专题2《化学反应速率与化学平衡》单元检测题（含解析）2023-2024学年上学期高二苏教版（2019）高中化学选择性必修1
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| 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学年上学期高二苏教版（2019）高中化学选择性必修1 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 719.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-12-04 17:45:26 | ||
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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）
1．一定温度下，在恒容密闭容器中，将10molCO和一定量的H2S混合加热，发生反应 ，达到平衡后CO的物质的量为8mol。下列说法错误的是
A．的平衡转化率为80%
B．反应前的物质的量为7mol
C．通入后，正反应速率突然增大后又减小
D．升高温度，浓度增加，表明该反应是放热反应
2．是空气的主要成分之一，作为原料广泛用于合成氨工业、硝酸工业等。工业上用氨催化氧化生产硝酸，在转化器中发生反应的热化学方程式为 。生产硝酸的尾气中主要含有、等大气污染物，可将其转化成、、等而除去。对于反应，下列有关说法正确的是
A．该反应只有在高温条件下能自发进行
B．升高温度，该反应的平衡常数减小
C． 和 充分反应放出的热量为
D．断裂 键的同时生成 键，说明反应达到平衡状态
3．下列关于反应的描述正确的是
A．增大的浓度，该反应的平衡常数增大
B．若，则反应达到平衡状态
C．压缩体积，正反应速率增大，逆反应速率减小
D．在其他条件不变时，升高温度能提高活化分子百分数，反应速率增大
4．燃煤电厂锅炉尾气中含有氮氧化物(主要成分NO)，可通过主反应4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g) △H=-1627.7kJ·mol-1除去。温度高于300℃时会发生副反应：4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H=-904.7kJ·mol-1。在恒压、反应物起始物质的量之比一定的条件下，反应相同时间，NO的转化率在不同催化剂作用下随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法一定正确的是
A．N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=-180.7kJ·mol-1
B．图中X点所示条件下，反应时间足够长，NO的转化率能达到Y点的值
C．关于X、Y、Z三点，KX=KY，Z点反应达到化学平衡状态
D．图中Z点到W点NO的转化率降低的原因是主反应的平衡逆向移动
5．下列各反应达到化学平衡，加压或降温都能使化学平衡向逆反应方向移动的是
A．(正反应为放热反应)
B．(正反应为吸热反应)
C．(正反应为放热反应)
D．(正反应为吸热反应)
6．研究表明，MgO可应用于CH4的转化过程，如图是MgO与CH4作用最终生成Mg与CH3OH的相对能量一反应进程曲线，下列说法正确的是
A．反应中CH4被还原为CH3OH
B．中间体MgOCH4比OMgCH4更稳定
C．该反应速率控制步骤为OMgCH4→HOMgCH3
D．MgOCH4转化为MgCH3OH的能量变化△H=-145.1kJ·mol-1
7．某反应能量变化曲线如图所示，下列说法不正确的是
A．E表示过渡状态的平均能量
B．Eb表示逆反应的活化能
C．该反应的△H=-(Ea-Eb)kJ/mol
D．催化剂是通过降低反应所需的活化能来增大反应速率
8．反应X=2Z经历两步：①X→Y：②Y→2Z。反应体系中X、Y、Z的物质的量(n)随时间(t)的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A．曲线c为n(Z)随t的变化曲线
B．0~t1时间段内，反应速率v(X)=v(Y)=v(Z)
C．t2时，Y的消耗速率大于生成速率
D．t3时，n(Z)=2n0-n(Y)
9．下列事实能用勒夏特列原理解释的是
A．红棕色的NO2加压后颜色先变深后逐渐变浅
B．高温及加入催化剂都能使合成氨的反应速率加快
C．合成氨的温度在500℃左右进行
D．由H2、I2(g)、HI(g)气体组成的平衡体系加压后颜色变深
10．已知反应①和反应②在T℃时的平衡常数分别为和，该温度下反应③的平衡常数为。则下列说法正确的是
A．反应①的平衡常数表达式为
B．反应②中，增大氢气浓度，再次达到平衡时，转化率下降
C．对于反应③，T℃时，
D．对于反应③，恒容时，温度升高，K值减小，则该反应为放热反应
11．恒容密闭容器中，在不同温度下达平衡时，各组分的物质的量(n)如图所示。下列说法正确的是
A．该反应的
B．为随温度的变化曲线
C．向平衡体系中充入氢气，氢气的平衡转化率不变
D．向平衡体系中加入，的平衡转化率增大
12．不同条件下，用O2氧化amol/LFeCl2溶液过程中所测的实验数据如图所示。下列分析或推则不合理的是
A．0-8h内，Fe2+的氧化率随时间延长而逐渐增大
B．由曲线②和③可知，pH越大，Fe2+的氧化速率越快
C．由曲线①和③可知，温度越高，Fe2+的氧化速率越快
D．60°C、pH=2.5时，4h内Fe2+的平均消耗速率大于0.15amol/（L h）
二、填空题（共9题）
13．I．恒温恒容下，将2mol气体A和2mol气体B通入体积为2L的密闭容器中，发生如下反应：2A(g)+B(g)xC(g)+2D(s)，2min后反应达到平衡状态，此时剩余1.2molB，并测得C的浓度为1.2mol/L。
(1)从开始反应至达到平衡状态，生成C的平均反应速率为 。
(2)x= 。
(3)下列各项可作为该反应达到平衡状态的标志是___________ (填字母)。
A．压强不再变化
B．气体密度不再变化
C．气体平均相对分子质量不再变化
D．A的消耗速率与B的消耗速率之比为2：1
II．在体积为1L的恒容密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，一定条件下发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0kJ·mol-1。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
(4)氢气的转化率= 。
(5)下列措施能使平衡体系中增大的是___________ (填字母)。
A．将H2O(g)从体系中分离出去 B．充入He，使体系压强增大
C．升高温度 D．再充入1molH2
III．恒温下，在容积为2L的恒容密闭容器A中通入1molN2与1molH2的混合气体，发生如下反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0，一段时间后，达到平衡，若平衡时氢气的物质的量为0.4mol。
(6)计算此温度时该反应的K值为 。
(7)若在此温度下，向另一容积为1L的恒容密闭容器B中按物质的量分别为2mol、1mol、1mol充入N2、H2、NH3，此时，该反应是否处于平衡状态 (填“是”或“否”)，此时若没有达平衡，反应向 (填“正反应”或“逆反应”)方向进行。
14．某同学进行了硫代硫酸钠与硫酸反应的有关实验，实验过程的数据记录如下(见表格)，请结合表中信息，回答有关问题：
实验序号 反应温度/℃ 参加反应的物质
Na2S2O3 H2SO4 H2O
V/mL c/mol·L-1 V/mL c/mol·L-1 V/mL
A 20 10 0.1 10 0.1 0
B 20 5 0.1 10 0.1 V
C 20 10 0.1 5 0.1 5
D 40 5 0.1 10 0.1 5
(1)该反应的化学方程式 。
(2)在比较某一因素对实验产生的影响时，必须排除其他因素的变动和干扰，即需要控制好与实验有关的各项反应条件，其中：B和D的组合比较，B表中V= mL；所研究的问题是 。
(3)根据你所掌握的知识判断，在上述实验中，反应速率最快的可能是 (填实验序号)。
(4)利用CO或CO2和H2反应都可以制取甲醇。已知：
CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH1=+41kJ·mol-1
CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2= - 49kJ·mol-1
则反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH= ，写出该反应平衡常数表达式：K= ，升高温度K (填：增大，不变，减小)
(5)若某反应的平衡常数表达式为K=，请写出此反应的化学方程式： 。
15．恒温恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下反应： A(g) + B(g)C(g)
(1)若开始时放入1molA和1molB，达到平衡后，生成amolC，这时A的物质的
量为 mol。
(2)若开始时放入3molA和3molB，到达平衡后，生成C的物质的量为 mol
(3)若开始时放入xmolA、2molB和1molC，到达平衡后，C的物质的量是3amol，x= mol.
(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3molC，待再次到达平衡后，C的物质的量是 mol.
16．现有反应：mA(g)＋nB(g) pC(g)，达到平衡后，当升高温度时，B的转化率变大；当减小压强时，混合体系中C的质量分数减小，则：
(1)该反应的逆反应为 热反应，且m＋n p (填“＞”、“＝”或“＜”) 。
(2)减压时，A的质量分数 。(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)
(3)若容积不变加入B，则B的转化率 。
(4)若升高温度，则平衡时B、C的浓度之比将 。
(5)若加入催化剂，平衡时气体混合物的总物质的量 。
(6)若B是有色物质，A、C均无色，则加入C(体积不变)时混合物颜色 ；而维持容器内压强不变，充入氖气时，混合物颜色 。(填“变深”、“变浅”或“不变”)。
17．在催化剂存在下用H2还原CO2是解决温室效应的重要手段之一，相关反应如下：主反应CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)ΔH1=-164.0 kJ·mol-1，副反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ/mol。T℃时，若在体积恒为2L的密闭容器中同时发生上述反应，将物质的量之和为5mol的H2和CO2以不同的投料比进行反应，结果如图所示。若a、b表示反应物的转化率，则表示H2转化率的是 ，c、d分别表示CH4(g)和CO(g)的体积分数，由图可知= 时，甲烷产率最高。若该条件下CO的产率趋于0，则T℃时主反应的平衡常数K= 。
18．的回收与利用是科学家研究的热点课题。工业上有一种用生产甲醇燃料的方法：。将和充入2L的恒温刚性密闭容器中，测得的氢气物质的量随时间变化如图所示(实线)。
(1)该反应能自发进行的条件是 。
(2)下列说法能表明该反应已经达到平衡状态的是_______(填序号)。
A． B．混合气体的平均相对分子质量不变
C．保持不变 D．压强保持不变
(3)a点正反应速率 (填大于、等于或小于)b点逆反应速率，前4min内，用表示的平均反应速率为 。(保留两位有效数字)
(4)平衡时的转化率为 ，若达到平衡后往容器中分别充入，各2mol，请问 (填“大于”，“小于”或者“等于”)。
(5)仅改变某一实验条件再进行实验，测得的物质的量随时间变化如图中虚线所示，对应的实验条件改变的是 。
19．一定温度下，在10 L密闭容器中加入5 mol SO2和3 mol O2.发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，10 min时，反应达到平衡状态，此时有3 mol SO2发生了反应。
(1)平衡常数K的表达式为 。
(2)反应生成了 mol SO3，v(SO2)= mol·L-1·min-1。
(3)平衡时SO3的浓度= ，SO2的转化率= 。
(4)物质的浓度不再改变标志着该反应已达平衡，下列还可以说明该反应已达平衡的是 (填序号)。
①体系内压强不再改变
②容器内气体的密度不再改变
③混合气体的平均相对分子质量不再改变
④v正(SO3)=2v逆(O2)
⑤n(SO3)∶n(O2)∶n(SO2)=2∶1∶2
20．CH4-CO2重整反应[CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)-Q(Q>0)]以两种温室气体为原料生成了合成气，在“碳中和”的时代背景下，该技术受到更为广泛的关注。
Ⅰ.完成下列填空：
(1)某温度下，在体积2L的容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化剂进行重整反应，经过2min达到平衡状态时CO2的转化率为50%。此过程中以CH4表示的平均化学反应速率为 。平衡常数的值为 。达到平衡后，其他条件不变时向容器中充入CO2与CO各1mol，则化学平衡 移动(选填“正向”“逆向”或“不”)。
Ⅱ.储能是指通过介质或设备把能量存储起来，在需要时再释放的过程。CH4-CO2重整反应也可用于高温废热的储能。800℃下，研究反应物气体流量、CH4与CO2物质的量比对CH4转化率(α)、储能效率(η)的影响，部分数据如下所示。
序号 加热温度/℃ 反应物气体流量/L min-1 n(CH4)∶n(CO2) α/% η/%
ⅰ 700 4 2∶2 49.0 42.0
ⅱ 800 4 2∶2 79.6 52.2
ⅲ 800 6 3∶3 64.2 61.9
ⅳ 800 6 2∶4 81.1 41.6
已知储能效率η=Qchem/Qi，其中，Qchem是通过化学反应吸收的热量，Qi是设备的加热功率。
(2)解释为何可以用CH4-CO2重整反应进行储能。
(3)对比实验 (填序号)，可得出结论：气体流量越大，CH4转化率 。
(4)实验ⅳ中CH4转化率比实验ⅲ高，结合相关数据解释为何储能效率却低的原因(两次实验中设备的加热功率Qi不变)。
21．I.现有下列物质①熔化的NaCl②盐酸③氯气④冰醋酸⑤铜⑥酒精⑦硫酸氢钠⑧液氨⑨SO2⑩Al2O3，请按要求回答下列问题。
(1)属于强电解质的是 (填序号)
(2)在上述状态下能导电的是 (填序号)
(3)属于非电解质，但溶于水后的水溶液能导电的是 (填序号)
II.工业合成氨N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H=-92.2kJ mol-1，一定温度下，在容积恒定的密闭容器中，一定量的N2和H2反应达到平衡后，改变某一外界条件，反应速率与时间的关系如图所示：
(4)其中 t4时刻所对应的实验条件改变是 ，t5时刻所对应的实验条件改变是 ，平衡常数最大的时间段是 。
(5)为了提高平衡混合物中氨的含量，根据化学平衡移动原理，仅从理论上分析合成氨适宜的条件是_______(填字母)。
A．高温低压 B．低温高压 C．高温高压 D．低温低压
(6)实际生产中一般采用的反应条件为400~500℃，原因是 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【分析】一定温度下，在恒容密闭容器中，将10molCO和一定量的H2S混合加热，发生反应 ，达到平衡后CO的物质的量为8mol。说明消耗CO物质的量为2mol，消耗的H2S物质的量为2mol，生成COS、H2物质的量都为2mol。
【详解】A．根据消耗CO物质的量为2mol，的平衡转化率为，故A错误；
B．根据，接的n(H2S)=5mol，反应消耗的H2S物质的量为2mol，因此反应前的物质的量为7mol，故B正确；
C．通入后，CO物质的量浓度突然增大，正反应速率突然增大，后来浓度减小，反应速率减小，因此正反应速率突然增大后又减小，故C正确；
D．升高温度，浓度增加，说明平衡逆向移动，逆向是吸热反应，则正反应为放热反应即该反应是放热反应，故D正确。
综上所述，答案为A。
2．B
【详解】A．为气体体积增大的放热反应，其ΔH＜0、△S＞0，始终满足△H-T△S＜0，则任何条件下该反应均能自发进行，故A错误；
B．该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，该反应的平衡常数减小，故B正确；
C．该反应为可逆反应，4molNH3和5molO2充分反应生成NO的物质的量一定小于4mol，则放出的热量小于904kJ，故C错误；
D．断裂1molN-H键的同时生成1molH-O键，表示的都是正反应速率，无法判断平衡状态，故D错误；
故选：B。
3．D
【详解】A．平衡常数只与温度有关，对于反应而言，增大浓度，平衡正向移动，但题目未说明温度是否变化，所以无法确认平衡常数是否会改变，故A错；
B．由化学计量数之比等于化学反应速率之比有，则当时，反应达到平衡状态，故B错；
C．由反应可知，该反应正向为体积减小的反应，压缩体积，正反应速率增大，逆反应速率也增大，但是正反应速率增大的幅度大于逆反应速率增大的幅度，所以平衡正向移动，故C错；
D．在其他条件不变时，升高温度能提高活化分子百分数以及活化分子数，使单位时间内有效碰撞次数增加，反应速率增大，故选D。
答案选D
4．B
【详解】A．已知①4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)═4N2(g)+6H2O(g)ΔH=-1627.7kJ mol-1，②4NH3(g)+5O2(g)═4NO(g)+6H2O(g)ΔH=-904.74kJ mol-1，由盖斯定律(②-①)×可得N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=×[-904.74kJ mol-1-(-1627.7kJ mol-1)]=+180.74kJ mol-1，故A错误；
B．Y点加入催化剂，反应速率快，但平衡不移动，X点与Y点反应温度相同，最终平衡状态一致，反应时间足够长，NO的转化率能达到Y点的值，故B正确；
C．X和Y的温度相同，故KX=KY，Z点NO转化率未保持不变，反应未达到平衡状态，故C错误；
D．图中Z点到W点NO的转化率降低是因为温度过高时，会降低催化剂的活性，故D错误；
故选：B。
5．B
【详解】A．该反应为气体体积减小的放热反应，增大压强或降低温度，平衡向正反应方向移动，故A错误；
B．该反应为气体体积增大的吸热反应，增大压强或降低温度，平衡向逆反应方向移动，故B正确；
C．该反应为气体体积减小的放热反应，增大压强或降低温度，平衡向正反应方向移动，故C错误；
D．该反应为气体体积不变的吸热反应，增大压强，平衡不移动，降低温度，平衡向逆反应方向移动，故D错误；
故选B。
6．D
【详解】A．转化为时，碳元素化合价由价变为价，被氧化，故A错误；
B．由图知体系能量比低，能量越低越稳定，即中间体比更稳定，故B错误；
C．由图可知，活化能最大，反应速率最慢，该反应速率控制步骤为，故C错误；
D．转化为的焓变为，故D正确；
选D。
7．C
【详解】A．根据图示，E表示过渡状态的平均能量，故A正确；
B．根据图示，Ea表示正反应的活化能，Eb表示逆反应的活化能，故B正确；
C．焓变=正反应活化能-逆反应活化能，所以该反应的△H=(Ea-Eb)kJ/mol= -(Eb-Ea)kJ/mol，故C错误；
D．催化剂通过降低反应所需的活化能来增大活化分子百分数，从而增大反应速率，故D正确；
选C。
8．C
【分析】反应X=2Z经历两步：①X→Y：②Y→2Z，则X的物质的量随时间逐渐减小，Z的物质的量随时间逐渐增大，Y的物质的量随时间先增大后减小，X、Y、Z分别对应曲线a、c、b。
【详解】A．根据分析可知，曲线c为n(Y)随t的变化曲线，A错误；
B．观察图可知，0-t1时间段内，X的消耗量大于Y和Z的生成量，则v(X)>v(Y)=v(Z)，B错误；
C．t2时刻，Y的物质的量呈现下降的趋势，说明其消耗速率大于生成速率，C正确；
D．根据反应，，，由图可知，t3时n(X)=0，则n0=，则n(Z)=2n0-2n(Y)，D错误；
故答案选C。
9．A
【详解】A．2NO2 N2O4，增压使容器体积减小，气体浓度增大，NO2气体颜色加深，然后平衡正向移动，NO2的浓度又减小，颜色变浅，与勒夏特列原理有关，A符合题意；
B．高温和催化剂使活化分子百分数增大，活化分子数目增大，反应速率加快，与勒夏特列原理无关，B不符合题意；
C．合成氨反应为放热反应，升高温度不利用平衡向正方向移动，但主要考虑催化剂的活性和反应速率，与平衡移动无关，不能用勒夏特列原理解释，C不符合题意；
D．H2、I2、HI平衡时的混合气体加压后，由于该反应前后气体分子数不变，故平衡不移动，但加压后体积减小，气体浓度增大，I2蒸气颜色加深，与勒夏特列原理无关，D不符合题意；
答案选A。
10．D
【详解】A．反应①的平衡常数，A错误；
B．根据平衡常数可计算得出转化率不变，B错误；
C．由盖斯定律，反应③反应①反应②，故，C错误；
D．对于反应③，恒容时，升高温度，K值减小，反应逆向移动，该反应为放热反应，D正确；
故选D。
11．C
【详解】A．从图示可以看出，平衡时升高温度，氢气的物质的量减少，则平衡正向移动，说明该反应的正反应是吸热反应，即ΔH＞0，故A错误；
B．从图示可以看出，在恒容密闭容器中，随着温度升高氢气平衡时的物质的量减少，则平衡随着温度升高正向移动，水蒸气的物质的量增加，而a曲线表示的是物质的量不随温度变化而变化，故B错误；
C．该反应为气体体积不变的反应，恒容条件下，再充入氢气，等效于增大压强，平衡不移动，则氢气的平衡转化率不变，故C正确；
D．BaSO4是固体，向平衡体系中加入BaSO4，不能改变其浓度，因此平衡不移动，氢气的转化率不变，故D错误；
答案选C。
12．B
【详解】A．根据图象可判断0～8h内，Fe2+的氧化率随时间延长而逐渐增大，故A正确；
B．②、③中温度相同，pH越小，相同时间转化率越大，即pH越小，Fe2+的氧化速率越快，故B错误；
C．①、③中pH相同，温度越高，相同时间转化率越大，即温度越高，Fe2+的氧化速率越快，故C正确；
D．50℃、pH=2.5时，4h内Fe2+的平均消耗速率等于＝0.15a mol/（L h），在60℃、pH=2.5时，温度升高，速率增大，所以60℃、pH=2.5时，4h内Fe2+的平均消耗速率大于0.15a mol/（L h），故D正确。
故选B。
13．(1)0.6mol/(L·min)
(2)3
(3)BC
(4)75%
(5)AD
(6)12.5
(7) 否 正反应
【详解】（1）从开始反应至达到平衡状态，Δc(C)=1.2mol/L，所以v(C)==0.6mol/(L·min)；
（2）平衡时Δc(B)==0.4mol/L，Δc(B)：Δc(C)=3：1，所以x=3；
（3）A．D为固体，所以反应前后气体系数之和相等，容器恒定，则压强始终不变，A不符合题意；
B．D为固体，所以未平衡时气体的总质量会变，容器恒容，则密度会变，当密度不变时，说明达到平衡，B符合题意；
C．未平衡时气体的总质量会变，而气体总物质的量始终不变，所以平均相对分子质量会变，当其不变时，说明反应达到平衡，C符合题意；
D．无论是否平衡，A的消耗速率与B的消耗速率之比均为2：1，D不符合题意；
综上所述答案为BC；
（4）据图可知，10min时反应达到平衡，此时Δc(CH3OH)=0.75mol/L，根据方程式可知相同时间内Δc(H2)=2.25mol/L，所以氢气的转化率为×100%=75%；
（5）A．将H2O(g)从体系中分离出去，可以使平衡正向移动，增大，A符合题意；
B．充入He，使体系压强增大，但各物质的浓度不变，平衡不发生移动，不变，B不符合题意；
C．该反应焓变小于0，为放热反应，升高温度平衡逆向一定，减小，C不符合题意；
D．再充入1molH2，平衡正向移动，增大，D符合题意；
综上所述答案为AD；
（6）根据题意列三行式有：
，所以该温度下平衡常数K==12.5；
（7）向另一容积为1L的恒容密闭容器B中按物质的量分别为2mol、1mol、1mol充入N2、H2、NH3，此时Q==0.5＜12.5，所以此时反应没有达到平衡，反应向正反应方向进行。
14．(1)Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O
(2) 5 相同浓度下，温度对反应速率的影响
(3)D
(4) -90kJ/mol 减小
(5)2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)
【详解】（1）硫代硫酸钠与稀硫酸反应生成硫单质、二氧化硫，其反应方程式为Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O；故答案为Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O；
（2）B和D组合比较，B和D探究温度对化学反应速率的影响，溶液的体积应相同，即V=5mL，故答案为5；相同浓度下，温度对反应速率的影响；
（3）温度越高，反应速率越快，浓度越大，反应速率越快，因此反应速率最快的可能是D组；故答案为D；
（4）CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)……①，CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ……②，根据盖斯定律：②－①，推出ΔH=ΔH2－ΔH1=(-49)kJ/mol -(+41)kJ/mol=-90kJ/mol，该反应的平衡常数表达式为K=；该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向进行，平衡常数减小；故答案为-90kJ/mol；；减小；
（5）化学平衡常数是达到平衡时，生成物浓度的幂之积与反应物浓度的幂之积的比值，根据平衡常数的表达式，该反应方程式是2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)；故答案为2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)。
15． 1-a 3a 2 6a
【详解】(1)根据化学平衡三段式列式计算
A(g) + B(g)C(g)
起始量(mol) 1 1 0
变化量(mol) a a a
平衡量(mol) 1-a 1-a a
A的物质的量为(1-a)mol,
因此，本题正确答案是: (1-a);
(2)若开始时放入3molA和3molB，最后达到与(1)相同的平衡,所以到达平衡后,根据(1)中的计算,生成C的物质的量为3mol ,
因此，本题正确答案是:3a;
(3) 若开始时放入xmolA、2molB和1molC，到达平衡后，C的物质的量是3amol，恒温、恒压下到达平衡后,C的物质的量为3amol,说明和(2)所达到的平衡是相同的平衡,满足A、B起始量分为3mol 、3mol ,假设反应正向进行
A(g) + B(g)C(g)
起始量(mol) x 2 1
变化量(mol) 3a-1 3a-1 3a-1
平衡量(mol) y 3-3a 3a
根据等效平衡,y=3-3a ,x=2,
因此，本题正确答案是:2;
(4)再加3molC折算成A和B,相当于3molA和3molB,因为是恒压过程,此时与(1)中的平衡为等效平衡,且是成比例等效,
A(g) + B(g)C(g)
(1)起始量(mol) 1 1 0
平衡量(mol) 1-a 1-a a
(2)起始量(mol) 6 6 0
平衡量(mol) 6-6a 6-6a 6a
C的物质的量 6a;
因此，本题正确答案是: 6a。
16．(1) 吸 ＞
(2)增大
(3)减小
(4)减小
(5)不变
(6) 变深 变浅
【详解】（1）当升高温度时，B的转化率变大，说明温度升高平衡向正反应方向移动，则正反应吸热，当减小压强时，混合体系中C的质量分数也减小，说明压强减小平衡向逆反应方向移动，说明m+n＞p，故答案为吸；＞；
（2）当减小压强时，混合体系中C的质量分数也减小，说明压强减小平衡向逆反应方向移动，所以A的质量分数增大，故答案为增大；
（3）若保持容器体积不变，加入B，平衡正向移动，A的转化率增大，B的转化率减小，故答案为减小；
（4）若升高温度，平衡向正反应方向移动，则平衡时B、C的浓度之比将减小，故答案为减小；
（5）若加入催化剂，平衡不移动，平衡时气体混合物的总物质的量不变，故答案为不变；
（6）加入C(体积不变)时，平衡向逆反应方向移动，B的浓度增大，颜色加深；维持容器内压强不变，充入氖气时，容器体积增大，相当于减小压强，平衡向逆反应方向移动，但B的浓度减小，颜色变浅，故答案为变深；变浅。
17． b 4 100
【详解】增大氢气的浓度，CO2的平衡转化率增大、氢气的平衡转化率降低，所以随着比值的增大，氢气的转化率降低，则表示H2转化率的是b；投料比等于系数比时，产物的百分含量最大，所以c为CH4(g) 的体积分数，由图可知=4时，甲烷产率最高。若该条件下CO的产率趋于0，则=4，开始物质的量之和为5mol的H2和CO2分别为4mol和1mol，平衡转化率为80%，则平衡时各物质的量浓度为：
则K==100。
18．(1)低温
(2)BCD
(3) 大于 0.17
(4) 33.3% 小于
(5)加压/增大二氧化碳的浓度
【详解】（1）反应能自发进行的条件 ，根据题干信息可知，气体增多 ， ，故该反应能自发进行的条件是低温；
（2）A．当正逆反应速率相等时，反应达到平衡，故3v正(CO2)=v逆(H2)反应达到平衡，A错误；
B．体系中气体总质量不变，反应过程中气体的物质的量不断变化，故当混合气体的平均相对分子质量不变时，反应达到平衡，B正确；
C．二氧化碳和氢气按1：3的物质的量之比进行反应，而投料之比为3：4，故当n(CO2)：n(H2)保持不变时，说明反应达到平衡，C正确；
D．压强之比等于气体的物质的量之比，反应为非等体反应，故当压强保持不变，说明反应达到平衡，D正确；
故选BCD；
（3）根据图像可知，a点之后氢气的物质的量不断减小，说明反应正向移动，故a点正反应速率大于b点逆反应速率，前4min内，反应的氢气的物质的量为4mol，则生成CH3OH的物质的量为 mol，其表示的平均反应速率为 ≈0.17mol·L-1·min-1；
（4）根据图像可知，14min后反应达到平衡，反应的氢气的物质的量为6mol，则反应的二氧化碳的物质的量为2mol，平衡时CO2的转化率为 ×100%=33.3%；平衡时二氧化碳的物质的量为4mol，生成的甲醇和水蒸气的物质的量为2mol，该条件下反应的平衡常数 ，若达到平衡后往容器中分别充入CO2，H2O各2mol，则此时> 0.5，平衡逆向移动，故v正小于 v逆；
（5）虚线的反应速率加快，但平衡时氢气的量减小，说明平衡正向移动，故实验条件改变是加压或增大二氧化碳的浓度。
19．(1)K=
(2) 3 0.03
(3) 0.3 mol/L 60%
(4)①③④
【详解】（1）化学平衡常数K是可逆反应达到平衡状态时各种生成物浓度幂之积与各种反应物浓度幂之积的比，则该反应的化学平衡常数的表达式为K= ；
（2）根据方程式可知：每有2 mol SO2发生反应，会产生2 mol SO3。该反应进行到10 min，反应达到平衡时反应了3 mol SO2，因此反应会产生3mol SO3。用SO2的浓度变化表示反应速率v(SO2)=；
（3）根据(2)分析可知：反应达到平衡时产生了3 mol SO3，则平衡时SO3的浓度c(SO3)=；反应开始时SO2的物质的量是5 mol，反应达到平衡时有3 mol发生反应，则SO2的平衡转化率为：；
（4）①该反应在恒温恒容密闭容器中进行，反应前后气体的物质的量发生改变，若体系内压强不再改变，说明气体的物质的量不变，反应达到平衡状态，①符合题意；
②反应在恒容密闭容器中进行，气体的体积不变；反应混合物都是气体，气体的质量不变，则容器内气体的密度始终不发生改变，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，②不符合题意；
③反应混合物都是气体，气体的质量不变，该反应是反应前后气体物质的量改变的反应，若混合气体的平均相对分子质量不再改变，说明气体的物质的量不变，反应达到平衡状态，③符合题意；
④在任何情况下都存在：v正(SO3)=2v正(O2)，若v正(SO3)=2v逆(O2)，则v正(O2)=v逆(O2)，反应达到平衡状态，④符合题意；
⑤n(SO3)∶n(O2)∶n(SO2)=2∶1∶2时反应可能处于平衡状态，也可能未处于平衡状态，这与反应开始时加入的物质的量及反应条件有关，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，⑤不符合题意；
综上所述可知：说法合理的是①③④。
20．(1) 0.125mol/(L·min) 逆向
(2)CH4-CO2重整反应是吸热反应，在生成CO、H2等气体燃料同时也将高温废热转化为化学能，而气体燃料燃烧又能将热能释放出来，从而实现储能
(3) ii和iii 越低
(4)在1min内，实验iii通入甲烷3L，实际转化3x0.642=1.926L，而实验iv通入甲烷2L，实际转化2x0.811=1.622L，因此iii中参与反应的甲烷的量大于iv，通过化学反应吸收的热量Qchem更多，当设备加热功率Qi不变时，储能效率更高
【分析】（1）根据平衡的三段式进行计算，并结合反应速率的公式和平衡常数公式计算，并比较浓度商和平衡常数的大小确定平衡的移动方向。
（2）根据反应热分析该反应为储能。
（3）根据表中数据分析，改变气体流量的实验组别和实验结论。
【详解】（1） CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)-Q(Q>0某温度下，在体积2L的容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化剂进行重整反应，经过2min达到平衡状态时CO2的转化率为50%。此过程中以CH4表示的平均化学反应速率为 =0.125mol/(L·min)，平衡常数的值为 = 。达到平衡后，其他条件不变时向容器中充入CO2与CO各1mol，则Qc= ，化学平衡逆向移动。
（2）CH4-CO2重整反应是吸热反应，在生成CO、H2等气体燃料同时也将高温废热转化为化学能，而气体燃料燃烧又能将热能释放出来，从而实现储能，故用用CH4-CO2重整反应进行储能。
（3）对比实验ii和iii是改变气体流量，根据表中数据分析，可以得出结论：气体流量越大，CH4转化率越低。
（4）实验ⅳ中CH4转化率比实验ⅲ高，但在1min内，实验iii通入甲烷3L，实际转化3x0.642=1.926L，而实验iv通入甲烷2L，实际转化2x0.811=1.622L，因此iii中参与反应的甲烷的量大于iv，通过化学反应吸收的热量Qchem更多，当设备加热功率Qi不变时，储能效率更高。
21．(1)①⑦⑩
(2)①②⑤
(3)⑧⑨
(4) 加入催化剂 减小氨气的浓度 t8-t9
(5)B
(6)温度低，化学反应速率慢，到达平衡的时间变长，温度太高，平衡转化率低，且催化剂在500℃时活性最好
【详解】（1）强电解质是指在水溶液或熔融状态下完全电离的电解质，①熔化的NaCl、⑦硫酸氢钠、⑩Al2O3都属于强电解质，故选①⑦⑩。答案为：①⑦⑩；
（2）在上述状态下，能电离产生离子或提供自由电子的物质能导电，即①熔化的NaCl(离子导电)、②盐酸(离子导电)、⑤铜(电子导电)，故选①②⑤。答案为：①②⑤；
（3）在水溶液和熔融状态下都不导电的化合物属于非电解质，包括⑥酒精、⑧液氨、⑨SO2，但⑧液氨、⑨SO2溶于水后的水溶液能导电，故选⑧⑨。答案为：⑧⑨；
（4）从图中可以看出，t4时刻，正、逆反应速率同等程度加快，则所对应的实验条件改变是加入催化剂；t5时刻，在条件改变的瞬间，正反应速率不变，逆反应速率减小，则所对应的实验条件改变是减小氨气的浓度。t2时刻是增大反应物浓度、t4时刻是加催化剂、t5时刻是减小生成物浓度，t7时刻是降低温度，只有温度改变影响平衡常数，且降低温度平衡正向移动，所以平衡常数最大的时间段是t8-t9。答案为：加入催化剂；减小氨气的浓度；t8-t9；
（5）合成氨反应是放热的、体积缩小的可逆反应，为了提高平衡混合物中氨的含量，理论上合成氨适宜的条件是低温高压，故选B。答案为：B；
（6）温度高，反应速率快，可提高单位时间内的转化率，且催化剂在500℃时活性最好，所以实际生产中一般采用的反应条件为400~500℃，原因是：温度低，化学反应速率慢，到达平衡的时间变长，温度太高，平衡转化率低，且催化剂在500℃时活性最好。答案为：温度低，化学反应速率慢，到达平衡的时间变长，温度太高，平衡转化率低，且催化剂在500℃时活性最好。
【点睛】工业生产追求的是单位时间内的产量，所以有时需要考虑单位时间内的转化率，不需过多考虑平衡转化率。
答案第1页，共2页
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一、单选题（共12题）
1．一定温度下，在恒容密闭容器中，将10molCO和一定量的H2S混合加热，发生反应 ，达到平衡后CO的物质的量为8mol。下列说法错误的是
A．的平衡转化率为80%
B．反应前的物质的量为7mol
C．通入后，正反应速率突然增大后又减小
D．升高温度，浓度增加，表明该反应是放热反应
2．是空气的主要成分之一，作为原料广泛用于合成氨工业、硝酸工业等。工业上用氨催化氧化生产硝酸，在转化器中发生反应的热化学方程式为 。生产硝酸的尾气中主要含有、等大气污染物，可将其转化成、、等而除去。对于反应，下列有关说法正确的是
A．该反应只有在高温条件下能自发进行
B．升高温度，该反应的平衡常数减小
C． 和 充分反应放出的热量为
D．断裂 键的同时生成 键，说明反应达到平衡状态
3．下列关于反应的描述正确的是
A．增大的浓度，该反应的平衡常数增大
B．若，则反应达到平衡状态
C．压缩体积，正反应速率增大，逆反应速率减小
D．在其他条件不变时，升高温度能提高活化分子百分数，反应速率增大
4．燃煤电厂锅炉尾气中含有氮氧化物(主要成分NO)，可通过主反应4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g) △H=-1627.7kJ·mol-1除去。温度高于300℃时会发生副反应：4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H=-904.7kJ·mol-1。在恒压、反应物起始物质的量之比一定的条件下，反应相同时间，NO的转化率在不同催化剂作用下随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法一定正确的是
A．N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=-180.7kJ·mol-1
B．图中X点所示条件下，反应时间足够长，NO的转化率能达到Y点的值
C．关于X、Y、Z三点，KX=KY，Z点反应达到化学平衡状态
D．图中Z点到W点NO的转化率降低的原因是主反应的平衡逆向移动
5．下列各反应达到化学平衡，加压或降温都能使化学平衡向逆反应方向移动的是
A．(正反应为放热反应)
B．(正反应为吸热反应)
C．(正反应为放热反应)
D．(正反应为吸热反应)
6．研究表明，MgO可应用于CH4的转化过程，如图是MgO与CH4作用最终生成Mg与CH3OH的相对能量一反应进程曲线，下列说法正确的是
A．反应中CH4被还原为CH3OH
B．中间体MgOCH4比OMgCH4更稳定
C．该反应速率控制步骤为OMgCH4→HOMgCH3
D．MgOCH4转化为MgCH3OH的能量变化△H=-145.1kJ·mol-1
7．某反应能量变化曲线如图所示，下列说法不正确的是
A．E表示过渡状态的平均能量
B．Eb表示逆反应的活化能
C．该反应的△H=-(Ea-Eb)kJ/mol
D．催化剂是通过降低反应所需的活化能来增大反应速率
8．反应X=2Z经历两步：①X→Y：②Y→2Z。反应体系中X、Y、Z的物质的量(n)随时间(t)的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A．曲线c为n(Z)随t的变化曲线
B．0~t1时间段内，反应速率v(X)=v(Y)=v(Z)
C．t2时，Y的消耗速率大于生成速率
D．t3时，n(Z)=2n0-n(Y)
9．下列事实能用勒夏特列原理解释的是
A．红棕色的NO2加压后颜色先变深后逐渐变浅
B．高温及加入催化剂都能使合成氨的反应速率加快
C．合成氨的温度在500℃左右进行
D．由H2、I2(g)、HI(g)气体组成的平衡体系加压后颜色变深
10．已知反应①和反应②在T℃时的平衡常数分别为和，该温度下反应③的平衡常数为。则下列说法正确的是
A．反应①的平衡常数表达式为
B．反应②中，增大氢气浓度，再次达到平衡时，转化率下降
C．对于反应③，T℃时，
D．对于反应③，恒容时，温度升高，K值减小，则该反应为放热反应
11．恒容密闭容器中，在不同温度下达平衡时，各组分的物质的量(n)如图所示。下列说法正确的是
A．该反应的
B．为随温度的变化曲线
C．向平衡体系中充入氢气，氢气的平衡转化率不变
D．向平衡体系中加入，的平衡转化率增大
12．不同条件下，用O2氧化amol/LFeCl2溶液过程中所测的实验数据如图所示。下列分析或推则不合理的是
A．0-8h内，Fe2+的氧化率随时间延长而逐渐增大
B．由曲线②和③可知，pH越大，Fe2+的氧化速率越快
C．由曲线①和③可知，温度越高，Fe2+的氧化速率越快
D．60°C、pH=2.5时，4h内Fe2+的平均消耗速率大于0.15amol/（L h）
二、填空题（共9题）
13．I．恒温恒容下，将2mol气体A和2mol气体B通入体积为2L的密闭容器中，发生如下反应：2A(g)+B(g)xC(g)+2D(s)，2min后反应达到平衡状态，此时剩余1.2molB，并测得C的浓度为1.2mol/L。
(1)从开始反应至达到平衡状态，生成C的平均反应速率为 。
(2)x= 。
(3)下列各项可作为该反应达到平衡状态的标志是___________ (填字母)。
A．压强不再变化
B．气体密度不再变化
C．气体平均相对分子质量不再变化
D．A的消耗速率与B的消耗速率之比为2：1
II．在体积为1L的恒容密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，一定条件下发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0kJ·mol-1。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
(4)氢气的转化率= 。
(5)下列措施能使平衡体系中增大的是___________ (填字母)。
A．将H2O(g)从体系中分离出去 B．充入He，使体系压强增大
C．升高温度 D．再充入1molH2
III．恒温下，在容积为2L的恒容密闭容器A中通入1molN2与1molH2的混合气体，发生如下反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0，一段时间后，达到平衡，若平衡时氢气的物质的量为0.4mol。
(6)计算此温度时该反应的K值为 。
(7)若在此温度下，向另一容积为1L的恒容密闭容器B中按物质的量分别为2mol、1mol、1mol充入N2、H2、NH3，此时，该反应是否处于平衡状态 (填“是”或“否”)，此时若没有达平衡，反应向 (填“正反应”或“逆反应”)方向进行。
14．某同学进行了硫代硫酸钠与硫酸反应的有关实验，实验过程的数据记录如下(见表格)，请结合表中信息，回答有关问题：
实验序号 反应温度/℃ 参加反应的物质
Na2S2O3 H2SO4 H2O
V/mL c/mol·L-1 V/mL c/mol·L-1 V/mL
A 20 10 0.1 10 0.1 0
B 20 5 0.1 10 0.1 V
C 20 10 0.1 5 0.1 5
D 40 5 0.1 10 0.1 5
(1)该反应的化学方程式 。
(2)在比较某一因素对实验产生的影响时，必须排除其他因素的变动和干扰，即需要控制好与实验有关的各项反应条件，其中：B和D的组合比较，B表中V= mL；所研究的问题是 。
(3)根据你所掌握的知识判断，在上述实验中，反应速率最快的可能是 (填实验序号)。
(4)利用CO或CO2和H2反应都可以制取甲醇。已知：
CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH1=+41kJ·mol-1
CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2= - 49kJ·mol-1
则反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH= ，写出该反应平衡常数表达式：K= ，升高温度K (填：增大，不变，减小)
(5)若某反应的平衡常数表达式为K=，请写出此反应的化学方程式： 。
15．恒温恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下反应： A(g) + B(g)C(g)
(1)若开始时放入1molA和1molB，达到平衡后，生成amolC，这时A的物质的
量为 mol。
(2)若开始时放入3molA和3molB，到达平衡后，生成C的物质的量为 mol
(3)若开始时放入xmolA、2molB和1molC，到达平衡后，C的物质的量是3amol，x= mol.
(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3molC，待再次到达平衡后，C的物质的量是 mol.
16．现有反应：mA(g)＋nB(g) pC(g)，达到平衡后，当升高温度时，B的转化率变大；当减小压强时，混合体系中C的质量分数减小，则：
(1)该反应的逆反应为 热反应，且m＋n p (填“＞”、“＝”或“＜”) 。
(2)减压时，A的质量分数 。(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)
(3)若容积不变加入B，则B的转化率 。
(4)若升高温度，则平衡时B、C的浓度之比将 。
(5)若加入催化剂，平衡时气体混合物的总物质的量 。
(6)若B是有色物质，A、C均无色，则加入C(体积不变)时混合物颜色 ；而维持容器内压强不变，充入氖气时，混合物颜色 。(填“变深”、“变浅”或“不变”)。
17．在催化剂存在下用H2还原CO2是解决温室效应的重要手段之一，相关反应如下：主反应CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)ΔH1=-164.0 kJ·mol-1，副反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ/mol。T℃时，若在体积恒为2L的密闭容器中同时发生上述反应，将物质的量之和为5mol的H2和CO2以不同的投料比进行反应，结果如图所示。若a、b表示反应物的转化率，则表示H2转化率的是 ，c、d分别表示CH4(g)和CO(g)的体积分数，由图可知= 时，甲烷产率最高。若该条件下CO的产率趋于0，则T℃时主反应的平衡常数K= 。
18．的回收与利用是科学家研究的热点课题。工业上有一种用生产甲醇燃料的方法：。将和充入2L的恒温刚性密闭容器中，测得的氢气物质的量随时间变化如图所示(实线)。
(1)该反应能自发进行的条件是 。
(2)下列说法能表明该反应已经达到平衡状态的是_______(填序号)。
A． B．混合气体的平均相对分子质量不变
C．保持不变 D．压强保持不变
(3)a点正反应速率 (填大于、等于或小于)b点逆反应速率，前4min内，用表示的平均反应速率为 。(保留两位有效数字)
(4)平衡时的转化率为 ，若达到平衡后往容器中分别充入，各2mol，请问 (填“大于”，“小于”或者“等于”)。
(5)仅改变某一实验条件再进行实验，测得的物质的量随时间变化如图中虚线所示，对应的实验条件改变的是 。
19．一定温度下，在10 L密闭容器中加入5 mol SO2和3 mol O2.发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，10 min时，反应达到平衡状态，此时有3 mol SO2发生了反应。
(1)平衡常数K的表达式为 。
(2)反应生成了 mol SO3，v(SO2)= mol·L-1·min-1。
(3)平衡时SO3的浓度= ，SO2的转化率= 。
(4)物质的浓度不再改变标志着该反应已达平衡，下列还可以说明该反应已达平衡的是 (填序号)。
①体系内压强不再改变
②容器内气体的密度不再改变
③混合气体的平均相对分子质量不再改变
④v正(SO3)=2v逆(O2)
⑤n(SO3)∶n(O2)∶n(SO2)=2∶1∶2
20．CH4-CO2重整反应[CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)-Q(Q>0)]以两种温室气体为原料生成了合成气，在“碳中和”的时代背景下，该技术受到更为广泛的关注。
Ⅰ.完成下列填空：
(1)某温度下，在体积2L的容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化剂进行重整反应，经过2min达到平衡状态时CO2的转化率为50%。此过程中以CH4表示的平均化学反应速率为 。平衡常数的值为 。达到平衡后，其他条件不变时向容器中充入CO2与CO各1mol，则化学平衡 移动(选填“正向”“逆向”或“不”)。
Ⅱ.储能是指通过介质或设备把能量存储起来，在需要时再释放的过程。CH4-CO2重整反应也可用于高温废热的储能。800℃下，研究反应物气体流量、CH4与CO2物质的量比对CH4转化率(α)、储能效率(η)的影响，部分数据如下所示。
序号 加热温度/℃ 反应物气体流量/L min-1 n(CH4)∶n(CO2) α/% η/%
ⅰ 700 4 2∶2 49.0 42.0
ⅱ 800 4 2∶2 79.6 52.2
ⅲ 800 6 3∶3 64.2 61.9
ⅳ 800 6 2∶4 81.1 41.6
已知储能效率η=Qchem/Qi，其中，Qchem是通过化学反应吸收的热量，Qi是设备的加热功率。
(2)解释为何可以用CH4-CO2重整反应进行储能。
(3)对比实验 (填序号)，可得出结论：气体流量越大，CH4转化率 。
(4)实验ⅳ中CH4转化率比实验ⅲ高，结合相关数据解释为何储能效率却低的原因(两次实验中设备的加热功率Qi不变)。
21．I.现有下列物质①熔化的NaCl②盐酸③氯气④冰醋酸⑤铜⑥酒精⑦硫酸氢钠⑧液氨⑨SO2⑩Al2O3，请按要求回答下列问题。
(1)属于强电解质的是 (填序号)
(2)在上述状态下能导电的是 (填序号)
(3)属于非电解质，但溶于水后的水溶液能导电的是 (填序号)
II.工业合成氨N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H=-92.2kJ mol-1，一定温度下，在容积恒定的密闭容器中，一定量的N2和H2反应达到平衡后，改变某一外界条件，反应速率与时间的关系如图所示：
(4)其中 t4时刻所对应的实验条件改变是 ，t5时刻所对应的实验条件改变是 ，平衡常数最大的时间段是 。
(5)为了提高平衡混合物中氨的含量，根据化学平衡移动原理，仅从理论上分析合成氨适宜的条件是_______(填字母)。
A．高温低压 B．低温高压 C．高温高压 D．低温低压
(6)实际生产中一般采用的反应条件为400~500℃，原因是 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【分析】一定温度下，在恒容密闭容器中，将10molCO和一定量的H2S混合加热，发生反应 ，达到平衡后CO的物质的量为8mol。说明消耗CO物质的量为2mol，消耗的H2S物质的量为2mol，生成COS、H2物质的量都为2mol。
【详解】A．根据消耗CO物质的量为2mol，的平衡转化率为，故A错误；
B．根据，接的n(H2S)=5mol，反应消耗的H2S物质的量为2mol，因此反应前的物质的量为7mol，故B正确；
C．通入后，CO物质的量浓度突然增大，正反应速率突然增大，后来浓度减小，反应速率减小，因此正反应速率突然增大后又减小，故C正确；
D．升高温度，浓度增加，说明平衡逆向移动，逆向是吸热反应，则正反应为放热反应即该反应是放热反应，故D正确。
综上所述，答案为A。
2．B
【详解】A．为气体体积增大的放热反应，其ΔH＜0、△S＞0，始终满足△H-T△S＜0，则任何条件下该反应均能自发进行，故A错误；
B．该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，该反应的平衡常数减小，故B正确；
C．该反应为可逆反应，4molNH3和5molO2充分反应生成NO的物质的量一定小于4mol，则放出的热量小于904kJ，故C错误；
D．断裂1molN-H键的同时生成1molH-O键，表示的都是正反应速率，无法判断平衡状态，故D错误；
故选：B。
3．D
【详解】A．平衡常数只与温度有关，对于反应而言，增大浓度，平衡正向移动，但题目未说明温度是否变化，所以无法确认平衡常数是否会改变，故A错；
B．由化学计量数之比等于化学反应速率之比有，则当时，反应达到平衡状态，故B错；
C．由反应可知，该反应正向为体积减小的反应，压缩体积，正反应速率增大，逆反应速率也增大，但是正反应速率增大的幅度大于逆反应速率增大的幅度，所以平衡正向移动，故C错；
D．在其他条件不变时，升高温度能提高活化分子百分数以及活化分子数，使单位时间内有效碰撞次数增加，反应速率增大，故选D。
答案选D
4．B
【详解】A．已知①4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)═4N2(g)+6H2O(g)ΔH=-1627.7kJ mol-1，②4NH3(g)+5O2(g)═4NO(g)+6H2O(g)ΔH=-904.74kJ mol-1，由盖斯定律(②-①)×可得N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=×[-904.74kJ mol-1-(-1627.7kJ mol-1)]=+180.74kJ mol-1，故A错误；
B．Y点加入催化剂，反应速率快，但平衡不移动，X点与Y点反应温度相同，最终平衡状态一致，反应时间足够长，NO的转化率能达到Y点的值，故B正确；
C．X和Y的温度相同，故KX=KY，Z点NO转化率未保持不变，反应未达到平衡状态，故C错误；
D．图中Z点到W点NO的转化率降低是因为温度过高时，会降低催化剂的活性，故D错误；
故选：B。
5．B
【详解】A．该反应为气体体积减小的放热反应，增大压强或降低温度，平衡向正反应方向移动，故A错误；
B．该反应为气体体积增大的吸热反应，增大压强或降低温度，平衡向逆反应方向移动，故B正确；
C．该反应为气体体积减小的放热反应，增大压强或降低温度，平衡向正反应方向移动，故C错误；
D．该反应为气体体积不变的吸热反应，增大压强，平衡不移动，降低温度，平衡向逆反应方向移动，故D错误；
故选B。
6．D
【详解】A．转化为时，碳元素化合价由价变为价，被氧化，故A错误；
B．由图知体系能量比低，能量越低越稳定，即中间体比更稳定，故B错误；
C．由图可知，活化能最大，反应速率最慢，该反应速率控制步骤为，故C错误；
D．转化为的焓变为，故D正确；
选D。
7．C
【详解】A．根据图示，E表示过渡状态的平均能量，故A正确；
B．根据图示，Ea表示正反应的活化能，Eb表示逆反应的活化能，故B正确；
C．焓变=正反应活化能-逆反应活化能，所以该反应的△H=(Ea-Eb)kJ/mol= -(Eb-Ea)kJ/mol，故C错误；
D．催化剂通过降低反应所需的活化能来增大活化分子百分数，从而增大反应速率，故D正确；
选C。
8．C
【分析】反应X=2Z经历两步：①X→Y：②Y→2Z，则X的物质的量随时间逐渐减小，Z的物质的量随时间逐渐增大，Y的物质的量随时间先增大后减小，X、Y、Z分别对应曲线a、c、b。
【详解】A．根据分析可知，曲线c为n(Y)随t的变化曲线，A错误；
B．观察图可知，0-t1时间段内，X的消耗量大于Y和Z的生成量，则v(X)>v(Y)=v(Z)，B错误；
C．t2时刻，Y的物质的量呈现下降的趋势，说明其消耗速率大于生成速率，C正确；
D．根据反应，，，由图可知，t3时n(X)=0，则n0=，则n(Z)=2n0-2n(Y)，D错误；
故答案选C。
9．A
【详解】A．2NO2 N2O4，增压使容器体积减小，气体浓度增大，NO2气体颜色加深，然后平衡正向移动，NO2的浓度又减小，颜色变浅，与勒夏特列原理有关，A符合题意；
B．高温和催化剂使活化分子百分数增大，活化分子数目增大，反应速率加快，与勒夏特列原理无关，B不符合题意；
C．合成氨反应为放热反应，升高温度不利用平衡向正方向移动，但主要考虑催化剂的活性和反应速率，与平衡移动无关，不能用勒夏特列原理解释，C不符合题意；
D．H2、I2、HI平衡时的混合气体加压后，由于该反应前后气体分子数不变，故平衡不移动，但加压后体积减小，气体浓度增大，I2蒸气颜色加深，与勒夏特列原理无关，D不符合题意；
答案选A。
10．D
【详解】A．反应①的平衡常数，A错误；
B．根据平衡常数可计算得出转化率不变，B错误；
C．由盖斯定律，反应③反应①反应②，故，C错误；
D．对于反应③，恒容时，升高温度，K值减小，反应逆向移动，该反应为放热反应，D正确；
故选D。
11．C
【详解】A．从图示可以看出，平衡时升高温度，氢气的物质的量减少，则平衡正向移动，说明该反应的正反应是吸热反应，即ΔH＞0，故A错误；
B．从图示可以看出，在恒容密闭容器中，随着温度升高氢气平衡时的物质的量减少，则平衡随着温度升高正向移动，水蒸气的物质的量增加，而a曲线表示的是物质的量不随温度变化而变化，故B错误；
C．该反应为气体体积不变的反应，恒容条件下，再充入氢气，等效于增大压强，平衡不移动，则氢气的平衡转化率不变，故C正确；
D．BaSO4是固体，向平衡体系中加入BaSO4，不能改变其浓度，因此平衡不移动，氢气的转化率不变，故D错误；
答案选C。
12．B
【详解】A．根据图象可判断0～8h内，Fe2+的氧化率随时间延长而逐渐增大，故A正确；
B．②、③中温度相同，pH越小，相同时间转化率越大，即pH越小，Fe2+的氧化速率越快，故B错误；
C．①、③中pH相同，温度越高，相同时间转化率越大，即温度越高，Fe2+的氧化速率越快，故C正确；
D．50℃、pH=2.5时，4h内Fe2+的平均消耗速率等于＝0.15a mol/（L h），在60℃、pH=2.5时，温度升高，速率增大，所以60℃、pH=2.5时，4h内Fe2+的平均消耗速率大于0.15a mol/（L h），故D正确。
故选B。
13．(1)0.6mol/(L·min)
(2)3
(3)BC
(4)75%
(5)AD
(6)12.5
(7) 否 正反应
【详解】（1）从开始反应至达到平衡状态，Δc(C)=1.2mol/L，所以v(C)==0.6mol/(L·min)；
（2）平衡时Δc(B)==0.4mol/L，Δc(B)：Δc(C)=3：1，所以x=3；
（3）A．D为固体，所以反应前后气体系数之和相等，容器恒定，则压强始终不变，A不符合题意；
B．D为固体，所以未平衡时气体的总质量会变，容器恒容，则密度会变，当密度不变时，说明达到平衡，B符合题意；
C．未平衡时气体的总质量会变，而气体总物质的量始终不变，所以平均相对分子质量会变，当其不变时，说明反应达到平衡，C符合题意；
D．无论是否平衡，A的消耗速率与B的消耗速率之比均为2：1，D不符合题意；
综上所述答案为BC；
（4）据图可知，10min时反应达到平衡，此时Δc(CH3OH)=0.75mol/L，根据方程式可知相同时间内Δc(H2)=2.25mol/L，所以氢气的转化率为×100%=75%；
（5）A．将H2O(g)从体系中分离出去，可以使平衡正向移动，增大，A符合题意；
B．充入He，使体系压强增大，但各物质的浓度不变，平衡不发生移动，不变，B不符合题意；
C．该反应焓变小于0，为放热反应，升高温度平衡逆向一定，减小，C不符合题意；
D．再充入1molH2，平衡正向移动，增大，D符合题意；
综上所述答案为AD；
（6）根据题意列三行式有：
，所以该温度下平衡常数K==12.5；
（7）向另一容积为1L的恒容密闭容器B中按物质的量分别为2mol、1mol、1mol充入N2、H2、NH3，此时Q==0.5＜12.5，所以此时反应没有达到平衡，反应向正反应方向进行。
14．(1)Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O
(2) 5 相同浓度下，温度对反应速率的影响
(3)D
(4) -90kJ/mol 减小
(5)2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)
【详解】（1）硫代硫酸钠与稀硫酸反应生成硫单质、二氧化硫，其反应方程式为Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O；故答案为Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O；
（2）B和D组合比较，B和D探究温度对化学反应速率的影响，溶液的体积应相同，即V=5mL，故答案为5；相同浓度下，温度对反应速率的影响；
（3）温度越高，反应速率越快，浓度越大，反应速率越快，因此反应速率最快的可能是D组；故答案为D；
（4）CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)……①，CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ……②，根据盖斯定律：②－①，推出ΔH=ΔH2－ΔH1=(-49)kJ/mol -(+41)kJ/mol=-90kJ/mol，该反应的平衡常数表达式为K=；该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向进行，平衡常数减小；故答案为-90kJ/mol；；减小；
（5）化学平衡常数是达到平衡时，生成物浓度的幂之积与反应物浓度的幂之积的比值，根据平衡常数的表达式，该反应方程式是2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)；故答案为2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)。
15． 1-a 3a 2 6a
【详解】(1)根据化学平衡三段式列式计算
A(g) + B(g)C(g)
起始量(mol) 1 1 0
变化量(mol) a a a
平衡量(mol) 1-a 1-a a
A的物质的量为(1-a)mol,
因此，本题正确答案是: (1-a);
(2)若开始时放入3molA和3molB，最后达到与(1)相同的平衡,所以到达平衡后,根据(1)中的计算,生成C的物质的量为3mol ,
因此，本题正确答案是:3a;
(3) 若开始时放入xmolA、2molB和1molC，到达平衡后，C的物质的量是3amol，恒温、恒压下到达平衡后,C的物质的量为3amol,说明和(2)所达到的平衡是相同的平衡,满足A、B起始量分为3mol 、3mol ,假设反应正向进行
A(g) + B(g)C(g)
起始量(mol) x 2 1
变化量(mol) 3a-1 3a-1 3a-1
平衡量(mol) y 3-3a 3a
根据等效平衡,y=3-3a ,x=2,
因此，本题正确答案是:2;
(4)再加3molC折算成A和B,相当于3molA和3molB,因为是恒压过程,此时与(1)中的平衡为等效平衡,且是成比例等效,
A(g) + B(g)C(g)
(1)起始量(mol) 1 1 0
平衡量(mol) 1-a 1-a a
(2)起始量(mol) 6 6 0
平衡量(mol) 6-6a 6-6a 6a
C的物质的量 6a;
因此，本题正确答案是: 6a。
16．(1) 吸 ＞
(2)增大
(3)减小
(4)减小
(5)不变
(6) 变深 变浅
【详解】（1）当升高温度时，B的转化率变大，说明温度升高平衡向正反应方向移动，则正反应吸热，当减小压强时，混合体系中C的质量分数也减小，说明压强减小平衡向逆反应方向移动，说明m+n＞p，故答案为吸；＞；
（2）当减小压强时，混合体系中C的质量分数也减小，说明压强减小平衡向逆反应方向移动，所以A的质量分数增大，故答案为增大；
（3）若保持容器体积不变，加入B，平衡正向移动，A的转化率增大，B的转化率减小，故答案为减小；
（4）若升高温度，平衡向正反应方向移动，则平衡时B、C的浓度之比将减小，故答案为减小；
（5）若加入催化剂，平衡不移动，平衡时气体混合物的总物质的量不变，故答案为不变；
（6）加入C(体积不变)时，平衡向逆反应方向移动，B的浓度增大，颜色加深；维持容器内压强不变，充入氖气时，容器体积增大，相当于减小压强，平衡向逆反应方向移动，但B的浓度减小，颜色变浅，故答案为变深；变浅。
17． b 4 100
【详解】增大氢气的浓度，CO2的平衡转化率增大、氢气的平衡转化率降低，所以随着比值的增大，氢气的转化率降低，则表示H2转化率的是b；投料比等于系数比时，产物的百分含量最大，所以c为CH4(g) 的体积分数，由图可知=4时，甲烷产率最高。若该条件下CO的产率趋于0，则=4，开始物质的量之和为5mol的H2和CO2分别为4mol和1mol，平衡转化率为80%，则平衡时各物质的量浓度为：
则K==100。
18．(1)低温
(2)BCD
(3) 大于 0.17
(4) 33.3% 小于
(5)加压/增大二氧化碳的浓度
【详解】（1）反应能自发进行的条件 ，根据题干信息可知，气体增多 ， ，故该反应能自发进行的条件是低温；
（2）A．当正逆反应速率相等时，反应达到平衡，故3v正(CO2)=v逆(H2)反应达到平衡，A错误；
B．体系中气体总质量不变，反应过程中气体的物质的量不断变化，故当混合气体的平均相对分子质量不变时，反应达到平衡，B正确；
C．二氧化碳和氢气按1：3的物质的量之比进行反应，而投料之比为3：4，故当n(CO2)：n(H2)保持不变时，说明反应达到平衡，C正确；
D．压强之比等于气体的物质的量之比，反应为非等体反应，故当压强保持不变，说明反应达到平衡，D正确；
故选BCD；
（3）根据图像可知，a点之后氢气的物质的量不断减小，说明反应正向移动，故a点正反应速率大于b点逆反应速率，前4min内，反应的氢气的物质的量为4mol，则生成CH3OH的物质的量为 mol，其表示的平均反应速率为 ≈0.17mol·L-1·min-1；
（4）根据图像可知，14min后反应达到平衡，反应的氢气的物质的量为6mol，则反应的二氧化碳的物质的量为2mol，平衡时CO2的转化率为 ×100%=33.3%；平衡时二氧化碳的物质的量为4mol，生成的甲醇和水蒸气的物质的量为2mol，该条件下反应的平衡常数 ，若达到平衡后往容器中分别充入CO2，H2O各2mol，则此时> 0.5，平衡逆向移动，故v正小于 v逆；
（5）虚线的反应速率加快，但平衡时氢气的量减小，说明平衡正向移动，故实验条件改变是加压或增大二氧化碳的浓度。
19．(1)K=
(2) 3 0.03
(3) 0.3 mol/L 60%
(4)①③④
【详解】（1）化学平衡常数K是可逆反应达到平衡状态时各种生成物浓度幂之积与各种反应物浓度幂之积的比，则该反应的化学平衡常数的表达式为K= ；
（2）根据方程式可知：每有2 mol SO2发生反应，会产生2 mol SO3。该反应进行到10 min，反应达到平衡时反应了3 mol SO2，因此反应会产生3mol SO3。用SO2的浓度变化表示反应速率v(SO2)=；
（3）根据(2)分析可知：反应达到平衡时产生了3 mol SO3，则平衡时SO3的浓度c(SO3)=；反应开始时SO2的物质的量是5 mol，反应达到平衡时有3 mol发生反应，则SO2的平衡转化率为：；
（4）①该反应在恒温恒容密闭容器中进行，反应前后气体的物质的量发生改变，若体系内压强不再改变，说明气体的物质的量不变，反应达到平衡状态，①符合题意；
②反应在恒容密闭容器中进行，气体的体积不变；反应混合物都是气体，气体的质量不变，则容器内气体的密度始终不发生改变，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，②不符合题意；
③反应混合物都是气体，气体的质量不变，该反应是反应前后气体物质的量改变的反应，若混合气体的平均相对分子质量不再改变，说明气体的物质的量不变，反应达到平衡状态，③符合题意；
④在任何情况下都存在：v正(SO3)=2v正(O2)，若v正(SO3)=2v逆(O2)，则v正(O2)=v逆(O2)，反应达到平衡状态，④符合题意；
⑤n(SO3)∶n(O2)∶n(SO2)=2∶1∶2时反应可能处于平衡状态，也可能未处于平衡状态，这与反应开始时加入的物质的量及反应条件有关，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，⑤不符合题意；
综上所述可知：说法合理的是①③④。
20．(1) 0.125mol/(L·min) 逆向
(2)CH4-CO2重整反应是吸热反应，在生成CO、H2等气体燃料同时也将高温废热转化为化学能，而气体燃料燃烧又能将热能释放出来，从而实现储能
(3) ii和iii 越低
(4)在1min内，实验iii通入甲烷3L，实际转化3x0.642=1.926L，而实验iv通入甲烷2L，实际转化2x0.811=1.622L，因此iii中参与反应的甲烷的量大于iv，通过化学反应吸收的热量Qchem更多，当设备加热功率Qi不变时，储能效率更高
【分析】（1）根据平衡的三段式进行计算，并结合反应速率的公式和平衡常数公式计算，并比较浓度商和平衡常数的大小确定平衡的移动方向。
（2）根据反应热分析该反应为储能。
（3）根据表中数据分析，改变气体流量的实验组别和实验结论。
【详解】（1） CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)-Q(Q>0某温度下，在体积2L的容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化剂进行重整反应，经过2min达到平衡状态时CO2的转化率为50%。此过程中以CH4表示的平均化学反应速率为 =0.125mol/(L·min)，平衡常数的值为 = 。达到平衡后，其他条件不变时向容器中充入CO2与CO各1mol，则Qc= ，化学平衡逆向移动。
（2）CH4-CO2重整反应是吸热反应，在生成CO、H2等气体燃料同时也将高温废热转化为化学能，而气体燃料燃烧又能将热能释放出来，从而实现储能，故用用CH4-CO2重整反应进行储能。
（3）对比实验ii和iii是改变气体流量，根据表中数据分析，可以得出结论：气体流量越大，CH4转化率越低。
（4）实验ⅳ中CH4转化率比实验ⅲ高，但在1min内，实验iii通入甲烷3L，实际转化3x0.642=1.926L，而实验iv通入甲烷2L，实际转化2x0.811=1.622L，因此iii中参与反应的甲烷的量大于iv，通过化学反应吸收的热量Qchem更多，当设备加热功率Qi不变时，储能效率更高。
21．(1)①⑦⑩
(2)①②⑤
(3)⑧⑨
(4) 加入催化剂 减小氨气的浓度 t8-t9
(5)B
(6)温度低，化学反应速率慢，到达平衡的时间变长，温度太高，平衡转化率低，且催化剂在500℃时活性最好
【详解】（1）强电解质是指在水溶液或熔融状态下完全电离的电解质，①熔化的NaCl、⑦硫酸氢钠、⑩Al2O3都属于强电解质，故选①⑦⑩。答案为：①⑦⑩；
（2）在上述状态下，能电离产生离子或提供自由电子的物质能导电，即①熔化的NaCl(离子导电)、②盐酸(离子导电)、⑤铜(电子导电)，故选①②⑤。答案为：①②⑤；
（3）在水溶液和熔融状态下都不导电的化合物属于非电解质，包括⑥酒精、⑧液氨、⑨SO2，但⑧液氨、⑨SO2溶于水后的水溶液能导电，故选⑧⑨。答案为：⑧⑨；
（4）从图中可以看出，t4时刻，正、逆反应速率同等程度加快，则所对应的实验条件改变是加入催化剂；t5时刻，在条件改变的瞬间，正反应速率不变，逆反应速率减小，则所对应的实验条件改变是减小氨气的浓度。t2时刻是增大反应物浓度、t4时刻是加催化剂、t5时刻是减小生成物浓度，t7时刻是降低温度，只有温度改变影响平衡常数，且降低温度平衡正向移动，所以平衡常数最大的时间段是t8-t9。答案为：加入催化剂；减小氨气的浓度；t8-t9；
（5）合成氨反应是放热的、体积缩小的可逆反应，为了提高平衡混合物中氨的含量，理论上合成氨适宜的条件是低温高压，故选B。答案为：B；
（6）温度高，反应速率快，可提高单位时间内的转化率，且催化剂在500℃时活性最好，所以实际生产中一般采用的反应条件为400~500℃，原因是：温度低，化学反应速率慢，到达平衡的时间变长，温度太高，平衡转化率低，且催化剂在500℃时活性最好。答案为：温度低，化学反应速率慢，到达平衡的时间变长，温度太高，平衡转化率低，且催化剂在500℃时活性最好。
【点睛】工业生产追求的是单位时间内的产量，所以有时需要考虑单位时间内的转化率，不需过多考虑平衡转化率。
答案第1页，共2页
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