苏教版（2019）高中化学选择性必修1 2.2.2化学平衡状态同步练习（含解析）
文档属性
| 名称 | 苏教版（2019）高中化学选择性必修1 2.2.2化学平衡状态同步练习（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.2MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-10-18 09:47:54 | ||
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文档简介
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2.2.2化学平衡状态同步练习-苏教版高中化学选择性必修1
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．恒容密闭容器中发生以下反应：。下列叙述正确的是
A．任意时刻，化学反应速率关系：3v(Y)正=2v(Z)正
B．容器中气体的密度不再发生变化时，反应达到平衡状态
C．达到平衡状态时，通入惰性气体，反应速率增大
D．达到反应限度时，每消耗1molX同时生成3molY
2．CO合成甲醇的反应为：，若该反应在恒温恒容的容器内进行，则可以作为该反应达到化学平衡状态的标志是
A．气体的密度保持不变 B．CO浓度与浓度相等
C．气体的平均摩尔质量保持不变 D．
3．反应在一定体积的密闭容器中进行。下列说法正确的是
A．升高温度能减慢反应速率 B．减小浓度能加快反应速率
C．缩小反应容器的体积能加快反应速率 D．达到化学平衡状态时，全部转化为
4．一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应。下列可以说明该反应达到平衡状态的事实有
①断裂1 mol H—I键同时断裂1 mol I—I键
②容器内气体密度不再改变
③容器内气体平均摩尔质量不再改变
④容器内气体颜色不再改变
⑤断裂1 mol Cl—Cl键同时生成2 mol H—Cl键
⑥容器内HI、Cl2、HCl浓度之比保持不变
A．①②③⑥ B．①②③④ C．②③④⑥ D．③④⑤⑥
5．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是
A．石墨烯和金刚石均含有NA个碳原子
B．蔗糖溶液中所含分子数为0.6 NA
C．在高温、高压和催化剂的条件下，密闭容器中与足量反应，转移电子数为2NA
D．和所含的质子与中子均为9NA
6．实验室中模拟合成氨反应：在2L恒容密闭容器中，初始投入量相等的条件下，得到三组实验数据如表所示：
实验序号 温度(℃) 浓度(mol/L)
0min 10min 20min 30min 40min 50min 60min
1 300 2.00 1.70 1.50 1.36 1.25 1.20 1.20
2 300 2.00 1.50 1.28 1.20 1.20 1.20 1.20
3 300 2.00 1.60 1.39 1.29 1.27 1.27 1.27
下列说法不正确的是
A．当容器内的压强不再改变时，说明该可逆反应已达到化学平衡状态
B．比较实验1和2，说明实验2使用了更高效的催化剂
C．实验1中，0-10min内，
D．实验3中，40min时向容器中充入一定量He，则正反应速率v不变
7．设NA为阿伏加德罗常数，下列说法正确的是
A．14g C2H4中含有的C－H键的数目为2NA
B．密闭容器中，0.1molN2和0.3molH2催化反应后分子总数为0.2NA
C．标准状况下，6.72L三氯甲烷中含分子数为0.3NA
D．1molFe粉与足量氯气反应，转移电子数为2NA
8． 工业合成氨，关乎到世界化工发展和粮食安全，对其研究意义重大。下列有关合成氨反应： kJ mol的说法不正确的是
A．合成氨反应的J K mol，在较低温度下不能自发进行
B．氮气和氢气的反应活化能很大，需要外界提供能量才可能发生反应
C．恒温恒容密闭容器中充入1mol和3mol，充分反应后放出热量小于92.4kJ
D．温度升高，反应物的活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多，反应速率增大
9．下列说法正确的是
A．一定条件下3mol H2和1mol N2充分反应生成NH3转移的电子数目等于6×6.02×1023
B．在酶催化淀粉水解反应中，温度越高，淀粉水解速度越快
C．室温下，Na在空气中反应生成Na2O2
D．沸点：H2O＞H2S
10．在恒容密闭容器中进行如下反应X(g)+Y(g)2Z(g)+W( )，已知“？”代表W状态(未确定)。下列情况能表明该可逆反应一定达到平衡状态的是
A．混合气体平均相对分子质量不变 B．混合气体密度不变
C．混合气体压强不变 D．Z的消耗速率等于X的生成速率的2倍
二、填空题
11．将反应IO+5I-+6H+3I2+3H2O设计成如图所示的原电池。
(1)开始时向甲烧杯中加入少量浓硫酸，电流计指针向右偏转，此时甲池中发生的电极反应式为 ，工作过程中关于电流计的读数，下列说法正确的是 (填编号)。
a.电流计读数逐渐减小 b.电流计读数有可能变为0
c.电流计读数一直不变 d.电流计的读数逐渐增大
(2)如果在加浓硫酸前，甲、乙烧杯中都加入淀粉溶液，则溶液变蓝的烧杯是 (填“甲”、“乙”)。
(3)工作一段时间后,如果再向甲烧杯滴入浓NaOH溶液，此时乙池中发生的电极反应式为 ，电流计指针向 (填“左”、“右”)偏转。
12．研究化学反应的原理，对掌握物质的应用有重要的意义。
Ⅰ．硅是太阳能电池的重要材料。“精炼硅”反应历程中的能量变化如下图所示：
(1)工业上用，为原料制备粗硅。反应的化学方程式为 。
(2)反应Ⅲ生成2mol Si(s)时， (填“吸收”或“放出”) 热量。
(3)在2L密闭容器中投入过量Si(s)和3mol HCl(g)发生反应Ⅰ，经过t min反应达到平衡状态，测得容器中HCl的平衡浓度为0.6。
①反应开始到t min，用HCl浓度变化表示的平均反应速率为 。
②下列叙述不能说明反应Ⅰ一定达到平衡状态的是 (填标号)。
A． B．硅的质量保持不变
C．HCl的质量分数保持不变 D．保持不变
Ⅱ．用于检测酒驾的酸性燃料电池酒精检测仪工作原理如图所示。
(4)电极X为 (填“正极”、“负极”)。
(5)电池工作时，质子通过交换膜 (填“从左到右”“从右到左”)迁移。
(6)正极的电极反应式为 。
13．氢能是发展中的新能源，它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。回答下列问题：
（1）在恒温恒容的密闭容器中，某储氢反应：MHx(s)+yH2(g)MHx+2y(s) ΔH<0达到化学平衡。下列有关叙述正确的是 。
a．容器内气体压强保持不变
b．吸收y mol H2只需1 mol MHx
c．若降温，该反应的平衡常数增大
d．若向容器内通入少量氢气，则v(放氢)>v(吸氢)
（2）利用太阳能直接分解水制氢，是最具吸引力的制氢途径，其能量转化形式为 。
14．研究化学反应的快慢和化学平衡具有十分重要的意义。回答下列问题：
(1)反应2SO2(g) + O2(g)2SO3(g)是制备硫酸的重要反应，该反应为放热反应。降低温度，逆反应的速率 ；使用催化剂V2O5，正反应的速率 (以上填“增加”、“不变”或“减小”)。
(2)常温下，实验室用100 mL 6.0 mol·L-1硫酸跟足量锌粉反应制取氢气。
①为降低反应进行的速率，又不影响生成氢气的量，可向反应物中加入 (填序号 )。
A．CH3COONa固体 B．KNO3固体
C．K2SO4溶液 D．KHSO4溶液
②向溶液中滴加少量硫酸铜溶液，反应速率加快，原因是 。
(3)一定温度下，在体积固定的密闭容器中，有色气体N与无色气体M的物质的量随时间变化曲线如图所示。该反应的化学方程式可表示为 。
下列说法中能够判定该反应处于平衡状态的是 (填序号)。
A．容器的压强不再变化 B．气体的颜色不再变化
C．每反应2 mol的N生成1 mol的M D．气体的密度不再发生变化
15．在2 L密闭容器中，800℃时，反应体系中随时间的变化如下表所示。
时间/s 0 1 2 3 4 5
0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007
(1)图中，A点处 (填“大于”“小于”或“等于”) ；
(2)图中表示变化的曲线是 ；
(3)下列能说明该反应一定达到平衡状态的是 ；
a．
b．容器内的密度保持不变
c．容器内压强保持不变
d．体系的平均摩尔质量不变
e．与的物质的量之比不变
(4)下列措施不能使该反应的反应速率增大的是 ；
a．及时分离出气体 b．适当升高温度
c．增大的浓度d．由选择高效的催化剂
(5)此反应在三种不同情况下的反应速率分别为：①②③其中反应速率最快的是 。
16．某温度下，在一个2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种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，填写下列空白：
(1)从开始至2 min，X的平均反应速率为 。
(2)该反应的化学方程式为 。
(3)1 min时，v(正) v(逆)，2 min时，v(正) v(逆)。(填“＞”或“＜”或“”)。
(4)上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行，分别测得甲中v(X)=9 mol/(L·min)，乙中v(Y)=0.5 mol/(L·s)，则 中反应更快。
(5)若X、Y、Z均为气体，在2 min时，向容器中通入氩气(容器体积不变)，X的化学反应速率将 ，若加入适合的催化剂，Y的化学反应速率将 。(填“变大”或“不变”或“变小”)。
(6)若X、Y、Z均为气体(容器体积不变)，下列能说明反应已达平衡的是 。
a．X、Y、Z三种气体的浓度相等
b．气体混合物物质的量不再改变
c．混合气体的总压强不随时间变化
d．反应速率v(X)：v(Y)=3：1
e．单位时间内消耗X的物质的量：单位时间内消耗Z的物质的量=3：2
f．混合气体的密度不随时间变化
g．混合气体的平均相对分子质量不随时间变化
17．医用酒精在抗击“新型冠状病毒”战役中发挥着杀菌消毒的作用，其主要成分是乙醇。工业用二氧化碳加氢可合成乙醇：2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g)保持压强为5MPa，向密闭容器中投入一定量CO2和H2发生上述反应，CO2的平衡转化率与温度、投料比m[]的关系如图所示。
若投料比m=1，一定温度下发生反应，下列说法不能作为反应是否达平衡依据的是 (填标号)。
a.容器内气体密度不再变化
b.容器内气体中均相对分子质量不再变化
c.CO2的体积分数不再变化
d.容器内不再变化
e.断裂3NA个H－H键的同时生成l.5NA个水分子
18．按要求完成下列填空。
(1)氮是动植物生长不可缺少的元素，合成氨的反应对人类解决粮食问题贡献巨大，反应如下：N2+3H22NH3。
①合成氨的反应中的能量变化如图所示。该反应是 反应(填“吸热”或“放热”)。
②在一定条件下，将一定量的N2和H2的混合气体充入某密闭容器中，一段时间后，下列叙述能说明该反应达到平衡状态的是 (填字母)。
a.容器中N2、H2、NH3共存
b.N2、H2、NH3的物质的量之比为1∶3∶2
c.容器中的压强不随时间变化
d.N2、NH3浓度相等
(2)从断键和成键的角度分析上述反应中能量的变化，化学键的键能如表所示。
化学键 H－H O=O H－O
键能(kJ/mol) 436 496 463
反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的ΔH= 。生成1mol H2O(g)可以放出热量是 kJ。
(3)下列反应中，属于放热反应的是 ，属于吸热反应的是 。
a.盐酸与烧碱溶液反应
b.Ba(OH)2 8H2O+2NH4Cl=BaCl2+10H2O+2NH3↑
c.氢气在氧气中燃烧生成水
d.高温煅烧石灰石使其分解
e.铝和盐酸反应
19．Ⅰ．某温度时，在一个容积为2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图1所示，2分钟时达到平衡状态。根据图中数据，填写下列空白：
(1)该反应的化学方程式为 ；
(2)反应开始到平衡状态建立，用气体Z表示的反应速率为 ；
(3)若反应容器体积可变，则充入氦气会使反应速率 (填“变快”、“变慢”或“不变”)。
Ⅱ．尿素[CO(NH2)2]是首个由无机物人工合成的有机物。
(4)工业上尿素由CO2和NH3在一定条件下合成，在等温等容的容器中，其方程式如下：
2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(g)+H2O(g)
①时，CO2的转化率随时间的变化关系如图2所示，达平衡时NH3的转化率为 ；
②下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是 (填选项字母)。
A．反应中CO2与NH3的物质的量之比为1：2
B．混合气体的密度不随时间的变化而变化
C．混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化
D．单位时间内每断裂6 mol N-H键，同时断裂2 mol H-O键
20．某温度时，在0.5L密闭容器中，某一反应的A、B气体物质的量随时间变化的曲线如图所示，由图中数据分析求得：
（1）该反应的化学方程式为 ；
（2）前4分钟，A的速率为 ，平衡时A的转化率是
（3）第4min时，正、逆反应速率的大小关系为：v（正） v（逆）；（填“＞”、“＜”或“=”）
（4）以下措施能加快反应速率的是 。
A恒温恒容充入He使压强增大B缩小体积，使压强增大
C恒温恒压充入He D平衡后加入催化剂
（5）下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的是 。
A容器内压强不再发生变化
B A的体积分数不再发生变化
C容器内气体原子总数不再发生变化
D相同时间内消耗2n molA的同时生成n mol B
三、实验题
21．某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题：
（1）分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1mol/L的溶液．在FeCl2液中需加入少量铁粉，其目的是 。
（2）甲组同学取2mLFeCl2溶液．加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2+氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为 。
（3）乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和l滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是 。
（4）丙组同学取10 mL0.1mol/LKI溶液，加入6mL0.1mol/LFeCl3溶液混合。分别取2mL此溶液于3 支试管中进行如下实验：
① 第一支试管中加入1mLCCl4充分振荡、静置，CCl4层呈紫色；
② 第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6] 溶液，生成蓝色沉淀：
③ 第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。
实验②反应的离子方程式是 ；实验①和③说明：在I—过量的情况下，溶液中仍含有Fe3+，由此可以证明该反应属于 。
22．I、已知锌与稀盐酸反应放热，某学生为了探究反应过程中的速率变化，用排水集气法收集反应放出的氢气。所用稀盐酸浓度有 1.00 mol L-1、2.00 mol L-1 两种浓度，每次实验稀盐酸的用量为 25.00 mL，锌有细颗粒与粗颗粒两种规格，用量为 6.50 g．实验温度为 298 K、308 K。
(1)完成以下实验设计(填写表格中空白项)，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：
编号 T/K 锌规格 盐酸浓度/mol·L-1 实验目的
① 298 粗颗粒 2.00 (Ⅰ)实验①和②探究盐酸浓度对该反应速率的影响； (Ⅱ)实验①和 探究温度对该反应速率的影响； (Ⅲ)实验①和 探究锌规格(粗、细)对该反应速率的影响。
② 298 粗颗粒 1.00
③ 308 粗颗粒 2.00
④ 298 细颗粒 2.00
(2)根据实验①过程绘制的标准状况下的气体体积 V 与时间 t 的图象如图所示。在OA、AB、BC 三段中反应速率最快的是 。该时间段反应速率最大的主要原因是 。
(3)另一学生也做同样的实验，由于反应太快，测量氢气的体积时不好控制，他就事先在盐酸溶液中分别加入等体积的下列溶液以减慢反应速率， 在不影响产生 H2气体总量的情况下，你认为他上述做法中可行的是 (填相应字母)；
A．氨水 B．CuCl2 溶液 C．NaCl 溶液 D．KNO3溶液
II、在如图所示的恒温、恒压密闭容器中加入 2mol X 和 2mol Y，发生如下反应并达到平衡(X、Y 状态未知)：2X(？)+Y(？) a Z(g)。起始时容器的体积为 V L，达到平衡时X、Y 、Z 的物质的量之比为 1：3：2，且容器的体积仍然为 V L。
(1)a = ；
(2)X 的状态为 ，Y 的状态为 (填“气态”或“非气态”)；
Ⅲ．在一定温度下的定容容器中，当下列哪些物理量不再发生变化时，表明反应：A(s)+2B(g) C(g)+D(g)已达到平衡状态的是
① 混合气体的压强；② 混合气体的密度；③ B的物质的量浓度；④ 气体总物质的量；⑤ 混合气体的平均相对分子质量；⑥ C、D反应速率的比值
A． ②③⑤ B． ①②③ C． ②③④⑥ D． ①③④⑤
23．探究化学反应的快慢和限度具有十分重要的意义。
Ⅰ．某实验小组欲通过用酸性KMnO4和H2C2O4(草酸)反应测定单位时间内生成CO2的速率研究影响反应速率的因素，设计实验方案如下(KMnO4溶液已酸化)，实验装置如图甲所示：
实验序号 A溶液 B溶液
① 20 mL 0.1 mol·L-1H2C2O4溶液 30 mL 0.01 mol·L-1KMnO4溶液
② 20 mL 0.2 mol·L-1H2C2O4溶液 30 mL 0.01 mol·L-1KMnO4溶液
(1)上述反应的 离子方程式为： ，该实验探究的是 对化学反应速率的影响。
(2)若实验①在2 min末收集了4.48 mL CO2(标准状况下)，则在2 min末，c(MnO)= mol·L-1(假设混合溶液的体积为50 mL，反应前后体积变化忽略不计)。
(3)除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率外，本实验还可通过测定 来比较化学反应速率。
(4)小组同学发现反应速率变化如图乙，其中t1～t2时间内速率变快的主要原因可能是： 。
Ⅱ．为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系，某同学通过改变浓度研究：“”反应中Fe3+和Fe2+的相互转化。实验如图：
(5)待实验①溶液颜色不再改变时，再进行实验②③④，目的是使实验①的反应达到 。
(6)实验④是实验③的 试验，目的是 。
参考答案：
1．D
【详解】A．反应速率之比是化学计量数之比，则任意时刻，化学反应速率关系：2v(Y)正=3v(Z)正，A错误；
B．反应前后容器体积不变，混合气体的质量不变，混合气体的密度是定值，所以容器中气体的密度不再发生变化时，不能说明反应达到平衡状态，B错误；
C．达到平衡状态时，通入惰性气体，反应物浓度不变，反应速率不变，C错误；
D．达到反应限度时正逆反应速率相等，每消耗1molX同时生成3molY，D正确；
答案选D。
2．C
【详解】A． 反应为恒温恒容，气体的密度始终保持不变，故A不符；
B． CO浓度与浓度相等，不能说明各组分浓度不变，故B不符；
C． 反应各组分均为气体，气体的平均摩尔质量随气体的总物质的量改变而改变，气体的平均摩尔质量保持不变，说明已经达到平衡状态，故C符合；
D． ，说明，没有达到平衡状态，故D不符；
故选C。
3．C
【详解】A．升高温度能加快反应速率，A错误；
B．减小浓度，即减小反应物浓度，能减慢反应速率，B错误；
C．缩小反应容器的体积，增大压强，能加快反应速率，C正确；
D．达到化学平衡状态时，由于是可逆反应，不能全部转化为，D错误；
答案选C。
4．C
【详解】①断裂2 mol H-I同时断裂1 mol I-I才是平衡状态，题中的说法不能说明反应达到平衡状态；
②反应中单质碘是固体，容器内气体的质量减少，体积不变，密度不变时，反应达到平衡状态；
③反应达平衡前，容器内气体的质量减少，物质的量不断减少，则当平均摩尔质量不变时，反应达到平衡状态；
④容器内气体颜色不再改变，表明不变，则反应达到平衡状态；
⑤断裂1 mol Cl-Cl同时生成2 mol H-Cl，反应进行方向相同，不能说明反应达到平衡状态；
⑥容器内HI、Cl2、HCl浓度之比保持不变说明正、逆反应速率相等，则反应达到平衡状态；
综上所述，能说明反应达到平衡状态的是②③④⑥，故选C。
5．A
【详解】A．石墨烯和金刚石均为碳单质，12g石墨烯和12g金刚石均相当于12g碳原子，即=1molC原子，所含碳原子数目为NA，A项正确；
B．300mL2mol/L蔗糖溶液中所含蔗糖的物质的量是0.3L×2mol/L＝0.6mol，蔗糖分子数为0.6NA，但蔗糖溶液中所含分子数包括水分子，即大于0.6NA，B项错误；
C．合成氨的反应为可逆反应，不能进行彻底，2 g H2与足量N2反应，转移的电子数小于2NA，C项错误；
D．1 mol OD-和17 g -OH所含的质子均为9NA，所含的中子分别为9NA和8NA，D项错误；
答案选A。
6．C
【详解】A．根据反应方程式可知，该反应前后气体的分子数不同，在反应过程中体系的压强随着分子数的变化而变化，故当容器内的压强不再改变时，说明该可逆反应已达到化学平衡状态，选项A正确；
B．催化剂只能加快反应速率，不能影响平衡移动。比较实验1和2，实验2更快达到了与实验1相同的化学平衡状态，说明实验2使用了更高效的催化剂，选项B正确；
C．实验1中，0-10min内，以H2的浓度变化表示的化学反应速率为=0.03mol L-1 min-1，NH3的浓度变化表示的平均化学反应速率为0.02mol L-1 min-1，但不是每个时刻为0.02mol L-1 min-1，表达错误，选项C不正确；
D．恒容容器中通入氦气，反应混合物中各组分的深度保持不变，故反应速率不变，选项D正确；
答案选C。
7．A
【详解】A．1个C2H4分子含有4个碳氢键，14g C2H4(即0.5mol)中含有的C－H键的数目为0.5×4NA =2NA，故A正确；
B．氮气和氢气的反应是可逆反应，密闭容器中，0.1molN2和0.3molH2催化反应后分子总数大于0.2NA，故B错误；
C．标准状况下，三氯甲烷是液体，无法计算物质的量，故C错误；
D．1molFe粉与足量氯气反应生成氯化铁，转移电子数为3NA，故D错误；
综上所述，答案为A。
8．A
【详解】A．合成氨反应： kJ mol<0，J K mol<0，△H-T△S<0时，反应能够自发进行，则合成氨反应在较低温度下能自发进行，故A错误；
B．氮气和氢气在高温高压下反应生成氨气，氮气和氢气的反应活化能很大，需要提供能量来启动反应，故B正确；
C．合成氨反应是可逆反应，恒温恒容密闭容器中充入1mol和3mol，生成的小于2mol，充分反应后放出热量小于92.4kJ，故C正确；
D．升高温度，反应物分子的能量增加，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多，化学反应速率加快，故D正确；
故选A。
9．D
【详解】A．氢气与氮气反应生成氨气是可逆反应，因此一定条件下3mol H2和1mol N2充分反应生成NH3转移的电子数目小于6×6.02×1023，A错误；
B．酶在高温条件下会失去活性，B错误；
C．室温下，Na在空气中反应生成氧化钠，钠与氧气在加热条件下生成过氧化钠，C错误；
D．由于水分子之间存在氢键，而硫化氢分子间不存在，使得水的沸点比硫化氢高，D正确；
答案选D。
10．A
【详解】A．混合气体的平均相对分子质量=，若W为非气体，则反应前后气体的物质的量不变，但质量不同，所以混合气体的平均相对分子质量不变说明反应达到平衡状态；若W为气体，则反应前后气体的物质的量变化，气体总质量不变，所以混合气体的平均相对分子质量不变说明反应达到平衡状态，选项A正确；
B．若W为气体，反应物均为气体，容器的容积固定，所以混合气体的密度始终不变，密度不变不能说明反应达到了平衡状态，选项B错误；
C．若W为非气体，则反应两边是气体的化学计量数相等，反应中压强始终不变，所以压强无法判断是否达到了平衡状态，选项C错误；
D．Z的消耗速率等于X的生成速率的2倍，只说明逆反应速率，无法体现正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡状态，选项D错误；
答案选A。
11．(1) 2IO+10e－+12H+ = I2+6H2O ab
(2)甲、乙
(3) I2+2e－= 2I－ 左
【详解】（1）开始时向甲烧杯中加入少量浓硫酸，电流计指针向右偏转，根据方程式可知碘酸根得到电子，发生还原反应，则此时甲池中发生的电极反应式为2IO+10e－+12H+ = I2+6H2O。
a．随着反应的进行，离子的浓度逐渐减小，则电流计读数逐渐减小，a正确；
b．反应达到平衡状态时电流计读数变为0，b正确；
b．根据选项ab分析可知，c错误；
d．根据选项ab分析可知，d错误；
答案选ab。
（2）乙中碘离子失去电子转化为单质碘，甲中碘酸根得到电子转化为单质碘，碘遇淀粉显蓝色，则如果在加浓硫酸前，甲、乙烧杯中都加入淀粉溶液，溶液变蓝的烧杯是甲、乙。
（3）工作一段时间后，如果再向甲烧杯滴入浓NaOH溶液，此时甲中碘失去电子转化为碘酸根，即甲是负极，乙池中碘得到电子转化为碘离子，乙是正极，发生的电极反应式为I2+2e－= 2I－。由于正负极互换，则电流计指针向左偏转。
12．(1)
(2) 吸收 476kJ
(3) 0.9/t AD
(4)负极
(5)从左到右
(6)
【分析】乙醇酸性燃料电池中，乙醇发生失电子的氧化反应生成醋酸，则乙醇所在铂电极为负极、O2所在的铂电极为正极，负极反应式为CH3CH2OH-4e-+H2O=4H++CH3COOH，O2所在的铂电极为正极、发生得电子的还原反应，电极正极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，放电时，电子由负极经过导线流向正极，阳离子由负极通过交换膜移向正极，据此分析解答。
【详解】（1）粗硅冶炼原理是用C在高温条件下还原二氧化硅生成硅和一氧化碳，反应方程式为；
（2）反应Ⅲ中，反应物总能量小于生成物总能量，为吸热反应，反应Ⅲ生成2mol Si(s)时，吸收2×238=476kJ热量；
（3）①开始HCl浓度为，反应开始到t min，用HCl浓度变化表示的平均反应速率为；
②A．正逆反应速率相等时反应达到平衡，才能说明平衡，故A选；
B．反应过程中硅的质量是一变量，当其保持不变时，反应达到平衡，故B不选；
C．HCl的质量分数即HCl的质量保持不变，反应达到平衡，故C不选；
D．与起始加入量和转化量有关，不能判断平衡状态，故D选；
故选AD；
（4）该原电池中电极X上CH3CH2OH氧化生成CH3COOH，电极X是负极；
（5）该原电池中乙醇所在铂电极为负极、O2所在的铂电极为正极，工作时阳离子由负极移向正极，即质子由图中左边的极室穿过质子交换膜进入右边的极室；
（6）O2所在的铂电极为正极、发生得电子的还原反应，电极正极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O。
13． ac 光能转化为化学能
【详解】（3）MHx(s)+yH2(g)MHx+2y(s) ΔH<0，该反应属于气体的物质的量发生变化的反应。
a.k=C2（H2），只要温度不变，K就是定值，则氢气平衡浓度为定值，故a正确；
b.该反应为可逆反应，吸收ymol H2需要大于1 mol 的MHx，故b错误；
c.降低温度，平衡向正反应方向移动，平衡常数增大，故c正确；
d.向容器内通入少量氢气，相当于增大压强，平衡正向移动，v(放氢)＜v(吸氢)，故d错误；
正确答案：ac。
（4）利用太阳能直接分解水制氢，是将光能转化为化学能；
正确答案：光能转化为化学能。
14． 减小 增加 AC 锌与硫酸铜反应置换出铜，铜、锌和稀硫酸三者形成原电池使反应加快 2N M AB
【详解】(1)降低温度，正、逆反应速率都减小；使用催化剂V2O5可降低反应的活化能，正、逆反应速率都增加；故答案为：减小；增加。
(2)Zn与稀硫酸反应制取H2的反应原理为；
①A．加入CH3COONa固体，醋酸钠电离出的CH3COO-与H+结合成弱酸CH3COOH，c(H+)减小，反应速率降低，H+总物质的量不变，则与足量锌粉反应生成氢气的量不变，A选；
B．加入KNO3固体，硝酸钾电离出的在酸性条件下表现强氧化性，与Zn反应放出NO气体，B不选；
C．加入K2SO4溶液，相当于对硫酸溶液进行稀释，c(H+)减小，反应速率降低，H+总物质的量不变，则与足量锌粉反应生成氢气的量不变，C选；
D．KHSO4溶液中有K+、H+和，加入KHSO4溶液，溶液中H+总物质的量增大，与足量锌粉反应生成氢气的量增大，D不选；
答案选AC。
②向溶液中滴加少量硫酸铜溶液，锌与硫酸铜反应置换出铜，铜、锌和稀硫酸三者形成原电池，从而使反应速率加快；故答案为：锌与硫酸铜反应置换出铜，铜、锌和稀硫酸三者形成原电池使反应加快。
(3)根据图象可知，随着时间的推移，N物质的量减小，N为反应物，M物质的量增大，M为生成物，0~t2时间段内，N减少的物质的量为8mol-4mol=4mol、M增加的物质的量为4mol-2mol=2mol，转化N、M物质的量之比为4mol:2mol=2:1，则N、M的化学计量数之比为2:1，t3时反应达到平衡状态，说明该反应为可逆反应，则反应的化学方程式可表示为2N M；故答案为：2NM。
A．该反应的正反应气体分子数减小，建立平衡的过程中气体分子物质的量变化，在一定温度下、体积固定的密闭容器中，容器的压强变化，容器的压强不再变化时说明气体分子物质的量不再变化，说明反应处于平衡状态，A选；
B．气体的颜色不再变化，说明有色气体N的浓度不再变化，说明反应处于平衡状态，B选；
C．每反应2mol的N生成1mol的M只表示正反应，不能判定反应处于平衡状态，C不选；
D．N、M都是气体，根据质量守恒定律，建立平衡的过程中，气体的质量始终不变，在体积固定的密闭容器中，气体的密度始终不变，则气体的密度不再发生变化不能判定反应处于平衡状态，D不选；
答案选AB。
15． 大于 b acd a ③
【分析】图中A点表示a和c浓度相等，NO2是产物，随反应进行浓度增大，根据平衡时NO浓度的变化量计算的平衡浓度，据此分析判断；根据化学平衡的特征分析判断是否为平衡状态；根据影响化学反应速率的因素分析判断；转化为同一物质表示的反应速率再比较大小。
【详解】(1)图中A点仅表示a和c浓度相等，并不表示浓度不变，反应还没有达到平衡状态，此时v正＞v逆，故答案为：大于；
(2)NO2是产物，随着反应的进行，浓度逐渐增大，到达平衡时，NO浓度的变化量△c(NO)==0.0065mol/L，根据N原子守恒，的平衡浓度为0.0065mol/L，曲线b符合，故答案为：b ；
(3)a．表示正逆反应速率相等，说明反应达到平衡状态，故a选；b．混合气体的总质量不变，容器容积为定值，所以密度自始至终不变，不能说明达到平衡，故b不选；c．随反应进行，反应混合气体总的物质的量在减小，气体的压强为变量，当容器内压强保持不变，说明反应到达平衡状态，故c选；d．混合气体的总质量不变，随反应进行，反应混合气体总的物质的量在减小，说明体系的平均摩尔质量为变量，当体系的平均摩尔质量不变，说明反应到达平衡状态，故d选；e．如果起始时与的物质的量之比为2∶1，则反应过程中与的物质的量之比始终不变，不能说明反应达到平衡状态，故e不选；故答案为：acd；
(4)适当升高温度、增大氧气的浓度、使用催化剂均可使反应速率加快，分离出产物二氧化氮，二氧化氮的浓度减小，反应速率减小，只有a不能使该反应的反应速率增大，故答案为：a；
(5)转化为同一物质表示的反应速率，①v(NO)=6mol L-1 min-1=2v(O2)，推出v(O2)=3mol L-1 min-1，②v(O2)=4mol L-1 min-1，③v(NO2)=0.15mol L-1 s-1=2v(O2)，推出v(O2)=×0.15mol L-1 s-1×60min-1/s-1=4.5mol L-1 min-1，反应速率最快的是③，故答案为：③。
16．(1)0.075 mol/(L·min)
(2)3X+Y2Z
(3) ＞
(4)乙
(5) 不变 变大
(6)bceg
【详解】（1）从开始至2 min，X的物质的量改变了0.3 mol，反应在2 L的容器中进行，则用X的浓度变化表示的平均反应速率v(X)=；
（2）由图像可知，反应中X、Y的物质的量减少，Z的物质的量增多，则X、Y为反应物，Z为生成物，此时三种物质都存在，且物质的量不再发生变化，所以该反应是可逆反应，且△n(X):△n(Y):△n(Z)=0.3 mol:0.1 mol:0.2 mol=3:1:2，故反应方程式为3X+Y2Z；
（3）根据图像可知：在1 min时反应物X、Y物质的量减少，生成物Z物质的量增加，反应正向移动，，v(正)＞v(逆)；2 min时，反应物与生成物反应量与生成量相等，反应达到平衡状态v(正)＝v(逆)；
（4）由化学反应速率和化学计量数成正比的关系，甲中v(Y)=v(X)=×9 mol/(L·min)=3 mol/(L·min)=0.05 mol/(L·s)，而乙中v(Y)=0.5 mol/(L·s)，故乙中反应更快；
（5）反应达到平衡后，容器体积不变情况下，通入惰性气体，各种反应体系的浓度不变，所以化学平衡不发生移动，X的化学反应速率不变；加入适合的催化剂，能够降低反应的活化能，因而可以使化学反应速率增大，故Y的化学反应速率变大；
（6）a．X、Y、Z三种气体的浓度相等，此时反应可能处于平衡状态，也可能未处于平衡状态，不能据此判断化学反应是否达到平衡状态，a错误；
b．该反应是反应前后气体物质的量改变的反应，若气体混合物物质的量不再改变，说明正向反应速率等于逆向反应速率，化学反应达到平衡，b正确；
c．反应在恒容密闭容器中进行，该反应是反应前后气体物质的量改变的反应，在温度不变密闭的恒容容器中，体积不变，压强与气体物质的量成正比，混合气体的总压强不随时间变化说明气体混合物物质的量不变，正向反应速率等于逆向反应速率，反应达到平衡状态，c正确；
d．反应速率v(X):v(Y)=3:1，没有体现正、逆反应速率的关系，因此不能判断化学反应是否达到平衡状态，d错误；
e．单位时间内消耗X的物质的量代表正反应速率，单位时间内消耗Z的物质的量代表逆反应速率，两者比值等于化学计量数时，反应达到平衡状态，e正确；
f．反应混合物都是气体，气体的质量不变；反应在密闭的恒容容器中，气体的体积不变，则混合气体的密度始终不会改变，故不能不能判断化学反应达到平衡状态，f错误；
g．平均相对分子质量，反应在恒容密闭的容器中进行，反应组分都是气体，气体质量不变，则当气体混合物物质的量不变时，气体平均相对分子质量不变，说明正向反应速率等于逆向反应速率，反应达到平衡状态，g正确；
故合理选项是bceg。
17．ce
【详解】a.反应前后气体总质量不变，反应前后气体系数和不同，恒压条件下，体积是变量，所以密度是变量，容器内气体密度不再变化，反应一定平衡，选项a不符合；
b.反应前后气体总质量不变，反应前后气体系数和不同，平均相对分子质量是变量，容器内气体中均相对分子质量不再变化，反应一定达到平衡状态，选项b不符合；
c.若投料比m=1，CO2的体积分数始终为50%，CO2的体积分数不再变化，反应不一定达到平衡状态，选项c符合；
d.反应过程中增大，容器内不再变化，说明反应一定达到平衡状态，选项d不符合；
e。断裂3NA个H-H键的同时生成l.5NA个水分子，不能判断正逆反应速率是否相等，反应不一定平衡，选项e符合；
答案选ce。
18．(1) 放热 c
(2) -484kJ/mol 242
(3) ace bd
【详解】（1）①根据图示是能量变化，反应前反应物的总能量高于反应后生成物的总能量，因此该反应为放热反应；
②根据变量不变的原则：
a．反应刚开始时到反应达平衡后，体系中均有这三种物质，三种物质均共存，不能用这个条件判断反应达平衡，a不符合题意；
b．当体系达平衡状态时，N2、H2、NH3的物质的量之比可能为1∶3∶2，也可能不是，与各物质的初始量及转化率有关，不能用这个条件判断反应达平衡，b不符合题意；
c．随着反应的进行，气体总物质的量减小，因此压强也会减小，故当反应容器中压强不随时间变化时，说明反应达平衡状态，可以用这个条件判断反应达平衡，c符合题意；
d．平衡时，N2与NH3的浓度保持不变，而不一定相等，不能用这个条件判断反应达平衡，d不符合题意；
故答案选c。
（2）根据反应物的键能总和减去生成物的键能总和计算反应的ΔH，ΔH=(2×436+496-4×463)kJ/mol=-484 kJ/mol，根据热化学方程式，每生成2mol H2O要放出484kJ的能量，故生成1mol H2O放出242kJ的能量。
（3）a．盐酸与烧碱溶液的反应为放热反应；
b．八水合氢氧化钡与氯化铵固体的反应为吸热反应
c．氢气与氧气的燃烧为放热反应；
d．高温煅烧石灰石为吸热反应；
e．铝和盐酸的反应为放热反应；
综上所述属于放热反应的是ace，属于吸热反应的是bd。
19． Y+3X2Z 0.05 mol/(L·min) 变慢
30% CD
【详解】(1)从开始到平衡，X的物质的量变化了1.0mol-0.7mol=0.3mol，Y的物质的量变化了1.0mol-0.9mol=0.1mol，Z的物质的量变化了0.2mol，各物质变化的物质的量之比等于方程式的计量数之比，该反应在2min后各物质的物质的量不再变化，反应达到了平衡状态，说明该反应是可逆反应，故该反应的化学方程式为Y+3X2Z；
(2)反应开始到平衡状态建立，用气体Z表示的反应速率为=0.05 mol/(L·min)；
(3)若反应容器体积可变，则充入氦气会使容器体积变大，各物质浓度都降低，反应速率变慢。
(4)①时，假设起始时加入的CO2的物质的量为1mol，则加入的NH3为4mol，CO2的转化率为60%，即反应了0.6molCO2，根据反应方程式，同时消耗1.2molNH3，则达平衡时NH3的转化率为×100%=30%；
②A．反应中CO2与NH3的物质的量之比为1:2和是否平衡无关，故A不选；
B．该反应中反应物和生成物均为气体，混合气体总质量是定值，容器体积不变，所以混合气体密度是一直不变的，故当混合气体的密度不随时间的变化而变化不能判断是否达到平衡状态，故B不选；
C．该反应中反应物和生成物均为气体，混合气体总质量是定值，但反应前后气体系数之和不相等，所以混合气体的总物质的量是变化的，则混合气体的平均相对分子质量是变化的，当混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化时，反应达到了平衡状态，故C选；
D．2molNH3中有6molN-H键，1molH2O中有2molO-H键，单位时间内每断裂6 mol N-H键，同时断裂2 mol H-O键，即正逆反应速率相等，故达到了平衡状态，故D选；
故选CD。
20． 2AB 0.2mol/(L·min) 75﹪ ＞ BD AB
【分析】由图可知，从反应开始，A的物质的量减少，B的物质的量增加，则A为反应物、B为生成物，开始至4min时，A减少0.8mol-0.4mol=0.4mol，B增加0.4mol-0.2mol=0.2mol，结合反应速率之比等于化学计量数之比、v=计算，且第8min时A、B的物质的量不再变化，达到平衡状态，以此来解答。
【详解】(1)由图可知，从反应开始，A的物质的量减少，B的物质的量增加，则A为反应物、B为生成物，开始至4min时，A减少0.8mol-0.4mol=0.4mol，B增加0.4mol-0.2mol=0.2mol，由反应速率之比等于化学计量数之比可知，A、B的化学计量数比为2：1，且后来达到平衡状态，则反应为2AB；
(2)反应开始至4min时，A的平均反应速率为=0.2mol/(L·min)；平衡时A的物质的量为0.2mol，则A的转化率为=75%；
(3)第4min时，反应尚未达到平衡，仍向正反应方向进行，则正、逆反应速率的大小关系为：v (正)＞v (逆)；
(4)A.恒温恒容充入He使压强增大，但不改变反应物和生成物的浓度，不影响反应速率，故A错误；
B.缩小体积，使压强增大，反应物和生成物的浓度均瞬间增大，反应速率加快，故B正确；
C.恒温恒压充入He，容积增大，反应物和生成物的浓度均瞬间减小，反应速率减慢，故C错误；
D.平衡后加入催化剂，可加快反应速率，故D正确；
故答案为BD；
(5)A.在恒温恒容条件下，容器内压强不再发生变化，说明气体的物质的量不变，反应达平衡状态，故A正确；
B.A的体积分数不再发生变化，说明气体的各物质的量不变，反应达平衡状态，故B正确；
C.依据质量守恒定律，容器内气体原子总数一直不变化，则无法判断是否为平衡状态，故C错误；
D.相同时间内消耗2n molA的同时生成n mol B，均体现正反应速率，无法判断是平衡状态，故D错误；
故答案为AB。
【点睛】可逆反应达到平衡状态有两个核心的判断依据：①正反应速率和逆反应速率相等。②反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变。只要抓住这两个特征就可确定反应是否达到平衡状态，对于随反应的发生而变化的物理量如果不变了，即说明可逆反应达到了平衡状态。判断化学反应是否达到平衡状态，关键是看给定的条件能否推出参与反应的任一物质的物质的量不再发生变化，即变量不再发生变化。
21． 防止Fe2+被氧化 2Fe2++ Cl2=2Fe3++ 2Cl— 隔绝空气（排除氧气对实验的影响） 2[Fe(CN)6]3- + 3Fe2+ = Fe3[Fe(CN)6]2↓ 可逆反应
【详解】（1）铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是防止氯化亚铁被氧化，故答案为防止氯化亚铁被氧化；
（2）氯气具有氧化性能氧化氯化亚铁为氯化铁，反应的离子方程式为：Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-，故答案为Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-；
（3）煤油不溶于水，密度比水小，分层后可以隔离溶液与空气接触，排除氧气对实验的影响，故答案为隔离空气（排除氧气对实验的影响）；
（4）加入1滴K3[Fe（CN）6]溶液，生成蓝色沉淀是亚铁离子的检验特征反应现象，实验②检验的离子是Fe2+，①第一支试管中加入1mL CCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色说明生成I2，碘离子被铁离子氧化为碘单质，反应的离子方程式为：Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-，③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明随浓度变小，碘离子在稀的氯化铁溶液中不发生氧化还原反应，仍含有铁离子，在I-过量的情况下，溶液中仍含有Fe3+，说明该反应为可逆反应．故答案为2[Fe(CN)6]3- + 3Fe2+ = Fe3[Fe(CN)6]2↓；可逆反应。
【点睛】在检验Fe2+时，一般是先加入KSCN溶液，若溶液不显血红色，说明原溶液中没有Fe3+的干扰，然后再加入几滴氯水，若溶液此是显血红色，则可证明溶液中含有Fe2+。
22． ③ ④ AB 反应放热，使温度升高，反应速率加快 C 1 非气态 气态 A
【详解】Ⅰ．(1)实验①和实验③除温度外，其他条件均相同，可以探究温度对反应速率的影响；实验①和实验④除锌规格不同外，其他条件均相同，可以探究锌规格对反应速率的影响；
(2)相同时间内AB段产生的氢气最多，所以AB段反应速率最快；根据题目所给信息可知该反应放热，所以随着反应的进行，温度升高，反应速率加快，但之后由于浓度减小，反应速率又有所减缓，所以AB段反应速率最快；
(3)所用锌为6.5g即0.1mol，盐酸分别为1mol/L×0.025L=0.025mol、2mol/L×0.025L=0.05mol，所以酸不足，生成氢气的量由酸决定；
A．加入氨水会消耗氢离子，产生氢气的量会减小，A不符合题意；
B．Zn与氯化铜反应会置换出铜，形成原电池，加快反应速率，B不符合题意；
C．NaCl溶液中有水，加入NaCl溶液相当于稀释盐酸，氢离子浓度减小，反应速率减慢，C符合题意；
D．加入KNO3 溶液后，硝酸根会在酸性环境氧化Zn生成氮氧化物，同时消耗氢离子，产生氢气的体积会减小，D不符合题意；
综上所述答案为C；
Ⅱ．(1)该反应前后体积不变，说明反应前后气体系数之和相等，所以X为非气态，Y为气态，且a=1；
(2)根据(1)的分析可知X为非气态，Y为气态；
Ⅲ．①该反应前后气体系数之和相等，容器恒容，所以无论是否平衡压强都不发生改变，①不符合题意；
②反应物A为固体，则未平衡时气体总质量会变，容器恒容，所以密度会变，当密度不变时说明反应平衡，②符合题意；
③B的物质的量浓度不变，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，③符合题意；
④该反应前后气体系数之和相等，无论是否平衡气体总物质的量均不发生改变，④不符合题意；
⑤反应物A为固体，则未平衡时气体总质量会变，而气体总物质的量不变，所以平均相对分子质量会变，当其不变时说明反应平衡，⑤符合题意；
⑥无论是否平衡，同一方向不同物质的反应速率之比都等于计量数之比，⑥不符合题意；
综上所述答案为A。
23．(1) 2MnO＋5H2C2O4＋6H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O 浓度
(2)0.0052
(3)KMnO4溶液完全褪色所需时间(或产生相同体积气体所需时间)
(4)反应放热或产物Mn2＋是反应的催化剂
(5)化学平衡状态(反应限度)
(6) 对照实验 排除实验 排除实验③的水使溶液中离子浓度改变造成的影响
【分析】（1）
上述反应即H2C2O4和KMnO4酸性溶液反应生成CO2和Mn2+，根据氧化还原反应配平原则可知，该反应的离子方程式为：2MnO＋5H2C2O4＋6H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O，由题干信息可知，两组实验中只有H2C2O4的浓度不同，故该实验探究的是浓度对化学反应速率的影响，故答案为：2MnO＋5H2C2O4＋6H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O；浓度；
（2）
若实验①在2 min末收集了4.48 mL CO2(标准状况下)，则n(CO2)=，根据离子方程式2MnO＋5H2C2O4＋6H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O可知消耗的n(MnO)=4×10-5mol，则在2 min末，c(MnO)==0.0052mol·L-1，故答案为：0.0052；
（3）
由于KMnO4溶液显紫红色，而Mn2+溶液为无色，故除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率外，本实验还可通过测定KMnO4溶液完全褪色所需时间来比较化学反应速率，还可以通过测量产生相同体积气体所需时间来比较反应速率，故答案为：KMnO4溶液完全褪色所需时间(或产生相同体积气体所需时间)；
（4）
由图中可知，t1~t2阶段反应速率增大明显，故速率变快的主要原因可能是该反应为放热反应，使溶液的温度升高反应速率加快，也可能是反应生成的Mn2+对该反应具有催化作用，故答案为：反应放热或产物Mn2＋是反应的催化剂；
（5）
待实验①溶液颜色不再改变时即反应充分进行到达反应限度，故答案为：化学平衡(或者反应限度)；
（6）
实验④的目的是使的实验③和实验④的体积相等，避免由于溶液稀释本身导致颜色改变对实验带来的误差或影响，故实验④是实验③的对照试验，故答案为：对照或排除；排除实验③的水使溶液中离子浓度改变造成的影响。
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2.2.2化学平衡状态同步练习-苏教版高中化学选择性必修1
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．恒容密闭容器中发生以下反应：。下列叙述正确的是
A．任意时刻，化学反应速率关系：3v(Y)正=2v(Z)正
B．容器中气体的密度不再发生变化时，反应达到平衡状态
C．达到平衡状态时，通入惰性气体，反应速率增大
D．达到反应限度时，每消耗1molX同时生成3molY
2．CO合成甲醇的反应为：，若该反应在恒温恒容的容器内进行，则可以作为该反应达到化学平衡状态的标志是
A．气体的密度保持不变 B．CO浓度与浓度相等
C．气体的平均摩尔质量保持不变 D．
3．反应在一定体积的密闭容器中进行。下列说法正确的是
A．升高温度能减慢反应速率 B．减小浓度能加快反应速率
C．缩小反应容器的体积能加快反应速率 D．达到化学平衡状态时，全部转化为
4．一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应。下列可以说明该反应达到平衡状态的事实有
①断裂1 mol H—I键同时断裂1 mol I—I键
②容器内气体密度不再改变
③容器内气体平均摩尔质量不再改变
④容器内气体颜色不再改变
⑤断裂1 mol Cl—Cl键同时生成2 mol H—Cl键
⑥容器内HI、Cl2、HCl浓度之比保持不变
A．①②③⑥ B．①②③④ C．②③④⑥ D．③④⑤⑥
5．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是
A．石墨烯和金刚石均含有NA个碳原子
B．蔗糖溶液中所含分子数为0.6 NA
C．在高温、高压和催化剂的条件下，密闭容器中与足量反应，转移电子数为2NA
D．和所含的质子与中子均为9NA
6．实验室中模拟合成氨反应：在2L恒容密闭容器中，初始投入量相等的条件下，得到三组实验数据如表所示：
实验序号 温度(℃) 浓度(mol/L)
0min 10min 20min 30min 40min 50min 60min
1 300 2.00 1.70 1.50 1.36 1.25 1.20 1.20
2 300 2.00 1.50 1.28 1.20 1.20 1.20 1.20
3 300 2.00 1.60 1.39 1.29 1.27 1.27 1.27
下列说法不正确的是
A．当容器内的压强不再改变时，说明该可逆反应已达到化学平衡状态
B．比较实验1和2，说明实验2使用了更高效的催化剂
C．实验1中，0-10min内，
D．实验3中，40min时向容器中充入一定量He，则正反应速率v不变
7．设NA为阿伏加德罗常数，下列说法正确的是
A．14g C2H4中含有的C－H键的数目为2NA
B．密闭容器中，0.1molN2和0.3molH2催化反应后分子总数为0.2NA
C．标准状况下，6.72L三氯甲烷中含分子数为0.3NA
D．1molFe粉与足量氯气反应，转移电子数为2NA
8． 工业合成氨，关乎到世界化工发展和粮食安全，对其研究意义重大。下列有关合成氨反应： kJ mol的说法不正确的是
A．合成氨反应的J K mol，在较低温度下不能自发进行
B．氮气和氢气的反应活化能很大，需要外界提供能量才可能发生反应
C．恒温恒容密闭容器中充入1mol和3mol，充分反应后放出热量小于92.4kJ
D．温度升高，反应物的活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多，反应速率增大
9．下列说法正确的是
A．一定条件下3mol H2和1mol N2充分反应生成NH3转移的电子数目等于6×6.02×1023
B．在酶催化淀粉水解反应中，温度越高，淀粉水解速度越快
C．室温下，Na在空气中反应生成Na2O2
D．沸点：H2O＞H2S
10．在恒容密闭容器中进行如下反应X(g)+Y(g)2Z(g)+W( )，已知“？”代表W状态(未确定)。下列情况能表明该可逆反应一定达到平衡状态的是
A．混合气体平均相对分子质量不变 B．混合气体密度不变
C．混合气体压强不变 D．Z的消耗速率等于X的生成速率的2倍
二、填空题
11．将反应IO+5I-+6H+3I2+3H2O设计成如图所示的原电池。
(1)开始时向甲烧杯中加入少量浓硫酸，电流计指针向右偏转，此时甲池中发生的电极反应式为 ，工作过程中关于电流计的读数，下列说法正确的是 (填编号)。
a.电流计读数逐渐减小 b.电流计读数有可能变为0
c.电流计读数一直不变 d.电流计的读数逐渐增大
(2)如果在加浓硫酸前，甲、乙烧杯中都加入淀粉溶液，则溶液变蓝的烧杯是 (填“甲”、“乙”)。
(3)工作一段时间后,如果再向甲烧杯滴入浓NaOH溶液，此时乙池中发生的电极反应式为 ，电流计指针向 (填“左”、“右”)偏转。
12．研究化学反应的原理，对掌握物质的应用有重要的意义。
Ⅰ．硅是太阳能电池的重要材料。“精炼硅”反应历程中的能量变化如下图所示：
(1)工业上用，为原料制备粗硅。反应的化学方程式为 。
(2)反应Ⅲ生成2mol Si(s)时， (填“吸收”或“放出”) 热量。
(3)在2L密闭容器中投入过量Si(s)和3mol HCl(g)发生反应Ⅰ，经过t min反应达到平衡状态，测得容器中HCl的平衡浓度为0.6。
①反应开始到t min，用HCl浓度变化表示的平均反应速率为 。
②下列叙述不能说明反应Ⅰ一定达到平衡状态的是 (填标号)。
A． B．硅的质量保持不变
C．HCl的质量分数保持不变 D．保持不变
Ⅱ．用于检测酒驾的酸性燃料电池酒精检测仪工作原理如图所示。
(4)电极X为 (填“正极”、“负极”)。
(5)电池工作时，质子通过交换膜 (填“从左到右”“从右到左”)迁移。
(6)正极的电极反应式为 。
13．氢能是发展中的新能源，它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。回答下列问题：
（1）在恒温恒容的密闭容器中，某储氢反应：MHx(s)+yH2(g)MHx+2y(s) ΔH<0达到化学平衡。下列有关叙述正确的是 。
a．容器内气体压强保持不变
b．吸收y mol H2只需1 mol MHx
c．若降温，该反应的平衡常数增大
d．若向容器内通入少量氢气，则v(放氢)>v(吸氢)
（2）利用太阳能直接分解水制氢，是最具吸引力的制氢途径，其能量转化形式为 。
14．研究化学反应的快慢和化学平衡具有十分重要的意义。回答下列问题：
(1)反应2SO2(g) + O2(g)2SO3(g)是制备硫酸的重要反应，该反应为放热反应。降低温度，逆反应的速率 ；使用催化剂V2O5，正反应的速率 (以上填“增加”、“不变”或“减小”)。
(2)常温下，实验室用100 mL 6.0 mol·L-1硫酸跟足量锌粉反应制取氢气。
①为降低反应进行的速率，又不影响生成氢气的量，可向反应物中加入 (填序号 )。
A．CH3COONa固体 B．KNO3固体
C．K2SO4溶液 D．KHSO4溶液
②向溶液中滴加少量硫酸铜溶液，反应速率加快，原因是 。
(3)一定温度下，在体积固定的密闭容器中，有色气体N与无色气体M的物质的量随时间变化曲线如图所示。该反应的化学方程式可表示为 。
下列说法中能够判定该反应处于平衡状态的是 (填序号)。
A．容器的压强不再变化 B．气体的颜色不再变化
C．每反应2 mol的N生成1 mol的M D．气体的密度不再发生变化
15．在2 L密闭容器中，800℃时，反应体系中随时间的变化如下表所示。
时间/s 0 1 2 3 4 5
0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007
(1)图中，A点处 (填“大于”“小于”或“等于”) ；
(2)图中表示变化的曲线是 ；
(3)下列能说明该反应一定达到平衡状态的是 ；
a．
b．容器内的密度保持不变
c．容器内压强保持不变
d．体系的平均摩尔质量不变
e．与的物质的量之比不变
(4)下列措施不能使该反应的反应速率增大的是 ；
a．及时分离出气体 b．适当升高温度
c．增大的浓度d．由选择高效的催化剂
(5)此反应在三种不同情况下的反应速率分别为：①②③其中反应速率最快的是 。
16．某温度下，在一个2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种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，填写下列空白：
(1)从开始至2 min，X的平均反应速率为 。
(2)该反应的化学方程式为 。
(3)1 min时，v(正) v(逆)，2 min时，v(正) v(逆)。(填“＞”或“＜”或“”)。
(4)上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行，分别测得甲中v(X)=9 mol/(L·min)，乙中v(Y)=0.5 mol/(L·s)，则 中反应更快。
(5)若X、Y、Z均为气体，在2 min时，向容器中通入氩气(容器体积不变)，X的化学反应速率将 ，若加入适合的催化剂，Y的化学反应速率将 。(填“变大”或“不变”或“变小”)。
(6)若X、Y、Z均为气体(容器体积不变)，下列能说明反应已达平衡的是 。
a．X、Y、Z三种气体的浓度相等
b．气体混合物物质的量不再改变
c．混合气体的总压强不随时间变化
d．反应速率v(X)：v(Y)=3：1
e．单位时间内消耗X的物质的量：单位时间内消耗Z的物质的量=3：2
f．混合气体的密度不随时间变化
g．混合气体的平均相对分子质量不随时间变化
17．医用酒精在抗击“新型冠状病毒”战役中发挥着杀菌消毒的作用，其主要成分是乙醇。工业用二氧化碳加氢可合成乙醇：2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g)保持压强为5MPa，向密闭容器中投入一定量CO2和H2发生上述反应，CO2的平衡转化率与温度、投料比m[]的关系如图所示。
若投料比m=1，一定温度下发生反应，下列说法不能作为反应是否达平衡依据的是 (填标号)。
a.容器内气体密度不再变化
b.容器内气体中均相对分子质量不再变化
c.CO2的体积分数不再变化
d.容器内不再变化
e.断裂3NA个H－H键的同时生成l.5NA个水分子
18．按要求完成下列填空。
(1)氮是动植物生长不可缺少的元素，合成氨的反应对人类解决粮食问题贡献巨大，反应如下：N2+3H22NH3。
①合成氨的反应中的能量变化如图所示。该反应是 反应(填“吸热”或“放热”)。
②在一定条件下，将一定量的N2和H2的混合气体充入某密闭容器中，一段时间后，下列叙述能说明该反应达到平衡状态的是 (填字母)。
a.容器中N2、H2、NH3共存
b.N2、H2、NH3的物质的量之比为1∶3∶2
c.容器中的压强不随时间变化
d.N2、NH3浓度相等
(2)从断键和成键的角度分析上述反应中能量的变化，化学键的键能如表所示。
化学键 H－H O=O H－O
键能(kJ/mol) 436 496 463
反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的ΔH= 。生成1mol H2O(g)可以放出热量是 kJ。
(3)下列反应中，属于放热反应的是 ，属于吸热反应的是 。
a.盐酸与烧碱溶液反应
b.Ba(OH)2 8H2O+2NH4Cl=BaCl2+10H2O+2NH3↑
c.氢气在氧气中燃烧生成水
d.高温煅烧石灰石使其分解
e.铝和盐酸反应
19．Ⅰ．某温度时，在一个容积为2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图1所示，2分钟时达到平衡状态。根据图中数据，填写下列空白：
(1)该反应的化学方程式为 ；
(2)反应开始到平衡状态建立，用气体Z表示的反应速率为 ；
(3)若反应容器体积可变，则充入氦气会使反应速率 (填“变快”、“变慢”或“不变”)。
Ⅱ．尿素[CO(NH2)2]是首个由无机物人工合成的有机物。
(4)工业上尿素由CO2和NH3在一定条件下合成，在等温等容的容器中，其方程式如下：
2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(g)+H2O(g)
①时，CO2的转化率随时间的变化关系如图2所示，达平衡时NH3的转化率为 ；
②下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是 (填选项字母)。
A．反应中CO2与NH3的物质的量之比为1：2
B．混合气体的密度不随时间的变化而变化
C．混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化
D．单位时间内每断裂6 mol N-H键，同时断裂2 mol H-O键
20．某温度时，在0.5L密闭容器中，某一反应的A、B气体物质的量随时间变化的曲线如图所示，由图中数据分析求得：
（1）该反应的化学方程式为 ；
（2）前4分钟，A的速率为 ，平衡时A的转化率是
（3）第4min时，正、逆反应速率的大小关系为：v（正） v（逆）；（填“＞”、“＜”或“=”）
（4）以下措施能加快反应速率的是 。
A恒温恒容充入He使压强增大B缩小体积，使压强增大
C恒温恒压充入He D平衡后加入催化剂
（5）下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的是 。
A容器内压强不再发生变化
B A的体积分数不再发生变化
C容器内气体原子总数不再发生变化
D相同时间内消耗2n molA的同时生成n mol B
三、实验题
21．某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题：
（1）分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1mol/L的溶液．在FeCl2液中需加入少量铁粉，其目的是 。
（2）甲组同学取2mLFeCl2溶液．加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2+氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为 。
（3）乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和l滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是 。
（4）丙组同学取10 mL0.1mol/LKI溶液，加入6mL0.1mol/LFeCl3溶液混合。分别取2mL此溶液于3 支试管中进行如下实验：
① 第一支试管中加入1mLCCl4充分振荡、静置，CCl4层呈紫色；
② 第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6] 溶液，生成蓝色沉淀：
③ 第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。
实验②反应的离子方程式是 ；实验①和③说明：在I—过量的情况下，溶液中仍含有Fe3+，由此可以证明该反应属于 。
22．I、已知锌与稀盐酸反应放热，某学生为了探究反应过程中的速率变化，用排水集气法收集反应放出的氢气。所用稀盐酸浓度有 1.00 mol L-1、2.00 mol L-1 两种浓度，每次实验稀盐酸的用量为 25.00 mL，锌有细颗粒与粗颗粒两种规格，用量为 6.50 g．实验温度为 298 K、308 K。
(1)完成以下实验设计(填写表格中空白项)，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：
编号 T/K 锌规格 盐酸浓度/mol·L-1 实验目的
① 298 粗颗粒 2.00 (Ⅰ)实验①和②探究盐酸浓度对该反应速率的影响； (Ⅱ)实验①和 探究温度对该反应速率的影响； (Ⅲ)实验①和 探究锌规格(粗、细)对该反应速率的影响。
② 298 粗颗粒 1.00
③ 308 粗颗粒 2.00
④ 298 细颗粒 2.00
(2)根据实验①过程绘制的标准状况下的气体体积 V 与时间 t 的图象如图所示。在OA、AB、BC 三段中反应速率最快的是 。该时间段反应速率最大的主要原因是 。
(3)另一学生也做同样的实验，由于反应太快，测量氢气的体积时不好控制，他就事先在盐酸溶液中分别加入等体积的下列溶液以减慢反应速率， 在不影响产生 H2气体总量的情况下，你认为他上述做法中可行的是 (填相应字母)；
A．氨水 B．CuCl2 溶液 C．NaCl 溶液 D．KNO3溶液
II、在如图所示的恒温、恒压密闭容器中加入 2mol X 和 2mol Y，发生如下反应并达到平衡(X、Y 状态未知)：2X(？)+Y(？) a Z(g)。起始时容器的体积为 V L，达到平衡时X、Y 、Z 的物质的量之比为 1：3：2，且容器的体积仍然为 V L。
(1)a = ；
(2)X 的状态为 ，Y 的状态为 (填“气态”或“非气态”)；
Ⅲ．在一定温度下的定容容器中，当下列哪些物理量不再发生变化时，表明反应：A(s)+2B(g) C(g)+D(g)已达到平衡状态的是
① 混合气体的压强；② 混合气体的密度；③ B的物质的量浓度；④ 气体总物质的量；⑤ 混合气体的平均相对分子质量；⑥ C、D反应速率的比值
A． ②③⑤ B． ①②③ C． ②③④⑥ D． ①③④⑤
23．探究化学反应的快慢和限度具有十分重要的意义。
Ⅰ．某实验小组欲通过用酸性KMnO4和H2C2O4(草酸)反应测定单位时间内生成CO2的速率研究影响反应速率的因素，设计实验方案如下(KMnO4溶液已酸化)，实验装置如图甲所示：
实验序号 A溶液 B溶液
① 20 mL 0.1 mol·L-1H2C2O4溶液 30 mL 0.01 mol·L-1KMnO4溶液
② 20 mL 0.2 mol·L-1H2C2O4溶液 30 mL 0.01 mol·L-1KMnO4溶液
(1)上述反应的 离子方程式为： ，该实验探究的是 对化学反应速率的影响。
(2)若实验①在2 min末收集了4.48 mL CO2(标准状况下)，则在2 min末，c(MnO)= mol·L-1(假设混合溶液的体积为50 mL，反应前后体积变化忽略不计)。
(3)除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率外，本实验还可通过测定 来比较化学反应速率。
(4)小组同学发现反应速率变化如图乙，其中t1～t2时间内速率变快的主要原因可能是： 。
Ⅱ．为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系，某同学通过改变浓度研究：“”反应中Fe3+和Fe2+的相互转化。实验如图：
(5)待实验①溶液颜色不再改变时，再进行实验②③④，目的是使实验①的反应达到 。
(6)实验④是实验③的 试验，目的是 。
参考答案：
1．D
【详解】A．反应速率之比是化学计量数之比，则任意时刻，化学反应速率关系：2v(Y)正=3v(Z)正，A错误；
B．反应前后容器体积不变，混合气体的质量不变，混合气体的密度是定值，所以容器中气体的密度不再发生变化时，不能说明反应达到平衡状态，B错误；
C．达到平衡状态时，通入惰性气体，反应物浓度不变，反应速率不变，C错误；
D．达到反应限度时正逆反应速率相等，每消耗1molX同时生成3molY，D正确；
答案选D。
2．C
【详解】A． 反应为恒温恒容，气体的密度始终保持不变，故A不符；
B． CO浓度与浓度相等，不能说明各组分浓度不变，故B不符；
C． 反应各组分均为气体，气体的平均摩尔质量随气体的总物质的量改变而改变，气体的平均摩尔质量保持不变，说明已经达到平衡状态，故C符合；
D． ，说明，没有达到平衡状态，故D不符；
故选C。
3．C
【详解】A．升高温度能加快反应速率，A错误；
B．减小浓度，即减小反应物浓度，能减慢反应速率，B错误；
C．缩小反应容器的体积，增大压强，能加快反应速率，C正确；
D．达到化学平衡状态时，由于是可逆反应，不能全部转化为，D错误；
答案选C。
4．C
【详解】①断裂2 mol H-I同时断裂1 mol I-I才是平衡状态，题中的说法不能说明反应达到平衡状态；
②反应中单质碘是固体，容器内气体的质量减少，体积不变，密度不变时，反应达到平衡状态；
③反应达平衡前，容器内气体的质量减少，物质的量不断减少，则当平均摩尔质量不变时，反应达到平衡状态；
④容器内气体颜色不再改变，表明不变，则反应达到平衡状态；
⑤断裂1 mol Cl-Cl同时生成2 mol H-Cl，反应进行方向相同，不能说明反应达到平衡状态；
⑥容器内HI、Cl2、HCl浓度之比保持不变说明正、逆反应速率相等，则反应达到平衡状态；
综上所述，能说明反应达到平衡状态的是②③④⑥，故选C。
5．A
【详解】A．石墨烯和金刚石均为碳单质，12g石墨烯和12g金刚石均相当于12g碳原子，即=1molC原子，所含碳原子数目为NA，A项正确；
B．300mL2mol/L蔗糖溶液中所含蔗糖的物质的量是0.3L×2mol/L＝0.6mol，蔗糖分子数为0.6NA，但蔗糖溶液中所含分子数包括水分子，即大于0.6NA，B项错误；
C．合成氨的反应为可逆反应，不能进行彻底，2 g H2与足量N2反应，转移的电子数小于2NA，C项错误；
D．1 mol OD-和17 g -OH所含的质子均为9NA，所含的中子分别为9NA和8NA，D项错误；
答案选A。
6．C
【详解】A．根据反应方程式可知，该反应前后气体的分子数不同，在反应过程中体系的压强随着分子数的变化而变化，故当容器内的压强不再改变时，说明该可逆反应已达到化学平衡状态，选项A正确；
B．催化剂只能加快反应速率，不能影响平衡移动。比较实验1和2，实验2更快达到了与实验1相同的化学平衡状态，说明实验2使用了更高效的催化剂，选项B正确；
C．实验1中，0-10min内，以H2的浓度变化表示的化学反应速率为=0.03mol L-1 min-1，NH3的浓度变化表示的平均化学反应速率为0.02mol L-1 min-1，但不是每个时刻为0.02mol L-1 min-1，表达错误，选项C不正确；
D．恒容容器中通入氦气，反应混合物中各组分的深度保持不变，故反应速率不变，选项D正确；
答案选C。
7．A
【详解】A．1个C2H4分子含有4个碳氢键，14g C2H4(即0.5mol)中含有的C－H键的数目为0.5×4NA =2NA，故A正确；
B．氮气和氢气的反应是可逆反应，密闭容器中，0.1molN2和0.3molH2催化反应后分子总数大于0.2NA，故B错误；
C．标准状况下，三氯甲烷是液体，无法计算物质的量，故C错误；
D．1molFe粉与足量氯气反应生成氯化铁，转移电子数为3NA，故D错误；
综上所述，答案为A。
8．A
【详解】A．合成氨反应： kJ mol<0，J K mol<0，△H-T△S<0时，反应能够自发进行，则合成氨反应在较低温度下能自发进行，故A错误；
B．氮气和氢气在高温高压下反应生成氨气，氮气和氢气的反应活化能很大，需要提供能量来启动反应，故B正确；
C．合成氨反应是可逆反应，恒温恒容密闭容器中充入1mol和3mol，生成的小于2mol，充分反应后放出热量小于92.4kJ，故C正确；
D．升高温度，反应物分子的能量增加，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多，化学反应速率加快，故D正确；
故选A。
9．D
【详解】A．氢气与氮气反应生成氨气是可逆反应，因此一定条件下3mol H2和1mol N2充分反应生成NH3转移的电子数目小于6×6.02×1023，A错误；
B．酶在高温条件下会失去活性，B错误；
C．室温下，Na在空气中反应生成氧化钠，钠与氧气在加热条件下生成过氧化钠，C错误；
D．由于水分子之间存在氢键，而硫化氢分子间不存在，使得水的沸点比硫化氢高，D正确；
答案选D。
10．A
【详解】A．混合气体的平均相对分子质量=，若W为非气体，则反应前后气体的物质的量不变，但质量不同，所以混合气体的平均相对分子质量不变说明反应达到平衡状态；若W为气体，则反应前后气体的物质的量变化，气体总质量不变，所以混合气体的平均相对分子质量不变说明反应达到平衡状态，选项A正确；
B．若W为气体，反应物均为气体，容器的容积固定，所以混合气体的密度始终不变，密度不变不能说明反应达到了平衡状态，选项B错误；
C．若W为非气体，则反应两边是气体的化学计量数相等，反应中压强始终不变，所以压强无法判断是否达到了平衡状态，选项C错误；
D．Z的消耗速率等于X的生成速率的2倍，只说明逆反应速率，无法体现正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡状态，选项D错误；
答案选A。
11．(1) 2IO+10e－+12H+ = I2+6H2O ab
(2)甲、乙
(3) I2+2e－= 2I－ 左
【详解】（1）开始时向甲烧杯中加入少量浓硫酸，电流计指针向右偏转，根据方程式可知碘酸根得到电子，发生还原反应，则此时甲池中发生的电极反应式为2IO+10e－+12H+ = I2+6H2O。
a．随着反应的进行，离子的浓度逐渐减小，则电流计读数逐渐减小，a正确；
b．反应达到平衡状态时电流计读数变为0，b正确；
b．根据选项ab分析可知，c错误；
d．根据选项ab分析可知，d错误；
答案选ab。
（2）乙中碘离子失去电子转化为单质碘，甲中碘酸根得到电子转化为单质碘，碘遇淀粉显蓝色，则如果在加浓硫酸前，甲、乙烧杯中都加入淀粉溶液，溶液变蓝的烧杯是甲、乙。
（3）工作一段时间后，如果再向甲烧杯滴入浓NaOH溶液，此时甲中碘失去电子转化为碘酸根，即甲是负极，乙池中碘得到电子转化为碘离子，乙是正极，发生的电极反应式为I2+2e－= 2I－。由于正负极互换，则电流计指针向左偏转。
12．(1)
(2) 吸收 476kJ
(3) 0.9/t AD
(4)负极
(5)从左到右
(6)
【分析】乙醇酸性燃料电池中，乙醇发生失电子的氧化反应生成醋酸，则乙醇所在铂电极为负极、O2所在的铂电极为正极，负极反应式为CH3CH2OH-4e-+H2O=4H++CH3COOH，O2所在的铂电极为正极、发生得电子的还原反应，电极正极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，放电时，电子由负极经过导线流向正极，阳离子由负极通过交换膜移向正极，据此分析解答。
【详解】（1）粗硅冶炼原理是用C在高温条件下还原二氧化硅生成硅和一氧化碳，反应方程式为；
（2）反应Ⅲ中，反应物总能量小于生成物总能量，为吸热反应，反应Ⅲ生成2mol Si(s)时，吸收2×238=476kJ热量；
（3）①开始HCl浓度为，反应开始到t min，用HCl浓度变化表示的平均反应速率为；
②A．正逆反应速率相等时反应达到平衡，才能说明平衡，故A选；
B．反应过程中硅的质量是一变量，当其保持不变时，反应达到平衡，故B不选；
C．HCl的质量分数即HCl的质量保持不变，反应达到平衡，故C不选；
D．与起始加入量和转化量有关，不能判断平衡状态，故D选；
故选AD；
（4）该原电池中电极X上CH3CH2OH氧化生成CH3COOH，电极X是负极；
（5）该原电池中乙醇所在铂电极为负极、O2所在的铂电极为正极，工作时阳离子由负极移向正极，即质子由图中左边的极室穿过质子交换膜进入右边的极室；
（6）O2所在的铂电极为正极、发生得电子的还原反应，电极正极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O。
13． ac 光能转化为化学能
【详解】（3）MHx(s)+yH2(g)MHx+2y(s) ΔH<0，该反应属于气体的物质的量发生变化的反应。
a.k=C2（H2），只要温度不变，K就是定值，则氢气平衡浓度为定值，故a正确；
b.该反应为可逆反应，吸收ymol H2需要大于1 mol 的MHx，故b错误；
c.降低温度，平衡向正反应方向移动，平衡常数增大，故c正确；
d.向容器内通入少量氢气，相当于增大压强，平衡正向移动，v(放氢)＜v(吸氢)，故d错误；
正确答案：ac。
（4）利用太阳能直接分解水制氢，是将光能转化为化学能；
正确答案：光能转化为化学能。
14． 减小 增加 AC 锌与硫酸铜反应置换出铜，铜、锌和稀硫酸三者形成原电池使反应加快 2N M AB
【详解】(1)降低温度，正、逆反应速率都减小；使用催化剂V2O5可降低反应的活化能，正、逆反应速率都增加；故答案为：减小；增加。
(2)Zn与稀硫酸反应制取H2的反应原理为；
①A．加入CH3COONa固体，醋酸钠电离出的CH3COO-与H+结合成弱酸CH3COOH，c(H+)减小，反应速率降低，H+总物质的量不变，则与足量锌粉反应生成氢气的量不变，A选；
B．加入KNO3固体，硝酸钾电离出的在酸性条件下表现强氧化性，与Zn反应放出NO气体，B不选；
C．加入K2SO4溶液，相当于对硫酸溶液进行稀释，c(H+)减小，反应速率降低，H+总物质的量不变，则与足量锌粉反应生成氢气的量不变，C选；
D．KHSO4溶液中有K+、H+和，加入KHSO4溶液，溶液中H+总物质的量增大，与足量锌粉反应生成氢气的量增大，D不选；
答案选AC。
②向溶液中滴加少量硫酸铜溶液，锌与硫酸铜反应置换出铜，铜、锌和稀硫酸三者形成原电池，从而使反应速率加快；故答案为：锌与硫酸铜反应置换出铜，铜、锌和稀硫酸三者形成原电池使反应加快。
(3)根据图象可知，随着时间的推移，N物质的量减小，N为反应物，M物质的量增大，M为生成物，0~t2时间段内，N减少的物质的量为8mol-4mol=4mol、M增加的物质的量为4mol-2mol=2mol，转化N、M物质的量之比为4mol:2mol=2:1，则N、M的化学计量数之比为2:1，t3时反应达到平衡状态，说明该反应为可逆反应，则反应的化学方程式可表示为2N M；故答案为：2NM。
A．该反应的正反应气体分子数减小，建立平衡的过程中气体分子物质的量变化，在一定温度下、体积固定的密闭容器中，容器的压强变化，容器的压强不再变化时说明气体分子物质的量不再变化，说明反应处于平衡状态，A选；
B．气体的颜色不再变化，说明有色气体N的浓度不再变化，说明反应处于平衡状态，B选；
C．每反应2mol的N生成1mol的M只表示正反应，不能判定反应处于平衡状态，C不选；
D．N、M都是气体，根据质量守恒定律，建立平衡的过程中，气体的质量始终不变，在体积固定的密闭容器中，气体的密度始终不变，则气体的密度不再发生变化不能判定反应处于平衡状态，D不选；
答案选AB。
15． 大于 b acd a ③
【分析】图中A点表示a和c浓度相等，NO2是产物，随反应进行浓度增大，根据平衡时NO浓度的变化量计算的平衡浓度，据此分析判断；根据化学平衡的特征分析判断是否为平衡状态；根据影响化学反应速率的因素分析判断；转化为同一物质表示的反应速率再比较大小。
【详解】(1)图中A点仅表示a和c浓度相等，并不表示浓度不变，反应还没有达到平衡状态，此时v正＞v逆，故答案为：大于；
(2)NO2是产物，随着反应的进行，浓度逐渐增大，到达平衡时，NO浓度的变化量△c(NO)==0.0065mol/L，根据N原子守恒，的平衡浓度为0.0065mol/L，曲线b符合，故答案为：b ；
(3)a．表示正逆反应速率相等，说明反应达到平衡状态，故a选；b．混合气体的总质量不变，容器容积为定值，所以密度自始至终不变，不能说明达到平衡，故b不选；c．随反应进行，反应混合气体总的物质的量在减小，气体的压强为变量，当容器内压强保持不变，说明反应到达平衡状态，故c选；d．混合气体的总质量不变，随反应进行，反应混合气体总的物质的量在减小，说明体系的平均摩尔质量为变量，当体系的平均摩尔质量不变，说明反应到达平衡状态，故d选；e．如果起始时与的物质的量之比为2∶1，则反应过程中与的物质的量之比始终不变，不能说明反应达到平衡状态，故e不选；故答案为：acd；
(4)适当升高温度、增大氧气的浓度、使用催化剂均可使反应速率加快，分离出产物二氧化氮，二氧化氮的浓度减小，反应速率减小，只有a不能使该反应的反应速率增大，故答案为：a；
(5)转化为同一物质表示的反应速率，①v(NO)=6mol L-1 min-1=2v(O2)，推出v(O2)=3mol L-1 min-1，②v(O2)=4mol L-1 min-1，③v(NO2)=0.15mol L-1 s-1=2v(O2)，推出v(O2)=×0.15mol L-1 s-1×60min-1/s-1=4.5mol L-1 min-1，反应速率最快的是③，故答案为：③。
16．(1)0.075 mol/(L·min)
(2)3X+Y2Z
(3) ＞
(4)乙
(5) 不变 变大
(6)bceg
【详解】（1）从开始至2 min，X的物质的量改变了0.3 mol，反应在2 L的容器中进行，则用X的浓度变化表示的平均反应速率v(X)=；
（2）由图像可知，反应中X、Y的物质的量减少，Z的物质的量增多，则X、Y为反应物，Z为生成物，此时三种物质都存在，且物质的量不再发生变化，所以该反应是可逆反应，且△n(X):△n(Y):△n(Z)=0.3 mol:0.1 mol:0.2 mol=3:1:2，故反应方程式为3X+Y2Z；
（3）根据图像可知：在1 min时反应物X、Y物质的量减少，生成物Z物质的量增加，反应正向移动，，v(正)＞v(逆)；2 min时，反应物与生成物反应量与生成量相等，反应达到平衡状态v(正)＝v(逆)；
（4）由化学反应速率和化学计量数成正比的关系，甲中v(Y)=v(X)=×9 mol/(L·min)=3 mol/(L·min)=0.05 mol/(L·s)，而乙中v(Y)=0.5 mol/(L·s)，故乙中反应更快；
（5）反应达到平衡后，容器体积不变情况下，通入惰性气体，各种反应体系的浓度不变，所以化学平衡不发生移动，X的化学反应速率不变；加入适合的催化剂，能够降低反应的活化能，因而可以使化学反应速率增大，故Y的化学反应速率变大；
（6）a．X、Y、Z三种气体的浓度相等，此时反应可能处于平衡状态，也可能未处于平衡状态，不能据此判断化学反应是否达到平衡状态，a错误；
b．该反应是反应前后气体物质的量改变的反应，若气体混合物物质的量不再改变，说明正向反应速率等于逆向反应速率，化学反应达到平衡，b正确；
c．反应在恒容密闭容器中进行，该反应是反应前后气体物质的量改变的反应，在温度不变密闭的恒容容器中，体积不变，压强与气体物质的量成正比，混合气体的总压强不随时间变化说明气体混合物物质的量不变，正向反应速率等于逆向反应速率，反应达到平衡状态，c正确；
d．反应速率v(X):v(Y)=3:1，没有体现正、逆反应速率的关系，因此不能判断化学反应是否达到平衡状态，d错误；
e．单位时间内消耗X的物质的量代表正反应速率，单位时间内消耗Z的物质的量代表逆反应速率，两者比值等于化学计量数时，反应达到平衡状态，e正确；
f．反应混合物都是气体，气体的质量不变；反应在密闭的恒容容器中，气体的体积不变，则混合气体的密度始终不会改变，故不能不能判断化学反应达到平衡状态，f错误；
g．平均相对分子质量，反应在恒容密闭的容器中进行，反应组分都是气体，气体质量不变，则当气体混合物物质的量不变时，气体平均相对分子质量不变，说明正向反应速率等于逆向反应速率，反应达到平衡状态，g正确；
故合理选项是bceg。
17．ce
【详解】a.反应前后气体总质量不变，反应前后气体系数和不同，恒压条件下，体积是变量，所以密度是变量，容器内气体密度不再变化，反应一定平衡，选项a不符合；
b.反应前后气体总质量不变，反应前后气体系数和不同，平均相对分子质量是变量，容器内气体中均相对分子质量不再变化，反应一定达到平衡状态，选项b不符合；
c.若投料比m=1，CO2的体积分数始终为50%，CO2的体积分数不再变化，反应不一定达到平衡状态，选项c符合；
d.反应过程中增大，容器内不再变化，说明反应一定达到平衡状态，选项d不符合；
e。断裂3NA个H-H键的同时生成l.5NA个水分子，不能判断正逆反应速率是否相等，反应不一定平衡，选项e符合；
答案选ce。
18．(1) 放热 c
(2) -484kJ/mol 242
(3) ace bd
【详解】（1）①根据图示是能量变化，反应前反应物的总能量高于反应后生成物的总能量，因此该反应为放热反应；
②根据变量不变的原则：
a．反应刚开始时到反应达平衡后，体系中均有这三种物质，三种物质均共存，不能用这个条件判断反应达平衡，a不符合题意；
b．当体系达平衡状态时，N2、H2、NH3的物质的量之比可能为1∶3∶2，也可能不是，与各物质的初始量及转化率有关，不能用这个条件判断反应达平衡，b不符合题意；
c．随着反应的进行，气体总物质的量减小，因此压强也会减小，故当反应容器中压强不随时间变化时，说明反应达平衡状态，可以用这个条件判断反应达平衡，c符合题意；
d．平衡时，N2与NH3的浓度保持不变，而不一定相等，不能用这个条件判断反应达平衡，d不符合题意；
故答案选c。
（2）根据反应物的键能总和减去生成物的键能总和计算反应的ΔH，ΔH=(2×436+496-4×463)kJ/mol=-484 kJ/mol，根据热化学方程式，每生成2mol H2O要放出484kJ的能量，故生成1mol H2O放出242kJ的能量。
（3）a．盐酸与烧碱溶液的反应为放热反应；
b．八水合氢氧化钡与氯化铵固体的反应为吸热反应
c．氢气与氧气的燃烧为放热反应；
d．高温煅烧石灰石为吸热反应；
e．铝和盐酸的反应为放热反应；
综上所述属于放热反应的是ace，属于吸热反应的是bd。
19． Y+3X2Z 0.05 mol/(L·min) 变慢
30% CD
【详解】(1)从开始到平衡，X的物质的量变化了1.0mol-0.7mol=0.3mol，Y的物质的量变化了1.0mol-0.9mol=0.1mol，Z的物质的量变化了0.2mol，各物质变化的物质的量之比等于方程式的计量数之比，该反应在2min后各物质的物质的量不再变化，反应达到了平衡状态，说明该反应是可逆反应，故该反应的化学方程式为Y+3X2Z；
(2)反应开始到平衡状态建立，用气体Z表示的反应速率为=0.05 mol/(L·min)；
(3)若反应容器体积可变，则充入氦气会使容器体积变大，各物质浓度都降低，反应速率变慢。
(4)①时，假设起始时加入的CO2的物质的量为1mol，则加入的NH3为4mol，CO2的转化率为60%，即反应了0.6molCO2，根据反应方程式，同时消耗1.2molNH3，则达平衡时NH3的转化率为×100%=30%；
②A．反应中CO2与NH3的物质的量之比为1:2和是否平衡无关，故A不选；
B．该反应中反应物和生成物均为气体，混合气体总质量是定值，容器体积不变，所以混合气体密度是一直不变的，故当混合气体的密度不随时间的变化而变化不能判断是否达到平衡状态，故B不选；
C．该反应中反应物和生成物均为气体，混合气体总质量是定值，但反应前后气体系数之和不相等，所以混合气体的总物质的量是变化的，则混合气体的平均相对分子质量是变化的，当混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化时，反应达到了平衡状态，故C选；
D．2molNH3中有6molN-H键，1molH2O中有2molO-H键，单位时间内每断裂6 mol N-H键，同时断裂2 mol H-O键，即正逆反应速率相等，故达到了平衡状态，故D选；
故选CD。
20． 2AB 0.2mol/(L·min) 75﹪ ＞ BD AB
【分析】由图可知，从反应开始，A的物质的量减少，B的物质的量增加，则A为反应物、B为生成物，开始至4min时，A减少0.8mol-0.4mol=0.4mol，B增加0.4mol-0.2mol=0.2mol，结合反应速率之比等于化学计量数之比、v=计算，且第8min时A、B的物质的量不再变化，达到平衡状态，以此来解答。
【详解】(1)由图可知，从反应开始，A的物质的量减少，B的物质的量增加，则A为反应物、B为生成物，开始至4min时，A减少0.8mol-0.4mol=0.4mol，B增加0.4mol-0.2mol=0.2mol，由反应速率之比等于化学计量数之比可知，A、B的化学计量数比为2：1，且后来达到平衡状态，则反应为2AB；
(2)反应开始至4min时，A的平均反应速率为=0.2mol/(L·min)；平衡时A的物质的量为0.2mol，则A的转化率为=75%；
(3)第4min时，反应尚未达到平衡，仍向正反应方向进行，则正、逆反应速率的大小关系为：v (正)＞v (逆)；
(4)A.恒温恒容充入He使压强增大，但不改变反应物和生成物的浓度，不影响反应速率，故A错误；
B.缩小体积，使压强增大，反应物和生成物的浓度均瞬间增大，反应速率加快，故B正确；
C.恒温恒压充入He，容积增大，反应物和生成物的浓度均瞬间减小，反应速率减慢，故C错误；
D.平衡后加入催化剂，可加快反应速率，故D正确；
故答案为BD；
(5)A.在恒温恒容条件下，容器内压强不再发生变化，说明气体的物质的量不变，反应达平衡状态，故A正确；
B.A的体积分数不再发生变化，说明气体的各物质的量不变，反应达平衡状态，故B正确；
C.依据质量守恒定律，容器内气体原子总数一直不变化，则无法判断是否为平衡状态，故C错误；
D.相同时间内消耗2n molA的同时生成n mol B，均体现正反应速率，无法判断是平衡状态，故D错误；
故答案为AB。
【点睛】可逆反应达到平衡状态有两个核心的判断依据：①正反应速率和逆反应速率相等。②反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变。只要抓住这两个特征就可确定反应是否达到平衡状态，对于随反应的发生而变化的物理量如果不变了，即说明可逆反应达到了平衡状态。判断化学反应是否达到平衡状态，关键是看给定的条件能否推出参与反应的任一物质的物质的量不再发生变化，即变量不再发生变化。
21． 防止Fe2+被氧化 2Fe2++ Cl2=2Fe3++ 2Cl— 隔绝空气（排除氧气对实验的影响） 2[Fe(CN)6]3- + 3Fe2+ = Fe3[Fe(CN)6]2↓ 可逆反应
【详解】（1）铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是防止氯化亚铁被氧化，故答案为防止氯化亚铁被氧化；
（2）氯气具有氧化性能氧化氯化亚铁为氯化铁，反应的离子方程式为：Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-，故答案为Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-；
（3）煤油不溶于水，密度比水小，分层后可以隔离溶液与空气接触，排除氧气对实验的影响，故答案为隔离空气（排除氧气对实验的影响）；
（4）加入1滴K3[Fe（CN）6]溶液，生成蓝色沉淀是亚铁离子的检验特征反应现象，实验②检验的离子是Fe2+，①第一支试管中加入1mL CCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色说明生成I2，碘离子被铁离子氧化为碘单质，反应的离子方程式为：Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-，③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明随浓度变小，碘离子在稀的氯化铁溶液中不发生氧化还原反应，仍含有铁离子，在I-过量的情况下，溶液中仍含有Fe3+，说明该反应为可逆反应．故答案为2[Fe(CN)6]3- + 3Fe2+ = Fe3[Fe(CN)6]2↓；可逆反应。
【点睛】在检验Fe2+时，一般是先加入KSCN溶液，若溶液不显血红色，说明原溶液中没有Fe3+的干扰，然后再加入几滴氯水，若溶液此是显血红色，则可证明溶液中含有Fe2+。
22． ③ ④ AB 反应放热，使温度升高，反应速率加快 C 1 非气态 气态 A
【详解】Ⅰ．(1)实验①和实验③除温度外，其他条件均相同，可以探究温度对反应速率的影响；实验①和实验④除锌规格不同外，其他条件均相同，可以探究锌规格对反应速率的影响；
(2)相同时间内AB段产生的氢气最多，所以AB段反应速率最快；根据题目所给信息可知该反应放热，所以随着反应的进行，温度升高，反应速率加快，但之后由于浓度减小，反应速率又有所减缓，所以AB段反应速率最快；
(3)所用锌为6.5g即0.1mol，盐酸分别为1mol/L×0.025L=0.025mol、2mol/L×0.025L=0.05mol，所以酸不足，生成氢气的量由酸决定；
A．加入氨水会消耗氢离子，产生氢气的量会减小，A不符合题意；
B．Zn与氯化铜反应会置换出铜，形成原电池，加快反应速率，B不符合题意；
C．NaCl溶液中有水，加入NaCl溶液相当于稀释盐酸，氢离子浓度减小，反应速率减慢，C符合题意；
D．加入KNO3 溶液后，硝酸根会在酸性环境氧化Zn生成氮氧化物，同时消耗氢离子，产生氢气的体积会减小，D不符合题意；
综上所述答案为C；
Ⅱ．(1)该反应前后体积不变，说明反应前后气体系数之和相等，所以X为非气态，Y为气态，且a=1；
(2)根据(1)的分析可知X为非气态，Y为气态；
Ⅲ．①该反应前后气体系数之和相等，容器恒容，所以无论是否平衡压强都不发生改变，①不符合题意；
②反应物A为固体，则未平衡时气体总质量会变，容器恒容，所以密度会变，当密度不变时说明反应平衡，②符合题意；
③B的物质的量浓度不变，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，③符合题意；
④该反应前后气体系数之和相等，无论是否平衡气体总物质的量均不发生改变，④不符合题意；
⑤反应物A为固体，则未平衡时气体总质量会变，而气体总物质的量不变，所以平均相对分子质量会变，当其不变时说明反应平衡，⑤符合题意；
⑥无论是否平衡，同一方向不同物质的反应速率之比都等于计量数之比，⑥不符合题意；
综上所述答案为A。
23．(1) 2MnO＋5H2C2O4＋6H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O 浓度
(2)0.0052
(3)KMnO4溶液完全褪色所需时间(或产生相同体积气体所需时间)
(4)反应放热或产物Mn2＋是反应的催化剂
(5)化学平衡状态(反应限度)
(6) 对照实验 排除实验 排除实验③的水使溶液中离子浓度改变造成的影响
【分析】（1）
上述反应即H2C2O4和KMnO4酸性溶液反应生成CO2和Mn2+，根据氧化还原反应配平原则可知，该反应的离子方程式为：2MnO＋5H2C2O4＋6H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O，由题干信息可知，两组实验中只有H2C2O4的浓度不同，故该实验探究的是浓度对化学反应速率的影响，故答案为：2MnO＋5H2C2O4＋6H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O；浓度；
（2）
若实验①在2 min末收集了4.48 mL CO2(标准状况下)，则n(CO2)=，根据离子方程式2MnO＋5H2C2O4＋6H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O可知消耗的n(MnO)=4×10-5mol，则在2 min末，c(MnO)==0.0052mol·L-1，故答案为：0.0052；
（3）
由于KMnO4溶液显紫红色，而Mn2+溶液为无色，故除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率外，本实验还可通过测定KMnO4溶液完全褪色所需时间来比较化学反应速率，还可以通过测量产生相同体积气体所需时间来比较反应速率，故答案为：KMnO4溶液完全褪色所需时间(或产生相同体积气体所需时间)；
（4）
由图中可知，t1~t2阶段反应速率增大明显，故速率变快的主要原因可能是该反应为放热反应，使溶液的温度升高反应速率加快，也可能是反应生成的Mn2+对该反应具有催化作用，故答案为：反应放热或产物Mn2＋是反应的催化剂；
（5）
待实验①溶液颜色不再改变时即反应充分进行到达反应限度，故答案为：化学平衡(或者反应限度)；
（6）
实验④的目的是使的实验③和实验④的体积相等，避免由于溶液稀释本身导致颜色改变对实验带来的误差或影响，故实验④是实验③的对照试验，故答案为：对照或排除；排除实验③的水使溶液中离子浓度改变造成的影响。
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