专题2 化学反应速率与化学平衡 单元检测题（含解析） 2023-2024学年高二上学期化学苏教版（2019）选择性必修1
文档属性
| 名称 | 专题2 化学反应速率与化学平衡 单元检测题（含解析） 2023-2024学年高二上学期化学苏教版（2019）选择性必修1 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 972.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-11-28 22:26:31 | ||
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文档简介
专题2《化学反应速率与化学平衡》
一、单选题(共12题)
1．CO常用于工业冶炼金属，如图是在不同温度下CO还原四种金属氧化物达平衡后气体中lg与温度(t)的关系曲线图。下列说法正确的是
A．工业上可以通过增高反应装置来减少尾气中CO的含量
B．CO不适宜用于工业冶炼金属铬(Cr)
C．工业冶炼金属铜(Cu)时较高的温度有利于提高CO的利用率
D．CO还原Cu2O的反应ΔH＞0
2．749K向2 L恒容真空密闭容器中充入CO和H2O各1 mol，发生反应 。已知：，，、为速率常数。测得CO的体积分数随时间(t)变化的关系如下表所示：
0 20 40 60 80
/％ 50 35 28 20 20
下列说法正确的是
A．0～60 min内
B．749 K时，
C．改变温度至T1时，，则
D．若保持绝热，60 min时，％
3．已知某化学反应的平衡常数表达式为，不同温度下该反应的平衡常数如下表所示。
t/℃ 700 800 830 1000 1200
K 1.67 1.11 1.00 0.60 0.38
某温度下，若平衡浓度符合关系式，则此时的温度为
A．800℃ B．830℃ C．1000℃ D．1200℃
4．2021年中国科学院和中国工程院评选出2020年世界十大科技进展，排在第四位的是一种可借助光将二氧化碳转化为甲烷的新型催化转化方法：，这是迄今最接近人造光合作用的方法，加氢制的一种催化机理如图。下列说法正确的是
A．反应中是中间产物
B．转化为利用了的氧化性
C．经过活性中心裂解产生带负电荷的H
D．使用催化剂可以降低反应的焓变，从而提高化学反应速率
5．某反应过程中的能量变化如图所示。下列叙述正确的是
A．该反应的
B．该反应的能量变化与合成氨反应的能量变化相同
C．加入催化剂既能减小反应的，又能加快反应速率
D．若该反应常温下能自发进行，则反应的
6．已知化合物A与在一定条件下反应生成化合物B与，其反应历程如图所示，其中TS表示过渡态，Ⅰ表示中间体。下列说法正确的是
A．化合物A与之间的碰撞均为有效碰撞
B．过渡态为活化配合物，其性质极不稳定
C．该历程中TS2时活化能最小
D．使用催化剂可以加快该反应速率，改变该反应进行的方向
7．碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3)是一种低毒、环保、性能优异的化工产品。纳米CeO2催化下，CO2和CH3OH合成碳酸二甲酯的示意图如下：
则下列有关叙述不正确的是( )
A．CeO2可有效提高CH3OH的平衡转化率
B．反应①中有O-H键的断裂
C．反应②可以看作是加成反应
D．该合成方法可以利用廉价的甲醇把影响环境的温室气体CO2转化为资源，在资源循环利用和环境保护方面有重要的意义
8．下列对图像的分析正确的是
A．①可表示某正反应为吸热反应，时刻升温过程
B．②表示反应过程中，和反应速率大小关系
C．③表示生成物的百分含量变化图中，a相对于b，改变的条件可能是增加某反应物的浓度
D．④表示反应： ，反应速率与压强的关系
9．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：，达到平衡后，只改变反应的一个条件，测得容器中物质的浓度、反应速率随时间的变化关系如图所示。下列说法中正确的是
A．反应方程式中的x=2 B．30min时改变的条件是移走了催化剂
C．正反应为吸热反应 D．20~40min内该反应的平衡常数K=4
10．一定条件下，将X和Y两种气体按不同比例放入固定容积的密闭容器中，反应达平衡后，测得X、Y的转化率与起始时物质的量之比的关系如下图。改变温度和压强，生成物Z的百分含量见下表，则该反应的化学方程式可表示为
温度/℃ 压强/kPa Z的质量分数
200 101 0.40
300 101 0.48
400 202 0.52
400 303 0.52
A．3X(g)＋Y(g)3Z(g) ΔH＜0
B．X(g)＋3Y(g)4Z(g) ΔH＞0
C．3X(g)＋Y(g)4Z(g) ΔH＞0
D．X(g)＋3Y(g)3Z(g) ΔH＜0
11．我国科研人员在新型纳米催化剂和的表面将转化为烷烃，其过程如图所示：
图中转化为的反应①为
已知反应②：
下列说法错误的是
A．反应②在较低温度下能自发进行
B．、和键能分别为、和，则键键能为
C．催化剂和的使用降低了反应的活化能，也改变了反应的
D．由反应①②可推知转化为的热化学方程式为
12．甲酸常被用于橡胶、医药等工业。在一定条件下可分解生成CO 和H2O。在有、无催化剂条件下的能量与反应历程的关系如图所示。下列说法错误的是
A．途径一与途径二甲酸平衡转化率相同
B．ΔH1=ΔH2<0
C．途径二H+参与反应，通过改变反应途径加快反应速率
D．途径二反应的快慢由生成 的速率决定
二、填空题(共8题)
13．当今世界各国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。因此，研发CO2利用技术、降低CO2含量成为研究热点。某化学实验小组采用CO2催化加氢制甲醇来减少CO2对环境造成的影响。在容积为4L的恒容密闭容器中，充入和，发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0 kJ/mol。回答下列问题：
(1)3min后，反应达到平衡状态，此时测得反应前后的总压强之比为5∶4。
① mol/L，的转化率为 %。
② 。
③该反应达到平衡时的平衡常数K= (列出计算式即可)。
(2)在一定条件下，体系中的CO2的平衡转化率()与温度(T)和压强(p)的关系如图所示。则T1 (填“＞”或“＜”)T2，判断的理由是 。
14．“温室效应”是全球关注的环境问题之一。CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体。因此，控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。
（1）下列措施中，有利于降低大气中CO2浓度的有： 。（填字母）
a．减少化石燃料的使用 b．植树造林，增大植被面积
c．采用节能技术 d．利用太阳能、风能
（2）将CO2转化成有机物可有效实现碳循环。CO2转化成有机物的例子很多，如：
a．6CO2+ 6H2OC6H12O6b．CO2+ 3H2CH3OH +H2O
c．CO2+ CH4CH3COOH d．2CO2+ 6H2CH2==CH2+ 4H2O
以上反应中，最节能的是 ，原子利用率最高的是 。
（3）文献报道某课题组利用CO2催化氢化制甲烷的研究过程如下：
反应结束后，气体中检测到CH4和H2，滤液中检测到HCOOH，固体中检测到镍粉和Fe3O4。
CH4、HCOOH、H2的产量和镍粉用量的关系如下图所示（仅改变镍粉用量，其他条件不变）：
研究人员根据实验结果得出结论：
HCOOH是CO2转化为CH4的中间体， 即：CO2HCOOHCH4
①写出产生H2的反应方程式 。
②由图可知，镍粉是 。（填字母）
a．反应I的催化剂
b．反应II的催化剂
c．反应I、II的催化剂
d．不是催化剂
③当镍粉用量从1mmol增加到10mmol，反应速率的变化情况是 。（填字母）
a．反应Ⅰ的速率增加，反应Ⅱ的速率不变
b．反应Ⅰ的速率不变，反应Ⅱ的速率增加
c．反应ⅠⅡ的速率均不变
d．反应ⅠⅡ的速率均增加，且反应Ⅰ的速率增加得快
e．反应ⅠⅡ的速率均增加，且反应Ⅱ的速率增加得快
f．反应Ⅰ的速率减小，反应Ⅱ的速率增加
15．已知：① N2(g) + O2(g)＝2NO(g) ＝+179.5 kJ/mol
②2NO(g) + O2(g)＝2NO2(g) ＝－112.3 kJ/mol
③2NO(g) +2CO(g)＝N2(g) +2CO2(g) ＝－759.8 kJ/mol
NO2(g)＋CO(g)＝NO(g) +CO2(g) ＝ kJ/mol。
16．将不同物质的量的H2O（g）和CO（g）分别通入体积为2L的恒容密闭容器中，
进行反应：H2O(g)+CO(g) CO 2(g)+H2(g)，得到如下三组数据：
实验组 温度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所需时间/min
H2O CO CO H2
① 650 2 4 2.4 1.6 5
② 900 1 2 1.6 0.4 3
③ 900 a b c d t
①实验组①中以v(CO2)表示的反应速率为 ，此温度下的平衡常数为 ，温度升高时平衡常数会 （填“增大”、“减小”或“不变”）。
②650℃时，若在此容器中开始充入2mol H2O（g）、1mol CO、1 mol CO 2和 2 molH2，若要使反应在开始
时 进行。（填“正向”、“逆向”）
③若a=2,b=1，则c= ,达平衡时实验组②中H2O（g）和实验组③中CO的转化率的关系
为α2 (H2O) α3 (CO)（填“＜”、“＞”或“＝”)。
17．五氯化磷(PCl5)是有机合成中重要的氯化剂，可以由三氯化磷(PCl3)氯化得到：PCl3(g)＋Cl2(g) PCl5(g) ΔH = -93.0 kJ/mol。某温度下，在2.0 L密闭容器中充入1.0 mol PCl3和0.5 mol Cl2，一段时间后反应达平衡状态，实验数据如下表所示：
t/s 0 50 150 250 350
n(PCl5)/mol 0 0.21 0.36 0.40 0.40
请回答
(1)0～150 s内，υ(PCl3)= mol/(L·s)。
(2)升高温度，平衡向 (填“正”或“逆”)反应方向移动。
(3)平衡时，PCl3的转化率是 。
(4)该温度下，此反应的化学平衡常数数值为
18．完成下列问题
(1)在2L的密闭容器中放入4molN2O5，发生如下反应：2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)。反应至5min时，测得N2O5转化了20%，则v(NO2)为 ，c(N2O5)为 ，O2的质量为 。
(2)某温度时，在一个2L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。根据图中数据填空：
①该反应的化学方程式为 。
②反应至平衡时，v(X)为 ，c(Z)为 。
③若X、Y、Z均为气体，则达平衡时，容器内混合气体的平均相对分子质量比起始投料时 (填“增大”“减小”或“相等”)。
19．在盛有18 g碳、2 L的密闭容器中，充入0.8 mol CO2，一定条件下发生C(s)＋CO2(g)=2CO(g)，反应5 min时测得CO2的物质的量为0.4 mol。
(1)固体碳减少的质量为 g，固体或纯液体的浓度视为常数， (填“是”或“否”)可用碳固体的浓度变化量来表示该反应的化学反应速率。
(2)请完成下表中相关空格
物质 CO2 CO
起始浓度(mol·L-1) 0.4 0
变化浓度(mol·L-1)
5 min时浓度(mol·L-1) 0.2
5 min内的化学反应速率 数值
单位
(3)用CO2和CO分别表示的化学反应速率之比 = ，它与化学方程式中CO2、CO的计量系数之比 (填“相同”或“不同”)。
20．I：在密闭容器中存在如下反应：COCl2(g) Cl2(g)＋CO(g) △H>0，某研究小组通过研究在其他条件不变时，t1时刻改变某一条件对上述反应影响，得出下列图像：请回答下列问题：
(1)若改变的条件是增大压强，则对应的图像是 (填“I”、“II”、“III”或“IV”，下同)。
(2)若使用合适的催化剂，则对应的图像是 。
(3)若改变的条件是升高温度，则对应的图像是 。
(4)若改变的条件是减小反应物的浓度，则对应的图像是 。
II：在一体积为10 L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O，在T℃时发生反应：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) △H＜0，CO和H2O的浓度变化如图所示。
(5)0～4 min时的平均反应速率v(CO)= mol·L-1·min-1
(6)T℃时该反应的化学平衡常数K= 。
(7)若其他条件不变，第6 min时再充入3.0 mol H2O(g)，则平衡向 (填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
21．(1)一定条件下的密闭容器中，反应3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(二甲醚)(g)+CO2(g) ΔH ＜0达到平衡，要提高CO的转化率，可以采取的措施是
A．升高温度 B．加入催化剂 C． 减小CO2的浓度 D．增加CO的浓度
E.分离出二甲醚
(2)已知反应②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ，在某温度下的平衡常数为400。此温度下，在密闭容器中加入CH3OH，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：
物质 CH3OH CH3OCH3 H2O
浓度/(mol·L-1) 0.44 0.6 0.6
①比较此时正、逆反应速率的大小：v(正) v(逆)(填“＞”“＜”或“=”)。
②若加入CH3OH后，经10 min反应达到平衡，此时c(CH3OH)= ；该时间内反应速率v(CH3OCH3)= 。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】A．增高炉的高度，可以增大CO与铁矿石的接触，但不能影响平衡移动，CO的利用率不变，A错误；
B．由图像可知用CO工业冶炼金属铬时，lg一直很高，说明CO转化率很低，因此不适合冶炼铬，B正确；
C．由图像可知温度越高，lg越大，说明在较高的温度时平衡逆向移动，不利于提高CO的利用率，C错误；
D．由图像可知：升高温度，lg增大，说明升高温度，化学平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，则该反应的正反应是放热反应，因此ΔH＜0，D错误；
故合理选项是B。
2．B
【详解】A．在反应开始时n(CO)=n(H2O)=1 mol，假设60 min时反应消耗CO的物质的量为x，此时CO的物质的量是(1-x) mol，该反应是反应前后气体物质的量不变的反应，则，解得x=0.6 mol，所以0～60 min内v(CO)=mol/(L·min)，A错误；
B．根据表格数据可知在温度为749 K，反应达到平衡时CO的含量是20%，此时CO反应消耗0.6 mol，根据物质反应转化关系平衡时n(CO)=n(H2O)=1 mol-0.6 mol=0.4 mol，n(CO2)=n(H2)=0.6 mol，由于容器的容积是2 L，所以c(CO)=c(H2O)=0.2 mol/L，c(CO2)=c(H2)=0.3 mol/L。，，，B正确；
C．根据选项B分析可知：在749 K时，化学平衡常数K=，k正=2.25k逆，若通过改变温度使k正=k逆，即使化学平衡常数K减小，化学平衡应逆向移动。由于该反应的正反应是放热反应，应该是升高温度，才可以使化学平衡逆向移动，而不是降低温度，故温度T1>749 K，C错误；
D．该反应的正反应是放热反应，所以若保持绝热进行到60 min，随着反应的进行，反应体系温度升高，升高温度，化学平衡逆向移动，最终达到平衡时CO的含量大于20%，D错误；
故合理选项是B。
3．C
【详解】由平衡常数表达式可推知反应的化学方程式为CO+H2OCO2+H2，由平衡浓度的关系式可知，反应的平衡常数K===0.60，所以由表格数据可知，反应温度为1000℃，故选C。
4．B
【详解】A．由催化机理示意图可知，La2O3为反应的催化剂，La2O2CO3为中间产物，故A错误；
B．由化学方程式可知，反应中二氧化碳中碳元素化合价降低被还原，二氧化碳是反应的氧化剂，反应利用了二氧化碳的氧化性，故B正确；
C．由催化机理示意图可知，氢气经过镍活性中心裂解产生电中性的氢原子·H，故C错误；
D．催化剂能降低反应的活化能，提高化学反应速率，但不能改变反应的焓变，故D错误；
故选B。
5．D
【详解】A．焓变等于正逆反应的活化能之差，反应的，故A错误；
B．该图表示的为吸热反应，合成氨是放热反应，二者能量变化不同，故B错误；
C．加入催化剂可以同时降低、，但不改变反应的，故C错误；
D．该反应为吸热反应，，若该反应常温下能自发进行，由可知，反应的，故D正确。
6．B
【详解】A．化合物A与水分子之间能发生化学反应碰撞为有效碰撞，故A错误；
B．过渡态为活化配合物，具有较高的能量，性质极不稳定，故B正确
C．由图可知，该历程中TS1时活化能最小，故C错误；
D．使用催化剂可以降低反应活化能，加快该反应速率，但不能改变该反应进行的方向，故D错误；
故选B。
7．A
【详解】A．CeO2是催化剂，催化剂只能改变反应速率，不能使平衡发生移动，故CeO2不可有效提高CH3OH的平衡转化率，A错误；
B．反应①可表示为：-OH+CH3OH=-OCH3+H2O，故甲醇中羟基中有O-H键的断裂，B正确；
C．反应②可表示为：CO2+-OCH3=-OCOOCH3，故可以看作是加成反应，C正确；
D．由题干信息可知，碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3)是一种低毒、环保、性能优异的化工产品，该合成方法可以利用廉价的甲醇把影响环境的温室气体CO2转化为资源，在资源循环利用和环境保护方面有重要的意义，D正确；
故答案为：A。
8．B
【详解】A．①可表示某正反应为放热反应，时刻升温过程，A项错误；
B．②表示反应过程中，和反应速率大小关系，B项正确；
C．③中a相对于b，改变的条件是加入催化剂，C项错误；
D．④增大压强，平衡正向移动，，D项错误；
故选Ｂ。
9．D
【分析】由左图可知，20min反应达到平衡时，B、C的浓度分别为1.0mol/L、2.0 mol/L，由浓度的变化量之比等于化学计量数之比可得：x：2=(2.0—1.0)mol/L：2.0 mol/L，解得x=1；由左图可知，30min时改变条件的瞬间B、C的浓度都减小，由右图可知，30min时改变条件，化学平衡不移动，则30min时改变的条件是增大容器体积，气体的压强减小；由右图可知，40min时改变条件的瞬间时，正逆反应速率均增大，说明改变条件为升高温度，但无法确定两者相对大小，不能判断平衡的移动方向，无法确定反应是放热反应还是吸热反应。
【详解】A．由分析可知，x=1，故A错误；
B．由分析可知，30min时改变的条件是增大容器体积，气体的压强减小，故B错误；
C．由分析可知，无法确定反应是放热反应还是吸热反应，故C错误；
D．由分析可知，30min时改变的条件是增大容器体积，气体的压强减小，则20~40min内该反应的平衡常数不变，由起始充入等物质的量的气体A和B可知，20min反应达到平衡时，A、B、C的浓度分别为1.0mol/L、1.0mol/L、2.0 mol/L，反应的平衡常数K==4，故D正确；
故选D。
10．C
【详解】当反应物的起始物质的量之比等于化学计量数之比，物质的转化率相同，据此由图可知时，X、Y的转化率相同，即X与Y的化学计量数之比为3:1，由表中数据可知，压强一定时，温度越高Z的质量分数越大，说明升高温度平衡向正反应方向移动，正反应为吸热反应；温度一定时，压强越大Z的质量分数不变，说明增大压强平衡不移动，则反应前后气体的总化学计量数不变，选项中符合反应特征的只有C选项；
故选C。
11．C
【详解】A．已知反应②是一个正反应为熵减的放热反应，故在较低温度下能自发进行，A正确；
B．由反应① 结合、和键能分别为、和，可知：，解得键键能为，B正确；
C．催化剂和的使用降低了反应的活化能，根据盖斯定律可知催化剂不能改变了反应的，C错误；
D．根据盖斯定律不难得出，目标反应由反应②-2①，，故可推知转化为的热化学方程式为 ，D正确；
故答案为：C。
12．D
【详解】A．催化剂不改变反应的平衡转化率，途径一与途径二甲酸平衡转化率相同，A项正确；
B．催化剂可以降低活化能，但不改变焓变，图中反应物总能量大于生成物总能量，因此ΔH1=ΔH2<0，B项正确；
C．根据图示可知途径二中H+参与了反应，H+的参与改变反应途径，降低了活化能，从而加快反应速率，C项正确；
D．反应的快慢通常由活化能最大的一步决定，即途径二反应的快慢由生成 的速率决定，D项错误。
答案选D。
13．(1) 0.21 45 0.03
(2) ＜ 该反应为放热反应，降低温度，反应朝正反应方向进行，的转化率增大
【解析】(1)
①在容积为4L的恒容密闭容器中，充入2.4molH2和1.2molCO2，发生反应：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)，设CO2反应量为xmol，平衡时CO2的物质的量为(1.2-x)mol，氢气的物质的量为(2.4-3x)mol，CH3OH的物质的量为xmol，H2O的物质的量为xmol，反应前气体总物质的量为2.4mol+1.2mol=3.6mol，平衡时气体总物质的量为(1.2-x)mol+(2.4-3x)mol+xmol+xmol=(3.6-2x)mol，反应达到平衡状态，此时测得反应前后的总压强之比为5：4，则有3.6mol：(3.6-2x)mol=5：4，解得x=0.36，c(CO2)= =0.21mol/L，H2的转化率为×100%=45%，故答案为：0.21；45；
②v(H2O)==0.03mol L-1 min-1。故答案为：0.03；
③该反应达到平衡时的平衡常数K==(列出计算式即可)。故答案为：；
(2)
该反应为放热反应，降低温度，反应朝正反应方向进行，CO2的转化率增大，故T1＜(填“＞”或“＜”)T2，判断的理由是该反应为放热反应，降低温度，反应朝正反应方向进行，的转化率增大。故答案为：＜；该反应为放热反应，降低温度，反应朝正反应方向进行，的转化率增大。
14． abcd a c 3Fe+4H2OFe3O4+2H2 c e
【分析】(1)根据自然界中二氧化碳的主要来源，以及可以吸收二氧化碳的方法回答；
(2)根据自然界中碳、氧循环的途径回答，自然界中碳氧循环主要涉及光合作用和呼吸作用，最合理的是自然循环过程。原子利用率最高的是应是化合反应，所有原子都可进入产品；
(3)①反应物中含有铁粉和水，在高温条件下可生成氢气；
②Ni为有机反应中常用的加氢催化剂之一，反应I、II均为加氢反应，故加入Ni粉会使反应Ⅰ、Ⅱ的速率均增加，在图中表现为CH4的生成速率和H2的消耗速率均增大；
③从图中可见随着镍粉用量从1 mmol增加到10 mmol，甲酸的产量在迅速减少，说明甲酸的消耗速率大于其生成速率，因此说明反应Ⅱ的速率要比反应Ⅰ的速率增加得快。
【详解】(1)a.减少化石燃料的使用，可以减少向大气中排放二氧化碳，故a正确；
b.植树造林，增大植被面积，可以通过光合作用吸收部分二氧化碳，故b正确；
c.采用节能技术，可减少化石燃料的利用，也能减少二氧化碳的排放，故c正确；
d.利用太阳能、风能，可减少化石燃料的利用，也能减少二氧化碳的排放，故d正确；
因此，本题正确答案是：abcd；
(2)光合作用是自然界中碳循环的反应，不需要再人为提供能源，所以最好，c是化合反应，所有原子都变成了产物，所以利用率最高，
因此，本题正确答案是：a；c；
(3)①铁粉与水蒸气在加热条件下生成Fe3O4和氢气，生成的氢气将和CO2反应产生甲酸，进一步和甲酸反应产生甲烷，反应的方程式为3Fe+4H2OFe3O4+4H2，
故答案为3Fe+4H2OFe3O4+4H2；
②由于反应是在固定时间内完成，之后进行冷却和物质检验，因此检验得到的物质产量（mmol）即可以代表化学反应的平均速率，Ni为有机反应中常用的加氢催化剂之一，反应I、II均为加氢反应，故加入Ni粉会使反应Ⅰ、Ⅱ的速率均增加，在图中表现为CH4的生成速率和H2的消耗速率均增大，
故答案为c；
③从图中可见随着镍粉用量从1 mmol增加到10 mmol，甲酸的产量在迅速减少，说明甲酸的消耗速率大于其生成速率，因此说明反应Ⅱ的速率要比反应Ⅰ的速率增加得快，
故答案为e。
15．－234 16． 0.6mol/(L·min) 或2.67 减小 正向 0.4mol =
【解析】15．根据盖斯定律可知(①－②＋③)÷2得到(179.5＋112.3—759.8)÷2=－234 kJ/mol，则反应NO2(g)＋CO(g)＝NO(g) ＋CO2(g) ＝－234 kJ/mol；
16．①根据表中数据可知平衡时生成氢气的物质的量是1．6 mol，则根据方程式可知消耗CO2的物质的量是1.6 mol，其浓度是0.8 mol/L，则CO2表示的反应速率为＝0.16 mol/(L·min)；
所以平衡常数K＝＝2.67；
该反应是放热反应，所以温度升高时平衡常数减小。
②650 ℃时，K=2.67，开始充入2 mol H2O(g)、1 mol CO、1 mol CO2和2 mol H2，Q=(0.5×1)÷(0.5×1)=1＜2.67，则开始时反应正向进行；
③先求实验2条件下的平衡常数
则K= =0.17
若a＝2，b＝1，则
则K=＝0.17，解得x＝0．2
容器的体积为2 L，则c=0.4 mol；
在这两种情况下实验组2中H2O(g)和实验组3中CO的转化率均是0.2÷0.5×100%＝40%。
17．(1)0.0012
(2)逆
(3)40%
(4)40/3
【详解】（1）由表格可知，0～150 s内，n(PCl5)=0.36mol，则n(PCl3)=0.36mol，v(PCl3)= ，故答案为：0.0012；
（2）根据题意，该反应的正反应为吸热反应，则升高温度，平衡向逆反应方向移动，故答案为：逆；
（3）由表可知，平衡时，n(PCl5)=0.40mol，列三段式计算如下：
则$PCl3的转化率是，故答案为：40\%；
（4）根据三段式可知平衡常数为：
18．(1) 0.16mol·L-1·min-1 1.6mol·L-1 1.28g
(2) 3X+Y 2Z 0.1mol·L-1 增大
【详解】（1）在2L的密闭容器中放入4molN2O5，发生如下反应：2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)。反应至5min时，测得N2O5转化了20%，则参加反应的五氧化二氮的物质的量=4mol×20%=0.8mol，则：得三段式: ，故υ(NO2)= =0.16mol·L-1·min-1；c(N2O5)==1.6mol·L-1；m(O2)= 0.4mol ×32g/mol=1.28g。
（2）①由图知：X、Y的物质的量减小，为反应物，Z的物质的量增大为生成物，最终X、Y的物质的量不变，且不为0，属于可逆反应，X、Y、Z的化学计量数之比=(1-0.7):(1-0.9):0.2=3:1:2，故反应方程式为3X+Y 2Z。
②反应至平衡时，v(X)为，c(Z)为=0.1mol·L-1。
③若X、Y、Z均为气体，则达平衡时，混合气体总的质量不变，随反应进行，混合气体总的物质的量减小，结合M= 可知，容器内混合气体的平均相对分子质量比起始投料时增大。
19．(1) 4.8 否
(2) 0.2 0.4 0.4 0.04 0.08 mol·L-1·min-1 mol·L-1·min-1
(3) 相同
【解析】略
20．(1)I
(2)III
(3)IV
(4)II
(5)0.03
(6)1
(7)正向
【详解】（1）根据反应方程式可知该反应是前后分子数增大的反应，若增大压强，反应速率增大，平衡逆向移动，COCl2的质量分数增大，则对应的图像是I；
（2）若使用合适的催化剂，正逆反应速率均增大，平衡不移动，则对应的图像是III。
（3）该反应是吸热反应，若改变的条件是升高温度，正逆反应速率均增大，平衡正向移动，COCl2(g)质量分数减小，则对应的图像是IV。
（4）若改变的条件是减小反应物的浓度，正反应速率减小，平衡逆向进行则对应的图像是 II。
（5）结合图像可知0~4 min 内△c(CO)= 0.20 mol/L-0.08 mol/L=0.12 mol /L即0~4 min内的平均反应速率。
（6）结合图像可知平衡时CO、H2O(g)的平衡浓度分别为0.08 mol/L、0.18 mol/L， 根据化学方程式可知CO2和H2的平衡浓度均为0.12 mol/L，故T℃时该反应的化学平衡常数。
（7）若其他条件不变，第6 min时再充人3.0 mol H2O(g)，即增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动。
21． CE ＞ 0.04mol/L 0.16mol/ (L·min)
【详解】(1)A. 该反应的正反应是放热反应，升高温度平衡左移，CO转化率减小，A不选；
B. 加入催化剂，平衡不移动，转化率不变，B不选；
C. 减少CO2的浓度，平衡右移，CO转化率增大，C选；
D. 增大CO浓度，平衡右移，但CO转化率降低，D不选；
E. 分离出二甲醚，平衡右移，CO转化率增大，E选；
故要提高CO的转化率，可以采取的措施是CE；
(2)①此时的浓度商，反应未达到平衡状态，向正反应方向进行，故v(正)＞v(逆)；
②设平衡时CH3OCH3(g)、H2O的浓度为(0.6mol·L-1+x)，则甲醇的浓度为(0.44mol·L-1-2x)，根据平衡常数表达式，解得x=0.2 mol·L-1，故此时c(CH3OH)=0.44 mol·L-1-2x=0.04 mol·L-1，甲醇的起始浓度为(0.44+1.2) mol·L-1=1.64 mol·L-1，其平衡浓度为0.04 mol·L-1，10 min内变化的浓度为1.6 mol·L-1，故v(CH3OH)==0.16 mol·(L·min)-1
一、单选题(共12题)
1．CO常用于工业冶炼金属，如图是在不同温度下CO还原四种金属氧化物达平衡后气体中lg与温度(t)的关系曲线图。下列说法正确的是
A．工业上可以通过增高反应装置来减少尾气中CO的含量
B．CO不适宜用于工业冶炼金属铬(Cr)
C．工业冶炼金属铜(Cu)时较高的温度有利于提高CO的利用率
D．CO还原Cu2O的反应ΔH＞0
2．749K向2 L恒容真空密闭容器中充入CO和H2O各1 mol，发生反应 。已知：，，、为速率常数。测得CO的体积分数随时间(t)变化的关系如下表所示：
0 20 40 60 80
/％ 50 35 28 20 20
下列说法正确的是
A．0～60 min内
B．749 K时，
C．改变温度至T1时，，则
D．若保持绝热，60 min时，％
3．已知某化学反应的平衡常数表达式为，不同温度下该反应的平衡常数如下表所示。
t/℃ 700 800 830 1000 1200
K 1.67 1.11 1.00 0.60 0.38
某温度下，若平衡浓度符合关系式，则此时的温度为
A．800℃ B．830℃ C．1000℃ D．1200℃
4．2021年中国科学院和中国工程院评选出2020年世界十大科技进展，排在第四位的是一种可借助光将二氧化碳转化为甲烷的新型催化转化方法：，这是迄今最接近人造光合作用的方法，加氢制的一种催化机理如图。下列说法正确的是
A．反应中是中间产物
B．转化为利用了的氧化性
C．经过活性中心裂解产生带负电荷的H
D．使用催化剂可以降低反应的焓变，从而提高化学反应速率
5．某反应过程中的能量变化如图所示。下列叙述正确的是
A．该反应的
B．该反应的能量变化与合成氨反应的能量变化相同
C．加入催化剂既能减小反应的，又能加快反应速率
D．若该反应常温下能自发进行，则反应的
6．已知化合物A与在一定条件下反应生成化合物B与，其反应历程如图所示，其中TS表示过渡态，Ⅰ表示中间体。下列说法正确的是
A．化合物A与之间的碰撞均为有效碰撞
B．过渡态为活化配合物，其性质极不稳定
C．该历程中TS2时活化能最小
D．使用催化剂可以加快该反应速率，改变该反应进行的方向
7．碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3)是一种低毒、环保、性能优异的化工产品。纳米CeO2催化下，CO2和CH3OH合成碳酸二甲酯的示意图如下：
则下列有关叙述不正确的是( )
A．CeO2可有效提高CH3OH的平衡转化率
B．反应①中有O-H键的断裂
C．反应②可以看作是加成反应
D．该合成方法可以利用廉价的甲醇把影响环境的温室气体CO2转化为资源，在资源循环利用和环境保护方面有重要的意义
8．下列对图像的分析正确的是
A．①可表示某正反应为吸热反应，时刻升温过程
B．②表示反应过程中，和反应速率大小关系
C．③表示生成物的百分含量变化图中，a相对于b，改变的条件可能是增加某反应物的浓度
D．④表示反应： ，反应速率与压强的关系
9．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：，达到平衡后，只改变反应的一个条件，测得容器中物质的浓度、反应速率随时间的变化关系如图所示。下列说法中正确的是
A．反应方程式中的x=2 B．30min时改变的条件是移走了催化剂
C．正反应为吸热反应 D．20~40min内该反应的平衡常数K=4
10．一定条件下，将X和Y两种气体按不同比例放入固定容积的密闭容器中，反应达平衡后，测得X、Y的转化率与起始时物质的量之比的关系如下图。改变温度和压强，生成物Z的百分含量见下表，则该反应的化学方程式可表示为
温度/℃ 压强/kPa Z的质量分数
200 101 0.40
300 101 0.48
400 202 0.52
400 303 0.52
A．3X(g)＋Y(g)3Z(g) ΔH＜0
B．X(g)＋3Y(g)4Z(g) ΔH＞0
C．3X(g)＋Y(g)4Z(g) ΔH＞0
D．X(g)＋3Y(g)3Z(g) ΔH＜0
11．我国科研人员在新型纳米催化剂和的表面将转化为烷烃，其过程如图所示：
图中转化为的反应①为
已知反应②：
下列说法错误的是
A．反应②在较低温度下能自发进行
B．、和键能分别为、和，则键键能为
C．催化剂和的使用降低了反应的活化能，也改变了反应的
D．由反应①②可推知转化为的热化学方程式为
12．甲酸常被用于橡胶、医药等工业。在一定条件下可分解生成CO 和H2O。在有、无催化剂条件下的能量与反应历程的关系如图所示。下列说法错误的是
A．途径一与途径二甲酸平衡转化率相同
B．ΔH1=ΔH2<0
C．途径二H+参与反应，通过改变反应途径加快反应速率
D．途径二反应的快慢由生成 的速率决定
二、填空题(共8题)
13．当今世界各国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。因此，研发CO2利用技术、降低CO2含量成为研究热点。某化学实验小组采用CO2催化加氢制甲醇来减少CO2对环境造成的影响。在容积为4L的恒容密闭容器中，充入和，发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0 kJ/mol。回答下列问题：
(1)3min后，反应达到平衡状态，此时测得反应前后的总压强之比为5∶4。
① mol/L，的转化率为 %。
② 。
③该反应达到平衡时的平衡常数K= (列出计算式即可)。
(2)在一定条件下，体系中的CO2的平衡转化率()与温度(T)和压强(p)的关系如图所示。则T1 (填“＞”或“＜”)T2，判断的理由是 。
14．“温室效应”是全球关注的环境问题之一。CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体。因此，控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。
（1）下列措施中，有利于降低大气中CO2浓度的有： 。（填字母）
a．减少化石燃料的使用 b．植树造林，增大植被面积
c．采用节能技术 d．利用太阳能、风能
（2）将CO2转化成有机物可有效实现碳循环。CO2转化成有机物的例子很多，如：
a．6CO2+ 6H2OC6H12O6b．CO2+ 3H2CH3OH +H2O
c．CO2+ CH4CH3COOH d．2CO2+ 6H2CH2==CH2+ 4H2O
以上反应中，最节能的是 ，原子利用率最高的是 。
（3）文献报道某课题组利用CO2催化氢化制甲烷的研究过程如下：
反应结束后，气体中检测到CH4和H2，滤液中检测到HCOOH，固体中检测到镍粉和Fe3O4。
CH4、HCOOH、H2的产量和镍粉用量的关系如下图所示（仅改变镍粉用量，其他条件不变）：
研究人员根据实验结果得出结论：
HCOOH是CO2转化为CH4的中间体， 即：CO2HCOOHCH4
①写出产生H2的反应方程式 。
②由图可知，镍粉是 。（填字母）
a．反应I的催化剂
b．反应II的催化剂
c．反应I、II的催化剂
d．不是催化剂
③当镍粉用量从1mmol增加到10mmol，反应速率的变化情况是 。（填字母）
a．反应Ⅰ的速率增加，反应Ⅱ的速率不变
b．反应Ⅰ的速率不变，反应Ⅱ的速率增加
c．反应ⅠⅡ的速率均不变
d．反应ⅠⅡ的速率均增加，且反应Ⅰ的速率增加得快
e．反应ⅠⅡ的速率均增加，且反应Ⅱ的速率增加得快
f．反应Ⅰ的速率减小，反应Ⅱ的速率增加
15．已知：① N2(g) + O2(g)＝2NO(g) ＝+179.5 kJ/mol
②2NO(g) + O2(g)＝2NO2(g) ＝－112.3 kJ/mol
③2NO(g) +2CO(g)＝N2(g) +2CO2(g) ＝－759.8 kJ/mol
NO2(g)＋CO(g)＝NO(g) +CO2(g) ＝ kJ/mol。
16．将不同物质的量的H2O（g）和CO（g）分别通入体积为2L的恒容密闭容器中，
进行反应：H2O(g)+CO(g) CO 2(g)+H2(g)，得到如下三组数据：
实验组 温度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所需时间/min
H2O CO CO H2
① 650 2 4 2.4 1.6 5
② 900 1 2 1.6 0.4 3
③ 900 a b c d t
①实验组①中以v(CO2)表示的反应速率为 ，此温度下的平衡常数为 ，温度升高时平衡常数会 （填“增大”、“减小”或“不变”）。
②650℃时，若在此容器中开始充入2mol H2O（g）、1mol CO、1 mol CO 2和 2 molH2，若要使反应在开始
时 进行。（填“正向”、“逆向”）
③若a=2,b=1，则c= ,达平衡时实验组②中H2O（g）和实验组③中CO的转化率的关系
为α2 (H2O) α3 (CO)（填“＜”、“＞”或“＝”)。
17．五氯化磷(PCl5)是有机合成中重要的氯化剂，可以由三氯化磷(PCl3)氯化得到：PCl3(g)＋Cl2(g) PCl5(g) ΔH = -93.0 kJ/mol。某温度下，在2.0 L密闭容器中充入1.0 mol PCl3和0.5 mol Cl2，一段时间后反应达平衡状态，实验数据如下表所示：
t/s 0 50 150 250 350
n(PCl5)/mol 0 0.21 0.36 0.40 0.40
请回答
(1)0～150 s内，υ(PCl3)= mol/(L·s)。
(2)升高温度，平衡向 (填“正”或“逆”)反应方向移动。
(3)平衡时，PCl3的转化率是 。
(4)该温度下，此反应的化学平衡常数数值为
18．完成下列问题
(1)在2L的密闭容器中放入4molN2O5，发生如下反应：2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)。反应至5min时，测得N2O5转化了20%，则v(NO2)为 ，c(N2O5)为 ，O2的质量为 。
(2)某温度时，在一个2L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。根据图中数据填空：
①该反应的化学方程式为 。
②反应至平衡时，v(X)为 ，c(Z)为 。
③若X、Y、Z均为气体，则达平衡时，容器内混合气体的平均相对分子质量比起始投料时 (填“增大”“减小”或“相等”)。
19．在盛有18 g碳、2 L的密闭容器中，充入0.8 mol CO2，一定条件下发生C(s)＋CO2(g)=2CO(g)，反应5 min时测得CO2的物质的量为0.4 mol。
(1)固体碳减少的质量为 g，固体或纯液体的浓度视为常数， (填“是”或“否”)可用碳固体的浓度变化量来表示该反应的化学反应速率。
(2)请完成下表中相关空格
物质 CO2 CO
起始浓度(mol·L-1) 0.4 0
变化浓度(mol·L-1)
5 min时浓度(mol·L-1) 0.2
5 min内的化学反应速率 数值
单位
(3)用CO2和CO分别表示的化学反应速率之比 = ，它与化学方程式中CO2、CO的计量系数之比 (填“相同”或“不同”)。
20．I：在密闭容器中存在如下反应：COCl2(g) Cl2(g)＋CO(g) △H>0，某研究小组通过研究在其他条件不变时，t1时刻改变某一条件对上述反应影响，得出下列图像：请回答下列问题：
(1)若改变的条件是增大压强，则对应的图像是 (填“I”、“II”、“III”或“IV”，下同)。
(2)若使用合适的催化剂，则对应的图像是 。
(3)若改变的条件是升高温度，则对应的图像是 。
(4)若改变的条件是减小反应物的浓度，则对应的图像是 。
II：在一体积为10 L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O，在T℃时发生反应：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) △H＜0，CO和H2O的浓度变化如图所示。
(5)0～4 min时的平均反应速率v(CO)= mol·L-1·min-1
(6)T℃时该反应的化学平衡常数K= 。
(7)若其他条件不变，第6 min时再充入3.0 mol H2O(g)，则平衡向 (填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
21．(1)一定条件下的密闭容器中，反应3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(二甲醚)(g)+CO2(g) ΔH ＜0达到平衡，要提高CO的转化率，可以采取的措施是
A．升高温度 B．加入催化剂 C． 减小CO2的浓度 D．增加CO的浓度
E.分离出二甲醚
(2)已知反应②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ，在某温度下的平衡常数为400。此温度下，在密闭容器中加入CH3OH，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：
物质 CH3OH CH3OCH3 H2O
浓度/(mol·L-1) 0.44 0.6 0.6
①比较此时正、逆反应速率的大小：v(正) v(逆)(填“＞”“＜”或“=”)。
②若加入CH3OH后，经10 min反应达到平衡，此时c(CH3OH)= ；该时间内反应速率v(CH3OCH3)= 。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】A．增高炉的高度，可以增大CO与铁矿石的接触，但不能影响平衡移动，CO的利用率不变，A错误；
B．由图像可知用CO工业冶炼金属铬时，lg一直很高，说明CO转化率很低，因此不适合冶炼铬，B正确；
C．由图像可知温度越高，lg越大，说明在较高的温度时平衡逆向移动，不利于提高CO的利用率，C错误；
D．由图像可知：升高温度，lg增大，说明升高温度，化学平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，则该反应的正反应是放热反应，因此ΔH＜0，D错误；
故合理选项是B。
2．B
【详解】A．在反应开始时n(CO)=n(H2O)=1 mol，假设60 min时反应消耗CO的物质的量为x，此时CO的物质的量是(1-x) mol，该反应是反应前后气体物质的量不变的反应，则，解得x=0.6 mol，所以0～60 min内v(CO)=mol/(L·min)，A错误；
B．根据表格数据可知在温度为749 K，反应达到平衡时CO的含量是20%，此时CO反应消耗0.6 mol，根据物质反应转化关系平衡时n(CO)=n(H2O)=1 mol-0.6 mol=0.4 mol，n(CO2)=n(H2)=0.6 mol，由于容器的容积是2 L，所以c(CO)=c(H2O)=0.2 mol/L，c(CO2)=c(H2)=0.3 mol/L。，，，B正确；
C．根据选项B分析可知：在749 K时，化学平衡常数K=，k正=2.25k逆，若通过改变温度使k正=k逆，即使化学平衡常数K减小，化学平衡应逆向移动。由于该反应的正反应是放热反应，应该是升高温度，才可以使化学平衡逆向移动，而不是降低温度，故温度T1>749 K，C错误；
D．该反应的正反应是放热反应，所以若保持绝热进行到60 min，随着反应的进行，反应体系温度升高，升高温度，化学平衡逆向移动，最终达到平衡时CO的含量大于20%，D错误；
故合理选项是B。
3．C
【详解】由平衡常数表达式可推知反应的化学方程式为CO+H2OCO2+H2，由平衡浓度的关系式可知，反应的平衡常数K===0.60，所以由表格数据可知，反应温度为1000℃，故选C。
4．B
【详解】A．由催化机理示意图可知，La2O3为反应的催化剂，La2O2CO3为中间产物，故A错误；
B．由化学方程式可知，反应中二氧化碳中碳元素化合价降低被还原，二氧化碳是反应的氧化剂，反应利用了二氧化碳的氧化性，故B正确；
C．由催化机理示意图可知，氢气经过镍活性中心裂解产生电中性的氢原子·H，故C错误；
D．催化剂能降低反应的活化能，提高化学反应速率，但不能改变反应的焓变，故D错误；
故选B。
5．D
【详解】A．焓变等于正逆反应的活化能之差，反应的，故A错误；
B．该图表示的为吸热反应，合成氨是放热反应，二者能量变化不同，故B错误；
C．加入催化剂可以同时降低、，但不改变反应的，故C错误；
D．该反应为吸热反应，，若该反应常温下能自发进行，由可知，反应的，故D正确。
6．B
【详解】A．化合物A与水分子之间能发生化学反应碰撞为有效碰撞，故A错误；
B．过渡态为活化配合物，具有较高的能量，性质极不稳定，故B正确
C．由图可知，该历程中TS1时活化能最小，故C错误；
D．使用催化剂可以降低反应活化能，加快该反应速率，但不能改变该反应进行的方向，故D错误；
故选B。
7．A
【详解】A．CeO2是催化剂，催化剂只能改变反应速率，不能使平衡发生移动，故CeO2不可有效提高CH3OH的平衡转化率，A错误；
B．反应①可表示为：-OH+CH3OH=-OCH3+H2O，故甲醇中羟基中有O-H键的断裂，B正确；
C．反应②可表示为：CO2+-OCH3=-OCOOCH3，故可以看作是加成反应，C正确；
D．由题干信息可知，碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3)是一种低毒、环保、性能优异的化工产品，该合成方法可以利用廉价的甲醇把影响环境的温室气体CO2转化为资源，在资源循环利用和环境保护方面有重要的意义，D正确；
故答案为：A。
8．B
【详解】A．①可表示某正反应为放热反应，时刻升温过程，A项错误；
B．②表示反应过程中，和反应速率大小关系，B项正确；
C．③中a相对于b，改变的条件是加入催化剂，C项错误；
D．④增大压强，平衡正向移动，，D项错误；
故选Ｂ。
9．D
【分析】由左图可知，20min反应达到平衡时，B、C的浓度分别为1.0mol/L、2.0 mol/L，由浓度的变化量之比等于化学计量数之比可得：x：2=(2.0—1.0)mol/L：2.0 mol/L，解得x=1；由左图可知，30min时改变条件的瞬间B、C的浓度都减小，由右图可知，30min时改变条件，化学平衡不移动，则30min时改变的条件是增大容器体积，气体的压强减小；由右图可知，40min时改变条件的瞬间时，正逆反应速率均增大，说明改变条件为升高温度，但无法确定两者相对大小，不能判断平衡的移动方向，无法确定反应是放热反应还是吸热反应。
【详解】A．由分析可知，x=1，故A错误；
B．由分析可知，30min时改变的条件是增大容器体积，气体的压强减小，故B错误；
C．由分析可知，无法确定反应是放热反应还是吸热反应，故C错误；
D．由分析可知，30min时改变的条件是增大容器体积，气体的压强减小，则20~40min内该反应的平衡常数不变，由起始充入等物质的量的气体A和B可知，20min反应达到平衡时，A、B、C的浓度分别为1.0mol/L、1.0mol/L、2.0 mol/L，反应的平衡常数K==4，故D正确；
故选D。
10．C
【详解】当反应物的起始物质的量之比等于化学计量数之比，物质的转化率相同，据此由图可知时，X、Y的转化率相同，即X与Y的化学计量数之比为3:1，由表中数据可知，压强一定时，温度越高Z的质量分数越大，说明升高温度平衡向正反应方向移动，正反应为吸热反应；温度一定时，压强越大Z的质量分数不变，说明增大压强平衡不移动，则反应前后气体的总化学计量数不变，选项中符合反应特征的只有C选项；
故选C。
11．C
【详解】A．已知反应②是一个正反应为熵减的放热反应，故在较低温度下能自发进行，A正确；
B．由反应① 结合、和键能分别为、和，可知：，解得键键能为，B正确；
C．催化剂和的使用降低了反应的活化能，根据盖斯定律可知催化剂不能改变了反应的，C错误；
D．根据盖斯定律不难得出，目标反应由反应②-2①，，故可推知转化为的热化学方程式为 ，D正确；
故答案为：C。
12．D
【详解】A．催化剂不改变反应的平衡转化率，途径一与途径二甲酸平衡转化率相同，A项正确；
B．催化剂可以降低活化能，但不改变焓变，图中反应物总能量大于生成物总能量，因此ΔH1=ΔH2<0，B项正确；
C．根据图示可知途径二中H+参与了反应，H+的参与改变反应途径，降低了活化能，从而加快反应速率，C项正确；
D．反应的快慢通常由活化能最大的一步决定，即途径二反应的快慢由生成 的速率决定，D项错误。
答案选D。
13．(1) 0.21 45 0.03
(2) ＜ 该反应为放热反应，降低温度，反应朝正反应方向进行，的转化率增大
【解析】(1)
①在容积为4L的恒容密闭容器中，充入2.4molH2和1.2molCO2，发生反应：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)，设CO2反应量为xmol，平衡时CO2的物质的量为(1.2-x)mol，氢气的物质的量为(2.4-3x)mol，CH3OH的物质的量为xmol，H2O的物质的量为xmol，反应前气体总物质的量为2.4mol+1.2mol=3.6mol，平衡时气体总物质的量为(1.2-x)mol+(2.4-3x)mol+xmol+xmol=(3.6-2x)mol，反应达到平衡状态，此时测得反应前后的总压强之比为5：4，则有3.6mol：(3.6-2x)mol=5：4，解得x=0.36，c(CO2)= =0.21mol/L，H2的转化率为×100%=45%，故答案为：0.21；45；
②v(H2O)==0.03mol L-1 min-1。故答案为：0.03；
③该反应达到平衡时的平衡常数K==(列出计算式即可)。故答案为：；
(2)
该反应为放热反应，降低温度，反应朝正反应方向进行，CO2的转化率增大，故T1＜(填“＞”或“＜”)T2，判断的理由是该反应为放热反应，降低温度，反应朝正反应方向进行，的转化率增大。故答案为：＜；该反应为放热反应，降低温度，反应朝正反应方向进行，的转化率增大。
14． abcd a c 3Fe+4H2OFe3O4+2H2 c e
【分析】(1)根据自然界中二氧化碳的主要来源，以及可以吸收二氧化碳的方法回答；
(2)根据自然界中碳、氧循环的途径回答，自然界中碳氧循环主要涉及光合作用和呼吸作用，最合理的是自然循环过程。原子利用率最高的是应是化合反应，所有原子都可进入产品；
(3)①反应物中含有铁粉和水，在高温条件下可生成氢气；
②Ni为有机反应中常用的加氢催化剂之一，反应I、II均为加氢反应，故加入Ni粉会使反应Ⅰ、Ⅱ的速率均增加，在图中表现为CH4的生成速率和H2的消耗速率均增大；
③从图中可见随着镍粉用量从1 mmol增加到10 mmol，甲酸的产量在迅速减少，说明甲酸的消耗速率大于其生成速率，因此说明反应Ⅱ的速率要比反应Ⅰ的速率增加得快。
【详解】(1)a.减少化石燃料的使用，可以减少向大气中排放二氧化碳，故a正确；
b.植树造林，增大植被面积，可以通过光合作用吸收部分二氧化碳，故b正确；
c.采用节能技术，可减少化石燃料的利用，也能减少二氧化碳的排放，故c正确；
d.利用太阳能、风能，可减少化石燃料的利用，也能减少二氧化碳的排放，故d正确；
因此，本题正确答案是：abcd；
(2)光合作用是自然界中碳循环的反应，不需要再人为提供能源，所以最好，c是化合反应，所有原子都变成了产物，所以利用率最高，
因此，本题正确答案是：a；c；
(3)①铁粉与水蒸气在加热条件下生成Fe3O4和氢气，生成的氢气将和CO2反应产生甲酸，进一步和甲酸反应产生甲烷，反应的方程式为3Fe+4H2OFe3O4+4H2，
故答案为3Fe+4H2OFe3O4+4H2；
②由于反应是在固定时间内完成，之后进行冷却和物质检验，因此检验得到的物质产量（mmol）即可以代表化学反应的平均速率，Ni为有机反应中常用的加氢催化剂之一，反应I、II均为加氢反应，故加入Ni粉会使反应Ⅰ、Ⅱ的速率均增加，在图中表现为CH4的生成速率和H2的消耗速率均增大，
故答案为c；
③从图中可见随着镍粉用量从1 mmol增加到10 mmol，甲酸的产量在迅速减少，说明甲酸的消耗速率大于其生成速率，因此说明反应Ⅱ的速率要比反应Ⅰ的速率增加得快，
故答案为e。
15．－234 16． 0.6mol/(L·min) 或2.67 减小 正向 0.4mol =
【解析】15．根据盖斯定律可知(①－②＋③)÷2得到(179.5＋112.3—759.8)÷2=－234 kJ/mol，则反应NO2(g)＋CO(g)＝NO(g) ＋CO2(g) ＝－234 kJ/mol；
16．①根据表中数据可知平衡时生成氢气的物质的量是1．6 mol，则根据方程式可知消耗CO2的物质的量是1.6 mol，其浓度是0.8 mol/L，则CO2表示的反应速率为＝0.16 mol/(L·min)；
所以平衡常数K＝＝2.67；
该反应是放热反应，所以温度升高时平衡常数减小。
②650 ℃时，K=2.67，开始充入2 mol H2O(g)、1 mol CO、1 mol CO2和2 mol H2，Q=(0.5×1)÷(0.5×1)=1＜2.67，则开始时反应正向进行；
③先求实验2条件下的平衡常数
则K= =0.17
若a＝2，b＝1，则
则K=＝0.17，解得x＝0．2
容器的体积为2 L，则c=0.4 mol；
在这两种情况下实验组2中H2O(g)和实验组3中CO的转化率均是0.2÷0.5×100%＝40%。
17．(1)0.0012
(2)逆
(3)40%
(4)40/3
【详解】（1）由表格可知，0～150 s内，n(PCl5)=0.36mol，则n(PCl3)=0.36mol，v(PCl3)= ，故答案为：0.0012；
（2）根据题意，该反应的正反应为吸热反应，则升高温度，平衡向逆反应方向移动，故答案为：逆；
（3）由表可知，平衡时，n(PCl5)=0.40mol，列三段式计算如下：
则$PCl3的转化率是，故答案为：40\%；
（4）根据三段式可知平衡常数为：
18．(1) 0.16mol·L-1·min-1 1.6mol·L-1 1.28g
(2) 3X+Y 2Z 0.1mol·L-1 增大
【详解】（1）在2L的密闭容器中放入4molN2O5，发生如下反应：2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)。反应至5min时，测得N2O5转化了20%，则参加反应的五氧化二氮的物质的量=4mol×20%=0.8mol，则：得三段式: ，故υ(NO2)= =0.16mol·L-1·min-1；c(N2O5)==1.6mol·L-1；m(O2)= 0.4mol ×32g/mol=1.28g。
（2）①由图知：X、Y的物质的量减小，为反应物，Z的物质的量增大为生成物，最终X、Y的物质的量不变，且不为0，属于可逆反应，X、Y、Z的化学计量数之比=(1-0.7):(1-0.9):0.2=3:1:2，故反应方程式为3X+Y 2Z。
②反应至平衡时，v(X)为，c(Z)为=0.1mol·L-1。
③若X、Y、Z均为气体，则达平衡时，混合气体总的质量不变，随反应进行，混合气体总的物质的量减小，结合M= 可知，容器内混合气体的平均相对分子质量比起始投料时增大。
19．(1) 4.8 否
(2) 0.2 0.4 0.4 0.04 0.08 mol·L-1·min-1 mol·L-1·min-1
(3) 相同
【解析】略
20．(1)I
(2)III
(3)IV
(4)II
(5)0.03
(6)1
(7)正向
【详解】（1）根据反应方程式可知该反应是前后分子数增大的反应，若增大压强，反应速率增大，平衡逆向移动，COCl2的质量分数增大，则对应的图像是I；
（2）若使用合适的催化剂，正逆反应速率均增大，平衡不移动，则对应的图像是III。
（3）该反应是吸热反应，若改变的条件是升高温度，正逆反应速率均增大，平衡正向移动，COCl2(g)质量分数减小，则对应的图像是IV。
（4）若改变的条件是减小反应物的浓度，正反应速率减小，平衡逆向进行则对应的图像是 II。
（5）结合图像可知0~4 min 内△c(CO)= 0.20 mol/L-0.08 mol/L=0.12 mol /L即0~4 min内的平均反应速率。
（6）结合图像可知平衡时CO、H2O(g)的平衡浓度分别为0.08 mol/L、0.18 mol/L， 根据化学方程式可知CO2和H2的平衡浓度均为0.12 mol/L，故T℃时该反应的化学平衡常数。
（7）若其他条件不变，第6 min时再充人3.0 mol H2O(g)，即增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动。
21． CE ＞ 0.04mol/L 0.16mol/ (L·min)
【详解】(1)A. 该反应的正反应是放热反应，升高温度平衡左移，CO转化率减小，A不选；
B. 加入催化剂，平衡不移动，转化率不变，B不选；
C. 减少CO2的浓度，平衡右移，CO转化率增大，C选；
D. 增大CO浓度，平衡右移，但CO转化率降低，D不选；
E. 分离出二甲醚，平衡右移，CO转化率增大，E选；
故要提高CO的转化率，可以采取的措施是CE；
(2)①此时的浓度商，反应未达到平衡状态，向正反应方向进行，故v(正)＞v(逆)；
②设平衡时CH3OCH3(g)、H2O的浓度为(0.6mol·L-1+x)，则甲醇的浓度为(0.44mol·L-1-2x)，根据平衡常数表达式，解得x=0.2 mol·L-1，故此时c(CH3OH)=0.44 mol·L-1-2x=0.04 mol·L-1，甲醇的起始浓度为(0.44+1.2) mol·L-1=1.64 mol·L-1，其平衡浓度为0.04 mol·L-1，10 min内变化的浓度为1.6 mol·L-1，故v(CH3OH)==0.16 mol·(L·min)-1