第二章《化学反应的方向、限度与速率》测试题（含解析）2023-2024学年上学期高二化学鲁科版（2019）选择性必修1

第二章《化学反应的方向、限度与速率》测试题
一、单选题（共12题）
1．丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。
已知：①C4H10(g)＋O2(g)=C4H8(g)＋H2O(g) △H1=-119 kJ·mol-1
②H2(g)＋O2(g)=H2O(g) △H2=-242 kJ·mol-1
丁烷(C4H10)脱氢制丁烯(C4H8)的热化学方程式为C4H10(g)C4H8(g)＋H2(g) △H3
下列措施一定能提高该反应中丁烯产率的是
A．增大压强，升高温度 B．升高温度，减小压强
C．降低温度，增大压强 D．减小压强，降低温度
2．工业上合成氮的反应为，下列说法错误的是
A．反应中断裂键的同时形成键
B．反应达到平衡时，反应混合物中N2和NH3的体积比一定为1:2
C．反应混合物中NH3的质量分数不再变化时，反应达到平衡状态
D．若在恒器、恒压容器中由正向开始该反应，则在未达到平衡状态前容器的体积逐渐减小
3．密闭容器中发生可逆反应，在一定条件下达到平衡状态，下列叙述正确的是
A．增加A的量，平衡向正反应方向移动
B．压缩容器体积，平衡不移动，v正、v逆不变
C．达平衡后升温，正反应速率增大，逆反应速率减小
D．若向恒容容器中按1∶2再充入C、D，重新建立平衡后，v正、v逆均增大
4．在T℃时，向容积为2L的恒容密闭容器中充入1molCO2和一定量的H2发生反应：CO2(g)＋2H2(g) HCHO(g)＋H2O(g) △H＜0，若起始时容器内气体压强为1.2 kPa，达到平衡时，HCHO的分压与起始的关系如图所示：
下列说法不正确的是
A．若5min到达c点，则v(H2)= 0.12 mol˙L-1˙min-1
B．b点的化学平衡常数KP≈3.5
C．c点时，再加入CO2(g)和H2O(g)，使二者分压均增大0.05 kPa，α(H2)减小
D．容器内H2O的体积分数保持不变，说明达到平衡状态
5．催化剂二价铜微粒可用于汽车尾气脱硝，催化机理如图所示。下列说法正确的是
A．基态铜原子的核外电子排布式为
B．1mol 中含有4mol σ键
C．状态②到状态⑤过程中，均发生了电子转移
D．该脱硝过程的总反应方程式为
6．在一定条件下，密闭容器中进行可逆反应：N2+3H22NH3，下列说法能说明该反应已达到化学反应限度的是
A．反应物浓度等于生成物浓度
B．容器中N2、H2、NH3的浓度之比为1∶3∶2
C．单位时间生成nmolN2，同时生成3nmolH2
D．H2的生成速率等于NH3的生成速率的1.5倍
7．反应：，以、表示速率常数，反应速率可表示为，。T℃下，向恒容容器中充入和，反应过程中和CO的物质的量变化如图所示，下列说法正确的是
A．容器的容积为1L
B．NO与CO2浓度相等时，
C．前80min，NO的消耗速率为
D．a点时，
8．可逆反应2NO2（g） N2O4（g） △H＜0，在密闭容器中进行并达到平衡，欲通过改变条件达到新平衡后使混合气体颜色加深，可采取的措施是
A．增大容器体积
B．保持温度压强不变，充入N2O4（g）
C．保持温度压强不变，充入NO2（g）
D．保持容器容积不变，升高温度
9．低脱硝技术可用于处理废气中的，发生的化学反应为： ，在恒容密闭容器中，下列有关说法不正确的是
A．其他条件不变，升高温度可使该反应的平衡常数减小
B．平衡时，增加的浓度，氮氧化物的转化率增大
C．当时，该反应处于平衡状态
D．建立平衡后，改变容器体积，正反应速率变化较逆反应速率变化大
10．氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法，其流程如图所示。下列说法错误的是
A．反应Ⅰ的化学方程式为SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI
B．该流程将太阳能转化为化学能和电能
C．SO2和I2是反应2H2O=2H2↑+O2↑的催化剂
D．氢能相较于传统的化石能源，其最大的优势是对环境无污染
11．Fenton法常用于处理含难降解有机物p-CP的工业废水，在调节好pH和Fe2+浓度的废水中加入H2O2，使产生的羟基自由基氧化降解污染物p-CP。控制p-CP的初始浓度相同，其余实验条件见下表，探究有关因素对该降解反应速率的影响。下列说法正确的是
实验编号 H2O2溶液(6.0×10-3mol·L-1) Fe2+溶液(0.30×10-3mol·L-1) 蒸馏水 pH 温度
V/mL V/mL V/mL T/K
① 1.5 3.5 10 3 298
② 1.5 3.5 10 3 313
③ 3.5 3.5 x 3 298
④ 1.5 4.5 9 3 298
⑤ 1.5 3.5 10 10 298
A．实验④、⑤的目的是探究蒸馏水的用量对p-CP降解速率的影响
B．实验②、④探究的是其它条件不变时，温度对p-CP降解速率的影响
C．实验③中，x=10
D．实验测得温度过高时，降解反应速率减小，可能的原因是H2O2受热分解
12．以乙炔和1，2—二氯乙烷为原料生产氯乙烯包括如下反应：
反应I： ClCH2CH2Cl(g) HCl(g)+ CH2=CHCl(g) ΔH1= +69.7 kJ/mol
反应II： HCCH(g) + HCl(g) CH2=CHCl(g) ΔH2=—98.8 kJ/mol
1.0×105Pa下，分别用如下表三种方式进行投料，不同温度下反应达到平衡时相关数据如图所示：
方式 气体投料 平衡时相关数据
甲 ClCH2CH2Cl ClCH2CH2Cl转化率
乙 n(HCCH)：n(HCl)=1:1 HCCH转化率
丙 n(ClCH2CH2C1)：n(HCCH)=1:1 CH2=CHCl产率
下列说法正确的是
A．曲线②表示平衡时ClCH2CH2Cl转化率随温度的变化
B．乙方式投料中若增大的比值，HCCH转化率将增大
C．按方式丙投料，其他条件不变，移去部分CH2=CHC1可能使CH2=CHCl的产率从X点的值升至Y点的值
D．在催化剂作用下按方式丙投料，反应达到平衡时CH2=CHCl的产率(图中Z点)低于X点的原因可能是催化剂活性降低
二、填空题（共8题）
13．某储氢合金(M)的储氢机理简述如下：合金吸附H2→氢气解离成氢原子→形成含氢固溶体MHx(相)→形成氢化物MHy(相)。已知：(相)与MHy(相)之间可建立平衡：
请回答下列问题：
(1)上述平衡中化学计量数k= (用含x、y的代数式表示)。
(2)t℃时，向体积恒定的密闭容器中加入一定量的储氢合金(M)，随充入H2量的改变，固相中氢原子与金属原子个数比(H/M)与容器中H2的平衡压强p的变化关系如图所示。
①在 温 压强下有利于该储氢合金(M)储存H2(填“低”或“高”)。
②若6g该储氢合金(M)在10 s内吸收的H2体积为24 mL，吸氢平均速率v= mL/(g s)。
③关于该储氢过程的说法错误的是 。
a．OA段：其他条件不变时，适当升温能提升形成相的速率
b．AB段：由于H2的平衡压强p未改变，故AB段过程中无H2充入
c．BC段：提升H2压力能大幅提高相中氢原子物质的量
(3)实验表明，H2中常含有O2、CO2、、H2O等杂质，必须经过净化处理才能被合金储存，原因是 。
(4)有资料显示，储氢合金表面氢化物的形成会阻碍储氢合金吸附新的氢气分子，若把储氢合金制成纳米颗粒，单位时间内储氢效率会大幅度提高，可能的原因是 。
(5)某镁系储氢合金的晶体结构如图所示：
该储氢合金的化学式为 。若储氢后每个Mg原子都能结合2个氢原子，则该储氢合金的储氢容量为 mL/g(储氢容量用每克合金结合标准状况下的氢气体积来表示，结果保留到整数)。
14．二氧化碳的捕集、利用与封存(CCUS)是我国能源领域的一个重要战略方向。CO2可转化成有机物实现碳循环。在 2 L 的恒温恒容密闭容器中，充入 2molCO2和 6molH2，一定条件下发生反应：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)，测得 CO2和 CH3OH(g)的浓度随时间变化如图：
(1)从 3 min 到 15min，υ(H2)= mol L－1 min－1；
(2)能说明上述反应达到平衡状态的是 填编号)。
A．反应中 CO2与 CH3OH 的物质的量浓度之比为 1∶1(即图中交叉点)
B．混合气体的压强不随时间的变化而变化
C． 单位时间内生成 1mol H2，同时生成 1mol CH3OH
D．混合气体的平均密度不随时间的变化而变化
(3)平衡时 CO2的转化率为 。
(4)平衡混合气体中 CO2(g)和 H2(g)的物质的量之比是 。
(5)第 3 分钟时υ正(CH3OH) 第 15 分钟时υ逆(CH3OH)(填“＞”、“＜” “=”)。
15．某学习小组研究影响锌与稀硫酸反应速率的外界条件，设计实验的数据如下：
实验序号 锌的质量/g 锌的状态 c(H2SO4)/mol·L-1 V(H2SO4)/mL 反应前溶液的温度/℃ 其他试剂
1 0.65 粒状 0.5 50 20 无
2 0.65 粉末 0.5 50 20 无
3 0.65 粒状 0.5 50 20 2滴CuSO4溶液
4 0.65 粉末 0.8 50 20 无
5 0.65 粉末 0.8 50 35 2滴CuSO4溶液
(1)在此5组实验中，判断锌和稀硫酸反应速率大小，最简单的方法可通过测定 进行判断，其速率最快的是 (填实验序号)
(2)实验1和2表明 对反应速率有影响；实验1和3表明 对反应速率有影响。
(3)进行实验2时，小组同学根据实验过程绘制的氢气体积(标准状况下)与时间的关系如图所示。
在OA、AB、BC三段中反应速率最快的是 ，其原因是
16．对于化学反应：N2(g)＋O2(g)2NO(g)，在密闭容器中，判断下列条件的改变引起该反应的正反应速率的变化(用“增大”“不变”“减小”表示)及平衡的移动（用“正向”“逆向”或“不”表示）。
A．体积不变充入N2使压强增大ν正 ,平衡 移动。
B．压强不变充入氩气使体积增大ν正 ,平衡 移动。
C．增大体积使压强减小ν正 ,平衡 移动。
17．硝酸工业中产生的是一种大气污染物，可以通过如下反应处理：
(1)已知：；；；。则 。
(2)在一定温度下，向体积为2L的密闭容器中充入4、2。
①若为恒容密闭容器，在10min时达到平衡状态，压强为原来的，该反应的平衡常数为 (保留2位有效数字)；此时NO的转化率a%；平衡后，向恒容密闭容器中再充入2、1，重新达到平衡时，的转化率将 (填“增大”、“不变”或“减小”)。
②若为恒压密闭容器，平衡后的转化率为b%，则a% b%(填“<”、“=”或“>”)。
18．合成氨工业中，原料气(N2、H2及少量CO、NH3的混合气)在进入合成塔前常用醋酸二氨合铜(Ⅰ)溶液来吸收原料气中的CO ，其反应是[Cu(NH3)2]Ac+CO+NH3[Cu(NH3)2]Ac·CO ΔH<0。
(1)必须除去原料气中CO的原因为 。
(2)醋酸二氨合铜(Ⅰ)溶液吸收CO的生产适宜条件应是 。
(3)吸收CO后的醋酸二氨合铜溶液经过适当处理又可再生，恢复其吸收CO的能力以供循环使用。醋酸二氨合铜溶液再生的生产适宜条件应是 。
19．回答下列问题：
(1)①反应过程中的能量变化如图所示，该反应 (用含、式子表示)。
②在容积固定的密闭绝热容器中发生上述可逆反应，能证明该可逆反应达到平衡状态的依据是
A．混合气体的密度保持不变
B．混合气体的平均摩尔质量保持不变
C．容器内的温度保持不变
D．达到平衡时
E.达到平衡状态时保持不变
F.混合气体的总压强不变
(2)符合某些特征的化学反应理论上都可以设计成原电池。下列化学反应_______(填字母)不能设计成原电池。
A． B．
C． D．
(3)新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入和，电解溶液。某研究小组以甲烷燃料电池(装置甲)为电源，模拟氯碱工业生产原理，装置如图所示。
请回答以下问题：
①观察到C极和D极不同的现象是
②C极可以选用的材料是 (填标号)。
A．铁棒 B．铂片 C．铜棒 D．石墨棒
③A极发生的电极反应为
④装置甲、乙中的电解质溶液足量，当电路中通过电子时，理论上得到的气体c在标准状况下的体积为 ；此时气体a、b的总物质的量与气体c、d的总物质的量之比为 。
20．丙烷氧化脱氢法制备丙烯的主要反应如下：，在催化剂作用下，氧化脱氢除生成外，还生成等物质。的转化率和的产率随温度变化关系如图所示。
(1)图中的转化率随温度升高而上升的原因是 。
(2)时，的选择性为 。(结果保留3位有效数字，的选择性)
(3)基于本研究结果，能提高选择性的措施是 。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】根据盖斯定律，将已知方程式①-②，整理可得：C4H10(g)C4H8(g)＋H2(g) △H3=+123 kJ/mol，可知：该反应的正反应是气体体积增大的吸热反应。要提高丁烯产率，应该使化学平衡正向移动，根据平衡移动原理，采用的方法应该为升高温度，减小压强，故合理选项是B。
2．B
【详解】A．化学方程式中N2和NH3的物质的量之比为1：2，1 mo lN2中含有键，1 mol NH3中含有键，则反应中断裂键的同时形成键，A正确；
B．反应达到平衡状态时，反应混合物中N2和NH3的体积比不一定为1：2，B错误；
C．该反应从正向开始，反应过程中NH3的质量分数逐渐增大，当反应混合物中NH3的质量分数不再变化时，反应达到平衡状态，C正确；
D．该反应的正反应是气体分子数减小的反应，若在恒温、恒压容器中由正向开始进行该反应，则在未达到平衡状态前由于气体分子数减少，所以容器的体积逐渐减小，D正确；
故合理选项是B。
3．D
【详解】A．A为固体，增加固体的量，化学反应速率不变，平衡不移动，A错误；
B．该反应是气体分子数不变的反应，压缩容器体积，平衡不移动，但v正、v逆均增大，B错误；
C．达平衡后升温，正逆反应速率均增大，C错误；
D．若向恒容容器中按1∶2再充入C、D，重新建立平衡后，等效为加压，则v正、v逆均增大，D正确；
故选D。
4．C
【分析】，投入；在恒容容器内，反应前混合气的，则反应后；根据化学反应列三段式得： 。
【详解】A．，A正确；
B．b点和c点温度相同，平衡常数相同，故，B项正确；
C．再加入CO2(g)和H2O(g)，使二者分压均增大0.05 kPa，则，化学平衡向右移动，故H2的转化率增大，C项错误；
D．在2L容器内H2O的体积分数保持不变，各物质的浓度保持不变，反应达到平衡状态，D项正确；
故选C。
5．C
【详解】A．铜元素的原子序数为29，基态,原子的核外电子排布式为，故A错误；
B．离子中配位键为σ键，氢氧根离子中的氢氧键为σ键，氨分子中氮氢键为σ键，则1mol离子中σ键的物质的量为1mol×(2+1+3)=6mol，故B错误；
C．由图可知，状态②到状态⑤过程中，每步反应中铜元素的化合价均发生改变，都是氧化还原反应，均发生了电子转移，故C正确；
D．由图可知，脱硝过程的总反应为氨气与一氧化氮和氧气反应生成氮气和水，反应的化学方程式为，故D错误；
故选C。
6．D
【详解】A．浓度不再发生变化才能说明反应已达到化学反应限度，由于反应物的起始浓度未知，不能由反应物浓度等于生成物浓度说明反应达到平衡，故A错误；
B．容器中N2、H2、NH3浓度之比可能为1：3：2，也可能不等，与各物质的初始浓度及转化率有关，故B错误；
C．单位时间生成nmolN2，同时生成3nmolH2都指正反应速率，不能说明平衡，故C错误；
D．H2的生成速率等于NH3的生成速率的1.5倍，即正逆反应速率相等，说明达到平衡，故D正确；
故选：D。
7．D
【详解】A．初始的物质的量为，浓度为，则容器体积为，A错误；
B．与浓度相等，由图可知，与浓度相等时，反应仍在正向进行，，B错误；
C．达到平衡状态前反应速率，C错误；
D．平衡时，、、、的浓度分别为、、、，平衡常数，平衡时，即，则，a点时，的浓度分别为、、、，，D正确；
故答案为D。
8．D
【分析】
【详解】A．增大容器的体积，压强减小，平衡逆向移动，二氧化氮的浓度减小，颜色变浅，错误，不选A；
B．保持温度和压强不变，充入四氧化二氮，平衡不移动，二氧化氮的浓度不变颜色。不选B；
C．保持温度压强不变，充入二氧化氮，平衡不移动，不选C；
D．保持容积不变，升温，平衡逆向移动，二氧化氮的浓度变大，颜色变深，D正确；
选D。
9．D
【详解】A．该反应为放热反应，其他条件不变，升高温度可使该反应平衡逆向移动，平衡常数减小，故A正确；
B．平衡时，增加的浓度，平衡正向移动，氮氧化物的转化率增大，故B正确；
C．当时，该反应正逆反应速率相等，处于平衡状态，故C正确；
D．建立平衡后，增大容器体积相当于减小压强，平衡正向移动，减小容器体积相当于增大压强平衡逆向移动，平衡正向移动时正反应速率变化大，平衡逆向移动时逆反应速率变化大，故D错误；
故答案选D。
10．B
【详解】A．反应Ⅰ是二氧化硫和碘单质在水溶液中发生氧化还原反应生成碘化氢和硫酸，化学方程式为SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI，A正确；
B．由图可知该过程将太阳能转化为化学能，并没有电能产生，B错误；
C．由图可知总反应为水分解生成氧气、氢气，则SO2和I2对总反应起到了催化作用，C正确；
D．氢气燃烧的产物只有水，对环境没有污染，D正确；
综上所述答案为B。
11．D
【分析】利用控制变量法探究某一因素对化学反应速率的影响时，应保证其他反应条件均相同。①是空白对照组，实验②是探究温度对p-CP降解速率的影响，实验③是探究H2O2溶液浓度对p-CP降解速率的影响，实验④是探究Fe2+浓度对p-CP降解速率的影响，实验⑤是探究pH对p-CP降解速率的影响。
【详解】A．实验④、⑤有两个变量，一个是Fe2+溶液的体积，另一个是蒸馏水的体积，不能探究蒸馏水的用量对p-CP降解速率的影响，故A错误；
B．实验②、④有三个变量，分别是温度、Fe2+溶液的体积和蒸馏水的体积，因此实验②、④不能探究其它条件不变时，温度对p-CP降解速率的影响，故B错误；
C．实验①、③是探究H2O2溶液浓度对p-CP降解速率的影响，则实验①和③溶液的总体积应保持一致，则x=15-3.5-3.5=8，故C错误；
D．H2O2不稳定、受热易发生分解，所以实验测得温度过高时，降解反应速率减小，故D正确；
答案选D。
12．C
【详解】A．反应Ⅰ为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，ClCH2CH2Cl的转化率增大，则曲线①表示平衡时ClCH2CH2Cl转化率随温度的变化，故A错误；
B．增大的比值相当于减小氯化氢的浓度，平衡向逆反应方向移动，乙炔的转化率减小，故B错误；
C．按方式丙投料，其他条件不变，移去部分CH2=CHCl，CH2=CHCl的浓度减小，反应反应Ⅰ和Ⅱ均向正反应方向移动，CH2=CHCl的产率增加，可能使CH2=CHCl的产率从X点的值升至Y点的值，故C正确；
D．反应达到平衡时CH2=CHCl的产率(图中Z点)低于X点的原因可能是催化剂在高温下选择性降低，故D错误；
故选C。
13．(1)
(2) 低 高 0.4 bc
(3)防止合金与杂质发生反应而失去吸附的能力、防止合金与杂质气体形成配位化合物而失去吸附H2的能力、防止合金吸附杂质气体而失去吸附的能力、防止合金因杂质气体的存在而中毒均可
(4)减小粒子直径之后接触面积变大，吸附速率变快；氢气等量时表面的氢化物形成没有大颗粒集中，对内部金属吸附氢气的阻碍作用会变弱；吸附后扩散的距离变短，很快能达到饱和
(5) Mg2Ni 419
【详解】（1）由元素守恒可得化学计量数k=；
（2）①根据题目已知热化学方程式可知：吸氢反应是放热反应，则低温有利于平衡正向移动；该反应的正反应是气体体积减小的反应，吸氢向气体体积变小的方向移动，则加压有利于平衡正向移动。故在低温高压条件下有利于该储氢合金(M)储存H2；
②根据化学反应速率的计算方法可知其化学反应速率v(H2)=；
③a．在其它体积不变时，升温一般能加快反应速率，故OA段在其他条件不变时，适当升温能提升形成相的速率，a正确；
b．AB段固相中H原子增多，且密闭容器体积恒定，若氢气压强不变，一定是充入了H2，b错误；
c．BC段氢气压力升高而相中氢原子的百分含量几乎不变，即H/M未发生明显变化，故c错误；
故合理选项是bc；
（3）由于杂质气体容易和储氢合金的催化剂发生反应而导致储氢合金中毒，从而会失去吸附氢的能力，因此被被合金储存时必须经过净化处理才能被合金储存；
（4）纳米材料颗粒小，充入等量H2表面形成氢化物较稀疏，内部金属能较快地和氢原子结合；纳米材料表面积大，吸附能力增强，这些都能增大单位时间内储氢效率；
（5）Mg原子位于晶胞内部，在一个晶胞中有8个Mg原子；Ni位于顶点和面心，其数目是8×+6×=4个，故该储氢合金的化学式为：Mg2Ni；
若储氢后每个Mg原子都能结合2个氢原子，则该储氢合金储氢后变为Mg2NiH4，则储氢容量为。
14． 0.0625 B 75% 1:3 ＞
【分析】(1)根据计算；
(2)反应达到平衡时任何物质的物质的量、浓度、含量等保持不变，据此判断；
(3)根据计算；
(4)根据加入的反应物的物质的量及物质反应转化关系判断平衡时两种气体的物质的量关系；
(5)根据平衡建立过程中正逆反应速率的变化判断。
【详解】(1)根据图示可知：从3 min到15 min，CO2的浓度从0.5 mol/L变为0.25 mol/L， c(CO2)=(0.5 0.25)mol/L=0.25mol/L，则 c(H2)= 0.25mol/L×3=0.75 mol/L，故用H2浓度变化表示的反应速率；
(2)反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)在2 L的恒容密闭容器中进行，正反应是气体体积减小的反应，
A. 反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1∶1(即图中交叉点)，由于CO2与CH3OH的浓度还在发生变化，说明反应未达到平衡，故A不符合题意；
B. 该反应在恒容密闭容器中进行，且该反应正反应是气体体积减小的反应，若混合气体的压强不随时间的变化而变化，说明气体的物质的量不变，反应达到平衡状态，故B符合题意；
C. 单位时间内生成1 mol H2，就会消耗mol CH3OH，同时生成1 mol CH3OH，说明反应正向进行，未达到平衡状态，故C不符合题意；
D. 该反应在恒容密闭容器中进行，且气体的总质量不变，则混合气体的平均密度始终不变，故混合气体的平均密度不随时间的变化而变化不能说明反应达到平衡状态，故D不符合题意；故答案为：B；
(3)根据图象可知：在反应开始时CO2浓度是1.00 mol/L，平衡时浓度为0.25 mol/L，所以CO2的平衡转化率=；
(4)反应开始时加入2 mol CO2和6 mol H2，根据方程式CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)可知：CO2和H2反应消耗的物质的量之比是1：3，因此平衡时CO2(g)和H2(g)的物质的量之比也是1：3；
(5)该反应从正反应方向开始，随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，当到第15 分钟时反应达到平衡，此时υ正(CH3OH)=υ逆(CH3OH)，因此第3 分钟时υ正(CH3OH)＞第15 分钟时υ逆(CH3OH)。
【点睛】化学平衡状态的判断是学生们的易错点，首先一定要关注反应条件是恒温恒容、恒温恒压还是恒温绝热等，再关注反应前后气体物质的量的变化以及物质的状态，化学平衡状态时正逆反应速率相等，各物质的量、浓度等保持不变，以及衍生出来的一些量也不变，但一定得是“变化的量”不变了，才可作为判断平衡的标志。常见的衍生出来量为：气体总压强、混合气体的平均相对分子质量、混合气体的密度、温度、颜色等。
15． 锌完全消失所需的时间 5 固体反应物的表面积 (是否形成)原电池 AB 反应放热，使温度升高，反应速率加快
【详解】(1)判断锌和稀硫酸反应速率大小可通过测定锌完全消失所需的时间进行判断；对5组实验数据进行对比不难看出，实验5用粉末状锌、更浓的硫酸、反应温度最高且滴加2滴CuSO4溶液（Zn与置换出的Cu、硫酸构成原电池），其反应速率最快。
(2)对比实验1和2的实验条件可知，固体反应物的表面积对反应速率有影响；对比实验1和3的实验条件可知，原电池反应对反应速率有影响。
(3)OA、AB、BC三段反应时间相同，产生H2最多的一段反应速率最快，故反应速率最快的是AB段，原因是反应放热，使温度升高，反应速率加快。
16． 增大 正向 减小 不 减小 不
【分析】
【详解】A．体积不变充入N2使压强增大，反应物浓度增大，平衡正向移动，正逆反应速率均增大，故答案为增大；正向；
B．该反应前后，体积不变，压强不变充入氩气使体积增大，相当于减小压强，平衡不一定，反应物和生成物的浓度均减小，反应速率减小，故答案为减小；不；
C．该反应前后，体积不变，增大体积使压强减小，则浓度减小，反应速率减小，平衡不移动，故答案为减小；不。
17．(1)
(2) 0.035 增大 <
【详解】（1）①；；
②；，根据盖斯定律①-②得，-566-181=；
（2）①根据三段式
，x=；
；
平衡后，向恒容密闭容器中再充入2、1，相当于给反应加压，该反应是气体分子数减小的反应，加压平衡正向移动，重新达到平衡时，的转化率将增大；
②若为恒压密闭容器，根据方程式计量系数，反应后气体物质的量减小，则恒压相对于恒容，相当于增大压强，平衡正向移动，平衡后NO的转化率增大，故答案为：<。
18．(1)防止合成塔中的催化剂中毒
(2)低温、高压
(3)高温、低压
【详解】（1）用氢气和氮气合成氨气，需要在高温高压催化剂条件下进行，而CO在反应体系中的影响就是针对催化剂，如果不除去的话，会造成催化剂中毒；
（2）要使生产适宜，即控制条件让反应正向移动，该反应为放热反应，且系数和减少，故低温、高压使平衡正向移动，即适宜条件为低温、高压；
（3）要实现醋酸二氨合铜溶液再生，即使平衡逆向移动即可，该反应为放热反应，且系数和减少，故高温、低压使平衡逆向移动，即适宜条件为高温、低压。
19．(1) E1-E2 BCEF
(2)C
(3) C极现象为产生黄绿色气体，D极现象为产生无色气体，且D极附近溶液变红 BD CH4-8e-+10OH-=+7H2O 4.48L 3：8
【分析】甲为燃料电池，A为电子流出极，故A极为负极，通入甲烷，电极反应式为CH4-8e-+10OH-=+7H2O，B为正极，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，乙为电解池，D为阴极，氢离子得电子生成d为氢气，C为阳极，氯离子失电子生成c为氯气；
【详解】（1）①由图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，故该反应为放热反应，△H=(E1-E2)kJ/mol，故答案为：E1-E2；
②A．容器内气体质量和体积不变，混合气体的密度始终保持不变，不能说明反应达到平衡状态，故A错误；
B．反应前后气体质量不变，气体物质的量变化，当容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变，说明反应达到平衡状态，故B正确；
C．该反应为放热反应，当温度保持不变，说明反应达到平衡状态，故C正确；
D．不能说明反应达到平衡状态，故D错误；
E．物质C的百分含量保持不变说明C的浓度不再发生变化，说明反应达到平衡状态，故E正确；
F．.反应前后气体物质的量变化，当混合气体的总压强不变，说明反应达到平衡状态，故F正确；
故答案为：BCEF；
（2）A．CH4+2O2═CO2+2H2O为自发进行的氧化还原反应，可以设计成原电池，故A正确；
B．Fe+CuSO4═FeSO4+Cu为自发进行的氧化还原反应，可以设计成原电池，故B正确；
C．2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O为非氧化还原反应，不能设计成原电池，故C错误；
D．Zn+2MnO2+2H2O═Zn(OH)2+2MnO(OH)为自发进行的氧化还原反应，可以设计成原电池，故D正确；
故答案为：C；
（3）①C为阳极，氯离子放电生成氯气，故C极现象为产生黄绿色气体，D为阴极，水放电生成氢气和氢氧根离子，故D极现象为产生无色气体，且D极附近溶液变红，故答案为：C极现象为产生黄绿色气体，D极现象为产生无色气体，且D极附近溶液变红；
②乙为电解池，模拟氯碱工业生产原理，C极为阳极，氯离子放电，故C极为惰性电极，铂、石墨为惰性电极，铁、铜为活性电极，故答案为：BD；
③A为电子流出极，故A极为负极，通入甲烷，电极反应式为CH4-8e-+10OH-=+7H2O，
④A极为负极，电极反应式为CH4-8e-+10OH-=+7H2O，B极为正极，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，当电路中通过0.4mol电子时，消耗甲烷和氧气的物质的量的和为0.05mol+0.1mol=0.15mol，C极为阳极，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，当电路中通过0.4mol电子时，生成氯气0.2mol，体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48L，D为阴极，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，生成氢气和氯气的物质的量的和为0.2mol+0.2mol=0.4mol，此时气体a、b的总物质的量与气体c、d的总物质的量之比为0.15mol：0.4mol=3：8，故答案为：4.48L；3：8。
20．(1)温度升高，催化剂的活性增大
(2)51.5%
(3)选择相对较低的温度
【详解】（1）该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，的转化率应该降低，但实际上的转化率随温度升高而上升，可能是升高温度，催化剂的活性增大导致的。
（2）根据图像，时，的转化率为33%，的产率为17%，假设参加反应的为，生成的为，的选择性为。
（3）根据图像，时，的选择性为，时，的选择性为，时，的选择性为，故选择相对较低的温度能够提高选择性。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页