专题2 化学反应速率与化学平衡 （含解析）单元检测题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 （含解析）单元检测题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 | 961.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-12-08 20:41:55 | ||
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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14题)
1．已知重铬酸根和铬酸根离子间存在如下平衡：+H2O2+2H+。向试管中加入4 mL0. lmol·L-1K2Cr2O7溶液。下列说法正确的是
A．向试管中加水，平衡向右移动，c(H+)增大
B．向该试管中滴加数滴1 mol·L-1 NaOH溶液，溶液由橙色变为黄色
C．向K2Cr2O7强酸性溶液中加入FeSO4固体，平衡正向移动
D．加入催化剂，可提高平衡时的浓度
2．接触法制备硫酸中的关键步骤是在催化作用下与空气中在接触室发生可逆反应，其热化学方程式为 。反应在一定条件下达到平衡，下列有关说法正确的是
A．其他条件不变，增大压强，平衡正向移动，反应的平衡常数增大
B．其他条件不变，提高的值可增大的转化率
C．升高温度，能提高的反应速率和转化率
D．反应中断裂旧共价键的键能之和比反应中形成新共价键的键能之和小
3．一定量的与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：。平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如图所示：
已知：气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数
下列说法正确的是
A．时，若充入惰性气体，V正，V逆均减小，平衡不移动
B．时，反应达平衡后的转化率为
C．时，若充入等体积的和，平衡向逆反应方向移动
D．时，化学平衡常数
4．我国科技成就日新月异。下列有关我国科技成就的相关解读错误的是
选项 科技成就 相关解读
A 太阳能集水器采集空中水蒸气，冷凝成饮用水 水蒸气的液化过程是放热反应
B 研制催化剂PdH2，在温和条件下利用和合成氨 催化剂能降低合成氨反应的活化能
C 探究矿物吸收形成菱镁矿的机理 加压有利于封存，能助力“碳中和”
D 合成高性能和高稳定性氢氧燃料电池的催化剂 氢氧燃料电池能将化学能转化成电能
A．A B．B C．C D．D
5．化学与生产生活密切相关，对现象或事实的相关解释错误的是
A．用于制作N95型口罩的“熔喷布”主要原料是聚丙烯，聚丙烯是有机高分子化合物
B．"84消毒液"可杀灭新冠病毒，利用次氯酸钠的强氧化性便蛋白质变性
C．打开啤酒倒入杯中立即产生大量气泡，压强减小使碳酸分解为CO2而大量逸出
D．使用BaSO4作钡餐进行X射线透视，利用了BaSO4难溶水而易溶于胃酸的性质
6．已知在密闭容器中，发生如下可逆反应：2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) △H<0，下列说法不正确的是
A．达平衡时，SO2的消耗速率必定等于O2的生成速率的2倍
B．达平衡时，升高温度，逆反应速率增加的倍数大于正反应速增加的倍数。
C．达平衡后，若保持压强不变，充入少量氖气，则平衡不移动
D．达平衡后，若体积不变，充入少量O2气体，则平衡向右移，SO2转化率增大
7．氮及其化合物在生产生活中具有广泛用途。是一种重要的化工原料，主要用于化肥工业，也广泛用于生产硝酸。 △H=-/mol；氮的氧化物对空气有污染，已知能被溶液吸收生成配合物。对于反应 △H=-/mol，下列说法正确的是
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
8．在密闭容器中进行反应：，下列说法错误的是
A．由图甲可知，该反应为吸热反应
B．由图乙可知，
C．由图丙可知，时刻改变的条件可能是加入了催化剂
D．由图丁可知，横坐标可能是指投料比
9．科学工作者探讨了在CO2和H2合成HCOOH过程中固载Ru基催化剂可能的反应机理如图所示。下列说法错误的是。
A．固载Ru基催化剂可降低该反应的焓变
B．Ru配合物1、2、3、4中Ru的化合价不变
C．总反应的化学方程式为CO2+H2HCOOH
D．CO2浓度过大可能会影响催化剂的实际催化效率
10．一定条件下，在的密闭容器中进行反应：。反应过程中的有关数据如下表：
0 2 4 6 8
2.4 1.6 0.6
2 0.2
0
下列说法正确的是
A．该反应在高温下自发进行
B．内，用表示的化学反应速率为
C．保持其他条件不变，升高温度，平衡时
D．若保持温度不变，在第向体系中加入三种物质各，则平衡向逆反应方向移动
11．已知：2A(g) B(g) H＜0。和下，在容积均为2L的密闭容器中，充入相同量的A气体，测得A的浓度c(A)随反应时间t的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A．T1＜T2
B．从反应开始分别至a、c两点的平均反应速率大小a＞c
C．v正(A)= v逆(B)时，反应达平衡
D．时，若容器容积改为1L，反应相同时间，B体积分数较原来增大
12．在恒容密闭容器中充入、，在一定条件下发生如下反应： ，其中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．图像中P点代表的平衡常数K的数值为1
B．图像中X代表压强，与代表不同温度，且
C．利用上述反应将汽车尾气中的有毒气体转化为无毒气体，反应温度越高越好
D．若保持温度和容器容积不变，再充入、，达到平衡时CO的转化率不变
13．在某容积为2L的密闭容器中，A、B、C、D四种气体物质发生可逆反应，其物质的量(mol)随时间(min)的变化曲线如图所示：
下列说法正确的是
A．前2min内，
B．在2min时，图象发生改变的原因只可能是增大压强
C．其他条件不变，4min时体系的压强不再发生变化
D．增加气体D的浓度，A的反应速率随之降低
14．以为原料炼铁，在生产过程中主要发生如下反应：
反应I：
反应II：
为研究温度对还原产物的影响，将一定体积CO气体通入装有粉末的反应器，保持其它条件不变，反应达平衡时，测得CO的体积分数随温度的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A．反应II的
B．其他条件不变，增大压强，的产量增大
C．反应温度越高，主要还原产物中铁元素的价态越低
D．温度高于1040℃时，反应管中发生的主要反应的化学平衡常数
二、填空题(共8题)
15．利用化学反应原理研究化学反应有重要意义。
（1）CO2的减排和综合利用是解决温室及能源问题的有效途径。一定温度下，在体积为1L的密闭容器中，充入1 molCO2和3molH2，此时压强为p0kpa，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所示。
①0~4min，H2的平均反应速率v(H2)= mol·L 1·min 1。
②下列能说明该反应已达到平衡状态的是 。
A．v正(CH3OH)=3v逆(H2)
B．CO2、H2、CH3OH和H2O浓度之比为1∶3∶1∶1
C．恒温恒容下，气体的密度不再变化
D．恒温恒压下，气体的体积不再变化
③测得某时刻，CO2（g）、H2（g）、CH3OH（g）和H2O（g）的浓度均为0.5mol/L，则此时v（正） v（逆）（填“＞”“＜”或“=”）。
④可逆反应的平衡常数可用平衡分压代替平衡浓度计算，已知：分压=总压×物质的量分数，则该温度下Kp= kPa-2（用含有p0的式子表示，保留1位小数)。
（2）工业中，CO2和H2在催化剂Cu/ZnO作用下可发生两个平行反应，分别生成CH3OH和CO。
反应A：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)
反应B：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)
控制CO2和H2初始投料比为1∶3时，温度对CO2平衡转化率及甲醇和CO产率的影响如图所示。
图为温度对CO2平衡转化率及甲醇和CO产率的影响
①由图可知温度升高时CO的产率上升，其主要原因可能是 。
②由图可知获取CH3OH最适宜的温度是 。下列措施有利于提高CO2转化为CH3OH的平衡转化率的有 (填字母)。
A．使用对反应A选择性更高的催化剂
B．压缩体积
C．增大CO2和H2的初始投料比
（3）合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，反应原理为：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4kJ·mol-1。在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得合成氨反应达到平衡时的有关数据如下。
容器 甲 乙 丙
反应物投入量 1molN2、3molH2 2molNH3 4molNH3
NH3的浓度（mol/L） c1 c2 c3
反应的能量变化 放出akJ 吸收bkJ 吸收ckJ
体系压强（Pa） p1 p2 p3
反应物转化率 α1 α2 α3
则a+b 92.4（填“>”、“=”或“<”，下同），c3 2c1，2p2 p3，α1+α3 1。
16．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“>”)。
17．已知2A(g)＋B(g) 2C(g)，△H＝－ a kJ/mol( a ＞0)，在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2molA和1molB，在500℃时充分反应达平衡后C的浓度为 ω mol/L，放出热量为 b kJ。
(1)比较a b(填“＞”“＝”或“＜”)。
(2)若将反应温度升高到700℃，该反应的平衡常数将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)下列能说明该反应已经达到平衡状态的是 。
a. v(C)=2 v(B) b. 容器内气体压强保持不变
c. v逆(A)=2v正(B) d.容器内气体密度保持不变
e.容器内气体的平均相对分子质量保持不变
(4)为使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的操作是 。
a. 及时分离出C气体 b. 适当升高温度
c. 增大B的浓度 d. 选择高效催化剂
(5) 若将上述容器改为恒压容器(反应前体积相同)，起始时加入2molA和1molB，500℃时充分反应达平衡后，放出热量为dkJ，则 d b (填“＞”“＝”或“＜”)，理由是 。
18．下表的实验数据是在不同温度和压强下，平衡混合物中NH3含量的变化情况。
达到平衡时平衡混合物中NH3的含量(体积分数)[投料V(N2)∶V(H2)=1∶3]。
(1)比较200 ℃和300 ℃时的数据，可判断升高温度，平衡向 (填“正反应”或“逆反应”)方向移动，正反应方向为 (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)根据平衡移动原理，合成氨适宜的条件是___________(填字母)。
A．高温、高压 B．高温、低压 C．低温、高压 D．低温、低压
(3)计算500 ℃，30 MPa时N2的转化率为 。
(4)实际工业生产氨时，考虑浓度对化学平衡的影响，及500 ℃对反应速率的影响，还采取了一些措施。请分别写出其中的一个措施： 。
19．现利用来制备CH4，300℃时，向恒容密闭容器中充入和发生反应： ，混合气体中的浓度与反应时间的关系如图所示。
(1)①从反应开始到恰好达到平衡时，的转化率为 。
②时，该反应的平衡常数 。
③时，如果该容器中有，则 (填“>”“<”或“=”)
(2)下列有关说法正确的是___________(填序号)。
A．容器内密度不变，说明反应达到平衡状态
B．容器内压强不变，说明反应达到平衡状态
C．每断开键的同时断开键，说明反应达到平衡状态
D．达到平衡后，分离出水蒸气，既能加快反应速率又能使平衡正方向移动
(3)时，向平衡后的容器中再充入和，重新达到平衡时的浓度 (填“大于”，“等于”或“小于”)
(4)达平衡后，若改变下列条件：
①保持温度和压强不变，充入惰性气体，则的物质的量 (填“变大”、“变小”或“不变”，下同)
②保持温度和体积不变，加入惰性气体，则的转化率
20．在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入足量的和，起始压强为时，发生下列反应生成水煤气：
Ⅰ.；
Ⅱ.。
则
(1)平衡时向容器中充入惰性气体，反应Ⅰ的平衡逆向移动。(_____)
(2)混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡。(_____)
21．在80℃时，将0.40 mol的N2O4气体充入1 L固定容积的密闭容器中发生反应：N2O4 2NO2(ΔH ＞0)，每隔一段时间对容器内的物质进行测定，得到如下数据：
时间(s) 0 4 8 12 16 20
n(N2O4)(mol) 0.40 a 0.20 c d e
n(NO2)(mol) 0.00 0.24 b 0.52 0.60 0.60
(1)在20s — 40s之间，用N2O4表示的平均反应速率为 。
(2)在80℃时该反应的平衡常数K＝ 。
(3)要增大该反应的平衡常数，可采取的措施有(填序号) 。
①增大N2O4的起始浓度 ②向混合气体中通入NO2
③使用高效催化剂 ④升高温度
(4)反应进行至100s后若降低温度，混合气体的颜色 (填“变浅”、“变深”或“不变”)。
(5)反应进行至100s后若向容器中再充入0.40 mol的N2O4气体，则达到新平衡后N2O4的转化率将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
22．.二氧化碳的回收利用对温室气体的减排具有重要的意义。在2L密闭容器中，加入2.00 mol CO2和2.00 mol H2以及催化剂发生反应：CO2(g)＋H2(g) HCOOH(g) △H，测得，n(H2)/mol在不同温度随时间的变化如下表：
实验编号 时间/min 60 90 120 150 180
Ⅰ T1/K 1.50mol 1.32 mol 1.28 mol 1.26 mol 1.26 mol
Ⅱ T2/K 1.45mol 1.20 mol 1.10 mol 1.10 mol 1.10 mol
(1)实验I中0～60min内用HCOOH表示的该反应的平均反应速率为 。
(2)实验II反应开始时体系压强为P0，第90min时体系压强为P1，则P1：P0＝ 。
(3)T2温度下反应的平衡常数为 。
(4)比较实验温度T1 T2(填“>”或“<”)，该反应的△H 0(填“>”、“＝”或“<”)。
(5)下列说法正确的是 (填编号)。
A．当CO2、H2和HCOOH的物质的量浓度之比为1：1：1时，该反应达到平衡
B．容器中气体密度不再改变，不能判断该反应是否达到平衡
C．将HCOOH液化后分离既能提高转化率又能加快反应速率
D．选用更高效的催化剂可提高生产效率
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】A．向试管中加水，化学平衡向右移动，但平衡移动的趋势是微弱的，稀释使离子浓度减小占优势，因此达到平衡后c(H+)减小，A错误；
B．向该试管中滴加数滴1 mol·L-1 NaOH溶液，NaOH电离产生的OH-消耗溶液中的H+，使化学平衡正向移动，c()增大，则最终达到平衡后溶液由橙色变为黄色，B正确；
C．FeSO4是强酸弱碱盐，水解使溶液显酸性，向溶液中加入FeSO4固体，导致溶液中c(H+)增大，化学平衡逆向移动，C错误；
D．加入催化剂，化学平衡不移动，因此平衡时的浓度不变，D错误；
故合理选项是B。
2．D
【详解】A．该反应正反应是一个气体体积减小的方向，故其他条件不变，增大压强，平衡正向移动，但化学平衡常数仅仅是温度的函数，故温度不变反应的平衡常数不变，A错误；
B．其他条件不变，提高的值即增大SO2的用量，平衡正向移动，O2是转化率增大，而SO2的转化率减小，B错误；
C．该反应正反应是一个放热反应，升高温度，平衡逆向移动，能提高SO2的反应速率，但SO2的转化率减小，C错误；
D．该反应正反应是一个放热反应，故反应中断裂旧共价键的键能之和即吸收的总能量比反应中形成新共价键的键能之和即放出的总能量小，D正确；
故答案为：D。
3．B
【详解】A．由于反应在体积可变的恒压密闭容器中进行，当550℃时，若充入惰性气体，容器的容积扩大，使反应混合物的浓度减小，因此 正， 逆均减小，由于该反应是气体体积增大的反应，减小压强，化学平衡向气体体积最大的正反应方向移动，A错误；
B．根据图象可知在650℃时，反应达平衡后CO的体积分数是40%，则CO2的体积分数是60%，假设平衡时总物质的量是1mol，则反应产生CO0.4mol，其中含有CO20.6mol，反应产生0.4molCO消耗CO2的物质的量是0.2mol，因此CO2转化率为×100%=25.0%，B正确；
C．T℃时，平衡时CO2和CO的体积分数都是50%，若充入等体积的CO2和CO，化学平衡不移动，C错误；
D．925℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数，D错误；
答案选B。
4．A
【详解】A．大气中的水蒸气中混有杂质，其冷凝下来的水对人体不利，需净化后才能成为饮用水，A错误；
B．合成氨反应的高效催化剂PdH2，可降低反应的活化能，使条件变得温和，B正确；
C．与反应可生成菱镁矿，加压可增大CO2浓度，从而促进CO2的转化，提高CO2的吸收率，C正确；
D．研究高性能催化剂，可使氢氧燃料电池的反应条件降低，氢氧燃料电池属于原电池，将化学能转化为电能，D正确；
故选A。
5．D
【详解】A．聚丙烯由丙烯发生加聚反应生成，为有机高分子化合物，A正确；
B．“84消毒液”的主要成分为NaClO，其可杀灭新冠病毒，是利用次氯酸钠的强氧化性使蛋白质变性，B正确；
C．啤酒中存在平衡：CO2(g)+H2O(l) H2CO3(aq)，压强减小上述平衡逆向移动，使碳酸分解为CO2而大量逸出，所以打开啤酒倒入杯中立即产生大量气泡，C正确；
D．使用BaSO4作钡餐进行X射线透视，利用了BaSO4难溶水且不溶于胃酸的性质，D错误；
综上所述答案为D。
6．C
【详解】A．SO2的消耗速率等于O2的生成速率的2倍，正、逆反应速率相等，反应达平衡，A正确；
B．升高温度，正逆反应速率均增大，但升高温度对吸热方向反应速率影响大，该反应逆方向为吸热方向，达平衡时，升高温度，逆反应速率增加的倍数大于正反应速增加的倍数，B正确；
C．达平衡后，若保持压强不变，充入少量氖气，容器体积增大，平衡向逆方向移动，C错误；
D．平衡后，若体积不变，充入少量O2气体，增大反应物浓度，则平衡向右移，SO2转化率增大，D正确；
故答案选C。
7．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；
答案选B。
8．B
【详解】A．由图甲可知反应物的总能量低于生成物的总能量，为吸热反应，故A正确；
B．由图乙可知，反应刚开始时p2的物质的量变化较快，可知p2＞p1，故B错误；
C．加入催化剂只改变反应速率，化学平衡不移动，依据图丙可知，可能是加入了催化剂，故C正确；
D．由图丁可知，横坐标x越大，二氧化碳的转化率越高，投料比越高时，二氧化碳的转化率越高，故D正确；
故选：B。
9．A
【详解】A．催化剂降低反应活化能 ，不影响反应的焓变，故A错误；
B．Ru配合物1、2、3、4中Ru所连的键没有变化，所以Ru的化合价不变，故B正确；
C．在有Ru基催化剂存在的条件下，CO2与H2合成HCOOH，根据原子守恒，发生的反应为CO2+H2HCOOH，故C正确；
D．CO2浓度过大将减小催化剂与H2之间的接触，从而影响催化剂的实际催化效率，故D正确；
选A。
10．C
【详解】A．该反应是一个焓减并熵减的反应，故在低温下自发进行，A错误；
B．根据反应速率之比等于化学计量系数比，结合表中数据可知，内，用表示的化学反应速率为=，B错误；
C．由表中数据可知，6min内CO减少了1.8mol/L，8min内Cl2减少了1.8mol/L，说明6min之前反应已经达到平衡，且平衡时COCl2的浓度为：1.8mol/L，该反应为放热反应，故保持其他条件不变，升高温度，平衡逆向移动，则平衡时，C正确；
D．若保持温度不变，由表中数据可知，平衡时c(CO)=0.2mol/L、c(Cl2)=0.6mol/L、c(COCl2)=1.8mol/L，即平衡常数为：K===15，在第向体系中加入三种物质各，则Qc==＜K，则平衡向正反应方向移动，D错误；
故答案为：C。
11．C
【分析】根据图象，2A(g) B(g)在图象描述的时间内未建立平衡状态，结合温度和压强对化学反应速率的影响分析判断。
【详解】A．升高温度，化学反应速率加快，单位时间内，A的浓度的减小量增大，则T1＜T2，故A正确；
B．根据图象，从反应开始分别至a点，0.5h内，A的浓度变化量为0.7 mol/L，平均反应速率为1.4 mol/(L·h)，至c点，1.5h内，A的浓度变化量为1.4 mol/L，平均反应速率为mol/(L·h)，平均反应速率：a＞c，故B正确；
C．v正(A)= v逆(B)时，表示正反应速率＜逆反应速率，不是平衡状态，故C错误；
D．时，若容器容积改为1L，相当于增大压强，反应速率加快，反应相同时间，B体积分数较原来增大，故D正确；
故选C。
【点睛】本题的易错点是图象的解读，要注意2小时内反应没有建立平衡。
12．A
【详解】A．图像中P点CO转化率为50%，则反应的CO为1mol，列三段式：
则平衡常数，A正确；
B．反应为放热反应，相同条件下，升高温度，平衡逆向移动，CO转化率下降，故，B错误；
C．反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，不利于有毒气体的转化，C错误；
D．反应为气体分子数减小的反应，若保持温度和容器容积不变，再充入、，相当于在原平衡基础上增大压强，平衡正向移动，达到平衡时CO的转化率增大，D错误；
故选A。
13．C
【分析】从前2min看，A、B、C、D改变的物质的量分别为0.4mol、0.5mol、0.6mol、0.4mol，且A、B的物质的量减少，应为反应物；C、D的物质的量增加，应为生成物，故反应方程式为。
【详解】A．前2min内，，A错误；
B．从题图可知，2~3min的图象斜率变大，说明化学反应速率变大，增大压强、升高温度、加入催化剂等均可，B错误；
C．4min时反应达到平衡状态，体系压强不再改变，C正确；
D．增加生成物D的浓度，反应向逆反应方向进行，A的浓度随之增大，故A的反应速率增大，D错误；
故选：C。
14．A
【详解】A．由图可知，300℃～570℃，随着温度的升高，CO的体积分数增大，而反应①是吸热反应，随着温度的升高，平衡正向移动，CO体积分数减小，说明300℃～570℃，Fe3O4(s)和CO(g)发生的主要反应为②，即反应②是放热反应，ΔH小于0，选项A正确；
B．反应Ⅰ和反应Ⅱ均为气体气体不变的反应，改变压强，平衡不移动，铁的质量不变，选项B错误；
C．由图可知，温度高于570℃，随着温度的升高，CO的体积分数减小，说明反应以①为主，即反应温度越高，Fe3O4主要还原产物中铁元素的价态越高，选项C错误；
D．1040℃时，Fe3O4(s)和CO(g)发生的主要反应为①，=4，反应①是吸热反应，随着温度的升高，平衡正向移动，K值增大，所以温度高于1040℃时，Fe3O4(s)和CO(g)发生的主要反应的化学平衡常数K＞4，选项D错误；
答案选A。
15． 0.375 D > 反应B是吸热反应，升高温度平衡正向移动，CO产率升高 250℃ AB = > > <
【分析】(1)①根据图象先计算0~4min，CO2(g) 的平均反应速率v(CO2)，再根据速率之比等于化学计量数之比计算H2的平均反应速率v(H2)；②根据化学平衡状态的特征分析判断；③根据图象，平衡时：CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)和H2O(g)的浓度分别为0.25mol/L、0.75mol/L、0.75mol/L、0.75mol/L，计算出平衡常数K，再计算出某时刻的Qc，进行比较判断；④平衡时：CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)和H2O(g)的浓度分别为0.25mol/L、0.75mol/L、0.75mol/L、0.75mol/L，气体的体积为1L，气体的总物质的量为2.5 mol，计算出平衡时气体的总压强，再计算平衡时：CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)和H2O(g)的平衡分压，最后计算Kp；
(2)①根据温度对反应B的影响分析判断可能的原因；②根据图示，250℃甲醇转化率最高；根据各选项是否有利于反应A的进行分析判断；
(3)甲投入1molN2、3molH2，乙中投入2molNH3，则甲与乙是完全等效的；丙容器反应物投入量4molNH3，是乙的二倍，相当于增大压强，平衡正移，结合等效平衡原理分析判断。
【详解】(1)①0~4min，CO2(g) 的平均反应速率v(CO2)==0.125 mol·L 1·min 1，则H2的平均反应速率v(H2)=3 v(CO2)= 0.375mol·L 1·min 1，故答案为：0.375；
②A．v正(CH3OH)=3v逆(H2)表示正反应速率大于逆反应速率，不是平衡状态，故A错误；B．CO2、H2、CH3OH和H2O浓度之比为1∶3∶1∶1，不能说明浓度不变，不一定是平衡状态，故B错误；C．恒温恒容下，气体的质量和体积均不变，气体的密度始终不变，不能说明是平衡状态，故C错误；D．该反应是气体体积减小的反应，恒温恒压下，气体的体积不再变化，说明达到了平衡状态，故D正确；故答案为：D；
③根据图象，平衡时：CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)和H2O(g)的浓度分别为0.25mol/L、0.75mol/L、0.75mol/L、0.75mol/L，则平衡常数K==，某时刻，CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)和H2O(g)的浓度均为0.5mol/L，Qc==4＜K=，因此平衡正向移动，则此时v(正)＞v(逆)，故答案为：＞；
④平衡时：CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)和H2O(g)的浓度分别为0.25mol/L、0.75mol/L、0.75mol/L、0.75mol/L，气体的体积为1L，气体的总物质的量为2.5 mol，总压强为×p0kpa=0.625 p0kpa，则平衡时：CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)和H2O(g)的平衡分压分别为×0.625 p0kpa=0.0625 p0kpa、×0.625 p0kpa=0.1875 p0kpa、×0.625 p0kpa=0.1875 p0kpa、×0.625 p0kpa=0.1875 p0kpa，Kp==kPa-2，故答案为：；
(2)①由图可知温度升高CO的产率上升，其主要原因可能是反应B的正反应是吸热反应，温度升高平衡正向移动，CO产率升高，故答案为：反应B正反应是吸热反应，温度升高平衡正向移动，CO产率升高；
②根据图示，250℃甲醇转化率最高，故获取CH3OH最适宜的温度是250℃；A．使用对反应A选择性更高的催化剂，有利于反应A的转化，能够提高CO2转化为CH3OH的平衡转化率，故A正确；B．压缩体积，有利于反应A的平衡正向移动，能够提高CO2转化为CH3OH的平衡转化率，故B正确；C．增大CO2和H2的初始投料比，有利于反应B的转化，不利于反应A的转化，不能提高CO2转化为CH3OH的平衡转化率，故C错误；故选AB；故答案为：250℃；AB；
(3)甲投入1molN2、3molH2，乙中投入2molNH3，则甲与乙是完全等效的，根据盖斯定律可知，甲与乙的反应的能量变化之和为92.4kJ，故a+b=92.4；甲容器内的平衡与乙容器内平衡是等效平衡，所以平衡时NH3的浓度相等，即c1=c2，丙容器反应物投入量4molNH3，是乙的二倍，相当于增大压强，平衡正移，所以丙中氨气的浓度大于乙中氨气浓度的二倍，即c3＞2c2，所以c3＞2c1；丙容器反应物投入量4molNH3，是乙的二倍，若平衡不移动，丙中压强为乙的二倍；由于丙中相当于增大压强，平衡向着向着正向移动，所以丙中压强减小，小于乙的2倍，即2p2＞p3；丙容器反应物投入量4molNH3，是乙的二倍，若平衡不移动，转化率α1+α3=1；由于丙中相当于增大压强，平衡向着向着正向移动，氨气的转化率减小，所以转化率α1+α3＜1，故答案为：=；＞；＞；＜。
【点睛】本题的难点和易错点为(1)中Kp的计算，要注意平衡是气体的压强不是p0kpa。
16．(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：<。
17． > 减小 bce c > 恒压条件下，相当于给原平衡加压，平衡正向移动
【分析】（1）可逆反应中反应物不能全部转化为生成物；
（2）该反应正反应放热，所以升温平衡逆向移动；
（3）判断平衡的依据①速率一正一逆，速率比等于化学计量数比②反应过程中变化的物理量不在发生变化，反应就达到了平衡状态；
（4）根据影响速率和平衡的因素分析；
（5）从等效平衡角度分析；
【详解】（1）在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2mol A和1mol B，在500℃时充分反应达平衡后C的浓度为ωmol/L，放出热量为bkJ，反应是可逆反应，不能进行彻底，反应放出的热量小于焓变数值，a＞b；
答案：>
(2)若将反应温度升高到700℃，由于该反应正反应放热，所以平衡逆向移动，该反应的平衡常数将减小；
答案：减小
(3)a.没有说正逆速率，无法确定，故a错误；
b.反应过程中，容器内气体压强一直在减小，当压强不变时，说明达到了平衡，故b正确；
c.给出了正逆速率比等于化学计量数之比，说明达到了平衡，故c正确；
d.容器内气体密度始终是定值，无法证明达到了平衡，故d错误；
e.容器内气体的平均相对分子质量一直在增大，当保持不变时，就达到了平衡，故e正确；
答案：bce
（4）已知2A（g）+B（g） 2 C（g），△H=-akJ/mol（a＞0），反应是气体体积减小的放热反应，依据平衡移动原理分析，反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动；
A．及时分离出C气体，反应正向进行，但反应速率减小，故A不符合；
B．适当升高温度，加快反应速率，但平衡逆向进行，故B不符合；
C．增大B的浓度，平衡正向进行，反应速率增大，故C符合；
D．选择高效催化剂，增大反应速率，但不改变平衡，故D不符合；
答案：C；
（5）原平衡随反应进行，压强降低。恒压容器（反应器开始体积相同），相同温度下起始加入2molA和1molB，等效为在原平衡的基础上增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，即向正反应移动，B的转化率变大，反应放出的热量增大，大于恒容容器中达到平衡状态放出的热量，d＞b；
答案：＞；恒压条件下，相当于给原平衡加压，平衡正向移动；
【点睛】本题考查等效平衡、反应热的计算、化学平衡状态的判断以及平衡的移动的知识等，题目综合性强，难度中等，注意把握等效平衡的原理。
18．(1) 逆反应 放热
(2)C
(3)41.77%
(4)加过量N2或及时从平衡体系中移走NH3，选择合适的催化剂(如铁)
【详解】（1）表中数据表明：恒压时，升高温度，NH3含量减小，说明平衡逆向移动，则正反应为放热反应。
（2）由反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0，故合成氨适宜条件是低温、高压，此时平衡右移，反应物转化率大，故选C。
（3）设N2的用量为1 mol，H2的用量为3 mol，N2的消耗量为x mol，则
得：，x≈0.417 7，。
（4）增大反应物浓度或降低产物浓度有利于平衡右移；低温时虽然有利于化学反应正向进行，但速率较小；实际工业合成氨时，考虑浓度对化学平衡的影响，还可以向体系中加入稍过量的N2或及时从平衡混合物中分离出NH3；故答案为：向体系中加入稍过量的N2或及时从平衡混合物中分离出NH3。
19．(1) 0.8 25 >
(2)BC
(3)大于
(4) 变小 不变
【解析】（1）
根据已知条件和反应方程式可列三段式：
①从反应开始到恰好达到平衡时， H2的转化率为×100%=80%或0.8；
②300℃ 时，该反应的平衡常数K===25；
③Q===14<25，则反应正向进行，>；
（2）
A．该反应的反应物和生成物都是气体，混合气的总质量是不变的，容器体积恒定，所以容器内密度一直不变，则容器内气体密度不变不能说明反应达到平衡状态，故A错误；
B．该反应的反应物和生成物气体系数之和不相等，在未平衡前，容器内压强一直在变化，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态，故B正确；
C．断开键即2mol二氧化碳参加反应，断开键即2mol水参加反应，每断开键的同时断开键，说明正逆反应速率相等，所以反应达到平衡状态，故C正确；
D．达到平衡后，分离出水蒸气，生成物浓度降低，反应速率减慢，但平衡正向移动，故D错误；
故选BC；
（3）
时，向平衡后的容器中再充入和，相当于增大压强，压强增大，平衡正向移动，重新达到平衡时的浓度大于；
（4）
①保持温度和压强不变，充入惰性气体，则容器体积增大，反应物和生成物浓度都降低，由于生成物气体系数之和大于反应物气体系数之和，根据Q(浓度商)和K(化学平衡常数)的关系，平衡逆向移动，平衡时的物质的量变小；
②保持温度和体积不变，加入惰性气体，虽然压强增大，但由于容器体积不变，所以各物质浓度不变，平衡不移动，则的转化率不变。
20．(1)错误
(2)正确
【详解】（1）平衡时向容器中充入惰性气体，因为在恒容条件下，各物质的浓度不变，平衡不移动，故答案为错误。
（2）容器体积一定，C是固体，气体质量是变量，故混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡，故答案为正确。
21． 0.004 mol·L-1·s-1 3.6 mol·L-1 ④ 变浅 减小
【分析】(1)生成0.24molNO2，消耗N2O4为0.12mol，则a=0.40-0.12=0.28mol，所以20s-40s之间，消耗N2O4为0.28mol-0.20mol=0.08mol，以此计算反应速率；
(2)由表格中的数据可知，平衡时，c(NO2)==0.6mol/L，c(N2O4)=0.4mol/L-0.3mol/L=0.1mol/L，结合K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比来解答；
(3)该反应为吸热反应，平衡常数只受温度影响，要增大该反应的K值，应改变温度使平衡向正反应方向移动，①②均使K减小，③使K不变，该反应为吸热反应，④升高温度平衡正向移动，K增大；
(4)降低温度，平衡向放热方向移动，该反应正反应为吸热反应，降低温度，平衡向逆反应方向移动；
(5)20s后若向容器中再充入0.40mol的N2O4气体，因容器的体积不变，相当于加压，化学平衡逆向移动。
【详解】(1)生成0.24molNO2，N2O4 2NO2，消耗N2O4为0.12mol，则a=0.40-0.12=0.28mol，所以4s-8s之间，消耗N2O4为0.28mol-0.20mol=0.08mol，则4s-8s之间，用N2O4表示的平均反应速率为V===0.02 mol L-1 s-1；
(2)由表格中的数据可知，平衡时，c(NO2)==0.6mol/L，△n(NO2)=0.6mol，所以△n(N2O4)=△n(NO2)=×0.6mol=0.3mol，故e=0.4mol-0.3mol=0.1mol，c(N2O4)=0.4mol/L-0.3mol/L=0.1mol/L，K==3.6mol/L；
(3)①增大N2O4的起始浓度，达到平衡时，压强增大，与原平衡相比，平衡逆移，K减小，故①错误；
②向混合气体中通入NO2，达到平衡时，压强增大，与原平衡相比，平衡逆移，K减小，故②错误；
③使用高效催化剂，平衡不移动，K不变，故③错误；
④N2O4 2NO2(△H＞0)，该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，K增大，故④正确；
故答案为④；
(4)N2O4 2NO2(△H＞0)，△H＞0为吸热反应，四氧化二氮为无色气体，二氧化氮为红棕色气体，若降低温度，平衡逆向移动，二氧化氮的浓度减小，颜色变浅；
(5)反应进行至20s后，若向容器中再充入0.40mol的N2O4气体，因容器的体积不变，相当于加压，化学平衡逆向移动，则达到新平衡后N2O4的转化率将减小。
22． 0.00417mol·L－1·min－1 4:5 1.488 < > BD
【分析】（1）根据化学反应速率公式计算可得；
（2）建立三段式，依据三段式计算可得；
（3）建立三段式，依据三段式计算可得；
（4）温度越高，反应速率越快，达到平衡所需反应时间越少；
（5）A、当CO2、H2和HCOOH的物质的量浓度之比为1：1：1时，该反应可能达到平衡，也可能未达到平衡；
B、由质量守恒定律可知，反应前后气体质量不变，恒容容器中气体体积不变，容器中气体密度始终不变；
C、将HCOOH液化后分离，生成物浓度减小，化学反应速率减小；
D、选用更高效的催化剂，可加快反应速率，缩短达到平衡所需时间。
【详解】（1）由题给表格可知，实验I中0～60min内氢气的物质的量变化量为（2.00—1.50）mol=0.50mol，由方程式可知甲酸的物质的量变化量为0.50mol，则0～60min内用甲酸表示的该反应的平均反应速率为=0.00417 mol·L－1·min－1，故答案为0.00417 mol·L－1·min－1；
（2）由题意建立如下三段式：
CO2(g)＋H2(g) HCOOH(g)
起（mol） 2 2 0
变（mol） 0.8 0.8 0.8
末（mol） 1.2 1.2 0.8
由P1：P0＝n1：n0可得P1：P0＝3.2mol：4mol=4:5，故答案为4:5；
（3）由表格数据可知，T2温度下120min时反应达到平衡，由此建立三段式如下
CO2(g)＋H2(g) HCOOH(g)
起（mol/L） 1 1 0
变（mol/L） 0.45 0.45 0.45
平（mol/L） 0.55 0.55 0.45
则化学平衡常数K==1.488，故答案为1.488；
（4）温度越高，反应速率越快，达到平衡所需反应时间越少，由题给表格数据可知，T2温度下120min时反应达到平衡，T1温度下150min时反应达到平衡，则T1小于T2；温度越高，氢气的物质的量越小，说明升高温度，平衡向正反应方向移动，则正反应为吸热反应，△H >0，故答案为<；>；
（5）A、当CO2、H2和HCOOH的物质的量浓度之比为1：1：1时，该反应可能达到平衡，也可能未达到平衡，故错误；
B、由质量守恒定律可知，反应前后气体质量不变，恒容容器中气体体积不变，容器中气体密度始终不变，则容器中气体密度不再改变，不能判断该反应是否达到平衡，故正确；
C、将HCOOH液化后分离，生成物浓度减小，化学反应速率减小，故错误；
D、选用更高效的催化剂，可加快反应速率，缩短达到平衡所需时间，提高生产效率，故正确；
BD正确，故答案为BD。
【点睛】由题给表格数据可知，T2温度下120min时反应达到平衡，T1温度下150min时反应达到平衡是解答关键，注意利用三段式计算。
答案第1页，共2页
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一、单选题(共14题)
1．已知重铬酸根和铬酸根离子间存在如下平衡：+H2O2+2H+。向试管中加入4 mL0. lmol·L-1K2Cr2O7溶液。下列说法正确的是
A．向试管中加水，平衡向右移动，c(H+)增大
B．向该试管中滴加数滴1 mol·L-1 NaOH溶液，溶液由橙色变为黄色
C．向K2Cr2O7强酸性溶液中加入FeSO4固体，平衡正向移动
D．加入催化剂，可提高平衡时的浓度
2．接触法制备硫酸中的关键步骤是在催化作用下与空气中在接触室发生可逆反应，其热化学方程式为 。反应在一定条件下达到平衡，下列有关说法正确的是
A．其他条件不变，增大压强，平衡正向移动，反应的平衡常数增大
B．其他条件不变，提高的值可增大的转化率
C．升高温度，能提高的反应速率和转化率
D．反应中断裂旧共价键的键能之和比反应中形成新共价键的键能之和小
3．一定量的与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：。平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如图所示：
已知：气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数
下列说法正确的是
A．时，若充入惰性气体，V正，V逆均减小，平衡不移动
B．时，反应达平衡后的转化率为
C．时，若充入等体积的和，平衡向逆反应方向移动
D．时，化学平衡常数
4．我国科技成就日新月异。下列有关我国科技成就的相关解读错误的是
选项 科技成就 相关解读
A 太阳能集水器采集空中水蒸气，冷凝成饮用水 水蒸气的液化过程是放热反应
B 研制催化剂PdH2，在温和条件下利用和合成氨 催化剂能降低合成氨反应的活化能
C 探究矿物吸收形成菱镁矿的机理 加压有利于封存，能助力“碳中和”
D 合成高性能和高稳定性氢氧燃料电池的催化剂 氢氧燃料电池能将化学能转化成电能
A．A B．B C．C D．D
5．化学与生产生活密切相关，对现象或事实的相关解释错误的是
A．用于制作N95型口罩的“熔喷布”主要原料是聚丙烯，聚丙烯是有机高分子化合物
B．"84消毒液"可杀灭新冠病毒，利用次氯酸钠的强氧化性便蛋白质变性
C．打开啤酒倒入杯中立即产生大量气泡，压强减小使碳酸分解为CO2而大量逸出
D．使用BaSO4作钡餐进行X射线透视，利用了BaSO4难溶水而易溶于胃酸的性质
6．已知在密闭容器中，发生如下可逆反应：2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) △H<0，下列说法不正确的是
A．达平衡时，SO2的消耗速率必定等于O2的生成速率的2倍
B．达平衡时，升高温度，逆反应速率增加的倍数大于正反应速增加的倍数。
C．达平衡后，若保持压强不变，充入少量氖气，则平衡不移动
D．达平衡后，若体积不变，充入少量O2气体，则平衡向右移，SO2转化率增大
7．氮及其化合物在生产生活中具有广泛用途。是一种重要的化工原料，主要用于化肥工业，也广泛用于生产硝酸。 △H=-/mol；氮的氧化物对空气有污染，已知能被溶液吸收生成配合物。对于反应 △H=-/mol，下列说法正确的是
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
8．在密闭容器中进行反应：，下列说法错误的是
A．由图甲可知，该反应为吸热反应
B．由图乙可知，
C．由图丙可知，时刻改变的条件可能是加入了催化剂
D．由图丁可知，横坐标可能是指投料比
9．科学工作者探讨了在CO2和H2合成HCOOH过程中固载Ru基催化剂可能的反应机理如图所示。下列说法错误的是。
A．固载Ru基催化剂可降低该反应的焓变
B．Ru配合物1、2、3、4中Ru的化合价不变
C．总反应的化学方程式为CO2+H2HCOOH
D．CO2浓度过大可能会影响催化剂的实际催化效率
10．一定条件下，在的密闭容器中进行反应：。反应过程中的有关数据如下表：
0 2 4 6 8
2.4 1.6 0.6
2 0.2
0
下列说法正确的是
A．该反应在高温下自发进行
B．内，用表示的化学反应速率为
C．保持其他条件不变，升高温度，平衡时
D．若保持温度不变，在第向体系中加入三种物质各，则平衡向逆反应方向移动
11．已知：2A(g) B(g) H＜0。和下，在容积均为2L的密闭容器中，充入相同量的A气体，测得A的浓度c(A)随反应时间t的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A．T1＜T2
B．从反应开始分别至a、c两点的平均反应速率大小a＞c
C．v正(A)= v逆(B)时，反应达平衡
D．时，若容器容积改为1L，反应相同时间，B体积分数较原来增大
12．在恒容密闭容器中充入、，在一定条件下发生如下反应： ，其中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．图像中P点代表的平衡常数K的数值为1
B．图像中X代表压强，与代表不同温度，且
C．利用上述反应将汽车尾气中的有毒气体转化为无毒气体，反应温度越高越好
D．若保持温度和容器容积不变，再充入、，达到平衡时CO的转化率不变
13．在某容积为2L的密闭容器中，A、B、C、D四种气体物质发生可逆反应，其物质的量(mol)随时间(min)的变化曲线如图所示：
下列说法正确的是
A．前2min内，
B．在2min时，图象发生改变的原因只可能是增大压强
C．其他条件不变，4min时体系的压强不再发生变化
D．增加气体D的浓度，A的反应速率随之降低
14．以为原料炼铁，在生产过程中主要发生如下反应：
反应I：
反应II：
为研究温度对还原产物的影响，将一定体积CO气体通入装有粉末的反应器，保持其它条件不变，反应达平衡时，测得CO的体积分数随温度的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A．反应II的
B．其他条件不变，增大压强，的产量增大
C．反应温度越高，主要还原产物中铁元素的价态越低
D．温度高于1040℃时，反应管中发生的主要反应的化学平衡常数
二、填空题(共8题)
15．利用化学反应原理研究化学反应有重要意义。
（1）CO2的减排和综合利用是解决温室及能源问题的有效途径。一定温度下，在体积为1L的密闭容器中，充入1 molCO2和3molH2，此时压强为p0kpa，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所示。
①0~4min，H2的平均反应速率v(H2)= mol·L 1·min 1。
②下列能说明该反应已达到平衡状态的是 。
A．v正(CH3OH)=3v逆(H2)
B．CO2、H2、CH3OH和H2O浓度之比为1∶3∶1∶1
C．恒温恒容下，气体的密度不再变化
D．恒温恒压下，气体的体积不再变化
③测得某时刻，CO2（g）、H2（g）、CH3OH（g）和H2O（g）的浓度均为0.5mol/L，则此时v（正） v（逆）（填“＞”“＜”或“=”）。
④可逆反应的平衡常数可用平衡分压代替平衡浓度计算，已知：分压=总压×物质的量分数，则该温度下Kp= kPa-2（用含有p0的式子表示，保留1位小数)。
（2）工业中，CO2和H2在催化剂Cu/ZnO作用下可发生两个平行反应，分别生成CH3OH和CO。
反应A：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)
反应B：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)
控制CO2和H2初始投料比为1∶3时，温度对CO2平衡转化率及甲醇和CO产率的影响如图所示。
图为温度对CO2平衡转化率及甲醇和CO产率的影响
①由图可知温度升高时CO的产率上升，其主要原因可能是 。
②由图可知获取CH3OH最适宜的温度是 。下列措施有利于提高CO2转化为CH3OH的平衡转化率的有 (填字母)。
A．使用对反应A选择性更高的催化剂
B．压缩体积
C．增大CO2和H2的初始投料比
（3）合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，反应原理为：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4kJ·mol-1。在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得合成氨反应达到平衡时的有关数据如下。
容器 甲 乙 丙
反应物投入量 1molN2、3molH2 2molNH3 4molNH3
NH3的浓度（mol/L） c1 c2 c3
反应的能量变化 放出akJ 吸收bkJ 吸收ckJ
体系压强（Pa） p1 p2 p3
反应物转化率 α1 α2 α3
则a+b 92.4（填“>”、“=”或“<”，下同），c3 2c1，2p2 p3，α1+α3 1。
16．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“>”)。
17．已知2A(g)＋B(g) 2C(g)，△H＝－ a kJ/mol( a ＞0)，在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2molA和1molB，在500℃时充分反应达平衡后C的浓度为 ω mol/L，放出热量为 b kJ。
(1)比较a b(填“＞”“＝”或“＜”)。
(2)若将反应温度升高到700℃，该反应的平衡常数将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)下列能说明该反应已经达到平衡状态的是 。
a. v(C)=2 v(B) b. 容器内气体压强保持不变
c. v逆(A)=2v正(B) d.容器内气体密度保持不变
e.容器内气体的平均相对分子质量保持不变
(4)为使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的操作是 。
a. 及时分离出C气体 b. 适当升高温度
c. 增大B的浓度 d. 选择高效催化剂
(5) 若将上述容器改为恒压容器(反应前体积相同)，起始时加入2molA和1molB，500℃时充分反应达平衡后，放出热量为dkJ，则 d b (填“＞”“＝”或“＜”)，理由是 。
18．下表的实验数据是在不同温度和压强下，平衡混合物中NH3含量的变化情况。
达到平衡时平衡混合物中NH3的含量(体积分数)[投料V(N2)∶V(H2)=1∶3]。
(1)比较200 ℃和300 ℃时的数据，可判断升高温度，平衡向 (填“正反应”或“逆反应”)方向移动，正反应方向为 (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)根据平衡移动原理，合成氨适宜的条件是___________(填字母)。
A．高温、高压 B．高温、低压 C．低温、高压 D．低温、低压
(3)计算500 ℃，30 MPa时N2的转化率为 。
(4)实际工业生产氨时，考虑浓度对化学平衡的影响，及500 ℃对反应速率的影响，还采取了一些措施。请分别写出其中的一个措施： 。
19．现利用来制备CH4，300℃时，向恒容密闭容器中充入和发生反应： ，混合气体中的浓度与反应时间的关系如图所示。
(1)①从反应开始到恰好达到平衡时，的转化率为 。
②时，该反应的平衡常数 。
③时，如果该容器中有，则 (填“>”“<”或“=”)
(2)下列有关说法正确的是___________(填序号)。
A．容器内密度不变，说明反应达到平衡状态
B．容器内压强不变，说明反应达到平衡状态
C．每断开键的同时断开键，说明反应达到平衡状态
D．达到平衡后，分离出水蒸气，既能加快反应速率又能使平衡正方向移动
(3)时，向平衡后的容器中再充入和，重新达到平衡时的浓度 (填“大于”，“等于”或“小于”)
(4)达平衡后，若改变下列条件：
①保持温度和压强不变，充入惰性气体，则的物质的量 (填“变大”、“变小”或“不变”，下同)
②保持温度和体积不变，加入惰性气体，则的转化率
20．在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入足量的和，起始压强为时，发生下列反应生成水煤气：
Ⅰ.；
Ⅱ.。
则
(1)平衡时向容器中充入惰性气体，反应Ⅰ的平衡逆向移动。(_____)
(2)混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡。(_____)
21．在80℃时，将0.40 mol的N2O4气体充入1 L固定容积的密闭容器中发生反应：N2O4 2NO2(ΔH ＞0)，每隔一段时间对容器内的物质进行测定，得到如下数据：
时间(s) 0 4 8 12 16 20
n(N2O4)(mol) 0.40 a 0.20 c d e
n(NO2)(mol) 0.00 0.24 b 0.52 0.60 0.60
(1)在20s — 40s之间，用N2O4表示的平均反应速率为 。
(2)在80℃时该反应的平衡常数K＝ 。
(3)要增大该反应的平衡常数，可采取的措施有(填序号) 。
①增大N2O4的起始浓度 ②向混合气体中通入NO2
③使用高效催化剂 ④升高温度
(4)反应进行至100s后若降低温度，混合气体的颜色 (填“变浅”、“变深”或“不变”)。
(5)反应进行至100s后若向容器中再充入0.40 mol的N2O4气体，则达到新平衡后N2O4的转化率将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
22．.二氧化碳的回收利用对温室气体的减排具有重要的意义。在2L密闭容器中，加入2.00 mol CO2和2.00 mol H2以及催化剂发生反应：CO2(g)＋H2(g) HCOOH(g) △H，测得，n(H2)/mol在不同温度随时间的变化如下表：
实验编号 时间/min 60 90 120 150 180
Ⅰ T1/K 1.50mol 1.32 mol 1.28 mol 1.26 mol 1.26 mol
Ⅱ T2/K 1.45mol 1.20 mol 1.10 mol 1.10 mol 1.10 mol
(1)实验I中0～60min内用HCOOH表示的该反应的平均反应速率为 。
(2)实验II反应开始时体系压强为P0，第90min时体系压强为P1，则P1：P0＝ 。
(3)T2温度下反应的平衡常数为 。
(4)比较实验温度T1 T2(填“>”或“<”)，该反应的△H 0(填“>”、“＝”或“<”)。
(5)下列说法正确的是 (填编号)。
A．当CO2、H2和HCOOH的物质的量浓度之比为1：1：1时，该反应达到平衡
B．容器中气体密度不再改变，不能判断该反应是否达到平衡
C．将HCOOH液化后分离既能提高转化率又能加快反应速率
D．选用更高效的催化剂可提高生产效率
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】A．向试管中加水，化学平衡向右移动，但平衡移动的趋势是微弱的，稀释使离子浓度减小占优势，因此达到平衡后c(H+)减小，A错误；
B．向该试管中滴加数滴1 mol·L-1 NaOH溶液，NaOH电离产生的OH-消耗溶液中的H+，使化学平衡正向移动，c()增大，则最终达到平衡后溶液由橙色变为黄色，B正确；
C．FeSO4是强酸弱碱盐，水解使溶液显酸性，向溶液中加入FeSO4固体，导致溶液中c(H+)增大，化学平衡逆向移动，C错误；
D．加入催化剂，化学平衡不移动，因此平衡时的浓度不变，D错误；
故合理选项是B。
2．D
【详解】A．该反应正反应是一个气体体积减小的方向，故其他条件不变，增大压强，平衡正向移动，但化学平衡常数仅仅是温度的函数，故温度不变反应的平衡常数不变，A错误；
B．其他条件不变，提高的值即增大SO2的用量，平衡正向移动，O2是转化率增大，而SO2的转化率减小，B错误；
C．该反应正反应是一个放热反应，升高温度，平衡逆向移动，能提高SO2的反应速率，但SO2的转化率减小，C错误；
D．该反应正反应是一个放热反应，故反应中断裂旧共价键的键能之和即吸收的总能量比反应中形成新共价键的键能之和即放出的总能量小，D正确；
故答案为：D。
3．B
【详解】A．由于反应在体积可变的恒压密闭容器中进行，当550℃时，若充入惰性气体，容器的容积扩大，使反应混合物的浓度减小，因此 正， 逆均减小，由于该反应是气体体积增大的反应，减小压强，化学平衡向气体体积最大的正反应方向移动，A错误；
B．根据图象可知在650℃时，反应达平衡后CO的体积分数是40%，则CO2的体积分数是60%，假设平衡时总物质的量是1mol，则反应产生CO0.4mol，其中含有CO20.6mol，反应产生0.4molCO消耗CO2的物质的量是0.2mol，因此CO2转化率为×100%=25.0%，B正确；
C．T℃时，平衡时CO2和CO的体积分数都是50%，若充入等体积的CO2和CO，化学平衡不移动，C错误；
D．925℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数，D错误；
答案选B。
4．A
【详解】A．大气中的水蒸气中混有杂质，其冷凝下来的水对人体不利，需净化后才能成为饮用水，A错误；
B．合成氨反应的高效催化剂PdH2，可降低反应的活化能，使条件变得温和，B正确；
C．与反应可生成菱镁矿，加压可增大CO2浓度，从而促进CO2的转化，提高CO2的吸收率，C正确；
D．研究高性能催化剂，可使氢氧燃料电池的反应条件降低，氢氧燃料电池属于原电池，将化学能转化为电能，D正确；
故选A。
5．D
【详解】A．聚丙烯由丙烯发生加聚反应生成，为有机高分子化合物，A正确；
B．“84消毒液”的主要成分为NaClO，其可杀灭新冠病毒，是利用次氯酸钠的强氧化性使蛋白质变性，B正确；
C．啤酒中存在平衡：CO2(g)+H2O(l) H2CO3(aq)，压强减小上述平衡逆向移动，使碳酸分解为CO2而大量逸出，所以打开啤酒倒入杯中立即产生大量气泡，C正确；
D．使用BaSO4作钡餐进行X射线透视，利用了BaSO4难溶水且不溶于胃酸的性质，D错误；
综上所述答案为D。
6．C
【详解】A．SO2的消耗速率等于O2的生成速率的2倍，正、逆反应速率相等，反应达平衡，A正确；
B．升高温度，正逆反应速率均增大，但升高温度对吸热方向反应速率影响大，该反应逆方向为吸热方向，达平衡时，升高温度，逆反应速率增加的倍数大于正反应速增加的倍数，B正确；
C．达平衡后，若保持压强不变，充入少量氖气，容器体积增大，平衡向逆方向移动，C错误；
D．平衡后，若体积不变，充入少量O2气体，增大反应物浓度，则平衡向右移，SO2转化率增大，D正确；
故答案选C。
7．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；
答案选B。
8．B
【详解】A．由图甲可知反应物的总能量低于生成物的总能量，为吸热反应，故A正确；
B．由图乙可知，反应刚开始时p2的物质的量变化较快，可知p2＞p1，故B错误；
C．加入催化剂只改变反应速率，化学平衡不移动，依据图丙可知，可能是加入了催化剂，故C正确；
D．由图丁可知，横坐标x越大，二氧化碳的转化率越高，投料比越高时，二氧化碳的转化率越高，故D正确；
故选：B。
9．A
【详解】A．催化剂降低反应活化能 ，不影响反应的焓变，故A错误；
B．Ru配合物1、2、3、4中Ru所连的键没有变化，所以Ru的化合价不变，故B正确；
C．在有Ru基催化剂存在的条件下，CO2与H2合成HCOOH，根据原子守恒，发生的反应为CO2+H2HCOOH，故C正确；
D．CO2浓度过大将减小催化剂与H2之间的接触，从而影响催化剂的实际催化效率，故D正确；
选A。
10．C
【详解】A．该反应是一个焓减并熵减的反应，故在低温下自发进行，A错误；
B．根据反应速率之比等于化学计量系数比，结合表中数据可知，内，用表示的化学反应速率为=，B错误；
C．由表中数据可知，6min内CO减少了1.8mol/L，8min内Cl2减少了1.8mol/L，说明6min之前反应已经达到平衡，且平衡时COCl2的浓度为：1.8mol/L，该反应为放热反应，故保持其他条件不变，升高温度，平衡逆向移动，则平衡时，C正确；
D．若保持温度不变，由表中数据可知，平衡时c(CO)=0.2mol/L、c(Cl2)=0.6mol/L、c(COCl2)=1.8mol/L，即平衡常数为：K===15，在第向体系中加入三种物质各，则Qc==＜K，则平衡向正反应方向移动，D错误；
故答案为：C。
11．C
【分析】根据图象，2A(g) B(g)在图象描述的时间内未建立平衡状态，结合温度和压强对化学反应速率的影响分析判断。
【详解】A．升高温度，化学反应速率加快，单位时间内，A的浓度的减小量增大，则T1＜T2，故A正确；
B．根据图象，从反应开始分别至a点，0.5h内，A的浓度变化量为0.7 mol/L，平均反应速率为1.4 mol/(L·h)，至c点，1.5h内，A的浓度变化量为1.4 mol/L，平均反应速率为mol/(L·h)，平均反应速率：a＞c，故B正确；
C．v正(A)= v逆(B)时，表示正反应速率＜逆反应速率，不是平衡状态，故C错误；
D．时，若容器容积改为1L，相当于增大压强，反应速率加快，反应相同时间，B体积分数较原来增大，故D正确；
故选C。
【点睛】本题的易错点是图象的解读，要注意2小时内反应没有建立平衡。
12．A
【详解】A．图像中P点CO转化率为50%，则反应的CO为1mol，列三段式：
则平衡常数，A正确；
B．反应为放热反应，相同条件下，升高温度，平衡逆向移动，CO转化率下降，故，B错误；
C．反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，不利于有毒气体的转化，C错误；
D．反应为气体分子数减小的反应，若保持温度和容器容积不变，再充入、，相当于在原平衡基础上增大压强，平衡正向移动，达到平衡时CO的转化率增大，D错误；
故选A。
13．C
【分析】从前2min看，A、B、C、D改变的物质的量分别为0.4mol、0.5mol、0.6mol、0.4mol，且A、B的物质的量减少，应为反应物；C、D的物质的量增加，应为生成物，故反应方程式为。
【详解】A．前2min内，，A错误；
B．从题图可知，2~3min的图象斜率变大，说明化学反应速率变大，增大压强、升高温度、加入催化剂等均可，B错误；
C．4min时反应达到平衡状态，体系压强不再改变，C正确；
D．增加生成物D的浓度，反应向逆反应方向进行，A的浓度随之增大，故A的反应速率增大，D错误；
故选：C。
14．A
【详解】A．由图可知，300℃～570℃，随着温度的升高，CO的体积分数增大，而反应①是吸热反应，随着温度的升高，平衡正向移动，CO体积分数减小，说明300℃～570℃，Fe3O4(s)和CO(g)发生的主要反应为②，即反应②是放热反应，ΔH小于0，选项A正确；
B．反应Ⅰ和反应Ⅱ均为气体气体不变的反应，改变压强，平衡不移动，铁的质量不变，选项B错误；
C．由图可知，温度高于570℃，随着温度的升高，CO的体积分数减小，说明反应以①为主，即反应温度越高，Fe3O4主要还原产物中铁元素的价态越高，选项C错误；
D．1040℃时，Fe3O4(s)和CO(g)发生的主要反应为①，=4，反应①是吸热反应，随着温度的升高，平衡正向移动，K值增大，所以温度高于1040℃时，Fe3O4(s)和CO(g)发生的主要反应的化学平衡常数K＞4，选项D错误；
答案选A。
15． 0.375 D > 反应B是吸热反应，升高温度平衡正向移动，CO产率升高 250℃ AB = > > <
【分析】(1)①根据图象先计算0~4min，CO2(g) 的平均反应速率v(CO2)，再根据速率之比等于化学计量数之比计算H2的平均反应速率v(H2)；②根据化学平衡状态的特征分析判断；③根据图象，平衡时：CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)和H2O(g)的浓度分别为0.25mol/L、0.75mol/L、0.75mol/L、0.75mol/L，计算出平衡常数K，再计算出某时刻的Qc，进行比较判断；④平衡时：CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)和H2O(g)的浓度分别为0.25mol/L、0.75mol/L、0.75mol/L、0.75mol/L，气体的体积为1L，气体的总物质的量为2.5 mol，计算出平衡时气体的总压强，再计算平衡时：CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)和H2O(g)的平衡分压，最后计算Kp；
(2)①根据温度对反应B的影响分析判断可能的原因；②根据图示，250℃甲醇转化率最高；根据各选项是否有利于反应A的进行分析判断；
(3)甲投入1molN2、3molH2，乙中投入2molNH3，则甲与乙是完全等效的；丙容器反应物投入量4molNH3，是乙的二倍，相当于增大压强，平衡正移，结合等效平衡原理分析判断。
【详解】(1)①0~4min，CO2(g) 的平均反应速率v(CO2)==0.125 mol·L 1·min 1，则H2的平均反应速率v(H2)=3 v(CO2)= 0.375mol·L 1·min 1，故答案为：0.375；
②A．v正(CH3OH)=3v逆(H2)表示正反应速率大于逆反应速率，不是平衡状态，故A错误；B．CO2、H2、CH3OH和H2O浓度之比为1∶3∶1∶1，不能说明浓度不变，不一定是平衡状态，故B错误；C．恒温恒容下，气体的质量和体积均不变，气体的密度始终不变，不能说明是平衡状态，故C错误；D．该反应是气体体积减小的反应，恒温恒压下，气体的体积不再变化，说明达到了平衡状态，故D正确；故答案为：D；
③根据图象，平衡时：CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)和H2O(g)的浓度分别为0.25mol/L、0.75mol/L、0.75mol/L、0.75mol/L，则平衡常数K==，某时刻，CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)和H2O(g)的浓度均为0.5mol/L，Qc==4＜K=，因此平衡正向移动，则此时v(正)＞v(逆)，故答案为：＞；
④平衡时：CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)和H2O(g)的浓度分别为0.25mol/L、0.75mol/L、0.75mol/L、0.75mol/L，气体的体积为1L，气体的总物质的量为2.5 mol，总压强为×p0kpa=0.625 p0kpa，则平衡时：CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)和H2O(g)的平衡分压分别为×0.625 p0kpa=0.0625 p0kpa、×0.625 p0kpa=0.1875 p0kpa、×0.625 p0kpa=0.1875 p0kpa、×0.625 p0kpa=0.1875 p0kpa，Kp==kPa-2，故答案为：；
(2)①由图可知温度升高CO的产率上升，其主要原因可能是反应B的正反应是吸热反应，温度升高平衡正向移动，CO产率升高，故答案为：反应B正反应是吸热反应，温度升高平衡正向移动，CO产率升高；
②根据图示，250℃甲醇转化率最高，故获取CH3OH最适宜的温度是250℃；A．使用对反应A选择性更高的催化剂，有利于反应A的转化，能够提高CO2转化为CH3OH的平衡转化率，故A正确；B．压缩体积，有利于反应A的平衡正向移动，能够提高CO2转化为CH3OH的平衡转化率，故B正确；C．增大CO2和H2的初始投料比，有利于反应B的转化，不利于反应A的转化，不能提高CO2转化为CH3OH的平衡转化率，故C错误；故选AB；故答案为：250℃；AB；
(3)甲投入1molN2、3molH2，乙中投入2molNH3，则甲与乙是完全等效的，根据盖斯定律可知，甲与乙的反应的能量变化之和为92.4kJ，故a+b=92.4；甲容器内的平衡与乙容器内平衡是等效平衡，所以平衡时NH3的浓度相等，即c1=c2，丙容器反应物投入量4molNH3，是乙的二倍，相当于增大压强，平衡正移，所以丙中氨气的浓度大于乙中氨气浓度的二倍，即c3＞2c2，所以c3＞2c1；丙容器反应物投入量4molNH3，是乙的二倍，若平衡不移动，丙中压强为乙的二倍；由于丙中相当于增大压强，平衡向着向着正向移动，所以丙中压强减小，小于乙的2倍，即2p2＞p3；丙容器反应物投入量4molNH3，是乙的二倍，若平衡不移动，转化率α1+α3=1；由于丙中相当于增大压强，平衡向着向着正向移动，氨气的转化率减小，所以转化率α1+α3＜1，故答案为：=；＞；＞；＜。
【点睛】本题的难点和易错点为(1)中Kp的计算，要注意平衡是气体的压强不是p0kpa。
16．(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：<。
17． > 减小 bce c > 恒压条件下，相当于给原平衡加压，平衡正向移动
【分析】（1）可逆反应中反应物不能全部转化为生成物；
（2）该反应正反应放热，所以升温平衡逆向移动；
（3）判断平衡的依据①速率一正一逆，速率比等于化学计量数比②反应过程中变化的物理量不在发生变化，反应就达到了平衡状态；
（4）根据影响速率和平衡的因素分析；
（5）从等效平衡角度分析；
【详解】（1）在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2mol A和1mol B，在500℃时充分反应达平衡后C的浓度为ωmol/L，放出热量为bkJ，反应是可逆反应，不能进行彻底，反应放出的热量小于焓变数值，a＞b；
答案：>
(2)若将反应温度升高到700℃，由于该反应正反应放热，所以平衡逆向移动，该反应的平衡常数将减小；
答案：减小
(3)a.没有说正逆速率，无法确定，故a错误；
b.反应过程中，容器内气体压强一直在减小，当压强不变时，说明达到了平衡，故b正确；
c.给出了正逆速率比等于化学计量数之比，说明达到了平衡，故c正确；
d.容器内气体密度始终是定值，无法证明达到了平衡，故d错误；
e.容器内气体的平均相对分子质量一直在增大，当保持不变时，就达到了平衡，故e正确；
答案：bce
（4）已知2A（g）+B（g） 2 C（g），△H=-akJ/mol（a＞0），反应是气体体积减小的放热反应，依据平衡移动原理分析，反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动；
A．及时分离出C气体，反应正向进行，但反应速率减小，故A不符合；
B．适当升高温度，加快反应速率，但平衡逆向进行，故B不符合；
C．增大B的浓度，平衡正向进行，反应速率增大，故C符合；
D．选择高效催化剂，增大反应速率，但不改变平衡，故D不符合；
答案：C；
（5）原平衡随反应进行，压强降低。恒压容器（反应器开始体积相同），相同温度下起始加入2molA和1molB，等效为在原平衡的基础上增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，即向正反应移动，B的转化率变大，反应放出的热量增大，大于恒容容器中达到平衡状态放出的热量，d＞b；
答案：＞；恒压条件下，相当于给原平衡加压，平衡正向移动；
【点睛】本题考查等效平衡、反应热的计算、化学平衡状态的判断以及平衡的移动的知识等，题目综合性强，难度中等，注意把握等效平衡的原理。
18．(1) 逆反应 放热
(2)C
(3)41.77%
(4)加过量N2或及时从平衡体系中移走NH3，选择合适的催化剂(如铁)
【详解】（1）表中数据表明：恒压时，升高温度，NH3含量减小，说明平衡逆向移动，则正反应为放热反应。
（2）由反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0，故合成氨适宜条件是低温、高压，此时平衡右移，反应物转化率大，故选C。
（3）设N2的用量为1 mol，H2的用量为3 mol，N2的消耗量为x mol，则
得：，x≈0.417 7，。
（4）增大反应物浓度或降低产物浓度有利于平衡右移；低温时虽然有利于化学反应正向进行，但速率较小；实际工业合成氨时，考虑浓度对化学平衡的影响，还可以向体系中加入稍过量的N2或及时从平衡混合物中分离出NH3；故答案为：向体系中加入稍过量的N2或及时从平衡混合物中分离出NH3。
19．(1) 0.8 25 >
(2)BC
(3)大于
(4) 变小 不变
【解析】（1）
根据已知条件和反应方程式可列三段式：
①从反应开始到恰好达到平衡时， H2的转化率为×100%=80%或0.8；
②300℃ 时，该反应的平衡常数K===25；
③Q===14<25，则反应正向进行，>；
（2）
A．该反应的反应物和生成物都是气体，混合气的总质量是不变的，容器体积恒定，所以容器内密度一直不变，则容器内气体密度不变不能说明反应达到平衡状态，故A错误；
B．该反应的反应物和生成物气体系数之和不相等，在未平衡前，容器内压强一直在变化，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态，故B正确；
C．断开键即2mol二氧化碳参加反应，断开键即2mol水参加反应，每断开键的同时断开键，说明正逆反应速率相等，所以反应达到平衡状态，故C正确；
D．达到平衡后，分离出水蒸气，生成物浓度降低，反应速率减慢，但平衡正向移动，故D错误；
故选BC；
（3）
时，向平衡后的容器中再充入和，相当于增大压强，压强增大，平衡正向移动，重新达到平衡时的浓度大于；
（4）
①保持温度和压强不变，充入惰性气体，则容器体积增大，反应物和生成物浓度都降低，由于生成物气体系数之和大于反应物气体系数之和，根据Q(浓度商)和K(化学平衡常数)的关系，平衡逆向移动，平衡时的物质的量变小；
②保持温度和体积不变，加入惰性气体，虽然压强增大，但由于容器体积不变，所以各物质浓度不变，平衡不移动，则的转化率不变。
20．(1)错误
(2)正确
【详解】（1）平衡时向容器中充入惰性气体，因为在恒容条件下，各物质的浓度不变，平衡不移动，故答案为错误。
（2）容器体积一定，C是固体，气体质量是变量，故混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡，故答案为正确。
21． 0.004 mol·L-1·s-1 3.6 mol·L-1 ④ 变浅 减小
【分析】(1)生成0.24molNO2，消耗N2O4为0.12mol，则a=0.40-0.12=0.28mol，所以20s-40s之间，消耗N2O4为0.28mol-0.20mol=0.08mol，以此计算反应速率；
(2)由表格中的数据可知，平衡时，c(NO2)==0.6mol/L，c(N2O4)=0.4mol/L-0.3mol/L=0.1mol/L，结合K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比来解答；
(3)该反应为吸热反应，平衡常数只受温度影响，要增大该反应的K值，应改变温度使平衡向正反应方向移动，①②均使K减小，③使K不变，该反应为吸热反应，④升高温度平衡正向移动，K增大；
(4)降低温度，平衡向放热方向移动，该反应正反应为吸热反应，降低温度，平衡向逆反应方向移动；
(5)20s后若向容器中再充入0.40mol的N2O4气体，因容器的体积不变，相当于加压，化学平衡逆向移动。
【详解】(1)生成0.24molNO2，N2O4 2NO2，消耗N2O4为0.12mol，则a=0.40-0.12=0.28mol，所以4s-8s之间，消耗N2O4为0.28mol-0.20mol=0.08mol，则4s-8s之间，用N2O4表示的平均反应速率为V===0.02 mol L-1 s-1；
(2)由表格中的数据可知，平衡时，c(NO2)==0.6mol/L，△n(NO2)=0.6mol，所以△n(N2O4)=△n(NO2)=×0.6mol=0.3mol，故e=0.4mol-0.3mol=0.1mol，c(N2O4)=0.4mol/L-0.3mol/L=0.1mol/L，K==3.6mol/L；
(3)①增大N2O4的起始浓度，达到平衡时，压强增大，与原平衡相比，平衡逆移，K减小，故①错误；
②向混合气体中通入NO2，达到平衡时，压强增大，与原平衡相比，平衡逆移，K减小，故②错误；
③使用高效催化剂，平衡不移动，K不变，故③错误；
④N2O4 2NO2(△H＞0)，该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，K增大，故④正确；
故答案为④；
(4)N2O4 2NO2(△H＞0)，△H＞0为吸热反应，四氧化二氮为无色气体，二氧化氮为红棕色气体，若降低温度，平衡逆向移动，二氧化氮的浓度减小，颜色变浅；
(5)反应进行至20s后，若向容器中再充入0.40mol的N2O4气体，因容器的体积不变，相当于加压，化学平衡逆向移动，则达到新平衡后N2O4的转化率将减小。
22． 0.00417mol·L－1·min－1 4:5 1.488 < > BD
【分析】（1）根据化学反应速率公式计算可得；
（2）建立三段式，依据三段式计算可得；
（3）建立三段式，依据三段式计算可得；
（4）温度越高，反应速率越快，达到平衡所需反应时间越少；
（5）A、当CO2、H2和HCOOH的物质的量浓度之比为1：1：1时，该反应可能达到平衡，也可能未达到平衡；
B、由质量守恒定律可知，反应前后气体质量不变，恒容容器中气体体积不变，容器中气体密度始终不变；
C、将HCOOH液化后分离，生成物浓度减小，化学反应速率减小；
D、选用更高效的催化剂，可加快反应速率，缩短达到平衡所需时间。
【详解】（1）由题给表格可知，实验I中0～60min内氢气的物质的量变化量为（2.00—1.50）mol=0.50mol，由方程式可知甲酸的物质的量变化量为0.50mol，则0～60min内用甲酸表示的该反应的平均反应速率为=0.00417 mol·L－1·min－1，故答案为0.00417 mol·L－1·min－1；
（2）由题意建立如下三段式：
CO2(g)＋H2(g) HCOOH(g)
起（mol） 2 2 0
变（mol） 0.8 0.8 0.8
末（mol） 1.2 1.2 0.8
由P1：P0＝n1：n0可得P1：P0＝3.2mol：4mol=4:5，故答案为4:5；
（3）由表格数据可知，T2温度下120min时反应达到平衡，由此建立三段式如下
CO2(g)＋H2(g) HCOOH(g)
起（mol/L） 1 1 0
变（mol/L） 0.45 0.45 0.45
平（mol/L） 0.55 0.55 0.45
则化学平衡常数K==1.488，故答案为1.488；
（4）温度越高，反应速率越快，达到平衡所需反应时间越少，由题给表格数据可知，T2温度下120min时反应达到平衡，T1温度下150min时反应达到平衡，则T1小于T2；温度越高，氢气的物质的量越小，说明升高温度，平衡向正反应方向移动，则正反应为吸热反应，△H >0，故答案为<；>；
（5）A、当CO2、H2和HCOOH的物质的量浓度之比为1：1：1时，该反应可能达到平衡，也可能未达到平衡，故错误；
B、由质量守恒定律可知，反应前后气体质量不变，恒容容器中气体体积不变，容器中气体密度始终不变，则容器中气体密度不再改变，不能判断该反应是否达到平衡，故正确；
C、将HCOOH液化后分离，生成物浓度减小，化学反应速率减小，故错误；
D、选用更高效的催化剂，可加快反应速率，缩短达到平衡所需时间，提高生产效率，故正确；
BD正确，故答案为BD。
【点睛】由题给表格数据可知，T2温度下120min时反应达到平衡，T1温度下150min时反应达到平衡是解答关键，注意利用三段式计算。
答案第1页，共2页
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