第二章化学反应速率与化学平衡 单元测试 2023--2024学年上学期高二化学人教版（2019）选择性必修1

第二章化学反应速率与化学平衡练习题 一、单选题 1．已知反应3O2(g)＝2O3(g)的△H < 0、△S > 0，对此反应叙述正确的是 A．该反应在任何情况下均能自发进行 B．该反应在任何情况下均不能自发进行 C．该反应在一定条件下能自发进行 D．条件不足，无法判断 2．反应C(s)+H2O(g)CO(g)+ H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，在其它条件不变的情况下，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是 A．增加H2O(g)的物质的量 B．将容器的体积缩小一半 C．保持体积不变，充入N2使体系压强增大 D．保持压强不变，充入N2使容器体积变大 3．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是 A．0.1molH2与0.1molI2于密闭容器中充分反应后，容器内的分子数为0.2NA B．500mL12mol•L-1浓盐酸与1.5molMnO2充分反应生成Cl2的分子数目为1.5NA C．5.6g铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为0.3NA D．1molNa与足量O2反应，生成Na2O和Na2O2的混合物，钠失去电子数为2NA 4．在一体积可变的密闭容器中，加入一定量的A、B，发生反应：mA(g)+nB(g)pC(g)△H=QkJ·mol-1，反应达到平衡时，B的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示。下列判断正确的是 1 2 3 100 1.00 0.75 0.53 200 1.20 0.90 0.63 300 1.30 1.00 0.70 A．m+n>p    Q>0 B．m+n>p   Q<0 C．m+n<p   Q>0 D．m+n<p   Q<0 5．四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   将、、充入的密闭容器，体系中气体平衡组成比例(物质的量分数)随温度变化的理论计算结果如图所示。下列说法不正确的是 A．制备时要保持无水环境 B．为避免产生大量，碳氯化反应过程中需保持炭过量 C．，的平衡常数 D．碳氯化中加碳，既增大了反应的趋势，又为氯化提供了能量 6．关于一定条件下的化学平衡H2(g)+I2(g)2HI(g)  ΔH＜0，下列说法正确的是（    ） A．恒温恒容，充入H2，v（正）增大，平衡右移 B．恒温恒容，充入He，v（正）增大，平衡右移 C．加压，v（正），v（逆）不变，平衡不移动 D．升温，v（正）减小，v（逆）增大，平衡左移 7．某温度下，在一恒容密闭容器中进行如下两个反应并达到平衡： ①   ②   下列叙述错误的是 A．加入适量Z，反应①和反应②的平衡均不移动 B．通入稀有气体Ar，反应①的平衡正向移动 C．降温时反应②的平衡逆向移动 D．通入Y，则N的浓度增大 8．工业上用下列反应合成甲醇：  。℃时，此反应的平衡常数为。此温度下，在一个2 L的密闭容器中加入一定量CO和，反应2 min测得各组分的浓度如下，下列有关说法不正确的是 物质 CO 浓度/(mol·L-1) 0.2 0.2 0.4 A．起始时加入的物质的量为2 mol B．此时正、逆反应速率的大小关系为 C．在℃下达平衡后，若向容器中再加入0.4 mol CO和0.8 mol ，平衡不移动 D．在2 min后，温度由℃变为℃，反应达到平衡后，测得 mol/L，则温度 9．一定条件下，将NO还原成的反应为：。在恒容密闭容器中按体积比为1∶1充入反应物，反应后有关数据如图。下列说法正确的是 A．该反应的正反应为吸热反应 B．其他条件不变时，在容器中充入Ar，可提高NO的转化率 C．400℃后，催化效率降低的原因可能是温度过高催化剂失活 D．使用催化剂，O点的平衡转化率可提高到M点 10．在容积为的恒容密闭容器中充入和，在一定条件下发生反应：。反应进行时达到平衡状态，测得。该反应的平衡常数K与温度T的关系如图1所示，的平衡转化率如图2所示，下列说法错误的是 A．在图1中，曲线Ⅱ表示该反应的平衡常数K与温度T的关系 B．该温度下，平衡常数 C．在其他条件不变的情况下，图2中x可表示温度、压强或和的投料比 D．用二氧化碳合成甲醇体现了减排理念 11．下列事实能用勒夏特列原理来解释的是 A．实验室采用排饱和食盐水的方法收集氯气 B．工业上合成氮反应  选择500℃ C．、、HI平衡混合气体加压后颜色加深 D．氧化成，往往需要使用催化剂 12．一定温度下，向三个体积分别为、、()的密闭容器中分别加入足量活性炭和，发生反应：，在相同时间内测得各容器中的转化率与容器体积的关系如图所示。下列说法正确的是 A．bc曲线上反应均达到平衡状态 B．容器内的压强： C．a、c两点时气体的颜色相同 D．该温度下，a、b、c三点时反应的平衡常数： 13．某温度下，CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数K=1，该温度下在体积均为1L的甲、乙两个恒容密闭容器中，投入CO(g)和H2O(g)的起始浓度及5min时的浓度如表所示。 甲 乙 起始浓度 5min时浓度 起始浓度 5min时浓度 c(CO)/mol/L 0.1 0.08 0.2 x c(H2O)/mol/L 0.1 0.08 0.2 y 下列判断不正确的是 A．甲中0-5min平均反应速率V(CO)=0.004mol•L-1•min-1 B．反应开始时，乙中反应速率快 C．x=y=0.16 D．平衡时，乙中的转化率是50%，C(CO)是甲中的2倍 14．资源化利用CO2是实现“碳中和”的重要途径，CO2光催化转化为CH4的方法入选了2020年世界十大科技进展，其原理为：CO2+4H2CH4+2H2O。CO2与氢气反应制CH4的一种催化机理如图所示，下列说法正确的是 A．反应中La2O2是催化剂 B．H2在Ni催化作用下产生•H过程的△S>0 C．反应中La2O2CO3释放出CO2 D．使用催化剂可以降低反应的焓变，从而提高化学反应速率 二、填空题 15．现利用来制备CH4，300℃时，向恒容密闭容器中充入和发生反应： ，混合气体中的浓度与反应时间的关系如图所示。 (1)①从反应开始到恰好达到平衡时，的转化率为 。 ②时，该反应的平衡常数 。 ③时，如果该容器中有，则 (填“>”“<”或“=”) (2)下列有关说法正确的是___________(填序号)。 A．容器内密度不变，说明反应达到平衡状态 B．容器内压强不变，说明反应达到平衡状态 C．每断开键的同时断开键，说明反应达到平衡状态 D．达到平衡后，分离出水蒸气，既能加快反应速率又能使平衡正方向移动 (3)时，向平衡后的容器中再充入和，重新达到平衡时的浓度 (填“大于”，“等于”或“小于”) (4)达平衡后，若改变下列条件： ①保持温度和压强不变，充入惰性气体，则的物质的量 (填“变大”、“变小”或“不变”，下同) ②保持温度和体积不变，加入惰性气体，则的转化率 16．“C化学”是以碳单质或分子中含1个C的物质(如CO、、、等)为原料合成工业产品的化学工艺，对开发新能源和控制环境污染有重要意义。 (1)向体积为2L的密闭容器中充入和，在一定条件下发生如下反应：。经过ts达到平衡，平衡时CO的转化率与温度下、压强P的关系如图所示。请回答： ①p1、T1℃时，从开始到平衡的过程中，平均反应速率υ(H2)= 。 ②图中压强p1 p2。(填“>”、“<”或“=”) (2)一定温度下，在三个体积均为1.0L的恒容密闭容器中发生如下反应： 容器编号 温度(℃) 起始的物质的量(mol) 平衡的物质的量(mol) Ⅰ 387 0.20 0.080 0.080 Ⅱ 387 0.40 Ⅲ 207 0.20 0.090 0.090 ①容器Ⅰ中反应达到平衡所需时间比容器Ⅲ中的 (填“长”、“短”或“相等”)。 ②达到平衡时，容器Ⅰ中的的体积分数 (填“>”、“<”或“=”)容器Ⅱ中的的体积分数。 ③若起始时向容器Ⅰ中充入、和，则反应将向 方向进行(填“正反应”、“逆反应”或“不移动”)。 (3)一定条件下发生反应：。 ①若在绝热、恒容下，按下表数据投料，反应达到平衡状态，测得体系压强升高。 物质 CO2 H2 CH3OH H2O 起始投料/mol 1 3 2 0 则升高温度，该反应的平衡常数将 (填“增大”“减小”或“不变”)。 ②若二氧化碳加氢制甲醇反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明该反应进行到t1时刻达到平衡状态的是 (填字母)。 a. b. c.    d. 17．在催化剂的作用下会发生反应：CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)。回答下列问题： (1)某温度下，将2molCO与5molH2的混合气体充入容积为2L 的恒容密闭容器中，经过5 min 后，反应达到平衡，此时转移 6 mol电子。从起始至平衡时v(CH3OH)= mol·L-1·min-1，该反应的平衡常数为 L2·mol-2。 (2)在一定压强下，向容积为V L的容器中充入a molCO与2a molH2，在催化剂作用下反应生成甲醇，CO 平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。 ①p1 (填“＞” “＜”或“=”，下同)p2，△H 0。 ②下列能使该反应的化学反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是     (填字母)。 A．及时分离出CH3OH气体     B．适当升高温度 C．增大H2的浓度                D．选择高效催化剂 18．实现碳中和已经成为全球的广泛共识，化学科学在此过程中发挥着至关重要的作用。 Ⅰ．加氢可制备甲酸()。 温度为时，将等物质的量的和充入体积为的恒容密闭容器中发生反应：  、。 (1)实验测得；，， 为速率常数。保持其他条件不变，温度为时，则 (填“>”、“<”或“=”)，理由是 。 Ⅱ．加氢还可制备甲醇()。 (2)在恒温，体积为恒容密闭容器中，充入和，进行反应  。时测得和的体积分数之比为。回答下列问题： ①反应开始到，氢气的平均反应速率 。 ②下列能说明该反应已达平衡状态的是 。 A．气体的平均摩尔质量不变               B．混合气体密度不变 C．体系中与的浓度比不变    D．容器内压强不变 (3)在容积可变的密闭容器中充入和，在恒温恒压条件下只发生反应  ，在下图中画出的平衡转化率随温度()、压强的变化图 。 19．碳元素形成的单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。 (1)已知则石墨与金刚石，更稳定的是 (填“石墨”或“金刚石”)。 (2)已知、的燃烧热分别为、。 ①，则 (填“>”“<”或“=”)。 ②写出表示燃烧热的热化学方程式 ；液态甲醇完全燃烧，最后恢复到室温，放出的热量为 。 (3)关于反应，在一定条件下，反应过程中的速率变化曲线如下图：      ①写出该反应的化学平衡常数表达式 ②其它条件不变，只改变一种条件，则时刻改变的外界条件可能是 ，时刻改变的外界条件又可能是 。 A．加入催化剂   B．压缩容器体积    C．升温    D．降温 E．扩大容器体积    F．恒容下，减少的用量    G．恒容下，移走部分 20．恒温恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下反应： A(g) + B(g)C(g) (1)若开始时放入1molA和1molB，达到平衡后，生成amolC，这时A的物质的 量为 mol。 (2)若开始时放入3molA和3molB，到达平衡后，生成C的物质的量为 mol (3)若开始时放入xmolA、2molB和1molC，到达平衡后，C的物质的量是3amol，x= mol. (4)若在(3)的平衡混合物中再加入3molC，待再次到达平衡后，C的物质的量是 mol. 21．某温度时，在一个容积为2L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，完成下列问题： （1）该反应的化学方程 ； （2）反应开始至2min，气体Z的平均反应速率为 ； （3）达到平衡后，下列说法不正确的是 。 A．X、Y、Z的浓度之比是1：2：3 B．X的消耗速率和Y的生成速率相等 C．Z的浓度保持不变 22．某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对反应［可用aA(g)+bB(g)⇌cC(g)表示］化学平衡的影响，得到如图所示图像(图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量，α表示平衡转化率)： 分析图像，回答下列问题： (1)在图像反应Ⅰ中，若P1<P2(填“>”、“<”或“=”)，则此正反应为是一个气体分子数 (填“减少”或“增大”)的反应，该正反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。由此判断，此反应自发进行的温度是 。(填“低温”“高温”“任何温度”) (2)在图像反应Ⅱ中，T1 T2(填“>”、“<”或“=”)，该正反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。 (3)在图像反应Ⅲ中，若T1>T2，该反应能否自发进行 。 三、计算题 23．在容积为2L的密闭容器中进行如下反应： A(g)+2B(g)⇌3C(g)+xD(g)，开始时通入4molA和6molB，5min末时测得C的物质的量为3mol，v(D)为0.2mol•L-1•min-1，计算： (1)5min末A的物质的量浓度为 mol•L-1。 (2)前5min内v(B)为 mol•L-1•min-1。 (3)化学方程式中x的值为 。 (4)此反应在四种不同情况下的反应速率分别如下所示，其中反应速率最快的是(填序号) 。 A．v(A)=0.4mol•L-1•min-1 B．v(B)=0.005mol•L-1•s-1 C．v(C)=0.3mol•L-1•min-1 D．v(D)=0.002mol•L-1•s-1 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．A 【详解】化学反应能否自发进行，取决于焓变和熵变的综合判据，当∆G=∆H=T∆S<0时，反应能自发进行；已知3O2(g)＝2O3(g)的△H<0、△S> 0，该反应在任何情况下ΔG均小于0，则该反应在任何情况下均能自发进行，答案选A。 2．C 【分析】对应反应C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)，有气体参加和生成，则温度、压强都能对化学反应速率产生影响，以此来解答。 【详解】A. 保持体积不变，增加H2O(g)的物质的量，气体浓度增大，反应速率增大，故A不选； B. 将容器的体积缩小一半，相当于压强增大，则反应速率加快，故B不选； C. 保持体积不变，充入N2使体系压强增大，但反应气体的浓度不变，则反应速率不变，故C选； D. 保持压强不变，充入N2使容器体积变大，反应气体的浓度减小，反应速率减小，故D不选； 故选C。 3．A 【详解】A．氢气与碘反应为分子数不变的反应，所以0.1molH2与0.1molI2在密闭容器中充分反应后，其分子总数等于0.2NA，A正确； B．随反应的进行，盐酸浓度降低，还原性降低，反应停止，即生成的Cl2的分子数小于1.5NA，B错误； C．5.6克铁粉的物质的量为0.1mol，0.1mol铁与足量硝酸反应失去0.3mol电子，硝酸不足，则反应生成亚铁离子，0.1mol铁失去0.2mol电子，所以反应失去的电子不一定是0.3NA，C错误； D．1mol钠反应失去1mol电子，失去电子数为NA，D错误； 故答案为：A。 4．B 【详解】根据题目信息可得，在温度相同的条件下，当体积扩大到原来的两倍时，B的浓度降低的倍数小于2，所以可确定增大体积，平衡逆向移动，根据平衡移动原理，增大体积，平衡向体积增大的方向移动，即：m+n>p；当体积相同时，温度升高，B的浓度增大，即平衡逆向移动，所以此反应的正向为放热反应，即Q<0；B符合题意。 答案选B。 5．B 【详解】A.由于高温条件下，C与H2O将反应生成CO和H2，且TiCl4易水解，生成的HCl挥发，促进TiCl4水解，导致产物不纯，故制备时需保持无水环境；故A正确； B.反应过程中若保持C过量，C在高温下具有还原性，将TiO2还原为Ti或TiC，导致获得的产物中有杂质Ti或TiC等；故B错误； C.从图中可知，1400℃，体系中气体平衡组成比例CO2是0.05，TiCl4是0.35，CO是0.6，根据Cl2的平衡组成比例为0可知，生成TiCl4的物质的量为1mol，则体系中总物质的量为，容器体积为2L，则c(CO2)= ，c(CO)= ，则反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)的平衡常数 ；故C正确； D．根据题意可以看出，不加碳的氯化需要吸收大量的热，反应很难进行，而加入碳后，反应放出大量的热，既增大了反应的趋势，又为氯化提供了能量，故D正确； 故答案选B选项。 6．A 【详解】A. 恒温恒容，充入H2，氢气浓度增大，v（正）增大，平衡右移，故A正确； B. 恒温恒容，充入He，各反应物浓度都不变，v（正）不变，平衡不移动，故B错误； C. 加压，体积缩小，各物质浓度均增大，v（正）、v（逆）都增大，平衡不移动，故C错误； D. 升温，v（正）增大，v（逆）增大，由于正反应放热，所以平衡左移，故D错误； 答案选A。 【点睛】本题考查影响反应速率和影响化学平衡移动的因素；注意恒容容器通入惰性气体，由于浓度不变，速率不变、平衡不移动，恒压条件下通入惰性气体，容器体积变大，浓度减小，相当于减压。 7．B 【详解】A．Z为固体，加入适量Z对反应①的平衡没有影响，而反应②与Z无关，加入Z对反应②的平衡也没有影响，A项正确； B．通入稀有气体Ar，由于容器体积不变，故原容器中各气体浓度不发生改变，反应①的平衡不移动，B项错误； C．温度降低，Q的浓度增大，且反应②为吸热反应，故反应②的平衡逆向移动，C项正确； D．通入气体Y，反应①的平衡正向移动，Q的浓度增大，导致反应②的平衡逆向移动，则N的浓度增大，D项正确； 故选B。 8．D 【详解】A．反应2 min时甲醇为0.4mol/L×2L=0.8mol，则反应的氢气为1.6mol，起始时加入的物质的量为1.6mol+0.2mol/L×2L =2 mol，A正确； B．此时，反应达到平衡状态，则正、逆反应速率的大小关系为，B正确； C．在℃下达平衡后，若向容器中再加入0.4 mol CO和0.8 mol ，则CO和的浓度分别为0.4mol/L、0.8mol/L，此时，平衡不移动，C正确； D．在2 min后，温度由℃变为℃，反应达到平衡后，测得 mol/L，说明平衡正向移动，反应为放热反应，则反应温度降低了，故温度，D错误； 故选D。 9．C 【详解】A．由图可知，温度升高，NO的平衡转化率减小，所以该反应正反应是放热反应，A错误； B．充入Ar增大压强但容器体积不变，反应相关物质浓度不变，平衡不移动，NO的转化率不变，B错误； C．400℃后，催化剂催化效率降低，可能是催化剂具有活性，温度过高催化剂失活，C正确； D．催化剂不改变平衡转化率，D错误； 故选C。 10．C 【详解】 A. ，为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数K减小，因此在题图1中，曲线Ⅱ表示该反应的平衡常数K与温度T的关系，故A正确； B. 该温度下，平衡常数，故B正确； C. 根据反应可知，升高温度，平衡逆向移动，二氧化碳的平衡转化率降低，与题图2相符；增大压强，平衡正向移动，二氧化碳的平衡转化率增大，与题图2不相符；增大和的投料，二氧化碳的平衡转化率减小，与题图2相符，因此题图2中x不可以表示压强，故C错误。 D. 用二氧化碳合成甲醇，能够减少二氧化碳的排放量，体现了减排理念，故D正确； 答案选C。 11．A 【详解】A．饱和食盐水中氯离子浓度大，抑制氯气与水的反应，故A正确； B．工业合成氨选择500℃，是提高反应速率，提高单位时间内的产率，平衡却是逆向移动，故B错误； C．该反应是个等体积反应，加压不影响平衡移动，颜色加深是体积缩小后I2浓度增大引起的，故C错误； D．催化剂不影响平衡移动，故D错误； 故选A； 12．B 【详解】A．该反应是气体系数增大的反应，随着体积增大，压强会变小，平衡朝正反应移动，二氧化氮的平衡转化率会变大，所以bc曲线上反应均未达到平衡状态，A项错误； B．a点二氧化氮平衡转化率为40%，则此时二氧化氮反应了0.8mol，剩余1.2mol，氮气生成了0.4mol，二氧化碳生成了0.8mol，容器中气体总物质的量为1.2+0.4+0.8=2.4mol；b点二氧化氮平衡转化率为80%，则此时二氧化氮反应了1.6mol，剩余0.4mol，氮气生成了0.8mol，二氧化碳生成了1.6mol，容器中气体总物质的量为0.4+0.8+1.6=2.8mol；a、c两点容器内的气体物质的量比为6：7，但a点体积小，根据公式V=nRT可知，a、c两点容器内的压强比大于6：7，B项正确； C．a、c两点二氧化氮的转化率相同，但c点体积大，浓度小，颜色应更浅，a、c两点时气体的颜色不相同，C项错误； D．温度不变，平衡常数不变，，D项错误； 故选B。 13．C 【分析】设平衡时甲中H2O的转化浓度为a，则 ，解得a=0.05，平衡时CO(g)、H2O(g)、CO2(g)、H2(g)均为0.05mol/L，则5分钟时，甲还未平衡；设平衡时乙中H2O的转化浓度为b，则 ，解得b=0.1 mol/L，平衡时CO(g)、H2O(g)、CO2(g)、H2(g)均为0.1mol/L。 【详解】A．根据表中数据计算，甲中0～5min的平均反应速率： v(CO)= ，A正确； B．乙容器中反应物的浓度是甲容器反应物浓度的2倍，反应开始时，乙中反应速率比甲快，B正确； C．乙容器中反应物的起始浓度是甲容器中起始浓度的2倍，按等效平衡的知识，若反应速率相等时、同一时刻乙中物质的浓度是甲的两倍。而实际上乙反应速率快、故x = y应该小于0.16，C错误； D．由分析知，乙中水的转化率是 ，根据等效平衡知识判断达平衡时c(CO)是甲中的2倍，D正确。 故选C。 14．B 【分析】由图可知，CO2与氢气反应制CH4的一种催化机理为CO2＋La2O3→La2O2CO3，La2O2CO3→La2O3＋，，＋•H→CH4＋H2O，据此作答。 【详解】A．La2O3反应前后不变，为反应的催化剂，La2O2为中间产物，故A错误； B．H2在Ni催化作用下产生•H过程为分子断键过程，熵值增加，△S>0，故B正确； C．反应中La2O2CO3释放出，故C错误； D．催化剂不能降低反应的焓变，可以降低反应的活化能，提高化学反应速率，故D错误； 故答案选B。 【点睛】本题考查反应机理和能量变化，依据题目图象准确判断反应机理是解题的关键，注意催化剂的判断。 15．(1) 0.8 25 > (2)BC (3)大于 (4) 变小 不变 【解析】（1） 根据已知条件和反应方程式可列三段式： ①从反应开始到恰好达到平衡时， H2的转化率为×100%=80%或0.8； ②300℃ 时，该反应的平衡常数K===25； ③Q===14<25，则反应正向进行，>； （2） A．该反应的反应物和生成物都是气体，混合气的总质量是不变的，容器体积恒定，所以容器内密度一直不变，则容器内气体密度不变不能说明反应达到平衡状态，故A错误； B．该反应的反应物和生成物气体系数之和不相等，在未平衡前，容器内压强一直在变化，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态，故B正确； C．断开键即2mol二氧化碳参加反应，断开键即2mol水参加反应，每断开键的同时断开键，说明正逆反应速率相等，所以反应达到平衡状态，故C正确； D．达到平衡后，分离出水蒸气，生成物浓度降低，反应速率减慢，但平衡正向移动，故D错误； 故选BC； （3） 时，向平衡后的容器中再充入和，相当于增大压强，压强增大，平衡正向移动，重新达到平衡时的浓度大于； （4） ①保持温度和压强不变，充入惰性气体，则容器体积增大，反应物和生成物浓度都降低，由于生成物气体系数之和大于反应物气体系数之和，根据Q(浓度商)和K(化学平衡常数)的关系，平衡逆向移动，平衡时的物质的量变小； ②保持温度和体积不变，加入惰性气体，虽然压强增大，但由于容器体积不变，所以各物质浓度不变，平衡不移动，则的转化率不变。 16．(1) ＜ (2) 短 = 正反应 (3) 减小 bc 【分析】(1) ①p1、T1℃时，从开始到平衡的过程中，CO转化率为50%，则消耗CO物质的量为0.5mol，根据方程式得到消耗氢气物质的量为1mol，则平均反应速率；故答案为：。 ②从A点到B点，CO转化率增大，说明平衡正向移动，即向体积减小的方向移动，说明是加压，则图中压强p1＜p2；故答案为：＜。 (2) ①容器Ⅰ中温度比容器Ⅲ中温度高，说明反应速率大，则容器Ⅰ中反应达到平衡所需时间比容器Ⅲ中的短；故答案为：短。 ②容器Ⅰ和容器Ⅱ温度相同，又由于该反应是等体积反应，容器Ⅱ可以理解为两个容器Ⅰ，达到平衡后，再加压，平衡不移动，因此容器Ⅰ中的的体积分数=容器Ⅱ中的的体积分数；故答案为：=。 ③容器Ⅰ达到平衡时，甲醇消耗0.16mol，此时平衡常数，若起始时向容器Ⅰ中充入、和，则浓度商为，则反应将向正反应方向进行；故答案为：正反应。 (3) ①该反应是体积减小的反应，即压强减小的反应，由于在绝热、恒容下，按下表数据投料，反应达到平衡状态，测得体系压强升高，说明该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，因此该反应的平衡常数将减小；故答案为：减小。 ②a．甲醇浓度先增大，由于绝热、恒容，体系温度升高，平衡逆向移动，因此t1时刻未达到平衡状态，故a不符合题意；b．二氧化碳质量分数不断减小，当质量分数不变，则达到平衡，故b符合题意；c．两者比值不断增大，当比值不变，说明各物质的量不再改变，则达到平衡，故c符合题意；d．两者物质的量相等，后面还在改变，说明未达到平衡，故d不符合题意；综上所述，答案为：bc。 17． 0.15 3 ＜ ＜ C 【分析】根据电子转移的物质的量计算反应的CO的物质的量，进而计算化学反应速率，结合三段式计算化学平衡常数，由“定一议二”比较压强大小，通过温度对平衡的影响判断反应吸放热情况，根绝化学反应速率和平衡移动的影响因素进行判断。 【详解】(1)根据题干信息可知，反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)中，每消耗1molCO，转移4mol电子，因此在反应达到平衡时转移6mol电子，说明从起始至平衡CO消耗了1.5mol，列三段式有： 所以，平衡常数； (2)①根据图像分析，温度相同时，p1到p2的过程CO的转化率增大，说明平衡正向移动，由于该反应是气体体积减小的反应，所以p1到p2为增大压强的过程，即p1＜p2；升高温度，CO的转化率减小，说明平衡逆向移动，该反应正反应为放热反应，即△H＜0； ②A．及时分离除CH3OH气体平衡向正反应方向进行，但不能使化学反应速率增大，A不符合题意； B．适当升高温度反应速率增大，但平衡向逆反应方向进行，B不符合题意； C．增大H2的浓度能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动，C符合题意； D．选择高效催化剂加快反应速率，但平衡不移动，D不符合题意； 答案选C。 18．(1) > 时，，说明平衡逆向移动，而该反应为放热反应，可知 (2) 或 AD (3) 【详解】（1）当反应达到平衡时，正逆反应速率相等，则 k正c(CO2)·c(H2)=k逆c(HCOOH)，K=，温度为T1℃时，K=2，温度为T2℃时，K=1.9，说明升高温度平衡逆向移动，而该反应为放热反应，可知T2>T1； （2）①根据题意列三段式为： 则= ，x=0.75；v（H2）= = ； ②，反应为系数减小的放热反应 A．气体的平均摩尔质量，m总不变，在变，在反应过程中是变量，不变时可以判断平衡状态，A正确； B．，反应过程中密度不变，不能判断是否达到平衡，B错误； C．体系中与的在反应过程中浓度比不变，不能判断是否达到平衡，C错误； D．恒温恒容时，压强与物质的量成正比，反应为系数减小的反应，容器内压强不变时，可以判断达到平衡，D正确； 故选AD。 （3）温度越高，向吸热方向移动，CO2转化率减小，压强增大往系数小的方向移动，CO2转化率增大，的平衡转化率随温度()、压强的变化图如下： 19．(1)石墨 (2) < 363.25 (3) AB D 【详解】（1）能量越低越稳定，从石墨变为金刚石为吸热反应，所以金刚石能量更高，故石墨更稳定，答案为石墨； （2）①燃烧热规定生成液态水，1mol甲烷燃烧生成2mol液态水时放出890.3kJ的能量，题中为气态水，从液态水到气态水的过程需要吸收一部分热量，故放热减少，a小于，故答案为<； ②燃烧热规定1mol物质燃烧生成气态二氧化碳与液态水，故燃烧热的热化学方程式为；甲醇的物质的量，故放热为363.25kJ；故答案为<；；363.25； （3）①方程式中固体浓度不变，故不影响平衡常数，故平衡常数； ②时刻正逆反应速率相等，且都加快，平衡不移动，可能是加入催化剂，此反应反应前后气体分子数目不变，故改变压强平衡不移动，也可能是增大压强使速率加快，故选AB，时刻反应速率减小，平衡正向移动，可能是降低温度放热反应正向移动，故选D。 20． 1-a 3a 2 6a 【详解】(1)根据化学平衡三段式列式计算         A(g) + B(g)C(g) 起始量(mol) 1 1 0 变化量(mol) a a a 平衡量(mol) 1-a 1-a a A的物质的量为(1-a)mol, 因此，本题正确答案是: (1-a); (2)若开始时放入3molA和3molB，最后达到与(1)相同的平衡,所以到达平衡后,根据(1)中的计算,生成C的物质的量为3mol , 因此，本题正确答案是:3a; (3) 若开始时放入xmolA、2molB和1molC，到达平衡后，C的物质的量是3amol，恒温、恒压下到达平衡后,C的物质的量为3amol,说明和(2)所达到的平衡是相同的平衡,满足A、B起始量分为3mol 、3mol ,假设反应正向进行       A(g) + B(g)C(g) 起始量(mol) x 2 1 变化量(mol) 3a-1 3a-1 3a-1 平衡量(mol) y 3-3a 3a 根据等效平衡,y=3-3a ,x=2, 因此，本题正确答案是:2; (4)再加3molC折算成A和B,相当于3molA和3molB,因为是恒压过程,此时与(1)中的平衡为等效平衡,且是成比例等效,       A(g) + B(g)C(g) (1)起始量(mol) 1 1    0 平衡量(mol)    1-a 1-a a (2)起始量(mol) 6 6    0 平衡量(mol)   6-6a 6-6a 6a C的物质的量 6a; 因此，本题正确答案是: 6a。 21． 3X+2Y 3Z 0.125mol/ ( Lmin) B 【详解】(1)根据图知，随着反应的进行X、Y的物质的量减少，而Z的物质的量增大，所以X和Y是反应物、Z是生成物，10min时反应达到平衡状态，则参加反应的△n (X) = (1.00-0.25)mol=0.75mol、△n(Y)=(1.00-0.50) mol=0.50mol、 △n ( Z)=(0.75-0) mol=0.75mol，同一可逆反应中同一时间段内参加反应的各物质的物质的量之比等于其计量数之比，所以X、Y、Z的计量数之比=0.75mol： 050mol：0.75mol=3：2：3所以该反应方程式：3X+2Y 3Z； (2) 0-2min内Z的平均反应速率v===0.125mol/ ( Lmin)，故答案为： 0.125mol/ ( Lmin)； (3) A.相同容器中，X、Y、Z的浓度之比等于其物质的量之比=0.25mol： 0.50mol：0.75mol=1:2:3，故A正确； B.该反应中X、Y的计量数之比为3:2，当X的消耗速率与Y的生成速率之比为3:2时该反应达到平衡状态，所以当X的消耗速率和Y的生成速率相等时该反应没有达到平衡状态，故B错误； C.当Z的浓度保持不变时，正逆反应速率相等，可逆反应达到平衡状态，故C正确； 故选B。 22．(1) 增大 放热 任何温度 (2) > 放热 (3)能自发进行 【详解】（1）由P1<P2知，恒定温度时压强越大，α(A)越大，即增大压强平衡向右移动，说明此反应为气体分子数增大的反应(a+b<c)，即为熵增反应，△S>0；反应Ⅰ中恒压下温度升高，α(A)减小，即升高温度平衡向左移动，则正反应为放热反应，△H＜0；放热、熵增反应一定存在△G＜0，反应在任何温度下均能自发进行； （2）反应Ⅱ中T1温度下反应先达到平衡状态，说明T1>T2；温度越高，平衡时C的物质的量越小，即升高温度平衡向左移动，则正反应为放热反应； （3）反应Ⅲ中在恒温下压强变化对α(A)没有影响，说明压强变化不能影响平衡，此反应为气体分子数不变的反应(a+b=c)，反应过程中熵变很小，△S≈0，若T1>T2，恒压下温度越高α(A)越小，说明升高温度平衡向左移动，正反应为放热反应，△H<0，则△H-T△S<0，反应能自发进行。 23． 1.5 0.2 2 A 【分析】根据化学平衡的“三段式”计算，求出5min末A的物质的量浓度和前5min内v(B)的值；根据反应速率之比等于系数之比求出x值；比较反应速率快慢，化为同一种物质的速率进行比较；据此解答。 【详解】（1）在容积为2L的密闭容器中，发生，则c(A)= =1.5mol/L；答案为1.5。 （2）v(B)====0.2mol·L-1·min-1；答案为0.2。 （3）根据同一反应中、同一时间段内，各物质的反应速率之比等于计量数之比；所以v(B):v(D)= 0.2mol·L-1·min-1：0.2mol·L-1·min-1=2：x，x=2；答案为2。 （4）把所有速率都换算成A的反应速率；A．v(A )=0.4 mol•L-1•min-1， B．由v( B )=0.005 mol•L-1•s-1知，v(A )=0.005××60 mol•L-1•min-1=0.15 mol•L-1•min-1，C．由v(C)=0.3 mol•L-1•min-1知，v(A )=0.1 mol•L-1•min-1，D．由v(D )=0.002 mol•L-1•s-1知，v(A )=0.002××60 mol•L-1•min-1=0.06 mol•L-1•min-1，则A最快；答案为A。 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 $$