2.3 化学反应的速率 （含解析）课后练习 2023-2024学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

2.3 化学反应的速率 课后练习
一、单选题
1．下列有关化学反应速率和限度的说法中不正确的是（　　）
A．已知工业合成氨的正反应方向放热，所以升温正反应速率减小，逆反应速率增大
B．实验室用H2O2分解制备O2，加入MnO2后，反应速率明显加快
C．2SO2＋O2 2SO3反应中，SO2的转化率不能达到100%
D．实验室用碳酸钙和盐酸反应制取CO2，相同质量的粉末状碳酸钙比块状反应要快
2．在恒温、体积为2L的密闭容器中进行反应：2A（g） 3B（g）+C（g），若反应物在前20s由3mol降为1.8mol，则前20s的平均反应速度为（　　）
A．v（B）=0.045mol/（L·s） B．v（B）=0.03mol/（L·s）
C．v（C）=0.03mol/（L·s） D．v（C）=0.06mol/（L·s）
3．下列做法的目的与反应速率无关的是（　　）
A．高炉炼铁前先将铁矿石粉碎
B．食盐中添加碘酸钾
C．在糕点包装内放置小包除氧剂
D．医护人员冷藏存放“新冠”疫苗
4．化学反应速率和化学反应的限度是化工生产研究的主要问题，下列对化学反应速率和反应限度的认识错误的是（　　）
A．决定化学反应速率的客观因素有温度、浓度、压强和催化剂等
B．对任何化学反应来说，反应速率越快，对应现象越明显
C．使用催化剂能加快反应速率，提高生产效率
D．任何可逆反应都有一定的限度，且限度是可以改变的
5．一定条件下，发生反应使化剂4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+ 6H2O(g)，则反应中的这几种物质的反应速率之比正确的是（　　）
A．2v(NH3)=3v(H2O) B．3v(NO)=2v(H2O)
C．4v(NH3)=5v(O2) D．5v(O2)=6v(H2O)
6．反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)在一个体积可变的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是（　　）
①增加固体碳的量 ②保持压强不变，充入Ar使体系体积增大
②将容器压缩体积 ④保持体积不变，充入Ar使体系压强增大
A．①③ B．①④ C．①② D．③④
7．一定条件下合成乙烯：6H2(g)+2CO2(g) CH2=CH2(g)+4H2O(g)；已知温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图，下列说法正确的是（　　）
A．生成乙烯的速率：v(M)一定小于v(N)
B．化学平衡常数：KN＞KM
C．当温度高于250℃时，升高温度，平衡向逆反应方向移动，从而使催化剂的催化效率降低
D．若投料比n（H2）：n（CO2）=3：1，则图中M点时，乙烯的体积分数为7.7％
8．100mL浓度为2mol/L的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成氢气的量，可采用的方法是（　　）
A．加入适量的6mol/L的盐酸 B．加入数滴氯化铜溶液
C．加入适量蒸馏水 D．加入适量的氯化钠溶液
9．如图是一定条件下N2与H2反应过程中能量变化的曲线图。下列叙述正确的是（　　）
A．该反应的热化学方程式为：N2+3H2 2NH3 △H=－92kJ·mol－1
B．a曲线是加入催化剂时的能量变化曲线
C．加入催化剂，该化学反应的反应热将发生改变
D．在相同温度的条件下，在体积相同I、II两个容器中分别通入1mol N2和3 mol H2，容器I体积恒定，容器II体积可变保持恒压，则反应过程中两容器内的反应速率v(I)＜v(II)
10．以为催化剂的光热化学循环分解的反应，为室温气体减排提供了一个新途径，该反应的机理及各分子化学键完全断裂时能量变化如图所示：
下列说法错误的是（　　）
A．过程①中吸收能量使得钛氧键发生了断裂
B．该反应中，光能和热能转化为化学能
C．使用催化剂可以提高化学反应速率
D．2 mol二氧化碳完全分解生成2 mol一氧化碳和1 mol氧气需要吸收30kJ能量
11．已知反应 Na2S2O3+H2SO4═Na2SO4+S↓+SO2+H2O，某同学按表进行实验，最先出现浑浊的一组应该是（　　）
加3%Na2S2O3/mL 加1：5的H2SO4/滴 温度/℃
A 5 25 25
B 5 15 35
C 5 25 45
D 5 15 45
A．A B．B C．C D．D
12．下列关于实验现象的描述不正确的是（　　）
A．铜锌组成的原电池中电子是从锌经过导线流向铜
B．把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡
C．把铜片插入FeCl3溶液中，在铜片表面出现一层铁
D．把锌片放入盛有盐酸的试管中，加入几滴CuCl2溶液，气泡放出速率加快
13．实验室利用如下方案探究影响化学反应速率的因素。下列有关说法错误的是（　　）
实验编号 温度 酸性KMnO4溶液 H2C2O4溶液
① 25℃ 0.01、4mL 0.1、2mL
② 25℃ 0.01、4mL 0.2、2mL
③ 25℃ 0.01、4mL 0.1、2mL
④ 25℃ 1、4mL 0.2、2mL
A．实验④反应速率最快，褪色时间最短
B．实验①②探究的是浓度对化学反应速率的影响
C．如果起始时向①中加入MnSO4固体，反应速率加快
D．该反应的离子方程式为
14．下列关于化学反应的速率和限度的说法正确的是（　　）
A．可逆反应都有一定的限度，达到限度时反应还在进行
B．影响化学反应速率的主要因素是催化剂
C．化学平衡状态指的是各物质浓度比等于计量数之比的状态
D．催化剂一定会加快反应速率
15．已知反应2NO2 N2O4(g) H<0。将一定量的NO2充入注射器中并密封，改变活塞位置的过程中，气体透光率随时间的变化如图所示(气体颜色越深，透光率越小)。下列说法错误的是（　　）
A．b 点的操作是压缩注射器
B．c 点与a点相比，c(NO2)增大、c(N2O4)减小
C．d 点：υ(正)<υ(逆)
D．若在c点将温度降低，其透光率将增大
16．对于反应，在恒容密闭容器中进行了40s达到平衡，已知10s末的浓度增加了，若不考虑反应过程中温度的变化，则20s末的浓度为（　　）
A． B．大于
C． D．小于
二、综合题
17．工业合成氨的反应如下：3H2+N2 2NH3。某温度下，在容积恒定为2.0 L的密闭容器中充入2.0 mol N2和2.0 mol H2，一段时间后反应达平衡状态，实验数据如下表所示：
t/s 0 50 150 250 350
n(NH3)/mol 0 0.24 0.36 0.40 0.40
（1）0～50
s内的平均反应速率
v(N2)＝　 　。
（2）250 s时，H2的转化率为　 　。
（3）已知N≡N的键能为946
kJ·mol-1，H－H的键能为436
kJ·mol-1，N－H的键能为391
kJ·mol-1，则生成1 mol NH3过程中的热量变化为　 　kJ。下图能正确表示该反应中能量变化的是　 　（填字母）。
（4）为加快反应速率，可以采取的措施　 　。
a．降低温度 b．增大压强
c．恒容时充入He气
d．恒压时充入He气 e．及时分离出NH3
（5）下列说法错误的是　 　。
a．使用催化剂是为了加快反应速率，提高生产效率
b．上述条件下，N2不可能100%转化为NH3
c．在一定条件下，合成氨反应有一定的限度
d.250～350 s时，生成物浓度保持不变，反应停止
18．甲醇气相脱水制甲醚的反应可表示为： ，请回答下列问题：
（1）一定温度下，在恒容密闭容器中充入一定量的CH3OH(g)发生上述反应，能判断反应达到化学平衡状态的是____。
A．CH3OCH3(g)和H2O(g)的浓度比保持不变
B．v正(CH3OH)=2v逆(CH3OCH3)
C．容器内压强不再变化
D．混合气体的平均相对分子质量不再变化
（2）200 ℃时，向恒容密闭容器中充入一定量的CH3OH(g)发生上述反应，测得CH3OH(g)的浓度随时间(t)的变化如下表：
t/min 0 10 20 30 40 50 60
c(CH3OH)/(mol·L-1) 1.00 0.65 0.50 0.36 0.27 0.20 0.20
①10～30 min内，用CH3OCH3(g)表示该反应的平均速率为　 　。
②CH3OH(g)的平衡转化率为　 　。
③反应开始时，容器内的压强为p0，第40 min末时容器内的压强为p1，则p1︰p0=　 　；该反应在200 ℃时的平衡常数Kp=　 　(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。
④200 ℃时，向该容器中投入三种成分的浓度如下：
物质 CH3OH(g) CH3OCH3(g) H2O(g)
c/(mol·L-1) 0.54 0.68 0.68
该时刻，正、逆反应速率的大小关系为：v正(CH3OH)　 　v逆(CH3OH)(填“＞”“＜”或“=”)。
（3）已知：甲醚在一定条件下可分解为CO和H2，甲醚分解率、甲醇脱水制甲醚产率随温度变化关系如下图所示，试解释800 ℃之后甲醇脱水制甲醚产率降低的原因为　 　。
19．某温度下在4 L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。
（1）该反应的化学方程式是　 　。
（2）该反应达到平衡状态的标志是________(填字母)。
A．Y的体积分数在混合气体中保持不变
B．X、Y的反应速率比为3∶1
C．容器内气体压强保持不变
D．容器内气体的总质量保持不变
E．生成1 mol Y的同时消耗2 mol Z
（3）计算2
min内，Y的转化率为　 　；用物质X表示反应的平均速率为　 　；用物质Z表示反应的平均速率为　 　。
20．氮及其化合物对人类生产、生活有着重要的作用。
（1）的结构式是　 　。常用作粮食、瓜果的保护气，其主要原因是　 　。
（2）目前工业合成氨的原理是，该反应正反应为放热反应。下列催化剂措施中，能加快该反应的化学反应速率的是____(填标号)。
A．其他条件不变，适当增大的浓度
B．其他条件不变，降低反应体系的温度
C．其他条件不变，减小反应体系的压强
D．其他条件不变，使用更高效的催化剂
（3）三元催化器是汽车排气系统重要的机外净化装置，可同时将碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物()三种污染物转化为无害物质，其工作原理如下图所示。反应过程中被氧化的元素名称是　 　。若为，则写出和反应的化学方程式为　 　。
（4）某汽车安全气囊的气体发生剂主要含有叠氮化钠()、氧化铁、高氯酸钾、碳酸氢钠等物质。
①其中叠氮化钠是气体发生剂，受撞击时产生氮气和金属钠。若该反应生成67.2L(标准状况下)氮气时，转移电子的物质的量为　 　。
②高氯酸钾是助氧化剂，在反应过程中与金属钠作用生成氯化钾和氧化钠。鉴别高氯酸钾中钾元素的实验操作及现象为　 　。
21．化石燃料的燃烧与汽车尾气产生的碳氧化物和氨氧化物都是常见的大气污染物，废气处理对于环境保护至关重要。
（1）I．为了净化汽车尾气，目前工业上采用与在催化剂的作用
下反应转化为无害气体，反应为：
已知：
计算反应的　 　；若该反应的熵变为，则该反应在室温()时　 　(填“能”或“不能”)自发进行。
（2）若一定量的与在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到时刻时达到平衡状态的是　 　。(填序号)
（3）已知的反应速率满足：
；
(为速率常数，只与温度有关)
在体积为的恒温恒容容器中充入和，反应达到平衡时，的转化率为60%，则　 　(保留2位有效数字)。
（4）II．工业上还可以用处理大气污染物，反应为。
在作用下上述反应过程的能量变化情况如图所示。
该反应的决速步骤是反应　 　(填“I”或“II”)。
（5）在总压为的恒容密闭容器中，充入一定量的和发生上述反应，在不同条件下达到平衡时，的转化率随(恒温时)的变化曲线和的转化率随()的变化曲线分别如图所示：
①表示的转化率随变化的曲线为　 　曲线(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
②时，该反应的化学平衡常数　 　。
答案解析部分
1．【答案】A
【解析】【解答】A. 正反应方向 放热，升温反应速率无论正逆都会增大，只是放热方向增加的更少而已，故错误；
B. MnO2 作催化剂，可以加快 H2O2分解，故正确 ；
C. 2SO2＋O2 2SO3 为可逆反应，反应不能进行到底，所以 SO2的转化率不能达到100%，故正确 ；
D. 相同质量的粉末状碳酸钙比块状接触面积大，所以反应要快 ，故正确 。
故答案为：A。
【分析】A.升高温度，反应速率无论正逆都会增大，反之降温无论正逆，反应速率都会减小；
B. MnO2 作催化剂，可以加快 H2O2分解；
C.可逆反应反应物转化率能达到100%；
D.接触面积越大，反应速率越快。
2．【答案】A
【解析】【解答】前20s用A表示的平均反应速率υ（A）= = =0.03mol/（L·s），则前20s的平均反应速率υ（B）= υ（A）=0.045 mol/（L·s），υ（C）= υ（A）=0.015 mol/（L·s），
故答案为：A。
【分析】根据题意再结合反应速率之比等于化学计量数之比，即可得出本题答案
3．【答案】B
【解析】【解答】A、将铁矿石粉碎能增大反应物的接触面积，加快反应速率，故A不符合题意；
B、食盐中添加碘酸钾是为了补充碘元素，与反应速率无关，故B符合题意；
C、在糕点包装内放置小包除氧剂，可降低氧气浓度，减缓糕点氧化变质的反应塑铝板，故C不符合题意；
D、冷藏疫苗可减缓疫苗的变质速率，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】反应物浓度、压强、催化剂、温度等均能影响反应速率。
4．【答案】B
【解析】【解答】A．影响化学反应速率的因素有内因和外因，内因是物质的自身性质，是主要因素，外因是客观因素，如浓度、温度、压强、催化剂等，A不符合题意；
B．反应速率快的现象不一定明显，如NaOH与HCl的反应，反应速率慢的现象可能明显，如铁生锈，B符合题意；
C．使用催化剂能加快反应速率，提高生产效率，C不符合题意；
D．可逆反应中，当正逆反应相等时，达到反应限度，可逆反应不可能完全反应，存在反应限度，当外界条件变化时，如正反应速率和逆反应速率不相等，则化学反应的限度可发生变化，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.决定化学反应速率的客观因素主要为浓度、温度、压强、催化剂等；
B.反应速率快的现象不一定明显；
C.催化剂能加快反应速率；
D.可逆反应存在反应限度，且限度是可以改变的。
5．【答案】B
【解析】【解答】A．化学计量数之比等于反应速率的反比，3v(NH3)=2v(H2O)，故A不符合题意；
B．化学计量数之比等于反应速率的反比，3v(NO)=2v(H2O)，故B符合题意；
C．化学计量数之比等于反应速率的反比，5v(NH3)=4v(O2)，故C不符合题意；
D．化学计量数之比等于反应速率的反比，6v(O2)=5v(H2O)，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据化学反应速率之比等于化学计量数之比解答。
6．【答案】B
【解析】【解答】①增加碳的量，物质的浓度不变，反应速率不变，①符合题意；②保持压强不变，充入Ar使体系体积增大，反应的气体的浓度减小，反应速率减小，②不符合题意；③将容器体积压缩，气体浓度增大，反应速率增大，③不符合题意；④保持体积不变，充入Ar使体系压强增大，但参加反应的物质的浓度不变，反应速率不变，④符合题意；对反应速率几乎无影响的是①④，故合理选项是B。
【分析】反应中C为固体，增加固体的量对反应速率没有影响，改变体积或压强，只有反应物质的浓度发生变化时，反应速率才发生改变，以此解答该题。本题考查化学反应速率的影响因素，侧重考查学生的分析能力和基础知识的积累，明确外界条件对反应速率影响的实质是解答的关键。
7．【答案】D
【解析】【解答】A、M点的温度低于N点的温度，但M点的催化效率高于N点的，所以生成乙烯的速率：v(M)不一定小于v(N)，A不符合题意；
B、升高温度，CO2的平衡转化率降低，说明升温，平衡逆向移动，正反应为放热反应，则化学平衡常数：KNC、催化剂的催化效率在一定温度下最高，平衡向逆反应方向移动，与催化剂的催化效率降低无关，C不符合题意；
D、若投料比n（H2）：n（CO2）=3：1，则图中M点时，CO2的平衡转化率是50%，
　 6H2(g)+ 2CO2(g) CH2=CH2(g) +4H2O(g)
起始量（mol） 3a a 0 0
变化量（mol） 1.5a 0.5a 0.25a a
平衡量（mol） 1.5a 0.5a 0.25a a
则乙烯的体积分数为 =7.7％，D符合题意。
故答案选：D。
【分析】A.影响化学反应速率的因素除了温度还有催化剂等；
B.在放热反应中，升高温度，反应会向逆反应方向进行；
C.催化剂的催化效率与温度有关，与平衡移动的方向无关；
D.根据可逆反应的三段式法可以求算出M点时乙烯的体积分数。
8．【答案】B
【解析】【解答】解：A．加入适量的6 mol L﹣1的盐酸，反应速率加快，生成氢气增多，故A不选；
B．加入数滴氯化铜溶液，锌将铜置换出来形成原电池，反应速率加快，没有改变氢气的总量，故B选；
C．加入适量蒸馏水，浓度变小，反应速率减慢，故C不选；
D．加入适量的氯化钠溶液，反应速率减慢，故D不选；
故选：B．
【分析】过量的锌片，盐酸完全反应，则加快反应速率又不影响生成氢气的总量，可增大氢离子浓度或增大金属的接触面积、构成原电池等，不改变其氢离子物质的量即可，以此来解答．
9．【答案】D
【解析】【解答】A、该反应的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，△H=-92kJ mol-1，故A不符合题意；
B、催化剂能改变反应的路径，使发生反应所需的活化能降低，所以b曲线是加入催化剂时的能量变化曲线，故B不符合题意；
C、催化剂能改变反应的路径，使发生反应所需的活化能降低，但不改变化学平衡，反应的热效应不变，故C不符合题意;
D、容器I体积恒定，发生反应N2+3H2 2NH3，物质的量减少，压强变小；容器II保持恒压，所以压强I故答案为：D
【分析】A.热化学方程式中必须标明物质的状态；
B.使用催化剂可以降低活化能；
C.催化剂只能改变反应速率，而不能改变反应热；
D.该反应是气体体积减小的反应，容积可变的容器随反应的进行相等于增大压强，反应速率加快。
10．【答案】D
【解析】【解答】A．据图可知过程①中Ti4+变为Ti3+，说明该过程中吸收能量使钛氧键发生了断裂，A不符合题意；
B．该图中以TiO2为催化剂、光和热条件下分解CO2反应生成CO和O2，根据能量守恒定律知，该反应中，光能和热能转化为化学能，B不符合题意；
C．催化剂可以降低反应活化能，加快反应速率，C不符合题意；
D．根据题目所给信息断键吸收的能量为1598kJ/mol×2 mol，成键释放的能量为(1072kJ/mol×2 mol +496 kJ/mol×1 mol)，所以2mol二氧化碳完全分解成2mol一氧化碳和1mol氧气需要吸热1598kJ/mol×2 mol -(1072kJ/mol×2 mol +496 kJ/mol×1 mol) =556kJ，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A、 ① 中两个Ti4+和氧原子中间的键断开；
B、 ① 中有太阳光，③有热能，发生了化学反应，即有光能和热能转化为化学能；
C、催化剂可以将降低反应活化能，提高化学反应速率；
D、吸收的热量=反应物的总键能-生成物的总键能。
11．【答案】C
【解析】【解答】解：各组实验中最先出现浑浊说明反应速率越快，温度越高、浓度越大反应速率越大，且温度对化学反应速率影响大于浓度对化学反应速率影响，
通过表中数据知，C、D温度高于A、B，所以C、D反应速率大于A、B，C中加入硫酸较多，则浓度大于D，所以C反应速率大于D；
则最先出现沉淀的是C，
故选C．
【分析】各组实验中最先出现浑浊说明反应速率越快，温度越高、浓度越大反应速率越大，且温度对化学反应速率影响大于浓度对化学反应速率影响，据此判断反应速率快慢．
12．【答案】C
【解析】【解答】解：A、铜锌组成的原电池中，金属锌做负极，金属铜作正极，电子从锌极流向铜极，故A正确；
B、把铜片和锌片紧靠在一起浸入稀硫酸中，形成铜、锌、稀硫酸原电池，正极是金属铜，该极上产生气体，故B正确；
C、把铜片插入三氯化铁溶液中，铜和氯化铁反应生成氯化铜和氯化亚铁，故C错误；
D、把锌片放入盛盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，形成了铜、锌、稀盐酸原电池，原电池反应可以加速反应的速率，故D正确．
故选：C．
【分析】A、原电池中，电子从负极流向正极；
B、原电池中，产生气体的一极是正极；
C、铜不能置换金属铁；
D、原电池反应可以加速反应的速率．
13．【答案】A
【解析】【解答】A．由于~5H2C2O4，要使KMnO4溶液褪色，H2C2O4应当过量，实验④中KMnO4溶液过量，溶液并不会褪色，故A符合题意；
B．实验①②中温度、c(KMnO4)均相同，c(H2C2O4)不同，故实验①②探究的是浓度对化学反应速率的影响，故B不符合题意；
C．向反应液中加入MnSO4固体，Mn2+可作此反应的催化剂，反应速率加快，故C不符合题意；
D．与H2C2O4发生氧化还原反应生成Mn2+和CO2，KMnO4中的锰元素化合价由+7价降低到+2价，H2C2O4中碳元素化合价由+3价升高到+4价，根据得失电子守恒、电荷守恒以及原子守恒可知离子方程式为，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．高锰酸钾过量，不会褪色；
B．根据控制变量法分析；
C．Mn2+作为催化剂；
D．根据转移电子守恒和元守恒守恒配平方程式。
14．【答案】A
【解析】【解答】A：可逆反应都有一定的限度，达到限度时反应还在进行，故A符合题意；
B：影响化学反应速率的主要因素有多种，温度、浓度、压强、催化剂等都会影响化学反应速率，故B不符合题意；
C：化学平衡状态指的正反应速率与逆反应速率相等时，v正=v逆≠0， 各物质浓度比等于计量数之比的状态，不能说明v正=v逆≠0，故C不符合题意；
D：正催化剂加快反应速率 ，负催化剂降低反应速率，故D不符合题意；
故答案为：A
【分析】影响化学反应速率的因素有温度、浓度、压强、催化剂等，升温、增大反应物浓度、增大压强（气体参与）、合适催化剂能使反应速率加快。
可逆反应是在同一条件下，反应即能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应。可逆反应反应物不能完全转化为生成物，当正反应速率与逆反应速率相等时，v正=v逆≠0，达到反应平衡。
15．【答案】B
【解析】【解答】A．b点开始透光率陡然下降，压缩体积，NO2浓度增大，导致透光率降低，A不符合题意；
B．图中c点为压缩体积后的再次建立过程平衡，由于压缩体积，因此NO2和N2O4的浓度均增大，因此c(NO2)比a点大，c(N2O4)也同样应比原来的大，B符合题意；
C．d点透光率正在减小，c(NO2)增大，平衡逆向移动，则v(正)＜v(逆)，C不符合题意；
D．该反应为放热反应，降低温度，平衡正向移动，c(NO2)降低，则透光率将增大，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】温度不变时，压缩体积，压强增大，虽然平衡正向移动，但是NO2和N2O4的浓度均增大，颜色变深，透光率降低，因此b点为压缩体积的点，同理透光率突然增大，是拉伸，扩大了体积。
16．【答案】D
【解析】【解答】在恒容密闭容器中进行了40s达到平衡， 10s末的浓度增加了，不考虑反应过程中温度的变化，理论上20s末的浓度为， 但是随着反应进行，逆反应也在进行，实际上20s末的浓度小于，
故答案为：D。
【分析】随着反应的进行，反应物的浓度减小，正反应的反应速率减慢。
17．【答案】（1）1.2×10-3 mol·L-1·s-1
（2）30%
（3）46；A
（4）b
（5）d
【解析】【解答】（1）0～50s内生成氨气0.24mol，浓度是0.24mol÷2L＝0.12mol/L，则平均反应速率v(NH3)＝0.12mol/L÷50s＝2.4×10-3mol/(L·s)。反应速率之比是化学计量数之比，则v(N2)＝1.2×10-3mol/(L·s)；
（2）250s时，生成了氨气0.4mol，根据方程式可知反应的氢气的物质的量为0.6mol，所以H2的转化率为0.6mol/2mol×100%＝30%；
（3）反应热对断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值，则根据反应方程式N2+3H2 2NH3可知△H＝（946kJ/mol+3×436kJ/mol）-6×391kJ/mol＝-92 kJ/mol，因此生成1molNH3过程中的热量变化为0.5×92 kJ＝46 kJ，该反应为放热反应，反应物总能量高于生成物总能量，
故答案为：A；
（4）a．降低温度，反应速率减慢，
a错误；b．增大压强，反应速率加快，b正确；
c．恒容时充入He气，反应物的浓度不变，反应速率不变，c错误；
d．恒压时充入He气，反应物的浓度减小，反应速率减慢，d错误；
e．及时分离NH3，生成物的浓度减小，反应速率减慢，e测。
故答案为：b；
（5）a．使用催化剂，反应速率加快，提高了生产效率，a正确；
b．反应为可逆反应，N2不可能100%转化为NH3，b正确；
c．反应为可逆反应，在一定条件下，合成氨反应有一定的限度，c正确；
d.250～350s生成物浓度保持不变，反应达到了化学平衡状态，但反应未停止，d错误；
故答案为：d。
【分析】（1）根据氨气的物质的量计算氮气的转化物质的量，然后计算氮气的反应速率即可；
（2）根据氨气的物质的量计算氢气的转化物质的量，然后计算氢气的转化率即可；
（3）根据焓变与键能的关系进行计算；
（4）加快反应速率的措施是使反应条件得到加强，注意恒容加入He气不影响反应速率，恒压加入He气反应速率减慢；
（5）催化剂不能使平衡移动，但提高生产效率；可逆反应不能进行到底。
18．【答案】（1）A；B
（2）0.00725 mol/(L·min)；80%；1：1；4；＞
（3）在800℃以后，甲醚的分解率不断增大，导致生成的甲醚不断受热分解
【解析】【解答】(1)A．在恒温、恒容的密闭容器中发生反应，若CH3OCH3(g)和H2O(g)的浓度保持不变，则反应达到平衡状态，A正确；
B．在任何时刻都存在 v正(CH3OH)=2v正(CH3OCH3)，若v正(CH3OH)=2v逆(CH3OCH3)，则v正(CH3OCH3)=v逆(CH3OCH3)，反应处于平衡状态，B正确；
C．该反应是反应前后气体物质的量不变的反应，气体的温度、容积不变，则体系的压强始终不变，因此不能据此判断反应是否处于平衡状态，C不正确；
D．该反应是反应前后气体物质的量不变的反应，反应前后气体的质量不变，则反应混合物的平均相对分子质量始终不变化，因此不能据此判断反应是否处于平衡状态，D不正确；
故答案为：AB。
(2)①在10～30 min内，△c(CH3OH)=0.65 mol/L-0.36 mol/L=0.29 mol/L，则△c(CH3OCH3)=△c(CH3OH)=0.145 mol/L，故反应速率v(CH3OCH3)=。
②反应开始时c(CH3OH)=0.65 mol/L，平衡时c(CH3OH)=0.20 mol/L，则CH3OH的平衡转化率为：。
③该反应是反应前后气体物质的量不变的反应；反应在恒温、恒容密闭容器中进行，则气体的压强始终不变，因此反应开始时，容器内的压强为p0，第40 min末时容器内的压强为p1，故p1︰p0=1：1。
反应开始时c(CH3OH)=1.0 mol/L，平衡时c(CH3OH)=0.20 mol/L，反应消耗CH3OH 的浓度△c(CH3OH)=(1.0-0.20) mol/L=0.80 mol/L，则根据物质反应转化关系可知平衡时c(CH3OCH3)=c(H2O)=0.40 mol/L，对于反应前后气体物质的量不变的反应，压强比等于气体的物质的量的比，则该反应在200 ℃时的平衡常数Kp=。
④在200 ℃时，向该容器中投入三种成分的浓度分别为c(CH3OH)=0.54 mol/L，c(CH3OCH3)=c(H2O)=0.68 mol/L，Qp=，所以反应正向进行，因此v正(CH3OH)＞v逆(CH3OH)。
(3)由图可知：在800℃以后，甲醚的分解率随温度的升高而不断增大，因此导致甲醇脱水制取产生的甲醚不断受热分解，因此使得甲醚产率降低。
【分析】(1)依据化学平衡的特征“等”和“定”进行分析判断；
(2)①依据计算；
②依据转化率的公式计算。
③该反应是反应前后气体物质的量不变的反应；利用“三段式”法计算
④通过计算Qp，比较Qp与Kp大小分析
(3)依据醇的性质分析。
19．【答案】（1）3X + Y 2Z
（2）A；C
（3）10%；0.0375mol/(L·min)；0.025mol/(L·min)
【解析】【解答】(1)根据图知，随着反应进行，X、Y的物质的量减少，Z的物质的量增加，则X和Y是反应物，Z是生成物，反应达到平衡时，△n(X)=(1.0-0.4)mol=0.6mol、△n(Y)=(1.0-0.8)mol=0.2mol、△n(Z)=(0.5-0.1)mol=0.4mol，同一可逆反应中同一段时间内参加反应的各物质的物质的量变化量之比等于其化学计量数之比，X、Y、Z的化学计量数之比=0.6mol∶0.2mol∶0.4mol=3∶1∶2，则该反应方程式为3X+Y 2Z，故答案为3X+Y 2Z；(2)A．Y的体积分数在混合气体中保持不变，说明各物质的量不变，反应达到平衡状态，故A符合题意；B．X、Y的反应速率比为3∶1时，如果反应速率都是指同一方向的反应速率，则该反应不一定达到平衡状态，故B不符合题意；C．反应后气体压强减小，当容器内气体压强保持不变时，各物质的物质的量不变，反应达到平衡状态，故C符合题意；D．容器内气体的总质量一直保持不变，不能判断是否为平衡状态，故D不符合题意；E．根据方程式，生成1mol Y的同时一定消耗2mol Z，不能说明反应达到平衡状态，故E不符合题意；故答案为AC；(3)2 min内，Y的转化率= ×100%=10%，用物质X表示该反应2min内的化学反应速率v(X)= = =0.0375mol/(L min)，用物质Z表示反应的平均速率为v(Z)= = =0.025mol/(L min)，故答案为10%；0.0375mol/(L min)；0.025mol/(L min)。
【分析】(1)根据图知，随着反应进行，X、Y的物质的量减少而Z的物质的量增加，则X和Y是反应物而Z是生成物，根据图像数据结合同一可逆反应中同一段时间内参加反应的各物质的物质的量变化量之比等于其化学计量数之比，确定反应的方程式；(2)根据可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度不变分析判断；(3)2min内X的转化率= ×100%；化学反应速率v= 计算。
20．【答案】（1）；性质稳定，不与粮食水果发生反应
（2）A；D
（3）碳；
（4）2；用洁净的铂丝(或铁丝)蘸取少许高氯酸钾溶液，置于酒精灯外焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰
【解析】【解答】(1)的结构式是。性质稳定，不与粮食水果发生反应，常用作粮食、瓜果的保护气。故答案为：，性质稳定，不与粮食水果发生反应
(2) A．对于合成氨的反应，其他条件不变，适当增大的浓度，化学反应速率加快，A项正确；
B．其他条件不变，降低反应体系的温度，化学反应速率减慢，B项不正确；
C．其他条件不变，减小反应体系的压强，化学反应速率减慢，C项不正确；
D．其他条件不变，使用更高效的催化剂，化学反应速率加快，D项正确。
故答案为：AD
(3)由图可知，碳氢化合物中碳失电子，反应过程中被氧化的元素名称是碳；和反应的化学方程式为。故答案为：碳，
(4)①根据题中信息可知，反应的化学方程式为。若该反应生成67.2L(标准状况下)氮气时，转移电子的物质的量为。故答案为：2
②鉴别高氯酸钾中钾元素的实验操作及现象为用洁净的铂丝(或铁丝)蘸取少许高氯酸钾溶液，置于酒精灯外焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰。
【分析】(1)依据氮气的结构和性质分析；
(2)影响反应速率的外界因素有温度、浓度、压强、催化剂以及固体表面积等，一般来说，升高温度、增大浓度、增大压强以及加入催化剂或增大固体的表面积都可增大反应速率，以此解答；
(3)依据氧化还原反应结合反应过程分析解答；
(4)依据氧化还原反应中电子转移数目和物质的量的计算、焰色反应分析。
21．【答案】（1）；能
（2）BCD
（3）4.2
（4）II
（5）II；
【解析】【解答】（1）该反应的；在室温25oC时，，能自发进行；
（2）A．当正反应速率不变时反应达到平衡，A不正确；
B．当NO的质量分数不变时，可以判断达到平衡，B正确；
C．该反应为放热反应，绝热恒容条件下，反应温度不变时，反应达到平衡，温度不变，K不变，C正确；
D．该反应为放热反应，绝热恒容条件下，反应温度不变时，反应达到平衡，D正确；
E．该反应的一直不变，不能判断反应达到平衡，E不正确；
故答案为：BCD；
（3）由题意可列出三段式：，；
（4）反应I的活化能为：，反应II的活化能为，活化能大的反应速率慢，为决速步骤，
故答案为：反应II；
（5）增加CO的物质的量，N2O的转化率增大，即随着的减小，N2O的转化率增大，表示的转化率随变化的曲线为：II；曲线I表示的转化率随()的变化曲线，当温度为T3时，N2O的转化率为40%，设起始的物质的量均为1mol，则可列出三段式：，N2O和CO的分压，N2和CO2的分压为：，平衡常数为： 。
【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）A、反应速率不变，反应达到平衡；
B、各成分的质量分数不变，反应达到平衡；
C、绝热条件，温度会发生变化，温度不变，平衡常数不变；
D、绝热条件，温度不变，达到平衡；
E、焓变为定值；
（3）结合三段式以及题目所给数据进行计算判断；
（4）决速步骤为活化能最大的步骤；
（5） ① 加CO的物质的量，N2O的转化率增大，即随着的减小，N2O的转化率增大；
② 分压平衡常数=总压强×物质的量分数。