2.2 化学反应的限度 能力检测 （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 能力检测
一、单选题
1．化学与生活密切相关，下列生活常识与所涉及的主要化学知识对应错误的是（　　）
A．用医用酒精杀灭新冠病毒——蛋白质变性
B．人类食用富含纤维素的食物——糖类的水解
C．食品中常加入抗氧化剂——氧化还原反应
D．打开啤酒瓶盖子会有气泡溢出——化学平衡的移动
2．K2Cr2O7溶液中存在平衡：Cr2O72﹣（橙色）+H2O 2CrO42﹣（黄色）+2H+．用K2Cr2O7溶液进行下列实验：
结合实验，下列说法不正确的是（　　）
A．①中溶液橙色加深，③中溶液变黄
B．②中Cr2O72﹣被C2H5OH还原
C．对比②和④可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性强
D．若向④中加入70%H2SO4溶液至过量，溶液变为橙色
3．下列叙述中，错误的是（　　）
A．SO2有毒，不能用作食品添加剂
B．工业合成氨属于人工固氮
C．酸雨是pH小于5.6的雨水
D．氧化铝陶瓷是一种无机非金属材料
4．工业通过氨的催化氧化制取硝酸，其中一个反应3NO2(g) + H2O(l) 2HNO3(aq) + NO(g) ΔH < 0，现欲提高反应物NO2的转化率，增加硝酸的产量，下列采取的措施可行的是（　　）
A．增加压强
B．加大水量
C．升高温度
D．加入催化剂
5．某温度时，在一个容积为2 L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所示。根据图中数据，下列有关说法错误的是（　　）
A．该反应的化学方程式为3X＋Y 2Z
B．2 min时，反应达最大限度，但化学反应仍在进行
C．2 min末时，Z的反应速率为0.05 mol·L-1·min-1
D．反应达到平衡时，压强是开始时的0.9倍
6．在一定条件下，可逆反应2P(g)+Q(g) 3M(g)达到化学反应限度时，下列说法正确的是（　　）
A．正反应和逆反应化学反应速率不相等
B．P、Q全部转化成M
C．反应混合物中各组分的浓度不再变化
D．反应已经停止
7．下列变化不能用勒夏特列原理释解的是（　　）
A．工业生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高二氧化硫的转化率
B．反应 达到平衡后，加压使混合气体颜色变深
C．实验室制取乙酸乙酯时，将乙酸乙酯不断蒸出
D．实验室用饱和食盐水除去氯气中混有的少量氯化氢
8．下列变化不能用勒夏特列原理解释的是（　　）
A．工业生产硫酸使用过量的氧气提高二氧化硫的转化率
B． 、 、HI平衡时的混合气体加压后颜色变深
C． 溶液中加入少量固体KSCN后颜色变深
D．实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气
9．一定温度下，在一容积不变的密闭容器中发生的可逆反应2X（g） Y（g）+Z（s），下列选项不能作为反应达到平衡标志的是（　　）
A．反应容器中压强不再变化
B．混合气体的密度不再变化
C．混合气体的平均相对分子质量不再变化
D．Z的浓度不再改变
10．反应2A（g）+B（g） 2C（g）（吸热反应）下列反应条件有利于生成C的是（　　）
A．低温、低压 B．低温、高压 C．高温、高压 D．高温、低压
11．一定温度下，在三个体积均为0.5 L的恒容密闭容器中发生反应：CO(g)+Cl2(g) COCl2(g)，其中容器Ⅰ中反应在5 min时达到平衡状态。
容器编号 温度/℃ 起始物质的量/mol 平衡物质的量/mol
CO Cl2 COCl2 COCl2
Ⅰ 500 1.0 1.0 0 0.8
Ⅱ 500 1.0 a 0 0.5
Ⅲ 600 0.5 0.5 0.5 0.7
下列说法中正确的是（　　）
A．容器Ⅰ中前5 min的平均反应速率v(CO)=0.16 mol·L-1·min-1
B．该反应正反应为吸热反应
C．容器Ⅱ中起始时Cl2的物质的量为0.55 mol
D．若起始时向容器Ⅰ加入CO0.8mol、Cl20.8mol，达到平衡时CO转化率大于80%
12．由反应物X 转化为Y 和Z的能量变化如图所示．下列说法正确的是（　　）
A．由X→Y反应的△H=E5﹣E2 B．由X→Z反应的△H＞0
C．降低压强有利于提高Y的产率 D．升高温度有利于提高Z的产率
13．金属钾和金属钠的金属性相近，但K比Na略强，当利用金属钠与KCl共熔制金属钾时，发现钾与钠的共熔体难以分离，如调整温度到一定程度，则可利用钠与KCl反应制取K，下面是四种物质的熔沸点：
K Na KCl NaCl
熔点（℃） 63.6 97.8 770 801
沸点（℃） 774 882.9 1500 1413
根据平衡移动原理，可推知用Na与KCl反应制取金属钾的适宜温度是（　　）
A．低于770℃ B．850℃
C．高于882.9℃ D．1413～1500℃
14．下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是（　　）
A．溴水中有下列平衡：Br2+H2O HBr+HBrO当加入AgNO3（s）后溶液颜色变浅
B．2NO2（g） N2O4（g）△H＜0，升高温度可使体系颜色加深
C．反应N2+3H2 2NH3△H＜0，增大压强可提高N2的转化率
D．合成氨反应CO+NO2 CO2+NO△H＞0中使用催化剂
15．在甲、乙两个恒温恒容的密闭容器中，分别加入等量且足量的活性炭和一定量的NO，发生反应C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g)。在不同温度下，测得各容器中c(NO)随反应时间t的变化如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．达到平衡状态时，c(NO)=c(CO2)
B．达到平衡状态时，甲、乙两容器内剩余固体质量相等
C．气体平均相对分子质量不再改变，说明反应已达到平衡
D．由图分析可知，T乙16．在一定温度下，溶剂不变的密闭容器中发生反应A（g）+B（s） C（g）+D（g），下列不能说明该可逆反应已经达到平衡状态的是（　　）
A．混合气体压强不再发生变化
B．混合气体质量不再发生变化
C．A的物质的量浓度不变
D．单位时间里生成C（g）和D（g）的物质的量相等
二、综合题
17．纳米碗是一种奇特的碗状共轭体系。高温条件下，可以由分子经过连续5步氢抽提和闭环脱氢反应生成。的反应机理和能量变化如下：
回答下列问题：
（1）已知中的碳氢键和碳碳键的键能分别为和，H-H键能为。估算的　 　。
（2）图示历程包含　 　个基元反应，其中速率最慢的是第　 　个。
（3） 纳米碗中五元环和六元环结构的数目分别为　 　、　 　。
（4）1200K时，假定体系内只有反应发生，反应过程中压强恒定为(即的初始压强)，平衡转化率为α，该反应的平衡常数为　 　(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
（5） 及反应的(为平衡常数)随温度倒数的关系如图所示。已知本实验条件下，(R为理想气体常数，c为截距)。图中两条线几乎平行，从结构的角度分析其原因是　 　。
（6）下列措施既能提高反应物的平衡转化率，又能增大生成的反应速率的是　 　(填标号)。
a．升高温度 b．增大压强 c．加入催化剂
18．有可逆反应：Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g)。已知938K时平衡常数K=1.47，1173K时平衡常数K=2.15。
（1）该反应的平衡常数表达式　 　，是　 　（填“吸热”或“放热”）反应。
（2）若该反应在体积恒定的密闭容器中进行，在一定条件下达到平衡状态，如果改变下列条件，反应混合气体的平均相对分子质量如何变化（填“增大”、“减小”或“不变”）。
①升高温度　 　；②再通入CO　 　。
（3）该反应的逆反应速率随时间变化的关系如图：
①从图中可以看出，反应t2时达到平衡，在t1时改变某种条件，该条件可能是　 　。
A．升高温度 B．增大CO2浓度 C．使用催化剂
②如果在t3时从混合物中分离出部分CO，t4～t5时间段反应处于新的平衡状态，请在图上画出t3～t5的υ(逆)变化曲线　 　。
19．
（1）甲醇燃料电池(DNFC)被认为是21世纪电动汽车最佳候选动力源。
①在25℃、101kPa下，1g甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为　 　。
②甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是：
a．CH3OH(g)+H2O(g) =CO2(g)+3H2(g) △H1=+49.0kJ·mol-1
b. △H2
已知H2(g)+ O2(g) =H2O(g) △H3=-241.8kJ·mol-1
则反应②的△H2=　 　 kJ·mol-1。
（2）工业上一般可采用下列反应来合成甲醇：CO（g）+2H2（g） CH3OH（g），现实验室模拟该反应并进行分析，图1是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。
①该反应的焓变△H　 　0（填“＞”“＜”或“=”）．
②T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1　 　K2（填“＞”“＜”或“=”）
③现进行如下实验，在体积为1L的密闭容器中，充入1molCO和3molH2，测得CO和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图2所示．从反应开始到平衡，CO的平均反应速率v（CO）=　 　，该反应的平衡常数为K=　 　。
④恒容条件下，达到平衡后，下列措施中能使 增大的有　 　。
A．升高温度
B.充入He（g）
C.再充入1molCO 和3molH2
D.使用催化剂．
20．在400℃时，将一定量的A和14molB压入一个盛有催化剂的10L密闭容器中进行反应：，已知2min后，容器中剩余2molA和12molB，按要求回答下列问题：
（1）生成了　 　molC，A的起始物质的量浓度是　 　。
（2）2min内平均反应速率：υ(B)=　 　。
（3）下列能说明该反应已达到平衡状态的是　 　(填字母)。
a． b．容器内压强保持不变
c． d．容器内混合气体的密度保持不变
（4）在密闭容器里，通入amolA(g)、bmolB(g)、cmolC(g)，发生上述反应，当改变下列条件时，反应速率会减小的是　 　。
a．降低温度 b．加入催化剂 c．增大容器体积
21．在80℃时，将0.4mol的四氧化二氮气体充入2L已抽空的固定容积的密闭容器中，隔一段时间对该容器内的物质进行分析，得到如下数据：反应进行至100s后将反应混合物的温度降低，发现气体的颜色变浅．
时间（s） C（mol/L）
0
20
40
60
80
100
C（N2O4） 0.20 a 0.10 c d e
C（NO2） 0.00 0.12 b 0.22 0.22 0.22
（1）该反应的化学方程式为　 　，表中b　 　c（填“＜”、“=”、“＞”）．
（2）20s时，N2O4的浓度为　 　 mol/L，0～20s内N2O4的平均反应速率为　 　．
（3）该反应的平衡常数表达式K=　 　，在80℃时该反应的平衡常数K值为　 　（保留2位小数）．
（4）在其他条件相同时，该反应的K值越大，表明建立平衡时 ．
A．N2O4的转化率越高 B．NO2的产量越大
C．N2O4与NO2的浓度之比越大 D．正反应进行的程度越大．
答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【解答】A．医用酒精能使蛋白质变性，能用于杀菌消毒，故A不符合题意；
B．纤维素可以促进大肠蠕动，从而促进消化吸收其他营养物质，所以纤维素在防止便秘方面是有利的，但人体不能消化纤维素，即纤维素在人体内不能水解，故B符合题意；
C．抗氧化剂具有较强的还原性，能够与食品包装中的氧气发生氧化还原反应，除去包装中的氧气，防止食品氧化变质，故C不符合题意；
D．因啤酒中存在二氧化碳的溶解平衡，打开啤酒瓶后，压强减小，二氧化碳溢出，能用勒夏特列原理解释，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】病毒主要由核酸和蛋白质外壳组成；
B．纤维素虽然属于多糖，但不能在人体内水解，不能被吸收；
C．抗氧化剂能防止食品被氧化；
D．一定范围内，压强与溶解度成正比；
2．【答案】D
【解析】【解答】A．在平衡体系中加入酸，平衡逆向移动，重铬酸根离子浓度增大，橙色加深，加入碱，平衡正向移动，溶液变黄，故A正确；
B．②中重铬酸钾氧化乙醇，重铬酸钾被还原，故B正确；
C．②是酸性条件，④是碱性条件，酸性条件下氧化乙醇，而碱性条件不能，说明酸性条件下氧化性强，故B正确；
D．若向④溶液中加入70%的硫酸到过量，溶液为酸性，可以氧化乙醇，溶液变绿色，故D错误．
故选D．
【分析】K2Cr2O7溶液中存在平衡：Cr2O72﹣（橙色）+H2O 2CrO42﹣（黄色）+2H+，加入酸，氢离子浓度增大，平衡逆向移动，则溶液橙色加深，加入碱，平衡正向移动，溶液变黄，由实验②、④可知Cr2O72﹣具有较强的氧化性，可氧化乙醇，而CrO42﹣不能，以此解答该题．本题综合考查氧化还原反应以及化学平衡的移动问题，侧重于学生的分析能力的考查，注意把握题目所给信息，易错点为D，注意Cr2O72﹣、CrO42﹣氧化性的比较，难度不大．
3．【答案】A
【解析】【解答】A．SO2有毒，但二氧化硫具有还原性，可用作葡萄酒的抗氧化剂，故A符合题意；
B．根据固氮时的条件不同，可将氮的固定分为人工固氮和自然固氮，工业合成氨属于人工固氮，故B不符合题意；
C．正常雨水的pH为5.6，酸雨中因含有硫酸或硝酸等，其pH小于5.6，故C不符合题意；
D．无机非金属材是指以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料，氧化铝陶瓷是无机非金属材料，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】 A.二氧化硫具有还原性，可用作葡萄酒抗氧化剂；
B.空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程，称为氮的固定，分为人工固氮和自然固氮；
C.正常雨水的pH为5.6，酸雨的pH小于5.6；
D.无机非金属材是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。
4．【答案】A
【解析】【解答】A.由于该反应的正反应是气体体积减小的反应，所以增加压强，化学平衡向气体体积减小的正反应方向移动，提高了反应物NO2的转化率，增加硝酸的产量，符合题意。
B.加大水量，由于水是纯液体物质，基本不影响化学反应速率，不符合题意。
C.由于该反应的正反应是放热反应，所以根据平衡移动原理，升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，反应物NO2的转化率降低，硝酸的产量减小，不符合题意。
D.加入催化剂，可以是化学反应速率加快，但是化学平衡不移动，因此不能提高反应物NO2的转化率，增加硝酸的产量，不符合题意。
故答案为：A
【分析】在有气体参与的可逆反应中，增大压强，反应向着气体计量数和减小的方向进行。
5．【答案】C
【解析】【解答】A.根据图给信息，该反应为可逆反应，反应物随时间的推移，物质的量在减少，生成物则不断增加，0-2min内反应的物质的量之比等于系数之比，所以该反应的化学方程式为3X＋Y 2Z，A不符合题意；
B. 2min时达到平衡，是向正向反应的最大限度，但反应为动态平衡，化学反应仍在进行，B不符合题意；
C.反应开始至2 min，Z的反应速率为=0.2mol÷（2L×2min）=0.05mol·L－1·min－1，化学反应速率是平均速率，不是2min末，C符合题意；
D.压强比等于物质的量比，即反应达到平衡时压强是开始的压强（0.7+0.9+0.2）：2=0.9倍，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】A、反应物和生成物物质的量变化分别是X：0.3mol；Y：0.1mol；Z：0.2mol；
B、可逆反应的平衡状态是一种动态平衡；
C、根据Z的物质的量变化求得反应速率；
D、计算开始和平衡状态的物质的量比值即可。
6．【答案】C
【解析】【解答】A．化学反应达到化学平衡状态时，正逆反应速率相等，故A不符合题意；
B．可逆反应都有一定的限度，反应物不可能完全转化成生成物，故B不符合题意；
C．化学反应达到化学平衡状态时，各物质的浓度不再发生变化，故C符合题意；
D．化学反应达到化学平衡状态时，为动态平衡，正逆反应速率相等，且不等于0，故D不符合题意；
答案为C。
【分析】化学平衡判断：1、正反应速率=逆反应速率
2、变量不变
7．【答案】B
【解析】【解答】A．由 可知，增加氧气的量可使平衡正向移动，可提高二氧化硫的转化率，符合勒夏特列原理，故A不选；
B．该反应 为等体积反应，平衡后增大压强平衡不会发生移动，故不符合勒夏特列原理，故选B；
C．实验室制取乙酸乙酯时，将乙酸乙酯不断蒸出，减小生成物浓度，平衡正向移动，符合勒夏特列原理，故C不选；
D．实验室用饱和食盐水除去氯气中混有的少量氯化氢，可以减少氯气在水中的溶解，符合勒夏特列原理，故D不选。
故答案为：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．
8．【答案】B
【解析】【解答】A．工业生产硫酸的过程中使用过量的氧气，有利于平衡向正反应方向移动，可用勒夏特列原理解释，故A不选；
B． 、 、HI平衡时的混合气体加压后体积缩小，浓度增大，颜色变深，但氢气与碘蒸气反应生成碘化氢是等体反应，增大压强平衡不移动，不能用勒夏特列原理解释，故B选；
C．Fe(SCN)3溶液中加入少量固体KSCN后，增大了SCN-浓度，化学平衡向生成Fe(SCN)3的方向移动，能用勒夏特列原理解释，故C不选；
D．氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，该反应存在溶解平衡，饱和食盐水中含有氯化钠电离出的氯离子，饱和食盐水抑制了氯气的溶解，所以实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气，可用勒夏特列原理解释，故D不选；
故答案为：B。
【分析】
A.增加反应物浓度，平衡移动；
B.两边化学计量数相同，压强变化平衡不会移动；
C.铁离子水解，而加入硫氰根离子会平衡逆向移动；
D.氯气会溶解于水中，而食盐水抑制氯气溶解。
9．【答案】D
【解析】【解答】A、该反应是一个反应前后气体体积改变的化学反应，反应容器中气体的压强也不再发生变化，说明反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变，所以反应达到平衡状态，故A不符合题意；
B、该反应是一个反应前后气体的质量改变的化学反应，当反应达到平衡状态时，混合气体的质量不再发生变化，容器的体积不变，导致混合气体的密度不再变化，所以反应达到平衡状态，故B不符合题意；
C.该反应属于气体的质量和体积均发生变化的反应，混合气体的平均相对分子质量不再变化，说明反应达到平衡状态，故C不符合题意；
D、该反应中Z是固体，浓度始终不变，不能判断是否为平衡状态，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】根据可逆反应达到平衡状态的特点进行分析是否达到平衡状态及可。
10．【答案】C
【解析】【解答】解：该反应是气体体积减小、吸热的可逆反应，要使该反应向正反应方向移动，可采取加压、升高温度、减小C的浓度、增加反应物的浓度的方法．
故选C．
【分析】该反应是气体体积减小、吸热的可逆反应，要使该反应向正反应方向移动，可采取加压、升高温度、减小C的浓度、增加反应物的浓度的方法．
11．【答案】C
【解析】【解答】A．容器I中前5min的平均反应速率v(COCl2)= =0.32mol/L min-1，依据速率之比等于计量系数之比，则V(CO)=V(COCl2)=0.32mol/L min-1，A不符合题意；
B．依据图中数据可知：Ⅱ和Ⅲ为等效平衡，升高温度，COCl2物质的量减小，说明平衡向逆向移动，则逆向为吸热反应，正向为放热反应，B不符合题意；
C．依据方程式：CO(g)+Cl2(g) COCl2(g)，可知：
　 CO(g)+ Cl2(g) COCl2(g)
起始（mol/L） 2 2 0
转化（mol/L） 1.6 1.6 1.6
平衡（mol/L） 0.4 0.4 1.6
反应平衡常数K= =10，平衡时CO转化率： ×100%=80%；
依据Ⅱ中数据，结合方程式可知：
　 CO(g)+ Cl2(g) COCl2(g)
起始（mol/L） 2 2a 0
转化（mol/L） 1 1 1
平衡（mol/L） 1 2a-1 1
Ⅰ和Ⅱ温度相同则平衡常数相同则：K= =10，解得：a=0.55mol，C符合题意；
D．CO(g)+Cl2(g) COCl2(g)为气体体积减小的反应，若起始时向容器I加入CO0.8mol，Cl20.8mol，相当于给体系减压，减压平衡向系数大的方向移动，平衡转化率降低，小于80%，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A.根据公式计算反应速率；
B.结合温度对平衡移动的影响分析反应的热效应；
C.实验Ⅰ和实验Ⅱ的反应温度相同，则其平衡常数相同，结合平衡三段式进行计算；
D.根据压强对平衡移动的影响分析；
12．【答案】C
【解析】【解答】解：A．根据化学反应的实质，由X→Y反应的△H=E3﹣E2，故A错误；
B．由图象可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应，即由反应的△H＜0，故B错误；
C．根据化学反应2X（g）≒3Y（g），该反应是气体系数和增加的可逆反应，降低压强，平衡正向移动，有利于提高Y的产率，故C正确；
D．由B分析可知，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，Z的产率降低，故D错误；
故选C．
【分析】由图象可知2X（g）≒3Y（g）为吸热反应，而2X（g）≒Z（g）为放热反应，反应热等于反应物的总能量﹣生成物的总能量，结合温度、压强对平衡移动的影响解答该题．
13．【答案】B
【解析】【解答】解：制取的适宜温度应能使K蒸汽分离出，而钠为液体，选择的温度应在774℃～882.9℃之间，则只有B符合．
故选B．
【分析】根据平衡移动原理，为使反应向正反应方向进行，可使生成物从平衡体系中分离出来，根据Na和K的沸点大小，制取的适宜温度应能使K蒸汽分离出，而钠为液体．
14．【答案】D
【解析】【解答】解：A．加入NaOH溶液后，NaOH和HBr、HBrO发生中和反应导致平衡正向移动，则溶液颜色变浅，能用平衡移动原理解释，故A不选；
B．升高温度，平衡逆向移动，气体颜色变深，能用平衡移动原理解释，故B不选；
C．增大压强平衡正向移动导致氮气转化率增大，能用平衡移动原理解释，故C不选；
D．催化剂只能改变反应速率但不能改变平衡移动，所以不能用平衡移动原理解释，故D选；
故选D．
【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】C
【解析】【解答】A．C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)，达到平衡状态时，各成分的含量不再改变，但是达到平衡状态时，c(NO)与c(CO2)不一定相等，故A不符合题意；
B．达到平衡状态时，甲、乙两容器内NO的浓度不相等，则甲乙处于不同的平衡状态，消耗的碳质量不同、起始时固体碳的质量相等，则剩余固体质量不相等，故B不符合题意；
C．气体的总物质的量不变，气体的总质量会随反应而改变，所以气体平均相对分子质量不再改变时，气体的总质量不改变，说明反应已达到平衡，故C符合题意；
D．由图分析可知，T乙的平衡时间小于T甲，升高温度平衡速率增大，说明T乙＞T甲，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.达到平衡状态时，各物质的浓度不再改变，但c(NO)与c(CO2)不一定相等；
B. 达到平衡状态时，甲、乙中消耗的碳质量不同；
C.该反应气体的平均相对分子质量为变量；
D.乙先达到平衡，则T乙＞T甲。
16．【答案】D
【解析】【解答】解：A、混合气体压强不再发生变化，说明气体的物质的量不变，反应达平衡状态，故A正确；
B、混合气体质量不再发生变化，说明达平衡状态，故B正确；
C、A的物质的量浓度不变，说明反应达平衡状态，故C正确；
D、单位时间里生成C（g）和D（g）的物质的量相等，都体现正反应方向，故D错误；
故选D．
【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．
17．【答案】（1）+128
（2）3；3
（3）6；10
（4）
（5）在反应过程中，断裂和形成的化学键相同
（6）a
【解析】【解答】（1）和反应历程可以看出，中断裂了2根碳氢键，形成了1根碳碳键和形成一个H-H键，所以该过程反应热为：
（2）由反应历程可知，包含3个基元反应；其中第三个的活化能最大，反应速率最慢；
（3）由的结构分析，可知其中含有1个五元环，10个六元环，每脱两个氢形成一个五元环，脱氢过程中六元环数目不变，则总共含有6个五元环，10个六元环；
（4）反应过程中压强恒定为P0(即的初始压强)，平衡转化率为α，设起始量为1mol，则根据信息列出三段式为
可得平衡时各物质分压：，，
带入压强平衡常数表达式：，可得
（5）图中两条线几乎平行，说明斜率几乎相等，根据(R为理想气体常数，c为截距)可知，斜率相等，则说明焓变相等，因为在反应过程中，断裂和形成的化学键相同；
（6）a．由反应历程可知，该反应为吸热反应，升温，反应正向进行，提高了平衡转化率反应速率也加快，a正确；
b．由化学方程式可知，该反应为正向体积增大的反应，加压，反应逆向进行，降低了平衡转化率
b不正确；
c．加入催化剂，平衡不移动，不能提高平衡转化率，c不正确；
【分析】（1）根据结构，有机物结构很复杂，只需要弄清楚反应断开和形成化学键即可，利用断开化学键吸收的能量减去形成化学键释放能量即可；
（2）根据反应历程可知，有几个峰就有几个历程，峰越高，代表基元反应活化能越大，越难进行；
（3）有分析可知，脱氢过程六元环数目不变，每脱去2个H形成一个五元环；
（4）根据三段式，求出各物质平衡时物质的量，计算物质的量分数，求出分压，带入压强平衡表达式即可；
（5）根据直线方程可知，斜率代表反应热，二者的斜率基本相同，数目两个反应热相同，进而说明反应断开和形成化学键数目相同
（6）根据化学平衡移动原理以及化学反应速率影响因素进行判断即可。
18．【答案】（1）K= ；吸热
（2）减小；不变
（3）AC；
【解析】【解答】(1)由可逆反应Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g)，该反应的平衡常数表达式为：K= ，在温度938K时，平衡常数K=1.47，在1173K时，K=2.15，可知：温度升高，化学平衡常数增大，根据平衡移动原理：升高温度，化学平衡向吸热反应分析移动，升高温度，化学平衡常数增大，说明正反应为吸热反应；
(2)①该反应的正反应是吸热反应，升高温度，化学平衡正向移动，气体质量减小，而气体物质的量不变，因此平均相对分子质量减小；
②再通入CO，由于压强不影响化学平衡，达到平衡时各组分的含量不变，平均相对分子质量不变；
(3)①A.升高温度，正、逆反应速率会突然增大，随着反应的进行，生成物的浓度增大，逆反应速率增大，最后不变，A正确；
B.增大CO2的浓度，正反应速率突然增大，逆反应速率瞬间不变，B不正确；
C.使用催化剂，正、逆反应速率突然增大，随着反应的进行，生成物的浓度增大，逆反应速率增大，最后不变，C正确；
故合理选项是AC；
②如果在t3时从混合物中分离出部分CO，逆反应速率突然减小，正反应速率瞬间不变，平衡正向移动，随着反应的进行，生成物的浓度逐渐增大，逆反应速率逐渐增大，最后不变，如图所示： 。
【分析】（1）根据反应的化学方程式书写平衡常数的表达式；结合温度对平衡常数、平衡移动的影响分析反应的热效应。
（2）结合温度、浓度对平衡移动的影响，根据公式分析混合气体的平均相对分子质量的变化。
（3）①t1时，逆反应速率增大，且平衡正向移动；据此结合温度、浓度、催化剂对反应速率和平衡移动的影响分析。
②t3时分离出CO，则逆反应速率减小，平衡正向移动，据此确定图像。
19．【答案】（1）CH3OH(l)+ O2(g)＝CO2(g)+2H2O(l)ΔH＝–725.76kJ·mol－1；－192.8
（2）＜；＞；0.075mol/（L min）；；C
【解析】【解答】（1）①1g甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ，则1mol甲醇(32g) 燃烧生成CO2和液态水时放热32×22.68kJ=725.76kJ，故甲醇燃烧的热化学方程式为CH3OH(l)+ O2(g)＝CO2(g)+2H2O(l) ΔH＝–725.76kJ·mol－1；②根据盖斯定律可知，a－b即得到H2 (g)+ O2 (g)＝H2O(g)，所以该反应的△H3＝△H2－△H1，即-241.8kJ·mol-1＝△H2－49.0kJ·mol—1，.解得△H2 ＝－192.8 kJ·mol -1；
（2）①根据先拐先平原则，由图1可知，温度T1K2；③CO的平均反应速率v(CO)＝ =0.075mol/(L min)；
根据反应方程式：
CO + 2H2 CH3OH
起始（mol/L） 1 3 0
转化（mol/L） 0.75 1.5 0.75
平衡（mol/L） 0.25 1.5 0.75
反应的平衡常数K＝ = ；④因该反应为放热反应，升高温度平衡将向逆反应方向移动， 将减小，选项A错误；恒容条件下，充入He，平衡不移动， 将保持不变，选项B错误；再充入1molCO和3mol H2 相当于增大了压强，平衡将向正反应方向移动， 将增大，选项C正确；使用催化剂，平衡不移动， 仍将保持不变，选项D错误，
故答案为：C。
【分析】（1）根据热烧热书写甲醇燃烧的热化学方程式；根据盖斯定律计算焓变；
（2）根据温度对化学平衡的影响和和浓度曲线以及化学平衡常数等进行分析即可。
20．【答案】（1）4；0.6 mol L 1
（2）
（3）b
（4）ac
【解析】【解答】(1)一定量的A和14molB发生，已知2min后，容器中剩余2molA和12molB，说明消耗了2molB，根据反应方程式关系，说明生成了4molC，消耗了4molA，A的起始物质的量为2mol+4mol=6mol，则起始时A的物质的量浓度是；故答案为：4；0.6 mol L 1。
(2)2min B消耗了2mol，则2min内平均反应速率：；故答案为：。
(3)a．A和C的速率随时是相等即，没有逆向和正向，因此无法分析是否达到平衡，故a不正确；b．该反应是体积减小的反应，压强不断减小，当容器内压强保持不变，则达到平衡，故b正确；c．，一个正反应，一个逆反应，两个不同方向，速率之比不等于计量系数之比，故c不正确；d．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，因此当容器内混合气体的密度保持不变，不能作为判断平衡标志，故d不正确；故答案为：b。
(4)a．降低温度会减小反应速率，故a正确；b．加入催化剂，反应速率加快，故b不正确；c．增大容器体积，物质的量浓度减小，反应速率减小，故c正确；故答案为：ac。
【分析】（1）0-2min，根据A和B的变化量，列三段式，即可算出C的量和A的起始浓度
（2）结合三段式，求出B浓度的变化量，从而算出B的化学反应速率
（3）平衡标志的判断方法：根据变化的量不再改变，说明达到化学平衡
（4）降低温度，化学反应速率减小，增大体积，浓度减小，化学速率减小
21．【答案】（1）N2O4 2NO2；＞
（2）0.14；0.003mol/L s
（3）；0.54
（4）A；B；D
【解析】【解答】解：（1）将0.4mol的四氧化二氮气体充入2L已抽空的固定容积的密闭容器中，反应的化学方程式为：N2O4 2NO2，隔一段时间对该容器内的物质进行分析，得到如下数据：反应进行至100s后将反应混合物的温度降低，发现气体的颜色变浅，说明反应逆向进行，逆向是放热反应，正向是吸热反应；依据化学平衡三段式列式计算分析判断；进行到40S和进行到60S时；
N2O4 2NO2
起始量（mol） 0.4
0
变化量（mol） 0.2
0.4
40S末（mol） 0.2
0.4
得到b=0.2mol/L；
进行到60S和进行到60S时；
N2O4 2NO2
起始量（mol） 0.4
0
变化量（mol） 0.22
0.44
40S末（mol） 0.18
0.44
c=0.18 mol/L
计算比较得到，b＞c；
故答案为：N2O4 2NO2；＞；
（2.）进行到20S；
N2O4 2NO2
起始量（mol） 0.4
0
变化量（mol） 0.12
0.24
20S末（mol） 0.28
0.24
20s时，N2O4的浓度= =0.14mol/L；
0～20s内N2O4的平均反应速率= =0.003mol/L s；
故答案为：0.14；0.003mol/L s；
（3）N2O4 2NO2，平衡常数K= ；
80℃平衡状态和60S是相同平衡状态，平衡浓度c（NO2）=0.22mol/L，c（N2O4）=0.09mol/L；
平衡常数K= = =0.54mol/L；
故答案为： ；0.54；
（4）反应进行至100s后将反应混合物的温度降低，发现气体的颜色变浅，说明反应逆向进行，逆向是放热反应，正向是吸热反应；该反应的K值越大，说明平衡正向进行，是温度降低的原因；
A、平衡正向进行N2O4的转化率越高，故A正确；
B、平衡正向进行NO2的产量越大，故B正确；
C、依据上述计算分析平衡正向进行，N2O4与NO2的浓度之比越小，故C错误；
D、该反应的K值越大，说明平衡正向进行，正反应进行的程度越大，故D正确；
故答案为：ABD．
【分析】（1）依据反应条件分析判断，结合化学平衡的三段式列式计算分析比较；（2）化学平衡的三段式列式计算，结合化学反应速率概念计算0～20s内N2O4的平均反应速率；（3）依据化学方程式和平衡常数概念写出平衡常数表达式，依据80℃平衡状态下结合三段式列式计算平衡浓度计算平衡常数．