2.2化学反的方向与限度同步练习（含解析）2023——2024学年上学期高二化学苏教版（2019）选择性必修1

2.2化学反的方向与限度同步练习
姓名（）班级（）学号（）
一、单选题
1．2022北京冬奥会采用氢气作为火炬燃料，选择氢能汽车作为赛事交通服务用车，充分体现了绿色奥运的理念。
已知：
下列说法不正确的是
A．氢气的燃烧热
B．的过程中，，
C．化学反应的，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关
D．断裂2mol和1mol中化学键所需能量大于断裂2mol中化学键所需能量
2．根据HX的水溶液能量循环图，下列说法不正确的是
A．
B．相同条件下，1molHF（g）的熵=1molHCl（g）的熵
C．相同条件下，
D．相同条件的中，酸性最强，可推测HI电离的最小
3．利用和组成原电池，在Pt电极的催化下可以生成甲烷，总反应方程式为：。装置中正负极之间采用质子交换膜分隔，在电极上先转化为*CO吸附在催化剂表面，随后生成甲烷，部分机理如图所示。下列说法正确的是
A．总反应方程式的平衡常数表达式为
B．正极获得CO的电极反应式：
C．气体中的浓度越高，越利于甲烷的生成
D．在催化剂表面生成的方程式：
4．利用甲烷可消除的污染：。在容积为1 L的密闭容器中，控制不同温度，分别加入0.50 mol 和1.2 mol ，测得(mol)随时间变化的有关实验数据见下表。
组别 温度 时间/min
0 10 20 40 50
① 0.50 0.35 0.25 0.10 0.10
② 0.50 0.30 0.18 0.15
下列说法正确的是
A．时，0~20 min内，的降解速率为0.0125 mol L min
B．由实验数据可知，实验控制的温度：
C．40 min时，表格中对应的数据可能为0.16
D．该反应只有在高温下才能自发进行
5．某温度下，在2L恒容密闭容器中加入3.0molX，发生反应，反应过程中有关数据如下表：
时间/min 0 5 10 15 20 25
Z的物质的量/mol 0 0.1 0.18 0.25 0.25 0.25
下列说法错误的是
A．5min时，Y的浓度为
B．0~10min内，Y的平均反应速率为
C．当容器内的值不变时，该反应达到平衡状态
D．当混合气体的密度不再改变时，该反应达到最大限度
6．氮气是一种重要的化工原料，主要用于化肥工业，也广泛用于硝酸、纯碱、制药等工业；合成氨反应中，与反应生成放出的热量。该反应通常需要在高温高压条件下进行，反应过程通常采用铁触媒作为催化剂。对于合成氨反应下列说法正确的是
A．该反应的
B．其他条件相同，增大，的转化率增大
C．升高温度，该反应的v正增大，v逆减小
D．断裂键的同时，有断裂，说明该反应达到平衡状态
7．恒温恒容密闭容器中，一定条件发生下列反应，有关说法正确的是
A．反应高温下才能自发进行，则该反应的
B．反应达平衡后，向该容器中再充入少量，此时正反应速率增大，是因为反应物中活化分子百分数增大
C．在恒容密闭容器中进行反应高温达平衡后，向该容器中充入少量，反应再次达平衡时，保持温度不变，增大
D．在密闭容器中进行可逆反应，当百分比不变时，不一定标志着达到平衡高温
8．工业制备四氯化钛(，熔点为℃，沸点为136.4℃)有以下两种方法：
①直接氯化法：　
②加碳氯化法：　
下列说法不正确的是
A．直接氯化法中
B．加碳氯化反应的化学平衡常数
C．增加加碳氯化法中原料C的投入量，既可加快反应速率，又能提高平衡产率
D．与直接氯化法相比，加碳氯化法既有利于低温正向自发进行，又为氯化提供了能量
9．是一种重要的化工原料，向溶液中通可制；氨催化氧化得NO，NO继续被氧化为，再与水反应生成硝酸，氨气与硝酸反应可制化肥硝酸铵；氨气与NaClO反应生成肼()，肼是一种火箭燃料推进剂，其燃烧热为624。已知： ，下列说法正确的是
A．该反应
B．反应物的总键能小于生成物的总键能
C．反应平衡常数
D．平衡后升高温度，增大，减小，平衡向逆反应方向移动
10．某温度下，反应在密闭容器中达到平衡。下列说法不正确的是
A．当，反应达到平衡状态
B．加入催化剂，的平衡浓度不变
C．恒压下，充入一定量的，平衡向逆反应方向移动
D．恒容下，充入一定量的，的平衡转化率增大
11．将转化为燃料甲醇是实现碳中和的途径之一、在恒温恒容密闭容器中进行反应： ，下列有关说法正确的是
A．若升高温度，反应逆向进行，则
B．正反应为熵增过程()，若该反应为放热反应，则在任何温度下均可自发
C．若混合气体的密度不随时间变化，可说明反应达到平衡
D．加入催化剂，可提高的平衡转化率
12．在一定温度和容积下的密闭容器中发生反应，当下列物理量不再发生变化时，表明反应已达平衡的是
①混合气体的平均相对分子质量 ②混合气体的密度
③C在混合气体中的百分含量 ④A的质量
A．①② B．②④ C．③④ D．①③
13．下列叙述正确的是
A．在浓硫酸中滴加浓盐酸，产生的原因是升温促进平衡向右移动
B．从海水中提取溴，通入氯气之前用硫酸酸化的目的是增强氯气的氧化性
C．在高温下，CO分解生成和能自发进行
D．铝和硫酸反应生成氢气，硫酸浓度越大，氢气生成速率越快
14．下列说法正确的是
A．向稀盐酸中加入少量蒸馏水，该溶液中氢离子浓度降低，能用平衡移动原理加以解释
B．同温同压下，在光照和点燃条件的不同
C．反应在常温下不能自发进行，说明该反应的
D．恒温恒压容器中发生反应，若在容器中充入，正、逆反应的速率均不变
15．二氧化碳的捕捉与封存是实现温室气体减排的重要途径之一，也是未来实现低碳经济转型的重要环节。一些科学家利用太阳能加热反应器来“捕捉”空气中的(如图所示)。下列说法中正确的是
A．步骤一中生成的反应为吸热反应
B．步骤一中反应的
C．步骤一与步骤二中的反应互为可逆反应
D．步骤二的反应能否自发进行，与温度有关
二、填空题
16．工业废水中常含有一定量有毒的和，需进行处理后再排放。处理含和的工业废水常用的方法有两种。
方法一：还原沉淀法。
(1)请写出第①步中与在溶液中存在的平衡： ，下列能说明该反应达到平衡状态的是 (填标号)。
A．与的物质的量相等
B．溶液颜色不变
C．
(2)第②步中，每可还原 ，该反应的离子方程式为 。
方法二：电解法。用石墨和Fe作电极电解含的酸性废水，随着电解的进行，阴极附近溶液pH升高，阳极附近将还原为，最后以形式沉淀。
(3)在电解除铬的过程中，石墨电极为 (填“阴极”或“阳极”)，Fe电极的电极反应式为 。
(4)在阴极附近溶液pH升高的原因是 (填电极反应式及必要的文字)。
(5)当Fe电极质量减小3.36g时，理论上可处理 (填含a的表达式)L含的酸性废水。
17．亚硝酸氯(ClNO)可由NO与在通常条件下反应得到，化学方程式为 。
已知：几种化学键的键能数据如表所示(亚硝酸氯的结构式为)
化学键 Cl-Cl Cl-N
键能 630 243 200 607
(1) 。
(2)对于反应 ，在 (填“低温”、“高温”或“任意温度”)下有利该反应自发进行，判断的理由为 。
(3)对于反应 ，下列说法正确的是 (填标号)。
A．反应达到平衡后，仅充入少量，将减小
B．每消耗0.2molNO(g)，同时消耗2.24L
C．每断裂0.1molCl-Cl键，同时形成0.2molN-Cl键
(4)在一定温度下，该反应于某一恒容密闭容器中达到平衡，继续通入NO(g)。
①刚通入NO时，正反应速率 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
②反应重新达到平衡后，该反应的平衡常数将 (填“增大”、“减小”或“不变”)，判断的理由为 。
三、原理综合题
18．Ⅰ．多晶硅是制作光伏电池的关键材料。以下是由粗硅制备多晶硅的简易过程。
(1)硅粉与在300℃时反应生成 气体和，放出热量，该反应的热化学方程式为 。的电子式为 。
Ⅱ．将氢化为有三种方法，对应的反应依次为：
①
②
③
(2)已知体系自由能变，时反应自发进行。三个氢化反应的与温度的关系如图所示，可知：反应①能自发进行的最低温度是 ；相同温度下，反应②比反应①的小，主要原因是 。
(3)不同温度下反应②中转化率如图所示。下列叙述正确的是 (填序号)。
a．B点： b．：A点>E点 c．反应适宜温度：480～520℃
(4)反应③的 (用，表示)。温度升高，反应③的平衡常数K (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(5)由粗硅制备多晶硅过程中循环使用的物质除、和Si外，还有 (填分子式)。
19．氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物对我们的生产、生活有重要的影响。请回答下列问题：
I.利用化学原理对氮氧化物进行处理。
(1)还原法消除氮氧化物，已知：，的燃烧热，在催化剂存在下，还原生成液态水和氮气的热化学方程式为 。
(2)汽车中的三元催化器能使尾气中的NO和CO发生反应转化为无污染的气体，主要反应的化学方程式为。下图为相同时间内不同温度下汽车尾气中NO的转化率的变化情况。该反应最佳的催化剂与温度为 、 。
Ⅱ．某些硝酸盐分解，也会产生氮氧化物，已知如下反应：
a．
b．
(3)温度时，在2L的恒容密闭容器中投入0.05mol并完全分解，5分钟时反应达到平衡，测得混合气体的总物质的量为0.06mol：
①下列情况能说明体系达到平衡状态的是 (填字母)。
A．混合气体的平均相对分子质量不再改变　　　B．的质量不再改变
C．混合气体的密度不再改变　　　　　　　　　D．的浓度不再改变
②若达到平衡时，混合气体的总压强，反应开始到5min内的平均反应速率为 。在该温度下的平衡常数 (结果保留3位有效数字)。［提示：用平衡时各组分分压替代浓度计算的平衡常数叫压强平衡常数，组分的分压平衡时总压该组分的体积分数］。
③实验测得，，、为速率常数且只受温度影响。则化学平衡常数K与速率常数、的数学关系是 。若将容器的温度改变为时，其，则 (填“>”、“<”或“=”)。
四、有机推断题
20．I.自然界的许多动植物中含有有机酸，例如：蚂蚁体内含有蚁酸(甲酸)，菠菜中含有草酸(乙二酸)，柑橘中能提取柠檬酸。
(1)甲酸(HCOOH)与乙酸互称为 。
(2)工业上用乙烯合成乙二酸二乙酯G(C6H10O4)流程如图：
①C中官能团的名称为 ，E中官能团的名称为 ，X为 (化学式)。
②反应类型：A→B为 ，B→C为 。
③写出G的结构简式 。
II.二甲醚(CH3OCH3)气体是一种可再生绿色新能源，被誉为“21世纪的清洁燃料”。
(3)写出二甲醚一种同分异构体的结构简式： 。
(4)已知：4.6g二甲醚气体完全燃烧生成液态水放出145.5kJ热量，写出其燃烧的热化学反应方程式 。
(5)工业上可用水煤气合成二甲醚：2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)。
①测得CO和CH3OCH3(g)的浓度随时间变化如图所示，则反应开始至平衡时的H2平均反应速率v(H2)= mol/(L min)。
②该反应在恒容密闭容器中进行，下列叙述中能表示该反应达到平衡状态的是 。
A．单位时间内生成CO和H2的物质的量之比为1﹕2
B．CH3OCH3的浓度不再变化
C．容器内压强不再变化
D．CH3OCH3与H2O的物质的量相等
五、无机推断题
21．回答下列问题：
(1)X、Y、Z三种主族元素的单质在常温下都是常见的无色气体，在适当条件下，三者之间可以两两发生反应生成分别是双核、三核和四核的甲、乙、丙三种分子，且乙、丙分子中含有X元素的原子个数比为2∶3.请回答下列问题：
①元素X的名称是 ，丙分子的电子式为 。
②若甲与Y单质在常温下混合就有明显现象，则甲的化学式为 。丙在一定条件下转化为甲和乙的反应方程式为 。
③化合物丁含X、Y、Z三种元素，丁是一种常见的强酸，将丁与丙按物质的量之比1∶1混合后所得物质戊的晶体结构中含有的化学键为 (选填序号)。
a.只含共价键 b.只含离子键 c.既含离子键，又含共价键
(2)已知反应A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)。回答下列问题：
①830 ℃时，向一个5 L的密闭容器中充入0.20 mol的A和0.80 mol的B，若反应初始6 s内A的平均反应速率v(A)=0.003 mol·L-1·s-1，则6 s时c(A)= mol·L-1，C的物质的量为 mol。
②判断该反应是否达到平衡的依据为 (填字母)。
A．压强不随时间改变 B．气体的密度不随时间改变 C．c(A)不随时间改变 D．单位时间里生成C和D的物质的量相等
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
参考答案：
1．D
【详解】A．由图可知，即氢气的燃烧热，故A正确；
B． ，物质状态由气态变为固态，放出热量，混乱程度减小，，。故B正确；
C．根据盖斯定律：在条件不变的情况下，化学反应的热效应只与起始和终了状态有关，与变化途径无关，故C正确；
D．，反应热=反应物键能-生成物键能＜0，因此断裂2mol和1mol中化学键所需能量小于断裂2mol中化学键所需能量，故D错误；
故选D。
2．B
【详解】A．根据盖斯定律，一个化学反应无论是一步完成还是分几步完成，反应热都是一样的。故A正确；
B．分子不同，熵不同，，1molHF（g）的熵≠1molHCl（g）的熵，故B错误；
C．氯的非金属性比溴的非金属性强，H-Cl键能大于H-Br，断裂键吸热，因此氯化氢的离解能大于溴化氢，故C正确；
D．酸性最强，说明HI最容易电离，自发程度最大，因此HI电离的最小，故D正确；
故选B。
3．D
【详解】A．反应方程式：的平衡常数表达式为，故A错误；
B．由图可知，在正极得到电子生成CO，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：，故B错误；
C．催化剂的催化效率有限，气体中的浓度过高，甲烷的生成速率不一定快，故C错误；
D．在电极上先转化为*CO吸附在催化剂表面，随后生成甲烷，方程式为：，故D正确；
故选D。
4．B
【详解】A．时，0~20 min内，的降解速率为，速率之比等于化学计量数之比，所以0~20min内mol L min，故A错误；
B．相同时间内，时甲烷的物质的量减小得快，可知实验控制的温度：，故B正确；
C．温度越高反应速率越快，达到平衡状态所需时间越少，因为40 min实验①达到平衡状态，则实验②在40 min一定也达到了平衡状态，表格中对应的数据为0.15 mol，故C错误；
D．温度升高，的转化率减小，则该反应的，又，则，该反应在任何条件下均可自发进行，故D错误；
故答案为：B。
5．C
【详解】A．5min时，生成Z为0.1mol，Y的浓度为=，A正确；
B．0~10min内，生成Y，Y的平均反应速率为，B正确；
C．反应中，容器内，为常数，当容器内的值不变时，无法判断是否达平衡状态，C错误；
D．当混合气体的密度，反应向右进行，气体质量增大，气体体积不变，密度增大，当气体密度不再改变时，该反应达到最大限度　，D正确；
故答案选C。
6．D
【详解】A．方程式左边气体分子共由四个，方程式右边由两个，气体分子数目减小，熵减，故，A错误；
B．氢气增加，平衡正向移动，氮气的转化率增大，氢气的转化率减小，故B错误；
C．升高温度，v正和v逆都增大，C错误；
D．断裂键是正反应速率， 断裂是逆反应速率，正逆反应速率相等说明该反应达到平衡状态，D正确；
故选D。
7．D
【详解】A．该反应，根据，该反应高温自发进行，即，A错误；
B．反应达平衡后，向该容器中再充入少量，此时正反应速率增大，是因为反应物中活化分子数增多，B错误；
C．在恒容密闭容器中进行反应高温达平衡后，向该容器中充入少量，反应再次达平衡时，保持温度不变，平衡常数不变，C错误；
D．反应过程中和比值为定值，百分比不变时，不能说明该反应达平衡，D正确；
答案选D。
8．C
【详解】A．该反应为吸热反应，不符合焓判据，则该反应符合熵判据，即，故A正确；
B．化学平衡常数等于生成物平衡浓度系数次方之积与反应物平衡浓度系数次方之积的比值；加碳氯化反应的化学平衡常数，故B正确；
C．增大固体用量，不会改变浓度，既不影响化学反应速率也不影响化学平衡，故C错误；
D．由热化学方程式可知，不加碳的氯化需要吸收大量的热，反应很难进行，而加入碳后，反应放出大量的热，既增大了反应的趋势，又为氯化提供了能量，故D正确；
故选C。
9．B
【详解】A．该反应气体分子数增加，为熵增的反应，反应ΔS＞0，故A错误；
B．该反应为放热反应，则反应物的总键能小于生成物的总键能，故B正确；
C．由方程式可知，反应的平衡常数，故C错误；
D．平衡后升高温度，正逆反应速率均增大，故D错误；
故选B。
10．D
【详解】A．当，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，A正确；
B．催化剂不改变平衡状态，加入催化剂，的平衡浓度不变，B正确；
C．恒压下，充入一定量的，容器体积扩大，反应物质浓度均减小，等同于减压，平衡向气体分子数增多的方向，即向逆反应方向移动，C正确；
D．恒容下，充入一定量的，平衡正向移动，水蒸气的平衡转化率增大，自身的平衡转化率减小，D错误；
故选D。
11．A
【详解】A．升高温度，平衡向吸热反应方向进行，若反应逆向进行，则，A正确；
B．正反应为气体分子数减小的反应，为熵减过程()，若该反应为放热反应，则在低温下可自发，B错误；
C．容积不变，全气体参与的反应，气体的总质量不变，混合气体的密度一直保持不变，不能说明反应达到平衡，C错误；
D．催化剂不会改变平衡状态，不能提高的平衡转化率，D错误；
故选A。
12．C
【详解】①混合气体的质量不变，而物质的量始终不变，所以当平均相对分子质量不变时，反应不一定达平衡状态；②反应发生后，混合气体的质量不变，而混合气体的体积不变，则混合气体的密度不变，反应不一定达平衡状态；③混合气体中，物质C的百分含量不变时，各物质的物质的量不变，反应达平衡状态；④反应过程中A的质量会变化，当其不变时，则反应达平衡状态；综合以上分析，③④正确，故选C。
13．A
【详解】A．盐酸挥发出氯化氢的过程是吸热过程，浓硫酸吸收水放出热量，促进平衡正向移动，故A正确；
B．酸化海水，可使平衡逆向移动，抑制氯气与水反应，提高氯气的利用率，故B错误；
C．CO分解吸热，，该反应是熵减反应，，则在任何温度下，即在任何温度下都不能自发进行，故C错误；
D．常温下浓硫酸与铝发生钝化，生成致密氧化膜阻止内层金属继续反应，故D错误；
故答案为A。
14．C
【详解】A．稀盐酸溶液中不存在平衡，所以加水稀释过程不能用平衡移动的原理解释，A错误；
B．反应热与反应条件无关，B错误；
C．吉布斯自由能＜0时，反应能自发，上述反应中，＞0，且常温下不能自发进行，则说明反应热，C正确；
D．恒温恒压容器中发生反应，若在容器中充入，体系体积会增大，反应物分压会减小，所以正、逆反应的速率均减小，D错误；
故选C。
15．D
【详解】A．CaO和CO2反应为放热反应，选项A错误；
B．步骤一中反应为CaO和CO2化合生成CaCO3为熵减的反应，，选项B错误；
C．步骤一和步骤二的条件不同，所以不互为可逆反应，选项C错误；
D．步骤二的反应CaCO3 CaO+CO2为熵增的吸热反应，若要使，则高温有利于自发进行，选项D正确；
答案选D。
16．(1) (或) B
(2) 0.5
(3) 阴极
(4)，同时产生大量
(5)
【详解】（1）由流程可知，在酸性溶液中和H+反应生成，存在的平衡：(或)，
A．在一定条件下的可逆反应中，当正反应速率和逆反应速率相等，反应物的浓度与生成物的浓度不再改变时，该可逆反应达到化学平衡状态，因此与的浓度相同不能说明反应达到平衡状态，A错误；
B．溶液颜色不再改变，说明与的浓度不再改变，因此可以说明反应已经达到平衡状态，B正确；
C．在任何情况下与的反应速率之比总是等于1：2，因此不能说明反应达到平衡状态，C错误；
故选B。
（2）第②步中和Fe2+发生氧化还原反应生成Fe3+和Cr3+，中Cr的化合价是+6价，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：，则每可还原0.5。
（3）用石墨和Fe作电极电解含的酸性废水，随着电解的进行，阴极附近溶液pH升高，阳极附近将还原为，则阳极Fe失去电子生成了Fe2+，电极方程式为：，则石墨电极为阴极。
（4）石墨电极为阴极，H+在阴极得到电子生成H2，电极方程式为：，同时产生大量，在阴极附近溶液pH升高。
（5）当Fe电极质量减小3.36g时，生成Fe2+，由方程式可知，理论上可处理0.01mol，质量为0.01mol×216g/mol=2.16g，即 L含的酸性废水。
17．(1)-111
(2) 低温 该反应为熵减、放热反应
(3)C
(4) 增大 不变 平衡常数只与温度有关
【详解】（1）反应的反应物总键能-生成物总键能=(6302+243-2002-6072)kJ/mol=-111；
（2）反应，因为该反应为熵减、放热反应，即<0，<0，若要=-T<0则应该在低温下有利该反应自发进行；
（3）A．反应达到平衡后，仅充入少量，不变，选项A错误；
B．每消耗0.2molNO(g)，同时消耗0.1molCl2，但没有说明标准状况下，不一定为2.24L，选项B错误；
C．根据反应的比例可知，每断裂0.1molCl-Cl键，同时形成0.2molN-Cl键，选项C正确；
答案选C；
（4）在一定温度下，该反应于某一恒容密闭容器中达到平衡，继续通入NO(g)。
①刚通入NO时，反应物浓度增大，故正反应速率增大；
②平衡常数是温度的函数，反应重新达到平衡后，该反应的平衡常数不变，判断的理由为平衡常数只与温度有关。
18．(1)
(2) 1000℃ H2< H1，导致反应②的 G小
(3)ac
(4) 减小
(5)HCl、H2
【详解】（1）硅粉与在300℃时反应生成 气体和，放出热量，根据反应热及反应物状态、反应条件书写该反应的热化学方程式为 ；中存在1个Si-H键、3个Si-Cl键，其电子式为；
（2）由题目所给的图1可以看出，反应①（最上面那条线）当 G=0时，对应的横坐标温度是1000℃，则反应①能自发进行的最低温度是1000℃；从反应前后气体分子数的变化来看，反应①的熵变化不大，而反应②中熵是减小的，可见熵变对反应②的自发更不利，而结果反应②的 G更负，说明显然是焓变产生了较大的影响，即 H2< H1，导致反应②的 G小；
（3）图2给的是不同温度下的转化率，注意依据控制变量法思想，此时所用的时间一定是相同的，所以图示中A、B、C点反应均正向进行，温度越高，反应速率越快，越先达到平衡，D点刚好达到平衡，D点到E点才涉及平衡的移动；
a．由分析可知，反应均正向进行，B点未达到平衡，则，a项正确；
b．温度越高，反应速率越快，则：A点＜E点，b项错误；
c．C到D点，的转化率较高，故反应适宜温度：480～520℃，c项正确；
答案选ac；
（4）反应②-①得到反应③，根据盖斯定律可知，；，，则，温度升高，平衡向逆向移动，平衡常数K减小；
（5）由粗硅制备多晶硅的简易过程可知，反应过程中除、和Si外，还生成了HCl、H2，HCl、H2也可循环使用。
19．(1)4H2(g)＋2NO2(g)＝N2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－1276.2 kJ·mol－1
(2) PtO-CeO2-OMS 250℃
(3) AB 0.04 5.63 ＞
【详解】（1）已知：的燃烧热，
①H2(g)＋O2(g)＝H2O(l)
②
根据盖斯定律，①×4－②得到催化剂存在下，还原生成液态水和氮气的热化学方程式为4H2(g)＋2NO2(g)＝N2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－1276.2 kJ·mol－1，故答案为：4H2(g)＋2NO2(g)＝N2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－1276.2 kJ·mol－1；
（2）由图知，当催化剂为PtO-CeO2-OMS、温度在250℃左右时，NO的转化率已经比较高了，故该反应最佳的催化剂与温度为：PtO-CeO2-OMS、250℃；
（3）①A．只要AgNO3完全分解了，混合气体总质量不变，混合气体的总物质的量变化，混合气体的平均相对分子质量改变，则混合气体的平均相对分子质量不再改变能说明体系达到平衡状态，A项正确；
B．建立平衡的过程中，的质量是变量，的质量不再改变能说明体系达到平衡状态，B项正确；
C．只要AgNO3完全分解了，混合气体总质量不变，在恒容容器中，混合气体的密度不度，混合气体的密度不再改变不能说明体系达到平衡状态，C项错误；
D．来自不可逆反应I，可逆反应Ⅱ与O2无关，的浓度不再改变说明AgNO3完全分解了，但不能说明反应Ⅱ达到平衡状态，D项错误；
故选AB；
（3）由信息可知，混合气体的总物质的量为0.06mol，设平衡时N2O4物质的量为xmol，则反应Ⅱ消耗的NO2物质的量为2xmol，0.025mol+(0.05mol－2xmol)+xmol＝0.06mol，解得x＝0.015mol，则平衡时O2、NO2、N2O4的物质的量分别为0.025mol、0.02mol、0.015mol，平衡时混合气体的总压强为0.8MPa，则O2、NO2、N2O4的分压依次为×0.8MPa、×0.8MPa、0.2MPa，反应开始到5min内的平均反应速率为n＝0.04，在该温度下的平衡常数＝5.63，故答案为：0.04；5.63；
③实验测得，，
③反应达到平衡时，，则， ＝，该反应的化学平衡常数K＝＝；T1时该反应的化学平衡常数K＝＝＝18.75，若将容器的温度改变为时，其，则T2时该反应的化学平衡常数K＝＝25＞18.75，该反应的正反应为放热反应，升高温度，化学平衡常数减少，故＞，故答案为：；＞。
20．(1)同系物
(2) 羟基 羧基 Br2 加成反应 取代反应或水解反应
(3)CH3CH2OH
(4)CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1455kJ/mol
(5) 0.16 BC
【分析】Ⅰ、乙烯与Br2发生加成反应产生CH2Br-CH2Br，CH2Br-CH2Br与NaOH的水溶液共热，发生水解反应产生C：HOCH2-CH2OH，HOCH2-CH2OH与O2在Cu催化下被O2氧化产生D是OHC-CHO，OHC-CHO与O2在催化剂存在条件下加热，发生氧化反应产生E：HOOC-COOH，乙烯与H2O在一定条件下发生加成反应产生CH3-CH2OH，CH3-CH2OH与HOOC-COOH在浓硫酸催化下加热，发生酯化反应产生分子式为C6H10O4的有机物G：CH3CH2OOC-COOCH2CH3；
Ⅱ、根据二甲醚(CH3OCH3)的结构及性质，结合化学反应速率及平衡进行分析。
【详解】（1）甲酸(HCOOH)，乙酸结构简式是CH3COOH，二者结构相似，在分子组成上相差1个CH2原子团，因此甲酸与乙酸互称为同系物；
（2）①C为HOCH2-CH2OH，官能团的名称为羟基；E是HOOC-COOH，其中含有的官能团-COOH的名称为羧基；化合物X为Br2的水溶液或CCl4溶液，则填Br2；
②乙烯与Br2发生加成反应产生CH2Br-CH2Br，则A→B的反应类型是加成反应；
CH2Br-CH2Br与NaOH的水溶液共热，发生水解反应产生HOCH2-CH2OH，故B→C的反应类型是取代反应或水解反应；
③E是HOOC-COOH，F是CH3-CH2OH，CH3-CH2OH与HOOC-COOH在浓硫酸催化下加热，发生酯化反应产生分子式为C6H10O4的有机物G：CH3CH2OOC-COOCH2CH3，故G的结构简式是CH3CH2OOC-COOCH2CH3；
（3）二甲醚和乙醇互为同分异构体，乙醇的结构简式为：CH3CH2OH，故答案为：CH3CH2OH；
（4）4.6g二甲醚气体即0.1mol二甲醚完全燃烧生成液态水放出 145.5kJ 热量，则1mol二甲醚完全燃烧生成液态水放出 1455kJ 热量，则二甲醚燃烧的热化学反应方程式为：CH3OCH3(g)+ 3O2(g) = 2CO2(g)+ 3H2O(l) ΔH =-1455kJ/mol。故答案为：CH3OCH3(g)+ 3O2(g) = 2CO2(g)+ 3H2O(l) ΔH =-1455kJ/mol；
（5）工业上可用水煤气合成二甲醚：2CO(g) + 4H2(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)
①由图可知，CO的初始浓度为0.8mol/L，平衡时的浓度为0.4mol/L，则反应开始至平衡时CO的物质的量浓度变化为0.4mol/L，根据反应方程式可知，消耗的氢气的物质的量浓度为0.8mol/L，则用氢气表示的平均反应速率v(H2)==0.16 mol/(L·min)；
②根据化学反应：2CO(g) + 4H2(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)
A．CO和H2都是反应物，化学计量数之比为1:2，不管平衡与否，单位时间内生成CO和H2的物质的量之比一定为1:2，所以单位时间内生成CO和H2的物质的量之比为1:2不能代表反应达到平衡状态，选项A不符合题意；
B．CH3OCH3的浓度不再变化，代表反应达到平衡状态，选项B符合题意；
C．恒温恒容条件下，压强和物质的量成正比，该反应前后气体系数之和不相等，所以压强是一个变值，容器内压强不再变化时代表反应达到平衡状态，选项C符合题意；
D．CH3OCH3与H2O的物质的量相等，可能处于平衡状态，也可能不处于平衡状态，选项D不符合题意；
答案选BC。
故答案为：0.16；BC。
21．(1) 氢 NO 4NH3+5O24NO+6H2O c
(2) 0.022 0.09 C
【分析】（1）X、Y、Z三种主族元素的单质在常温下都是常见的无色气体，三种气体单质为H2、N2、O2，且两两结合生成双核、三核、四核的甲、乙、丙三种分子，则甲、乙、丙分别为NO、H2O、NH3，且乙、丙分子中含有X元素的原子个数比为2：3，则X为H；甲与Y单质在常温下混合就有明显现象，则Y为O，即NO与O2混合有红棕色NO2生成，故Z为N；化合物丁含X、Y、Z三种元素，则丁为HNO3，与丙按物质的量之比1：1混合后所得物质戊为NH4NO3。
【详解】（1）①根据分析，元素X的名称是氢；丙是NH3，N与3个H之间各共用1对电子，电子式为；
②根据分析，若甲与Y单质在常温下混合就有明显现象，则甲的化学式为NO；NH3与O2在催化剂加热的条件下可生成NO和H2O，方程式为4NH3+5O24NO+6H2O；
③化合物丁含X、Y、Z三种元素，丁是一种常见的强酸，则丁为HNO3，丙为NH3，将丁与丙按物质的量之比1：1混合后所得物质戊为NH4NO3，NH4NO3晶体中既含离子键，又含共价键，故选c。
（2）①初始6 s内 c(A)= 0.003 mol·L-1·s-1×6s=0.018mol/L，A的起始浓度为=0.04mol/L，则6 s时c(A)=0.04mol/L-0.018mol/L=0.022mol/L；6 s内 n(A)= 0.018mol/L×5L=0.09mol，由方程式可知，n(C)= n(A)= 0.09mol；
②A．该反应前后气体的物质的量不变，压强始终不变，故压强不随时间改变，不能说明到达平衡，A不符合题意；
B．混合气体的总质量不变，容器的容积不变，故混合气体的密度ρ=始终不变，故气体的密度不随时间改变，不能说明到达平衡，B不符合题意；
C．可逆反应到达平衡时，各组分的浓度不发生变化，故c(A)不随时间改变，说明到达平衡，C符合题意；
D．单位时间里生成C和D的物质的量相等，都表示正反应，反应始终按1：1生成C、D，不能说明到达平衡，D不符合题意；
故选C。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页