2.4化学反应的调控同步练习题
一、选择题
1．下列变化不能用勒夏特列平衡移动原理释解的是
A．工业生产硫酸的过程中使用适当过量的氧气，以提高二氧化硫的转化率
B．红棕色的NO2加压后颜色先变深再变浅
C．光照新制的氯水，溶液的酸性增强
D．工业合成氨的反应，往往需要使用催化剂
2．合成氨工业的主要反应为 △H＜0，在密闭容器中进行。下列说法正确的是
A．其他条件不变，及时分离出NH3，会降低NH3的转化率
B．使用催化剂可使N2的转化率达到100%
C．其他条件不变，增大压强不仅能提高转化率，还能缩短到达平衡的时间
D．其他条件不变，温度越高，氨气的产率越高
3．合成氨工业采用循环操作的主要目的是
A．增大氮气和氢气的浓度 B．节省能量，有利于气态氮的冷却
C．提高氮气和氢气的利用率 D．提高平衡混合物中的百分含量
4．在盛有足量A的体积可变的密闭容器中，保持压强一定，加入B，发生反应：A(s)+2B(g)＝4C(g)+D(g) △H＜0，在一定温度、压强下达到平衡。平衡时C的物质的量与加入的B的物质的量的变化关系如图。 下列说法正确的是
A．当温度升高后，则图中θ＞45°
B．若再加入B，则正、逆反应速率均逐渐增大
C．平衡时B的转化率为50%
D．上述反应只能在高温下才能自发进行
5．将一定量的氨基甲酸铵固体置于恒容的密闭真空容器中，发生分解反应：。在不同温度下，该反应部分数据如下表：
温度 平衡浓度 平衡常数
200 0.1
300 0.1
下列说法正确的是
A．上述反应物和生成物中的碳原子杂化方式相同
B．当容器中的体积分数不再变化时反应达到平衡
C．向容器中充入，体系压强增大，平衡向逆反应方向移动
D．不同温度下，，且
6．已知830℃时，反应CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)的平衡常数K=1。表中的四组数据能表明反应达到化学平衡状态的是
选项 A B C D
c(CO2)/(mol/L) 3 1 2 1
c(H2)/(mol/L) 2 1 2 1
c(CO)/(mol/L) 1 2 3 0.5
c(H2O)/(mol/L) 5 2 3 2
A．A B．B C．C D．D
7．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A．实验室制取乙酸乙酯时，将乙酸乙酯不断蒸出
B．由、、组成的平衡体系加压后颜色变深
C．盛有气体的烧瓶(带塞)浸泡在热水中颜色变深
D．氯水中存在：，加入NaOH溶液后溶液颜色变浅
8．下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图像，其中图像和实验结论表达均正确的是
①A(g)+3B(g) 2C(g) ②FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl
③A(g)+3B(g) 2C(g) ④A(g)+B(g) 2C(g)
A．①是其他条件一定时，反应速率随温度变化的图像，正反应ΔH<0
B．②是在平衡体系的溶液中溶入少量KCl晶体后化学反应速率随时间变化的图像
C．③是在有无催化剂存在下建立的平衡图像，a是使用催化剂时的曲线
D．④是一定条件下向含有一定量A的容器中逐渐加入B的图像，压强p1>p2
9．在一定温度下，将等量的气体分别通入起始体积相同的密闭容器I和II中，使其发生反应，时容器Ⅰ中达到化学平衡，X、Y、Z的物质的量的变化如图所示。则下列有关推断正确的是
A．该反应的化学方程式为
B．若两容器中均达到平衡时，两容器中Z的物质的量分数相同，则Y为固态或液态
C．若两容器中均达到平衡时，两容器的体积V(I)＜V(II)，则容器II达到平衡所需时间小于
D．若达平衡后，对容器II升高温度时其体积增大，说明Z发生的反应为吸热反应
10．一定温度下，在甲、乙、丙三个体积均为1L的恒容密闭容器中发生甲醇合成二甲醚的反应：，起始时各物质的物质的量及平衡时各物质的物质的量如表所示。下列说法错误的是
容器 温度/℃ 起始物质的量/mol 平衡物质的量/mol
甲 387 0.20 0.080 0.080
乙 387 0.40
丙 207 0.20 0.090 0.090
A．该反应的正反应为放热反应
B．甲容器中反应比丙容器中反应达到平衡状态所需时间长
C．平衡时，甲、乙容器中的转化率相同
D．若起始时向甲容器中充入、和，则反应向正反应方向进行
11．向某密闭容器中加入0.3 mol A、0.1 mol C和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如图甲所示[阶段未画出]。图乙中四个阶段各改变一种不同的条件。已知，阶段为使用催化剂。下列说法不正确的是
A．若，则在时间段用C表示的化学反应速率为0.004
B．B的起始物质的量为0.02 mol
C．阶段改变的条件可能是升高温度
D．阶段的K等于阶段的K
12．二氧化碳催化加氢制甲醇：CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g)+ H2O(g) ΔH<0，反应在起始物=3时，不同条件下达到平衡，体系中甲醇的物质的量分数为x(CH3OH)，在t=250℃下的x(CH3OH)~p、在p=5×105Pa下的x(CH3OH)~t如图。下列说法正确的是。
A．该反应的化学平衡常数表达式为
B．图中对应等温过程的曲线是b
C．当x (CH3OH)=0. 10时，CO2的平衡转化率约为33. 3%
D．当x (CH3OH)=0.10时，反应条件可能为2×105Pa、210℃或9 × 105Pa、280℃
13．下列事实能用勒夏特列原理来解释的是
A．镁与稀硫酸反应开始缓慢，随后反应速率加快
B．500℃左右的温度比室温更有利于合成氨反应
C．、、HI平衡混合气体加压后颜色加深
D．实验室采用排饱和食盐水的方法收集氯气
14．空气中的氮气可通过人工固氮获得氨气，氨气是重要的化工原料，通过氨氧化法可制得硝酸，反应过程如图：
硝酸是一种强氧化性酸，制硝酸工业产生的尾气中含有氮氧化物，应处理后才能排放。下列说法不正确的是
A．常温下，浓硝酸可盛放在铝制或铁制容器中
B．BaSO3固体能溶于稀硝酸，生成Ba(NO3)2，放出SO2气体
C．工业上，当转化①的反应达到平衡时，需不断地从混合气体中分离出NH3，将未反应的原料气送回合成塔以提高原料的利用率
D．转化④中，当V(NO2)∶V(O2)=4∶1时，理论上NO2全部转化为HNO3
15．是一种新型硝化剂，在一定温度下可以发生以下反应： ，温度时，向密闭的2L容器中通入，部分实验数据见表：
0 500 1000 1500
10.0 7.0 5.0 5.0
下列说法中不正确的是
A．内的反应速率
B．温度下的平衡常数为，平衡时的转化率为50%
C．温度下的平衡常数为，温度下的平衡常数为，若，则
D．平衡后，其他条件不变，将容器体积压缩到原来的，则
二、填空题
16．CO在工业生产中具有重要作用。
(1)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1=-90.7kJ·mol-1
2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2=-23.5kJ·mol-1
已知△G=△H-T△S，反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的△G随温度的变化是图1中的____(填“L1”或“L2”)。
(2)已知在催化剂M作用下，NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g) △H＜0。
①一定温度下，假设正逆反应速率与浓度关系为v正=k1c(NO2) c(CO)，v逆=k2c(CO2) c(NO)，k1、k2只与温度相关，则反应的平衡常数K=____(用含k1、k2的式子表示)。
②催化剂M活性随温度变化情况如图2所示，相同时间测得NO2的转化率随反应温度变化情况如图3所示，写出T0后NO2的转化率出现如图变化的可能原因_____。
③在图3中画出并标注，其他条件不变，增大压强(催化剂不失活)情况下，NO2的转化率随温度变化图_____。
17．汽车尾气里含有的NO气体是由内燃机燃烧时产生的高温引起氮气和氧气反应所致：N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH＞0。已知该反应在2404℃时，平衡常数K=6.4×10 3。请回答下列问题。
(1)该反应的平衡常数表达式为__，升高温度N2的转化率__(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)该温度下，向2L密闭容器中充入N2和O2各1mol，平衡时，N2的转化率是___%(保留整数)。
(3)该温度下，某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10 1 mol L 1、4.0×10 2 mol L 1和3.0×10 3 mol L 1，此时反应___(填“处于化学平衡状态”、“向正方向进行”或“向逆方向进行”)，理由是__。
(4)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2，达到平衡状态后再向其中充入一定量NO，重新达到化学平衡状态。与原平衡状态相比，此时平衡混合气中NO的体积分数___(填“变大”、“变小”或“不变”)。
18．我国正式公布实现碳达峰、碳中和的时间和目标后，使含碳化合物的综合利用更受关注和重视。回答下列问题：
(1)通过插入单氢钌配合物反应可制备甲酸盐。我国学者结合实验和计算机模拟结果，研究了在无水体系和有水体系中形成甲酸盐中间体的反应历程，如图1所示(TS表示过渡态)：
下列说法正确的是_______(填选项字母)。
A．水分子对插入反应有促进作用
B．稳定性：TS>TS′
C．无水体系中反应的活化能为127.9kJ/mol
D．两个体系中均存在极性键的断裂和形成
(2)二氧化碳与氢气重整体系中涉及的主要反应如下：
Ⅰ.；
Ⅱ.。
①二氧化碳与甲烷反应生成一氧化碳和氢气的热化学方程式为_______；恒温恒容密闭容器中进行该反应，下列事实能说明反应达到平衡状态的是_______(填选项字母)。
A．与的有效碰撞几率不变
B．相同时间内形成C-H键和H-H键的数目相等
C．混合气体的密度不再改变
D．氢原子数不再改变
②一定温度下，向10L恒容密闭容器中充入和，发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，5min末达到平衡时测得的转化率为50%，与CO的分压之比为1∶4，的分压为p0。则内，平均反应速率_______；反应Ⅱ的平衡常数Kp=_______(Kp是用分压表示的平衡常数)。
③向恒容密闭容器中以物质的量之比为1∶4充入和，发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，实验测得平衡体系中各组分的体积分数与温度的关系如图2所示。其中表示的体积分数与温度关系的曲线为_______(填“L1”“L2”或“L3”)；T1℃之后，平衡体积分数随温度的变化程度小于平衡体积分数随温度的变化程度，原因为_______；T1℃时CO的平衡分压_______(填“>”“<”或“=”) T2℃时CO的平衡分压，理由为_______。
19．在一定温度下，将2molA和2molB两种气体相混合于容积为2L的某密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)，2分钟末反应达到平衡状态，生成了0.8molD，并测得C的浓度为0.4mol·L-1，请填写下列空白：
(1)x值等于______；
(2)A的转化率为_____；
(3)生成D的反应速率为______；
(4)如果增大反应体系的压强，则平衡体系中C的质量分数____(增大、减小、不变)
(5)写出该反应的平衡常数表达式____，并计算在该温度下的平衡常数为_____。
20．在1L真空密闭容器中加入a mol PH4I固体，t℃ 时发生如下反应：
PH4I (s) PH3(g) + HI (g) ①
4PH3(g) P4(g)+ 6H2(g) ②
2HI (g) H2(g)+I2(g) ③
达到平衡时，体系中n(HI)=b mol，n(I2)=c mol， n(H2)=d mol，则t℃时反应①的平衡常数K值为_______
21．H2O2可降解废水中的有机物，活性炭(AC)能促进H2O2分解产生羟基自由基(·OH)，提高对水中有机化合物的降解率。实验表明，AC表面的酸碱性会影响H2O2的分解反应。实验室中，将纯化的AC在氮气(60mL·min-1)和氨气(20mL·min-1)气氛中于650℃下热处理2h可制得氨气改性活性炭(ACN)。回答下列问题：
(1)纯化AC：将AC研磨后置于10%盐酸中浸泡6h除去灰分，用蒸馏水洗涤至中性。研磨的目的是_______。为了防止放置过程中再次吸水，烘干后的AC应置于干燥器中备用。
(2)制备ACN；
检查装置气密性并加入药品后，加热前应进行的操作是通入氮气，其目的是_______；一段时间后，打开电炉并加热反应管，此时活塞K1、K2、K3的状态为_______。U形管b内试剂B的作用是_______。
(3)通过氨气改性处理后，得到的ACN表面仍有少量羧基和酚羟基，其含量可采用滴定法测定。测定羧基含量的方法：在锥形瓶中加入0.5g ACN，加入a mL 0.05mol·L-1的X溶液。上恒温摇床，吸附平衡。以甲基橙作指示剂，用0.1 mol·L-1的标准盐酸反滴定剩余的X溶液，标准盐酸的平均用量为b mL。则X为_______(填“NaOH”“Na2CO3”或“NaHCO3”)，计算所得活性炭表面的羧基含量为_______mol·kg-1(已知：ACN中，羧基的、酚羟基的、碳酸的、；用含a、b的代数式表示)。
(4)某课题组以2500 mg·L-1苯酚溶液为模型废水，研究AC与ACN表面的酸碱性对H2O2降解苯酚的影响，得到如下图象：
由图象可知，_______(填“AC”或“ACN”)更有利于H2O2降解苯酚，原因是_______。
【参考答案】
一、选择题
1．D
解析：A．SO2催化氧化成SO3的反应，加入过量的空气，平衡正向移动，所以增加氧气的量能增大二氧化硫的转化率，能用勒夏特列原理解释，故A不符合题意；
B．可逆反应2NO2 (g)N2O4 (g)，正反应为体积缩小的反应，加压后二氧化氮的浓度增大，所以气体有色加深，由于增大了压强，平衡向生成四氧化二氮的方向移动，故加压后颜色先变深后变浅，能用勒夏特列原理解释，故B不符合题意；
C． 氯水中存在Cl2+H2OHClO+HCl的化学平衡，光照促进其反应，平衡正向移动，溶液的酸性增强，能用勒夏特列原理解释，故C不符合题意；
D．催化剂只能改变反应速率不影响平衡移动，所以不能用勒夏特列平衡移动原理释解，故D符合题意；
故选D。
2．C
解析：A．其他条件不变，及时分离出NH3，平衡正向移动，生成NH3的物质的量增大，NH3的理论产量不变，则NH3转化率增大，A错误；
B．催化剂不能改变平衡转化率，且该反应为可逆反应，不能完全转化，则N2的转化率一定小于100%，B错误；
C．增大压强，反应速率加快，达平衡的时间缩短，由于反应物气体分子数大于生成物气体分子数，所以平衡正向移动，从而提高反应的转化率，C正确；
D．合成氨反应的正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，氨气的产率降低，D错误；
故选C。
3．C
解析：合成氨工业中，如果只让和的混合气体一次通过合成塔发生反应，反应物的利用率较低，很不经济，所以应将分离后的原料气循环使用，故合成氨工业采用循环操作的主要目的是提高氮气和氢气的利用率；
答案选C。
4．C
【分析】在一定温度、压强下达到平衡，平衡时C的物质的量与加入B的物质的量的变化关系图可知，平衡时再加入B，因体积可变，则B的浓度不变，则平衡后B的加入平衡不移动；该反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，则C的物质的量减少；再由图可知，达平衡时B、C的物质的量相等来计算B的转化率，以此解答该题。
解析：A．该反应为放热反应，压强一定，当升高温度时，平衡逆向移动，则C的物质的量减少，由图可以看出，图中θ＜45°，故A错误；
B．因体积可变，则B的浓度不变，则v(正)、v(逆)都不变，故B错误；
C．设开始B的物质的量为n，转化的B为x，由图可知平衡时C的物质的量与加入的B的物质的量相等，则2x＝n，x＝0.5n，转化率为50%，故C正确；
D．反应的ΔH＜0，ΔS＞0，根据复合判据，无需高温，就可自发进行，故D错误。
答案为C。
5．D
解析：A．氨基甲酸铵中的C原子为sp2杂化，CO2中的C原子为sp杂化，A错误；
B．氨基甲酸铵为固体，NH3和CO2的体积比始终为2:1，故NH3的体积分数必能判断平衡，B错误；
C．向容器内充入N2，因为容积恒定，N2不参加反应，平衡不移动，C错误；
D．根据方程式，，在200℃下，平衡时NH3的浓度为0.1mol/L，则CO2的浓度为0.05mol，则K1=c2(NH3) c (CO)=5 10-4，300℃下，平衡时CO2的浓度为0.1mol/L，则NH3的浓度为0.2mol，K2=c2(NH3) c (CO)=4 10-3，则K1:K2=1：8，D正确；
故答案为：D。
6．D
【分析】该反应的化学平衡常数表达式为。
解析：A． ，此时该反应未达到平衡状态，故A不符合题意；
B．，此时该反应未达到平衡状态，故B不符合题意；
C．，此时该反应未达到平衡状态，故C不符合题意；
D．，此时该反应达到平衡状态，故D符合题意；
故答案选D。
7．B
解析：A．实验室制乙酸乙酯的反应为可逆反应，减少生成物浓度导致平衡向正反应方向移动，从而提高乙酸乙酯产率，可以用勒夏特列原理解释，故A不符合题意；
B．增大压强，平衡不移动，与勒夏特列原理无关，故B符合题意；
C． ，正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，容器内气体颜色变深，能用勒夏特列原理解释，故C不符合题意；
D．氯气溶于水后和水反应生成盐酸和次氯酸，发生可逆反应：，光照下，HClO见光分解，促进与反应的平衡正向移动，故氯气浓度减小，溶液颜色变浅，能用勒夏特列原理解释，故D不符合题意。
综上所述，答案为B。
8．C
解析：A．根据图像①，升高温度，平衡正向移动，正反应ΔH>0，A错误；
B．②反应实质是Fe3＋＋3SCN-Fe(SCN)3，K＋和Cl-不参加化学反应，KCl浓度增大不影响化学平衡，B错误；
C．③使用催化剂，反应速率加快，先达到平衡，但不改变平衡时A的体积分数，C正确；
D．④此反应为反应前后气体物质的量不变的化学反应，改变压强不影响平衡状态，即不影响A的转化率，且由于不断加入B，A的转化率增大，D错误；
综上所述答案为C。
9．B
解析：A．由图可知，X、Y的物质的量增大，为生成物，Z的物质的量减小，为反应物。达到平衡时，X生成1.8mol，Y生成1.2mol，Z反应3.0-1.2=1.8mol，可知X、Y、Z的化学计量数之比为，则反应的化学方程式为，A错误；
B．若两容器中均达到平衡时，Z的物质的量分数相同，说明达到相同的平衡状态，所以反应是前后气体体积不变的反应，则Y为固态或液态，B正确；
C．反应的化学方程式为，若两容器中均达到平衡时，两容器的体积V(Ⅰ)＜V(Ⅱ)，则容器Ⅱ达到平衡的过程是体积增大、压强不变的过程，达到平衡所需时间大于，C错误；
D．容器Ⅱ是恒压容器，若达平衡后，升高温度时其体积增大，不能说明平衡正向进行，Z发生的反应不一定为吸热反应，故D错误。
故选B。
10．B
解析：A．根据实验甲、丙可知：二者只有反应温度不相同，当反应达到平衡时，生成物的物质的量增大，说明降低温度，化学平衡正向移动，则该反应的正反应为放热反应，A正确；
B．其它条件相同时，温度越高反应速率越快，故甲容器中反应比丙容器中反应达到平衡状态所需时间短，B错误；
C．该反应是反应前后气体体积不变的反应，增大压强，化学平衡不发生移动，故平衡时，乙容器中CH3OH的转化率与甲容器中相同，C正确；
D．根据物质反应转化关系，对于甲容器的反应，平衡时c(CH3OH)=(0.20-0.08×2)mol/L=0.04 mol/L，c(CH3OCH3)=c(H2O)=0.080 mol/L，则该温度下的化学平衡常数K=；若起始时向甲容器中充入0.10 mol CH3OH(g)、0.15 mol CH3OCH3(g)和0.10 mol H2O(g)，容器的容积是1 L，物质的浓度在数值上等于其物质的量，此时的浓度商Qc=<4，化学反应正向进行，D正确；
故选B。
11．B
解析：A．根据加入0.3molA，开始A的物质的量浓度为0.15，说明容器体积为2L，若，则在时间段用C表示的化学反应速率为，故A正确；
B．阶段为使用催化剂，则阶段平衡没有移动，即只能为减小压强，说明该反应是等体积反应，根据A、C计量数之比等于改变量之比，说明方程式为3A(g) 2C(g)+B(g)，则B的改变量为0.03，则B的起始物质的量浓度为0.02 ，物质的量为0.04mol，故B错误；
C．根据阶段说明是升高温度或增大压强，但根据B选项得到该反应是等体积反应，因此改变的条件可能是升高温度，故C正确；
D．阶段和阶段温度相同，因此阶段的K等于阶段的K，故D正确。
综上所述，答案为B。
12．C
解析：A．平衡常数是生成物平衡浓度系数次幂的乘积与反应物平衡浓度系数次幂的乘积的比值，该反应的平衡常数表达式为 ，A错误；
B．随压强增大，平衡正向移动，χ(CH3OH)增大，图中对应等温过程的曲线是a，B错误；
C．当x (CH3OH)=0. 10时，假设初始状态氢气物质的量是3a摩尔，转化3b摩尔，三段式为： ，
由题意得到： ,整理后得： ， C正确；
D．根据图示，对应等温过程的曲线是a、对应等压过程的曲线是b，当χ(CH3OH)=0.10时，反应条件可能为5×105Pa、210℃或9×105Pa、250℃ ，D错误；
故选C 。
13．D
解析：A．镁与稀硫酸反应，开始时反应慢，随后反应速率加快是因为该反应放热，温度升高，速率加快，与勒夏特列原理无关，故A错误；
B．合成氨的反应属于放热反应，温度升高平衡逆向移动，不利于合成氨，故B错误；
C．、、HI平衡混合气体加压后颜色加深，是因为缩小体积浓度增大，而且该反应属于分子数不变的反应，压强改变平衡不移动，故C错误；
D．氯气溶于水生成HCl和HClO，该反应属于可逆反应，饱和食盐水中含有大量氯离子，抑制了氯气与水的反应，是平衡逆向进行，故D正确；
故选D。
14．B
解析：A．常温下，铁、铝的表面被浓硝酸氧化，生成了一层致密的氧化物薄膜，这层薄膜阻止了酸与内层金属的进一步反应，故常温下，浓硝酸可盛放在铝制或铁制容器中，A正确；
B．硝酸是氧化性酸，BaSO3固体能溶于稀硝酸，被氧化生成硫酸钡，硝酸被还原生成NO，B错误；
C．工业上，当转化①的反应达到平衡时，根据勒夏特列原理知需不断地从混合气体中分离出NH3，将未反应的原料气送回合成塔以提高原料的利用率，C正确；
D．转化④中，当V(NO2)∶V(O2)=4∶1时，理论上NO2全部转化为HNO3：4NO2+O2+H2O=4HNO3，D正确；
故选B。
15．D
解析：A．500 s内N2O5分解速率为υ(N2O5)=÷500 s =6×10-3mol·L-1·s-1，A正确；
B．T1温度下反应达到平衡时，各种物质的浓度分别是：c(N2O5)= 2.50mol/L，c(NO2)= 5.0mol/L，c(O2)= 1.250mol/L，所以反应的平衡常数为K1===125，平衡时N2O5的转化率为（2.50÷5.00）×100％=50%，B正确；
C．T1温度下的平衡常数为K1，T2温度下的平衡常数为K2，若T1>T2，由于该反应的正反应是吸热反应，升高温度，平衡向吸热的正反应方向移动，化学平衡常数增大，所以K1>K2，C错误；
D．达平衡后其他条件不变，将容器的体积压缩到原来的，假如平衡不发生移动，则c(N2O5)=5.00mol·L-1，缩小体积即增大压强，由于该反应的正反应是气体体积增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，则再次平衡时c(N2O5)> 5.00 mol·L-1，D正确；
答案选C。
二、填空题
16．(1)L1
(2) 第一，T0之前，没有达到平衡，温度升高，反应速率变快，NO2的转化率增加，T0之后，反应已经达到平衡，温度升高平衡逆向移动，NO2的转化率下降：第二，T0之前，没有达到平衡，温度升高，催化剂活性变大，促进反应速率变快，NO2的转化率增加，T0之后，温度升高，催化剂活性减小，反应速率变慢，NO2的转化率下降
解析：（1）反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)为气体分子数减小的反应，则△S＜0，而焓变△H＜0，则△G=△H-T△S中△G随温度升高而增大，所以为图1中的L1，故答案为：L1；
（2）①当反应达到平衡时，v正=v逆，k1c(NO2) c(CO)=k2c(CO2) c(NO)，，则反应NO2(g)+CO(g) CO2(g)+NO(g)的平衡常数K=，故答案为：；
②反应为放热反应，T0之前，反应没有达到平衡，温度升高，反应速率变快，NO2的转化率增加，T0时反应达到平衡，T0之后，温度升高平衡逆向移动，NO2的转化率下降；催化剂的活性在一定温度范围内逐渐升高，温度再高催化剂活性会降低，T0之前，温度升高，催化剂活性变大，反应速率变快，NO2的转化率增加，T0之后，温度升高，催化剂活性减小，反应速率变慢，NO2的转化率下降，故答案为：第一，T0之前，没有达到平衡，温度升高，反应速率变快，NO2的转化率增加，T0之后，反应已经达到平衡，温度升高平衡逆向移动，NO2的转化率下降：第二，T0之前，没有达到平衡，温度升高，催化剂活性变大，促进反应速率变快，NO2的转化率增加，T0之后，温度升高，催化剂活性减小，反应速率变慢，NO2的转化率下降；
③此反应为反应前后气体分子数不变的反应，其他条件不变，增加压强，化学反应速率变大，转化率增大，所以相同温度下纵坐标较之前要大，但平衡不移动，平衡转化率是不变的，因此其他条件不变，增大压强(催化剂不失活)情况下，NO2的转化率随温度变化如图所示：。
17． 变大 4 向正方向进行 不变
解析：(1)该反应的平衡常数表达式为，该反应是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，因此N2的转化率变大；故答案为：；变大。
(2)该温度下，向2L密闭容器中充入N2和O2各1mol，，平衡时，，a=0.04mol，N2的转化率是；故答案为：4。
(3)该温度下，某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10 1 mol L 1、4.0×10 2 mol L 1和3.0×10 3 mol L 1，，因此反应向正方向进行；故答案为：向正方向进行；。
(4)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2，达到平衡状态，可以理解为先向另外一个容器中充入一定量NO，达到平衡，两者NO的体积分数相等，将另外一个容器压入到开始容器中，加压，由于反应是等体积反应，平衡不移动，因此平衡混合气中NO的体积分数不变；故答案为：不变。
18．(1)AD
(2) A 0.016 2.4 L3 反应Ⅰ为放热反应，反应Ⅱ为吸热反应，温度升高两个反应的平衡移动方向相反 < T2℃比T1℃温度高，气体膨胀程度大，且温度升高反应Ⅱ平衡正向移动，CO的体积分数增大
解析：(1)由图1可知，有水体系中插入反应生成中间体的活化能小，则水分子对插入反应有促进作用，A项正确；过渡态的能量高于过渡态，故的稳定性弱于，B项错误；无水体系中反应的活化能为，C项错误；两个体系中均存在碳氧键断裂和碳氢键形成，D项正确。
(2)①根据盖斯定律，得，，反应物的有效碰撞几率不变说明正、逆反应速率不变，达到平衡状态，A项正确；由反应知，平衡时形成4个键同时形成2个键，B项错误；该反应的反应物和生成物均为气体，在恒容容器中反应时，混合气体的密度始终保持不变，C项错误；反应前后氢原子数目始终不变，D项错误。
②的平衡转化率为50%，参加反应的的物质的量为，由碳原子守恒知，当与的分压之比为1∶4时，生成、的物质的量分别为、。则反应Ⅰ中消耗，生成；反应Ⅱ中消耗，生成。综上，平衡时共消耗，生成，则平衡时、、、、的物质的量分别为、、、、。气体分压之比等于物质的量之比，则、、、的平衡分压分别为、、、。内，平均反应速率；反应Ⅱ的平衡常数。
③起始以物质的量之比为1∶4充入和，由反应Ⅰ和反应Ⅱ知，的平衡体积分数大于的平衡体积分数、水蒸气的平衡体积分数大于的平衡体积分数，且温度升高的平衡体积分数增大，故曲线表示的平衡体积分数与温度的关系、表示的平衡体积分数与温度的关系。反应Ⅰ为放热反应，温度升高平衡逆向移动，和的物质的量减少；反应Ⅱ为吸热反应，温度升高，的物质的量增大，故之后，平衡体积分数随温度的变化程度小于平衡体积分数随温度的变化程度。比温度高，气体膨胀程度大，且温度升高，反应Ⅱ平衡正向移动，的体积分数增大，则时的平衡分压小于时的平衡分压。
19．60％ 0.2mol·L－1·min－1 不变 0.5
【分析】本题根据反应的系数关系进行推导计算。
解析：(1) 2分钟末反应达到平衡状态，生成了0.8molD，并测得C的浓度为0.4mol·L-1，因为体积为2L，所以生成了0.8molC，故x值为2，故答案为2；
(2)因为生成了0.8molD，故消耗1.2molA，因为初始加入A为2mol，故转化率为60%，故答案为60%；
(3)D的生成速率v(D)=，故答案为：0.2mol·L－1·min－1；
(4)因为反应前后气体系数和不变，故增大反应体系的压强平衡不移动，故平衡体系中C的质量分数不变，故答案为：不变；
(5)该反应的平衡常数表达式为：，c(A)=0.4mol/L，c(B)=0.8mol/L，c(C)=0.4mol/L，c(D)=0.4mol/L，经计算可得该温度下的平衡常数为，故答案为0.5；
20．
【分析】对于连续反应，本题采取原子守恒法。
解析：设平衡时为PH4I 为x mol，PH3为y mol，P4为z mol，根据：
P守恒：a=x+y+4z，H守恒：4a=4x+3y+b+2d，I守恒：a=x+b+2c，
解得：x=a-b-2c，y=，z=，则反应的平衡常数K=，故答案为：。
21． 增大接触面积，提高酸洗涤效率 将装置内的空气排尽，以免干扰实验 关闭K1，打开K2、K3 防止烧杯中的水蒸气进入管式炉 NaHCO3 ACN ACN表面呈碱性，有利于双氧水分解产生羟基
【分析】(1)纯化AC时，将AC研磨后置于10%盐酸中，可以增大AC与盐酸的接触面积；
(2)制备ACN，为防止AC被氧化，检查装置气密性并加入药品后，加热前，打开K1，关闭K2、K3，通入氮气排出装置中的空气，一段时间后，关闭K1，打开K2、K3，氨气干燥后通过盛有AC的管式炉，打开电炉并加热反应管。
(3)根据电离平衡常数可知，酸性：羧基>碳酸>酚羟基>碳酸氢根，羧基能与碳酸氢根反应、酚羟基和碳酸氢根不反应。
(4) H2O2分解产生的羟基自由基(·OH)，降解水中有机化合物。
解析：(1)研磨的目的是增大接触面积，提高洗涤效率；
(2) 为防止AC被氧化，加热前应通入氮气，将装置内的空气赶走，以免干扰实验；加热前，打开K1，关闭K2、K3，通入氮气排出装置中的空气，一段时间后，关闭K1，打开K2、K3，氨气干燥后通过盛有AC的管式炉；为防止ACN吸水， U形管b内试剂应该是碱石灰，作用是防止烧杯中的水蒸气进入管式炉；
(3) 酸性：羧基>碳酸>酚羟基>碳酸氢根，能和酚羟基反应的有Na2CO3、NaOH；能和羧酸反应的有Na2CO3、NaOH、NaHCO3，所以测定羧基含量用NaHCO3标准溶液；根据可知，剩余的，根据，，羧基含量为。
(4)根据图象可知，ACN苯酚剩余率更少，降解更多，因为ACN与AC的pH相比，ACN表面显碱性有利于双氧水分解产生羟基
