第2章 化学反应的方向、限度与速率 （含解析）测试题 2023-2024学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

第2章 化学反应的方向、限度与速率 测试题
一、单选题
1．对于反应2H2 (g)＋O2 (g) 2H2O (g)，能增大正反应速率的措施是（　　）
A．增大O2 的物质的量浓度 B．增大反应容积
C．移去部分H2O (g) D．降低体系温度
2．反应A(g)+3B(g) 4C(g)+2D(g)，在不同条件下反应，其平均反应速率v(X)如下，其中反应速率最快的是（　　）
A．v(C)=0.2mol/(L·s) B．v(D)=6mol/(L·min)
C．V(A)=4mol/(L·min) D．v(B)=8mol/(L·min)
3．下列事实不能用勒夏特列原理来解释的是（　　）
A．往硫化氢水溶液中加碱有利于S2-增加
B．加入催化剂有利于氨氧化反应
C．高压有利于合成氨反应
D．氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在水中的溶解度
4．下列说法错误的是（　　）
A．增大反应物浓度，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多
B．升高温度，活化分子的百分数增大，分子运动速率加快
C．加入适宜的催化剂，能降低反应的活化能，活化分子的百分数增大
D．有气体参加的化学反应，缩小容器容积，增大压强，单位体积内活化分子数增多
5．下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是（　　）
A．
B．
C．
D．
6．在1L容器中充入0.5mol N2和1.5mol H2发生反应：N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）ΔH ="-92.4" kJ mol-1，下列关于该反应的说法正确的是（　　）
A．反应达到平衡时共放出46.2 kJ的热量
B．若将容器体积压缩至0.5L，可提高单位体积内活化分子百分数，从而加快正反应速率，降低逆反应速率
C．任何时刻均有：υ（N2）=3υ（H2）=2υ（NH3）
D．若保持容器体积不变，继续通入0.5mol N2和1.5mol H2，则N2的转化率变大
7．少量铁片与100mL 0.01mol/L的稀盐酸反应，反应速率太慢．为了加快此反应速率而不改变H2的产量，可以使用如下方法中的（　　）
①加H2O ②加KNO3溶液 ③滴入几滴浓盐酸 ④加入少量铁粉 ⑤加NaCl溶液 ⑥滴入几滴硫酸铜溶液 ⑦升高温度（不考虑盐酸挥发） ⑧改用10mL 0.1mol/L盐酸．
A．①⑥⑦ B．③⑤⑧ C．③⑦⑧ D．③④⑥⑦⑧
8．生产、生活都离不开化学，下列说法错误的是（　　）
A．氢氧化钠固体溶于水体系温度升高，是因为发生了放热反应
B．甲烷燃烧放热，是因为形成化学键释放的能量比破坏化学键吸收的能量大
C．用风力发电电解水制，再由还原制甲酸，符合绿色化学理念
D．把中毒的病人放入高压氧仓中解毒，其原理符合勒夏特列原理
9．X、Y、Z三种气体，取X和Y按1∶1的物质的量之比混合，放入密闭容器中发生如下反应：X＋2Y 2Z，达到平衡后，测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为3∶2，则X的转化率最接近于（　　）
A．33% B．40% C．50% D．65%
10．对于可逆反应C（s）+H2O（g） CO（g）+H2（g），下列说法不能证明反应已达平衡状态的是（　　）
A．绝热容器，温度不再改变
B．恒容时，压强不在改变
C．恒压时，体积不在改变
D．断裂2 mol O﹣H键同时形成1molH﹣H键
11．在绝热恒容的容器中发生　，C的浓度变化如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．当容器的压强不发生改变时，化学反应达到平衡状态
B．在10min时，的反应速度为
C．增加反应物A，可提高的转化率
D．不同时刻都存在，平衡常数为
12．如图所示为800℃时A、B、C三种气体在密闭容器中反应时浓度的变化，只分析图形不能得出的结论是（　　）
A．A是反应物
B．前2 min A的分解速率为0.1 mol L﹣1 min﹣1
C．达平衡后，若升高温度，平衡向正反应方向移动
D．反应的方程式为：2A（g） 2B（g）+C（g）
13．在固定容积的密闭容器中可逆反应X(g)+2Y(g) 2Z(g)； △H= -a kJ·mol-1，在一定条件下达到化学平衡时，下列说法一定正确的是（　　）
A．反应放出的热量小于a kJ
B．c(X)∶c(Y)∶c(Z)=1∶2∶2
C．Y的消耗速率与Z的消耗速率相等
D．气体的密度不再发生变化
14．水煤气的主要成分为CO和H2，工业上常利用CH4和H2O在催化剂和一定条件下来制备水煤气原理为CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) △H>0。下列条件中最适宜工业生产水煤气的是（　　）
A．温度为25℃，压强为50kPa B．温度为25℃，压强为101kPa
C．温度为500℃，压强为1000kPa D．温度为800℃，压强为250kPa
15．已知汽车尾气的无害化处理反应为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。为研究某种催化剂的催化效果，在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表：
时间(s) 0 1 2 3 4 5
c(NO)(×10-3mol/L) 1.00 0.45 0.25 0.15 0.1 0.1
c(CO)(×10-3mol/L) 3.60 3.05 2.85 2.75 2.70 2.70
下列说法错误的是（　　）
A．该反应在4s时已达到平衡状态
B．前2s内的平均反应速率v(N2)=1.875×10-4mol/(L·s)
C．NO和CO的平衡转化率相同
D．平衡状态时，c(CO2)=0.9×10-3mol/L
16．在容积固定的密闭容器中存在如下反应A(g)+3B(g) 2C(g)；△H<0。某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，并根据实验数据作出下列关系图，下列判断一定错误的是（　　）
A．图 I 研究的是不同催化剂对反应的影响，且乙使用的催化剂效率较高
B．图Ⅱ研究的是压强对反应的影响，且甲的压强较高
C．图Ⅱ研究的是温度对反应的影响，且甲的温度较高
D．图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响，且甲使用的催化剂效率较高
二、综合题
17．利用甲醇(CH3OH)制备一些高附加值产品，是目前研究的热点。
（1）甲醇和水蒸气经催化重整可制得氢气，反应主要过程如下：
反应Ⅰ.CH3OH(g)+H2O(g) 3H2(g)+CO2(g) △H1
反应Ⅱ.H2(g)+CO2(g) H2O(g)+CO(g) △H2=akJ mol-1
反应Ⅲ.CH3OH(g) 2H2(g)+CO(g) △H3=bkJ mol-1
①△H1=　 　kJ mol-1。
②工业上采用CaO吸附增强制氢的方法，可以有效提高反应Ⅰ氢气的产率，如图1，请分析加入CaO提高氢气产率的原因　 　。
（2）CO2和H2充入一定体积的密闭容器中，在两种温度下发生反应：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)，测得CH3OH的物质随时间的变化如图2。
①曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ　 　KⅡ(填“>”或“=”或“<”)。
②一定温度下，在容积为1L的两个恒容密闭容器中，按如下方式加入反应物，一段时间后达到平衡。
容器 甲 乙
反应物投入量 1molCO2、3molH2 1molCO2、1molH2、1molCH3OH、1molH2O(g)
若甲中平衡后气体的压强为开始的0.8倍，则乙容器起始时反应速率v正　 　v逆(填“>”“<”或“=”)。
③一定温度下：此反应在恒压容器中进行，能判断该反应达到化学平衡状态的依据是　 　。
a.容器中压强不变
b.H2的体积分数不变
c.c(H2)=3c(CH3OH)
d.容器中密度不变
e.2个C=O断裂的同时有3个H-H断裂
（3）Ⅱ.已知电离常数HCN：Ka=4.9×10-10；H2CO3：Ka1=4.3×10-7，Ka2=5.6×10-11，则向KCN溶液中通入少量CO2时的离子方程式为　 　。
（4）Ⅲ.利用人工光合作用，借助太阳能使CO2和H2O转化为HCOOH，如图所示，在催化剂b表面发生的电极反应为：　 　。
18．可逆反应：aA（g）+ bB（g） cC（g）+ dD（g）；根据图回答：
（1）压强p1比P2
　 　（填大或小）；
（2）（a+b）比（c +d）　 　（填大或小）；
（3）温度t1℃比t2℃　 　（填高或低）；
（4）正反应为　 　（填吸热或放热）反应。
19．研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义．
（1）NO2可用水吸收，相应的化学反应方程式为　 　，利用反应6NO2+8NH3 7N2+12H2O也可处理NO2，当转移1.2mol电子时，消耗的NO2在标准状况下是　 　L．
（2）已知：2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）△H=﹣196.6kJ mol﹣1
2NO（g）+O2（g）=2NO2（g）△H=﹣113.0kJ mol﹣1
则反应SO2（g）+NO2（g） SO3（g）+NO（g）的△H=　 　kJ mol﹣1
一定条件下，将NO2与SO2以体积比1：2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是　 　（填字母）
A．体系压强保持不变 B．混合气体颜色保持不变
C．SO2和NO的体积比保持不变 D．每消耗1molSO3的同时生成1mol NO2
测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1：6，则平衡常数K=　 　
（3）CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO（g）+2H2（g） CH3OH（g），CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示．该反应△H　 　0（填“＞”或“＜”），实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右，选择此压强的理由是　 　．
20．烯烃催化裂解是制备短链烯烃的重要途径。研究表明，1－丁烯[CH3CH2CH＝CH2（g）]催化裂解时，发生两个平行竞争反应生成丙烯和乙烯，两反应的热化学方程式为：
①3CH3CH2CH＝CH2（g） 4CH3CH＝CH2（g） △H＝＋579 kJ·mol－1
②CH3CH2CH＝CH2（g） 2CH2＝CH2（g） △H＝＋283 kJ·mol－1
回答下列问题：
（1）若1－丁烯的燃烧热为2539 kJ·mol－1，则表示乙烯燃烧热的热化学方程式为　 　；1－丁烯转化为丙烯反应的化学平衡常数表达式为　 　。
（2）有利于提高1－丁烯平衡转化率的措施有　 　。
（3）550℃和0.02～0.5 MPa下，①②两个反应均建立平衡，测得平衡混合物里各组分的质量分数随压强变化的曲线如下图所示。由图可知，1－丁烯的质量分数随压强的增大而增大，主要原因是　 　。
（4）在1－丁烯裂解的实际生产中，为了提高产物中丙烯的含量，除了选择合适的温度和压强之外，还有一条关键措施是　 　。0.1
MPa和300～700℃下，1－丁烯裂解产物中各组分比例变化的曲线如下图所示。由图可知，生产过程中提高丙烯质量分数的最佳温度为　 　℃，在该温度之前各温度对应的组成　 　（填“一定是”、“可能是”或“一定不是”）平衡态，理由是　 　。
21．工业合成氨对人类生存贡献巨大，反应原理为：
（1）若在一容积为2L的密闭容器中加入0.2 mol的N2和0.
6 mol 的H2在一定条件下发生反应，若在5分钟时反应达到平衡，此时测得NH3的物质的量为0.2
mol。则前5分钟的平均反应速率 　 　。下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是　 　(填序号字母)
a.容器内 、 、 的物质的量浓度之比为1：3：2
b.
c.容器内压强保持不变
d.混合气体的密度保持不变
（2）科学家研究在催化剂表面合成氨的反应机理，反应步骤与能量的关系如图所示(吸附在催化剂表面的微粒用*标注，省略了反应过程中的部分微粒)。
写出步骤c的化学方程式　 　；由图像可知合成氨反应的△H　 　0(填“>”“<”或“=”)。
（3）将n(N2)：n(H2)=1：3的混合气体，匀速通过装有催化剂的刚性反应器，反应器温度变化与从反应器排出气体中 的体积分数 关系如图。随着反应器温度升高， 的体积分数 先增大后减小的原因是　 　。
某温度下，混合气体在刚性容器内发生反应，起始气体总压为2×107Pa，平衡时总压为开始的90%，则H2的转化率为　 　。用某物质的平衡分压(气体分压P分=P总×体积分数)代替物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作KP)，此温度下，该反应的化学平衡常数KP=　 　(分压列计算式、不化简)。
（4）合成氨的原料气H2可来自甲烷水蒸气催化重整(SMR)。我国科学家对甲烷和水蒸气催化重整反应机理也进行了广泛研究，通常认为该反应分两步进行。第一步：CH4催化裂解生成H2和碳(或碳氢物种)，其中碳(或碳氢物种)吸附在催化剂上，如 ；第二步：碳(或碳氢物种)和H2O反应生成CO2和H2，如 。反应过程和能量变化残图如下(过程①没有加催化剂，过程②加入催化剂)，过程①和② 的关系为：①　 　②(填“>”“<”或“=”)；控制整个过程②反应速率的是第　 　步(填“I”或“Ⅱ”)，其原因为　 　。
答案解析部分
1．【答案】A
【解析】【解答】A. 增大O2 的物质的量浓度,能增大反应速率，A符合题意；
B. 增大容器容积，气体浓度降低，反应速率减小，B不符合题意；
C. 移去部分H2O (g)，反应物的浓度不变，生成物的浓度减小，化学平衡向正反应方向移动，所以正反应速率减小，C不符合题意；
D. 降低体系的温度，正逆反应速率都减小，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】在其他条件不变的情况下，对于气体参加的反应，增大反应物的温度，增大反应体系的压强，升高体系的温度，加入催化剂，均可增大正反应速率；
2．【答案】C
【解析】【解答】同一个化学反应，用不同的物质表示其反应速率时，速率数值可能不同，但表示的意义是相同的，所以比较反应速率快慢时，应该根据速率之比是相应的化学计量数之比先换算成用同一种物质表示，然后才能直接比较速率数值。如果都用物质A表示反应速率，则分别是3.0mol/(L·min)、3mol/(L·min)、4mol/(L·min)、2.67mol/(L·min)，
故答案为：C。
【分析】比较化学反应速率原则为：单位统一，并转化为同一物质进行比较。
3．【答案】B
【解析】【解答】A.硫化氢溶液中存在 、 ，加入碱溶液，消耗氢离子，平衡正向移动S2-增加，所以A能用勒夏特列原理来解释；
B.加入催化剂，平衡不移动，故B不能用勒夏特列原理来解释；
C.加压合成氨反应正向移动，故C能用勒夏特列原理来解释；
D. ，增大氯离子浓度，平衡逆向移动氯气溶解度减小，故D能用勒夏特列原理来解释；
故答案为：B。
【分析】本题主要考查勒夏特列原理的相关知识。催化剂不能改变化学平衡状态反应物的组成，因此不能用勒夏特列原理解释。
4．【答案】A
【解析】【解答】A、增大反应物浓度，活化分子数增大，但活化分子百分数不变，故A符合题意；
B、升高温度，分子能量变高，活化分子百分数增大，分子运动速率加快，故B不符合题意；
C、催化剂能降低反应的活化能，因此加入催化剂，活化分子百分数增大，故C不符合题意；
D、缩小容积，单位体积内的分子数增多，单位体积内活化分子数增多，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A、增大反应物浓度，活化分子百分数不变；
B、升高温度，活化分子的百分数增大；
C、催化剂能降低反应的活化能；
D、缩小容积，压强增大，单位体积内活化分子数增多。
5．【答案】C
【解析】【解答】A.2NO2 N2O4，△H＜0，升高温度，平衡逆向移动，颜色加深，降低温度，平衡正向移动，颜色变浅，能用平衡移动原理解释，故A不符合题意；
B.水的电离平衡是吸热的过程，升高温度，平衡正向移动，水的离子积常数变大，能用平衡移动原理解释，故B不符合题意；
C.催化剂不会引起平衡的移动，只能同等程度的改变正逆反应速率，故C符合题意；
D.氨水的电离过程是吸热的过程，升高温度，平衡正向移动，碱性增强，pH变大，能用平衡移动原理解释，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、NO2为黄棕色气体，N2O4为无色气体，2NO2 N2O4，△H＜0，温度会影响平衡的移动；
B、温度升高，水的离子积常数变大，促进水的电离；
C、催化剂能改变化学反应的速率，但是不能影响平衡；
D、氨水的浓度由0.1mol/L降低为0.01mol/L，pH由11.1降低为10.6，说明氨水为若电解质，稀释过程中存在部分电离；
6．【答案】D
【解析】【解答】该反应是可逆反应，放出的热量不可能刚好等于46.2 kJ；将容器的体积压缩，会使体积减小浓度增大，可提高单位体积活化分子的百分数，使正、逆反应速率都增大；在任何时刻都有υ（N2）：υ（H2）：υ（NH3）=1：3：2；若保持容器体积不变，继续通0.5mol N2和1.5mol H2，相当于增大了反应物的浓度，使平衡正向移动，增大N2的转化率。
【分析】根据可逆反应的特点，改变反应中的某一因素，那么可逆反应就会向减弱该因素的方向进行。
7．【答案】C
【解析】【解答】解：①加水，稀释了盐酸的浓度，故反应速率变慢；②加硝酸钾溶液相当于加入硝酸，不会生成氢气；③加浓盐酸，反应速率加快；④加入铁粉，铁与盐酸反应生成氢气的量增多；⑤加氯化钠溶液，相当于稀释盐酸浓度，故反应速率变慢；⑥滴加硫酸铜溶液，铁把铜置换出来，形成原电池，故反应速率加快，但与盐酸反应的铁减少，故减少了产生氢气的量；⑦升高温度，反应速率加快；⑧改用浓度大的盐酸，反应速率加快．
故选C．
【分析】产生氢气的量不变，则保证铁完全与盐酸反应；加快反应速率，应增大盐酸的浓度和升高温度．
8．【答案】A
【解析】【解答】A．NaOH固体溶于水过程是物质的溶解过程，是物理变化，没有新物质产生，因此没有发生化学反应，A符合题意；
B．甲烷燃烧反应为放热反应，即反应过程中破坏反应物分子化学键所吸收的能量小于形成生成物分子化学键所释放的能量，B不符合题意；
C．风能、电能为清洁能源，生成过程无污染，H2还原CO2制甲酸，可以减少CO2排放，符合绿色化学理念，C不符合题意；
D．CO中毒是因为CO吸入肺中发生反应： CO+HbO2(氧合血红蛋白)O2+HbCO(碳氧血红蛋白)，把病人放入高压氧仓，增大氧气的浓度，平衡逆向移动，减少CO与Hb的结合，从而解毒，其原理符合勒夏特列原理，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．物质的溶解过程，是物理变化；
B．放热反应反应过程中破坏反应物分子化学键所吸收的能量小于形成生成物分子化学键所释放的能量；
C．风能、电能为清洁能源，生成过程无污染，可以减少CO2排放；
D．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。
9．【答案】A
【解析】【解答】令n(X)=n(Y)=1mol，设参与反应的n(X)=a mol，则可得平衡三段式为：
由于平衡时混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为3∶2，则可得等式，解得 ，因此达到平衡状态时，X的转化率为：，A符合题意；
故答案为：A
【分析】根据平衡三段式进行计算。
10．【答案】D
【解析】【解答】解：A、绝热容器，温度不再改变，说明正逆反应速率相等，故A正确；
B、随着反应断裂2 mol O﹣H键同时形成1molH﹣H键的进行体系压强逐渐增大，容器内压强保持不变说明达平衡状态，故B正确；
C、恒压时，体积不在改变，说明气体的物质的量不变，达平衡状态，故C正确；
D、断裂2 mol O﹣H键同时形成1molH﹣H键，都反映的正方向，故D错误；
故选D．
【分析】根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态．
11．【答案】A
【解析】【解答】A．该反应是气体体积不变的反应，反应发生过程中，气体的物质的量不随反应进行而变化，但由于该反应为放热反应，在绝热容器中，随反应进行温度会升高，导致容器的压强会增大，当容器的压强不发生改变时，说明化学反应达到平衡状态，故A符合题意；
B．可以求出前10min的平均反应速度为，但是第10min时的瞬时反应速度无法求解，故B不符合题意；
C．由于A是固体，改变A的量对化学平衡无影响，所以增加反应物A，不能提高的转化率，故C不符合题意；
D．速率之比等于化学计量是之比，；题中B的起始浓度未知，无法求出平衡时B的浓度及平衡常数，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.该反应反应前后气体体积不变的放热反应，随反应进行温度升高容器内压强增大；
B.能求出平均反应速率，但无法求出瞬时反应速率；
C.A是纯固体，改变A的量对化学平衡无影响；
D.平衡常数是指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的比。
12．【答案】C
【解析】【解答】解：A、由图象可知，A的物质的量浓度减小，B和C的物质的量浓度增加，则A为反应物，B和C为生成物，故A正确；
B、由图可知前2 minA的△c（A）=0.2mol/L，所以v（C）= =0.1 mol L﹣1 min﹣1，故B正确；
C、根据图象不能确定该反应的反应热，不能判断温度对平衡移动的影响，故C错误；
D、由反应的浓度的变化之比等于化学计量数之比可得：△c（A）：△c（B）：△c（C）=0.2mol/L：0.2mol/L：0.1mol/L=2：2：1，则反应的化学方程式为2A 2B+C，故D正确；
故选C．
【分析】由图象可知，A的物质的量浓度减小，B和C的物质的量浓度增加，则A为反应物，B和C为生成物，由反应的浓度的变化之比等于化学计量数之比可得：△c（A）：△c（B）：△c（C）=0.2mol/L：0.2mol/L：0.1mol/L=2：2：1，则反应的化学方程式为2A 2B+C，根据v= 计算反应速率．
13．【答案】C
【解析】【解答】A．反应放出的热量必须根据反应物的变化量来判断，不知道反应物的变化量是多少就无法判断反应中的热量变化，故A不符合题意；
B．达到平衡时c(X)∶c(Y)∶c(Z)比值不一定是1∶2∶2，浓度保持不变时才达到平衡状态，故B不符合题意；
C．平衡状态时，Y的消耗速率与Z的消耗速率相等，说明正逆反应速率相等，故C符合题意；
D．恒容密闭容器中，根据质量守恒，气体的总质量保持不变，则气体的密度始终不变，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】化学达到平衡时，正反应和逆反应速率相等，反应的热量主要是是和参加反应的物质的量成正比
14．【答案】D
【解析】【解答】对于反应CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) △H＞0，反应物气体的物质的量小于生成物气体的物质的量之和，则增大压强，平衡逆向移动，正反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，则工业生产水煤气，可在高温下进行，排除A、B，而C、D相比较，D压强较小，有利于平衡正向移动，
故答案为：D。
【分析】对于反应CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) △H＞0，增大压强，平衡逆向移动，正反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，以此解答该题。
15．【答案】C
【解析】【解答】A．该反应在4s时反应物浓度不再变化，达到平衡状态，A不符合题意；
B．前2s内NO浓度减少了7.5×10－4mol/L，因此根据方程式可知生成氮气浓度是3.75×10－4mol/L，则氮气的平均反应速率==1.875×10-4 mol/(L·s)，B不符合题意；
C．NO和CO的起始浓度不是1：1的，而反应是按照1：1转化的，因此平衡转化率不相同，C符合题意；
D．平衡状态时消耗CO是9×10－4mol/L，则根据方程式可知平衡时c(CO2)=9×10－4 mol/L，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．平衡状态为反应物浓度不再变化的状态；
B．依据计算；
C．加入反应物的物质的量之比等于计量系数之比时，平衡转化率相同；
D．根据方程式的系数分析。
16．【答案】A
【解析】【解答】A．加入催化剂，平衡不发生移动，选项A符合题意；
B．甲到达平衡时间短，所以甲的压强较高，乙的压强较低，压强增大，平衡向正反应方向移动，B的转化率增大，选项B不符合题意；
C．甲到达平衡时间短，所以甲的温度较高，正反应放热，升高温度，平衡向逆反应方向移动，所以B的转化率减小，选项C不符合题意；
D．加入催化剂，平衡不发生移动，甲到达平衡时间短，所以甲使用的催化剂效率较高，选项D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】A.催化剂不影响化学平衡，C的平衡浓度应相等；
B.从化学反应速率的角度讲，是甲的压强越高，增大压强平衡右移，B的转化率增大；
C.温度高化学反应速率快，则甲的温度高，升高温度平衡左移，B的转化率减小；
D.催化剂只改变化学反应速率不影响化学平衡。
17．【答案】（1）b-a；CaO消耗CO2，降低CO2的浓度，促进平衡正向移动，提高H2的产率
（2）>；<；bd
（3）CO2+CN-+H2O=HCO +HCN
（4）CO2+2H++2e-=HCOOH
【解析】【解答】(1)①由盖斯定律可知，反应Ⅲ-反应Ⅱ得反应Ⅰ，则△H1=△H3-△H2= (b-a) kJ/mol，故答案为：b-a；
②碱性氧化物氧化钙能与酸性氧化物二氧化碳反应生成碳酸钙，使反应|中生成物二氧化碳的浓度减小，平衡向正反应方向移动，提高氢气的产率，
故答案为：CaO消耗CO2，降低CO2的浓度，促进平衡正向移动，提高H2的产率；
(2)①由图可知，曲线Ⅰ达到平衡所需时间大于曲线Ⅱ，说明曲线I的反应温度小于曲线II ，由甲醇的物质的量曲线I大于曲线Ⅱ可知，升高温度，平衡向逆反应方向移动，该反应为放热反应，化学平衡常数减小，则曲线I对应的平衡常数大于曲线Ⅱ；
故答案为：> ；
②设甲容器中反应达到平衡时，消耗_二氧化碳amol，由题意可建立如下三段式： 由平衡后气体的压强为开始的0.8倍可得： ，解得a=0.4，平衡时物质的量浓度依次是0.6mol/L、1.8 mol/L、0.4 mol/L、0.4 mol/L，平衡常数K= ，温度不变，平衡常数不变，乙容器中反应的平衡常数与甲容器相等，由题给数据可知，乙容器中反应的浓度熵Qc= >K，平衡向逆反应方向移动，则起始时V正故答案为：<；
③a.该反应在恒压容器中进行，无论反应是否达到平衡，容器中压强始终不变，则容器中压强不变不能判断反应是否达到化学平衡状态，故不选；
b．H2的体积分数不变说明正逆反应速率相等，反应达到化学平衡状态，
故答案为：；
c．c(H2) 与c (CH3OH)的关系与反应的起始量和反应进行的程度有关，则c (H2)=3c(CH3OH)不能判断反应是否达到化学平衡状态，故不选；
d．该反应是气体体积减小的反应，反应时气体的质量不变，容器的体积减小，容器中密度增大，则容器中密度不变说明正逆反应速率相等，反应达到化学平衡状态，
故答案为：；
e.2个C=O断裂代表正反应速率，3个H-H断裂也代表正反应速率，2个C=O断裂的同时有3个H-H断裂不能说明正逆反应速率相等，不能判断反应是否达到化学平衡状态，故不选；
故答案为：bd；
(3)弱酸的电离平衡常数越大，该酸的酸性就越强，强酸能和弱酸盐反应生成弱酸，根据电离平衡常数可知酸性：H2CO3> HCN>HCO ，所以向KCN溶液中通入少量CO2时反.应产生HCN和NaHCO3，该反应的离子方程式为： CO2+CN-+H2O=HCO +HCN；
故答案为：CO2+CN-+H2O=HCO +HCN；
(4)该装置为原电池，其中催化剂a为负极，失去电子，发生氧化反应，催化剂b为正极，得到电子发生还原反应。在催化剂b表面，CO2得到电子，通过质子交换膜的H+反应结合形成HCOOH，所以正极.上发生的电极反应式为： CO2+2H++2e-=HCOOH；
故答案为：CO2+2H++2e-=HCOOH。
【分析】（1）①盖斯定律的应用②减少生成物二氧化碳的量可以促进平衡向右移动
（2）①结合含量的大小以及K的计算公式即可判断 ②根据甲计算出该温度下的平衡常数，再计算出乙中的浓度商比较即可 ③判断时候平衡主要考虑正逆反应速率是否相等
（3）根据电离程度即可写出方程式
（4）根据起始物和产物确定得失电子的情况即可确定电池的正负极发生的反应
18．【答案】（1）小
（2）小
（3）高
（4）吸热
【解析】【解答】（1）根据“先拐先平，温高压大”， 压强 P1比P2小；
（2）由P2到P1，压强减小，A的转化率增大，说明平衡正向移动，减小压强，平衡向系数增大的方向移动，则（a +b）比（c +d）小；
（3）根据“先拐先平，温高压大”，温度t1℃比t2℃高；
（4）从t1到t2，温度降低，A的百分含量增大，平衡逆向移动，则正反应为吸热反应。
【分析】（1）压强越大反应速率越快，达到平衡的时间越短；
（2）增大压强A的转化率降低，平衡向逆反应方向移动，该反应为气体体积增大的反应；
（3）温度越高反应速率越快，达到平衡的时间越短；
（4）升高温度平衡向正反应方向移动，A的含量降低，正反应为吸热反应。
19．【答案】（1）3NO2+H2O=2HNO3+NO；6.72
（2）﹣41.8；BC；
（3）＜；在1.3×104kPa下，CO的转化率已较高，再增大压强CO的转化率提高不大，而生产成本增加得不偿失
【解析】【解答】解：（1）NO2与H2O反应的方程式为：3NO2+H2O═2HNO3+NO；6NO2+8NH3═7N2+12H2O，当反应中有1 mol NO2参加反应时，共转移了4 mol电子，故转移12mol电子时，消耗的NO2为12÷4×22.4L=67.2L，故答案为：3NO2+H2O═2HNO3+NO；67.2；（2）已知：①2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）△H=﹣196.6kJ mol﹣1②2NO（g）+O2（g） 2NO2（g）△H=﹣113.0kJ mol﹣1，利用盖斯定律将①× ﹣②× 得NO2（g）+SO2（g） SO3（g）+NO（g）△H= ×（﹣196.6kJ mol﹣1）﹣ ×（﹣113.0kJ mol﹣1）=﹣41.8kJ mol﹣1，A．无论是否达到平衡，体系压强都保持不变，不能用于判断是否达到平衡状态，故A错误；B．混合气体颜色保持不变，说明浓度不变，达到平衡状态，故B正确；C．SO2和NO的体积比保持不变，说明一氧化氮消耗和二氧化硫消耗相同，在化学方程式定量关系可知，证明反应正逆反应速率相同，能判断是否达到平衡状态，故C正确；D．物质的量之比等于化学计量数之比，则每消耗1mol SO3的同时生成1molNO2，反应逆向进行不能判断是否达到平衡状态，故D错误．
NO2（g）+ SO2（g） SO3（g）+ NO（g）
起始物质的体积 a 2a 0 0
转化物质的体积 x x x x
平衡物质的体积 a-x 2a-x x x
平衡时NO2与SO2体积比为1：6，即 =1；6，故x= a，
故平衡常数K= = ，
故答案为：﹣41.8，BC； ；（3）由图可知，温度升高，CO的转化率降低，平衡向逆反应方向移动，故逆反应是吸热反应，正反应是放热反应，△H＜0；压强大，有利于加快反应速率，有利于使平衡正向移动，但压强过大，需要的动力大，对设备的要求也高，故选择250℃、1.3×104kPa左右的条件．因为在250℃、压强为1.3×104 kPa时，CO的转化率已较大，再增大压强，CO的转化率变化不大，没有必要再增大压强．故答案为：＜，在1.3×104kPa下，CO的转化率已较高，再增大压强CO的转化率提高不大，而生产成本增加得不偿失．
【分析】（1）根据物质与水的反应物与生成物来书写化学反应方程式，再利用氧化还原反应中电子转移计算，然后计算标准状况下气体的体积；（2）利用盖斯定律计算反应热，得到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不变，由此衍生的一些物理量也不变；平衡常数K= ；（3）利用化学平衡的影响因素和工业生产的关系来分析，由图可知，温度升高，CO的转化率降低，平衡向逆反应方向移动，故逆反应是吸热反应，正反应是放热反应，△H＜0；压强大，有利于加快反应速率，有利于使平衡正向移动，但压强过大，需要的动力大，对设备的要求也高．
20．【答案】（1）CH2=CH2(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) △H= -1411kJ·mol-1；K=
（2）升高温度、减小压强
（3）其它条件不变时，增大压强，CH3CH2CH=CH2催化裂解为丙烯或乙烯的平衡均逆向移动，CH3CH2CH=CH2的质量分数会增大
（4）高选择性的催化剂；450℃；可能是；1-丁烯裂解为丙烯和乙烯的反应均为吸热反应，升高温度，两个平衡均正向移动，导致丙烯和乙烯的质量分数增大
【解析】【解答】(1)已知：②CH3CH2CH＝CH2(g) 2CH2＝CH2(g)△H＝＋283 kJ·mol－1，③CH3CH2CH＝CH2(g)+ 6O2(g)=4CO2(g)+4H2O(l)△H= -2539kJ·mol-1，根据盖斯定律③ - ② 可得CH2=CH2(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)，则△H=(-2539kJ·mol-1) -(＋283 kJ·mol－1) =-1411kJ·mol-1，故乙烯燃烧热的热化学方程式为CH2=CH2(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)△H= -1411kJ·mol-1；已知3CH3CH2CH＝CH2(g) 4CH3CH＝CH2(g)，则该反应的化学平衡常数表达式为K= ；(2)已知3CH3CH2CH＝CH2(g) 4CH3CH＝CH2(g)△H＝＋579 kJ·mol－1，正反应为吸热、气体总物质的量增大的反应，则升高温度或减小压强可促进平衡正向移动，有利于提高1－丁烯平衡转化率；(3)已知：①3CH3CH2CH＝CH2(g) 4CH3CH＝CH2(g)△H＝＋579 kJ·mol－1②CH3CH2CH＝CH2(g) 2CH2＝CH2(g)△H＝＋283 kJ·mol－1，①②两个反应的逆反应均为气体总物质的量减小的反应，则其它条件不变时，增大压强，CH3CH2CH=CH2催化裂解为丙烯或乙烯的平衡均逆向移动，CH3CH2CH=CH2的质量分数会增大；(4)已知：①3CH3CH2CH＝CH2(g) 4CH3CH＝CH2(g)△H＝＋579 kJ·mol－1，②CH3CH2CH＝CH2(g) 2CH2＝CH2(g)△H＝＋283 kJ·mol－1，则生产过程中除选择合适的温度和压强之外，还需要选择高选择性的催化剂；由0.1 MPa和300～700℃下，1－丁烯裂解产物中各组分比例变化的曲线可知，生产过程中提高丙烯质量分数的最佳温度为450℃左右；1-丁烯裂解为丙烯和乙烯的反应均为吸热反应，升高温度，两个平衡均正向移动，导致丙烯和乙烯的质量分数增，则450℃之前各温度对应的组成可能是平衡态。
【分析】(1)1－丁烯的燃烧热为2539 kJ·mol－1，则其燃烧热的热化学方程式为CH3CH2CH＝CH2(g)+ 6O2(g)=4CO2(g)+4H2O(l)△H= -2539kJ·mol-1，结合盖斯定律写出乙烯燃烧热的热化学方程式；平衡常数等于生成物浓度幂的积与反应物浓度幂的积之比；(2)改变温度、压强、反应物或生成物的浓度可促进平衡正向移动，提高反应物的转化率；(3)可逆反应达到平衡后增大压强，平衡向气体总物质的量减小的方向移动；(4)结合1－丁烯裂解过程中各裂解产物的含量与温度变化的曲线分析即可。
21．【答案】（1）；c
（2）*NNH+H2 *N+ NH3；<
（3）温度低于T0时未达平衡，NH3的体积分数增大；高于T0时温度升高，平衡左移，NH3的体积分数减小；20%；
（4）=；Ⅱ；第Ⅱ步的活化能大，反应速率慢
【解析】【解答】(1)对于合成氨反应 ，由平衡时生成氨气的物质的量为0.2mol，可求出参加反应的氮气为0.1mol，由此可求出在一容积为2L的密闭容器中，前5分钟的平均速率v(N2)=0.1mol÷2L÷5min= ；
a．容器内 、 、 的物质的量浓度之比为1：3：2，可能是某一时刻的浓度之比，不一定是平衡状态，a不正确，
b． ，这个反应速率等式是错误的，正确的是 ，ｂ不正确；
c．合成氨反应为气体体积减小的反应，所以容器内压强保持不变，说明达到了平衡状态，c正确；
d．混合气体的体积不变，质量不变，混合气体的密度保持不变，所以不能作为判定达到平衡状态的标志，d不正确；
答案为 ； c
(2) 由图中可以看出，步骤C中*NNH与H2在催化剂作用下发生反应生成*N和NH3；步骤c的反应方程式*NNH+H2 *N+ NH3，由图片可知合成氨反应的反应物总能量大于生成物的总能量，所以合成氨反应的△H<0，答案为*NNH+H2 *N+ NH3，△H<0，
(3)对于放热反应，升高温度平衡逆向移动，T0前，随温度升高，氨气的体积分数 增大，则表明反应未达到平衡，由此得出选增大后减小的原因为温度低于T0时未达到平衡，温度升高，反应速率加快，氨气的体积分数增大，高于T0时反应达到平衡，由于该反应是放热反应，温度升高平衡常数减小，氨气的体积分数减小。答案为：温度低于T0时未达到平衡，温度升高，反应速率加快，氨气的体积分数增大，高于T0时反应达到平衡，由于该反应是放热反应，温度升高平衡常数减小，氨气的体积分数减小。
令起始时n(N2)=1mol，则n(H2)=3mol，设参加反应的N2的物质的量为x， 则参加反应的H2的物质的量为3x，生成NH3的物质的量为2x，达到平衡时各物质的物质的量为n(N2)=1-x，n(H2)=3-3x，n(NH3)=2x，平衡时反应体系总物质的量为n平总=4-2x，因起始气体总压为2×107Pa，平衡时总压为开始的90%，n起始：n平总=4：(4-2x)=100：90，x=0.2，则平衡时的总物质的量为n平总=4-2x=4-2×0.2=3.6，n(N2)=1-x=1-0.2=0.8，n(H2)=3-3x=3-0.2×3=2.4，n(NH3)=2x=2×0.2=0.4，P平衡=2×107Pa×90%=1.8×107Pa，参加反应的H2的物质的量为0.2×3=0.6，H2的转化率=0.6÷3×100%=20%，平衡常数 ，
， ， ，答案为
，
答案为20%，
(4) 过程①和②中，催化剂不影响反应物的转化率，对 不产生影响，所以①=②，整个过程②分两步进行，第Ⅱ步的活化能大，所以需控制第Ⅱ步，其原因为第Ⅱ步的活化能大，反应速率慢。答案为①=②，第Ⅱ步的活化能大，反应速率慢
【分析】 (1)、依据化学反应速率及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、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变分析；
(2)、依据反应图示及反应物总能量大于生成物的总能量分析解答；
(3)、依据化学平衡移动原理及化学平衡常数分析解答；
(4)、依据化学反应速率及化学平衡的影响因素和活化能分析解答。