第二章 化学反应速率与化学平衡测试题
一、选择题
1．一定条件下，密闭容器中发生反应： 。达到平衡后，下列措施不能提高乙烷平衡转化率的是
A．升高反应的温度 B．增大容器的容积
C．恒容下通入氦气 D．分离出部分乙烯
2．在20L的密闭容器中按物质的量之比为1:2充入CO和H2，发生反应 △H。测得CO的转化率随温度及压强的变化如图所示，p2和195℃时n(H2)随时间的变化如下表所示。下列说法不正确的是
P2和195℃时n(H2)
0 1 3 5
8 5 4 4
A．和195℃时，，反应速率
B．p1＜p2，△H＜0
C．在和195℃时，该反应的平衡常数为25
D．195℃、时，在B点：v正＞v逆
3．将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：，若经2s后平衡，测得的体积分数为50%，下列说法中正确的是
①2s内，用A表示的平均速率为
②平衡时物质A的转化率为50%
③平衡时物质B的浓度为
④平衡常数为6.75
⑤在绝热恒容条件下，当容器中气体总压强恒定时，可判断反应达到平衡状态
A．②④⑤ B．①③ C．②③⑤ D．③④
4．T℃时，向2.0L恒容密闭容器中充入0.10mol COCl2，发生反应COCl2(g)Cl2(g)+CO(g)，经过一段时间后反应达到平衡。反应过程中测得的部分数据见下表，下列说法正确的是
t/s 0 2 4 6 8
n(Cl2)/mol 0 0.030 0.039 0.040 0.040
A．T℃时，该反应的平衡常数约为1.33×10 2
B．反应在前2s的平均速率υ(CO)=0.015 mol·L 1·s 1
C．保持其他条件不变，升高温度，若新平衡时c(Cl2)=0.038 mol·L 1，则反应的 H＜0
D．其他条件不变，选用高效催化剂，COCl2的平衡转化率将增大
5．相同的温度和压强下，有关下列两个反应的说法不正确的是
反应 △H/kJ mol-1 △n △S/J K mol-1
MgCO3(s)=MgO(s)+CO2(g) 117.6 1 a
CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) 177.9 1 b
注：①其中△n表示反应方程式中气体系数差；
②△H-T△S＜0的反应方向自发
A．因为△n相同，所以a与b大小相近
B．热分解温度：MgCO3(s)＞CaCO3(s)
C．a-b=S[MgO(s)]+S[CaCO3(s)]-S[MgCO3(s)]-S[CaO(s)]
D．两个反应在不同温度下的△H和△S都大于零
6．下列推论正确的是
A．S(g)+O2(g)=SO2(g) △H1，S(s)+O2(g)=SO2(g) △H2；则：△H1＞△H2
B．NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H =-57.4kJ/mol，则：含20gNaOH的溶液与稀盐酸完全反应，放出的热量为28.7kJ
C．C(石墨，s)=C(金刚石，s) △H=+1.9kJ/mol，则：由石墨制取金刚石的反应是吸热反应，金刚石比石墨稳定
D．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) △H ＞0，△S＞0，则：该反应任何温度下都能自发进行
7．设NA为阿伏伽德罗常数的值，下列说法不正确的是
A．0.2mol苯甲酸完全燃烧生成CO2的数目为1.4NA
B．31gP4中的共价键数目为1.5NA
C．100mL0.1mol/L的NaOH水溶液中含有氧原子数为0.01NA
D．0.1molH2和0.1molI2于密闭容器中充分反应，分子总数为0.2NA
8．反应 可实现的资源化，下列说法正确的是
A．上述反应在任何温度下均可自发进行
B．上述反应每消耗1mol 同时形成7mol σ键
C．上述反应平衡常数
D．催化剂可以降低上述反应的焓变，提高化学反应速率
9．在密闭容器中发生反应。图a表示恒温条件下随时间的变化情况，图b表示恒压条件下，平衡体系中的质量分数随温度变化情况。下列说法不正确的是
A．图a中，变化的原因可能是缩小体积
B．依据图b分析可知，该化学反应
C．图b中，C→A所需的时间为x，D→B所需时间为y，则x
10．在一密闭烧瓶中，在25℃时存在着平衡：(正反应放热)。把烧瓶置于100℃的水中，则下列几项性质中不会改变的是
①颜色；②平均分子量；③质量；④压强；⑤密度
A．①和③ B．②和④ C．④和⑤ D．③和⑤
11．探究影响分解速率的影响因素，实验方案如图。
下列说法不正确的是
A．对比①②，可探究溶液对分解速率的影响
B．对比②③④，可探究温度对分解速率的影响
C．是催化剂，不参与分解反应
D．实验结论：其他条件相同时，温度越高，分解速率越快
12．已知臭氧第二步分解过程的机理为①、②。下列说法错误的是
A．该过程的化学方程式为
B．若改变催化剂，反应的不变
C．催化剂可以加快反应速率，使反应焓变增大
D．氯原子可以降低反应的活化能，增加活化分子的数目
13．恒温条件下，向两个锥形瓶中加入等质量、表面积相同的镁条并塞紧瓶塞，然后用注射器分别注入盐酸、醋酸，测得锥形瓶内气体压强随时间变化如图，反应过程中忽略液体体积变化．下列说法不正确的是
A．加入的镁条质量可能为 B．内，两锥形瓶中反应平均速率相等
C．反应结束，反应体系(反应物、生成物、锥形瓶)总能量升高，环境总能量降低 D．将醋酸中的镁条替换为等质量的镁粉，曲线b有可能变化为曲线a
14．下列反应中，熵减小的是
A．2HI (g)=H2 (g)+I2 (g)
B．NH4NO3爆炸：2NH4NO3 (s)=2N2 (g)+4H2O (g)+O2 (g)
C．2O3 (g)=3O2 (g)
D．4NH3 (g)+5O2 (g)=4NO (g)+6H2O (1)
15．一定条件下的恒压密闭容器中，充入1 mol 和1 mol ，发生反应：达到平衡后，再充入1 mol ，反应过程中速率(v)的变化曲线正确的是
A． B．
C． D．
二、填空题
16．运用化学反应原理研究氮、氧等单质及其化合物的反应有重要意义。
(1)合成氨反应反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，平衡___________移动(填“向左”“向右”或“不”)；，使用催化剂___________反应的ΔH(填“增大”“减小”或“不改变”)。
(2)O2(g)=O(g)+e- H1=+1175.7kJ·mol-1
PtF6(g)+e-PtF(g) H2=-771.1kJ·mol-1
OPtF(s)=O(g)+PtF(g) H3=+482.2kJ·mol-1
则反应O2(g)+PtF6(g)=OPtF(s)的H=___________kJ·mol-1。
17．汽车尾气中的主要污染物是NO和CO。为了减轻大气污染，人们提出通过以下反应来处理汽车尾气的想法。2NO(g)+2CO(g)= 2CO2(g)+N2(g)
(1)已知在298K、100kPa下，△H =-746.8 kJ·mol-1，△S=-197.5 J·mol-1·K-1，请你判断该反应在室温下能否自发进行？简要写出推断的依据_______。
(2)T℃时，将等物质的量的NO和CO充入容积为2L的密闭容器中进行反应，保持温度和体积不变，反应过程(0~15min)中NO的物质的量随时间变化如图所示。
①写出该反应的平衡常数表达式K=_______；
②15min时，若改变外界反应条件，导致n(NO)发生如图所示的变化，则改变的条件可能是_______(填字母)。
A．增大CO浓度 B．升温 C．加入催化剂 D．减小容器体积
18．由于温室效应和资源短缺等问题，如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用，引起了各国的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，如图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化。
(1)该反应平衡常数K的表达式为___________。
(2)温度降低，平衡常数K___________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
(3)为探究反应原理，现进行如下实验：在体积为1L的恒容密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图所示。从反应开始到平衡，用H2浓度变化表示的平均反应速率v(H2)为___________ mol·L-1·min-1， CO2和H2的转化率比是___________
(4)下列措施中能使(3)题中增大的有___________。(填字母)
A．升高温度
B．加入催化剂
C．将H2O(g)从体系中分离
D．充入He(g)，使体系总压强增大
E．再充入1mol CO2和3mol H2
19．用8.4gMgCO3与100mL稀盐酸反应制取少量的CO2，反应过程中生成的CO2的体积(已折算为标准状况)随反应时间变化的情况如图所示。已知：MgCO3在室温下溶解度为0.02g/100gH2O。
(1)写出反应的离子方程式___。
(2)___段(填“OE”“EF”或“FG”)的平均反应速率最快，可能的原因是___。
(3)EF段用HCl浓度的减小表示的该反应的平均反应速率为___。
(4)用等物质的量浓度的硫酸代替盐酸，反应速率将___(填“加快”“减慢”或“不变”)。
(5)G点消耗HCl的物质的量为___mol，在G点以后收集的CO2的量不再增多，原因是___。
20．合成氨反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)在某温度下达到平衡时，各物质的浓度是c(N2)＝3mol·L－1，c(H2)＝9mol·L－1，c(NH3)＝4mol·L－1，求：①该温度时的平衡常数；②N2、H2的起始浓度。
21．一定条件下，体积为1L的密闭容器中发生如下反应：SiF4(g)+2H2O(g)SiO2(s)+4HF(g)+148kJ
(1)写出该反应的平衡常数表达式：K=___________，若0～20min内，固体质量增加了6g，则20min内，用H2O表示该反应的平均速率是______________。
(2)下列各项中能说明该反应已达化学平衡状态的是_______（填字母序号）。
a. v正(SiF4)=4v逆(HF) b. c(SiF4):c(H2O)=1:2
c. 容器内气体的总质量不再变化 d. HF的体积分数不再变化
22．环己烷()在负载纳米Au的分子筛(Au/TS1)催化剂的作用下与空气发生氧化反应，反应原理是：通过游离基反应形成环己基过氧化氢，该过氧化物在Au/TS1催化作用下受热分解，生成环己醇和环己酮(O)。由于环己醇、环己酮比环己烷更容易被氧化，因而有许多副产物(如己二酸及一些酯类化合物)生成。
(1) 下表是某反应温度下，环己烷催化氧化反应的转化率(x)和目标产物的选择性(S)的结果：
催化剂 转化率(x)/% 目标产物的选择性(S)/%
环己基过氧化氢 环己醇 环己酮
Au/TS1 10.4 14.1 34.9 39.8
① 写出环己烷催化氧化为环己酮的化学方程式：___________________。
② 若在反应容器中加入1.0mol环己烷，则生成的环己酮的物质的量为________(保留2位小数)。
(2) 图甲是反应温度对环己烷催化氧化反应的转化率(x)和目标产物的选择性(S)和目标产物的总收率(y)的影响。
① 由图甲可知：该反应较适宜的反应温度为________左右。
② 随着反应温度的升高，环己烷的转化率(x)逐渐增加，而目标产物的选择性(S)和目标产物的总收率(y)却逐渐降低，其可能的原因是_______________。
(3) 图乙是反应时间对环己烷催化氧化反应的转化率(x)和目标产物的选择性(S)和目标产物的总收率(y)的影响。
① 由图乙可知，该反应较适宜的反应时间为________左右。
② 随着反应时间的延长，环己烷的转化率(x)逐渐增加，而目标产物的选择性(S)逐渐降低，这说明_____________________________。
【参考答案】
一、选择题
1．C
解析：A．升高反应的温度，平衡向吸热反应即正向移动，转化率增大，故A不符合题意；
B．增大容器的容积，压强减小，平衡向体积增大即正向移动，转化率增大，故B不符合题意；
C．恒容下通入氦气，压强增大，但浓度未变，平衡不移动，转化率不变，故C符合题意；
D．分离出部分乙烯，乙烯浓度减小，平衡向减弱乙烯的改变量移动即正向移动，转化率增大，故D不符合题意。
综上所述，答案为C。
2．A
【分析】在20L的密闭容器中按物质的量之比为1:2充入CO和H2，发生反应 △H。在p2和195℃时，H2的转化率为50%，则可建立如下三段式：
解析：A．p2和195℃时，0~3min，H2的物质的量变化量为4mol，则用CH3OH表示的反应速率，A不正确；
B．从图中可以看出，升高温度，CO的转化率减小，则平衡逆向移动，所以△H＜0，增大压强，平衡正向移动，CO的转化率增大，图中相同温度时CO转化率p2＞p1，则p1＜p2，B正确；
C．由分析中所得数据，可求出在和195℃时，该反应的平衡常数为=25，C正确；
D．195℃、时，在B点，CO的转化率小于平衡转化率，则反应继续正向进行，所以v正＞v逆，D正确；
故选A。
3．A
【分析】列三段式有：
％=50％，解得：，据此分析解答。
解析：①，①错误；
②平衡时A的转化率为，②正确；
③平衡时物质B的浓度为，③错误；
④平衡常数为，④正确；
⑤该反应反应前后气体总的物质的量不变，则在绝热恒容条件下，气体的总压强与容器内温度成正比，当容器中气体总压强恒定时，温度不再变化，反应达到平衡状态，⑤正确；
综上所述，正确的是②④⑤，故选A。
4．A
解析：A．T℃时，平衡时n(Cl2)=0.040mol，n(CO)=0.040mol，Δn(COCl2)=0.040mol，n(COCl2)=0.060mol，则该反应的平衡常数，则A正确；
B．反应在前2s的平均速率υ(CO)=υ(Cl2)= ，故B错误；
C．保持其他条件不变，升高温度，若新平衡时c(Cl2)=0.038 mol·L 1即n(Cl2)=0.076mol，说明平衡正向移动，正向为吸热反应，故C错误；
D．其他条件不变，选用高效催化剂，平衡不移动，因此COCl2的平衡转化率不变，故D错误。
综上所述，答案为A。
5．B
解析：A．由方程式可知，两个反应中气体化学计量数差相等，则反应的熵变a和b大小相近，故A正确；
B．MgCO3和CaCO3均为离子晶体，镁离子和钙离子所带电荷相等，镁离子半径小于钙离子，MgO的晶格能大于CaO，镁离子更易与碳酸根离子中的氧离子结合，使碳酸根离子易分解为二氧化碳，则碳酸镁的分解温度小与碳酸钙，故B错误；
C．由方程式可知，两个反应中气体化学计量数差相等，则反应的熵变a和b的差值a-b=S[MgO(s)]+S[CaCO3(s)]-S[MgCO3(s)]-S[CaO(s)]，故C正确；
D．由表格数据可知，两个反应都是气体体积增加的吸热反应，故两个反应在不同温度下的ΔH和ΔS都大于零，故D正确；
故选B。
6．B
解析：A．固态硫变为气态硫是吸热过程，气体与气体反应生成气体比固体和气体反应生成气体产生的热量多，但反应热为负值，△H1＜△H2，故A错误；
B．NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H=-57.4 kJ/mol，即在稀溶液中1mol NaOH完全反应放出57.4kJ热量，则含20g NaOH即0.5mol的稀溶液与稀盐酸完全反应，放出的热量为28.7kJ，故B正确；
C．C(石墨，s)=C(金刚石，s) △H=+1.9 kJ/mol，则由石墨制取金刚石的反应是吸热反应，金刚石的能量高于石墨的能量，则石墨比金刚石稳定，故C错误；
D．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) △H ＞0，△S＞0，高温下才能使，故高温下能自发进行，故D错误；
答案选B。
7．C
解析：A．1mol苯甲酸含有7mol碳元素，根据碳元素守恒，0.2mol苯甲酸完全燃烧生成CO2的数目为1.4NA，A正确；
B．1mol P4含有6molP-P共价键，故31gP4中的共价键数目为=1.5NA，B正确；
C．氢氧化钠水溶液中溶剂水和溶质氢氧化钠都含有氧原子，故100mL0.1mol/L的NaOH水溶液中含有氧原子数不止0.01NA，C错误；
D．氢气与碘反应生成碘化氢的反应是等体积的可逆反应，故0.1molH2和0.1molI2于密闭容器中充分反应，分子总数为0.2NA，D正确；
故选C。
8．B
解析：A．△H-T△S<0时反应自发进行，该反应△H<0，△S<0，反应在较低温度下可自发进行，A错误；
B．根据，反应每消耗1mol ，生成0.5molCH3OCH3、1.5molH2O，形成7mol σ键，B正确；
C．上述反应平衡常数，C错误；
D．催化剂可以加快反应速率，但是不改变反应的焓变，D错误；
故选B。
9．C
解析：A．图a中，A1到A2NO2浓度突然增大，且恢复平衡后NO2浓度大于原平衡时的浓度，则可能的原因为缩小体积，A正确；
B．根据图b可知，随着温度升高，N2O4的质量分数逐渐减小，说明升高温度化学平衡逆向移动，则该反应为放热反应，ΔH<0，B正确；
C．图b中，A、C点温度低于B、D点，则C到A的反应速率低于D到B的反应速率，x>y，C错误；
D．已知该反应正反应为气体体积减小的放热反应，要测定二氧化氮的相对分子质量，则需要让平衡尽可能逆向移动，则选择低压、高温较为合适，D正确；
故答案选C。
10．D
解析：25℃时存在着平衡：(正反应放热)。把烧瓶置于100℃的水中，温度升高；
①温度升高，平衡逆向移动，二氧化氮浓度变大，颜色加深，错误；
②温度升高，平衡逆向移动，物质的量增大，平均分子量减小，错误；
③根据质量守恒，质量不变，正确；
④温度升高，平衡逆向移动，气体物质的量增大，压强变大，错误；
⑤密闭容器中总质量、总体积不变，密度不变，正确；
故选D。
11．C
解析：A．实验②是在实验①的溶液中加入催化剂FeCl3，与实验①做对比实验，可探究FeCl3溶液对H2O2分解速率的影响，选项A正确；
B．实验②是参照，③、④相当于在②的基础上升高和降低温度，可探究温度对H2O2分解速率的影响，选项B正确；
C．是催化剂，催化剂参与分解反应，但反应前后质量和化学性质不变,选项C不正确；
D．根据图中信息，热水分解速率快,故实验结论：其他条件相同时，温度越高，分解速率越快，选项D正确；
答案选C。
12．C
解析：A．将臭氧第二步分解过程①与过程②相加可得到该过程的总反应方程式，Cl原子是这两步过程的催化剂，所以该过程的化学方程式为，A选项正确；
B．催化剂是通过降低反应所需的活化能来加快反应速率，但不改变反应的，所以若改变催化剂，反应的不变，B选项正确；
C．催化剂可以加快反应速率，但不改变反应的，C选项错误；
D．Cl原子是这两步过程的催化剂，可以降低反应的活化能，增加活化分子的数目，D选项正确；
答案选C。
13．C
解析：A．两注射器酸的物质的量均为0.002L×2mol/L=0.004mol，全部反应消耗Mg的质量为×24g/mol=0.048g，镁条过量、少量、恰好完全反应都可以，故加入的镁条质量可能为0.050g，故A正确；
B．由图可知，0～300s内，锥形瓶内压强相等，则生成氢气的量相同，则两锥形瓶中反应平均速率相等，故B正确；
C．金属与酸的反应为放热反应，反应体系放出热量，则反应体系（反应物、生成物、锥形瓶）总能量降低，环境总能量升高，故C错误；
D．增大接触面积，有利于加快反应速率，将醋酸中的镁条替换为等质量的镁粉，接触面积增大，反应速率加快，曲线b有可能变化为曲线a，故D正确；
故选C。
14．D
解析：A．虽反应前后气体总物质的量不变，但该反应，结合自发进行，则属于熵增，A错误；
B．反应后气体总物质的量增大，属于熵增，B错误；
C．反应后气体总物质的量增大，属于熵增，C错误；
D．反应后气体总物质的量减小，属于熵减，D正确；
故选D。
15．B
解析：恒压密闭容器中反应达到平衡后，再充入1 mol SCl2，体积增大到2倍，反应物浓度减小为1/2，正反应速率减小，SCl2浓度不变，逆反应速率增大；新平衡和旧平衡互为等效平衡，各物质的物质的量浓度相等，故新、旧反应速率相等，B正确；
故选B。
二、填空题
16． 向左 不改变 -77.6
解析：(1)恒温恒压下，通入非反应气体Ar，容器的体积增大，气体组分浓度降低，根据勒夏特列原理，平衡应向左移动；焓变只与体系的始态和终态有关，与反应途径无关，使用催化剂，对焓变无影响；故答案为向左；不改变；
(2)根据目标反应方程式，=－77.6kJ·mol－1；故答案为－77.6kJ·mol－1。
17．(1)能，△G=△H-T △S=-746.8 kJ·mol-1+298 K×197.5×10-3kJ·mol-1·K-1=-687.945 kJ/mol＜0，故反应能自发进行
(2) AD
解析：（1）因△G=△H-T △S=-746.8 kJ·mol-1+298 K×197.5×10-3kJ·mol-1·K-1=-687.945 kJ/mol＜0，故反应能自发进行。
（2）①该反应为2NO(g)+2CO(g)= 2CO2(g)+N2(g)，则平衡常数表达式K=；
②从图中可以看出，15min时，改变外界反应条件，导致n(NO)减小。
A．增大CO浓度。平衡正向移动，n(NO)减小，A符合题意；
B．升温，平衡逆向移动，n(NO)增大，B不符合题意；
C．加入催化剂，平衡不发生移动，n(NO)不变，C不符合题意；
D．减小容器体积，相当于加压，平衡正向移动，n(NO)减小，D符合题意；
故选AD。
18． 增大 0.225 1∶1 CE
解析：(1)平衡常数K等于生成物的浓度幂之积与反应物的浓度幂之积之比，则K=；
(2)据图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应，降低温度，平衡正向移动，平衡常数K增大；
(3)据图可知，反应进行到10min时达到平衡，CO2的物质的量减少：n(CO2)=(1.00mol/L-0.25mol/L)×1L=0.75mol，则H2的物质的量减少：n(H2)=3n(CO2)=0.75mol×3=2.25mol，所以从反应开始到平衡，用H2浓度变化表示的平均反应速率v(H2)==0.225mol·L-1·min-1；达到平衡时，CO2的转化率为：×100%=75%，H2的转化率为：×100%=75%，CO2和H2的转化率比是1∶1；
(4) A．升高温度，平衡逆向移动，n(CH3OH)减小，n(CO2)增大，比值减小，A不合题意；
B．加入催化剂，平衡不发生移动，不变，B不合题意；
C．将H2O(g)从体系中分离，平衡正向移动，n(CH3OH)增大，n(CO2)减小，比值增大，C符合题意；
D．充入He(g)，使体系总压强增大，但参加反应的各气体分压不变，平衡不发生移动，不变，D不合题意；
E．再充入1mol CO2和3mol H2，相当于对原平衡体系加压，平衡正向移动，比值增大，E符合题意；
故选CE。
19． MgCO3+2H+=Mg2++H2O+CO2↑ OE 该反应为放热反应，温度升高，反应速率增加 0.4mol/(L·min) 加快 0.07 盐酸已经反应完
解析：(1)碳酸镁与盐酸反应生成氯化镁、二氧化碳和水，反应的离子方程式为MgCO3+2H+=Mg2++H2O+CO2↑；
(2) 溶液中氢离子浓度越大，反应速率越快，越高应该反应速率越快，该反应是放热反应，但刚开始时，浓度的影响大于温度的影响，反应速率与曲线的切线成正比，根据图知OE段表示的平均反应速率最快，原因是该反应为放热反应，温度升高，反应速率增加；
(3)由图可知EF段生成的二氧化碳体积为672mL-224mL=448mL，n（CO2）==0.02mol，根据二氧化碳和稀盐酸的关系式得参加反应的n（HCl）=2n（CO2）=0.02mol×2=0.04mol，则HCl的平均反应速率==0.4 mol/（L min）；
(4)用等物质的量浓度的硫酸代替盐酸，则氢离子浓度增大，反应速率将加快；
(5) 曲线上点的纵坐标的值即为该点收集的二氧化碳的体积，所以在G点收集到的CO2的体积最大，G点消耗HCl的物质的量为n（HCl）=2n（CO2）=×2=0.07mol；
在G点以后收集的CO2的量不再增多，原因是盐酸已经反应完。
20．①K＝7.32×10－3
②c(N2)＝5mol·L－1、c(H2)＝15mol·L－1
解析：在某温度下达到平衡时，各物质的浓度是c(N2)＝3mol·L－1，c(H2)＝9mol·L－1，c(NH3)＝4mol·L－1，则K＝＝＝7.32×10－3。
＝，x＝5mol·L－1；＝，y＝15mol·L－1。
21．01mol/(L min) cd
【分析】，说明该反应是放热反应，分析时要注意二氧化硅的状态是固体。
解析：（1）平衡常数等于生成物平衡浓度的系数次幂比反应物平衡浓度的系数次幂，固体和纯液体不列入平衡常数表达式，故该反应的平衡常数 ，固体质量增加了6g，说明生成了6g（0.1mol）二氧化硅，水的物质的量变化为0.2mol， ，
故答案为：；0.01mol/(L min)；
（2）
a.，正逆反应速率不相等，a错误；
b.若初始加入量按照系数比加入，则始终等于1:2，不能说明达到平衡状态，b错误；
c.因二氧化硅为固体， 所以容器内的气体总质量是一个变量，当它不再变化说明达到了平衡状态，c正确；
d.的体积分数是一个变量，当它不再变化说明达到了平衡状态，d正确；
答案选cd。
【点睛】化学平衡状态的判定方法：1、 ；2、当变量不再变化，如体系中气体总物质的量在反应中会发生变化，则气体的总物质的量就是变量，当气体的总物质的量不再变化，则说明反应已经达到平衡状态。
22．04mol 150℃ 过高的温度使环己醇、环己酮被氧化为己二酸和酯类化合物 2.5h 环己醇和环己酮的氧化速率要比环己烷快得多
【分析】(1)①环己烷在催化剂作用下被氧气氧化为环己酮，根据环己烷、环己酮的结构可判断还由水生成；
②目标产物的总收率(y)=环己烷的转化率(x)×目标产物的选择性(S)，据此计算；
(2)①目标产物的总收率越高越好；
②由题目信息可知环己醇、环己酮比环己烷更容易被氧化；
(3))①由图可知，随时间进行目标产物的总收率(y)增大，到2.5h后基本不再变化；
②由图可知到2.5h后环己烷的转化率(x)逐渐增加，而目标产物的选择性(S)逐渐降低，说明环己醇和环己酮的氧化速率要比环己烷快得多，已至于目标产物的总收率(y)基本不变。
解析：(1)①环己烷在催化剂作用下被氧气氧化为环己酮并生成水，反应方程式为；
②生成的环己酮的物质的量为1mol×10.4%×39.8%=0.04mol；
(2)①目标产物的总收率越高越好，由图甲可知，目标产物的总收率在150℃最高，故适宜温度为150℃；
②由于环己醇、环己酮比环己烷更容易被氧化，过高的温度使环己醇、环己酮被氧化为己二酸和酯类化合物；
(3)①由图可知，随时间进行目标产物的总收率(y)增大，到2.5h后基本不再变化．该反应较适宜的反应时间为2.5h左右；
②环己烷的转化率(x)逐渐增加，而目标产物的选择性(S)逐渐降低，说明环己醇和环己酮的氧化速率要比环己烷快得多。
