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13题）
1．利用下列实验装置(部分夹持装置略)进行实验，能达到目的的是
A B
C D
A．利用针筒活塞向右移动，证明反应放热 B．测定酸碱中和反应的反应热
C．验证不同催化剂对化学反应速率的影响 D．制备并收集 NO2
2．对于反应Ag2CO3(s) Ag2O(s) + CO2(g)，其298.15K下的反应焓变为ΔH= 81.5kJ·mol-1，下列说法中 正确的是
A．Ag2CO3的转化率随着温度升高而增大
B．反应平衡常数不随其他因素而改变
C．反应体系中存在Ag2CO3，Ag2O和CO2
D．在敞开体系中，Ag2CO3完 全分解为Ag2O
3．已知可逆反应H2+I2 2HI　△H＜0在500C时达到平衡状态，则下列叙述中正确的是
A．升高温度，平衡向逆反应方向移动，混合气体颜色变深
B．降低温度，平衡向正反应方向移动，混合气体颜色不变
C．增大压强，平衡不移动，混合气体颜色变浅
D．减小压强，平衡向正反应方向移动，混合气体颜色不变
4．研究表明与在存在下发生反应，反应的能量变化与反应进程的关系如图所示，设，下列说法错误的是
A．
B．
C．能降低该反应的活化能
D．反应物总键能小于生成物总键能
5．已知： 。T℃时，在体积为2L的恒容密闭容器中，起始加入2mol (g)和1mol (g)，达到平衡时生成0.6mol (s)。下列说法能说明反应达到平衡状态的是
A．硫化氢的浓度是氧气浓度的2倍 B．容器中混合气体的压强不变
C．反应放出的热量为0.3Q kJ D．消耗2mol (g)的同时生成2mol(g)
6．下列关于化学平衡常数的说法正确的是（ ）
A．在任何条件下，同一个反应的化学平衡常数是相同的
B．当改变反应物的浓度时，化学平衡常数会发生改变
C．化学平衡常数随反应体系压强的变化而变化
D．对于一个给定的化学方程式，化学平衡常数的大小只与温度有关，与反应物的浓度无关
7．已知合成氨反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0，工业上选择的适宜条件为500℃、铁做催化剂、20MPa~50MPa.下列叙述中正确的是
A．铁做催化剂可加快反应速率，且有利于平衡向合成氨的方向移动
B．将氨从混合气中分离，可加快反应速率，且有利于平衡向合成氨的方向移动
C．升高温度可以加快反应速率，所以工业生产中尽可能提高温度
D．增大压强可加快反应速率，且有利于平衡向合成氨的方向移动
8．在密闭容器中进行反应：A(g)＋3B(g)2C(g)，下列有关说法错误的是
A．依据图A可判断p1>p2
B．在图B中，虚线可表示使用了催化剂时的变化情况
C．依据图C可判断正反应为放热反应
D．由图D中混合气体的平均相对分子质量随温度的变化，可推知正反应吸热
9．“钙基固硫”是将煤中的硫元素以CaSO4的形式固定脱去，但煤炭燃烧过程中产生的CO又会发生如下反应，导致脱硫效率降低。
反应I：CaSO4(s)+CO(g)=CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) △H1=+218.4kJ mol-1
反应Ⅱ：CaSO4(s)+4CO(g)=CaS(s)+4CO2(g) △H2=-175.6kJ mol-1
某温度下，反应I的速(v1)大于反应Ⅱ的速率(v2)，则下列反应过程中能量变化示意图正确的是（ ）
A． B． C． D．
10．下列不能用勒夏特列原理解释的是
A．溶液中加入固体后颜色变深
B．石灰石与稀盐酸在密闭瓶中反应结束后，打开瓶塞，溶液中有气泡产生
C．、平衡混合气加压后颜色先变深后变浅
D．在密闭容器中进行的反应，增大压强，混合气颜色加深
11．已知反应2NO + 2H2 === N2 + 2H2O的速率方程为υ= kc2(NO)· c(H2)（k为速率常数），其反应历程如下：
① 2NO + H2 → N2+H2O2 慢
② H2O2 + H2 → 2H2O 快
下列说法不正确的是
A．增大c (NO) 或c(H2)，均可提高总反应的反应速率
B．c (NO) 、c(H2)增大相同的倍数，对总反应的反应速率的影响程度相同
C．该反应的快慢主要取决于反应①
D．升高温度，可提高反应①、②的速率
12．1913年德国化学家哈伯发明了以低成本制造大量氨的方法，从而大大满足了当时日益增长的人口对粮食的需求。下图是哈伯法的流程图。图中沿X路线到压缩机的物质是

A．N2和H2 B．催化剂 C．N2 D．H2
13．下列图象能表示正向进行的反应为吸热反应的是
A． B．
C． D．
二、填空题（共9题）
14．甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用或来生产燃料甲醇。已知制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示：
化学反应 平衡常数 温度/
500 800
① 2.5 0.15
② 1.0 2.50
③
(1)据反应①与②可推导出与之间的关系，则 (用表示)。
(2)反应③的 0(填“>”或“<”)。
(3)时测得反应③在某时刻的浓度分别为0.8、0.1、0.3、0.15，则此时 (填“>”“=”或“<”)。
15．氯化铬晶体(CrCl3·6H2O)是一种重要的工业原料，工业上常用铬酸钠(Na2CrO4)来制备。实验室以红矾钠(Na2Cr2O7)为原料制备CrCl3·6H2O的流程如下：
已知：① Cr2O＋H2O2CrO＋2H+；
② CrCl3·6H2O不溶于乙醚，易溶于水、乙醇，易水解。
请补充完整由过滤后得到的固体Cr(OH)3制备CrCl3·6H2O的实验方案：将过滤后所得的洁净固体 ，蒸发浓缩， ，过滤， ，低温干燥，得到CrCl3·6H2O(实验中可供选择的试剂：盐酸、硫酸、蒸馏水、乙醇、乙醚)。
16．为探究不同条件下甘油(丙三醇)和辛酸酯化合成甘油二酯的最佳条件，科研工作者做了甘油二酯的酶法合成工艺研究。
实验1：研究不同投料比对产率的影响
(1)理论分析合成甘油二酯所需辛酸与甘油的投料比(物质的量之比)为2∶1。实验证明提高投料比，甘油二酯的产率会降低，其原因可能是 。
实验2：研究吸水剂对反应的影响
(2)硅胶易与羟基结合，故有较强的亲水性，易于吸附水分子。但是在反应体系里加入硅胶后甘油二酯含量明显降低，说明合成甘油二酯的平衡发生了逆向移动，分析可能的原因是 。
实验3：研究不同催化剂的催化效果
曲线 催化剂 纵坐标
① 脂肪酶I号 辛酸转化率
② 脂肪酶II号 辛酸转化率
③ 脂肪酶I号 甘油二酯含量
④ 脂肪酶II号 甘油二酯含量
(3)其他条件相同时，不同脂肪酶(I号、II号)催化合成甘油二酯的效果如图所示，选择此实验中催化效果相对最佳的反应条件是 (填字母序号)。
A．12 h，I号 B．24 h，I号
C．12 h，II号 D．24 h，II号
实验4：研究温度对反应速率和产率的影响

(4)选定脂肪酶做催化剂，继续实验。
①综合上图，选择6 h时比较适宜的反应温度是 。
②在6 h之后，辛酸的转化率总趋势缓慢上升，30℃、40℃甘油二酯的含量上升，但是50℃的却有所降低，分析可能的原因是 。
17．已知反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH=-Q kJ·mol-1。将2 molSO2和1 molO2通入体积为5 L的密闭容器中进行反应。反应在不同催化条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图所示。
(1)由图可知，催化效率更佳的是曲线 (填“a”或“b”)。若将反应改在恒容绝热容器中进行，下列不能判断其达到平衡状态的是 。
A．SO2的转化率不再变化 B．体系温度不再变化
C．不再变化 D．混合气体平均分子量不再变化
(2)观察曲线a，通过计算回答下列问题：
①60min内，用浓度变化表示O2的平均反应速率为 ，反应中放出热量为 kJ(用Q表示)。
②平衡时，SO3的百分含量为 。
(3)反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)中，V2O5是催化剂的活性成分，有人提出：V2O5在对反应Ⅰ的催化循环过程中，经历了Ⅱ、Ⅲ两个反应阶段，如图所示：
已知反应Ⅱ为SO2+V2O5V2O4·SO3，则反应Ⅲ的化学方程式为 。
18．我国利用焦炉煤气制取甲醇及二甲醚技术已日臻成熟。回答下列问题：
(1)已知下列反应的热化学方程式：
①
②
③
则的 。
(2)二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气制备二甲醚的主要原理如下：
Ⅰ. ，；
Ⅱ. ，；
Ⅲ. ，。
①下列措施中，能提高平衡时产量的有 (填字母)。
A．使用过量的 B．升高温度 C．增大压强
②一定温度下，将和通入恒容密闭容器中，发生反应Ⅲ，后达到平衡状态，平衡后测得的体积分数为20%。则内 ，的转化率 ， (用最简分数表示)。再往该平衡体系中充入和，则平衡向 (填“正向”“逆向”或“不”)移动，的转化率 (填“增大”“减小”或“不变”)。
19．将1molI2(g)和2molH2(g)置于某2L密闭容器中，在一定温度下发生反应：I2(g)+H2(g) 2HI(g) △H＜0，并在10min时达到平衡。HI的体积分数（HI）随时间变化如图所示曲线（Ⅱ）。
(1)在此条件下，下列能说明该反应达到平衡状态的是___________（填序号）。
A．混合气体密度不再变化
B．反应混合物中H2的浓度不变
C．混合气体的颜色不再变化
D．每消耗1molH2同时消耗1molI2
(2)在达平衡过程中用HI(g)表示的反应速率为 ；I2(g)的平衡转化率为 。
(3)在此温度下，该反应的平衡常数K= （保留一位小数），若保持温度、体积不变，向已平衡的体系中再充入I2(g)和HI(g)各1mol，此时平衡 （填“向左移动”“向右移动”或“不移动”）。
(4)若改变反应条件，在某条件下（HI）的变化如曲线（Ⅰ）所示，则该条件可能是 （填序号）。
①恒容条件下，降低温度
②恒温条件下，缩小反应容器体积
③恒温条件下，扩大反应容器体积
④恒温、恒容条件下，加入适当催化剂
(5)若保持温度不变，在另一相同的2L密闭容器中加入amolI2(g)、 bmolH2(g)和cmolHI(g)（a、b、c均大于0），发生反应达平衡时，HI体积分数仍为0.60，则a、b、c的关系为 （用一个含a、b、c的代数式表示）。
20．甲醇是一种重要的化工原料又是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景。
(1)在一容积为2 L的密闭容器内，充入0.2 mol CO与0.4 mol H2发生反应，CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，CO的平衡转化率与温度，压强的关系如图所示。
①A、B两点对应的压强大小关系是PA PB（填“>、<、=”）。
②在压强为P2时B、C两点的正反应速率大小关系是
③下列叙述能说明上述反应已达到化学平衡状态的是
A．H2的消耗速率是CH3OH生成速率的2倍 B．CH3OH的体积分数不再改变
C．混合气体的密度不再改变 D．CO和CH3OH的物质的量之比保持不变
(2)在压强为P1、温度为T1℃时，H2的平衡转化率为 (计算出结果)，再加入1.0 mol CO后重新到达平衡，则CO的转化率 （填“增大”、“不变”或“减小”）。
(3) 在压强为P1、温度为T1℃时，1L的密闭容器内发生上述反应，测得某时刻各物质的物质的量如下，CO：0.05 mol、H2：0.1mol、CH3OH：0.05mol。此时v(正) v(逆)（填“>”、“<”或“=”）。
21．在一恒容密闭容器中进行反应 。的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。根据图示回答下列问题：
(1)压强： (填“>”“=”或“＜”)。
(2)升高温度，平衡常数 (填“增大”“不变”或“减小”)。
(3)200℃时，将一定量的和充入体积为2L的恒容密闭容器中，经10min后测得各物质的物质的量如下表示：
气体
物质的量/mol 1.6 1.8 0.4
①10min内该反应的反应速率 ，起始时充入的物质的量为 。
②下列能说明该反应达到化学平衡状态的是 (填序号)。
a.和的体积比保持不变 b.混合气体的密度保持不变
c.体系的压强保持不变 d.和物质的量之和保持不变
③当反应放出98.0kJ热量时，测得该反应达平衡状态，该温度下的转化率为 。
(4)400℃时，将等量的和分别在两个容积相等的容器中反应，并达到平衡。在这过程中，甲容器保持容积不变，乙容器保持压强不变，若甲容器中的体积分数为p%，则乙容器中的体积分数 (填序号)。
a.等于p% b.大于p% c.小于p% d.无法判断
22．氨是化肥工业和基础有机化工的主要原料。
(1)合成氨反应过程中有关物质的化学键键能数据如表所示：
化学键
a b c
请写出该合成氨反应的热化学方程式 。
(2)一定温度下，合成氨反应在a、b两种条件下分别达到平衡，的浓度随时间的变化如图1所示。
①a条件下，内的平均反应速率 。
②相对a而言b可能改变的条件是 。
(3)某化学兴趣小组向一恒温密闭容器中充入和模拟合成氨反应，平衡混合物中氨气的体积分数与总压强的关系如图2所示。若体系在下达到平衡时体系总体积为。此时
①的平衡分压为 ，(分压=总压×物质的量分数)；
②平衡常数 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】A．反应生成了氢气也可以使针筒活塞向右移动，不能证明反应放热，故A错误；
B．利用保温装置测定酸碱反应的反应热，可以达到实验目的，故B正确；
C．H2O2的浓度不同，不能验证不同催化剂对反应速率的影响，故C错误；
D．NO2会和水反应，不能用排水法收集，故D错误；
故选B。
2．AC
【解析】略
3．A
【详解】A. 正方应放热，升高温度，平衡向逆反应方向移动，碘蒸气浓度增大，混合气体颜色变深，A正确；
B. 正方应放热，降低温度，平衡向正反应方向移动，碘蒸气浓度减小，混合气体颜色变浅，B错误；
C. 反应前后体积不变，增大压强，平衡不移动，但碘蒸气浓度增大，混合气体颜色变深，C错误；
D. 反应前后体积不变，减小压强，平衡不移动，碘蒸气浓度减小，混合气体颜色变浅，D错误；
答案选A。
4．C
【详解】A．由图可知，N2O与CO反应生成N2和CO2的反应中，反应物的总能量高于生成物总能量，该反应是放热反应，反应的热化学方程式为，故A正确；
B．将反应和依次编号为①②，由盖斯定律可知，①——②得热化学方程式，故B正确；
C．由图可知，是反应的催化剂，能降低反应的活化能，是反应的中间产物，不能降低反应的活化能，故C错误；
D．由图可知，N2O与CO反应生成N2和CO2的反应中，反应物的总能量高于生成物总能量，则反应物总键能小于生成物总键能，故D正确；
故选C。
5．B
【详解】A．起始加入2mol (g)和1mol (g)，投料比为反应系数比，则硫化氢的浓度是氧气浓度的2倍为定值，不能说明反应达到平衡，A错误；
B．反应为气体分子数减小的反应，容器中混合气体的压强不变，说明反应达到平衡，B正确；
C．放热多少只能说明反应进行的程度大小，不能说明反应达到平衡，C错误；
D．消耗2mol (g)的同时生成2mol(g)描述的都是正反应，不能说明反应达到平衡，D错误；
故选B。
6．D
【详解】A．平衡常数与温度有关，同一个反应的化学平衡常数随温度改变而改变，故A错误；
B．平衡常数只与温度有关，当改变反应物的浓度时，化学平衡常数不变，故B错误；
C．平衡常数只与温度有关，改变体系的压强，平衡常数不变，故C错误；
D．对于一个给定的化学方程式，化学平衡常数的大小只与温度有关，与反应物的浓度无关，故D正确；
选D。
7．D
【详解】A．催化剂加快反应速率，但不能影响平衡移动，故A错误；
B．将氨分离出，有利于平衡向合成氨方向移动，但反应速率降低，故B错误；
C．升高温度加快反应速率，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，不利于氨气的合成，故C错误；
D．该反应正反应是气体体积减小的反应，增大压强反应速率加快，平衡向正反应方向移动，有利用氨气的合成，故D正确。
答案选D。
8．D
【详解】A．据图可知p1条件下先达到平衡，反应速率更快，所以p1＞p2，该反应为气体系数之和减小的反应，压强越大C的百分含量越大，A正确；
B．催化剂可以加快反应速率，缩短达到平衡所需时间，但不改变平衡转化率，B正确；
C．据图可知v正=v逆之后继续升高温度时v正＜v逆，所以平衡逆向移动，则逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，C正确；
D．温度越高，混合气体的平均相对分子质量越小，说明气体的物质的量增大，则平衡逆向移动，正反应为放热反应，D错误；
综上所述答案为D。
9．A
【详解】反应I为吸热反应，说明反应I生成物的总能量比反应物的总能量高；反应Ⅱ为放热反应，说明反应Ⅱ生成物的总能量比反应物的总能量低，B、C项错误；某温度下，反应Ⅰ的速率大于反应Ⅱ的速率，说明反应I的活化能小于反应Ⅱ的活化能，A项正确、D项错误。正确答案选A。
10．D
【详解】A．硫氰化铁溶液中存在如下平衡：Fe(SCN)3Fe3++3SCN—，向溶液中加入硫氰化钾固体，溶液中硫氰酸根离子浓度增大，平衡向逆反应方向移动，溶液颜色变深，则颜色变深能用勒夏特列原理解释，故A不符合题意；
B．石灰石与稀盐酸在密闭瓶中反应结束后，溶液中存在如下平衡：CO2(g)CO2(aq)，打开瓶塞后，瓶内的气体压强减小，平衡向左移动，溶液中会有二氧化碳气体逸出，则溶液中有气泡产生能用勒夏特列原理解释，故B不符合题意；
C．二氧化氮和四氧化二氮的混合气体中存在如下平衡：2NO2N2O4，增大压强，平衡向正反应方向移动，气体颜色先变深后变浅，则加压后颜色先变深后变浅能用勒夏特列原理解释，故C不符合题意；
D．氢气与碘蒸气生成碘化氢的反应为气体体积不变的反应，化学平衡不移动，则增大压强，混合气颜色加深不能用勒夏特列原理解释，故D符合题意；
故选D。
11．B
【详解】A．根据速率方程为υ= kc2(NO)· c(H2)，增大c (NO) 或c(H2)，均可提高总反应的反应速率，故A正确；
B．根据速率方程为υ= kc2(NO)· c(H2)，c (NO) 、c(H2)增大相同的倍数，对总反应的反应速率的影响程度不同，如c (NO) 增大2倍，υ增大4倍、c(H2)增大2倍，υ增大2倍，故B错误；
C．反应速率由最慢的一步决定，该反应的快慢主要取决于反应①，故C正确；
D．升高温度，可以增大活化分子百分数，反应速率加快，可以提高反应①、②的速率，故D正确；
答案选B。
12．A
【详解】N2和H2通过压缩机、热交换器在催化剂作用下在合成塔中发生可逆反应生成氨气，将反应后气体经过冷凝器即得到液氨将其分离出去，在冷凝器中还有大量未反应的N2和H2，将其回流到压缩机中，通过氮气和氢气的循环使用，可以提高原料的利用率，故选A。
13．C
【详解】A．由图示信息可知，温度升高，化学平衡常数K减少，说明平衡逆移，正反应为放热反应， A不合题意；
B．旧键断裂吸收能量，新键形成释放能量，经过计算氢气与氯气反应生成氯化氢的反应热为：，故是放热反应，B不合题意；
C．生成物的总能量高于反应物的总能量，故该反应为吸热反应，C符合题意；
D．温度升高甲醇的产率降低，说明平衡逆移，正反应为放热反应，D不合题意；
故答案为：C。
14．(1)
(2)<
(3)>
【详解】（1），；
；
；
（2），500反应③的平衡常数为2.5×1=2.5；800反应③的平衡常数=0.15×2.5=0.375，升高温度，平衡常数减小，正反应放热，<0；
（3）时测得反应③在某时刻的浓度分别为0.8、0.1、0.3、0.15，Q=，反应正向进行，则此时>。
15． 完全溶解于过量的盐酸中 冷却结晶 乙醚洗涤固体2~3次
【分析】用40%NaOH将红矾钠(Na2Cr2O7) 转化为铬酸钠(Na2CrO4)，再用CH3OH将铬酸钠(Na2CrO4)还原为CrCl3溶液，加20%NaOH使Cr3+沉淀为Cr(OH)3，过滤，将过滤后所得固体用盐酸溶解，最后将含HCI的CrCl3溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤并用乙醚洗涤2~3次，低温干燥，即得CrCl36H2O晶体；
【详解】过滤后所得Cr(OH)3用过量的盐酸溶解，最后将含HCl的CrCl3溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤并用乙醚 （CrCl3·6H2O不溶于乙醚，易溶于水、乙醇，易水解）洗涤2-3次，即得CrCl3·6H2O晶体，故答案为完全溶解于过量的盐酸中，蒸发浓缩，用乙醚洗涤固体2~3次；
16． 辛酸的量增加，会有更多的甘油三酯生成，导致产物中甘油二酯的产率降低 甘油分子有3个羟基，故硅胶对甘油的吸附能力也较强，降低了体系中反应物甘油的浓度，从而使合成甘油二酯的酯化反应平衡逆向移动，降低了甘油二酯的含量 A 50℃ 催化合成甘油二酯反应的脂肪酶，长时间处于高温下活性(选择性)下降，导致甘油二酯含量下降，副反应产物含量增加
【详解】（1）甘油的结构简式为CH2(OH)CH(OH)CH2OH，甘油二酯分子中含有1个羟基，投料比增大，即增大辛酸，辛酸与甘油二酯中羟基继续发生反应，生成甘油三酯，即提高投料比，甘油二酯产率降低的原因是辛酸的量增加，会有更多的甘油三酯生成，导致产物中甘油二酯的产率降低；
（2）硅胶硅胶能与羟基结合，甘油分子中含有3个羟基，硅胶对甘油的吸附能力较强，降低了体系中反应物中甘油的浓度，使平衡向逆反应方向进行，降低了甘油二酯的含量；
（3）根据图象，曲线①在12h辛酸的转化率较大，曲线①12h以后虽然辛酸的转化率增大，但是增大的并不大，即催化效果相对最佳的反应条件是①号，12h，故选项A正确；
（4）①根据图象6h时，50℃的曲线辛酸的转化率最大，故反应温度为50℃；
②50℃转化率有所降低的原因是：催化合成甘油二酯反应的脂肪酶，长时间处于高温下活性(选择性)下降，导致甘油二酯含量下降，副反应产物含量增加。
17． 曲线b C 0.003 mol/(L··min) 0.9Q 85.7% 2V2O4·SO3 +O22V2O5+2SO3
【详解】(1)据图可知曲线b达到平衡所需时间更短，催化效率更佳；
A．反应达到平衡时正逆反应速率相等，各物质的转化率不再改变，能说明达到平衡，故A不选；
B．容器绝热，该反应为放热反应，未平衡时温度会一直变化，温度不变时可以说明反应平衡，故B不选；
C．初始投料c(SO2)：c(O2)=2：1，反应时二者按2：1的比例反应，所以比值一直不变，不能说明反应是否平衡，故C选；
D．反应物和生成物均为气体，则气体总质量不变，反应前后气体系数之和不相等，未平衡时气体的物质的量会变，则混合气体的平均分子量会变，当其不变时达到平衡，故D不选；
(2)①据图可知曲线a在60min时反应达到平衡，初始压强为200kPa，平衡压强为140kPa，设平衡时Δn(O2)=x mol，列三段式有：
压强之比等于气体物质的量之比，所以有，解得x=0.9mol，容器体积为5L，所以O2的平均反应速率为=0.003 mol/(L··min)；根据2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH=-Q kJ·mol-1可知0.9mol氧气反应时方出的热量为0.9Q；
②平衡时SO3的百分含量为=85.7%；
(3)V2O5为催化剂，所以反应Ⅱ中V2O5为反应物，则反应Ⅲ中为生成物，且中间产物2V2O4·SO3 为反应Ⅲ的反应物，另一反应物为O2，所以反应Ⅲ的化学方程式为2V2O4·SO3 +O22V2O5+2SO3。
18．(1)
(2) AC 30% 正向 增大
【详解】（1）据盖斯定律③×2—①-②×2得：，故；
（2）①A．使用过量的H2，c(H2)增大，平衡向正反应方向移动，CH3OCH3产率增加，故A符合题意；
B．该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，CH3OCH3产率降低，故B不符合题意；
C．反应前的气体系数之和大于反应后气体系数，增大压强，平衡向正反应方向移动，CH3OCH3的产率增大，故C符合题意；
答案为AC；
②设达到平衡时CO转化的物质的量为xmol，可列出三段式： ，平衡时氢气的体积分数为20%，故：，解得x=0.06，故；CO的转化率为：；
平衡时各物质的量为：CO：0.14mol，H2O：0.04mol，CO2：0.06mol，H2：0.06mol，故平衡常数为： ；再往该平衡体系中充入0.1molCO和0.1moH2O(g)，，平衡正向移动，但由于投料与最初的投料相比，相当于多投入了水蒸气的量，故一氧化碳的转化率增大；
19．(1)BC
(2) 0.09 mol·L－1·min－1 90%
(3) K=29.5 向右移动
(4)②④
(5)4a+c=2b
【详解】（1）A．混合气体的质量和体积均不变，则混合气体密度始终不变，无法判断是否是平衡状态，故A错误；
B．反应混合物中H2的浓度不变，量一定，是平衡状态，故B正确；
C．混合气体的颜色不再变化，说明I2的浓度一定，是平衡状态，故C正确；
D．每消耗1molH2同时消耗1molI2，均为正反应速率，无法判断是否是平衡状态，故D错误；
答案为BC；
（2）根据已知条件，列出“三段式”：
(HI)=×100%=60%，解得：n=0.9mol，在达平衡过程中用HI(g)表示的反应速率为=0.09 mol·L－1·min－1；I2(g)的平衡转化率为×100%=90%；
（3）在此温度下，该反应的平衡常数K===29.5，Qc===6.48＜29.5，则此时平衡向右移动；
（4）在甲条件下(HI)的变化如曲线(Ⅰ) 所示，反应时间缩短，碘化氢的含量不变，说明该条件只增大了反应速率不影响平衡，增大压强和加入催化剂对该反应平衡无影响，但都增大反应速率，缩短反应时间；故答案为②④；
（5）若保持温度不变，在另一个相同的2L密闭容器中加入a mol I2(g)、b mol H2(g)和c mol HI(a、b、c均大于0)，发生反应，达平衡时，HI的体积分数仍为0.6，与原来的平衡是等效平衡，恒温恒容，前后气体体积不变化，按化学计量数转化到左边，满足与原来加入的反应物物质的量比例相等即可；
对于反应：
则(a+c )：( b+c)=1∶2，所以4a+c=2b。
20． < v正(C)>v正(B) BD 50% 减小 =
【分析】（1）①反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的正反应方向是气体物质的量减小的反应，加压平衡正向移动，反应物转化率增大；
②压强相同时，升高温度，增大正、逆反应速率都增大；
③达到化学平衡时，正、逆反应速率相等，但用不同的物质的反应速率表示平衡状态时，必须满足“一正一逆，且等于系数之比”；各个组分的浓度、百分含量保持不变；根据化学平衡的特征，由此衍生出的一系列物理量都不变，但必须是变化的量不变了，才可以判断平衡状态，据此分析；
（2）P1压强、T1°C时，CO的转化率为0.5，计算CO的转化量，进而计算H2的转化率；其它条件不变，增加一种反应物的浓度，可以提高另一反应物的转化率，而本身转化率是降低的；
（3）计算此时浓度商和平衡常数比较判断平衡进行的方向。
【详解】（1）①反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的正反应方向是气体物质的量减小的反应，加压平衡正向移动，反应物转化率增大，则PA < PB；
故答案为<；
②压强相同时，升高温度，正、逆反应速率都增大，在压强为P2时，C点比B点温度高，则C点正反应速率较大；
故答案为v正(C)>v正(B)
③达到化学平衡时，正、逆反应速率相等，但用不同的物质的反应速率表示平衡状态时，必须满足“一正一逆，且等于系数之比”；各个组分的浓度、百分含量保持不变；根据化学平衡的特征，由此衍生出的一系列物理量都不变，但必须是变化的量不变了，才可以判断平衡状态，据此分析；
A. H2的消耗速率和CH3OH生成速率都表示正反应速率，不能判断平衡状态，A项错误；
B. CH3OH的体积分数不再改变，能判断平衡状态，B项正确；
C. 因为容器容积不变，根据质量守恒定律知混合气体的总质量不变，因此混合气体的密度始终不变，因此混合气体的密度不再改变，不能判断平衡状态，C项错误；
D. 因为随着反应的进行，在平衡之前，CO物质的量不断减少，CH3OH的物质的量不断增多，因此CO和CH3OH的物质的量之比一直增大，因此CO和CH3OH的物质的量之比保持不变，能判断平衡状态，D项正确；
故答案为BD；
（2）在压强为P1、温度为T1 ℃时，CO的转化率为0.5，则CO的减少量为0.2mol×0.5=0.1mol，因此H2的减少量为0.2mol，因此H2平衡转化率为；再加入1.0 mol CO，平衡向正反应方向移动，重新达到平衡，氢气的转化率增大，CO的转化率减小；
故答案为50%；减小；
（3）根据已知信息，在一容积为2 L的密闭容器内，充入0.2 mol CO与0.4 mol H2发生反应，在压强为P1、温度为T1 ℃时，到达平衡时CO转化率为0.5，因此可列出三段式计算该温度下的平衡常数，
CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g)
反应前(mol/L) 0.1 0.2 0
转化(mol/L) 0.05 0.1 0.05
平衡时(mol/L) 0.05 0.1 0.05
化学平衡常数，
条件不变，1L的密闭容器内发生上述反应，测得某时刻各物质的物质的量如下，
CO:0.05mol、H2:0.1mol、CH3OH:0.05mol，可计算此刻的浓度商=K，因此反应处于平衡状态，v(正)=v(逆)；
故答案为=。
【点睛】规律：当反应物按照化学计量数之比投料时，反应物的转化率相等，且任意时刻反应物的浓度之比仍等于其化学计量数之比。
因此该题第（2）问在计算H2平衡转化率时，还可以这样判断，该反应CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g)起始充入0.2 mol CO与0.4 mol H2，物质的量之比等于化学计量数之比，因此二者的转化率相等，由图象可知在压强为P1、温度为T1 ℃时，CO的平衡转化率为50%，因此H2的平衡转化率为也50%，这样计算可以更加快速解答，节约时间。
21．(1)>
(2)减小
(3) 0.01 2mol ac 50%
(4)b
【详解】（1）该反应的正反应是气体体积减小的反应，在相同温度时，增大压强平衡向正反应方向移动，二氧化硫的转化率增大，B点的转化率大于A点，所以p1＞p2；
（2）由图可知，压强一定时，升高温度，SO2转化率减小，说明升高温度，化学平衡向左移动，平衡常数减小；
（3）①==0.02 mol/(L·min)，由速率之比等于系数比，=v(SO3)=0.01 mol/(L·min)；该反应方程式为，生成0.4molSO3，则转化了0.4molSO2，此时剩余1.6molSO2，则起始投入SO2的物质的量为1.6+0.4=2.0mol；
②a．SO2、O2起始物质的量分别为n(SO2)=1.6 mol+0.4 mol=2.0 mol，n(O2)=1.8 mol+0.2 mol=2.0 mol。因温度和容器体积不变，开始加入的SO2和O2的物质的量相等，而Δn(SO2)与Δn(O2)不相等，能说明反应达到平衡状态，a正确；
b．容器体积不变，混合气体质量不变，故反应前后气体密度不变，故不能说明反应达到平衡，b错误；
c．因反应后气体的总物质的量减小，若压强不变，能说明反应达平衡状态，c正确；
d．根据硫原子质量守恒，反应前后n(SO2)+n(SO3)不变，因此不能说明反应达到平衡状态，d错误；
故答案为ac。
③反应放出98 kJ热量时，消耗的SO2的物质的量为×2 mol=1 mol，则SO2的转化率α(SO2)=×100%=50%；
（4）先假定甲、乙的体积都不变，达到平衡后再保持乙的压强不变。由于此反应的正反应是气体体积减小的反应，因此，待等体积达平衡后，欲保持乙的压强不变，就需要缩小体积。缩小体积使乙的压强增大，化学平衡正向移动。所以，若甲容器中SO2的百分含量为p%，则乙的SO2的百分含量将小于甲，即乙的SO2的百分含量小于p%，乙容器中的体积分数大于p%，故答案为b。
22．(1)
(2) 增大浓度
(3) 12
【详解】（1）合成氨反应为N2(g) +3H2(g) =2NH3 (g)，△H=反应物所含键能之和-生成物所含键能之和=b+3a-6c=(b+3a-6c)，则反应热化学方程式为；
（2）①a条件下，根据图象可知，氢气的初始浓度为3，平衡浓度为1.5，则0~5min内的反应速率；
②根据图象可知，b曲线达平衡时H2的物质的量浓度与a曲线比较，b曲线的反应速率增大，平衡时氢气的含量减小，充入N2反应物浓度增大，反应速率增大，平衡向着正向移动，氢气的浓度减小；
（3）①设反应达到平衡状态消耗氮气物质的量为x,，三段式有
则，解得x=3mol，由此可得的平衡分压为；
②达到平衡时，，，，则。
答案第1页，共2页
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