2.2 化学平衡（含解析） 课后训练 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1
文档属性
| 名称 | 2.2 化学平衡（含解析） 课后训练 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 412.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-01-08 22:02:20 | ||
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文档简介
2.2 化学平衡 课后训练
一、单选题
1．下列有关可逆反应的说法不正确的是（ ）
A．可逆反应是指在同一条件下能同时向正逆两个方向进行的反应
B．2HI H2＋I2是可逆反应
C．CaCO3 CaO＋CO2↑是可逆反应
D．存在平衡的不一定是化学反应
2．对于反应N2O4（g）2NO2（g）ΔH＞0，要使该反应的平衡常数值增大，可以采取的措施有（ ）
A．增大N2O4的浓度 B．增大NO2的浓度
C．升高体系的温度 D．减小压强
3．下列说法中正确的是（ ）
A．加强对煤、石油、天然气等综合利用的研究，可提高燃料的利用率
B．电解水生成H2利O2的实验中，可加入少量盐酸或硫酸增强导电性
C．同一可逆反应使用不同的催化剂时，高效催化剂可增大平衡转化率
D．升高温度能使吸热反应速率加快，使放热反应速率减慢
4．合成氨反应，达到平衡后，改变下列条件后，对正反应速率影响大于逆反应速率的是（ ）
A．减小生成物浓度 B．减小压强
C．升高温度 D．加入催化剂
5．1000K时反应C(s)＋2H2(g) CH4(g)的K＝8.28×107(mol·L－1)－1，当各气体物质的量浓度分别为c(H2) = 0.7 mol·1－1、c(CH4) = 0.2 mol·L－1、c (N2) = 0.1 mol·L－1时，上述反应（ ）
A．正向移动 B．逆向移动 C．达到平衡 D．不一定
6．某温度下，恒容密闭容器中发生反应：。已知、、Z的起始浓度分别为、、。一段时间后，反应达平衡时，各物质的浓度不可能是（ ）
A．为 B．为
C．为 D．Z为
7．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是（ ）
A．开启啤酒瓶后，马上泛起大量泡沫
B．合成氨工厂通常采用高温条件(N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)△H<0)
C．实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气
D．工业上生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高二氧化硫的利用率
8．下列说法中错误的是（ ）
A．当一个可逆反应达到平衡状态时，就是这个反应在该条件下所能达到的限度
B．当一个可逆反应达到平衡状态时，这个反应的正反应速率和逆反应速率相等
C．可以通过控制反应条件，使2 mol SO2与1 mol O2反应生成2 mol SO3
D．化学反应的限度可以通过改变条件来改变
9．下列说法正确的是（ ）
A．反应2NaCl(s)＝2Na(s)＋Cl2(g) 的ΔH＜0，ΔS＞0
B．常温下，将稀CH3COONa溶液加水稀释后，n(H+)·n(OH－)不变
C．合成氨生产中将NH3液化分离，可加快正反应速率，提高H2的转化率
D．氢氧燃料电池工作时，若消耗标准状况下11.2 L H2，则转移电子数为6.02×1023
10．T℃下，向0.5L的恒容密闭容器中充入等物质的量的P和Q，发生反应 ，反应速率可表示为，，其中、为速率常数。反应过程中S和P的物质的量浓度变化如图所示：
下列说法错误的是（ ）
A．Q与S浓度相等时，
B．a点时，
C．容器中气体的平均相对分子质量不再变化时，可逆反应达到平衡状态
D．反应到达平衡后，向容器中通过少量的氦气（不参与反应），R的浓度保持不变
11．有研究认为，强碱性溶液中反应分三步进行，其中两步如下：
第一步
第三步
下列说法错误的是（ ）
A．是该化学反应的中间产物，不是催化剂
B．第一步反应为氧化还原反应
C．由K值无法判断第一步与第三步反应的快慢
D．反应的第二步为
12．已知：N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) ΔH= －92 kJ·mol-1，下图表示L一定时，H2的平衡转化率(α)随X的变化关系，L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度。下列说法中，错误的是（ ）
A．X表示温度 B．L2＞L1
C．反应速率υ(M)＞υ(N) D．平衡常数K(M)＞K(N)
13．某温度下反应2A(g) B(g)+C(g) H<0的平衡常数K=4.此温度下，在1L的密闭容器中加入A，反应到某时刻测得A、B、C的物质的量浓度(mol L-1)分别为：0.4，0.6，0.6，下列说法正确的是（ ）
A．温度升高，该反应反应速率加快，平衡常数增大
B．平衡时，再充入一定量A气体，平衡正移，平衡常数增大
C．平衡时，充入一定量He气，反应速率加快，平衡常数不变
D．题目所述的某时刻正、逆反应速率的大小为v(正)>v(逆)
14．在密闭容器中发生反应：，下列情况不能说明反应已达平衡状态的是
A．的物质的量浓度不再变化
B．、、的物质的量之比为2∶1∶2
C．的质量不再变化
D．单位时间内生成2的同时生成1mol
15．O3也是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点．O3可溶于水，在水中易分解，产生的[O]为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力．常温常压下发生反应如下：
反应①O3 O2+[O]△H＞0 平衡常数为K1；
反应②[O]+O3 2O2△H＜0 平衡常数为K2；
总反应：2O3 3O2△H＜0 平衡常数为K
下列叙述正确的是（ ）
A．升高温度，K增大 B．K=K1+K2
C．适当升温，可提高消毒效率 D．压强增大，K2减小
16．在一密闭容器中进行以下可逆反应：M(g)+N(g) P(g)+2 L( )。在不同的条件下P的体积分数φ(P)的变化情况如图，则该反应（ ）
A．正反应放热，L是固体 B．正反应放热，L是气体
C．正反应吸热，L是气体 D．正反应放热，L是固体或气体
二、综合题
17．【化学﹣﹣选修2化学与技术】
硫酸是重要的化工原料，它的产量衡量了一个国家的工业发展水平．工业生产硫酸时，利用催化氧化反应将SO2转化SO3是一个关键步骤．压强及温度对SO2转化率的影响如下表．（原料气各成分的体积分数为：SO2：7%，O2：11%，N2：82%）．根据信息回答下列问题：
压强MPa 转化率% 温度/℃ 0.1 0.5 1 10
400 99.2 99.6 99.7 99.9
500 93.5 96.9 97.8 99.3
600 73.7 85.8 89.5 96.4
（1）工业制硫酸时发生此反应的设备是 ．
（2）已知SO2的催化氧化是放热反应，如何利用表中数据推断此结论？ ．
（3）在400℃～500℃，SO2的催化氧化采用常压而不是高压，主要原因是 ．
（4）为提高SO3的吸收率，实际生产中用 吸收SO3．
（5）在此反应前必须对原料气进行净化的原因 ．
（6）已知2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）△H=﹣196.6kJ/mol 每生产1000t 98%硫酸所需要的SO3的质量为 t，由SO2生产这些SO3所放出的热量为 kJ．
18．将二氧化碳转化为高附加值碳基燃料有利于实现碳中和。
已知：① ；
② ；
③ 。
（1）相关化学键的键能数据如表所示。
化学键 H—H H—O C—H
键能 436 802 463 x
则 ，x= 。
（2）某温度下，将和充入容积可变的密闭容器中发生反应(设仅发生反应①和反应②)，保持体系压强为P0反应起始时气体总体积为V L，平衡体系中、的物质的量分数分别为40%、20%，则此时的平衡分压为 ，的浓度为 。
（3）将和充入容积可变的密闭容器中发生上述三个反应，保持体系压强为，平衡体系中各气体组分的物质的量分数随温度的变化情况如图1所示。
①曲线a代表平衡体系中 (填化学式)的物质的量气分数随温度的变化情况，该物质的量分数随着温度升高而减的小的原因为 。
②℃时，反应②的压强平衡常数 (用含y、z、的代数式表示)。
（4）在催化剂表面与反应的部分历程如图2所示，吸附在催化剂表面的物种用“·”标注，Ts表示过渡态。该反应的决速步骤对应的化学方程式为 。
19．在某一密闭容器中发生反应 ，不同时间段内该反应的反应速率随时间变化的曲线(反应达平衡后，某一时刻仅改变一个条件)如图所示。
回答下列问题：
（1）满足的时间段是 (填标号)；若时刻改变压强，则为 (填“增大”或“减小”)压强。
A． B． C． D．
（2）若、时刻均仅改变温度，则在下列时间段内，该反应的平衡常数最小的是____(填标号)。
A． B． C．
（3）时刻体系中除改变压强外，还可改变的条件为 。
（4）下列时间段内，的体积分数最高的是 (填标号，下同)，的体积分数最高的是 。
A． B． C．
（5）在该反应中，每转移0.3mol电子，生成的HCl(g)的分子数为 。
（6）若该反应达到平衡时，测得的平衡转化率为，则平衡时的混合气体中， (用含的式子表示)。
20．
（1）I．在水溶液中橙红色的 与黄色的 有下列平衡关系： +H2O 2 +2H+。现将一定量的K2Cr2O7溶于水配成稀溶液，溶液呈橙色。
向上述溶液中加入浓硫酸溶液，溶液呈 色，因为 。
（2）向原溶液中加入Ba(NO3)2溶液(已知BaCrO4为黄色沉淀)，则平衡向 方向移动(正或逆)，溶液颜色将 (加深或变浅)。
（3）II．在容积一定的密闭容器中， 置入一定量的NO(g)和足量C(s)，发生反应C(s)+2NO(g) CO2(B)+N2(g)，平衡状态时NO(g)的物质的量浓度[NO]与温度T的关系如图所示。请回答下列有关问题。
该反应的△H 。
（4）若该反应在T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2，则K1 K2(填“＜”、“＞”或“＝”)，在T2时，若反应体系处于状态D，则此时v正 v逆(填“＜”、“＞”或“＝”)。
（5）在T3时，可逆反应C(s)+2NO(g) CO2(g)+N2(g)在密闭容器中达平衡，只改变下列条件，一定既能加快反应速度，又能增大平衡时 的值是_______。
A．加入一定量C B．减小容器容积
C．升高温度 D．加入一定量的CO2
（6）可逆反应C(s)+2NO(g) CO2(g)+N2(g)的平衡常数的表达式 。
（7）III．氮氧化物会破坏臭氧层，已知：①NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g)△H1=-200.9 kJ/mol
②2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H2= -116.2 kJ/mol
则反应：2O3(g)=3O2(g)△H= 。
21．“霾”是当今世界环境热点话题。目前各地空气质量恶化原因之一是机动车尾气和燃煤产生的烟气。NO和CO气体均为汽车尾气的成分，这两种气体在催化转换器中发生如下反应：
2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g) △H=-akJ·mol-1(a0)
（1）在一定温度下，将2.0 molNO、2.4 mol CO气体通入固定容积为2 L的密闭容器中，反应过程中部分物质的浓度变化如图所示：
① 0 15 min NO的转化率为 。
②20 min时，若改变反应条件，导致CO浓度减小，则改变的条件可能是 (选填序号)。
a.缩小容器体积 b.增加CO的量 c.降低温度 d.扩大容器体积
③若保持反应体系的温度不变，20min时再向容器中充入NO、N2各0.4mol，化学平衡将 (选填“向左”，“向右”或“不”)移动，重新达到平衡后，该反应的化学平衡数为 。
（2）已知： 2NO(g)+O2(g) =2NO2(g) △H=-bkJ·mol-1(b＞0) ； CO的燃烧热 △H=-ckJ·mol-1(c＞0)则在消除汽车尾气中NO2的污染时，NO2与CO发生反应的热化学反应方程式 。
（3）工业废气中含有的NO2还可用电解法消除。制备方法之一是先将NO2转化为N2O4，然后采用电解法制备N2O5，装置如图所示。Pt乙为 极，电解池中生成N2O5的电极反应式是 。
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】A项说法符合可逆反应的概念，正确；
2HI H2＋I2在加热条件下可以正逆两个方向进行，B项正确；
CaCO3分解与CaO与CO2反应的条件不同，二者不互为可逆反应，C项错误；
存在平衡的不一定是化学反应，如溶解平衡，D正确。
故答案为：C
【分析】根据可逆反应的定义进行判断，注意需要在相同条件下的两个反应。
2．【答案】C
【解析】【解答】平衡常数只受温度影响，该反应为吸热反应，要使平衡常数增大，应升高体系温度，故选C；
故答案为：C。
【分析】平衡常数只与温度有关。
3．【答案】A
【解析】【解答】A. 加强对煤、石油、天然气等综合利用的研究，可提高燃料的利用率，故A正确；
B. 电解水生成H2利O2的实验中，加入少量盐酸生成H2利Cl2，故B错误；
C. 催化剂不影响化学平衡，同一可逆反应使用不同的催化剂时，平衡转化率不变，故C错误；
D. 升高温度既能使吸热反应速率加快，也能使放热反应速率加快，只是吸热反应加快程度更大，故D错误。
故答案为：A。
【分析】B、加入盐酸，阳极生成氯气
C、催化剂不能改变化学平衡状态
D、升高温度，吸热、放热反应的反应速率都增大
4．【答案】B
【解析】【解答】A．减小生成物浓度平衡正向移动，反应速率减小，瞬间正反应速率不变，逆反应速率减小，则对逆反应的反应速率影响更大，A不合题意；
B．该反应为气体体积减小的反应，减小压强正、逆反应速率均减小，但平衡逆向移动，则对正反应的反应速率影响更大，B符合题意；
C．该反应为放热反应，升高温度正、逆反应速率均增大，但平衡逆向移动，对逆反应的反应速率影响更大，C不合题意；
D．加入催化剂，同等程度地改变正、逆反应速率，平衡不移动，D不合题意；
故答案为：B。
【分析】合成氨反应是气体体积减小的放热反应，压缩气体体积增大压强、增大反应物浓度、减少生成物浓度、降低温度均能使化学平衡正向移动，正反应速率大于逆反应速率。
5．【答案】A
【解析】【解答】对于反应C(s)＋2H2(g) CH4(g),当c(H2) = 0.7 mol·1－1、c(CH4) = 0.2 mol·L－1、c (N2) = 0.1 mol·L－1时,此时的浓度商Qc=0.2/0.72=0.41<8.28×107,反应向正反应进行。A.正向移动符合题意；
B. 逆向移动不符合题意；
C.达到平衡不符合题意；
D.不一定不符合题意；
故答案为：A。
【分析】根据浓度商与平衡常数的大小关系，我们可以判断可逆反应进行的方向。如果浓度商小于平衡常数，反应会向正向进行，如果浓度商大于平衡常数，反应会逆向进行。
6．【答案】A
【解析】【解答】若反应可正向进行完全，则浓度为0.1mol/L，的浓度为0mol/L，Z的浓度为0.5mol/L，若反应可逆向进行完全，则浓度为0.35mol/L，的浓度为0.25mol/L，Z的浓度为0mol/L，但反应为可逆反应，不可能完全正向或逆向进行，因此0.1mol/L故答案为：A。
【分析】可逆反应不能进行到底。
7．【答案】B
【解析】【解答】A．在啤酒中存在平衡CO2(g)+H2O H2CO3(aq)，开启啤酒瓶，压强减小，平衡逆向移动，啤酒瓶中马上泛起大量泡沫，能用勒夏特列原理解释，A不选；
B．合成氨的反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，氨气的产率降低，合成氨工厂通常采用高温条件是因为催化剂的活性好、反应速率较快，不能用勒夏特列原理解释，B选；
C．氯气与水发生反应Cl2+H2O H++Cl-+HClO，在饱和食盐水中，增大氯离子浓度，平衡逆向移动，氯气溶解度减小，故可用排饱和食盐水的方法收集氯气，能用勒夏特列原理解释，C不选；
D．二氧化硫发生催化氧化的化学方程式为2SO2+O22SO3，使用过量的空气，增大氧气的浓度，平衡正向移动，提高二氧化硫的利用率，能用勒夏特列原理解释，D不选；
故答案为：B。
【分析】依据勒夏特列原理，改变影响平衡的一个因素，平衡将向减弱这种改变的方向移动分析。
8．【答案】C
【解析】【解答】A．当一个可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，这个反应在该条件下反应物的转化率最大，所以就是这个反应在该条件下所能达到的限度，故A不符合题意；
B．对于可逆反应，达到平衡状态时，正、逆反应速率相等，反应物的转化率最大，故B不符合题意；
C． 2SO2＋O2 2SO3是可逆反应，无论怎样控制条件，反应物的转化率不可能达到100%，即2 mol SO2与1 mol O2反应不会生成2 mol SO3，故C符合题意；
D．化学反应的限度可通过改变条件，如温度、压强等来改变，D不符合题意；
故答案为C。
【分析】A．v正=v逆时，反应在该条件下达到限度；
B．达到平衡状态时，v正=v逆；
C．可逆反应不能进行到底；
D．外界条件改变时化学平衡会发生移动；
9．【答案】D
【解析】【解答】A、该反应有气体产生△S＞0，钠在氯气中燃烧是放热反应，其逆反应吸热△H＞0，选项A错误；
B、常温下，将稀CH3COONa溶液加水稀释后，水解程度增大，水的电离程度减小，n(H+)·n(OH－)减小，选项B错误；
C、合成氨生产中将NH3液化分离，生成物的浓度减小，反应速率减小，选项C错误；
D、氢氧燃料电池负极正极H2～2e-，工作时，若消耗标准状况下11.2 L H2，则转移电子数为6.02×1023，选项D正确。答案选D。
【分析】A、分解反应为吸热反应，即△H＞0
B、Kw不变即c(H+)·c(OH－)不变，而随着体积增大，n(H+)·n(OH－)减小。
C、合成氨生产中将NH3液化分离，反应体系压强减小，浓度减小，反应速率减慢。
10．【答案】B
【解析】【解答】A．由图可知，开始时，c(P)= c(Q)=4.0mol/L，平衡时c(P)= c(Q)=0.8mol/L，c(S)=3.2mol/L，当c(S)= c(Q)时，c(Q)增大或c(S)减小，则利于反应正向移动，所以 ，A不符合题意；
B．对于该反应，开始时，c(P)= c(Q)=4.0mol/L，平衡时c(P)= c(Q)=0.8mol/L，c(S)=3.2mol/L，c(R)=1.6mol/L，根据平衡时v正=v逆，即k正c2(P)·c2(Q)= k逆c (R)·c2(S)，可求得k正=40k逆，a点时，c(S)= c(P)=2.0 mol/L，根据化学方程式，则c(Q)= 2.0 mol/L，c(R)=1.0 mol/L，，B符合题意；
C．反应前后气体的质量不变，由于该反应前后气体分子数之和不同，根据m=nM，则容器中气体的平均相对分子质量不再变化时，说明可逆反应达到平衡状态，C不符合题意；
D．该反应在恒容容器中进行，达到平衡后加入氦气，各物质的物质的量和体积不变，则浓度也不变，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A. 平衡时P和Q的浓度相等，S的浓度大于Q的浓度，Q与S浓度相等时，反应正向进行。
B.根据化学平衡时各物质的浓度算出k正与k逆的比值，再结合a点时各物质的浓度求解v正与v逆的比值。
C.达到化学平衡状态的主要标志是正逆反应速率相等、各物质的含量保持不变。
D.恒容装置中，加入惰性气体，各物质的浓度不变。
11．【答案】B
【解析】【解答】A．第一步水解产生了OH-，第三步又消耗了OH-，所以OH-是整个反应的中间产物，不是催化剂，A不符合题意；
B．第一步反应是水解反应，不是氧化还原反应，B符合题意；
C．平衡常数的数值大小可以判断反应进行的程度，不能判断反应速率大小，C不符合题意；
D．总反应减去第一步反应和第三步反应可得第二步为HOCl+I-→HOI + Cl-，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．根据中间体反应前和反应后均没有，只在过程中出现；催化剂参加化学反应，只是在前边的化学反应中是反应物，在后边的反应中又是生成的物质，整个过程质量没有变化。
B. 水解反应不是氧化还原反应；
C．平衡常数的数值大小可以判断反应进行的程度，不能判断反应速率大小；
D．总反应减去第一步反应和第三步反应可得第二步。
12．【答案】D
【解析】【解答】A.根据图像，随着X的增大，H2的平衡转化率(α)减小，X若表示温度，升高温度，平衡逆向移动，H2的平衡转化率(α)减小，故A不符合题意；
B.相同温度条件下，压强越大，H2的平衡转化率(α)越大，L2＞L1，故B不符合题意；
C.压强越大，反应速率越快，υ(M)＞υ(N)，故C不符合题意；
D.温度不变，平衡常数不变，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】该反应是气体体积减小的放热饭，降低温度或增大压强平衡向正反应方向移动，氢气的转化率增大，注意平衡常数只是温度的函数。
13．【答案】D
【解析】【解答】A．温度升高，该反应反应速率加快，正反应放热，根据勒夏特列原理，升温平衡向吸热方向移动，即向逆反应方向移动，平衡常数减小，A不符合题意；
B．平衡常数只受温度影响，平衡时，再充入一定量A气体，平衡正移，平衡常数不变，B不符合题意；
C．平衡时，充入一定量He气，虽然体系压强增大，但有关物质的浓度都没变，不会影响到正逆反应速度，平衡常数不变，C不符合题意；
D．此时，Qc= ，K=4，Qc＜K，此时未达到平衡，向正方向进行，故v(正)>v(逆)，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】平衡常数是指在一定温度下，反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积，平衡常数只与温度有关。
14．【答案】B
【解析】【解答】A．的物质的量浓度不再变化，是达到平衡状态的标志，选项A不符合题意；
B． 、、的物质的量之比为2：1：2，这与反应的初始物质的量以及反应的转化程度有关，不能确定是否达到平衡，选项B符合题意；
C．的质量不再变化，是达到平衡状态的标志，选项C不符合题意；
D. 单位时间内生成2的同时生成1mol，能体现不同种物质正逆反应速率等于化学计量数之比，选项D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】依据化学平衡的特征“等”和“定”进行分析判断。
15．【答案】C
【解析】【解答】解：A．由总反应：2O3═3O2 △H＜0可知正反应为放热反应，则升高温度平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，故A错误；
B．由盖斯定律可知反应①+②可得总反应，则K=K1×K2，故B错误；
C．适当升温，反应速率增大，则可提高消毒效率，故C正确；
D．平衡常数只受温度的影响，温度不变，平衡常数不变，故D错误，
故选C．
【分析】由盖斯定律可知反应①+②可得总反应，则K=K1×K2，结合温度对平衡移动的影响判断即可．
16．【答案】B
【解析】【解答】根据图像可知，在温度相同时，压强越大，生成物P的含量越低，说明增大压强平衡向逆反应方向移动，因此L一定是气体。同样分析在压强相同时，温度越高，生成物P的含量越低，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，因此正反应是放热反应。
故答案为：B
【分析】在化学反应中，先拐先平，温度高，压强大；结合Ⅱ，Ⅲ分析，在温度相同时，压强越大，生成物P的含量越低，说明增大压强平衡向逆反应方向移动，因此L一定是气体；结合Ⅰ，Ⅱ分析，在压强相同时，温度越高，生成物P的含量越低，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，因此正反应是放热反应。
17．【答案】（1）接触室
（2）压强一定时，温度升高，SO2的转化率下降，说明升温有利于向逆反应方向进行，所以正反应为放热反应
（3）增大压强对提高SO2的转化率无显著影响，反而会增加成本
（4）98.3%的浓硫酸
（5）防止催化剂中毒
（6）8×102；9.85×108
【解析】【解答】解：（1）工业上制取硫酸的主要设备有：沸腾炉、接触室、吸收塔，其中用于将二氧化硫转化成三氧化硫的设备为接触室，故答案为：接触室；（2）由表中数据可知，压强一定时，温度升高时，SO2的转化率降低，说明升高温度有利于平衡向逆反应移动，故正反应为放热反应，故答案为：压强一定时，温度升高时，SO2的转化率降低，说明升高温度有利于平衡向逆反应移动，故正反应为放热反应；（3）由表中数据可知，增大压强对SO2的转化率影响不大，同时增大成本，故通常采取采用常压而不是高压，故答案为：增大压强对SO2的转化率影响不大，同时增大成本；（4）吸收塔中SO3如果用水吸收，发生反应：SO3+H2O═H2SO4，该反应为放热反应，放出的热量易导致酸雾形成，阻碍水对三氧化硫的吸收；而浓硫酸的沸点高，难以气化，不会形成酸雾，同时三氧化硫易溶于浓硫酸，所以工业上从吸收塔顶部喷洒浓硫酸作吸收液，最终得到“发烟”硫酸，故答案为：98.3%的浓硫酸；（5）为了避免催化剂中毒，导致催化活性降低，在原料气加入接触室前，需要对原料气进行净化处理，故答案为：防止催化剂中毒；（6）1000吨98%的硫酸含有H2SO4的质量为：1×109×98%=9.8×108g，设需要SO3的质量为m，放出的热量为y，则：
2H2SO4～ 2SO3～ Q=196.9kJ
2×98g 2×80g 196.9kJ
9.8×108g m y
则：2×98g：9.8×108g=2×80g：m，
2×98g：196.9kJ=9.8×108g：y，
解得：m=8×108g=8×102t，y=9.85×108kJ，
故答案为：8×102；9.85×108．
【分析】（1）根据工业制取硫酸的主要设备名称及作用进行解答；（2）采取控制变量法，压强一定，分析温度对平衡的影响，由表中数据可知，压强一定时，温度升高时，SO2的转化率降低，说明升高温度有利于平衡向逆反应移动；（3）由表中数据可知，增大压强对SO2的转化率影响不大，同时增大成本；（4）吸收塔中吸收液的选择从实际吸收效果考虑不采用水而采用浓硫酸，可防止产生酸雾；（5）为了防止催化剂中毒，需要对原料气减小净化处理；（6）计算1000吨98%的硫酸含有H2SO4的质量，根据关系式2H2SO4～2SO3～Q=196.9kJ进行计算．
18．【答案】（1）；415
（2）；
（3）；反应②的，反应③的，升高温度反应②平衡左移，反应③平衡右移，的物质的量分数减小；
（4）或
【解析】【解答】（1）根据盖斯定律可知，②=①×2-③，
因此。
根据反应②以及反应热等于反应物键能和-生成物键能和可知，，；
（2）在反应①中，设反应生成的CO的物质的量为x mol。则
在反应②中，设反应生成的的物质的量为y mol，则
因此平衡时，，，
，，；
气体总的物质的量；
根据图像可得%，%，解得，。
即平衡时，，，，
，。
。
由于反应前后容器内的压强相等，平衡时气体总物质的量为，
因此，，；
（3）①反应体系中有5种气体，曲线a、b只能代表平衡体系中、CO的物质的量分数随温度的变化情况，升高温度，反应①和③平衡向右移动，CO的物质的量分数增大；反应③平衡向右移动，反应②平衡向左移动，的物质的量分数减少。因此曲线a代表平衡体系中的物质的量分数随温度的变化情况，曲线b代表平衡体系中CO的物质的量分数随温度的变化情况，故答案为：；反应②的，反应③的，升高温度反应②平衡左移，反应③平衡右移，的物质的量分数减小；
②由图1可知℃时，甲烷的分压和二氧化碳的分压相同，水的分压为z，氢气的分压为y，则℃时，反应②的压强平衡常数；
（4）从图中可以看出，②→③过程的活化能最大，活化能越大，反应速率越慢，故②→③过程是图中①至⑥的历程中的决速步骤，对应的方程式为：或。
【分析】（1）△H=反应物总键能-生成物总键能；
（2）平衡分压要结合压强和各种物质的物质的量分数判断，分压之比等于物质的量之比；
（3） ① 反应②的，反应③的，升高温度反应②平衡左移，反应③平衡右移，的物质的量分数减小；
②分压平衡常数要结合公式判断，压强之比等于物质的量之比；
（4）决速步骤即活化能最大，反应速率最慢的步骤。
19．【答案】（1）AC；增大
（2）B
（3）适当地降低温度
（4）A；BC
（5）0.3
（6）
【解析】【解答】（1） 满足的时间段是 t0-t1以及t3-t4；改变t1时刻后，反应速率加快，并且反应逆移，说明若t1改变压强，只能是加压；
（2）逆向移动的程度越大，反应的K值就越小，所以t2-t3时刻平衡常数最小；
（3）t4时刻反应逆移，并且正逆反应速率都减慢，所以可能改变的条件是降低温度；
（4）正向进行的程度越大，N2的体积分数就越高，反应正向进行程度最大的是 t0-t1时间段；逆向程度进行越大，Cl2的体积分数就越大，逆向程度最大的时间段是t3-t4；
（5）消耗3molCl2生成6molHCl，转移的电子数为6mol，所以 每转移0.3mol电子，生成的HCl(g)的分子数为 0.3NA；
（6)Cl2的平衡转化率为 ，则根据系数比可知，N2生成的物质的量应该是氯气转化量的三分之一；二者的质量之比= 。
【分析】（1）平衡时刻即正反应速率和逆反应速率在一个平台上为；
(2)逆向移动的程度越大，反应的K值就越小;
(3)对于所有的反应来说，只有降低温度，速率就会减慢；
（4）正向进行的程度越大，N2的体积分数就越高，反应正向进行程度最大的是 t0-t1时间段；逆向程度进行越大，Cl2的体积分数就越大，逆向程度最大的时间段是t3-t4；
（5）根据化合价分别与电子和HCl物质的量之间的关系，可以计算出转移的电子数；
（6）在化学反应中，物质的量物质的量变化值之比等于化学系数之比。
20．【答案】（1）橙红；增大H+ ，平衡向逆反应方向移动
（2）正；变浅
（3）＜
（4）＞；＞
（5）D
（6）K=
（7）-285.6 kJ·mol-1
【解析】【解答】I．(1)向上述溶液中加入浓硫酸溶液，氢离子浓度增大，平衡逆向移动，溶液为橙红色；(2) 向原溶液中加入Ba(NO3)2溶液，c( )减小，平衡正向移动，溶液颜色由橙红色变为黄色，颜色变浅；II．(1)由图可知，温度越高平衡时c(NO)越大，即升高温度平衡逆移，所以正反应为放热反应，即△H＜0；(2)该反应正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应移动，所以升温化学平衡常数减小，故K1＞K2；T2时反应进行到状态D，c(NO)高于平衡浓度，故反应向正反应进行，则一定有υ(正)＞υ(逆)；(3)可逆反应C(s)+2NO(g) CO2(g)+N2(g) △H＜0中，
A．C是反应物，是固体，加入一定量C，不影响化学反应速率，故A不正确；
B．减小容器容积，即压强增大，该反应是左右两边系数相等的反应，故增大压强，化学反应速率同等程度的增大， 值不变，故B不正确；
C．升高温度，反应速率加快，平衡逆向移动， 值不变，故C不正确；
D．加入一定量的CO2，反应速率加快，平衡逆向移动，一氧化碳的浓度增大，氮气的浓度减小， 值增大，故D正确；
故答案为：D。(4)化学反应平衡常数为K= ，C(s)+2NO(g) CO2(g)+N2(g)的平衡常数的表达式K= ；
已知：①NO(g)+O3(g)═NO2(g)+O2(g)△H1= 200.9 kJ/mol
②2NO(g)+O2(g)═2NO2(g)△H2= 116.2 kJ/mol
盖斯定律：①×2 ②得：2O3(g)═3O2(g)
△H=( 200.9 kJ/mol)×2 ( 116.2kJ·mol 1)= 285.6 kJ/mol。
【分析】向上述溶液中加入浓硫酸溶液，氢离子浓度增大，平衡逆向移动；向原溶液中加入Ba(NO3)2溶液，c( )减小，平衡正向移动；由图可知，温度越高平衡时c(NO)越大，即升高温度平衡逆移；化学平衡常数只受温度影响，升高温度平衡向吸热反应移动，根据平衡移动判断温度对平衡常数的影响分析；由图可知，T2时反应进行到状态D，c(NO)高于平衡浓度，故反应正向进行；根据化学反应速率的影响因素分析；根据化学平衡表达式分析，根据盖斯定律计算，据此分析；
21．【答案】（1）40%；c、d；向左；
（2）4CO(g)+2NO2(g) N2(g)+4CO2(g)△H=(-a+b-2c)kJ·mol-1
（3）阴；N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+
【解析】【解答】(1)①由图可知，15min N2的浓度变化量为0.2mol/L，浓度变化量之比等于化学计量数之比，则NO浓度变化量为2×0.2mol/L=0.4mol/L，故参加反应的NO为2L×0.4mol/L=0.8mol，故NO的转化率为 ×100%=40%，故答案为：40%；②a．缩小容器体积，压强增大，平衡向正反应方向移动，移动结果不能消除CO浓度增大，平衡时CO浓度增大，故a错误；b．增加CO的量，平衡虽然向正反应方向移动，但CO的转化率减小，到平衡时CO的浓度增大，故b错误；c．降低温度，平衡向正反应方向移动，到达新平衡时CO的浓度减小，故c正确；d．扩大容器体积，压强减小，平衡向逆反应方向移动，但CO的物质的量增大程度小于体积增大程度，所以CO浓度减小，故选：cd；③平衡时氮气浓度变化量为0.2mol/L，NO的起始浓度为 =1mol/L、CO的起始浓度为 =1.2mol/L，则：
2NO(g)+ 2CO(g) 2CO2(g)+ N2(g)
起始（mol/L） 1 1.2 0 0
转化（mol/L） 0.4 0.4 0.4 0.2
平衡（mol/L） 0.6 0.8 0.4 0.2
故平衡常数K= = L/mol= L/mol，20min时再向容器中充入NO、N2各0.4mol，此时浓度商Qc= = ＞K= ，故反应向逆反应进行，即向左移动，温度不变，平衡常数不变，即重新达到平衡后，该反应的化学平衡常数为 L/mol，故答案为：向左； L/mol；(2)①2CO(g)+2NO(g) N2(g)+2CO2(g)△H=-a kJ mol-1，②2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H=-b kJ mol-1；，③CO(g)+ O2(g)=CO2(g)△H=-c kJ mol-1，根据盖斯定律，①-②+2×③得：4CO(g)+2NO2(g) N2(g)+4CO2(g)△H=-a+b-2c kJ mol-1，故答案为：4CO(g)+2NO2(g) N2(g)+4CO2(g)△H=-a+b-2c kJ mol-1；(3)由图可知，乙电极上有四氧化二氮生成，发生还原反应，则乙为阴极，故甲为阳极，N2O4在阳极失去电子，在硝酸条件下生成N2O5，根据电荷守恒可知，还有氢离子生成，电解池中生成N2O5的电极反应式是：N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+，故答案为：阴；N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+。
【分析】（1）根据反应前后物质变化的量及物质之间的比例关系进行计算；（3）根据生成N2O4时化合价的升价判断电极
一、单选题
1．下列有关可逆反应的说法不正确的是（ ）
A．可逆反应是指在同一条件下能同时向正逆两个方向进行的反应
B．2HI H2＋I2是可逆反应
C．CaCO3 CaO＋CO2↑是可逆反应
D．存在平衡的不一定是化学反应
2．对于反应N2O4（g）2NO2（g）ΔH＞0，要使该反应的平衡常数值增大，可以采取的措施有（ ）
A．增大N2O4的浓度 B．增大NO2的浓度
C．升高体系的温度 D．减小压强
3．下列说法中正确的是（ ）
A．加强对煤、石油、天然气等综合利用的研究，可提高燃料的利用率
B．电解水生成H2利O2的实验中，可加入少量盐酸或硫酸增强导电性
C．同一可逆反应使用不同的催化剂时，高效催化剂可增大平衡转化率
D．升高温度能使吸热反应速率加快，使放热反应速率减慢
4．合成氨反应，达到平衡后，改变下列条件后，对正反应速率影响大于逆反应速率的是（ ）
A．减小生成物浓度 B．减小压强
C．升高温度 D．加入催化剂
5．1000K时反应C(s)＋2H2(g) CH4(g)的K＝8.28×107(mol·L－1)－1，当各气体物质的量浓度分别为c(H2) = 0.7 mol·1－1、c(CH4) = 0.2 mol·L－1、c (N2) = 0.1 mol·L－1时，上述反应（ ）
A．正向移动 B．逆向移动 C．达到平衡 D．不一定
6．某温度下，恒容密闭容器中发生反应：。已知、、Z的起始浓度分别为、、。一段时间后，反应达平衡时，各物质的浓度不可能是（ ）
A．为 B．为
C．为 D．Z为
7．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是（ ）
A．开启啤酒瓶后，马上泛起大量泡沫
B．合成氨工厂通常采用高温条件(N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)△H<0)
C．实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气
D．工业上生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高二氧化硫的利用率
8．下列说法中错误的是（ ）
A．当一个可逆反应达到平衡状态时，就是这个反应在该条件下所能达到的限度
B．当一个可逆反应达到平衡状态时，这个反应的正反应速率和逆反应速率相等
C．可以通过控制反应条件，使2 mol SO2与1 mol O2反应生成2 mol SO3
D．化学反应的限度可以通过改变条件来改变
9．下列说法正确的是（ ）
A．反应2NaCl(s)＝2Na(s)＋Cl2(g) 的ΔH＜0，ΔS＞0
B．常温下，将稀CH3COONa溶液加水稀释后，n(H+)·n(OH－)不变
C．合成氨生产中将NH3液化分离，可加快正反应速率，提高H2的转化率
D．氢氧燃料电池工作时，若消耗标准状况下11.2 L H2，则转移电子数为6.02×1023
10．T℃下，向0.5L的恒容密闭容器中充入等物质的量的P和Q，发生反应 ，反应速率可表示为，，其中、为速率常数。反应过程中S和P的物质的量浓度变化如图所示：
下列说法错误的是（ ）
A．Q与S浓度相等时，
B．a点时，
C．容器中气体的平均相对分子质量不再变化时，可逆反应达到平衡状态
D．反应到达平衡后，向容器中通过少量的氦气（不参与反应），R的浓度保持不变
11．有研究认为，强碱性溶液中反应分三步进行，其中两步如下：
第一步
第三步
下列说法错误的是（ ）
A．是该化学反应的中间产物，不是催化剂
B．第一步反应为氧化还原反应
C．由K值无法判断第一步与第三步反应的快慢
D．反应的第二步为
12．已知：N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) ΔH= －92 kJ·mol-1，下图表示L一定时，H2的平衡转化率(α)随X的变化关系，L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度。下列说法中，错误的是（ ）
A．X表示温度 B．L2＞L1
C．反应速率υ(M)＞υ(N) D．平衡常数K(M)＞K(N)
13．某温度下反应2A(g) B(g)+C(g) H<0的平衡常数K=4.此温度下，在1L的密闭容器中加入A，反应到某时刻测得A、B、C的物质的量浓度(mol L-1)分别为：0.4，0.6，0.6，下列说法正确的是（ ）
A．温度升高，该反应反应速率加快，平衡常数增大
B．平衡时，再充入一定量A气体，平衡正移，平衡常数增大
C．平衡时，充入一定量He气，反应速率加快，平衡常数不变
D．题目所述的某时刻正、逆反应速率的大小为v(正)>v(逆)
14．在密闭容器中发生反应：，下列情况不能说明反应已达平衡状态的是
A．的物质的量浓度不再变化
B．、、的物质的量之比为2∶1∶2
C．的质量不再变化
D．单位时间内生成2的同时生成1mol
15．O3也是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点．O3可溶于水，在水中易分解，产生的[O]为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力．常温常压下发生反应如下：
反应①O3 O2+[O]△H＞0 平衡常数为K1；
反应②[O]+O3 2O2△H＜0 平衡常数为K2；
总反应：2O3 3O2△H＜0 平衡常数为K
下列叙述正确的是（ ）
A．升高温度，K增大 B．K=K1+K2
C．适当升温，可提高消毒效率 D．压强增大，K2减小
16．在一密闭容器中进行以下可逆反应：M(g)+N(g) P(g)+2 L( )。在不同的条件下P的体积分数φ(P)的变化情况如图，则该反应（ ）
A．正反应放热，L是固体 B．正反应放热，L是气体
C．正反应吸热，L是气体 D．正反应放热，L是固体或气体
二、综合题
17．【化学﹣﹣选修2化学与技术】
硫酸是重要的化工原料，它的产量衡量了一个国家的工业发展水平．工业生产硫酸时，利用催化氧化反应将SO2转化SO3是一个关键步骤．压强及温度对SO2转化率的影响如下表．（原料气各成分的体积分数为：SO2：7%，O2：11%，N2：82%）．根据信息回答下列问题：
压强MPa 转化率% 温度/℃ 0.1 0.5 1 10
400 99.2 99.6 99.7 99.9
500 93.5 96.9 97.8 99.3
600 73.7 85.8 89.5 96.4
（1）工业制硫酸时发生此反应的设备是 ．
（2）已知SO2的催化氧化是放热反应，如何利用表中数据推断此结论？ ．
（3）在400℃～500℃，SO2的催化氧化采用常压而不是高压，主要原因是 ．
（4）为提高SO3的吸收率，实际生产中用 吸收SO3．
（5）在此反应前必须对原料气进行净化的原因 ．
（6）已知2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）△H=﹣196.6kJ/mol 每生产1000t 98%硫酸所需要的SO3的质量为 t，由SO2生产这些SO3所放出的热量为 kJ．
18．将二氧化碳转化为高附加值碳基燃料有利于实现碳中和。
已知：① ；
② ；
③ 。
（1）相关化学键的键能数据如表所示。
化学键 H—H H—O C—H
键能 436 802 463 x
则 ，x= 。
（2）某温度下，将和充入容积可变的密闭容器中发生反应(设仅发生反应①和反应②)，保持体系压强为P0反应起始时气体总体积为V L，平衡体系中、的物质的量分数分别为40%、20%，则此时的平衡分压为 ，的浓度为 。
（3）将和充入容积可变的密闭容器中发生上述三个反应，保持体系压强为，平衡体系中各气体组分的物质的量分数随温度的变化情况如图1所示。
①曲线a代表平衡体系中 (填化学式)的物质的量气分数随温度的变化情况，该物质的量分数随着温度升高而减的小的原因为 。
②℃时，反应②的压强平衡常数 (用含y、z、的代数式表示)。
（4）在催化剂表面与反应的部分历程如图2所示，吸附在催化剂表面的物种用“·”标注，Ts表示过渡态。该反应的决速步骤对应的化学方程式为 。
19．在某一密闭容器中发生反应 ，不同时间段内该反应的反应速率随时间变化的曲线(反应达平衡后，某一时刻仅改变一个条件)如图所示。
回答下列问题：
（1）满足的时间段是 (填标号)；若时刻改变压强，则为 (填“增大”或“减小”)压强。
A． B． C． D．
（2）若、时刻均仅改变温度，则在下列时间段内，该反应的平衡常数最小的是____(填标号)。
A． B． C．
（3）时刻体系中除改变压强外，还可改变的条件为 。
（4）下列时间段内，的体积分数最高的是 (填标号，下同)，的体积分数最高的是 。
A． B． C．
（5）在该反应中，每转移0.3mol电子，生成的HCl(g)的分子数为 。
（6）若该反应达到平衡时，测得的平衡转化率为，则平衡时的混合气体中， (用含的式子表示)。
20．
（1）I．在水溶液中橙红色的 与黄色的 有下列平衡关系： +H2O 2 +2H+。现将一定量的K2Cr2O7溶于水配成稀溶液，溶液呈橙色。
向上述溶液中加入浓硫酸溶液，溶液呈 色，因为 。
（2）向原溶液中加入Ba(NO3)2溶液(已知BaCrO4为黄色沉淀)，则平衡向 方向移动(正或逆)，溶液颜色将 (加深或变浅)。
（3）II．在容积一定的密闭容器中， 置入一定量的NO(g)和足量C(s)，发生反应C(s)+2NO(g) CO2(B)+N2(g)，平衡状态时NO(g)的物质的量浓度[NO]与温度T的关系如图所示。请回答下列有关问题。
该反应的△H 。
（4）若该反应在T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2，则K1 K2(填“＜”、“＞”或“＝”)，在T2时，若反应体系处于状态D，则此时v正 v逆(填“＜”、“＞”或“＝”)。
（5）在T3时，可逆反应C(s)+2NO(g) CO2(g)+N2(g)在密闭容器中达平衡，只改变下列条件，一定既能加快反应速度，又能增大平衡时 的值是_______。
A．加入一定量C B．减小容器容积
C．升高温度 D．加入一定量的CO2
（6）可逆反应C(s)+2NO(g) CO2(g)+N2(g)的平衡常数的表达式 。
（7）III．氮氧化物会破坏臭氧层，已知：①NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g)△H1=-200.9 kJ/mol
②2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H2= -116.2 kJ/mol
则反应：2O3(g)=3O2(g)△H= 。
21．“霾”是当今世界环境热点话题。目前各地空气质量恶化原因之一是机动车尾气和燃煤产生的烟气。NO和CO气体均为汽车尾气的成分，这两种气体在催化转换器中发生如下反应：
2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g) △H=-akJ·mol-1(a0)
（1）在一定温度下，将2.0 molNO、2.4 mol CO气体通入固定容积为2 L的密闭容器中，反应过程中部分物质的浓度变化如图所示：
① 0 15 min NO的转化率为 。
②20 min时，若改变反应条件，导致CO浓度减小，则改变的条件可能是 (选填序号)。
a.缩小容器体积 b.增加CO的量 c.降低温度 d.扩大容器体积
③若保持反应体系的温度不变，20min时再向容器中充入NO、N2各0.4mol，化学平衡将 (选填“向左”，“向右”或“不”)移动，重新达到平衡后，该反应的化学平衡数为 。
（2）已知： 2NO(g)+O2(g) =2NO2(g) △H=-bkJ·mol-1(b＞0) ； CO的燃烧热 △H=-ckJ·mol-1(c＞0)则在消除汽车尾气中NO2的污染时，NO2与CO发生反应的热化学反应方程式 。
（3）工业废气中含有的NO2还可用电解法消除。制备方法之一是先将NO2转化为N2O4，然后采用电解法制备N2O5，装置如图所示。Pt乙为 极，电解池中生成N2O5的电极反应式是 。
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】A项说法符合可逆反应的概念，正确；
2HI H2＋I2在加热条件下可以正逆两个方向进行，B项正确；
CaCO3分解与CaO与CO2反应的条件不同，二者不互为可逆反应，C项错误；
存在平衡的不一定是化学反应，如溶解平衡，D正确。
故答案为：C
【分析】根据可逆反应的定义进行判断，注意需要在相同条件下的两个反应。
2．【答案】C
【解析】【解答】平衡常数只受温度影响，该反应为吸热反应，要使平衡常数增大，应升高体系温度，故选C；
故答案为：C。
【分析】平衡常数只与温度有关。
3．【答案】A
【解析】【解答】A. 加强对煤、石油、天然气等综合利用的研究，可提高燃料的利用率，故A正确；
B. 电解水生成H2利O2的实验中，加入少量盐酸生成H2利Cl2，故B错误；
C. 催化剂不影响化学平衡，同一可逆反应使用不同的催化剂时，平衡转化率不变，故C错误；
D. 升高温度既能使吸热反应速率加快，也能使放热反应速率加快，只是吸热反应加快程度更大，故D错误。
故答案为：A。
【分析】B、加入盐酸，阳极生成氯气
C、催化剂不能改变化学平衡状态
D、升高温度，吸热、放热反应的反应速率都增大
4．【答案】B
【解析】【解答】A．减小生成物浓度平衡正向移动，反应速率减小，瞬间正反应速率不变，逆反应速率减小，则对逆反应的反应速率影响更大，A不合题意；
B．该反应为气体体积减小的反应，减小压强正、逆反应速率均减小，但平衡逆向移动，则对正反应的反应速率影响更大，B符合题意；
C．该反应为放热反应，升高温度正、逆反应速率均增大，但平衡逆向移动，对逆反应的反应速率影响更大，C不合题意；
D．加入催化剂，同等程度地改变正、逆反应速率，平衡不移动，D不合题意；
故答案为：B。
【分析】合成氨反应是气体体积减小的放热反应，压缩气体体积增大压强、增大反应物浓度、减少生成物浓度、降低温度均能使化学平衡正向移动，正反应速率大于逆反应速率。
5．【答案】A
【解析】【解答】对于反应C(s)＋2H2(g) CH4(g),当c(H2) = 0.7 mol·1－1、c(CH4) = 0.2 mol·L－1、c (N2) = 0.1 mol·L－1时,此时的浓度商Qc=0.2/0.72=0.41<8.28×107,反应向正反应进行。A.正向移动符合题意；
B. 逆向移动不符合题意；
C.达到平衡不符合题意；
D.不一定不符合题意；
故答案为：A。
【分析】根据浓度商与平衡常数的大小关系，我们可以判断可逆反应进行的方向。如果浓度商小于平衡常数，反应会向正向进行，如果浓度商大于平衡常数，反应会逆向进行。
6．【答案】A
【解析】【解答】若反应可正向进行完全，则浓度为0.1mol/L，的浓度为0mol/L，Z的浓度为0.5mol/L，若反应可逆向进行完全，则浓度为0.35mol/L，的浓度为0.25mol/L，Z的浓度为0mol/L，但反应为可逆反应，不可能完全正向或逆向进行，因此0.1mol/L
【分析】可逆反应不能进行到底。
7．【答案】B
【解析】【解答】A．在啤酒中存在平衡CO2(g)+H2O H2CO3(aq)，开启啤酒瓶，压强减小，平衡逆向移动，啤酒瓶中马上泛起大量泡沫，能用勒夏特列原理解释，A不选；
B．合成氨的反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，氨气的产率降低，合成氨工厂通常采用高温条件是因为催化剂的活性好、反应速率较快，不能用勒夏特列原理解释，B选；
C．氯气与水发生反应Cl2+H2O H++Cl-+HClO，在饱和食盐水中，增大氯离子浓度，平衡逆向移动，氯气溶解度减小，故可用排饱和食盐水的方法收集氯气，能用勒夏特列原理解释，C不选；
D．二氧化硫发生催化氧化的化学方程式为2SO2+O22SO3，使用过量的空气，增大氧气的浓度，平衡正向移动，提高二氧化硫的利用率，能用勒夏特列原理解释，D不选；
故答案为：B。
【分析】依据勒夏特列原理，改变影响平衡的一个因素，平衡将向减弱这种改变的方向移动分析。
8．【答案】C
【解析】【解答】A．当一个可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，这个反应在该条件下反应物的转化率最大，所以就是这个反应在该条件下所能达到的限度，故A不符合题意；
B．对于可逆反应，达到平衡状态时，正、逆反应速率相等，反应物的转化率最大，故B不符合题意；
C． 2SO2＋O2 2SO3是可逆反应，无论怎样控制条件，反应物的转化率不可能达到100%，即2 mol SO2与1 mol O2反应不会生成2 mol SO3，故C符合题意；
D．化学反应的限度可通过改变条件，如温度、压强等来改变，D不符合题意；
故答案为C。
【分析】A．v正=v逆时，反应在该条件下达到限度；
B．达到平衡状态时，v正=v逆；
C．可逆反应不能进行到底；
D．外界条件改变时化学平衡会发生移动；
9．【答案】D
【解析】【解答】A、该反应有气体产生△S＞0，钠在氯气中燃烧是放热反应，其逆反应吸热△H＞0，选项A错误；
B、常温下，将稀CH3COONa溶液加水稀释后，水解程度增大，水的电离程度减小，n(H+)·n(OH－)减小，选项B错误；
C、合成氨生产中将NH3液化分离，生成物的浓度减小，反应速率减小，选项C错误；
D、氢氧燃料电池负极正极H2～2e-，工作时，若消耗标准状况下11.2 L H2，则转移电子数为6.02×1023，选项D正确。答案选D。
【分析】A、分解反应为吸热反应，即△H＞0
B、Kw不变即c(H+)·c(OH－)不变，而随着体积增大，n(H+)·n(OH－)减小。
C、合成氨生产中将NH3液化分离，反应体系压强减小，浓度减小，反应速率减慢。
10．【答案】B
【解析】【解答】A．由图可知，开始时，c(P)= c(Q)=4.0mol/L，平衡时c(P)= c(Q)=0.8mol/L，c(S)=3.2mol/L，当c(S)= c(Q)时，c(Q)增大或c(S)减小，则利于反应正向移动，所以 ，A不符合题意；
B．对于该反应，开始时，c(P)= c(Q)=4.0mol/L，平衡时c(P)= c(Q)=0.8mol/L，c(S)=3.2mol/L，c(R)=1.6mol/L，根据平衡时v正=v逆，即k正c2(P)·c2(Q)= k逆c (R)·c2(S)，可求得k正=40k逆，a点时，c(S)= c(P)=2.0 mol/L，根据化学方程式，则c(Q)= 2.0 mol/L，c(R)=1.0 mol/L，，B符合题意；
C．反应前后气体的质量不变，由于该反应前后气体分子数之和不同，根据m=nM，则容器中气体的平均相对分子质量不再变化时，说明可逆反应达到平衡状态，C不符合题意；
D．该反应在恒容容器中进行，达到平衡后加入氦气，各物质的物质的量和体积不变，则浓度也不变，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A. 平衡时P和Q的浓度相等，S的浓度大于Q的浓度，Q与S浓度相等时，反应正向进行。
B.根据化学平衡时各物质的浓度算出k正与k逆的比值，再结合a点时各物质的浓度求解v正与v逆的比值。
C.达到化学平衡状态的主要标志是正逆反应速率相等、各物质的含量保持不变。
D.恒容装置中，加入惰性气体，各物质的浓度不变。
11．【答案】B
【解析】【解答】A．第一步水解产生了OH-，第三步又消耗了OH-，所以OH-是整个反应的中间产物，不是催化剂，A不符合题意；
B．第一步反应是水解反应，不是氧化还原反应，B符合题意；
C．平衡常数的数值大小可以判断反应进行的程度，不能判断反应速率大小，C不符合题意；
D．总反应减去第一步反应和第三步反应可得第二步为HOCl+I-→HOI + Cl-，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．根据中间体反应前和反应后均没有，只在过程中出现；催化剂参加化学反应，只是在前边的化学反应中是反应物，在后边的反应中又是生成的物质，整个过程质量没有变化。
B. 水解反应不是氧化还原反应；
C．平衡常数的数值大小可以判断反应进行的程度，不能判断反应速率大小；
D．总反应减去第一步反应和第三步反应可得第二步。
12．【答案】D
【解析】【解答】A.根据图像，随着X的增大，H2的平衡转化率(α)减小，X若表示温度，升高温度，平衡逆向移动，H2的平衡转化率(α)减小，故A不符合题意；
B.相同温度条件下，压强越大，H2的平衡转化率(α)越大，L2＞L1，故B不符合题意；
C.压强越大，反应速率越快，υ(M)＞υ(N)，故C不符合题意；
D.温度不变，平衡常数不变，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】该反应是气体体积减小的放热饭，降低温度或增大压强平衡向正反应方向移动，氢气的转化率增大，注意平衡常数只是温度的函数。
13．【答案】D
【解析】【解答】A．温度升高，该反应反应速率加快，正反应放热，根据勒夏特列原理，升温平衡向吸热方向移动，即向逆反应方向移动，平衡常数减小，A不符合题意；
B．平衡常数只受温度影响，平衡时，再充入一定量A气体，平衡正移，平衡常数不变，B不符合题意；
C．平衡时，充入一定量He气，虽然体系压强增大，但有关物质的浓度都没变，不会影响到正逆反应速度，平衡常数不变，C不符合题意；
D．此时，Qc= ，K=4，Qc＜K，此时未达到平衡，向正方向进行，故v(正)>v(逆)，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】平衡常数是指在一定温度下，反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积，平衡常数只与温度有关。
14．【答案】B
【解析】【解答】A．的物质的量浓度不再变化，是达到平衡状态的标志，选项A不符合题意；
B． 、、的物质的量之比为2：1：2，这与反应的初始物质的量以及反应的转化程度有关，不能确定是否达到平衡，选项B符合题意；
C．的质量不再变化，是达到平衡状态的标志，选项C不符合题意；
D. 单位时间内生成2的同时生成1mol，能体现不同种物质正逆反应速率等于化学计量数之比，选项D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】依据化学平衡的特征“等”和“定”进行分析判断。
15．【答案】C
【解析】【解答】解：A．由总反应：2O3═3O2 △H＜0可知正反应为放热反应，则升高温度平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，故A错误；
B．由盖斯定律可知反应①+②可得总反应，则K=K1×K2，故B错误；
C．适当升温，反应速率增大，则可提高消毒效率，故C正确；
D．平衡常数只受温度的影响，温度不变，平衡常数不变，故D错误，
故选C．
【分析】由盖斯定律可知反应①+②可得总反应，则K=K1×K2，结合温度对平衡移动的影响判断即可．
16．【答案】B
【解析】【解答】根据图像可知，在温度相同时，压强越大，生成物P的含量越低，说明增大压强平衡向逆反应方向移动，因此L一定是气体。同样分析在压强相同时，温度越高，生成物P的含量越低，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，因此正反应是放热反应。
故答案为：B
【分析】在化学反应中，先拐先平，温度高，压强大；结合Ⅱ，Ⅲ分析，在温度相同时，压强越大，生成物P的含量越低，说明增大压强平衡向逆反应方向移动，因此L一定是气体；结合Ⅰ，Ⅱ分析，在压强相同时，温度越高，生成物P的含量越低，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，因此正反应是放热反应。
17．【答案】（1）接触室
（2）压强一定时，温度升高，SO2的转化率下降，说明升温有利于向逆反应方向进行，所以正反应为放热反应
（3）增大压强对提高SO2的转化率无显著影响，反而会增加成本
（4）98.3%的浓硫酸
（5）防止催化剂中毒
（6）8×102；9.85×108
【解析】【解答】解：（1）工业上制取硫酸的主要设备有：沸腾炉、接触室、吸收塔，其中用于将二氧化硫转化成三氧化硫的设备为接触室，故答案为：接触室；（2）由表中数据可知，压强一定时，温度升高时，SO2的转化率降低，说明升高温度有利于平衡向逆反应移动，故正反应为放热反应，故答案为：压强一定时，温度升高时，SO2的转化率降低，说明升高温度有利于平衡向逆反应移动，故正反应为放热反应；（3）由表中数据可知，增大压强对SO2的转化率影响不大，同时增大成本，故通常采取采用常压而不是高压，故答案为：增大压强对SO2的转化率影响不大，同时增大成本；（4）吸收塔中SO3如果用水吸收，发生反应：SO3+H2O═H2SO4，该反应为放热反应，放出的热量易导致酸雾形成，阻碍水对三氧化硫的吸收；而浓硫酸的沸点高，难以气化，不会形成酸雾，同时三氧化硫易溶于浓硫酸，所以工业上从吸收塔顶部喷洒浓硫酸作吸收液，最终得到“发烟”硫酸，故答案为：98.3%的浓硫酸；（5）为了避免催化剂中毒，导致催化活性降低，在原料气加入接触室前，需要对原料气进行净化处理，故答案为：防止催化剂中毒；（6）1000吨98%的硫酸含有H2SO4的质量为：1×109×98%=9.8×108g，设需要SO3的质量为m，放出的热量为y，则：
2H2SO4～ 2SO3～ Q=196.9kJ
2×98g 2×80g 196.9kJ
9.8×108g m y
则：2×98g：9.8×108g=2×80g：m，
2×98g：196.9kJ=9.8×108g：y，
解得：m=8×108g=8×102t，y=9.85×108kJ，
故答案为：8×102；9.85×108．
【分析】（1）根据工业制取硫酸的主要设备名称及作用进行解答；（2）采取控制变量法，压强一定，分析温度对平衡的影响，由表中数据可知，压强一定时，温度升高时，SO2的转化率降低，说明升高温度有利于平衡向逆反应移动；（3）由表中数据可知，增大压强对SO2的转化率影响不大，同时增大成本；（4）吸收塔中吸收液的选择从实际吸收效果考虑不采用水而采用浓硫酸，可防止产生酸雾；（5）为了防止催化剂中毒，需要对原料气减小净化处理；（6）计算1000吨98%的硫酸含有H2SO4的质量，根据关系式2H2SO4～2SO3～Q=196.9kJ进行计算．
18．【答案】（1）；415
（2）；
（3）；反应②的，反应③的，升高温度反应②平衡左移，反应③平衡右移，的物质的量分数减小；
（4）或
【解析】【解答】（1）根据盖斯定律可知，②=①×2-③，
因此。
根据反应②以及反应热等于反应物键能和-生成物键能和可知，，；
（2）在反应①中，设反应生成的CO的物质的量为x mol。则
在反应②中，设反应生成的的物质的量为y mol，则
因此平衡时，，，
，，；
气体总的物质的量；
根据图像可得%，%，解得，。
即平衡时，，，，
，。
。
由于反应前后容器内的压强相等，平衡时气体总物质的量为，
因此，，；
（3）①反应体系中有5种气体，曲线a、b只能代表平衡体系中、CO的物质的量分数随温度的变化情况，升高温度，反应①和③平衡向右移动，CO的物质的量分数增大；反应③平衡向右移动，反应②平衡向左移动，的物质的量分数减少。因此曲线a代表平衡体系中的物质的量分数随温度的变化情况，曲线b代表平衡体系中CO的物质的量分数随温度的变化情况，故答案为：；反应②的，反应③的，升高温度反应②平衡左移，反应③平衡右移，的物质的量分数减小；
②由图1可知℃时，甲烷的分压和二氧化碳的分压相同，水的分压为z，氢气的分压为y，则℃时，反应②的压强平衡常数；
（4）从图中可以看出，②→③过程的活化能最大，活化能越大，反应速率越慢，故②→③过程是图中①至⑥的历程中的决速步骤，对应的方程式为：或。
【分析】（1）△H=反应物总键能-生成物总键能；
（2）平衡分压要结合压强和各种物质的物质的量分数判断，分压之比等于物质的量之比；
（3） ① 反应②的，反应③的，升高温度反应②平衡左移，反应③平衡右移，的物质的量分数减小；
②分压平衡常数要结合公式判断，压强之比等于物质的量之比；
（4）决速步骤即活化能最大，反应速率最慢的步骤。
19．【答案】（1）AC；增大
（2）B
（3）适当地降低温度
（4）A；BC
（5）0.3
（6）
【解析】【解答】（1） 满足的时间段是 t0-t1以及t3-t4；改变t1时刻后，反应速率加快，并且反应逆移，说明若t1改变压强，只能是加压；
（2）逆向移动的程度越大，反应的K值就越小，所以t2-t3时刻平衡常数最小；
（3）t4时刻反应逆移，并且正逆反应速率都减慢，所以可能改变的条件是降低温度；
（4）正向进行的程度越大，N2的体积分数就越高，反应正向进行程度最大的是 t0-t1时间段；逆向程度进行越大，Cl2的体积分数就越大，逆向程度最大的时间段是t3-t4；
（5）消耗3molCl2生成6molHCl，转移的电子数为6mol，所以 每转移0.3mol电子，生成的HCl(g)的分子数为 0.3NA；
（6)Cl2的平衡转化率为 ，则根据系数比可知，N2生成的物质的量应该是氯气转化量的三分之一；二者的质量之比= 。
【分析】（1）平衡时刻即正反应速率和逆反应速率在一个平台上为；
(2)逆向移动的程度越大，反应的K值就越小;
(3)对于所有的反应来说，只有降低温度，速率就会减慢；
（4）正向进行的程度越大，N2的体积分数就越高，反应正向进行程度最大的是 t0-t1时间段；逆向程度进行越大，Cl2的体积分数就越大，逆向程度最大的时间段是t3-t4；
（5）根据化合价分别与电子和HCl物质的量之间的关系，可以计算出转移的电子数；
（6）在化学反应中，物质的量物质的量变化值之比等于化学系数之比。
20．【答案】（1）橙红；增大H+ ，平衡向逆反应方向移动
（2）正；变浅
（3）＜
（4）＞；＞
（5）D
（6）K=
（7）-285.6 kJ·mol-1
【解析】【解答】I．(1)向上述溶液中加入浓硫酸溶液，氢离子浓度增大，平衡逆向移动，溶液为橙红色；(2) 向原溶液中加入Ba(NO3)2溶液，c( )减小，平衡正向移动，溶液颜色由橙红色变为黄色，颜色变浅；II．(1)由图可知，温度越高平衡时c(NO)越大，即升高温度平衡逆移，所以正反应为放热反应，即△H＜0；(2)该反应正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应移动，所以升温化学平衡常数减小，故K1＞K2；T2时反应进行到状态D，c(NO)高于平衡浓度，故反应向正反应进行，则一定有υ(正)＞υ(逆)；(3)可逆反应C(s)+2NO(g) CO2(g)+N2(g) △H＜0中，
A．C是反应物，是固体，加入一定量C，不影响化学反应速率，故A不正确；
B．减小容器容积，即压强增大，该反应是左右两边系数相等的反应，故增大压强，化学反应速率同等程度的增大， 值不变，故B不正确；
C．升高温度，反应速率加快，平衡逆向移动， 值不变，故C不正确；
D．加入一定量的CO2，反应速率加快，平衡逆向移动，一氧化碳的浓度增大，氮气的浓度减小， 值增大，故D正确；
故答案为：D。(4)化学反应平衡常数为K= ，C(s)+2NO(g) CO2(g)+N2(g)的平衡常数的表达式K= ；
已知：①NO(g)+O3(g)═NO2(g)+O2(g)△H1= 200.9 kJ/mol
②2NO(g)+O2(g)═2NO2(g)△H2= 116.2 kJ/mol
盖斯定律：①×2 ②得：2O3(g)═3O2(g)
△H=( 200.9 kJ/mol)×2 ( 116.2kJ·mol 1)= 285.6 kJ/mol。
【分析】向上述溶液中加入浓硫酸溶液，氢离子浓度增大，平衡逆向移动；向原溶液中加入Ba(NO3)2溶液，c( )减小，平衡正向移动；由图可知，温度越高平衡时c(NO)越大，即升高温度平衡逆移；化学平衡常数只受温度影响，升高温度平衡向吸热反应移动，根据平衡移动判断温度对平衡常数的影响分析；由图可知，T2时反应进行到状态D，c(NO)高于平衡浓度，故反应正向进行；根据化学反应速率的影响因素分析；根据化学平衡表达式分析，根据盖斯定律计算，据此分析；
21．【答案】（1）40%；c、d；向左；
（2）4CO(g)+2NO2(g) N2(g)+4CO2(g)△H=(-a+b-2c)kJ·mol-1
（3）阴；N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+
【解析】【解答】(1)①由图可知，15min N2的浓度变化量为0.2mol/L，浓度变化量之比等于化学计量数之比，则NO浓度变化量为2×0.2mol/L=0.4mol/L，故参加反应的NO为2L×0.4mol/L=0.8mol，故NO的转化率为 ×100%=40%，故答案为：40%；②a．缩小容器体积，压强增大，平衡向正反应方向移动，移动结果不能消除CO浓度增大，平衡时CO浓度增大，故a错误；b．增加CO的量，平衡虽然向正反应方向移动，但CO的转化率减小，到平衡时CO的浓度增大，故b错误；c．降低温度，平衡向正反应方向移动，到达新平衡时CO的浓度减小，故c正确；d．扩大容器体积，压强减小，平衡向逆反应方向移动，但CO的物质的量增大程度小于体积增大程度，所以CO浓度减小，故选：cd；③平衡时氮气浓度变化量为0.2mol/L，NO的起始浓度为 =1mol/L、CO的起始浓度为 =1.2mol/L，则：
2NO(g)+ 2CO(g) 2CO2(g)+ N2(g)
起始（mol/L） 1 1.2 0 0
转化（mol/L） 0.4 0.4 0.4 0.2
平衡（mol/L） 0.6 0.8 0.4 0.2
故平衡常数K= = L/mol= L/mol，20min时再向容器中充入NO、N2各0.4mol，此时浓度商Qc= = ＞K= ，故反应向逆反应进行，即向左移动，温度不变，平衡常数不变，即重新达到平衡后，该反应的化学平衡常数为 L/mol，故答案为：向左； L/mol；(2)①2CO(g)+2NO(g) N2(g)+2CO2(g)△H=-a kJ mol-1，②2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H=-b kJ mol-1；，③CO(g)+ O2(g)=CO2(g)△H=-c kJ mol-1，根据盖斯定律，①-②+2×③得：4CO(g)+2NO2(g) N2(g)+4CO2(g)△H=-a+b-2c kJ mol-1，故答案为：4CO(g)+2NO2(g) N2(g)+4CO2(g)△H=-a+b-2c kJ mol-1；(3)由图可知，乙电极上有四氧化二氮生成，发生还原反应，则乙为阴极，故甲为阳极，N2O4在阳极失去电子，在硝酸条件下生成N2O5，根据电荷守恒可知，还有氢离子生成，电解池中生成N2O5的电极反应式是：N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+，故答案为：阴；N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+。
【分析】（1）根据反应前后物质变化的量及物质之间的比例关系进行计算；（3）根据生成N2O4时化合价的升价判断电极