第2章《化学反应的方向、限度和速率》强基习题2023--2024学年上学期高二化学沪科版（2020）选择性必修1

第2章《化学反应的方向、限度和速率》强基习题 一、单选题 1．甲醇与水蒸气在催化剂作用下发生如下反应： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 根据能量变化示意图，下列说法正确的是 A． B．反应Ⅱ决定整个反应的速率 C．催化剂可以降低总反应的焓变 D． 2．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．恒温恒压，充入He，(正)减小，平衡不移动 B．恒温恒容，充入He，(正)增大，平衡右移 C．加压，(正)，(逆)不变，平衡不移动 D．升温，(正)减小，(逆)增大，平衡左移 3．设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．反应，每生成转移电子的数目为4 B．的溶液中离子数为 C．中阴离子数目为 D．标准状况下，22.4LCH3Cl中所含C-H键的数目为3NA 4．下列说法正确且均与化学反应速率有关的是 ①将糕点存放在冰箱里，或在其包装袋中放入生石灰或叔丁基对苯二酚作为脱氧剂，可以延长保质期； ②使用粗锌小颗粒和稀硫酸反应制氢气    ③炼铁高炉尾气中，总是存在一定含量CO ④工业上选择400-500°C合成氨    ⑤向生橡胶中加入硫粉，提高了其强度和韧性和化学稳定性 ⑥面粉厂要注意防火，面粉在封闭厂房中扬起悬浮达到一定浓度时，易发生爆炸危险 A．②④⑥ B．①②④⑥ C．③④⑤ D．①②⑥ 5．CO2催化重整CH4反应： Ⅰ：   Ⅱ：   Ⅲ：   在恒容反应器中按体积分数CH4：CO2=50%：50%投料。平衡时各物质的体积分数与温度的关系如图所示。若仅考虑上述反应，下列说法不正确的是 A． B．其他条件不变，适当增大起始时CH4的体积分数，可抑制反应Ⅱ、Ⅲ的进行 C．T℃时，在2.0L容器中加入2molCH4、2molCO2以及催化剂进行重整反应，测得CO2的平衡转化率为75%，则反应Ⅰ的平衡常数小于81 D．300～580℃时，H2O的体积分数增大因为反应Ⅲ生成H2O的量大于反应Ⅱ消耗的量 6．将置入真空的刚性容器中，一定条件下发生分解反应：，平衡时-T的关系如下图所示，下列说法正确的是 A．的体积分数保持不变时，反应达到平衡状态 B．高温下，该反应可以自发进行 C．点a、b对应的平衡常数： D．温度升高，正、逆反应速率以相同倍数增大 7．纳米二氧化钛催化剂可用于工业上合成甲醇：　，按投料比将与充入VL恒容密闭容器中，在一定条件下发生反应，测得的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。下列说法错误的是 A． B． C．点转化率、平衡常数均大于点 D．、压强下，点对应的 8．室温下，在P和Q浓度相等的混合溶液中，同时发生反应①P＋Q=X＋Z和反应②P＋Q=Y＋Z，反应①和②的速率方程分别是v1=k1c2(P)、v2=k2c2(P)(k1、k2为速率常数)。反应过程中，Q、X的浓度随时间变化情况如图所示。下列说法错误的是 A．反应开始后，体系中X和Y的浓度之比保持不变 B．45min时Z的浓度为0.4mol·L-1 C．反应①的活化能比反应②的活化能大 D．如果反应能进行到底，反应结束时，有40%的P转化为Y 9．汽车尾气中的以为主，净化的主要原理为　。在500℃时，向恒温恒容密闭体系中通入和各5进行反应，体系中压强与时间的关系如图所示。已知：为以平衡分压表示的平衡常数(平衡分压=总压×物质的量分数)。下列说法错误的是 A．4min时的转化率为40% B．500℃时，该反应的平衡常数 C．若在8min时升高温度，平衡常数减小，则 D．容器内气体的密度不再变化时，反应达到化学平衡状态 10．已知：和存在平衡：，在298K时，平衡常数：。华南理工大学顾成课题组最近开发一种新材料，通过新材料吸附力高效分离和。获得相同的吸附量（如）时，需要的时间至少是的2.5倍。下列叙述正确的是 A．时，上述平衡常数K可能保持不变 B．达到平衡后增大，则的平衡转化率增大 C．相同条件下，上述材料对吸附速率大于 D．298K时、、依次为1.0、2.0、2.0，则反应正向进行 11．下列说法中正确的是 A．向新制氯水中加水稀释，减小 B．锌与硫酸反应制取氢气时，滴入少量CuSO4溶液可以加快反应速率 C．在反应中，增大压强，可以加快硫的析出速率 D．工业制备硫酸时，在吸收塔中宜采用水或稀硫酸吸收SO3以提高吸收速率 12．下列说法正确的是 A．放热反应均是自发反应 B．2CO(g)=2C(s)+O2(g)已知△H>0，△S<0则一定不能自发进行 C．物质的量增加的反应，△S为正值 D．H2、I2、HI平衡混合气加压后颜色变深，能用勒夏特列原理解释 13．已知：A(g)+2B(g)3C(g)+D(g)  ∆H＜0，向一恒温恒容的密闭容器中充入1molA和3molB发生反应，t1时达到平衡状态I，在t2时改变某一条件，t3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．t2时改变的条件：升高温度 B．t2时化学反应向逆反应方向移动 C．容器内压强不变，表明反应达到平衡 D．平衡常数K： 14．某密闭容器中充入等物质的量的A和B，一定温度下发生反应，达到平衡后，在不同的时间段，分别改变反应的一个条件，测得容器中各物质的物质的量浓度、部分方向反应速率分别随时间的变化如下图所示，下列说法中正确的是    A．前内C的平均反应速率为 B．反应方程式中的，正反应为吸热反应 C．间该反应使用了催化剂 D．间反应的平衡常数与原平衡相等，时升高温度 二、填空题 15．氢气在社会发展中有着重要的作用，如新能源的开发，氢能源的储存一直是科学界在研究的方向。利用氨热分解法制氢气是可行方法之一，一定条件下，利用催化剂将氨气分解为氮气和氢气。 (1)已知氨分解的反应的，，在下列哪个温度下反应能自发进行？_____(填标号) A．50℃ B．100℃ C．150℃ D．200℃ (2)已知，该反应化学平衡常数K与温度T的关系如表所示： T/℃ 200 300 400 K 0.5 请完成下列问题： ①试比较、的大小， (填“>”、“<”或“=”)； ②400℃时，在容器中反应的化学平衡常数为 。某时刻测得、和物质的量分别为、和时，则该反应的 (填“>”、“<”或“=”)。 (3)如图是合成氨反应平衡混合气中的体积分数随温度或压强变化的曲线，图中L(、)、X分别代表温度或压强，其中X代表的是 (填“温度”或“压强”)。判断、的大小关系： (填“>”、“<或“=”)，请说明理由 。 16．一定条件下，某可逆反应在密闭容器中建立化学平衡，在t1时刻改变某一个条件，建立新的平衡，其v-t图像如下： (1)对于反应：2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)，t1时刻增大压强，其图像为 ，平衡 (填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”，下同)移动。 (2)对于反应2NH3(g)⇌N2(g)+3H2(g)，t1时刻增大容器体积，其图像为 ，平衡 移动。 (3)对于反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-92kJ·mol-1，达到平衡t1时刻其图像为B，则改变的反应条件是 (4)对于反应H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)，t1时刻缩小容器体积，其图像为 ，平衡 移动。 17．水煤气变换[CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)]是重要的化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题： (1)Shibata曾做过下列实验：①使纯缓慢地通过处于下的过量氧化钴，氧化钴部分被还原为金属钴，平衡后气体中的物质的量分数为0.0250。 ②在同一温度下用还原，平衡后气体中的物质的量分数为0.0192。 根据上述实验结果判断，还原为的倾向是CO H2(填“大于”或“小于”)。 (2)时，在密闭容器中将等物质的量的和混合，采用适当的催化剂进行反应，则平衡时体系中的物质的量分数为 (填字母)。 A．   B．0.25    C．0.25~0.50    D．0.50    E．>0.50 18．工业上利用CO和水蒸气在一定条件下发生反应制取氢气：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)， 某研究小组分别在体积均为2 L的恒容密闭容器中加入一定量的反应物，使其发生反应，相关数据如下： 容器编号 温度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡的时间/min 达平衡时体系能量的变化/kJ CO H2O CO2 H2 ① 650 1 2 0.4 0.4 5 16.4kJ ② 650 2 4 t1 Q1 kJ ③ 900 2 4 1.6 1.6 t2 Q2 kJ （1）容器③中反应达平衡时，CO的转化率为 。 （2）容器①中反应达平衡这段时间，化学反应速率v (H2) = 。 （3）下列叙述正确的是 （填字母序号）。 a．平衡时，容器①和容器②中CO2的体积分数相等 b．反应达平衡状态时，Q2 > Q1 > 32.8 kJ       c．达到平衡的时间：t2 > t1>2.5 min d．该反应的热化学方程式可表示为：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) △H＝－41 kJ/mol 19．我国提出2060年达“碳中和”目标，将CO2转化为高附加值产品是实现该目标的一种方式，如：CH3OH、HCOOH等。回答下列问题： (1)下列措施有利于“碳中和”的是_____。 A．植树造林，发展绿色经济 B．通过裂化将重油转化为汽油 C．在燃煤中添加CaO或CaCO3 D．大力开采和使用可燃冰 CO2和H2在催化剂作用下发生反应可合成清洁能源甲醇： (2)已知该反应的正反应率(k为正反应的速率常数)，某温度时测得数据如表中所示。则此温度下表中a= 。 1 0.02 0.01 2.0×10-4 2 0.04 0.01 a (3)在一定条件下，体系中CO2的平衡转化率(α)与L和X的关系如图所示，该反应为放热反应，L和X分别表示温度或压强。X表示的物理量是 (填“温度”或“压强”)，L1 L2(填“>”或“<”)。 20．氮的氧化物(如NO2、N2O4、N2O5等)应用很广，在一定条件下可以相互转化。 (1)已知：N2O5在一定条件下发生分解2N2O5(g) 4NO2(g)＋O2(g)。某温度下测得恒容密闭容器中N2O5浓度随时间的变化如下表： T/min 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 c(N2O5)/mol·L－1 1.00 0.71 0.50 0.35 0.25 0.17 设反应开始时体系压强为p0，第2.00 min时体系压强为p，则p∶p0＝ ；1.00～3.00 min内，O2的平均反应速率为 。 (2)在N2O4与NO2之间存在反应：N2O4(g) 2NO2(g)。将1 mol的N2O4放入1 L的恒容密闭容器中，测得其平衡转化率[α(N2O4)]随温度变化如图所示。 ①337.5 K时，反应的平衡常数K＝ (填写计算结果)。 ②据图推测N2O4(g) 2NO2(g)是吸热反应，理由是 。 ③对于反应N2O4(g) 2NO2(g)，用平衡时各组分压强关系表达的平衡常数。在一定条件下N2O4与NO2的消耗速率与自身压强间存在关系：v(N2O4)＝k1·p(N2O4)，v(NO2)＝k2· [p(NO2)]2。其中，k1、k2是与反应及温度有关的常数。相应的速率—压强关系如图所示：一定温度下，k1、k2与平衡常数Kp的关系是k1＝ ，在图标出的点中，指出能表示反应达到平衡状态的点并说明理由 。 21．回答下列问题 (1)某温度时，在一个5L的恒容容器中，X、Y、Z均为气体，三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据填空： ①该反应的化学方程式为 。 ②反应开始至2min，以气体乙表示的平均反应速率为 。 ③上述反应，在第2min 时，X的转化率为 。 ④能说明该反应已达到平衡状态的是 (填序号)。 A．v(Z)=2v(X)    B．容器内压强保持不变    C．v逆(X)=3v正(Y)      D．容器内密度保持不变 (2)一密闭容器中发生下列反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，△H＜0，下图是某一时间段中反应速率与反应进程的曲线的关系图，回答下列问题： ①t1， t3， t4 时刻，分别发生的变化是 ， ， ②下列时间段中，氨的百分含量最高的是    A．    B．    C．     D． 22．丙烯(分子式为C3H6)是重要的有机化工原料，丙烷(分子式为C3H8)脱氢制丙烯具有显著的经济价值和社会意义。 (1)已知：Ⅰ.2C3H8(g)+O2(g)=2C3H6(g)+2H2O(g) △H=-238kJ·mol-1 Ⅱ.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-484kJ·mol-1 则丙烷脱氢制丙烯反应C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)的正反应的活化能为akJ·mol-1，则该反应的逆反应的活化能为 kJ·mol-1(用带有a的代数式表示)。 (2)一定温度下，向恒容密闭容器中充入2molC3H8，发生丙烷脱氢制丙烯反应，容器内起始压强为2×10-5Pa。 ①欲提高丙烷转化率，采取的措施是 (填标号)。 A．升高温度      B．再充入1molC3H8               C．加催化剂      D．及时分离出H2 ②丙烷脱氢制丙烯反应过程中，C3H8的气体体积分数与反应时间的关系如图所示 此温度下该反应的平衡常数Kp= Pa(Kp是用反应体系中气体物质的分压表示的平衡常数，平衡分压=总压×物质的量分数)。 (3)若在恒温、恒压的密闭容器中充入丙烷和氩气发生脱氢反应，起始越大，丙烷的平衡转化率越大，其原因是 。 (4)以丙烷(C3H8)为燃料制作新型燃料电池，电解质是熔融碳酸盐。则电池负极的电极反应式为 。 三、计算题 23．完成下列问题。 (1)在T1时，向体积为2L的恒容容器中充入物质的量之和为3mol的CO和H2，发生反应CO(g)＋2H2(g)⇌CH3OH(g) △H<0，反应达到平衡时CH3OH(g)的体积分数(φ)与的关系如下图所示。 ①当=2时，经过5min达到平衡，CO的转化率为0.6，则该反应的化学平衡常数K= (保留一位小数)。 ②当=3.5时，达到平衡后，CH3OH的体积分数可能是图象中的 (填“D”“E”或“F”)点。 (2)另一科研小组控制起始时容器中只有amol/LCO和bmol/LH2，测得平衡时混合气体中CH3OH的物质的量分数[φ(CH3OH)]与温度(T)、压强(p)之间的关系如图2所示。 ③若恒温(T1)恒容条件下，起始时，测得平衡时混合气体的压强为，则时该反应的压强平衡常数= (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数，用含的代数式表示)。 ④若在温度为、压强为的条件下向密闭容器中加入CO、H2、CH3OH气体的物质的量之比为2∶1∶2，则反应开始时 (填“>”、“<”、“=”或“无法确定”)。 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】A．由图可知，绝对值|E3−E2|<|E4−E1|，由于E3-E2和E4-E1均为负值，去掉绝对值后，E3-E2>E4-E1，A正确； B．由图可知，反应I正反应的活化能为E1-E5，反应Ⅱ的活化能为E2-E3，反应I的活化能较大，则反应I的反应速率慢于反应Ⅱ，反应I决定整个反应的速率，B错误； C．催化剂可改变反应的活化能，反应的焓变由始态和终态决定，催化剂不改变焓变，C错误； D．根据盖斯定律，反应I+Ⅱ得 ，D错误； 故选A。 2．A 【详解】A．恒温恒压，充入He，容器体积增大，H2、I2(g)、HI浓度减小，则(正)减小，平衡不移动，A正确； B．恒温恒容，充入He，容器体积不变，H2、I2(g)、HI浓度不变，(正)、(逆)不变，平衡不移动，B错误； C．加压，容器体积减小，H2、I2(g)、HI浓度增大，(正)、(逆)增大，平衡不移动，C错误； D．升温，(正)增大，(逆)增大，平衡向着吸热反应方向移动即左移，D错误； 故答案为：A。 3．D 【详解】A．反应反应中转移电子数目为4mol，故每生成转移电子的数目为，A错误； B．由于K2Cr2O7溶液中存在+H2O2+2H+，故的溶液中离子数小于，B错误； C．CaO2中含有Ca2+和，故中阴离子数目为=，C错误； D．标准状况下CH3Cl为气体，故22.4LCH3Cl中所含C-H键的数目为=3NA，D正确； 故答案为：D。 4．A 【详解】①将糕点存放在冰箱里，降低温度可以减慢化学反应速率；在其包装袋中放入叔丁基对苯二酚作为脱氧剂，降低氧气浓度，减慢反应速率，可以延长保质期；生石灰只能吸水，不能作脱氧剂，①错误； ②粗锌中含有杂质，使用粗锌小颗粒和稀硫酸反应，构成原电池，加快反应速率，②正确； ③炼铁高炉尾气中，总是存在一定含量CO，说明一氧化碳还原氧化铁的反应是可逆反应，与化学反应速率无关，③错误； ④工业上选择400-500°C合成氨，提高了催化剂的活性，可以加快化学反应速率，④正确； ⑤向生橡胶中加入硫粉，提高了其强度和韧性和化学稳定性，改善了橡胶的性能，并没有影响化学反应速率，⑤错误； ⑥面粉在封闭厂房中扬起悬浮达到一定浓度时，浓度增大，化学反应速率加快，易发生爆炸危险，⑥正确； 故选A。 5．D 【详解】A． 由题干信息反应Ⅱ： ，反应Ⅲ： ，则2Ⅱ-Ⅲ可得反应Ⅰ：，根据盖斯定律可知，A正确； B．其他条件不变，适当增大起始时CH4的体积分数，即增大CH4的用量，减少CO2的用量，则CO2的平衡转化率增大，即CO2的平衡浓度减小，CH4浓度增大，根据平衡移动原理，减小反应物浓度或增加生成物浓度，平衡都逆向移动，可抑制反应Ⅱ、Ⅲ的进行，B正确； C．T℃时，在2.0L容器中加入2molCH4、2molCO2以及催化剂进行重整反应，测得CO2的平衡转化率为75%，若只发生反应I，则三段式分析可知，，则反应Ⅰ的平衡常数K===81，由于实际上有反应I、反应Ⅱ和反应Ⅲ发生，但由于副反应(Ⅲ)中，消耗的氢气的量比二氧化碳多的多，故计算式中，分子减小的更多，平衡常数小于81，导致K小于81，C正确； D．根据题干信息可知，升高温度反应Ⅱ平衡正向移动，向生成H2O的方向移动，H2O的物质的量增大，反应Ⅲ逆向移动，向消耗H2O的方向移动，H2O的物质的量减小，故300～580℃时，H2O的体积分数增大因为温度对反应Ⅲ的影响小于对反应Ⅱ的影响，即整个体系生成H2O的量大于消耗的量，D错误； 故答案为：D。 6．B 【详解】A．根据反应的化学方程式可知，生成的SO2和SO3的物质的量始终相等，因此的体积分数始终保持50%，不能作为判断反应达到平衡状态的标志，故A错误； B．根据图象可知，的平衡分压随温度升高而升高，说明该反应为吸热反应，则反应，而该反应为气体体积增大的反应，因此，根据可知，该反应在高温条件下，有，可以自发进行，故B正确； C．该反应温度升高，平衡正移，增大，b点的温度更高，故点a、b对应的平衡常数：(a)＜(b)，故C错误； D．升高温度，平衡一定发生移动，但正、逆反应速率不同，因此增大的倍数不同，故D错误； 故选B。 7．C 【详解】A．由图可知，随温度升高CO的平衡转化率下降，说明升温平衡逆向移动，则正向为放热反应，，反应气体分子数减少，为熵减的反应，选项A正确； B．该反应正向气体分子数减小，增大压强平衡正向移动，减小压强平衡逆向移动，由图：压强由过程中CO转化率增大，可知平衡正向移动，则压强：，选项B正确； C．N、M点温度相同，则平衡常数相同，选项C错误； D．、压强下M点为平衡状态，Q点转化率低于平衡转化率，则反应正向进行，，选项D正确； 答案选C。 8．D 【详解】A．根据①和②的速率方程分别是v1=k1c2(P)、v2=k2c2(P)(k1、k2为速率常数)，反应开始后，体系中X和Y的浓度之比为,保持不变，故A正确； B．根据反应①P＋Q=X＋Z和反应②P＋Q=Y＋Z方程式，可知每消耗1molQ同时生成1molZ，反应到45min时，Q的浓度降低0.4mol/L， 则Z的浓度为0.4mol·L-1，故B正确； C．反应到20min时，Q的浓度降低0.3mol/L，反应①中X浓度增大0.12mol/L，则反应②中Y浓度增大0.18mol/L，反应②的速率大于反应①，所以反应①的活化能比反应②的活化能大，故C正确； D．反应到20min时，Q的浓度降低0.3mol/L，反应①中X浓度增大0.12mol/L，则反应②中Y浓度增大0.18mol/L，如果反应能进行到底，反应结束时，有60%的P转化为Y，故D错误； 选D。 9．D 【详解】A．由图知4min时反应已经达到平衡，设N2的变化量为xmol,列三段式如下： ， 由图知起始压强为5MPa,平衡压强为4.5MPa,根据阿伏加德罗定律的推论，同温同体积时，气体物质的量之比等于压强之比，则，解得x=1，故NO的转化率为×100%=40%，故A正确； B．由A项知 NO、CO、CO2、N2平衡时物质的量分别为3mol、3mol、2mol、1mol,则气体总物质的量为(3+3+2+1)mol=9mol，NO、CO、CO2、N2平衡时物质的量分数分别为、、、，平衡常数，故B正确； C．若升高温度，平衡常数减小，说明平衡逆向移动，该反应是放热反应，则，故C正确； D．容器内混合气体的总质量不变，恒容则体积不变，混合气体的密度一直不变，不能说明反应达到化学平衡状态，故D错误； 故选D。 10．D 【详解】A．升高温度，平衡常数一定会发生变化，A项错误； B．增大浓度，平衡向正反应方向移动，的平衡转化率增大，而的平衡转化率减小，B项错误； C．依题意，相同条件下吸附量相等，所用时间越长，则吸附速率越小，上述材料对吸附速率小于，C项错误； D．浓度熵，反应正向进行，最终达到平衡，D项正确。 故答案为：D。 11．B 【详解】A．次氯酸为弱酸，存在电离平衡：电离平衡常数：，加水稀释，温度不变，电离平衡常数不变，减小，比值增大，A错误； B．锌与硫酸反应制取氢气时，滴入少量CuSO4溶液，Zn与硫酸铜反应置换出铜单质，形成原电池，加快反应速率，B正确； C．该反应无气体参与，增大压强，不影响反应速率，C错误； D．采用水吸收三氧化硫，反应放出的热量导致产生大量酸雾，影响水与三氧化硫接触，D错误； 答案选B。 12．B 【详解】A．△G=△H-T△S<0的反应可自发进行，放热反应不一定为自发进行的反应，与焓变和熵变有关，A错误； B．△G=△H-T△S<0的反应可自发进行，当△H>0，△S<0时，△G>0，反应一定不能自发进行，B正确； C．对于有气体参加的反应，气体体积增大的反应，△S为正值，不能简单分析物质的量增加，需排除固体和液体的化学计量数，C错误； D．H2、I2、HI平衡混合气加压后颜色变深，与浓度增大有关，平衡不移动，则不能用勒夏特列原理解释，D错误； 答案选B。 13．B 【分析】在t2时刻，改变某条件时，正反应速率不变，则此条件不是温度、压强、催化剂，应为增大生成物的浓度，此时平衡逆向移动，正反应速率增大。 【详解】A．若t2时改变的条件是升高温度，则此时正反应速率迅速增大，然后平衡逆向移动，正反应速率继续增大，直至反应达到平衡，A不正确； B．t2时，正反应速率不断增大，最后保持不变，则表明化学反应向逆反应方向移动，最后达到平衡，B正确； C．反应在恒温恒容的密闭容器中进行，容器内压强始终不变，则反应不一定达到平衡，C不正确； D．由分析可知，t2时改变的条件是增大生成物浓度，而温度不发生改变，所以平衡常数K：，D不正确； 故选B。 14．D 【分析】由图可知，反应在20～30min时反应达到平衡状态，30～40min间反应物和生成物浓度均同等倍数减小，但平衡不移动，故30～40min间改变的条件为减小压强；减压，平衡不移动，故反应前后气体分子数不变，x=1；40min时正逆反应速率均加快，平衡逆向移动，改变的条件为升温，升温，逆向移动，逆向吸热，正向放热。 【详解】A．由图可知8min前C的浓度增加了1.36mol•L-1，所以C的反应速率为 =0.17mol•L-1•min-1，故A错误； B． 30～40min间改变的条件为减小压强，减压，平衡不移动，故反应前后气体分子数不变，x=1，40min时正、逆反应速率均加快，平衡逆向移动，改变的条件为升温，升温，逆向移动，逆向吸热，正向放热，故B错误； C．30～40min间正逆反应速率均减小，说明该阶段不是使用了催化剂，故C错误； D． 30～40min间改变的条件为减小压强，减压，平衡不移动，40min时正、逆反应速率均加快，平衡逆向移动，改变的条件为升温，故D正确； 故选D。 15．(1)D (2) > 4 > (3) 压强 < 压强相同时，温度升高，平衡逆向移动，氨的体积分数减小，＜ 【详解】（1）反应能自发进行,代入，，得，选D，答案：D； （2）①由（1）可知，氨气分解为吸热反应，则合成氨为放热反应，则温度升高，平衡逆向移动，K减小，故＞； ②400℃，，K=0.5，即，，，某时刻测得、和物质的量分别为、和时，，平衡正向移动，则>； （3）如果X分别代表温度或压强，根据勒夏特列原理，知道温度升高逆向移动，压强增大正向移动，可以看出随X增大氨气越多，所以X代表的是压强；判断、的大小关系，可以做一条竖直辅助线，会发现压强相同时，的氨气多，即平衡正向移动，根据勒夏特列原理，知道温度升高逆向移动，所以＜。 16．(1) D 向正反应方向 (2) C 向正反应方向 (3)升温 (4) A 不 【详解】（1）该反应，t1时刻增大压强，正逆反应速率同时增大，化学平衡正向移动，正反应速率增大幅度大于逆反应，图像为D。 （2）该反应，t1时刻增大容积，反应物和生成物的浓度均减小，正逆反应速率均下降，化学平衡正向移动，图像为C。 （3）该反应为放热反应，达到平衡t1时刻图像为B，此时正逆反应速率均增大且化学平衡逆向移动，改变的条件为升温。 （4）该反应为等体积反应，缩小体积化学平衡不移动，图像为A。 17．(1)大于 (2)C 【详解】（1）使纯H2缓慢地通过处于721℃下的过量的氧化钴CoO(s)，氧化钴部分被还原为金属钴Co(s)，平衡后气体中H2的物质的量分数为0.0250，反应的化学方程式：H2+CoO⇌Co+H2O，同一温度下用CO还原CoO(s)，平衡后气体中CO的物质的量分数为0.0192，反应的化学方程式：CO+CoO⇌Co+CO2，相同条件下还原反应达到平衡状态后，反应前后气体物质的量都是不变的，一氧化碳物质的量分数小于氢气物质的量分数，说明一氧化碳进行的程度大 故答案为：大于； （2）(2)假设氢气和一氧化碳物质的量为1，①=0.025，a=0.975，K1==39，② ，=0.0192，b=0.9808，K2==51.08，设一氧化碳和水物质的量m，，=K===1.31＞1，x＞m-x，＞0.25，等物质的量的一氧化碳和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气，反应前后气体物质的量不变，当反应物全部反应，氢气所占物质的量的分数50%，但反应为可逆反应不能进行彻底，氢气的物质的量分数一定小于50%，故答案为：C； 18． 80% 0.04mol/(L/min) a 【详解】(1)由容器③的数据可得，CO的起始量为2mol，达到平衡时消耗量为1.6mol，则其转化率=×100%=80%； (2)容器①中反应达平衡用时5分钟，则v (H2)=； (3) a、这是一个反应前后气体的体积相等的化学平衡，所以改变压强平衡不移动。容器②相当于容器①是等比例增大反应物的浓度，即增大压强，该平衡不移动，所以两个容器平衡时各组分的体积分数不变，所以a正确；b、容器②相当于容器①是浓度增大一倍，但平衡不移动，所以容器②的能量变化为容器①的一倍，即Q1= 32.8 kJ，又对比容器①和容器③的数据可知，假设温度的升高，平衡不移动，则容器③平衡时CO2和H2的物质的量为0.8mol，但实际是1.6mol，说明升高温度，平衡向正反应方向移动，因此能量变化将大于容器②中的能量变化，即Q2 > Q1= 32.8 kJ，所以b错误；c、由于容器②和容器③中物质的起始量相等，但容器③的温度比容器②的高，所以反应速率快，达到平衡所用时间较短，因此t2 < t1，容器①达平衡所用时间为5min，容器②中物质的浓度是容器①的一倍，增大浓度，反应速率加快，所以容器②达平衡所用时间小于5min，因此正确的关系为t2 < t1<5 min，所以c错误；d、根据容器①和容器③的数据，可计算出二者的平衡常数分别是K1=1/6，K3=8/3，由于平衡常数只与温度和物质的性质有关，与物质的浓度等无关，随着温度的升高，平衡常数增大，即化学平衡向正向移动，说明正反应为吸热反应，由容器①的能量变化可知，该反应的△H＝+ ，则该反应的热化学方程式为CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) △H＝+41 kJ/mol，故d错误。本题正确答案为a。 19．(1)A (2)4.0×10-4 (3) 压强 < 【详解】（1）A．植树造林，发展绿色经济，可以减少二氧化碳的排放，有利于“碳中和”，故A选； B．通过裂化将重油转化为汽油，不会减少二氧化碳的排放，不有利于“碳中和”，故B不选； C．在燃煤中添加CaO或CaCO3可以减少二氧化硫的排放，但不会减少二氧化碳的排放，不有利于“碳中和”，故C不选； D．可燃冰燃烧也会产生二氧化碳，大力开采和使用可燃冰，会增大二氧化碳的排放，不有利于“碳中和”，故D不选； 故选A。 （2）由可知，k为常数，当c(CO2)扩大两倍，v正扩大2倍，则a=4.0×10-4。 （3）L和X分别表示温度或压强，反应为气体体积减小的放热反应，升温平衡逆向移动导致CO2的平衡转化率减小，增大压强平衡正向移动，导致CO2的平衡转化率增大，X表示的物理量是压强，L表示的物理量是温度，L1<L2。 20．(1) 1.75 0.090 mol/( L·min) (2) 3.6 温度升高，α(N2O4)增加，说明平衡向正反应移动 k2Kp/2 B点与D点，v(NO2消耗)＝2v(N2O4消耗)= v(NO2生成)满足平衡条件 【详解】（1），相同条件下，压强之比等于物质的量之比，p/p0==1.75；根据化学反应速率数学表达式，v(N2O5)=(0.71－0.35)mol·L－1/2min=0.18mol/(L·min)，根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，即v(O2)= v(N2O5) =0.090mol/(L·min)； （2）①由图1可知，337.5 K时，α(N2O4)=0.60，列出三段式： ，根据化学平衡常数的表达式，K===3.6； ②根据图1，随着温度升高，N2O4转化率增大，反应向正反应方向移动，根据勒夏特列原理，该反应正反应为放热反应； ③Kp的表达式为Kp=，当反应达到平衡时，2v(N2O4)=V(NO2)，把公式代入，推出：k1=Kp·k2/2；v(NO2消耗)＝2v(N2O4消耗)= v(NO2生成)满足平衡条件，即平衡点为B点和D点。 【点睛】易错点是O2反应速率的计算，学生能计算出O2的反应速率是0.09mol/(L·min)，忽略了表格中数据中有效数字的保留，正确应是0.090mol/(L·min)。 21．(1) 3X(g)＋Y(g) 2Z(g) 30% BC (2) 升温 催化剂 减小压强 A 【详解】（1）根据改变量之比等于计量系数之比，因此该反应的化学方程式为3X(g)＋Y(g) 2Z(g)；反应开始至2min，以气体Z表示的平均反应速率为；上述反应，在第2min时，X的转化率为； A．没有说明正逆方向，无法判断此时反应是否平衡，A项错误； B．该反应为气体分子数改变的反应，反应从开始到平衡之间压强不断减小，故容器内压强保持不变时可以说明反应到达了平衡，B项正确； C．v逆(X)=3v正(Y) 说明反应此时v逆=v正，可以说明反应到达了平衡 ，C项正确； D．反应在恒容容器中进行，所有物质均为气体，气体总质量始终恒定，故容器内密度始终恒定，容器内密度保持不变时不能说明反应到达了平衡，D项错误； 答案选BC； （2）根据图示，t1时刻，正逆反应速率都增大，反应逆向移动，所以改变的条件是升高温度；t3时刻，正逆反应速率都增大，反应不移动，所以改变的条件是加入高效催化剂；t4时刻，正逆反应速率都快慢，反应逆向移动，所以改变的条件是减小压强；t1~t2平衡逆向移动，t1~t2平衡逆向移动，t3~t4平衡没移动，t4~t5平衡逆向移动，所以氨的百分含量最高的是t0~t1，选A。 22．(1)a-123 (2) AD 1.8×10-5 (3)该反应为气体分子数增加的反应，恒压条件下增大氩气的比例，相当于减压，平衡正向移动，丙烷的平衡转化率增大 (4)C3H8-20e-+10CO=13CO2+4H2O 【分析】侧重考查分析判断及知识综合运用、计算能力，明确化学平衡常数计算方法、外界条件对化学平衡移动影响原理是解本题关键，注意平衡常数Kp计算时各物质分压强为解答易错点，题目难度较大。 【详解】（1）根据反应I和反应II，结合盖斯定律（I-II）×1/2得到丙烷脱氢制丙烯反应 C3H8(g)⇌C3H6(g)+H2(g)的△H=（484-238）×1/2=+123KJ/mol，正反应活化能为a KJ/mol，则逆反应的活化能为（a-123）KJ/mol，故答案为：（a-123）KJ/mol （2）① 已知总反应为C3H8(g)⇌C3H6(g)+H2(g)，△H=-92.4KJ/mol，开展判断 A．反应为吸热反应，升高温度平衡正向进行，丙烷转化率增大，故A增大； B．    再充入1molC3H8总压增大，平衡逆向进行，丙烷转化率减小，故B错误； C．加催化剂不改变化学平衡，不改变丙烷的转化率，故C错误； D．及时分离出H2,平衡正向进行，丙烷转化率增大，故D正确； 故答案为AD； ②设达到平衡状态消耗丙烷的量为xmol，容器内充入2mol丙烷，达到平衡状态丙烷体积分数为25%，利用三段式解答 ，平衡状态时，P平：P始=（2+x）：2，P平=3.2×10-5Pa，平衡状态气体总物质的量为，代入平衡量数据，Kp=1.8×10-5 Pa，故答案为Kp=1.8×10-5 Pa； （3）恒压条件下增大氩气的比例，相当于减压，平衡正向移动。 故答案为：该反应为气体分子数增加的反应，恒压条件下增大氩气的比例，相当于减压，平衡正向移动，丙烷的平衡转化率增大； （4）以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电解质是熔融碳酸盐，燃料丙烷在原电池负极发生氧化反应，碳酸根离子为传导离子，结合电荷守恒和电子守恒书写电极反应。 故答案为： 【点睛】此题考查的目标是创设可逆反应并通过数据计算论证可逆反应是否达到平衡、平衡移动的方向、组分的平衡浓度，同时，也要考查盖斯定律的应用 23．(1) 9.4 F (2) ＜ 【详解】（1）①在T1时，向体积为2L的恒容容器中充入物质的量之和为3mol的CO和H2，当=2时，起始CO、H2物质的量依次为1mol、2mol，列三段式 达到平衡时CO、H2、CH3OH的浓度依次为0.2mol/L、0.4mol/L、0.3mol/L，反应的平衡常数K===9.4；答案为：9.4。 ②当=2时，即起始投料物质的量之比等于化学计量数之比时，达到平衡CH3OH(g)的体积分数最大；故当=3.5时，达到平衡后，CH3OH的体积分数小于C点，为图象中的F点；答案为：F。 （2）③若恒温(T1)恒容条件下，起始时a：b=1：2，测得平衡时混合气体的压强为，根据图象可知，平衡时CH3OH的物质的量分数为40%，设转化CO物质的量浓度为xmol/L，列三段式 则=40%，解得x=，平衡时CO、H2、CH3OH物质的量浓度依次为mol/L、mol/L、mol/L，总物质的量浓度为mol/L，CO、H2、CH3OH物质的量分数依次为、、，CO、H2、CH3OH的分压依次为、、，则压强平衡常数Kp==；答案为：。 ④若在温度为、压强为的条件下向密闭容器中加入CO、H2、CH3OH气体的物质的量之比为2∶1∶2，起始CO、H2、CH3OH的分压依次为、、，瞬时Qp==＞，反应逆向进行，故反应开始时＜；答案为：＜。 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 $$