2.4化学反应的调控 同步练习题（含解析） 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1
文档属性
| 名称 | 2.4化学反应的调控 同步练习题（含解析） 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 871.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-12-16 17:35:47 | ||
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文档简介
2.4化学反应的调控同步练习题
一、选择题
1．和都属于大气的污染物之一，对环境有很大危害。它们在一定条件下可以发生可逆反应。若在绝热恒容密闭容器下达到平衡，正反应速率随时间变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是
A．反应在c点达到平衡状态
B．反应物浓度：a点大于b点
C．若减小容器的体积：a~b段的转化率一定保持不变
D．时，的转化率：a~b段一定大于b~c段
2．甲烷与硫化氢可通过重整反应制取氢气，反应为CH4+2H2SCS2+4H2．现将原料按n(CH4)∶n(H2S)=1∶2通入反应釜中，保持体系压强为0.1MPa，研究不同温度对该反应体系的影响。当反应达到平衡时，体系中各组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示，下列说法正确的是
A．该反应平衡常数的表达式为K=
B．图中表示H2S、H2物质的量分数变化的曲线分别是d、a
C．M点对应温度下，CH4的转化率约为33.3%
D．由图可知该反应为吸热反应，当不再变化时反应达平衡
3．下列变化不能用勒夏特列原理解释的是
A．向 水溶液中加入有利于增多
B．合成氨时将氨液化分离，可提高原料的利用率
C．工业合成氨选择铁触媒作催化剂有利于提高反应物的转化率
D．新制氯水久置后颜色变浅
4．煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。现将物质的量均为和充入2L密闭容器中，发生如下反应：。下列说法正确的是
温度/℃ 400 500 800
平衡常数/K 9.94 9 1
A．该反应的正反应方向是吸热反应
B．若在500℃时进行，CO的平衡转化率为75%
C．保持800℃不变，某一体积为1L的密闭容器中加入该反应中四种物质各2mol，则此时反应向正向进行
D．将该反应置于恒容绝热条件下，更利于氢气产率的提高
5．在2L的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反应Ni(s) +4CO(g) Ni(CO)4(g)，已知该反应的平衡常数与温度的关系如表：
温度 25°C 80°C
平衡常数 5×104 2
下列说法正确的是
A．该反应的 H >0
B．该反应达到平衡时，v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO)
C．增加c(CO)，平衡向正向移动，反应的平衡常数增大
D．在80 °C时，测得某时刻Ni、CO、Ni(CO)4 物质的量均为1 mol，则此时v(逆)>v(正)
6．在某密闭容器中把CO和H2O的混合物加热到800 ℃，存在平衡CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，且平衡常数K＝1。若在2 L的密闭容器中充入1 mol CO和1 mol H2O的混合物并加热到800 ℃，则平衡时CO的转化率为
A．40% B．50% C．60% D．83.3%
7．NOx是生成光化学烟雾、破坏臭氧层和形成酸雨的前驱气体之一。烟道气中氮氧化物可采用氯气催化脱硝，下图是相同流速不同温度下的脱硝率，反应方程式可表示为2NH3(g)＋NO(g)＋NO2(g)2N2(g)＋3H2O(g)。下列说法不正确的是
A．脱硝的适宜温度约400 ℃左右
B．平衡时，其他条件不变，升高温度该反应的平衡常数减小
C．其他条件不变，使用高效催化剂，脱硝率增大
D．单位时间内消耗NO和N2的物质的量比为1：2时，反应达到平衡
8．将和在0.5L的恒温密闭容器中混合，并在一定条件下发生反应：，反应40s后测得浓度为0.8mol/L，下列说法不正确的是
A．反应开始后的40s内用表示的平均反应速率为
B．反应到40s末时的转化率为20%
C．反应到40s末时容器内气压与反应前气压之比为9：10
D．反应到40s末时的瞬时速率
9．在相同的温度下，已知反应：①N2(g)+O2(g)2NO(g)的平衡常数K=3.84×10-31；②2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的平衡常数K=3.10×1024。则在该温度下，两个化学反应的反应程度之间的关系为
A．①＞② B．①＜② C．①=② D．不能确定
10．在密闭容器中，给一氧化碳和水蒸气的气体混合物加热，在催化剂存在下发生反应：CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)。在500℃时，平衡常数K=16。若反应开始时，一氧化碳和水蒸气的浓度都是0.3mol/L，则在此条件下CO的转化率为
A．20% B．50% C．75% D．80%
11．工业制硫酸中有一步重要的反应是在400-600℃下发生催化氧化： ，下列说法正确的是
A．为提高的转化率，在生产过程中压强越高越好
B．工业生产中可通过增大二氧化硫的浓度来提升反应物转化率
C．其他条件保持不变，温度越高，反应速率越快，生产效益越好
D．工业生产中使用催化剂是为了提高生产效率
12．在一定条件下，反应X(g)+3Y(g)2Z(g) H=-92.4kJ/mol，X的平衡转化率(α)与体系总压强(P)的关系如图所示。下列说法正确的是
A．图中A，B两点，达到相同的平衡体系
B．上述反应在达到平衡后，增大压强，Y的转化率提高
C．升高温度，平衡向逆反应方向移动，说明逆反应速率增大，正反应速率减小
D．将1.0molX、3.0molY，置于1L密闭容器中发生反应，放出的热量为92.4kJ
13．某温度下，向恒温、恒压容器中充入3molH2和1molCO2，在催化剂作用下发生反应：3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H＜0，平衡时体系中H2、CO2和H2O的物质的量分数(x)与平衡总压的关系如图所示。下列说法不正确的是
A．曲线a表示x(H2O)随压强的变化情况
B．其他条件不变，降低温度会使x(b)和x(c)减小
C．Q点CO2的转化率为75%
D．若起始压强为106Pa，将容器改为恒容容器，平衡时x(a)＞x1
14．向甲、乙两个容积均为1L的恒容密闭容器中分别充入2molA、2molB和1molA、1molB，相同条件下，发生反应。测得两容器中c(A)随时间t的变化关系如图所示。下列说法不正确的是
A．x等于1
B．向平衡后的乙容器中充入氦气，平衡不移动
C．从平衡后的甲容器中移走1molC，重新达到平衡后各物质的体积分数与乙容器中的相同
D．若向乙容器中再充入1molA、1molB，则达到化学平衡时乙容器中
15．在体积为1L恒容密闭容器中，投入和，发生反应：。在不同温度下达平衡时，和的物质的量(n)如图所示。下列说法正确的是
A．升高温度，平衡常数增大
B．a为随温度的变化曲线
C．向平衡体系中加入，增大
D．向平衡体系中充入少量，达到新平衡时，的体积分数增大
二、填空题
16．某温度时，在一个5L的恒容容器中，X、Y、Z均为气体，三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
根据图中数据填空：
(1)该反应的化学方程式为_______。
(2)反应开始至2min，以气体Z表示的平均反应速率为_______。平衡时X的转化率为_______。
(3)下列叙述能证明该反应已经达到化学平衡状态的是_______(填序号)。
A．Y的体积分数不再发生变化
B．容器内气体压强不再发生变化
C．v(X)∶v(Y)=3∶1
D．单位时间内消耗3n mol X同时生成2n mol Z
(4)2min末反应达到平衡，向容器内充入一定量的X，平衡将_______移动；增大压强，平衡将_______移动；向体系内加催化剂，平衡将_______移动(填“正向”“逆向”或“不”)。
17．Ⅰ.反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0在等容条件下进行。改变其他反应条件，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如下图所示：
回答问题：
（1）H2的平衡转化率αⅠ(H2)、αⅡ(H2)、αⅢ(H2)的大小关系是_________________________。
（2）由第一次平衡到第二次平衡，采取的措施是______________________。
Ⅱ.在一定温度下，向一容积为5L的恒容密闭容器中充入0.4mol SO2和0.2mol O2，发生反应： 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196kJ/mol。经2min后达到平衡，当反应达到平衡时，容器内压强变为起始时的0.7倍。请回答下列问题：
（3）上述反应达到平衡时反应放出的热量为__________。
（4）如图表示平衡时SO2的体积分数随压强和温度变化的曲线。则温度关系：T1_____T2(填“>”“<”或“=”)。
Ⅲ.一定温度下，在1L恒容密闭容器中充入一定量C2H4(g)和H2O(g)，发生如下反应： C2H4(g)+H2O(g)CH3CH2OH(g) ΔH，测得C2H4(g)的转化率(α)与时间(t)的关系如图所示。其中T1、T2表示温度，速率方程：v正=k正·c(C2H4)·c(H2O)，v逆=k逆·c(CH3CH2OH)(k是速率常数，只与温度有关)。
（5）N点：______（填“＞”“＜”或“＝”）。
（6）温度为T1时，测定平衡体系中c(H2O)=0.25 mol·L-1，则=______L·mol -1。
18．在密闭容器中，通入amolN2和bmolH2，若在一定条件下反应达到平衡时，容器中剩余cmol N2。
(1)达到平衡时，生成NH3的物质的量为___________。
(2)达到平衡时，H2的转化率为___________。
(3)若把容器的容积缩小一半，则正反应速率___________（填“增大”“减小”或“不变”，下同），逆反应速率___________，N2的转化率___________。
19．将等物质的量的A、B两种气体混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)。经4 min达到化学平衡。此时测得D的浓度为0.5mol/L，且c(A):c(B)=3:5，C的平均速率为0.125mol/(L·min)，则：
(1)此时A的物质的量浓度为_______；
(2)B的平均速率为_______；
(3)x的值为_______；
(4)平衡混合物中C和D的物质的量之比为_______；
(5)平衡混合物中D的体积分数为_______。
20．乙烷在一定条件可发生如下反应：C2H6(g)=C2H4(g)＋H2(g)，容器中通入等物质的量的乙烷和氢气，在等压下(p)发生上述反应，乙烷的平衡转化率为α。反应的平衡常数Kp=___________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)
21．已知碳化铝(Al4C3)与水反应生成氢氧化铝和甲烷。为了探究甲烷性质，某同学设计如下实验方案：
甲方案：探究甲烷与氧化剂反应(如图1所示)；
乙方案：探究甲烷与氯气反应的条件(如图2所示)。
甲方案实验现象：溴水不褪色，无水硫酸铜变蓝色，澄清石灰水变浑浊。
乙方案实验操作过程：通过排饱和食盐水的方法收集两瓶甲烷与氯气(体积比为1：4)的混合气体，I瓶放在光亮处，II瓶用预先准备好的黑色纸套套上，按图2安装好装置，并加紧弹簧夹a和b。
(1)碳化铝与稀硫酸反应的化学方程式为_______。
(2)—段时间后，观察到图2装置中出现的实验现象是 _______；然后打开弹簧夹a、b，现察到的实验现象是_______。
(3)已知X(g)和Y(g)可以相互转化：2X(g) Y(g)，反应正向放热。现将一定量X(g)和Y(g)的混合气体通入体积为1L的恒温恒容密闭容器中，反应物及生成物的浓度随时间变化的关系如图所示。则下列说法不正确的是_______
A．若混合气体的压强不变，则说明反应已达化学平衡状态
B．a、b、c、d四个点表示的反应体系中，表示化学反应处于平衡状态的只有b点
C．25～30min内用X表示的平均化学反应速率是0.08mol·L-1·min-1
D．反应进行至25min时，曲线发生变化的原因是增加Y的浓度
(4)在“绿色化学工艺”中，理想状态是原子利用率为100%。在用CH3C≡CH合成CH2=C(CH3)COOCH3的过程中，欲使原子利用率达到最高，还需要其他的反应物有_______。
A．CO和CH3OH B．CO2和H2O C．H2和CO2 D．CH3OH和H2
【参考答案】
一、选择题
1．B
解析：A．化学平衡状态的实质是正反应速率等于逆反应速率，c点对应的正反应速率还在改变，未达平衡，A错误；
B．a到b时正反应速率增加，反应物浓度随时间不断减小，即反应物浓度：a点大于b点，B正确；
C．减小容器的体积，反应物浓度增大，正反应速率增大，a~b段的转化率增大，C错误；
D．随着反应的进行，正反应速率增大，时，SO2的转化率：a~b段小于b~c段，D错误；
故选B。
2．C
【分析】甲烷与硫化氢为反应物，且按n(CH4)∶n(H2S)=1∶2通入反应釜中，则起始时2x(CH4)= x(H2S)，由图可知，曲线c、d分别表示和CH4；CS2和H2是生成物，由化学反应方程式可知，反应生成的CS2和H2平衡时物质的量分数4x(CS2)= x(H2)，则曲线a、b分别表示H2和CS2；据此分析解答。
解析：A．该反应平衡常数的表达式为K=，A错误；
B．根据分析，图中表示、物质的量分数变化的曲线分别是c、a，B错误；
C．M点对应温度下，x(H2)=x(H2S)，列化学平衡三段式，设甲烷投料为amol，其转化的物质的量为ymol，，则有2a-2y=4y，y=a，甲烷的转化率为，C正确；
D．根据图示可知，随着温度的升高，反应达到平衡时体系中反应物的物质的量分数不断减少，生成物的物质的量分数不断增加，即平衡正向移动，则该反应为吸热反应；原料按即化学方程式中的计量系数通入反应釜中，反应的任何阶段，保持不变，都为，不再变化时不能判断反应是否达到平衡，D错误；
故选C。
3．C
解析：A．在H2S溶液中存在着电离平衡：H2SHS-+H+，HS-H++S2-，加入NaOH溶液，OH-中和H+，使电离平衡正向移动，S2-浓度增大，故A符合题意；
B．合成氨的反应是可逆反应，氨是生成物，将氨液化分离，可以降低生成物浓度，使平衡正向移动，提高原料的利用率，故B符合题意；
C．催化剂不影响平衡，所以工业合成氨选择铁触媒作催化剂不能提高反应物的转化率，能加快反应速率，故C不符合题意；
D．氯水是氯气溶于水形成的水溶液：Cl2+H2OHCl+HClO，是一个可逆反应，新制氯水中有氯气分子，显浅黄绿色，氯水久置，氯水里的HClO见光分解，从而使平衡正向移动，氯水颜色变浅，故D符合题意；
故选C。
4．B
解析：A．根据表中数据，随着温度升高，化学平衡常数减小，说明该反应的正反应方向是放热反应，故A错误；
B．令达到平衡时，消耗CO的物质的量为xmol，则此时消耗H2O的物质的量xmol，生成H2和CO2的物质的量均为xmol，达到平衡时CO、H2O的物质的量为(0.04－x)mol，500℃K==9，解得x=0.03mol，CO转化率为=75%，故B正确；
C．此时Q==1=K，平衡不移动，故C错误；
D．恒容绝热容器中，随反应进行，温度升高，平衡向逆反应方向进行，氢气产率降低，故D错误；
答案为B。
5．D
解析：A．升高温度平衡常数减小，说明升温平衡逆向移动，正反应为放热反应， H＜0，A错误；
B．4v生成[Ni(CO)4]=v生成(CO)才表示正逆反应速率相等，反应达到平衡，B错误；
C．平衡常数只有温度有关，温度不变则平衡常数不变，C错误；
D．容器体积为2L，该时刻CO、Ni(CO)4的浓度均为0.5mol/L，Qc==8＞2，所以平衡逆向移动，v(逆)>v(正)，D正确；
综上所述答案为D。
6．B
解析：设CO的转化率为x，则反应一氧化碳的物质的量为xmol，由题意可建立如下三段式：
由平衡常数K=4可得：=1，解得x=0.5=50%；
故选B。
7．C
解析：A． 400 ℃左右脱硝率达最大值，故脱硝的适宜温度约400 ℃左右，A正确；
B．平衡时，其他条件不变，随着温度的升高，脱硝率减小，即平衡逆向移动，平衡常数减小，B正确；
C．其他条件不变，使用高效催化剂，只能增大反应速率，平衡不移动，脱硝率不变，C错误；
D． 单位时间内消耗NO和N2的物质的量比为1:2时，正逆反应速率相等，反应达到平衡，D正确；
故选C。
8．D
【分析】将和在0.5L的恒温密闭容器中混合，并在一定条件下发生反应：，列出“三段式”：
，以此解答。
解析：A．由上述分析可知，反应开始后的40s内，的变化浓度为△c=0.4mol/L，用表示的平均反应速率为=0.01mol/(L s)= ，故A项正确；
B．反应到40s末时的转化率为=20%，故B项正确；
C．由压强比等于气体物质的量之比可知，反应前n=2mol，反应到40s 时，n=（1.2mol/L+1.6mol/L +0. mol/L）×0.5L=1.8mol，即反应到40s 时容器内气压与反应前气压之比为=9：10，故C项正确；
D．由反应方程式系数比等于反应速率之比可知，v(O2)==0.01mol/(L s)，则v(SO2)=2v(O2)= 0.02mol/(L s)，此反应速率为40s内SO2的平均速率，随着反应进行，反应物浓度减小，正反应速率减小，故反应到40s时的瞬时速率v(SO2)= 2v(O2)<0.02 ，故D错误；
故选D。
9．B
解析：对于一个可逆反应，平衡常数越大，表明反应进行的程度越大。已知反应：①N2(g)+O2(g)2NO(g)的平衡常数K=3.84×10-31；②2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的平衡常数K=3.10×1024，因为3.84×10-31＜3.10×1024，所以反应②进行的程度大，故选B。
10．D
解析：设平衡时转化的CO为x mol/L，则列三段式有
则有=16，解得x=2.4，所以CO的转化率为×100%=80%；
故答案为D。
11．D
解析：A．增大压强平衡正向移动，则提高的产率，但高压会对动力和设备要求太高，从而增加生产成本，为了降低成本，应该适当增大压强，故A错误；
B．增大一种反应物的浓度，可以提高另一种反应物的转化率，所以实际生产中可通过增大氧气的浓度来提高二氧化硫的转化率，从而降低成本，故B错误；
C．其他条件保持不变，温度越高，反应速率越快，但平衡逆向移动，降低产率，且增加生产成本，对提高生产效益产生不利影响，故C错误；
D．催化剂能降低反应所需活化能而增大活化分子百分数，所以使用催化剂可加快化学反应速率，从而缩短反应到达平衡的时间，提高生产效率，故D正确；
答案选D。
12．B
解析：A．A、B两点压强不同，X的平衡转化率不同，不是相同的平衡体系，A错误；
B．该反应为气体系数之和减小的反应，增大压强平衡正向移动，Y的转化率提高，B正确；
C．升高温度，正、逆反应速率都增大，C错误；
D．该反应为可逆反应，放出的热量小于92.4kJ，D错误；
综上所述答案为B。
13．D
解析：A．由图可知，随着平衡总压的增大，平衡正向移动，水的物质的量分数增大，则曲线a表示x(H2O)随压强的变化情况，A正确；
B．由选项A分析可知，a表示x(H2O)，则x(b)和x(c)应该表示反应物，该反应物为放热反应，其他条件不变，降低温度，平衡正向移动，则会使x(b)和x(c)减小，B正确；
C．随着压强增大，反应平衡是正向移动，H2O物质的量分数逐渐增大，故a是表示H2O (g)，H2初始物质的量更大，故其平衡体系中物质的量分数更大(相比CO2)，可得b是表示H2(g)，c是表示CO2(g) ，假设Q点时，转化的CO2是a mol，列三段式，
Q点平衡时H2O(g) 、H2(g)物质的量分数相等，即物质的量相等，可得3-3a=a，a=0.75，则Q点CO2的转化率为75%，C正确；
D．该反应为气体计量系数减小的反应，若起始压强为106Pa，将容器改为恒容容器，则随着反应进行，压强减小，平衡逆向移动，水的含量减小，即平衡时x(a)故选D。
14．D
解析：A．乙容器充入1molA、1molB，达到平衡时c(A)=0.5 mol L 1，甲容器充入2molA、2molB，可以理解为先用两个甲容器分别充入1molA、1molB，每个容器达到平衡时c(A)=0.5 mol L 1，再将两个容器合二为一即加压，此时瞬间A的物质的量浓度c(A)=1mol L 1，根据题中信息平衡时c(A)＜1 mol L 1，说明平衡正向移动了，加压向以及减小反应移动，即x=1，故A正确；
B．向平衡后的乙容器中充入氦气，压强虽然增大，但各物质的物质的量浓度不变，平衡不移动，故B正确；
C．甲容器充入2molA、2molB，全部反应完生成2molC，若从平衡后的甲容器中移走1molC，与乙容器形成等效平衡，重新达到平衡后各物质的体积分数与乙容器中的相同，故C正确；
D．若向乙容器中再充入1molA、1molB，则与甲形成等效平衡，与A思维一致，先放入两个容器分别充入1molA和1molB，达到平衡时c(C)=0.5 mol L 1，将两个容器合二为一即加压，C物质的量浓度瞬间变为1 mol L 1，平衡正向移动，达到化学平衡时，c(C) ＞1 mol L 1，故D错误。
综上所述，答案为D。
15．A
解析：A．反应：是吸热反应，升高温度，平衡常数增大，故A正确；
B．反应：是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，减小，则b为随温度的变化曲线，故B错误；
C．是固体，向平衡体系中加入不会改变反应物的浓度，不变，故C错误；
D．反应：中K=，向平衡体系中充入少量，达到新平衡时，由于K值不变，为定值，的体积分数不变，故D错误；
故选A。
二、填空题
16．(1)3X(g)+Y(g)2Z(g)
(2) 0.02mol/(L·min) 30%
(3)AB
(4) 正向 正向 不
解析：（1）根据图像可知，X、Y是反应物，Z是生成物，达到平衡时改变量分别为0.3mol，0.1mol、0.2mol，改变量之比等于化学计量数之比，因此可以得到该反应的化学方程式为3X(g)+Y(g)2Z(g)；
（2）反应开始至2min，以气体Z表示的平均反应速率为；平衡时，X的改变量为0.3mol，则平衡时X的转化率为=30%。
（3）A．Y的体积分数不再发生变化，证明该反应已经达到化学平衡状态，A正确；
B．此反应为反应前后气体的化学计量数之和不等的反应，当容器内体压强不再发生变化，证明该反应已经达到化学平衡状态，B正确；
C．v(X)：v(Y)=3∶1，不知反应速率是正反应速率还是逆反应速率，不能证明该反应达到化学平衡状态，C错误；
D．单位时间内消耗3n mol X同时生成2n mol Z，均为正反应方向，不能证明该反应达到化学平衡状态，D错误；
故答案选：AB；
（4）2min末反应达到平衡，向容器内充入一定量的X，反应物的浓度增大，平衡将正向移动；此反应为反应前气体的化学计量数之和大于反应后气体的化学计量数之和的反应，增大压强，平衡将向着计量数之和减小的方向移动，即正向移动；向体系内加催化剂，改变的是反应的速率快慢，平衡不移动。
17． αⅠ(H2)>αⅡ(H2)>αⅢ(H2) 减小氨气的浓度 35.28kJ < > 16
【分析】平衡转化率为物质的量的变化值与初始的物质的量的比值；第Ⅱ阶段NH3是从0开始的，瞬间氮气、氢气的浓度不变，因此可以确定第一次平衡后从体系中移出了NH3，以此解答。
解析：(1)H2的平衡转化率αⅠ(H2)= =50%，αⅡ(H2)==38%、αⅢ(H2)= =19.35%，所以转化率的关系为：αⅠ(H2)>αⅡ(H2)>αⅢ(H2)；故答案为：αⅠ(H2)>αⅡ(H2)>αⅢ(H2)；
(2)第Ⅱ阶段NH3是从0开始的，瞬间氮气、氢气的浓度不变，因此可以确定第一次平衡后从体系中移出了NH3，即减少生成物浓度，平衡正向移动，故答案为：减小氨气的浓度；
(3)设SO2的变化浓度是x，
当反应达到平衡时,容器内压强变为起始时的0.7倍,则：=0.7，解得：x=0.36mol，2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)△H= 196kJ/mol，反应过程中消耗二氧化硫物质的量2mol，放热196kJ，则二氧化硫消耗物质的量为0.36mol时，放出热量为：×196kJ=35.28kJ，故答案为：35.28kJ；
(4)该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，二氧化硫的体积分数增大，根据图象可知,压强相同时，T2温度下SO2的体积分数较大，则温度关系为：T1(5)反应达到平衡时，υ正=υ逆，可得平衡常数K=，N点正反应速率大于逆反应速率，则<，故答案为：>；
(6)温度为T1时，C2H4(g)的平衡转化率为80%，设C2H4的起始浓度为c mol/L，平衡时c(C2H4)=0.2c mol·L 1，c(CH3CH2OH)=0.80c mol·L 1，已知c(H2O)=0.25mol·L 1，则：K===16 L·mol -1，故答案为：16。
18． (1)2(a-c)mol
(2)
(3) 增大 增大
增大
解析：(1)若反应达平衡后容器中剩余cmol N2，则反应中消耗N2的物质的量为(a-c)mol，根据反应方程式：N2+3H22NH3，可知，生成NH3的物质的量为2(a-c)mol。答案为：2(a-c)mol；
(2)同理，由反应方程式可知反应中消耗H2的物质的量为：3(a-c)mol，则达平衡时，H2的转化率为。答案为：；
(3)若把容器体积减小一半，则相当于增大压强，所以正反应速率变大，逆反应速率也变大，平衡向正反应方向移动，所以N2转化率也变大；故答案为：增大；增大；增大。
19．75mol/L 0.0625 mol/(L·min) 2 1:1 16.7%
【分析】利用三段式法进行计算，由D的浓度求出D的物质的量，根据方程式计算消耗A、B物质的量，进而计算出A的物质的量浓度，反应中反应速率之比等于化学计量数之比求出x值，计算平衡混合物中C和D的物质的量之比以及平衡混合物中D的体积分数都用三段式进行。
解析：平衡时D的浓度为0.5mol/L，D的物质的量为2L×0.5mol/L=1mol，根据改变量之比等于计量数之比，可知A和B的改变量分别为1.5mol和0.5mol；C的平均速率为0.125mol/(L·min)，则平衡时C的物质的量为2L×0.125mol/(L·min) ×4min=1mol，则有：，平衡时c(A):c(B)=3:5，则(n-1.5):(n-0.5)=3:5，解得n=3，则：
(1)4min时A的浓度为=0.75mol/L，故答案为：0.75mol/L；
(2) 从开始到平衡时B的平均反应速率==0.0625 mol/(L·min)；故答案为：0.0625 mol/(L·min)；
(3) 反应速率之比等于化学计量数之比，所以v(B):v(C)=0.0625 mol/(L·min):0.125 mol/(L·min)=1:x，所以x=2，故答案为：2；
(4)由上述三段式数据可知，x=2时，平衡时C的物质的量为1mol，D的物质的量为1mol，C和D的物质的量之比为1:1，故答案为：1:1；
(5)n=3，即平衡时A、B、C、D的物质的量分别为1.5mol、2.5mol、1mol、1mol，D的体积分数为；故答案为：16.7%。
【点睛】本题考查化学反应速率、反应转化率、化学平衡有关计算，注意对基础知识的理解掌握和三段式的应用。
20．
解析：设容器中通入的乙烷和氢气均为1 mol，则：
n(总)=(2+α)mol，
Kp==。
21．(1)Al4C3＋6H2SO4=2Al2(SO4)3＋3CH4↑
(2) 在I瓶中，气体颜色逐渐变浅，瓶壁上出现油状液滴，II瓶中无现象 水倒吸入I瓶中，同时I瓶中出现少量白雾，II瓶中无现象
(3)D
(4)A
解析：（1）碳化铝与水反应生成氢氧化铝和甲烷，碳化铝与稀硫酸的反应可以理解为，碳化铝先与水反应，产物再和硫酸反应，产物为硫酸铝和甲烷，碳化铝与稀硫酸反应的化学方程式为：Al4C3＋6H2SO4=2Al2(SO4)3＋3CH4↑；
（2）由于甲烷和氯气在光照条件下发生反应，生成物有CH3Cl(气体)、CH2Cl2 (油状液体)、CHCl3 (油状液体)、CCl4(油状液体)、HCl(极易溶于水)，一段时间后，观察到图2装置中出现的实验现象是：在I瓶中，气体颜色逐渐变浅，瓶壁上出现油状液滴，II瓶中无现象，然后打开弹簧夹a、b，观察到的实验现象是：水倒吸入I瓶中，同时I瓶中出现少量白雾，II瓶中无现象。
（3）A．正反应是气体分子数减小的反应，所以当压强不再发生变化时，可以说明反应已经达到平衡状态，A正确；
B．根据图象可知，只有b点表示的反应体系中，各物质的浓度不再发生变化，所以只有b点表示反应处于平衡状态，B正确；
C．25- 30 min内X的浓度变化量是0.4 mol/L，所以用X表示化学反应的平均速率是==0.08 mol·L-1·min-1，C正确；
D．由图可知，反应进行至25 min时，曲线发生变化的原因是X物质的浓度增大，D错误；
答案选D。
（4）原子利用率为100%，即反应物全部转化为最终产物，用CH3C≡CH合成CH2C=C(CH3)COOCH3，即要把一个C3H4分子变成一个C5H8O2分子，还必须增加2个C原子、4个H原子、2个O原子，即原料中另外的物质中C、H、O的原子个数比为1：2 ：1。
.A．CO和C'H3OH，两种物质如果按照分子个数比1：1组合，则C、H、O的原子个数比为1：2：1，故A正确；
B．CO2和H2O，两种物质分子里三种原子不论怎样组合都不能使C、H、O的原子个数比为1：2：1，故B错误；
C．CO2和H2，两种物质分子里三种原子不论怎样组合也都不能使C、H、O的原子个数比为1：2：1，故C错误；
D．H2和CH3OH，两种物质分子里三种原子不论怎样组合也都不能使C、H、O的原子个数比为1：2：1，故D错误；
答案选A
一、选择题
1．和都属于大气的污染物之一，对环境有很大危害。它们在一定条件下可以发生可逆反应。若在绝热恒容密闭容器下达到平衡，正反应速率随时间变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是
A．反应在c点达到平衡状态
B．反应物浓度：a点大于b点
C．若减小容器的体积：a~b段的转化率一定保持不变
D．时，的转化率：a~b段一定大于b~c段
2．甲烷与硫化氢可通过重整反应制取氢气，反应为CH4+2H2SCS2+4H2．现将原料按n(CH4)∶n(H2S)=1∶2通入反应釜中，保持体系压强为0.1MPa，研究不同温度对该反应体系的影响。当反应达到平衡时，体系中各组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示，下列说法正确的是
A．该反应平衡常数的表达式为K=
B．图中表示H2S、H2物质的量分数变化的曲线分别是d、a
C．M点对应温度下，CH4的转化率约为33.3%
D．由图可知该反应为吸热反应，当不再变化时反应达平衡
3．下列变化不能用勒夏特列原理解释的是
A．向 水溶液中加入有利于增多
B．合成氨时将氨液化分离，可提高原料的利用率
C．工业合成氨选择铁触媒作催化剂有利于提高反应物的转化率
D．新制氯水久置后颜色变浅
4．煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。现将物质的量均为和充入2L密闭容器中，发生如下反应：。下列说法正确的是
温度/℃ 400 500 800
平衡常数/K 9.94 9 1
A．该反应的正反应方向是吸热反应
B．若在500℃时进行，CO的平衡转化率为75%
C．保持800℃不变，某一体积为1L的密闭容器中加入该反应中四种物质各2mol，则此时反应向正向进行
D．将该反应置于恒容绝热条件下，更利于氢气产率的提高
5．在2L的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反应Ni(s) +4CO(g) Ni(CO)4(g)，已知该反应的平衡常数与温度的关系如表：
温度 25°C 80°C
平衡常数 5×104 2
下列说法正确的是
A．该反应的 H >0
B．该反应达到平衡时，v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO)
C．增加c(CO)，平衡向正向移动，反应的平衡常数增大
D．在80 °C时，测得某时刻Ni、CO、Ni(CO)4 物质的量均为1 mol，则此时v(逆)>v(正)
6．在某密闭容器中把CO和H2O的混合物加热到800 ℃，存在平衡CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，且平衡常数K＝1。若在2 L的密闭容器中充入1 mol CO和1 mol H2O的混合物并加热到800 ℃，则平衡时CO的转化率为
A．40% B．50% C．60% D．83.3%
7．NOx是生成光化学烟雾、破坏臭氧层和形成酸雨的前驱气体之一。烟道气中氮氧化物可采用氯气催化脱硝，下图是相同流速不同温度下的脱硝率，反应方程式可表示为2NH3(g)＋NO(g)＋NO2(g)2N2(g)＋3H2O(g)。下列说法不正确的是
A．脱硝的适宜温度约400 ℃左右
B．平衡时，其他条件不变，升高温度该反应的平衡常数减小
C．其他条件不变，使用高效催化剂，脱硝率增大
D．单位时间内消耗NO和N2的物质的量比为1：2时，反应达到平衡
8．将和在0.5L的恒温密闭容器中混合，并在一定条件下发生反应：，反应40s后测得浓度为0.8mol/L，下列说法不正确的是
A．反应开始后的40s内用表示的平均反应速率为
B．反应到40s末时的转化率为20%
C．反应到40s末时容器内气压与反应前气压之比为9：10
D．反应到40s末时的瞬时速率
9．在相同的温度下，已知反应：①N2(g)+O2(g)2NO(g)的平衡常数K=3.84×10-31；②2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的平衡常数K=3.10×1024。则在该温度下，两个化学反应的反应程度之间的关系为
A．①＞② B．①＜② C．①=② D．不能确定
10．在密闭容器中，给一氧化碳和水蒸气的气体混合物加热，在催化剂存在下发生反应：CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)。在500℃时，平衡常数K=16。若反应开始时，一氧化碳和水蒸气的浓度都是0.3mol/L，则在此条件下CO的转化率为
A．20% B．50% C．75% D．80%
11．工业制硫酸中有一步重要的反应是在400-600℃下发生催化氧化： ，下列说法正确的是
A．为提高的转化率，在生产过程中压强越高越好
B．工业生产中可通过增大二氧化硫的浓度来提升反应物转化率
C．其他条件保持不变，温度越高，反应速率越快，生产效益越好
D．工业生产中使用催化剂是为了提高生产效率
12．在一定条件下，反应X(g)+3Y(g)2Z(g) H=-92.4kJ/mol，X的平衡转化率(α)与体系总压强(P)的关系如图所示。下列说法正确的是
A．图中A，B两点，达到相同的平衡体系
B．上述反应在达到平衡后，增大压强，Y的转化率提高
C．升高温度，平衡向逆反应方向移动，说明逆反应速率增大，正反应速率减小
D．将1.0molX、3.0molY，置于1L密闭容器中发生反应，放出的热量为92.4kJ
13．某温度下，向恒温、恒压容器中充入3molH2和1molCO2，在催化剂作用下发生反应：3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H＜0，平衡时体系中H2、CO2和H2O的物质的量分数(x)与平衡总压的关系如图所示。下列说法不正确的是
A．曲线a表示x(H2O)随压强的变化情况
B．其他条件不变，降低温度会使x(b)和x(c)减小
C．Q点CO2的转化率为75%
D．若起始压强为106Pa，将容器改为恒容容器，平衡时x(a)＞x1
14．向甲、乙两个容积均为1L的恒容密闭容器中分别充入2molA、2molB和1molA、1molB，相同条件下，发生反应。测得两容器中c(A)随时间t的变化关系如图所示。下列说法不正确的是
A．x等于1
B．向平衡后的乙容器中充入氦气，平衡不移动
C．从平衡后的甲容器中移走1molC，重新达到平衡后各物质的体积分数与乙容器中的相同
D．若向乙容器中再充入1molA、1molB，则达到化学平衡时乙容器中
15．在体积为1L恒容密闭容器中，投入和，发生反应：。在不同温度下达平衡时，和的物质的量(n)如图所示。下列说法正确的是
A．升高温度，平衡常数增大
B．a为随温度的变化曲线
C．向平衡体系中加入，增大
D．向平衡体系中充入少量，达到新平衡时，的体积分数增大
二、填空题
16．某温度时，在一个5L的恒容容器中，X、Y、Z均为气体，三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
根据图中数据填空：
(1)该反应的化学方程式为_______。
(2)反应开始至2min，以气体Z表示的平均反应速率为_______。平衡时X的转化率为_______。
(3)下列叙述能证明该反应已经达到化学平衡状态的是_______(填序号)。
A．Y的体积分数不再发生变化
B．容器内气体压强不再发生变化
C．v(X)∶v(Y)=3∶1
D．单位时间内消耗3n mol X同时生成2n mol Z
(4)2min末反应达到平衡，向容器内充入一定量的X，平衡将_______移动；增大压强，平衡将_______移动；向体系内加催化剂，平衡将_______移动(填“正向”“逆向”或“不”)。
17．Ⅰ.反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0在等容条件下进行。改变其他反应条件，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如下图所示：
回答问题：
（1）H2的平衡转化率αⅠ(H2)、αⅡ(H2)、αⅢ(H2)的大小关系是_________________________。
（2）由第一次平衡到第二次平衡，采取的措施是______________________。
Ⅱ.在一定温度下，向一容积为5L的恒容密闭容器中充入0.4mol SO2和0.2mol O2，发生反应： 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196kJ/mol。经2min后达到平衡，当反应达到平衡时，容器内压强变为起始时的0.7倍。请回答下列问题：
（3）上述反应达到平衡时反应放出的热量为__________。
（4）如图表示平衡时SO2的体积分数随压强和温度变化的曲线。则温度关系：T1_____T2(填“>”“<”或“=”)。
Ⅲ.一定温度下，在1L恒容密闭容器中充入一定量C2H4(g)和H2O(g)，发生如下反应： C2H4(g)+H2O(g)CH3CH2OH(g) ΔH，测得C2H4(g)的转化率(α)与时间(t)的关系如图所示。其中T1、T2表示温度，速率方程：v正=k正·c(C2H4)·c(H2O)，v逆=k逆·c(CH3CH2OH)(k是速率常数，只与温度有关)。
（5）N点：______（填“＞”“＜”或“＝”）。
（6）温度为T1时，测定平衡体系中c(H2O)=0.25 mol·L-1，则=______L·mol -1。
18．在密闭容器中，通入amolN2和bmolH2，若在一定条件下反应达到平衡时，容器中剩余cmol N2。
(1)达到平衡时，生成NH3的物质的量为___________。
(2)达到平衡时，H2的转化率为___________。
(3)若把容器的容积缩小一半，则正反应速率___________（填“增大”“减小”或“不变”，下同），逆反应速率___________，N2的转化率___________。
19．将等物质的量的A、B两种气体混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)。经4 min达到化学平衡。此时测得D的浓度为0.5mol/L，且c(A):c(B)=3:5，C的平均速率为0.125mol/(L·min)，则：
(1)此时A的物质的量浓度为_______；
(2)B的平均速率为_______；
(3)x的值为_______；
(4)平衡混合物中C和D的物质的量之比为_______；
(5)平衡混合物中D的体积分数为_______。
20．乙烷在一定条件可发生如下反应：C2H6(g)=C2H4(g)＋H2(g)，容器中通入等物质的量的乙烷和氢气，在等压下(p)发生上述反应，乙烷的平衡转化率为α。反应的平衡常数Kp=___________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)
21．已知碳化铝(Al4C3)与水反应生成氢氧化铝和甲烷。为了探究甲烷性质，某同学设计如下实验方案：
甲方案：探究甲烷与氧化剂反应(如图1所示)；
乙方案：探究甲烷与氯气反应的条件(如图2所示)。
甲方案实验现象：溴水不褪色，无水硫酸铜变蓝色，澄清石灰水变浑浊。
乙方案实验操作过程：通过排饱和食盐水的方法收集两瓶甲烷与氯气(体积比为1：4)的混合气体，I瓶放在光亮处，II瓶用预先准备好的黑色纸套套上，按图2安装好装置，并加紧弹簧夹a和b。
(1)碳化铝与稀硫酸反应的化学方程式为_______。
(2)—段时间后，观察到图2装置中出现的实验现象是 _______；然后打开弹簧夹a、b，现察到的实验现象是_______。
(3)已知X(g)和Y(g)可以相互转化：2X(g) Y(g)，反应正向放热。现将一定量X(g)和Y(g)的混合气体通入体积为1L的恒温恒容密闭容器中，反应物及生成物的浓度随时间变化的关系如图所示。则下列说法不正确的是_______
A．若混合气体的压强不变，则说明反应已达化学平衡状态
B．a、b、c、d四个点表示的反应体系中，表示化学反应处于平衡状态的只有b点
C．25～30min内用X表示的平均化学反应速率是0.08mol·L-1·min-1
D．反应进行至25min时，曲线发生变化的原因是增加Y的浓度
(4)在“绿色化学工艺”中，理想状态是原子利用率为100%。在用CH3C≡CH合成CH2=C(CH3)COOCH3的过程中，欲使原子利用率达到最高，还需要其他的反应物有_______。
A．CO和CH3OH B．CO2和H2O C．H2和CO2 D．CH3OH和H2
【参考答案】
一、选择题
1．B
解析：A．化学平衡状态的实质是正反应速率等于逆反应速率，c点对应的正反应速率还在改变，未达平衡，A错误；
B．a到b时正反应速率增加，反应物浓度随时间不断减小，即反应物浓度：a点大于b点，B正确；
C．减小容器的体积，反应物浓度增大，正反应速率增大，a~b段的转化率增大，C错误；
D．随着反应的进行，正反应速率增大，时，SO2的转化率：a~b段小于b~c段，D错误；
故选B。
2．C
【分析】甲烷与硫化氢为反应物，且按n(CH4)∶n(H2S)=1∶2通入反应釜中，则起始时2x(CH4)= x(H2S)，由图可知，曲线c、d分别表示和CH4；CS2和H2是生成物，由化学反应方程式可知，反应生成的CS2和H2平衡时物质的量分数4x(CS2)= x(H2)，则曲线a、b分别表示H2和CS2；据此分析解答。
解析：A．该反应平衡常数的表达式为K=，A错误；
B．根据分析，图中表示、物质的量分数变化的曲线分别是c、a，B错误；
C．M点对应温度下，x(H2)=x(H2S)，列化学平衡三段式，设甲烷投料为amol，其转化的物质的量为ymol，，则有2a-2y=4y，y=a，甲烷的转化率为，C正确；
D．根据图示可知，随着温度的升高，反应达到平衡时体系中反应物的物质的量分数不断减少，生成物的物质的量分数不断增加，即平衡正向移动，则该反应为吸热反应；原料按即化学方程式中的计量系数通入反应釜中，反应的任何阶段，保持不变，都为，不再变化时不能判断反应是否达到平衡，D错误；
故选C。
3．C
解析：A．在H2S溶液中存在着电离平衡：H2SHS-+H+，HS-H++S2-，加入NaOH溶液，OH-中和H+，使电离平衡正向移动，S2-浓度增大，故A符合题意；
B．合成氨的反应是可逆反应，氨是生成物，将氨液化分离，可以降低生成物浓度，使平衡正向移动，提高原料的利用率，故B符合题意；
C．催化剂不影响平衡，所以工业合成氨选择铁触媒作催化剂不能提高反应物的转化率，能加快反应速率，故C不符合题意；
D．氯水是氯气溶于水形成的水溶液：Cl2+H2OHCl+HClO，是一个可逆反应，新制氯水中有氯气分子，显浅黄绿色，氯水久置，氯水里的HClO见光分解，从而使平衡正向移动，氯水颜色变浅，故D符合题意；
故选C。
4．B
解析：A．根据表中数据，随着温度升高，化学平衡常数减小，说明该反应的正反应方向是放热反应，故A错误；
B．令达到平衡时，消耗CO的物质的量为xmol，则此时消耗H2O的物质的量xmol，生成H2和CO2的物质的量均为xmol，达到平衡时CO、H2O的物质的量为(0.04－x)mol，500℃K==9，解得x=0.03mol，CO转化率为=75%，故B正确；
C．此时Q==1=K，平衡不移动，故C错误；
D．恒容绝热容器中，随反应进行，温度升高，平衡向逆反应方向进行，氢气产率降低，故D错误；
答案为B。
5．D
解析：A．升高温度平衡常数减小，说明升温平衡逆向移动，正反应为放热反应， H＜0，A错误；
B．4v生成[Ni(CO)4]=v生成(CO)才表示正逆反应速率相等，反应达到平衡，B错误；
C．平衡常数只有温度有关，温度不变则平衡常数不变，C错误；
D．容器体积为2L，该时刻CO、Ni(CO)4的浓度均为0.5mol/L，Qc==8＞2，所以平衡逆向移动，v(逆)>v(正)，D正确；
综上所述答案为D。
6．B
解析：设CO的转化率为x，则反应一氧化碳的物质的量为xmol，由题意可建立如下三段式：
由平衡常数K=4可得：=1，解得x=0.5=50%；
故选B。
7．C
解析：A． 400 ℃左右脱硝率达最大值，故脱硝的适宜温度约400 ℃左右，A正确；
B．平衡时，其他条件不变，随着温度的升高，脱硝率减小，即平衡逆向移动，平衡常数减小，B正确；
C．其他条件不变，使用高效催化剂，只能增大反应速率，平衡不移动，脱硝率不变，C错误；
D． 单位时间内消耗NO和N2的物质的量比为1:2时，正逆反应速率相等，反应达到平衡，D正确；
故选C。
8．D
【分析】将和在0.5L的恒温密闭容器中混合，并在一定条件下发生反应：，列出“三段式”：
，以此解答。
解析：A．由上述分析可知，反应开始后的40s内，的变化浓度为△c=0.4mol/L，用表示的平均反应速率为=0.01mol/(L s)= ，故A项正确；
B．反应到40s末时的转化率为=20%，故B项正确；
C．由压强比等于气体物质的量之比可知，反应前n=2mol，反应到40s 时，n=（1.2mol/L+1.6mol/L +0. mol/L）×0.5L=1.8mol，即反应到40s 时容器内气压与反应前气压之比为=9：10，故C项正确；
D．由反应方程式系数比等于反应速率之比可知，v(O2)==0.01mol/(L s)，则v(SO2)=2v(O2)= 0.02mol/(L s)，此反应速率为40s内SO2的平均速率，随着反应进行，反应物浓度减小，正反应速率减小，故反应到40s时的瞬时速率v(SO2)= 2v(O2)<0.02 ，故D错误；
故选D。
9．B
解析：对于一个可逆反应，平衡常数越大，表明反应进行的程度越大。已知反应：①N2(g)+O2(g)2NO(g)的平衡常数K=3.84×10-31；②2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的平衡常数K=3.10×1024，因为3.84×10-31＜3.10×1024，所以反应②进行的程度大，故选B。
10．D
解析：设平衡时转化的CO为x mol/L，则列三段式有
则有=16，解得x=2.4，所以CO的转化率为×100%=80%；
故答案为D。
11．D
解析：A．增大压强平衡正向移动，则提高的产率，但高压会对动力和设备要求太高，从而增加生产成本，为了降低成本，应该适当增大压强，故A错误；
B．增大一种反应物的浓度，可以提高另一种反应物的转化率，所以实际生产中可通过增大氧气的浓度来提高二氧化硫的转化率，从而降低成本，故B错误；
C．其他条件保持不变，温度越高，反应速率越快，但平衡逆向移动，降低产率，且增加生产成本，对提高生产效益产生不利影响，故C错误；
D．催化剂能降低反应所需活化能而增大活化分子百分数，所以使用催化剂可加快化学反应速率，从而缩短反应到达平衡的时间，提高生产效率，故D正确；
答案选D。
12．B
解析：A．A、B两点压强不同，X的平衡转化率不同，不是相同的平衡体系，A错误；
B．该反应为气体系数之和减小的反应，增大压强平衡正向移动，Y的转化率提高，B正确；
C．升高温度，正、逆反应速率都增大，C错误；
D．该反应为可逆反应，放出的热量小于92.4kJ，D错误；
综上所述答案为B。
13．D
解析：A．由图可知，随着平衡总压的增大，平衡正向移动，水的物质的量分数增大，则曲线a表示x(H2O)随压强的变化情况，A正确；
B．由选项A分析可知，a表示x(H2O)，则x(b)和x(c)应该表示反应物，该反应物为放热反应，其他条件不变，降低温度，平衡正向移动，则会使x(b)和x(c)减小，B正确；
C．随着压强增大，反应平衡是正向移动，H2O物质的量分数逐渐增大，故a是表示H2O (g)，H2初始物质的量更大，故其平衡体系中物质的量分数更大(相比CO2)，可得b是表示H2(g)，c是表示CO2(g) ，假设Q点时，转化的CO2是a mol，列三段式，
Q点平衡时H2O(g) 、H2(g)物质的量分数相等，即物质的量相等，可得3-3a=a，a=0.75，则Q点CO2的转化率为75%，C正确；
D．该反应为气体计量系数减小的反应，若起始压强为106Pa，将容器改为恒容容器，则随着反应进行，压强减小，平衡逆向移动，水的含量减小，即平衡时x(a)
14．D
解析：A．乙容器充入1molA、1molB，达到平衡时c(A)=0.5 mol L 1，甲容器充入2molA、2molB，可以理解为先用两个甲容器分别充入1molA、1molB，每个容器达到平衡时c(A)=0.5 mol L 1，再将两个容器合二为一即加压，此时瞬间A的物质的量浓度c(A)=1mol L 1，根据题中信息平衡时c(A)＜1 mol L 1，说明平衡正向移动了，加压向以及减小反应移动，即x=1，故A正确；
B．向平衡后的乙容器中充入氦气，压强虽然增大，但各物质的物质的量浓度不变，平衡不移动，故B正确；
C．甲容器充入2molA、2molB，全部反应完生成2molC，若从平衡后的甲容器中移走1molC，与乙容器形成等效平衡，重新达到平衡后各物质的体积分数与乙容器中的相同，故C正确；
D．若向乙容器中再充入1molA、1molB，则与甲形成等效平衡，与A思维一致，先放入两个容器分别充入1molA和1molB，达到平衡时c(C)=0.5 mol L 1，将两个容器合二为一即加压，C物质的量浓度瞬间变为1 mol L 1，平衡正向移动，达到化学平衡时，c(C) ＞1 mol L 1，故D错误。
综上所述，答案为D。
15．A
解析：A．反应：是吸热反应，升高温度，平衡常数增大，故A正确；
B．反应：是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，减小，则b为随温度的变化曲线，故B错误；
C．是固体，向平衡体系中加入不会改变反应物的浓度，不变，故C错误；
D．反应：中K=，向平衡体系中充入少量，达到新平衡时，由于K值不变，为定值，的体积分数不变，故D错误；
故选A。
二、填空题
16．(1)3X(g)+Y(g)2Z(g)
(2) 0.02mol/(L·min) 30%
(3)AB
(4) 正向 正向 不
解析：（1）根据图像可知，X、Y是反应物，Z是生成物，达到平衡时改变量分别为0.3mol，0.1mol、0.2mol，改变量之比等于化学计量数之比，因此可以得到该反应的化学方程式为3X(g)+Y(g)2Z(g)；
（2）反应开始至2min，以气体Z表示的平均反应速率为；平衡时，X的改变量为0.3mol，则平衡时X的转化率为=30%。
（3）A．Y的体积分数不再发生变化，证明该反应已经达到化学平衡状态，A正确；
B．此反应为反应前后气体的化学计量数之和不等的反应，当容器内体压强不再发生变化，证明该反应已经达到化学平衡状态，B正确；
C．v(X)：v(Y)=3∶1，不知反应速率是正反应速率还是逆反应速率，不能证明该反应达到化学平衡状态，C错误；
D．单位时间内消耗3n mol X同时生成2n mol Z，均为正反应方向，不能证明该反应达到化学平衡状态，D错误；
故答案选：AB；
（4）2min末反应达到平衡，向容器内充入一定量的X，反应物的浓度增大，平衡将正向移动；此反应为反应前气体的化学计量数之和大于反应后气体的化学计量数之和的反应，增大压强，平衡将向着计量数之和减小的方向移动，即正向移动；向体系内加催化剂，改变的是反应的速率快慢，平衡不移动。
17． αⅠ(H2)>αⅡ(H2)>αⅢ(H2) 减小氨气的浓度 35.28kJ < > 16
【分析】平衡转化率为物质的量的变化值与初始的物质的量的比值；第Ⅱ阶段NH3是从0开始的，瞬间氮气、氢气的浓度不变，因此可以确定第一次平衡后从体系中移出了NH3，以此解答。
解析：(1)H2的平衡转化率αⅠ(H2)= =50%，αⅡ(H2)==38%、αⅢ(H2)= =19.35%，所以转化率的关系为：αⅠ(H2)>αⅡ(H2)>αⅢ(H2)；故答案为：αⅠ(H2)>αⅡ(H2)>αⅢ(H2)；
(2)第Ⅱ阶段NH3是从0开始的，瞬间氮气、氢气的浓度不变，因此可以确定第一次平衡后从体系中移出了NH3，即减少生成物浓度，平衡正向移动，故答案为：减小氨气的浓度；
(3)设SO2的变化浓度是x，
当反应达到平衡时,容器内压强变为起始时的0.7倍,则：=0.7，解得：x=0.36mol，2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)△H= 196kJ/mol，反应过程中消耗二氧化硫物质的量2mol，放热196kJ，则二氧化硫消耗物质的量为0.36mol时，放出热量为：×196kJ=35.28kJ，故答案为：35.28kJ；
(4)该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，二氧化硫的体积分数增大，根据图象可知,压强相同时，T2温度下SO2的体积分数较大，则温度关系为：T1
(6)温度为T1时，C2H4(g)的平衡转化率为80%，设C2H4的起始浓度为c mol/L，平衡时c(C2H4)=0.2c mol·L 1，c(CH3CH2OH)=0.80c mol·L 1，已知c(H2O)=0.25mol·L 1，则：K===16 L·mol -1，故答案为：16。
18． (1)2(a-c)mol
(2)
(3) 增大 增大
增大
解析：(1)若反应达平衡后容器中剩余cmol N2，则反应中消耗N2的物质的量为(a-c)mol，根据反应方程式：N2+3H22NH3，可知，生成NH3的物质的量为2(a-c)mol。答案为：2(a-c)mol；
(2)同理，由反应方程式可知反应中消耗H2的物质的量为：3(a-c)mol，则达平衡时，H2的转化率为。答案为：；
(3)若把容器体积减小一半，则相当于增大压强，所以正反应速率变大，逆反应速率也变大，平衡向正反应方向移动，所以N2转化率也变大；故答案为：增大；增大；增大。
19．75mol/L 0.0625 mol/(L·min) 2 1:1 16.7%
【分析】利用三段式法进行计算，由D的浓度求出D的物质的量，根据方程式计算消耗A、B物质的量，进而计算出A的物质的量浓度，反应中反应速率之比等于化学计量数之比求出x值，计算平衡混合物中C和D的物质的量之比以及平衡混合物中D的体积分数都用三段式进行。
解析：平衡时D的浓度为0.5mol/L，D的物质的量为2L×0.5mol/L=1mol，根据改变量之比等于计量数之比，可知A和B的改变量分别为1.5mol和0.5mol；C的平均速率为0.125mol/(L·min)，则平衡时C的物质的量为2L×0.125mol/(L·min) ×4min=1mol，则有：，平衡时c(A):c(B)=3:5，则(n-1.5):(n-0.5)=3:5，解得n=3，则：
(1)4min时A的浓度为=0.75mol/L，故答案为：0.75mol/L；
(2) 从开始到平衡时B的平均反应速率==0.0625 mol/(L·min)；故答案为：0.0625 mol/(L·min)；
(3) 反应速率之比等于化学计量数之比，所以v(B):v(C)=0.0625 mol/(L·min):0.125 mol/(L·min)=1:x，所以x=2，故答案为：2；
(4)由上述三段式数据可知，x=2时，平衡时C的物质的量为1mol，D的物质的量为1mol，C和D的物质的量之比为1:1，故答案为：1:1；
(5)n=3，即平衡时A、B、C、D的物质的量分别为1.5mol、2.5mol、1mol、1mol，D的体积分数为；故答案为：16.7%。
【点睛】本题考查化学反应速率、反应转化率、化学平衡有关计算，注意对基础知识的理解掌握和三段式的应用。
20．
解析：设容器中通入的乙烷和氢气均为1 mol，则：
n(总)=(2+α)mol，
Kp==。
21．(1)Al4C3＋6H2SO4=2Al2(SO4)3＋3CH4↑
(2) 在I瓶中，气体颜色逐渐变浅，瓶壁上出现油状液滴，II瓶中无现象 水倒吸入I瓶中，同时I瓶中出现少量白雾，II瓶中无现象
(3)D
(4)A
解析：（1）碳化铝与水反应生成氢氧化铝和甲烷，碳化铝与稀硫酸的反应可以理解为，碳化铝先与水反应，产物再和硫酸反应，产物为硫酸铝和甲烷，碳化铝与稀硫酸反应的化学方程式为：Al4C3＋6H2SO4=2Al2(SO4)3＋3CH4↑；
（2）由于甲烷和氯气在光照条件下发生反应，生成物有CH3Cl(气体)、CH2Cl2 (油状液体)、CHCl3 (油状液体)、CCl4(油状液体)、HCl(极易溶于水)，一段时间后，观察到图2装置中出现的实验现象是：在I瓶中，气体颜色逐渐变浅，瓶壁上出现油状液滴，II瓶中无现象，然后打开弹簧夹a、b，观察到的实验现象是：水倒吸入I瓶中，同时I瓶中出现少量白雾，II瓶中无现象。
（3）A．正反应是气体分子数减小的反应，所以当压强不再发生变化时，可以说明反应已经达到平衡状态，A正确；
B．根据图象可知，只有b点表示的反应体系中，各物质的浓度不再发生变化，所以只有b点表示反应处于平衡状态，B正确；
C．25- 30 min内X的浓度变化量是0.4 mol/L，所以用X表示化学反应的平均速率是==0.08 mol·L-1·min-1，C正确；
D．由图可知，反应进行至25 min时，曲线发生变化的原因是X物质的浓度增大，D错误；
答案选D。
（4）原子利用率为100%，即反应物全部转化为最终产物，用CH3C≡CH合成CH2C=C(CH3)COOCH3，即要把一个C3H4分子变成一个C5H8O2分子，还必须增加2个C原子、4个H原子、2个O原子，即原料中另外的物质中C、H、O的原子个数比为1：2 ：1。
.A．CO和C'H3OH，两种物质如果按照分子个数比1：1组合，则C、H、O的原子个数比为1：2：1，故A正确；
B．CO2和H2O，两种物质分子里三种原子不论怎样组合都不能使C、H、O的原子个数比为1：2：1，故B错误；
C．CO2和H2，两种物质分子里三种原子不论怎样组合也都不能使C、H、O的原子个数比为1：2：1，故C错误；
D．H2和CH3OH，两种物质分子里三种原子不论怎样组合也都不能使C、H、O的原子个数比为1：2：1，故D错误；
答案选A