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

专题2《化学反应速率与化学平衡》
一、单选题（共13题）
1．向某密闭容器中充入一定量的CH3OH(g)，一定条件下发生如下两个反应：
①2CH3OH(g)C2H4(g)+2H2O(g) △H1；
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2。
其能量变化如图所示，下列说法正确的是

A．△H1＞△H2
B．若在容器中加入合适的催化剂，E2-E1将变小
C．两个反应中，一个为放热反应，一个为吸热反应
D．反应开始时，CH3OCH3(g)的生成速率比C2H4(g)的快
2．下列有关合成氨工业的说法正确的是
A．、的投料比采用1∶2.8(物质的量比)而不是1∶3，是为了提高的转化率
B．反应温度控制在700K左右，目的是使化学平衡向正反应方向移动
C．压强采用10~30MPa，是因为该条件下催化剂的活性最好
D．不断将氨液化并移去液氨，目的之一是使平衡正向移动
3．我国科学家在碳资源化利用方面取得突破性进展，如合成的反应为，其能量变化示意图如下。下列有关该反应的叙述错误的是

A．该反应在任何温度下都能自发进行
B．该反应的自发性与焓变和熵变都有关
C．该反应的焓变和熵变与物质的聚集状态都有关
D．使用催化剂能加快反应速率，但焓变不会变化
4．下列方案设计、现象和结论都正确的是
目的 方案设计 现象和结论
A 探究淀粉水解程度 在试管中加入2 mL淀粉溶液和少量稀硫酸，加热3~4分钟，冷却后加入NaOH溶液至碱性，再滴加碘水 若溶液未变蓝，则淀粉已完全水解
B 探究不同金属离于对H2O2分解速率的影响 取2支试管，向2支试管中各加入5 mL 6% H2O2溶液，分别向试管中各加入1 mL0.1mol·L 1 FeCl3溶液和0.1 mol·L 1 CuSO4溶液 相同时间内产生气泡多的，则催化效果好
C 判断某有机物是否为醛类 取2mL样品溶液于试管中，加入5~6滴新制氢氧化铜，加热 若产生砖红色沉淀，则该有机物属于醛类
D 检验某无色气体是否为SO2 将气体通入品红溶液中，再加热 若通入气体后品红溶液褪色，加热该褪色溶液能恢复红色，则一定为SO2
A．A B．B C．C D．D
5．在恒温恒容密闭容器中发生反应2H2(g)+2NO(g)2H2O(g) +N2(g)，N2的瞬时生成速率v=k·cm(H2)c2 (NO)。控制NO起始浓度为0.5 mol/L，N2的瞬时生成速率和H2起始浓度的关系如图所示，下列说法正确的是
A．由题可知，该反应的速率常数k为15
B．随着H2起始浓度增大，该反应平衡常数增大
C．达平衡后，H2和NO的浓度均增加一倍，则NO转化率减小
D．H2起始浓度0.2 mol/L，某时刻NO的浓度为0.4 mol/L，则N2的瞬时生成速率为0.24 mol/L
6．通过反应可将转化为。在0.1MPa、反应物起始物质的量之比的条件下，不同温度下达到平衡时，、、、四种组分的物质的量分数如图所示。下列说法错误的是
A．图中曲线c表示平衡时的物质的量分数随温度的变化
B．440℃时，的平衡转化率为60%
C．保持其他条件不变，在绝热密闭容器中发生上述反应，达到平衡时，的物质的量分数比在恒温密闭容器中的高
D．保持其他条件不变，延长反应时间，不可能将平衡时的物质的量分数从Y点的值升至X点的值
7．可逆反应达到平衡状态时，保持温度、容器容积不变，向容器中充入一定量的下列说法正确的是(K为平衡常数，Q为浓度商)
A．充入的瞬间Q不变；达到新平衡时K变大，的转化率增大
B．充入的瞬间Q不变；达到新平衡时K变大，的转化率减小
C．充入的瞬间Q减小：达到新平衡时K不变，的转化率减小
D．充入的瞬间Q增大；达到新平衡时K不变，的转化率增大
8．已知：4+10H2O = 4Fe(OH)3↓+8OH－+3O2↑。测得c()在不同条件下变化如图甲、乙、丙、丁所示。
下列说法不正确的是
A．图甲表明，其他条件相同时，温度越高反应速率越快
B．图乙表明，其他条件相同时，溶液碱性越强反应速率越慢
C．图丙表明，其他条件相同时，钠盐都是优良的稳定剂
D．图丁表明，其他条件相同时，pH=11条件下加入Fe3+能加快的反应速率
9．一定条件下，按n(NO)∶n(O2)=2∶1的比例向反应容器充入NO、O2，发生反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)。温度、压强(p)对NO平衡转化率的影响如下，
下列分析正确的是
A．压强大小关系：p1>p2
B．其他条件相同时，随温度升高该反应的平衡常数增大
C．400℃、p1条件下，O2的平衡转化率为40%
D．500℃、p1条件下，该反应的化学平衡常数一定为
10．在恒温恒容的密闭体系中，可逆反应：，不能作为该反应达到化学平衡的标志的是
A．v(B)正=v逆(C)
B．容器内压强不再改变
C．容器内气体的密度不再改变
D．容器内混合气体的平均相对分子质量不再改变
11．某同学研究K2Cr2O7溶液中的化学平衡，并验证勒夏特烈原理，设计如图所示实验。
已知：Cr2O(aq)(橙色)+H2O 2CrO (aq)(黄色)+2H+ △H ＜0
实验过程 实验现象
试管a中溶液为橙色； 试管b中溶液为黄色； 试管c中滴加浓硫酸后温度略有升高，溶液变为深橙色。
下列说法正确的是
A．该反应是一个氧化还原反应
B．b试管中只存在CrO，不存在Cr2O
C．对比a、b可以证明减小生成物浓度，平衡正向移动
D．对比a、c不可以证明升高温度，平衡正向移动
12．氨气在工业上应用广泛，已知反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H＜0，反应相同时间，NH3的体积百分数随温度的变化情况如图所示，下列相关描述正确的是
A．线上的点均代表平衡时刻的点 B．逆反应速率：va＞vb
C．b点时v正13．在一定条件下，取相同初始量的A和B，分别在2L、6L刚性密闭容器中发生下列反应：aA (g)+bB(s) mM(g)+nN(g) △H=。达到平衡时，M的浓度与温度、容器的容积的关系如图所示。下列有关判断正确的是
A．在E点增大压强，A的体积分数变小
B．达到平衡后，增大B的量将会提高A的转化率
C．升高温度，平衡常数增大
D．其他条件不变，增大压强能使状态F转变到E
二、填空题（共8题）
14．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。由图中数据分析：
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)反应开始至2min，用X表示的平均反应速率为 mol L﹣1 mi﹣1；平衡时，Y的转化率为 ，平衡时，Z的产率为 。
(3)下列叙述能说明上述反应达到平衡状态的是 (填选项、多选)
A．X、Y、Z的物质的量之比为3︰1
B．混合气体的压强不随时间的变化而变化
C．单位时间内每消耗3molX，同时生成2molZ
D．混合气体的总质量不随时间的变化而变化
E．混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化。
15．在容积为10 L的密闭容器中充入1mol H2和1mol I2,并在一定温度下使其发生反应:H2(g)+I2(g) 2HI(g)。20min后达到平衡,测得c(HI)=0.04 mol/L。
(1)反应从开始到平衡时，v(H2)为 ,平衡常数K= 。
(2)温度不变，达到平衡后向容器中再充入1molHI气体,平衡向 (填“正向”、“逆向”或“不移动”)移动;再次平衡后,HI的体积分数将 (填“增大”、“减小”或“不变”)
(3)将(2)所得平衡体系升温,平衡后I2的体积分数为45%,则升温后，H2的转化率将 (填“增大”、“减小”或“不 变”)，该反应的ΔH 0(填“>”、“ <”或“=”)。
(4)结合(3)请画出2HI(g)H2(g)+I2(g)的平衡常数K随温度变化的趋势图。
16．结合探究影响化学平衡移动的因素实验。填写下列空白：
(1)往2 ml 0.1 mol/L 溶液中加入5滴6 mol/L NaOH溶液，实验现象为 ；原因是溶液中存在平衡体系： (用离子方程式表示)；该平衡常数的表达式为 。
(2)取少量溶液于一支试管中，加热。现象为： 。这表明溶液存在的平衡体系： (用离子方程式表示)。
(3)利用现代手持技术可以探究压强对化学平衡移动的影响。在恒定温度和标准压强条件下，往针筒中充入一定体积的气体后密封并保持活塞位置不变。分别在、时刻迅速移动活塞后并保持活塞位置不变，传感器测定出针筒内气体压强变化如图所示。
B、E两点对应的正反应速率大小为 (请填“>”、“<”或“=”)，E、F、G、H四点时对应气体的平均相对分子质量最大的点为 。
17．工业合成氨，反应过程中的能量变化如图所示，据图回答问题：
(1)该反应通常用活性铁作催化剂，加活性铁会使图中点升高还是降低 。(填“升高”或“降低”或“不变”)理由是 。
(2)该反应在恒温恒容条件下进行，下列选项一定能判断反应达到平衡状态的是 。
A．
B． 单位时间内每消耗的同时消耗
C． 单位时间内每断裂氮氮三键的同时生成氢氢单键
D．
E.气体总密度不变
F.气体平均摩尔质量不变
(3)一定条件下的密闭容器中，该反应达到平衡，要提高的转化率，可以采取的合理措施有 (填字母代号)。
a.高温高压 b.加入催化剂 c.增加的浓度 d.增加的浓度 e.分离出
18．化学反应的自发性的判断依据
在恒温、恒压，非体积功为0的情况下，综合考虑焓变和熵变，可以判断反应能否自发进行。
焓变ΔH 熵变ΔS ΔH-TΔS的值 反应能否自发进行
<0 >0 <0
>0 <0 >0
<0 <0 低温时<0
>0 >0 高温时<0
19．汽车尾气中含有CO、NO等有害气体，某新型催化剂能促使NO、CO发生如下反应2NO+2CO2CO2+N2，将NO、CO转化为无毒气体。回答下列问题：
(1)为了测定在该催化剂作用下的反应速率，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)/mol·L-1 1.00×10-3 4.50×10-4 2.50×10-4 1.50×10-4 1.00×10-4 1.00×10-4
c(CO)/mol·L-1 3.60×10-3 3.05×10-3 2,.85×10-3 2.75×10-3 2.70×10-3 2.70×10-3
前4s内的平均反应速率v(CO2)= 。0～1s和1～2s时间段内反应速率变化的主要原因是 。
(2)一定温度下，在固定容积的密闭容器中，通入1molCO和1molNO，在催化剂作用下发生反应。下列能作为反应达到平衡状态的依据的是 (填序号)。
a.单位时间内消耗1molCO，同时生成1molNO
b.单位时间内断裂氮氧键的数目与断裂氮氮键的数目相等
c.NO的浓度与CO浓度相等
d.容器内总压强不再改变
(3)研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证不同条件对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表格中。
实验编号 T/℃ NO初始浓度/mol·L-1 CO初始浓度/mol·L-1 催化剂的比表面积/m2 g-1
I 280 1.20×10-3 5.80×10-3 82
II 124
III 350 1.20×10-3 5.80×10-3 82
①实验I、II的目的是 ，实验II选择的实验条件是温度 、c(NO)= ，c(NO)= 。
②对比实验I、III，得出的结论是 。
20．回答下列化学平衡相关问题：
(1)工业制硫酸的核心反应是：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) H<0
①在1L密闭容器中充入1mol SO2(g)和2mol O2(g)，在一定条件下达到平衡，测得SO3为0.8mol。计算该条件下，反应的平衡常数K= 。SO2转化为SO3的转化率= 。
②下列措施中有利于提高SO2的转化率的是 (填字母)。
A．加入催化剂 B．通入氧气 C．移出氧气 D．增大压强 E．减小压强
(2)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气，C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ mol-1，ΔS=+133.7J (K mol) -1
①该反应在 能自发(填“高温”、“低温”、“任何温度”、“一定不”)。
②一定温度下，在一个容积可变的密闭容器中，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)。
A．c(CO)=c(H2)
B．1 mol H-H键断裂的同时生成2 mol H-O键
C．容器中的压强不变
D．v正(CO) = v逆(H2O)
(3)汽车尾气含NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致：
N2(g) + O2(g)2NO(g) H＞0，已知该反应在2404℃时，平衡常数K=6.4×10-3.请回答：
①该温度下，某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10-1mol/L、4.0×10-2mol/L 和3.0×10-3mol/L，此时反应 (填“处于化学平衡状态”、“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”)。
②将N2、O2混合气体充入恒温恒容密闭容器中，发生上述反应，下列正确的是 (填字母)。
A．B． C．
21．按要求回答下列问题：
Ⅰ.某温度下，一个10L的恒容密闭容器中，X、Y、Z均为气体，三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据填空：
（1）该反应的化学方程式为 ；
（2）反应开始至2min，以气体Z表示的平均反应速率为 ；
Ⅱ.在恒温恒容的密闭容器中，当下列物理量不再发生变化时：
①混合气体的压强②混合气体的密度③混合气体的总物质的量④混合气体的颜色⑤混合气体的平均相对分子质量⑥各反应物或生成物的反应速率之比等于化学计量数之比
一定能证明2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)达到平衡状态的是 （填序号）
Ⅲ.将6molA气体与2molB气体在2L密闭容器中混合并在一定条件下发生反应：3A（g）+B（g）xC（g）+2D（g）。若经5min后反应达到平衡状态，容器内的压强变小，并知D的平均反应速率为0.2mol/（L·min），请填写下列空白：
①x的数值为 ；
②5min时B的转化率为 ；
③若升高温度，V逆 （填“变大”“变小”或“不变”）。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】A．由图可知生成C2H4(g)时放热更多，则，A项错误；
B．E1-E2等于反应焓变，催化剂不改变反应的焓变，则E1-E2值不变，E2-E1不变，B项错误；
C．由图可知两个反应均为放热反应，C项错误；
D．由图可知生成CH3OCH3(g)的反应活化能低于生成C2H4(g)的反应活化能，活化能越小反应速率越快，则CH3OCH3(g)的生成速率比C2H4(g)的快，D项正确；
故选：D。
2．D
【详解】A．适当提高氮气的比例，即N2和H2物质的量之比为1∶2.8时更能提高H2的转化率，故A错误；
B．氮气和氢气反应生成氨气的过程是放热的，反应温度控制在700K左右，目的是加快反应速率，并不是使化学平衡向正反应方向移动，B错误；
C．氮气和氢气反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，合成氨工业采用10~30MPa，是因为再增大压强，平衡转化率不会提高太多，且增大压强对设备的要求更高，不能达到更好的经济效益，C错误；
D．不断将氨液化并移去液氨，目的是降低氨气的浓度，使平衡正向移动，D正确；
故选D。
3．A
【分析】根据示意图可知，反应的ΔH<0，ΔS<0。据此分析。
【详解】A．该反应的ΔH<0，ΔS<0，根据反应自发进行的条件(ΔH-TΔS)<0，该反应在低温下可自发进行，故A错误；
B．焓变和熵变都与反应的自发性有关，△H﹣T△S＜0为判断反应进行的综合判据，则焓变或熵变不能单独作为反应自发性的判据，故B正确；
C．焓与物质的聚集状态有关，熵与物质的聚集状态也有关，熵值大小结论是：气态＞液态＞固态，故C正确；
D．使用催化剂能改变反应路径，降低反应的活化从而加快化学反应速率，能但改变不了焓变，故D正确；
故选A。
4．D
【详解】A．碘水检验淀粉要在酸性环境中，碱性条件下I2与碱反应，干扰淀粉检验，A错误；
B．探究不同金属离于对H2O2分解速率的影响应选用相同阴离子的金属盐，该方案中盐中的阴离子不同，无法排除阴离子的干扰，B错误；
C．与氢氧化铜加热产生砖红色沉淀的可能是醛类，也可能是甲酸类物质，C错误；
D．二氧化硫能使品红褪色，且加热能恢复，因此可用品红检验二氧化硫，D正确；
答案选D。
5．A
【详解】A． NO起始浓度为0.5 mol/L，由图象可知，N2的瞬时生成速率与H2起始浓度呈直线关系，则m=1，将数据(0.2，0.75)代入v=k·c(H2)c2 (NO)，该反应的速率常数，A项正确；
B．反应一定，平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，B项错误；
C． 达平衡后，H2和NO的浓度均增加一倍，新平衡与原平衡相比，相当于加压，平衡正向移动，则NO转化率增大，C项错误；
D．由2H2(g)+2NO(g)2H2O(g) +N2(g)可知，NO起始浓度为0.5 mol/L，某时刻NO的浓度为0.4 mol/L，变化量为0.1 mol/L，则时刻H2的浓度为0.2mol/L-0.1mol/L =0.1mol/L，N2的瞬时生成速率为，单位错误，D项错误；
答案选A。
6．C
【详解】A．根据化学方程式中各物质的化学计量数关系可知，当反应物起始物质的量之比时，任何温度下达到化学平衡时，和的物质的量分数之比为1∶3，和的物质的量分数之比为1∶4，且和、和同时减小或同时增大，故图中曲线a代表，曲线b代表，曲线c代表，A正确；
B．设起始时的物质的量为3mol，440K反应达到平衡时，消耗的物质的量为x，则生成的物质的量为，由图可知，440K反应达到平衡时，和的物质的量分数相等，则和的物质的量也相等，即，解得，的平衡转化率=，B正确；
C．由图可知，升高温度，反应物和的物质的量分数增大，生成物和的物质的量分数减小，说明平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，则该反应为放热反应。保持其他条件不变，在绝热密闭容器中发生上述反应，相当于将恒温的密闭容器升高温度，而升高温度该反应的化学平衡逆向移动，的物质的量分数减小，故保持其他条件不变，在绝热密闭容器中发生上述反应，达到平衡时，的物质的量分数比在恒温密闭容器中的低，C错误；
D．Y点是对应温度下上应达到平衡时最大的物质的量分数，故保持其他条件不变，延长反应时间，平衡时的物质的量分数在Y点保持不变，不可能从Y点的值升至X点的值，D正确；
故选C。
7．C
【详解】当可逆反应达到平衡后，保持温度不变，则平衡常数不变，浓度商 ，容器容积不变，向容器中充入一定量的O2，分母变大，所以浓度商减小，平衡正向移动，SO2的转化率增大，但是由于冲入了O2，所以O2的转化率减小，故选C。
8．C
【详解】A．由图象可知随温度的升高，的转化速率越快，A正确；
B．图象显示，随溶液碱性增强，转化速率减小，B正确；
C．由图象可知，并不是所有的钠盐对具有稳定作用，如Na3PO4能迅速使转化，C错误；
D．由图象可知，随Fe3+浓度的增大，浓度迅速减小，故说明加入Fe3+能加快的反应速率，D正确；
故答案为：C。
9．C
【详解】A．400℃时，从下到上，NO转化率增大，说明平衡正向移动即增大压强，因此压强大小关系：p2>p1，故A错误；
B．其他条件相同时，随温度升高，NO转化率降低，平衡逆向移动，因此该反应的平衡常数减小，故B错误；
C．根据加入的量之比等于计量系数之比，则转化率相等，因此在400℃、p1条件下，O2的平衡转化率为40%，故C正确；
D．该反应是体积减小的反应，500℃、p1条件下，由于缺少容器体积，因此无法计算该反应的化学平衡常数，故D错误；
答案为C。
10．B
【详解】A．v(B)正=v逆(C)，则v正(B)＝v逆(B)，反应平衡，A不符合题意；
B．该反应前后气体的系数之和相等，未平衡时气体的总物质的量不变，容器恒容，所以压强一直不变，不能作为平衡的标志，B符合题意；
C．反应物A为固体，所以未平衡时气体的总质量发生改变，容器恒容则密度会发生变化，当密度不变时说明反应平衡，C不符合题意；
D．反应物A为固体，所以未平衡时气体的总质量发生改变，但气体的总物质的量不变，所以平均相对分子质量会变，当其不变时说明反应平衡，D不符合题意；
故选B。
11．D
【详解】A．反应前后元素的化合价不变，该反应是一个非氧化还原反应，A错误；
B．+H2O2+2H+，是可逆反应，转化率不可能达到100%，故b试管中存在，B错误；
C．对比a、b，溶液体积发生变化，反应中相关离子浓度均减小，故对比a、b不能证明减小生成物浓度平衡正向移动，C错误；
D．由于浓硫酸溶于水放热，使溶液温度升高，故试管c中温度、氢离子浓度均变化，则c中的现象不能说明升高温度平衡正向移动，D正确；
故答案选D。
12．D
【分析】由图可知，c点氨气的体积百分数最大，说明反应达到平衡，则c点以前为平衡的形成过程，c点以后为平衡的移动过程。
【详解】A．由分析可知，c点以前均未达到平衡，故A错误；
B．温度越高，反应速率越快，由于a点温度小于b点，且a点c(NH3)低于b点，故a点的逆反应速率比b点的小，故B错误；
C．由分析可知，b点反应未达到平衡，正反应速率大于逆反应速率，故C错误；
D．该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，则c点平衡常数大于d点，故D正确；
故选D。
13．C
【分析】由图可以看出，将容器由6L加压减小至2L，M的浓度由0.2mol/L增加至0.5mol/L，并没有增大到0.6mol/L，表明压强增大，平衡向逆向移动，并且物质B为固体，所以a＜m+n。当温度升高，M的浓度增大，说明反应向正向移动，升高温度平衡向吸热反应方向，所以该反应的正反应为吸热反应，Q＞0。
【详解】A．a＜m+n，在E点增大压强，平衡向逆向移动，会有物质A生成，A的体积分数增大，A项错误；
B．物质B为固体，增加物质B的量，不会使平衡移动，所以不会提高A的转化率，B项错误；
C．Q＞0，升高温度，平衡向正向移动，平衡常数增大，C项正确；
D．其他条件不变，F点和E点的温度、浓度均不同，只增大压强并不能使状态F点转变到E，D项错误；
答案选C。
14． 3X+Y2Z 0.075mol L-1 min-1 10% 30% BE
【分析】根据图象分析，物质的量增大的是生成物，减小的是反应物，再根据参加反应的物质的量之比等于其计量数之比得计量数；先列出三段式，再利用浓度公式计算；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，由此衍生的一些物理量不发生变化。
【详解】(1)由图，物质的量增大的是生成物，减小的是反应物，所以反应物是X、Y，生成物是Z；X、Y、Z物质的量的变化量分别为：0.3 mol、0.1mol、0.2mol，根据参加反应的物质的量之比等于其计量数之比得计量数，所以X、Y、Z的计量数之比为3：1：2，该反应的化学方程式为3X+Y2Z。故答案为：3X+Y2Z；
(2)反应开始至2min，Z物质的量的变化量为0.2mol，
所以用X表示的平均反应速率为v(X)===0.075mol/mol L-1 mi-1；
平衡时，Y的转化率为 ×100%=10%；
Z的理论产量为：，平衡时，Z的产率为=30%，故用X表示的平均反应速率为0.075mol L﹣1 mi﹣1；平衡时，Y的转化率为10%，平衡时，Z的产率为30%。故答案为：0.075；10%；30%；
(3)A．X、Y、Z的物质的量之比与反应起始时的物质的量和平衡时转化的程度有关，X、Y、Z的物质的量之比为3︰1，不能说明上述反应达到平衡状态，故A错误；
B．反应前后气体的计量数之和不相等，混合气体的压强不随时间的变化而变化，说明上述反应达到平衡状态，故B正确；
C．无论反应是否平衡，单位时间内每消耗3molX，同时生成2molZ，故C错误；
D．反应遵循质量守恒定律，无论是否平衡，混合气体的总质量不随时间的变化而变化，不能说明上述反应达到平衡状态，故D错误；
E．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，混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化，可以说明上述反应达到平衡状态，故E正确。
故答案为：BE。
15． 0.001mol/(L·min) 0.25 逆向 不变 减小 <
【分析】在容积为10 L的密闭容器中充入1mol H2和1mol I2，则起始浓度为，20min后达到平衡,测得c(HI)=0.04 mol/L，由此可得到：氢气和碘蒸气的变化浓度均为0.02mol/L，平衡后剩余氢气和碘蒸气的浓度均为0.1-0.02=0.08mol/L。
【详解】（1）反应从开始到平衡时，v(H2)＝0.02mol/L÷20min＝0.001mol/(L·min)，平衡常数。
故正确答案：0.001mol/(L·min)；0.25
（2）温度不变，达到平衡后向容器中再充入1molHI气体，HI浓度增大，平衡逆向移动；由于反应前后体积不变，相当于增大压强平衡不移动，所以再次平衡后，HI的体积分数不变。
故正确答案：逆向；不变
（3）将（2）所得平衡体系升温，平衡后I2的体积分数为45%，而升高温度之前I2的体积分数为，这说明升高温度平衡向逆反应方向进行，所以升温后，H2的转化率将减小，该反应的ΔH＜0。
故正确答案：减小；＜
（4）正反应是放热反应，则升高温度平衡向逆反应方向进行，平衡常数减小，因此反应2HI(g)H2(g)+I2(g)的平衡常数K随温度的升高而增大，其变化的趋势图为：。
16．(1) 溶液由橙色变为黄色
(2) 溶液由蓝色变为绿色(黄色)
(3) > H
【详解】（1）溶液中存在平衡，加入氢氧化钠，氢离子浓度减小，平衡正向移动，溶液由橙色变为黄色；由方程式可知，该平衡常数的表达式为；
（2）分别为蓝色、绿色，溶液中存在：，取少量溶液于一支试管中，加热，平衡正向移动，溶液由蓝色变为绿色 (或黄色)；
（3）为分子数减小的反应；B到C点压强迅速减小，则容器体积变大，反应物浓度减小，反应速率减小，E点达到新平衡，则E两点对应的正反应速率大小为>；E到F点压强迅速变大，则为容器体积减小，压强变大，平衡正向移动，总的物质的量减小，E、F、G、H四点中H对应物质的量最小，故对应气体的平均相对分子质量最大的点为H。
17． 降低 催化剂能降低活化能，故B点降低 CF ce
【详解】(1)加入活性铁作催化剂会使B点降低，因为A点与B点的能量差值代表活化能，催化剂能降低活化能，故B点降低；
(2) A．υ(N2)、υ(H2)未指明正、逆，无法判断平衡，A不符合题意；
B．消耗N2代表正反应速率，消耗H2也代表正反应速率，无逆反应速率，无法判断平衡，B不符合题意；
C．断裂a mol N≡N，即正反应消耗a mol N2，生成3a mol H—H，即逆反应生成3a mol H2，同时生成a mol N2，满足υ(正)=υ(逆)，故反应达平衡，C符合题意；
D．达平衡时，各个物质含量不变，不一定成比例，D不符合题意；
E．由于反应前后均为气体，故混合气体总质量不变，又体积不变，则由知气体总密度始终不变，故不能说明达平衡状态，E不符合题意；
F．反应前后气体总物质的量改变，则由知未达平衡前气体平均摩尔质量始终在变，当达平衡时n不变，平均摩尔质量也不变，故可以说明达平衡状态，F符合题意；
故答案选CF；
(3)a．高温使平衡逆向移动，H2转化率降低，高压使平衡正向移动，H2转化率升高，故高温高压H2转化率不一定提高，a不符合题意；b．催化剂不影响平衡，H2转化率不变，b不符合题意；c．增加N2的浓度，使平衡正向移动，H2转化率提高，c符合题意；d．增加H2浓度，平衡虽然正向移动，但由于H2总量增加，故H2转化率降低，d不符合题意；e．分离出NH3，促进平衡正向移动，H2转化率提高，e符合题意；故答案选ce。
18． 一定自发 一定非自发 低温自发 高温自发
【分析】反应方向的符合判据为ΔH-TΔS＜0反应能自发，ΔH-TΔS=0反应达到平衡，ΔH-TΔS＞0反应不能自发。
【详解】ΔHΔH＞O，ΔS＜0，ΔH-TΔS＞0，任何温度都不能自发；
ΔHΔH＞O，ΔS＞0，高温时ΔH-TΔS＜0，高温自发；
故答案为：一定自发；一定非自发；低温自发；高温自发。
19．(1) 2.25×10-4mol·L-1·s-1 反应物浓度减小，反应速率减小
(2)ad
(3) 研究催化剂的比表面积对反应速率的影响 280℃ 1.20×10-3mol·L-1 5.80×10-3mol·L-1 其他条件不情况下，升高温度，反应速率加快
【详解】（1）由图表可知，前4s内CO的浓度变化值为(3.60-2.70)×10-3mol/L，故CO2的浓度变化值为(3.60-2.70)×10-3mol/L=0.9×10-3mol/L，故v(CO2)==2.25×10-4mol·L-1·s-1。0～1s和1～2s时间段内反应速率变化的主要原因为反应物浓度减小，反应速率减小。
（2）a.单位时间内消耗1molCO为正反应速率，同时生成1molNO为逆反应速率，正逆反应速率相等，则反应达到了平衡，选；
b.单位时间内断裂氮氧键的数目与断裂氮氮键的数目为2：1时，反应达到了平衡，不选；
c.NO的浓度与CO浓度相等反应不一定达到了平衡，不选；
d.恒容时，反应的压强一直变化，故容器内总压强不再改变时反应达到了平衡，选；
故选ad。
（3）①验证多个因素对化学反应速率的影响规律，要控制变量做对比实验。I和II因为催化剂的比表面积不同，所以其他条件应该是一样的，研究的是催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律；故答案是：研究催化剂的比表面积对反应速率的影响，280℃，1.20×10-3mol/L，5.80×10-3mol/L；
②III因为温度不一样，所以其他条件应该是一样的，研究的是温度对化学反应速率的影响规律。
20． 10 80% BD 高温 CD 向正反应方向进行 AC
【详解】(1)①在1L密闭容器中充入1mol SO2(g)和2mol O2(g)，在一定条件下达到平衡，测得SO3为0.8mol，则平衡时三者的物质的量分别为：SO2(g) 0.2mol、O2(g) 1.6mol、SO3为0.8mol，容器体积为1L，则反应的平衡常数K==10；SO2转化为SO3的转化率= =80%。
②A．加入催化剂，可改变反应速率，但不能提高SO2的转化率，A不符合题意；
B．通入氧气，平衡正向移动，SO2的转化率提高，B符合题意；
C．移出氧气，平衡逆向移动，SO2的转化率降低，C不符合题意；
D．增大压强，平衡正向移动，SO2的转化率提高，D符合题意；
E．减小压强，平衡逆向移动，SO2的转化率降低，E不符合题意；
故选BD。答案为：10；80%；BD；
(2)①该反应的ΔS＞0，△H＞0，依据自发反应ΔG=△H-TΔS＜0，该反应在高温能自发。
②A．不管反应是否达到平衡，都存在c(CO)=c(H2)，所以反应不一定达平衡状态，A不符合题意；
B．1 mol H-H键断裂的同时生成2 mol H-O键，反应进行的方向相同，反应不一定达平衡状态，B不符合题意；
C．反应前后气体的分子数不等，达平衡前压强在不断改变，容器中压强不变时，反应达平衡状态，C符合题意；
D．v正(CO) = v逆(H2O)时，正、逆反应速率相等，反应达平衡状态，D符合题意；
故选CD。答案为：高温；CD；
(3)①该温度下，某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10-1mol/L、4.0×10-2mol/L 和3.0×10-3mol/L，此时浓度商Q==9×10-4＜6.4×10-3.，则反应向正反应方向进行。
②A．因为正反应吸热，所以升高温度平衡正向移动，K值增大，A正确；
B．催化剂只能改变反应到达平衡的时间，不能使平衡发生移动，不能使平衡时c(NO)增大，B不正确；
C．温度升高，达平衡的时间缩短，平衡正向移动，氮气的转化率增大，C正确；
故选AC。答案为：向正反应方向进行；AC。
21． 3X+YZ 0.01mol/(L·min) ①③⑤ 1 50% 变大
【详解】（1）由图知，X、Y的物质的量分别减少0.3mol、0.1mol，说明X、Y是反应物；Z的物质的量增加0.2mol，Z是生成物；根据化学方程式中各物质的物质的量的改变量之比等于化学计量数之比，所以该反应的化学方程式为3X+Y2Z。答案为：3X+YZ；
（2）反应开始至2min，气体Z的浓度增大=0.02mol/L，==0.01 mol/(L·min)。答案为：0.01mol/(L·min)；
Ⅱ.（1）对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)：
①正反应是气体体积缩小的方向，若混合气体的压强不变，则气体的总量不变，反应达到平衡状态；
②反应在恒容容器中进行，且反应物都为气体，混合气体的密度始终不变，密度不变不一定达到平衡状态；
③因为反应前后气体的分子数不等，所以当混合气体的总物质的量不再发生变化时，反应达平衡状态；
④反应物都为无色气体，混合气体的颜色始终不变，颜色不变不一定达到平衡状态；
⑤根据=，反应气体总质量始终不变，若混合气体的平均相对分子质量不变，则总物质的量不变，则可以证明达平衡状态；
⑥反应进行都是按各反应物或生成物的反应速率之比等于化学计量数之比，与是否达到平衡状态无关。
综合以上分析，①③⑤符合题意。
答案为：①③⑤；
Ⅲ.①达到平衡时，容器内的压强变小，所以x+2＜3+1，且x为整数，所以x=1；答案为：1；
②平衡时，生成的D的物质的量为0.2mol/（L﹒min）×5min×2L=2mol。根据化学方程式生成2molD，需要消耗1molB，B的转化率为×100%=50%；答案为：50%；
③升高温度，无论正反应速率还是逆反应速率都增大，故V逆变大。答案为：变大。
【点睛】若利用两种物质判断平衡状态，则应为二者的变化量之比等于化学计量数之比，并且反应进行的方向相反；若使用一种物质判断平衡状态，则它的正、逆反应速率相等，或浓度、物质的量、百分含量等保持不变；若用整个反应体系的某个量判断平衡状态，则此量应为变量，变量不变，则为平衡状态。
答案第1页，共2页
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