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

第二章《化学反应的方向、限度与速率》测试题
一、单选题
1．一定条件下，反应2SO2+O22SO3在密闭容器中进行。下列有关说法错误的是（ ）
A．使用催化剂能增大反应速率
B．达到反应限度后，各物质的浓度不再变化
C．该条件下，SO2能全部转化为SO3
D．增大O2的浓度可加快SO2的反应速率
2．在373K时，密闭容器中充入一定物质的量的NO2和SO2,发生如下反应：NO2+SO2NO+SO3，达到平衡时，下列叙述正确的是
A．SO2、NO2、NO、SO3的物质的量一定相等
B．NO2和SO2的物质的量一定相等
C．平衡体系中总物质的量一定等于反应开始时总物质的量
D．NO和SO3的物质的量一定不相等
3．蓝天保卫战—持续三年的大气治理之战，其中低成本、高效率处理SO2、NO2等大气污染物一直是化学研究的重点课题，研究它们的性质、制备在工业生产和环境保护中有着重要意义。一种处理SO2、NO2的研究成果，其反应原理为SO2(g)+NO2(g)=SO3(g)+NO(g) ΔH1=-41.8kJ·mol-1，标准状况下，SO2(g)+NO2(g)=SO3(s)+NO(g) ΔH2.下列有关说法不正确的是
A．该反应的ΔS>0
B．ΔH2<-41.8kJ·mol-1
C．SO2的生成速率和NO2的消耗速率相等说明该反应达到平衡状态
D．标准状况下，该反应中每生成22.4L NO转移电子的数目约等于2×6.02×1023
4．下列说法正确的是
A．C(石墨，s)=C(金刚石，s) H>0，说明反应物总键能大于生成物总键能
B．H2(g)的燃烧热 H=-285.8kJ/mol，则2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) H=+571.6kJ/mol
C．已知稀溶液中，H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) H=-57.3kJ/mol，则稀硫酸与氢氧化钡稀溶液反应生成1mol水时放出57.3kJ的热量
D．增大压强，加快反应速率，是因为提高了活化分子百分比
5．用如图所示实验装置进行相应实验，不能达到实验目的的是
A B C D
探究温度对反应平衡的影响 测定酸碱中和反应的反应热 验证FeCl3对H2O2分解反应有催化作用 除去CO2气体中混有的HCl
A．A B．B C．C D．D
6．以下说法中正确的是
A．冰在室温下自动熔化成水，是熵增的过程
B．高锰酸钾加热分解是一个熵减小的过程
C．放热过程(△H＜0)或熵增加(△S＞0)的过程一定是自发的
D．自发进行的反应一定能迅速进行
7．一定温度下H2(g)与I2(g)反应，生成HI(g)，反应的能量变化如图所示。对下对该反应体系的描述中，正确的是
A．该反应正反应的活化能大于逆反应的活化能
B．反应物的总能量比生成物的总能量低13 kJ
C．反应物化学键中储存的总能量比生成物化学键中储存的总能量低
D．从图中可知氢气的燃烧热为13 kJ/mol
8．下列实验过程可以达到实验目的的是
编号 实验目的 实验过程
A 探究浓度对反应速率的影响 分别向2支盛有等体积、等浓度的FeCl3和CuCl2溶液的试管中同时加入2 mL5%H2O2溶液
B 制备无水Fe(OH)3 胶体 加热饱和FeCl3溶液至出现红褐色沉淀
C 探究温度对化学反应速率的影响 将等浓度的Na2S2O3和H2SO4等体积混合，平均分成两份，一份置于热水中，一份置于冷水中，记录出现浑浊的时间
D 比较金属的活泼性 向两只盛有稀硫酸的烧杯中分别投入铜丝和银丝
A．A B．B C．C D．D
9．与在催化剂(简写为)表面催化生成和的历程示意图如下。下列说法正确的是

A．该反应的
B．正反应的活化能大于逆反应的活化能
C．羟基磷灰石(HAP)的作用是降低反应的活化能
D．反应过程中有极性共价键和非极性共价键的断裂和形成
10．在温度t1和t2下，发生反应：。仅依据平衡常数(K)的变化，不能解释下列事实的是(代表卤族元素单质)
化学方程式
43 34
A．
B．相同条件下发生反应，平衡时、、、的转化率逐渐降低
C．相同条件下，、、、的稳定性逐渐减弱
D．、、、与反应的剧烈程度逐渐降低
11．用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的是
A．图1可比较Fe、Cu的金属活动性 B．图2可验证FeCl3对H2O2分解反应有催化作用
C．图3可除去CO2气体中混有的HCl D．图4可进行石油的蒸馏实验
12．T℃时在2L容积不变的密闭容器中使X(g)与Y(g)发生反应生成Z(g)。反应过程中X、Y、Z的物质的量变化如图1所示；若保持其他条件不变，温度分别为T1和T2时，Y的体积百分含量与时间的关系如图2所示。则下列结论错误的是
A．容器中发生的反应可表示为：3X(g)+Y(g) 2Z(g)
B．保持其他条件不变，升高温度，化学平衡向逆反应方向移动
C．反应进行前4 min内，用X表示的反应速率 v(X)=0.075mol·(L·min)﹣1
D．若改变反应条件，使反应进程如图3所示，则改变的条件是使用催化剂
二、填空题
13．(1)某温度时，在10 L密闭容器中气态物质X和Y反应生成气态物质Z，它们的物质的量随时间的变化如下表中数据
t/min X/mol Y/mol Z/mol
0 1.00 2.00 0.00
1 0.90 1.80 0.20
3 0.75 1.50 0.50
5 0.65 1.30 0.70
9 0.55 1.10 0.90
10 0.55 1.10 0.90
14 0.55 1.10 0.90
①体系中发生反应的化学方程式是
②该反应在0～5 min时间内产物Z的平均反应速率： ；
③该反应达到平衡时反应物X的转化率α等于 。
(2)在密闭容器里，通入x mol H2(g)和y mol I2(g)，发生反应：H2(g)＋I2(g) 2HI(g)　ΔH <0。改变下列条件，反应速率将如何改变？(选填“增大”“减小”或“不变”)
①升高温度 ；
②加入催化剂 ；
③充入更多的H2 ；
④保持容器中压强不变，充入氖气 ；
⑤保持容器容积不变，通入氖气 ；
⑥保持压强不变，充入2x mol H2(g)和2y mol I2(g) 。
14．根据氨的合成反应的特点，应分别采取什么措施提高该反应的平衡转化率和反应速率？将有关建议填入表格中。
提高反应的转化率 提高反应速率
性质 措施 性质 措施
放热 活化能高
分子数减小 低温时反应速率低
反应可逆 原料气浓度增大能提高反应速率
氨气浓度增加能降低反应速率
15．工业上生产硫酸时，利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是一个关键步骤。压强及温度对SO2转化率的影响如下表(原料气各成分的体积分数为：SO2：7% O2：11% N2：82%)。
0.1个大气压 0.5个大气压 1个大气压 10个大气压
400 99.2 99.6 99.7 99.9
500 93.5 96.9 97.8 99.3
600 73.7 85.8 89.5 96.4
（1）SO2的氧化反应是 反应(填“吸热”或“放热”)。
（2）根据图中所给信息，你认为工业上将SO2转化为SO3的适宜条件是 。
（3）选择适宜的催化剂，是否可以提高SO2的转化率？ (填“是”或“否”)。
（4）若保持温度和容积不变，平衡后通入氧气，再达平衡时则SO2浓度 。(填“增大”或“减小”)
（5）若保持温度和压强不变，平衡后通入He气，SO3的含量 。(填“增大”或“减小”)
16．研究CO2与CH4反应使之转化为CO 和H2，对减缓燃料危机，减少温室效应具有重要的意义。
(1)已知该转化反应为CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH，为加快该反应的化学反应速率，应采用的有效措施有 (填写两种)。
(2)在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的CH4与CO2，在一定条件下发生反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH，测得CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示。

①由图可知，该反应的ΔH 0 (填写“大于”或者“小于”)，P1、P2、P3、P4由大到小的顺序为 。
②工业生产时一般会选用P4和1250℃进行合成，请解释其原因 。
③在压强为P4、1100℃的条件下，该反应5min时达到平衡点X，则用CO表示该反应的速率为 mol·L-1·min-1。
④1100℃的条件下，反应的平衡常数K的表达式为K= ，经计算K的数值为K= (保留3位有效数字)，若要使K减小可采取的措施是 。
(3)CO和H2在工业上还可以通过反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2 (g)来制取。
① 在恒温恒容下，如果从反应物出发建立平衡，可认定已达平衡状态的是
A．H2、CO和H2O的物质的量之比为1:1:1 B．体系压强不再变化
C． 气体平均相对分子质量不变 D．混合气体的密度保持不变
② 在某密闭容器中同时投入四种物质，2min时达到平衡，测得容器中有1mol H2O(g)、1mol CO(g)、2.2mol H2(g)和一定量的C(s)，如果此时对体系加压，平衡向 (填“正”或“逆”)反应方向移动，达到新的平衡后，气体的平均摩尔质量为 。
17．已知反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)，当反应达到平衡后，有关物质的浓度发生改变，其反应速率的变化和化学平衡的移动方向。
t1时刻，增大反应物浓度，使v′正增大，而v′逆不变，则v′正>v′逆，平衡向正反应方向移动。请参照上图，画出t1时刻，减小反应物浓度，其反应速率的变化，并分析化学平衡的移动方向。
18．B卷题.汽车尾气里含有NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致：N2(g)＋O2(g) 2NO(g) ΔH＞0，已知该反应在2 404 ℃时，平衡常数K＝64×10－4。请回答：
(1)某温度下，向2 L的密闭容器中充入N2和O2各1 mol，5分钟后O2的物质的量为0.5 mol，则N2的反应速率为 。
(2)假定该反应是在恒容条件下进行，判断该反应达到平衡的标志是 (填字母序号)。
A．消耗1 mol N2同时生成1 mol O2
B．混合气体密度不变
C．混合气体的总压强不变
D．2v正(N2)＝v逆(NO)
(3)将N2、O2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中，下图（t—时间、T—温度）中变化趋势正确的是 (填字母序号)。
(4)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2，达到平衡状态后再向其中充入一定量NO，重新达到化学平衡状态。与原平衡状态相比，此时平衡混合气体中NO的体积分数 (填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)该温度下，某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10－1mol·L－1、4.0×10－2mol·L－1和3.0×10－3mol·L－1，此时反应 (填“处于化学平衡状态”“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”)，理由是 。（写出必要的计算过程）
19．汽车尾气里含有的NO气体是由内燃机燃烧时产生的高温引起氮气和氧气反应所致：N2(g)+O2(g) 2NO(g)　ΔH>0。已知该反应在2404℃时，平衡常数K=6.4×10-3。请回答下列问题。
(1)该反应的平衡常数表达式为 。
(2)该温度下，向2 L密闭容器中充入N2和O2各1 mol，平衡时，N2的转化率是 %(保留整数)。
(3)该温度下，某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10-1mol/L、4.0×10-2mol/L和3.0×10-3 mol/L，此时反应 (填“处于化学平衡状态”、“向正方向进行”或“向逆方向进行”)，理由是 。
(4)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2，达到平衡状态后再向其中充入一定量NO，重新达到化学平衡状态。与原平衡状态相比，此时平衡混合气中NO的体积分数 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
判断正误
20．ΔH＜0，ΔS＞0的反应在温度低时不能自发进行。(_______)
21．一定温度下，反应MgCl2(l)Mg(l)＋Cl2(g)的ΔH＞0、ΔS＞0。(_______)
22．反应NH3(g)＋HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的ΔH＜0。(_______)
23．2NO(g)＋2CO(g)=N2(g)＋2CO2(g)在常温下能自发进行，则该反应的ΔH＞0。(_______)
24．SO2(g)=S(g)＋O2(g)　ΔH＞0，ΔS＞0，该反应不能自发进行。(_______)
25．SO2(g)＋2H2S(g)=3S(s)＋2H2O(l)　ΔH＜0，低温下能自发进行。(_______)
26．常温下，反应C(s)＋CO2(g)=2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH＞0。(_______)
27．在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂可以改变化学反应进行的方向。(_______)
28．放热过程有自发进行的倾向性，但并不一定能自发进行，吸热过程没有自发进行的倾向性，但在一定条件下也可自发进行。(_______)
29．NH4HCO3(g)=NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g) 　ΔH=185.57 kJ·mol-1能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向。(_______)
30．在T℃时，向容积为2L的恒容密闭容器中充入1molCO2和一定量的H2发生反应：CO2(g)+2H2(g)HCHO(g)+H2O(g)。达到平衡时，HCHO的分压与起始的关系如图所示：(分压=总压×物质的量分数)
(1)起始时容器内气体的总压强为1.2pkPa，若5min时反应到达c点，v(H2)= mol/(L·min)。
(2)b点时反应的平衡常数Kp= (kPa)-1(以分压表示)。
(3)c点时，再加入CO2(g)和H2O(g)，使二者分压均增大0.05pkPa，则H2的转化率 (填“增大”“不变”或减小”)。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】A．使用催化剂能增大反应速率，缩短反应时间，提高反应速率，故A正确；
B．达到反应限度后，即化学平衡状态，各物质的浓度不再变化，故B正确；
C．因为该反应是可逆反应，存在反应限度，SO2不可能全部转化为SO3，故C错误；
D．增大O2的浓度，平衡正向移动，可加快SO2的反应速率，故D正确；
答案选：C。
2．C
【详解】A．平衡时，O2、NO2、NO、SO3的物质的量不变，但不一定相等，故A错误；
B．NO2和SO2是按1：1关系反应的，若反应开始时加入的二者的物质的量不等，则平衡时NO2和SO2的物质的量不等，与起始投料量有关，若加入的二者的物质的量相等，则平衡时二者的物质的量相等，故B错误；
C．两边气体的计量数相等，所以体系中的总物质的量一定等于反应开始时总物质的量，故C正确；
D．根据方程式，因为NO和SO3 的物质的量之比为1：1，反应从正反应方向开始，所以平衡NO和SO3的物质的量一定相等，故D错误；
答案选C。
3．A
【详解】A．由反应可知，标准状况下，反应生成固体，气体分子数减少，ΔS<0，故A错误；
B．同种物质的气态能量高于固体，则在标准状况下该反应放热更多，则ΔH2<ΔH1，故B正确；
C．SO2的生成速率是逆反应速率，NO2的消耗速率是正反应速率，速率之比等于化学计量数之比，说明反应达到正反应速率等于逆反应速率，反应达到平衡，故C正确；
D．由反应可知每生成1molNO转移2mol电子，标况下22.4LNO为1mol，转移电子数目为2NA，故D正确；
故选：A。
4．A
【详解】A．断键需要吸收热量，成键需要释放热量，反应为吸热反应，说明反应物总键能大于生成物总键能，A正确；
B．燃烧热为1mol可燃物完全燃烧生成指定物质所放出的热量，正反应为放热反应，则逆反应为吸热反应，则2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) H=+571.6kJ/mol，B错误；
C．稀硫酸与氢氧化钡反应生成水和硫酸钡沉淀，反应实质不相符，C错误；
D．增大压强，导致单位体积内活化分子个数增多，活化分子百分比没有增大，D错误；
答案选A。
5．B
【详解】A．将NO2气体的平衡球一个放在热水中，一个放入冷水中，通过观察NO2气体颜色深浅变化判断温度对平衡的影响，A能达到实验目，A不符合题意；
B．为了使反应液充分混合，要使用玻璃搅拌器进行搅拌，图示的测定中和反应的反应热的装置中缺少玻璃搅拌器，不能达到实验目的，B符合题意；
C．采用对照方法进行实验，可以探究FeCl3对H2O2分解反应有催化作用，能达到实验目的，C不符合题意；
D．HCl能够与NaHCO3反应产生CO2气体，而CO2难溶于饱和NaHCO3溶液，也不能发生反应，因此可以达到除杂净化的目的，D不符合题意；
故合理选项是B。
6．A
【详解】A．冰自动熔化成水，同一物质的相同质量的固态转化为液态，是熵增的过程，A正确；
B．高锰酸钾加热分解生成三种物质，是固体反应生成气体，属于熵增大的过程，B错误；
C．放热过程或熵增过程可能需要达到某一条件才能自发进行，C错误；
D．自发进行的反应可能是很慢的，比如食物的腐败，D错误；
故选A。
7．C
【详解】A. 该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能，A错误；
B. 该反应为放热反应，反应物的总能量比生成物的总能量高，B错误；
C. 该反应为放热反应，反应物化学键中储存的总能量比生成物化学键中储存的总能量低，C正确；
D. 氢气的燃烧热为1mol氢气和氧气反应充分燃烧生成液态水时放出的热量，D错误；
答案选C。
8．C
【详解】A．只有催化剂不同，可探究催化剂对反应速率的影响，故A错误；
B．制备Fe(OH)3 胶体的方法是向沸水中加入饱和FeCl3溶液并煮沸至有红褐色胶状物出现为止，故B错误；
C．只有温度不同，可探究温度对反应速率的影响，故C正确；
D．Cu、Ag与稀硫酸均不反应，不能比较二者金属的活泼性，故D错误；
答案选C。
9．C
【详解】A．反应物能量大于生成物的能量，反应为放热反应，A错误；
B．由图可知正反应的活化能小于逆反应的活化能，B错误；
C．催化剂可以改变反应历程，降低反应的活化能，加快反应速率，C正确；
D．反应中存在碳氢极性键、氧氧非极性键的断裂；存在氢氧极性键、碳氧极性键的生成，不存在非极性键的生成，D错误；
故选C。
10．D
【详解】A．正反应方向为放热反应，则升高温度平衡逆向移动，平衡常数K减小，对比同一反应K数据可知，K(t1)>K(t2)，则t2>t1，A正确；
B．K值越大，反应正向进行的程度越大，转化率越高，则相同条件下发生反应，平衡时 F2 、 Cl2 、 Br2 、 I2 的转化率逐渐降低，B正确；
C．K值越小，反应的正向程度越小，说明生成物越不稳定，越易分解，随着核电荷数增大，K值减小，则相同条件下， HF 、 HCl 、 HBr 、 HI 的稳定性逐渐减弱，C正确；
D．反应的剧烈程度与K值大小无关，D错误；
故选D。
11．A
【详解】A．图1为原电池装置，原电池中负极金属比正极金属活泼，因此可用来比较Fe、Cu的金属活动性，故A正确；
B．验证催化剂对反应的影响应控制温度相同，而图2中两试管的温度不同，故B错误；
C．饱和碳酸钠溶液能与二氧化碳反应，不能用饱和碳酸钠液除去二氧化碳中的HCl，因选用饱和碳酸氢钠溶液，故C错误；
D．蒸馏时温度计的水银球应处于支管口处，故D错误；
故选：A。
12．B
【详解】A．由图1可知，X、Y的物质的量减小，为反应物，△n(X)=2.0mol﹣1.4mol=0.6mol，△n(Y)=1.6mol﹣1.4mol=0.2mol，Z的物质的量增大，为生成物，△n(Z)=0.8mol﹣0.4mol=0.4mol，故X、Y、Z的化学计量数之比为0.6mol：0.2mol：0.4mol=3：1：2，反应最后各物质的物质的量不变，为可逆反应，故该反应为3X(g)+Y(g)2Z(g)，故A正确；
B．由图2可知，温度T2到达平衡需要的时间较短，故T2＞T1，温度越高Y的含量降低，升高温度平衡向正反应方向移动，说明正反应是吸热反应，故B错误；
C．由图1可知，3min时反应达平衡，X的物质的量变化量为2.0mol﹣1.4mol=0.6mol，故v(X)==0.075mol·(L·min)﹣1，故C正确；
D．图3与图1相比，平衡时各组分的物质的量不变，到达平衡时间缩短，说明改变条件，增大反应速率，平衡不移动，该反应正反应是气体体积减小的反应，增大压强平衡向正反应移动，不可能是增大压强，故改变条件是使用催化剂，故D正确；
故选B。
13． X(g)＋2Y(g) 2Z(g) 0.014 mol/(L·min) 45% 增大 增大 增大 减小 不变 不变
【分析】（1）由表中数据可知，X、Y为反应物，Z为生成物，1min时△n（X）=1mol-0.9mol=0.1mol，△n（Y）=1mol-0.8mol=0.2mol，△n（Z）=0.2mol，9min后各物质的物质的量不再变化，且反应物不为0，故为可逆反应，物质的量变化量之比等于化学计量数之比，故反应方程式为X+2Y 2Z．
①根据物质的量的变化与化学计量数呈正比书写化学方程式；
②依据化学反应速率= c÷ t，结合图表数据计算；
③依据图表数据分析当反应进行到9min时反应已达到平衡，转化率等于消耗量除以原来起始量；
（2）根据增大浓度、增大压强、使用催化剂，反应速率加快，反之反应速率减慢来解答，注意反应体系中各物质的浓度不变，则反应速率不变。
【详解】（1）①由表中数据看出反应从开始到平衡，X的物质的量减小，应为反应物，0～1min物质的量变化值为1.00mol-0.90mol=0.10mol，Y的物质的量减小，应为反应物，0～1min物质的量变化值为1.00mol-0.80mol=0.20mol，Z的物质的量增多，应为是生成物，物质的量的变化值为0.20mol，9min后各物质的物质的量不再变化，且反应物不为0，故为可逆反应，根据物质的量的变化与化学计量数呈正比，则n（X）：n（Y）：n（Z）=0.10mol：0.20mol：0.20mol=1：2：2，反应方程式为X+2Y 2Z，
故答案为X+2Y 2Z；
②0-5min内Z的反应速率= c÷ t=0.7mol÷10L÷5min=0.014mol L-1 min-1，故答案为0.014mol L-1 min-1；
③由图表数据可知反应到9min，反应达到平衡，反应达到平衡时反应物X的转化率α=(1.0mol-0.55mol)÷1.0mol×100%=45%，故答案为45%；
(2)①升高温度，反应速率增大，故答案为增大；
②加入催化剂，反应速率增大，故答案为增大；
③再充入H2，反应物浓度增大，化学反应速率增大，故答案为增大；
④容器中压强不变，充入氖气，则容器容积扩大，相当于减小压强，则反应速率减小，故答案为减小；
⑤容器容积不变，通入氖气，反应体系中各物质的浓度不变，则反应速率不变，故答案为不变；
⑥保持压强不变,充入2xmolH2(g)和2ymolI2(g)，各物质的浓度保持不变，所以速率不变，故答案为不变。
14． 低温 使用合适催化剂 高压 高温 原料循环利用 增大原料气浓度 分离出氨气
【解析】略
15． 放热 1个大气压、400-500℃(或400℃） 否 减小 减小
【分析】本题结合了硫酸的工业制取和化学平衡的相关知识，须注意工业流程除了要考虑转化率以外，成本和反应速率也是重要的考量因素，据此来逐项分析即可。
【详解】（1）绝大多数的化合反应都是放热的，绝大多数的分解反应都是吸热的，因此二氧化硫的氧化反应是放热的；
（2）先来看温度，400℃到500℃的转化率都比较高，适当提高温度虽然会牺牲一些转化率，但是可以显著提高反应速率；再来看压强，压强越大固然转化率越高，但是10个大气压对设备的要求较高，生产成本也会提升，产生的额外收益却不显著，因此选1个大气压即可；
（3）催化剂不改变平衡常数，因此不提高转化率；
（4）通入氧气相当于提高反应物的浓度，平衡会正向移动，因此二氧化硫的浓度减小；
（5）保持压强不变充入氦气，容器的体积增大，各气体的浓度降低，平衡要向气体分子数增大的方向移动，即逆向移动，因此三氧化硫的含量减小。
【点睛】针对与有气体参与的可逆反应，如果反应达到平衡后，在等温等容条件下，再充入和反应无关的气体，各物质浓度不变，速率不变，平衡不移动；在等温等压条件下，充入和反应无关的气体，等效于减压过程，各物质浓度减小，速率减慢，平衡向着气体体积增大的方向移动。
16． 使用催化剂；升温；增大反应物浓度；增大压强 大于 P4>P3>P2>P1 较大的压强和温度能加快合成速率，提高生产效率 0.032 1.64 降温 BCD 逆 12g/mol
【详解】(1)加快反应的化学反应速率，可以采用的有效措施有使用催化剂；升温；增大反应物浓度；增大压强等，故答案为使用催化剂；升温；增大反应物浓度；增大压强；
(2)①由图可知，升高温度，CH4的平衡转化率增大，平衡正向移动，正反应为吸热反应，ΔH大于0；温度一定时，甲烷的转化率α(P1)＞α(P2)＞α(P3)＞α(P4)，该反应正反应是气体体积增大的反应，增大压强平衡向逆反应进行，甲烷的转化率降低，故压强P4＞P3＞P2＞P1，故答案为大于；P4>P3>P2＞P1；
②较大的压强和温度能加快合成速率，提高生产效率，工业生产时一般会选用P4和1250℃进行合成，故答案为较大的压强和温度能加快合成速率，提高生产效率；
③由图1可知，压强为P4、1100℃的条件下，该反应5min时达到平衡X点，是甲烷的转化率为80%，甲烷的浓度变化量为0.1mol/L×80%=0.08mol/L，故v(CH4)= =0.016mol/(L min)，根据速率之比等于化学计量数之比，所以v(CO)=2v(CH4)=2×0.16mol/(L min)=0.032mol/(L min)，故答案为0.032；
④ CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)，
开始(mol/L)：0.1 0.1 0 0
变化(mol/L)：0.08 0.08 0.16 0.16
平衡(mol/L)：0.02 0.02 0.16 0.16
故该温度下平衡常数k===1.64，若要使K减小，需要平衡逆向移动，由于K只与温度应该，可以采取的措施是降温，故答案为；1.64；降温；
(3)①A、H2、CO和H2O的物质的量之比为1:1:1，CO与H2的化学计量数为1：1，反应数值按物质的量比为1：1进行，不能说明到达平衡，故A错误；B、正反应方向是个气体体积增大的方向，故随着反应的进行，平衡之前，体系压强会增大，故一旦当体系压强不变，说明反应达平衡，故B正确；C、反应混合物的总质量不变，随反应进行，反应混合物的总的物质的量增大，平均相对分子质量减小，混合气体的平均相对分子质量不发生变化，说明到达平衡，故C正确；D、混合气体的密度ρ=，容器恒容，即V不变，随着反应的进行，混合气体的质量m增大，故ρ增大，一旦当ρ不变时，说明反应达平衡，故D正确；故选BCD；
②根据勒沙特列原理可知，增大压强，平衡向着气体体积减小的方向移动，此反应的逆反应方向是个气体体积减小的方向，故增大压强，向逆反应方向移动；在第2min时，混合气体的平均相对分子质量即平均摩尔质量===12g/mol，故答案为逆；12g/mol。
17．
t1时刻，减小反应物浓度，使v′正减小，而v′逆不变，则v′逆>v′正，平衡向逆反应方向移动。
【详解】t1时刻，减小反应物浓度，使v′正减小，而v′逆不变，则v′逆>v′正，平衡向逆反应方向移动，图像为。
18． 0.05 mol·(L·min)－1 A、D A、C 不变 向正反应方向进行 根据计算得浓度商Qc＜K
【分析】(1)、5分钟内，△n (O2) =1mol-0.5mol=0.5mol，由N2(g)＋O2(g) 2NO(g) ΔH＞0，可知△n (N2) =0. 5mol，带入计算；
(2)、可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等(同种物质)或正逆反应速率之比等于系数之比(不同物质)，平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化，由此衍生的一些物理量不变，以此分析；
(3)、根据温度、催化剂对反应速率和平衡移动的影响判断；
(4)、根据化学方程式的特点结合压强对平衡的影响分析；
(5)、计算某时刻生成物的浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，与该温度下的平衡常数相比较，可得出结论。
【详解】(1)、5分钟内，△n (O2) =1mol-0.5mol=0.5mol，由N2(g)＋O2(g) 2NO(g) ΔH＞0，可知△n (N2) =0. 5mol，，
故答案为0.05 mol·(L·min)－1；
(2)A、消耗1 mol N2同时生成1 mol O2， A达到平衡；
B、混合气体密度一直不变，故不能衡量是否达到平衡；
C、混合气体平均相对分子质量不变，总质量是个定值，总物质的量是个定值，混合气体的平均相对分子质量一直不变，故不能衡量是否达到平衡；
D、2v正(N2)＝v逆(NO)， 正逆反应速率相等，达到平衡；
故选AD；
(3)A、该反应的正反应为吸热反应，则升高温度平衡向正反应进行，平衡常数增大，故A正确；
B、加入催化剂，反应速率增大，但平衡不发生移动，故B错误；
C、升高温度，反应速率增大，平衡向正反应方向移动，氮气的转化率增大，故C正确;
故答案为AC；
(4)、该反应中，气体的化学计量数之和前后相等，压强对平衡移动没有影响，只要是在相同温度下，则平衡状态相同，与原平衡状态相比，此时平衡混合气中NO的体积分数；
故答案为不变；
(5)、该温度下， 某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10－1mol·L－1、4.0×10－2mol·L－1和3.0×10－3mol·L－1，则有该时刻生成物的浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值为：，则反应应向正反应方向进行，
故答案为向正反应方向进行； 根据计算得浓度商Qc＜K。
19． 4 向正方向进行 此时的浓度商小于K 不变
【详解】(1)对应反应：N2(g)+O2(g) 2NO(g)，按定义，该反应的平衡常数表达式为。
(2)该温度下，向2L密闭容器中充入N2和O2各1mol，，平衡时，，a=0.04mol，N2的转化率是；故答案为：4。
(3)该温度下，某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10 1 mol L 1、4.0×10 2 mol L 1和3.0×10 3 mol L 1，，因此反应向正方向进行。
(4)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2，达到平衡状态，可以理解为先向另外一个容器中充入一定量NO，达到平衡，两者NO的体积分数相等，将另外一个容器压入到开始容器中，故等效于加压，由于反应前后气体体积不变，加压平衡不移动，因此平衡混合气中NO的体积分数不变。
20．错误 21．正确 22．正确 23．错误 24．错误 25．正确 26．正确 27．错误 28．正确 29．正确
【解析】20．ΔH＜0，ΔS＞0的反应，所有温度下△H-T△S＜0，反应自发进行，故错误；
21．一定温度下，反应MgCl2(l)Mg(l)＋Cl2(g)是吸热反应ΔH＞0，气体分子数增大的反应ΔS＞0，故正确；
22．反应NH3(g)＋HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下可自发进行△H-T△S＜0，，又△S＜0，则该反应的ΔH＜0，故正确；
23．2NO(g)＋2CO(g)=N2(g)＋2CO2(g)在常温下能自发进行△H-T△S＜0，，又△S＜0，则该反应的ΔH＜0，故错误；
24．SO2(g)=S(g)＋O2(g)　ΔH＞0，ΔS＞0，该反应在高温下能自发进行，故错误；
25．SO2(g)＋2H2S(g)=3S(s)＋2H2O(l)　ΔH＜0，又△S＜0，低温下能自发进行，故正确；
26．常温下，反应C(s)＋CO2(g)=2CO(g)不能自发进行，△H-T△S＞0，ΔS＞0，则该反应的ΔH＞0，故正确；
27．在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂只改变反应速率，不影响平衡的移动，使用催化剂不可以改变化学反应进行的方向，故错误；
28．放热过程有自发进行的倾向性，但并不一定能自发进行，吸热过程没有自发进行的倾向性，但在一定条件下也可自发进行，还要看△H-T△S的值，故正确；
29．NH4HCO3(g)=NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g) 　ΔH=185.57 kJ·mol-1，该反应为吸热反应，不能自发进行；而最终该反应能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向，故正确；
30．(1)0.1
(2)
(3)不变
【详解】（1）起始时容器内气体的总压强为1.2pkPa，若5min时反应到达c点，c点HCHO的物质的量为x，=，x=0.5mol，则反应消耗氢气的物质的量为1mol，v(H2)==0.1mol/(L·min)；
故答案为：0.1。
（2）
C点时，甲醛的压强为0.2pkPa，则二氧化碳的压强为0.2pkPa、氢气的压强为0.4pkPa、水蒸气的压强为0.2pkPa，b点和c点温度相同，平衡常数相同，反应的平衡常数Kp===kPa-1；
故答案为：。
（3）c点时，再加入CO2(g)和H2O(g)，使二者分压均增大0.05pkPa，Q==kPa-1=Kp，平衡不移动，则H2的转化率不变；
故答案为：不变