第二章 化学反应的方向、限度与速率 测试题(含解析) 高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

第二章《化学反应的方向、限度与速率》测试题
一、单选题（共13题）
1．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A．高压比常压有利于合成NH3的反应
B．工业合成氨中及时分离出液氨有利于合成氨反应
C．将装有NO2气体并密封的圆底烧瓶放入热水中，气体颜色变深
D．加入催化剂有利于SO2转化为SO3
2．O3在水中易分解，一定条件下，O3的浓度减少一半所需的时间(t)如题所示。已知：O3的起始浓度为0.0216 mol/L。下列说法正确的是
A．O3可漂白有机色素，这体现O3的强还原性
B．O3可以消毒杀菌，故对人体百利而无一害
C．在30℃、pH=4.0条件下，O3的分解速率为
D．根据表中规律：①40℃、pH=3.0；②10℃、pH=4.0；③30℃、pH=7.0，分解速率关系为：③>①>②
3．对于可逆反应A(g)+2B(g) 2C(g)(正反应吸热)，下列图像中正确的是
A． B．
C． D．
4．下列说法正确的是
A．自发反应在任何条件下都能实现
B．反应物的键能总和大于生成物的键能总和，该反应是放热反应
C．NaCl固体溶解在水中形成溶液的过程是熵增的过程
D．一般使用催化剂可以降低反应的活化能，增大活化分子百分数，从而提高反应物转化率
5．炭黑是雾霾中的重要颗粒物，研究发现它可以活化氧分子，生成活化氧。活化过程的能量变化模拟计算结果如图所示。下列说法错误的是

A．每活化一个氧分子放出能量0.29eV
B．无水时正反应的活化能为0.75eV
C．水可使氧分子活化反应的活化能降低0.42eV
D．氧分子的活化是O-O的断裂与C-O键的生成过程
6．下列事实不涉及勒夏特列原理的是
A．加热盛有2mL 0.5mol/L CuCl2溶液的试管，溶液颜色变为绿色
B．NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g)，对该平衡体系加压后颜色加深
C．在Fe(SCN)3的红色溶液中加铁粉，振荡静置，溶液的红色变浅或褪去
D．黄绿色的氯水在光照后颜色变浅
7．三氟化氮是微电子工业中一种优良的等离子蚀刻气体，是制备光刻胶的重要前驱体。对于在密闭容器中进行的反应N2(g)＋3F2(g)→2NF3(g)，下列操作中不能加快该反应的反应速率的是
A．恒温条件下压缩容器体积
B．恒温恒容条件下充入更多的N2
C．恒容条件下升高温度
D．恒温恒压条件下充入一定量氦气
8．恒温恒容密闭容器中，一定条件发生下列反应，有关说法正确的是
A．反应高温下才能自发进行，则该反应的
B．反应达平衡后，向该容器中再充入少量，此时正反应速率增大，是因为反应物中活化分子百分数增大
C．在恒容密闭容器中进行反应高温达平衡后，向该容器中充入少量，反应再次达平衡时，保持温度不变，增大
D．在密闭容器中进行可逆反应，当百分比不变时，不一定标志着达到平衡高温
9．在密闭容器中进行某可逆反应，在t1时刻降低温度，速率的变化符合下图中的情况，则有关该反应的说法中不正确的是
A．无法判断 S大于0还是小于0 B． H<0
C．平衡向逆反应方向移动 D．达到新平衡后平衡常数减小
10．实验室为了保存液溴常加水形成水封。仔细观察储存液溴的试剂瓶中分成了上、中、下三相，如图所示。下列说法错误的是
A．不用橡胶塞的原因之一是防止橡胶被溴单质氧化
B．瓶中气体压强较初始时增大
C．饱和溴水相中存在平衡：
D．深红棕色液溴相中存在大量的共价键和离子键
11．在不同温度下，向VL密闭容器中加入0.5mol NO和0.5mol活性炭，发生反应：2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g) ΔH=-Q kJ·mol-1(Q＞0)，达到平衡时的数据如下：
温度/℃ n(C)/mol n(CO2)/mol
T1 0.15
T2 0.375
下列有关说法正确的是
A．由上述信息可推知：T1＞T2
B．T2℃时，反应达到平衡后再缩小容器的体积，c(N2):c(NO)增大
C．T1℃时，反应达到平衡后再增加碳的量，NO的转化率增大
D．T1℃时，该反应的平衡常数K=
12．反应的速率方程为，该反应在不同条件下的反应速率如下：
温度/℃ 反应速率
T1 0.1 0.1 v
T1 0.2 0.2 8v
T1 0.3 0.2 12v
T2 0.3 0.2 16v
下列说法正确的是
A．
B．通过前三组实验可以计算出
C．在条件下，若反应速率为8v，则
D．其他条件不变时，该反应体系中反应物浓度的改变对v有影响，且c(NO)影响较大
13．下列实验操作不能达到相应实验目的的是

A．探究温度对化学反应速率的影响 B．验证过氧化钠与水的反应是放热反应 C．检验中含有 D．比较、、的氧化性强弱
A．A B．B C．C D．D
二、填空题（共8题）
14．1,2-二氯丙烷(CH2ClCHClCH3)是重要的化工原料，工业上可用丙烯加成法生产，主要副产物为3-氯丙烯(CH2=CHCH2C1) ，反应原理为
i. CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)CH2ClCHClCH3(g) ΔH1= -134 kJ mol-1
ii. CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)CH2=CHCH2Cl (g)+HCl(g) ΔH2= -l02 kJ mol-1
已知：相关化学键的键能数据如下表所示：
化学键 C=C C—C C—Cl Cl—Cl
E/( kJ mol-1) 611 X 328 243
请回答下列问题：（1）由反应i计算出表中x= 。
（2）一定温度下，密闭容器中发生反应i和反应ii，达到平衡后增大压强，CH2C1CHClCH3的产率 （填“增大”“减小”或“不变”）。
（3）T1℃时，向10L恒容的密闭容器中充入1 mol CH2=CHCH2C1和2 mol HCl，只发生以下反应：CH2=CH CH2Cl (g)+HCl(g)CH2ClCHClCH3(g) ΔH3。5min反应达到平衡，测得 0 5 min内，用CH2ClCHClCH3表示的反应速率 v(CH2ClCHClCH3)=0.016 mol·L-1 min-1。
①平衡时，HCl的体积分数为 (保留三位有效数字）。
②保持其它条件不变，6 min时再向该容器中充入0. 6 mol CH2=CHCH2Cl、0.2molHCl和0.1mol CH2ClCHClCH3，则起始反应速率 v正(HCl) （填“>”“<”或“=”）V逆(HCl).
（4）一定压强下，向密闭容器中充入一定量的CH2=CHCH3和C12发生反应ii。设起始的=w，平衡时Cl2的体积分数(φ)与温度(T)、w的关系如图甲所示。W=1时，正、逆反应的平衡常数(K)与温度(T)的关系如图乙所示。
①图甲中，w2 （填“>”“<”或“=”）1
②图乙中，表示正反应平衡常数的曲线为 （填“A”或“B”），理由为 。
③T1K下，平衡时Cl2的转化率为 。
（5）起始时向某恒容绝热容器中充入1 mol CH2=CHCH3和1 mol Cl2发生反应ii，达到平衡时，容器内气体压强 （填“增大”“减小”或“不变”）。
15．科学家正致力于研究一种“碳中和”技术—(CH4 CO2)重整，该技术具有一定的经济效益和深远的社会意义。其工艺过程中涉及如下反应：
I：CH4(g)＋CO2(g) 2CO(g)＋2H2(g) ΔH1=＋234kJ·mol-1
II：H2(g)＋CO2(g) H2O(g)＋CO(g) ΔH2=＋41kJ·mol-1
将1molCH4与1molCO2在2L密闭容器中反应制取CO和H2时，CH4和CO2的平衡转化率随温度变化关系如图所示。

(1)923K时CO2的平衡转化率大于CH4的原因是 。
(2)1200K以上CO2和CH4的平衡转化率趋于相等的原因可能是 。
16．工业废水中常含有一定量的Cr2O和CrO，它们会对人类及生态系统产生很大的危害，必须进行处理。常用的处理方法有还原沉淀法，该法的工艺流程为：
其中第①步存在平衡：2CrO（黄色）+2H+ Cr2O（橙色）+H2O
（1）若平衡体系的pH=2，则溶液显 色；
（2）能说明第①步反应达平衡状态的是 ；
a.溶液的颜色不变
b.2v(CrO)=v(Cr2O)
c. Cr2O和CrO的浓度相同
（3）第②步中，还原1mol Cr2O离子，需要 mol的FeSO4·7H2O。
17．一定温度下，在固定体积为2 L的容器中铁与水蒸气反应可制得氢气：3Fe(S)+4H2O(g) Fe3O4(s)+4H2(g) H=+64.0kJ mol-1
(1)该反应平衡后的混合气体的质量随温度的升高而 (填“增大”、“减小” 、“不变”)；
(2)下列叙述能作为反应达到平衡状态的标志的是 ；
A．该反应的 H不变时 B．铁的质量不变时 C．当v(H2O)=v(H2)时 D．容器的压强不变时 E.混合气体的密度不变时
(3)一定温度下，在固定体积为2L的容器中进行着上述反应，若起始投料铁(s)、H2O(g)均为1mol，反应经过5min达到平衡，平衡混合气体中氢气的体积分数为50%。
①用消耗水的量来表示该反应经过5min达到平衡时的平均反应速率，v(H2O)= ，
②计算该反应的平衡常数K= 。
18．甲醇水蒸气催化重整是当前制取清洁能源氢气的主要方法，其原理为：CH3OH(g) + H2O(g)CO2(g) + 3H2(g) ΔH，该反应历程如下，写出决速步的化学方程式 。
19．随着人类对环境问题的重视，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了各国的普遍重视，目前工业上有一种方法可用CO2来生产燃料甲醇。
(1)实验测得，5g甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5kJ的热量，甲醇的燃烧热为： ；
(2)在一定条件下，科学家利用从烟道气中分离出CO2与太阳能电池电解水产生的H2合成甲醇。已知H2的燃烧热为：H=-285.8kJ/mol，又知：H2O(l)=H2O(g) H=+44kJ/mol，写出工业上以CO2、H2合成CH3OH和气态水的热化学方程式： ；
(3)该转化的积极意义是 ；
(4)有人提出，可以设计反应CO2=C+O2(△H＞0、△S＜0)来消除CO2对环境的影响。请你判断是否可行并说出理由： 。
20．金属钛(Ti)在航空航天、医疗器械等工业领域有着重要用途。
Ⅰ.目前常见的生产钛的方法是碳氯化法。在1000℃时主要发生反应：，再进一步冶炼得到钛。
(1)碳元素原子核外最外层电子的排布式是 ；能量最高的电子有 个，其电子云形状为 。
(2)恒温恒容时，下列叙述一定能说明该反应达到平衡状态的是 (填序号)。
a.混合气体的压强保持不变 b.
c.混合气体的密度保持不变 d.和CO物质的量相等
(3)平衡常数表达式K= ；温度升高，K (填“变大”“变小”或“不变”)。
Ⅱ.一定压强下，在2L的密闭容器中投入0.9mol、2.0molC、进行反应，平衡体系中气体组成比例(物质的量分数)随温度变化的理论计算结果如图所示。
(4)图中显示，在200℃平衡时几乎完全转化为，同时生成 气体。但实际生产中反应温度却远高于此温度，其原因是 。
(5)600℃时5分钟后反应达到平衡状态，计算5分钟内= 。
(6)由冶炼钛有两种方法：
①在900℃用熔融的镁在氩气中还原可得钛：；
②在2000℃左右分解也可得钛：。
你认为相对合理的方法及理由是 。
21．对于密闭容器中的反应：(正反应是放热反应)，在673K，30MPa下和随时间变化的关系如图所示。
请回答下列问题：
(1)a点时正反应速率 逆反应速率；c点时正反应速率 逆反应速率。(填“”“”或“”)
(2)d点处 (填“”“”或“”)e点处，原因是 。
(3)起始时加入氢气的物质的量为 mol。
(4)若温度、压强不变，反应在加入催化剂条件下进行，在上图的基础上画出和随时间变化的关系图 。
参考答案：
1．D
【详解】A．合成氨的反应为N2+3H22NH3，正向气体分子数减小，加压平衡正向移动，高压比常压有利于合成NH3的反应，能用勒夏特列原理解释，故A正确；
B．及时分离出液氨，生成物浓度减小，平衡正向移动，利于合成氨反应，能用勒夏特列原理解释，故B正确；
C．NO2气体存在反应2NO2N2O4，反应放热，升温平衡逆向移动，气体颜色变深，能用勒夏特列原理解释，故C正确；
D．反应中加入催化剂，可降低反应所需的活化能，加快反应速率，但平衡不移动，加入催化剂有利于SO2转化为SO3，不能用勒夏特列原理解释，故D错误；
故选：D。
2．D
【详解】A．O3可漂白有机色素，这体现了O3的强氧化性，A错误；
B．O3可以消毒杀菌，能够使蛋白质变性，对人体有一定的危害，B错误；
C．在30℃，pH=4.0时，O3的浓度减小一半所需时间是108 min，则用O3的浓度变化表示的反应速率v(O3)=，C错误；
D．由表中数据可知：在40℃、pH=3.0时，所需时间t在31 min~158 min之间；在10℃、pH=4.0时，所需时间t＞231min；在30℃、pH=7.0时，所需时间t＜7 min，则分解速率大小顺序为：③＞①＞②，D正确；
故合理选项是D。
3．D
【详解】A．交叉点：正反应速率=逆反应速率，此点反应达平衡状态，增大压强，平衡正向移动，则交叉点后正反应速率应大于逆反应速率，A错误；
B．温度升高，平衡正向移动，则在第二次到达平衡之前，正反应速率应大于逆反应速率，B错误；
C．温度高的反应速率快，达到平衡时所需时间少，即500℃表示的曲线应先达到平衡，与图像不符，C错误；
D．温度高的反应速率快，达到平衡时所需时间少，即500℃表示的曲线应先达到平衡，且升高温度平衡正向移动，A%减小，与图像一致，D正确。
答案选D。
4．C
【详解】A．有些自发反应需要满足一定的条件才能实现，如氢气与氧气的反应，需要点燃才能实现，A错误；
B．反应物总键能-生成物总键能，当反应物的键能总和大于生成物的键能总和时，，反应为吸热反应，B错误；
C．NaCl固体溶解在水中形成溶液的过程，混乱度增加，是熵增的过程，C正确；
D．一般使用催化剂可以降低反应的活化能，增大活化分子百分数，从而加快反应速率，但并不能提高反应物转化率，D错误；
故选C。
5．C
【详解】A．根据能量变化图分析，氧气最终变成活化氧，体系能量降低，则每活化一个氧气分子放出0.29eV能量，A正确；
B．根据能量变化图分析，整个反应的活化能应是活化能较大的，则没有水加入的反应活化能E=0.75eV，B正确；
C．反应过程中存在多步反应的活化能，根据能量变化图分析，整个反应的活化能应是活化能较大的，则没有水加入的反应活化能E=0.75eV，有水加入反应的活化能E=0.57eV，所以水可以使氧分子活化反应的活化能降低0.75eV-0.57eV=0.18eV，C错误；
D．根据能量变化图和题意，氧分子活化过程中氧氧的断裂，生成碳氧键，所以氧分子的活化是O-O的断裂与C-O键的生成过程，D正确；
故答案为：C。
6．B
【详解】A．Cu2+可以和Cl-形成[CuCl4]2-离子，该离子呈绿色，升高温度，使反应向着生成离子的方向移动，可以用勒夏特列原理解释，A正确；
B．反应前后气体的系数和不变，对该平衡体系加压后，平衡不移动，浓度增大而使得颜色加深，不能用勒夏特列原理解释，B错误；
C．Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3，加铁粉，铁与Fe3+反应，Fe3+浓度降低，则平衡向左移动进行，溶液颜色变浅或褪去，能用勒夏特利原理来解释，C正确；
D．Cl2+ H2OHCl+ HClO，次氯酸见光分解，平衡正向移动，氯气浓度减小，颜色变浅，能用勒夏特列原理解释，D正确；
答案选B。
7．D
【详解】A． 恒温条件下压缩容器体积，增大反应混合物的浓度，单位体积内活化分子数增多，反应速率加快，故A不选；
B． 恒温恒容条件下充入更多的N2，增大反应物的浓度，单位体积内活化分子数增多，反应速率加快，故B不选；
C． 恒容条件下升高温度，单位体积内活化分子百分数增多，反应速率加快，故C不选；
D． 恒温恒压条件下充入一定量氦气，相当于扩大容器的体积，减小反应混合物的浓度，单位体积内活化分子数减少，反应速率减慢，故D选；
故选D。
8．D
【详解】A．该反应，根据，该反应高温自发进行，即，A错误；
B．反应达平衡后，向该容器中再充入少量，此时正反应速率增大，是因为反应物中活化分子数增多，B错误；
C．在恒容密闭容器中进行反应高温达平衡后，向该容器中充入少量，反应再次达平衡时，保持温度不变，平衡常数不变，C错误；
D．反应过程中和比值为定值，百分比不变时，不能说明该反应达平衡，D正确；
答案选D。
9．B
【详解】A．未改变压强，则无法判断该反应大于0还是小于0，A正确；
B．t1时刻，正逆反应速率都减小，且，说明降温时反应向逆反应方向进行，则逆反应为放热反应，正反应为吸热反应， H＞0，B错误；
C．由图可知平衡向逆反应方向移动，C正确；
D．对于吸热反应，降低温度，平衡左移、达到新平衡时化学平衡常数减小，D正确；
答案选B。
10．D
【详解】A．液溴具有强氧化性，橡胶易被液溴氧化，故储存液溴的试剂瓶不用橡胶塞，A正确；
B．浓溴水挥发导致瓶中气体的物质的量增大，在温度体积一定时，气体的压强增大，B正确；
C．和可以反应生成，是一种弱电解质，故饱和溴水中存在的电离平衡，C正确；
D．深红棕色液溴相为溴单质，溴为分子化合物，故溴单质中不存在离子键，D错误；
故选：D。
11．D
【分析】在不同温度下，向VL密闭容器中加入0.5mol NO和0.5mol活性炭，发生反应：2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g) ΔH=-Q kJ·mol-1(Q＞0)。T1时，n(CO2)=0.15mol，则平衡时NO、N2、CO2的物质的量分别为0.2mol、0.15mol、0.15mol；T2时，n(C)=0.375mol，则平衡时NO、N2、CO2的物质的量分别为0.25mol、0.125mol、0.125mol。
【详解】A．由上述信息可知，T2时CO2的浓度比T1时小，则表明平衡逆向移动，由此可推知：T1＜T2，A不正确；
B．T2℃时，反应达到平衡后再缩小容器的体积，由于反应前后气体的分子数相等，所以平衡不发生移动，c(N2)、c(NO)都增大，但c(N2):c(NO)不变，B不正确；
C．T1℃时，反应达到平衡后再增加碳的量，NO、N2、CO2的浓度发生同等程度的增大，所以平衡不发生移动，NO的转化率不变，C不正确；
D．T1℃时，该反应的平衡常数K==，D正确；
故选D。
12．D
【详解】A．在、条件下，温度T2时的反应速率比温度T1时的反应速率快，温度越高，反应速率越快，则，A错误；
B．由表中自上而下第3、第4组数据，可知k受温度影响，由第1组数据可得①：，由第2组数据可得②：，由第3组数据可得③：，联立①②可得，联立②③可得，则，B错误；
C．设，由T2时的数据可得，由选项中已知数据可得，联立解得y=0.6，即，C错误；
D．k受温度影响，其他条件不变时，由可知，该反应体系中反应物浓度的改变对v有影响，由B中计算可知，则c(NO)影响较大，D正确；
故选D。
13．A
【详解】A．A装置为浓度不同，不同温度下的反应，不能探究温度对反应速率的影响，A错误；
B．可以通过U型管中红墨水液面的高低，验证过氧化钠与水的反应是放热反应，B正确；
C．若中含有含量较少，能反应，使溶液颜色变浅，所以可以检验中是否含有，C正确；
D．和浓盐酸可以制取氯气，的氧化性强于氯气，生成的氯气与KBr溶液反应，产生溴单质，溶液夜色变深，能证明氯气的氧化性强于溴单质，浸有氢氧化钠溶液的棉花，可以吸收多余的氯气，防止污染，D正确；
故选A。
14． 166 增大 54.5% > > B 反应ii的正反应为放热反应。温度升高， 正反应的平衡常数减小 50% 增大
【分析】(1)利用反应热就是断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值计算；
(2 )增大压强,平衡向气体分子总数减小的方向移动；
(3)由反应速率v(CH2ClCHClCH3)计算平衡时生成CH2ClCHClCH3的物质的量，进而计算平衡时HCl(g)的物质的量为1.2mol ，再用差量法计算平衡时气体总物质的量；由题中数据，利用三段式法可计算出平衡时各物质的浓度,依据公式计算平衡常数，通过浓度熵判断平衡得移动方向。
【详解】（1）由反应i可知，H1=-134kJ·mol-1=611kJ·mol-1+243kJ·mol-1-2-2×328kJ·mol-1,解得=166kJ·mol-1；
（2）反应ii的左右两边气体分子总数相等，平衡不受压强影响；反应i为气体分子总数减小的反应，增大压强，平衡正向移动，CH2ClCHClCH3的产率增大；
（3）①0～5 min内，用CH2ClCHClCH3表示的反应速率v（CH2ClCHClCH3）=0..16 mol·L-1·min-1.平衡时生成CH2ClCHClCH3的物质的量为0.8mol，则平衡时HCl（g）的物质的量为1.2mol，再用差量法计算出平衡时气体总物质的量为3mol-0.8mol=2.2mol，所以HCl的体积分数为×100％≈54.5％.②由题目中数据，利用三段式法可计算出平衡时，CH2═CHCH2Cl(g)、HCl（g）、CH2ClCHClCH3（g）的浓度分别为0.02mol·L-1,0.12mol·L-1、0.08mol·L-1，则平衡常数K==；6 min时的浓度商Q==＜，平衡正向移动，所以（HCl）＞（HCl）；
（4）①由反应ii和图甲知，一定温度下，起始的越大，平衡时Cl2的体积分数越小；
②反应ii的正反应方向为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，③由图乙知，温度为T1时，正、逆反应的平衡常数相等，又因为二者互为倒数，则平衡常数K=1，ω=1时，设CH2═CHCH3和C12的物质的量均为mol，参加反应的C12的物质的量为b mol，利用三段式可列关系式：=1，解得=50％；
（5）该反应为反应前后气体分子总数相等的放热反应，反应向正反应方向进行，体系温度升高，气体膨胀，压强增大。
【点睛】本题以1，2-氯丙烷为载体考查化学反应原理,涉及了热化学计算、化学能与化学键的热量转化、化学反应速率、化学平衡及图象、化学移动等相关知识,掌握基础,掌握反应热计算、运用三段式计算化学反应速率和化学平衡以及正确分析图象获取解答信息是关键。
15．(1)温度较低时，有利于反应Ⅱ发生，CH4和CO2按1∶1投料发生反应Ⅰ时转化率相等，CO2还发生反应II，所以平衡转化率大于CH4
(2)1200 K以上时反应I的正向进行程度远大于反应II
【分析】分析题目中给出的两个热化学方程式，可以发现反应Ⅰ是期望得到的目标反应，反应II是伴随着的副反应，CO2不仅发生反应I，同样发生反应II，所以导致CH4和CO2的转化率不会一直相等。
【详解】（1）923K时CO2的平衡转化率大于CH4，CH4和CO2按1∶1投料发生反应I时转化率相等，但此外CO2还发生反应II，所以平衡转化率大于CH4，而且，温度较低时，有利于反应II发生。
故答案为：温度较低时，有利于反应Ⅱ发生，CH4和CO2按1∶1投料发生反应Ⅰ时转化率相等，CO2还发生反应II，所以平衡转化率大于CH4。
（2）1200 K以上时，CH4和CO2转化率趋于相等，说明反应II被抑制，使得CO2几乎不参与反应II。
故答案为：1200 K以上时反应I的正向进行程度远大于反应II。
16． 橙 a 6
【详解】(1)若平衡体系的pH=2，溶液显酸性，根据平衡2CrO（黄色）+2H+ Cr2O（橙色）+H2O可知，溶液中主要是Cr2O，则溶液显橙色；
(2)两种离子均有颜色；Cr2O72-的浓度不变或者是溶液的颜色不变可以说明反应达到平衡，而Cr2O72-和CrO42-的浓度相同只是过程中的一个特殊时刻，不能用来判断反应是否达到平衡，2v(Cr2O72-)=v(CrO42-)也只是过程中的一个特殊时刻，同时也没有标明正逆反应速率，不能说明正逆反应速率相等，故不能用来判断反应是否达到平衡，故本题选择a；
(3)第②步中，用Fe2+作为还原剂，Cr2O作氧化剂生成Cr3+，Fe2+被氧化为Fe3+，根据得失电子守恒，还原1mol Cr2O离子转移电子的物质的量为2×（6-3）=6mol，则需要6mol的FeSO4·7H2O。
17． 减小 BE 0.05 1
【详解】(1) 3Fe(S)+4H2O(g) Fe3O4(s)+4H2(g)正反应吸热，升高温度，平衡正向移动，该反应平衡后的混合气体的质量随温度的升高而减小；
(2) A．对于一个给定的热化学方程式，反应热△H为定值，该反应的 H不变时，反应不一定平衡，故不选A；
B．铁的质量不变时，说明H2O(g)、H2(g)的浓度不变，反应一定达到平衡状态，故选B；
C．v(H2O)正=v(H2)逆时，反应达到平衡状态；当v(H2O)=v(H2)时，没有明确速率的方向，不能判定反应是否达到平衡状态，故不选C；
D．3Fe(S)+4H2O(g) Fe3O4(s)+4H2(g)反应前后气体物质的量不变，压强是恒量，容器的压强不变时，反应不一定平衡，故不选D；
E．当反应正向进行时，气体质量减小，密度减小，密度是变量，混合气体的密度不变时，反应一定达到平衡状态，故选E。
故选BE；
(3)
平衡混合气体中氢气的体积分数为50%，则x=0.25mol/L。
①用消耗水的量来表示该反应经过5min达到平衡时的平均反应速率，v(H2O)=；
②该反应的平衡常数K=。
18．2CH3OHHCOOCH3+2H2
【详解】根据活化能越大，反应速率越慢，而慢反应决定总反应速率的快慢，由图可知，因此第一步反应的反应速率最慢，为决速步骤，决速步的化学方程式2CH3OHHCOOCH3+2H2。
19． 726.4kJ/mol CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(l)+H2O(l)，H=-87.0kJ/mol 可降低温室效应和弥补资源短缺 不可行，该反应是一个焓增、熵减的反应，则ΔG=ΔH-TΔS＞0，不能自发进行
【详解】(1)5gCH3OH在氧气中燃烧生成CO2和液态水，放出113.5kJ热量，32g即1molCH3OH在氧气中燃烧生成CO2和液态水，放出726.4kJ热量，热化学方程式为：CH3OH(l)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)，ΔH1=-726.4kJ/mol，甲醇的燃烧热为：726.4kJ/mol；
(2)①甲醇和氢气的燃烧热书写其热化学方程式分别为：
①CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)，ΔH1=-726.4kJ/mol；
②H2(g)+O2(g)=H2O(l)，H=-285.8kJ/mol；
③H2O(l)=H2O(g) H3=+44kJ/mol；
根据盖斯定律，3×②-①+③，可以得到：CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(l)+H2O(g) ΔH=3×(-285.8kJ/mol)-(-726.4kJ/mol)+44kJ/mol=-87.0kJ/mol；
(3)该反应消耗二氧化碳，可降低温室效应，生成甲醇，可弥补资源短缺；
(4)该反应是一个焓增、熵减的反应，则ΔG=ΔH-TΔS＞0，不能自发进行。
20．(1) 2s22p2 2 纺锤形
(2)ac
(3) 减小
(4) CO2 实际生产中需要综合考虑反应的速率、产率等，以达到最佳效益，实际反应温度远高于200℃，就是为了提高反应速率，在相同时间内得到更多的产品
(5)0.02
(6)方法①相对合理，方法②温度高，能耗大，产物含氯气，处理成本高
【详解】（1）碳是6号元素，原子核外最外层电子的排布式是2s22p2，电子离核越远能量越高，C原子中能量最高的能级为2p，有2个电子，其电子云形状为纺锤形。
（2）a．该反应是气体体积增大的吸热反应，反应过程中压强不断增大，当混合气体的压强保持不变时，说明反应达到平衡，故a选；
b．由方程式可知Cl2和TiCl4化学反应速率关系为：，时不能说明正反应速率等于逆反应速率，证明反应达到平衡，故b不选；
c．该反应是固体生成气体的反应，反应过程中气体总质量增大，混合气体的密度增大，当混合气体的密度保持不变时，说明反应达到平衡，故c选；
d．和CO物质的量相等时不能说明正反应速率等于逆反应速率，不能证明反应达到平衡，故d不选；
故选ac。
（3）反应平衡常数表达式K=，该反应是放热反应，温度升高，K减小。
（4）图中显示，在200℃平衡时几乎完全转化为，同时生成CO2气体，实际生产中需要综合考虑反应的速率、产率等，以达到最佳效益，实际反应温度远高于200℃，就是为了提高反应速率，在相同时间内得到更多的产品。
（5）600℃时，的物质的量分数为0.45，Cl2的物质的量分数为0，根据已知条件列出“三段式”：
则有=0，=0.45，解得x=0.9，y=0.2，5分钟后反应达到平衡状态，计算5分钟内=0.02。
（6）方法①相对合理，方法②温度高，能耗大，产物含氯气，处理成本高。
21． 当反应处于平衡状态时，混合物中各组分的含量保持不变 1.3 (只要体现出达到平衡的时间缩短，且平衡时和的物质的量与原平衡一样即可)。
【详解】(1) 图象分析可知，a点氨气和氢气物质的量随时间发生变化，说明反应未达到平衡状态，此时氢气物质的量减小，氨气物质的量增加，说明反应正向进行，正反应速率大于逆反应速率，a点时正反应速率>逆反应速率，c点时向正反应方向进行，c点时正反应速率>逆反应速率；
故答案为：>，>；
(2)起始量一定，d点氨气和氢气我知道了不随时间变化是化学平衡状态，此时氮气物质的量不变，d点和e点都处于平衡状态，n (N2)不变，即d点和e点n (N2 )相等；
故答案为：=；当反应处于平衡状态时，混合物中各组分的含量保持不变。
(3) 平衡时生成了0.6mol的氨气，消耗了0.9mol氢气，故氢气起始量为1.3mol，
故答案为：1.3。
(4)催化剂改变反应速率不改变化学平衡，达到平衡状态时氨气和氢气物质的量不变，变化的斜率增大了，达到平衡所需时间减少，图象为： ；
故答案为：(只要体现出达到平衡的时间缩短，且平衡时 NH3 和 H2 的物质的量与原平衡一样即可) 。