2.2 化学反应的限度 （含解析）章节测试 2023-2024学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

2.2 化学反应的限度 章节测试
一、单选题
1．向恒容密闭容器中通入SO2和NO2，在一定条件下使反应达到平衡，逆反应速率随时间的变化如图所示。由图可得出的正确结论是（　　）
A．从图像可知该反应一定为放热反应
B．从a点到c点过程中反应物的浓度逐渐增大
C．c点时，反应达到最大限度
D．时，的浓度变化a~b段小于b~c段
2．工业制硫酸中的一步重要反应是SO2的催化氧化：2SO2＋O2 2SO3　ΔH＜0，下列有关说法正确的是(　　)
A．升高温度只提高逆反应速率
B．降低温度可提高正反应速率
C．升高温度平衡向正反应方向移动
D．降低温度平衡向正反应方向移动
3．下列关于平衡常数K的说法正确的是（　　）
A．平衡常数K与反应本身及温度有关
B．改变反应物浓度能改变平衡常数K
C．加入催化剂可能会改变平衡常数K
D．K越大，反应物的转化率越小
4．H2NCOONH4是工业由氨气合成尿素的中间产物。在一定温度下、体积不变的密闭容器中发生反应H2NCOONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g),能说明该反应达到平衡状态的是（　　）①每生成34g NH3的同时消耗44g CO2②混合气体的平均相对分子质量不变③NH3的体积分数保持不变 ④混合气体的密度保持不变 ⑤c(NH3):c(CO2)=2:1
A．①③⑤ B．①③④ C．②④ D．①④
5．一定温度下，对可逆反应3A(g) 2B(g) +C(g)的下列叙述中，能说明反应已达到平衡的是（　　）
A．C生成的速率与B分解的速率相等
B．单位时间内消耗3a mol A, 同时消耗生成a mol C
C．容器内的压强不再变化
D．混合气体的物质的量不再变化
6．今年9月24日，中科院的科研人员在线发表成果宣布创制了一条利用二氧化碳和电能人工合成淀粉的路线(ASAP路线)：通过光伏发电电解水产生氢气，然后通过催化剂利用氢气和二氧化碳生成甲醇，使用多种优选的酶逐步将甲醇最后转化为淀粉。1立方米生物反应器年产淀粉量相当于5亩土地玉米种植的淀粉产量。下列说法错误的是（　　）
A．ASAP路线体现了光能—电能—化学能的转变
B．催化剂可以提高氢气和二氧化碳的平衡转化率
C．酶在合成路线中使各步化学反应更容易发生
D．ASAP路线生产在未来的发展具有广阔前景
7．已知 ，如图是恒容容器中按n(N2)：n(H2)=1：3，投料后，在200℃、400℃、600℃下，反应达到平衡时，混合物中的物质的量分数随压强的变化曲线。下列叙述正确的是（　　）
A．曲线a对应的温度为600℃
B．M点对应的H2转化率是75％
C．及时分离出NH3可以提高正反应速率
D．图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是
8．在一密闭容器中进行以下可逆反应：M（g）+N（g） P（g）+2L在不同的条件下P的百分含量P %的变化情况如下图，则该反应（　　）
A．正反应放热，L是固体 B．正反应放热，L是气体
C．正反应吸热，L是气体 D．正反应放热，L是固体或气体
9．一定温度下，在三个体积均为0.5L的恒容密闭容器中发生反应：CO（g）+Cl2（g） COCl2（g），其中容器I中5min时到达平衡．下列说法中正确的是（　　）
温度/℃ 起始物成质的量/mol 平衡物质的两/mol
容器编马 CO Cl2 COCl2 COCl2
Ⅰ 500 1.0 1.0 0 0.8
Ⅱ 500 1.0 a 0 0.5
Ⅲ 600 0.5 0.5 0.5 07
A．容器I中前5min的平均反应速率v（CO）=0.16mol L﹣1 min﹣1
B．该反应正反应为吸热反应
C．容器Ⅱ中起始时Cl2的物质的量为0.55mol
D．若起始时向容器I加入CO0.8mol，Cl20.8mol，达到平衡时CO转化率大于80%．
10．某密闭容器中发生反应：X(g)＋3Y(g) 2Z(g)　ΔH<0。如图表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系，t2、t3、t5时刻外界条件有所改变，但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法中正确的是（　　）
A．t2时加入了催化剂 B．t3时降低了温度
C．t5时增大了压强 D．t4～t5时间内X转化率最低
11．下列事实能用勒夏特列原理解释的是（　　）
A．溴水中存在下列平衡Br2＋H2O HBr＋HBrO，加入AgNO3溶液后，溶液颜色变浅
B．工业上由H2和N2合成NH3 需要使用催化剂
C．等质量粉末状与块状CaCO3分别与同浓度的盐酸反应，粉末状比块状的反应快
D．H2 (g)+ I2(g) 2HI(g) 平衡混合气，加压后颜色变深
12．向密闭容器中充入S2Cl2、Cl2和SCl2，发生反应，S2Cl2与SCl2的初始消耗速率(v)与温度(T)的关系如图所示(图中A、B点处于平衡状态)，下列说法错误的是（　　）
A．a为v(SCl2)随温度的变化曲线
B．该反应的ΔH<0
C．200℃下反应一段时间，S2Cl2的物质的量增多
D．反应达到平衡后向体系中充入氦气，平衡不移动
13．下列图示与对应的叙述相符的是(　　)
A．图1所示，A→C反应的ΔH =E1-E2
B．图2所示，金刚石比石墨稳定
C．图3表示的是Al3+与OH-反应时含铝微粒浓度变化曲线，图中a区域的物质是Al(OH)3
D．图4所示，图中阴影部分面积的含义是（υ正-υ逆）
14．下列说法中正确的是（　　）
A．合成氨选择在400～500 ℃进行的重要原因是催化剂在500 ℃左右时的活性最大
B．有气体参加的化学反应，若增大压强(即缩小反应容器的体积)，可增加活化分子的百分数，从而使反应速率增大
C．工业合成氨的反应是ΔH＜0、ΔS＜0的反应，在任何温度下都可自发进行
D．在合成氨中，为增加H2的转化率，充入的N2越多越好
15．对于达到平衡状态的可逆反应：N2+3H2 2NH3，下列有关叙述正确的是（　　）
A．N2和NH3的质量分数相等
B．N2、H2、NH3的浓度之比为1：3：2
C．当断开1mol氮氮三键的同时，断开3mol氢氢键
D．氮气的体积分数保持不变
16．下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是（　　）
A．开启啤酒后，瓶中马上泛起大量泡沫
B．氢气在氯气中燃烧，产生苍白色火焰
C．实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气
D．工业上生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高二氧化硫的利用率
二、综合题
17．氨基甲酸铵(H2NCOONH4)为尿素生产过程的中间产物，易分解。
已知：
Ⅰ.N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH1= -92 kJ·mol-1
Ⅱ. C(s)+O2(g) CO2(g) ΔH2= - 394 kJ·mol-1
Ⅲ. N2(g)+ 3H2(g)+C(s)+O2(g) H2NCOONH4(s) ΔH3= - 646 kJ·mol-1
Ⅳ.H2NCOONH4(s) 2NH3(g)+ CO2(g) ΔH4
回答下列问题：
（1）NH3的空间构型为　 　。NH3的键角大于PH3， 分析原因：　 　。
（2）ΔH4=　 　。 T℃下在某密闭容器中加入H2NCOONH4(s)，假设只发生反应Ⅳ，达平衡时测得NH3的浓度为c1；保持温度不变，加压(缩小容器的体积)，测得新的平衡条件下NH3的浓度为c2，则c1　 　c 2(填“>” “<”或“=”)。反应Ⅳ在　 　 (填“高温” “低温”或“任意温度”)条件下能够自发进行。
（3）某温度下在一刚性的密闭容器中，充入等物质的量N2和H2发生反应Ⅰ，起始压强为1MPa， 10min 末达平衡，测得平衡时压强为0.8MPa，则10min内v(N2)=　 　MPa/min。此时平衡常数Kp=　 　。对于该条件下的反应，下列说法错误的是　 　。
A．当N2的体积分数不变时，说明反应已经达到化学平衡状态
B．温度升高化学反应速率加快，化学平衡常数增大
C．其他条件不变时，若适当增加N2的用量，可以提高H2的平衡转化率
D．使用合适的催化剂可以加快化学反应速率，但ΔH1不变
（4）在一定的条件 下，将AmolN2和BmolH2充入某体积固定的密闭容器中合成NH3，在不同的催化剂(甲或乙)下发生反应，反应相同时间后H2的转化率与温度的关系如图：
某学习小组的同学通过讨论得出结论： 200℃时， a点对应的转化率(5%)不是使用催化剂甲下H2的平衡转化率。判断依据是：　 　。
18．苯乙烯是重要的化工原料。以乙苯(C6H5—CH2CH3) 为原料，采用催化脱氢的方法制取苯乙烯(C6H5—CH=CH2)，反应方程式为：C6H5—CH2CH3(g) C6H5—CH=CH2(g)+H2(g) ΔH=+117.6 kJ·mo1-1
回答下列问题：
（1）已知：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mo1-1
C6H5—CH2CH3(g)+21/2O2(g)=8CO2(g)+5H2O(l) ΔH=-4607.1 kJ·mo1-1
则C6H5—CH=CH2(g)+10O2(g)= 8CO2(g)+4H2O(l) ΔH=　 　。
（2）工业上，在恒压设备中进行上述反应制取苯乙烯，常在乙苯蒸气中通入大量水蒸气。请用化学平衡理论解释通入大量水蒸气的原因　 　。
（3）已知T℃下，将amol乙苯蒸气通入到体积为VL的密闭容器中进行上述反应，反应时间与容器内的总压强数据如下表：
时间t/min 0 10 20 30 40
总压强p/1000kPa 1.0 1.3 1.45 1.5 1.5
①由表中数据计算0~10 min内v(C6H5—CH2CH3)=　 　。（用含a、V 的式子表示）
②该反应平衡时乙苯的转化率为　 　。
（4）苯乙烯与溴化氢发生的加成反应产物有两种，其反应方程式如下：
i.C6H5—CH=CH2(g)+HBr(g) C6H5—CH2CH2Br (g)
ii.C6H5—CH=CH2(g)+HBr(g) C6H5—CHBrCH3(g)
600℃时，向3L 恒容密闭容器中充入1.2 mol C6H5—CH=CH2(g)和1.2 mol HBr(g)发生反应，达到平衡时C6H5—CH2CH2Br (g)和C6H5—CHBrCH3(g)的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线如图所示。
①600℃时，反应ii 的化学平衡常数K ii=　 　。
②反应平衡后，若保持其它条件不变，向该容器中再充入1mol C6H5—CH2CH2Br (g)，则反应ii 将　 　(“正向”、“逆向”或“不”)移动。
③在恒温恒容的密闭容器中，苯乙烯与溴化氢发生i、ii两个加成反应，判断反应已达到平衡状态的是　 　。
A.容器内的密度不再改变
B.C6H5—CH2CH2Br (g)的生成速率与C6H5—CHBrCH3 (g)分解速率相等
C.反应器中压强不再随时间变化而变化
D.混合气体的平均相对分子质量保持不变
19．二氧化碳是地球上取之不尽用之不竭的碳源，捕集、利用二氧化碳始终是科学研究的热点，回答下列问题：
（1）I.乙醇胺是重要的吸收剂，其吸收的原理可能如下：
乙醇胺
的电子式为　 　。
（2）已知A能够水解，且能与发生反应。反应①的化学方程式为　 　。
（3）用一定浓度的乙醇胺溶液吸收模拟烟气中的，将烟气流量分别定为、、进行吸收实验，脱除率随时间变化如图1所示，相同时间内脱除率随气流增大而降低的原因是　 　。
（4）II.制取C的太阳能工艺如图2所示。
“重整系统”发生反应的化学反应方程式为　 　。
（5）III.探究利用合成的相关反应有：
①
②ΔH2
已知键能如表所示：
化学键
键能 745 351 436 414 347 460
则=　 　。
（6）一定条件下，向体积的恒容密闭容器中通入和发生上述反应，达到平衡时，容器中为，为，反应①的平衡常数　 　(用含a、b、V的代数式表示)。
（7）IV.利用1-氨基吡啶硝酸盐在电化学条件下，可以实现直接从空气中捕获与再释放。原理如图3所示。
通电时，阳极有机产物是　 　(填结构简式)。
20．研究 、 等大气污染气体的处理及利用具有重要意义。回答相关问题：
已知：①
②
保持温度 不变，在 的刚性容器中充入适量 与 发生反应 达到平衡。从 时的平衡状态升高温度，上述平衡体系中各物质的物质的量随温度的变化如下图所示。
（1）　 　 ，图中表示 的曲线为　 　， 　 　0(填“大于”或“小于”)。
（2）从反应开始到平衡这 内用 表示的平均反应速率为　 　；下列能说明反应达到平衡状态的是　 　。
A． 与 质量比不再变化 B． 与 的分子总数保持不变
C．混合气体的密度保持不变 D． 的体积分数不再变化
（3）若温度 时，体系总压强为 ，则此时 气体的分压为　 　(分压=总压×物质的量分数)，压强平衡常数为　 　。
（4）为提升 的转化率，除控制温度外，还可采取的措施是　 　(写2条)。
21．反应A(g)+ B(g) C(g) +2D(g)的能量变化如图所示，回答下列问题。
（1）该反应是　 　反应(填“吸热”“放热”)。
（2）当反应达到平衡时，升高温度，A的转化率　 　(填“增大”“减小”“不变”下同)，原因是　 　；
（3）向体系中加入催化剂，△H　 　；
（4）向体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和E2的变化是E1　 　E2　 　 ；
（5）将1molA和2molB加入2L容器中，5min后达到平衡，此时A的转化率为50%，则5min内用D表示化学反应速率为　 　平衡常数K=　 　
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】A.由分析可知，该反应容器恒容但是不绝热，无法判断该反应是否是放热反应，A错误；
B.由分析可知，二氧化硫和二氧化氮的起始量>反应中中任意时刻二氧化硫和二氧化氮的量，该容器体积不变，所以浓度不是逐渐增大，B错误；
C.c点，反应速率不再变化，说明达到化学平衡平衡，C正确；
D. 时，a~b段斜率大于b~c段的斜率，斜率大说明的浓度变化大，D错误。
故答案为：C。
【分析】本题主要考查可逆反应反应速率与化学平衡。
首先分析该反应： ，物质均为气体，且反应前后气体的化学计量数相等。
分析该图：逆反应从a到c，反应速率一直增加，可能受生成物浓度影响，可能受温度影响，且该容器恒容，不绝热，不能判断吸放热。
2．【答案】D
【解析】【解答】其他条件不变时，升高温度，正逆反应速率不同程度加快，平衡向吸热方向移动，尽可能削弱这种改变，反之亦然。
A.升温正、逆反应速率均增大，A项错误；
B.降温正、逆反应速率均减小，B项错误；
C.此反应为放热反应，升温平衡逆向移动，C项错误；
D.降温平衡正向移动，D项正确。
故答案为：D
【分析】本题主要考查温度对化学反应速率与化学平衡的影响。根据升温正、逆反应速率均增大；对于吸热反应，升温平衡正向移动，放热反应升温平衡逆向移动，据此进行分析。
3．【答案】A
【解析】【解答】A．平衡常数K只与反应本身及温度有关，改变其他条件，平衡常数不变，A符合题意；
B．平衡常数K只与反应本身及温度有关，改变反应物浓度无影响，B不符合题意；
C．平衡常数K只与反应本身及温度有关，加入催化剂无影响，C不符合题意；
D．K越大，反应进行的程度越大，反应物的转化率越大，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】化学平衡常数，是指在一定温度下，可逆反应无论从正反应开始，还是从逆反应开始，也不管反应物起始浓度大小，最后都达到平衡，这时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值。化学平衡常数是温度常数，其数值只受温度的影响。
4．【答案】D
【解析】【解答】①.每生成34g NH3的同时必然生成44g CO2，同时消耗44g CO2，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故①选；
②. 因反应物H2NCOONH4为固体，则混合气体的平均相对分子质量等于 =26恒不变，所以混合气体的平均相对分子质量不变，不能说明反应达到平衡状态，故②不选；
③. 由反应方程式可知，NH3的体积分数为 ×100%恒不变，所以NH3的体积分数保持不变，不能说明反应达到平衡状态，故③不选；
④. 由于反应物H2NCOONH4是固体，没有达到平衡状态前，气体质量会变化，容器体积不变，则混合气体的密度也会发生变化，所以密度不变，说明反应达到了平衡状态，故④选；
⑤. 因氨气和二氧化碳均为生成物，所以c(NH3):c(CO2)恒等于2:1，不能说明反应达到平衡状态，故⑤不选，
故答案为：D。
【分析】化学平衡判据：根据化学平衡状态的特征进行解答。当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等（且不为0），达到一种动态的平衡；各物质的溶度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生改变；对于反应前后气体分子数不同的反应，如果气体的压强不变，则其达到了平衡状态；由此即可得出答案。
5．【答案】B
【解析】【解答】A. C生成的速率与B分解的速率相等，都表示的是正反应速率，不能说明正反应速率和逆反应速率相等，A不符合题意；
B. 单位时间内消耗3a mol A表示的是正反应速率,消耗a mol C表示的是逆反应速率，两者数值之比等于其化学计量数之比，能说明正反应速率和逆反应速率相等，达到平衡状态，B符合题意；
C. 该反应气体分子数不发生变化，所以容器内的压强一直没有变化，C不符合题意；
D. 混合气体的物质的量一直不发生变化，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】Ａ．均为正反应;Ｂ．消耗与生成与系数成正比;Ｃ．气体数目一样，压强无影响，不可判断;Ｄ．气体数目一样，不可判断
6．【答案】B
【解析】【解答】A．通过光伏发电电解水产生氢气，在此过程中，光能转化为电能，电能又转化为化学能，所以ASAP路线体现了光能—电能—化学能的转变，故A不符合题意；
B．催化剂可以加快反应速率，但不能提高氢气和二氧化碳的平衡转化率，故B符合题意；
C．酶是一种高效催化剂，在合成路线中可以使各步化学反应更容易发生，故C不符合题意；
D．ASAP路线在1立方米生物反应器的年产淀粉量相当于5亩土地玉米种植的淀粉产量，所以ASAP路线生产在未来的发展具有广阔前景，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．反应中光能转化为电能，电能又转化为化学能；
B．催化剂可加快反应速率，但化学平衡不移动；
C．酶是一种高效催化剂，催化剂可加快反应速率；
D．依据ASAP路线在1立方米生物反应器的年产淀粉量相当于5亩土地玉米种植的淀粉产量判断。
7．【答案】B
【解析】【解答】A．该反应的正反应为放热反应，升高温度，化学平衡逆向移动，导致氨的物质的量分数减小，由图像可知，曲线c对应的温度为600℃，曲线a对应的温度为200℃，A不符合题意；
B．M点时氨的物质的量分数为60％，利用三段式计算，N2和H2的起始物质的量分别为1 mol、3 mol，设H2转化率是3x，则平衡时n(N2)=(1-x)mol，n(H2)=(3-3x)mol，n(NH3)=2x mol，由于M点时氨的物质的量分数为60％，则，解得x=0.75，所以H2转化率是，B符合题意；
C．当反应达到平衡后，分离出NH3，化学平衡正向移动，瞬间正反应速率不变，后来会逐渐减小，C不符合题意；
D．平衡常数只与温度有关，与其他条件无关，温度相同时平衡常数相同，由于该反应的正反应是放热反应，温度越高平衡常数越小，则M、N、Q三点平衡常数K的大小关系是，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，氨气的物质的量分数减小；
B.列出反应的三段式，结合计算；
C.分离出氨气，氨气的浓度减小，反应速率减小；
D.平衡常数只与温度有关。
8．【答案】B
【解析】【解答】要判断L的状态就要看压强的改变和P的百分含量P%的关系，温度在50℃时，比较曲线Ⅱ、Ⅲ，曲线Ⅲ的压强较大，但P的百分含量P%较小，说明增大压强平衡向逆向移动，则左边气体的化学计量数要小，右边气体的而化学计量数大，那么L一定是气体；在比较曲线Ⅰ和Ⅱ，可以看出压强相等时，温度越高P的百分含量P%越小，说明升高温度平衡向逆向移动，则该反应是放热反应，故B符合题意。
【分析】本题主要考查化学平衡的影响因素。由图象可知，温度越高，P的含量越低，则升温平衡逆向移动；压强越大，P的含量越低，则增大压强平衡逆向移动，据此分析解答。
9．【答案】C
【解析】【解答】解：A．容器I中前5min的平均反应速率v（COCl2）= =0.32mol/L Min﹣1，依据速率之比等于计量系数之比，则V（CO）=V（COCl2）=0.32mol/L Min﹣1，故A错误；
B．依据图中数据可知：Ⅱ和Ⅲ为等效平衡，升高温度，COCl2物质的量减小，说明平衡向逆向移动，则逆向为吸热反应，正向为放热反应，故B错误；
C．依据方程式：CO（g）+Cl2（g） COCl2（g），可知：
CO（g）+ Cl2（g） COCl2（g）
起始浓度（mol/L） 2 2 0
转化浓度（mol/L） 1.6 1.6 1.6
平衡浓度（mol/L） 0.4 0.4 1.6
反应平衡常数K= =10，平衡时CO转化率： ×100%=80%；
依据Ⅱ中数据，结合方程式可知：
CO（g）+ Cl2（g） COCl2（g）
起始浓度（mol/L） 2 2a 0
转化浓度（mol/L） 1 1 1
平衡浓度（mol/L） 1 2a﹣1 1
Ⅰ和Ⅱ温度相同则平衡常数相同则：K= =10，解得a=0.55mol；
故C正确；
D．CO（g）+Cl2（g） COCl2（g）为气体体积减小的反应，若起始时向容器I加入CO0.8mol，Cl20.8mol，相当于给体现减压，减压平衡向系数大的方向移动，平衡转化率降低，小于80%，故D错误；
故选：C．
【分析】A．依据V= 计算用COCl2表示的反应速率，依据速率之比等于计量系数之比计算用CO表示速率；
B．Ⅱ和Ⅲ为等效平衡，依据温度改变后COCl2物质的量判断反应的热效应；
C．依据Ⅰ组数据计算反应平衡常数，Ⅰ和Ⅱ温度相同则平衡常数相同，依据平衡常数计算容器Ⅱ中起始时Cl2的物质的量；
D．CO（g）+Cl2（g） COCl2（g）为气体体积减小的反应，减压平衡向系数大的方向移动；
10．【答案】A
【解析】【解答】A.由图可知，t2时改变条件，正逆反应速率增大且相等，平衡不移动，则t2时加入了催化剂，故A符合题意；
B.t3时改变条件，正逆反应速率均减小，且逆反应速率大于正反应速率，该反应的△H＜0，正反应为放热反应，若降低温度，平衡正向移动，与图象不符，故B不符合题意；
C.t5时改变条件，正逆反应速率增大，且逆反应速率大于正反应速率，该反应的正反应为气体体积减小的反应，若增大压强，平衡正向移动，与图象不符，故C不符合题意；
D.由于t2时刻平衡不移动，t3和t5时刻平衡均左移，故导致t6时刻转化率最低，故D不符合题意
故答案为：A。
【分析】正逆反应速率同等程度增大，平衡不移动，可能是加入催化剂，也可能是气体体积不变的反应加压。
11．【答案】A
【解析】【解答】A．溴水中存在下列平衡Br2＋H2O H++Br-＋HBrO，加入AgNO3溶液后，Ag+与Br-发生反应生成难溶物AgBr，使得生成物浓度减小，此时溶液颜色变浅，说明溶液中Br2浓度减小，说明存在平衡移动，故A符合题意；
B．H2和N2合成NH3 需要使用催化剂，催化剂能够加快反应的反应速率，但是平衡不移动，即催化剂不能影响平衡移动，不能用勒夏特列原理解释，故B不符合题意；
C．粉末状比块状的反应快的原因是反应接触面积增加，不存在平衡移动，故C不符合题意；
D．增大压强平衡不移动，但浓度增大，则颜色加深，不能用勒夏特列原理解释，故D不符合题意；
故故答案为：A。
【分析】勒夏特列原理为：如果改变影响平衡的条件之一，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动，使用勒夏特列原理时，该反应必须是可逆反应且存在平衡过程，否则勒夏特列原理不适用。
12．【答案】C
【解析】【解答】A．图中A、B点处于平衡状态，由方程式可知，v(SCl2)=2v(S2Cl2)，则a为v(SCl2)随温度的变化曲线，b为v(S2Cl2) 随温度的变化曲线，故A不符合题意；
B．图中A、B点处于平衡状态，继续升高温度，SCl2的消耗速率大于S2Cl2的消耗速率的二倍，则平衡逆向移动，从而得出正反应为放热反应，ΔH<0，故B不符合题意；
C.200℃下，SCl2的消耗速率小于S2Cl2的消耗速率的两倍，反应还没有平衡，反应继续正向进行，反应一段时间，S2Cl2的物质的量减小，故C符合题意；
D．是气体体积不变的反应，反应达到平衡后向体系中充入氦气，反应物和生成物浓度不变，平衡不移动，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.根据化学反应速率之比等于化学计量数之比分析；
B.由图可知，升温该反应平衡逆向移动；
D.氦气不参与反应，各物质浓度不变，平衡不移动。
13．【答案】C
【解析】【解答】A.图1所示，A→C整个反应中△H=(E1-E2)+(E3-E4)，故A不符合题意；
B.图2所示，石墨的能量低于金刚石的能量，石墨比金刚石稳定，故B不符合题意；
C.Al3+中加入OH-反应先生成氢氧化铝沉淀，溶液中含铝微粒浓度减小，随着溶液碱性增强，氢氧化铝与碱反应生成AlO2-，溶液中含铝微粒浓度增大，a区域对应溶液含铝微粒浓度很低，是因为大部分转化成了Al(OH)3，故C符合题意；
D.阴影部分的面积指的是某反应物浓度的变化值，故D不符合题意。
故答案选C。
【分析】A、A→C过程可分为A→B、B→C两个过程反应进行，△H=(E1-E2)+(E3-E4)；
B、能量越低越稳定，所以石墨比金刚石稳定；
C、Al3+与OH-反应先生成氢氧化铝沉淀，溶液中含铝微粒浓度减小，随着溶液碱性增强，氢氧化铝与碱反应生成AlO2-，溶液中含铝微粒浓度增大；
D、阴影部分的面积指的是某反应物浓度的变化值；
14．【答案】A
【解析】【解答】A．合成氨选择在400～500 ℃进行的重要原因就是催化剂在500 ℃左右时的活性最大，故A项符合题意；
B．若增大压强(即缩小反应容器的体积)，通过增加单位体积内活化分子总数提高反应速率，但是活化分子的百分数保持不变，故B项不符合题意；
C．ΔH＜0、ΔS＜0的反应在低温下都可自发进行，故C项不符合题意；
D．在合成氨中，充入N2可增加H2的转化率，但H2转化率提高到足够高后，再充入N2对H2的转化率影响不大，但成本增加太多，故不是充入的N2越多越好，故D项不符合题意；
故答案为A。
【分析】A：温度过高催化剂会失去活性
B： 若增大压强(即缩小反应容器的体积)，可增加活化分子的数量，百分数不会增加
C：自发条件ΔH-TΔS＜0
D：浪费原料 N2 且达到较高的 H2的转化率 时，再加N2对氢气的转化率影响不大
15．【答案】D
【解析】【解答】解：A、当反应达到平衡状态时，N2和NH3的质量分数不变，而不是相等，故A错误；
B、当体系达平衡状态时，N2、H2、NH3的浓度之比为1：3：2，也可能不是，与各物质的初始浓度及转化率有关，故B错误；
C、当断开1mol氮氮三键的同时，断开3mol氢氢键，都反映的正反应方向，未体现正与逆的关系，故C错误；
D、氮气的体积分数保持不变，说明各物质的量不变，达平衡状态，故D正确；
故选D．
【分析】根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态．
16．【答案】B
【解析】【解答】解：A．开启啤酒瓶后，瓶中马上泛起大量泡沫，是压强对其影响导致的，属于可逆过程，故A不选；
B．氢气在氯气中燃烧，产生苍白色火焰，生成氯化氢不可逆，所以不不能用勒夏特列原理解释，故B选；
C．氯化钠在溶液中完全电离，所以饱和食盐水中含有大量的氯离子，氯气溶于水的反应是一个可逆反应，Cl2+H2O ClO﹣+2H++Cl﹣，由于饱和食盐水中含有大量的氯离子，相当于氯气溶于水的反应中增加了大量的生成物氯离子，根据勒夏特列原理，平衡向逆反应方向移动，氯气溶解量减小，所以可以勒夏特列原理解释，故C不选；
D．工业生产硫酸的过程中使用过量的氧气，有利用平衡向正反应方向移动，可用勒夏特列原理解释，故D不选；
故选B．
【分析】勒夏特列原理为：如果改变影响平衡的条件之一，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动；使用勒夏特列原理时，该反应必须是可逆反应，否则勒夏特列原理不适用．
17．【答案】（1）三角锥形；中心原子均为sp3杂化，且都只有一对孤电子对，电负性N>P，NH3中的键合电子(共用电子对)离中心原子更近，排斥力更大，键角越大
（2）+160kJ·mol-l；=；高温
（3）0.01；12.5( MPa)-2；B
（4）催化剂不能使平衡发生移动，该反应为放热反应，温度升高平衡逆向移动，则a点为200℃时使用催化剂甲下的平衡转化率应高于b点的转化率
【解析】【分析】（1）NH3中心原子氮原子形成3个共价键且含有1对孤电子对，为sp3杂化，空间构型为三角锥形；NH3的键角大于PH3，原因为：中心原子均为sp3杂化，且都只有一对孤电子对，电负性N>P，NH3 中的键合电子(共用电子对)离中心原子更近，排斥力更大，键角越大；
（2）已知：
Ⅰ.N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH1= -92 kJ·mol-1
Ⅱ. C(s)+O2(g) CO2(g)|ΔH2= - 394 kJ·mol-1
Ⅲ. N2(g)+ 3H2(g)+C(s)+O2(g) H2NCOONH4(s) ΔH3= - 646 kJ·mol-1
由盖斯定律可知，Ⅰ+Ⅱ-Ⅲ得到反应Ⅳ.H2NCOONH4(s) 2NH3(g)+ CO2(g)，故ΔH4=ΔH1+ΔH2-ΔH3=+160 kJ·mol-1；
反应Ⅳ的平衡常数为：K=c2(NH3)c(CO2)，密闭容器中加入H2NCOONH4(s)，保持温度不变，加压平衡常数不变，则新的平衡条件下NH3的浓度为c2=c1；反应Ⅳ为吸热的熵增反应，故在高温条件下能够自发进行；
（3）刚性的密闭容器中，充入等物质的量N2和H2发生反应Ⅰ，假设投料均为1mol，起始压强为1MPa；10min 末达平衡，测得平衡时压强为0.8MPa，则总的物质的量为1.6mol，总的物质的量减小0.4mol，根据N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)可知生成氨气0.4mol、消耗氮气、氢气分别为0.2mol、0.6mol，平衡时氮气、氢气、氨气分别为0.8mol、0.4mol、0.4mol，则10min内v(N2)=MPa/min。此时平衡常数Kp=。
A．当N2的体积分数不变时，说明正逆反应速率相等，平衡不再移动，反应已经达到化学平衡状态，A正确；
B．反应为放热反应，温度升高化学反应速率加快，平衡逆向移动，化学平衡常数减小，B不正确；
C．其他条件不变时，若适当增加N2的用量，平衡正向移动，可以提高H2的平衡转化率，C正确；
D．使用合适的催化剂可以加快化学反应速率，但不该反应的焓变，故ΔH1不变，D正确；
故答案为：B；
（4）催化剂不能使平衡发生移动，该反应为放热反应，温度升高平衡逆向移动，则a点为200℃时使用催化剂甲下的平衡转化率应高于b点的转化率，与图像不符，故200℃时， a点对应的转化率(5%)不是使用催化剂甲下H2的平衡转化率。
【分析】（1）依据价层电子对数=σ键数+孤电子对数，由价层电子对数确定VSEPR模型，再确定空间立体构型；依据孤对电子之间排斥作用＞孤对电子与成键电子对之间排斥＞成键电子对之间排斥分析；
（2）依据盖斯定律分析；依据ΔG=ΔH-TΔS＜0分析；
（3）利用三段式法计算；利用“变者不变即平衡”；
（4）依据影响反应速率和化学平衡的因素分析。
18．【答案】（1）－4438.9 kJ mol－1
（2）该反应是气体分子数增大的可逆反应，恒压通入水蒸气，总压不变，体积增大，反应体系分压减小，平衡正移，苯乙烯产量提高
（3）(0.03a/V) mol L-1 min-1；50%
（4）20；正向；CD
【解析】【解答】（1）将反应编号，C6H5—CH2CH3（g） C6H5—CH=CH2（g）+H2（g）ΔH=+117.6 kJ·mo1-1 （①式）
H2（g）+1/2O2（g）=H2O（l） ΔH=-285.8 kJ·mo1-1（②式）C6H5—CH2CH3（g）+21/2O2（g）=8CO2（g）+5H2O（l） ΔH=-4607.1 kJ·mo1-1（③式）应用盖斯定律，将③式-①式-②式得，C6H5—CH=CH2（g）+10O2（g）= 8CO2（g）+4H2O（l） ΔH=（-4607.1kJ/mol）-（+117.6kJ/mol）-（-285.8kJ/mol）=-4438.9kJ/mol。（2）通入大量水蒸气的原因是：该反应的正反应是气体分子数增大的可逆反应，恒压设备中通入水蒸气，压强不变，容器的体积增大，反应体系的分压减小，平衡向正反应方向移动，提高苯乙烯的产量。（3）①用三段式，设0~10min内转化乙苯物质的量为x
C6H5-CH2CH3（g） C6H5-CH=CH2（g）+ H2（g）
起始（mol） a 0 0
转化（mol） x x x
10min末（mol） a-x x x
10min时容器内总压强与起始总压强之比为1.3：1，（a-x+x+x）：a=1.3：1，x=0.3amol，0~10min内υ（C6H5—CH2CH3）= =（0.03a/V）mol/（L·min）。
②用三段式，设起始到平衡转化乙苯物质的量为y
C6H5-CH2CH3（g） C6H5-CH=CH2（g）+ H2（g）
起始（mol） a 0 0
转化（mol） y y y
平衡（mol） a-y y y
30min和40min时总压强相等，说明平衡时容器内总压强与起始总压强之比为1.5：1，（a-y+y+y）：a=1.5：1，y=0.5amol，反应平衡时乙苯的转化率为 100%=50%。（4）①由图像可知平衡时C6H5-CH2CH2Br物质的量为0.3mol，反应i转化C6H5-CH=CH2、HBr物质的量都为0.3mol；C6H5-CHBrCH3平衡物质的量为0.6mol，反应ii转化C6H5-CH=CH2、HBr物质的量都为0.6mol；则平衡时体系中C6H5-CH=CH2物质的量为1.2mol-0.3mol-0.6mol=0.3mol，HBr物质的量为1.2mol-0.3mol-0.6mol=0.3mol；反应ii的化学平衡常数Kii= = =20。
②反应平衡后，保持其他条件不变，向该容器中再充入1molC6H5-CH2CH2Br（g），反应i向逆反应方向移动，C6H5-CH=CH2、HBr物质的量浓度增大；由于反应ii的反应物浓度增大，反应ii将正向移动。③A，反应i、反应ii中所有物质都呈气态，气体的总质量始终不变，容器为恒温恒容容器，气体的密度始终不变，容器内的密度不再改变不能说明反应达到平衡状态；B，C6H5-CH2CH2Br（g）的生成速率与C6H5—CHBrCH3（g）分解速率相等，表明反应i的正反应速率和反应ii的逆反应速率相等，不是同一反应的正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡状态；C，反应i、反应ii的正反应都是气体分子数减小的反应，建立平衡过程中混合气体分子物质的量减小，恒温恒容容器中，反应器中压强减小，平衡时混合气体分子物质的量不变，反应器中压强不变，反应器中压强不再随时间变化而变化能说明反应达到平衡状态；D，反应i、反应ii中所有物质都呈气态，气体的总质量始终不变，反应i、反应ii的正反应都是气体分子数减小的反应，建立平衡过程中混合气体分子物质的量减小，混合气体的平均摩尔质量增大，平均相对分子质量增大，平衡时混合气体分子物质的量不变，混合气体的平均相对分子质量不变，混合气体的平均相对分子质量保持不变能说明反应达到平衡状态；能说明反应达到平衡状态的是C、D，答案选CD。
答案：（1）－4438.9 kJ mol－1
（2）该反应是气体分子数增大的可逆反应，恒压通入水蒸气，总压不变，体积增大，反应体系分压减小，平衡正移，苯乙烯产量提高
（3）(0.03a/V) mol L-1 min-1， 50%
（4）20，正向，CD
【分析】本题考查盖斯定律的应用，外界条件对化学平衡的影响，化学反应速率和化学平衡的计算，图像分析，化学平衡的标志。
（1）应用盖斯定律计算反应热。
（2）判断平衡移动的方向，恒温恒压时，根据理想状态方程PV=nRT，通入水蒸气，压强不变，容器的体积增大，平衡移动分析。
（3）用三段式进行计算，以转化量为中介分析，根据转化量之比等于反应的化学计量数之比等于压强变化之比；再投料，运用等效平衡，一边倒的方法分析。
19．【答案】（1）
（2）
（3）相同时间内，气流量越大，可能未来得及反应即逸出，故随气流增大而降低
（4）
（5）
（6）或
（7）
【解析】【解答】（1）二氧化碳中各原子均满8电子稳定结构，含2对碳氧双键，其电子式为：；
（2）根据流程图可知，乙醇胺吸收二氧化碳转化为A，结合A与乙酰胺的分子式可知，A比乙酰胺多1个“CO2”，又能与发生反应，1个分子中含3个氧原子，所以推测含羧基和羟基，A能够水解，则推知A的结构简式为：，故反应①的化学方程式为：；
（3）相同时间内，气流量越大，可能来不及反应就可能会逸出，所以会导致二氧化碳脱除率会随气流增大而降低；
（4）根据.制取C的太阳能工艺图可知，“重整系统”中二氧化碳和氧化亚铁在700K条件下发生反应生成C和Fe3O4，根据氧化还原的配平原则可配平为：；
（5）=反应物的总键能-生成物的总键能，所以反应②的反应焓变==；
（6）利用合成的相关反应有：
①
②，则根据题干信息可列出三段式如下：，，则反应后体系中反应①各物质的浓度分别为c(H2O)=，c(CO)=，c(H2)=，c(CO2)=，所以其平衡常数K=或；
（7）阳极发生失去电子的氧化反应，所以会发生反应III，则生成有机产物为1-氨基吡啶硝酸盐，即。
【分析】（1）二氧化碳中各原子均满8电子稳定结构；
（2）根据流程图及原子守恒分析；
（3）依据图像变化判断；
（4）根据氧化还原的配平原则书写；
（5）=反应物的总键能-生成物的总键能；
（6）利用三段式法计算；
（7）阳极发生失去电子的氧化反应。
20．【答案】（1）；a；小于
（2）；AD
（3）；
（4）加入过量的二氧化氮，及时分离生成物
【解析】【解答】(1)由已知①
② ，②-①得： ，故 ；由方程式可知 与 变化曲线相同，而 与 变化方向相同，与NO相反，由图可知，c为 、 变化曲线，且平衡时n(NO)=n(SO3)=0.8mol，故平衡时n(SO2)=2mol-n(SO3)=1.2mol，为曲线a，升高温度，平衡向逆反应方向移动， 。故答案为： ；a；小于；
(2) ；
A． 与 消耗的物质的量相同，但摩尔质量不同，当质量比不再变化时说明反应达到平衡，故A正确；
B． 与 相互转化，总量不变，任何时候的分子总数都保持不变，不能作为平衡状态的判据，故B不正确；
C．容器的体积固定，反应前后全部是气体，混合气体的密度一直保持不变，不能作为平衡判据，故C不正确；
D． 的体积分数不再变化，说明消耗的和生成的相等，反应达到平衡，故D正确；
综上所述选AD。
故答案为： ；AD；
(3) 温度 时，体系总压强为 ， ， ， ；
故答案为： ；
(4) 欲提升 的转化率，应该使平衡向右移动，除控制温度外，可以加入过量的二氧化氮，及时分离生成物等措施。
故答案为：加入过量的二氧化氮，及时分离生成物。
【分析】本题考查盖斯定律的应用，化学反应速率，化学平衡及影响化学平衡的因素和压强平衡常数，全面考查化学反应原理知识，综合性较强，考查学生的分析问题和解决问题的能力。
21．【答案】（1）放热
（2）减小；温度升高向吸热反应方向移动,向逆反应方向进行,A的转化率减小
（3）不变
（4）减小；减小
（5）0.1mol/(L min)；0.33
【解析】【解答】(1)由图可知：反应物的总能量高于生成物的总能量，所以应反应是放热反应，故答案为：放热；(2)正反应是放热反应，所以升高温度平衡逆向移动，A的转化率减小，故答案为：减小；温度升高向吸热反应方向移动，向逆反应方向进行，A的转化率减小；(3)反应热的大小与外界条件无关，只与反应物和生成物的总能量大小有关，所以向体系中加入催化剂，△H不变，故答案为：不变；(4)向体系中加入催化剂，降低反应的活化能，所以E1和E2都减小，故答案为：减小；减小；(5)运用三段式法计算得：
v= =0.1mol/(L min)；K= =0.33，故答案为：0.1mol/(L min)；0.33。.
【分析】根据图示中反应物及生成物总能量相对大小判断反应是否放热；根据平衡移动原理分析平衡的移动方向及转化率的变化；根据催化剂对反应的影响分析反应热及活化能的变化；根据平衡常数的表达式，运用三段式法进行相关计算。