2.4化学反应的调控同步习题2022-2023学年上学期高二化学人教版（2019）选择性必修1（Word含答案）
文档属性
| 名称 | 2.4化学反应的调控同步习题2022-2023学年上学期高二化学人教版（2019）选择性必修1（Word含答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 850.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-11-09 15:26:11 | ||
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文档简介
2.4化学反应的调控 同步习题
一、单选题
1．在一定条件下，利用CO2合成CH3OH的反应为CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H1，研究发现，反应过程中会发生副反应为CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H2，温度对CH3OH、CO的产率影响如图所示。下列说法中不正确的是
A．△H1<0，△H2>0
B．增大压强有利于加快合成反应的速率
C．选用合适的催化剂可以减弱副反应的发生
D．生产过程中，温度越高越有利于提高CH3OH的产率
2．合成氨反应为 。下列有关该反应的说法正确的是
A．催化剂增大了正、逆反应的活化能
B．升高温度，该反应的平衡常数增大
C．正反应的活化能小于逆反应的活化能
D．反应在高温、高压和催化剂条件下进行可提高的平衡转化率
3．在某密闭容器中发生：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)，反应混合体系在平衡状态时SO3的百分含量与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
A．在D点时v 正B．反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)的 H>0
C．若B、C点的平衡常数分别为KB、KC，则KB=KC
D．恒温恒压下向平衡体系中通入氦气，平衡向左移动
4．已知CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) H>0，工业上可利用此反应生产合成氨原料气H2，下列有关该反应的图象正确的是
A． B． C． D．
5．在不同条件下，用氧化一定浓度溶液的过程中所测得的实验数据如图所示。下列分析或推测不合理的是（ ）
A．内，的氧化率随时间延长而逐渐增大
B．由曲线②和③可知，pH越大，的氧化速率越快
C．由曲线①和③可知，温度越高，的氧化速率越快
D．氧化过程的离子方程式为
6．在一定条件下，某反应达到平衡时，平衡常数K=。恒容时，若温度适当降低，D的浓度增加。下列说法正确的是
A．减低温度，逆反应速率增大 B．该反应的焓变为正值
C．若增大c(A)、c(B)，K值增大 D．该反应的化学方程式为：A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)
7．已知下列反应的平衡常数：①，；②，；则反应的平衡常数是
A． B． C． D．
8．相同温度和压强下，研究Cl2在不同溶液中的溶解度(用溶解Cl2的物质的量浓度表示)随溶液浓度的变化。在NaCl溶液和盐酸中Cl2的溶解度以及各种含氯微粒的浓度变化如图。
下列说法不正确的是
A．由图1可知，Cl2溶于NaCl溶液时还发生了反应Cl2+Cl－=Cl
B．随NaCl溶液浓度增大，Cl2+H2O H++Cl－+HClO平衡逆移，Cl2溶解度减小
C．随盐酸浓度增加Cl2与H2O的反应被抑制，生成Cl为主要反应从而促进Cl2溶解
D．由上述实验可知，H+浓度增大促进Cl2溶解，由此推知在稀硫酸中，随硫酸浓度增大Cl2的溶解度会增大
9．开发催化加氢合成甲醇技术是有效利用资源，实现“碳达峰、碳中和”目标的重要途径。某温度下，在恒容密闭容器中发生反应： 。下列有关说法正确的是
A．加入合适的催化剂，能提高单位时间内的产量
B．升高反应温度有利于提高的平衡转化率
C．平衡后再通入适量，平衡常数K增大
D．增大体系的压强，平衡不发生移动
10．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为：
反应Ⅰ
反应Ⅱ
反应Ⅲ
向恒压、密闭容器中通入和，平衡时、、的物质的量随温度的变化如图所示，下列叙述错误的是
A．反应Ⅲ在a点的平衡常数
B．图中曲线B表示平衡时随温度的变化关系
C．的
D．在低温条件下，可同时提高平衡转化率和的平衡产率
11．在3种不同条件下，分别向容积为2 L的恒容密闭容器中充入2 mol A和1 mol B，发生反应：2A(g)+B(g)2D(g) ΔH=Q kJ·mol-1。相关条件和数据见下表：
实验编号 实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验Ⅲ
反应温度/℃ 700 700 750
达平衡时间/min 40 5 30
n(D)平衡/mol 1.5 1.5 1
化学平衡常数 K1 K2 K3
下列说法正确的是A．K3＜K2=K1
B．实验Ⅱ可能压缩体积
C．实验Ⅰ达平衡后容器内的压强是实验Ⅲ的
D．实验Ⅲ达平衡后，恒温下再向容器中通入1 mol A和1 mol D，平衡正向移动
12．如图表示合成氨反应过程中的能量变化。关于合成氨反应，下列说法不正确的是
A．使用催化剂能缩短该反应到达平衡的时间
B．提高N2与H2的投料比可增大H2的转化率
C．增大压强能提高N2的反应速率和转化率
D．升高温度有利于提高N2的平衡转化率
13．在2L的密闭容器中，，将2molA气体和1molB气体在反应器中反应，测定A的转化率与温度的关系如实线图所示(图中虚线表示相同条件下A的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是
A．反应的
B．X点的化学平衡常数大于Y点的化学平衡常数
C．图中Y点v(正)>v(逆)
D．图中Z点，增加B的浓度不能提高A的转化率
14．以 CO2、H2为原料合成 CH3OH 涉及的反应如下：
反应Ⅰ： CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1=-49kJ·mol-1
反应Ⅱ： CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g) ΔH2=+41kJ·mol-1
反应Ⅲ： CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g) ΔH3
在 5MPa 下，按照 n(CO2)：n(H2)=1：3 投料，平衡时，CO和CH3OH在含碳产物中物质的量分数及 CO2的转化率随温度的变化如图。下列说法正确的是
A．反应Ⅲ中反应物的总键能大于生成物的总键能
B．曲线 n 代表 CH3OH 在含碳产物中物质的量分数
C．该条件下温度越低，越有利于工业生产 CH3OH
D．图示 270℃时，平衡体系中CO2的体积分数为 20%
二、填空题
15．某恒定温度下，在一个2L的密闭容器中充入气体A、气体B，其浓度分别为2、1，且发生如下反应：。反应一段时间后达到平衡状态，测得生成1.6C，且反应前后气体的压强之比为5∶4。回答下列问题：
(1)该反应的平衡常数表达式为_______。
(2)B的转化率为_______。
(3)增加C的量，A、B的转化率_______ (填“变大”“变小”或“不变”)。
16．CO可用于合成甲醇，其反应的化学方程式为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。在一容积可变的密闭容器中充有10molCO与20molH2，在催化剂作用下发生反应生成甲醇。CO的平衡转化率(α)与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。下列说法正确的是___________(填字母)。
A．合成甲醇的反应为吸热反应
B．压强为p1>p2
C．A、B、C三点的平衡常数为KA=KB>KC
D．若达平衡状态A时，容器的体积为10L，则在平衡状态B时容器的体积也为10L
17．以下是关于合成氨的有关问题，请回答：
(1)若在一容积为2L的密闭容器中加入0.2mol的N2和0.6mol的H2在一定条件下发生反应： H<0，若在5分钟时反应达到平衡，此时测得NH3的物质的量为0.2mol。则平衡时c(N2)=_______。平衡时H2的转化率为_______%。
(2)平衡后，若提高H2的转化率，可以采取的措施有_______。
A．加了催化剂 B．增大容器体积
C．降低反应体系的温度 D．加入一定量N2
(3)若在0.5L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行如下反应： H<0，其化学平衡常数K与温度T的关系如表所示：
T/℃ 200 300 400
K K1 K2 0.5
请完成下列问题：
①写出化学平衡常数K的表达式_______。
②试比较K1、K2的大小，K1_______K2(填“>”、“<”或“=”)；
③400℃时，反应的化学平衡常数为_______。当测得NH3、N2和H2物质的量分别为3mol、2mol和2mol时，则该反应的v(N2)正_______v(N2)逆(填“>”、“<”或“=”)。
18．CH4-CO2重整反应[CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)-Q(Q>0)]以两种温室气体为原料生成了合成气，在“碳中和”的时代背景下，该技术受到更为广泛的关注。
Ⅰ.完成下列填空：
(1)某温度下，在体积2L的容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化剂进行重整反应，经过2min达到平衡状态时CO2的转化率为50%。此过程中以CH4表示的平均化学反应速率为_______。平衡常数的值为_______。达到平衡后，其他条件不变时向容器中充入CO2与CO各1mol，则化学平衡_______移动(选填“正向”“逆向”或“不”)。
Ⅱ.储能是指通过介质或设备把能量存储起来，在需要时再释放的过程。CH4-CO2重整反应也可用于高温废热的储能。800℃下，研究反应物气体流量、CH4与CO2物质的量比对CH4转化率(α)、储能效率(η)的影响，部分数据如下所示。
序号 加热温度/℃ 反应物气体流量/L min-1 n(CH4)∶n(CO2) α/% η/%
ⅰ 700 4 2∶2 49.0 42.0
ⅱ 800 4 2∶2 79.6 52.2
ⅲ 800 6 3∶3 64.2 61.9
ⅳ 800 6 2∶4 81.1 41.6
已知储能效率η=Qchem/Qi，其中，Qchem是通过化学反应吸收的热量，Qi是设备的加热功率。
(2)解释为何可以用CH4-CO2重整反应进行储能。_______
(3)对比实验_______(填序号)，可得出结论：气体流量越大，CH4转化率_______。
(4)实验ⅳ中CH4转化率比实验ⅲ高，结合相关数据解释为何储能效率却低的原因(两次实验中设备的加热功率Qi不变)。_______
19．温度为T时，向2.0L恒容密闭容器中充入1.0mol PCl5，反应PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表，回答下列问题：
t/s 0 50 150 250 350
n(PCl3)/mol 0 0.16 0.19 0.20 0.20
(1)反应在前50s—250s内的用PCl5表示平均速率为___________
(2)该反应的平衡常数K=___________。
(3)体系平衡时与反应起始时的压强之比为___________
(4)其它条件均不变，在上述平衡体系中再加入1.0molPCl5，达到新平衡时n(PCl3)_____0.4mol(填＞，＜，=)
(5)相同温度下，起始时向容器中充入0.6molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2，反应达到平衡前v(正)_________v(逆)(填＞，＜，=)
20．氧硫化碳()，用于合成除草剂、杀虫剂等，还能作为粮食熏蒸剂。完成下列填空：
(1)的结构与二氧化碳类似，的电子式为：___________；是___________分子(填“极性”或“非极性”)。
、分别与反应均能制得，反应如下：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
已知：在相同条件下，
向两个容积相同的密闭容器中按下表投料(不参与反应)，分别发生上述反应。
反应Ⅰ 反应Ⅱ
起始投料
起始物质的量() 1 1 3 1 1 3
图中实线a、b表示在相同的时间内随温度的变化关系。
图中虚线c、d表示两反应的平衡曲线。
(2)W的坐标是，W点的转化率是___________。
(3)a是反应___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)的随温度的变化关系，依据是：___________。
(4)___________0(填“＞”或“＜”)，理由是：___________。
(5)下列结论正确的是___________(选填选项)。A．曲线d为反应I的平衡曲线
B．时，平衡常数
C．相同条件下，延长反应时间也不能使反应体系中Y点的量达到W点
D．恒温恒容下，向W点表示的反应体系中增大，能提高的转化率
21．我国正式公布实现碳达峰、碳中和的时间和目标后，使含碳化合物的综合利用更受关注和重视。回答下列问题：
(1)通过插入单氢钌配合物反应可制备甲酸盐。我国学者结合实验和计算机模拟结果，研究了在无水体系和有水体系中形成甲酸盐中间体的反应历程，如图1所示(TS表示过渡态)：
下列说法正确的是_______(填选项字母)。
A．水分子对插入反应有促进作用
B．稳定性：TS>TS′
C．无水体系中反应的活化能为127.9kJ/mol
D．两个体系中均存在极性键的断裂和形成
(2)二氧化碳与氢气重整体系中涉及的主要反应如下：
Ⅰ.；
Ⅱ.。
①二氧化碳与甲烷反应生成一氧化碳和氢气的热化学方程式为_______；恒温恒容密闭容器中进行该反应，下列事实能说明反应达到平衡状态的是_______(填选项字母)。
A．与的有效碰撞几率不变
B．相同时间内形成C-H键和H-H键的数目相等
C．混合气体的密度不再改变
D．氢原子数不再改变
②一定温度下，向10L恒容密闭容器中充入和，发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，5min末达到平衡时测得的转化率为50%，与CO的分压之比为1∶4，的分压为p0。则内，平均反应速率_______；反应Ⅱ的平衡常数Kp=_______(Kp是用分压表示的平衡常数)。
③向恒容密闭容器中以物质的量之比为1∶4充入和，发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，实验测得平衡体系中各组分的体积分数与温度的关系如图2所示。其中表示的体积分数与温度关系的曲线为_______(填“L1”“L2”或“L3”)；T1℃之后，平衡体积分数随温度的变化程度小于平衡体积分数随温度的变化程度，原因为_______；T1℃时CO的平衡分压_______(填“>”“<”或“=”) T2℃时CO的平衡分压，理由为_______。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】A．根据图示升高温度CH3OH的产率降低，反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH (g)+H2O(g) 向逆反应方向移动，ΔH10，升高温度CO的产率增大，反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)向正反应方向移动，ΔH20，选项A正确；
B．反应有气体参与，增大压强有利于加快合成反应的速率，选项B正确；
C．催化剂有一定的选择性，选用合适的催化剂可以减弱副反应的发生，选项C正确；
D．由图象可见，温度越高CH3OH的产率越低，选项D错误；
答案选C。
2．C
【详解】A．催化剂降低反应的活化能，增大反应速率，A错误；
B．该反应为放热反应，升温平衡逆向移动，平衡常数减小，B错误；
C．该反应为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，故正反应的活化能小于逆反应的活化能，C正确；
D．合成氨反应为放热反应，在高温下，反应会逆向移动，H2的平衡转化率会减小；工业上采用高温的原因是加快生成NH3的速率，同时考虑催化剂的活性在较高温度下较好，另外催化剂不会影响平衡转化率，D错误；
故选C。
3．D
【详解】A．在D点时欲使反应达到平衡状态，同一温度下，需增大SO3的百分含量，即反应朝正向进行，故v正>v逆，A错误；
B．温度越高，SO3的百分含量越小，平衡左移，正反应是放热的，△H<0，B错误；
C．B、C点的温度不同，升温平衡左移，K减小，C错误；
D．恒温恒压下向平衡体系中通入氦气，使容积变大，相当于扩大容积平衡向左移动，D正确；
故选D。
4．B
【详解】A．增大水碳比，甲烷的转化率应增大，A错误；
B．温度越高反应速率越快，所以T2＞T1，该反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，H2的含量增加，B正确；
C．该反应为吸热反应，升高温度平衡常数增大，C错误；
D．当正逆反应速率相等时反应达到平衡，该反应为气体系数之和增大的反应，继续增大压强平衡逆向移动，v逆应该大于v正，D错误；
综上所述答案为B。
5．B
【详解】A.由题图中曲线可知，内，随着时间的延长，的氧化率逐渐增大，A项正确,不符合题意;
B.由曲线②和③可知，当温度相同时，pH越小，的氧化率越大，相同时间内的氧化速率越快，B项错误，符合题意；
C.由曲线①和③可知，温度越高，的氧化速率越快，C项正确，不符合题意；
D.氧化过程的离子方程式为，D项正确，不符合题意。
故选B。
6．B
【详解】A．降低温度，活化分子百分数减小，正逆反应速率都减小，A错误；
B．若温度适当降低，D的浓度增加，说明平衡逆向移动，则正反应为吸热反应，该反应的焓变大于0，B正确；
C．平衡常数只与温度有关，温度不变则平衡常数不变，C错误；
D．根据平衡常数只能确定该反应中的气态反应物和气态产物的系数，无法确定是否有非气态物质参与反应，则无法确定其反应方程式，D错误；
综上所述答案为B。
7．C
【详解】由题干方程式可知，，反应的平衡常数，故选C。
8．D
【详解】A．由图1分析Cl2的浓度降低，Cl浓度升高，得出Cl2溶于NaCl溶液时还发生了反应Cl2+Cl－=Cl，故A正确；
B．增大Cl－浓度，Cl2+H2O H++ Cl－+HClO平衡逆移，所以随NaCl溶液浓度增大，Cl2溶解度减小，故B正确；
C．由图2分析Cl2的浓度先降低后升高，随着盐酸浓度增加，Cl2与H2O的反应被抑制，生成Cl为主要反应，从而促进Cl2溶解，故C正确；
D．由图2分析，H+浓度一直增大，但是溶解的Cl2的浓度先降低后升高，应该是发生了反应Cl2+Cl－=Cl，促进了Cl2溶解，而在稀硫酸只提供了H+，随硫酸浓度增大，Cl2+H2O H++ Cl－+HClO平衡逆向移动，Cl2的溶解度会降低，故D错误；
故选D。
9．A
【详解】A．加入合适的催化剂，能降低反应的活化能，加快反应速率，提高单位时间内甲醇的产量，故A正确；
B．该反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，氢气的转化率减小，故B错误；
C．平衡常数是温度函数，温度不变，平衡常数不变，所以平衡后再通入适量氢气，平衡常数K不变，故C错误；
D．该反应是气体体积减小的反应，增大体系的压强，平衡向正反应方向移动，故D错误；
故选A。
10．C
【分析】反应I、Ⅲ均为放热反应，升高温度，I、Ⅲ平衡均逆向移动，CH4物质的量减小，因此A代表CH4对应的曲线；反应Ⅱ为吸热反应，反应Ⅲ为放热反应，升高温度，反应Ⅱ正向移动，反应Ⅲ逆向移动，CO物质的量增大，因此C代表CO对应的曲线；则B代表CO2对应的曲线。
【详解】A．反应Ⅲ的平衡常数为 ，在a点，所以平衡常数为：，故A正确；
B．由分析可知曲线B为CO2的物质的量变化曲线，故B正确；
C．由Ⅱ+Ⅲ得： ，1mol气态水的能量比1mol液态水的能量高，气态水转化为液态水放热，故，故C错误；
D．由图可知，温度低于600℃时，随着温度的降低甲烷物质的量增大，二氧化碳低物质的量减小，因此在低温条件下，可同时提高平衡转化率和的平衡产率，故D正确；
故答案为C。
11．A
【详解】A．根据表格数据，升高温度到750℃，n(D)减小，平衡逆向移动，K 3B．实验Ⅱ与实验Ⅰ相比，平衡没移动，但反应速率加快，所以实验Ⅱ可能使用了催化剂，压缩体积则体系压强增大，平衡右移，B错误；
C．实验Ⅲ与实验Ⅰ温度不同，所以压强不是物质的量比，C错误；
D．实验Ⅲ的反应三段式：
平衡常数K3= ，恒温下平衡常数值不变，再向容器中通入1 mol A和1 mol D，A的浓度变为1mol/L，D的浓度变为1mol/L，体系浓度商Q == K3，所以平衡不移动，D错误；
故答案选A。
12．D
【详解】A．催化剂能够加快化学反应速率，因此使用催化剂能缩短该反应到达平衡的时间，故A正确；
B．增大混合气体中N2的比例，平衡正向移动，能够增大H2的平衡转化率，故B正确；
C．增大压强，化学反应速率加快，该反应正向为气体体积减小的反应，增大压强能使平衡正向移动，N2的转化率将增大，故C正确；
D．由图可知，该反应反应物总能量大于生成物总能量，因此该反应正向为放热反应，升高温度平衡将逆向移动，N2的平衡转化率将减小，故D错误；
综上所述，不正确的是D项，故答案为D。
13．B
【分析】如图所示，实线为测得的A的转化率与温度的关系如实线图所示，在250℃左右，A的转化率达到最大，则温度小于250℃时，温度越高，反应速率越大，测得的A的转化率也越高，温度大于250℃时，温度越高，测得的A的降低，是因为该反应逆向移动，由此可知该反应为放热反应。
【详解】A．由分析可知，在250℃左右，A的转化率达到最大，温度大于250℃时，温度越高，测得的A的降低，是因为该反应逆向移动，由此可知该反应为放热反应，即ΔH＜0，A错误；
B．该反应是放热反应，升高温度，平衡常数减小，X点的温度小于Y的温度，故X点的化学平衡常数大于Y点的化学平衡常数，B正确；
C．如图所示，Y点实线和虚线重合，即测定的A的转化率就是平衡转化率，则Y点v(正)=v(逆)，C错误；
D．Z点增加B的浓度，平衡正向移动，A的转化率提高，D错误；
故选B。
14．D
【详解】A．根据盖斯定律I-Ⅱ可得反应ⅢCO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH3=-49kJ·mol-1-41kJ·mol-1=-90kJ·mol-1；ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能，故反应Ⅲ中反应物的总键能小于生成物的总键能，A错误；
B．根据反应Ⅰ和Ⅲ可知，其反应的产物都有CH3OH生成，且ΔH1和ΔH3都小于零，也就是说，温度升高，它们的平衡都会逆向移动，从而使CH3OH的产量变少，则甲醇在含碳产物的物质的量分数减小，故符合这个规律的是曲线m，B错误；
C．由图可知，温度在150℃时有利于反应Ⅰ进行，CH3OH的含量高，有利于工业生产CH3OH，但并不是温度越低越好，因为反应需要一定温度才能发生，C错误；
D．根据题意设起始量n(CO2)=1mol，n(H2)=3mol，平衡时反应I生成CH3OH物质的量为 xmol，反应II中生成CO 的物质的量也为xmol，可得：
270℃时CO2的转化率为25%，则2x=1mol，解得x=0.125mol，则反应后总的物质的量1+3-6x+4x=(4-2x)=3.75mol，则平衡体系中CO2的体积分数为，D正确；
答案选D。
15．(1)
(2)40%
(3)不变
【分析】根据题意列“三段式”：
反应前后压强之比等于5∶4，恒温恒容时，压强之比等于气体物质的量之比，即反应前后气体物质的量之比为5∶4，反应前气体总物质的量为6mol，则反应后为4.8mol，A和B均为气体，则D为气体，C为固体或纯液体。
（1）
平衡常数等于生成物浓度幂之积除以反应物浓度幂之积，固体和纯液体的浓度视为常数，不写在平衡常数表达式中，则该反应的平衡常数表达式为。
（2）
B的转化率为；
（3）
C是固体或纯液体，因此增加C的量，A、B的转化率不变。
16．C
【详解】A．由图可知，升高温度，CO的平衡转化率降低，说明升温平衡逆向移动，则合成甲醇的反应为放热反应，故A错误；
B．该反应前后为气体物质的量减小的反应，故其他条件不变时，加压平衡正向移动，CO的平衡转化率增大，故压强为p2>p1，故B错误；
C．温度不变，平衡常数不变，故KA= KB，该反应为放热反应，升温平衡逆向移动，平衡常数减小，则KB> KC，则A、B、C三点的平衡常数为KA= KB> KC，故C正确；
D．该反应前后为气体物质的量减小的反应，又该反应是在一容积可变的密闭容器中进行的，即压强不变，则若达平衡状态A时，容器的体积为10 L，则在平衡状态B时容器的体积小于10 L，故D错误；故选C。
17．(1) 0.05mol/L 50%
(2)CD
(3) > 2 >
【解析】（1）
若在5分钟时反应达到平衡，此时测得NH3的物质的量为0.2mol，消耗0.1mol氮气，平衡时氮气的浓度是=0.05mol/L，消耗氢气的物质的量是0.2mol×1.5=0.3mol，氢气的转化率为：；
（2）
A．加了催化剂加快反应速率，不影响平衡移动，氢气转化率不变，A项不选；
B．增大容器体积，压强减小，平衡向逆反应方向移动，氢气转化率减小，B项不选；
C．正反应为放热反应，降低反应体系的温度，平衡正向移动，氢气转化率增大，C项选；
D．加入一定量N2，平衡正向移动，氢气转化率增大，D项选；
答案选CD；
（3）
①由反应可知平衡常数的表达式为：K=；
②正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，故K1>K2；
③400℃时，反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数与N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的平衡常数互为倒数，则400℃时，反应2NH3(g) N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数K==2；此时浓度商Qc==v(N2)逆。
18．(1) 0.125mol/(L·min) 逆向
(2)CH4-CO2重整反应是吸热反应，在生成CO、H2等气体燃料同时也将高温废热转化为化学能，而气体燃料燃烧又能将热能释放出来，从而实现储能
(3) ii和iii 越低
(4)在1min内，实验iii通入甲烷3L，实际转化3x0.642=1.926L，而实验iv通入甲烷2L，实际转化2x0.811=1.622L，因此iii中参与反应的甲烷的量大于iv，通过化学反应吸收的热量Qchem更多，当设备加热功率Qi不变时，储能效率更高
【分析】（1）根据平衡的三段式进行计算，并结合反应速率的公式和平衡常数公式计算，并比较浓度商和平衡常数的大小确定平衡的移动方向。
（2）根据反应热分析该反应为储能。
（3）根据表中数据分析，改变气体流量的实验组别和实验结论。
【详解】（1） CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)-Q(Q>0某温度下，在体积2L的容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化剂进行重整反应，经过2min达到平衡状态时CO2的转化率为50%。此过程中以CH4表示的平均化学反应速率为 =0.125mol/(L·min)，平衡常数的值为 = 。达到平衡后，其他条件不变时向容器中充入CO2与CO各1mol，则Qc= ，化学平衡逆向移动。
（2）CH4-CO2重整反应是吸热反应，在生成CO、H2等气体燃料同时也将高温废热转化为化学能，而气体燃料燃烧又能将热能释放出来，从而实现储能，故用用CH4-CO2重整反应进行储能。
（3）对比实验ii和iii是改变气体流量，根据表中数据分析，可以得出结论：气体流量越大，CH4转化率越低。
（4）实验ⅳ中CH4转化率比实验ⅲ高，但在1min内，实验iii通入甲烷3L，实际转化3x0.642=1.926L，而实验iv通入甲烷2L，实际转化2x0.811=1.622L，因此iii中参与反应的甲烷的量大于iv，通过化学反应吸收的热量Qchem更多，当设备加热功率Qi不变时，储能效率更高。
19．(1)1×10-4mol/(L·s)或0.0001mol/(L·s)
(2)0.025
(3)6：5
(4)＜
(5)＜
【分析】(1)
反应在前50s-250s内的用PCl5表示平均速率为。
(2)
达到平衡时，，，，，该反应的平衡常数。
(3)
平衡时，，恒温恒容时，压强之比等于物质的量之比，则体系平衡时与反应起始时的压强之比为。
(4)
其它条件均不变，在上述平衡体系中再加入1.0molPCl5，若平衡不移动，达到新平衡时n(PCl3)=0.4mol，但在恒容条件下，再加入1.0molPCl5，相当于加压，平衡向逆向移动，则达到新平衡时n(PCl3)＜0.4mol。
(5)
相同温度下，起始时向容器中充入0.6molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2，此时浓度商为，则反应逆向进行，故反应达到平衡前v(正)＜v(逆)。
20．(1) 极性
(2)30%
(3) Ⅱ 在相同条件下，，因此在相同时间内，Ⅰ生成的较Ⅱ多
(4) ＞ 根据平衡曲线，温度越高，越小或根据曲线b，在W点达到最大值，说明在W点反应达到平衡，升高温度下降，说明温度升高，平衡逆向移动，正反应放热
(5)ABC
【分析】在相同条件下，，即反应I的速率比反应Ⅱ快，结合图示中c、d表示两反应的平衡曲线，从图象可知，曲线d的生成物COS的物质的量大，则曲线b、d表示反应I，曲线a、c表示为反应Ⅱ， c、d均随温度的升高，生成物COS的物质的量减小，则反应I、Ⅱ均为放热反应。
【详解】（1）的结构与二氧化碳类似，则的电子式为，是极性分子，故答案为：、极性。
（2）由分析可知，曲线b、d表示反应I，即，W的坐标是时，=0.3mol，则消耗=0.3mol，的起始量为1mol，则W点的转化率为0.3mol÷1mol×100%=30%，故答案为：30%。
（3）由分析可知，曲线a表示为反应Ⅱ，因在相同条件下，，因此在相同时间内，Ⅰ生成的较Ⅱ多，故答案为：Ⅱ、在相同条件下，，因此在相同时间内，Ⅰ生成的较Ⅱ多。
（4）根据平衡曲线，温度越高，越小或根据曲线b，在W点达到最大值，说明在W点反应达到平衡，升高温度下降，说明温度升高，平衡逆向移动，正反应放热，故答案为：＞、根据平衡曲线，温度越高，越小或根据曲线b，在W点达到最大值，说明在W点反应达到平衡，升高温度下降，说明温度升高，平衡逆向移动，正反应放热。
（5）A．由分析可知，曲线d为反应I的平衡曲线，故A正确；
B．时，反应I、Ⅱ的初始量相同，反应I的生成物COS的物质的量大，容器的体积相同，则反应I中生成物的浓度大于反应Ⅱ，则平衡常数平衡常数，故B正确；
C．曲线a反应未达到平衡状态，相同条件下，延长反应时间能使反应体系中Y点COS的量达到Ｘ点，但不能达到W点，故C正确；
D．恒温恒容下，向W点表示的反应体系中增大N2的物质的量，对反应体系中各物质的浓度无影响，则平衡不移动，可知不能提高H2S的转化率，故D错误；
答案选ABC。
21．(1)AD
(2) A 0.016 2.4 L3 反应Ⅰ为放热反应，反应Ⅱ为吸热反应，温度升高两个反应的平衡移动方向相反 < T2℃比T1℃温度高，气体膨胀程度大，且温度升高反应Ⅱ平衡正向移动，CO的体积分数增大
【详解】(1)由图1可知，有水体系中插入反应生成中间体的活化能小，则水分子对插入反应有促进作用，A项正确；过渡态的能量高于过渡态，故的稳定性弱于，B项错误；无水体系中反应的活化能为，C项错误；两个体系中均存在碳氧键断裂和碳氢键形成，D项正确。
(2)①根据盖斯定律，得，，反应物的有效碰撞几率不变说明正、逆反应速率不变，达到平衡状态，A项正确；由反应知，平衡时形成4个键同时形成2个键，B项错误；该反应的反应物和生成物均为气体，在恒容容器中反应时，混合气体的密度始终保持不变，C项错误；反应前后氢原子数目始终不变，D项错误。
②的平衡转化率为50%，参加反应的的物质的量为，由碳原子守恒知，当与的分压之比为1∶4时，生成、的物质的量分别为、。则反应Ⅰ中消耗，生成；反应Ⅱ中消耗，生成。综上，平衡时共消耗，生成，则平衡时、、、、的物质的量分别为、、、、。气体分压之比等于物质的量之比，则、、、的平衡分压分别为、、、。内，平均反应速率；反应Ⅱ的平衡常数。
③起始以物质的量之比为1∶4充入和，由反应Ⅰ和反应Ⅱ知，的平衡体积分数大于的平衡体积分数、水蒸气的平衡体积分数大于的平衡体积分数，且温度升高的平衡体积分数增大，故曲线表示的平衡体积分数与温度的关系、表示的平衡体积分数与温度的关系。反应Ⅰ为放热反应，温度升高平衡逆向移动，和的物质的量减少；反应Ⅱ为吸热反应，温度升高，的物质的量增大，故之后，平衡体积分数随温度的变化程度小于平衡体积分数随温度的变化程度。比温度高，气体膨胀程度大，且温度升高，反应Ⅱ平衡正向移动，的体积分数增大，则时的平衡分压小于时的平衡分压。
答案第1页，共2页
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一、单选题
1．在一定条件下，利用CO2合成CH3OH的反应为CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H1，研究发现，反应过程中会发生副反应为CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H2，温度对CH3OH、CO的产率影响如图所示。下列说法中不正确的是
A．△H1<0，△H2>0
B．增大压强有利于加快合成反应的速率
C．选用合适的催化剂可以减弱副反应的发生
D．生产过程中，温度越高越有利于提高CH3OH的产率
2．合成氨反应为 。下列有关该反应的说法正确的是
A．催化剂增大了正、逆反应的活化能
B．升高温度，该反应的平衡常数增大
C．正反应的活化能小于逆反应的活化能
D．反应在高温、高压和催化剂条件下进行可提高的平衡转化率
3．在某密闭容器中发生：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)，反应混合体系在平衡状态时SO3的百分含量与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
A．在D点时v 正
C．若B、C点的平衡常数分别为KB、KC，则KB=KC
D．恒温恒压下向平衡体系中通入氦气，平衡向左移动
4．已知CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) H>0，工业上可利用此反应生产合成氨原料气H2，下列有关该反应的图象正确的是
A． B． C． D．
5．在不同条件下，用氧化一定浓度溶液的过程中所测得的实验数据如图所示。下列分析或推测不合理的是（ ）
A．内，的氧化率随时间延长而逐渐增大
B．由曲线②和③可知，pH越大，的氧化速率越快
C．由曲线①和③可知，温度越高，的氧化速率越快
D．氧化过程的离子方程式为
6．在一定条件下，某反应达到平衡时，平衡常数K=。恒容时，若温度适当降低，D的浓度增加。下列说法正确的是
A．减低温度，逆反应速率增大 B．该反应的焓变为正值
C．若增大c(A)、c(B)，K值增大 D．该反应的化学方程式为：A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)
7．已知下列反应的平衡常数：①，；②，；则反应的平衡常数是
A． B． C． D．
8．相同温度和压强下，研究Cl2在不同溶液中的溶解度(用溶解Cl2的物质的量浓度表示)随溶液浓度的变化。在NaCl溶液和盐酸中Cl2的溶解度以及各种含氯微粒的浓度变化如图。
下列说法不正确的是
A．由图1可知，Cl2溶于NaCl溶液时还发生了反应Cl2+Cl－=Cl
B．随NaCl溶液浓度增大，Cl2+H2O H++Cl－+HClO平衡逆移，Cl2溶解度减小
C．随盐酸浓度增加Cl2与H2O的反应被抑制，生成Cl为主要反应从而促进Cl2溶解
D．由上述实验可知，H+浓度增大促进Cl2溶解，由此推知在稀硫酸中，随硫酸浓度增大Cl2的溶解度会增大
9．开发催化加氢合成甲醇技术是有效利用资源，实现“碳达峰、碳中和”目标的重要途径。某温度下，在恒容密闭容器中发生反应： 。下列有关说法正确的是
A．加入合适的催化剂，能提高单位时间内的产量
B．升高反应温度有利于提高的平衡转化率
C．平衡后再通入适量，平衡常数K增大
D．增大体系的压强，平衡不发生移动
10．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为：
反应Ⅰ
反应Ⅱ
反应Ⅲ
向恒压、密闭容器中通入和，平衡时、、的物质的量随温度的变化如图所示，下列叙述错误的是
A．反应Ⅲ在a点的平衡常数
B．图中曲线B表示平衡时随温度的变化关系
C．的
D．在低温条件下，可同时提高平衡转化率和的平衡产率
11．在3种不同条件下，分别向容积为2 L的恒容密闭容器中充入2 mol A和1 mol B，发生反应：2A(g)+B(g)2D(g) ΔH=Q kJ·mol-1。相关条件和数据见下表：
实验编号 实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验Ⅲ
反应温度/℃ 700 700 750
达平衡时间/min 40 5 30
n(D)平衡/mol 1.5 1.5 1
化学平衡常数 K1 K2 K3
下列说法正确的是A．K3＜K2=K1
B．实验Ⅱ可能压缩体积
C．实验Ⅰ达平衡后容器内的压强是实验Ⅲ的
D．实验Ⅲ达平衡后，恒温下再向容器中通入1 mol A和1 mol D，平衡正向移动
12．如图表示合成氨反应过程中的能量变化。关于合成氨反应，下列说法不正确的是
A．使用催化剂能缩短该反应到达平衡的时间
B．提高N2与H2的投料比可增大H2的转化率
C．增大压强能提高N2的反应速率和转化率
D．升高温度有利于提高N2的平衡转化率
13．在2L的密闭容器中，，将2molA气体和1molB气体在反应器中反应，测定A的转化率与温度的关系如实线图所示(图中虚线表示相同条件下A的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是
A．反应的
B．X点的化学平衡常数大于Y点的化学平衡常数
C．图中Y点v(正)>v(逆)
D．图中Z点，增加B的浓度不能提高A的转化率
14．以 CO2、H2为原料合成 CH3OH 涉及的反应如下：
反应Ⅰ： CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1=-49kJ·mol-1
反应Ⅱ： CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g) ΔH2=+41kJ·mol-1
反应Ⅲ： CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g) ΔH3
在 5MPa 下，按照 n(CO2)：n(H2)=1：3 投料，平衡时，CO和CH3OH在含碳产物中物质的量分数及 CO2的转化率随温度的变化如图。下列说法正确的是
A．反应Ⅲ中反应物的总键能大于生成物的总键能
B．曲线 n 代表 CH3OH 在含碳产物中物质的量分数
C．该条件下温度越低，越有利于工业生产 CH3OH
D．图示 270℃时，平衡体系中CO2的体积分数为 20%
二、填空题
15．某恒定温度下，在一个2L的密闭容器中充入气体A、气体B，其浓度分别为2、1，且发生如下反应：。反应一段时间后达到平衡状态，测得生成1.6C，且反应前后气体的压强之比为5∶4。回答下列问题：
(1)该反应的平衡常数表达式为_______。
(2)B的转化率为_______。
(3)增加C的量，A、B的转化率_______ (填“变大”“变小”或“不变”)。
16．CO可用于合成甲醇，其反应的化学方程式为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。在一容积可变的密闭容器中充有10molCO与20molH2，在催化剂作用下发生反应生成甲醇。CO的平衡转化率(α)与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。下列说法正确的是___________(填字母)。
A．合成甲醇的反应为吸热反应
B．压强为p1>p2
C．A、B、C三点的平衡常数为KA=KB>KC
D．若达平衡状态A时，容器的体积为10L，则在平衡状态B时容器的体积也为10L
17．以下是关于合成氨的有关问题，请回答：
(1)若在一容积为2L的密闭容器中加入0.2mol的N2和0.6mol的H2在一定条件下发生反应： H<0，若在5分钟时反应达到平衡，此时测得NH3的物质的量为0.2mol。则平衡时c(N2)=_______。平衡时H2的转化率为_______%。
(2)平衡后，若提高H2的转化率，可以采取的措施有_______。
A．加了催化剂 B．增大容器体积
C．降低反应体系的温度 D．加入一定量N2
(3)若在0.5L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行如下反应： H<0，其化学平衡常数K与温度T的关系如表所示：
T/℃ 200 300 400
K K1 K2 0.5
请完成下列问题：
①写出化学平衡常数K的表达式_______。
②试比较K1、K2的大小，K1_______K2(填“>”、“<”或“=”)；
③400℃时，反应的化学平衡常数为_______。当测得NH3、N2和H2物质的量分别为3mol、2mol和2mol时，则该反应的v(N2)正_______v(N2)逆(填“>”、“<”或“=”)。
18．CH4-CO2重整反应[CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)-Q(Q>0)]以两种温室气体为原料生成了合成气，在“碳中和”的时代背景下，该技术受到更为广泛的关注。
Ⅰ.完成下列填空：
(1)某温度下，在体积2L的容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化剂进行重整反应，经过2min达到平衡状态时CO2的转化率为50%。此过程中以CH4表示的平均化学反应速率为_______。平衡常数的值为_______。达到平衡后，其他条件不变时向容器中充入CO2与CO各1mol，则化学平衡_______移动(选填“正向”“逆向”或“不”)。
Ⅱ.储能是指通过介质或设备把能量存储起来，在需要时再释放的过程。CH4-CO2重整反应也可用于高温废热的储能。800℃下，研究反应物气体流量、CH4与CO2物质的量比对CH4转化率(α)、储能效率(η)的影响，部分数据如下所示。
序号 加热温度/℃ 反应物气体流量/L min-1 n(CH4)∶n(CO2) α/% η/%
ⅰ 700 4 2∶2 49.0 42.0
ⅱ 800 4 2∶2 79.6 52.2
ⅲ 800 6 3∶3 64.2 61.9
ⅳ 800 6 2∶4 81.1 41.6
已知储能效率η=Qchem/Qi，其中，Qchem是通过化学反应吸收的热量，Qi是设备的加热功率。
(2)解释为何可以用CH4-CO2重整反应进行储能。_______
(3)对比实验_______(填序号)，可得出结论：气体流量越大，CH4转化率_______。
(4)实验ⅳ中CH4转化率比实验ⅲ高，结合相关数据解释为何储能效率却低的原因(两次实验中设备的加热功率Qi不变)。_______
19．温度为T时，向2.0L恒容密闭容器中充入1.0mol PCl5，反应PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表，回答下列问题：
t/s 0 50 150 250 350
n(PCl3)/mol 0 0.16 0.19 0.20 0.20
(1)反应在前50s—250s内的用PCl5表示平均速率为___________
(2)该反应的平衡常数K=___________。
(3)体系平衡时与反应起始时的压强之比为___________
(4)其它条件均不变，在上述平衡体系中再加入1.0molPCl5，达到新平衡时n(PCl3)_____0.4mol(填＞，＜，=)
(5)相同温度下，起始时向容器中充入0.6molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2，反应达到平衡前v(正)_________v(逆)(填＞，＜，=)
20．氧硫化碳()，用于合成除草剂、杀虫剂等，还能作为粮食熏蒸剂。完成下列填空：
(1)的结构与二氧化碳类似，的电子式为：___________；是___________分子(填“极性”或“非极性”)。
、分别与反应均能制得，反应如下：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
已知：在相同条件下，
向两个容积相同的密闭容器中按下表投料(不参与反应)，分别发生上述反应。
反应Ⅰ 反应Ⅱ
起始投料
起始物质的量() 1 1 3 1 1 3
图中实线a、b表示在相同的时间内随温度的变化关系。
图中虚线c、d表示两反应的平衡曲线。
(2)W的坐标是，W点的转化率是___________。
(3)a是反应___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)的随温度的变化关系，依据是：___________。
(4)___________0(填“＞”或“＜”)，理由是：___________。
(5)下列结论正确的是___________(选填选项)。A．曲线d为反应I的平衡曲线
B．时，平衡常数
C．相同条件下，延长反应时间也不能使反应体系中Y点的量达到W点
D．恒温恒容下，向W点表示的反应体系中增大，能提高的转化率
21．我国正式公布实现碳达峰、碳中和的时间和目标后，使含碳化合物的综合利用更受关注和重视。回答下列问题：
(1)通过插入单氢钌配合物反应可制备甲酸盐。我国学者结合实验和计算机模拟结果，研究了在无水体系和有水体系中形成甲酸盐中间体的反应历程，如图1所示(TS表示过渡态)：
下列说法正确的是_______(填选项字母)。
A．水分子对插入反应有促进作用
B．稳定性：TS>TS′
C．无水体系中反应的活化能为127.9kJ/mol
D．两个体系中均存在极性键的断裂和形成
(2)二氧化碳与氢气重整体系中涉及的主要反应如下：
Ⅰ.；
Ⅱ.。
①二氧化碳与甲烷反应生成一氧化碳和氢气的热化学方程式为_______；恒温恒容密闭容器中进行该反应，下列事实能说明反应达到平衡状态的是_______(填选项字母)。
A．与的有效碰撞几率不变
B．相同时间内形成C-H键和H-H键的数目相等
C．混合气体的密度不再改变
D．氢原子数不再改变
②一定温度下，向10L恒容密闭容器中充入和，发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，5min末达到平衡时测得的转化率为50%，与CO的分压之比为1∶4，的分压为p0。则内，平均反应速率_______；反应Ⅱ的平衡常数Kp=_______(Kp是用分压表示的平衡常数)。
③向恒容密闭容器中以物质的量之比为1∶4充入和，发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，实验测得平衡体系中各组分的体积分数与温度的关系如图2所示。其中表示的体积分数与温度关系的曲线为_______(填“L1”“L2”或“L3”)；T1℃之后，平衡体积分数随温度的变化程度小于平衡体积分数随温度的变化程度，原因为_______；T1℃时CO的平衡分压_______(填“>”“<”或“=”) T2℃时CO的平衡分压，理由为_______。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】A．根据图示升高温度CH3OH的产率降低，反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH (g)+H2O(g) 向逆反应方向移动，ΔH10，升高温度CO的产率增大，反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)向正反应方向移动，ΔH20，选项A正确；
B．反应有气体参与，增大压强有利于加快合成反应的速率，选项B正确；
C．催化剂有一定的选择性，选用合适的催化剂可以减弱副反应的发生，选项C正确；
D．由图象可见，温度越高CH3OH的产率越低，选项D错误；
答案选C。
2．C
【详解】A．催化剂降低反应的活化能，增大反应速率，A错误；
B．该反应为放热反应，升温平衡逆向移动，平衡常数减小，B错误；
C．该反应为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，故正反应的活化能小于逆反应的活化能，C正确；
D．合成氨反应为放热反应，在高温下，反应会逆向移动，H2的平衡转化率会减小；工业上采用高温的原因是加快生成NH3的速率，同时考虑催化剂的活性在较高温度下较好，另外催化剂不会影响平衡转化率，D错误；
故选C。
3．D
【详解】A．在D点时欲使反应达到平衡状态，同一温度下，需增大SO3的百分含量，即反应朝正向进行，故v正>v逆，A错误；
B．温度越高，SO3的百分含量越小，平衡左移，正反应是放热的，△H<0，B错误；
C．B、C点的温度不同，升温平衡左移，K减小，C错误；
D．恒温恒压下向平衡体系中通入氦气，使容积变大，相当于扩大容积平衡向左移动，D正确；
故选D。
4．B
【详解】A．增大水碳比，甲烷的转化率应增大，A错误；
B．温度越高反应速率越快，所以T2＞T1，该反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，H2的含量增加，B正确；
C．该反应为吸热反应，升高温度平衡常数增大，C错误；
D．当正逆反应速率相等时反应达到平衡，该反应为气体系数之和增大的反应，继续增大压强平衡逆向移动，v逆应该大于v正，D错误；
综上所述答案为B。
5．B
【详解】A.由题图中曲线可知，内，随着时间的延长，的氧化率逐渐增大，A项正确,不符合题意;
B.由曲线②和③可知，当温度相同时，pH越小，的氧化率越大，相同时间内的氧化速率越快，B项错误，符合题意；
C.由曲线①和③可知，温度越高，的氧化速率越快，C项正确，不符合题意；
D.氧化过程的离子方程式为，D项正确，不符合题意。
故选B。
6．B
【详解】A．降低温度，活化分子百分数减小，正逆反应速率都减小，A错误；
B．若温度适当降低，D的浓度增加，说明平衡逆向移动，则正反应为吸热反应，该反应的焓变大于0，B正确；
C．平衡常数只与温度有关，温度不变则平衡常数不变，C错误；
D．根据平衡常数只能确定该反应中的气态反应物和气态产物的系数，无法确定是否有非气态物质参与反应，则无法确定其反应方程式，D错误；
综上所述答案为B。
7．C
【详解】由题干方程式可知，，反应的平衡常数，故选C。
8．D
【详解】A．由图1分析Cl2的浓度降低，Cl浓度升高，得出Cl2溶于NaCl溶液时还发生了反应Cl2+Cl－=Cl，故A正确；
B．增大Cl－浓度，Cl2+H2O H++ Cl－+HClO平衡逆移，所以随NaCl溶液浓度增大，Cl2溶解度减小，故B正确；
C．由图2分析Cl2的浓度先降低后升高，随着盐酸浓度增加，Cl2与H2O的反应被抑制，生成Cl为主要反应，从而促进Cl2溶解，故C正确；
D．由图2分析，H+浓度一直增大，但是溶解的Cl2的浓度先降低后升高，应该是发生了反应Cl2+Cl－=Cl，促进了Cl2溶解，而在稀硫酸只提供了H+，随硫酸浓度增大，Cl2+H2O H++ Cl－+HClO平衡逆向移动，Cl2的溶解度会降低，故D错误；
故选D。
9．A
【详解】A．加入合适的催化剂，能降低反应的活化能，加快反应速率，提高单位时间内甲醇的产量，故A正确；
B．该反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，氢气的转化率减小，故B错误；
C．平衡常数是温度函数，温度不变，平衡常数不变，所以平衡后再通入适量氢气，平衡常数K不变，故C错误；
D．该反应是气体体积减小的反应，增大体系的压强，平衡向正反应方向移动，故D错误；
故选A。
10．C
【分析】反应I、Ⅲ均为放热反应，升高温度，I、Ⅲ平衡均逆向移动，CH4物质的量减小，因此A代表CH4对应的曲线；反应Ⅱ为吸热反应，反应Ⅲ为放热反应，升高温度，反应Ⅱ正向移动，反应Ⅲ逆向移动，CO物质的量增大，因此C代表CO对应的曲线；则B代表CO2对应的曲线。
【详解】A．反应Ⅲ的平衡常数为 ，在a点，所以平衡常数为：，故A正确；
B．由分析可知曲线B为CO2的物质的量变化曲线，故B正确；
C．由Ⅱ+Ⅲ得： ，1mol气态水的能量比1mol液态水的能量高，气态水转化为液态水放热，故，故C错误；
D．由图可知，温度低于600℃时，随着温度的降低甲烷物质的量增大，二氧化碳低物质的量减小，因此在低温条件下，可同时提高平衡转化率和的平衡产率，故D正确；
故答案为C。
11．A
【详解】A．根据表格数据，升高温度到750℃，n(D)减小，平衡逆向移动，K 3
C．实验Ⅲ与实验Ⅰ温度不同，所以压强不是物质的量比，C错误；
D．实验Ⅲ的反应三段式：
平衡常数K3= ，恒温下平衡常数值不变，再向容器中通入1 mol A和1 mol D，A的浓度变为1mol/L，D的浓度变为1mol/L，体系浓度商Q == K3，所以平衡不移动，D错误；
故答案选A。
12．D
【详解】A．催化剂能够加快化学反应速率，因此使用催化剂能缩短该反应到达平衡的时间，故A正确；
B．增大混合气体中N2的比例，平衡正向移动，能够增大H2的平衡转化率，故B正确；
C．增大压强，化学反应速率加快，该反应正向为气体体积减小的反应，增大压强能使平衡正向移动，N2的转化率将增大，故C正确；
D．由图可知，该反应反应物总能量大于生成物总能量，因此该反应正向为放热反应，升高温度平衡将逆向移动，N2的平衡转化率将减小，故D错误；
综上所述，不正确的是D项，故答案为D。
13．B
【分析】如图所示，实线为测得的A的转化率与温度的关系如实线图所示，在250℃左右，A的转化率达到最大，则温度小于250℃时，温度越高，反应速率越大，测得的A的转化率也越高，温度大于250℃时，温度越高，测得的A的降低，是因为该反应逆向移动，由此可知该反应为放热反应。
【详解】A．由分析可知，在250℃左右，A的转化率达到最大，温度大于250℃时，温度越高，测得的A的降低，是因为该反应逆向移动，由此可知该反应为放热反应，即ΔH＜0，A错误；
B．该反应是放热反应，升高温度，平衡常数减小，X点的温度小于Y的温度，故X点的化学平衡常数大于Y点的化学平衡常数，B正确；
C．如图所示，Y点实线和虚线重合，即测定的A的转化率就是平衡转化率，则Y点v(正)=v(逆)，C错误；
D．Z点增加B的浓度，平衡正向移动，A的转化率提高，D错误；
故选B。
14．D
【详解】A．根据盖斯定律I-Ⅱ可得反应ⅢCO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH3=-49kJ·mol-1-41kJ·mol-1=-90kJ·mol-1；ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能，故反应Ⅲ中反应物的总键能小于生成物的总键能，A错误；
B．根据反应Ⅰ和Ⅲ可知，其反应的产物都有CH3OH生成，且ΔH1和ΔH3都小于零，也就是说，温度升高，它们的平衡都会逆向移动，从而使CH3OH的产量变少，则甲醇在含碳产物的物质的量分数减小，故符合这个规律的是曲线m，B错误；
C．由图可知，温度在150℃时有利于反应Ⅰ进行，CH3OH的含量高，有利于工业生产CH3OH，但并不是温度越低越好，因为反应需要一定温度才能发生，C错误；
D．根据题意设起始量n(CO2)=1mol，n(H2)=3mol，平衡时反应I生成CH3OH物质的量为 xmol，反应II中生成CO 的物质的量也为xmol，可得：
270℃时CO2的转化率为25%，则2x=1mol，解得x=0.125mol，则反应后总的物质的量1+3-6x+4x=(4-2x)=3.75mol，则平衡体系中CO2的体积分数为，D正确；
答案选D。
15．(1)
(2)40%
(3)不变
【分析】根据题意列“三段式”：
反应前后压强之比等于5∶4，恒温恒容时，压强之比等于气体物质的量之比，即反应前后气体物质的量之比为5∶4，反应前气体总物质的量为6mol，则反应后为4.8mol，A和B均为气体，则D为气体，C为固体或纯液体。
（1）
平衡常数等于生成物浓度幂之积除以反应物浓度幂之积，固体和纯液体的浓度视为常数，不写在平衡常数表达式中，则该反应的平衡常数表达式为。
（2）
B的转化率为；
（3）
C是固体或纯液体，因此增加C的量，A、B的转化率不变。
16．C
【详解】A．由图可知，升高温度，CO的平衡转化率降低，说明升温平衡逆向移动，则合成甲醇的反应为放热反应，故A错误；
B．该反应前后为气体物质的量减小的反应，故其他条件不变时，加压平衡正向移动，CO的平衡转化率增大，故压强为p2>p1，故B错误；
C．温度不变，平衡常数不变，故KA= KB，该反应为放热反应，升温平衡逆向移动，平衡常数减小，则KB> KC，则A、B、C三点的平衡常数为KA= KB> KC，故C正确；
D．该反应前后为气体物质的量减小的反应，又该反应是在一容积可变的密闭容器中进行的，即压强不变，则若达平衡状态A时，容器的体积为10 L，则在平衡状态B时容器的体积小于10 L，故D错误；故选C。
17．(1) 0.05mol/L 50%
(2)CD
(3) > 2 >
【解析】（1）
若在5分钟时反应达到平衡，此时测得NH3的物质的量为0.2mol，消耗0.1mol氮气，平衡时氮气的浓度是=0.05mol/L，消耗氢气的物质的量是0.2mol×1.5=0.3mol，氢气的转化率为：；
（2）
A．加了催化剂加快反应速率，不影响平衡移动，氢气转化率不变，A项不选；
B．增大容器体积，压强减小，平衡向逆反应方向移动，氢气转化率减小，B项不选；
C．正反应为放热反应，降低反应体系的温度，平衡正向移动，氢气转化率增大，C项选；
D．加入一定量N2，平衡正向移动，氢气转化率增大，D项选；
答案选CD；
（3）
①由反应可知平衡常数的表达式为：K=；
②正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，故K1>K2；
③400℃时，反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数与N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的平衡常数互为倒数，则400℃时，反应2NH3(g) N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数K==2；此时浓度商Qc==
18．(1) 0.125mol/(L·min) 逆向
(2)CH4-CO2重整反应是吸热反应，在生成CO、H2等气体燃料同时也将高温废热转化为化学能，而气体燃料燃烧又能将热能释放出来，从而实现储能
(3) ii和iii 越低
(4)在1min内，实验iii通入甲烷3L，实际转化3x0.642=1.926L，而实验iv通入甲烷2L，实际转化2x0.811=1.622L，因此iii中参与反应的甲烷的量大于iv，通过化学反应吸收的热量Qchem更多，当设备加热功率Qi不变时，储能效率更高
【分析】（1）根据平衡的三段式进行计算，并结合反应速率的公式和平衡常数公式计算，并比较浓度商和平衡常数的大小确定平衡的移动方向。
（2）根据反应热分析该反应为储能。
（3）根据表中数据分析，改变气体流量的实验组别和实验结论。
【详解】（1） CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)-Q(Q>0某温度下，在体积2L的容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化剂进行重整反应，经过2min达到平衡状态时CO2的转化率为50%。此过程中以CH4表示的平均化学反应速率为 =0.125mol/(L·min)，平衡常数的值为 = 。达到平衡后，其他条件不变时向容器中充入CO2与CO各1mol，则Qc= ，化学平衡逆向移动。
（2）CH4-CO2重整反应是吸热反应，在生成CO、H2等气体燃料同时也将高温废热转化为化学能，而气体燃料燃烧又能将热能释放出来，从而实现储能，故用用CH4-CO2重整反应进行储能。
（3）对比实验ii和iii是改变气体流量，根据表中数据分析，可以得出结论：气体流量越大，CH4转化率越低。
（4）实验ⅳ中CH4转化率比实验ⅲ高，但在1min内，实验iii通入甲烷3L，实际转化3x0.642=1.926L，而实验iv通入甲烷2L，实际转化2x0.811=1.622L，因此iii中参与反应的甲烷的量大于iv，通过化学反应吸收的热量Qchem更多，当设备加热功率Qi不变时，储能效率更高。
19．(1)1×10-4mol/(L·s)或0.0001mol/(L·s)
(2)0.025
(3)6：5
(4)＜
(5)＜
【分析】(1)
反应在前50s-250s内的用PCl5表示平均速率为。
(2)
达到平衡时，，，，，该反应的平衡常数。
(3)
平衡时，，恒温恒容时，压强之比等于物质的量之比，则体系平衡时与反应起始时的压强之比为。
(4)
其它条件均不变，在上述平衡体系中再加入1.0molPCl5，若平衡不移动，达到新平衡时n(PCl3)=0.4mol，但在恒容条件下，再加入1.0molPCl5，相当于加压，平衡向逆向移动，则达到新平衡时n(PCl3)＜0.4mol。
(5)
相同温度下，起始时向容器中充入0.6molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2，此时浓度商为，则反应逆向进行，故反应达到平衡前v(正)＜v(逆)。
20．(1) 极性
(2)30%
(3) Ⅱ 在相同条件下，，因此在相同时间内，Ⅰ生成的较Ⅱ多
(4) ＞ 根据平衡曲线，温度越高，越小或根据曲线b，在W点达到最大值，说明在W点反应达到平衡，升高温度下降，说明温度升高，平衡逆向移动，正反应放热
(5)ABC
【分析】在相同条件下，，即反应I的速率比反应Ⅱ快，结合图示中c、d表示两反应的平衡曲线，从图象可知，曲线d的生成物COS的物质的量大，则曲线b、d表示反应I，曲线a、c表示为反应Ⅱ， c、d均随温度的升高，生成物COS的物质的量减小，则反应I、Ⅱ均为放热反应。
【详解】（1）的结构与二氧化碳类似，则的电子式为，是极性分子，故答案为：、极性。
（2）由分析可知，曲线b、d表示反应I，即，W的坐标是时，=0.3mol，则消耗=0.3mol，的起始量为1mol，则W点的转化率为0.3mol÷1mol×100%=30%，故答案为：30%。
（3）由分析可知，曲线a表示为反应Ⅱ，因在相同条件下，，因此在相同时间内，Ⅰ生成的较Ⅱ多，故答案为：Ⅱ、在相同条件下，，因此在相同时间内，Ⅰ生成的较Ⅱ多。
（4）根据平衡曲线，温度越高，越小或根据曲线b，在W点达到最大值，说明在W点反应达到平衡，升高温度下降，说明温度升高，平衡逆向移动，正反应放热，故答案为：＞、根据平衡曲线，温度越高，越小或根据曲线b，在W点达到最大值，说明在W点反应达到平衡，升高温度下降，说明温度升高，平衡逆向移动，正反应放热。
（5）A．由分析可知，曲线d为反应I的平衡曲线，故A正确；
B．时，反应I、Ⅱ的初始量相同，反应I的生成物COS的物质的量大，容器的体积相同，则反应I中生成物的浓度大于反应Ⅱ，则平衡常数平衡常数，故B正确；
C．曲线a反应未达到平衡状态，相同条件下，延长反应时间能使反应体系中Y点COS的量达到Ｘ点，但不能达到W点，故C正确；
D．恒温恒容下，向W点表示的反应体系中增大N2的物质的量，对反应体系中各物质的浓度无影响，则平衡不移动，可知不能提高H2S的转化率，故D错误；
答案选ABC。
21．(1)AD
(2) A 0.016 2.4 L3 反应Ⅰ为放热反应，反应Ⅱ为吸热反应，温度升高两个反应的平衡移动方向相反 < T2℃比T1℃温度高，气体膨胀程度大，且温度升高反应Ⅱ平衡正向移动，CO的体积分数增大
【详解】(1)由图1可知，有水体系中插入反应生成中间体的活化能小，则水分子对插入反应有促进作用，A项正确；过渡态的能量高于过渡态，故的稳定性弱于，B项错误；无水体系中反应的活化能为，C项错误；两个体系中均存在碳氧键断裂和碳氢键形成，D项正确。
(2)①根据盖斯定律，得，，反应物的有效碰撞几率不变说明正、逆反应速率不变，达到平衡状态，A项正确；由反应知，平衡时形成4个键同时形成2个键，B项错误；该反应的反应物和生成物均为气体，在恒容容器中反应时，混合气体的密度始终保持不变，C项错误；反应前后氢原子数目始终不变，D项错误。
②的平衡转化率为50%，参加反应的的物质的量为，由碳原子守恒知，当与的分压之比为1∶4时，生成、的物质的量分别为、。则反应Ⅰ中消耗，生成；反应Ⅱ中消耗，生成。综上，平衡时共消耗，生成，则平衡时、、、、的物质的量分别为、、、、。气体分压之比等于物质的量之比，则、、、的平衡分压分别为、、、。内，平均反应速率；反应Ⅱ的平衡常数。
③起始以物质的量之比为1∶4充入和，由反应Ⅰ和反应Ⅱ知，的平衡体积分数大于的平衡体积分数、水蒸气的平衡体积分数大于的平衡体积分数，且温度升高的平衡体积分数增大，故曲线表示的平衡体积分数与温度的关系、表示的平衡体积分数与温度的关系。反应Ⅰ为放热反应，温度升高平衡逆向移动，和的物质的量减少；反应Ⅱ为吸热反应，温度升高，的物质的量增大，故之后，平衡体积分数随温度的变化程度小于平衡体积分数随温度的变化程度。比温度高，气体膨胀程度大，且温度升高，反应Ⅱ平衡正向移动，的体积分数增大，则时的平衡分压小于时的平衡分压。
答案第1页，共2页
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