2.2 化学反应的限度 能力检测
一、单选题
1．下列措施或事实不能用勒夏特列原理解释的是（ ）
A．新制的氯水在光照下颜色变浅
B．H2、I2、HI平衡混合气加压后颜色加深
C．往K2CrO4溶液中加酸，使溶液橙色加深
D．Fe(SCN)3溶液中加入几滴6mol/L NaOH溶液后溶液颜色变浅
2．下列说法不正确的是（ ）
A．根据化学反应速率可以判断反应物转变为生成物的难易
B．根据△H可以判断此反应是放热反应还是吸热反应
C．根据熵变这一个量不可以判断所有化学反应能否自发进行
D．根据化学平衡常数可以判断化学反应进行的限度
3．下列事实不能用勒夏特列原理来解释的是（ ）
A．往硫化氢水溶液中加碱有利于S2-增加
B．加入催化剂有利于氨氧化反应
C．高压有利于合成氨反应
D．氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在水中的溶解度
4．化学与生活息息相关，下列说法错误的是（ ）
A．冰淇淋的运输常用干冰来保冷是利用干冰升华发生吸热反应
B．食品中添加抗氧化剂可减缓食品变质速率
C．“刀耕火种”的原理是以灰肥田，降低土壤酸度
D．打开啤酒瓶盖子会有气泡逸出与平衡的移动有关
5．下列有关生活生产中的叙述合理的是（）
A．铜的精炼工业和电镀铜工业，均可采用CuSO4溶液做电解质溶液
B．明矾和漂白粉分别用于自来水的净化和杀菌消毒，两者的作用原理相同
C．水库的钢闸门与电源负极相连以防止其生锈，该法即牺牲阳极的阴极保护法
D．工业上合成氨采用500℃左右的温度，其原因是适当加快NH3 的合成速率，催化剂在500℃左右时其活性最好，且能提高H2的转化率
6．可逆反应2NO2(g) N2O4(g) △H<0。在密闭容器中进行，当达到平衡时，欲通过改变条件，达到新平衡后使气体颜色加深，应采取的措施是（ ）
A．增大容器体积 B．温度压强不变，充入N2O4(g)
C．温度体积不变，充入NO2(g) D．容器容积不变，降低温度
7．在1L密闭容器中，发生反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，若最初加入的N2和H2物质的量均为4mol，测得10s内H2的平均速率v(H2)=0.12mol·L-1·s-1，则反应进行到10s时容器中N2的物质的量是（ ）
A．1.6 mol B．2.8 mol C．3.2mol D．3.6mol
8．某温度下的恒容密闭容器中，发生反应：A(s)+2B(g) C(g)+D(g)。下列哪些物理量不再发生变化时，表明该反应已达到平衡状态（ ）
①混合气体的密度 ②混合气体的压强 ③A的质量 ④气体的总物质的量 ⑤混合气体的平均相对分子质量
A．①②③ B．②③⑤ C．①③⑤ D．①③④⑤
9．在密闭容器中进行反应：A(g)＋3B(g) 2C(g)，下列有关图像的说法错误的是（ ）
A． 依据图可判断正反应为放热反应
B． 虚线可表示使用了催化剂时的变化情况
C． 若ΔH<0，图可表示升高温度使平衡向逆反应方向移动
D． 由图中混合气体的平均相对分子质量随温度的变化情况，可推知正反应吸热
10．如图所示，隔板I固定不动，活塞II可自由移动，M、N两容器中均发生反应：A（g）+3B（g） 2C（g）△H=﹣192kJ mol﹣1，向M、N中都通入xmolA和ymolB的混合气体，初始M、N容积相同，保持温度不变．下列说法正确的是（ ）
A．若平衡时A气体在两容器中的体积分数相等，则x一定等于y
B．若x：y=1：2，则平衡时，M中的转化率：A＞B
C．若x：y=1：3，当M中放出热量172.8kJ时，A的转化率为90%
D．若x=1.2，y=1，N中达平衡时体积为2L，含有C 0.4mol，再通入0.36molA时，υ正、υ逆大小无法比较
11．{Ti12O18}团簇是比较罕见的一个穴醚无机类似物，我国科学家通过将{Rb@Ti12O18}和Cs+反应，测定笼内Cs+的浓度，计算Cs+取代Rb+反应的平衡常数(Keq)，反应示意图和所测数据如下。有关说法不正确的是（ ）
图中[Cs+]/[Rb+]表示平衡时铯离子浓度和铷离子浓度之比，其它类似
A．离子半径：r(Cs+)>r(Rb+)
B．研究发现：Cs+的直径显著大于{Ti12O18}团簇表面的孔径且{Ti12O18}的骨架结构在Cs+交换过程中没有被破坏。据此推断：{Ti12O18}团簇表面的孔是柔性的
C．Keq≈0.1
D．{Ti12O18}团簇对于Cs+具有比Rb+大的亲和力
12． 。下列分析错误的是（ ）
A．氮分子的键能大，断开该键需要较多能量
B．增大合成氨的反应速率与提高平衡混合物中氨的含量所采取的措施均一致
C．平衡混合物中的沸点最高，液化、分离出能提高其产率
D．断裂1和3的共价键所需能量小于断裂2的共价键所需能量
13．某温度下，体积相同的甲、乙两容器中，分别充有等物质的量的SO3气体，在相同温度下发生反应2SO3(g) O2(g)+2SO2(g)并达到平衡。在这一过程中甲容器保持体积不变，乙容器保持压强不变，若甲容器中SO3的转化率为P%，则乙容器中SO3的转化率（ ）
A．等于P% B．大于P% C．小于P% D．无法比较
14．某温度下，体积一定的密闭容器中进行如下反应：X(g)+Y(g) Z(g)+W(s), △H>0下列叙述正确的是（ ）
A．加入少量W，逆反应速度增大
B．当容器中气体压强不变时，反应达到平衡
C．升高温度，平衡逆向移动
D．平衡后加入X，上述反应的△H增大
15．在一定温度下，将和放入容积为的某密闭容器中发生反应：。后达到平衡，测得容器内C的浓度为，则下列叙述不正确的是（ ）
A．在内该反应用D的浓度变化表示的反应速率为
B．平衡时A的转化率为25％
C．平衡时B的体积分数约为50％
D．初始时的压强与平衡时的压强之比为
16．某温度下，在一恒容容器中进行如下反应 A(g)+3B(g) 2C(g)，下列情况一定能说明反应已达到平衡的是（ ）
①单位时间内，有3molB反应，同时有2molC生成
②容器内压强不随时间而变化
③单位时间内，有1molA生成，同时有2molC生成
④气体的密度不随时间而变化
⑤气体的平均摩尔质量不随时间而变化
⑥用 A，B，C表示的该反应的化学反应速率之比为 1∶3∶2
A．①④⑥ B．①②③ C．①②⑥ D．②③⑤
二、综合题
17．工业上，以煤炭为原料，通入一定比例的空气和水蒸气，经过系列反应可以得到满足不同需求的原料气。回答下列问题：
（1）在C和 的反应体系中：
反应1
反应2
反应3
①
②如图，若 ，反应1、2和3的y随温度的变化关系如图所示，对应于反应3的线是 (填a、b或c)。
③一定压强下，随着温度的升高，气体中 与 的物质的量之比
A．不变 B．增大 C．减小 D．无法判断
（2）水煤气反应： 。工业生产水煤气时，通常交替通入合适量的空气和水蒸气与煤炭反应，其理由是
（3）一氧化碳变换反应：
①一定温度下，反应后测得各组分的平衡压强(即组分的物质的量分数×总压)： 、 、 、 ，则反应的平衡常数K的数值为 。
②维持与①相同的温度和总压，提高水蒸气的比例，使 的平衡转化率提高到90%，则原料气中水蒸气和 的物质的量之比为 。
③以固体催化剂M催化变换反应，若水蒸气分子首先被催化剂的活性表面吸附而解离成氢气和 ，能量-反应过程如图所示。
用两个化学方程式表示该催化反应历程(反应机理)：
步骤Ⅰ： ；步骤Ⅱ： 。
18．甲醇和二甲醚是可再生能源，具有广泛的发展前景。相关的主要反应有：
制备合成气：I.
制备甲醇和二甲醚：II.
III.
请回答：
（1）有利于制备合成气(反应I)的条件是____。
A．低温低压 B．低温高压 C．高温低压 D．高温高压
（2）一定条件下，相关物质的相对能量与反应过程如下图：
① 。
②在某温度下，在体积为1L的恒容容器中，投料为1molCO和2molH2，仅发生反应II和III，在时达到平衡状态，请画出之间的变化趋势 。
（3）甲醇生成二甲醚的转化率可以根据冷凝液中的与的相对百分含量来计算(忽略副反应和各物质的挥发)。冷凝液中的质量分数为，的质量分数为，则甲醇的转化率 。(用含和的式子表示)
（4）制备合成气(反应I)时，还存在反应，该过程可用于热化学能的储存。已知：储能效率(是通过化学反应吸收的热量，是设备的加热功率)。反应物气体流速、对转化率、储能效率()的影响，部分数据如下表：
序号 加热温度/℃ 反应物气体流速/
1 800 4 1：1 79.6 52.2
2 800 6 1：1 64.2 61.9
3 800 6 1：2 81.1 41.6
①下列说法错误的是 。
A．反应I可以储能的原因是该反应是吸热反应，将热量储存在高热值物质CO、H2中
B．其他条件不变，反应物气体流速越小，CH4转化率越大，有利于热化学能储存
C．其他条件不变，越小，CH4转化率越大
D．反应物气体流速越大，CH4转化率越低的可能原因是反应物与催化剂未充分接触
②在实验2和3中，经过相同的时间，混合气中CO2占比越低，储能效率越高，说明其可能的原因 。(该条件下设备的加热功率视为不变)
19．将 和 两种引发温室效应的气体转化为合成气( 和 )，可以实现能量综合利用，对环境保护具有十分重要的意义。
（1）利用 在一定条件下重整的技术可得到富含 的气体，重整过程中的催化转化原理如图所示。
已知：i.
ii.
①过程I反应的化学方程式为 。
②该技术总反应的热化学方程式为 。
③反应i甲烷含量随温度变化如图1，图中 四条曲线中的两条代表压强分别为 时甲烷含量曲线，其中表示 的是
（2）甲烷的水蒸汽重整涉及以下反应
I.
II.
在一密闭体积可变容器中，通入 和 发生甲烷的水蒸汽重整反应。
①反应I的平衡常数的表达式为 。
反应II平衡常数 (填“>”“<”或“=”)。
②压强为 时，分别在加 和不加 时，平衡体系 的物质的量随温度变化如图2所示。温度低于700℃时，加入 可明显提高混合气中 的量，原因是 。
20．在一定条件下，二氧化硫和氧气发生如下反应：2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）（△H＜0）
（1）写出该反应的化学平衡常数表达式 K= ．
（2）降低温度，该反应K值 （填增大、减小或不变）．
（3）600℃时，在一密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图所示，反应处于平衡状态的时间有 ．
（4）据图判断，反应进行至20min时，曲线发生变化的原因是 （用文字表达）；
（5）10min到15min的曲线变化的原因可能是 （填写编号）．
A．降低温度 B．增加SO3的物质的量
C．加了催化剂 D．缩小容器体积．
21．氮的氧化物是大气污染物之一，用活性炭或一氧化碳还原氮氧化物，可防止空气污染。回答下列问题：
（1）汽车尾气中常含有碳烟、CO、NO等有害物质，尾气中含有碳烟的主要原因为 。
（2）已知在298K和101kPa条件下，有如下反应：
反应①：C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5kJ·mol-1
反应②：N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH2=+180.5kJ·mol-1
若反应 CO2(g)+ N2(g) C(s)+NO(g)的活化能为akJ·mol-1，则反应C(s)+2NO(g) CO2(g)+N2(g)的活化能为 kJ·mol-1。
（3）在常压下，已知反应2CO(g)+2NO(g) N2(g)+2CO2(g) ΔH(298K)=-113.0kJ·mol-1，ΔS(298K)=-145.3J/(mol·K)，据此可判断该反应在常温下 （填“能”或“不能”）自发进行。
（4）向容积为2L的真空密闭容器中加入活性炭（足量）和NO，发生反应C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g)，NO和N2的物质的量变化如表所示，在T1℃、T2℃分别到达平衡时容器的总压强分别为p1kPa、p2kPa。
物质的量/mol T1℃ T2℃
0 5min 10min 15min 20min 25min 30min
NO 2.0 1.16 0.80 0.80 0.50 0.40 0.40
N2 0 0.42 0.60 0.60 0.75 0.80 0.80
①0~10min内，以NO表示的该反应速率v（NO）= kPa·min-1。
②第15min后，温度调整到T2，数据变化如表所示，则p1 p2（填“>”、“<”或“=”）。
③若30min时，保持T2不变，向该容器中再加入该四种反应混合物各2mol，再次达平衡时NO的体积百分含量为 。
（5）为探究温度及不同催化剂对反应2NO(g)+2CO(g)+ N2(g)+2CO2(g)的影响，分别在不同温度、不同催化剂下，保持其它初始条件不变重复实验，在相同时间内测得NO转化率与温度的关系如图所示：
①在催化剂乙作用下，图中M点对应的速率（对应温度400℃）v正 v逆（填“>”、“<”或“=”），其理由为 。
②温度高于400℃，NO转化率降低的原因可能是 。
答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【解答】A、氯水中存在平衡Cl2+H2O HClO+H++Cl-，光照HClO分解，溶液中HClO浓度降低，平衡向生成HClO方向移动，可用勒夏特列原理解释，A不符合题意；
B、可逆反应为H2（g）+I2（g） 2HI（g），增大压强I2的浓度增大，颜色加深，反应前后气体的体积不发生变化，增大压强平衡不移动，不能用用勒夏特列原理解释，B不符合题意；
C、铬酸钾中存在化学平衡：2H＋＋2CrO42－ Cr2O72－＋H2O，加酸平衡向正反应方向进行，使溶液橙色加深，可用勒夏特列原理解释，C符合题意；
D.Fe（SCN）3溶液中存在平衡Fe3++SCN- Fe（SCN）2+（红色），加入NaOH溶液，发生反应Fe3++OH-=Fe（OH）3，溶液中Fe3+浓度降低，平衡向生成Fe3+的方向移动，可用勒夏特列原理解释，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、C、D增大反应反应物浓度或减小生成物浓度，平衡均向正向移动；减小反应反应物浓度或增大生成物浓度平衡均向逆向移动。B中对有气体参与的反应，反应前后气体体积不变加压平衡不移动，但气体I2浓度增增大，颜色加深。
2．【答案】A
【解析】【解答】解：A、反应物转变为生成物的难易是物质本身性质决定，反应速率是单位时间内物质浓度的变化来表示反应快慢，故A错误；
B、焓变是生成物总焓﹣反应物总焓，△H＜0，反应是放热反应，△H＞0，反应是吸热反应，故B正确；
C、反应自发进行的判断依据是熵变、焓变、温度共同决定，只有熵变不能判断，故C正确；
D、依据化学平衡常数概念分析，化学平衡常数是衡量化学平衡进行程度的大小，平衡常数越大平衡进行程度越大，故D正确；
故选A．
【分析】A、反应速率只是表示反应进行快慢的物理量；
B、反应的焓变正负表示反应吸热放热；
C、反应自发进行的依据是△H﹣T△S＜0；
D、依据化学平衡常数的意义是表示反应进行程度的物理量分析判断．
3．【答案】B
【解析】【解答】A.硫化氢溶液中存在 、 ，加入碱溶液，消耗氢离子，平衡正向移动S2-增加，所以A能用勒夏特列原理来解释；
B.加入催化剂，平衡不移动，故B不能用勒夏特列原理来解释；
C.加压合成氨反应正向移动，故C能用勒夏特列原理来解释；
D. ，增大氯离子浓度，平衡逆向移动氯气溶解度减小，故D能用勒夏特列原理来解释；
故答案为：B。
【分析】本题主要考查勒夏特列原理的相关知识。催化剂不能改变化学平衡状态反应物的组成，因此不能用勒夏特列原理解释。
4．【答案】A
【解析】【解答】A．干冰升华是物理变化，是吸热过程不是吸热反应，A符合题意；
B．食品中添加抗氧化剂可减缓食品变质速率，B不符合题意；
C．“刀耕火种”的原理是以灰肥田，草木灰的主要成分是碳酸钾，碳酸根水解使溶液呈碱性，降低土壤酸度，C不符合题意；
D．打开啤酒瓶盖子会使压强减小，有气泡逸出与平衡的移动有关，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.没有新物质生成的变化属于物理变化；
B.在食品中添加抗氧化剂，减少氧气的含量，可减缓食品变质速率；
C.草木灰的成分为碳酸钾，水解显碱性；
D.啤酒瓶中存在二氧化碳的溶解平衡，打开瓶盖子后，内部压强减小，二氧化碳逸出。
5．【答案】A
【解析】【解答】A.铜的精炼中粗铜为阳极，纯铜为阴极，硫酸铜溶液为电解质溶液；电镀铜时待镀金属为阴极，铜为阳极，硫酸铜溶液为电镀液，A符合题意；
B.明矾中的铝离子在水中水解生成氢氧化铝胶体能吸附水中的悬浮颗粒，从而起到净水作用，但是明矾没有强氧化性不能杀菌消毒，漂白粉有强氧化性能用于自来水的杀菌消毒，B不符合题意；
C.水库的钢闸门与电源负极相连以防止其生锈，此时铁作阴极，该法为外接电源的阴极保护法，C不符合题意；
D.在500℃左右时催化剂的活性最大，所以选择采用500℃左右的温度进行，但使用催化剂时平衡不移动，不能提高氢气的转化率，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】B选项明矾净水原理为生成强氧化铝胶体，利用其吸附性净水，发生复分解反应。漂白粉净水利用生成次氯酸的强氧化性消毒，发生氧化还原反应。
C选项为外接电源阴极保护法，为电解池原理。
D选项 催化剂在500℃左右时其活性最好 ，化学反应速率最快。
6．【答案】C
【解析】【解答】A.增大容器体积，浓度降低，气体颜色变浅，A不符合题意；
B．由于反应前后均是一种物质，因此温度、压强不变，充入N2O4（g），与原平衡等效，各物质浓度不变，气体颜色不变，B不符合题意；
C．由于反应前后均是一种物质，因此温度体积不变，充入NO2（g），相当于增大NO2（g）浓度，气体颜色加深，C符合题意；
D．正反应放热，容器容积不变，降低温度，平衡向正反应方向进行，NO2浓度减小，颜色变浅，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A.增大体积，浓度较小，颜色变浅；
B.结合等效平衡分析；
C.体积不变，充入NO2，浓度增大，颜色变深；
D.结合温度对平衡移动的影响分析；
7．【答案】D
【解析】【解答】由v(H2)可得，10s参与反应的n(H2)=0.12mol/(L·s)×10s×1L=1.2mol，由反应的化学方程式可知，参与反应的n(N2)=0.4mol，因此10s时容器内n(N2)=4mol-0.4mol=3.6mol，D符合题意；
故答案为：D
【分析】由10s内H2的反应速率计算10s参与反应的n(H2)，结合反应的化学方程式计算10s内参与反应的n(N2)，进而得出10s时容器内n(N2)。
8．【答案】C
【解析】【解答】①反应物中A的状态是固体，若混合气体的密度不变，则说明反应已经达到平衡状态，①符合题意；
②该反应的反应前后气体的物质的量不变，反应在恒温、恒容密闭容器中进行，若混合气体的压强不变，则不能说明反应已经达到了平衡状态，②不符合题意；
③反应物A是固体，若其质量发生改变，说明反应未达到平衡状态，若A的质量不变，则反应达到平衡状态，③符合题意；
④该反应是反应前后气体的物质的量不变的反应，因此不能根据气体的总物质的量不变判断反应是否已经达到平衡状态，④不符合题意；
⑤该反应的反应前后气体的物质的量不变。由于反应物A是固体，若反应未达到平衡状态，则气体的质量会发生改变，气体的平均相对分子质量也会发生改变，因此若混合气体的平均相对分子质量不变，说明反应已经达到平衡状态，⑤符合题意；
故表明该反应已达到平衡状态的叙述是①③⑤，故合理选项是C。
【分析】可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变。
9．【答案】D
【解析】【解答】A.依据图象分析，温度升高逆反应速率大于正反应速率，平衡逆向进行，逆向是吸热反应，正向是放热反应，A项不符合题意；
B.催化剂改变反应速率，缩短反应达到平衡的时间，不能改变化学平衡，图像符合改变条件的变化，B项不符合题意；
C.若△H<0，正反应是放热反应，升温平衡逆向进行，逆反应速率大于正反应速率，图像符合反应速率的变化，C项不符合题意；
D.图象分析，温度升高平均相对分子质量减小，平均分子质量减小，总质量不变，说明气体物质的量变大，所以平衡逆向进行，逆反应是吸热反应，正反应是放热反应，D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】根据题中A(g)＋3B(g) 2C(g)图像可知，本题考查化学平衡建立的过程， 化学平衡的影响因素，运用化学平衡的建立是破坏旧平衡达到新平衡、勒夏特列原理分析。
10．【答案】A
【解析】【解答】解：M容器保持恒容，N容器保持恒压，由于反应前后的气体系数和不等，所以两个平衡态也不一样，
A．要让M、N中平衡时A的体积分数一样，那么只能是M或N中，反应前后不论限度多少，A的体积分数始终为定值，假定反应的A为zmol，则：
A（g）+ 3B（g） 2C（g）
起始 x y 0
转化 z 3z 2z
平衡 x-z y-3z 2z
故平衡时A的体积分数为： ，A的体积分数始终为定值，则x=y，故A正确；
B．x：y=1：2，即y=2 x，设反应中消耗掉amolA，则：
A（g）+ 3B（g） 2 2C（g）
起始（mol） x 2x 0
转化（mol） a 3a 2a
故A的转化率= ，B的转化率= ，则平衡时，M中的转化率：A＜B，故B错误；
C．题目中热化学方程式的意义：若1molA完全反应，放热192 kJ，当M中放出热量172.8 kJ时，参加反应的A的物质的量为： ×1mol=0.9mol，故A的转化率为： ，故C错误；
D．x=1.2，y=1，N中达到平衡时体积为2 L，含有C 0.4 mol，则：
A（g）+ 3B（g） 2C（g）
起始 1.2 1 0
转化 0.2 0.6 0.4
平衡 1 0.4 0.4
故A、B、C的平衡浓度分别为0.5mol/L、0.2mol/L、0.2mol/L，
则平衡常数K= =10，
原平衡体系中，2.0L容器中含有分子物质的量为（1.0+0.4+0．mol=1.8mol，当加入0.36molA，体系瞬间有分子物质的量为（1.8+0.36）mol=2.16mol，N容器恒温、恒压，则容器体积比=气体的物质的量比，即：2.16mol：1.8mol=V：2L，瞬间总体积（V）变为 =2.4L，此时的浓度商Qc= =2.4L=10.6，Qc＞K，所以，平衡要逆向移动，即v（正）＜v（逆），故D错误；
故选A．
【分析】M容器保持恒容，N容器保持恒压，由于反应前后的气体系数和不等，所以两个平衡态也不一样，
A．让M、N中平衡时A的体积分数一样，那么只能是M或N中，反应前后不论限度多少，A的体积分数始终为定值，假定反应的A为zmol，利用三段式表示平衡时各组分的物质的量，进而表示出A的体积分数，据此判断；
B．由于x：y=1：2，即y=2 x，设反应中消耗掉amolA，用a表示参加反应的B的物质的量，表示出转化率，据此比较；
C．题目中热化学方程式的意义为1molA完全反应，放热192 kJ，根据实际放出的热量计算参加反应的A的物质的量，进而表示出转化率进行判断；
D．根据平衡时C的物质的量，利用三段式计算出平衡时各组分的物质的量，进而计算平衡常数．再通入0.36 molA时，假定平衡不移动，恒温恒压下，体积之比等于物质的量之比，据此计算通入0.36 molA时瞬间体积，再计算各物质的量的浓度，进而计算浓度商，与平衡常数比较，判断平衡移动，据此确定．
11．【答案】C
【解析】【解答】A．根据元素所在周期表的位置关系可知，Cs与Rb同一主族，Cs在Rb的下一周期，电子层数越多离子半径越大，所以离子半径：r(Cs+)>r(Rb+)，A不符合题意；
B．Cs+的直径显著大于{Ti12O18}团簇表面的孔径且{Ti12O18}的骨架结构在Cs+交换过程中没有被破坏，则说明{Ti12O18}团簇表面的孔允许Cs+进入笼内时，是柔性的，不是刚性的，否则交换过程中骨架结构会被破坏，B不符合题意；
C．根据上述平衡可知，Keq=，从右侧图像的意义看，Keq=直线的斜率，C符合题意；
D．根据C项分析可知，上述平衡容易向正向进行，即{Ti12O18}团簇对于Cs+具有比Rb+大的亲和力，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.电子层数越多，半径越大；
B. Cs+的直径显著大于{Ti12O18}团簇表面的孔径且{Ti12O18}的骨架结构在Cs+交换过程中没有被破坏 ，据此推断；
C.根据所测数据图及，平衡常数的表达式计算 Keq ；
D.根据算出的平衡常数可知，反应向正反应反向进行的程度大。
12．【答案】B
【解析】【解答】A．氮分子的N≡N键能大，破坏化学键所需要吸收的能量多，分子稳定，故A不符合题意；
B．升高温度，反应速率加快，但合成氨反应正向为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，氨的含量减小，故B符合题意；
C．平衡混合物中NH3的沸点最高，液化、分离出NH3，平衡正向移动，氨气产率提高，故C不符合题意；
D．反应正向为放热反应，故反应物的总键能小于生成物的总键能，断裂1molN2和3molH2的共价键所需能量小于断裂2 mol NH3的共价键所需能量，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.键能越大，断键时吸收的能量越多；
B.化学反应速率的影响因素和平衡移动的影响因素不同；
C.分离出氨气平衡正向移动；
D.该反应为放热反应，断键吸热的能量小于成键放出的能量。
13．【答案】B
【解析】【解答】先假定甲、乙的体积都不变,达到平衡后体系的压强增大。然后增大乙容器的体积，使乙容器的压强恢复到原压强，平衡向正反应方向移动，所以，若甲容器中SO3的转化率为P%,则乙的SO3的转化率将大于甲的,即大于P% ，B符合题意。
故答案为：B。
【分析】甲相对乙来说相等于增大压强，平衡向逆反应方向移动，据此分析即可。
14．【答案】B
【解析】【解答】A、W在反应中是固体，固体量的增减不会引起化学反应速率的改变和化学平衡的移动，A不符合题意；B、随反应进行，气体的物质的量减小，压强减小，压强不变说明到达平衡，说明可逆反应到达平衡状态，B符合题意；C、该反应正反应为吸热反应，升高温度平衡向吸热反应移动，即向正反应移动，C不符合题意；D、反应热△H与物质的化学计量数有关，物质的化学计量数不变，热化学方程式中反应热不变，与参加反应的物质的物质的量无关，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】本题考查了化学平衡的判断及其移动原理。解此题的关键理解化学平衡移动原理。
15．【答案】A
【解析】【解答】建立如下三段式
起始量/mol 1 2 0 0
转化量/mol 0.25 0.5 0.5 0.25
平衡量/mol 0.75 1.5 0.5 0.25
A：平衡时，D的浓度为0.125mol·L-1，2min内D的反应速率为，故A符合题意；
B：平衡时A的转化的物质的量为0.25mol，转化率为，故B不符合题意；
C：平衡时气体分子总数为3mol，B的分子数为1.5mol，故平衡时B的体积分数为，故C不符合题意：
D：反应前后分子总数不变即压强不变，反应前与平衡后的压强比为1：1，故D不符合题意；
故答案为：A
【分析】三段式计算步骤：①写出有关化学反应方程式②找出各物质的起始量、转化量、某时刻量，转化量之比等于化学计量数之比。
利用三段式数据可求出反应物转化率和各组分的体积百分数。
反应物的转化率=
16．【答案】D
【解析】【解答】①B反应、C生成都是正反应，无论是否平衡，只要反应发生有3molB反应就会有2molC生成，故①不能说明反应平衡；
②该反应前后气体系数之和不相同，未平衡时气体的物质的量会发生变化，容器恒容，则压强发生变化，故②不能说明反应平衡；
③A生成为逆反应，C生成为正反应，根据方程式可知有1molA生成，同时有2molC生成也即正逆反应速率相等，故③能说明反应平衡；
④反应物和生成物均为气体，所以气体的总质量不变，容器恒容，则无论是否平衡，气体的密度均不发生改变，故④不能说明反应平衡；
⑤该反应前后气体系数之和不相同，未平衡时气体的物质的量会发生变化，而气体的总质量不变，则平均摩尔质量会变，故⑤能说明反应平衡；
⑥无论是否平衡，同一方向不同物质的反应速率之比等于计量数之比，故⑥不能说明反应平衡；
故答案为：D。
【分析】当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态。
17．【答案】（1）；a；B
（2）水蒸气与煤炭反应吸热，氧气与煤炭反应放热，交替通入空气和水蒸气有利于维持体系热量平衡，保持较高温度，有利于加快反应速率
（3）9.0；9：5；MO+CO=M+CO2
【解析】【解答】(1)①由已知方程式：(2×反应1-反应2)可得反应3，结合盖斯定律得： ；
②反应1前后气体分子数不变，升温y不变，对应线条b，升温促进反应2平衡逆向移动，气体分子数增多，熵增，y值增大，对应线条c，升温促进反应3平衡逆向移动，气体分子数减少，熵减，y值减小，对应线条a；
③温度升高，三个反应平衡均逆向移动，由于反应2焓变绝对值更大，故温度对其平衡移动影响程度大，故CO2物质的量减小，CO物质的量增大，所以CO与CO2物质的量比值增大，故
故答案为：B；
(2)由于水蒸气与煤炭反应吸热，会引起体系温度的下降，从而导致反应速率变慢，不利于反应的进行，通入空气，利用煤炭与O2反应放热从而维持体系温度平衡，维持反应速率；
(3)①该反应平衡常数K= ；
②假设原料气中水蒸气为x mol，CO为1 mol，由题意列三段式如下：
则平衡常数K= ，解得x=1.8，故水蒸气与CO物质的量之比为1.8：1=9：5；
③水分子首先被催化剂吸附，根据元素守恒推测第一步产生H2，第二步吸附CO产生CO2，对应反应历程依次为：M+H2O=MO+H2、MO+CO=M+CO2。
【分析】
(1)①根据盖斯定律计算；
②依据外界因素对平衡的影响进行判断。；
③温度升高，焓变绝对值越大，温度对其平衡移动影响程度大；
(2)考虑温度对反应速率的影响。
(3)①依据K= 计算 ；
②利用三段式法计算；
③根据元素守恒推断。
18．【答案】（1）C
（2）205.4kJ moL-1；
（3）
（4）B；CO2占比低时以反应Ⅰ为主，储能效率高，而CO2高时以反应CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH=+41kJ mol 1为主储能效率低
【解析】【解答】（1）该反应为吸热且气体增加的反应，升温或减小压强均能使平衡正向移动。故答案为：C。
（2）E1未2molCO和4molH2的总能量，E3为1molCH3OCH3和1molH2O的总E1-E3为能量。由反应2Ⅱ+Ⅲ得到： 2CO(g)+4H2(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-181.4 kJ moL-1+( 24.0kJ moL-1)=-205.4 kJ moL-1=E生成物-E反应物=E3-E1，E1-E3=205.4 kJ moL-1。由于K2>K3，CH3OH的变化由反应Ⅱ决定，CH3OH在反应Ⅱ中作为产物浓度不断增加，而t1-t2达平衡浓度不发生改变。故答案为：205.4kJ moL-1；
；
（3）冷凝液中有CH3OH、CH3OCH3、H2O，已知冷凝液中H2O的质量分数为w1，CH3OH的质量分数为w2，则CH3OCH3的质量分数为1- w1 -w2。设冷凝液的总质量为m总则CH3OH、CH3OCH3的物质的量分别为、。由，则反应甲醇的转化率为。故答案为：；
（4）A．反应吸热反应，即产物CO+H2的总能量高于CO2+CH4，反应体系储能是由于高能的CO和H2，A项正确；
B．由表格知气流速度快比值为1：1储能效率最高，而1、2实验对比，CH4的转化率高储能效率低，B项不正确；
C．由实验2、3对比，实验3的转化率高，即比值小转化率高（相当于增加CO2平衡正向，CH4的转化率增大），C项正确；
D．气流太快，CH4未及时参与反应，没法与催化剂充分接触，D项正确；
故答案为：B。
对比反应Ⅰ和CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH=+41kJ mol 1，反应Ⅰ储能效果更好。若CO2量增加以反应CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH=+41kJ mol 1为主，导致储能效率降低。而CO2含量少时以反应Ⅰ为主，储能效率更高。故答案为：CO2占比低时以反应Ⅰ为主，储能效率高，而CO2高时以反应CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH=+41kJ mol 1为主储能效率低。
【分析】（1）依据影响反应速率和化学平衡的因素分析；
（2）利用△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和计算；
（3）平衡转化率是指平衡时已转化了的某反应物的量与转化前该反应的量之比；
（4） ①依据化学平衡移动原理分析；②依据主次反应判断。
19．【答案】（1）；；b
（2）；>；加入 的体系与二氧化碳反应，使反应I、Ⅱ的化学平衡正向移动，氢气含量增大
【解析】【解答】(1)①由题图可知，过程I发生 反应；
②根据i．CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH1=+206kJ/mol；ii． ；根据盖斯定律，则i×4-ii×3，得： ；
③对于吸热反应，压强一定时，升高温度，平衡正向移动，甲烷含量应减少，故排除曲线c、d；温度一定时，增大压强，平衡逆向移动，甲烷含量将增加，故曲线b表示2MPa时的甲烷含量曲线；
(2)①反应I的平衡常数的表达式为 ，反应II是吸热反应，升高温度平衡正向移动，平衡常数增大，故平衡常数K(5000℃)>K(700℃)；
②CaO为碱性氧化物，加入CaO的体系与二氧化碳反应，使反应II的化学平衡正向移动，CO浓度降低，反应Ⅰ的平衡也正向移动，使氢气含量增大，故答案为：加入CaO的体系与二氧化碳反应，使反应I、II的化学平衡正向移动，氢气含量增大。
【分析】（1） ① 从图可知反应物是甲烷和CO2，生成物是CO和H2；
② 写出CH4和CO2生成CO和H2O的总反应方程式，再利用盖斯定律求反应热，书写热化学方程式要注意标物质的状态；
③ 反应是气体分子总数增大的反应，压强减小平衡正向移动，甲烷的平衡含量反而越高，该反应为吸热反应，温度升高平衡正向移动，甲烷的平衡压强减小；
（2） ①反应II 是吸热反应温度升高平衡正向移动，平衡常数逐渐增大；
② 氧化钙和CO2反应，CO2的浓度减小，反应I、Ⅱ的化学平衡正向移动，氢气含量增大 。
20．【答案】（1）
（2）增大
（3）15﹣20min和25﹣30min
（4）增加了氧气的浓度（或通入氧气）
（5）C；D
【解析】【解答】解：（1）由2SO2（g）+O2 （g） 2SO3（g） 可知，K= ，故答案为： ；（2）该反应为放热反应，降低温度，平衡正向移动，则降低温度，该反应K值增大，故答案为：增大；（3）由反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化图可知，反应处于平衡状态的时间有15﹣20min和25﹣30min，故答案为：15﹣20min和25﹣30min；（4）由图可知，反应进行至20min时，氧气的浓度突然增大，平衡正向移动，二氧化硫的浓度减小，三氧化硫的浓度增大，则曲线发生变化的原因是增加了氧气的浓度（或通入氧气），故答案为：增加了氧气的浓度（或通入氧气）； （5）10min到15min，曲线斜率增大，反应速率加快，加催化剂、缩小容器体积均加快反应速率，降低温度反应速率减小，若增加SO3的物质的量平衡逆向移动，反应物浓度增大与图象不符，故答案为：CD．
【分析】（1）K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比；（2）该反应为放热反应，降低温度，平衡正向移动；（3）由图可知，物质的量不变时为平衡状态；（4）由图可知，反应进行至20min时，氧气的浓度突然增大，平衡正向移动，二氧化硫的浓度减小，三氧化硫的浓度增大；（5）10min到15min，曲线斜率增大，反应速率加快，以此来解答．
21．【答案】（1）燃料燃烧不充分
（2）2a-574
（3）能
（4）0.06p1；>；20%
（5）>；相同温度下，曲线乙的转化率低于曲线甲的转化率，说明M点不是平衡点，反应仍向正反应进行；温度升高催化剂活性降低
【解析】【解答】（1）尾气中含有碳烟的主要原因为燃料燃烧不充分。（2）若反应 CO2(g)+ N2(g) C(s)+NO(g)的活化能为akJ·mol-1，则反应C(s)+2NO(g) CO2(g)+N2(g)的逆反应活化能为2a kJ·mol-1，根据盖斯定律：①-②可得C(s)+2NO(g) CO2(g)+N2(g) ΔH=-574 kJ·mol-1，故反应C(s)+2NO(g) CO2(g)+N2(g)的活化能为（2a-574）kJ·mol-1。（3）满足自发进行的条件是：ΔH-TΔS=-113.0 kJ·mol-1-T (-145.3 10-3) kJ mol-1·K-1<0，则T<777.7K，故该反应在常温下能自发进行。（4）①该反应反应前后气体总物质的量不变，故0~10min内，容器的总压强保持不变，平衡是NO（g）的分压为 ，以NO表示的该反应速率v（NO）= 。②第15min后，温度调整到T2，从表格查得NO的物质的量减少，N2的增加，平衡正向移动，由于正反应为放热反应，改变条件为降温，气体的总的物质的量不变，温度越低，压强越小，则p1>p2。③若30min时，保持T2不变，向该容器中再加入该四种反应混合物各2mol，该反应前后气体分子数不变，加入反应混合物前后构成等效平衡，达平衡时NO的体积百分含量为 。（5）①在催化剂乙作用下，相同温度下，曲线乙的转化率低于曲线甲的转化率，说明M点不是平衡点，反应仍向正反应进行，则v正>v逆。
②温度升高催化剂活性降低，催化效率降低，则在相同时间内测得NO转化率降低。
【分析】燃料燃烧不充分生成碳烟，燃料燃烧产生NO等有害物质，若 H-T S<0则反应能自发进行；由表格数据可知，T1℃时10min后反应达到平衡，T2℃时25min后反应达到平衡，密闭容器中压强的大小由气体分子数和分子间隔决定；由（5）题图可知，随温度升高相同时间内NO的转化率先升高后降低。
