2.4化学反应的调控 同步练习题（含解析）2023-2024学年高二上学期人教版（2019）化学选择性必修1
文档属性
| 名称 | 2.4化学反应的调控 同步练习题（含解析）2023-2024学年高二上学期人教版（2019）化学选择性必修1 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 886.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-12-31 23:42:44 | ||
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文档简介
2.4化学反应的调控同步练习题
一、选择题
1．在化学学习过程中要树立“变化观念与平衡思想”。已知 ，下列相关说法正确的是
A．若中的O是，达到平衡时，、和中都有
B．恒温恒容密闭容器中充入和，充分反应后，放出的热量
C．密闭容器中该反应达到平衡后，缩小容器体积，平衡逆向移动
D．加入催化剂，可加快反应速率，同时提高的平衡转化率
2．合成氨作为重要的固氮方式，在工业生产上具有重要的应用。某温度下，N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4kJ mol-1，在一密闭容器中充入1mol N2和3mol H2，在催化剂存在下充分反应，测得反应放出的热量为
A．一定大于92.4kJ B．一定小于92.4kJ C．一定等于92.4kJ D．无法确定
3．一定温度下，在三个体积为的恒容密闭容器中发生反应：，下列说法错误的是
容器编号 温度/ 起始物质的量/ 平衡物质的量/
I 387 0.40 0.16 0.16
II 387 0.80
III 207 0.40 0.18 0.18
A．该反应的正反应为放热反应
B．容器I中反应达到平衡所需时间比容器Ⅲ中的短
C．达到平衡时，容器I中的体积分数与容器Ⅱ中的相同
D．若起始时向容器I中充入、和，则反应将向逆反应方向进行
4．在密闭容器中发生如下反应：xA(g) +yB(g) xC(g)，达到平衡后测得A的浓度为0.20 mol·L-1。恒温增大压强使容器容积缩小为原来的一半，再次达到平衡时，测得A的浓度为0.45 mol·L-1。下列说法正确的是
A．x+y＞z B．平衡正向移动
C．B的转化率提高 D．C的体积分数降低
5．700℃时，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO2(g)和H2(g)，发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)反应过程中测定的部分数据见表(表中t2＞t1)：
反应时间/min n(CO2)/mol n(H2)/mol
0 0.60 1.80
t1 0.20
t2 0.60
下列说法正确的是
A．反应在0～t1min内的平均速率为v(H2)=mol·L-1·min-1
B．若900℃时该反应的平衡常数为2，则正反应为吸热反应
C．t2时，c(CO2)=0.10mol·L-1
D．保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20molCO2(g)和0.40molH2O(g)，则v正＞v逆
6．工业制硫酸中有一步重要的反应是在400-600℃下发生催化氧化： ，下列说法正确的是
A．为提高的转化率，在生产过程中压强越高越好
B．工业生产中可通过增大二氧化硫的浓度来提升反应物转化率
C．其他条件保持不变，温度越高，反应速率越快，生产效益越好
D．工业生产中使用催化剂是为了提高生产效率
7．不同温度下，将和充入体积为1L的恒容密闭容器中发生反应：。平衡时的物质的量分数随温度变化如图所示：
下列说法正确的是
A．随温度升高，该反应的化学平衡常数逐渐减小
B．240℃时，该反应的化学平衡常数K=1
C．240℃时，若起始时充入、、、，反应向逆反应方向进行
D．240℃时，达到化学平衡的时间为20min，的平均化学反应速率为
8．可逆反应A(g)+BC(g)+D，达到平衡时，下列说法不正确的是
A．增大压强，平衡不移动说明B、D一定是气体
B．若A为有色气体，增大A的浓度，平衡体系气体颜色加深
C．若B是气体，增大B的浓度会使A的转化率增大
D．升高温度C的质量分数减小，说明正反应为放热反应
9．HI常用作有机反应中的还原剂，受热发生反应：。一定温度时，向1L密闭容器中充入1molHI，体系中c(HI)与反应时间t的关系如图。下列说法中不正确的是
A．20min时，有91%的HI发生分解
B．40min时，
C．120min时，反应达到了平衡状态
D．HI的还原性与-1价碘元素有关
10．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A．对CO(g)+NO2(g) CO2(g)+NO(g)平衡体系，增大压强可使颜色变深
B．氯水中存在下列平衡：Cl2+H2OHCl+HClO，当加入AgNO3溶液后，溶液颜色变浅
C．对2NO2(g) N2O4(g)，升高温度平衡体系颜色变深
D．夏天从冰箱拿出的啤酒刚一开启即涌出大量泡沫。
11．羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫和真菌对人体的危害。在恒容密闭容器中，将CO和混合加热并达到下列平衡∶ ；反应前的物质的量为7mol，平衡后的物质的量为5mol。下列说法正确的是
A．平衡时CO的转化率为20%
B．研发效果更好的催化剂，可以增大CO的转化率
C．增大压强，的浓度增加，平衡向右移动
D．平衡时再充入2molCO和0.5mol，反应朝正反应方向进行
12．下列事实能用勒夏特列原理来解释的是
A．镁与稀硫酸反应开始缓慢，随后反应速率加快
B．500℃左右的温度比室温更有利于合成氨反应
C．、、HI平衡混合气体加压后颜色加深
D．实验室采用排饱和食盐水的方法收集氯气
13．合成氨问题，关乎到世界化工发展和粮食安全问题。下列合成氨工业的叙述中，不正确的是
A．高压条件比常压条件更有利于合成氨的反应
B．合成氨时采用循环操作，可以提高原料利用率
C．工业生产采用500℃而不采用常温，是为了提高合成氨的转化率
D．铁触媒的使用有利于提高合成氨的生产效率
14．其他条件相同时，不同pH条件下，用浓度传感器测得反应2A＋B＝3C＋D中产物D的浓度随时间变化的关系如图。工业上利用该反应生产D的适宜pH为
A．8.8 B．7.5 C．8.2 D．6.8
15．合成氨反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。图1表示在一定温度下此反应过程中的能量变化。图2表示在2L的密闭容器中反应时N2的物质的量随时间的变化曲线。图3表示在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量，平衡时NH3的质量分数w(NH3)的变化曲线。下列说法正确的是
A．该反应为自发反应，由图1可得加入适当的催化剂，E和ΔH都减小
B．图2中0～10min内该反应的平均速率v(H2)=0.045mol·L-1·min-1，从11min起其他条件不变，压缩容器的体积为1L，则n(N2)的变化曲线为b
C．图3中，a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物N2的转化率最高的是c点
D．图3中T1和T2表示温度，对应温度下的平衡常数为K1、K2，则：T1>T2，K1>K2
二、填空题
16．I．工业上用丙烯加成法制备1，2 －二氯丙烷（CH2ClCHClCH3)，主要副产物为3－ 氯丙烯，反应原理为：
①CH2=CHCH3(g)＋Cl2(g) CH2ClCHClCH3(g) ΔH1=-134 kJ·mol-1
②CH2=CHCH3(g)＋Cl2(g) CH2=CHCH2Cl(g)＋HCl(g) ΔH2=-102 kJ·mol-1
(1)一定温度下，向恒容密闭容器中充入等物质的量的CH2=CHCH3(g)和Cl2(g)，在催化剂作用下发生反应①②，容器内气体的压强随时间的变化如下表所示。
时间/min 0 60 120 180 240 300 360
压强/kPa 80 74.2 69.4 65.2 61.6 57.6 57.6
用单位时间内气体分压的变化来表示反应速率，即v=，则反应①前180 min内平均反应速率v(CH2ClCHClCH3)=_______ kPa·min-1(保留小数点后2位)。
II．丙烯的制备方法
方法一：丙烷无氧脱氢法制备丙烯反应：C3H8(g) C3H6(g)＋H2(g) ΔH=＋124 kJ·mol-1
(2)①某温度下，在刚性容器中充入C3H8，起始压强为10 kPa，平衡时总压强为14 kPa，C3H8的平衡转化率为_______。该反应的平衡常数Kp=_______ kPa(保留小数点后2位)。
②总压分别为100 kPa和10 kPa时发生该反应，平衡体系中C3H8和C3H6的物质的量分数随温度变化关系如图1所示。
10 kPa时C3H8和C3H6的物质的量分数随温度变化关系的曲线分别是_______、_______。
方法二：丙烷氧化脱氢法制备丙烯还生成CO、CO2等副产物，制备丙烯的反应： C3H8(g)＋O2(g) C3H6(g)＋H2O(g) ΔH=-118 kJ·mol-1，在催化剂的作用下C3H8的转化率和C3H6的产率随温度变化关系如图2所示。
(3)图中C3H8的转化率随温度升高而上升的原因是_______，观察图2，回答能提高C3H6选择性的措施是_______。(C3H6的选择性=×100%)
17．氮的氧化物是造成大气污染的主要物质。研究氮氧化物的反应机理对于消除环境污染有重要意义。NO在空气中存在如下反应：2NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H，上述反应分两步完成，其反应历程如图所示：
回答下列问题：
（1）写出反应I的热化学方程式___。
（2）反应I和反应Ⅱ中，一个是快反应，会快速建立平衡状态，而另一个是慢反应。决定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反应速率的是___(填“反应I”或“反应Ⅱ”)；对该反应体系升高温度，发现总反应速率反而变慢，其原因可能是___(反应未使用催化剂)。
18．一定温度下，在某容积为2L的恒容密闭容器中，加入等物质的量的和，发生反应：，反应中的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
(1)的结构式为_______；1min时，v正_______(填“>”、“＜”或“=”)v逆；0～2min内，的平均反应速率为_______。
(2)2min时，的浓度为_______，请在图中画出的物质的量随时间的变化曲线_______。
(3)对于可逆反应：，下列措施能加快反应速率的是_______(填标号)。
A．恒压时充入He B．恒容时充入He C．恒容时充入
(4)下列有关说法正确的是_______(填标号)。
a.容器内气体的密度不再发生改变，说明反应已达平衡
b.气体混合物的平均摩尔质量不再改变，说明反应已达平衡
c.当反应达到平衡时，反应停止
d.反应速率时，说明反应已达平衡
e.单位时间内键断裂的同时有6molN—H键断裂
(5)设反应达到平衡时气体总物质的量为n(平衡)，起始时气体总物质的量为n(起始)，则n(平衡)∶n(起始)=_______。
19．二氧化氮在火箭燃料中可用作氧化剂，在亚硝基法生严流酸甲可用作催化剂，但直接将二氧化氮排放会造成环境污染。已知反应CH4(g) +2NO2(g)N2(g) +CO2(g) + 2H2O(g)，起始时向体积为V的恒容密闭容器中通入2mol CH4和3mol NO2，测得CH4.、N2、H2O的物质的量浓度与时间的关系如图所示。
(1)容器体积V=_______L。
(2)图中表示H2O的物质的量浓度与时间关系的是曲线___________. (填“甲”“乙"或"丙")。
(3)0 ~5min内，用N2表示的化学反应速率为____________________mol·L-1·min-1。
(4)a、b、c三点中达到平衡的点是______。达到平衡时，NO2的转化率是___________(物质平衡转化=转化的物质的量/起始的物质的量×100%)。
(5)a点时，c(CO2) =__________mol·L-1(保留两位小数)，n( CH4):n(NO2) =_________________。
20．已知Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g) △H=akJ／mol，平衡常数为K；测得在不同温度下，K值如下：
温度/℃ 500 700 900
K 1.00 1.47 2.40
(1)若500℃时进行上述反应，CO2起始浓度为1 mol／L，CO的平衡浓度为_____。
(2)方程式中的a________0(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)900℃上述反应达到平衡，要使得该平衡向左移动，其他条件不变时，可以采取的措施有________(填序号)
A．缩小反应器体积 B．加入FeO
C．降低温度到500℃ D．使用合适的催化剂
21．某兴趣小组以重铬酸钾（K2Cr2O7）溶液为研究对象，结合所学反应原理的知识改变条件使其发生“色彩变幻”。
已知：①K2Cr2O7溶液存在平衡：Cr2O＋H2O2CrO＋2H＋。
②含铬元素的离子在溶液中的颜色：Cr2O（橙色）；CrO（黄色）；Cr3＋（绿色）。
（1）i可证明反应Cr2O＋H2O2CrO＋2H＋的正反应是__________（填“吸热”或“放热”）。
（2）ii是验证“只降低生成物的浓度，该平衡正向移动”，试剂a是_________。
（3）iii的目的是要验证“增大生成物的浓度，该平衡逆向移动”，此实验是否能达到预期目的________（填“能”或“不能”），理由是____________。
（4）根据实验Ⅱ中不同现象，可以得出的结论是__________。
（5）继续实验
①解释溶液变黄的主要原因是________。
②溶液变绿色，该反应的离子方程式是_____________。
【参考答案】
一、选择题
1．A
解析：A．正逆反应同时进行，、和中都有，选项A正确；
B．可逆反应不能向一个方向进行到底，和不可能完全转化为，选项B错误；
C．增大压强，平衡向气体体积缩小的方向(正反应方向)移动，选项C错误；
D．催化剂不影响平衡转化率，选项D错误；
答案选A。
2．B
解析：由N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4kJ mol-1可知，1mol N2和3mol H2完全反应放出92.4kJ的热量，而合成氨是可逆反应，故1mol N2和3mol H2不可能完全反应，则达到平衡时，放出的热量小于92.4kJ，故B正确；故选B。
3．D
解析：A．比较容器Ⅰ、Ⅲ的反应，温度升高，平衡时生成物减小，平衡向逆方向移动，故反应为放热反应，A正确；
B．比较容器Ⅰ、Ⅲ的反应，投料量相同，反应Ⅰ温度高，反应速率快，达到平衡快， B正确；
C．比较容器Ⅰ、Ⅱ的反应，探究压强对平衡的影响，对反应后气体体积不变的反应，压强不影响平衡状态，故两体系为等效平衡，平衡时，CH3OH体积分数相同，C正确；
D．由图表可知，容器Ⅰ反应平衡时，，平衡常数；
若起始充入CH3OH 0.10mol，CH3OCH3 0.15mol，H2O 0.10mol，容器体积1.0L，此时浓度商，故反应将向正反应方向进行，D错误。
故选D。
4．D
解析：A．在恒温下增大压强使容器容积缩小为原来的一半的瞬间，A的浓度是0.40mol/L。但再次达到平衡时，测得A的浓度为0.45mol/L，这说明增大压强，平衡向左移动，即正反应是体积增大的，即x+yB．平衡逆向移动，B错误；
C．平衡逆向移动，B的转化率降低，C错误；
D．平衡逆向移动，C的体积分数降低。D正确；
答案选D。
5．C
【分析】根据表格中的数据，t1时△n(CO2)=0.60mol-0.20mol=0.40mol，根据方程式中各物质的计量数之比可知，△n(H2)=0.40mol=1.20mol，故t1时n(H2)=1.80mol-1.20mol=0.60mol，故t1时反应达平衡，t2时n(CO2)=0.20mol；
解析：A．v(CO2)== mol·L-1·min-1，化学反应速率之比等于化学计量数之比，则v(H2)=3v(CO2)=mol·L-1·min-1，选项A错误；
B．在700℃时，t1min时反应已经达到平衡状态，此时c(CO2)==0.1mol/L，c(H2)==0.3mol/L，c(CH3OH)=c(H2O)==0.2mol/L，则K==14.8，温度升至900℃，上述反应平衡常数为2，说明温度升高，平衡常数减小，平衡是向左移动的，那么正反应为放热反应，选项B错误；
C．t2时n(CO2)=0.20mol，c(CO2)=0.10mol·L-1，选项C正确；
D．保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20molCO2(g)和0.40molH2O(g)，c(CO 2)==0.2mol/L，c(H2O)==0.4mol/L，Qc==14.8=K，平衡不移动，则v(正)=v(逆)，选项D错误；
答案选C。
6．D
解析：A．增大压强平衡正向移动，则提高的产率，但高压会对动力和设备要求太高，从而增加生产成本，为了降低成本，应该适当增大压强，故A错误；
B．增大一种反应物的浓度，可以提高另一种反应物的转化率，所以实际生产中可通过增大氧气的浓度来提高二氧化硫的转化率，从而降低成本，故B错误；
C．其他条件保持不变，温度越高，反应速率越快，但平衡逆向移动，降低产率，且增加生产成本，对提高生产效益产生不利影响，故C错误；
D．催化剂能降低反应所需活化能而增大活化分子百分数，所以使用催化剂可加快化学反应速率，从而缩短反应到达平衡的时间，提高生产效率，故D正确；
答案选D。
7．A
解析：A．根据图中信息，温度越高，平衡时的物质的量分数越小，故该反应正反应为放热反应，随温度升高，该反应的化学平衡常数逐渐减小，A项正确；
B．列三段式：
240℃时，平衡时的物质的量分数为25%，=0.25，解得x=，K===，B项错误；
C．240℃时，若起始时充入0.5mol、2mol、1mol、1mol，Q===0.25D．根据B中三段式，该条件下，，D项错误；
答案选A。
8．A
解析：A．增大压强，平衡不移动说明反应前后气体系数之和相等，B、D可能都是气体，也可能都不是气体，故A错误；
B．A为有色气体，增大A的浓度，平衡虽然向正向移动，但根据勒夏特列原理，A的浓度仍然增大，所以平衡体系气体颜色加深，故B正确；
C．若B是气体，增大B的浓度，平衡正向移动，会使A的转化率增大，故C正确；
D．在其他条件不变的情况下，升高温度，平衡向吸热反应方向移动。升高温度C的质量分数减小，即平衡逆向移动，说明正反应为放热反应，故D正确；
故选A。
9．A
解析：A．20min时c(HI)=0.91mol/L，则变化量为0.09mol/L，分解了为9%，A项错误；
B．如图40min时为c(HI)=0.85mol/L，n=cV=0.85mol，B项正确；
C．120min及以后HI浓度不再变化，则达平衡了，C项正确；
D．-1价的碘为最低价具有强还原性，D项正确；
故选A。
10．A
解析：A． 反应CO(g)+NO2(g) CO2(g)+NO(g)的前后气体总物质的量不变，加压平衡不移动，增大压强，气体体积减小，各气体的浓度增大，故颜色变深仅仅是由于NO2(g)浓度增大造成的，故不能用勒夏特列原理解释，故A符合；
B． 氯水中存在下列平衡：Cl2+H2OH++Cl-+HClO，当加入AgNO3溶液后，由于生成氯化银沉淀，氯离子浓度减小，故平衡正向移动，造成氯气浓度减小，故溶液颜色变浅，故能用勒夏特列原理解释，故B不符合；
C． 该反应2NO2(g) N2O4(g)为放热反应，升高温度平衡逆向移动，NO2(g)浓度增大，体系颜色变深，故能用勒夏特列原理解释，故C不符合；
D． 啤酒中存在二氧化碳的溶解平衡，夏天从冰箱拿出啤酒并开启，压强减小，温度升高，都会使溶解平衡向着二氧化碳析出的方向进行，故会涌出大量泡沫，故能用勒夏特列原理解释，故D不符合；
故选A。
11．A
解析：A．设CO的起始物质的量为a mol。
平衡常数，解得，，A项正确；
B．催化剂仅改变反应速率，B项错误；
C．反应前后气体物质的化学计量数总和相等，压强对平衡无影响，C项错误；
D．，平衡不发生移动，D项错误；
答案选A。
12．D
解析：A．镁与稀硫酸反应，开始时反应慢，随后反应速率加快是因为该反应放热，温度升高，速率加快，与勒夏特列原理无关，故A错误；
B．合成氨的反应属于放热反应，温度升高平衡逆向移动，不利于合成氨，故B错误；
C．、、HI平衡混合气体加压后颜色加深，是因为缩小体积浓度增大，而且该反应属于分子数不变的反应，压强改变平衡不移动，故C错误；
D．氯气溶于水生成HCl和HClO，该反应属于可逆反应，饱和食盐水中含有大量氯离子，抑制了氯气与水的反应，是平衡逆向进行，故D正确；
故选D。
13．C
解析：A．合成氨的反应为气体系数之和减小的反应，增大压强有利于反应正向移动，A正确；
B．合成氨的反应为可逆反应，原料不能完全反应，采用循环操作，可以提高原料利用率，B正确；
C．合成氨的反应为放热反应，升温会使平衡逆向移动，工业生产采用500℃而不采用常温，是为了提高反应速率，C错误；
D．铁触媒为催化剂，可以大大提高反应速率，有利于提高合成氨的生产效率，D正确；
综上所述答案为C。
14．D
解析：据图可知当pH为6.8时，经过相同的时间产物D的浓度最大，所以工业上利用该反应生产D的适宜pH为6.8；
故答案为D。
15．C
【分析】A．催化剂可以降低活化能，不影响焓变，由图1可知，合成氨是焓减熵减过程，根据△G＝△H T△S可知，该反应在低温下自发进行；
B．由图2可知，0～10min内氮气的物质的量变化量为0.6mol 0.3mol＝0.3mol，根据 计算v(N2)，再根据速率之比等于化学计量数之比计算v(H2)；11min压缩体积，压强增大，平衡向正反应移动，平衡时氮气的物质的量小于原平衡；
C．图3表示平衡时氨气含量与氢气起始物质的量关系，曲线上各点都处于平衡状态，达平衡后，增大氢气用量，氮气的转化率增大；
D．由图3可知，氢气的起始物质的量相同时，温度T1平衡后，氨气的含量更高，该反应为放热反应，降低温度平衡向正反应移动，故温度T1＜T2，据此解答。
解析：A．加入催化剂活化能E降低，但不影响焓变，△H不变，由图1可知，合成氨是焓减熵减过程，△G＜0反应自发进行，根据△G＝△H T△S可知，该反应在低温下自发进行，故A错误；
B．由图2可知，0～10min内氮气的物质的量变化量为0.6mol 0.3mol＝0.3mol，，速率之比等于化学计量数之比，故v(H2)＝3v(N2)＝3×0.015mol/(L min)＝0.045mol/(L min)，11min压缩体积，压强增大，平衡向正反应移动，平衡时氮气的物质的量小于原平衡，故n(N2)的变化曲线为d，故B错误；
C．图3表示平衡时氨气含量与氢气起始物质的量关系，曲线上各点都处于平衡状态，故a、b、c都处于平衡状态，达平衡后，增大氢气用量，氮气的转化率增大，故a、b、c三点中，c的氮气的转化率最高，故C正确；
D．由图3可知，氢气的起始物质的量相同时，温度T1平衡后，氨气的含量更高，该反应为放热反应，降低温度平衡向正反应移动，故温度T1＜T2，温度越高化学平衡越低，故K1＞K2，故D错误；
故答案选C。
【点睛】本题考查反应进程与反应热关系图象、化学平衡图象、影响化学平衡的因素、化学平衡常数等，难度中等，理解外界条件对平衡的影响是解题关键。
二、填空题
16．(1)0.08
(2) 40% 2.67 Z Y
(3) 温度升高，反应速率增大(或温度升高，催化剂的活性增大) 选择相对较低的温度(或选择更合适的催化剂)
解析：（1）由于反应②前后气体系数之和相等，故压强的变化均由反应①造成，180min时压强变化为80kPa-65.2kPa=14.8kPa，所以生成的1，2 －二氯丙烷的分压为14.8kPa，所以；
（2）①设丙烷压强的变化为，同温同容下压强之比等于物质的量之比，由题意可得，反应后压强为，解得，C3H8的平衡转化率为，；
②正反应吸热，升高温度，平衡正向移动，C3H8的物质的量分数减小，C3H6的物质的量分数增大；根据方程式，该反应为气体体积增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，C3H8的物质的量分数增大，C3H6的物质的量分数减小，因此表示10kPa时，C3H8的物质的量分数随温度变化关系的曲线是Z，表示10kPa时C3H6的物质的量分数随温度变化关系的曲线是Y；
（3）温度升高，反应速率加快，同时温度升高，催化剂的活性增大，因此C3H8的转化率随温度升高而上升；由图可知，温度较低时，丙烯的产率更高，相对于较高温度，丙烷转化为丙烯的比例更大，则丙烯的选择性更大，所以提高丙烯选择性的措施可以是选择相对较低的温度，也可以选择更合适的催化剂 。
17． 2NO(g) N2O2(g) △H=-(E3-E4) kJ/ mol 反应Ⅱ 决定总反应速率的是反应Ⅱ，升高温度后反应I平衡逆向移动，造成N2O2浓度减小，温度升高对反应Ⅱ的影响弱于N2O2浓度减小的影响，N2O2浓度减小导致反应Ⅱ速率变慢
【分析】(1)根据图象分析反应I为2NO(g) N2O2(g)的焓变，写出热化学方程式；
(2)根据图象可知，反应I的活化能＜反应Ⅱ的活化能，反应I为快反应，反应Ⅱ为慢反应，决定该反应速率的是慢反应；决定正反应速率的是反应Ⅱ，结合升高温度对反应I和Ⅱ的影响分析可能的原因。
解析：(1)根据图象可知，反应I的化学方程式为：2NO(g) N2O2(g) △H=(E4-E3)kJ/mol=-(E3-E4) kJ/ mol，故答案为：2NO(g) N2O2(g) △H=-(E3-E4) kJ/ mol；
(2)根据图象可知，反应I的活化能＜反应Ⅱ的活化能，反应I为快反应，反应Ⅱ为慢反应，决定2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)反应速率的是慢反应Ⅱ；对该反应体系升高温度，发现总反应速率变慢，可能的原因是：决定总反应速率的是反应Ⅱ，升高温度后反应I平衡逆向移动，造成N2O2浓度减小，温度升高对反应Ⅱ的影响弱于N2O2浓度减小的影响，N2O2浓度减小导致反应Ⅱ速率变慢，故答案为：反应Ⅱ；决定总反应速率的是反应Ⅱ，升高温度后反应I平衡逆向移动，造成N2O2浓度减小，温度升高对反应Ⅱ的影响弱于N2O2浓度减小的影响，N2O2浓度减小导致反应Ⅱ速率变慢。
18．(1) ＞ 0.025mol/(L·min)
(2) 0.1mol/L
(3)C
(4)b
(5)9：10
【分析】从图中可以看出，起始时氮气的物质的量为1.0mol，则氢气起始时的物质的量也是1.0mol，平衡时氮气的物质的量为0.9mol，可列三段式：
解析：（1）NH3是氮原子和氢原子以共价键结合而成的共价化合物，结构式为 ，1min时，反应没有达到平衡，正反应速率大于逆反应速率；0～2min内， N2(g) 的平均反应速率为=0.025mol L 1 min 1 。
（2）2min时， NH3(g) 的物质的量为0.2mol，则浓度为=0.1 mol L 1 。起始时氢气的物质的量为1.0mol，平衡时为0.7mol， 。
（3）恒压时充入氦气，容器体积变大，物质浓度减小，反应速率减慢；恒容时充入氦气，容器体积不变，物质浓度不变，反应速率不变；恒容时充入氮气，反应物浓度增大，反应速率加快，故选C。
（4）a．反应物和生成物都是气体，气体总质量不变，容器容积不变，气体密度一直不变，所以容器内气体的密度不再发生改变，不能说明反应已达平衡；b．未平衡前，气体总物质的量是变化的，所以气体混合物的平均摩尔质量是变化的，当气体混合物的平均摩尔质量不再改变，说明反应已达平衡；c．当反应达到平衡时，正逆反应仍在进行，故c错误；d．正逆反应速率相等时，反应达到平衡，反应速率 v(N2):v(H2)=1:3 时，正逆反应速率不一定相等，不能说明反应已达平衡；e．当反应达到平衡时，单位时间内 1mol N≡N 键断裂的同时有6molN—H键断裂，即正逆反应速率相等，但没有指明是否平衡状态，故此说法不正确；故选b。
（5）起始时，氮气和氢气均为1.0mol，气体总物质的量为2.0mol，平衡时气体的总物质的量为0.9mol+0.7mol+0.2mol=1.8mol，所以平衡和起始时气体总物质的量之比为1.8：2.0=9：10。
19．甲 0.1 c 80% 或0.8 0.33 4:5
【分析】依据图象，根据反应物、生成物反应前后物质的量变化之比等于物质的量之比确定甲、乙、丙三条曲线分别代表CH4.、N2、H2O中的哪种物质；依据单位时间内浓度的变化，计算出0 ~5min内，用N2表示的化学反应速率；达到平衡时的判断依据。
解析：（1）起始时向体积为V的恒容密闭容器中通入2 mol CH4和3 mol NO2，测得CH4.、N2、H2O的物质的量浓度与时间的关系如图所示，CH4是反应物，即起始时的物质的量浓度为1.0mol·L-1，依据c=，得V===2L；
（2）由(1)可知，丙代表CH4，从开始到平衡时，甲代表的物质的物质的量浓度增加量：1.2mol·L-1，乙代表的物质的物质的量浓度增加量：0.6mol·L-1，故从开始到平衡时，甲代表的物质的物质的量浓度增加量：1.2mol·L-1×2L=2.4mol；故从开始到平衡时，乙代表的物质的物质的量浓度增加量：0.6mol·L-1×2L=1.2mol，根据反应物、生成物反应前后物质的量变化之比等于物质的量之比，故甲代表H2O的物质的量浓度与时间关系，乙代表N2的物质的量浓度与时间关系；
（3）乙代表N2的物质的量浓度与时间关系，0 ~5 min内，N2的物质的量浓度变化量为：0.5mol·L-1 - 0=0.5mol·L-1，v(N2)==0.1mol·L-1·min -1；
（4）当达到平衡时反应物、生成物的浓度不再随着时间的变化而变化，故a、b、c三点中达到平衡的点是c；达到平衡时，c(N2)=0.6mol·L-1，即从开始平衡，N2的物质的量增加了：0.6mol·L-1×2L=1.2mol，CH4(g) +2NO2(g)N2(g) +CO2(g) + 2H2O(g) ，依据方程式中反应物、生成物的物质的量的变化量之比等于化学计量数之比，即从开始到平衡，NO2的物质的量变化量为：1.2mol×2=2.4mol，故达到平衡时， NO2的转化率是 =80%；
（5）设a点时的浓度为xmol·L-1，CH4(g) +2NO2(g)N2(g) +CO2(g) + 2H2O(g) ，依据方程式中反应物、生成物的物质的量的变化量之比等于化学计量数之比，(1.0-x)：x=1:2，x=0.67，=0.67mol·L-1×2L=1.34mol，=1:2:1:1:2，a点时，=0.67mol，c(CO2) ==0.33mol·L-1；=0.67mol，=1.34mol，故a点时，n( CH4):n(NO2)=(2mol-0.67mol)：(3mol-1.34mol)=4:5。
20．5mol/L 大于 C
解析：(1)设500℃时，CO的平衡浓度为x
Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g)
起始量 1mol/L 0
变化量 x x
平衡量 (1-x)mol/L x
则K= x=0.5mol/L
答案为：0.5mol/L
(2)从表中可以看出，升高温度，K值增大，说明平衡正向移动，正反应为吸热反应，
方程式中的a大于0。答案为：大于
(3) A．由于反应前后气体分子数相等，所以缩小反应器体积，平衡不发生移动，A不合题意；
B．由于FeO呈固态，所以加入FeO，对平衡不产生影响，B不合题意；
C．由于正反应为吸热反应，所以降低温度到500℃，平衡逆向移动，C符合题意；
D．使用合适的催化剂，对平衡不产生影响，D不合题意。
故选C。
21． 放热 KOH（K2CO3） 不能 浓H2SO4溶于水放出大量的热，平衡也会逆向移动，所以溶液橙色加深，不能说明是由氢离子浓度的增大，平衡逆向移动（或能冷却至室温，溶液橙色加深，说明氢离子浓度的增大，平衡逆向移动） 在酸性条件下，K2Cr2O7的氧化性更强（或K2Cr2O7氧化性比K2CrO4强） 重铬酸钾溶液中存在平衡：Cr2O＋H2O2CrO＋2H＋，SO与H＋结合，降低c（H＋），平衡正向移动，溶液变为黄色 Cr2O＋3SO＋8H＋＝2Cr3＋＋3SO＋4H2O
解析：(1)i加热温度升高溶液橙色加深可证明反应＋H2O2＋2H＋逆向移动，逆反应为吸热反应，则正反应是放热反应；
(2)ii是验证“只降低生成物的浓度，该平衡正向移动”，试剂a可以选择能只与氢离子反应的物质，如KOH、K2CO3等；
(3)iii的目的是要验证“增大生成物的浓度，该平衡逆向移动”，此实验不能达到预期目的，理由是浓H2SO4溶于水放出大量的热，平衡也会逆向移动，所以溶液橙色加深，不能说明是由氢离子浓度的增大，平衡逆向移动(或能冷却至室温，溶液橙色加深，说明氢离子浓度的增大，平衡逆向移动)；
(4)根据实验Ⅱ中不同现象，可以得出的结论是在酸性条件下，K2Cr2O7的氧化性更强(或K2Cr2O7氧化性比K2CrO4强)；
(5)①重铬酸钾溶液中存在平衡：Cr2＋H2O2Cr＋2H＋，与H＋结合，降低c(H＋)，平衡正向移动，溶液变为黄色；②重铬酸钾溶液被亚硫酸钠还原产生Cr3＋，溶液变绿色，反应的离子方程式是Cr2＋3＋8H＋＝2Cr3＋＋3＋4H2O
一、选择题
1．在化学学习过程中要树立“变化观念与平衡思想”。已知 ，下列相关说法正确的是
A．若中的O是，达到平衡时，、和中都有
B．恒温恒容密闭容器中充入和，充分反应后，放出的热量
C．密闭容器中该反应达到平衡后，缩小容器体积，平衡逆向移动
D．加入催化剂，可加快反应速率，同时提高的平衡转化率
2．合成氨作为重要的固氮方式，在工业生产上具有重要的应用。某温度下，N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4kJ mol-1，在一密闭容器中充入1mol N2和3mol H2，在催化剂存在下充分反应，测得反应放出的热量为
A．一定大于92.4kJ B．一定小于92.4kJ C．一定等于92.4kJ D．无法确定
3．一定温度下，在三个体积为的恒容密闭容器中发生反应：，下列说法错误的是
容器编号 温度/ 起始物质的量/ 平衡物质的量/
I 387 0.40 0.16 0.16
II 387 0.80
III 207 0.40 0.18 0.18
A．该反应的正反应为放热反应
B．容器I中反应达到平衡所需时间比容器Ⅲ中的短
C．达到平衡时，容器I中的体积分数与容器Ⅱ中的相同
D．若起始时向容器I中充入、和，则反应将向逆反应方向进行
4．在密闭容器中发生如下反应：xA(g) +yB(g) xC(g)，达到平衡后测得A的浓度为0.20 mol·L-1。恒温增大压强使容器容积缩小为原来的一半，再次达到平衡时，测得A的浓度为0.45 mol·L-1。下列说法正确的是
A．x+y＞z B．平衡正向移动
C．B的转化率提高 D．C的体积分数降低
5．700℃时，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO2(g)和H2(g)，发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)反应过程中测定的部分数据见表(表中t2＞t1)：
反应时间/min n(CO2)/mol n(H2)/mol
0 0.60 1.80
t1 0.20
t2 0.60
下列说法正确的是
A．反应在0～t1min内的平均速率为v(H2)=mol·L-1·min-1
B．若900℃时该反应的平衡常数为2，则正反应为吸热反应
C．t2时，c(CO2)=0.10mol·L-1
D．保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20molCO2(g)和0.40molH2O(g)，则v正＞v逆
6．工业制硫酸中有一步重要的反应是在400-600℃下发生催化氧化： ，下列说法正确的是
A．为提高的转化率，在生产过程中压强越高越好
B．工业生产中可通过增大二氧化硫的浓度来提升反应物转化率
C．其他条件保持不变，温度越高，反应速率越快，生产效益越好
D．工业生产中使用催化剂是为了提高生产效率
7．不同温度下，将和充入体积为1L的恒容密闭容器中发生反应：。平衡时的物质的量分数随温度变化如图所示：
下列说法正确的是
A．随温度升高，该反应的化学平衡常数逐渐减小
B．240℃时，该反应的化学平衡常数K=1
C．240℃时，若起始时充入、、、，反应向逆反应方向进行
D．240℃时，达到化学平衡的时间为20min，的平均化学反应速率为
8．可逆反应A(g)+BC(g)+D，达到平衡时，下列说法不正确的是
A．增大压强，平衡不移动说明B、D一定是气体
B．若A为有色气体，增大A的浓度，平衡体系气体颜色加深
C．若B是气体，增大B的浓度会使A的转化率增大
D．升高温度C的质量分数减小，说明正反应为放热反应
9．HI常用作有机反应中的还原剂，受热发生反应：。一定温度时，向1L密闭容器中充入1molHI，体系中c(HI)与反应时间t的关系如图。下列说法中不正确的是
A．20min时，有91%的HI发生分解
B．40min时，
C．120min时，反应达到了平衡状态
D．HI的还原性与-1价碘元素有关
10．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A．对CO(g)+NO2(g) CO2(g)+NO(g)平衡体系，增大压强可使颜色变深
B．氯水中存在下列平衡：Cl2+H2OHCl+HClO，当加入AgNO3溶液后，溶液颜色变浅
C．对2NO2(g) N2O4(g)，升高温度平衡体系颜色变深
D．夏天从冰箱拿出的啤酒刚一开启即涌出大量泡沫。
11．羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫和真菌对人体的危害。在恒容密闭容器中，将CO和混合加热并达到下列平衡∶ ；反应前的物质的量为7mol，平衡后的物质的量为5mol。下列说法正确的是
A．平衡时CO的转化率为20%
B．研发效果更好的催化剂，可以增大CO的转化率
C．增大压强，的浓度增加，平衡向右移动
D．平衡时再充入2molCO和0.5mol，反应朝正反应方向进行
12．下列事实能用勒夏特列原理来解释的是
A．镁与稀硫酸反应开始缓慢，随后反应速率加快
B．500℃左右的温度比室温更有利于合成氨反应
C．、、HI平衡混合气体加压后颜色加深
D．实验室采用排饱和食盐水的方法收集氯气
13．合成氨问题，关乎到世界化工发展和粮食安全问题。下列合成氨工业的叙述中，不正确的是
A．高压条件比常压条件更有利于合成氨的反应
B．合成氨时采用循环操作，可以提高原料利用率
C．工业生产采用500℃而不采用常温，是为了提高合成氨的转化率
D．铁触媒的使用有利于提高合成氨的生产效率
14．其他条件相同时，不同pH条件下，用浓度传感器测得反应2A＋B＝3C＋D中产物D的浓度随时间变化的关系如图。工业上利用该反应生产D的适宜pH为
A．8.8 B．7.5 C．8.2 D．6.8
15．合成氨反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。图1表示在一定温度下此反应过程中的能量变化。图2表示在2L的密闭容器中反应时N2的物质的量随时间的变化曲线。图3表示在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量，平衡时NH3的质量分数w(NH3)的变化曲线。下列说法正确的是
A．该反应为自发反应，由图1可得加入适当的催化剂，E和ΔH都减小
B．图2中0～10min内该反应的平均速率v(H2)=0.045mol·L-1·min-1，从11min起其他条件不变，压缩容器的体积为1L，则n(N2)的变化曲线为b
C．图3中，a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物N2的转化率最高的是c点
D．图3中T1和T2表示温度，对应温度下的平衡常数为K1、K2，则：T1>T2，K1>K2
二、填空题
16．I．工业上用丙烯加成法制备1，2 －二氯丙烷（CH2ClCHClCH3)，主要副产物为3－ 氯丙烯，反应原理为：
①CH2=CHCH3(g)＋Cl2(g) CH2ClCHClCH3(g) ΔH1=-134 kJ·mol-1
②CH2=CHCH3(g)＋Cl2(g) CH2=CHCH2Cl(g)＋HCl(g) ΔH2=-102 kJ·mol-1
(1)一定温度下，向恒容密闭容器中充入等物质的量的CH2=CHCH3(g)和Cl2(g)，在催化剂作用下发生反应①②，容器内气体的压强随时间的变化如下表所示。
时间/min 0 60 120 180 240 300 360
压强/kPa 80 74.2 69.4 65.2 61.6 57.6 57.6
用单位时间内气体分压的变化来表示反应速率，即v=，则反应①前180 min内平均反应速率v(CH2ClCHClCH3)=_______ kPa·min-1(保留小数点后2位)。
II．丙烯的制备方法
方法一：丙烷无氧脱氢法制备丙烯反应：C3H8(g) C3H6(g)＋H2(g) ΔH=＋124 kJ·mol-1
(2)①某温度下，在刚性容器中充入C3H8，起始压强为10 kPa，平衡时总压强为14 kPa，C3H8的平衡转化率为_______。该反应的平衡常数Kp=_______ kPa(保留小数点后2位)。
②总压分别为100 kPa和10 kPa时发生该反应，平衡体系中C3H8和C3H6的物质的量分数随温度变化关系如图1所示。
10 kPa时C3H8和C3H6的物质的量分数随温度变化关系的曲线分别是_______、_______。
方法二：丙烷氧化脱氢法制备丙烯还生成CO、CO2等副产物，制备丙烯的反应： C3H8(g)＋O2(g) C3H6(g)＋H2O(g) ΔH=-118 kJ·mol-1，在催化剂的作用下C3H8的转化率和C3H6的产率随温度变化关系如图2所示。
(3)图中C3H8的转化率随温度升高而上升的原因是_______，观察图2，回答能提高C3H6选择性的措施是_______。(C3H6的选择性=×100%)
17．氮的氧化物是造成大气污染的主要物质。研究氮氧化物的反应机理对于消除环境污染有重要意义。NO在空气中存在如下反应：2NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H，上述反应分两步完成，其反应历程如图所示：
回答下列问题：
（1）写出反应I的热化学方程式___。
（2）反应I和反应Ⅱ中，一个是快反应，会快速建立平衡状态，而另一个是慢反应。决定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反应速率的是___(填“反应I”或“反应Ⅱ”)；对该反应体系升高温度，发现总反应速率反而变慢，其原因可能是___(反应未使用催化剂)。
18．一定温度下，在某容积为2L的恒容密闭容器中，加入等物质的量的和，发生反应：，反应中的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
(1)的结构式为_______；1min时，v正_______(填“>”、“＜”或“=”)v逆；0～2min内，的平均反应速率为_______。
(2)2min时，的浓度为_______，请在图中画出的物质的量随时间的变化曲线_______。
(3)对于可逆反应：，下列措施能加快反应速率的是_______(填标号)。
A．恒压时充入He B．恒容时充入He C．恒容时充入
(4)下列有关说法正确的是_______(填标号)。
a.容器内气体的密度不再发生改变，说明反应已达平衡
b.气体混合物的平均摩尔质量不再改变，说明反应已达平衡
c.当反应达到平衡时，反应停止
d.反应速率时，说明反应已达平衡
e.单位时间内键断裂的同时有6molN—H键断裂
(5)设反应达到平衡时气体总物质的量为n(平衡)，起始时气体总物质的量为n(起始)，则n(平衡)∶n(起始)=_______。
19．二氧化氮在火箭燃料中可用作氧化剂，在亚硝基法生严流酸甲可用作催化剂，但直接将二氧化氮排放会造成环境污染。已知反应CH4(g) +2NO2(g)N2(g) +CO2(g) + 2H2O(g)，起始时向体积为V的恒容密闭容器中通入2mol CH4和3mol NO2，测得CH4.、N2、H2O的物质的量浓度与时间的关系如图所示。
(1)容器体积V=_______L。
(2)图中表示H2O的物质的量浓度与时间关系的是曲线___________. (填“甲”“乙"或"丙")。
(3)0 ~5min内，用N2表示的化学反应速率为____________________mol·L-1·min-1。
(4)a、b、c三点中达到平衡的点是______。达到平衡时，NO2的转化率是___________(物质平衡转化=转化的物质的量/起始的物质的量×100%)。
(5)a点时，c(CO2) =__________mol·L-1(保留两位小数)，n( CH4):n(NO2) =_________________。
20．已知Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g) △H=akJ／mol，平衡常数为K；测得在不同温度下，K值如下：
温度/℃ 500 700 900
K 1.00 1.47 2.40
(1)若500℃时进行上述反应，CO2起始浓度为1 mol／L，CO的平衡浓度为_____。
(2)方程式中的a________0(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)900℃上述反应达到平衡，要使得该平衡向左移动，其他条件不变时，可以采取的措施有________(填序号)
A．缩小反应器体积 B．加入FeO
C．降低温度到500℃ D．使用合适的催化剂
21．某兴趣小组以重铬酸钾（K2Cr2O7）溶液为研究对象，结合所学反应原理的知识改变条件使其发生“色彩变幻”。
已知：①K2Cr2O7溶液存在平衡：Cr2O＋H2O2CrO＋2H＋。
②含铬元素的离子在溶液中的颜色：Cr2O（橙色）；CrO（黄色）；Cr3＋（绿色）。
（1）i可证明反应Cr2O＋H2O2CrO＋2H＋的正反应是__________（填“吸热”或“放热”）。
（2）ii是验证“只降低生成物的浓度，该平衡正向移动”，试剂a是_________。
（3）iii的目的是要验证“增大生成物的浓度，该平衡逆向移动”，此实验是否能达到预期目的________（填“能”或“不能”），理由是____________。
（4）根据实验Ⅱ中不同现象，可以得出的结论是__________。
（5）继续实验
①解释溶液变黄的主要原因是________。
②溶液变绿色，该反应的离子方程式是_____________。
【参考答案】
一、选择题
1．A
解析：A．正逆反应同时进行，、和中都有，选项A正确；
B．可逆反应不能向一个方向进行到底，和不可能完全转化为，选项B错误；
C．增大压强，平衡向气体体积缩小的方向(正反应方向)移动，选项C错误；
D．催化剂不影响平衡转化率，选项D错误；
答案选A。
2．B
解析：由N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4kJ mol-1可知，1mol N2和3mol H2完全反应放出92.4kJ的热量，而合成氨是可逆反应，故1mol N2和3mol H2不可能完全反应，则达到平衡时，放出的热量小于92.4kJ，故B正确；故选B。
3．D
解析：A．比较容器Ⅰ、Ⅲ的反应，温度升高，平衡时生成物减小，平衡向逆方向移动，故反应为放热反应，A正确；
B．比较容器Ⅰ、Ⅲ的反应，投料量相同，反应Ⅰ温度高，反应速率快，达到平衡快， B正确；
C．比较容器Ⅰ、Ⅱ的反应，探究压强对平衡的影响，对反应后气体体积不变的反应，压强不影响平衡状态，故两体系为等效平衡，平衡时，CH3OH体积分数相同，C正确；
D．由图表可知，容器Ⅰ反应平衡时，，平衡常数；
若起始充入CH3OH 0.10mol，CH3OCH3 0.15mol，H2O 0.10mol，容器体积1.0L，此时浓度商，故反应将向正反应方向进行，D错误。
故选D。
4．D
解析：A．在恒温下增大压强使容器容积缩小为原来的一半的瞬间，A的浓度是0.40mol/L。但再次达到平衡时，测得A的浓度为0.45mol/L，这说明增大压强，平衡向左移动，即正反应是体积增大的，即x+y
C．平衡逆向移动，B的转化率降低，C错误；
D．平衡逆向移动，C的体积分数降低。D正确；
答案选D。
5．C
【分析】根据表格中的数据，t1时△n(CO2)=0.60mol-0.20mol=0.40mol，根据方程式中各物质的计量数之比可知，△n(H2)=0.40mol=1.20mol，故t1时n(H2)=1.80mol-1.20mol=0.60mol，故t1时反应达平衡，t2时n(CO2)=0.20mol；
解析：A．v(CO2)== mol·L-1·min-1，化学反应速率之比等于化学计量数之比，则v(H2)=3v(CO2)=mol·L-1·min-1，选项A错误；
B．在700℃时，t1min时反应已经达到平衡状态，此时c(CO2)==0.1mol/L，c(H2)==0.3mol/L，c(CH3OH)=c(H2O)==0.2mol/L，则K==14.8，温度升至900℃，上述反应平衡常数为2，说明温度升高，平衡常数减小，平衡是向左移动的，那么正反应为放热反应，选项B错误；
C．t2时n(CO2)=0.20mol，c(CO2)=0.10mol·L-1，选项C正确；
D．保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20molCO2(g)和0.40molH2O(g)，c(CO 2)==0.2mol/L，c(H2O)==0.4mol/L，Qc==14.8=K，平衡不移动，则v(正)=v(逆)，选项D错误；
答案选C。
6．D
解析：A．增大压强平衡正向移动，则提高的产率，但高压会对动力和设备要求太高，从而增加生产成本，为了降低成本，应该适当增大压强，故A错误；
B．增大一种反应物的浓度，可以提高另一种反应物的转化率，所以实际生产中可通过增大氧气的浓度来提高二氧化硫的转化率，从而降低成本，故B错误；
C．其他条件保持不变，温度越高，反应速率越快，但平衡逆向移动，降低产率，且增加生产成本，对提高生产效益产生不利影响，故C错误；
D．催化剂能降低反应所需活化能而增大活化分子百分数，所以使用催化剂可加快化学反应速率，从而缩短反应到达平衡的时间，提高生产效率，故D正确；
答案选D。
7．A
解析：A．根据图中信息，温度越高，平衡时的物质的量分数越小，故该反应正反应为放热反应，随温度升高，该反应的化学平衡常数逐渐减小，A项正确；
B．列三段式：
240℃时，平衡时的物质的量分数为25%，=0.25，解得x=，K===，B项错误；
C．240℃时，若起始时充入0.5mol、2mol、1mol、1mol，Q===0.25
答案选A。
8．A
解析：A．增大压强，平衡不移动说明反应前后气体系数之和相等，B、D可能都是气体，也可能都不是气体，故A错误；
B．A为有色气体，增大A的浓度，平衡虽然向正向移动，但根据勒夏特列原理，A的浓度仍然增大，所以平衡体系气体颜色加深，故B正确；
C．若B是气体，增大B的浓度，平衡正向移动，会使A的转化率增大，故C正确；
D．在其他条件不变的情况下，升高温度，平衡向吸热反应方向移动。升高温度C的质量分数减小，即平衡逆向移动，说明正反应为放热反应，故D正确；
故选A。
9．A
解析：A．20min时c(HI)=0.91mol/L，则变化量为0.09mol/L，分解了为9%，A项错误；
B．如图40min时为c(HI)=0.85mol/L，n=cV=0.85mol，B项正确；
C．120min及以后HI浓度不再变化，则达平衡了，C项正确；
D．-1价的碘为最低价具有强还原性，D项正确；
故选A。
10．A
解析：A． 反应CO(g)+NO2(g) CO2(g)+NO(g)的前后气体总物质的量不变，加压平衡不移动，增大压强，气体体积减小，各气体的浓度增大，故颜色变深仅仅是由于NO2(g)浓度增大造成的，故不能用勒夏特列原理解释，故A符合；
B． 氯水中存在下列平衡：Cl2+H2OH++Cl-+HClO，当加入AgNO3溶液后，由于生成氯化银沉淀，氯离子浓度减小，故平衡正向移动，造成氯气浓度减小，故溶液颜色变浅，故能用勒夏特列原理解释，故B不符合；
C． 该反应2NO2(g) N2O4(g)为放热反应，升高温度平衡逆向移动，NO2(g)浓度增大，体系颜色变深，故能用勒夏特列原理解释，故C不符合；
D． 啤酒中存在二氧化碳的溶解平衡，夏天从冰箱拿出啤酒并开启，压强减小，温度升高，都会使溶解平衡向着二氧化碳析出的方向进行，故会涌出大量泡沫，故能用勒夏特列原理解释，故D不符合；
故选A。
11．A
解析：A．设CO的起始物质的量为a mol。
平衡常数，解得，，A项正确；
B．催化剂仅改变反应速率，B项错误；
C．反应前后气体物质的化学计量数总和相等，压强对平衡无影响，C项错误；
D．，平衡不发生移动，D项错误；
答案选A。
12．D
解析：A．镁与稀硫酸反应，开始时反应慢，随后反应速率加快是因为该反应放热，温度升高，速率加快，与勒夏特列原理无关，故A错误；
B．合成氨的反应属于放热反应，温度升高平衡逆向移动，不利于合成氨，故B错误；
C．、、HI平衡混合气体加压后颜色加深，是因为缩小体积浓度增大，而且该反应属于分子数不变的反应，压强改变平衡不移动，故C错误；
D．氯气溶于水生成HCl和HClO，该反应属于可逆反应，饱和食盐水中含有大量氯离子，抑制了氯气与水的反应，是平衡逆向进行，故D正确；
故选D。
13．C
解析：A．合成氨的反应为气体系数之和减小的反应，增大压强有利于反应正向移动，A正确；
B．合成氨的反应为可逆反应，原料不能完全反应，采用循环操作，可以提高原料利用率，B正确；
C．合成氨的反应为放热反应，升温会使平衡逆向移动，工业生产采用500℃而不采用常温，是为了提高反应速率，C错误；
D．铁触媒为催化剂，可以大大提高反应速率，有利于提高合成氨的生产效率，D正确；
综上所述答案为C。
14．D
解析：据图可知当pH为6.8时，经过相同的时间产物D的浓度最大，所以工业上利用该反应生产D的适宜pH为6.8；
故答案为D。
15．C
【分析】A．催化剂可以降低活化能，不影响焓变，由图1可知，合成氨是焓减熵减过程，根据△G＝△H T△S可知，该反应在低温下自发进行；
B．由图2可知，0～10min内氮气的物质的量变化量为0.6mol 0.3mol＝0.3mol，根据 计算v(N2)，再根据速率之比等于化学计量数之比计算v(H2)；11min压缩体积，压强增大，平衡向正反应移动，平衡时氮气的物质的量小于原平衡；
C．图3表示平衡时氨气含量与氢气起始物质的量关系，曲线上各点都处于平衡状态，达平衡后，增大氢气用量，氮气的转化率增大；
D．由图3可知，氢气的起始物质的量相同时，温度T1平衡后，氨气的含量更高，该反应为放热反应，降低温度平衡向正反应移动，故温度T1＜T2，据此解答。
解析：A．加入催化剂活化能E降低，但不影响焓变，△H不变，由图1可知，合成氨是焓减熵减过程，△G＜0反应自发进行，根据△G＝△H T△S可知，该反应在低温下自发进行，故A错误；
B．由图2可知，0～10min内氮气的物质的量变化量为0.6mol 0.3mol＝0.3mol，，速率之比等于化学计量数之比，故v(H2)＝3v(N2)＝3×0.015mol/(L min)＝0.045mol/(L min)，11min压缩体积，压强增大，平衡向正反应移动，平衡时氮气的物质的量小于原平衡，故n(N2)的变化曲线为d，故B错误；
C．图3表示平衡时氨气含量与氢气起始物质的量关系，曲线上各点都处于平衡状态，故a、b、c都处于平衡状态，达平衡后，增大氢气用量，氮气的转化率增大，故a、b、c三点中，c的氮气的转化率最高，故C正确；
D．由图3可知，氢气的起始物质的量相同时，温度T1平衡后，氨气的含量更高，该反应为放热反应，降低温度平衡向正反应移动，故温度T1＜T2，温度越高化学平衡越低，故K1＞K2，故D错误；
故答案选C。
【点睛】本题考查反应进程与反应热关系图象、化学平衡图象、影响化学平衡的因素、化学平衡常数等，难度中等，理解外界条件对平衡的影响是解题关键。
二、填空题
16．(1)0.08
(2) 40% 2.67 Z Y
(3) 温度升高，反应速率增大(或温度升高，催化剂的活性增大) 选择相对较低的温度(或选择更合适的催化剂)
解析：（1）由于反应②前后气体系数之和相等，故压强的变化均由反应①造成，180min时压强变化为80kPa-65.2kPa=14.8kPa，所以生成的1，2 －二氯丙烷的分压为14.8kPa，所以；
（2）①设丙烷压强的变化为，同温同容下压强之比等于物质的量之比，由题意可得，反应后压强为，解得，C3H8的平衡转化率为，；
②正反应吸热，升高温度，平衡正向移动，C3H8的物质的量分数减小，C3H6的物质的量分数增大；根据方程式，该反应为气体体积增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，C3H8的物质的量分数增大，C3H6的物质的量分数减小，因此表示10kPa时，C3H8的物质的量分数随温度变化关系的曲线是Z，表示10kPa时C3H6的物质的量分数随温度变化关系的曲线是Y；
（3）温度升高，反应速率加快，同时温度升高，催化剂的活性增大，因此C3H8的转化率随温度升高而上升；由图可知，温度较低时，丙烯的产率更高，相对于较高温度，丙烷转化为丙烯的比例更大，则丙烯的选择性更大，所以提高丙烯选择性的措施可以是选择相对较低的温度，也可以选择更合适的催化剂 。
17． 2NO(g) N2O2(g) △H=-(E3-E4) kJ/ mol 反应Ⅱ 决定总反应速率的是反应Ⅱ，升高温度后反应I平衡逆向移动，造成N2O2浓度减小，温度升高对反应Ⅱ的影响弱于N2O2浓度减小的影响，N2O2浓度减小导致反应Ⅱ速率变慢
【分析】(1)根据图象分析反应I为2NO(g) N2O2(g)的焓变，写出热化学方程式；
(2)根据图象可知，反应I的活化能＜反应Ⅱ的活化能，反应I为快反应，反应Ⅱ为慢反应，决定该反应速率的是慢反应；决定正反应速率的是反应Ⅱ，结合升高温度对反应I和Ⅱ的影响分析可能的原因。
解析：(1)根据图象可知，反应I的化学方程式为：2NO(g) N2O2(g) △H=(E4-E3)kJ/mol=-(E3-E4) kJ/ mol，故答案为：2NO(g) N2O2(g) △H=-(E3-E4) kJ/ mol；
(2)根据图象可知，反应I的活化能＜反应Ⅱ的活化能，反应I为快反应，反应Ⅱ为慢反应，决定2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)反应速率的是慢反应Ⅱ；对该反应体系升高温度，发现总反应速率变慢，可能的原因是：决定总反应速率的是反应Ⅱ，升高温度后反应I平衡逆向移动，造成N2O2浓度减小，温度升高对反应Ⅱ的影响弱于N2O2浓度减小的影响，N2O2浓度减小导致反应Ⅱ速率变慢，故答案为：反应Ⅱ；决定总反应速率的是反应Ⅱ，升高温度后反应I平衡逆向移动，造成N2O2浓度减小，温度升高对反应Ⅱ的影响弱于N2O2浓度减小的影响，N2O2浓度减小导致反应Ⅱ速率变慢。
18．(1) ＞ 0.025mol/(L·min)
(2) 0.1mol/L
(3)C
(4)b
(5)9：10
【分析】从图中可以看出，起始时氮气的物质的量为1.0mol，则氢气起始时的物质的量也是1.0mol，平衡时氮气的物质的量为0.9mol，可列三段式：
解析：（1）NH3是氮原子和氢原子以共价键结合而成的共价化合物，结构式为 ，1min时，反应没有达到平衡，正反应速率大于逆反应速率；0～2min内， N2(g) 的平均反应速率为=0.025mol L 1 min 1 。
（2）2min时， NH3(g) 的物质的量为0.2mol，则浓度为=0.1 mol L 1 。起始时氢气的物质的量为1.0mol，平衡时为0.7mol， 。
（3）恒压时充入氦气，容器体积变大，物质浓度减小，反应速率减慢；恒容时充入氦气，容器体积不变，物质浓度不变，反应速率不变；恒容时充入氮气，反应物浓度增大，反应速率加快，故选C。
（4）a．反应物和生成物都是气体，气体总质量不变，容器容积不变，气体密度一直不变，所以容器内气体的密度不再发生改变，不能说明反应已达平衡；b．未平衡前，气体总物质的量是变化的，所以气体混合物的平均摩尔质量是变化的，当气体混合物的平均摩尔质量不再改变，说明反应已达平衡；c．当反应达到平衡时，正逆反应仍在进行，故c错误；d．正逆反应速率相等时，反应达到平衡，反应速率 v(N2):v(H2)=1:3 时，正逆反应速率不一定相等，不能说明反应已达平衡；e．当反应达到平衡时，单位时间内 1mol N≡N 键断裂的同时有6molN—H键断裂，即正逆反应速率相等，但没有指明是否平衡状态，故此说法不正确；故选b。
（5）起始时，氮气和氢气均为1.0mol，气体总物质的量为2.0mol，平衡时气体的总物质的量为0.9mol+0.7mol+0.2mol=1.8mol，所以平衡和起始时气体总物质的量之比为1.8：2.0=9：10。
19．甲 0.1 c 80% 或0.8 0.33 4:5
【分析】依据图象，根据反应物、生成物反应前后物质的量变化之比等于物质的量之比确定甲、乙、丙三条曲线分别代表CH4.、N2、H2O中的哪种物质；依据单位时间内浓度的变化，计算出0 ~5min内，用N2表示的化学反应速率；达到平衡时的判断依据。
解析：（1）起始时向体积为V的恒容密闭容器中通入2 mol CH4和3 mol NO2，测得CH4.、N2、H2O的物质的量浓度与时间的关系如图所示，CH4是反应物，即起始时的物质的量浓度为1.0mol·L-1，依据c=，得V===2L；
（2）由(1)可知，丙代表CH4，从开始到平衡时，甲代表的物质的物质的量浓度增加量：1.2mol·L-1，乙代表的物质的物质的量浓度增加量：0.6mol·L-1，故从开始到平衡时，甲代表的物质的物质的量浓度增加量：1.2mol·L-1×2L=2.4mol；故从开始到平衡时，乙代表的物质的物质的量浓度增加量：0.6mol·L-1×2L=1.2mol，根据反应物、生成物反应前后物质的量变化之比等于物质的量之比，故甲代表H2O的物质的量浓度与时间关系，乙代表N2的物质的量浓度与时间关系；
（3）乙代表N2的物质的量浓度与时间关系，0 ~5 min内，N2的物质的量浓度变化量为：0.5mol·L-1 - 0=0.5mol·L-1，v(N2)==0.1mol·L-1·min -1；
（4）当达到平衡时反应物、生成物的浓度不再随着时间的变化而变化，故a、b、c三点中达到平衡的点是c；达到平衡时，c(N2)=0.6mol·L-1，即从开始平衡，N2的物质的量增加了：0.6mol·L-1×2L=1.2mol，CH4(g) +2NO2(g)N2(g) +CO2(g) + 2H2O(g) ，依据方程式中反应物、生成物的物质的量的变化量之比等于化学计量数之比，即从开始到平衡，NO2的物质的量变化量为：1.2mol×2=2.4mol，故达到平衡时， NO2的转化率是 =80%；
（5）设a点时的浓度为xmol·L-1，CH4(g) +2NO2(g)N2(g) +CO2(g) + 2H2O(g) ，依据方程式中反应物、生成物的物质的量的变化量之比等于化学计量数之比，(1.0-x)：x=1:2，x=0.67，=0.67mol·L-1×2L=1.34mol，=1:2:1:1:2，a点时，=0.67mol，c(CO2) ==0.33mol·L-1；=0.67mol，=1.34mol，故a点时，n( CH4):n(NO2)=(2mol-0.67mol)：(3mol-1.34mol)=4:5。
20．5mol/L 大于 C
解析：(1)设500℃时，CO的平衡浓度为x
Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g)
起始量 1mol/L 0
变化量 x x
平衡量 (1-x)mol/L x
则K= x=0.5mol/L
答案为：0.5mol/L
(2)从表中可以看出，升高温度，K值增大，说明平衡正向移动，正反应为吸热反应，
方程式中的a大于0。答案为：大于
(3) A．由于反应前后气体分子数相等，所以缩小反应器体积，平衡不发生移动，A不合题意；
B．由于FeO呈固态，所以加入FeO，对平衡不产生影响，B不合题意；
C．由于正反应为吸热反应，所以降低温度到500℃，平衡逆向移动，C符合题意；
D．使用合适的催化剂，对平衡不产生影响，D不合题意。
故选C。
21． 放热 KOH（K2CO3） 不能 浓H2SO4溶于水放出大量的热，平衡也会逆向移动，所以溶液橙色加深，不能说明是由氢离子浓度的增大，平衡逆向移动（或能冷却至室温，溶液橙色加深，说明氢离子浓度的增大，平衡逆向移动） 在酸性条件下，K2Cr2O7的氧化性更强（或K2Cr2O7氧化性比K2CrO4强） 重铬酸钾溶液中存在平衡：Cr2O＋H2O2CrO＋2H＋，SO与H＋结合，降低c（H＋），平衡正向移动，溶液变为黄色 Cr2O＋3SO＋8H＋＝2Cr3＋＋3SO＋4H2O
解析：(1)i加热温度升高溶液橙色加深可证明反应＋H2O2＋2H＋逆向移动，逆反应为吸热反应，则正反应是放热反应；
(2)ii是验证“只降低生成物的浓度，该平衡正向移动”，试剂a可以选择能只与氢离子反应的物质，如KOH、K2CO3等；
(3)iii的目的是要验证“增大生成物的浓度，该平衡逆向移动”，此实验不能达到预期目的，理由是浓H2SO4溶于水放出大量的热，平衡也会逆向移动，所以溶液橙色加深，不能说明是由氢离子浓度的增大，平衡逆向移动(或能冷却至室温，溶液橙色加深，说明氢离子浓度的增大，平衡逆向移动)；
(4)根据实验Ⅱ中不同现象，可以得出的结论是在酸性条件下，K2Cr2O7的氧化性更强(或K2Cr2O7氧化性比K2CrO4强)；
(5)①重铬酸钾溶液中存在平衡：Cr2＋H2O2Cr＋2H＋，与H＋结合，降低c(H＋)，平衡正向移动，溶液变为黄色；②重铬酸钾溶液被亚硫酸钠还原产生Cr3＋，溶液变绿色，反应的离子方程式是Cr2＋3＋8H＋＝2Cr3＋＋3＋4H2O