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 | 2023-06-26 10:04:33 | ||
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．在恒容密闭容器中，由合成甲醇：，在其他条件不变的情况下研究温度对反应的影响，实验结果如图所示，下列说法正确的是
A．该反应
B．该反应在时的平衡常数比时的小
C．若状态A、B的逆反应速率分别为、，则
D．处于A点的反应体系从变到，达到平衡时增大
2．在常温常压下，向FeCl3溶液中滴入KSCN溶液，发生以下反应：FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl，所得溶液显红色。改变下列条件，能使平衡逆向移动的是
A．向溶液中加入少量KCl晶体 B．向溶液中加入少量NaOH溶液
C．向溶液中滴入数滴浓FeCl3溶液 D．设法移走溶液中少量水
3．下列事实不能用勒夏特利原理来解释的是
A．增大压强，有利于SO2和O2反应生成SO3
B．热的纯碱溶液去油污能力较强
C．加催化剂使N2和H2在一定条件下转化为NH3
D．常温下pH=3的H2SO4溶液中水的电离程度小于pH=3的NH4Cl溶液中水的电离程度
4．臭氧是重要的氧化剂和水处理剂。已知：2O3(g)3O2(g) △H=-144.8kJ mol-1，t℃时K=3×1076。下列说法中错误的是
A．O3转化为O2在任何温度下均能自发进行
B．t℃时，3O2(g) 2O3(g)，K≈3.33×10-77
C．若一定条件下，将10L的O2充入放电管反应一段时间后，恢复到原状况，剩余气体9L，则其中O3为2L
D．O3转变为O2能量曲线可用如图表示
5．将X(s)和Y(g)加入密闭容器中，在一定条件下发生反应：。已知该反应的平衡常数如表所示。下列说法正确的是
温度/℃ 25 80 230
平衡常数 2
A．上述反应是熵增反应
B．25℃时，反应的平衡常数是0.5
C．恒温恒容下，向容器中再充入少量Z(g)，达到新平衡时，Z的体积百分含量将增大
D．在80℃时，测得某时刻Y、Z的浓度均为0.5，则此时
6．下列关于氨的叙述中，正确的是
A．因为有刺激性气味，因此不用作制冷剂
B．具有还原性
C．极易溶于水，因此氨水比较稳定
D．溶于水显弱碱性，因此可使紫色石蕊试液变红
7．与可合成。其主要反应为
反应I：
反应II：
起始按投料，测得的平衡转化率和的选择性随温度、压强的变化如图所示。
的选择性
下列说法正确的是
A．
B．一定温度下，适当增大可提高平衡转化率
C．，随温度升高甲醇的平衡产率增加
D．、压强下，反应II的平衡常数
8．下列叙述中不能用勒夏特列原理解释的是
A．红棕色的NO2加压后颜色先变深后变浅
B．Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN后颜色变深
C．加入催化剂有利于合成氨的反应
D．黄绿色的氯水光照后颜色变浅
9．化学与生活密切相关，下列说法错误的是
A．废旧电池中含汞、镉、铅等重金属，不能就地填埋
B．可以用勒夏特列原理解释钠与氯化钾共融制备钾：Na(l)+KCl(l) K(g)+NaCl(l)
C．燃烧木柴时，采用较细木柴并架空有利于燃烧
D．风能、氢能、地热和天然气都是清洁的新能源
10．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
11．在体积为1L的恒容容器中，用CO2和H2合成甲醇CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)。相同时间内不同的温度下，将1molCO2和3molH2在反应器中反应，测定CH3OH的产率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
A．图中X点v(正)>v(逆)
B．该反应是吸热反应
C．图中P点所示条件下，延长反应时间不能提高CH3OH 的产率
D．520K下，X点所对应甲醇的产率50%，则平衡常数K=
12．下列说法正确的是
A．保持温度压强不变，反应 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)达平衡后通入O2，平衡向右移动
B．2NO2N2O4，其他条件不变，加压后颜色变浅
C．A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g) △H＜0，平衡升温后，混合气的平均摩尔质量变大
D．已知CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)在800℃ K=0.9，某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为c(CO2)为2mol/L，c(H2)为1.5mol/L，c(CO)为1mol/L，c(H2O)为3mol/L，此时v正 < v逆
13．利用图1和图2中的信息，按图3装置(连接的A、B瓶中已充有NO2气体)进行实验。下列说法正确的是(已知：H2O2分解放热)
A．H2O2中只含有极性共价键和非极性共价键，且所有原子均达到了8电子稳定结构
B．2NO2N2O4的平衡常数K随温度升高而减小
C．向H2O2中加入Fe2 (SO4)3后，B中颜色变浅
D．实验室若要准确测定NO2的相对分子质量，应选择低温、高压
14．一定条件下在甲、乙两个密闭容器中发生反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0，实验数据如表：
容器编号 容器类型 初始体积 起始物质的量/mol 平衡时NH3物质的量/mol
N2 H2 NH3
甲 恒温恒容 1.0L 1 3 0 0.5
乙 恒温恒压 1.0L 1 3 0 n1
丙 恒温恒容 1.0L 0.5 1.5 0 n2
下列说法正确的是
A．n1>0.5
B．平衡时v(正)=v(逆)=0，各物质的物质的量浓度不变
C．选择不同的催化剂，反应速率和H2的平衡转化率均不同
D．n2=0.25
15．是一种新型硝化剂，在一定温度下可以发生以下反应： ，温度时，向密闭的2L容器中通入，部分实验数据见表：
0 500 1000 1500
10.0 7.0 5.0 5.0
下列说法中不正确的是
A．内的反应速率
B．温度下的平衡常数为，平衡时的转化率为50%
C．温度下的平衡常数为，温度下的平衡常数为，若，则
D．平衡后，其他条件不变，将容器体积压缩到原来的，则
二、填空题
16．的回收与利用是科学家研究的热点课题。工业上有一种用生产甲醇燃料的方法：。将和充入2L的恒温刚性密闭容器中，测得的氢气物质的量随时间变化如图所示(实线)。
(1)该反应能自发进行的条件是_______。
(2)下列说法能表明该反应已经达到平衡状态的是_______(填序号)。
A． B．混合气体的平均相对分子质量不变
C．保持不变 D．压强保持不变
(3)a点正反应速率_______(填大于、等于或小于)b点逆反应速率，前4min内，用表示的平均反应速率为_______。(保留两位有效数字)
(4)平衡时的转化率为_______，若达到平衡后往容器中分别充入，各2mol，请问_______(填“大于”，“小于”或者“等于”)。
(5)仅改变某一实验条件再进行实验，测得的物质的量随时间变化如图中虚线所示，对应的实验条件改变的是_______。
17．氨的合成
(1)主要设备：_______。
(2)反应原理：_______。
18．转化为有直接氯化法和碳氯化法。在时反应的热化学方程式及其平衡常数如下：
(i)直接氯化：，。
(ii)碳氯化：，。则反应的为____________，________；对于碳氯化反应，温度升高，平衡转化率____________(填“变大”“变小”或“不变”)。
三、计算题
19．分在一定温度和压强下，有如下反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，将1.6 molSO2和0.8 mol O2放入一体积可变的密闭容器中，测得容器的起始容积为100L经一段时间后，反应达到平衡，测得混合气体的体积为80L，请回答下列问题：
(1)达平衡时SO2的转化率为______________；
(2)若起始时加入a molSO2、b mol O2，且a:b=2:1，在同样温度和压强下，反应达到平衡时，测得混合气体的容积为120L。则a、b的值分别为：a=__________，b=__________。
(3)若容器为体积不变的密闭容器，其容积为100L，起始时加入xmolSO2、ymol O2和zmol SO3，反应达平衡时，温度和压强与(2)完全相同，容器内各气体的体积分数也与(2)达平衡时的情况完全相同，则x、y应该满足的关系式为___________，x、z应该满足的关系式为_____________。
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)。
四、实验题
21．N2O、NO和NO2等氮氧化物是空气污染物含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。
（1）N2O的处理。N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物，用特种催化剂能使N2O分解。NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O的化学方程式为___。
（2）NO和NO2的处理。已除去N2O的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收。
①下列措施不能提高尾气中NO和NO2去除率的有___(填字母代号)
A．采用气、液逆流的方式吸收尾气
B．加快通入尾气的速率
C．吸收尾气过程中定补加适量NaOH溶液
②吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤，得到NaNO2晶体，该晶体中的主要杂质是__(填化学式)，吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是__(填化学式)。
（3）NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾气，可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同，NO的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。
①在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl和NO3-，其离子方程式为__。
②NaClO溶液的初始pH越小，NO转化率越高，其原因是__。
【参考答案】
一、选择题
1．D
解析：A．由图可知，温度升高生成物的量减少，说明升高温度平衡向逆方向移动，正反应方向为放热反应，选项A错误；
B．放热反应温度升高平衡常数K减小，选项B错误；
C．A、B时刻反应分别处于平衡状态，正逆反应速率相等，B的温度高，但B的甲醇浓度比A小，综合考虑，无法比较A、B状态的逆反应速率大小，选项C错误；
D．A点的反应体系从变到，反应温度升高，平衡逆向移动，达到平衡时增大，选项D正确；
答案选D。
2．B
解析：溶液中存在的化学平衡实际是：Fe3++3SCN- Fe(SCN)3：
A．加入少量NaCl晶体，平衡不移动，故A不符合题意；
B．因平衡体系中的水量发生了改变，导致所有物质的浓度同等程度减小，逆向移动，故B符合题意；
C．滴入数滴浓FeCl3溶液，Fe3+浓度增大，平衡正向移动，故C不符合题意；
D．因平衡体系中的水量发生了改变，导致所有物质的浓度同等程度增大，正向移动，故D不符合题意；
选B。
3．C
解析：A．二氧化硫和氧气化合生成三氧化硫的反应是体积减小的可逆反应，增大压强，有利于SO2和O2反应生成SO3，A不符合题意；
B．碳酸根水解吸热，加热促进水解，所以热的纯碱溶液去油污能力较强，B不符合题意；
C．催化剂不能改变平衡状态，因此加催化剂使N2和H2在一定条件下转化为NH3不能用勒夏特列原理解释，C符合题意；
D．硫酸是强酸，电离出氢离子抑制水的电离。氯化铵是强酸弱碱盐，铵根水解促进水的电离，因此常温下pH=3的H2SO4溶液中水的电离程度小于pH=3的NH4Cl溶液中水的电离程度可以用勒夏特列原理解释，D不符合题意；
答案选C。
4．D
解析：A．O3转化为O2为熵增的放热反应，在任何温度下均能自发进行，A正确；
B．已知：2O3(g) 3O2(g) t℃时K=3×1076；则t℃时，3O2(g) 2O3(g)，K ≈3.33×10-77，B正确；
C．3O2(g)D 2O3(g)，若一定条件下，将10L的O2充入放电管反应一段时间后，恢复到原状况，剩余气体9L，减少体积为1L，则其中生成O3为2L，C正确；
D．生成物与反应物之间的能量差为144.8kJ mol-1，D错误；
故选D。
5．C
解析：A．根据反应中物质的存在状态及化学计量数可知，上述反应是熵减反应，A项错误；
B．反应的平衡常数与的平衡常数互为倒数，则反应的平衡常数是，B项错误；
C．恒温恒容下，向容器中再充入少量Z(g)，相当于是使体系的压强增大，平衡正向移动，达到新的平衡时，Z的体积百分含量将增大，C项正确；
D．，此时，D项错误；
故选C。
6．B
解析：A．氨易液化，液氨汽化需要吸收大量的热，所以氨常用作制冷剂，故A不选；
B．氨中氮元素为价，处于最低价，具有还原性，故选B；
C．氨气与水反应生成一水合氨，水合氨不稳定，受热易分解，故C不选；
D．氨和水反应生成一水合氨，一水合氨是一元弱碱，因此可使紫色石蕊试液变蓝，故D不选。
答案选B
7．D
【分析】反应Ⅰ中，故升温，平衡逆向移动，则转化的n(CO2)减小；，故升温，平衡正向移动，则生成的n(CO)增大，转化的n(CO2)增大；故在整个平衡体系中，二氧化碳的转化率有增大有减小，而一氧化碳选择性增大，故曲线①②表示CO选择性与温度关系，③④变式CO2的转化率与温度关系；
解析：A．压强越大，反应Ⅰ正向移动，反应Ⅱ不移动，故CO生成的n(CO)不变，总转化的n(CO2)增大，故CO选择性减小，故250℃时，B点压强大于A点压强，故P1＞P2，A错误；
B．一定温度下，适当增加相当于n(CO2)不变，n(H2)增大，故只增加氢气物质的量，则氢气转化率减小，B错误；
C．由图可知，150℃~250℃时，CO2的转化率减小，故主要以反应Ⅰ为主，即升温，反应Ⅰ逆向移动，故甲醇平衡产率减小，C错误；
D．由图可知，250℃时，二氧化碳转化率为20%，CO选择性为50%，设开始投入H2为3mol，CO2的物质的量为1mol，则平衡时，则CO2转化0.2mol，由CO选择性公式可知，，则生成n(CO)=0.1mol，由原子守恒可知，n(CH3OH)=0.1mol，由O原子守恒n(H2O)=0.2mol，H原子守恒，平衡时n(H2)=2.6mol，，D正确；
故答案为：D。
8．C
解析：A．加压二氧化氮的浓度增大，平衡向生成四氧化二氮的方向移动，故加压后颜色先变深后变浅，但仍比原来的颜色深，可以勒夏特列原理解释，故A不符合题意；
B．加入KSCN相当于加入SCN-，平衡逆向移动，所以溶液颜色变深，可以勒夏特列原理解释，故B不符合题意；
C．加入催化剂有利于合成氨的反应，加快反应速率，利于氨的生成，不存在平衡移动，所以不能用勒夏特里原理解释，故C符合题意；
D．氯气与水的反应：Cl2+H2OHCl+HClO，光照时发生：2HClO2HCl+O2，使平衡正向移动，颜色变浅，可以勒夏特列原理解释，故D不符合题意；
故选C。
9．D
解析：A. 废旧电池中含汞、镉、铅等重金属，不能就地填埋，否则会污染环境，故A正确；
B. 钠与氯化钾共融制备钾：Na(l)+KCl(l) K(g)+NaCl(l)是可逆反应，存在平衡，则可用勒夏特列原理解释，故B正确；
C. 燃烧木柴时，采用较细木柴并架空有利于空气流通，更有利于燃烧，故C正确；
D. 风能、氢能、地热是清洁的新能源，但天然气不是新能源，是常规能源，故D错误；
答案D。
10．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。
11．D
【分析】由图得：初始投料量相同时，在不同温度下均反应8小时，甲醇的产率先升高后降低，说明该反应为放热反应。
解析：A．已知随着温度的升高，反应达到平衡时时间会缩短，故最高点左边，反应均未达到平衡，最高点右边曲线表示反应均处于平衡状态，所以X点处已达到平衡状态，即v(正)=v(逆)，A项错误；
B．由上述分析知，该反应为放热反应，B项错误；
C．P点所示的条件下，反应还未达到平衡状态，所以延长时间可以提高甲醇的产率，C项错误；
D．X点所对应得反应处于平衡状态，根据题给信息可列出三段式：，容器体积为1L，故平衡常数，D项正确；
故答案为D。
12．D
解析：A．恒温恒压下，达到平衡时，充入氧气，氧气不参与反应，容器体积增大，组分浓度减小，根据勒夏特列原理，平衡向左移动，故A错误；
B．其他条件不变，加压，缩小容器体积，加压瞬间，组分浓度变大，气体颜色加深，根据勒夏特列原理，平衡向正反应方向移动，气体颜色变浅，但比原平衡颜色深，故B错误；
C．根据，该反应为放热反应，升温后，平衡向逆反应反应进行，A为固体，气体总质量减小，气体总物质的量不变，因此混合气体平均摩尔质量减小，故C错误；
D．某时刻Qc==1＞K，平衡向逆反应方向进行，即v正＜v逆，故D正确；
答案为D。
13．B
解析：A．H2O2中含有O-O非极性键和O-H极性键，O原子达到8电子稳定结构，但H原子是2电子稳定结构，A错误；
B．由图2可知，2mol NO2的能量高于1mol N2O4的能量，故NO2转化为N2O4的反应为放热反应，所以温度升高，平衡逆向移动，K=的值越小，B正确；
C．由图1可知，H2O2分解为放热反应，B瓶中H2O2在Fe3+的催化剂的作用下分解快，相同时间内放热多，因此B瓶所处温度高，2NO2N2O4平衡逆向移动，NO2浓度大，颜色变深，C错误；
D．要准确测定NO2的相对分子质量，应使平衡逆向移动，根据勒夏特列原理，可采用低温、低压的条件，D错误；
故选B。
14．A
解析：A．因正反应气体物质的量减小，乙恒压相对于甲是加压，平衡正向移动，所以n1>0.5，A项正确；
B．化学平衡是动态平衡，平衡状态时正逆反应速率不为零，B项错误；
C．催化剂不改变反应物的平衡转化率，C项错误；
D．若甲和丙相比平衡不移动，则n2=0.25，但丙相对于甲是减小压强，平衡逆向移动，所以n2<0.25，D项错误；
答案为A。
15．D
解析：A．500 s内N2O5分解速率为υ(N2O5)=÷500 s =6×10-3mol·L-1·s-1，A正确；
B．T1温度下反应达到平衡时，各种物质的浓度分别是：c(N2O5)= 2.50mol/L，c(NO2)= 5.0mol/L，c(O2)= 1.250mol/L，所以反应的平衡常数为K1===125，平衡时N2O5的转化率为（2.50÷5.00）×100％=50%，B正确；
C．T1温度下的平衡常数为K1，T2温度下的平衡常数为K2，若T1>T2，由于该反应的正反应是吸热反应，升高温度，平衡向吸热的正反应方向移动，化学平衡常数增大，所以K1>K2，C错误；
D．达平衡后其他条件不变，将容器的体积压缩到原来的，假如平衡不发生移动，则c(N2O5)=5.00mol·L-1，缩小体积即增大压强，由于该反应的正反应是气体体积增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，则再次平衡时c(N2O5)> 5.00 mol·L-1，D正确；
答案选C。
二、填空题
16．(1)低温
(2)BCD
(3) 大于 0.17
(4) 33.3% 小于
(5)加压/增大二氧化碳的浓度
解析：（1）反应能自发进行的条件 ，根据题干信息可知，气体增多 ， ，故该反应能自发进行的条件是低温；
（2）A．当正逆反应速率相等时，反应达到平衡，故3v正(CO2)=v逆(H2)反应达到平衡，A错误；
B．体系中气体总质量不变，反应过程中气体的物质的量不断变化，故当混合气体的平均相对分子质量不变时，反应达到平衡，B正确；
C．二氧化碳和氢气按1：3的物质的量之比进行反应，而投料之比为3：4，故当n(CO2)：n(H2)保持不变时，说明反应达到平衡，C正确；
D．压强之比等于气体的物质的量之比，反应为非等体反应，故当压强保持不变，说明反应达到平衡，D正确；
故选BCD；
（3）根据图像可知，a点之后氢气的物质的量不断减小，说明反应正向移动，故a点正反应速率大于b点逆反应速率，前4min内，反应的氢气的物质的量为4mol，则生成CH3OH的物质的量为 mol，其表示的平均反应速率为 ≈0.17mol·L-1·min-1；
（4）根据图像可知，14min后反应达到平衡，反应的氢气的物质的量为6mol，则反应的二氧化碳的物质的量为2mol，平衡时CO2的转化率为 ×100%=33.3%；平衡时二氧化碳的物质的量为4mol，生成的甲醇和水蒸气的物质的量为2mol，该条件下反应的平衡常数 ，若达到平衡后往容器中分别充入CO2，H2O各2mol，则此时> 0.5，平衡逆向移动，故v正小于 v逆；
（5）虚线的反应速率加快，但平衡时氢气的量减小，说明平衡正向移动，故实验条件改变是加压或增大二氧化碳的浓度。
17． 合成氨塔
解析：略
18． 变小
解析：根据盖斯定律，将“反应ii-反应i”得到反应，则=-51kJ/mol-172kJ/mol=-223kJ/mol；=；对应碳氯化反应，是放热反应，温度升高，平衡往吸热方向移动，即向左移动，则平衡转化率变小。
三、计算题
19．% 2.4 1.2 x=2y x+z=2
解析：(1)反应方程式为2SO2+O2 2SO3，利用三段式计算，
根据体积之比等于物质的量之比可知：(1.6-2x+0.8-x+2x):2.4=80:100，解之得x=0.48，反应的气体的物质的量为：1.6-0.48×2+0.8-0.48+0.48×2=1.92mol，所以SO2的转化率为×100%=60%，故答案为：60%；
(2)起始时加入a molSO2、b mol O2，且a：b=2：l，在同样温度和压强下，反应达到平衡时，与(1)平衡状态相同，为等效平衡，物质的转化率和百分含量都相同，SO3的体积分数为与(1)相同，
压强之比就等于物质的量之比，列式为： =，a=2b，解得：a=2.4 mol，b=1.2 mol，故答案为：2.4；1.2；
(3)若将密闭容器体积固定为100 L，起始时加入xmol SO2、y mol O2和z mol SO3，反应达平衡时，温度、压强与(2)完全相同，容器内各气体的体积分数也与(2)达平衡时的情况完全相同，为等效平衡，则有x=2y，且相当于只加二氧化硫和氧气时，起始时二氧化硫的物质的量为x，，x=2，即：x+z=2，故答案为：x=2y；x+z=2；
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。
四、实验题
21． 2NH3+2O2N2O+3H2O B NaNO3 NO 3HClO+2NO+H2O=3C1 +2NO3-+5H+ 溶液pH越小溶液中HClO的浓度越大氧化NO的能力越强
【分析】（1）NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O，类似于生成NO的反应，同时生成水；
（2）①提高尾气中NO和NO2去除率，应是气体与氢氧化钠溶液充分接触而反应；
②反应生成NaNO2和NaNO3；如NO的含量比NO2大，则尾气中含有NO；
（3）①在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl-和NO3-，反应后溶液呈酸性；
②NaClO溶液的初始pH越小，HClO的浓度越大，氧化能力强。
解析：(1)NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O和水，反应的化学方程式为2NH3+2O2N2O+3H2O；故答案为2NH3+2O2N2O+3H2O；
(2)①A．采用气、液逆流的方式吸收尾气，可使气体与氢氧化钠溶液充分反应，可以提高尾气中NO和NO2去除率，故A不选；
B．加快通入尾气的速率，气体不能充分反应，不能提高尾气中NO和NO2去除率，故B选；
C．吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液，可使气体充分反应，可以提高尾气中NO和NO2去除率，故C不选；故答案为B；
②反应生成NaNO2和NaNO3，则含有的杂质为NaNO3，如NO的含量比NO2大，则尾气中含有NO，故答案为NaNO3；NO；
(3)①在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl 和NO3 ，反应后溶液呈酸性，则反应的离子方程式为3HClO+2NO+H2O=3C1 +2NO3-+5H+；
②NaClO溶液的初始pH越小，HClO的浓度越大，氧化能力强，则提高NO转化率，故答案为3HClO+2NO+H2O=3C1 +2NO3-+5H+；溶液pH越小，溶液中HClO的浓度越大，氧化NO的能力越强。
一、选择题
1．在恒容密闭容器中，由合成甲醇：，在其他条件不变的情况下研究温度对反应的影响，实验结果如图所示，下列说法正确的是
A．该反应
B．该反应在时的平衡常数比时的小
C．若状态A、B的逆反应速率分别为、，则
D．处于A点的反应体系从变到，达到平衡时增大
2．在常温常压下，向FeCl3溶液中滴入KSCN溶液，发生以下反应：FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl，所得溶液显红色。改变下列条件，能使平衡逆向移动的是
A．向溶液中加入少量KCl晶体 B．向溶液中加入少量NaOH溶液
C．向溶液中滴入数滴浓FeCl3溶液 D．设法移走溶液中少量水
3．下列事实不能用勒夏特利原理来解释的是
A．增大压强，有利于SO2和O2反应生成SO3
B．热的纯碱溶液去油污能力较强
C．加催化剂使N2和H2在一定条件下转化为NH3
D．常温下pH=3的H2SO4溶液中水的电离程度小于pH=3的NH4Cl溶液中水的电离程度
4．臭氧是重要的氧化剂和水处理剂。已知：2O3(g)3O2(g) △H=-144.8kJ mol-1，t℃时K=3×1076。下列说法中错误的是
A．O3转化为O2在任何温度下均能自发进行
B．t℃时，3O2(g) 2O3(g)，K≈3.33×10-77
C．若一定条件下，将10L的O2充入放电管反应一段时间后，恢复到原状况，剩余气体9L，则其中O3为2L
D．O3转变为O2能量曲线可用如图表示
5．将X(s)和Y(g)加入密闭容器中，在一定条件下发生反应：。已知该反应的平衡常数如表所示。下列说法正确的是
温度/℃ 25 80 230
平衡常数 2
A．上述反应是熵增反应
B．25℃时，反应的平衡常数是0.5
C．恒温恒容下，向容器中再充入少量Z(g)，达到新平衡时，Z的体积百分含量将增大
D．在80℃时，测得某时刻Y、Z的浓度均为0.5，则此时
6．下列关于氨的叙述中，正确的是
A．因为有刺激性气味，因此不用作制冷剂
B．具有还原性
C．极易溶于水，因此氨水比较稳定
D．溶于水显弱碱性，因此可使紫色石蕊试液变红
7．与可合成。其主要反应为
反应I：
反应II：
起始按投料，测得的平衡转化率和的选择性随温度、压强的变化如图所示。
的选择性
下列说法正确的是
A．
B．一定温度下，适当增大可提高平衡转化率
C．，随温度升高甲醇的平衡产率增加
D．、压强下，反应II的平衡常数
8．下列叙述中不能用勒夏特列原理解释的是
A．红棕色的NO2加压后颜色先变深后变浅
B．Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN后颜色变深
C．加入催化剂有利于合成氨的反应
D．黄绿色的氯水光照后颜色变浅
9．化学与生活密切相关，下列说法错误的是
A．废旧电池中含汞、镉、铅等重金属，不能就地填埋
B．可以用勒夏特列原理解释钠与氯化钾共融制备钾：Na(l)+KCl(l) K(g)+NaCl(l)
C．燃烧木柴时，采用较细木柴并架空有利于燃烧
D．风能、氢能、地热和天然气都是清洁的新能源
10．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
11．在体积为1L的恒容容器中，用CO2和H2合成甲醇CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)。相同时间内不同的温度下，将1molCO2和3molH2在反应器中反应，测定CH3OH的产率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
A．图中X点v(正)>v(逆)
B．该反应是吸热反应
C．图中P点所示条件下，延长反应时间不能提高CH3OH 的产率
D．520K下，X点所对应甲醇的产率50%，则平衡常数K=
12．下列说法正确的是
A．保持温度压强不变，反应 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)达平衡后通入O2，平衡向右移动
B．2NO2N2O4，其他条件不变，加压后颜色变浅
C．A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g) △H＜0，平衡升温后，混合气的平均摩尔质量变大
D．已知CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)在800℃ K=0.9，某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为c(CO2)为2mol/L，c(H2)为1.5mol/L，c(CO)为1mol/L，c(H2O)为3mol/L，此时v正 < v逆
13．利用图1和图2中的信息，按图3装置(连接的A、B瓶中已充有NO2气体)进行实验。下列说法正确的是(已知：H2O2分解放热)
A．H2O2中只含有极性共价键和非极性共价键，且所有原子均达到了8电子稳定结构
B．2NO2N2O4的平衡常数K随温度升高而减小
C．向H2O2中加入Fe2 (SO4)3后，B中颜色变浅
D．实验室若要准确测定NO2的相对分子质量，应选择低温、高压
14．一定条件下在甲、乙两个密闭容器中发生反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0，实验数据如表：
容器编号 容器类型 初始体积 起始物质的量/mol 平衡时NH3物质的量/mol
N2 H2 NH3
甲 恒温恒容 1.0L 1 3 0 0.5
乙 恒温恒压 1.0L 1 3 0 n1
丙 恒温恒容 1.0L 0.5 1.5 0 n2
下列说法正确的是
A．n1>0.5
B．平衡时v(正)=v(逆)=0，各物质的物质的量浓度不变
C．选择不同的催化剂，反应速率和H2的平衡转化率均不同
D．n2=0.25
15．是一种新型硝化剂，在一定温度下可以发生以下反应： ，温度时，向密闭的2L容器中通入，部分实验数据见表：
0 500 1000 1500
10.0 7.0 5.0 5.0
下列说法中不正确的是
A．内的反应速率
B．温度下的平衡常数为，平衡时的转化率为50%
C．温度下的平衡常数为，温度下的平衡常数为，若，则
D．平衡后，其他条件不变，将容器体积压缩到原来的，则
二、填空题
16．的回收与利用是科学家研究的热点课题。工业上有一种用生产甲醇燃料的方法：。将和充入2L的恒温刚性密闭容器中，测得的氢气物质的量随时间变化如图所示(实线)。
(1)该反应能自发进行的条件是_______。
(2)下列说法能表明该反应已经达到平衡状态的是_______(填序号)。
A． B．混合气体的平均相对分子质量不变
C．保持不变 D．压强保持不变
(3)a点正反应速率_______(填大于、等于或小于)b点逆反应速率，前4min内，用表示的平均反应速率为_______。(保留两位有效数字)
(4)平衡时的转化率为_______，若达到平衡后往容器中分别充入，各2mol，请问_______(填“大于”，“小于”或者“等于”)。
(5)仅改变某一实验条件再进行实验，测得的物质的量随时间变化如图中虚线所示，对应的实验条件改变的是_______。
17．氨的合成
(1)主要设备：_______。
(2)反应原理：_______。
18．转化为有直接氯化法和碳氯化法。在时反应的热化学方程式及其平衡常数如下：
(i)直接氯化：，。
(ii)碳氯化：，。则反应的为____________，________；对于碳氯化反应，温度升高，平衡转化率____________(填“变大”“变小”或“不变”)。
三、计算题
19．分在一定温度和压强下，有如下反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，将1.6 molSO2和0.8 mol O2放入一体积可变的密闭容器中，测得容器的起始容积为100L经一段时间后，反应达到平衡，测得混合气体的体积为80L，请回答下列问题：
(1)达平衡时SO2的转化率为______________；
(2)若起始时加入a molSO2、b mol O2，且a:b=2:1，在同样温度和压强下，反应达到平衡时，测得混合气体的容积为120L。则a、b的值分别为：a=__________，b=__________。
(3)若容器为体积不变的密闭容器，其容积为100L，起始时加入xmolSO2、ymol O2和zmol SO3，反应达平衡时，温度和压强与(2)完全相同，容器内各气体的体积分数也与(2)达平衡时的情况完全相同，则x、y应该满足的关系式为___________，x、z应该满足的关系式为_____________。
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)。
四、实验题
21．N2O、NO和NO2等氮氧化物是空气污染物含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。
（1）N2O的处理。N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物，用特种催化剂能使N2O分解。NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O的化学方程式为___。
（2）NO和NO2的处理。已除去N2O的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收。
①下列措施不能提高尾气中NO和NO2去除率的有___(填字母代号)
A．采用气、液逆流的方式吸收尾气
B．加快通入尾气的速率
C．吸收尾气过程中定补加适量NaOH溶液
②吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤，得到NaNO2晶体，该晶体中的主要杂质是__(填化学式)，吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是__(填化学式)。
（3）NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾气，可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同，NO的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。
①在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl和NO3-，其离子方程式为__。
②NaClO溶液的初始pH越小，NO转化率越高，其原因是__。
【参考答案】
一、选择题
1．D
解析：A．由图可知，温度升高生成物的量减少，说明升高温度平衡向逆方向移动，正反应方向为放热反应，选项A错误；
B．放热反应温度升高平衡常数K减小，选项B错误；
C．A、B时刻反应分别处于平衡状态，正逆反应速率相等，B的温度高，但B的甲醇浓度比A小，综合考虑，无法比较A、B状态的逆反应速率大小，选项C错误；
D．A点的反应体系从变到，反应温度升高，平衡逆向移动，达到平衡时增大，选项D正确；
答案选D。
2．B
解析：溶液中存在的化学平衡实际是：Fe3++3SCN- Fe(SCN)3：
A．加入少量NaCl晶体，平衡不移动，故A不符合题意；
B．因平衡体系中的水量发生了改变，导致所有物质的浓度同等程度减小，逆向移动，故B符合题意；
C．滴入数滴浓FeCl3溶液，Fe3+浓度增大，平衡正向移动，故C不符合题意；
D．因平衡体系中的水量发生了改变，导致所有物质的浓度同等程度增大，正向移动，故D不符合题意；
选B。
3．C
解析：A．二氧化硫和氧气化合生成三氧化硫的反应是体积减小的可逆反应，增大压强，有利于SO2和O2反应生成SO3，A不符合题意；
B．碳酸根水解吸热，加热促进水解，所以热的纯碱溶液去油污能力较强，B不符合题意；
C．催化剂不能改变平衡状态，因此加催化剂使N2和H2在一定条件下转化为NH3不能用勒夏特列原理解释，C符合题意；
D．硫酸是强酸，电离出氢离子抑制水的电离。氯化铵是强酸弱碱盐，铵根水解促进水的电离，因此常温下pH=3的H2SO4溶液中水的电离程度小于pH=3的NH4Cl溶液中水的电离程度可以用勒夏特列原理解释，D不符合题意；
答案选C。
4．D
解析：A．O3转化为O2为熵增的放热反应，在任何温度下均能自发进行，A正确；
B．已知：2O3(g) 3O2(g) t℃时K=3×1076；则t℃时，3O2(g) 2O3(g)，K ≈3.33×10-77，B正确；
C．3O2(g)D 2O3(g)，若一定条件下，将10L的O2充入放电管反应一段时间后，恢复到原状况，剩余气体9L，减少体积为1L，则其中生成O3为2L，C正确；
D．生成物与反应物之间的能量差为144.8kJ mol-1，D错误；
故选D。
5．C
解析：A．根据反应中物质的存在状态及化学计量数可知，上述反应是熵减反应，A项错误；
B．反应的平衡常数与的平衡常数互为倒数，则反应的平衡常数是，B项错误；
C．恒温恒容下，向容器中再充入少量Z(g)，相当于是使体系的压强增大，平衡正向移动，达到新的平衡时，Z的体积百分含量将增大，C项正确；
D．，此时，D项错误；
故选C。
6．B
解析：A．氨易液化，液氨汽化需要吸收大量的热，所以氨常用作制冷剂，故A不选；
B．氨中氮元素为价，处于最低价，具有还原性，故选B；
C．氨气与水反应生成一水合氨，水合氨不稳定，受热易分解，故C不选；
D．氨和水反应生成一水合氨，一水合氨是一元弱碱，因此可使紫色石蕊试液变蓝，故D不选。
答案选B
7．D
【分析】反应Ⅰ中，故升温，平衡逆向移动，则转化的n(CO2)减小；，故升温，平衡正向移动，则生成的n(CO)增大，转化的n(CO2)增大；故在整个平衡体系中，二氧化碳的转化率有增大有减小，而一氧化碳选择性增大，故曲线①②表示CO选择性与温度关系，③④变式CO2的转化率与温度关系；
解析：A．压强越大，反应Ⅰ正向移动，反应Ⅱ不移动，故CO生成的n(CO)不变，总转化的n(CO2)增大，故CO选择性减小，故250℃时，B点压强大于A点压强，故P1＞P2，A错误；
B．一定温度下，适当增加相当于n(CO2)不变，n(H2)增大，故只增加氢气物质的量，则氢气转化率减小，B错误；
C．由图可知，150℃~250℃时，CO2的转化率减小，故主要以反应Ⅰ为主，即升温，反应Ⅰ逆向移动，故甲醇平衡产率减小，C错误；
D．由图可知，250℃时，二氧化碳转化率为20%，CO选择性为50%，设开始投入H2为3mol，CO2的物质的量为1mol，则平衡时，则CO2转化0.2mol，由CO选择性公式可知，，则生成n(CO)=0.1mol，由原子守恒可知，n(CH3OH)=0.1mol，由O原子守恒n(H2O)=0.2mol，H原子守恒，平衡时n(H2)=2.6mol，，D正确；
故答案为：D。
8．C
解析：A．加压二氧化氮的浓度增大，平衡向生成四氧化二氮的方向移动，故加压后颜色先变深后变浅，但仍比原来的颜色深，可以勒夏特列原理解释，故A不符合题意；
B．加入KSCN相当于加入SCN-，平衡逆向移动，所以溶液颜色变深，可以勒夏特列原理解释，故B不符合题意；
C．加入催化剂有利于合成氨的反应，加快反应速率，利于氨的生成，不存在平衡移动，所以不能用勒夏特里原理解释，故C符合题意；
D．氯气与水的反应：Cl2+H2OHCl+HClO，光照时发生：2HClO2HCl+O2，使平衡正向移动，颜色变浅，可以勒夏特列原理解释，故D不符合题意；
故选C。
9．D
解析：A. 废旧电池中含汞、镉、铅等重金属，不能就地填埋，否则会污染环境，故A正确；
B. 钠与氯化钾共融制备钾：Na(l)+KCl(l) K(g)+NaCl(l)是可逆反应，存在平衡，则可用勒夏特列原理解释，故B正确；
C. 燃烧木柴时，采用较细木柴并架空有利于空气流通，更有利于燃烧，故C正确；
D. 风能、氢能、地热是清洁的新能源，但天然气不是新能源，是常规能源，故D错误；
答案D。
10．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。
11．D
【分析】由图得：初始投料量相同时，在不同温度下均反应8小时，甲醇的产率先升高后降低，说明该反应为放热反应。
解析：A．已知随着温度的升高，反应达到平衡时时间会缩短，故最高点左边，反应均未达到平衡，最高点右边曲线表示反应均处于平衡状态，所以X点处已达到平衡状态，即v(正)=v(逆)，A项错误；
B．由上述分析知，该反应为放热反应，B项错误；
C．P点所示的条件下，反应还未达到平衡状态，所以延长时间可以提高甲醇的产率，C项错误；
D．X点所对应得反应处于平衡状态，根据题给信息可列出三段式：，容器体积为1L，故平衡常数，D项正确；
故答案为D。
12．D
解析：A．恒温恒压下，达到平衡时，充入氧气，氧气不参与反应，容器体积增大，组分浓度减小，根据勒夏特列原理，平衡向左移动，故A错误；
B．其他条件不变，加压，缩小容器体积，加压瞬间，组分浓度变大，气体颜色加深，根据勒夏特列原理，平衡向正反应方向移动，气体颜色变浅，但比原平衡颜色深，故B错误；
C．根据，该反应为放热反应，升温后，平衡向逆反应反应进行，A为固体，气体总质量减小，气体总物质的量不变，因此混合气体平均摩尔质量减小，故C错误；
D．某时刻Qc==1＞K，平衡向逆反应方向进行，即v正＜v逆，故D正确；
答案为D。
13．B
解析：A．H2O2中含有O-O非极性键和O-H极性键，O原子达到8电子稳定结构，但H原子是2电子稳定结构，A错误；
B．由图2可知，2mol NO2的能量高于1mol N2O4的能量，故NO2转化为N2O4的反应为放热反应，所以温度升高，平衡逆向移动，K=的值越小，B正确；
C．由图1可知，H2O2分解为放热反应，B瓶中H2O2在Fe3+的催化剂的作用下分解快，相同时间内放热多，因此B瓶所处温度高，2NO2N2O4平衡逆向移动，NO2浓度大，颜色变深，C错误；
D．要准确测定NO2的相对分子质量，应使平衡逆向移动，根据勒夏特列原理，可采用低温、低压的条件，D错误；
故选B。
14．A
解析：A．因正反应气体物质的量减小，乙恒压相对于甲是加压，平衡正向移动，所以n1>0.5，A项正确；
B．化学平衡是动态平衡，平衡状态时正逆反应速率不为零，B项错误；
C．催化剂不改变反应物的平衡转化率，C项错误；
D．若甲和丙相比平衡不移动，则n2=0.25，但丙相对于甲是减小压强，平衡逆向移动，所以n2<0.25，D项错误；
答案为A。
15．D
解析：A．500 s内N2O5分解速率为υ(N2O5)=÷500 s =6×10-3mol·L-1·s-1，A正确；
B．T1温度下反应达到平衡时，各种物质的浓度分别是：c(N2O5)= 2.50mol/L，c(NO2)= 5.0mol/L，c(O2)= 1.250mol/L，所以反应的平衡常数为K1===125，平衡时N2O5的转化率为（2.50÷5.00）×100％=50%，B正确；
C．T1温度下的平衡常数为K1，T2温度下的平衡常数为K2，若T1>T2，由于该反应的正反应是吸热反应，升高温度，平衡向吸热的正反应方向移动，化学平衡常数增大，所以K1>K2，C错误；
D．达平衡后其他条件不变，将容器的体积压缩到原来的，假如平衡不发生移动，则c(N2O5)=5.00mol·L-1，缩小体积即增大压强，由于该反应的正反应是气体体积增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，则再次平衡时c(N2O5)> 5.00 mol·L-1，D正确；
答案选C。
二、填空题
16．(1)低温
(2)BCD
(3) 大于 0.17
(4) 33.3% 小于
(5)加压/增大二氧化碳的浓度
解析：（1）反应能自发进行的条件 ，根据题干信息可知，气体增多 ， ，故该反应能自发进行的条件是低温；
（2）A．当正逆反应速率相等时，反应达到平衡，故3v正(CO2)=v逆(H2)反应达到平衡，A错误；
B．体系中气体总质量不变，反应过程中气体的物质的量不断变化，故当混合气体的平均相对分子质量不变时，反应达到平衡，B正确；
C．二氧化碳和氢气按1：3的物质的量之比进行反应，而投料之比为3：4，故当n(CO2)：n(H2)保持不变时，说明反应达到平衡，C正确；
D．压强之比等于气体的物质的量之比，反应为非等体反应，故当压强保持不变，说明反应达到平衡，D正确；
故选BCD；
（3）根据图像可知，a点之后氢气的物质的量不断减小，说明反应正向移动，故a点正反应速率大于b点逆反应速率，前4min内，反应的氢气的物质的量为4mol，则生成CH3OH的物质的量为 mol，其表示的平均反应速率为 ≈0.17mol·L-1·min-1；
（4）根据图像可知，14min后反应达到平衡，反应的氢气的物质的量为6mol，则反应的二氧化碳的物质的量为2mol，平衡时CO2的转化率为 ×100%=33.3%；平衡时二氧化碳的物质的量为4mol，生成的甲醇和水蒸气的物质的量为2mol，该条件下反应的平衡常数 ，若达到平衡后往容器中分别充入CO2，H2O各2mol，则此时> 0.5，平衡逆向移动，故v正小于 v逆；
（5）虚线的反应速率加快，但平衡时氢气的量减小，说明平衡正向移动，故实验条件改变是加压或增大二氧化碳的浓度。
17． 合成氨塔
解析：略
18． 变小
解析：根据盖斯定律，将“反应ii-反应i”得到反应，则=-51kJ/mol-172kJ/mol=-223kJ/mol；=；对应碳氯化反应，是放热反应，温度升高，平衡往吸热方向移动，即向左移动，则平衡转化率变小。
三、计算题
19．% 2.4 1.2 x=2y x+z=2
解析：(1)反应方程式为2SO2+O2 2SO3，利用三段式计算，
根据体积之比等于物质的量之比可知：(1.6-2x+0.8-x+2x):2.4=80:100，解之得x=0.48，反应的气体的物质的量为：1.6-0.48×2+0.8-0.48+0.48×2=1.92mol，所以SO2的转化率为×100%=60%，故答案为：60%；
(2)起始时加入a molSO2、b mol O2，且a：b=2：l，在同样温度和压强下，反应达到平衡时，与(1)平衡状态相同，为等效平衡，物质的转化率和百分含量都相同，SO3的体积分数为与(1)相同，
压强之比就等于物质的量之比，列式为： =，a=2b，解得：a=2.4 mol，b=1.2 mol，故答案为：2.4；1.2；
(3)若将密闭容器体积固定为100 L，起始时加入xmol SO2、y mol O2和z mol SO3，反应达平衡时，温度、压强与(2)完全相同，容器内各气体的体积分数也与(2)达平衡时的情况完全相同，为等效平衡，则有x=2y，且相当于只加二氧化硫和氧气时，起始时二氧化硫的物质的量为x，，x=2，即：x+z=2，故答案为：x=2y；x+z=2；
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。
四、实验题
21． 2NH3+2O2N2O+3H2O B NaNO3 NO 3HClO+2NO+H2O=3C1 +2NO3-+5H+ 溶液pH越小溶液中HClO的浓度越大氧化NO的能力越强
【分析】（1）NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O，类似于生成NO的反应，同时生成水；
（2）①提高尾气中NO和NO2去除率，应是气体与氢氧化钠溶液充分接触而反应；
②反应生成NaNO2和NaNO3；如NO的含量比NO2大，则尾气中含有NO；
（3）①在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl-和NO3-，反应后溶液呈酸性；
②NaClO溶液的初始pH越小，HClO的浓度越大，氧化能力强。
解析：(1)NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O和水，反应的化学方程式为2NH3+2O2N2O+3H2O；故答案为2NH3+2O2N2O+3H2O；
(2)①A．采用气、液逆流的方式吸收尾气，可使气体与氢氧化钠溶液充分反应，可以提高尾气中NO和NO2去除率，故A不选；
B．加快通入尾气的速率，气体不能充分反应，不能提高尾气中NO和NO2去除率，故B选；
C．吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液，可使气体充分反应，可以提高尾气中NO和NO2去除率，故C不选；故答案为B；
②反应生成NaNO2和NaNO3，则含有的杂质为NaNO3，如NO的含量比NO2大，则尾气中含有NO，故答案为NaNO3；NO；
(3)①在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl 和NO3 ，反应后溶液呈酸性，则反应的离子方程式为3HClO+2NO+H2O=3C1 +2NO3-+5H+；
②NaClO溶液的初始pH越小，HClO的浓度越大，氧化能力强，则提高NO转化率，故答案为3HClO+2NO+H2O=3C1 +2NO3-+5H+；溶液pH越小，溶液中HClO的浓度越大，氧化NO的能力越强。