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．下，在恒压密闭容器中发生反应(l，浅黄色)(l，红棕色) 。已知分子中各原子均满足8电子稳定结构，下列说法正确的是
A．当单位时间内断裂键，同时有被还原时，说明反应达到平衡状态
B．平衡后，升高温度，容器体积减小
C．平衡后，压缩容器体积，容器中黄绿色先变深后变浅，最终气体颜色和原来一样
D．平衡后，增加(l)的物质的量，平衡向正反应方向移动
2．乙烯与HC1气体催化加成反应的能量与反应历程的关系如图所示，下列说法正确的是
A．第一步反应速率比第二步的快
B．两步反应的ΔH均小于0
C．加入催化剂，总反应的ΔH不变
D．第一步的正反应活化能比第二步的小
3．概念是反映对象本质属性的思维形式，下列对化学概念的理解正确的是
A．活化分子之间的碰撞一定是有效碰撞
B．若某反应的ΔH<0、ΔS<0，则该反应在低温下可自发进行
C．v(SO2)=0.1mol·L-1·min-1表示在1min时，SO2的浓度为0.1mol·L-1
D．H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8kJ·mol-1，则氢气的燃烧热ΔH=-241.8kJ·mol-1
4．变化观念与平衡思想是化学学科核心素养之一，下列实验事实不能用勒夏特列原理解释的是
A．久置的氯水黄绿色会褪去
B．工业合成氨过程中及时分离出氨气，有利于提高原料转化率
C．木炭粉碎后与反应，速率更快
D．热的纯碱溶液除油污效果好
5．用Cl2生产某些含氯有机物时会生成副产物HCl，利用下列反应可实现氯的循环利用： ΔH＜0。在恒温恒容的密闭容器中，充入一定量的反应物发生上述反应，下列示意图正确且能说明反应最终达到平衡状态的是
A．①②③ B．②③ C．③ D．④
6．对于反应N2(g)+3H2O(g)=2NH3(g)+O2(g)，在不同时间段内所测反应速率如下，则表示该化学反应进行最快的是
A．υ(NH3)=1.5 mol L 1 min 1 B．υ(N2)=1.2 mol L 1 min 1
C．υ(H2O)=1.67 mol L 1 min 1 D．υ(O2)=1.5 mol L 1 min 1
7．在一密闭容器中，充入1molN2和3molH2混合气在一定条件下发生如下反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，下列有关说法正确的是
A．达到化学平衡时，正反应和逆反应的速率都为零
B．当符合3v正(N2)=v正(H2)时，反应达到平衡状态
C．达到化学平衡时，单位时间消耗amolN2，同时生成3amolH2
D．当N2、H2、NH3的分子数比为1：3：2，反应达到平衡状态
8．在恒容密闭容器中通入X并发生反应：2X(g)Y(g)，温度T1、T2下X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示，下列叙述正确的是
A．正反应的活化能大于逆反应的活化能
B．T2下，在0~t1时间内，v(Y)=mol·L-1·min-1
C．M点时再加入一定量X，平衡后X的转化率增大
D．该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量
9．在一定温度下的定容密闭容器中，充入的等物质的量的N2和H2，发生反应N2+3H22NH3。当下列所给有关量不再变化时，不能表明该反应已达平衡状态的是
A．混合气体的压强 B．N2的体积分数
C．混合气体的平均相对分子质量 D．N2和H2的物质的量之比
10．反应 ，达到平衡时，下列说法正确的是
A．减小容器体积，平衡向右移动 B．加入催化剂，Z的产率增大
C．增大c(X)，X的转化率增大 D．降低温度，Y的转化率增大
11．下列说法中正确的是（ ）
A．同一可逆反应使用不同的催化剂时，高效催化剂可增大平衡转化率
B．已知反应H2O(g) +SO2(g)= H2SO3 (l)，该过程熵值增大
C．同温同压下，H2(g) + Cl2(g) =2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同
D．已知2H2O(l) =2H2(g) + O2(g) ΔH = +571.6 kJ·mol－1，则氢气燃烧热为285.8 kJ·mol－1
12．“冰，水为之，而寒于水”关于水凝结成冰的过程的描述正确的是
A．△H>0，△S>0 B．△H>0，△S<0
C．△H<0，△S>0 D．△H<0，△S<0
13．一定条件下，在体积为10L的密闭容器中，1molX和1molY进行反应：2X(g)＋Y(l) Z(g)，经60s达到平衡，生成0.3molZ，下列说法正确的是
A．若向容器中再加入物质Y，物质X的转化率增大
B．以X浓度变化表示的反应速率为0.03mol/(L·min)
C．将容器体积扩大，X的平衡浓度减小
D．若升高温度，X的体积分数增大，则该反应的ΔH>0
14．在低温条件下，下列过程能自发进行的是
A．Na→Na ++e- B．H2O(g)→H2O(l)
C．NH4Cl→NH3↑+HCl↑ D．Cu+H2SO4→CuSO4+H2↑
15．在恒温恒容条件下，反应达到化学平衡状态时，下列描述正确的是
A．反应停止
B．SO2与SO3的物质的量浓度一定相等
C．容器内气体分子总数不再变化
D．SO2的消耗速率与SO3的生成速率相等
二、填空题
16．在一定条件下，反应 在一密闭体系中达到化学平衡。
(1)请写出该反应的平衡常数表达式：
(2)请说明改变下列条件时，平衡如何移动。
a.保持压强不变，升高温度 ；
b.保持温度不变，缩小容器的体积 ；
c.保持体积不变，通入氢气 。
17．在2 L密闭容器中，800 ℃时，反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如下表所示。
时间/s 0 1 2 3 4 5
n(NO)/mol 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007
(1)图中，A点处v正 v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)图中表示NO2变化的曲线是 。用O2表示从0～2 s内该反应的平均速率v= 。
(3)下列能说明该反应已经达到平衡状态的是 (填字母，下同)。
a.v(NO2)=2v(O2) b.容器内压强保持不变
c.v逆(NO)=2v正(O2) d.容器内的密度保持不变
18．化学科学家采用丙烯歧化法制取乙烯和丁烯的反应原理为 。向恒温反应器中加入一定量的，生成的物质的量与时间的关系如表所示：
反应时间/min 0 5 10 15 20 25
的物质的量 0 0.8 1.2 1.5 1.5
(1) ；容器初始压强为p0 KPa；平衡压强= KPa。内的平均反应速率为 。
(2)该条件下，任写一个能说明上述反应达到化学平衡状态的证据 。
(3)将置于体积为恒容反应器，反应进行时丙烯的转化率与温度的关系如图：
①该反应的 0(填“>”或“<”)。
②时 (保留小数点后两位)。
③时若继续加入，再次达到平衡后，乙烯体积分数为 。
19．铝及其化合物在日常生活、工业上有广泛的应用。
(1)研究表明26Al可以衰变为26Mg，下列可以比较这两种元素金属性强弱的方法是_______。
A．比较这两种元素的单质的硬度和熔点
B．在氯化铝和氯化镁的溶液中分别滴加过量的氢氧化钠溶液
C．将打磨过的镁带和铝片分别和热水作用，并滴入酚酞溶液
D．将空气中放置已久的这两种元素的单质分别和热水作用
(2)国产C919飞机外壳应用了铝合金材料。下列铝合金的性质与该应用无关的是_______
A．密度小 B．能导电 C．抗腐蚀性能强 D．硬度大
(3)Al2O3、MgO和SiO2都可以制耐火材料，其原因是_______。
A．Al2O3、MgO和SiO2都不溶于水 B．Al2O3、MgO和SiO2都是白色固体
C．Al2O3、MgO和SiO2都是氧化物 D．Al2O3、MgO和SiO2都有很高的熔点
(4)工业上用电解Al2O3的方法获得铝单质，若反应中有0.6mol电子转移，则在 极(选填“阴”或“阳”)可得金属铝的质量为 克。
(5)氢氧化铝是用量最大、应用最广的无机阻燃添加剂，解释氢氧化铝能做阻燃剂的原因 (用化学方程式结合简明语言说明)。
(6)AlN是一种高性能陶瓷材料，高碳热还原制备AlN的总反应化学方程式为(未配平)：
_______Al2O3(s)+_______C(s)+_______N2(g) _______AlN(s)+_______CO(g)
①配平化学方程式，并标出电子转移数目和方向 。
②上述反应中，部分元素原子可形成具有相同电子层结构的简单离子，这些简单离子的半径由大到小的顺序是 。
(7)已知AlN遇水缓慢水解，生成白色沉淀和能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。为回收AlN中的铝元素，工业常在90℃下对AlN进行水解，对应化学反应方程式为 ；采用90℃代替常温进行水解的理由是 。
(8)达喜是常用中和胃酸的药物。其主要成分是铝和镁的碱式盐[(Al)a(Mg)b(OH)c(CO3)d]。取一定量该碱式盐，加入1.0mol·L-1盐酸使其溶解，当加入盐酸85mL时开始产生CO2，加入盐酸至90mL时正好反应完全，该样品中氢氧根与碳酸根的物质的量之比为 。
20．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 。
21．化工原料A，在一定条件下发生下列反应： 2A(g)4B(g)+C(g)， H＞0某温度下，向容积为1L的密闭容器中充入5.0molA(g)，发生上述反应，反应过程中A(g)的浓度随时间变化如图所示。
请回答：
(1)0-500s内，(A)= mol/（L·s）。
(2)仅升高温度，平衡向 （填“正”或“逆”）反应方向移动。
(3)平衡时，A的转化率是
(4)该温度下，此反应的化学平衡常数数值为
22．NH3是一种重要的化工原料，可用来制备肼、硝酸、硝酸铵和氯胺等。
(1)N2和H2以物质的量之比为1∶3在不同温度和压强下发生反应：N2＋3H22NH3，测得平衡体系中NH3的物质的量分数如图。
①下列途径可提高氨气产率的是 (填字母)。
a． 采用常温条件 b． 采用适当的催化剂
c． 将原料气加压 d． 将氨液化，不断移去液氨
②图中所示的平衡体系中NH3的物质的量分数为0.549和0.478时，该反应的平衡常数分别为K1、K2，则K1 (填“＞”“＜”或“=”)K2。
(2)肼(N2H4)是一种火箭燃料。已知：
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)；ΔH=＋67.7 kJ·mol-1
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)；ΔH=-534.0 kJ·mol-1
NO2(g)=N2O4(g)；ΔH=-28.0 kJ·mol-1
①反应2N2H4(g)＋N2O4(g)=3N2(g)＋4H2O(g)的ΔH= kJ·mol-1。
②氨气与次氯酸钠溶液反应生成肼的离子方程式为 。
(3)电解硝酸工业的尾气NO可制备NH4NO3，其工作原理如图。
①阴极的电极反应式为 。
②将电解生成的HNO3全部转化为NH4NO3，则通入的NH3与实际参加反应的NO的物质的量之比至少为 。
23．硫元素是动植物生长不可缺少的元素，广泛存在于自然界中。
从图1中选择符合图2要求的 X 、Y 代表的物质：X 、Y 。
(2)硫酸是重要的化工原料，小组同学对硫酸的工业制备和性质进行探究。查阅资料，工业制硫酸的过程如下：
①上述工业制硫酸过程中，没有发生氧化还原反应的过程是 。(填“I ”“ II”或“III” )
②黄铁矿( FeS2 ) 中S为- 1价，完成过程 I 的化学反应方程式： FeS2十 = Fe2O3+ SO2↑
③过程 II 中，小组同学在 500°C 和 10l kPa 条件下，将一定量的 SO2和 O2充入含有催化剂的密闭容器中发生反应，随着反应的进行，用气体传感器测量各组分的浓度见下表
反应时间/ s 0 10 20 30 40 50 60 70 100
c ( SO2 ) / ( mol L -1) 10 7 5 3.5 2 1 1 1 1
c ( O2 ) / ( mol L -1) 5 3.5 a 1.75 1 0.5 b 0.5 0.5
c ( SO3 ) / ( mol L -1) 0 3 5 6.5 8 9 9 9 9
数据分析，表中 a 、b 代表的数值分别是：a = 、b = ；小 组同学判断 SO2和 O2的 反应 50 秒后处于平衡状态，他们的判断依据是 。
(3)浓硫酸与木炭在加热条件下可发生化学反应 ，为了检验反应产物，某同学设计了如下图所示的实验(部分夹持装置省略)。回答相关问题
①浓硫酸与木炭反应的化学方程式是 。
②装置 A 中的实验现象是 ；证明的产物是 。
③装置 C 的作用是 。
④该同学认为，如果去掉装置 B 也能实现产物的验证，该同学依据的实验现象及推理过程是 。
【参考答案】
一、选择题
1．C
解析：A．分子中各原子均满足8电子稳定结构，则分子的结构式为，单位时间内断裂键和被还原都在描述正反应速率，不能作为平衡判据，A项错误；
B．因该反应在恒压密闭容器中进行且，平衡后，升高温度，平衡逆向移动，生成，容器体积增大，B项错误；
C．平衡常数，温度不变，平衡常数不变，即不变，增大压强后先增大后减小，最终与原来一样，即黄绿色先变深后变浅，最终与原来一样，C项正确；
D．增加(l)的物质的量，平衡不移动，D项错误。
故选C。
2．C
解析：A．第一步反应的活化能大于第二步反应的活化能，因此第一步反应速率比第二步的慢，故A错误；
B．第一步反应是吸热反应即ΔH大于0，第二步反应是放热反应即ΔH小于0，故B错误；
C．加入催化剂，活化能降低，但总反应的ΔH不变，故C正确；
D．根据图中信息得到第一步的正反应活化能比第二步的大，故D错误。
综上所述，答案为C。
3．B
解析：A．活化分子之间的碰撞不一定是有效碰撞，A错误；
B．ΔH-TΔS<0的反应可以自发，若某反应的ΔH<0、ΔS<0，则该反应在低温下可自发进行，B正确；
C．v(SO2)=0.1mol·L-1·min-1表示二氧化硫的反应速率，不能说明SO2的浓度数值，C错误；
D．燃烧热是在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，D错误；
故选B。
4．C
解析：A．氯水中存在平衡Cl2+H2O HCl+HClO，HClO见光易分解，平衡正向移动，所以久置的氯水黄绿色会褪去，能用平衡移动原理解释，故A不选；
B．工业合成氨过程中及时分离出氨气，导致生成物浓度减小，平衡正向移动，有利于提高原料转化率，能用平衡移动原理解释，故B不选；
C．木炭粉碎后，加大接触面积，加快反应速率，不能用勒夏特列原理解释，故C选；
D．升高温度促进纯碱水解导致溶液碱性增强，则除油污效果更好，可以用勒夏特列原理解释，故D不选；
故选：C。
5．D
解析：因为是恒容密闭容器，且反应物与生成物都是气体，密度在反应过程中始终不变，图①不能说明反应达到了平衡状态；
ΔH与反应过程无关，图②不能说明反应达到了平衡状态；
容器中开始未充入生成物，反应从正反应开始，逆反应的初始速率为0，图③不能说明反应达到了平衡状态；
反应过程中O2的转化率逐渐增大，平衡时达到最大，图④能说明反应达到了平衡状态；
综上所述，只有图④能说明反应达到了平衡状态，D项符合题意。
故选D。
6．B
解析：根据速率与计量系数之比分析，比值越大速率越快，、、、，则比值最大即υ(N2)=1.2 mol L 1 min 1表示该化学反应进行最快，故B符合题意。
综上所述，答案为B。
7．C
解析：A．当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，但不为0，A错误；
B．当符合：3υ正(N2)=υ正(H2)时，都指正反应方向，不能判断反应达到平衡，B错误；
C．单位时间内消耗a mol N2同时生成3a mol H2，则正逆反应速率相等，说明该反应已达到平衡状态，C正确；
D．当体系达平衡状态时，N2、H2和NH3的物质的量浓度之比可能为1：3：2，也可能不是1：3：2，与各物质的初始浓度及转化率有关化学平衡是动态平衡，D错误；
答案选C。
8．C
【分析】由平衡图象可知，反应达到平衡所需时间，T1小于T2，则反应温度T1大于T2，反应物X的浓度增大，说明平衡向逆反应方向移动，该反应为放热反应。
解析：A．由分析可知，该反应为放热反应，则正反应的活化能小于逆反应的活化能，故A错误；
B．由方程式知，v(Y)= v(X) ×=mol·L-1·min-1，故B错误；
C．该反应是气体体积减小的反应，M点时再加入一定量X相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，平衡后X的转化率增大，故C正确；
D．由分析可知，该反应为放热反应，反应温度T1大于T2，升高温度，平衡向逆反应方向移动，X的转化率减小，反应放出的热量减小，则该反应进行到M点放出的热量小于进行到W点放出的热量，故D错误；
故选C。
9．B
解析：A．该反应前后气体的物质的量不同，同温同体积下，混合气体的压强不变，则能说明反应达到平衡，A不符合题意；
B．开始时氮气和氢气的物质的量相等，则氮气的体积分数为50%，设开始时氮气和氢气均为1mol，从开始到平衡转化的氮气的物质的量为xmol，则转化的氢气为3xmol，生成的氨气为2xmol，平衡时氮气、氢气、氨气的物质的量分别为1-x、1-3x、2x，可计算出氮气的体积分数仍为50%，所以N2的体积分数不变不能表明该反应已达平衡状态，B符合题意；
C．体系中都是气体物质，但反应前后气体的物质的量不同，所以混合气体的平均相对分子质量不变时，说明该反应已达平衡状态，C不符合题意；
D．N2和H2的物质的量之比保持不变时能说明该反应已达平衡状态，D不符合题意；
答案选B。
10．D
解析：A．该反应是反应前后气体体积不变的反应，在反应达到平衡时减小容器体积，平衡不移动，A错误；
B．在反应达到平衡时，若加入催化剂，只能加快反应速率，缩短达到平衡所需时间，但化学平衡不移动，因此Z的产率不变，B错误；
C．增大c(X)，化学平衡正向移动，使反应消耗的X的浓度增大，但平衡移动的趋势是微弱的，平衡移动消耗量远小于投入量的增大，最终导致X的转化率减小，C错误；
D．降低温度，化学平衡向放热的正反应方向移动，导致Y的转化率增大，D正确；
故合理选项是D。
11．D
解析：A选项，催化剂改变化学反应速率，不影响平衡移动，故平衡转化率不会提高，故A错误；
B选项，本反应由2mol气态物质反应生成1mol液态物质，故为熵值减小的过程，故B错误；
C选项，反应热取决于反应的始态和终态，与反应过程和条件无关，即无论反应是点燃还是加热，不影响反应热的数值，故C错误；
D选项，燃烧热指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，根据热化学方程式的含义，H2的标准燃烧热的热化学方程式为：O2(g) +H2(g) = H2O(l) ΔH = －285.8 kJ·mol－1，故D正确。
综上所述，答案为D。
【点睛】反应热取决于反应的始态和终态，与反应过程和条件无关。
12．D
解析：水凝结成冰的过程为放热的气体分子数减小的过程，焓变小于零、熵变小于零；
故选D。
13．C
解析：A．若向容器中再加入浓度为定值的液态物质Y，化学平衡不移动，物质X的转化率不变，故A错误；
B．60s反应达到平衡时生成0.3molZ，由方程式可知，X的反应速率为=0.06mol/(L·min)，故B错误；
C．将容器体积扩大，平衡时反应物X和生成物Z的浓度均减小，故C正确；
D．若升高温度，X的体积分数增大说明平衡向逆反应方向移动，该反应为放热反应，反应ΔH＜0，故D错误；
故选C。
14．B
解析：A．钠原子失去电子形成钠离子是一个吸收能量的过程，在低温条件下不能自发进行，A项错误；
B．气态水转化为液态水是一个熵减的放热过程，转化中△H＜0、△S>0，低温下，△H-T△S恒小于0，能自发进行，B项正确；
C．氯化铵分解的反应是一个熵增的吸热反应，反应中△H>0、△S>0，低温下，△H-T△S大于0，不能自发进行，C项错误；
D．铜是不活泼金属，不能与稀硫酸反应，则在低温条件下不能自发进行，D项错误；
答案选B。
15．C
解析：A．化学平衡状态是动态平衡，此时反应并未停止，故A错误；
B．题中没有说明起始量以及转化量，因此SO2与SO3的物质的量浓度相等，不能说明反应达到平衡，故B错误；
C．该反应为气体分子总数减少的反应，当容器内气体分子总数不再改变，说明反应达到平衡，故C正确；
D．用不同物质的反应速率表示达到平衡，反应方向应是一正一逆，且速率之比等于化学计量数之比，SO2的消耗速率与SO3的生成速率都是向正反应方向进行，因此SO2的消耗速率与SO3的生成速率相等，不能说明反应达到平衡，故D错误；
答案为C。
二、填空题
16．(1)
(2)逆向移动 不移动 正向移动
解析：（1）平衡常数：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)乘积之比或反应产物与反应底物的浓度(方程式系数幂次方)乘积之比。因此的平衡常数。
（2）a．该反应正向为放热反应，保持压强不变，升高温度，平衡将向吸热反应方向移动，即平衡逆向移动；
b．该反应为气体等体积反应，保持温度不变，缩小容器的体积，平衡不发生移动；
c．保持体积不变，通入氢气，反应物浓度增大，平衡将正向移动。
17．(1)大于
(2)b 1.5×10-3 mol·L-1·s-1
(3)bc
解析：（1）A点，反应尚未平衡，反应物继续减少，所以正反应速率较大，即v正大于v逆。
（2）NO2是生成物，可能是曲线a或b，从化学方程式看，NO2的变化量应与NO相同。从表格知，NO的浓度变化为 =6.5×10-3 mol·L-1，所以是曲线b；0～2 s内，根据表格，用NO表示的反应速率为=3.0×10-3 (mol·L-1·s-1)，从化学方程式看，v(O2)=v(NO) = 1.5×10-3 mol·L-1·s-1。
（3）a．速率没体现反应的方向，不能判断是否达到平衡状态，a不符合题意；
b．该反应气体物质分子数发生了改变，在密闭容器中压强保持不变说明已经达到平衡状态，b符合题意；
c．正逆反应速率之比等于化学计量数之比，说明已经达到平衡状态，c符合题意；
d．该反应各物质均是气体，容器内气体总质量不变，容器体积不变，则密度始终不变，故密度保持不变不能作为判断平衡的依据，d不符合题意；
故选bc。
18．(1) 1.5 p0 0.12mol/(L·min)
(2)C2H4的物质的量不变、C2H4的体积分数不变，的生成速率等于的消耗速率等
(3)< 0.11 20%
解析：（1）由表格数据可知，1.5min后C2H4物质的量没有发生变化，反应达到平衡，故20min时，C2H4物质的量不变仍为1.5mol，a=1.5；该反应是气体体积不变的反应，反应过程中压强不变，平衡压强=初始压强=p0；内的平均反应速率=2v(C2H4)= =0.12mol/(L·min)。
（2）上述反应达到化学平衡状态的证据有：C2H4的物质的量不变、C2H4的体积分数不变，的生成速率等于的消耗速率等。
（3）①由图可知，升高温度，丙烯的平衡转化率减小，说明平衡逆向移动，该反应是放热反应，<0；
②T3时刻反应达到平衡，且由图丙烯的平衡转化率为40%，
平衡常数K=；
③再加入2mol丙烯，
K=，解得x=0.4，故乙烯体积分数为=20%。
19．(1)BC
(2)B
(3)D
(4)阴 5.4
(5)Al(OH)3受热发生分解反应生成Al2O3和水，反应的化学方程式为2Al(OH)3Al2O3+3H2O，分解时会吸收大量的热量，阻碍可燃物的燃烧
(6) N3—＞O2—＞Al3+
(7)AlN+3H2OAl(OH)3+NH3↑ 90℃时，分解生成的NH3受热逸出，AlN水解平衡右移，有利于水解完全
(8)16：1
解析：(1)
A．金属单质的硬度和熔点与金属性强弱无关，则比较这两种元素的单质的硬度和熔点不能比较这两种元素金属性强弱，故错误；
B．在氯化铝和氯化镁的溶液中分别滴加过量的氢氧化钠溶液，氯化镁溶液与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化镁沉淀，氯化铝溶液与氢氧化钠溶液先反应生成氢氧化铝沉淀，后氢氧化铝溶于氢氧化钠溶液生成偏铝酸钠，说明氢氧化镁的碱性强于氢氧化铝，证明镁的金属性强于铝，则在氯化铝和氯化镁的溶液中分别滴加过量的氢氧化钠溶液能比较这两种元素金属性强弱，故正确；
C．将打磨过的镁带和铝片分别和热水作用，并滴入酚酞溶液，镁带与热水反应生成氢氧化镁，溶液变为红色，铝片与热水不反应溶液不变为红色说明镁的金属性强于铝，则将打磨过的镁带和铝片分别和热水作用，并滴入酚酞溶液能比较这两种元素金属性强弱，故正确；
D．将空气中放置已久的这两种元素的单质分别置于热水中，镁、铝表面都有致密的氧化层薄膜，阻碍金属单质与水反应，无法比较这两种元素金属性强弱，故错误；
故选BC；
(2)
国产C919飞机外壳应用了铝合金材料是因为铝合金具有密度小、硬度大、抗腐蚀性能强的优良特性，与合金是否导电无关，故选B；
(3)
氧化铝、氧化镁、二氧化硅都有很高的熔点，在较高的温度下都不易熔化，都常用于制耐火材料，故选D；
(4)
工业上用电解氧化铝的方法获得铝单质时，铝离子在阴极得到电子发生还原反应生成铝，电极反应式为Al3++3e—=Al，则反应中有0.6mol电子转移时，阴极生成铝的质量为0.6mol××27g/mol=5.4g，故答案为：阴；5.4；
(5)
氢氧化铝受热发生分解反应生成不易燃烧、高熔点的氧化铝和水，反应的化学方程式为2Al(OH)3Al2O3+3H2O，分解时会吸收大量的热量，阻碍可燃物的燃烧，常用于做无机阻燃添加剂，故答案为：Al(OH)3受热发生分解反应生成Al2O3和水，反应的化学方程式为2Al(OH)3Al2O3+3H2O，分解时会吸收大量的热量，阻碍可燃物的燃烧；
(6)
①由未配平的化学方程式可知，氧化铝高温条件下与碳、氮气反应生成氮化铝和一氧化碳，反应的化学方程式为Al2O3(s)+3C(s)+N2(g)2AlN(s)+3CO(g)，反应中碳元素的化合价升高被氧化，碳做反应的还原剂，氮元素的化合价降低被还原，氮气做反应的氧化剂，表示反应电子转移数目和方向的单线桥为，故答案为：；
②由方程式可知，氮离子、氧离子和铝离子的具有相同电子层结构，电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则三种离子的离子半径大小顺序为N3—＞O2—＞Al3+，故答案为：N3—＞O2—＞Al3+；
(7)
由题意可知，氮化铝常温下遇水缓慢水解生成氢氧化铝和氨气，90℃条件下对氮化铝进行水解，有利于氨气受热逸出，使水解平衡向正反应方向移动，能促进氮化铝完全水解，水解的方程式为AlN+3H2OAl(OH)3+NH3↑，故答案为： AlN+3H2OAl(OH)3+NH3↑；90℃时，分解生成的NH3受热逸出，AlN水解平衡右移，有利于水解完全；
(8)
由题意可知，铝和镁的碱式碳酸盐中加入盐酸先发生H++OH-═H2O，再发生CO+H+═HCO，最后发生HCO+H+═CO2↑+H2O，由加入盐酸85mL时开始产生二氧化碳，加入盐酸至90mL时正好反应完全可知，碱式碳酸盐中碳酸根离子的物质的量为1mol/L×(90—85)×10—3L=5×10—3mol，氢氧根离子的物质的量为1mol/L×85×10—3L—5×10—3mol=8×10—2mol，则样品中氢氧根与碳酸根的物质的量之比为8×10—2mol：5×10—3mol=16：1，故答案为：16：1。
20．75mol/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。
21．003 正 50.0% 125
解析：(1)由图中可知，0-500s内，A的物质的量浓度由5mol/L到3.5mol/L，故(A)=，故答案为：0.003；
(2)由题干可知，该反应的 H＞0，即该反应为吸热反应，故仅升高温度，平衡向正反应方向移动，故答案为：正；
(3)由图可知，A的起始浓度为5mol/L，平衡浓度为2.5mol/L，故平衡时，A的转化率是，故答案为：50.0%；
(4)根据三段式计算可知，，该温度下，此反应的化学平衡常数数值为，故答案为：125。
22．(1) bcd =
(2)-1079.7 2NH3+ClO-=Cl-+N2H4+H2O
(3)NO+5e-+6H＋=+H2O 1∶4
解析：（1）①N2与H2合成NH3的反应方程式为：N2＋3H22NH3。根据图示可知：在压强不变时，升高温度，NH3的平衡含量降低，说明升高温度，化学平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，则该反应的正反应是放热反应，△H＜0。
a．在高温条件下，化学平衡逆向移动，导致NH3的产率降低，a不符合题意；
b．采用适当的催化剂能加快反应速率，缩短达到平衡所需时间，从而可以在相同时间内发生反应产生更多的NH3，因此能提高氨气产率，b符合题意；
c．将原料气加压，可以使化学平衡向气体体积减小的正反应方向移动，可以提高氨气产率，c符合题意；
d． 将氨液化，不断移去液氨，即减少了生成物的浓度，化学平衡正向移动，从而可反应产生更多的氨，因此可提高氨的产率，d符合题意；
故合理选项是bcd；
②根据图示可知：图1中所示的平衡体系中NH3的物质的量分数为0.549和0.478时的温度都是400℃，反应温度相同，而化学平衡常数只与温度有关，温度相同，其化学平衡常数K就相等，故K1=K2；
（2）①已知a．N2(g)＋2O2(g)=2NO2(g)；ΔH=＋67.7 kJ·mol-1；
b．N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)；ΔH=-534.0 kJ·mol-1；
c．NO2(g)=N2O4(g)；ΔH=-28.0 kJ·mol-1。
由盖斯定律b×2-a-c×2，整理可得热化学方程式2N2H4(g)＋N2O4(g)=3N2(g)＋4H2O(g)的ΔH= -1079.7 kJ/mol；
②氨气与次氯酸钠溶液反应生成肼、氯化钠、水，该反应的化学方程式为2NH3+NaClO=NaCl+N2H4+H2O，反应的离子方程式为：2NH3+ClO-=Cl-+N2H4+H2O；
（3）①工业上电解NO制备NH4NO3，由装置图可知阳极发生氧化反应，NO被氧化生成，阴极发生还原反应， NO被还原生成，阳极反应为NO-3e-+2H2O= +4H+，阴极反应为：NO+5e-+6H＋=+H2O；
②总反应方程式为：8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3，根据方程式中物质反应转化关系可知：生成的HNO3和反应的NO的物质的量之比等于2：8=1：4。通入NH3的物质的量至少应该与反应产生的HNO3的物质的量相等，因此通入NH3与实际参加反应的NO的物质的量的比至少1：4。
23．CaSO4 2H2O和Na2SO4 10H2O CuFeS2 III 4 11O2 2 8 2.5 0.5 自50s开始SO2、SO3的浓度保持不变 固体由白色变为蓝色 H2O 除去CO2中的SO2，并检验是否除尽 酸性高锰酸钾溶液既能检验SO2又能除去CO2中的SO2，酸性高锰酸钾溶液颜色变浅说明产物中有SO2，而溶液未完全褪色时，说明SO2已经被除尽。
解析：（1）从图2可知X、Y分别代表+6价的盐和-2价的盐，图1中只有CuFeS2和CaSO4 2H2O、Na2SO4 10H2O，故答案为：CaSO4 2H2O和Na2SO4 10H2O；CuFeS2；
(2)①氧化还原反应的特征是元素的化合价发生变化，过程I 由FeS2中- 1价的S转化为SO2中+4价的S，故是氧化还原反应，过程II是由SO2中+4价的S转化为SO3中+6价的S，故是氧化还原反应，过程III由SO3转化为H2SO4没有化合价的改变，故不是氧化还原反应，答案为：III；
②根据反应前后元素种类不变发现，反应物在缺少O元素，故反应物中由O2，再黄铁矿( FeS2 ) 中S为- 1价转化为SO2中+4价，Fe为+2价转化为Fe2O3中+3价，故可1molFeS2在反应中共失去11mole-，而1molO2由0价转化为-2价，得到4mole-，根据得失电子守恒，最小公倍数为44，故FeS2前面的系数为4，氧气的系数为11，再根据硫原子守恒可知SO2的系数为8，根据铁原子守恒可知Fe2O3的系数为2，故答案为：4 ；11O2 ；2；8；
③根据过程II 中发生的反应进行计算： ，可知a=5-2.5=2.5，从表中可知，自50s以后SO2、SO3的浓度均不再改变，说明从50s开始反应达到化学平衡，故b=0.5，化学平衡的重要标志是正逆反应速率相等，体系各组分的浓度保持不变，故答案为：2.5； 0.5 ；自50s开始SO2、SO3的浓度保持不变；
(3) ①浓硫酸与木炭在加热条件下生成SO2、CO2和H2O，故浓硫酸与木炭反应的化学方程式是 ，故答案为：；
②装置 A 中装有白色的无水硫酸铜遇水会变为蓝色的硫酸铜晶体(CuSO4 5H2O），故装置 A 中的实验现象是固体由白色变为蓝色，证明的产物是H2O；故答案为：固体由白色变为蓝色；H2O；
③装置B是检验SO2的，现象为品红溶液红色褪去，由于CO2、SO2均能使澄清石灰水变浑浊，故需先出去SO2再检验CO2，故装置 C 的作用是除去CO2中的SO2，并根据褪色情况检验SO2是否除尽，故答案为：除去CO2中的SO2，并检验是否除尽；
④CO2不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，而SO2可以，SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色的过程也使吸收SO2的过程，故酸性高锰酸钾溶液既能检验SO2又能除去CO2中的SO2，故答案为：酸性高锰酸钾溶液既能检验SO2又能除去CO2中的SO2，酸性高锰酸钾溶液颜色变浅说明产物中有SO2，而溶液未完全褪色时，说明SO2已经被除尽