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专题2《化学反应速率与化学平衡》课后练习题
一、单选题
1．在密闭容器中的一定量混合气体发生反应：，平衡时测得A的浓度为0.5，保持温度不变，将容器的容积缩小为原来的一半，再次达到平衡时，测得A的浓度为0.8。下列叙述正确的是
A． B．C的浓度减小 C．B的转化率减小 D．平衡常数增大
2．在一个恒温恒容的密闭容器中，发生可逆反应，已知， 且该反应为放热反应，反应达到平衡的标志是
①体系的压强不再改变 ②气体的密度不再改变
③各气体的浓度不再改变 ④各气体的质量分数不再改变
⑤反应速率
⑥单位时间内断键反应，同时也断键反应
A．②③④⑥ B．①②③④ C．②③④⑤⑥ D．④⑤⑥
3．下列关于反应，下列说法正确的是
A．反应的平衡常数可表示为
B．平衡时升高温度，v(正)减小，v(逆)增大
C．反应物所含化学键键能总和小于生成物所含化学键键能总和
D．使用催化剂能提高平衡时的产率
4．某温度时，在一个容积为2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，下列有关说法错误的是
A．平均相对分子质量不变时，该反应体系达平衡状态
B．该反应的化学方程式为
C．反应达到平衡时，体系压强是反应开始时的0.9倍
D．反应达到平衡时，体系中Y的物质的量分数为50%
5．下列做法的目的与反应速率无关的是
A．食品中加入抗氧化剂 B．炎热夏天将食品放冰箱储存
C．将煤块粉碎后燃烧 D．向食盐中添加碘酸钾
6．常温下，在恒容密闭容器中进行合成氨反应N2(g) +3H2(g) 2NH3(g)， 下列有关叙述错误的是
A．减小平衡体系的压强，该反应的平衡常数不变
B．向平衡体系中充入少量D2达到新平衡时，容器中存在H -D键和N-D键
C．在一定温度、压强下，加入催化剂，H2的平衡转化率保持不变
D．0.5mol N2与1.5mol H2在密闭容器中充分反应，放出a kJ的热量，则该反应的ΔH =-2a kJ·mol-1
7．对某已经达到化学平衡状态的可逆反应，如果改变某种条件，使某反应物的浓度减小，则下列说法不正确的是
A．平衡可能向正反应方向移动 B．平衡可能向逆反应方向移动
C．生成物的浓度相应增大 D．平衡可能移动也可能不移动
8．汽车尾气处理的反应为2NO(g)＋2CO(g) N2(g)＋2CO2(g) ΔH=-746kJ·mol-1。下列说法正确的是
A．升高温度可使v(正)增大、v(逆)减小
B．使用高效催化剂可提高该反应的反应热
C．反应达到化学平衡状态时，v(正)(NO)=2v(逆)(N2)
D．CO和CO2的物质的量相等时，反应达到化学平衡状态
9．Fe3+和I-在水溶液中的反应如下：2I-+2 Fe3+ 2 Fe2++I2(水溶液)。 当上述反应达到平衡后，加入CCl4萃取I2，且温度不变，上述平衡 移动
A．向右 B．向左 C．不 D．无法判断
10．一定条件下存在反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) H>0，向甲、乙、丙三个恒容容器中加入一定量C和H2O，各容器中温度、反应物的起始量如表，反应过程中CO的物质的量浓度随时间变化如图所示。下列说法错误的是
容器 甲 乙 丙
容积 0.5 L 0.5 L V
温度 T1℃ T2℃ T1℃
起始量 2 molC 1mol H2O 1 molCO 1 molH2 4 molC 2mol H2O
A．甲容器中，反应在前15min的平均速率v(H2)=0.1 mol·L-1·min-1
B．丙容器的体积V<0.5L
C．当温度为T1℃时，反应的平衡常数K=4.5
D．乙容器中，若平衡时n(H2O)=0.4mol，则T2>T1
11．对下列粒子组在溶液中能否大量共存的判断和分析均正确的是
粒子组 判断和分析
A 、、、 能大量共存，粒子间不反应
B 、、、 能大量共存，粒子间不反应
C 、、、 不能大量共存，因发生反应：
D 、、、 不能大量共存，因发生反应：
A．A B．B C．C D．D
12．在一定温度下，某反应达到了化学平衡，其反应过程对应的能量变化如图所示。下列说法错误的是
A．为有催化剂时该反应的活化能，E为无催化剂时该反应的活化能
B．该反应为放热反应，
C．活化分子是能最较高、有可能发生有效碰撞的分子
D．催化剂能同等程度地增大正、逆反应速率，对化学平衡的移动没有影响
13．2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是工业制硫酸的主要反应之一。一定温度下，在甲、乙、丙三个容积均为2L的恒容密闭容器中投入SO2(g)和O2(g)，其起始物质的量及SO2的平衡转化率如下表所示。下列说法正确的是
容器 甲 乙 丙
起始物质的量 n(SO2)/mol 0.4 0.8 0.8
n(O2)/mol 0.24 0.24 0.48
SO2的平衡转化率/% 80 α1 α2
A．该温度下，平衡常数值为200
B．乙中反应的平衡常数小于丙
C．平衡时，丙中c(SO3)是甲中的2倍
D．平衡时，乙中O2的转化率大于甲中O2的转化率
二、填空题
14．氯气在25℃、101kPa时，在1L水中可溶解0.09mol，实验测得溶于水的Cl2约有与水反应。请回答下列问题：
（1）该反应的离子方程式为________。
（2）算该反应的平衡常数为________（利用离子方程式计算）。
（3）在上述平衡体系中加入少量KOH固体，平衡将________（填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”）移动。
（4）如果增大氯气的压强，氯气在水中的溶解度将________（填“增大”、“减小”或“不变”），平衡将________（填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”）移动。
15．氮及其化合物在工农业生产、生活中有重要作用。请按要求回答下列相关问题：
（1）汽车发动机工作时也会引发N2和O2反应产生大气污染物NO，其能量变化示意图为
则该反应的热化学方程式为___。
（2）工业合成氨的反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0，分别在T1、T2温度下，改变起始氢气物质的量，测得平衡时氨的体积分数如图所示：
①比较在m、n、q三点所处的平衡状态中，反应物N2的转化率最高的是___点。
②T2条件下，在2L的密闭容器中，充入xmolN2和ymolH2时，3min达平衡，此时反应物的转化率均为a，写出下列仅含a、x的表达式（不必化简）：v(N2)=___；该反应的平衡常数的值K=___。
③图象中T2___T1（填“高于”、“低于”、“等于”或“无法确定”）。
16．氨能源是目前研究的热点之一，回答下列问题。
(1)科学家研究利用铁触媒催化合成氨的反应历程如图1所示，其中吸附在催化剂表面的物种用“ad”表示。
上述历程中反应速率最慢的步骤的化学方程式为___________________。由图得出合成氨反应的__________(填“<”或“>”)；，则合成氨反应在常温(298K)下__________(填“能”或“不能”)自发进行。
(2)德国哈伯发明以低成本制造大量氨的方法，流程如图2所示：
图2中为提高原料转化率而采取的措施是___________(填序号)。
(3)氨气是一种富氢燃料，可以直接用于燃料电池，供氨水式燃料电池工作原理如图3所示：
①B极为氨气燃料电池的__________极(填“正”或“负”)。
②“净化的空气”是指在进入电池装置前除去__________(填化学式)的气体。
③氨气燃料电池的反应原理是氨气与氧气反应生成一种常见的无毒气体和水，该电池正极上装的电极反应式是_________________。
17．如图1，将2 mol SO2和1 mol O2混合置于体积可变的密闭容器中，在T1温度下发生如下反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)； H＜0。当反应进行到时间 t0时达到平衡状态，测得混合气体的总物质的量为2.1 mol，试回答：
(1)t0时SO3的物质的量为：_______，在图2中作出反应混合物中各组分气体的物质的量随反应进行到t0时的变化曲线_______；
(2)当反应进行到t1时间时(t1>t0)，给上述反应容器加热到温度为T2 (T2>T1)，反应在t3时(t3>t1)重新达到平衡状态，新平衡混合物中气体的总物质的量 _______2.1 mol(填“＜”、“>”或“=”)。
(3)如图1所示，若起始时在容器中加入0.6 mol SO2、0.3 mol O2 ，保持温度不变，达到平衡状态后，SO3气体的体积分数与上述平衡相比_______(填“＜”、“>”或“=”)。。
(4)V2O5是上述反应的催化剂，催化循环机理可能为：V2O5氧化SO2时，自身被还原为四价钒氧化物；四价钒氧化物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式_______，_______；
18．甲烷在日常生活及有机合成中用途广泛，某研究小组研究甲烷在高温下气相裂解反应的原理及其应用。
(1)已知：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-890.3kJ mol-1
C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) ΔH2=-1299.6kJ mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH3=-571.6kJ mol-1
则甲烷气相裂解反应：2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)的ΔH=_____。
(2)该研究小组在研究过程中得出当甲烷分解时，几种气体平衡时分压(Pa)与温度(℃)的关系如图所示。
①T1℃时，向2L恒容密闭容器中充入0.3molCH4，只发生反应2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g)，达到平衡时，测得c(C2H4)=c(CH4)。该反应达到平衡时，CH4的转化率为____。
②对上述平衡状态，若改变温度至T2℃，经10s后再次达到平衡，c(CH4)=2c(C2H4)，则10s内C2H4的平均反应速率v(C2H4)=___，上述变化过程中T1____(填“＞”或“＜”)T2，判断理由是____。
③在①建立的平衡状态基础上，其他条件不变，再通入0.5molCH4，平衡将____(填“不移动”、“正向移动”或“逆向移动”)，与原平衡相比，CH4的平衡转化率____(填“不变”、“变大”或“变小”)。
(3)若容器中发生反应2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)，计算该反应在图中A点温度时的平衡常数Kp=____Pa2(用平衡分压代替平衡浓度)。
19．李克强总理在十二届全国人大五次会议上作政府工作报告时强调：“坚决打好蓝天保卫战。今年二氧化硫、氮氧化物排放量要分别下降3%，重点地区细颗粒物(PM2.5)浓度明显下降。”其中二氧化硫氮氧化物等的排放与工业燃烧煤。石油等化石燃料有很大的关系，所以对废气进行脱硝、脱硫和脱碳处理可实现绿色环保、废物利用。
I.脱硝：
(1)在催化剂存在下，H2还原NO2生成水蒸气和另一种无毒气体的化学方程式为_____。
II.脱硫：
燃煤的烟道气脱硫技术是当前应用最广、效率最高的脱硫技术。其更多的是利用碱溶液与烟道气相遇，烟道气中的SO2溶解在水中，形成一种稀酸溶液，然后与Ca(OH)2浊液等发生中和反应。
(2)已知中和反应为常见的放热反应，下列有关反应放热、吸热的说法正确的是_____(填字母)。
a.可燃物燃烧一般都需要加热，所以都是吸热反应
b.化学键的断裂要吸收能量
c.当反应物的总能量低于生成物的总能量时，根据能量守恒定律可知反应会放热
d.已知SO2(g)与O2(g)反应生成SO3(g)为放热反应。则SO3(g)分解生成SO2(g)与O2(g)的反应为吸热反应
(3)请写出脱硫过程发生反应的化学方程式：_________。
III.脱碳：
一定条件下CO2会和H2反应生成CH3OH。化学方程式为：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)。现向2L恒容密闭容器中加入2molCO2、6molH2，在恒温下发生反应。10s后反应达到平衡，此时容器内CH3OH的浓度为0.5mol·L-1，请回答以下问题：
(4)前10s内的平均反应速率v(H2O)=___________；平衡时CO2的转化率为___________。
(5)下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
a.单位时间内消耗nmolCH3OH的同时生成nmolCO2
b.生成1molCO2的同时有3molH—H断裂
c.CO2和H2的浓度保持不变
d.容器内压强保持不变
e.CO2和H2的物质的量之比保持不变
20．已知2A(g)＋B(g) 2C(g)，△H＝－ a kJ/mol( a ＞0)，在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2molA和1molB，在500℃时充分反应达平衡后C的浓度为 ω mol/L，放出热量为 b kJ。
(1)比较a__b(填“＞”“＝”或“＜”)。
(2)若将反应温度升高到700℃，该反应的平衡常数将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)下列能说明该反应已经达到平衡状态的是__________。
a. v(C)=2 v(B) b. 容器内气体压强保持不变
c. v逆(A)=2v正(B) d.容器内气体密度保持不变
e.容器内气体的平均相对分子质量保持不变
(4)为使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的操作是______________。
a. 及时分离出C气体 b. 适当升高温度
c. 增大B的浓度 d. 选择高效催化剂
(5) 若将上述容器改为恒压容器(反应前体积相同)，起始时加入2molA和1molB，500℃时充分反应达平衡后，放出热量为dkJ，则 d___b (填“＞”“＝”或“＜”)，理由是______________________________。
21．密闭容器中发生如下反应：A(g)+3B(g)2C(g) ΔH＜0，根据下列速率﹣时间图像，回答下列问题。
(1)下列时刻所改变的外界条件是：t1_________，t3_________，t4_________；
(2)物质A的体积分数最大的时间段是_________；
(3)反应速率最大的时间段是_________；
(4)t0～t1、t3～t4、t5～t6时间段的平衡常数K0、K3、K5的关系_________。
22．甲醇是重要的化工原料，发展前景广阔。研究表明，加氢可以合成甲醇，反应如下：
(1)反应的平衡常数表达式为K=___________。
(2)有利于提高平衡时转化率的措施有___________(填字母)。
a．使用催化剂
b．加压
c．增大和H2的初始投料比
(3)研究温度对甲醇产率的影响时发现，在210~290℃，保持原料气中和H2的投料比不变，得到平衡时甲醇的产率与温度的关系如图所示，则该反应的___________0(填“>”“=”或“<”)，依据是___________。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】A．保持温度不变，将容器的容积缩小为原来的一半，若平衡不移动，则A的浓度应为1.0，而此时A的浓度为0.8，说明增大压强平衡向正反应方向移动，则，A正确；
B．容器容积缩小则C的浓度增大，B错误；
C．平衡正向移动则B的转化率增大，C错误；
D．温度不变，则平衡常数不变，D错误；
故选A。
2．A
【分析】根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态。
【详解】①化学计量数n=p+q，所以体系的压强一直不变，故错误；
②气体的密度不再改变，说明气体质量不变，反应达平衡状态，故正确；
③各气体的浓度不再改变，说明正逆反应的速率相等，反应达平衡状态，故正确；
④各气体的质量分数不再改变，说明各物质的量不变，反应达平衡状态，故正确；
⑤只要反应发生就有反应速率，故错误；
⑥单位时间内n mol B断键反应，等效于p mol C生成，同时p mol C也断键反应，正、逆反应的速率相等，达平衡状态，故正确；
故选A。
3．C
【详解】A．反应的平衡常数可表示为，故A错误；
B．平衡时升高温度，v(正)、v(逆)均增大，故B错误；
C．正反应放热，焓变=反应物总键能-生成物总键能，反应物所含化学键键能总和小于生成物所含化学键键能总和，故C正确；
D．催化剂不能使平衡移动，使用催化剂不能提高平衡时的产率，故D错误；
选C。
4．B
【详解】A．由图可知开始混合气体的总的物质的量为2mol，平衡时混合气体的物质的量为(0.9+0.7+0.2)mol=1.8mol，说明气体的物质的量在变化，在恒容密闭容器内混合气体的质量不变，则平均相对分子质量是一变量，当其不变时，该反应体系达平衡状态，故A正确；
B．根据图可知，X的物质的量减小了(1.0-0.7)mol=0.3mol，Y的物质的量减小了(1.0-0.9)mol=0.1mol，所以X、Y为反应物，Z的物质的量增加了0.2mol，所以Z为生成物，X、Y、Z的物质的量的变化量之比为0.3：0.1：0.2=3：1：2，容器的容积为2L，反应中各物质计量数之比等于物质的浓度的变化量(与物质的量变化量成正比)之比，该反应化学方程式为，故B错误；
C．由图可知开始混合气体的总的物质的量为2mol，平衡时混合气体的物质的量为(0.9+0.7+0.2)mol=1.8mol，压强之比等于物质的量之比，所以反应达平衡此时体系的压强是开始时 倍，故C正确；
D．平衡时Y的物质的量为0.9mol，混合气体的物质的量为(0.9+0.7+0.2)mol=1.8mol，平衡时Y的物质的量分数为，故D正确；
故选：B。
5．D
【详解】A．食品中加入抗氧剂，减缓食物变质速度，A错误；
B．炎热的夏天将食品放冰箱储存，降低温度，减缓食物变质速度，B错误；
C．将煤块粉碎，增大接触面积，加快燃烧速率，C错误；
D．向食盐中添加碘酸钾，补充人体所需碘元素，与反应速率无关，D正确；
答案选D。
6．D
【详解】A．平衡常数只和温度有关，减小压强，平衡常数不变，故A正确；
B．反应是可逆的，正逆反应同时存在，则向平衡体系中充入少量D2，达到新平衡时，容器中存在H-D键和N-D键，故B正确；
C．加入催化剂，能改变反应速率，但不能改变平衡，H2的平衡转化率不变，故C正确；
D．该反应不能进行到底，则0.5mol N2与1.5mol H2在密闭容器中充分反应，放出a kJ的热量，则该反应的 H＜-2a kJ mol-1，故D错误；
故选D。
7．C
【详解】A．对于达到平衡状态的可逆反应，反应物浓度减小，平衡可能向正反应方向移动，如C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g)达到平衡后增大容器体积，A正确；
B．对于达到平衡状态的可逆反应，反应物浓度减小，平衡可能向逆反应方向移动，如反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)达到平衡后增大容器体积，B正确；
C．反应物浓度减小，生成物浓度不一定增大，如反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)达到平衡后增大容器体积，NH3(g)浓度减小，C错误；
D．对于达到平衡状态的可逆反应，反应物浓度减小，平衡可能不移动，如反应2HI(g)H2(g)+I2(g)达到平衡时，扩大容器体积，结合A和B解析可知平衡可能移动，也可能不移动，D正确；
答案选C。
8．C
【详解】A．升高温度，v(正)、v(逆)均增大，A项错误；
B．使用高效催化剂可降低反应的活化能，但不能改变反应的反应热，B项错误；
C．反应达到化学平衡状态时，同一物质表示的正、逆反应速率相等，不同物质表示的正、逆反应速率之比等于化学计量数之比，则v(正)(NO)=2v(逆)(N2)，C项正确；
D．反应达到平衡时各物质物质的量保持不变，但不一定相等、也不一定等于化学计量数之比，故CO和CO2的物质的量相等时，反应不一定达到化学平衡状态，D项错误；
答案选C。
9．A
【详解】Fe3+和I-在水溶液中发生反应2I-+2 Fe3+ 2 Fe2++I2(水溶液)， 当上述反应达到平衡后，加入CCl4萃取I2，水溶液中I2的浓度降低，上述平衡向右移动，选A。
10．D
【详解】A、由图可知，15min内甲容器中CO的浓度变化量为1.5mol/L，v(CO)==0.1mol L-1 min-1，速率之比等于化学计量数之比，所以v(H2)=0.1mol L-1 min-1，故A正确；
B、丙容器中起始量为甲的二倍，若容积=0.5 L，由于正反应为气体体积增大的反应，加压平衡左移，c(CO)＜3mol/L，故丙容器的体积V＜0.5 L，故B正确；
C、根据甲容器中反应数据计算：
C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)
起始浓度(mol/L) 2 0 0
转化浓度(mol/L) 1.5 1.5 1.5
平衡浓度(mol/L) 0.5 1.5 1.5
T1℃时，反应的平衡常数K===4.5，故C正确；
D、比较甲与乙可知，二者达平衡是等效的，经计算知甲容器中平衡时n(H2O)=0.25 mol，乙容器中，若平衡时n(H2O)=0.4 mol，乙相对于甲平衡向逆反应移动，因为正反应吸热，乙中温度低，即温度T1＞T2，故D错误；
故选D。
11．D
【详解】A．与反应产生蓝色沉淀，不能大量共存，故A错误；
B．被酸性氧化生成氯气，不能大量共存，故B错误；
C．与反应生成的不能溶于氨水，故C错误；
D．与反应方程式为：，故D正确；
故答案为：D。
12．B
【详解】A．催化剂能降低反应所需活化能，为催化剂存在下该反应的活化能，E为无催化剂时该反应的活化能，故A正确；
B．生成物能量高于反应物，该反应为吸热反应，△H无法计算，故B错误；
C．根据活化分子的定义，活化分子是能最较高、有可能发生有效碰撞的分子，故C正确；
D．催化剂是通过降低反应所需的活化能来同等程度的增大正逆反应速率，平衡不移动，故D正确；
故选B。
13．D
【分析】甲中，n(SO2)=0.4mol，n(O2)=0.24mol，SO2的平衡转化率为80%，则可建立下列三段式：
【详解】A．该温度下，平衡常数值为=400，A不正确；
B．乙与丙的温度相同，则乙中反应的平衡常数等于丙的平衡常数，B不正确；
C．丙与甲相比，反应物的浓度丙是甲的二倍，则丙相当于甲体积缩小为原来的二分之比，此时丙中c(SO3)是甲中的2倍，平衡正向移动，c(SO3)增大，则达新平衡时，丙中c(SO3)比甲中的2倍还要大，C不正确；
D．平衡时，乙与甲相比，乙相当于甲中又加入0.4molSO2，平衡正向移动，O2的转化率增大，所以乙中O2的转化率大于甲中O2的转化率，D正确；
故选D。
14． Cl2+H2OH++Cl﹣+HClO 4.5×10﹣4 正反应方向 增大 正反应方向
【分析】（1）氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸是弱电解质；
（2）在1L水中可溶解0.09mol氯气，近似氯气浓度为0.09mol/L；结合平衡计算平衡状态微粒的浓度，依据平衡常数概念计算得到；
（3）加入氢氧化钠，溶液中的氢氧根离子和氢离子反应，平衡正向进行；
（4）气体溶解度随压强增大会增大，平衡向气体体积减小的方向进行。
【详解】（1）氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，反应的离子方程式为Cl2+H2OH++Cl﹣+HClO；
（2）在1L水中可溶解0.09mol氯气，近似氯气浓度为0.09mol/L；依据平衡三段式列式计算得到平衡浓度：
Cl2+H2OH++Cl﹣+HClO
起始浓度（mol/L） 0.09 0 0 0
转化浓度（mol/L） 0.03 0.03 0.03 0.03
平衡浓度（mol/L） 0.06 0.03 0.03 0.03
K==4.5×10﹣4；
（3）在上述平衡体系中加入少量NaOH固体，会和平衡状态下的氢离子反应，氢离子浓度减小，平衡正向进行；
（4）在上述平衡中加压，平衡向气体体积减小的反应方向进行，平衡向正反应方向移动，氯气的溶解量会增加。
15． N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+183.8kJ/mol q ax/6mol·L－1·min－1 16(ax)2/[(x-ax) (3x-3ax)3] 低于
【详解】(1) △H=E(N2)+E(O2)-2E(NO)=945.8kJ/mol+498kJ/mol-2×630kJ/mol=183.8kJ/mol
则该反应的热化学方程式为N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+183.8kJ/mol
答案为N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+183.8kJ/mol
(2) ① 对于N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，不断增大H2的物质的量，平衡不断正向移动，反应物N2的转化率不断增大，所以在m、n、q三点所处的平衡状态中，反应物N2转化率最高的点是q点。答案为q
②反应物的转化率均为a，表明两反应物的物质的量之比等于化学计量数之比，即y=3x
答案为ax/6mol·L－1·min－1
答案为16(ax)2/[(x-ax) (3x-3ax)3]
因为正反应为放热反应，T2时氨的体积分数大，说明温度由T1改变到T2时，平衡正向移动，所以图象中T216．(1) < 能
(2)②④⑤
(3) 正
【详解】（1）该历程中反应速率最慢的步骤是反应消耗能最高或活化能最高，则反应的化学方程式为：Nad+ 3Had=NHad +2Had或Nad+Had=NHad；根据反应历程图可知，热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) -92 kJ/mol，即<0；又已知：，则 ，所以合成氨反应在常温下能自发进行。
（2）对于可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，①净化干燥不能改变转化率，②加压，使平衡正向移动，提高原料的转化率，③催化剂不能使平衡发生移动，不能改变转化率，④液化分离出氨气，平衡正向移动，可以提高原料转化率，⑤反应物循环再利用，可以提高原料的转化率，故选②④⑤。
（3）①B极通入空气，空气中的氧气得到电子，发生还原反应，电极B是正极；
②空气中的CO2能和氨水反应，所以，除去的气体是CO2；
③正极氧气发生还原反应，氧气得到电子，注意碱性环境，故正极的电极反应式为：。
17． 1.8mol > = SO2+ V2O5=SO3+2VO2 4VO2+ O2=2V2O5
【详解】(1)设达到平衡时生成SO3的物质的量为xmol；
据题意：(2-x) mol+(1-) mol+x mol=2.1 mol，解得x=1.8。
t0时SO3的物质的量为1.8mol，SO2的物质的量由2变为0.2、O2的物质的量由1变为0.1、SO3的物质的量由0变为1.8，反应混合物中各组分气体的物质的量随反应进行到t0时的变化曲线为；
(2)正反应放热，升高温度平衡逆向移动，所以新平衡混合物中气体的总物质的量>2.1 mol；
(3)恒温、恒压，若起始时在容器中加入0.6 mol SO2、0.3 mol O2 ，则新平衡与原平衡是等效平衡；达到平衡状态后，SO3气体的体积分数与上述平衡相相等；
(4)V2O5氧化SO2时，自身被还原为四价钒氧化物，SO2被氧化为SO3；四价钒氧化物再被氧气氧化为V2O5，根据得失电子守恒，反应方程式是SO2+ V2O5=SO3+2VO2、 4VO2+ O2=2V2O5。
18．(1)+376.4kJ mol-1
(2) 66.7% 0.00125mol L-1 s-1 ＞ 从题给图象判断出该反应为吸热反应，对比T1℃和T2℃两种平衡状态，由T1℃到T2℃，CH4浓度增大，说明平衡逆向移动，则T1＞T2 正向移动 变小
(3)1×105
【详解】（1）(1)碳化钙和水反应生成氢氧化钙和乙炔，反应的化学方程式为2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)。将已知反应依次编号为①②③,由盖斯定律,将①×2
② ③×可得:2CH4(g)C2H (g)+3H (g) H=( 890.3kJ mol-1)×2 ( 1299.6kJ mol-1) ( 571.6 kJ mol-1)×=+376.4kJ·mol-1。
（2）（2）①设达到平衡时，甲烷转化了xmol·L-1，根据“三段式”法进行计算:
则有0.15-x=0.5x，解得x=0.1故CH4的转化率为，×100%≈66.7%。
②由图象判断出该反应为吸热反应，因重新达到平衡后甲烷的浓度增大，故反应逆向移动，则T1℃→T2℃为降温过程，即T1>T2。结合①的计算结果，设重新达到平衡时，甲烷的浓度变化了ymol·L-1，根据“三段式”法进行计算:
则有0.05+y=2×(0.05-0.5y)，解得y=0.025，则v(C2H4)=
③T1>T2
④由图象判断出该反应为吸热反应，因重新达到平衡后甲烷的浓度增大，故反应逆向移动，则T1℃→T2℃为降温过程。
（3）(3)由题图中数据可知，平衡时各物质分压如下:
平衡常数K=平衡常数只与温度有关，由题给图象可知该反应为吸热反应，则升高温度可使化学平衡常数增大。
19．(1)2H2＋2NO2N2＋2H2O
(2)bd
(3)SO2＋Ca(OH)2=CaSO3＋H2O
(4) 0.05mol/(L·s) 50%
(5)bcd
【分析】(1)
H2还原NO2生成水蒸气和另一种无毒气体，该无毒气体为N2，即反应方程式为2H2＋2NO2N2＋2H2O，故答案为2H2＋2NO2N2＋2H2O；
(2)
a．反应是放热反应还是吸热反应，与是否需要加热无必然联系，故a错误；
b．断键需要吸收能量，形成化学键要释放能量，因此化学键的断裂要吸收能量，故b正确；
c．当反应的总能量低于生成物的总能量时，根据能量守恒，该反应需要从外界吸收能量，即该反应为吸热反应，故c错误；
d．一个反应的正反应为放热反应，则逆反应为吸热反应，因此已知SO2(g)与O2(g)反应生成SO3(g)为放热反应。则SO3(g)分解生成SO2(g)与O2(g)的反应为吸热反应，故d正确；
答案为bd；
(3)
SO2为酸性气体，能与碱反应，SO2与Ca(OH)2悬浊液反应的方程式为SO2＋Ca(OH)2=CaSO3＋H2O；故答案为SO2＋Ca(OH)2=CaSO3＋H2O；
(4)
10s后达到平衡，此时容器内CH3OH的浓度为0.5mol·L－1，根据反应方程式，此时容器内水蒸气的浓度也为0.5mol·L－1，根据化学反应速率的数学表达式，推出v(H2O)==0.05mol/(L·s)；生成CH3OH的物质的量为2L×0.5mol·L－1=1mol，则消耗CO2的物质的量为1mol，即平衡时CO2的转化率为×100%=50%；故答案为0.05mol/(L·s)；50%；
(5)
a．消耗甲醇和生成CO2，反应方向都是向逆反应方向进行，因此单位时间内消耗nmolCH3OH的同时生成nmolCO2，不能说明反应达到平衡，故a不符合题意；
b．生成CO2，反应向逆反应方向进行，断裂H－H，反应向正反应方向进行，生成1molCO2的同时断裂3molH－H，符合CO2和H2化学计量数之比，因此生成1molCO2的同时有3molH—H断裂，能够说明反应达到平衡，故b符合题意；
c．根据化学平衡状态的定义，CO2和H2浓度保持不变，说明反应达到平衡，故c符合题意；
d．同一条件下，压强之比等于气体物质的量之比，该反应反应前后气体系数之和不相等，因此压强不变时，说明反应达到平衡，故d符合题意；
e．因为通入CO和H2的物质的量之比等于化学计量数之比，因此反应任何时刻CO2和H2的物质的量之比保持不变，因此不能说明反应达到平衡，故e不符合题意；
答案为bcd。
20． > 减小 bce c > 恒压条件下，相当于给原平衡加压，平衡正向移动
【分析】（1）可逆反应中反应物不能全部转化为生成物；
（2）该反应正反应放热，所以升温平衡逆向移动；
（3）判断平衡的依据①速率一正一逆，速率比等于化学计量数比②反应过程中变化的物理量不在发生变化，反应就达到了平衡状态；
（4）根据影响速率和平衡的因素分析；
（5）从等效平衡角度分析；
【详解】（1）在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2mol A和1mol B，在500℃时充分反应达平衡后C的浓度为ωmol/L，放出热量为bkJ，反应是可逆反应，不能进行彻底，反应放出的热量小于焓变数值，a＞b；
答案：>
(2)若将反应温度升高到700℃，由于该反应正反应放热，所以平衡逆向移动，该反应的平衡常数将减小；
答案：减小
(3)a.没有说正逆速率，无法确定，故a错误；
b.反应过程中，容器内气体压强一直在减小，当压强不变时，说明达到了平衡，故b正确；
c.给出了正逆速率比等于化学计量数之比，说明达到了平衡，故c正确；
d.容器内气体密度始终是定值，无法证明达到了平衡，故d错误；
e.容器内气体的平均相对分子质量一直在增大，当保持不变时，就达到了平衡，故e正确；
答案：bce
（4）已知2A（g）+B（g） 2 C（g），△H=-akJ/mol（a＞0），反应是气体体积减小的放热反应，依据平衡移动原理分析，反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动；
A．及时分离出C气体，反应正向进行，但反应速率减小，故A不符合；
B．适当升高温度，加快反应速率，但平衡逆向进行，故B不符合；
C．增大B的浓度，平衡正向进行，反应速率增大，故C符合；
D．选择高效催化剂，增大反应速率，但不改变平衡，故D不符合；
答案：C；
（5）原平衡随反应进行，压强降低。恒压容器（反应器开始体积相同），相同温度下起始加入2molA和1molB，等效为在原平衡的基础上增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，即向正反应移动，B的转化率变大，反应放出的热量增大，大于恒容容器中达到平衡状态放出的热量，d＞b；
答案：＞；恒压条件下，相当于给原平衡加压，平衡正向移动；
【点睛】本题考查等效平衡、反应热的计算、化学平衡状态的判断以及平衡的移动的知识等，题目综合性强，难度中等，注意把握等效平衡的原理。
21．(1) 升高温度 使用催化剂 减小压强
(2)t5～t6
(3)t3～t4
(4)K0>K3=K5
【详解】（1）该反应为气体体积减小的放热反应，由图可知，t0～t1为原平衡，t1～t2时正逆反应速率均增大，且平衡逆向移动，则改变条件为升高温度；t3～t4时正逆反应速率均增大，且平衡不移动，则改变条件为使用催化剂；t4～t5时正逆反应速率均减小，且平衡逆向移动，则改变条件为减小压强，故答案为：升高温度；使用催化剂；减小压强；
（2）由图可知，t1～t2时平衡逆向移动，A的体积分数增大，t3～t4时平衡不移动，A的体积分数不变，t4～t5时平衡逆向移动，A的体积分数继续增大，t5～t6时反应达到平衡，A的体积分数不变，所以物质A的体积分数最大的时间段t5～t6，故答案为：t5～t6；
（3）由图可知，纵坐标为反应速率，则反应速率最大的时间段是t3～t4，故答案为：t3～t4；
（4）平衡常数只与温度有关，该反应为气体体积减小的放热反应，升高温度，平衡逆向移动，K减小，由（1）分析知，t0～t1时，温度不变K不变，t1～t2时，升高温度K减小，t3～t4时使用催化剂、t4～t5时减小压强、t5～t6时达平衡，这三个时间段温度不变K不变，所以t0～t1、t3～t4、t5～t6时间段的平衡常数K0、K3、K5的关系为K0>K3=K5，故答案为：K0>K3=K5。
22．(1)
(2)b
(3) <
随着温度升高，甲醇的产率减小，说明升高温度，化学平衡逆向移动，故正反应是一个放热反应
【详解】（1）根据化学平衡常数的定义：化学平衡常数，是指在一定温度下，可逆反应达到平衡，这时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比值是，该反应的平衡常数表达式为K=，故答案为：；
（2）a．使用催化剂只能改变反应速率，不能使平衡发生移动，平衡转化率不变，a不合题意；
b．根据反应为一个正反应是气体体积减小的方向，故加压平衡正向移动，CO2的转化率增大，b符合题意；
c．增大和H2的初始投料比，即增大CO2的浓度，平衡正向移动，H2的转化率增大，但CO2的转化率减小，c不合题意；
故答案为：b；
（3）由题干图示信息可知，随着温度升高，甲醇的产率减小，说明升高温度，化学平衡逆向移动，故正反应是一个放热反应，即该反应的<0，故答案为：<；随着温度升高，甲醇的产率减小，说明升高温度，化学平衡逆向移动，故正反应是一个放热反应。
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