专题2《化学反应速率与化学平衡》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》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 | 292.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-06-29 11:09:39 | ||
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文档简介
专题2《化学反应速率与化学平衡》检测题
一、单选题
1．下列措施中，一定能加快化学反应速率的是
A．对于可逆反应，减小生成物浓度 B．对于铁和稀硫酸反应，改用浓硫酸实验
C．对于可逆反应，增大压强 D．对于可逆反应，升高体系的温度
2．关于化学平衡常数的叙述中正确的是
A．温度一定，一个化学反应的平衡常数不是一个常数
B．两种物质反应，不管如何书写化学方程式，平衡常数不变
C．温度一定时，对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数
D．某一时刻，当生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值小于该温度下的平衡常数时，v正3．反应A＋3B2C＋2D，在四种不同情况下的反应速率分别为：
①(A)＝0.15 mol·L－1·s－1；②(B)＝0.6 mol·L－1·s－1；
③(C)＝0.4 mol·L－1·s－1；④(D)＝0.6 mol·L－1·s－1。
该反应进行的最快的是（ ）
A．① B．④ C．①④ D．②③
4．工业合成氨反应为N2＋3H22NH3，关于该反应的说法正确的是
A．降低温度能加快反应速率
B．N2和H2能100%转化为产物
C．使用适合的催化剂能加快反应速率
D．增大反应物浓度能减慢反应速率
5．已知：
反应Ⅰ.
反应Ⅱ.
根据上述数据，下列推理不正确的是
A．无法比较反应Ⅰ和反应Ⅱ的反应速率的快慢
B．可比较等物质的量的1，3-丁二烯和2-丁炔总键能大小
C．可计算1，3-丁二烯和2-丁炔相互转化的热效应
D．可判断一个碳碳叁键的键能与两个碳碳双键的键能之和的大小
6．在一密闭容器中，反应(其中、、为化学计量数)达平衡后，平衡时测得的浓度为。保持温度不变，将容器容积扩大为原来的两倍，再达到平衡时，测得的浓度为。则下列叙述正确的是
A． B．平衡向正反应方向移动
C．转化率减小 D．的体积分数增大
7．羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中，将CO和混合加热并达到下列平衡：，反应前CO的物质的量为10 mol，平衡后CO、的物质的量为8 mol、5 mol。下列说法正确的是
A．升高温度，浓度增加，表明该反应是吸热反应
B．CO的平衡转化率为80%
C．压缩容器容积至原来的，平衡时的物质的量分数为
D．平衡时再通入2 mol CO，正反应速率逐渐增大
8．通过以下反应均可获取。
①
②
③
下列说法正确的是
A．①中增大C的质量，可以加快反应速率
B．②中使用适当催化剂，可以使减小
C．由①、②计算反应的
D．若知反应④，则
9．在密闭容器中，反应xA(g)+yB(g) zC(g)，达到平衡后测得A气体的浓度为0.5mol/L。保持温度不变，将密闭容器的容积增加一倍，当达到新的平衡时，测得A的浓度为0.3mol/L，则下列叙述中正确的是
A．平衡向正反应方向运动 B．x + y ＞ z
C．物质C的体积分数增大 D．物质B的转化率增大
10．一定温度下，在某恒容密闭容器中加入和，发生反应，，在建立平衡的过程中，下列说法正确的是
A．正反应速率增大，逆反应速率减小
B．达到平衡前，混合气体的熵逐渐增大
C．达到平衡前，混合气体的密度始终在不断增大
D．反应过程中，有非极性键和极性键的断裂和形成
11．铁及其化合物与生产、生活关系密切，已知t℃时，反应FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)的平衡常数K=0.25。若在2L密闭容器中加入0.02mol FeO(s)，并通入xmol CO，t℃时反应达到平衡．此时FeO(s)转化率为50%，则x的值为( )
A．0.1 B．0.05 C．0.04 D．0.02
12．一定温度下，在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物，发生反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)(正反应放热)，测得反应的相关数据如下：
容器1 容器2 容器3
反应温度T/K 700 700 800
反应物投入量 2molSO2、1molO2 4molSO3 2molSO2、1molO2
平衡v正(SO2)/mol·L-1·s-1 v1 v2 v3
平衡c(SO3)/mol·L-1 c1 c2 c3
平衡体系总压强p/Pa p1 p2 p3
物质的平衡转化率α α1(SO2) α2(SO3) α3(SO2)
平衡常数K K1 K2 K3
下列说法正确的是A．v1＜v2，c2＜2c1 B．K1＞K3，p2＞2p3
C．v1＜v3，α1(SO2)＜α3(SO2) D．c2＞2c3，α2(SO3)＋α3(SO2)＜1
二、填空题
13．汽车尾气中排放的NOx和CO污染环境，在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NOx和CO的排放。为了模拟反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)在催化转化器内的工作情况，控制一定条件，让反应在恒容密闭容器中进行，用传感器测得不同时间NO和CO的浓度如表：
时间/s 0 1 2 3 4 5
c(NO)/(mol·L-1) 10.0 8.0 7.0 6.2 4.0 4.0
c(CO)/(mol·L-1) 8.0 6.0 5.0 4.2 2.0 2.0
(1)前2s内的平均反应速率v(N2)=___。
(2)反应达到平衡时CO的转化率为___。
(3)下列条件的改变能使上述反应的速率加快的是___(填字母)。A．降低温度 B．充入He C．移走部分CO D．使用催化剂
(4)能说明上述反应达到平衡状态的是___(填字母)。
A．n(CO2)=2n(N2) B．混合气体的平均相对分子质量不变
C．气体密度不变 D．容器内气体压强不变
(5)平衡时容器内压强为P平，开始时压强为P始，则P平∶P始=__。
14．某温度下，反应的平衡常数。当，，时，试通过计算判断反应进行的方向。______
15．自氢气生物学效应发现以来，氢气对以脑血管疾病为代表和以老年性痴呆为代表的中枢神经系统功能紊乱都具有明显的保护作用。工业上一般利用天然气、水煤气、甲醇等制取H2，已知用甲醇获得氢气的一种工艺流程如图所示：
已知：PSA装置是利用变压吸附技术分离提取纯氢。
回答下列问题：
若最终分解率与CO最终转化率均为99%，试计算当氢气产量为时，甲醇的投料量=___________(列出计算式即可，不考虑副反应)。
16．能源短缺是人类面临的重大问题之一。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。工业上合成甲醇一般采用以下反应：
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)+Q
下表所列数据是上述反应在不同温度下的化学平衡常数(K)
温度 250℃ 300℃ 350℃
K 2.041 0.270 0.012
（1）在一定条件下将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中发生反应，5分钟后测得c(H2)=1.5mol/L，则此段时间内的反应速率（用CH3OH表达）___mol/(L·min)。
（2）由表中数据分析可知，Q___0（填“＞”、“＜”或“＝”）。其它条件不变的情况下，若压缩容器的体积，则平衡移动___（“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”），化学平衡常数K___（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）在体积一定的密闭容器中，能说明该反应已处于化学平衡状态的是___（填编号）。
a.V正(CO)=V正(H2) b.混合气体的密度保持不变
c.反应体系中的热效应不再变化 d.c(CO)：c(CH3OH)=1：1
（4）寻找到合适的催化剂是实现反应工业化的关键。该反应使用催化剂无法实现的目标是___（填编号）。
a.提高单位时间内甲醇的产量 b.增大混合气体中甲醇的体积分数
c.缩短达到平衡所需时间 d.提高一氧化碳的转化率
17．绿水青山就是金山银山，保护生态环境、建设生态文明是历史发展的需要。氮氧化物易导致酸雨、光化学烟雾等环境问题，以NOx为主要成分的雾霾的综合治理是当前重要的研究课题。
Ⅰ.汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在一定条件下可发生反应生成无毒的N2和CO2；
某研究小组在三个容积均为1L的恒容密闭容器中，分别充入2molNO和2molCO，发生反应。在三种不同实验条件下进行上述反应(体系各自保持温度不变)，反应体系的总压强随时间变化情况如图所示：
①温度：T1___T2(填“<”、“=”或“>”)。
②在T1条件下，下列说明该反应已经到达平衡状态的是__。
A．NO和CO的物质的量之比为1∶1
B．混合气体的密度保持不变
C．容器中混合气体的平均摩尔质量不变
D．容器中压强不再变化
Ⅱ.活性炭粉还原NO。在密闭容器中投入足量活性炭粉和一定量NO，在一定温度下，发生反应：C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)，测得NO、N2、CO2的物质的量浓度与时间关系如表所示。
t/min c/mol·L-1 0 5 10 15 20
NO 4.00 1.00
N2 0 0.50 1.50
CO2 0 0.60
(1)若20min时总压强为160kPa，则该温度下平衡常数Kp=___(保留3位有效数字)，(用气体分压计算平衡常数为Kp，气体分压=气体总压×气体的物质的量分数)。
(2)第20min时，往容器中各加NO、N20.5mol/L，这时v正___v逆(大于、小于或等于)。
18．甲烷广泛存在于天然气、沼气、煤矿坑气之中,是优质的气体燃料,更是制造许多化工产品的重要原料。
Ⅰ．制取氢气
已知：CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g） △H=+206.2kJ·mol-1
CH4（g）+CO2（g）2CO（g）+2H2（g） △H=+247.4kJ·mol-1
（1）请写出CH4（g）与H2O（g）反应生成CO2（g）和H2（g）的热化学方程式___________________
（2）若将0.1mol CH4和0.1mol H2O（g）通入体积为10L的密闭容器里，在一定条件下发生反应：CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）,CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图
①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示的平均反应速率_________；
②该反应的化学平衡常数___________________；
③图中的p1_________p2（填“＜”、“＞”或“=”）；
Ⅱ．制备甲醇
（3）在压强为0.1MPa条件下，将a mol CO与3amol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g） △H＜0。若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是________；
A．升高温度
B．再充入1mol CO和3mol H2
C．将CH3OH（g）从体系中分离
D．充入He，使体系总压强增大
E．使用更高效的催化剂
Ⅲ．合成乙酸
（4）甲烷直接合成乙酸具有重要的理论意义和应用价值。光催化反应技术使用CH4和__________（填化学式）直接合成乙酸，且符合“绿色化学”的要求（原子利用率100℅）。
19．工业上用焦炭与石英在高温下氮气流中发生如下反应，3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)Si3N4(s)+6CO(g) +Q(Q>0)，可制得一种新型陶瓷材料氮化硅(Si3N4)，该材料熔点高，硬度大 ，广泛应用于光伏、轴承、冶金、化工、能源、环保等行业。回答下列问题：
(1)N2的电子式为____________，Si在元素周期表中的位置是_______________，氮化硅晶体属于__________晶体。
(2)该反应中，还原产物是______________。若测得反应生成22.4 L CO气体（标准状况下），则转移的电子的物质的量为_____________。
(3)该反应的平衡常数表达式K=__________________；若其他条件不变，降低温度，达到新的平衡时，K值____________(填“增大”、“减小”或“不变”，以下同)。CO的浓度_________，SiO2的质量______________。
(4)已知在一定条件下的2L密闭容器中制备氮化硅，SiO2（纯度98.5%，所含杂质不与参与反应）剩余质量和反应时间的关系如右图所示。CO在0～10min的平均反应速率为 _______ 。
(5)现用四氯化硅、氮气和氢气在高温下发生反应，可得较高纯度的氮化硅。反应的化学方程式为______________。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】A．对于可逆反应，减小生成物浓度，反应物之间的有效碰撞频率降低，化学反应速率降低，故A不选；
B．对于铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，改用浓硫酸实验，常温下会发生钝化，故B不选；
C．对于可逆反应，若参加反应的各物质中无气体，增大压强不会改变化学反应速率，故C不选；
D．对于可逆反应，升高体系的温度，活化分子百分数增大，参加反应的各物质之间的有效碰撞频率加快，化学反应速率增大，故D选；
综上所述，答案为D。
2．C
【详解】A．化学平衡常数只与温度有关，温度一定，一个化学反应的平衡常数是定值，故A错误；
B．温度一定，同一反应化学计量数不同，平衡常数不同，故B错误；
C．温度一定时，对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数，故C正确；
D．浓度商Qc＜Kc，平衡向正反应进行，v（正）＞v（逆），故D错误；
故选C。
【点睛】本题考查了化学平衡常数及应用。本题的易错点为B，注意化学平衡常数只与温度有关，同一反应化学计量数不同，平衡常数不同，如2A(g)+B(g)2C(g)的K1=，而A(g)+ B(g)C(g)，K2=，有K1= K22.
3．B
【详解】比较同一反应的快慢时，需将用不同物质表示的反应速率通过反应速率之比等于化学计量系数之比进行换算为同一物质相同的单位再进行比较，我们将下列物质的反应速率均转换为A的反应速率，故有：①(A)＝0.15 mol·L-1·s-1；②当(B)＝0.6 mol·L-1·s-1时；(A)=0.2 mol·L-1·s-1，③当(C)＝0.4 mol·L-1·s-1时，(A)=0.2mol·L-1·s-1；④(D)＝0.6 mol·L-1·s-1时，(A)=0.3 mol·L-1·s-1，故反应速率由大到小的顺序为：④＞③＝②＞①，故最快的为：④，故答案为：B。
4．C
【详解】A．降低温度，物质的内能减少，活化分子数目减少，分子之间的有效碰撞次数减少，因而化学反应速率减慢，A错误；
B．该反应是可逆反应，反应物不可能完全转化为生成物，故N2和H2不可能100%转化为产物，B错误；
C．使用适合的催化剂能降低反应的活化能，因而能加快反应速率，C正确；
D．增大反应物浓度，单位体积活化分子数目增加，有效碰撞次数增加，因而能加快反应速率，D错误；
故合理选项是C。
5．D
【详解】A．反应速率受温度、浓度、压强、催化剂等影响，单纯从焓变无法比较反应Ⅰ和反应Ⅱ的反应速率的快慢，A正确；
B．两者反应物相同，且均生成2分子氢气，反应焓变大于零为吸热反应，且反应Ⅱ焓变更大，则2-丁炔能量更高，焓变等于反应物总键能减去生成物总键能，故2-丁炔总键能更小，B正确；
C．由盖斯定律，通过反应Ⅱ-Ⅰ，可计算1，3-丁二烯和2-丁炔相互转化的热效应，C正确；
D．1，3-丁二烯和2-丁炔中所含碳碳单键的数目不同，故不可判断一个碳碳叁键的键能与两个碳碳双键的键能之和的大小，D错误；
故选D。
6．B
【分析】保持温度不变，将容器容积扩大为原来的两倍，若平衡不移动，则A的浓度变为原来的一半；现在达平衡时，的浓度由原来的变为，少于原来的一半，则表明平衡正向移动。
【详解】A．由分析可知，减小压强，平衡正向移动，则，A不正确；
B．容器体积变为原来的二倍，而的浓度由原来的变为，则表明A的物质的量减小，平衡向正反应方向移动，B正确；
C．平衡正向移动，则的转化率增大，C不正确；
D．平衡正向移动，A的物质的量减小，而混合气的物质的量增大，所以的体积分数减小，D不正确；
故选B。
7．C
【详解】A．升高温度，H2S浓度增加，平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，则该反应为放热反应，A错误；
B．CO的平衡转化率为=20%，B错误；
C．反应前CO的物质的量为10mol，平衡后CO物质的量为8mol，则消耗的CO物质的量为10mol-8mol=2mol，生成的COS、H2物质的量都为2mol，即达到平衡时CO、H2S、COS、H2物质的量依次为8mol、5mol、2mol、2mol，平衡时H2S物质的量分数为=，压缩容器容积至原来的，平衡不移动，则平衡时H2S物质的量分数仍为，C正确；
D．平衡时再通入2 mol CO，平衡正向移动，正反应速率突然增大后逐渐减小直至达到新平衡，D错误；
答案选C。
8．D
【详解】A．碳为固体，增大C的质量，不能加快反应速率，故A错误；
B．催化剂只改变反应的进程，改变活化能，不影响焓变，故B错误；
C．根据盖斯定律，由②-①可得CH4(g)=C(s)+2H2(g)的ΔH=ΔH2-ΔH1=+74.8kJ·mol-1，故C错误；
D．若知反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)的ΔH4，根据盖斯定律，①-③=④，则ΔH1-ΔH3=ΔH4，则ΔH3=ΔH1-ΔH4，故D正确；
答案选D。
9．B
【分析】由信息可知，平衡时测得A的浓度为0.50mol/L，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的两倍，若平衡不移动，A的浓度为0.25mol/L，再达到平衡时测得A的浓度为0.3mol/L，体积增大，相当于压强减小，化学平衡逆向移动，逆向是气体体积增大的反应。
【详解】
A．由上述分析可知，平衡向逆反应方向移动，故A错误；
B．由上述分析可知，平衡逆向移动，逆向是气体体积增大的反应，x+y＞z，故B正确；
C．平衡逆向移动，C的体积分数减小，故C错误；
D．平衡逆向移动，B的转化率减小，故D错误；
故选：B。
10．B
【详解】A．在建立平衡的过程中，正反应速率减小，逆反应速率增大，选项A错误；
B．随着反应的进行，生成更多的气体，故混合气体的熵增大，选项B正确；
C．随着反应的进行，混合气体的质量保持不变，在恒容的条件下，混合气体的密度不变，选项C错误；
D．反应过程中，有非极性键、极性键的断裂和极性键的形成，但没有非极性键的形成，选项D错误；
答案选B。
11．B
【详解】反应开始到平衡时，FeO(s)变化的物质的量=0.02mol×50%=0.01mol，列三段式：，平衡常数K===0.25，解得x=0.05，故答案为B。
12．D
【详解】由题中表格信息可知，容器2建立的平衡相当于容器1建立平衡后再将容器的容积缩小为原来的(相当于压强增大为原来的2倍)后平衡移动的结果；由于加压，化学反应速率加快，则v1＜v2；题给平衡右移，则α1(SO2)＜α2(SO2)，根据勒夏特列原理可得c2＞2c1，p1＜p2＜2p1；容器3中建立的平衡相当于容器1建立的平衡升温后平衡移动的结果，升高温度，化学反应速率加快，则v1＜v3；题给平衡左移，则α1(SO2)＞α3(SO2)，c1＞c3；由于温度升高，气体物质的量增加，故p3＞p1；对于特定反应，平衡常数仅与温度有关，温度升高，题给平衡左移，平衡常数减小，则K1=K2＞K3；
A．由以上分析可知c2＞2c1，A错误；
B．由以上分析可知p1＜p2＜2p1，p1＜p3，则p2＜2p3，B错误；
C．由以上分析可得结论v1＜v3，α1(SO2)＞α3(SO2)，C错误；
D．因为c2＞2c1，c1＞c3，则c2＞2c3.，若容器2的容积是容器1的2倍，则两者建立的平衡完全相同，根据平衡特点，此时应存在α1(SO2)＋α2(SO3)=1，由于容器2的平衡相当于容器1的平衡加压，故α2(SO3)将减小，则α1(SO2)＋α2(SO3)＜1，结合α1(SO2)＞α3(SO2)，则α2(SO3)＋α3(SO2)＜1，D正确；
故选D。
13．(1)0.75mol/(L s)
(2)75%
(3)D
(4)BD
(5)
【详解】（1）前2s内NO变化浓度为(10.0-7.0)=3mol/L，v(NO)==1.5mo/(L s)，v(N2)=v(NO)= 0.75mol/(L s)；
（2）由图表可知反应进行到4s时达到平衡状态，平衡时CO的转化率为=75%；
（3）A．降低温度，反应速率减慢，A不符合题意；
B．充入He，各反应物的浓度不变，反应速率不变，B不符合题意；
C．移走部分CO，浓度减小，反应速率减慢，C不符合题意；
D．使用催化剂，能够加快反应速率，D符合题意；
故选D。
（4）A．n(CO2)=2n(N2)不能说明二者的物质的量是否不变，因此无法判断是否平衡状态，A不符合题意；
B．混合气体的质量不变，气体的总物质的量减少，则混合气体的相对分子质量M=为变量，当容器内混合气体的平均相对分子质量保持不变时，说明反应达到平衡状态，B符合题意；
C．混合气体的质量和体积始终不变，则容器内混合气体的密度ρ=始终保持不变，无法根据密度判断平衡状态，C不符合题意；
D．2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)反应后气体的物质的量减少，则气体的物质的量为变量，则压强为变量，当容器内混合气体的压强保持不变，说明反应达到平衡状态，D符合题意；
故选BD。
（5）对于2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)反应后气体的物质的量减少，则气体的压强逐渐减小。根据表格数据，平衡时，NO、CO的浓度分别为4.0mol/L、2.0mol/L，列三段式可得：
则平衡时N2、CO2的浓度分别为3.0mol/L、6.0mol/L，压强之比=物质的量之比=总物质的量浓度之比，则。
14．，反应逆向进行
【详解】当，，时，反应的浓度熵，由于，所以反应逆向进行。
15．
【详解】设甲醇投料为x，若CH3OH最终分解率为99% ， 则有 ，CO最终转化率为99%，则得到氢气总量为1.98x+0.992x=a，甲醇的投料量x=a/(2+0.99)×0.99，即。
16． 0.15 ＞ 向正反应方向 不变 c bd
【分析】根据速率表达式及反应方程式分析计算；根据平衡移动原理分析解答；根据平衡的建立原理及平衡状态的特征分析解答；根据催化剂对反应速率的影响分析解答。
【详解】（l）在一定条件下将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中发生反应，5分钟后测得c(H2)=1.5mol/L，，速率之比等于化学计量数之比，则 (CH3OH)=0.3mol/(L﹒min)×1/2=0.15 mol/(L﹒min)，故答案为：0.15；
（2）表中数据分析可知随温度升高，平衡常数K减小，说明温度升高，平衡逆向进行，所以正向是放热反应，Q>0，反应前后气体体积减小，依据平衡移动原理，增大压强平衡向气体体积减小的方向进行，所以压缩体积是增大压强，平衡正向进行；平衡常数随温度变化，不随浓度、压强等因素变化，所以K不变，故答案为：>；向正反应方向；不变；
（3）反应达到平衡的标志是正逆反应速率相同，各组分含量保持不变；
a. V正(CO)=V正(H2)，正反应速率之比等于化学方程式中计量数之比，仅表示反应正向进行，不能说明反应达到平衡，故a错误；
b. 混合气体的密度保持不变，混合气体在密闭容器中进行，质量守恒，体积不变，反应过程中混合气体的密度始终不变，故b错误；
c.反应体系中的热效应不再变化，反应达到平衡反应的热量变化一定，平衡发生移动，反应的热量发生改变，能证明反应达到平衡，故c正确；
d.c（CO）：c（CH3OH）=1：1浓度相同，和起始量，变化量等有关，与平衡无直接关系，不能作平衡的标志，故d错误；故答案为：c；
（4）寻找到合适的催化剂是实现反应工业化的关键，催化剂降低反应活化能，增大反应速率，但不改变化学平衡；
a.提高单位时间内甲醇的产量，反应速率增大，单位时间内生成甲醇增大，故a不符合；
b.增大混合气体中甲醇的体积分数，催化剂不改变化学平衡，体积分数不变，故b符合；
c.缩短达到平衡所需时间，催化剂加快反应速率，缩短到达平衡的时间，故c不符合；
d.提高一氧化碳的转化率，催化剂不改变平衡，反应物的转化率不变，故d符合；故答案为：bd。
17． ＜ CD 2.25 大于
【详解】Ⅰ.①根据温度越高反应速率越快，达到平衡所需要的时间越短，由图中可知，T2条件下先达到平衡，则温度：T1＜T2；故答案为：＜；
②A．反应达到平衡的标志是各组分的浓度、百分含量保持不变，而不是相等或成比例，反应体系的NO和CO的物质的量之比为1∶1不能说明反应达到平衡，故A不合题意；
B．由于反应物和生成物均为气体，恒容密闭容器中混合气体的密度一直不变，混合气体密度保持不变，不能说明反应达到平衡，故B不合题意；
C．由于反应物和生成物均为气体，但正反应是一个气体体积减小的方向，容器中混合气体的平均摩尔质量一直在变，当气体平均摩尔质量不变，说法反应达到平衡了，故C符合题意；
D．由于反应的正反应是一个气体体积减小的方向，在恒温恒容容器中压强与气体的物质的量成正比，容器压强不再变化，即为反应达到平衡了，故D符合题意；
答案为：CD；
Ⅱ.(1)由三段式分析：
可知，若20min时总压强为160kPa，则P(NO)==40kPa，P(N2)=P(CO2)= =60kPa，故该温度下平衡常数Kp==2.25，故答案为：2.25；
(2)由(1)分析结合表中数据可知，反应进行到15min时已经达到平衡，故第20min时，反应的平衡常数为：K==2.25，若往容器中各加NO、N20.5mol·L－1，这时Qc==1.33＜K，反应向正方向进行，即v正大于v逆，故答案为：大于。
18． CH4（g）+2H2O（g）CO2（g）+4H2（g）△H＝+165.0kJ mol-1 V(H2)=0.003mol/(L.min) 6.75×10-4(mol/L)2 ＜ BC CO2
【详解】（1）已知：①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H=+206.2kJ·mol-1
②CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) △H=+247.4kJ·mol-1
由盖斯定律可知①×2-②得CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g) △H＝+165.0kJ mol-1；
（2）将0.1molCH4和0.1molH2O(g)通入体积为10L的密闭容器里，在一定条件下发生反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)，由图象可知100℃甲烷转化率为50%，故参加反应的甲烷为0.mol×50%=0.05mol，则：
①100℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示该反应的平均反应速率＝0.003mol/(L.min)；
②该温度下反应的平衡常数K＝＝6.75×10-4(mol/L)2；
通过图象可知当温度相同时，p2→p1时，甲烷的转化率提高，平衡向正向移动，正向为气体系数增大的反应，根据减小压强平衡向系数增大的方向移动可知：p1＜p2；
（3）A．该反应是放热的，升高温度，平衡逆向进行，会减小甲醇产率，A错误；
B．再充入1mol CO和3molH2，增大压强，平衡右移，有利提高甲醇的产率，B正确；
C．将CH3OH（g）从体系中分离，会促使平衡正向移动，提高甲醇的产率，C正确；
D．充入He，使体系总压强增大，体积不变，各组分浓度不变，所以平衡不会移动，不会改变甲醇产率，D错误；
E.催化剂不能平衡状态，甲醇的产率不变，E错误；
答案选BC。
（4）根据乙酸的分子式CH3COOH和CH4，依据原子守恒可知另一种反应物是CO2。
【点晴】该题综合性较大，难点是图象分析和外界条件对平衡状态的影响。图象分析时要注意控制变量法与定一议二原则应用。关于“惰性气体”对化学平衡的影响需要注意：①恒温、恒容条件：原平衡体系体系总压强增大→体系中各组分的浓度不变→平衡不移动。②恒温、恒压条件：原平衡体系容器容积增大，各反应气体的分压减小→体系中各组分的浓度同倍数减小（等效于减压），平衡向气体体积增大的方向移动。
19． 第三周期第ⅣA族 原子 Si3N4 2mol 增大 增大 减小 0.1mol/(L min) 3SiCl4+2N2+6H2 Si3N4+12HCl
【详解】(1)N原子最外层有5个电子，在N2分子中2个N原子形成三对共用电子对，从而使每个N原子都达到8个电子的温度结构，所以N2的电子式为，Si是14号元素，核外电子排布是2、8、4，所以在元素周期表中的位置是第三周期第ⅣA族，在氮化硅晶体中每个Si原子与相邻的4个N原子形成共价键，每个N原子与相邻的3个Si形成共价键，这种结构向空间扩展，就形成了立体网状结构，因此该晶体属于原子晶体。
(2)在反应3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)Si3N4(s)+6CO(g) +Q(Q>0)，中C元素的化合价由反应前单质C的0价变为反应后的CO的+2价，化合价升高，失去电子，被氧化，所以CO是氧化产物，N元素的化合价由反应前N2的0价变为反应后Si3N4的-3价，化合价降低，获得电子，所以该反应中，Si3N4是还原产物。n(CO)= 22.4 L÷22.4L/mol=1mol，每反应产生1molCO，转移 2mol电子，故反应产生1molCO，反应转移的电子的物质的量为2mol；
(3)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，故该反应的平衡常数表达式K=；由于该反应的正反应是放热反应，所以若其他条件不变，降低温度，化学平衡向正反应方向移动，所以达到新的平衡时，K值增大；平衡正向移动，反应产生更多的CO气体，由于容器的容积不变，所以CO的浓度增大；反应不断正向移动，消耗反应物SiO2，所以SiO2的质量会减少；
(4) 反应中消耗SiO2的质量为m(SiO2)=100g-40g=60g，即消耗1molSiO2，生成CO的物质的量n(CO)=2n(SiO2)=2mol，△c(CO)==1mol/L，所以v(CO)===0.1mol/(L min)；
(5)四氯化硅、氮气和氢气在高温下反应生成氮化硅和氯化氢气体，反应的化学方程式为3SiCl4+2N2+6H2 Si3N4+12HCl。
答案第1页，共2页
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一、单选题
1．下列措施中，一定能加快化学反应速率的是
A．对于可逆反应，减小生成物浓度 B．对于铁和稀硫酸反应，改用浓硫酸实验
C．对于可逆反应，增大压强 D．对于可逆反应，升高体系的温度
2．关于化学平衡常数的叙述中正确的是
A．温度一定，一个化学反应的平衡常数不是一个常数
B．两种物质反应，不管如何书写化学方程式，平衡常数不变
C．温度一定时，对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数
D．某一时刻，当生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值小于该温度下的平衡常数时，v正
①(A)＝0.15 mol·L－1·s－1；②(B)＝0.6 mol·L－1·s－1；
③(C)＝0.4 mol·L－1·s－1；④(D)＝0.6 mol·L－1·s－1。
该反应进行的最快的是（ ）
A．① B．④ C．①④ D．②③
4．工业合成氨反应为N2＋3H22NH3，关于该反应的说法正确的是
A．降低温度能加快反应速率
B．N2和H2能100%转化为产物
C．使用适合的催化剂能加快反应速率
D．增大反应物浓度能减慢反应速率
5．已知：
反应Ⅰ.
反应Ⅱ.
根据上述数据，下列推理不正确的是
A．无法比较反应Ⅰ和反应Ⅱ的反应速率的快慢
B．可比较等物质的量的1，3-丁二烯和2-丁炔总键能大小
C．可计算1，3-丁二烯和2-丁炔相互转化的热效应
D．可判断一个碳碳叁键的键能与两个碳碳双键的键能之和的大小
6．在一密闭容器中，反应(其中、、为化学计量数)达平衡后，平衡时测得的浓度为。保持温度不变，将容器容积扩大为原来的两倍，再达到平衡时，测得的浓度为。则下列叙述正确的是
A． B．平衡向正反应方向移动
C．转化率减小 D．的体积分数增大
7．羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中，将CO和混合加热并达到下列平衡：，反应前CO的物质的量为10 mol，平衡后CO、的物质的量为8 mol、5 mol。下列说法正确的是
A．升高温度，浓度增加，表明该反应是吸热反应
B．CO的平衡转化率为80%
C．压缩容器容积至原来的，平衡时的物质的量分数为
D．平衡时再通入2 mol CO，正反应速率逐渐增大
8．通过以下反应均可获取。
①
②
③
下列说法正确的是
A．①中增大C的质量，可以加快反应速率
B．②中使用适当催化剂，可以使减小
C．由①、②计算反应的
D．若知反应④，则
9．在密闭容器中，反应xA(g)+yB(g) zC(g)，达到平衡后测得A气体的浓度为0.5mol/L。保持温度不变，将密闭容器的容积增加一倍，当达到新的平衡时，测得A的浓度为0.3mol/L，则下列叙述中正确的是
A．平衡向正反应方向运动 B．x + y ＞ z
C．物质C的体积分数增大 D．物质B的转化率增大
10．一定温度下，在某恒容密闭容器中加入和，发生反应，，在建立平衡的过程中，下列说法正确的是
A．正反应速率增大，逆反应速率减小
B．达到平衡前，混合气体的熵逐渐增大
C．达到平衡前，混合气体的密度始终在不断增大
D．反应过程中，有非极性键和极性键的断裂和形成
11．铁及其化合物与生产、生活关系密切，已知t℃时，反应FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)的平衡常数K=0.25。若在2L密闭容器中加入0.02mol FeO(s)，并通入xmol CO，t℃时反应达到平衡．此时FeO(s)转化率为50%，则x的值为( )
A．0.1 B．0.05 C．0.04 D．0.02
12．一定温度下，在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物，发生反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)(正反应放热)，测得反应的相关数据如下：
容器1 容器2 容器3
反应温度T/K 700 700 800
反应物投入量 2molSO2、1molO2 4molSO3 2molSO2、1molO2
平衡v正(SO2)/mol·L-1·s-1 v1 v2 v3
平衡c(SO3)/mol·L-1 c1 c2 c3
平衡体系总压强p/Pa p1 p2 p3
物质的平衡转化率α α1(SO2) α2(SO3) α3(SO2)
平衡常数K K1 K2 K3
下列说法正确的是A．v1＜v2，c2＜2c1 B．K1＞K3，p2＞2p3
C．v1＜v3，α1(SO2)＜α3(SO2) D．c2＞2c3，α2(SO3)＋α3(SO2)＜1
二、填空题
13．汽车尾气中排放的NOx和CO污染环境，在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NOx和CO的排放。为了模拟反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)在催化转化器内的工作情况，控制一定条件，让反应在恒容密闭容器中进行，用传感器测得不同时间NO和CO的浓度如表：
时间/s 0 1 2 3 4 5
c(NO)/(mol·L-1) 10.0 8.0 7.0 6.2 4.0 4.0
c(CO)/(mol·L-1) 8.0 6.0 5.0 4.2 2.0 2.0
(1)前2s内的平均反应速率v(N2)=___。
(2)反应达到平衡时CO的转化率为___。
(3)下列条件的改变能使上述反应的速率加快的是___(填字母)。A．降低温度 B．充入He C．移走部分CO D．使用催化剂
(4)能说明上述反应达到平衡状态的是___(填字母)。
A．n(CO2)=2n(N2) B．混合气体的平均相对分子质量不变
C．气体密度不变 D．容器内气体压强不变
(5)平衡时容器内压强为P平，开始时压强为P始，则P平∶P始=__。
14．某温度下，反应的平衡常数。当，，时，试通过计算判断反应进行的方向。______
15．自氢气生物学效应发现以来，氢气对以脑血管疾病为代表和以老年性痴呆为代表的中枢神经系统功能紊乱都具有明显的保护作用。工业上一般利用天然气、水煤气、甲醇等制取H2，已知用甲醇获得氢气的一种工艺流程如图所示：
已知：PSA装置是利用变压吸附技术分离提取纯氢。
回答下列问题：
若最终分解率与CO最终转化率均为99%，试计算当氢气产量为时，甲醇的投料量=___________(列出计算式即可，不考虑副反应)。
16．能源短缺是人类面临的重大问题之一。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。工业上合成甲醇一般采用以下反应：
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)+Q
下表所列数据是上述反应在不同温度下的化学平衡常数(K)
温度 250℃ 300℃ 350℃
K 2.041 0.270 0.012
（1）在一定条件下将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中发生反应，5分钟后测得c(H2)=1.5mol/L，则此段时间内的反应速率（用CH3OH表达）___mol/(L·min)。
（2）由表中数据分析可知，Q___0（填“＞”、“＜”或“＝”）。其它条件不变的情况下，若压缩容器的体积，则平衡移动___（“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”），化学平衡常数K___（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）在体积一定的密闭容器中，能说明该反应已处于化学平衡状态的是___（填编号）。
a.V正(CO)=V正(H2) b.混合气体的密度保持不变
c.反应体系中的热效应不再变化 d.c(CO)：c(CH3OH)=1：1
（4）寻找到合适的催化剂是实现反应工业化的关键。该反应使用催化剂无法实现的目标是___（填编号）。
a.提高单位时间内甲醇的产量 b.增大混合气体中甲醇的体积分数
c.缩短达到平衡所需时间 d.提高一氧化碳的转化率
17．绿水青山就是金山银山，保护生态环境、建设生态文明是历史发展的需要。氮氧化物易导致酸雨、光化学烟雾等环境问题，以NOx为主要成分的雾霾的综合治理是当前重要的研究课题。
Ⅰ.汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在一定条件下可发生反应生成无毒的N2和CO2；
某研究小组在三个容积均为1L的恒容密闭容器中，分别充入2molNO和2molCO，发生反应。在三种不同实验条件下进行上述反应(体系各自保持温度不变)，反应体系的总压强随时间变化情况如图所示：
①温度：T1___T2(填“<”、“=”或“>”)。
②在T1条件下，下列说明该反应已经到达平衡状态的是__。
A．NO和CO的物质的量之比为1∶1
B．混合气体的密度保持不变
C．容器中混合气体的平均摩尔质量不变
D．容器中压强不再变化
Ⅱ.活性炭粉还原NO。在密闭容器中投入足量活性炭粉和一定量NO，在一定温度下，发生反应：C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)，测得NO、N2、CO2的物质的量浓度与时间关系如表所示。
t/min c/mol·L-1 0 5 10 15 20
NO 4.00 1.00
N2 0 0.50 1.50
CO2 0 0.60
(1)若20min时总压强为160kPa，则该温度下平衡常数Kp=___(保留3位有效数字)，(用气体分压计算平衡常数为Kp，气体分压=气体总压×气体的物质的量分数)。
(2)第20min时，往容器中各加NO、N20.5mol/L，这时v正___v逆(大于、小于或等于)。
18．甲烷广泛存在于天然气、沼气、煤矿坑气之中,是优质的气体燃料,更是制造许多化工产品的重要原料。
Ⅰ．制取氢气
已知：CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g） △H=+206.2kJ·mol-1
CH4（g）+CO2（g）2CO（g）+2H2（g） △H=+247.4kJ·mol-1
（1）请写出CH4（g）与H2O（g）反应生成CO2（g）和H2（g）的热化学方程式___________________
（2）若将0.1mol CH4和0.1mol H2O（g）通入体积为10L的密闭容器里，在一定条件下发生反应：CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）,CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图
①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示的平均反应速率_________；
②该反应的化学平衡常数___________________；
③图中的p1_________p2（填“＜”、“＞”或“=”）；
Ⅱ．制备甲醇
（3）在压强为0.1MPa条件下，将a mol CO与3amol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g） △H＜0。若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是________；
A．升高温度
B．再充入1mol CO和3mol H2
C．将CH3OH（g）从体系中分离
D．充入He，使体系总压强增大
E．使用更高效的催化剂
Ⅲ．合成乙酸
（4）甲烷直接合成乙酸具有重要的理论意义和应用价值。光催化反应技术使用CH4和__________（填化学式）直接合成乙酸，且符合“绿色化学”的要求（原子利用率100℅）。
19．工业上用焦炭与石英在高温下氮气流中发生如下反应，3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)Si3N4(s)+6CO(g) +Q(Q>0)，可制得一种新型陶瓷材料氮化硅(Si3N4)，该材料熔点高，硬度大 ，广泛应用于光伏、轴承、冶金、化工、能源、环保等行业。回答下列问题：
(1)N2的电子式为____________，Si在元素周期表中的位置是_______________，氮化硅晶体属于__________晶体。
(2)该反应中，还原产物是______________。若测得反应生成22.4 L CO气体（标准状况下），则转移的电子的物质的量为_____________。
(3)该反应的平衡常数表达式K=__________________；若其他条件不变，降低温度，达到新的平衡时，K值____________(填“增大”、“减小”或“不变”，以下同)。CO的浓度_________，SiO2的质量______________。
(4)已知在一定条件下的2L密闭容器中制备氮化硅，SiO2（纯度98.5%，所含杂质不与参与反应）剩余质量和反应时间的关系如右图所示。CO在0～10min的平均反应速率为 _______ 。
(5)现用四氯化硅、氮气和氢气在高温下发生反应，可得较高纯度的氮化硅。反应的化学方程式为______________。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】A．对于可逆反应，减小生成物浓度，反应物之间的有效碰撞频率降低，化学反应速率降低，故A不选；
B．对于铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，改用浓硫酸实验，常温下会发生钝化，故B不选；
C．对于可逆反应，若参加反应的各物质中无气体，增大压强不会改变化学反应速率，故C不选；
D．对于可逆反应，升高体系的温度，活化分子百分数增大，参加反应的各物质之间的有效碰撞频率加快，化学反应速率增大，故D选；
综上所述，答案为D。
2．C
【详解】A．化学平衡常数只与温度有关，温度一定，一个化学反应的平衡常数是定值，故A错误；
B．温度一定，同一反应化学计量数不同，平衡常数不同，故B错误；
C．温度一定时，对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数，故C正确；
D．浓度商Qc＜Kc，平衡向正反应进行，v（正）＞v（逆），故D错误；
故选C。
【点睛】本题考查了化学平衡常数及应用。本题的易错点为B，注意化学平衡常数只与温度有关，同一反应化学计量数不同，平衡常数不同，如2A(g)+B(g)2C(g)的K1=，而A(g)+ B(g)C(g)，K2=，有K1= K22.
3．B
【详解】比较同一反应的快慢时，需将用不同物质表示的反应速率通过反应速率之比等于化学计量系数之比进行换算为同一物质相同的单位再进行比较，我们将下列物质的反应速率均转换为A的反应速率，故有：①(A)＝0.15 mol·L-1·s-1；②当(B)＝0.6 mol·L-1·s-1时；(A)=0.2 mol·L-1·s-1，③当(C)＝0.4 mol·L-1·s-1时，(A)=0.2mol·L-1·s-1；④(D)＝0.6 mol·L-1·s-1时，(A)=0.3 mol·L-1·s-1，故反应速率由大到小的顺序为：④＞③＝②＞①，故最快的为：④，故答案为：B。
4．C
【详解】A．降低温度，物质的内能减少，活化分子数目减少，分子之间的有效碰撞次数减少，因而化学反应速率减慢，A错误；
B．该反应是可逆反应，反应物不可能完全转化为生成物，故N2和H2不可能100%转化为产物，B错误；
C．使用适合的催化剂能降低反应的活化能，因而能加快反应速率，C正确；
D．增大反应物浓度，单位体积活化分子数目增加，有效碰撞次数增加，因而能加快反应速率，D错误；
故合理选项是C。
5．D
【详解】A．反应速率受温度、浓度、压强、催化剂等影响，单纯从焓变无法比较反应Ⅰ和反应Ⅱ的反应速率的快慢，A正确；
B．两者反应物相同，且均生成2分子氢气，反应焓变大于零为吸热反应，且反应Ⅱ焓变更大，则2-丁炔能量更高，焓变等于反应物总键能减去生成物总键能，故2-丁炔总键能更小，B正确；
C．由盖斯定律，通过反应Ⅱ-Ⅰ，可计算1，3-丁二烯和2-丁炔相互转化的热效应，C正确；
D．1，3-丁二烯和2-丁炔中所含碳碳单键的数目不同，故不可判断一个碳碳叁键的键能与两个碳碳双键的键能之和的大小，D错误；
故选D。
6．B
【分析】保持温度不变，将容器容积扩大为原来的两倍，若平衡不移动，则A的浓度变为原来的一半；现在达平衡时，的浓度由原来的变为，少于原来的一半，则表明平衡正向移动。
【详解】A．由分析可知，减小压强，平衡正向移动，则，A不正确；
B．容器体积变为原来的二倍，而的浓度由原来的变为，则表明A的物质的量减小，平衡向正反应方向移动，B正确；
C．平衡正向移动，则的转化率增大，C不正确；
D．平衡正向移动，A的物质的量减小，而混合气的物质的量增大，所以的体积分数减小，D不正确；
故选B。
7．C
【详解】A．升高温度，H2S浓度增加，平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，则该反应为放热反应，A错误；
B．CO的平衡转化率为=20%，B错误；
C．反应前CO的物质的量为10mol，平衡后CO物质的量为8mol，则消耗的CO物质的量为10mol-8mol=2mol，生成的COS、H2物质的量都为2mol，即达到平衡时CO、H2S、COS、H2物质的量依次为8mol、5mol、2mol、2mol，平衡时H2S物质的量分数为=，压缩容器容积至原来的，平衡不移动，则平衡时H2S物质的量分数仍为，C正确；
D．平衡时再通入2 mol CO，平衡正向移动，正反应速率突然增大后逐渐减小直至达到新平衡，D错误；
答案选C。
8．D
【详解】A．碳为固体，增大C的质量，不能加快反应速率，故A错误；
B．催化剂只改变反应的进程，改变活化能，不影响焓变，故B错误；
C．根据盖斯定律，由②-①可得CH4(g)=C(s)+2H2(g)的ΔH=ΔH2-ΔH1=+74.8kJ·mol-1，故C错误；
D．若知反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)的ΔH4，根据盖斯定律，①-③=④，则ΔH1-ΔH3=ΔH4，则ΔH3=ΔH1-ΔH4，故D正确；
答案选D。
9．B
【分析】由信息可知，平衡时测得A的浓度为0.50mol/L，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的两倍，若平衡不移动，A的浓度为0.25mol/L，再达到平衡时测得A的浓度为0.3mol/L，体积增大，相当于压强减小，化学平衡逆向移动，逆向是气体体积增大的反应。
【详解】
A．由上述分析可知，平衡向逆反应方向移动，故A错误；
B．由上述分析可知，平衡逆向移动，逆向是气体体积增大的反应，x+y＞z，故B正确；
C．平衡逆向移动，C的体积分数减小，故C错误；
D．平衡逆向移动，B的转化率减小，故D错误；
故选：B。
10．B
【详解】A．在建立平衡的过程中，正反应速率减小，逆反应速率增大，选项A错误；
B．随着反应的进行，生成更多的气体，故混合气体的熵增大，选项B正确；
C．随着反应的进行，混合气体的质量保持不变，在恒容的条件下，混合气体的密度不变，选项C错误；
D．反应过程中，有非极性键、极性键的断裂和极性键的形成，但没有非极性键的形成，选项D错误；
答案选B。
11．B
【详解】反应开始到平衡时，FeO(s)变化的物质的量=0.02mol×50%=0.01mol，列三段式：，平衡常数K===0.25，解得x=0.05，故答案为B。
12．D
【详解】由题中表格信息可知，容器2建立的平衡相当于容器1建立平衡后再将容器的容积缩小为原来的(相当于压强增大为原来的2倍)后平衡移动的结果；由于加压，化学反应速率加快，则v1＜v2；题给平衡右移，则α1(SO2)＜α2(SO2)，根据勒夏特列原理可得c2＞2c1，p1＜p2＜2p1；容器3中建立的平衡相当于容器1建立的平衡升温后平衡移动的结果，升高温度，化学反应速率加快，则v1＜v3；题给平衡左移，则α1(SO2)＞α3(SO2)，c1＞c3；由于温度升高，气体物质的量增加，故p3＞p1；对于特定反应，平衡常数仅与温度有关，温度升高，题给平衡左移，平衡常数减小，则K1=K2＞K3；
A．由以上分析可知c2＞2c1，A错误；
B．由以上分析可知p1＜p2＜2p1，p1＜p3，则p2＜2p3，B错误；
C．由以上分析可得结论v1＜v3，α1(SO2)＞α3(SO2)，C错误；
D．因为c2＞2c1，c1＞c3，则c2＞2c3.，若容器2的容积是容器1的2倍，则两者建立的平衡完全相同，根据平衡特点，此时应存在α1(SO2)＋α2(SO3)=1，由于容器2的平衡相当于容器1的平衡加压，故α2(SO3)将减小，则α1(SO2)＋α2(SO3)＜1，结合α1(SO2)＞α3(SO2)，则α2(SO3)＋α3(SO2)＜1，D正确；
故选D。
13．(1)0.75mol/(L s)
(2)75%
(3)D
(4)BD
(5)
【详解】（1）前2s内NO变化浓度为(10.0-7.0)=3mol/L，v(NO)==1.5mo/(L s)，v(N2)=v(NO)= 0.75mol/(L s)；
（2）由图表可知反应进行到4s时达到平衡状态，平衡时CO的转化率为=75%；
（3）A．降低温度，反应速率减慢，A不符合题意；
B．充入He，各反应物的浓度不变，反应速率不变，B不符合题意；
C．移走部分CO，浓度减小，反应速率减慢，C不符合题意；
D．使用催化剂，能够加快反应速率，D符合题意；
故选D。
（4）A．n(CO2)=2n(N2)不能说明二者的物质的量是否不变，因此无法判断是否平衡状态，A不符合题意；
B．混合气体的质量不变，气体的总物质的量减少，则混合气体的相对分子质量M=为变量，当容器内混合气体的平均相对分子质量保持不变时，说明反应达到平衡状态，B符合题意；
C．混合气体的质量和体积始终不变，则容器内混合气体的密度ρ=始终保持不变，无法根据密度判断平衡状态，C不符合题意；
D．2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)反应后气体的物质的量减少，则气体的物质的量为变量，则压强为变量，当容器内混合气体的压强保持不变，说明反应达到平衡状态，D符合题意；
故选BD。
（5）对于2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)反应后气体的物质的量减少，则气体的压强逐渐减小。根据表格数据，平衡时，NO、CO的浓度分别为4.0mol/L、2.0mol/L，列三段式可得：
则平衡时N2、CO2的浓度分别为3.0mol/L、6.0mol/L，压强之比=物质的量之比=总物质的量浓度之比，则。
14．，反应逆向进行
【详解】当，，时，反应的浓度熵，由于，所以反应逆向进行。
15．
【详解】设甲醇投料为x，若CH3OH最终分解率为99% ， 则有 ，CO最终转化率为99%，则得到氢气总量为1.98x+0.992x=a，甲醇的投料量x=a/(2+0.99)×0.99，即。
16． 0.15 ＞ 向正反应方向 不变 c bd
【分析】根据速率表达式及反应方程式分析计算；根据平衡移动原理分析解答；根据平衡的建立原理及平衡状态的特征分析解答；根据催化剂对反应速率的影响分析解答。
【详解】（l）在一定条件下将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中发生反应，5分钟后测得c(H2)=1.5mol/L，，速率之比等于化学计量数之比，则 (CH3OH)=0.3mol/(L﹒min)×1/2=0.15 mol/(L﹒min)，故答案为：0.15；
（2）表中数据分析可知随温度升高，平衡常数K减小，说明温度升高，平衡逆向进行，所以正向是放热反应，Q>0，反应前后气体体积减小，依据平衡移动原理，增大压强平衡向气体体积减小的方向进行，所以压缩体积是增大压强，平衡正向进行；平衡常数随温度变化，不随浓度、压强等因素变化，所以K不变，故答案为：>；向正反应方向；不变；
（3）反应达到平衡的标志是正逆反应速率相同，各组分含量保持不变；
a. V正(CO)=V正(H2)，正反应速率之比等于化学方程式中计量数之比，仅表示反应正向进行，不能说明反应达到平衡，故a错误；
b. 混合气体的密度保持不变，混合气体在密闭容器中进行，质量守恒，体积不变，反应过程中混合气体的密度始终不变，故b错误；
c.反应体系中的热效应不再变化，反应达到平衡反应的热量变化一定，平衡发生移动，反应的热量发生改变，能证明反应达到平衡，故c正确；
d.c（CO）：c（CH3OH）=1：1浓度相同，和起始量，变化量等有关，与平衡无直接关系，不能作平衡的标志，故d错误；故答案为：c；
（4）寻找到合适的催化剂是实现反应工业化的关键，催化剂降低反应活化能，增大反应速率，但不改变化学平衡；
a.提高单位时间内甲醇的产量，反应速率增大，单位时间内生成甲醇增大，故a不符合；
b.增大混合气体中甲醇的体积分数，催化剂不改变化学平衡，体积分数不变，故b符合；
c.缩短达到平衡所需时间，催化剂加快反应速率，缩短到达平衡的时间，故c不符合；
d.提高一氧化碳的转化率，催化剂不改变平衡，反应物的转化率不变，故d符合；故答案为：bd。
17． ＜ CD 2.25 大于
【详解】Ⅰ.①根据温度越高反应速率越快，达到平衡所需要的时间越短，由图中可知，T2条件下先达到平衡，则温度：T1＜T2；故答案为：＜；
②A．反应达到平衡的标志是各组分的浓度、百分含量保持不变，而不是相等或成比例，反应体系的NO和CO的物质的量之比为1∶1不能说明反应达到平衡，故A不合题意；
B．由于反应物和生成物均为气体，恒容密闭容器中混合气体的密度一直不变，混合气体密度保持不变，不能说明反应达到平衡，故B不合题意；
C．由于反应物和生成物均为气体，但正反应是一个气体体积减小的方向，容器中混合气体的平均摩尔质量一直在变，当气体平均摩尔质量不变，说法反应达到平衡了，故C符合题意；
D．由于反应的正反应是一个气体体积减小的方向，在恒温恒容容器中压强与气体的物质的量成正比，容器压强不再变化，即为反应达到平衡了，故D符合题意；
答案为：CD；
Ⅱ.(1)由三段式分析：
可知，若20min时总压强为160kPa，则P(NO)==40kPa，P(N2)=P(CO2)= =60kPa，故该温度下平衡常数Kp==2.25，故答案为：2.25；
(2)由(1)分析结合表中数据可知，反应进行到15min时已经达到平衡，故第20min时，反应的平衡常数为：K==2.25，若往容器中各加NO、N20.5mol·L－1，这时Qc==1.33＜K，反应向正方向进行，即v正大于v逆，故答案为：大于。
18． CH4（g）+2H2O（g）CO2（g）+4H2（g）△H＝+165.0kJ mol-1 V(H2)=0.003mol/(L.min) 6.75×10-4(mol/L)2 ＜ BC CO2
【详解】（1）已知：①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H=+206.2kJ·mol-1
②CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) △H=+247.4kJ·mol-1
由盖斯定律可知①×2-②得CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g) △H＝+165.0kJ mol-1；
（2）将0.1molCH4和0.1molH2O(g)通入体积为10L的密闭容器里，在一定条件下发生反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)，由图象可知100℃甲烷转化率为50%，故参加反应的甲烷为0.mol×50%=0.05mol，则：
①100℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示该反应的平均反应速率＝0.003mol/(L.min)；
②该温度下反应的平衡常数K＝＝6.75×10-4(mol/L)2；
通过图象可知当温度相同时，p2→p1时，甲烷的转化率提高，平衡向正向移动，正向为气体系数增大的反应，根据减小压强平衡向系数增大的方向移动可知：p1＜p2；
（3）A．该反应是放热的，升高温度，平衡逆向进行，会减小甲醇产率，A错误；
B．再充入1mol CO和3molH2，增大压强，平衡右移，有利提高甲醇的产率，B正确；
C．将CH3OH（g）从体系中分离，会促使平衡正向移动，提高甲醇的产率，C正确；
D．充入He，使体系总压强增大，体积不变，各组分浓度不变，所以平衡不会移动，不会改变甲醇产率，D错误；
E.催化剂不能平衡状态，甲醇的产率不变，E错误；
答案选BC。
（4）根据乙酸的分子式CH3COOH和CH4，依据原子守恒可知另一种反应物是CO2。
【点晴】该题综合性较大，难点是图象分析和外界条件对平衡状态的影响。图象分析时要注意控制变量法与定一议二原则应用。关于“惰性气体”对化学平衡的影响需要注意：①恒温、恒容条件：原平衡体系体系总压强增大→体系中各组分的浓度不变→平衡不移动。②恒温、恒压条件：原平衡体系容器容积增大，各反应气体的分压减小→体系中各组分的浓度同倍数减小（等效于减压），平衡向气体体积增大的方向移动。
19． 第三周期第ⅣA族 原子 Si3N4 2mol 增大 增大 减小 0.1mol/(L min) 3SiCl4+2N2+6H2 Si3N4+12HCl
【详解】(1)N原子最外层有5个电子，在N2分子中2个N原子形成三对共用电子对，从而使每个N原子都达到8个电子的温度结构，所以N2的电子式为，Si是14号元素，核外电子排布是2、8、4，所以在元素周期表中的位置是第三周期第ⅣA族，在氮化硅晶体中每个Si原子与相邻的4个N原子形成共价键，每个N原子与相邻的3个Si形成共价键，这种结构向空间扩展，就形成了立体网状结构，因此该晶体属于原子晶体。
(2)在反应3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)Si3N4(s)+6CO(g) +Q(Q>0)，中C元素的化合价由反应前单质C的0价变为反应后的CO的+2价，化合价升高，失去电子，被氧化，所以CO是氧化产物，N元素的化合价由反应前N2的0价变为反应后Si3N4的-3价，化合价降低，获得电子，所以该反应中，Si3N4是还原产物。n(CO)= 22.4 L÷22.4L/mol=1mol，每反应产生1molCO，转移 2mol电子，故反应产生1molCO，反应转移的电子的物质的量为2mol；
(3)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，故该反应的平衡常数表达式K=；由于该反应的正反应是放热反应，所以若其他条件不变，降低温度，化学平衡向正反应方向移动，所以达到新的平衡时，K值增大；平衡正向移动，反应产生更多的CO气体，由于容器的容积不变，所以CO的浓度增大；反应不断正向移动，消耗反应物SiO2，所以SiO2的质量会减少；
(4) 反应中消耗SiO2的质量为m(SiO2)=100g-40g=60g，即消耗1molSiO2，生成CO的物质的量n(CO)=2n(SiO2)=2mol，△c(CO)==1mol/L，所以v(CO)===0.1mol/(L min)；
(5)四氯化硅、氮气和氢气在高温下反应生成氮化硅和氯化氢气体，反应的化学方程式为3SiCl4+2N2+6H2 Si3N4+12HCl。
答案第1页，共2页
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