第二章《化学反应的方向、限度与速率》练习题
一、单选题
1．下列说法正确的是( )
A．一定温度下，反应MgCl2(l)=Mg(l)+Cl2(g)的ΔH<0，ΔS<0
B．Na与H2O的反应是熵增的放热反应，该反应能自发进行
C．FeCl3和MnO2均可加快H2O2分解，同等条件下二者对H2O2分解速率的影响相同
D．向硫酸酸化的0.01 mol·L-1 KMnO4溶液中加入等浓度等体积的草酸溶液，溶液立即褪色
2．一定条件下，在恒压绝热容器中发生反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-92.4kJ·mol-1。下列有关说法正确的是
A．达到化学平衡状态时，v正(N2)=3v逆(H2)
B．容器内的压强不再变化说明反应达到化学平衡状态
C．向容器中充入氮气，正反应速率增大
D．加入1molN2和3molH2，充分反应后放出热量92.4kJ
3．在300 mL的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反应：Ni(s)+ 4CO(g) Ni(CO)4(g)，已知该反应的平衡常数与温度的关系如下表所示：
温度/℃ 25 80 230
平衡常数 5 × 104 2 1. 9 ×10-5
下列说法正确的是A．上述生成Ni(CO)4(g)的反应为吸热反应
B．在80 ℃时，测得某时刻，Ni(CO)4、CO的浓度均为0.5 mol·L-1，则此时v(正)＜v(逆)
C．25℃时反应Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g)的平衡常数为2× 10-3
D．80℃达到平衡时，测得n(CO)=0.3 mol，则Ni(CO)4的平衡浓度为0.6 mol·L-1
4．对于不同的化学反应，决定其反应速率的最主要因素是
A．反应体系的温度 B．反应物的性质 C．反应体系的压强 D．反应物的浓度
5．t ℃时，在一固定容积的密闭容器中发生反应：A(g)＋B(g)C(s) ΔH<0，按照不同配比充入A、B，达到平衡时容器中A、B浓度变化如图中曲线(实线)所示，下列判断正确的是
A．t ℃时，该反应的平衡常数值为0.35
B．c点没有达到平衡，此时反应向逆向进行
C．若c为平衡点，则此时容器内的温度高于t ℃
D．t ℃时，直线cd上的点均为平衡状态
6．已知：，，下列关于合成氨工业的说法不正确的是
A．温度选择400～500℃是为了提高氮气的转化率
B．将原料气净化处理是为了防止其中混有的杂质使催化剂“中毒”
C．不选择过高压强的主要原因是压强越大，对材料的强度和设备的制造要求越高
D．迅速冷却、液化氨气是为了使化学平衡向生成氨气的方向移动
7．在一恒温、恒容密闭容器中，A、B气体可建立如下平衡：。已知A、B的起始量均为2mol，平衡时A的物质的量为1mol。则该温度下，该反应的平衡常数为
A． B． C．1 D．
8．常温下，是一种红色液体，具有强氧化性，能除去空气中微量的。发生反应为。在刚性密闭容器中充入适量和(1)发生上述反应。下列说法正确的是
A．其他条件不变，充入瞬间，正反应速率增大，逆反应速率减小
B．其他条件不变，充入“稀有气体”，正反应速率减小，逆反应速率增大
C．其他条件不变，再充入少量，正反应速率先增大，后减小
D．其他条件不变，升温(成加入催化剂)，反应物活化分子百分率增大
9．一定条件下，密闭容器中投入少量的粗镍和CO气体(假设固体杂质不和CO反应)模拟羰基化法精炼镍的实验：，。反应时间和容器中气体总物质的量关系如图所示。下列分析正确的是
A．如升温，该反应逆反应速率增大，正反应速率减小
B．时刻平均反应速率：
C．时刻到达平衡，且剩余固体均为杂质
D．时刻后，恒温压缩容器体积，CO转化率和平衡常数均增大
10．NA为阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是
A．常温常压下，2.24 LNH3中含有的原子数为0.4NA
B．1 mol Cu与过量的稀HNO3反应，转移2NA个电子
C．密闭容器中，2 molSO2和1 molO2催化反应后分子总数为2NA
D．0.1 mol H2和0.1 mol I2(g)于密闭容器中充分反应，容器内原子总数为0.2NA
11．在容积为的密闭容器中发生反应：。在2s内C的物质的量增加了，内，用B的浓度减少来表示的平均反应速率为
A． B． C． D．
12．在高温和催化剂的作用下，某反应达到平衡，平衡常数表达式为K=，恒容时，温度升高，H2浓度减小。下列说法正确的是
A．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动
B．恒温条件下，将容器的体积缩小以增大压强，H2的浓度不变
C．该反应的ΔH>0，升高温度，平衡常数K增大
D．该反应的化学方程式为CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
13．下列事实能用勒夏特列原理解释的是
A．采用加压条件来提高H2+I22HI反应的效率
B．催化剂有利于 SO2 的催化氧化反应2SO2+O22SO3
C．500℃左右的温度比室温更有利于合成氨的反应N2+3H22NH3 ΔH<0
D．常温下，将1mLpH=3的醋酸溶液加水稀释至l00mL，测得其pH<5
14．H2与ICl的反应分①②两步进行，其能量曲线如图所示，下列有关说法错误的是
A．反应①、反应②均为放热反应
B．反应①、反应②均为氧化还原反应
C．反应①、反应②的焓变之和为ΔH=218 kJ·mol1
D．反应①比反应②的速率慢，与相应正反应的活化能无关
15．对于可逆反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0，下列研究目的和图示相符的是
选项 A B C D
研究目的 压强对反应的影响 温度对反应的影响 平衡体系中增加N2对反应的影响 催化剂对 反应的影响
图示
A．A B．B C．C D．D
二、填空题
16．在2 L密闭容器内，800℃时反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如表：
时间(s) 0 1 2 3 4 5
n(NO)(mol) 0.020 0.01 0.008 0.007 0.007 0.007
(1)800℃，反应进行到2s时，NO的转化率是_______，反应达到最大限度时，NO的物质的量浓度为_______ mol/L。
(2)如图中表示NO2变化的曲线是_______(填字母序号a、b、c、d)。用O2表示从0~2 s内该反应的平均速率v=_______ mol/(L·s)。
(3)能使该反应的反应速率增大的操作是_______。A．及时分离出NO2气体 B．适当升高温度
C．增大O2的浓度 D．选择高效催化剂
17．汽车尾气中氮氧化合物、碳氧化合物的处理与利用是各国研究的热点。
(1)NO生成过程的能量变化如图1所示。该条件下，1molN2和1molO2完全反应生成NO会____(选填“吸收”或“放出”)____kJ的能量。
(2)CO与NO在催化剂作用下反应可实现汽车尾气净化：2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)。某实验小组在200℃、5L恒容密闭容器中充入等物质的量的CO与NO模拟该过程，NO的物质的量随时间变化如表所示。
t/s 0 10 20 30 40 50
n(NO)/mol 0.40 0.35 0.31 0.30 0.30 0.30
①反应进行到10s时，正反应速率____逆反应速率(选填“>”“<”或“=”)，0~10s内用CO2表示的平均反应速率是____mol/(L s)。
②该条件下，NO的最大转化率为____。
③下列措施一定能增大该反应速率的是____(填标号)。
A．及时分离出CO2 B．适当升高温度 C．适当压缩容器的容积 D．充入1molHe
④某同学在其它条件一定的情况下，分别用甲、乙两种催化剂完成该反应，绘出NO浓度随时间变化关系如图2所示，催化剂____(选填“甲”或“乙”)的催化效果更好。
(3)用电化学气敏传感器测定汽车尾气中CO含量，原理如图3所示，根据燃料电池的原理，推测电极B是该电池的____极(选填“正”或“负”)，电极A的电极反应为____。
18．气体A．B置于固定容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(g) 2C(g)+2D(g)，反应进行到10s末，测得A的物质的量为1.8mol，B的物质的量为0.6mol，C的物质的量为0.8mol，则：
(1)用C表示10s内反应的平均反应速率为_______；
(2)反应前A的物质的量浓度是_______；10s末，生成物D的浓度为_______；
(3)某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。原因是_______。实验室中现有Na2SO4、MgSO4、FeSO4、K2SO4等4种溶液，可与上述实验中CuSO4溶液起相似作用的是_______。
(4)目前工业制氢气的一个重要过程如图，则该反应的热化学方程式为：_______
过程Ⅱ是加入催化剂后的反应过程，则过程Ⅰ和Ⅱ的反应热_______(填“相等”或“不相等”)。
19．将2molSO2和1molO2充入体积为2L的密闭容器中，在一定条件下发生反应O2(g)＋2SO2(g)2SO3(g)。经过10s达到平衡状态，此时c(SO3)=0.4mol/L。
(1)在达到平衡的过程中v(SO2)=____。
(2)画出反应过程中用O2表示的正、逆反应速率随时间的变化图象____。
(3)画出SO2浓度随时间的变化图象____。
(4)有同学认为平衡是在一定条件下成立的，改变条件时平衡会发生变化，所以可以通过改变条件使SO3的平衡浓度变为1mol/L，你认为这种说法正确吗？___(填“正确”或“不正确”)。
20．在一定条件下，将H2和N2置于一容积为2 L的密闭容器中发生反应。反应过程中H2、N2和NH3的物质的量变化如图所示。
（1）反应处于平衡状态的时间段是_________________。
（2）图中10～20 min内曲线发生变化的可能原因是_______________________________________。
（3）第25 min，平衡改变的条件是____________________________________，此时正反应速率_____（填“增大”“减小”或“不变”）；重新达平衡后，NH3的体积分数比原平衡______（填“大”“小”或“不变”）。
（4）判断该反应达到平衡状态的标志是___________（填字母）。
a．N2和NH3的浓度相等
b．NH3的百分含量保持不变
c．容器中气体的压强不变
d．NH3的生成速率与H2的消耗速率相等
e．容器中混合气体的密度保持不变
21．降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，已受到各国的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。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1mol CO2和3mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH＝-49.0kJ/mol。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图所示。
(1)在恒温恒容条件下，下列能说明反应达到化学平衡状态的是 _________(选填字母)
A．体系压强不再改变 B．气体密度不再改变 C．CO2的浓度不再改变 D．v 正(CO2)=v 逆(H2)
(2) 从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率 v(H2)＝________mol/(L·min)。
(3)在该温度下，该反应的平衡常数为_________(保留小数点后 2 位)。
(4)下列措施中能使平衡体系中n(CH3OH)/n(CO2)增大的是_________(选填字母)。
A．升高温度 B．充入 He(g)，使体系压强增大 C．将H2O(g)从体系中分离出去 D．再充入1mol H2
(5)当反应达到平衡时，H2的物质的量浓度为c1，然后向容器中再加入一定量H2，待反应再一次达到平衡后，H2的物质的量浓度为c2，则c1________________c2(填“>”、“<”或“＝”)。
22．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、
I.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) ΔH＜0
(1)如何提高NO的转化率(任意写出一种)_____。
(2)一定温度下，在恒容密闭容器中按照n(NH3)∶n(NO)=1∶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．混合气体的平均摩尔质量保持不变
B．容器内物质的总质量保持不变
C．有1mol N-H键断裂的同时，有1mol O-H键断裂
D．n(NH3)∶n(NO)保持不变
E. c(H2O)保持不变
(3)已知该反应速率v正=k正 cx(NH3) cy(NO)，v逆=k逆 c5(N2) c0(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=_____。
(4)某研究小组将4mol NH3、6mol NO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从开始到5min末，温度由420K升高到580K，该时段内用NH3表示的平均反应速率v(NH3)_____。
②从图象可以看到，如果在有氧条件下，温度升高到580K之后，NO生成N2的转化率开始降低，其可能产生的原因是____。
II.用尿素[(NH2)2CO]水溶液吸收氮氧化物也是一种可行的方法。NO和NO2不同配比混合气通入尿素溶液中，总氮还原率与配比关系如图。
(5)用尿素[(NH2)2CO]水溶液吸收体积比为1∶1的NO和NO2混合气，可将N元素转变为对环境无害的气体。写出该反应产物中的非极性分子_____。
(6)随着NO和NO2配比的提高，总氮还原率降低的主要原因是____。
23．丙烯是工业上合成精细化学品的原料，随着天然气和页岩气的可用性不断提高，制取丙烯的技术受到人们越来越多的关注。
(1)主反应I ：C3H8(g)C3 H6(g)+H2(g) △H1
副反应Ⅱ ：C3H8(g) C2H4(g)+CH4(g) △H2
已知H2、丙烷(C3H8 )和丙烯(C3 H6)的燃烧热(△H)分别是-285.8 kJ·mol-1、-2220 kJ·mol-1和-2051 kJ·mol-1，则△H=_______kJ·mol-1.主反应I在_______(填“高温”、“低温”或“任意温度”)时能自发进行。
(2)一定温度下，向总压恒定为p kPa的容器中充入一定量C3H8气体，在催化作用下，发生上述反应制备C3 H6。
①下列情况表明反应达到平衡状态的是_______(填标号)。
A．气体密度不再改变
B．体系压强不再改变
C．混合气体的平均摩尔质量不再改变
D．单位时间内消耗C3H8的物质的量与生成C3 H6的物质的量相等
②从平衡移动的角度判断，达到平衡后通入N2的作用是_______。
(3)在温度为T时，向起始压强为120 kPa的恒压容器中通入4 mol C3H8和6 mol N2发生反应，经10 min反应达到平衡，C3H8的平衡转化率与通入气体中C3H8的物质的量分数的关系如图所示。该条件下，C3H8的选择性为80%，则0~ 10 min内生成C3 H6的平均速率为_______kPa·min-1；反应I的平衡常数 Kp=_______kPa(以分压表示，分压=总压X物质的量分数，保留一位小数)。
(4)向恒温刚性密闭容器中通入一定体积比的C3H8、O2、N2的混合气体，已知某反应条件下只发生如下反应(k、k'为速率常数)：
反应I ：2C3H8(g) +O2(g)=2C3 H6(g) +2H2O(g) k
反应Ⅳ ：2C3 H6(g) + 9O2 (g)=6CO2(g)+ 6H2O(g) k'
实验测得丙烯的净生成速率方程为v(C3 H6)=kp(C3H8)-k'p(C3H6)，可推测丙烯的浓度随时间的变化趋势为_______，其理由是_______
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】A. 一定温度下，反应MgCl2(l) =Mg(l)+Cl2(g)的ΔH＞0，ΔS＞0，故A错误；
B. Na与水反应为固体与液态反应生成气体，该反应为熵增反应，即△S＞O，反应中钠熔化为小球，说明反应放出大量的热，即△H＜0，则△G=△H-T△S＜0，故该反应自发进行，故B正确；
C. FeCl3和MnO2均可加快H2O2分解，但催化效果不同，二者对H2O2分解速率改变不同，故C错误；
D. 浓度越大反应速率越快，稀溶液的反应速率较慢，故溶液不能立即褪色，故D错误；
故选B。
2．C
【详解】A．在任何情况下用不同物质表示反应速率时，速率之比等于化学方程式计量数之比，达到化学平衡状态时，3v正(N2)=v逆(H2)，说明氢气正、逆反应速率相同，反应达到平衡状态，但v正(N2)=3v逆(H2)说明正、逆反应速率不相同，反应正向进行，不能据此判断反应为平衡状态，A错误；
B．反应前后气体体积变化，反应在恒压绝热容器中进行，压强始终不变，因此不能说明反应达到化学平衡状态，B错误；
C．向恒压绝热容器中充入氮气，单位体积内活化分子百分数增大，正反应速率增大，C正确；
D．反应为可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，所以加入1 mol N2和3 mol H2，反应达到平衡状态时，充分反应后放出热量小于92.4 kJ，D错误;
答案选C。
3．B
【详解】A．温度升高，化学平衡常数减小，说明升高温度化学平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，所以该反应的正反应为放热反应，A错误；
B．在80 ℃时，测得某时刻，Ni(CO)4、CO的浓度均为0.5 mol·L-1，则Qc=＞2=K，说明该反应逆向进行，因此v(正)＜v(逆)，B正确；
C．25℃时反应Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g)与Ni(s)+ 4CO(g) Ni(CO)4(g)互为可逆反应，所以Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g)的平衡常数为K=，C错误；
D．80℃测得n(CO)=0.3 mol，c(CO)=，反应达到平衡时化学平衡常数K=2，，则Ni(CO)4的平衡浓度为2 mol·L-1，D错误；
故合理选项是B。
4．B
【详解】温度、压强、浓度都是影响反应速率的外界因素，不是最主要的因素；反应物本身的性质是内因，是决定反应速率的最主要因素；
故选B。
5．C
【详解】A．由d点可知，t ℃时，平衡常数K＝＝＝0.25，故A项判断错误；
B．分析图象可知，c点浓度商Q
D．t ℃时平衡常数不变，曲线上各点为平衡状态，其他点不是平衡状态，故D项判断错误；
综上所述，判断正确的是C项，故答案为C。
6．A
【详解】A．温度选择400～500℃是此时催化剂的活性最大，故A错误；
B．将原料气净化处理是为了防止其中混有的杂质使催化剂“中毒”而失去活性，故B正确；
C．不选择过高压强的主要原因是压强越大，对材料的强度和设备的制造要求越高，增加生产成本，故C正确；
D．迅速冷却、液化氨气是为了减小生成物的浓度，使化学平衡向生成氨气的方向移动，故D正确；
故选A。
7．A
【详解】
设容器体积为VL，则该温度下，该反应的平衡常数为，故选A。
8．D
【详解】A．是反应物，增大浓度瞬间，正反应速率增大，此刻逆反应速率不变，随后逆反应速率也增大，A项错误；
B．充入稀有气体，不改变反应体系中各物质浓度，速率都不变，B项错误；
C．为液体，当液气接触面一定时，不改变速率，C项错误；
D．升温，增大反应物平均能量，活化分子百分率增大；加入催化剂，降低过渡态能量，能垒降低，活化分子百分率增大，D项正确；
答案选D。
9．B
【详解】A．升温，正反应速率和逆反应速率均增大，错误。
B．设时刻气体反应了，列式计算如下：
则，解得。所以，正确。
C．该反应为可逆反应，粗镍中镍单质不能完全反应，剩余固体为镍和杂质，错误。
D．时刻到达平衡，压缩容器体积，平衡向正反应方向移动，转化率增大，但温度不变，平衡常数不变，错误。
故选B。
10．B
【详解】A．常温常压下，2.24 LNH3的物质的量小于0.1 mol，由于在1个NH3中含有4个原子，则NH3中含有的原子数小于0.4NA，A错误；
B．Cu是+2价金属，硝酸具有强氧化性，在硝酸足量时，Cu被氧化为Cu2+，1 mol Cu反应失去2 mol电子，故反应过程中转移电子数目为2NA个，B正确；
C．SO2和O2在一定条件下会发生反应产生SO3，该反应是可逆反应，反应完全不能完全转化为生成物，故密闭容器中，2 mol SO2和1 mol O2催化反应后气体物质的量大于2 mol，则其中所含的分子总数大于2NA，C错误；
D．H2与I2蒸气在一定条件下反应产生HI，该反应是反应前后气体体积相等的反应。无论反应进行的程度如何，反应后气体的物质的量是0.2 mol，由于分子都是双原子分子，故反应后容器内原子总数为0.4NA，D错误；
故合理选项是B。
11．B
【详解】在2s内C的物质的量增加了，且容积为2L,则v(C)=,反应速率之比等于化学计量数之比，故v(B)= v(C)= 。
故答案为：B。
12．C
【分析】根据平衡常数的定义，可知该反应的化学方程式为CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，升高温度氢气的浓度减小，说明升高温度平衡正向移动，则该反应为吸热反应。
【详解】A．升高温度，正、逆反应速率均增大，故A错误；
B．该反应前后气体系数之和相等，虽然缩小体积增大压强平衡不移动，但由于容器体积减小，氢气的浓度会增大，故B错误；
C．根据分析可知该反应为吸热反应，所以ΔH>0，升高温度，平衡正向移动，平衡常数K增大，故C正确；
D．根据分析可知该反应的化学方程式为CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，故D错误；
综上所述答案为C。
13．D
【详解】若改变外界条件能够改变化学平衡，则能用勒夏特列原理解释，
A．H2+I22HI为气体等体积反应，增大压强不会改变H2+I22HI的化学平衡，不能用勒夏特列原理解释，故A不选；
B．催化剂只是同等程度增大化学反应速率，不会改变化学平衡，故B不选；
C．N2+3H22NH3是放热反应，升高温度会使平衡逆向移动，而500℃左右的温度比室温更有利于合成氨的原因是升高温度能够提高化学反应速率，提高合成氨效率，故C不选；
D．常温下，将1mLpH=3的醋酸溶液加水稀释至l00mL，体积扩大102倍，但所得溶液pH<5，说明醋酸电离平衡正向移动，可用勒夏特列原理解释，故D选；
综上所述，答案为D。
14．D
【分析】影响化学反应速率的内因是反应的活化能，活化能越大，化学反应越慢。
【详解】A．从能量曲线图看，反应①、反应②的反应物总能量都高于生成物总能量，即均为放热反应，A项正确；
B．反应①有H2参与、反应②有I2生成，必然都有化合价变化，均为氧化还原反应，B项正确；
C．能量曲线图表明，起始反应物“H2(g)+2ICl(g)”比最终生成物“I2(g)+2HCl(g)”能量高218 kJ·mol-1，即 ΔH＝－218 kJ·mol-1，C项正确；
D．图中，反应①的活化能比反应②的大，使反应①比反应②速率慢。活化能与断裂反应物中化学键吸收能量有关，D项错误；
故选：D。
15．C
【详解】A．该反应中增大压强平衡向正反应方向移动，则氨气的体积分数增大，并且压强越大，化学反应速率越大，达到化学平衡的时间越少，与图象不符，A错误；
B．因该反应是放热反应，升高温度化学平衡向逆反应反应移动，则氮气的转化率降低，与图象中转化率增大不符，B错误；
C．反应平衡后，增大氮气的量，平衡正向进行，这一瞬间正反应速率增大，逆反应速率不变，然后正反应速率在不断减小，逆反应速率不断增大，直到新的平衡，与图象符合，C正确；
D．因催化剂对化学平衡无影响，但催化剂加快化学反应速率，则有催化剂时达到化学平衡的时间少，与图象不符合，D错误；
故选C。
16．(1) 60% 0.0035
(2) b 1.5×10-3
(3)BCD
【分析】(1)
800℃，反应进行到2s时，消耗了0.020mol-0.008mol=0.012mol NO，则NO的转化率是(0.012÷0.020)×100%=60%。当反应达到最大限度即达到平衡状态时，NO的物质的量为0.007mol，则物质的量浓度为0.007mol÷2L=0.0035mol/L。
(2)
由方程式2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)知，NO2为生成物，生成的NO2的物质的量和消耗的NO的物质的量相等，则平衡时n(NO2)＝0.020mol-0.007mol=0.013mol，c()=0.013mol÷2L=0.0065mol/L，故表示NO2变化曲线的为b；0～2s内v(NO)= =0.0030 mol·L－1·s－1，由反应速率之比等于化学计量数之比可得v(O2)= 0.0015 mol·L－1·s－1，故答案为b；0.0015 mol·L－1·s－1；
(3)
及时分离出NO2气体，在改变条件的时刻，逆反应速率减小，正反应速率不变，然后正反应速率逐渐减小，平衡正向移动，A不能加快反应速率；适当升高温度，反应速率加快，B能加快反应速率；增大O2的浓度，反应物浓度增大，反应速率加快，C能加快反应速率；选择高效的催化剂，反应速率加快，D能加快反应速率；故选BCD。
17．(1) 吸收 180
(2) ＞ 0.001 25% BC 乙
(3) 正 CO+H2O-2e-=CO2+2H+
【解析】（1）
根据图分析，1molN2和1molO2完全反应生成NO的反应热为946+498-2×632=180kJ，说明该反应为吸热反应。
（2）
①反应进行到30秒到平衡，故反应进行到10s时，正反应速率大于逆反应速率，0~10s内一氧化氮的物质的量的改变量为0.40-0.35=0.05mol，则根据方程式分析，二氧化碳的变化量为0.05mol，用CO2表示的平均反应速率是 。
②该条件下，NO的最大转化率为 =25%。
③A.及时分离出CO2不能增大反应速率；B.适当升高温度能增大反应速率； C.适当压缩容器的容积，增大压强，能增大反应速率；D.充入1molHe，不能改变反应速率。故选BC。
④催化剂乙作用下反应速率更快，即催化效果更好。
（3）
电极B通入氧气，作为该电池的正极，电极A为负极，是一氧化碳反应生成二氧化碳，溶液为酸性条件，故电极反应为CO+H2O-2e-=CO2+2H+。
【点
18． 0.04mol/(Ls) 1.5mol/L 0.4mol/L 形成原电池加快反应速率 FeSO4 相等
【详解】(1)根据化学反应速率的数学表达式，v(C)==0.04mol/(L·s)，故答案为：0.04mol/(L·s)；
(2)达到平衡，生成C的物质的量为0.8mol，则消耗A的物质的量为0.8×1.5=1.2mol，则反应前A的物质的量为(1.2mol＋1.8mol)=3mol，A的浓度为=1.5mol/L；根据反应方程式，生成C的物质的量等于生成D的物质的量，即n(D)=n(C)=0.8mol，所以10s末D的物质的量浓度为=0.4mol·L－1，故答案为：1.5mol/L，0.4mol·L－1；
(3)CuSO4与Zn反应生成的Cu附着在Zn表面形成铜锌原电池加快了化学反应速率；FeSO4与Zn反应生成Fe附着在Zn表面形成银锌原电池加快了反应速率；故答案为：形成原电池加快反应速率，FeSO4；
(4)根据图象可得焓变为：E2-E1kJ·mol-1，所以热化学方程式为：；催化剂只能改变反应的活化能，而不能改变反应的焓变，故过程Ⅰ和Ⅱ的反应热相等，故答案：，相等。
19． 0.04mol/(L·s) 不正确
【分析】该反应为可逆反应，不能完全反应进行到底，反应物随着反应进行物质的量浓度减少，生成物随着反应进行物质的量浓度增大，达到平衡时，物质的量浓度保持不变，据此进行分析；
【详解】(1)达到平衡时，生成SO3物质的量浓度为c(SO3)=0.4mol·L－1，则消耗c(SO2)=0.4mol·L－1，根据反应速率的数学表达式，v(SO2)==0.04mol/(L·s)，故答案为0.04mol/(L·s)；
(2)开始时通入2molSO2和1molO2反应向右进行，O2为反应物，随着反应进行，反应物浓度减少，正反应速率逐渐减少，逆反应速率逐渐增大，当达到平衡时正逆反应速率相等，即图象是；故答案为；
(3)SO2为反应物，随着反应进行，反应物的浓度逐渐降低，当达到平衡时，浓度保持不变，即图象是；故答案为；
(4)起始时，c(SO2)=1mol·L－1，c(O2)=0.5mol·L－1，该反应为可逆反应，不能完全进行到底，因此c(SO3)小于1mol·L－1，因此这种说法不正确；故答案为不正确。
20． 20~25 min，35~40 min (答对一个即可) 使用了催化剂 分离出0.1 mol NH3 不变 小 b、c
【分析】（1）达到平衡状态时，物质的量不变，以此判断达到平衡的时间段；
（2）由图象可知各组分物质的量变化增快，且10min时是连续的，三种气体物质的速率增加倍数相同，说明为使用催化剂；
（3）第25分钟，NH3的物质的量突然减少，而H2、N2的物质的量不变，说明应是分离出NH3；
（4）当反应达到化学平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不再改变；
【详解】（1）反应处于平衡状态时，各物质的物质的量浓度、物质的量等保持不变，从图象可以看出20~25 min、35~40 min时间段内各物质的的物质的量保持不变，反应处于平衡状态；
故答案为20~25 min，35~40 min (答对一个即可)；
（2）由图可知，0-10分钟内△n(N2) =0.025mol×2=0.05mol，10-20分钟内△n′(N2)=0.025mol×4=0.1mol，速率之比等于物质的量之比，所以，0-10分钟与10到20分钟两个时间段中，N2的反应速率之比为0.05mol：0.1mol=1：2；由图象可知各组分物质的量变化增快，且10min时变化是连续的，20min达平衡时，△n′(N2)=0.025mol×4=0.1mol，△n(H2)=0.025mol×12=0.3mol，△n(NH3)=0.025mol×8=0.2mol，物质的量变化之比等于化学计量数之比，三种气体物质的速率增加倍数相同，说明10min可能改变的条件是使用催化剂；
故答案为使用了催化剂；
（3）第25分钟，NH3的物质的量突然减少0.1mol，而H2、N2的物质的量不变，说明应是分离出NH3，生成物的浓度减小，平衡向正反应方向进行，正反应速率减小，重新达平衡后，NH3的体积分数比原平衡小；
故答案为分离出0.1 mol NH3；不变；小；
（4）a. N2和NH3浓度是否相等取决于反应的起始量和转化的程度，不能判断是否达到平衡，故a错误；
b. NH3百分含量保持不变，说明反应达到平衡状态，故b正确；
c. 反应前后气体的物质的量不等，容器中气体的压强不变，说明达到平衡状态，故c正确；
d. NH3的生成速率与H2的消耗速率相等，正逆反应速率不等，没有达到平衡状态，故d错误；
e. 由于气体的质量和容器的体积不变，则无论是否达到平衡状态，容器中混合气体的密度都保持不变，故e错误；
故答案为b、c。
【点睛】可逆反应达到平衡状态时，一定满足正逆反应速率相等，在用不同物质的反应速率表示平衡状态时，必须表明“一正一逆”，且等于系数之比，比如可以这样来表示该反应达到平衡状态：3v正(NH3)=2v逆(H2)等，v正(NH3)表示生成氨气的速率，v逆(H2)表示生成氢气的速率，为易错点。
21． AC 0.225 5.33 CD <
【分析】(1)可逆反应到达平衡时，同种物质的正逆速率相等，各组分的浓度、含量保持不变，判断化学平衡状态是变化量不再发生改变，则说明到达平衡；
(2)由图先求出甲醇的反应速率，再由化学反应速率之比等于化学计量数之比，求的氢气反应速率；
(3)列出三段式，找到平衡时各物质的平衡浓度，即可求出平衡常数；
(4)要使n（CH3OH）/n（CO2）增大应采取措施，即使平衡向正反应移动；
(5)由勒夏特列原理，反应只能向着减弱这种影响的方向移动，不能消除影响；
【详解】(1)在恒温恒容条件下，CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH＝-49.0kJ/mol，反应是气体体积减小的放热反应，
A．该反应是气体体积减小的放热反应，当体系压强不再改变，说明各气体的组分不再变化，说明反应达到平衡状态，A正确；
B．反应前后气体体积和质量不变，气体的密度始终不变化，不能说明反应达到平衡状态，B错误；
C．CO2的浓度不再改变，则消耗CO2的量与生成CO2的量相等，二氧化碳正逆反应速率相同，说明反应达到平衡状态，C正确；
D．化学反应速率之比等于化学计量数之比，则3v 正(CO2)= v正(H2)，故当3v 正(CO2)= v正(H2)= v逆(H2)时正逆反应速率相等，才能说明反应达到平衡状态，D错误；
故答案为AC；
(2)由图可知反应到10min后达到平衡，甲醇的反应速率为：，由化学反应速率之比等于化学计量数之比，则氢气的平均反应速率 v(H2)=3v(CH3OH)=0.225 mol/(L·min)，答案为0.225；
(3)由图中数据，列出该反应的三段式：
则该反应的平衡常数：，答案为5.33；
(4)使n(CH3OH)/n(CO2)增大应采取措施，使平衡向正反应移动，注意不能增大二氧化碳或降低甲醇的量，
A．该反应正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应移动，n(CH3OH)/n(CO2)减小，故A错误；
B．充入He(g)，使体系压强增大，容器的容积不变，反应混合物的浓度不变，平衡不移动，n(CH3OH)/n(CO2)不变，故B错误；
C．将H2O(g)从体系中分离，平衡向正反应移动，n(CH3OH)/n(CO2)增大，故C正确；
D．再充入1mol H2，平衡向正反应移动，n(CH3OH)/n(CO2)增大，故D正确；
答案选CD；
(5)由勒夏特列原理，反应只能向着减弱这种影响的方向移动，不能消除影响，故平衡后，再加入H2，平衡正向移动，开始的瞬间氢气浓度下降，但后来氢气加入，它的浓度最终会增多，故c1
【详解】(1)该反应焓变小于0为放热反应，所以降低温度可以使平衡正向移动，增大NO的转化率；该反应为气体系数之和减小的反应，增大压强可以使平衡正向移动，增大NO的转化率，此为分离出氮气、增大氨气浓度均可以使平衡正向移动，增大NO的转化率；
(2)A．反应开始的瞬间，混合气体的平均摩尔质量为体积比为1∶3的NH3和NO的平均摩尔质量，随着反应进行，开始生成氮气，所以气体的平均摩尔质量发生改变，当其不变时，说明反应达到平衡，A不符合题意；
B．根据质量守恒定律可知容器内物质的总质量始终不变，不能说明反应平衡，B符合题意；
C．有1mol N-H键断裂的同时，即消耗mol氨气，有1mol O-H键断裂，即消耗mol水，二者的消耗速率之比为2∶3，等于计量数之比，说明此时正逆反应速率相等，反应达到平衡，C不符合题意；
D．初始投料n(NH3)：n(NO)=1:3，二者按照2：3的比例反应，所以未平衡时n(NH3)：n(NO)发生改变，当其不变时说明反应达到平衡，D不符合题意；
E．水为液体，浓度为常数，故不能说明反应平衡，E符合题意；
综上所述答案为BE；
(3) 当反应达到平衡时有v正=v逆，即k正 cx(NH3) cy(NO)=k逆 c5(N2) c0(H2O)，变换可得，该反应的平衡常数K==，所以x=4，y=6；
(4)①420K时NO的转化率为2%，此时消耗的n(NO)=6mol×2%=0.12mol，580K时NO的转化率为59%，此时消耗的n(NO)=6mol×59%=3.54mol，此时段内Δn(NO)=3.54mol-0.12mol=3.42mol，根据方程式可知该时段内Δn(NH3)=×3.42mol=2.28mol，容器的体积为2L，所以 v(NH3)==0.228mol L-1 min-1；
②该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，一氧化氮的转化率降低；
(5)NO和NO2的体积比为1∶1，即反应中化学计量数之比为1∶1，将N元素转变为对环境无害的气体即氮气，根据元素守恒和电子守恒可知方程式为(NH2)2CO+NO+NO2=2N2+CO2+2H2O，其中N2、CO2分子的正负电荷中心重合，为非极性分子；
(6) NO在尿素溶液中的溶解度较低，未参与反应的NO增多，大量的一氧化氮通入之后不能反应，导致总还原率降低。
23．(1) +116.5 kJ·mol-1 高温
(2) C 反应气体的分压减小，故平衡向气体增大的方向移动，有利于生成C3 H6；
(3) 2..32 11.0
(4) 先增大后减小 反应开始时主要发生反应I，c(C3H6)逐渐增大，随着反应进行，p(C3H8)减小，p(C3H6)增大，v(C3H6)减小，体系中主要发生反应Ⅳ，c(C3H6)逐渐减小；
【分析】根据燃烧热的定义及盖斯定律计算未知反应的焓变，利用平衡标志的特点进行判断物理量能否作为平衡的标志；利用图象信息及三段式方法进行计算速率及平衡常数；利用平衡移动判断速率的变化；
【详解】（1）①H2(g) +O2(g)=H2O(g) △H=-285.8 kJ·mol-1；
②C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g) △H= -2220 kJ·mol-1；
③C3 H6(g)+O2(g)=3CO2(g)+3H2O(g) △H=-2051 kJ·mol-1， C3H8(g)C3 H6(g)+H2(g) △H1根据盖斯定律②-①-③得总反应式，故△H1=-2220+285.8+2051=+116.5 kJ·mol-1，根据自发反应的判断依据△H-T×△S，该反应是个熵增的反应，故当温度越高时反应自发；故答案为：+116.5 kJ·mol-1，高温；
（2）①A．根据密度公式等于质量除以容器的体积，因为反应前后都是气体，根据质量守恒气体总质量不变，容器的体积不变，故密度不随平衡移动而改变，故不能作为平衡的标志，不符合题意；
B．该反应在压强恒定时发生，故压强不可以做平衡的标准，故B不符合题意；
C．平均摩尔质量等于气体质量除以气体的总物质的量，根据质量守恒，反应前后质量不变，而反应前后气体的总物质的量发生变化，故平均摩尔质量发生变化，故可做平衡标准，故C符合题意；
D．单位时间内消耗C3H8的物质的量与生成C3 H6的物质的量相等都表示的是正反应速率，故不能作为平衡标准，故D不符合题意；
故选答案C；
②因为在恒压下通入氮气导致容器的体积增大，反应气体的分压减小，故平衡向气体增大的方向移动，有利于生成C3 H6；故答案为：C、反应气体的分压减小，故平衡向气体增大的方向移动，有利于生成C3 H6；
（3）4 mol C3H8选择性为80%，图象中已知转化率为50%，实际参与反应的量为4×80%×50%=1.6mol；反应开始时C3H8的压强为：120× =48KPa，平衡时的压强为：120× =24.8KPa，
则0~ 10 min内生成C3 H6的平均速率为 kPa·min-1；
（4）反应开始时主要发生反应I，c(C3H6)逐渐增大，随着反应进行，p(C3H8)减小，p(C3H6)增大，v(C3H6)减小，体系中主要发生反应Ⅳ，c(C3H6)逐渐减小；故答案为：先增大后减小、反应开始时主要发生反应I，c(C3H6)逐渐增大，随着反应进行，p(C3H8)减小，p(C3H6)增大，v(C3H6)减小，体系中主要发生反应Ⅳ，c(C3H6)逐渐减小；
【点睛】此题考查焓变计算及速率平衡的应用；注意多平衡中的浓度和恒压情况平衡移动。
答案第1页，共2页
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