2.3 化学反应的速率 （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

2.3 化学反应的速率 章节测试
一、单选题
1．O3在水中易分解。一定条件下，起始浓度均为0.0216mol／L的O3溶液，在不同的pH、温度下，发生分解反应，测得O3浓度减少一半所需的时间（t）如下表所示：
下列判断错误的是（　　）
A．实验表明，升高温度能加快O3的分解速率
B．pH增大能加速O3分解，表明OH－可以对O3的分解起催化作用
C．在30℃、pH＝4.0时，O3的分解速率为1.00×10－4mol／（L·min）
D．据表中的规律可推知，O3在下列条件下的分解速率v（40℃、pH＝3.0）＞v（30℃、pH＝7.0）
2．将N2和H2通入体积为2 L的恒温恒容密闭容器中，5 min后达到化学平时测得NH3的浓度为0.2 mol/L，这段时间内用N2、H2、NH3的浓度变化表示的化学反应速率为（　　）
A．υ(N2) = 0.04mol/(L·min) B．υ(H2) = 0.02mol/(L·min)
C．υ(NH3) = 0.03mol/(L·min) D．υ(NH3) = 0.04mol/(L·min)
3．下列生产生活中需要增大化学反应速率的是（　　）
A．铁桥生锈 B．牛奶变质
C．塑料老化 D．高炉炼铁
4．下列事实能用影响化学反应速率的外界条件来解释的是(　　)
A．镁和锌分别与相同浓度的盐酸反应，镁产生H2的速率快
B．铜与浓硝酸反应生成NO2，与稀硝酸反应生成NO
C．用加热的方法可以将水中溶解的O2和N2赶出
D．面粉加工厂内充满粉尘，遇火易发生爆炸
5．下列关于2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) H=-197kJ mol-1的说法正确的是（　　）
A．该反应的 S>0
B．该反应中，反应物的总能量小于生成物的总能量
C．生产过程中将SO3分离出去，逆反应速率减慢
D．其他条件不变，增大压强，平衡右移，平衡常数增大
6．对某一可逆反应来说，使用催化剂的作用是（　　）
A．催化剂在反应前后质量不变，故催化剂不参与化学反应
B．降低反应活化能，使反应速率加快
C．催化剂能够改变反应的反应热
D．催化剂只改变反应的正反应速率
7．升高温度能加快反应速率的主要原因是（　　）
A．活化分子能量明显增加
B．增加了活化分子的百分数
C．降低了反应所需的能量
D．改变了反应物的本身性质
8．在不同情况下测得的下列反应速率，其中反应速率最大的是（　　）
A．v （D）=0.5 mol/（L·s） B．v （C）=0.8 mol/（L·s）
C．v （B）=0.6 mol/（L·s） D．v （A）= 0.2 mol/（L·s）
9．某反应过程能量变化如图所示，下列说法不正确的是（ ）
A．反应过程b有催化剂参与
B．该反应为放热反应，反应热为
C．加入催化剂，可改变该反应的活化能
D．有催化剂的条件下，反应的活化能等于
10．用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率增大的是（　　）
A．加热
B．不用稀硫酸，改用98%的浓硫酸
C．滴加少量CuSO4溶液
D．不用铁片，改用铁粉
11．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是（　　）
A．氯水中有平衡：Cl2+H2O HCl+HClO，当加入AgNO3溶液后，溶液颜色变浅
B．对CO(g)+NO2(g) CO2(g)+NO(g)，平衡体系增大压强可使颜色变深
C．对2NO2(g) N2O4(g) △H＜0, 升高温度平衡体系颜色变深
D．SO2催化氧化成SO3的反应，往往加入过量的空气
12．我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。该历程示意图如下。
下列说法错误的是（　　）
A．生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%
B．CH4+CO2→CH3COOH过程中，只有C-H键发生断裂
C．①→②放出能量并形成了C-C键
D．催化剂加快了该反应的速率
13．对于反应2A(g) + xB(g) 4C(g)达到平衡时 C的浓度为1.2 mol·L-1，当其它条件不变，把体积扩大1倍时，测得C的浓度为0.7 mol·L-1，则x的值为（　　）
A．1 B．2 C．3 D．4
14．CO与N2O在铁催化剂表面进行如下两步反应，其相对能量与反应历程如图所示。
第一步：Fe*+N2O=FeO※+N2
第二步：FeO*+CO=Fe*+CO2
下列叙述错误的是（　　）
A．第一步反应比第二步反应快 B．上述两步反应的△H均小于0
C．Fe*是反应的催化剂 D．总反应为CO+N2O=N2+CO2
15．恒温下，物质的量之比为2∶1的SO2和O2的混合气体在容积为2L的恒容密闭容器中发生反应：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)(正反应为放热反应)，n(SO2)随时间变化关系如下表：
时间/min 0 1 2 3 4 5
n(SO2)/mol 0.20 0.16 0.13 0.11 0.08 0.08
下列说法正确的是（　　）
A．该反应进行到第3分钟时，逆反应速率大于正反应速率
B．若要提高SO2的转化率，可用空气代替纯氧气并鼓入过量空气
C．从反应开始到达到平衡，用SO3表示的平均反应速率为0.01mol/(L·min)
D．容器内达到平衡状态时的压强与起始时的压强之比为5∶4
16．用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列的措施中，不能使氢气生成速率加快的是 （　　）
A．加热 B．不用稀硫酸，改用98%浓硫酸
C．滴加少量硫酸铜溶液 D．不用铁片，改用铁粉
二、综合题
17．化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。
（1）某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在400mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下(累计值)：
①哪一时间段反应速率最大　 　 min(填0～1、1～2、2～3、3～4、4～5)，原因是　 　。
②求3～4分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率　 　(设溶液体积不变)。
（2）另一学生为控制反应速率防止反应过快难以测量氢气体积，他事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率，你认为不可行的是___。
A．蒸馏水 B．KCl溶液 C．KNO3溶液 D．CuSO4溶液
（3）某温度下在4L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。
①该反应的化学方程式是　 　。
②该反应达到平衡状态的标志是　 　。
A．Y的体积分数在混合气体中保持不变
B.2v(X)=3v(Z)
C．容器内气体压强保持不变
D．X、Y、Z三种气体的浓度之比为3：1：2
E.生成1molY的同时消耗2molZ
F.容器内气体的平均相对分子质量保持不变
③2min内Y的转化率为　 　。
18．已知反应2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)＋H2O(g)在某温度下的平衡常数为400。此温度下，在密闭容器中加入CH3OH，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：
物质 CH3OH CH3OCH3 H2O
浓度/(mol·L－1) 0.44 0.6 0.6
（1）比较此时正、逆反应速率的大小：v(正)　 　v(逆)(填“>”“<”或“＝”)。
（2）若加入CH3OH后，经10min反应达到平衡，此时CH3OH的转化率　 　，该时间内反应速率v(CH3OH)＝　 　 mol·L－1·min－1。
19．在温度保持不变的情况下，将一定量的充入注射器中后封口，图乙是在拉伸或压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化(气体颜色越深，透光率越小且整个操作过程物质均为气态)。(已知：)
（1）对注射器的移动轨迹判断正确的是____。
A． B． C． D．
（2）判断下面的说法是否符合题意？(在□中画“×”或“√”)
A．d点：　 　
B．c点与a点相比，增大，减小　 　
C．若注射器隔热，没有能量损失，会导致反应温度发生变化，则b、c两点的平衡常数　 　
D．若在注射器中对反应进行完全相同的操作，最后能得到相似的透光率变化趋势图像　 　
在100℃时，将的气体充入2L的密闭容器中，每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析，得到下表数据。
时间/s 0 20 40 60 80 100
0.40 0.26
0.00 0.05 0.08 0.08 0.08
（3）比较、的大小　 　。
（4）20~40s内，的平均反应速率为　 　。
（5）100℃时，容器中物质的量的变化曲线如图。其他条件不变，请画出80℃时物质的量的变化曲线　 　。
20．研究氮的氧化物的性质对于消除城市中汽车尾气的污染具有重要意义。回答下列问题：
（1） 有较强的氧化性，能将 氧化成 ，自身被还原为NO，已知下列两反应过程中能量变化如图1、图2所示，则 氧化 生成 的热化学方程式为　 　。
（2）若将CO和NO按不同比例投入一密闭容器中发生反应： ，若反应达到平衡时，所得的混合气体中含 的体积分数随 的变化曲线如图3．
①a、b、c、d四点的平衡常数从小到大的顺序为　 　。
②若 ，反应达平衡时， 的体积分数为20%，则NO的转化率为　 　。
（3）利用现代手持技术传感器探究压强对 平衡移动的影响。在恒定温度和标准压强条件下，往针筒中充入一定体积的 气体后密封并保持活塞位置不变。分别在 、 时迅速移动活塞后并保持活塞位置不变，测定针筒内气体压强变化如图4所示。
①B、E两点对应的正反应速率大小为 　 　(填“大于”、“小于”或“等于”) 。
②E、F、G、H四点对应气体的平均相对分子质量最大的点为　 　。
（4）反应物分子一步直接转化为产物的反应称为基元反应，一个化学反应往往是由多个基元反应分步进行的，这个分步过程称为反应机理，机理中的快反应对整个反应速率的影响可以忽略不计。一定温度下，基元反应的化学反应速率与反应物浓度以其化学计量数的幂的连乘积成正比，如基元反应 的“速率方程”可表示为 (k为速率常数)。实验测得低温时某反应的速率方程为 ，其反应机理有如下两种可能。则该反应的化学方程式可表示为　 　，以下机理中与其速率方程符合的反应机理是　 　(填编号)。
反应机理 第一步反应 第二步反应
① (快反应) (慢反应)
② (慢反应) (快反应)
21．高炉炼铁过程中发生的主要反应为： Fe2O3(s) + CO(g) Fe(s) + CO2(g)。已知该反应在不同温度下的平衡常数如下：
温度/℃ 1000 1150 1300
平衡常数 4.0 3.7 3.5
请回答下列问题：
（1）该反应的平衡常数表达式K=　 　，△H　 　0(填“>”、“<”或“=”)。
（2）在一个容积为10L的密闭容器中，1000℃时加入Fe2O3、CO各1.0 mol，反应经过l0 min后达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率υ(CO2)=　 　、CO的平衡转化率= 　 　。
（3）欲提高（2）中CO的平衡转化率，可采取的措施是_____________。
A．减少Fe的量 B．增加Fe2O3的量 C．移出部分CO2
D．提高反应温度 E．减小容器的容积 F．加入合适的催化剂
（4）在1L的密闭容器中，1300℃条件，下列达平衡状态的是　 　。
　 A B C D
n(Fe2O3) 0.350 0.027 0.080 0.080
n(CO) 0.010 0.010 0.010 0.050
n(Fe) 0.100 0.064 0.080 0.080
n(CO2) 0.035 0.088 0.040 0.050
答案解析部分
1．【答案】D
【解析】【解答】A. 实验表明，在pH不变时，升高温度，O3浓度减少一半所需的时间减少，所以升高温度能加快O3的分解速率，A不符合题意；
B. 温度不变时，pH增大O3浓度减少一半所需的时间减少所以pH增大能加速O3分解，表明OH－可以对O3的分解起催化作用，B不符合题意；
C. 在30℃、pH＝4.0时，O3的分解速率为 1.00×10－4mol／（L·min）,C不符合题意；
D. 据表中的规律可推知，在40℃、pH＝3.0的条件下，O3浓度减少一半所需的时间一定大于31s，在30℃、pH＝7.0的条件下，O3浓度减少一半所需的时间一定小于15s，所以O3在下列条件下的分解速率v（40℃、pH＝3.0）故答案为：D。
【分析】本题考查的是用控制变量法探究影响化学反应速率的因素，其关键是控制在其他条件相同的条件下，分析某因素发生变化时对化学反应速率的影响，考查了学生分析数据的能力和归纳推理能力。
2．【答案】D
【解析】【解答】N2和H2合成NH3的化学方程式为：N2+3H2 2NH3，5min后达到化学平衡时测得NH3的浓度为0.2mol/L，则这段时间内，υ(NH3)==0.04mol/(L min)，根据反应速率之比等于化学计量数之比，υ(N2)=υ(NH3)=×0.04mol/(L min)=0.02mol/(L min)，υ(H2)=3υ(N2)=3×0.02mol/(L min)=0.06mol/(L min)，
故答案为：D。
【分析】要判断一个反应的快慢，除了利用化学计量数之比等于物质的量之比，转为相同物质计算，还可以利用化学反应速率除以相应物质的化学计量数，得到的数据大小进行判断。
3．【答案】D
【解析】【解答】A.铁桥生锈，是对生活不利的，应减慢其反应速率，而不能增大反应速率，A不符合题意；
B.牛奶变质，是对生活不利的，应减慢其反应速率，而不能增大反应速率，B不符合题意；
C.塑料老化，是对生活不利的，应减慢其反应速率，而不能增大反应速率，C不符合题意；
D.高炉炼铁，是对生产有利的，应增大其反应速率，以提高单位时间内铁的产量，D符合题意；
故答案为：D
【分析】生活中需要增大反应速率，则该变化应为有利的，据此结合选项进行分析。
4．【答案】D
【解析】【解答】　A项中化学反应速率差异是由反应物的性质决定的，与外界条件无关；
B项中未提及速率；
C项中变化属于物理变化；
D项中提到“充满粉尘”“遇火”等外界条件，爆炸是剧烈的化学反应。
故答案为：D
【分析】影响化学反应速率的主要因素是内因，外界条件越强反应速率越快，据此解答即可。
5．【答案】C
【解析】【解答】A．由方程式可知，该反应是一个气体体积减小的方向，故该反应的 S＜0，A不符合题意；
B．由题干可知，该反应是一个放热反应，故反应物的总能量大于生成物的总能量，B不符合题意；
C．生产过程中将SO3分离出去，即减小生成物浓度，则逆反应速率减慢，C符合题意；
D．由方程式可知，该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，平衡右移，但平衡常数仅仅是温度的函数，温度不变平衡常数不变，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】24.影响化学反应速率因素：1.内因：反应物本身性质；2.外界条件主要有：温度、压强（有气体参加反应）、浓度、催化剂
6．【答案】B
【解析】【解答】A项，催化剂是通过参与反应来改变化学反应速率的；
B项，使用催化剂能降低反应活化能，使部分能量较低的分子转化为活化分子，增加了单位体积内活化分子百分数，使反应速率加快；
C项，反应的反应热与反应物和生成物的能量有关，与反应的过程无关，故催化剂不能改变反应的反应热；
D项，对某一可逆反应来说，使用催化剂，可以同等程度地改变正、逆反应的速率。
故答案为：B
【分析】在可逆反应中催化剂可改变化学反应速率，而不能改变化学平衡，据此解答即可.
7．【答案】B
【解析】【解答】升高温度后，体系内活化分子百分数增大，发生有效碰撞的几率增大，因此反应速率加快，B符合题意；
故答案为：B
【分析】结合温度反应速率的影响分析。
8．【答案】B
【解析】【解答】反应速率与化学计算数的比值越大，反应速率越大，则
A. =0.25；
B. =0.4；
C. =0.2；
D. =0.2，
显然B的比值最大，其反应速率最快，
故答案为：B。
【分析】反应速率与化学计算数的比值越大，反应速率越大。
9．【答案】D
【解析】【解答】A.b的 活化能小于a，故b过程有催化剂，故A不符合题意
B.生成物的能量低于反应物的总能量，故该反应为放热反应，反应热为始态到终态的能量，故为△H，故B不符合题意
C.加入催化剂，可改变反应的活化能，故C不符合题意
D.有催化剂的条件下，反应的活化能等于E1，故D符合题意
故答案为：D
【分析】活化能指的是，普通分子变成活化分子所需要的能量。
10．【答案】B
【解析】【解答】A、加热，反应体系的温度升高，化学反应速率加快，故A不选；
B、因浓硫酸具有强氧化性，铁与浓硫酸反应生成二氧化硫而不生成氢气，不能使氢气生成速率增大，故B选；
C、滴加少量CuSO4溶液，铁置换出Cu，构成Fe、Cu原电池，从而加快了生成氢气的反应速率，故C不选；
D、改用铁粉，增大了铁与硫酸反应的接触面积，反应速率加快，故D不选；
故答案为：B。
【分析】加快化学反应速率的方法：温度升高，化学反应速率加快；构成原电池加快化学反应；增大反应的接触面积，反应速率加快；注意浓硫酸具有强氧化性，常温下使铝、铁发生钝化。
11．【答案】B
【解析】【解答】A．氯水中有平衡：Cl2+H2O HCl+HClO，当加入AgNO3溶液后，生成AgCl沉淀，氯离子浓度降低，平衡向正向移动，能用勒夏特列原理解释，故A不选；
B．增大压强平衡不移动，不能用勒夏特列原理解释，故B选；
C．对2NO2(g) N2O4(g)△H<0，升高温度平衡向逆方向移动，体系颜色变深，符合勒夏特列原理，故不选；
D．工业生产硫酸的过程中，存在2SO2+O2 2SO3，使用过量的氧气，平衡向正反应方向移动，能用勒夏特列原理解释，故D不选；
故答案为：B。
【分析】勒夏特列原理指的是在可逆反应中改变体系的某一因素，反应会向减小这种因素的方向进行。
12．【答案】B
【解析】【解答】A、根据图示CH4与CO2在催化剂存在时生成CH3COOH，总反应为CH4+CO2 CH3COOH，只有CH3COOH一种生成物，原子利用率为100%，A不符合题意；
B、CH4+CO2→CH3COOH过程中，C-H键、C=O均发生断裂，B符合题意；
C、根据图示，①的总能量高于②的总能量，①→②放出能量，对比①和②，①→②形成C-C键，C不符合题意；
D、催化剂只影响化学反应速率，不影响化学平衡，不能提高反应物的平衡转化率，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A.根据发生反应的化学方程式分析；
B.反应过程中，反应物所有化学键都断裂；
C.根据图示能量变化分析；
D.催化剂可加快反应速率；
13．【答案】A
【解析】【解答】体积扩大1倍时，假设平衡不移动，C的浓度为0.6 mol·L-1，但测得C的浓度为0.7 mol·L-1，说明平衡右移，减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动，所以，2+X<4,X<2，
故答案为：A。
【分析】体积增大，相当于减压，C的平衡浓度增大，平衡发生移动，向着体积减小方向移动
14．【答案】A
【解析】【解答】A．根据反应历程图，第一步活化能高于第二步活化能，活化能越高，反应速率越慢，则第一步反应比第二步反应慢，A叙述符合题意；
B．根据反应历程图，可知两步反应的生成物的总能量低于反应总能量的反应，则两步反应均为放热反应， H均小于0，B叙述不符合题意；
C．由题意可知，第一步Fe*被消耗，第二步Fe*又生成，说明Fe*是反应的催化剂，C叙述不符合题意；
D．第一步反应+第二步反应=总反应，则总反应为CO+N2O=N2+CO2，D叙述不符合题意；
故答案为A。
【分析】A.根据图示找出步骤1和步骤2的活化能大小即可判断速率大小
B.根据步骤1和步骤2的反应物和生成物的能量高低即可判断
C.根据反应前后质量和化学性质不变即可判断
D.根据步骤1和步骤2进行变换即可写出总的反应方程式
15．【答案】B
【解析】【解答】A．根据表中数据可知反应进行到第3分钟时没有达到平衡状态，反应向正反应方向进行，则逆反应速率小于正反应速率，A不符合题意；
B．用空气代替纯氧气并鼓入过量空气，可促进二氧化硫的转化，平衡正向移动，则提高SO2的转化率，B符合题意；
C．由表格数据可知，4min时达到平衡，消耗二氧化硫为0.20mol-0.08mol=0.12mol，即生成SO3为0.12mol，浓度是0.06mol/L，则用SO3表示的平均反应速率为0.06mol/L÷4min=0.015 mol/（L min），C不符合题意；
D．开始SO2和O2的物质的量分别为0.2mol、0.1mol，由表格数据可知平衡时SO2、O2、SO3的物质的量分别为0.08mol、0.04mol、0.12mol，由压强之比等于物质的量之比可知，达到平衡状态时的压强与起始时的压强之比为(0.08+0.04+0.12)/(0.2+0.1)=4：5，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A.根据反应进行的方向确定正逆反应速率的大小；
B.O2过量，可促使平衡正向移动；
C.根据公式计算反应速率；
D.根据表格数据结合平衡三段式计算平衡时各物质的物质的量，结合压强之比等于物质的量之比计算；
16．【答案】B
【解析】【解答】A．因加热时反应体系的温度升高，则化学反应速率加快，故A不符合题意；
B.因浓硫酸具有强氧化性，铁在浓硫酸中发生钝化现象，加热反应生成二氧化硫而不生成氢气，故B符合题意；
C.滴加少量CuSO4溶液，铁置换出Cu，构成Fe、Cu原电池，从而加快了生成氢气的反应速率，故C不符合题意；
D.改用铁粉，增大了铁与硫酸反应的接触面积，则反应速率加快，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】B中虽然增加了浓度，但铁在浓硫酸中发生钝化反应，不产生氢气。
17．【答案】（1）2-3；该反应是放热反应，温度越高，反应速率越大；0.025mol·L-1·min-1
（2）C；D
（3）3X(g)+Y(g) 2Z(g)；ACF；10%
【解析】【解答】(1)①相同通条件下，反应速率越大，相同时间内收集的气体越多；由表中数据可知，反应速率最大的时间段是2 3min，原因是：该反应是放热反应，温度越高，反应速率越大；②3 4分钟时间段，收集的氢气体积=(576 464)mL=112mL，n(H2)= =0.005mol，根据氢气和HCl关系式得消耗的n(HCl)=2n(H2)=2×0.005mol=0.01mol，则v(HCl)= =0.025 mol/(L min)；(2)A．加入蒸馏水，氢离子浓度减小，反应速率降低，故A可行；
B．加入KCl溶液，氢离子浓度降低，反应速率降低，故B可行；
C．加入KNO3溶液，相当于含有硝酸，硝酸和Zn反应生成NO而不是氢气，故C不可行；
D．加入CuSO4溶液，Zn和铜离子反应生成Cu，Zn、Cu和稀盐酸构成原电池而加快反应速率，故D不可行；
故答案为：CD；(3)①根据图知，随着反应进行，X、Y的物质的量减少而Z的物质的量增加，则X和Y是反应物而Z是生成物，反应达到平衡时，△n(X)=(1.0 0.4)mol=0.6mol、△n(Y)=(1.0 0.8)mol=0.2mol、△n(Z)=(0.5 0.1)mol=0.4mol，同一可逆反应中同一段时间内参加反应的各物质的物质的量变化量之比等于其计算之比，X、Y、Z的计量数之比=0.6mol：0.2mol：0.4mol=3：1：2，则该反应方程式为3X+Y 2Z；②A．Y的体积分数在混合气体中保持不变，说明各物质的量不变，反应达到平衡状态，故A是反应达到平衡状态的标志；
B.2v(X)=3v(Z)即 ，如果反应速率都是指同一方向的反应速率，则该反应不一定达到平衡状态，故B不是反应达到平衡状态的标志；
C．反应前后气体压强减小，当容器内气体压强保持不变时，各物质的物质的量不变，反应达到平衡状态，故C是反应达到平衡状态的标志；
D．反应达到平衡状态时，体系中各组分的浓度不再发生变化，则X、Y、Z三种气体的浓度之比为3：1：2，不能说明反应达到平衡状态，故D不是反应达到平衡状态的标志；
E．生成1mol Y的同时消耗2molZ，都是指同一方向的反应速率，不能作为判断达到平衡状态的依据，故E不是反应达到平衡状态的标志；
F．平均相对分子质量在数值上与平均摩尔质量，根据M= ，容器内气体遵循质量守恒，气体总质量不变，反应前后气体的物质的量改变，当平均相对分子质量(平均摩尔质量)保持不变时，反应达到平衡状态，故F是反应达到平衡状态的标志；
故答案为：ACF；
③Y的转化率= ×100%= ×100%=10%。
【分析】(1)①相同时间内收集的气体体积越多，该反应速率越快；温度越高化学反应速率越快；②先计算生成氢气物质的量，再根据关系式计算消耗n(HCl)，利用v= 计算盐酸反应速率；(2)要降低反应速率，可以采用降低温度、降低氢离子浓度等方法实现；(3)①根据图知，随着反应进行，X、Y的物质的量减少而Z的物质的量增加，则X和Y是反应物而Z是生成物，反应达到平衡时，△n(X)=(1.0-0.4)mol=0.6mol、△n(Y)=(1.0-0.8)mol=0.2mol、△n(Z)=(0.5-0.1)mol=0.4mol，同一可逆反应中同一段时间内参加反应的各物质的物质的量变化量之比等于其计算之比，据此确定化学式；②可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变；③Y的转化率= ×100%。
18．【答案】（1）＞
（2）97.56%；0.16mol/(L min)
【解析】【解答】(1)该反应的平衡常数表达式为：K= ，将所给浓度带入平衡常数表达式： =1.86＞400，故反应向正反应方向进行，正反应速率大于逆反应速率；
(2)由题意，列三段式：
K= ＝400，解得x=0.2mol/L，故平衡时c(CH3OH)=0.44mol/L 0.2mol/L×2=0.04mol/L，起始时在密闭容器中加入CH3OH，则起始时甲醇的浓度为0.44moL/L+0.6mol/L×2=1.64mol/L，平衡时c(CH3OH)=0.04mol/L，则10min转化甲醇1.64moL/L 0.04moL/L=1.6mol/L，甲醇的转化率= ×100%=97.56%，甲醇的反应速率为v(CH3OH)= = =0.16mol/(L min)。
【分析】(1)根据反应的平衡常数表达式为K= 计算；
(2)利用三段式计算平衡时各组分浓度，根据v= 计算反应速率。
19．【答案】（1）A
（2）√；×；×；×
（3）n3=n4
（4）0.001mol·L-1·s-1
（5）
【解析】【解答】该反应是正反应气体体积减小的反应，压强增大平衡虽然正向移动，但是二氧化氮浓度增大，混合气体颜色变深，压强减小平衡逆向移动，但是二氧化氮浓度减小，混合气体颜色变浅。所以b点开始是压缩注射器的过程，气体颜色变深，透光率变小，c点后的拐点是拉伸注射器的过程，气体颜色变浅，透光率增大。
(1)从图乙可知气体的透光度先下降后上升，说明NO2的浓度先增大后减小，故注射器先压缩后拉伸，最后达到初始水平，说明拉伸位置回到N，故移动轨迹为N→M→N。
(2)A项c点后的拐点是拉伸注射器的过程，d点是平衡逆向移动，v逆>v正，A符合题意；B项c点是压缩注射器的情况，二氧化氮和四氧化二氮浓度都增大，B不符合题意；b点开始是压缩注射器的过程，平衡正向移动，反应放热，导致T（b）Kc，C不符合题意；D中的反应为等体积反应，进行完全相同的操作，改变压强，平衡不发生移动，不会发生相似的透光率，D不符合题意；
(3)60s和80s时四氧化二氮的物质的量不发生变化，说明反应已达到平衡状态，n3=n4。
(4)根据方程式0-20s内可得，20s时二氧化氮有0.3mol，则20-40s内。
(5)降低温度，化学反应速率减小，到达平衡所需时间增大，平衡正向移动，平衡时NO2物质的量较100℃时要小，所以图像为。
【分析】（1）NO2的浓度先增大后减小，故注射器先压缩后拉伸，最后达到初始水平，说明拉伸位置回到N，故移动轨迹为N→M→N；
（2）A、平衡朝逆向移动则逆反应速率大于正反应速率；
B、压缩体积，反应物和生成物的速率浓度都增大；
C、放热反应温度身高，平衡常数减小；
D、体积相同，增大压强平衡不移动；
（3）根据表格可以知道60s已经平衡，此时各种物质的物质的量保持不变；
（4）化学反应速率要根据公式计算；
（5）降低温度，平衡朝正向移动，二氧化氮物质的量增大，时间速率变小时间更长。
20．【答案】（1）
（2）；60%
（3）大于；H
（4）；②
【解析】【解答】(1)由图1可知，
由图2可知，
根据盖斯定律(1)× -(2)× 得 ；
(2)①平衡常数只与温度有关，a、b、c温度相同，所以a、b、c的平衡常数相等， 相同时， 温度下氮气的含量低 ，所以d点的平衡常数最小， a、b、c、d四点的平衡常数从小到大的顺序为 ；
②
的体积分数为20%， ，x=0.3a，则NO的转化率为 ；
(3)①压强越大反应速率越快，B点的压强大于E，所以B、E两点对应的正反应速率大小为 大于 。
②E到F体积减小，物质的量不变，F、G、H气体体积相同，气体物质的量越多压强越大，压强F>G>H，所以物质的量E=F>G>H，气体总质量相等，由 可知，四。对应气体的平均相对分子质量最大的点为H；
(4)快反应对整个反应速率的影响可以忽略不计，实验测得低温时某反应的速率方程为 ，可知其反应机理为②，则该反应的化学方程式可表示为 。
【分析】（1）根据反应物和生成物以及能量的变化即可写出热化学反应方程式
（2）① 根据反应是放热，未得到平衡之前温度越高常数越大，达到平衡之后，温度越高常数越小②根据物质的量之比以及平衡时氮气的体积即可利用三行式计算出一氧化氮的转化率
（3）① 根据图示t1时降低压强是体积增大，因此速率减小②t2是压缩体积，压强增大，平衡正向移动，物质的量减小，但气体的质量不变，平均摩尔质量增大
（4） 实验测得低温时某反应的速率方程为 即可判断出为机理2，即可写出总的反应
21．【答案】（1）K= ；<
（2）0.008 mol·L-1·min-1；80%
（3）C
（4）A
【解析】【解答】（1）根据化学平衡常数的定义可知：K= ；
由于温度升高，化学平衡常数减小，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，逆反应是吸热反应，该反应的正反应为放热反应 ，△H<0；（2）
　 Fe2O3(s) + CO(g) Fe(s) + CO2(g)
起始（mol） 1 1 1 1
转化（mol） x x x
平衡（mol） 1- 1-x 1+ x 1+x
平衡常数只与温度有关，且已知1000℃时 K=4.0
即：K= = =4.0，解得：x = 0.8 mol 则υ(CO2)= = 0.008 mol/ (L·min)；
CO的平衡转化率= = 80%；（3）A、因Fe为固体，对平衡没有影响，选项A不正确；
B、因Fe2O3为固体，对平衡没有影响，选项B不正确；
C、CO2为气体生成物，减少生成物浓度平衡向正反应方向移动，选项C正确；
D、升高温度平衡向吸热反应方向移动。对于该反应来说是向逆反应方向移动，CO的平衡转化率降低，选项D不正确；
E、因为该反应是前后气体相等的可逆反应。所以减小容器的容积也就是增大压强。化学平衡不发生移动。CO的平衡转化率不变。选项E不正确；
F、催化剂只改变化学反应速率而不影响平衡的移动，选项F不正确。
故答案为：C；（4）A、浓度商Qc= =3.5，等于平衡常数，故处于平衡状态，选项A符合；
B、浓度商Qc= =8.8，大于平衡常数3.5，故反应向逆反应进行，选项B不符合；
C、浓度商Qc= =4，大于平衡常数3.5，故反应向逆反应进行，选项C不符合；
D、浓度商Qc= =1，小于平衡常数3.5，故反应向正反应进行，选项D不符合；
故答案为：A。
【分析】（1）K= ，根据表格可知，温度升高，平衡常数减小，故△H＜0
（2）K= =4，故达到平衡时，c（CO2）=0.8mol，故v==0.008mol/ (L·min)
CO的转化率==80%
（3 ） Fe2O3(s) + CO(g) Fe(s) + CO2(g) ，增加固体的量对速率无影响，移出部分二氧化碳，反应正向移动
（4）根据Q=K，可判断是否达到平衡。