2.2 化学反应的限度 同步训练 （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 同步训练
一、单选题
1．一定条件下，向2 L密闭容器中充入4 mol X，2 mol Y，发生反应：2X(g)＋Y(g) 2Z(g)，该反应的平衡常数的单位是(　　)
A．(mol·L－1)2 B．mol·L－1
C．(mol·L－1)－1 D．(mol·L－1)－2
2．向恒容密闭容器中通入SO2和NO2，在一定条件下使反应达到平衡，逆反应速率随时间的变化如图所示。由图可得出的正确结论是（　　）
A．从图像可知该反应一定为放热反应
B．从a点到c点过程中反应物的浓度逐渐增大
C．c点时，反应达到最大限度
D．时，的浓度变化a~b段小于b~c段
3．下列措施既能加快工业合成氨的速率，又能增大该反应的反应物转化率的是（　　）
A．缩小容器容积 B．移走 NH3
C．提高反应温度 D．使用催化剂
4．我国成功实现持续开采可燃冰。可燃冰是天然气和水在海底300m~3000m的深度形成的固体，可表示为mCH4·nH2O。下列哪个条件不是形成可燃冰必须具备的（　　）
A．低压 B．低温
C．高压 D．充足的CH4来源
5．能影响水的电离平衡,并使溶液中的c(H+)>c(OH-)的措施是（　　）
A．向水中通入SO2 B．将水加热煮沸
C．向纯水中投入一小块金属钠 D．向水中加入NaCl
6．一定压强下，向 10 L 密闭容器中充入 1 mol S2Cl2 和 1 mol Cl2，发生反应 S2Cl2(g)＋Cl2(g)2SCl2(g)。Cl2 与 SCl2 的消耗速率(v)与温度(T)的关系如图所示，以下说法中错误的是（　　）
A．正反应的活化能大于逆反应的活化能
B．达到平衡后再加热，平衡向逆反应方向移动
C．A，B，C，D 四点对应状态下，达到平衡状态的为 B，D
D．一定温度下，在恒容密闭容器中，达到平衡后缩小容器体积，重新达到平衡后，Cl2 的平衡转化率不变
7．可逆反应N2＋3H2 2NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示，下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是（　　）
A．3v正(N2)=v正(H2) B．2v正(N2)=v逆(NH3)
C．v正(N2)=3v逆(H2) D．2v正(H2)=3v逆(NH3)
8．已知：
则反应 的K为（　　）
A． B． C． D．
9．在某恒温恒容的密闭容器内发生反应：2A（g）+B（g） C（g）△H＜0。开始充入2mol A和2mol B，并达到平衡状态，下列说法正确的是（　　）
A．再充入2mol A，平衡正移，A的转化率增大
B．如果升高温度，C的体积分数增大
C．如果增大压强，化学平衡一定向正反应方向移动，B的体积分数减小
D．再充入1mol C，C的物质的量浓度将增大
10．牙釉质的主要成分为羟基磷酸钙[Ca5(PO4)3OH]，在牙齿表面存在着如下平衡：Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+3PO(aq)+OH-(aq)Ksp=6.8×10-37mol9 L-9，已知Ca5(PO4)3F的Ksp=2.8×10-61mol9 L-9。下列说法错误的是（　　）
A．残留在牙齿上的糖会发酵产生H+，使羟基磷酸钙沉淀溶解平衡右移，破坏牙釉质
B．按时刷牙可减少食物残留，从而减少有机酸的产生，防止腐蚀牙齿
C．用含NaOH的溶液漱口，可使平衡左移，保护牙齿
D．含氟牙膏使Ca5(PO4)3OH转化为更难溶的Ca5(PO4)3F，促进牙齿表面矿物质的沉积，修复牙釉质
11．为了探究外界条件对反应aX（g）+bY（g） cZ（g）的影响，以X和Y物质的量比为a：b开始反应，通过实验得到不同条件下达到平衡时Z的物质的量分数，实验结果如图所示．以下判断正确的是（　　）
A．△H＞0，a+b＞c B．△H＞0，a+b＜c
C．△H＜0，a+b＞c D．△H＜0，a+b＜c
12．下列关于各图像的解释或得出的结论不正确的是（　　）
A．由甲图可知，反应在时刻可能改变了压强或使用了催化剂
B．由乙图可知，反应在m点可能达到了平衡状态
C．由丙图可知，反应过程中的点是C点
D．由丁图可知，交点A表示反应一定处于平衡状态，此时
13．反应2NO(g)+2CO(g)=2CO2(g)+N2(g) ΔH＜0可用于处理汽车尾气。下列说法正确的是
A．该反应在任何温度下都能自发进行
B．上述反应平衡常数K=
C．其他条件相同，增大体系压强，能提高NO的平衡转化率
D．其他条件相同，提高c(CO)，正反应速率加快，逆反应速率减慢
14．下列事实或操作不符合平衡移动原理的是（　　）
A．开启啤酒有泡沫逸出
B．H2、I2、HI平衡混合气加压后颜色变深
C．装有NO2的烧瓶置于热水中颜色加深
D．实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气
15．金属钾和金属钠的金属性相近，但K比Na略强，当利用金属钠与KCl共熔制金属钾时，发现钾与钠的共熔体难以分离，如调整温度到一定程度，则可利用钠与KCl反应制取K，下面是四种物质的熔沸点：
K Na KCl NaCl
熔点（℃） 63.6 97.8 770 801
沸点（℃） 774 882.9 1500 1413
根据平衡移动原理，可推知用Na与KCl反应制取金属钾的适宜温度是（　　）
A．低于770℃ B．850℃
C．高于882.9℃ D．1413～1500℃
16．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是（　　）
A．红棕色NO 2加压后颜色先变深后变浅 2NO2 N2O4
B．实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气
C．SO2催化氧化成SO3的反应，使用过量的空气以提高二氧化硫的利用率
D．H2、I2、HI平衡混合气体加压后颜色变深
二、综合题
17．一定条件下，将amolA与15molB的混合气体通入一固定体积为5L的密闭容器中，发生如下反应：A（g）+3B（g） 2C（g）
（1）若反应进行到10min时达到平衡，n1（A）=13mol，n1（C）=6mol，；计算a的值　 　；这段时间内的C平均反应速率为　 　。
（2）反应达平衡时，B的转化率为分别为　 　；A的体积分数为　 　。
（3）下列操作能使该反应的反应速率增大的是___。
A．向密闭容器中通入氦气增大压强
B．增大A的浓度
C．适当升高温度
D．将容器的体积扩大至10L
（4）反应过程中容器内气体的密度是　 　（填“增大”、“减小”或“不变”，下同），平均相对分子质量是　 　。
18．十九大报告提出要对环境问题进行全面、系统的可持续治理。绿色能源是实施可持续发展的重要途径，利用生物乙醇来制取绿色能源氢气的部分反应过程如下图所示：
（1）已知：CO(g) +H2O(g) CO2(g)+H2(g) H1=-41
kJ·mol-1
CH3CH2OH(g)+3H2O(g) 2CO2(g)+6H2(g) H2 =+174.1 kJ·mol-1
反应I的热化学方程式为　 　。
（2）反应II在进气比[n(CO) : n(H2O)]不同时，测得相应的 CO 平衡转化率见下图(各点对应的反应温度可能相同，也可能不同；各点对应的其他反应条件都相同)。
①图中A、E和 G三点对应的反应温度TA、TE、TG的关系是　 　，其原因是 　 　。该温度下，要提高CO平衡转化率，除了改变进气比之外，还可采取的措施是　 　。
②由图中可知CO的平衡转化率与进气比、反应温度之间的关系是　 　。
③A、B 两点对应的反应速率大小：vA　 　vB(填“<” “=”或“>”)。已知反应速率 v=v正 v逆= k正x(CO)x(H2O) k逆x(CO2) x(H2) ，k为反应速率常数，x为物质的量分数，在达到平衡状态为D点的反应过程中，当CO的转化率刚好达到20％时， =　 　。
（3）反应III在饱和KHCO3电解液中，电解活化的CO2来制备乙醇，其原理如图所示，则阴极的电极反应式为　 　。
19．某化学科研小组研究在其他条件不变时,改变某一反应条件对反应[可用aA(g)+bB(g) cC(g)表示]化学平衡的影响,得到如下图象(图中p表示压强,T表示温度,n表示物质的量,α表示平衡转化率,φ表示体积分数):
（1）在反应Ⅰ中,若p1>p2,则此正反应为　 　(填“吸热”或“放热”)反应,也是一个气体分子数　 　(填“减小”或“增大”)的反应。由此判断,此反应自发进行必须满足的条件是　 　。
（2）在反应Ⅱ中,T1　 　T2(填“>”、“<”或“=”),该正反应为　 　(填“吸热”或“放热”)反应。
（3）在反应Ⅲ中,若T2>T1,则此正反应为　 　(填“吸热”或“放热”)反应。
（4）反应Ⅳ中,若T1>T2,则该反应能否自发进行 　 　。
20．工业废气、汽车尾气排放出的SO2、NOx等，是形成雾霾的重要因素.霾是由空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子形成的烟雾．
（1）SO2和NOx在空气中存在下列平衡：
2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g) △H=－113.0kJ·mol－1
2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) △H=－196.6kJ·mol－1
SO2通常在二氧化氮的存在下，进一步被氧化，生成SO3。
①写出NO2和SO2反应的热化学方程式为　 　。
②随温度升高，该反应化学平衡常数变化趋势是　 　(填“增大”、“减小”、“不变”或“不能确定”)。
（2）工业上利用氯碱工业产品治理含二氧化硫的废气.如图是氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图
①电解饱和食盐水的化学方程式是　 　。
②用溶液A吸收含二氧化硫的废气，其反应的离子方程式是　 　。
③用含气体B溶液吸收含二氧化硫的废气，其反应的离子方程式是　 　。
21．为实现我国承诺的“碳达峰、碳中和”目标，中国科学院提出了“液态阳光”方案，即将工业生产过程中排放的二氧化碳转化为甲醇，其中反应之一是： ，图1是在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。
（1）　 　0(填“>”、“<”或“=”)。
（2）和温度下的平衡常数大小关系是　 　(填“>”“<”或“=”)。
（3）温度下，向体积为1L的密闭容器中充入1molCO和2mol，测得CO和的浓度随时间变化如图2所示。
①0~3min内，平均反应速率　 　。
②温度下，平衡常数K=　 　。
③下列情况能说明该反应达到平衡状态的是　 　(填序号)。
A．不变 B．混合气体的总压强不变
C． D．CO与的物质的量之比保持不变
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】反应：2X(g)＋Y(g) 2Z(g)的平衡常数K= ，分子是浓度的二次方，分母是浓度的三次方，故平衡常数的单位应该是浓度单位的倒数，则为(mol·L－1)－1。
故答案为：C
【分析】根据化学平衡常数的定义书写化学平常数，然后得出其单位即可.
2．【答案】C
【解析】【解答】A.由分析可知，该反应容器恒容但是不绝热，无法判断该反应是否是放热反应，A错误；
B.由分析可知，二氧化硫和二氧化氮的起始量>反应中中任意时刻二氧化硫和二氧化氮的量，该容器体积不变，所以浓度不是逐渐增大，B错误；
C.c点，反应速率不再变化，说明达到化学平衡平衡，C正确；
D. 时，a~b段斜率大于b~c段的斜率，斜率大说明的浓度变化大，D错误。
故答案为：C。
【分析】本题主要考查可逆反应反应速率与化学平衡。
首先分析该反应： ，物质均为气体，且反应前后气体的化学计量数相等。
分析该图：逆反应从a到c，反应速率一直增加，可能受生成物浓度影响，可能受温度影响，且该容器恒容，不绝热，不能判断吸放热。
3．【答案】A
【解析】【解答】A. 缩小容器容积，可以加快反应速率，平衡正向移动，增大反应物的转化率，A符合题意；
B. 移走 NH3。反应速率减小，平衡正向移动，反应物的转化率增大，B不符合题意；
C. 提高反应温度，反应速率加快，平衡逆向移动，反应物的转化率降低，C不符合题意；
D. 使用催化剂，反应速率加快，但平衡不移动，不能提高反应物的转化率，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】由反应N2+3H22NH3，可得，要增大反应速率，可以升高温度，增大压强，增大反应物浓度，据此进行分析.
4．【答案】A
【解析】【解答】由题意，可燃冰是天然气和水在海底300m-3000m的深度形成的固体，可表示为mCH4·nH2O。所以可燃冰是低温高压条件下许多CH4分子被包进水分子中，在海底的低温与高压下结晶形成的，因此低压不是形成可燃冰必须具备的条件，
故答案为：A。
【分析】可燃冰形成的条件应该是高压低温，且含有较多的甲烷。
5．【答案】A
【解析】【解答】A．在水中存在水的电离平衡：H2O H++ OH－。当向水中通入SO2时发生反应：SO2+H2O= H2SO3．H2SO3 H++HSO3-。H2SO3电离产生的H+使溶液中的H+的浓度增大，对水的电离平衡起到了抑制作用。最终使水电离产生的H+、OH-的浓度远远小于溶液中的H+。即溶液中的c(H＋)＞c(OH－)。符合题意。
B．水的电离是吸热过程，升高温度促进水的电离。所以将水加热煮沸促进了水的电离。但是水电离产生的H+和OH-离子的个数总是相同，所以升温后水中的H+和OH-的浓度仍然相等。不符合题意。
C．向纯水中投入一小块金属钠发生反应：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，NaOH电离产生的OH-使水的电离平衡逆向移动，对水的电离起到了抑制作用，最终使整个溶液中的c(OH－) ＞ c(H＋)。不符合题意。
D．向水中加入NaCl．NaCl是强酸强碱盐，对水的电离平衡无影响，所以水中的H+和OH-离子的浓度仍然相等。不符合题意。
【分析】溶液中 c(H+)>c(OH-) 时说明溶液显酸性，根据反应进行判断反应溶液的酸碱性。SO2+H2O=H2SO3 溶液显酸性。B、D显中性，C显碱性2Na+2H2O=2NaOH+H2↑.
6．【答案】A
【解析】【解答】A．由分析可知，正反应为放热反应，正反应的活化能小于逆反应的活化能，A符合题意；
B．达到平衡后再加热，由于正反应为放热反应，所以平衡向逆反应方向移动，B不符合题意；
C．由分析可知，A、C两点对应状态下，反应未达平衡，达到平衡状态的为 B、D，C不符合题意；
D．一定温度下，在恒容密闭容器中，达到平衡后缩小容器体积，相当于加压，该反应前后气体系数之和相等，所以平衡不发生移动，Cl2的平衡转化率不变，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】正逆反应速率相等时，反应达到平衡状态，由图象可知B、D点时的正逆反应速率相等，达到平衡状态；B、D点为平衡点，由图中数据可知，B、D点的状态对应的温度为250℃，300℃时，SCl2的消耗速率大于氯气的消耗速率的2倍，说明平衡逆向移动，则正反应为放热反应，ΔH＜0。
7．【答案】D
【解析】【解答】A. 3v正(N2)=v正(H2)表示的都是正反应，不能判断反应是否为平衡状态，A不符合题意；
B.2v正(N2)=v逆(NH3)，反应速率之比不等于化学计量数之比，反应未达到平衡状态，B不符合题意；
C. v正(N2)=3v逆(H2)），反应速率之比与化学计量数之比不等，反应未达到平衡状态，C不符合题意；
D.2v正(H2)=3v逆(NH3)，反应速率之比等于化学计量数之比，υ正=υ逆，反应处于平衡状态，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】化学反应达到化学平衡状态时，正逆反应速率相等，且不等于0，各物质的浓度不再发生变化。
8．【答案】B
【解析】【解答】反应①： ， ，反应② ， ，反应①+②可得 ， = = ，
故答案为B。
【分析】根据反应的化学方程式书写平衡常数的表达式，结合表达式，得出K、Kp1、Kp2的关系。
9．【答案】D
【解析】【解答】A．再充入2 mol A，A的浓度增大，则平衡右移，但A的转化的物质的量与加入的相比较，加入的多，转化的少，转化率反而减小，A不符合题意；
B．如果升高温度，平衡向逆反应方向移动，C的体积分数减小，B不符合题意；
C．如果增大压强，平衡不一定右移，B的体积分数不一定变化，如加入惰性气体总压增大，分压不变，平衡不动，C不符合题意；
D．再充入1 mol C，平衡向逆反应方向移动，A、B的浓度增大，温度不变，平衡常数不变，则平衡时C的浓度增大，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A．对于可逆反应来说，充入物质的转化率会减小；
B．反应位放热反应，升高温度，平衡逆向移动，C的体积分数减小；
C．注意，加入反应无关气体不影响化学平衡；
D．注意应用等效平衡；
10．【答案】C
11．【答案】C
【解析】【解答】解：由图象可知，降低温度，Z的物质的量分数增大，说明降低温度平衡向正反应方向移动，所以正反应是放热的，则△H＜0，
降低压强，Z的物质的量分数减小，说明压强减小，平衡向着逆反应方向移动，减小压强，化学平衡是向着气体系数和增加的方向进行的，所以有a+b＞c，
故选C．
【分析】根据图象判断温度、压强的变化和Z的物质的量分数的变化趋势，再根据平衡移动原理中温度、压强对平衡移动的影响，可得出反应热以及反应前后化学计量数关系．
12．【答案】D
【解析】【解答】A．改变条件后，正逆反应速率增大且相等，可能是加了催化剂；对前后气体分子数相等的化学反应，也可能是加压，故A不符合题意；
B．已知生成物的百分含量随温度的升高而增大，m为曲线的最高点，生成物的百分含量达到最大值，即建立了相应温度下的平衡状态；继续升温生成物的百分含量减小，说明升温反应向相反方向移动，故B不符合题意；
C．曲线上B点表示在此温度下反应达到平衡时所能达到的最大转化率，A位于曲线以上，表示超过该温度下的最大转化率，此时平衡会向逆反应方向移动，v逆>v正；C点位于曲线以下，表示未达到该温度下的最大转化率 ，此时平衡会向正反应方向移动，v正>v逆，故C不符合题意；
D．A点时c(反应物)=c(生成物)，不一定达到平衡状态，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】本题考查化学反应平衡状态相应知识点，学生需要牢牢掌握相关知识并灵活运用。丁图中反应物浓度等于生成物浓度并不能判定化学反应处于平衡状态。
13．【答案】C
【解析】【解答】A．该反应的ΔH<0，ΔS<0，根据反应自发进行的条件(ΔH-TΔS)<0，该反应在低温下可自发进行，A不符合题意；
B．根据反应方程式可知，平衡常数K=，B不符合题意；
C．该反应正反应为气体体积减小的反应，增大压强化学平衡正向移动，可提高NO的转化率，C符合题意；
D．提高一氧化碳的浓度，随着反应进行，正逆反应速率均加快，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.反应自发进行的条件是ΔG=ΔH-TΔS<0
B.平衡常数为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比。
C.根据勒夏特列原理进行分析。
D.根据化学反应速率的影响因素进行分析。
14．【答案】B
【解析】【解答】如果改变影响平衡的条件之一（如温度、压强、参加反应的化学物质的浓度）平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动，称之为平衡移动原理。
A.啤酒中存在平衡CO2(g)+H2O(l) H2CO3(aq) H+(aq)+HCO3-(aq)，开启啤酒瓶时瓶内气压减小，平衡向气体体积增大的方向移动，即上述平衡逆向移动，产生CO2与啤酒形成的泡沫，符合平衡移动原理，A不符合题意；
B.该混合气体中存在反应：H2(g)+I2(g) 2HI(g)，I2(g)为紫色蒸气，加压该平衡不移动，颜色变深的原因是加压气体体积缩小，各组分的浓度增大，I2(g)浓度越大颜色越深，所以不符合平衡移动原理，B符合题意；
C.装有NO2的烧瓶中存在反应：2NO2(g) N2O4(g)，NO2为红棕色气体，N2O4为无色气体，因为该反应的逆反应为吸热反应，根据烧瓶在热水中颜色加深可知，升高温度向吸热反应方向移动，符合平衡移动原理，C不符合题意；
D.氯气溶于水时部分氯气与水反应：Cl2+H2O H++Cl-+HClO，饱和食盐水中Cl-浓度很大，实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气是因为氯气在饱和食盐水中溶解度很小，这正是增大Cl-浓度平衡向逆反应方向移动的结果，符合平衡移动原理，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A.啤酒中存在平衡CO2(g)+H2O(l) H2CO3(aq) H+(aq)+HCO3-(aq)，结合压强对平衡移动的影响分析；
B.体系中存在平衡H2(g)+I2(g) 2HI(g)，压强改变，平衡不移动；
C.体系中存在平衡2NO2(g) N2O4(g)，结合温度对平衡移动的影响分析；
D.氯水中存在平衡Cl2+H2O H++Cl-+HClO，结合c(Cl-)对平衡移动的影响分析；
15．【答案】B
【解析】【解答】解：制取的适宜温度应能使K蒸汽分离出，而钠为液体，选择的温度应在774℃～882.9℃之间，则只有B符合．
故选B．
【分析】根据平衡移动原理，为使反应向正反应方向进行，可使生成物从平衡体系中分离出来，根据Na和K的沸点大小，制取的适宜温度应能使K蒸汽分离出，而钠为液体．
16．【答案】D
【解析】【解答】解：A、可以可逆反应2NO2（g） N2O4（g），正反应为体积缩小的反应，加压后二氧化氮的浓度增大，所以气体有色加深，由于增大了压强，平衡向生成四氧化二氮的方向移动，故加压后颜色先变深后变浅，可以平衡移动原理解释，故A错误；
B、实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气，氯气和水的反应是可逆反应，饱和氯化钠溶液中氯离子浓度大，化学平衡逆向进行，减小氯气溶解度，能用勒夏特列原理解释，故B错误；
C、工业上生产硫酸存在平衡2SO2+O2 2SO3，使用过量的空气，增大氧气的浓度，平衡向正反应移动，可以提高二氧化硫的利用率，能用勒夏特列原理解释，故C错误；
D、平衡反应中气体两边的计量数相等，增加压强平衡不移动，不能利用勒夏特列原理解释，故D正确；
故选D．
【分析】勒夏特列原理为：如果改变影响平衡的条件之一，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动；
使用勒夏特列原理时，研究对象必须为可逆反应，否则勒夏特列原理不适用；
催化剂只能改变反应速率，不会影响化学平衡，所以不能用勒夏特列原理解释．
17．【答案】（1）16mol；0.12mol L-1min-1
（2）60%；52%
（3）B；C
（4）不变；增大
【解析】【解答】(1)根据反应方程式，生成6molC，则消耗 ，反应初始 ；这段时间内的C平均反应速率为 ；故答案为：16mol；0.12mol L-1min-1；
(2)反应达平衡时的三段式：
B的转化率为： ；A的体积分数为： ；故答案为：60%；52%；
(3) A．该反应为恒容密闭容器，通入氦气，但反应物的浓度不变，化学反应速率不变，A不符合题意；
B．A是气体，增大A的浓度，即增大反应物的浓度，能加快化学反应速率，B符合题意；
C．适当升高温度，化学反应速率加快，C符合题意；
D．将容器的体积扩大至10L，反应物的浓度减小，化学反应速率减慢，D不符合题意；
故答案为：BC。
(4)该反应在恒容密闭容器内进行，体积不变，体系内的物质全是气体，故总质量不变，则反应过程中容器内气体的密度是不变的；该反应气体物质的量减小，而质量不变，故平均相对分子质量是增大的；答案为：不变；增大。
【分析】从已知条件列出反应的三段式： 。
18．【答案】（1）CH3CH2OH(g)+H2O(g) 4H2(g)+2CO(g) H= +256.1 kJ·mol-1
（2）TA=TE=TG；KA=KE=KG=1；及时移去产物；温度相同，进气比越大，CO的平衡转化率越小；进气比相同，反应温度越高，CO的平衡转化率越小；＜；36.0
（3）14CO2+12e +9H2O═CH3CH2OH+12HCO3
【解析】【解答】(1)反应I化学方程式为CH3CH2OH(g)+H2O(g)═4H2(g)+2CO(g)，①CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)△H1= 41kJ/mol
②CH3CH2OH(g)+3H2O(g) 2CO2(g)+6H2(g)△H2=+174.1kJ/mol
根据盖斯定律② ①×2计算CH3CH2OH(g)+H2O(g)═4H2(g)+2CO(g)的△H=+174.1kJ/mol ( 41kJ/mol)×2=+256.1kJ/mol，即热化学方程式为CH3CH2OH(g)+H2O(g)═4H2(g)+2CO(g)△H=+256.1kJ/mol；
(2)①图中A点数值为(0.5，66.7)，即 =0.5，CO的转化率为66.7%= ，根据关系列三段式：
KA= = =1；
图中E点数值为(1，50)，即 =1，CO的转化率为50%，根据关系列三段式：
平衡常数KE= = =1；
图中G点数值为(1.5，40)，即 =1.5，CO的转化率为40%，根据关系列三段式：
平衡常数KG = = =1；
根据以上计算可知，KA=KE=KG=1，平衡常数不变，平衡常数是温度的函数，温度不变，则平衡常数不变，则可得TA=TE=TG；
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)△H= 41kJ mol 1，即正向为气体体积不变的放热反应，所以恒温条件下，增大H2O(g)的浓度或及时分离出CO2等产物均可提高CO的平衡转化率；
②由图可知，温度相同，进气比越大，CO的平衡转化率越小；进气比相同，反应温度越高，CO的平衡转化率越小；
③CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)△H1= 41kJ/mol，反应为放热反应，升温平衡逆向进行，CO转化率减小，则B点温度高，反应速率快，即vA＜vB；D点数值为(1，60)，反应三段式为：
D点温度下的平衡常数KD＝ = =2.25，反应达到平衡时v正=v逆，即k正x（CO）x（H2O）=k逆x（CO2）x（H2），所以 = = =K=2.25，在达到平衡状态为D点的反应过程中，当CO转化率刚好达到20%时，反应三段式为：
X（CO）=x（H2O）= =0.4，x（CO2）=x（H2）= =0.1，所以 = =K× =2.25× =36.0；
(3)阴极得电子发生还原反应，故电极反应方程式14CO2+12e +9H2O═CH3CH2OH+12HCO3 。
【分析】(1)反应I化学方程式为CH3CH2OH(g)+H2O(g)═4H2(g)+2CO(g)，
①CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)△H1=-41kJ/mol
②CH3CH2OH(g)+3H2O(g) 2CO2(g)+6H2(g)△H2=+174.1 kJ/mol
根据盖斯定律②-①×2计算CH3CH2OH(g)+H2O(g)═4H2(g)+2CO(g)的△H；
(2)①反应II为CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)△H1=-41kJ/mol，正反应放热，可用A、E和G三点对应数值结合反应三段式计算平衡常数，根据平衡常数的变化分析判断；根据反应特点，结合温度、浓度对平衡移动的影响分析提高CO平衡转化率的措施；
②由图可知，当CO的转化率相同时，温度由低到高对应的进气比为0.5、1、1.5，由此可确定温度与进气比的关系；
③CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)△H1=-41kJ/mol，反应为放热反应，升温平衡逆向进行，CO转化率减小；达到平衡状态为D点的反应过程中，平衡常数K= ，则 = =K× ，根据反应三段式计算D点时平衡常数K、计算CO转化率刚好达到20%时各物质的物质的量分数x，代入 =K× 中计算比值；
(3)阴极得电子发生还原反应，结合电子守恒、电荷守恒书写电极反应方程式。
19．【答案】（1）放热；减小；低温
（2）<；放热
（3）放热
（4）不能自发进行
【解析】【解答】（1）反应I随温度升高A的转化率降低，根据勒夏特列原理，升高温度反应向吸热反应方向进行，即正反应方向为放热反应，作等温线，发现压强增大，A的转化率增大，说明平衡向正反应方向进行，根据勒夏特列原理，a＋b>c，填“减小”，吉布斯自由能△G=△H－T△S，此反应是放热反应△H<0，a+b>c是熵减△S<0，△G<0温度是低温下自发进行；
（2）反应Ⅱ中，T2先达到平衡，说明反应速率快，温度越高反应速率越快，即T2>T1，达到平衡时，T2℃下的C的物质的量浓度小于T1℃的，说明升高温度化学反应向逆反应方向进行，正反应方向是放热反应；
（3）反应Ⅲ中，此图像看它们最高点后的，T2>T1，作等物质的量线，升高温度，C的体积分数减小，说明反应向逆反应方向进行，即正反应方向为放热；
（4）随压强增大，A的转化率不变，说明a＋b=c，△S=0升高温度A的转化率升高，说明升高温度平衡向正反应方向进行，即正反应方向△H>0，△G>0，不能自发进行。
【分析】(1)根据等压线分析正反应的热效应；根据等温线分析气体系数的变化；根据△G=△H－T△S分析反应自发进行的情况；
(2)根据先拐先平衡分析温度；根据温度变化分析热效应；
(3)根据等物质的量线，分析温度变化，从而得到热效应；
(4)根据△G=△H－T△S分析反应自发进行的情况；
20．【答案】（1）NO2(g)+SO2(g)=SO3(g)+NO(g) △H=-41.8 kJ·mol－1；减小
（2）2NaCl＋2H2O 2NaOH＋Cl2↑＋H2↑；SO2＋2OH－=SO32－＋H2O或SO2＋OH－=HSO3－；SO2＋Cl2＋2H2O=SO42－＋2Cl－＋4H＋
【解析】【解答】(1)①SO2和NO2的反应方程式NO2+SO2=SO3+NO，根据盖斯定律等于 (反应②－反应①)，则△H= (△H2-△H1)= ×[-196.6-(-113.0)] kJ·mol－1=-41.8 kJ·mol－1；热化学方程式为NO2(g)+SO2(g)=SO3(g)+NO(g) △H=-41.8 kJ·mol－1；②根据①中的计算，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小；(2)①电解饱和食盐水，阴极为水电离出的H＋得电子，生成H2，剩余OH-；阳极为Cl－失去电子，生成Cl2，总反应方程式为2NaCl＋2H2O 2NaOH＋Cl2↑＋H2↑；②溶液A为NaOH溶液，SO2为酸性氧化物，酸性氧化物与碱发生反应得到盐和水。SO2少量时，离子方程式为SO2＋2OH－=SO32－＋H2O；若SO2过量，得到酸式盐，离子方程式为SO2＋OH－=HSO3－；③气体B为Cl2，具有强氧化性，SO2具有还原性，发生氧化还原反应，1molCl2中的Cl的化合价从0降低到－1，生成Cl－，有2molCl，总共得到2mol电子；SO2被氧化生成H2SO4，1molSO2，其S的化合价从＋4升高到＋6，总共失去2mol电子，得失电子守恒，Cl2和SO2的比例为1：1，根据电荷守恒和原子守恒，配平方程式，有SO2＋Cl2＋2H2O=SO42－＋2Cl－＋4H＋。
【分析】(1)①根据盖斯定律求反应热；②温度与平衡常数的关系；(2)电解饱和食盐水，得到NaOH、H2、Cl2；阴极区，H2O得到电子生成氢气和OH－，溶液A为NaOH，吸收SO2得到亚硫酸盐；气体B为氯气，与SO2发生氧化还原反应。
21．【答案】（1）＜
（2）>
（3）0.5；12；BC
【解析】【解答】（1）由T2温度下反应速率斜率更大，反应速率更快，得出T2＞T1，由图可知一氧化碳转化率随温度升高减小，说明温度升高，平衡逆向进行，正反应为放热反应，△H＜0，故答案为：＜；
（2）T2＞T1，温度升高，平衡逆向进行，说明平衡常数K1＞K2，故答案为：＞；
（3）T1时，往体积为1L的密闭容器中，充入1mol CO和2mol H2，经测得CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图分析可知，甲醇浓度为0.75mol/L，一氧化碳浓度为0.25mol/L，列三段式：，①0~3min内，平均反应速率；②温度下，平衡常数；
③A．焓变只与化学反应有关，所以反应的始终保持不变，即反应的保持不变不能说明反应达到平衡状态，A不选； B．该反应正向是气体体积增大的反应，各物质均为气体，则混合气体的总压强不变说明反应达到平衡状态，B选；C．表示正反应速率相等，反应达到平衡状态，C选； D．CO与的起始物质的量之比为1：2，两者系数比也是1：2，则CO与的物质的量之比始终保持不变，不能说明反应达到平衡状态，D不选；故答案为：BC。
【分析】（1）升高温度，平衡朝吸热方向移动；
（2）吸热反应，温度和化学平衡常数为正比；放热反应，温度和化学平衡常数为反比；
（3） ① 化学反应速率；
② 结合三段式，根据提供的数据代入三段式相应的位置，计算化学平衡常数；
③ 化学平衡判断：1、同种物质正逆反应速率相等，2、不同物质速率满足：同侧异，异侧同，成比例，3、各组分的浓度、物质的量、质量、质量分数不变，4、左右两边化学计量数不相等，总物质的量、总压强（恒容）、总体积（恒压）不变，5、平均相对分子质量、平均密度根据公式计算，6、体系温度、颜色不变。