2.2 化学平衡 （含解析）课堂同步练2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

2.2 化学平衡 课堂同步练
一、单选题
1．在密闭容器中进行反应：X2（g）+Y2（g） 2Z（g），已知X2、Y2、Z起始浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度可能是（　　）
A．c（Z）=0.4 mol/L
B．c（X2）=0.2mol/L
C．c（Y2）=0.4mol/L
D．c（X2）+c（Y2）+c（Z）=0.6mol/L
2．在一密闭容器中，aA(g)bB(g)达到平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，当达到新的平衡时，B 的浓度是原来的 60%，则
A．平衡向正反应方向移动了 B．物质 B 的质量分数减小了
C．物质 A 的转化率减小了 D．a＞b
3．在恒容密闭容器中通入X并发生反应：2X(g) Y(g)，温度T1、T2下X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示，下列叙述正确的是 （　　）
A．T1B．反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量
C．W点的反应体系从T2变到T1，达到平衡时 增大
D．M点时再加入一定量X，平衡后X的转化率减小
4．化学反应处于平衡状态时，下列说法正确的是（）
A．各组分浓度不再随时间而变化
B．反应物浓度等于生成物浓度
C．反应物质量等于生成物质量
D．反应不再进行
5．乙醇是重要的有机化工原料，可由乙烯水合法生产，反应的化学方程式如下：C2H4(g) + H2O(g) C2H5OH(g) ，下图为乙烯的平衡转化率与温度（T）、压强（P）的关系[起始n(C2H4) ： n(H2O) =1：1]。
下列有关叙述正确的是（　　）
A．Y对应的乙醇的物质的量分数为
B．X、Y、Z对应的反应速率：υ(X) >υ(Y) >υ(Z)
C．X、Y、Z对应的平衡常数数值：KX < KY D．增大压强、升高温度均可提高乙烯的平衡转化率
6．下列事实不能用平衡移动原理解释的是（　　）
A． 开启啤酒瓶后，瓶中马上泛起大量泡沫
B． 由H2(g)、I2(g)、HI(g)组成的平衡体系加压后颜色变深
C． 实验室制取乙酸乙酯时，将乙酸乙酯不断蒸出
D． 石灰岩受地下水长期溶蚀形成溶洞
7．一定温度下在容积恒定的密闭容器中，进行如下可逆反应：A（s）+2B（g） C（g）+D（l），当下列物理量不发生变化时，能表明该反应已达到平衡状态的是（　　）
①混合气体的密度 ②容器内气体的压强 ③混合气体的总物质的量④B的物质的量浓度．
A．①②③④ B．②③ C．②③④ D．只有④
8．在一个不传热的固定容积的密闭容器中发生可逆反应：mA（g）+nB（g）═pC（g）+qD（g），当m、n、p、q为任意整数（不为零）时，一定能说明达到平衡状态的标志是（　　）
A．各组分的浓度不再改变
B．体系的压强不再改变
C．反应速率υA：υB：υC：υD=m：n：p：q
D．单位时间内m mol A断键发生反应，同时n mol B也断键发生反应
9．一定条件下的某可逆反应，其正反应速率v(正)和逆反应速率v(逆)随反应时间t的变化如图所示。下列判断错误的是（　　）
A．t1时刻，v(正)>v(逆) B．t2时刻，v(正)＝v(逆)
C．t2时刻，反应达到最大限度 D．t3时刻，反应停止
10．一定温度下，可逆反应O2(g)+2NO(g) 2NO2(g)达到平衡状态的标志是（　　）
A．NO2的分解速率和O2的生成速率之比为2：1
B．单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO
C．O2、NO的物质的量之比为1：2
D．混合气体的颜色不再发生改变
11．某同学研究浓度对化学平衡的影响，下列说法正确的是（　　）
已知：Cr2O72-(aq)(橙色)+H2O(l) 2 CrO42-(aq)(黄色)+2H+(aq) H=+13.8kJ·mol-1
步骤： 现象： 待试管b中颜色不变后与试管a比较， 溶液颜色变浅。 滴加浓硫酸，试管c温度略有升高， 溶液颜色与试管a相比，变深。
A．该反应是一个氧化还原反应
B．待试管b中溶液颜色不变的目的是使Cr2O72-完全反应
C．该实验不能证明减小生成物浓度，平衡正向移动
D．试管c中的现象说明影响平衡的主要因素是温度
12．下列对化学平衡移动的分析中，错误的是（　　）
①已达平衡的反应C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)，当增加反应物物质的量时，平衡一定向正反应方向移动　②已达平衡的反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，当增大N2的浓度时，平衡向正反应方向移动，N2的转化率一定升高 ③有气体参加的反应达到平衡时，若减小反应器容积时，平衡一定向气体体积增大的方向移动　④有气体参加的反应达平衡时，在恒压反应器中充入稀有气体，平衡一定不移动
A．①④ B．①②③ C．②③④ D．①②③④
13．一定温度下恒容密闭容器中，可逆反应，达到平衡状态的标志是（　　）
A．A的分解速率和C的生成速率之比为
B．单位时间内生成的同时生成
C．混合气体的密度不再改变
D．混合气体平均摩尔质量不再改变
14．在H2S的饱和溶液中存在下列平衡：①H2S H++HS－，②HS－ H++S2－。下列措施中既可增大c(S2－)又能提高pH，还能使电离平衡逆向移动的是（　　）
A．加NaOH B．通入H2S气体
C．降温 D．加入Na2S晶体
15．下列能确认化学平衡发生了移动的是（　　）
A．化学反应速率发生改变
B．有气态物质参加的可逆反应达到平衡后，改变压强
C．由于某一条件的改变，使平衡体系中各组分的浓度发生了不同程度的改变
D．可逆反应达到平衡后，使用催化剂
二、实验探究题
16．可以利用NO2的平衡气体遇热颜色加深、遇冷颜色变浅来指示放热过程和吸热过程。
①按图所示将实验装置连接好。
②向甲烧杯的水中投入一定量的CaO固体，此烧杯中的NO 平衡混合气体的红棕色变深；向乙烧杯中加入NH4NO3晶体，此时烧杯中NO2平衡流气做颜色变浅。
回答下列问题：
（1）CaO与水反应的化学方程式为　 　，该反应为　 　（填“吸热反应”或“放热反应”），CaO与H2O的总能量　 　（填“高于”或“低于”）Ca（OH）2的能量。
（2）NH4NO3晶体溶于水后，水的温度　 　（填“升高”或“降低”）。NH4NO3溶于水　 　（填“是”或“不是”）吸热反应。
（3）查阅资料知，NO2的平衡气体中存在的可递反应为2NO2（g） N2O4（g），已知NO2为红棕色，N2O4为无色，结合实验知，当温度升高时，原平衡　 　（填“未被破坏”或“发生移动”），此时反应速率　 　（填“增大”“减小”或“无变化”）。混合气体的颜色不再改变　 　（填“能”或“不能”）证明反应已达平衡。
17．某化学小组利用变量控制法研究外界条件对化学反应速率的影响，进行如下实验。
【实验原理】
【实验内容及记录】
实验编号 加入溶液的体积 加入水的体积 加入溶液的体积 加入稀的体积 室温下溶液褪色所需时间
1 3.0mL 2.0mL 3.0mL 2.0mL 4.0min
2 2.0mL 3.0mL 3.0mL 2.0mL 5.2min
3 1.0mL amL 3.0mL 2.0mL 6.4min
（1）根据上表中的实验数据，得到的结论为　 　(填“”、“”或“稀”)的浓度增大，化学反应速率增大。
（2）利用实验1中数据进行计算，用的浓度变化表示的化学反应速率为　 　。
（3）实验3中加入的体积a为　 　mL。
（4）该小组同学查阅资料发现对该反应有催化作用。于是与实验1对比，设计实验4进行验证。
实验编号 加入溶液的体积 加入水的体积 加入溶液的体积 加入稀的体积 加入的物质 室温下溶液褪色所需时间
4 3.0mL 2.0mL 3.0mL 2.0mL 　 t
①上述表格中，加入的物质是　 　。
②实验4中，t　 　4.0min(填“大于”或“小于”)。
18．根据下列实验设计，回答问题：
（1）利用实验(Ⅰ)探究锌与0.1硫酸和2硫酸反应的速率，可以测定收集一定体积氢气所用的时间。检查该装置气密性的操作是：　 　。
（2）实验(Ⅱ)探究浓度对化学化学平衡的影响。
已知：(橙色)(黄色)推测D试管中实验现象为　 　，用平衡移动原理解释原因：　 　。
（3）实验(Ⅲ)目的是探究浓度对反应速率的影响，实验中反应离子方程式为　 　，推测该实验设计能否达到实验目的并描述判断理由：　 　。
（4）某小组也用酸性KMnO4溶液和草酸()溶液进行实验，实验操作及现象如下表：
编号 实验操作 实验现象
i 向一支试管中先加入50.01酸性溶液，再加入1滴3硫酸和9滴蒸馏水，最后加入50.1草酸溶液 前10内溶液紫色无明显变化，后颜色逐渐变浅，30后几乎变为无色
ii 向另一支试管中先加入50.01酸性溶液，再加入10滴3硫酸，最后加入50.1m草酸溶液 80s内溶液紫色无明显变化，后颜色迅速变浅，约150s后几乎变为无色
①实验i、实验ii可得出的结论是　 　。
②关于实验ii中80s后溶液颜色迅速变浅的原因，该小组提出了猜想：该反应中生成的对反应有催化作用。利用提供的试剂设计实验iii，验证猜想。
提供试剂：0.01酸性溶液，0.1草酸溶液，3硫酸，溶液，固体，蒸馏水。
补全实验iii的操作：向试管中先加入50.01酸性溶液，　 　，最后加入50.1草酸溶液。
三、综合题
19．在恒容密闭容器中通入CH4与CO2，使其物质的量浓度均为1.0 mol·L-1，在一定条件下发生反应：CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g)。测得平衡时CH4的体积分数与温度及压强的关系如图1所示。回答下列问题：
（1）该反应的ΔH　 　(填“<”“>”或“=”)0。
（2）压强p1、p2、p3由大到小的顺序为　 　；压强为p2时，b点处v正　 　(填“<”“>”或“=”)v逆。
（3）a点时CH4的转化率为　 　。
（4）1000℃时该反应平衡常数为　 　 (mol/L)2 。
（5）为探究速率与浓度的关系，根据相关实验数据，粗略地绘制出了两条速率—浓度关系曲线：v正-c(CH4)和v逆-c(CO)，如图2。
①与曲线v正-c(CH4)相对应的是图中曲线　 　(填“甲”或“乙”)。
②降低温度，反应重新达到平衡时，v正、v逆相应的平衡点分别为　 　(填字母)
20．利用太阳能分解H2O获得氢气，再通过CO2加氢制甲醇(CH3OH)等燃料，从而实现可再生能源和CO2的资源化利用
（1）H2O的空间结构为　 　；CO2的形成过程为　 　(用电子式表示)
（2）过程IV的能量转化形式为　 　
（3）过程I II是典型的人工光合作用过程：4H2O+2CO22CH3OH+O2，该反应是　 　(填“吸热”或“放热”)反应
（4）过程II中CO2催化加氢制取甲醇，反应如下：
主反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.0kJ mol-1
副反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H1=+41.2kJ mol-1
①CO、H2生成CH3OH的热化学方程式是　 　
②提高CH3OH在平衡体系中的含量，可采取如下措施：　 　(写出两条即可)
（5）过程III制得的H2中混有CO，去除CO的反应如下：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。在容积不变的密闭容器中，将0.1molCO、0.1molH2O混合加热到830℃发生上述反应，下列情况说明该反应一定达到化学平衡的是　 　
a.CO的物质的量不再发生变化
b.CO与H2的物质的量浓度相等
c.n(CO)∶n(H2O)∶n(CO2)∶n(H2)=1∶1∶1∶1
d.v正(CO)=v逆(H2O)
（6）多步热化学循环分解水是制氢的重要方法，如“铁—氯循环”法，反应如下：
i.4H2O(g)+3FeCl2(s)=Fe3O4(s)+6HCl(g)+H2(g) △H1
ii.Fe3O4(s)+8HCl(g)=FeCl2(s)+2FeCl3(s)+4H2O(g) △H2
iii.2FeCl3(s)=2FeCl2(s)+Cl2(g) △H3
iv. △H4
反应i~iv循环可分解水，可利用△H1～△H4计算2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)的△H 在横线处写出反应iv的化学方程式 　 　
（7）大规模制H2所需能量可由太阳能提供 利用Na2CO3 10H2O可将太阳能储存、释放，结合反应方程式说明储存、释放太阳能的原理：　 　
21．合成氨在农业和国防中有很重要的意义。
（1）人工固氮有如下两种途径，工业上选用途径二固氮的原因是：　 　。
途径一：N2(g)+O2(g)2NO(g) K=5×10-31
途径二：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) K=4.1×106
（2）工业合成氨的平衡常数表达式为　 　。
（3）某探究小组同学在实验室模拟工业合成氨：
①在298K、容积为0.5L的密闭容器内充入一定量的N2和H2，经过10分钟后生成1mol氨气，则v(NH3)=　 　mol/(L·min)。
②在恒容不同温度下，达到平衡时NH3的体积百分数与投料比的关系图如图所示。
KA、KB、KC间的大小关系是　 　，C点H2的平衡转化率为　 　。
（4）在实际工业生产中，常采用下列流程：
①可以用勒夏特列原理解释的措施是　 　。
a.②④ b.②⑤ c.④⑥ d.③⑤
②原料气是含N2、H2及少量CO、H2O的混合气，净化干燥的原因是　 　。
A．防止催化剂中毒 B．有利于平衡正向移动 C．提高正反应速率
③研究发现Fe－LiH复合催化剂催化效果明显高于未复合LiH的铁基催化剂，LiH在复合催化剂中是合成氨反应的另一个活性中心，经过以下三步基元反应完成(“*”代表活性中心)：
第ⅰ步：N2+2*→2N*
第ⅱ步：N*+LiH→*+[LiNH]
第ⅲ步：……
催化过程中第Ⅲ步的基元反应方程式是　 　。
（5）结合以上所学知识，欲提高工业合成氨产率除了调控压强、温度外，还可采取的合理措施是　 　(至少答出两条)。
答案解析部分
1．【答案】D
【解析】【解答】解：Z全部转化时，X2的物质的量浓度为：0.1+ =0.2 mol L﹣1，Y2的物质的量浓度为：0.3+ =0.4mol L﹣1，故c（X2）的取值范围为：0＜c（X2）＜0.2 mol L﹣1；
当X2全部转化时，Z的物质的量浓度为：0.2+0.1×2=0.4mol L﹣1，Y2的物质的量浓度为：0.3﹣0.1=0.2mol L﹣1，故c（Y2）的取值范围为：0.2mol L﹣1＜c（Y2）＜0.4 mol L﹣1，c（Z）的取值范围为：0＜c（Z）＜0.4 mol L﹣1；
A．c（Z）的取值范围为：0＜c（X2）＜0.4 mol L﹣1，故A错误；
B．c（X2）的取值范围为：0＜c（X2）＜0.2 mol L﹣1，故B错误；
C．c（Y2）的取值范围为：0.2mol L﹣1＜c（Y2）＜0.4 mol L﹣1，故C错误；
D．因为反应前后系数相等，所以总物质的量不变，则c（X2）+c（Y2）+c（Z）=0.1mol/L+0.3mol/L+0.2mol/L=0.6mol/L，故D正确，
故选D．
【分析】可逆反应的特点：反应不能进行到底．可逆反应无论进行多长时间，反应物不可能100%地全部转化为生成物；全部转到一边，求算各物质浓度的取值范围，依此得出正确结论．
2．【答案】A
【解析】【解答】A．保持温度不变，将容器体积增加一倍，此时A、B的浓度都变为原来的50%，当达到新的平衡时，B 的浓度是原来的 60%，表明平衡向生成B的方向移动，即平衡向正反应方向移动，A符合题意；
B．平衡正向移动，B的物质的量增大，质量增大，而总质量不变，所以物质 B 的质量分数增大，B不符合题意；
C．平衡正向移动，则物质 A 的转化率增大，C不符合题意；
D．减小压强，平衡向气体分子数增大的方向移动，则a＜b，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】先假设体积增加一倍时若平衡未移动，B的浓度应为原来的50%，实际平衡时B的浓度是原来的60%，比假设大，说明平衡向生成B的方向移动。
3．【答案】C
【解析】【解答】由图可知，T1先达到平衡，则T1＞T2，且图中温度高对应平衡时c(X)大，则升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应。A．由图可知，T1先达到平衡，反应速率快，可知T1＞T2，故A不符合题意；
B.W点比M点平衡时c(X)小，则进行到W点放出的热量多，故B不符合题意；
C.W点的反应体系从T2变到T1，即升高温度平衡逆向移动，则达到平衡时 增大，故C符合题意；
D.M点时再加入一定量X，体积不变，压强增大，则2X(g) Y(g)正向移动，X的转化率增大，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】图形中先拐先平数值大。 M点时再加入一定量X，平衡后X的转化率减小 ，对于 2X(g) Y(g) 可用虚拟容器法，虚拟加压，平衡向着气体分子数减少的方向进行，所以转化率增大。
4．【答案】A
【解析】【解答】A.各组分浓度不再随时间而变化，是化学平衡的标志，A符合题意；
B.反应物和生成物浓度相同与变化量和起始量有关，与平衡无关，不能说明反应达到平衡，B不符合题意；
C.化学反应遵循质量守恒，反应进行过程中、或者达到平衡状态下都有质量守恒,无法判定化学反应处于平衡状态，C不符合题意；
D.平衡状态是动态平衡，正、逆反应速率相同且不为0，反应仍在进行，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】可逆反应达到平衡状态后，正逆反应速率相等、各组分的百分含量不变，但并不是不再进行。
5．【答案】A
【解析】【解答】A. 据图可知，Y点对应乙烯的平衡转化率为20%，起始n(C2H4) ： n(H2O) =1：1，设C2H4和H2O的起始物质的量均为1mol，根据三段式法有：
C2H4(g) + H2O(g) C2H5OH(g)
起始（mol） 1 1 0
转化（mol） 0.2 0.2 0.2
平衡（mol） 0.8 0.8 0.2
则平衡时乙醇的物质的量分数为： = ，故A符合题意；
B. 因该反应是气体体积减小的可逆反应，所以压强越大，乙烯的平衡转化率越大，则结合图象可得：P1＜P2＜P3，且X、Y、Z三点对应的温度越来越高，所以X、Y、Z对应的反应速率：υ(X) ＜υ(Y) ＜υ(Z)，故B不符合题意；
C. 据图可知，升高温度，乙烯的平衡转化率降低，说明该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，则X、Y、Z对应的平衡常数数值：KX ＞ KY ＞KZ，故C不符合题意；
D. 因该反应是气体体积减小的可逆反应，则压强越大，乙烯的平衡转化率越大，又因该反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，乙烯的平衡转化率降低，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.结合转化率分别计算反应物和生成物的量，再计算质量分数
B.根据压强对化学平衡的影响及化学计量数进行分析
C.根据温度对化学平衡的影响，分析平衡的移动，再进行平衡常数的计算
D.根据图像升高温度平衡转化率降低，反应是体积减小的反应，增大压强转化率增大
6．【答案】B
【解析】【解答】A.啤酒中存在平衡：H2CO3 H2O+CO2，开启啤酒瓶，瓶内压强降低，平衡向气体体积增大的方向移动，即向生成二氧化碳气体的方向移动，故能用平衡移动原理解释，A不符合题意；
B.反应H2+I2 2HI是一个反应前后气体分子数不变的反应，压强改变并不能使平衡发生移动，混合气体加压后颜色变深，是因为I2的浓度增大，不能用平衡移动原理解释，B符合题意；
C.实验室制取乙酸乙酯时，采用加热的方式将乙酸乙酯不断蒸出，从而平衡向生成乙酸乙酯的方向移动，能用平衡移动原理解释，C不符合题意；
D.石灰岩形成与反应：CaCO3+CO2+H2O Ca(HCO3)2，能用平衡移动原理解释，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】碘和氢气发生反应时，前后气体系数之和相等，增大压强平衡不移动，但是增大了浓度颜色加深。不能利用平衡移动解释。其他均可以用平衡解释
7．【答案】A
【解析】【解答】解：①反应前后气体的质量改变、容器体积不变，所以反应前后气体密度改变，当混合气体的密度不变时，各物质的物质的量不变，该反应达到平衡状态，故正确； ②反应前后气体的物质的量减小，则压强减小，当容器内气体的压强不变时，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故正确； ③反应前后气体的物质的量减少，当混合气体的总物质的量不变时，该物质的物质的量不变，该反应达到平衡状态，故正确；④反应前后B的物质的量减小，容器体积不变，所以反应前后B的物质的量浓度减小，当B的物质的量浓度不变时，该反应达到平衡状态，故正确；故选A．
【分析】可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，反应体系中各物质的物质的量不变、物质的量浓度不变、百分含量不变以及由此引起的一系列物理量不变，据此分析解答．
8．【答案】A
【解析】【解答】解：A、各组分的浓度不再改变，正逆反应速率相等，反应达平衡状态，故A正确；
B、mA（g）+nB（g） pC（g）+qD（g），若m+n=p+q，则体系的压强不再改变不能作为判断是否达到化学平衡状态的依据；若m+n≠p+q，则体系的压强不再改变可作为判断是否达到化学平衡状态的依据，故B错误；
C、反应速率之比等于化学计量数之比，故反应速率υA：υB：υC：υD=m：n：p：q不能作为判断是否达到化学平衡状态的依据，故C错误；
D、只要反应发生就有单位时间内m mol A断键发生反应，n mol B也断键发生反应，故D错误；
故选A．
【分析】根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态．
9．【答案】D
【解析】【解答】A．根据图像可知在t1时刻，v（正）>v（逆），反应正向进行，不符合题意；
B.t2时刻， v（正）=v（逆），反应处于平衡状态，不符合题意；
C.t2时刻，反应处于平衡状态，产生该反应达到最大限度，不符合题意；
D.t3时刻，反应处于平衡状态，此时反应仍然在进行，只是任何物质的浓度都保持不变，不是反应停止，符合题意。
【分析】在反应刚开始时，只有正反应的反应物，因此正反应的速率大于逆反应的速率，且正反应的速率是不断减小的，逆反应的速率是逐渐增大的，直到正逆反应速率相等后，就达到了平衡状态。
10．【答案】D
【解析】【解答】A．无论反应是否达到平衡， 的分解速率和 的生成速率之比都为 ，A不符合题意；
B．无论反应是否达到平衡，单位时间内生成nmolO2的同时都会生成2nmolNO，B不符合题意；
C．O2、NO的物质的量之比为1：2，只能表示某一时刻二者的物质的量之比，这个时间点不一定是平衡状态的时间点，无法判断反应是否达到平衡，C不符合题意；
D．混合气体的颜色不再发生改变，说明 的浓度不变，各物质浓度不变，则反应达到平衡状态，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】化学平衡标志判断：变化的量不再改变既达到化学平衡
11．【答案】C
【解析】【解答】A.反应中元素化合价没有变化，不属于氧化还原反应，故A不符合题意；
B.试管b中溶液颜色不变的目的是使反应到达平衡，且可逆反应中反应物不能完全转化，故B不符合题意；
C.加入氢氧化钠溶液，增大氢氧根离子浓度可能使平衡正向移动，但不能证明一定是减小生成物浓度使平衡正向移动，故C符合题意；
D.增大氢离子浓度使平衡逆向移动，无法说明影响平衡的主要因素是温度，故D不符合题意。
故答案为：C
【分析】A.元素化合价没有变化，不属于氧化还原反应；
B.可逆反应不能进行到底；
C.加入氢氧化钠中和氢离子，但不能说明减小生成物的浓度平衡移动；
D.升高温度平衡向正反应方向移动，增加氢离子浓度平衡向逆反应方向移动。
12．【答案】D
【解析】【解答】①已达平衡的反应C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)，若增加C(s)物质的量，则平衡不移动，①不符合题意；
②已达平衡的反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，当增大N2的浓度时，平衡向正反应方向移动，N2的转化率降低，②不合题意；
③有气体参加的反应达到平衡时，减小反应器容积，相当于加压，平衡向气体分子数减小的方向移动，③不符合题意；
④有气体参加的反应达平衡时，在恒压反应器中充入稀有气体，混合气的体积增大，反应物和生成物浓度同等程度减小，相当于减小压强，平衡向气体分子数增大的方向移动，④不符合题意。
综合以上分析，①②③④都不符合题意。
故答案为：D。
【分析】A.增加C(s)物质的量，则平衡不移动；
B.两种反应物，增大一种浓度平衡正向进行，另一种物质转化率增大，本身转化率减小；
C.如果气体反应物与生成物化学计量数之和相等，则增大压强平衡不移动。
D.恒压反应容器中充入稀有气体，容器的体积增大，混合气体各组分的浓度减小，根据反应前后气体的体积是否发生变化判断。
13．【答案】D
【解析】【解答】A．无论反应是否达到平衡，A的分解速率和C的生成速率比都为1：2，A不能说明反应达到平衡状态，A错误；
B．无论反应是否达到平衡，单位时间内生成n mol A，同时都会生成2n mol B，B不能说明反应达到平衡状态，B错误；
C．恒容密闭容器中，气体总质量不变，无论反应是否达到平衡，密度始终不变，C错误；
D．恒容密闭容器中，气体总质量不变，但前后气体分子数变化，混合气体平均摩尔质量不再改变，说明达到平衡，D正确；
故答案为：D
【分析】判定可逆反应是否达到化学平衡状态，一般有以下两种方法：
1、v正=v逆，即正逆反应速率相等；
2．变量不变，包括某组分的含量、气体的颜色、密度、平均相对分子质量、体系的总压强等。
14．【答案】D
【解析】【解答】A．向溶液中加入氢氧化钠，氢氧化钠和氢离子反应生成水，则电离平衡向正反应方向移动，A不符合题意；
B.向溶液中通入硫化氢，溶液为饱和溶液，则平衡不移动，B不符合题意；
C.弱电解质的电离为吸热过程，降低温度，平衡向逆反应方向移动，硫离子浓度减小，C不符合题意；
D.向溶液中加入硫化钠晶体，硫离子浓度增大，抑制硫化氢电离，平衡向逆反应方向移动，氢离子浓度减小，溶液的pH增大，D符合题意；
故答案为：D
【分析】pH值增大， 则溶液中c(H+)减小，结合平衡移动进行分析。
15．【答案】C
【解析】【解答】若正逆反应同等程度加快或同等程度减慢，化学平衡都不移动；若反应物、生成物气体分子数相等，压强改变平衡不移动；使用催化剂时，正逆反应速率同等程度变化，平衡不移动，故符合题意答案为C。
【分析】A．若正逆反应速率同等程度改变，则平衡不移动；
B．若反应前后气体分子数不变，改变压强，平衡不移动；
C．各组分浓度发生不同程度的改变，则平衡一定发生移动；
D．催化剂可同等程度改变正逆反应速率，平衡不移动；
16．【答案】（1）CaO+H2O=Ca(OH)2；放热；高于
（2）降低；不是
（3）发生移动；增大；能
【解析】【解答】（1）CaO与H2O反应生成Ca(OH)2，反应的化学方程式为：CaO+H2O=Ca(OH)2；反应过程中放出大量的热，因此该反应为放热反应；在放热反应中，反应物的总能量高于生成的总能量；
故答案为：CaO+H2O=Ca(OH)2；放热；高于；
（2）NH4NO3溶于水吸热，导致溶液温度降低；NH4NO3溶于水的过程没有涉及化学反应，故不属于吸热反应；
故答案为：降低；不是；
（3）当温度升高时，正逆反应速率改变，且不相等，因此原平衡发生移动，此时反应速率增大；当混合气体的颜色不再改变时，说明感应已经达到平衡状态；
故答案为：发生移动；增大；能；
【分析】（1）CaO与H2O反应生成Ca(OH)2，过程中放出大量热；结合反应热与能量的关系，确定反应物总能量和生成物总能量的相对大小；
（2）NH4NO3溶于水吸热；对于吸热反应或放热反应，前提必须是化学反应；
（3）结合温度对平衡移动和反应速率的影响因素分析；当混合气体的颜色不变时，说明反应已经达到平衡状态；
17．【答案】（1）
（2）0.003
（3）4.0
（4）硫酸锰；小于
18．【答案】（1）关闭分液漏斗活塞，记下注射器活塞刻度，然后轻拉(推)注射器活塞，松开手后若注射器活塞回到原来位置，则说明装置气密性良好
（2）溶液由橙色变为黄色；加溶液使减小，平衡右移，增大
（3）；不能，草酸的量太少不足以使高锰酸钾褪色
（4）其他条件相同时，(或硫酸)浓度越大，反应速率越快；再加入10滴3硫酸，然后加入少量固体
【解析】【解答】(1)利用实验(Ⅰ)装置探究锌与0.1硫酸和2硫酸反应的速率，需要先检查该装置气密性，其操作为：关闭分液漏斗活塞，记下注射器活塞刻度，然后轻拉(推)注射器活塞，松开手后若注射器活塞回到原来位置，则说明装置气密性良好。故答案：关闭分液漏斗活塞，记下注射器活塞刻度，然后轻拉(推)注射器活塞，松开手后若注射器活塞回到原来位置，则说明装置气密性良好。
(2)根据(橙色)(黄色)反应，向D试管中滴入氢氧化钠溶液，中和了氢离子，使该反应平衡正向移动，溶液的颜色由橙色变为黄色。故答案：溶液由橙色变为黄色；加溶液使减小，平衡右移，增大。
(3)实验(Ⅲ)是草酸还原酸性高锰酸钾的反应，其离子反应的方程式为，则有，由图可知：反应中酸性高锰酸钾过量不能褪色，所以该实验设计不能达到实验目的，故答案：；不能，草酸的量太少不足以使高锰酸钾褪色。
(4)向试管中先加入50.01酸性溶液，再加入10滴3硫酸，最后加入50.1草酸溶液。观察高锰酸钾溶液褪色的时间，如果时间更短，说明猜想正确，否则不正确。故答案：再加入10滴3硫酸，然后加入少量固体 。
【分析】（1）检查气密性的方法是： 关闭分液漏斗活塞，记下注射器活塞刻度，然后轻拉(推)注射器活塞，松开手后若注射器活塞回到原来位置，则说明装置气密性良好 ；
（2）滴加氢氧化钠，氢离子浓度减小，平衡朝逆向移动；
（3）高锰酸根和草酸发生氧化还原反应，生成二氧化碳和锰离子；
（4） ① 氢离子浓度越大，速率越快；
② 结合题干要求，可知实验iii应该是继续滴加硫酸再加入硫酸锰。
19．【答案】（1）＞
（2）p3＞p2＞p1；＞
（3）80%
（4）163.84
（5）乙；B、F
【解析】【解答】（1）由图可知，压强不变时，升高温度，CH4的体积分数减小，平衡正向移动，说明正反应为吸热反应，则ΔH＞0，故答案为：＞；
（2）该反应正向是气体体积增大的反应，温度一定时，增大压强，平衡逆向移动，平衡时CH4的体积分数增大，即压强越大，CH4的体积分数越大，所以图中压强大小关系为p3＞p2＞p1；压强为p2时，b点需要使CH4的体积分数减小，才能建立平衡，则反应正向进行v正＞v逆，故答案为：p3＞p2＞p1；＞；
（3）根据图示数据列“三段式”：
a点时CH4的体积分数为，即，解得x=0.8mol/L，甲烷的转化率80%，故答案为：80%；
（4）根据以上分析可知1000℃时该反应平衡常数为=163.84；
（5）①由于反应开始只加入了反应物，随着反应进行，v逆（CO）增大、c（CO）增大，v正（CH4）减小、c（CH4）减小，结合平衡建立的过程可知，甲曲线为v逆～c（CO），乙曲线为v正～c（CH4），故答案为：乙；
②甲曲线为v逆～c（CO），反应达到平衡时，该反应正向吸热，所以降温后平衡逆向移动，正、逆反应速率都要减小，但c（CH4）要增大，c（CO）要减小，结合图中变化情况：只有B、F正确，故答案为：B、F。
【分析】（1）依据影响化学平衡的因素分析；
（2）依据“定一议二”法分析；
（3）利用三段式法计算；
（4）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值；
（5）依据图中曲线和影响反应速率和化学平衡的因素分析。
20．【答案】（1）V形；
（2）化学能转化为电能
（3）吸热
（4）CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H=-90.2kJ mol-1；将水分离出体系、降低反应温度、增大压强
（5）a、d
（6）2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g)
（7）Na2CO3 10H2O=Na2CO3+10H2O，该过程需要吸收能量，将太阳能储存；Na2CO3+10H2O= Na2CO3 10H2O，该过程放出能量，将储存的太阳能释放
【解析】【解答】（1）水分子中O的价层电子对数=，其中2对孤对电子，故水的空间构型为V形；二氧化碳是共价化合物，碳与氧之间有两对共用电子对，CO2的形成过程为；
（2）过程IV为燃料电池，它的能量转化形式为化学能转化为电能；
（3）已知甲醇的燃烧是放热反应，则其逆过程是吸热反应；
（4）目标方程为：CO+2H2 CH3OH，可由主反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.0kJ mol-1减去副反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.2kJ mol-1获得。反应热做相同的运算得目标方程的反应热=△H1-△H1=-49.0kJ mol-1-41.2kJ mol-1=-90.2 kJ mol-1，故CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H=-90.2kJ mol-1；
（5）CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，该反应是一个等体积反应，在容积不变的密闭容器中，将0.1molCO、0.1molH2O混合加热到830℃发生上述反应，即按化学计量系数发生反应，各物质含量保持不变或正逆反应速率相等是平衡的标志。ａ．CO的物质的量不再发生变化时说明该反应达到平衡，a正确；b．反应的任何阶段都存在CO与H2的物质的量浓度相等，b不正确；c．n(CO)∶n(H2O)∶n(CO2)∶n(H2)=1∶1∶1∶1并不意味反应达到平衡，c不正确；d．v正(CO)=v逆(H2O)，正逆反应两个方向一氧化碳的速率等于水的速率，反应达到平衡，d正确；
故答案为：ad。
（6）由盖斯定律知iv=目标反应-2（i+ii+iii），代入合并同类项可得反应iv的方程式为2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g)；
（7）Na2CO3 10H2O=Na2CO3+10H2O，该过程需要吸收能量，将太阳能储存；Na2CO3+10H2O= Na2CO3 10H2O，该过程放出能量，将储存的太阳能释放。
【分析】（1）依据价层电子对数=σ键数+孤电子对数，由价层电子对数确定VSEPR模型，再确定空间立体构型；
二氧化碳是共价化合物，碳与氧之间有两对共用电子对；
（2）原电池是化学能转化为电能的装置；
（3）正逆反应吸收或者放出的热量数值相等，但是ΔH的符号相反；
（4）根据盖斯定律分析；
（5）依据化学平衡的特征“等”和“定”进行分析判断；
（6）根据盖斯定律分析；
（7）反应中伴随能量变化，正逆反应吸收或者放出的热量数值相等。
21．【答案】（1）途径二反应的K值大，反应进行的趋势大
（2）
（3）0.2；KA=KC >KB；40%
（4）b；A；2[LiNH]+3H 2→2LiH+2NH3
（5）选用高效催化剂、及时分离出产物氨气
【解析】【解答】（1）K值越大，反应进行的趋势越大，故工业上选用途径二固氮的原因是：途径二反应的K值大，反应进行的趋势大；
（2）由化学方程式可知，工业合成氨的平衡常数表达式为；
（3）①在298K、容积为0.5L的密闭容器内充入一定量的N2和H2，经过10分钟后生成1mol氨气，则v(NH3)=mol/(L·min)。
②平衡常数只受温度的影响，AC对应温度相同的则平衡常数相同，B点的氨气含量较低，则反应正向进行程度小于C，平衡常数小于C，故KA、KB、KC间的大小关系是KA=KC >KB；
在恒容下，投料比=3，则：
C点平衡时氨气的含量为25%，，a=0.4mol，则H2的平衡转化率为；
（4）①：①是除去杂质，不可用勒夏特列原理解释；②增大压强，使平衡正向移动，可用勒夏特列原理解释；③催化剂加快反应速率，不可用勒夏特列原理解释；④反应为放热反应，加热的目的是加快反应速率，不可用勒夏特列原理解释；⑤分离出氨气利于平衡正向移动，可用勒夏特列原理解释；⑥循环氮气、氢气是提高原理利用率，不可用勒夏特列原理解释；
故答案为：b；
②原料气是含N2、H2及少量CO、H2O的混合气，净化干燥的原因是A.防止催化剂中毒，
故答案为：A；
③LiH在复合催化剂中是合成氨反应的另一个活性中心，总反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，则根据前2步反应可知，催化过程中第Ⅲ步的基元反应方程式是2[LiNH]+3H 2→2LiH+2NH3。
（5）欲提高工业合成氨产率除了调控压强、温度外，还可采取的合理措施是选用高效催化剂、及时分离出产物氨气等。
【分析】（1）K值越大，则反应进行越彻底；
（2）化学平衡常数=生成物浓度幂之积/反应物浓度幂之积；
（3） ① 化学反应速率=浓度变化量/时间；
② 合成氨的反应为放热反应，升高温度，平衡常数减小；
（4） ① 增大反应物浓度，平衡朝正向移动，被增加的反应物转化率减小，另一种反应物浓度增大，减小反应物的浓度则反之；
增大生产物浓度，平衡朝逆向移动，反应物的转化率减小，减少生成物的浓度则反之；
增大压强，减小体积，平衡朝气体体积缩小的方向移动，减小压强，增大体积则反之；
升高温度，平衡朝吸热方向移动，降低温度则反之；
② 催化剂含有杂质会导致催化剂中毒；
③ 结合总反应以及第i步和第ii步判断；
（5）及时分离氨气可以提高合成产率。