2025届高三化学一轮复习 化学平衡状态与化学平衡常数课时作业

2025届高三化学一轮复习化学平衡状态与化学平衡常数 课时作业 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．一定温度下，向一体积不变的密闭容器中加入一定量的SO2和O2，发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－196.6 kJ·mol－1。 下列有关该反应的叙述正确的是(　　) A．达到平衡状态时，正、逆反应速率相等 B．达到平衡状态时，SO2和O2的浓度都为0 C．若起始时加入2 mol SO2和1 mol O2，则达平衡时放出的热量为196.6 kJ D．若反应达到平衡状态后，2 min时生成a mol SO3，则4 min时生成2a mol SO3 2．下列关于化学平衡常数K的说法错误的是(　　) A．对于某一可逆反应来说，K只与温度有关，与浓度无关 B．升高温度，K变小，正反应是放热反应 C．K越大，反应进行得越彻底 D．使用合适的催化剂，既可以改变反应速率，也可以改变平衡常数K 3.在1 L恒温恒容的密闭容器中投入一定量N2O5，发生反应： 反应1：N2O5(g)===N2O4(g)＋O2(g)　ΔH＝＋28.4 kJ· mol－1 反应2：N2O4(g)2NO2(g)　ΔH＝－56.9 kJ· mol－1 现有下列情况：①混合气体的密度保持不变；②气体压强保持不变；③气体的平均摩尔质量保持不变；④保持不变；⑤O2的物质的量保持不变；⑥v正(N2O4)∶v逆(NO2)＝1∶2。能表明反应2一定达到平衡状态的是(　　) A．①②③⑤ B．②③④⑥ C．①③⑤⑥ D．②③④⑤ 4．已知下列反应：  ；  ，则反应的平衡常数为（） A． B． C． D． 5．可采用催化氧化法将工业副产物制成，实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式：。下图所示为该法的一种催化机理。 下列说法不正确的是（） A．Y为反应物，W为生成物 B．反应制得，须投入 C．升高反应温度，被氧化制的反应平衡常数减小 D．图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应 6．和联合重整能减少温室气体的排放。其他条件相同时，投料比为，发生以下两个反应： ①  ； ②  。 或的平衡转化率与温度变化关系如图所示，下列说法错误的是（） A．在上述条件下，反应①②同时达到平衡 B．，升温更有利于反应② C．加热、加压都有利于增大反应①②的速率 D．始终低于1.0，是因为发生了反应② 7．有Ⅰ～Ⅳ四个体积均为0.5 L的恒容密闭容器，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中按不同投料比(Z)充入HCl和O2(如表)，加入催化剂发生反应：，HCl的平衡转化率(α)与Z和温度(T)的关系如图所示。下列说法正确的是（） 容器 起始时 T/℃ n(HCl)/mol Z Ⅰ 300 0.25 a Ⅱ 300 0.25 b Ⅲ 300 0.25 4 A．ΔH<0，a>4>b B．容器Ⅲ某时刻处在R点，则R点的，压强：p(R)>p(Q) C．300 ℃该反应的平衡常数的值为640 D．若起始时，在容器Ⅳ中充入0.25mol Cl2和0.25molH2O(g)，300 ℃达平衡时容器中c(HCl)>0.2 mol·L-1 8．二氧化碳加氢制甲醇的过程中的主要反应(忽略其他副反应)为： ① ② 下，将一定比例混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO和的体积分数如图所示。下列说法不正确的是（） A．处与处反应①的平衡常数不相等 B．反应②的焓变 C．处的的体积分数大于处 D．混合气从起始到通过处，CO的生成速率小于的生成速率 9．向一恒压密闭容器中加入和一定量的，发生反应：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是（） A． B．反应平衡常数：Ka=Kc C．点a、b、c对应的体积：Vb>Vc D．反应温度为，当容器内体积不变时，反应达到平衡状态 10．甲醇是重要的化工原料，具有广泛的开发和应用前景。在容积可变的密闭容器中投入0.5 mol CO和1 mol H2，不同条件下发生反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。实验测得平衡时CH3OH的物质的量随温度、压强的变化如图1所示。下列说法正确的是（） A．p总1<p总2 B．混合气体的密度不再发生变化，说明该反应已达到平衡状态 C．图2中M点能正确表示600 K时该反应平衡常数的对数(lg K) D．若p总1=0.25 MPa，则Y点的平衡常数Kp=32 (MPa)-2 11．在1 L恒温恒容的密闭容器中投入一定量N2O5，发生反应： 反应1：N2O5(g)=N2O4(g)＋O2(g)  ΔH=＋28.4 kJ·mol-1 反应2：N2O4(g)2NO2(g)  ΔH=-56.9 kJ·mol-1 现有下列情况： ①混合气体的密度保持不变；②气体压强保持不变；③气体的平均摩尔质量保持不变；④保持不变；⑤O2的物质的量保持不变；⑥v正(N2O4)∶v逆(NO2)=1∶2 能表明反应2一定达到平衡状态的是（） A．①②③⑤ B．②③④⑥ C．①③⑤⑥ D．②③④⑤ 12．1，2-二氯丙烷(CH2ClCHClCH3)是一种重要的化工原料，工业上可用丙烯加成法制备，主要的副产物为3-氯丙烯(CH2=CHCH2Cl)，反应原理如下： I．   Ⅱ．   一定温度下，向恒容密闭容器中充入等物质的量的CH2=CHCH3(g)和Cl2(g)，在催化剂作用下发生反应I、Ⅱ，容器内气体的压强随时间的变化如表所示： 时间/min 0 60 120 180 240 300 360 压强/kPa 80 74.2 69.4 65.2 61.6 57.6 57.6 下列说法正确的是（） A．前60min内， B．其他条件不变时，无论是增大压强还是升高温度，CH2=CHCH2Cl的产率均增大 C．若平衡时HCl的分压为9.6kPa，则丙烯的总平衡转化率为80% D．若平衡时HCl的分压为9.6kPa，则反应I的压强平衡常数KP=22.4kPa-1 13．“碳达峰·碳中和”是我国社会发展的重大战略之一，CH4还原CO2是实现“双碳”经济的有效途径之一，相关主要反应有： Ⅰ：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)  ΔH1=+247kJ/mol，K1 Ⅱ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)  ΔH2=+41kJ/mol，K2 下列说法正确的是（） A．反应Ⅰ的平衡常数K1= B．反应Ⅱ的ΔS<0 C．有利于提高CO2平衡转化率的条件是高温低压 D．该工艺每转化0.2mol CO2可获得0.4molCO 14．对于同一体系内存在竞争反应：①，②；测得反应速率与时间t关系如图，依据图像信息，下列说法不正确的是（） A．反应①的反应限度大于反应② B．加入催化剂定能有效降低反应活化能，加快反应速率 C．无催化剂时后反应①达到平衡 D．加入催化剂，可有效提高C的产率 15．在二氧化碳加氢制甲烷的反应体系中，主要发生反应的热化学方程式： 反应Ⅰ：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)△H=﹣164.7kJ•mol﹣1； 反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H=41.2kJ•mol﹣1； 反应Ⅲ：2CO(g)+2H2(g)=CO2(g)+CH4(g)△H=﹣247.1kJ•mol﹣1。 向恒压、密闭容器中通入1mol CO2和4mol H2，平衡时CH4、CO、CO2的物质的量随温度的变化如图所示。下列说法正确的是（） A．反应II的平衡常数可表示为K= B．图中曲线B表示CO的物质的量随温度的变化 C．该反应最佳控制温度在800℃~1000℃之间 D．提高CO2转化为CH4的转化率，需要研发在低温区高效的催化剂 二、填空题 16．氨是一种重要的化工原料，在工农业生产中有广泛的应用。 (1)在一定温度下，在固定体积的密闭容器中进行可逆反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。该可逆反应达到平衡的标志是_____(填字母)。 A．3v正(H2)=2v逆(NH3) B．单位时间内生成mmolN2的同时生成3mmolH2 C．容器内的总压强不再随时间变化 D．混合气体的密度不再随时间变化 (2)工业上可用天然气为原料来制取合成氨的原料气氢气。某研究性学习小组的同学模拟工业制取氢气的原理，在一定温度下，在体积为2L的恒容密闭容器中测得如下表所示数据： 时间/min CH4/mol H2O/mol CO/mol H2/mol 0 0.40 1.00 0 0 5 a 0.80 c 0.60 7 0.20 b 0.20 d 10 0.21 0.81 0.19 0.64 ①分析表中数据，判断5min时反应 (填“是”或“不是”)处于平衡状态，前5min内，反应的平均反应速率v(CH4)= ； ②反应在7～10min内，CO的物质的量减少的原因可能是 (填字母)。 A．减少CH4的物质的量　　    B．降低温度 C．升高温度    D．充入H2 (3)氨的催化氧化：4NH3＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)是工业制硝酸的重要反应。在1L密闭容器中充入4molNH3(g)和5molO2(g)，保持其他条件不变，测得c(NO)与温度的关系如图所示。该反应的ΔH 0(填“>”“<”或“=”)；T0℃下，NH3的转化率为 。 17．研究反应Ⅰ的逆反应对提高尿素产率有重要意义。某研究学习小组把一定量的氨基甲酸铵固体放入容积为2L的密闭容器中，在T℃下分解：NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)，t1时达到化学平衡。c(CO2)随时间t变化曲线如图所示。 (1)可以判断该分解反应已经达到平衡的是___________。 A．混合气体的平均摩尔质量不变 B．密闭容器中总压强不变 C．密闭容器中混合气体的密度不变 D．密闭容器中氨气的体积分数不变 (2)T时，该反应的化学平衡常数K的值为 。 (3)在0～t1时间内该化学反应速率v(NH3)= 。 (4)若其他条件不变，t2时将容器体积压缩到1L，t3时达到新的平衡。请在图中画出t2～t4时间内c(CO2)随时间t变化的曲线。 18．在 326℃的密闭刚性容器中，1,3−丁二烯()在催化剂 A 作用下发生二聚反应：  △H＝−80kJ∙mol−1。不同时刻测得容器中的压强如下表所示。 t/min 0 3.25 12.18 24.55 42.50 68.05 ∞ p/kPa 84.25 82.45 77.87 72.85 67.89 63.26 47.61 回答下列问题(列出计算表达式即可)： (1)成立 t=24.55min 时，的转化率α= %。 (2)3.25~24.55min 之间的 υ()= kPa∙min⁻¹ (3)该反应的平衡常数 Kₚ= kPa⁻¹。 (4)若提高反应温度，则平衡时容器中的压强 (填大于”“小于”或“等于”)47.61kPa。 (5)保持反应温度不变，改用催化剂 B，发现平衡时容器中的压强小于 47.61kPa，分析可能的原因是 。 19．氯乙烯是一种用途广泛的有机原料，可制备多种化工产品。回答下列问题： 已知与发生加成反应的化学方程式如下： Ⅰ．     Ⅱ．     “反应Ⅰ”和“反应Ⅱ”满足范特霍夫方程(均为常数，不同的反应值不同)，平衡常数与温度的关系如图甲所示，生成物的产率随温度的变化情况如图乙所示： (1)由转化为的热化学方程式为 。 (2)若已知反应  ，则熵变的数值 (填“>”“=”或“<”)。 (3)由图甲可知“反应Ⅰ”和“反应Ⅱ”的焓变 (填“>”“=”或“<”)。 (4)图乙中表示的产率随温度变化的曲线为 (填“M”或“N”)。 (5)时，在初始压强为的恒容密闭容器中，按物质的量之比为充入和，发生“反应Ⅰ”和“反应Ⅱ”，达到平衡时，容器中和的分压分别为。则： ①平衡时，的转化率为 。 ②时，“反应Ⅱ”的平衡常数 (为以分压表示的平衡常数)。 ③若其它条件不变，将恒容密闭容器换成压强为的恒压密闭容器，反应达到平衡时，的平衡产率将 (填“增大”“减小”或“不变”)，原因为 。 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.答案　A 解析　该反应为可逆反应，达到平衡状态时，反应物不能完全转化为生成物，所以SO2和O2的浓度不等于0，B错误；因为是可逆反应，所以消耗的SO2的物质的量小于2 mol、消耗O2的物质的量小于1 mol，放出的热量小于196.6 kJ，C错误；反应达到平衡状态时，各物质的物质的量不变，2～4 min三氧化硫的物质的量不变，为a mol，D错误。 2.答案　D 解析　平衡常数只受温度影响，使用催化剂可以加快反应速率，但不影响平衡常数，D错误。 3.答案　B 解析　①反应中各物质均为气体，混合气体的总质量不变，且反应在恒容条件下进行，则混合气体的密度始终不变，故不能据此判断反应2是否达到平衡，错误；②反应2的平衡建立过程中，气体总物质的量不断变化，则气体压强不断变化，当气体压强保持不变时，反应2达到平衡状态，正确；③平衡建立过程中，混合气体的总质量不变，但其总物质的量不断变化，故当气体的平均摩尔质量保持不变时，反应2达到平衡状态，正确；④保持不变，则c(NO2)、c(N2O4)均保持不变，反应2达到平衡状态，正确；⑤反应1是不可逆反应，O2的物质的量始终保持不变，不能据此判断反应2是否达到平衡，错误；⑥v正(N2O4)∶v逆(NO2)＝1∶2，正、逆反应速率相等，反应2达到平衡状态，正确。 4．A 【详解】设①O2(g)+C(s)⇌CO2(g) K=K1 ，②2C(s)+O2(g)⇌2CO(g) K=，用①×2－②可得2CO(g)+O2(g)⇌2CO2(g)，则平衡常数为，故选A。 5．B 【分析】由该反应的热化学方程式可知，该反应涉及的主要物质有HCl、O2、CuO、Cl2、H2O；CuO与Y反应生成Cu(OH)Cl，则Y为HCl；Cu(OH)Cl分解生成W和Cu2OCl2，则W为H2O；CuCl2分解为X和CuCl，则X为Cl2；CuCl和Z反应生成Cu2OCl2，则Z为O2；综上所述，X、Y、Z、W依次是、、、。 【详解】A．由分析可知，Y为反应物，W为生成物，A正确； B．在反应中作催化剂，会不断循环，适量即可，B错误； C．总反应为放热反应，其他条件一定，升温平衡逆向移动，平衡常数减小，C正确； D．图中涉及的两个氧化还原反应是和，D正确； 故选B。 6．B 【详解】A．反应①②同时发生，反应②会破坏反应①的平衡，所以两个反应应该同时达到平衡，故A正确； B．由图可知，550～600℃条件下，甲烷的转化率大于二氧化碳的转化率，说明升温更有利于反应①，故B错误； C．升高温度和增大压强，化学反应速率均增大，则加热、加压时，反应①②的反应速率均会增大，故C正确； D．由方程式可知，反应①中氢气与一氧化碳的物质的量比始终为1.0，则氢气与一氧化碳的物质的量比始终低于1.0说明发生了反应②，故D正确； 故选B。 7．C 【详解】A．HCl的平衡转化率随温度升高而减小，说明升温平衡逆向移动，则正反应为放热反应，ΔH<0，增大氧气的物质的量，可促进HCl的转化，即Z越小，HCl的平衡转化率越大，故a<4<b，A错误； B．结合题图和题表知，R点HCl的转化率小于平衡时转化率，即R点未达到平衡状态，反应正向进行，故R点的v正>v逆，该反应为气体分子数减少的反应，因此p(R)>p(Q)，B错误； C．300 ℃，Z＝＝4时，起始n(HCl)＝0.25 mol，n(O2)＝0.062 5 mol。容器体积为0.5 L，则起始c(HCl)＝0.5 mol·L－1，c(O2)＝0.125 mol·L－1，根据该条件下HCl的平衡转化率为80%，可得出平衡时c(O2)＝0.025 mol·L－1，c(HCl)＝0.1 mol·L－1，c(Cl2)＝c(H2O)＝0.2 mol·L－1，则K＝＝640，C正确； D．在0.5 L容器Ⅳ中只充入0.25 mol Cl2和0.25 mol H2O(g)，等效于在0.5 L容器中充入0.5 mol HCl和0.125 mol O2，HCl和O2的物质的量为容器Ⅲ中的2倍，相当于在容器Ⅲ的基础上增大压强，若平衡不移动，则平衡时c(HCl)＝0.2 mol·L－1，但增大压强平衡正向移动，故300 ℃达到平衡时0.1 mol·L－1<c(HCl)<0.2 mol·L－1，D错误; 故选C。 8．D 【详解】A．装置为绝热反应管，L4处与L5处的温度不同，故反应①的平衡常数K不相等，故A正确； B．由图像可知，L1-L3温度在升高，该装置为绝热装置，反应①为吸热反应，所以反应②为放热反应，ΔH2<0，故B正确； C．从L5到L6，甲醇的体积分数逐渐增加，说明反应②在向右进行，反应②消耗CO，而 CO体积分数没有明显变化，说明反应①也在向右进行，反应①为气体分子数不变的反应，其向右进行时，n(H2O) 增大，反应②为气体分子数减小的反应，且没有H2O的消耗与生成，故 n总减小而n(H₂O)增加，即H2O的体积分数会增大，故L6处的 H2O的体积分数大于L5处，故C正确； D．L1处CO 的体积分数大于 CH3OH，说明生成的 CO 的物质的量大于CH3OH，两者反应时间相同，说明CO的生成速率大于 CH3OH的生成速率，故D错误； 故选D。 9．B 【详解】A．一定条件下，增大H2O(g)的浓度，能提高CH4的转化率，即x值越小，CH4的转化率越大，则，故A正确； B．随着温度升高，CH4的转化率增大，说明平衡正向移动，则该反应为吸热反应，c点温度更高，则Kc更大，故B错误； C．b、c两点温度相同、压强相同，但是b点气体总物质的量更大，所以Vb>Vc，故C正确； D．该反应在恒压密闭容器中进行，随着反应的进行，容器体积增大，当容器内体积不变时，反应达到平衡状态，故D正确； 答案选B。 10．B 【详解】A．压强增大，CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)平衡正向移动，甲醇物质的量增大，故p总1>p总2，A错误； B．ρ=，气体质量不变，容器容积可变，达到平衡时，容器容积不变，则ρ不变，故混合气体的密度不再发生变化可说明该反应已达到平衡状态，B正确； C．由图1可知，压强一定时，升高温度，甲醇的物质的量减少，平衡逆向移动，则lg K减小，由图2知，500 K时，lg K对应的点为Q，升温lg K减小，故N点能正确表示600 K时该反应平衡常数的对数(lg K)，C错误； D．X、Y点温度相同，则平衡常数相同，X点甲醇的物质的量为0.25 mol，列三段式可得： 则温度相同时有Kp(Y)=Kp(X)==64 (MPa)-2，D错误。 故选B。 11．B 【详解】①反应中各物质均为气体，混合气体的总质量不变，且反应在恒容条件下进行，则混合气体的密度始终不变，故不能判断是否达到平衡，错误； ②反应2的平衡建立过程中，气体总物质的量不断变化，则气体压强不断变化，当气体压强保持不变时，反应2达到平衡状态，正确； ③平衡建立过程中，混合气体的总质量不变，但其总物质的量不断变化，故当气体的平均摩尔质量保持不变时，反应2达到平衡状态，正确； ④不是平衡常数，在反应过程中是个变量，若其保持不变，说明反应2达到平衡状态，正确； ⑤反应1是不可逆反应，O2的物质的量始终保持不变，不能据此判断反应2是否达到平衡，错误； ⑥v正(N2O4)∶v逆(NO2)=1∶2，正、逆反应速率相等，反应2达到平衡状态，正确。 综上所述正确的为②③④⑥； 故选B。 12．C 【详解】A．前60 min 内，减小的压强为80 kPa-74.2 kPa =5.8 kPa，由于反应Ⅱ反应前后气体分子数不变，则分析反应I可知减小的压强等于CH3ClCHClCH3的分压，所以，A项错误; B．反应Ⅱ反应前后气体分子数不变，故增大压强，平衡不移动，CH2=CHCH2Cl的产率不变；反应Ⅱ的正反应为放热反应，升高温度，反应Ⅱ逆向移动，CH2=CHCH2Cl的产率减小，B项错误； C．该温度下，平衡时压强为57.6kPa，达到平衡时减小的压强为80 kPa-57.6 kPa=22.4 kPa，等于CH3ClCHClCH3的分压，也等于反应I中消耗的丙烯和氯气的分压。若平衡时 HCl的分压为9.6kPa，分析反应Ⅱ可知反应Ⅱ中消耗的丙烯和氯气以及生成的CH2=CHCH2Cl的分压均是9.6 kPa，由于反应前CH2=CHCH3(g)和Cl2(g)的物质的量相等，因此反应前二者的分压均是40 kPa，所以丙烯的总平衡转化率为=80%，C项正确; D．平衡时丙烯和氯气的分压均是40 kPa-22.4 kPa -9.6 kPa=8 kPa，所以反应Ⅰ的压强平衡常数K=，D项错误； 故选C。 13．C 【详解】A．平衡常数的表达式为生成物浓度幂次方与反应物浓度幂次方的比值，反应Ⅰ的平衡常数K1=，故A项不符合题意； B．反应Ⅱ能发生，说明ΔH-TΔS＜0，已知ΔH2>0，则ΔS＞0，故B项不符合题意； C．升高温度反应Ⅰ和反应Ⅱ均正向移动，降低压强使反应Ⅰ平衡正向移动，平衡转化率将增大，故C项符合题意； D．反应I每反应1mol CO2生成2molCO，反应II每反应1mol CO2生成1molCO，则每转化0.2mol CO2获得小于0.4molCO，故D项不符合题意； 综上所述，故答案为C。 14．B 【详解】A．反应①和反应②相互竞争，未加入催化剂时，B的速率更大，浓度更大，说明反应①的反应限度大于反应②，加入催化剂后虽然C速率更大，是因为催化剂导致的速率增大，不是浓度因素导致的速率更大，故A正确； B．加入催化剂C的速率明显增大，B的速率略有减小，说明加入催化剂加快了生成C的反应速率，不一定加快了生成B的反应速率，选项没有指明对于哪个反应，故B错误； C．反应速率不变时浓度不反应到达平衡，无催化剂时t2后反应①达到平衡，C正确； D．加入催化剂，C的速率明显增大，能更快产生C，提高了C的产率，D正确； 本题选B。 15．D 【分析】反应Ⅰ和反应Ⅲ 均为放热反应，因此，CH4的平衡量随着温度的升高而减小，所以图中曲线A表示CH4的物质的量变化曲线；由反应Ⅱ和Ⅲ可知，温度升高反应Ⅱ正向移动，反应Ⅲ逆向移动，因此，CO在平衡时的物质的量随着温度升高而增大，故曲线C为CO的物质的量变化曲线，则曲线B为CO2的物质的量变化曲线，据此分析解答。 【详解】A．化学平衡常数是生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，反应Ⅱ的平衡常数为K=，故A错误； B．反应Ⅰ和反应Ⅲ均为放热反应，因此CH4的平衡量随着温度的升高而减小，所以图中曲线A表示CH4的物质的量变化曲线；由反应Ⅱ和Ⅲ可知，温度升高反应Ⅱ正向移动，反应Ⅲ逆向移动，因此CO在平衡时的物质的量随着温度升高而增大，故曲线C为CO的物质的量变化曲线，则曲线B为CO2的物质的量变化曲线，故B错误； C．由图可知，较低温度时CH4的物质的量较高，且CO的物质的量较低，因此最佳温度应在200-400℃左右，故C错误； D．反应Ⅰ和反应Ⅲ为放热反应，反应Ⅱ为吸热反应，降低温度有利于反应Ⅰ和反应Ⅲ正向移动，反应Ⅱ逆向移动，因此在低温时CH4的平衡量较高，要提高 CO2转化为CH4的转化率，需要研发在低温区高效的催化剂以尽快建立化学平衡状态，故D正确； 故选：D。 16．(1)C (2) 是 0.02mol·L-1·min-1 D (3) < 75% 【详解】（1）A．根据方程式可知3v正(H2)=2v逆(NH3)时正逆反应速率不相等，没有达到平衡状态，故A错误； B．无论反应是否达到平衡状态都存在“单位时间生成mmolN2的同时生成3mmolH2”，不能据此判断平衡状态，故B错误； C．恒温恒容条件下，容器内总压强与气体的物质的量成正比，反应前后气体的物质的量减小，压强减小，当容器内的总压强不再随时间而变化，反应达到平衡状态，故C正确； D．反应前后气体的总质量不变、容器体积不变，则混合气体的密度始终不变，不能据此判断平衡状态，故D错误； 故答案为：C； （2）①5min内△n（H2O）=（1.00-0.80）mol=0.20mol、△n（H2）=（0.60-0）mol=0.60mol，根据原子守恒知，△n（CO）=△n（H2O）=（c-0）mol=0.20mol，所以c=0.20，根据碳原子守恒得△n（CH4）=（0.40-a）mol=0.20mol，a=0.20mol，则该反应方程式为CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）；各物质的物质的量不变时，反应达到平衡状态，5min和7min时各物质的物质的量不变，所以5min时反应达到平衡状态；前5min反应的平均反应速率v（CH4）= mol/（L•min）=0.02mol/（L•min），故答案为：是；0.02mol·L-1·min-1； ②与5min相比，反应物的物质的量增大，CO的物质的量减少，H2的物质的量增大，则改变的条件是增大氢气的量，所以D选项正确，故答案为：D； （3）b点反应NO的浓度最大，此时反应达到平衡状态，升高温度NO的浓度降低，平衡逆向移动，则正反应为放热反应，所以ΔH＜0；T0℃下，c（NO）=3.0mol/L，生成n（NO）=3.0mol/L×1L=3.0mol，根据N原子守恒知，消耗n（NH3）=n（NO）=3.0mol，NH3的转化率=×100%=75%，故答案为：＜；75%。 17．(1)BC (2)0.0005 (3)0.10/t1 mol·L-1·s-1 (4) 【详解】（1）A．该反应的反应物为固体，混合气体的平均摩尔质量由生成物决定，而两种生成物的物质的量之比为定值，故混合气体的平均摩尔质量始终保持不变，故A不能说明平衡； B．密闭容器中总压强取决于气体的物质的量，只要此反应未达到平衡，则气体的物质的量始终发生变化，则压强始终变化，故压强不变可以说明平衡，故B正确； C．气体的密度等于气体的质量除以容器的体积，容器的体积不变，只要此反应未达到平衡，则气体的质量始终发生变化，则密度始终变化，故密度不变可以说明平衡，故C正确； D．密闭容器中氨气和二氧化碳的比例始终为2：1，则氨气的体积分数始终为定值，故密闭容器中氨气的体积分数不变不能说明平衡，故D错误； 故选BC。 （2）该反应的化学平衡常数，平衡时c(CO2)=0.05mol/L，而氨气和二氧化碳的比例始终为2：1，故c(NH3)=0.1mol/L，故 （3）在0～t1时间内，氨气的浓度变化值为0.1mol/L，故该化学反应速率v(NH3)= 0.10/t1 mol·L-1·s-1； （4）若其他条件不变，t2时将容器体积压缩到1L，则在那一刻二氧化碳的浓度达到0.1mol/L，t3时达到新的平衡时，根据且温度不变可知二氧化碳的浓度应该回到0.05mol/L才能保证平衡常数不变，具体图像如图： 18．(1)27 (2)0.45 (3) (4)大于 (5)1,3−丁二烯()在催化剂B作用下生成了高聚物 【分析】1,3−丁二烯()在催化剂A作用下发生二聚反应：2 (g)= (g)，压强减小的部分的两倍为反应所消耗的， 【详解】（1）t=24.25min时，反应所消耗的的分压为（84.25-72.85）×2kPa=22.8 kPa，； （2）3.25~24.55min之间的反应所消耗的的分压为（82.45-72.85）×2kPa=19.2 kPa ，υ()===0.45 kPa∙min⁻¹； （3）平衡时，的分压为84.25 kPa -2×（84.25 kPa -47.61 kPa），的分压为（47.61-10.97）kPa，Kₚ=； （4）反应为吸热反应，升高温度，平衡逆向移动，压强升高，且温度升高也会导致压强升高，故平衡时容器中的压强大于47.61kPa； （5）催化剂只改变化学反应速率，不改变化学平衡，可能是1,3−丁二烯()在催化剂B作用下生成了高聚物。 19．(1) (2)> (3)> (4)M (5) 96% 增大 该反应为气体分子数减小的反应，恒压相当于增大体系的压强，平衡正向移动，达到新平衡时，的平衡产率将增大 【详解】（1）根据盖斯定律，由“反应I”减“反应Ⅱ”可得：，； （2）同种物质由液态到气态是熵增加的过程，则熵变的数值；z>y； （3）“反应I”和“反应Ⅱ”满足范特霍夫方程， 为关系曲线的斜率，由图可知，“反应I”的斜率小于“反应Ⅱ”的斜率，则有，故； （4）降低温度，化学平衡常数增大，说明降低温度平衡正向移动，正反应为放热反应，，则温度对反应Ⅱ的影响更大，所以升高温度反应对应产物的产率变化更明显，则曲线M代表的产率变化； （5）①℃时，在初始压强为P0kPa的恒容密闭容器中，按物质的量之比为1∶1充入H2O(g)和，则初始时的分压为0.5 P0kPa，达到平衡时，和H2O(g)的分压分别为0.4 P0kPa、0.02 P0kPa，由于H2O(g)和的物质的量相等，所以平衡时的分压也为0.02 P0kPa，则平衡时，的转化率为：； ②已知T1℃，反应达到平衡时，和H2O (g)的分压分别为0.4 P0kPa、0.02 P0kPa，由于H2O (g)和的物质的量相等，所以平衡时的分压也为0.02 P0kPa，所以“反应Ⅱ”的平衡常数； ③若其它条件不变，将恒容密闭容器换成压强为P0kPa的恒压密闭容器，反应达到平衡时，的平衡产率将增大，是由于该反应为气体分子数减小的反应，恒压相当于增大体系的压强，平衡正向移动，达到新平衡时，的平衡产率将增大。 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 $$