第二章 化学反应的方向、限度与速率 单元测试 2023-2024学年上学期高二化学鲁科版（2019）选择性必修1

第二章《化学反应的方向、限度与速率》练习题 一、单选题 1．某恒温密闭容器中，投入一定量的固体A，发生反应：。反应达到平衡后，若压缩容器的体积，重新平衡时，的浓度与原平衡浓度相等，以下说法正确的是 A．物质B的状态只能为固态或液态 B．平衡时，单位时间内消耗：消耗 C．若起始时向容器中加入和，反应达到平衡时放出热量为 D．若保持容器的体积不变，向平衡体系中加入B，平衡可能向正反应方向移动 2．下列说法正确的是 A．强电解质溶液中不存在分子，弱电解质溶液中存在分子 B．在其他外界条件不变的情况下，增大压强能增大活化分子百分数 C．反应在室温下不能自发进行，说明该反应的 D．配制一定浓度溶液时，将固体溶于少量浓盐酸，然后用水稀释到所需的浓度 3．的催化氧化是生产硫酸的重要工艺之一，其反应为，下列说法正确的是 A．该反应在任何温度下均能自发进行 B．加入催化剂，该反应的保持不变 C．压缩容器体积，活化分子百分数增大 D．升高温度，正反应速率减小，逆反应速率增大 4．根据实验目的，下列实验现象、结论都正确的是 选项 实验目的 实验过程 现象及结论 A 测定中和反应的反应热 测定浓度均为1.0和溶液初始温度。快速将体积均为100的和溶液倒入量热计中，盖好杯盖，轻轻搅拌，记录体系的最高温度。 和溶液密度近似为1，溶液的比热容4.18。中和反应的反应热：。 B 探究铁钉镀铜 直流电源正极、负极分别与铁钉、铜片连接，将铁钉和铜片插入溶液中，接通电源。 铜片逐渐溶解，铁钉表面有红色物质析出。 C 探究浓度对化学平衡的影响 向溶液中缓慢滴加硫酸，溶液由黄色变为橙色。 增大浓度，化学平衡向生成的方向移动。 D 探究不同催化剂的催化效果 向两支试管中各加入210%溶液，再分别加入2滴1溶液、2滴1溶液。 滴加溶液的试管产生气泡的速率快，说明的催化效果好。 A．A B．B C．C D．D 5．二氧化碳加氢制甲醇涉及的反应可表示为： 反应I：　 反应II：　 一体积固定的密闭容器中，在5MPa下，按照投料，平衡时，CO和在含碳产物中物质的量分数及的转化率随温度的变化如图所示，下列说法正确的是    A．n曲线代表的物质为 B．150~250℃时，平衡移动的程度：反应I<反应II C．加入选择性高的催化剂，可提高的平衡转化率 D．270℃，若起始投料CO2物质的量为1mol，则达平衡时物质的量为0.12mol 6．下列关于工业生产过程的叙述正确的是 A．联合制碱法中循环使用CO2和NH3，以提高原料利用率 B．硫酸工业中，SO2氧化为SO3时采用常压，因为高压会降低SO2转化率 C．合成氨生产中将NH3液化分离，可加快正反应速率，提高N2、H2的转化率 D．SO2在接触室被氧化成SO3，SO3在吸收塔内被吸收制成浓硫酸 7．已知在一定温度范围内存在：。在1 L密闭容器中充入0.2 mol的，控制反应温度进行分解实验。根据实验数据作图如下： 下列说法错误的是 A．温度升高，正反应速率增大，逆反应速率减小，达到平衡所需时间缩短，两曲线逼近 B．985℃时分解反应的平衡常数 C．975℃时用表示25s内的平均反应速率为 D． 8．中国首条“生态马路”在上海复兴路隧道建成，它运用了“光触媒”技术，在路面涂上一种光催化剂涂料，可将汽车尾气中45%的NO和CO转化成N2和CO2：2NO+2CO⇌N2+2CO2 ΔH＜0，下列对此反应的叙述中正确的是 A．降低温度能使v(正)增大，v(逆)减小 B．增大压强能使该反应的化学平衡常数K增大 C．使用光催化剂能增大NO的转化率 D．使用光催化剂能增大活化分子的百分数 9．80℃时，2L密闭容器中充入，发生反应，获得如下数据： 时间/s 0 20 40 60 80 100 0.00 0.12 0.20 0.26 0.30 0.30 下列判断正确的是 A．升高温度，该反应的平衡常数K减小 B．40～60s内，平均反应速率 C．反应达到平衡时，吸收的热量为 D．100s时再通入，达到新平衡时的转化率减小 10．CH4与CO2混合气体在某催化剂表面会发生积碳反应和消碳反应： 积碳反应 消碳反应 在其余条件不变的情况下，该催化剂表面积碳量随温度升高呈现先增后减的变化。下列关于升温过程中积碳、消碳反应的平衡常数(K)和反应速率(v)说法正确的是 A．K积减小、K消增加 B．v积减小、v消增加 C．K积减小倍数比K消减小倍数大 D．v消增加倍数比v积增加倍数大 11．下列事实，不能用勒夏特列原理解释的是 A．在合成氨的反应中，加压有利于氨的合成 B．合成NH3的反应，为提高NH3的产率，理论上应采取相对较低的温度 C．溴水中存在平衡：Br2+H2OHBr+HBrO，当加入AgNO3，溶液颜色变浅 D．对2HI(g)H2(g)+I2(g)，增大平衡体系的压强(压缩体积)可使体系颜色变深 12．研究表明N2O与CO在Fe+作用下发生反应，下列说法正确的是 A．反应总过程△H>0 B．其他条件保持不变，升高温度可以提高反应速率 C．Fe+、FeO+都是该反应催化剂，能降低反应的活化能 D．Fe++N2O→FeO++N2、FeO++CO→Fe++CO2两步反应均为吸热反应 13．将催化还原为，是促进碳中和的措施之一、已知催化加氢的主要反应有： ① kJ⋅mol-1 ② kJ⋅mol-1 其他条件不变时，在相同时间内温度对催化加氢的影响如图。下列说法正确的是 (的选择性) A．kJ⋅mol-1 B．其他条件不变，增大压强，有利于反应向生成的方向进行 C．使用催化剂，能加快反应速率，但活化分子的百分数没有改变 D．220~240℃，升高温度，对反应②速率的影响比对反应①的小 14．过渡金属氧化物离子（以表示）在烃类的选择性氧化等方面应用广泛。可用与反应制备甲醇，反应体系的能量随反应进程的变化如图所示。下列说法正确的是 A．反应速率：步骤Ⅰ步骤Ⅱ B．反应过程涉及极性键的断裂与生成 C．若与反应，生成的氘代甲醇有3种 D．升高温度，甲醇的平衡产率会升高 二、填空题 15．已知制备甲醇的有关化学反应及平衡常数如表所示： 化学反应 反应热 平衡常数(850℃) ①= ②= ③= (1)则反应 ； (填数据)。 (2)850℃时，在密闭容器中进行反应①，开始时只加入、，反应10后测得各组分的浓度如表： 物质 浓度() 0.2 0.2 0.4 0.4 (ⅰ)该时间段内反应速率 。 (ⅱ)比较此时正逆反应速率的大小υ正 (填“>““<”或“=”) υ逆。 (ⅲ)反应达到平衡后，保持其他条件不变，只把容器的体积缩小一半，平衡 (填“逆向”“正向”或“不”)移动，该反应的平衡常数 (填“增大”“减小”或“不变”)。 (3)反应①依据温度对合成氨反应的影响，在如图坐标系中，画出一定条件下的密闭容器内，从通入原料气开始，随温度不断升高，甲醇物质的量变化的曲线示意图 。 16．氯化磷酸三钠[(Na3PO4·12H2O)4·NaClO]的熔点为62 ℃，常温下较稳定，受热易分解，具有良好的灭菌、消毒、漂白作用，可广泛地用于医院、餐馆、食品加工等行业。一种以磷矿石[主要成分为Ca5(PO4)3F]为原料生产氯化磷酸三钠的工艺流程如图。回答下列问题： 磷矿石制成磷矿粉的目的是 17．在“碳达峰”、“碳中和”的发展背景下，利用生产高能燃料和高附加值化学品，有利于实现碳资源的有效循环。 I．催化加氢合成甲醇是重要的碳捕获利用与封存技术，该过程主要发生下列反应： 反应① 反应② 回答下列问题： (1)继续加氢生成气态甲醇的热化学方程式为 。 (2)在密闭容器中，维持压强和投料比不变，平衡时和在含碳产物中物质的量分数及的转化率随温度的变化如图所示。 ①图中代表的物质的量分数随温度变化的曲线为 (填“I”或“Ⅱ”)。 ②150~250℃范围内转化率随温度升高而降低的原因是 。 ③在压强为p的恒温恒压密闭容器中加入1和3反应，达到平衡状态时的转化率为20%，生成的物质的量为0.1，则甲醇(g)的选择性为 %[甲醇选择性]，。在该温度下的压强平衡常数= (列出计算式，分压=总压×物质的量分数)。 Ⅱ．2021年9月，《科学》杂志发表论文，介绍人类首次以二氧化碳为原料，不依赖植物光合作用，直接经过11步路径人工合成淀粉。前两步，是先将二氧化碳还原为甲醛。 (3)写出前两步总反应的化学方程式 。 Ⅲ．近年，科学家发现，可用光电化学法将还原为有机物实现碳资源的再生利用，其装置如左图所示，其他条件一定时，恒定通过电解池的电量，电解得到的部分还原产物的法拉第效率()随电解电压的变化如图所示： 其中，，n表示电解生成还原产物X所转移电子的物质的量，F表示法拉第常数。 (4)当电解电压为V时，阴极生成的电极反应式为 。 (5)当电解电压为V时，电解生成的和的物质的量之比为2∶3，则图中生成的法拉第效率为 。 18．回答下列问题。 (1)某温度时，在2L容器中A、B 两种物质间的转化反应中，A、B物质的量随时间变化的曲线如下图所示，由图中数据分析得： ①该反应的化学方程式为 。 ②反应开始至 4 min 时，B 的平均反应速率为 ，A 的转化率为 。 ③平衡时，A 的物质的量为 0.2mol，B 的物质的量为 0.5mol，计算该反应的化学平衡常数 。 ④4 min 时，反应是否达到平衡状态？ (填“是”或“否”)，8 min 时，v (正) v (逆) (填“>”、“<”或“=”)。 (2)下图表示在密闭容器中反应：  达到平衡时，由于条件改变而引起反应速率和化学平衡的变化情况，a 时改变的条件可能是 。 19．一定温度下，在1L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示， (1)反应开始到10s，用Z表示的反应速率为 mol/(L·s)。 (2)反应开始到10s，X的物质的量浓度减少了 mol/L。 (3)反应开始到10s，Y的转化率（已反应的原料的量/原料的总量×100%） 。 (4)反应的化学方程式为 。 (5)10s后，下列说法能证明该反应已达到化学平衡状态的是______。 A．单位时间内，消耗1molX，同时生成1molY B．X、Y、Z的物质的量之比保持不变 C．容器内体系的压强保持不变 D．用X和Y表示的化学反应速率始终相等 20．（1）在一体积为10 L的密闭容器中，通入一定量的CO和H2O，在850 ℃时发生反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH<0。CO和H2O浓度变化如图所示，则0～4 min的平均反应速率v(CO)＝ mol/(L·min)。 （2）t℃(高于850 ℃)时，在相同容器中发生上述反应，容器内各物质的浓度变化如表： 时间(min) CO H2O CO2 H2 0 0.200 0.300 0 0 2 0.138 0.238 0.062 0.062 3 c1 c2 c3 c3 4 c1 c2 c3 c3 5 0.116 0.216 0.084 6 0.096 0.266 0.104 ①表中3～4 min时，反应处于 状态；c1数值 0.08 mol/L(填“大于”、“小于”或“等于”)。 ②反应在4～5 min时，平衡向逆方向移动，可能的原因是 (填字母，下同)，表中5～6 min时，数值发生变化，可能的原因是 。 a．增加水蒸气b．降低温度 c．使用催化剂d．增加氢气浓度 21．恒温恒容条件下，将2 mol A气体和2 mol B气体通入体积为2 L 的密闭容器中发生如下反应：2A(g)＋B(g)⇌xC(g)＋2D(s)，2 min时反应达到平衡状态，此时剩余1.2 mol B，并测得C的浓度为1.2 mol·L-1。 (1)从开始反应至达到平衡状态，生成C的平均反应速率为 。 (2)x= 。 (3)下列各项可作为该反应达到平衡状态的标志的是 (填字母)。 A．压强不再变化 B．气体密度不再变化 C．A的消耗速率与B的消耗速率之比为2∶1 D．A的百分含量保持不变 (4)反应达到平衡状态时，物质A的转化率是 ，B的体积分数是 。 22．I.300℃时，将2mol A和2mol B两种气体混合于2L密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)2C(g)＋2D(g)  ΔH=Q，2min末达到平衡，生成0.8mol D。 （1）300℃时，该反应的平衡常数表达式为K= 已知K300℃<K350℃，则ΔH 0(填“>”或“<”)。 （2）在2min末时，B的平衡浓度为 ，D的平均反应速率为 。 （3）若温度不变，缩小容器容积，则A的转化率 (填“增大”“减小”或“不变”)。 II.A是由导热材料制成的密闭容器，B是一耐化学腐蚀且易于传热的气球。关闭K2，将等量且少量的NO2通过K1、K3分别充入A、B中，反应起始时，A、B的体积相同。 (已知：2NO2N2O4 ΔH<0)    （1）一段时间后，反应达到平衡，此时A、B中生成的N2O4的速率是v(A) (填“>”、“<”、“=”)v(B)；若打开活塞K2，气球B将 （填“增大”、“减小”、“不变”）。 （2）室温下，若A、B都保持体积不变，将A套上—个绝热层，B与外界可以进行热传递，则达到平衡时， 中的颜色较深。 三、计算题 23．某温度时，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z(均为气体)的物质的量随时间的变化曲线如图所示。请回答下列问题： (1)由图中所给数据进行分析，该反应的化学方程式为 。 (2)下列措施能加快反应速率的是 (填序号，下同)。 A．恒压时充入He        B．恒容时充入He         C．恒容时充入X D．及时分离出Z         E．升高温度              F．选择高效的催化剂 (3)能说明该反应已达到平衡状态的是 (填字母)。 A．v(X)=v(Y)         B．2v正(Y)=v逆(Z)           C．容器内压强保持不变 D．容器内混合气体的密度保持不变               E．X、Y、Z的浓度相等 (4)反应从开始至2 min，用X的浓度变化表示的平均反应速率v(X)= 。 (5)将5 mol X与3 mol Y的混合气体通入2 L的密闭容器中并发生上述反应，反应到某时刻各物质的物质的量恰好满足：n(X)=n(Y)=n(Z)，则原混合气体X的转化率= 。 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 【详解】达到平衡．缩小容器体积，重新达到平衡时，C(g)的浓度与缩小体积前的平衡浓度相等； A．若B为气体，因容器保持恒温，缩小容器体积，达到新平衡时平衡常数不变，则气体C的浓度也一定不变；若B是非气体，平衡常数K=c(C)，由于C(g)的浓度不变，因此B可以是气体或是非气体，A错误； B．平衡时，各物质的量不再改变，正反应速率和逆反应速率相等，因此单位时间内n(A)消耗=n(C)消耗，C浓度不变，B正确； C．因反应为可逆反应，故加入1molB和1molC至反应达到平衡时转化率一定小于100%，因此放出热量小于Q，C错误； D．保持体积不变，B可以是气体或是非气体，则向平衡体系中加入B，平衡可能不移动，也可能逆向进行，D错误； 故答案为：B。 2．D 【详解】A．强电解质溶液中不存在溶质分子，但存在溶剂分子，弱电解质溶液中即存在溶质分子由存在溶剂分子，故A错； B．在其他外界条件不变的情况下，对于气体而言增大压强能增大单位体积内活化分子的百分数，但整体活化分子的百分数不变，故B错； C．反应在室温下不能自发进行，则，又因，要使，则，故C错； D．配制一定浓度溶液时，将固体溶于少量浓盐酸，然后用水稀释到所需的浓度，以防止铁离子水解，故选D； 答案选D 3．B 【详解】A．该反应的，，根据，温度升高，反应的自发性降低，A项错误； B．催化剂不能改变反应的，B项正确； C．压缩容器体积，浓度增大，单位体积内活化分子数增加，但活化分子百分数不变，C项错误； D．升高温度，正、逆反应速率均增大，D项错误； 故选B。 4．C 【详解】A．溶液和溶液密度近似为1，溶液的比热容4.18。中和反应的反应热：，A错误； B．铁钉镀铜应该铁钉为阴极，与外接电源负极相连，B错误； C．溶液中存在平衡，增大浓度，化学平衡向生成的方向移动，溶液由黄色变为橙色，C正确； D．阴离子不同，不能排除阴离子的干扰，不能得到的催化效果好的结论，D错误； 故选C。 5．D 【详解】A．生成的反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，在含碳产物中的物质的量分数降低，对应曲线m，故A错误； B．反应I为放热反应，反应II为吸热反应，150~250℃时，根据CO2平衡转化率曲线可知，CO2平衡转化率逐渐降低，说明平衡移动程度：反应I＞反应II，故C错误； C．催化剂可以改变化学反应速率，但不能改变的平衡转化率，故C错误； D．270℃时CO2平衡转化率为24％，CO和甲醇物质的量分数相同，若起始投料CO2物质的量为1mol，则氢气为3mol，假设反应ICO2转化xmol，反应IICO2转化ymol，列三段式：，反应后总物质的量：，CO和甲醇物质的量分数相同说明，CO2平衡转化率为24％说明，则，故D正确； 答案选D。 6．D 【详解】A．联合制碱法中，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠和二氧化碳，二氧化碳被循环利用，而氯化铵并没有直接循环利用，而是作为其他化工原料，则氨气没有被循环利用，故A错误； B．对于该反应，常压时转化率就很高了，增大压强对提高SO2的转化率影响不大，同时会增大成本，故通常采用常压而不是高压，故B错误； C．合成氨生产过程中将NH3液化分离，导致生成物浓度减小，逆反应速率瞬间减小，正反应速率随之减小，平衡向正反应方向移动，从而提高了N2、H2的转化率，故C错误； D．SO2在接触室被氧化成SO3，SO3在吸收塔内被吸收制成浓硫酸，故D正确； 答案选D。 7．A 【详解】A．温度升高，正反应速率增大，逆反应速率也增大，达到平衡所需时间缩短，两曲线逼近，故A错误； B．由图知，985℃时H2S的平衡转化率为40%，平衡时转化的H2S的浓度为0.2mol×40%=0.08mol，列出三段式： 则985℃时H2S分解反应的平衡常数K=≈0.133，故B正确； C．975℃时、25s时H2S的转化率为25%，用H2S表示25s内的平均反应速率为v（H2S）==0.002mol•L-1•s-1，故C正确； D．温度升高，H2S平衡转化率增大，说明H2S分解反应是吸热反应，△H＞0，故D正确； 故选A。 8．D 【详解】A． 降低温度，正、逆反应速率均减小，A项错误； B．化学平衡常数K只与温度有关，增大压强，K值不变，B项错误； C．催化剂可以加快反应速率，但不改变平衡状态，则不能改变物质的转化率，C项错误； D．催化剂能降低反应的活化能，使更多的普通分子变为活化分子，从而增大活化分子的百分数，D项正确； 答案选D。 9．D 【详解】A．该反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，平衡常数K增大，故A错误； B．根据表格信息，40～60s内，c(NO2)=(0.26-0.20)mol/L=0.06 mol/L，v(NO2)==0.003，根据反应方程式，，故B错误； C．根据表格信息，80s时反应达到平衡状态，n(NO2)=0.3mol/L×2L=0.6mol，反应达到平衡时，吸收的热量为，故C错误； D．100s时再通入，体系压强增大，平衡向逆反应方向移动，达到新平衡时的转化率减小，故D正确。 答案为：D。 10．D 【详解】A．积碳、消碳反应的正反应都是吸热反应，升温，平衡正向移动，K积、K消均增加，故A错误； B．升高温度，反应速率加快，则v积、v消均增加，故B错误； C．从A选项分析可知，K积、K消均增加，故C错误； D．积碳量随温度升高呈现先增后减，说明后面的消碳反应速率比积碳的快，即v消增加倍数比v积增加倍数大，故D正确； 答案选D。 11．D 【详解】A．合成氨的反应为，增大压强平衡正向移动，有利于氨的合成，能用勒夏特利原理解释，故A不符合题意； B．合成氨的反应为放热反应，降低温度平衡正向移动，可提高NH3的产率，能用勒夏特列原理解释，故B不符合题意； C．加入AgNO3溶液后与HBr反应生成沉淀，使的平衡正向移动，溶液的颜色变浅，能用勒夏特列原理解释，故C不符合题意； D．该反应的反应前后气体体积计量数之和不变，增大压强平衡不移动，增大压强体积减小，碘蒸气浓度增大体系颜色加深，但平衡不移动，不能用平衡移动原理解释，故D符合题意； 答案选D。 12．B 【详解】A．根据图示，反应物总能量大于生成物总能量，反应总过程放热，△H<0，故A错误； B．其他条件保持不变，升高温度可以提高反应速率，故B正确； C．Fe+是该反应催化剂，能降低反应的活化能，FeO+是中间产物，故C错误； D．根据图示，Fe++N2O→FeO++N2、FeO++CO→Fe++CO2两步反应均为放热反应，故D错误； 选B。 13．B 【详解】A． 按盖斯定律：①-②得到kJ⋅mol-1，故A错误； B． 反应①是气体体积减小的反应，其他条件不变，增大压强，平衡向正反应方向移动，有利于反应向生成的方向进行，故B正确； C． 使用催化剂，能降低反应的活化能，增大活化分子的百分数，使反应速率加快，C错误； D．反应②吸热，反应①放热，温度较高时对吸热反应的影响大于对放热反应的影响，故D错误； 故选B。 14．B 【详解】A．由图可知，步骤Ⅰ的活化能更大，反应速率更慢，故A错误； B．由图可知，反应过程有C-H键，O-M键、C-M键的断裂，O-H键、C-O键的生成，涉及到的共价键均为极性键，故B正确； C．根据反应机理可知，若MO+与CH3D反应，生成的氘代甲醇可能为CH3OD或CH2DOH，共2种，故C错误； D．总反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，甲醇的平均产率下降，故D错误； 故选B。 15．(1) -90 0.5 (2) 0.12mol∙(L∙min) −1 ＞ 正向 不变 (3) 【解析】(1) 将第二个方程式加上第一个方程式得到第三个方程式，则反应-90；则平衡常数相乘，K1∙K2=K3，得到K3=0.5；故答案为：-90；0.5。 (2) (ⅰ)该时间段内甲醇改变量为0.4 mol∙L−1，则氢气的改变量为1.2 mol∙L−1，氢气反应速率；故答案为：0.12mol∙(L∙min) −1。 (ⅱ)此时浓度商，此时正逆反应速率的大小υ正＞υ逆。 (ⅲ)反应达到平衡后，保持其他条件不变，只把容器的体积缩小一半，平衡向体积减小的方向移动即平衡正向移动，该反应的平衡常数不变，平衡常数只与温度有关；故答案为：正向；不变。 (3) 从通入原料气开始，随温度不断升高，甲醇物质的量不断增大，当达到平衡后，温度升高，平衡逆向移动，甲醇的量又逐渐减小，其变化的曲线示意图；故答案为：。 16．增大反应物接触面积，加快反应速率，使反应更加充分 【详解】将磷矿石制成磷矿粉，可以增大反应物接触面积，加快反应速率，使反应更加充分。 17．(1) (2) I 反应①放热，反应②吸热，150~250℃时升温使反应①平衡逆向移动的程度大于反应②平衡正向移动的程度 50 (3) (4) (5)45% 【详解】（1）根据盖斯定律，继续加氢生成气态甲醇的热化学方程式=-反应②-反应①，； （2）①为放热反应，随着温度升高，的物质的量分数减小，故曲线为I； ②150~250℃范围内转化率随温度升高而降低的原因是：反应①放热，反应②吸热，150~250℃时升温使反应①平衡逆向移动的程度大于反应②平衡正向移动的程度； ③1，达到平衡状态时的转化率为20%，消耗的物质的量为0.2；反应②生成的物质的量为0.1，则反应②消耗的消耗的物质的量为0.1；反应①转化为的物质的量为0.1， 代入甲醇选择性，结果为50%； ④参与反应物质的量：， 达到平衡状态时，容器中物质的量：， 该温度下的压强平衡常数； （3）前两步总反应的化学方程式：； （4）由图可知，当电解电压为V时，阴极生成，极反应式为：； （5）阴极生成，极反应式为：， 阴极生成，极反应式为：，电解生成的和的物质的量之比为2∶3，生成的法拉第效率为，。 18．(1) 2A⇌B 50% 25 否 = (2)升温 【详解】（1）①根据图象可知A为反应物，B为生成物，反应进行到4min时A物质的量变化为0.8mol-0.4mol=0.4mol，B物质的量变化0.4mol-0.2mol=0.2mol，A、B反应的物质的量之比2∶1，所以反应的化学方程式为2AB； ②反应开始至4min时，B的平均反应速率为；A的转化率为； ③由信息可知，该反应的化学平衡常数为； ④根据图象可知4min时随时间变化A、B物质的量发生变化，说明未达到平衡，8min时A、B物质的量不变，说明反应达到平衡状态，因此v(正)=v(逆)； （2）a时逆反应速率大于正反应速率，说明平衡应向逆反应方向移动，且正逆反应速率都增大，该反应的正反应放热，应为升高温度的结果。 19．(1)1.58 (2)0.79 (3)79% (4)X+Y⇌2Z (5)AB 【详解】（1）反应开始到10s，用Z表示的反应速率为：； （2）X的物质的量浓度减少了=0.79mol/L，故答案为：0.79； （3）Y的物质的量减少了=0.79mol，Y的转化率：； （4）由图象可以看出X、Y的物质的量减小，Z的物质的量增多，则X、Y为反应物，Z为生成物，化学反应中各物质的物质的量变化量与化学计量数之比呈正比，则有Y：X：Z=（1.20mol-0.41mol）：（1.0mol-0.21mol）：1.58mol=1：1：2，10min达到平衡，则反应的化学方程式为X+Y⇌2Z，故答案为：X+Y⇌2Z． （5）A．单位时间内，消耗1molX代表正向，同时生成1molY代表逆向，且物质的量与化学计量数成正比，可证明该反应已达到化学平衡状态。A正确； B．X、Y、Z的物质的量之比保持不变，即化学平衡，B正确； C．反应前后气体物质的量没变化，压强始终不变，容器内体系的压强保持不变，不能证明该反应已达到化学平衡状态，C错误； D．用X和Y的化学计量数相同，表示的化学反应速率始终相等，不可证明该反应已达到化学平衡状态，D错误； 故选AB。 20． 0.03 化学平衡 大于 d a 【详解】（1）0～4 min的平均反应速率v(CO)＝0.12/4mol/(L·min)=0.03mol/(L·min)。 （2）①表中3～4 min时，各物质浓度保持不变，所以反应处于化学平衡状态；850 ℃时，CO的平衡浓度是0.08mol/L，升温平衡左移，所以高于850 ℃时，c1数值大于0.08 mol/L。 ②反应在4～5 min时，平衡向逆方向移动，可能的原因是d，原因：a．增加水蒸气，反应物浓度增大，平衡右移，不符合题意；b．降低温度，平衡右移，不符合题意；c．使用催化剂平衡不移动，不符合题意；d．增加氢气浓度，生成物浓度增大，平衡左移，符合题意。故选d。表中5～6 min时，数值发生变化，可能的原因是a。原因：a．增加水蒸气，由于c(H2O)增大，所以平衡右移，结果c(CO)减小，c(CO2)增大，符合题意；b．降低温度，使得平衡右移，结果c(H2O)减小，不符合题意；c．使用催化剂，平衡不移动，各成分浓度不变，不符合题意；d．增加氢气浓度，由于c(H2)增大，所以平衡左移，c(CO)增大，c(CO2)减小，不符合题意。故选a。 21． 0.6 mol·L-1·min-1 3 BD 80% 30% 【详解】(1)C的浓度变化1.2mol/L，所以生成C的平均反应速率为：； (2)结合(1)可知平衡时C的物质的量为×2L=2.4mol，列反应的三段式为： 所以0.8x=2.4，解得x=3； (3)2A(g)＋B(g)⇌3C(g)＋2D(s)： A．该反应是气体分子总数不变的反应，压强始终不变，压强不变不能作为判断平衡的标志，A错误； B．气体密度计算公式：，该反应的D为非气体，当密度不变时，说明不再变化，反应已达平衡，所以气体密度能作为判断平衡的标志，B正确； C．消耗A和消耗B都意味着反应正向进行，因此，无法证明，反应不一定平衡，不能作为判断平衡的标志，C错误； D．A的百分含量保持不变，说明反应正逆反应速率相等，已达平衡，能作为判断平衡的标志，D正确； 答案选AD。 (4)列反应的三段式为：，则反应达到平衡状态时，物质A的转化率==80%；B的体积分数==30%。 22． > 0.8mol/L 0.2mol/(L·min) 不变 ＜ 减小 A 【分析】I.   3A(g)＋B(g)2C(g)＋2D(g)  ΔH＝Q 初始2mol  2mol 反应1.2   0.4      0.8    0.8 2min 0.8   1.6      0.8    0.8 II.关闭K2时，装置A为恒容装置，装置B为恒压装置。 【详解】I．（1）K＝；已知K300℃<K350℃，升高温度，K值增大，平衡正向移动，则正反应为吸热反应，则ΔH>0； （2）在2min末时，B的物质的量为1.6mol，其平衡浓度为1.6mol/2L=0.8mol/L；D的物质的量为0.8mol，v(D)=0.8mol/（2L×2min）=0.2mol/(L·min)； （3）若温度不变，缩小容器容积，增大压强，方程式两边气体的计量数不变，则平衡不移动，A的转化率不变； II．（1）已知等量且少量的NO2通过K1、K3分别充入A、B中，反应起始时，A、B的体积相同，装置B为等压，相当于装置A平衡后再增大压强，体积减小，c(N2O4)增大，则v(A)< v(B)；若打开活塞K2，整个装置为恒压装置，压强增大，平衡正向移动，则总体积减小，A容积不变，则B的体积减小，气球B体积减小； （2）室温下，将A套上—个绝热层，则A中随反应的进行温度逐渐升高，则平衡逆向移动，c(NO2)增大，颜色比装置B中深。 【点睛】方程式两边气体计量数的相等时，增大压强，体积减小，平衡不移动。 23． 3X+Y2Z CEF BC 0.075 mol/(L·min) 60% 【详解】(1)由图象可以看出，反应中X、Y的物质的量减小，Z的物质的量增多，则X、Y为反应物，Z为生成物，且0~2min内△n(X) ：△n(Y)：△n(Z) =0.3 mol ：0.1 mol ：0.2 mol=3：1：2，在2 min后各种物质都存在，且浓度不再发生变化，说明反应达到平衡，则反应的化学方程式为：3X+Y2Z； (1)A．恒压时充入He，导致体系的容积扩大，物质的浓度减小，化学反应速率减小，A不符合题意； B．恒容时充入He，各物质的浓度不变，反应速率不变，B不符合题意； C．恒容时充入X，X的浓度增大，化学反应速率加快，C符合题意； D．及时分离出Z，Z的浓度减小，反应速率减小，D不符合题意； E．升高温度，物质的内能增加，活化分子百分数增加，分子之间的有效碰撞次数增加，反应速率加快，E符合题意； F．选择高效的催化剂可以使反应速率大大加快，F符合题意； 故合理选项是CEF； (3) A．v(X)=v(Y)中未指明反应速率的正、逆，因此不能判断反应是否达到平衡状态，A不符合题意； B．当2v正(Y)=v逆(Z)时，同一物质的消耗速率与产生速率相等，任何物质的浓度不变，反应达到平衡状态，B符合题意； C．该反应是反应前后气体物质的量不等的反应，反应在恒容密闭容器中进行，若容器内压强保持不变，则气体的物质的量不变，反应达到平衡状态，C符合题意； D．反应在恒容密闭容器中进行，反应混合物都是气体，则气体的密度始终保持不变，因此不能根据容器内混合气体的密度不变判断反应是否达到平衡状态，D不符合题意； E．X、Y、Z的浓度相等时，反应可能处于平衡状态，也可能不处于平衡状态，这与外加各种物质的多少及反应条件有关，不能据此判断反应是否达到平衡状态，E不符合题意； 故合理选项是BC； (4)从反应开始至2 min，v(X)=0.075 mol/(L·min)； (5)假设反应消耗的Y的物质的量为a mol，根据物质转化关系可知：反应消耗X物质的量是3a mol，反应产生2a mol的Z，由于某时刻n(X)=n(Y)=n(Z)，则(5-3a)mol=(3-a)mol=2a mol，解得a=1 ，因此反应消耗X的物质的量是3 mol，故X的平衡转化率为。 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 $$