第二章《化学反应的方向、限度与速率》（含解析）测试题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．化学与社会、生产、生活密切相关下列说法不正确的是
A．化学反应在物质变化的同时，伴随着能量变化
B．可以用勒夏特列原理解释夏天打开啤酒盖，喷出大量泡沫的现象
C．将煤气化，有利于提供更多的能量，而且有效地减少温室气体的产生
D．食品放入冰箱中，因为温度低，变质速率降低，所以食品能够保存较长时间
2．一定温度下，在2L的密闭容器中发生如下反应：A(s)+2B(g)xC(g)ΔH<0，B、C的物质的量随时间变化的关系如图1，达平衡后在t1、t2、t3、t4时都只改变了一种条件，逆反应速率随时间变化的关系如图2。下列有关说法正确的是（ ）
A．x=2，反应开始2min内，v(B)=0.1mol·L-1·min-1
B．t1时改变的条件是降温，平衡正向移动
C．t2时改变的条件可能是增大c(C)，平衡时B的体积分数增大
D．t3时可能是减小压强，平衡正向移动；t4时可能是使用催化剂，c(B)不变
3．对于可逆反应8NH3(g) +3Cl2(g) 6NH4Cl(s) +N2(g)，下列能正确表示该反应的平衡常数表达式的是
A． B．
C． D．
4．利用工业废气中的CO2和H2可以合成甲醇，反应方程式为：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH＜0，恒温下向5 L密闭容器中充入反应物如下表。下列说法不正确的是
t/ min n(CO2)/mol n(H2)/mol
0 2.0 6.0
2 1.0
4 0.5
6 1.5
A．反应进行到4 min时已达平衡
B．2 min末反应速率v(CO2)=0.1 mol·L-1·min -1
C．该温度下化学平衡常数K=(mol·L-1)-2
D．图中曲线表示逐渐升高温度时CO2的转化率随时间变化图象
5．一定条件下，向2L恒容密闭容器中加入6mol M和2mol N，发生反应3M(g)+N(g)xP(g)+2Q(s)，2min末该反应达到平衡，生成1.6mol Q，并测得P的浓度为0.8 mol·L-1。下列判断错误的是
A．x=2
B．0～2min内，M的平均反应速率为0.6 mol·L-1·min-1
C．N的平衡转化率为40%
D．混合气体的密度不再变化，不能说明该反应达到平衡状态
6．一定条件下，将和混合于恒容的密闭容器中，发生反应：。末该反应达到平衡，生成W的物质的量随时间的变化情况如图所示。下列判断正确的是
A．当混合气体的密度不再改变时，该反应达到平衡状态
B．用Z表示的反应速率为
C．从到过程中，气体的压强没有变化
D．反应过程中X和Y的转化率之比为3∶1
7．a、b、c三个容器，分别发生合成氨反应，经过相同的一段时间后，测得数据如下表：
a b c
反应速率
则三个容器中合成氨的反应速率由大到小的顺序为
A．v(a)>v(b)>v(c) B．v(c)>v(b)>v(a) C．v(c)>v(a)>v(b) D．v(b)>v(a)>v(c)
8．下列有关合成氨工业的说法正确的是
A．合成氨工业的反应温度控制在400～500℃，目的是使化学平衡向正反应方向移动
B．合成氨厂一般采用的压强为10MPa～30MPa，因为该压强下铁触媒的活性最高
C．增大压强，正反应速率和逆反应速率均增大，但对正反应的反应速率影响更大
D．的量越多，的转化率越大，因此，充入的越多越有利于的合成
9．一定条件下铁可以和发生反应：。一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的气体，反应过程中气体和气体的浓度与时间的关系如图所示，下列说法正确的是
A．时，正、逆反应速率的大小关系为
B．的平均反应速率
C．内，的转化率为71.4%
D．保持体积不变，充入能减慢其反应速率
10．在两个锥形瓶内各盛有2g锌粒(颗粒大小基本相同)，然后通过分液漏斗分别加入40mL1mol/L和40mL4mol/L的硫酸，装置如图。来比较以上两个反应的反应速率，下列说法正确的是
A．锌粒和40mL1mol/L硫酸反应过程中，用Zn和H+表示该反应的反应速率的关系为v(Zn)：v(H+)=1：2
B．可以通过比较二者收集相同体积的H2所用的时间来比较两个反应的速率
C．在相同条件下，1mol/L的硫酸与锌的反应速率更快
D．该实验所需要的主要仪器就是以上装置中的仪器，不需要其它仪器
11．温度为T℃，向体积不等的密闭容器中分别加入足量活性炭和1molNO2，发生反应：2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g)。反应相同时间，测得各容器中NO2的转化率与容器体积的关系如图所示(V1A．对a点容器加压，缩小容器体积，则此时v(逆)B．若增加C的质量，则a点可能变成b点
C．向a点体系中充入一定量N2，达到新平衡时，NO2转化率将减小
D．图中c点所示条件下v(逆)>v(正)
12．汽车发动机在工作时，由于电喷，在气缸中会发生反应：N2(g)+O2(g)=2NO(g)。已知该反应过程中的能量变化如图所示，下列说法中错误的是
A．该反应过程中有共价键的断裂和形成
B．该反应是氧化还原反应
C．该反应是放热反应
D．使用催化剂可以改变反应速率
二、填空题（共9题）
13．(1)某温度时，在2 L容器中A、B两种物质间的转化反应中，A、B物质的量随时间变化的曲线如下图所示，由图中数据分析得：
①该反应的化学方程式为 。
②反应开始至4 min时，B的平均反应速率为 ，A的转化率为 。
③4 min时，反应是否达到平衡状态 (填“是”或“否”)，8 min时，v (正) v (逆) (填“＞”、“＜”或“＝”)
(2)下图表示在密闭容器中反应：2SO2(g) + O2(g)2SO3(g) △H＜0达到平衡时，由于条件改变而引起反应速率和化学平衡的变化情况，a时改变的条件可能是 。
14．黑火药是我国四大发明之一，它爆炸时发生多种化学反应，其中主要的化学反应方程式为：
(1)反应物中被称为“中国盐”的化学式是 。生成物中属于非电解质的电子式是 。收集黑火药爆炸后的烟尘与酸性高锰酸钾溶液反应，能使溶液紫红色褪去，烟尘中能使酸性高锰酸钾溶液褪色的物质名称是 。
(2)反应中，还原剂是 ，被还原的元素是 。每生成氧化产物，转移的电子数是 ，消耗的质量为 g(保留1位小数)。
(3)有人提出将通过管道输送到海底，可减缓空气中浓度的增加。但长期下去，海水的酸性也将增强，破坏海洋的生态系统。结合必要的化学用语，简要分析海水酸性增强的原因 。
15．830K时，在密闭容器中发生下列可逆反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H＜0试回答下列问题：
(1)若起始时c(CO)=2 mol·L-1，c(H2O)=3 mol·L-1，达到平衡时CO的转化率为60%，则在该温度下，该反应的平衡常数K=
(2)在相同温度下，若起始时c(CO)=1 mol·L-1，c(H2O)=2 mol·L-1，反应进行一段时间后，测得H2的浓度为0.5 mol·L-1，则此时该反应是否达到平衡状态 (填“是”与“否”)，此时v(正) v(逆)(填“大于”“小于”或“等于”)
(3)若降低温度，该反应的K值将 ，该反应的化学反应速率将 (均填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可通过间接的方法测定。现根据下列3个热化学反应方程式：
Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) △H=-24.8kJ·mol-1
3Fe2O3(s)+ CO(g)==2Fe3O4(s)+ CO2(g) △H=-47.2kJ·mol-1
Fe3O4(s)+CO(g)==3FeO(s)+CO2(g) △H=＋640.5kJ·mol-1
写出CO气体还原FeO固体得到Fe 固体和CO2气体的热化学反应方程式： 。
16．在2L密闭容器内，80℃时反应：2NO(g)+O2(g)2NO2(g)ΔH＜0，反应体系中，n(NO)随时间t的变化如下表
时间t(s) 0 1 2 3 4 5
n(NO)(mol) 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007
(1)如图表示NO2浓度变化曲线的是 。(填字母)。用O2的浓度变化表示从0～2s内该反应的平均速率v= 。
(2)能说明该反应已达到平衡状态的是 。
a．v(NO2)=2v(O2) b．容器内压强保持不变
c．v(NO)逆=2v(O2)正 d．容器内密度保持不变
(3)能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是 。
a．及时分离出NO2气体 b．适当升高温度
c．增大O2的浓度 d．选择高效催化剂
e．等温等容时，充入氦气
(4)若将2molNO和1molO2充入两个密闭容器中，保持一定温度进行反应：2NO(g)+O2(g)2NO2(g)，在恒压条件下达到平衡时生成amolNO2，在恒容条件下达到平衡时生成bmolNO2，则a与b的关系是：a b(填“＞”、”＜“或”=”)
(5)如果按物质的量之比为2﹕1充入NO和O2的混合气体，则达到平衡时NO与O2的转化率之比为 。
17．降低大气中CO2的含量及有效地开发利用 CO2，目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为1L的恒容密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－49.0kJ/mol。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
（1）从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)＝ mol/(L·min)；
（2）氢气的转化率＝ ；
（3）反应过程中，下列能说明该反应达到平衡状态的是 。
a．体系压强保持不变　　　　　　 　　　
b．混合气体密度保持不变
c．混合气体的平均相对分子质量保持不变
d．CO2的消耗速率等于CH3OH的生成速率
e．CO2与CH3OH的物质的量浓度相等
（4）该反应的平衡常数为 (保留小数点后2位)；
（5）下列措施中能使平衡体系中n(CH3OH)/n(CO2)增大的是 。
A．升高温度
B．充入He(g)，使体系压强增大
C．将H2O(g)从体系中分离出去
D．再充入1mol H2
（6）当反应达到平衡时，H2的物质的量浓度为c1，然后向容器中再加入一定量H2，待反应再一次达到平衡后，H2的物质的量浓度为c2，则c1 c2的关系(填“>”、“<”或“＝”)。
18．汽车尾气中的主要污染物是NOx和CO，它们是现代化城市中的重要大气污染物。
(1)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应生成NO，其能量变化如图1所示，则图1中三种分子最稳定的是 ，图1中对应反应的热化学方程式为 。
(2)N2O和CO均是有害气体，可在Pt2O+表面转化为无害气体，其反应原理如下： △H。有关化学反应的能量变化过程如图2所示。
图2
①图2中，该反应的活化能为 ，该反应的△H= ；
②在反应体系中加入Pt2O+作为该反应的催化剂，则△H (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)利用NH3还原法可将NOx还原为N2进行脱除。已知： 。若有15 g NO被还原，则释放的热量为 kJ。
(4)“绿水青山就是金山银山”，近年来，绿色发展、生态保护成为中国展示给世界的一张新“名片”。已知25℃和101 kPa下：
① △H =-a kJ/mol
② △H =-b kJ/mol
③H2O(g)=H2O(l) △H =-c kJ/mol
则表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为 。
19．氮是地球上含量最丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答下列问题：
在0.5L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行如下化学反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0，其化学平衡常数K与温度t的关系如表：
t/℃ 200 300 400
K K1 K2 0.5
①试比较K1、K2的大小，K1 K2（填写“>”、“=”或“<”）。
②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N2、H2、NH3的浓度之比为1：3：2
b.v(N2)正=3v(H2)逆
c.容器内压强保持不变
d.混合气体的密度保持不变
③在400℃时，2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)的K′= (填数值)。
④400℃时，在0.5L的反应容器中进行合成氨反应，一段时间后，测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol，则此时反应v(N2)正 v(N2)逆(填“>”、“<”“=”或“不能确定”)。
⑤若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，则合成氨反应的平衡 (填“向左”、“向右”或“不”)移动；使用催化剂 (填“增大”、“减小”或“不改变”)反应的ΔH。
20．雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中，汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。
（1）汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)。在密闭容器中发生该反应时，c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线，如下图所示。
据此判断：
①该反应的ΔH 0(填“＞”或“＜”)，ΔS 0(填“＞”或“＜”)
②在T1温度下，0～2 s内的平均反应速率v(N2)＝ 。
③当固体催化剂的质量一定时，增大其表面积可提高化学反应速率。若增大催化剂的表面积，则CO转化率 （填“增大”，“减少”或“不变”）
④若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是 (填字母)。
（2）直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。
①煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。
例如：CH4(g)＋2NO2(g)＝N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－867.0 kJ·mol－1
2NO2(g)N2O4(g)ΔH＝－56.9 kJ·mol－1
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(g)的热化学方程式 。
②将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的目的。下图是通过人工光合作用，以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图。电极a、b表面发生的电极反应式分别为
a： ；
b： 。
21．一定温度下，将3A气体和1B气体通过一密闭容器中，发生如下反应：。请填写下列空白：
若容器体积固定为2L，反应1min时测得剩余1.8A，C的浓度0.4。
(1)反应1min时测得剩余1.8A，则剩余 B，，计算得到 ；
(2)平衡混合物中，C的体积分数为20%，则平衡时A与B的浓度比为 ，A与B的转化率比为
22．工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇，该反应的热化学方程式为：CO(g)+2H2 (g) CH3OH(g) △H= 116kJ/mol
(1)该反应的化学平衡常数K表达式为 ；温度升高，平衡常数K (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)下列措施中有利于增大该反应的反应速率且提高转化率的是 (填字母序号)
a.随时将CH3OH与反应混合物分离 b.降低反应温度
c.使用高效催化剂 d.增大体系压强
(3)一定条件下，将1molCO与3molH2的混合气体在催化剂作用下发生反应生成甲醇，平衡后将容器的容积压缩到原来的，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是 (填字母序号)
a.c(H2)减少
b.正反应速率加快，逆反应速率减慢
c.CH3OH的物质的量增加
d.重新平衡c(H2)/c(CH3OH)减小
(4)一定温度下，向1L密闭容器中加入1molCH3OH(g)使其分解，测得气体CO的物质的量随时间的变化如图所示。则0~2min内的平均反应速率(H2)= 。
(5)在密闭容器中充有1molCO与2molH2，在催化剂作用下反应生成甲醇，CO的转化率(α)与温度(T)、压强(P)的关系如图所示。
①若A、C两点分别表示达到的平衡状态。则自反应开始达到平衡状态所需要的时间tA tC(填“大于”、“小于”或“等于”)
②若A点时容器的体积为1L，该温度下A点的平衡常数K= 。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】A．化学反应在物质变化的同时，伴随着能量变化，如化学能可通过化学反应转化为热能、光能、电能等能量，A正确；
B．打开啤酒盖，喷出大量泡沫，是压强对其影响导致的，可以用勒夏特列原理解释，B正确；
C．将煤气化，使燃料燃烧更充分，节约资源，同时能减少二氧化硫的排放，但不能减少温室气体的产生，C错误；
D．温度降低会减小食物腐败的速率，放在冰箱中的食品保质期较长，这与温度对反应速率的影响有关，D正确；
故答案选C。
2．B
【详解】
A.通过图1可知，B、C在相同时间内改变量相同，则x=2，2分钟到平衡，B的物质的量改变量为(0.3-0.1)mol=0.2mol，，则v(B)== 0.05mol·L-1·min-1，故A错误；
B.正反应为放热反应，当降温时，平衡正向移动，故B正确；
C.若增加C的浓度，平衡逆向移动，B的浓度增大，但B的体积分数不一定增大，故C错误；
D. 因为x=2，t3时可能是减小压强，平衡不移动；t4时可能是使用催化剂，速率同等程度增大，平衡不移动，c(B)不变，故D错误。
故选B。
3．B
【详解】根据化学平衡常数的定义，固体、纯液体浓度视为常数1，不能写出表达式，即该反应的化学平衡常数表达式为，故B正确；
答案为B。
4．B
【详解】A．反应开始时n(CO2)=2.0 mol，n(H2)=6.0 mol，当反应进行到4 min时，n(CO2)=0.5 mol，△n(CO2)=1.5 mol，由方程式可知CO2(g)、H2(g)反应的物质的量的比是1：3，则△n(H2)=3×1.5 mol=4.5 mol，此时未反应的H2(g) n(H2)=6.0 mol-4.5 mol=1.5 mol，与6 min时的物质的量相等，说明反应在4 min时已达平衡，A正确；
B．化学反应速率为平均速率，只能计算在前2 min内的平均反应速率v(CO2)= =0.1 mol·L-1·min -1，而不能计算2 min末的瞬时速率，B错误；
C．由选项A分析可知在反应达到平衡时，n(CO2)=0.5 mol，n(H2)=1.5 mol，由于物质反应的物质的量的比等于计量数的比，则反应产生CH3OH(g)、H2O(g)的物质的量n(CH3OH)=n(H2O)=1.5 mol，容器的容积是5 L，则各种气体的平衡浓度分别是：c(CO2)=0.1 mol/L，c(H2)=0.3 mol/L，c(CH3OH)=c(H2O)=0.3 mol/L，带入平衡常数表达式可得K= (mol·L-1)-2，C正确；
D．反应从正反应方向开始，随着反应的进行，反应放出热量，使反应速率加快，CO2的转化率增大，当反应达到平衡后，升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，导致CO2的转化率又降低，故图中曲线表示逐渐升高温度时CO2的转化率随时间变化图象，D正确；
故合理选项是B。
5．D
【分析】向2L恒容密闭容器中加入6mol M和2mol N，发生反应3M(g)+N(g)xP(g)+2Q(s)，2min末该反应达到平衡，生成1.6mol Q，并测得P的浓度为0.8 mol·L-1。则可建立如下三段式：
【详解】A．利用物质的量的变化量之比等于化学计量数之比，对照P与Q，可确定x=2，A正确；
B．0～2min内，M的平均反应速率为=0.6 mol·L-1·min-1，B正确；
C．N的平衡转化率为=40%，C正确；
D．反应前后气体的质量在不断减小，物质的量在不断减小，则混合气体的密度不断发生改变，当密度不再变化时，能说明该反应达到平衡状态，D错误；
故选D。
6．A
【详解】A．反应中的生成物Z为固体，根据质量守恒定律可知，随反应的进行，气体的总质量将减小，气体密度随反应的进行而减小，因此当混合气体的密度不再改变时，该反应达到平衡状态，故A项正确；
B．Z为固体，因此无法用Z表示化学反应速率，故B项错误；
C．由图可知，从到过程中，反应正向进行，根据方程式可知，随反应的进行，容器内气体的总物质的量将减小，根据同温同容时，气体的压强之比等于气体的物质的量之比可知，从到过程中，气体的压强将减小，故C项错误；
D．反应过程中，因此反应过程中X和Y的转化率之比为==1：1，故D项错误；
综上所述，正确的是A项。
7．B
【详解】发生反应：3H2+N2 2NH3，单位相同时，反应速率与化学计量数的比值越大，反应速率越快，则：a中 =1，b中 =3，c中v(NH3)=0.2mol L-1 s-1=v(NH3)=12mol L-1 min-1，则c中 =6，故反应速率为v(c)＞v(b)＞v(a)；
故答案为B。
8．C
【详解】A．工业合成氨是放热反应，低温有利于反应正向移动，反应温度控制在400～500℃，是为了兼顾速率和平衡，而且此温度下催化剂活性最高，故A错误；
B．工业合成氨的催化剂铁触媒的活性受温度影响比较大，400～500℃活性最高，故B错误；
C．工业合成氨，增大压强，反应物浓度和生成物浓度都增大，但反应物浓度增大的多，所以正反应速率和逆反应速率均增大，但对正反应的反应速率影响更大，故C正确；
D．N2的量越多，H2的转化率越大，但加入过多的氮气，未反应的氮气会带走较多的热量，反而不利于氨气的合成，故D错误；
故选C。
9．C
【详解】A．t1时刻反应还没达到平衡，v正＞v逆，故A错误；
B．达到平衡时，v(CO)==0.125mol/(L·min)，故B错误；
C．4min内，CO2的转化率为≈71.4%，故C正确；
D．保持体积不变，充入He，组分浓度不变，化学反应速率不变，故D错误；
答案为C。
10．B
【详解】A．锌是固体，不能用来表示反应速率，故A错误；
B．锌相同，硫酸浓度不同，因此可以通过比较二者收集相同体积的H2所用的时间来比较两个反应的速率，故B正确；
C．其他条件相同，反应物浓度越大，反应速率越快，故40mL4mol/L的硫酸与锌反应的更快，故C错误；
D．测速率还需要测定时间，因此还需要计时器，故D错误；
答案选B。
11．C
【详解】A．反应前后气体分子数增大，增大压强，平衡逆向移动， ，A错误；
B．C是固体，固体的质量不影响平衡，B错误；
C．向体系中通入，平衡逆向移动，转化率将减小，C正确；
D．图中c点所示条件下为平衡状态，，D错误；
故选C。
12．C
【分析】对于反应N2(g)+O2(g)=2NO(g)，反应中N、O元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，由图象可知，反应物总能量小于生成物总能量，为吸热反应，以此解答该题。
【详解】A．化学反应的实质为共价键的断裂和形成，A正确；
B．反应中N、O元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，B正确；
C．由图象可知，反应物总能量小于生成物总能量，为吸热反应，C错误；
D．加入催化剂，改变反应的活化能，可改变反应速率，D正确。
故选C。
13． 2AB 0.025mol/(L min) 50% 否 ＝ 升温
【详解】(1)①根据图象可知A为反应物，B为生成物，反应进行到4min时A物质的量变化为0.8mol-0.4mol=0.4mol，B物质的量变化0.4mol-0.2mol=0.2mol，A、B反应的物质的量之比2:1，所以反应的化学方程式为2A B；
②反应开始至4min时， A的平均反应速率为，反应速率之比是化学计量数之比，则B物质表示的反应速率是0.025mol/(L min)，A的转化率为；
③根据图象可知4min时随时间变化A、B物质的量发生变化，说明未达到平衡，8min时A、B物质的量不变，说明反应达到平衡状态，因此v(正)=v(逆)；
(2)a时逆反应速率大于正反应速率，说明平衡应向逆反应方向移动，且正逆反应速率都增大，该反应的正反应放热，应为升高温度的结果。
14．(1) KNO3 硫化钾
(2) C N、S 4 67.3
(3)根据反应：CO2+H2O H2CO3，与水反应程度增大，平衡向右移动，生成碳酸增多，根据H2CO3 H++HCO，H2CO3电离平衡向右移动，所以酸性增强
【解析】(1)
反应物中，碳和硫为单质，硝酸钾为盐，反应物中被称为“中国盐”的化学式是：KNO3；在水溶液和熔融状态下都不导电的化合物为非电解质，生成物中CO2为非电解质，其电子式为：；黑火药爆炸后的烟尘中含K2S，K2S有还原性，能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应使其褪色，其名称为硫化钾。
(2)
还原剂具有还原性，失电子，元素化合价升高，被氧化得到氧化产物，反应中碳元素化合价升高，因此C是还原剂，CO2是氧化产物，氧化剂具有氧化性，得电子，元素化合价降低，被还原得到还原产物，反应中氮元素和硫元素化合价降低，因此被还原的元素是N和S，碳元素化合价由0价升高到+4价，每生成1molCO2转移4mol电子，同时消耗molKNO3，质量为≈67.3g。
(3)
海底压强大，CO2的溶解度将大大增加，且可以以液体的形式存在，根据反应：CO2+H2O H2CO3，与水反应程度增大，平衡向右移动，生成碳酸增多，根据H2CO3 H++HCO，H2CO3电离平衡向右移动，所以酸性增强。
15．(1)1
(2) 否 大于
(3) 增大 减小
(4)CO(g)+FeO(s)= Fe(s) + CO2(g) △H=-218.00kJ·mol-1
【详解】（1）根据三段式：
（2）根据三段式：
，根据计算则此时该反应未达到平衡状态，反应接着正向反应所以：v(正)大于v(逆)。
（3）该反应为放热反应，降低温度，平衡正向移动，该反应的K值将增大，降低温度速率减小。
（4）设方程式①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) △H=-24.8kJ·mol-1
②3Fe2O3(s)+ CO(g)==2Fe3O4(s)+ CO2(g) △H=-47.2kJ·mol-1
③Fe3O4(s)+CO(g)==3FeO(s)+CO2(g) △H=＋640.5kJ·mol-1
根据盖斯定律：得
CO(g)+FeO(s)= Fe(s) + CO2(g) △H=-218.00kJ·mol-1。
16．(1) b 1.5×10-3 mol·L-1·s-1
(2)bc
(3)c
(4)＞
(5)1：1
【解析】(1)
根据表格知，随着反应的进行，一氧化氮的物质的量减小，则平衡向正反应方向移动，二氧化氮的物质的量逐渐增大，当反应达到平衡状态时，参加反应的n（NO）=（0.020-0.007）mol=0.013mol，根据二氧化氮和一氧化氮的关系式知，平衡状态时生成n（NO2）等于参加反应的n（NO），所以为0.013mol，c（NO2）=0.013mol÷2L=0.0065mol/L，故选b；0～2s时，v（NO）==0.003mol/（L·s），同一化学反应中同一时间段内，各物质的反应速率之比等于其计量数之比，所以v（O2）=v（NO）=0.0015 mol/（L·s），故答案为：b；0.0015 mol/（L·s）；
(2)
a．v(NO2)=2v(O2)不确定反应方向，该反应不一定达到平衡状态，故a错误；
b．该反应是一个反应气体气体体积改变的可逆反应，当达到平衡状态时，各物质的浓度不变，则容器内压强保持不变，故b正确；
c．v(NO)逆=2v(O2)正说明正逆反应速率相等，该反应达到平衡状态，故c正确；
d．根据质量守恒定律知，混合物质量始终不变，容器的体积不变，则容器内混合气体的密度始终不变，所以不能据此判断是否达到平衡状态，故d错误；
故答案为bc；
(3)
a．及时分离除NO2气体平衡向右移动，但反应速率减小，故a错误；
b．适当升高温度，反应速率增大但平衡向逆反应方向移动，故b错误；
c．增大O2的浓度反应速率增大，且该反应向正反应方向移动，故c正确；
d．选择高效催化剂能增大反应速率，但平衡不移动，故d错误；
e．等温等容时，充入氦气，总压增大，分压不变，平衡不变，故e错误；
故答案为：c；
(4)
若将2molNO和1molO2充入两个密闭容器中，保持一定温度进行反应：2NO(g)+O2(g)2NO2(g)，在恒压条件下达到平衡时生成amolNO2，在恒容条件下达到平衡时生成bmolNO2，在恒压条件下反应进行过程中压强增大，和恒容条件下比较，相当正向于在恒容条件下达到平衡后加压平衡正向进行，则a与b的关系是：a＞b，故答案为：＞；
(5)
按物质的量之比为2：1充入NO和O2的混合气体，2NO(g)+O2(g)2NO2(g)，反应之比等于2：1，反应物起始量和消耗量之比相同为2：1，转化率=×100%，则达到平衡时NO与O2的转化率相同，即达到平衡时NO与O2的转化率之比1：1，故答案为：1：1。
17． 0.225 75% ac 5.3 CD <
【详解】（1）利用三段式解题法计算
CO2（g）+3H2（g） CH3OH（g）+H2O（g），
开始（mol/L）：1 3 0 0
变化（mol/L）：0.75 2.25 0.75 0.75
平衡（mol/L）：0.25 0.75 0.75 0.75
从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H2）==0.225 mol/(L·min)；
（2）氢气的转化率==75%；
（3）在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态。a．反应CO2（g）+3H2（g） CH3OH（g）+H2O（g）是体积减小的可逆反应，因此体系压强保持不变时可以说明达到平衡状态，a正确；b. 密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量和容积始终是不变的，所以密闭容器中混合气体的密度始终不变，b不能说明，b不正确；c.未平衡时混合气体的平均相对分子质量是个变化的量，现在不随时间的变化而变化，说明已经达平衡状态，c正确；d、CO2的消耗速率等于CH3OH的生成速率，均为正反应速率，不能作为平衡标志，d错误；e．平衡时浓度不再发生变化，但物质之间的浓度不一定相等，所以CO2与CH3OH的物质的量浓度相等不能说明反应达到平衡状态，e不正确；答案选择ac；
(4)平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积，则K===5.33；
（5）要使n（CH3OH）/n（CO2）增大，应使平衡向正反应方向移动，A．因正反应放热，升高温度平衡向逆反应方向移动，则n（CH3OH）/n（CO2）减小，选项A错误；B．充入He（g），使体系压强增大，但对反应物质来说，浓度没有变化，平衡不移动，n（CH3OH）/n（CO2）不变，选项B错误；C．将H2O（g）从体系中分离，平衡向正反应方法移动，n（CH3OH）/n（CO2）增大，选项C正确；D．再充入1mol H2，增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动，则n（CH3OH）/n（CO2）增大，选项D正确。答案选CD；
（6）若是恒容密闭容器、反应后整个体系的压强比之前来说减小了，加入氢气虽然正向移动，平衡移动的结果是减弱这种改变，而不能消除这种改变，即虽然平衡正向移动，氢气的物质的量在增加后的基础上减小，但是CO2（g）浓度较小、CH3OH（g） 浓度增大、H2O（g）浓度增大，且平衡常数不变达到平衡时H2的物质的量浓度与加氢气之前相比一定增大，故c1＜c2。
18．(1) N2 N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180 kJ/mol；
(2) 134 kJ/mol -226 kJ/mol 不变
(3)172.5 kJ
(4)CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=
【详解】（1）物质分子的能量越低，物质的稳定性就越强。根据图示可知N2、O2、NO三种物质的键能N2最大，其断裂化学键需吸收的能量最高，则N2的稳定性最强；
反应热等于断裂反应物化学键吸收的总能量与形成生成物化学键释放的总能量的差。则N2(g)+O2(g)=2NO(g)的反应热△H=(946 kJ/mol+494 kJ/mol)-2×632 kJ/mol=+180 kJ/mol；
（2）①反应物N2O(g)和CO(g)发生反应需要吸收的最低能量称为活化能。根据图示可知该反应的正反应的活化能为活化能为134 kJ/mol；
反应热等于正反应的活化能与逆反应的活化能的差，则该反应的反应热△H=134 kJ/mol- 360 kJ/ mol=-226 kJ/ mol；
②在反应体系中加入Pt2O+作为该反应的催化剂，由于催化剂只能改变反应途径，降低反应的活化能，但不能改变反应物与生成物的总能量，因此该反应的放热ΔH不变；
（3）若NO被还原，反应为正反应，该反应的正反应放热反应，15 gNO的物质的量是n(NO)=。根据方程式可知：6 mol NO被还原，反应放出热量是2070 kJ，则0.5 mol NO被还原释放的热量Q==172.5 kJ；
（4）已知：① △H =-a kJ/mol
② △H =-b kJ/mol
③H2O(g)=H2O(l) △H =-c kJ/mol
根据盖斯定律，将①×+②×+③×2，整理可得表示CH3OH(g)燃烧热的热化学方程式为：CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=。
19． > c 2 = 向左 不改变
【详解】①该反应正反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，生成物浓度减小，反应物浓度增大，所以K1＞K2，故答案为：＞；
②N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH＜0，反应是气体体积减小的放热反应，则
a．容器内各物质的浓度之比等于计量数之比，但不确定各物质起始浓度以及转化率，因此无法确定达到平衡时各物质浓度，因此不能证明正逆反应速率相等，故a不选；
b．不同物质的正逆反应速率之比等于其计量数之比是平衡状态，3v(N2)正=v(H2)逆时能说明反应处于平衡状态，故b不选；
c．该反应为气体非等体积反应，当容器内压强不变，说明气体的物质的量不变，该反应达平衡状态，故c选；
d．该反应参加反应的物质都是气体，根据质量守恒可知，气体总质量不变，如果是在密闭容器中反应，体积不变，密度始终不变，故d不选；
故答案为：c；
③由表格数据可知，在400℃时，N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的K==0.5，温度不变时，平衡常数不变，因此2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)的K′====2；
④400℃时，某时刻N2、H2、NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol，则c(N2)=4mol/L，c(H2)=2mol/L，c(NH3)=4mol/L，则QC===0.5=K，则该时刻处于平衡状态，故v(N2)正=v(N2)逆；
⑤若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，而氩气不参加化学反应，容器体积将增大，参加反应的各物质的分压将减小，因此平衡将向左移动；使用催化剂只是改变反应的活化能，不改变反应的焓变，故答案为：向左；不改变。
20． ＜ ＜ 0.05mol·L－1·s－1 不变 b d CH4(g)+N2O4(g)=N2(g)+2H2O(g)+CO2(g) △H=－810.1kJ·mol－1 2H2O－4e－=O2↑+4H+ 2CO2+4e－+4H+=2HCOOH
【详解】(1)①由图1可知，温度T1先到达平衡，故温度T1＞T2，温度越高平衡时，二氧化碳的浓度越低，说明升高温度平衡向逆反应移动，故正反应为放热反应，即△H＜0，根据2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)可知，△S＜0，故答案为＜；＜；
②由图可知，T2温度时2s到达平衡，平衡时二氧化碳的浓度变化量为0.2mol/L，故v(CO2)==0.1mol/(L s)，速率之比等于化学计量数之比，故v(N2)=v(CO2)=×0.1mol/(L s)=0.05mol/(L s)，故答案为0.05mol/(L s)；
③接触面积越大反应速率越快，到达平衡的时间越短，但催化剂不影响平衡移动，则CO转化率不变，故答案为不变；
④a、到达平衡后正、逆速率相等，不再变化，t1时刻V正最大，之后随反应进行速率发生变化，未到达平衡，故a错误；b、该反应正反应为放热反应，随反应进行温度升高，化学平衡常数减小，到达平衡后，温度为定值，达最高，平衡常数不变，为最小，图象与实际符合，故b正确，c、t1时刻后二氧化碳、NO的物质的量发生变化，t1时刻未到达平衡状态，故c错误；d、NO的质量分数为定值，t1时刻处于平衡状态，故d正确；故答案为bd；
(2)①已知：Ⅰ、CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-867kJ/mol，Ⅱ、2NO2(g)N2O4(g)△H2=-56.9kJ/mol，根据盖斯定律，Ⅰ-Ⅱ得CH4(g)+N2O4(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)，故△H=-867kJ/mol-(-56.9kJ/mol)=-810.1kJ/mol，即CH4(g)+N2O4(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)，△H=-810.1kJ/mol，故答案为CH4(g)+N2O4(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)，△H=-810.1kJ/mol；
②由图可知，左室通入水，生成氧气与氢离子，电极a表面发生氧化反应，为负极，电极反应式为2H2O-4e-═O2↑+4H+，右室通入二氧化碳，酸性条件下生成HCOOH，电极b表面发生还原反应，为正极，电极反应式为2CO2+4e-+4H+═2HCOOH，故答案为2H2O-4e-═O2↑+4H+；CO2+2H++2e-=HCOOH。
21．(1) 0.6 2
(2) 3：1 1：1
【详解】（1）根据三段式：可知剩余0.6molB，x=2。
（2）列出三段式：，由于C的体积分数为20%，可得=0.2，x=，则平衡时A和B的浓度比为3：1，A与B的转化率之比为1：1。
22． 减小 d cd 0.1mol/(L·min) 大于 1
【详解】(1)CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的化学平衡常数表达式，正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，故答案为：；减小；
(2)a.随时将CH3OH与反应混合物分离，平衡正向移动，转化率增大，但反应速率减慢，故a不选；
b.降低反应温度，平衡正向移动，转化率增大，但反应速率减慢，故b不选；
c.使用高效催化剂，加快反应速率，但不影响平衡移动，转化率不变，故c不选；
d.增大体系压强，反应速率加快，正反应为气体体积减小的反应，平衡正向移动，转化率增大，故d选；
故答案为：d；
(3)a.体积压缩，压强增大，平衡正向移动，平衡常数不变，则平衡时各组分的浓度均增大，故a错误；
b.体积压缩，压强增大，正逆反应速率都增大，平衡正向移动，正反应速率增大更多，故b错误；
c.体积压缩，压强增大，平衡正向移动，CH3OH的物质的量增加，故c正确；
d.体积压缩，压强增大，平衡正向移动，氢气物质的量减小，甲醇物质的量增大，重新平衡c(H2)/c(CH3OH)减小，故d正确；
故答案为：cd；
(4)2min到达平衡，生成CO为0.1mol，根据方程式可知生成氢气为0.2mol，则(H2)==0.1mol/(L.min)，故答案为：0.1mol/(L.min)；
(5)①温度AtC，故答案为：大于；
②A点时容器的体积为1L，CO转化率为0.5，消耗CO为0.5mol，则： ，故平衡常数，故答案为：1。
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