2.2.5 化学平衡图像（检测）-【基于真实情景的同步教学】2024-2025学年高二化学同步课件与检测（人教版2019选择性必修1）

基于真实情境的大单元教学系列测试 2.2.5《化学平衡图像》检测 注意事项： 1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 K-39 Mn-55 Fe-56 1． 选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有1个选项符合题目要求。 1．在密闭容器中，发生可逆反应　，当其他条件不变时，改变某一条件，对此反应的影响可用如下图表示。下列说法错误的是 A．图Ⅰ表示时刻升高温度对反应速率的影响 B．图Ⅰ不能表示时刻增大物质的浓度对反应速率的影响 C．图Ⅱ不能表示在时刻减小容器体积对反应速率的影响 D．图Ⅲ乙的温度比甲的温度高 2．可逆反应反应过程中，当其它条件不变时，C的质量分数与温度(T)和压强(P)的关系如图，根据图中曲线分析，判断下列叙述中正确的是 A．平衡后，增大A的量，可以提升B的转化率 B．平衡后，若升高温度，平衡则向逆反应方向移动 C．平衡后，使用催化剂，有利于平衡向正反应方向移动 D．化学方程式中 3．一定条件下，将和通入体积恒为的密闭容器内，反应生成和物质X，测得容器内部分物质的物质的量随时间变化关系如图所示，下列说法正确的是 A．物质X为NO B．反应进行到时，v(正)>v(逆) C．内，的平均反应速率为 D．达平衡时，向容器中充入一定量的，的平衡转化率将减小 4．往密闭容器中充入A、B两种气体，发生反应。反应过程中A、B、C三种气体的物质的量浓度(c)随时间(t)变化的图像正确的是 A．B．C． D． 5．2在KI溶液中存在下列平衡：，某I2、KI混合溶液中，的物质的量浓度与温度T的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。下列说法正确的是 A．是吸热反应 B．若温度为、时反应物的转化率分别为、，则 C．若反应进行到状态D时，一定有 D．状态A与状态B相比，状态A的大 6．下列关于化学反应速率或化学平衡图象的说法正确的是 A．图①曲线表示在时扩大容器体积 B．由图②可知：该反应在高温下可自发进行 C．图③中两点的转化率： D．图④中三点的化学平衡常数： 7．工业上制备硫酸过程中涉及反应：　。某密闭容器中投入一定量和，在、两不同压强下平衡时的百分含量随温度变化如图所示。下列说法正确的是 A． B．逆反应速率： C． D．平衡常数： 8．已知：  ΔH<0，向一恒温恒容的密闭容器中充入一定量的和发生反应，时达到平衡状态Ⅰ，在时改变某一条件，时重新达到平衡状态Ⅱ，正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A．该反应在任意温度下均能自发进行 B．时改变的条件：向容器中通入一定量的 C．相同时间内有3 mol的H—H键断裂，有6 mol N—H键形成，则反应达到平衡 D．平衡常数K：K(Ⅱ)<K(Ⅰ) 9．在催化剂作用下，向1L密闭容器中加入X和Y，发生反应：，X的转化率随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是 A．该反应 B．200℃时，前10min C．c点时， D．bc段变化的原因可能是400℃以上催化剂活性降低 10．在一密闭容器中发生反应，，在某一时间段反应速率与反应过程的曲线关系如图所示，下列说法错误的是 A．时，改变的条件可能是增大压强 B．时，可能是使用了催化剂 C．时，改变的条件可能是减小压强 D．若在恒容容器内发生该反应，达到平衡后，通入Ar，、都不变 二、多选题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有2个选项符合题目要求。 11．的速率和平衡的影响图像如下，下列判断正确的是 A．由图1可知，，该反应正反应为吸热反应 B．由图2可知，该反应 C．图3中，表示反应速率的是点3 D．图4中，若，则a曲线一定使用了催化剂 12．在一定条件下，一定量的X在恒容密闭容器中发生反应：  ，达到平衡时，Y的浓度与温度和容器容积的关系如图所示，下列判断正确的是 A． B． C．在M点，投入适量Z，逆反应速率增大 D．在M点，增大X的浓度，X的平衡质量分数增大 13．1molCO2与足量的碳在恒容密闭容器中反应：C(s)+CO2(g)⇌2CO(g)。测得平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如图所示： 已知：气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数。下列说法正确的是 A．1×103K时，若充入惰性气体，v正、v逆均减小，v逆变化幅度更大 B．1×103K时，突然升温，v正、v逆均增大，v正变化幅度更大 C．1×103K时，反应达平衡后CO2的转化率为25.0% D．T×103K时，若再充入等体积的CO2和CO，平衡向逆反应方向移动 14．研究NOx之间的转化对大气污染控制具有重要意义，已知：N2O4(g)⇌2NO2(g)  ΔH>0.如图所示，在恒容密闭容器中，反应温度为T1时，c(N2O4)和c(NO2)随t变化为曲线Ⅰ、Ⅱ，改变温度到T2，c(NO2)随t变化为曲线Ⅲ，下列判断正确的是 A．温度T1<T2 B．反应速率v(a)=v(b) C．若混合气体密度不变，则该可逆反应已达到平衡状态 D．温度T1、T2下，反应分别达到平衡时，c(N2O4) 前者大 15．向一恒容密闭容器中加入和一定量的，发生反应：。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 A． B．反应速率 C．点a、b、c对应的平衡常数： D．反应温度为，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态 三、填空题：本题共5小题，每小题12分，共60分。 16．氮的化合物广泛应用于工业、航天、医药等领域。 (1)氨气可作为脱硝剂，在恒温恒容密闭容器中充入一定量的NO和NH3，在一定条件下发生反应：6NO(g)+4NH3(g)5N2(g)+6H2O(g)。该反应已达到平衡状态的标志是 。 a．反应速率v(NO)=v(H2O)                      b．容器内压强不再变化 c．容器内N2的物质的量分数不再变化            d．混合气体的密度不变 e．12molN-H键断裂的同时生成5molN≡N键       f．混合气体的平均相对分子质量不再改变 (2)肼(N2H4)是火箭的高能燃料，该物质燃烧时生成水蒸气和氮气，已知某些化学键的键能如表： 化学键 O-H N-N N-H O=O N≡N 键能kJ·mol-1 467 160 391 498 945 则1molN2H4(g)在氧气中完全燃烧的热化学方程式 。 (3)一定条件下，在5L密闭容器内，反应2NO2(g)N2O4(g)，NO2的物质的量随时间变化如表： 时间/s 0 1 2 3 4 5 n(NO2)/mol 0.040 0.020 0.010 0.005 0.005 0.005 ①用N2O4表示0~2s内该反应的平均速率为 mol·L−1·s−1.达平衡时，该反应的平衡常数K= 。 ②为加快反应速率，可以采取的措施是 。 a．升高温度 b．恒容时充入He(g)    c．恒压时充入He(g)      d．恒容时充入NO2 (4)已知：2N2O=2N2+O2，不同温度(T)下，N2O分解半衰期随起始压强的变化关系如图所示(图中半衰期指任一浓度N2O消耗一半时所需的相应时间)，则T1 T2(填“>”、“=”或“<”)。当温度为T1、起始压强为p0，反应至t1min时，此时体系压强p= (用p0表示)。 17．减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容。合理应用和处理氮及其化合物，在生产生活中有重要意义。回答下列问题： (1)某硝酸厂处理尾气中的方法：催化剂存在时用将还原为。已知： 则和反应生成和的过程中理论上 （填“吸收”或“放出”） 热量。 (2)氨气可作为脱硝剂，在恒温恒容密闭容器中充入一定量的和，在一定条件下发生反应：。 ①能说明该反应一定达到平衡状态的是 。 a． b．的含量保持不变 c．混合气体中各物质的浓度相等 d．各物质的物质的量之比为 ②某次实验中测得容器内及的物质的量随时间变化如图所示，图中a点对应的速率关系是v(正) v(逆)（填“>”、“<”或“=”）。 ③，则 ，该实验中的平衡转化率为 。 ④为加快该反应的反应速率，可采取的措施有 （任写一条）。 18．一定压强下，按照投料，和重整反应达到平衡时各组分的物质的量分数随温度的变化如图所示： ①图中曲线分别表示物质 、 的变化(选填“”、“”或“”)。 ②后，的物质的量分数随温度升高而增大的原因是 。 ③某温度下体系中不存在积碳，和的物质的量分数分别是，该温度下甲烷的平衡转化率为 ，反应的平衡常数 (列出计算式)。 19．Ⅰ．300℃时，向2L的恒容密闭容器中，充入等物质的量的和使之发生反应，测得各物质的量浓度变化如图所示： (1)由图可知，的浓度随时间的变化为曲线 (填“a”“b”或“c”)；2min内的平均反应速率 。 (2)已知：反应至2min时，改变了某一反应条件。2min时改变的条件可能为：_____。 A．升高温度 B．加催化剂 C．减小容器体积，增大压强 D．增大反应物浓度 (3)能说明上述反应达到平衡状态的是 (填字母)。 a． b．混合气体的密度不随时间的变化而变化 c． d．混合气体的平均摩尔质量不随时间的变化而变化 (4)5min时，容器内气体总压强与反应前容器内气体总压强之比为 。 Ⅱ．向两个容积固定为2L的密闭容器中分别充入比例相同，但总量不同的和气体，的平衡转化率与初始充入物质的量(n)、反应温度(T)的关系如图所示。 (5)由图可判断该反应是 (选填“吸热”或“放热”)反应， (6)判断图中相对大小： 。(选填“<”或“>”) 20．回答下列问题。 (1)工业上用二氧化碳催化加氢可合成乙醇，其反应原理为2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g)  。该反应的 (填“>”、“<”或“=”)0；其正反应在 (填“高温”、“低温”或“任何温度”)下能自发进行。该反应的反应速率表达式为v正=k正·c2(CO2)·c6(H2)，v逆=k逆·c(C2H5OH)·c3(H2O)， 其中k正、k逆为速率常数。则该反应的平衡常数K= (用含k正、k逆的代数式表示)，若其他条件不  变，降低温度，则下列推断合理的是 (填标号)。 a．k正增大，k逆减小   b．k正减小，k逆增大   c．k正减小的倍数大于k逆   d．k正减小的倍数小于k逆 (2)某温度下，若将1molNO充入恒容密闭容器发生反应2NO(g)N2(g)+O2(g) ΔH=-180.0kJ/mol，下列说法可作为反应达到平衡判断依据的___________(填序号)。 A．混合气体密度不变 B．2v正(NO)=v逆(N2) C．O2体积分数不变 D．混合气体平均摩尔质量不变 (3)某科研小组利用反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4kJ/mol研究：在其它条件不变的情况下，加入一定量的N2，改变起始时n(H2)对合成NH3反应的影响。实验结果如图所示： ①由上图知：T1 T2(填“>”“<”或“=”)。 ②若容器容积为1L，b点对应的初始时n(H2)=3mol，测得平衡时H2的转化率为50%，则平衡时N2的物质的量浓度为 。 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 $$ 基于真实情境的大单元教学系列测试 2.2.5《化学平衡图像》检测 注意事项： 1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 K-39 Mn-55 Fe-56 1． 选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有1个选项符合题目要求。 1．在密闭容器中，发生可逆反应　，当其他条件不变时，改变某一条件，对此反应的影响可用如下图表示。下列说法错误的是 A．图Ⅰ表示时刻升高温度对反应速率的影响 B．图Ⅰ不能表示时刻增大物质的浓度对反应速率的影响 C．图Ⅱ不能表示在时刻减小容器体积对反应速率的影响 D．图Ⅲ乙的温度比甲的温度高 【答案】C 【详解】A．升温，正逆反应速率均增大，正逆反应速率都增大，反应为放热反应平衡逆向进行，图象符合要求，故A正确； B．增大C为生成物的浓度，正逆反应速率均增大，但是在增大的瞬间，正反应速率不变，所以正反应速率在t1时刻不变，不会离开原平衡点，图Ⅰ不能表示t1时刻增大C物质的浓度对反应速率的影响，故B正确； C．该反应前后气体体积不变的反应，缩小体积增大压强，也只改变反应速率，不影响平衡的移动，和本图结果一样，故C错误； D．先拐先平温度高，乙温度高于甲，反应速率大，升温平衡逆向进行，A转化率减小，图象符合，故D正确； 答案选C。 2．可逆反应反应过程中，当其它条件不变时，C的质量分数与温度(T)和压强(P)的关系如图，根据图中曲线分析，判断下列叙述中正确的是 A．平衡后，增大A的量，可以提升B的转化率 B．平衡后，若升高温度，平衡则向逆反应方向移动 C．平衡后，使用催化剂，有利于平衡向正反应方向移动 D．化学方程式中 【答案】B 【分析】由左图知，T2>T1，升高温度，C%减小，则升温平衡逆向移动，而升高温度平衡向吸热反应移动，故正反应为放热反应；由右图可知，压强为P2先到达平衡，故P2>P1，增大压强，C%减小，则增压平衡向逆向移动，而增大压强平衡向体积减小的方向移动，故n<p+q； 【详解】A．达平衡后增加A的量，因A为固体，对平衡无影响，B的转化率不变，故A错误； B．由左图知，升高温度，C%减小，平衡逆向移动，故B正确； C．使用催化剂，能缩短到达平衡时间，但平衡不移动，故C错误； D．增大压强，C%减小，平衡逆向移动，而增大压强平衡向体积减小的方向移动，则n<p+q，故D错误； 故选：B。 3．一定条件下，将和通入体积恒为的密闭容器内，反应生成和物质X，测得容器内部分物质的物质的量随时间变化关系如图所示，下列说法正确的是 A．物质X为NO B．反应进行到时，v(正)>v(逆) C．内，的平均反应速率为 D．达平衡时，向容器中充入一定量的，的平衡转化率将减小 【答案】D 【详解】A．4min时反应达到平衡状态，，则反应为，即X为N2，A项错误； B．反应进行到8min时仍处于平衡状态，，B项错误； C．0~4min内，NH3的平均反应速率，C项错误； D．达到平衡时，向容器中充入一定量的H2O(g)，c(H2O)增大，平衡逆向移动，NH3的平衡转化率将减小，D项正确； 答案选D。 4．往密闭容器中充入A、B两种气体，发生反应。反应过程中A、B、C三种气体的物质的量浓度(c)随时间(t)变化的图像正确的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】密闭容器中充入A、B两种气体，A、B为反应物，随着反应的进行，A、B物质的量浓度逐渐减小，物质的量浓度改变之比等于化学计量数之比，C为生成物。根据题干信息A(g)+B(g)⇌C(g)，该反应为可逆反应，一定条件下达到化学平衡状态，符合的图像是D， 故答案选D。 5．2在KI溶液中存在下列平衡：，某I2、KI混合溶液中，的物质的量浓度与温度T的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。下列说法正确的是 A．是吸热反应 B．若温度为、时反应物的转化率分别为、，则 C．若反应进行到状态D时，一定有 D．状态A与状态B相比，状态A的大 【答案】B 【详解】A．温度升高，减少，逆向移动，为放热反应，A错误； B．温度下更大，反应物的转化率更大，则，B正确； C．若反应进行到状态D时，想达到平衡，需要增大，反应正向进行，，C错误； D．状态A更大，反应物的转化率更大，更小，D错误； 故选B。 6．下列关于化学反应速率或化学平衡图象的说法正确的是 A．图①曲线表示在时扩大容器体积 B．由图②可知：该反应在高温下可自发进行 C．图③中两点的转化率： D．图④中三点的化学平衡常数： 【答案】B 【详解】A．图①曲线在时v逆瞬间减小，之后v逆减少至反应达到平衡，说明平衡逆向移动，该反应是气体体积增大的反应，扩大容器体积，压强减小，平衡正向移动，A错误； B．由图②可知，增大压强，Z的体积分数减小，说明平衡逆向移动，则m+n<p，，另外升高温度，Z的体积分数增大，说明平衡正向移动，该反应为吸热反应，，时，反应能自发进行，则该反应在高温下可自发进行，B正确； C．起始增大，相当于增大N2的浓度，平衡正向移动，H2的转化率增大，则图③中两点的转化率：，C错误； D．由图可知，升高温度，NO的平衡转化率下降，说明平衡逆向移动，该反应为放热反应，温度越高，平衡常数越小，则平衡常数：，D错误； 故选B。 7．工业上制备硫酸过程中涉及反应：　。某密闭容器中投入一定量和，在、两不同压强下平衡时的百分含量随温度变化如图所示。下列说法正确的是 A． B．逆反应速率： C． D．平衡常数： 【答案】B 【详解】A．由图可知温度越高，SO2的含量越高，所以该反应的焓变小于0，A项错误； B．温度相同时，压强越大，平衡正向移动，SO2的含量越低，故p2〉p1，由图可知a、b两点对各物质的物质的量均相等，b点温度压强均较高，逆反应速率较大，B项正确； C．温度相同时，压强越大，平衡正向移动，SO2的含量越低，故p2〉p1，C项错误； D．该反应为放热反应，则温度越高，平衡常数越小，所以平衡常数：K(a)>K(b)，D项错误； 故选B。 8．已知：  ΔH<0，向一恒温恒容的密闭容器中充入一定量的和发生反应，时达到平衡状态Ⅰ，在时改变某一条件，时重新达到平衡状态Ⅱ，正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A．该反应在任意温度下均能自发进行 B．时改变的条件：向容器中通入一定量的 C．相同时间内有3 mol的H—H键断裂，有6 mol N—H键形成，则反应达到平衡 D．平衡常数K：K(Ⅱ)<K(Ⅰ) 【答案】B 【详解】A．由时可自发进行，该反应，，则在低温下能自发进行，故A错误； B．若时升高温度，则改变条件瞬间，正反应速率增大，速率曲线与原平衡点应没有连接点，则改变的不是温度，若向容器中通入一定量的，逆反应速率瞬间增大，平衡逆向移动，正反应速率也逐渐增大，故B正确； C．相同时间内有3 mol的H—H键断裂，有6 mol N—H键形成，都是指正反应，并不能说明正逆反应速率相等，故C错误； D．平衡常数之和温度有关，温度不变，平衡常数不变，则K(Ⅱ)=K(Ⅰ)，故D错误； 故选B。 9．在催化剂作用下，向1L密闭容器中加入X和Y，发生反应：，X的转化率随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是 A．该反应 B．200℃时，前10min C．c点时， D．bc段变化的原因可能是400℃以上催化剂活性降低 【答案】B 【详解】A．由分析可知，升高温度，X的平衡转化率增大，平衡正向移动，说明该反应为吸热反应，，A正确； B．固体或纯液体的浓度视为常数，一般不用固体或纯液体表示反应速率，B错误； C．由曲线Ⅱ可知，400℃时，X的转化率最大，说明b点时反应达到平衡，该反应为吸热反应，继续升高温度，平衡正向移动，c点X的转化率应该大于b点，但c点X的转化率小于b点，说明10min时c点未达到平衡，，C正确； D．400℃时，X的转化率最大，b点反应达到平衡，该反应为吸热反应，继续升高温度，平衡正向移动，c点X的转化率应该大于b点，但c点X的转化率小于b点，可能的原因是400℃以上催化剂活性降低，反应速率较慢，10min时反应未达到平衡，D正确； 故选B。 10．在一密闭容器中发生反应，，在某一时间段反应速率与反应过程的曲线关系如图所示，下列说法错误的是 A．时，改变的条件可能是增大压强 B．时，可能是使用了催化剂 C．时，改变的条件可能是减小压强 D．若在恒容容器内发生该反应，达到平衡后，通入Ar，、都不变 【答案】A 【详解】A．达到平衡后，条件下，、都瞬增了，则改变的条件为升温或者增压，但突变时，反应向左移动，则为升温，A错误； B．条件下，正逆反应速率相等，则为催化剂，B正确； C．条件下，，都瞬减了，则改变的条件为降温或者减压，但突变时，反应向左移动，则为减压，C正确； D．恒容容器中，反应达到平衡后，通入Ar，体系压强增大，但是反应物和生成物的浓度都不变，化学平衡不移动，正逆反应速率不变，D正确。 故选A。 二、多选题 11．的速率和平衡的影响图像如下，下列判断正确的是 A．由图1可知，，该反应正反应为吸热反应 B．由图2可知，该反应 C．图3中，表示反应速率的是点3 D．图4中，若，则a曲线一定使用了催化剂 【答案】BC 【详解】A．由图1可知，T2时反应先达到平衡，说明T2时反应速率更大，则，且T2对应C%含量低，说明升高温度平衡逆向移动，则正反应为放热反应，故A错误； B．由图2可知，相同温度下，压强越大对应C%含量高，则增大压强平衡正向移动，说明该反应是气体体积减小的反应，则m+n>p，故B正确； C．图3中，曲线上点为平衡点，正逆反应速率相等，点1对应的转化率大于平衡转化率，平衡逆向移动，，点3转化率小于平衡转化率，点3时反应正向进行，则反应速率，故C正确； D．图4中，若m＋n＝p，该反应为气体体积不变的反应，图中a、b平衡状态相同，则a曲线可能使用了催化剂或增大压强，故D错误； 故选BC。 12．在一定条件下，一定量的X在恒容密闭容器中发生反应：  ，达到平衡时，Y的浓度与温度和容器容积的关系如图所示，下列判断正确的是 A． B． C．在M点，投入适量Z，逆反应速率增大 D．在M点，增大X的浓度，X的平衡质量分数增大 【答案】AD 【详解】A．温度越高，生成物Y浓度越大，说明升高温度，平衡向正反应方向移动，该反应的正反应为吸热反应，A正确； B．其他条件相同时，容器体积越小，压强越大，M点Y的浓度比N点Y的浓度的2倍要小，说明增大压强，平衡逆向移动，即，B错误； C．Z是固体，投入适量Z，逆反应速率不变，C错误； D．在M点，增大X的浓度，相当于增大压强，X的平衡转化率减小，X的平衡质量分数增大，D正确； 故选AD。 13．1molCO2与足量的碳在恒容密闭容器中反应：C(s)+CO2(g)⇌2CO(g)。测得平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如图所示： 已知：气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数。下列说法正确的是 A．1×103K时，若充入惰性气体，v正、v逆均减小，v逆变化幅度更大 B．1×103K时，突然升温，v正、v逆均增大，v正变化幅度更大 C．1×103K时，反应达平衡后CO2的转化率为25.0% D．T×103K时，若再充入等体积的CO2和CO，平衡向逆反应方向移动 【答案】BCD 【详解】A．反应在恒容容器中进行，1×103K时，若充入惰性气体，反应物的浓度不变，v正、v逆均不变，故A错误； B．由图可知，升高温度，CO2体积分数减小，CO体积分数增大，说明平衡正向移动，正反应为吸热反应，则1×103K时，突然升温，v正、v逆均增大，v正变化幅度更大，故B正确； C．由图可知，1×103K时，反应达平衡后CO的体积分数为40%，设CO2转化了xmol，列三段式： =40%，x=0.25mol，CO2的转化率为 =25%，故C正确； D．逆反应为气体体积减小的反应，T×103K时，达平衡后加入等体积CO2和CO相当于增大压强，平衡向逆反应方向移动，故D正确； 答案为BCD。 14．研究NOx之间的转化对大气污染控制具有重要意义，已知：N2O4(g)⇌2NO2(g)  ΔH>0.如图所示，在恒容密闭容器中，反应温度为T1时，c(N2O4)和c(NO2)随t变化为曲线Ⅰ、Ⅱ，改变温度到T2，c(NO2)随t变化为曲线Ⅲ，下列判断正确的是 A．温度T1<T2 B．反应速率v(a)=v(b) C．若混合气体密度不变，则该可逆反应已达到平衡状态 D．温度T1、T2下，反应分别达到平衡时，c(N2O4) 前者大 【答案】AD 【详解】 A．反应温度T1和T2，以c(NO2)随t变化曲线比较，Ⅱ比Ⅲ后达平衡，所以T1<T2，故A正确； B．升高温度，反应速率加快，达到平衡所需时间越短，则T2>T1，则反应速率v(a)>v(b)，故B错误； C．反应在恒容容器进行，气体体积、气体质量前后均不变，故密度为定值，不能判断反应达到平衡状态，故C错误； D．该反应为吸热反应，温度升高，平衡正向移动，温度T1<T2，反应分别达到平衡时，c(N2O4) 前者大，故D正确； 故选：AD。 15．向一恒容密闭容器中加入和一定量的，发生反应：。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 A． B．反应速率 C．点a、b、c对应的平衡常数： D．反应温度为，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态 【答案】AC 【详解】A．一定条件下，增大水的浓度，能提高CH4的转化率，即x值越小，CH4的转化率越大，则，故A错误； B．b点和c点温度相同，CH4的起始物质的量都为1mol，b点x值小于c点，则b点加水多，反应物浓度大，则反应速率：，故B正确； C．由图像可知，x一定时，温度升高CH4的平衡转化率增大，说明正反应为吸热反应，温度升高平衡正向移动，K增大；温度相同，K不变，则点a、b、c对应的平衡常数：，故C错误； D．该反应为气体分子数增大的反应，反应进行时压强发生改变，所以温度一定时，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态，故D正确； 故选：AC。 三、填空题 16．氮的化合物广泛应用于工业、航天、医药等领域。 (1)氨气可作为脱硝剂，在恒温恒容密闭容器中充入一定量的NO和NH3，在一定条件下发生反应：6NO(g)+4NH3(g)5N2(g)+6H2O(g)。该反应已达到平衡状态的标志是 。 a．反应速率v(NO)=v(H2O)                      b．容器内压强不再变化 c．容器内N2的物质的量分数不再变化            d．混合气体的密度不变 e．12molN-H键断裂的同时生成5molN≡N键       f．混合气体的平均相对分子质量不再改变 (2)肼(N2H4)是火箭的高能燃料，该物质燃烧时生成水蒸气和氮气，已知某些化学键的键能如表： 化学键 O-H N-N N-H O=O N≡N 键能kJ·mol-1 467 160 391 498 945 则1molN2H4(g)在氧气中完全燃烧的热化学方程式 。 (3)一定条件下，在5L密闭容器内，反应2NO2(g)N2O4(g)，NO2的物质的量随时间变化如表： 时间/s 0 1 2 3 4 5 n(NO2)/mol 0.040 0.020 0.010 0.005 0.005 0.005 ①用N2O4表示0~2s内该反应的平均速率为 mol·L−1·s−1.达平衡时，该反应的平衡常数K= 。 ②为加快反应速率，可以采取的措施是 。 a．升高温度 b．恒容时充入He(g)    c．恒压时充入He(g)      d．恒容时充入NO2 (4)已知：2N2O=2N2+O2，不同温度(T)下，N2O分解半衰期随起始压强的变化关系如图所示(图中半衰期指任一浓度N2O消耗一半时所需的相应时间)，则T1 T2(填“>”、“=”或“<”)。当温度为T1、起始压强为p0，反应至t1min时，此时体系压强p= (用p0表示)。 【答案】(1)bcf (2)N2H4(g) + O2(g)N2(g)+2H2O(g)      ∆H= −591kJ/mol (3) 0.0015 3500 ad (4) > 1.25p0 【详解】（1）可逆反应达到平衡时，同物质的正逆反应速率相等，各组分的浓度，含量保持不变，由此衍生出其他的一些量不变，判断平衡的物理量应随反应进行发生变化，该物理量由变化到不再变化说明达到平衡。 a．该反应达到平衡状态时，v(NO)正=v(H2O)逆，故a错误； b．该反应是一个反应前后气体体积增大的可逆反应，当反应达到平衡状态时，容器内压强不随时间的变化而变化，所以能判断反应是否达到平衡状态，故b正确； c．容器内N2的物质的量分数不再随时间而发生变化说明浓度不在改变，故c正确； d．反应物和产物全部是气体，根据质量守恒定律，两边气体质量相等，并且容器恒容，其体积不变，所以平衡前后密度不变均没有变化，故d不一定平衡； e．12molN-H键断裂的同时生成5molN≡N键均表示正反应速率，故e错误； f．该反应混合气体的总质量不变，总物质的量在变化，则混合气体的平均相对分子质量为变量，当不变时达到平衡状态，故f 正确； 故答案选bcf （2）N2H4在氧气中完全燃烧的反应方程式为： N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)，根据反应热=反应物的键能和-生成物的键能和，得：=E(N−N)+4E(N−H)+E(O=O)−E(N≡N)−4E(H−O)= (160+4×391+498−945−4×467)kJ/mol=−591kJ/mol，所以答案为：N2H4(g) + O2(g)⇌N2(g)+2H2O(g) ，∆H= −591kJ/mol （3）由表格数据可知2s 内，，则，故答案为：0.0015 根据表中数据，列出三段式， ，依据平衡常数计算公式，列出，故答案为：3500 a．升高温度可以提高活化分子百分数，增加有效碰撞次数，加快反应速率； b．恒容时充入 He(g)，对反应物和生成物的浓度无影响，对速率不影响； c．恒压时充入He(g)，容器体积增大，各物质的浓度减小，反应速率减小； d．恒容时充入NO2，增大了反应物的浓度，加快反应速率； 故答案为：ad； （4）由图像可知，当压强一定时，T1对应的半衰期比T2对应的半衰期要短，说明T1条件下反应速率快，而其他条件相同时温度越高反应速率越快，因此T1>T2； 设N2O起始物质的量2mol，设t1时，消耗1mol N2O, 产生1mol N2和0.5molO2，此时气体的总物质的量为：2.5mol，根据压强比=气体物质的量之比，可得，此时压强，故答案为：＞，1.25P0。 17．减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容。合理应用和处理氮及其化合物，在生产生活中有重要意义。回答下列问题： (1)某硝酸厂处理尾气中的方法：催化剂存在时用将还原为。已知： 则和反应生成和的过程中理论上 （填“吸收”或“放出”） 热量。 (2)氨气可作为脱硝剂，在恒温恒容密闭容器中充入一定量的和，在一定条件下发生反应：。 ①能说明该反应一定达到平衡状态的是 。 a． b．的含量保持不变 c．混合气体中各物质的浓度相等 d．各物质的物质的量之比为 ②某次实验中测得容器内及的物质的量随时间变化如图所示，图中a点对应的速率关系是v(正) v(逆)（填“>”、“<”或“=”）。 ③，则 ，该实验中的平衡转化率为 。 ④为加快该反应的反应速率，可采取的措施有 （任写一条）。 【答案】(1) 放出 665 (2) > 增大反应物浓度、使用催化剂等 【详解】（1）1molN2和2mol水蒸气完全反应生成2molH2和2molNO的过程的反应热为（945kJ/mol+4×463kJ/mol-2×630kJ/mol-2×436kJ/mol）=+665kJ/mol，则和反应生成和的过程中理论上放出665热量。故答案为：放出；665； （2）①a．，正逆反应速率相等，化学反应达到平衡状态，故a符合； b．的含量保持不变，各组分成分不变，化学反应达到平衡状态，故b符合； c．混合气体中各物质的浓度相等，不能判断反应是否达到平衡状态，故c错误； d．各物质的物质的量之比为，不能判断反应是否达到平衡状态，故d错误； 故答案为：； ②某次实验中测得容器内及的物质的量随时间变化如图所示，a点NO在减少，反应正向进行，图中a点对应的速率关系是v(正)>v(逆)。故答案为：>； ③，则=，该实验中的平衡转化率为 =。故答案为：；； ④为加快该反应的反应速率，可采取的措施有增大反应物浓度、使用催化剂等。故答案为：增大反应物浓度、使用催化剂等。 18．一定压强下，按照投料，和重整反应达到平衡时各组分的物质的量分数随温度的变化如图所示： ①图中曲线分别表示物质 、 的变化(选填“”、“”或“”)。 ②后，的物质的量分数随温度升高而增大的原因是 。 ③某温度下体系中不存在积碳，和的物质的量分数分别是，该温度下甲烷的平衡转化率为 ，反应的平衡常数 (列出计算式)。 【答案】 CO2 H2 反应CH4(g)C(s)+2H2(g)为吸热反应，反应2CO(g) C(s)+CO2(g)为放热反应。700℃后，随着温度升高，反应CH4(g) C(s)+2H2(g)右移对C(s)的物质的量分数的影响比反应2CO(g) C(s)+CO2(g)左移的大 12.5% 【详解】①反应起始投入CH4和CO2为2：1，所以m为CO2。同时700℃之后C固体增加，即700℃以上的高温有利于反应CH4(g) C(s)+2H2(g)正向进行，反应CH4(g) C(s)+2H2(g)正向进行H2物质的量分数增加则n为H2，P为CO； ②积碳反应有两个，反应CH4(g) C(s)+2H2(g)为吸热反应，反应2CO(g) C(s)+CO2(g)为放热反应。700℃后，随着温度升高，反应CH4(g) C(s)+2H2(g)右移对C(s)的物质的量分数的影响比反应2CO(g)C(s)+CO2(g)左移的大； ③设反应投入CH4和CO2物质的量分别为2mol、1mol。根据反应列出以下三段式： 则平衡时CO2物质的量为(1-n-m)mol，CO的物质的量为(n+2m)mol，H2O物质的量为nmol，H2为(2m-n)mol，CH4为(2-m)mol，则平衡体系中气体总物质的量为(3+2m)mol。已知CH4和H2O的物质的量分数分别是0.50、0.04，则建立等式为=0.5、=0.04得m=0.25、n=0.14。则CH4的转化率为变化起始×100%=×100%=12.5%。则K===。 19．Ⅰ．300℃时，向2L的恒容密闭容器中，充入等物质的量的和使之发生反应，测得各物质的量浓度变化如图所示： (1)由图可知，的浓度随时间的变化为曲线 (填“a”“b”或“c”)；2min内的平均反应速率 。 (2)已知：反应至2min时，改变了某一反应条件。2min时改变的条件可能为：_____。 A．升高温度 B．加催化剂 C．减小容器体积，增大压强 D．增大反应物浓度 (3)能说明上述反应达到平衡状态的是 (填字母)。 a． b．混合气体的密度不随时间的变化而变化 c． d．混合气体的平均摩尔质量不随时间的变化而变化 (4)5min时，容器内气体总压强与反应前容器内气体总压强之比为 。 Ⅱ．向两个容积固定为2L的密闭容器中分别充入比例相同，但总量不同的和气体，的平衡转化率与初始充入物质的量(n)、反应温度(T)的关系如图所示。 (5)由图可判断该反应是 (选填“吸热”或“放热”)反应， (6)判断图中相对大小： 。(选填“<”或“>”) 【答案】(1) b (2)AB (3)d (4)7：10 (5)放热 (6)＜ 【详解】（1）反应开始时充入的和的物质的量相等，根据方程式的系数可知，相同时间内消耗更多，故由图可知，的浓度随时间的变化为曲线b；曲线a是的浓度随时间的变化，2min内的平均反应速率。 （2）由图可知，反应至2min时，改变反应条件，各物质的浓度瞬间没变，随之相同时间内减少的更快，故反应速率加快， A．升高温度瞬间，各物质的浓度没变，反应速率加快，随之相同时间内减少的更快，符合；； B．加催化剂瞬间，各物质的浓度没变，反应速率加快，随之相同时间内减少的更快，符合；； C．减小容器体积，增大压强，瞬间各物质的浓度增大，不符合； D．增大反应物浓度，不符合；故选AB。 （3）a．用不同物质表示的反应速率说明反应达到平衡状态，除了要满足“一正一逆”外，还有等于系数之比，即，故不能说明反应达到平衡状态，a错误； b．混合气体的总质量不变，容器容积不变，则混合气体的密度始终不变，则混合气体的密度不随时间的变化而变化，不能说明反应达到平衡状态，b错误； c．根据方程式的系数可知，始终等于1：1，故不能说明反应达到平衡状态，c错误； d．混合气体的总质量不变，随反应进行混合气体的总物质的量减小，则混合气体的平均摩尔质量增大，故混合气体的平均摩尔质量不随时间的变化而变化，能说明反应达到平衡状态，d正确；故选d。 （4）反应前气体总物质的量为，5min时气体总物质的量为，恒温恒容时，压强比就等于物质的量之比，故5min时，容器内气体总压强与反应前容器内气体总压强之比为2.8：4=7：10。 （5）由图可知，温度升高，氢气的平衡转化率减小，故平衡逆向移动，逆向为吸热反应，则该反应是放热反应。 （6）向两个容积固定为2L的密闭容器中分别充入比例相同，但总量不同的和气体，总量越大，恒温恒容条件下，相当于加压，加压平衡正向移动，则氢气的平衡转化率增大，故＜。 20．回答下列问题。 (1)工业上用二氧化碳催化加氢可合成乙醇，其反应原理为2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g)  。该反应的 (填“>”、“<”或“=”)0；其正反应在 (填“高温”、“低温”或“任何温度”)下能自发进行。该反应的反应速率表达式为v正=k正·c2(CO2)·c6(H2)，v逆=k逆·c(C2H5OH)·c3(H2O)， 其中k正、k逆为速率常数。则该反应的平衡常数K= (用含k正、k逆的代数式表示)，若其他条件不  变，降低温度，则下列推断合理的是 (填标号)。 a．k正增大，k逆减小   b．k正减小，k逆增大   c．k正减小的倍数大于k逆   d．k正减小的倍数小于k逆 (2)某温度下，若将1molNO充入恒容密闭容器发生反应2NO(g)N2(g)+O2(g) ΔH=-180.0kJ/mol，下列说法可作为反应达到平衡判断依据的___________(填序号)。 A．混合气体密度不变 B．2v正(NO)=v逆(N2) C．O2体积分数不变 D．混合气体平均摩尔质量不变 (3)某科研小组利用反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4kJ/mol研究：在其它条件不变的情况下，加入一定量的N2，改变起始时n(H2)对合成NH3反应的影响。实验结果如图所示： ①由上图知：T1 T2(填“>”“<”或“=”)。 ②若容器容积为1L，b点对应的初始时n(H2)=3mol，测得平衡时H2的转化率为50%，则平衡时N2的物质的量浓度为 。 【答案】(1) < 低温 d (2)C (3) > 0.5mol/L 【详解】（1）由图可知，2CO2（g）+6H2（g）⇌C2H5OH（g）+3H2O（g）该反应为放热反应，△H＜0，根据△H-T△S＜0，该反应△S＜0，判断该反应在低温条件下能自发进行；反应达到平衡时，v正=v逆，由于v正=k正·c2(CO2)·c6(H2)，v逆=k逆·c(C2H5OH)·c3(H2O)，则K=；若其他条件不变，降低温度，反应速率降低，k正、k逆均减小，则a、b错误，该反应是放热反应，降低温度，平衡正向移动，所以k正减小的倍数小于 k逆，则c错误，d正确； （2）A．混合气体的质量为定值，容积恒定，混合气体密度为定值，与反应进行的程度无关，故A错误；B．由方程式可知，v正（NO）=2v正（N2），当2v正（NO）=v逆（N2）时，v正（N2）≠v逆（N2），反应未达到平衡，故B错误；C．O2体积分数不变，O2的浓度不再变化，说明反应已达到平衡，故C正确；D．该反应为反应前后气体的体积不变的反应，气体的物质的量为定值，气体的总质量为定值，故混合气体的平均摩尔质量为定值，与反应进行的程度无关，故D错误； 故答案为：C； （3）①由图可知，n(H2)相同时，温度T2对应氨气含量高，反应为放热反应，降低温度有利于生成氨气，则T1>T2； ②n(H2)=3mol，起始体系中加入1molN2，反应达到平衡时H2的转化率为50%，则转化的氢气为1.5mol，则：根据N2~3 H2，则转化的氮气为0.5mol，故氮气的平衡浓度。 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 $$