专题2化学反应速率与化学平衡同步练习高二上学期化学苏教版（2019）选择性必修1（含解析）

专题2《化学反应速率与化学平衡》同步练习
一、单选题
1．一定条件下存在反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，其正反应放热。现有三个相同的2L恒容绝热(与外界没有热量交换) 密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，在Ⅰ中充入1mol CO和1mol H2O，在Ⅱ中充入1mol CO2 和1mol H2，在Ⅲ中充入2mol CO 和2mol H2O，700℃条件下开始反应。达到平衡时，下列说法正确的是
A．两容器中正反应速率：I＜II
B．两容器中的平衡常数：I＞II
C．容器Ⅰ 中CO2的物质的量比容器Ⅱ中CO2的少
D．容器Ⅰ 中CO 的转化率与容器II中CO2 的转化率之和大于1
2．将固体NH4I置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：①NH4I(s) NH3(g)+HI(g)；②2HI(g) H2(g)+I2(g)。反应达到平衡时，c(H2)=2 mol/L，c(HI)=4 mol/L，则此温度下反应①的平衡常数是
A．36 B．32 C．16 D．24
3．3.25 g锌与100 mL 1 mol·L-1的稀硫酸反应，为了加快反应速率而不改变H2的产量，可采取的措施是
A．滴加几滴浓盐酸 B．滴加几滴浓硝酸
C．滴加几滴硫酸铜溶液 D．加入少量锌粒
4．在体积为的恒容密闭容器中发生反应，图1表示时容器中、、物质的量随时间的变化关系，图2表示不同温度下平衡时的体积分数随起始的变化关系。则下列结论正确的是
A．200℃时，反应从开始到平衡的平均速率
B．由图2可知反应，正反应吸热且
C．若在图1所示的平衡状态下再向体系中充入和，此时
D．时，向空容器中充入和，达到平衡时的体积分数小于0.5
5．在容积固定的2 L密闭容器中发生反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) △H＝a kJ·mol－1，若充入2 mol CO(g)和4 mol H2(g)，在不同温度、不同时段下H2的转化率如下表：(已知a1≠a2)
15分钟 30分钟 45分钟 1小时
T1 45% 75% 85% 85%
T2 40% 60% a1 a2
下列说法中错误的是A．T1℃下，45分钟该反应达到平衡状态
B．根据数据判断：T1C．T2℃下，在前30分钟内用CO表示的化学反应速率为1.20 mol/(L·h)
D．该反应的△H>0
6．下列实验操作能达到实验目的或得出相应结论的是
实验操作 目的或结论
A 将少量片放入溶液中 证明的金属性比强
B 将点燃的镁条置于盛有集气瓶中，瓶内壁有黑色固体生成 镁的还原性比碳强
C 向溶液(含少量杂质)，加入适量氯水，再加萃取分液 除去溶液中的
D 向溶液中加入5滴同浓度的溶液，再加入几滴溶液，溶液显血红色 与的反应是可逆反应
A．A B．B C．C D．D
7．某体积可变的密闭容器，盛有适量的A和B的混合气体，在一定条件下发生反应： A+3B 2C。若维持温度和压强不变，当达到平衡时容器的体积为VL，其中C气体的体积占10%。下列推断正确的是
①原混合气体的体积为1.2VL②原混合气体的体积为1.1VL③反应达到平衡时气体A消耗掉0.05VL④反应达平衡时气体B消耗掉0.05VL
A．②③ B．②④ C．①③ D．①④
8．如图表示某可逆反应在使用和未使用催化剂时，反应进程和能量的对应关系。下列说法一定正确的是
A．a与b相比，b的活化能更高
B．反应物断键吸收的总能量小于生成物成键释放的总能量
C．a与b相比，a中的活化分子的百分比更高
D．a与b相比，a对应的反应速率更快
9．在一定温度下的恒容密闭容器中，可逆反应N2 + 3H22NH3 达到平衡状态的标志是
A．N2、H2、NH3在容器中共存
B．混合气体的密度不再发生变化
C．混合气体的总物质的量不再发生变化
D．v正(N2)=2v逆(NH3)
10．某温度下，在体积为2L的刚性容器中加入1mol环戊烯(
)和2molI2发生可逆反应(g)+I2(g)(g)+2HI(g) △H>0，实验测定容器内压强随时间变化关系如图所示。下列说法错误的是
A．0~2min内，环戊烯的平均反应速率为0.15mol·L-1·min-1
B．环戊烯的平衡转化率为75%
C．有利于提高环戊烯平衡转化率的条件是高温低压
D．该反应平衡常数为5.4mol·L-1
11．在 3 个初始温度均为 T ℃的容器中发生反应：2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) ΔH < 0。下列说法不正确的是（ ）
容器编号 容器类型 初始体积 反应物起始物质的量(mol) 平衡时 n(SO3)/ mol
SO2 O2 SO3
I 恒温恒容 1.0 L 2 1 0 1.6
II 绝热恒容 1.0 L 2 1 0 a
III 恒温恒压 0.5 L 1 0.5 0 b
A．a < 1.6
B．b < 0.8
C．平衡时，以 SO2 表示的正反应速率：v(I) < v(II)
D．若起始时向容器 I 中充入 0.4 mol SO2(g)、0.3 mol O2(g)和 1.6 mol SO3(g)，反应正向进行
二、填空题
12．（1）工业合成氨的反应原理为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH＝ 92.4 kJ/mol。该反应中的H2制取成本较高，工业生产中往往追求H2的转化率。增大H2的平衡转化率的措施有____（填字母代号）。
a．增大压强 b．升高温度 c．增大N2浓度
d．及时移走生成物NH3 e．使用高效催化剂
（2）CrO42-和Cr2O72-在溶液中可相互转化。室温下，初始浓度为1.0mol/L的Na2CrO4溶液中c(Cr2O72-)随c(H＋)的变化如图所示。
①用离子方程式表示Na2CrO4溶液中发生的转化反应____。
②由图可知，溶液酸性减弱，CrO42-的平衡转化率____(填“增大”、“减小”或“不变”)。根据A点数据，计算出该转化反应的平衡常数为____。
③升高温度，溶液中CrO42-的平衡转化率减小，则该反应的ΔH___0(填“大于”“小于”或“等于”)。
13．一定条件下，在容积为0.1L的密闭容器中，通入0.4molN2和1.2molH2，进行反应，2s后达到平衡，此时容器内的气体物质的量为起始时的3/4，试回答：
(1)能判断该反应达到平衡状态的依据是
A．断开3molH-H键的同时断开2molN-H键 B．c(N2) ： c(H2)： c(NH3) =1：3：2
C．混合气体的平均相对分子质量不变 D．容器内密度不变
(2)N2的转化率α1%=_______，若相同条件下，此反应在容积可变的容器中进行，保持压强不变，达到平衡，则N2的转化率α2%_______α1%(填“>”、“<”或“=”)
(3)该温度下，反应的化学平衡常数K=_______，若此时再加入0.6molN2和0.4mol NH3，则平衡_______(填“向左移动”、“向右移动”或“不移动”)
14．(1)向盛有溶液的试管中加入溶液，溶液呈红色。在这个反应体系中存在下述平衡：
①向上述平衡体系中加入5滴浓的溶液，溶液颜色______(填“变深”“变浅”或“不变”)。
②向上述平衡体系中加入少量固体，溶液颜色______(填“变深”“变浅”或“不变”)。
(2)氨是一种重要的化工原料，合成氨的反应：，反应过程如图所示：
① ______(用含、的式子表示)。
②加催化剂的曲线______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
③在一定条件下，能说明反应一定达到平衡的是______(填字母代号)。
A．
B．单位时间内消耗的同时消耗
C．的物质的量之比为
D．混合气体中保持不变
15．合成氨反应在工业生产中的大量运用，满足了人口的急 增长对粮食的需求，也为有机合成提供了足够的原料——氨。合成氨反应是一个可逆反应： 。在298K时，该反应的。
(1)从平衡常数来看，反应的限度已经很大，为什么还需要使用倠化剂？___________。
(2)试分析实际工业生产中合成氨选择400～500℃的原因：_________________。
(3)若工业生产中和按投料比1:2.8的比例进入合成塔，采用此投料比的原因是__________。
(4)合成氨的原料气必须经过净化，目的是__________________。
(5)298K、下，在10L密闭容器中充入10mol氮气、30mol氢气和20mol氨气，开始的瞬间，反应向__________(填“正反应”或“逆反应”)方向进行，反应进行5min后体系能量的变化为______(填“吸收”或“放出”)184.4kJ，容器内压强变为原来的_______倍。
16．和在水溶液中的反应为。
(1)该反应的平衡常数K的表达式为_______。当上述反应达到平衡后，保持其他条件不变，加入萃取溶液中的，上述平衡如何移动？______
(2)请设计一种能使平衡向逆反应方向移动的方案。______
17．在金催化剂表面水煤气变换的反应历程如图所示，其中吸附在金催化剂表面的物种用*标注。
则水煤气变换反应的___________0(填“大于”“等于”或“小于”)。该历程中最大能垒(活化能)___________，写出该步骤的化学方程式：___________。
三、计算题
18．近年，甲醇的制取与应用在全球引发了关于“甲醇经济”的广泛探讨。以下是两种制取过程。
(1)利用CO2制取甲醇：在1L的容器中，选择合适的催化剂进行反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H＜0。改变表中条件，测得如表数据：
温度 投料n(H2)/mol 投料n(CO2)/mol H2平衡转化率/%
1组 T1 1 2 60
2组 T2 2 2 50
3组 T3 6 2 α
①若在T1时，假设经过5分钟即达到化学平衡，则0～5分钟这段时间用H2的变化量表示的化学反应速率为______mol L-1 min-1。
②在T2时，此时CO2的平衡转化率为_____(计算结果保留1位小数)。
③当T1=T3，若α=60%时，浓度熵Qc=_____(保留两位小数)，据此判断，此时反应朝_____(填正或逆)向进行至达到平衡。
(2)利用烯烃催化制取甲醇。其制取过程中发生如下反应：
I.C3H6(g)+3H2O(g)3CH3OH(g) △H1
II.C2H4(g)+2H2O(g)2CH3OH(g) △H2
III.3C2H4(g)2C3H6(g) △H3
若反应I、III的vantHoff实验数据如图所示(vantHoff经验公式RlnK=-+C，△Hθ为标准焓变，K为平衡常数，R和C为常数)。根据题意及图则有：
△H2=_____(用含△H1和△H3的计算式表示)，反应III的C=_____。
19．在2 L密闭容器中进行反应：mX(g)+nY(g)pZ(g)+qQ(g)，式中m、n、p、q为物质的化学计量数。在0～3 min内，各物质的物质的量变化如表所示：
物质 时间 X Y Z Q
起始/mol 0.7 1
2 min末/mol 0.8 2.7 0.8 2.7
3 min末/mol 0.8
已知2 min内v(Q)=0.075 mol L-1 min-1，=。
(1)试确定以下物质的相关量：起始时n(Y)=_____，n(Q)=____。
(2)化学方程式中m=_____，n=____，p=____，q=____。
(3)用Z表示2 min内的反应速率：_____。
(4)2 min末Q的转化率为_____。
四、实验题
20．研究小组用氯气氧化K2MnO4制备KMnO4 (加热装置已省略)，并利用产品进行实验探究。
(1)实验过程中装置连接顺序为_______，装置C的作用为_______。
(2)加热反应一段时间，观察到装置B中溶液由墨绿色变成紫红色后关闭分液漏斗活塞，停止加热，将KMnO4溶液减压过滤后，倒入蒸发皿中水浴蒸发浓缩、抽滤即得紫红色KMnO4固体。
①装置A中最合适的反应温度为80℃，需要采取的实验方法是_______。
②停止加热后，拆卸装置前应采取的实验操作为_______。
(3)小组用提纯后的KMnO4配成溶液与H2C2O4反应，探究H2C2O4浓度对反应速率的影响。利用下列试剂完成实验设计。提供试剂：蒸馏水，0.01 mol L-1 KMnO4溶液、0.2 mol L-1 H2C2O4溶液、0.5 mol L-1 H2SO4溶液
编号 褪色时间/s
Ⅰ 5.0 5.0 3 2
Ⅱ 5.0 a b 2
①实验中t1＜t2，则a=_______，b=_______。
②在实验中Ⅰ、Ⅱ中观察到KMnO4溶液褪色速率开始时较慢，反应一段时间后逐渐加快。某同学查阅得知，存在如下反应历程
反应一段时间后褪色速度突然加快的原因为_______，历程中生成CO2的离子反应方程式为_______。
(4)取a g实验制得的KMnO4固体溶于水，加入过量的饱和Ba(OH)2溶液(KMnO4不参与反应)沉降，离心分离，将上层清液及沉淀的洗涤液均移至容量瓶，并配成100mL溶液。取20.00mL上述溶液于碘量瓶中，加入稀硫酸、过量10% KI溶液，放置一段时间后加入几滴1%淀粉指示剂，用0.0100 mol L-1 Na2S2O3标准溶液滴定，重复实验3次，平均消耗标准溶液b mL，该KMnO4的纯度为_______(用含a、b的代数式表示)。[已知：，]
21．用如图装置探究NH3和CuSO4溶液的反应。
(1)上述制备NH3的实验中，烧瓶中反应涉及到多个平衡的移动：NH3+H2ONH3 H2O、______、______(列举其中的两个平衡，可写化学用语也可文字表述)。
(2)上述实验B装置可以改成什么装置，达到同样的目的。画出简图，标出所盛试剂______。
(3)NH3通入CuSO4溶液中，产生蓝色沉淀，写出该反应的离子方程式：______。
继续通氨气至过量，沉淀消失得到深蓝色[Cu(NH3)4]2+溶液。发生如下反应： (铜氨溶液)+2H2O+Q(Q＞0)。
(4)该反应平衡常数的表达式：K=______。
(5)t1时改变条件，一段时间后达到新平衡，此时反应K增大。在图中画出该过程中v正的变化______。
(6)向上述铜氨溶液中加水稀释，出现蓝色沉淀。原因是：______。
(7)在绝热密闭容器中，加入NH(aq)、Cu(OH)2和NH3(aq)进行上述反应，v正随时间的变化如图所示，v正先增大后减小的原因______。
参考答案：
1．C
【详解】A．若两容器保持恒温，则为等效平衡，正反应速率相等，现为恒容绝热容器，I中温度升高，II中温度降低，所以达平衡时，混合气体的温度I比II高，正反应速率：I＞II，A不正确；
B．由A中分析可知，达平衡时容器I的温度比II高，由于正反应为放热反应，温度越高平衡常数越小，所以两容器中的平衡常数：I＜II，B不正确；
C．若温度不变，容器I和容器II中CO2的物质的量相等，现达平衡时，容器I的温度比II高，升温时平衡逆向移动，所以容器Ⅰ中CO2的物质的量比容器Ⅱ中CO2的少，C正确；
D．若温度不变，容器I和容器II为等效平衡，则此时容器Ⅰ中CO 的转化率与容器II中CO2 的转化率之和等于1，现容器II的温度比容器I低，相当于容器I降温，平衡正向移动，容器II中CO2的转化率减小，所以容器Ⅰ 中CO 的转化率与容器II中CO2 的转化率之和小于1，D不正确；
故选C。
2．B
【详解】反应达到平衡时，c(H2)=2mol·L－1，说明消耗HI浓度为4mol·L－1，则生成HI总物质的量浓度为(4＋4)mol·L－1=8mol·L－1，即c(NH3)=8mol/l，根据化学平衡常数的定义，①的反应平衡常数K=c(NH3)×c(HI)=8×4=32，故选项B正确。
3．A
【详解】A．3.25 g Zn的物质的量n(Zn)=，100 mL 1 mol·L-1的稀硫酸中溶质的物质的量n(H2SO4)=1 mol/L×0.1 L=0.1 mol，根据方程式Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑可知：二者反应的物质的量的比是1：1，故硫酸过量，反应放出H2要以不足量的Zn为标准计算。滴加几滴浓盐酸，增加了溶液中c(H+)，反应速率加快，A符合题意；
B．硝酸具有强氧化性，与Zn反应不能产生氢气，B不符合题意；
C．Zn与CuSO4发生置换反应产生Cu和ZnSO4，Zn、Cu及硫酸构成原电池，使反应速率加快；但由于Zn消耗，导致反应产生H2的量减少，C不符合题意；
D．加入少量的Zn，由于Zn是固体，浓度不变，因此反应速率不变，但由于不足量的Zn的量增加，以Zn为标准反应产生的H2的量增多，D不符合题意；
故合理选项是A。
4．D
【分析】图甲可知，时平衡时，A的物质的量变化量为，B的物质的量变化量为0.4 mol -0.2 mol =，C的物质的量变化量为0.2mol，各物质变化的物质的量之比等于化学计量数之比，所以反应方程式为：2A(g)+B(g)C(g)。可计算平衡常数K==25。
【详解】A．由图甲可知，时5min达到平衡，平衡时B的物质的量变化量为，故 ，选项A错误；
B．在一定的温度下只要A、B起始物质的量之比刚好等于平衡化学方程式化学计量数之比，平衡时生成物C的体积分数就最大，A、B的起始物质的量之比：，即a=2。由图乙可知，：一定时，温度越高平衡时C的体积分数越大，说明升高温度平衡向正反应移动，升高温度平衡向吸热反应方向移动，故正反应为吸热反应，即，选项B错误；
C．恒温恒容条件下，再向体系中充入0.2 mol B和0.2 mol C，由于B和C的化学计量数相等，所以Qc=K，平衡不移动，故，选项C错误；
D．由图Ⅰ可知，时平衡时，A、B、C的物质的量变化量分别为、、，物质的量之比等于化学计量数之比，故x：y：：：：1：1，平衡时A 的体积分数为，时，向容器中充入2 mol A 和1 mol B达到平衡等效为原平衡增大压强，平衡向正反应移动，故达到平衡时，A 的体积分数小于，选项D正确。
答案选D。
5．B
【分析】根据平衡的定义，当物质的浓度保持不变时达到的状态即为平衡状态进行判断平衡点，根据转换率可表示单位时间内转换的快慢可以判断反应速率。根据速率公式进行计算速率。
【详解】A．T1℃下，45分钟到1小时氢气的转化率不变，故可判断达到平衡，故A正确；B．根据a1≠a2判断T2时达到平衡的时间在45分钟后，T2比T1的反应慢，故温度低，B不正确；
C．T2℃下，在前30分钟内氢气的转化率为60%，则转换了的氢气的物质的量为：4 mol ×60%=2.4mol，则转换的一氧化碳根据方程式计算得：1.2mol，根据速率公式得：，故C正确；
D．根据温度T2到T1的转化率降低，说明平衡相对向逆移，而温度降低，故逆反应为放热，正反应时吸热反应，故D正确；
故选答案B。
【点睛】注意反应是吸热还是放热，根据温度对平衡的影响进行判断，升高温度平衡向吸热方向移动。
6．B
【详解】A．将少量片放入溶液中，发生反应，没有铁被置换出来，不能证明的金属性比强，故不选A；
B．将点燃的镁条置于盛有集气瓶中，发生反应，镁是还原剂、C是还原产物，证明镁的还原性比碳强，故选B；
C．Fe2+还原性大于Br-，氯气先氧化Fe2+，向溶液(含少量杂质)中加入适量氯水，不能除去溶液中的，故不选C；
D．向溶液中加入5滴同浓度的溶液，过量，再加入几滴溶液，溶液显血红色，不能证明与的反应是可逆反应，故不选D；
选B。
7．A
【详解】设起始A和B的体积分别为a、b
a-0.05V+b-0.15V+10%V=V，a+b=1.1V。原混合气体的体积为1.1VL，反应到平衡消耗气体A体积为0.05VL，消耗B的体积为0.15VL，故选A。
8．B
【详解】A．a与b相比，a的活化能更高，故A错误；
B．正反应放热，反应物断键吸收的总能量小于生成物成键释放的总能量，故B正确；
C．a与b相比，b活化能小，b中的活化分子的百分比更高，故C错误；
D．a与b相比，b活化能越小，b对应的反应速率更快，故D错误；
选B。
9．C
【分析】N2 + 3H22NH3为气体体积缩小的可逆反应，该反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各组分的浓度、百分含量等变量不再变化，据此判断。
【详解】A．该反应为可逆反应，所以N2、H2、NH3在容器中共存，无法判断是否达到平衡状态，故A错误；
B．反应前后混合气体的质量和容器容积均不变，因此密度始终不变，不能据此判断是否达到平衡状态，故B错误；
C．该反应为气体体积缩小的反应，平衡前气体的总物质的量为变量，当混合气体的总物质的量不再发生变化时，说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，故C正确；
D．v正(N2)=2v逆(NH3)，速率之比不等于系数之比，说明正逆反应速率不相等，没有达到平衡状态，故D错误；
故选C。
10．D
【详解】A．根据图中信息可知，容器内起始总压为，2min时总压为，平衡时总压为，恒温恒容，压强之比等于物质的量之比()，即，，列“三段式”如下：
列方程：，则，，A项正确；
B．平衡时，，，列“三段式”如下：
，则，环戊烯的平衡转化率为，B项正确；
C．该反应为吸热反应，且生成物中气体的系数之和大于反应物中气体系数之和，升高温度，减小压强有利于提高环戊烯平衡转化率，C项正确；
D．该反应平衡常数，D项错误；
故选D。
11．B
【详解】A.该反应为放热反应，绝热恒容与恒温恒容相比，相当于升高温度，则平衡向逆反应方向移动，三氧化硫的物质的量减小，则a <1.6，故A正确；
B.该反应为气体体积减小的反应，恒温恒压与恒温恒容相比，相当于增大压强，则平衡向正反应方向移动，三氧化硫的物质的量增大，则b＞0.8，故B错误；
C.该反应为放热反应，绝热恒容与恒温恒容相比，相当于升高温度，则化学反应速率增大，则平衡时，以SO2表示的正反应速率：v(I) < v(II)，故C正确；
D.若起始时向容器I中充入0.4 mol SO2(g)、0.3 molO2(g)和1.6 molSO3(g)，等效为起始时向容器 I 中充入SO2(g)为(0.4 +1.6)mol=2.0mol 、O2(g) 为(0.3+0.8) mol=1.1mol，与I相比，相当于增大氧气的浓度，增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动，故D正确；
故选B。
12． acd 2CrO42－＋2H＋H2O＋Cr2O72－ 减小 1×107 小于
【详解】⑴a选项，增大压强，平衡正向移动，转化率增大，故a正确
b选项，升高温度，平衡逆向移动，转化率减小，故b错误
c选项，增大N2浓度，平衡正向移动，转化率增大，故c正确；
d选项，及时移走生成物NH3，平衡正向移动，转化率增大，故d正确；
e选择，使用高效催化剂，平衡不移动，转化率不变，故e错误；
综上所述，答案为acd；
⑵①用离子方程式表示Na2CrO4溶液中发生的转化2CrO42－＋2H＋H2O＋Cr2O72－，故答案为2CrO42－＋2H＋H2O＋Cr2O72－；
②由图可知，溶液酸性减弱，氢离子浓度降低，平衡逆向移动，CrO42－的平衡转化率减小，根据A点数据，计算出该转化反应的平衡常数为
2CrO42－ ＋ 2H＋ H2O(g) ＋ Cr2O72－
起始量 1.0 mol/L 0 0 0
转化量 0.5mol/L 0.5mol/L 0.25mol/L 0.25mol/L
平衡量 0.5mol/L 1×10－7mol/L 0.25mol/L
,
故答案为减小；1×107；
③升高温度，平衡向吸热反应移动，溶液中CrO42－的平衡转化率减小，说明平衡逆向移动即逆向为吸热反应，正向为放热反应，则该反应的ΔH<0，故答案为小于。
13．(1)C
(2) 50%， >
(3) L2/mol2 不移动
【分析】题中发生反应N2+3H22NH3，根据题中信息进行分析。
（1）
A．断开3molH-H键应断开6molN-H键，A错误；
B．各物质的浓度成比例关系，不能说明达到平衡状态，B错误；
C．平均相对分子质量可表示为，体系中质量守恒m恒定，当不变时，不变，反应前后气体系数发生变化，故不变说明达到平衡状态，C正确；
D．密度，m恒定，V恒定，故密度为定值，故密度不变不能说明达到平衡状态，D错误；
故选C。
（2）
由题得：0.4-x+1.2-3x+2x=1.6×=1.2 x=0.2mol
N2的转化率；
反应正向进行，压强减小，要求压强不变相当于加压，平衡正移，N2的转化率增大，故α2%＞α1%。
（3）
，将(2)中数值转化成物质的量浓度，代入可得K=L2/mol2；再加入0.6molN2和0.4mol NH3，则N2为0.8mol，H2为0.6mol，NH3为0.8mol，转化成浓度，代入平衡常数公式，可得K’=L2/mol2，故平衡不移动。
14． 变深 不变 (E1-E2)kJ/mol Ⅱ BD
【详解】(1) ①在这个反应体系中存在下述平衡：，其离子方程式为： ，向上述平衡体系中加入5滴浓的溶液，SCN 浓度增大，平衡右移，则溶液颜色变深。
②向上述平衡体系中加入少量固体，反应相关的粒子浓度均未改变，故平衡不移动，溶液颜色不变。
(2)①焓变=生成物总能量-反应物总能量=反应物总键能-生成物总键能=正反应活化能—逆反应活化能，则 (E1-E2)kJ/mol；。
②催化剂能降低反应的活化能，故加催化剂的曲线Ⅱ。
③A．若，则说明未平衡，A不选；
B．单位时间内消耗的必定生成、同时消耗，则，故已平衡，B选；
C．的物质的量之比取决于起始物质的量，时难以说明各成分的量是否不再改变，不一定平衡，C不选；
D．混合气体中保持不变，说明已经平衡，D选；
则答案为BD。
15．(1)加快反应速率，提高单位时间内的产量
(2)在该温度下，催化剂的活性最高，反应速率较大，反应的限度虽然有所降低，但综合分析，单位时间内的产量还是最理想的
(3)提高的转化率，降低成本
(4)避免因为催化剂中毒失去活性
(5) 正反应 放出
【详解】（1）使用催化剂的目的是在不影响反应限度的情况下，加快反应速率，提高单位时间内的产量，故填加快反应速率，提高单位时间内的产量；
（2）实际生产中考虑的是产量和成本，在该温度下，催化剂的活性最高，反应速率较大，反应的限度虽然有所降低，但综合分析，单位时间内的产量还是最理想的，故填在该温度下，催化剂的活性最高，反应速率较大，反应的限度虽然有所降低，但综合分析，单位时间内的产量还是最理想的；
（3）工业生产中，氮气的获取比氢气容易得多，所以采用和按投料比1:2.8的比例进入合成塔可以提高的转化率，降低成本，故填提高的转化率，降低成本；
（4）合成氨的过程使用了催化剂，为了避免因为催化剂中毒失去活性，所以原料气必须经过净化，故填避免因为催化剂中毒失去活性；
（5）反应开始时，反应向正反应方向进行，该反应为放热反应，反应进行至5min后放出184kJ热量，此时生成4mol，转化6mol和2mol，此时容器中各物质的物质的量为，，，容器内压强变为原来的，故填正反应；放出；。
16．(1) 正向移动
(2)平衡后加入FeCl2溶液或碘水
【详解】（1）平衡常数是可逆化学反应达到平衡状态时，生成物与反应物的浓度(方程式系数幂次方)乘积之比或反应产物与反应底物的浓度(方程式系数幂次方)乘积之比，中涉及物质均能溶于水，因此该反应的平衡常数；平衡后加入萃取溶液中的，减小，平衡将正向移动。
（2）增大生成物浓度可使平衡逆向移动，设计一种促使化学平衡向逆反应方向移动的方案为平衡后加入FeCl2溶液或碘水，可使平衡逆向移动，故答案为：平衡后加入FeCl2溶液或碘水。
17． 小于 2.02
【详解】起始状态反应物的相对能量为0，最终状态生成物的相对能量为-0.72eV，反应物的能量高于生成物的能量，反应物的变换反应为放热反应，即ΔH小于0；改历程中两次能垒分别为1.59 eV-(-0.32 eV)=1.91 eV，1.86 eV-(-0.16 eV)=2.02 eV，最大能垒（活化能）E正=2.02 eV；
该步骤的反应物为相对能量为-0.16eV的物质：COOH*+H*+H2O*，生成物为相对能量为1.41eV的物质COOH*+2H*+OH*，由此可得该步骤的化学方程式为：H2O*= H*+OH*。
18．(1) 0.12 16.7% 0.13 正
(2) 30
【详解】（1）①根据题目信息列三段式：
，T1时化学平衡常数为；
②根据题目信息列三段式：
CO2的平衡转化率为；
③根据题目信息列三段式：
浓度熵，因为，此时反应朝正向进行。
（2）根据盖斯定律，由可得反应Ⅱ，则；将（4，30.4）、（40，34）分别代入RlnK=-+C中，联立可解的C=30。
19．(1) 2.3 mol 3.0 mol
(2) 1 4 2 3
(3)0.05 mol L-1 min-1
(4)10%
【详解】（1）由表中数据可知：2 min末与3 min末Z的物质的量不变，2 min末反应达到平衡状态，且X的物质的量增加、Z的物质的量减小，反应逆向进行。在2 min内v(Q)=0.075 mol/(L·min)，转化的Q的物质的量△n(Q)=0.075 mol/(L·min)×2 min×2 L=0.3 mol，由=，可知n：p=2：1，△n(Y)：△n(Z)=n：p=2：1，△n(Z)=0.2 mol，△n(Y)=2△n(Z)=0.4 mol，所以起始时n(Y)=2.7 mol-0.4 mol=2.3 mol；
Q是生成物，反应逆向进行，随着反应的进行，Q的物质的量减少，根据2 min内v(Q)=0.075 mol/(L·min)，可知2 min内转化的Q的物质的量△n(Q)=0.075 mol/(L·min)×2 min×2 L=0.3 mol，可知Q的初始物质的量n(Q)=0.3 mol+2.7 mol=3.0 mol；
（2）根据表格数据及(1) 的计算可知在2 min内，各种物质的物质的量改变值分别是：△n(X)=0.1 mol，△n(Y)= 0.4 mol, △n(Z)=0.2 mol，△n(Q)=0.3 mol，
由于转化量之比等于化学计量数之比，则m：n：p：q=0.1 mol：0.4 mol：0.2 mol：0.3 mol=1：4：2：3，所以化学方程式中相应物质的化学计量数分别为1、4、2、3；
（3）在2 min内Z的物质的量改变了1 mol-0.8 mol=0.2 mol，容器的容积是2 L，则2 min内用Z是浓度变化表示的反应速率v(Z)=mol/(L·min);
（4）根据2 min内v(Q)=0.075 mol/(L·min)，可知2 min内转化的Q的物质的量△n(Q)=0.075 mol/(L·min)×2 min×2 L=0.3 mol，反应开始时n(Q)=2.7 mol+0.3 mol=3.0 mol，则2 min末Q的转化率为。
20．(1) ACBD 除去Cl2中的HCl
(2) 水浴加热 在a处通入氮气(空气)一段时间
(3) 3.0 5.0(答案合理即可) 生成的Mn2+具有催化作用
(4)或
【分析】在A装置中，MnO2与浓盐酸在加热条件下反应生成Cl2；Cl2通入饱和食盐水中除去HCl；氯气通入K2MnO4溶液中，将其氧化为KMnO4，尾气用NaOH溶液吸收。
【详解】（1）进行实验时，首先制备氯气，利用饱和食盐水除去HCl，再用氯气氧化，最后进行尾气处理，故顺序为ACBD。答案为：ACBD；除去Cl2中的HCl；
（2）控制温度在0～100℃时，常用水浴加热；氯气是大气污染物，实验后需要将装置内的气体排出去，则应从a处通入氮气(空气)一段时间。答案为：水浴加热；在a处通入氮气(空气)一段时间；
（3）根据变量控制的方法，总体积为15.0mL，t1＜t2，则a＜5.0，a+b=8.0，所以a=3.0，b=5.0或 a=4.0，b=4.0等合理答案。从反应一段时间后，褪色速度加快，结合反应历程中有Mn2+生成，即生成的Mn2+具有催化作用。根据历程，结合实验条件为酸性条件，发生的反应为。答案为：3.0；5.0(答案合理即可)；生成的Mn2+具有催化作用；；
（4）加入KI和KMnO4反应，其比例关系为，根据反应2，可知关系为，n(Na2S2O3)=0.010mol/L×bmL×10-3L/mL×=5b×10-5mol，则n(KMnO4)= n(Na2S2O3)= b×10-5mol，则纯度为=或。答案为：或。
【点睛】进行计算时，不要忽视从所配100mL溶液中取出20.00mL的操作。
21．(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)加水稀释后，浓度熵大于该温度下的平衡常数，平衡逆向移动，生成了更多的氢氧化铜，有蓝色沉淀生成
(7)该反应为放热反应，反应放出的热使容器内温度升高，增大；随着反应的进行，反应物浓度减小，减小
【分析】如图实验装置，装置A为制备氨气的反应，其反应方程式为，装置B的干燥管起防倒吸作用，装置B为氨气与硫酸铜溶液的反应；
【详解】（1）烧瓶中，除了存在氨气溶于水的平衡外，氢氧化钙属于微溶物，还存在氨水的电离平衡和氢氧化钙的溶解平衡，分别为、，故填；；
（2）装置B没有尾气处理装置，为了达到同样的目的，可以改用装硫酸铜溶液洗气瓶，增加一个尾气处理装置，改成如下装置，，故填；
（3）NH3通入CuSO4溶液中，产生蓝色沉淀，该沉淀为氢氧化铜，其反应的离子方程式为，故填；
（4）根据反应， (铜氨溶液)+2H2O+Q(Q＞0)，该反应的平衡常数表达式为，故填；
（5）根据反应 (铜氨溶液)+2H2O+Q(Q＞0)，该反应为放热反应，平衡常数与温度有关，改变条件K增大，则改变的条件为降低温度，正反应速率瞬间变小，向正向移动，直到达到新的平衡，正反应速率不变，其变化如图所示，，故填；
（6）对于平衡体系， (铜氨溶液)+2H2O+Q(Q＞0)，设平衡时，、、，则平衡常数；若稀释到n()倍，则稀释瞬间，、、，此时浓度熵==，所以平衡逆向进行，生成了更多的氢氧化铜，有蓝色沉淀生成，故填加水稀释后，浓度熵大于该温度下的平衡常数，平衡逆向移动，生成了更多的氢氧化铜，有蓝色沉淀生成；
（7）对于反应 (铜氨溶液)+2H2O+Q(Q＞0)，该反应为放热反应，在绝热密闭容器中发生反应，容器内温度逐渐升高，反应速率逐步加快，但随着反应进行，反应物的浓度降低，反应速率逐渐减小，即反应放出的热使容器内温度升高，增大；随着反应的进行，反应物浓度减小，减小，故填该反应为放热反应，反应放出的热使容器内温度升高，增大；随着反应的进行，反应物浓度减小，减小。