专题2《化学反应速率与化学平衡》（含解析）单元检测题2023--2024学年上学期高二苏教版（2019）高中化学选择性必修1
文档属性
| 名称 | 专题2《化学反应速率与化学平衡》（含解析）单元检测题2023--2024学年上学期高二苏教版（2019）高中化学选择性必修1 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 965.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-01-17 13:18:19 | ||
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文档简介
专题2《化学反应速率与化学平衡》
一、单选题（共13题）
1．燃煤烟气脱硝常在富条件下，氨气选择性的与发生反应，某文献报道的一种在-催化剂上脱硝的反应机理如图所示，则下列说法正确的是
A．为该循环反应的催化剂，反应前后质量和化学性质均不变
B．该反应消除了和的污染，生成了无毒无害的和
C．反应1要在强碱性环境中进行
D．上述机理中，总反应为
2．碳酸铵[(NH4) 2CO3]在室温下就能自发地分解产生氨气，下列说法正确的是
A．碳酸盐都不稳定，都能自发分解
B．碳酸铵分解是因为进行了加热的操作
C．碳酸铵分解是吸热反应，此反应不应该自发进行，必须借助外力才能进行
D．碳酸铵分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大
3．利用合成二甲醚的反应： 。将和充入2L密闭容器中，测得不同温度和压强下，二甲醚的平衡物质的量分数变化如图所示。下列说法正确的是
A．由图可知，温度：、压强：
B．温度一定时，增大压强，平衡常数K会减小
C．平衡时，、条件下的正反应速率小于、条件下的逆反应速率
D．、条件下，若，此时
4．可逆反应2NO2 2NO+O2在体积固定的绝热密闭容器中进行，反应达到平衡状态的标志是
①单位时间内生成n mol的O2，同时进生成2n mol的NO2
②单位时间内生成n mol的O2，同时生成2n mol的NO
③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2：2： 1
④混合气体的密度不再改变
⑤混合气体的颜色不再改变
⑥密闭容器中的温度不再改变
A．①⑤ B．①⑤⑥ C．②④ D．以上全部
5．已知NO的氧化反应：2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) H 分两步进行：
步骤Ⅰ．2NO(g)=N2O2(g) H1
步骤Ⅱ．N2O2(g)+O2(g)2NO2(g) H2
反应过程中能量变化如图所示。下列说法正确的是
A． H = E1-E5
B．决定NO氧化反应速率的是步骤Ⅱ
C．步骤I的活化能为E1-E4
D．1mol NO(g)的总能量一定高于1mol N2O2(g)的总能量
6．环己烷()有椅型、半椅型、船型、扭船型等多种结构，在一定温度和压强下不同结构的势能不同，它们的相对势能如图所示。下列说法不正确的是
A．上述四种结构中，半椅型结构最不稳定
B．相同条件下，椅型转化成扭船型的速率比逆向转化的快
C．
D．加热有利于椅型转化成扭船型
7．我国科学家创造性地构建了“单中心铁催化剂”，在甲烷高效转化研究中获得重大突破，其成果在最近的美国《科学》杂志发表。该转化的微观示意图如图所示：有关转化的说法正确的是
A．催化剂只能是加快反应速率
B．保持氢气化学性质的最小粒子是H
C．该反应的化学方程式是：2CH4=C2H4+2H2
D．反应前后分子的种类发生了改变，是分解反应
8．甲烷消除的污染原理为：。一定温度下，向恒压密闭容器中充入和进行上述反应。下列表述正确的是
A．再充入和，化学反应速率加快
B．反应一段时间后移走部分，化学反应速率加快
C．容器中混合气体的质量不再变化，反应达最大限度
D．单位时间内，消耗同时生成，反应达平衡状态
9．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A．由NO2(g)和N2O4(g)组成的平衡体系升高温度后颜色变深
B．合成氨反应为放热反应，工业生产采用高温、高压
C．工业合成氨时常常液化分离氨气
D．实验室用排饱和食盐水的方法收集Cl2
10．一定温度下，向固定容器为1L的密闭容器中通入一定量N2O4，发生反应N2O4(g) 2NO2 (g) ΔH >0，体系中各组分浓度随时间(t)的变化如下表：
t/s 0 20 40 60 80
c(N2O4)/(mol·L -1) 0.100 0.062 0.048 0.040 0.040
c(NO2)(mol·L-1) 0 0.076 0.104 0.120 0.120
下列说法正确的是
A．0~60s， N2O4的平均反应速率为0.001mol· L-1· min -1
B．80s时，再充入NO2、N2O4各0.12mol，平衡不移动
C．当v(N2O4)： v(NO2)=1 ： 2时，反应就处于平衡状态
D．80s后若压缩容器使压强增大，平衡逆向移动，达平衡后与原平衡状态相比气体颜色变浅
11．向恒容密闭容器中充入1mol Q(g)和4mol R(g)，其他条件相同，在和两个温度下发生反应生成W: 。Q(g)的转化率随时间的变化关系如图所示，下列说法正确的是
A．
B．该反应为放热反应
C．A点分别对应两种条件下的反应速率相等
D．时，该反应的化学平衡常数
12．下列推论正确的是
A．S(g)+O2(g)=SO2(g) △H1，S(s)+O2(g)=SO2(g) △H2；则：△H1＞△H2
B．NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H =-57.4kJ/mol，则：含20gNaOH的溶液与稀盐酸完全反应，放出的热量为28.7kJ
C．C(石墨，s)=C(金刚石，s) △H=+1.9kJ/mol，则：由石墨制取金刚石的反应是吸热反应，金刚石比石墨稳定
D．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) △H ＞0，△S＞0，则：该反应任何温度下都能自发进行
13．京津冀地区的 大气污染问题已成影响华北环境的重要因素，有人想利用下列反应：2CO(g)＋SO2(g)2CO2 (g) ＋S (g) ΔH= +8.0 kJ·mol-1 来减少污染，使用新型催化剂加快反应。下列有关该反应过程的能量变化示意图正确的是
A． B． C． D．
二、填空题（共8题）
14．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 。
压强 转化率 温度 1×105Pa 5×105Pa 10 ×105Pa 15 ×105Pa
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2mol SO3(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。2.0 molSO2和1.0mol O2置于10L密闭容器中，反应达平衡后，体系总压强为0.10 MPa。平衡状态由A变到B时，平衡常数K(A) K(B)(填“＞”、“＜”或“=”)。
(4)在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20mol SO2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0.20mol SO2和0.10molO2 ，则平衡 移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”) 。
(5)某时刻反应达到平衡，混合气体平衡总压强为p，N2O4气体的平衡转化率为75%，则反应N2O4(g) 2NO2(g)的平衡常数Kp= (用分数表示) [对于气相反应，用某组分B 的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数，记作Kp，如p(B)=p·x(B)，p为平衡总压强，x(B)为平衡系统中B的物质的量分数]
15．工业上用净化后的水煤气在催化剂作用下,与水蒸气发生反应制取氢气,化学方程式为CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)。一定条件下,将4molCO与2molH2O(g)充入体积为2L的密闭容器中,体系中各物质的浓度随时间的变化如图所示:
(1)在0～4min时段所处条件下反应的平衡常数K为 (保留两位有效数字)。
(2)该反应到4min时,CO的转化率为 。
(3)若6min时改变的外部条件为升温,则该反应的ΔH 0(填“>”“=”或“<”),此时反应的平衡常数 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)判断该反应达到化学平衡状态的依据是 。
a.混合气体的密度不变 b.混合气体中c(CO)不变
c.v(H2O)正=v(H2)逆 d.断裂2molH—O键的同时生成1molH—H键
(5)若保持与4min时相同的温度,向一容积可变的密闭容器中同时充入0.5molCO、1.5molH2O(g)、0.5molCO2和amolH2,则当a=2.5时,上述反应向 (填“正反应”或“逆反应”)方向进行。若要使上述反应开始时向逆反应方向进行,则a的取值范围为 。
16．国家主席习近平指出，为推动实现碳达峰碳中和目标，我国将陆续发布重点领域和行业碳达峰实施方案和一系列支撑保障措施，构建起碳达峰、碳中和“1+N”政策体系。二氧化碳加氢可转化为二甲醚，既可以降低二氧化碳排放量，也可以得到性能优良的汽车燃料。回答下列问题：
(1)已知：①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H1=-49.0kJ mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) H2=-23.5kJ mol-1
制取二甲醚的热化学方程式为：2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) H，则 H= 。
(2)往一容积为2L的恒容密闭容器中通入2molCO2和6molH2，一定温度下发生反应：2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)，20min时达到化学平衡状态，测得CH3OCH3的物质的量为0.8mol。
①达到化学平衡状态时，下列有关叙述正确的是 (填字母序号)。
A．容器内气体压强不再发生改变
B．正、逆反应速率相等且均为零
C．气体密度不再发生改变
D．2ν正(CO2)=3ν逆(H2O)
②0~20min内，用H2表示的平均反应速率v(H2)= ，CO2的平衡转化率ɑ(CO2)= 。
(3)该反应在三种不同情况下的化学反应速率分别为：①v(CO2)=0.02mol·L-1·s-1。②v(H2O)=0.6mol·L-1·min-1，③v(H2)=0.9mol·L-1·min-1。则反应进行的速率由快到慢的顺序为 。
17．CO2和CH4是两种重要的温室气体，通过CH4和CO2反应制造更高价值化学品是目前的研究目标。请回答下列问题：
I.工业上可以利用CO2和H2合成CH3OH：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＜0。该反应在起始温度和体积均相同(T℃、1L)的两个密闭容器中分别进行，反应物起始物质的量见下表：
CO2(mol) H2(mol) CH3OH(mol) H2O(mol)
反应a(恒温恒容) 1 3 0 0
反应b(绝热恒容) 0 0 1 1
(1)达到平衡时，反应a，b对比：CO2的体积分数φ(a) φ(b)(填“>”、“＜”或“=”))。
(2)下列能说明反应a达到平衡状态的是 (填字母)。
A．v正(CO2)=3v逆(H2)
B．混合气体的平均摩尔质量不再改变
C．c(CH3OH)=c(H2O)
D．容器内压强不再改变
II.我国科学家研究了不同反应温度对含碳产物组成的影响。
已知：反应1：CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g) ΔH＜0
反应2：CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH>0
在密闭容器中通入3mol的的H2和1mol的CO2，分别在1MPa和10MPa下进行反应。实验中对平衡体系组成的三种物质(CO2、CO、CH4)进行分析，其中温度对CO和CH4的影响如图所示。
(3)1MPa时，表示CH4和CO平衡组成随温度变化关系的曲线分别是 和 。M点平衡组成含量高于N点的原因是 。
(4)图中当CH4和CO平衡组成均为40%时，若容器的体积为1L，该温度下反应1的平衡常数K的值为 。
III.在T1时，向体积为2L的恒容容器中充入物质的量之和为3mol的的CO和H2，发生反应CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)，反应达到平衡时CH3OH(g)的体积分数(φ)与n(H2)/n(CO)的关系如下图所示。
(5)当时，达到平衡后，CH3OH的体积分数可能是图象中的 (填“D”、“E”或“F”)点。
(6)= 时，CH3OH的体积分数最大。
18．恒温恒容条件下，将2 mol A气体和2 mol B气体通入体积为2 L的密闭容器中发生如下反应：，2 min时反应达到平衡状态，此时剩余1.2 mol B，并测得C的浓度为。
(1)从开始反应至达到平衡状态，生成C的平均反应速率为 。
(2) 。2 min时A的转化率是 。(用三段式写出计算过程)
(3)目前工业上有一种方法是用生产燃料甲醇。，图1表示该反应过程中能量(单位为)的变化：
下列能说明该反应已经达到平衡状态的是_______(填字母)
A． B．容器内气体压强保持不变
C． D．容器内气体密度保持不变
19．煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。
(1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气。反应为：。一定温度下，在一个容积不变的密闭容器中，发生上述反应，下列能判断该反应达到化学平衡状态的是 (填字母，下同)
a.容器中的压强不变
b.1mol H—H键断裂的同时断裂2mol H—O键
c.混合气体密度不变
d.c(CO)=c(H2)
(2)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇。一定条件下，在体积为1L的恒容密闭容器中，发生反应：。为了加快反应速率，可采取什么措施(写两条) 、 。
(3)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应，得到数据如下：
起始量/mol 平衡时体积分数 达到平衡所需时间/min
H2O CO H2 CO
2 4 — 40% 5
实验中以v(CO2)表示的反应速率为 ，H2O的转化率为 。
20．在80℃时，将0.40 mol的N2O4气体充入2 L已经抽成真空的固定容积的密闭容器中，发生反应N2O4(g)2NO2(g)，隔一段时间对该容器内的物质进行分析，得到如下数据：
0 20 40 60 80 100
n(N2O4) 0.40 a 0.20 c d e
n(NO2) 0.00 0.24 b 0.52 0.60 0.60
⑴计算20～40 s内用N2O4表示的平均反应速率为
⑵计算在80℃时该反应的平衡常数K = ，若90℃时该反应的平衡常数为2.1，该反应的逆反应为 （填“放热”或“吸热”）反应。反应进行至100s后，将反应混合物的温度降低，混合气体的颜色 (填“变浅”、“变深”或“不变)。
⑶若保持温度80℃，平衡后再向此容器中充入NO2和N2O4各2mol，则此时v正 v逆(填“>”、“<”或“=”)， 理由是
⑷要增大该反应的K值，可采取的措施有 (填字母代号)
A．增大N2O4起始浓度 B．向混合气体中通入NO2 C．使用高效催化剂 D．升高温度
⑸如图是80℃时容器中N2O4物质的量的变化曲线，其他条件不变，请在该图中补画出该反应在60℃时N2O4物质的量的变化曲线（标明温度） 。
21．I.氮是地球上含量丰富的元素，氮及其化合物的研究在生产、生活中有着重要意义。
(1)如图是1molNO2和1molCO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，写出NO2和CO反应的热化学方程式 。
(2)已知：H H键能为436 kJ mol 1，N≡N键能为946 kJ mol 1，N H键能为391 kJ mol 1。根据键能计算，消耗1molN2合成氨反应的△H= 。
(3)在一固定容积为2L的密闭容器内加入1.5mol的N2和5mol的H2，在一定条件下发生如下反应：N2+3H22NH3，若第5分钟时达到平衡，此时测得NH3的物质的量为2mol，请回答下列问题：
①前5分钟的平均反应速率υ(NH3)为 ，平衡时H2的转化率为 。
②能说明该合成氨反应一定达到平衡状态的是 。
a．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1：3：2
b．NH3的浓度保持不变
c．容器内压强保持不变
d．混合气体的密度保持不变
II．2020年一月一场突如其来的新冠肺炎席卷全球，该病最明显的症状就是出现发热，市售体温枪能快速的检测人体体温，该体温枪所用的电池具有使用寿命长、容量大等特点，应用十分广泛。该种电池由氧化银作为正极，金属锌粉作为负极，电解液为氢氧化钾或氢氧化钠，电池的总反应方程式为Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag，根据信息回答下列问题：
(4)放电时，负极电极反应： ；正极电极反应： 。
(5)试计算在放电过程中转移3NA个电子时，正极 (填“增大”或“减小”)的质量的为 。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】A．由图可知，为中间产物，A项错误；
B．该反应为燃煤烟气脱硝，消除了和的污染，生成了无毒无害的和，B项正确；
C．由图可知，反应1是NH3生成了，在强碱性条件中不能大量存在，反应1要在酸性环境中进行，C项错误；
D．由图可知，反应物为、NO和O2，生成物为、，由于、NO的含量不确定，故总反应的化学方程式可能为，D项错误；
答案选B。
2．D
【详解】A．有的碳酸盐稳定，不能自发分解，如Na2CO3受热不分解，故A错误；
B．碳酸铵在室温下就能自发地分解，不需要外界给予了能量，故B错误；
C．有些吸热反应也可自发，而焓变不是自发反应的唯一因素，应根据△H T△S进行判断反应是否自发进行，故C错误；
D．碳铵自发分解，是因为体系由于氨气和二氧化碳气体的生成而使熵增大，故D正确；
故选：D。
3．D
【详解】A．该反应为气体分子数减少的放热反应，降低温度或增大压强，平衡正向移动，二二甲醚的平衡物质的量分数增大，故温度:T1>T2>T3>T4，压强:P1>P2>P3>P4，选项A错误；
B．温度一定时，Kc不变，根据PV=nRT，可知P=cRT，R均为常数，T为定值，所以Kp也不变，选项B错误；
C．平衡时，v正=v逆，因为T1>T4，P1>P4，所以平衡时，T1、P1条件下的正反应速率大于T4、P4条件下的逆反应速率，选项C错误；
D．T1、P1条件下，若n(CO2):n(H2):n(CH3OCH3):n(H2O)=2:6:1:3，二甲醚的物质的量分数为<0.10，则平衡正向移动，所以v正>v逆，选项D正确；
答案选D。
4．B
【详解】①单位时间内生成n mol O2，同时生成2n mol NO2，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡；
②单位时间内生成n mol O2，同时生成2n mol NO，描述的都是正反应，不能说明反应已达平衡；
③化学反应速率之比=计量数之比，用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比始终为2∶2∶1，不能说明反应已达平衡；
④容器体积和气体质量始终不变，则混合气体的密度始终不变，因此不能说明反应已达平衡；
⑤混合气体的颜色不再改变，说明NO2浓度不变，反应已达平衡；
⑥在体积固定的绝热密闭容器中进行，若密闭容器中的温度不再改变，说明反应已达平衡；
综上所述，可作为平衡标志的有①⑤⑥，A正确；
故选A。
5．B
【详解】A．由图中信息可知，反应物的总能量为E2，生成物的总能量为E5，则 H = E5-E2，A不正确；
B．从图中可以看出，步骤Ⅰ的活化能小于步骤Ⅱ的活化能，则决定NO氧化反应速率的是步骤Ⅱ，B正确；
C．步骤I中，反应物的总能量为E2，活化分子的最低能量为E1，则活化能为E1-E2，C不正确；
D．因为反应为放热反应，则1mol NO(g)与molO2的总能量一定高于1mol N2O2(g)的总能量，但1mol NO(g)的总能量不一定高于1mol N2O2(g)的总能量，D不正确；
故选B。
6．B
【详解】A．由图可知，上述四种结构中半椅型结构能量最高、椅型型结构能量最低，则半福型结构最不稳定、椅型结构最稳定，A正确；
B．由图可知，椅型转化成扭船型的活化能大于扭船型转化成椅型，反应的活化能越高，反应速率越慢，则椅型转化成扭船型的速率比逆向转化的慢，B错误；
C．图可知，C6H12(椅型)=C6H12(船型)是吸热反应，并且能量差为(23.5+5.4) kJ mol 1 ，热化学方程式为：C6H12(椅型)=C6H12(船型)ΔH=+28.9kJ mol 1，C正确；
D．椅型转化成扭船型的反应为：C6H12 (椅型)=C6H12(扭船型)ΔH=+23.5kJ mol 1，正反应吸热，则升高温度平衡正向移动，有利于椅型转化成扭船型，D正确；
故选B。
7．D
【详解】A．催化剂能改变其它物质的化学反应的速率(包括加快或减慢)，本身的质量和化学性质在反应前后不变，故A说法错误；
B．氢气是由氢分子构成的，因此保持氢气化学性质的最小粒子是H2，故B说法错误；
C．根据图示可以看出，该反应的反应物是CH4，生成物是C2H4和H2，催化剂为单中心铁，反应的化学方程式为2CH4C2H4+2H2，故C说法错误；
D．该反应的反应物是一种，生成物是两种，为分解反应，反应前后分子的种类发生了改变，故D说法正确；
综上所述，说法正确的是D项，故答案为D。
8．D
【详解】A．恒压密闭容器中，通入成比例的反应物，浓度相同，化学反应速率不变，选项A错误；
B．反应一段时间后移走部分N2，化学反应速率减慢，选项B错误；
C．该反应为纯气体反应，气体的质量恒定不变，选项C错误；
D．单位时间内，消耗1molCH4同时生成2molNO2，表示v正=v逆，反应达到平衡状态，选项D正确；
答案选D。
9．B
【详解】A．升高温度平衡体系颜色变深，二氧化氮的浓度增大，平衡2NO2(g) N2O4 (g)向逆反应移动，可以用勒夏特列原理解释，A正确；
B．合成氨反应为放热反应且为可逆，工业生产采用高温、高压主要考虑催化剂的催化效率以及反应速率，不涉及勒夏特列原理，B错误；
C．工业合成氨时常常液化分离氨气，减少生成物，从而促进反应正向进行，可以勒夏特列原理解释，C正确；
D．氯化钠在溶液中完全电离，所以饱和食盐水中含有大量的氯离子，氯气溶于水的反应是一个可逆反应，Cl2+H2O=ClO-+2H++Cl-，由于饱和食盐水中含有大量的氯离子，相当于氯气溶于水的反应中增加了大量的生成物氯离子，根据勒夏特列原理，平衡向逆反应方向移动，氯气溶解量减小，可以勒夏特列原理解释，D正确；
答案选B。
10．B
【详解】A．0~60s，Δc(N2O4)=(0.100-0.040)mol/L=0.060mol/L，0~60s，N2O4的平均反应速率=0.060mol/L÷1min=0.060mol/(L·min)，故A错误；
B．80s时，反应已达到平衡状态，此时平衡常数K= ==0.36，80s时，再 充入NO2、N2O4各0.12mol，Qc==0.36=K，说明平衡不移动，故B正确；
C．化学反应速率之比等于化学计量数之比，当v(N2O4)：v(NO2)=1 ：2时，不能证明正逆反应速率相等，则不能说明反应处于平衡状态，故C错误；
D．该反应是气体分子数增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，但容器体积减小，NO2(g)浓度与原来相比增大，则达新平衡后混合气颜色比原平衡时深，故D错误；
故答案选B。
11．B
【详解】A．由Q(g)的转化率随时间的变化图可知，条件下，反应先达到平衡，表明此时反应速率较快，温度较高，A错误；
B．为降温过程，依据Q(g)的转化率随时间的变化图可知，Q(g)的转化率上升，表明平衡向正反应方向移动，即该反应为放热反应，B正确；
C． A点分别对应不同温度下的反应速率，而温度高时，反应速率大，故两个条件下的反应速率不相等，C错误；
D．题目没有给出容器的体积，无法计算各物质的浓度，则无法确定平衡常数的具体数值；若假设容器的体积为V，则Q(g)和R(g)的起始浓度分别为、；时，Q的转化率为80%，即Q的浓度变化值为，列出平衡三段式并计算出用V表示的平衡常数：
平衡常数：
由此可见，V的数值影响着平衡常数的具体数值，D错误；
故合理选项为B。
12．B
【详解】A．固态硫变为气态硫是吸热过程，气体与气体反应生成气体比固体和气体反应生成气体产生的热量多，但反应热为负值，△H1＜△H2，故A错误；
B．NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H=-57.4 kJ/mol，即在稀溶液中1mol NaOH完全反应放出57.4kJ热量，则含20g NaOH即0.5mol的稀溶液与稀盐酸完全反应，放出的热量为28.7kJ，故B正确；
C．C(石墨，s)=C(金刚石，s) △H=+1.9 kJ/mol，则由石墨制取金刚石的反应是吸热反应，金刚石的能量高于石墨的能量，则石墨比金刚石稳定，故C错误；
D．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) △H ＞0，△S＞0，高温下才能使，故高温下能自发进行，故D错误；
答案选B。
13．B
【详解】已知的反应是吸热反应，则反应物的能量低于生成物的能量，A、C选项错误；加入催化剂，能够改变反应途径，降低反应的活化能，但是反应热不变，故选项是B正确；D错误；
故答案为：B。
14．(1)400℃ 、1×105Pa
(2)AC
(3)=
(4) C 向正反应方向
(5)
【详解】（1）根据表中信息知，在1×105Pa下SO2的转化率已经很高，在相同温度下，增大压强，虽然化学反应速率加快，SO2的转化率增大，但转化率增大有限，而增大压强会增加动力和设备的承受能力，会降低综合经济效益，工业上选用1×105Pa；在相同压强下，升高温度，SO2的转化率减小，工业上采用的合适温度为400℃，且此条件下催化剂的活性最大；答案为：400℃ 、1×105Pa。
（2）A．保持温度和容器体积不变，充入1molO2(g)，平衡正向移动，能使SO2(g)平衡浓度比原来减小，A符合题意；
B．保持温度和容器体积不变，充入2mol SO3(g)，平衡逆向移动，能使SO2(g)平衡浓度比原来增大，B不符合题意；
C．根据表中信息，在相同压强下，升高温度，SO2的转化率减小，平衡逆向移动，正反应为放热反应，则降低温度，平衡正向移动，能使SO2(g)平衡浓度比原来减小，C符合题意；
D．在其他条件不变时，减小容器的容积，虽然平衡正向移动，但由于容器的体积减小，故能使SO2(g)平衡浓度比原来增大，D不符合题意；
答案选AC。
（3）化学平衡常数只与温度有关，A、B的温度相同，故平衡常数K(A)= K(B)；答案为：=。
（4）①A．体积不变，向容器中通入少量O2，正反应速率突然增大，逆反应速率瞬时不变，与图象不吻合，A不可能；
B．体积不变，向容器中通入少量SO2，正反应速率突然增大，逆反应速率瞬时不变，与图象不吻合，B不可能；
C．缩小容器体积，正、逆反应速率瞬时都突然增大，且正反应速率增大的倍数大于逆反应速率增大的倍数，平衡正向移动，与图象吻合，C可能；
D．由于该反应的正反应是放热反应，升高温度，正、逆反应速率瞬时都突然增大，且正反应速率增大的倍数小于逆反应速率增大的倍数，平衡逆向移动，与图象不吻合，D不可能；
E．体积不变，向容器中通入少量氮气，由于反应体系中各物质的浓度不变，正、逆反应速率都不变，平衡不移动，与图象不吻合，E不可能；
答案选C。
②若继续通入0.20mol SO2和0.10molO2 ，由于增大反应物浓度，则平衡向正反应方向移动；答案为：向正反应方向。
（5）设N2O4起始物质的量浓度为amol，则列出三段式，平衡时气体总物质的量为1.75amol，N2O4、NO2的物质的量分数依次为、，则N2O4、NO2的平衡分压依次为、，反应N2O4(g) 2NO2(g)的平衡常数Kp==；答案为：。
15． 2.7 40% < 减小 bc 正反应 ＞4.05
【分析】(1)平衡常数K= ；
(2)转化率= ；
（3）若6min时改变条件为升温，由图象可知氢气浓度减小，一氧化碳和水的浓度增大，说明平衡逆向进行，依据化学平衡移动原理分析；
（4）根据平衡标志分析；
（5）计算浓度商和平衡常数比较大小分析判断反应进行的方向，浓度商小于平衡常数正向进行、大于平衡常数逆向进行。
【详解】(1) 在0～4min时段所处条件下，反应达到平衡，一氧化碳的浓度是1.2mol/L、水的浓度是0.2mol/L、氢气的浓度是0.8mol/L、二氧化碳的浓度是0.8mol/L，平衡常数K=2.7；
(2)该反应到4min时，CO的转化率为= ；
（3）若6min时改变条件为升温，由图象可知氢气浓度减小，一氧化碳和水的浓度增大，说明平衡逆向进行，正反应放热；平衡逆向进行，平衡常数减小;
（4）a．反应前后气体质量和体积不变，混合气体的密度始终不变，不能说明反应达到平衡状态，故不选a；
b．混合气体中c（CO）不变是平衡的标志，故选b；
c．v(H2O)正=v(H2)逆，说明正逆反应速率相等，反应一定平衡，故选c；
d．断裂2molH-O键的同时生成1molH-H键，不能说明正逆反应速率相同，反应不一定平衡，故不选d；
（5）若保持与4min时相同的温度，向一容积可变的密闭容器中同时充入0.5molCO、1.5molH2O（g）、0.5molCO2和amolH2，则当a=2.5时，Q=1.67＜K=2.7，说明反应正向进行；若要使上述反应开始时向逆反应进行，，则a的取值范围为a＞4.05；
【点睛】本题考查了化学平衡的分析应用，主要是图象分析、平衡常数计算，注意影响化学平衡的因素，根据平衡常数与浓度熵的关系判断反应进行方向。
16．(1)-121.5kJ/mol
(2) A 0.12mol/(L·min) 80%
(3)①>②>③
【解析】(1)
已知：①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H1=-49.0kJ mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) H2=-23.5kJ mol-1
根据盖斯定律可知①×2+②即得到制取二甲醚的热化学方程式2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) H，则 H=-121.5kJ/mol。
(2)
①A.正反应体积减小，压强是变量，当容器内气体压强不再发生改变时反应达到平衡状态，A正确；
B.平衡时正、逆反应速率相等，但不为零，B错误；
C.反应前后体积和气体的质量均不发生变化，密度始终不变，C错误；
D.平衡时正、逆反应速率相等，因此有3ν正(CO2)=2ν逆(H2O)，D错误；
答案选A。
②20min时达到化学平衡状态，测得CH3OCH3的物质的量为0.8mol，根据方程式可知消耗氢气4.8mol，所以0~20min内，用H2表示的平均反应速率v(H2)=＝0.12mol/(L·min)，消耗二氧化碳是1.6mol，所以CO2的平衡转化率ɑ(CO2)=×100%＝80%。
(3)
如果都用氢气表示其反应速率，根据反应速率之比是化学计量数之比可知分别为①v(H2)=3v(CO2)=0.06mol·L-1·s-1=3.6mol·L-1·min-1。②v(H2)=2v(H2O)=1.2mol·L-1·min-1，③v(H2)=0.9mol·L-1·min-1。则反应进行的速率由快到慢的顺序为①>②>③。
17． > BD a d 温度相同时，增大压强使反应1平衡正移，H2O的百分含量增大，使反应2逆移，CO百分含量降低 2.88 F 2
【详解】(1)a为恒温，b为绝热容器，反应向逆反应进行，逆反应为吸热反应，平衡时温度比a中低，相当于a升高温度平衡向逆反应方向移动，CO2的体积分数增大，φ(a)>φ(b)，故答案为：>；
(2) A．当v正(CO2)=3v逆(H2)时，不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应a达到平衡状态，故A不选；
B．该反应是气体体积减小的反应，反应过程中气体总质量不变，总物质的量减小，则混合气体的平均摩尔质量增大，当混合气体的平均摩尔质量不再改变时，说明反应达到平衡状态，故B选；
C．c(CH3OH)=c(H2O)时，不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应a达到平衡状态，故C不选；
D．该反应是气体体积减小的反应，反应过程中压强减小，当容器内压强不再改变时，说明应达到平衡状态，故D选；
故答案为：BD；
(3)对于反应1：升高温度，平衡逆向移动，CH4的含量减少，对于平衡2：升高温度，则平衡正向移动，CO的含量增加；增大压强，反应2不移动，但反应1的平衡正向移动，H2O的含量增大，使反应2逆向移动，导致CO含量降低，综上：温度相同时，压强越大，CH4的含量越大、CO含量越小，则压强为1MPa时，表示CH4和CO平衡组成随温度变化关系的曲线分别是a、d，故答案为：a；d；温度相同时，增大压强使反应1平衡正移，H2O的百分含量增大，使反应2逆移，CO百分含量降低；
(4)起始时n(CO2)=1mol，则n(H2)=3mol，根据图象，当CH4和CO平衡组成为40%时，则CO2平衡组成为20%，根据C原子守恒有：n(CO)=n(CH4)═1mol×40%=0.4mol，n(CO2)=1mol×20%=0.2mol，则反应1：
反应2：
平衡时：n(CO2)=(1-0.4-0.4)mol=0.2mol，n(H2O)=(0.4+0.8)mol=1.2mol，n(H2)=3mol-1.6mol-0.4mol=1mol，n(CH4)=0.4，反应1平衡常数K===2.88，故答案为：2.88；
(5)混合比例等于化学计量数之比时，平衡时生成物的含量最大，故时，达到平衡状态后，甲醛的体积分数小于C点，F点符合题意，故答案为：F；
(6)混合比例等于化学计量数之比时，平衡时生成物的含量最大，故时，达到平衡状态后，甲醛的体积分数最大，故答案为：2。
18．(1)
(2) 3 依据题意，列三段式：，A的转化率为
(3)BC
【详解】（1）2min时达到平衡，C的浓度为1.2mol/L，则C的浓度的变化量为1.2mol/L，生成C的平均反应速率为。
（2）初始B的浓度为1mol/L，平衡时B的浓度为0.6mol/L，则B的反应速率，依据反应速率之比等于化学计量数之比，有，解得x=3；初始A的浓度为1mol/L、B的浓度为1mol/L，平衡时B的浓度为0.6mol/L、C的浓度为1.2mol/L，列三段式：，A的转化率为。
（3）A．，始终存在，不能判断正逆反应速率关系，不能说明反应已达到平衡状态，A错误；
B．该反应为反应前后气体体积改变的反应，若容器内压强不变，说明反应已经达到平衡状态，B正确；
C．，说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡状态，C正确；
D．依据质量守恒定律，混合气体质量始终不变，体积不变，则容器内气体密度始终不变，不能用容器内气体密度保持不变判定平衡状态，D错误；
答案选BC。
19．(1)abc
(2) 升高温度 使用催化剂
(3) 0.16mol·(L·min)-1 80%
【分析】(1)
a．该反应前后气体系数不相等，反应中压强是变量，容器中的压强不变，可以判定平衡，a正确；
b． H—H键断裂为逆反应，H—O键断裂为正反应，且物质的量之比等于化学计量数之比，故v正=v逆，可以判定平衡，b正确；
c．混合气体密度，反应中C为固体，因此气体的质量m是变量，故ρ也是变量，变量不变可以判定平衡，c正确；
d．化学平衡时各组分含量保持不变，不一定相等，故c(CO)=c(H2)不能判定平衡，d错误；
故选abc；
(2)
加快反应速率的方法有增大浓度、加压、升温、加催化剂等，该反应容积不变，可以通过增大反应物浓度、升高温度、使用催化剂等方法加快反应速率；
(3)
设CO转化了x，根据表格数据列出三段式：
，解得x=0.8mol/L，v(CO2)=== 0.16mol/(L·min)；H2O的转化率为=80%。
20． 0.0020mol·L-1·s-1 1.8mol·L-1 放热 变浅 > Qc=(1.32)/1.05=1.6v逆 D
【详解】（1）根据表中数据可得各时间时反应物和生成物的物质的量，
N2O4（无色）2NO2
0s时：0.40mol 0
20s时：a 0.24mol
40s时：0.20mol b
60s时：c 0.52mol
80s时：d 0.60mol
100s时：e 0.60mol
则a=0.40mol-0.12mol=0.28mol；b=0.40mol；c=0.40mol-0.26mol=0.14mol；d=0.40mol-0.30mol=0.10mol；e=0.10mol；
则20s-40s内用NO2表示的平均反应速率为=0.004mol/（L·s），则这段时间内用四氧化二氮表示的平均反应速率为0.002mol/（L·s）；
（2）反应的平衡常数为生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积，则为K=；若90℃时该反应的平衡常数为2.1，则升高温度平衡常数增大，说明反应向正反应方向移动，该反应的逆反应为放热反应；反应进行至100s后，将反应混合物的温度降低，平衡向放热反应的逆反应方向移动，二氧化氮的浓度降低，混合气体的颜色变浅；
（3）若保持温度80℃，平衡后再向此容器中充入NO2和N2O4各2mol，Qc=(1.32)/1.05=1.6v逆；
（4）K只与温度有关，与浓度、催化剂无关，该反应正反应为吸热反应，要增大该反应的K值，可采取的措施为升高温度，答案选D；
（5）反应在60℃时达到平衡，反应速率减小，该反应为吸热反应，降低温度逆向移动，则N2O4物质的量变大，如图。
【点睛】本题考查化学平衡移动以及有关计算，题目较为综合，具有一定难度，做题时注意外界条件对化学平衡的影响。注意（4）中平衡常数只受温度影响，温度不变平衡常数不变。
21．(1)NO2(g)＋ CO(g) ＝CO2(g)＋NO(g) △H＝ 234kJ mol 1
(2) 92kJ mol 1
(3) 60% bc
(4) Zn 2e－＋2OH－=Zn(OH)2 Ag2O＋2e－＋H2O=2OH－＋2Ag
(5) 减小 24g
【详解】（1）如图是1molNO2和1molCO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，根据图中信息，该反应是放热反应，则NO2和CO反应的热化学方程式NO2(g)＋ CO(g) ＝CO2(g)＋NO(g) △H＝134 kJ mol 1 368kJ mol 1＝ 234kJ mol 1；故答案为：NO2(g)＋ CO(g) ＝CO2(g)＋NO(g) △H＝ 234kJ mol 1。
（2）已知：H H键能为436 kJ mol 1，N≡N键能为946 kJ mol 1，N H键能为391 kJ mol 1。根据键能计算，消耗1mol N2合成氨反应即N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)的△H=436 kJ mol 1×3＋946 kJ mol 1 391kJ mol 1×6＝ 92kJ mol 1；故答案为： 92kJ mol 1。
（3）①根据题意，前5分钟时测得NH3的物质的量为2mol，则前5分钟时 NH3的平均反应速率，根据方程式关系得到消耗氢气3mol，则平衡时H2的转化率为；故答案为：；60%。
②a．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1：3：2，与平衡是否达到无关，不能说明达到平衡，故a不符合题意；b．NH3的浓度保持不变，则说明达到平衡，故b符合题意；c．该反应正向反应是体积减小反应，压强不断减小，当容器内压强保持不变，则达到平衡，故c符合题意；d．密度等于气体质量除以容器体积，气体质量不变，容器体积不变，密度始终不变，当混合气体的密度保持不变，不能作为判断平衡标志，故d不符合题意；综上所述，答案为：bc。
（4）该种电池由氧化银作为正极，金属锌粉作为负极，电解液为氢氧化钾或氢氧化钠，电池的总反应方程式为Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag，锌失去电子变为氢氧化锌，因此放电时，负极电极反应：Zn 2e－＋2OH－=Zn(OH)2；正极是氧化银得到电子变为银单质，则正极电极反应：Ag2O＋2e－＋H2O=2OH－＋2Ag；故答案为：Zn 2e－＋2OH－=Zn(OH)2；Ag2O＋2e－＋H2O=2OH－＋2Ag。
（5）根据Ag2O＋2e－＋H2O=2OH－＋2Ag分析，1mol氧化银变为2mol银转移2mol电子，质量减少16g，则放电过程中转移3NA个电子即3mol电子时，正极减小的质量的为；故答案为：减小；24g。
答案第1页，共2页
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一、单选题（共13题）
1．燃煤烟气脱硝常在富条件下，氨气选择性的与发生反应，某文献报道的一种在-催化剂上脱硝的反应机理如图所示，则下列说法正确的是
A．为该循环反应的催化剂，反应前后质量和化学性质均不变
B．该反应消除了和的污染，生成了无毒无害的和
C．反应1要在强碱性环境中进行
D．上述机理中，总反应为
2．碳酸铵[(NH4) 2CO3]在室温下就能自发地分解产生氨气，下列说法正确的是
A．碳酸盐都不稳定，都能自发分解
B．碳酸铵分解是因为进行了加热的操作
C．碳酸铵分解是吸热反应，此反应不应该自发进行，必须借助外力才能进行
D．碳酸铵分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大
3．利用合成二甲醚的反应： 。将和充入2L密闭容器中，测得不同温度和压强下，二甲醚的平衡物质的量分数变化如图所示。下列说法正确的是
A．由图可知，温度：、压强：
B．温度一定时，增大压强，平衡常数K会减小
C．平衡时，、条件下的正反应速率小于、条件下的逆反应速率
D．、条件下，若，此时
4．可逆反应2NO2 2NO+O2在体积固定的绝热密闭容器中进行，反应达到平衡状态的标志是
①单位时间内生成n mol的O2，同时进生成2n mol的NO2
②单位时间内生成n mol的O2，同时生成2n mol的NO
③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2：2： 1
④混合气体的密度不再改变
⑤混合气体的颜色不再改变
⑥密闭容器中的温度不再改变
A．①⑤ B．①⑤⑥ C．②④ D．以上全部
5．已知NO的氧化反应：2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) H 分两步进行：
步骤Ⅰ．2NO(g)=N2O2(g) H1
步骤Ⅱ．N2O2(g)+O2(g)2NO2(g) H2
反应过程中能量变化如图所示。下列说法正确的是
A． H = E1-E5
B．决定NO氧化反应速率的是步骤Ⅱ
C．步骤I的活化能为E1-E4
D．1mol NO(g)的总能量一定高于1mol N2O2(g)的总能量
6．环己烷()有椅型、半椅型、船型、扭船型等多种结构，在一定温度和压强下不同结构的势能不同，它们的相对势能如图所示。下列说法不正确的是
A．上述四种结构中，半椅型结构最不稳定
B．相同条件下，椅型转化成扭船型的速率比逆向转化的快
C．
D．加热有利于椅型转化成扭船型
7．我国科学家创造性地构建了“单中心铁催化剂”，在甲烷高效转化研究中获得重大突破，其成果在最近的美国《科学》杂志发表。该转化的微观示意图如图所示：有关转化的说法正确的是
A．催化剂只能是加快反应速率
B．保持氢气化学性质的最小粒子是H
C．该反应的化学方程式是：2CH4=C2H4+2H2
D．反应前后分子的种类发生了改变，是分解反应
8．甲烷消除的污染原理为：。一定温度下，向恒压密闭容器中充入和进行上述反应。下列表述正确的是
A．再充入和，化学反应速率加快
B．反应一段时间后移走部分，化学反应速率加快
C．容器中混合气体的质量不再变化，反应达最大限度
D．单位时间内，消耗同时生成，反应达平衡状态
9．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A．由NO2(g)和N2O4(g)组成的平衡体系升高温度后颜色变深
B．合成氨反应为放热反应，工业生产采用高温、高压
C．工业合成氨时常常液化分离氨气
D．实验室用排饱和食盐水的方法收集Cl2
10．一定温度下，向固定容器为1L的密闭容器中通入一定量N2O4，发生反应N2O4(g) 2NO2 (g) ΔH >0，体系中各组分浓度随时间(t)的变化如下表：
t/s 0 20 40 60 80
c(N2O4)/(mol·L -1) 0.100 0.062 0.048 0.040 0.040
c(NO2)(mol·L-1) 0 0.076 0.104 0.120 0.120
下列说法正确的是
A．0~60s， N2O4的平均反应速率为0.001mol· L-1· min -1
B．80s时，再充入NO2、N2O4各0.12mol，平衡不移动
C．当v(N2O4)： v(NO2)=1 ： 2时，反应就处于平衡状态
D．80s后若压缩容器使压强增大，平衡逆向移动，达平衡后与原平衡状态相比气体颜色变浅
11．向恒容密闭容器中充入1mol Q(g)和4mol R(g)，其他条件相同，在和两个温度下发生反应生成W: 。Q(g)的转化率随时间的变化关系如图所示，下列说法正确的是
A．
B．该反应为放热反应
C．A点分别对应两种条件下的反应速率相等
D．时，该反应的化学平衡常数
12．下列推论正确的是
A．S(g)+O2(g)=SO2(g) △H1，S(s)+O2(g)=SO2(g) △H2；则：△H1＞△H2
B．NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H =-57.4kJ/mol，则：含20gNaOH的溶液与稀盐酸完全反应，放出的热量为28.7kJ
C．C(石墨，s)=C(金刚石，s) △H=+1.9kJ/mol，则：由石墨制取金刚石的反应是吸热反应，金刚石比石墨稳定
D．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) △H ＞0，△S＞0，则：该反应任何温度下都能自发进行
13．京津冀地区的 大气污染问题已成影响华北环境的重要因素，有人想利用下列反应：2CO(g)＋SO2(g)2CO2 (g) ＋S (g) ΔH= +8.0 kJ·mol-1 来减少污染，使用新型催化剂加快反应。下列有关该反应过程的能量变化示意图正确的是
A． B． C． D．
二、填空题（共8题）
14．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 。
压强 转化率 温度 1×105Pa 5×105Pa 10 ×105Pa 15 ×105Pa
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2mol SO3(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。2.0 molSO2和1.0mol O2置于10L密闭容器中，反应达平衡后，体系总压强为0.10 MPa。平衡状态由A变到B时，平衡常数K(A) K(B)(填“＞”、“＜”或“=”)。
(4)在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20mol SO2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0.20mol SO2和0.10molO2 ，则平衡 移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”) 。
(5)某时刻反应达到平衡，混合气体平衡总压强为p，N2O4气体的平衡转化率为75%，则反应N2O4(g) 2NO2(g)的平衡常数Kp= (用分数表示) [对于气相反应，用某组分B 的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数，记作Kp，如p(B)=p·x(B)，p为平衡总压强，x(B)为平衡系统中B的物质的量分数]
15．工业上用净化后的水煤气在催化剂作用下,与水蒸气发生反应制取氢气,化学方程式为CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)。一定条件下,将4molCO与2molH2O(g)充入体积为2L的密闭容器中,体系中各物质的浓度随时间的变化如图所示:
(1)在0～4min时段所处条件下反应的平衡常数K为 (保留两位有效数字)。
(2)该反应到4min时,CO的转化率为 。
(3)若6min时改变的外部条件为升温,则该反应的ΔH 0(填“>”“=”或“<”),此时反应的平衡常数 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)判断该反应达到化学平衡状态的依据是 。
a.混合气体的密度不变 b.混合气体中c(CO)不变
c.v(H2O)正=v(H2)逆 d.断裂2molH—O键的同时生成1molH—H键
(5)若保持与4min时相同的温度,向一容积可变的密闭容器中同时充入0.5molCO、1.5molH2O(g)、0.5molCO2和amolH2,则当a=2.5时,上述反应向 (填“正反应”或“逆反应”)方向进行。若要使上述反应开始时向逆反应方向进行,则a的取值范围为 。
16．国家主席习近平指出，为推动实现碳达峰碳中和目标，我国将陆续发布重点领域和行业碳达峰实施方案和一系列支撑保障措施，构建起碳达峰、碳中和“1+N”政策体系。二氧化碳加氢可转化为二甲醚，既可以降低二氧化碳排放量，也可以得到性能优良的汽车燃料。回答下列问题：
(1)已知：①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H1=-49.0kJ mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) H2=-23.5kJ mol-1
制取二甲醚的热化学方程式为：2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) H，则 H= 。
(2)往一容积为2L的恒容密闭容器中通入2molCO2和6molH2，一定温度下发生反应：2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)，20min时达到化学平衡状态，测得CH3OCH3的物质的量为0.8mol。
①达到化学平衡状态时，下列有关叙述正确的是 (填字母序号)。
A．容器内气体压强不再发生改变
B．正、逆反应速率相等且均为零
C．气体密度不再发生改变
D．2ν正(CO2)=3ν逆(H2O)
②0~20min内，用H2表示的平均反应速率v(H2)= ，CO2的平衡转化率ɑ(CO2)= 。
(3)该反应在三种不同情况下的化学反应速率分别为：①v(CO2)=0.02mol·L-1·s-1。②v(H2O)=0.6mol·L-1·min-1，③v(H2)=0.9mol·L-1·min-1。则反应进行的速率由快到慢的顺序为 。
17．CO2和CH4是两种重要的温室气体，通过CH4和CO2反应制造更高价值化学品是目前的研究目标。请回答下列问题：
I.工业上可以利用CO2和H2合成CH3OH：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＜0。该反应在起始温度和体积均相同(T℃、1L)的两个密闭容器中分别进行，反应物起始物质的量见下表：
CO2(mol) H2(mol) CH3OH(mol) H2O(mol)
反应a(恒温恒容) 1 3 0 0
反应b(绝热恒容) 0 0 1 1
(1)达到平衡时，反应a，b对比：CO2的体积分数φ(a) φ(b)(填“>”、“＜”或“=”))。
(2)下列能说明反应a达到平衡状态的是 (填字母)。
A．v正(CO2)=3v逆(H2)
B．混合气体的平均摩尔质量不再改变
C．c(CH3OH)=c(H2O)
D．容器内压强不再改变
II.我国科学家研究了不同反应温度对含碳产物组成的影响。
已知：反应1：CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g) ΔH＜0
反应2：CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH>0
在密闭容器中通入3mol的的H2和1mol的CO2，分别在1MPa和10MPa下进行反应。实验中对平衡体系组成的三种物质(CO2、CO、CH4)进行分析，其中温度对CO和CH4的影响如图所示。
(3)1MPa时，表示CH4和CO平衡组成随温度变化关系的曲线分别是 和 。M点平衡组成含量高于N点的原因是 。
(4)图中当CH4和CO平衡组成均为40%时，若容器的体积为1L，该温度下反应1的平衡常数K的值为 。
III.在T1时，向体积为2L的恒容容器中充入物质的量之和为3mol的的CO和H2，发生反应CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)，反应达到平衡时CH3OH(g)的体积分数(φ)与n(H2)/n(CO)的关系如下图所示。
(5)当时，达到平衡后，CH3OH的体积分数可能是图象中的 (填“D”、“E”或“F”)点。
(6)= 时，CH3OH的体积分数最大。
18．恒温恒容条件下，将2 mol A气体和2 mol B气体通入体积为2 L的密闭容器中发生如下反应：，2 min时反应达到平衡状态，此时剩余1.2 mol B，并测得C的浓度为。
(1)从开始反应至达到平衡状态，生成C的平均反应速率为 。
(2) 。2 min时A的转化率是 。(用三段式写出计算过程)
(3)目前工业上有一种方法是用生产燃料甲醇。，图1表示该反应过程中能量(单位为)的变化：
下列能说明该反应已经达到平衡状态的是_______(填字母)
A． B．容器内气体压强保持不变
C． D．容器内气体密度保持不变
19．煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。
(1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气。反应为：。一定温度下，在一个容积不变的密闭容器中，发生上述反应，下列能判断该反应达到化学平衡状态的是 (填字母，下同)
a.容器中的压强不变
b.1mol H—H键断裂的同时断裂2mol H—O键
c.混合气体密度不变
d.c(CO)=c(H2)
(2)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇。一定条件下，在体积为1L的恒容密闭容器中，发生反应：。为了加快反应速率，可采取什么措施(写两条) 、 。
(3)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应，得到数据如下：
起始量/mol 平衡时体积分数 达到平衡所需时间/min
H2O CO H2 CO
2 4 — 40% 5
实验中以v(CO2)表示的反应速率为 ，H2O的转化率为 。
20．在80℃时，将0.40 mol的N2O4气体充入2 L已经抽成真空的固定容积的密闭容器中，发生反应N2O4(g)2NO2(g)，隔一段时间对该容器内的物质进行分析，得到如下数据：
0 20 40 60 80 100
n(N2O4) 0.40 a 0.20 c d e
n(NO2) 0.00 0.24 b 0.52 0.60 0.60
⑴计算20～40 s内用N2O4表示的平均反应速率为
⑵计算在80℃时该反应的平衡常数K = ，若90℃时该反应的平衡常数为2.1，该反应的逆反应为 （填“放热”或“吸热”）反应。反应进行至100s后，将反应混合物的温度降低，混合气体的颜色 (填“变浅”、“变深”或“不变)。
⑶若保持温度80℃，平衡后再向此容器中充入NO2和N2O4各2mol，则此时v正 v逆(填“>”、“<”或“=”)， 理由是
⑷要增大该反应的K值，可采取的措施有 (填字母代号)
A．增大N2O4起始浓度 B．向混合气体中通入NO2 C．使用高效催化剂 D．升高温度
⑸如图是80℃时容器中N2O4物质的量的变化曲线，其他条件不变，请在该图中补画出该反应在60℃时N2O4物质的量的变化曲线（标明温度） 。
21．I.氮是地球上含量丰富的元素，氮及其化合物的研究在生产、生活中有着重要意义。
(1)如图是1molNO2和1molCO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，写出NO2和CO反应的热化学方程式 。
(2)已知：H H键能为436 kJ mol 1，N≡N键能为946 kJ mol 1，N H键能为391 kJ mol 1。根据键能计算，消耗1molN2合成氨反应的△H= 。
(3)在一固定容积为2L的密闭容器内加入1.5mol的N2和5mol的H2，在一定条件下发生如下反应：N2+3H22NH3，若第5分钟时达到平衡，此时测得NH3的物质的量为2mol，请回答下列问题：
①前5分钟的平均反应速率υ(NH3)为 ，平衡时H2的转化率为 。
②能说明该合成氨反应一定达到平衡状态的是 。
a．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1：3：2
b．NH3的浓度保持不变
c．容器内压强保持不变
d．混合气体的密度保持不变
II．2020年一月一场突如其来的新冠肺炎席卷全球，该病最明显的症状就是出现发热，市售体温枪能快速的检测人体体温，该体温枪所用的电池具有使用寿命长、容量大等特点，应用十分广泛。该种电池由氧化银作为正极，金属锌粉作为负极，电解液为氢氧化钾或氢氧化钠，电池的总反应方程式为Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag，根据信息回答下列问题：
(4)放电时，负极电极反应： ；正极电极反应： 。
(5)试计算在放电过程中转移3NA个电子时，正极 (填“增大”或“减小”)的质量的为 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】A．由图可知，为中间产物，A项错误；
B．该反应为燃煤烟气脱硝，消除了和的污染，生成了无毒无害的和，B项正确；
C．由图可知，反应1是NH3生成了，在强碱性条件中不能大量存在，反应1要在酸性环境中进行，C项错误；
D．由图可知，反应物为、NO和O2，生成物为、，由于、NO的含量不确定，故总反应的化学方程式可能为，D项错误；
答案选B。
2．D
【详解】A．有的碳酸盐稳定，不能自发分解，如Na2CO3受热不分解，故A错误；
B．碳酸铵在室温下就能自发地分解，不需要外界给予了能量，故B错误；
C．有些吸热反应也可自发，而焓变不是自发反应的唯一因素，应根据△H T△S进行判断反应是否自发进行，故C错误；
D．碳铵自发分解，是因为体系由于氨气和二氧化碳气体的生成而使熵增大，故D正确；
故选：D。
3．D
【详解】A．该反应为气体分子数减少的放热反应，降低温度或增大压强，平衡正向移动，二二甲醚的平衡物质的量分数增大，故温度:T1>T2>T3>T4，压强:P1>P2>P3>P4，选项A错误；
B．温度一定时，Kc不变，根据PV=nRT，可知P=cRT，R均为常数，T为定值，所以Kp也不变，选项B错误；
C．平衡时，v正=v逆，因为T1>T4，P1>P4，所以平衡时，T1、P1条件下的正反应速率大于T4、P4条件下的逆反应速率，选项C错误；
D．T1、P1条件下，若n(CO2):n(H2):n(CH3OCH3):n(H2O)=2:6:1:3，二甲醚的物质的量分数为<0.10，则平衡正向移动，所以v正>v逆，选项D正确；
答案选D。
4．B
【详解】①单位时间内生成n mol O2，同时生成2n mol NO2，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡；
②单位时间内生成n mol O2，同时生成2n mol NO，描述的都是正反应，不能说明反应已达平衡；
③化学反应速率之比=计量数之比，用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比始终为2∶2∶1，不能说明反应已达平衡；
④容器体积和气体质量始终不变，则混合气体的密度始终不变，因此不能说明反应已达平衡；
⑤混合气体的颜色不再改变，说明NO2浓度不变，反应已达平衡；
⑥在体积固定的绝热密闭容器中进行，若密闭容器中的温度不再改变，说明反应已达平衡；
综上所述，可作为平衡标志的有①⑤⑥，A正确；
故选A。
5．B
【详解】A．由图中信息可知，反应物的总能量为E2，生成物的总能量为E5，则 H = E5-E2，A不正确；
B．从图中可以看出，步骤Ⅰ的活化能小于步骤Ⅱ的活化能，则决定NO氧化反应速率的是步骤Ⅱ，B正确；
C．步骤I中，反应物的总能量为E2，活化分子的最低能量为E1，则活化能为E1-E2，C不正确；
D．因为反应为放热反应，则1mol NO(g)与molO2的总能量一定高于1mol N2O2(g)的总能量，但1mol NO(g)的总能量不一定高于1mol N2O2(g)的总能量，D不正确；
故选B。
6．B
【详解】A．由图可知，上述四种结构中半椅型结构能量最高、椅型型结构能量最低，则半福型结构最不稳定、椅型结构最稳定，A正确；
B．由图可知，椅型转化成扭船型的活化能大于扭船型转化成椅型，反应的活化能越高，反应速率越慢，则椅型转化成扭船型的速率比逆向转化的慢，B错误；
C．图可知，C6H12(椅型)=C6H12(船型)是吸热反应，并且能量差为(23.5+5.4) kJ mol 1 ，热化学方程式为：C6H12(椅型)=C6H12(船型)ΔH=+28.9kJ mol 1，C正确；
D．椅型转化成扭船型的反应为：C6H12 (椅型)=C6H12(扭船型)ΔH=+23.5kJ mol 1，正反应吸热，则升高温度平衡正向移动，有利于椅型转化成扭船型，D正确；
故选B。
7．D
【详解】A．催化剂能改变其它物质的化学反应的速率(包括加快或减慢)，本身的质量和化学性质在反应前后不变，故A说法错误；
B．氢气是由氢分子构成的，因此保持氢气化学性质的最小粒子是H2，故B说法错误；
C．根据图示可以看出，该反应的反应物是CH4，生成物是C2H4和H2，催化剂为单中心铁，反应的化学方程式为2CH4C2H4+2H2，故C说法错误；
D．该反应的反应物是一种，生成物是两种，为分解反应，反应前后分子的种类发生了改变，故D说法正确；
综上所述，说法正确的是D项，故答案为D。
8．D
【详解】A．恒压密闭容器中，通入成比例的反应物，浓度相同，化学反应速率不变，选项A错误；
B．反应一段时间后移走部分N2，化学反应速率减慢，选项B错误；
C．该反应为纯气体反应，气体的质量恒定不变，选项C错误；
D．单位时间内，消耗1molCH4同时生成2molNO2，表示v正=v逆，反应达到平衡状态，选项D正确；
答案选D。
9．B
【详解】A．升高温度平衡体系颜色变深，二氧化氮的浓度增大，平衡2NO2(g) N2O4 (g)向逆反应移动，可以用勒夏特列原理解释，A正确；
B．合成氨反应为放热反应且为可逆，工业生产采用高温、高压主要考虑催化剂的催化效率以及反应速率，不涉及勒夏特列原理，B错误；
C．工业合成氨时常常液化分离氨气，减少生成物，从而促进反应正向进行，可以勒夏特列原理解释，C正确；
D．氯化钠在溶液中完全电离，所以饱和食盐水中含有大量的氯离子，氯气溶于水的反应是一个可逆反应，Cl2+H2O=ClO-+2H++Cl-，由于饱和食盐水中含有大量的氯离子，相当于氯气溶于水的反应中增加了大量的生成物氯离子，根据勒夏特列原理，平衡向逆反应方向移动，氯气溶解量减小，可以勒夏特列原理解释，D正确；
答案选B。
10．B
【详解】A．0~60s，Δc(N2O4)=(0.100-0.040)mol/L=0.060mol/L，0~60s，N2O4的平均反应速率=0.060mol/L÷1min=0.060mol/(L·min)，故A错误；
B．80s时，反应已达到平衡状态，此时平衡常数K= ==0.36，80s时，再 充入NO2、N2O4各0.12mol，Qc==0.36=K，说明平衡不移动，故B正确；
C．化学反应速率之比等于化学计量数之比，当v(N2O4)：v(NO2)=1 ：2时，不能证明正逆反应速率相等，则不能说明反应处于平衡状态，故C错误；
D．该反应是气体分子数增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，但容器体积减小，NO2(g)浓度与原来相比增大，则达新平衡后混合气颜色比原平衡时深，故D错误；
故答案选B。
11．B
【详解】A．由Q(g)的转化率随时间的变化图可知，条件下，反应先达到平衡，表明此时反应速率较快，温度较高，A错误；
B．为降温过程，依据Q(g)的转化率随时间的变化图可知，Q(g)的转化率上升，表明平衡向正反应方向移动，即该反应为放热反应，B正确；
C． A点分别对应不同温度下的反应速率，而温度高时，反应速率大，故两个条件下的反应速率不相等，C错误；
D．题目没有给出容器的体积，无法计算各物质的浓度，则无法确定平衡常数的具体数值；若假设容器的体积为V，则Q(g)和R(g)的起始浓度分别为、；时，Q的转化率为80%，即Q的浓度变化值为，列出平衡三段式并计算出用V表示的平衡常数：
平衡常数：
由此可见，V的数值影响着平衡常数的具体数值，D错误；
故合理选项为B。
12．B
【详解】A．固态硫变为气态硫是吸热过程，气体与气体反应生成气体比固体和气体反应生成气体产生的热量多，但反应热为负值，△H1＜△H2，故A错误；
B．NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H=-57.4 kJ/mol，即在稀溶液中1mol NaOH完全反应放出57.4kJ热量，则含20g NaOH即0.5mol的稀溶液与稀盐酸完全反应，放出的热量为28.7kJ，故B正确；
C．C(石墨，s)=C(金刚石，s) △H=+1.9 kJ/mol，则由石墨制取金刚石的反应是吸热反应，金刚石的能量高于石墨的能量，则石墨比金刚石稳定，故C错误；
D．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) △H ＞0，△S＞0，高温下才能使，故高温下能自发进行，故D错误；
答案选B。
13．B
【详解】已知的反应是吸热反应，则反应物的能量低于生成物的能量，A、C选项错误；加入催化剂，能够改变反应途径，降低反应的活化能，但是反应热不变，故选项是B正确；D错误；
故答案为：B。
14．(1)400℃ 、1×105Pa
(2)AC
(3)=
(4) C 向正反应方向
(5)
【详解】（1）根据表中信息知，在1×105Pa下SO2的转化率已经很高，在相同温度下，增大压强，虽然化学反应速率加快，SO2的转化率增大，但转化率增大有限，而增大压强会增加动力和设备的承受能力，会降低综合经济效益，工业上选用1×105Pa；在相同压强下，升高温度，SO2的转化率减小，工业上采用的合适温度为400℃，且此条件下催化剂的活性最大；答案为：400℃ 、1×105Pa。
（2）A．保持温度和容器体积不变，充入1molO2(g)，平衡正向移动，能使SO2(g)平衡浓度比原来减小，A符合题意；
B．保持温度和容器体积不变，充入2mol SO3(g)，平衡逆向移动，能使SO2(g)平衡浓度比原来增大，B不符合题意；
C．根据表中信息，在相同压强下，升高温度，SO2的转化率减小，平衡逆向移动，正反应为放热反应，则降低温度，平衡正向移动，能使SO2(g)平衡浓度比原来减小，C符合题意；
D．在其他条件不变时，减小容器的容积，虽然平衡正向移动，但由于容器的体积减小，故能使SO2(g)平衡浓度比原来增大，D不符合题意；
答案选AC。
（3）化学平衡常数只与温度有关，A、B的温度相同，故平衡常数K(A)= K(B)；答案为：=。
（4）①A．体积不变，向容器中通入少量O2，正反应速率突然增大，逆反应速率瞬时不变，与图象不吻合，A不可能；
B．体积不变，向容器中通入少量SO2，正反应速率突然增大，逆反应速率瞬时不变，与图象不吻合，B不可能；
C．缩小容器体积，正、逆反应速率瞬时都突然增大，且正反应速率增大的倍数大于逆反应速率增大的倍数，平衡正向移动，与图象吻合，C可能；
D．由于该反应的正反应是放热反应，升高温度，正、逆反应速率瞬时都突然增大，且正反应速率增大的倍数小于逆反应速率增大的倍数，平衡逆向移动，与图象不吻合，D不可能；
E．体积不变，向容器中通入少量氮气，由于反应体系中各物质的浓度不变，正、逆反应速率都不变，平衡不移动，与图象不吻合，E不可能；
答案选C。
②若继续通入0.20mol SO2和0.10molO2 ，由于增大反应物浓度，则平衡向正反应方向移动；答案为：向正反应方向。
（5）设N2O4起始物质的量浓度为amol，则列出三段式，平衡时气体总物质的量为1.75amol，N2O4、NO2的物质的量分数依次为、，则N2O4、NO2的平衡分压依次为、，反应N2O4(g) 2NO2(g)的平衡常数Kp==；答案为：。
15． 2.7 40% < 减小 bc 正反应 ＞4.05
【分析】(1)平衡常数K= ；
(2)转化率= ；
（3）若6min时改变条件为升温，由图象可知氢气浓度减小，一氧化碳和水的浓度增大，说明平衡逆向进行，依据化学平衡移动原理分析；
（4）根据平衡标志分析；
（5）计算浓度商和平衡常数比较大小分析判断反应进行的方向，浓度商小于平衡常数正向进行、大于平衡常数逆向进行。
【详解】(1) 在0～4min时段所处条件下，反应达到平衡，一氧化碳的浓度是1.2mol/L、水的浓度是0.2mol/L、氢气的浓度是0.8mol/L、二氧化碳的浓度是0.8mol/L，平衡常数K=2.7；
(2)该反应到4min时，CO的转化率为= ；
（3）若6min时改变条件为升温，由图象可知氢气浓度减小，一氧化碳和水的浓度增大，说明平衡逆向进行，正反应放热；平衡逆向进行，平衡常数减小;
（4）a．反应前后气体质量和体积不变，混合气体的密度始终不变，不能说明反应达到平衡状态，故不选a；
b．混合气体中c（CO）不变是平衡的标志，故选b；
c．v(H2O)正=v(H2)逆，说明正逆反应速率相等，反应一定平衡，故选c；
d．断裂2molH-O键的同时生成1molH-H键，不能说明正逆反应速率相同，反应不一定平衡，故不选d；
（5）若保持与4min时相同的温度，向一容积可变的密闭容器中同时充入0.5molCO、1.5molH2O（g）、0.5molCO2和amolH2，则当a=2.5时，Q=1.67＜K=2.7，说明反应正向进行；若要使上述反应开始时向逆反应进行，，则a的取值范围为a＞4.05；
【点睛】本题考查了化学平衡的分析应用，主要是图象分析、平衡常数计算，注意影响化学平衡的因素，根据平衡常数与浓度熵的关系判断反应进行方向。
16．(1)-121.5kJ/mol
(2) A 0.12mol/(L·min) 80%
(3)①>②>③
【解析】(1)
已知：①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H1=-49.0kJ mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) H2=-23.5kJ mol-1
根据盖斯定律可知①×2+②即得到制取二甲醚的热化学方程式2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) H，则 H=-121.5kJ/mol。
(2)
①A.正反应体积减小，压强是变量，当容器内气体压强不再发生改变时反应达到平衡状态，A正确；
B.平衡时正、逆反应速率相等，但不为零，B错误；
C.反应前后体积和气体的质量均不发生变化，密度始终不变，C错误；
D.平衡时正、逆反应速率相等，因此有3ν正(CO2)=2ν逆(H2O)，D错误；
答案选A。
②20min时达到化学平衡状态，测得CH3OCH3的物质的量为0.8mol，根据方程式可知消耗氢气4.8mol，所以0~20min内，用H2表示的平均反应速率v(H2)=＝0.12mol/(L·min)，消耗二氧化碳是1.6mol，所以CO2的平衡转化率ɑ(CO2)=×100%＝80%。
(3)
如果都用氢气表示其反应速率，根据反应速率之比是化学计量数之比可知分别为①v(H2)=3v(CO2)=0.06mol·L-1·s-1=3.6mol·L-1·min-1。②v(H2)=2v(H2O)=1.2mol·L-1·min-1，③v(H2)=0.9mol·L-1·min-1。则反应进行的速率由快到慢的顺序为①>②>③。
17． > BD a d 温度相同时，增大压强使反应1平衡正移，H2O的百分含量增大，使反应2逆移，CO百分含量降低 2.88 F 2
【详解】(1)a为恒温，b为绝热容器，反应向逆反应进行，逆反应为吸热反应，平衡时温度比a中低，相当于a升高温度平衡向逆反应方向移动，CO2的体积分数增大，φ(a)>φ(b)，故答案为：>；
(2) A．当v正(CO2)=3v逆(H2)时，不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应a达到平衡状态，故A不选；
B．该反应是气体体积减小的反应，反应过程中气体总质量不变，总物质的量减小，则混合气体的平均摩尔质量增大，当混合气体的平均摩尔质量不再改变时，说明反应达到平衡状态，故B选；
C．c(CH3OH)=c(H2O)时，不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应a达到平衡状态，故C不选；
D．该反应是气体体积减小的反应，反应过程中压强减小，当容器内压强不再改变时，说明应达到平衡状态，故D选；
故答案为：BD；
(3)对于反应1：升高温度，平衡逆向移动，CH4的含量减少，对于平衡2：升高温度，则平衡正向移动，CO的含量增加；增大压强，反应2不移动，但反应1的平衡正向移动，H2O的含量增大，使反应2逆向移动，导致CO含量降低，综上：温度相同时，压强越大，CH4的含量越大、CO含量越小，则压强为1MPa时，表示CH4和CO平衡组成随温度变化关系的曲线分别是a、d，故答案为：a；d；温度相同时，增大压强使反应1平衡正移，H2O的百分含量增大，使反应2逆移，CO百分含量降低；
(4)起始时n(CO2)=1mol，则n(H2)=3mol，根据图象，当CH4和CO平衡组成为40%时，则CO2平衡组成为20%，根据C原子守恒有：n(CO)=n(CH4)═1mol×40%=0.4mol，n(CO2)=1mol×20%=0.2mol，则反应1：
反应2：
平衡时：n(CO2)=(1-0.4-0.4)mol=0.2mol，n(H2O)=(0.4+0.8)mol=1.2mol，n(H2)=3mol-1.6mol-0.4mol=1mol，n(CH4)=0.4，反应1平衡常数K===2.88，故答案为：2.88；
(5)混合比例等于化学计量数之比时，平衡时生成物的含量最大，故时，达到平衡状态后，甲醛的体积分数小于C点，F点符合题意，故答案为：F；
(6)混合比例等于化学计量数之比时，平衡时生成物的含量最大，故时，达到平衡状态后，甲醛的体积分数最大，故答案为：2。
18．(1)
(2) 3 依据题意，列三段式：，A的转化率为
(3)BC
【详解】（1）2min时达到平衡，C的浓度为1.2mol/L，则C的浓度的变化量为1.2mol/L，生成C的平均反应速率为。
（2）初始B的浓度为1mol/L，平衡时B的浓度为0.6mol/L，则B的反应速率，依据反应速率之比等于化学计量数之比，有，解得x=3；初始A的浓度为1mol/L、B的浓度为1mol/L，平衡时B的浓度为0.6mol/L、C的浓度为1.2mol/L，列三段式：，A的转化率为。
（3）A．，始终存在，不能判断正逆反应速率关系，不能说明反应已达到平衡状态，A错误；
B．该反应为反应前后气体体积改变的反应，若容器内压强不变，说明反应已经达到平衡状态，B正确；
C．，说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡状态，C正确；
D．依据质量守恒定律，混合气体质量始终不变，体积不变，则容器内气体密度始终不变，不能用容器内气体密度保持不变判定平衡状态，D错误；
答案选BC。
19．(1)abc
(2) 升高温度 使用催化剂
(3) 0.16mol·(L·min)-1 80%
【分析】(1)
a．该反应前后气体系数不相等，反应中压强是变量，容器中的压强不变，可以判定平衡，a正确；
b． H—H键断裂为逆反应，H—O键断裂为正反应，且物质的量之比等于化学计量数之比，故v正=v逆，可以判定平衡，b正确；
c．混合气体密度，反应中C为固体，因此气体的质量m是变量，故ρ也是变量，变量不变可以判定平衡，c正确；
d．化学平衡时各组分含量保持不变，不一定相等，故c(CO)=c(H2)不能判定平衡，d错误；
故选abc；
(2)
加快反应速率的方法有增大浓度、加压、升温、加催化剂等，该反应容积不变，可以通过增大反应物浓度、升高温度、使用催化剂等方法加快反应速率；
(3)
设CO转化了x，根据表格数据列出三段式：
，解得x=0.8mol/L，v(CO2)=== 0.16mol/(L·min)；H2O的转化率为=80%。
20． 0.0020mol·L-1·s-1 1.8mol·L-1 放热 变浅 > Qc=(1.32)/1.05=1.6
【详解】（1）根据表中数据可得各时间时反应物和生成物的物质的量，
N2O4（无色）2NO2
0s时：0.40mol 0
20s时：a 0.24mol
40s时：0.20mol b
60s时：c 0.52mol
80s时：d 0.60mol
100s时：e 0.60mol
则a=0.40mol-0.12mol=0.28mol；b=0.40mol；c=0.40mol-0.26mol=0.14mol；d=0.40mol-0.30mol=0.10mol；e=0.10mol；
则20s-40s内用NO2表示的平均反应速率为=0.004mol/（L·s），则这段时间内用四氧化二氮表示的平均反应速率为0.002mol/（L·s）；
（2）反应的平衡常数为生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积，则为K=；若90℃时该反应的平衡常数为2.1，则升高温度平衡常数增大，说明反应向正反应方向移动，该反应的逆反应为放热反应；反应进行至100s后，将反应混合物的温度降低，平衡向放热反应的逆反应方向移动，二氧化氮的浓度降低，混合气体的颜色变浅；
（3）若保持温度80℃，平衡后再向此容器中充入NO2和N2O4各2mol，Qc=(1.32)/1.05=1.6
（4）K只与温度有关，与浓度、催化剂无关，该反应正反应为吸热反应，要增大该反应的K值，可采取的措施为升高温度，答案选D；
（5）反应在60℃时达到平衡，反应速率减小，该反应为吸热反应，降低温度逆向移动，则N2O4物质的量变大，如图。
【点睛】本题考查化学平衡移动以及有关计算，题目较为综合，具有一定难度，做题时注意外界条件对化学平衡的影响。注意（4）中平衡常数只受温度影响，温度不变平衡常数不变。
21．(1)NO2(g)＋ CO(g) ＝CO2(g)＋NO(g) △H＝ 234kJ mol 1
(2) 92kJ mol 1
(3) 60% bc
(4) Zn 2e－＋2OH－=Zn(OH)2 Ag2O＋2e－＋H2O=2OH－＋2Ag
(5) 减小 24g
【详解】（1）如图是1molNO2和1molCO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，根据图中信息，该反应是放热反应，则NO2和CO反应的热化学方程式NO2(g)＋ CO(g) ＝CO2(g)＋NO(g) △H＝134 kJ mol 1 368kJ mol 1＝ 234kJ mol 1；故答案为：NO2(g)＋ CO(g) ＝CO2(g)＋NO(g) △H＝ 234kJ mol 1。
（2）已知：H H键能为436 kJ mol 1，N≡N键能为946 kJ mol 1，N H键能为391 kJ mol 1。根据键能计算，消耗1mol N2合成氨反应即N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)的△H=436 kJ mol 1×3＋946 kJ mol 1 391kJ mol 1×6＝ 92kJ mol 1；故答案为： 92kJ mol 1。
（3）①根据题意，前5分钟时测得NH3的物质的量为2mol，则前5分钟时 NH3的平均反应速率，根据方程式关系得到消耗氢气3mol，则平衡时H2的转化率为；故答案为：；60%。
②a．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1：3：2，与平衡是否达到无关，不能说明达到平衡，故a不符合题意；b．NH3的浓度保持不变，则说明达到平衡，故b符合题意；c．该反应正向反应是体积减小反应，压强不断减小，当容器内压强保持不变，则达到平衡，故c符合题意；d．密度等于气体质量除以容器体积，气体质量不变，容器体积不变，密度始终不变，当混合气体的密度保持不变，不能作为判断平衡标志，故d不符合题意；综上所述，答案为：bc。
（4）该种电池由氧化银作为正极，金属锌粉作为负极，电解液为氢氧化钾或氢氧化钠，电池的总反应方程式为Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag，锌失去电子变为氢氧化锌，因此放电时，负极电极反应：Zn 2e－＋2OH－=Zn(OH)2；正极是氧化银得到电子变为银单质，则正极电极反应：Ag2O＋2e－＋H2O=2OH－＋2Ag；故答案为：Zn 2e－＋2OH－=Zn(OH)2；Ag2O＋2e－＋H2O=2OH－＋2Ag。
（5）根据Ag2O＋2e－＋H2O=2OH－＋2Ag分析，1mol氧化银变为2mol银转移2mol电子，质量减少16g，则放电过程中转移3NA个电子即3mol电子时，正极减小的质量的为；故答案为：减小；24g。
答案第1页，共2页
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