2.2 化学反应的限度 课堂同步练习（含解析） 2023-2024学年上学期高二化学鲁科版（2019）选择性必修1

2.2 化学反应的限度 课堂同步练习
一、单选题
1．800℃时，反应CO（g）+H2O（g） CO2（g）+H2（g）的平衡常数K=1，现向某一密闭容器中充入1.2molCO和0.6mol H2O（g）发生反应，一定时间后达到化学平衡状态，保持温度不变，下列说法正确的是（　　）
A．再充入等物质的量的CO2和H2达到新的平衡状态，CO的体积分数不变
B．再向容器中再充入1molCO，平衡正向移动，H2的体积分数增大
C．若起始时充入1.2mol H2O（g）和0.6mol CO，达到平衡时H2的体积分数不变
D．若起始时充入0.9mol H2O（g）、0.6mol CO、0.7mol CO2和0.8molH2，则此时υ正=υ逆
2．mA（s）+nB（g） qC（g）；△H＜0的可逆反应，在一定温度下的密闭容器中进行，平衡时B的体积分数V（B）%与压强（P）关系如图所示，下列叙述正确的是（　　）
A．m+n＜q
B．n＜q
C．X点时的状态，V正＞V逆
D．X点比Y点混和物的正反应速率慢
3．在5L的密闭容器中进行反应，10s后，的物质的量增加了0.3mol。下列叙述正确的是（　　）
A．
B．
C．当容器内气体密度不再变化时，反应达到平衡
D．当容器内的消耗速率等于的生成速率，反应达到平衡
4．在298K、100kPa时，1L水中可溶解0.09molCl2，实验测得溶于水的Cl2约有三分之一与水反应。下列说法正确的是（　　）
A．氯气与水反应的离子反应方程式为：Cl2 + H2O 2H+ + Cl-+ ClO-
B．为了增大氯水中HClO的浓度，可以向氯水中加入足量的NaOH固体，使氯气与水反应的平衡向右移动
C．向该条件下的氯水中加入盐酸，氯气与水反应的平衡移动方向与盐酸的浓度有关
D．向氯水中通入HCl气体，氯气与水反应的平衡向左移动，氯水的酸性减弱
5．关于合成氨工业的说法错误的是（　　）
A．合成氨工业采用循环操作，主要是为了提高氮气和氢气的利用率
B．工业上一般选择400-500℃的主要原因是让铁触媒的活性大，反应速率快
C．从合成氨的原理出发，增大压强既有利于加快速率又有利于平衡右移，但压强增大设备成本大幅度提升，所以实际工业中往往采用常压
D．为了防止催化剂“中毒”，原料气需要经过净化
6．向密闭容器中充入S2Cl2、Cl2和SCl2，发生反应，S2Cl2与SCl2的初始消耗速率(v)与温度(T)的关系如图所示(图中A、B点处于平衡状态)，下列说法错误的是（　　）
A．a为v(SCl2)随温度的变化曲线
B．该反应的ΔH<0
C．200℃下反应一段时间，S2Cl2的物质的量增多
D．反应达到平衡后向体系中充入氦气，平衡不移动
7．在一密闭恒容容器中，加入1molN2和3molH2发生反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，下列叙述中能说明该反应达到平衡状态的是（　　）
A．
B．混合气体的密度保持不变
C．混合气体的平均相对分子质量保持不变
D． ： ： ：3：2
8．如图中的曲线是表示其他条件一定时，2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g) ΔH＜0反应中NO的转化率与温度的关系曲线，图中标有a、b、c、d四点，其中表示未达到平衡状态，且v(正)＞v(逆)的点是（　　）
A．a点 B．b点 C．c点 D．d点
9．下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是（　　）
A．合成氨工业中采用高压条件
B．由H2、I2蒸气、HI组成的平衡体系加压后颜色变深
C．用排饱和食盐水的方法收集Cl2
D．反应CO（g）+NO2（g）═CO2（g）+NO（g）（正反应为放热反应），达平衡后，升高温度体系颜色变深
10．将H2(g)和Br2(g)充入恒容密闭容器，恒温下发生反应H2（g）+Br2(g) 2HBr（g） △ H<0；平衡时Br2(g)的转化率为a；若初始条件相同，绝热下进行上述反应，平衡时Br2(g)的转化率为b。a与b的关系是（　　）
A．a＞b B．a=b C．a＜b D．无法确定
11．反应N2O4(g) 2NO2(g) ΔH=+57 kJ·mol-1在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化的曲线如图所示，下列说法正确的是（　　）。
A．A，C两点的反应速率：A＞C
B．A，C两点气体的颜色：A深，C浅
C．由状态B到状态A，可以用加热的方法
D．若p2＞p1，则化学平衡常数KA＞KC
12．反应X(g) 4Y(g)+Z(g)，在200℃和T℃时，X 的物质的量浓度(单位：mol·L-1)随时间变 化的有关实验数据见下表：
时间/min 0 2 4 6 8 10
200/℃ 0.80 0.55 0.35 0.20 0.15 0.15
T/℃ 1.00 0.65 0.35 0.18 0.18 0.18
下列有关该反应的描述正确的是（　　）
A．在200℃时，4min内用Y表示的化学反应速率为0.1125mol·L-1·min-1
B．T℃下，6min时反应刚好达到平衡状态
C．根据上表内 X 的浓度变化，可知浓度越大，反应速率越大
D．从表中可以看出T <200
13．以二氧化碳和氢气为原料制取乙醇的反应为2CO2(g)＋6H2(g) CH3CH2OH(g)＋3H2O(g) ΔH＜0。某压强下的密闭容器中，按CO2和H2的物质的量比为1:3投料，不同温度下平衡体系中各物质的物质的量百分数(y%)随温度变化如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．a点的平衡常数小于b点
B．b点，v正(CO2)＝v逆(H2O)
C．a点，H2和H2O物质的量相等
D．其他条件恒定，充入更多H2，v(CO2)不变
14．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是（　　）
A．向饱和NaCl溶液中1：1通入NH3和CO2制备NaHCO3
B．500℃左右比常况下更有利于合成氨
C．实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气
D．工业上生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高二氧化硫的利用率
15．亚硝酰氯（ ）是有机合成中的重要试剂，由 与 反应制取 的反应为： 。对该反应下列分析错误的是（　　）
A．
B．使用催化剂是为了增大反应速率，提高生产效率
C．通过调控反应条件，可以提高该反应进行的程度
D．若恒温、恒容，不能根据反应体系中气体的密度保持不变来判断是否达到化学平衡状态
16．下列有关说法正确的是 （　　）
A．化学平衡发生移动，平衡常数必发生变化
B．加入反应物，单位体积内活化分子百分数增大，化学反应速率增大
C．铁片与稀盐酸制取氢气时，加入 NaNO3 固体或 Na2SO4 固体都不影响生成氢气的速率
D．过程的自发性只能用于判断过程的方向性，不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率
二、综合题
17．苯乙烯是重要的有机合成单体，常用乙苯为原料合成。
（1）以CO2和乙苯为原料合成的苯乙烯，其过程如图1，有“一步”途径1和“二步”途径2的两种推测：
则CO2(g)+ (g) (g)+CO(g)+H2O(g)的K3　 　(用含K1、K2的代数式表达)。
（2）向刚性容器中充入10 mol CO2和10
mol乙苯，发生反应CO2(g)+ (g) (g)+CO(g)+H2O(g)，在不同温度下测得平衡时各物质的体积分数如图2。可知 H3　 　0。相同温度下CO2转化率低于乙苯，推知发生了副反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)，由图像知该反应 H　 　0。
（3）某研究团队找到乙苯直接脱氢的高效催化剂，反应原理如图：
(g) H2(g)+ (g) H1
①已知部分化学键键能数据如表所示：
共价键 C-C C-H C=C H-H
键能(kJ/mol) 347.7 413.4 615 436
则 H1=　 　。
②实际过程中，通常向乙苯中掺入水蒸气，保持体系总压为100 kPa的条件下进行。乙苯平衡转化率与温度、投料比m[m= ]的关系如图3。则投料比m1、m2、m3由大到小的关系为　 　。
③若m2=5：1，则A点温度下，该反应的平衡常数Kp=　 　。若其他条件不变，将恒压调整为恒容状态，则A点对应的乙苯的平衡转化率　 　(填“增大”、“不变”或“减小”)。
（4）实验测得，乙苯脱氢的速率方程为 正=k正p乙苯， 逆=k逆p苯乙烯p氢气(k正、k逆为速率常数，只与温度有关)，图4中③代表lgk逆随 的变化关系，则能代表lgk正随 的变化关系的是　 　。
18．目前工业合成氨的原理是：
N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）△H=﹣93.0kJ/mol 回答下列问题：
（1）在恒温恒容密闭容器中进行的工业合成氨反应，下列能表示达到平衡状态的是 ．
A．混合气体的压强不再发生变化
B．混合气体的平均相对分子质量不再发生变化
C．三种物质的浓度比恰好等于化学方程式中各物质的化学计量数之比
D．单位时间内断开3a个H﹣H键的同时形成6a个N﹣H键
E．反应容器中N2、NH3的物质的量的比值不再发生变化
（2）理论上，为了增大平衡时H2的转化率，可采取的措施是 ．
A．增大压强 B．使用合适的催化剂
C．升高温度 D．及时分离出产物中的NH3
（3）如图为合成氨反应，在使用相同的催化剂，不同温度和压强条件下进行反应，初始时N2和H2的体积比为1：3时的平衡混合物中氨的体积分数．
分别用vA（NH3）和vB（NH3）表示从反应开始到平衡状态A、B时的反应速率，则vA（NH3）　 　 vB（NH3）（填“＞”、“＜”或“=”）；该反应的平衡常数KA　 　KB（填“＞”、“＜”或“=”）；在250℃、1.0×104kPa下达到平衡，H2的转化率为　 　 %（计算结果保留小数点后一位）．
19．工业上可利用甲烷水蒸气重整制备氢气，体系中发生反应：
ⅰ. CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) H1=+206.2kJ mol-1
ⅱ. CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) H2
（1）①在　 　(填“高温”、“低温”或“任意温度”)条件下有利于反应ⅰ自发进行。
②已知：25℃、101kPa时，部分化学键的键能数据如下表：
化学键 C≡O (CO) C=O H-O H-H
键能/( kJ mol-1) 1072 803 464 436
请根据提供的键能数据，计算 H2=　 　 kJ mol-1。
（2）在恒温恒压下，向密闭容器中充入1molCH4(g)和2molH2O(g)发生甲烷水蒸气重整反应，5min时反应达到平衡，此时n(H2O)=0.8mol，n(CO2)=0.4mol。
①下列可以说明甲烷水蒸气重整反应达到平衡的是　 　(填标号)。
A．H2的体积不变 B．容器内压强不变
C．容器内c(CO) ： c(H2O)=1：1 D．混合气体的平均摩尔质量不变
②平衡时，CH4(g)的质量为　 　g，H2(g)的体积分数为　 　(保留三位有效数字)。
③该条件下，反应ⅱ的平衡常数Kp=　 　(分压=总压×物质的量分数)。
（3）为提高H2(g)的平衡产率，可采取的措施为____(填标号)。A．扩大容器容积 B．及时移除CO2(g)
A．加入催化剂 B．恒容条件下充入一定量的He
20．目前，大规模和低成本制取氢能实质上都是通过烃重整实现的，该过程主要是甲烷水蒸汽重整，包括以下两步气相化学催化反应：
反应I：CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) ΔH=+206 kJ mol 1
反应II：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH= 41 kJ mol 1
（1）则反应：CH4(g)+2H2O(g) CO2(g)+4H2(g) ΔH=　 　
（2）已知在某种催化剂的作用下，反应I的正反应的活化能为312 kJ mol 1，则该反应逆反应的活化能为　 　。
（3）将2molCO和1molH2O充入某容积不变的绝热密闭容器中，发生反应II。
①能判断反应：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)达到平衡的是　 　。
A．CO的消耗速率等于CO2的消耗速率
B．混合气体的密度保持不变
C．混合气体的平均相对分子质量保持不变
D．容器内气体压强不再变化
②达到平衡时，氢气的物质的量分数为20％，则CO的转化率为　 　，计算该温度时反应的平衡常数K=　 　。
（4）下图表示反应时间均为6小时，甲烷水蒸汽重整法制氢气使用不同催化剂时氢气的产率与温度的关系。判断a点是否处于平衡状态：　 　(填“是”或“否”)，分析该反应750℃以后氢气的产率趋于相同的原因是　 　。
21．
（1）I．根据下表所示化学反应与数据关系，回答下列问题：
化学反应 平衡常数 温度
973 K 1173 K
①Fe(s)＋CO2(g) FeO(s)＋CO(g) K1 1.50 2.15
②Fe(s)＋H2O(g) FeO(s)＋H2(g) K2 2.40 1.67
③CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) K3 ？ ？
反应①是　 　(填“吸热”或“放热”)反应。
（2）在973K时，K3=　 　。
（3）要使反应③在一定条件下建立的平衡向逆反应方向移动，可采取的措施有______(填写字母序号)。
A．缩小反应容器的容积
B．扩大反应容器的容积
C．升高温度
D．使用合适的催化剂
E．设法减小平衡体系中的CO浓度
（4）Ⅱ．无机和有机氰化物在工农业生产中应用广泛，尤其是冶金工业常用的氰化物，含氰废水的处理显得尤为重要。含氰废水中的氰化物常以[Fe(CN)6]3-和CN－的形式存在，工业上有多种废水处理方法。
电解处理法：
用如图所示装置处理含CN－废水时，控制溶液pH为9~10并加入NaCl，一定条件下电解，阳极产生的ClO－将CN－氧化为无害物质而除去。铁电极为　 　(填“阴极” 或“阳极”)，阳极产生ClO－的电极反应为　 　，阳极产生的ClO－将CN-氧化为无害物质而除去的离子方程式为　 　。
（5）UV(紫外光线的简称)—H2O2氧化法。
实验过程：取一定量含氰废水，调节pH，加入一定物质的量的H2O2，置于UV工艺装置中，
光照一定时间后取样分析。
【查阅资料】
①在强碱性溶液中4[Fe(CN)6]3－+4OH－=4[Fe(CN)6]4－+O2↑+2H2O，[Fe(CN)6]4－更稳定；
②[Fe(CN)6]3－转化为CN－容易被H2O2除去；
③HCN是有毒的弱酸，易挥发。
【问题设计】
①请写出HCN的电子式　 　。
②含氰废水在不同pH下的除氰效果如图所示，pH选择的最佳范围应为　 　（选填编号： .7~10； .10~11； .11~13），解释该pH不宜太大的原因　 　。
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】解：800℃时，平衡常数K=1，设转化的CO为x，则
CO（g）+ H2O（g） CO2（g）+ H2（g）
起始 1.2 0.6 0 0
转化 x x x x
平衡 1.2-x 0.6-x x x
则 {#mathmL#}{#/mathmL#} =1，
解得x=0.4，
A．再充入等物质的量的CO2和H2达到新的平衡状态，极限转化为反应物时，CO、H2O的物质的量比不是2：1，则CO的体积分数与原平衡不同，故A错误；
B．再向容器中再充入1molCO，平衡正向移动，但总物质的量增大，则H2的体积分数可能减小，故B错误；
C．若起始时充入1.2mol H2O（g）和0.6mol CO，K不变，生成氢气仍为0.4mol，且总物质的量不变，则达到平衡时H2的体积分数不变，故C正确；
D．Qc= {#mathmL#}{#/mathmL#} ＞K，平衡逆向移动，则此时υ正＜υ逆，故D错误；
故选C．
【分析】800℃时，平衡常数K=1，设转化的CO为x，则
CO（g）+ H2O（g） CO2（g）+ H2（g）
起始 1.2 0.6 0 0
转化 x x x x
平衡 1.2-x 0.6-x x x
则 {#mathmL#}{#/mathmL#} =1，
解得x=0.4，
A．再充入等物质的量的CO2和H2达到新的平衡状态，极限转化为反应物时，CO、H2O的物质的量比不是2：1；
B．再向容器中再充入1molCO，平衡正向移动，但总物质的量增大；
C．若起始时充入1.2mol H2O（g）和0.6mol CO，K不变，生成氢气仍为0.4mol，且总物质的量不变；
D．Qc= {#mathmL#}{#/mathmL#} ＞K，平衡逆向移动．
2．【答案】C
【解析】【解答】解：A．增大压强，B的体积分数减小，平衡向正反应方向移动，则正反应是气体体积减小的反应，则n＞q，故A错误；
B．根据A知，n＞q，故B错误；
C．在X点，要使该反应达到平衡状态，B的体积分数减小，则该反应向正反应方向移动，所以V正＞V逆，故C正确；
D．X的压强大于Y点，压强越大，反应速率越快，所以X点比Y点混和物的正反应速率快，故D错误；
故选：C．
【分析】该反应是放热反应，增大压强，B的体积分数减小，说明平衡向正反应方向移动，则n＞q；在X点，要使该反应达到平衡状态，则该反应向正反应方向移动；Y点，要使该反应达到平衡状态，则该反应向逆反应方向移动，压强越大，反应速率越大，据此分析解答
3．【答案】B
【解析】【解答】A． =
1
2
×
0.3mol
5L×10s
MathType@MTEF@5@5@+=
feaagGart1ev2aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn
hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr
4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr
pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs
0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=xfr=xb9adbaqaaeGaciGaai
aabeqaamaabaabauaakeaadaWcaaqcaawaaiaabgdaaeaacaqGYaaa
aiaabEnakmaalaaajaaybaGaaeimaiaab6cacaqGZaGaaeyBaiaab+
gacaqGSbaabaGaaeynaiaabYeacqGHxdaTcaqGXaGaaeimaiaaboha
aaaaaa@4DC6@
=0.003mol/(L s)，A不符合题意；
B．υ(SO2)=υ(SO3)=
0.3mol
5L×10s
MathType@MTEF@5@5@+=
feaagGart1ev2aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn
hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr
4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr
pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs
0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=xfr=xb9adbaqaaeGaciGaai
aabeqaamaabaabauaakeaadaWcaaqcaawaaiaabcdacaqGUaGaae4m
aiaab2gacaqGVbGaaeiBaaqaaiaabwdacaqGmbGaey41aqRaaeymai
aabcdacaqGZbaaaaaa@4A80@
=0.006mol/(L s)，B符合题意；
C．反应过程中，容器的体积不变，容器内的气体质量保持不变，即反应过程中体系内气体的密度始终不变，故当容器内气体密度不再变化，不能说明反应达到平衡，C不符合题意；
D．化学平衡的本质特征是正、逆反应速率相等，容器内SO3的消耗速率表示逆反应速率，SO2的生成速率也表示逆反应速率，二者相等不能说明反应达到平衡，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A． 利用υ=Δc/Δt计算，同一反应不同物质相同时段内，用相同单位表示反应速率时，速率之比等于计量数之比；
B．同A项分析；
C．利用“变者不变即平衡”；
D．依据化学平衡的特征“等”和“定”进行分析判断。
4．【答案】C
【解析】【解答】A. 氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，反应的离子方程式为：Cl2 + H2O H+ + Cl-+ HClO，故A不符合题意；
B.盐酸、次氯酸都与NaOH反应，向氯水中加入足量的NaOH固体，HClO的浓度降低，故B不符合题意；
C. 向该条件下的氯水中加入盐酸，若盐酸中氢离子、氯离子的浓度大于氯水中的浓度，则氯气与水反应的平衡逆向移动，若盐酸中氢离子、氯离子的浓度小于氯水中的浓度，则氯气与水反应的平衡正向移动，故C符合题意；
D. 向氯水中通入HCl气体，氢离子、氯离子的浓度增大，氯气与水反应的平衡向左移动，氯水的酸性增强，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.生成的次氯酸是弱酸，离子方程式中的写为化学式；
B.次氯酸和盐酸都会与氢氧化钠反应；
C.根据盐酸的浓度大小对氯水的影响是稀释，还是增大氢离子浓度进行分析；
D.通入氯化氢，氢离子浓度增大，酸性增强。
5．【答案】C
【解析】【解答】A．合成氨工业采用循环操作，主要是为了提高氮气和氢气的利用率，提高经济效益，故A不符合题意；
B．合成氨反应使用铁触媒作催化剂，该催化剂在400-500℃时活性最大，因此合成氨反应的温度控制在400-500℃，故B不符合题意；
C．合成氨反应为气体体积减小的反应，增大压强既有利于加快速率又有利于平衡右移，但压强增大设备成本大幅度提升，综合考虑以上影响因素，实际工业中采用压强：2 107~5 107Pa，故C符合题意；
D．合成氨反应使用铁触媒作催化剂，原料气中含有杂质的气体可能会造成催化剂中毒而活性减弱，因此原料气需要经过净化处理，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、合成气循环利用，可提高原料的利用率；
B、铁触媒在400~500℃内活性高，反应速率快；
C、合成氨工业中实际采用压强为2×107~5×107Pa；
D、原料气中的杂质气体可能与催化剂反应，使得催化剂“中毒”；
6．【答案】C
【解析】【解答】A．图中A、B点处于平衡状态，由方程式可知，v(SCl2)=2v(S2Cl2)，则a为v(SCl2)随温度的变化曲线，b为v(S2Cl2) 随温度的变化曲线，故A不符合题意；
B．图中A、B点处于平衡状态，继续升高温度，SCl2的消耗速率大于S2Cl2的消耗速率的二倍，则平衡逆向移动，从而得出正反应为放热反应，ΔH<0，故B不符合题意；
C.200℃下，SCl2的消耗速率小于S2Cl2的消耗速率的两倍，反应还没有平衡，反应继续正向进行，反应一段时间，S2Cl2的物质的量减小，故C符合题意；
D．是气体体积不变的反应，反应达到平衡后向体系中充入氦气，反应物和生成物浓度不变，平衡不移动，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.根据化学反应速率之比等于化学计量数之比分析；
B.由图可知，升温该反应平衡逆向移动；
D.氦气不参与反应，各物质浓度不变，平衡不移动。
7．【答案】C
【解析】【解答】A、当反应达到平衡状态时，2v(H2)正=3v(NH3)逆，选项A不符合题意；
B、混合气体的密度一直保持不变，选项B不符合题意；
C、混合气体的平均相对分子质量保持不变，说明气体的物质的量不变，反应达平衡状态，选项C符合题意；
D、当体系达平衡状态时，c(N2)：c(H2)：c(NH3)之比可能为1：3：2，也可能不是1：3：2，与各物质的初始浓度及转化率有关，选项D不符合题意；
故答案为：C。
【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。
8．【答案】C
【解析】【解答】转化率一定的点表示平衡状态，所以a、b点在曲线上，所以表示平衡状态，而c点的NO的转化率低于平衡转化率，说明未达平衡状态，且反应正向进行，所以v(正)＞v(逆)；而d点对应的NO的转化率大于平衡时的转化率，则平衡逆向移动，所以v(正)故答案为：C
【分析】根据相同温度下反应物的转化率低于平衡状态的转化率时，反应向正反应方向进行，正反应速率大于逆反应速率进行分析即可.
9．【答案】B
【解析】【解答】解：A、工业合成氨的反应为可逆反应，增大压强，有利于平衡向正反应分析移动，故A不选．
B、H2、I2、HI三者的平衡，增大压强平衡不移动，但浓度增大，则颜色加深，不能用勒夏特列原理解释，故B选；
C、氯气在水中发生Cl2+H2O H++Cl﹣+HClO，在饱和食盐水中，Cl﹣浓度较大，可降低氯气的溶解度，可用勒夏特列原理解释，故C不选；
D、反应CO（g）+NO2（g）═CO2（g）+NO（g）（正反应为放热反应），达平衡后，升高温度，平衡逆向移动，二氧化氮浓度增大，所以体系颜色变深可用勒夏特列原理解释，故D不选；
故选B．
【分析】勒夏特列原理为：如果改变影响平衡的条件之一，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动．使用勒夏特列原理时，该反应必须是可逆反应，否则勒夏特列原理不适用．
10．【答案】A
【解析】【解答】恒温下发生反应H2（g）+Br2(g) 2HBr（g） ，反应是放热反应，此时达到平衡时Br2(g)的转化率为a；若初始条件相同，绝热下进行上述反应，容器中的温度比恒温容器中的温度高，所以化学平衡向逆向进行，平衡时Br2(g)的转化率减少，即b所以A选项是正确的。
【分析】由于该反应是放热反应，而绝热条件就会减少热量的散失，容器中的温度比恒温容器中的温度高，所以化学平衡向逆向进行，平衡时Br2(g)的转化率减少。
11．【答案】C
【解析】【解答】A．由图象可知，A、C两点都在等温线上，C处的NO2的体积分数小，则C处的压强大，反应速率快，则A、C两点的反应速率A＜C，故A不符合题意；
B．增大压强平衡逆向移动，但C点二氧化氮浓度大于A点，所以颜色A点浅、C点深，故B不符合题意；
C．由状态B到状态A，压强不变，该反应的正反应是吸热反应，升高温度二氧化氮含量增大，则应该升高温度，故C符合题意；
D．化学平衡常数只与温度有关，A、C点温度相同则平衡常数相同，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】N2O4(g)═2NO2(g)△H=+57kJ mol-1，该反应为气体体积增大的吸热反应，升高温度，化学平衡正向移动，NO2的体积分数增大；增大压强，化学平衡逆向移动，NO2的体积分数减小，结合图象来分析解答。
12．【答案】C
【解析】【解答】A.v(X)= =0.1125 mol·L-1·min-1，根据反应速率之比等于化学计量数之比可以看出：v(Y)=4×0.1125mol·L-1·min-1，故A不符合题意；
B.从表中可以看出T℃时6min已经达到平衡，但不一定就是第6min达到平衡，故B不符合题意；
C.要比较浓度对反应速率的影响，就只能是其他外界条件相同，所以选择200℃这组数据看出0～2min的速率为 =0.125mol·L-1·min-1，而2～4min的速率= =0.10 mol·L-1·min-1，这说明随着反应的进行浓度在下降，反应速率在变小，故C符合题意；
D.4min时两组数据起始浓度均为0.35 mol·L-1，比较单一变量温度，200℃和T℃4～6min的反应速率，T℃速率快，所以T>200，故D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】A.根据反应速率与化学计量数的关系进行计算；
B.达到平衡状态时X的浓度不再变化；
C.根据浓度对反应速率的影响进行判断；
D.根据温度与反应速率的关系判断T的温度。
13．【答案】C
【解析】【解答】A. 因为平衡常数仅与温度有关,该反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应移动,所以温度越低,K越大,所以Ka＞Kb，故A不符合题意；
B. b点为该温度下的平衡状态，根据方程式可知v正(CO2)≠v逆(H2O)，故B不符合题意；
C. 根据图象分析结合方程式可知a点为H2和H2O物质的量的交点，所以相等，故C符合题意；
D. 其他条件恒定,充入更多H2，增大反应物的浓度平衡正向移动，所以v(CO2)也改变，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A. 平衡常数只和温度有关；
B. b点时反应物仍然减小，生成物仍然增大，说明平衡向正反应方向进行；
C. 根据图象分析，a点为H2和H2O物质的量的交点；
D. 其他条件恒定，充入更多H2，增大反应物的浓度则正反应速率增大，所以v（CO2）也增大．
14．【答案】B
【解析】【解答】解：A、氨气的水溶液呈碱性，使CO2+H2O H2CO3 H++HCO3﹣平衡正向移动，所以能用勒夏特列原理解释，故A不选；
B、存在平衡2N2+3H2 2NH3，合成氨是放热过程，高温不利于氨气的合成，选择500℃考虑反应速率较快、且催化剂活性较高，故B选；
C、实验室用排饱和食盐水法收集氯气，利用饱和食盐水中氯离子浓度使平衡逆向进行，Cl2+H2O H++Cl﹣+HClO，可以用勒夏特列原理解释，故C不选；
D、工业上生产硫酸的过程中使用过量的空气，增加氧气的量，使平衡正向移动，从而提高二氧化硫的利用率，可以用勒夏特列原理解释，故D不选；
故选B．
【分析】勒夏特列原理为：如果改变影响平衡的条件之一，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动，使用勒夏特列原理时，该反应必须是可逆反应，否则勒夏特列原理不适用．
15．【答案】A
【解析】【解答】A．根据方程式速率之比等于化学计量数之比， ，可知2 ，故A符合题意；
B．使用催化剂加快了反应速率，缩短反应时间，提高反应效率，故B不符合题意；
C．通过调控反应条件，可以提高该反应进行的程度，如加入 或 使反应正向进行，故C不符合题意；
D．根据 ，反应的总质量不变（都是气体），而保持恒容，所以m，V不变，故体系中气体密度不变，故不能根据反应体系中气体的密度保持不变来判断是否达到化学平衡状态，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.根据速率之比等于化学计量系数之比
B.催化剂可以改变反应速率
C.通过改变反应条件可以提高反应进度
D.恒容，体积不变，均是气体，气体的质量不变，则密度始终不变，不能判断反应是否平衡
16．【答案】D
【解析】【解答】A. 平衡常数与温度相关，化学平衡发生移动，平衡常数不一定发生变化，故A不符合题意；
B. 加入反应物，单位体积内活化分子数增多，活化分子百分数不变，化学反应速率增大，故B不符合题意；
C. 铁片与稀盐酸制取氢气时，加入 NaNO3 固体影响生成氢气的速率，4H＋＋NO3－＋Fe=Fe3＋＋NO↑＋2H2O，不生成氢气，故C不符合题意；
D. 过程的自发性只能用于判断过程的方向性，过程能不能发生还与条件有关，如碳在空气中的燃烧属于自发过程，但是常温下不能发生，需要加热或点燃，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.平衡常数和温度有关
B.增加反应物可以使化学速率增大，但是活化分子百分数不变
C.加入硝酸钠时会产生一氧化氮气体减少了氢气的产生
D.过程的自发性只用于对反应方向的预断
17．【答案】（1）K1×K2
（2）＞；＞
（3）+123.5 kJ/mol；m3＞m2＞m1；50kpa；减小
（4）④
【解析】【解答】(1)根据图1所示信息可知，途径2反应分别为：I． (g) = (g)+H2(g) II．CO2(g)+H2(g)= CO(g)+H2O(g) ，途径1反应为：III．CO2(g)+ (g) (g)+CO(g)+H2O(g)，则有III=I+II，故K3= K1×K2，故答案为：K1×K2；
(2)由图2所示信息可知，温度越高苯乙烯的体积分数越大，说明反应的化学平衡正向移动，故正反应为吸热反应 H3＞0，相同温度下CO2转化率低于乙苯，说明副反应生成的CO2随温度升高也越来越多，即升高温度副反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)化学平衡正向移动，由图像知该反应 H＞0，故答案为：＞；＞；
(3)①反应物和生成物中均含有苯环，故苯环上的化学键未改变，故反应物中断裂了两个C-H和1个C-C，生成物生成了一个C=C和一个H-H，则 H1=E(C-C)+2E(C-H)-E(C=C)-E(H-H)=347.7 kJ/mol+2×413.4 kJ/mol-615 kJ/mol-436 kJ/mol=+123.5 kJ/mol，故答案为：+123.5 kJ/mol；
②该反应是气体体积增大的反应，恒压条件下，向乙苯蒸气中掺入水蒸气，相当于减小压强，平衡正向移动，乙苯平衡转化率增大，即投料比越大，乙苯的平衡转化率越小，由图可知，在m1、m2、m3条件乙苯平衡转化率依次减小，则m3＞m2＞m1，故答案为： m3＞m2＞m1；
③若m2=5：1，设乙苯的物质的量为5amol，则水蒸气为amol，根据三段式计算可知： ，则A点温度下，乙苯的平衡分压为：p(乙苯)= ，H2和苯乙烯的平衡分压为：p(H2)=p(苯乙烯)= ，该反应的平衡常数Kp= = kpa，由于该反应的正反应为气体体积增大的方向，若其他条件不变，将恒压调整为恒容状态，相当于增大压强，平衡逆向移动，故则A点对应的乙苯的平衡转化率减小，故答案为：50kpa；减小；
(4)实验测得，乙苯脱氢的速率方程为 正=k正p乙苯， 逆=k逆p苯乙烯p氢气(k正、k逆为速率常数，只与温度有关)，图4中③代表lgk逆随 的变化关系，达到平衡时， 正= 逆，即k正p乙苯=k逆p苯乙烯p氢气，则有 ，由(3)①可知该反应正反应是一个吸热反应，故温度越高平衡正向移动，K增大， 越大，T越小，则K越小，即 越小，故能代表lgk正随 的变化关系的是④，故答案为：④。
【分析】（1）根据方程式即可写出K3的计算公式利用k1和k2可进行表示
（2）根据温度的变化和产物含量的变化关系即可判断出焓变，根据温度与物质体积分数的关系即可判断
（3）①根据反应热等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和即可计算
②根据转化率即可判断出投料比
③根据给出的数据利用三行式即可计算出平衡时的分压即可计算出平衡常数，根据反应过程压强增大，导致平衡逆向移动
（4）正反应是吸热反应，温度对正反应影响更大，温度越高，越小，因此常数变化越大即可判断
18．【答案】（1）A；B；E
（2）A；D
（3）＜；＞；66.7
【解析】【解答】解：（1）A．混合气体的压强不再发生变化，在恒温恒容密闭容器中，因为合成氨是气体分子数目减小的反应，混合气体的压强不再发生变化，说明达到平衡状态，故A正确；
B．反应前后气体的物质的量不相等，混合气体的相对分子质量不再发生变化，可说明气体的总物质的量不变，说明达到平衡状态，故B正确；
C．三种物质的浓度比恰好等于化学方程式中各物质的化学计量数之比，三种物质的浓度比恰好等于化学方程式中各物质的化学计量数之比可能只是某一时刻的比值，不能证明是否达到平衡，故C错误；
D．无论是否达到平衡状态，都存在单位时间内断开3a个H﹣H键的同时形成6a个N﹣H键，不能说明达到平衡状态，故D错误；
E．反应容器中N2、NH3的物质的量的比值不再发生变化，说明各物质浓度不变，反应达到平衡状态，故E正确；
故选：ABE；（2）A．增大压强，平衡向正方向移动，氢气的转化率提高，故A正确；
B．催化剂只能够同等程度加快反应速率，但是平衡不移动，氢气转化率不变，故B错误；
C．合成氨为放热反应，升高温度平衡逆向移动，氢气的转化率降低，故C错误；
D．及时分离出产物中的NH3，减少生成物浓度，平衡正向移动，氢气转化率提高，故D正确；
故选：AD；（3）温度越大，压强越大，反应速率越大，由图可知，B对应的温度、压强大，则反应速率大；合成氨的反应是放热的，所以温度升高，速率加快，反应的平衡常数减小，因为A点温度低，所以kA＞kB；
在250℃、1.0×104kPa下达到平衡，氨气的体积分数是50%，则设N2的转化量为x，
N2+ 3H2 2NH3，
初始量： 1 3 0
变化量： x 3x 2x
平衡量： 1﹣x 3﹣3x 2x
=50%，解得x= ，氢气的转化率= ×100%=66.7%；
故答案为：＜；＞；66.7．
【分析】（1）达到平衡时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不变，以此衍生的一些物理量也不变，以此判断是否达到平衡状态；（2）为了提高氢气的转化率，应使平衡向正反应移动，结合反应的特点分析选项判断平衡移动的方向，然后进行判断；（3）温度越大，压强越大，反应速率越大；平衡常数只受温度的影响，升高温度平衡向吸热方向移动，吸热反应平衡常数增大；
19．【答案】（1）高温；-42
（2）AD；3.2；60.9%；3.5
（3）
【解析】【解答】（1）①因为反应ⅰ为吸热反应，所以在高温条件下有利于反应ⅰ自发进行。
②根据表中提供的键能数据，计算 H2=(1072+2×464-2×803-436) kJ mol-1=-42kJ mol-1。答案为：高温；-42；
（2）在恒温恒压下，向密闭容器中充入1molCH4(g)和2molH2O(g)发生甲烷水蒸气重整反应，5min时反应达到平衡，此时n(H2O)=0.8mol，n(CO2)=0.4mol。可建立以下三段式：
①A．H2的体积不变时，正、逆反应速率相等，反应达平衡状态，A正确；
B．恒温恒压下，压强始终不变，则容器内压强不变时，反应不一定达平衡状态，B不正确；
C．从三段式中可以看出，平衡时，容器内c(CO) ： c(H2O)=1：2，则反应未达平衡状态，C不正确；
D．随着反应的进行，混合气体的总质量不变，物质的量改变，则平均相对分子质量发生改变，当平均摩尔质量不变时，反应达平衡状态，D正确；
故答案为：AD。
②平衡时，CH4(g)的质量为0.2mol×16g/mol=3.2g，H2(g)的体积分数为=60.9%。
③该条件下，反应ⅱ的平衡常数Kp==3.5。答案为：AD；3.2；60.9%；3.5；
（3）A．扩大容器容积，反应ⅰ的平衡正向移动，H2(g)的平衡产率增大，A正确；
B．及时移除CO2(g)，对反应ⅱ的影响是主要的，使反应ⅱ平衡正向移动，H2(g)的平衡产率增大，B正确；
C．加入催化剂，只能改变反应速率，不能使平衡发生移动，C不正确；
D．恒容条件下充入一定量的He，各物质的浓度都不变，平衡不发生移动，D不正确；
故答案为：AB。答案为：AB。
【分析】（1）①依据ΔG=ΔH-TΔS＜0分析；
②利用△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和计算；
（2）①利用“变者不变即平衡”；
②利用“三段式”法计算；
③利用“三段式”法计算；
（3）根据影响化学平衡移动的因素分析。
20．【答案】（1）+165 kJ mol 1
（2）106 kJ mol 1
（3）AD；30%；或0.64或0.643
（4）否；750℃时反应速率快，6小时均基本达到平衡，H2平衡产率只与温度有关
【解析】【解答】(1)将反应I和反应II相加得到反应：CH4(g)+2H2O(g) CO2(g)+4H2(g) ΔH=+165 kJ mol 1；故答案为：+165 kJ mol 1。
(2)反应I是吸热反应，则反应的正反应活化能减去逆反应的活化能等于焓变，由于正反应的活化能为312 kJ mol 1，则该反应逆反应的活化能为312 kJ mol 1 206 kJ mol 1=106 kJ mol 1；故答案为：106 kJ mol 1。
(3)①A．CO的消耗速率等于CO2的消耗速率，一个正向反应，一个逆向反应，两者速率之比等于计量系数之比，因此能作为判断平衡标志，故A正确；B．密度等于气体质量除以容器体积，气体质量不变，容器体积不变，密度始终不变，因此当混合气体的密度保持不变，则不能说明达到平衡，故B不正确；C．摩尔质量等于气体质量除以气体物质的量，气体质量不变，气体物质的量不变，摩尔质量始终不变，因此当混合气体的平均相对分子质量保持不变，则不能说明达到平衡，故C不正确；D．由于该容积是不变的绝热密闭容器中，发生反应II，该反应是放热反应，正向反应，放出热量，压强不断增大，当容器内气体压强不再变化，则达到平衡，故D正确；故答案为：AD。
②达到平衡时，，氢气的物质的量分数为20％，，解得x=0.6mol，则CO的转化率为，该温度时反应的平衡常数K=；故答案为：30%；或0.64或0.643。
(4)根据图中信息该反应750℃以后氢气的产率趋于相同，主要是因为在750℃以后几种情况下都达到了平衡状态，催化剂不改变平衡移动，因此a点不是处于平衡状态的点；故答案为：否；750℃时反应速率快，6小时均基本达到平衡，H2平衡产率只与温度有关。
【分析】（1）跟据反应I和反应II的反应热，利用盖斯定律求该反应的反应热；
（2）ΔH =正反应应的活化能-逆反应的活化能；
（3） ① 恒容绝热密闭容器中：A.说明正反应速率等于逆反应速率，达到平衡；
B.，气体的总质量始终不变，容器的体积不变；
C.，该反应气体的总质量和总物质的量始终不变，平均相对分子质量始终保持不变；
D.绝热恒容容器中，气体压强不变说明正反应和逆反应的反应速率相等；
② 跟据H2的物质的量分数为20%。利用三段式计算CO的转化率和平衡常数；
（4）催化剂不影响化学平衡的移动，所以达到平衡时几种催化剂条件下的H2的产率是一样的，a点比另外三种催化剂在同温下的H2的产率低，说明a点为达到平衡；
21．【答案】（1）吸热
（2）1.60
（3）C；E
（4）阴极；Cl－＋2OH－－2e－=ClO－＋H2O；2CN－+5ClO－＋2OH－＝N2↑＋5Cl－＋2CO32-＋H2O
（5）；b；pH太大溶液中发生[4Fe(CN)6]3－＋4OH－＝4[Fe(CN)6]4－＋O2↑+2H2O，生成更稳定[Fe(CN)6]4－难以除去
【解析】【解答】I.（1）反应①升高温度，K1增大，升高温度平衡向正反应方向移动，正反应为吸热反应，反应①是吸热反应。（2）根据化学平衡常数的概念写出平衡常数表达式，K1=c（CO）/c（CO2），K2=c（H2）/c（H2O），K3= =K2/K1，973K时K3= =1.60。（3）A，缩小反应容器的容积，增大压强，反应③的平衡不移动；B，扩大反应容器的容积，减小压强，反应③的平衡不移动；C，1173K时K3= =0.78 1.60，升高温度反应③的K3减小，平衡向逆反应方向移动；D，使用合适的催化剂，能加快反应速率缩短达到平衡的时间，不能使化学平衡发生移动；E，设法减小平衡体系中CO浓度，平衡向逆反应方向移动；能使反应③的平衡向逆反应方向移动的措施有C、E，
故答案为：CE。
II.（4）一定条件下电解加入NaCl的含CN-废水时阳极产生ClO-，则阳极为惰性电极，石墨电极为阳极，铁电极为阴极。阳极Cl-失去电子被氧化成ClO-，阳极电极反应为Cl--2e-+2OH-=ClO-+H2O。ClO-将CN-氧化为无害物质，在碱性溶液中CN-被氧化成CO32-和N2，ClO-被还原成Cl-，反应的离子方程式为5ClO-+2CN-+2OH-=5Cl-+2CO32-+N2↑+H2O。（5）①HCN的电子式为 。
②根据图像，pH=7和pH=13总氰去除率低；pH=10和pH=11总氰去除率高；pH选择的最佳范围应为10~11，
故答案为：b。根据资料，[Fe（CN）6]3－转化为CN-容易被H2O2除去，pH太大溶液中发生反应：[Fe（CN）6]3－＋4OH-=4[Fe（CN）6]4－＋O2↑+2H2O，生成更稳定[Fe（CN）6]4－难以转化为CN-而除去。
【分析】（1）升高温度，平衡常数增大，因此反应①是吸热反应；
（2）根据三个热化学方程式之间的关系，可以用K1和K2将K3表示出来；
（3）反应③是放热反应，气体体积不变，因此为使平衡逆向移动，可以采取的措施有减小反应物的浓度以及升温；
（4）在电解池中，阳极失去电子，化合价升高，发生氧化反应，阴极得到电子，化合价降低，发生还原反应；
（5）①HCN中氢原子和碳原子形成一对共用电子对，碳原子和氮原子之间形成三对共用电子对；
②如果pH过大会使络合离子发生水解反应。