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．某温度下，在2 L恒容密闭容器中投入一定量的A、B，发生反应：，12 s时生成C的物质的量为0.8 mol(反应进程如图所示)。下列说法中正确的是
A．12 s时，B的转化率为40%
B．0 2 s内，D的平均反应速率为0.2 mol L s
C．化学计量系数之比，且
D．图中两曲线相交时，A的消耗速率等于A的生成速率
2．下列叙述中正确的是(　　)
A．铁表面镀铜时，铁与电源的正极相连，铜与电源的负极相连
B．将1 mol Cl2通入水中，HClO、Cl－、ClO－粒子数之和为2×6.02×1023
C．常温下，C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)不能自发进行，则该反应的ΔH＞0
D．保持温度不变，向稀氨水中缓慢通入CO2，溶液中的值增大
3．通过反应Ⅰ：可将有机氯化工业的副产品转化为。在、反应物起始物质的量比条件下，不同温度时平衡转化率如题图所示。向反应体系中加入，能加快反应速率。
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
下列说法正确的是
A．反应Ⅰ的
B．升高温度和增大压强均能提高反应Ⅰ中的平衡转化率
C．保持其他条件不变，500℃时，使用，能使转化率从点的值升至点的值
D．在、500℃条件下，若起始，的转化率可能达到点的值
4．利用传感技术可探究压强对反应化学平衡移动的影响。在常温、100kPa条件下，往注射器中充入适量气体，当活塞位置不变时。分别在t1、t2s时快速移动注射器活塞并保持活塞位置不变，测得注射器内气体总压强随时间变化的曲线如图所示。下列说法中错误的是
压强随时间变化的曲线
A．由B点到D点观察到注射器内气体颜色先变浅后逐渐变深
B．E点的操作是压缩注射器
C．B、H两点对应的正反应速率相等
D．该反应的，反应能自发进行的原因是
5．在硫酸工业中，通过下列反应使SO2氧化为SO3：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) H=-196.6 kJ/mol。下表列出了恒容刚性容器中，在不同温度和压强下，反应达到平衡时SO2的转化率。下列说法错误的是
温度/℃ 平衡时SO2的转化率/%
0.1 MPa 0.5 MPa 1 MPa 5 MPa 10 MPa
450 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7
500 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3
A．在到达平衡时充入He增大压强，不能增大SO2转化率
B．为了增大SO2的转化率，可以增大SO2与O2的投料比
C．理论上，应该选择的条件是450℃，10 MPa
D．在实际生产中，选定的温度为400~500℃，主要原因是考虑催化剂的活性最佳
6．某反应由两步反应构成，反应过程中的能量变化曲线如图(、表示两反应的活化能)。下列有关叙述正确的是
A．加入催化剂可以改变反应的焓变 B．三种物质所含能量由高到低依次为：A、B、C
C．两步反应均为放热反应 D．整个反应的
7．下列有关反应的说法正确的是
A．反应中每消耗转移的电子数目约等于
B．和所含化学键的键能总和高于的键能
C．每和过量通过接触室，可放出热量
D．使用催化剂能加快化学反应速率，提高的平衡转化率
8．将和以（体积比）分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行反应：，得到如下三组数据，其中实验①、②没有使用催化剂。下列说法不正确的是（ ）
实验 温度/℃ 起始的量/mol 平衡的量/mol 达平衡所需时间/min
① 500 5.00 2.00 40
② 800 3.00 1.00 15
③ 500 3.00 1.20 9
A．实验①中，在内，以表示的反应速率大于
B．比较实验①和②，不能说明浓度对反应速率的影响
C．比较实验①和②，不能说明反应速率随温度升高而增大
D．比较实验②和③，说明实验③使用了催化剂
9．下列说法正确的是
A．增大反应浓度，能增大活化分子百分数，故能加快反应速率
B．同一物质，由固态变成液态，再变成气态，是熵增加的过程
C．铝热反应是吸热反应
D．使用催化剂，加快反应速率，平衡常数K增大
10．利用CO和H2在催化剂的作用下合成甲醇，发生的反应如下：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。在2L的恒容密闭容器中，按物质的量之比1∶2充入CO和H2，测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。下列说法正确的是
A．该反应的△H＜0，且P1＜P2
B．反应速率：v逆(状态A)＞v逆(状态B)
C．在C点时，CO转化率为75%
D．B点时，测得混合气体总浓度为0.625mol/L，保持温度不变，向该恒容容器中再充入CO、H2和CH3OH各0.1mol，平衡逆向移动
11．下列说法不正确的是
A．Na与H2O的反应是熵增的放热反应，该反应能自发进行
B．反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的△H＜0
C．FeCl3和MnO2均可加快H2O2分解，同等条件下二者对H2O2分解速率的改变相同
D．Hg(l)+H2SO4(aq)=HgSO4(aq)+H2(g)常温下不能自发进行，说明△H＞0
12．可用作有机合成的氯化剂。在体积为的密闭容器中充入，发生反应：，图中所示曲线分别表示反应在时和平衡时的转化率与温度的关系。下列说法正确的是
A．的
B．，从，以表示反应的平均速率为
C．当容器中混合气体的平均相对分子质量恒定不变时，反应达到平衡状态
D．82℃，若起始时在该密闭容器中充入和各，则此时v(逆)＞v(正)
二、填空题（共10题）
13．实验室用含锰废料(主要成分为，还含有少量)为原料制备的工艺流程如下：
“酸浸”时，将氧化为，该反应的离子方程式为 ；该过程中浸出时间和液固比对锰浸出率的影响分别如图所示。则适宜的浸出时间和液固比分别为 、 。
14．顺-1，2-二甲基环丙烷和反-1，2-二甲基环丙烷可发生如下转化：
该反应的速率方程可表示为：v(正)=k(正)c(顺)和v(逆)=k(逆)c(反)，k(正)和k(逆)在一定温度时为常数，分别称作正，逆反应速率常数。回答下列问题：
(1)已知：t1温度下，，，该温度下反应的平衡常数值K1= 。
(2)t2温度下，下图中能表示顺式异构体的质量分数随时间变化的曲线是 (填曲线编号)，平衡常数值K2= 。
15．在温度一定的条件下，向一密闭容器中加入4mol SO2和3 mol O2，发生反应：2 SO2 (g) + O2 (g) 2 SO3 (g) △H(1)温度升高，该反应的化学平衡常K值 (填增大、减小、可能增大也可能减小)。
(2)SO2的转化率为 (用字母a的表达式表示)
(3)若该反应是在恒温恒压的密闭容器中进行的。现加入8mol SO2和6mol O2，达到平衡后SO3气体的物质的量为 mol (用字母a表示)。如在同样的条件下，加入3mol SO2、3mol O2、x molSO3气体，达平衡后SO3在反应混合气中的体积分数与原平衡相同，则x= ，平衡后SO3的物质的量是 mol。(用含a的表达式表示)
16．CH4—CO2催化重整反应为：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) △H=+247kJ/mol该原理不仅可以得到合成气(CO和H2)，还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题：
(1)L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度。如图表示L一定时，CH4—CO2催化重整反应中CH4(g)的平衡转化率随X的变化关系。
X代表的物理量是 ；判断L1、L2的大小关系L1 L2(填”>或、“<”“=”)，并简述理由 。
(2)某温度下，在体积为2L的容器中加入2molCH4、1moCO2以及催化剂进行重整反应，经过2min达到平衡状态时测得CO2的转化率是50%。
①反应达到平衡状态的标志是 (填字母)。
A．单位时间内生成nmol的CH4的同时，生成nmol的H2
B．c(CH4)：c(CO2)：c(CO)：c(H2)=1：1：2：2
C．反应体系中气体的总物质的量不变
D．容器中的混合气体密度不再发生变化
②平均化学反应速率v(CH4)= mol·L-1·min-1；其平衡常数为 mol2·L-2；若其它条件不变增大压强，则合成反应的化学平衡常数 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
17．甲醇是重要的化工原料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2) 在催化剂的作用下合成甲醇，可能发生的反应如下:
I.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H1=-41.0kJ/mol
II. CO(g) +2H2(g)CH3OH(g) △H2=-90. 0kJ/mol
III.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H3
回答下列问题:
（1）则△H3= ，在以上制备甲醇的两个反应中，反应II优于反应III，其原因为 。
（2）一定化例的合成气在装有催化剂的反应器中反应12小时，体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图1所示。
当温度为470K时，图中P点 (填“是”或“不是”)处于平衡状态。490K之后，甲醇产率下降的原因是 。
（3）图2 为一定比例的CO2、H2，CO、H2，CO、CO2、.H2条件下甲醇生成速率与温度的关系。
①490K时，根据曲线a、c 判断合成甲醇的反应机理是 (填“A"或“B").
A． B．
②490K时，曲线a 与曲线b相比，CO的存在使甲醇生成速率增大，结合反应I、III分析原因 。
（4）研究证实，CO2也可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇，则生成甲醇的电极反应式为 。
18．硫酸是重要的化工原料，生产过程中SO2催化氧化生成SO3的化学反应为：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。
(1)实验测得SO2反应生成SO3的转化率与温度、压强有关，请根据下表信息，结合工业生产实际，选择最合适的生产条件是 。
SO2压强 转化率 温度 1个大气压 5个大气压 10个大气压 15个大气压
400℃ 0.9961 0.9972 0.9984 0.9988
500℃ 0.9675 0.9767 0.9852 0.9894
600℃ 0.8520 0.8897 0.9276 0.9468
(2)反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)达到平衡后，改变下列条件，能使SO2(g)平衡浓度比原来减小的是 （填字母）。
A．保持温度和容器体积不变，充入1molO2(g)
B．保持温度和容器体积不变，充入2molSO3(g)
C．降低温度
D．在其他条件不变时，减小容器的容积
(3)某温度下，SO2的平衡转化率（α）与体系总压强（P）的关系如图所示。2.0molSO2和1.0molO2置于10L密闭容器中，反应达平衡后，体系总压强为0.10MPa。平衡状态由A变到B时，平衡常数K(A) K(B)（填“>”、“<”或“=”），B点的化学平衡常数是 。
(4)在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20molSO2和0.10molO2，t1时刻达到平衡，测得容器中含SO30.18mol。
①tl时刻达到平衡后，改变一个条件使化学反应速率发生如图所示的变化，则改变的条件是 。
A．体积不变，向容器中通入少量O2
B．体积不变，向容器中通入少量SO2
C．缩小容器体积
D．升高温度
E．体积不变，向容器中通入少量氮气
②若继续通入0.20molSO2和0.10molO2，则平衡 移动（填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)，再次达到平衡后， mol19．铁及其化合物在处理工业废水、废气过程中发挥着重要作用。
(1)用铁的化合物除硫化氢：2[Fe(CN)6]3-+ 2+HS- =2[Fe(CN)6]4-+ 2+S↓，可通过图1使[Fe(CN)6]3-再生，电解时，阳极的电极反应式为 ；电解过程中阴极区溶液的pH (填“变大”、 “变小”或“不变")。
(2)以铁为电极电解除铬，如图2
已知：+ H2O=2+2H+
氧化性：＞
①电解过程中主要反应之一：+6Fe2++17H2O= 2Cr(OH)3↓+6Fe(OH)3↓+10H+；气体a主要成分是 。
②电解过程中，不同pH时，通电时间与Cr元素的去除率关系如图3所示，pH=10相比pH=4，Cr元素的去除率偏低的原因可能是 。
(3)高铁酸钾(K2FeO4)除锰
已知：K2FeO4具有强氧化性，极易溶于水
①在酸性条件下，能与废水中的Mn2+反应生成Fe(OH)3和MnO2沉淀来除锰，该反应的离子方程式 。
②用K2FeO4处理1L 50 mg/L的含Mn2+废水，Mn元素的去除率与K2FeO4量的关系如图4所示，当K2FeO4超过20 mg时，Mn元素的去除率下降的原因可能是 。
20．回答下列问题：
(1)有学习小组研究了温度对海洋硝化细菌去除氨氮效果的影响，表中为对10L人工海水样本的监测数据：
温度/℃ 样本氨氮含量/mg 处理24h 处理48h
氨氮含量/mg 氨氮含量/mg
20 1008 838 788
25 1008 757 468
30 1008 798 600
40 1008 977 910
硝化细菌去除氨氮的最佳反应温度是 ，在最佳反应温度时，48h内去除氨氮反应的平均速率是 mg L-1 h-1。
(2)在某温度下、容积均为1L的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温恒容，使之发生反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-196kJ mol-1。初始投料与各容器达平衡时的有关数据如表：
实验 甲 乙 丙
初始投料 2molSO2、1molO2 2molSO3 4molSO2、2molO2
平衡n(SO3) 1.6mol n2 n3
反应的能量变化 放出Q1kJ 吸收Q2kJ 放出Q3kJ
体系的压强 P1 P2 P3
反应物的转化率 α1 α2 α3
三个容器中的反应分别达平衡时各组数据关系正确的是 。
A．α1+α2=1 B．Q1+Q2=196 C．α3＜α1 D．P3＜2P1=2P2 E.n2＜n3＜3.2mol F.Q3=2Q1
21．(1)一定温度下，在容积为2L的密闭容器中进行反应： ，M、N、P的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
①化学方程式中a：b： 。
②1～3min内以M的浓度变化表示的平均反应速率为 。
③下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是 。
A．M与N的物质的量相等
B．P的质量不随时间的变化而变化
C．混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化
D．单位时间内每消耗amolN，同时消耗bmolM
E.混合气体的压强不随时间的变化而变化
F.M的物质的量浓度保持不变
(2)将等物质的量A、B混合于2L的密闭容器中，发生反应：3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)，经5min后测得D的浓度为∶5，C的平均反应速率是0.1mol·L-1·min-1。
①经5min后A的浓度为 。
②反应开始前充入容器中的B的物质的量为 。
③B的平均反应速率为 。
④x的值为 。
22．汽车尾气中氮氧化合物、碳氧化合物的处理与利用是各国研究的热点。
(1)NO生成过程的能量变化如图1所示。该条件下，1molN2和1molO2完全反应生成NO会 (选填“吸收”或“放出”) kJ的能量。
(2)CO与NO在催化剂作用下反应可实现汽车尾气净化：2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)。某实验小组在200℃、5L恒容密闭容器中充入等物质的量的CO与NO模拟该过程，NO的物质的量随时间变化如表所示。
t/s 0 10 20 30 40 50
n(NO)/mol 0.40 0.35 0.31 0.30 0.30 0.30
①反应进行到10s时，正反应速率 逆反应速率(选填“>”“<”或“=”)，0~10s内用CO2表示的平均反应速率是 mol/(L s)。
②该条件下，NO的最大转化率为 。
③下列措施一定能增大该反应速率的是 (填标号)。
A．及时分离出CO2 B．适当升高温度 C．适当压缩容器的容积 D．充入1molHe
④某同学在其它条件一定的情况下，分别用甲、乙两种催化剂完成该反应，绘出NO浓度随时间变化关系如图2所示，催化剂 (选填“甲”或“乙”)的催化效果更好。
(3)用电化学气敏传感器测定汽车尾气中CO含量，原理如图3所示，根据燃料电池的原理，推测电极B是该电池的 极(选填“正”或“负”)，电极A的电极反应为 。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】A．12s时，B的物质的量浓度变化为0.5mol/L-0.3mol/L=0.2molL ,则B的转化率为×100%=40% ，故A正确；
B．D的状态为固体，通常不用物质的量浓度变化表示反应速率，故B错误；
C．12s时生成C的物质的量浓度变化为=0.4mol/L，二者的化学计量数之比等于物质的量浓度变化之比，则b:c=0.2mol/L:0.4mol/L=1:2，故2v(B)=v(C)，故C错误；
D．图中两曲线相交之后，A 、B的浓度继续变化，此时反应继续正向进行，则A的消耗速率大于A的生成速率，故D错误；
故答案选A。
2．C
【分析】A. 电镀池中，作阳极的是镀层金属，作阴极的是待镀金属；
B. 氯气与水的反应为可逆反应；
C. 由方程式可知该反应为熵增大的反应，根据复合判据确定ΔH的大小；
D. 向氨水中缓慢通入CO2，NH3 H2O浓度减小，NH4+浓度增大，再结合电离常数进行分析判断。
【详解】A. 电镀池中，作阳极的是镀层金属，作阴极的是待镀金属，因此铜与电源的正极相连，铁与电源的负极相连，A项错误；
B. 氯气与水的反应为可逆反应，因此HClO、Cl－、ClO－粒子数之和小于2×6.02×1023，B项错误；
C. 由方程式可知该反应为熵增大的反应，根据复合判据可知，该反应ΔH>0，C项正确；
D. 向氨水中缓慢通入CO2，NH3 H2O浓度减小，NH4+浓度增大，由于是常数，因此减小，D项错误；
答案选C。
【点睛】解答本题时要注意反应是否能够自发进行的判断方法：
3．D
【详解】A．根据盖斯定律，由Ⅱ+Ⅲ2得，故A错误；
B．反应Ⅰ为气体体积减小的放热反应，升高温度平衡逆向移动， 的平衡转化率降低，故B错误；
C．使用作催化剂，只能加快反应速率，不能改变的平衡转化率，故C错误；
D．在、500℃条件下，若起始，增加了O2的相对含量，能提高HCl的转化率，的转化率可能达到点的值，故D正确；
答案选D。
4．D
【详解】A．t1时刻移动了活塞，压强迅速减小，说明针筒体积增大，保持活塞位置不变后，此时体系因体积增大而压强减小，平衡将向气体体积增大的方向移动，即\B点到D点是NO2的物质的量增大的过程，气体颜色先变浅后逐渐变深，故A正确；
B．t2时刻移动了活塞，压强迅速增大，说明针筒内体积缩小，操作是压缩注射器，故B正确；
C．压强影响气体的化学反应速率，B、H两点对应的压强相等，则正反应速率相等，故C正确；
D．该反应正反应为气体分子数减少，则，由△G=△H-T△S＜0，该反应能自发进行的原因是，故D错误；
故选：D。
5．B
【详解】A．该反应的正反应是气体体积减小的放热反应，在到达平衡时充入He增大压强，由于反应混合物中各种物质浓度不变，因此不能使平衡发生移动，则SO2转化率不变，A正确；
B．若反应达到平衡后增大SO2与O2的投料比，相对来说就是O2的浓度不变，增大SO2的浓度，SO2的平衡转化率反而会降低，因此应该减小SO2与O2的投料比，B错误；
C．由表中数据可知：温度越低、压强越大时，二氧化硫的转化率越大，但压强越大、对设备的要求越高，增大压强需要的动力也越大，不经济，综合考虑，在实际生产中，应选择的条件是450℃、1 MPa，C错误；
D．温度太高时，催化剂失去活性，则实际生产中，选定的温度为400~500℃，主要原因是考虑催化剂的活性最佳，D正确；
故合理选项是B。
6．D
【详解】A．催化剂降低反应的活化能，加快反应速率，但不能改变反应的焓变，故A错误；
B．由图可知，三种物质所含能量由高到低依次为：B、A、C，故B错误；
C．AB为吸热反应，BC为放热反应，故C错误；
D．由图可知，整个反应的，故D正确；
故选D。
7．A
【详解】A．氧气中氧元素化合价从0价降低到－2价，反应中每消耗转移的电子数目约等于，A正确；
B．该反应是放热反应，因此和所含化学键的键能总和低于的键能，B错误；
C．反应是可逆反应，因此每和过量通过接触室，放出的热量小于，C错误；
D．催化剂不能改变平衡状态，使用催化剂能加快化学反应速率，但不能提高的平衡转化率，D错误；
答案选A。
8．C
【分析】如要研究某一个反应条件的改变对化学反应速率的影响，通常要采用控制变量法，即控制只有一个外界条件改变时，该化学反应速率的变化情况。
【详解】A.实验①中达到平衡耗时40min，从开始到平衡时用CO2表示的平均反应速率为，所以用H2表示的反应速率也是。在温度不变的条件，从反应物开始投料，用H2表示的反应速率将越来越小，直至不变时达平衡，所以在前10min的反应速率必大于，A项正确；
B.实验②对比实验①，浓度减小了，但达到平衡所用的时间反而也少了（温度升高引起），所以不能对比说明浓度对反应速率的影响，B项正确；
C.实验①和实验②相比，反应物的浓度减小了，但达到平衡所用的时间却减小了，能说明温度升高了，致使反应速率有了明显的提升，C项错误；
D. 实验②对比实验③相比较，发现实验③虽然温度低了，但反应速率明显大，题目又告知实验②没有使用催化剂，显然实验③使用了催化剂，极大地加快了反应速率，D项正确；
所以答案选择C项。
9．B
【详解】A．增大反应浓度，能增大活化分子百分数，使分子之间有效碰撞次数增加，故能加快反应速率，A正确；
B．物质的状态不同，其熵值大小不同，同一物质，由固态变成液态，再变成气态，是熵增加的过程，B正确；
C．铝热反应发生放出大量热，使反应产生的物质以液态形式存在，因此铝热反应是放热反应，C错误；
D．使用催化剂，能够降低反应的活化能，使更多的普通分子变为活化分子，因而能够加快反应速率，但不能使化学平衡发生移动，因此平衡常数K不变，D错误；
故合理选项是B。
10．C
【详解】A．由图可知，在压强一定时，升高温度，CH3OH的体积分数减小，说明升高温度化学平衡逆向移动，则该反应正反应为放热反应，△H＜0；该反应的正反应是气体体积减小的反应，在300℃时，增大压强，平衡正向移动，CH3OH的体积分数增大，所以p1＞p2，A错误；
B．由图可知：B点对应的温度和压强均大于A点，温度升高、增大压强均使该反应的化学反应速率加快，因此v逆(状态A)＜v逆(状态B)，B错误；
C．假设向密闭容器充入了1 mol CO和2 mol H2，CO转化xmol，反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)达到平衡时各种气体的物质的量分别是n(CO)=(1-x) mol，n(H2)=(2-2x) mol，n(CH3OH)=x mol，在C点时，CH3OH的体积分数=，解得x=0.75，即CO转化率为=75%，C正确；
D．设起始CO和H2的物质的量分别为amol和2amol，达到B点时CO转化的物质的量为xmol，可列出三段式：，B点时，测得混合气体总浓度为0.625mol/L ，故气体的总物质的量为：1.25mol，a-x+2a-2x+x=1.25，
，故x=0.875，a=1，故， ，向该恒容容器中再充入CO、H2和CH3OH各0.1mol，，平衡正向移动，D错误；
故选C。
11．C
【详解】A．与反应生成和，该反应有气体生成且放热，为熵增的放热反应，能自发进行，A项正确；
B．该反应的，在室温下可自发进行，则，该反应的，B项正确；
C．和都可以催化分解，加快反应速率，但同等条件下二者对分解速率的改变程度不同，C项错误；
D．反应在常温下不能自发进行，则，又因，所以，D项正确。
故选C。
12．B
【详解】A．由图可知，升高温度，的平衡转化率增大，则正反应为吸热反应，；且正反应可自发进行，说明，则，A项错误；
B．，从，以表示反应的平均速率为，B项正确；
C．反应过程中气体的总质量不变，该反应为气体分子数不变的反应，则该反应中混合气体的总物质的量不变，混合气体的摩尔质量始终不变，则平均相对分子质量恒定不变，故当容器中混合气体的平均相对分子质量恒定不变时，不能说明反应达到平衡状态，C项错误；
D．82℃下，反应达平衡时，的转化率为90%，则达平衡时，c()==，c()=c()==0.045mol/L，该反应的平衡常数K==20.25，若起始时在该密闭容器中充入和各，则Qc==1＜K，则平衡正向移动，v(逆)＜v(正)，D项错误；
答案选B。
13． 3∶1(或3)
【详解】将氧化为，被还原为，1mol得2mol电子，1mol失3mol电子，根据得失电子守恒得反应方程式：；由图可知浸出时间在60min时锰浸出率基本最高，液固比为3时锰的浸出率最高，因此浸出时间和液固比分别选；3∶1(或3)，故答案为：；；3∶1(或3)；
14．(1)3
(2) B
【详解】（1）平衡时，反应方程式中反应物、生成物对应的正、逆反应速率之比等于计量系数比，即v(正)：v(逆)=1:1，则v(正)=v(逆)，将v(正)=k(正)c(顺)、v(逆)=k(逆)c(反)代入K1解得 。
（2）随着时间的推移，顺式异构体的质量分数不断减少，且初始速率快，之后速率逐渐减慢，曲线B符合这个变化特点；设顺式异构体起始浓度为1mol/L，由图象可知平衡时c(顺)=1×30%=0.3 mol/L，根据方程式计量系数可知c(反)=0.7 mol/L，则平衡常数。
15． 减小 0.25a 2a 3 1.5a
【分析】(1)升高温度平衡向吸热方向进行；
(2)根据化学平衡三段式和转化率概念列式计算；
(3)恒温恒压条件下平衡不移动，在恒温恒容条件下，对于气体有变化的可逆反应，若初始加入的各个同种物质的物质的量相同或成正比，则两平衡等效。
【详解】(1)升高温度平衡向吸热方向进行，即向逆反应方向进行，平衡常数减小；
因此，本题正确答案是：减小；
(2) SO2的平衡转化率=a/4×100%=0.25a；
因此，本题正确答案是： 0.25a；
(3)恒温恒压条件下平衡不移动，起始物质的量扩大一倍，则平衡液扩大一倍，即SO3气体的物质的量为2amol；初始加入的各个同种物质的物质的量比值相同，(3+x)/(3+0.5x)=4/3，则x=3；则与起始加入6mol二氧化硫和4.5mol氧气等效，平衡后SO3的物质的量是1.5amol；
因此，本题正确答案是：2a，3，1.5a；
16．(1) 压强 < 正反应为吸热反应，当压强一定时，温度越高，平衡转化率越大
(2) C 0.125 0.33 不变
【解析】(1)
由图可知，X越大，转化率越低。该反应焓变大于0，正反应为吸热反应，只升温时反应物平衡转化率增大；该反应是气体分子总数增大的反应、只增压时反应物平衡转化率下降，则X表示压强、L代表温度；正反应为吸热反应，当压强一定时，温度越高，平衡转化率越大，图中等压强时L2对应的平衡转化率大，所以L1(2)
①A．反应方程式中CH4和H2计量数之比为1:2，所以单位时间内生成nmol的CH4的同时，生成2nmol的H2，说明正逆反应速率相同，反应达到平衡状态，而不是生成nmol的CH4的同时生成nmol的H2，故A错误；
B．反应达到平衡时各物质的浓度不再改变，但各浓度比值不一定等于计量数之比，c(CH4):c(CO2):c(CO):c(H2)的比值和起始量以及转化率有关，所以c(CH4):c(CO2):c(CO):c(H2)=1:1:2:2不能说明正逆反应速率相同，不能证明反应达到平衡状态，故B错误；
C．该反应前后气体系数之和不相等，所以反应前后气体物质的量变化，当反应体系中气体的总物质的量不变说明反应达到平衡状态，故C正确；
D．该反应中反应物和生成物均为气体，所以反应前后气体质量不变，容器体积不变，容器中的混合气体密度始终不发生变化，故D错误；
综上所述答案为:C。
②某温度下，在体积为2L的容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化剂进行重整反应，经过2min达到平衡状态时测得CO2的转化率是50%，反应的二氧化碳的物质的量为1mol×50%=0.5mol，反应速率，则反应速率之比等于计量数之比，所以v(CH4)=v(CO2)=0.125mol·L-1·min-1；根据题意列三段式有: ，则平衡常数K=；平衡常数只与温度有关，所以若其它条件不变增大压强，合成反应的化学平衡常数不变。
17． - 49.0 kJ·mol-1 反应Ⅱ符合“原子经济性”的原则即原子利用率为100%（绿色化学） 不是 反应Ⅱ、Ⅲ均为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，且催化剂活性降低 B CO促进反应Ⅰ正向移动，二氧化碳和氢气的量增加，水蒸气的量减少，有利于反应III正向进行 CO2+6H++6e ==CH3OH+H2O
【详解】(1)依据盖斯定律可知，反应Ⅲ可由反应Ⅱ-反应Ⅰ得到，则△H3=△H2-△H1=-90.0kJ/mol-(-41.0kJ/mol)=-49.0kJ·mol-1；反应Ⅲ的生成物除了甲醇、还有水，而反应Ⅱ的生成物只有甲醇，原子利用率为100%，符合“原子经济性”的原则（绿色化学），所以反应II优于反应III。
(2)温度为470K时，图中P点甲醇产率没有达到最大，所以反应尚未达到平衡状态；在490K之前，反应尚未达到平衡状态，甲醇产率随着温度的升高而增大，反应Ⅱ、Ⅲ均为放热反应，达平衡后再升高温度，即490K之后，升高温度、平衡逆向移动，且催化剂活性降低，从而使甲醇产率下降。
(3)①由图可知，490K时，从甲醇的生成速率来看，a曲线大于c曲线，即甲醇来源于CO2和H2的反应，故490K时，根据曲线a、c判断合成甲醇的反应机理是B；
②对于反应I．CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，CO是反应物，CO的存在促进反应I正向移动，使得CO2和H2的量增加，水蒸气的量减少，对于反应III．CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，CO2和H2是反应物，水蒸气是生成物，CO2和H2的量增加、水蒸气的量减少，有利于反应III正向进行，所以CO的存在使甲醇生成速率增大。
(4)CO2在酸性水溶液中通过电解生成甲醇，碳元素化合价由+4价降低到-2价，得电子、被还原、发生还原反应，甲醇在阴极产生，该电极反应式为：CO2+6H++6e ==CH3OH+H2O。
18． 1个大气压和400℃ A、C = 800 C 正向 0.36 0.4
【分析】(1)从表中可以看出，压强越大，SO2的转化率越大，但变化不大；温度越高，转化率越小。综合以上分析，应选择低温低压。
(2)A．保持温度和容器体积不变，充入1molO2(g)，平衡正向移动，SO2(g)平衡浓度减小；
B．保持温度和容器体积不变，充入2molSO3(g)，平衡逆向移动，SO2(g)平衡浓度增大；
C．降低温度，平衡正向移动，SO2(g)平衡浓度减小；
D．在其他条件不变时，减小容器的容积，相当于加压，平衡正向移动，SO2(g)平衡浓度增大。
(3)温度一定时，平衡常数不变，由此得出A、B两点平衡常数K(A)与K(B)的关系，因为给定压强为0.10MPa，是A点的压强，所以应用A点的转化率计算化学平衡常数。
(4)在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20molSO2和0.10molO2，t1时刻达到平衡，测得容器中含SO30.18mol。
①A．体积不变，向容器中通入少量O2，v正增大，v逆不变；
B．体积不变，向容器中通入少量SO2，v正增大，v逆不变；
C．缩小容器体积，相当于加压，平衡正向移动，v正增大，v逆增大，但v正增大更多；
D．升高温度，平衡逆向移动，v正增大，v逆增大，但 v逆增大更多；
E．体积不变，向容器中通入少量氮气，平衡不发生移动，v正不变，v逆不变。
②若继续通入0.20molSO2和0.10molO2，相当于加压，平衡正向移动，再次达到平衡后，n(SO3)应比原平衡时浓度的二倍要大，但比反应物完全转化要小。
【详解】(1)从表中可以看出，压强越大，SO2的转化率越大，但变化不大；温度越高，转化率越小。综合以上分析，应选择低温低压，故应选择1个大气压和400℃。答案为：1个大气压和400℃；
(2)A．保持温度和容器体积不变，充入1molO2(g)，平衡正向移动，SO2(g)平衡浓度减小，A符合题意；
B．保持温度和容器体积不变，充入2molSO3(g)，平衡逆向移动，SO2(g)平衡浓度增大，B不合题意；
C．降低温度，平衡正向移动，SO2(g)平衡浓度减小，C符合题意；
D．在其他条件不变时，减小容器的容积，相当于加压，虽然平衡正向移动，但SO2(g)平衡浓度仍比原平衡时大，D不合题意；
故选AC；
(3)温度一定时，平衡常数不变，由此得出A、B两点平衡常数K(A)=K(B)，因为给定压强为0.10MPa，是A点的压强，所以应用A点的转化率计算化学平衡常数，从而建立以下三段式：
K==800。答案为：=；800；
(4)①A．体积不变，向容器中通入少量O2，v正增大，v逆不变，A不合题意；
B．体积不变，向容器中通入少量SO2，v正增大，v逆不变，B不合题意；
C．缩小容器体积，相当于加压，平衡正向移动，v正增大，v逆增大，但v正增大更多，C符合题意；
D．升高温度，平衡逆向移动，v正增大，v逆增大，但 v逆增大更多，D不合题意；
E．体积不变，向容器中通入少量氮气，平衡不发生移动，v正不变，v逆不变，E不合题意；
故选C；
②若继续通入0.20molSO2和0.10molO2，相当于加压，平衡正向移动，再次达到平衡后，n(SO3)应比原平衡时浓度的二倍要大，即n(SO3)>0.36mol，但比反应物完全转化要小，即n(SO3)<0.4mol。答案为：正向；0.36mol；0.4mol。
【点睛】对于SO2转化为SO3的反应，虽然加压平衡正向移动，SO2的转化率增大的很少，但对设备、动力的要求提高很多，从经济上分析不合算，所以应采用常压条件。
19． 变大 H2 pH值升高，转化为，氧化能力减弱，使铬元素难以被还原，从而去除率下降 随着K2FeO4增加，Mn2+被氧化成高价态的可溶性离子留在溶液中
【详解】(1)可通过图1使[Fe(CN)6]3-再生，即电解时，[Fe(CN)6]4-生成[Fe(CN)6]3-，Fe元素化合价由+2价升高为+3价，则阳极的电极反应式为；电解过程中阴极反应为，阴极区溶液的pH变大；
(2)①以铁为电极电解除铬，电解过程中主要反应之一：+6Fe2++17H2O= 2Cr(OH)3↓+6Fe(OH)3↓+10H+，则Fe作阳极，发生反应，Fe2+将还原生成Cr(OH)3、Fe(OH)3沉淀，阴极发生反应，则气体a主要成分是H2；
②pH值升高，+ H2O=2+2H+的平衡正向移动，生成，氧化能力减弱，使铬元素难以被还原，从而去除率下降；
(3)①在酸性条件下，K2FeO4能与废水中的Mn2+反应生成Fe(OH)3和MnO2沉淀来除锰，根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒配平该反应的离子方程式为；
②K2FeO4具有强氧化性，随着K2FeO4增加，K2FeO4将Mn2+氧化成更高价态的可溶性离子留在溶液中，Mn元素的去除率下降。
20．(1) 25℃ 1.125
(2)ABD
【详解】（1）由表中数据可知，25℃处理相同的时间，氨氮含量最小，故硝化细菌去除氨氮的最佳反应温度是25℃；在25℃时，48h内去除氨氮反应的平均速率为=1.125mg L-1 h-1；答案为：25℃；1.125。
（2）乙容器中初始投入2molSO3，采用极限法“一边倒”，相当于在相同条件下初始投入2molSO2和1molO2，在相同温度和相同体积的容器中，乙和甲达到平衡时为完全全等的等效平衡；丙容器中初始投入4molSO2和2molO2，为甲容器中各物质初始物质的量的两倍，若丙容器的容积为2L，则平衡时各物质物质的量是甲中的两倍，现丙容器相当于在2L容器达到平衡后，增大压强使体积缩小为原来的；
A．乙和甲为完全全等的等效平衡，则α1+α2=1，A项正确；
B．乙和甲为完全全等的等效平衡，则Q1+Q2=196，B项正确；
C．丙容器相当于在甲容器达到平衡后，增大压强使体积缩小为原来的，增大压强平衡正向移动，反应物的转化率增大，则α3＞α1，C项错误；
D．乙和甲为完全全等的等效平衡，则P1=P2，丙容器相当于在甲容器达到平衡后，增大压强使体积缩小为原来的，若平衡不移动，则压强为甲的两倍，增大压强平衡正向移动，故P3＜2P1=2P2，D项正确；
E．乙和甲为完全全等的等效平衡，则n2=1.6mol，丙容器中初始投入4molSO2和2molO2，为甲容器中各物质初始物质的量的两倍，若平衡不移动，则丙平衡时SO3物质的量为3.2mol，丙容器相当于在甲容器达到平衡后，增大压强使体积缩小为原来的，增大压强平衡正向移动，则n3＞3.2mol，E项错误；
F．丙容器中初始投入4molSO2和2molO2，为甲容器中各物质初始物质的量的两倍，若平衡不移动，则丙平衡时放出的能量为2Q1，丙容器相当于在甲容器达到平衡后，增大压强使体积缩小为原来的，增大压强平衡正向移动，则Q3＞2Q1，F项错误；
答案选ABD。
21． 2∶1∶1 0.25mol·L-1·min-1 BDF 0.75mol·L-1 3mol 0.05mol·L-1·min-1 2
【详解】(1)①由图象可知N、M、P的物质的量变化之比等=(8-2):(5-2):(4-1)=2∶1∶1，化学方程式的系数比等于物质的量变化之比，故a∶b∶c=2∶1∶1；
②1～3min内以M的浓度变化表示的平均反应速率为=0.25mol·L-1·min-1；
③A.3 min时，M与N的物质的量相等，但是此时不平衡，故A错误；B.P的质量不随时间的变化而变化，则反应达到了平衡，故B正确；C.混合气体的总物质的量一直不变，故总物质的量不变不一定达到了平衡，故C错误；D.单位时间内每消耗a mol N，同时消耗b mol M，正逆反应速率相等，反应达到了平衡，故D正确；E.混合气体的压强一直不变，故压强不随时间的变化而变化不一定达到平衡，故E错误；F.M的物质的量浓度保持不变，正逆反应速率相等，达到了平衡，故F正确；故选BDF；
(2)根据题意
2b=0.5mol/L，b=0.25mol/L；(a-3b):(a-b)=3:5，a=6b=1.5 mol/L
①5min后A的浓度为0.75 mol·L-1；
②开始B的浓度为1.5 mol/L，B的物质的量为3 mol；
③B的反应速率为=0.05mol·L-1·min-1；
④C的平均反应速率是0.1 mol·L-1·min-1，B的反应速率为0.05 mol·L-1·min-1，根据速率之比等于系数比，x=2。
22．(1) 吸收 180
(2) ＞ 0.001 25% BC 乙
(3) 正 CO+H2O-2e-=CO2+2H+
【解析】（1）
根据图分析，1molN2和1molO2完全反应生成NO的反应热为946+498-2×632=180kJ，说明该反应为吸热反应。
（2）
①反应进行到30秒到平衡，故反应进行到10s时，正反应速率大于逆反应速率，0~10s内一氧化氮的物质的量的改变量为0.40-0.35=0.05mol，则根据方程式分析，二氧化碳的变化量为0.05mol，用CO2表示的平均反应速率是 。
②该条件下，NO的最大转化率为 =25%。
③A.及时分离出CO2不能增大反应速率；B.适当升高温度能增大反应速率； C.适当压缩容器的容积，增大压强，能增大反应速率；D.充入1molHe，不能改变反应速率。故选BC。
④催化剂乙作用下反应速率更快，即催化效果更好。
（3）
电极B通入氧气，作为该电池的正极，电极A为负极，是一氧化碳反应生成二氧化碳，溶液为酸性条件，故电极反应为CO+H2O-2e-=CO2+2H+。
【点
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