2.2 化学平衡 同步练习题 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

2.2 化学平衡 同步练习题 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1 一、单选题 1．制备水煤气的反应C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g) ΔH>0，下列说法正确的是 A．升高温度，平衡逆向移动 B．升高温度，反应速率增大 C．恒温下，增大总压，H2O(g)的平衡转化率不变 D．恒温恒压下，加入催化剂，平衡常数增大 2．在一定温度下，将等物质的量的CO和水蒸气通入恒容密闭容器中，发生如下反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，一段时间后反应达到平衡。对该平衡状态描述正确的是（　　） A．正反应速率等于零 B．正反应速率大于逆反应速率 C．正反应速率等于逆反应速率 D．正反应速率小于逆反应速率 3．一定条件下，反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的正反应速率(v正)和逆反应速率(v逆)随反应时间(t)变化的曲线如图。其中，处于化学平衡状态的时刻是 A．t1 B．t2 C．t3 D．t4 4．一定条件下，在体积为2L的密闭容器中，充入和，发生反应：。能说明该反应达到平衡状态的是（　　） A．反应中与的物质的量浓度相等时 B．单位时间内每消耗，同时生成 C．单位时间内每消耗，同时消耗 D．混合气体的密度保持不变 5．通常，平衡常数K越大，反应越完全。一般来说，当时，反应进行完全。则n为（　　） A．2 B．5 C．10 D．18 6．一定条件下的可逆反应a A(g)+ b B(g) c C(g)+ d D(g)ΔH，下列图示与对应的叙述相符的是（　　） A．图甲所示：T1< T2，该反应的ΔH <0 B．图乙所示：若该反应中反应系数的关系为a+b < c+d，则P1>P2>P3 C．图丙所示：点E时，v正 > v逆 D．图丁所示：该反应中反应系数的关系为a+b> c+d 7．恒温时，向如图所示的密闭容器中（活栓已经固定住活塞）加入10mol和1mol，进行反应 ．下列有关叙述正确的是（　　） A．其他条件不变，将图示容器换成绝热容器，B的平衡转化率会增大 B．混合气体的密度不再改变时，反应达到平衡状态 C．若反应达到平衡后，拔去活栓，再充入适量He（不参与反应），平衡逆向移动 D．若反应达到平衡后拔去活栓，再次达到平衡时，C的体积分数会减小 8．一定条件下，将 气体和 固体混合于固定容积为 的密闭容器中，发生反应： 。 末该反应达到平衡，生成D的物质的量随时间的变化情况如图所示。下列判断正确的是（　　） A．当混合气体的密度不再改变时，该反应不一定达到平衡状态 B． 后，加压会使正反应速率加快，逆反应速率变慢。 C．从 开始， D．反应过程中A和B的转化率之比为1∶1 9．在恒温恒容密闭容器中加入足量的Fe2O3(g)和CO(g)，模拟炼铁高炉中的反应：，下列情况表明该可逆反应达到平衡状态的是（　　） A．容器中气体的压强不再改变 B．容器中气体变化的密度不再改变 C．Fe2O3的浓度不再改变 D．CO和CO2的正反应速率相等 10．一定温度下，在2L恒容密闭容器中发生反应，反应过程中的部分数据如下表所示： t/min n (N2)/mol n (H2)/mol n (NH3)/mol 0 2.0 24 0 5 1.7 1.5 0.6 10 1.6 x y 15 z 1.2 w 下列说法错误的是（　　） A．升高温度、增大N2的浓度均可加快反应速率 B．内用NH3表示的平均反应速率为 C．时，反应已达到平衡状态 D．当混合气体的平均相对分子质量不变时，反应达到平衡 11．二氧化硫的催化氧化是工业制硫酸的基础：。下列叙述正确的是 A．和充分反应能放出的热量 B．工业上使用催化剂是通过加快反应速率提高生产效率的 C．实际工业选用的温度为，其目的是为了提高的平衡转化率 D．增大压强，正反应速率增大，逆反应速率减小 12．一定温度下，在某恒容密闭容器中加入一定量X(？)发生反应：，反应达到平衡后，仅降低温度，容器内气体的密度增大。下列叙述正确的是（　　） A．若正反应是吸热反应，则X为非气态 B．若正反应是放热反应，则为气态 C．若为气态，则向平衡体系中加入少量，的平衡转化率不变 D．若为非气态，则向平衡体系中加入少量，反应的平衡常数增大 13．下列实验操作所得的实验现象及结论均正确的是 选项 实验操作 实验现象 结论 A 将少量Na2SO3样品溶于水，滴加足量盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液 有白色沉淀产生 说明Na2SO3已变质 B 镁、铝为电极，氢氧化钠为电解质的原电池装置 铝表面有气泡 金属活动性：Mg＞Al C 将某气体通入品红溶液中 溶液褪色 该气体一定是SO2 D 将10mL2mol/L的KI溶液与1mL1mol/LFeCl3溶液混合 充分反应后，滴加数滴KSCN溶液，溶液颜色变红 该反应为可逆反应 A．A B．B C．C D．D 14．5mL 0.1mol/L的KI溶液与1mL 0.1mol/L的FeCl3溶液发生反应： 2Fe3+(aq)+2I-(aq) 2Fe2+(aq)+I2(aq)，达到平衡，下列说法中不正确的是（　　） A．该反应的平衡常数K=c2(Fe2+)/c(Fe3+)•c(I2) B．经CCl4多次萃取后，向水溶液中滴入KSCN溶液，呈血红色，说明该反应存在限度 C．加入碘化钾固体，平衡正向移动 D．当溶液的颜色不再发生变化时，可以判断该反应已经达到平衡状态 15．T℃下，向0.5L的恒容密闭容器中充入等物质的量的P和Q，发生反应 ，反应速率可表示为，，其中、为速率常数。反应过程中S和P的物质的量浓度变化如图所示： 下列说法错误的是（ ） A．Q与S浓度相等时， B．a点时， C．容器中气体的平均相对分子质量不再变化时，可逆反应达到平衡状态 D．反应到达平衡后，向容器中通过少量的氦气（不参与反应），R的浓度保持不变 16．20℃时，将0.1molN2O4置于1L密闭的烧瓶中，然后将烧瓶放入100℃的恒温槽中，烧瓶内的气体逐渐变为红棕色：N2O4(g)⇌2NO2(g)。下列结论不能说明上述反应在该条件下已经达到反应限度的是（　　） ①N2O4的消耗速率与NO2的生成速率之比为1：2②NO2消耗速率与N2O4的消耗速率之比为2：1③烧瓶内气体的压强不再变化④烧瓶内气体的质量不再变化⑤NO2的物质的量浓度不再改变⑥烧瓶内气体的颜色不再加深⑦烧瓶内气体的平均相对分子质量不再变化⑧烧瓶内气体的密度不再变化 A．②③⑤⑥⑦ B．①④⑧ C．只有①④ D．只有⑦⑧ 17．表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．与在密闭容器中充分反应，生成分子的数目为 B．4.48L NO分子中含有的电子数为3NA C．10g46%的酒精溶液中含有的氧原子数为0.1NA D．和在光照下充分反应后生成的分子数为 18．一定条件下，在甲、乙两个恒容密闭容器(容器容积)中投入等物质的量的X和Y，发生反应，达到平衡时，Q的物质的量浓度与温度和容器容积的关系如图所示。下列说法正确的是 A．x＋y>p＋q B．c(P)：b>2a C．压强：2p(b)<p(c) D．平衡常数： 19．25℃时，水的电离达到平衡：H2O H++OH－ △H>0，下列叙述正确的是（　　） A．向水中加入少量固体硫酸氢钠，c(H+)增大，Kw不变 B．向水中加入氨水，平衡逆向移动，c（OH-）降低 C．向水中加入固体硫酸铜，平衡逆向移动，c（OH－）减小 D．将水加热，Kw增大，pH不变 20．某化学兴趣小组在一定条件下的绝热恒容密闭容器中探究反应： ，反应起始时仅通入一定量的A(g)，根据实验测得的数据，绘制的c-t图像如图。下列有关说法错误的是（　　） A．曲线b表示反应物A的浓度变化 B．，的总键能大于的总键能 C．时表示，但反应未达到平衡状态 D．其他条件不变时，在恒温条件下反应时的平衡转化率大于在绝热条件下反应时的平衡转化率 二、综合题 21．利用加氢制甲醇等清洁燃料，是实现减排较为可行的方法。一定温度下，和在催化剂作用下可发生以下两个反应： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： （1）相同温度下，反应的　 　。 （2）在催化、恒压条件下，向密闭容器中投入一定量和。其他条件相同，升高温度，判断甲醇选择性以及的平衡转化率的变化，并说明理由：　 　。已知：。 （3）氢气可通过水煤气法获得，原理为。在进气比不同时，测得平衡时CO转化率如图，A和B两点对应的温度关系：　 　(填“＜”、“＞”、或“=”)，判断的理由是　 　。 （4）如图装置可将和甲醇转化为甲酸。阳极的电极反应式为　 　。 （5）加氢制甲醇的部分反应机理如图所示。 “”表示物质在催化剂表面被吸附，“ ”表示自由基中未成对电子。已知在催化剂表面会形成两种吸附态的H，一种显正电性，一种显负电性。 ①根据元素的电负性变化规律分析，过程ⅰ中参与反应的显正电性与显负电性氢原子的数目比为　 　； ②结合化学键的断裂和形成，过程ⅱ可描述为　 　。 22．研究硫及其化合物的性质具有重要意义。 Ⅰ．已知可以催化二氧化硫在水溶液中发生的歧化反应： ，催化原理分为两步， 第一步反应为吸热的慢反应： 第二步反应为放热的快反应：____________+______ （1）请补充第二步反应：________。 （2）能正确表示催化歧化反应原理的能量变化示意图为______（填标号）。 A. B. C. D. Ⅱ．工业制硫酸，在接触室发生反应：，在1L的恒容密闭容器中充入2mol和1mol，在不同温度下测得与时间的关系如图A： （3）该反应正向的________0（填“＞”“＜”或“＝”）。 （4）能证明反应已经达到平衡状态的是________（填序号）。 ① ②单位时间内生成n mol的同时消耗n mol ③反应速率 ④温度和体积一定时，容器内压强不再变化 ⑤温度和体积一定时，混合气体的密度不再变化 （5）反应开始到10min时的平均反应速率________mol/（L·min）；时该反应的平衡常数________L/mol。 （6）一定条件下在恒温恒容的密闭容器中按一定比例充入和，平衡时的体积分数随的变化如图B，则A、B、C三状态中，的转化率最小的是________点，当时，达到平衡状态的体积分数可能是D、E、F三点中的________点。 23．氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用，合成氨工业在国民生产中有重要意义。以下是关于合成氨的有关问题，请回答： （1）若在一容积为2L的密闭容器中加入0.2mol的N2和0.6mol的H2在一定条件下发生反应：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH<0，若在5分钟时反应达到平衡，此时测得NH3的物质的量为0.2mol。则前5分钟的平均反应速率v(N2)=　 　。平衡时H2的转化率为　 　%。 （2）平衡后，若提高H2的转化率，可以采取的措施有　 　(任写一项)。 （3）若在0.5L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行如下反应：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH<0，其化学平衡常数K与温度T的关系如表所示；请完成下列问题： T/℃ 200 300 400 K K1 K2 0.5 ①试比较K1、K2的大小，K1　 　K2(填“<、>、=”) ②400℃时，反应2NH3(g)⇌N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数为　 　。 当测得NH3、N2和H2物质的量分别为3mol、2mol和1mol时，则该反应的v(N2)正　 　v(N2)逆(填“<、>、=”)。 24． （1）Ⅰ.已知2NO2(g) N2O4(g) ΔH=-52.7kJ·mol-1，某课外活动小组为了探究温度对化学平衡的影响，做了如下实验：室温下，该小组的同学取了两个烧瓶A和B，分别加入相同浓度的NO2与N2O4的混合气体(红棕色)，中间用夹子夹紧，并将A和B浸入到已盛有水的两个烧杯中(如图所示)，然后分别向两个烧杯中加入浓硫酸和NH4NO3固体 请回答： A中的现象　 　，B中的现象　 　。 （2）由此可知，降低温度，该化学平衡向　 　(填“正”或“逆”)反应方向移动； （3）Ⅱ.已知下列热化学方程式： ①H2(g)+ O2(g)＝H2O(l) ΔH＝-285.8kJ·mol-1 ②H2(g)+ O2(g)＝H2O(g) ΔH＝-241.8kJ·mol-1 ③C(s)+ O2(g)＝CO(g) ΔH＝-110.5kJ·mol-1 ④C(s)+O2(g)＝CO2(g) ΔH＝-393.5kJ·mol-1， 回答下列问题： 上述反应中属于放热反应的是　 　(填序号)； （4）H2的燃烧热ΔH＝　 　； （5）燃烧20gH2生成液态水，放出的热量为　 　； （6）写出表达CO燃烧热的热化学方程式　 　。 25．研究氮氧化物()的还原处理方法是环保领域的主要方向之一，回答下列问题： （1）CO还原NO的反应机理及相对能量如图(TS表示过渡态)： ①反应过程中速率最慢步骤的热化学方程式为　 　，活化能最小　 　。 ②为提高NO的平衡转化率可采用的措施为　 　(填标号)。 A．升高温度 B．增大压强 C．增大NO浓度 D．使用催化剂 （2）用还原NO的反应为。为研究和NO的起始投料比对NO平衡转化率的影响，分别在不同温度下，向三个体积均为a L的刚性密闭容器中加入一定量和NO发生反应，实验结果如图。 ①应温度、、从大到小的关系为　 　。 ②温度下，充入、NO分别为3mol、3mol，容器内的压强为w Pa，反应进行到10min时达平衡，0~10min内的平均反应速率为　 　。该反应的平衡常数　 　(写出计算表达式，以分压表示的平衡常数为，分压=总压×物质的量分数)。 ③该反应的正反应速率方程可表示为，下测得有关数据如下表： NO/mol v正/mol·L-1·min-1 1 1 4.14k 1 4 16.56k 2 1 16.56k 则　 　，　 　。 答案解析部分 1．【答案】B 2．【答案】C 【解析】【解答】在一定条件下，可逆反应中同一种物质的v(正)=v(逆)≠0，反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态，因此当反应达到平衡状态时，v(正)=v(逆)≠0， 故答案为：C。 【分析】可逆反应达到化学平衡状态，同一种物质的v(正)=v(逆)≠0。 3．【答案】D 4．【答案】C 【解析】【解答】A、反应中与的物质的量浓度相等时，不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡状态，故A不符合题意； B、单位时间内每消耗，同时生成，均表示正反应速率，不能说明反应达到平衡状态，故B不符合题意； C、单位时间内每消耗，同时消耗，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故C符合题意； D、反应过程中气体的质量不变，体积不变，混合气体的密度不随时间的变化而变化，因此混合气体的密度保持不变，不能说明反应达到平衡状态，故D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变。 5．【答案】B 【解析】【解答】通常，平衡常数K越大，反应越完全，一般来说，当时，反应进行完全， 故答案为：B。 【分析】平衡常数表示反应的进行程度，当时，反应进行完全。 6．【答案】C 【解析】【解答】A．如图，温度对应的曲线斜率大，所以，C为生成物，温度越高，C的百分含量大，说明升高温度平衡正向移动，该反应为吸热反应，故A不符合题意； B．如图乙，若该反应中反应系数的关系为，则该反应为气体体积增大的反应，增大压强平衡逆向移动，C的百分含量减小，所以，故B不符合题意； C．如图丙，曲线上的点为平衡状态，E点未达平衡，且A百分含量大于平衡时的，平衡正向移动，，故C符合题意； D．如图丁，压强p之前，随着压强增大，生成物C的百分含量增大，未达平衡状态；压强p之后，随着压强增大，C的百分含量减小，说明增大压强平衡逆向移动，，故D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】A.温度越高反应速率越快，达到平衡的时间就越短，升温该反应的平衡正向移动，则该反应为吸热反应； B.增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动； D.随着压强增大，C的百分含量减小，说明增大压强平衡逆向移动。 7．【答案】B 【解析】【解答】A. 其他条件不变，将图示容器换成绝热容器，温度升高导致B的平衡转化率会减小，故A不符合题意； B.体积不变，气体的质量不变时说明密度不变，说明反应达到平衡状态，故B符合题意； C. 若反应达到平衡后，拔去活栓 ， 再充入适量He（不参与反应）， 压强降低，平衡正向移动，故C不符合题意； D. 若反应达到平衡后拔去活栓，再次达到平衡时， 体积增大，压强降低，平衡正向移动，C的体积分数增大，故D不符合题意； 故答案为：B 【分析】A.反应放热温度升高平衡逆向移动转化率降低； B.体积不变，气体的质量在变化，若密度不变可说明平衡； C.若反应达到平衡后拔去活栓，充入稀有气体，平衡正向移动； D.若反应达到平衡后拔去活栓，压强降低，平衡正向移动。 8．【答案】D 【解析】【解答】A．反应前后容器容积不变，但混合气体的质量是变化的，所以当混合气体的密度不再改变时，该反应一定达到平衡状态，A不符合题意； B． 后反应达到平衡状态，加压会使正反应速率加快，逆反应速率也加快，B不符合题意； C． 后反应达到平衡状态，平衡时正逆反应速率相等，但不为0，所以从 开始， ，C不符合题意； D．由于A和B是按照化学计量数之比3：1通入的，所以反应过程中A和B的转化率之比始终相等，即为1∶1，D符合题意； 故答案为：D。 【分析】A.反应物和生成物中有不是气体的物质，且容器体积固定，因此当密度不变时反应达到平衡 B.加压正逆速率均加快 C.达到平衡时是动态的平衡，速率不为0 D.根据数据计算出A和B的转化率即可 9．【答案】B 【解析】【解答】A.该反应前后气体总分子数不变，且容器体积一定，根据pV=nRT可得气体压强总是定值，无法据此判断反应是否达到平衡，A不符合题意； B.根据方程式可知反应后气体质量增大，而容器体积一定，根据ρ=可得若气体密度不变则气体质量不再发生变化，说明体系已达平衡，B符合题意； C.Fe2O3为纯固体，浓度为定值，无法据此判断反应是否达到平衡，C不符合题意； D.根据方程式关系，CO和CO2正反应的速率总相等，无法据此判断反应是否达到平衡，D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】可逆反应达到平衡状态，即体系中气体或溶质的浓度保持一定，据此判断。 10．【答案】B 【解析】【解答】A.升高温度和增大氮气的浓度都可以加快化学反应速率，A选项是正确的； B. ，v（NH3）==0.06mol·L-1·min-1，B选项是错误的； C.15min时，n(H2)= 1.2mol，消耗了2.4mol -1.2mol=1.2molH2，根据方程式可知这段时间内消耗N2的物质的量为0.4mol，所以15min时，n(N2)= 2.0mol-0.4mol= 1.6mol，与10 min时N2的物质的量相同，说明10min时反应已经达到平衡，C选项是正确的； D.该反应是气体物质的量减小的反应，气体的总质量不变，所以当混合气体的平均相对分子质量不变时，反应达到平衡，D选项是正确的。 故答案为：B。 【分析】A.升高温度和增大反应物的浓度可以加快化学反应速率； B.化学反应速率指的是物质的浓度变化值与时间的比值； C.5min时，n(H2)= 1.2mol，消耗了2.4mol -1.2mol=1.2molH2，根据方程式可知这段时间内消耗N2的物质的量为0.4mol，所以15min时，n(N2)= 2.0mol-0.4mol= 1.6mol，与10 min时N2的物质的量相同，说明10min时反应已经达到平衡； D.在判断反应的平衡状态时，应该看该物质的量是否是反应体系中的变量，若变量不变时证明反应达到平衡。 11．【答案】B 12．【答案】C 【解析】【解答】A．若正反应是吸热反应，则降低温度，平衡将逆向移动，要使得容器内气体总质量增大，根据反应过程中质量守恒定律可知，X一定为气态，故A项不符合题意； B．若正反应是放热反应，则降低温度，平衡将正向移动，若X为气态，根据反应过程中质量守恒定律可知，平衡移动会使得容器内气体总质量降低，因此X一定为非气态，故B项不符合题意； C．若为气态，则反应前后气体的物质的量不变，向平衡体系中加入少量，加入X瞬间，平衡将正向移动，但压强对该反应的平衡无影响，两平衡互为等效，因此的平衡转化率不变，故C项符合题意； D．平衡常数只与反应本身以及温度有关，当温度不变时，达到平衡时的平衡常数相同，故D项不符合题意； 故答案为：C。 【分析】仅降低温度，容器内气体的密度增大，说明气体的质量增大，如平衡向正反应方向移动，则X应为非气态，如平衡向逆反应方向移动，则X应为气态。 13．【答案】D 14．【答案】A 【解析】【解答】A.根据反应可知，平衡常数K=，故A符合题意 B.在氯化铁与过量的碘化钾溶液中充分反应后的溶液中用四氯化碳萃取后，向上层溶液中加入几滴KSCN溶液出现血红色，说明上层溶液中含由三价铁离子，即铁离子没有完全反应，说明反应存在限度，故B不符合题意 C.加入碘化钾固体，碘离子浓度增大，平衡右移动，故C不符合题意 D.当溶液中的颜色不再改变时，碘单质的浓度不变，反应达到可平衡，故D不符合题意 故答案为：A 【分析】根据方程式 2Fe3+(aq)+2I-(aq) 2Fe2+(aq)+I2(aq)， 即可写出平衡常数的计算公式，根据给出的 5mL 0.1mol/L的KI溶液与1mL 0.1mol/L的FeCl3溶液 ，此时碘离子的物质的量多与铁离子的量， 向水溶液中加入KSCN溶液后，变为血红色，说明铁离子有剩余，说明反应存在限度，增大碘离子浓度平衡向右移动，当溶液的颜色不变时，说明反应达到平衡 15．【答案】B 【解析】【解答】A．由图可知，开始时，c(P)= c(Q)=4.0mol/L，平衡时c(P)= c(Q)=0.8mol/L，c(S)=3.2mol/L，当c(S)= c(Q)时，c(Q)增大或c(S)减小，则利于反应正向移动，所以 ，A不符合题意； B．对于该反应，开始时，c(P)= c(Q)=4.0mol/L，平衡时c(P)= c(Q)=0.8mol/L，c(S)=3.2mol/L，c(R)=1.6mol/L，根据平衡时v正=v逆，即k正c2(P)·c2(Q)= k逆c (R)·c2(S)，可求得k正=40k逆，a点时，c(S)= c(P)=2.0 mol/L，根据化学方程式，则c(Q)= 2.0 mol/L，c(R)=1.0 mol/L，，B符合题意； C．反应前后气体的质量不变，由于该反应前后气体分子数之和不同，根据m=nM，则容器中气体的平均相对分子质量不再变化时，说明可逆反应达到平衡状态，C不符合题意； D．该反应在恒容容器中进行，达到平衡后加入氦气，各物质的物质的量和体积不变，则浓度也不变，D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】A. 平衡时P和Q的浓度相等，S的浓度大于Q的浓度，Q与S浓度相等时，反应正向进行。 B.根据化学平衡时各物质的浓度算出k正与k逆的比值，再结合a点时各物质的浓度求解v正与v逆的比值。 C.达到化学平衡状态的主要标志是正逆反应速率相等、各物质的含量保持不变。 D.恒容装置中，加入惰性气体，各物质的浓度不变。 16．【答案】B 【解析】【解答】①N2O4的消耗速率与NO2的生成速率之比为1：2，描述的是正反应，从反应方程式可知，从反应开始发生直到平衡N2O4的消耗速率与NO2的生成速率之比一直是1：2，不能说明已达平衡状态；②NO2消耗速率与N2O4的消耗速率之比为2：1，可知NO2生成速率与NO2消耗速率相等，正逆反应速率相等，说明已达平衡状态；③该反应左右两边气体分子数不相等，只要不平衡压强就会变化，烧瓶内气体的压强不再变化，说明正逆反应速率相等，已经达到平衡状态；④根据质量守恒定律烧瓶内气体的质量始终不变，不能说明已达平衡状态；⑤NO2的物质的量浓度不再改变，说明正逆反应速率相等，已经达到平衡状态；⑥烧瓶内气体的颜色不再加深，即NO2物质的量浓度不再变化，说明正逆反应速率相等，已经达到平衡状态；⑦该反应左右两边气体分子数不相等，在建立平衡状态的过程中，烧瓶内气体的平均相对分子质量发生变化，当烧瓶内气体的平均相对分子质量不再变化时，说明正逆反应速率相等，已经达到平衡状态；⑧密度=质量÷体积，气体质量不变，气体体积不变，所以密度始终不变，不能说明已达平衡状态。 由以上分析，①④⑧符合题意。 故答案为：B。 【分析】可逆反应达到反应限度就是达到了平衡状态，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，简单的讲就是变量不变了，可逆反应就达到平衡状态了。 17．【答案】D 18．【答案】D 19．【答案】A 【解析】【解答】A．向水中加入少量固体硫酸氢钠，硫酸氢钠电离出氢离子，c（H+）增大，温度不变，Kw不变，故A符合题意； B．向水中加入稀氨水，稀氨水是弱碱，抑制水的电离，平衡逆向移动，c（OH-）增大，故B不符合题意； C．向水中加入少量固体硫酸铜，Cu2+水解结合水电离出的氢氧根离子，促进水电离，平衡正向移动，故C不符合题意； D．水的电离是吸热过程，将水加热，促进水的电离，Kw增大，氢离子浓度增大，pH减小，故D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】A、硫氰化钠为强电解质，能够二次电离出H+，且溶液温度不变，平衡不移动； B、加入氨水，使溶液中的OH-浓度增大，平衡逆向移动； C、加入硫酸铜，属于强酸弱碱盐，Cu+水解促进水的电离； D、升高温度，促进水的电离，H+浓度增大，pH降低； 20．【答案】B 【解析】【解答】A．反应起始时仅通入一定量的A(g)，随着反应进行，c(A)逐渐减小，则曲线b代表物质A的浓度变化，A不符合题意； B．说明该反应为吸热反应，由可得反应物的总键能大于生成物的总键能，则的总键能大于的总键能，键能与物质的量无关，B符合题意； C．时表示，但后，反应物A的浓度依然减小，则反应未达到平衡状态，C不符合题意； D．在绝热条件下反应时，该反应是吸热反应，升高温度平衡正向移动，则恒温条件下反应向正反应方向移动，在恒温条件下反应时的平衡转化率大于在绝热条件下反应时的平衡转化率，D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】A、A为反应物，浓度逐渐减小； B、反应物的总键量大于生成物的总能量，反应放热，反之反应吸热； C、化学平衡判断：1、同种物质正逆反应速率相等，2、不同物质速率满足：同侧异，异侧同，成比例，3、各组分的浓度、物质的量、质量、质量分数不变，4、左右两边化学计量数不相等，总物质的量、总压强（恒容）、总体积（恒压）不变，5、平均相对分子质量、平均密度根据公式计算，6、体系温度、颜色不变； D、升高温度平衡朝吸热方向移动。 21．【答案】（1） （2）温度升高，甲醇选择性降低，的平衡转化率无法判断。温度升高，反应Ⅰ平衡逆向移动，反应Ⅱ平衡正向移动。故甲醇选择性降低。若反应Ⅰ移动程度大于反应Ⅱ，则的平衡转化率降低；反之，则的平衡转化率升高 （3）=；由图中数据计算得等于，同一反应K只与温度有关，K相等温度相等 （4） （5）1：1；被吸附的与被吸附的·作用，中H−O断裂，形成了中H−O，生成被吸附的与HO· 【解析】【解答】(1)反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅰ-反应Ⅱ得反应，其-=； (2)反应Ⅰ放热，反应Ⅱ吸热，温度升高，反应Ⅰ平衡逆向移动，反应Ⅱ平衡正向移动。故甲醇选择性降低。若反应Ⅰ移动程度大于反应Ⅱ，则的平衡转化率降低；反之，则的平衡转化率升高。即温度升高，甲醇选择性降低，的平衡转化率无法判断。温度升高，反应Ⅰ平衡逆向移动，反应Ⅱ平衡正向移动。故甲醇选择性降低。若反应Ⅰ移动程度大于反应Ⅱ，则的平衡转化率降低；反之，则的平衡转化率升高； (3)设A点起始c(CO)=1mol/L，c(H2O)=2mol/L，列三段式：，KA==1； 设B点起始c(CO)=1mol/L，c(H2O)=1mol/L，列三段式：，KB==1； 即KA= KB，故=；判断的理由是由图中数据计算得等于，同一反应K只与温度有关，K相等温度相等； (4)由图可知二氧化碳转化为甲酸的电极C的价态降低，为阴极，则阳极甲醇失电子转化为甲酸，电极反应式为； (5)①过程ⅰ可表示为4H*+HCOO·=CH3O·+H2O*（*表示吸附态），反应后多了2个C-H形成CH3O·，2个H-O形成H2O*，电负性：O>C>H，则形成CH3O·的H显负电性，形成H-O的H显正电性，即过程ⅰ中参与反应的显正电性与显负电性氢原子的数目比=2：2=1：1； ②结合图可知过程ⅱ为被吸附的与被吸附的·作用，中H−O断裂，形成了中H−O，生成被吸附的与HO·。 【分析】（1）盖斯定律的应用要注意，判断列出的热化学方程式的对应关系，左右两边相同的物质互相抵消则相加，在同一边相同的物质互相抵消则相减； （2）温度升高，反应Ⅰ平衡逆向移动，反应Ⅱ平衡正向移动，若反应Ⅰ移动程度大于反应Ⅱ，则的平衡转化率降低；反之，则的平衡转化率升高； （3）结合三段式以及化学平衡常数，若两者化学平衡常数相同则温度相同； （4）二氧化碳中碳元素化合价降低，得电子，在阴极反应，甲醇中国碳元素化合价升高，失去电子，在阳极反应； （5） ① 形成CH3O·的H显负电性，形成H-O的H显正电性； ②中H−O断裂，形成了中H−O，生成被吸附的与HO·。 22．【答案】(1) (2) B (3) ＜ (4) ④ (5) 0.05 2 (6) C F 23．【答案】（1）0.01mol·L-1·min-1；50 （2）缩小容器体积增大压强、降低温度、加入一定量的N2、增大压强 （3）>；2；> 【解析】【解答】(1)若在5分钟时反应达到平衡，此时NH3的物质的量为0.2mol，由方程式可知，消耗氮气为0.1mol，容器体积为2L，则浓度是0.1mol÷2L＝0.05mol/L，则v(N2)=0.05mol/L÷5min=0.01mol·L-1·min-1；根据方程式可知平衡时消耗的H2为0.3mol，所以转化率为 =50%； (2)该反应焓变小于0为放热反应，所以降低温度可以使平衡正向移动，氢气的转化率提高；及时移走氨气也可以使平衡正向移动，增大氢气的转化率；该反应为气体系数之和减小的反应，所以缩小体积增大压强可以使平衡正向移动，氢气的转化率增大；加入一定量的氮气也可以使平衡正向移动，氢气的转化率增大； (3)①正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，故K1>K2； ②400℃时，反应2NH3(g)⇌N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数与N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)的平衡常数互为倒数，则400℃时，反应2NH3(g)⇌N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数K=1÷0.5=2； 当测得NH3、N2和H2物质的量分别为3mol、2mol和1mol时，各物质的浓度分别为6mol/L、4mol/L、2mol/L，所以此时浓度商Qc= <K，所以反应向正反应进行，则该反应的v(N2)正>v(N2)逆。 【分析】（1）根据给出的数据计算出氨气的速率即可计算出氮气的速率即可计算出转化率 （2）提高氢气的转化率促使平衡向右移动，可以增大压强后者增大氮气等 （3）①根据反应是放热，温度越高平衡逆向移动，常数减小 ②根据给出数据即可计算出逆反应的常数 ③根据给出的数据计算出此时的浓度商即可比较判断平衡移动方向 24．【答案】（1）颜色加深；颜色变浅 （2）正 （3）①②③④ （4）-285.8kJ·mol-1 （5）2858kJ （6）CO(g) + O2(g)= CO2(g) ΔH＝-283kJ·mol-1 【解析】【解答】Ⅰ. (1) 浓硫酸溶于水放热，左侧烧杯温度升高，2NO2(g) N2O4(g)正反应放热，A中2NO2(g) N2O4(g)平衡逆向移动，NO2浓度增大，颜色加深；硝酸铵溶于水吸热右侧烧杯温度降低，2NO2(g) N2O4(g)正反应放热，A中2NO2(g) N2O4(g)平衡正向移动，NO2浓度减小，颜色变浅；(2)由此可知，降低温度，该化学平衡向正反应方向移动；Ⅱ.(3)①H2(g)+ O2(g)＝H2O(l) ΔH＝-285.8kJ·mol-1②H2(g)+ O2(g)＝H2O(g) ΔH＝-241.8kJ·mol-1③C(s)+ O2(g)＝CO(g) ΔH＝-110.5kJ·mol-1④C(s)+O2(g)＝CO2(g) ΔH＝-393.5kJ·mol-1， 放热反应焓变小于0，上述反应焓变都小于0，都属于放热反应；(4)H2的燃烧热是指1mol氢气完全燃烧生成1mol液态水放出的能量，H2(g)+ O2(g)＝H2O(l) ΔH＝-285.8kJ·mol-1；(5)由H2(g)+ O2(g)＝H2O(l) ΔH＝-285.8kJ·mol-1可知，2g氢气燃烧生成液态水放热285.8kJ，则燃烧20gH2生成液态水放出的热量是285.8kJ =2858kJ；(6) ③C(s)+ O2(g)＝CO(g) ΔH＝-110.5kJ·mol-1④C(s)+O2(g)＝CO2(g) ΔH＝-393.5kJ·mol-1， 根据盖斯定律④-③得CO(g) + O2(g)= CO2(g) ΔH＝-393.5kJ·mol-1+110.5kJ·mol-1=-283kJ·mol-1。 【分析】Ⅰ. (1)浓硫酸溶于水放热、硝酸铵溶于水吸热；Ⅱ. (3)放热反应焓变小于0，吸热反应焓变大于0；(4)H2的燃烧热是指1mol氢气完全燃烧生成1mol液态水放出的能量；(5)根据H2(g)+ O2(g)＝H2O(l) ΔH＝-285.8kJ·mol-1，计算燃烧20gH2生成液态水放出的热量；(6)根据盖斯定律书写CO燃烧的热化学方程式； 25．【答案】（1）2NO(g)=N2O2(g) ΔH=398.4kJ·mol-1；260.0；B （2）T3＞T2＞T1；；；2；1 【解析】【解答】（1）①由2NO(g)+2CO(g)转化为N2O2(g)+2CO(g)的步骤活化能最高，则速率最慢，该步反应的热化学方程式为2NO(g)=N2O2(g) ΔH=398.4kJ·mol-1；N2O2(g)+2CO(g)转化为N2O(g)+CO2(g)+CO(g)的步骤活化能最小，Ea(正)=(658.4－398.4)kJ·mol-1=260.0kJ·mol-1，故答案为：2NO(g)=N2O2(g) ΔH=398.4kJ·mol-1；260.0； ②根据图像，可写出总反应的热化学方程式2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH=－747.2kJ·mol-1，升高温度会使平衡逆向移动，NO转化率下降；增大压强可使平衡正向移动，NO转化率升高；增大NO浓度会使NO自身转化率下降；使用催化剂不能改变平衡转化率，故答案为：B； （2）①该反应为放热反应，其他条件相同时，温度越低，NO的平衡转化率越高，根据图像，当投料比相同时，T1到T3NO的平衡转化率依次下降，则T3＞T2＞T1，故答案为：T3＞T2＞T1； ②T1温度下，充入H2、NO分别为3mol，则二者的比例为1∶1，根据图像，该条件下NO的平衡转化率为40%，列出三段式： 则0~10min内v(N2)= ；平衡时，p总=，p(N2)= ，p(H2O)= ，p(H2)=p(NO)= ，则Kp=，故答案为：；； ③当NO为1mol、H2为1mol时，；当NO为1mol、H2为4mol时，；当NO为2mol、H2为1mol时，；对比v正1和v正3，可得m=2；对比v正1和v正2，可得n=1，故答案为：2；1。 【分析】（1） ① 最慢的步骤即活化能最大的步骤； ② 提高平衡转化率，即使平衡朝正向移动，要注意，增大一氧化氮的浓度会减小其转化率； （2） ① 升高温度，平衡朝吸热方向移动； ② 化学反应速率=浓度变化量/时间；分压平衡常数的计算要注意结合总压强之比=总物质的量之比判断； ③ 将表格中给出的各项数据代入速率方程，通过三道方程式，可以解出m和n。 学科网（北京）股份有限公司 $$