2.2 化学平衡 同步检验（含解析） 2023-2024学年高二上学期人教版（2019）化学选择性必修1
文档属性
| 名称 | 2.2 化学平衡 同步检验（含解析） 2023-2024学年高二上学期人教版（2019）化学选择性必修1 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 596.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-11-13 16:39:13 | ||
图片预览
文档简介
2.2 化学平衡 同步检验
一、单选题
1．一定条件下，反应3A（g）+3B（g） c（g）+D（g）△H＜0达到平衡，欲提高B的转化率，可采取的措施是（ ）
A．升高温度 B．增大B的浓度
C．增大压强 D．使用合适的催化剂
2．下列各组中的两物质相互反应时，若改变反应条件（温度、反应物用量比），化学反应的本质并不改变的是 （ ）
A．Na和O2 B．NaOH和CO2
C．Fe和盐酸 D．木炭（C）和O2
3．一定温度下，对于反应：H2(g) + I2(g) 2HI(g)，起始时加入氢气、碘蒸气和碘化氢气体的浓度不同，则平衡常数（ ）
A．一定相同 B．一定不同
C．可能不同 D．无法确定
4．对一已经达到化学平衡的体系，下列说法符合题意的是（ ）
A．化学反应速率变化时，化学平衡一定发生移动
B．化学平衡发生移动时，化学反应速率一定变化
C．正反应进行的程度越大，正反应速率一定越大
D．使化学反应速率发生变化，而化学平衡不移动的影响因素，一定是催化剂
5．某温度下，已知下列反应的平衡常数：O2(g) + S(g) SO2(g) K1 ；H2（g）+ SO2（g） O2（g）+ H2S（g）K2 。则反应H2(g)+S(g) H2S(g) 的平衡常数是（ ）
A．K1+ K2 B．K1÷ K2 C．K1 K2 D．K1－K2
6．一定条件下，在密闭容器中发生反应4NH3(g)+6NO(g) 5N2(g)+6H2O(g)△H<0并建立平衡，在t1和t3时分别改变一个条件，在t2和t4时反应达到新的平衡状态。图1是正反应速率随时间变化的图像，图2是NO的浓度随时间变化的图像，下列说法错误的是（ ）
A．t1时改变的条件是减小生成物浓度
B．t3时正、逆反应速率均增大
C．t3时改变的条件可能是加压或者升温
D．t4时的平衡常数小于t1时的平衡常数
7．已知可逆反应：A(S)+B(g) C(g)+ D(g)ΔH<0，达到平衡时，改变单一条件，下列说法正确的是（ ）
A．恒温环境下加压，体系的平均相对分子质量一定升高
B．反应速率再次满足υC：υD=1：1时，则反应达到平衡状态
C．恒温恒容下，当物质A的质量不再改变，则反应达到平衡状态
D．物质A由块状变为粉末状，正反应速率加快，平衡常数增大
8．15℃时，CuCl2溶液存在平衡：[Cu(H2O)4]2++4Cl-[CuCl4]2-(黄色)+4H2O，如图是CuCl2溶液中加入NaCl(Na+对反应无影响)调节c(Cl-)，随c(Cl-)变化的曲线，据此分析下列说法正确的是（ ）
A．增大c(Cl-)，平衡正向移动，平衡常数K变大
B．15℃时，平衡常数K=10000
C．加热时，溶液变黄，说明该反应为放热反应
D．维持15℃不变，加水稀释溶液，平衡逆向移动
9．实验室利用下列实验方案探究影响化学反应速率的因素，有关说法错误的是（ ）
实验编号 温度℃ 酸性溶液 溶液
① 25 4mL 0.01mol/L 2mL0.1mol/L
② 25 4mL 0.01mol/L 2mL0.2mol/L
③ 50 4mL 0.01mol/L 2mL0.1mol/L
A．实验中要记录溶液褪色所需要的时间
B．对比实验①②探究的是浓度对化学反应速率的影响
C．对比实验①③探究的是温度对化学反应速率的影响
D．起始时向①中加入固体，不影响其反应速率
10．对于可逆反应A(g)+2B(g) 2C(g) ΔH＜0，下列图像中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
11．反应2SO2+O2 2SO3达到平衡后，再向反应器中充入由18O组成的氧气，经一段时间后，18O可能存在于（ ）
A．生成的SO3中 B．O2和SO3中
C．剩余的SO3中 D．O2、SO2和SO3中
12．2mol A与2 mol B混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应：2A(g)＋3B(g) 2C(g)＋zD(g)。若2s后，A的转化率为50%，测得v(D)＝0.25 mol·L－1·s－1，下列推断正确的是( )
A．v(C)＝v(A)＝0.2 mol·L－1·s－1
B．z＝3
C．B的转化率为75%
D．反应前与2 s后容器的压强比为4∶3
13．一定温度下，在某恒容的密闭容器中，建立化学平衡：C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)。下列叙述不能说明该反应已达到化学平衡状态的是（ ）
A．体系的压强不再发生变化
B．v正(CO)=v逆(H2O)
C．生成nmolCO，同时生成nmolH2
D．断裂1molH—H键的同时断裂2molH—O键
14．2.0mol PCl3和1.0mol Cl2充入体积不变的密闭容器中，在一定条件下发生下述反应：PCl3+Cl2 PCl5．达平衡时，PCl5为0.40mol，如果此时移走1.0mol PCl3和0.50mol Cl2，在相同温度下再达平衡时PCl5的物质的量是（ ）
A．0.40mol B．0.20mol
C．小于0.20mol D．大于0.20mol，小于0.40mol
15．在一定温度下的定容容器中，当下列哪些项不再发生变化时，表明反应A(g)+2B(g) C(g)+D(g)已达到平衡状态①混合气体的压强 ②混合气体的密度 ③B的物质的量浓度④混合气体的总物质的量 ⑤混合气体的平均相对分子质量⑥v(C)与v(D)的比值 ⑦混合气体的总质量 ⑧混合气体的总体积（ ）
A．①②③④⑤⑥⑦⑧ B．①②③④⑤⑦
C．①③④⑤ D．①③④⑤⑧
16．对于mA(s)+nB(g) eC(g)+fD(g)，反应过程中，当其它条件不变时，C的百分含量(C%)和压强(P)的关系如图，下列叙述正确的是（ ）
A．化学方程式中n＜e+f
B．达到平衡后，若升温，平衡逆向移动
C．达到平衡后，加入催化剂，则C％增大
D．达到平衡后，增加A的量，平衡正向移动
二、综合题
17．偏二甲肼(C2H8N2)与 N2O4 是常用的火箭推进剂，常温下，1mol 液态 C2H8N2与 2mol 液态 N2O4 完全反应，生成 CO2、N2、H2O 三种无污染气体的同时释放出高达 2250kJ 的热量。
（1）偏二甲肼与 N2O4 反应的热化学方程式为
（2）反应中的氧化剂是
（3）火箭发射时常出现红棕色气体，原因为：N2O4 2NO2 当温度升高时，气体颜色变深，则该反应为 热反应(填“吸”或“放”)
（4）现将 1mol N2O4 充入一个恒容密闭容器中，下列示意图正确且能说明 N2O4 2NO2达到平衡状态的是 (填字母)
（5）在研究之初，科学家曾考虑将氧化性更强的F2或反应速率极快、释放能量更高的N5 用作推进剂，但综合分析后均未采用，请分析火箭推进剂应具备的特点是
18．氮元素的化合物种类繁多，性质也各不相同。请回答下列问题：
（1）已知：①N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180.5kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ·mol-1
③N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-92.4kJ·mol-1
则反应：④4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)的ΔH= kJ·mol-1。
根据RlnKp=-+C(C为常数)，由图中的数据可推知，该反应的反应热为 kJ·mol-1(保留小数点后2位)，图中表示的方程式是 (填序号)。
（2）生产硝酸的第二步反应是2NO+O2=2NO2，在0.1MPa和0.8MPa压强下，NO的平衡转化率α随温度的变化如图所示，反应在400℃，0.8MPa时的α= ，在压强p1、温度600℃时，A点v正 v逆(填“大于”、“小于”或者“等于”)。
（3）研究表明NO和O2的反应分两步进行
①2NO=(NO)2 ΔH<0
②(NO)2+O2(g)=2NO2 ΔH<0
NO和O2反应速率公式为v=k·K·p2(NO)·p(O2)，K为反应①的平衡常数，k为反应②速率常数(k随温度T升高而增大)。当其他条件不变时，研究NO达到一定转化率时，温度与时间的关系如表所示。
压强/(×105Pa) 温度/℃ NO达到一定转化率所需时间/s
50% 90% 98%
1 30 12.4 248 2830
90 25.3 508 5760
8 30 0.19 3.88 36.4
90 0.59 7.86 74
根据表中信息，对于反应：2NO+O2=2NO2，当其他条件一定时，升高温度，反应速率降低，原因是 。
（4）利用现代手持技术传感器探究压强对2NO2(g)N2O4(g)平衡移动的影响。在恒定温度和标准压强条件下，往针筒中充入一定体积的NO2气体后密封并保持活塞位置不变。分别在t1s、t2s时迅速移动活塞后并保持活塞位置不变，测定针筒内气体压强变化如图所示。
①B、E两点对应的正反应速率大小为vB (填“＞”“＜”或“=”)vE。
②E、F、G、H四点对应气体的平均相对分子质量最大的点为 。
19．氨在工农业生产中应用广泛。德国人哈伯发明了合成氨反应，其原理为：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=－92.4kJ/mol。在500℃、20MPa时，将N2和H2通入到体积为2 L的密闭容器中，反应过程中各种物质的物质的量变化如右图所示：
（1）10 min内用NH3表示该反应的平均速率，v(NH3)= 。
（2）在10~20min内NH3浓度变化的原因可能是 （填字母）。
A．加了催化剂
B．降低温度
C．增加NH3的物质的量
（3）该可逆反应达到平衡的标志是 （填字母）。
a.3v(H2)正 = 2v(NH3)逆 b．混合气体的密度不再随时间变化
c．容器内的总压强不再随时间而变化 d．N2、H2、NH3的分子数之比为1∶3∶2
e．单位时间生成m mol N2的同时消耗3 m mol H2 f．a mol N≡N键断裂的同时，有6 a mol N—H键合成
（4）第一次平衡时，平衡常数K1＝ （用数学表达式表示）。NH3的体积分数是 （保留2位小数）。
（5）在反应进行到25min时，曲线发生变化的原因是 。
（6）已知：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH =－92.4 kJ/mol； 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH =－483.6kJ/mol，氨气与氧气反应产生氮气和水的热化学方程式是 。
（7）氨氧燃料电池具有很大的发展潜力。氨氧燃料电池工作原理如右图所示：
① a电极的电极反应式是 ；
② 一段时间后，需向装置中补充KOH，请依据反应原理解释原因是 。
20．C1(分子中含一个C的物质如CO、CO2、CH4、CH3OH等)分子的选择性催化转化可制备高附加值化学品(如合成气和清洁能源如氢气)。对解决当前日益严峻的能源短缺和气候变化等问题具有积极意义，已知在催化剂的表面可发生如下反应：
（1）甲醇分解：①CH3OH(g) CO(g)+2H2(g) △H1= +90.64 kJ mol-1；
水蒸气变换：②CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H2
a．对于甲醇分解反应正反应活化能E1与逆反应活化能E2，其E1 E2(填“＞”或“＜”)。
b．已知有关物质的摩尔生成熔(由元素最稳定的单质生成1mol纯化合物时的反应热)加如下：CO(g)：-110.53 kJ/mol，CO2(g)：-393.5 kJ/mol，H2O(g)：-241.8 kJ/mol，H2(g)：-0 kJ/mol；则△H2= 。
（2）573.2 K时，向一恒容密闭容器中按n(CH3OH)：n(H2O)=1：1.2充入混合气体，已知CH3OH的起始压强为5.00
MPa，t h后达平衡时，CH3OH的转化率为60%，CO2的选择性为40%(选择性：转化的CH3OH中最终生成CO2和CO的百分比)，则t h内v(CH3OH)= MPa﹒h-1(用含t的代数式表示)，反应①的分压平衡常数Kp= (MPa)2。
（3）由于CO分子极难被活化，水煤气变换反应催化转化过程往往受热力学和反应动力学控制，通常工业上要求高温高压等苛刻反应条件，而低温等离子体催化能够在气相中快速活化CO分子，实现低温常压下高选择性地转化CO，下列关于水煤气变换反应的说法正确___。
A．催化剂能有效降低反应的活化能，但不能增大反应物中活化分子的百分数
B．相对于通常方法，工业上选择低温等离子体催化剂能有效提高反应速率和CO的平衡转化率
C．选择低温等离子体催化剂能有效的解决高能耗和催化剂易失活等关键问题
D．工业上通入的H2O(g)越多生成物的百分含量越高
（4）在0.1 MPa下，将总进料量为1 mol且n(CH3OH)：n(H2O)=1：1.2的混合气体充入一刚性密闭容器中进行反应。平衡时，测得CH3OH在给定温度范围内含量极小，H2、H2O(g)、CO、CO2四种组分的含量变化与反应温度的关系如图所示，曲线a、d对应物质的化学式分别为 、 。
21．化学链燃烧(CLC)是利用载氧体将空气中的氧传输至燃料的新技术。图1是基于载氧体的甲烷化学链燃烧技术的示意图。
空气反应器与燃料反应器中发生的发应分别为：
①
②
（1）的颜色为 。
（2）反应②的平衡常数表达式 。
（3）氧的质量分数：载氧体I 载氧体Ⅱ(填“>”“=”或“<”)。
往盛有载氧体的刚性密闭容器中充入空气[氧气的物质的量分数为21%]，发生反应①。平衡时随反应温度T变化曲线如图2所示。
（4）985℃时，的平衡转化率= (保留两位小数)。
（5）根据图2数据，随温度升高而增大的原因是 。反应温度必须控制在1030℃以下，原因是 。
载氧体掺杂改性，可加快化学链燃烧速率。使用不同掺杂的载氧体，反应②的反应历程如图3。
（6）由图3分析：使用 (填“氧化铝”或“膨润土”) 掺杂的载氧体反应较快。
（7）与传统燃烧方式相比，化学链燃烧技术的优点有 。
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】解：A．升高温度，平衡逆向移动，B的转化率减小，故A错误；
B．增大B的浓度，平衡虽然正向移动，但B的转化率减小，故B错误；
C．加压，平衡正向移动，B的转化率增大，故C正确；
D．使用合适的催化剂，平衡不移动，B的转化率不变，故D错误．
故选C．
【分析】要使B的转化率增大，可以降低温度、加压、分离生成物等，使平衡向正反应方向移动，使B的转化率增大，结合平衡移动原理分析解答．
2．【答案】C
【解析】【解答】A.钠与氧气的反应，如常温下反应，产物是氧化钠；如果燃烧，产物是过氧化钠，故A不符合题意；
B、澄清石灰水与二氧化碳的反应，如果二氧化碳不足，产物是碳酸钙；如果二氧化碳过量，产物是碳酸氢钙，故B不符合题意；
C、Fe与盐酸的反应，无论改变何种条件，产物都相同，故C符合题意；
D、木炭和O2的反应，如果氧气不足量，产物是CO；如果氧气过量，产物是二氧化碳，故D不符合题意；
故答案为C。
【分析】条件不同产物不同的反应要注意归纳总结，除上述A、B、D以为还有比如氯化铝与氢氧化钠溶液、偏铝酸钠溶液与盐酸、碳酸钠与盐酸等。
3．【答案】A
【解析】【解答】由于化学平衡常数只与温度有关，而与物质的浓度大小无关。所以在一定温度下，无论 任何物质的浓度是多少，化学平衡常数都相同。
故答案为：A
【分析】影响平衡常数的因素是温度，如果正反应是吸热反应，升高温度会使平衡常数增大，繁殖，如果正反应放热，升高温度会使平衡常数减小。
4．【答案】B
【解析】【解答】A.如果该平衡体系是反应前后气体的物质的量不变的反应，则改变压强或使用催化剂时，由于正反应逆反应的速率改变的倍数相同，但是化学平衡为发生移动。故化学反应速率变化时，化学平衡不一定发生移动，不符合题意。
B.如果同一反应的正逆反应速率不再相等，则化学平衡一定发生移动，符合题意。
C.正反应进行的程度大，表面反应物有更多转化为生成物，反映了反应进行的程度大小，与反应速率大小无关，不符合题意。
D.使化学反应速率发生变化，而化学平衡不移动的影响因素，可能是催化剂，也可能是气体体积相等的可逆反应的压强改变导致等，不符合题意。
故答案为：B
【分析】在平衡体系中，改变化学反应的速率，化学平衡不一定会移动；但是当化学平衡移动时，化学反应速率一定会发生改变。
5．【答案】C
【解析】【解答】O2(g) + S(g) SO2(g)，S为固体，K1= ；H2(g)+ SO2(g) O2(g)+ H2S(g)的平衡常数为：K2= ；H2(g)+S(g) H2S(g)反应的K= = = × = K1× K2，
故答案为：C。
【分析】化学平衡常数计算的几个规律如下：
1、若一个反应是另一个反应的N倍，则其化学平衡常数是另一个化学平衡常数的N次方；
2、若一个反应和另一个反应胡为逆反应，则其化学平衡常数互为倒数；
3、若一道化学方程式为另外两个化学方程式相加，则其化学平衡常数为另外两个化学平衡常数乘积；
4、若一道化学方程式为另外两个化学方程式相减，则其化学平衡常数为另外两个化学平衡常数的商。
6．【答案】C
【解析】【解答】A.由图1可知，t1改变条件时，正反应速率在原来基础上逐渐减小；由图2可知，t1改变条件时，NO的浓度在原来基础上逐渐减小，说明改变条件后平衡正向移动，只有减小生成物浓度才能与两个图像的变化情况吻合，A不符合题意；
B.由图1可知，t3改变条件时，正反应速率在原来基础上突增，由图2可知，NO的浓度在原来基础上逐渐增大，即平衡逆向移动，说明t3改变条件时，逆反应速率大于正反应速率，即逆反应速率在原来基础上也是突增的，B不符合题意；
C.由上分析可知，t3改变条件时正逆反应速率均突增，但由图2可知，NO的浓度在原来基础上是逐渐增大的，因此所改变的条件只能是升温而不是加压，C不符合题意；
D.由上述分析可知，t4时的温度高于t3时的，t3时的温度等于t1时的，因此t4时的温度高于t1时的温度，升温平衡逆向移动，平衡常数减小，D不符合题意。
【分析】A.t1时，正反应速率减小，NO的浓度减小，说明改变条件为减弱反应条件、平衡向正反应方向移动；t3时，正反应速率增大，说明反应条件增强，NO的浓度增大，说明平衡向逆反应方向移动，据此进行分析即可。
7．【答案】C
【解析】【解答】A.恒温环境下加压，平衡逆向移动，由于A为固体，体系的平均相对分子质量不一定升高，A不符合题意；
B.任何情况下，速率之比等于化学计量数之比即υC：υD=1：1，不能判断反应达到平衡状态，B不符合题意；
C.恒温恒容下，物质A的质量不再改变，说明反应已达平衡，C符合题意；
D.增大固体的表面积，反应速率加快，但平衡常数只与温度有关，平衡常数不变，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A.由压强对平衡移动的影响分析平衡移动的方向，再结合分析体系平均相对分子质量的变化；
B.在任何时刻，反应速率之比都等于化学计量系数之比；
C.当反应达到平衡状态时，平衡体系内各物质的相关物理量保持不变；
D.固体由块状变为粉末状，接触面增大，反应速率加快，而平衡常数只与温度有关；
8．【答案】D
【解析】【解答】A．温度不变，平衡常数不变，A项不符合题意；
B．纵坐标单位为，时，平衡常数，时也可计算出相同结果，B项不符合题意；
C．为蓝色，为黄色，加热溶液变黄，说明反应正向移动，该反应为吸热反应，C项不符合题意；
D．稀释时，平衡移动前，、和氯离子浓度等倍数减小，导致，平衡逆向移动，D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】平衡图像解题技巧：对应化学反应速率图像和化学平衡图像，应该注意下列几点：1、横轴坐标和纵坐标含义；2、曲线斜率或者趋势；3、曲线上特殊点，如起点、终点、交点和拐点等.
9．【答案】D
【解析】【解答】A．探究影响化学反应速率的因素需要记录溶液褪色所需时间，故A不符合题意；
B．实验①②只有浓度不同，探究的是浓度对化学反应速率的影响，故B不符合题意；
C．实验①③只有温度不同，探究的是温度对化学反应速率的影响，故C不符合题意；
D．起始向①中加入固体，引入离子Mn2+，Mn2+催化该氧化还原反应，影响其反应速率，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】
A．探究影响化学反应速率的因素需要记录所需时间；
B．控制单一变量，实验①②只有浓度不同，探究的是浓度对化学反应速率的影响；
C．控制单一变量，实验①③只有温度不同，探究的是温度对化学反应速率的影响；
D．固体是还原剂，影响其反应速；
10．【答案】B
【解析】【解答】A．正反应放热，升高温度平衡逆向移动，A的转化率降低，故A不符合题意；
B．正反应放热，升高温度平衡逆向移动，A的转化率降低；正反应气体系数和减小，增大压强平衡正向移动，A的转化率增大，故B符合题意；
C．正反应气体系数和减小，增大压强平衡正向移动，A的转化率增大，故C不符合题意；
D．正反应放热，升高温度平衡逆向移动，A的转化率降低，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据勒夏特列原理分析。
11．【答案】D
【解析】【解答】解：反应过程中化学键断裂，存在原子有S原子、16O原子、18O原子，原子重新组合生成物质，二氧化硫、氧气在催化剂、加热的条件下，生成三氧化硫；而三氧化硫在同样的条件下可分解为二氧化硫和氧气，所以18O2中的18O通过化合反应存在于SO3中，SO3 中的18O通过分解反应会存在于SO2中，最终SO3、SO2、O2中都含有18O．
故选D．
【分析】从化学键角度来说，化学反应本质是旧键断裂，形成原子，原子重新组合，形成新键．可逆反应不可能100%地全部转化，据此判断．
12．【答案】C
【解析】【解答】2s后A的转化率为50%，则反应的A为2×50%=1mol，则
2A(g) ＋ 3B(g) 2C(g)＋ zD(g)
起始 2 2 0 0
转化 1 1.5 1 0.5z
2s后的量 1 0.5 1 0.5z
A. v(C)＝v(A)＝1/(2×2)=0.25 mol·L－1·s－1， A不符合题意；
B. v(D)＝0.25 mol·L－1·s－1，0.5z/（2×2）=0.25， z=2， B不符合题意；
C.据以上分析可知， B的转化率为1.5/2×100%=75%，C符合题意；
D. 反应前与2s后容器的压强比等于气体物质的量之比=4：（1+0.5+1+0.5×2）=4：3.5；故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】利用三段式，通过起始量、转化量、最终量可以将三段式补充完整；
A、利用化学反应速率计算公式；
B、通过D的最终量可以求出；
C、利用转化量除以起始量可以求出；
D、反应前的总物质的量和反应后的总物质的量之比即压强比。
13．【答案】C
【解析】【解答】A．该反应是一个反应前后气体体积增大的可逆反应，在未达到平衡状态之前，反应体系的压强随着反应的改变而改变，当体系的压强不再发生变化时该反应达到平衡状态，A不符合题意；
B．v正(CO)=v逆(H2O)=v逆(CO)，CO的正逆反应速率相等，该反应达到平衡状态，B不符合题意；
C．生成n mol CO的同时生成n mol H2，都表示正反应，不能据此判断平衡状态，C符合题意；
D.1 mol H-H键断裂的同时断裂2 mol H-O键，体现了v正=v逆，说明达到了平衡状态，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)是一个反应前后气体体积增大的可逆反应，要作为达到平衡状态的标志必须是变量，当变量不变，则可说明反应达到平衡。
14．【答案】C
【解析】【解答】移走1.0molPCl3和0.5molCl2，相当于在原来的基础减少一半，加入平衡和原平衡等效，此时PCl3的物质的量为0.2mol，但移走反应物相当于减小浓度，平衡向逆反应方向移动，PCl5物质的量减小，即小于0.2mol，故选项C 正确。
【分析】按照等效平衡理论，此时抽掉各一半应为0.20mol PCl5，再结合勒夏特列定律进行理解。
15．【答案】C
【解析】【解答】①该反应为反应前后气体物质的量减小的反应，一定温度下的定容容器，随反应正向移动压强降低，当压强不再变化时，说明达到平衡状态，故①符合题意；②反应物和生成物都是气体，总质量不变，容器容积不变，密度始终不变，不能说明达到平衡状态，故②不符合题意；③随反应正向移动B的物质的量浓度减小，当B的物质的量浓度不再变化时，说明达到平衡状态，故③符合题意；④该反应为反应前后气体物质的量减小的反应，随反应正向移动混合气体总物质的量减小，混合气体总物质的量不再变化时，说明达到平衡状态，故④符合题意；⑤反应物和生成物都是气体，总质量不变，随反应正向移动混合气体总物质的量减小，混合气体的平均相对分子质量增大，当混合气体的平均相对分子质量不再变化时，说明达到平衡状态，故⑤符合题意；⑥v(C)与v(D)的速率关系自始至终都是1：1，不能说明达到平衡状态，故⑥不符合题意；⑦反应物和生成物都是气体，混合气体总质量不发生变化，不能说明达到平衡状态，故⑦不符合题意；⑧容器的容积不变，混合气体总体积不变，不能说明达到平衡状态，故⑧不符合题意；综上①③④⑤符合题意，
故答案为：C。
【分析】判断达到平衡的条件主要是看正逆速率是否相等，气体物质的量浓度是否不变，对于前后系数改变的可以看压强是否不变，以及总的物质的量是否不变，以及平均分子质量是否不变
16．【答案】B
【解析】【解答】A.根据图像，压强增大，C%含量增大，说明平衡正向进行，正反应是气体体积减小的反应，n＞e+f，故A不符合题意；
B.根据图像，在相同压强下，升高温度，C%减小，说明升高温度，平衡逆向移动，故B符合题意；
C.达到平衡后，加入催化剂，C的含量不变，故C不符合题意；
D.达到平衡后，增加A的量，由于A是固体，平衡不移动，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A. 根据图像，压强增大，C%含量增大，说明平衡正向移动，正反应是气体体积减小的反应，n＞e+f；
B. 根据图像，在相同压强下，升高温度，C%减小，说明升高温度，平衡逆向移动，说明正反应是放热反应；
C. 使用催化剂，只是同等程度加快反应速率，平衡不移动；
D. 纯固体对平衡移动和反应速率没有影响.
17．【答案】（1）C2H8N2(l)+2N2O4(l)=3N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g)△H=-2250kJ/mol
（2）N2O4
（3）吸
（4）c
（5）单位质量释放能量高、产物环保，反应可控
【解析】【解答】(1)1mol液态C2H8N2与2mol液态N2O4完全反应，生成CO2、N2、H2O三种无污染气体的同时释放出2250kJ的热量，据此可知该反应的热化学方程式为C2H8N2(l)+2N2O4(l)=3N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g)△H=-2250kJ/mol；(2)该反应中N2O4中氮元素化合价降低，为氧化剂；(3)温度升高气体颜色变深，说明平衡正向移动，NO2浓度增大，所以该反应为吸热反应；(4)a．该反应前后气体的总质量不变，容器恒容，所以密度一直不变，故a不正确；
b．初始投料为1molN2O4，所以v(正)N2O4在初始时刻不为0，故b不正确；
c．四氧化二氮的转化率不变，说明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故c正确；
综上所述选c；(5)根据题目信息可知没有采用氧化性更强的F2或反应速率极快、释放能量更高的N5 用作推进剂，说明火箭推进剂不但需要单位质量释放能量高、产物环保，而且需要反应可控。
【分析】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。
18．【答案】（1）-905；-92.45；③
（2）80%；小于
（3）升温，反应①K减小，反应②k增大，但K降低倍数大于k升高
（4）>；H
【解析】【解答】(1)依据盖斯定律可知，反应4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)可由①2+②3-③2得到，则焓变ΔH=2(+180.5kJ·mol-1)+3(-483.6kJ·mol-1)-2(-92.4kJ·mol-1)=-905kJ·mol-1；由图像数据带入RlnKp=-+C，-3.710=2.113ΔH+C，-61.678=1.486ΔH+C，二式联立可得ΔH=-92.45(kJ·mol-1)，即该反应的反应热ΔH=-92.45kJ·mol-1；依据反应热可知，图中表示的方程式是③。
(2)反应2NO+O2=2NO2是一个气体分子数减少的反应，增大压强，平衡正向移动，因此，相同温度下，压强越大，一氧化氮的平衡转化率越大，所以该反应在400℃、0.8MPa时一氧化氮的平衡转化率大于相同温度下、压强为0.1MPa时一氧化氮的平衡转化率，因此依据图示，400℃，0.8MPa时的α=80%；在压强p1、温度600℃时，A点条件下一氧化氮的转化率大于平衡转化率，反应逆向移动，所以v正小于v逆。
(3)反应①为放热反应，温度上升，反应逆向进行，平衡常数K减小，而反应②速率常数k随温度升高而增大，但K降低倍数大于k升高倍数，所以当其他条件一定时，升高温度，反应速率降低。
(4)①压强越大、反应速率越快，则B、E两点对应的正反应速率大小为vB＞vE。
②平均相对分子质量=，根据质量守恒定律，总质量m不变，则n越小，平均相对分子质量越大，反应向正反应方向进行，n会变小，则反应正向进行的越多，平均相对分子质量越大，E点到F点的过程，压强增大，平衡正向移动，H点达到平衡，则H点物质的总物质的量n最小，平均相对分子质量最大。
【分析】(1)依据盖斯定律计算。
(2)依据勒夏特列原理分析。
(3)依据温度对平衡的影响分析。
(4)①压强越大、反应速率越快。
②根据质量守恒定律，利用平均相对分子质量=分析。
19．【答案】（1））0.005 mol/(L·min)
（2）C
（3）c e
（4）；42.88% （0.43）
（5）移走了生成的氨气（或减小了氨气的浓度）
（6）4NH3(g) + 3O2(g) 2N2(g) + 6H2O(g)ΔH =－1266.0 kJ/mol
（7）2NH3－6e- + 6OH－=N2+6H2O；由于发生4NH3 + 3O2 2N2 + 6H2O反应，有水生成，使得溶液逐渐变稀，所以要补充KOH。
【解析】【解答】解：（1）根据图像可知，在10 min内氨气的物质的量改变了0.1mol，则用NH3表示该反应的平均速率V(NH3)=0.1mol÷2 L÷10min= 0.005 mol/(L·min)；
(2)在10~20min内NH3物质的量增大0.2mol，H2物质的量减少0.3mol，N2物质的量减少0.1mol，反应速率比前10min内变化快；A．加了催化剂，会使化学反应速率加快，反应物完全转化为生成物，也不能反应产生0.3molNH3；b．降低温度，会使化学反应速率减慢，与图像不符合，错误；C．增加NH3的物质的量，正反应速率加快，C.0.6molH2完全转化为NH3，最多转化为0.2molNH3，现在共反应产生0.3mol，说明反应增大了氨气的浓度，正确；
（3）A．在任何时刻，2v(H2)正 = 3v(NH3)正，现在3v(H2)正 = 2v(NH3)逆，则9v(NH3)正=4v(NH3)逆，反应未反应达到平衡，正确；B．由于反应体系的容积不变，反应混合物都是气体，则混合气体的密度不再随时间变化，故不能据此判断反应达到平衡状态，错误；C．该反应是反应前后气体体积不变的反应，容器的容积不变，则反应若未达到平衡，则容器内的总压强会随时间而变化，故容器内的总压强不再随时间而变化可以说明反应达到平衡状态，正确；D．N2、H2、NH3的分子数之比为1∶3∶2，反应可能处于平衡状态，也可能不处于平衡状态，错误；e.在任何时刻单位时间生成m mol N2的同时产生3 m mol H2，同时消耗3 m mol H2，氢气的浓度不变，反应处于平衡状态，正确；f．a mol N≡N键断裂的同时，有6 a mol N—H键合成，表明反应正向进行，不能说明反应处于平衡状态，错误；
(4)化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时，生成物的浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比，根据图像可知第一次平衡时，平衡常数K1＝ ，NH3的体积分数是[0.15÷(0.15+0.125+0.075)]×100%= 42.88%；
(5)在反应进行到25min时，NH3物质的量减小，而N2、H2的物质的量不变，则曲线发生变化的原因是移走了生成的氨气(减小了氨气的浓度)；
(6)①N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH =－92.4 kJ/mol； ②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH =－483.6kJ/mol，②×3-①×2，整理可得4NH3(g) + 3O2(g) 2N2(g) + 6H2O(g) ΔH =－1266.0 kJ/mol；
(7) ① a电极是通入NH3的电极，失去电子，发生氧化反应，所以该电极作负极，电极反应式是2NH3－6e- + 6OH－=N2+6H2O；② 一段时间后，需向装置中补充KOH，是由于发生4NH3 + 3O2 2N2 + 6H2O反应，有水生成，使得溶液逐渐变稀，为了维持碱的浓度不变，所以要补充KOH。
【分析】（1）根据化学反应速率的定义进行计算；
（2）根据外界条件对化学反应速率的影响进行分析；
（3）根据外界条件对化学反应速率华化学平衡的影响进行分析即可.
（4）根据化学平衡常数的定义进行计算；
（5）根据外界推荐对反应速率的影响进行判断；
（6）根据盖斯定律书写热化学方程式；
（7）根据原电池原理进行分析即可.
20．【答案】（1）＞；-41.17 kJ/mol
（2）；46.656或46.66或46.7
（3）B；C
（4）H2；CO
【解析】【解答】(1)a．由甲醇分解的热化学方程式CH3OH(g) CO(g)+2H2(g) △H1= +90.64 kJ mol-1可知：该反应的正反应是吸热反应，△H＞0，由于反应热△H =E1- E2，所以E1- E2＞0，故E1＞E2；
b．根据摩尔生成熔的含义可得反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H2=(-110.53 kJ/mol)+(- 241.8kJ/mol)-(-393.5 kJ/mol+0 kJ/mol)= -41.17 kJ/mol；
(2)v(CH3OH)= ；
反应开始时p(CH3OH)=5.0 MPa，由于CH3OH的转化率为60%，则平衡时p(CH3OH)=5.0 MPa×(1-60%)=2.0 MPa，转化的CH3OH为3 MPa，其中①反应产生H2为6 MPa；由于CO2的选择性为40%，则平衡时p(CO)=5.0 MPa×60%×(1-40%)=1.8 MPa，p(CO2)=5.0 MPa×60%×40%=1.2 MPa，发生反应②产生H2为1.2 MPa，故平衡时H2总压强为p(H2)=(6+1.2)MPa=7.2 MPa，因此反应①的化学平衡常数Kp= ；
(3)A．催化剂能改变反应途径，降低反应的活化能，使许多普通分子变为活化分子，从而能增大反应物中活化分子的百分数，A不正确；
B．相对于通常方法，工业上选择低温等离子体催化剂能有效提高反应速率，同时由于CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的正反应是放热反应，适当的降低温度，能够使化学平衡正向移动，从而能使CO的平衡转化率提高，B正确；
C．选择低温等离子体催化剂，可以使反应在较低温度下发生化学反应，从而能有效的解决高能耗问题及在较高温度下引起的催化剂失去其生理活性等关键问题，C正确；
D．工业上适当通入H2O(g)，增大反应物H2O(g)浓度可以使平衡正向移动，使生成物的物质的量增加，从而会提高生成物的含量，但若H2O(g)通入量过多，反应产生的生成物的物质的量增多，但其在平衡混合物中的百分含量反而会降低，D不正确；
故合理选项是BC；
(4)对于反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H＜0，在其它条件不变时，升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，导致CO、H2O的含量均增大，CO2、H2的含量均减小。依据图中信息，可初步得知，a、b曲线分别对应CO2或H2，c、d曲线则对应CO或H2O(g)。结合反应①方程式及题目已知条件可知：该反应起始时，n(H2)＞n(CO2)、n(H2O)＞n(CO)，故平衡时含量必然有H2＞CO2、H2O＞CO，故a、b、c、d曲线分别对应H2、CO2、H2O(g)、CO，曲线a表示H2，曲线d表示CO。
【分析】（1）a.根据逆反应活化能等于正反应活化能-焓变即可判断b.根据写出方程式再结合摩尔生成焓计算出焓变
（2）根据甲醇的压强以及转化率即可计算出甲醇的速率，根据甲醇转化率即可计算出平衡时的甲醇的压强，同时根据选择性即可计算出平衡时二氧化碳和一氧化碳的压强和氢气的压强即可计算出平衡常数
（3）A.催化剂可以增大活化分子的百分数
B.低温有助于正反应的进行
C.温度低消耗能源低且避免催化剂高温失活
D.增加水的量可以提高物质的量，但是百分含量会降低
（4）水蒸气变换：②CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H2= -41.17 kJ/mol 即可判断温度升高时反应逆向移动导致一氧化碳和水增加，二氧化碳和氢气降低，再结合 甲醇分解：①CH3OH(g) CO(g)+2H2(g) △H1= +90.64 kJ mol-1；进行判断即可
21．【答案】（1）为砖红色砖红色
（2）
（3）＞
（4）58.20%
（5）反应①为放热反应，温度升高平衡左移；温度高于1030℃时，大于21%，载氧体无法载氧
（6）膨润土
（7）有利于二氧化碳的分离与回收
【解析】【解答】（1）；
（2）反应②的平衡常数表达式为；
（3）由图可知：载氧体I在空气反应器中吸收空气中的O2，然后转移到燃料反应器中，再和CH4发生反应释放出CO2和H2O，得到载氧体I，所以氧的质量分数大小为：载氧体I＞载氧体Ⅱ；
（4）往盛有CuO/Cu2O载氧体的刚性密闭容器中充入空气发生反应①，且氧气的物质的量分数为21%，设通入的空气的物质的量为a mol，氧气的消耗量为b mol，则起始时氧气的物质的量为0.21a mol，平衡时氧气的物质的量为(0.21a-b)mol，空气中其他气体的物质的量为0.79a mol，由图可知：985℃时，平衡时=10%，即，整理得b=，则平衡转化率；
（5）反应①为放热反应，升高温度，化学平衡逆向移动，导致平衡时O2的物质的量增大，则O2的物质的量分数增大；空气中O2的物质的量分数为21%，由图可知：当反应温度高于1030℃时，大于21%，说明载氧体没有吸收空气中的O2，即无法载氧，所以反应温度必须控制在1030℃以下；
（6）由图3可知：使用氧化铝掺杂的载氧体反应的活化能比使用膨润土掺杂的载氧体反应的活化能高，活化能越高反应速率越慢，因此使用膨润土掺杂的载氧体反应较快；
（7）由化学链燃烧示意图可知，从燃料反应器中出来的只有CO2和H2O，有利于二氧化碳的分离与回收。
【分析】（1）氧化亚铜为砖红色固体；
（2）化学平衡常数为生成物浓度幂之积和反应物浓度幂之积比值；
（3）载氧体I在空气反应器中吸收空气中的O2，然后转移到燃料反应器中，再和CH4发生反应释放出CO2和H2O，得到载氧体I，可以知道载氧体I吸收氧气，而载氧体II需要消耗更多二氧化碳和水生成载氧体I；
（4）平衡转化率为变化量和起始量的比值；
（5）升高温度，平衡朝吸热方向移动；
（6）膨润土降低反应的活化能，使反应速率加快；
（7）二氧化碳的回收可以降低温室效应的影响。
一、单选题
1．一定条件下，反应3A（g）+3B（g） c（g）+D（g）△H＜0达到平衡，欲提高B的转化率，可采取的措施是（ ）
A．升高温度 B．增大B的浓度
C．增大压强 D．使用合适的催化剂
2．下列各组中的两物质相互反应时，若改变反应条件（温度、反应物用量比），化学反应的本质并不改变的是 （ ）
A．Na和O2 B．NaOH和CO2
C．Fe和盐酸 D．木炭（C）和O2
3．一定温度下，对于反应：H2(g) + I2(g) 2HI(g)，起始时加入氢气、碘蒸气和碘化氢气体的浓度不同，则平衡常数（ ）
A．一定相同 B．一定不同
C．可能不同 D．无法确定
4．对一已经达到化学平衡的体系，下列说法符合题意的是（ ）
A．化学反应速率变化时，化学平衡一定发生移动
B．化学平衡发生移动时，化学反应速率一定变化
C．正反应进行的程度越大，正反应速率一定越大
D．使化学反应速率发生变化，而化学平衡不移动的影响因素，一定是催化剂
5．某温度下，已知下列反应的平衡常数：O2(g) + S(g) SO2(g) K1 ；H2（g）+ SO2（g） O2（g）+ H2S（g）K2 。则反应H2(g)+S(g) H2S(g) 的平衡常数是（ ）
A．K1+ K2 B．K1÷ K2 C．K1 K2 D．K1－K2
6．一定条件下，在密闭容器中发生反应4NH3(g)+6NO(g) 5N2(g)+6H2O(g)△H<0并建立平衡，在t1和t3时分别改变一个条件，在t2和t4时反应达到新的平衡状态。图1是正反应速率随时间变化的图像，图2是NO的浓度随时间变化的图像，下列说法错误的是（ ）
A．t1时改变的条件是减小生成物浓度
B．t3时正、逆反应速率均增大
C．t3时改变的条件可能是加压或者升温
D．t4时的平衡常数小于t1时的平衡常数
7．已知可逆反应：A(S)+B(g) C(g)+ D(g)ΔH<0，达到平衡时，改变单一条件，下列说法正确的是（ ）
A．恒温环境下加压，体系的平均相对分子质量一定升高
B．反应速率再次满足υC：υD=1：1时，则反应达到平衡状态
C．恒温恒容下，当物质A的质量不再改变，则反应达到平衡状态
D．物质A由块状变为粉末状，正反应速率加快，平衡常数增大
8．15℃时，CuCl2溶液存在平衡：[Cu(H2O)4]2++4Cl-[CuCl4]2-(黄色)+4H2O，如图是CuCl2溶液中加入NaCl(Na+对反应无影响)调节c(Cl-)，随c(Cl-)变化的曲线，据此分析下列说法正确的是（ ）
A．增大c(Cl-)，平衡正向移动，平衡常数K变大
B．15℃时，平衡常数K=10000
C．加热时，溶液变黄，说明该反应为放热反应
D．维持15℃不变，加水稀释溶液，平衡逆向移动
9．实验室利用下列实验方案探究影响化学反应速率的因素，有关说法错误的是（ ）
实验编号 温度℃ 酸性溶液 溶液
① 25 4mL 0.01mol/L 2mL0.1mol/L
② 25 4mL 0.01mol/L 2mL0.2mol/L
③ 50 4mL 0.01mol/L 2mL0.1mol/L
A．实验中要记录溶液褪色所需要的时间
B．对比实验①②探究的是浓度对化学反应速率的影响
C．对比实验①③探究的是温度对化学反应速率的影响
D．起始时向①中加入固体，不影响其反应速率
10．对于可逆反应A(g)+2B(g) 2C(g) ΔH＜0，下列图像中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
11．反应2SO2+O2 2SO3达到平衡后，再向反应器中充入由18O组成的氧气，经一段时间后，18O可能存在于（ ）
A．生成的SO3中 B．O2和SO3中
C．剩余的SO3中 D．O2、SO2和SO3中
12．2mol A与2 mol B混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应：2A(g)＋3B(g) 2C(g)＋zD(g)。若2s后，A的转化率为50%，测得v(D)＝0.25 mol·L－1·s－1，下列推断正确的是( )
A．v(C)＝v(A)＝0.2 mol·L－1·s－1
B．z＝3
C．B的转化率为75%
D．反应前与2 s后容器的压强比为4∶3
13．一定温度下，在某恒容的密闭容器中，建立化学平衡：C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)。下列叙述不能说明该反应已达到化学平衡状态的是（ ）
A．体系的压强不再发生变化
B．v正(CO)=v逆(H2O)
C．生成nmolCO，同时生成nmolH2
D．断裂1molH—H键的同时断裂2molH—O键
14．2.0mol PCl3和1.0mol Cl2充入体积不变的密闭容器中，在一定条件下发生下述反应：PCl3+Cl2 PCl5．达平衡时，PCl5为0.40mol，如果此时移走1.0mol PCl3和0.50mol Cl2，在相同温度下再达平衡时PCl5的物质的量是（ ）
A．0.40mol B．0.20mol
C．小于0.20mol D．大于0.20mol，小于0.40mol
15．在一定温度下的定容容器中，当下列哪些项不再发生变化时，表明反应A(g)+2B(g) C(g)+D(g)已达到平衡状态①混合气体的压强 ②混合气体的密度 ③B的物质的量浓度④混合气体的总物质的量 ⑤混合气体的平均相对分子质量⑥v(C)与v(D)的比值 ⑦混合气体的总质量 ⑧混合气体的总体积（ ）
A．①②③④⑤⑥⑦⑧ B．①②③④⑤⑦
C．①③④⑤ D．①③④⑤⑧
16．对于mA(s)+nB(g) eC(g)+fD(g)，反应过程中，当其它条件不变时，C的百分含量(C%)和压强(P)的关系如图，下列叙述正确的是（ ）
A．化学方程式中n＜e+f
B．达到平衡后，若升温，平衡逆向移动
C．达到平衡后，加入催化剂，则C％增大
D．达到平衡后，增加A的量，平衡正向移动
二、综合题
17．偏二甲肼(C2H8N2)与 N2O4 是常用的火箭推进剂，常温下，1mol 液态 C2H8N2与 2mol 液态 N2O4 完全反应，生成 CO2、N2、H2O 三种无污染气体的同时释放出高达 2250kJ 的热量。
（1）偏二甲肼与 N2O4 反应的热化学方程式为
（2）反应中的氧化剂是
（3）火箭发射时常出现红棕色气体，原因为：N2O4 2NO2 当温度升高时，气体颜色变深，则该反应为 热反应(填“吸”或“放”)
（4）现将 1mol N2O4 充入一个恒容密闭容器中，下列示意图正确且能说明 N2O4 2NO2达到平衡状态的是 (填字母)
（5）在研究之初，科学家曾考虑将氧化性更强的F2或反应速率极快、释放能量更高的N5 用作推进剂，但综合分析后均未采用，请分析火箭推进剂应具备的特点是
18．氮元素的化合物种类繁多，性质也各不相同。请回答下列问题：
（1）已知：①N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180.5kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ·mol-1
③N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-92.4kJ·mol-1
则反应：④4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)的ΔH= kJ·mol-1。
根据RlnKp=-+C(C为常数)，由图中的数据可推知，该反应的反应热为 kJ·mol-1(保留小数点后2位)，图中表示的方程式是 (填序号)。
（2）生产硝酸的第二步反应是2NO+O2=2NO2，在0.1MPa和0.8MPa压强下，NO的平衡转化率α随温度的变化如图所示，反应在400℃，0.8MPa时的α= ，在压强p1、温度600℃时，A点v正 v逆(填“大于”、“小于”或者“等于”)。
（3）研究表明NO和O2的反应分两步进行
①2NO=(NO)2 ΔH<0
②(NO)2+O2(g)=2NO2 ΔH<0
NO和O2反应速率公式为v=k·K·p2(NO)·p(O2)，K为反应①的平衡常数，k为反应②速率常数(k随温度T升高而增大)。当其他条件不变时，研究NO达到一定转化率时，温度与时间的关系如表所示。
压强/(×105Pa) 温度/℃ NO达到一定转化率所需时间/s
50% 90% 98%
1 30 12.4 248 2830
90 25.3 508 5760
8 30 0.19 3.88 36.4
90 0.59 7.86 74
根据表中信息，对于反应：2NO+O2=2NO2，当其他条件一定时，升高温度，反应速率降低，原因是 。
（4）利用现代手持技术传感器探究压强对2NO2(g)N2O4(g)平衡移动的影响。在恒定温度和标准压强条件下，往针筒中充入一定体积的NO2气体后密封并保持活塞位置不变。分别在t1s、t2s时迅速移动活塞后并保持活塞位置不变，测定针筒内气体压强变化如图所示。
①B、E两点对应的正反应速率大小为vB (填“＞”“＜”或“=”)vE。
②E、F、G、H四点对应气体的平均相对分子质量最大的点为 。
19．氨在工农业生产中应用广泛。德国人哈伯发明了合成氨反应，其原理为：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=－92.4kJ/mol。在500℃、20MPa时，将N2和H2通入到体积为2 L的密闭容器中，反应过程中各种物质的物质的量变化如右图所示：
（1）10 min内用NH3表示该反应的平均速率，v(NH3)= 。
（2）在10~20min内NH3浓度变化的原因可能是 （填字母）。
A．加了催化剂
B．降低温度
C．增加NH3的物质的量
（3）该可逆反应达到平衡的标志是 （填字母）。
a.3v(H2)正 = 2v(NH3)逆 b．混合气体的密度不再随时间变化
c．容器内的总压强不再随时间而变化 d．N2、H2、NH3的分子数之比为1∶3∶2
e．单位时间生成m mol N2的同时消耗3 m mol H2 f．a mol N≡N键断裂的同时，有6 a mol N—H键合成
（4）第一次平衡时，平衡常数K1＝ （用数学表达式表示）。NH3的体积分数是 （保留2位小数）。
（5）在反应进行到25min时，曲线发生变化的原因是 。
（6）已知：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH =－92.4 kJ/mol； 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH =－483.6kJ/mol，氨气与氧气反应产生氮气和水的热化学方程式是 。
（7）氨氧燃料电池具有很大的发展潜力。氨氧燃料电池工作原理如右图所示：
① a电极的电极反应式是 ；
② 一段时间后，需向装置中补充KOH，请依据反应原理解释原因是 。
20．C1(分子中含一个C的物质如CO、CO2、CH4、CH3OH等)分子的选择性催化转化可制备高附加值化学品(如合成气和清洁能源如氢气)。对解决当前日益严峻的能源短缺和气候变化等问题具有积极意义，已知在催化剂的表面可发生如下反应：
（1）甲醇分解：①CH3OH(g) CO(g)+2H2(g) △H1= +90.64 kJ mol-1；
水蒸气变换：②CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H2
a．对于甲醇分解反应正反应活化能E1与逆反应活化能E2，其E1 E2(填“＞”或“＜”)。
b．已知有关物质的摩尔生成熔(由元素最稳定的单质生成1mol纯化合物时的反应热)加如下：CO(g)：-110.53 kJ/mol，CO2(g)：-393.5 kJ/mol，H2O(g)：-241.8 kJ/mol，H2(g)：-0 kJ/mol；则△H2= 。
（2）573.2 K时，向一恒容密闭容器中按n(CH3OH)：n(H2O)=1：1.2充入混合气体，已知CH3OH的起始压强为5.00
MPa，t h后达平衡时，CH3OH的转化率为60%，CO2的选择性为40%(选择性：转化的CH3OH中最终生成CO2和CO的百分比)，则t h内v(CH3OH)= MPa﹒h-1(用含t的代数式表示)，反应①的分压平衡常数Kp= (MPa)2。
（3）由于CO分子极难被活化，水煤气变换反应催化转化过程往往受热力学和反应动力学控制，通常工业上要求高温高压等苛刻反应条件，而低温等离子体催化能够在气相中快速活化CO分子，实现低温常压下高选择性地转化CO，下列关于水煤气变换反应的说法正确___。
A．催化剂能有效降低反应的活化能，但不能增大反应物中活化分子的百分数
B．相对于通常方法，工业上选择低温等离子体催化剂能有效提高反应速率和CO的平衡转化率
C．选择低温等离子体催化剂能有效的解决高能耗和催化剂易失活等关键问题
D．工业上通入的H2O(g)越多生成物的百分含量越高
（4）在0.1 MPa下，将总进料量为1 mol且n(CH3OH)：n(H2O)=1：1.2的混合气体充入一刚性密闭容器中进行反应。平衡时，测得CH3OH在给定温度范围内含量极小，H2、H2O(g)、CO、CO2四种组分的含量变化与反应温度的关系如图所示，曲线a、d对应物质的化学式分别为 、 。
21．化学链燃烧(CLC)是利用载氧体将空气中的氧传输至燃料的新技术。图1是基于载氧体的甲烷化学链燃烧技术的示意图。
空气反应器与燃料反应器中发生的发应分别为：
①
②
（1）的颜色为 。
（2）反应②的平衡常数表达式 。
（3）氧的质量分数：载氧体I 载氧体Ⅱ(填“>”“=”或“<”)。
往盛有载氧体的刚性密闭容器中充入空气[氧气的物质的量分数为21%]，发生反应①。平衡时随反应温度T变化曲线如图2所示。
（4）985℃时，的平衡转化率= (保留两位小数)。
（5）根据图2数据，随温度升高而增大的原因是 。反应温度必须控制在1030℃以下，原因是 。
载氧体掺杂改性，可加快化学链燃烧速率。使用不同掺杂的载氧体，反应②的反应历程如图3。
（6）由图3分析：使用 (填“氧化铝”或“膨润土”) 掺杂的载氧体反应较快。
（7）与传统燃烧方式相比，化学链燃烧技术的优点有 。
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】解：A．升高温度，平衡逆向移动，B的转化率减小，故A错误；
B．增大B的浓度，平衡虽然正向移动，但B的转化率减小，故B错误；
C．加压，平衡正向移动，B的转化率增大，故C正确；
D．使用合适的催化剂，平衡不移动，B的转化率不变，故D错误．
故选C．
【分析】要使B的转化率增大，可以降低温度、加压、分离生成物等，使平衡向正反应方向移动，使B的转化率增大，结合平衡移动原理分析解答．
2．【答案】C
【解析】【解答】A.钠与氧气的反应，如常温下反应，产物是氧化钠；如果燃烧，产物是过氧化钠，故A不符合题意；
B、澄清石灰水与二氧化碳的反应，如果二氧化碳不足，产物是碳酸钙；如果二氧化碳过量，产物是碳酸氢钙，故B不符合题意；
C、Fe与盐酸的反应，无论改变何种条件，产物都相同，故C符合题意；
D、木炭和O2的反应，如果氧气不足量，产物是CO；如果氧气过量，产物是二氧化碳，故D不符合题意；
故答案为C。
【分析】条件不同产物不同的反应要注意归纳总结，除上述A、B、D以为还有比如氯化铝与氢氧化钠溶液、偏铝酸钠溶液与盐酸、碳酸钠与盐酸等。
3．【答案】A
【解析】【解答】由于化学平衡常数只与温度有关，而与物质的浓度大小无关。所以在一定温度下，无论 任何物质的浓度是多少，化学平衡常数都相同。
故答案为：A
【分析】影响平衡常数的因素是温度，如果正反应是吸热反应，升高温度会使平衡常数增大，繁殖，如果正反应放热，升高温度会使平衡常数减小。
4．【答案】B
【解析】【解答】A.如果该平衡体系是反应前后气体的物质的量不变的反应，则改变压强或使用催化剂时，由于正反应逆反应的速率改变的倍数相同，但是化学平衡为发生移动。故化学反应速率变化时，化学平衡不一定发生移动，不符合题意。
B.如果同一反应的正逆反应速率不再相等，则化学平衡一定发生移动，符合题意。
C.正反应进行的程度大，表面反应物有更多转化为生成物，反映了反应进行的程度大小，与反应速率大小无关，不符合题意。
D.使化学反应速率发生变化，而化学平衡不移动的影响因素，可能是催化剂，也可能是气体体积相等的可逆反应的压强改变导致等，不符合题意。
故答案为：B
【分析】在平衡体系中，改变化学反应的速率，化学平衡不一定会移动；但是当化学平衡移动时，化学反应速率一定会发生改变。
5．【答案】C
【解析】【解答】O2(g) + S(g) SO2(g)，S为固体，K1= ；H2(g)+ SO2(g) O2(g)+ H2S(g)的平衡常数为：K2= ；H2(g)+S(g) H2S(g)反应的K= = = × = K1× K2，
故答案为：C。
【分析】化学平衡常数计算的几个规律如下：
1、若一个反应是另一个反应的N倍，则其化学平衡常数是另一个化学平衡常数的N次方；
2、若一个反应和另一个反应胡为逆反应，则其化学平衡常数互为倒数；
3、若一道化学方程式为另外两个化学方程式相加，则其化学平衡常数为另外两个化学平衡常数乘积；
4、若一道化学方程式为另外两个化学方程式相减，则其化学平衡常数为另外两个化学平衡常数的商。
6．【答案】C
【解析】【解答】A.由图1可知，t1改变条件时，正反应速率在原来基础上逐渐减小；由图2可知，t1改变条件时，NO的浓度在原来基础上逐渐减小，说明改变条件后平衡正向移动，只有减小生成物浓度才能与两个图像的变化情况吻合，A不符合题意；
B.由图1可知，t3改变条件时，正反应速率在原来基础上突增，由图2可知，NO的浓度在原来基础上逐渐增大，即平衡逆向移动，说明t3改变条件时，逆反应速率大于正反应速率，即逆反应速率在原来基础上也是突增的，B不符合题意；
C.由上分析可知，t3改变条件时正逆反应速率均突增，但由图2可知，NO的浓度在原来基础上是逐渐增大的，因此所改变的条件只能是升温而不是加压，C不符合题意；
D.由上述分析可知，t4时的温度高于t3时的，t3时的温度等于t1时的，因此t4时的温度高于t1时的温度，升温平衡逆向移动，平衡常数减小，D不符合题意。
【分析】A.t1时，正反应速率减小，NO的浓度减小，说明改变条件为减弱反应条件、平衡向正反应方向移动；t3时，正反应速率增大，说明反应条件增强，NO的浓度增大，说明平衡向逆反应方向移动，据此进行分析即可。
7．【答案】C
【解析】【解答】A.恒温环境下加压，平衡逆向移动，由于A为固体，体系的平均相对分子质量不一定升高，A不符合题意；
B.任何情况下，速率之比等于化学计量数之比即υC：υD=1：1，不能判断反应达到平衡状态，B不符合题意；
C.恒温恒容下，物质A的质量不再改变，说明反应已达平衡，C符合题意；
D.增大固体的表面积，反应速率加快，但平衡常数只与温度有关，平衡常数不变，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A.由压强对平衡移动的影响分析平衡移动的方向，再结合分析体系平均相对分子质量的变化；
B.在任何时刻，反应速率之比都等于化学计量系数之比；
C.当反应达到平衡状态时，平衡体系内各物质的相关物理量保持不变；
D.固体由块状变为粉末状，接触面增大，反应速率加快，而平衡常数只与温度有关；
8．【答案】D
【解析】【解答】A．温度不变，平衡常数不变，A项不符合题意；
B．纵坐标单位为，时，平衡常数，时也可计算出相同结果，B项不符合题意；
C．为蓝色，为黄色，加热溶液变黄，说明反应正向移动，该反应为吸热反应，C项不符合题意；
D．稀释时，平衡移动前，、和氯离子浓度等倍数减小，导致，平衡逆向移动，D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】平衡图像解题技巧：对应化学反应速率图像和化学平衡图像，应该注意下列几点：1、横轴坐标和纵坐标含义；2、曲线斜率或者趋势；3、曲线上特殊点，如起点、终点、交点和拐点等.
9．【答案】D
【解析】【解答】A．探究影响化学反应速率的因素需要记录溶液褪色所需时间，故A不符合题意；
B．实验①②只有浓度不同，探究的是浓度对化学反应速率的影响，故B不符合题意；
C．实验①③只有温度不同，探究的是温度对化学反应速率的影响，故C不符合题意；
D．起始向①中加入固体，引入离子Mn2+，Mn2+催化该氧化还原反应，影响其反应速率，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】
A．探究影响化学反应速率的因素需要记录所需时间；
B．控制单一变量，实验①②只有浓度不同，探究的是浓度对化学反应速率的影响；
C．控制单一变量，实验①③只有温度不同，探究的是温度对化学反应速率的影响；
D．固体是还原剂，影响其反应速；
10．【答案】B
【解析】【解答】A．正反应放热，升高温度平衡逆向移动，A的转化率降低，故A不符合题意；
B．正反应放热，升高温度平衡逆向移动，A的转化率降低；正反应气体系数和减小，增大压强平衡正向移动，A的转化率增大，故B符合题意；
C．正反应气体系数和减小，增大压强平衡正向移动，A的转化率增大，故C不符合题意；
D．正反应放热，升高温度平衡逆向移动，A的转化率降低，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据勒夏特列原理分析。
11．【答案】D
【解析】【解答】解：反应过程中化学键断裂，存在原子有S原子、16O原子、18O原子，原子重新组合生成物质，二氧化硫、氧气在催化剂、加热的条件下，生成三氧化硫；而三氧化硫在同样的条件下可分解为二氧化硫和氧气，所以18O2中的18O通过化合反应存在于SO3中，SO3 中的18O通过分解反应会存在于SO2中，最终SO3、SO2、O2中都含有18O．
故选D．
【分析】从化学键角度来说，化学反应本质是旧键断裂，形成原子，原子重新组合，形成新键．可逆反应不可能100%地全部转化，据此判断．
12．【答案】C
【解析】【解答】2s后A的转化率为50%，则反应的A为2×50%=1mol，则
2A(g) ＋ 3B(g) 2C(g)＋ zD(g)
起始 2 2 0 0
转化 1 1.5 1 0.5z
2s后的量 1 0.5 1 0.5z
A. v(C)＝v(A)＝1/(2×2)=0.25 mol·L－1·s－1， A不符合题意；
B. v(D)＝0.25 mol·L－1·s－1，0.5z/（2×2）=0.25， z=2， B不符合题意；
C.据以上分析可知， B的转化率为1.5/2×100%=75%，C符合题意；
D. 反应前与2s后容器的压强比等于气体物质的量之比=4：（1+0.5+1+0.5×2）=4：3.5；故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】利用三段式，通过起始量、转化量、最终量可以将三段式补充完整；
A、利用化学反应速率计算公式；
B、通过D的最终量可以求出；
C、利用转化量除以起始量可以求出；
D、反应前的总物质的量和反应后的总物质的量之比即压强比。
13．【答案】C
【解析】【解答】A．该反应是一个反应前后气体体积增大的可逆反应，在未达到平衡状态之前，反应体系的压强随着反应的改变而改变，当体系的压强不再发生变化时该反应达到平衡状态，A不符合题意；
B．v正(CO)=v逆(H2O)=v逆(CO)，CO的正逆反应速率相等，该反应达到平衡状态，B不符合题意；
C．生成n mol CO的同时生成n mol H2，都表示正反应，不能据此判断平衡状态，C符合题意；
D.1 mol H-H键断裂的同时断裂2 mol H-O键，体现了v正=v逆，说明达到了平衡状态，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)是一个反应前后气体体积增大的可逆反应，要作为达到平衡状态的标志必须是变量，当变量不变，则可说明反应达到平衡。
14．【答案】C
【解析】【解答】移走1.0molPCl3和0.5molCl2，相当于在原来的基础减少一半，加入平衡和原平衡等效，此时PCl3的物质的量为0.2mol，但移走反应物相当于减小浓度，平衡向逆反应方向移动，PCl5物质的量减小，即小于0.2mol，故选项C 正确。
【分析】按照等效平衡理论，此时抽掉各一半应为0.20mol PCl5，再结合勒夏特列定律进行理解。
15．【答案】C
【解析】【解答】①该反应为反应前后气体物质的量减小的反应，一定温度下的定容容器，随反应正向移动压强降低，当压强不再变化时，说明达到平衡状态，故①符合题意；②反应物和生成物都是气体，总质量不变，容器容积不变，密度始终不变，不能说明达到平衡状态，故②不符合题意；③随反应正向移动B的物质的量浓度减小，当B的物质的量浓度不再变化时，说明达到平衡状态，故③符合题意；④该反应为反应前后气体物质的量减小的反应，随反应正向移动混合气体总物质的量减小，混合气体总物质的量不再变化时，说明达到平衡状态，故④符合题意；⑤反应物和生成物都是气体，总质量不变，随反应正向移动混合气体总物质的量减小，混合气体的平均相对分子质量增大，当混合气体的平均相对分子质量不再变化时，说明达到平衡状态，故⑤符合题意；⑥v(C)与v(D)的速率关系自始至终都是1：1，不能说明达到平衡状态，故⑥不符合题意；⑦反应物和生成物都是气体，混合气体总质量不发生变化，不能说明达到平衡状态，故⑦不符合题意；⑧容器的容积不变，混合气体总体积不变，不能说明达到平衡状态，故⑧不符合题意；综上①③④⑤符合题意，
故答案为：C。
【分析】判断达到平衡的条件主要是看正逆速率是否相等，气体物质的量浓度是否不变，对于前后系数改变的可以看压强是否不变，以及总的物质的量是否不变，以及平均分子质量是否不变
16．【答案】B
【解析】【解答】A.根据图像，压强增大，C%含量增大，说明平衡正向进行，正反应是气体体积减小的反应，n＞e+f，故A不符合题意；
B.根据图像，在相同压强下，升高温度，C%减小，说明升高温度，平衡逆向移动，故B符合题意；
C.达到平衡后，加入催化剂，C的含量不变，故C不符合题意；
D.达到平衡后，增加A的量，由于A是固体，平衡不移动，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A. 根据图像，压强增大，C%含量增大，说明平衡正向移动，正反应是气体体积减小的反应，n＞e+f；
B. 根据图像，在相同压强下，升高温度，C%减小，说明升高温度，平衡逆向移动，说明正反应是放热反应；
C. 使用催化剂，只是同等程度加快反应速率，平衡不移动；
D. 纯固体对平衡移动和反应速率没有影响.
17．【答案】（1）C2H8N2(l)+2N2O4(l)=3N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g)△H=-2250kJ/mol
（2）N2O4
（3）吸
（4）c
（5）单位质量释放能量高、产物环保，反应可控
【解析】【解答】(1)1mol液态C2H8N2与2mol液态N2O4完全反应，生成CO2、N2、H2O三种无污染气体的同时释放出2250kJ的热量，据此可知该反应的热化学方程式为C2H8N2(l)+2N2O4(l)=3N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g)△H=-2250kJ/mol；(2)该反应中N2O4中氮元素化合价降低，为氧化剂；(3)温度升高气体颜色变深，说明平衡正向移动，NO2浓度增大，所以该反应为吸热反应；(4)a．该反应前后气体的总质量不变，容器恒容，所以密度一直不变，故a不正确；
b．初始投料为1molN2O4，所以v(正)N2O4在初始时刻不为0，故b不正确；
c．四氧化二氮的转化率不变，说明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故c正确；
综上所述选c；(5)根据题目信息可知没有采用氧化性更强的F2或反应速率极快、释放能量更高的N5 用作推进剂，说明火箭推进剂不但需要单位质量释放能量高、产物环保，而且需要反应可控。
【分析】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。
18．【答案】（1）-905；-92.45；③
（2）80%；小于
（3）升温，反应①K减小，反应②k增大，但K降低倍数大于k升高
（4）>；H
【解析】【解答】(1)依据盖斯定律可知，反应4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)可由①2+②3-③2得到，则焓变ΔH=2(+180.5kJ·mol-1)+3(-483.6kJ·mol-1)-2(-92.4kJ·mol-1)=-905kJ·mol-1；由图像数据带入RlnKp=-+C，-3.710=2.113ΔH+C，-61.678=1.486ΔH+C，二式联立可得ΔH=-92.45(kJ·mol-1)，即该反应的反应热ΔH=-92.45kJ·mol-1；依据反应热可知，图中表示的方程式是③。
(2)反应2NO+O2=2NO2是一个气体分子数减少的反应，增大压强，平衡正向移动，因此，相同温度下，压强越大，一氧化氮的平衡转化率越大，所以该反应在400℃、0.8MPa时一氧化氮的平衡转化率大于相同温度下、压强为0.1MPa时一氧化氮的平衡转化率，因此依据图示，400℃，0.8MPa时的α=80%；在压强p1、温度600℃时，A点条件下一氧化氮的转化率大于平衡转化率，反应逆向移动，所以v正小于v逆。
(3)反应①为放热反应，温度上升，反应逆向进行，平衡常数K减小，而反应②速率常数k随温度升高而增大，但K降低倍数大于k升高倍数，所以当其他条件一定时，升高温度，反应速率降低。
(4)①压强越大、反应速率越快，则B、E两点对应的正反应速率大小为vB＞vE。
②平均相对分子质量=，根据质量守恒定律，总质量m不变，则n越小，平均相对分子质量越大，反应向正反应方向进行，n会变小，则反应正向进行的越多，平均相对分子质量越大，E点到F点的过程，压强增大，平衡正向移动，H点达到平衡，则H点物质的总物质的量n最小，平均相对分子质量最大。
【分析】(1)依据盖斯定律计算。
(2)依据勒夏特列原理分析。
(3)依据温度对平衡的影响分析。
(4)①压强越大、反应速率越快。
②根据质量守恒定律，利用平均相对分子质量=分析。
19．【答案】（1））0.005 mol/(L·min)
（2）C
（3）c e
（4）；42.88% （0.43）
（5）移走了生成的氨气（或减小了氨气的浓度）
（6）4NH3(g) + 3O2(g) 2N2(g) + 6H2O(g)ΔH =－1266.0 kJ/mol
（7）2NH3－6e- + 6OH－=N2+6H2O；由于发生4NH3 + 3O2 2N2 + 6H2O反应，有水生成，使得溶液逐渐变稀，所以要补充KOH。
【解析】【解答】解：（1）根据图像可知，在10 min内氨气的物质的量改变了0.1mol，则用NH3表示该反应的平均速率V(NH3)=0.1mol÷2 L÷10min= 0.005 mol/(L·min)；
(2)在10~20min内NH3物质的量增大0.2mol，H2物质的量减少0.3mol，N2物质的量减少0.1mol，反应速率比前10min内变化快；A．加了催化剂，会使化学反应速率加快，反应物完全转化为生成物，也不能反应产生0.3molNH3；b．降低温度，会使化学反应速率减慢，与图像不符合，错误；C．增加NH3的物质的量，正反应速率加快，C.0.6molH2完全转化为NH3，最多转化为0.2molNH3，现在共反应产生0.3mol，说明反应增大了氨气的浓度，正确；
（3）A．在任何时刻，2v(H2)正 = 3v(NH3)正，现在3v(H2)正 = 2v(NH3)逆，则9v(NH3)正=4v(NH3)逆，反应未反应达到平衡，正确；B．由于反应体系的容积不变，反应混合物都是气体，则混合气体的密度不再随时间变化，故不能据此判断反应达到平衡状态，错误；C．该反应是反应前后气体体积不变的反应，容器的容积不变，则反应若未达到平衡，则容器内的总压强会随时间而变化，故容器内的总压强不再随时间而变化可以说明反应达到平衡状态，正确；D．N2、H2、NH3的分子数之比为1∶3∶2，反应可能处于平衡状态，也可能不处于平衡状态，错误；e.在任何时刻单位时间生成m mol N2的同时产生3 m mol H2，同时消耗3 m mol H2，氢气的浓度不变，反应处于平衡状态，正确；f．a mol N≡N键断裂的同时，有6 a mol N—H键合成，表明反应正向进行，不能说明反应处于平衡状态，错误；
(4)化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时，生成物的浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比，根据图像可知第一次平衡时，平衡常数K1＝ ，NH3的体积分数是[0.15÷(0.15+0.125+0.075)]×100%= 42.88%；
(5)在反应进行到25min时，NH3物质的量减小，而N2、H2的物质的量不变，则曲线发生变化的原因是移走了生成的氨气(减小了氨气的浓度)；
(6)①N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH =－92.4 kJ/mol； ②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH =－483.6kJ/mol，②×3-①×2，整理可得4NH3(g) + 3O2(g) 2N2(g) + 6H2O(g) ΔH =－1266.0 kJ/mol；
(7) ① a电极是通入NH3的电极，失去电子，发生氧化反应，所以该电极作负极，电极反应式是2NH3－6e- + 6OH－=N2+6H2O；② 一段时间后，需向装置中补充KOH，是由于发生4NH3 + 3O2 2N2 + 6H2O反应，有水生成，使得溶液逐渐变稀，为了维持碱的浓度不变，所以要补充KOH。
【分析】（1）根据化学反应速率的定义进行计算；
（2）根据外界条件对化学反应速率的影响进行分析；
（3）根据外界条件对化学反应速率华化学平衡的影响进行分析即可.
（4）根据化学平衡常数的定义进行计算；
（5）根据外界推荐对反应速率的影响进行判断；
（6）根据盖斯定律书写热化学方程式；
（7）根据原电池原理进行分析即可.
20．【答案】（1）＞；-41.17 kJ/mol
（2）；46.656或46.66或46.7
（3）B；C
（4）H2；CO
【解析】【解答】(1)a．由甲醇分解的热化学方程式CH3OH(g) CO(g)+2H2(g) △H1= +90.64 kJ mol-1可知：该反应的正反应是吸热反应，△H＞0，由于反应热△H =E1- E2，所以E1- E2＞0，故E1＞E2；
b．根据摩尔生成熔的含义可得反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H2=(-110.53 kJ/mol)+(- 241.8kJ/mol)-(-393.5 kJ/mol+0 kJ/mol)= -41.17 kJ/mol；
(2)v(CH3OH)= ；
反应开始时p(CH3OH)=5.0 MPa，由于CH3OH的转化率为60%，则平衡时p(CH3OH)=5.0 MPa×(1-60%)=2.0 MPa，转化的CH3OH为3 MPa，其中①反应产生H2为6 MPa；由于CO2的选择性为40%，则平衡时p(CO)=5.0 MPa×60%×(1-40%)=1.8 MPa，p(CO2)=5.0 MPa×60%×40%=1.2 MPa，发生反应②产生H2为1.2 MPa，故平衡时H2总压强为p(H2)=(6+1.2)MPa=7.2 MPa，因此反应①的化学平衡常数Kp= ；
(3)A．催化剂能改变反应途径，降低反应的活化能，使许多普通分子变为活化分子，从而能增大反应物中活化分子的百分数，A不正确；
B．相对于通常方法，工业上选择低温等离子体催化剂能有效提高反应速率，同时由于CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的正反应是放热反应，适当的降低温度，能够使化学平衡正向移动，从而能使CO的平衡转化率提高，B正确；
C．选择低温等离子体催化剂，可以使反应在较低温度下发生化学反应，从而能有效的解决高能耗问题及在较高温度下引起的催化剂失去其生理活性等关键问题，C正确；
D．工业上适当通入H2O(g)，增大反应物H2O(g)浓度可以使平衡正向移动，使生成物的物质的量增加，从而会提高生成物的含量，但若H2O(g)通入量过多，反应产生的生成物的物质的量增多，但其在平衡混合物中的百分含量反而会降低，D不正确；
故合理选项是BC；
(4)对于反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H＜0，在其它条件不变时，升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，导致CO、H2O的含量均增大，CO2、H2的含量均减小。依据图中信息，可初步得知，a、b曲线分别对应CO2或H2，c、d曲线则对应CO或H2O(g)。结合反应①方程式及题目已知条件可知：该反应起始时，n(H2)＞n(CO2)、n(H2O)＞n(CO)，故平衡时含量必然有H2＞CO2、H2O＞CO，故a、b、c、d曲线分别对应H2、CO2、H2O(g)、CO，曲线a表示H2，曲线d表示CO。
【分析】（1）a.根据逆反应活化能等于正反应活化能-焓变即可判断b.根据写出方程式再结合摩尔生成焓计算出焓变
（2）根据甲醇的压强以及转化率即可计算出甲醇的速率，根据甲醇转化率即可计算出平衡时的甲醇的压强，同时根据选择性即可计算出平衡时二氧化碳和一氧化碳的压强和氢气的压强即可计算出平衡常数
（3）A.催化剂可以增大活化分子的百分数
B.低温有助于正反应的进行
C.温度低消耗能源低且避免催化剂高温失活
D.增加水的量可以提高物质的量，但是百分含量会降低
（4）水蒸气变换：②CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H2= -41.17 kJ/mol 即可判断温度升高时反应逆向移动导致一氧化碳和水增加，二氧化碳和氢气降低，再结合 甲醇分解：①CH3OH(g) CO(g)+2H2(g) △H1= +90.64 kJ mol-1；进行判断即可
21．【答案】（1）为砖红色砖红色
（2）
（3）＞
（4）58.20%
（5）反应①为放热反应，温度升高平衡左移；温度高于1030℃时，大于21%，载氧体无法载氧
（6）膨润土
（7）有利于二氧化碳的分离与回收
【解析】【解答】（1）；
（2）反应②的平衡常数表达式为；
（3）由图可知：载氧体I在空气反应器中吸收空气中的O2，然后转移到燃料反应器中，再和CH4发生反应释放出CO2和H2O，得到载氧体I，所以氧的质量分数大小为：载氧体I＞载氧体Ⅱ；
（4）往盛有CuO/Cu2O载氧体的刚性密闭容器中充入空气发生反应①，且氧气的物质的量分数为21%，设通入的空气的物质的量为a mol，氧气的消耗量为b mol，则起始时氧气的物质的量为0.21a mol，平衡时氧气的物质的量为(0.21a-b)mol，空气中其他气体的物质的量为0.79a mol，由图可知：985℃时，平衡时=10%，即，整理得b=，则平衡转化率；
（5）反应①为放热反应，升高温度，化学平衡逆向移动，导致平衡时O2的物质的量增大，则O2的物质的量分数增大；空气中O2的物质的量分数为21%，由图可知：当反应温度高于1030℃时，大于21%，说明载氧体没有吸收空气中的O2，即无法载氧，所以反应温度必须控制在1030℃以下；
（6）由图3可知：使用氧化铝掺杂的载氧体反应的活化能比使用膨润土掺杂的载氧体反应的活化能高，活化能越高反应速率越慢，因此使用膨润土掺杂的载氧体反应较快；
（7）由化学链燃烧示意图可知，从燃料反应器中出来的只有CO2和H2O，有利于二氧化碳的分离与回收。
【分析】（1）氧化亚铜为砖红色固体；
（2）化学平衡常数为生成物浓度幂之积和反应物浓度幂之积比值；
（3）载氧体I在空气反应器中吸收空气中的O2，然后转移到燃料反应器中，再和CH4发生反应释放出CO2和H2O，得到载氧体I，可以知道载氧体I吸收氧气，而载氧体II需要消耗更多二氧化碳和水生成载氧体I；
（4）平衡转化率为变化量和起始量的比值；
（5）升高温度，平衡朝吸热方向移动；
（6）膨润土降低反应的活化能，使反应速率加快；
（7）二氧化碳的回收可以降低温室效应的影响。