专题2《化学反应速率与化学平衡》单元检测题（含解析）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》单元检测题（含解析）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 | 691.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-06-28 11:50:53 | ||
图片预览
文档简介
专题2《化学反应速率与化学平衡》单元检测题
一、单选题
1．当2SO2+O22SO3 达到平衡后，通入18O2一定时间后，18O存在于
A．三氧化硫、氧气 B．二氧化硫、三氧化硫、氧气
C．二氧化硫、氧气 D．二氧化硫、三氧化硫
2．已知反应能量历程如图所示。下列说法正确的是
A．的能量一定高于的能量
B．拆开和所需能量低于拆开所需能量
C．该反应不需要加热就能发生
D．恒温恒容条件下，当容器内压强不再改变时可判定反应已达平衡
3．对于aA(g)＋bB(g) cC(g)的平衡体系，保持容器体积不变，加热时体系中混合气体的平均相对分子质量增大，下列说法正确的是
A．a＋b>c，正反应吸热 B．a＋b>c，正反应放热
C．a＋b＜c，逆反应放热 D．a＋b=c，正反应吸热
4．反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH<0，在某一时间段中反应速率与反应过程的曲线关系如下图，则氨的百分含量最高的一段时间是
A．t0～t1 B．t2～t3 C．t3～t4 D．t5～t6
5．下列有关化学反应的认识正确的是
A．化学反应过程中，分子的种类和数目一定发生改变
B．化学反应过程中，一定有化学键的断裂和形成
C．如果某化学反应的ΔH和ΔS均小于0，则反应一定能自发进行
D．放热反应的反应速率一定比吸热反应的反应速率快
6．在3个容积均为2.0L的恒容密闭容器中，反应H2O(g) ＋ C(s) CO(g) ＋H2(g) ΔH＞0 ，分别在一定温度下达到平衡，下列说法正确的是
容器 温度(T1＞T2) 起始时物质的量/mol 平衡时物质的量/mol
n(H2O) n(C) n(CO) n(H2) n(CO)
I T1 0.6 1.2 0 0 0.2
II T1 1.2 1.2 0 0 x
III T2 0 0 0.6 0.6 y
A．当温度为T1时，该反应的化学平衡常数值为0.1
B．达到平衡时，容器II中H2O的转化率比容器I中的小
C．若5min后容器I中达到平衡，则H2O的平衡浓度为1.0 mol/L
D．达到平衡时，容器III中 CO的转化率小于66.6%
7．HNO2与羟基自由基(·OH)的气相氧化反应与酸雨、光化学烟雾等重大环境问题密切相关。水分子可作为该气相氧化反应的催化剂，图中表示水分子催化的一种机理：下列叙述错误的是
A．该气相氧化反应的化学方程式为HNO2+·OH NO2+H2O
B．反应历程中还可能形成HONO···H2O
C．该反应历程中最大能垒(活化能)为201.1kJ·mol-1
D．是反应过渡态
8．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
9．下列说法正确的是
A．参加反应的物质的性质是决定化学反应速率的主要因素
B．反应物的活化分子的每次碰撞都能发生化学反应
C．增大压强，活化分子百分数增大，化学反应速率一定增大
D．一般使用催化剂可以降低反应的活化能，活化分子百分数不变，化学反应速率增大
10．下列说法错误的是
A．任何化学反应都有一定的限度，只是不同反应的限度不同罢了
B．化学反应的限度可以通过改变条件而改变，如浓度、温度和压强
C．可逆反应是指同一条件下，既可以向正反应方向进行，同时又可向逆反应方向进行的反应
D．当一个可逆反应进行到正向反应速率与逆向反应速率相等时，反应就停止了
11．已知CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) △H＞0。在密闭容器中充入等体积的反应物，测得平衡时CO2、H2的气体压强对数有如图所示关系，压强的单位为MPa。下列说法错误的是
A．a点时对应的Kp=(MPa)
B．T1＞T2
C．c点对应的p(CO2)=1000MPa
D．当容器中CH4与CO的压强比为1∶2时，不能说明该反应达平衡状态
12．室温下，某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等，同时发生以下两个反应：①；②，反应①的速率可表示为，反应②的速率可表示为(、为速率常数)。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图，下列说法不正确的是
A．反应①的速率也可表示为
B．反应①的活化能比反应②的活化能小
C．反应时，
D．时间段内，Y的平均反应速率为：
13．以下说法中正确的是
A．冰在室温下自动熔化成水，是熵增的过程
B．高锰酸钾加热分解是一个熵减小的过程
C．放热过程(△H＜0)或熵增加(△S＞0)的过程一定是自发的
D．自发进行的反应一定能迅速进行
二、填空题
14．某温度时，在一个2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。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)反应开始～2min，气体X的平均反应速率为_______。
(3)反应开始～2min，气体Y的转化率为_______
(4)此反应在四种不同情况下的反应速率分别为：①v(X)=5mol/(L·min)②v(Y)=0.05mol/(L·s)③v(Z)=4.5mol/(L·min)，其中反应速率最快的是_______(填编号)。
15．合成氨的温度和压强通常控制在约500 ℃以上20~50MPa的范围。当进入合成塔的N2和H2体积之比为1∶3时，经科学实验测定，在相应条件下N2和H2反应所得氨的平衡浓度(体积分数)如表所示，而实际上从合成塔出来的混合气体中含有氨约为15%。请回答下列问题：
(1)298 K下合成氨时，每生成1 mol·L-1氨气，同时放出46.2 kJ的热量，则该反应的热化学方程式为_______。在该温度下，取1 mol N2和3 mol H2放在一密闭容器中，在催化剂存在的条件下进行反应，测得反应放出的热量总小于92.4 kJ，其原因是_______。
(2)实际上从合成塔出来的混合气体中氨的体积分数小于理论值的根本原因是_______。
A．表中所测数据有明显误差
B．生产条件控制不当
C．氨的分解速度大于预测值
D．合成塔中的反应未达到平衡状态
(3)若工业生产中N2和H2按投料比为1∶2.8的比例进入合成塔，那么转化率较大的应该是_______，采用此投料比的原因是_______，若从合成塔出来的混合气体中氨的体积分数仍为15%，则N2和H2的转化率之比是_______。
16．(1)碳单质在工业上有多种用途。例如焦炭可用来制取水煤气、冶炼金属，活性炭可处理大气污染物NO。一定条件下，在2 L密闭容器中加入NO和活性炭(无杂质)反应生成气体A和B。当温度在T1℃时，测得各物质平衡时物质的量如下表：
活性炭(mol) NO(mol) A(mol) B(mol)
初始 2.030 0.100 0 0
平衡 2.000 0.040 0.030 0.030
在T1℃时，达到平衡共耗时2分钟，则NO的平均反应速率为________ mol·L－1·min－1；当活性炭消耗0.015 mol时，反应的时间________(填“大于”、“小于”或“等于”)1分钟。
(2)固定和利用CO2，能有效地利用资源，并减少空气中的温室气体。工业上正在研究利用CO2来生产甲醇燃料的方法，该方法的化学方程式是：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＜0。某科学实验小组将6 mol CO2和8 mol H2充入一容积为2 L 的密闭容器中(温度保持不变)，测得H2的物质的量随时间变化如图中实线所示(图中字母后的数字表示对应的坐标)。回答下列问题：
①该反应在0～8min时，CO2的转化率是________。
②仅改变某一条件再进行实验，测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示。a、b、c、d四点中逆反应速率大小关系为_________，M、b、N三点中平衡常数K的大小关系是_______。
17．判断下列反应的熵值的变化，在横线上填入“增大”“减小”或“不变”。
(1)：_______。
(2)：_______。
三、实验题
18．在一定条件下，二氧化硫和氧气发生如下反应：2SO2(g)+ O2 (g) 2SO3(g) △H< 0。查阅资料知：SO3熔点16.83℃，沸点44.8℃。
（1）600℃时，在一容积为2 L的密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，反应过程中SO2，O2，SO3物质的量变化如图。
①据图判断，该反应处于平衡状态的时间是_______。
②计算600℃下，该反应的化学平衡常数 K=_______。
③据图判断，反应进行至20 min时，曲线发生变化的原因是________________(用文字表达)。
（2）某化学研究学习小组用下图的装置组装设计了一个实验，以测定SO2转化为SO3的转化率，仪器的连接顺序是a→h→i→b→c→f→g→d→e。
①为提高SO2的转化率，实验时Ⅰ处滴入浓硫酸与Ⅱ处加热催化剂的先后顺序是____。
②在Ⅰ处用大火加热烧瓶时SO2的转化率会_______。(选填“增大”“不变”或“减小”)
③用n mol Na2SO3粉末与足量浓硫酸进行此实验，当反应结束时，继续通入O2一段时间后，称得Ⅲ处增重 m g，则本实验中SO2的转化率为_____________。
19．某同学利用铁与硫酸的反应，探究影响反应速率的因素(实验所用铁的质量相等且铁块的形状相同，硫酸均过量)，实验设计如表：
实验编号 硫酸浓度/(mol L) 硫酸体积/mL 铁的状态 温度/K
1 1.00 40 块状 293
2 2.00 40 块状 293
3 2.00 40 粉末 293
4 2.00 40 块状 313
回答下列问题：
(1)若四组实验均以收集到448 mL(标准状况)氢气为标准，则上述实验中还需要测定的数据是_______
(2)实验1和2是探究_______对该反应速率的影响；实验_______和_______是探究温度对该反应速率的影响。
(3)根据实验测得在不同时间(t)产生氢气体积(V)的数据，绘制得到图甲，则曲线c对应的实验组别可能是_______。根据实验数据，该同学发现对于每一组实验，产生氢气的速率(v)随时间(t)变化情况如图乙所示，其中速率变化的主要原因是_______。
(4)若上述实验所用硫酸体积均为250 mL，实验3进行2 min时收集到448 mL(标准状况)氢气，该时间段内_______mol L min (反应后溶液体积不变)。
(5)如果实验4的反应太激烈，为了减缓反应速率而又不影响产生氢气的量，下列措施可行的是_______(填字母)。
a.加蒸馏水 b.减小压强 c.加固体
(6)进行实验3时，若将稀硫酸改为40 mL 4.0 mol L盐酸(其他条件不变)，发现放出气泡的速率明显比硫酸快。你认为可能的原因是_______(忽略温度对反应速率的影响)。
四、计算题
20．汽车尾气中主要污染物是NOx和CO，它们是现代化城市中的重要大气污染物。
(1)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应生成NO，其能量变化如图1所示，则图1中三种分子最稳定的是___________，图1中对应反应的热化学方程式为___________。
(2)N2O和CO均是有害气体，可在Pt2O+表面转化为无害气体，其反应原理如下：CO(g)+N2O(g)N2(g)+CO2(g) △H。有关化学反应的能量变化过程如图2所示。
①图2中反应是___________(填“放热”或“吸热”)反应，该反应的活化能为___________，该反应的△H=___________。
②加入Pt2O+作为该反应的催化剂，则Ea___________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，△H___________。
(3)利用NH3还原法可将NOx，还原为N2进行脱除。已知：4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g) △H=-2070 kJ mol-1，若有0.5molNO被还原，放出的热量为___________。
21．现有反应：CO(g)+ H2O(g) CO2(g)+ H2(g) △H﹤0，在850℃时，平衡常数K=1。现在850℃时，向2L的密闭容器中充入CO、H2O（g）各4mol，试回答下列问题（写出具体的计算过程）：
（1）达平衡时，CO转化率为______；
（2）H2的体积分数为___；
（3）若温度仍为850℃，初始时CO浓度为2mol/L，H2O(g)为6mol/L,则平衡时CO转化率为_____；
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】2SO2+O2 2SO3是可逆反应，氧气中的O为18O，通入18O2，生成的SO3中有18O，含有18O的SO3分解时，SO2中也会有18O，所以一定时间后，18O存在于所有物质中，故选B。
2．B
【详解】A．由图可知，该反应为放热反应，和的总能量一定高于的能量，故A错误；
B．由图可知，该反应为放热反应，拆开和所需能量低于拆开所需能量，故B正确；
C．放热反应不一定不需要加热，放热吸热与反应条件无关，故C错误；
D．恒温恒容条件下，由于反应前后气体分子总数一直不变，压强一直不变，不能用压强判定平衡，故D错误；
故答案为B。
3．A
【解析】该反应在恒容条件，平均相对分子质量为，根据质量守恒定理，体系中总质量不变，若使得平均相对分子质量增大，则n减小。
【详解】A．若a＋b>c，则该反应为气体分子数减小的反应，又正反应吸热，升高温度，平衡正向移动，分子数减少，n减小，平均相对分子质量增大，故A正确；
B．若a＋b>c，则该反应为气体分子数减小的反应，又正反应放热，升高温度，平衡逆向移动，分子数增大，n增大，平均相对分子质量减小，故B错误；
C．若a＋bD．若a＋b=c，则该反应为气体分子数不变的反应，平均相对分子质量不变，故D错误；
故选A。
4．D
【详解】t1到t2，向逆反应方向进行，消耗氨气，t2到t4平衡不移动，氨气百分含量与t1到t2时间段相等，t4到t5反应向逆反应进行，消耗氨气，氨气百分含量比t1到t2时间段要小，因此氨的百分含量最低的时间段是t5～t6，答案选D。
5．B
【详解】A．化学反应前后分子种类发生变化，但数目不一定变化，如氢气与氯气光照条件下生成氯化氢的反应为反应前后分子数不变的化学反应，故A错误；
B．化学反应的实质是旧化学键断裂的同时有新化学键形成的过程，则化学反应过程中，一定有化学键的断裂和形成，故B正确；
C．若化学反应的ΔH和ΔS均小于0，低温条件下反应ΔH—TΔS＜0，该反应才能自发进行，故C错误；
D．反应速率的大小与反应的类型无关，放热反应的反应速率不一定比吸热反应的反应速率大，如化学反应达到平衡时，放热的正反应速率等于吸热的逆反应速率，故D错误；
故选B。
6．B
【详解】温度T1时，容器Ⅰ中平衡时n(CO)=0.2mol，
，
该反应的化学平衡常数值为，故A错误；
B．容器Ⅱ相当于容器Ⅰ增加H2O的量，反而使其转化率降低，所以达到平衡时，容器Ⅱ中H2O的转化率比容器Ⅰ中的小，故B正确；
C．5min后容器Ⅰ中达到平衡，n(H2)=0.2mol，则5min内的平均反应速率：，故C错误；
D．假设达到平衡时，容器Ⅲ中的CO的转化率为66.6%，
则y=0.6×66.6%=0.3996，所以平衡时c(CO)=c(H2)=，c(H2O)=，则，但由于反应为吸热反应，降低温度不利于反应正向进行，所以容器Ⅲ的平衡常数比容器Ⅰ的平衡常数要小，即y＜0.3996mol，可见转化率大于66.6%，故D错误；
故选：B。
7．C
【详解】A． 由图知，产物为NO2和H2O，则该气相氧化反应的化学方程式为HNO2+·OH NO2+H2O，A正确；
B． 由图知，水分子中的氧原子可以和亚硝酸分子中的氢原子形成氢键、水分子中的氢原子可以和亚硝酸分子中的氧原子形成氢键、则反应历程中还可能形成HONO···H2O，B正确；
C． 该反应不可逆，该反应历程中Ⅲ→Ⅳ时能垒最大 (活化能)，为22.6 kJ·mol-1-(-20.5) kJ·mol-1，C不正确；
D． 由过渡态理论知，是反应过渡态，D正确；
答案选C。
8．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。
【详解】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。
9．A
【详解】A．决定化学反应速率的内因主要是参加反应的物质的性质决定的，故A正确；
B．化学反应的条件是发生有效碰撞，所以反应物分子间的每次碰撞是反应的先决条件，而发生有效碰撞的分子才发生化学反应，故B错误；
C．对气体参加的反应，增大压强，单位体积内活化分子数目增大，化学反应速率增大，无气体参加时增大压强反应速率不变，故C错误；
D．使用催化剂，降低了反应的活化能，使活化分子百分数增大，反应速率增大，故D错误；
故选：A。
10．D
【详解】A． 任何化学反应都有一定的限度，但化学反应不同、限度不同，A正确；
B． 当一定条件下可逆反应处于平衡状态、达到该条件下的最大限度，但是通过改变条件如浓度、温度和压强，可以使正逆反应速率不再相等、限度随之改变，B正确；
C． 可逆反应是指同一条件下，正反应方和逆反应同时进行的反应，C正确；
D． 当一个可逆反应进行到正向反应速率与逆向反应速率相等时，反应仍在进行、只不过在该条件下反应达到了最大限度、处于平衡状态，D错误；
答案选D。
11．A
【详解】A．由a点对应坐标可知，平衡时，MPa，MPa，则(MPa)，故A错误；
B．取相同，该反应是吸热反应，温度升高，平衡正向移动，增大，则有，故B正确；
C．在条件下达平衡时，由可得，MPa，MPa，则(MPa)，温度相同，相同，则由c点对应的MPa，可得MPa，故C正确；
D．由与CO的压强比为1∶2不能得出此时与相等，故D正确；
故选A。
12．B
【详解】A．根据方程式结合反应①的速率可表示为，可知反应①的速率也可表示为，A正确；
B．由图中数据可知，30min时，M、Z的浓度分别为0.300mol/L和0.125 mol/L，则M的变化量为0.5mol/L-0.300 mol/L=0.200 mol/L，其中转化为Y的变化量为0.200mol/L-0.125 mol/L=0.075 mol/L，这说明在相同的时间内生成Z较多、生成Y较少，因此，反应①的化学反应速率较小，在同一体系中，活化能较小的化学反应速率较快，故反应①的活化能比反应②的活化能大，B错误；
C．由题中信息可知，反应①和反应②的速率之比为，Y和Z分别为反应①和反应②的产物，且两者与M的化学计量数相同（化学计量数均为1），因此反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比等于，由于k1、k2为速率常数，故该比值保持不变，根据B中分析可知在相同的时间内体系中Y和Z的浓度之比等于=，因此反应60min时，，C正确；
D．由图中数据可知，60min时，M的浓度为0.2 mol/L，则M的变化量为0.5 mol/L -0.2 mol/L =0.3 mol/L，因此时间段内，Y的平均反应速率为，D正确；
答案选B。
13．A
【详解】A．冰自动熔化成水，同一物质的相同质量的固态转化为液态，是熵增的过程，A正确；
B．高锰酸钾加热分解生成三种物质，是固体反应生成气体，属于熵增大的过程，B错误；
C．放热过程或熵增过程可能需要达到某一条件才能自发进行，C错误；
D．自发进行的反应可能是很慢的，比如食物的腐败，D错误；
故选A。
14．(1)3X+Y2Z
(2)0.075mol/(L min)
(3)10%
(4)②
【分析】(1)
由图可知，Y、X的物质的量减少，则Y、X为反应物，而Z的物质的量增加，可知Z为生成物，v(Y)：v(X)：v(Z)=△n(Y)：△n(X)：△n(Z)=(1 0.9)：(1 0.7)：(0.2 0)=1：3：2，且2min后物质的量不再变化，则该反应为可逆反应，由速率之比等于化学计量数之比可知反应为3X+Y2Z；
(2)
反应开始至2min，气体X的物质的量变化了0.3mol，以气体X表示的平均反应速率为=0.075mol/(L min)；
(3)
反应开始至2min，气体Y的物质的量从1mol变为0.9mol，则Y的转化率为×100%=10%。
(4)
都转化为同一物质表示的速率即可比较速率大小。根据速率之比等于化学计量数之比，①v(X)=5mol/(L·min)，用Y表示为 mol/(L·min)；②v(Y)=0.05mol/(L·s)，统一单位，所以v(Y)=0.05mol/(L·min)×60s/min=3mol/(L·min)；③v(Z)=4.5mol/(L·min)，用Y表示为 mol/(L·min)，则②中反应速率最快。
15．(1) N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1 合成氨的反应是一个可逆反应，1 mol N2和3 mol H2反应不可能完全转化为NH3
(2)D
(3) H2 增加相对廉价原料N2的用量，提高相对贵重原料H2的转化率，降低生产成本 1∶1.07
【解析】（1）
298 K下合成氨时，每生成1 mol·L-1氨气，同时放出46.2 kJ的热量，该反应的热化学方程式为：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1；氮气和氢气合成氨气为可逆反应，反应物不可能完全转化，故测得反应放出的热量总小于92.4 kJ，其原因是：合成氨的反应是一个可逆反应，1 mol N2和3 mol H2反应不可能完全转化为NH3；
（2）
A．表中数据为科学实验所得，不可能存在明显误差，A错误；
B．合成氨生成过程是连续的，不会对生成条件控制不当，B错误；
C．氨气平衡时的浓度大小与速率大小没有直接关系，在任何条件下氨气的体积分数小于预测值，说明与氨气的分解速率无关，C错误；
D．合成塔出来的混合气体中氨气的体积分数偏低，只能说明合成塔中的可逆反应并未达到平衡状态，这是本质原因，D正确；
故选D。
（3）
合成氨反应中N2和H2的化学计量数之比为1:3，若将N2和H2按投料比为1∶2.8，相当于增大N2用量，故H2的转化率增大；N2来源广泛，相对廉价，故采用此投料比的原因是：增加相对廉价原料N2的用量，提高相对贵重原料H2的转化率，降低生产成本；设N2和H2投料物质的量为1mol和2.8mol，转化的物质的量为xmol，可列出三段式：，混合气体中氨气的体积分数为15%，则，解得x=0.248，氮气和氢气的转化率之比为：。
16． 0.015 小于 33.3% d>c>b>a K(b)=K(M)>K(N)
【分析】(1)根据v=计算v(NO)；由表中数据可知，2min平衡时活性炭变化量为2.03mol-2mol=0.03mol，平均1min消耗0.015molC(s)，但第一分钟反应速率较第二分钟快，故消耗0.015molC(s)时需要的时间小于1min；
(2)①反应在0～8min时，H2的变化物质的量为8mol-2mol=6mol，由CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)可知，CO2变化物质的量为6mol×=2mol，则CO2的转化率=；
②a、b、c、d均是在相同温度下进行的，随着反应的进行，生成物的浓度越来越大，则逆反应速率越来越快；根据图知，改变条件I时，反应达到平衡时间缩短，说明化学反应速率加快，但是氢气转化率减小且初始氢气物质的量不变，平衡逆向移动；改变条件II时，反应达到平衡时间缩短，说明化学反应速率加快，但是氢气转化率增大且初始氢气物质的量不变，平衡正向移动；化学平衡常数只与温度有关，该反应是放热反应，升高温度平衡常数减小。
【详解】(1)由表中数据可知，2min平衡时NO变化量为0.1mol-0.04mol=0.06mol，故v(NO)==0.015mol/(L min)；由表中数据可知，2min平衡时活性炭变化量为2.03mol-2mol=0.03mol，平均1min消耗0.015molC(s)，但第一分钟反应速率较第二分钟快，故消耗0.015molC(s)时需要的时间小于1min；
(2)①反应在0～8min时，H2的变化物质的量为8mol-2mol=6mol，由CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)可知，CO2变化物质的量为6mol×=2mol，则CO2的转化率===33.3%；
②a、b、c、d均是在相同温度下进行的，随着反应的进行，生成物的浓度越来越大，则逆反应速率越来越快，则a、b、c、d四点中逆反应速率大小关系为d>c>b>a；根据图知，改变条件I时，反应达到平衡时间缩短，说明化学反应速率加快，但是氢气转化率减小且初始氢气物质的量不变，平衡逆向移动，改变的体积是升高温度；改变条件II时，反应达到平衡时间缩短，说明化学反应速率加快，但是氢气转化率增大且初始氢气物质的量不变，平衡正向移动，改变的条件是增大压强，该反应是放热反应，升高温度化学平衡常数减小，温度不变化学平衡常数不变，则I高于原来温度、II和原来温度相同，则M、b、N三点中平衡常数K的大小关系是K(b)=K(M)>K(N)。
【点睛】化学平衡常数只与温度有关，同一转化关系化学计量数不同，平衡常数不同，温度相同，同一可逆反应的正、逆反应平衡常数互为倒数。平衡常数指各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值，化学平衡常数只与温度有关，与浓度、压强无关，平衡常数越大，说明可逆反应进行的程度越大。
17． 减小 不变
【详解】(1)反应中，气体分子数减少，混乱度减小，熵减小；
(2)反应中，气体分子数不变，混乱度几乎不变，熵几乎不变。
18． 15~20 min、 25~30min 1.56 增大氧气的浓度（或物质的量） 先加热Ⅱ处催化剂 减小 ×100%
【分析】（1）①根据化学平衡状态的特征分析；
②根据K的表达式和平衡时各物质的浓度计算；
③在SO2、O2、SO3物质的量的变化图中，20min时n(O2)突然增大，而此时SO2、SO3的物质的量不变，随后平衡正向移动，所以此时改变的条件应为增大O2的物质的量。
（2）I中制备SO2和O2的混合气，V装置干燥混合气，II装置实现二氧化硫的催化氧化，IV装置冷凝SO3，III装置吸收未反应的二氧化硫，据此分析结合反应特点解答。
【详解】（1）①据图判断，该反应处于平衡状态的时间是15~20min、25~30min；
答案为：15~20min、25~30min；
②600℃下，从图中可以看出，20min达平衡时，n(SO2)=0.16mol，n(O2)=0.08mol，n(SO3)=0.04mol，则浓度为c(SO2)=0.08mol/L，c(O2)=0.04mol/L，c(SO3)=0.02mol/L，
该反应的化学平衡常数 K=；
答案为：1.56；
③据图判断，反应进行至20 min时，曲线发生变化的原因是增大氧气的浓度（或物质的量）；
答案为：增大氧气的浓度（或物质的量）。
（2）① 为提高SO2的转化率，实验时Ⅰ处滴入浓硫酸与Ⅱ处加热催化剂的先后顺序是先加热Ⅱ处催化剂；
答案为：先加热Ⅱ处催化剂；
② 在Ⅰ处用大火加热烧瓶时，升高温度平衡逆向移动，导致SO2的转化率会减小；
答案为：减小；
③ n mol Na2SO3粉末与足量浓硫酸反应，理论上生成SO2 n mol；Ⅲ处增重 m g，说明未反应的SO2为mg，参加反应的SO2的质量为(64n-m)g，实验中SO2的转化率为；
答案为： 。
19．(1)收集448 mL氢气所需的时间
(2) 硫酸的浓度 2或4 4或2
(3) 2 铁与硫酸反应放热，温度升高使反应速率加快
(4)0.04
(5)a
(6)加快反应速率
【分析】利用控制变量法探究某一因素对化学反应速率的影响时，应保证其他反应条件相同。
【详解】（1）实验为探究影响反应速率的因素，若四组实验均以收集到448mL (标准状况下)氢气为标准，通过测定产生相同体积气体所需时间就可以求出反应的速率，故还需要测定收集448mL氢气所需的时间，故答案为：收集448mL氢气所需的时间；
（2）实验1和2硫酸的浓度不同，其他反应条件均相同，故实验1和2为探究硫酸浓度对该反应速率的影响；探究温度对该反应速率的影响，应保证除了温度以外的反应条件均相同，实验2和4只有反应温度不同，为探究温度对该反应速率的影响，故答案为：硫酸的浓度；2或4，4或2；
（3）温度越高，反应速率越快，产生相同体积的氢气所需时间越短；温度、硫酸浓度相同时，粉末状铁与硫酸的接触面积大，反应速率更快；温度、铁的状态相同时，硫酸的浓度越大，反应速率越快，则曲线a对应实验4，曲线b对应实验3，曲线c对应实验2，曲线d对应实验1；铁与硫酸的反应为放热反应，放出的热量使溶液的温度升高，因此t1～t2反应速率增大，故答案为：2；铁与硫酸反应放热，温度升高使反应速率加快；
（4）448mL (标准状况)氢气的物质的量为0.02mol，根据可知，消耗硫酸的物质的量为0.02mol，则，故答案为：0.04mol·L-1·min-1；
（5）a．加入蒸馏水，硫酸的浓度减小，反应速率减缓，氢离子的物质的量不变，不影响氢气的量，故a符合题意；
b．减小压强对该反应不产生影响，故b不符合题意；
c．加CuSO4固体，Fe置换出铜，形成原电池，反应速率加快，同时与硫酸反应的Fe减少，氢气的量减少，故c不符合题意；
故选a；
（6）4.0mol·L-1盐酸与2.0mol·L-1硫酸相比，氢离子浓度相同，差别在于硫酸根离子和氯离子，则盐酸明显比硫酸快，可能的原因是Cl-加快反应速率，故答案为：Cl-加快反应速率。
20．(1) N2 N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180kJ·mol-1
(2) 放热 134kJ·mol-1 -226kJ·mol-1 减小 不变
(3)172.5kJ
【详解】（1）从图中可以看出，N2的键能为946 kJ·mol-1、O2的键能为498 kJ·mol-1、NO的键能为632 kJ·mol-1，则图1中三种分子最稳定的是N2，图1中对应反应的热化学方程式为N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=(946+498-2×632) kJ·mol-1=+180kJ·mol-1。答案为：N2；N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180kJ·mol-1；
（2）①图2中，反应物的总能量大于生成物的总能量，则反应是放热反应，该反应的活化能为134kJ·mol-1，该反应的△H=(134-360) kJ·mol-1=-226kJ·mol-1。
②加入Pt2O+作为该反应的催化剂，反应的活化能减小，即Ea减小；但反应物和生成物的总能量不变，所以△H不变。答案为：放热；134kJ·mol-1；-226kJ·mol-1；减小；不变；
（3）已知：4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g) △H=-2070 kJ mol-1，若有0.5molNO被还原，放出的热量为=172.5kJ。答案为：172.5kJ。
21． 50﹪ 25﹪ 75﹪
【详解】可逆反应： CO(g)+ H2O(g)CO2(g)+ H2(g)
起始浓度（mol/L） 2 2 0 0
转化浓度（mol/L） x x x x
平衡浓度（mol/L） 2－x 2－x x x
根据平衡常数可知[(2－x)×(2－x)]/（x×x）＝1，解得x＝1；
(1)达平衡时，CO转化率为×100%＝50%；
(2)体积分数之比等于气体物质的量之比，所以H2的体积分数为×100%＝25%；
(3)可逆反应： CO(g)+ H2O(g)CO2(g)+ H2(g)
起始浓度（mol/L） 2 6 0 0
转化浓度（mol/L） y y y y
平衡浓度（mol/L） 2－y 6－y y y
根据平衡常数可知＝1，解得y＝1.5；所以达平衡时，CO转化率为×100%＝75%。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．当2SO2+O22SO3 达到平衡后，通入18O2一定时间后，18O存在于
A．三氧化硫、氧气 B．二氧化硫、三氧化硫、氧气
C．二氧化硫、氧气 D．二氧化硫、三氧化硫
2．已知反应能量历程如图所示。下列说法正确的是
A．的能量一定高于的能量
B．拆开和所需能量低于拆开所需能量
C．该反应不需要加热就能发生
D．恒温恒容条件下，当容器内压强不再改变时可判定反应已达平衡
3．对于aA(g)＋bB(g) cC(g)的平衡体系，保持容器体积不变，加热时体系中混合气体的平均相对分子质量增大，下列说法正确的是
A．a＋b>c，正反应吸热 B．a＋b>c，正反应放热
C．a＋b＜c，逆反应放热 D．a＋b=c，正反应吸热
4．反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH<0，在某一时间段中反应速率与反应过程的曲线关系如下图，则氨的百分含量最高的一段时间是
A．t0～t1 B．t2～t3 C．t3～t4 D．t5～t6
5．下列有关化学反应的认识正确的是
A．化学反应过程中，分子的种类和数目一定发生改变
B．化学反应过程中，一定有化学键的断裂和形成
C．如果某化学反应的ΔH和ΔS均小于0，则反应一定能自发进行
D．放热反应的反应速率一定比吸热反应的反应速率快
6．在3个容积均为2.0L的恒容密闭容器中，反应H2O(g) ＋ C(s) CO(g) ＋H2(g) ΔH＞0 ，分别在一定温度下达到平衡，下列说法正确的是
容器 温度(T1＞T2) 起始时物质的量/mol 平衡时物质的量/mol
n(H2O) n(C) n(CO) n(H2) n(CO)
I T1 0.6 1.2 0 0 0.2
II T1 1.2 1.2 0 0 x
III T2 0 0 0.6 0.6 y
A．当温度为T1时，该反应的化学平衡常数值为0.1
B．达到平衡时，容器II中H2O的转化率比容器I中的小
C．若5min后容器I中达到平衡，则H2O的平衡浓度为1.0 mol/L
D．达到平衡时，容器III中 CO的转化率小于66.6%
7．HNO2与羟基自由基(·OH)的气相氧化反应与酸雨、光化学烟雾等重大环境问题密切相关。水分子可作为该气相氧化反应的催化剂，图中表示水分子催化的一种机理：下列叙述错误的是
A．该气相氧化反应的化学方程式为HNO2+·OH NO2+H2O
B．反应历程中还可能形成HONO···H2O
C．该反应历程中最大能垒(活化能)为201.1kJ·mol-1
D．是反应过渡态
8．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
9．下列说法正确的是
A．参加反应的物质的性质是决定化学反应速率的主要因素
B．反应物的活化分子的每次碰撞都能发生化学反应
C．增大压强，活化分子百分数增大，化学反应速率一定增大
D．一般使用催化剂可以降低反应的活化能，活化分子百分数不变，化学反应速率增大
10．下列说法错误的是
A．任何化学反应都有一定的限度，只是不同反应的限度不同罢了
B．化学反应的限度可以通过改变条件而改变，如浓度、温度和压强
C．可逆反应是指同一条件下，既可以向正反应方向进行，同时又可向逆反应方向进行的反应
D．当一个可逆反应进行到正向反应速率与逆向反应速率相等时，反应就停止了
11．已知CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) △H＞0。在密闭容器中充入等体积的反应物，测得平衡时CO2、H2的气体压强对数有如图所示关系，压强的单位为MPa。下列说法错误的是
A．a点时对应的Kp=(MPa)
B．T1＞T2
C．c点对应的p(CO2)=1000MPa
D．当容器中CH4与CO的压强比为1∶2时，不能说明该反应达平衡状态
12．室温下，某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等，同时发生以下两个反应：①；②，反应①的速率可表示为，反应②的速率可表示为(、为速率常数)。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图，下列说法不正确的是
A．反应①的速率也可表示为
B．反应①的活化能比反应②的活化能小
C．反应时，
D．时间段内，Y的平均反应速率为：
13．以下说法中正确的是
A．冰在室温下自动熔化成水，是熵增的过程
B．高锰酸钾加热分解是一个熵减小的过程
C．放热过程(△H＜0)或熵增加(△S＞0)的过程一定是自发的
D．自发进行的反应一定能迅速进行
二、填空题
14．某温度时，在一个2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。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)反应开始～2min，气体X的平均反应速率为_______。
(3)反应开始～2min，气体Y的转化率为_______
(4)此反应在四种不同情况下的反应速率分别为：①v(X)=5mol/(L·min)②v(Y)=0.05mol/(L·s)③v(Z)=4.5mol/(L·min)，其中反应速率最快的是_______(填编号)。
15．合成氨的温度和压强通常控制在约500 ℃以上20~50MPa的范围。当进入合成塔的N2和H2体积之比为1∶3时，经科学实验测定，在相应条件下N2和H2反应所得氨的平衡浓度(体积分数)如表所示，而实际上从合成塔出来的混合气体中含有氨约为15%。请回答下列问题：
(1)298 K下合成氨时，每生成1 mol·L-1氨气，同时放出46.2 kJ的热量，则该反应的热化学方程式为_______。在该温度下，取1 mol N2和3 mol H2放在一密闭容器中，在催化剂存在的条件下进行反应，测得反应放出的热量总小于92.4 kJ，其原因是_______。
(2)实际上从合成塔出来的混合气体中氨的体积分数小于理论值的根本原因是_______。
A．表中所测数据有明显误差
B．生产条件控制不当
C．氨的分解速度大于预测值
D．合成塔中的反应未达到平衡状态
(3)若工业生产中N2和H2按投料比为1∶2.8的比例进入合成塔，那么转化率较大的应该是_______，采用此投料比的原因是_______，若从合成塔出来的混合气体中氨的体积分数仍为15%，则N2和H2的转化率之比是_______。
16．(1)碳单质在工业上有多种用途。例如焦炭可用来制取水煤气、冶炼金属，活性炭可处理大气污染物NO。一定条件下，在2 L密闭容器中加入NO和活性炭(无杂质)反应生成气体A和B。当温度在T1℃时，测得各物质平衡时物质的量如下表：
活性炭(mol) NO(mol) A(mol) B(mol)
初始 2.030 0.100 0 0
平衡 2.000 0.040 0.030 0.030
在T1℃时，达到平衡共耗时2分钟，则NO的平均反应速率为________ mol·L－1·min－1；当活性炭消耗0.015 mol时，反应的时间________(填“大于”、“小于”或“等于”)1分钟。
(2)固定和利用CO2，能有效地利用资源，并减少空气中的温室气体。工业上正在研究利用CO2来生产甲醇燃料的方法，该方法的化学方程式是：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＜0。某科学实验小组将6 mol CO2和8 mol H2充入一容积为2 L 的密闭容器中(温度保持不变)，测得H2的物质的量随时间变化如图中实线所示(图中字母后的数字表示对应的坐标)。回答下列问题：
①该反应在0～8min时，CO2的转化率是________。
②仅改变某一条件再进行实验，测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示。a、b、c、d四点中逆反应速率大小关系为_________，M、b、N三点中平衡常数K的大小关系是_______。
17．判断下列反应的熵值的变化，在横线上填入“增大”“减小”或“不变”。
(1)：_______。
(2)：_______。
三、实验题
18．在一定条件下，二氧化硫和氧气发生如下反应：2SO2(g)+ O2 (g) 2SO3(g) △H< 0。查阅资料知：SO3熔点16.83℃，沸点44.8℃。
（1）600℃时，在一容积为2 L的密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，反应过程中SO2，O2，SO3物质的量变化如图。
①据图判断，该反应处于平衡状态的时间是_______。
②计算600℃下，该反应的化学平衡常数 K=_______。
③据图判断，反应进行至20 min时，曲线发生变化的原因是________________(用文字表达)。
（2）某化学研究学习小组用下图的装置组装设计了一个实验，以测定SO2转化为SO3的转化率，仪器的连接顺序是a→h→i→b→c→f→g→d→e。
①为提高SO2的转化率，实验时Ⅰ处滴入浓硫酸与Ⅱ处加热催化剂的先后顺序是____。
②在Ⅰ处用大火加热烧瓶时SO2的转化率会_______。(选填“增大”“不变”或“减小”)
③用n mol Na2SO3粉末与足量浓硫酸进行此实验，当反应结束时，继续通入O2一段时间后，称得Ⅲ处增重 m g，则本实验中SO2的转化率为_____________。
19．某同学利用铁与硫酸的反应，探究影响反应速率的因素(实验所用铁的质量相等且铁块的形状相同，硫酸均过量)，实验设计如表：
实验编号 硫酸浓度/(mol L) 硫酸体积/mL 铁的状态 温度/K
1 1.00 40 块状 293
2 2.00 40 块状 293
3 2.00 40 粉末 293
4 2.00 40 块状 313
回答下列问题：
(1)若四组实验均以收集到448 mL(标准状况)氢气为标准，则上述实验中还需要测定的数据是_______
(2)实验1和2是探究_______对该反应速率的影响；实验_______和_______是探究温度对该反应速率的影响。
(3)根据实验测得在不同时间(t)产生氢气体积(V)的数据，绘制得到图甲，则曲线c对应的实验组别可能是_______。根据实验数据，该同学发现对于每一组实验，产生氢气的速率(v)随时间(t)变化情况如图乙所示，其中速率变化的主要原因是_______。
(4)若上述实验所用硫酸体积均为250 mL，实验3进行2 min时收集到448 mL(标准状况)氢气，该时间段内_______mol L min (反应后溶液体积不变)。
(5)如果实验4的反应太激烈，为了减缓反应速率而又不影响产生氢气的量，下列措施可行的是_______(填字母)。
a.加蒸馏水 b.减小压强 c.加固体
(6)进行实验3时，若将稀硫酸改为40 mL 4.0 mol L盐酸(其他条件不变)，发现放出气泡的速率明显比硫酸快。你认为可能的原因是_______(忽略温度对反应速率的影响)。
四、计算题
20．汽车尾气中主要污染物是NOx和CO，它们是现代化城市中的重要大气污染物。
(1)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应生成NO，其能量变化如图1所示，则图1中三种分子最稳定的是___________，图1中对应反应的热化学方程式为___________。
(2)N2O和CO均是有害气体，可在Pt2O+表面转化为无害气体，其反应原理如下：CO(g)+N2O(g)N2(g)+CO2(g) △H。有关化学反应的能量变化过程如图2所示。
①图2中反应是___________(填“放热”或“吸热”)反应，该反应的活化能为___________，该反应的△H=___________。
②加入Pt2O+作为该反应的催化剂，则Ea___________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，△H___________。
(3)利用NH3还原法可将NOx，还原为N2进行脱除。已知：4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g) △H=-2070 kJ mol-1，若有0.5molNO被还原，放出的热量为___________。
21．现有反应：CO(g)+ H2O(g) CO2(g)+ H2(g) △H﹤0，在850℃时，平衡常数K=1。现在850℃时，向2L的密闭容器中充入CO、H2O（g）各4mol，试回答下列问题（写出具体的计算过程）：
（1）达平衡时，CO转化率为______；
（2）H2的体积分数为___；
（3）若温度仍为850℃，初始时CO浓度为2mol/L，H2O(g)为6mol/L,则平衡时CO转化率为_____；
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】2SO2+O2 2SO3是可逆反应，氧气中的O为18O，通入18O2，生成的SO3中有18O，含有18O的SO3分解时，SO2中也会有18O，所以一定时间后，18O存在于所有物质中，故选B。
2．B
【详解】A．由图可知，该反应为放热反应，和的总能量一定高于的能量，故A错误；
B．由图可知，该反应为放热反应，拆开和所需能量低于拆开所需能量，故B正确；
C．放热反应不一定不需要加热，放热吸热与反应条件无关，故C错误；
D．恒温恒容条件下，由于反应前后气体分子总数一直不变，压强一直不变，不能用压强判定平衡，故D错误；
故答案为B。
3．A
【解析】该反应在恒容条件，平均相对分子质量为，根据质量守恒定理，体系中总质量不变，若使得平均相对分子质量增大，则n减小。
【详解】A．若a＋b>c，则该反应为气体分子数减小的反应，又正反应吸热，升高温度，平衡正向移动，分子数减少，n减小，平均相对分子质量增大，故A正确；
B．若a＋b>c，则该反应为气体分子数减小的反应，又正反应放热，升高温度，平衡逆向移动，分子数增大，n增大，平均相对分子质量减小，故B错误；
C．若a＋b
故选A。
4．D
【详解】t1到t2，向逆反应方向进行，消耗氨气，t2到t4平衡不移动，氨气百分含量与t1到t2时间段相等，t4到t5反应向逆反应进行，消耗氨气，氨气百分含量比t1到t2时间段要小，因此氨的百分含量最低的时间段是t5～t6，答案选D。
5．B
【详解】A．化学反应前后分子种类发生变化，但数目不一定变化，如氢气与氯气光照条件下生成氯化氢的反应为反应前后分子数不变的化学反应，故A错误；
B．化学反应的实质是旧化学键断裂的同时有新化学键形成的过程，则化学反应过程中，一定有化学键的断裂和形成，故B正确；
C．若化学反应的ΔH和ΔS均小于0，低温条件下反应ΔH—TΔS＜0，该反应才能自发进行，故C错误；
D．反应速率的大小与反应的类型无关，放热反应的反应速率不一定比吸热反应的反应速率大，如化学反应达到平衡时，放热的正反应速率等于吸热的逆反应速率，故D错误；
故选B。
6．B
【详解】温度T1时，容器Ⅰ中平衡时n(CO)=0.2mol，
，
该反应的化学平衡常数值为，故A错误；
B．容器Ⅱ相当于容器Ⅰ增加H2O的量，反而使其转化率降低，所以达到平衡时，容器Ⅱ中H2O的转化率比容器Ⅰ中的小，故B正确；
C．5min后容器Ⅰ中达到平衡，n(H2)=0.2mol，则5min内的平均反应速率：，故C错误；
D．假设达到平衡时，容器Ⅲ中的CO的转化率为66.6%，
则y=0.6×66.6%=0.3996，所以平衡时c(CO)=c(H2)=，c(H2O)=，则，但由于反应为吸热反应，降低温度不利于反应正向进行，所以容器Ⅲ的平衡常数比容器Ⅰ的平衡常数要小，即y＜0.3996mol，可见转化率大于66.6%，故D错误；
故选：B。
7．C
【详解】A． 由图知，产物为NO2和H2O，则该气相氧化反应的化学方程式为HNO2+·OH NO2+H2O，A正确；
B． 由图知，水分子中的氧原子可以和亚硝酸分子中的氢原子形成氢键、水分子中的氢原子可以和亚硝酸分子中的氧原子形成氢键、则反应历程中还可能形成HONO···H2O，B正确；
C． 该反应不可逆，该反应历程中Ⅲ→Ⅳ时能垒最大 (活化能)，为22.6 kJ·mol-1-(-20.5) kJ·mol-1，C不正确；
D． 由过渡态理论知，是反应过渡态，D正确；
答案选C。
8．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。
【详解】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。
9．A
【详解】A．决定化学反应速率的内因主要是参加反应的物质的性质决定的，故A正确；
B．化学反应的条件是发生有效碰撞，所以反应物分子间的每次碰撞是反应的先决条件，而发生有效碰撞的分子才发生化学反应，故B错误；
C．对气体参加的反应，增大压强，单位体积内活化分子数目增大，化学反应速率增大，无气体参加时增大压强反应速率不变，故C错误；
D．使用催化剂，降低了反应的活化能，使活化分子百分数增大，反应速率增大，故D错误；
故选：A。
10．D
【详解】A． 任何化学反应都有一定的限度，但化学反应不同、限度不同，A正确；
B． 当一定条件下可逆反应处于平衡状态、达到该条件下的最大限度，但是通过改变条件如浓度、温度和压强，可以使正逆反应速率不再相等、限度随之改变，B正确；
C． 可逆反应是指同一条件下，正反应方和逆反应同时进行的反应，C正确；
D． 当一个可逆反应进行到正向反应速率与逆向反应速率相等时，反应仍在进行、只不过在该条件下反应达到了最大限度、处于平衡状态，D错误；
答案选D。
11．A
【详解】A．由a点对应坐标可知，平衡时，MPa，MPa，则(MPa)，故A错误；
B．取相同，该反应是吸热反应，温度升高，平衡正向移动，增大，则有，故B正确；
C．在条件下达平衡时，由可得，MPa，MPa，则(MPa)，温度相同，相同，则由c点对应的MPa，可得MPa，故C正确；
D．由与CO的压强比为1∶2不能得出此时与相等，故D正确；
故选A。
12．B
【详解】A．根据方程式结合反应①的速率可表示为，可知反应①的速率也可表示为，A正确；
B．由图中数据可知，30min时，M、Z的浓度分别为0.300mol/L和0.125 mol/L，则M的变化量为0.5mol/L-0.300 mol/L=0.200 mol/L，其中转化为Y的变化量为0.200mol/L-0.125 mol/L=0.075 mol/L，这说明在相同的时间内生成Z较多、生成Y较少，因此，反应①的化学反应速率较小，在同一体系中，活化能较小的化学反应速率较快，故反应①的活化能比反应②的活化能大，B错误；
C．由题中信息可知，反应①和反应②的速率之比为，Y和Z分别为反应①和反应②的产物，且两者与M的化学计量数相同（化学计量数均为1），因此反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比等于，由于k1、k2为速率常数，故该比值保持不变，根据B中分析可知在相同的时间内体系中Y和Z的浓度之比等于=，因此反应60min时，，C正确；
D．由图中数据可知，60min时，M的浓度为0.2 mol/L，则M的变化量为0.5 mol/L -0.2 mol/L =0.3 mol/L，因此时间段内，Y的平均反应速率为，D正确；
答案选B。
13．A
【详解】A．冰自动熔化成水，同一物质的相同质量的固态转化为液态，是熵增的过程，A正确；
B．高锰酸钾加热分解生成三种物质，是固体反应生成气体，属于熵增大的过程，B错误；
C．放热过程或熵增过程可能需要达到某一条件才能自发进行，C错误；
D．自发进行的反应可能是很慢的，比如食物的腐败，D错误；
故选A。
14．(1)3X+Y2Z
(2)0.075mol/(L min)
(3)10%
(4)②
【分析】(1)
由图可知，Y、X的物质的量减少，则Y、X为反应物，而Z的物质的量增加，可知Z为生成物，v(Y)：v(X)：v(Z)=△n(Y)：△n(X)：△n(Z)=(1 0.9)：(1 0.7)：(0.2 0)=1：3：2，且2min后物质的量不再变化，则该反应为可逆反应，由速率之比等于化学计量数之比可知反应为3X+Y2Z；
(2)
反应开始至2min，气体X的物质的量变化了0.3mol，以气体X表示的平均反应速率为=0.075mol/(L min)；
(3)
反应开始至2min，气体Y的物质的量从1mol变为0.9mol，则Y的转化率为×100%=10%。
(4)
都转化为同一物质表示的速率即可比较速率大小。根据速率之比等于化学计量数之比，①v(X)=5mol/(L·min)，用Y表示为 mol/(L·min)；②v(Y)=0.05mol/(L·s)，统一单位，所以v(Y)=0.05mol/(L·min)×60s/min=3mol/(L·min)；③v(Z)=4.5mol/(L·min)，用Y表示为 mol/(L·min)，则②中反应速率最快。
15．(1) N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1 合成氨的反应是一个可逆反应，1 mol N2和3 mol H2反应不可能完全转化为NH3
(2)D
(3) H2 增加相对廉价原料N2的用量，提高相对贵重原料H2的转化率，降低生产成本 1∶1.07
【解析】（1）
298 K下合成氨时，每生成1 mol·L-1氨气，同时放出46.2 kJ的热量，该反应的热化学方程式为：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1；氮气和氢气合成氨气为可逆反应，反应物不可能完全转化，故测得反应放出的热量总小于92.4 kJ，其原因是：合成氨的反应是一个可逆反应，1 mol N2和3 mol H2反应不可能完全转化为NH3；
（2）
A．表中数据为科学实验所得，不可能存在明显误差，A错误；
B．合成氨生成过程是连续的，不会对生成条件控制不当，B错误；
C．氨气平衡时的浓度大小与速率大小没有直接关系，在任何条件下氨气的体积分数小于预测值，说明与氨气的分解速率无关，C错误；
D．合成塔出来的混合气体中氨气的体积分数偏低，只能说明合成塔中的可逆反应并未达到平衡状态，这是本质原因，D正确；
故选D。
（3）
合成氨反应中N2和H2的化学计量数之比为1:3，若将N2和H2按投料比为1∶2.8，相当于增大N2用量，故H2的转化率增大；N2来源广泛，相对廉价，故采用此投料比的原因是：增加相对廉价原料N2的用量，提高相对贵重原料H2的转化率，降低生产成本；设N2和H2投料物质的量为1mol和2.8mol，转化的物质的量为xmol，可列出三段式：，混合气体中氨气的体积分数为15%，则，解得x=0.248，氮气和氢气的转化率之比为：。
16． 0.015 小于 33.3% d>c>b>a K(b)=K(M)>K(N)
【分析】(1)根据v=计算v(NO)；由表中数据可知，2min平衡时活性炭变化量为2.03mol-2mol=0.03mol，平均1min消耗0.015molC(s)，但第一分钟反应速率较第二分钟快，故消耗0.015molC(s)时需要的时间小于1min；
(2)①反应在0～8min时，H2的变化物质的量为8mol-2mol=6mol，由CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)可知，CO2变化物质的量为6mol×=2mol，则CO2的转化率=；
②a、b、c、d均是在相同温度下进行的，随着反应的进行，生成物的浓度越来越大，则逆反应速率越来越快；根据图知，改变条件I时，反应达到平衡时间缩短，说明化学反应速率加快，但是氢气转化率减小且初始氢气物质的量不变，平衡逆向移动；改变条件II时，反应达到平衡时间缩短，说明化学反应速率加快，但是氢气转化率增大且初始氢气物质的量不变，平衡正向移动；化学平衡常数只与温度有关，该反应是放热反应，升高温度平衡常数减小。
【详解】(1)由表中数据可知，2min平衡时NO变化量为0.1mol-0.04mol=0.06mol，故v(NO)==0.015mol/(L min)；由表中数据可知，2min平衡时活性炭变化量为2.03mol-2mol=0.03mol，平均1min消耗0.015molC(s)，但第一分钟反应速率较第二分钟快，故消耗0.015molC(s)时需要的时间小于1min；
(2)①反应在0～8min时，H2的变化物质的量为8mol-2mol=6mol，由CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)可知，CO2变化物质的量为6mol×=2mol，则CO2的转化率===33.3%；
②a、b、c、d均是在相同温度下进行的，随着反应的进行，生成物的浓度越来越大，则逆反应速率越来越快，则a、b、c、d四点中逆反应速率大小关系为d>c>b>a；根据图知，改变条件I时，反应达到平衡时间缩短，说明化学反应速率加快，但是氢气转化率减小且初始氢气物质的量不变，平衡逆向移动，改变的体积是升高温度；改变条件II时，反应达到平衡时间缩短，说明化学反应速率加快，但是氢气转化率增大且初始氢气物质的量不变，平衡正向移动，改变的条件是增大压强，该反应是放热反应，升高温度化学平衡常数减小，温度不变化学平衡常数不变，则I高于原来温度、II和原来温度相同，则M、b、N三点中平衡常数K的大小关系是K(b)=K(M)>K(N)。
【点睛】化学平衡常数只与温度有关，同一转化关系化学计量数不同，平衡常数不同，温度相同，同一可逆反应的正、逆反应平衡常数互为倒数。平衡常数指各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值，化学平衡常数只与温度有关，与浓度、压强无关，平衡常数越大，说明可逆反应进行的程度越大。
17． 减小 不变
【详解】(1)反应中，气体分子数减少，混乱度减小，熵减小；
(2)反应中，气体分子数不变，混乱度几乎不变，熵几乎不变。
18． 15~20 min、 25~30min 1.56 增大氧气的浓度（或物质的量） 先加热Ⅱ处催化剂 减小 ×100%
【分析】（1）①根据化学平衡状态的特征分析；
②根据K的表达式和平衡时各物质的浓度计算；
③在SO2、O2、SO3物质的量的变化图中，20min时n(O2)突然增大，而此时SO2、SO3的物质的量不变，随后平衡正向移动，所以此时改变的条件应为增大O2的物质的量。
（2）I中制备SO2和O2的混合气，V装置干燥混合气，II装置实现二氧化硫的催化氧化，IV装置冷凝SO3，III装置吸收未反应的二氧化硫，据此分析结合反应特点解答。
【详解】（1）①据图判断，该反应处于平衡状态的时间是15~20min、25~30min；
答案为：15~20min、25~30min；
②600℃下，从图中可以看出，20min达平衡时，n(SO2)=0.16mol，n(O2)=0.08mol，n(SO3)=0.04mol，则浓度为c(SO2)=0.08mol/L，c(O2)=0.04mol/L，c(SO3)=0.02mol/L，
该反应的化学平衡常数 K=；
答案为：1.56；
③据图判断，反应进行至20 min时，曲线发生变化的原因是增大氧气的浓度（或物质的量）；
答案为：增大氧气的浓度（或物质的量）。
（2）① 为提高SO2的转化率，实验时Ⅰ处滴入浓硫酸与Ⅱ处加热催化剂的先后顺序是先加热Ⅱ处催化剂；
答案为：先加热Ⅱ处催化剂；
② 在Ⅰ处用大火加热烧瓶时，升高温度平衡逆向移动，导致SO2的转化率会减小；
答案为：减小；
③ n mol Na2SO3粉末与足量浓硫酸反应，理论上生成SO2 n mol；Ⅲ处增重 m g，说明未反应的SO2为mg，参加反应的SO2的质量为(64n-m)g，实验中SO2的转化率为；
答案为： 。
19．(1)收集448 mL氢气所需的时间
(2) 硫酸的浓度 2或4 4或2
(3) 2 铁与硫酸反应放热，温度升高使反应速率加快
(4)0.04
(5)a
(6)加快反应速率
【分析】利用控制变量法探究某一因素对化学反应速率的影响时，应保证其他反应条件相同。
【详解】（1）实验为探究影响反应速率的因素，若四组实验均以收集到448mL (标准状况下)氢气为标准，通过测定产生相同体积气体所需时间就可以求出反应的速率，故还需要测定收集448mL氢气所需的时间，故答案为：收集448mL氢气所需的时间；
（2）实验1和2硫酸的浓度不同，其他反应条件均相同，故实验1和2为探究硫酸浓度对该反应速率的影响；探究温度对该反应速率的影响，应保证除了温度以外的反应条件均相同，实验2和4只有反应温度不同，为探究温度对该反应速率的影响，故答案为：硫酸的浓度；2或4，4或2；
（3）温度越高，反应速率越快，产生相同体积的氢气所需时间越短；温度、硫酸浓度相同时，粉末状铁与硫酸的接触面积大，反应速率更快；温度、铁的状态相同时，硫酸的浓度越大，反应速率越快，则曲线a对应实验4，曲线b对应实验3，曲线c对应实验2，曲线d对应实验1；铁与硫酸的反应为放热反应，放出的热量使溶液的温度升高，因此t1～t2反应速率增大，故答案为：2；铁与硫酸反应放热，温度升高使反应速率加快；
（4）448mL (标准状况)氢气的物质的量为0.02mol，根据可知，消耗硫酸的物质的量为0.02mol，则，故答案为：0.04mol·L-1·min-1；
（5）a．加入蒸馏水，硫酸的浓度减小，反应速率减缓，氢离子的物质的量不变，不影响氢气的量，故a符合题意；
b．减小压强对该反应不产生影响，故b不符合题意；
c．加CuSO4固体，Fe置换出铜，形成原电池，反应速率加快，同时与硫酸反应的Fe减少，氢气的量减少，故c不符合题意；
故选a；
（6）4.0mol·L-1盐酸与2.0mol·L-1硫酸相比，氢离子浓度相同，差别在于硫酸根离子和氯离子，则盐酸明显比硫酸快，可能的原因是Cl-加快反应速率，故答案为：Cl-加快反应速率。
20．(1) N2 N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180kJ·mol-1
(2) 放热 134kJ·mol-1 -226kJ·mol-1 减小 不变
(3)172.5kJ
【详解】（1）从图中可以看出，N2的键能为946 kJ·mol-1、O2的键能为498 kJ·mol-1、NO的键能为632 kJ·mol-1，则图1中三种分子最稳定的是N2，图1中对应反应的热化学方程式为N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=(946+498-2×632) kJ·mol-1=+180kJ·mol-1。答案为：N2；N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180kJ·mol-1；
（2）①图2中，反应物的总能量大于生成物的总能量，则反应是放热反应，该反应的活化能为134kJ·mol-1，该反应的△H=(134-360) kJ·mol-1=-226kJ·mol-1。
②加入Pt2O+作为该反应的催化剂，反应的活化能减小，即Ea减小；但反应物和生成物的总能量不变，所以△H不变。答案为：放热；134kJ·mol-1；-226kJ·mol-1；减小；不变；
（3）已知：4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g) △H=-2070 kJ mol-1，若有0.5molNO被还原，放出的热量为=172.5kJ。答案为：172.5kJ。
21． 50﹪ 25﹪ 75﹪
【详解】可逆反应： CO(g)+ H2O(g)CO2(g)+ H2(g)
起始浓度（mol/L） 2 2 0 0
转化浓度（mol/L） x x x x
平衡浓度（mol/L） 2－x 2－x x x
根据平衡常数可知[(2－x)×(2－x)]/（x×x）＝1，解得x＝1；
(1)达平衡时，CO转化率为×100%＝50%；
(2)体积分数之比等于气体物质的量之比，所以H2的体积分数为×100%＝25%；
(3)可逆反应： CO(g)+ H2O(g)CO2(g)+ H2(g)
起始浓度（mol/L） 2 6 0 0
转化浓度（mol/L） y y y y
平衡浓度（mol/L） 2－y 6－y y y
根据平衡常数可知＝1，解得y＝1.5；所以达平衡时，CO转化率为×100%＝75%。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页