第2章 化学反应的方向、限度与速率 测试题（含解析） 2023-2024学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

第2章 化学反应的方向、限度与速率 测试题
一、选择题
1．设是阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是
A．标准状况下，33.6 L HF中含有氟原子的数目为1.5
B．1 L 溶液中的数目小于0.1
C．0.1 mol乙烯和乙醇的混合物完全燃烧消耗的数目为0.3
D．电解精炼铜，当电路中通过个电子时，阳极质量减少32 g
2．下列措施对增大反应速率明显有效的是
A．Na与水反应时增大水的用量
B．Fe与稀硫酸反应制取H2时，改用浓硫酸
C．在K2SO4与BaCl2两溶液反应时，增大反应容器体积
D．Al在氧气中燃烧生成Al2O3，将Al片改成Al粉
3．作为一种重要的、清洁、可再生的能源载体，甲醇的制备和应用受到了广泛地关注。一种合成甲醇的方法为二氧化碳催化加氢制甲醇：。设表示阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是
A．的电子式为：
B．甲醇中含有碳氢键的数目为
C．将与足量混合，充分反应后转移的电子数小于
D．发展新的催化技术对提高的平衡转化率有重要意义
4．已知升温、增大浓度、加大压强和使用催化剂均可以提高化学反应的速率。现把镁条投入盛有稀盐酸的试管中，试管外壁用手一摸感到发烫，而且产生氢气的速率变化情况(v)和反应进行的时间(t)的关系如图所示，则下列说法正确的是
A．如果使用催化剂，反应结束后会产生更多质量的气体
B．t2时刻的速率大于t1时刻的速率主要原因是反应物的量较多
C．t2～t3速率变化的主要原因是盐酸的浓度逐渐减小
D．t2时恰好完全反应
5．利用可再生能源提供的能量可高温共电解H2O和CO2，并实现清洁燃料的制备。其工作流程和反应原理如图所示：
下列说法不正确的是。
A．装置I中生成气体a的电极反应为
B．装置Ⅱ中过程①～③均有极性键的断裂和生成
C．装置Ⅲ中消耗理论上转移
D．该过程中CO2的循环利用率理论上可达100％
6．下列说法正确的是
A．化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化来表示
B．用不同物质的浓度变化表示同一时间内同一反应的速率时，其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比
C．由v=计算所得化学反应速率为某时刻的瞬时速率
D．在反应过程中，反应物的浓度逐渐变小，所以用反应物表示的化学反应速率为负值
7．a、b、c三个容器，分别发生合成氨反应，经过相同的一段时间后，测得数据如下表：
a b c
反应速率
则三个容器中合成氨的反应速率由大到小的顺序为
A．v(a)>v(b)>v(c) B．v(c)>v(b)>v(a) C．v(c)>v(a)>v(b) D．v(b)>v(a)>v(c)
8．HCOOCH3是一种重要的化工产品，被公认为“万能中间体”。甲醇脱氢法制HCOOCH3是工业上的一种重要方法，具有工艺流程短、原料单一、反应条件温和等优点。其工艺过程涉及如下反应：
反应I： 2CH3OH(g) HCOOCH3(g) + 2H2(g) △H1=+135.4 kJ·mol-1
反应Ⅱ： CH3OH(g) CO(g) + 2H2(g) △H2=+106.0 kJ·mol-1
一定条件下，在容积为10L的恒容密闭容器中通入1.0molCH3OH气体发生上述反应，在不同温度下连续反应4h。测得甲醇的总转化率(α，图中实线表示)和HCOOCH3的选择性(λ，图中虚线表示)随温度变化如图所示。(已知： HCOOCH3的选择性=)，下列说法正确的是
A．温度超过553K后，反应I平衡逆向移动
B．553K 下，HCOOCH3的产量为0.1mol
C．反应Ⅲ： HCOOCH3(g) 2CO(g) + 2H2(g) ΔH3= +76.6kJ·mol-1
D．其他条件不变，随着温度升高，出口处HCOOCH3、H2、CO的量均不断增大
9．在一定温度下，对于可逆反应2X(s)2Y(s)+Z(g)；某时刻达到平衡时只增大压强，再次达到新平衡时，Z的浓度
A．增大 B．减小 C．不变 D．无法判断
10．下列关于化学平衡的说法正确的是
A．在一定条件下，化学平衡向正反应方向移动，则说明正反应速率变大
B．化学平衡常数只受温度影响，温度越高，化学平衡常数越大
C．对同一化学反应来说，平衡常数越大，达平衡时，正反应进行的程度越大
D．化学反应达到平衡状态时，各物质的百分含量相等
11．二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”。以下说法能说明反应3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g)达到平衡状态的是
A．H2和CO2的浓度之比为3∶1
B．单位时间内断裂3个H—H同时断裂1个C=O
C．恒温恒容条件下，气体的密度保持不变
D．绝热体系中，体系的温度保持不变
12．已知，在25℃、101 kPa时： ① C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ/mol
② 2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221.0 kJ/mol
③ 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ/mol
下列判断不正确的是
A．6 g碳完全燃烧时放出热量196.8 kJ
B．反应②可以自发进行
C．H2的燃烧热ΔH=-241.8 kJ/mol
D．制备水煤气的反应热ΔH=＋131.3 kJ/mol
13．对于常温下发生的反应: 2H2(g)+O2(g) 2H2O(1) △H=-571.6kJ·mol-1, △S=-70kJ·K-1·mol -1 下列说法正确的是
A．该反应是放热、熵增的反应
B．可根据计算 ΔH-TΔS 是否小于 0，判断常温下该反应是否自发反应
C．由于反应需要“点燃”条件，因此可推断该反应在该条件下不是自发反应
D．该反应中的“点燃”条件，使反应从非自发反应变成自发反应，因此可以看到产生水珠的现象
14．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A．已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ·mol-1，则氢气的燃烧热为241.8kJ·mol-1
B．反应SO2(g)+2H2S(g)3S(s)+2H2O(l)在常温下能自发进行，则该反应的ΔH<0
C．已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH=a、 2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=b，则a>b
D．已知C(石墨，s)=C(金刚石，s) ΔH>0，则金刚石比石墨稳定
15．一定温度下，将一定量的A、B置于4L恒容反应器中进行反应，有关物质的物质的量与时间的关系如图。该反应前2min平均反应速率v(A)为
A．0.1mol·L-1·min-1 B．0.2mol·L-1·min-1
C．0.05mol·L-1·min-1 D．0.4mol·L-1·min-1
二、填空题
16．回答下列问题：
(1)汽车尾气是雾霾形成的原因之一。研究氮氧化物的处理方法可有效减少雾霾的形成，可采用氧化还原法脱硝：4NO(g)＋4NH3(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g) ΔH＜0。根据图示判断提高脱硝效率的最佳条件是 ；氨氮物质的量之比一定时，在400℃时，脱硝效率最大，其可能的原因是 。
(2)用活性炭还原法也可以处理氮氧化物，某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，发生反应：C(s)＋2NO(g) N2(g)＋CO2(g) ΔH>0。在T1℃时，反应进行到不同时间测得各物质的物质的量浓度如下：
时间/min 浓度/(mol·L-1) 0 10 20 30 40 50
NO 1.0 0.58 0.40 0.40 0.48 0.48
N2 0 0.21 0.30 0.30 0.36 0.36
CO2 0 0.21 0.30 0.30 0.36 0.36
①根据图表数据分析T1℃时，该反应在0～20min的平均反应速率v(CO2)= ；计算该反应的平衡常数K= 。
②30min后，只改变某一条件，根据上表的数据判断改变的条件可能是 。
A．通入一定量的CO2
B．加入合适的催化剂
C．适当缩小容器的体积
D．通入一定量的NO
E.加入一定量的活性炭
F.适当升高温度
17．Ⅰ.氢气是重要的工业原料，煤的气化是一种重要的制氢途径。反应过程如下：
①
②
(1)的结构式为 ，C、H、O三种元素的原子半径由小到大的顺序为 。
(2)反应①的平衡常数表达式 。
Ⅱ.在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入足量和。反应平衡时，的转化率为50%，CO的物质的量为0.lmol。
(3)下列说法正确的是
a．将炭块粉碎，可加快反应速率
b．混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡
c．平衡时的体积分数可能大于
(4)若平衡时向容器中充入惰性气体，容器内压强 (选填“增大”“减小”或“不变”)，反应①的 (选填“增大”“减小”或“不变”)，平衡 (选填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)。
(5)达到平衡时，整个体系 (选填“吸收”或“放出”)热量 kJ。
18．对于基元反应，如aA＋bBcC＋dD，反应速率v正=k正·ca(A)·cb(B)，v逆=k逆·cc(C)·cd(D)，其中k正、k逆是取决于温度的速率常数。对于基元反应2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)，在653 K时，速率常数k正=2.6×103 L2·mol-2·s-1，k逆=4.1×103 L·mol-1·s-1
(1)计算653 K时的平衡常数K=
(2)653 K时，若NO的浓度为0.006 mol·L-1，O2的浓度为0.290 mol·L-1，则正反应速率为 mol·L-1·s-1。
19．与混合，在一定条件下反应合成尿素： ，该反应在一定条件下能自发进行的原因是 ；若该反应一恒温、恒容密闭容器内进行，判断反应达到平衡状态的标志是 (填字母)。
a.与的浓度相等 b.容器中气体的压强不再改变
c. d.容器中混合气体的密度不再改变
20．将等物质的量的A、B、C、D 4种物质混合，发生如下反应：aA＋bBcC(s)＋dD，当反应进行一定时间后，测得A减少了4n mol，B减少了2n mol，C增加了6n mol，D增加了4n mol，此时达到化学平衡。
(1)该化学方程式各物质的化学计量数为a＝ 、b＝ 、c＝ 、d＝ 。
(2)若只改变压强，反应速率发生变化，但平衡不发生移动，该反应中各物质的聚集状态： A 、B 、D 。
(3)若只升高温度，反应一段时间后，测知4种物质其物质的量又达到相等，则该反应为 (填“放热”或“吸热”)反应。
21．在一密闭的2L容器中装有4molSO2和2molO2，在一定条件下开始反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。2min末测得容器中有1.6molSO2，请计算：
(1)2min末SO3的浓度；
(2)2min内SO2的平均反应速率。
(3)2min末SO2的转化率。
(4)反应前后的压强之比。
22．在一个体积为2L的密闭容器中，高温下发生下列反应： Fe（s） ＋ CO2（g）FeO（s） ＋ CO（g） + Q kJ，其中CO2、CO的物质的量（mol）随时间（min）的变化如图所示。
（1）反应在1min时第一次达到平衡状态，固体的质量增加了6.4g。用CO的浓度变化表示的反应速率υ（CO）= 。
（2）反应进行至2min时，若只改变一个条件，曲线发生的变化如图所示，3min时再次达到平衡，则Q 0（填“＞”、“＜”或“=”）。第一次平衡与第二次平衡的平衡常数相比，K1 K2。（填“＞”、“＜”或“=”）。
（3）5min时再充入一定量的CO（g），平衡发生移动。下列说法正确的是 （填写编号）。
a υ（正）先增大后减小 b υ（正）先减小后增大 c υ（逆）先增大后减小 d υ（逆）先减小后增大
表示n（CO2）变化的曲线是 （填写图中曲线的字母编号）。
（4）能说明该反应已经达到化学平衡状态的是
a 容器内气体压强不再变化 b 容器内气体的密度不再变化 c 固体的质量不再变化
23．某化学兴趣小组进行以下实验探究：
I.设计实验探究反应速率的测定和比较
实验步骤：
取一套装置(装置如图所示)，加入40mL1mol L-1的硫酸，测量收集10mLH2所需的时间。
(1)取另一套装置，加入40mL4mol L-1的硫酸，测量收集10mLH2所需的时间。
实验现象：锌跟硫酸反应产生气泡，收集10mL气体，(2)所用时间比(1)所用时间 (填“长”或“短”)。
实验结论：4mol L-1硫酸与锌反应比1mol L-1硫酸与锌反应速率 (填“大”或“小”)。
注意事项：①锌粒的颗粒(即表面积)大小 。
②40mL的硫酸要迅速加入。
(2)II.探究用HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法，研究影响反应速率的因素，所用HNO3浓度为1.00mol L-1、2.00mol L-1，大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，实验温度为298K、308K。
请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：
实验编号 T(K) 大理石规格 HNO3浓度(mol L-1) 实验目的
① 298 粗颗粒 2.00 (1)实验①和②探究HNO3浓度对该反应速率的影响 (2)实验①和 探究温度对该反应速率的影响 (3)实验①和 探究大理石规格(粗、细)对该反应速率的影响
②
③ 粗颗粒
④
【参考答案】
一、选择题
1．B
解析：此题答案可能不正确，如您有正确答案请联系总部编辑qq：807204649
2．D
解析：A．水为纯液体，增加水的用量不能增大反应速率，A错误；
B．常温下Fe在浓硫酸中会发生钝化，加热时反应生成二氧化硫，B错误；
C．压强不能影响液体之间的反应速率，C错误；
D．将Al片改成Al粉，增大接触面积，加快反应速率，D正确；
综上所述答案为D。
3．D
解析：A．二氧化碳为共价化合价物，的电子式为：，A正确；
B．1分子甲醇中含有3个碳氢键，甲醇中含有碳氢键6mol，数目为，B正确；
C．反应为可逆反应，进行不完全，故将（为3mol）与足量混合，充分反应后转移的电子数小于，C正确；
D．催化剂对平衡移动无影响，D错误；
故选D。
4．C
【分析】反应放出热量，随着反应进行温度升高反应速率加快；一段时间后是随着反应进行盐酸的浓度逐渐减小，反应速率减慢。
解析：A．催化剂改变反应速率，但是不改变生成物的量，A错误；
B．t1时刻反应刚开始反应物浓度最大，试管外壁用手一摸感到发烫，说明反应为放热反应，故t2时刻的速率大于t1时刻的速率主要原因是温度升高，B错误；
C．t2～t3速率变化的主要原因是随着反应进行盐酸的浓度逐渐减小，C正确；
D．t2时反应速率不为零，故反应仍继续进行，D错误；
故选C。
5．B
【分析】装置I为电解池，阳极反应为：2O2--4e-=O2↑，阴极反应为：CO2+2e-=CO+O2-，H2O+2e-=H2+O2-，装置Ⅱ为2mCO+(2m+n)H2=2CmHn+2mH2O，装置Ⅲ为烃类燃料电池，总反应式为：2CmHn+O2=2mCO2+nH2O，据此分析解题。
解析：A．由分析可知，装置I中生成气体a的电极反应为，A正确；
B．由题干反应历程图可知，装置Ⅱ中过程①中有C-O极性键的断裂和H-O极性键的生成，过程②中只有C-H极性键的生成，没有极性键的断裂，过程③中C-C非极性键的生成，B错误；
C．由分析可知，装置Ⅲ中总反应式为：2CmHn+O2=2mCO2+nH2O，则装置Ⅲ中消耗理论上转移，C正确；
D．由题干转化关系可知，该过程中CO2的循环利用率理论上可达100％，D正确；
故答案为：B。
6．B
解析：A．化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的浓度变化来表示，A错误；
B．用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的速率时，其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比，B正确；
C．化学反应速率表示化学反应在某一时间段内的平均速率，而不是瞬时速率，C错误；
D．在计算化学反应速率时，取浓度变化的绝对值，故化学反应速率恒为正值，D错误；
故答案为：B。
7．B
解析：发生反应：3H2+N2 2NH3，单位相同时，反应速率与化学计量数的比值越大，反应速率越快，则：a中 =1，b中 =3，c中v(NH3)=0.2mol L-1 s-1=v(NH3)=12mol L-1 min-1，则c中 =6，故反应速率为v(c)＞v(b)＞v(a)；
故答案为B。
8．C
解析：A．反应I为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，故A错误；
B．由图可知，553K 下，甲醇的总转化率为20.0%、甲酸甲酯的选择性为50.0%，由公式可知，甲酸甲酯的物质的量为=0.05mol，故B错误；
C．由盖斯定律可知，反应Ⅱ×2—反应I得到反应Ⅲ：HCOOCH3(g) 2CO(g) + 2H2(g)，则ΔH3=(+106.0 kJ·mol-1)×2—(+135.4 kJ·mol-1) =+76.6kJ·mol-1，故C正确；
D．由图可知，温度超过553K后，甲酸甲酯的选择性降低，出口处甲酸甲酯的量减小，故D错误；
故选C。
9．C
解析：该反应的平衡常数K=c(Z)，温度不变平衡常数不变，达到平衡时只增大压强平衡常数K依然为c(Z)，所以Z的浓度不变。
答案为C。
10．C
解析：A．在一定条件下，化学平衡向正反应方向移动，只能说明该时刻正反应速率比逆反应速率大，不能说正反应速率变大，A错误；
B．化学平衡常数只受温度影响，温度升高，化学平衡向吸热反应方向移动。若正反应是吸热反应，升高温度化学平衡常数增大；若正反应是放热反应，则升高温度，化学平衡逆向移动，导致化学平衡常数减小，B错误；
C．化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比，对同一化学反应来说，化学平衡常数越大，表明反应达平衡时，正反应进行的程度越大，C正确；
D．当化学反应达到平衡状态时，任何一组分的消耗速率与产生速率相等，该物质的浓度不变，但各物质的百分含量不一定相等，D错误；
故合理选项是C。
11．D
解析：A．H2和CO2的浓度之比与起始投入的量有关，A不能说明达到化学平衡状态，A不合题意；
B．单位时间内断裂3个H—H同时将形成2个C=O，故断裂1个C=O，正逆反应速率不相等，不能说明达到化学平衡状态，B不合题意；
C．恒温恒容条件下，气体的质量不变，气体的体积不变，故气体的密度一直保持不变，故不能说明达到化学平衡状态，C不合题意；
D．绝热体系中即与外界不进行热交换，在达到平衡之前，体系的温度一直在变，现保持不变，故说明达到化学平衡状态，D符合题意；
故答案为：D。
12．C
解析：A．6 g碳的物质的量是0.5 mol，根据①可知1 molC完全燃烧时放出热量393.5 kJ，则0.5 mol的C完全燃烧放出热量是196.8 kJ，A正确；
B．反应②的正反应是气体体积增大的放出热量，△H＜0，△S＞0，则体系的自由能△G=△H-T△S＜0，因此该反应可自发进行，B正确；
C．燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量。H2O的稳定状态是液态，不是气态，物质由气态转化为液态时会放出热量，且物质燃烧放出热量越多，反应热就越小，所以H2的燃烧热ΔH＜-241.8 kJ/mol，C错误；
D．根据盖斯定律，将×(②-③)，整理可得：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=＋131.3 kJ/mol，即制备水煤气的反应热ΔH=＋131.3 kJ/mol，D正确；
故合理选项是C。
13．B
【分析】该反应，为吸热反应；，为熵减的反应，根据的符号即可判断该反应是否自发。
解析：A．该反应，为吸热反应；，为熵减的反应，故A错误；
B．若，则反应自发，若该反应非自发，故B正确；
C．反应的自发与否与反应条件无关，与的符号有关，故C错误；
D．因为该反应、，所以该反应高温自发，与是否点燃无关，故D错误；
故选B。
14．B
解析：A. 燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，氢气的燃烧热应生成液态水，气态水变为液态水还要放出热量，所以氢气燃烧热大于241.8 kJ·mol-1，A项错误；
B. 该反应的△S<0，常温下反应能够自发进行，说明△H T△S<0，所以必须有△H<0，B项正确；
C. 放热反应的△H<0，2molC(s)完全燃烧生成CO2(g)时放出的热量大于不完全燃烧生成CO(g)时放出的热量，放出的热量越多，焓变越小，则aD. 物质所含能量越低越稳定，△H>0说明石墨变成金刚石是吸热反应，则说明等物质的量石墨的能量低于金刚石的能量，因此石墨比金刚石稳定，D项错误；
答案选B。
15．A
解析：该反应前2min平均反应速率，故选A；
答案选A。
二、填空题
16．(1) 温度400℃，氨氮物质的量之比为1 在400℃时催化剂的活性最好，催化率高，同时400℃温度较高，反应速率快
(2) CD
解析：（1）根据图示，提高脱硝效率的最佳条件为温度400℃，氨氮物质的量之比为1；在400℃时催化剂的活性最好，催化率高，同时400℃温度较高，反应速率快，故氨氮物质的量之比一定时，在400℃时，脱硝效率最大。
（2）①根据表格数据可知，在20min内CO2的浓度增大0.30mol·L-1，则用CO2的浓度改变表示反应速率是v(CO2)==；反应达到平衡时，各物质的浓度分别是：c(NO)=0.48 mol·L-1，c(N2)=c(CO2)=0.36 mol·L-1，所以在该温度下的化学平衡常数K===；
②30min后，可看到NO、N2、CO2的浓度都增加了。
A．通入一定量的CO2，平衡逆向移动，使N2的浓度减小，A不符合题意；
B．加入催化剂，平衡不移动，浓度不变，B不符合题意；
C．该反应左右两边气体体积不变，适当缩小容器的体积，平衡不移动，但各组分浓度增加，C符合题意；
D．通入一定量的NO，平衡正向移动，各组分浓度增加，D符合题意；
E．加入活性炭，平衡不移动，E不符合题意；
F．该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，N2、CO2的浓度增大，但NO的浓度减小，F不符合题意；
故选CD。
17．(1)
(2)
(3)ab
(4)增大 不变 不移动
(5)吸收 31.22
解析：（1）分子中含有2个碳氧双键，结构式为；电子层数越多半径越大，电子层数相同时，质子数越多半径越小，C、H、O三种元素的原子半径由小到大的顺序为。
（2）平衡常数是反应达到平衡状态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，反应①的平衡常数表达式；
（3）a．将炭块粉碎，增大接触面积，可加快反应速率，故a正确；
b．有固体参与反应，气体总质量是变量，容器条件不变，密度是变量，混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡，故b正确；
c．若水完全反应生成一氧化碳和氢气，则氢气的体积分数为50%，若水完全转化为二氧化碳和氢气，氢气的体积分数为，所以平衡时的体积分数不可能大于，故c错误；
选ab；
（4）若平衡时向容器中充入惰性气体，气体总物质的量增多，容器内压强增大，反应物、生成物浓度都不变，反应①的不变，平衡不移动。
（5）达到平衡时，的转化率为50%，CO的物质的量为0.lmol，根据氧元素守恒反应生成CO2的物质的量为0.2mol，则反应②消耗0.2mol、反应①消耗0.3mol，反应②放出能量41kJ/mol×0.2mol=8.2 kJ，反应①吸收能量131.4kJ/mol×0.3mol=39.42kJ，整个体系吸收热量39.42-8.2=31.22kJ。
18．(1)L·mol-1
(2)2.7×10-2
解析：（1）由题意可知，对于基元反应2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)，653K反应达到平衡时，v正=k正·c2(NO)·c(O2)=v逆=k逆·c2(NO2)，该温度下的平衡常数K= 。
（2）正反应速率v正=k正·c2(NO)·c(O2)，将数据代入，计算得到v正=2.6×103×0.0062×0.290mol·L-1·s-1≈2.7×10-2mol·L-1·s-1。
19．低温下该反应 BD
解析：该反应正向反应气体体积减小，为熵减反应，即<0，当反应时，反应能自发进行，因此该反应在低温条件下能自发进行；
A．与的浓度相等时，该反应不一定达到平衡状态，与初始浓度及转化率有关，不能据此判断平衡状态，故A不选；
B．恒温恒容条件下，气体压强与气体的物质的量呈正比，反应后气体的物质的量减小，即压强减小，当压强不变时，反应达到平衡状态，故B选；
C．时该反应达到平衡状态，而时反应未达到平衡状态，故C不选；
D．反应后气体的总质量减小，容器体积不变，则容器中混合气体的密度减小，当容器内混合气体的密度不变时，该反应达到平衡状态，故D选；
故答案为BD。
20．1 3 2 气体 固体或液体 气体 放热
【分析】(1)化学计量数之比等于物质的量变化量之比；
(2)只改变压强，反应速率发生变化，但平衡不发生移动，说明反应前后气体的体积不变，即反应前后气体总的化学计量数相等；
(3)若只升高温度，反应一段时间后，测知4种物质其物质的量又达到相等，说明平衡向逆反应方向移动。
解析：(1)①化学计量数之比等于物质的量变化量之比，则：a：b：c：d=4n：2n：6n：4n=2：1：3：2，故a=2、b=1、c=3、d=2；
②对于反应：2A+1B 3C(s)+2D，只改变压强，反应速率发生变化，但平衡不发生移动，说明反应前后气体的体积不变，即反应前后气体总的化学计量数相等，而C为固体，只能A、D为气态，B为固体或液体；
③若只升高温度，反应一段时间后，测知4种物质其物质的量又达到相等，说明平衡向逆反应方向移动，升高温度平衡向吸热反应方向移动，即该反应正反应为放热反应。
21．(1)1.2mol/L
(2)0.6mol/(L·min)
(3)60%
(4)5：4
解析：
(1)2min末测得容器中有1.6molSO2，则参加反应的二氧化硫物质的量为4mol﹣1.6mol=2.4mol，由方程式可知生成的三氧化硫的物质的量为2.4mol，故三氧化硫的浓度为 =1.2mol/l
答：2min末SO3的浓度；1.2mol·L－1。
故答案为：1.2mol·L－1；
(2)v(SO2)= =0.6mol L﹣1 min﹣1
答：2min内SO2的平均反应速率0.6mol/(L·min)。
故答案为：0.6mol/(L·min)；
(3)二氧化硫的转化率为 =60%
答：2min末SO2的转化率为60%。
故答案为：60%；
(4)由(1)知参加反应的二氧化硫为2.4mol，根据反应，参与反应的氧气为×2.4mol=1.2mol，生成的三氧化硫为2.4mol，气体压强之比等于气体物质的量之比，反应前后的压强之比=反应前后的物质的量之比，则为(4mol+2mol)：(1.6mol+0.8mol+2.4mol)=5：4
答：反应前后的压强之比5：4。
故答案为：5：4。
22．2mol/L·min ＜ ＜ C b b c
解析：(1)Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g)中Fe→FeO，固体质量增加6.4g，即增加的氧原子的质量为6.4g，物质的量为0.4mol，说明生成FeO为0.4mol，所以生成的一氧化碳为0.4mol，所以v(CO)==0.2mol L-1 min-1；
(2)改变一个条件后，建立新平衡时CO物质的量增加，而且单位时间内的变化量增大，说明平衡右移，且反应速率加快，该反应反应物中气体系数之和与生成物气体系数之和相等，所以压强不影响平衡，改变条件不是加压，二氧化碳的物质量减小，所以也不是增加二氧化碳的量，则改变的条件只能是升高温度，升高温度，平衡正向移动，说明正反应吸热，即△H＞0，Q＜0；吸热反应平衡常数随温度升高而变大，所以K1＜K2；
(3)充入CO，CO浓度增大，逆反应速率增大，之后逐渐减小，所以选c；5min时CO2浓度不变，之后平衡逆向移动，n(CO2)的物质的量从原平衡曲线逐渐增大，对应曲线b；
(4)a. 反应Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g)是一个反应前后气体体积不变的化学反应，无论该反应是否达到平衡状态，容器中气体压强始终不变，故a错误；
b. 容器的体积不变，气体的质量变化，随反应的进行密度始终在变化，直到达到平衡为止，故b正确；
c. 平衡移动时固体由Fe转化为FeO，质量增大，所以当固体总质量保持不变时说明达到平衡状态，故c正确；
故答案为bc。
23．(1) 短 大 相同
(2)298 粗颗粒 1.00 308 2.00 ③ 298 细颗粒 2.00 ④
解析：（1）已知反应物浓度越大，化学反应速率越大，故取另一套装置，加入40mL4mol L-1的硫酸，测量收集10mLH2所需的时间，锌跟硫酸反应产生气泡，收集10mL气体，(2)所用时间比(1)所用时间短，实验结论：4mol L-1硫酸与锌反应比1mol L-1硫酸与锌反应速率大，根据化学实验中控制变量唯一的原则可知，注意事项：①锌粒的颗粒(即表面积)大小相同，②40mL的硫酸要迅速加入，故答案为：短；大；相同；
（2）(1)根据实验目的和实验中控制变量唯一的原则控制，实验①和②探究HNO3浓度对该反应速率的影响，则实验②温度为298K，大理石规格为粗颗粒，HNO3浓度为1.00mol/L，故答案为：298；粗颗粒；1.00；
(2)由上述分析可知，实验①和实验②的反应温度相同，根据实验控制变量唯一可知，实验①和实验③为探究温度对该反应速率的影响，反应条件为308K和2.00mol/L的HNO3溶液，故答案为：308；2.00；③；
(3)根据上述分析可知，实验①②③中大理石规格一样，故实验①和实验④是探究大理石规格(粗、细)对该反应速率的影响，故实验条件为反应温度是298K，大理石规格是细颗粒，HNO3的浓度为2.00mol/L，故答案为：298；细颗粒；2.00；④