专题2 化学反应速率与化学平衡 同步习题 2024-2025学年高二上学期化学苏教版（2019）选择性必修1

专题2《化学反应速率与化学平衡》同步习题 一、单选题 1．是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点。可溶于水，在水中易分解，产生的为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生反应如下： 反应①：    平衡常数为； 反应②：     平衡常数为； 总反应：    平衡常数为K。下列叙述错误的是 A．是反应的催化剂 B． C．升高温度，增大，、K减小 D．适当升温，可提高消毒效率 2．下列实验操作、现象和结论(或目标)不正确的是 选项 操作 现象 结论 A 中和热测定实验中，为使盐酸与NaOH溶液混合均匀，应用温度计小心搅拌 温度计逐渐升温 最高温度为终止温度 B 两块相同的未经打磨的铝片，相同温度下分别投入到5.0mL等浓度的CuSO4溶液和CuCl2溶液 前者无明显现象，后者铝片发生溶解 Cl-能加速破坏铝片表面的氧化膜 C 向2支盛有5mL0.1mol∙L-1H2SO4溶液的试管中分别加入5mL0.1mol∙L-1Na2S2O3溶液，分别放入20℃、40℃的水浴中，并开始计时 40℃出现浑浊的时间短 温度越高反应速率越快 D 取5mL0.1mol∙L-1KI溶液于试管中，加入1mL0.1mol∙L-1FeCl3溶液，充分反应后滴入5滴15%KSCN溶液 溶液显红色 探究KI与FeCl3反应是可逆反应 A．A B．B C．C D．D 3．在温度为T℃时，向某容积为1L的恒容密闭容器中充入2mol X和1mol Y，发生反应：X(g)+Y(g)Z(s)+2W(g)，5min时反应达到平衡，X的转化率为30%。该反应的平衡常数K与温度的关系如表所示。下列说法正确的是 温度/℃ 550 650 750 K 3.2 1.0 0.4 A．650<T<750 B．0~5min内，v(X)=0.2mol·L-1·min-1 C．平衡时，W的体积分数为40% D．反应过程中，容器内气体的平均摩尔质量一直不变 4．反应2NO2（g）2NO（g）+O2（g） 在体积固定的密闭容器中进行，达到平衡的标志是（  ） ①正（NO）= 逆（NO2） ②单位时间内生成n molO2的同时生成2n mol的NO ③c（NO2）： c（NO）： c（O2）=2：2：1时 ④混合气体的颜色不再改变时 ⑤混合气体的密度不再改变时 ⑥混合气体的压强不再改变时 A．①④⑥ B．②③⑤ C．①③④ D．①②③④⑤⑥ 5．催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应R(g)P(g)。反应历程(如图)中，M为中间产物。其它条件相同时，下列说法不正确的是 A．反应达平衡时，降低温度，R的浓度减小 B．使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4步进行 C．使用Ⅰ时，反应体系更快达到平衡 D．使用Ⅱ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大 6．在两个容积均为1L的密闭容器中以不同的氢碳比充入H2和CO2，在一定条件下发生反应：2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) ΔH。CO2的平衡转化率α(CO2)与温度的关系如图所示。下列说法中正确的是 A．改进催化剂后，上述曲线将发生变化 B．氢碳比：X<2.0 C．在氢碳比为2.0时，Q点v(正)小于v(逆) D．P点时，容器中，CO2与H2的物质的量之比为1：1 7．我国自主知识产权的首套煤基乙醇工业化项目的生产过程为先用煤制得乙酸甲酯，再将乙酸甲酯转化为乙醇。乙酸甲酯转化为乙醇的反应原理为CH3COOCH3(g)+2H2(g)C2H5OH(g)+CH3OH(g) ΔH<0。该反应中反应速率随时间变化的曲线如图所示，t1、t3、t4时刻分别改变某一外界条件。下列说法错误的是 A．t1时升高温度 B．t3时加入催化剂 C．t4时增大反应容器的容积，使体系压强减小 D．在反应保持化学平衡的时间段中，C2H5OH的体积分数最小的时间段是t2～t3 8．已知C3H8脱H2制烯烃的反应为C3H8 =C3H6+H2。固定C3H8浓度不变，提高CO2浓度，测定出口处C3H6、H2、CO浓度。实验结果如图。 已知：C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g) ∆H=-2043.9kJ/mol C3H6(g)+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(g) ∆H=-1926.1kJ/mol H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ∆H=-241.8kJ/mol 下列说法不正确的是 A．C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g) ∆H=+124kJ/mol B．C3H6、H2的浓度随CO2浓度变化趋势的差异是因为发生了CO2+H2⇌CO+H2O C．相同条件下，提高C3H8对CO2的比例，可以提高C3H8的转化率 D．如果生成物只有C3H6、CO、H2O、H2，那么入口各气体的浓度c0和出口各气体的浓度符合3c0(C3H8)+c0(CO2)=3c(C3H6)+c(CO)+3c(C3H8)+c(CO2) 9．利用CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2N2O(g)可消除NO2的污染。在1 L的密闭容器中，控制不同温度，分别加入0.50 mol CH4(g)和1.20 mol NO2(g)进行上述反应，测得n(CH4)随时间变化的实验数据如表。下列说法错误的是 组别 温度 n/mol 0 min 10 min 20 min 40 min 50 min ① T1 n(CH4) 0.50 0.35 0.25 0.10 0.10 ② T2 n(CH4) 0.50 0.30 0.18 x 0.15 A．由实验数据可知：T1＞T2 B．实验①中，0～20 min内，v(CH4)=0.0125 mol·L-1·min-1 C．实验②中，0～10 min内，NO2的转化率为33.3% D．40 min时，实验②中反应已达平衡状态 10．一定条件下，下列反应中水蒸气含量随温度升高而下降，随压强增大而增大的是 A．CO2(g)+2NH3(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)　ΔH<0 B．CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　ΔH>0 C．CH3CH2OH(g)CH2=CH2(g)+H2O(g)　ΔH>0 D．2C6H5CH2CH3(g)+O2(g)2C6H5CH=CH2(g)+2H2O(g)　ΔH<0 11．500K时，在三个容积均为2L的恒容密闭容器中，发生反应：。实验测得，。其中、为速率常数，受温度影响。下列说法正确的是 容器编号 起的时物质的量/mol 平衡时的物质的量/mol I 0 0 1.2 0.4 II 0.4 1.0 0.6 III 0.7 1.2 0 A．到达平衡时，容器III中的体积分数小于50% B．到达平衡时，容器I与容器II中的总压强之比为4：5 C．到达平衡时，容器II中比容器I中的大 D．当温度改变为T时。若、则 12．向绝热、恒容的密闭容器中通入SO2和NO2发生反应：，正反应速率随时间的变化如图所示。下列叙述正确的是： A．c点时：v(正)=v(逆) B．各点温度下的平衡常数：a>b>c C．SO2浓度：a点<b点 D．逆反应速率也是先增大后减小 13．温度为TK时，向VL的密闭容器中充入一定量的和，发生反应ΔH>0，容器中A、B、D的物质的量浓度随时间的变化如图所示，下列说法不正确的是 A．该反应的平衡常数表达式 B．反应至15min时，改变的反应条件是降低温度 C．若平衡时保持温度不变，压缩容器容积平衡不移动 D．反应在前10min内的平均反应速率 14．在密闭容器中，加入和发生如下反应：，C的体积分数(C%)随时间的变化趋势符合如图关系：    下列说法正确的是 A．B物质可能是气体 B．若在F点时给容器压缩体积，达新平衡时C的浓度将增大 C．该反应为吸热反应 D．恒温恒容下达平衡后，向容器中再加入2molA和1molB，A的体积分数减小 二、填空题 15．肌肉中的肌红蛋白(Mb)可与O2结合生成MbO2：Mb(aq)+O2(g)MbO2(aq)，其中k正和k逆分别表示正反应和逆反应的速率常数，即v正=k正•c(Mb)•p(O2)，v逆=k逆•c(MbO2)。37℃时测得肌红蛋白的结合度(α)与p(O2)的关系如表[结合度(α)指已与O2结合的肌红蛋白占总肌红蛋白的百分比]： p(O2) 0.50 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 α(MbO2%) 50.0 67.0 80.0 85.0 88.0 90.3 91.0 (1)计算37℃、p(O2)为2.00kPa时，上述反应的平衡常数K= 。 (2)导出平衡时肌红蛋白与O2的结合度(α)与O2的压强[p(O2)]之间的关系式α= (用含有k正、k逆的式子表示)。 16．复合催化是工业合成甲醇()的重要反应，其原理为。在2 L密闭容器中，充入和，在催化剂、的条件下发生反应。部分反应物和产物随时间变化如图所示：    (1)写出分子的电子式为 。分子的空间构型是 (填选项编号) A．三角锥形    B．直线形    C．平面形    D．正四面体 (2)反应开始至2 min末，以的浓度变化表示该反应的平均速率是 。 (3)已知：某反应物A的平衡转化率，当反应达到平衡时，的转化率是___________(填选项编号) A．20% B．40% C．60% D．80% (4)下列情况不能说明该反应达到化学平衡状态的是___________(填选项编号)。 A．单位时间内消耗，同时生成 B．的物质的量保持不变 C．密闭容器中不发生变化时 D．密闭容器内气体压强不发生变化时 (5)选择工业生产的适宜条件时需考虑既“快”又“多”地生成产物。 ①在不改变上述反应条件(催化剂、温度、容积)前提下，要增大反应速率，还可以采取的措施是 (任写一种)。 ②该合成甲醇的反应为放热反应，则有利于提高甲醇平衡转化率的条件是 (填选项编号)。 A．高温高压    B．低温高压    C．高温低压    D．低温低压 17．碘化氢是一种强还原剂，是卤化氢中化学性质最不稳定的，其分解可获得H2和I2： 2HI(g)H2(g)+I2(g)。请回答： (1)一定温度下，在恒容密闭容器中充入一定量HI发生反应，下列情况表明反应达到平衡状态的是 (填标号)。 A．密度不随时间的变化而变化             B．HI与H2的浓度之比为2：1 C．H2的体积分数不随时间的变化而变化     D．体系的颜色保持不变   E.平均摩尔质量不随时间的变化而变化     F. 体系的温度保持不变 (2)在2L恒容密闭容器中充入2molHI(g)，在一定条件下发生反应，测得I2(g)的物质的量与温度、时间的关系如图。 T1℃下，0~10min内HI的平均反应速率为 ，此温度下的化学平衡常数K= HI的平衡转化率为 。 (3)保持容器体积不变，向其中加amolH2，则正反应速率 (填“增大”或“减小”或“不变”，下同)，逆反应速率 ，平衡 (填“正向移动”或“逆向移动”或“不移动”)。 18．某温度下，在2L的密闭容器中，X(g)、Y(g)、Z(g)三种物质随时间变化的曲线如图所示。请回答下列问题： (1)由图中数据分析，该反应的化学方程式为 (2)已知此反应是放热，则反应过程中的能量变化可以用以如图 (填“①”或“②”)表示 (3)5min时Z的生成速率与6min时Z的生成速率相比较，前者 (填“大于”、“小于”或“等于”)后者，理由是 (4)下列各项中不可以说明上述反应达到化学平衡状态的是 (填字母)。 a．混合气体的密度不变  b．混合气体的平均相对分子质量不变 c．X的浓度保持不变  d．生成1molZ和同时消耗1.5molX (5)为使该反应的速率增大，下列措施正确的是 (填字母)。 a．及时分离出Z气体  b．适当升高温度 c．增大气体X的浓度  d．选择高效的催化剂 (6)达到平衡时X气体的转化率为 ，平衡时混合气体中Z的体积分数为 (保留三位有效数字) (7)图中A点的正反应速率v正(Y) (填“大于”、“小于”或“等于”)B点的逆反应速率v逆(Y)，理由是 19．由于温室效应和资源短缺等问题，如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用，引起了各国的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，如下图1表示该反应进行过程中能量(单位为kJ·mol－1)的变化。 （1）关于该反应的下列说法中，正确的是 。(填字母) A．△H>0，△S>0        B．△H>0，△S<0    C．△H<0，△S<0        D．△H<0，△S>0 （2）容积一定，下列情况不能说明该反应一定达到平衡的是 。 A．混合气体的平均平均相对分子质量不变 B．混合气体的压强不变 C．单位时间内生成3mol H—H键，同时生成2 mol H—O键 D．混合气体中c (CO2) : c (H2) =" 1" : 3 （3）温度降低，平衡常数K (填“增大”、“不变”或“减小”)。 （4）为探究反应原理，现进行如下实验：在体积为1L的恒容密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，测得CO2和CH3OH (g)的浓度随时间变化如图2所示。从反应开始到平衡，用H2浓度变化表示的平均反应速率v(H2)为 mol·L－1·min－1, CO2和H2的转化率比是 : （5）下列措施中能使（4）题中n(CH3OH)/n(CO2)增大的 有 。(填字母) A．升高温度             B．加入催化剂          C．将H2O(g)从体系中分离 D．充入He(g)，使体系总压强增大           E.再充入1molCO2和3molH2 （6）若在另一个密闭容器中充入1molCO2和3molH2，保持压强不变,并使初始体积与题中容器体积相等，且在相同的温度下进行反应，达到平衡时该容器中的CO2的体积百分数 （4）题中的CO2的体积百分数。(“>”或“<”或“=”，下同) 20．工业上可通过煤的液化合成甲醇，主反应为： CO(g)+2H2(g)CH3OH(1)△H=xkJ/mol (1)已知常温下CH3OH(1)、H2和CO的燃烧热分别为726.5kJ/mol、285.5kJ/mol、283.0kJ/mol，则x= ；为提高合成甲醇反应的选择性，关键因素是 。 (2)TK下，在容积为1.00L的某密闭容器中进行反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H<0，相关数据如图。 ①该反应0~10min的平均速率υ(H2) mol/(L·min)；M和N点的逆反应速率较大的是 (填“υ逆(M)”、“υ逆(N)”或“不能确定”)。 ②10min时容器内CO的体积分数为 。    ③对于气相反应，常用某组分(B)的平衡压强(PB)代替物质的量浓度(cB)表示平衡常数(以Kp表示)，其中PB=P总×B的体积分数。若在TK下平衡气体总压强为xMPa，则该反应的平衡常数Kp= (写出表达式，不必化简)。实验测得不同温度下的lnKp(化学平衡常数Kp的自然对数)如图，请分析lnKp随T呈现上述变化趋势的原因 。 21．氧族元素的单质及其化合物对人类的生活、生产有着举足轻重的影响。完成下列填空： （1）在氧、硫、硒、碲元素原子形成的简单阴离子中，其离子半径由大到小的顺序为 （用离子符号表示）。与硫元素同周期且在本周期中非金属性最强的元素在周期表中的位置 。 （2）氧族元素的单质及其化合物的性质存在着相似性和递变性。下列有关说法正确的是 A．氧族元素气态氢化物的稳定性按H2O、H2S、H2Se、H2Te的顺序依次减弱 B．其氢化物中的键长按O—H、S—H、Se—H、Te—H的顺序依次减小 C．其阴离子的还原性按O2–、S2–、Se2–、Te2–的顺序依次增强 D．其最高价氧化物的水化物酸性按H2SO4、H2SeO4、H2TeO4顺序依次增强 （3）石油化工的废气中有H2S，写出从废气中回收单质硫的两种方法 （除空气外，不能使用其他原料）。以化学方程式表示： （4）从图可知氧族元素氢化物的沸点变化规律是 。 （5）2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)是制备提取的需要反应,在恒温下，向容积固定的容器中加入一定量的SO2和O2，能说明该可逆反应已达到平衡状态的是 （填序号） a.V(O2)正=2v(SO2)逆 b.c(SO2)=c(SO3) c.混合气体的密度保持不变   d.容器中压强不随时间变化而变化 22．二氧化碳的回收利用是环保领域研究热点。 在太阳能的作用下，以CO2为原料制取炭黑的流程如图所示。总反应的化学方程式为 。 三、计算题 23．一定条件下，在10 L密闭容器中发生反应3A(g) + B(g) 2C(s)。开始时加入4 mol A、6 molB和2 molC，在 2 min末测得C的物质的量为4 mol。 请回答： (1)用A的浓度变化表示反应的平均速率 ； (2)在2 min末，B的物质的量浓度为 ； (3)若改变下列一个条件，推测该反应的速率发生的变化(填“增大”、“减小”或“不变”) ①加入合适的催化剂，化学反应速率 ； ②充入1 mol C，化学反应速率 ； ③将容器的体积变为5 L，化学反应速率 。 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： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A A C A D D D C A A 题号 11 12 13 14 答案 A B D B 1．A 【详解】A．是在臭氧转化成氧气的过程中生成的，属于中间产物，催化剂是指反应前后质量和性质没有改变的能加快反应的物质，故A错误； B．根据盖斯定律，总反应可由反应①和反应②相加得到，所以，故B正确； C．平衡常数只与温度有关，升高温度反应①正向移动，增大；反应②和总反应均逆向移动，、K减小，故C正确； D．适当升温，反应①正向移动，溶液中增多，杀菌消毒效果增强，故D正确； 故选A。 2．A 【详解】A．中和热测定实验中，温度计仅用于测定反应前后溶液的温度，不能用作搅拌器，A不正确； B．两块相同的未经打磨的铝片，相同温度下分别投入到5.0mL等浓度的CuSO4溶液和CuCl2溶液，后者铝片溶解，前者铝片未溶解，则表明Cl-能破坏铝片表面的氧化膜，而不能破坏铝片表面的氧化膜，B 正确； C．向2支盛有5mL 0.1mol∙L-1 H2SO4溶液的试管中分别加入5mL 0.1mol∙L-1 Na2S2O3溶液，分别放入20℃、40℃的水浴中，后者出现浑浊的时间短，则表明温度升高，反应速率加快，C正确； D．向盛有5mL 0.1mol∙L-1 KI溶液的试管中，加入1mL 0.1mol∙L-1 FeCl3溶液，若二者发生不可逆反应，则KI过量，反应后的溶液中不含有Fe3+，但滴入5滴15% KSCN溶液，溶液显红色，则表明反应后的溶液中含有Fe3+，从而说明Fe3+与I-的反应为可逆反应，D正确； 故选A。 3．C 【详解】A．根据题意列三段式有，所以平衡常数K=≈2.57，K值介于1.0~3.2之间，因此550<T<650，A项错误； B．，B项错误； C．平衡时n总(气体)=1.4mol+0.4mol+1.2mol=3mol，W的体积分数为，C项正确； D．气体的平均摩尔质量，反应达到平衡前，n总(气体)不变，m总(气体)在不断减小，因此气体的平均摩尔质量也在减小，D项错误； 综上所述答案为C。 4．A 【分析】在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变，该反应就达到平衡状态，利用化学平衡状态的特征“等”、“定”来判断反应达到平衡状态。 【详解】①当达到平衡状态时正（NO）= 逆（NO2），则正（NO）= 逆（NO2）时可以说明反应达到平衡，故①选； ②单位时间内生成n molO2的同时生成2n mol的NO都表示正反应速率，无法说明反应达到平衡，故②不选； ③反应达到平衡时浓度保持不变，但不一定是 c（NO2）： c（NO）： c（O2）=2：2：1，故③不选； ④混合气体的颜色不再改变时，说明NO2浓度不再改变，可以说明反应达到平衡，故④选； ⑤根据质量守恒可知反应前后气体总质量不变，容器体积恒定，则混合气体的密度始终保持不变，混合气体的密度不再改变时，无法说明反应达到平衡，故⑤不选； ⑥在恒温恒容下，气体压强与物质的量成正比，混合气体的压强不再改变时，说气体物质的量不再发生改变，可以说明反应达到平衡，故⑥选。 故答案选：A。 5．D 【详解】A．由图可知该反应是放热反应，所以达平衡时，降低温度平衡向右移动，R的浓度减小，故A正确； B．有图可知催化剂Ⅰ和Ⅱ均出现四个峰，所以使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4步进行，故B正确； C．使用Ⅰ时，活化能比较低，速率快反应体系更快达到平衡，故C正确； D．由图可知在前两个历程中使用I活化能较低、反应速率较快，后两个历程中使用I活化能较高、反应速率较慢，所以使用I时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大，故D错误； 故答案为D。 6．D 【详解】A．催化剂可以加快反应速率，但不改变平衡转化率，A错误； B．相同温度条件下，氢碳比越大，二氧化碳的转化率越大，故氢碳比：X＞2.0，B错误； C．根据图象，在氢碳比为2.0时，Q点CO2的转化率小于该条件下CO2的平衡转化率，故反应正向进行，即Q点υ(正)大于υ(逆)，C错误； D．P点所处曲线氢碳比为2.0，CO2的平衡转化率为50%，设起始充入的CO2物质的量为amol，则充入的H2物质的量为2amol，从起始到平衡转化CO2物质的量为amol×50%=0.5amol，根据反应2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)，从起始到平衡转化H2物质的量为0.5amol×=1.5amol，平衡时CO2、H2物质的量依次为(amol-0.5amol)、(2amol-1.5amol)，CO2与H2的物质的量之比为0.5amol:0.5amol=1:1，D正确； 综上所述答案为D。 7．D 【详解】A．升高温度，正逆反应速率均增大，且平衡逆向移动，因此t1时改变的条件是升高温度，故A正确； B．加入催化剂，正逆反应速率同等程度增大，平衡不移动，因此t3时改变的条件是加入高效催化剂，故B正确； C．当温度一定时，扩大反应容器，使反应组分气体压强减小，平衡逆向移动，正逆反应速率都会减小，故C正确； D．t1改变条件后平衡逆向移动，t3改变条件后平衡不移动，t4改变条件后平衡逆向移动，故C2H5OH的体积分数最小的一段时间是t5→t6，故D错误； 故选：D。 8．C 【详解】A．根据盖斯定律结合题干信息①C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g) △H1=-2043.9kJ/mol；②C3H6(g)+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(g) △H2=-1926.1kJ/mol ；③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)  △H3=-241.8kJ/mol；可由①-②-③得到目标反应C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)，该反应的△H=△H1-△H2-△H3==(-2043.9kJ/mol)-( -1926.1kJ/mol)-( -241.8kJ/mol)=+124kJ/mol，A正确； B．仅按C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)可知C3H6、H2的浓度随CO2浓度变化趋势应该是一致的，由图可推断高温下发生反应CO2+H2⇌CO+H2O是导致C3H6、H2的浓度随CO2浓度变化趋势出现差异的原因，B正确； C．C3H6的百分含量增大，即表示C3H8的转化率增大。相同条件下，提高C3H8对CO2的比例，不能提高而是降低了C3H8的转化率，C错误； D．如果生成物只有C3H6、CO、H2O、H2，根据碳原子守恒即可得出入口各气体的浓度c0和出口各气体的浓度符合3c0(C3H8)+c0(CO2)=3c(C3H6)+c(CO)+3c(C3H8)+c(CO2)，D正确； 故选C。 9．A 【详解】A．根据表格数据可知：从0～10 min，△n(CH4)是在温度为T２时比温度为T１时多，说明后者的反应速率快。由于其它外界条件相同，温度越高，反应速率越快，因此说明温度：T2＞T1，A错误； B．实验①中，0～20 min内，△n(CH4)=0.50 mol-0.25 mol=0.25 mol，容器的容积是1 L，所以v(CH4)=0.0125 mol·L-1·min-1，B正确； C．实验②中，0～10 min内，△n(CH4)=0.50 mol-0.30 mol=0.20 mol，则△n(NO2)=2△n(CH4)=2×0.20 mol=0.40 mol，因此NO2的转化率为，C正确； D．根据选项A分析可知温度：T2＞T1。温度越高，反应速率越快，达到平衡所需时间就越短。由表格数据可知实验①在40 min时已经达到平衡状态，则实验②达到平衡所需时间小于40 min，故在40 min时，实验②中反应已达平衡状态，D正确； 故合理选项是A。 10．A 【详解】A. CO2(g)+2NH3(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)　ΔH<0，温度升高平衡左移，水蒸气含量下降，压强增大平衡右移，水蒸气含量增大，A正确； B. CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　ΔH>0，温度升高平衡右移，水蒸气含量增大，压强增大平衡不移动，水蒸气含量不变，B不正确； C. CH3CH2OH(g)CH2=CH2(g)+H2O(g)　ΔH>0温度升高平衡右移，水蒸气含量增大，压强增大平衡左移，水蒸气含量下降，C不正确； D. 2C6H5CH2CH3(g)+O2(g)2C6H5CH=CH2(g)+2H2O(g)　ΔH<0温度升高平衡左移，水蒸气含量下降增大，压强增大平衡左移，水蒸气含量下降，D不正确； 答案选A。 11．A 【分析】由容器I的反应，列三段式：， 平衡常数，在恒温恒容密闭容器里，压强和物质的量成正比，则平衡时总压强数值上等于总物质的量，即(0.2+0.4+0.2)mol/L×2L=1.6mol，以此解答。 【详解】A．若容器Ⅲ达到平衡时，SO2的体积分数为50%，，B的体积分数，解得x=0.05，则该时刻的，则SO2的体积分数为50%时反应还在正向进行，因此SO2的体积分数小于50%，故A正确； B．若平衡时容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比为4∶5，则容器II平衡时总物质的量为2.0mol，对容器II列三段式： ，则(0.2-x+0.5-2x+0.3+2x)mol/L×2L=2.0mol，解得x=0，说明反应已经达到平衡状态，而该时刻的，明显起始投料反应该逆向移动，两者出现矛盾，说明平衡时，容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比不是4:5，故B错误； C．根据等效平衡，假设起始投入的O2、SO2全部转化为SO3，即容器II的反应相当投料为0.1mol、0.4mol、1.2mol，显然容器Ⅱ相当于容器Ⅰ的基础上增大压强，平衡正向移动，则容器Ⅱ中比容器Ⅰ中的小，故C错误； D．若k正=k逆，反应达平衡时，v正=v逆，，，则=，可得，由平衡表达式，可知温度为T时，K=1，而500K时， ，该反应∆H<0说明是放热反应，升高温度，平衡常数变小，而KT<K500K，则T>500K，故D错误； 故选A。 12．B 【分析】由题意可知一个反应前后体积不变的可逆反应，结合图可知反应速率先增大再减小，因为只要开始反应，反应物浓度就要降低，反应速率应该降低，但此时正反应却是升高的，这说明此时温度的影响是主要的，由于容器是绝热的，因此只能是放热反应，从而导致容器内温度升高反应速率加快； 【详解】A．化学平衡状态的标志是各物质的浓度不再改变，其实质是正反应速率等于逆反应速率，c点对应的正反应速率显然还在改变，故一定未达平衡，A错误； B．反应速率受温度影响，反应为放热反应，温度升高，反应逆向进行，结合分析可知，各点温度下的平衡常数：a>b>c，B正确； C．反应物浓度随时间不断减小，反应物浓度：a点大于b点，C错误；   D．随着反应进行，生成物浓度变大、放热导致升温，逆反应速率增大，D错误； 故选B。 13．D 【详解】A．由图可知，反应在前10min内D的浓度变化为3mol/L，A浓度变化量为(3.5-2)mol/L=1.5mol/L，故1：x=1.5：3，解得x=2，该反应方程式为，平衡常数表达式，故A正确； B．由图可知，15min时，D的浓度减小，A、B的浓度增大，平衡逆向移动，反应正向吸热，故改变的反应条件是降低温度，故B正确； C．反应前后气体分子数不变，温度一定时，加压，平衡不移动，故C正确； D．由图可知，反应在前10min内D的浓度变化为3mol/L，平均反应速率v(D)==0.3mol⋅L-1⋅min-1，故D错误； 故选：D。 14．B 【分析】“先拐先平数值大”由图1可知温度T1>T2，图2压强P1>P2，图1可知T1>T2，T1时C%少平衡逆向移动，正反应是放热反应，由图2可知压强P1>P2，压强大C%少，平衡逆向移动，因此B是非气体。 【详解】A．通过分析B是非气体，故A错误； B．F点时给容器压缩体积，平衡逆向移动，C的物质的量减少，但是由于体积缩小，C的浓度还是增大，故B正确； C．通过图1分析反应是放热反应，故C错误； D．恒温恒容下达平衡后，向容器中再加入2molA和1molB，相当于增大压强，最终平衡逆向移动，A的含量增大，故D错误。 答案选B。 15．(1)2.00 (2) 【详解】（1）37℃、p(O2)=2.00kPa时，结合度为80.0，化学平衡常数K===2.00； （2）由结合度的定义式可知，反应达平衡时，v正=v逆，所以K==，可求出c(MbO2)=，代入结合度定义式α=，可得α=。 16．(1)    B (2)3.75 (3)C (4)AC (5) 加入适量或 B 【详解】（1）二氧化碳中C原子和O原子之间以双键结合，其电子式为；其结构式为O=C=O，空间构型为直线型，故选B； （2）由图可知，反应开始至2min末，甲醇的生成量为5mol，则氢气的反应量为15mol，以H2的浓度变化表示该反应的平均速率为 （3）5min后反应达到平衡，消耗8mol则消耗24mol，的转化率是，故选C； （4）A．单位时间内消耗1molCO2，同时生成1molCH3OH，均表示正反应速率，不能判断反应是否达到平衡状态，故A错误； B．H2的物质的量保持不变，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故B正确； C．密闭容器中n（CO2）：n（H2O）不发生变化时，无法判断正逆反应速率是否相等，不能判断反应是否达到平衡状态，故C错误； D．密闭容器内气体压强不发生变化时，容器内混合气体的总物质的量不变，反应达到平衡状态，故D正确； 故答案为：AC； （5）①在不改变上述反应条件(催化剂、温度、容积)前提下，要增大反应速率，还可以适当增大反应物的浓度，可采取的措施是加入适量或； ②该合成甲醇的反应为放热反应，降低温度能使平衡正向移动，且该正反应是气体分子数减小的反应，增大压强能使平衡正移，则有利于提高甲醇平衡转化率的条件是低温高压，故选B。 17．(1)C、D (2) 0.06 0.5625或 60% (3) 增大 增大 逆向移动 【详解】（1）A．反应前后气体总质量不变、容器体积不变，密度是恒量，密度不随时间的变化而变化，反应不一定平衡，故A错误；             B．HI与H2的浓度之比为2：1，浓度不一定不再改变，反应不一定平衡，故不选B； C．H2的体积分数不随时间的变化而变化，说明氢气浓度不变，反应一定达到平衡状态，故选C；     D．体系的颜色保持不变，说明I2的浓度保持不变，反应一定达到平衡状态，故选D；   E．反应前后气体总质量不变、气体物质的量不变，平均摩尔质量是恒量，平均摩尔质量不随时间的变化而变化，反应不一定平衡，故不选E；     F．反应在一定温度下进行，温度是恒量，体系的温度保持不变，反应不一定达到平衡状态，故不选F； 选CD。 （2）T1℃下，0~10min内I2的物质的量增加0.6mol，则HI的物质的量减少1.2mol，HI的平均反应速率为， 此温度下的化学平衡常数K=0.5625，HI的平衡转化率为。 （3）保持容器体积不变，向其中加amolH2，氢气浓度增大，逆反应速率增大，平衡逆向移动，HI浓度增大，则正反应速率增大。 18． 3X(g)+Y(g)2Z(g) ① 相等 5min时此反应达到化学平衡状态 ad bcd 60% 29.4% 大于 从A点到B点，图象斜率逐渐减小，说明反应速率逐渐减小，B点时正逆反应速率相等 【详解】(1)由图中数据可知，平衡时X的物质的量减少1mol－0.4mol＝0.6mol，Y减少1mol－0.8mol＝0.2mol，Z增加了0.5mol－0.1mol＝0.4mol，变化量之比是化学计量数之比，则该反应的化学方程式为3X(g)+Y(g)2Z(g)。 (2)已知此反应是放热，则反应物总能量高于生成物总能量，因此反应过程中的能量变化可以用以如图①表示。 (3)反应进行到5min时已经达到平衡状态，则5min时Z的生成速率等于6min时Z的生成速率。 (4)a．反应前后体积和气体的质量均是不变，则混合气体的密度始终不变，不能据此说明反应达到平衡状态，a选； b．反应前后气体质量不变，但物质的量是变化的，所以混合气体的平均相对分子质量不变时反应达到平衡状态，b不选； c．X的浓度保持不变，说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，c不选； d．生成1molZ和同时消耗1.5molX，均表示正反应速率，不能据此说明反应达到平衡状态，d选； 答案选ad； (5)a．及时分离出Z气体，生成物浓度降低，反应速率减小，a错误； b．适当升高温度，反应速率增大，b正确； c．增大气体X的浓度，反应速率增大，c正确； d．选择高效的催化剂，反应速率增大，d正确； 答案选bcd； (6)达到平衡时X气体的转化率为×100%＝60%，平衡时混合气体中Z的体积分数为×100%≈29.4%。 (7)根据图象可知从A点到B点，图象斜率逐渐减小，说明反应速率逐渐减小，B点时正逆反应速率相等，所以图中A点的正反应速率v正(Y)大于B点的逆反应速率v逆(Y)。 19． C D 增大 0.225 1：1 C E < 【详解】(1)由图1可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应，△H<0，由方程式可知，该反应正反应是气体的物质的量减小的反应，正反应为熵减过程，△S<0，选C。 (2)A.混合气体的平均平均相对分子质量=m/n，该反应为物质的量减小的可逆反应，平均相对分子质量不变时，说明反应处于平衡状态，不选；B.混合气体的压强随反应的进行而减小，当压强不变时，说明反应处于平衡状态，不选,C.单位时间内生成3mol H—H键，表示V (逆)同时生成2 mol H—O键，表示V (正)，且速率之比等于化学计量数之比，不选；D.混合气体中c (CO2) : c (H2) = 1 : 3，浓度之比与平衡状态无关，所以选D； (3)该反应正反应是放热反应，降低温度平衡向正反应移动，平衡常数增大； (4)由图2可知，10min达平衡时甲醇的浓度变化量为0.75mol/L，所以v（CH3OH）=0.75、10=0.075mol/（L•min），速率之比等于化学计量数之比，所以v（H2）=3v（CH3OH）=3×0.075mol/（L•min）=0.225mol/（L•min）；按系数比加入各反应物，各反应物的转化率相同，所以CO2和氢气的转化率之比为1:1； (5)A．升高温度，平衡向逆反应移动，n（CH3OH）/n（CO2）减小，错误；B．加入催化剂，平衡不移动，n（CH3OH）/n（CO2）不变，B错误；C．将H2O（g）从体系中分离，平衡向正反应移动，n（CH3OH）/n（CO2）增大，C正确；D．充入He（g），反应混合物的浓度不变，变化不移动，n（CH3OH）/n（CO2）不变，错误；E.再充入1molCO2和3molH2，相当于增大压强，平衡正向移动，n（CH3OH）/n（CO2）增大，选CE； (6)（4）中是在恒容条件下建立平衡，该反应是气体分子数减少的可逆反应，随着反应的进行，气体分子数减少，压强降低，（6）中各物质的起始加入量与（4）相同，最初体积也相同，在等压条件下建立平衡，平衡后压强不变，将（4）建立的平衡增大压强可得（6）的平衡，而增大压强，平衡正向移动， CO2的百分含量减小，所以达到平衡时该容器中的CO2的体积百分数小于（4）题中的CO2的体积百分数。 20． －127.5 催化剂 0.12   不能确定 22.22% 该反应正反应为放热反应，当温度升高平衡逆向移动，平衡常数(Kp或lnKp)减小。 【分析】(1)根据盖斯定律计算x值；根据催化剂具有选择性分析；(2) ①根据 计算；N未平衡，反应正向进行， M点为平衡后反应正向移动的点，增大压强、减少生成物浓度都能使平衡正向移动； ②10min时容器内CO的体积分数为 ；③根据Kp=P(CH3OH)/[P(CO)·P2(H2)] 计算；该反应正反应为放热反应，当温度升高平衡逆向移动。 【详解】(1)CO(g)燃烧的热化学方程式为CO(g)+1/2 O2(g)= CO2(g) ΔH=—283.0 kJ/mol ①； CH3OH(l) 燃烧的热化学方程式为CH3OH(l) +3/2 O2(g)= CO2(g)++ 2H2O(l) ΔH= —726.5 kJ/mol ②；H2(g)燃烧的热化学方程式为H2 (g)+1/2 O2(g)= H2O(l) ΔH=—285.5kJ/mol③；①+③-②可得：CO(g)+2H2(g) CH3OH(1) ΔH=－127.5 kJ/mol；催化剂具有选择性，为提高合成甲醇反应的选择性，关键因素是选择合适的催化剂； (2) ①该反应0~10min的平均速率υ(H2)=0.12 mol/(L·min)； N点未平衡，反应正向进行，υ逆(N)小于平衡时的逆反应速率，M点为平衡后反应正向移动的点，若增大压强使平衡正向移动，则υ逆(M)大于平衡时的逆反应速率，若减少生成物浓度使平衡正向移动，则υ逆(M)小于平衡时的逆反应速率；所以不能确定M和N点的逆反应速率大小；②10min时容器内CO的体积分数为22.22%； = ；该反应正反应为放热反应，当温度升高平衡逆向移动，平衡常数(Kp或lnKp)减小。 21． Te2− > Se2− > S2− > O2− 第三周期VIIA族 AC ①2H2S+3O22H2O+2SO2，2H2S+SO2 = 3S↓+2H2O；②2H2S + O2 2S+2H2O 除H2O外，随着氢化物的相对分子质量增大而熔沸点升高 d 【分析】⑴同主族元素从上到下，对应的离子半径逐渐增大。 ⑵根据同主族元素的性质的递变性和相似性判断。 ⑶H2S具有还原性和不稳定性。 ⑷水中含有氢键，沸点最高，除水外，相对分子质量越大，沸点越高。 ⑸达到平衡时，正逆反应速率相等，各物质浓度不变。 【详解】⑴同主族元素从上到下，对应的离子半径逐渐增大，Te2−>Se2−>S2−>O2−，与硫元素同周期且在本周期中非金属性最强的元素为Cl，为第三周期VIIA族元素；故答案为：Te2− > Se2− > S2− > O2−；第三周期VIIA族。 ⑵A．元素的非金属性越弱，对应的氢化物的稳定性越弱，按H2O、H2S、H2Se、H2Te的顺序依次减弱，故A正确；B．原子半径越大，则键长越长，其氢化物中的键长按O—H、S—H、Se—H、Te—H的顺序依次增大，故B错误；C．元素的非金属性越强，对应的其阴离子的还原性越弱，则O2−、S2−、Se2−、Te2−的顺序依次增强，故C正确；D．元素的非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强，故D错误；故答案为：AC。 ⑶硫化氢可与氧气反应生成二氧化硫，二氧化硫可与硫化氢反应生成硫；硫化氢与氧气反应也可生成硫，涉及反应有①2H2S+3O22H2O+2SO2， 2H2S+SO2 = 3S↓+2H2O；②2H2S + O2 = 2S+2H2O；故答案为：①2H2S+3O22H2O+2SO2，2H2S+SO2 = 3S↓+2H2O；②2H2S + O2 2S+2H2O。 ⑷水中含有氢键，沸点最高，除水外，相对分子质量越大，沸点越高，则除H2O外，随着氢化物的相对分子质量增大而熔沸点升高；故答案为：除H2O外，随着氢化物的相对分子质量增大而熔沸点升高。 ⑸a．(O2)正=2(SO2)逆，一正一逆相反方向，速率比不等于计量系数比，不能作为判断平衡标志，故a不符合题意； b．c(SO2)=c(SO3)，不能确定是否达到平衡，故b不符合题意； c．气密密度等于气体质量除以容器体积，气体质量不变，容器体积不变，无论是否达到平衡状态，混合气体的密度都保持不变，不能作为判断平衡标志，故c不符合题意； d．该反应是体积减小的反应，正向反应，压强减小，当压强不随时间变化而变化，可说明达到平衡状态，故d符合题意； 综上所述，答案为；d。 22．CO2C+O2 【详解】由图可知，以二氧化碳为原料制取炭黑的反应为在太阳能作用下，二氧化碳在氧化亚铁做催化剂的条件下分解生成碳和氧气，反应的化学方程式为CO2 C+O2，故答案为：CO2 C+O2。 23． 0.15 mol·(L·min)-1 0.5 mol·L-1 增大 不变 增大 【分析】一定条件下，在10 L密闭容器中发生反应3A(g) + B(g) 2C(s)。开始时加入4 mol A、6 molB和2 molC，在 2 min末测得C的物质的量为4 mol。依此可建立如下三段式： 【详解】(1)用A的浓度变化表示反应的平均速率为=0.15 mol·(L·min)-1；答案为：0.15 mol·(L·min)-1； (2)在2 min末，B的物质的量浓度为=0.5 mol·L-1；答案为：0.5 mol·L-1； (3)①加入合适的催化剂，可降低反应的活化能，使活化分子的百分数增多，化学反应速率增大； ②因为C呈固态，充入1 mol C，对反应物和生成物的浓度都不产生影响，所以化学反应速率不变； ③将容器的体积变为5 L，则反应物的浓度增大，化学反应速率增大。答案为：0.5 mol·L-1；增大；不变；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 $$