2.2 化学反应的限度 （含解析）同步练习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 同步练习
一、单选题
1．对于反应4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)，下列说法正确的是（　　）
A．该反应△S＞0
B．使用催化剂能降低该反应的△H
C．反应中每消耗1molO2转移电子数约为4×6.02×1023
D．反应的平衡常数为K=
2．下列措施既能加快工业合成氨的速率，又能增大该反应的反应物转化率的是（　　）
A．缩小容器容积 B．移走 NH3
C．提高反应温度 D．使用催化剂
3．下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是（　　）
A．氯水中有下列平衡Cl2+H2O HCl+HClO，当加入AgNO3后溶液颜色变浅
B．工业上合成氨中，选择高压有利于提高产率
C．硫酸工业中进行的反应 2SO2+O2 2SO3，往往使用催化剂
D．2NO2(g) N2O4(g) Δ H ＜0，升高温度可使体系颜色加深
4．一定温度下的反应A(g)+3B(g) 2C(g)，下列叙述不能表明该反应达到化学平衡状态是（　　）
A．C的生成速率与C的分解速率相等
B．混合气体的总物质的量不再变化
C．A，B，C的浓度不再变化
D．单位时间内生成a molA，同时分解2amolC
5．向一密闭容器中放入1molX，进行可逆反应2X(g) 3Y(g)，反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线如图所示，下列叙述正确的是（　　）
A．t1时，只有正反应
B．t2～t3时，反应不再发生
C．t2时，容器内有1.5molY
D．t2～t3时，X、Y的物质的量均没有发生变化
6．反应A2+B2 2AB在不同温度和压强改变条件下，产物AB的生成情况，如图所示：a为500℃，b为300℃时情况，c为300℃时从时间t3开始向容器中加压的情况，则下列叙述正确的是（　　）
A．A2、B2、AB均为气体，正反应放热
B．AB为气体，A2、B2中最少有一种为非气体，正反应放热
C．AB为气体，A2、B2中最少有一种为非气体，正反应吸热
D．AB为固体，A2、B2中最少有一种为非气体，正反应吸热
7．a1、a2分别为A在甲、乙两个恒温容器中建立平衡体系A（g） 2B（g）时的转化率，已知甲容器保持压强不变，乙容器保持容器体积不变．在温度不变的情况下，均增加A的物质的量，下列判断正确的是（　　）
A．a1、a2均减小 B．a1减小，a2增大
C．a1、不变，a2增大 D．a1不变，a2减小
8．如图是恒温下某反应的化学反应速率随反应时间变化的示意图．下列叙述与示意图不相符合的是（　　）
A．反应达平衡时，正反应速率和逆反应速率相等
B．该反应达到平衡状态Ⅰ后，减小反应物浓度，平衡发生移动，达到平衡状态Ⅱ
C．该反应达到平衡状态Ⅰ后，增大反应物浓度，平衡发生移动，达到平衡状态Ⅱ
D．同一种反应物在平衡状态Ⅰ和平衡状态Ⅱ时浓度不相等
9．一定条件下，在恒容密闭容器中，能表示反应X(g)＋2Y(g) 2Z(g)一定达到化学平衡状态的是(　　)
①X、Y、Z的物质的量之比为1∶2∶2
②X、Y、Z的浓度不再发生变化
③容器中的压强不再发生变化
④单位时间内生成n mol Z，同时生成2n mol Y
A．①② B．①④ C．②③ D．③④
10．一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应2HI(g)+Cl2(g) 2HCl(g)+I2(s)。下列可以说明该反应达到平衡状态的事实有（　　）
① 断裂1 mol H-I键同时断裂1 mol I-I键
②容器内气体密度不再改变
③容器内气体平均摩尔质量不再改变
④容器内气体颜色不再改变
⑤断裂1 mol Cl-Cl键同时生成2 mol H-Cl键
⑥容器内HI、Cl2、HCl浓度之比为2∶1∶2且保持该比例不变
A．①②③⑥ B．①②③④ C．②③④⑥ D．③④⑤⑥
11．335℃时，在恒容密闭反应器中催化脱氢的反应过程如下：
反应1：
反应2：
测得和的产率和随时间的变化关系如图所示。下列说法错误的是（　　）
A．使用催化剂能改变反应历程
B．更换催化剂，反应1、2的、可能减小
C．8h时，反应1、2都未处于平衡状态
D．显著低于，说明反应2的活化能比反应1的小
12．下列事实或数据不能用平衡移动原理解释的是（　　）
A B C D
密闭容器中，氢气、碘蒸气、碘化氢气体组成的平衡体系加压后颜色变深 向新制氯水中滴加溶液，溶液由浅黄绿色变为无色 c(氨水)mol/L0.10.01pH11.110.6
A．A B．B C．C D．D
13．一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应：2NO2(g) N2O4(g)。当NO2、N2O4的浓度不再变化时，下列说法正确的是
A．NO2全部转化为N2O4
B．该反应达到化学平衡状态
C．NO2、N2O4 的浓度一定相等
D．消耗2 mol NO2的同时消耗2 mol N2O4
14．NO和CO都是汽车尾气中的有害物质，它们能缓慢的起反应，反应的化学方程式为2NO+2CO=N2+2CO2，为了控制大气污染，选择最优方案是（　　）
A．增加反应时间 B．增大压强
C．使用高效催化剂 D．升高温度
15．对可逆反应2A(s)+3B(g) C(g)+2D(g)　ΔH＜0，在一定条件下达到平衡，下列有关叙述正确的是（　　）
①增加A的量，平衡向正反应方向移动
②升高温度，平衡向逆反应方向移动，v(正)减小
③压强增大一倍，平衡不移动，v(正)、v(逆)不变
④增大B的浓度，v(正)＞v(逆)
⑤加入催化剂，B的转化率提高
A．①② B．④ C．③④ D．④⑤
16．化学家格哈德·埃特尔证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程，示意图如下：
下列关于合成氨反应的叙述中错误的是（　　）
A．该过程表明，在化学反应中存在化学键的断裂与形成
B．在催化剂的作用下，反应物的化学键变得容易断裂
C．过程②需吸收能量，过程③则放出能量
D．常温下该反应难以进行，是因为常温下生成物的化学键难以形成
二、综合题
17．氮氧化物(NOx)是电厂主要排放污染物之一。工业上采用氨脱硝处理后排放，原理如下：
①4NH3(g)+4NO(g)+O2(g) 4N2(g)+6H2O(g) △H1=－1632.4kJ·mol－1
②4NH3(g)+6NO(g) 5N2(g)+6H2O(g) △H2=akJ·mol－1
当反应温度过高时，NH3会发生氧化反应：③NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)、△H3=－902.0kJ·mol－1
回答下列问题：
（1）有利于提高反应①中NO转化率(脱硝率)的条件是___________(填标号)。
A．高温低压 B．低温低压
C．低温高压 D．增大氨气浓度
（2）反应②中的a=　 　。温度下，实验室在2L密闭容器中加入2 molNH3、3 molNO模拟反应②，达到平衡时测得脱硝率为60%，则平衡常数Ke=　 　（只列出计算式，不必求出计算结果)。
（3）反应③中，常用的催化剂有Cr2O3和Fe2O3，Cr2O3的催化效率更好一些。下列表示两种催化剂在反应③催化过程中的能量变化示意图合理的是　 　(填字母序号)。
（4）下图为混合气中O2含量6%时，不同温度下脱硝率的变化曲线[其中氨氮摩尔比RNS=n(NH3)/n(NO)]，由图可知：
(i)氨氮摩尔比对脱硝率的影响规律是　 　。
(ⅱ)温度在800-950℃变化时，脱硝率随温度升高而　 　，但高于950℃后，脱硝率反而下降，一方面是由于平衡移动的影响，另一方面是由于　 　。
18．环戊烯作为一种重要的化工产品，广泛应用于橡胶、医药、农药等领域。工业上通过环戊二烯加氢制备环戊烯涉及的反应如下：
反应I：
反应II：
回答下列问题：
（1）反应的　 　kJ/mol，该反应在　 　(填“较高”、“较低”或“任意”)温度下为自发反应。
（2）科研人员研究了其他条件一定时，反应温度对环戊二烯转化率和环戊烯选择性的影响(如图所示)。
①由图可知，反应Ⅰ适宜选择的温度范围为　 　(填选项字母)。
A.25~30℃ B.35~40℃ C.40~45℃
②同一催化剂条件下，影响选择性的因素除/n(烃)外，还有　 　 (填一个因素)。
（3）环戊二烯可通过双环戊二烯解聚制备：，实际生产中常通入氮气以解决结焦问题(氮气不参与反应)。某温度下，向恒容反应容器中通入总压为100kPa的双环戊二烯和氮气，达到平衡后总压为145kPa，双环戊二烯的转化率为90%，则　 　kPa，平衡常数　 　kPa()。
19．氮的氧化物在生产中具有重要作用。
已知：①N2(g)+ 2O2(g2NO2(g) ΔH1= +66.36 kJ·mol-1
②N2(g)+ 2O2 (g) N2O4(g) ΔH2= +9.16 kJ·mol-1
③N2O4(g) 2NO2
请回答：
（1）反应③是重要的平衡体系。
①该反应在 　 　下自发进行(填“高温”、“低温”、“任意温度”)。
②设v(N2O4) = k1c(N2O4)， v(NO2) = k2c2(NO2)， k1、k2为与温度相关的常数。在295K和315K条件下，v(N2O4)、v(NO2)与t关系如图所示。315K时，代表v(N2O4)的曲线是 　 　 (用“a”、 “b”、“c”、“d”表示)，可能处于平衡状态的是 　 　(用“A”、 “B”、“C”、“D”表示)
③在295K温度下，将一定量的气体充入一个带活塞的特制容器，通过活塞移动使体系达到平衡时总压恒为0.6 kPa．Kp(295K) =0.100，则该温度下体系达平衡时NO2的分压为　 　
④与体系在恒容条件下温度从295K 升至315K的变化相比，恒压下体系温度升高，下列说法正确的是　 　
A．平衡移动程度更大 B．平衡移动程度更小
C．平衡移动程度不变 D．三者均有可能
（2）研究发现NO2在形成光化学烟雾的过程中起了关键作用。NO2自催化历程如图所示，写出相关化学方程式。
①NO2NO+ O
②　 　
③　 　
20．丙烯(C3H6)是重要的有机化工原料。丙烷脱氢制丙烯发生的主要反应及能量变化如图。
（1）丙烷脱氢制丙烯为强吸热过程。
①为提供反应所需热量，恒压时若向原料气中掺入水蒸气，则K(主反应)　 　(填“增大”、“减小”或“不变”)
②温度升高，副反应更容易发生的主要原因是：　 　。
（2）如图为丙烷直接脱氢法中丙烷和丙烯的平衡体积分数与温度、压强的关系(图中的压强分别为104Pa和105Pa)
①104Pa时，图中表示丙烯的曲线是　 　(填“i”、“ii”、“iii”或“iv”)
②104Pa、500℃时，主反应用平衡分压代替平黄浓度表示的化学平衡常数Kp＝　 　(已知:气体分压＝气体总压×体积分数)
（3）利用CO2的弱氧化性，开发了丙烷氧化脱氢制丙烯的新工艺。该工艺可采用铬的氧化物为催化剂，其反应机理如图
已知：CO和H2的燃烧热分别为 H＝-283.0kJ·mol-1、 H＝-285.8kJ·mol-1
①图中催化剂为　 　。
②298K时，该工艺总反应的热化学方程式为　 　。
③该工艺可以有效消除催化剂表面的积炭，维持催化剂活性，原因是　 　。
21．为使空气质量达标，完成二氧化硫、氮氧化物排放量下降的目标，离不开各种化学处理方法。
（1） 一定条件下，用CO处理燃煤烟气中的SO2可生成液态硫，实现硫的回收。
已知：2CO(g)+O2(g) 2CO2(g) △H=-566kJ·mol-1
S(l)+O2(g) SO2(g) △H=-296 kJ·mol-1
则用CO处理燃煤烟气中SO2的热化学方程式是　 　，该反应的平衡常数表达式为K=　 　。
（2）研究发现利用反应4NH3(g)+4NO(g)+O2(g) 4N2(g)+6H2O(g) 可消除NO的污染。当NH3与NO的物质的量之比分别为1∶3、3∶1和4∶1时；NO脱除率随温度变化的曲线如图所示，则：
① 一定温度下密闭的恒压容器中，能表示上述反应达到化学平衡状态的是　 　(填字母)。
a.4v逆(N2)=v正(O2)
b.混合气体的密度保持不变
c.c(N2)∶c(H2O)∶c(NH3)=4∶6∶4
d.单位时间内断裂12molN-H键的同时断裂4molN≡N键
②曲线a中，NO的起始浓度为6×10-4mg/m3，从A点到B点经过0.8 s，该时间段内NO 的脱除速率为　 　mg/(m3·s)。
③ 曲线b对应的NH3与NO的物质的量之比是　 　，做出该判断的理由是　 　。
（3）采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时进行脱硫、脱硝的处理。已知，温度为323K时，在浓度为5×10-3mol·L-1的NaClO2溶液中通入含有SO2和NO的混合气，反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表：
离子 SO42- SO32- NO3- NO2- Cl-
c/ (mol·L-1) 8.35×10-4 6.87×10-6 1.5×10-4 1.2×10-5 3.4×10-3
则NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式为　 　；增大压强，NO的转化率　 　 (填“提高”、“不变" 或“降低”)。
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】A．根据方程式，该反应为气体分子数减少的反应，△S＜0，A不符合题意；
B．催化剂只能降低反应的活化能，不能改变反应的△H，B不符合题意；
C．O2中O的化合价由0价降低至-2价，因此反应中每消耗1molO2转移电子数约为4×6.02×1023，C符合题意；
D．根据平衡常数的概念可知，该反应的平衡常数K=，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、反应前后，气体分子数目减少，△S应该小于0；
B、催化剂只能改变反应速率，不能改变反应热；
C、氧元素从0价变为-2价，1mol氧气转移的电子的物质的量为4mol；
D、根据平衡常数的计算公式应该为。
2．【答案】A
【解析】【解答】A. 缩小容器容积，可以加快反应速率，平衡正向移动，增大反应物的转化率，A符合题意；
B. 移走 NH3。反应速率减小，平衡正向移动，反应物的转化率增大，B不符合题意；
C. 提高反应温度，反应速率加快，平衡逆向移动，反应物的转化率降低，C不符合题意；
D. 使用催化剂，反应速率加快，但平衡不移动，不能提高反应物的转化率，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】由反应N2+3H22NH3，可得，要增大反应速率，可以升高温度，增大压强，增大反应物浓度，据此进行分析.
3．【答案】C
【解析】【解答】A．氯水中有下列平衡Cl2+H2O HCl+HClO，当加入AgNO3后，溶液中氯离子浓度降低，平衡正向移动，溶液颜色变浅，能用勒夏特列原理解释，故A不选；
B．工业上合成氨中，增大压强，平衡向体积减小的方向，即正向进行，有利于提高产率，能用勒夏特列原理解释，故B不选；
C．催化剂不影响化学平衡，不能用勒夏特列原理解释，
故答案为：C；
D．对于2NO2(g) N2O4(g) Δ H ＜0，升高温度，平衡向吸热方向进行，即逆向进行，体系颜色加深，能用勒夏特列原理解释，故D不选；
故答案为：C。
【分析】A.降低生成物浓度反应向正向进行；
B.高压促进反应向降低压强方向即正反应进行；
C.催化剂提高反应速率；
D.放热反应，升温向逆反应进行。
4．【答案】D
【解析】【解答】一定温度下的反应A(g)+3B(g) 2C(g)中，各组分均为气体，该反应是一个气体分子数减小的反应。
A. C的生成速率与C的分解速率相等时，说明正反应速率和逆反应速率相等，达到平衡状态；A不符合题意；
B. 混合气体的总物质的量不再变化，说明各组分的浓度保持不变，达到平衡；B不符合题意；
C. A、B、C的浓度不再变化时达到平衡状态；C不符合题意；
D. 单位时间内生成a molA，同时分解2amolC，不能说明正反应速率和逆反应速率相等，故不能说明达到平衡。D符合题意；
故答案为：D。
【分析】反应中每个组分均为气体，且正反应为气体体积分数减小的方向；根据平衡状态时的特征进行判断：当反应达到平衡状态时：正反应速率和逆反应速率相等、各组分的浓度保持不变、总物质的量不再变化（气体分子数变化）、颜色不再变化等。
5．【答案】D
【解析】【解答】A．t1时v逆不为零，故正逆反应都在进行，故A不符合题意；
B．t2时反应达到平衡，平衡状态是动态平衡，可逆反应达到平衡后，反应仍在进行，故B不符合题意；
C．若1molX完全转化时生成1.5molY，t2时反应达到平衡状态，反应物不可能完全转化，所以生成的Y小于1.5mol，故C不符合题意；
D．t2～t3内反应处于平衡状态，反应达到平衡后，各物质的量不再变化，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】可逆反应达到平衡的标志是：①正、逆反应速率相等，②各成分的浓度、物质的量等保持不变
6．【答案】B
【解析】【解答】 温度由500℃到300℃时，AB%增加平衡正向移动，即正反应放热；在t3时加压，AB%减小，平衡逆向移动，即逆向气体体积缩小。
故答案为：B
【分析】本题考查基本化学平衡移动的方向。根据图象可知，升温产物含量增加，平衡正移，为放热反应，进而判断物质的状态即可。
7．【答案】D
【解析】【解答】解：对于A（g） 2B（g），反应物和生成物都只有一种，如体积不变，增加A相当于增大压强，平衡逆向移动A的转化率减小，
如压强不变，平衡状态相同，为等效平衡，则A的转化率不变，
故选D．
【分析】对于A（g） 2B（g），反应物和生成物都只有一种，如体积不变，增加A相当于增大压强，平衡逆向移动，如压强不变，平衡状态相同，为等效平衡，以此解答该题．
8．【答案】B
【解析】【解答】解：A．正逆反应速率相等，可逆反应达到平衡状态，为动态平衡状态，故A不选；
B．可逆反应中物质浓度与反应速率成正比，该反应达到平衡状态Ⅰ后，减小反应物浓度瞬间，正反应速率减小、逆反应速率不变，平衡发生移动，所以图象不符合，故B选；
C．增大反应物浓度瞬间，正反应速率增大、逆反应速率不变，平衡向正反应方向移动，从而达到新的平衡状态，新的平衡状态中浓度大于原来平衡状态，所以反应速率大于原来平衡状态，图象符合，故C不选；
D．物质浓度越大反应速率越大，根据图知，II状态反应速率大于I状态，所以II状态浓度大于I状态，符合图象，故D不选；
故选B．
【分析】可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，为动态平衡状态；可逆反应中物质浓度与反应速率成正比，所以温度浓度越大，反应速率越大．
9．【答案】C
【解析】【解答】X、Y、Z的物质的量之比为1∶2∶2时，浓度不一定不再改变，所以反应不一定平衡，故①错误；当反应达到平衡时，X、Y、Z的浓度不再发生变化，所以能判断该反应达到平衡状态，故②正确；该反应的反应前后气体体积改变，所以压强是变量，当反应达到平衡状态时，各物质的物质的量不变，所以压强不再变化，能判断该反应达到平衡状态，故③正确；当反应达到平衡状态时，单位时间内生成2n molZ，同时生成2n molY，如果单位时间内生成n molZ，同时生成2n molY，正逆反应速率不相等，该反应一定没有达到平衡状态，故④错误；
故答案为：C。
【分析】化学平衡状态：恒容容器中，混合气体的密度不再变化，说明气体的质量不变，反应达平衡状态；反应容器中Y的质量分数不变，说明各物质的质量不变，则反应达平衡状态；体系压强不再变化，说明气体的物质的量不变，反应达平衡状态；满足速率之比和系数成正比关系，反应达平衡状态；
10．【答案】C
【解析】【解答】①断裂2 mol H-I键同时断裂1 mol I-I键才是平衡状态，①不符合题意；
②反应中单质碘是固体，容器内气体的质量减少，体积不变，密度不变时反应达到平衡状态，②符合题意；
③反应达平衡前，容器内气体的质量减少，物质的量不断减少，则当平均摩尔质量不变时，反应达平衡状态，③符合题意；
④容器内气体颜色不再改变，表明c(Cl2)不变，反应达平衡状态，④符合题意；
⑤断裂1 mol Cl-Cl键同时生成2 mol H-Cl键，反应进行方向相同，不一定达平衡状态，⑤不符合题意；
⑥容器内HI、Cl2、HCl浓度之比为2∶1∶2且保持该比例不变说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，⑥符合题意；
综合以上分析，②③④⑥符合题意，
故答案为：C。
【分析】对于前后气体系数之和不相等的反应，判断是否平衡主要看的是正逆速率是否相等，各物质的量浓度是否相等，气体密度是否不变，气体的摩尔质量是否不变，颜色是否不变等等
11．【答案】B
【解析】【解答】A、使用催化剂能降低反应的活化能，改变反应历程，故A正确；
B、使用催化剂不影响焓变，则更换催化剂，反应1、2的 、 均不变，故B错误；
C、8h后， 和的产率仍在增大，则8h时，反应1、2都未处于平衡状态，故C正确；
D、活化能越小，反应速率越快，则显著低于，说明反应2的活化能比反应1的小，故D正确；
故答案为：B。
【分析】A、催化剂能降低反应的活化能，改变反应历程；
B、催化剂不影响焓变；
C、8h时，反应1和2的产率仍在增大；
D、活化能越小，反应速率越快。
12．【答案】A
【解析】【解答】A．氢气与碘蒸气反应生成碘化氢气体的反应是气体体积不变的反应，增大压强，化学平衡不移动，则加压后颜色变深是因为浓度增大，不是因为平衡移动，故A符合题意；
B．新制氯水中存在如下平衡：Cl2+H2OH++Cl—+HClO，向新制氯水中滴加氢氧化钠溶液，氢氧根离子中和酸，生成物的浓度减小，平衡向正反应方向移动，则溶液由浅黄绿色变为无色，该现象能用平衡移动原理解释，故B不符合题意；
C．水的电离是吸热过程，升高温度，平衡向右移动，水中离子浓度增大，则纯水电导率增大能用平衡移动原理解释，故C不符合题意；
D．由氨水的pH与浓度变化的关系可知，氨水中存在电离平衡，加水稀释时，电离平衡右移，氨水浓度变为原来的10倍时，pH<1，则氨水的pH与浓度变化的关系能用平衡移动原理解释，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】氢气和碘蒸气生成碘化氢，是等体积的反应，加压化学平衡不移动，但是碘蒸气的浓度增大，颜色加深。
13．【答案】B
【解析】【解答】A． 可逆反应，NO2不能全部转化为N2O4，故A不符合题意；
B． 当NO2、N2O4的浓度不再变化时，说明该反应达到化学平衡状态，故B符合题意；
C． NO2、N2O4 的浓度不一定相等，故C不符合题意；
D． 消耗2 mol NO2的同时消耗1 mol N2O4，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.该反应为可逆反应，不能完全转化；
B.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；
C.NO2、N2O4的浓度与初始浓度和转化率有关，达到平衡状态时二者浓度不一定相等；
D.该反应达到平衡状态时，消耗2mol NO2的同时应该消耗1mol N2O4。
14．【答案】C
【解析】【解答】A．增加反应时间，不利于减少大气污染，A不符合题意；
B．增大压强可加快反应速率，但不易操作，B不符合题意；
C．使用高效催化剂可加快反应速率，且易操作，C符合题意；
D．升高温度可加快反应速率，但平衡会逆向移动，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】增大压强、升高温度、使用催化剂都能加快反应速率，据此分析。
15．【答案】B
【解析】【解答】①A是固体，增加A的量，平衡不移动，故①不符合题意；
②2A(s)+3B(g) C(g)+2D(g)，ΔH＜0，正反应放热，升高温度，平衡向逆反应方向移动，但v(正)、v(逆)均增大，故②不符合题意；
③2A(s)+3B(g) C(g)+2D(g)，反应前后气体系数和不变，压强增大一倍，平衡不移动，v(正)、v(逆)均增大，故③不符合题意；
④增大B的浓度，反应物浓度增大，平衡正向移动，所以v(正)＞v(逆)，故④符合题意；
⑤加入催化剂，平衡不移动，B的转化率不变，故⑤不符合题意；正确的是④；
故答案为：B。
【分析】①固体浓度不变，固体的量不影响平衡；
②升高温度，平衡向吸热反应方向移动，v(正)、v(逆)均增大；
③反应前后气体系数和不变，压强改变平衡不移动，v(正)、v(逆)均增大；
④反应物浓度增大，平衡正向移动；
⑤加入催化剂，平衡不移动。
16．【答案】D
【解析】【解答】A.由图中可知，每3个氢分子和1个氮气分子断键得到原子，然后生成2个氨分子，生成氨分子之前是氢原子和氮原子，A不符合题意；
B.催化剂能改变化学反应的速率，合成氨的反应在催化剂作用下，反应速度加快，意味着反应物化学键的断裂和生成物化学键的形成变的更容易，B不符合题意；
C.化学键的断裂需要吸收能量，而化学键的形成则放出能量，从图中可看出②为化学键断裂过程，③为新的化学键形成过程，C不符合题意；
D.化学键的断裂需要吸收能量，所以该反应在常温下难以进行，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程，催化剂能改变化学反应的速率，每3个氢分子和1个氮气分子断键得到原子，需要吸收能量，生成2个氨分子，放出能量；
17．【答案】（1）B；D
（2）-1815.0；
（3）B
（4）其他影响因素相同时，氨氮摩尔比越大，脱硝率越高；增大；温度升高后，氨气的氧化反应开始加快，NO会增多，氨氮摩尔比下降，导致脱硝率会逐步降低
【解析】【解答】(1)正反应放热，降低温度平衡正向移动，有利于提高反应①中NO转化率；减小压强，平衡正向移动，有利于提高反应①中NO转化率；增大氨气浓度，平衡正向移动，有利于提高反应①中NO转化率，
故答案为：BD；(2)①4NH3(g)+4NO(g)+O2(g) 4N2(g)+6H2O(g) △H1=－1632.4kJ·mol－1
②4NH3(g)+6NO(g) 5N2(g)+6H2O(g) △H2=akJ·mol－1
③NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) △H3=－902.0kJ·mol－1，根据盖斯定律，①② 得 NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) △H3=－902.0kJ·mol－1，即(－1632.4kJ·mol－1) 4a=－902.0kJ·mol－1，a=-1815 kJ·mol－1；
　 4NH3(g)+ 6NO(g) 5N2(g)+ 6H2O(g)
起始（mol/L） 1 1.5 0 0
转化（mol/L） 0.6 0.9 0.75 0.9
平衡（mol/L） 0.4 0.6 0.75 0.9
平衡常数K= = (3)已知反应③中，Cr2O3的催化效率更好一些，所以使用Cr2O3活化能更低。反应③放热，故生成物的总能量小于反应物的，B图正确，选B；(4) (i)根据图像，氨氮摩尔比越大，脱硝率越高；(ⅱ)由图可知，温度在800-950℃变化时，脱硝率随温度升高而增大；由题中信息可知，温度升高后，氨气的氧化反应加快，NO浓度增多，氨氮摩尔比降低，脱硝率下降。
【分析】(1)平衡正向移动有利于提高反应①中NO转化率；(2)根据盖斯定律计算a值；利用“三段式”计算平衡常数；(3)反应③中，Cr2O3的催化效率更好一些，所以使用Cr2O3活化能更低，反应③反应，生成物的能量小于反应物；(4) (i)根据图像判断氨氮摩尔比对脱硝率的影响规律；(ⅱ)温度升高后，氨气的氧化反应加快，NO增多，氨氮摩尔比降低，脱硝率下降。
18．【答案】（1）-109.4；较低
（2）A；温度
（3）50；1620
【解析】【解答】（1）根据盖斯定律，H2 -H1=-209.9+100.5=-109.4(kJ/mol)，故答案为：-109.4；根据自发反应的判断依据G=H-T×S，当G<0时，该反应自发，根据该反应 H<0， S<0，故该反应在较低温度下反应自发，故答案为：较低；
（2）①根据反应I制取环戊烯，故应选择该物质的选择性高的条件，反应物的转化率也相对高的温度，根据图像选择A；故答案为A；②影响选择性的因素还有温度；
（3）根据可逆反应过程中气体体积的变化判断，利用差量法判断转化的双环戊二烯的压强为45kPa，根据双环戊二烯的转化率为90%，判断双环戊二烯的起始压强为：50kPa，则氮气的压强为50kPa，平衡时双环戊二烯的压强为5kPa，则；故答案为50；1620；
【分析】（1）盖斯定律的应用要注意，判断列出的热化学方程式的对应关系，左右两边相同的物质互相抵消则相加，在同一边相同的物质互相抵消则相减；
（2） ① 根据图示可知在交点处温度最合适；
② 温度会影响催化剂或许；
（3）分压平衡常数要结合物质的量进行计算，物质的量之比等于压强之比。
19．【答案】（1）高温；c；CD；0.2kPa；A
（2）O2+O= O3；O3+ NO= O2+NO2
【解析】【解答】(1)①N2(g)+ 2O2(g2NO2(g) ΔH1= +66.36 kJ·mol-1
②N2(g)+ 2O2 (g) N2O4(g) ΔH2= +9.16 kJ·mol-1
根据盖斯定律①-②得N2O4(g) 2NO2 ΔH=-9.16 kJ·mol-1+66.36 kJ·mol-1=+57.2 kJ·mol-1，ΔH>0、ΔS>0，所以该反应在高温下自发进行。
②设v(N2O4) = k1c(N2O4)， v(NO2) = k2c2(NO2)， k1、k2为与温度相关的常数。温度越高反应速率越快，k越大，v(N2O4)是c(N2O4)的一次函数，315K时，代表v(N2O4)的曲线是c；正逆反应速率比等于系数比时，反应达到平衡状态，所以可能处于平衡状态的是CD；
③在295K温度下，将一定量的气体充入一个带活塞的特制容器，通过活塞移动使体系达到平衡时总压恒为0.6 kPa；Kp(295K) =0.100，设该温度下体系达平衡时NO2的分压为x kPa，则，解得x=0.2kPa；平衡时NO2的分压为0.2kPa。
④升高温度平衡正向移动，恒压下体系温度升高，相当于减压，平衡正向移动，所以平衡移动程度更大，
故答案为：A。
(2)根据图示①NO2NO+ O；②O2+O= O3；③O3+ NO= O2+NO2。
【分析】(1)根据盖斯定律计算和复合判据分析。
②温度越高反应速率越快，k越大，v(N2O4)是c(N2O4)的一次函数；正逆反应速率比等于系数比时，反应达到平衡状态；
③利用“三段式”分析。
④依据勒夏特列原理分析。
(2)根据历程图书写。
20．【答案】（1）增大；副反应的活化能低于主反应的活化能
（2）ⅰ；3.3×103Pa
（3）CrO3；C3H8(g)+CO2 C3H6(g)+CO(g)+H2O(l) △H =+121.5kJ/mol；碳与CO2反应生成CO，脱离催化剂表面
【解析】【解答】(1)①由图可知，丙烷脱氢制丙烯为吸热反应：C3H8（g） C3H6（g）+H2（g） △H =+124.3 kJ/mol，恒压时若向原料气中掺入水蒸气，体系温度升高，平衡向正反应方向移动，化学平衡常数K增大，故答案为增大；②由图可知，副反应的活化能低于主反应的活化能，温度升高，活化能较低的副反应更容易发生，故答案为副反应的活化能低于主反应的活化能；(2)①丙烷脱氢制丙烯为气体体积增大的反应，增大压强，平衡向逆反应方向移动，丙烯的平衡体积分数减小；该反应为吸热反应，温度升高，平衡向正反应方向移动，故曲线ⅰ代表104 Pa时丙烯的平衡体积分数，故答案为ⅰ；②104 Pa、500 ℃时，丙烯的平衡体积分数为33%，设起始丙烷为1mol，转化率为x，由题意建立如下三段式：
　 C3H8（g） C3H6（g）+ H2（g）
起始（mol） 1 0 0
转化（mol） x x x
平衡（mol） 1-x x x
则由丙烯的平衡体积分数为33%可得，x/(1+x)=0.33，解得x≈0.5，丙烷、丙烯和氢气的分压均为104Pa×1/3，则用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp= =104Pa× =3.3×103Pa，故答案为3.3×103Pa；(3)①由图可知，反应ⅰ为3C3H8+2CrO3 3C3H6+Cr2O3+3H2O，反应ⅱ为3CO2+Cr2O3 2CrO3+3CO，则催化剂为CrO3，故答案为CrO3；②由题意可得H2（g）+1/2O2（g）=H2O(l) △H =－285.8kJ/mol①CO（g）+1/2O2（g）=CO2 (g) △H =－283.0kJ/mol②C3H8（g） C3H6（g）+H2（g）△H =+124.3 kJ/mol③，由盖斯定律③-②+①得热化学方程式C3H8(g)+CO2 C3H6(g)+CO(g)+H2O(l)，则△H =（+124.3 kJ/mol）+（-285.8kJ/mol）-（-283.0kJ/mol）=+121.5kJ/mol，故答案为C3H8(g)+CO2 C3H6(g)+CO(g)+H2O(l) △H =+121.5kJ/mol；③该工艺中碳与CO2反应生成CO，可以有效消除催化剂表面的积炭，维持催化剂活性，故答案为碳与CO2反应生成CO，脱离催化剂表面。
【分析】（1）①反应温度升高，平衡向正反应方向移动；②由图可知，副反应的活化能低于主反应的活化能；（2）①丙烷脱氢制丙烯为气体体积增大的反应；②由题意建立三段式，结合公式计算分压常数；（3）①由图可知，CrO3为催化剂；②由盖斯定律计算可得；③该工艺中碳与CO2反应生成CO。
21．【答案】（1）2CO(g)+SO2(g)=2CO2(g)+S(l) △H=-270kJ/mol；
（2）bd；1.5×10-4；3∶1；NH3与NO物质的量比值越大，NO的脱除率越高
（3）4NO+3ClO2-+4OH-=4NO3-+2H2O+3Cl-；提高
【解析】【解答】（1）将第二个方程式×（-1）再加上第一个方程式得到：2CO(g) + SO
2(g) = 2CO
2(g) + S(l) △H=-270kJ/mol。该反应的平衡常数表达式为：K=
。（2）①反应方程式中的速率比英国等于其系数比，所以应该是v
逆(N
2)=4v
正(O
2)，选项a不符合题意。反应容器恒压，根据阿伏加德罗定律的推论，同温同压下，气体的密度比等于其摩尔质量（分子量）的比，所以混合气体的密度不变就是混合气体的平均分子量不变。反应中所有物质都是气体，所以气体的总质量不变，平均分子量也不变，得到气体的总物质的量不变，因为两边系数不等，所以气体物质的量不变说明反应达平衡，进而说明选项b符合题意。浓度的比例关系，不能说明达平衡，因为没有说明比例不变，有可能是某个瞬间达到这个关系，过了这个瞬间，又发生了变化，所以选项c不符合题意。单位时间内断裂12molN-H键说明有4mol氨气参与了反应，同时断裂4molN≡N键说明有4mol氮气进行了逆反应，所以说明反应达平衡，选项d符合题意。答案为bd。
②从图中得到A点的NO脱除率为55%，B点的NO脱除率为75%，即从A到B时NO的脱除率增加了20%，所以反应的NO为6×10-4×20%=1.2×10-4mg/m3，时间为0.8s，所以反应的速率为 mg/(m3·s)。③NH3与NO的物质的量之比越大，NO的脱除率越高，所以曲线b对应的NH3与NO的物质的量之比是3：1。（3）混合气体通过NaClO2的溶液后，N元素主要转化为NO3-，所以NO应该被氧化为NO3 ，方程式为：4NO+3ClO2-+4OH-=4NO3-+2H2O+3Cl-。增大压强平衡正向移动，NO的转化率升高。
【分析】（1）热化学方程式是用以表示化学反应中的能量变化和物质变化。热化学方程式的意义为热化学方程式不仅表明了一个反应中的反应物和生成物，还表明了一定量物质在反应中所放出或吸收的热量；
在特定条件下，可逆化学反应达到平衡状态时生成物与反应物的浓度（方程式系数幂次方）乘积比或反应产物与反应底物的浓度（方程式系数幂次方）乘积比，用符号“K”表示；
（2）判断可逆反应达到平衡的依据就是正逆反应的速率相等；
（3）NO具有还原性， ClO2- 具有氧化性，二者可以发生氧化还原反应，产物为硝酸根、氯离子和水；
在有气体参与的氧化还原反应中，增大压强，反应会向气体计量数之和减小的方向进行。