第1章 化学反应与能量转化同步习题（含解析）高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

第一章：化学反应与能量转化 同步习题 高二化学鲁科版（2019）选择性必修1
一、单选题
1．一定温度下，体积均为0.25L的三个恒容密闭容器中发生可逆反应：，达到平衡。下列说法正确的是
容器编号 温度/℃ 起始时物质的量/mol 平衡时物质的量/mol
① 500 1 3 0 0.5
② 500 0.6 1.8 0
③ 550 0 0 2 a
A．
B．容器①②中反应的平衡常数不相等
C．达平衡时，容器②中的转化率大于25%
D．起始时向容器①中充入、、，则反应将向正反应方向进行
2．下列方案设计、现象和结论都正确的是
目的 方案设计 现象和结论
A 检验某无色溶液中是否含有 取少量该溶液于试管中，加稀硝酸酸化，再加入硝酸钡溶液 若有白色沉淀生成，则该溶液中一定含有
B 探究不同金属离于对分解速率的影响 取2支试管，向2支试管中各加入5 mL 6%溶液，分别向试管中各加入溶液和溶液 相同时间内产生气泡多的，则催化效果好
C 判断某有机物是否为醛类 取2mL样品溶液于试管中，加入5~6滴新制氢氧化铜，加热 若产生砖红色沉淀，则该有机物属于醛类
D 检验某无色气体是否为 将气体通入品红溶液中，再加热 若通入气体后品红溶液褪色，加热该褪色溶液能恢复红色，则一定为
A．A B．B C．C D．D
3．用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的是
A．图1可比较Fe、Cu的金属活动性 B．图2可验证FeCl3对H2O2分解反应有催化作用
C．图3可除去CO2气体中混有的HCl D．图4可进行石油的蒸馏实验
4．下列有关化学反应速率的说法中正确的是
A．100mL2mol·L-1的盐酸与锌反应，加入适量的氯化钠溶液，生成H2的速率不变
B．用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用铁片和浓硫酸可以加快产生氢气的速率
C．二氧化硫的催化氧化是放热反应，所以升高温度，反应速率减慢
D．对于反应2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2，减小压强，反应速率减慢
5．“封管实验”具有简易、方便、节约、绿色等优点,下列关于三个“封管实验”（夹持装置未画出）的说法正确的是
A．加热时,①中封管内固体消失
B．加热时,②中溶液变红,冷却后又都变为无色
C．加热时,③中溶液变红,冷却后红色褪去,体现SO2的漂白性
D．三个“封管实验”中所发生的化学反应都是可逆反应
6．若反应4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)在恒容密闭容器中进行，能说明该反应已达到平衡状态的是
A．v正(NO2)=2v正(NO) B．NO和Cl2的物质的量之比不变
C．混合气体密度保持不变 D．c(NO2)：c(NO)：c(Cl2)=4：2：1
7．将一定比例混合均匀的O2、NH3和NOx气体， 匀速通入装有催化剂M的反应器中反应，模拟NOx的去除。在不同温度下，相同时间内，测得NOx的去除率如图所示，下列说法不合理的是
A．混合气体通过催化剂，所有气体与催化剂接触时间基本相同
B．低于50 ℃时，NOx去除率较低可能是因为反应速率较慢
C．50-100℃ 时，NOx去除率迅速上升，主要是温度升高导致反应速率加快引起的
D．380℃ 以上， 可能发生副反应，导致NOx的去除率降低
8．已知图1为一定温度下，压强与化学反应速率的关系曲线，图2为压强一定时，C％与温度、时间的关系曲线(图中C％表示某反应物在体系中的百分含量)。同时符合以下两个图示的反应是
A．
B．
C．
D．
9．下列判断反应自发性的描述正确的是
A．焓减少的反应一定可以自发进行 B．焓增加的反应可能自发进行
C．熵增加的反应一定可以自发进行 D．熵减少的反应一定不能自发进行
10．已知反应：，把NO2、N2O4的混合气体盛装在两个连通的烧瓶里，然后用弹簧夹夹住橡皮管，把烧瓶A放入热水中，把烧瓶B放入冰水中，如图所示。与常温时烧瓶C内气体的颜色进行对比发现，A烧瓶内气体颜色变深，B烧瓶内气体颜色变浅。下列说法错误的是(A、B、C中初始充入NO2、N2O4的量相等)（ ）
A．上述过程中，A烧瓶内正、逆反应速率均加快
B．上述过程中，B烧瓶内c(NO2)减小，c(N2O4)增大
C．上述过程中，A、B烧瓶内气体密度均保持不变
D．反应的逆反应为放热反应
11．多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。我国学者发现T℃时(各物质均为气态)，甲醇与水在铜催化剂上的反应机理和能量变化如图。
下列说法正确的是
A．反应过程只有C-H键断开
B．反应I的活化能为
C．总反应的热化学方程式为：
D．反应历程中，反应Ⅱ决定整个反应进程的快慢
12．在25℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表：
物质 X Y Z
初始浓度/mol L-1 0.1 0.2 0
平衡浓度/mol L-1 0.05 0.05 0.1
则25℃时，反应X+3Y 2Z的平衡常数为
A．500 B．600 C．1200 D．1600
13．N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH＜0反应达到平衡状态后，改变某一条件，下列图象与条件变化一致的是
A．升高温度 B．增大N2浓度 C．改变压强 D．加入催化剂
A．A B．B C．C D．D
二、填空题
14．已知在橙色K2Cr2O7水溶液中存在橙色的Cr2O与黄色的CrO有下列平衡关系： Cr2O + H2O CrO+ 2H+
(1)向上述溶液中加入浓硫酸溶液，溶液颜色将___________ ，平衡向___________方向移动；
(2)向原溶液中加入NaOH溶液，溶液颜色将___________ ， 平衡向___________方向移动。
15．如图所示，甲、乙、丙分别表示在不同条件下，可逆反应A(g)+B(g)xC(g)的生成物C的百分含量w(C)和反应时间(t)的关系。
（1）若甲中两条曲线分别代表有催化剂和无催化剂的情况，则____曲线代表无催化剂时的情况。
（2）若乙表示反应达到平衡状态后，分别在恒温恒压条件下和恒温恒容条件下向平衡混合气体中充入He后的情况，则_______曲线表示恒温恒容的情况，在该情况下混合气体中w(C)_________(填“变大”“变小”或“不变”)。
（3）根据丙可以判断该可逆反应的正反应是_____(填“放热”或“吸热”)反应，x的值为________（填范围）。
（4）丁表示在某固定容积的密闭容器中，上述可逆反应达到平衡后，某物理量随温度(T)的变化情况，根据你的理解，丁的纵坐标可以是_________________ (填序号)。
①w(C) ②A的转化率 ③B的转化率 ④压强 ⑤c(A) ⑥c(B)
16．回答下列问题：
(1)已知一定条件下的合成氨反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.4KJ mol-1，在反应过程中，反应速率的变化如图所示，请根据速率的变化回答采取的措施。
t1____，t2____，t3____，t4____，写出t3至t4阶段达到平衡时反应的化学平衡常数的表达式K=____。
(2)现有可逆反应A(气)+B(气)3C(气)，图中甲、乙、丙分别表示在不同的条件下，生成物C在反应混和物中的百分含量(C%)和反应时间的关系：
①若甲图中两条曲线分别表示有催化剂和无催化剂时的情况，则____曲线是表示有催化剂时的情况。
②若乙图中的a曲线表示200℃时的情况，b曲线表示100℃时的情况，则此可逆反应的正反应是___热反应。
③若丙图中两条曲线分别表示不同压强下的情况，则____曲线是表示压强较大的情况。
17．某条件下，在 2L 密闭容器中发生如下反应：2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)。若反应在三种不同条件下进 行，其中实验 I、II 都在 800℃，实验 III 在 850℃，NO、O2 的起始浓度都为 0 mol/L，NO2 的浓度（mol·L-1） 随时间（min）的变化如图所示，请回答下列问题：
(1)对比实验I、II和III，得出的下列结论中正确的是___________。
A．实验II和实验I相比，可能隐含的反应条件是：反应容器的体积缩小了
B．实验II和实验I相比，可能隐含的反应条件是：使用效率更高的催化剂
C．实验I条件下该反应的平衡常数大于实验III条件下该反应的平衡常数
D．对比实验I和III可知，该反应正反应是吸热反应
(2)若实验I中NO2的起始浓度改为2.0mol·L-1，其它条件不变，则达到平衡时所需用的时间________40min（填“大于”、“等于”或“小于”），NO2的转化率将____（填“增大”、“减小”或“不变”）。
(3)该反应的平衡常数表达式是___________，若实验I达平衡后，再向密闭容器中通入2mol由物质的量之比为1:1组成的NO2与NO混合气体（保持温度不变），则平衡将___________（填“向左”、“向右”或“不”）移动，达到新平衡时，NO2的物质的量浓度为_________mol·L-1。
(4)若改变外界条件，使该反应的平衡常数数值变大，下列说法正确的是_______。
A．一定向正反应方向移动 B．在平衡移动时，正反应速率先增大后减小
C． 一定向逆反应方向移动 D．在平衡移动时，逆反应速率先增大后减小
三、实验题
18．（1）向K2Cr2O7的水溶液中加入Ba（NO3）2溶液,产生难溶性黄色沉淀Ba CrO4，说明K2Cr2O7的水溶液中存在如下平衡：__________________________________________,产生沉淀后溶液PH变________.已知：在水溶液中K2Cr2O7为橙红色，K2CrO4为黄色，往上述溶液中加入氢氧化钠溶液呈_________色；向已加入氢氧化钠的溶液中，再加入过量硫酸溶液呈___________色；此实验现象，符合勒夏特列原理：如果改变维持化学平衡的条件（浓度、压力和温度），平衡就会向着_________这种改变的方向移动。
（2）在KMnO4与H2C2O4反应中，可通过测定_________________来测定该反应的速率；写出酸性条件下KMnO4与H2C2O4（弱酸）反应的离子反应方程式：____________________________；此反应开始反应缓慢，随后反应迅速加快，其原因是______（填字母）
A．KMnO4溶液中的H+起催化作用 B．生成的CO2逸出，使生成物浓度降低
C．反应中，生成的Mn2+起催化作用 D．在酸性条件下KMnO4的氧化性增强
（3）为探讨化学反应速率的影响因素，设计的实验方案如下表。（已知 I2＋2S2O32-===S4O62-＋2I－，其中Na2S2O3溶液均足量）
实验序号 体积V/mL 时间/s
Na2S2O3溶液 淀粉溶液 碘水 水
① 10.0 2.0 4.0 0.0 t1
② 8.0 2.0 4.0 2.0 t2
③ 6.0 2.0 4.0 Vx t3
①该实验进行的目的是_____________淀粉溶液的作用是____________。
②表中Vx=_______mL，比较t1、t2、t3大小____________，试推测该实验结论： ____________
19．Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水，通常是在调节好pH和Fe2+浓度的废水中加入H2O2，所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运用该方法降解有机污染物p-CP，探究有关因素对该降解反应速率的影响。
[实验设计]控制p-CP的初始浓度相同，恒定实验温度在298K或313K(其余实验条件见下表)，设计如下对比试验。
（1）请完成以下实验设计表（表中不要留空格）。
实验编号 实验目的 T/K pH c/10－3 mol·L－1
H2O2 Fe2＋
① 为以下实验作参照 298 3 6．0 0．30
② 探究温度对降解反应速率的影响 ______ _______ _______ _______
③ ____________________ 298 10 6．0 0．30
[数据处理]实验测得p-CP的浓度随时间变化的关系如下图。
（2）请根据右上图实验①曲线，计算降解反应在50-150s内的反应速率：v(p-CP)=_______________。
[解释与结论]
（3）实验①、②表明温度升高，降解反应速率增大。但温度过高时反而导致降解反应速率减小，请从Fenton法所用试剂H2O2的角度分析原因：_____________________。
（4）实验③得出的结论是：pH等于10时，_________________________。
（5）根据题意：在一定条件下H2O2和Fe2+的离子反应式____________________。
四、计算题
20．二氧化氮在火箭燃料中可用作氧化剂，在亚硝基法生严流酸甲可用作催化剂，但直接将二氧化氮排放会造成环境污染。已知反应CH4(g) +2NO2(g)N2(g) +CO2(g) + 2H2O(g)，起始时向体积为V的恒容密闭容器中通入2mol CH4和3mol NO2，测得CH4.、N2、H2O的物质的量浓度与时间的关系如图所示。
(1)容器体积V=_______L。
(2)图中表示H2O的物质的量浓度与时间关系的是曲线___________. (填“甲”“乙"或"丙")。
(3)0 ~5min内，用N2表示的化学反应速率为____________________mol·L-1·min-1。
(4)a、b、c三点中达到平衡的点是______。达到平衡时，NO2的转化率是___________(物质平衡转化=转化的物质的量/起始的物质的量×100%)。
(5)a点时，c(CO2) =__________mol·L-1(保留两位小数)，n( CH4):n(NO2) =_________________。
21．Ⅰ. 将气体A、B置于固定容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(g)2C(g)＋2D（g），反应进行到10s末，达到平衡，测得A的物质的量为1.8mol，B的物质的量为0.6mol，C的物质的量为0.8mol，则：
(1)用C表示10s 内正反应的化学反应速率为__________________；
(2)反应前A的物质的量浓度是_______________；
(3)平衡后，生成物D的浓度为_______________；
(4)Ⅱ.某温度下，在一个体积为2L的固定不变的密闭容器中充入0.3mol SO2和0.2mol O2，发生2SO2＋O22SO3反应。几分钟后反应达到化学平衡状态，测得容器中气体压强变为原来的90% ，则该反应达到平衡时SO2的转化率为______________。
参考答案：
1．A
【详解】A．容器③如果温度不变，则平衡与容器①等效，氨气的物质的量是0.5mol，升高温度平衡向逆反应方向进行，所以，故A正确；
B．平衡常数只与温度有关，容器①、②中温度相同，所以反应的平衡常数相等，故B错误；
C．达平衡时根据容器①中的氨气的物质的量是0.5mol，根据方程式可知转化的氢气的物质的量为0.75mol，则氢气的转化率是，容器②相当于在容器①的基础上降低压强，平衡向逆反应方向进行，氢气的转化率小于25%，故C错误；
D．容器①中平衡时氮气、氢气、氨气的浓度分别是3mol/L、9mol/L、2mol/L，则平衡常数。起始时向容器①中充入1 mol N2、2 mol H2、0.5 mol NH3，则浓度熵，所以反应将向逆反应方向进行，故D错误；
故答案为：A
2．D
【详解】A．检验应用盐酸酸化，再加氯化钡溶液检验，故A错误；
B．探究不同金属离于对分解速率的影响应选用相同阴离子的金属盐，该方案中盐中的阴离子不同，无法排除阴离子的干扰，故B错误；
C．与氢氧化铜加热产生砖红色沉淀的可能是醛类，也可能是甲酸类物质，故C错误；
D．二氧化硫能使品红褪色，且加热能恢复，因此可用品红检验二氧化硫，故D正确；
故选：D。
3．A
【详解】A．图1为原电池装置，原电池中负极金属比正极金属活泼，因此可用来比较Fe、Cu的金属活动性，故A正确；
B．验证催化剂对反应的影响应控制温度相同，而图2中两试管的温度不同，故B错误；
C．饱和碳酸钠溶液能与二氧化碳反应，不能用饱和碳酸钠液除去二氧化碳中的HCl，因选用饱和碳酸氢钠溶液，故C错误；
D．蒸馏时温度计的水银球应处于支管口处，故D错误；
故选：A。
4．D
【详解】A．加入适量的NaCl溶液，会将盐酸溶液稀释，氢离子浓度减小，反应速率减小，选项A错误；
B．浓硫酸具有强氧化性，与铁发生钝化，不会产生氢气，选项B错误；
C．无论是放热反应还是吸热反应，温度越高，反应速率越快，选项C错误；
D．减小压强，对于有气体参与的反应，化学反应速率减慢，选项D正确；
答案选D。
5．C
【详解】A. 氯化铵不稳定，受热易分解为氨气和HCl，分解生成的氨气遇冷重新反应生成氯化铵，试管上部汇集了NH4Cl固体，故A错误；
B. 加热时氨气逸出，②中颜色为无色，冷却后氨气溶解②中为红色，故B错误；
C. 二氧化硫与有机色素化合生成无色物质而具有漂白性，受热又分解，恢复颜色，所以加热时，③溶液变红，冷却后又变为无色，故C正确；
D. 可逆反应应在同一条件下进行，题中实验分别在加热条件下和冷却后进行，不是可逆反应，故D错误；
故选C。
6．C
【详解】A．v正(NO2)=2v正(NO)都是指正反应速率，所以不能说明达到平衡状态，故A不选；
B．NO和Cl2是生成物，按照系数比生成，所以NO和Cl2的物质的量之比一直不变，所以不能说明达到平衡状态，故B不选；
C．混合气体密度不变，说明气体总质量不变，该反应是气体质量发生变化的反应，所以能说明达到平衡状态，故C选；
D．c(NO2)：c (NO)：c (Cl2)=4：2：1，气体浓度之比等于计量数之比，不能说明浓度不再改变，所以不能说明反应达到平衡状态，故D不选；
答案选C。
7．C
【分析】在有氧条件下，新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2。在一定温度范围内催化剂活性较大，超过其温度范围，催化剂活性降低，根据图知，NOx去除率迅速上升段是因为催化剂活性随温度升高而增大；上升缓慢阶段主要是温度升高引起的NOx去除反应速率增大，但是催化剂的活性下降，当反应温度高于380℃时，NOx的去除率迅速下降可能是氨气在该条件下与氧气反应生成NO，据此分析解答。
【详解】A．反应体系中气体与催化剂的接触机会相等，混合气体通过催化剂时，所有气体与催化剂的接触时间几乎相同，A项正确；
B．温度低于50℃时，NOx去除率较低可能是因为温度较低和催化剂的活性较小，导致反应速率较慢造成的，B项正确；
C．根据图象温度超过100℃时，NOx去除率升高较慢，因此50~100℃时，NOx去除率迅速上升，不是温度升高引起的，可能是温度升高，导致催化剂的活性急剧增大，反应速率急剧加快引起的，C项错误；
D．380℃以上，发生氨气的催化氧化反应，使得氨气的浓度急剧减小，导致NOx的去除率急剧降低，D项正确；
答案选C。
8．A
【分析】从图可看出，压强增大，逆反应速率增大更多，平衡逆向移动，所以该反应的正反应方向是气体的化学计量数增大的反应；从图可看出升高温度，反应物在体系中的百分含量增大，平衡逆向移动，所以该反应的正反应方向是放热反应。
【详解】A．正反应是放热反应，且气体的化学计量数增大，A正确；
B．正反应是吸热反应，B错误；
C．正反应是放热反应，但气体的化学计量数减小，C错误；
D．正反应是吸热反应，D错误；
故选：A。
9．B
【详解】A.根据△H-T △S<0可知，焓减少的反应可能自发进行，故A错误；
B.根据△H-T △S<0可知，焓增加的反应在高温下可能自发进行，故B正确；
C.根据△H-T △S<0可知，熵增加的反应在高温下可能自发进行，故C错误；
D.根据△H-T △S<0可知，熵减少的反应可能自发进行，故D错误；
故答案：B。
10．D
【详解】A．升高温度，正、逆反应速率都加快，A正确；
B．B烧杯内放的是冰水，温度降低，烧瓶内气体颜色变浅，说明降低温度，化学平衡向生成N2O4的正方向移动，导致B烧瓶内c(NO2)减小，c(N2O4)增大，B正确；
C．容器的容积不变，混合气体的质量不变，则A、B两个烧瓶内气体的密度都不变，C正确；
D．放在热水中的A烧瓶内气体颜色变深，放在冰水中的B烧瓶内气体颜色变浅，说明升高温度平衡向生成NO2的方向移动，降低温度平衡向生成N2O4的方向移动，故的正反应为放热反应，则其逆反应为吸热反应，D错误；
故合理选项是D。
11．C
【详解】A．据图可知反应过程中甲醇中的O-H键也发生断裂，故A错误；
B．反应I的活化能为反应物断键吸收的能量，即反应I过程中最大能量与a的差值，图中没有体现反应I过程中的最大能量，故B错误；
C．焓变=生成物的能量-反应物能量，据图可知总反应的热化学方程式为：，故C正确；
D．据图可知反应I的活化能大于反应Ⅱ的活化能，活化能越大反应越慢，慢反应决定整个反应的反应速率，所以反应I决定整个反应进程的快慢，故D错误；
综上所述答案为C。
12．D
【分析】根据平衡常数表达式是平衡时生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，由此分析。
【详解】25℃时，反应X+3Y 2Z，平衡常数表达式是平衡时生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，K===1600，答案选D。
13．B
【详解】A．焓变为负，升高温度平衡逆向移动，则氮气的转化率减小，与图不一致，故A错误；
B．增大N2浓度，正反应速率瞬间增大，逆反应速率逐渐增大，与图一致，故B正确；
C．正反应为气体体积减小的反应，增大压强平衡正向移动，则压强大的对应氨气的物质的量分数大，与图不一致，故C错误；
D．催化剂不影响平衡移动，则气体的总压强不变，与图不一致，故D错误；
故选B。
14．(1) 变深橙或橙色加深 逆反应
(2) 变黄或黄色加深 正反应
【详解】（1）向Cr2O + H2O CrO+ 2H+平衡体系中加入浓硫酸溶液，氢离子浓度增大，平衡逆向移动，溶液颜色将变深橙或橙色加深；故答案为：变深橙或橙色加深；逆反应。
（2）向Cr2O + H2O CrO+ 2H+平衡体系中加入NaOH溶液，氢氧根消耗氢离子，氢离子浓度减小，平衡正向移动，因此溶液颜色将变黄或黄色加深；故答案为：变黄或黄色加深；正反应。
15． b a 变小 吸热 大于2 ①②③
【详解】(1).使用催化剂加快反应速率，缩短到达平衡的时间，由图可知，a先到达平衡，故a曲线表示使用催化剂，b曲线表示没有使用催化剂，故答案为b；
(2).恒温恒容下，充入惰性气体He，反应混合物各组分的浓度不变，平衡不移动，反应混合物各组分的百分含量不变，由图可知，a曲线C的百分含量不变，b曲线到达新平衡后C的百分含量降低，所以a曲线表示恒温恒容条件下向平衡混合气体中充入He气，故答案为a；不变；
(3)由图可知，压强相同时，温度越高，C的百分含量越大，即升高温度，平衡向正反应方向移动，升高温度，平衡向吸热方向移动，所以正反应为吸热反应；温度相同时，压强越大，平衡时C的百分含量越低，即增大压强，平衡向逆反应方向移动，增大压强平衡向气体体积减小的方向移动，则x>2，故答案为吸热；大于2；
(4).该反应的正反应为气体体积增大的吸热反应，升高温度，平衡向吸热方向移动，即向右移动，由图可知，纵轴所表示的量随温度升高而增大，升高温度，平衡向吸热方向移动，即向右移动，C的百分含量增大，A、B的转化率增大，平衡时A、 B浓度降低；该反应的正反应为气体体积增大的反应，在恒容条件下，升高温度，平衡向吸热方向移动，即向右移动，混合物总的物质的量增加，所以平衡时，容器内压强增大，但起始压强不为0，所以①②③符合，故答案为①②③。
16．(1) 增大反应物浓度 加入催化剂 降低温度 增大压强
(2) a 吸 b
【详解】（1）t1时，正反应速率增大，逆反应速率不变，正反应速率大于逆反应速率，平衡正向移动，改变条件为增大反应物浓度；t2时，正逆反应速率同等程度增大，平衡不移动，改变条件为加入催化剂；t3时，正逆反应速率均减小，正反应速率大于逆反应速率，平衡正向移动，改变条件为降低温度；t4时，正逆反应速率均增大，正反应速率大于逆反应速率，平衡正向移动，改变条件为增大压强，化学平衡常的表达式。
（2）①使用催化剂，化学反应速率加快，平衡不移动，故a曲线是表示有催化剂时的情况；
②由冬可知，a曲线先达到平衡，反应速率快，升高温度，C%增大，平衡正向移动，正反应为吸热反应；
③由图可知，b曲线反应先达到平衡，反应速率快，压强大。
17． BD 小于 减小 不 1.0 AB
【详解】(1)A.实验Ⅱ和实验I相比，反应都从浓度为1.0mol/LNO2的分解开始建立平衡，温度相同，平衡时NO2的浓度相同，到达平衡的时间实验Ⅱ比实验I少，即条件改变只加快反应速率，不影响平衡移动，反应前后为气体体积减小的反应，故只能是实验Ⅱ使用催化剂，故A错误，
B. 由A分析可知，实验Ⅱ使用催化剂，故B正确；
C. 对比实验Ⅰ和Ⅲ，实验Ⅲ温度升高，平衡时二氧化氮的浓度减少，平衡向正反应进行，所以实验Ⅲ平衡常数更大，故C错误；
D. 对比实验Ⅰ和Ⅲ，实验Ⅲ温度升高，平衡时二氧化氮的浓度减少，平衡向正反应进行，升高温度平衡向吸热方向移动，所以正反应为吸热反应，故D正确；
故答案为BD；
(2)实验 I 中 NO2 的起始浓度改为 2.0mol·L 1，其它条件不变，浓度增大，压强增大，反应加快，缩短到达平衡时间，达到平衡时所需用的时间小于40min；增大压强平衡向气体体积减小的方向移动，即向逆反应方向移动，NO2转化率减小；
故答案为小于；减小；
(3)化学平衡常数为生成物浓度系数次幂之积与反应物浓度系数次幂之积的比值，则该反应的平衡常数表达式K=；
实验Ⅰ中达平衡后，c(NO2)=0.5mol/L，
2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)
开始(mol/L):1 0 0
变化(mol/L):0.5 0.5 0.25
平衡(mol/L):0.5 0.5 0.25
平衡常数K==0.25，
再通入2mol由物质的量之比为1:1组成的NO2与NO混合气体(保持温度不变)，此时为c(NO2)=0.5mol/L+=1mol/L，c(NO)=0.5mol/L+=1mol/L，c(O2)=0.25mol/L，
浓度商为Qc==0.25，等于平衡常数，所以平衡不移动；NO2的物质的量浓度为 1mol/L，
故答案为；不；1.0；
(4)化学平衡常数只与温度有关，△H>0，该反应为吸热反应，升温，平衡右移，K增大，v(正)、v(逆)均增大，随着反应进行v(正)逐渐减小、v(逆)逐渐增大，最终达到新平衡，A、B正确，
故答案为AB。
18． Cr2O72-（aq）+ H2O(l)2CrO42-（aq）+ 2H+（aq） 小 黄 橙 减弱 溶液紫色褪色时间 5H2C2O4＋2MnO4－＋6H＋=10CO2↑＋5Mn2＋＋8H2O C 其他条件不变，探究浓度对化学反应速率的影响 显色剂，检验I2的存在 4.0 t1【详解】（1）向K2Cr2O7的水溶液中加入Ba（NO3）2溶液，产生难溶性黄色沉淀Ba CrO4，说明CrO42-存在于生成物中，因此K2Cr2O7的水溶液中存在如下平衡：Cr2O72-（aq）+ H2O(l)2CrO42-（aq）+ 2H+（aq）；产生沉淀后溶液中氢离子浓度增大，溶液PH变小；根据Cr2O72-（aq）+ H2O(l)2CrO42-（aq）+ 2H+（aq）反应可知，往上述溶液中加入氢氧化钠溶液，减小了氢离子浓度，平衡右移，CrO42-浓度增大，溶液呈黄；再加入过量硫酸溶液，增加了氢离子浓度，平衡左移，Cr2O72-浓度增大，溶液呈橙色； 通过以上实验可以说明如果改变维持化学平衡的条件（浓度、压力和温度），平衡就会向着减弱这种改变的方向移动；综上所述，本题答案是：Cr2O72-（aq）+ H2O(l)2CrO42-（aq）+ 2H+（aq）； 小； 黄； 橙；减弱。
（2）在KMnO4与H2C2O4发生氧化还原反应，高锰酸钾溶液紫色逐渐褪去，因此可通过测定溶液紫色褪色时间来测定该反应的速率；酸性条件下KMnO4被还原为Mn2＋，H2C2O4被氧化为二氧化碳，反应的离子反应方程式：5H2C2O4＋2MnO4－＋6H＋=10CO2↑＋5Mn2＋＋8H2O；此反应开始反应缓慢，随后反应迅速加快，其原因是：
A．由于反应开始时溶液中氢离子就存在，反应速率比较慢，说明氢离子不是反应速率加快的原因，错误；
B．生成的CO2逸出，使生成物浓度降低，反应速率减小，错误；
C．反应中，生成的Mn2+起催化作用，由于刚开始时，锰离子浓度较小，速率慢，随着反应的进行，锰离子浓度增大，锰离子对反应具有催化作用，反应速率加快，正确；
D．在酸性条件下KMnO4的氧化性增强，反应开始时反应速率就应很快，不符合此反应开始反应缓慢，随后反应迅速加快规律，错误；综合以上分析，符合题意的选项C。
综上所述，本题答案是：溶液紫色褪色时间 ；H2C2O4＋2MnO4－＋6H＋=10CO2↑＋5Mn2＋＋8H2O，C。
（3）①为了探究浓度对化学反应速率的影响，实验中Na2S2O3溶液浓度不同；淀粉作为显色剂，检验碘的存在，可根据溶液颜色的变化判断反应进行的快慢；综上所述，本题答案是：其他条件不变，探究浓度对化学反应速率的影响；显色剂，检验I2的存在。
②应保持其他影响因素一致，即应使溶液的体积均为16 mL，故Vx=4.0mL；由于在三个实验中Na2S2O3溶液的体积为①>②>③，而混合后溶液体积相同，故混合后Na2S2O3溶液的浓度为①>②>③，可知化学反应速率①>②>③，反应所需要时间的大小t119． 313 3 6.0 0.30 探究pH对降解反应速率的影响 8．0×l0-6mol/(L·s) H2O2温度过高时分解 反应速率趋于0（或该降解反应趋于停止）
【详解】（1）对比实验的关键是控制变量，实验②探究温度对降解反应速率的影响，则②中除了温度不同以外，其它量必须与实验①相同，则温度、pH值、双氧水浓度、亚铁离子浓度分别为：313K、3、6.0、0.030；实验③中除了pH与①不同外，其它量完全相同，则探究的是溶液的pH对降解反应速率的影响，故答案为：313K；3；6.0；0.030；探究pH对降解反应速率的影响;
（2）根据图象可知，曲线①中在50s时的浓度为1．2×10-3mol/L，在150s时浓度为0．4×10-3mol/L，则50～150s内的平均反应速率为：v(p-CP)＝＝8．0×10-6 mol/(L．s),故答案为：8．0×l0-6mol/(L·s)；
（3）温度较高时，过氧化氢不稳定易分解，所以温度过高时反而导致降解反应速率减小，故答案为：H2O2温度过高时分解；
（4）通过图象曲线变化可知知，当pH＝10，随着时间的变化，其浓度基本不变，即反应速率趋向于零（或该降解反应趋于停止），说明pH等于10时的条件下，有机物p-CP不能降解，故答案为：反应速率趋于0（或该降解反应趋于停止）；
（5）双氧水具有氧化性，根据题意可知在一定条件下H2O2和Fe2+的离子反应式为，故答案为：
20． 2 甲 0.1 c 80% 或0.8 0.33 4:5
【分析】依据图象，根据反应物、生成物反应前后物质的量变化之比等于物质的量之比确定甲、乙、丙三条曲线分别代表CH4.、N2、H2O中的哪种物质；依据单位时间内浓度的变化，计算出0 ~5min内，用N2表示的化学反应速率；达到平衡时的判断依据。
【详解】（1）起始时向体积为V的恒容密闭容器中通入2 mol CH4和3 mol NO2，测得CH4.、N2、H2O的物质的量浓度与时间的关系如图所示，CH4是反应物，即起始时的物质的量浓度为1.0mol·L-1，依据c=，得V===2L；
（2）由(1)可知，丙代表CH4，从开始到平衡时，甲代表的物质的物质的量浓度增加量：1.2mol·L-1，乙代表的物质的物质的量浓度增加量：0.6mol·L-1，故从开始到平衡时，甲代表的物质的物质的量浓度增加量：1.2mol·L-1×2L=2.4mol；故从开始到平衡时，乙代表的物质的物质的量浓度增加量：0.6mol·L-1×2L=1.2mol，根据反应物、生成物反应前后物质的量变化之比等于物质的量之比，故甲代表H2O的物质的量浓度与时间关系，乙代表N2的物质的量浓度与时间关系；
（3）乙代表N2的物质的量浓度与时间关系，0 ~5 min内，N2的物质的量浓度变化量为：0.5mol·L-1 - 0=0.5mol·L-1，v(N2)==0.1mol·L-1·min -1；
（4）当达到平衡时反应物、生成物的浓度不再随着时间的变化而变化，故a、b、c三点中达到平衡的点是c；达到平衡时，c(N2)=0.6mol·L-1，即从开始平衡，N2的物质的量增加了：0.6mol·L-1×2L=1.2mol，CH4(g) +2NO2(g)N2(g) +CO2(g) + 2H2O(g) ，依据方程式中反应物、生成物的物质的量的变化量之比等于化学计量数之比，即从开始到平衡，NO2的物质的量变化量为：1.2mol×2=2.4mol，故达到平衡时， NO2的转化率是 =80%；
（5）设a点时的浓度为xmol·L-1，CH4(g) +2NO2(g)N2(g) +CO2(g) + 2H2O(g) ，依据方程式中反应物、生成物的物质的量的变化量之比等于化学计量数之比，(1.0-x)：x=1:2，x=0.67，=0.67mol·L-1×2L=1.34mol，=1:2:1:1:2，a点时，=0.67mol，c(CO2) ==0.33mol·L-1；=0.67mol，=1.34mol，故a点时，n( CH4):n(NO2)=(2mol-0.67mol)：(3mol-1.34mol)=4:5。
21．(1)
(2)1.5mol/L
(3)0.4mol/L
(4)33.3%
【详解】（1）10s内，C的物质的量增加了0.8mol，所以C的浓度增加了0.4mol/L，故用C表示10s 内正反应的化学反应速率为；故答案为。
（2）C的物质的量增加了0.8mol，根据反应方程式，A的物质的量减少了1.2mol，平衡时，A的物质的量为1.8mol，则原有A：1.2mol+1.8mol=3.0mol，所以平衡时C的浓度为1.5mol/L；故答案为1.5mol/L。
（3）平衡时生成了0.8mol C，根据反应方程式，也生成了0.8molD，所以平衡时D的浓度为0.4mol/L；故答案为0.4mol/L。
（4）恒温恒容下，压强和物质的量成正比，压强变为原来的90% ，则气体的物质的量也变为原来的90%。起始时气体共0.5mol，所以平衡时气体有0.5mol×90%=0.45mol，比起始时的物质的量减少了0.05mol，根据反应方程式可知，气体减少的物质的量和消耗氧气的物质的量相等，所以反应中消耗氧气0.05mol，所以消耗了SO20.1mol，所以SO2的转化率为；故答案为33.3%。