专题6《化学反应与能量变化》检测题
一、单选题
1．在一恒容密闭容器里进行下列反应，此反应符合下列两个图象，则下列说法正确的是(图中纵坐标表示物质的百分含量)
A．加入催化剂，反应正向移动
B．C不可能是气体
C．正反应为吸热反应
D．300℃下该反应到达平衡状态后，迅速充入，平衡正向移动
2．可逆反应A（g）+ B（g）= C（g）+ D（g） ，在四种不同情况下的反应速率如下，其中反应进行得最快的是
A．v(A)= 0.15mol/( L·min) B． v(B)= 0.5 mol/( L·min)
C． v(C)= 0.4 mol/( L·min) D． v(D)= 0.01 mol/( L·s)
3．下列反应过程中的能量变化情况符合如图的是
A．酒精的燃烧 B．氢氧化钡晶体与氯化铵固体反应
C．镁和稀硫酸的反应 D．酸和碱的中和反应
4．下列说法正确的是
A．石墨完全转化为金刚石时，要吸收热量，说明石墨比金刚石更稳定
B．能量守恒定律说明，必须从外界吸收能量后才表现出放热反应。
C．化学反应除了生成新物质外，还伴随着能量的变化，且均表现为吸热或放热
D．化学反应是吸热还是放热取决于生成物具有的总能量
5．在某一化学反应中，反应物A的浓度在5s内从3.0mol/L变成1.5mol/L，在这5s内A的化学反应速率为
A．1.5mol/(L·s) B．1.5mol/L C．0.3mol/(L·s) D．0.3mol/L
6．T℃时，在2L的密闭容器中，气体A与气体B反应生成气体C，反应过程中A、B、C的浓度变化如图所示。则下列结论正确的是
A．10s时反应生成了0.4mol C
B．该反应进行到10s时，消耗了0.4mol A
C．该反应的化学方程式为
D．10s内用B表示的反应速率为
7．向某密闭容器中加入0.3 mol A、0.1 molC、和一定量的B三种气体。一定条件下发生如下反应， 3A(g)B(g)+2C(g) △H<0，各物质的浓度随时间变化如图所示[t0-t1阶段c(B)变化未画出]，下列说法正确的是
A．若t1=15s，则用A的浓度变化表示t0-t1阶段的平均反应速率0.004 mol/(L·s)
B．t1时该反应达到平衡，A的转化率为70%
C．该容器的容积为2 L，B的起始的物质的量为0.02 mol
D．t0~t1阶段，此过程中容器与外界的热交换总量为3a kJ， 该反应的热化学方程式为 3A(g)B(g)+2C(g) △H=-50a kJ/mol
8．2019年6月6日，工信部正式向四大运营商颁发了5G商用牌照，揭示了我国5G元年的起点应用迎来快速发展期。通信设备所用电池为磷酸铁锂电池，是以磷酸铁锂为正极材料的一种锂离子二次电池，放电时，负极反应式为：LiC6－xe- =x Li＋+Li1-xC6，其原理如下图所示，下列说法不正确的是
A．放电时，电子由石墨电极经负载流向磷酸铁锂电极
B．充电时，Li＋移向磷酸铁锂电极
C．放电时，正极反应式为：M1－xFexPO4+e-+Li＋=LiM1－x FexPO4
D．充电时，磷酸铁锂电极与电源正极相连
9．NA为阿伏伽德罗常数的值，下 列说法正确的是
A．1mol D2O比1mol H2O多NA个质子
B．密闭容器中，2mol SO2和 1mol O2发生催化反应后分子总数小于2NA
C．32g 异戊烷和40g新戊烷的混合物中共价键的数目为16NA
D．C2H4和C2H6O混合气体2.24L，完全燃烧，消耗O2的体积一定为6.72L
10．溴乙烷与氢氧化钠水溶液反应的过程机理和能量变化如图所示。下列说法中正确的是
A．反应过程中有O—H键的断裂
B．该反应的焓变为(b-a)kJ·mol-1
C．向溴乙烷中加入AgNO3溶液检验溴元素
D．总反应的离子方程式为CH3CH2Br+OH-→CH3CH2OH+Br-
11．下列关于热化学反应的描述中正确的是( ）
A．HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则H2SO4和Ba(OH)2反应热ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol－1
B．1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳气体所放出的热量就是甲烷的燃烧热
C．CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol－1，则2CO2(g）＝2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH＝+2×283.0 kJ·mol－1
D．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
12．下列说法正确的是（ ）
A．H2(g)+I2(g)2HI(g)，其他条件不变，缩小反应容器体积，正逆反应速率不变
B．C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g)，碳的质量不再改变说明反应已达平衡
C．若压强不再随时间变化能说明反应2A(？)+B(g)2C(？)已达平衡，则A、C不能同时是气体
D．恒压条件下发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，当气体压强不再改变时，反应达到平衡状态
13．下列说法正确的是
A．化学反应速率既有正值，又有负值
B．化学反应速率表示的是化学反应进行的程度
C．对于同一化学反应，选用不同的物质表示化学反应速率时，其数值一定不同
D．化学反应速率是对于所有化学反应而言的
14．华中科技大学一项科学研究表明：一种被称为Li-空气微型石墨烯超级电容器的电池，它充电和放电的速率是标准电池的100～1000倍。该电池由单原子层的碳构成，放电时将锂氧化产生锂离子和电子，空气中的氧分子得到电子，从而产生电能。则下列说法正确的是
A．Li电极是该电池的正极
B．O2在电极上发生氧化反应，其电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-
C．放电时，电池中不存在OH-
D．放电时，电池中有OH-向负极移动
15．一定温度下，探究铜与稀溶液反应，过程如图所示，下列说法不正确的是
A．过程Ⅰ中生成无色气体的离子方程式是=
B．过程Ⅲ反应速率比Ⅰ快的原因是溶于水，使增大
C．过程Ⅲ反应速率比Ⅰ快的原因是温度影响
D．当活塞不再移动时，再抽入空气，铜可以继续溶解
二、填空题
16．将气体A、B置于固定容积为4L的密闭容器中，发生如下反应:2A(g)+B(g)C(g)+2D(g)，反应进行20s后达到平衡，测得平衡时A的物质的量为0.16mol，B的物质的量为0.06mol，C的物质的量为0.04mol，请计算并回答：
(1)用生成物C表示20s内的平均反应速率为_________________mol/(L·s)。
(2)反应前A的物质的量浓度是________________mol/L。
(3)反应达平衡时，B的转化率为________________ 。
(4)若改变下列条件，D的生成速率如何变化(用“增大”或“减小”或“不变”填空)。
编号 改变的条件 D的生成速率
① 降低体系温度 ______
② 恒容下补充A气体 ______
③ 恒容下充入Ne(不参与体系反应) ______
17．化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。
(1)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在400mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下(累计值)：
时间/min 1 2 3 4 5
氢气体积/mL(标准状况) 109 220 332 412 480
①哪一时间段反应速率最大___________min(填“0~1”“1~2”“2~3”“3~4”或“4~5”)，原因是___________。
②求2~3min时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率___________(设溶液体积不变)。
(2)另一学生为了提高氢气的化学反应速率，他事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以加快反应速率，你认为可行的是___________(填字母)。A．蒸馏水 B．KCl溶液 C．溶液 D．溶液
(3)某温度下在4L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图所示：
①达到平衡状态时Z的浓度为___________mol/L，该反应的化学方程式是___________。
②该反应达到平衡状态的标志是___________(填字母)。
A．Y的体积分数在混合气体中保持不变 B．X、Y的反应速率比为3：1
C．容器内气体压强保持不变 D．容器内气体的平均相对分子质量保持不变
E．消耗1molY的同时消耗3molX
18．一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z(均为气体)的物质的量随时间的变化曲线如图所示。请回答下列问题：
(1)该反应的化学方程式为_______，0到时，用物质X表示的反应速率为_______。
(2)在前的某一时刻采取下列措施，能使反应速率减小的是_______。
A．恒温恒容下，再充入X B．升高温度
C．恒温恒容下，充入Ar D．恒温恒压下，充入Ar
(3)不能说明反应已达到平衡状态的是_______(填序号)。
①；
②X的物质的量不变；
③混合气体的平均相对分子质量不变；
④X、Y的物质的量之比不变；
⑤容器内压强保持不变；
⑥单位时间内消耗，同时生成。
(4)若将与的混合气体通入密闭容器中发生上述反应，反应到某时刻各物质的物质的量恰好满足：，则原混合气体中_______。
(5)CO与反应可制备，由和构成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如下。
电池总反应为，则c电极的电极反应式为_______。若外电路中转移电子，则上述燃料电池所消耗的在标准状况下的体积为_______L。
(6)下列反应中，属于吸热反应的是_______(填序号)
①物质燃烧②炸药爆炸③酸碱中和反应④二氧化碳通过炽热的碳⑤食物因氧化而腐败⑥与反应⑦铁粉与稀盐酸反应
19．(1)从能量的变化和反应的快慢等角度研究化学反应具有重要意义。
(1)已知一定条件下，反应N2+3H22NH3为放热反应;：
①下图能正确表示该反应中能量变化的是____________________；
②根据下表数据，计算生成1molNH3时该反应放出的热量为____________kJ；
化学键 H-H N≡N N-H
断开1mol键所吸收的能量 436kJ 946kJ 391kJ
(2)我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究.C6H6(g)+CH3OH(g) C7H8(g)+H2O(g)在固体酸(HB)催化剂表面进行的反应历程如图所示。其中吸附在固体酸(HB)表面的物种用*标注。
①该反应的 H=_________kJ·mol-1。
②C6H6*在催化剂表面转化为C7H8*的反应方程式为_________________________________。
③在固体酸(HB)催化作用下，测得反应I的速率方程为v=k p(C6H6)(k为速率常数)。在刚性容器中发生反应I，关于反应I的平衡常数(K)和反应速率(v)的叙述正确的是___________________(填标号)。
A．升高温度，K和v均增大 B．增大p(C6H6)，K不变，v增大
C．降低温度，K和v均减小 D．增大p(CH3OH)，K不变，v增大
20．将等物质的量的A，B混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)=C(g)＋2D(g)，经5 min后，测得D的浓度为0.5mol/L，求：
(1)此时D物质的物质的量是____________；
(2)B的平均反应速率是多少______________。
21．在2 L的密闭容器中，SO2和足量的O2在催化剂500℃的条件下发生反应。SO2和SO3的物质的量随时间变化的关系曲线如图所示。
回答下列问题。
(1)该反应的化学方程式是_______。
(2)在前5 min内，以SO2的浓度变化表示的速率是_______mol/(L·min)。
(3)反应达到平衡状态的依据是_______。
A．单位时间内消耗1 mol SO2，同时生成1 mol SO3
B．SO2的浓度与SO3浓度相等
C．SO2的浓度与SO3浓度均不再变化
22．（1）反应A+B→C（放热）分两步进行①A+B→X（吸热）；②X→C（放热）。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是_____。
（2）合成氨工业中，合成塔中每产生2mol NH3，放出92.2kJ热量，已知（见图）：则1mol N﹣H键断裂吸收的能量约等于_____kJ。
（3）请将 Zn+2Ag+＝2Ag+Zn2+设计成原电池，并画出简易装置图，并注明电极材料以及电解质溶液___。
23．400℃时，向一个容积为10L、盛有催化剂的密闭容器中，充入一定量的SO2和14mol O2，发生反应：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)。2min后，测得容器中剩余2mol SO2和12mol O2.请分析计算(请写出计算过程)：
(1)生成SO3的物质的量________；
(2)SO2的起始的物质的量浓度________；
(3)2min内，SO2和SO3的反应速率________。
24．在催化剂加热条件下，将SO2与足量O2置于恒容密闭容器中发生反应。SO2与SO3的物质的量浓度随时间的变化如图所示，请回答下列问题。
(1)写出反应的化学方程式___________。
(2)5min后c(SO2)与c(SO3)不再随时间改变的原因是___________。
(3)由图象可知SO2与O2的反应是可逆反应，证据是___________。
(4)若将SO2与足量18O2反应，当三氧化硫的浓度不再随时间改变时，容器中18O存在于以下物质中：18O18O、S18O18O18O、___________(说明：本题用18O2或者18O18O表示氧气分子中的2个O原子均为18O，以此类推)。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】A．催化剂只改变化学反应速率，不能使平衡发生移动，A错误；
B．从左图可以看出，压强增大，B的百分含量减少，即平衡正向移动，则C不能是气体，B正确；
C．从右图可以看出，随着温度的升高，D的百分含量降低，即平衡逆移动，则正反应为放热反应，C错误；
D．由于恒容，充入稀有气体不影响各气体的浓度，故平衡不发生移动，D错误；
故选B。
2．D
【分析】不同物质表示的速率之比等于其化学计量数之比，故反应速率与其化学计量数的比值越大,反应速率越快。
【详解】A．；
B．；
C．；
D．；
显然D中比值最大，故反应速率最快，故选D。
3．B
【分析】根据图中的能量变化，可知生成物的总能量高于反应物的总能量，其过程是个吸热反应过程，据此分析解答。
【详解】A．酒精的燃烧是放热反应，故A不符题意；
B．氢氧化钡晶体与氯化铵固体反应是吸热反应，故B符合题意；
C．镁和稀硫酸的反应是放热反应，给C不符合题意；
D．酸和碱的中和反应是放热反应，故D不符合题意；
本题答案B。
4．A
【详解】A．石墨完全转化为金刚石时，要吸收热量，说明石墨所具有的能量比金刚石更低，故石墨比金刚石更稳定，A正确；
B．放热反应是将化学能转化为热能，故能量守恒定律说明，放热反应不一定需从外界吸收能量后才表现出来，B错误；
C．化学反应除了生成新物质外，还伴随着能量的变化，但不一定表现为吸热或放热，还可能是电能或光能等其他形式的能量，C错误；
D．化学反应是吸热还是放热取决于生成物具有的总能量与反应物具有的总能量的相对大小，D错误；
故答案为：A。
5．C
【详解】化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。则用A表示的反应速率为=0.3mol/(L s)，故选C。
6．B
【详解】A．10s时C的浓度为0.4 mol L 1，则反应生成了0.8mol C，故A错误；
B．该反应进行到10s时，A的浓度改变了0.2 mol L 1，则反应消耗了0.4mol A，故B正确；
C．根据图中信息得到A、B、C浓度分别改变了0.2mol L 1、0.6mol L 1、0.4mol L 1，根据改变量之比等于计量系数之比得到该反应的化学方程式为，故C错误；
D．10s内用B表示的反应速率为，故D错误。
综上所述，答案为B。
7．D
【详解】A. t0 t1阶段△c(A)=0.09mol/L，则v===0.006mol/(L s)，故A错误；
B. 起始时A的浓度为0.15mol/L，t1时△c(A)=0.09mol/L，则转化率=×100%=60%，故B错误；
C. 方程式为3A(g) B(g)+2C(g)，反应前后物质的量不变，则平衡时总物质的量为2L×(0.05+0.06+0.11)mol/L=0.44mol，0.44mol 0.3mol 0.1mol=0.04mol，故C错误；
D. 与外界的热交换总量为3akJ，已知3A(g)B(g)+2C(g) △H<0，该反应的热化学方程式为 3A(g)B(g)+2C(g) △H=-50a kJ/mol，故D正确；
故选：D。
8．B
【详解】A．放电时电子经外电路由负极流向正极，由图所示可得石墨电极为负极，磷酸铁锂为正极，放电时，电子由石墨电极流向磷酸铁锂电极，故A不选；
B．充电时，石墨连接电源的负极作阴极，则锂离子移向石墨电极，故选B；
C．放电时，正极发生还原反应，M1－xFexPO4得到电子被还原为LiM1－x FexPO4，则电极反应式为：M1－xFexPO4+e-+Li＋=LiM1－x FexPO4，故C不选；
D．放电时磷酸铁锂为正极发生还原反应，充电时磷酸铁锂与电源正极相连，发生氧化反应，故D不选
答案选B。
9．C
【详解】A． D与H相比，质子数相同，所以1 mol D2O和1 mol H2O所含质子数相等，故A错误；
B． 密闭容器中，2 mol SO2和1 mol O2催化反应为可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，反应后气体总分子数大于2NA，故B错误；
C． 32g异戊烷和40g新戊烷，共计72g，异戊烷与新戊烷相对分子质量相同为72，故混合物为1mol，混合物中共价键的数目为16NA，故C正确；
D． 没有标明是标准状况，无法计算，故D错误；
故选C。
10．D
【详解】A．由图可知，反应过程中没有O—H键的断裂，错误；
B．该反应的焓变为(a-b)kJ·mol-1，错误；
C．向溴乙烷中加入氢氧化钠水溶液，加热，然后再加硝酸酸化后再加入AgNO3溶液检验溴元素，错误；
D．根据始态和末态物质可得总反应的离子方程式为CH3CH2Br+OH-→CH3CH2OH+Br-，正确；
故选D。
11．C
【分析】A. 强酸和强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol水时释放的热量为中和热；
B. 1mol纯物质完全燃烧，生成稳定的氧化物时放出的热量为燃烧热；
C. 2molCO完全燃烧生成CO2时放出的热量为2×(-283.0 kJ·mol－1)；
D. 反应吸热还是放热与反应条件无关。
【详解】A. H2SO4和Ba(OH)2反应，除了生成水之外，还有难溶性的盐，因此反应热不是ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol－1，A项错误；
B. 1 mol甲烷燃烧生成液态水和二氧化碳气体时所放出的热量是甲烷的燃烧热，B项错误；
C. 2molCO完全燃烧生成CO2时放出的热量为2mol×(-283.0 kJ·mol－1)，那么2CO2(g）＝2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH＝+2×283.0 kJ·mol－1，C项正确；
D. 反应吸热还是放热与反应条件无关，因此需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，D项错误；
答案选C。
12．B
【详解】A．对于反应H2(g)+I2(g)2HI(g)，反应前后气体分子数相等，缩小反应容器体积，平衡不移动，正逆反应速率增大相同的倍数，A错误；
B．碳的质量不变，说明正、逆反应速率相等，反应已达平衡状态，B正确；
C．恒温恒容条件下，若A、C同时为气体，当压强不变时，也能说明反应达到平衡状态，C错误；
D．反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在恒压条件下进行，则气体的压强始终不变，D错误；
故选B。
13．D
【详解】A．化学反应速率均为正值，没有负值，A项错误；
B．化学反应速率表示的是化学反应进行的快慢，B项错误；
C．对于同一化学反应，选用不同的物质表示化学反应速率时，若化学计量数和速率的单位均相同，则化学反应速率的数值相同，C项错误；
D．化学反应速率是对于所有化学反应而言的，D项正确。
故选D。
14．C
【详解】A. 在该电池中，Li失去电子，发生氧化反应，所以Li是负极，A错误；
B. O2在反应中得到电子，发生还原反应，其电极反应式为O2+4e-=2O2-，B错误；
C. 由于电池中没有水的存在，所以O2得到电子变为O2-，不会存在OH-，C正确；
D. 由于其中无水，所以电池中不会存在OH-，也就没有OH-向负极移动，D错误；
故合理选项是C。
15．B
【详解】A．过程Ⅰ为Cu和稀HNO3反应生成硝酸铜、一氧化氮、水，离子方程式为=，故A正确；
B．随着反应的进行，溶液里生成硝酸铜，根据氮元素守恒，溶液中应比原硝酸浓度减小，不会增大，故B错误；
C．该反应为金属单质与酸发生反应，该反应为放热反应，反应过程中容器内温度升高，化学反应速率加快，故C正确；
D．当活塞不再移动时，再抽入空气，NO与氧气、水反应生成硝酸，因此铜可以继续溶解，D正确；
综上所述，故答案为B。
16． 5×10-4 0.06 40% 减小 增大 不变
【详解】(1)用生成物C表示20s内的平均反应速率为5×10-4mol/(L·s)，故答案为：5×10-4 ；
(2)生成C是0.04mol，则消耗A是0.08mol，因此反应前A的物质的量是0.16mol+0.08mol＝0.24mol，其浓度是0.06mol/L，故答案为：0.06；
(3)反应达平衡时，消耗B是0.04mol，所以B的转化率为，故答案为：40%；
(4)降低体系温度，D的生成速率减小；恒容下补充A气体，A的浓度增大，D的生成速率增大；恒容下充入Ne(不参与体系反应)，反应物浓度不变，D的生成速率不变，故答案为：减小；增大；不变。
17．(1) 2~3 该反应是放热反应，此时温度升高，反应速率越大
(2)D
(3) 0.125 ACD
【详解】（1）①单位时间内产生的气体越多，则化学反应速率越快，由图中表格可知在2~3min时反应速率最快；
该反应是放热反应，此时温度升高，反应速率越快，单位时间内产生的气体越多，反应速率越快；
②化学方程式中计量系数之比等于反应速率之比，2~3min时间段内产生的氢气在标况下为112mL，则产生的氢气为0.005mol，关系式为消耗的盐酸的物质的量为0.01mol，溶液的体积为400mL，则参加反应的盐酸的物质的量浓度为，反应速率为；
（2）加快化学反应速率的方法为加入硫酸铜溶液，则金属锌与硫酸铜反应生成铜单质，构成原电池加快反应速率，则答案选D；
（3）①达到平衡状态时物质的浓度保持不变，则根据图象可知，达到平衡状态时Z的物质的量为0.5mol，则Z的物质的量浓度为0.125 mol/L；
由图可知，物质的量下降的为反应物，物质的量升高的为生成物，则0.2mol的Y和0.6mol的X反应生成0.4mol的Z，则化学方程式为；
②反应达到平衡状态时浓度不再改变，根据化学方程式进行答题，
A．Y的体积分数保持不变时达到平衡状态；
B．反应速率之比等于计量系数之比，不可作为反应达到平衡状态的标志；
C．该反应为气体总体积减小的反应，容器内的压强不变时可作为平衡状态的标志；
D．平均相对分子质量与摩尔质量数值相等，则，质量守恒定律可知，气体的质量不变，气体的物质的量减小，则平均相对分子质量可作为平衡状态的标志；
E．当正反应速率等于逆反应速率时达到平衡状态，消耗1molY的同时生成3molX为达到平衡状态；
答案选ACD。
18．(1) 3X(g)+Y(g) 2Z(g) 0.075mol/(L·min)
(2)D
(3)①⑥
(4)5：3
(5) 11.2
(6)④⑥
【分析】由图示可知，反应达到平衡时，X的物质的量减少1.0mol-0.7mol=0.3mol，X为反应物，Y的物质的量减少1.0mol-0.9mol=0.1mol，Y为反应物，Z的物质的量增加0.2mol，Z为生成物，物质的物质的量变化量之比等于化学计量数之比，该反应的化学方程式为：3X(g)+Y(g) 2Z(g)。
（1）
由分析可知，该反应的化学方程式为：3X(g)+Y(g) 2Z(g)，0到2min时，用物质X表示的反应速率为===0.075mol/(L·min)。
（2）
A．恒温恒容下，再充入X，反应物浓度增大，化学反应速率加快，A错误；
B．升高温度，化学反应速率加快，B错误；
C．恒温恒容下，充入Ar，参与反应各物质浓度不变，化学反应速率不变，C错误；
D．恒温恒压下，充入Ar，容器体积增大，参与反应各物质浓度减小，化学反应速率减小，D正确；
答案选D。
（3）
①反应速率之比等于化学计量数之比，任何时刻都有v(X)=3v(Y)，因此v(X)=3v(Y)不能说明反应已达到平衡状态，①可选；
②X的物质的量不变，则各物质的物质的量不变，说明反应已达到平衡状态，②不选；
③该反应为反应前后气体分子数改变的反应，只有反应达到平衡时，混合气体的物质的量才不变，混合气体的平均相对分子质量不变，③不选；
④初始X、Y的的物质的量为均为1mol，而物质的物质的量变化量之比等于化学计量数之比，因此当X、Y的物质的量之比不变，说明反应已达到平衡状态，④不选；
⑤该反应为反应前后气体分子数改变的反应，当容器内压强保持不变，说明反应已达到平衡状态，⑤不选；
⑥无论反应是否达到平衡状态，单位时间内消耗3mol X，都同时生成2mol Z，⑥可选；
答案选①⑥。
（4）
设某一时刻Y的变化量为xmol，依据题意列三段式：
，某一时刻n(X)=n(Y)=n(Z)，则a-3x=b-x=2x，解得：a=5x、b=3x，a:b=5:3。
（5）
依据图中电子流向可知，c极为负极，负极甲醇失电子生成二氧化碳，电极反应式为：；由总反应可知，每消耗3mol氧气，转移12mol电子，则外电路中转移2mol电子，消耗0.5mol氧气，标准状况下体积为：0.5mol22.4L/mol=11.2L。
（6）
①物质燃烧为放热反应；
②炸药爆炸为放热反应；
③酸碱中和反应为放热反应；
④二氧化碳通过炽热的碳生成一氧化碳，为吸热反应；
⑤食物因氧化而腐败，为放热反应；
⑥与反应生成氯化钡、氨气和水，为吸热反应；
⑦铁粉与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，为放热反应；
答案选④⑥。
19． A 46 -61.4 C6H6*+H2O+CH3B=C7H8*+H2O+HB (C6H6*+CH3B=C7H8*+HB ) B
【分析】根据题中图示，由放热反应判断正确选项；根据题中信息，由化学键的键能计算反应热；根据题中信息，由△H=生成物相对能量-反应物相对能量；根据题中信息，写出反应方程式；根据可逆反应C6H6(g)+CH3OH(g) C7H8(g)+H2O(g) △H＝-61.4kJ mol-1，由化学平衡的本质特征和平衡移动的影响因素判断；据此解答。
【详解】（1）①反应N2+3H22NH3为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，所以图A符合；答案为A。
②反应N2+3H22NH3的焓变△H=946kJ/mol+3×436kJ/mol-6×391kJ/mol=-92kJ/mol，反应生成2mol氨气放热92kJ，生成1mol NH3时该反应放出的热量为46kJ；答案为46。
（2）①△H=生成物相对能量-反应物相对能量=(-61.4-0)kJ mol-1=-61.4kJ mol-1；答案为-61.4。
②由图可知，C6H6*在催化剂表面转化为C7H8*的反应方程式为C6H6*+H2O+CH3B=C7H8*+H2O+HB (C6H6*+CH3B=C7H8*+HB )；答案为C6H6*+H2O+CH3B=C7H8*+H2O+HB (C6H6*+CH3B=C7H8*+HB )。
③由反应C6H6(g)+CH3OH(g) C7H8(g)+H2O(g) △H＝-61.4kJ mol-1可知，该反应为放热反应，该体系反应前后气体分子数目不变；
A．升高温度，化学平衡逆向移动，则K减小，升高温度反应速率v增大，故A 错误；
B．平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数K不变，增大p(C6H6)，根据v=k p(C6H6)(k为速率常数)，则反应v增大，故B正确；
C．降低温度，化学平衡正向移动，则K增大，降低温度反应速率v减小，故C错误；
D．平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数K不变，增大p(CH3OH)，，根据v=k p(C6H6)(k为速率常数)，反应速率只与p(C6H6)有关，故D错误；
答案为B。
20．(1)1mol
(2)0.05mol L-1 min-1
【分析】将等物质的量的A，B混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)=C(g)＋2D(g)，经5 min后，测得D的浓度为0.5mol/L，得生成的D为0.5mol/L×2L=1mol，根据反应中各物质的变化量之比等于方程式的计量数之比，参加反应的B为1mol× =0.5mol。
(1)
此时D物质的物质的量是0.5mol/L×2L=1mol；故答案为：1mol；
(2)
B的平均反应速率是 =0.05mol L-1 min-1。故答案为：0.05mol L-1 min-1。
21． 2SO2+O22SO3 0.8 C
【详解】(1)根据图示可知：SO2和足量的O2在催化剂500℃的条件下发生反应产生SO3，当反应进行到5 min 后，反应物、生成物都存在，且它们的物质的量都不再发生变化，说明该反应是可逆反应，根据原子守恒可知反应方程式为：2SO2+O22SO3；
(2) 在前5 min内，SO2的物质的量由10 mol变为2 mol，反应在2 L密闭容器中进行，以SO2的浓度变化表示的速率是v(SO2)=；
(3)A．单位时间内消耗1 mol SO2，同时生成1 mol SO3表示的都是反应正向进行，不能据此判断反应是否达到平衡状态，A不选；
B．SO2的浓度与SO3浓度相等时，反应可能达到平衡状态，也可能未达到平衡状态，这与反应所处的外界条件、起始量和转化率有关，B不选；
C．SO2的浓度与SO3浓度均不再变化，说明任何物质的消耗速率与产生速率相等，反应达到平衡状态，C选；
故合理选项是C。
22． D 391
【分析】（1）根据物质具有的能量进行计算：△H=E（生成物的总能量）-E（反应物的总能量），当反应物的总能量大于生成物的总能量时，反应放热，当反应物的总能量小于生成物的总能量时，反应吸热；
（2）3H2+N2 2NH3，依据反应焓变=反应物断裂化学键吸收的能量-生成物形成化学键放出的能量计算得到；
（3）根据 Zn + 2Ag+ = 2Ag + Zn2+，Zn发生氧化反应，所以Zn作负极，Ag+发生还原反应生成Ag，所以可溶性硝酸银作电解质溶液，用石墨作正极。
【详解】（1）A+B→C为放热反应，则A+B的总能量大于生成C的总能量，排除选项A、B，A+B→X（吸热），则X的能量大于A+B的总能量，X→C（放热），则X的能量大于C的总能量，排除选项C，
答案选D；
（2）工业合成氨反应为：3H2+N2 2NH3，反应焓变=反应物断裂化学键吸收的能量-生成物形成化学键放出的能量=3×436+945.8-6×N-H键键能=-92.2，N-H键键能=+391kJ；
（3）根据 Zn + 2Ag+ = 2Ag + Zn2+，Zn发生氧化反应，所以Zn作负极，Ag+发生还原反应生成Ag，所以可溶性硝酸银作电解质溶液，用石墨作正极，简易装置图如下。
【点睛】本题为图象题，主要考查了物质的能量分析应用，化学反应的能量变化、分析，题目难度不大，注意反应热与物质总能量大小的关系判断。
23．(1)4mol
(2)6 mol·L-1
(3)V(SO2)=0.2mol/(L·min )、 V(SO3)=0.2mol/(L·min )
【分析】设充入xmol的SO2，依题意得：
，
x=6mol。
(1)
据分析，生成SO3的物质的量是4mol；
(2)
SO2的起始的物质的量浓度为 ；
(3)
2min内，SO2反应速率 ，SO3反应速率。
24． 2SO2+ O22SO3 反应达到平衡 O2足量的情况下，SO2的浓度始终不为0(或者SO3的浓度始终不为5 mol/L) S18O18O、SO18O、 18OO 、S18O18OO、S18OOO
【详解】(1)根据图象可知，SO2与足量O2反应生成SO3，5min后SO2、SO3物质的量不再改变且都不为0，说明该反应可逆，反应的化学方程式为2SO2+ O22SO3；
(2)5min后c(SO2)与c(SO3)不再随时间改变的原因是反应达到平衡状态；
(3)由图象可知SO2与O2的反应是可逆反应，证据是O2足量的情况下，SO2的浓度始终不为0。
(4)若将SO2与足量18O2反应，由于反应可逆，反应同时向正逆两个方向进行，当三氧化硫的浓度不再随时间改变时，容器中18O存在于以下物质中：18O18O、S18O18O18O、S18O18O、SO18O、 18OO 、S18O18OO、S18OOO。
答案第1页，共2页
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