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14题）
1．研究化学反应历程有利于调控化学反应速率。已知反应的反应进程和能量变化图如下：
ⅰ： 活化能
ⅱ： 活化能
活化能，下列叙述错误的是
A．反应ⅰ的
B．较小，则反应ⅰ平衡转化率小
C．反应ⅱ是决速步骤
D．分离NO2的瞬间对反应ⅱ的正反应速率没有影响
2．连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉，常用于纺织工业、食品漂白等领域。某种Na2S2O4的生产工艺流程如图所示：若在实验室模拟该工艺流程，下列说法错误的是
A．将锌粉投入水中形成悬浮液主要是为了加快反应速率
B．向Na2S2O4溶液中加NaCl溶液或固体对Na2S2O4的产率无明显影响
C．洗涤Na2S2O4·2H2O时用冰水效果好于常温蒸馏水
D．该流程中涉及化合反应、分解反应、复分解反应，也涉及氧化还原反应
3．下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是
A．氯水中存在：Cl2+H2OHCl+HClO，加入AgNO3溶液后溶液颜色变浅
B．合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H<0中使用铁触媒作催化剂
C．加热盛在烧杯(敞口)内的氨水，氨水的浓度减小
D．盛有NO2气体的烧瓶(带塞)浸泡在热水中颜色变深
4．下列有关说法正确的是
A．为降低高炉尾气中CO的含量，可采用增加高炉高度的方法
B．合成氨的生产中，压强越大，氨的产率越高，因此在选择条件时，压强越大越好
C．合成氨的生产中，温度越低，氨的产率越高，因此在选择条件时，温度越低越好
D．在给定的条件下，达到平衡时可逆反应完成程度最大
5．两个恒容容器中分别存在平衡反应：N2O4(g) 2NO2(g)和 3O2(g) 2O3(g)。α1、α2，c1、c2 分别是它们的反应物平衡转化率和反应物平衡浓度。在温度不变的情况下，分别增加两个体系中反应物(N2O4(g)和 O2(g))的物质的量，下列判断正确的是
A．α1、α2均减小，c1、c2 均增大
B．α1、α2均增大，c1、c2 均减小
C．α1减小，α2增大，c1、c2 均增大
D．α1减小，α2增大，c1 增大，c2 减小
6．在3个体积均为2.0L的恒容密闭容器中，反应分别在一定温度下达到化学平衡状态。下列说法正确的是
容器 温度() 起始时物质的量/mol 平衡时物质的量/mol
Ⅰ T1 0.6 1.2 0 0 0.2
Ⅱ T1 0.3 1.2 0 0 x
Ⅲ T2 0 0 0.3 0.3 y
A．达平衡时，
B．温度为T1时该反应的平衡常数的值为0.1
C．达平衡时，容器Ⅰ内压强比容器Ⅱ内压强的2倍大
D．达平衡时，容器Ⅰ中水蒸气的转化率比容器Ⅱ中大
7．已知反应：2NO2(红棕色)N2O4(无色)△H<0。将一定量的NO2充入注射器中后封口，如图是在拉伸和压缩注射器活塞过程中气体透光率随时间的变化(气体颜色越深，透光率越小)。下列说法正确的是
A．b点的操作是拉伸注射器活塞
B．d点：v(正)>v(逆)
C．c点与a点相比，n(NO2)增大
D．若不忽略体系温度变化，且没有能量损失，则T(b)8．氮及其化合物的转化过程如下图所示。下列说法不正确的是
A．催化剂a表面发生了共价键的断裂和形成
B．催化剂a、b都能加快该反应的速率
C．氨的催化氧化反应中还原剂为NH3，还原产物为NO和H2O
D．取0.5 mol N2经过上述两个反应后生成NO，共转移电子的物质的量为8mol
9．恒温下，在容积固定为10 L的密闭容器中发生反应：A(g)+2B(g)3C(g)
n(A) n(B) n(C)
0 2.0 3.2 0
5 2.4
10 1.8
反应过程中的部分数据如上表。下列说法正确的是
A．容器内气体密度不变，标志着反应已达到平衡状态
B．5~10 min内，用C表示的平均反应速率为0.012 mol/ (L·min)
C．5 min时，A的物质的量浓度为1.6 mol/ L
D．反应起始时向该密闭容器中充入少量氦气(不参与反应)，反应速率增大
10．一定温度下，密闭容器中发生反应：，根据图象，下列相关说法正确的是
A．时刻所改变的外界条件可能为增大压强
B．时刻所改变的外界条件可能为增大压强
C．时刻所改变的外界条件可能为减小压强
D．由图象可知时间段内，反应速率最慢
11．在2 L恒容密闭容器中充入1mol CO、2mol H2，在一定条件下发生如下反应：2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) ΔH=﹣90.1kJ·mol 1；CO的平衡转化率与温度、压强之间的关系如图所示。下列推断正确的是(　　)
A．工业上，利用上述反应合成甲醇，温度越高越好
B．图象中X代表压强，M2>M1
C．图象中P点代表的平衡常数K为4
D．温度和容积不变，再充入1mol CO、2mol H2，达到平衡时CO的转化率不变
12．化学反应的方向问题对于理论研究与生产实践都有及其重要的意义，下列有关化学反应方向的判断不正确的是
A．ΔH＜0，ΔS＞0的反应在温度低时不能自发进行
B．某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应
C．Na与H2O的反应是熵增的放热反应，该反应能自发进行
D．2NO(g)＋2CO(g)=N2(g)＋2CO2(g)在常温下能自发进行，则该反应的ΔH＜0
13．反应SO2(g)＋NO2(g) NO(g)＋SO3(g)在一定条件下建立平衡，再加入一定量的O2，下列说法正确的是(　　)
A．平衡左移，容器内压强一定增大
B．平衡右移，达到平衡时容器压强一定增大
C．平衡不一定发生移动，容器内压强一定增大
D．平衡右移，SO2的转化率提高
14．某温度下,对于反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-92.4 kJ·mol-1。N2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示。下列说法正确的是
A．将1 mol氮气、3 mol氢气置于1 L密闭容器中发生反应，放出的热量为92.4 kJ
B．平衡状态由A变到B时，平衡常数KAC．上述反应在达到平衡后，缩小容器容积，H2的转化率增大
D．升高温度，平衡向逆反应方向移动，说明逆反应速率增大，正反应速率减小
二、填空题（共9题）
15．某温度时，在一个2L的密闭容器中，X、Y、Z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，试填写下列空白：
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)若X、Y、Z均为气体，2 min后反应达到平衡，反应达平衡时：
①此时体系的压强是开始时的 倍；
②达平衡时，容器内混合气体的平均分子量比起始投料时 (填 “增大”“减小”或“相等”)。
16．近年全国各地雾霾严重，为有效控制雾霾，各地积极采取措施改善大气质量。研究并有效控制空气中氮氧化物、碳氧化物等污染物是一项重要而艰巨的工作。
I.氮氧化物的研究
(1)一定条件下，将2mol与2mol置于恒容密闭容器中发生反应：。下列状态能说明该反应达到化学平衡的是 (填字母编号)。
a.的转化率保持不变
b.混合气体的密度保持不变
c.和的物质的量之比保持不变
d.的消耗速率和的消耗速率相等
II.碳氧化物研究
(2)工业上，常采用氧化还原方法处理尾气中的CO、NO。
氧化法：沥青混凝土可作为反应的催化剂。下图表示在相同的恒容密闭容器、相同起始浓度、相同反应时间段下，使用相同质量的不同沥青混凝土(α型、β型)催化时，CO的转化率与温度的关系。
①在a、b、c、d四点中，一定未达到平衡状态的是 。
②已知c点时容器中浓度为，则50℃时，在α型沥青混凝土中CO转化反应的平衡常数K= (用含x的代数式表示)。
③CO转化反应的平衡常数： 。
④在均未达到平衡状态时，同温下 (填“α”或“β”)型沥青混凝土中CO转化速率大。
⑤e点转化率出现突变的原因可能是 。
17．已知可逆反应：。在某温度下，反应物的起始浓度分别为。达到平衡后，的转化率为。请回答下列问题：
(1)此时的转化率为 。
(2)若温度升高，则的转化率 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为；达到平衡后， 。
(4)若反应温度不变，反应物的起始浓度为，达到平衡后，的转化率为 (已知)。
18．在200℃和a℃时，反应中X的浓度随时间变化的关系如图所示。
(1)200℃时，5min内用Y表示的平均反应速率为 。
(2)200℃、8min时，Z的浓度为 。
(3)200℃时，在 min时，反应达到平衡状态。
(4)200℃、1min时 7min时(填“>”、“＜”或“=”)。
(5)从图中可以看出，a 200(填“>”、“＜”或“=”)。
19．探究温度、压强(2、5)对反应 的影响，如图所示，表示2的是 (填标号)。
20．在一容积为2 L的密闭容器内加入0.2 mol的N2和0.6 mol的H2，在一定条件下发生如下反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)△H=- Q kJ/mol(Q>0)。反应中NH3的物质的量浓度的变化的情况如下图所示：
(1)根据上图，计算从反应开始到平衡时，平均反应速率v(NH3)= 。
(2)反应达到平衡后，第5分钟时，保持其它条件不变，若改变反应温度，则NH3的物质的量浓度不可能为 （选填字母编号）。
a. 0.20 mol/L b. 0.16 mol/L c. 0.10 mol/L d. 0.05 mol/L
(3)该反应的化学平衡常数表达式为 。反应达到平衡后，第5分钟时，若保持其它条件不变，只把容器的体积缩小一半，平衡 移动（选填“正向”、“逆向”或“不”），化学平衡常数K （选填 “增大”、“减小”或“不变”）。
(4)第5分钟时把容器的体积缩小一半后，若在第8分钟达到新的平衡(此时NH3的浓度约为0.25 mol/L)，请在上图中画出从第5分钟开始变化直至到达新平衡时NH3浓度的变化曲线
21．已知：
B．
(1)在工业生产中，尿素是由以上A、B两步合成的，则工业上由氨气与二氧化碳合成尿素的热化学反应方程式为 。
(2)尿素合成过程中通过控制温度、和的物质的量比氨碳比等因素来提高的转化率。如图是在其他因素一定，不同氨碳比条件下平衡转化率与温度的关系图。由图可知当温度一定时，a值越大，转化率越大，其原因是 当a一定时，平衡转化率呈现先增大后减小的趋势，其原因为 。
22．在硫酸工业中，通过下列反应使SO2氧化成SO3：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)ΔH＝－198kJ·mol－1。下表为不同温度和压强下SO2的转化率(%)
1×105 5×105 1×106 5×106 1×107
450 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7
550 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3
（1）实际生产中，选定400～500℃作为操作温度，其原因是 。
（2）实际生产中，采用的压强为常压，其原因是 。
23．某实验组为研究“不同条件”对化学平衡的影响情况，进行了如下实验：一定条件下，向一个密闭容器中加入0.30molX、0.10molY和一定量的Z三种气体，甲图表示发生反应后各物质浓度（c）随时间（t）的变化〔其中t0～t1阶段c(Z)未画出〕。乙图表示化学反应速率（v）随时间（t）的变化，四个阶段都只改变一种条件（催化剂、温度、浓度、压强，每次改变条件均不同），已知t3～t4阶段为使用催化剂。
回答下列问题：
（1）若t1="5" min，则t0～t1阶段以X浓度变化表示的反应速率为v(X)= 。
（2）在t2～t3阶段Y的物质的量减小，则此阶段开始时v正 v逆（填“>”、“=”或“<”）。
（3）t4～t5阶段改变的条件为 ，此阶段的平衡常数K = 。
（4）t5～t6阶段容器内Z的物质的量共增加0.10 mol，在反应中热量变化总量为a kJ，写出该反应的热化学方程式 。在乙图Ⅰ～Ⅴ处平衡中，平衡常数最大的是 。
（5）若起始实验条件不变，重新向该容器中加入0.60 mol X、0.20 mol Y和0.080 mol Z，反应至平衡状态后X的转化率= 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】A．根据图示可知：对于反应ⅰ，反应物的能量比生成物的高，发生反应会放出热量，所以该反应的反应热的，A正确；
B．反应i的较小，说明反应ⅰ更容易发生，化学反应速率快，而不能说该反应的化学平衡转化率小，B错误；
C．反应的活化能越高，反应就越不容易发生，反应速率就越慢。对于多步反应，反应总反应速率由慢反应决定。由于两步反应的活化能，所以反应ⅱ是决速步骤，C正确；
D．分离NO2的瞬间，反应物的浓度不变，生成物的浓度瞬间减小，则此时正反应速率不变，逆反应速率瞬间减小，故分离出NO2的瞬间对反应ⅱ的正反应速率没有影响，D正确；
故合理选项是B。
2．B
【详解】A．将锌粉投入水中形成悬浮液可增大与二氧化硫的接触面积，加快反应速率，A项正确；
B．加NaCl固体和冷却搅拌都有利于溶解平衡逆向移动，可析出更多的Na2S2O4·2H2O，若使用NaCl溶液，会降低钠离子浓度使析出的Na2S2O4·2H2O减少，Na2S2O4产率降低，B项错误；
C．用冰水洗涤可减少Na2S2O4·2H2O的损失，C项正确；
D．锌粉与二氧化硫的反应是化合反应，反应中元素有化合价变化，也是氧化还原反应，ZnS2O4溶液与NaOH溶液的反应是复分解反应，加热Na2S2O4·2H2O生成Na2S2O4的反应是分解反应，D项正确；
答案选B。
3．B
【详解】A．Cl-与Ag +反应生成沉淀AgCl，平衡正向移动，Cl2的浓度减小，颜色变浅，与勒夏特列原理有关，A不符合题意；
B．催化剂只改变反应速率，不能影响平衡的移动，不能用勒夏特列原理解释，B符合题意；
C．NH3+H2ONH3·H2O，加热氨气挥发，NH3的浓度降低，平衡逆向移动，导致氨水浓度减小，与勒夏特列原理有关，C不符合题意；
D．存在平衡2NO2N2O4 H<0，加热，平衡逆向移动，NO2浓度增大，颜色加深，与勒夏特列原理有关，D不符合题意；
答案选B。
4．D
【详解】A．增加高炉高度对反应限度无影响，不能降低高炉尾气中CO的含量，故A错误；
B．压强越大，对工业生产设备要求越高，需结合实际生产选择合适压强，故B错误；
C．温度越低，反应速率越慢，需选择合适温度，故C错误；
D．在给定条件下，达到平衡状态时可逆反应达到最大限度，转化率最高，完成程度最大，故D正确；
答案选D。
5．C
【解析】在温度不变的情况下，分别增加恒容容器中反应物的物质的量，相当于增大压强，据此分析解答。
【详解】两个恒容容器中分别存在平衡反应：N2O4(g) 2NO2(g)和 3O2(g) 2O3(g)。在温度不变的情况下，增加反应物的物质的量，由于容器的体积不变，容器内的压强增大，相当于增大压强，对反应N2O4(g) 2NO2(g)，增大压强，平衡逆向移动，所以α1减小，而反应3O2(g) 2O3(g)增大压强，平衡正向移动，所以α2增大，但平衡时反应物和生成物的浓度都比原平衡的浓度大，则c1、c2均增大，故选C。
6．A
【详解】A．根据等效平衡原理，若T1= T2，则Ⅱ和Ⅲ为等效平衡，则x=y，，升高温度平衡正向移动，达平衡时，xB．温度为T1时该反应的平衡常数的值为，故B错误；
C．容器Ⅰ的投料是容器Ⅱ的2倍，加压平衡向逆反应方向移动，达平衡时，容器Ⅰ内压强比容器Ⅱ内压强的2倍小，故C错误；
D．容器Ⅰ的压强大，增大压强，平衡逆向移动，达平衡时，容器Ⅰ中水蒸气的转化率比容器Ⅱ中小，故D错误；
选A。
7．D
【分析】该反应是正反应气体体积减小的放热反应，推动活塞压强增大平衡虽正向移动，但c(NO2)增大，混合气体颜色变深；压强减小平衡逆向移动，但c(NO2)减小，混合气体颜色变浅，据图分析，b点开始是压缩注射器的过程，气体颜色变深，透光率变小，c点后的拐点是拉伸注射器的过程，气体颜色变浅，透光率增大。
【详解】A．b点透光率突然减小，说明c(NO2)增大，说明是推动活塞使“容器”体积减小，A错误；
B．c点后的拐点透光率突然增大，说明c(NO2)减小，则拐点处应是拉伸注射器活塞，之后由于压强减小，平衡逆向移动，即d点是平衡向气体体积增大的逆向移动过程，所以v正＜v逆，B错误；
C．b点推动活塞，所以c点“容器”体积较小，压强增大，所以平衡正向移动，即c点与a点相比，c点平衡正向移动，n(NO2)减小，C错误；
D．b点开始是压缩注射器的过程，平衡正向移动，反应放热，导致T(b)答案选：D。
8．D
【详解】A．催化剂a表面发生了N2+3H2 2NH3的反应，有N2和H2分子内非极性键的断裂和NH3分子内极性键的形成，故A正确；
B．催化剂a、b能降低反应的活化能，加快该反应的速率，故B正确；
C．氨的催化氧化反应是NH3和氧气发生反应，生成NO和H2O，NH3中N的化合价从-3价升高到+2价，做还原剂，氧气中的O化合价从0价降低到NO和H2O中的O的-2价，所以还原产物为NO和H2O，故C正确；
D．在催化剂a表面发生的N2和H2的反应是可逆反应，反应物的转化率未知，无法计算转移电子总数，故D错误；
故选：D。
9．B
【分析】根据题意列出三段式：，
。
【详解】A．反应A(g)+2B(g)3C(g)中，反应物和产物都是气体，气体总质量不变，又因为容器体积不变，反应过程中气体密度一直不变，容器内气体密度不变时，不能说明反应已达到平衡状态，故A错误；
B．5~10min 内，用C 表示的平均反应速率为=0.012mol·L-1·min-1，故B正确；
C．由分析可知，5min 时，A 的物质的量浓度为 =0.16mol L-1，故C错误；
D．因为容器总体积不变，反应达到平衡后充入少量氦气(不参与反应)，反应物和生成物浓度都不变，速率不变，故D错误；
正确答案是B。
10．C
【详解】A．时刻，改变条件，、均增大，且，平衡逆向移动，说明改变的条件是升高温度，故A不正确；
B．时刻，改变条件，、同等程度增大，因该反应是反应前后气体物质的量不相等的反应，故改变的条件是加入催化剂，故B不正确；
C．时刻，改变条件，、均减小，且，平衡逆向移动，说明改变的条件是减小压强，故C正确；
D．由图象纵坐标可知时间段内，反应速率最慢，故D不正确。
故选：C。
11．C
【详解】A. 反应2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) ΔH=﹣90.1kJ·mol 1的正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，导致原料利用率降低，故A错误；
B. 图示中横坐标X越大CO的转化率越大，说明增大X平衡向着正向移动，该反应为气体体积缩小的放热反应，则X代表压强，M代表温度，压强一定时，温度越高CO的转化率越小，则T(M2)C. P点CO转化率为50%，消耗的n(CO)=1mol×50%=0.5mol，
则该反应的化学平衡常数K= =4，故C正确；
D. 温度和容积不变，再充入2molH2、1 mol CO，相当于增大了压强，化学平衡向着正反应方向移动，达到平衡时CO转化率增大，故D错误；
故选：C。
12．A
【详解】A．△H＜0、△S＞0的反应在任何温度下都满足△H-T△S＜0，即任何温度下该反应均能自发进行，故A错误；
B．吸热反应的△H＞0，△H-T△S＜0的反应可自发进行，则该反应是熵增反应，故B正确；
C．Na与H2O的反应是熵增的放热反应，则△H-T△S＜0，反应可自发进行，故C正确；
D．2NO(g)＋2CO(g)=N2(g)＋2CO2(g)中△S＜0，常温下能自发进行，则△H-T△S＜0，则该反应的△H＜0，故D正确；
故选：A。
13．D
【详解】试题分析：NO极易与O2反应生成NO2，即2NO＋O2===2NO2，所以平衡必定右移。如通入的O2量少，气体物质的量不发生变化，则压强也不变，因此正确的答案选D。
考点：考查外界条件对平衡状态的影响
点评：该题是高考中的常见题型和考点，属于中等难度试题的考查。试题难易适中，综合性强，侧重对学生基础知识的巩固与训练，旨在考查学生灵活运用化学平衡移动原理解决实际问题的能力，有利于培养学生的逻辑推理能力和灵活应变能力。
14．C
【详解】A．因为是可逆反应，所以不可能生成2mol氨气，因此放出的热量小于92.4kJ，A错误；
B．平衡常数只与温度有关系，所以平衡状态由A变到B时，平衡常数不变，B错误；
C．缩小容器容积即增压，根据图象可知，增大压强氮气的转化率增大，平衡向正反应方向移动，氢气转化率提高，C正确；
D．升高温度，反应速率都是增大的，D错误；
答案选C。
15． 3X+Y2Z 0.9 增大
【详解】(1)由图可知，Y、X的物质的量减少，为反应物，而Z的物质的量增加，则Z为生成物，结合△n之比等于化学反应速率之比可知，X、Y、Z的化学计量数比为(1﹣0.9)：(1﹣0.7)：(0.2﹣0)=1：3：2，且2 min反应达到平衡，则反应为X+3Y2Z；
(2)①开始的物质的量为1.0 mol+1.0 mol=2.0 mol，2 min后反应达到平衡，平衡时总物质的量为0.9 mol+0.7 mol+0.2 mol=1.8 mol，物质的量比等于压强比，则此时体系的压强是开始时的=0.9倍；
②由物质的量变化可知，该反应为气体总物质的量减小的反应，由M=可知，气体的总质量不变，n减小，则达平衡时，容器内混合气体的平均分子量比起始投料时增大。
【点睛】考查物质的量随时间变化的曲线，把握物质的量变化、压强比的计算、摩尔质量的计算等为解答的关键。
16．(1)ac
(2) a ＞ β 温度较高而使催化剂失去活性
【解析】（1）
a．的转化率保持不变，说明正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，a项选；
b．混合气体的总质量不变，恒容下发生反应，气体的体积不变，则混合气体的密度始终不变，故混合气体的密度保持不变，不能说明反应达到平衡状态，b项不选；
c．和的起始物质的量之比为1：1，变化物质的量之比为2：1，则反应过程中，二者的物质的量之比是不确定的，只有平衡时，二者的物质的量之比不再改变，故和的物质的量之比保持不变，说明反应达到平衡状态，c项选；
d．的消耗速率和的消耗速率之比为1：2时，说明正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，O2的消耗速率和 NO2的消耗速率相等时反应没有达到平衡，d项不选；
答案选ac；
（2）
①是放热反应，当达到平衡后升高温度，CO的转化率降低，所以，b、c、d点反应达到平衡状态，a点对应的状态不是平衡状态；
②c点时，CO的转化率为x，设CO的起始浓度为a mol/L，列出三段式：
则；
③该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，K减小，c点温度高于a点温度，则＞；
④a点时，反应未达到平衡状态，由图可知，同温下，β型沥青混凝土中CO转化速率大；
⑤催化剂需要一定活性温度，e点时转化率突变，可能是因温度较高而使催化剂失去活性。
17．(1)25%
(2)增大
(3)6
(4)
【详解】（1）根据已知条件列出“三段式”：
的转化率为。
（2）由于该反应的正反应吸热，温度升高，增大，反应正向进行的程度增大，故的转化率增大。
（3）温度不变，平衡常数不变，，。
（4）根据(3)的结果，设的转化率为，则，则。
18．(1)0.64 mol/(L·min)
(2)0.85 mol·L-1
(3)6 min
(4)>
(5)<
【详解】（1）5min内X浓度变化为1.0mol/L-0.2mol/L=0.8mol/L，v(X)==0.16mol L-1 min-1，v(Y)=4×0.16mol L-1 min-1=0.64mol L-1 min-1，故答案为0.64mol L-1 min-1；
（2）(2)X与Z计量数之比为1：1，则Z的浓度与X的消耗浓度相等，即c(Z)=△c(X)=0.85mol/L，故答案为0.85mol/L；
（3）(3)X的浓度不再发生变化时，达到化学平衡状态，第6min时，X浓度不再变化，故答案为6min；
（4）随着时间的进行，物质浓度逐渐下降，反应速率逐渐降低，故1min时的反应速率大于7min时的反应速率；
（5）温度越高，化学反应速率越快，达到化学平衡时间越短，图象中a℃后达到平衡状态，故a＜200，故答案为＜。
19．a
【详解】该反应为气体体积减小的放热反应，压强相同时，升高温度，平衡向逆反应方向移动，一氧化氮的平衡转化率减小；温度相同时，增大压强，平衡向正反应方向移动，一氧化氮的平衡转化率增大，则曲线a表示压强为2MPa时一氧化氮的平衡转化率随温度的变化，故答案为：a。
20． 0.025 mol/(L·min) ac 正向 不变
【分析】(1)根据反应速率公式计算；
(2)根据温度对化学平衡的影响分析；
(3)根据化学平衡常数表达式书写；根据压强对化学平衡的影响分析；根据影响化学平衡常数的因素分析；
(4)先判断把容器的体积缩小一半的瞬间氨气的浓度，再结合平衡时的浓度作图。
【详解】(1)v==0.025 mol/(L·min) ；
(2)该反应是可逆反应，所以反应物不能完全转化为生成物，所以氨气的浓度不可能为0.20 mol/L；该反应的正反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，降低温度，平衡向正反应方向移动，所以氨气的浓度不可能为0.10mol/L，故合理选项是ac；
(3)化学平衡常数是可逆反应达到化学平衡时各种生成物浓度幂之积与各种反应物浓度幂之积的比，故该反应的化学平衡常数K=；该反应的正反应是气体体积减小的反应，把容器的体积缩小一半，增大了反应体系的压强，增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，即向正反应方向移动；由于化学平衡常数只与温度有关，温度不变，所以平衡常数K不变；
(4)把容器的体积缩小一半的瞬间，氨气的浓度由0.10 mol/L变为0.20 mol/L，增大压强，化学平衡正向移动，使NH3的浓度不断增大，至平衡后浓度约为0.25 mol/L，用图象表示为：
。
【点睛】本题考查了化学反应速率的定量表示方法、化学平衡常数、化学平衡的影响因素等，同一化学反应中化学平衡常数只与温度有关，与反应物、生成物的浓度无关，要学会用平衡移动原理分析判断外界条件对化学平衡移动的影响。
21． a值越大，占反应物比例高，平衡向正向移动提高了转化率； 前半段B反应为主导因素，温度升高，促进B反应向正向移动，后半段A反应为主导因素，A反应向逆向移动
【分析】(1)应用盖斯定律，将得，；
(2)当温度一定时，a值越大，转化率越大，其原因是a值越大，占反应物比例高，平衡向正向移动提高了转化率，当a一定时，平衡转化率呈现先增大后减小的趋势，其原因为前半段B反应为主导因素，温度升高，促进B反应向正向移动，后半段A反应为主导因素，A反应向逆向移动；
【详解】(1)应用盖斯定律，将得， ，所以工业上由氨气与二氧化碳合成尿素的热化学反应方程式为： ，
故答案为： ；
(2)当温度一定时，a值越大，转化率越大，其原因是a值越大，占反应物比例高，平衡向正向移动提高了转化率，当a一定时，平衡转化率呈现先增大后减小的趋势，其原因为前半段B反应为主导因素，温度升高，促进B反应向正向移动，后半段A反应为主导因素，A反应向逆向移动，
故答案为：a值越大，占反应物比例高，平衡向正向移动提高了转化率；前半段B反应为主导因素，温度升高，促进B反应向正向移动，后半段A反应为主导因素，A反应向逆向移动。
【点睛】本题考查反应进行的条件控制，a值的大小决定反应发生的进行方向，a值越大，反应向正向移动，转化率越高。
22． 该温度下催化剂的活性最高 常压时转化率已经很高了，再加压得不偿失（或不经济或成本升高）
【详解】（1）由于催化剂的活性受温度影响较大，因此实际生产中，选定400～500℃作为操作温度的原因是该温度下催化剂的活性最高。
（2）根据表中数据可知常压时转化率已经很高了，再加压得不偿失（或不经济或成本升高），因此实际生产中，采用的压强为常压。
23． 0.018 mol·L—1·min—1 ＜ 减小压强 2.8 3X(g)2Y(g)+Z(g) △H= －10a kJ/mol Ⅴ 60%
【分析】根据图乙知t3～t4阶段和t4～t5阶段改变反应条件反应速率变化的程度相同，平衡不移动，则t3时刻改变的条件是使用催化剂，t4时刻改变的条件是减小压强，该反应为反应前后气体物质的量不变的反应，由图甲知X的浓度随反应的进行逐渐减小，Y的浓度随反应的进行逐渐增大，则X为反应物，Y为生成物，二者的浓度变化分别为0.09mol/L、0.06mol/L，则该反应的化学方程式为3X(g)2Y(g)+Z(g)，Z的浓度变化为0.03mol/L。又一定条件下，向一个密闭容器中加入0.30molX、0.10molY和一定量的Z三种气体，由甲图知容器的起始容积为2L，起始加入Z的物质的量为0.04mol。
【详解】(1)根据图甲知，t0～t1阶段X浓度变化为0.09mol·L—1，v(X)=△c(X)/△t="0.09" mol·L—1÷5min="0.018" mol·L—1 ·min—1。
(2)在t2～t3阶段Y的物质的量减小，平衡逆向移动，则此阶段开始时v正＜v逆。
(3)根据反应的特点和图乙知t2时刻改变的条件为增大X的浓度，t3时刻改变的条件是使用催化剂，t4时刻改变的条件是减小压强，此过程中温度不变，平衡常数不变，根据t1～t2时间段的数据计算平衡常数，K =c2(Y)c(Z)/c3(X)=（0.112×0.05）÷0.063=2.8。
(4)t5～t6阶段改变的条件为降低温度，容器内Z的物质的量共增加0.10 mol，平衡正向移动，该反应为放热反应，在反应中热量变化总量为a kJ，该反应的热化学方程式3X(g) 2Y(g)+Z(g) △H= －10a kJ/mol；对于放热反应，降低温度，化学平衡常数增大，故在乙图Ⅰ～Ⅴ处平衡中，平衡常数最大的是Ⅴ。
(5)若起始实验条件不变，重新向该容器中加入0.60 mol X、0.20 mol Y和0.080 mol Z，相当于增大压强，该反应为反应前后气体物质的量不变的反应，改变压强平衡不移动，反应至平衡状态后X的转化率与原平衡相同，为(0.09mol/L÷0.15mol/L)×100%=60%。
答案第1页，共2页
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