2.2 化学反应的限度 课时练习（含解析） 2023-2024学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

2.2 化学反应的限度 课时练习
一、单选题
1．恒温恒容条件下，某密闭容器中发生如下反应：H2(g)＋I2(g) 2HI(g)，说明该反应已达到平衡状态的是 （　　）
A．容器内总压强不随时间改变
B．气体的密度不随时间改变
C．单位时间内生成2 mol HI同时消耗1 mol H2
D．H2的体积分数不随时间改变
2．SO2既是大气主要污染物之一，又在生产生活中具有广泛应用，如可生产SO3并进而制得硫酸等，其反应原理为：2SO2(g)＋O2(g)=2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1。实验室可用铜和浓硫酸制取SO2。对于反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)，下列说法正确的是（　　）
A．该反应在任何条件下都能自发进行
B．反应达平衡后再通入O2，SO3的体积分数一定增加
C．反应在高温、催化剂条件下进行可提高SO2的平衡转化率
D．2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)所含键能总和比2 mol SO3(g)所含键能小
3．臭氧是理想的烟气脱硝试剂，其脱硝反应为2NO2(g)+O3(g) N2O5(g)+O2(g)，若反应在恒容密闭容器中进行，下列由该反应相关图像做出的判断正确的是（　　）
A B C D
升高温度，平衡常数增大 0～3s内，反应速率为v(NO2)=0.2 mol L-1 s-1 t1时仅加入催化剂，平衡正向移动 达平衡时，仅改变x，则x为c(O2)
A．A B．B C．C D．D
4．某学生用纯净的Cu与过量浓HNO3反应制取NO2，实验结果如图所示，对图中曲线的描述正确的是（　　）
A．OA段表示开始时，反应速率较快
B．AB段表示反应速率较快，可能因为产物有催化作用
C．BC段表示反应速率最快，在该时间内收集到的气体最多
D．OC线表示随时间增加，反应速率逐渐增大
5．一定条件下反应2AB(g) A2(g)＋B2(g)达到平衡状态的标志是（　　）
A．单位时间内生成nmolA2，同时消耗2n molAB
B．容器内，3种气体AB，A2、B2共存
C．混合气的平均分子量不再改变
D．容器中各组分的体积分数不随时间变化
6．将V1mL0.1mol·L－1的Fe2(SO4)3溶液与2mL0.1mol·L－1的KI溶液混合，待充分反应后，下列方法可证明该反应具有一定限度的是（　　）
A．若V1<1，加入淀粉 B．若V1≤1，加入KSCN溶液
C．若V1≤l，加入AgNO3溶液 D．加入Ba(NO3)2溶液
7．向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，一定条件下使反应：SO2(g)+NO2(g) SO3(g)+NO(g)达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如图所示．由图可得出的正确结论是（　　）
A．反应在c点达到平衡状态
B．反应物浓度：a点小于b点
C．反应物的总能量低于生成物的总能量
D．△t1=△t2时，SO2的转化率：a～b段小于b～c段
8．下列说法正确的是（　　）
A． ，其他条件不变，缩小反应容器体积，正逆反应速率不变
B． ，碳的质量不再改变说明反应已达平衡
C．若压强不再随时间变化能说明反应 已达平衡，则A、C不能同时是气体
D． 和 反应达到平衡时 转化率为 ，放出的热量为 ；在相同温度和压强下，当 分解为 和 的转化率为 时，吸收的热量为 ， 不等于
9．向某密闭容器中充入 NO2，发生反应：2NO2(g) N2O4(g)。其它条件相同时，不同温度下平衡体系中各物质的物质的量分数如下表：（已知：N2O4 为无色气体）
t/℃ 27 35 49 70
NO2% 20 25 40 66
N2O4% 80 75 60 34
下列说法错误的是（　　）
A．27℃时，该平衡体系中 NO2 的转化率为
B．平衡时，NO2的消耗速率为N2O4消耗速率的2倍
C．室温时，将盛有NO2的密闭玻璃球放入冰水中其颜色会变浅
D．增大NO2起始量，可增大相同温度下该反应的化学平衡常数
10．一定温度下，在容积为2L的恒容密闭容器中进行某一反应，容器内M、N两种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是（　　）
A．该反应的化学方程式为
B．，
C．时，正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态
D．时，容器容积不变，充入惰性气体Ar，平衡正向移动
11．可逆反应A（g）+B（s） C（g）+D（g）在恒温恒容的密闭容器中进行，下列选项中不能说明该反应已经达到平衡状态的是（　　）
A．消耗amolA物质的同时消耗amolC物质
B．混合气体的质量不再改变
C．B物质的浓度不再改变
D．容器内的压强不再改变
12．某温度时，在2L容器中X、Y、Z三种气体物质的物质的量(n)随着时间(t)变化的曲线如图所示。下列说法不正确的是（　　）
A．2min时该反应达到化学平衡状态
B．该反应的化学方程式为3X+Y2Z
C．Y在2min内的平均反应速率为0.05mol/(L·min)
D．达到平衡时X的转化率为30%
13．某科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对A2（g）+3B2（g）═2AB3（g）化学平衡状态的影响，得到如图所示的变化规律（图中T表示温度，n表示物质的量），根据如图可得出的判断结论正确的是（　　）
A．反应速率a＞b＞c
B．达到平衡时 A2的转化率大小为：b＞a＞c
C．若T2＞T1，则正反应一定是吸热反应
D．达到平衡时，AB3的物质的量大小为：b＞c＞a
14．在0.1mol·L-1CH3COOH溶液中存在如下电离平衡：CH3COOH CH3COO-+H+对于该平衡，下列叙述正确的是（　　）
A．加入水时，平衡向逆反应方向移动
B．通入少量HCl气体，溶液中pH值增大
C． 加入少量NaOH固体，平衡向正反应方向移动，CH3COO-浓度增大
D．加入少量CH3COONa固体，平衡向逆反应方向移动，CH3COO-浓度减小
15．化学图像可以综合并直观地反应外界条件对化学反应的影响，如图所示图像是描述外界条件对化学反应的进程或结果的影响，下列说法正确的是（　　）
A．图①表示在时扩大容器体积，随时间变化的曲线
B．若图②中A、B、C三点表示反应在不同温度、压强下NO的平衡转化率，则压强最小的是点B，化学平衡常数最小的是A点
C．图③表示在恒温恒容的密闭容器中，按不同投料比充入和进行反应，由图可知
D．图④表示工业合成氨平衡时体积分数随起始变化的曲线，则转化率：
16．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
二、综合题
17．中国政府承诺，到2020年，单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%～50%．
（1）有效“减碳”的手段之一是节能，下列制氢方法最节能的是　 　
A．电解水制氢：2H2O 2H2↑+O2↑
B．高温使水分解制氢：2H2O 2H2↑+O2↑
C．太阳光催化分解水制氢：2H2O 2H2↑+O2↑
D．天然气制氢：CH4+H2O CO+3H2
（2）CO2可转化成有机物实现碳循环．在体积为1L的密闭容器中，充入1molCO2和3mol H2，一定条件下反应：CO2（g）+3H2（g） CH3OH（g）+H2O（g）△H=﹣49.0kJ mol﹣1，测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图所示．
①从3min到9min，v（H2）=　 　mol L﹣1 min﹣1
②能说明上述反应达到平衡状态的是　 　（填编号）．
A．反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1：1（即图中交叉点）
B．混合气体的密度不随时间的变化而变化
C．单位时间内消耗3mol H2，同时生成1mol HO
D．CO2的体积分数在混合气体中保持不变．
18．
（1）已知： C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ/mol
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH2＝＋131.3 kJ/mol
则反应CO(g)+H2(g)
+O2(g)=H2O(g)+CO2(g)，ΔH= 　 　kJ/mol。
（2）在一恒容的密闭容器中，由CO和H2合成甲醇：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH
①下列情形不能说明该反应已达到平衡状态的是　 　(填序号)。
A．每消耗1 mol CO的同时生成2molH2
B．混合气体总物质的量不变
C．生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等
D．CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
②CO的平衡转化率(α)与温度、压强的关系如上图所示。A、B两点的平衡常数KA　 　KB(填“＞”、“=”或“＜”,下同)；由图判断ΔH 　 　0。
（3）某温度下，将2.0 mol CO和6.0 molH2充入2 L的密闭容器中，充分反应后，达到平衡时测得c(CO)=0.25 mol/L，则此温度下的平衡常数K=　 　(保留二位有效数字)。
19．二氧化碳催化加氢制甲醇，能助力“碳达峰”，涉及反应有：
反应I．
反应II．
反应III．
回答下列问题：
（1）　 　。
（2）恒温恒容密闭容器中进行反应III，下列事实能说明反应达到平衡状态的是____(填字母)。
A．
B．相同时间内形成C-H键和H-H键的数目相等
C．混合气体密度不再改变
D．混合气体的平均相对分子质量不再改变
（3）在体积为1L的恒容密闭容器中，充入1mol和3mol，一定条件下发生反应III，测得和的浓度随时间变化如图所示。
①从反应开始到平衡，甲醇的平均反应速率　 　。
②计算该反应的平衡常数　 　(保留两位有效数字)。
③下列措施能使增大的是　 　(填字母)。
A．将从体系中分离 B．充入He，使体系压强增大
C．升高温度 D．再充入1mol和3mol
（4）某压强下在体积固定的密闭容器中，按照投料发生反应I、II、III．平衡时，CO、在含碳产物中物质的量分数及转化率随温度的变化如图所示。
①n曲线代表的物质为　 　。
②在150~250℃范围内，转化率随温度升高而降低的原因是　 　。
20．在容积为2L的密闭容器中进行如下反应：A(g)+2B(g) 3C(g)+nD(g)，开始时A为4mol，B为6mol，5min末时测得C的物质的量为3mol，用D表示的化学反应速率 (D)为0.2mol/(L·min)。
计算：
（1）5min末A的物质的量浓度为　 　；
（2）前5min内用B表示的化学反应速率 (B)为　 　；
（3）化学方程式中n值为　 　。
21．氨在生活、生产、科研中有广泛用途，而氮的氧化物则是造成大气污染的主要物质．
（1）已知：2NH3（g）+3Cl2 （g）=N2（g）+6HCl（g）△H=﹣462kJ/mol
N2（g） 2N（g）、Cl2（g） 2Cl（g）
则，断开1mol H﹣N键与断开1mol H﹣Cl键所需能量相差约为　 　 KJ．
（2）用NH3催化还原NxOy可以消除氮氧化物的污染．如有反应4NH3（g）+6NO（g） 5N2（g）+6H2O（l）△H＜0，相同条件下在2L密闭容器内，选用不同的催化剂，反应产生N2的量随时间变化如图所示：
①计算0～4分钟在A催化剂作用下，反应速率 υ（NO）=　 　；
②下列说法正确的是　 　；
A．该反应的活化能大小顺序是：Ea（A）＞Ea（B）＞Ea（C）
B．使用催化剂A达平衡时，N2最终产率更大
C．单位时间内氢氧键与氮氢键断裂的数目相等时，说明反应已经达到平衡
D．若在恒容绝热的密闭容器中发生反应，当平衡常数不变时，说明反应已经达到平衡
（3）用活性炭还原法的密闭容器中发生反应，当K值不变时，说明反应已经达到平衡小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，恒温（T1℃）调节按下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如表：
浓度/mol L﹣1 时间/min NO N2 CO2
0 0.100 0 0
10 0.058 0.021 0.021
20 0.040 0.030 0.030
30 0.040 0.030 0.030
40 0.032 0.034 0.017
50 0.032 0.034 0.017
①30min后，改变某一条件，反应重新达到平衡，则改变的条件可能是　 　．
②若30min后，在温度不变的情况下，再向容器中充入一定量NO，平衡向　 　（填“正反应方向”、“逆反应方向”或“不”）移动，达新平衡时NO的体积分数　 　（填“大于”、“小于”或“等于”）旧平衡时NO的体积分数
③若30min后只升温至T2℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5：3：3，则该反应的△H　 　0（填“＞”、“=”或“＜”）；从反应开始到T2℃平衡时，NO的转化率为　 　（保留三位有效数字）
答案解析部分
1．【答案】D
【解析】【解答】A．该反应为气体等体积反应，反应过程中气体总物质的量不变，恒温条件下，气体总物质的量之比等于其压强之比，因此反应过程中压强不会发生变化，因此不能根据压强判断反应是否达到平衡状态，故A项不选；
B．反应过程中，气体总质量不变，容器体积不变，因此气体密度始终不变，因此不能根据气体密度判断反应是否达到平衡状态，故B项不选；
C．生成HI与消耗H2均表示正反应速率，任意时刻均满足生成2 mol HI同时消耗1 mol H2，不能说明正逆反应速率相等，因此无法判断反应是否达到平衡，故C项不选；
D．反应进行过程中，气体总物质的量不变，反应未达到平衡时，H2(g)的物质的量会发生变化，因此H2的体积分数会发生变化，若H2的体积分数不随时间改变，说明正逆反应速率相等，可说明反应达到平衡状态，故D项选；
综上所述，说明该反应已达到平衡状态的是D项，
故答案为D。
【分析】反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物理量不再发生变化，根据“当变化物理量不再变化时，可说明反应达到平衡状态”进行分析解答。
2．【答案】D
【解析】【解答】A．该反应的熵减小，故不一定在任何条件均能自发，选项A不符合题意；
B．当通入无穷大的O2时，参与反应的O2较少，生成的SO3略有增多，但是由于没有反应的O2的量更多，则SO3的体积分数反而减小，选项B不符合题意；
C．催化剂不可以改变SO2的平衡转化率，选项C不符合题意；
D．反应的ΔH=∑[2mol SO2(g)＋1mol O2(g)]－∑[2mol SO3(g)]=－196.6 kJ·mol－1＜0，则有∑[2mol SO2(g)＋1mol O2(g)]＜∑[2mol SO3(g)]，选项D符合题意。
故答案为：D。
【分析】A.根据ΔH-TΔS<0时反应自发进行判断；
B.平衡后再通入O2，可能气体的总物质的量增大的多；
C.催化剂不影响平衡转化率。
3．【答案】B
【解析】【解答】A．根据图像可知反应物总能量高于生成物总能量，反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向进行，平衡常数减小，选项A不符合题意；
B.0～3s内，NO2的消耗量是1.0mol/L－0.4mol/L＝0.6mol/L，则反应速率为v（NO2）＝ ＝0.2mol L-1·s-1，选项B符合题意；
C．催化剂不能改变平衡状态，平衡不移动，选项C不符合题意；
D．正反应是体积减小的放热反应，所以增大压强或降低温度均增大NO2的转化率，选项D不符合题意
故答案为：B。
【分析】A.反应后整体能量降低，放热反应，升高温度会使反应逆向进行，平衡常数降低；
B.根据二氧化氮的浓度变化得到其反应速率；
C.催化剂不会改变平衡态；
D.氧气为产物，增大氧气会使反应逆向进行，降低二氧化氮的转化率。
4．【答案】B
【解析】【解答】A.OA段表示开始时，由图像可以知道曲线斜率不大，反应速率稍慢，A不符合题意；
B.AB段表示反应速率较快，可能因为产物有催化作用，且该反应为放热反应，B符合题意；
C.由图像可以知道AB段曲线斜率最大，表示反应速率最快，向纵坐标作辅助线可以知道在该时间段内收集到的气体最多，C不符合题意；
D. 从图像知，OC段表示随时间增加，曲线斜率先增大后减小，故反应速率不是一直增大，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】斜率表示反应速率，斜率越大反应速率越大，各段起点和终点的纵坐标表示产生气体量；开始阶段，随反应的进行，氢离子浓度减小，反应放热，温度对反应的影响占主要地位，到后一阶段，氢离子浓度减小，浓度影响比温度影响大，反应减慢。
5．【答案】D
【解析】【解答】A.单位时间内生成n molA2，同时消耗2 n molAB，都体现正反应的方向，未体现正与逆的关系，故A项不符合题意；
B.可逆反应只要反应发生就是反应物和生成物共存的体系，所以不一定是平衡状态，故B项不符合题意；
C.反应物和生成物都为气体，该反应为等体积的可逆反应，混合气体的平均相对分子质量始终不改变，故C项不符合题意；
D.容器中各组分的体积分数不随时间变化，说明反应体系中各物质的量不随时间的变化而变化，达平衡状态，故D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】判断可逆反应达到平衡的标志就是正逆反应速率相等。
6．【答案】B
【解析】【解答】Fe2(SO4)3和KI反应的离子方程式为2Fe3++2I-=2Fe2++I2，当V1=1时恰好完全反应；
A．若V1<1，说明Fe3+不足，I-过量，无论是否可逆，均有碘单质存在，加入淀粉不能证明反应有一定限度，故A不符合题意；
B．若V1≤1，即Fe3+不足或恰好反应，加入KSCN溶液，如果溶液变红，说明溶液中存在Fe3+，则Fe3+与I-的反应可逆，具有一定限度，如果溶液不变红，说明溶液中不含有Fe3+，反应不可逆，故B符合题意；
C．V1≤l，I-过量，加入AgNO3溶液会生成黄色沉淀，干扰实验目的，不宜用AgNO3溶液证明该反应具有一定限度，故C不符合题意；
D．加入Ba(NO3)2溶液，溶液中发生SO +Ba2+=BaSO4，与反应是否可逆无关，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】 发生反应为：2Fe3++2I-=2Fe2++I2，由反应可知，①V1=1mL，说明两者恰好完全反应，②V1<1说明硫酸铁不足，加入KSCN溶液，证明溶液中存在平衡Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3。
7．【答案】D
【解析】【解答】A．化学平衡状态的标志是各物质的浓度不再改变，其实质是正反应速率等于逆反应速率，c点对应的正反应速率显然还在改变，故一定未达平衡，A不符合题意；
B．a到b时正反应速率增加，反应物浓度随时间不断减小，B不符合题意；
C．从a到c正反应速率增大，之后正反应速率减小，说明反应刚开始时温度升高对正反应速率的影响大于浓度减小对正反应速率的影响，说明该反应为放热反应，即反应物的总能量高于生成物的总能量，C不符合题意；
D．随着反应的进行，正反应速率越快，消耗的二氧化硫就越多，则SO2的转化率将逐渐增大，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A．当正逆反应速率不变时，达到平衡状态；
B．a到b变化的过程中，方向正向进行；
C．反应物的总能量与生成物的总能量与反应的热效应有关；
D．随着反应的进行，正反应速率变快，消耗的SO2越多；
8．【答案】B
【解析】【解答】A．压强越大，有气体参加或生成的可逆反应正逆反应速率都增大，缩小容器体积相当于增大压强，增大单位体积内活化分子个数，正逆反应速率都增大，故A不符合题意；
B．可逆反应达到平衡状态时，各物质的质量不再发生变化，该反应中C的质量不变时说明该反应已经达到平衡状态，故B符合题意；
C．如果A、C都是气体，当压强不变时，该反应达到平衡状态，所以A、C可以同时都是气体，故C不符合题意；
D．相同温度、相同压强下，将2mol氨气完全转化为氮气和氢气，也是1mol N2和3 mol H2，所以二者为等效平衡，设生成氨气的反应热为+Q，氨气分解生成氮气和氢气的反应热为-Q，即有3molH2消耗放出Q热量，消耗氢气为3mol×10%=0.3mol，放出的热量为Q1=0.1Q，消耗2mol氨气生成氮气和氢气时吸收Q热量，则消耗氨气为2mol×10%=0.2mol时吸收热量为Q2=0.1Q，所以Q2等于Q1，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.缩小反应容器体积，反应物、生成物浓度均增大；
B.对应反应前后气体系数和不相等的，当气体总物质的量不变可以说明达到平衡状态；
C.反应前后气体系数和不同的，当总压不再变化能说明达到平衡状态；
D.可逆反应，反应焓变绝对值相等，符号相反，对于确定的化学反应，反应热与消耗的反应物的物质的量成正比。
9．【答案】D
【解析】【解答】A.由表格数据可知，27℃反应达到平衡时，二氧化氮和四氧化二氮的物质的量比为1：4，则若四氧化二氮为4mol，由方程式可知，反应消耗二氧化氮为8mol，起始二氧化氮为（8+1）mol=9mol，二氧化氮的转化率为 ，故A不符合题意；
B. 平衡时，正逆反应速率相等，由方程式可知，NO2的消耗速率为N2O4消耗速率的2倍，故B不符合题意；
C.二氧化氮转化为四氧化二氮的反应为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动，二氧化氮浓度减小，气体颜色变浅，故C不符合题意；
D. 化学平衡常数是温度函数，温度不变，化学平衡常数不变，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】由表中数据可知升高温度，NO2物质的量分数增大，N2O4物质的量分数减小，则平衡逆向移动，正反应为放热反应。
A.27℃时，该平衡体系中NO2的物质的量分数为20%，N2O4的物质的量分数为80%，设物质的量分别为0.2mol、0.8mol，结合方程式计算；
B.化学反应速率的比值等于化学计量数之比；
C.降低温度，NO2的物质的量减小；
D.平衡常数只受温度的影响。
10．【答案】D
【解析】【解答】A．根据图像可知，从反应开始至平衡，气体N减少6 mol，气体M增加3 mol，则N是反应物，M是生成物，二者改变的物质的量的比是2：1，则该反应的化学方程式为2N(g)M(g)，A不符合题意；
B．t1～t2 min段，N的物质的量减少(6-4)mol=2 mol，容器的容积是2 L，则用N浓度变化表示的反应速率v(N)== mol/(L·min)，B不符合题意；
C．t3 min之后，N、M的物质的量不再改变，反应到平衡状态，C不符合题意；
D．t4 min时，容器容积不变，充入惰性气体Ar，由于不能改变任何一种物质的浓度，反应速率不变，因此化学平衡不移动，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．根据图像，各物质的物质的量的变化量之比等于化学计量数之比；
B．利用υ=Δc/Δt计算；
C．利用“变者不变即平衡”；
D．依据化学平衡移动原理分析。
11．【答案】C
【解析】【解答】解：A．消耗amolA物质的同时消耗amolC物质，表明正逆反应速率相等，说明已经达到了平衡状态，故A错误；
B．该反应前后气体的质量不相等，若混合气体的质量不再改变，说明该反应已经达到平衡状态，故B错误；
C．B为固体，B物质的浓度不再改变，不能说明该反应已经达到平衡状态，故C正确；
D．该反应前后气体体积不相等，容器内的压强不再改变，说明正逆反应速率相等，证明该反应已经达到平衡状态，故D错误；
故选C．
【分析】可逆反应A（g）+B（s） C（g）+D（g）达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各组分的浓度、百分含量不再变化，据此进行判断．
12．【答案】C
【解析】【解答】A．由图象可以知道，反应中X、Y的物质的量减少，应为反应物，Z的物质的量增多，应为生成物，当反应进行到2min时，X、Y的物质的量不变，即达到了平衡状态，故A不符合题意；
B．由图象可以知道，反应中X、Y的物质的量减少，应为反应物，Z的物质的量增多，应为生成物，当反应进行到2min时，X、Y的物质的量不变且不为0，属于可逆反应，
△n(Y)=0.1mol，△n(X)=0.3mol，△n(Z)=0.2mol，则△n(Y)：△nX)：△n(Z)=1：3：2，参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比，则反应的方程式为：3X+Y 2Z，故B不符合题意；
C．反应开始至2min未，Z的反应速率
，Y的速率为0.025mol/(L·min)，故C符合题意；
D．平衡后X的转化率为=
×100%=30%，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.由图象可以知道，反应中X、Y的物质的量减少，应为反应物，Z的物质的量增多，应为
生成物，当反应进行到2 min时，X、Y的物质的量不变，即达到了平衡状态；
B.由图象可以知道，反应中X、Y的物质的量减少，应为反应物，Z的物质的量增多，应为生成物；
C.反应开始至2 min未，Z的反应速率
；
D.平衡后X的转化率为
。
13．【答案】C
【解析】【解答】解：A、根据图象可知，a、b、c各点中B的起始物质的量依次增大，则反应物的浓度依次增大，反应速率依次增大，反应速率b＞a＞c，故A错误；
B、对于可逆反应来说，增大一种反应物的物质的量或浓度，有利于平衡向正反应方向移动，生成物的物质的量增多，所以达到平衡时，AB3的物质的量大小为：c＞b＞a，故B错误；
C、若T2＞T1，由图象可知温度升高生成物的物质的量增大，说明升高温度平衡向正反应分析移动，则正反应为吸热反应，故C正确；
D、根据图象可知，a、b、c各点中B的起始物质的量依次增大，对于可逆反应来说，增大一种反应物的物质的量或浓度，有利于平衡向正反应方向移动，则另一种反应物的转化率增大，则达到平衡时A2的转化率大小为：c＞b＞a，故D错误．
故选C．
【分析】由图可知，B2起始相同时，T2对应的AB3的含量大，则若该正反应为吸热反应，则T2＞T1，若该正反应为放热反应，则T2＜T1；由图可知B2越大，达到平衡时A2的转化率越大，且b点AB3的体积分数最大，则反应物的物质的量之比接近等于化学计量数之比，以此来解答．
14．【答案】C
【解析】【解答】A.加水稀释，促进弱电解质的电离，因此平衡正向移动，A不符合题意；
B.通入少量的HCl气体，溶液中c(H＋)增大，平衡逆向移动，达到心的平衡后，溶液中c(H＋)增大，溶液的pH减小，B不符合题意；
C.加入少量的NaOH固体，NaOH电离产生的OH－能与H＋反应，使得溶液中c(H＋)减小，平衡正向移动，溶液中c(CH3COO－)增大，C符合题意；
D.加入少量CH3COONa固体，溶液中c(CH3COO－)增大，平衡逆向移动，但是达到新的平衡后，溶液中c(CH3COO－)仍比原来的大，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A、加水会促进弱电解质在水中的电离；
B、通入HCl气体，溶液中c(H＋)增大；
C、加入少量NaOH固体，OH－能与H＋反应；
D、加入少量CH3COONa固体，溶液中c(CH3COO－)增大；
15．【答案】A
【解析】【解答】A.图① ，t1扩大溶积，逆反应速率降低，故A符合题意；
B.对于 反应，压强越大正向移动，转化率增大，温度最低常数最小，故B不符合题意；
C. 表示在恒温恒容的密闭容器中，按不同投料比充入和进行反应 ，当投料比按照化学计量系数进行投料转化率相等，a=2，故C不符合题意；
D. 图④表示工业合成氨平衡时体积分数随起始变化的曲线，A点是氢气过量，B点是氮气过量，故D不符合题意；
故答案为：A
【分析】A.根据方程式，结合逆反应速率降低判断条件改变；
B.根据压强和温度对平衡的影响判断；
C.根据转化率相等可考虑是按照化学计量系数之比投料；
D.根据判断A和B的物料比不同。
16．【答案】A
【解析】【解答】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符合题意；
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不符合题意；
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不符合题意；
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不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.根据计算；
B.不能用固体来表示平均反应速率；
C.化学反应速率之比等于化学计量数之比；
D.两曲线相交时反应未达到平衡状态。
17．【答案】（1）C
（2）0.125；D
【解析】【解答】解：（1）电解水、高温以及天然气的使用都会消耗能源，不符合低碳要求，使用太阳能可减小低碳，故答案为：C；（2）①v（CO2）= = =0.417mol/L min，则v（H2）=3v（CO2）=3×0.417mol/L min=0.125mol/（L min）﹣1，
故答案为：0.125；
②A．反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1：1时，没有达到平衡状态，故A错误；
B．由于气体的总质量不变，容器的体积不变，则无论是否达到平衡状态，气体的密度都不变，故B错误；
C．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，都存在单位时间内每消耗3molH2，同时生成1molH2O，故C错误；
D．CO2的体积分数在混合气体中保持不变，说明达到平衡状态，故D正确．
故答案为：D．
【分析】（1）从充分利用太阳能的角度分析；（2）①根据v= 计算反应速率；
②化学反应达到平衡状态时正逆反应速率相等，各物质的浓度不变，由此衍生的物理量不变．
18．【答案】（1）-524.8
（2）C；=；<
（3）1.3
【解析】【解答】（1）①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ/mol
②C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH2＝＋131.3 kJ/mol
根据盖斯定律①－②得CO(g)+H2(g) +O2(g)=H2O(g)+CO2(g)，ΔH=－393.5 kJ/mol－131.3 kJ/mol=-524.8 kJ/mol；（2）①A．每消耗1 mol CO的同时生成2molH2，说明正逆反应速率相等，反应一定达到平衡状态，故不选A；
B．CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)正反应气体系数和减小，总物质的量是变量，混合气体总物质的量不变，一定达到平衡状态，故不选B；
C．生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等，不能说明正逆反应速率相等，不一定平衡，
故答案为：C；
D．根据化学平衡定义，CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化，一定达到平衡状态，故不选D。
②平衡常数只与温度有关，A、B两点的温度相同，所以平衡常数相等，KA=KB；根据图示，随温度升高，CO转化率减小，所以ΔH <0；（3）
　 CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g)
起始 1 3 0
转化 0.75 1.5 0.75
平衡 0.25 1.5 0.75
=1.3。
【分析】（1）根据盖斯定律计算CO(g)+H2(g) +O2(g)=H2O(g)+CO2(g)的ΔH；（2）①根据平衡标志判断；②平衡常数只与温度有关；根据图示，随温度升高，CO转化率减小；（3）利用“三段式”计算平衡常数。
19．【答案】（1）-90
（2）B；D
（3）0.075；5.3；AD
（4）CO；此温度下主要发生反应III，温度升高，反应III逆向移动，转化率降低
【解析】【解答】(1)反应I． ，反应II． ，反应III． ，由盖斯定律，反应III-反应I=反应II，-49-41=-90。故答案为：-90；
(2)A． ，不能确定正逆反应速率是否相等，不能表示达到平衡状态，故A不正确；B． 形成C-H键表示正速率，形成H-H键表示逆速率，相同时间内形成C-H键和H-H键的数目相等，能确定正逆反应速率相等，能表示达到平衡状态，故B正确；C． 恒容条件下，反应过程中气体的体积不变，气体的质量不变，混合气体密度不再改变，不能表示达到平衡状态，故C不正确； D． 反应前后气体的物质的量减少，混合气体的平均相对分子质量不再改变，能表示达到平衡状态，故D正确；故答案为：BD；
(3)①从反应开始到平衡，甲醇的平均反应速率 =0.075。故答案为：0.075；
②
该反应的平衡常数 =5.3(保留两位有效数字)。故答案为：5.3；
③A．将从体系中分离，平衡正向移动，甲醇增多，二氧化碳减少，增大，故A正确；B．充入He，使体系压强增大，恒容密闭容器中，各反应各组分浓度不变，不变；C．反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，甲醇减少，二氧化碳增多， 减小，故C不正确；D．再充入1mol和3mol，相当于加压，平衡正向移动，甲醇增多，二氧化碳减少，增大，故D正确；故答案为：AD；
(4)①反应I是吸热反应，升高温度，利于CO生成，反应II是放热反应，升高温度平衡逆向进行，也利于CO的生成，CO的含量随温度升高而增大，n曲线代表的物质为CO。故答案为：CO；
②在150~250℃范围内，转化率随温度升高而降低的原因是此温度下主要发生反应III，温度升高，反应III逆向移动，转化率降低，故答案为：此温度下主要发生反应III，温度升高，反应III逆向移动，转化率降低。
【分析】（1）盖斯定律的应用要注意，判断列出的热化学方程式的对应关系，左右两边相同的物质互相抵消则相加，在同一边相同的物质互相抵消则相减；
（2）化学平衡判断：1、同种物质正逆反应速率相等，2、不同物质速率满足：同侧异，异侧同，成比例，3、各组分的浓度、物质的量、质量、质量分数不变，4、左右两边化学计量数不相等，总物质的量、总压强（恒容）、总体积（恒压）不变，5、平均相对分子质量、平均密度根据公式计算，6、体系温度、颜色不变；
（3） ① 化学反应速率；
② 化学平衡常数K=生成物浓度幂之积/反应物浓度幂之积；
③ 使增大 ， 即使平衡朝正向移动；
（4） ① 升高温度，朝吸热方向移动；
② 温度升高，反应III逆向移动，转化率降低。
20．【答案】（1）1.5mol/L
（2）
（3）2
【解析】【解答】根据化学平衡的三段式计算可知： 故（1）5min末A的物质的量浓度为 ，故答案为：1.5mol/L；（2）前5min内用B表示的化学反应速率 (B)为 ，故答案为： ；（3）根据化学计量系数比等于转化量之比，故有： ，解得：n=2，故答案为：2。
【分析】本题重点考查化学平衡的有关计算，重点利用三段式进行计算，总体难题不大。
21．【答案】（1）41
（2）0.3125mol L﹣1 min﹣1；CD
（3）分离出二氧化碳；正反应方向；等于；＜；54.5%
【解析】【解答】解：（1）设1molH﹣N键能为x，1molH﹣Cl键能为y，根据△H=反应物键能之和﹣生成物键能之和，﹣462=6x+3×243﹣（945+6y），x﹣y=41kJ，
故答案为：41；（2）①已知4分钟时氮气为2.5mol，则生成的N2为2.5mol，所以v（N2）= = =0.3125mol L﹣1 min﹣1，
故答案为：0.3125mol L﹣1 min﹣1；②A．相同时间内生成的氮气的物质的量越多，则反应速率越快，活化能越低，所以该反应的活化能大小顺序是：Ea（A）＜Ea（B）＜Ea（C），故A错误；
B．使用催化剂A达平衡时，改变反应速率不改变化学平衡，N2最终产率不变，故B错误；
C．单位时间内H﹣O键断裂表示逆速率，N﹣H键断裂表示正速率，单位时间内H﹣O键与N﹣H键断裂的数目相等时，则消耗的NH3和消耗的水的物质的量之比为4：6，则正逆速率之比等于4：6，说明反应已经达到平衡，故C正确；
D．该反应为放热反应，恒容绝热的密闭容器中，反应时温度会升高，则K会减小，当K值不变时，说明反应已经达到平衡，故D正确；
故答案为：CD；（3）①根据表中数值知，NO、二氧化碳的浓度减小，氮气的浓度增大，说明改变条件是分离出二氧化碳物质，故答案为：分离出了二氧化碳；②向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，反应生成氮气和二氧化碳，反应的化学方程式为：C+2NO N2+CO2，加入NO反应正向进行，对平衡来说相当于增大压强，反应前后气体体积不变，压强增大平衡不变，达新平衡时NO的体积分数不变，
故答案为：正反应方向；等于；③30min时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比=0.040：0.030：0.030=4：3：3，30min后升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5：3：3，则平衡向逆反应方向移动，所以逆反应是吸热反应，正反应是放热反应，则△H＜0，从反应开始到T2℃平衡时设平衡浓度为5x、3x、3x，反应前后气体物质的量不变得到：5x+3x+3x=0.1，x= ，
C+ 2NO N2+ CO2
起始（mol/L） 0.1 0 0
转化（mol/L） 0.1-
平衡（mol/L）
NO转化率= ×100%=54.5%，
故答案为：＜；54.5%．
【分析】（1）设1molH﹣N键能为x，1molH﹣Cl键能为y，根据△H=反应物键能之和﹣生成物键能之和计算；（2）①已知4分钟时氮气为2.5mol，根据v（N2）= 计算；②A．相同时间内生成的氮气的物质的量越多，则反应速率越快，活化能越低；
B．催化剂改变反应速率不改变化学平衡；
C．单位时间内H﹣O键断裂表示逆速率，N﹣H键断裂表示正速率，正逆速率相同则反应已经达到平衡；
D．该反应为放热反应，恒容绝热的密闭容器中，反应时温度会升高，则K会减小；（3）向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，反应生成氮气和二氧化碳；①根据表中数值知，NO、二氧化碳的浓度减小，氮气的浓度增大，说明改变条件是分离出二氧化碳物质；②若30min后，在温度不变的情况下，再向容器中充入一定量NO，对平衡来说相当于增大压强，反应前后气体体积不变，压强增大平衡不变，达新平衡时NO的体积分数不变；③根据浓度比值的变化来确定移动方向，结合三行计算列式计算．