专题2《化学反应速率与化学平衡》单元检测题
一、单选题
1．羟基硫()是一种粮食熏蒸剂，能防止某些害虫和真菌的危害。在容积不变的密闭容器中，使和发生下列反应并达到平衡：。若反应前的物质的量为，达到平衡时的物质的量为，且化学平衡常数为0.1。下列说法正确的是
A．升高温度，的浓度增大，表明反应是吸热反应
B．通入后，正反应速率逐渐增大
C．反应前的物质的量为
D．达到平衡时的转化率为80%
2．草酸二甲酯[]催化加氢制乙二醇的反应体系中，发生的反应为
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
压强一定的条件下，将、按一定比例、流速通过装有催化剂的反应管，测得的转化率及、的选择性[]与温度的关系如图所示。下列说法错误的是
A．曲线C表示的选择性随温度变化
B．190~198℃范围内升高温度，的平衡转化率减小
C．190~198℃范围内升高温度，不变
D．192℃时，其他条件一定时加快气体的流速，的转化率降低
3．下列由生产或实验事实得出的相应结论不正确的是
选项 生产或实验事实 结论
A 其他条件相同，Na2S2O3溶液和稀硫酸反应，升高溶液的温度，析出硫沉淀所需时间缩短 当其他条件不变时， 升高温度，化学反应速率增大
B 工业制硫酸中，在SO3的吸收阶段，98. 3%的硫酸从上喷淋而下 增大气液接触面积， 使SO3的吸收速率增大
C 在容积可变的密闭容器中发生反应2NH3(g)N2H4(l)+H2(g)，把容器的容积缩少一半 正反应速率增大，逆反应速率减小
D 往A、B两支试管中分别加入等体积5%的H2O2溶液，在B试管中加入2～3滴FeCl3溶液，B试管中产生气泡快 当其他条件不变时，催化剂可以增大化学反应速率
A．A B．B C．C D．D
4．足量Zn粉与50 mL、0.1 mol/L的稀硫酸充分反应。为了减慢此反应速率而不改变H2的产量，可以使用如下方法中的
①加Na2SO4溶液；②改用50 mL、0.1 mol/L的稀盐酸；③改用50 mL、0.05 mol/L的硝酸；④加适量Na2CO3溶液；⑤冰水浴。
A．① B．①⑤ C．①②⑤ D．①②③⑤
5．在密闭容器中发生反应：aX(g)+bY(g)cZ(g)+dW(g)，反应达到平衡后，将气体体积压缩到原来的一半，当再次达到平衡时，W的浓度为原平衡状态的1.8倍。下列叙述不正确的是（ ）
A．平衡向逆反应方向移动 B．(a+b)< (c+d)
C．Z的物质的量浓度变小 D．X的转化率变小
6．下列叙述正确的是
A．测定中和热时，将NaOH溶液分次缓慢倒入装有盐酸的量热计中，搅拌测其温度
B．在常温下能自发进行，则该反应的△H＞0
C．活化能越大，改变温度对反应速率的影响程度就越小
D．工业合成氨使用催化剂，反应的△H不变，但可以提高平衡前某段时间N2的转化率
7．已知下列反应的平衡常数： ，则反应的平衡常数为
A． B． C． D．
8．下列事实能用勒夏特列原理解释的是
A．工业合成氨选择500 ℃
B．SO2氧化成SO3，需要使用催化剂
C．光照新制氯水时，溶液的颜色逐渐变浅
D．由NO2(g)和N2O4(g)组成的平衡体系，加压后颜色加深
9．氧还原反应是燃料电池的核心反应。中科院徐庆团队对比具有氧化还原与催化功能一体化的CoTAPP-PATA-COF材料与不含氧化还原功能的Co-COF-366材料电催化氧还原反应机理如下图，下列说法错误的是
A．电催化氧还原反应的
B．电催化氧还原反应的速率由步骤b决定
C．电催化氧还原反应总反应式为：
D．CoTAPP-PATA-COF催化条件下各过渡态都比Co-COF-366催化条件下稳定
10．下列实验中，根据对应的实验现象得出结论正确的是
选项 实验 现象 结论
A 将惰性电极插入氢氧化铁胶体中，通电一段时间后 阴极区红褐色加深 氢氧化铁胶体带正电荷
B 向盛有相同浓度KI3溶液的两支试管中，分别滴加淀粉溶液和AgNO3溶液 前者溶液变蓝，后者有黄色沉淀 溶液中可能存在平衡：I I-+I2
C 将红热的木炭放入盛有浓硝酸的试管中 试管中有红棕色气体产生 木炭与浓硝酸反应产生NO2
D 用pH试纸分别测定0.1mol·L 1NaClO溶液和0.1mol·L 1CH3COONa溶液的pH 依据pH大小 比较HClO和CH3COOH的酸性强弱
A．A B．B C．C D．D
11．如图是温度和压强对X＋Y 2Z反应影响的示意图。图中纵坐标表示平衡混合气体中Z的体积分数。下列叙述正确的是
A．上述可逆反应的正反应为放热反应
B．增大压强平衡正向移动
C．X、Y、Z均为气态
D．X和Y中只有一种为气态，Z为气态
12．一定条件下，将SO2与O2以体积比2∶1置于一体积不变的密闭容器中，发生反应2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g），能说明该反应已达到平衡的是（ ）
①容器内的气体分子总数不再变化
②体系的密度不发生变化
③体系中硫元素的质量百分含量不再变化
④单位时间内转移4mol电子，同时消耗2molSO2
⑤SO2与SO3的体积比保持不变
⑥v正（SO3）=2v正（O2）
A．①⑤⑥ B．①③⑤⑥ C．①③④⑤ D．①②③④
13．下列事实能用勒夏特列原理解释的是
①加入催化剂可加快SO2和O2反应转化为SO3
②为了加快浓氨水挥发出氨气，可加入固体的NaOH
③加压有利于合成氨反应
④氯水中有平衡：，当加入AgNO3溶液后，溶液颜色变浅
⑤配置FeCl2溶液常加入铁粉
⑥钢铁在潮湿的空气中更容易生锈
⑦对于反应：，升高温度平衡体系颜色变深
A．③④⑥⑦ B．②③⑤⑥⑦ C．②③④⑦ D．①②③④⑤
二、填空题
14．在1L的密闭容器中，加入0.5molCaCO3，发生反应：CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g)，图中A表示CO2的平衡浓度与温度的关系曲线。
(1)该反应正反应方向为 _______热反应(填“吸”或“放”)，温度为T5℃时，该反应的平衡常数 _______。
(2)达到平衡后，保持温度不变，再次通入1molCO2，平衡移动的方向 _______(填“正方向”、“逆方向”或“不”)，再次平衡后容器内的压强 _______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)加快该化学反应速率并能增加该反应进行程度的措施：_______。(写一种即可)
15．研究和深度开发CO、CO2的应用对环境保护具有重要的意义。请回答下列问题：
I．在2L密闭容器中，充入10molCO2和32molH2，在催化剂、200°C的条件下发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。部分反应物和产物随时间变化如下图所示：
(1)0~2min末，以H2的浓度变化表示反应的平均速率为___________
(2)该温度下反应的化学平衡常数为___________
(3)下列情况能说明该反应达到化学平衡状态的是___________(填字母)。
A．单位时间内消耗1molCO2，同时生成1molCH3OH
B．密闭容器中n(CO2)：n(H2O)不发生变化
C．CO2、H2、CH3OH浓度之比为1：3：1的状态
D．密闭容器内混合气体的平均摩尔质量不发生变化
II．CO和H2也可合成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，△H<0
(4)下列措施中能增大反应速率且利于平衡正向移动的是___________
A．升高反应温度 B．将CH3OH与反应混合物分离 C．使用高效催化剂 D．增大体系压强
(5)一定条件下向2L的密闭容器中充入1molCO和2molH2发生反应，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示：
压强p1___________p2(“>”“<”或“=”)；A、B、C三点平衡常数KA、KB、KC的大小关系是___________；在温度为T2，压强为p2的条件下达平衡后，再加入0.5molCO和1molH2，新平衡下CO的转化率___________50%(“>”“<”或“=”)。
16．随着氮氧化物对环境及人类活动影响的日趋严重，如何消除大气污染物中的氮氧化物成为人们关注的主要问题之一。利用 NH3的还原性可以消除氮氧化物的污染， 其中除去 NO 的主要反应如下：4NH3(g)+6NO(g) 5N2(g)+6H2O(l)△H＜0
(1)一定温度下，在恒容密闭容器中按照 n(NH3)︰n(NO) =2︰3 充入反应物，发生上述反应。下列不能判断该反应达到平衡状态的是________________________。
A．c(NH3)︰c(NO) =2︰3
B．n(NH3)︰n(N2) 不变
C．容器内压强不变
D．容器内混合气体的密度不变
E.1molN—H 键断裂的同时，生成 1molO—H 键
(2)已知该反应速率正=k 正·c4(NH3)·c6 (NO)， 逆=k 逆·cx(N2)·cy(H2O) (k 正、k 逆分别是正、逆反应速率常数)，该反应的平衡常数 K=k 正/k 逆，则 x=___________________，y=____________________。
(3)某研究小组将 2molNH3、3molNO 和一定量的O2充入 2L 密闭容器中，在 Ag2O 催化剂表面发生上述反应，NO 的转化率随温度变化的情况如图所示。
①在 5min 内，温度从 420K 升高到 580K，此时段内NO 的平均反应速率 (NO)=__________________；
②在有氧条件下，温度 580K 之后 NO 生成 N2的转化率降低的原因可能是_____________________。
17．利用CO和水蒸气可生产，反应方程式为：。将和分别通入2L的恒容密闭容器中进行如下反应，记录部分数据如下表所示：
温度／℃ 起始量物质的量/mol 达平衡
CO 的物质的量/mol CO转化率 时间/min
650 3 2 1.5 x 10
900 2 2 y 40% 5
回答下列问题：
(1)表中x=_______；y=_______。
(2)650℃时，从开始反应到平衡，反应速率_______。
(3)900℃时，用各物质的平衡浓度表示该反应的平衡常数为_______。
(4)由以上信息可知，该反应的正反应为_______反应(选填“放热”或“吸热”)，原因是_______。
三、实验题
18．草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸，部分性质如下：能溶于水，易溶于乙醇；大约在175℃升华(175℃以上分解生成H2O、CO2和CO)；H2C2O4＋Ca(OH)2=CaC2O4↓＋2H2O。现用H2C2O4进行如下实验：
(一)探究草酸的不稳定性
通过如图实验装置验证草酸受热分解产物中的CO2和CO，A、B、C中所加入的试剂分别是：
A、乙醇 B、___________ C、NaOH溶液。
(1)B中盛装的试剂___________(填化学式)
(2)A中加入乙醇的目的是___________。
(二)探究草酸的酸性
(3)将0.01mol草酸晶体(H2C2O4·2H2O)加入到100ml 0.2mol/L的NaOH溶液中充分反应，测得反应后溶液呈碱性，其原因是___________(用离子方程式表示)。
(三)用酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液反应来探究影响化学反应速率的因素
I、实验前先用酸性KMnO4标准溶液滴定未知浓度的草酸
反应原理：MnO＋H2C2O4＋___________=Mn2＋＋CO2↑＋H2O
(4)配平上述离子方程式___________。
(5)滴定时KMnO4溶液应盛装于___________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
Ⅱ、探究影响化学反应速率的因素
实验组别 c(H2C2O4)/(mol/L) V(H2C2O4)/ml c(KMnO4)/(mol/L) V(KMnO4)/ml c(H2SO4)/(mol/L) 褪色所需时间 实验目的
1 0.2 2 0.0025 4 0.12 6′55′′ (a)___________
0.2 2 0.005 4 0.12 5′17′′
0.2 2 0.01 4 0.12 3′20′′
0.2 2 0.02 4 0.12 9′05′′
0.2 2 0.03 4 0.12 11′33′′
0.2 2 0.04 4 0.12 14′20′′
下表列出了在“探究影响化学反应速率的因素”实验中得出的部分实验数据：
请回答：
(6)实验目的(a)是___________；
(7)根据表中数据在坐标中画出反应褪色所需时间随KMnO4溶液浓度的变化关系图象___________；
(8)若要探究催化剂对该反应速率的影响应选择MnSO4而不选MnCl2作为催化剂，其原因是___________。
19．I.为探究H+对MnO2与H2O2反应速率的影响。现取等量MnO2和表中有关物质，在相同温度下进行4组实验，分别记录收集20.0mLO2所需时间。
实验编号 1 2 3 4
10%H2O2的体积/mL 5.0 5.0 V1 V2
20%硫酸的体积/mL 0 0.5 1.0 V3
水的体积/mL 15.0 14.5 V4 13.5
所需时间t/s t1 t2 t3 t4
已知酸性条件下时：MnO2+H2O2+2H+=Mn2++O2↑+2H2O
(1)表中V2=____mL，V4=_____mL。
(2)实验测得t2>t3>t4，则可得出的实验结论是____。
II.已知反应2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g)生成N2的初始速率与NO、H2的初始浓度的关系为v=kcx(NO)cy(H2)，k为速率常数。在800℃时测得的相关数据如表所示。
实验数据 初始浓度 生成N2的初始速率/mol·L-1·s-1
c(NO)/mol·L-1 c(H2)/mol·L-1
1 2.00×10-3 6.00×10-3 1.92×10-3
2 1.00×10-3 6.00×10-3 4.80×10-4
3 2.00×10-3 3.00×10-3 9.60×10-4
(3)由表中的数据可算出x、k的值：x=_____，k=____。
(4)若800℃时，初始浓度c(NO)=c(H2)=4.00×10-3mol·L-1，则生成N2的初始速率为_____mol·L-1·s-1。
四、计算题
20．一定温度下，在某体积为2L的密闭容器中充入1.5molNO2和2molCO，在一定条件下发生反应：NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)，2min时，测得容器中NO的物质的量为0.5mol。
(1)此段时间内，用CO2表示的平均反应速率_______。
(2)2min时，CO的转化率_______。
(3)平衡时，CO为1mol，求CO2的体积分数_______。
21．某温度时，在2L密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量n(mol)随时间t(min)变化的曲线如图所示。
(1)由图中数据分析：该反应的化学方程式为_________。
(2)反应开始至2min，用Z表示的平均反应速率为______。用X表示的平均反应速率为______。
(3)判断：第5分钟时，反应是否达到平衡？_______.第5分钟时，Z的生成速率与Z的消耗速率之比_________1(填”大于”、“小于”或“相等”)
参考答案：
1．C
【详解】A．升高温度， H2S浓度增加，说明平衡逆向移动，升高温度平衡向吸热方向移动，所以逆反应是吸热反应，则正反应是放热反应，A错误；
B．在恒容密闭容器中，通入CO后，CO浓度增大，正反应速率瞬间增大，平衡正向移动，随着反应进行，反应物的浓度逐渐减小，正反应速率又逐渐减小，B错误；
C．反应前CO的物质的量为10mol，平衡后CO物质的量为8mol，转化的CO为2mol，设反应前H2S物质的量为nmol，根据反应方程式可知，平衡时H2S物质的量为(n-2)mol，COS、H2的物质的量为2mol，由于反应前后气体物质的量不变，用物质的量代替浓度计算平衡常数，则K==0.1，解得n=7，C正确；
D．反应前CO物质的量为10 mol，达到平衡时CO的物质的量为8mol ，CO的平衡转化率为，D错误，
答案选C。
2．C
【详解】A．曲线A选择性数据是50%时，曲线C对应数值也正好是50%，所以曲线C是的选择性数据随温度变化曲线，A正确；
B．两个反应正向均是放热反应，温度升高，反应物转化率降低，B正确；
C．温度升高，平衡逆向移动，n(CH3OH)与n(HOCH2CH2OH)变化倍数不同，所以有变化，C错误；
D．气流速率加快，反应物接触时间变短，反应物转化率降低，D正确；
综上，本题选C。
3．C
【详解】A．温度可加快反应速率，则其他条件不变时，升高反应温度，化学反应速率加快，故A正确；
B．增大气液接触面积，增大反应速率，则增大气液接触面积，使SO3气体的吸收速率增大，故B正确；
C．容器的体积缩小一半，压强增大，则正逆反应的反应速率均增大，故C错误；
D．只有催化剂一个变量，则其他条件不变时，催化剂可以改变化学反应速率，故D正确；
故选：C。
4．B
【详解】①加Na2SO4溶液，氢离子浓度降低，反应速率减小，氢气的量不变，①符合题意；
②改用50 mL、0.1 mol/L的稀盐酸，溶液中c(H+)浓度减小，反应速率减小，生成氢气的量减小，②不符合题意；
③改用50 mL、0.05 mol/L的硝酸，由于硝酸具有强氧化性，与金属反应不生成氢气，而生成NO气体，③不符合题意；
④加Na2CO3溶液，反应消耗硫酸，c(H+)减小，n(H+)减小，反应速率减小，生成氢气的总量也减小，④不符合题意；
⑤冰水浴，反应温度降低，反应速率减小，n(H+)，所以氢气的总量不变，⑤符合题意；
综上所述可知：符合题意的叙述是①⑤，故合理选项是B。
5．C
【详解】气体体积刚压缩平衡还未移动时，W的浓度是原来的2倍，当再次达到平衡时，W的浓度为原平衡的1.8倍，W的浓度减小，说明压缩体积、增大压强使平衡向逆反应方向移动，而增大压强，平衡向气体体积系数和减小的方向移动，所以(a+b)<(c+d)，体积压缩，虽然平衡逆向移动，但Z的浓度仍然会增大，X的转化率变小，答案选C。
6．D
【详解】A．测定中和热时，为减少实验误差，应该将NaOH溶液一次快速倒入装有盐酸的量热计中，并用环形玻璃搅拌棒搅拌，使其充分反应并测其温度，A错误；
B．反应的正反应是气体体积减小的反应，△S＜0，在常温下能自发进行，△G=△H-T△S＜0，则△H＜0，B错误；
C．温度对吸热反应影响更大，若活化能越大，反应就越不容易发生，改变温度使物质的内能增加，活化分子数增多，有效碰撞次数增加，因而对反应速率的影响程度就越大，C错误；
D．工业合成氨使用催化剂，不能改变反应物及生成物的总能量，因此反应的△H不能改变，但可以使反应在达到平衡前某段时间内反应速率加快，因而可以提高该时间段内N2的转化率，D正确；
故合理选项是D。
7．C
【详解】根据平衡常数的定义可知， 、，则反应O2(g)+H2S(g) H2(g)+SO2(g)的平衡常数为，故选C。
8．C
【详解】A．工业合成氨的反应是可逆的，选择500℃左右的较高温度能使反应逆向进行，不利于化学平衡的正向移动，使用该温度主要是考虑催化剂的催化效率以及反应速率等知识，所以不能用化学平衡移动原理解释，故A不选；
B．使用催化剂平衡不移动，不能用勒夏特列原理解释，故B不选；
C．氯水中存在化学平衡Cl2+H2O HCl+HClO，光照使氯水中的次氯酸分解，次氯酸浓度减小，使得平衡向右移动，氯气浓度变小，溶液的颜色逐渐变浅，能用勒夏特列原理解释，故C选；
D．加压后颜色加深，是体积缩小浓度增大，不一定是平衡移动造成的，不能用勒夏特利原理解释，故D不选；
故选：C。
9．D
【详解】A．由图可知电催化氧还原反应的反应物总能量高于生成物总能量，则反应为放热反应，故A正确，
B．由图2可知步骤b对应的转化过程活化能最大，反应速率最慢，慢反应决定总反应快慢，故B正确；
C．电催化氧还原反应总反应为失电子生成氧气，反应式为：，故C正确；
D．由图可知中间产物M-OH和M-OOH在Co-COF-366催化条件下能量更低，物质能量越低越稳定，故D错误；
故选：D。
10．B
【详解】A．将惰性电极插入氢氧化铁胶体中，通电一段时间后，阴极区红褐色加深，说明氢氧化铁胶体微粒带正电荷，而并非胶体带点，胶体为混合物，为电中性，故A错误；
B．向盛有相同浓度KI3溶液的两支试管中，分别滴加淀粉溶液和AgNO3溶液，前者溶液变蓝，说明溶液中存在碘单质；后者有黄色沉淀，说明溶液中存在碘离子，即溶液中可能存在平衡：，故B正确；
C．将红热的木炭放入盛有浓硝酸的试管中，试管中有红棕色气体产生，有可能是高温使浓硝酸分解，不能说明木炭与浓硝酸发生反应，故C错误；
D．NaClO溶液具有漂白性，能漂白pH试纸，不能用pH试纸测定其溶液pH，故D错误；
故选B。
11．D
【详解】A．升高温度，平衡向吸热反应方向移动，由图可知，温度升高，Z的体积分数增大，说明平衡向正反应方向移动，则该反应的正反应为吸热反应，故A错误；
B．增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，由图可知，增大压强，Z的体积分数减小，说明平衡向逆反应方向移动，故B错误；
C．若X、Y、Z均为气态，该反应为气体体积不变的反应，增大压强，化学平衡不移动，Z的体积分数不变，由图可知，增大压强，Z的体积分数减小，故C错误；
D．增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，由图可知，增大压强，Z的体积分数减小，说明平衡向逆反应方向移动，则X和Y中只有一种为气态，Z为气态，故D正确；
故选D。
12．A
【详解】①容器内的气体分子总数不再变化，说明气体的物质的量不变，反应达平衡状态，故正确；
②反应前后气体总质量不变，容器的体积也不变，所以体系的密度一直不随时间发生变化，不能判定反应是否达到平衡状态，故错误；
③根据硫元素质量守恒规律可知，体系中硫元素的质量百分含量一直不随时间发生变化，不能判定反应是否达到平衡状态，故错误；
④单位时间内转移4mol电子，同时消耗2molSO3，都体现正反应的方向，未体现正与逆的关系，故错误；
⑤反应正向进行，反应物的量减小，生成物的量增大，所以SO2与SO3的体积比保持不变，说明混合气体中各组分的物质的量不变，反应达平衡状态，故正确；
⑥v正(SO3)=2V逆(O2)=2V正(O2)，说明反应达平衡状态，故正确；
故选A。
13．C
【详解】①催化剂不影响平衡，故不能用勒夏特列原理解释，①不符合题意；
②浓氨水中存在平衡NH3+H2ONH+OH-，加入NaOH固体，溶液中OH-浓度增大，平衡逆向移动，有利于NH3逸出，可以用勒夏特列原理解释，②符合题意；
③合成氨的反应气体系数之和减小的反应，加压平衡正向移动，有利于氨气的合称，可以用勒夏特列原理解释，③符合题意；
④加入AgNO3后，银离子结合氯离子生成沉淀，溶液中氯离子浓度减小，平衡正向移动，氯气的浓度减小，颜色变浅，可以用勒夏特列原理解释，④符合题意；
⑤配制FeCl2溶液常加入铁粉是为了防止亚铁离子被氧化，与平衡无关，⑤不符合题意；
⑥钢铁在潮湿的空气中更容易生锈是因为潮湿环境中更容易发生电化学腐蚀，与平衡无关，⑥不符合题意；
⑦该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，NO2浓度增大，颜色加深，可以用勒夏特列原理解释，⑦符合题意；
综上所述能用勒夏特列原理解释的有②③④⑦，故选C。
14．(1) 吸 0.2mol/L
(2) 逆方向 不变
(3)升高温度
【分析】升高温度，平衡向吸热方向，平衡常数为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，当反应中有固体物质参加时，其“浓度”作为常数，在平衡常数表达式中不用书写，则该反应的平衡常数K=c(CO2)，据此结合图象解答；
（1）
由图可知，升高温度，CO2的平衡浓度增大，说明平衡正向移动，则该反应正反应方向为吸热反应，温度为T5℃时，CO2的平衡浓度为0.2mol/L，则该反应的平衡常数K=c(CO2)=0.2mol/L；
（2）
达到平衡后，保持温度不变，再次通入1molCO2，生成物浓度增大，则平衡向逆方向移动，平衡常数K只与温度有关，温度不变，K不变，则再次平衡后容器内的c(CO2)=K=0.2mol/L，根据阿伏加德罗定律的推论可知，容器内的压强不变；
（3）
由图可知，升高温度，说明平衡正向移动，反应速率加快，则加快该化学反应速率并能增加该反应进行程度的措施是：升高温度。
15．(1)3.75mol·L-1·min-1
(2)0.25
(3)BD
(4)D
(5) < KA=KB>KC =
【详解】（1）0~2min末，以H2的浓度变化表示反应的平均速率；
（2）该温度下反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)存在三段式，，则化学平衡常数；
（3）A．单位时间内消耗1molCO2，同时生成1molCH3OH，均指正反应，不能说明该反应达到化学平衡状态，A错误；
B．密闭容器中n(CO2)：n(H2O)随反应而变化，当其不再发生变化，说明该反应达到化学平衡状态，B正确；
C．CO2、H2、CH3OH浓度之比为1：3：1的状态，取决于起始物质的量，不能说明该反应达到化学平衡状态，C错误；
D．密闭容器内混合气体的平均摩尔质量会随反应而变化，当其不再发生变化，说明该反应达到化学平衡状态，D正确；
选BD；
（4）A．升高反应温度，CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H＜0平衡左移，A错误；
B．将CH3OH与反应混合物分离，生成物浓度减小，反应正向进行，反应速率减小，B错误；
C．使用高效催化剂加快反应速率，不能改变化学平衡，C错误；
D．增大体系压强，反应速率增大，CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)平衡正向进行，D正确；
选D；
（5）图像变化可知，温度不变，压强增大，平衡正向进行，CO转化率增大，p1＜p2；随温度升高，CO平衡转化率减小，说明升温平衡逆向进行，正反应为放热反应ΔH＜0，T2＞T1，温度越高平衡常数越小，则A、B、C三点的平衡常数大小为：KA=KB＞KC，一定条件下向2L的密闭容器中充入1molCO和2molH2发生反应，C点CO平衡转化率为0.5，温度不变，等压条件下再加入0.5molCO和1molH2，与原投入量成比例，则与原平衡呈等效平衡，则CO转化率不变，仍然为50%。
16． AE
5 0 平衡逆向移动（或氨气被氧化为NO）
【分析】(1)根据平衡标志分析；
(2)根据平衡常数表达式分析；
(3①420K时NO的物质的量变化是3mol×2%，580K时NO的物质的量变化是3mol×59%，在 5min 内NO的物质的量变化是3mol×59%－3mol×2%，结合化学反应速率计算公式计算；
②温度升高，平衡逆向移动（或氨气被氧化为NO）；
【详解】(1) A．投料比等于化学计量数之比，c(NH3)︰c(NO) 始终等于2︰3，c(NH3)︰c(NO) =2︰3不一定平衡；
B．NH3反应物、N2是生成物， n(NH3)︰n(N2)不变，说明浓度不变，反应一定达到平衡状态；
C．反应前后气体系数和不同，压强是变量，容器内压强不变，一定达到平衡状态；
D．由于H2O呈液态，反应前后气体总质量变化、体积不变，密度是变量，容器内混合气体的密度不变，一定达到平衡状态；
E．1molN—H 键断裂的同时，生成 1molO—H 键，都是指正反应速率，不一定平衡；
答案选AE。
(2) 4NH3(g)+6NO(g) 5N2(g)+6H2O(l)平衡常数表达式是 ，达到平衡时，正=逆，即k 正·c4(NH3)·c6 (NO) =k 逆·cx(N2)·cy(H2O)， ，则x=5、y=0；
(3)①420K时NO的物质的量变化是3mol×2%，580K时NO的物质的量变化是3mol×59%，在 5min 内NO的物质的量变化是3mol×59%－3mol×2%，此时段内NO 的平均反应速率(NO)=；
②在有氧条件下，温度580K之后NO生成N2的转化率降低的原因可能是温度升高，平衡逆向移动（或氨气被氧化为NO）；
【点睛】本题考查化学平衡的判断方法、化学平衡常数的表达式、反应速率计算等，明确化学平衡的定义，根据“变量不变”判断平衡标志，注意纯液体不计入平衡常数表达式。
17．(1) 50% 0.8
(2)0.075
(3)
(4) 放热 650℃和900℃的平衡常数分别为3和，升高温度K减小，平衡逆向移动，则正反应放热
【详解】（1）650℃反应达平衡时生成1.5mol氢气，结合反应可知消耗的CO的物质的量为1.5mol，CO的转化率=；900℃时CO的转化率为40%，则反应消耗的CO的物质的量为2×40%=0.8mol，结合反应可知生成的氢气的物质的量为0.8mol，则x=50%，y=0.8，故答案为：50%；0.8；
（2）由上述分析可知650℃反应达平衡时消耗的CO的物质的量为1.5mol，，故答案为：0.075；
（3）900℃时根据表中数据列三段式：
该反应的平衡常数为，故答案为：；
（4）650℃时根据表中数据列三段式：
该反应的平衡常数为，
由此可知温度升高平衡常数减小，平衡逆向移动，则正向为放热反应，故答案为：放热；650℃和900℃的平衡常数分别为3和，升高温度K减小，平衡逆向移动，则正反应放热。
18．(1)Ca(OH)2或Ba(OH)2
(2)除去H2C2O4，避免对CO2的检验造成干扰
(3)C2O42－＋H2O HC2O4－＋OH－
(4)2 5 6H+ 2 10 8
(5)酸式
(6)探究高锰酸钾溶液浓度对化学反应速率的影响
(7)
(8)因Cl－可与酸性KMnO4发生氧化还原反应
【详解】（1）B装置为检验CO2，则B中的试剂是Ca(OH)2或Ba(OH)2溶液。答案为Ca(OH)2或Ba(OH)2溶液；
（2）草酸混合气体中含有未分解的草酸，草酸与氢氧化钙反应生成草酸钙沉淀，干扰二氧化碳的检验，所以A中的乙醇目的是除去草酸，以免干扰CO2的检验， C中氢氧化钠的作用是除去二氧化碳，以便检验CO的存在。答案为A中乙醇的目的是除去H2C2O4，避免对CO2的检验造成干扰；
（3）酸是二元酸，与氢氧化钠反应时二者恰好完全反应，若草酸是强酸，则反应后的溶液为中性，现在溶液呈碱性，说明草酸为弱酸，草酸根离子水解，使溶液呈碱性，离子方程式为＋H2O ＋OH－。答案为＋H2O ＋OH－；
（4）高锰酸根离子中Mn元素的化合价从+7价降低到+2价，得到5个电子，草酸中C元素的化合价从+3价升高到+4价，共失去2个电子，根据得失电子守恒，则高锰酸根离子的系数是2，草酸的系数是5，根据元素守恒配平Mn2＋、CO2的系数，最后根据电荷守恒配平氢离子、水的系数。配平后的化学方程式是：2MnO4－＋5H2C2O4＋6H+＝2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O
（5）高锰酸钾的氧化性强，容易腐蚀碱式滴定管的橡胶管，所以不能用碱式滴定管，要用酸式滴定管盛放高锰酸钾。答案为酸式；
（6）由表中数据可知，草酸的浓度、体积都不变，稀硫酸的浓度不变，草酸的浓度变化，体积不变，所以a的目的是探究高锰酸钾溶液浓度对化学反应速率的影响。答案为探究高锰酸钾溶液浓度对化学反应速率的影响；
（7）
（8）若要探究催化剂对该反应速率的影响应选择MnSO4而不选MnCl2作为催化剂，是因为高锰酸钾可以氧化氯离子为氯气，影响对催化剂对反应速率影响的探究。答案为Cl-能与酸性高猛酸钾发生反应。
19．(1) 5.0 14.0
(2)其他条件相同的情况下，H+的浓度越大，反应速率越快
(3) 2 8×104
(4)5.12×10-3
【分析】探究H+浓度对MnO2与H2O2反应速率的影响，需要控制变量，只改变H+浓度，其他量都必须相同。
(1)
为了探究H+浓度对MnO2与H2O2反应速率的影响，只改变H+浓度，其他量都必须相同，所以V1=5.0mL；水和硫酸的体积之和为15.0mL，所以表中V4=14.0mL。
(2)
实验测得t2>t3>t4，则实验2、3、4的反应速率依次加快，则可得出的实验结论是:其他条件相同的情况下，H+的浓度越大，反应速率越快。
(3)
将3组实验数据代入v=k cx(NO) cy(H2)，中有：
，
，
，解得：x=2，y=1，k=8×104。
(4)
若800℃时，初始浓度c(NO)=c(H2)=4.00×10-3mol·L-1，则生成N2的初始速率v=8×104×c2(NO)·c( H2) =8×104×(4.00×10-3)2×(4.00×10-3)=5.12×10-3mol·L-1·s-1。
20．(1)0.125mol· (L·min)-1
(2)25%
(3)28.6%
【解析】（1）2min时，容器中NO的物质的量为0.5mol，则用NO表示的平均反应速率为：，由反应速率之比等于化学计量数之比可得，用CO2表示的平均反应速率为：；故答案为：。
（2）2min时，NO的物质的量为0.5mol，由方程式可得，CO转化量为0.5mol，则CO的转化率为：；故答案为：25%。
（3）平衡时，CO为1mol，初始容器中充入了1.5molNO2和2molCO，则CO转化了1mol，由方程式可得达到平衡时，NO2为0.5mol，CO2为1.0mol，NO为1.0mol，CO为1mol，则CO2的体积分数为：；故答案为：28.6%。
21． 2Y 3X+Z 0.025mol·L-1·min-1 0.075mol·L-1·min-1 否 大于
【分析】(1)根据参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比书写化学方程式；
(2)根据v=进行计算反应速率；
(3)反应达到平衡的标志是任何物质的浓度不变，速率不变分析判断。
【详解】(1)由图象可以看出，反应中X、Y的物质的量减少，X、Y应为反应物，Z的物质的量增多，Z应为生成物，当反应进行到2min时，△n(X)=0.3mol，△n(Y)=0.2mol，△n(Z)=0.1mol，△n(X)：△n(Y)：△n(Z)=3：2：1，反应进行到5min后，三种物质都存在，且物质的量均不为0，说明该反应为可逆反应，所以反应方程式为： 2Y 3X+Z；
(2)反应开始至2min末，Z的反应速率为：V===0.025mol·L-1·min-1；用X表示的平均反应速率为V===0.075mol·L-1·min-1；
(3)根据图象可知反应进行到第5min时，任何一种物质的物质的量还继续发生改变，由于容器的容积不变，因此可知反应没有达到平衡状态。第5min时，反应没达到平衡状态，则物质Z的生成速率大于Z的消耗速率，答案为否；大于。
