专题2 化学反应速率与化学平衡 单元测试 2023-2024学年上学期高二苏教版（2019）化学选择性必修1

专题2《化学反应速率与化学平衡》练习题 一、单选题 1．烟气中的NO经过O3预处理，再用CaSO3悬浊液吸收去除。预处理时发生反应：NO(g)＋O3(g)NO(g)＋O2(g)。测得：v正＝k正c(NO)·c(O3)，v逆＝k逆c(NO2)·c(O2)，k正、k逆为速率常数，受温度影响。向容积均为2L的甲、乙两个密闭容器中充入一定量的NO和O3，测得NO的体积分数随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A．高温有利于提高容器中NO的平衡转化率 B．T1时，反应在t min内的平均速率v(O2)＝mol·L－1·min－1 C．T1时，NO(g)＋O3(g)NO2(g)＋O2(g)的k正＜3k逆 D．T2时，向2 L密闭容器中充入0.6 mol NO、0.4 mol O3，到达平衡时c(NO2)小于乙容器中平衡时c(NO2) 2．利用催化转化装置，可以降低汽车尾气中NOx的排放，其工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．此催化转化装置可以减少酸雨和光化学烟雾的形成 B．储存过程中可能发生反应 C．高温下Ba(NO3)2具有强氧化性 D．Pt催化剂能降低反应的活化能，提高NOx的平衡转化率 3．下列事实不能用勒夏特列原理来解释的是 A．含酚酞的氨水溶液，微热后红色变深 B．向新制氯水中加入适量硝酸银固体，溶液颜色变浅 C．开启啤酒瓶后，瓶中马上泛起大量泡沫 D．H2(g)、Br2(g)和HBr(g)组成的平衡体系加压后颜色变深 4．将一定量纯净的X置于某容积恒定的真空容器中(假设固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：，实验测得不同温度下的分解平衡常数列于下表，下列说法中正确的是 温度(℃) 15.0 25.0 30.0 35.0 0.205 1.64 4.68 10.8 A．该反应 B．35℃时，平衡时X分解了 C．若在恒温下，压缩容器体积，再次达平衡后，X的物质的量比原平衡小 D．若Y的体积分数不再随时间变化表示反应已达平衡状态 5．催化加氢合成乙烯的热化学方程式为  ，原料初始组成，在体系压强为，反应达到平衡时，四种组分的物质的量分数随温度的变化如图所示。注：以分压表示，分压总压物质的量分数    下列说法错误的是 A．当反应达到平衡时，若其它条件不变，增大压强，则变大 B．表示、变化的曲线分别是d、c， C．点对应温度下，反应的平衡常数(单位已省略) D．反应往往伴随副反应，一定温度和压强条件下，为了提高反应速率和乙烯选择性，应当选择对生成乙烯反应催化活性更高的催化剂 6．逆水煤气变换反应是一种转化和利用的重要途径，发生的反应有： 反应ⅰ：         反应ⅱ：     反应ⅲ：     常压下，向密闭容器中充入1mol CO2和2mol H2，达平衡时H2、H2O和含碳物质的物质的量随温度的变化如图。下列说法正确的 A． B．a代表CO、b代表、c代表 C．649℃时，反应Ⅰ的平衡常数 D．800℃时，适当增大体系压强，n(CO)保持不变 7．某温度下，在体积一定的密闭容器中发生反应：  ，下列说法正确的是 A．当时，反应达到平衡状态 B．一段时间后，混合气体密度不变，反应达到平衡状态 C．平衡后再充入，达到新平衡时，的转化率变大 D．若反应前充入的与物质的量相等，达平衡时的转化率比的高 8．一定条件下存在反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，其正反应放热．现有三个相同的2L恒容绝热(与外界没有热量交换) 密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，在Ⅰ中充入1mol CO和1mol H2O，在Ⅱ中充入1mol CO2 和1mol H2，在Ⅲ中充入2mol CO 和2mol H2O，700℃条件下开始反应．达到平衡时，下列说法正确的是(  ) A．容器Ⅰ、Ⅱ中正反应速率相同 B．容器Ⅰ、Ⅲ中反应的平衡常数相同 C．容器Ⅰ中CO 的物质的量比容器Ⅱ中的多 D．容器Ⅰ中CO 的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和大于1 9．在3个体积均为1L的恒容密闭容器中发生反应：SO2(g)+2NO(g) 2NO2(g)+S(s)。改变容器I的反应温度，平衡时c(NO2)与温度的关系如下图所示。下列说法正确的是 容器 编号 温度/K 起始物质的量/mol SO2 NO NO2 S I 0.5 0.6 0 0 II T1 0.5 1 0.5 1 III T2 0.5 0.2 1 1 A．该反应的ΔH>0 B．T1时，该反应的平衡常数为 C．容器I与容器II均在T1时达到平衡，总压强之比小于1：2 D．若T2<T1，达到平衡时，容器III中NO的体积分数小于40% 10．反应，达平衡后改变某一条件，下列图像与条件变化一致的是 A．增大浓度 B．改变压强 C．升高温度 D．加入催化剂 A．A B．B C．C D．D 11．下列关于工业合成氨：的说法正确的是 A．增大氮气的浓度，化学反应速率加快，平衡常数增大 B．该反应达平衡状态后，恒温恒容下充入氦气，则正反应速率增大，逆反应速率减小 C．该反应使用催化剂，加快反应速率的原因是降低了活化能，提高了活化分子百分数 D．该反应中反应物的键能之和大于生成物的键能之和 12．下列实验操作或装置能达到实验目的的是 选项 A B C D 实验目的 探究反应物浓度对化学反应速率的影响 测定中和反应的反应热 制备并收集少量NO2 制备Fe(OH)2白色沉淀 实验装置或操作 A．A B．B C．C D．D 13．如图曲线b表示放热反应X(g)+ Y(g)⇌Z(g) + M(g)+N(s)进行过程中X的转化率随时间变化的关系。若要改变起始条件，使反应过程按a曲线进行，可采取的措施是 A．升高温度 B．加大X的投入量 C．加催化剂 D．增大体积 14．下图是反应进行过程中的能量变化曲线。曲线a表示不使用催化剂时反应的能量变化，曲线b表示使用催化剂后的能量变化。下列相关说法正确的是 A．其它条件不变，按曲线b线进行的反应，的产率更高 B．其它条件不变，按曲线a线进行的反应的热效应更大 C．()中的键能之和比中的键能之和大 D．热化学方程式为   二、填空题 15．T℃时，在一个体积为2L的容器中，A气体与B气体反应生成C气体，反应过程中A、B、C浓度变化如图所示。 (1)写出该反应的化学方程式： ； (2)0～4分钟时，A的平均反应速率为 ； (3)到达平衡时B的转化率为 ； (4)该反应是放热反应，恒容条件下，下列措施中能使n(A)/n(C)降低的有 。 A．充入氦气   B．使用催化剂   C．再充入2.4mol A和1.6mol B    D．降低温度 16．雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。 (1)汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)。在密闭容器中发生该反应时，c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线，如下图所示。 据此判断： ①该反应的ΔH 0(填“＞”或“＜”)，ΔS 0(填“＞”或“＜”) ②在T1温度下，0～2 s内的平均反应速率v(N2)= 。 ③当固体催化剂的质量一定时，增大其表面积可提高化学  反应速率。若增大催化剂的表面积，则CO转化率 (填“增大”，“减少”或“不变”) (2)工业上可采用CH3OHCO + 2H2的方法来制取高纯度的CO和H2。我国研究人员采用量子力学方法，通过计算机模拟，研究了在钯基催化剂表面上甲醇制氢的反应历程，其中吸附在钯催化剂表面上的物种用 * 标注。下图为计算机模拟的各步反应的能量变化示意图： 该历程中最大能垒(活化能)E正= kJ·mol−1，该历程中，放热最多的步骤的化学方程式为 。 17．回答下列问题： (1)将一定量的A、B、C三种物质(都是气体)放入固定体积为10L的密闭容器中，一定条件下发生反应，一段时间内测得各物质的物质的量变化如图所示。 请回答下列问题： ①该反应的化学方程式用A、B、C可表示为 。 ②用B的浓度变化表示0～10min内的反应速率是 。 ③判断该反应达到化学平衡状态的标志是 (填字母)。 a.A和B浓度相等 b.A百分含量保持不变 c.A的生成速率与B的消耗速率相同 d.容器中气体的压强不变 e.容器中混合气体的密度保持不变 (2)已知断开1molH2中的化学键需吸收436kJ的热量，断开1molCl2中的化学键需吸收243kJ的热量，而形成1molHCl分子中的化学键释放431kJ的热量，试写出H2在Cl2中燃烧的热化学反应方程式 。 18．对、、和CO进行回收利用是节能减排的重要课题。某温度下，向恒容密闭容器中充入、发生反应：。 (1)①只改变下列某一反应条件时，能使上述反应速率加快的是 (填序号)。 a．使用高效催化剂    b．向容器中充入氩气    c．降低温度    d．减小NO的物质的量 ②下列能说明反应达到平衡状态的是 (填字母)。 a．混合气体的密度保持不变        b．与的物质的量之比保持不变 c．容器内混合气体原子总数不变    d．每生成1mol的同时消耗1mol NO (2)在体积为1L密闭容器中充入3mol和9mol，发生反应，测得、的物质的量随时间变化如图所示。 ①反应到达3min时， (填“<”“>”或“=”)。 ②0~5min内， 。 ③反应达到平衡状态时，的体积分数为 %(保留1位小数)。 ④a、b、c三点中代表达到平衡的是 ，a点的正反应速率 (填>、<或=)b点的逆反应速率。 19．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。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 。 A．加了催化剂 B．增大容器体积 C．降低反应体系的温度 D．加入一定量N2 (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： T/℃ 200 300 400 K K1 K2 0.5 请完成下列问题： ①试比较K1、K2的大小，K1 K2(填“＜”“＞”或“=”)； 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“＜”“＞”或“=”)。 ③下列可用于判断N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反应达到平衡状态的依据是 。 A．容器中气体压强不再变化 B．容器中气体的密度不再变化 C．容器中气体平均摩尔质量不再变化 D．3v(H2)正=2v(NH3)逆 20．雾霾主要成分为灰尘、、、有机碳氢化合物等粒子。烟气脱硝是治理雾霾的方法之一。 (1)以氨气为脱硝剂时，可将还原为。 已知： i. △H= a kJ· ii. △H= b kJ· 则反应的 △H= kJ·。 (2)臭氧也是理想的烟气脱硝剂，其脱硝反应之一为： △H <0某温度时，在体积为1L的刚性密闭容器中充入2 mol和1mol发生反应。 ①在恒温恒容条件下，下列事实能够证明该反应已经达到平衡的是 (填标号)。 A． B．混合气体密度不再改变 C．的体积分数不再改变                D．与的体积比不再改变 ②欲增加的平衡转化率，可采取的措施有 (填标号)。 A．充入氦气                            B．升高温度 C．充入2 mol D．充入2 mol 和1mol ③达到平衡时，混合气体总压为p，的浓度为0.5，则的转化率为 ，平衡常数Kp= (以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。 ④若在不同压强下进行反应，体系中物质的量分数x()与反应时间的关系如图所示，a、b两点的压强商Qp(以分压表示)较大的是 (填“a”或“b”)。 21．甲醇是重要的化工原料，可用于制备甲醛、醋酸等产品。利用CH4与O2在催化剂的作用下合成甲醇。 主反应：CH4(g)＋O2(g)=CH3OH(g)　ΔH 副反应：CH4(g)＋2O2(g)CO2(g)＋2H2O(g) 科技工作者结合实验与计算机模拟结果，研究了CH4、O2和H2O(g)(H2O的作用是活化催化剂)按照一定体积比在催化剂表面合成甲醇的反应，部分历程如下图所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注，TS代表过渡态) (1)在催化剂表面上更容易被吸附的是 (填“H2O”或“O2”) (2)该历程中正反应最大的活化能为 kJ·mol-1，写出该步骤的化学方程式： 。 22．在2 L密闭容器中，800 ℃时反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如下表所示： 时间/s 0 1 2 3 4 5 n(NO)/mol 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007 (1)写出该反应的平衡常数表达式：K= 。已知：K300℃＞K350℃，则该反应是 反应。(填“吸热”或“放热”) (2)下图中表示NO2的变化的曲线是 。用NO表示从0～2 s内该反应的平均速率v= ，用O2表示从0～2 s内该反应的平均速率v= 。 (3)能说明该反应已达到平衡状态的是 。 a．v(NO2)=2v(O2) b．容器内压强保持不变 c．v逆(NO)=2v正(O2) d．容器内的密度保持不变 (4)为使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是 。 a．及时分离出NO2气体      b．适当升高温度 c．增大O2的浓度           d．选择高效催化剂 三、计算题 23．一定温度下，在的密闭容器中，三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示： (1)反应的化学方程式为 。 (2)反应开始到，用X表示的平均反应速率为 。 (3)下列关于该反应的说法正确的是 (填字母)。 A．时，该反应已经停止            B．之前X的消耗速率小于它的生成速率 C．时正反应速率等于逆反应速率    D．时的浓度保持不变 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．B 【分析】T2时先达到平衡，“先拐先平数值大”，则T2＞T1，由图示可知，温度越高反应物NO的体积分数越大，说明正反应是放热反应；列出反应的三段式，求出氧气浓度的变化量，计算氧气的速率；T1、t1min时刻，反应没有达到平衡，且v正＞v逆，根据B可知，将各物质的浓度代入速率公式，求出k正、k逆的关系，根据NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g)可知，T2时2L密闭容器中充入0.6molNO、0.4molO3达到平衡与2L密闭容器中充入0.4molNO、0.6molO3达到平衡时，生成物的各量相同。 【详解】A． T2时先达到平衡，“先拐先平数值大”，则T2＞T1，由图示可知，温度越高反应物NO的体积分数越大，说明正反应是放热反应，所以低温有利于提高容器中NO的平衡转化率，故A错误； B． 设t1时NO转化浓度为x， 结合图示可知，t1min时NO的体积分数为0.1，则=0.1，解得：x=0.15，则T1时，反应在tmin内的平均速率v(O2)= =mol•L-1•min-1，故B正确； C． T1、t1min时刻，反应没有达到平衡，且v正＞v逆，根据B可知，t1min时c(NO)=(0.2-0.15)mol/L=0.05mol/L，c(O3)=0.15mol/L，c(NO2)=c(O2)=0.15mol/L，v正=k正×0.05×0.15，v逆=k逆×0.15×0.15，则k正×0.05×0.15＞k逆×0.15×0.15，即k正＞3k逆，故C错误； D．结合NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g)可知，T2时2L密闭容器中充入0.6molNO、0.4molO3与充入0.4molNO、0.6molO3达到平衡时NO和O3的变化量相同，则反应产物的量相同，所以达平衡时c(NO2)等于乙容器中平衡时c(NO2)，故D错误； 故选B。 2．D 【详解】A．大气中的NOx可形成硝酸型酸雨，还会引起光化学烟雾，此催化转化装置能降低NOx排放、减少酸雨和光化学烟雾的形成，A正确； B．储存过程中NOx转化为Ba(NO3)2，可能发生反应4NO2+O2+2BaO=2Ba(NO3)2，B正确； C．汽车尾气温度较高，Ba(NO3)2与还原性尾气反应转化为BaO、N2和H2O，故在高温下Ba(NO3)2具有强氧化性，C正确； D．Pt催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，但不影响化学平衡，因此NOx的平衡转化率不变，D错误； 故合理选项是D。 3．D 【详解】A．一水合氨的电离是吸热反应，升高温度促进其电离，导致溶液中氢氧根离子浓度增大，溶液碱性增强，颜色变深，所以能用平衡移动原理解释，故A不选； B．氯水中存在平衡，加入硝酸银固体，生成氯化银沉淀，平衡正向移动，颜色变浅，所以能用平衡移动原理解释，故B不选； C．存在平衡H2CO3⇌H2O+CO2，打开瓶盖时，压强减小，平衡向右移动，二氧化碳气体溶解度减小，逸出二氧化碳，可以用平衡移动原理来解释，故C不选； D．氢气与溴蒸气反应生成溴化氢气体，该反应为气体体积变化为0的可逆反应，该反应加压后导致容器体积减小，溴浓度增大，但是平衡不移动，所以不能用平衡移动原理解释，故D选； 故选D。 4．B 【详解】A．温度越高平衡常数K越大，说明该反应为吸热反应，则该反应的△H＞0，故A错误； B．35℃时，K=10.8×10-8mol3•L-3，设起始时X的物质的量为a mol，平衡时转化的X为b mol， 则K=c2(Y)•c(Z)=(mol/L)2×(mol/L)=10.8×10-8 mol3•L-3，解得b=0.03mol，即达平衡时，X分解了0.03mol，故B正确； C．在恒温下，压缩容器体积，压强增大，平衡逆向移动，n(X)比原平衡大，故C错误； D．反应物是固体，只加入反应物X，生成气体Y和Z的物质的量之比为2:1保持不变，则Y的物质的量分数即体积分数为定值，当其不再随时间变化时不能说明该反应达平衡状态，故D错误； 故选B。 5．C 【分析】根据反应方程式可知，当原料初始组成时，任何温度下达到平衡时，CO2和H2的物质的量分数之比为1：3，C2H4和H2O的物质的量之比为1：4，且CO2、H2为同时增大或者同时减小，C2H4和H2O则同时减小或同时增大，则可知图中a曲线代表H2，b曲线代表H2O，c曲线代表CO2，d曲线代表C2H4，据此分析解题。 【详解】A．若其它条件不变，增大压强，平衡正向移动，则变大，A正确，不符合题意； B．由上述分析可知，c曲线代表CO2，d曲线代表C2H4，升高温度，平衡逆向移动，故为放热反应，，B正确，不符合题意； C．由分析结合图示信息可知，X点即H2和H2O的物质的量分数相等，即H2和H2O的平衡物质的量相等，根据三段式分析： 则有3a-6x=4x,解得x=0.3amol,X点坐标为(440，39)，则440K时平衡体系中：CO2的平衡分压为：=，H2的平衡分压为：=，C2H4的平衡分压为：=，H2O的平衡分压为：=；故该反应的平衡常数Kp==；故C错误，符合题意； D．反应发生时，往往伴随副反应，生成C3H6等，一定温度和压强条件下，使用合适催化剂，可以提高反应的化学反应速率和乙烯的选择性，减少副反应的发生，故D正确。 答案选C。 6．D 【分析】由题干信息可知，升高温度，反应Ⅰ正向移动，反应Ⅱ、Ⅲ逆向移动，则n(CO)增大、c(CH4)减小，结合题干图像可知，c表示CO、a表示CO2、b表示CH4，据此分析解题。 【详解】A．方程式Ⅱ-Ⅰ得方程式3H2(g)+CO(g)═CH4(g)+H2O(g)ΔH3=ΔH2-ΔH1=(-165.0-41.1)kJ/mol=-206.1kJ/mol，A错误； B．由分析可知， a表示CO2、b表示CH4 、c表示CO，B错误； C．由分析结合题干图示信息可知，649℃平衡时n(H2)=1.2mol，消耗n(H2)=(2-1.2)mol=0.8mol，n(CO)=n(CO2)，因为还生成CH4，所以生成n(H2O)小于0.8mol，该反应的平衡常数K=＜=，C错误； D．高温时反应Ⅰ进行的程度很大，反应Ⅱ、Ⅲ进行的程度很小，CH4含量很少，平衡不受压强影响，适当增大体系压强，n(CO)保持不变，D正确； 故答案为：D。 7．D 【详解】A．同一物质正逆反应速率相等是形成平衡的本质，A中未注明正、逆反应速率，故不能判断，A错误； B．反应前后，气体总质量不变，容器体积不变，因此，反应前后气体密度不变，不能用于判断平衡状态，B错误； C．充入N2，平衡正向移动，H2的转化率增大，N2的转化率减小，C错误； D．参加反应的变量之比等于方程式的系数比，转化率，起始量相同时，H2的变量大，故H2转化率大于N2，D正确； 答案选D。 8．C 【详解】A．对于反应Ⅰ，其反应方向为放热反应，随着反应的进行，温度升高，反应速率加快；对于容器Ⅱ，其反应方向为吸热反应，随着反应的进行，温度降低，反应速率下降；故A错误； B．反应Ⅲ中反应物的物质的量大于反应Ⅰ，放出的热量较多，温度变化较快，平衡常数与温度相关，所以两容器中平衡常数不同，故B错误； C．对于反应Ⅰ，其反应方向为放热反应，随着反应的进行，温度升高，相当于逆向进行；对于容器Ⅱ，其反应方向为吸热反应，随着反应的进行，温度降低，其反应相当于正向进行，达到平衡时容器Ⅰ中CO的量比容器Ⅱ中多，故C正确； D．恒温恒容下，容器Ⅰ与容器Ⅱ互为等效平衡，CO的转化率与的转化率之和等于1，但由于绝热，容器Ⅰ中随着反应的进行，温度升高，平衡逆向进行，CO转化率减小；容器Ⅱ中随着反应的进行，温度降低，平衡逆向进行，的转化率降低，所以其转化率之和小于1，故D错误； 故选C。 9．D 【分析】由图可知，T1反应达到平衡时二氧化氮浓度为0.2mol/L，由题意可建立如下三段式： 则由三段式数据可知，T1时，该反应的平衡常数为==，一氧化氮的体积分数为×100%=40%。 【详解】A．由图可知，升高温度，二氧化氮的浓度减小，平衡向逆反应方向移动，则该反应为放热反应，ΔH<0，故A错误； B．由分析可知，T1时，该反应的平衡常数为，故B错误； C．由表格数据可知，容器I中平衡时气体的总物质的量为1mol，容器II中气体的物质的量为2mol，浓度熵Qc==0.5<，平衡向正反应方向移动，平衡时气体的物质的量小于2mol，则容器I与容器II的总压强之比大于1：2，故C错误； D．由分析可知，T1时，容器I中平衡时一氧化氮的体积分数为40%，由表格数据可知，与容器I相比，容器III相当于起始加入1mol二氧化硫和1.2mol一氧化氮，则容器III相当于容器I增大压强，该反应为气体体积减小的放热反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，一氧化氮的体积分数小于40%，若T2<T1，降低温度，平衡向正反应方向移动，一氧化氮的体积分数还会减小，则平衡时一氧化氮的体积分数一定小于40%，故D正确； 故选D。 10．B 【详解】A．该反应是气体分子数减少的放热反应，的转化率随的增大而增大，A错误； B．该反应是气体分子数减少的放热反应，由图像知，其他条件不变时，增大压强平衡正移，混合气体的平均摩尔质量增大，B正确； C．该反应是气体分子数减少的放热反应，温度升高，平衡逆向移动，平衡常数K减少，C错误； D．催化剂能改变反应速率，不影响化学平衡，D错误； 故选B。 11．C 【详解】A．增大氮气的浓度，单位体积内活化氮气分子总数增大，化学反应速率加快，但化学平衡常数只与温度有关，温度不变，化学平衡常数不变，A错误； B．该反应达平衡状态后，恒温恒容下充入氦气，氮气、氢气、氨气的浓度均不变，则正反应速率、逆反应速率均不变，B错误； C．催化剂能降低活化能，部分普通分子转化为活化分子，故提高了活化分子百分数，有效碰撞几率增大，反应速率增大，C正确； D．工业合成氨反应为放热反应，则由=反应物的总键能-生成物的总键能<0可知反应物的总键能<生成物的总键能，D错误； 答案选C。 12．D 【详解】A．KMnO4溶液浓度不同会导致褪色时间有影响，因此不能探究浓度对化学反应速率的影响，A错误； B．测定中和反应的反应热装置要考虑保温隔热，不能用金属搅拌器，B错误； C．NO2溶于水与水发生反应，因此不能用排水法收集，C错误； D．X中开始生成H2和FeSO4，H2可以将装置中O2排出，一段时间后，关闭a，则生成的FeSO4被压入Y生成Fe(OH)2沉淀，且能较长时间观察到有Fe(OH)2白色沉淀生成，D正确； 故选D。 13．D 【分析】由图象可知，由曲线b到曲线a，到达平衡的时间延长，改变条件，反应速率减慢，且平衡时X的转化率不变，说明条件改变不影响平衡状态的移动，据此分析解答。 【详解】A．该反应正反应为放热反应，升高温度，反应速率加快，且平衡向逆反应方向移动，X的转化率降低，故A不选； B．加大X的投入量，X的浓度增大，反应速率加快，且X的转化率降低，故B不选； C．加催化剂，催化剂不影响平衡移动，X的转化率不变，但反应速率加快，故C不选； D．增大体积，压强减小，该反应前后气体的物质的量不变，压强降低平衡不移动，且反应速率降低，故D选； 答案选D。 14．D 【分析】曲线a表示不使用催化剂时反应的能量变化，曲线b表示使用催化剂后的能量变化。催化剂降低了反应的活化能，能够改变化学反应速率，但是不改变化学平衡，也不改变反应的热效应。根据图像可以看出该反应为放热反应，结合数据进行计算可以得到反应的焓变。 【详解】A．催化剂只改变反应速率不改变化学平衡，所以使用催化剂的产率不变，A错误； B．使用催化剂降低了反应的活化能，改变反应速率，反应热效应不变，反应的热效应应该相同，B错误； C．由图可以得到该反应是放热反应，反应物化学键断裂吸收的总能量小于生成物化学键形成放出的总能量，()中的键能之和比中的键能之和小，C错误； D．由图可以得到热化学方程式为  ，D正确； 故选D。 15． 2A(g)＋B(g) C(g) 0.05mol·L－1·min－1 25% C、D 【详解】由图象可知，反应在t1时刻达到平衡状态，A、B、C的变化量分别为0.8mol、0.4mol、0.4mol，其变化量之比为2：1：1，所以其化学计量数分别为2、1、1。 (1)该反应的化学方程式：2A(g)＋B(g)⇌C(g)； (2)0～4分钟时，A的平均反应速率为=0.05mol·L-1·min-1； (3)到达平衡时B的转化率为=25%； (4)A.恒容条件下充入氦气，各组分的浓度不发生变化，所以平衡不移动；B.使用催化剂只能同等程度地加快正、逆反应的速率，平衡不移动；C.再充入2.4mol A和1.6mol B相当于对原平衡体系增大压强，，平衡向正反应方向移动，所以n(A)/n(C)降低；D.因为该反应是放热反应，降低温度，化学平衡向正反应方向移动，所以n(A)/n(C)降低。综上所述，能使n(A)/n(C)降低的有C、D。 点睛：向一平衡体系中再按原投料加入反应物，可以假设加到另一个相同的容器，在相同的条件下必然建立等效平衡，然后通过加压把两个容器压缩成一个与原来相同的容器，这时根据反应前后气体分子数的变化情况判断平衡移动的方向，再判断反应物的转化率的变化等等。 16．(1) ＜ ＜ 0.05mol·L-1·s-1 不变 (2) 179.6 CHO*+3H*=CO*+4H*(或CHO*=CO*+H*) 【详解】（1）①根据先拐先平，可知T1＞T2，温度越高c(CO2)越小，该反应的ΔH＜0，反应是气体体积减小的反应，ΔS＜0,故答案为：＜；＜； ②在T1温度下，0～2 s内的平均反应速率v(N2)= 0.05mol·L-1·s-1。故答案为：0.05mol·L-1·s-1； ③当固体催化剂的质量一定时，增大其表面积可提高化学反应速率，但不能使平衡发生移动，若增大催化剂的表面积，则CO转化率不变，故答案为：不变； （2）图象中可以看出，CO*+ 4H* =CO*＋2H2的过程中，活化能最大，数值等于113.9kJ•mol－1-(-65.7kJ•mol－1)=179.6 kJ•mol－1，该历程中最大能垒(活化能)E正=179.6kJ·mol−1，该历程中，放热最多的步骤的化学方程式为CHO*+3H*=CO*+4H*(或CHO*=CO*+H*)。故答案为：179.6；CHO*+3H*=CO*+4H*(或CHO*=CO*+H*)。 17．(1) 2CA+3B 0.03mol·(L·min)-1 bd (2)H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-183kJ·mol-1 【详解】（1）①由图象可以看出，反应中A、B的物质的量增加，C的物质的量减少，则A、B为生成物，C为反应物，且0~10min内△n(A):△n(B):△n(C)=1mol: 3mol: 2mol=1: 3: 2，则反 应的化学方程式为：2CA+3B； ②； ③③a.A和B浓度相等不能说明浓度不再发生变化，不能说明反应达到化学平衡状态，a不符合题意； b.A百分含量保持不变，说明A的浓度不再变化，说明反应达到化学平衡状态，b符合题意； c.A的生成速率与B的消耗速率相等，说明正逆反应速率不等，说明反应没有达到化学平衡状态，c不符合题意； d.容器中气体的压强不变，说明正逆反应速率相等，说明反应达到化学平衡状态，d符合题意； e.该反应过程中容器中混合气体的密度始终保持不变，容器中混合气体的密度保持不变不能说明反应达到化学平衡状态，e不符合题意； 故选bd； （2）H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)，反应的焓变=反应物键能总和-生成物总和=436kJ/mol+ 243kJ/mol-2×431 kJ/mol=-183kJ/mol，则H2在Cl2中燃烧的热化学反应方程式为：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-183kJ·mol-1。 18．(1) a bd (2) > 0.5 17.9 c > 【详解】（1）①a．使用高效催化剂，降低活化能，加快反应速率，故选a；　　　 b．向容器中充入氩气，容器体积不变，反应物浓度不变，反应速率不变，故不选b； c．降低温度，反应速率减慢，故不选c；　　　　　　 d．减小NO的物质的量，浓度降低，反应速率减慢，故不选d； 选a； ②a．混合气体总质量不变、容器体积不变，混合气体的密度是恒量，混合气体的密度保持不变，反应不一定平衡，故不选a；　　　　 b．二氧化硫是反应物，随着反应进行逐渐减少，三氧化硫是产物，随着反应进行逐渐增加，则比比值是个变量，当其不变的时候可以证明反应达到平衡，选b； c．根据质量守恒定律，原子总数是恒量，容器内混合气体原子总数不变，反应不一定平衡，故不选c；　　 d．每生成1molSO3的同时消耗1molNO，正逆反应速率相等，反应一定达到平衡状态，故选d； 选bd； （2）①反应到达3min时，二氧化碳的物质的量继续减少，反应正向进行，v正>； ②0～5min内，二氧化碳的物质的量减少2.5mol，mol·L-1·min-1 。 ③反应达到平衡状态时，消耗2.5mol二氧化碳、7.5mol氢气，生成1.25mol甲醇和3.75mol水，CH3OCH3(g)的体积分数为。 ④c点后各物质浓度不再改变，a、b、c三点中代表达到平衡的是c；a点二氧化碳的浓度大于b点，a点的正反应速率>b点的正反应速率，b点后，二氧化碳的物质的量继续减少，反应正向进行，v正>，所以a点的正反应速率>b点的逆反应速率。 19．(1)50 (2)CD (3) ＞2 2 ＞2 AC 【详解】（1）根据5min内生成0.2mol NH3可知，消耗N2为0.1mol，消耗H2为0.3mol，α(H2)= ×100%=50%； （2）A．催化剂不能使平衡移动，不能改变氢气的转化率，故A不选；B．增大容器体积，压强减小，平衡会向逆向移动，氢气的转化率减小，故B不选；C．该反应为放热反应，降低温度平衡正向移动，氢气转化率增大，故C选；D．加入一定量的氮气，平衡正向移动，氢气转化率增大，故D选；综上所述选CD； （3）①因ΔH＜0，所以温度升高，平衡逆向移动，K减小，所以K1＞K2； ②根据表格数据可知400℃时N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常数为0.5，则反应2NH3(g) N2(g)+3H2(g)的平衡常数为0.5的倒数，即为2；当测得NH3、N2和H2物质的量分别为3mol、2mol和1mol时，容器体积为0.5L，所以NH3、N2和H2物质的量浓度分别为6mol/L、4mol/L和2mol/L，浓度商 Qc= =0.89＜2，所以 v(N2)正＞ v(N2)逆； ③A．该反应前后气体物质的量是变化的，所以压强在未平衡前一直在变化，当容器中气体压强不再变化时，反应达到平衡状态；B．该反应的反应物和生成物都是气体，混合气总质量是不变的，容器体积也是不变的，所以气体密度一直是不变的，所以容器中气体的密度不再变化不能说明反应达到平衡状态；C．该反应中混合气总质量是不变的，但混合气的总物质的量是变化的，所以气体平均摩尔质量是变化的，当容器中气体平均摩尔质量不再变化反应达到平衡状态；D．2 v(H2) 正=3v(NH3) 逆表明正逆反应速率相等，说明反应达到平衡状态，而3v(H2) 正=2v(NH3) 逆的正逆反应速率不相等；综上所述，选AC。 20． (b-3a) C D 50% 5/4p(或) b 【详解】(1)对反应进行标号：  △H1= a kJ·①，  △H2= b kJ·②，将反应②-①3得，  △H3，； (2)①A．、能判断反应达到平衡，仅无法判断是否达到平衡，A项错误； B．体积为1L的刚性密闭容器中充入2 mol和1mol发生反应，反应前后总质量不变，反应过程中体积始终保持为1L，质量体积均不变，密度不会改变，故无法判断反应是否达到平衡，B项错误； C．的体积分数不再改变且总体积为1L，表明的体积不变，即物质的量不再改变，反应达到平衡，C项正确； D．在反应过程中，与的体积比始终为1:1，故与的体积比不再改变无法判断反应是否达到平衡，D项错误； 答案选C； ②A．恒容条件下充入氦气对平衡无影响，不会改变的平衡转化率，A项错误； B．该反应△H＜0，升高温度，平衡向逆向移动，的平衡转化率减小，B项错误； C．充入2 mol，平衡向正向移动，但的转化率降低，C项错误； D．充入2 mol 和1mol ，投料比为2:1，相当于增大压强，平衡向正向移动，的平衡转化率增加，D项正确； 答案选D。 ③达到平衡时，的浓度为0.5，列出三段式： 容器体积为1L，所以=1mol，=0.5mol，=0.5mol，=，NO2的平衡转化率为；反应物与生成物总物质的量为2.5mol，，，； ④对于该反应而言，增大压强，平衡向正向移动，NO2的转化率增大，所以x()减小，结合图象可以推测a点压强大于b点，即pa＞pb，a点和b点的x()相同，并且从题③可知与总压强成反比，所以b点的压强熵大于a点的压强熵。 21．(1)H2O (2) 22.37 *CH4＋*OH=*CH3OH＋*H 【详解】（1）*H2O能量更低，故H2O更容易被吸附，故答案为：H2O； （2）正反应最大的活化能为[-12.68-(-35.05)]kJ·mol-1=22.37kJ·mol-1；化学方程式为*CH4＋*OH=*CH3OH＋*H。故答案为：22.37；*CH4＋*OH=*CH3OH＋*H。 22．(1) 放热 (2) b 3.0×10-3 mol·(L·s)-1 1.5×10-3 mol·(L·s)-1 (3)bc (4)c 【详解】（1）2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反应的平衡常数表达式为K=，因为升温平衡向吸热反应方向进行，已知K(300℃)＞K(350℃)，温度越高平衡常数越小，升温平衡逆向进行，则该正反应为放热反应。故答案为；放热； （2）由表中数据可知从3s开始，NO的物质的量为0.007mol，不再变化，说明3s时反应达到平衡。NO2是产物，随反应进行浓度增大。从开始到建立平衡NO浓度的变化量Δc(NO)=(0.020mol−0.007mol)/2L=0.0065mol/L，根据反应方程式，NO2平衡时浓度也为0.0065mol/L，所以图中表示NO2变化的曲线是b；2s内用NO表示的平均反应速率v(NO)=Δn/VΔt=(0.020mol−0.008mol)/(2L × 2s)=3.0×10−3mol⋅L−1⋅s−1，速率之比等于化学计量数之比，所以v(O2)=1/2v(NO)=1/2×3.0×10−3mol⋅L−1⋅s−1=1.5×10−3mol⋅L−1⋅s−1。故答案为b；3.0×10−3mol⋅L−1⋅s−1；1.5×10−3mol⋅L−1⋅s−1； （3）a．未指明正逆速率，若均表示同一方向反应速率，v(NO2)自始至终为v(O2)的2倍，不能说明达到平衡，故a不选；b．容器体积不变，随反应进行，反应混合气体总的物质的量在减小，容器内压强减小，当容器内压强保持不变时，说明反应到达平衡，故b选；c．不同物质表示速率，到达平衡时，正逆速率之比等于化学计量数之比，v逆(NO)：v正(O2) =2：1，即v逆(NO)=2v正(O2)，故c选；d．混合气体的总质量不变，容器容积为定值，所以密度自始至终不变，容器内密度保持不变不能说明达到平衡，故d不选。故答案为bc； （4）a．及时分离出NO2气体平衡向右移动，但反应速率减小，故a不选；b．适当升高温度，反应速率增大但平衡向逆反应方向移动，故b不选；c．增大O2的浓度反应速率增大，且该反应向正反应方向移动，故c选；d．选择高效催化剂能增大反应速率，但平衡不移动，故d不选。故答案为c。 23． X+Y2Z 0.040mol/(L·s) CD 【详解】(1) 由图可知，反应中，X、Y的物质的量减少，X、Y是反应的为反应物，Z的物质的量增多，Z是生成物，当反应进行到10s时，反应达到平衡，X、Y、Z的物质的量变化量之比为(1.20—0.40)mol：(1.00—0.20) mol：(1.60— 0) mol=1:1:2，由各物质的变化量之比等于化学计量数之比可知，X、Y、Z的化学计量数之比为1:1:2，则反应的化学方程式为X+Y2Z，故答案为：X+Y2Z； (2) 由图可知，反应开始到，X的物质的量的变化量为(1.20—0.40)mol=0.80mol，则用X表示的平均反应速率为=0.040mol/(L·s)，故答案为：0.040mol/(L·s)； (3) A．由图可知，时，各物质的物质的量保持不变，说明反应达到了平衡，但反应依然再进行，没有停止，故错误； B．由图可知，之前反应没有达到平衡，正反应速率大于逆反应速率，则X的消耗速率大于X的生成速率，故错误， C．由图可知，时，各物质的物质的量保持不变，正反应速率等于逆反应速率，说明反应达到了平衡，故正确； D．由图可知，时，各物质的物质的量保持不变，说明反应达到了平衡，故正确； CD正确，故答案为：CD。 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 $$