2.4化学反应的调控同步练习题（含解析）高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1
文档属性
| 名称 | 2.4化学反应的调控同步练习题（含解析）高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-06-25 15:16:23 | ||
图片预览
文档简介
2.4化学反应的调控同步练习题
一、选择题
1．下列有关合成氨条件的选择和解释不合理的是
A．使用催化剂，可加快N2和H2合成氨的速率
B．高压比常压条件更有利于合成氨
C．采用500℃左右主要考虑反应速率问题
D．采用高温高压合成氨有利于提高反应速率和平衡产率
2．在温度，体积一定的密闭容器中发生下列反应： 。下列叙述正确的是
A．增大容器体积，减小压强，不变
B．升高温度，K减小
C．加入催化剂，可增大CO平衡时的转化率
D．向其中加入一定量的氮气，平衡正向移动
3．温度为T时，向VL的密闭容器中充入一定量的A和B，发生反应：；，容器中A、B、D的物质的量浓度随时间的变化如图所示．
下列说法正确的是
A．反应在前的平均反应速率
B．该反应的平衡常数表达式
C．若平衡时保持温度不变，压缩容器体积平衡逆向移动
D．反应至时，改变的条件是降低湿度
4．NH3与O2作用分别生成N2、NO、N2O的反应均为放热反应。工业尾气中NH3可通过催化氧化为N2除去。将一定比例NH3、O2和N2的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，NH3的转化率、N2的选择性[×100%]与温度关系如图所示。下列说法正确的是
A．其他条件不变，升高温度，NH3的平衡转化率增大
B．其他条件不变，在175-300℃范围，随着温度的升高，出口处N2、NO2的量均不断增大
C．催化氧化除去尾气中的NH3，减小大气污染，应选择的反应温度约为225℃
D．气体流速越快，NH3的去除率越高
5．可逆反应2SO2+O22SO3达到平衡状态时，保持温度、容器容积不变，向容器中加入一定量的SO2，下列说法正确的是(K为平衡常数，Q为浓度商)
A．Q增大，K变大，SO2的转化率减小
B．Q减小，K不变，O2的转化率增大
C．Q减小，K不变，O2的转化率减小
D．Q增大，K变大，SO2的转化率增大
6．将6molA气体和3molB气体在2L的容器中混合，并在一定条件下发生如下反应：2A(g)+B(g)=xC(g)，若经2s后测得A的物质的量浓度为2.4mol/L，C的物质的量浓度为0.6mol/L。下列叙述正确的是
A．x=1
B．2s内用物质A表示的反应的平均速率为0.3mol·L-1·s-1
C．2s时，物质B的物质的量浓度为0.6mol·L-1
D．2s时物质A的转化率为40%
7．根据图示所得出的结论不正确的是
A．图甲表示反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) H <0 不同温度时平衡常数K随压强的变化关系图，则T1>T2
B．图乙是恒温密闭容器中发生CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g)反应时c(CO2)随反应时间变化的曲线，t1时刻改变的条件可能是缩小容器的体积
C．图丙表示1 mol N2H4(l)和1 mol O2(g)反应生成1 mol N2(g)和2 molH2O(1)过程中的能量变化曲线，则N2H2(l)的燃烧热 H = - 622 kJ·mol-1
D．图丁表示密闭容器中CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)到达平衡时， CH4的转化率与压强、温度的变化关系曲线，则p18．时，在含有的某溶液中，加入过量金属锡()，发生反应：，体系中和变化关系如图所示。下列说法不正确的是
A．
B．时，该反应的平衡常数
C．1-2分钟内，用表示的平均速率是
D．往平衡体系中加入后，增大
9．在恒温时，一固定容积的容器内发生如下反应：2NO2(g) N2O4(g) 达到平衡时，再向容器内通入一定量的NO2(g)，重新达到平衡后，与第一次平衡时相比，N2O4的体积分数
A．不变 B．增大 C．减小 D．无法判断
10．分别向容积固定的2L密闭容器中充入A和6molB，发生反应：2A(g)+B(s)2D(g) △H＜0，测得相关数据如表，下列说法正确的是
实验I 实验II 实验III
c(A)起始/mol L-1 1 2 1.2
c(A)平衡/mol L-1 0.5 1 0.95
放出的热量/kJ a b c
A．放出的热量关系为b=2a=4c
B．实验I、II、III均在同一温度下进行反应
C．依据实验I中的数据，计算出该温度下实验I的平衡常数为4
D．实验I、II、III初始反应速率最大的一定是II
11．密闭容器中，给一氧化碳和水蒸气的气体混合物加热，在催化剂存在下发生反应：CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)。在800℃时，平衡常数K=16。若反应开始时，一氧化碳和水蒸气的浓度都是0.2 mol/L，则在此条件下CO的转化率为
A．25% B．50% C．75% D．80%
12．在某容积可变的密闭容器中加入等量的A、B混合气体共4mol，发生反应：，保持一定温度，改变压强分别达到平衡时，测得不同压强下气体A的物质的量浓度如表：
压强p/Pa
0.08 0.20 0.40 0.80
下列说法一定正确的是
A．保持一定温度，增大压强，平衡一定正向移动
B．当压强为时，此反应的平衡常数表达式：
C．反应平衡后若增大压强，v(正)、v(逆)速率一定增大
D．若再向体系中加入一定量的B，当重新达到平衡时，体系中A、B、C总物质的量不变
13．在一定温度，将 0.8 mol A(g)和 0.4 mol B (g)充入 2 L 的恒容密闭容器发生反应： 2A(g)＋B(g) xC(g)(x是化学计量数)，达平衡时测得 C(g) 的浓度为 0.060mol/L，B(g)的物质的量为0.28 mol。下列说法中正确的是
A．x=2
B．达平衡时A的转化率为40％
C．达平衡时，B的体积分数为10%
D．反应前容器内的压强与平衡后容器内的压强之比为5：4
14．向某体积固定的密闭容器中加入0.15mol/L的A、0.05mol/L的C和一定量的B三种气体，一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如图所示。已知在反应过程中混合气体的平均摩尔质量没有变化。下列说法错误的是
A．若，则内反应速率
B．平衡时A的转化率为60%
C．反应的化学方程式
D．压缩容器体积，可提高活化分子百分数，加快化学反应速率。
15．在体积可变的密闭容器中投入0.5molO2和1molSO2，不同条件下发生反应：O2(g)+2SO2(g) 2SO3(g) ΔH。实验测得平衡时SO2的转化率[α(SO2)]随温度、压强的变化如图所示。下列说法错误的是
A．Y代表压强，且Y1＞Y2，X代表温度，且ΔH<0
B．M点反应物转化率之比α(O2)：α(SO2)=1：1，N点该比例减小
C．若M、N两点对应的容器体积均为5L，则N点的平衡常数K=20
D．M、N两点对应的平均摩尔质量：M(M)＞M(N)
二、填空题
16．与某一化学反应的平衡常数化学反应本身和温度有关，并且会受到起始浓度的影响。_____________________
17．甲醇可以与水蒸气反应生成氢气，反应方程式如下：CH3OH(g)+ H2O(g) CO2(g)+ 3H2(g) △H>0。
(1)在一定条件下，向体积为2L的恒容密闭容器中充入1mol CH3OH(g)和3mol H2O(g)，20s 后，测得混合气体的压强是反应前的1.2倍，则用甲醇表示的该反应的速率为_______ ，此时甲醇的转化率为_______。
(2)上述可逆反应达到平衡状态的依据是(填序号)_______。
①v正(CH3OH)=v正(CO2)
②混合气体的密度不变
③混合气体的平均相对分子质量不变
④CH3OH、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化
(3)工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示：
化学反应 平衡常数 温度 / ℃
500 800
①2H2(g)+CO(g) CH3OH(g) K1 2.5 0.15
②H2(g)+CO2(g) H2O (g)+CO(g) K2 1.0 2.50
③3H2(g)+CO2(g) CH3OH(g)+H2O (g) K3
根据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3=_______(用K1、K2表示)。若500℃时测得反应③在某时刻H2(g)、CO2(g) 、CH3OH(g)、H2O (g)的浓度(mol·L-1)分别为0.8、0.1、0.3、0.15，则此时v正 _______v逆(填“<”“=”或“>”)
18．在2 L密闭容器中，充入1 mol N2和2.6 mol H2，在一定的条件下反应，2分钟后达到平衡状态，2分钟内以NH3表示的平均反应速率为0.1 mol·(L·min)-1。填写下列空白：
(1)已知K300 ℃>K350 ℃，则ΔH_______0(填“大于”、“小于”)。
(2)平衡时混合气体中三种气体的物质的量之比为_______。(用“：”连接，如1：1：1)
(3)平衡时混合气体的压强是反应前混合气体的压强的_______%(只填数字)。
19．350℃时，向体积为2L的恒容密闭容器中通入8molH2和4molCO2发生反应：CO2(g)+2H2(g)C(s)+2H2O(g)。测得反应过程中压强随时间的变化如下表所示：
时间/min 0 10 20 30 40 50 60
压强 6.00p 5.60p 5.30p 5.15p 5.06p 5.00p 5.00p
350℃时该反应的Kp=___________(Kp为用气体的分压代替各组分平衡浓度表示的平衡常数，气体分压=气体的体积分数×体系总压)。
20．一定条件下，用 CO2和 H2反应生产燃料甲醇的热化学方程式为 CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H，图1表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化。回答下列问题：
(1)该反应的 △H______0(填“＞”或“＜”)，原因是______。
(2)在恒温恒容密闭容器中，下列能说明该反应已经达到平衡状态的是______(填标号)。
A．v( H2)=3v(CO2)
B．容器内气体压强保持不变
C．v逆(CO2)= v正(CH3OH)
D．容器内气体密度保持不变
(3)在体积为1L的恒温(温度为 T℃)恒容密闭容器中，充入1 mol CO2和3mol H2，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间的变化如图 2 所示。从反应开始到平衡，用氢气的浓度变化表示的平均反应速率v(H2)=______平衡时容器内气体压强与起始时容器内气体压强之比为______，T℃时该反应的平衡常数K=______ L ·mol-2(保留 2 位小数)。
21．某化学兴趣小组对重铬酸铵[(NH4)2Cr2O7]的部分性质及组成进行探究。已知：(橙色)+H2O2(黄色)+2H+。
(1)在试管中加入少量(NH4)2Cr2O7固体，滴加足量的浓KOH溶液，振荡、微热，观察到的主要现象是固体溶解、___________、___________。
(2)为探究(NH4)2Cr2O7(摩尔质量252g/mol)的分解产物，按如下图连接好装置，在A中加入5.040g样品进行实验
①仪器B的名称是___________。
②加热A至恒重，观察到D中溶液不变色，同时测得A、B中质量变化分别为2.00g、1.44g。写出重铬酸铵热分解的化学方程式___________
③C的作用是___________。
【参考答案】
一、选择题
1．D
解析：A．催化剂能够加快反应速率，选项A合理；
B．合成氨反应的化学方程式为N2 + 3H22NH3，该反应为气体体积减小的反应，加压有利于平衡正向移动，因此高压比常压条件更有利于合成氨，选项B合理；
C．温度越高，反应速率越快，且在时500℃催化剂活性最大，因此采用500℃左右主要考虑反应速率问题，选项C合理；
D．采用高温有利于提高反应速率，由于合成氨反应为气体体积减小的放热反应，因此低温、高压有利于提高平衡产率，选项D不合理；
答案选D。
2．B
解析：A．增大容器体积，体系内所有物质浓度均减小，减小，故A不选；
B．此反应的正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向进行，即升高温度，K减小，故B选；
C．加入催化剂，可加快CO单位时间内的反应速率，但不破坏平衡状态，平衡时转化率不变，故C不选；
D．加入氮气，并没有改变反应体系的浓度，平衡不被破坏，平衡不移动，故D不选；
故选B。
3．D
【分析】从图中可采集以下信息：反应进行10min时，A、B、D的浓度变化量分别为1.5mol/L、1.5mol/L、3.0mol/L，依据浓度变化量之比等于化学计量数之比，可得出反应的方程式为A(g)+B(g)C(s)+2D(g) △H＞0。
解析：A．反应在前10min的平均反应速率v(D)==0.3mol L-1 min-1，A不正确；
B．因为C呈固态，所以C物质不能出现在平衡常数表达式中，则该反应的平衡常数表达式为K=，B不正确；
C．若平衡时保持温度不变，压缩容器体积，由于反应前后气体的分子数相等，所以平衡不发生移动，C不正确；
D．反应至15min时，在条件改变的瞬间，各物质的浓度都不改变，则表明不是改变物质的浓度或压强，也不是加入催化剂，只能是改变温度，因为正反应为吸热反应，所以改变的条件是降低温度，D正确；
故选D。
4．C
解析：A．NH3与O2作用分别生成N2、NO、N2O的反应均为放热反应，则其他条件不变，升高温度，平衡逆向移动，NH3的平衡转化率减小，A不正确；
B．其他条件不变，在175-300℃范围，随着温度的升高，N2的选择性降低，且在225-300℃范围，NH3转化率增大并不明显，所以在225-300℃范围内，随温度升高产生的N2量减少，B不正确；
C．从图中可以看出，225-300℃范围内，NH3的转化率变化不大，且N2的选择性随温度升高而减小，所以催化氧化除去尾气中的NH3，减小大气污染，应选择的反应温度约为225℃，C正确；
D．气体流速越快，与催化剂接触时间越短，反应速率越慢，NH3的去除率越低，D不正确；
故选C。
5．B
解析：可逆反应2SO2+O22SO3达到平衡状态时，保持温度、容器容积不变，向容器中加入一定量的SO2，该容器中SO2的浓度增大，平衡正向移动，O2的转化率增大，SO2的转化率减小，浓度商Q=减小，平衡常数K只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，故选B。
6．B
解析：A．初始时A的浓度为=3mol/L，所以2s后 c(A)=3mol/L-2.4mol/L=0.6mol/L，C的物质的量浓度为0.6mol/L，即 c(C)=0.6mol/L，相同时间内 c(A)： c(C)=1：1，所以x=2，A错误；
B．2s内 c(A)=0.6mol/L，所以平均反应速率为=0.3mol·L-1·s-1，B正确；
C．根据方程式可知相同时间内 c(A)： c(B)=2：1，所以 c(B)=0.3mol/L，B的初始浓度为=1.2mol/L，所以2s时，物质B的物质的量浓度为1.5mol/L-0.3mol/L=1.2mol/L，C错误；
D．2s时物质A的转化率为×100%=20%，D错误；
综上所述答案为B。
7．A
解析：A．平衡常数只有温度有关，温度不变则平衡常数不变，该反应为放热反应，温度越高平衡常数越小，所以T1＜T2，A错误；
B．该反应的平衡常数K= c(CO2)，温度不变平衡常数不变，所以恒温条件下，缩小容器体积增大压强，平衡正向移动，再次平衡后c(CO2)，B正确；
C．据图可知1 mol N2H4(l)和1 mol O2(g)反应生成1 mol N2(g)和2 molH2O(1)放出622kJ能量，即N2H2(l)的燃烧热 H = - 622 kJ·mol-1，C正确；
D．该反应为气体系数之和增大的反应，温度不变增大压强平衡逆向移动，CH4的转化率减小，所以p1综上所述答案为A。
8．D
解析：A．化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时各种生成物浓度幂之积与各种反应物浓度幂之积的比，则反应的化学平衡常数，A正确；
B．根据图像可知在298 K时反应达到平衡时，c(Pb2+)=0.10 mol/L，c(Sn2+)=0.22 mol/L，所以该温度下的化学平衡常数，B正确；
C．根据图像可知1-2分钟内，用表示的平均速率是，C正确；
D．Pb是固体，其浓度不变，所以向平衡体系中加入固体Pb后，c(Pb2+)不变，D错误；
故合理选项是D。
9．B
解析：假设再次通入的NO2是在与原平衡体系的温度和压强都相同的另一容器中进行，则所得平衡体系与原平衡完全相同，将两个容器的隔板抽去，再压缩到原体积，体系的压强增大，化学平衡正向移动，所以达到平衡时NO2的体积分数减小，N2O4的体积分数增大；
答案选B。
10．A
解析：A．反应均为2L恒容容器，根据图表可知，3个实验反应的A分别为0.5mol/L、1mol/L、0.25mol/L，则放热关系为b=2a=4c，故A正确；
B．反应为恒容的气体分子数不变的反应，实验III投料为I的1.2倍，而反应的A更少，说明平衡逆向移动，反应温度较高，故实验I、III不会是在同一温度下进行反应，故B错误；
C．依据实验I中的数据，平衡时A、D的浓度分别为0.5mol/L、0.5mol/L，则该温度下实验I的平衡常数为，故C错误；
D．由分析可知，实验I、II投料与反应的A为正比，是同温下的反应；反应为放热反应，实验III投料为I的1.2倍，而反应的A更少，则实验III温度高于实验I、II，升高温度反应速率加快，故不能判断初始反应速率最大的是谁，故D错误；
故选A。
11．D
解析：设平衡时转化的CO为x mol/L，则列三段式：
则有=16，解得x=0.16，所以CO的转化率为×100%=80%；
故答案选D。
12．D
【分析】结合表格可知，温度、A(g)和B(g)起始量相同，1×106Pa之前若增大压强为原来的x倍，A的平衡浓度=原来平衡浓度的x倍，则1×106Pa之前增大压强，平衡不移动，则m+n=p，且C一定为气体；3×106Pa的倍数是1×106Pa的3倍，但A的浓度比0.40的3倍即1.20小，因此此时C为非气体，比1×106Pa时平衡正向移动。
解析：A．由分析可知压强小于1×106Pa增大压强，平衡不移动，压强大于1×106Pa增大压强，平衡可能正向移动，A错误；
B．由分析可知当压强为3×106Pa时，C为非气态，故平衡常数表达式为Kp=，B错误；
C．由于m+n=p，根据pV=nRT，气体物质的量之比=压强之比，温度不变下，增大压强造成体积减小，浓度变小，则 v(正)、v(逆)速率减小，C错误；
D．由于m+n=p，再充入一定量的B后，恒温恒压下，体系为等压等效平衡，达到新平衡时，体系中A、B、C总物质的量不变，D正确；
答案选D。
13．D
【分析】根据题干信息列三段式有：
，以此解答。
解析：A．达平衡时测得C(g)的浓度为0.060mol/L，C的物质的量是0.12mol，B(g)的物质的量为0.28mol，消耗B是0.4mol-0.28mol=0.12mol，所以x=1，A错误；
B．达平衡时A的转化率为×100%=30%，B错误；
C．达平衡时，B的体积分数=×100%=29%，C错误；
D．反应前容器内的压强与平衡后容器内的压强之比为 =，D正确；
答案选D。
14．D
【分析】根据图象可知，t1时刻反应达到平衡，消耗A和生成C的物质的量浓度之比为(0.15-0.06)∶(0.11-0.05)=3∶2，因为达到平衡后，混合气体平均摩尔质量没有变化，说明反应前后混合气体总物质的量不变，即B为生成物，系数为1，反应方程式为3A(g)2C(g)+B(g)，据此分析；
解析：A．根据图象可知，该时间段内，物质C的变化浓度为(0.11-0.05)mol/L=0.06mol/L，根据化学反应速率的表达式，v(C)==0.004mol/(L·s)，故A说法正确；
B．达到平衡后，A的物质的量浓度变化为(0.15-0.06)mol/L=0.09mol/L，则A的平衡转化率为60%，故B说法正确；
C．根据上述分析，该反应方程式为3A(g)2C(g)+B(g)，故C说法正确；
D．压缩容器的体积，提高气体物质的量浓度，增加单位体积内活化分子的个数，化学反应速率加快，故D说法错误；
答案为D。
15．B
解析：A．Y为压强，从下到上，二氧化硫转化率增大，说明平衡正向移动，则为增大压强，即Y1＞Y2；X为温度，相同压强下温度越高，SO2的转化率越小，说明升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，即ΔH＜0，故A正确；
B．初始投料n(O2)：n(SO2)=1：2，根据方程式可知反应过程中O2和SO2按照1：2反应，所以任意时刻二者的转化率之比均为1：1，故B错误；
C．N点和M点温度相同，则平衡常数相同，容器体积为5 L，M点SO2的转化率为50%，可根据该点列三段式：，根据平衡常数的定义可知，故C正确；
D．M点比N点压强大，平衡正向移动，气体总物质的量减小，气体总质量不变，平均摩尔质量增大，M(M)＞M(N)，故D正确。
综上所述，答案为B。
二、填空题
16．错误
解析：化学平衡常数与温度有关，注意同一反应化学计量数不同，平衡常数不同，所以化学平衡常数与化学反应本身也有关，所以化学平衡常数只与化学反应本身和温度有关，故错误。
17．(1) 0.01mol/(L s) 40%
(2)③④
(3) K1·K2 >
解析：（1）设生成CO2xmol，则生成氢气3xmol，反应消耗的甲醇和水均为xmol，则剩余CH3OH(1-x)mol，H2O(3-x)mol，则反应后气体总物质的量为3x+x+1-x+3-x=4+2x，反应后混合气体的压强是反应前的1.2倍，则4+2x=4×1.2，解得x=0.4mol，则20s内消耗甲醇0.4mol，其反应速率为v(CH3OH)=，此时甲醇的转化率为0.4mol÷1mol=40%。
（2）①V正(CH3OH)=v正(CO2)，无论反应是否达到平衡状态，此关系式始终成立，①错误；
②恒容密闭容器中气体的质量始终不变，体积也不变，则混合气体的密度始终保持恒定，②错误；
③该反应为气体体积增大的反应，随着反应的进行混合气体的总物质的量增大，则平均相对分子质量减小，如混合气体平均相对分子质量不变，说明反应达到平衡，③正确；
④反应物和生成物的浓度均不再发生变化，说明反应达到平衡，④正确；
故答案选③④。
（3）K1=，K2=，K3=，根据反应③=反应①+反应②可得，K3=K1·K2。500℃时K3=K1·K2=2.5，此时浓度商QC=v逆。
18．(1)小于
(2)2：5：1
(3)88.9%
解析：（1）K300 ℃>K350 ℃，说明升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，ΔH＜0，故答案为：小于；
（2）2分钟后达到平衡状态，2分钟内以NH3表示的平均反应速率为0.1 mol·(L·min)-1，则生成氨气的物质的量为0.1 mol·(L·min)-1×2min×2L=0.4mol，则平衡时，N2的物质的量为0.8mol，H2的物质的量为2mol，NH3的物质的量为0.4mol，即平衡时混合气体中三种气体的物质的量之比为0.8mol：2mol：0.4mol=2：5：1，故答案为：2：5：1；
（3）温度、体积不变时，气体的压强之比等于物质的量之比，则平衡时混合气体的压强是反应前混合气体的压强的，故答案为：88.9。
19．
解析：设参加反应的CO2物质的量为x，利用已知数据可列三段式：
在恒温恒容条件下，反应前后物质的量之比等于压强之比，则=，x=2mol，所以平衡时n(CO2)=4-x=2mol，n(H2)=8-2x=4mol，n(H2O)=2x=4mol，混合气体的总物质的量为：n(总)=2mol+4mol+4mol=10mol，p(CO2)=×5.00p=p，p(H2)=×5.00p=2p，p(H2O)=×5.00p=2p，350℃时Bosh反应的Kp===。
20． ＜ 反应物的总能量高于生成物的总能量 BC 0.225 mol·L-1·min-1 5：8(或0.625) 5.33
解析：(1)由图中信息可知，反应物的总能量比生成物的总能量高，所以该反应的 △H＜0，原因是反应物的总能量高于生成物的总能量。答案为：＜；反应物的总能量高于生成物的总能量；
(2)A．不管反应是否达到平衡，都存在v( H2)=3v(CO2)，所以反应不一定达平衡；
B．反应前后气体的分子数不等，未达平衡时，容器内的压强始终发生改变，当容器内气体压强保持不变时，反应达平衡状态；
C．v逆(CO2)= v正(CH3OH)，表示反应进行的方向相反，且速率之比等于化学计量数之比，所以反应达平衡状态；
D．容器内气体的质量不变、体积不变，所以密度始终保持不变，密度不变时，反应不一定达平衡状态；
故选BC。答案为：BC；
(3)在体积为1L的恒温(温度为 T℃)恒容密闭容器中，充入1 mol CO2和3mol H2，平衡时测得CO2的浓度为0.25mol/L，CH3OH(g)的浓度为0.75mol/L，由此可建立以下三段式：
从反应开始到平衡，用氢气的浓度变化表示的平均反应速率v(H2)== 0.225 mol·L-1·min-1，平衡时容器内气体压强与起始时容器内气体压强之比为 =5：8(或0.625)，T℃时该反应的平衡常数K=L ·mol-2=5.33 L ·mol-2。答案为：0.225 mol·L-1·min-1；5：8(或0.625)；5.33。
【点睛】当提供平衡体系的某个总量，进行平衡状态判断时，若此总量是一个变量，当总量不变时，反应达平衡状态。
21． 产生无色、有刺激性气味的气体 溶液变为黄色 U形管 防止水蒸气进入到B中
【分析】装置A中，(NH4)2Cr2O7受热分解，装置B中装有碱石灰，可以吸收生成的水，加热A至恒重，观察到D中溶液不变色，说明没有NH3生成，B中质量变化为1.44g，说明生成的水的质量为1.44g，则生成的水的物质的量为，，A中质量变化为2.00g，分解生成气体的质量为，而0.04mol N原子的质量为，说明生成了N2，则A中残留的固体中Cr原子为0.04mol，O原子为，二者之比为，A中固体为Cr2O3，其物质的量为0.02mol，质量为，而A中残留固体质量为，符合题意，则(NH4)2Cr2O7的分解产物为：N2、Cr2O3和H2O。
解析：(1)在试管中加入少量(NH4) 2Cr2O7固体，滴加足量浓KOH溶液，固体溶解，溶液中存在平衡：， 加入KOH浓溶液，消耗氢离子，平衡正向移动，溶液显黄色，同时还会发生反应：，产生无色、有刺激性气味的气体，观察到的主要现象是：固体溶解，产生无色、有刺激性气味的气体，溶液变为黄色；
(2)①仪器B是U形管；
②根据分析可知，(NH4)2Cr2O7的分解产物为：N2、Cr2O3和H2O，化学方程式为：；
③B装置吸收分解生成的水蒸气，C装置可以防止水蒸气进入到B中，以免影响测定结果。
一、选择题
1．下列有关合成氨条件的选择和解释不合理的是
A．使用催化剂，可加快N2和H2合成氨的速率
B．高压比常压条件更有利于合成氨
C．采用500℃左右主要考虑反应速率问题
D．采用高温高压合成氨有利于提高反应速率和平衡产率
2．在温度，体积一定的密闭容器中发生下列反应： 。下列叙述正确的是
A．增大容器体积，减小压强，不变
B．升高温度，K减小
C．加入催化剂，可增大CO平衡时的转化率
D．向其中加入一定量的氮气，平衡正向移动
3．温度为T时，向VL的密闭容器中充入一定量的A和B，发生反应：；，容器中A、B、D的物质的量浓度随时间的变化如图所示．
下列说法正确的是
A．反应在前的平均反应速率
B．该反应的平衡常数表达式
C．若平衡时保持温度不变，压缩容器体积平衡逆向移动
D．反应至时，改变的条件是降低湿度
4．NH3与O2作用分别生成N2、NO、N2O的反应均为放热反应。工业尾气中NH3可通过催化氧化为N2除去。将一定比例NH3、O2和N2的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，NH3的转化率、N2的选择性[×100%]与温度关系如图所示。下列说法正确的是
A．其他条件不变，升高温度，NH3的平衡转化率增大
B．其他条件不变，在175-300℃范围，随着温度的升高，出口处N2、NO2的量均不断增大
C．催化氧化除去尾气中的NH3，减小大气污染，应选择的反应温度约为225℃
D．气体流速越快，NH3的去除率越高
5．可逆反应2SO2+O22SO3达到平衡状态时，保持温度、容器容积不变，向容器中加入一定量的SO2，下列说法正确的是(K为平衡常数，Q为浓度商)
A．Q增大，K变大，SO2的转化率减小
B．Q减小，K不变，O2的转化率增大
C．Q减小，K不变，O2的转化率减小
D．Q增大，K变大，SO2的转化率增大
6．将6molA气体和3molB气体在2L的容器中混合，并在一定条件下发生如下反应：2A(g)+B(g)=xC(g)，若经2s后测得A的物质的量浓度为2.4mol/L，C的物质的量浓度为0.6mol/L。下列叙述正确的是
A．x=1
B．2s内用物质A表示的反应的平均速率为0.3mol·L-1·s-1
C．2s时，物质B的物质的量浓度为0.6mol·L-1
D．2s时物质A的转化率为40%
7．根据图示所得出的结论不正确的是
A．图甲表示反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) H <0 不同温度时平衡常数K随压强的变化关系图，则T1>T2
B．图乙是恒温密闭容器中发生CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g)反应时c(CO2)随反应时间变化的曲线，t1时刻改变的条件可能是缩小容器的体积
C．图丙表示1 mol N2H4(l)和1 mol O2(g)反应生成1 mol N2(g)和2 molH2O(1)过程中的能量变化曲线，则N2H2(l)的燃烧热 H = - 622 kJ·mol-1
D．图丁表示密闭容器中CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)到达平衡时， CH4的转化率与压强、温度的变化关系曲线，则p1
A．
B．时，该反应的平衡常数
C．1-2分钟内，用表示的平均速率是
D．往平衡体系中加入后，增大
9．在恒温时，一固定容积的容器内发生如下反应：2NO2(g) N2O4(g) 达到平衡时，再向容器内通入一定量的NO2(g)，重新达到平衡后，与第一次平衡时相比，N2O4的体积分数
A．不变 B．增大 C．减小 D．无法判断
10．分别向容积固定的2L密闭容器中充入A和6molB，发生反应：2A(g)+B(s)2D(g) △H＜0，测得相关数据如表，下列说法正确的是
实验I 实验II 实验III
c(A)起始/mol L-1 1 2 1.2
c(A)平衡/mol L-1 0.5 1 0.95
放出的热量/kJ a b c
A．放出的热量关系为b=2a=4c
B．实验I、II、III均在同一温度下进行反应
C．依据实验I中的数据，计算出该温度下实验I的平衡常数为4
D．实验I、II、III初始反应速率最大的一定是II
11．密闭容器中，给一氧化碳和水蒸气的气体混合物加热，在催化剂存在下发生反应：CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)。在800℃时，平衡常数K=16。若反应开始时，一氧化碳和水蒸气的浓度都是0.2 mol/L，则在此条件下CO的转化率为
A．25% B．50% C．75% D．80%
12．在某容积可变的密闭容器中加入等量的A、B混合气体共4mol，发生反应：，保持一定温度，改变压强分别达到平衡时，测得不同压强下气体A的物质的量浓度如表：
压强p/Pa
0.08 0.20 0.40 0.80
下列说法一定正确的是
A．保持一定温度，增大压强，平衡一定正向移动
B．当压强为时，此反应的平衡常数表达式：
C．反应平衡后若增大压强，v(正)、v(逆)速率一定增大
D．若再向体系中加入一定量的B，当重新达到平衡时，体系中A、B、C总物质的量不变
13．在一定温度，将 0.8 mol A(g)和 0.4 mol B (g)充入 2 L 的恒容密闭容器发生反应： 2A(g)＋B(g) xC(g)(x是化学计量数)，达平衡时测得 C(g) 的浓度为 0.060mol/L，B(g)的物质的量为0.28 mol。下列说法中正确的是
A．x=2
B．达平衡时A的转化率为40％
C．达平衡时，B的体积分数为10%
D．反应前容器内的压强与平衡后容器内的压强之比为5：4
14．向某体积固定的密闭容器中加入0.15mol/L的A、0.05mol/L的C和一定量的B三种气体，一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如图所示。已知在反应过程中混合气体的平均摩尔质量没有变化。下列说法错误的是
A．若，则内反应速率
B．平衡时A的转化率为60%
C．反应的化学方程式
D．压缩容器体积，可提高活化分子百分数，加快化学反应速率。
15．在体积可变的密闭容器中投入0.5molO2和1molSO2，不同条件下发生反应：O2(g)+2SO2(g) 2SO3(g) ΔH。实验测得平衡时SO2的转化率[α(SO2)]随温度、压强的变化如图所示。下列说法错误的是
A．Y代表压强，且Y1＞Y2，X代表温度，且ΔH<0
B．M点反应物转化率之比α(O2)：α(SO2)=1：1，N点该比例减小
C．若M、N两点对应的容器体积均为5L，则N点的平衡常数K=20
D．M、N两点对应的平均摩尔质量：M(M)＞M(N)
二、填空题
16．与某一化学反应的平衡常数化学反应本身和温度有关，并且会受到起始浓度的影响。_____________________
17．甲醇可以与水蒸气反应生成氢气，反应方程式如下：CH3OH(g)+ H2O(g) CO2(g)+ 3H2(g) △H>0。
(1)在一定条件下，向体积为2L的恒容密闭容器中充入1mol CH3OH(g)和3mol H2O(g)，20s 后，测得混合气体的压强是反应前的1.2倍，则用甲醇表示的该反应的速率为_______ ，此时甲醇的转化率为_______。
(2)上述可逆反应达到平衡状态的依据是(填序号)_______。
①v正(CH3OH)=v正(CO2)
②混合气体的密度不变
③混合气体的平均相对分子质量不变
④CH3OH、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化
(3)工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示：
化学反应 平衡常数 温度 / ℃
500 800
①2H2(g)+CO(g) CH3OH(g) K1 2.5 0.15
②H2(g)+CO2(g) H2O (g)+CO(g) K2 1.0 2.50
③3H2(g)+CO2(g) CH3OH(g)+H2O (g) K3
根据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3=_______(用K1、K2表示)。若500℃时测得反应③在某时刻H2(g)、CO2(g) 、CH3OH(g)、H2O (g)的浓度(mol·L-1)分别为0.8、0.1、0.3、0.15，则此时v正 _______v逆(填“<”“=”或“>”)
18．在2 L密闭容器中，充入1 mol N2和2.6 mol H2，在一定的条件下反应，2分钟后达到平衡状态，2分钟内以NH3表示的平均反应速率为0.1 mol·(L·min)-1。填写下列空白：
(1)已知K300 ℃>K350 ℃，则ΔH_______0(填“大于”、“小于”)。
(2)平衡时混合气体中三种气体的物质的量之比为_______。(用“：”连接，如1：1：1)
(3)平衡时混合气体的压强是反应前混合气体的压强的_______%(只填数字)。
19．350℃时，向体积为2L的恒容密闭容器中通入8molH2和4molCO2发生反应：CO2(g)+2H2(g)C(s)+2H2O(g)。测得反应过程中压强随时间的变化如下表所示：
时间/min 0 10 20 30 40 50 60
压强 6.00p 5.60p 5.30p 5.15p 5.06p 5.00p 5.00p
350℃时该反应的Kp=___________(Kp为用气体的分压代替各组分平衡浓度表示的平衡常数，气体分压=气体的体积分数×体系总压)。
20．一定条件下，用 CO2和 H2反应生产燃料甲醇的热化学方程式为 CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H，图1表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化。回答下列问题：
(1)该反应的 △H______0(填“＞”或“＜”)，原因是______。
(2)在恒温恒容密闭容器中，下列能说明该反应已经达到平衡状态的是______(填标号)。
A．v( H2)=3v(CO2)
B．容器内气体压强保持不变
C．v逆(CO2)= v正(CH3OH)
D．容器内气体密度保持不变
(3)在体积为1L的恒温(温度为 T℃)恒容密闭容器中，充入1 mol CO2和3mol H2，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间的变化如图 2 所示。从反应开始到平衡，用氢气的浓度变化表示的平均反应速率v(H2)=______平衡时容器内气体压强与起始时容器内气体压强之比为______，T℃时该反应的平衡常数K=______ L ·mol-2(保留 2 位小数)。
21．某化学兴趣小组对重铬酸铵[(NH4)2Cr2O7]的部分性质及组成进行探究。已知：(橙色)+H2O2(黄色)+2H+。
(1)在试管中加入少量(NH4)2Cr2O7固体，滴加足量的浓KOH溶液，振荡、微热，观察到的主要现象是固体溶解、___________、___________。
(2)为探究(NH4)2Cr2O7(摩尔质量252g/mol)的分解产物，按如下图连接好装置，在A中加入5.040g样品进行实验
①仪器B的名称是___________。
②加热A至恒重，观察到D中溶液不变色，同时测得A、B中质量变化分别为2.00g、1.44g。写出重铬酸铵热分解的化学方程式___________
③C的作用是___________。
【参考答案】
一、选择题
1．D
解析：A．催化剂能够加快反应速率，选项A合理；
B．合成氨反应的化学方程式为N2 + 3H22NH3，该反应为气体体积减小的反应，加压有利于平衡正向移动，因此高压比常压条件更有利于合成氨，选项B合理；
C．温度越高，反应速率越快，且在时500℃催化剂活性最大，因此采用500℃左右主要考虑反应速率问题，选项C合理；
D．采用高温有利于提高反应速率，由于合成氨反应为气体体积减小的放热反应，因此低温、高压有利于提高平衡产率，选项D不合理；
答案选D。
2．B
解析：A．增大容器体积，体系内所有物质浓度均减小，减小，故A不选；
B．此反应的正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向进行，即升高温度，K减小，故B选；
C．加入催化剂，可加快CO单位时间内的反应速率，但不破坏平衡状态，平衡时转化率不变，故C不选；
D．加入氮气，并没有改变反应体系的浓度，平衡不被破坏，平衡不移动，故D不选；
故选B。
3．D
【分析】从图中可采集以下信息：反应进行10min时，A、B、D的浓度变化量分别为1.5mol/L、1.5mol/L、3.0mol/L，依据浓度变化量之比等于化学计量数之比，可得出反应的方程式为A(g)+B(g)C(s)+2D(g) △H＞0。
解析：A．反应在前10min的平均反应速率v(D)==0.3mol L-1 min-1，A不正确；
B．因为C呈固态，所以C物质不能出现在平衡常数表达式中，则该反应的平衡常数表达式为K=，B不正确；
C．若平衡时保持温度不变，压缩容器体积，由于反应前后气体的分子数相等，所以平衡不发生移动，C不正确；
D．反应至15min时，在条件改变的瞬间，各物质的浓度都不改变，则表明不是改变物质的浓度或压强，也不是加入催化剂，只能是改变温度，因为正反应为吸热反应，所以改变的条件是降低温度，D正确；
故选D。
4．C
解析：A．NH3与O2作用分别生成N2、NO、N2O的反应均为放热反应，则其他条件不变，升高温度，平衡逆向移动，NH3的平衡转化率减小，A不正确；
B．其他条件不变，在175-300℃范围，随着温度的升高，N2的选择性降低，且在225-300℃范围，NH3转化率增大并不明显，所以在225-300℃范围内，随温度升高产生的N2量减少，B不正确；
C．从图中可以看出，225-300℃范围内，NH3的转化率变化不大，且N2的选择性随温度升高而减小，所以催化氧化除去尾气中的NH3，减小大气污染，应选择的反应温度约为225℃，C正确；
D．气体流速越快，与催化剂接触时间越短，反应速率越慢，NH3的去除率越低，D不正确；
故选C。
5．B
解析：可逆反应2SO2+O22SO3达到平衡状态时，保持温度、容器容积不变，向容器中加入一定量的SO2，该容器中SO2的浓度增大，平衡正向移动，O2的转化率增大，SO2的转化率减小，浓度商Q=减小，平衡常数K只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，故选B。
6．B
解析：A．初始时A的浓度为=3mol/L，所以2s后 c(A)=3mol/L-2.4mol/L=0.6mol/L，C的物质的量浓度为0.6mol/L，即 c(C)=0.6mol/L，相同时间内 c(A)： c(C)=1：1，所以x=2，A错误；
B．2s内 c(A)=0.6mol/L，所以平均反应速率为=0.3mol·L-1·s-1，B正确；
C．根据方程式可知相同时间内 c(A)： c(B)=2：1，所以 c(B)=0.3mol/L，B的初始浓度为=1.2mol/L，所以2s时，物质B的物质的量浓度为1.5mol/L-0.3mol/L=1.2mol/L，C错误；
D．2s时物质A的转化率为×100%=20%，D错误；
综上所述答案为B。
7．A
解析：A．平衡常数只有温度有关，温度不变则平衡常数不变，该反应为放热反应，温度越高平衡常数越小，所以T1＜T2，A错误；
B．该反应的平衡常数K= c(CO2)，温度不变平衡常数不变，所以恒温条件下，缩小容器体积增大压强，平衡正向移动，再次平衡后c(CO2)，B正确；
C．据图可知1 mol N2H4(l)和1 mol O2(g)反应生成1 mol N2(g)和2 molH2O(1)放出622kJ能量，即N2H2(l)的燃烧热 H = - 622 kJ·mol-1，C正确；
D．该反应为气体系数之和增大的反应，温度不变增大压强平衡逆向移动，CH4的转化率减小，所以p1
8．D
解析：A．化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时各种生成物浓度幂之积与各种反应物浓度幂之积的比，则反应的化学平衡常数，A正确；
B．根据图像可知在298 K时反应达到平衡时，c(Pb2+)=0.10 mol/L，c(Sn2+)=0.22 mol/L，所以该温度下的化学平衡常数，B正确；
C．根据图像可知1-2分钟内，用表示的平均速率是，C正确；
D．Pb是固体，其浓度不变，所以向平衡体系中加入固体Pb后，c(Pb2+)不变，D错误；
故合理选项是D。
9．B
解析：假设再次通入的NO2是在与原平衡体系的温度和压强都相同的另一容器中进行，则所得平衡体系与原平衡完全相同，将两个容器的隔板抽去，再压缩到原体积，体系的压强增大，化学平衡正向移动，所以达到平衡时NO2的体积分数减小，N2O4的体积分数增大；
答案选B。
10．A
解析：A．反应均为2L恒容容器，根据图表可知，3个实验反应的A分别为0.5mol/L、1mol/L、0.25mol/L，则放热关系为b=2a=4c，故A正确；
B．反应为恒容的气体分子数不变的反应，实验III投料为I的1.2倍，而反应的A更少，说明平衡逆向移动，反应温度较高，故实验I、III不会是在同一温度下进行反应，故B错误；
C．依据实验I中的数据，平衡时A、D的浓度分别为0.5mol/L、0.5mol/L，则该温度下实验I的平衡常数为，故C错误；
D．由分析可知，实验I、II投料与反应的A为正比，是同温下的反应；反应为放热反应，实验III投料为I的1.2倍，而反应的A更少，则实验III温度高于实验I、II，升高温度反应速率加快，故不能判断初始反应速率最大的是谁，故D错误；
故选A。
11．D
解析：设平衡时转化的CO为x mol/L，则列三段式：
则有=16，解得x=0.16，所以CO的转化率为×100%=80%；
故答案选D。
12．D
【分析】结合表格可知，温度、A(g)和B(g)起始量相同，1×106Pa之前若增大压强为原来的x倍，A的平衡浓度=原来平衡浓度的x倍，则1×106Pa之前增大压强，平衡不移动，则m+n=p，且C一定为气体；3×106Pa的倍数是1×106Pa的3倍，但A的浓度比0.40的3倍即1.20小，因此此时C为非气体，比1×106Pa时平衡正向移动。
解析：A．由分析可知压强小于1×106Pa增大压强，平衡不移动，压强大于1×106Pa增大压强，平衡可能正向移动，A错误；
B．由分析可知当压强为3×106Pa时，C为非气态，故平衡常数表达式为Kp=，B错误；
C．由于m+n=p，根据pV=nRT，气体物质的量之比=压强之比，温度不变下，增大压强造成体积减小，浓度变小，则 v(正)、v(逆)速率减小，C错误；
D．由于m+n=p，再充入一定量的B后，恒温恒压下，体系为等压等效平衡，达到新平衡时，体系中A、B、C总物质的量不变，D正确；
答案选D。
13．D
【分析】根据题干信息列三段式有：
，以此解答。
解析：A．达平衡时测得C(g)的浓度为0.060mol/L，C的物质的量是0.12mol，B(g)的物质的量为0.28mol，消耗B是0.4mol-0.28mol=0.12mol，所以x=1，A错误；
B．达平衡时A的转化率为×100%=30%，B错误；
C．达平衡时，B的体积分数=×100%=29%，C错误；
D．反应前容器内的压强与平衡后容器内的压强之比为 =，D正确；
答案选D。
14．D
【分析】根据图象可知，t1时刻反应达到平衡，消耗A和生成C的物质的量浓度之比为(0.15-0.06)∶(0.11-0.05)=3∶2，因为达到平衡后，混合气体平均摩尔质量没有变化，说明反应前后混合气体总物质的量不变，即B为生成物，系数为1，反应方程式为3A(g)2C(g)+B(g)，据此分析；
解析：A．根据图象可知，该时间段内，物质C的变化浓度为(0.11-0.05)mol/L=0.06mol/L，根据化学反应速率的表达式，v(C)==0.004mol/(L·s)，故A说法正确；
B．达到平衡后，A的物质的量浓度变化为(0.15-0.06)mol/L=0.09mol/L，则A的平衡转化率为60%，故B说法正确；
C．根据上述分析，该反应方程式为3A(g)2C(g)+B(g)，故C说法正确；
D．压缩容器的体积，提高气体物质的量浓度，增加单位体积内活化分子的个数，化学反应速率加快，故D说法错误；
答案为D。
15．B
解析：A．Y为压强，从下到上，二氧化硫转化率增大，说明平衡正向移动，则为增大压强，即Y1＞Y2；X为温度，相同压强下温度越高，SO2的转化率越小，说明升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，即ΔH＜0，故A正确；
B．初始投料n(O2)：n(SO2)=1：2，根据方程式可知反应过程中O2和SO2按照1：2反应，所以任意时刻二者的转化率之比均为1：1，故B错误；
C．N点和M点温度相同，则平衡常数相同，容器体积为5 L，M点SO2的转化率为50%，可根据该点列三段式：，根据平衡常数的定义可知，故C正确；
D．M点比N点压强大，平衡正向移动，气体总物质的量减小，气体总质量不变，平均摩尔质量增大，M(M)＞M(N)，故D正确。
综上所述，答案为B。
二、填空题
16．错误
解析：化学平衡常数与温度有关，注意同一反应化学计量数不同，平衡常数不同，所以化学平衡常数与化学反应本身也有关，所以化学平衡常数只与化学反应本身和温度有关，故错误。
17．(1) 0.01mol/(L s) 40%
(2)③④
(3) K1·K2 >
解析：（1）设生成CO2xmol，则生成氢气3xmol，反应消耗的甲醇和水均为xmol，则剩余CH3OH(1-x)mol，H2O(3-x)mol，则反应后气体总物质的量为3x+x+1-x+3-x=4+2x，反应后混合气体的压强是反应前的1.2倍，则4+2x=4×1.2，解得x=0.4mol，则20s内消耗甲醇0.4mol，其反应速率为v(CH3OH)=，此时甲醇的转化率为0.4mol÷1mol=40%。
（2）①V正(CH3OH)=v正(CO2)，无论反应是否达到平衡状态，此关系式始终成立，①错误；
②恒容密闭容器中气体的质量始终不变，体积也不变，则混合气体的密度始终保持恒定，②错误；
③该反应为气体体积增大的反应，随着反应的进行混合气体的总物质的量增大，则平均相对分子质量减小，如混合气体平均相对分子质量不变，说明反应达到平衡，③正确；
④反应物和生成物的浓度均不再发生变化，说明反应达到平衡，④正确；
故答案选③④。
（3）K1=，K2=，K3=，根据反应③=反应①+反应②可得，K3=K1·K2。500℃时K3=K1·K2=2.5，此时浓度商QC=
18．(1)小于
(2)2：5：1
(3)88.9%
解析：（1）K300 ℃>K350 ℃，说明升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，ΔH＜0，故答案为：小于；
（2）2分钟后达到平衡状态，2分钟内以NH3表示的平均反应速率为0.1 mol·(L·min)-1，则生成氨气的物质的量为0.1 mol·(L·min)-1×2min×2L=0.4mol，则平衡时，N2的物质的量为0.8mol，H2的物质的量为2mol，NH3的物质的量为0.4mol，即平衡时混合气体中三种气体的物质的量之比为0.8mol：2mol：0.4mol=2：5：1，故答案为：2：5：1；
（3）温度、体积不变时，气体的压强之比等于物质的量之比，则平衡时混合气体的压强是反应前混合气体的压强的，故答案为：88.9。
19．
解析：设参加反应的CO2物质的量为x，利用已知数据可列三段式：
在恒温恒容条件下，反应前后物质的量之比等于压强之比，则=，x=2mol，所以平衡时n(CO2)=4-x=2mol，n(H2)=8-2x=4mol，n(H2O)=2x=4mol，混合气体的总物质的量为：n(总)=2mol+4mol+4mol=10mol，p(CO2)=×5.00p=p，p(H2)=×5.00p=2p，p(H2O)=×5.00p=2p，350℃时Bosh反应的Kp===。
20． ＜ 反应物的总能量高于生成物的总能量 BC 0.225 mol·L-1·min-1 5：8(或0.625) 5.33
解析：(1)由图中信息可知，反应物的总能量比生成物的总能量高，所以该反应的 △H＜0，原因是反应物的总能量高于生成物的总能量。答案为：＜；反应物的总能量高于生成物的总能量；
(2)A．不管反应是否达到平衡，都存在v( H2)=3v(CO2)，所以反应不一定达平衡；
B．反应前后气体的分子数不等，未达平衡时，容器内的压强始终发生改变，当容器内气体压强保持不变时，反应达平衡状态；
C．v逆(CO2)= v正(CH3OH)，表示反应进行的方向相反，且速率之比等于化学计量数之比，所以反应达平衡状态；
D．容器内气体的质量不变、体积不变，所以密度始终保持不变，密度不变时，反应不一定达平衡状态；
故选BC。答案为：BC；
(3)在体积为1L的恒温(温度为 T℃)恒容密闭容器中，充入1 mol CO2和3mol H2，平衡时测得CO2的浓度为0.25mol/L，CH3OH(g)的浓度为0.75mol/L，由此可建立以下三段式：
从反应开始到平衡，用氢气的浓度变化表示的平均反应速率v(H2)== 0.225 mol·L-1·min-1，平衡时容器内气体压强与起始时容器内气体压强之比为 =5：8(或0.625)，T℃时该反应的平衡常数K=L ·mol-2=5.33 L ·mol-2。答案为：0.225 mol·L-1·min-1；5：8(或0.625)；5.33。
【点睛】当提供平衡体系的某个总量，进行平衡状态判断时，若此总量是一个变量，当总量不变时，反应达平衡状态。
21． 产生无色、有刺激性气味的气体 溶液变为黄色 U形管 防止水蒸气进入到B中
【分析】装置A中，(NH4)2Cr2O7受热分解，装置B中装有碱石灰，可以吸收生成的水，加热A至恒重，观察到D中溶液不变色，说明没有NH3生成，B中质量变化为1.44g，说明生成的水的质量为1.44g，则生成的水的物质的量为，，A中质量变化为2.00g，分解生成气体的质量为，而0.04mol N原子的质量为，说明生成了N2，则A中残留的固体中Cr原子为0.04mol，O原子为，二者之比为，A中固体为Cr2O3，其物质的量为0.02mol，质量为，而A中残留固体质量为，符合题意，则(NH4)2Cr2O7的分解产物为：N2、Cr2O3和H2O。
解析：(1)在试管中加入少量(NH4) 2Cr2O7固体，滴加足量浓KOH溶液，固体溶解，溶液中存在平衡：， 加入KOH浓溶液，消耗氢离子，平衡正向移动，溶液显黄色，同时还会发生反应：，产生无色、有刺激性气味的气体，观察到的主要现象是：固体溶解，产生无色、有刺激性气味的气体，溶液变为黄色；
(2)①仪器B是U形管；
②根据分析可知，(NH4)2Cr2O7的分解产物为：N2、Cr2O3和H2O，化学方程式为：；
③B装置吸收分解生成的水蒸气，C装置可以防止水蒸气进入到B中，以免影响测定结果。