第2章 化学反应的方向、限度与速率 章节测试 （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 章节测试
一、单选题
1．一定温度下在容积恒定的密闭容器中，进行如下可逆反应：A(s)+2B(g) C(g)+D(g)，下列叙述能表明该反应已达到平衡状态的是（　　）
①混合气体的密度不再变化时　②容器内气体的压强不再变化时　③混合气体的总物质的量不再变化时　④B的物质的量浓度不再变化时　⑤混合气体的平均相对分子质量不再变化时　⑥v正(B)=2v逆(C)时
A．①④⑤⑥ B．②③⑥ C．②④⑤⑥ D．只有④
2．反应 ，经一段时间后， 的浓度增加了0.8mo/L，在这段时间内用 表示的反应速率为 ，则这段时间为（　　）
A．0.1s B．2.5s C．5s D．10s
3．下列有关化学反应速率的说法正确是（　　）
A．根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢
B．对于任何化学反应来说，反应速率越小，反应现象就越明显
C．化学反应速率越大说明化学反应进行得越彻底
D．改变反应条件只能加快化学反应速率
4．将Ag块状碳酸钙跟足量盐酸反应，反应物损失的质量随时间的变化曲线如下图的实线所示，在相同的条件下，将Bg粉末状碳酸钙与同浓度盐酸反应，则相应的曲线（图中虚线所示）正确的是（已知A>B）（　　）
A． B．
C． D．
5．下列说法中正确的是（　　）
A．化学反应速率既有正值，又有负值。
B．测定某化学反应从开始到2秒末的反应速率，指的是2秒末的瞬时速率
C．对于同一化学反应，选用不同的物质表示化学反应速率时，其数值一定不同。
D．不能用固体和纯液体表示化学反应速率
6．对于反应4Fe(OH)2(s)+O2(g)+2H2O(l)=4Fe(OH)3(s) △H= - 444.3kJ/mol，在常温常压下能自发进行，对反应的方向起决定性作用的是（　　）
A．焓变 B．温度 C．压强 D．熵变
7．在催化剂的作用下，NO可被H2还原成N2，反应原理如图所示，下列说法错误的是（　　）
A．该反应的ΔH<0
B．每生成22.4L N2，放出的热量为654kJ
C．断裂1mol H-H键需吸收436kJ能量
D．催化剂可以降低反应的活化能
8．可逆反应m A（s）＋n B（g） e C（g）＋f D（g），反应过程中，当其它条件不变时，C的百分含量（C％）与温度（T）和压强（P）的关系如下图：下列叙述正确的是（　　）
A．达平衡后，加入催化剂则C％增大
B．达平衡后，若升温，平衡左移
C．化学方程式中n＞e+f
D．达平衡后，增加A的量有利于平衡向右移动
9．已知图一表示的是可逆反应CO(g)+H2(g) C(s)+H2O(g) ΔH>0的化学反应速率(v)与时间(t)的关系，图二表示的是可逆反应2NO2(g) N2O4(g) ΔH<0的浓度(c)随时间t的变化情况。下列说法中正确的是（　　）
A．图一t2时改变的条件可能是升高了温度或增大了压强
B．若图一t2时改变的条件是增大压强，则反应的ΔH增大
C．图二t1时改变的条件可能是升高了温度或增大了压强
D．若图二t1时改变的条件是增大压强，则混合气体的平均相对分子质量将减小
10．合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应：
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，△H＜0，在673 K，30 MPa下，n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如图所示，叙述正确的是（　　）
A．点a的正反应速率比点b的大
B．点c处反应达到平衡
C．点d（t1时刻）和点e（t2时刻）处n（N2）不一样
D．其他条件不变，773 K下反应至t1时刻，n（H2）比上图中d点的值小
11．对于反应2SO2+O2 2SO3．下列说法错误的是（　　）
A．使用合适的催化剂可以加快反应速率
B．增大O2的浓度可使SO3的浓度减小
C．降低温度可以减小反应速率
D．增大SO2的浓度可以增大反应速率
12．CO2在一定条件下催化加氢生成CH3OH，主要发生三个竞争反应：
反应I：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.0kJ·mol-1
反应II：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) △H2=-165.0kJ·mol-1
反应III：2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) △H3=-122.7kJ·mol-1
为分析催化剂对反应的选择性，在1L恒容密闭容器中充入一定量的CO2和H2，测得反应进行相同时间后，有关物质的物质的量随温度变化如图所示，下列说法错误的是（　　）
A．该催化剂在较低温度时主要选择反应II
B．温度过高，三种含碳产物的物质的量会迅速降低，可能原因是催化剂活性降低
C．减小碳氢比[n(CO2)：n(H2)]，生成CH3OH的反应正向移动，平衡常数增大
D．当混合气体平均摩尔质量不变时，体系达到平衡
13．化合物Bilirubin在一定波长的光照射下发生分解反应，反应物浓度随反应时间变化如图所示，计算反应4～8min间的平均反应速率和推测反应16min时反应物的浓度，结果应是（　　）
A．2.5 μmol L﹣1 min﹣1和2.0 μmol L﹣1
B．2.5 μmol L﹣1 min﹣1和2.5 μmol L﹣1
C．3.0 μmol L﹣1 min﹣1和3.0 μmol L﹣1
D．5.0 μmol L﹣1 min﹣1和3.0 μmol L﹣1
14．已知某可逆反应mA(g)＋nB(g) pC(g)在密闭容器中进行，如图表示在不同反应时间t时，温度T和压强p与生成物C在混合气体中的体积分数[φ(C)]的关系曲线，由曲线分析，下列判断正确的是（　　）
A．T1p2，m＋n>p，△H< 0
B．T1>T2，p1p，△H< 0
C．T1p2，m＋n0
D．T1>T2，p10
15．在反应3H2 + N2 2NH3 中，经一段时间后，氨的浓度增加了0.6 mol·L 1，在此时间内用H2表示的平均反应速率为0.45 mol·(L·s) -1。则反应所经过的时间为（　　）
A．0.44s B．1s C．2s D．0.33s
16．某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对A2(g)＋3B2(g) 2AB3(g)化学平衡状态的影响，得到如图所示的变化规律（图中T表示温度，n表示物质的量），根据如图可得出的判断结论正确的是（）
A．a、b、c三个状态只有b是平衡状态
B．达到平衡时A2的转化率大小为：b＞a＞c
C．若T2D．b点时，平衡体系中 AB3原子数之比接近1∶3
二、综合题
17．高温裂解法处理工业废硫酸的原理为：2H2SO4（l）=2SO2（g）+O2（g）+2H2O（g）△H=+550kJ/mol，它由两步反应组成：
i．H2SO4（l）=SO3（g）+H2O（g）△H=+177kJ/mol
ii．SO3（g）分解．
（1）SO3（g）分解的热化学方程式为　 　
（2）工业上常用SO2制备Na2S2O3，向0.1mol/L的Na2S2O3溶液中滴加稀硫酸的离子方程式为　 　．
（3）反应ii的△S　 　0 （填“＞”、“＜”、“=”）．
（4）对反应ii，可用V2O5作催化剂． 已知：SO2+V2O5 SO3+V2O4K1、 O2+V2O4 V2O5K2，则在相同温度下，2SO3（g） 2SO2（g）+O2（g）的平衡常数 K=　 　（用K1、K2表示）．
（5）L（L1、L2），X可分别代表压强或温度，如图表示L一定时，反应ii中SO3（g）的平衡转化率随X的变化关系．
①X代表的物理量是　 　；
②比较L1、L2的大小　 　．
（6）维持体系总压p恒定，在T℃时，物质的量为9mol、体积为2L的SO3（g）发生反应：2SO3（g） 2SO2（g）+O2（g），已知SO3的平衡转化率25%，则在该温度下反应的平衡常数K=　 　（用最简分数表示）．
18．雾霾天气严重影响人们的生活，汽车尾气所排放的氮氧化物及燃煤所排放的硫氧化物是造成雾霾的重要原因。
（1）NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图1所示：
①由图1可知，SCR技术中的氧化剂为　 　。
已知c(NO2)∶c(NO)＝1∶1时脱氮效果最佳，若生成1molN2时反应放出的热量为QkJ。此时对应的脱氮反应的热化学方程式为　 　。
②图2是不同催化剂Mn和Cr在不同温度下对应的脱氮率，由图可知工业使用的最佳的催化剂和相应的温度分别为　 　。
（2）改善能源结构是治理雾霾问题的最直接有效途径。二甲醚是一种清洁能源，可用合成气在催化剂存在下制备二甲醚，其反应原理为：2CO(g)＋4H2(g) CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH
已知在一定条件下，该反应中CO的平衡转化率α随温度、投料比 的变化曲线如图3所示。
①a、b、c按由大到小的顺序排序为　 　；ΔH　 　0(填“>”“<”或“=”)。
②对于气相反应，用某组分(B)的平衡分压p(B)代替物质的量浓度c(B)也可以表示平衡常数(记作Kp)，则该反应平衡常数的表达式Kp=　 　。
③在恒容密闭容器里按体积比为1∶2充入一氧化碳和氢气，一定条件下反应达到平衡状态。当改变反应的某一个条件后，下列变化能说明平衡一定向逆反应方向移动的是　 　。
A．一氧化碳的转化率减小
B．容器的压强增大
C．化学平衡常数K值减小
D．逆反应速率先增大后减小
E. 混合气体的密度增大
19．在一定温度下，将2molCO2(g)和6molH2(g)置于容积为2L的恒容密闭容器中，发生反应：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)。反应进行到5s时，测得CO2的物质的量为1.4mol，则：
（1）5s时，生成物CH3OH的浓度为　 　。
（2）0~5s内，用反应物H2的浓度变化表示的该反应的平均速率v(H2)=　 　。
（3）5s时，容器内气体的总物质的量与反应前容器内气体的总物质的量之比为　 　。
（4）若反应进行到15s时达到平衡，此时气体的总物质的量为5.6mol。
①平衡时，CO2的转化率为　 　。
②下列关于达到平衡时的有关表述正确的是　 　(填标号)。
A．CO2已经完全转化为CH3OH
B．CH3OH的生成速率和消耗速率相等
C．反应物的浓度不再改变，而生成物的浓度会改变
③若要缩短反应达到平衡的时间，则可采取的措施为　 　(填标号)。
A．降低温度 B．加入合适的催化剂 C．减小反应物浓度
20．按要求完成下列问题：
（1）甲基的电子式　 　
（2）乙炔的结构式　 　
（3）相对分子质量为72且沸点最低的烷烃的结构简式　 　
（4）甲醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便，是一种重要的化工原料，有着重要的用途和应用前景．
工业生产甲醇的常用方法是：CO（g）+2H2（g） CH3OH（g）△H=﹣90.8kJ/mol．
已知：2H2（g）+O2（g）=2H2O （l）△H=﹣571.6kJ/mol
H2（g）+ O2（g）=H2O（g）△H=﹣241.8kJ/mol
①H2的燃烧热为　 　 kJ/mol．
②CH3OH（g）+O2（g） CO（g）+2H2O（g）的反应热△H=　 　．
③若在恒温恒容的容器内进行反应CO（g）+2H2（g） CH3OH（g），则可用来判断该反应达到平衡状态的标志有　 　．（填字母）
A．CO百分含量保持不变 B．容器中H2浓度与CO浓度相等
C．容器中混合气体的密度保持不变 D．CO的生成速率与CH3OH的生成速率相等
（5）将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气．反应为：C（s）+H2O（g） CO（g）+H2（g）△H=+131.3kJ mol﹣1
能使化学反应速率加快的措施有　 　（填序号）．
①增加C的物质的量 ②升高反应温度
③随时吸收CO、H2转化为CH3OH ④密闭定容容器中充入CO（g）
21．有效转化是研究“碳中和”的重要方向。
（1）可用于人工合成淀粉，其中前两步的反应如下图所示。
已知
则的　 　(用、、表示)。
（2）CO2催化加氢可合成乙烯，反应为2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) ΔH<0，在恒压密闭容器中，起始充入2molCO2(g)和6molH2(g)发生反应，不同温度下达到平衡时各组分的体积分数随温度的变化如图所示。
①下列说法正确的是　 　
A．b点时：2v正(H2)=3v逆(H2O)
B．a、b、c三点的平衡常数：Ka>Kc>Kb
C．将H2O(g)液化分离可提高C2H4的产率
D．活性更高的催化剂可提高CO2的平衡转化率
②表示C2H4体积分数随温度变化的曲线是　 　(填“k”“l”“m”或“n”)
③若d点表示240℃某时刻H2的体积分数，保持温度不变，则反应向　 　(填“正”或“逆”)反应方向进行。
④205℃，反应达b点所用时间为tmin，则此过程中用CO2表示的反应速率是　 　mol/min。若平衡时b点总压为P，则平衡常数Kp=　 　(列出计算式，以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。
⑤其他条件相同，分别在催化剂X、Y作用下发生该反应，测得相同时间CO2的转化率与温度的关系如下图所示。使用催化剂X，当温度高于302℃，CO2转化随着温度升高而下降的原因是　 　。
答案解析部分
1．【答案】A
【解析】【解答】①在恒容条件下，气体的总体积V恒定，反应体系中有固体A参与，所以气体的质量为一个变化的量，可知密度为一个变化的量，当密度不变时可以看作是达到化学平衡，故①符合题意；②此题为恒温恒容，反应前后气体物质的量不变的反应，由PV=nRT可知压强p为一个恒定的值，故压强不变不能说明达到平衡，故②不符合题意；③反应前后气体的化学计量数相等，即该可逆反应是一个气体物质的量不变的反应，不管是否平衡，气体的物质的量都是不变的，故③不符合题意；④可逆反应为一个整体，B物质的量浓度不变，则体系中其他气体的浓度均不再变化，故④符合题意；⑤反应体系中有固体A参与，所以气体的质量m为一个变化的量，反应前后气体的化学计量数相等，说明气体总物质的量n为一个恒定的量，所以M为一个变化的量，若M不变，说明已经达到平衡，故⑤符合题意；⑥当反应正逆反应速率相等时，说明已经达到平衡，故⑥符合题意，能表明该反应已达到平衡状态的有①④⑤⑥，
故答案为：A。
【分析】要证明反应已经达到平衡需要证明正逆反应的速率是相等的。
2．【答案】B
【解析】【解答】Δc(SO3)= 0.8mol·L-l，则△c(O2)= 0.8mol/L ÷2 = 0.4mol/L，v(O2)= ，故t= = s=2.5s；
故答案为：B。
【分析】根据t= 计算。
3．【答案】A
【解析】【解答】A.化学反应速率是衡量化学反应进行的快慢程度的物理量，使用根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢，A符合题意；
B.化学反应进行的快慢与反应现象是否明显无关系，B不符合题意；
C.化学反应速率越大表示单位时间内反应的反应物的物质的量浓度大，但不一定化学反应进行得就越彻底，这是化学平衡研究的问题，化学速率、化学平衡是两个不同的问题，C不符合题意；
D.改变反应条件既能加快化学反应速率，也能降低反应速率，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】A.熟记化学反应速率的定义；
B.很多的化学反应没有反应现象；
C.化学反应速率越大表示单位时间内反应的反应物的物质的量浓度大，但不一定化学反应进行得就越彻底；
D.改变反应条件可以加快反应速率，也可以减慢反应速率。
4．【答案】C
【解析】【解答】固体表面积越大，则反应速率越大，加入粉末状碳酸钙与同浓度盐酸反应，较块状碳酸钙反应速率大，即相同时间内虚线所示的曲线对应的损失的质量大，因为 a＞b导致最终损失的质量a＞b，由图象可知，只有C符合，
故答案为：C。
【分析】化学反应速率与反应物之间的接触面积大小有关，接触面积越大，反应速率就越快。所以粉状的物质比块状的反应快。
5．【答案】D
【解析】【解答】A．反应速率的数值无负值，均为正值，故A不符合题意；
B．反应速率是指单位时间内物质的浓度变化，所以测定某化学反应从开始到2秒末的反应速率，指的是2秒内的平均速率，故B不符合题意；
C．对于同一化学反应，各物质的反应速率之比等于其计量数之比，所以如果不同物质的计量数相等，则选用不同的物质表示化学反应速率时，其数值可以相同，故C不符合题意；
D．固体或纯液体的浓度视为常数，故不能用固体或纯液体的浓度变化量表示化学反应速率，故D符合题意；
故答案为D。
【分析】由于固体和纯液体的浓度在反应中保持不变，故△c=0，故一般不用固体和纯液体来表示化学反应速率
6．【答案】A
【解析】【解答】根据焓判据和熵判据组成的复合判据ΔH－T·△S<0时，反应能够自发进行，由于熵减小，因此该反应能自发进行，ΔH一定小于零。
故答案为：A
【分析】根据ΔH－T·△S<0时，反应能够自发进行分析，因为△S小于0，所以T·△S大于0，只有ΔH<0，ΔH－T·△S<0才可能实现。
7．【答案】B
【解析】【解答】A．由分析可知，该反应的热化学方程式为： 。该反应的ΔH<0，A不符合题意；
B．气体条件未知，无法用气体体积来计算物质的量，B符合题意；
C．断裂2mol H-H键需吸收2×436kJ能量，则断裂1mol H-H键需吸收436kJ能量，C不符合题意；
D．使用催化剂可以降低反应的活化能，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A. ΔH =断键吸收的总能量-成键释放的总能量；
C.断裂2mol H-H键需吸收2×436kJ能量；
D.催化剂能降低反应的活化能。
8．【答案】B
【解析】【解答】A.达平衡后，加入催化剂则C％不变，催化剂只加快反应速率，不改变平衡。
B.达平衡后，若升温，C减少，平衡左移
C.化学方程式中n>e+f
D.达平衡后，增加A的量有利于平衡不移动，固体的浓度是定值，增加固体的量，平衡不移动。
【分析】A、催化剂不影响平衡移动；
B、根据图中温度对C%的影响分析；
C、根据压强对平衡移动的影响分析；
D、增加固体的量，不影响平衡移动；
9．【答案】A
【解析】【解答】A、反应CD(g)+H2(g) C(s)+H20(g)△H＞0，正反应是气体体积减小吸热反应，升高温度或增大压强，正逆速率都增大，平衡向正反应方向移动，正反应速率增大更多，图一与实际相符合，故A符合题意；
B、反应的焓变只和反应物以及生成物的能量有关，故B不符合题意；
C、反应2NO2(g) N2O4(g)△H＜0，正反应是气体体积减小放热反应，增大压强，改变体积的瞬间都浓度增大，平衡向正反应方向移动，但升高温度，平衡向逆反应方向移动，改变条件的瞬间，浓度不变，图二与实际不相符，故C不符合题意；
D、若图二t1时刻改变的条件是增大压强，平衡向正反应方向移动，反应混合气体总的物质的量减小，混合气体总质量不变，混合气体的平均相对分子质量将增大，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】根据勒夏特列原理：改变可逆反应的条件，平衡就被破坏，并向减弱这种改变的方向移动。
B、焓变只和反应物和生成物的总能量有关
C、浓度都增大，应该为改变体积增大压强
D增大压强，反应正向移动，混合物的平均相对分子质量增大。
10．【答案】A
【解析】【解答】A.a点的反应物浓度比b的大，所以点a的正反应速率比点b的大，A符合题意；
B.c点氨气和氢气的物质的量还是变化的，没有到达平衡状态，B不符合题意；
C.点d（t1时刻）和点e（t2时刻）处都是相同条件下的平衡状态，所以n（N2）是一样的，C不符合题意；
D.反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，氢气的物质的量增加，D不符合题意，
故答案为：A。
【分析】A.反应物的浓度越大，反应的速率就越快；
B.C处之后正逆反应的速率又改变了，所以c点并不是达到平衡的点；
C.点d和点e处于相同条件的平衡状态，因此氮气的物质的量是相等的；
D.在放热反应中，升高温度，反应会逆向进行。
11．【答案】B
【解析】【解答】解：A．加入催化剂可以加快化学反应速率，故A正确；
B．增大O2的浓度平衡向正方向移动，SO3的浓度会随之增大，故B错误；
C．降温，反应速率减慢，故C正确；
D．增大反应浓度，速率加快，故D正确；
故选B．
【分析】A．加入催化剂可以改变化学反应速率，根据工业生产选择合适的催化剂；
B．增大O2的浓度平衡向正方向移动；
C．降温，反应速率减慢；
D．增大反应浓度，速率加快．
12．【答案】C
【解析】【解答】A．在较低温度时主要生成甲烷，该催化剂在较低温度时主要选择反应II，A项不符合题意；
B．根据图像，温度过高，三种含碳产物的物质的量会迅速降低，可能原因是催化剂活性降低，B项不符合题意；
C．平衡常数与温度有关，温度不变平衡常数不变，C项符合题意；
D．该体系中所有竞争反应的气体总质量不变，总物质的量发生改变，平均摩尔质量改变，当混合气体平均摩尔质量不变时，达到平衡，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、根据图象，可知温度较低时生成甲烷；
B、温度过高会使催化剂失去活性；
C、平衡常数只受温度影响；
D、平均摩尔质量的判断要结合公式Mr=m/n判断。
13．【答案】B
【解析】【解答】解：由图可知，4～8 min期间，反应物浓度变化为（20﹣10）μ mol/L=10μmol/L，
所以4～8 min期间，反应速率为 =2.5μ mol/（L min）；
由图可知，0～4 min期间，反应物浓度变化为（40﹣20）μmol/L=20μmol/L，4～8 min期间，反应物浓度变化为（20﹣10）μ mol/L=10μmol/L，可知，每隔4分钟，浓度变化量降为原来的一半，所以8～12min浓度变化为5μ mol/L，12～16min浓度变化为2.5μ mol/L，
所以16min时浓度为10μ mol/L﹣5μ mol/L﹣2.5μ mol/L=2.5μ mol/L．
故选B．
【分析】根据v= 计算反应4～8min间的平均反应速率；
0～4 min期间，反应物浓度变化为（40﹣20）μmol/L=20μmol/L，4～8 min期间，反应物浓度变化为（20﹣10）μ mol/L=10μmol/L，可知，每隔4分钟，速率降为原来的一半，据此计算．
14．【答案】B
【解析】【解答】根据可逆反应mA(g)＋nB(g) pC(g)可知，在压强相同时，温度越高，反应速率越快，达到平衡所需时间越短。根据①、②可知，温度：T1＞T2；由图可知：温度越高，C的含量越低，说明升高温度，化学平衡向正反应进行，故正反应为吸热反应，△H>0；在温度相同，压强越大，反应速率越快，反应达到平衡所需要的时间越短。根据②、③可知，压强：p1＜p2；由图可知：在温度相同时，压强越大，C的含量越低，说明增大压强，化学平衡逆向移动，根据平衡移动原理：增大压强，化学平衡向气体体积减小的方向移动，所以方程式系数m＋n>p；根据以上分析得出：T1＞T2，p1＜p2，m+n＜p，△H>0，
故答案为B。
【分析】根据“先拐先平，数值大”原则，采取“定一议二”得到温度和压强的大小关系，根据图示，结合压强和C的含量的关系判断方程式前后的系数和大小关系，根据温度和C的含量的关系，确定化学反应的吸放热情况。
15．【答案】C
【解析】【解答】用H2 表示的平均速率v(H2)=0.45mol/(L s)，根据不同物质表示的反应速率之比等于其化学计量数之比，v(NH3)= v(H2)= ×0.45mol/(L s)= 0.3mol/(L s)，氨的浓度增加了0.6 mol/L，则反应所经历的时间为△t= =2s，C符合题意；
故答案为：C
【分析】结合速率公式进行计算。
16．【答案】D
【解析】【解答】A.图像揭示了T2温度下可逆反应A2(g)＋3B2(g) 2AB3(g)，改变B的初始物质的量，分别达到平衡状态时生成物AB3的体积分数的变化曲线，所以曲线上的点对应的状态都是平衡状态。A项不符合题意；
B.由图像可知a→b→c过程中B2的初始物质的量逐渐增大，根据勒夏特列原理，平衡向正反应方向移动，因A2的初始量不变，所以A2的转化率逐渐增大，即aC.由图像可知，当B2的初始物质的量相同时，当T2→T1时平衡状态的AB3的体积分数减小，说明平衡向逆反应方向移动。因T2D.分析图像知，T2温度下，b点前随着B2的物质的量增加，AB3的体积分数增大，说明因平衡移动增加的AB3的分子数超过容器中气体分子总数的增加；b点后随着B2的物质的量增加，AB3的体积分数减小，说明因平衡移动增加的AB3的分子数小于容器中气体分子总数的增加；参加反应的物质的量之比等于其化学计量数之比时生成物的平衡体积分数最大，所以b点时，A2和B2初始物质的量之比接近1:3，根据原子守恒，即平衡体系中A、B原子数之比接近1∶3，D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.图中曲线是AB3的平衡体积分数，所以该曲线上所有的点都达到平衡状态；
B.根据勒夏特列原理，当改变可逆反应中的某一因素后，反应就会向抵消这种状态的进行；
C.升高温度，正逆反应的速率都会加快，但是吸热反应增加的更显著；
D.在反应达到平衡时，正反应的速率等于逆反应的速率，即生成物的生成量和反应物的生成量的物质的比等于其计量数的比。
17．【答案】（1）2SO3（g）=2SO2（g）+O2（g）△H=+196kJ/mol
（2）S2O32﹣+2H+=S↓+SO2↑+H2O
（3）＞
（4）
（5）压强；L2＞L1
（6） mol/L
【解析】【解答】解：（1）已知：①2H2SO4（l）═2SO2（g）+O2（g）+2H2O（g）△H=+550kJ mol﹣1
②H2SO4（l）═SO3（g）+H2O（g）△H=+177kJ mol﹣1
根据盖斯定律①﹣2×②可得：2SO3（g）=2SO2（g）+O2（g）△H=+196 kJ/mol；
故答案为：2SO3（g）=2SO2（g）+O2（g）△H=+196 kJ/mol；（2）Na2S2O3溶液中滴加稀硫酸制备二氧化硫的方程为：S2O32﹣+2H+=S↓+SO2↑+H2O；
故答案为：S2O32﹣+2H+=S↓+SO2↑+H2O；（3）反应气体体积增多，△S＞0；
故答案为：＞；（4）已知：①SO2+V2O5 SO3+V2O4 K1，
O2+V2O4 V2O5 K2，
则﹣（①+②）×2可得2SO3（g） 2SO2（g）+O2（g），K= ；
故答案为： ；（5）①）①由图可知，X越大，转化率越低，升高温度转化率增大，则X表示压强；
故答案为：压强；
②由SO3（g）=SO2（g）+O2（g）△H＞0，温度高，转化率大，图中等压强时L2对应的转化率大；
故答案为：L2＞L1；（6）在T℃时，物质的量为9mol、体积为2L的SO3（g）发生反应，SO3的平衡转化率25%，
2SO3（g） 2SO2（g）+ O2（g）
起始量（mol）： 9 0 0
转化量（mol）： 2.25 2.25 1.125
平衡量（mol）： 6.75 2.25 1.125
维持体系总压p恒定，平衡时容器的体积为V，则 ，V=2.25L，则平衡常数K= = mol/L；
故答案为： mol/L．
【分析】（1）已知：①2H2SO4（l）═2SO2（g）+O2（g）+2H2O（g）△H=+550kJ mol﹣1
②H2SO4（l）═SO3（g）+H2O（g）△H=+177kJ mol﹣1
根据盖斯定律①﹣2×②可得；（2）根据化合价分析用Na2S2O3制备SO2，另一产物为S；（3）反应气体体积增多，△S＞0；（4）已知：①SO2+V2O5 SO3+V2O4 K1，② O2+V2O4 V2O5 K2，则﹣（①+②）×2可得2SO3（g） 2SO2（g）+O2（g），再得该反应的K；（5①由图可知，X越大，转化率越低；②分解反应为吸热反应，温度高，转化率大；（6）根据三段式列出平衡时各物质的量计算．
18．【答案】（1）NO、NO2；2NH3(g)＋NO(g)＋NO2(g)=2N2(g)＋3H2O(g)　ΔH＝－2QkJ·mol－1；Mn、200℃左右
（2）a>b>c；<；；CD
【解析】【解答】（1）①根据图象知，反应物是NO、NO2和NH3，生成物是N2和H2O，氮氧化物中N元素化合价由正化合价变为0价、氨气中N元素化合价由-3价变为0价，所以氧化剂是NO、NO2；生成1mol氮气放出QkJ热量，则生成2mol氮气放出2QkJ热量，则其热化学反应方程式为2NH3（g）+NO（g）+NO2（g） 2N2（g）+3H2O（g）△H=-2QkJ/mol。
②根据图象知，脱氢率越高越好，但Cr作催化剂时温度高于Mn，温度越高，对设备要求越高，增大生产成本，且脱氢率增大较小，所以使用Mn作催化剂较好；根据图象知，在温度为200左右，脱氢率较高，
（2）①反应2CO(g)＋4H2(g) CH3OCH3 (g)＋H2O(g)　ΔH，增大H2的浓度，平衡右移，CO的转化率增大，即投料比 增大，CO的转化率增大，故a＞b＞c。正反应为气体物质的量减小的反应，为熵减反应，△S＜0，而△H-T△S＜0反应自发进行，该反应在低温下能自发进行，该反应的△H＜0；
②由题目信息可知，某组分(B)的平衡分压p(B)代替物质的量浓度c(B)表示平衡常数为：生成物分压的系数次幂乘积与反应物分压的系数次幂乘积的比，2CO(g)＋4H2(g) CH3OCH3 (g)＋H2O(g)，Kp= 。
③A.增大一氧化碳的物质的量，平衡正向移动，但一氧化碳的转化率减小，A不符合题意；
B.容器的压强增大，平衡正向移动，B不符合题意；
C.化学平衡常数K值减小，说明平衡逆向移动，C符合题意；
D.逆反应速率先增大后减小，说明平衡逆向移动，D符合题意；
E.移走生成物的量，平衡正向移动，混合气体总质量减小，容器容积不变，混合气体密度减小，E不符合题意；
故答案为：CD
【分析】（1）①由化合价的升降判定氧化剂还原剂，NO、NO2化合价由+2、+4降低为0价，做氧化剂；NH3有-3升高到0价，做还原剂；热活血方程式的书写，注意系数和△H的对应关系；
②催化剂需要温度越低，效率越高，越容易控制；
（2）①有方程式可知，H2的量越多，CO转化率越高；切温度升高，CO转化率降低，反应放热；
②由浓度表示的K转化成分压表示的K即可；
③由浓度、温度、压强、K对化学平衡的影响，可得；
19．【答案】（1）0.3mol/L
（2）0.18mol/(L·s)
（3）17：20
（4）60%；B；B
【解析】【解答】列出三段式:
(1)5s时，生成物CH3OH的浓度为0.3mol/L。故答案为：0.3mol/L；
(2)0~5s内，用反应物H2的浓度变化表示的该反应的平均速率v(H2)= =0.18mol/(L·s)。故答案为：0.18mol/(L·s)；
(3)5s时，容器内气体的总物质的量与反应前容器内气体的总物质的量之比为(0.7+2.1+0.3+0.3)：(1+3)=17：20。故答案为：17：20；
(4)列出平衡时三段式：
若反应进行到15s时达到平衡，此时气体的总物质的量为(2mol-x+6mol-3x+x+x)=5.6mol，解得x=1.2mol。
①平衡时，CO2的转化率为 =60%。故答案为：60%；
②A．反应是可逆反应，CO2不可能完全转化为CH3OH，故A不正确；
B．CH3OH的生成速率和消耗速率相等，正速率等于逆速率，反应达到平衡，故B正确；
C．反应物的浓度不再改变，生成物的浓度也不再改变，故C不正确；
故答案为：B；
③若要缩短反应达到平衡的时间，即加快反应速率，则可采取的措施为A．降低温度，减慢速率，故不选；B．加入合适的催化剂，增活化分子百分数，提高反应速率，故B选；C．减小反应物浓度，减慢反应速率，故C不选；故答案为：B。
【分析】（1）根据二氧化碳的量，计算出二氧化碳的变化量，结合化学方程式即可计算出甲醇的物质的量
（2）根据二氧化碳的变化量，即可计算出二氧化碳的速率，根据化学计量系数求出氢气的速率
（3）根据二氧化碳的变化量，即可求出反应后的各物质的物质的量即可
（4）① 根据反应后的总的物质的量，即可求出二氧化碳的变化量即可求出二氧化碳的转化率②可逆反应是不完全反应，平衡时，正速率和逆速率相等，各物质的量浓度不变③缩短时间，可以加入催化剂或者是升温
20．【答案】（1）
（2）H﹣C≡C﹣H
（3）C（CH3）4
（4）285.8；﹣392.8 kJ/mol；AD
（5）②④
【解析】【解答】解：（1）甲基中碳原子最外层为7个电子，甲基的电子式为： ，故答案为： ；
（2.）乙炔分子中含有一个C≡C，乙炔的结构式H﹣C≡C﹣H；故答案为：H﹣C≡C﹣H；（3.）设烷烃的分子式为CxH（2x+2），
则14x+2=72，解得x=5，
所以该烷烃的分子式为C5H12，
分子式为C5H12的同分异构体有主链有5个碳原子的：CH3CH2CH2CH2CH3，
主链有4个碳原子的：CH3CH（CH3）CH2CH3，
主链有3个碳原子的：CH3C（CH3）2CH3；
支链越多，沸点越低，故C（CH3）4，
故答案为：C（CH3）4；
（4.）①2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=﹣571.6kJ mol﹣1①
H2（g）+ O2（g）═H2O（g）△H=﹣241.8kJ mol﹣1②，
根据盖斯定律①× +②可得：氢气的燃烧热的热化学方程式为：
H2（g）+ O2（g）=H2O（l）△H=﹣285.8kJ/mol，
所以氢气的燃烧热为：△H═﹣285.8KJ/mol，
故答案为：285.8；
②CO（g）+2H2（g） CH3OH（g）△H=﹣90.8kJ/mol②，
H2（g）+ O2（g）=H2O（g）△H=﹣241.8kJ/mol②，
根据盖斯定律②×2﹣①得到：CH3OH（g）+O2（g） CO（g）+2H2O（g）△H=﹣392.8 kJ/mol，
故答案为：﹣392.8 kJ/mol；
③A．CO百分含量保持不变，说明CO的浓度保持不变，说明处于平衡状态，故A正确；
B．容器中H2浓度与CO浓度相等，并不能代表物质的量不再发生变化，因此不能作为平衡的标志，故B错误；
C．容器的体积不变，气体的质量守恒，所以密度始终不变，因此不能作为平衡的标志，故C错误，
D．CO的生成速率为逆速率，CH3OH的生成速率为正速率，二者相等，说明正逆反应速率相等，说明处于平衡状态，故D正确，
故选AD；
（5.）①增加C的物质的量，C为固体，其浓度不变，所以反应速率不变，故错误；
②升高反应温度，反应速率增大，故正确；
③随时吸收CO、H2转化为CH3OH，反应物的浓度减小，则反应速率减小，故错误；
④密闭定容容器中充入CO（g），CO的浓度增大，则反应速率增大，故正确；
故答案为：②④．
【分析】（1）甲基中含有3个碳氢键，碳原子最外层为7个电子，据此写出甲基的电子式；（2）乙炔分子中含有一个C≡C；（3）设烷烃的分子式为CxH（2x+2），根据相对分子质量为72，列出方程式进行计算x值，支链越多，沸点越低；（4）①燃烧热是1mo可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，根据盖斯定律及已知热化学方程式得出氢气燃烧热的热化学方程式；
②依据盖斯定律和热化学方程式计算得到；
③根据化学处于平衡时正逆反应速率相等，各组成成分不变，以及有关物理量与平衡移的关系作判断；（5）增大物质的浓度、升高温度、使用催化剂、增大气体的压强等均可增大反应速率．
21．【答案】（1）
（2）AC；n；逆；；；催化剂活性降低，反应速率减慢
【解析】【分析】（1）已知：
①
②
③
由盖斯定律可知，①+②-③得，则；
（2）①A．由化学方程式体现的关系可知，b点时达到平衡状态，正逆反应速率相等，则有2v正(H2)=3v逆(H2O)，A符合题意；
B．反应为放热反应，随着温度升高，平衡逆向移动，平衡常数减小，故a、b、c三点的平衡常数：Kb>Ka>Kc，B不符合题意；
C．将H2O(g)液化分离，平衡正向移动，可提高C2H4的产率，C符合题意；
D．活性更高的催化剂可提高反应速率，但是不改变CO2的平衡转化率，D不符合题意；
故答案为：AC；
②随着温度升高，平衡逆向移动，乙烯、水的体积分数减小，结合化学方程式中系数可知，乙烯减小的程度小于水，故表示水体积分数随温度变化的曲线是m、表示C2H4体积分数随温度变化的曲线是n；
③随着温度升高，平衡逆向移动，二氧化碳、氢气的体积分数增大，结合化学方程式中系数可知，二氧化碳增大的程度小于氢气，则l为二氧化碳体积分数变化曲线、k为氢气体积分数变化曲线；若d点表示240℃某时刻H2的体积分数，此时氢气的体积分数小于平衡时氢气体积分数，保持温度不变，则反应向逆反应方向进行。
④205℃，反应达b点所用时间为tmin，
此时二氧化碳和乙烯体积分数相同，则2-2a=a，，则此过程中用CO2表示的反应速率是；平衡时二氧化碳、氢气、乙烯、水分别为、、，总的物质的量为6mol，若平衡时b点总压为P，则平衡常数；
⑤当温度高于302℃，CO2转化随着温度升高而下降的原因是温度超过催化剂X的活性温度，催化剂活性降低，反应速率减慢。
【分析】（1）盖斯定律的应用要注意，判断列出的热化学方程式的对应关系，左右两边相同的物质互相抵消则相加，在同一边相同的物质互相抵消则相减；
（2） ① A、不同物质速率满足：同侧异，异侧同，成比例；
B、放热反应，温度和平衡常数为反比；
C、减少生成物浓度，平衡朝正向移动；
D、催化剂不影响平衡转化率；
② 随着温度升高，平衡逆向移动，乙烯、水的体积分数减小；
③ 随着温度升高，平衡逆向移动，二氧化碳、氢气的体积分数增大；
④ 分压平衡常数要结合总压强和总物质的量判断；
⑤ 温度超过催化剂X的活性温度，催化剂活性降低，反应速率减慢。