第2章 化学反应的方向、限度和速率 单元练习 2023-2024学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

第2章《化学反应的方向、限度和速率》单元练习 一、单选题 1．一定条件下Fe可以和CO2发生反应：Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)。一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体，反应过程中CO2气体和CO气体的浓度与时间的关系如图所示。下列说法正确的是      A．4 min时，v(正)>v(逆) B．5 min时，该化学反应达到平衡状态 C．4 min时，CO2的转化率约为71.4% D．4 min内，CO的平均反应速率v(CO)=0.25 mol/(L·min) 2．合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义，其原理为：  ，在不同温度、压强和相同催化剂条件下，将和充入恒容密闭容器中反应，平衡后混合物中氨的体积分数如图所示。下列说法不正确的是 A．反应焓变： B．压强： C．M、N两点对应的平衡常数相等 D．M、N两点的平衡转化率均为80% 3．通过反应，可将有机氯化工业的副产品转化为。在、反应物起始物质的量比条件下，不同温度时转化率如图所示(图中虚线表示相同条件下的平衡转化率随温度的变化)。向反应体系中加入，能加快反应速率。 反应II： 反应III： 下列说法正确的是 A．反应的 B．230至时，转化率降低是因为温度升高，平衡向逆反应方向移动 C．保持其他条件不变，时，使用，能使转化率从点的值升至点的值 D．在、条件下，若起始条件下，的转化率可能能达到点的值 4．反应，分别向的密闭容器中通入和一定量的，在不同温度下的平衡转化率与投料比的关系如图所示。下列说法错误的是 A． B．温度下，A点容器内的压强是反应开始时的0.8倍 C．当容器内气体的平均相对分子质量不变时，说明反应达到平衡状态 D．温度下，反应开始至B点用时，的平均反应速率为 5．2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)反应过程中能量变化如图所示。下列有关叙述正确的是 A．该反应的逆反应为放热反应，升高温度可提高活化分子的百分数 B．使用催化剂可以改变反应的活化能，但不能改变反应热 C．该反应中，反应物断键所需的总能量大于生成物成键所放的总能量 D．恒温恒容条件下通入氦气，使单位体积内O2的活化分子数增大 6．反应，在温度为时，平衡体系中的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是    A．A、C两点的反应速率： B．A、C两点气体的颜色：A深，C浅 C．由状态到状态，可以用加热的方法 D．两点气体的平均相对分子质量： 7．“地康法”制氯气的反应原理是在500℃条件下，HCl在催化剂作用下被氧化，现代化学用计算机技术还原的氯化氢分子和氧气在催化剂表面的反应历程如图所示。下列说法正确的是 A．该反应分三步进行，其中第三步为决速步骤 B．“地康法”制氯气为放热反应 C．该反应原理为   kJ⋅mol D．使用催化剂能够大幅度地提高反应速率和平衡产率 8．四氯化钛是工业上制备金属钛的重要原料。常温下，它是一种极易水解的无色液体，沸点为。在条件下，转化为有两种方法，其反应的热化学方程式分别为： ①直接氯化   ②碳氯化   对于反应，下列说法正确的是 A． B．E(总反应物)(总生成物)(E表示物质能量) C．反应中每消耗，转移电子的数目为 D．升高温度、增大压强均能提高产率 9．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．25℃时，纯水pH=7；100℃时，纯水的pH<7 B．实验室用过氧化氢制取氧气时，常常加入固体 C．实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气 D．新制的氯水在光照条件下颜色变浅 10．在含、和的溶液中，发生反应：，其分解机理及反应过程中的能量变化如图所示。下列有关该反应的说法错误的是 A．步骤②决定总反应的速率 B．步骤①是吸热过程，步骤②是放热过程 C．由反应机理可以看出，是中间产物 D．反应速率： 11．恒温恒容条件下，对于反应  ，能量变化如图所示。下列说法中不正确的是 A．由题意可知，反应的 B．增大氧气浓度，平衡正向移动，平衡常数增大 C．与过程I相比，过程II加入了催化剂，增大了活化分子百分数 D．若恒温恒压条件下充入惰性气体，反应速率会降低 12．环状碳酸酯广泛用于极性非质子溶剂、电池的电解质等，离子液体研究团队近期报道了一种环氧乙烷衍生物与二氧化碳催化合成环状碳酸酯的反应历程如图所示。已知：R表示烃基。下列说法错误的是 A．(C4H9)4NBr是反应的催化剂 B．反应过程存在极性键的断裂和形成 C．反应过程中有4种中间体 D．使用催化剂可以改变反应路径，降低反应活化能，加快反应速率 13．容积均为1L的甲、乙两个刚性容器，其中甲为绝热容器，乙为恒温容器。相同温度下，分别充入，发生反应。甲容器中的相关量随时间变化关系如下图所示。下列说法正确的是 A．3s时甲容器中反应达到化学平衡状态 B．内，甲容器中反应速率增大说明该反应的速率与浓度无关 C．3s时乙容器中c()小于0.20mol/L，乙容器中该反应的化学平衡常数大于225 D．甲、乙两容器均达平衡后，欲使两者的体积分数相等，可向乙容器中再充入少量气体 14．阿伦尼乌斯经验公式为lnk=lnA-(Ea为活化能，k为速率常数，R和A为常数)，已知反应(l)(M)(l)(N)，其lnk正和lnk逆随温度变化的曲线如图所示。下列有关该反应的说法不正确的是 A．正反应的活化能大于逆反应的活化能 B．完全燃烧等质量的M(1)、N(1)，N(1)放出的热量多 C．选用合适的催化剂能提高M的平衡转化率 D．温度变化对速率常数的影响程度：k正＞k逆 二、填空题 15．已知可逆反应：。在某温度下，反应物的起始浓度分别为。达到平衡后，的转化率为。请回答下列问题： (1)此时的转化率为 。 (2)若温度升高，则的转化率 (填“增大”、“减小”或“不变”)。 (3)若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为；达到平衡后， 。 (4)若反应温度不变，反应物的起始浓度为，达到平衡后，的转化率为 (已知)。 16．某化学小组进行了关于“活泼金属与酸反应”的实验，得出了一些有趣的想法，请你帮助他们完成一些判断．将5.4g铝片投入500mL 0.5mol•L﹣1的硫酸溶液中，右图为反应产生氢气速率与反应时间的关系图 (1)关于图像的描述不正确的是 ． ①a→c段产生氢气的速率增加较快可能是表面的氧化膜逐渐溶解，加快了反应的速率 ②c以后，产生氢气的速率逐渐下降可能是铝片趋于消耗完全 ③a→c段产生氢气的速率增加较快可能是该反应放热，导致温度升高，加快了反应 (2)书写O→a段所对应的离子方程式 ． (3)若其他条件相同，现换用500mL1mol•L﹣1盐酸，产生氢气速率普遍较使用500mL 0.5mol•L﹣1硫酸的快，可能的原因是 ①盐酸中c(H+)的浓度更大②Cl﹣有催化作用③有催化作用④Al3+有催化作用 (4)根据所学，若要加快铝片与硫酸溶液制H2的反应速率，小组成员提出一系列方案，比如：①加入某种催化剂；②滴加少量CuSO4溶液；③将铝片剪成100条；④增加硫酸的浓度至18mol/L；⑤加入蒸馏水；⑥加入少量KNO3固体； 其中，你认为不合理的方案有 ，并请你再补充一种合理方案是 ． 17．运用化学反应原理研究合成氨反应有重要意义，请完成下列探究。 (1)已知在400℃时，的。 ①在400℃时，的K′= (填数值)。 ②400℃时，在0.5L的反应容器中进行合成氨反应，一段时间后，测得、、的物质的量分别为2mol、1mol、2mol，则此时反应 (填“>”、“＜”、“=”或“不能确定”)。 ③若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，则合成氨反应的平衡 移动(填“向左”、“向右”或“不”)；反应的 (填“增大”、“减小”或“不改变”)。 (2)水煤气转化反应在一定温度下达到化学平衡。现将不同量的和分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行反应，得到如下两组数据： 实验标号 温度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所需时间/min 1 650 4 2 1.6 2.4 5 2 900 2 1 0.4 1.6 3 ①实验1中以表示的反应速率为 ； ②实验1的平衡常数 实验2的平衡常数(填“大于””小于，“等于”“不能确定”)。 ③该反应正方向为 (填“吸”或“放”)热反应。 18．回答下列问题： (1)有学习小组研究了温度对海洋硝化细菌去除氨氮效果的影响，表中为对10L人工海水样本的监测数据： 温度/℃ 样本氨氮含量/mg 处理24h 处理48h 氨氮含量/mg 氨氮含量/mg 20 1008 838 788 25 1008 757 468 30 1008 798 600 40 1008 977 910 硝化细菌去除氨氮的最佳反应温度是 ，在最佳反应温度时，48h内去除氨氮反应的平均速率是 mg•L-1•h-1。 (2)在某温度下、容积均为1L的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温恒容，使之发生反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-196kJ•mol-1。初始投料与各容器达平衡时的有关数据如表： 实验 甲 乙 丙 初始投料 2molSO2、1molO2 2molSO3 4molSO2、2molO2 平衡n(SO3) 1.6mol n2 n3 反应的能量变化 放出Q1kJ 吸收Q2kJ 放出Q3kJ 体系的压强 P1 P2 P3 反应物的转化率 α1 α2 α3 三个容器中的反应分别达平衡时各组数据关系正确的是 。 A．α1+α2=1 B．Q1+Q2=196 C．α3＜α1 D．P3＜2P1=2P2 E.n2＜n3＜3.2mol F.Q3=2Q1 19．工业以和为原料合成尿素()，在合成塔中存在如图转化：    回答下列问题： (1)的 。 (2)保持容器体积不变，在(1)反应初期，下列措施可以提高转化率的是 (填序号)。 a.增大的浓度 b.增大水的分压(分压=总压×物质的量分数) c.通入惰性气体 d.使用合适的催化剂 (3)测得合成塔中液相反应的平衡转化率与温度、初始氨碳比[]、初始水碳比[]关系如图所示。 ①图中 (填“>”“<”或“=”下同)， 。 ②其他条件不变，随温度升高，的平衡转化率先上升后下降，“先上升”的原因是 。 ③对于液相反应体系，常用某组分M达到平衡时的物质的量分数x(M)表示平衡常数()。若，，当反应达平衡时，，则195℃时，反应的 (保留小数点后两位)。 20．研究CO2、CO的转化、应用等问题，既有利于环境保护，又有利于实现碳达峰、碳中和。中科院大连化学物理研究所设计了一种新型多功能复合催化剂，成功地实现了CO2直接加氢制取高辛烷值汽油：5CO2(g)+16H2(g)C5H12(l)+10H2O(l)    △H<0，该研究成果被评价为“CO2催化转化领域的突破性进展”。向某密闭容器中按一定投料比充入CO2、H2，控制条件使其发生反应：5CO2(g)+16H2(g)C5H12(l)+10H2O(l)    △H<0。测得H2的平衡转化率与温度、压强之间的关系如图所示。欲提高H2的平衡转化率并提高单位时间内C5H12(l)的产量，可采取的措施是 (写两种)。 21．研究、、等气体的无害化处理对治理大气污染、建设生态文明具有重要意义。在容积不变的密闭容器中，使与发生反应。在一定条件下，将、以体积比为1：1置于密闭容器中发生上述反应。 (1)下列能说明反应达到平衡状态的是_______(填序号，下同)。 A．体系压强保持不变 B．混合气体的颜色保持不变 C．和的体积比保持不变 D．每生成消耗 (2)反应达到平衡后，下列说法正确的是 。 A．升高温度，的浓度增大，表明该反应是吸热反应 B．再通入时，正反应速率增大 C．再通入和，再次达到平衡后，各组分的体积分数不变 22．科研、生产中常涉及碳的化合物。回答下列问题： (1)700℃时，向容积为3L的恒容密闭容器中充入一定量的CO和，发生反应：，反应过程中测定的部分数据见下表： 反应时间/min 0 1.8 0.9 2 1.2 x 4 y 0.3 ①反应前2min内的平均反应速率 ；表中y的值为 。 ②判定2min时达到平衡状态的理由是 。 (2)工业上可利用煤的气化产物（水煤气）合成二甲醚：  。一定条件下的密闭容器中，该反应达到平衡，要提高的转化率，可以采取的措施是 （填字母）。 a．升高温度                                        b．加入催化剂 c．减小的浓度                                d．增大压强（缩小容器体积） (3)高炉炼铁中发生的主要反应为。已知该反应平衡常数随温度变化如图所示，该反应平衡常数表达式为 ， 0（填“>”“<”或“=”）。 (4)能与反应制得甲醇（）： 。一定条件下，将2 mol 和4 mol 充入密闭容器中，发生反应制取甲醇，的平衡转化率与温度、平衡总压强的关系如图所示。 ①、、由大到小的顺序为 。 ②条件下255℃时，该反应的压强平衡常数 （为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数；计算结果保留1位小数）。 三、计算题 23．将和充入密闭容器中发生反应，压强为和下的平衡转化率随温度的变化关系如图所示。 b点对应的平衡常数 (为以平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．C 【详解】A．根据图像可知，4 min时反应达到平衡状态，故v(正)=v(逆)，A错误； B．根据图像可知，4 min时反应达到平衡状态，B错误； C．根据图像分析4 min内CO2的变化量为0.7mol·L-1-0.2mol·L-1=0.5 mol·L-1，转化率为，C正确； D．CO在4min 内的变化量为0.5 mol·L-1，则4min内，D错误； 故选C。 2．C 【详解】A．根据图中信息，温度升高，氨气的体积分数减小，说明平衡逆向移动，逆向是吸热反应，正向是放热反应即反应焓变：，故A正确； B．作一条等温线，从下到上，氨气体积分数逐渐增大，说明平衡正向移动，则是加压即压强：，故B正确； C．M、N两点温度不相同，N点温度高，平衡逆向移动，因此N点的平衡常数小于M点的平衡常数，故C错误； D．M、N两点氨气的体积分数向，则的平衡转化率相等，根据三段式，，解得x=0.08，则的平衡转化率，故D正确。 综上所述，答案为C。 3．D 【详解】A．根据盖斯定律，由Ⅱ+Ⅲ×2得，，A项错误； B．图中虚线表示相同条件下HCl的平衡转化率随温度的变化，由图可知，230至300℃时，反应没有达到平衡状态，故不是平衡向逆反应方向移动导致，B项错误； C．使用作催化剂，只能加快反应速率，不能改变HCl的平衡转化率，C项错误； D．在0.2MPa、400℃条件下，若起始，增加了的相对含量，能提高HCl的转化率，HCl的转化率可能达到Y点的值，D项正确； 故选D。 4．D 【详解】A．正反应是放热反应，其他条件不变，温度升高平衡逆向移动，的平衡转化率降低，结合图可知，故A正确； B．根据，同温同体积时，气体的压强之比等于物质的量之比，由图示可知 A点容器内和按等物质的量通入，平衡时的转化率为80%，利用列三段式或差量法可知平衡时压强是反应前的0.8倍，故B正确； C．反应物和生成物均为气体且反应前后气体的物质的量不等，故随着反应的发生气体的平均相对分子质量会发生改变，当容器内气体的平均相对分子质量不变时，可以作为判断该反应达到平衡状态的标志，故C正确； D．由图示可知B点容器内和按等物质的量通入，B点的转化率为60%， 反应用时，，则的平均反应速率为，故D错误。 故选D。 5．B 【详解】A．由图可知，反应物总能量大于生成物总能量，则正反应为放热反应，逆反应为吸热反应，升高温度，提供能量，能增大活化分子百分数，故A错误； B．加入催化剂后反应的活化能降低，但不能改变反应的起始状态，所以反应的焓变不变，故B正确； C．该反应为放热反应，反应物断键所需的总能量小于生成物成键所放的总能量，故C错误； D．恒温恒容条件下通入氦气，此时容器体积不变，则单位体积内O2的活化分子数不变，故D错误； 故选：B。 6．C 【分析】，正反应吸热，升高温度，平衡正向移动，的体积分数增大，所以。 【详解】A．增大压强，反应速率加快，A、C两点的反应速率，故A错误； B．压强越大，体积越小，NO2浓度越大，A、C两点气体的颜色：A浅，C深，故B错误； C．根据以上分析，由状态到状态，可以用加热的方法，故C正确； D．增大压强，平衡逆向移动，气体物质的量减小，A点压强小于C，两点气体的平均相对分子质量，故D错误； 选C。 7．B 【详解】A．第一步的活化能最高，为慢反应，慢反应为决速步骤，A错误； B．反应物的能量高于生成物，属于放热反应，B正确； C．图像给出的是单个分子参与反应时的能量变化，并且单位是eV，总反应的热化学方程式为   eV·mol，C错误； D．催化剂不改变平衡，不影响平衡产率，D错误。 故选B。 8．C 【详解】A．该反应前后气体分子数不变，但固体转化为气体的过程中熵增大，，故A错误； B．该反应为吸热反应，反应物的总能量小于生成物的总能量，故B错误； C．有反应可知氯气在反应中作氧化剂转化为，1mol得2mol电子，消耗，转移电子的数目为，故C正确； D．由已知直接氯化反应为吸热反应，碳氯化反应为放热反应，升高温度有利于直接氯化反应但不利于碳氯化反应；直接氯化反应反应前后气体分子数相等，增大压强平衡不移动，不利于提高产率，碳氯化反应，反应后气体分子数增大，增大压强平衡逆向移动，会降低产率，故D错误； 故选：C。 9．B 【详解】A．温度升高，促进水的电离，H+浓度增大，pH减小，25℃时，纯水pH=7；100℃时，纯水的pH<7，能用勒夏特列原理解释，故A不选； B．实验室用过氧化氢制取氧气时，常常加入MnO2固体作为催化剂加快反应速率，催化剂不能使平衡移动，不可以用勒夏特列原理解释，故B选； C．氯化钠在溶液中完全电离，所以饱和食盐水中含有大量的氯离子，氯气溶于水的反应是一个可逆反应，Cl2+H2OHClO+H++Cl-，由于饱和食盐水中含有大量的氯离子，相当于氯气溶于水的反应中增加了大量的生成物氯离子，根据勒夏特列原理，平衡向逆反应方向移动，氯气溶解量减小，可以勒夏特列原理解释，故C不选； D．氯水中存在化学平衡Cl2+H2OHClO+HCl，光照使氯水中的次氯酸分解，次氯酸浓度减小，使得平衡向右移动，氯气的浓度减小，氯水颜色变浅，能用勒夏特列原理解释，故D不选； 正确答案是B。 10．A 【详解】A．图中可见步骤①的活化能更大，则步骤①是决速步骤，故A错误； B．步骤①反应物总能量小于生成物总能量，为吸热反应；步骤②反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，故B正确； C．由反应机理可以看出，Fe3+是该反应的催化剂，Fe2+是该反应的中间产物，故C正确； D．同一化学反应用不同物质表达的速率之比等于化学计量数之比，由方程式可得反应速率：2v()=v(I−)，故D正确； 故选A。 11．B 【详解】A．生成物中气态三氧化硫比液态三氧化硫的能量高，可知生成液态三氧化硫时放热多，且焓变为负，则ΔH＜-196.6 kJ•mol-1，故A正确； B．增大氧气浓度，平衡向正方向移动，而温度不变，则平衡常数K不变，故B错误； C．催化剂可降低反应的活化能，由图可知，过程II可能使用了催化剂，增大了活化分子百分数，故C正确； D．若恒温恒压条件下充入惰性气体，容器体积增大，反应物浓度减小，反应速率会降低，故D正确； 故选B。 12．C 【详解】A．(C4H9)4NBr是前边反应的反应物，又作后面反应的生成物，所以该物质是催化剂，故A正确； B．反应过程中存在C-Br键的断裂和N-Br键的形成，所以反应过程存在极性键的断裂和形成，故B正确； C．反应中、、为中间体，所以有3种中间体，故C错误； D．催化剂能降低反应的活化能，活化分子的百分数增大，从而使有效碰撞次数增大，化学反应速率加快，故D正确； 故选：C。 13．C 【详解】A．3s时甲容器中NO2的反应速率达到最大，然后逐渐减小，8s是达到反应达到化学平衡状态，故A错误； B．甲为绝热容器，反应为放热反应，放出的热量对反应速率影响大，0～3s内，甲容器中NO2的反应速率增大的原因是：0-3s内温度升高对反应速率影响大于浓度降低的影响，3～8s反应速率降低是因为二氧化氮的浓度降低，故B错误； C．相同温度下，分别充入0.2mol的NO2，发生反应：△H＜0，达到平衡状态时二氧化氮浓度为0.02mol/L，结合三行计算列式计算得到平衡浓度计算平衡常数， ，平衡常数K甲==225L/mol，容积均为1L的甲、乙两个容器，其中甲为绝热容器，乙为恒温容器，相同温度下，分别充入0.2mol的NO2，发生反应：2NO2(g)≒N2O4(g)△H＜0，甲容器中温度升高，平衡逆向进行，平衡常数K甲＜K乙，K乙＞225L/mol，故C正确； D．甲为绝热恒容，容器温度升高，抑制二氧化氮的转化，乙为恒温恒容，则转化率α甲＜α乙，NO2的体积分数甲＞乙，分离出NO2使平衡正向移动NO2的体积分数减小，欲使甲、乙两容器中NO2的体积分数相等可分离部分乙容器中的N2O4，故D错误； 故选：C。 14．C 【详解】A．根据阿伦尼乌斯经验公式(为活化能)可知，题图中曲线的斜率代表活化能大小，的斜率大，活化能大，A正确； B．正反应的活化能大于逆反应的活化能，则该反应为吸热反应，生成物N的能量更高，完全燃烧等质量的M(1)、N(1)，N(1)放出的热量更多，B正确； C．催化剂只影响化学反应速率，不影响化学平衡，C错误； D．的斜率大，正反应的活化能大，温度变化对的影响程度大于对的影响程度，D正确； 故选C。 15．(1)25% (2)增大 (3)6 (4) 【详解】（1）根据已知条件列出“三段式”： 的转化率为。 （2）由于该反应的正反应吸热，温度升高，增大，反应正向进行的程度增大，故的转化率增大。 （3）温度不变，平衡常数不变，，。 （4）根据(3)的结果，设的转化率为，则，则。 16．(1)② (2)Al2O3+6H+=2Al3++3H2O (3)② (4) ④⑤⑥ 升高温度/适当增加H2SO4浓度 【详解】（1）在反应的后期，由于硫酸的浓度逐渐降低，导致反应速率逐渐降低。铝是固体，其质量多少不能影响反应速率，所以② 是错误的，其余都是正确的，答案选② （2）铝是活泼的金属极易被氧化生成一层致密的氧化膜，所以开始没有氢气此时，是因为硫酸和氧化铝反应导致的，方程式为Al2O3 +6H + =2Al3＋+3H2O； （3）根据浓度可知氢离子的浓度是相同的，所以①不正确，反应中都生成铝离子，④不正确。由于酸中阴离子是不同的，盐酸反应快，这说明Cl― 有催化作用，或者是有阻化作用，答案选②； （4）一般增大反应物的浓度、升高温度、或加入催化剂、或提高原电池反应、或增大反应物的接触面积等都能加快反应速率。浓硫酸和铝不能产生氢气，④不正确，⑤是稀释降低氢离子浓度，反应速率降低。在酸性溶液中，硝酸钾能和铝反应但产生的气体是NO，而不是氢气，所以⑥不正确。 17．(1) 2 = 向左 不改变 (2) 0.16mol/(L•min) 大于 放 【详解】（1）①反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)和反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)是互为可逆反应，平衡常数互为倒数，故此反应的平衡常数是2，故答案为：2； ②一段时间后，当N2、H2、NH3的物质的量浓度分别为4mol/L、2mol/L、4mol/L时，Qc= =0.5=K1，所以该状态是平衡状态，正逆反应速率相等，故答案为：=； ③恒压条件下向平衡体系中通入氩气，体积增大，平衡向逆方向移动；但反应热不变；故答案为：向左；不改变； （2）①已知平衡时n(H2)=1.6mol，所以n(CO2)=1.6mol，v(CO2)= =0.16mol/(L•min)，故答案为：0.16mol/(L•min)； ②实验1中CO的转化率为×100%=40%，实验2中CO的转化率为×100%=20%，则实验1的转化率大于实验2，则说明温度升高平衡向逆反应方向移动，正反应放热，温度升高平衡向逆反应方向移动，平衡常数K减小，故答案为：大于； ③根据②的分析，该反应正反应放热，故答案为：放。 18．(1) 25℃ 1.125 (2)ABD 【详解】（1）由表中数据可知，25℃处理相同的时间，氨氮含量最小，故硝化细菌去除氨氮的最佳反应温度是25℃；在25℃时，48h内去除氨氮反应的平均速率为=1.125mg∙L-1∙h-1；答案为：25℃；1.125。 （2）乙容器中初始投入2molSO3，采用极限法“一边倒”，相当于在相同条件下初始投入2molSO2和1molO2，在相同温度和相同体积的容器中，乙和甲达到平衡时为完全全等的等效平衡；丙容器中初始投入4molSO2和2molO2，为甲容器中各物质初始物质的量的两倍，若丙容器的容积为2L，则平衡时各物质物质的量是甲中的两倍，现丙容器相当于在2L容器达到平衡后，增大压强使体积缩小为原来的； A．乙和甲为完全全等的等效平衡，则α1+α2=1，A项正确； B．乙和甲为完全全等的等效平衡，则Q1+Q2=196，B项正确； C．丙容器相当于在甲容器达到平衡后，增大压强使体积缩小为原来的，增大压强平衡正向移动，反应物的转化率增大，则α3＞α1，C项错误； D．乙和甲为完全全等的等效平衡，则P1=P2，丙容器相当于在甲容器达到平衡后，增大压强使体积缩小为原来的，若平衡不移动，则压强为甲的两倍，增大压强平衡正向移动，故P3＜2P1=2P2，D项正确； E．乙和甲为完全全等的等效平衡，则n2=1.6mol，丙容器中初始投入4molSO2和2molO2，为甲容器中各物质初始物质的量的两倍，若平衡不移动，则丙平衡时SO3物质的量为3.2mol，丙容器相当于在甲容器达到平衡后，增大压强使体积缩小为原来的，增大压强平衡正向移动，则n3＞3.2mol，E项错误； F．丙容器中初始投入4molSO2和2molO2，为甲容器中各物质初始物质的量的两倍，若平衡不移动，则丙平衡时放出的能量为2Q1，丙容器相当于在甲容器达到平衡后，增大压强使体积缩小为原来的，增大压强平衡正向移动，则Q3＞2Q1，F项错误； 答案选ABD。 19．(1) (2)ad (3) ＞ ＜ 第二步反应为吸热反应，升温有利于平衡正向移动，使的物质的量减少，从而使第一步反应平衡正移，的平衡转化率增大 2.56 【详解】（1）根据盖斯定律可知反应，故答案为−93.7； （2）a．增大CO2的浓度，正反应速率加快，则转化率增大，故a正确； b．反应Ⅰ中水不参与反应，则增大水的分压，正反应速率未加快，转化率不变，故b错误； c．通入惰性气体，各组分浓度不变，则转化率不变，故c错误； d．反应初期未达到化学平衡状态，使用合适的催化剂增大反应速率，提高单位时间内氨气的转化率，故d正确； 故答案选ad； （3）①当初始水碳比相同时，氨碳比越大，二氧化碳的转化率越大，所以；当初始氨碳比相同，水碳比越大，二氧化碳的转化率越小，所以；故答案为＞；＜； ②随温度升高，的平衡转化率先上升后下降，根据题目信息可知，第二步反应为吸热反应，升温有利于平衡正向移动，使的物质的量减少，从而使第一步反应平衡正移，的平衡转化率增大； ③A点初始氨碳比、初始水碳比，二氧化碳的转化率为75%，设初始氨气物质的量为3mol，则依据三段式可知 当反应达平衡时，，水和的物质的量均为0.6mol，则的物质的量为0.15mol，混合物总物质的量为(1.5+0.25+0.15+0.6+0.6)mol=3.1mol，则，故答案为2.56。 20．增大压强、增大CO2的浓度 【详解】结合5CO2(g)+16H2(g)C5H12(l)+10H2O(l) △H<0，该反应为气体体积减小的放热反应，欲提高H2的平衡转化率并提高单位时间内C5H12(l)的产量，可以增大压强或增大另外反应物的浓度，则可采取的措施是增大压强、增大CO2的浓度。 21．(1)B (2)BC 【详解】（1）A．反应前后气体的总物质的量保持恒定，即体系压强也保持恒定，压强不能用来判断平衡状态； B．是红棕色气体，混合气体颜色保持不变说明浓度保持不变，能说明平衡状态； C．反应时与按体积比1：1生成，反应全过程两者的体积比始终保持1：1，不能说明平衡状态； D．每生成消耗表示的均是正方向速率，不能说明平衡状态； 故选B。 （2）A．平衡后升高温度，的浓度增大说明平衡向逆方向移动，即正反应是放热反应，A错误； B．通入时使增大，正反应速率增大，B正确； C．恒温恒容时，由于该反应气体总物质的量恒定，平衡后再通入和，新平衡与原平衡等效，因此再次平衡时各组分的体积分数不变，C正确； 故选BC。 22．(1) 0.1 1.2 通过计算可知，2 min时的物质的量为0.3 mol，不再随时间变化而改变，说明反应达到平衡（答案合理即可） (2)cd (3) < (4) 22.8 【详解】（1）①反应前2min内CO消耗了1.8-1.2=0.6mol，则氢气生成了0.6mol，=0.1；04min内，水消耗了0.9-0.3=0.6mol，则CO也消耗了0.6mol，4min时，CO剩余1.8-0.6=1.2mol，表中y的值为1.2； ②通过计算可知，2 min时的物质的量为0.9-0.6=0.3 mol，不再随时间变化而改变，说明反应达到平衡（答案合理即可）； （2）a．由于，升高温度，平衡逆向移动，的转化率减小，a不符合题意；    b．加入催化剂，平衡不移动，的转化率不变，b不符合题意； c．减小的浓度,平衡正向移动，的转化率增大，c符合题意； d．增大压强（缩小容器体积）,平衡正向移动，的转化率增大，d符合题意； 故选cd； （3）由该反应平衡常数随温度的变化图知，K随温度升高而减小，故<0；根据方程式，该反应平衡常数表达式； （4）①对于反应，在温度一定时，增大压强，平衡向正反应方向移动，平衡转化率增大，则图中的； ②由图知，(4MPa)条件下，255℃时平衡转化率为60%，则从反应开始到达到平衡状态，转化了1.2mol，可列出以下三段式： 则平衡时气体总物质的量为0.8+0.4+1.2+1.2=3.6mol，。 23． 【分析】压强增大，反应向正反应方向移动，的平衡转化率增大，所以b点所在的曲线表示压强为，据此分析解答。 【详解】根据分析，b点所在的曲线表示压强为，的平衡转化率为0.5，列三段式： 则平衡时、、、的物质的量分数分别为、、、，b点对应的平衡常数。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$