2.2 化学反应的限度 同步练习（含解析）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．下列叙述中，错误的是（　　）
A．SO2有毒，不能用作食品添加剂
B．工业合成氨属于人工固氮
C．酸雨是pH小于5.6的雨水
D．氧化铝陶瓷是一种无机非金属材料
2．对于反应;2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g) ΔH<0。若该反应在绝热恒容的密闭体系中进行，则下列示意图正确且能说明反应进行到t1时已达到平衡状态的是（　　）
A． B．
C． D．
3．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是（　　）
A．溴水中有下列平衡Br2+H2O HBr+HBrO，当加入AgNO3溶液后，溶液颜色变浅
B．合成氨反应，为提高氨的产率，理论上应采取降低温度的措施
C．反应CO(g)+NO2(g) CO2(g)+NO(g)(正反应为放热反应)，达平衡后，升高温度体系颜色变深
D．对于反应2HI(g) H2(g)+I2 (g)，达平衡后，缩小容器体积可使体系颜色变深
4．一定温度下，对可逆反应3A(g) 2B(g) +C(g)的下列叙述中，能说明反应已达到平衡的是（　　）
A．C生成的速率与B分解的速率相等
B．单位时间内消耗3a mol A, 同时消耗生成a mol C
C．容器内的压强不再变化
D．混合气体的物质的量不再变化
5．合成氨工业中使用的催化剂为（　　）
A．五氧化二矾 B．二氧化锰 C．铁触媒 D．三氧化二铬
6．已知反应： ，温度不同(T2>T1)。下列图像正确的是（　　）
A． B．
C． D．
7．对已达到化学平衡的反应，当其他条件不变时，减小压强时，对反应产生的影响是（　　）
A．K值增大，平衡向正反应方向移动
B．K值减小，平衡向逆反应方向移动
C．K值不变，平衡向逆反应方向移动
D．K值不变，平衡向正反应方向移动
8．已知，平衡体系中气体的平均摩尔质量()在不同温度下随压强p的变化曲线如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．温度：
B．平衡常数：
C．反应速率：
D．当时，
9．将一定量纯净的氨基甲酸铵（NH2COONH4）置于密闭真空恒容容器中（固体试样体积忽略不计），在恒定温度下，使其达到分解平衡：NH2COONH4（s） 2NH3（g）+CO2（g），下列说法中说明反应已达到化学平衡的是（　　）
A．密封容器中混合气体的平均相对分子质量不变
B．密封容器中c（NH3）：c（CO2）=2：1
C．密封容器中混合气体的密度不变
D．密封容器中氨气的体积分数不变
10．分别在三个容积均为2.0L的恒容密闭容器中发生反应：A(g)+B(g) D(g)。其中容器甲中反应进行至5min时达到平衡状态，相关实验数据如表所示：
容器 温度/℃ 起始物质的量/mol 平衡物质的量/mol 化学平衡常数
n(A) n(B) n(D) n(D) 　
甲 500 4.0 4.0 0 3.2 K1
乙 500 4.0 a 0 2.0 K2
丙 600 2.0 2.0 2.0 2.8 K3
下列说法错误的是（　　）
A．0～5min内，甲容器中A的平均反应速率v(A)=0.64mol·L-1·min-1
B．a=2.2
C．若容器甲中起始投料为2.0molA、2.0molB，反应达到平衡时，A的转化率小于80％
D．K1=K2>K3
11．可逆反应2NO2（g） 2NO（g）+O2（g），在体积不变的密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是（　　）
①单位时间内生成n molO2的同时生成2n molNO2
②单位时间内生成n molO2的同时生成2n molNO
③NO2、NO、O2的物质的量浓度比值为2：2：1
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的总压强不再改变的状态
⑥混合气体的密度不再改变的状态．
A．①④⑤ B．①④⑥ C．②③⑤ D．全部
12．一定温度下，某容积为1L的恒容密闭容器中通入2molSO2和1molO2，发生反应： (Q＞0)。下列有关说法正确的是（　　）
A．该反应在高温下才能自发进行
B．充入少量He使体系压强增大，v正、v逆均不变
C．若该反应的活化能为aKJ/mol，则其逆反应的活化能为(Q－a)kJ/mol
D．当SO2和O2转化率相等时，该反应达到化学平衡状态
13．对利用甲烷消除NO2污染进行研究，CH4+2NO2 N2+CO2+2H2O。在1L密闭容器中，控制不同温度，分别加入0.50molCH4和1.2molNO2，测得n(CH4)随时间变化的有关实验数据见下表。
组别 温度 时间/min n/mol 0 10 20 40 50
① T1 n(CH4) 0.50 0.35 0.25 0.10 0.10
② T2 n(CH4) 0.50 0.30 0.18 　 0.15
下列说法正确的是（　　）
A．由实验数据可知实验控制的温度T2>T1
B．组别①中，0~20min内，NO2的降解速率为0.0125mol·L-1·min-1
C．40min时，表格中T2对应的数据为0.18
D．0～10min内，CH4的降解速率①>②
14．如图为某化学反应的速率与时间的关系示意图。在t1时刻升高温度或增大压强，速率的变化都符合示意图的反应是（　　）
A．2SO2（g）+O2(g) 2SO3(g)ΔH<0
B．4NH3（g）+5O2(g) 4NO(g)+6H2O（g）ΔH<0
C．H2(g)+I2(g) 2HI(g)ΔH>0
D．2A(g)+B(s) 2C(g)ΔH>0
15．在H2S的饱和溶液中存在下列平衡：①H2S H++HS－，②HS－ H++S2－。下列措施中既可增大c(S2－)又能提高pH，还能使电离平衡逆向移动的是（　　）
A．加NaOH B．通入H2S气体
C．降温 D．加入Na2S晶体
16．可逆反应H2（g）+I2（g） 2HI（g）达到平衡状态时的标志是（　　）
A．混合气体的体积恒定不变
B．混合气体的颜色不再改变
C．H2、I2、HI的浓度相等
D．I2在混合气体中的体积分数与H2在混合气体中的体积分数相等
二、综合题
17．氨气具有广泛用途，工业上利用反应：N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) ΔH < 0合成氨，甲小组在体积为2 L的恒温密闭容器中充入2 mol N2和2 mol H2使之发生反应，反应中NH3的物质的量浓度的变化情况如下图所示。回答下列问题：
（1）下列叙述不能说明该反应达到平衡的是____(填标号)。
A．容器中气体密度保持不变
B．容器内气体压强保持不变
C．容器内N2的物质的量的百分含量保持不变
D．容器内气体的平均摩尔质量保持不变
（2）从开始反应到建立起平衡状态，v(N2) =　 　；氢气的平衡浓度为　 　。反应达到平衡后，第8 min末保持其它条件不变，只降低反应温度，则改变条件后NH3的物质的量浓度可能为　 　(填标号)。
A.0.2 mol·L 1 B.0.4 mol·L 1
C.0.6 mol·L 1 D.0.8 mol·L 1
（3）当反应达到平衡后，保持其它条件不变，将容器体积变为4 L，平衡将　 　移动(填“向左”“向右”或“不”)，整个过程中正反应速率的变化情况是　 　，再次达到平衡时该反应的平衡常数K =　 　。
18．将SO2转化为SO3是工业上生产硫酸的关键步骤，发生反应：
2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) △H=-196 kJ·mol-1，某小组计划研究在相同温度下该反应的物质变化和能量变化，他们分别在恒温下的密闭容器中加入一定量的物质，获得如下数据：
容器编号 容器体积/L 起始时各物质的物质的量/mol 达到平衡的时间/min 平衡时反应热量变化/kJ
SO2 O2 SO3
① 1 0.050 0.030 0 t1 放出热量：Q1
② 1 0.100 0.060 0 t2 放出热量：Q2
回答下列问题：
（1）若容器①的容积变为原来的2倍，则SO2的平衡转化率　 　(填“增大”、“减小”或“不变”)。
（2）容器①、②中均达到平衡时：t1　 　t2，放出热量2Q1　 　Q2(填“>”、“<”或“=”)。
（3）SO2(g)与O2(g)在V2O5作催化剂的条件下的反应历程如下：
①SO2＋V2O5=SO3＋2VO2；
②　 　(写出第2步反应的化学方程式)；V2O5能加快反应速率的根本原因是　 　。
（4）在450℃、100 kPa的恒温恒压条件下，SO3的平衡体积分数随起始投料 的变化如图所示，用平衡压强(平衡压强=该物质的体积分数×总压强)代替平衡浓度，则450℃时，该反应的Kp=　 　。
19．
（1）偏二甲肼与 是常用的火箭推进剂，二者发生如下化学反应：
(Ⅰ)
火箭残骸中常出现红棕色气体，原因为： (Ⅱ)
当温度升高时，气体颜色变深，则反应 Ⅱ 为　 　 填“吸热”或“放热” 反应。
一定温度下，反应 Ⅱ 的焓变为 现将 充入一恒压密闭容器中，下列示意图1正确且能说明反应达到平衡状态的是　 　。
若在相同温度下，上述反应改在体积为1L的恒容密闭容器中进行，反应3s后 的物质的量为0.6mol，则0~3s内的平均反应速率 　 　 。
（2）反应 在容积为1.0L的密闭容器中进行，A的初始浓度为 温度 和 下A的浓度与时间关系如图所示。回答下列问题：
上述反应的温度 　 　 填“大于”“小于”或“等于”，下同 ，若温度 时，5min后反应达到平衡，A的转化率为 ，则：平衡时体系总的物质的量为　 　。
20．进入冬季北方开始供暖后，雾霾天气愈发严重，各地PM2.5、PM10经常“爆表”．引发雾霾天气的污染物中，最为常见的是机动车尾气中的氮氧化物和燃煤产生的烟气．
（1）已知反应N2O4（g） 2NO2（g）△H，随温度升高，混合气体的颜色变深．将一定量N2O4气体充入绝热容器一段时间后，研究压缩和拉伸活塞过程中混合气体的气体的透光率（气体颜色越浅，透光率越大）随时间变化情况．
下列说法能说明透光率不再发生改变的有　 　．
a．气体颜色不再改变 b．△H不再改变
c．v正（N2O4）=2v逆（NO2） d．N2O4的转化率不再改变
（2）用NH3催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染．如图，采用NH3作还原剂，烟气以一定的流速通过两种不同催化剂，测量逸出气体中氮氧化物含量，从而确定烟气脱氮率（注：脱氮率即氮氧化物转化率），反应原理为：NO（g）+NO2（g）+2NH3（g） 2N2（g）+3H2O（g）．
①该反应的△S　 　0（填“＞”、“=”或“＜”）．
②以下说法正确的是　 　．
A．第②种催化剂比第①种催化剂脱氮率高
B．相同条件下，改变压强对脱氮率没有影响
C．催化剂①、②分别适合于250℃和450℃左右脱氮
（3）用CH4催化还原NOx也可以消除氮氧化物的污染．
已知：CH4（g）的燃烧热为890kJ/mol，蒸发1mol H2O（l）需要吸收44kJ热量．
CH4（g）+4NO（g）═2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=﹣1114kJ/mol
2NO（g）+O2（g）═2NO2（g）△H=﹣114kJ/mol
写出CH4催化还原NO2（g）生成N2和H2O（g）的热化学方程式：　 　．
（4）在温度为T1℃和T2℃时，分别将0.5mol CH4和1.2mol NO2充入体积为1L的密闭容器中，测得NO2的物质的量随时间变化数据如下表：
时间/min 温度/℃ 0 10 20 40 50
T1 1.2 0.9 0.7 0.4 0.4
T2 1.2 0.8 0.56 … 0.5
①温度为T1℃时，0～20min内，v（CH4）=　 　．
②T1　 　T2（填“＞”或“＜”，下空同）；判断理由是　 　．
③T1℃时，反应CH4（g）+2NO2（g） N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）平衡常数K=　 　
④温度为T2℃时，达平衡后，再向容器中加入0.5mol CH4和1.2mol NO2，达新平衡时CH4的转化率将　 　 （填“增大”、“减小”或“不变”）．
21．二氧化碳的转化和利用成为实现“碳达峰”、“碳中和”的重要研究课题。回答下列问题：
（1）利用CO2和H2可生产乙烯。相关热化学方程式为：
反应I：2CO2(g)+6H2(g) CH2=CH2(g)+4H2O(g) △H1= 246.4 kJ mol 1
反应II：CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g) △H2= 166.8 kJ mol 1
某催化剂作用下，在容积为2.0L的恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2，体系中主要发生上述反应I和反应II两个竞争反应。反应进行tmin时测得两种烃的物质的量随温度的变化如图所示，该催化剂在840℃时主要选择反应　 　(填“I”或“II”)；840℃之后，C2H4产量下降的原因是　 　。
520℃时，0~tmin内用氢气表示反应II的平均反应速率：υ(H2)=　 　mol/(L·min)(用含t的代数式表示)。
（2）利用工业废气CO2制甲醇，发生反应III：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H3＜0，可一定程度摆脱当下对化石燃料的依赖。
①上述反应自发的条件是　 　。
②在aL密闭容器中，充入不同氢碳比的原料气体，控制温度600K，发生反应III，请在图中画出CH3OH在混合气体中的平衡体积分数随氢碳比递增的变化趋势　 　。
③一定条件下，将1molCO2和1molH2置于恒容密闭容器中，发生反应III。下列能说明反应达到平衡状态的是　 　。
A．混合气体的密度保持不变
B．CO2的消耗速率与H2O的消耗速率相等
C．CO2的体积分数保持不变
D．混合气体的平均相对分子质量保持不变
答案解析部分
1．【答案】A
【解析】【解答】A．SO2有毒，但二氧化硫具有还原性，可用作葡萄酒的抗氧化剂，故A符合题意；
B．根据固氮时的条件不同，可将氮的固定分为人工固氮和自然固氮，工业合成氨属于人工固氮，故B不符合题意；
C．正常雨水的pH为5.6，酸雨中因含有硫酸或硝酸等，其pH小于5.6，故C不符合题意；
D．无机非金属材是指以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料，氧化铝陶瓷是无机非金属材料，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】 A.二氧化硫具有还原性，可用作葡萄酒抗氧化剂；
B.空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程，称为氮的固定，分为人工固氮和自然固氮；
C.正常雨水的pH为5.6，酸雨的pH小于5.6；
D.无机非金属材是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。
2．【答案】B
【解析】【解答】A、t1时正反应速率仍然在变化，说明没有达到平衡状态，故A不符合题意；
B、t1时平衡常数不再变化，正逆反应速率相等，说明达到了平衡状态，故B符合题意；
C、t1时二氧化碳和一氧化氮的物质的量还在变化，说明正逆反应速率不相等，反应没有达到平衡状态，故C不符合题意；
D、t1时逆反应速率仍然在变化，说明没有达到平衡状态，故D不符合题意；
故答案选B。
【分析】平衡状态：各成分的速率、体积分数，质量分数，颜色等都不再变化
A、t1时刻，反应速率最快，t1后速率变慢，不是平衡状态；
B、恒容情况下，方程式计量数在变小，压强也在变小，所以整个系统的压强变小，t1压强最低且不再变化；
C、图像中，各成分含量继续变化；
D、图像中，NO质量分数继续变化；
3．【答案】D
【解析】【解答】勒夏特列原理为：如果改变影响化学平衡的一个条件，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动，则A．溴水中有下列平衡Br2+H2O HBr+HBrO，当加入硝酸银溶液后，生成溴化银沉淀，平衡向正反应方向移动，溶液颜色变浅，A不符合题意；
B．合成氨反应，N2（g）+3H2（g） 2NH3（g），△H＜0，为提高氨的产率，理论上应采取降低温度的措施，有利于平衡向正反应方向移动，B不符合题意；
C．反应CO（g）+NO2（g） CO2（g）+NO（g）ΔH＜0，达平衡后，升高温度平衡逆向移动，二氧化氮浓度增大，颜色加深，能用勒夏特列原理解释，C不符合题意；
D．两边气体计量数相等，压强改变平衡不移动，不能用勒夏特列原理解释，D符合题意，
故答案为：D。
【分析】本题考查化学平衡移动的现象及勒夏特列原理的应用，同时注意使用此原理的条件为：必须为可逆反应，并且存在着平衡移动；据此进行分析解答。
4．【答案】B
【解析】【解答】A. C生成的速率与B分解的速率相等，都表示的是正反应速率，不能说明正反应速率和逆反应速率相等，A不符合题意；
B. 单位时间内消耗3a mol A表示的是正反应速率,消耗a mol C表示的是逆反应速率，两者数值之比等于其化学计量数之比，能说明正反应速率和逆反应速率相等，达到平衡状态，B符合题意；
C. 该反应气体分子数不发生变化，所以容器内的压强一直没有变化，C不符合题意；
D. 混合气体的物质的量一直不发生变化，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】Ａ．均为正反应;Ｂ．消耗与生成与系数成正比;Ｃ．气体数目一样，压强无影响，不可判断;Ｄ．气体数目一样，不可判断
5．【答案】C
【解析】【解答】合成氨工业中使用的催化剂为铁触媒，
故答案为：C。
【分析】合成氨工业中使用铁触媒作催化剂。
6．【答案】B
7．【答案】C
【解析】【解答】平衡常数只与温度有关，温度不变常数不变。上述反应是一个气体体积减小的反应，减小压强平衡逆向移动，
故答案为：C。
【分析】平衡常数只与温度有关，根据影响化学平衡移动的因素分析。
8．【答案】C
【解析】【解答】A．由分析可知，相同条件下，升高温度M减小，降低温度M增大，所以可判断出T2＜T1，故A不符合题意；
B．a点和c点是在同一温度下的平衡常数，所以K(a)=K(c)，故B不符合题意；
C．温度越高反应速率越快，压强越大反应速率越快，根据前面分析可知T2＜T1，图中b点压强大于a点，所以va＜vb，故C符合题意；
D．设n(NO2)：n(N2O4)=x：y，则有，所以x：y=1：1，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】对应化学反应速率图像和化学平衡图像，应该注意下列几点：1、横轴坐标和纵坐标含有；2、曲线斜率或者趋势；3、曲线上特殊点，如起点、终点、交点和拐点等；4、根据需要运用辅助线，如等温线、等压线等。
9．【答案】C
【解析】【解答】A.NH2COONH4呈固态，根据转化之比等于化学计量数之比，无论反应是否达到平衡，密闭容器中始终是NH3与CO2以物质的量之比2：1组成的混合气体，混合气体的平均相对分子质量始终不变（平均相对分子质量为17 +44 =26），混合气体的平均相对分子质量不变不能说明反应已达到平衡状态；
B.根据转化之比等于化学计量数之比，无论反应是否达到平衡，密闭容器中NH3与CO2物质的量浓度之比恒为2：1，密闭容器中c（NH3）：c（CO2）=2：1不能说明反应已达到平衡状态；
C.建立平衡过程中混合气体的质量增加，容器的体积不变，混合气体的密度增大，平衡时混合气体的质量不变，混合气体的密度不变，混合气体的密度不变说明反应达到平衡状态；
D.根据转化之比等于化学计量数之比，无论反应是否达到平衡，密闭容器中始终是NH3与CO2以物质的量之比2：1组成的混合气体，氨气的体积分数恒为 ，氨气的体积分数不变不能说明反应达到平衡状态；
故答案为：C。
【分析】可逆反应达到平衡状态后同一物质的正逆反应速率相等、各组分的百分含量不变，或由其推导出的量不变，次是达到平衡状态。
10．【答案】A
【解析】【解答】A．容器甲中前5min的平均反应速率v(D)= = =0.32mol L-1 min-1，则v(A)= v(D)=0.32mol L-1 min-1，故A符合题意；
B．甲和乙的温度相同，平衡常数相等，
甲中
　 A(g) + B(g) D(g)
起始（mol/L） 2.0 2.0 0
转化（mol/L） 1.6 1.6 1.6
平衡（mol/L） 0.4 0.4 1.6
化学平衡常数K= =10，
乙中
　 A(g) + B(g) D(g)
起始（mol/L） 2.0 0
转化（mol/L） 1.0 1.0 1.0
平衡（mol/L） 1.0 -1.0 1.0
化学平衡常数K= =10，解得：a=2.2，故B不符合题意；
C．甲中CO转化率= ×100%=80%，若容器甲中起始投料2.0molA、2.0molB，相当于减小压强，平衡逆向移动，导致A转化率减小，则A转化率小于80%，故C不符合题意；
D．甲和乙的温度相同，平衡常数相等，容器丙起始投料2.0molA、2.0molB、2.0molD，若温度不变等效于甲容器，但由于丙容器比甲容器温度高，平衡时D的浓度减小，即升温平衡逆向移动，则平衡常数减小，因此K1=K2>K3，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.根据数据的变化量进行利用公式v=计算
B.利用三行式进行计算
C.根据起始数据计算出转化率，再结合数据判断平衡的移动方向
D.温度对平衡移动的影响
11．【答案】A
【解析】【解答】解：①单位时间内生成n molO2等效于消耗2n molNO2，同时生成2n molNO2，故正确；②只要反应发生就符合单位时间内生成n molO2的同时生成2n molNO，故错误；③当体系达平衡状态时，NO2、NO、O2的物质的量浓度比值可能为2：2：1，也可能不是，故错误；④混合气体的颜色不再改变的状态，说明二氧化氮的浓度不变，反应达平衡状态，故正确；⑤混合气体的总压强不再改变的状态，说明气体的物质的量不变，反应达平衡状态，故正确；⑥混合气体的密度始终不变，故错误；
故选A．
【分析】根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态．
12．【答案】B
【解析】【解答】A．由 (Q＞0)可知，该反应的ΔH＜0 ， ΔS＜0， 由ΔG = ΔH-TΔS＜0 可得，该反应在低温下才能自发进行，故A不符合题意；
B．保持体积不变，充入少量He，体系压强虽然增大，但反应混合气体各组分的浓度不变，反应速率不变，故B符合题意；
C．正反应的活化能与逆反应的活化能的差值为反应热，故其逆反应的活化能为(Q + a)KJ/mol ， 故C不符合题意；
D．由 (Q＞0)可知，开始加入2molSO2和1molO2，与系数比一致，消耗的也是系数比，所以不管是否平衡，两者的转化率始终相等，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.根据即可判断
B.体积不变，充入稀有气体浓度不变，平衡不移动
C.根据焓变与活化能的转化关系判断
D.如果起始物质的量不同，转化率相等达到平衡
13．【答案】A
【解析】【解答】A.根据表中数据分析，前10分钟内T2温度下甲烷的物质的量变化量大，说明该温度高，故符合题意；
B. 组别①中，0-20min内，甲烷的变化量为0.5-0.25=0.25mol·L-1，则用二氧化氮表示反应速率为0.25×2/20=0.025mol·L-1·min-1，故不符合题意；
C.因为T2温度高，应在40分钟之前到平衡，根据50分钟时的数据分析，平衡时的数据应为0.15，故不符合题意；
D.T2温度高，所以0~10 min内，CH4降解速率大，故不符合题意。
故答案为：A。
【分析】A.温度越高，反应的速率就越大；
B.平均反应速率指的是物质在一段时间内浓度的变化量与时间的比值；
C.温度越高，达到平衡状态所用的时间就越短；
D.温度越高，反应进行的速率就越快，在苯反应中，甲烷的降解速率就越快。
14．【答案】B
【解析】【解答】A、加压平衡向正反应方向移动，此时v正>v逆；
B、正向放热，升温平衡向逆反应方向移动，此时v逆>v正，正反应方向为气体体积增大的方向，加压平衡向逆反应方向移动，此时v逆>v正；
C、加压平衡不移动，此时v逆=v正；
D、升温平衡向正反应方向移动，此时v逆【分析】由图可知t1时刻升高温度或增大压强，逆反应速率大于正反应速率，平衡向逆反应方向移动，则反应中正方向是气体体积增大的放热反应，据此解答即可。
15．【答案】D
【解析】【解答】A．向溶液中加入氢氧化钠，氢氧化钠和氢离子反应生成水，则电离平衡向正反应方向移动，A不符合题意；
B.向溶液中通入硫化氢，溶液为饱和溶液，则平衡不移动，B不符合题意；
C.弱电解质的电离为吸热过程，降低温度，平衡向逆反应方向移动，硫离子浓度减小，C不符合题意；
D.向溶液中加入硫化钠晶体，硫离子浓度增大，抑制硫化氢电离，平衡向逆反应方向移动，氢离子浓度减小，溶液的pH增大，D符合题意；
故答案为：D
【分析】pH值增大， 则溶液中c(H+)减小，结合平衡移动进行分析。
16．【答案】B
【解析】【解答】解：A、化学方程式的前后计量数大小相同，混合气体的体积不受反应影响，恒定不变，无法判断正反应速率与逆反应速率是否相等，故A错误；
B、I2蒸气是红棕色，混合气体颜色变浅，说明浓度降低，平衡向正反应方向移动，混合气体的颜色不再发生变化能确定达到平衡，故B正确；
C、反应混合物中各组成物质的浓度相等，不能说明反应v正=v逆，不能说明达到平衡状态，故C错误；
D、I2在混合气体中的体积分数与H2在混合气体中的体积分数相等，不能说明反应v正=v逆，不能说明达到平衡状态，故D错误．
故选B．
【分析】根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态．
17．【答案】（1）A；C
（2）0.05 mol·L 1·min 1；0.4 mol·L 1；C
（3）向左；先减小后变大，但最终比原来小；3.125
【解析】【解答】（1）A．合成氨反应是一个全气体参与的气体物质的量减小的反应，反应过程中气体总质量不变，容器体积不变，密度始终不变，不能作为平衡标志，A符合题意；
B．反应为气体分子数减小的反应，容器内气体压强保持不变，能作为平衡标志，B不符合题意；
C．
N2% == 50%，N2的物质的量的百分含量是一个不变量，不能作为平衡标志，C符合题意；
D．混合气体的平均相对分子质量M= m/n，气体质量不变，但是气体的总物质的量随反应进行而改变，所以M会发生改变，当M不变时，反应达到平衡，能作为平衡标志，D不符合题意；
故答案为：AC；
（2）根据题意，平衡时氨气的浓度为0.4mol/L，则2a = 0.4 × 2，a= 0.4，N2的变化浓度为 mol·L 1= 0.2 mol·L 1，v(N2) == 0.05 mol·L 1·min 1；N2的平衡浓度 == 0.8 mol·L 1，H2的平衡浓度 == 0.4 mol·L 1，NH3的平衡浓度 = 0.4 mol·L 1，当达到平衡时，反应的平衡常数。
反应为放热反应，反应达到平衡后，第8分钟末只降低反应温度，保持其它条件不变，平衡正向移动，氨的最大浓度为mol·L 1，但不可能等于mol·L 1，故D不符合题意；由于温度降低，不可能为原平衡时的浓度；氨的最小浓度为0.4 mol·L 1，但不可能为0.4 mol·L 1，故A、B不符合题意；则改变条件后NH3的物质的量浓度可能为C。
（3）当达到平衡时，其它条件不变，将容器体积变为4 L，则c(N2)、c(H2)、c(NH3)同时减小一半，浓度商Qc = >K，平衡逆向移动，即平衡将向左移动；正反应速率的变化情况是先减小后变大，但最终比原来小，由于温度不变，平衡常数不变，K = 3.125。
【分析】（1）当正逆反应速率相等，或变量不变时，说明反应达到平衡状态。
（2）由坐标图可知，当反应达到平衡状态时，c(NH3)=0.4mol·L－1，结合反应的化学方程式计算参与反应的c(N2)，根据公式计算用N2表示的反应速率以及平衡时c(H2)。
由于该反应为放热反应，降低反应温度后，平衡正向移动，c(NH3)增大，但反应无法完全进行，据此确定改变条件后c(NH3)。
（3）将容器的体积改为4L，则体系的压强减小，平衡向气体分子数减小的方向。结合浓度对反应速率的影响确定过程中正反应速率的变化情况。由于平衡常数只与温度有关，压强改变不影响平衡常数的大小。
18．【答案】（1）减小
（2）>；<
（3）O2+4VO2=2V2O5；催化剂通过参与反应改变反应历程，降低反应的活化能来加快化学反应速率
（4）0.05kPa-1
【解析】【解答】(1) 若容器①的容积变为原来的2倍，相当于减小压强，平衡逆向移动，二氧化硫的平衡转化率减小；
(2)温度相同，容器体积相同，但容器②中投料更多，浓度更大，反应速率更快，所以达到平衡时间t1>t2；若容器②和容器①为等效平衡，则2Q1=Q2，但实际上要在等效平衡的基础上增大压强，平衡正向移动，放出的热量更多，所以2Q1(3)总反应-第一步反应可以得到第二步反应为O2+4VO2=2V2O5；催化剂通过参与反应，改变反应历程降低反应的活化能，从而加快反应速率；
(4)当反应物的投料比等于计量数之比时，生成物的体积分数最大，所以此条件下当 = 时，平衡时SO3的体积分数为40%，则平衡时p(SO3)=40kPa，SO2和O2投料比为2：1；按照2：1的比例反应，所以平衡时二者的物质的量之比仍为2：1，则p(SO2)=40kPa，p(O2)=20kPa；Kp= =0.05kPa-1。
【分析】（1）结合压强对平衡移动的影响分析。
（2）结合浓度对反应速率的影响、等效平衡的知识点进行分析。
（3）由总反应减去第一步反应即可得出第二步反应的化学方程式；结合催化剂对反应历程的影响分析。
（4）根据平衡三段式进行计算。
19．【答案】（1）吸热；ad；0.1
（2）小于；
【解析】【解答】（1） 当温度升高时，气体颜色变深，则正向进行，则反应 Ⅱ 为吸热反应。
a，气体质量变化，体积不变，密度是变量
b△H是定值不是变量
c应该为正逆反应速率之比
d四氧化二氮的转化率为变量
==0.1
（2）由于T2先达到平衡，则T2的温度高，则T1＜T2；
　 A(g) B(g) C(g)
起始量mol 0.05 0 0
转化量mol 0.035 0.035 0.035
平衡量mol 0.015 0.035 0.035
故总物质的量为0.085mol
【分析】（1）温度升高正向进行，正方形放热
判断平衡：1、正反应速率=逆反应速率
2、变量不变
（2）先平衡的速率快、温度高
20．【答案】（1）ad
（2）＞；C
（3）CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=﹣844KJ/mol
（4）0.0125mol/（L．s）；＜；升高温度，NO2的物质的量增大，平衡逆向移动，正反应为放热反应；6.4；减小
【解析】【解答】解：（1.）透光率不再发生改变，说明二氧化氮的浓度不变，反应到达平衡，
a．气体颜色不再改变，说明二氧化氮浓度不变，透光率不再发生改变，故a正确；
b．焓变△H与是否到达平衡无关，与物质的聚集状态与化学计量数有关，故b错误；
c．应是2v正（N2O4）=v逆（NO2）时，反应到达平衡，二氧化氮的浓度不变，故c错误；
d．N2O4的转化率不再改变，反应到达平衡，二氧化氮的浓度不变，透光率不再发生改变，故d正确，
故选：ad；
（2.）①反应前气体的化学计量数为4，反应后计量数之和为5，正反应是混乱度增加的反应，所以△S＞0，故答案为：＞；
②A．催化剂不会影响转化率，只影响反应速率，所以第②种催化剂和第①种催化剂对转化率没有影响，故A错误；
B．该反应为体积增大的反应，增大压强，平衡向着逆向移动，所以压强对脱氮率有影响，故B错误；
C．由图象可知，催化剂①、②分别适合于250℃和450℃左右脱氮，其催化活性最好，故C正确；故选C；
（3.）已知：CH4（g）的燃烧热为890kJ/mol，热化学方程式若为：①CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l），△H=﹣890KJ/mol，
蒸发1mol H2O（l）需要吸收44kJ热量，热化学方程式，②H2O（l）=H2O（g），△H=44KJ/mol
③CH4（g）+4NO（g）═2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=﹣1114kJ/mol
④2NO（g）+O2（g）═2NO2（g）△H=﹣114kJ/mol
依据盖斯定律计算，（①+②×2+③﹣④×2）× 得到CH4催化还原NO2（g）生成N2和H2O（g）的热化学方程式：CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=﹣844KJ/mol，故答案为：CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=﹣844KJ/mol；
（4.）①温度为T1℃时，0～20min内v（NO2）= =0.025mol/（L．s），速率之比等于化学计量数之比，则v（CH4）= v（NO2）=0.0125mol/（L．s），故答案为：0.0125mol/（L．s）；②由表中数据可知，T2温度反应速率较快，温度越高，反应速率越快，故温度T1＜T2，温度T2先到达平衡，而升高温度，NO2的物质的量增大，说明平衡逆向移动，故正反应为放热反应，则△H＜0，故答案为：＜；升高温度，NO2的物质的量增大，平衡逆向移动，正反应为放热反应；③温度为T1℃时，40min到达平衡，平衡时二氧化氮物质的量为0.4mol，则：
CH4（g） + 2NO2（g） N2（g） + CO2（g） + 2H2O（g）
起始量（mol）： 0.5
1.2
0
0
0
变化量（mol）： 0.4
0.8
0.4
0.4
0.8
平衡量（mol）： 0.1
0.4
0.4
0.4
0.8
容器的体积为1L，则平衡常数K= = =6.4，故答案为：6.4；④温度为T2℃时，达平衡后，再向容器中加入0.5mol CH4和1.2mol NO2，等效再原平衡基础上增大压强，平衡逆向移动，达新平衡时CH4的转化率将减小，故答案为：减小；
【分析】（1.）透光率不再发生改变，说明二氧化氮的浓度不变，反应到达平衡；
（2.）①熵是用描述混乱程度的，△S就是混乱程度的变化，根据反应前后气体体积不会判断熵变；②A、催化剂只影响反应速率，不会改变转化率；B、根据反应原理可知，正反应是体积增大的反应，压强影响脱氮率；C、根据图象数据可知，催化剂①、②发挥增大催化效果的温度分别为250℃和450℃；
（3.）写出热化学方程式，结合盖斯定律计算得到所需热化学方程式；
（4.）①根据v= 计算v（NO2），再利用速率之比等于化学计量数之比计算v（CH4）；②由表中数据可知，T2温度反应速率较快，温度越高，反应速率越快，先到达平衡，而升高温度，NO2的物质的量增大，说明平衡逆向移动；③化学平衡常数是指：一定温度下，可逆反应到达平衡时，生成物的浓度系数次幂之积与反应物的浓度系数次幂之积的比，固体、纯液体不需要在化学平衡常数中写出，温度为T1℃时，40min到达平衡，计算平衡时各组分浓度，代入平衡常数表达式计算；④温度为T2℃时，达平衡后，再向容器中加入0.5mol CH4和1.2mol NO2，等效再原平衡基础上增大压强，平衡逆向移动；
21．【答案】（1）I；反应I为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，乙烯产量下降；温度升高，催化剂活性下降，速率变小，乙烯产量下降；
（2）低温或低温自发；；BCD
【解析】【解答】(1)根据题中信息，该催化剂在840℃时主要选择反应I；840℃之后，C2H4产量下降主要从放热反应和催化剂催化活性角度思考，其主要原因是反应I为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，乙烯产量下降；温度升高，催化剂活性下降，速率变小，乙烯产量下降；520℃时，0~tmin内乙烯和甲烷生成物质的量为0.2mol则消耗氢气物质的量分别为1.2mol和0.8mol，则用氢气表示反应II的平均反应速率：
；故答案为：
。
故答案为：I；反应I为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，乙烯产量下降；温度升高，催化剂活性下降，速率变小，乙烯产量下降。
(2)①反应III：CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H3＜0，该反应是熵减的反应，根据自由能公式，要使上述反应自发进行，其自发进行的条件是低温或低温自发；故答案为：低温或低温自发。
②在aL密闭容器中，充入不同氢碳比的原料气体，控制温度600K，发生反应III，可以理解为氢气物质的量为3mol，二氧化碳不断增加，则CH3OH在混合气体中的平衡体积分数随氢碳比递增先逐渐增大，当氢碳比为3时达到最大值，继续增加二氧化碳的量，则CH3OH在混合气体中的平衡体积分数随氢碳比递增而减小，其图像为；故答案为：。
③A．密度等于气体质量除以容器体积，气体质量不变，容器体积不变，密度始终不变，因此当混合气体的密度保持不变，不能作为判断平衡标志，故A不正确；B．CO2的消耗速率，正向反应，H2O的消耗速率，逆向反应，且两者速率比等于计量系数之比，故B正确；C．CO2的体积分数保持不变，则可以做为判断平衡标志，故C正确；D．平均摩尔质量等于气体质量除以气体物质的量，气体质量不变，气体物质的量减小，平均摩尔质量增大，当混合气体的平均相对分子质量保持不变，则可以作为判断平衡标志，故D正确；综上所述，答案为：BCD。
【分析】（1）根据含量即可判断以反应I为主，根据反应焓变温度升高，催化剂活性降低速率降低，根据数据计算出速率
（2）①根据
=
即可判断
②根据根据方程式判断当达到3时，含量最大，大于3时，降低
③根据给出的反应，可以通过比较速率以及二氧化碳的体积分数是否不变以及相对分子质量是否不变进行判断是否平衡