第二章《化学反应的方向、限度与速率》测试题（含解析）2023-2024学年上学期高二化学鲁科版（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（共12题）
1．我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一、该重整反应体系主要涉及以下反应：
a)
b)
c)
d)
上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的是
A．若增大反应d中的浓度，H2、CO的转化率均升高
B．移去部分C(s)，反应、、d的平衡均向右移动
C．加入反应a的催化剂，可提高CH4的平衡转化率
D．降低反应温度，反应a中CH4的体积分数增大
2．2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）ΔH＜0，400℃时体积相同的甲、乙、丙三个容器中，甲容器绝热恒容，充入6molSO2和3molO2，乙容器恒温恒容，充入6molSO3，丙容器恒温恒压，充入6molSO3，充分反应达到平衡，下列说法正确的是
A．乙中SO3的体积分数大于丙
B．转化率：α甲（SO2）+α乙（SO3）=1
C．乙和丙中的SO2的生成速率相同
D．甲和丙中反应的化学平衡常数相同
3．黄铁矿(主要成分为FeS2)因其呈浅黄铜色，且具有明亮的金属光泽，常被误认为是黄金，故又称为“愚人金”。在酸性和催化剂的作用下FeS2的转化如图所示。下列分析正确的是
A．反应I、Ⅱ、Ⅲ均为氧化还原反应
B．在酸性条件下，黄铁矿催化氧化中只有Fe3+作催化剂
C．反应I的离子方程式：
D．反应Ⅱ中，每消耗1 mol FeS2，转移电子的物质的量为7mol
4．如图是FeCl3溶液与KSCN溶液反应的实验示意图。下列分析不正确的是
A．溶液中存在平衡：Fe3++3SCN-Fe(SCN)3
B．滴加FeCl3溶液达平衡后，c(SCN-)降低
C．滴加FeCl3溶液达平衡后，观察到溶液红色加深
D．滴加FeCl3溶液，平衡正向移动，体系中c(Fe3+)降低
5．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A．向溶液中加入少量固体后颜色变深
B．和的混合气体升温后红棕色加深
C．催化氧化成的反应，往往需要使用催化剂
D．催化氧化成的反应，增大压强，利于提高产率
6．金属插入CH4的C-H键形成高氧化态过渡金属化合物的反应频繁出现在光分解作用、金属有机化学等领域，如图是CH4与Zr形成过渡金属化合物的过程。下列说法不正确的是
A．整个反应快慢，由 CH2— Zr···H2→状态2反应决定
B．CH3—Zr···H→CH2 —Zr···H2 ΔH=+8.32 kJ mol-1
C．在中间产物中 CH3—Zr···H状态最稳定
D．Zr +CH4→CH—Zr···H3活化能为201. 84 kJ mol-1
7．绝热、恒容的密闭容器中，发生可逆反应： 。下列各项中不能说明该反应已经达到化学平衡状态的是
A．体系的压强不再改变
B．断裂2 mol H-S的同时，也断裂1 mol H-H
C．体系的温度不再改变
D．
8．如图所示的实验方案，能达到实验目的的是
A．图甲验证对分解反应有催化作用
B．图乙用Cu和浓硝酸制取NO
C．图丙是氨气发生和干燥装置
D．图丁比较碳酸的酸性大于硅酸
9．900 ℃时，向2.0 L恒容密闭容器中充入0.40 mol乙苯，发生反应：
一段时间后，反应达到平衡，反应过程中测定的部分数据如下表所示：
时间/min 0 10 20 30 40
n(乙苯)/mol 0.40 0.30 0.24 n2 n3
n(苯乙烯)/mol 0.00 0.10 n1 0.20 0.20
下列说法正确的是
A．保持其他条件不变，向容器中充入不参与反应的水蒸气作为稀释剂，则乙苯的转化率大于50.0%
B．反应在前20 min内的平均反应速率v(H2)＝0.008 mol·L－1·min－1
C．保持其他条件不变，向容器中充入不参与反应的水蒸气作为稀释剂，体系的总压增大，平衡时苯乙烷的分压也增加。
D．相同温度下，起始时向容器中充入0.10 mol乙苯、0.10 mol苯乙烯和0.30 mol H2，则达到平衡前：v正＜v逆
10．一定温度下，向1.0L恒容密闭容器中充入，发生如下反应：。反应过程中测定的部分数据见下表。下列说法错误的是
0 50 150 250 350
0 0.16 0.19 0.20 0.20
A．0～250s，反应过程中气体平均摩尔质量逐渐减小
B．反应到250s时，产生的体积为4.48L(标准状况)
C．对平衡后体系降温，混合气体密度减小，则的状态一定发生变化
D．其它条件相同时，向平衡后体系再充入等物质的量的和，此时v(正)>v(逆)
11．在一个体积固定的密闭容器中，进行的可逆反应A(s)＋3B(g) 3C (g)。下列叙述中表明可逆反应一定达到平衡状态的是
①C的生成速率与C的分解速率相等；②单位时间内生成a mol A，同时生成3a mol B；③B的浓度不再变化；④混合气体总的物质的量不再发生变化；⑤A、B、C的物质的量之比为1∶3∶3；⑥混合气体的密度不再变化。
A．①②③ B．①③④⑥ C．①③⑥ D．①③④
12．已知某可逆反应，同时符合下列两图中各曲线变化规律的是
A． B．
C． D．
二、填空题（共10题）
13．氨为重要的化工原料，有广泛用途，合成氨气的反应原理是：N2+3H22NH3。起始时投入氮气和氢气的物质的量分别为1mol、3mol，在不同温度和压强下合成氨。平衡时混合物中氨的体积分数与温度的关系如图。
①恒压时，反应一定达到平衡状态的标志是 (填序号)
A．N2和H2的转化率相等 B．反应体系密度保持不变
C．保持不变 D．
②该反应的平衡常数表达式K＝ ， H 。
③比较大小：P1 P2，理由是
④平衡时B、D两点的正反应速率：υ(B) υ(D)。(填“<”或“>”或“=”)
14．研究化学反应中的能量变化可以为提高工业生产效率提供指导性的理论依据。请结合所学化学反应原理相关知识回答下列问题：
(1)计算化学反应中的能量变化有多种途径。
①通过化学键的键能计算。已知：
化学键
键能 436 247 434
计算可得：
②通过盖斯定律计算。已知：


写出与反应生成的热化学方程式： 。
(2)实现“节能减排”和“低碳经济”的一项重要课题就是将转化为可利用的资源，工业上有一种方法是用来生产燃料甲醇。
已知： ，在一定条件下，向体积固定为1L的密闭容器中充入和，测得气体和的浓度随时间变化曲线如图所示。

①甲醇中的官能团名称为 。
②反应开始至平衡时，反应速率 。的平衡转化率为 。
③为了加快化学反应速率，只改变下列某一条件，可采取的措施有 (填序号)。
A．升高温度 B．扩大容器体积 C．再充入气体 D．使用合适的催化剂
④催化剂和反应条件与反应物转化率和产物的选择性有高度相关。控制相同投料比和相同反应时间，四组实验数据如下：
实验编号 温度(K) 催化剂 转化率(%) 甲醇选择性(%)
A 543 纳米棒 12.3 42.3
B 543 纳米片 11.9 72.7
C 553 纳米棒 15.3 39.1
D 553 纳米片 12.0 70.6
根据上表所给数据，用生产甲醇的最优选项为 (填序号)。
15．丙烯广泛用于合成聚丙烯、丙烯醛、丙烯酸等工业领域。回答下列问题：
(1)丙烷无氧脱氢法制备丙烯反应如下：C3H8(g) C3H6(g)+H2(g) △H1 =+124 k·mol-1
①总压分别为100kPa、10kPa 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所示。
100 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 、 。
②某温度下，在刚性容器中充入C3H8，起始压强为10 kPa，平衡时总压为13.3 kPa，该反应的平衡常数Kp= kPa (用分压代替平衡浓度，分压=总压×物质的量分数。保留1位小数)。
(2)丙烷氧化脱氢法制备丙烯主要反应如下：C3H8 (g)+O2(g)C3H6(g)+H2O(g) △H2＜0，在催化剂作用下，C3H8氧化脱氢除生成C3H6外，还生成CO、CO2等物质。C3H8的转化率和C3H6的产率随温度变化关系如图所示。
①中C3H8的转化率随温度升高而上升的原因可能是 。
②575℃时，C3H6的选择性为 。(C3H6的选择性= 100%)
③基于本研究结果，能提高C3H6选择性的措施是 。
16．氢能是一种无污染的能源，随着氢气需求的不断增长，制氢技术在不断进步。
(1)甲烷水蒸气重整制氢：
已知：a. ；
b. 。
① ，为了得到更多的，一般采用的反应条件是 (填“高温”、“低温”或“常温”)。
②工业上甲烷水蒸气重整制氢的过程中，经常加入吸附剂强化[ ]，相比于甲烷水蒸气重整，吸附强化甲烷水蒸气重整的优点有 、 。
(2)甲醇水蒸气重整制氢：甲醇和水蒸气重整时，未使用催化剂和使用催化剂两种反应进程中能量的变化曲线a和b如图所示。
①b过程第Ⅰ步反应和第Ⅱ步反应分别为 (填“放热反应”或“吸热反应”，下同)、 ，第Ⅰ步反应与第Ⅱ步反应的 (填“>”、“<”或“=”)。
②甲醇和水蒸气重整时发生反应的热化学方程式为 。
17．SO2的含量是衡量大气污染的一个重要指标。工业上常采用催化还原法或吸收法处理SO2。利用催化还原SO2法不仅可消除SO2污染，而且可得到有经济价值的单质S。
(1)在复合组分催化剂作用下，CH4可使SO2转化为S，同时生成CO2和液态H2O。已知CH4和S的燃烧热(ΔH)分别为－890.3 kJ/mol和－297.2 kJ/mol，则CH4和SO2反应的热化学方程式为 。
(2)在恒容密闭容器中，用H2还原SO2生成S的反应分两步完成(如图1所示)，该过程中相关物质的物质的量浓度随时间的变化关系如图2所示：
①分析可知X为 (填化学式)，0～t1时间段的温度为 ，0～t1时间段用SO2表示的化学反应速率为 。
②用H2还原SO2生成S的总反应的化学方程式为 。
(3)焦炭催化还原SO2生成S2，化学方程式为2C(s)＋2SO2(g) S2(g)＋2CO2(g)，恒容密闭容器中，1 mol/L SO2与足量的焦炭反应，SO2的转化率随温度的变化如图3所示。
①该反应的ΔH (填“＞”或“＜”)0。
②计算a点的平衡常数为 。
18．I.按要求完成下列题目：
(1)下列反应中，属于吸热反应的是 (填字母)。
A．碳与水蒸气反应 B．氧化钙和水反应
C．CaCO3受热分解 D．锌与盐酸反应
(2)已知氢气的燃烧热为285.8kJ/mol，写出表示氢气燃烧热的热化学方程式： 。
(3)利用中和热实验装置测量盐酸与NaOH溶液反应的热量变化的过程中，若取50mL0.50mol L-1的盐酸，则还需加入 (填序号)。
A．1.0gNaOH固体
B．50mL0.50mol L-1NaOH溶液
C．50mL0.55mol L-1NaOH溶液
II.回答下列问题：
(4)在体积为1L密闭容器中充入3molCO2(g)和9molH2(g)，发生反应2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)，测得CO2(g)、CH3OCH3(g)的物质的量随时间变化如图所示。
①反应到达3min时，v正 v逆(填“＞”“＜”或“=”)。
②0～5min内，v(CO2)= mol L-1 min-1。
③反应达到平衡状态时，CH3OCH3(g)的体积分数为 %(保留1位小数)。
④a、b、c三点中代表达到平衡的是 。
19．在一密闭容器中充入1 mol H2和1 mol I2，压强为p(Pa)，并在一定温度下使其发生反应：H2(g)＋I2(g)=2HI(g)
(1)保持容器容积不变，向其中充入1 mol H2，反应速率 。
(2)升高温度，反应速率 。
(3)扩大容器体积，反应速率 。
(4)保持容器内气体压强不变，向其中充入1 mol H2(g)和1 mol I2(g)，反应速率 。
(5)保持容器体积不变，向其中充入1 mol N2，反应速率 。
(6)保持容器内气体压强不变，向其中充入1 mol N2，反应速率 。
20．恒温下在2L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为 ；
(2)从开始至5min，Y的平均反应速率为 ；平衡时，Z的物质的量浓度为 ，X的转化率为 。
(3)反应达平衡时体系的压强是开始时的 倍；
(4)下列描述中能表明反应已达到平衡状态的是 。(填序号)
①容器内温度不变
②混合气体的密度不变
③混合气体的压强不变
④混合气体的平均相对分子质量不变
⑤Z(g)的物质的量浓度不变
⑥容器内X、Y、Z三种气体的浓度之比为3:1:2
⑦某时刻v(X)=3v(C)且不等于零
⑧单位时间内生成2n mol Z，同时生成3n mol X
(5)在某一时刻采取下列措施能加快反应速率的是 。
A．加催化剂
B．降低温度
C．体积不变，充入X
D．体积不变，从容器中分离出Y
21．已知反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH=-Q kJ·mol-1。将2 molSO2和1 molO2通入体积为5 L的密闭容器中进行反应。反应在不同催化条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图所示。
(1)由图可知，催化效率更佳的是曲线 (填“a”或“b”)。若将反应改在恒容绝热容器中进行，下列不能判断其达到平衡状态的是 。
A．SO2的转化率不再变化 B．体系温度不再变化
C．不再变化 D．混合气体平均分子量不再变化
(2)观察曲线a，通过计算回答下列问题：
①60min内，用浓度变化表示O2的平均反应速率为 ，反应中放出热量为 kJ(用Q表示)。
②平衡时，SO3的百分含量为 。
(3)反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)中，V2O5是催化剂的活性成分，有人提出：V2O5在对反应Ⅰ的催化循环过程中，经历了Ⅱ、Ⅲ两个反应阶段，如图所示：
已知反应Ⅱ为SO2+V2O5V2O4·SO3，则反应Ⅲ的化学方程式为 。
22．已知反应①：Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)，其化学平衡常数为K1；反应②：Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g)，其化学平衡常数为K2，在温度973K和1173K的情况下，K1、K2的值分别如下：
温度 K1 K2
973K 1.47 2.38
1173K 2.15 1.67
请填空：
(1)反应①的K1表达式是 。
(2)现有反应③：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，该反应的平衡常数K3，根据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系式为K3= ，据此关系式及上表数据，能推断出反应③是 (填“吸热”或“放热”)反应。
(3)图甲、乙表示反应③在t1时刻达到平衡，在t2时刻因改变某个条件而发生变化的情况：
图甲中t2时刻发生改变的条件是 。图乙中t2时刻发生改变的条件是 。
(4)一定条件下处于化学平衡状态的反应③当使CO2和CO的浓度同时增大为原来的两倍时，该反应的化学平衡 移动(填“不”、“向逆反应方向”或“向正反应方向”)
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】A．增大反应d中H2的浓度，H2的转化率降低，CO的转化率增大，A错误；
B．移去部分C(s)，由于其状态为固体，浓度不变，因此没有改变反应体系中的压强，反应的正、逆反应速率均不变，化学平衡不移动，B错误；
C．催化剂可以同等条件下增大正、逆反应速率，只能加快反应进程，缩短达到平衡所需时间，而不改变反应的平衡状态，因此物质的平衡转化率不变，C错误；
D．降低温度，平衡向放热的逆反应方向移动，导致甲烷体积分数增大，D正确；
故合理选项是D。
2．A
【详解】A. 乙容器恒温恒容，充入6molSO3，丙容器恒温恒压，充入6molSO3，随反应进行气体体积增大，达到平衡时乙中压强大于丙中压强，相对于丙，乙相当于增大压强，平衡正向移动，三氧化硫体积分数增大，所以乙中SO3的体积分数大于丙，故A正确；
B. 假设甲容器恒温恒容，充入6molSO2和3molO2，乙容器恒温恒容，充入6molSO3，两容器等效，甲和乙将达到相同的平衡状态，转化率：α甲（SO2）+α乙（SO3）=1，但甲容器是绝热容器，且该反应是放热反应，温度升高平衡逆向进行，则甲中二氧化硫转化率减小，α甲（SO2）+α乙（SO3）＜1，故B错误；
C. 乙容器恒温恒容，充入6molSO3，丙容器恒温恒压，充入6molSO3，随反应进行气体体积增大，达到平衡时乙中压强大于丙中压强，相对于丙，乙相当于增大压强，压强越大，反应速率越快，则乙中SO2的生成速率大于丙，故C错误；
D. 该反应为放热反应，甲是绝热恒容，充入6molSO2和3molO2生成SO3放出热量，丙是恒温恒压，容器温度始终不变，所以甲容器中温度高于丙，因平衡常数随温度变化，所以甲和丙中化学平衡常数不同，故D错误，答案选A。
3．C
【分析】观察可知FeS2在在酸性和催化剂的作用下和氧气转化为Fe3+和，除反应III为NO和Fe2+结合为的过程，非氧化还原反应，反应I、Ⅱ为氧化还原反应。
【详解】A．反应III为NO和Fe2+结合为的过程，非氧化还原反应，反应I、Ⅱ为氧化还原反应，A错误；
B．黄铁矿催化氧化中NO、Fe3+均参与反应并重新生成，均作催化剂，B错误；
C．反应I和氧气反应产生NO和Fe3+，离子方程式为，C正确；
D．反应Ⅱ中，每1 mol FeS2有2mol-1价的S 氧化为+6，转移电子的物质的量为2×7=14mol，D错误。
故选C。
4．D
【详解】A．Fe3+会与SCN-发生络合反应，使溶液显红色，存在平衡Fe3++3SCN-Fe(SCN)3，A正确；
B．滴加FeCl3溶液c(Fe3+)增大，平衡正向移动，c(SCN-)降低，B正确；
C．滴加FeCl3溶液c(Fe3+)增大，平衡正向移动，c[Fe(SCN)3]增大，红色加深，C正确；
D．滴加FeCl3溶液c(Fe3+)增大，虽然平衡正向移动，但只是使c(Fe3+)增大的程度变小，c(Fe3+)依然增大，D错误；
综上所述答案为D。
5．C
【详解】A．向溶液中加入少量固体，浓度增大， 平衡正向移动，使溶液颜色变深，能用勒夏特列原理解释，故不选A；
B．正反应放热，升高温度平衡逆向移动，所以和的混合气体升温后浓度增大，红棕色加深，能用勒夏特列原理解释，故不选B；
C．催化剂不能使平衡移动，催化氧化生成的反应需要使用催化剂，与平衡无关，不能用勒夏特列原理解释，故选C；
D．催化氧化成的反应，增大压强，平衡正向移动，利于提高产率，能用勒夏特列原理解释，故不选D；
选C。
6．D
【详解】A．反应速率取决于反应活化能的大小，活化能越大的那步反应的反应速率越小，整个反应的反应速率由其决定，由图可知，CH2﹣Zr···H2→状态2反应的活化能最大，反应速率最慢，所以整个反应快慢，由CH2﹣Zr···H2→状态2反应决定，故A正确；
B．由图可知，CH3—Zr···H→CH2 —Zr···H2的△H＝-106.15kJ/mol﹣(-114.47)kJ/mol═+8.32kJ/mol，故B正确；
C．由图可知，CH3﹣Zr···H状态时具有的内能最低，所以CH3﹣Zr…H状态最稳定，故C正确；
D．由图可知，Zr+CH4→CH─Zr···H3活化能为95.69kJ/mol，故D错误；
故选：D。
7．D
【详解】A．该反应是等体积放热反应，由于是绝热、恒容的密闭容器，温度升高，压强增大，当体系的压强不再改变，则达到平衡，故A不符合题意；
B．断裂2 mol H S即消耗1molH2S的同时，也断裂1 mol H H即消耗1mol H2，两个不同方向，速率之比等于计量系数之比，能说明达到平衡，故B不符合题意；
C．该反应是放热反应，由于是绝热容器，则容器内温度不断升高，当体系的温度不再改变，则达到平衡，故C不符合题意；
D．，消耗CO的正向，生成COS是正向，同一个方向，不能说明达到平衡，故D符合题意。
综上所述，答案为D。
8．B
【详解】A．温度和催化剂都可影响反应速率，比较催化剂的影响，应在温度相同的条件下进行对比实验，故A错误；
B．铜和浓硝酸反应生成NO2，二氧化氮和水反应生成NO，可制取NO，故B正确；
C．加热氯化铵固体分解产生氨气和氯化氢，但氨气和氯化氢在试管口遇冷又重新化合生成氯化铵，该装置不能制取氨气，故C错误；
D．盐酸易挥发，不能排除挥发出的氯化氢气体对实验的干扰，应先通过饱和碳酸氢钠除去二氧化碳中的氯化氢，故D错误；
答案选B。
9．D
【详解】A．由表中数据可知，30min时处于平衡状态，平衡时苯乙烯的物质的量为0.2mol，由方程式可知，参加反应的乙苯的物质的量为0.2mol，故乙苯的转化率为：×100%=50%．保持其他条件不变，向容器中充入不参与反应的水蒸气作为稀释剂，反应混合物的浓度不变，平衡不移动，乙苯的转化率不变为50%，故A错误；
B．由表中数据可知，20min内乙苯的物质的量变化量为0.4mol-0.24mol=0.16mol，故v(乙苯)==0.004mol L-1 min-1，速率之比等于化学计量数之比，则v(H2)=v(乙苯)=0.004mol L-1 min-1，故B错误；
C．保持其他条件不变，向容器中充入不参与反应的水蒸气作为稀释剂，平衡不移动，所以平衡时苯乙烷的物质的量不变，恒温、恒容条件气体的压强之比等于物质的量之比，所以苯乙烷的平衡分压不发生改变，故C错误；
D．由表中数据可知，30min时处于平衡状态，平衡时苯乙烯的物质的量为0.2mol，平衡时苯乙烯的浓度为=0.1mol/L，由方程式可知，氢气的平衡浓度为0.1mol/L，参加反应的乙苯的物质的量为0.2mol，故平衡时乙苯的浓度为0.1mol/L，故平衡常数K==0.1．相同温度下，起始时向容器中充入0.10mol乙苯、0.10mol苯乙烯和0.30molH2，此时浓度商Qc==0.15> 0.1，反应向逆反应进行，故达到平衡前v正＜v逆，故D正确；
故答案为D。
10．D
【详解】A．该反应是气体总物质的量增大、质量不变的反应，则0～250s，气体平均摩尔质量逐渐减小，故A正确；
B．反应到250s时，PCl3气体的物质的量为0.2mol，根据反应方程式可知生成氯气的物质的量为0.2mol，所以产生的体积为4.48L(标准状况)，故B正确；
C．相对分子质量大，沸点高，对平衡后体系降温，混合气体密度减小，说明气体总质量减小，则的状态一定发生变化，故C正确；
D．一定温度下，K= ；其它条件相同时，向平衡后体系再充入等物质的量的和，假设加入的和都是1mol，，所以反应逆向进行，此时v(正)选D。
11．C
【详解】C的生成速率与C的分解速率相等，说明正逆反应速率相等，①正确；化学反应速率之比等于化学计量数之比，无论是否达到平衡状态，都存在单位时间生成a mol A，同时生成3a mol B，②错误；当反应达到化学平衡状态时，各物质的浓度不变，③正确；气体反应物与气体生成物的化学计量数之和相等，无论是否达到平衡状态，混合气体总的物质的量都不变，④错误；平衡时各物质的物质的量取决于起始配料比以及转化的程度，不能作为判断是否达到平衡状态的依据，⑤错误；A为固体，当反应达到平衡状态时，气体的总质量不变，反应达到平衡状态，⑥正确。
故答案为：C。
【点睛】一个可逆反应是否处于化学平衡状态可从两方面判断：一是看正反应速率是否等于逆反应速率，两个速率必须能代表正、逆两个方向，然后它们的数值之比还得等于化学计量数之比，具备这两点才能确定正反应速率等于逆反应速率；二是判断物理量是否为变量，变量不变达平衡。
12．A
【详解】由图一可知时先达到平衡，说明对应的速率快，>，温度由，生成物的浓度减小，可知平衡逆向移动，则逆向为吸热反应，正向为放热反应，；由图二可知压强增大时正反应速率增大的程度大于逆反应速率增大的程度，则平衡正移动移动，正向为气体分子数减小的方向，即，综上可知A正确；
故选：A。
13． BC < < 该反应是气体分子数减小的反应，增大压强，化学平衡向正反应方向移动，氨气在平衡混合物中的体积分数增大 <
【详解】①A．N2和H2的投入量为1：3，其参与反应的计量数之比也为1：3，故N2和H2的转化率始终相等，不能说明反应达到平衡，故A错误；
B．混该反应前后气体系数之和不同，恒压条件下体积会发生变化，而气体的总质量不变，所以未平衡时密度会发生变化，密度不变时，反应达到平衡，故B正确；
C．氢气为反应物，氨气为生成物，氢气减少，氨气必然增多，的比值会发生变化，保持不变时说明各组分含量保持不变，反应达到平衡，故C正确；
D．根据C选项可知该比值不变时能说明反应平衡，但不变不一定等于2，该比值与投料、转化率等因素有关，故D错误；
故答案为：BC；
②根据平衡常数的定义可知该反应的K=；据图可知同一压强下温度升高，氨气的体积分数减小，说明平衡逆向移动，则正反应为放热反应， H<0；
③该反应是气体分子数减小的反应，温度不变，增大压强，化学平衡向正反应方向移动，氨气在平衡混合物中的体积分数增大，所以P1④温度越高反应速率越快，D点温度远高于B点，所以反应速率v(B)14．(1) —185kJ/mol Na2O2(s)+2Na(s)=2Na2O(s) ΔH= -317kJ/mol
(2) 羟基 0.225mol/(L min) 75% ACD B
【详解】（1）①由化学键的键能可知，ΔH等于反应物旧化学键断开所吸收的总能量减去生成物形成新化学键所释放的总能量，H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=(436+247—434×2)kJ/mol=—185kJ/mol；②把2Na(s)+O2(g)=Na2O(s) ΔH1= 414kJ/mol标记为①式，把2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s) ΔH2= 511kJ/mol标记为②式，由(2①—②)可得Na2O2(s)+2Na(s)=2Na2O(s) ΔH=2ΔH1—ΔH2=—2×414kJ/mol+511kJ/mol=—317KJ/mol，其热化学反应方程式为Na2O2(s)+2Na(s)=2Na2O(s) ΔH=—317kJ/mol；
（2）①甲醇属于醇类，甲醇中的官能团是羟基；②反应开始至平衡时，CO2的变化量为(1.00mol/L—0.25mol/L)=0.75mol/L，变化量之比等于化学计量数之比，所以H2的变化量为2.25mol/L，所以v(H2)=2.25mol/L÷10min=0.225mol/(L min)；在10min后，CO2的浓度不在改变，说明此时反应已达到平衡，CO2的变化量为(1.00mol/L—0.25mol/L)=0.75mol/L，则CO2的平衡转化率为(0.75mol/L÷1mol/L)×100%=75%；
③
A．升高温度，化学反应速率加快，故A正确；
B．扩大容器体积，反应速率会减小，故B错误；
C．加入CO2，增大反应物的量，反应速率会加快，故C正确；
D．加入合适的催化剂，可加快反应速率，故D正确；
故本题选ACD。
④甲醇选择性是指转化的CO2中生成甲醇的百分含量，所以甲醇的产率=CO2转化率×甲醇选择性，A中甲醇的产率=12.3%×42.3%=5.2%，B中甲醇的产率=11.9%×72.7%=8.7%，C中甲醇的产率=15.3%×39.1%=6.0%，D中甲醇的产率=12.0%×70.6%=8.5%，所以B中甲醇产率更高，故答案为B。
15．(1) a d 1.6
(2) 温度升高，催化剂的活性增大 51.5% 选择相对较低的温度
【详解】（1）①C3H8(g) C3H6(g)+H2(g)△H1=+124 kJ·mol-1，正反应吸热，升高温度，平衡正向移动，C3H8(g)的物质的量分数减小，C3H6(g)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，C3H8的物质的量分数大于10kPa 时C3H8的物质的量分数，因此表示100kPa时，C3H8的物质的量分数随温度变化关系的曲线是a；增大压强，平衡逆向移动，C3H6的物质的量分数减小，表示100kPa时，C3H6的物质的量分数随温度变化关系的曲线是d，故答案为：a；d；
②同温同体积条件下，气体的压强之比=气体物质的量之比，设C3H8的平衡转化率为x，
则10(1-x)+10x+10x=13.3，解得：x=0.33，Kp==1.6kPa，故答案为： 1.6；
（2）①该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，C3H8的转化率应该降低，但实际上C3H8的转化率随温度升高而上升，可能是升高温度，催化剂的活性增大导致的，故答案为：温度升高，催化剂的活性增大；
②根据图象，575℃时，C3H8的转化率为33%，C3H6的产率为17%，假设参加反应的C3H8为100mol，生成的C3H6为17mol，C3H6的选择性=×100%=51.5%，故答案为：51.5%；
③根据图象，535℃时，C3H6的选择性=×100%=66.7%，550℃时，C3H6的选择性=×100%=61.5%，575℃时，C3H6的选择性=×100%=51.5%，选择相对较低的温度能够提高C3H6选择性，故答案为：选择相对较低的温度。
16．(1) 高温 能增大的产率 能降低反应过程中的能耗
(2) 吸热反应 放热反应 >
【详解】（1）①已知：a. ；
b. 。
依据盖斯定律b－a×2即得到+164.9，正反应是吸热，因此为了得到更多的，一般采用的反应条件是高温。
②氧化钙和二氧化碳反应，降低生成物浓度，使平衡正向移动，同时反应放热，所以相比于甲烷水蒸气重整，吸附强化甲烷水蒸气重整的优点有能增大的产率、能降低反应过程中的能耗。
（2）①b过程第Ⅰ步反应中反应物总能量低于生成物总能量，属于吸热反应，第Ⅱ步反应中反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应，所以第Ⅰ步反应与第Ⅱ步反应的＞。
②根据图象可知焓变为（510－461）kJ/mol＝+49 kJ/mol，则甲醇和水蒸气重整时发生反应的热化学方程式为 。
17． CH4(g)＋2SO2(g)==CO2(g)＋2S(s)＋2H2O(l) ΔH＝－295.9kJ/mol H2S 300℃ 2/t1×10－3mol/(L·min) 2H2＋SO2S＋2H2O ＜ 36.45mol/L
【分析】（1）根据盖斯定律进行推导CH4和SO2反应的热化学方程式；
（2）H2还原SO2发生反应2H2＋SO2S＋2H2O，图1右侧SO2→S，S元素的化合价降低，根据氧化还原反应特点，化合价有升高，必然有降低，因此推出X为H2S；0～t1时间，X的浓度达到最大，应是图1左侧反应，4H2＋SO2=H2S＋2H2O，温度为300℃；根据化学反应速率的表达式进行计算；
（3）根据三段式计算a点的平衡常数。
【详解】（1）CH4燃烧的热化学方程式为：CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ/mol ①，S燃烧的热化学方程式为：S(s)+O2(g)═SO2(g)，△H=-297.2kJ/mol ②，根据盖斯定律可知，由①-②×2即可得到CH4和SO2反应的热化学方程式为：CH4(g)＋2SO2(g)=CO2(g)＋2S(s)＋2H2O(l) ΔH＝－295.9kJ/mol，故答案为CH4(g)＋2SO2(g)=CO2(g)＋2S(s)＋2H2O(l) ΔH＝－295.9kJ/mol。
（2）①H2还原SO2发生反应2H2＋SO2S＋2H2O，图1右侧SO2→S，S元素的化合价降低，根据氧化还原反应特点，化合价有降低，必然有升高，因此推出X为H2S；0～t1时间，X的浓度达到最大，应是图1左侧反应，4H2＋SO2=H2S＋2H2O，温度为300℃；根据化学反应速率的表达式，v(SO2)=(3-1)/t1×10－3mol/(L·min)=2/t1×10－3mol/(L·min)，故答案为H2S，300℃，2/t1×10－3mol/(L·min)。
②根据以上分析，总反应的化学方程式为2H2＋SO2S＋2H2O，故答案为2H2＋SO2S＋2H2O。
（2）①根据图象，700℃时SO2的转化率达到最大，反应达到平衡，右侧随着温度的升高，SO2的转化率降低，根据勒夏特列原理，正反应为放热反应，即ΔH＜0，故答案为＜。
② 2C(s)＋2SO2(g)S2(g)＋2CO2(g)
起始（mol/L） 1 0 0
变化（mol/L） 0.9 0.45 0.9
平衡（mol/L） 0.1 0.45 0.9
化学平衡常数的表达式K=c(S2)c2(CO2)/c2(SO2)=0.45mol/L×(0.9mol/L)2/(0.1mol/L)2=36.45mol/L
故答案为36.45mol/L。
18．(1)AC
(2)H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ/mol
(3)C
(4) ＞ 0.5 17.9 c
【详解】（1）常见的放热反应有：大多数的化合反应、中和反应、物质的燃烧、铝热反应、金属和酸置换出氢气的反应等；B、D均为放热反应，A、C为吸热反应，故答案为：AC；
（2）燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成指定物质放出的热量，已知氢气的燃烧热为285kJ mol 1，表示H2燃烧热的化学方程式为：H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=-285kJ/mol；
（3）测定中和热，为保证盐酸全部反应，需加稍过量的NaOH，保证盐酸完全反应，且固体溶解放热，只有C合理，故答案为：C；
（4）①由物质的量随时间变化图可知，1～5min内，CO2的物质的量逐渐减小，说明反应正向进行，则v正＞v逆，故答案为：＞；
②0～5min内，v(CO2)==0.5mol L-1 min-1，故答案为：0.5；
③由图像可知，到达平衡时，n(CH3OCH3)=1.25mol,n(CO2)=0.5mol,则反应的CO2为2.5mol,由方程式可知，反应的H2的为7.5mol,生产的H2O为3.75mol,平衡时H2的为(9-7.5)mol=1.5mol,反应达到平衡状态时，CH3OCH3(g)的体积分数为×100%=17.9%，故答案为：17.9：
④由图可知，a、b两点各物质的量发生变化，而c点时各物质的量不再改变时，故c点达到平衡； 故答案为：c。
19． 增大 增大 减小 不变 不变 减小
【详解】(1)在容器容积不变时，充入1 mol H2即c(H2)增大，反应物浓度增大，化学反应速率增大；
(2)升高温度，活化分子百分数增加，有效碰撞次数增多，反应速率增大；
(3)扩大容器体积，相当于减小各成分浓度，反应速率减小，
(4)保持容器内气体压强不变，保持充入1 mol H2(g)和1 mol I2(g)，压强未变，体积增大，浓度也不变，则速率不变；
(5)保持容器容积不变，充入1mol N2，N2不参与反应，参与反应的各成分浓度未变，则反应速率不变；
(6)保持容器压强不变，充入N2，体积增大，各成分浓度减小，则反应速率减小。
20． 3X(g)+Y(g) 2Z(g) 0.02mol/(L·min) 0.25mol/L 60% ③④⑤⑧ A、C
【详解】（1）由图象可以看出X、Y的物质的量减小，Z的物质的量增多，则X、Y为反应物，Z为生成物，化学反应中各物质的物质的量变化量与化学计量数之比呈正比，
则有X：Y：Z=（1.0-0.4）：（1.0-0.8）:(0.5-0.1)=3：1：2，则反应的化学方程式为3X(g)+Y(g) 2Z(g) ,故答案为：3X(g)+Y(g) 2Z(g) 。
（2）反应开始到5min，用Y表示的反应速率为：v==0.02mol/(L·min) ，平衡时Z的浓度为=0.25mol/L，故答案为：0.02mol/(L·min)；0.25mol/L 。
(3)在相同条件下，压强之比等于物质的量之比=，，所以答案为
(4)①此反应是在恒温下进行，所以容器内温度不变，不能作为达到平衡标志。②该反应前后气体质量不变，体积也不变，任何时候密度都不改变，所以混合气体的密度不变，不能作为达到平衡标志。③该反应气体分子数前后改变，所以混合气体的压强不变，能作为达到平衡标志。　④反应前后气体质量不变，但是反应气体分子数前后改变，所以混合气体的平均相对分子质量不变，能作为达到平衡标志。 ⑤Z(g)的物质的量浓度不变能作为达到平衡标志。⑥容器内X、Y、Z三种气体的浓度之比为3∶1∶2不能作为达到平衡标志。⑦某时刻v(X)=3v (C)且不等于零，不能作为达到平衡标志，因为没有标明是正反应速率和逆反应速率。⑧单位时间内生成2n mol Z，同时生成3n mol X，能作为达到平衡标志，一个是正反应速率，一个是逆反应速率，且速率之比等于化学计量数之比。故答案为：③④⑤⑧
(5)A.加催化剂，降低活化能，活化分子百分数增大，有效碰撞增加，加快该反应的反应速率，A项正确。
B.降低温度，活化分子百分数增小，有效碰撞减少，减慢反应速率，B项错误。
C.体积不变，充入X，X的物质的量浓度增大，加快反应速率，C项正确。
D.体积不变，分离出Y，Y的物质的量浓度减小，减慢反应速率，D项错误。
故选AC。
21． 曲线b C 0.003 mol/(L··min) 0.9Q 85.7% 2V2O4·SO3 +O22V2O5+2SO3
【详解】(1)据图可知曲线b达到平衡所需时间更短，催化效率更佳；
A．反应达到平衡时正逆反应速率相等，各物质的转化率不再改变，能说明达到平衡，故A不选；
B．容器绝热，该反应为放热反应，未平衡时温度会一直变化，温度不变时可以说明反应平衡，故B不选；
C．初始投料c(SO2)：c(O2)=2：1，反应时二者按2：1的比例反应，所以比值一直不变，不能说明反应是否平衡，故C选；
D．反应物和生成物均为气体，则气体总质量不变，反应前后气体系数之和不相等，未平衡时气体的物质的量会变，则混合气体的平均分子量会变，当其不变时达到平衡，故D不选；
(2)①据图可知曲线a在60min时反应达到平衡，初始压强为200kPa，平衡压强为140kPa，设平衡时Δn(O2)=x mol，列三段式有：
压强之比等于气体物质的量之比，所以有，解得x=0.9mol，容器体积为5L，所以O2的平均反应速率为=0.003 mol/(L··min)；根据2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH=-Q kJ·mol-1可知0.9mol氧气反应时方出的热量为0.9Q；
②平衡时SO3的百分含量为=85.7%；
(3)V2O5为催化剂，所以反应Ⅱ中V2O5为反应物，则反应Ⅲ中为生成物，且中间产物2V2O4·SO3 为反应Ⅲ的反应物，另一反应物为O2，所以反应Ⅲ的化学方程式为2V2O4·SO3 +O22V2O5+2SO3。
22．(1)
(2) 吸热
(3) 增大压强或使用催化剂 适当降低温度（或减小H2浓度或增大水蒸气浓度）
(4)不
【详解】（1）反应①的化学平衡常数表达式为；
（2）根据盖斯定律，反应③可由①-②合并得出，因此，根据表格数据知，反应①为吸热反应，焓变，反应②为放热反应，焓变，由盖斯定律得反应③的焓变，因此反应③为吸热反应；
（3）图甲中时正逆速率同等程度增大，但平衡不移动，改变的条件是使用催化剂或增大压强（减小容积）；图乙中时CO2、CO的浓度没有瞬时增大或减小，不是改变其浓度或压强（改变容积）来影响平衡，CO2浓度增大，CO浓度减小，平衡向逆反应方程移动，该反应为吸热反应，因此改变的条件是降低温度或减小H2浓度或增大水蒸气浓度；
（4）设反应③平衡时常数为，使CO2、CO浓度同时增大为原来2倍时，反应体系浓度商，因此平衡不移动。
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