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）
1．一定条件下，通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO，MgSO4(s)+CO(g)MgO(s)+CO2(g)+SO2(g) △H>0，该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后，若仅改变如图中横坐标的值，重新达到平衡后，纵坐标随之变化趋势合理的是
选项 x y
A CO的物质的量 CO的转化率
B 温度 容器内混合气体的平均相对分子质量
C MgSO4的质量(忽略体积) CO2的物质的量
D 新充入氦气的物质的量 CO物质的量浓度
A．A B．B C．C D．D
2．多相催化反应是反应物分子在催化剂表面通过吸附、解吸附过程进行的反应。我国学者发现在时，甲醇在铜基催化剂上的反应机理如下(该反应为可逆反应)：

下列说法正确的是
A．反应是放热反应，，反应II是吸热反应，
B．是热能转化为化学能的过程
C．铜基催化剂可以加快反应速率，降低反应的活化能，但不参与反应
D．在反应中既生成又消耗，可认为是催化剂
3．已知：无CO时反应、有CO时反应。某研究小组以AgZSM为催化剂，在容积为1L的容器中，相同时间下测得0.1molNO转化为的转化率随温度变化如图所示。下列说法不正确的是
A．X点可以通过更换高效催化剂提高NO的反应速率
B．反应
C．Y点再通入CO、各0.1mol，此时
D．达平衡后，其他条件不变改变物料使，NO转化率下降
4．臭氧层中O3分解过程如图所示，下列说法正确的是
A．催化反应①②均为放热反应
B．决定O3分解反应速率的是催化反应②
C．E1是催化反应①对应的正反应的活化能，(E2+E3)是催化反应②对应的逆反应的活化能
D．温度升高，总反应的正反应速率的增加幅度小于逆反应速率的增加幅度，且平衡常数增大
5．密闭容器中发生可逆反应，在一定条件下达到平衡状态，下列叙述正确的是
A．增加A的量，平衡向正反应方向移动
B．压缩容器体积，平衡不移动，v正、v逆不变
C．达平衡后升温，正反应速率增大，逆反应速率减小
D．若向恒容容器中按1∶2再充入C、D，重新建立平衡后，v正、v逆均增大
6．以天然气为原料合成氨是新的生产氮肥的方法，具有污染小、成本低等诸多特点，其过程如下：
下列说法不正确的是
A．反应②的原子利用率小于100％
B．过程③可以通过物理变化实现
C．过程④采取高温条件的目的是为了提高平衡转化率
D．过程⑤理论上当n(NH3)：n(O2)=1：1时，恰好完全反应
7．汽车尾气包括CO、碳氢化合物、NOx(氮氧化合物)等，三元催化器中净化原理如图所示。下列说法正确的是
A．铂、铑、钯属于主族元素
B．三元催化器中的催化剂可降低该反应的活化能
C．三元催化器中的多孔陶瓷可提高平衡时反应物的转化率
D．在反应NO+CO→N2+CO2中，每生成1molN2时转移2mol电子
8．铁的配合物离子(用表示)催化某反应的一种反应机理和相对能量的变化情况如图所示：
下列说法正确的是
A．该过程的总反应速率由Ⅳ→Ⅰ步骤决定，最大能垒为89.7
B．该反应过程中浓度不变
C．与均在该反应过程中起催化作用
D．甲酸在作用下的分解反应放出热量
9．一定温度下的密闭容器中发生可逆反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，不能说明该反应一定达到平衡状态的是
A．压强保持不变
B．SO2、O2、SO3的物质的量之比为2︰1︰2
C．SO2的消耗速率和SO2的生成速率相等
D．SO2的百分含量保持不变
10．下列有关化学反应原理的说法中正确的是
A．需要加热的反应都是非自发反应，不需要加热的反应都是自发反应
B．反应 ，则该反应能自发进行
C．100mL2mol/L的盐酸与锌片反应，加入少量NaCl固体，反应速率不变
D．若反应可以自发，则该反应的速率一定较快
11．一种制备蓝氢的原理是。向一体积为1L的恒容密闭容器中充入1mol和2mol，在一定条件下发生上述反应，测得的物质的量与时间的关系如表所示。下列叙述错误的是
t/min 0 5 10 15 20 25
/mol 0 0.5 0.75 0.85 0.9 0.9
A．0～10min，
B．CO的体积分数不变时，反应达到平衡状态
C．上述反应中，的转化率大于的转化率
D．其他条件不变。若加入高效催化剂，则的转化率达到45%时所用时间小于20min
12．NH3与O2作用分别生成N2、NO、N2O的反应均为放热反应。工业尾气中的NH3可通过催化氧化为N2除去。将一定比例的NH3、O2和N2的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，NH3的转化率、生成N2的选择性[100%]与温度的关系如图所示。
下列说法正确的是
A．其他条件不变，升高温度，NH3的平衡转化率增大
B．其他条件不变，在175～300 ℃范围，随温度的升高，出口处N2和氮氧化物的量均不断增大
C．催化氧化除去尾气中的NH3应选择反应温度高于250 ℃
D．高效除去尾气中的NH3，需研发低温下NH3转化率高和N2选择性高的催化剂
二、填空题（共7题）
13．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、二甲醚等有机物，回答下列问题：
(1)在体积为2L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，在相同温度、容积不变的条件下发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ，能说明该反应已达平衡状态的是 (填序号)。
A．CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度均不再变化
B．v生成(CH3OH)=v消耗(CO2)
C．n(CO2)∶n(H2)∶n(CH3OH)∶n(H2O)=1∶1∶1∶1
D．容器中混合气体的密度保持不变
E.容器内气体压强保持不变
(2)一定条件下甲醇可由氢气和CO反应合成：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。已知：υ(正)=k(正)·x(CO)·x2(H2)，υ(逆)=k(逆)·x(CH3OH)，其中x为各组分的体积分数。在密闭容器中按物质的量之比为1：2充入CO和H2，测得平衡混合气体中CO的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示。
①P1 P2(填“>”或“＜”)；升高温度， (填“增大”“减小”或“不变”)；
②c、d、e三点平衡常数Kc、Kd、Ke三者之间的关系为 。
(3)燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为：2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)，一定条件下，现有两个体积均为2L恒容密闭容器甲和乙，在甲中充入1moLCO2和3molH2，在乙中充入2moLCO2和6molH2，发生上述反应并达到平衡。该反应中CO2的平衡转化率随温度的变化曲线如图1所示；容器甲中，在不同催化剂作用下，相同时间内CO2的转化率随温度变化如图2所示。下列说法正确的是 。
A图1中，反应2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)的
B．图1中，表示乙容器CO2的平衡转化率随温度变化的是曲线B
C．图1中，逆反应速率v逆：状态I＜状态III
D．图2中，T3对应的平衡常数小于T4对应的平衡常数
E. 图2中，根据图中曲线分析，催化剂I的催化效果最好
14．如图表示时合成氨反应的能量变化曲线图。合成氨所需的氢气可由甲烷与水反应制备，发生的反应为。一定条件下，在容器中发生上述反应，各物质的物质的量浓度的变化如表所示：
0 0.2 0.3 0 0
2 0.3
3 0.3
4 0.09 0.19 x 0.33
回答下列问题：
(1)表中 ；前内的平均反应速率为 。
(2)内，反应过程中氢气浓度量增大的原因可能是 (填序号)。
A．升高温度 　　　 B．使用催化剂 　　　 C．充入氢气
15．尿素是蛋白质代谢的产物，也是重要的化学肥料。工业合成尿素反应如下：2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)。
(1)在一个真空恒容密闭容器中充入CO2和NH3发生上述反应合成尿素，恒定温度下混合气体中的氨气含量如图所示。
A点的正反应速率v正(CO2) B点的逆反应速率v逆(CO2)(填“＞”、“＜”或“=”)；氨气的平衡转化率为 。
(2)氨基甲酸铵是合成尿素的一种中间产物。将体积比为2：1的NH3和CO2混合气体充入一个容积不变的真空密闭容器中，在恒定温度下使其发生下列反应并达到平衡：2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s)关于上述反应的平衡状态下列说法正确的是 。
A．分离出少量的氨基甲酸铵，反应物的转化率将增大
B．平衡时降低体系温度，CO2的体积分数下降
C． NH3的转化率始终等于CO2的转化率
D．加入有效的催化剂能够提高氨基甲酸铵的产率
16．将HI(g)置于密闭容器中，某温度下发生下列变化：2HI(g) H2(g)+I2(g)△H＜0
（1）该反应平衡常数的表达式为K= ，则H2(g)+I2(g) 2HI(g)平衡常数的表达式为K1= (用K表示)。
（2）当反应达到平衡时c(I2)=0.5mol/L，c(HI)=4mol/L，则c(H2)为 ，HI的分解率为 。
（3）能判断该反应达到平衡状态的依据是
A．容器中压强不变
B．混合气体中c(HI)不变
C．c(I2)=c(H2)
D．v(HI)正=v(H2)逆
（4）若该反应800℃时达到平衡状态，且平衡常数为1.0，某时刻，测得容器内各物质的浓度分别为c(HI)=2.0mol/L，c(I2)=1.0mol/L，c(H2)=1.0mol/L，则该时刻，反应向 (填“正向”或“逆向”，下同)进行，若升高温度，反应向 进行。
17．按要求回答下列问题。
(1)2019年，我国青年化学家雷晓光被遴选为“青年化学家元素周期表”氮元素的代言人。氮元素在周期表中的位置是 ，N2的电子式是 ，化合物Si3N4中N的化合价是 价。
(2)2020年6月23日，长征系列运载大箭将北斗三号“收官之星”成功送入太空。火箭燃料燃烧的化学方程式为:2N2H4+N2O4=3N2+4H20。该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ，将封装有NO2和NO混合气体的圆底烧瓶浸入热水中，气体混合物颜色变 (填“深”或“浅”)。
(3)我国拥有自主知识产权的铷(Rb)原子钟，每3000万年误差仅1秒。Rb是第5周期IA族元素。Rb元素原子的失电子能力 填(“强”或“弱”)于K，请用原子结构的知识解释其原因： 。
18．近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。
(1)反应I：2H2SO4(l)=2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) ΔH1=+551kJ mol-1
反应III：S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH3=-297kJ mol-1
反应II的热化学方程式： 。
(2)对反应II，在同一投料比，两种压强下，H2SO4在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关系如图所示。p2 p1(填“＞”或“＜”)，得出该结论的理由是 。
(3)I-可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂，可能的催化过程如下。将ii补充完整。
i.SO2+4I-+4H+=S↓+2I2+2H2O
ii.I2+2H2O+SO2= +SO+2I-
19．甲醇是重要的化工原料，又可作为燃料。一氧化碳与氢气可以合成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH＜0
（1）若该反应在恒温恒容条件下进行，下列说法正确的是 ；
a．若混合气体的平均摩尔质量不再改变，说明反应已达化学平衡状态
b．反应达到平衡后，通入氩气使压强增大，平衡向右移动，CO转化率增大
c．反应达到平衡后，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小
d．若使用催化剂，会改变反应的途径，反应的焓变减小
（2）某温度下，在一个容积为2L的密闭容器中进行该反应，已知此温度下的平衡常数K=50 ，反应到某时刻测得各组分的物质的量如下：
物质 CO H2 CH3OH
物质的量/mol 0.4 0.4 0.8
请比较此时正、逆反应速率的大小：v正 v逆（填“>”、“<”或“=”）
（3）CO平衡转化率（α）与温度和压强的关系如图所示。CO平衡转化率[α(CO)] 随温度升高而 （填“增大”或“减小”），其原因是 。图中的压强由大到小的顺序为 ，其判断理由是 。
（4）在直接以甲醇为燃料的燃料电池中，若电解质溶液为酸性，则，负极的反应式为 ，正极的反应式为 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】A．CO的物质的量增大，平衡正向移动，但CO的转化率降低，故A错误；
B．若x是温度，升高温度，平衡向吸热反应方向正反应方向移动，生成的二氧化碳和二氧化硫的相对分子质量均比一氧化碳大，Y为容器内混合气体的平均相对分子质量符合，故B正确；
C．MgSO4的质量(忽略体积)增大，对平衡没有影响，CO2的物质的量不变，故C错误；
D．在恒容的密闭容器中，新充入氦气的物质的量增大，CO物质的量浓度保持不变，故D错误；
故选B。
2．B
【详解】A．由过程和能量变化图得知，过程I是吸热反应，过程II是放热反应，故A错误；
B．由过程和能量变化图得知，反应物的能量低于生成物的能量，反应是吸热反应，热能转化为化学能，故B正确；
C．铜基催化剂可以加快反应速率，降低反应的活化能，在反应中参与反应，故C错误；
D．CO是中间产物，不是催化剂，故D错误；
答案选B。
3．D
【详解】A．X点更换高效催化剂，能加快反应速率，即可以提高NO反应速率，故A说法正确；
B．根据图像可知，曲线最高点说明反应达到平衡，随着温度的升高，NO的转化率降低，根据平衡移动原理，该反应的正反应方向为放热反应，即ΔH＜0，故B说法正确；
C．Y点转化率为80%，Y点为平衡点，此时生成CO2的物质的量为1mol×80%=0.08mol，生成氮气的物质的量为0.04mol，该温度下平衡常数K==1600，Y点再通入CO、N2各物质的量0.1mol，此时Qc=≈156＜1600=K，平衡正向移动，此时v(CO，正)＞v(CO，逆)，故C说法正确；
D．其他条件不变，时，相当于起始NO物质的量不变，增加CO的物质的量，NO的转化率增大，CO的转化率降低，故D说法错误；
答案为D。
4．C
【详解】A．从图上可知，反应①中生成物能量高于反应物，反应①是吸热反应，A项错误；
B．决定总反应速率的是慢反应，活化能越大反应越慢，据图可知催化反应①的正反应活化能更大，反应更慢，所以催化反应①决定臭氧的分解速率，B项错误；
C．据图可知E1为催化反应①中反应物断键吸收的能量，即催化反应①对应的正反应的活化能，E2+E3为催化反应②生成物成键时释放的能量，即催化反应②对应的逆反应的活化能，C项正确；
D．据图可知总反应的反应物能量高于生成物的能量，所以总反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，总反应的正反应速率的增加幅度小于逆反应速率的增加幅度，平衡常数减小，D项错误；
答案选C。
5．D
【详解】A．A为固体，增加固体的量，化学反应速率不变，平衡不移动，A错误；
B．该反应是气体分子数不变的反应，压缩容器体积，平衡不移动，但v正、v逆均增大，B错误；
C．达平衡后升温，正逆反应速率均增大，C错误；
D．若向恒容容器中按1∶2再充入C、D，重新建立平衡后，等效为加压，则v正、v逆均增大，D正确；
故选D。
6．C
【详解】A．反应②是CO2、NH3在一定条件下条件下反应产生CO(NH2)2、H2O，生成物中不仅有尿素，还有H2O，因此原子利用率小于100％，A正确；
B．过程③是分离空气的成分得到N2、O2，由于没有新物质生成，因此该变化过程是物理变化，B正确；
C．过程④是N2、H2合成NH3，该反应的正反应是气体体积减小的放热反应，反应条件采取高温条件是因为在该温度下催化剂的活性最大，而不能提高物质的平衡转化率，C错误；
D．氨气与氧气反应生成硝酸铵的过程中，根据电子守恒和元素守恒可得总反应为2NH3+2O2NH4NO3+H2O，所以理论上n(NH3)：n(O2)=1：1时恰好完全反应，D正确；
故合理选项是C。
7．B
【详解】A．铂、铑、钯属于第VIII族元素，故A错误；
B．三元催化器中的催化剂可降低该反应的活化能，提高反应速率，故B正确；
C．三元催化器中的多孔陶瓷增加接触面积，提高反应速率，但平衡不移动，转化率不变，故C错误；
D．在反应NO＋CO＝N2＋CO2中，根据方程式+2价氮化合价降低变为0价氮，因此每生成1mol N2时转移4mol电子，故D错误。
综上所述，答案为B。
8．D
【分析】由能垒图可以看出，生成物的总能量低于反应物的总能量，该反应为放热反应；整个过程中有两个过渡态，过渡态Ⅰ的正反应的活化能为45.3+31.8=77.1kJ/mol；过渡态Ⅱ的正反应的活化能为43.5+42.6=86.1kJ/mol，过渡态Ⅱ的活化能大，为反应的决速步骤。根据第一张图可以看出，反应物为HCOOH，生成物为二氧化碳和氢气，故总反应为。
【详解】A．根据分析，过渡态Ⅱ的活化能大，由Ⅳ→Ⅰ步骤为反应的决速步骤，最大能垒为43.5 kJ/mol -(-42.6 kJ/mol) =86.1kJ/mol，A错误；
B．反应过程存在甲酸电离出氢离子，然后氢离子再生成氢气的过程，浓度先增大，后减小，B错误；
C．为反应的催化剂，为中间产物，C错误；
D．由能垒图可以看出，生成物的总能量低于反应物的总能量，该反应为放热反应，D正确；
故选D。
9．B
【详解】A．反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)是气体体积减小的反应，反应过程中压强不断减小，当压强保持不变时，说明反应达到平衡，故A不选；
B．平衡时各物质的物质的量的多少取决于起始量与转化的程度，不能作为判断达到平衡的依据，故B选；
C．SO2的消耗速率和SO2的生成速率相等，证明化学反应中正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故C不选；
D．SO2的百分含量保持不变，即SO3的质量保持不变，即浓度不变，说明反应达到化学平衡状态，故D不选；
故选B。
10．C
【详解】A．时反应自发进行，不能根据是否加热判断反应的自发进行情况，A错误；
B．反应 ，其，该反应的，则不能自发进行，B错误；
C．100mL2mol/L的盐酸与锌片反应，加入少量NaCl固体，溶液中氢离子浓度几乎不变，则反应速率不变，C正确；
D．反应能否自发与反应速率无关，如自然界中发生的缓慢的氧化还原反应属于自发反应，但反应速率很小，D错误；
故选C。
11．A
【详解】A．0～10min，，由方程式可知，故A错误；
B．CO的体积分数不变时，说明CO的物质的量不变，说明反应达到平衡，故B正确；
C．达到平衡时，=0.9mol，由方程式的系数关系可知，的转化率为=45%，的转化率为=22.5%，的转化率大于的转化率，故C正确；
D．其他条件不变。若加入高效催化剂，反应速率增大，但不影响最终平衡时的转化率，则的转化率达到45%时所用时间小于20min，故D正确；
故选A。
12．D
【详解】A．NH3与O2作用分别生成N2、NO、N2O的反应均为放热反应，根据勒夏特列原理，升高温度，平衡向逆反应方向进行，氨气的平衡转化率降低，故A错误；
B．根据图象，在175～300 ℃范围，随温度的升高，N2的选择率降低，即产生氮气的量减少，故B错误；
C．根据图象，温度高于250℃ N2的选择率降低，且氨气的转化率变化并不大，浪费能源，根据图象，温度应略小于225℃，此时氨气的转化率、氮气的选择率较大，故C错误；
D．氮气对环境无污染，氮的氧化物污染环境，因此高效除去尾气中的NH3，需研发低温下NH3转化率高和N2选择性高的催化剂，故D正确；
答案为D。
13．(1)AE
(2) > 减小 Kc>Kd=Ke
(3)CE
【详解】（1）A．CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度均不再变化，说明该反应已达平衡状态，A符合题意；
B．v生成(CH3OH)、v消耗(CO2)都代表正反应方向的速率，则v生成(CH3OH)=v消耗(CO2)，不能说明该反应已达平衡状态，B不符合题意；
C．n(CO2):n(H2) :n(CH3OH) :n(H2O)=1:1:1:1，不能说明该反应已达平衡状态，C不符合题意；
D．在相同温度、容积不变的条件下，体系的总质量和总体积都不变，则容器中混合气体的密度始终不变，故容器中混合气体的密度保持不变，不能说明该反应已达平衡状态，D不符合题意；
E．在相同温度、容积不变的条件下，反应前后，容器中混合气体的总物质的量减小，容器中混合气体的压强减小，故容器内气体压强保持不变，能说明该反应已达平衡状态，E符合题意；
故选AE。
（2）①该反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，CO的转化率增大；同一温度，P1条件下的CO的转化率更高，故P1＞P2；同一压强下，升高温度，CO的转化率减小，说明该反应是放热反应；平衡时，υ(正)=υ(逆)，则k(正)·x(CO)·x2(H2)=k(逆)·x(CH3OH)，==K；对于放热反应而言，升高温度，K减小，即减小；
②d点、e点的温度相同，Kd=Ke；对于放热反应而言，升高温度，K减小，则Kc＞Ke；故c、d、e三点平衡常数Kc、Kd、Ke三者之间的关系为Kc＞Kd=Ke；
（3）A．图1中，升高温度，CO2的平衡转化率减小，说明该反应是放热反应，ΔH＜0，A错误；
B．容器甲、乙的体积相同，乙中CO2和H2的初始的总物质的量较多，则容器乙中的压强较大，该反应是气体体积减小的反应，则同一温度下，容器乙中，CO2的平衡转化率较高，故图1中，表示乙容器CO2的平衡转化率随温度变化的是曲线A，B错误；
C．图1中，状态III的温度高于状态I，故图1中，逆反应速率v逆：状态I＜状态III，C正确；
D．图2中，T3＜T4，该反应是放热反应，升高温度，K减小，故图2中，T3对应的平衡常数大于T4对应的平衡常数，D错误；
E．图2中，在较低温度下，相同时间内CO2的转化率最高的是催化剂I，即催化剂I的催化效果最好，E正确；
故选CE。
14．(1) 0.11
(2)A
【详解】（1）由表格数据可知，从反应开始至时氢气浓度的变化量为，由化学方程式可知；由、时的浓度均为可知，时反应达到平衡状态，由题给数据建立如下三段式：
根据三段式，前内甲烷的平均反应速率为;
（2）A．由表格数据可知，内，甲烷和水蒸气浓度减小，氢气的浓度增大，说明平衡向正反应方向移动。该反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，甲烷和水蒸气浓度减小，氢气的浓度增大，故A符合题意；
B．使用催化剂，平衡不移动，反应物和生成物的浓度均不变，故B不符合题意；
C．充入氢气，生成物浓度增大，平衡向逆反应方向移动，甲烷和水蒸气浓度增大，故C不符合题意。
故选A。
15． 大于 75% C
【详解】(1)氨气的体积分数从50%变化为20%后体积分数保持不变，说明B点反应达到平衡状态，A点氨气体积百分含量大于B点氨气体积百分含量，说明反应正向进行达到平衡状态，A点的正反应速率大于B点的逆反应速率，故v正(CO2)＞v逆(CO2)；
开始氨气体积分数为50%，设起始时，氨气为50mol，二氧化碳为50mol，氨气消耗的物质的量为x，则可列出三段式为(单位：mol)
，平衡时氨气的体积分数为20%，，解得x=37.5mol，则氨气的平衡转化率为；
(2)A． 因为氨基甲酸铵为固体，分离出少量的氨基甲酸铵，平衡不移动，所以反应物的转化率不变，故A错误；
B． 起始时，NH3和CO2的体积比为2∶1，因为氨基甲酸铵为固体，NH3与CO2按照2∶1消耗，所以NH3和CO2的体积比始终为2∶1，则CO2的体积分数不变，故B错误；
C． 因为起始时，NH3和CO2的体积比为2∶1，NH3与CO2按照2∶1的消耗，所以NH3的转化率始终等于CO2的转化率，故C正确；
D． 催化剂只改变速率，不改变平衡移动，所以加入有效的催化剂不能够提高氨基甲酸铵的产率，故D错误；
故选C。
16． K= K1= 0.5mol/L 20% BD 正向 逆向
【详解】试题分析：（1）化学平衡状态下，平衡常数为气态生成物浓度密之积比上气态反应物浓度密之积，K=，H2(g)+I2(g) 2HI(g)是2HI(g) H2(g)+I2(g)的逆反应，化学平衡常数为原反应平衡常数的倒数，K1=，故答案为K=；K1=；
（2）反应达到平衡时c(I2)=0.5mol/L，根据2HI(气) H2(气)+I2(气)可知，c(H2)= 0.5mol/L，HI分解的浓度为2×0.5mol/L=1mol/L，反应达到平衡时c(HI)=4mol/L，HI 的分解率为×100%=20%，故答案：0.5mol/L；20%；
（3）A．该反应属于气体的物质的量不变的反应，容器中压强始终不变，错误；B．混合气体中c(HI)不变，表示达到了平衡状态，正确；C．c(I2)=c(H2)，浓度不一定保持不变，不能说明达到了平衡状态，错误；D．v(HI)正=v(H2)逆，表示达到了平衡状态，正确；故选BD；
（4） 某时刻，Qc===＜1，反应向正反应方向进行，该反应正反应为吸热反应，升高温度，平衡逆向移动，故答案为正向，逆向
考点：考查了平衡状态的判断、化学平衡的移动以及平衡常数的相关知识。
17． 第2周期VA族 -3 1：2 深 强 K和Rb是上下相邻的同主族元素，Rb的原子半径大于K，原子核对最外层电子的吸引作用小于K，所以其原子的失电子能力强于K
【分析】(1)短周期元素在周期表中的位置是电子层数和最外层电子数决定，N2是共价分子，按其共用电子对的情况书写电子式，根据化合物中正负价代数和为0确定化合价数值；
(2)结合氧化还原反应的相关定义、找出2N2H4+N2O4=3N2+4H2O中氧化剂和还原剂并填空，将封装有NO2和NO混合气体中，有2NO2 N2O4，升温时平衡向吸热方向移动，红棕色NO2浓度变化导致混合物颜色变化；
(3)同主族金属元素，原子半径大，其原子的失电子能力强，据此回答。
【详解】(1)氮原子序数为7，电子分两层排布，最外层5个电子，在周期表中的位置是第2周期VA族，2个氮原子间通过共用3对电子对形成分子，故N2的电子式是，硅的非金属性比氮弱，化合价是＋4价，故化合物Si3N4中N的化合价-3价；
(2)反应：2N2H4+N2O4=3N2+4H2O中，N2O4中氮元素化合价降低，氧化剂为N2O4、N2H4中氮元素化合价升高，还原剂为N2H4，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2，将封装有NO2和NO混合气体的圆底烧瓶浸入热水中，2NO2 N2O4向逆反应方向移动，红棕色NO2浓度增大，混合物颜色变深；
(3)Rb元素原子的失电子能力大于K，K和Rb是上下相邻的同主族元素，Rb的原子半径大于K，原子核对最外层电子的吸引作用小于K，所以其原子的失电子能力强于K。
18．(1)3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s) ΔH=-254kJ/mol
(2) ＞ 反应Ⅱ为气体体积减小的反应，温度和投料比一定时，增大压强，平衡正向移动，H2SO4在平衡体系中物质的量分数增大
(3)4H+
【详解】（1）由图可知，反应Ⅱ为3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s)，根据盖斯定律：-(I+Ⅲ)得3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s) ΔH=-(+551kJ mol-1)-(-297kJ mol-1)=-254kJ/mol；
（2）该反应为气体系数之和减小的反应，温度和投料比一定时，压强越大，平衡正向移动，H2SO4在平衡体系中物质的量分数越大，所以p2＞p1；
（3）根据元素守恒可知反应ii为I2+2H2O+SO2=4H++SO+2I-。
19． a c = 减小 升高温度时，该反应为放热反应，平衡向向左移动，使得体系中CO的量增大； P1＞P2＞P3 相同温度下，由于该反应为气体分子数减小的反应，加压有利于提升CO的转化率 CH3OH+H2O-6e--═CO2+6H+ O2+4H++4e--═2H2O
【详解】（1）a．该反应前后气体的物质的量发生变化，但质量不变，混合气体的平均摩尔质量不再改变，说明反应已达化学平衡状态，故正确；b．反应达到平衡后，通入氩气，压强不变，但反应物和生成物的浓度不变，平衡不移动，CO转化率不变，故错误；c．反应达到平衡后，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，故正确；d．使用催化剂，会改变反应的途径，但反应的焓变不变，故错误；故答案为a c；
（2）此时Qc===K=50L2 mol-2，所以反应处于平衡状态，正、逆反应速率相等，故答案为=；
（3）由图可知，压强一定时，随温度的升高，CO的转化率减小，正反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡体系中CO的量增大， CO的转化率减小；该反应为气体分子数减小的反应，相同温度下，加压有利于提升CO的转化率，故压强：P1＞P2＞P3，故答案为减小；该反应为放热反应，升高温度时，平衡向向左移动，使得体系中CO的量增大，CO的转化率减小；P1＞P2＞P3；相同温度下，正反应为气体分子数减小的反应，增大压强有利于提升CO的转化率；
（4）在直接以甲醇为燃料的燃料电池中，若电解质溶液为酸性，负极上甲醇发生氧化反应，反应式为CH3OH+H2O-6e--═CO2+6H+，正极上氧气发生还原反应，反应式为O2+4H++4e--═2H2O，故答案为CH3OH+H2O-6e--═CO2+6H+；O2+4H++4e--═2H2O。
答案第1页，共2页
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