第二章化学反应速率与化学平衡单元练习
2022-2023学年上学期高二化学人教版（2019）选择性必修1
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．T℃时在2 L密闭容器中使X(g)与Y(g)发生反应生成Z(g)。反应过程中X、Y、Z的物质的量变化如图1所示；若保持其他条件不变，温度分别为T1和T2时，Y的体积分数与时间的关系如图2所示。则下列结论正确的是
A．反应进行的前3 min内，用X表示的反应速率v(X)=0.3 mol/(L·min)
B．容器中发生的反应可表示为3X(g)＋Y(g)2Z(g)
C．保持其他条件不变，升高温度，反应的化学平衡常数K减小
D．若改变反应条件，使反应进程如图3所示，则改变的条件是增大压强
2．已知化合物A与H2O在一定条件下反应生成化合物B与HCOO ，其反应历程如图所示，其中TS表示过渡态，Ⅰ表示中间体。下列说法正确的是
A．化合物A与H2O之间的碰撞均为有效碰撞
B．平衡状态时，升温使反应逆向移动
C．该历程中的最大活化能E正=16.87kJ·mol-1
D．使用更高效的催化剂可降低反应所需的活化能和反应热
3．工业上消除氮氧化物的污染，可用如下反应： 在温度和时，分别将和充入体积为1L的密闭容器中，测得随时间变化数据如下表：下列说法错误的是
温度 时间/min n/mol 0min 10min 20min 40min 50min
T1 n(CH4) 0.50 0.35 0.25 0.10 0.10
T2 n(CH4) 0.50 0.30 0.18 … 0.15
A．10min内，时的化学反应速率比时小 B．温度：
C．平衡常数： D．
4．分解速率受多种因素影响。实验测得 时不同条件下浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A．图甲表明，其他条件相同时，浓度越小，其分解速率越快
B．图乙表明，其他条件相同时，溶液pH越小，分解速率越快
C．图丙表明，少量存在时，溶液碱性越强，分解速率越快
D．图丙和图丁表明，碱性溶液中，对分解速率的影响大
5．用合成甲醇()的化学方程式为，按照相同的物质的量投料，测得在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是
A．温度：
B．正反应速率：、
C．平衡常数：、
D．平均摩尔质量：、
6．在一定条件下，取一定量的A和B在恒容密闭容器中发生反应：，达到平衡时，M的浓度与温度和容器容积的关系如图所示。下列有关判断一定正确的是
A．
B．达到平衡后，增大B的量将会提高A的转化率
C．E点的平衡常数小于F点的平衡常数
D．
7．如图所示，隔板Ⅰ固定不动，活塞Ⅱ可自由移动，M、N两个容器中均发生反应：。向M、N中，分别通入xA和yB的混合气体，初始M、N容积相同，保持温度不变。下列说法正确的是
A．若平衡时A气体在两容器中的体积分数相等，则x一定等于y
B．若，则平衡时M中的转化率：
C．若，当M中放出热量172.8时，A的转化率为90%
D．若，，N中达到平衡时容积为2L，C为0.4，则反应起始时Ｎ的容积为2.6L
8．用合成甲醇(CH3OH)的化学方程式为 ，按照相同的物质的量投料，测得在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是
A．温度：
B．正反应速率：、
C．平衡常数：、
D．平均摩尔质量：、
9．在容积一定的密闭容器中发生可逆反应A(g)+B(g)C(g)-Q，平衡移动关系如下图所示下列说法正确的是
选项 压强 纵坐标
A p1＞p2 B的转化率
B p1＜p2 C的物质的量浓度
C p1＜p2 混合气体的平均摩尔质量
D p1＞p2 A的质量分数
A．A B．B C．C D．D
10．如图所示曲线a表示放热反应X(g)＋Y(g)Z(g)＋M(g)＋N(s)进行过程中X的转化率随时间变化的关系。若要改变起始条件，使反应过程按b曲线进行，可采取的措施是
A．升高温度 B．加大X的投入量
C．加催化剂 D．减小压强
11．下列叙述与图对应的是
A．对于达到平衡状态的反应：，图①表示在时刻充入了一定量的，平衡逆向移动
B．由图②可知，、满足反应：
C．图③表示的反应方程式为
D．若，对于反应，图④y轴可以表示Y的百分含量
12．在密闭容器中进行反应，、、的起始浓度分别为、、，当平衡时，下列数据肯定不正确的是
A．的物质的量为，的物质的量为
B．的物质的量为
C．的物质的量为，的物质的量为
D．的物质的量为
13．实验室中模拟合成氨反应：在恒容密闭容器中，初始投入量相等的条件下，得到三组实验数据如表所示：
实验序号 温度() 浓度()
1 300 2.00 1.70 1.50 1.36 1.25 1.20 1.20
2 300 2.00 1.50 1.28 1.20 1.20 1.20 1.20
3 200 2.00 1.60 1.39 1.29 1.27 1.27 1.27
下列有关说法不正确的是A．当容器内的压强不再改变时，说明该可逆反应已达到化学平衡状态
B．实验2中，前内以的浓度变化表示的化学反应速率为
C．比较实验1和2，说明实验2使用了更高效的催化剂
D．实验3中，时向容器中充入一定量，则正反应速率不变
14．下列有关化学反应速率的说法正确的是
A．用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，改用浓硫酸可以加快产生氢气的速率
B．的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变
C．的催化氧化是一个放热反应，所以升高温度，反应速率减慢
D．催化剂能降低分子活化时所需能量，使单位体积内活化分子数目大大增加
15．向一密闭容器中充入和，压强为，并在一定温度下发生反应： ，一段时间后反应达到平衡。下列说法不正确的是
A．保持容器容积不变，继续向其中加入，反应正向进行
B．保持容器容积不变，继续向其中加入(不参加反应)，化学反应速率不变
C．保持容器压强不变，继续向其中加入，重新达到平衡时，的体积分数不变
D．提高起始反应温度，正反应速率减慢，逆反应速率加快，平衡逆向移动
二、计算题
16．在容积为2L的密闭容器中进行如下反应：A(g)+2B(g)3C(g)+nD(g)，开始时A为4mol，B为6mol；5min末时测得C的物质的量为3mol，用D表示的化学反应速率v(D)为0.2mol/(L·min)。计算:
(1)5min末A的物质的量浓度为________。
(2)前5min内用B表示的化学反应速率v(B)为________。
(3)化学方程式中n值为________。
(4)此反应在四种不同情况下的反应速率分别为：
①v(A)=5mol/(L·min)
②v(B)=6mol/(L·min)
③v(C)=4.5mol/(L·min)
④v(D)=8mol/(L·min)
其中反应速率最快的是________（填编号）。
17．由羟基丁酸生成丁内酯的反应如下：HOCH2CH2CH2COOH+H2O
在298K下，羟基丁酸水溶液的初始浓度为，测得丁内酯的浓度随时间变化的数据如表所示。回答下列问题：
21 50 80 100 120 160 220
0.024 0.050 0.071 0.081 0.090 0.104 0.116 0.132
(1)该反应在50～80min内的平均反应速率为_____。
(2)120min时羟基丁酸的转化率为______。
(3)298K时该反应的平衡常数_____。
(4)为提高羟基丁酸的平衡转化率，除适当控制反应温度外，还可采取的措施是______。
三、实验题
18．为了研究外界条件对过氧化氢分解速率的影响，某同学做了以下实验，请回答下列问题。
实验编号 实验操作 实验现象
① 分别在试管A、B中加入5mL5%溶液，各滴入2滴1mol/L溶液，待试管中均有适量气泡出现时，将试管A放入盛有5℃左右冷水的烧杯中浸泡，将试管B放入盛有40℃左右热水的烧杯中浸泡 试管A中不再产生气泡，试管B中产生气泡的量增大
② 另取两支试管分别加入5mL5%溶液和5mL10%溶液 两试管中均未明显见到有气泡产生
(1)实验①的目的是________________________________________，实验中滴加溶液的目的是______________________________________________。
(2)实验②中未观察到预期的实验现象，为了帮助该同学达到实验目的，你提出对上述操作的改进意见是________________________________________________（用实验中所提供的试剂和仪器）。
(3)某同学在50mL一定浓度的溶液中加入一定量的二氧化锰，放出气体的体积（标准状况）与反应时间的关系如图所示，则A、B、C三点所表示的瞬时反应速率最慢的是______________。
19．已知反应:2NO2(g) N2O4(g)是放热反应,为了探究温度对化学平衡的影响,有人做了如下实验:把NO2和N2O4的混合气体通入甲、乙两个连通的烧瓶里,然后用夹子夹住橡皮管,把两烧瓶分别浸入两个分别盛有500 mL 6 mol·L-1的HCl溶液和盛有500 mL蒸馏水的烧杯中(两烧杯中溶液的温度相同)。
（1）该实验用两个经导管连通的烧瓶,其设计意图是__________。
（2）向烧杯甲的溶液中放入125g NaOH固体,同时向烧杯乙中放入125g硝酸铵晶体,搅拌使之溶解。甲烧瓶内气体的颜色将__________原因是__________乙烧瓶内气体的颜色将__________,原因是__________。
（3）该实验欲得出的结论是__________。
（4）某同学认为该实验的设计并不完全科学,他指出此时影响化学平衡的因素不止一个,你认为他所指的另一个因素是__________。
四、原理综合题
20．利用合成二甲醚可以很大程度地帮助实现“碳中和”，其合成过程由两种工艺组成。
工艺1：先在设备一加氢合成甲醇，主要涉及以下反应：
Ⅰ、甲醇的合成：；
Ⅱ、逆水汽变换：；
再通过设备二合成二甲醚，涉及以下反应：
Ⅲ、甲醇脱水：。
工艺2：在双功能催化剂作用下，由加氢直接得到二甲醚。
已知：相关物质变化的焓变示意图如下：
回答下列问题：
(1)请写出工艺2中直接加氢合成(反应Ⅳ)的热化学方程式：___________。
(2)①工艺1需先在设备一合成甲醇。在不同压强下，按照投料合成甲醇，实验测定的平衡转化率和的平衡产率随温度的变化关系如图所示。
下列说法正确的是___________(填字母)。
A．图甲纵坐标表示的平衡产率
B．压强：
C．为了同时提高的平衡转化率和的平衡产率，应选择低温、高压的反应条件
D．一定温度、压强下，寻找活性更高的催化剂，是提高的平衡转化率的主要研究方向
②解释图乙不同压强下纵坐标代表的物理量在550℃后趋于相等的原因：___________。
(3)若一定量和仅发生反应Ⅰ和Ⅱ，研究表明：在其他条件相同的情况下，用新型催化剂可以显著提高甲醇的选择性。使用该催化剂，按(总量为a)投料于恒容密闭容器中进行反应，的平衡转化率和甲醇的选择性(甲醇的选择性：转化的中生成甲醇的物质的量分数)随温度的变化趋势如图所示(忽略温度对催化剂的影响)。
①根据图中数据，温度选择___________K(填“473”“513”或“553”)，达到平衡时，反应体系内甲醇的产量最高。
②随着温度的升高，的平衡转化率增加但甲醇的选择性降低，请分析其原因：___________。
21．和均为重要的工业原料。已知：
Ⅰ
Ⅱ
请回答下列问题：
(1)与反应生成、和氯气的热化学方程式为___________。升高温度对该反应的影响为___________。
(2)若反应Ⅱ的逆反应的活化能为E，则E___________(填“>”“<”或“=”)220.9。
(3)t℃时，向10L恒容密闭容器中充入1和2，发生反应Ⅰ。5min时达到平衡，测得的物质的量为0.2。
①0~5min内，用表示的反应速率___________。
②的平衡转化率为___________。
③下列措施，既能加快逆反应速率又能增大的平衡转化率的是___________(填字母)。
A．缩小容器容积 B．加入催化剂 C．分离出部分 D．增大浓度
22．三氯氢硅SiHCl3是制备硅烷、多晶硅的重要原料。对于反应2SiHCl3(g) SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在323 K和343 K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。
(1)343 K时反应的平衡转化率ɑ=_______%。平衡常数K343K=_______(保留2位小数)。
(2)在343 K下，要提高SiHCl3转化率，可采取的措施是_______；要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有_______。
(3)比较a、b处反应速率大小：va_______vb(填“大于”“小于”或“等于”)。反应速率v=v正 v逆=k正x2(SiHCl3) k逆x(SiH2Cl2)x(SiCl4)，k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，x为物质的量分数，计算a处=_______(保留1位小数)。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案：
1．B
【详解】A．根据图1所示可知反应进行的前3 min内，X的浓度减小了△c(X)=2.0 mol/L-1.4 mol/L=0.6 mol/L，则用X表示的化学反应速率v(X)=，A错误；
B．根据图示可知：在反应过程中X、Y浓度减小，Z浓度增加，反应进行到3 min时三种物质都存在，且它们的浓度不再发生变化，说明该反应是可逆反应，其中X、Y是反应物，Z是生成物，在前3 min内X、Y、Z三种物质的浓度变化分别是0.6 mol/L、0.2 mol/L、0.4 mol/L，三种物质的变化变化的比为3：1：2，故反应方程式可表示为3X(g)+Y(g)2Z(g)，B正确；
C．在其它条件不变时，温度升高，化学反应速率加快，达到平衡所需时间缩短。根据图2可知温度：T2＞T1。升高温度，Y的体积分数减少，说明升高温度，化学平衡正向移动，导致反应的化学平衡常数K增大，C错误；
D．若改变反应条件，使反应进程如图3所示，反应达到平衡所需时间缩短，但各种物质的含量不变，说明化学平衡不移动。由于反应3X(g)+Y(g)2Z(g)是反应前后气体体积改变的反应，则改变的条件应该是使用了催化剂，而不可能是增大体系的压强，D错误；
故合理选项是B。
2．B
【详解】A．活化分子间的部分碰撞为有效碰撞，A错误；
B．据图可知该反应为放热反应，升高温度平衡逆向一定，B正确；
C．据图可知第二步反应的能垒最大，为E正=[16.87-(-1.99)]kJ·mol-1=18.86 kJ·mol-1，C错误；
D．催化剂可降低反应活化能，但不改变反应热，D错误；
综上所述答案为B。
3．C
【详解】A．10min内，时的化学反应速率为，时的化学反应速率，故A正确；
B．温度越高反应速率越快，时的化学反应速率小于，所以温度：，故B正确；
C．时的化学反应速率小于，时，40min反应达到平衡，时，40min反应一定达到平衡，时甲烷的平衡浓度小于，平衡常数：，故C错误；
D. 时的化学反应速率小于，所以，时甲烷的平衡浓度小于，可知升高温度，平衡逆向移动，正反应放热，，故D正确；
选C。
4．D
【详解】A．图甲中溶液的pH相同，但浓度不同，浓度越大，相同时间内浓度的变化量越大，由此得出相同pH条件下，双氧水浓度越大，双氧水分解速率越快，故A错误；
B．图乙中浓度相同，但加入NaOH浓度不同，说明溶液的pH不同，NaOH浓度越大，相同时间内双氧水浓度变化量越大，由此得出：双氧水浓度相同时，pH越大双氧水分解速率越快，故B错误；
C．图丙中少量存在时，相同时间内双氧水浓度变化量：溶液溶液溶液，由此得出：锰离子作催化剂时受溶液pH的影响，溶液碱性越弱，其分解速率越快，故C错误；
D．图丁中pH相同，锰离子浓度越大，相同时间内双氧水浓度变化量越大，图丙中说明催化剂的催化效率受溶液的pH值影响，由此得出：碱性溶液中，对分解速率的影响大，故D正确；
故答案为：D。
5．C
【分析】该反应的正反应为气体体积减小的放热反应，压强相同时温度降低，平衡正向移动，的平衡转化率增大；温度相同时压强增大，平衡正向移动，的平衡转化率增大；化学平衡常数只与温度有关，温度相同，平衡常数相同，据此分析解答。
【详解】A．该反应的正反应为放热反应，压强相同时降低温度，平衡正向移动，的平衡转化率增大，则，A错误；
B．根据A项分析，a点温度比c点低，两点压强相同，温度越高，反应速率越大，故；b、d两点温度相同，压强越大，反应速率越大，b点压强大于d点压强，则，B错误；
C．a点温度比c点低，该反应的正反应为放热反应，升高温度，平衡常数减小，则，b、d两点温度相同，平衡常数相同，则，C正确；
D．按照相同的物质的量投料，的平衡转化率越大，气体的总物质的量越小，而气体的总质量不变，由总可知，越大，则，，D错误；
答案选C。
6．C
【详解】A．由图象可知，E点对应温度下，2L容器中M的浓度约为0.7，6L容器中M的浓度约为0.37，将容器的容积由6L压缩至2L，M的浓度并没有增大3倍，因此平衡逆向移动，所以，A错误；
B．达到平衡后，增大B的量，B为固体，对A的转化率无影响，B错误；
C．由图象可知，恒容时随温度升高，M的浓度增大，平衡正向移动，F点所处温度高于E点，所以E点的平衡常数小于F点的平衡常数，C正确；
D．由图象可知，恒容时随温度升高，M的浓度增大，平衡正向移动，正反应为吸热反应，，D错误；
答案选C。
7．A
【详解】A．设平衡时M中消耗了aA，N中消耗了bA，有，，，无论a、b取何值此式均成立，则，A正确；
B．设平衡时M中消耗了aA，则A的转化率为，B的转化率为，转化率，B错误；
C．设M中放热172.8时消耗A的物质的量为c，则有，解得，但x的值不确定，故不能计算A的转化率，C错误；
D．由“三段式”法可得：
所以反应起始时N的容积为，D错误；
答案选A。
8．C
【详解】A．该反应为放热反应，降低温度，平衡正向移动，CO的转化率越大，则T1＜T2＜T3，A错误；
B．由图可知，a、c两点压强相同，平衡时a点CO转化率更高，该反应为放热反应，温度越低，CO的转化率越大，故温度T1＜T3，温度越高，反应速率越快，故v(a)＜v(c)；b、d两点温度相同，压强越大，反应速率越大，b点大于d点压强，则v(b)＞v(d)，B错误；
C．由图可知，a、c两点压强相同，平衡时a点CO转化率更高，该反应为放热反应，故温度T1＜T3，降低温度平衡向正反应方向移动，则K(a)＞K(c)，平衡常数只与温度有关，b、d两点温度相同，平衡常数相同，则K(b)=K(d)，C正确；
D．CO转化率的越大，气体的物质的量越小，而气体的总质量不变，由可知，M越大；则可知M(a)>M(c)，M(b)>M(d)，D错误；
答案选C。
9．A
【分析】根据题意A(g)+B(g)C(g)-Q，可知该反应为吸热反应；温度升高平衡正向移动，B的转化率增大，C的物质的量浓度增大，A的质量分数降低；
【详解】A．反应是分子数减小的反应，压强增大，平衡正向移动，B的转化率增大，若p1＞p2，P1时B的转化率大，故A正确；
B．反应是分子数减小的反应，压强增大，平衡正向移动，C的物质的量浓度
若p1＜p2，同温下P2时C的物质的量浓度大，故B错误；
C．反应是分子数减小的反应，压强增大，平衡正向移动，B的转化率增大，若p1＜p2，同温下P2压强大气体总物质的量小，混合气体的平均摩尔质量大，故C错误；
D．反应是分子数减小的反应，压强增大，平衡正向移动，A的转化率增大，若p1＞p2，压强大A的质量分数减小，故D错误；
故答案为A
10．C
【详解】A．升高温度，反应速率加快，但平衡逆向移动，X的转化率降低，故不选A；
B．加大X的投入量，平衡正向移动，X的转化率降低，故不选B；
C．加催化剂，反应速率加快，平衡不移动，X的转化率不变，故选C；
D．减小压强，反应速率减慢，故不选D；
11．B
【详解】A．对于达到平衡状态的反应：，再充入一定量的，正反应速率应逐渐增大而不是突然增大，故不选A；
B．由图②可知，、，增大压强，平衡正向移动，C%增大，正反应放热，升高温度，平衡逆向移动，C%减小，故B正确；
C．一定时间后各物质浓度不变，该反应为可逆反应，图③表示的反应方程式为，故C错误；
D．对于反应，升高温度，平衡逆向移动，Y百分含量增大，所以图④y轴不能表示Y的百分含量，故D错误；
选B。
12．A
【详解】若反应向正反应进行到达平衡，X2、Y2的浓度最小，Z的浓度最大，假定完全反应，则：,
若反应逆正反应进行到达平衡，X2、Y2的浓度最大，Z的浓度最小,假定完全反应，则：
由于为可逆反应，物质不能完全转化，所以平衡时浓度范围为0
13．B
【详解】A．根据反应方程式可知，该反应前后气体的分子数不同，在反应过程中体系的压强随着分子数的变化而变化，故当容器内的压强不再改变时，说明该可逆反应已达到化学平衡状态，A正确；
B．实验2中，前20min内以H2的浓度变化表示的化学反应速率为=0.036mol L-1 min-1，NH3的浓度变化表示的化学反应速率为0.024mol L-1 min-1，B错误；
C．催化剂只能加快反应速率，不能影响平衡移动。比较实验1和2，实验2更快达到了与实验1相同的化学平衡状态，说明实验2使用了更高效的催化剂C正确；
D．恒容容器中通入氦气，反应混合物中各组分的深度保持不变，故反应速率不变，D正确；
故选B。
14．D
【详解】A．浓硫酸具有强氧化性，常温下，与铁发生钝化反应，不生成氢气，选项A错误；
B．盐酸跟锌片反应的实质为氢离子与锌的反应，加入氯化钠溶液，溶液体积增大，浓度减小，反应速率减小，选项B错误；
C．升高温度，活化分子的百分数增加，反应速率增大，选项C错误；
D．催化剂能降低分子活化时所需能量，使单位体积内活化分子数目大大增加，反应速率加快，选项D正确。
答案选D。
15．D
【详解】A．保持容器容积不变，继续向其中加入，导致容器内浓度增大，反应正向进行，选项A正确；
B．保持容器容积不变，继续向其中加入(不参加反应)，参加反应的物质浓度不变，其正、逆反应速率不变，选项B正确；
C．保持容器压强不变，继续向其中加入，可通过建模分析：，Ⅰ容器为原平衡，将加入Ⅱ容器内，保持起始压强与Ⅰ容器内一致，Ⅱ容器内反应达到的平衡与Ⅰ容器完全等效，此时抽出中间隔板，两容器内平衡不移动，的体积分数不变，选项C正确；
D．升高温度，正、逆反应速率均增大，但增大的程度不同，该反应为放热反应，根据勒夏特列原理可知，升高温度，平衡将会向吸热方向移动，即平衡逆向移动，选项D错误。
答案选D。
16． 1.5mol/L 0.2mol/(L min) 2 ①
【分析】利用起始量与某物质的平衡量进行化学方程式中平衡浓度、反应速率及化学计量数的计算时，常将速率转化为变化量，从而建立三段式。比较同一反应在不同条件下反应速率快慢时，应转化为同一物质，然后比较分析。
【详解】D表示的化学反应速率v(D)为0.2mol/(L·min)，则生成D的物质的量浓度为c(D)= 0.2mol/(L·min)×5min=1mol/L。从而建立以下三段式：
(1)由上面分析可知，5min末A的物质的量浓度为1.5mol/L。答案为：1.5mol/L；
(2)前5min内用B表示的化学反应速率v(B)==0.2mol/(L min)。答案为：0.2mol/(L min)；
(3)由浓度的变化量之比等于化学计量数之比，可得出=，n=2。答案为：2；
(4)为便于比较，将各物质表示的速率都转化为A物质表示的速率，则为：
①v(A)=5mol/(L·min)；
②v(B)=6mol/(L·min)，v(A)=3mol/(L·min)；
③v(C)=4.5mol/(L·min)，v(A)=1.5mol/(L·min)；
④v(D)=8mol/(L·min)，v(A)=4mol/(L·min)；
以上速率中，5mol/(L·min)最大，故反应速率最快的是①。答案为：①。
【点睛】用同一反应中的不同物质表示的速率分析反应速率的快慢时，应利用化学方程式，将各物质表示的速率转化为同一物质表示的速率，然后比较数值大小，数值大则速率快。
17． 0.0007 0.5(50%) 将丁内酯移走
【详解】(1) υ===0.0007mol/(L min)；
(2)在120min时反应产生的丁内酯的物质的量浓度0.090mol/L，则反应消耗的羟基丁酸的浓度为0.090mol/L，由于反应开始时羟基丁酸的浓度0.180mol/L，所以羟基丁酸的转化率为=50%；
(3)298K的摄氏温度为25℃，水为液态，则此时该反应的平衡常数K===；
(4)为提高羟基丁酸的平衡转化率，使化学平衡正向移动，除适当控制反应温度外，还可采取的措施是及时分离出丁内酯。
【点睛】本题考查了有关化学反应速率、化学平衡的知识，包括化学反应速率、物质的平衡转化率、化学平衡常数的计算及提高物质转化率的措施等，掌握化学反应速率和化学平衡理论基础知识是解题关键因素。
18． 研究温度对分解速率的影响 加快的分解速率，使实验现象易于观察 将两支试管同时放入盛有相同温度热水的烧杯中浸泡（或向两支试管中同时滴入2滴1mol/L溶液，其他合理答案也可），观察产生气泡的速率 C
【详解】(1)分别在试管A、B中加入5mL 5%溶液，各滴入2滴1mol/L溶液，两试管中均有适量气泡出现，说明过氧化氢能发生分解；将试管A放入盛有5℃左右冷水的烧杯中浸泡，将试管B放入盛有40℃左右热水的烧杯中浸泡，两支试管的不同点是试管A中的温度比试管B中的低，说明研究的是温度对分解速率的影响；由课本中可知，溶液可以作双氧水分解的催化剂，实验中滴加溶液，目的是加快的分解速率，使实验现象易于观察，故答案为：研究温度对分解速率的影响；加快的分解速率，使实验现象易于观察；
(2)影响化学反应速率的外界因素有浓度、温度、催化剂等，另取两支试管分别加入5mL 5%溶液和5mL 10%溶液，试管A、B中均未明显见到有气泡产生，为加快反应速率，可从温度或催化剂的角度考虑，故答案为：将两支试管同时放入盛有相同温度热水的烧杯中浸泡（或向两支试管中同时滴入2滴1mol/L溶液，其他合理答案也可），观察产生气泡的速率；
(3)由题图可知，C点处曲线的斜率最小，所以瞬时反应速率最慢的是C点，故答案为：C。
19． 使两个烧瓶的起始状态完全相同，起到对照作用 变深 NaOH溶解放热，中和HCl也放热，使甲瓶气体温度升高，平衡逆向移动，c（NO2）增大 变浅 NH4NO3溶解吸热，乙烧瓶气体的温度降低，平衡向生成N2O4方向移动，使NO2的浓度减小； 升温平衡向吸热方向移动，降温平衡向放热方向移动 压强
【分析】（1）试验中用两个经导管连通的烧瓶，可以使两个烧瓶的起始状态完全相同，起到对照作用；（2）根据温度对化学平衡的影响分析，氢氧化钠溶解和盐酸发生中和反应都会使溶液温度升高，硝酸铵溶解使溶液温度降低，由2NO2（g） N2O4（g）△H＜0，依据化学平衡移动原理分析，升温平衡向吸热方向进行，降温平衡向放热反应方向进行，二氧化氮是红棕色气体，四氧化二氮是无色气体；（3）根据温度对可逆反应的影响进行分析；（4）该反应中有气体参与，温度改变后气体体积也改变，压强也会影响化学平衡．
【详解】（1）该实验用两个经导管连通的烧瓶,其设计意图是可以使两个烧瓶的起始状态完全相同，起到对照作用，故答案为使两个烧瓶的起始状态完全相同，起到对照作用。
（2）因NaOH溶于水以及与NaOH与HCl的反应都会使溶液温度升高，所以烧杯甲中溶液的温度升高，温度升高，平衡2NO2（g） N2O4（g）△H＜0向吸热方向移动，即向逆反应方向移动，NO2浓度增大，颜色加深；因NH4NO3溶于水是吸热的，使体系温度降低，2NO2（g） N2O4（g）△H＜0向放热方向移动，即向正反应方向移动，NO2浓度减小，颜色变浅，故答案为变深；NaOH溶解放热，中和HCl也放热，使甲瓶气体温度升高，平衡逆向移动，c（NO2）增大；变浅；NH4NO3溶解吸热，乙烧瓶气体的温度降低，平衡向生成N2O4方向移动，使NO2的浓度减小；
（3）根据实验现象可知，改变温度后化学平衡发生移动：升温平衡向吸热方向移动，降温平衡向放热方向移动，故答案为升温平衡向吸热方向移动，降温平衡向放热方向移动；
（4）该反应中，改变温度后，容器内气体的压强也会改变，而压强对该可逆反应同样会产生影响，所以该实验设计并不完全科学，故答案为压强。
20．(1)
(2) ABC 反应Ⅱ是吸热反应，550℃后以反应Ⅱ为主，反应Ⅱ是反应前后气体体积相等的反应
(3) 553 当温度升高时反应Ⅰ的平衡逆向移动，而反应Ⅱ的平衡正向移动且幅度更大，所以的转化率增加，但甲醇的选择性降低
【详解】（1）根据题给焓变示意图可知：在工艺2中，2和6的总能量比1和3的总能量高，所以直接加氢合成(反应Ⅳ)的热化学方程式为。
（2）①A．根据题给焓变示意图可知：反应Ⅰ为放热反应，反应Ⅱ为吸热反应，在其他条件不变时，温度升高，反应Ⅰ平衡逆向移动，反应Ⅱ平衡正向移动，的平衡产率会降低且不可能随温度升高而增大，所以图甲纵坐标表示的平衡产率，故A正确；
B．反应Ⅰ的正反应是气体体积减小的反应，在其他条件不变时，增大压强，化学平衡正向移动，的平衡转化率增大，的平衡产率增大，压强：，故B正确；
C．反应Ⅰ的正反应是气体体积减小的放热反应，为了同时提高的平衡转化率和的平衡产率，根据平衡移动原理，可知应选择低温、高压的反应条件，故C正确；
D．一定温度、压强下，寻找活性更高的催化剂，可以加快反应速率，但化学平衡不发生移动，因此不能提高的平衡转化率，故D错误。
②图乙纵坐标表示的平衡转化率，不同压强下的平衡转化率在550℃后趋于相等，这是由于反应Ⅱ是吸热反应，550℃后以反应Ⅱ为主，反应Ⅱ是反应前后气体体积相等的反应，所以不同压强下的平衡转化率趋于相等。
（3）①按(总量为a)投料于恒容密闭容器中进行反应，，由碳元素守恒，的平衡转化率×甲醇的选择性，473K时，，513K时，，553K时，，故温度选择553K，达到平衡时，反应体系内甲醇的产量最高；
②反应Ⅰ为放热反应，反应Ⅱ为吸热反应，当温度升高时反应Ⅰ的平衡逆向移动，而反应Ⅱ的平衡正向移动且幅度更大，所以的转化率增加，但甲醇的选择性降低。
21．(1) 反应速率加快，平衡正向移动，反应物的转化率增大
(2)>
(3) 0.008 20% D
【详解】（1）根据盖斯定律，由Ⅰ-Ⅱ可得；升高温度，活化分子百分数增大，导致化学反应速率加快，平衡向吸热反应方向移动，向正反应方向移动，反应物的转化率增大，故答案为：；反应速率加快，平衡正向移动，反应物的转化率增大；
（2）反应Ⅱ的正反应为放热反应，若逆反应活化能表示为E，则，故答案为：>；
（3）①0~5min内，用表示的反应速率，故答案为：0.008；
②的平衡转化率为，故答案为：20%；
③A．缩小容器容积相当于增大压强，正、逆反应速率都加快，平衡不移动，故A错误；
B．加入催化剂，正、逆反应速率都加快，平衡不移动，故B错误；
C．分离出部分，是固体，不影响平衡移动和化学反应速率，故C错误；
D．增大浓度既能加快逆反应速率又能增大的平衡转化率，故D正确；
故答案为：D。
22．(1) 22 0.02
(2) 及时移去产物 增大压强(或增大反应物浓度)、改进催化剂(任写一种)
(3) 大于 1.3
【解析】（1）
在其它条件不变时，升高温度，反应速率加快，达到平衡所需时间缩短。根据图象可知反应速率：a＞b，所以反应温度：a＞b，即a表示温度是343 K，b表示温度是323 K。根据图象可知：在343 K条件下SiHCl3的转化率是22%，假设反应开始时SiHCl3的物质的量是a mol，则根据其转化率是22%，可知平衡时n(SiHCl3)=0.78a mol，n(SiH2Cl2)=n(SiCl4)=0.11a mol，假设反应容器的容积是V L，则该温度下是化学平衡常数K=；
（2）
在343 K下，要提高SiHCl3转化率，由于反应物只有SiHCl3，可采取的措施是及时移去产物，即减小生成物浓度，使化学平衡正向移动；
该反应有气体参加，要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有增大体系压强，使反应物浓度增大而加快反应速率，缩短达到平衡所需时间或使用高效催化剂等措施；
（3）
反应温度越高，化学反应速率越快。a点所在曲线表示的反应温度是343 K。b点所在曲线表示的温度是323 K，所以反应速率：va＞vb；
从题图上可知a点所在曲线平衡时SiHCl3的转化率为22%，设投入SiHCl3的物质的量是1 mol，SiHCl3反应量为1 mol×22%=0.22 mol，平衡时SiHCl3物质的量为1 mol-.22 mol=0.78 mol，SiH2Cl2(g)和SiCl4(g)物质的量均为0.11 mol，则x(SiHCl3)=，x(SiH2Cl2)=x(SiCl4)= ，故，a点时，SiHCl3的转化率为20%，同上计算方法可得，此时SiHCl3、SiH2Cl2(g)和SiCl4(g)物质的量分别为0.8 mol、0.1 mol、 0.1 mol，x(SiHCl3)=80%，x(SiH2Cl2)=x(SiCl4)=10%，a处的。
答案第1页，共2页
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