第二章 化学反应速率与化学平衡 测试题 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第二章 化学反应速率与化学平衡 测试题 一、单选题（共20题） 1．汽车尾气中的有害气体可通过如下反应实现转化：2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。下列说法正确的是 A．每转化22.4LNO，转移电子数为2×6.02×1023 B．该反应ΔH<0 C．反应的平衡常数K= D．其他条件相同，使用催化剂，可提高活化分子百分数，降低反应的焓变 2．将固体置于恒容密闭容器中，在一定温度下只发生下列反应：，下列叙述能表示反应达到平衡的是 A．体积分数保持不变 B．气体平均相对分子质量保持不变 C．容器内压强保持不变 D．和物质的量之比为1∶1 3．甲醇是重要的化工原料，应用前景广阔。研究表明，二氧化碳与氢气反应可以合成甲醇，反应为，下列有利于提高平衡时转化率的措施有 A．加入合适的催化剂 B．保持容器容积不变，再通入 C．增大与的初始投料比 D．保持容器容积不变，再通入 4．二聚环戊二烯是一种重要的化工原料，可由环戊二烯聚合而成。不同温度下，分别向溶液中加入等量的环戊二烯发生聚合反应，其浓度与反应时间关系如图所示，下列分析正确的是 A．a点的正反应速率一定大于b点的逆反应速率 B．a点的反应速率一定小于c点的反应速率 C．b点时二聚环戊二烯的浓度为 D．温度时，该反应的化学平衡常数为 5．可逆反应在一定条件下达到化学反应限度时 A．正反应速率与逆反应速率相等 B．正反应速率与逆反应速率均为零 C．反应物和生成物浓度相等 D．反应停止了 6．下列四种盐酸溶液，均能跟锌片反应，其中最初反应速率最慢的是 A．10℃ 20mL 3mol/L的盐酸溶液 B．10℃ 20mL 1mol/L的盐酸溶液 C．20℃ 20mL 3mol/L的盐酸溶液 D．20℃ 20mL 1mol/L的盐酸溶液 7．下列实验操作、现象和所得结论正确的是 选项 实验操作 实验现象 实验结论 A 向盛有Na2S固体的试管中滴加浓硝酸 产生有臭鸡蛋气味的气体 酸性：硝酸>硫化氢 B 将装有NO2气体的烧瓶浸泡在热水中 烧瓶内气体颜色加深 2NO2(g)N2O4(g)是放热反应 C 将铜片放入稀硫酸中，静置，再向其中加入硝酸铜固体 先无现象，后铜粉逐渐溶解 硝酸铜是铜与稀硫酸反应的催化剂 D 向久置的Na2SO3溶液中加入足量BaCl2溶液，再加入足量稀硝酸 先出现白色沉淀，后沉淀不溶解 久置的Na2SO3全部被氧化 A．A B．B C．C D．D 8．下列内容与结论相对应的是 选项 内容 结论 A 变成 B 硝酸铵溶于水可自发进行 该过程的 C 一个反应的、 反应一定不能自发进行 D 的， 反应在任意温度下都不能自发进行 A．A B．B C．C D．D 9．在一个固定容积的密闭容器中通入与的混合气体，保持温度不变，发生如下反应：，反应达平衡时，混合气体的体积为448L(标况下)，其中NH3的含量(体积分数)为25%，下列说法错误的是 A．若反应到某时刻时，，则 B．平衡时NH3的物质的量5mol C．混合气体平均摩尔质量不变时，反应达平衡状态 D．平衡时，混合气体的密度约为 10．甲硫醇是一种重要的化工试剂。在一定温度下，硫化氢与甲醇合成甲硫醇的催化过程及能量变化如图所示。下列说法不正确的是 A．该催化剂可有效提高反应速率和甲醇的平衡转化率 B．步骤②中，形成了C- S键 C．步骤①决定了合成甲硫醇反应速率的快慢 D．合成甲硫醇的反应为放热反应 11．将6molA气体和3molB气体在2L的容器中混合，并在一定条件下发生如下反应：2A(g)+B(g)=xC(g)，若经2s后测得A的物质的量浓度为2.4mol/L，C的物质的量浓度为0.6mol/L。下列叙述正确的是 A．x=1 B．2s内用物质A表示的反应的平均速率为0.3mol·L-1·s-1 C．2s时，物质B的物质的量浓度为0.6mol·L-1 D．2s时物质A的转化率为40% 12．五氯化磷是有机合成中重要的氯化剂，可以由三氯化磷氮化得到：。某温度下，在容积恒定为的密闭容器中充入和，一段时间后反应达到平衡状态，不同时刻的物质的量如下表所示： 0 50 150 250 350 0 0.24 0.36 0.40 0.40 下列说法不正确的是 A．升高温度，平衡向逆反应方向移动 B．加压平衡向正反应方向移动，平衡常数增大 C．内的平均反应速率 D．平衡时，的转化率是 13．某反应物在一定条件下的平衡转化率为25.3%，当使用了催化剂时，其转化率为 A．大于25.3% B．小于25.3% C．等于25.3% D．不能确定 14．根据实验操作和现象，下列结论正确的是 选项 实验 现象 结论 A 将表面积相同的镁条和铝条分别放入等体积等浓度的浓硝酸中 镁条完全溶解，铝条几乎无变化 Mg的活泼性强于Al B 向Fel2溶液中加入少量氯水和CCl4充分振荡，静置后向上层溶液中滴入2滴KSCN溶液 上层溶液未变红，下层溶液显紫色 氧化性：Fe3+＞I2 C 向实验室新制得的乙酸乙酯中加入金属钠 有气泡产生 乙酸乙酯中含少量水 D 将0.3molSO2与0.1molO2混合，在一定条件下充分反应后，将混合气体通入品红溶液 品红溶液红色褪去 该反应属于可逆反应 A．A B．B C．C D．D 15．一定条件下，分别向容积固定的密闭容器中充入A和足量B，发生反应：2A(g)＋B(s) 2D(g)　ΔH<0，测得相关数据如下，分析可知下列说法不正确的是 实验 实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验Ⅲ 反应温度/℃ 800 800 850 c(A)始/mol·L-1 1 2 1 c(A)平/mol·L-1 0.5 1 0.85 放出的热量/kJ a b c A．实验Ⅲ的化学平衡常数：K<1 B．放出的热量关系为b kJ>2a kJ C．实验Ⅲ在30 min时达到平衡，则30 min内A的平均反应速率v(A)为0.005 mol·L-1·min-1 D．当容器内气体密度不随时间变化时，表明上述反应已达平衡 16．T℃下，在恒容密闭容器中，充入2mol （g）和3mol CO（g）发生反应，反应过程中（g）浓度随时间的变化如图所示。下列说法错误的是 A．该容器的容积为10L B．0～10min内， C．若10min后再向容器中充入2mol （g）和2mol （g）， D．T℃下，该反应的平衡常数为0.5 17．反应　，在温度为、时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是    A．A、C两点的反应速率：A>C B．A、C两点气体的颜色：A深，C浅 C． D．B、C两点气体的平均相对分子质量：B=C 18．参照反应的能量—反应历程的示意图，下列叙述中不正确的是 A．升高温度可增大正反应速率，降低逆反应速率 B．正反应为吸热反应 C．加入催化剂，该化学反应的反应热不变 D．反应物总能量低于生成物总能量 19．NO和混合后可发生反应：①、②，反应体系中含氮物质的物质的量浓度c随着时间t的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A．a为随t的变化曲线 B．时， C．时刻，的消耗速率大于生成速率 D．时，反应①和②均达到化学平衡状态 20．已知： △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。下列说法不正确的是 A．容器内压强不变，不能表明反应达到平衡 B．t2时改变的条件：向容器中加入C C．平衡常数K：K(II)＜K(I) D．平衡时A的体积分数φ：φ(II)>φ(I) 二、非选择题（共5题） 21．研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。 （1）将CO2与焦炭作用生成CO，CO可用于炼铁等。 已知：Fe2O3(s)＋3C(s)=2Fe(s)＋3CO(g)；ΔH1＝＋489.0 kJ·mol－1 C(s)＋CO2(g)=2CO(g)；ΔH2＝＋172.5 kJ·mol－1。 则CO还原Fe2O3的热化学方程式为 （2）某实验将CO2和H2充入一定体积的密闭容器中，在两种不同条件下发生反应： CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＝－49.0 kJ·mol－1，测得CH3OH的物质的量随时间的变化如图所示，请回答下列问题： ①该反应的平衡常数的表达式为K＝ 。 ②曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ KⅡ(填“大于” 、“等于”或“小于”)。 ③在下图a、b、c三点中，H2的转化率由高到低的顺序是 (填字母)。 （3）在其他条件不变的情况下，将容器体积压缩到原来的1/2，与原平衡相比，下列有关说法正确的是 。 a．氢气的浓度减小 b．正反应速率加快，逆反应速率也加快 c．甲醇的物质的量增加 d．重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大 （4）在恒温恒容条件下，起始加入的反应物不变，要增大CH3OH 的产率，可以采取的有效措施是 22．氨气中氢含量高，是一种优良的小分子储氢载体，且安全、易储运。某兴趣小组对反应进行了实验探究。在一定温度和催化剂的条件下，将通入的密闭容器中进行反应(此时容器内总压为)，各物质的分压随时间的变化曲线如图所示。 (1)t2时将容器体积迅速缩小至原来的一半并保持不变，图中能正确表示压缩后分压变化趋势的曲线是 (用图中a、b、c、d表示)，理由是 。 (2)在该温度下，反应的标准平衡常数 。(已知：分压=总压×该组分物质的量分数，对于反应，，其中，为各组分的平衡分压) 23．将HI(g)置于密闭容器中，某温度下发生下列变化：2HI(g) H2(g)+I2(g)△H＜0 （1）该反应平衡常数的表达式为K= ，则H2(g)+I2(g) 2HI(g)平衡常数的表达式为K1= (用K表示)。 （2）当反应达到平衡时c(I2)=0.5mol/L，c(HI)=4mol/L，则c(H2)为 ，HI的分解率为 。 （3）能判断该反应达到平衡状态的依据是 A．容器中压强不变 B．混合气体中c(HI)不变 C．c(I2)=c(H2) D．v(HI)正=v(H2)逆 （4）若该反应800℃时达到平衡状态，且平衡常数为1.0，某时刻，测得容器内各物质的浓度分别为c(HI)=2.0mol/L，c(I2)=1.0mol/L，c(H2)=1.0mol/L，则该时刻，反应向 (填“正向”或“逆向”，下同)进行，若升高温度，反应向 进行。 24．甲醇可作为燃料电池的原料。通过下列反应可以制备甲醇：CO ( g ) + 2H2 ( g ) CH3OH ( g ) △H＝-90.8 kJ·mol－1 在一容积可变的密闭容器中充入10 mol CO 和20 molH2，CO 的平衡转化率随温度（T）、压强（P）的变化如图所示，当达到平衡状态A时，容器的体积为20 L。 （1）该反应的化学平衡常数表达式为 。 （2）图中正反应速率：ν（A） ν（B）；平衡常数： K(A) K(C)；平均摩尔质量：M(B) M(C)(填“>”、“<”或“=”)。 （3）关于反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)在化学平衡状态时的描述正确的是 （填字母）。 A．CO的含量保持不变 B．2V正（CH3OH）=V正（H2） C．容器中CH3OH浓度与CO浓度相等 D．容器中混合气体的密度保持不变 （4）如反应开始时仍充入10mol CO 和20mol H2，则在平衡状态B时容器的体积V（B）为 L。 25．催化剂(Fe，Al)/MIL-53可直接选择性氧化甲烷制甲醇，节省能耗。 (1)(Fe，Al)/MIL-53制备方法如下：Al(NO3)3•9H2O+Al/MIL-53(Fe，Al)/MIL-53。 ①对苯二甲酸的结构简式为 ，该分子中最多 个原子共平面。 ②生成（Fe，Al)/MIL-53过程中溶液pH (填“变大”或“变小”)。 ③(Fe，Al）/MIL-53中Fe3+位于O原子形成的 空隙中，1个对苯二甲酸根离子最多能形成 个配位键。 (2)(Fe，Al)/MIL-53催化CH4制CH3OH的机理如图，其中虚线表示吸附状态。 ①ii转化为iii的过程中，破坏的微粒间作用力有 (填标号)。 A．σ键　　B．配位键　　C．离子键　　D．极性键　　E.非极性键 ②该催化循环中铁元素价态有 种。 (3)用FeCl3•6H2O和对苯二甲酸合成Fe/MIL-53。两种催化剂在上述催化过程中相对能量的变化情况如图。 ①Fe/MIL-53催化过程中决速步骤为 (化学键变化角度答题)。 ②(Fe，Al)/MIL-53催化效果更佳的原因是 。 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C D A A B B B D A 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 B B C B B C D A C C 1．B A．未指明气体状况，不能根据体积确定其物质的量，无法计算电子数，故A错误； B．由反应可知ΔS<0，则ΔH<0反应才能自发进行，故B正确； C．反应的平衡常数K=，故C错误； D．使用催化剂，可提高活化分子百分数，但不影响反应的焓变，故D错误； 故选：B。 2．C A．该反应初始时只有固体NH4I作为反应物，随着反应进行生成的NH3和HI的物质的量之比始终为1：1，则无论是否达到平衡，NH3体积分数始终不变，A错误； B．该反应中生成的NH3和HI的物质的量之比始终为1∶1，则无论是否达到平衡，气体平均相对分子质量始终不变，B错误； C．该反应在恒容密闭容器中进行且为气体体积增大的反应，随着反应进行，容器内的压强逐渐增大，容器内压强保持不变说明反应达到平衡，C正确； D．该反应中无论是否达到平衡，NH3和HI的物质的量之比始终为1∶1，D错误； 故答案选C。 3．D A．加入合适的催化剂，可改变反应速率，不影响平衡移动，转化率不变，A错误； B．保持容器容积不变，再通入，平衡逆向移动，转化率降低，B错误； C．增大与的初始投料比，可提高的转化率，但转化率降低，C错误； D．保持容器容积不变，再通入，平衡正向移动，转化率升高，D正确； 答案选D。 4．A A. b点没有达到平衡状态，则正逆，a到b的过程为正反应速率逐渐减小，所以a点的正反应速率一定大于b点的逆反应速率，故A正确； B. 曲线斜率：，曲线斜率越大其反应速率越快，所以化学反应速率，故B错误； C. b点环戊二烯的浓度为，根据原子守恒知，生成的二聚环戊二烯浓度为，所以b点时二聚环戊二烯的浓度为，故C错误； D. 根据图知，c点环戊二烯浓度不变，反应达到平衡状态，c点环戊二烯的浓度为，根据碳原子守恒得二聚环戊二烯浓度为，该温度下平衡常数，故D错误； 答案选A。 5．A 根据化学平衡状态的特征解答，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，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态。 A．化学平衡是动态平衡，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，故A正确； B．化学平衡是动态平衡，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，但不为0，故B错误； C．当体系达平衡状态时，正逆反应速率相等，反应物和生成物浓度不变，故C错误； D．反应是动态平衡，正逆反应速率相等，但不为0，故D错误； 故选A。 6．B 盐酸的浓度越小、溶液的温度越低，反应速率越慢；因此根据选项中的温度和浓度可知最初反应速率最快的是选项C，最慢的是选项B； 答案选B。 7．B A．硝酸具有强氧化性，能将H2S氧化为S，故向盛有Na2S固体的试管中滴加浓硝酸，产生不了产生有臭鸡蛋气味的气体H2S，A不合题意； B．将装有NO2气体的烧瓶存在2NO2(g)N2O4(g)浸泡在热水中，观察到烧瓶内气体颜色加深，说明NO2浓度增大，上述平衡逆向移动，故能说明2NO2(g)N2O4(g)是放热反应，B符合题意； C．将铜片放入稀硫酸中，静置，再向其中加入硝酸铜固体，硝酸铜电离出的硝酸根和稀硫酸电离出H+形成了具有强氧化性的HNO3，能与Cu反应，原理为：3Cu+2+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O，Cu(NO3)2不是催化剂而是反应物之一，C不合题意； D．亚硫酸钡可被硝酸氧化生成硫酸钡，由操作和现象不能证明久置的Na2SO3溶液已全部变质，D不合题意； 故答案为：B。 8．B A．物质由气态变为液态，体系无序程度减小，即，A项不正确； B．硝酸铵溶于水是吸热的熵增加过程，，可自发进行，B项正确； C．一个反应的、，根据二者的共同影响可知，高温时可以使，即高温条件下，反应能自发进行，C项不正确； D．由、知，，故该反应在任意温度下都能自发进行，D项不正确； 故选B。 9．D 反应达平衡时，混合气体的体积为448L(标况下)，物质的量为=20mol，其中NH3的含量(体积分数)为25%，则n(NH3)=20mol×25%=5mol。 A．若反应到某时刻时， n(NH3)=2mol，则参加反应N2的物质的量为1mol，剩余n(N2)=9mol，所以a=1mol+9mol=10mol，A正确； B．由分析可知，平衡时NH3的物质的量5mol，B正确； C．反应前后混合气的质量不变，但平衡前混合气的总物质的量不断改变，平均相对分子质量不断改变，当混合气体平均摩尔质量不变时，反应达平衡状态，C正确； D．平衡时，混合气体的体积为448L，总物质的量为20mol，但质量无法计算，所以密度无法计算，D错误； 故选D。 10．A A．催化剂可以降低反应活化能加快反应速率，不能改变平衡转化率，A错误； B．据图可知步骤②中生成了-CH2-SH，即形成了C-S键，B正确； C．据图可知步骤①活化能最高，步骤①的反应速率最慢，决定了合成甲硫醇反应速率的快慢，C正确； D．由图可知，反应物硫化氢与甲醇的总能量大于生成物甲硫醇和水的总能量，则反应为放热反应，D正确； 综上所述答案为A。 11．B A．初始时A的浓度为=3mol/L，所以2s后∆c(A)=3mol/L-2.4mol/L=0.6mol/L，C的物质的量浓度为0.6mol/L，即∆c(C)=0.6mol/L，相同时间内∆c(A)：∆c(C)=1：1，所以x=2，A错误； B．2s内∆c(A)=0.6mol/L，所以平均反应速率为=0.3mol·L-1·s-1，B正确； C．根据方程式可知相同时间内∆c(A)：∆c(B)=2：1，所以∆c(B)=0.3mol/L，B的初始浓度为=1.2mol/L，所以2s时，物质B的物质的量浓度为1.5mol/L-0.3mol/L=1.2mol/L，C错误； D．2s时物质A的转化率为×100%=20%，D错误； 综上所述答案为B。 12．B A．该反应的正反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，A项正确； B．平衡常数只受温度影响，增大压强，K不变，B项错误； C．根据化学反应中用不同物质表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比可知，内的平均反应速率，C项正确； D．平衡时，的转化率是，D项正确； 故选：B。 13．C 由于催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率，故使用催化剂化学平衡不移动，故反应物的转化率不变，仍然为25.3%，故答案为：C。 14．B A．铝条放入浓硝酸中，表面生成钝化膜，从而阻止铝与浓硝酸的进一步反应，而镁与浓硝酸反应没有钝化膜生成，反应能持续进行，所以不能确定镁和铝的金属性相对强弱，A不正确； B．向FeI2溶液中加入少量氯水和CCl4充分振荡，静置后向上层溶液中滴入2滴KSCN溶液，上层溶液未变红，下层溶液显紫色，则表明I-的还原能力比Fe2+强，从而得出氧化性：Fe3+＞I2，B正确； C．向实验室新制得的乙酸乙酯中加入金属钠，有气泡产生，可能是乙酸乙酯中混有的乙酸和乙醇与钠发生反应产生氢气，C不正确； D．将0.3molSO2与0.1molO2混合，在一定条件下充分反应，即便反应不可逆，SO2也有剩余，所以不能肯定该反应属于可逆反应，D不正确； 故选B。 15．B A．实验Ⅰ达平衡时K=1，实验Ⅲ温度升高，平衡向逆反应方向移动，K<1，A正确； B．实验Ⅱ反应物的转化量是实验Ⅰ的2倍，所以b=2a，B错误； C．实验Ⅲ达平衡时，Δt=30 min，Δc(A)=0.15 mol·L-1，故v(A)=0.005 mol·L-1·min-1，C正确； D．由于B为固体，若气体密度不变，说明整个体系中气体的总质量不变，A、D浓度维持不变，反应已达平衡，D正确； 故选B。 16．C A．根据图像可知充入 2mol~N2O(g)，初始浓度为 0.2mol⋅L−1，故该容器的容积为 10L，选项A正确； B．根据图像可知 0∼10min 内，v(N2)=v(N2O)= =0.01mol⋅L−1⋅min−1，选项B正确； C．10min时，该反应达到平衡状态，(g)、CO(g)、(g)、(g)的浓度分别为0.1、0.2、0.1、0.1，故T℃下，该反应的平衡常数为0.5，若10min后再向容器中充入2mol (g)和2mol (g)、NO(g)、CO(g)、(g)、(g)的浓度分别为0.3、0.2、0.3、0.1、，平衡不移动，，选项C错误； D．T℃下，10min 时，该反应达到平衡状态，N2O(g)、CO(g)、N2(g)、CO2(g) 的浓度分别为 0.1mol⋅L−1、0.2mol⋅L−1、0.1mol⋅L−1、0.1mol⋅L−1，K==0.5，该反应的平衡常数为0.5，选项D正确； 答案选C。 17．D A．在其他条件不变时，压强越大，反应速率越快。A、C两点的反应温度相同，由于压强：C>A，所以反应速率：C>A，A项错误； B．两点的反应温度相同，压强：C点>A点。在其他条件不变时，增大压强，物质的浓度增大，增大，体系内气体颜色加深；增大压强，化学平衡逆向移动，使减小，但平衡移动的趋势是微弱的，总的来说C点的比A点大，故A、C两点气体的颜色：A点浅，C点深，B项错误； C．根据图像可知：在压强相同、温度不同时，NO2的体积分数：，该反应的正反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，NO2的体积分数增大，所以温度：，C项错误； D．根据图像可知B、C两点NO2的体积分数相同，由于气体的质量不变，则各种气体的物质的量不变，气体的总物质的量不变，故气体的平均相对分子质量也不变，即B、C两点气体的平均相对分子质量相同，即B=C，D项正确。 答案选D。 18．A A．升高温度，活化分子百分数增大，有效碰撞几率增大，可增大正反应速率，也增大逆反应速率，选项A错误； B．反应物的总能量小于生成物的总能量，则正反应为吸热反应，选项B正确； C．催化剂只能降低反应所需的活化能，与反应热大小无关，选项C正确； D．根据图示，反应物总能量低于生成物总能量，选项D正确； 答案选A。 19．C A．根据题意可知，NO能完全反应生成NO2，所以a曲线代表NO，b曲线代表，c曲线代表，故A错误； B．根据物料守恒，，故B错误； C．根据图示，时刻，的浓度继续降低，的消耗速率大于生成速率，故C正确； D．反应①不是可逆反应，不存在化学平衡状态，故D错误； 选C。 20．C A．该反应前后气体化学计量数之和不变，即反应前后容器内压强不变，所以压强不变，不能表明反应达到平衡，故A正确； B．正反应速率没有断点且逐渐增大，说明t2时刻加入生成物C，逆反应速率瞬间增大，平衡逆移，使得正反应速率增大，故B正确； C．化学平衡常数只与温度有关，因此恒温条件下，K(II)=K(I)，故C错误； D．最初加入体系中的A和B的物质的量的比值为1:3，当向体系中加入C时，平衡逆向移动，最终A和B各自的物质的量增加的比例为1:2，因此平衡时A的体积分数φ：φ(II)>φ(I)，故D正确； 答案选C。 21． Fe2O3 (S) + 3CO(g) = 2Fe (s) + 3 CO2(g) △H=-28.5 kJ/mol 大于 a b c bc 降低温度 (1) Fe2O3(s)＋3C(s)=2Fe(s)＋3CO(g)；ΔH1＝＋489.0 kJ·mol－1 ①，C(s)＋CO2(g)=2CO(g)；ΔH2＝＋172.5 kJ·mol－1 ②，根据盖斯定律①－②×3，整理可得Fe2O3 (S) + 3CO(g) =2Fe (s) + 3 CO2(g) △H=-28.5 kJ/Mol。 (2) ①化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时各种生成物浓度的幂指数的乘积与各种反应物浓度的幂指数的乘积的比，对该反应来说，K=。 ②根据“先拐先平，温高压大”，由图可知，Ⅱ的温度大于Ⅰ的温度，该反应是放热反应，所以KⅠ大于KⅡ。 ③对于可逆反应CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，增大氢气的物质的量，能增加CO2的转化率，而氢气的转化率降低，所以H2的转化率由高到低的顺序是a b c。 (3) 在其他条件不变的情况下，将容器体积压缩到原来的1/2，a．氢气的浓度增大，a项错误；b．体积减小，压强增大，正反应速率加快，逆反应速率也加快，b项正确；c．增大压强，平衡正向移动，甲醇的物质的量增加，c项正确；d．重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)减小，d项错误；答案选bc。 (4) 该反应为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动，所以要增大CH3OH 的产率，可以采取的有效措施是降低温度。 22．(1) b 体积迅速缩小为原来的一半并保持不变，分压由增大到，由于该反应为气体系数增大的反应，增大压强平衡逆向移动，分压减小 (2)0.48 （1）t2时将容器体积迅速缩小至原来的一半并保持不变，此时分压由迅速变为，该反应为气体体积增大的反应，压强增大，平衡逆向移动，分压减小，则符合的曲线是b。 （2）时刻，，，。 23． K= K1= 0.5mol/L 20% BD 正向 逆向 试题分析：（1）化学平衡状态下，平衡常数为气态生成物浓度密之积比上气态反应物浓度密之积，K=，H2(g)+I2(g) 2HI(g)是2HI(g) H2(g)+I2(g)的逆反应，化学平衡常数为原反应平衡常数的倒数，K1=，故答案为K=；K1=； （2）反应达到平衡时c(I2)=0.5mol/L，根据2HI(气) H2(气)+I2(气)可知，c(H2)= 0.5mol/L，HI分解的浓度为2×0.5mol/L=1mol/L，反应达到平衡时c(HI)=4mol/L，HI 的分解率为×100%=20%，故答案：0.5mol/L；20%； （3）A．该反应属于气体的物质的量不变的反应，容器中压强始终不变，错误；B．混合气体中c(HI)不变，表示达到了平衡状态，正确；C．c(I2)=c(H2)，浓度不一定保持不变，不能说明达到了平衡状态，错误；D．v(HI)正=v(H2)逆，表示达到了平衡状态，正确；故选BD； （4） 某时刻，Qc===＜1，反应向正反应方向进行，该反应正反应为吸热反应，升高温度，平衡逆向移动，故答案为正向，逆向 考点：考查了平衡状态的判断、化学平衡的移动以及平衡常数的相关知识。 24． K= ＜ > > ABD 4 （1）根据平衡常数的定义可得到该反应的化学平衡常数的表达式为K=； （2）由图可知，相同温度下P1曲线CO的转化率较小，反应为气体体积缩小的反应，压强越大，转化率越大，则P1<P2，增大压强反应速率增大，则图中正反应速率：ν（A）<ν（B）；正反应为放热反应，升高温度平衡常数减小，因T1<T2，故平衡常数： K(A)>K(C)；由B点到C点CO的转化率减小，气体的总物质的量增大，质量不变，则气体的平均摩尔质量减小，故有M(B) >M(C)； (3) A．CO的含量保持不变，则各组分的物质的量，总物质的量不变，可逆反应达到平衡状态，选项A正确；B. 在任何时刻2V正（CH3OH）=V正（H2），若2V正（CH3OH）=V逆（H2），则V正（H2）=V逆（H2），反应达到平衡，选项B正确； C．容器中CH3OH浓度与CO浓度相等，这只是一个很特殊的情况，这时反应可能达到平衡，也可能未达到平衡状态，选项C错误；D．由于该反应是个反应前后气体体积不等的反应，如果反应未达到平衡，则气体的物质的量就会发生改变，混合气体的平均相对分子质量也就会随着改变。若容器中混合气体的平均相对分子质量保持不变，则气体的物质的量不变。故反应达到平衡状态。选项D正确。答案选ABD； （4）若密闭容器中充入10 mol CO 和20molH2，当达到平衡状态A 时，CO的转化率为0.5，此时各物质的物质的量为CO为5mol；H2为10mol； CH3OH为5mol。n(气体)=20mol，容器的体积为20 L。如反应开始时仍充入10molCO 和20mol H2，在达到平衡状态B时CO的转化率为0.8，则此时各物质的物质的量为CO为2mol，H2为4mol，CH3OH为8mol。n(气体)=14mol。由于A、B是在相同温度下进行的。所以化学平衡常数不变，设第二次达到平衡时容器的体积为V。则，解得v=4（L）。 【点睛】本题考查化学平衡常数的表达式、平衡状态的判断、外界条件对化学反应速率、化学平衡的影响等知识。易错点为（4）必须根据反应转化率计算各物质的量，再根据各物质的量确定体积可变的容器体积。 25．(1) 18 变小 八面体 4 (2) ADE 2 (3) 甲烷均裂生成甲基 与Fe/MIL-53相比，(Fe，Al)/MIL-53催化时决速步能垒低，反应速率更快；过多相近Fe位点上的羧基被H2O2取代，会导致配合物框架坍塌而溶解 （1）①对苯二甲酸含有1个苯环和2个羧基，两个羧基取代了苯环对位上的氢原子，该有机物结构简式为：对苯二甲酸，含有1个苯环和2个羧基，两个羧基取代了苯环对位上的氢原子，该有机物结构简式为：，该结构中，苯环为平面结构，羧基中的C一定和苯环共面，另外3个原子可能和苯环共面，则最多18个原子共面； ②生成(Fe，Al）/MIL-53过程中对苯二甲酸羧基中的H被Al、Fe替换，转化为H+，则溶液pH变小； ③(Fe，Al）/MIL-53中Fe3+位于中心位置，而6个O原子形成八面体，则Fe3+位于八面体空隙中，1个对苯二甲酸根离子含有4个具有孤对电子的O原子，则最多能形成4个配位键。 （2）①ii转化为iii的过程中，破坏了H-O之间的单键即σ键、极性键，还破坏了O-O之间的非极性键，没有破坏配位键以及离子键； ②该催化循环中铁元素价态有+3价、+6价两种化合价。 （3）①相对能量越大，反应速率越慢，为决速步骤，则Fe/MIL-53催化过程中决速步骤为甲烷均裂生成甲基； ②(Fe，Al)/MIL-53催化时，相对能量更低，则催化效果更佳的原因是与Fe/MIL-53相比，(Fe，Al)/MIL-53催化时决速步能垒低，反应速率更快；过多相近Fe位点上的羧基被H2O2取代，会导致配合物框架坍塌而溶解。 学科网（北京）股份有限公司 $$