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第二章 化学反应速率与化学平衡同步习题
一、单选题
1．工业上用与为原料制备，涉及的反应如下：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
一定条件下，分解产生的体积分数[]、的平衡转化率随温度的变化如图所示。
下列说法正确的是
A．相同时间内，反应温度越低，的转化率越大
B．反应Ⅱ使用高效催化剂能提高平衡时的产率
C．工业上一般控制反应温度高于600℃，其原因是低于600℃时，浓度较小，速率较慢
D．某温度下若完全分解为，在密闭容器中投入和反应，当的体积分数为10%时，的转化率为70%
2．下列图示装置不能达到实验目的的是
A．图1：验证FeCl3对H2O2的催化作用
B．图2：测定锌与稀硫酸的反应速率
C．图3：验证温度对化学平衡的影响
D．图4：研究浓度对反应速率的影响
3．恒温恒容条件下，向密闭容器中加入一定量X，发生反应的方程式为①；②。反应的速率，反应②的速率，式中为速率常数。图甲为该体系中X、Y、Z浓度随时间变化的曲线，图乙为反应①和②的曲线。下列说法错误的是
A．温度低于时，总反应速率由反应②决定
B．随的减小，反应②的速率先增大后减小
C．体系存在的速率关系：
D．欲提高Y产率，需提高反应温度且控制反应时间
4．可通过下列方法回收处理，并加以利用：
反应①：
反应②：
反应③：
下列说法正确的是
A．反应①可在任意温度下自发进行
B．反应②使用催化剂时减小
C．反应③的化学平衡常数表达式为
D．由上述反应可得的
5．某恒定温度下，在一个2L的密闭容器中充入A气体，B气体，测得其浓度分别为2mol/L和1mol/L，且发生如下反应：3A(g)+2B(g)4C( )+2D( )已知“ ”代表C、D状态未确定；2min后达到平衡，测得生成1.6molC，且反应前后压强比为5：4，则下列说法中正确的是
①该反应用C表示反应速率为1.2mol/(L min)
②此时B的转化率为35%
③增大该体系压强，平衡向右移动，但化学平衡常数不变
④增加C的量，A、B转化率不变
A．①② B．②③ C．①④ D．③④
6．利用CO与N2O反应生成无毒物质，有利于保护环境。下图是CO与N2O在Fe+作用下反应的能量变化及反应历程。该反应分为两步：①(慢)；②(快)。
下列说法错误的是
A．总反应若在2L的密闭容器中进行，温度越高反应速率一定越快
B．反应中每转移1mol电子，生成标况下N2体积为11.2L
C．反应①的正反应活化能比反应②大
D．两步反应均为放热反应，总反应的化学反应速率由反应①决定
7．下列叙述不正确的是
A．混乱度增大的放热反应能自发进行
B．碳酸氢钠加热可以分解，因为升高温度利于熵增方向的反应自发进行
C．在温度、压强一定条件卜，自发反应总是向的方向进行
D．水结冰的过程不能自发进行的原因是此过程熵减，改变条件也不可能自发进行
8．某温度下，在体积一定的密闭容器中发生反应：N2(g)+3H2(g)2NH3 (g) △H＜0，下列说法正确的是
A．当2v(H2) =3v(NH3)时，反应达到平衡状态
B．一段时间后，混合气体密度不变，反应达到平衡状态
C．平衡后再充入NH3，达到新平衡时，NH3的百分含量变小
D．若反应前充入的N2与H2物质的量相等，达平衡时H2的转化率比N2的高
9．一定温度下，在恒容的密闭容器中。该反应A(g)+3B(g)=2C(g)达到平衡状态的标志有
①B的生成速率与C的消耗速率之比为3：2 ②容器中的压强不再发生变化 ③容器内混合气体的密度不变化 ④混合气体的平均相对分子质量不变 ⑤C的物质的量浓度不再变化 ⑥密闭容器中n(A)：n(B)：n(C)=1：3：2
A．①④⑤ B．②③⑤ C．②④⑥ D．②④⑤
10．下列说法正确的是（ ）
A．活化分子具有的能量是活化能
B．活化分子的总数越多，反应速率越快
C．某一反应的活化分子的百分数是定值
D．单位时间内有效碰撞次数越多，反应速率越快
11．　，在V2O5存在时，该反应机理为：①(快)；②(慢)。下列说法正确的是
A．该反应速率主要由第①步基元反应决定
B．增大SO2的浓度可显著提高反应速率
C． V2O5的存在提高该反应活化分子百分数，使有效碰撞次数增加，反应速率加快
D．该反应的逆反应的活化能为198kJ/mol
12．短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、n、p 是由这些元素组成的二元化合物，W2、X2、Z2分别是元素W、X、Z的单质。已知： Ⅰ.一定条件下某密闭容器中可发生反应：aX2+bW2cm，反应过程中物质的浓度变化如下：
X2 W2 m
起始浓度/mol·L-1 0.4 0.4 0
平衡浓度/ mol·L-1 0.3 0.1 0.2
Ⅱ.它们可发生如下反应：2m(g)+3Z2(g)=6n(g)+X2(g)；4n(g)+Y2(g)2p(l)+2Z2(g)。 下列说法正确的是
A．原子半径：WC．X 的氧化物一定是无色气体 D．a：b：c=3：1：2
二、填空题
13．根据氨的合成反应的特点，应分别采取什么措施提高该反应的平衡转化率和反应速率？将有关建议填入表格中。
提高反应的转化率 提高反应速率
性质 措施 性质 措施
放热 活化能高
分子数减小 低温时反应速率低
反应可逆 原料气浓度增大能提高反应速率
氨气浓度增加能降低反应速率
14．对于反应，压强或温度对C的质量分数的影响如图所示：
(1)若m、n表示不同温度，则m (填“>”或“<”)n，正反应为 (填“放热”或“吸热”)反应。
(2)若m、n表示不同压强，则m (填“>”或“<”)n， (填“<”“>”或“=”)。
(3)b曲线的OG段比a曲线的OH段陡的原因是 。
(4)a曲线的HE段高于b曲线的GF段的原因是 。
15．工业废气中CO的处理和合理利用越来越受到关注。
(1)在两个容积为2 L的恒容密闭容器中均充入2 mol CO和2 mol NO，在不同条件下发生反应，实验测得反应体系的压强与时间t的变化曲线如图所示。
①与实验a相比，实验b采取的措施可能是 ，理由是 。
②0~10 min内，实验b对应条件下v(NO)= ；
③实验a条件下，反应的平衡常数K的数值为 。
(2)CO和H2在一定条件下可以合成甲醇：。已知：，，其中x为各组分的体积分数。在密闭容器中按物质的量之比为1：2充入CO和H2，测得CO的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示。
①P1 P2(填“>”或“<”)。
②升高温度， (填“增大”、“减小”或“不变”)。
③c、d、e三点平衡常数Kc、Kd、Ke三者之间的数值大小关系为 。
16．在恒容密闭容器中通入CH4与CO2，使其物质的量浓度均为1.0 mol·L-1，在一定条件下发生反应：CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g)。测得平衡时CH4的体积分数与温度及压强的关系如图1所示。回答下列问题：
(1)该反应的ΔH (填“<”“>”或“=”)0。
(2)压强p1、p2、p3由大到小的顺序为 ；压强为p2时，b点处v正 (填“<”“>”或“=”)v逆。
(3)a点时CH4的转化率为 。
(4)1000℃时该反应平衡常数为 (mol/L)2 。
(5)为探究速率与浓度的关系，根据相关实验数据，粗略地绘制出了两条速率—浓度关系曲线：v正-c(CH4)和v逆-c(CO)，如图2。
①与曲线v正-c(CH4)相对应的是图中曲线 (填“甲”或“乙”)。
②降低温度，反应重新达到平衡时，v正、v逆相应的平衡点分别为 (填字母)
17．CO2是一种主要温室气体，研究CO2的利用对促进低碳社会构建具有重要的意义。
(1)一定条件下，某恒容密闭容器中充入一定量CO2(g)和足量H2(g)，同时发生两个反应：I．CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) II．CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)反应I的速率可表示为vI=k1c3(CO2)，反应II的速率可表示为vII=kIIc3(CO2)(kI、kII为速率常数)。反应体系中组分CO2(g)、CO(g)的浓度随时间变化情况如图甲。
①0～15s时间段内，CH3OH的平均反应速率为 mol·L-1·s-1(保留两位有效数字)。
②如果反应能够进行到底，反应结束时， ％的CO2转化为CO。
③活化能较大的反应为 (填“I”或“II”)。
(2)CO2还可以转化为甲醚。一定温度下，在恒容密闭容器中通入CH3OCH3，发生反应CH3OCH3(g)CO(g)+CH4(g)+H2(g)，测得容器中初始压强为42kPa，时间t和反应速率v(CH3OCH3)与CH3OCH3分压P(CH3OCH3)的关系如图乙。
①t=500s时，CH3OCH3的转化率α= 。
②若反应速率满足v(CH3OCH3)=kPn(CH3OCH3)，则k= s-1，500s时v(CH3OCH3)= kPa．s-1。
③达到平衡时，测得体系的总压强P总=112kPa，则该反应的平衡常数Kp= 。
18．I.实验室利用如图装置进行中和热的测定。回答下列问题：
(1)该图中有一处未画出，它是 。
(2)在操作正确的前提下提高中和热测定的准确性的关键是 。
(3)如果用0.50 mol·L-1的盐酸与氢氧化钠固体进行实验，则实验中所测出的“中和热”数值将 (填“偏大”“偏小”或“不变”)；原因是 。
II.现有一定温度下的密闭容器中存在如下反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，已知c(SO2)=0.4 mol·L-1，c(O2)=1 mol·L-1，经测定该反应在该温度下的平衡常数K=19，试判断：
(4)当SO2的转化率为50%时，该反应 (填“是”或“否”)达到平衡状态；若未达到，反应向 (填“正反应”或“逆反应”)方向进行。
(5)达平衡状态时，SO2的转化率应为 。
19．在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：
t℃ 700 800 850 1000 1200
K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
回答下列问题：
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K= 。
(2)该反应为 反应(填“吸热”、“放热”)。
(3)能判断该反应是否已达到化学平衡状态的依据是 。
a．容器中压强不变　　　　 　b．混合气体中c(CO)不变
c．v正(H2 )=v逆(H2O)　　 　 d．c(CO2)=c(CO)
(4)某温度下，平衡浓度符合下式：[CO2][H2]=[CO][H2O]，试判断此时的温度为 ℃。
该温度时，可逆反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，在该容器内各物质的浓度变化如下：
时间/min CO2(mol/L) H2(mol/L) CO(mol/L) H2O(mol/L)
0 0.200 0.300 0 0
2 0.138 0.238 0.062 0.062
3 c1 c2 c3 c3
4 c1 c2 c3 c3
计算：3～4min时CO的浓度c3 ，CO2(g)的转化率 ，(c3精确到小数点后面三位数)。
20．工业上利用一氧化碳和水蒸气在一定条件下发生的反应来制取氢气：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-41kJ mol-1。某小组研究在相同温度下该反应过程中的能量变化。他们分别在体积相等的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物，使其在相同温度下发生反应，获得如表数据：
容器编号 起始时各物质的物质的量/mol 达到平衡的时间/min 达到平衡时体系能量的变化
CO H2O CO2 H2
① 1 4 0 0 t1 放出热量：32.8kJ
② 2 8 0 0 t2 放出热量：Q
(1)容器①中反应达到平衡时，生成H2的物质的量为 。
(2)若容器①体积变为原来的一半，则CO的转化率为 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)计算容器②中反应的平衡常数K= 。
(4)容器②中反应的平均速率大于容器①，原因是 。
(5)容器②中反应达到平衡状态后，放出的热量Q 65.6kJ(填“>”“=”或“<”)，原因是 (不考虑热量损失)。
21．合成气（CO+H2）广泛用于合成有机物，工业上常采用天然气与水蒸气反应等方法来制取合成气。
（1）在150℃时2L的密闭容器中，将2molCH4和2molH2O(g)混合，经过15min达到平衡，此时CH4的转化率为60%。回答下列问题：
①从反应开始至平衡，用氢气的变化量来表示该反应速率v(H2)= 。
②在该温度下，计算该反应的平衡常数K= 。
③下列选项中能表示该反应已达到平衡状态的是 。
A．v(H2)逆=3v(CO)正
B．密闭容器中混合气体的密度不变
C．密闭容器中总压强不变
D．C(CH4)=C(CO)
（2）合成气制甲醚的反应方程式为2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3（g）+H2O(g) △H=bkJ/mol。有研究者在催化剂（Cu—Zn—Al—O和A12O3)、压强为5.OMPa的条件下，由H2和CO直接制备甲醚，结果如图所示。
①290℃前，CO转化率和甲醚产率的变化趋势不一致的原因是 ；
②b 0，（填“＞”或“＜”或“=”）理由是 。
（3）合成气中的氢气也用于合成氨气：N2+3H22NH3。保持温度和体积不变，在甲、乙、丙三个容器中建立平衡的相关信息如下表。则下列说法正确的是 ；
A．n1=n2=3.2 B．φ甲=φ丙＞φ乙 C．ν乙＞ν丙＞ν甲 D．P乙＞P甲=P丙
容器 体积 起始物质 平衡时NH3的物质的量 平衡时N2的 体积分数 反应开始时的速率 平衡时容器内压强
甲 1L 1molN2+3molH2 1.6mol φ甲 ν甲 P甲
乙 1L 2molN2+6molH2 n1mol φ乙 ν乙 P乙
丙 2L 2molN2+6molH2 n2mol φ丙 ν丙 P丙
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【分析】由图可知，随着温度升高，的体积分数不断增大、而的平衡转化率不断降低；
【详解】A．相同时间内，反应温度越低，反应速率越慢，导致单位时间内生成甲烷减少，的转化率可能会降低，A错误；
B．高效催化剂改变反应速率，不改变平衡移动，不能提高平衡时的产率，B错误；
C．工业上一般控制反应温度高于600℃，其原因是低于600℃时，浓度较小，速率较慢，会导致单位时间内产品产率下降，C正确；
D．某温度下若完全分解为，在密闭容器中投入和反应，则完全转化为4mol，反应Ⅱ为气体分子数不变的反应，当的体积分数为10%时，生成（2mol+4mol）×10%=0.6mol，则反应甲烷0.6mol，的转化率为，D错误；
故选C。
2．A
【详解】A．图1中右边那个实验，既有温度的影响又有氯化铁的影响，影响因素不唯一，A错误；
B．图2中通过测量一定时间段内产生的氢气的体积进而计算反应速率，B正确；
C．图3中两个圆底烧瓶中的反应相同，但是温度不同，平衡后两个烧瓶中气体颜色不同，可以验证温度对平衡的影响，C正确；
D．图4中两个试管中反应相同，但是草酸浓度不同，浓度大的对应高锰酸钾溶液先褪色，D正确；
故选A。
3．C
【分析】由图中的信息可知，浓度随时间变化逐渐减小的代表的是X，浓度随时间变化逐渐增大的代表的是Z，浓度随时间变化先增大后减小的代表的是Y；由图乙中的信息可知，反应①的速率常数随温度升高增大的幅度小于反应②的，据此分析解题。
【详解】A．由图乙信息可知，温度低于T1时，k1＞k2，反应②为慢反应，因此，总反应速率由反应②决定，A正确；
B．由图甲中的信息可知，随c(X)的减小，c(Y) 先增大后减小，c(Z)增大，因此，反应①的速率随c(X)的减小而减小，而反应②的速率先增大后减小，B正确；
C．根据体系中发生的反应可知，在Y的浓度达到最大值之前，单位时间内X的减少量等于Y和Z的增加量，因此，v (X)= v (Y) +v(Z)，但是，在Y的浓度达到最大值之后，单位时间内Z的增加量等于Y和X的减少量，故v (X) + v (Y) = v(Z)，C错误；
D．升高温度可以加快反应①的速率，但是反应①的速率常数随温度升高增大的幅度小于反应②的，且反应②的速率随着Y的浓度的增大而增大，因此，欲提高Y的产率，需提高反应温度且控制反应时间，D正确；
故选C。
4．D
【详解】A．反应①是气体分子数目减少的反应，，<0，由复合判据知低温自发，A项错误；
B．只与物质的聚集状态和化学计量数有关，与是否使用催化剂无关，故反应②使用催化剂时不变，B项错误；
C．反应③中是气体，，C项错误；
D．盖斯定律知，反应可通过（反应①+反应②-反应③）得到，，D项正确；
故选D。
5．D
【分析】反应一段时间后达到平衡，测得反应前后压强比为5：4，故反应后气体体积减小，故C、D至少一种不为气体；在一个2L的密闭容器中充入A气体，B气体，测得其浓度为2mol/L和1mol/L；则A气体，B气体的物质的量分别为2mol/L×2L=4mol，1mol/L×2L=2mol，则反应前气体总的物质的量为4mol+2mol=6mol；测得反应前后压强比为5：4，故平衡时气体总的物质的量为6mol×=4.8mol；生成1.6molC，则生成D的物质的量为1.6×=0.8mol，反应的B的物质的量为1.6×=0.8mol，反应A的物质的量为1.6×=1.2mol，则平衡时，A、B、C、D的物质的量分别为4mol-1.2mol=2.8mol、2mol-0.8mol=1.2mol、1.6mol、0.8mol，平衡时气体总的物质的量为6mol×=4.8mol，故D为气体，C不为气体；
【详解】①用C表示反应速率为，故①错误；
②反应的B的物质的量为0.8mol，故B的平衡转化率为×100%=40%，故②错误；
③反应后气体体积减小，故增大该体系压强，平衡向右移动；平衡常数与温度有关，温度不变，化学平衡常数不变，故③正确；
④C不为气体，故增加C的量，平衡不移动，故A、B转化率不变，故④正确；
故说法中正确的是③④；答案选D。
6．A
【详解】A．催化剂的活性受到温度的影响，如果温度太高，催化剂可能失活，反应速率降低，故A错误；
B．CO与N2O反应生成无毒物质，则反应方程式CO＋N2ON2O＋CO2，根据方程式分析，反应中每转移1mol电子，生成0.5mol N2即标况下N2体积为11.2L，故B正确；
C．根据①(慢)；②(快)得到反应①的正反应活化能比反应②大，故C正确；
D．根据图中信息得到两步反应均为放热反应，总反应由反应较慢的反应来决定，因此总反应的化学反应速率由反应①决定，故D正确。
综上所述，答案为A。
7．D
【详解】A．混乱度增大的放热反应即△S >0，△H<0的反应，则该反应的，一定能自发进行，故A正确；
B．碳酸氢钠加热可以分解，即升高温度反应能自发进行，由于该反应生成的气体增多，△S > 0，所以升高温度利于熵增的方向自发进行，故B正确；
C．自发反应有向△G < 0方向进行的趋势，即温度、压强一定时，的反应可自发进行，故C正确；
D．水结冰的过程是熵减的放热过程，通常情况下不能自发进行，但降温时该过程能自发进行，故D错误；
故答案为：D。
8．D
【详解】A．化学反应速率与化学计量数成正比，因此，无论反应是否平衡，始终有2v(H2)=3v(NH3)，则2v(H2) =3v(NH3)不能说明反应达到平衡状态，A错误；
B．反应在恒容容器中进行，根据质量守恒，反应前后气体总质量不变，则混合气体的密度始终不变，当密度不变时，不能说明反应达到平衡状态，B错误；
C．平衡后再充入NH3，平衡正向移动，但根据勒夏特列原理只能削弱不能抵消可知，达到新平衡时，NH3的百分含量变大，C错误；
D．若反应前充入的N2与H2物质的量相等，N2过量，因此达平衡时H2的转化率比N2的高，D正确；
答案选D。
9．D
【详解】①B的生成速率与C的消耗速率均表示逆反应速率，故不能说明正逆反应速率相等，故不能说明反应达到平衡状态；
②容器容积不变，混合气体物质的量随反应的进行发生变化，则容器内压强为变化的量，故容器中的压强不再发生变化，能说明反应达到平衡状态；
③混合气体质量不变，容器容积不变，则容器内混合气体的密度始终不变，则当容器内混合气体的密度不变化时，不能说明反应达到平衡状态；
④混合气体质量不变，混合气体物质的量随反应的进行发生变化，则混合气体的平均相对分子质量是一个变化的量，当混合气体的平均相对分子质量不变时，能说明反应达到平衡状态；
⑤C的物质的量浓度不再变化，说明正逆反应速率相等，能说明反应达到平衡状态；
⑥密闭容器中n(A)：n(B)：n(C)=1：3：2，，故不能说明反应达到平衡状态；综上所述，②④⑤能说明反应达到平衡状态，故D正确；
故选D。
10．D
【详解】A．活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差叫活化能，A项错误；
B．单位体积内活化分子总数越多，单位时间内有效碰撞次数越多，反应速率越快，B项错误；
C．在不同条件下，活化分子的数目不一定相同，活化分子的百分数不一定相同，C项错误；
D．有效碰撞是能发生化学反应的碰撞，单位时间内有效碰撞次数越多，反应速率越快，D项正确；
综上所述答案为D。
11．C
【详解】A．一个反应的速率主要由慢反应决定，则该反应速率主要由第②步基元反应决定，A不正确；
B．增大SO2的浓度可提高反应速率，但比起催化剂，速率改变的程度要小得多，所以不能说是显著提高反应速率，B不正确；
C．V2O5是反应的催化剂，能降低反应的活化能，使更多的分子成为活化分子，从而提高该反应活化分子百分数，使有效碰撞次数增加，反应速率加快，C正确；
D．该反应为放热反应，其逆反应的活化能为“正反应的活化能+198kJ/mol”，D不正确；
故选C。
12．B
【详解】综合分析题中信息可知，W、X、Y、Z分别为H、N、O、Cl，m、n、p分别为NH3、HCl、H2O。
A．原子半径HB． m、n、p 三种物质均为共价化合物，B正确；
C．氮的氧化物中，二氧化氮是红棕色的，C不正确；
D．对于反应aX2+bW2 cm，反应物、生成物的浓度变化量之比等于化学计量数之比，则a：b：c=1：3：2，D不正确。
本题选B。
13． 低温 使用合适催化剂 高压 高温 原料循环利用 增大原料气浓度 分离出氨气
【解析】略
14． < 放热 < < OG段表示的温度或压强高于OH段，所以反应速率快，到达平衡所需的时间短 HE段相对于GF段是在低温或低压条件下到达的平衡，因为该可逆反应的正反应是放热、气体分子数增大的反应，故降温、减压时，平衡均向正反应方向移动，C的质量分数增大
【详解】(1)如题图所示，若m和n表示温度，n温度下的反应速率比m温度下的反应速率快，故m(2)若m和n表示压强，b曲线表示的反应速率快，故m(3)OG段表示的温度或压强高于OH段，所以反应速率快，到达平衡所需的时间短，所以b曲线的OG段比a曲线的OH段陡；
(4)HE段相对于GF段是在低温或低压条件下到达的平衡，因为该可逆反应的正反应是放热、气体分子数增大的反应，故降温、减压时，平衡均向正反应方向移动，C的质量分数增大，所以a曲线的HE段高于b曲线的GF段。
15．(1) 使用催化剂 反应速率加快，但平衡状态与实验a相同 0.05 1
(2) ＞ 减小 Kc＞Kd=Ke
【详解】（1）①根据图象可知：相对于曲线a来说，曲线b达到平衡所需时间缩短，但反应体系的平衡压强不变，说明只是反应速率加快，化学平衡不移动，则改变的条件为使用了催化剂；
②反应在2 L容器中进行，在反应开始时n(CO)=n(NO)=2 mol，n(总)=4 mol，气体压强为160 kPa，当反应进行到10 min时，气体压强为140 kPa，则气体总物质的量为n=，反应减少了0.5 mol。根据方程式可知：每有 2 mol NO发生反应，反应后气体物质的量会减少1 mol，现在反应减少了0.5 mol，则反应消耗NO的物质的量是1 mol，故用NO浓度变化表示反应速率v(NO)=；
③两个实验的化学平衡状态相同，根据②计算可知平衡时气体总物质的量为3.5 mol，反应消耗NO、CO的物质的量是1 mol，则反应产生CO2为1 mol，产生N2为0.5 mol，此时溶液中n(CO)=n(NO)=1 mol，容器的容积是2 L，则该条件下的化学平衡常数K=；
（2）①在温度不变时，增大压强，化学平衡向气体体积减小的正反应方向移动，导致CO的平衡转化率提高。根据图示可知CO的平衡转化率：P1＞P2，所以压强大小关系为：P1＞P2；
②已知：，，当反应达到平衡时，v正=v逆，则，故。根据图象可知：在压强不变时，升高温度，CO的平衡转化率减小，说明升高温度，化学平衡逆向移动，x(CH3OH)减小，x(CO)、x(H2)增大，所以升高温度，减小；
③化学平衡常数只与温度有关，温度相同化学平衡常数相同，温度升高，化学平衡常数减小。由于温度：d=e＞c，所以c、d、e三点平衡常数Kc、Kd、Ke大小关系为：Kc＞Kd=Ke。
16．(1)＞
(2) p3＞p2＞p1 ＞
(3)80%
(4)163.84
(5) 乙 B、F
【详解】（1）由图可知，压强不变时，升高温度，CH4的体积分数减小，平衡正向移动，说明正反应为吸热反应，则ΔH＞0，故答案为：＞；
（2）该反应正向是气体体积增大的反应，温度一定时，增大压强，平衡逆向移动，平衡时CH4的体积分数增大，即压强越大，CH4的体积分数越大，所以图中压强大小关系为p3＞p2＞p1；压强为p2时，b点需要使CH4的体积分数减小，才能建立平衡，则反应正向进行v正＞v逆，故答案为：p3＞p2＞p1；＞；
（3）根据图示数据列“三段式”：
a点时CH4的体积分数为，即，解得x=0.8mol/L，甲烷的转化率80%，故答案为：80%；
（4）根据以上分析可知1000℃时该反应平衡常数为=163.84；
（5）①由于反应开始只加入了反应物，随着反应进行，v逆（CO）增大、c（CO）增大，v正（CH4）减小、c（CH4）减小，结合平衡建立的过程可知，甲曲线为v逆～c（CO），乙曲线为v正～c（CH4），故答案为：乙；
②甲曲线为v逆～c（CO），反应达到平衡时，该反应正向吸热，所以降温后平衡逆向移动，正、逆反应速率都要减小，但c（CH4）要增大，c（CO）要减小，结合图中变化情况：只有B、F符合题意，故答案为：B、F。
17．(1) 0.0017 87.5 Ⅰ
(2) 20% 3×10-4 1.008×10－2 6125
【解析】（1）
①由图甲可知0～15s时间段内一氧化碳浓度改变值为0.175 mol·L-1，根据反应II可知该反应消耗的二氧化碳为0.175 mol·L-1，则反应I消耗的二氧化碳为(0.5-0.3)-0.175=0.025 mol·L-1，则0～15s时间段内CH3OH浓度改变值为：0.025 mol·L-1，其速率=；
②由题中信息可知，反应I和反应II的速率之比为，由于kI、kII为速率常数，故该比值保持不变，在相同时间内CH3OH和CO的速率之比等于反应I和反应II的速率之比，也等于相同时间内CH3OH和CO的浓度变化之比，即，因此，如果反应能进行到底，反应结束时有的CO2转化为CO；
③通过分析②可以发现一氧化碳所占的比例更大一些，即反应II速率快，则反应I速率慢，活化能大；
（2）
①t=500 s时，CH3OCH3分压P(CH3OCH3)=33.6KPa，测得容器内初始压强为42 KPa，=；
②速率满足v(CH3OCH3)=kPn(CH3OCH3)，；500s时v(CH3OCH3)= 3×10-4×33.6 KPa=1.008×10－2；
③达到平衡时，测得体系的总压强P总=112kPa，结合三段式计算，设甲醚物质的量为1mol，反应消耗甲醚物质的量为x，
压强之比等于气体物质的量之比，，，气体总量=1+2x=，。
18．(1)环形玻璃搅拌棒
(2)提高装置的保温效果
(3) 偏大 固体NaOH溶于水放热
(4) 否 正反应
(5)80%
【详解】（1）中和热测定需要酸溶液和碱溶液混合均匀，该图中缺少环形玻璃搅拌棒；
（2）该实验成功的关键是减少热量损失，在操作正确的前提下提高中和热测定的准确性的关键是提高装置的保温效果；
（3）氢氧化钠固体溶解放热，如果用0.50 mol·L-1的盐酸与氢氧化钠固体进行实验，放出的热量偏多，则实验中所测出的“中和热”数值将偏大；
（4）
，所以反应没有达到平衡状态；反应向正反应方向进行。
（5）
，x=0.16，所以达平衡状态时，SO2的转化率应为。
19． K= 吸热 bc 850 0.120 60.0%
【分析】由图中数据可知，随着温度的升高，K值变大，化学平衡常数的大小只与温度有关，化学平衡常数等于生成物的浓度幂之积与反应物的浓度幂之积的比值，进行分析和计算。
【详解】(1)化学平衡常数等于生成物的浓度幂之积与反应物的浓度幂之积的比值，CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)，该反应的化学平衡常数表达式为K=；
(2)化学平衡常数的大小只与温度有关，升高温度，平衡向吸热的方向移动；由表可知：升高温度，化学平衡常数增大，说明化学平衡向正反应方向移动，因此正反应方向为吸热反应；
(3)CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)，反应是前后体积不变的反应，且反应为吸热反应；
a．反应是前后气体体积不变的反应，反应过程中压强不变，容器中压强不变不能判断该反应是否平衡，故a不符合题意；
b．当反应中各物质的浓度不变时，达到平衡状态，故混合气体中c(CO)不变，可以判断该反应是否平衡，故b符合题意；
c．v正(H2)=v逆(H2O)，说明反应的正逆反应速率相同，故能该反应是否平衡，故c符合题意；
d．c(CO2)=c(CO)，不是浓度不变，不能判断该反应是否平衡，故d不符合题意；
答案选bc；
(4)某温度下，平衡浓度符合下式：[CO2][H2]=[CO][H2O]，则K==1，当平衡常数为1时，温度为850℃；
设3~4min达到平衡时CO、H2O的浓度为c3，则CO2和H2的平衡浓度为(0.200-c3)mol/L和(0.300-c3)mol/L，列出三段式；
代入平衡常数表达式则有：，解得c3=0.120mol/L，CO2的转化率：。
20．(1)0.8mol
(2)不变
(3)1
(4)容器②中反应物浓度更大
(5) = 容器①和容器②为等效平衡，CO的转化率相同，均为80%，放出的热量为2mol×80%×41kJ mol-1=65.6kJ
【详解】（1）反应①中所给水蒸气过量，根据题目所给热化学方程式可知，消耗1molCO可以放出41kJ热量，该反应放热32.8kJ，说明反应了1mol×=0.8molCO，根据方程式可知生成H2的物质的量为0.8mol；
（2）该反应前后气体系数之和相等，压强不影响平衡，所以容器①的容积变为原来的一半，CO的平衡转化率不变；
（3）容器①和②的温度相同，所以平衡常数相同，根据(1)的分析可知，平衡时消耗CO、H2O各0.8mol，生成H2、CO2各0.8mol，所以平衡时CO、H2O、H2、CO2的物质的量分别为0.2mol、3.2mol、0.8mol、0.8mol，该反应前后气体系数之和相等，可以用物质的量代替浓度计算平衡常数，所以K==1；
（4）两容器体积相等，容器②中投料更多，反应物的浓度更大，反应速率更快；
（5）该反应前后气体系数之和相等，压强不影响平衡，两容器的投料比相同，所以达到等效平衡，CO的转化率相同，均为80%，则容器②放出的热量为2mol×80%×41kJ mol-1=65.6kJ。
21． 0.12mol·L-1·min-1 21.87 AC 有副反应发生 ＜ 平衡后，升高温度，产率降低 BD
【详解】（1）
①v(H2)==0.12mol·L-1·min-1；
②K＝==21.87mol2 L-2；
③A．v逆(H2)＝3v正(CO)，根据反应速率之比等于化学计量数之比有v正(H2)＝3v正(CO)，故v逆(H2)＝v正(H2)，反应已达到平衡状态，选项A选；
B．参与反应的物质均为气体，气体的总质量不变，反应在恒容条件下进行，故密度始终保持不变，密闭容器中混合气体的密度不变，不能说明反应已达到平衡状态，选项B不选；
C．同温同压下，气体的压强与气体的物质的量成正比，该反应正反应为气体体积增大的反应，密闭容器中总压强不变，则总物质的量不变，说明反应已达到平衡状态，选项C选；
D．反应开始时加入2 mol CH4和2 mol H2O(g)，反应过程中两者的物质的量始终保持相等，c(CH4)=c(CO)不能说明反应已达到平衡状态，选项D不选。
答案选AC；
（4）① 290℃前，CO转化率随温度升高而降低，根据反应2CO(g) + 4H2(g)CH3OCH3（g）+ H2O(g)可知甲醚是生成物，产率应该降低，但反而增大，证明还有另外的反应生成甲醚，即CO的转化率和甲醚产率的变化趋势不一致的原因是有副反应发生；
②根据图中信息可知，平衡后，升高温度，产率降低，平衡向逆反应方向移动，逆反应为吸热反应，则正反应为放热反应，△H=b＜0。
（3）根据表中数据知，甲丙中各反应物的浓度相等，所以相当于等效平衡，平衡时N2的体积分数相等；乙中各反应物浓度是甲的2倍，且压强大于甲，增大压强，平衡向气体体积缩小的方向移动，所以平衡时乙中N2的体积分数小于甲；
A．甲丙中各反应物的浓度相等，n2=3.2，乙压强大于甲乙，平衡正向移动，n1＞3.2，选项A错误；
B．甲丙为等效平衡，平衡时N2的体积分数相等φ甲 =φ丙，乙压强大，平衡正向移动，平衡时乙中N2的体积分数小于甲，故φ甲 =φ丙＞φ乙，选项B正确；
C．甲丙中各反应物的浓度相等，为等效平衡，反应速率相等，ν丙=ν甲，乙中各反应物浓度平衡时接近甲丙的二倍，反应速率较大，ν乙＞ν丙=ν甲，选项C错误；
D．体积相同的容器中，甲丙等效，单位体积气体总物质的量浓度相同，压强相等P甲 =P丙，乙中平衡时单位体积气体总物质的量接近甲丙的二倍，P乙＞P甲 =P丙，选项D正确。
答案选BD。
【点睛】本题考查了化学平衡影响因素分析判断，平衡计算分析，主要是恒温恒压、恒温恒容容器中平衡的建立和影响因素的理解应用。等效平衡原理的理解和应用是解答的难点和易错点。
答案第1页，共2页
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