2.2 化学反应的限度 同步练习（含解析）2023-2024学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

2.2 化学反应的限度 同步练习
一、单选题
1．在密闭容器中充入4 mol X，在一定温度下4X（g） 3Y（g）+Z（g），达到平衡时，有30%的X发生分解，则平衡时混合气体总的物质的量是（　　）
A．3.4 mol B．1.2mol C．2.8 mol D．4mol
2．合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义，哈伯法合成氨需要在20～50 MPa的高压和500 ℃左右的高温下，并用铁触媒作为催化剂，氨在平衡混合物中的含量仍较少。最近英国俄勒冈大学的化学家使用了一种名为 trans-Fe(DMeOPrPE)2的新催化剂，在常温下合成氨，反应方程式可表示为N2＋3H22NH3.有关说法正确的是（　　）
A．哈伯法合成氨是吸热反应，新法合成氨是放热反应
B．新法合成氨不需要在高温条件下，可节约大量能源，具有发展前景
C．新法合成氨能在常温下进行是因为不需要断裂化学键
D．新催化剂降低了反应所需要的能量，使平衡正向移动
3．一定条件下，将10 mol H2和1 mol N2充入一密闭容器中，发生反应：N2（g）+3H2（g） 2NH3（g），达到平衡时，H2的转化率可能是（　　）
A．25% B．30% C．35% D．75%
4．汽车尾气中，产生NO的反应为：N2（g）+O2（g） 2NO（g），一定条件下，等物质的量的N2（g）和O2（g）在恒容密闭容器中反应，如图曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化，曲线b表示该反应在某一起始条件改变时N2的浓度随时间的变化．下列叙述正确的是（　　）
A．若曲线b对应的条件改变是温度，可判断该反应的△H＜0
B．温度T下，随着反应的进行，混合气体的密度减小
C．曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂
D．温度T下，该反应的平衡常数K=
5．某温度下，对可逆反应：2X(g)＋Y(g)Z(g)＋W(s)ΔH>0的下列叙述正确的是（　　）
A．加入少量W，逆反应速度增大
B．升高温度时，正反应速率增大，逆反应速率减小
C．压强不变，充入与反应体系不反应的N2，反应速率减小；体积不变，充入N2，反应速度不变
D．平衡后加入X，上述反应的ΔH增大
6．一定条件下新制的氯水中，加入少量下列物质，能使HClO的浓度增大的是()
①CaCO3(固)②AgNO3(1 mol·L－1)③蒸馏水
A．①② B．② C．②③ D．①
7．在2L恒容密闭容器中充入2molX和1molY发生反应：2X(g)+Y(g) 3Z(g) H<0，反应过程持续升高温度，测得混合体系中X的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断正确的是（　　）
A．升高温度，平衡常数增大
B．W点X的正反应速率等于M点X的正反应速率
C．Q点时，Y的转化率最大
D．恒温下，平衡时再充入适量Z，则达到新平衡时Z的体积分数比原平衡时大
8．温度为T1时，在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应：2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)相关数据如下表所示。下列说法错误的是（　　）
容器 编号 物质的起始浓度 (mol·L-1) 物质的平衡浓度 (mol·L-1)
c(NO2) c(NO) c(O2) c(O2)
Ⅰ 0.6 0 0 0.2
Ⅱ 0.3 0.5 0.2
Ⅲ 0 0.5 0.35
A．容器Ⅰ中发生反应的平衡常数为0.8
B．容器Ⅱ中发生反应的起始阶段有v正>v逆
C．达到平衡时，容器Ⅲ中 >1
D．达到平衡时，容器Ⅰ与容器Ⅲ中的总压强之比为16∶17
9．在一定条件下，发生反应2NO2 N2O4，该反应达到化学平衡后，升高温度，混合物的颜色变深。下列有关说法正确的是（　　）
A．正反应为放热反应 B．正反应为吸热反应
C．降温瞬间NO2的浓度增大 D．降温后各物质的浓度不变
10．一定条件下体积不变的密闭容器中：4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) △H=-905.9k/mol，下列叙述正确的是（　　）
A．4molNH3和5molO2反应，达到平衡时放出的热量为905.9kJ
B．平衡时V正(O2)=4/5V逆(NO)
C．适当增大氧气的浓度可以提高氨气的转化率
D．降低压强，正反应速率减小，逆反应速率增大
11．某温度时，反应X（g）=4Y（g）+Z（g）△H=﹣QkJ/mol，在2L的恒容密闭容器中进行，X的浓度随时间变化如图所示．下列说法不正确的是（　　）
A．2min内，X的平均反应速率为0.25mol/（L min）
B．第5min时，该反应达到平衡状态
C．第5min后，Y的生成速率与X的消耗速率相等且保持不变
D．5min内，反应放出的热量为1.6QkJ
12．某密闭容器中充入等物质的量的气体A和B，一定温度下发生反应A(g)＋xB(g) 2C(g)，达到平衡后，只改变反应的一个条件，测得容器中各物质的浓度、反应速率随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．前20min B的平均反应速率为0.05mol·L-1·min-1
B．8 min时表示正反应速率等于逆反应速率
C．反应方程式中的x＝1，30 min时表示增大压强
D．40 min时改变的条件是升高温度，且正反应为吸热反应
13．已知：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)△H=﹣41kJ/mol，相同温度下，在体积均为2L的三个恒温密闭容器中，加入一定量的反应物发生反应．相关数据如下：
容器编号 起始时各物质物质的量/mol 达平衡过程体系 能量的变化
n（CO） n（H2O） n（CO2） n（H2）
① 1 4 0 0 放出热量：32.8 kJ
② 0 0 1 4 热量变化：Q1
③ 1 1 2 1 热量变化：Q2
下列说法中，错误的是（　　）
A．若容器①中反应10min达到平衡，0至10min时间内，用CO表示的平均反应速率v（CO）= 4.0×10﹣2 mol/（L·min）
B．容器③中，开始时v（CO）生成＞v（CO）消耗
C．达平衡过程体系能量的变化：Q1= 4Q2
D．平衡时，①与②容器中CO的体积分数相等
14．苯乙烯(C6H5CH=CH2)是生产各种塑料的重要单体，其制备原理是C6H5-C2H5(g) C6H5CH=CH2(g)+H2(g)，实际生产中常以高温水蒸气作为反应体系的稀释剂(水蒸气不参加反应)，图为乙苯的平衡转化率与水蒸气的用量、体系总压强的关系。下列说法正确的是（　　）
A．a点转化率为75%，则混合气体中苯乙烯的体积分数为3/7
B．b点转化率为50%，若起始向2 L恒容容器中充入1 mol乙苯，则平衡常数为0.5
C．b点和c点温度和压强相同，则反应速率相同
D．恒容时加入稀释剂C6H5-C2H5平衡转化率不变
15．一定条件下存在反应：CO（g）+H2O（g） CO2（g）+H2（g）△H=﹣QkJ/mol．现有三个相同的2L恒容绝热（与外界没有热量交换）密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，在 I中充入1molCO和1molH2O，在Ⅱ中充入1molCO2和1mol H2，在Ⅲ中充入2molCO和2molH2O，700℃条件下开始反应．达到平衡时，上述三个过程对应的能量变化值分别为Q1、Q2、Q3．下列说法正确的是（　　）
A．2Q1=2Q2＜Q3
B．容器Ⅰ中CO的百分含量比容器Ⅲ中CO的百分含量高
C．容器Ⅰ中反应的平衡常数比容器Ⅱ中反应的平衡常数小
D．容器Ⅰ中CO的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和等于1
16．痛风病与关节滑液中形成的尿酸钠(NaUr)有关(NaUr增多，病情加重)，其化学原理为：HUr(aq) + Na+ (aq) NaUr(s) + H+(aq)ΔH＜0，下列说法错误的是（　　）
A．炎热的夏季更易诱发关节疼痛
B．饮食中摄入过多食盐，会加重痛风病病情
C．患痛风病的人应少吃能代谢产生更多尿酸(HUr)的食物
D．大量饮水使 增大，痛风病发作的可能性减小
二、综合题
17．某同学为了探究锌与稀硫酸反应过程中的速率变化，他在100 mL稀硫酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气(气体体积已折算为标准状况下的体积)，实验记录如下(累计值)：
时间/ min 1 2 3 4 5
氢气体积/mL 50 120 232 290 310
（1）反应速率最大的时间段是　 　(填“0~1 min”“1~2 min”“2~3 min”或“4~5 min”)， 原因是　 　。
（2）反应速率最小的时间段是　 　(填“0~1 min”“1~2 min”“2~3 min”或“4~5 min”)，原因是　 　。
（3）2~3min时间段内，以硫酸的浓度变化表示该反应的速率：　 　。
（4）如果反应太剧烈，为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，该同学在硫酸中分别加入等体积的下列液体，你认为可行的是　 　(填字母)。A．NaHCO3溶液 B．蒸馏水 C．CuSO4溶液 D．NaCl溶液
（5）某温度下在4 L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。
①0~5 min用X物质表示反应速率是　 　，第 　 　分钟Y的转化率最大。
②该反应达到平衡状态的标志是　 　(填字母)。
A．X、Y的反应速率比为3：1
B．容器内气体压强保持不变
C．容器内气体的总质量保持不变
D．生成1molY的同时消耗2molZ
E.Y的体积分数在混合气体中保持不变
18．在一定温度、压强和催化剂条件下，把N2和H2按1：3（体积比）混合，当反应达到平衡时，混合气体中NH3占25%（体积比），求：
（1）N2的转化率　 　；
（2）反应前后体积之比　 　；
（3）平衡混合气的平均相对分子质量　 　．
19．CO、CO2是化石燃料燃烧的主要产物。
（1）将含0.02 molCO2和0.01molCO的混合气体通入有足量Na2O2 固体的密闭容器中，同时不断地用电火花点燃，充分反应后，固体质量增加　 　g。
（2）已知：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566.0 kJ·mol-1，键能Eo=o为499.0kJ·mol-1。
①反应：CO(g)+O2(g) CO2(g)+O(g)的△H=　 　kJ·mol-1。
②已知1500℃时，在密闭容器中发生反应：CO2(g) CO(g)+O(g)。反应过程中O(g)的物质的量浓度随时间的变化如图1 所示，则0~2 min 内，CO2 的平均反应速率 υ(CO2)=　 　。
（3）在某密闭容器中发生反应：2CO2(g) 2CO(g)+O2(g)，1molCO2 在不同温度下的平衡分解量如图2 所示。
①恒温恒容条件下，能表示该可逆反应达到平衡状态的有　 　 (填字母)。
A．CO 的体积分数保持不变
B.容器内混合气体的密度保持不变
C.容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变
D.单位时间内，消耗CO 的浓度等于生成CO2 的浓度
②分析图2，若1500℃时反应达到平衡状态，且容器体积为1L，则此时反应的平衡常数 K=　 　(计算结果保留1 位小数)。
③向恒容密闭容器中充入2molCO2(g)，发生反应：2CO2(g) 2CO(g) +O2(g)，测得温度为T℃时，容器内O2的物质的量浓度随时间的变化如曲线II 所示。图中曲线I 是相对于曲线II仅改变一种反应条件后c(O2)随时间的变化，则改变的条件是　 　；a、 b两点用CO浓度变化表示的净反应速率关系为υa(CO)　 　(填“>”“<”或“=”) υb( CO)。
20．人工光合作用的途径之一就是在催化剂和光照条件下，将和转化为甲醇()，该反应化学方程式为。一定温度光照下，将1mol 和2mol 在2L密闭容器中进行上述反应，测得随时间的变化如表所示：
时间/min 0 1 2 3 4 5
/mol 0 0.2 0.6 0.7 0.8 0.8
（1）用(g)浓度变化表示0～2min内该反应的平均反应速率为　 　。
（2）达到平衡时的转化率为　 　。
（3）该反应达平衡后的气体压强与反应前的气体压强比为　 　。
（4）下列选项中能说明该反应已达到平衡状态的是____(填字母)。
A．相同时间内，
B．容器内混合气体的平均相对分子质量保持不变
C．容器内温度不变化
D．容器内气体的密度不再变化
21．德国化学家哈伯(F.Haber)从1902年开始研究由氮气和氢气直接合成氨。合成氨为解决世界的粮食问题作出了重要贡献。其原理为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-92.4kJ/mol
（1）若已知H-H键的键能为436.0kJ/mol，N-H的键能为390.8kJ/mol，则N N的键能约为　 　kJ/mol
（2）合成氨反应不加催化剂很难发生，催化剂铁触媒加入后参与了反应降低了活化能。其能量原理如图所示，则加了催化剂后整个反应的速率由　 　决定(填“第一步反应”或者“第二步反应”)，未使用催化剂时逆反应活化能　 　正反应活化能(填“大于”“小于”或者“等于”)
（3）从平衡和速率角度考虑，工业生产采取20MPa到50MPa的高压合成氨原因　 　
（4）一定温度下恒容容器中，以不同的H2和N2物质的量之比加入，平衡时NH3体积分数如图所示，则H2转化率a点　 　b点(填"大于”“小于”或者“等于”)。若起始压强为20MPa，则b点时体系的总压强约为　 　MPa。
（5）若该反应的正逆反应速率分别表示为v正=K正 ，v逆=K逆 c2(NH3)，则一定温度下，该反应 的平衡常数K=　 　(用含K正和K逆的表达式表示)，若K正和K逆都是温度的函数，且随温度升高而升高，则图中c和d分别表示　 　和　 　随温度变化趋势(填K正或者K逆)。
（6）常温下，向20mL的0.1mol/L的盐酸中通入一定量氨气反应后溶液呈中性(假设溶液体积变化忽略不计)则所得溶液中c(NH4+)=　 　
答案解析部分
1．【答案】D
【解析】【解答】解：该反应是一个反应前后气体体积不变的反应，无论X是否分解或分解多少，体系中的气体总物质的量不变。
故答案为：D。
【分析】反应前后气体的计量数总和是不变的，代表反应中气体的体积不变，因此混合气体的总物质的量是始终不变的。
2．【答案】B
【解析】【解答】A．哈伯法合成氨和新法合成氨都是放热反应，使用催化剂不会改变反应热，A不符合题意；
B．题目给出信息“在常温下合成氨”，所以不需要在高温条件下，可节约大量能源，具有发展前景，B符合题意；
C．任何化学反应都涉及到旧键的断裂和新键的生成，C不符合题意；
D．新催化剂降低了反应所需要的能量，但是不改变平衡的移动，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、焓变和催化剂、反应途径无关；
B、常温进行可以节省能源；
C、化学反应需要断裂化学键；
D、催化剂不影响平衡移动。
3．【答案】A
【解析】【解答】假设1molN2完全转化，则消耗H2的物质的量为：n消耗(H2)=3n(N2)=3.0 mol，实际化学反应具有一定的限度，N2完全转化是不可能的，因而消耗H2的物质的量绝对小于3.0 mol，故H2的最大转化率为：α最大(H2)＜ ×100%=30%，A符合题意。
故答案为：A
【分析】可逆反应的化学平衡都有一定的限度，反应物不可能完全转化为生成物，根据极限法计算即可。
4．【答案】D
【解析】【解答】解：A、由图可知，b曲线化学反应速率快（变化幅度大），氮气的平衡浓度减小，升高温度平衡正向移动，则正反应为吸热反应，即△H＞0，故A错误；
B、反应物和生成物均是气体，故气体的质量m不变，容器为恒容容器，故V不变，那么密度ρ= 不变，故B错误；
C、由图可知，b曲线氮气的平衡浓度减小，故应是平衡发生移动，催化剂只能改变速率，不能改变平衡，故b曲线不可能是由于催化剂影响的，故C错误；
D、
N2（g）+ O2（g） 2NO（g）
起（mol/L） c0 c0 0
转（mol/L） c0 ﹣c1 c0 ﹣c1 2（c0 ﹣c1 ）
平（mol/L） c1 c1 2（c0 ﹣c1 ）
故K= ，故D正确；
故选D．
【分析】A、由图可知，b曲线化学反应速率快，若是升高温度，氮气的平衡浓度减小，则正反应为吸热反应；
B、此容器为恒容密闭容器，ρ= ，据此判断即可；
C、催化剂只能改变化学反应速率，不能改变物质的转化率；
D、依据氮气的浓度变化，找出三段式，计算平衡常数即可．
5．【答案】C
【解析】【解答】A. 增加固体物质的用量，反应速率不发生变化，因此加入少量W，逆反应速度不变，A项不符合题意；
B. 升高温度，正逆反应速率均增大，B项不符合题意；
C. 压强不变，充入与反应体系不反应的N2，容器的容积增大，各物质的浓度降低，反应速率减小；体积不变，充入N2，各物质的浓度不发生变化，反应速度不变，C项符合题意；
D. ΔH的大小与化学计量数有关，与物质X的用量无关，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】依据影响反应速率的因素分析；ΔH的大小与化学计量数有关。
6．【答案】A
【解析】【解答】Cl2＋H2O=H＋＋Cl－＋HClO
加 ①：CaCO3＋2H＋=Ca2＋＋H2O＋CO2↑，酸性H2CO3>HClO；加②：Ag＋＋Cl－=AgCl↓，平衡移动；加③：平衡移动，但HClO的浓度降低。
【分析】本题考查氯气与水反应的可逆反应平衡的移动影响因素，熟练掌握化学平衡移动原理是解题的关键。
7．【答案】C
【解析】【解答】A．温度升高平衡向逆向移动，平衡常数减小，A不符合题意；
B．W、M两点X的浓度相同但是温度不相同，故反应速率不相等，B不符合题意；
C．Q点X的量最少，转化率最大，C符合题意；
D．平衡时充入Z，相当于增大压强，反应两边气体的化学计量数相等，改变压强对平衡没有影响，达到新平衡时Z的体积分数与原平衡一样，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、结合温度对平衡移动的影响分析；
B、温度越高，反应速率越快；
C、Q点时X的体积分数最小，反应正向进行程度最大；
D、平衡时充入Z，体系压强增大，但平衡不移动；
8．【答案】D
【解析】【解答】A.容器Ⅰ中，根据2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)反应可知，达到平衡后c(O2)= 0.2 mol·L-1，则生成c(NO)=0.4 mol·L-1，剩余c(NO2)=0.6-0.4=0.2 mol·L-1，反应的平衡常数= c(O2)×c2(NO)/ c2(NO2)= 0.2×0.42/0.22=0.8，A不符合题意；
B.容器Ⅰ中发生反应与容器Ⅱ中发生反应温度均为T1，所以反应的平衡常数相等； 容器Ⅱ中发生反应的QC= c(O2)×c2(NO)/c2(NO2)=0.2×0.52/0.32=0.57<0.8，反应正向进行，所以容器Ⅱ中发生反应的起始阶段有v正>v逆，B不符合题意；
C.温度相同时，平衡平衡常数不变，容器Ⅲ中消耗氧气为xmol，消耗一氧化氮为2xmol，生成二氧化氮为2xmol，反应达平衡时，剩余氧气(0.35-x)mol， 剩余一氧化氮（0.5-2x）mol，根据平衡常数= c(O2)×c2(NO)/c2(NO2)= (0.35-x)×（0.5-2x）2/（2x）2=0.8，x=0.09mol，所以达到平衡时，容器Ⅲ中 =（0.35-0.09/(2×0.09)>1， C不符合题意；
D.根据以上分析可知，达到平衡时，容器Ⅰ中剩余物质的总量为0.2+0.2+0.4=0.8 mol，容器Ⅲ中剩余物质的总量为2×0.09+0.35-0.09+0.5-2×0.09=0.74 mol，压强之比与气体的物质的量成正比，因此达到平衡时，容器Ⅰ与容器Ⅲ中的总压强之比为0.8：0.74=40：37>16∶17，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.根据化学平衡常数的定义进行计算；
B.根据浓度熵与平衡常数的相对大小关系判断；
C.根据化学平衡常数计算气体浓度然后进行计算即可；
D.根据压强之比等于物质的量之比进行计算。
9．【答案】A
【解析】【解答】升高温度，混合物的颜色加深，说明反应向逆反应方向移动，根据勒夏特列原理，此反应的正反应方向是放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动，即NO2浓度降低，N2O4浓度增大，故A符合题意。
【分析】升高温度，平衡向吸热方向移动，该反应逆反应为吸热反应，正反应为放热反应。
10．【答案】C
【解析】【解答】A.为可逆反应不能完全转化，热化学方程式中为完全转化时能量变化，则4molNH3和5molO2反应，不能完全转化，达到平衡时放出的热量小于905.9 kJ，A不符合题意；
B.平衡时不同物质的正逆反应速率之比等于化学计量数之比，则平衡时4v正（O2）=5v逆（NO），B不符合题意；
C.适当增大氧气的浓度平衡向正反应方向进行，因此可以提高氨气的转化率，C符合题意；
D.降低压强，正、逆反应速率均减小，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】要判断反应是否达到平衡状态，需要判断正逆反应速率是否相等，只要正逆反应速率相等，反应就达到了平衡状态。
11．【答案】C
【解析】【解答】解：A．由图可知，2min内，X的浓度变化量为0.9mol/L﹣0.4mol/L=0.5mol/L，则X的平均反应速率为 =0.25mol/（L min），故A正确；
B．第5min时，X的物质的量浓度不再变化，该反应达到平衡状态，故B正确；
C．第5min后，为平衡状态，Y与X的化学计量数之比为4：1，则Y的生成速率的4倍与X的生成速率相等且保持不变，故C错误；
D.5min内参加反应的X为2L×（0.9mol/L﹣0.1mol/L）=1.6mol，结合热化学方程式可知1molX反应放热为QkJ，则反应放出的热量为1.6QkJ，故D正确；
故选C．
【分析】由图可知，X的浓度从开始到5min时一直在减少，第5min时，浓度不再发生变化，则该反应达到平衡状态，
A．结合v= 计算；
B．平衡时各物质的浓度不变；
C．平衡时，不同物质的正逆反应速率之比等于化学计量数之比；
D．物质的量与反应中热量变化成正比．
12．【答案】A
【解析】【解答】A．根据图像可知，前20min B的物质的量浓度由2.0mol/L降至1.0mol/L，则B的平均反应速率为(2.0mol/L-1.0mol/L)÷20min=0.05 mol·L-1·min-1，A项符合题意；
B.8min时，A、B、C三种物质的浓度相等，但随后A、B的浓度减小，C的浓度增大，说明此时正反应速率大于逆反应速率，B项不符合题意；
C．反应方程式中的x=1，该反应为前后气体系数和不变的可逆反应，若增大压强，平衡不移动，三种物质的浓度都同等程度的增大，与所给图像变化不符，C项不符合题意；
D.40 min时正逆反应速率均增大，且逆反应速率大，平衡逆向移动，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，则该反应正反应为放热反应，D项不符合题意。
故答案为：A。
【分析】本题考查化学平衡图象问题，题目难度较大，注意根据图象浓度的变化以及反应速率的变化判断化学反应状态以及影响化学反应速率的条件。①根据v=△c÷t来计算化学反应速率；②根据化学平衡状态的特征判断化学反应方向；③对反应为前后气体系数和不变的可逆反应，若增大压强，平衡不移动，但增大压强，缩小体积，各物质的浓度会发生变化；④根据温度对化学平衡的影响解答。
13．【答案】D
【解析】【解答】A、根据题给信息知若容器①中反应10min达到平衡，放出热量：32.8 kJ ，根据反应：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) H＝– 41 kJ/mol知参加反应的CO的物质的量为0.8mol，则0至10min时间内，用CO表示的平均反应速率υ(CO)=△n/V△t=4.0×10－2 mol/(L·min)，不符合题意；
B、根据容器①中数据计算反应达到平衡时各物质的浓度为c(CO)=0.1mol/L、c(H2O)=1.6mol/L、c(CO2)=0.4mol/L、c(H2)=0.4mol/L，则K=1，根据容器③中数据计算Q=2，Q>K，反应逆向进行，则开始时υ(CO)生成>υ(CO)消耗，不符合题意；
C、三个容器中温度相同，平衡常数相同，均为1.利用三行式分析。设容器②转化的CO2的物质的量为x。
则（4-x）(1-x)/x2=1，解得x=0.8mol；
设容器③转化的CO2的物质的量为y。
则（1-y）(2-y)/(1+y)2=1，解得y=0.2mol；则达平衡过程体系能量的变化：Q1=4Q2，不符合题意；
D、根据题给数据和C项计算，平衡时，①中CO的体积分数为4%，②容器中CO的体积分数为16%，CO的体积分数不相等，不符合题意。
故答案为：D。
【分析】A．根据v=进行计算；
B．容器①②③温度相同，故平衡常数相同，正逆反应平衡常数互为倒数，根据三段式计算出容器①的平衡常数，再根据浓度商与平衡常数的大小关系进行判断；
C．根据平衡常数求出②③中CO2的物质的量变化量；
D．由B、C可知平衡时，容器①②中CO的物质的量。
14．【答案】D
【解析】【解答】A．令开始投入乙苯的物质的量为1mol，则水蒸气的物质的量为8mol，a点转化率为75%，则参加反应乙苯的物质的量=1mol×75%=0.75mol，则： ，故平衡时混合体系总物质的量=8mol+0.25mol+0.75mol+0.75mol=9.75mol，故混合气体中苯乙烯的体积分数= ，故A不符合题意；
B．若起始向2L恒容容器中充入1 mol乙苯，乙苯起始浓度为0.5mol/L，平衡时乙苯的转化率为50%，则 ，故平衡常数= =0.25，故B不符合题意；
C．体系总压强不变时，c点 值比b点大，故c点反应各物质浓度越小，相当于反应体系减压，c点反应速率比b小，故C不符合题意；
D．恒容条件下，加入稀释剂水，反应混合物的浓度不变，不影响平衡移动，C6H5C2H5平衡转化率不变，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.根据a点转化率利用三行式即可计算出平衡时各物质的量即可计算出体积分数
B.根据b点的转化率，结合给出的数据利用三行式进行计算即可
C.根据总压强相同，但是分压不同，导致浓度不同，速率不同
D.体积步滨，加入稀释剂，浓度不变，平衡不移动
15．【答案】C
【解析】【解答】A．容器Ⅰ中从正反应开始到达平衡，该反应为放热，容器Ⅱ中从逆反应开始到达，该反应为吸热，无法比较Q1、Q2的大小，故A错误；
B．容器Ⅲ中相当于在容器Ⅰ中平衡的基础上再加入1mol CO和1mol H2O，压强不影响该化学平衡，反应向正反应进行，故容器Ⅲ中到达平衡时温度更高，该反应正反应是放热反应，温度升高平衡向着逆向移动，则容器Ⅲ中CO的转化率低，CO的百分含量高，所以容器Ⅰ中CO的百分含量比容器Ⅲ中CO的百分含量低，故B错误；
C．容器Ⅱ中所到达的平衡状态，相当于在容器Ⅰ中平衡的基础上降低温度，平衡向正反应移动，则容器Ⅱ中的反应的平衡常数大于容器Ⅰ，故C正确；
D．温度相同时，容器I中CO 的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和等于1，容器Ⅱ中所到达的平衡状态，相当于在容器Ⅰ中平衡的基础上降低温度，平衡向正反应移动，二氧化碳的转化率比两容器相同温度时容器Ⅱ中CO2的转化率低，故容器Ⅰ中CO 的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和小于1，故D错误；
故选C。
【分析】A．容器中平衡建立的途径不相同，无法比较Q1、Q2的大小；
B．容器Ⅲ中相当于在容器Ⅰ中平衡的基础上再加入1mol CO和1mol H2O，反应向正反应进行，故容器Ⅲ中到达平衡时温度更高，该反应正反应是放热反应，温度升高平衡向着逆向移动；
C．容器Ⅱ中所到达的平衡状态，相当于在容器Ⅰ中平衡的基础上降低温度，平衡向正反应移动，平衡常数增大；
D．温度相同时，容器Ⅰ中CO的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和等于1，容器Ⅱ中所到达的平衡状态，相当于在容器Ⅰ中平衡的基础上降低温度，平衡向正反应移动。
16．【答案】A
【解析】【解答】A．炎热的夏季温度较高，平衡逆向移动，使人体内尿酸钠(NaUr)含量减少，有利于缓解关节疼痛，故A符合题意；
B．饮食中摄入过多食盐，会增大Na+的浓度，使得平衡正向移动，人体中NaUr含量增多，会加重痛风病病情，故B不符合题意；
C．若患痛风病的人应多吃能代谢产生更多尿酸的食物，会增大尿酸的浓度，使得平衡正向移动，人体中NaUr含量增多，病情加重，故患痛风病的人应少吃能代谢产生更多尿酸的食物，故C不符合题意；
D．假设该反应中，c(H+)=c(NaUr)=c(Na+)=1mol/L，即K= =1，饮水将各物质浓度稀释为0.01mol/L，则Qc= ＝100＞K， 增大，则平衡逆向移动，人体中NaUr含量会减少，降低痛风病发作的可能性，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A、温度升高平衡逆向移动，生成尿酸增多，而尿酸钠减小，故不容易诱发关节疼痛
17．【答案】（1）2～3min；2～3min时间段内温度较高
（2）4～5min；4～5min时间段内H+浓度较低
（3）
（4）BD
（5）；5；BE
【解析】【解答】(1)在0～1、1～2、2～3、3～4、4～5min时间段中，产生气体的体积分别为50mL、70mL、112mL、58mL、20mL，生成气体体积越大的时间段，反应速率越大，可知2 min～3 min收集的氢气比其他时间段多，则反应速率最大；该反应放热，温度升高加快反应速率，故答案为：2～3min；该反应是放热反应，2～3min时间段内温度较高；
(2)在0～1、1～2、2～3、3～4、4～5min时间段中，产生气体的体积分别为50mL、70mL、112mL、58mL、20mL，生成气体体积越小的时间段，反应速率越小，可知4～5 min反应速率最小，原因是4～5min时间段内H+浓度较低，故答案为：4～5min；4～5min时间段内H+浓度较低；
(3)在2～3min时间段内，，根据H2SO4～H2，可知消耗硫酸的物质的量为0.005mol，则，故答案为：；
(4)A．加NaHCO3溶液，溶液的体积增大，硫酸的浓度降低，但硫酸和NaHCO3反应生成二氧化碳，氢气的量减小，故A不正确；
B．加蒸馏水，溶液的体积增大，浓度降低，反应速率减小，生成的气体的量不变，故B正确；
C. 加CuSO4溶液，能形成铜锌原电池，加快反应速率，故C不正确；
D．加NaCl溶液，溶液的体积增大，浓度降低，反应速率减小，生成的气体的量不变，故D正确；
故答案为：BD，故答案为：BD；
(5)①0~5min X物质反应了0.6mol，则0~5 min用X物质表示反应速率为；第5分钟反应达到平衡状态，此时Y的转化率最大，故答案为：；5；
②A． X、Y的反应速率比始终为3：1，因此X、Y的反应速率比为3：1不能说明反应达到平衡状态，故A不正确；
B．由图可知，反应中X、Y的物质的量减少，应为反应物，Z的物质的量增多，应为生成物，当反应进行到5min时，Δn(Y)=0.2mol，Δn(Z)=0.4mol，Δn(X)=0.6mol，则Δn(Y)：Δn(Z)：Δn(X)=1：2：3，参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比，则反应的方程式为：，该反应反应前后压强发生变化，因此当容器内压强保持不变时，反应达到平衡状态，故B正确；
C．根据质量守恒，反应前后质量不变，容器内气体的总质量一直保持不变，因此容器内气体的总质量保持不变不能说明反应达到平衡状态，故C不正确；
D．生成1mol Y的同时消耗2mol Z，均表示逆反应方向的速率，无法判断正逆反应速率是否相等，无法判断反应是否达到平衡状态，故D不正确；
E．Y的体积分数在混合气体中保持不变，说明反应已达到平衡状态，故E正确；
故
故答案为：BE。
【分析】（1）相等时间内产生H2越多，则反应速率越大。
（2）相等时间内产生H2越少，则反应速率越小。
（3）根据表格信息可求出该时间段内H2的反应速率，根据反应速率之比等于化学计量数之比进行解答。
（4）减缓反应速率且不减少产生H2的量，则c(H+)↓，但n(H+)不变，据此分析。注意加CuSO4溶液，能形成铜锌原电池，会加快反应速率。
（5）①同一容器中，根据各物质的△n之比等于其化学计量系数之比，可列出该反应的化学方程式，据此进行分析。②达到化学平衡状态的主要标志是v正=v逆、各物质的含量保持不变。
18．【答案】（1）40%
（2）5：4
（3）10.6
【解析】【解答】解：在一定温度、压强和催化剂条件下，把N2和H2按1：3（体积比）混合，体积比等于物质的量比，设物质的量分别为n mol、3n mol，转化的氮气为xmol，则
N2（g）+ 3H2（g） 2NH3（g）
起始 n 3n 0
转化 x 3x 2x
平衡 n-x 3n-3x 2x
当反应达到平衡时，混合气体中NH3占25%（体积比），
可知 ×100%=25%，
解得x=0.4n mol，（1）N2的转化率为 ×100%=40%，故答案为：40%； （2）反应前后体积之比为（n+3n）：（4n﹣2×0.4n）=5：4，故答案为：5：4； （3）平衡混合气的平均相对分子质量为 =10.6，故答案为：10.6．
【分析】在一定温度、压强和催化剂条件下，把N2和H2按1：3（体积比）混合，体积比等于物质的量比，设物质的量分别为n mol、3n mol，转化的氮气为xmol，则
N2（g）+ 3H2（g） 2NH3（g）
起始 n 3n 0
转化 x 3x 2x
平衡 n-x 3n-3x 2x
当反应达到平衡时，混合气体中NH3占25%（体积比），
可知 ×100%=25%，
解得x=0.4n mol，（1）转化率= ×100%；（2）反应前后的体积比等于物质的量之比；（3）平均相对分子质量= ．
19．【答案】（1）0.84g
（2）-33.5；3×10-7mol·L-1·min-1
（3）AC；3.2×10-8mol·L-1；升温；<
【解析】【解答】（1）密闭容器中发生的反应有：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、2CO+O2 2CO2，将两式相加得Na2O2+CO=Na2CO3，固体增加的质量相当于混合气中C对应的CO，根据C守恒，混合气中相当于CO为0.03mol，固体质量增加0.03mol 28g/mol=0.84g。
（2）①键能EO=O为499.0kJ/mol，则2O（g）=O2（g）ΔH=-499.0kJ/mol（I式）；2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）ΔH=-566.0kJ/mol（II式），应用盖斯定律，II式 -I式 得，CO（g）+O2（g） CO2（g）+O（g）ΔH=（-566.0kJ/mol） -（-499.0kJ/mol） =-33.5kJ/mol。②根据图像υ（O）= = =3 10-7mol/（L·min），根据同一反应中不同物质表示的速率之比等于化学计量数之比，则υ（CO2）=υ（O）=3 10-7mol/（L·min）。
（3）①A.CO的体积分数保持不变能说明反应达到平衡状态；
B.根据质量守恒定律，容器中混合气体的质量始终不变，该容器为恒容容器，混合气体的密度始终不变，混合气体的密度保持不变不能说明反应达到平衡状态；
C.根据质量守恒定律，容器中混合气体的质量始终不变，该反应的正反应为气体分子数增加的反应，建立平衡的过程中，气体分子物质的量增加，混合气体的平均摩尔质量减小，达到平衡时气体分子物质的量不变，混合气体的平均摩尔质量不变，混合气体的平均摩尔质量不变能说明反应达到平衡状态；
D.单位时间内消耗CO的浓度等于生成CO2的浓度仅表示逆反应速率，不能说明反应达到平衡状态；能表明反应达到平衡状态的是AC，
故答案为：AC。
②根据图像1500℃，反应达到平衡时O2的体积分数为0.2%，设平衡时O2浓度为xmol/L，用三段式
2CO2（g） 2CO（g）+ O2（g）
起始（mol/L） 1 0 0
转化（mol/L） 2x 2x x
平衡（mol/L） 1-2x 2x x
则 =0.2%，解得x=0.002，平衡时CO2、CO、O2的浓度依次为0.996mol/L、0.004mol/L、0.002mol/L，反应的平衡常数K= = =3.2 10-8mol/L。
③该反应的正反应是气体分子数增大的吸热反应；曲线I相对于曲线II先出现拐点，曲线I的反应速率比曲线II快；曲线I达到平衡时O2的浓度比曲线II平衡时大；即改变的条件既能加快反应速率又能使平衡向正反应方向移动，曲线I 是相对于曲线II改变的条件为升高温度。a点处于曲线II上，b点处于曲线I上，b点温度高于a点，温度越高化学反应速率越快，则υa（CO） υb（CO）。
【分析】（3）①根据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进行判断即可。
20．【答案】（1）v(H2O)=0.3mol·L-1·min-1
（2）80%
（3）13：15
（4）A；B
【解析】【解答】（1）V(CH3OH)==0.15 mol·L-1·min-1， v(H2O) ：V(CH3OH)=2 ： 1， 故v(H2O)=0.3mol·L-1·min-1。
（2）
起始量/mol 1 2 0 0
转化量/mol 0.8 1.6 0.8 1.2
平衡量/mol 0.2 0.4 0.8 1.2
的转化率为 =80%。
（3）平衡后气体物质的量为 0.2mol+0.4mol+0.8mol+1.2mol=2.6mol，反应前气体物质的量为1mol+2mol=3mol。恒容体系，压强比等于物质的量之比，故压强比为2.6 ： 3=13 ：15。
（4）
A：v正(H2O)=2v正(CH3OH)， 即，即，能说明达到化学平衡，故A符合题意。
B：反应前后气体数目发生变化，容器内混合气体的平均相对分子质量保持不变 ，能说明反应达到平衡，故B符合题意；
C：反应在光照条件下进行，温度不全是反应放出，不能说明化学平衡，故C不符合题意；
D：恒容密闭容器，体积不变，质量不变，因此无论反应是否达到平衡，容器内密度都不变，故不能说明达到化学平衡，故D不符合题意。
故答案为：AB
【分析】可逆反应是在同一条件下，反应即能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应。可逆反应反应物不能完全转化为生成物，当正反应速率与逆反应速率相等时，达到反应平衡，此时可根据v正=v逆≠0、各物质的浓度、含量百分比、物质的量等量进行判断。化学反应速率利用公式v＝计算。
21．【答案】（1）944.4
（2）第一步反应；大于
（3）当压强低于20MPa时，反应速率慢，且反应转化率低，压强过大于50MPa时，转化率提升不大，但对设备的要求高，生产成本高
（4）小于；19
（5）；K正；K逆
（6）0.1mol/L
【解析】【解答】（1）根据反应热的计算公式 ，可得 ，故答案为：944.4；（2）因为第一步反应的活化能大于第二步反应的活化能，则催化剂后整个反应的速率由第一步反应决定，由图可知未使用催化剂时逆反应活化能大于正反应活化能，故答案为：第一步反应；大于；（3）根据工业上制备氨气的原理可知，当压强低于20MPa时，反应速率慢，且反应转化率低，压强过大于50MPa时，转化率提升不大，但对设备的要求高，生产成本高，所以工业生产采取20MPa到50MPa的高压合成氨，故答案为：当压强低于20MPa时，反应速率慢，且反应转化率低，压强过大于50MPa时，转化率提升不大，但对设备的要求高，生产成本高；（4）当增大氢气的用量时，氮气的转化率升高，氢气的转化率降低，则H2的转化率a点小于b点；根据图知b点氨气的体积分数为5%，设氮气与氢气在恒容密闭容器中各投1mol，转化的氮气为xmol，则可列三段式为：
N2+3H2 2NH3
则有 ， ，由此可得x= ，P(平衡)=19MPa，故答案为：小于；19；（5）平衡时，正反应速率=逆反应速率，则有 ，平衡常数K= ；该反应为放热反应，温度升高时，平衡会逆向移动，平衡常数会减小，则K逆大于K正，c代表K正，d代表K逆，故答案为： ；K正；K逆；（6）反应后溶液呈中性，溶液中c（H+）=c（OH-）且由电荷守恒c（H+）+c（NH4+）=c（OH-）+c（Cl-），则c（NH4+）= c（Cl-）=0.1mol/L，故答案为：0.1mol/L。
【分析】⑴
⑵整个反应的速率由慢反应速率决定，慢反应的活化能较大；由图可知，未使用催化剂时逆反应活化能大于正反应活化能；
⑶该反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，同时反应速率较快，再结合压强过大，对设备的要求高等方面考虑；
⑷列化学平衡三段式，分别计算a点、b点氢气准化率和b点时体系的总压强；
⑸反应达到平衡时，V正=V逆，则有，得出K的表达式；该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，说明升高温度对K逆的影响大于K正的影响；
⑹根据电荷守恒，c（H+）+c（NH4+）=c（OH-）+c（Cl-），溶液呈中性，溶液中c（H+）=c（OH-），则c（NH4+）= c（Cl-）。