专题2《化学反应速率与化学平衡》基础练习2022-2023学年上学期高二苏教版（2019）高中化学选择性必修1
文档属性
| 名称 | 专题2《化学反应速率与化学平衡》基础练习2022-2023学年上学期高二苏教版（2019）高中化学选择性必修1 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 573.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-03-20 15:27:52 | ||
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文档简介
专题2《化学反应速率与化学平衡》基础练习
一、单选题
1．已知：298K下合成氨反应的平衡常数K=4.1×106，下列说法错误的是
A．合成氨反应在298K是进行得比较完全
B．合成氨反应在298K时反应速率较快
C．仅从K的值无法得知该反应的平衡转化率
D．改变温度，K的值也会变化
2．一定温度下，把2.5 mol A和2.5 mol B混合通入容积为2 L的密闭容器里，发生如下反应：3A(g)+B(s)xC(g)+2D(g)，经5 s反应达平衡，在此5 s内C的平均反应速率为0.2 mol·L-1·s-1，同时生成1 mol D，下列叙述中不正确的是
A．x=2
B．反应达到平衡状态时A的转化率为60%
C．若混合气体的密度不再变化，则该可逆反应达到化学平衡状态
D．反应达到平衡状态时，相同条件下容器内气体的压强与起始时压强比为8∶5
3．关于化学平衡常数，下列说法不正确的是（ ）
A．化学平衡常数不随反应物或生成物的浓度的改变而改变
B．对于一定温度下的同一个反应，其正反应和逆反应的化学平衡常数的乘积等于1
C．温度越高，K值越大
D．化学平衡常数随温度的改变而改变
4．已知二氧化碳和氢气在一定条件下可以合成甲醇，其制备反应为：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，下列说法正确的是
A．调控反应条件不能改变反应限度
B．化学反应的限度决定了反应物在该条件下的最大转化率
C．当CO2的消耗速率等于其生成速率时，该反应已停止
D．投入1molCO2能得到1mol的CH3OH
5．某温度下，反应X(g)+3Y(g)2Z(g)的平衡常数为1 600。此温度下，在容积一定的密闭容器中加入一定量的X和Y，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：
物质 X Y Z
浓度/(mol) 0.06 0.08 0.08
下列说法正确的是A．此时v(正)＜v(逆)
B．平衡时Y的浓度为0.05 mol·L-1
C．平衡时X的转化率为40%
D．增大压强使平衡向正反应方向移动，平衡常数增大
6．反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)经一段时间后，SO3的浓度增加了0.4 mol·L-1，在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04 mol·L-1·s-1，则这段时间为
A．0.1 s B．2.5 s C．10 s D．5 s
7．已知分解 1 mol H2O2放出热量98KJ，在含少量I-的溶液中，H2O2的分解机理为：
H2O2＋I-→H2O＋IO- 慢
H2O2＋IO-→H2O＋O2＋I- 快
下列有关反应的说法正确的是
A．反应的速率与I-的浓度有关 B．IO-也是该反应的催化剂
C．I-是中间产物 D．v(H2O2)=v(H2O)=v(O2 )
8．加热依次发生的分解反应为：
①N2O5(g)N2O3(g)+O2(g)
②N2O3(g) N2O(g) +O2(g)
在容积为的密闭容器中充入，加热到t℃，达到平衡状态后O2为为。则t℃时反应①的平衡常数为
A． B． C． D．
9．有关溶液中的反应，下列说法不正确的是
A．向平衡体系中加入少量固体，溶液红色变浅 B．加入少量固体，溶液红色加深
C．给体系加压，溶液红色没有明显变化 D．属于盐类，难电离
10．T℃时，向某恒温恒容密闭容器中充入等物质的量的CH4 (g)和CO2 (g)，发生二氧化碳重整甲烷反应：CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)，测得体系中CH4 (g)和CO(g)的物质的量浓度随时间变化如图所示，下列说法错误的是
A．点B的坐标为(5，)
B．反应进行到5min时，v正(CH4)＜v逆(CH4)
C．CO2(g)的平衡转化率约为33.3%
D．T℃时，该反应的平衡常数为
11．一定温度下，V L的密闭容器中，表明已达平衡的是
A．混合气体的压强不变 B．混合气体的密度不变
C．C与D的物质的量浓度相等 D．气体的总物质的量不变
12．我国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，主要过程如下图所示。
已知：
下列说法正确的是
A．过程Ⅰ放出能量
B．若分解2mol H2O(g)，估算该反应吸收482kJ能量
C．催化剂能减小水分解反应的焓变
D．催化剂能降低反应的活化能，增大了水的分解转化率
13．下列说法错误的是
A．体系有序性越高，熵值就越低
B．铁在潮湿的空气中生锈的过程是自发的
C．吸热反应不可以自发进行
D．同种物质气态时熵值最大
14．向I、II两个体积相同的恒容密闭容器中各充入2molNO2气体，发生反应：2NO2(g) N2O4(g) ΔH=-56.9kJ·mol-1，达到平衡后，I、II两个容器中NO2的转化率分别为α1和α2。下列推断正确的是
A．转化率大小：α1<α2 B．II中混合气体颜色较浅
C．I中混合气体密度较大 D．II中混合气体平均相对分子质量较小
15．工业上常用煤和水作原料经过多步反应制得氢气，其中一步反应的原理为CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，下列能说明反应达到平衡状态的是（ ）
A．恒温恒容条件下，混合气体的压强不再发生变化
B．两个H—O键断裂的同时有两个C=O键断裂
C．在恒容密闭容器中，气体密度不再发生变化
D．混合气体的平均摩尔质量不再发生变化
二、填空题
16．甲醇(CH3OH)广泛用作燃料电池的燃料，工业上可由CO和H2来合成，化学方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。
(1)下图是在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。
①T1_______T2(填“>”、“<”或“=”)。该反应的ΔH_______0(填“>”、“<”或“=”)。
②若容器容积不变，下列措施能增加CO平衡转化率的是_______(填字母)。
a.降低温度 b.使用合适的催化剂
c.将CH3OH(g)从体系中分离 d.充入He，使体系总压强增大
(2)下图是表示一定温度下，在体积为2L的密闭容器中加入4mol H2和一定量的CO后，CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化情况。从反应开始到平衡，用CO浓度变化表示平均反应速率υ(CO)=_______；H2的平衡转化率为_______。
(3)一定温度下恒容容器中，分别研究在PX，PY，PZ三种压强下合成甲醇的规律。如图是上述三种压强下H2和CO的起始组成比[]与CO平衡转化率的关系，则PX，PY，PZ的大小关系是_______，此时该反应的化学平衡常数KX，KY，KZ的大小关系为_______。
17．某化学研究性小组在用铝与稀硫酸的反应制氢气的实验时发现，如果把在空气中放置一段时间的5.0 g铝片放入圆底烧瓶中，然后通过分液漏斗加入500 mL 0.5 mol/L硫酸溶液，充分反应后，该小组同学根据记录数据得到了产生氢气的速率与反应时间的关系图象(如图所示)，请你帮助该小组同学回答下列问题：
(1)曲线OA段不产生氢气的原因是_____________________，有关的离子反应方程式为________________________
(2)曲线BC段产生氢气的速率突然加快的主要原因是______________________
(3)点C以后产生氢气的速率逐渐减小的主要原因是______________________
(4)从理论上分析该小组同学能收集到氢气的体积为(标准状况下)___________
18．化学反应与生产研究息息相关，我们不仅关注能量变化，还需要关注化学反应的快慢和程度。请根据要求，回答下列问题：
(1)下面是四个化学反应理论上不可以用于设计原电池的化学反应是_______(填字母，下同)
A．
B．
C．
D．
(2)将氢气与氧气的反应设计成燃料电池，其利用率更高，装置如图所示(a、b为多孔碳棒)其中_______(填A或B)处电极入口通氧气，其电极反应式为_______。当消耗标准状况下氢气11.2L时，假设能量转化率为85%，则导线中转移电子的物质的量为_______。
(3)某温度时，在2L容器中发生X、Y两种物质间的转化反应，X、Y物质的量随时间变化的曲线如图所示：
①该反应的化学方程式为_______。
②反应开始至2min时，Y的平均反应速率为_______。
③2min时，v正_______(填“>”“<”或“=”)v逆。
19．二甲醚CH3OCH3又称甲醚，熔点-141.5℃，沸点-24.9℃。由合成气(CO、H2)制备二甲醚的反应原理如下：
①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H1 =-90.0 kJ·mol-1
②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+ H2O(g) △H2 = -20.0 kJ·mol-1
回答下列问题：
(1)反应①在_____________(填“低温”或“高温”)下易自发进行。
(2)写出由合成气(CO、H2)直接制备CH3OCH3的热化学方程式：______________。
(3)温度为500K时，在2L的密闭容器中充入2mol CO和6molH2发生反应①、②，5min时达到平衡，平衡时CO的转化率为60%，c(CH3OCH3) = 0.2 mol·L-1，用H2表示反应①的速率是________，反应②的平衡常数K =____________。
(4)研究发现，在体积相同的容器中加入物质的量相同的CO和H2发生反应①、②，在不同温度和有无催化剂组合下经过相同反应时间测得如下实验数据：
T(K) 催化剂 CO转化(％) CH3OCH3选择性(％)
473 无 10 36
500 无 12 39
500 Cu/ZnO 20 81
【备注】二甲醚选择性：转化的CO中生成CH3OCH3百分比
①相同温度下，选用Cu/ZnO作催化剂，该催化剂能_______ (填标号)。
A．促进平衡正向移动 B．提高反应速率 C．降低反应的活化能
D．改变反应的焓变 E.提高CO的平衡转化率
②表中实验数据表明，在500K时，催化剂Cu/ZnO对CO转化成CH3OCH3的选择性有显著的影响，其原因是__________________________。
20．工业上在恒容密闭容器中用下列反应合成甲醇：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）△H
(1)该反应的平衡常数表达式为_______；
(2)如表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数（K）
温度 250℃ 300℃ 350℃
K 2.041 0.270 0.012
①由表中数据判断该反应的△H______0（填“＞”、“=”或“＜”）；
②某温度下，将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中，充分反应10s后达到平衡时测得c（CO）=0.2mol/L，则CO的转化率为_______，用H2表示反应速率为_____，此时的温度为______；
(3)要提高CO的转化率，可以采取的措施是______；
a．升温 b．加入催化剂 c．增加CO的浓度 d．恒容充入H2 e．分离出甲醇
21．氮的氧化物是造成大气污染的主要物质。研究氮氧化物的反应机理对于消除环境污染有重要意义。NO在空气中存在如下反应：2NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H，上述反应分两步完成，其反应历程如图所示：
回答下列问题：
（1）写出反应I的热化学方程式___。
（2）反应I和反应Ⅱ中，一个是快反应，会快速建立平衡状态，而另一个是慢反应。决定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反应速率的是___(填“反应I”或“反应Ⅱ”)；对该反应体系升高温度，发现总反应速率反而变慢，其原因可能是___(反应未使用催化剂)。
22．Cu2O是重要的催化剂和化工原料，工业上制备Cu2O的主要反应如下：
Ⅰ.C(s)+CO2(g)2CO(g) ΔH=+172.5kJ·mol-1
Ⅱ.CO(g)+2CuO(s)Cu2O(s)+CO2(g) ΔH=-138.0 kJ·mol-1
请回答：
（1）一定温度下，向5L恒容密闭容器中加入1molCO和2molCuO，发生反应Ⅱ，2min时达到平衡，测得容器中CuO的物质的量为0.5mol。
①0-2min内，用CO表示的反应速率v(CO)=___。
②CO2的平衡体积分数φ=___。
（2）向5L密闭容器中加入1molC和1molCO2，发生反应Ⅰ。CO2、CO的平衡分压(p)与温度(T)的关系如图所示（平衡分压=物质的量分数×总压强）。
①能表示CO2的平衡分压与温度关系的曲线为___(填"p1”或“p2”)，理由是___。
②温度为T1时，该反应的平衡常数K=___；温度升高，K___（填“变小”、“变大”或“不变”）
③实验测得，v正=v(CO2)消耗=k正c(CO2)，v逆=v(CO)消耗=k逆c2 (CO)，k正、k逆为速率常数，受温度影响，则温度为T1时，k正/k逆=___。
23．某温度时，在一个容积为2L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图1所示。根据图中数据，试填写下列空白：
(1)该反应的化学方程式为_______。
(2)若X、Y、Z均为气体，反应恰好达到平衡时，用Z表示的平均反应速率为_______；
(3)在一密闭容器中发生反应，达到平衡后，只改变某一个条件时，反应速率与反应时间的关系如图2所示。
判断t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件是：t1时刻_______；t3时刻_______；t4时刻_______
(填字母代号)
A．增大压强 B．减小压强 C．升高温度 D．降低温度 E.加催化剂 F.恒温恒容时充入氮气
24．运用化学反应原理研究合成氨反应有重要意义，请完成下列探究。
(1)已知在400℃时，的。
①在400℃时，的K′=_______(填数值)。
②400℃时，在0.5L的反应容器中进行合成氨反应，一段时间后，测得、、的物质的量分别为2mol、1mol、2mol，则此时反应_______(填“>”、“＜”、“=”或“不能确定”)。
③若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，则合成氨反应的平衡_______移动(填“向左”、“向右”或“不”)；反应的_______(填“增大”、“减小”或“不改变”)。
(2)水煤气转化反应在一定温度下达到化学平衡。现将不同量的和分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行反应，得到如下两组数据：
实验标号 温度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所需时间/min
1 650 4 2 1.6 2.4 5
2 900 2 1 0.4 1.6 3
①实验1中以表示的反应速率为_______；
②实验1的平衡常数_______实验2的平衡常数(填“大于””小于，“等于”“不能确定”)。
③该反应正方向为_______(填“吸”或“放”)热反应。
25．研究NO2、NO、SO2 、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。NO2可用下列反应来处理：
6NO2(g)+8NH3(g) 7N2(g)+12H2O(g)+Q(Q＞0)。
(1)120℃时，该反应在一容积为2L的容器内反应，20min时达到平衡。10min时氧化产物比还原产物多了1.4g，则0～10min时，平均反应速率υ(NO2) = ____________________ ，电子转移了 ___________ 个。
(2)一定条件下上述反应在某体积固定的密闭容器中进行，能说明该反应已经达到平衡状态的是____________。
a．c(NO2)：c(NH3) = 3：4 b．6v(NO2)正 = 7v(N2)逆
c．容器内气体总压强不再变化 d．容器内气体密度不再变化
(3)若保持其它条件不变，缩小反应容器的体积后达到新的平衡，此时NO2和N2的浓度之比_________ (填增大、不变、减小)，NO2的转化率 ______________。
(4)一定条件下NO2与SO2可发生反应，方程式：NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) Q。若反应的平衡常数K值变大，该反应___________(选填编号)。
a.一定向正反应方向移动 b. 平衡移动时，逆反应速率先减小后增大
c.一定向逆反应方向移动 d. 平衡移动时，正反应速率先增大后减小
(5)请写出用NaOH溶液完全吸收含等物质的量的NO、NO2混合气体的离子方程式___________。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】A．K大于105，即要判定反应进行得完全，A正确；
B．K只能衡量反应进行的程度，而不能体现反应速率，B错误；
C．K只能衡量反应进行的程度，不能体现转化率，如恒温条件下，平衡发生移动，转化率发生变化，但是K不变，C正确；
D．K的值只与温度有关，随着温度的变化而变化，D正确；
故选B。
2．A
【分析】经5s反应达平衡，在此5s内C的平均反应速率为0.2mol L-1 s-1，可知生成C为0.2mol L-1 s-1×2L×5s=2mol，同时生成1mol D，则x=4，列三段式如下：。
【详解】A．根据分析知x=4，故A错误；
B．根据三段式确定A转化量为1.5mol，故A的转化率=，故B正确；
C．B为固体，气体的质量为变量，体积不变，则混合气体的密度不再变化时该可逆反应达到化学平衡状态，故C正确；
D．根据阿伏加德罗定律，同温同体积时，体系的压强与气体物质的量成正比，即：，故D正确；
答案选A。
3．C
【详解】A选项，同一反应，平化学衡常数只受温度影响，与反应物的浓度无关，故A正确；
B选项，同一可逆反应的正、逆反应平衡常数互为倒数，对于一定温度下的同一个反应，其正反应和逆反应的化学平衡常数的乘积等于1，故B正确；
C选项，平衡常数越大，说明可逆反应进行的程度越大，反应可能是吸热反应或放热反应；升温，平衡向吸热反应方向进行，平衡常数不一定增大，故C错误；
D选项，平化学衡常数只受温度影响，与反应物浓度、体系的压强无关，故D正确；
综上所述，答案为C。
【点睛】使用催化剂只改变反应速率，不改变化学平衡，不影响平衡常数；
平衡常数是衡量化学平衡进行程度的物理量；
平衡常数只受温度影响，不受浓度、压强、催化剂等因素的影响。
4．B
【详解】A．改变外界条件，平衡可发生移动，则调控反应条件能改变反应限度，A错误；
B．化学平衡状态为反应的最大限度，则化学反应的限度决定了反应物在该条件下的最大转化率，B正确；
C．化学平衡为动态平衡，CO2的消耗速率等于其生成速率时，该反应仍在进行，C错误；
D．该反应为可逆反应，则1molCO2不能完全转化，因此不能生成1mol的CH3OH，D错误；
故选B。
5．B
【详解】A．根据Qc= ==208.3<1600，反应没有达到平衡，向正反应方向移动，v(正)>v(逆)，A错误；
B．若达到平衡时Y的浓度为0.05 mol·L－1，则Y在上面某时刻浓度的基础上又反应了0.03 mol·L－1，所以X、Y、Z的平衡浓度分别为0.05 mol·L－1、0.05 mol·L－1、0.1 mol·L－1，所以此时的Qc==1600，与此温度下的平衡常数数值相等，所以此时达到平衡状态， B正确；
C．根据表中数据可知起始时刻X、Y的浓度分别为0.1 mol·L－1、0.2 mol·L－1，达到平衡时X的浓度为0.05 mol·L－1，所以X的转化率为×100%=50%，C错误；
D．增大压强，平衡正向移动，但是平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，D错误；
答案选B。
6．D
【详解】SO3的浓度增加了0.4mol·L-1，则根据方程式可知，氧气的浓度就减少了0.2mol/L；又因为在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04mol·L-1·s-1，则这段时间为=5s，答案选D。
7．A
【详解】A．已知：①H2O2＋I-→H2O＋IO-慢 ②H2O2＋IO-→H2O＋O2＋I- 快，过氧化氢分解快慢决定于反应慢的①，I-是①的反应物之一，其浓度大小对反应不可能没有影响，例如，其浓度为0时反应不能发生，故A正确；
B．将反应①+②可得总反应方程式，反应的催化剂是I-，IO-只是中间产物，故B错误；
C．将反应①+②可得总反应方程式，I-为反应的催化剂I-，故C错误；
D．因为反应是在含少量I-的溶液中进行的，溶液中水的浓度是常数，不能用其浓度变化表示反应速率，故D错误；
故选A。
8．A
【详解】在反应①中N2O3与O2 按物质的量之比1∶1生成，如果不发生反应②，则两者一样多。发生反应②，平衡后，O2比N2O3多(9-3.4)=5.6mol；反应②中每减少1mol N2O3，O2会增加1mol，即O2会比N2O3多2mol；O2比N2O3多(9-3.4)=5.6mol，则共分解了2.8mol N2O3；所以反应①中N2O5分解生成N2O3(3.4+2.8)=6.2mol，有6.2mol N2O5发生分解，所以平衡后N2O5为(8-6.2)=1.8mol。容器体积为2L，则反应①的平衡常数
，故选A。
9．A
【分析】反应实质为Fe3++3SCN- Fe(SCN)3(红色)。
【详解】A． KCl没有参与反应，向平衡体系中加入少量固体，平衡不移动，溶液红色不变浅，故A错误；
B． 加入少量固体，铁离子浓度提高，平衡正向移动，溶液红色加深，故B正确；
C． 没有气体参加反应或生成，给体系加压，平衡不移动，溶液红色没有明显变化，故C正确；
D． 可以看成由铁离子和酸根组成，属于盐类，形成络合物，难电离，故D正确；
故选A。
10．B
【详解】A．根据图象可知：在5 min时CH4(g)的浓度减少0.25 mol/L，则根据物质反应转化关系可知：反应产生CO的浓度为0.50 mol/L，故B点的坐标为(5，)，A正确；
B．反应进行到5 min时，CH4(g)的浓度还在减小，说明反应正向进行，v正(CH4)＞v逆(CH4)，B错误；
C．平衡时CH4(g)的浓度与CO2(g)浓度相等，等于mol/L，开始时CO2(g)的浓度为1.00 mol/L，故CO2(g)的平衡转化率为×100%≈33.3%，C正确；
D．根据图象可知：在温度为T ℃时，c(CH4)=c(CO2)=c(CO)=c(H2)=mol/L，所以平衡常数K==，D正确；
综上所述答案为B。
11．B
【详解】A．该反应是反应前后气体体积没有变化的反应，容器中的压强始终不发生变化，所以不能证明达到了平衡状态，故A错误；
B．该容器的体积保持不变，根据质量守恒定律知，反应前后混合气体的质量会变，所以容器内气体的密度会变，当容器中气体的密度不再发生变化时，能表明达到化学平衡状态，故B正确；
C．C与D的化学计量数相同，C与D的物质的量浓度相等，故不能说明反应达到平衡状态，故C错误；
D．反应前后气体的总物质的量相等，始终保持不变，所以不能证明达到了平衡状态，故D错误；
答案选B。
12．B
【详解】A．由图可知，过程Ⅰ是吸收热量使氢氧键断裂的过程，故A错误；
B．由题给数据可知，分解2mol气态水需要吸收的热量为463kJ/mol×2×2mol—436 kJ/mol×2—498 kJ/mol=482kJ，故B正确；
C．催化剂能降低反应的活化能，但不能改变水分解反应的焓变，故C错误；
D．催化剂能降低反应的活化能，但不能平衡移动的方向，不能改变水的分解转化率，故D错误；
故选B。
13．C
【详解】A. 体系有序性越高，即体系的混乱程度越小，熵值就越低，A正确；
B. 铁在潮湿的空气中常发生电化学腐蚀而生锈，该过程是自发的，B正确；
C. 吸热反应△H>0，若△S>0，反应在高温下△H-T△S<0，反应能自发进行，C错误；
D. 同种物质熵值：气态>液态>固态，所以同种物质气态时熵值最大，D正确；
答案选C。
14．D
【详解】A．2NO2(g) N2O4(g) ΔH=-56.9kJ·mol-1，正反应放热，容器II的温度大于I，升高温度，平衡逆向移动，转化率大小：α1>α2，故A错误；
B．2NO2(g) N2O4(g) ΔH=-56.9kJ·mol-1，正反应放热，容器II的温度大于I，升高温度，平衡逆向移动，II中NO2(g)的浓度大，所以II中混合气体颜色较深，故B错误；
C．气体总质量不变，容器体积不变，I、II中混合气体密度相等，故C错误；
D．2NO2(g) N2O4(g) ΔH=-56.9kJ·mol-1，正反应放热，容器II的温度大于I，升高温度，平衡逆向移动，气体物质的量大，所以II中混合气体平均相对分子质量较小，故D正确；
选D。
15．B
【详解】A.由CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)反应可知，该反应是一个反应前后气体物质的量不变的反应，恒温恒容条件下，混合气体的压强不变，所以混合气体的压强不再发生变化不能说明反应达到平衡状态，故A错误；
B.两个键断裂表示的是正反应速率，两个C=O键断裂表示的是逆反应速率，正、逆反应速率相等，说明反应达到平衡状态，故B正确；
C.在恒容密闭容器中，混合气体的质量和体积始终不变，则混合气体的密度始终不变，所以反应容器内的气体密度不再发生变化不能说明反应达到平衡状态，故C错误；
D.该反应是反应前后气体的物质的量不变的可逆反应，根据，可知混合气体的平均摩尔质量始终不发生变化，所以混合气体的平均摩尔质量不变不能说明反应达到平衡状态，故D错误；
故答案：B。
16．(1) < < ac
(2) 0.075mol·L-1·min-1 0.75(或75%)
(3) PX>PY>PZ KX=KY=KZ
【详解】（1）①由题中图像可知T2温度下反应先达平衡，可推出T1< T2。升高温度，CO的转化率降低，平衡逆向移动，正反应是放热反应，ΔH<0。故答案为：<；<；
②a．降低温度，平衡正向移动，CO转化率增大，a选；
b．使用合适的催化剂平衡不移动，甲醇产率不变，b不选；
c．将CH3OH(g)从体系中分离，平衡正向移动，CO转化率增大，c选；
d．充入He，使体系总压强增大，但容器体积不变，各组分的浓度不变，平衡不移动，d不选；
故答案为：ac；
（2）由图可知，CO浓度减小1.00mol/L-0.25mol/L=0.75mol/L，Δt=10 min，则 ，CO浓度变化量为0.75mol/L，根据化学方程式可知H2浓度变化量为1.5mol/L，则H2的平衡转化率。故答案为：0.075mol·L-1·min-1；75%；
（3）此题目用“定一议二”法分析即可。一定温度下的恒容容器中，H2和CO的起始组成比一定时，由于该反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡正方向进行，CO转化率增大，则Px，PY， Pz的大小关系是Px>PY>Pz。温度不变，平衡常数不变，该反应的化学平衡常数 Kx=Ky=Kz。
故答案为：Px>PY>Pz；Kx=Ky=Kz；
17． 硫酸首先与铝片表面的Al2O3反应 Al2O3+6H+=2Al3++3H2O 由于反应放出的热量使溶液温度升高而使反应速率加快了 随着反应的进行，硫酸溶液的浓度逐渐下降 5.6L
【分析】(1)铝是活泼性较强的金属，能迅速和空气中的氧气反应生成氧化铝，根据氧化铝的性质分析；
(2)金属和酸的反应是放热反应，根据温度对化学反应速率的影响分析；
(3)溶液的浓度影响化学反应速率；
(4)先根据金属和酸的量进行过量计算，再根据不足量的物质作标准计算生成的气体。
【详解】(1)铝是活泼性较强的金属，能迅速和空气中的氧气反应生成氧化铝，氧化铝和稀硫酸反应生成氯化铝和水，所以离子方程式为Al2O3+6H+=2Al3++3H2O；
(2)金属和酸的反应是放热反应，所以该反应放热，使溶液的温度升高，升高温度，化学反应速率加快；
(3)随着反应的进行，溶液中的氢离子浓度逐渐降低，所以反应速率逐渐减小；
(4)设稀硫酸完全反应需要金属铝xg．
2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
54g 3mol
xg 0.5L×0.5mol/L
所以x=4.5＜5，故金属铝过量，应以稀硫酸为标准计算生成的氢气体积．
设生成氢气的体积为y．
2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
3mol 67.2L
0.5L×0.5mol/L y
解得：y=5.6L。
18． AC B 0.85 >
【详解】(1) 属于氧化还原反应，而且是放热反应，理论上能设计为原电池。则反应B、D能设计成原电池、反应A、C是非氧化还原反应、理论上不可以用于设计原电池，故答案为AC。
(2)内电路中阴离子移向负极、阳离子移向正极，酸性条件下生成水，正极电极反应式为：O2＋4H＋＋4e－=2H2O；燃料电池中化学能转化为电能，能量转化效率高
燃料电池中，通入燃料的一极为负极，还原剂失去电子发生氧化反应，电子沿着导线流向正极，通入助燃物的一极为正极，正极上发生还原反应，则a为负极、B处电极入口通氧气，碱性条件下氧气得电子、和水反应生成氢氧根离子，其电极反应式为。当消耗标准状况下氢气11.2L时，按可知，假设能量转化率为85%，则导线中转移电子的物质的量为。
(3)①X的物质的量增加、Y的物质的量减小，所以Y是反应物、X是生成物，物质的量变化值之比等与化学计量数之比，即Y与X的化学计量数之比为(0.4-0.2):(0.2-0.1)=2:1，故该反应的化学方程式为。
②反应开始至2min时，Y的平均反应速率为。
③2min时，平衡还未建立，体系处于从正反应建立平衡的途中，故v正 v逆。
19． 低温 2CO(g)+4H2(g)= CH3OCH3(g) + H2O(g) △H =-200 kJ·mol-1 0.24mol/(L·min) 1 B、C 由表中数据可知，此时反应体系尚未建立平衡，催化剂可加速反应②，从而在相同时间内生成更多的CH3OCH3
【分析】本题考查的是化学平衡知识。
（1）反应①是放热的体积减小的可逆反应，则根据△G=△H-T·△S可知在低温下易自发进行。
（2）根据盖斯定律可知①×2+②即得到由合成气（CO、H2）直接制备CH3OCH3的热化学反应方程式为2CO(g)+4H2(g)= CH3OCH3(g) + H2O(g) △H =-200 kJ·mol-1。
（3）按平衡的三段式可求出用H2表示反应①的速率和可逆反应②的平衡常数K。
【详解】（1）反应①是放热的体积减小的可逆反应，则根据△G=△H-T·△S可知在低温下易自发进行。本小题答案为：低温。
（2）根据盖斯定律可知①×2+②即得到由合成气（CO、H2）直接制备CH3OCH3的热化学反应方程式为2CO(g)+4H2(g)= CH3OCH3(g) + H2O(g) △H =-200 kJ·mol-1。本小题答案为：2CO(g)+4H2(g)= CH3OCH3(g) + H2O(g) △H =-200 kJ·mol-1。
（3）温度为500K时，在2L的密闭容器中充入2mol CO和6molH2发生反应①、②，5min时达到平衡，平衡时CO的转化率为60%，即消耗CO是1.2mol，所以消耗氢气是2.4mol，浓度是1.2mol/L则用H2表示反应①的速率是1.2mol/L÷5min=0.24mol/(L·min)。平衡时c(CH3OCH3) = 0.2 mol·L-1，所以水蒸气的浓度也是0.2 mol·L-1，甲醇的浓度是0.6mol/L-0.2mol/L×2=0.2mol/L，所以反应②的平衡常数K=（0.2×0.2）/0.22=1。本小题答案为：0.24mol/(L·min)；1。
（4）①A.催化剂不能改变平衡状态，故A错误；
B.催化剂可以提高反应速率，故B正确；
C.催化剂可以降低反应的活化能，故C正确；
D.催化剂不能改变反应的焓变，故D错误；
E.催化剂不能改变平衡状态，即不能提高CO的平衡转化率，故E错误。答案选B、C。
②由表中数据可知，此时反应体系尚未建立平衡，催化剂可加速反应②，从而在相同时间内生成更多的CH3OCH3。本小题答案为：由表中数据可知，此时反应体系尚未建立平衡，催化剂可加速反应②，从而在相同时间内生成更多的CH3OCH3。
20． K= ＜ 80% 0.16mol L-1 s-1 250℃ de
【详解】(1)已知CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H，该反应的平衡常数表达式为K=；
(2)①温度升高，K减小，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，即△H<0；②某温度下，将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中，充分反应10s后达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L，则，CO的转化率为×100%=80%，用H2表示反应速率为=0.16mol L-1 s-1；
K==2.041(mol/L)-2，温度应为250℃；
(3)a. 升温，平衡向逆反应方向移动，CO的转化率的减小，故不选；b. 加入催化剂，平衡不移动，转化率不变，故不选；c. 增加CO的浓度，CO的转化率的减小，故不选；d. 恒容充入H2，氢气浓度增大，平衡向正反应方向移动，CO转化率增大，故选；e. 分离出甲醇，平衡向正反应方向移动，CO转化率增大，故选；故答案为de。
21． 2NO(g) N2O2(g) △H=-(E3-E4) kJ/ mol 反应Ⅱ 决定总反应速率的是反应Ⅱ，升高温度后反应I平衡逆向移动，造成N2O2浓度减小，温度升高对反应Ⅱ的影响弱于N2O2浓度减小的影响，N2O2浓度减小导致反应Ⅱ速率变慢
【分析】(1)根据图象分析反应I为2NO(g) N2O2(g)的焓变，写出热化学方程式；
(2)根据图象可知，反应I的活化能＜反应Ⅱ的活化能，反应I为快反应，反应Ⅱ为慢反应，决定该反应速率的是慢反应；决定正反应速率的是反应Ⅱ，结合升高温度对反应I和Ⅱ的影响分析可能的原因。
【详解】(1)根据图象可知，反应I的化学方程式为：2NO(g) N2O2(g) △H=(E4-E3)kJ/mol=-(E3-E4) kJ/ mol，故答案为：2NO(g) N2O2(g) △H=-(E3-E4) kJ/ mol；
(2)根据图象可知，反应I的活化能＜反应Ⅱ的活化能，反应I为快反应，反应Ⅱ为慢反应，决定2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)反应速率的是慢反应Ⅱ；对该反应体系升高温度，发现总反应速率变慢，可能的原因是：决定总反应速率的是反应Ⅱ，升高温度后反应I平衡逆向移动，造成N2O2浓度减小，温度升高对反应Ⅱ的影响弱于N2O2浓度减小的影响，N2O2浓度减小导致反应Ⅱ速率变慢，故答案为：反应Ⅱ；决定总反应速率的是反应Ⅱ，升高温度后反应I平衡逆向移动，造成N2O2浓度减小，温度升高对反应Ⅱ的影响弱于N2O2浓度减小的影响，N2O2浓度减小导致反应Ⅱ速率变慢。
22． 0.075mol/(L·min) 75% p2 该反应为吸热反应，温度升高，平衡正向移动，CO2的平衡平衡体积分数减小，平衡分压减小 mol/L 变大 K=mol/L
【详解】（1）一定温度下，向5L恒容密闭容器中加入1molCO和2molCuO，发生反应Ⅱ，2min时达到平衡，测得容器中CuO的物质的量为0.5mol。
CO(g)+2CuO(s)Cu2O(s)+CO2(g)
开始时的量（mol） 1 2 0
改变的量（mol） 0.75 1.5 0.75
平衡时的量（mol） 0.25 0.5 0.75
①0-2min内，用CO表示的反应速率v(CO)==0.075mol/(L·min)；
②CO2的平衡体积分数φ==75%；
（2）①该反应为吸热反应，温度升高，平衡正向移动，CO2的平衡平衡体积分数减小，平衡分压减小，故能表示CO2的平衡分压与温度关系的曲线为p2；
②温度为T1时，CO2、CO的平衡分压(p)相等，则物质的量相等；设CO2的转化率为x，则1-x=2x，解得x=mol，即CO2、CO的平衡浓度均为mol/L，该反应的平衡常数K==mol/L；
反应C(s)+CO2(g)2CO(g) ΔH=+172.5kJ·mol-1为吸热反应，温度升高，平衡正向移动，K变大；
③实验测得，v正=v(CO2)消耗=k正c(CO2)，则k正=；v逆=v(CO)消耗=k逆c2 (CO)，则k逆=；平衡时v正= v逆，则温度为T1时，k正/k逆===K=mol/L。
【点睛】本题考查化学反应平衡移动及平衡常数的计算等知识点，注意三段式的应用在计算化学平衡中的重要地位，易错点为根据图中信息判断表示CO2的平衡体积分数与温度关系的曲线：该反应为吸热反应，温度升高，平衡正向移动，CO2的平衡体积分数减小，故能表示CO2的平衡分压与温度关系的曲线为p2。
23．(1)
(2)
(3) C E B
【详解】（1）根据图知，随着反应进行，X、Y的物质的量减少，Z的物质的量增加，所以X、Y是反应物而Z是生成物；△n(X)=(1.0-0.7)mol=0.3mol、△n(Y)=(1.0-0.9)mol=0.1mol、△n(Z)=(0.2-0)mol=0.2mol，相同时间内，参加反应的各物质的物质的量的变化量之比等于其计量数之比，所以X、Y、Z的计量数之比=0.3mol：0.1mol：0.2mol=3：1：2，则该反应方程式为3X+Y 2Z，故答案为：3X+Y 2Z；
（2）反应开始至2min时达平衡，v(Z)===0.05 mol L-1 min-1，故答案为：0.05 mol L-1 min-1；
（3）由N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H<0，可知，该反应为放热反应，且为气体体积减小的反应，则由图可知，t1正逆反应速率均增大，且逆反应速率大于正反应速率，改变条件应为升高温度；t3反应速率加快，但化学平衡不移动，改变条件应为加催化剂；t4时正逆反应速率均减小，且逆反应速率大于正反应速率，改变条件应为减小压强；故答案为：C、E、B。
24．(1) 2 = 向左 不改变
(2) 0.16mol/(L min) 大于 放
【详解】（1）①反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)和反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)是互为可逆反应，平衡常数互为倒数，故此反应的平衡常数是2，故答案为：2；
②一段时间后，当N2、H2、NH3的物质的量浓度分别为4mol/L、2mol/L、4mol/L时，Qc= =0.5=K1，所以该状态是平衡状态，正逆反应速率相等，故答案为：=；
③恒压条件下向平衡体系中通入氩气，体积增大，平衡向逆方向移动；但反应热不变；故答案为：向左；不改变；
（2）①已知平衡时n(H2)=1.6mol，所以n(CO2)=1.6mol，v(CO2)= =0.16mol/(L min)，故答案为：0.16mol/(L min)；
②实验1中CO的转化率为×100%=40%，实验2中CO的转化率为×100%=20%，则实验1的转化率大于实验2，则说明温度升高平衡向逆反应方向移动，正反应放热，温度升高平衡向逆反应方向移动，平衡常数K减小，故答案为：大于；
③根据②的分析，该反应正反应放热，故答案为：放。
25． 0.015mol/(L·min) 1.2NA c 增大 减小 ad NO + NO2+2OH- =2NO2-+ H2O
【分析】(1)利用化合价变化判断氧化产物、还原产物，然后根据“氧化产物比还原产物多了1.4g”计算出消耗二氧化氮的物质的量及转移电子的物质的量；
(2)可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各组分的浓度不再变化，据此进行判断；
(3)缩小反应容器体积，增大了压强，平衡向着逆向移动，据此判断二氧化氮与氮气的浓度之比变化规律及二氧化氮的转化率变化规律；
(4)反应的平衡常数K值变大，只有改变温度使得平衡正向移动；
(5)用NaOH溶液完全吸收含等物质的量的NO、NO2混合气体，恰好反应生成亚硝酸钠和水。
【详解】(1)对于6NO2(g)+8NH3(g) 7N2(g)+12H2O(g)，当有6molNO2反应共转移了24mol电子，该反应的氧化产物和还原产物都是氮气，根据N原子守恒，6mol二氧化氮反应生成4mol氧化产物、3mol还原产物，氧化产物比还原产物多1mol，质量多：28g/mol×1mol=28g，则氧化产物比还原产物多了1.4g时转移电子的物质的量为：24mol×=1.2mol，转移电子数为1.2NA；参加反应的NO2为：6mol×=0.3mol，则0～10min时，平均反应速率υ(NO2)==0.015mol/(L min)，故答案为：0.015mol/(L min)；1.2NA ；
(2)a．c(NO2)：c(NH3)=3：4，无法判断各组分的浓度是否变化，则无法判断是否达到平衡状态，故a错误；
b．6v(NO2)正=7v(N2)逆，表示的是正逆反应速率，但是不满足计量数关系，所以没有达到平衡状态，故b错误；
c．容器内气体总压强不再变化：该反应前后气体体积不相等，则反应过程中压强会发生变化，当压强不变时，表明正逆反应速率相等，达到平衡状态，故c正确；
d．容器内气体密度不再变化：反应前后气体的总质量不变，混合气体的总体积不变，因此该反应过程中气体的密度始终不变，无法根据密度变化判断平衡状态，故d错误；
故答案为：c；
(3)若保持其它条件不变，缩小反应容器的体积后达到新的平衡，由于增大了压强，平衡向着逆向移动，导致二氧化氮的含量增大、氮气的含量减小，所以此时NO2和N2的浓度之比增大，NO2的转化率减小，故答案为：增大；减小；
(4)化学平衡常数只随温度的变化而变化，该反应为吸热反应，平衡常数K值变大说明温度升高平衡右移，正反应速率先增大后减小，逆反应速率先增大再继续增大，故ad正确，故答案为：ad；
(5)用NaOH溶液完全吸收含等物质的量的NO、NO2混合气体，反应的离子方程式为：NO+NO2+2OH-=2NO2-+H2O，故答案为：NO+NO2+2OH-=2NO2-+H2O。
【点睛】本题考查了化学平衡的计算，题目难度中等，涉及化学平衡及其影响、化学平衡状态的判断、离子方程式书写、氧化还原反应的计算等知识，注意判断平衡状态时，本质上观察可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各组分的浓度不再变化。
答案第1页，共2页
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一、单选题
1．已知：298K下合成氨反应的平衡常数K=4.1×106，下列说法错误的是
A．合成氨反应在298K是进行得比较完全
B．合成氨反应在298K时反应速率较快
C．仅从K的值无法得知该反应的平衡转化率
D．改变温度，K的值也会变化
2．一定温度下，把2.5 mol A和2.5 mol B混合通入容积为2 L的密闭容器里，发生如下反应：3A(g)+B(s)xC(g)+2D(g)，经5 s反应达平衡，在此5 s内C的平均反应速率为0.2 mol·L-1·s-1，同时生成1 mol D，下列叙述中不正确的是
A．x=2
B．反应达到平衡状态时A的转化率为60%
C．若混合气体的密度不再变化，则该可逆反应达到化学平衡状态
D．反应达到平衡状态时，相同条件下容器内气体的压强与起始时压强比为8∶5
3．关于化学平衡常数，下列说法不正确的是（ ）
A．化学平衡常数不随反应物或生成物的浓度的改变而改变
B．对于一定温度下的同一个反应，其正反应和逆反应的化学平衡常数的乘积等于1
C．温度越高，K值越大
D．化学平衡常数随温度的改变而改变
4．已知二氧化碳和氢气在一定条件下可以合成甲醇，其制备反应为：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，下列说法正确的是
A．调控反应条件不能改变反应限度
B．化学反应的限度决定了反应物在该条件下的最大转化率
C．当CO2的消耗速率等于其生成速率时，该反应已停止
D．投入1molCO2能得到1mol的CH3OH
5．某温度下，反应X(g)+3Y(g)2Z(g)的平衡常数为1 600。此温度下，在容积一定的密闭容器中加入一定量的X和Y，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：
物质 X Y Z
浓度/(mol) 0.06 0.08 0.08
下列说法正确的是A．此时v(正)＜v(逆)
B．平衡时Y的浓度为0.05 mol·L-1
C．平衡时X的转化率为40%
D．增大压强使平衡向正反应方向移动，平衡常数增大
6．反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)经一段时间后，SO3的浓度增加了0.4 mol·L-1，在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04 mol·L-1·s-1，则这段时间为
A．0.1 s B．2.5 s C．10 s D．5 s
7．已知分解 1 mol H2O2放出热量98KJ，在含少量I-的溶液中，H2O2的分解机理为：
H2O2＋I-→H2O＋IO- 慢
H2O2＋IO-→H2O＋O2＋I- 快
下列有关反应的说法正确的是
A．反应的速率与I-的浓度有关 B．IO-也是该反应的催化剂
C．I-是中间产物 D．v(H2O2)=v(H2O)=v(O2 )
8．加热依次发生的分解反应为：
①N2O5(g)N2O3(g)+O2(g)
②N2O3(g) N2O(g) +O2(g)
在容积为的密闭容器中充入，加热到t℃，达到平衡状态后O2为为。则t℃时反应①的平衡常数为
A． B． C． D．
9．有关溶液中的反应，下列说法不正确的是
A．向平衡体系中加入少量固体，溶液红色变浅 B．加入少量固体，溶液红色加深
C．给体系加压，溶液红色没有明显变化 D．属于盐类，难电离
10．T℃时，向某恒温恒容密闭容器中充入等物质的量的CH4 (g)和CO2 (g)，发生二氧化碳重整甲烷反应：CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)，测得体系中CH4 (g)和CO(g)的物质的量浓度随时间变化如图所示，下列说法错误的是
A．点B的坐标为(5，)
B．反应进行到5min时，v正(CH4)＜v逆(CH4)
C．CO2(g)的平衡转化率约为33.3%
D．T℃时，该反应的平衡常数为
11．一定温度下，V L的密闭容器中，表明已达平衡的是
A．混合气体的压强不变 B．混合气体的密度不变
C．C与D的物质的量浓度相等 D．气体的总物质的量不变
12．我国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，主要过程如下图所示。
已知：
下列说法正确的是
A．过程Ⅰ放出能量
B．若分解2mol H2O(g)，估算该反应吸收482kJ能量
C．催化剂能减小水分解反应的焓变
D．催化剂能降低反应的活化能，增大了水的分解转化率
13．下列说法错误的是
A．体系有序性越高，熵值就越低
B．铁在潮湿的空气中生锈的过程是自发的
C．吸热反应不可以自发进行
D．同种物质气态时熵值最大
14．向I、II两个体积相同的恒容密闭容器中各充入2molNO2气体，发生反应：2NO2(g) N2O4(g) ΔH=-56.9kJ·mol-1，达到平衡后，I、II两个容器中NO2的转化率分别为α1和α2。下列推断正确的是
A．转化率大小：α1<α2 B．II中混合气体颜色较浅
C．I中混合气体密度较大 D．II中混合气体平均相对分子质量较小
15．工业上常用煤和水作原料经过多步反应制得氢气，其中一步反应的原理为CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，下列能说明反应达到平衡状态的是（ ）
A．恒温恒容条件下，混合气体的压强不再发生变化
B．两个H—O键断裂的同时有两个C=O键断裂
C．在恒容密闭容器中，气体密度不再发生变化
D．混合气体的平均摩尔质量不再发生变化
二、填空题
16．甲醇(CH3OH)广泛用作燃料电池的燃料，工业上可由CO和H2来合成，化学方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。
(1)下图是在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。
①T1_______T2(填“>”、“<”或“=”)。该反应的ΔH_______0(填“>”、“<”或“=”)。
②若容器容积不变，下列措施能增加CO平衡转化率的是_______(填字母)。
a.降低温度 b.使用合适的催化剂
c.将CH3OH(g)从体系中分离 d.充入He，使体系总压强增大
(2)下图是表示一定温度下，在体积为2L的密闭容器中加入4mol H2和一定量的CO后，CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化情况。从反应开始到平衡，用CO浓度变化表示平均反应速率υ(CO)=_______；H2的平衡转化率为_______。
(3)一定温度下恒容容器中，分别研究在PX，PY，PZ三种压强下合成甲醇的规律。如图是上述三种压强下H2和CO的起始组成比[]与CO平衡转化率的关系，则PX，PY，PZ的大小关系是_______，此时该反应的化学平衡常数KX，KY，KZ的大小关系为_______。
17．某化学研究性小组在用铝与稀硫酸的反应制氢气的实验时发现，如果把在空气中放置一段时间的5.0 g铝片放入圆底烧瓶中，然后通过分液漏斗加入500 mL 0.5 mol/L硫酸溶液，充分反应后，该小组同学根据记录数据得到了产生氢气的速率与反应时间的关系图象(如图所示)，请你帮助该小组同学回答下列问题：
(1)曲线OA段不产生氢气的原因是_____________________，有关的离子反应方程式为________________________
(2)曲线BC段产生氢气的速率突然加快的主要原因是______________________
(3)点C以后产生氢气的速率逐渐减小的主要原因是______________________
(4)从理论上分析该小组同学能收集到氢气的体积为(标准状况下)___________
18．化学反应与生产研究息息相关，我们不仅关注能量变化，还需要关注化学反应的快慢和程度。请根据要求，回答下列问题：
(1)下面是四个化学反应理论上不可以用于设计原电池的化学反应是_______(填字母，下同)
A．
B．
C．
D．
(2)将氢气与氧气的反应设计成燃料电池，其利用率更高，装置如图所示(a、b为多孔碳棒)其中_______(填A或B)处电极入口通氧气，其电极反应式为_______。当消耗标准状况下氢气11.2L时，假设能量转化率为85%，则导线中转移电子的物质的量为_______。
(3)某温度时，在2L容器中发生X、Y两种物质间的转化反应，X、Y物质的量随时间变化的曲线如图所示：
①该反应的化学方程式为_______。
②反应开始至2min时，Y的平均反应速率为_______。
③2min时，v正_______(填“>”“<”或“=”)v逆。
19．二甲醚CH3OCH3又称甲醚，熔点-141.5℃，沸点-24.9℃。由合成气(CO、H2)制备二甲醚的反应原理如下：
①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H1 =-90.0 kJ·mol-1
②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+ H2O(g) △H2 = -20.0 kJ·mol-1
回答下列问题：
(1)反应①在_____________(填“低温”或“高温”)下易自发进行。
(2)写出由合成气(CO、H2)直接制备CH3OCH3的热化学方程式：______________。
(3)温度为500K时，在2L的密闭容器中充入2mol CO和6molH2发生反应①、②，5min时达到平衡，平衡时CO的转化率为60%，c(CH3OCH3) = 0.2 mol·L-1，用H2表示反应①的速率是________，反应②的平衡常数K =____________。
(4)研究发现，在体积相同的容器中加入物质的量相同的CO和H2发生反应①、②，在不同温度和有无催化剂组合下经过相同反应时间测得如下实验数据：
T(K) 催化剂 CO转化(％) CH3OCH3选择性(％)
473 无 10 36
500 无 12 39
500 Cu/ZnO 20 81
【备注】二甲醚选择性：转化的CO中生成CH3OCH3百分比
①相同温度下，选用Cu/ZnO作催化剂，该催化剂能_______ (填标号)。
A．促进平衡正向移动 B．提高反应速率 C．降低反应的活化能
D．改变反应的焓变 E.提高CO的平衡转化率
②表中实验数据表明，在500K时，催化剂Cu/ZnO对CO转化成CH3OCH3的选择性有显著的影响，其原因是__________________________。
20．工业上在恒容密闭容器中用下列反应合成甲醇：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）△H
(1)该反应的平衡常数表达式为_______；
(2)如表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数（K）
温度 250℃ 300℃ 350℃
K 2.041 0.270 0.012
①由表中数据判断该反应的△H______0（填“＞”、“=”或“＜”）；
②某温度下，将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中，充分反应10s后达到平衡时测得c（CO）=0.2mol/L，则CO的转化率为_______，用H2表示反应速率为_____，此时的温度为______；
(3)要提高CO的转化率，可以采取的措施是______；
a．升温 b．加入催化剂 c．增加CO的浓度 d．恒容充入H2 e．分离出甲醇
21．氮的氧化物是造成大气污染的主要物质。研究氮氧化物的反应机理对于消除环境污染有重要意义。NO在空气中存在如下反应：2NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H，上述反应分两步完成，其反应历程如图所示：
回答下列问题：
（1）写出反应I的热化学方程式___。
（2）反应I和反应Ⅱ中，一个是快反应，会快速建立平衡状态，而另一个是慢反应。决定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反应速率的是___(填“反应I”或“反应Ⅱ”)；对该反应体系升高温度，发现总反应速率反而变慢，其原因可能是___(反应未使用催化剂)。
22．Cu2O是重要的催化剂和化工原料，工业上制备Cu2O的主要反应如下：
Ⅰ.C(s)+CO2(g)2CO(g) ΔH=+172.5kJ·mol-1
Ⅱ.CO(g)+2CuO(s)Cu2O(s)+CO2(g) ΔH=-138.0 kJ·mol-1
请回答：
（1）一定温度下，向5L恒容密闭容器中加入1molCO和2molCuO，发生反应Ⅱ，2min时达到平衡，测得容器中CuO的物质的量为0.5mol。
①0-2min内，用CO表示的反应速率v(CO)=___。
②CO2的平衡体积分数φ=___。
（2）向5L密闭容器中加入1molC和1molCO2，发生反应Ⅰ。CO2、CO的平衡分压(p)与温度(T)的关系如图所示（平衡分压=物质的量分数×总压强）。
①能表示CO2的平衡分压与温度关系的曲线为___(填"p1”或“p2”)，理由是___。
②温度为T1时，该反应的平衡常数K=___；温度升高，K___（填“变小”、“变大”或“不变”）
③实验测得，v正=v(CO2)消耗=k正c(CO2)，v逆=v(CO)消耗=k逆c2 (CO)，k正、k逆为速率常数，受温度影响，则温度为T1时，k正/k逆=___。
23．某温度时，在一个容积为2L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图1所示。根据图中数据，试填写下列空白：
(1)该反应的化学方程式为_______。
(2)若X、Y、Z均为气体，反应恰好达到平衡时，用Z表示的平均反应速率为_______；
(3)在一密闭容器中发生反应，达到平衡后，只改变某一个条件时，反应速率与反应时间的关系如图2所示。
判断t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件是：t1时刻_______；t3时刻_______；t4时刻_______
(填字母代号)
A．增大压强 B．减小压强 C．升高温度 D．降低温度 E.加催化剂 F.恒温恒容时充入氮气
24．运用化学反应原理研究合成氨反应有重要意义，请完成下列探究。
(1)已知在400℃时，的。
①在400℃时，的K′=_______(填数值)。
②400℃时，在0.5L的反应容器中进行合成氨反应，一段时间后，测得、、的物质的量分别为2mol、1mol、2mol，则此时反应_______(填“>”、“＜”、“=”或“不能确定”)。
③若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，则合成氨反应的平衡_______移动(填“向左”、“向右”或“不”)；反应的_______(填“增大”、“减小”或“不改变”)。
(2)水煤气转化反应在一定温度下达到化学平衡。现将不同量的和分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行反应，得到如下两组数据：
实验标号 温度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所需时间/min
1 650 4 2 1.6 2.4 5
2 900 2 1 0.4 1.6 3
①实验1中以表示的反应速率为_______；
②实验1的平衡常数_______实验2的平衡常数(填“大于””小于，“等于”“不能确定”)。
③该反应正方向为_______(填“吸”或“放”)热反应。
25．研究NO2、NO、SO2 、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。NO2可用下列反应来处理：
6NO2(g)+8NH3(g) 7N2(g)+12H2O(g)+Q(Q＞0)。
(1)120℃时，该反应在一容积为2L的容器内反应，20min时达到平衡。10min时氧化产物比还原产物多了1.4g，则0～10min时，平均反应速率υ(NO2) = ____________________ ，电子转移了 ___________ 个。
(2)一定条件下上述反应在某体积固定的密闭容器中进行，能说明该反应已经达到平衡状态的是____________。
a．c(NO2)：c(NH3) = 3：4 b．6v(NO2)正 = 7v(N2)逆
c．容器内气体总压强不再变化 d．容器内气体密度不再变化
(3)若保持其它条件不变，缩小反应容器的体积后达到新的平衡，此时NO2和N2的浓度之比_________ (填增大、不变、减小)，NO2的转化率 ______________。
(4)一定条件下NO2与SO2可发生反应，方程式：NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) Q。若反应的平衡常数K值变大，该反应___________(选填编号)。
a.一定向正反应方向移动 b. 平衡移动时，逆反应速率先减小后增大
c.一定向逆反应方向移动 d. 平衡移动时，正反应速率先增大后减小
(5)请写出用NaOH溶液完全吸收含等物质的量的NO、NO2混合气体的离子方程式___________。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】A．K大于105，即要判定反应进行得完全，A正确；
B．K只能衡量反应进行的程度，而不能体现反应速率，B错误；
C．K只能衡量反应进行的程度，不能体现转化率，如恒温条件下，平衡发生移动，转化率发生变化，但是K不变，C正确；
D．K的值只与温度有关，随着温度的变化而变化，D正确；
故选B。
2．A
【分析】经5s反应达平衡，在此5s内C的平均反应速率为0.2mol L-1 s-1，可知生成C为0.2mol L-1 s-1×2L×5s=2mol，同时生成1mol D，则x=4，列三段式如下：。
【详解】A．根据分析知x=4，故A错误；
B．根据三段式确定A转化量为1.5mol，故A的转化率=，故B正确；
C．B为固体，气体的质量为变量，体积不变，则混合气体的密度不再变化时该可逆反应达到化学平衡状态，故C正确；
D．根据阿伏加德罗定律，同温同体积时，体系的压强与气体物质的量成正比，即：，故D正确；
答案选A。
3．C
【详解】A选项，同一反应，平化学衡常数只受温度影响，与反应物的浓度无关，故A正确；
B选项，同一可逆反应的正、逆反应平衡常数互为倒数，对于一定温度下的同一个反应，其正反应和逆反应的化学平衡常数的乘积等于1，故B正确；
C选项，平衡常数越大，说明可逆反应进行的程度越大，反应可能是吸热反应或放热反应；升温，平衡向吸热反应方向进行，平衡常数不一定增大，故C错误；
D选项，平化学衡常数只受温度影响，与反应物浓度、体系的压强无关，故D正确；
综上所述，答案为C。
【点睛】使用催化剂只改变反应速率，不改变化学平衡，不影响平衡常数；
平衡常数是衡量化学平衡进行程度的物理量；
平衡常数只受温度影响，不受浓度、压强、催化剂等因素的影响。
4．B
【详解】A．改变外界条件，平衡可发生移动，则调控反应条件能改变反应限度，A错误；
B．化学平衡状态为反应的最大限度，则化学反应的限度决定了反应物在该条件下的最大转化率，B正确；
C．化学平衡为动态平衡，CO2的消耗速率等于其生成速率时，该反应仍在进行，C错误；
D．该反应为可逆反应，则1molCO2不能完全转化，因此不能生成1mol的CH3OH，D错误；
故选B。
5．B
【详解】A．根据Qc= ==208.3<1600，反应没有达到平衡，向正反应方向移动，v(正)>v(逆)，A错误；
B．若达到平衡时Y的浓度为0.05 mol·L－1，则Y在上面某时刻浓度的基础上又反应了0.03 mol·L－1，所以X、Y、Z的平衡浓度分别为0.05 mol·L－1、0.05 mol·L－1、0.1 mol·L－1，所以此时的Qc==1600，与此温度下的平衡常数数值相等，所以此时达到平衡状态， B正确；
C．根据表中数据可知起始时刻X、Y的浓度分别为0.1 mol·L－1、0.2 mol·L－1，达到平衡时X的浓度为0.05 mol·L－1，所以X的转化率为×100%=50%，C错误；
D．增大压强，平衡正向移动，但是平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，D错误；
答案选B。
6．D
【详解】SO3的浓度增加了0.4mol·L-1，则根据方程式可知，氧气的浓度就减少了0.2mol/L；又因为在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04mol·L-1·s-1，则这段时间为=5s，答案选D。
7．A
【详解】A．已知：①H2O2＋I-→H2O＋IO-慢 ②H2O2＋IO-→H2O＋O2＋I- 快，过氧化氢分解快慢决定于反应慢的①，I-是①的反应物之一，其浓度大小对反应不可能没有影响，例如，其浓度为0时反应不能发生，故A正确；
B．将反应①+②可得总反应方程式，反应的催化剂是I-，IO-只是中间产物，故B错误；
C．将反应①+②可得总反应方程式，I-为反应的催化剂I-，故C错误；
D．因为反应是在含少量I-的溶液中进行的，溶液中水的浓度是常数，不能用其浓度变化表示反应速率，故D错误；
故选A。
8．A
【详解】在反应①中N2O3与O2 按物质的量之比1∶1生成，如果不发生反应②，则两者一样多。发生反应②，平衡后，O2比N2O3多(9-3.4)=5.6mol；反应②中每减少1mol N2O3，O2会增加1mol，即O2会比N2O3多2mol；O2比N2O3多(9-3.4)=5.6mol，则共分解了2.8mol N2O3；所以反应①中N2O5分解生成N2O3(3.4+2.8)=6.2mol，有6.2mol N2O5发生分解，所以平衡后N2O5为(8-6.2)=1.8mol。容器体积为2L，则反应①的平衡常数
，故选A。
9．A
【分析】反应实质为Fe3++3SCN- Fe(SCN)3(红色)。
【详解】A． KCl没有参与反应，向平衡体系中加入少量固体，平衡不移动，溶液红色不变浅，故A错误；
B． 加入少量固体，铁离子浓度提高，平衡正向移动，溶液红色加深，故B正确；
C． 没有气体参加反应或生成，给体系加压，平衡不移动，溶液红色没有明显变化，故C正确；
D． 可以看成由铁离子和酸根组成，属于盐类，形成络合物，难电离，故D正确；
故选A。
10．B
【详解】A．根据图象可知：在5 min时CH4(g)的浓度减少0.25 mol/L，则根据物质反应转化关系可知：反应产生CO的浓度为0.50 mol/L，故B点的坐标为(5，)，A正确；
B．反应进行到5 min时，CH4(g)的浓度还在减小，说明反应正向进行，v正(CH4)＞v逆(CH4)，B错误；
C．平衡时CH4(g)的浓度与CO2(g)浓度相等，等于mol/L，开始时CO2(g)的浓度为1.00 mol/L，故CO2(g)的平衡转化率为×100%≈33.3%，C正确；
D．根据图象可知：在温度为T ℃时，c(CH4)=c(CO2)=c(CO)=c(H2)=mol/L，所以平衡常数K==，D正确；
综上所述答案为B。
11．B
【详解】A．该反应是反应前后气体体积没有变化的反应，容器中的压强始终不发生变化，所以不能证明达到了平衡状态，故A错误；
B．该容器的体积保持不变，根据质量守恒定律知，反应前后混合气体的质量会变，所以容器内气体的密度会变，当容器中气体的密度不再发生变化时，能表明达到化学平衡状态，故B正确；
C．C与D的化学计量数相同，C与D的物质的量浓度相等，故不能说明反应达到平衡状态，故C错误；
D．反应前后气体的总物质的量相等，始终保持不变，所以不能证明达到了平衡状态，故D错误；
答案选B。
12．B
【详解】A．由图可知，过程Ⅰ是吸收热量使氢氧键断裂的过程，故A错误；
B．由题给数据可知，分解2mol气态水需要吸收的热量为463kJ/mol×2×2mol—436 kJ/mol×2—498 kJ/mol=482kJ，故B正确；
C．催化剂能降低反应的活化能，但不能改变水分解反应的焓变，故C错误；
D．催化剂能降低反应的活化能，但不能平衡移动的方向，不能改变水的分解转化率，故D错误；
故选B。
13．C
【详解】A. 体系有序性越高，即体系的混乱程度越小，熵值就越低，A正确；
B. 铁在潮湿的空气中常发生电化学腐蚀而生锈，该过程是自发的，B正确；
C. 吸热反应△H>0，若△S>0，反应在高温下△H-T△S<0，反应能自发进行，C错误；
D. 同种物质熵值：气态>液态>固态，所以同种物质气态时熵值最大，D正确；
答案选C。
14．D
【详解】A．2NO2(g) N2O4(g) ΔH=-56.9kJ·mol-1，正反应放热，容器II的温度大于I，升高温度，平衡逆向移动，转化率大小：α1>α2，故A错误；
B．2NO2(g) N2O4(g) ΔH=-56.9kJ·mol-1，正反应放热，容器II的温度大于I，升高温度，平衡逆向移动，II中NO2(g)的浓度大，所以II中混合气体颜色较深，故B错误；
C．气体总质量不变，容器体积不变，I、II中混合气体密度相等，故C错误；
D．2NO2(g) N2O4(g) ΔH=-56.9kJ·mol-1，正反应放热，容器II的温度大于I，升高温度，平衡逆向移动，气体物质的量大，所以II中混合气体平均相对分子质量较小，故D正确；
选D。
15．B
【详解】A.由CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)反应可知，该反应是一个反应前后气体物质的量不变的反应，恒温恒容条件下，混合气体的压强不变，所以混合气体的压强不再发生变化不能说明反应达到平衡状态，故A错误；
B.两个键断裂表示的是正反应速率，两个C=O键断裂表示的是逆反应速率，正、逆反应速率相等，说明反应达到平衡状态，故B正确；
C.在恒容密闭容器中，混合气体的质量和体积始终不变，则混合气体的密度始终不变，所以反应容器内的气体密度不再发生变化不能说明反应达到平衡状态，故C错误；
D.该反应是反应前后气体的物质的量不变的可逆反应，根据，可知混合气体的平均摩尔质量始终不发生变化，所以混合气体的平均摩尔质量不变不能说明反应达到平衡状态，故D错误；
故答案：B。
16．(1) < < ac
(2) 0.075mol·L-1·min-1 0.75(或75%)
(3) PX>PY>PZ KX=KY=KZ
【详解】（1）①由题中图像可知T2温度下反应先达平衡，可推出T1< T2。升高温度，CO的转化率降低，平衡逆向移动，正反应是放热反应，ΔH<0。故答案为：<；<；
②a．降低温度，平衡正向移动，CO转化率增大，a选；
b．使用合适的催化剂平衡不移动，甲醇产率不变，b不选；
c．将CH3OH(g)从体系中分离，平衡正向移动，CO转化率增大，c选；
d．充入He，使体系总压强增大，但容器体积不变，各组分的浓度不变，平衡不移动，d不选；
故答案为：ac；
（2）由图可知，CO浓度减小1.00mol/L-0.25mol/L=0.75mol/L，Δt=10 min，则 ，CO浓度变化量为0.75mol/L，根据化学方程式可知H2浓度变化量为1.5mol/L，则H2的平衡转化率。故答案为：0.075mol·L-1·min-1；75%；
（3）此题目用“定一议二”法分析即可。一定温度下的恒容容器中，H2和CO的起始组成比一定时，由于该反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡正方向进行，CO转化率增大，则Px，PY， Pz的大小关系是Px>PY>Pz。温度不变，平衡常数不变，该反应的化学平衡常数 Kx=Ky=Kz。
故答案为：Px>PY>Pz；Kx=Ky=Kz；
17． 硫酸首先与铝片表面的Al2O3反应 Al2O3+6H+=2Al3++3H2O 由于反应放出的热量使溶液温度升高而使反应速率加快了 随着反应的进行，硫酸溶液的浓度逐渐下降 5.6L
【分析】(1)铝是活泼性较强的金属，能迅速和空气中的氧气反应生成氧化铝，根据氧化铝的性质分析；
(2)金属和酸的反应是放热反应，根据温度对化学反应速率的影响分析；
(3)溶液的浓度影响化学反应速率；
(4)先根据金属和酸的量进行过量计算，再根据不足量的物质作标准计算生成的气体。
【详解】(1)铝是活泼性较强的金属，能迅速和空气中的氧气反应生成氧化铝，氧化铝和稀硫酸反应生成氯化铝和水，所以离子方程式为Al2O3+6H+=2Al3++3H2O；
(2)金属和酸的反应是放热反应，所以该反应放热，使溶液的温度升高，升高温度，化学反应速率加快；
(3)随着反应的进行，溶液中的氢离子浓度逐渐降低，所以反应速率逐渐减小；
(4)设稀硫酸完全反应需要金属铝xg．
2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
54g 3mol
xg 0.5L×0.5mol/L
所以x=4.5＜5，故金属铝过量，应以稀硫酸为标准计算生成的氢气体积．
设生成氢气的体积为y．
2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
3mol 67.2L
0.5L×0.5mol/L y
解得：y=5.6L。
18． AC B 0.85 >
【详解】(1) 属于氧化还原反应，而且是放热反应，理论上能设计为原电池。则反应B、D能设计成原电池、反应A、C是非氧化还原反应、理论上不可以用于设计原电池，故答案为AC。
(2)内电路中阴离子移向负极、阳离子移向正极，酸性条件下生成水，正极电极反应式为：O2＋4H＋＋4e－=2H2O；燃料电池中化学能转化为电能，能量转化效率高
燃料电池中，通入燃料的一极为负极，还原剂失去电子发生氧化反应，电子沿着导线流向正极，通入助燃物的一极为正极，正极上发生还原反应，则a为负极、B处电极入口通氧气，碱性条件下氧气得电子、和水反应生成氢氧根离子，其电极反应式为。当消耗标准状况下氢气11.2L时，按可知，假设能量转化率为85%，则导线中转移电子的物质的量为。
(3)①X的物质的量增加、Y的物质的量减小，所以Y是反应物、X是生成物，物质的量变化值之比等与化学计量数之比，即Y与X的化学计量数之比为(0.4-0.2):(0.2-0.1)=2:1，故该反应的化学方程式为。
②反应开始至2min时，Y的平均反应速率为。
③2min时，平衡还未建立，体系处于从正反应建立平衡的途中，故v正 v逆。
19． 低温 2CO(g)+4H2(g)= CH3OCH3(g) + H2O(g) △H =-200 kJ·mol-1 0.24mol/(L·min) 1 B、C 由表中数据可知，此时反应体系尚未建立平衡，催化剂可加速反应②，从而在相同时间内生成更多的CH3OCH3
【分析】本题考查的是化学平衡知识。
（1）反应①是放热的体积减小的可逆反应，则根据△G=△H-T·△S可知在低温下易自发进行。
（2）根据盖斯定律可知①×2+②即得到由合成气（CO、H2）直接制备CH3OCH3的热化学反应方程式为2CO(g)+4H2(g)= CH3OCH3(g) + H2O(g) △H =-200 kJ·mol-1。
（3）按平衡的三段式可求出用H2表示反应①的速率和可逆反应②的平衡常数K。
【详解】（1）反应①是放热的体积减小的可逆反应，则根据△G=△H-T·△S可知在低温下易自发进行。本小题答案为：低温。
（2）根据盖斯定律可知①×2+②即得到由合成气（CO、H2）直接制备CH3OCH3的热化学反应方程式为2CO(g)+4H2(g)= CH3OCH3(g) + H2O(g) △H =-200 kJ·mol-1。本小题答案为：2CO(g)+4H2(g)= CH3OCH3(g) + H2O(g) △H =-200 kJ·mol-1。
（3）温度为500K时，在2L的密闭容器中充入2mol CO和6molH2发生反应①、②，5min时达到平衡，平衡时CO的转化率为60%，即消耗CO是1.2mol，所以消耗氢气是2.4mol，浓度是1.2mol/L则用H2表示反应①的速率是1.2mol/L÷5min=0.24mol/(L·min)。平衡时c(CH3OCH3) = 0.2 mol·L-1，所以水蒸气的浓度也是0.2 mol·L-1，甲醇的浓度是0.6mol/L-0.2mol/L×2=0.2mol/L，所以反应②的平衡常数K=（0.2×0.2）/0.22=1。本小题答案为：0.24mol/(L·min)；1。
（4）①A.催化剂不能改变平衡状态，故A错误；
B.催化剂可以提高反应速率，故B正确；
C.催化剂可以降低反应的活化能，故C正确；
D.催化剂不能改变反应的焓变，故D错误；
E.催化剂不能改变平衡状态，即不能提高CO的平衡转化率，故E错误。答案选B、C。
②由表中数据可知，此时反应体系尚未建立平衡，催化剂可加速反应②，从而在相同时间内生成更多的CH3OCH3。本小题答案为：由表中数据可知，此时反应体系尚未建立平衡，催化剂可加速反应②，从而在相同时间内生成更多的CH3OCH3。
20． K= ＜ 80% 0.16mol L-1 s-1 250℃ de
【详解】(1)已知CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H，该反应的平衡常数表达式为K=；
(2)①温度升高，K减小，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，即△H<0；②某温度下，将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中，充分反应10s后达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L，则，CO的转化率为×100%=80%，用H2表示反应速率为=0.16mol L-1 s-1；
K==2.041(mol/L)-2，温度应为250℃；
(3)a. 升温，平衡向逆反应方向移动，CO的转化率的减小，故不选；b. 加入催化剂，平衡不移动，转化率不变，故不选；c. 增加CO的浓度，CO的转化率的减小，故不选；d. 恒容充入H2，氢气浓度增大，平衡向正反应方向移动，CO转化率增大，故选；e. 分离出甲醇，平衡向正反应方向移动，CO转化率增大，故选；故答案为de。
21． 2NO(g) N2O2(g) △H=-(E3-E4) kJ/ mol 反应Ⅱ 决定总反应速率的是反应Ⅱ，升高温度后反应I平衡逆向移动，造成N2O2浓度减小，温度升高对反应Ⅱ的影响弱于N2O2浓度减小的影响，N2O2浓度减小导致反应Ⅱ速率变慢
【分析】(1)根据图象分析反应I为2NO(g) N2O2(g)的焓变，写出热化学方程式；
(2)根据图象可知，反应I的活化能＜反应Ⅱ的活化能，反应I为快反应，反应Ⅱ为慢反应，决定该反应速率的是慢反应；决定正反应速率的是反应Ⅱ，结合升高温度对反应I和Ⅱ的影响分析可能的原因。
【详解】(1)根据图象可知，反应I的化学方程式为：2NO(g) N2O2(g) △H=(E4-E3)kJ/mol=-(E3-E4) kJ/ mol，故答案为：2NO(g) N2O2(g) △H=-(E3-E4) kJ/ mol；
(2)根据图象可知，反应I的活化能＜反应Ⅱ的活化能，反应I为快反应，反应Ⅱ为慢反应，决定2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)反应速率的是慢反应Ⅱ；对该反应体系升高温度，发现总反应速率变慢，可能的原因是：决定总反应速率的是反应Ⅱ，升高温度后反应I平衡逆向移动，造成N2O2浓度减小，温度升高对反应Ⅱ的影响弱于N2O2浓度减小的影响，N2O2浓度减小导致反应Ⅱ速率变慢，故答案为：反应Ⅱ；决定总反应速率的是反应Ⅱ，升高温度后反应I平衡逆向移动，造成N2O2浓度减小，温度升高对反应Ⅱ的影响弱于N2O2浓度减小的影响，N2O2浓度减小导致反应Ⅱ速率变慢。
22． 0.075mol/(L·min) 75% p2 该反应为吸热反应，温度升高，平衡正向移动，CO2的平衡平衡体积分数减小，平衡分压减小 mol/L 变大 K=mol/L
【详解】（1）一定温度下，向5L恒容密闭容器中加入1molCO和2molCuO，发生反应Ⅱ，2min时达到平衡，测得容器中CuO的物质的量为0.5mol。
CO(g)+2CuO(s)Cu2O(s)+CO2(g)
开始时的量（mol） 1 2 0
改变的量（mol） 0.75 1.5 0.75
平衡时的量（mol） 0.25 0.5 0.75
①0-2min内，用CO表示的反应速率v(CO)==0.075mol/(L·min)；
②CO2的平衡体积分数φ==75%；
（2）①该反应为吸热反应，温度升高，平衡正向移动，CO2的平衡平衡体积分数减小，平衡分压减小，故能表示CO2的平衡分压与温度关系的曲线为p2；
②温度为T1时，CO2、CO的平衡分压(p)相等，则物质的量相等；设CO2的转化率为x，则1-x=2x，解得x=mol，即CO2、CO的平衡浓度均为mol/L，该反应的平衡常数K==mol/L；
反应C(s)+CO2(g)2CO(g) ΔH=+172.5kJ·mol-1为吸热反应，温度升高，平衡正向移动，K变大；
③实验测得，v正=v(CO2)消耗=k正c(CO2)，则k正=；v逆=v(CO)消耗=k逆c2 (CO)，则k逆=；平衡时v正= v逆，则温度为T1时，k正/k逆===K=mol/L。
【点睛】本题考查化学反应平衡移动及平衡常数的计算等知识点，注意三段式的应用在计算化学平衡中的重要地位，易错点为根据图中信息判断表示CO2的平衡体积分数与温度关系的曲线：该反应为吸热反应，温度升高，平衡正向移动，CO2的平衡体积分数减小，故能表示CO2的平衡分压与温度关系的曲线为p2。
23．(1)
(2)
(3) C E B
【详解】（1）根据图知，随着反应进行，X、Y的物质的量减少，Z的物质的量增加，所以X、Y是反应物而Z是生成物；△n(X)=(1.0-0.7)mol=0.3mol、△n(Y)=(1.0-0.9)mol=0.1mol、△n(Z)=(0.2-0)mol=0.2mol，相同时间内，参加反应的各物质的物质的量的变化量之比等于其计量数之比，所以X、Y、Z的计量数之比=0.3mol：0.1mol：0.2mol=3：1：2，则该反应方程式为3X+Y 2Z，故答案为：3X+Y 2Z；
（2）反应开始至2min时达平衡，v(Z)===0.05 mol L-1 min-1，故答案为：0.05 mol L-1 min-1；
（3）由N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H<0，可知，该反应为放热反应，且为气体体积减小的反应，则由图可知，t1正逆反应速率均增大，且逆反应速率大于正反应速率，改变条件应为升高温度；t3反应速率加快，但化学平衡不移动，改变条件应为加催化剂；t4时正逆反应速率均减小，且逆反应速率大于正反应速率，改变条件应为减小压强；故答案为：C、E、B。
24．(1) 2 = 向左 不改变
(2) 0.16mol/(L min) 大于 放
【详解】（1）①反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)和反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)是互为可逆反应，平衡常数互为倒数，故此反应的平衡常数是2，故答案为：2；
②一段时间后，当N2、H2、NH3的物质的量浓度分别为4mol/L、2mol/L、4mol/L时，Qc= =0.5=K1，所以该状态是平衡状态，正逆反应速率相等，故答案为：=；
③恒压条件下向平衡体系中通入氩气，体积增大，平衡向逆方向移动；但反应热不变；故答案为：向左；不改变；
（2）①已知平衡时n(H2)=1.6mol，所以n(CO2)=1.6mol，v(CO2)= =0.16mol/(L min)，故答案为：0.16mol/(L min)；
②实验1中CO的转化率为×100%=40%，实验2中CO的转化率为×100%=20%，则实验1的转化率大于实验2，则说明温度升高平衡向逆反应方向移动，正反应放热，温度升高平衡向逆反应方向移动，平衡常数K减小，故答案为：大于；
③根据②的分析，该反应正反应放热，故答案为：放。
25． 0.015mol/(L·min) 1.2NA c 增大 减小 ad NO + NO2+2OH- =2NO2-+ H2O
【分析】(1)利用化合价变化判断氧化产物、还原产物，然后根据“氧化产物比还原产物多了1.4g”计算出消耗二氧化氮的物质的量及转移电子的物质的量；
(2)可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各组分的浓度不再变化，据此进行判断；
(3)缩小反应容器体积，增大了压强，平衡向着逆向移动，据此判断二氧化氮与氮气的浓度之比变化规律及二氧化氮的转化率变化规律；
(4)反应的平衡常数K值变大，只有改变温度使得平衡正向移动；
(5)用NaOH溶液完全吸收含等物质的量的NO、NO2混合气体，恰好反应生成亚硝酸钠和水。
【详解】(1)对于6NO2(g)+8NH3(g) 7N2(g)+12H2O(g)，当有6molNO2反应共转移了24mol电子，该反应的氧化产物和还原产物都是氮气，根据N原子守恒，6mol二氧化氮反应生成4mol氧化产物、3mol还原产物，氧化产物比还原产物多1mol，质量多：28g/mol×1mol=28g，则氧化产物比还原产物多了1.4g时转移电子的物质的量为：24mol×=1.2mol，转移电子数为1.2NA；参加反应的NO2为：6mol×=0.3mol，则0～10min时，平均反应速率υ(NO2)==0.015mol/(L min)，故答案为：0.015mol/(L min)；1.2NA ；
(2)a．c(NO2)：c(NH3)=3：4，无法判断各组分的浓度是否变化，则无法判断是否达到平衡状态，故a错误；
b．6v(NO2)正=7v(N2)逆，表示的是正逆反应速率，但是不满足计量数关系，所以没有达到平衡状态，故b错误；
c．容器内气体总压强不再变化：该反应前后气体体积不相等，则反应过程中压强会发生变化，当压强不变时，表明正逆反应速率相等，达到平衡状态，故c正确；
d．容器内气体密度不再变化：反应前后气体的总质量不变，混合气体的总体积不变，因此该反应过程中气体的密度始终不变，无法根据密度变化判断平衡状态，故d错误；
故答案为：c；
(3)若保持其它条件不变，缩小反应容器的体积后达到新的平衡，由于增大了压强，平衡向着逆向移动，导致二氧化氮的含量增大、氮气的含量减小，所以此时NO2和N2的浓度之比增大，NO2的转化率减小，故答案为：增大；减小；
(4)化学平衡常数只随温度的变化而变化，该反应为吸热反应，平衡常数K值变大说明温度升高平衡右移，正反应速率先增大后减小，逆反应速率先增大再继续增大，故ad正确，故答案为：ad；
(5)用NaOH溶液完全吸收含等物质的量的NO、NO2混合气体，反应的离子方程式为：NO+NO2+2OH-=2NO2-+H2O，故答案为：NO+NO2+2OH-=2NO2-+H2O。
【点睛】本题考查了化学平衡的计算，题目难度中等，涉及化学平衡及其影响、化学平衡状态的判断、离子方程式书写、氧化还原反应的计算等知识，注意判断平衡状态时，本质上观察可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各组分的浓度不再变化。
答案第1页，共2页
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