第二章 化学反应的方向、限度与速率 测试题（含解析）2023-2024学年高二上学期化学鲁科版（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13题）
1．下列说法正确的是（ ）
A．在弱酸HA的溶液中存在三个平衡，HA的电离平衡，H2O的电离平衡，A-的水解平衡
B．可利用反应2CO(g)=2C(s)+O2(g) (ΔH＞0、ΔS≤0)来消除CO污染
C．除去Cu粉中混有的CuO，可将混合物加入稀硝酸中，充分反应后过滤、洗涤
D．根据过渡态理论，反应物转化为生成物的过程中要经过能量较高的状态
2．一定温度下，容积恒定的密闭容器中加入足量A和一定量B，发生反应A(s)+3B(g) 3C(g)+D(g)，经2minB的浓度减少0.6 mol L 1，然后在tmin时达到平衡，此时B的转化率为αB，下列说法正确的是
A．若起始时A、B的物质的量之比为1：3，则2min末A、B的转化率相等
B．用A表示的反应速率是0.1 mol L 1 min 1
C．2min末的反应速率υ(C)=0.2 mol L 1 min 1
D．若达平衡后再加入一定量的B，则平衡逆向移动，αB减小
3．在2 L恒容密闭容器中充入1mol CO、2mol H2，在一定条件下发生如下反应：2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) ΔH=﹣90.1kJ·mol 1；CO的平衡转化率与温度、压强之间的关系如图所示。下列推断正确的是
A．工业上，利用上述反应合成甲醇，温度越高越好
B．图象中X代表压强，M1与M2代表不同温度，且M2>M1
C．图象中P点代表的平衡常数K的数值为4
D．若维持温度和容器容积不变，再充入1mol CO、2mol H2，达到平衡时CO的转化率不变
4．某同学研究浓度对化学平衡的影响，下列说法正确的是
待试管b中颜色不变后与试管a比较，溶液颜色变浅。滴加浓硫酸，试管c温度略有升高，溶液颜色与试管a相比变深。
已知：(橙色)(黄色)
A．该反应为吸热反应，但不是氧化还原反应
B．待试管b中溶液颜色不变的目的是使完全反应
C．试管c中的现象说明影响平衡的主要因素是温度
D．该实验能证明减小生成物浓度平衡正向移动
5．下列说法正确的是
A．稀有气体一般难于发生化学反应，是因为分子中键能较大
B．具有足够能量的分子(活化分子)相互碰撞就一定能发生化学反应
C．硫酸工业中转化为时采用常压，是因为增大压强不会提高的转化率
D．已知C(金刚石，s)= C(石墨，s)，则金刚石不如石墨稳定
6．现有两支盛有溶液的试管，在其中一支中加入少量，迅速产生气体，放出大量的热。下列与相关图像正确的是
A． B．
C． D．
7．已知下：①
②
在该温度下，向刚性容器中投入足量，达平衡后测得容器内的总压为，且的分压等于的分压，下列说法正确的是
A．反应②的为
B．若温度不变，缩小容器的体积达新平衡后，的分压减小
C．若升高温度，的体积分数减小
D．若保持温度不变，再通入，的分压增大
8．双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化水煤气变换反应：，反应过程示意图如图：
下列说法错误的是
A．过程Ⅰ、Ⅱ中都存在吸附和断键
B．过程Ⅲ既生成极性共价键，又生成非极性共价键
C．使用催化剂不改变反应的
D．由图可知，整个反应过程中，起始时的2个只有一个参与了反应
9．在恒容密闭容器中，由CO合成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，在其他条件不变的情况下，研究温度对反应的影响，实验结果如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．温度T1>T2
B．该反应在T1时的平衡常数比T2时的小
C．CO合成甲醇的反应为吸热反应
D．处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时增大
10．关于反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH<0下列说法正确的是
A．常温常压下SO2和O2按照物质的量2∶1混合，充分反应后SO2的转化率可以达到85%，因此S在空气中燃烧生成SO3
B．加热能使反应物能量提高，有效碰撞次数增加，导致反应速率增大，因此应尽量提高反应温度来实现该转化
C．水的存在使SO2的氧化大大加快，所以水是上述反应的催化剂
D．及时把生成的SO3从混合体系分离除去，不能加快反应但可以使生成的SO3更多
11．催化加氢制甲醇过程中的主要反应有：
反应I：
反应II：
压强分别为、时，将的混合气体置于恒容密闭容器中反应，不同温度下平衡时体系中转化率和(或CO)选择性如图所示，(或CO)的选择性可表示为，下列说法正确的是
A．曲线①代表的是CO选择性
B．反应
C．
D．其他条件不变，增大压强，CO选择性变小
12．反应在容积为10L的密闭容器中进行。起始时PCl3和Cl2均为0.2mol，反应在不同条件下进行，反应体系的总压强随时间的变化如图所示。由图像不能得出的结论是

A．a、b、c三者的反应速率v(PCl5)：b>c>a
B．反应b可能是加入催化剂
C．该反应是放热反应
D．由a图像得出的平衡常数Kc=10
13．CH4与CO2的重整反应是研究CO2的热点之一，其反应历程与能量变化的关系如图所示：
注：C(ads)为吸附性活性炭。下列叙述正确的是
A．反应①逆反应的活化能可表示为(E4-E1) kJ·mol-1
B．图中(E5+E1)＞(E4+E2)
C．重整总反应的速率快慢由反应②决定
D．反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=+(E3-E1)kJ·mol-1
二、填空题（共10题）
14．在一定温度下的2L的密闭容器中，加入3 mol A和1 mol B，发生如下反应：，5min达到平衡时，。
(1)0～5min内用B表示的平均反应速率为 ；达到平衡时，A的转化率为 。
(2)达到平衡时容器内气体压强与反应前容器内气体压强之比 。
(3)维持容器的温度不变，若缩小容器的体积，则平衡将向 （填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”）。
(4)达到平衡后，若保持温度不变，将C从容器中分离出一部分，则化学平衡常数 （填“增大”、“减小”或“不变”）。
15．t℃ 时，将3mol A和1molB气体通入体积为2L的密闭容器中（容积不变），发生如下反应：3A（g） + B(g) xC(g)2min时反应达到平衡状态（温度不变），剩余了0.8molB，并测得C的浓度为0.4mol/L，请填写下列空白：
（1）从开始反应至达到平衡的状态,生成C平均反应速率为 。
（2）x= ；平衡常数K= 。
（3）若继续向原混合物的容器中通入少量氦气(设氦气和A、B、C都不反应)后，化学平衡（填字母） 。
A、向正反应方向移动 B、向逆反应方向移动 C、平衡不移动
16．研究氮、硫和碳的化合物对工业生产和防治污染有重要意义，回答下列问题：
(1)利用NH3的还原性可以消除氮氧化物的污染，其中除去NO的主要反应如下：4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g)△H<0。
①恒温恒容条件下，能够说明该反应已达到平衡状态的是 (填序号)。
A．消耗NO的速率等于生成H2O的速率
B．容器内的压强保持不变
C．5v逆(N2)=4v正(NH3)
D．容器内混合气体密度保持不变
②某研究小组将2molNH3和3molNO充入2L密闭容器中，在Ag2O催化剂表面发生上述反应，NO的转化率随温度变化的情况如甲图所示：温度从420K升高到580K用时4min，则此时段内NO的平均反应速率v(NO)= ；
(2)汽车尾气中的CO、NO采用催化转化法处理，使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。在汽车排气管上装一个含Pd化合物催化转化装置，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的机理如乙图所示。写出其变化的总化学反应方程式： 。
(3)研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如图所示)。下列叙述错误的是 (填序号)。
A．雾和霾的分散剂相同
B．雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵
C．NH3是形成无机颗粒物的催化剂
D．雾霾的形成与过度施用氮肥有关
17．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 。
18．已知：3H2(g)＋N2(g)2NH3(g)；ΔH＜0，
请回答：(1)该反应的化学平衡常数表达式为 。
(2)当温度T1>T2时，化学平衡常数K1 K2(填“>”、“<”或“=”)。
(3)在恒温、恒容的密闭容器中，下列描述能说明上述反应已达化学平衡状态的是 (填字母序号)。
a.生成2mol NH3的同时，消耗1 mol N2 b.容器中各组分的物质的量浓度不随时间而变化
c.容器中混合气体的压强不随时间而变化 d.容器中气体的分子总数不随时间而变化
(4)在工业生产中，可使H2的转化率提高的措施 ；化学反应速率增大的措施 (各写一条合理措施即可)。
19．影响化学反应速率的其他因素
(1)浓度：底物浓度越大，化学反应速率 。
(2)温度：当其他条件相同时， 反应速率增大， 反应速率减小。
(3)催化剂：同一反应，用不同催化剂，反应速率不相同。
(4)压强：对有气体参加的反应，压强对化学反应速率的影响可简化理解如下
①对于气体来说，在一定温度下，一定质量的气体所占的体积与压强成 ，其他条件不变时，增大压强，气体体积 ，浓度 。
②对于有气体参加的化学反应，在相同温度下，增大压强，反应速率 ；减小压强，反应速率 。
20．现代社会中，人类的一切活动都离不开能量。化学反应中，不仅有新物质的生成，而且伴随着能量的变化，同时，化学电池也成为人类生产和生活的重要能量来源之一。回答下列问题：
(1)已知：键能是在标准状况下，将气态分子解离为气态原子所需的能量。请从断键和成键的角度分析下列反应中能量的变化。部分化学键的键能如表所示：
化学键
键能 436 496 463
反应，生成放出热量 。
(2)若将反应设计成如图所示的原电池装置，已知电极为负极，则电极的电极反应式为 。

(3)物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要角度。硫及其部分化合物的“价类二维图”如图所示。

①将足量通入品红溶液中，溶液褪色，体现了的 性；将足量通入溴水中，溶液褪色，体现了的 性；气体和中，不能用的浓溶液干燥的是 (填化学式)。
②欲制备，从氧化还原角度分析，下列选项中合理的是 (填标号)。
A． B． C． D．
(4)一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的气体，发生反应：。反应过程中和的浓度与时间的关系如图所示。

①时，正、逆反应速率的大小关系为 (填“>”“<”或“=”)。
②内，的平均反应速率 。
③下列条件的改变能加快其反应速率的是 (填标号)。
A．升高温度
B．增加铁粉的质量
C．保持压强不变，充入He使容器的容积增大
D．保持容积不变，充入He使体系压强增大
④下列能说明上述反应已达平衡状态的是 (填标号)。
A．
B．单位时间内生成的同时生成
C．容器中气体的压强不随时间变化而变化
D．容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化而变化
21．对于下列三个反应，从正反开始进行达到平衡后，保持温度、体积不变，按要求回答下列问题：
(1)PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)再充入PCl5(g)，平衡向 方向移动(填“正反应”或“逆反应”)，达到平衡后，PCl5(g)的转化率 (填“增大” “减小”或“不变”，下同)。
(2)2HI(g)I2(g)+H2(g)再充入HI(g)，平衡 ，达到平衡后，HI的分解率 。
(3)2NO2(g)N2O4(g)再充入N2O4(g)，平衡向 方向移动，达到平衡后，NO2(g)的转化率 。
22．已知一定温度下，氧化铁可以与一氧化碳发生下列反应：Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)。该温度下，在2L盛有Fe2O3粉末的密闭容器中通入CO气体，10min后，生成了单质铁11.2g。
(1)根据题干信息，计算出10min内CO的平均反应速率为 。
(2)保持温度不变，待密闭容器中反应达到平衡后，再向容器中通入1molCO气体，重新平衡后，平衡体系中CO所占的体积分数_______。
A．增大 B．减小 C．不变 D．无法判断
(3)请用上述反应中某种气体的有关物理量来说明该反应已达到平衡状态：① ② 。
23．工业上有一种方法是用来生产燃料甲醇。为探究该反应原理，进行如下实验：在容积为1L的密闭容器中，充入和，在下发生发应，。实验测得和的物质的量(n)随时间变化如下图1所示：
(1)从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率 。达到平衡时的转化率为 。
(2)该反应的平衡常数为 (结果保留一位小数)，图2是改变温度时化学反应速率随时间变化的示意图，若提高温度到进行，达平衡时，K值 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)下列措施中不能使的转化率增大的是 。
A．在原容器中再充入 B．在原容器中再充入 C．缩小容器的容积 D．使用更有效的催化剂 E.将水蒸气从体系中分离出
(4)条件下测得某时刻，、、和的浓度均为，则此时v(正) v(逆)(填“>”“<”或“=”)。
(5)在相同条件下，，将密闭容器的体积缩小至时，此反应达平衡时放出的热量(Q)可能是_______(填字母序号)。
A． B． C． D．
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】A. 在弱酸HA的溶液中存在二个平衡，HA的电离平衡，H2O的电离平衡，A-的水解平衡已经包含在HA的电离平衡中，A错误；
B. 反应2CO(g)=2C(s)+O2(g) (ΔH＞0、ΔS≤0)为不自发反应，不能用它来消除CO污染，B错误；
C. 除去Cu粉中混有的CuO，若将混合物加入稀硝酸中，则Cu也将溶解，C错误；
D. 根据过渡态理论，反应物转化为生成物的过程中要经过能量较高的状态，D正确。
故选D。
2．A
【详解】A．若起始时A、B的物质的量之比为1：3，则任意时候A、B的转化率相等，故A正确；
B．A是固体，不能用于描述速率，故B错误；
C．速率是一段时间内的平均速率，不是瞬时速率，故C错误；
D．若达平衡后再加入一定量的B，增加了B的浓度，则平衡正向移动，B的转化率减小，故D错误。
综上所述，答案为A。
3．C
【详解】A．反应2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) ΔH=﹣90．1kJ·mol 1的正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，导致原料利用率降低，故A错误；
B．图示中横坐标X越大CO的转化率越大，说明增大X平衡向着正向移动，该反应为气体体积缩小的放热反应，则X代表压强，M代表温度，压强一定时，温度越高CO的转化率越小，则T(M2)C．P点CO转化率为50%，消耗的n(CO)=1mol×50%=0．5mol，，则该反应的化学平衡常数K= =4，故C正确；
D．温度和容积不变，再充入2molH2、1 mol CO，相当于增大了压强，化学平衡向着正反应方向移动，达到平衡时CO转化率增大，故D错误；
答案选C。
4．A
【详解】A．该反应的，为吸热反应，反应中没有发生元素化合价的变化，故不为氧化还原反应，故Ａ正确；
B．由于反应为可逆反应，故任何物质均不可能完全反应，待试管 b 中溶液颜色不变的目的是使反应重新达到平衡，故Ｂ错误；
C．已知试管c中温度略微升高，且温度升高，平衡正向移动，颜色应该是变浅，但是现象确实颜色变深，故说明影响平衡的主要因素并不是温度，而是Ｈ＋浓度，故Ｃ错误；
D．对比a、b溶液，体积增大会导致反应物、生成物的浓度减小，溶液颜色变浅，不能证明减小生成物浓度平衡正向移动，故Ｄ错误；
故选A。
5．D
【详解】A．稀有气体中不存在化学键，由于其最外层为稳定结构，很难发生化学反应，A错误；
B．不是所有的碰撞都能发生化学反应，需要一定的取向，B错误；
C．二氧化硫与氧气生成三氧化硫的反应，正向气体分子数减少，加压平衡正向移动，二氧化硫转化率增大，工业上使用常压是从设备成本角度考虑，C错误；
D．能量低的物质稳定性强，故石墨比金刚石稳定，D正确；
故选D。
6．C
【详解】A．H2O2分解成O2和H2O的过程中MnO2作催化剂，MnO2的质量和化学性质在反应前后不变，A项错误；
B．使用MnO2作催化剂，反应速率更快，但随着反应的进行，H2O2的浓度减小，最后反应速率会减慢，不可能保持不变，B项错误；
C．反应过程中放出大量的热，说明该反应为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，使用催化剂能降低反应的活化能，但不改变反应的反应热，C项正确；
D．使用MnO2作催化剂，反应速率更快，反应完全消耗的时间短，但最终产生气体的质量相等，D项错误；
答案选C。
7．C
【详解】A．的分压等于的分压，而是分压的2倍，故反应②的为，故A错误；
B．若温度不变，反应①平衡常数不变，故缩小容器的体积达新平衡后，的分压不变，故B错误；
C．反应①加上反应②可知，，若升高温度，平衡逆向移动，的体积分数减小，故C正确；
D．若保持温度不变，再通入，反应②平衡常数不变，的分压不变，故D错误；
故选C。
8．D
【详解】A．根据图示可知，过程Ⅰ、Ⅱ中都存在吸附，也都存在氢氧键的断裂，A正确；
B．根据图示可知，过程Ⅲ生成二氧化碳和氢气，二氧化碳中含有碳氧极性共价键，氢气中含有氢氢非极性共价键，B正确；
C．使用催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，但不改变反应的焓变，C正确；
D．根据图示可知，过程Ⅰ、Ⅱ中2个都断裂了氢氧键，都参与了反应，D错误；
答案选D。
9．D
【详解】A．“先拐先平”，所以温度T2>T1，故A错误；
B．T1时生成甲醇的物质的量大，该反应在T1时的平衡常数比T2时的大，故B错误；
C．T2>T1，升高温度，甲醇物质的量减小，平衡逆向移动，CO合成甲醇的反应为放热反应，故C错误；
D．T2>T1，升高温度，甲醇物质的量减小，平衡逆向移动，处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时增大，故D正确；
选D。
10．D
【详解】A．硫在空气中燃烧只能生成二氧化硫，不能生成三氧化硫，故A错误；
B．该反应为放热反应，升高温度，化学反应速率加快，但平衡向逆反应方向移动，三氧化硫的产率降低，故B错误；
C．二氧化硫的催化氧化反应使用五氧化二钒做催化剂，水不是该反应的催化剂，故C错误；
D．及时把生成的SO3从混合体系分离除去，减小生成物浓度，反应速率减小，平衡向正反应方向移动，使生成的SO3更多，故D正确；
故选D。
11．D
【分析】由方程式可知，反应Ⅰ为气体体积减小的放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，甲醇的选择性减小，二氧化碳的转化率减小，反应Ⅱ为气体体积不变的吸热反应，压强一定时升高温度，平衡向正反应方向移动，一氧化碳的选择性增大，二氧化碳的转化率增大，则曲线①代表的是甲醇的选择性，曲线②、③代表二氧化碳的转化率；温度一定时增大压强，反应Ⅰ的平衡向正反应方向移动，二氧化碳的转化率增大、二氧化碳和氢气的浓度减小，反应Ⅱ的平衡不移动，二氧化碳的转化率不变，二氧化碳和氢气的浓度减小导致反应Ⅱ的平衡向逆反应方向移动，一氧化碳的选择性减小。
【详解】A．由分析可知，曲线①代表的是甲醇的选择性，故A错误；
B．由盖斯定律可知，反应Ⅰ—Ⅱ得到反应，则反应ΔH=( —49.4kJ/mol)—(+41.2kJ/mol)=—90.6kJ/mol，故B错误；
C．由分析可知，曲线②、③代表二氧化碳的转化率，反应Ⅰ为气体体积减小的放热反应，温度一定时增大压强，反应Ⅰ的平衡向正反应方向移动，二氧化碳的转化率增大，反应Ⅱ为气体体积不变的吸热反应，平衡不移动，二氧化碳的转化率不变，由图可知，温度一定时，p1条件下二氧化碳的转化率大于p2，则压强p1大于p2，故C错误；
D．由分析可知，温度一定时增大压强，反应Ⅰ的平衡向正反应方向移动，二氧化碳的转化率增大、二氧化碳和氢气的浓度减小，反应Ⅱ的平衡不移动，二氧化碳的转化率不变，二氧化碳和氢气的浓度减小导致反应Ⅱ的平衡向逆反应方向移动，一氧化碳的选择性减小，故D正确；
故选D。
12．D
【分析】设图像a达到平衡状态时消耗PCl3的物质的量为x，列三段式有：
，
恒温恒容条件下，气体的压强之比等于其物质的量之比，则，解得x=0.1mol；同理设c达到平衡状态时消耗PCl3的物质的量为y，则，解得y=0.08mol。
【详解】A．由图像可知，达到平衡状态所需的时间由大到小的顺序为：a>c>b，时间越短，反应速率越快，故反应速率v(PCl5)：b>c>a，A正确；
B．与a相比，b和a达到相同平衡状态，说明平衡没有发生移动，但b达到平衡时间缩短，因此改变的条件可能是使用了催化剂，B正确；
C．与a相比，c混合气体平衡时压强增大，达到平衡时间缩短，改变的条件应是升高温度。根据分析，PCl3的平衡转化率：图像a为，图像c为，即a>c，说明升高温度，PCl3的平衡转化率减小，平衡逆向移动，该反应是放热反应，C正确；
D．图像a的平衡常数，D错误；
故选D。
13．D
【详解】A．反应①正反应是吸热反应，其逆反应是放热反应，该反应的活化能可表示为(E4-E2) kJ·mol-1，A错误；
B．根据图示可知反应①的活化能大于反应②活化能，所以E4-E1＞E5-E2，则(E5+E1)＜(E4+E2)，B错误；
C．反应速率的快慢由慢反应决定，反应的活化能越大，反应需消耗的能量越大，反应速率就越慢，根据图示可知反应①活化能大于反应②的活化能，因此重整总反应的速率快慢由活化能大的反应①决定，C错误；
D．根据图示可知反应①热化学方程式为CH4(g)+CO2(g)=C(ads)+2H2(g)+CO2(g) △H1=(E2-E1) kJ/mol；反应②热化学方程式为C(ads)+2H2(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H1=(E3-E2) kJ/mol。根据盖斯定律，将①+②，整理可得CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=+(E3-E1)kJ·mol-1，D正确；
故合理选项是D。
14．(1) 60%
(2)7:10
(3)正向移动
(4)不变
【分析】根据三段式分析可知：，则有：即，解得x=0.6mol，据此分析解题。
(1)
0～5min内用B表示的平均反应速率为，达到平衡时，A的转化率为，故答案为：；60%；
(2)
根据阿伏加德罗定律及推论可知，同温同压下气体的压强之比等于其物质的量之比，故达到平衡时容器内气体压强与反应前容器内气体压强之比为[(3-3x)+(1-x)+2x]：(3+1)=(4-2x):4=(4-2×0.6)：4=7:10，故答案为：7:10；
(3)
分析反应为一个正反应为气体体积缩小的反应，故维持容器的温度不变，若缩小容器的体积，则平衡将向正向移动，故答案为：正向移动；
(4)
化学平衡常数仅仅是温度的函数，温度不变平衡常数不变，故达到平衡后，若保持温度不变，将C从容器中分离出一部分，则化学平衡常数不变，故答案为：不变。
15． 0.2mol/L min 4 C
【详解】(1)平衡时C的浓度为0.4mol/L，依据化学反应速率概念计算得到：C的反应速率==0.2mol/(L min)，故答案为0.2mol/(L min)；
(2)t℃时，将3mol A和1mol B气体通入体积为2L的密闭容器中(容积不变)，发生如下反应：3A(g)+B(g)xC(g)，2min时反应达到平衡状态(温度不变)，剩余了0.8mol B，并测得C的浓度为0.4mol/L物质的量为0.8mol，
3A(g)+B(g)xC(g)，
起始量(mol) 3 1 0
变化量(mol) 0.6 0.2 0.8
平衡量(mol) 2.4 0.8 0.8
1∶x=0.2∶0.8=1∶4，解得：x=4；平衡浓度c(A)==1.2mol/L，c(B)=0.4mol/L，c(C)=0.4mol/L，则平衡常数K==，故答案为4；；
(3)恒温恒容容器中加入氦气是惰性气体，各气体的浓度不变，平衡不移动，故答案为C。
16． B 0.21mol/（L min） 2CO+2NON2+2CO2 C
【详解】(1)①A.消耗NO的速率等于生成H2O的速率，均表示正反应速率，不能说明反应达到平衡状态，A错误；
B.正反应体积增加，当容器内的压强保持不变时反应达到平衡状态，B正确；
C.5v逆(N2)=4v正(NH3)不满足反应速率之比是化学计量数之比，没有达到平衡状态，C错误；
D.反应前后气体的质量和容器容积均不变，密度始终不变，所以容器内混合气体密度保持不变，不能说明反应达到平衡状态，D错误；
答案选B。
②温度从420K升高到580K用时4min，则此时段内Δn(NO)=3mol×（58%-2%）=1.68mol，浓度是1.68mol÷2L＝0.84mol/L，则此时段内NO的平均反应速率为0.84mol/L÷4min=0.21mol/（L min）；
(2)汽车尾气中的CO、NO采用催化转化法处理，使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体，根据原子守恒可知生成物是氮气和二氧化碳，则其变化的总化学反应方程式为2CO+2NON2+2CO2。
(3)A．雾和霾的分散剂都是空气，故A正确；
B．由图示可知雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵，故B正确；
C．由图示可知氨气参与反应生成铵盐，为反应物，不是催化剂，故C错误；
D．无机颗粒物的主要成分为铵盐，可形成雾霾，可知雾霾的形成与过度施用氮肥有关，故D正确。
故选C。
17．(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。
18． K= < bcd 适时分离出氨气、增大氮氢投料比 添加合适的催化剂、升高温度
【详解】3H2(g)＋N2(g)2NH3(g) ΔH＜0：
(1)生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值称为化学平衡常数，因此该反应的化学平衡常数表达式为K=；
(2)该反应的ΔH＜0，正反应为放热反应，温度越高，平衡常数越小，因此当温度T1>T2时，化学平衡常数K1(3)变量不变时说明上述反应已达化学平衡状态：
a.生成2mol NH3的同时，消耗1 mol N2，描述的都是正反应，不能说明反应已达平衡；
b.容器中各组分的物质的量浓度不随时间而变化，说明已达平衡状态；
c.该反应前后气体分子数不相等，反应不平衡时，容器中总压强是变量，因此容器中混合气体的压强不随时间而变化时，该反应已达平衡；
d.该反应前后气体分子数不相等，反应不平衡时，容器中气体总分子数是变量，因此容器中气体的分子总数不随时间而变化，说明该反应已达平衡；
答案选bcd；
(4)在工业生产中，要使H2的转化率提高，就要设法让平衡正向移动，可采取的措施有适时分离出氨气、增大氮氢投料比等；可通过添加合适的催化剂、升高温度等使化学反应速率增大。
19． 越快 升高温度 降低温度 反比 缩小 增大 增大 减小
【分析】本题可通过碰撞理论中活化分子的理论来解答；单位体积内活化分子数越多，有效碰撞的几率增大，速率越快；活化分子的百分数越大，有效碰撞的几率增大，速率越快。
【详解】(1)浓度越大，单位体积内活化分子数越多，有效碰撞的几率增大，速率越快；故第一空的答案为越快。
(2)温度越高，活化分子的百分数越大，有效碰撞的几率增大，速率越快。故升高温度速率加快，降低温度速率减慢。
(4)①根据方程PV=nRT，一定质量的气体表示物质的量固定，在温度也固定的情况下气体的体积只和压强成反比，故增大压强，气体的体积缩小，浓度增大。
②对于有气体参加的反应，相同温度下，增大压强，气体的浓度增大，此时单位体积内活化分子数增多，有效碰撞的几率增大，速率加快；减小压强，气体的浓度减小，此时单位体积内活化分子数减小，有效碰撞的几率减小，速率减小；
20．(1)484
(2)
(3) 漂白 还原 B
(4) > 0.125mol·L-1·min-1 A BD
【详解】（1）的，则生成可以放出热量是；
（2）将反应设计成原电池装置，已知电极为负极，则作负极，电极反应式为，B为正极，电极反应式为；
（3）①根据硫及其部分化合物的“价类二维图”可知，为、为、C为亚硫酸盐、D为；将足量通入品红溶液中，溶液褪色，体现了的漂白性；将足量通入溴水中，溶液褪色，发生反应，体现了的还原性；气体和，不能用浓干燥的气体是，这是因为可以与浓硫酸发生氧化还原反应。
②中元素平均化合价为＋2，可以用含有硫元素的物质发生氧化还原反应制备，则含有元素的物质中元素的化合价应该有高于+2和低于+2的。中元素化合价分别是、0，都小于，A项错误；中元素化合价分别是、0，B项正确；中元素化合价分别是+4、+6，都大于+2，C项错误；中元素化合价分别是，都大于，D项错误。
（4）①根据图象可知，在之后，浓度增大，浓度减小，说明反应末达到平衡，反应向正向进行，因此时；
②根据图象可知，内的平均反应速率，；
③升高温度能加快反应速率，A项正确；由于固体的浓度不变，所以增加铁粉的质量，物质的反应速率不变，B项错误；保持压强不变，充入He使容器的体积增大，反应体系中物质的物质的量浓度降低，单位体积内活化分子数减少，有效碰撞次数减少，化学反应速率降低，C项错误；保持体积不变，充入使体系压强增大，由于体系内参加反应的物质的物质的量浓度不变，所以化学反应速率不变，D项错误。
④未指明反应是正向还是逆向进行，因此不能判断是否为平衡状态，A项错误；单位时间内生成的同时必然会消耗，又生成，则反应达到平衡状态，B项正确；该反应是反应前后气体体积不变的反应，任何条件下体系的压强都不变，因此不能据此判断反应是否为平衡状态，C项错误；反应前后气体的体积不变，而气体的质量会发生变化，则气体的摩尔质量会发生变化，由于当摩尔质量以为单位时，数值上等于物质的相对分子质量，所以若容器中气体的平均分子量不随时间而变化，则反应达到平衡状态，D项正确。
21．(1) 正反应 减小
(2) 正反应 不变
(3) 逆反应 增大
【详解】（1）充入PCl5(g)，反应物浓度增大，平衡正向移动；恒温恒容条件下充入PCl5(g)，平衡后容器内总压增大，各物质分压增大，该反应为气体分子数增大的反应，根据勒夏特列原理，达到新平衡后，PCl5(g)的转化率减小；
（2）充入HI(g)，平衡正向移动；根据上述分析，2HI(g)I2(g)+H2(g)为气体分子数不变的反应，达到新平衡后，HI的分解率不变；
（3）充入N2O4(g)，平衡逆向移动；根据上述分析，2NO2(g)N2O4(g)为气体分子数减小的反应，达到新平衡后，NO2(g)的转化率增大。
22．(1)
(2)C
(3) 二氧化碳的物质的量不再改变 一氧化碳的体积分数不再改变
【详解】（1）10min后，生成了单质铁11.2g （0.2mol铁），则同时反应0.3molCO，故10min内CO的平均反应速率为；
（2）反应为气体分子数不变的反应，且反应物中气体只有一氧化碳，故保持温度不变，待密闭容器中反应达到平衡后，再向容器中通入1molCO气体，重新平衡后，相当于和原平衡为等效平衡，平衡体系中CO所占的体积分数不变；
故选C；
（3）平衡状态时，正逆反应速率不变，且各物质的量不再改变，故二氧化碳的物质的量不再改变、体系中一氧化碳的体积分数不再改变等均可以说明达到平衡状态。
23．(1) 0.225mol/(L·min) 75%
(2) 5.3 减小
(3)BD
(4)>
(5)C
【解析】（1）
根据图1可知，开始时CO2的浓度是1mol/L，平衡时CO2的浓度是0.25mol/L，CO2的浓度变化量是1mol/L-0.25mol/L=0.75mol/L，浓度变化量之比等于化学计量数之比，则H2的浓度变化量为：2.25mol/L，v(H2)===0.225mol/(L·min)；H2的初始浓度为=3mol/L，则H2的转化率为：100%=75%。
（2）
根据图1可知，开始时CO2的浓度是1mol/L，平衡时CO2的浓度是0.25mol/L，CO2的浓度变化量是1mol/L-0.25mol/L=0.75mol/L，则H2的浓度变化量为2.25mol/L，CH3OH的浓度变化量为0.75mol/L，H2O的浓度变化量为0.75mol/L，平衡时CO2的浓度是0.25mol/L，H2的浓度是3mol/L-2.25mol/L=0.75mol/L，CH3OH的浓度为0.75mol/L，H2O的浓度为0.75mol/L，化学平衡常数K==≈5.3；根据图2可知，升高温度平衡逆向移动，则K减小。
（3）
A．在原容器中再充入1molH2，平衡正向移动，CO2的转化率增大，A错误；
B．在原容器中再充入1molCO2，平衡正向移动，但CO2的转化率减小，B正确；
C．该反应为气体分子数减小的反应，缩小容器的容积，平衡正向移动，CO2的转化率增大，C错误；
D．使用更有效的催化剂，平衡不移动，CO2的转化率不变，D正确；
E．将水蒸气从体系中分离出，平衡正向移动，CO2的转化率增大，E错误；
答案选BD。
（4）
、、和的浓度均为，浓度熵Q===4v(逆)。
（5）
反应达平衡时消耗CO2的物质的量浓度为0.75mol/L，物质的量为0.75mol，则0.75molCO2参与反应放热49kJ0.75=36.75kJ，反应焓变是指1molCO2和3molH2完全反应放出的热量为49kJ，反应是可逆反应，在体积为1L的容器中充入1molCO2和3molH2，反应放出的热量一定小于49kJ，在相同条件下，容器容积缩小到0.5L时，压强增大，平衡正向移动，反应放出的热量会增多，大于36.75kJ，则有：，答案选C