专题2《化学反应速率与化学平衡》单元检测题2023--2024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2023--2024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 | 1.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-10-09 16:16:39 | ||
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文档简介
专题2《化学反应速率与化学平衡》
一、单选题
1．关于可逆反应的说法正确的是
A．升温，正反应速率变大，逆反应速率变小，平衡正移
B．升温，正逆反应速率都变大，平衡正移
C．加入，正逆反应速率都变大，平衡正移
D．降压，正逆反应速率都变小，平衡不移动
2．下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是
①溶液中加入固体KSCN后颜色变深
②由和HI(g)组成的平衡体系加压后颜色变深
③实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气
④棕红色加压后颜色先变深后变浅
⑤加催化剂有利于合成氨的反应
A．②⑤ B．③⑤ C．①② D．②④
3．下列有关实验现象和解释或结论都一定正确的是
选项 实验操作 实验现象 解释或结论
A 将NH4HCO3受热分解产生的气体通入某溶液 溶液变浑浊，继续通入该气体，浑浊消失 该溶液是Ca(OH)2溶液
B 将充满NO2的密闭玻璃球浸泡在热水中 红棕色变深 反应2NO2 N2O4的ΔH＜0
C 将少量的溴水分别滴入FeCl2溶液、溶液中，再分别滴加CCl4振荡 下层分别呈无色和紫红色 还原性：I－＞Br－＞Fe2+
D 某钾盐溶于盐酸后，产生无色无味气体，将其通入澄清石灰水 有白色沉淀出现 该钾盐是K2CO3
A．A B．B C．C D．D
4．在容积为2L的密闭容器中通入一定量的、，一定条件下发生反应：(忽略和的反应)，容器中各物质的物质的量随时间的变化如图所示，下列说法错误的是
A．2min时改变的条件可能是升高温度
B．4min时正反应速率增大，逆反应速率减小
C．6min时的物质的量分数为41.32%
D．0―5min内的反应速率
5．下列图示与对应的叙述相符合的是
A．图甲表示锌粒与盐酸反应的速率随时间变化的曲线，则时刻溶液的温度最高
B．其他条件相同，图乙表示在不同压强下合成氨反应中的平衡转化率随温度变化的曲线，则
C．其他条件相同，图丙表示物质的量相同的与一定量的发生反应，平衡时的体积分数随起始变化的曲线，则的平衡转化率：
D．其他条件相同，图丁表示改变温度，在相容密闭容器中，反应中随时间变化的曲线，则平衡常数：
6．二氧化碳转化为甲醇有利于实现碳中和。我国科学家制备了一种催化剂，实现高选择性合成。气相催化合成过程中，转化率及选择性随温度及投料比的变化曲线如图。
生成的最佳条件是
A． B．
C． D．
7．在一定条件下，碳与水蒸气可发生的化学反应为：C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ΔH＞0。下列有关说法正确的是
A．当反应达平衡时，恒温恒压条件下通入Ar，H2O的转化率不变
B．在一定条件下达平衡时，使用催化剂能加快反应速率，增加生成物的产量
C．当反应达平衡时，其他条件不变，降低温度可使该反应的平衡常数减小
D．其它条件不变时，升高温度，正反应速率增大、逆反应速率减小，平衡正向移动
8．苯磺酸为一元强酸，其制备机理如下图所示(TS表示过渡态)。下列说法正确的是
A．升高温度有利于增大苯的平衡转化率
B．其决速步骤反应为+H2SO4→+H2O
C．两步反应活化能的差值为总反应的焓变
D．反应过程中存在一个碳原子连接两个氢原子的中间状态
9．为了探究浓度和温度对平衡的影响，设计如下方案：
实验 操作 现象
① 向1mL 0.05 mol L-1 FeCl3溶液中滴加1滴0.15 mol L-1 KSCN溶液 溶液变红色
② 向1mL 0.05 mol L-1 FeCl3溶液中滴加1mL 0.5 mol L-1 NaF溶液，再滴1滴0.15 mol L-1 KSCN溶液 溶液不变红色
③ 向1mL 0.1 mol L-1 K2Cr2O7溶液中滴加几滴浓硫酸 溶液橙色加深
④ 将盛有1mL 0.5 mol L-1 CuCl2溶液的两支试管，分别置于热水浴和冷水浴中 前者溶液显黄色，后者溶液显蓝色
已知：
(橙色)+H2O2(黄色)+2H+ △H1
(蓝色)+4Cl-(黄色)+4H2O △H2
下列叙述正确的是
A．由①和②可知，Fe(SCN)3比稳定
B．由③可知，c(H+)增大，平衡向生成的方向移动
C．由④可知，△H2＜0
D．由上述实验可知，向CuCl2溶液持续通入HCl，溶液蓝色加深
10．随着碳中和战略的提出，将转化利用成为研究的热点。一种将转化为甲烷的反应原理如下：。该反应过程可分两步进行：
反应过程 热化学方程式 焓变 平衡常数
①
②
实验测得上述总反应和反应②压强平衡常数随温度T变化如图所示，下列说法正确的是
A．相同温度下， B．温度为时，
C． D．适当加压，有利于增大的转化率和平衡常数
11．在硫酸工业中，在催化剂条件下使氧化为： 。下表列出了在不同温度和压强下，反应达到平衡时的转化率。下列说法正确的是
温度 平衡时的转化率
450 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7
550 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3
A．该反应在任何条件下均能自发进行
B．实际生产中，最适宜的条件是温度450℃、压强
C．使用催化剂可加快反应速率，提高的平衡产率
D．为提高的转化率，应适当充入过量的空气
12．在两个固定体积均为1L密闭容器中以不同的氢碳比充入H2和CO2，在一定条件下发生反应：2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) ΔH。CO2的平衡转化率α(CO2)与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
A．该反应为吸热反应
B．氢碳比X<2.0
C．在氢碳比2.0时，Q点的v(正)D．若起始时，CO2、H2浓度分别为0.5mol/L、1.0mol/L则可得P点，对应温度的平衡常数的值为512
二、填空题
13．已知甲烷隔绝空气在不同温度下有可能发生如下两个裂解反应：
① CH4(g)→C(s)+2H2(g)，②2CH4(g)→C2H2(g)+3H2(g)。
某同学为了得到用天然气制取炭黑的允许温度范围和最佳温度，在图书馆查到如下热力学数据：
①反应的ΔH(298 K)=+74.848 kJ/mol，ΔS(298 K)=+80.674 J/(mol·K)
②反应的ΔH(298 K)=+376.426 kJ/mol，ΔS(298 K)=+220.211 J/(mol·K)
已知焓变和熵变随温度变化很小。请帮助这位同学考虑如下问题：
(1)反应①属于 (填“高温”或“低温”)自发反应。
(2)判断反应①自发进行是由 (填“焓变”或“熵变”)决定的。
(3)通过计算判断反应①在常温下能否自发进行。 。
(4)求算制取炭黑的允许温度范围： 。
(5)为了提高甲烷的炭化程度，你认为下面四个温度中最合适的是 (填字母)。
A．905.2 K B．927 K C．1 273 K D．2 000 K
14．二氧化碳与氢气催化合成甲醇，发生的反应为：
(1)已知：
化学键 H H C O C=O H O C H
键能/kJ mol-1 436 326 803 464 414
计算上述反应的 。
(2)一定条件下，往2L恒容密闭容器中充入和，在不同催化剂作用下的反应I、反应II与反应III，相同时间内CO2转化率随温度变化的数据如表所示，据表中数据绘制下图：
相同时间内CO2转化率
反应I 65% 77% 80% 80% 66.67%
反应II 56% 67% 76% 80% 66.67%
反应III 48% 62% 72% 80% 66.67%
(时，图中c点转化率为66.67%，即转化了2/3)
①催化剂效果最佳的反应是 (填“反应I”，“反应II”，“反应III”)。
②的b点υ(正) υ(逆) (填“>”，“＜”，“=”)。
③的a点转化率比的c点高的原因是 。
④求温度为时，该反应的平衡常数K 。写出计算过程(结果保留三位有效数字)。
15．在容积为1.00L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4(g) 2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。回答下列问题：
(1)反应的ΔH 0(填“大于”或“小于”)；
(2)100 ℃时，体系中各物质浓度随时间变化如图所示。
在0～60 s时段，反应速率v(N2O4)为 mol·L-1·s-1；反应的平衡常数K的数值为 (保留两位小数)。
(3)100 ℃时，反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半。平衡向 (填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
(4)100 ℃时达平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4) 以0.0020mol·L-1·s-1的平均速率降低，经10s又达到平衡。T 100 ℃(填“大于”或“小于”)。
16．回答下列问题：
(1)①反应过程中的能量变化如图所示，该反应 (用含、式子表示)。
②在容积固定的密闭绝热容器中发生上述可逆反应，能证明该可逆反应达到平衡状态的依据是
A．混合气体的密度保持不变
B．混合气体的平均摩尔质量保持不变
C．容器内的温度保持不变
D．达到平衡时
E.达到平衡状态时保持不变
F.混合气体的总压强不变
(2)符合某些特征的化学反应理论上都可以设计成原电池。下列化学反应_______(填字母)不能设计成原电池。
A． B．
C． D．
(3)新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入和，电解溶液。某研究小组以甲烷燃料电池(装置甲)为电源，模拟氯碱工业生产原理，装置如图所示。
请回答以下问题：
①观察到C极和D极不同的现象是
②C极可以选用的材料是 (填标号)。
A．铁棒 B．铂片 C．铜棒 D．石墨棒
③A极发生的电极反应为
④装置甲、乙中的电解质溶液足量，当电路中通过电子时，理论上得到的气体c在标准状况下的体积为 ；此时气体a、b的总物质的量与气体c、d的总物质的量之比为 。
17．一定条件下，将原料气按n（CO2）∶n（H2）=1:4置于密闭容器中发生如下反应：CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)。测得H2O(g)的物质的量分数与温度的关系如图所示(虚线表示平衡曲线)。
（1）该反应的△H 0（选填“>”、“<”）。
（2）温度过低，不利于该反应发生，原因是 ，温度过高也不利于该反应的进行，原因是 。
（3）200℃达到平衡时体系的总压强为p，该反应平衡常数Kp的计算式为 。(不必化简。用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)
（4）下列措施能提高CO2转化效率的是 。
A．适当减压
B．增大催化剂的比表面积
C．反应器前段加热，后段冷却
D．提高原料气中CO2所占比例
（5）产物甲烷可以作为燃料电池的原料，写出甲烷-氧气碱性燃料电池的负极电极方程式： 。
18．回答下列问题：
(1)近年“碳中和”理念成为热门，通过“CO2→合成气→高附加值产品”的工艺路线，可有效实现CO2的资源化利用。CO2经催化加氢可合成烯烃：2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) △H，在0.1MPa时，按n(CO2)：n(H2)=1：3投料，如图为不同温度(T)下，平衡时四种气态物质的物质的量(n)关系。
该反应的△H 0(填“>”或“<”)。
(2)在2L密闭容器中充入2molCO气体，发生反应：2CO(g)C(s)+CO2(g) △H4；温度在200~1000℃时，CO2(g)的物质的量随着温度变化的关系如图所示：
则该反应的△H4 0(填“>”或“<”)。
19．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所示：
化学反应 平衡 常数 温度/℃
500 700 800
①2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g) K1 2.5 0.34 0.15
②H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g) K2 1.0 1.70 2.52
③3H2(g)＋CO2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) K3
请回答下列问题：
(1)反应②是________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)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)。
(3)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“＜”)。
(4)反应①按照相同的物质的量投料，测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。下列说法正确的是__________(填序号)。
A．温度：T1＞T2＞T3
B．正反应速率：v(a)＞v(c)，v(b)＞v(d)
C．平衡常数：K(a)＞K(c)，K(b)＝K(d)
D．平均摩尔质量：M(a)＞M(c)，M(b)＞M(d)
20．在一个固定容积的密闭容器中，有如下反应： △H=QkJ/mol，其化学平衡常数K和温度t的关系如下
700 800 850 1000 1200
K
(1)下列各项能判断该反应已达到化学平衡状态的是 。
a．容器中压强不变 b．△H不变 c． d．CO的质量分数不变
(2)在时，可逆反应在固定容积的密闭容器中进行，容器内各物质的浓度变化如下表：
时间 CO
0 0 0
2
3
4
5
6
计算：时，的转化率 。
表中之间数值发生变化，可能的原因是 。
(3)在723K时，将和通入抽空的1L恒容密闭容器中，发生如下反应： ，反应达平衡后，水的物质的量分数为。
的平衡转化率等于 ，反应平衡常数K等于 保留两位有效数字。
再向容器中加入过量的和，则容器中又会增加如下平衡：K1， K2，最后反应达平衡时，容器中水的物质的量分数为，则K1等于 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【分析】本题考查化学平衡移动的影响因素，为高频考点，侧重考查学生的分析能力，难度不大，注意把握反应的特点以及影响平衡移动的因素．
【详解】A．升温，正反应速率、逆反应速率均增大，平衡正向移动，故A错误；
B．因正反应为吸热反应，则升温，正逆反应速率都变大，平衡正移，故 B正确；
C．是固体，增加的量，平衡不移动，化学反应速率也不变，故C错误；
D．减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动，即向正反应方向移动，而正逆反应速率都变小，故D错误；
故选B．
2．A
【详解】①溶液中存在，加入固体KSCN后，浓度增大、平衡右移，浓度增大、颜色变深，能用勒夏特列原理解释，不选；
②由和HI(g)组成的平衡体系存在，左右两边气体分子总数相同、增压平衡不移动，加压后因有色碘蒸汽浓度增大、颜色变深，不能用勒夏特列原理解释，选；
③氯水中存在，饱和食盐水中氯离子浓度大，使平衡左移、抑制氯气溶解，实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气，能用勒夏特列原理解释，不选；
④棕红色中存在，加压使二氧化氮浓度增大因此颜色变深，又由于增压使平衡向右移，二氧化氮浓度又有所减小因此颜色又变浅，则加压后颜色先变深后变浅，能用勒夏特列原理解释，不选；
⑤催化剂不影响平衡，故不能用勒夏特列原理解释，选；
综上，②⑤符合，答案选A。
3．B
【详解】A．NH4HCO3受热分解产生二氧化碳、氨气和水，气体通入到溶液变浑浊，继续通入该气体，浑浊消失，该溶液可能是Ca(OH)2溶液，也可能是Ba(OH)2溶液，故A错误；
B．将充满NO2的密闭玻璃球浸泡在热水中，颜色加深，说明升温，平衡向生成NO2的方向发移动，即2NO2 N2O4逆向是吸热反应，正向是放热反应，故B正确；
C．根据题意，下层分别呈无色和紫红色，说明溴单质氧化了亚铁离子和碘离子，只能说明还原性I－＞Br－，Fe2+＞Br－，I－、Fe2+的还原性无法确定，故C错误；
D．该钾盐可能为K2CO3或KHCO3，故D错误。
综上所述，答案为B。
4．B
【详解】A．从图可以看出2min时，O2和NH3的物质的量减少，H2O(g)物质的量增加，平衡正向移动，改变的条件可能是升高温度，故A正确；
B．从图可以看出4min时增加了O2的物质的量，正反应速率瞬间增大，逆反应速率瞬间不变随后也增大，故B错误；
C．从图可以看出，5min时反应达到了平衡，NH3物质的量减少了0.28mol，由方程式可得反应生成的NO的物质的量为0.28mol，H2O(g)的物质的量为0.42mol，由图可得n(O2)=1.0mol，n(NH3)=0.72mol，所以6min时的物质的量分数为，故C正确；
D．从图可以看出，5min时反应达到了平衡，NH3物质的量减少了0.28mol，由方程式可得反应生成的NO的物质的量为0.28mol， 0―5min内的反应速率，故D正确；
故答案为：B。
5．B
【详解】A．锌粒与盐酸反应为放热反应，开始时温度升高，反应速率加快，随反应进行，速率的影响以浓度为主，氢离子浓度减小，反应速率下降，但反应继续进行，温度继续升高，故t1时刻溶液的温度不是最高，故A错误；
B．合成氨反应为气体体积减小的反应，其他条件相同，压强越大，平衡正向移动，氮气的转化率越大，则p1＜p2，故B正确；
C．增大B的物质的量可以提高A2的转化率，则A2转化率：c＞b＞a,故C错误；
D．温度越高，反应速率越快，反应先达到平衡状态，由图可知，Ⅱ对应温度高，升高温度平衡逆向移动，反应平衡常数KⅠ＞KⅡ，故D错误；
故选B。
6．B
【详解】由图示可知，温度为320℃、投料比时，选择性及CO2转化率均最佳，答案选B。
7．C
【详解】A．恒温恒压条件下通入Ar，体积增大，参加反应气体的分压减小，平衡正向移动，则水的转化率增大，故A错误；
B．催化剂不改变平衡移动，加入催化剂可增大反应速率，生成物的产量不变，故B错误；
C．降低温度，平衡逆向移动，则平衡常数减小，故C正确；
D．升高温度，正逆反应速率都增大，平衡正向移动，故D错误；
故选：C。
8．B
【详解】A．根据图中信息，该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，不利于增大苯的平衡转化率，A错误；
B．化学反应决定于活化能，活化能越大反应速率越小，反应速率决定于反应慢，活化能大的，由图可知 的活化能大，所以反应速率及决定于 ，B正确；
C．焓变与两步反应活化能的差值无关，只与反应的始态和终态有关，C错误；
D．反应过程中不存在一个碳原子连接两个氢原子的中间状态，D错误；
故选B。
9．B
【详解】A．根据实验②，中加入SCN-，没有转化为Fe(SCN)3，则表明比Fe(SCN)3稳定，A错误；
B．浓硫酸溶于水氢离子浓度增大，溶液橙色加深，说明增大生成物浓度，平衡逆向移动，即平衡向生成方向移动，B正确；
C．实验④中，升高温度，平衡向生成的方向移动，降低温度，平衡向生成的方向移动，则正反应为吸热反应，△H2＞0，C错误；
D．由实验④可知，通入氯化氢，增大溶液中的氯离子浓度，平衡正向移动，溶液黄色加深，D错误；
故选B。
10．B
【详解】A．由第一步×2＋第二步＝总反应，可知，故A错误；
B．由图可知，当温度为时，，则，故B正确；
C．由图可知，温度越高，第二步和总反应的随着温度的升高而减小，总反应的减小的幅度小于反应②，即升高温度，增大，则反应①为吸热反应，故C错误；
D．平衡常数只和温度有关，故D错误；
故选B。
11．D
【详解】A．反应 是气体体积减小的放热反应，△S<0，△H <0，当△H-T△S<0时，反应能自发进行，则温度过高，该反应可能不能自发进行，故A错误；
B．由表格可知，450℃、压强时，二氧化硫的转化率较高，当没有测定其它条件时二氧化硫的转化率，不能确定实际生产中，最适宜的条件是温度450℃、压强，故B错误；
C．使用催化剂可加快反应速率，但平衡不移动，不能提高的平衡产率，故C错误；
D．充入过量的空气，平衡正向移动，的转化率增大，故D正确；
故选D。
12．D
【详解】A．由题图可知温度升高CO2的转化率降低，说明平衡逆向移动，则该反应为放热反应，A错误；
B．越大，相当于H2的量越多，平衡正向移动，CO2转化率越高，则X>2.0，B错误；
C．在氢碳比为2.0时，P点达到平衡，Q点未达到平衡，从Q点到P点，反应向正反应方向进行，则Q点的v(正)>v(逆)，C错误；
D．由题图可知，P点时CO2平衡转化率为0.50，起始时CO2、H2浓度分别为0.5mol/L、1.0mol/L，列三段式：
，D正确；
故选D。
13．(1)高温
(2)熵变
(3)ΔH-TΔS=74.848 kJ/mol-80.674×10-3 kJ/(mol·K)×298 K≈50.807 kJ/mol>0，所以反应①在常温下不能自发进行
(4)927.8~1 709.4 K
(5)C
【分析】ΔG=ΔH-TΔS<0，反应可以自发进行，以此解题。
(1)
由于用天然气制取炭黑的反应是一个吸热、熵增的反应，只有在高温下才会有ΔH-TΔS<0，反应正向自发进行，所以反应①在高温时能自发进行；
(2)
因为反应①吸热，不利于反应的自发进行；而熵增有利于反应的自发进行，所以反应①能否自发进行由熵变决定；
(3)
ΔH-TΔS=74.848 kJ/mol-80.674×10-3 kJ/(mol·K)×298 K≈50.807 kJ/mol>0，所以反应①在常温下不能自发进行；
(4)
天然气裂解为炭黑时，ΔH-TΔS=74.848 kJ/mol-80.674×10-3 kJ/(mol·K)×T<0，得T>927.8 K，即天然气裂解为炭黑的最低温度为927.8 K。天然气裂解为乙炔时，ΔH-TΔS=376.426 kJ/mol-220.211×10-3 kJ/(mol·K)×T<0，得T>1 709.4 K，即温度高于1 709.4 K时天然气会自发裂解为乙炔和氢气。所以要制取炭黑，温度需控制在927.8~1 709.4 K之间；
(5)
根据上一问中计算出的温度范围，可知C项符合题意。
14．(1) 46
(2) 反应I ＞ 该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动 3.70
【详解】（1） =436×3+803×2 414×3 326 464×3= 46；故答案为： 46。
（2）①根据图中曲线，温度低时反应I的转化率较大，说明催化剂效果最佳的反应是反应I；故答案为：反应I。
②时处于平衡状态，正反应为放热反应，温度越高转化率越小，平衡时转化率应大于，a、b点转化率相等，则b点应正反应进行，因此υ(正)＞υ(逆) ；故答案为：＞。
③的a点转化率比的c点高的原因是该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动；故答案为：该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动。
④温度为时，建立三段式，该反应的平衡常数；故答案为：3.70。
15． 大于 0.001 0.36 逆反应 大于
【分析】(1)随温度的升高，混合气体的颜色变深，化学平衡向正反应方向移动，据此判断；
(2)反应速率利用公式v=计算得到；化学平衡常数利用化学平衡常数表达式计算；
(3)反应容器的容积减少一半，压强增大，根据反应前后气体体积大小判断化学平衡移动方向；
(4)N2O4的浓度降低，平衡向正反应方向移动，由于正反应方向吸热，T＞100℃。
【详解】(1)随温度的升高，混合气体的颜色变深，化学平衡向正反应方向移动，即△H＞0；
(2)结合图象曲线数据，0 60s时段，N2O4浓度变化为：0.1mol/L 0.04mol/L=0.06mol/L，v(N2O4)==0.001mol L 1 s 1；K===0.36mol/L；
(3)反应容器的容积减少一半，压强增大，正反应方向气体体积增大，增大压强向着气体体积减小的方向移动，即向逆反应方向移动；
(4)100 ℃时达平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4) 以0.0020mol·L-1·s-1的平均速率降低，N2O4的浓度降低，平衡向正反应方向移动，由于正反应方向吸热，T＞100℃。
16．(1) E1-E2 BCEF
(2)C
(3) C极现象为产生黄绿色气体，D极现象为产生无色气体，且D极附近溶液变红 BD CH4-8e-+10OH-=+7H2O 4.48L 3：8
【分析】甲为燃料电池，A为电子流出极，故A极为负极，通入甲烷，电极反应式为CH4-8e-+10OH-=+7H2O，B为正极，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，乙为电解池，D为阴极，氢离子得电子生成d为氢气，C为阳极，氯离子失电子生成c为氯气；
【详解】（1）①由图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，故该反应为放热反应，△H=(E1-E2)kJ/mol，故答案为：E1-E2；
②A．容器内气体质量和体积不变，混合气体的密度始终保持不变，不能说明反应达到平衡状态，故A错误；
B．反应前后气体质量不变，气体物质的量变化，当容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变，说明反应达到平衡状态，故B正确；
C．该反应为放热反应，当温度保持不变，说明反应达到平衡状态，故C正确；
D．不能说明反应达到平衡状态，故D错误；
E．物质C的百分含量保持不变说明C的浓度不再发生变化，说明反应达到平衡状态，故E正确；
F．.反应前后气体物质的量变化，当混合气体的总压强不变，说明反应达到平衡状态，故F正确；
故答案为：BCEF；
（2）A．CH4+2O2═CO2+2H2O为自发进行的氧化还原反应，可以设计成原电池，故A正确；
B．Fe+CuSO4═FeSO4+Cu为自发进行的氧化还原反应，可以设计成原电池，故B正确；
C．2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O为非氧化还原反应，不能设计成原电池，故C错误；
D．Zn+2MnO2+2H2O═Zn(OH)2+2MnO(OH)为自发进行的氧化还原反应，可以设计成原电池，故D正确；
故答案为：C；
（3）①C为阳极，氯离子放电生成氯气，故C极现象为产生黄绿色气体，D为阴极，水放电生成氢气和氢氧根离子，故D极现象为产生无色气体，且D极附近溶液变红，故答案为：C极现象为产生黄绿色气体，D极现象为产生无色气体，且D极附近溶液变红；
②乙为电解池，模拟氯碱工业生产原理，C极为阳极，氯离子放电，故C极为惰性电极，铂、石墨为惰性电极，铁、铜为活性电极，故答案为：BD；
③A为电子流出极，故A极为负极，通入甲烷，电极反应式为CH4-8e-+10OH-=+7H2O，
④A极为负极，电极反应式为CH4-8e-+10OH-=+7H2O，B极为正极，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，当电路中通过0.4mol电子时，消耗甲烷和氧气的物质的量的和为0.05mol+0.1mol=0.15mol，C极为阳极，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，当电路中通过0.4mol电子时，生成氯气0.2mol，体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48L，D为阴极，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，生成氢气和氯气的物质的量的和为0.2mol+0.2mol=0.4mol，此时气体a、b的总物质的量与气体c、d的总物质的量之比为0.15mol：0.4mol=3：8，故答案为：4.48L；3：8。
17． < 反应速率小 平衡向右进行的程度小 [ 0.3p×(0.6p)2]/[0.02p×(0.08p)4] BC CH4-8e- +10 OH- = CO32- +7H2O
【详解】（1）根据图知，当反应达到平衡状态后，升高温度，水的物质的量分数减小，说明平衡逆向移动，升高温度平衡向吸热反应的方向移动，则逆反应方向为吸热反应，正反应为放热反应，△H<0；
（2）温度过低，化学反应速率小，不利于该反应发生；温度过高，平衡逆向移动，反应向右进行的程度减小，也不利于该反应的进行；
（3）设参加反应的n(CO2)为xmol，
该反应方程式CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)
开始（mol） 1 4 0 0
改变（mol） x 4x x 2x
平衡（mol） 1-x 4-4x x 2x
水蒸气的物质的量分数为，x=，
p(CO2)=p×，
p(H2)=p×，
p(CH4)=p×，
p(H2O)=p×，
压强平衡常数K==；
（4）A.适当减压，平衡逆向移动，二氧化碳转化率减小，所以其转化效率减小，选项A错误；
B.增大催化剂的比表面积，增大化学反应速率，缩短化学反应达到平衡的时间，虽然不改变二氧化碳的转化率，但增大了其转化效率，选项B正确；
C.反应器前段加热，后段冷却，平衡正向移动，二氧化碳转化率增大，选项C正确；
D.提高原料气中CO2所占比例，平衡正向移动，但二氧化碳转化率反而减小，选项D错误。
答案选 BC；
（5）产物甲烷可以作为燃料电池的原料，甲烷-氧气碱性燃料电池的负极上甲烷失电子产生碳酸根离子，反应的电极方程式为：CH4-8e- +10 OH- = CO32- +7H2O。
18．(1)＜
(2)＜
【详解】（1）由曲线变化可知，随着温度升高，平衡时氢气的物质的量逐渐增大，说明升高温度，平衡逆向移动，则正反应放热，；
（2）从图可知，随着温度的升高，的物质的量先增大后减小，开始增大是因为温度升高反应速率增大，使得生成的增多，后的物质的量减小是因为温度升高，化学平衡逆向移动，导致的物质的量减小，则该反应是放热反应，；
19．(1)吸热 (2)K1·K2 (3)＞ (4)CD
【详解】(1)由表中数据知，温度越高，平衡常数越大，所以反应②为吸热反应。
(2)
(4)根据反应①中温度与K的关系，可推断该反应为放热反应，升温，平衡左移，CO的转化率减小，所以T3＞T2＞T1，A错误；反应速率v(c)＞v(a)，v(b)＞v(d)，B错误；温度越高，平衡常数越小，压强对平衡常数无影响，所以K(a)＞K(c)，K(b)＝K(d)；升温，平衡左移，平均摩尔质量减小，加压，平衡右移，平均摩尔质量增大，所以M(a)＞M(c)，M(b)＞M(d)。
20． cd 40% 增加H2O(g)的浓度 15% 0.076 9
【详解】(1)a．因为反应前后气体体积不变，所以容器中压强始终不变，a不一定达平衡状态；
b．化学反应及反应时的温度一定时，△H不变，其与反应是否达平衡无关，b不一定达平衡状态；
c．，各物质的浓度不变，反应达平衡状态；
d．CO的质量分数不变，各物质的浓度不变，反应达平衡状态；
故选cd；
(2)依题意，850℃时，K=1.0，则4min时，，c3=0.12mol/L，所以的转化率== 40%；
表中之间数值发生变化，CO浓度减小0.02mol/L，CO2浓度增大0.02mol/L，H2O浓度增大0.05mol/L，说明可能的原因是增加H2O(g)的浓度；
答案为：40%；增加H2O(g)的浓度；
(3)设参加反应的H2的物质的量为x，则可建立如下三段式：
则，x=0.03mol，CO2的平衡转化率等于=15%，反应平衡常数K等于= 0.076。
上面平衡体系中，CO2为0.17mol，H2为0.07mol，CO、H2O(g)都为0.03mol；由反应方程式可知，若参加反应的H2物质的量为y，则生成H2O的物质的量也为y，从而得出，y=0.06mol，则K1等于=9。答案为：0.076；9。
答案第1页，共2页
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一、单选题
1．关于可逆反应的说法正确的是
A．升温，正反应速率变大，逆反应速率变小，平衡正移
B．升温，正逆反应速率都变大，平衡正移
C．加入，正逆反应速率都变大，平衡正移
D．降压，正逆反应速率都变小，平衡不移动
2．下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是
①溶液中加入固体KSCN后颜色变深
②由和HI(g)组成的平衡体系加压后颜色变深
③实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气
④棕红色加压后颜色先变深后变浅
⑤加催化剂有利于合成氨的反应
A．②⑤ B．③⑤ C．①② D．②④
3．下列有关实验现象和解释或结论都一定正确的是
选项 实验操作 实验现象 解释或结论
A 将NH4HCO3受热分解产生的气体通入某溶液 溶液变浑浊，继续通入该气体，浑浊消失 该溶液是Ca(OH)2溶液
B 将充满NO2的密闭玻璃球浸泡在热水中 红棕色变深 反应2NO2 N2O4的ΔH＜0
C 将少量的溴水分别滴入FeCl2溶液、溶液中，再分别滴加CCl4振荡 下层分别呈无色和紫红色 还原性：I－＞Br－＞Fe2+
D 某钾盐溶于盐酸后，产生无色无味气体，将其通入澄清石灰水 有白色沉淀出现 该钾盐是K2CO3
A．A B．B C．C D．D
4．在容积为2L的密闭容器中通入一定量的、，一定条件下发生反应：(忽略和的反应)，容器中各物质的物质的量随时间的变化如图所示，下列说法错误的是
A．2min时改变的条件可能是升高温度
B．4min时正反应速率增大，逆反应速率减小
C．6min时的物质的量分数为41.32%
D．0―5min内的反应速率
5．下列图示与对应的叙述相符合的是
A．图甲表示锌粒与盐酸反应的速率随时间变化的曲线，则时刻溶液的温度最高
B．其他条件相同，图乙表示在不同压强下合成氨反应中的平衡转化率随温度变化的曲线，则
C．其他条件相同，图丙表示物质的量相同的与一定量的发生反应，平衡时的体积分数随起始变化的曲线，则的平衡转化率：
D．其他条件相同，图丁表示改变温度，在相容密闭容器中，反应中随时间变化的曲线，则平衡常数：
6．二氧化碳转化为甲醇有利于实现碳中和。我国科学家制备了一种催化剂，实现高选择性合成。气相催化合成过程中，转化率及选择性随温度及投料比的变化曲线如图。
生成的最佳条件是
A． B．
C． D．
7．在一定条件下，碳与水蒸气可发生的化学反应为：C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ΔH＞0。下列有关说法正确的是
A．当反应达平衡时，恒温恒压条件下通入Ar，H2O的转化率不变
B．在一定条件下达平衡时，使用催化剂能加快反应速率，增加生成物的产量
C．当反应达平衡时，其他条件不变，降低温度可使该反应的平衡常数减小
D．其它条件不变时，升高温度，正反应速率增大、逆反应速率减小，平衡正向移动
8．苯磺酸为一元强酸，其制备机理如下图所示(TS表示过渡态)。下列说法正确的是
A．升高温度有利于增大苯的平衡转化率
B．其决速步骤反应为+H2SO4→+H2O
C．两步反应活化能的差值为总反应的焓变
D．反应过程中存在一个碳原子连接两个氢原子的中间状态
9．为了探究浓度和温度对平衡的影响，设计如下方案：
实验 操作 现象
① 向1mL 0.05 mol L-1 FeCl3溶液中滴加1滴0.15 mol L-1 KSCN溶液 溶液变红色
② 向1mL 0.05 mol L-1 FeCl3溶液中滴加1mL 0.5 mol L-1 NaF溶液，再滴1滴0.15 mol L-1 KSCN溶液 溶液不变红色
③ 向1mL 0.1 mol L-1 K2Cr2O7溶液中滴加几滴浓硫酸 溶液橙色加深
④ 将盛有1mL 0.5 mol L-1 CuCl2溶液的两支试管，分别置于热水浴和冷水浴中 前者溶液显黄色，后者溶液显蓝色
已知：
(橙色)+H2O2(黄色)+2H+ △H1
(蓝色)+4Cl-(黄色)+4H2O △H2
下列叙述正确的是
A．由①和②可知，Fe(SCN)3比稳定
B．由③可知，c(H+)增大，平衡向生成的方向移动
C．由④可知，△H2＜0
D．由上述实验可知，向CuCl2溶液持续通入HCl，溶液蓝色加深
10．随着碳中和战略的提出，将转化利用成为研究的热点。一种将转化为甲烷的反应原理如下：。该反应过程可分两步进行：
反应过程 热化学方程式 焓变 平衡常数
①
②
实验测得上述总反应和反应②压强平衡常数随温度T变化如图所示，下列说法正确的是
A．相同温度下， B．温度为时，
C． D．适当加压，有利于增大的转化率和平衡常数
11．在硫酸工业中，在催化剂条件下使氧化为： 。下表列出了在不同温度和压强下，反应达到平衡时的转化率。下列说法正确的是
温度 平衡时的转化率
450 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7
550 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3
A．该反应在任何条件下均能自发进行
B．实际生产中，最适宜的条件是温度450℃、压强
C．使用催化剂可加快反应速率，提高的平衡产率
D．为提高的转化率，应适当充入过量的空气
12．在两个固定体积均为1L密闭容器中以不同的氢碳比充入H2和CO2，在一定条件下发生反应：2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) ΔH。CO2的平衡转化率α(CO2)与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
A．该反应为吸热反应
B．氢碳比X<2.0
C．在氢碳比2.0时，Q点的v(正)
二、填空题
13．已知甲烷隔绝空气在不同温度下有可能发生如下两个裂解反应：
① CH4(g)→C(s)+2H2(g)，②2CH4(g)→C2H2(g)+3H2(g)。
某同学为了得到用天然气制取炭黑的允许温度范围和最佳温度，在图书馆查到如下热力学数据：
①反应的ΔH(298 K)=+74.848 kJ/mol，ΔS(298 K)=+80.674 J/(mol·K)
②反应的ΔH(298 K)=+376.426 kJ/mol，ΔS(298 K)=+220.211 J/(mol·K)
已知焓变和熵变随温度变化很小。请帮助这位同学考虑如下问题：
(1)反应①属于 (填“高温”或“低温”)自发反应。
(2)判断反应①自发进行是由 (填“焓变”或“熵变”)决定的。
(3)通过计算判断反应①在常温下能否自发进行。 。
(4)求算制取炭黑的允许温度范围： 。
(5)为了提高甲烷的炭化程度，你认为下面四个温度中最合适的是 (填字母)。
A．905.2 K B．927 K C．1 273 K D．2 000 K
14．二氧化碳与氢气催化合成甲醇，发生的反应为：
(1)已知：
化学键 H H C O C=O H O C H
键能/kJ mol-1 436 326 803 464 414
计算上述反应的 。
(2)一定条件下，往2L恒容密闭容器中充入和，在不同催化剂作用下的反应I、反应II与反应III，相同时间内CO2转化率随温度变化的数据如表所示，据表中数据绘制下图：
相同时间内CO2转化率
反应I 65% 77% 80% 80% 66.67%
反应II 56% 67% 76% 80% 66.67%
反应III 48% 62% 72% 80% 66.67%
(时，图中c点转化率为66.67%，即转化了2/3)
①催化剂效果最佳的反应是 (填“反应I”，“反应II”，“反应III”)。
②的b点υ(正) υ(逆) (填“>”，“＜”，“=”)。
③的a点转化率比的c点高的原因是 。
④求温度为时，该反应的平衡常数K 。写出计算过程(结果保留三位有效数字)。
15．在容积为1.00L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4(g) 2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。回答下列问题：
(1)反应的ΔH 0(填“大于”或“小于”)；
(2)100 ℃时，体系中各物质浓度随时间变化如图所示。
在0～60 s时段，反应速率v(N2O4)为 mol·L-1·s-1；反应的平衡常数K的数值为 (保留两位小数)。
(3)100 ℃时，反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半。平衡向 (填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
(4)100 ℃时达平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4) 以0.0020mol·L-1·s-1的平均速率降低，经10s又达到平衡。T 100 ℃(填“大于”或“小于”)。
16．回答下列问题：
(1)①反应过程中的能量变化如图所示，该反应 (用含、式子表示)。
②在容积固定的密闭绝热容器中发生上述可逆反应，能证明该可逆反应达到平衡状态的依据是
A．混合气体的密度保持不变
B．混合气体的平均摩尔质量保持不变
C．容器内的温度保持不变
D．达到平衡时
E.达到平衡状态时保持不变
F.混合气体的总压强不变
(2)符合某些特征的化学反应理论上都可以设计成原电池。下列化学反应_______(填字母)不能设计成原电池。
A． B．
C． D．
(3)新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入和，电解溶液。某研究小组以甲烷燃料电池(装置甲)为电源，模拟氯碱工业生产原理，装置如图所示。
请回答以下问题：
①观察到C极和D极不同的现象是
②C极可以选用的材料是 (填标号)。
A．铁棒 B．铂片 C．铜棒 D．石墨棒
③A极发生的电极反应为
④装置甲、乙中的电解质溶液足量，当电路中通过电子时，理论上得到的气体c在标准状况下的体积为 ；此时气体a、b的总物质的量与气体c、d的总物质的量之比为 。
17．一定条件下，将原料气按n（CO2）∶n（H2）=1:4置于密闭容器中发生如下反应：CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)。测得H2O(g)的物质的量分数与温度的关系如图所示(虚线表示平衡曲线)。
（1）该反应的△H 0（选填“>”、“<”）。
（2）温度过低，不利于该反应发生，原因是 ，温度过高也不利于该反应的进行，原因是 。
（3）200℃达到平衡时体系的总压强为p，该反应平衡常数Kp的计算式为 。(不必化简。用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)
（4）下列措施能提高CO2转化效率的是 。
A．适当减压
B．增大催化剂的比表面积
C．反应器前段加热，后段冷却
D．提高原料气中CO2所占比例
（5）产物甲烷可以作为燃料电池的原料，写出甲烷-氧气碱性燃料电池的负极电极方程式： 。
18．回答下列问题：
(1)近年“碳中和”理念成为热门，通过“CO2→合成气→高附加值产品”的工艺路线，可有效实现CO2的资源化利用。CO2经催化加氢可合成烯烃：2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) △H，在0.1MPa时，按n(CO2)：n(H2)=1：3投料，如图为不同温度(T)下，平衡时四种气态物质的物质的量(n)关系。
该反应的△H 0(填“>”或“<”)。
(2)在2L密闭容器中充入2molCO气体，发生反应：2CO(g)C(s)+CO2(g) △H4；温度在200~1000℃时，CO2(g)的物质的量随着温度变化的关系如图所示：
则该反应的△H4 0(填“>”或“<”)。
19．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所示：
化学反应 平衡 常数 温度/℃
500 700 800
①2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g) K1 2.5 0.34 0.15
②H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g) K2 1.0 1.70 2.52
③3H2(g)＋CO2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) K3
请回答下列问题：
(1)反应②是________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)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)。
(3)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“＜”)。
(4)反应①按照相同的物质的量投料，测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。下列说法正确的是__________(填序号)。
A．温度：T1＞T2＞T3
B．正反应速率：v(a)＞v(c)，v(b)＞v(d)
C．平衡常数：K(a)＞K(c)，K(b)＝K(d)
D．平均摩尔质量：M(a)＞M(c)，M(b)＞M(d)
20．在一个固定容积的密闭容器中，有如下反应： △H=QkJ/mol，其化学平衡常数K和温度t的关系如下
700 800 850 1000 1200
K
(1)下列各项能判断该反应已达到化学平衡状态的是 。
a．容器中压强不变 b．△H不变 c． d．CO的质量分数不变
(2)在时，可逆反应在固定容积的密闭容器中进行，容器内各物质的浓度变化如下表：
时间 CO
0 0 0
2
3
4
5
6
计算：时，的转化率 。
表中之间数值发生变化，可能的原因是 。
(3)在723K时，将和通入抽空的1L恒容密闭容器中，发生如下反应： ，反应达平衡后，水的物质的量分数为。
的平衡转化率等于 ，反应平衡常数K等于 保留两位有效数字。
再向容器中加入过量的和，则容器中又会增加如下平衡：K1， K2，最后反应达平衡时，容器中水的物质的量分数为，则K1等于 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【分析】本题考查化学平衡移动的影响因素，为高频考点，侧重考查学生的分析能力，难度不大，注意把握反应的特点以及影响平衡移动的因素．
【详解】A．升温，正反应速率、逆反应速率均增大，平衡正向移动，故A错误；
B．因正反应为吸热反应，则升温，正逆反应速率都变大，平衡正移，故 B正确；
C．是固体，增加的量，平衡不移动，化学反应速率也不变，故C错误；
D．减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动，即向正反应方向移动，而正逆反应速率都变小，故D错误；
故选B．
2．A
【详解】①溶液中存在，加入固体KSCN后，浓度增大、平衡右移，浓度增大、颜色变深，能用勒夏特列原理解释，不选；
②由和HI(g)组成的平衡体系存在，左右两边气体分子总数相同、增压平衡不移动，加压后因有色碘蒸汽浓度增大、颜色变深，不能用勒夏特列原理解释，选；
③氯水中存在，饱和食盐水中氯离子浓度大，使平衡左移、抑制氯气溶解，实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气，能用勒夏特列原理解释，不选；
④棕红色中存在，加压使二氧化氮浓度增大因此颜色变深，又由于增压使平衡向右移，二氧化氮浓度又有所减小因此颜色又变浅，则加压后颜色先变深后变浅，能用勒夏特列原理解释，不选；
⑤催化剂不影响平衡，故不能用勒夏特列原理解释，选；
综上，②⑤符合，答案选A。
3．B
【详解】A．NH4HCO3受热分解产生二氧化碳、氨气和水，气体通入到溶液变浑浊，继续通入该气体，浑浊消失，该溶液可能是Ca(OH)2溶液，也可能是Ba(OH)2溶液，故A错误；
B．将充满NO2的密闭玻璃球浸泡在热水中，颜色加深，说明升温，平衡向生成NO2的方向发移动，即2NO2 N2O4逆向是吸热反应，正向是放热反应，故B正确；
C．根据题意，下层分别呈无色和紫红色，说明溴单质氧化了亚铁离子和碘离子，只能说明还原性I－＞Br－，Fe2+＞Br－，I－、Fe2+的还原性无法确定，故C错误；
D．该钾盐可能为K2CO3或KHCO3，故D错误。
综上所述，答案为B。
4．B
【详解】A．从图可以看出2min时，O2和NH3的物质的量减少，H2O(g)物质的量增加，平衡正向移动，改变的条件可能是升高温度，故A正确；
B．从图可以看出4min时增加了O2的物质的量，正反应速率瞬间增大，逆反应速率瞬间不变随后也增大，故B错误；
C．从图可以看出，5min时反应达到了平衡，NH3物质的量减少了0.28mol，由方程式可得反应生成的NO的物质的量为0.28mol，H2O(g)的物质的量为0.42mol，由图可得n(O2)=1.0mol，n(NH3)=0.72mol，所以6min时的物质的量分数为，故C正确；
D．从图可以看出，5min时反应达到了平衡，NH3物质的量减少了0.28mol，由方程式可得反应生成的NO的物质的量为0.28mol， 0―5min内的反应速率，故D正确；
故答案为：B。
5．B
【详解】A．锌粒与盐酸反应为放热反应，开始时温度升高，反应速率加快，随反应进行，速率的影响以浓度为主，氢离子浓度减小，反应速率下降，但反应继续进行，温度继续升高，故t1时刻溶液的温度不是最高，故A错误；
B．合成氨反应为气体体积减小的反应，其他条件相同，压强越大，平衡正向移动，氮气的转化率越大，则p1＜p2，故B正确；
C．增大B的物质的量可以提高A2的转化率，则A2转化率：c＞b＞a,故C错误；
D．温度越高，反应速率越快，反应先达到平衡状态，由图可知，Ⅱ对应温度高，升高温度平衡逆向移动，反应平衡常数KⅠ＞KⅡ，故D错误；
故选B。
6．B
【详解】由图示可知，温度为320℃、投料比时，选择性及CO2转化率均最佳，答案选B。
7．C
【详解】A．恒温恒压条件下通入Ar，体积增大，参加反应气体的分压减小，平衡正向移动，则水的转化率增大，故A错误；
B．催化剂不改变平衡移动，加入催化剂可增大反应速率，生成物的产量不变，故B错误；
C．降低温度，平衡逆向移动，则平衡常数减小，故C正确；
D．升高温度，正逆反应速率都增大，平衡正向移动，故D错误；
故选：C。
8．B
【详解】A．根据图中信息，该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，不利于增大苯的平衡转化率，A错误；
B．化学反应决定于活化能，活化能越大反应速率越小，反应速率决定于反应慢，活化能大的，由图可知 的活化能大，所以反应速率及决定于 ，B正确；
C．焓变与两步反应活化能的差值无关，只与反应的始态和终态有关，C错误；
D．反应过程中不存在一个碳原子连接两个氢原子的中间状态，D错误；
故选B。
9．B
【详解】A．根据实验②，中加入SCN-，没有转化为Fe(SCN)3，则表明比Fe(SCN)3稳定，A错误；
B．浓硫酸溶于水氢离子浓度增大，溶液橙色加深，说明增大生成物浓度，平衡逆向移动，即平衡向生成方向移动，B正确；
C．实验④中，升高温度，平衡向生成的方向移动，降低温度，平衡向生成的方向移动，则正反应为吸热反应，△H2＞0，C错误；
D．由实验④可知，通入氯化氢，增大溶液中的氯离子浓度，平衡正向移动，溶液黄色加深，D错误；
故选B。
10．B
【详解】A．由第一步×2＋第二步＝总反应，可知，故A错误；
B．由图可知，当温度为时，，则，故B正确；
C．由图可知，温度越高，第二步和总反应的随着温度的升高而减小，总反应的减小的幅度小于反应②，即升高温度，增大，则反应①为吸热反应，故C错误；
D．平衡常数只和温度有关，故D错误；
故选B。
11．D
【详解】A．反应 是气体体积减小的放热反应，△S<0，△H <0，当△H-T△S<0时，反应能自发进行，则温度过高，该反应可能不能自发进行，故A错误；
B．由表格可知，450℃、压强时，二氧化硫的转化率较高，当没有测定其它条件时二氧化硫的转化率，不能确定实际生产中，最适宜的条件是温度450℃、压强，故B错误；
C．使用催化剂可加快反应速率，但平衡不移动，不能提高的平衡产率，故C错误；
D．充入过量的空气，平衡正向移动，的转化率增大，故D正确；
故选D。
12．D
【详解】A．由题图可知温度升高CO2的转化率降低，说明平衡逆向移动，则该反应为放热反应，A错误；
B．越大，相当于H2的量越多，平衡正向移动，CO2转化率越高，则X>2.0，B错误；
C．在氢碳比为2.0时，P点达到平衡，Q点未达到平衡，从Q点到P点，反应向正反应方向进行，则Q点的v(正)>v(逆)，C错误；
D．由题图可知，P点时CO2平衡转化率为0.50，起始时CO2、H2浓度分别为0.5mol/L、1.0mol/L，列三段式：
，D正确；
故选D。
13．(1)高温
(2)熵变
(3)ΔH-TΔS=74.848 kJ/mol-80.674×10-3 kJ/(mol·K)×298 K≈50.807 kJ/mol>0，所以反应①在常温下不能自发进行
(4)927.8~1 709.4 K
(5)C
【分析】ΔG=ΔH-TΔS<0，反应可以自发进行，以此解题。
(1)
由于用天然气制取炭黑的反应是一个吸热、熵增的反应，只有在高温下才会有ΔH-TΔS<0，反应正向自发进行，所以反应①在高温时能自发进行；
(2)
因为反应①吸热，不利于反应的自发进行；而熵增有利于反应的自发进行，所以反应①能否自发进行由熵变决定；
(3)
ΔH-TΔS=74.848 kJ/mol-80.674×10-3 kJ/(mol·K)×298 K≈50.807 kJ/mol>0，所以反应①在常温下不能自发进行；
(4)
天然气裂解为炭黑时，ΔH-TΔS=74.848 kJ/mol-80.674×10-3 kJ/(mol·K)×T<0，得T>927.8 K，即天然气裂解为炭黑的最低温度为927.8 K。天然气裂解为乙炔时，ΔH-TΔS=376.426 kJ/mol-220.211×10-3 kJ/(mol·K)×T<0，得T>1 709.4 K，即温度高于1 709.4 K时天然气会自发裂解为乙炔和氢气。所以要制取炭黑，温度需控制在927.8~1 709.4 K之间；
(5)
根据上一问中计算出的温度范围，可知C项符合题意。
14．(1) 46
(2) 反应I ＞ 该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动 3.70
【详解】（1） =436×3+803×2 414×3 326 464×3= 46；故答案为： 46。
（2）①根据图中曲线，温度低时反应I的转化率较大，说明催化剂效果最佳的反应是反应I；故答案为：反应I。
②时处于平衡状态，正反应为放热反应，温度越高转化率越小，平衡时转化率应大于，a、b点转化率相等，则b点应正反应进行，因此υ(正)＞υ(逆) ；故答案为：＞。
③的a点转化率比的c点高的原因是该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动；故答案为：该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动。
④温度为时，建立三段式，该反应的平衡常数；故答案为：3.70。
15． 大于 0.001 0.36 逆反应 大于
【分析】(1)随温度的升高，混合气体的颜色变深，化学平衡向正反应方向移动，据此判断；
(2)反应速率利用公式v=计算得到；化学平衡常数利用化学平衡常数表达式计算；
(3)反应容器的容积减少一半，压强增大，根据反应前后气体体积大小判断化学平衡移动方向；
(4)N2O4的浓度降低，平衡向正反应方向移动，由于正反应方向吸热，T＞100℃。
【详解】(1)随温度的升高，混合气体的颜色变深，化学平衡向正反应方向移动，即△H＞0；
(2)结合图象曲线数据，0 60s时段，N2O4浓度变化为：0.1mol/L 0.04mol/L=0.06mol/L，v(N2O4)==0.001mol L 1 s 1；K===0.36mol/L；
(3)反应容器的容积减少一半，压强增大，正反应方向气体体积增大，增大压强向着气体体积减小的方向移动，即向逆反应方向移动；
(4)100 ℃时达平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4) 以0.0020mol·L-1·s-1的平均速率降低，N2O4的浓度降低，平衡向正反应方向移动，由于正反应方向吸热，T＞100℃。
16．(1) E1-E2 BCEF
(2)C
(3) C极现象为产生黄绿色气体，D极现象为产生无色气体，且D极附近溶液变红 BD CH4-8e-+10OH-=+7H2O 4.48L 3：8
【分析】甲为燃料电池，A为电子流出极，故A极为负极，通入甲烷，电极反应式为CH4-8e-+10OH-=+7H2O，B为正极，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，乙为电解池，D为阴极，氢离子得电子生成d为氢气，C为阳极，氯离子失电子生成c为氯气；
【详解】（1）①由图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，故该反应为放热反应，△H=(E1-E2)kJ/mol，故答案为：E1-E2；
②A．容器内气体质量和体积不变，混合气体的密度始终保持不变，不能说明反应达到平衡状态，故A错误；
B．反应前后气体质量不变，气体物质的量变化，当容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变，说明反应达到平衡状态，故B正确；
C．该反应为放热反应，当温度保持不变，说明反应达到平衡状态，故C正确；
D．不能说明反应达到平衡状态，故D错误；
E．物质C的百分含量保持不变说明C的浓度不再发生变化，说明反应达到平衡状态，故E正确；
F．.反应前后气体物质的量变化，当混合气体的总压强不变，说明反应达到平衡状态，故F正确；
故答案为：BCEF；
（2）A．CH4+2O2═CO2+2H2O为自发进行的氧化还原反应，可以设计成原电池，故A正确；
B．Fe+CuSO4═FeSO4+Cu为自发进行的氧化还原反应，可以设计成原电池，故B正确；
C．2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O为非氧化还原反应，不能设计成原电池，故C错误；
D．Zn+2MnO2+2H2O═Zn(OH)2+2MnO(OH)为自发进行的氧化还原反应，可以设计成原电池，故D正确；
故答案为：C；
（3）①C为阳极，氯离子放电生成氯气，故C极现象为产生黄绿色气体，D为阴极，水放电生成氢气和氢氧根离子，故D极现象为产生无色气体，且D极附近溶液变红，故答案为：C极现象为产生黄绿色气体，D极现象为产生无色气体，且D极附近溶液变红；
②乙为电解池，模拟氯碱工业生产原理，C极为阳极，氯离子放电，故C极为惰性电极，铂、石墨为惰性电极，铁、铜为活性电极，故答案为：BD；
③A为电子流出极，故A极为负极，通入甲烷，电极反应式为CH4-8e-+10OH-=+7H2O，
④A极为负极，电极反应式为CH4-8e-+10OH-=+7H2O，B极为正极，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，当电路中通过0.4mol电子时，消耗甲烷和氧气的物质的量的和为0.05mol+0.1mol=0.15mol，C极为阳极，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，当电路中通过0.4mol电子时，生成氯气0.2mol，体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48L，D为阴极，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，生成氢气和氯气的物质的量的和为0.2mol+0.2mol=0.4mol，此时气体a、b的总物质的量与气体c、d的总物质的量之比为0.15mol：0.4mol=3：8，故答案为：4.48L；3：8。
17． < 反应速率小 平衡向右进行的程度小 [ 0.3p×(0.6p)2]/[0.02p×(0.08p)4] BC CH4-8e- +10 OH- = CO32- +7H2O
【详解】（1）根据图知，当反应达到平衡状态后，升高温度，水的物质的量分数减小，说明平衡逆向移动，升高温度平衡向吸热反应的方向移动，则逆反应方向为吸热反应，正反应为放热反应，△H<0；
（2）温度过低，化学反应速率小，不利于该反应发生；温度过高，平衡逆向移动，反应向右进行的程度减小，也不利于该反应的进行；
（3）设参加反应的n(CO2)为xmol，
该反应方程式CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)
开始（mol） 1 4 0 0
改变（mol） x 4x x 2x
平衡（mol） 1-x 4-4x x 2x
水蒸气的物质的量分数为，x=，
p(CO2)=p×，
p(H2)=p×，
p(CH4)=p×，
p(H2O)=p×，
压强平衡常数K==；
（4）A.适当减压，平衡逆向移动，二氧化碳转化率减小，所以其转化效率减小，选项A错误；
B.增大催化剂的比表面积，增大化学反应速率，缩短化学反应达到平衡的时间，虽然不改变二氧化碳的转化率，但增大了其转化效率，选项B正确；
C.反应器前段加热，后段冷却，平衡正向移动，二氧化碳转化率增大，选项C正确；
D.提高原料气中CO2所占比例，平衡正向移动，但二氧化碳转化率反而减小，选项D错误。
答案选 BC；
（5）产物甲烷可以作为燃料电池的原料，甲烷-氧气碱性燃料电池的负极上甲烷失电子产生碳酸根离子，反应的电极方程式为：CH4-8e- +10 OH- = CO32- +7H2O。
18．(1)＜
(2)＜
【详解】（1）由曲线变化可知，随着温度升高，平衡时氢气的物质的量逐渐增大，说明升高温度，平衡逆向移动，则正反应放热，；
（2）从图可知，随着温度的升高，的物质的量先增大后减小，开始增大是因为温度升高反应速率增大，使得生成的增多，后的物质的量减小是因为温度升高，化学平衡逆向移动，导致的物质的量减小，则该反应是放热反应，；
19．(1)吸热 (2)K1·K2 (3)＞ (4)CD
【详解】(1)由表中数据知，温度越高，平衡常数越大，所以反应②为吸热反应。
(2)
(4)根据反应①中温度与K的关系，可推断该反应为放热反应，升温，平衡左移，CO的转化率减小，所以T3＞T2＞T1，A错误；反应速率v(c)＞v(a)，v(b)＞v(d)，B错误；温度越高，平衡常数越小，压强对平衡常数无影响，所以K(a)＞K(c)，K(b)＝K(d)；升温，平衡左移，平均摩尔质量减小，加压，平衡右移，平均摩尔质量增大，所以M(a)＞M(c)，M(b)＞M(d)。
20． cd 40% 增加H2O(g)的浓度 15% 0.076 9
【详解】(1)a．因为反应前后气体体积不变，所以容器中压强始终不变，a不一定达平衡状态；
b．化学反应及反应时的温度一定时，△H不变，其与反应是否达平衡无关，b不一定达平衡状态；
c．，各物质的浓度不变，反应达平衡状态；
d．CO的质量分数不变，各物质的浓度不变，反应达平衡状态；
故选cd；
(2)依题意，850℃时，K=1.0，则4min时，，c3=0.12mol/L，所以的转化率== 40%；
表中之间数值发生变化，CO浓度减小0.02mol/L，CO2浓度增大0.02mol/L，H2O浓度增大0.05mol/L，说明可能的原因是增加H2O(g)的浓度；
答案为：40%；增加H2O(g)的浓度；
(3)设参加反应的H2的物质的量为x，则可建立如下三段式：
则，x=0.03mol，CO2的平衡转化率等于=15%，反应平衡常数K等于= 0.076。
上面平衡体系中，CO2为0.17mol，H2为0.07mol，CO、H2O(g)都为0.03mol；由反应方程式可知，若参加反应的H2物质的量为y，则生成H2O的物质的量也为y，从而得出，y=0.06mol，则K1等于=9。答案为：0.076；9。
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