2.2 化学反应的方向与限度 同步练习
一、单选题
1．化学平衡主要研究下列哪一类反应的规律（ ）
A．可逆反应 B．任何反应 C．溶液间反应 D．气体间反应
2．已知X(s)+2Y(g)3Z(g) ΔH=-akJmolˉ1(a>0)。下列说法错误的是（ ）
A．1molX和2molY充分反应生成Z的物质的量一定小于3mol
B．达到化学平衡状态时，反应放出的总热量不能达到akJ
C．达到化学平衡状态时，Z的浓度不再发生变化
D．当气体分子总数不变时，反应达到平衡状态
3．一定温度下的反应A(g)+3B(g) 2C(g)，下列叙述不能表明该反应达到化学平衡状态是（ ）
A．C的生成速率与C的分解速率相等
B．混合气体的总物质的量不再变化
C．A，B，C的浓度不再变化
D．单位时间内生成a molA，同时分解2amolC
4．在密闭容器中加入2.0 mol SO2和1.0 mol O2，一定条件下发生如下反应。反应达到平衡后，各物质的物质的量可能为（ ）
A．A B．B C．C D．D
5．模型法是化学中把微观问题宏观化的最常见方法，对于2HBr(g)H2(g)＋Br2(g)反应，下列四个图中可以表示该反应在一定条件下为可逆反应的是（ ）
A． B． C． D．
6．已知：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41 kJ·mol－1。相同温度下，在容积相同的两个恒温密闭容器中，加入一定量的反应物发生反应。相关数据如下：
下列说法中，错误的是（ ）
A．容器①中反应达平衡时，CO的转化率为80%
B．容器①中CO的转化率等于容器②中CO2的转化率
C．平衡时，两容器中CO2的浓度相等
D．容器①时CO的反应速率等于H2O的反应速率
7．已知X(g)、Y(g)在适当条件下可反应生成化合物，反应过程中用X表示的正反应速率与时间的关系如图所示，下列有关说法错误的是（ ）。
A．X与Y的反应是可逆反应，且在时达到平衡状态
B．时，的生成速率小于其消耗速率
C．时间段内，保持不变
D．若某时间段内消耗，则该时间段内消耗
8．一定温度下，在某恒容密闭容器中发生反应：，其中气体的物质的量变化曲线如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．Q点Y的正反应速率和逆反应速率相等
B．从开始到达到平衡时用X表示的平均反应速率是
C．达到平衡后气体的平均相对分子质量不再改变
D．达到平衡后，再充入氩气，反应速率增大
9．在一定温度下，将H2和N2两种气体按不同比例通入相同的恒容密闭容器中，发生反应：3H2+N2 2NH3．起始时H2和N2的物质的量之和相等，平衡后分别测出H2、N2的转化率．能正确表示H2、N2的转化率与起始时的关系图是（ ）
A． B．
C． D．
10．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是（ ）
A．一定条件下，与足量充分反应，生成分子数为0.2NA
B．25℃时的NaOH溶液中含有的离子数为0.1NA
C．溶液中含有的氮原子数小于0.2NA
D．以石墨作为电极材料电解溶液，外电路中通过2NA个电子时，阴极增重64g
11．T℃时，向2.0L恒容密闭容器中充入0.80molA，发生反应： ，经一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见表：
时间/min 0 10 20 30 40
0.80 0.60 0.48
0.00 0.20 0.40 0.40
下列说法错误的是（ ）
A．该反应在30min时已达到平衡
B．反应在前20min的平均速率为
C．保持其他条件不变，升高温度，平衡时， ，则
D．相同温度下，起始时向容器中充入0.10molA，0.10molB和0.30molC，达到平衡前的反应速率：v逆＞v正
12．已知某化学反应的平衡常数表达式为K=c(CO2) c(H2)/(CO) c(H2O)，在不同的温度下该反应的平衡常数值分别为：
下列有关叙述错误的是（ ）
A．该反应的化学方程式是CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
B．上述反应的正反应是放热反应
C．如果在一定体积的密闭容器中加入CO2和H2各1 mol，5 min后温度升高到830 ℃，此时测得CO为0.4 mol时，该反应为平衡状态
D．某温度下，如果平衡浓度符合下列关系式： c(CO2)/3(CO)=c(H2O)/5 c(H2)，判断此时的温度1000℃
13．一定温度下，在容积固定的密闭容器中，发生反应：下列状态不能说明反应已达到平衡的是（ ）
A．SO3的体积分数不再改变
B．混合气体的密度不再改变
C．混合气体的平均相对分子质量不再改变
D．混合气体的压强不再改变
14．可逆反应：2NO2(g) 2NO(g)＋O2(g)在一恒温恒容的密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是( )
①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2 ②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO ③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态 ④混合气体的颜色不再改变的状态 ⑤混合气体的密度不再改变的状态 ⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态 ⑦混合气体的压强不再改变的状态
A．①④⑥⑦ B．②③⑤⑦
C．①③④⑤ D．①②③④⑤⑥
15．密闭容器中进行下列反应：M（g）+N（g） R（g）+2L，如图所示R%是R的体积分数，t是时间，下列关于该反应的分析正确的是（ ）
A．正反应吸热，L为气体 B．正反应吸热，L为固体或纯液体
C．正反应放热，L为气体 D．正反应放热，L为固体或纯液体
16．在一定温度下的恒容容器中，发生反应：2A（g）+B（s） C（g）+D（g），下列描述中能表明反应已达到平衡状态的是（ ）
①混合气体的密度不变
②混合气体的压强不变
③C（g）的物质的量浓度不变
④容器内A、C、D三种气体的浓度之比为2：1：1
⑤单位时间内生成n molC，同时生成n mol D
⑥单位时间内生成n molD，同时生成2n mol A．
A．①③⑤ B．②③④ C．②⑥ D．①③⑥
二、综合题
17．在2
L的密闭容器中，SO2和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2 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浓度均不再变化
c.
SO2的浓度与SO3浓度相等
18．工厂烟气(主要含SO2、NO)直接排放会造成空气污染，需处理后才能排放。
（1）O3氧化。
O3氧化过程中部分反应的能量变化如图所示，Ea1是反应的活化能，一定条件下，活化能越大反应速率越慢，反应越困难。
①写出SO2与O3反应的热化学方程式： 。
②在相同条件下，O3与NO反应的速率 O3与SO2的反应速率。(填＞、=、＜)
③其他条件不变时，工厂烟气处理主要发生NO与O3反应，即使增加n(O3)，O3氧化SO2的反应几乎不受影响，可能原因是 。
（2）NaClO氧化。
40℃时向一定量NaClO溶液中按一定流速持续通入工厂烟气，溶液的pH与ORP值(氧化还原电位)随时间变化如图所示。
①写出5min时溶液中NO与ClO-反应生成和Cl-的离子方程式： 。
②烟气中含有少量SO2，NO的脱除率比不含SO2的烟气高，可能原因是 。
19．工业制硫酸中的一步重要反应是的催化氧化。在2L密闭容器中，充入和，在催化剂、500℃的条件下发生反应。请结合下图数据，回答下列问题。
（1）写出该反应的化学方程式 。
（2）反应开始至20min末，以的变化表示该反应的平均速率是 。
（3）下列叙述不能判断该反应达到平衡状态是____(填字母)
A．容器中压强不再改变
B．的质量不再改变
C．的浓度与的浓度相等
D．单位时间内生成1mol，同时生成1mol
（4）已知2mol与1mol的总能量比2mol的能量大196kJ。以下能正确表示催化氧化生成的能量变化过程的图示是____(填字母)
A． B．
C． D．
（5）某课外活动小组利用能使酸性溶液褪色的原理测定空气中的含量，这一现象体现了的 性。
（6）某企业利用下图流程综合处理工厂排放的含的烟气，以减少其对环境造成的污染。“氨气吸收塔”中发生反应的化学方程式为 ，在整个流程中可循环利用的物质为 (填化学式)。
（7）硝酸工业的尾气中含有NO，光催化氧化法脱除NO的过程如图所示。图中最终转化为的化学方程式为 。
20．氮元素的化合物种类繁多，性质也各不相同。请回答下列问题：
（1）已知：①N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180.5kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ·mol-1
③N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-92.4kJ·mol-1
则反应：④4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)的ΔH= kJ·mol-1。
根据RlnKp=-+C(C为常数)，由图中的数据可推知，该反应的反应热为 kJ·mol-1(保留小数点后2位)，图中表示的方程式是 (填序号)。
（2）生产硝酸的第二步反应是2NO+O2=2NO2，在0.1MPa和0.8MPa压强下，NO的平衡转化率α随温度的变化如图所示，反应在400℃，0.8MPa时的α= ，在压强p1、温度600℃时，A点v正 v逆(填“大于”、“小于”或者“等于”)。
（3）研究表明NO和O2的反应分两步进行
①2NO=(NO)2 ΔH<0
②(NO)2+O2(g)=2NO2 ΔH<0
NO和O2反应速率公式为v=k·K·p2(NO)·p(O2)，K为反应①的平衡常数，k为反应②速率常数(k随温度T升高而增大)。当其他条件不变时，研究NO达到一定转化率时，温度与时间的关系如表所示。
压强/(×105Pa) 温度/℃ NO达到一定转化率所需时间/s
50% 90% 98%
1 30 12.4 248 2830
90 25.3 508 5760
8 30 0.19 3.88 36.4
90 0.59 7.86 74
根据表中信息，对于反应：2NO+O2=2NO2，当其他条件一定时，升高温度，反应速率降低，原因是 。
（4）利用现代手持技术传感器探究压强对2NO2(g)N2O4(g)平衡移动的影响。在恒定温度和标准压强条件下，往针筒中充入一定体积的NO2气体后密封并保持活塞位置不变。分别在t1s、t2s时迅速移动活塞后并保持活塞位置不变，测定针筒内气体压强变化如图所示。
①B、E两点对应的正反应速率大小为vB (填“＞”“＜”或“=”)vE。
②E、F、G、H四点对应气体的平均相对分子质量最大的点为 。
21．
（1）I.某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验：
[实验原理]2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4=K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O
[实验内容及记录]
室温下，试管中所加试剂及其用量/mL 室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min
实验编号 0.6 mol·L-1H2C2O4溶液 H2O 0.2 mol·L-1KMnO4溶液 3 mol·L-1稀硫酸
1 3.0 2.0 3.0 2.0 4.0
2 3.0 3.0 2.0 2.0 5.2
3 3.0 4.0 1.0 2.0 6.4
请回答下列问题：
根据上表中的实验数据，可以得到的结论是 。
（2）利用实验1中数据计算，v(KMnO4)= 。
（3）Ⅱ.在一密闭容器中加入A和B，A、B、C均为气体，随着反应的进行，各物质的物质的量浓度变化如图所示。
该反应的化学方程式 。
（4）该反应达到平衡时，A、B、C的浓度之比为 。
（5）下列措施不能提高反应速率的有____。
A．升高温度 B．加入催化剂
C．增大压强 D．及时分离出产物C
（6）下列叙述能说明反应达到平衡状态的是____。
A． (B)= (C)
B．A的物质的量分数保持不变
C．容器内的气体密度不变
D．B的浓度保持不变
E．混合气体的平均相对分子质量不变
答案解析部分
1．【答案】A
【解析】【解答】解：化学平衡是指在一定条件下的可逆反应中，化学反应正逆反应速率相等，反应物和生成物各组分浓度不再改变的状态，所以化学平衡主要研究的是可逆反应，故A正确，
故选A．
【分析】根据化学平衡概念可知，化学平衡主要研究的是可逆反应．
2．【答案】B
【解析】【解答】A．X(s)+2Y(g)3Z(g)属于可逆反应，反应不可能进行到底，故1molX和2molY充分反应生成Z的物质的量一定小于3mol，A不符合题意；
B．实际生成Z的物质的量大于等于3mol时，反应放出的总热量大于等于akJ，B符合题意；
C．达到化学平衡状态时Z的消耗速率和生成速率相等，Z的浓度不再发生变化，C不符合题意；
D．X为固体，该反应为气体体积增大的反应，则容器内气体分子总数不再发生变化，为平衡状态，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】可逆反应不能彻底进行；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。
3．【答案】D
【解析】【解答】一定温度下的反应A(g)+3B(g) 2C(g)中，各组分均为气体，该反应是一个气体分子数减小的反应。
A. C的生成速率与C的分解速率相等时，说明正反应速率和逆反应速率相等，达到平衡状态；A不符合题意；
B. 混合气体的总物质的量不再变化，说明各组分的浓度保持不变，达到平衡；B不符合题意；
C. A、B、C的浓度不再变化时达到平衡状态；C不符合题意；
D. 单位时间内生成a molA，同时分解2amolC，不能说明正反应速率和逆反应速率相等，故不能说明达到平衡。D符合题意；
故答案为：D。
【分析】反应中每个组分均为气体，且正反应为气体体积分数减小的方向；根据平衡状态时的特征进行判断：当反应达到平衡状态时：正反应速率和逆反应速率相等、各组分的浓度保持不变、总物质的量不再变化（气体分子数变化）、颜色不再变化等。
4．【答案】C
【解析】【解答】2SO2＋O2 2SO3为可逆反应，达到平衡后每一种物质的物质的量均不为0，
A. 达到平衡后SO3的物质的量不能为0，故A不符合题意；
B. 达到平衡后，O2的物质的量不能为0，故B不符合题意；
C. 当生成1.8mol SO3时，消耗1.8mol SO2、0.9mol O2，剩余0.2mol SO2、0.1mol O2，每种物质的物质的量均不为0，故C符合题意；
D. 达到平衡后，SO2和O2的物质的量不能为0，故D不符合题意；
答案选C。
【分析】根据2SO2＋O2 2SO3为可逆反应，反应达到平衡状态时是一种动态平衡，各组分的物质的量均不为0解答。
5．【答案】C
【解析】【解答】可逆反应中反应物与生成物同时存在，
故答案为：C。
【分析】可逆反应是指在同一条件下，既能向生成物方向进行，同时又能向反应物方向进行的反应，即反应物和生成物共存。
6．【答案】C
【解析】【解答】A、1 mol CO完全反应时放出热量为41 kJ，容器①中放出的热量为32.8 kJ，所以实际反应的CO的物质的量为0.8 mol，①中反应到达平衡时，α(CO)＝80%，故A不符合题意；
B、容器①②温度相同，平衡常数相同，根据容器①计算平衡常数，由A计算可知，平衡时CO的物质的量变化量为0.8mol，则：
CO（g）+ H2O（g） CO2（g）+ H2（g）
起始（mol） 1 4 0 0
转化（mol） 0.8 0.8 0.8 0.8
平衡（mol） 0.2 3.2 0.8 0.8
故平衡常数K=(0.8×0.8)/(0.2×3.2)=1，
故容器②中的平衡常数为1，令容器②中CO2的物质的量变化量为amol，则：
CO（g）+ H2O（g） CO2（g）+ H2（g）
起始（mol） 1 4 0 0
转化（mol） a a a a
平衡（mol） 1-a 4-a a a
所以(a×a)/[(1-a)×(4-a)]，解得a=0.8，
由以上计算出化学平衡常数为1，根据化学平衡常数为1，可计算出容器②中CO2的平衡浓度，CO2的转化率为0.8mol/1mol×100%=80%，故B 不符合题意；
C、平衡时两容器中的CO2浓度不相等，①中CO20.8mol②中CO20.2mol，①>②。故C符合题意；
D、速率之比等于化学计量数之比，故容器①中CO反应速率等于H2O的反应速率，v(CO)＝v(H2O)，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、根据①中反应放出的热量结合方程式可计算出CO的物质的量，进一步计算即可；
B、容器①②温度相同，平衡常数相同，根据容器①计算平衡常数，再结合方程式计算；
C、根据平衡状态的特点分析；
D、速率之比等于化学计量数之比，据此分析解答。
7．【答案】B
【解析】【解答】A．由图知正反应速率先减小后保持不变，且反应速率不等于0，说明是动态平衡，则X与Y的反应是可逆反应，且在时达到平衡状态，A不符合题意；
B．时，正反应速率仍在减小说明反应向正反应方向进行，正反应速率大于逆反应速率，则的生成速率大于其消耗速率，B符合题意；
C．时间段内，正反应速率不变说明反应达到平衡，则保持不变，C不符合题意；
D．由原子守恒可得该反应方程式为，根据化学反应速率之比等于系数比，则某时间段内消耗，则该时间段内消耗，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.该反应存在平衡状态，为可逆反应；
B.时反应正向进行；
C.时间段内，反应处于平衡状态；
D.化学反应速率之比等于化学计量数之比。
8．【答案】C
【解析】【解答】A．Q点是未达到平衡的点，该反应是正向建立平衡，因此Y的正反应速率大于逆反应速率，故A不符合题意；
B．由于该反应的容器未知，因此无法计算从开始到达到平衡时用X的平均反应速率，故B不符合题意；
C．平均摩尔质量等于气体质量除以气体物质的量，正向反应，气体质量不变，气体物质的量减小，平均摩尔质量增大，当平均相对分子质量不再改变，则达到平衡，因此达到平衡后气体的平均相对分子质量不再改变，故C符合题意；
D．达到平衡后，再充入氩气，反应物的浓度不变，因此反应速率不变，故D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】A.由图可知，Q点未达到化学平衡。
B容器体积未知，无法计算。.
C.该反应前后气体分子数减小，质量不变，结合m=nM可知，混合气体的平均摩尔质量增大，而摩尔质量与相对分子质量在数值上相等。
D.该反应在恒容密闭容器中进行，加入惰性气体，不影响反应物的浓度。
9．【答案】A
【解析】【解答】解：两者的物质的量之和相等，对3H2+N2 2NH3，增加氢气的物质的量平衡正向移动，氢气本身转化率降低，而氮气的转化率增加，所以横向向右氮气的转化率增大，氢气的转化率减小，当两者的物质的量之比等1：3时，两者的转化率相等，故选A．
【分析】两者的物质的量之和相等，对3H2+N2 2NH3，增加氢气的物质的量平衡正向移动，氢气本身转化率降低，而氮气的转化率增加，当两者的物质的量之比等于化学计量数之比时，两者的转化率相等，由此分析解答．
10．【答案】D
【解析】【解答】A．一定条件下，
与足量
充分反应，但由于是可逆反应，所以生成
分子数小于0.2NA，A不符合题意；
B．溶液体积未知，不能计算25℃时
的NaOH溶液中含有的
离子数，B不符合题意；
C．根据氮原子守恒可知
溶液中含有的氮原子数为0.2NA，C不符合题意；
D．以石墨作为电极材料电解
溶液，外电路中通过2NA个电子即2mol电子时，阴极产生1mol铜，所以增重64g，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.二氧化硫与氧气反应为可逆反应；
B.题目未给溶液体积；
C.溶液中氮原子总数保持不变；
D.以石墨作为电极材料电解CuCl2溶液，阴极电极反应式为Cu2++2e- = Cu。
11．【答案】D
【解析】【解答】A.30min之后，B的物质的量不再改变，说明该反应在30min时已达到平衡，A不符合题意；
B．反应在前20min的平均速率 ，所以v(C)=v(A)= ，B不符合题意；
C．由分析可知，T℃时达到平衡，c(A)= ，保持其他条件不变，升高温度，平衡时， ＜0.2 ，说明升高温度，平衡正向移动，该反应的正反应为吸热反应， ＞0，即 ，C不符合题意；
D．T℃平衡时，c(B)=c(C)= ，c(A)= 该反应的平衡常数K= =0.2mol/L，相同温度下，起始时向容器中充入0.10molA、0.10molB和0.30molC，QC= =0.15mol/L，QC＜K，平衡正向进行，v逆＜v正，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】前30min，B的物质的量增大了0.40mol，30min之后，B的物质的量不再增大，说明该反应在30min时已达到平衡。因为A和B的计量数都为1，A的物质的量减小量=B的物质的量增大量=0.40mol，所以n2=n3=0.80mol-0.40mol=0.40mol，据此解答。
12．【答案】C
【解析】【解答】A、根据平衡常数表达式是生成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方乘积得到化学方程式式为K=c(CO2)c(H2)/(CO)c(H2O)，化学方程式为： CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)，故A不符合题意；
B、分析图表数据，平衡常数随温度升高减小，说明升温平衡逆向进行逆向是吸热反应，正反应是放热反应，故B不符合题意；
C、根据化学平衡三段式列式计算浓度商和平衡常数比较分析，若在一定体积的密闭容器中通入CO2和H2各1 mol ，5 min后温度升高到830 ℃，此时测得CO2为0.4 mol时，
CO(g)+ H2O(g) CO2(g)+ H2(g)
起始（mol） 1 1 0 0
转化（mol） 0.4 0.4 0.4 0.4
平衡（mol） 0.6 0.6 0.4 0.4
反应前后气体物质的量不变，可以用其他物质的量代替平衡浓度计算，Q=0.4 0.4/0.6 0.6=0.44
故答案为：C。
【分析】用数据判断平衡状态，根据特定条件下的平衡常数进行判断。
13．【答案】B
【解析】【解答】A．根据化学平衡状态的定义，当组分的体积分数不变，说明反应达到平衡，故A不符合题意；
B．组分都是气体，则气体总质量不变，容器为恒容，气体总体积保持不变，根据密度的定义，混合气体密度始终保持不变，即恒容恒温下，气体混合气体密度不变，不能说明反应达到平衡，故B符合题意；
C．组分都是气体，气体总质量保持不变，该反应气体物质的量减少，根据混合气体平均摩尔质量的定义，当混合气体平均摩尔质量不变，说明反应达到平衡，故C不符合题意；
D．容器为恒容，该气体反应前后气体系数之和不相等，根据相同条件下，气体压强之比等于气体物质的量之比，当混合气体总物质的量保持不变，即气体压强保持不变，说明反应达到平衡，故D不符合题意；
故答案为B。
【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。
14．【答案】A
【解析】【解答】①生成nmolO2表示的是正反应速率，生成2nmolNO2，表示的是逆反应速率，体现了正逆反应速率相等，可以说明反应达到平衡状态，①符合题意；
②生成n molO2的同时生成2n molNO表示的都是正反应速率，不能体现正逆反应速率相等，不可以说明反应达到平衡状态，②不符合题意；
③在任何时刻，反应速率之比都等于化学计量系数之比，故不能用于说明反应达到平衡状态，③不符合题意；
④体系中NO2为红棕色气体，NO和O2均为无色气体，若反应正向进行，则体系颜色变浅，若反应逆向进行，则体系颜色变深，当体系颜色不变时，则说明反应达到平衡状态，④符合题意；
⑤根据密度公式，由于反应物和生成物都是气体，根据质量守恒定律可知，混合气体的质量保持不变，由于反应容器为恒容装置，故气体的体积不变，因此反应过程中混合气体的密度一直不变，不能用于说明反应达到平衡状态，⑤不符合题意；
⑥根据摩尔质量公式，混合气体的质量保持不变，而反应前后气体分子数发生变化，故反应过程中混合气体的平均相对分子质量一直在变化，当其不变时，则反应达到平衡状态，⑥符合题意；
⑦反应前后气体分子数发生变化，故在反应过程中，体系压强发生变化，当其不变时，说明反应达到平衡状态，⑦符合题意；
综上，能说明反应达到平衡状态的为：①④⑥⑦，A符合题意；
故答案为：A
【分析】当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等；同时体系中反应过程中发生变化的物理量，在达到平衡状态时，保持不变，据此进行分析。
15．【答案】C
【解析】【解答】根据图示信息知道，压强不变，温度升高，R的百分含量减小，所以化学平衡逆向移动，说明正向是一个放热反应；
温度不变，增大压强，R的百分含量减小，说明平衡逆向移动，则L为气体．
故选C．
【分析】升高温度，化学平衡向着吸热方向进行，反之向着放热方向进行，增大压强，化学平衡向着气体系数和减小的方向进行，反之向着气体系数和增大的方向进行．
16．【答案】D
【解析】【解答】解：①混合气体的密度不变，说明气体的质量不变，反应达平衡状态，故正确； ②两边气体计量数相等，混合气体的压强始终不变，故错误；③C（g）的物质的量浓度不变，说明正逆反应速率相等，反应达平衡状态，故正确； ④、当体系达平衡状态时，容器内A、C、D三种气体的浓度之比可能为2：1：1，也可能不是，故错误；⑤单位时间内生成n molC，同时生成n mol D，都体现正方向，未说明正与逆的关系，故错误；⑥单位时间内生成n molD等效于消耗2n mol A，的同时生成2n mol A，正逆反应相等，达平衡状态，故正确；
故选：D．
【分析】根据化学平衡状态的特征解答，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）2SO2+O2 2SO3
（2）1.25
（3）b
【解析】【解答】（1）SO2和O2在催化剂500℃的条件下发生反应生成SO3。该反应的化学方程式是2SO2+O2 2SO3；（2）根据曲线图可知，在前2 min内，以SO2的浓度变化表示的速率是 =1.25mol／（L·min）；（3）可逆反应达到化学平衡状态的标志是正、逆反应速率相等、各组分浓度保持不变。a. 单位时间内消耗1 mol SO2，同时生成1 mol SO3，均为正反应，不能体现v（正）=v（逆），不是平衡状态；
b. SO2的浓度与SO3浓度均不再变化，各组分浓度保持不变，说明反应达到平衡状态；
c. SO2的浓度与SO3浓度相等为特殊情况，不能说明v（正）=v（逆），不是平衡状态；
故答案为：b。
【分析】（1）根据物质浓度的变化曲线，可知该反应是二氧化硫和氧气在高温催化下生成三氧化硫的可逆反应；
（2）平均反应速率等于物质的浓度在一段时间内的变化值与时间的比值；
（3）判断可逆反应达到平衡的标志是正逆反应速率达到相等的状态。
18．【答案】（1）SO2(g)+O3(g)SO3(g)+O2(g) H=-241.6kJ mol-1；＞；SO2与O3反应的活化能比NO与O3反应的活化能大得多，其它条件不变时，SO2与O3反应的速率慢
（2）2NO+3ClO- +2OH- =2+3Cl-+H2O；SO2反应后使溶液的pH降低，ORP值增大，氧化能力增强，NO去除率升高
【解析】【解答】（1）①从图中可以看出，1molSO2与1molO3反应，放出热量为299.8kJ-58.2kJ=241.6kJ，则反应的热化学方程式：SO2(g)+O3(g) SO3(g)+O2(g) H=-241.6kJ mol-1。
②在相同条件下，O3与NO反应的活化能为3.2 kJ mol-1，而O3与SO2反应的活化能为58.2 kJ mol-1，反应的活化能越大，反应速率越慢，则O3与NO反应的速率＞O3与SO2的反应速率。
③由前面分析可知，反应的活化能越大，反应速率越慢，比较活化能就可发现，其他条件不变时，工厂烟气处理主要发生NO与O3反应，即使增加n(O3)，O3氧化SO2的反应几乎不受影响，可能原因是：SO2与O3反应的活化能比NO与O3反应的活化能大得多，其它条件不变时，SO2与O3反应的速率慢。答案为：SO2(g)+O3(g) SO3(g)+O2(g) H=-241.6kJ mol-1；＞；SO2与O3反应的活化能比NO与O3反应的活化能大得多，其它条件不变时，SO2与O3反应的速率慢；
（2）①5min时，溶液的pH＞7，NO与ClO-反应生成和Cl-，离子方程式：2NO+3ClO- +2OH- =2+3Cl-+H2O。
②从图中可以看出，溶液的pH越小，氧化能力越强，烟气中含有少量SO2，溶于水后可使溶液的酸性增强，从而使NO的脱除率比不含SO2的烟气高，可能原因是：SO2反应后使溶液的pH降低，ORP值增大，氧化能力增强，NO去除率升高。答案为：2NO+3ClO- +2OH- =2+3Cl-+H2O；SO2反应后使溶液的pH降低，ORP值增大，氧化能力增强，NO去除率升高。
【分析】（1）①依据图中的变化，热化学方程式是用以表示化学反应中的能量变化和物质变化；
②在相同条件下，反应的活化能越大，反应速率越慢；
③由②分析判断；
（2）①根据反应物和产物的化学式，利用原子守恒、电子守恒、电荷守恒书写；
②依据图像，溶液的pH越小，氧化能力越强。
19．【答案】（1）2SO2+ O22SO3
（2）0.035mol/(L·min)
（3）C；D
（4）B
（5）还原
（6）NH4HSO3+NH3=(NH4)2SO3；NH4HSO3、(NH4)2SO3
（7）2NO2+H2O2=2HNO3
【解析】【解答】(1)由图可知，二氧化硫、氧气和三氧化硫的浓度变化量分别为(1.0—0.1)mol/L、(0.5—0.5) mol/L、(0.9—0) mol/L，由浓度的变化量之比等于化学计量数之比可知，反应的化学方程式为2SO2+ O22SO3，故答案为：2SO2+ O22SO3；
(2)由图可知，20min时二氧化硫的浓度为0.3mol/L，则二氧化硫的反应速率为=0.035mol/(L·min)，故答案为：0.035mol/(L·min)；
(3)A．该反应是气体体积减小的反应，反应中容器内压强减小，则容器内压强保持不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故不正确；
B．三氧化硫的质量不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故不正确；
C．二氧化硫的浓度和三氧化硫的浓度相等不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故不正确；
D．单位时间内生成1mol二氧化硫，同时生成1mol三氧化硫都表示正反应速率，不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故正确；
故答案为：CD；
(4)由题意可知，二氧化硫催化氧化生成三氧化硫的反应是反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，则图B符合二氧化硫催化氧化生成三氧化硫的能量变化过程，
故答案为：B；
(5)由题意可知，二氧化硫能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应使溶液褪色说明具有还原性，故答案为：还原性；
(6)由图可知，氨气吸收塔中发生的反应为亚硫酸氢铵与氨气反应生成亚硫酸铵，反应的化学方程式为NH4HSO3+NH3=(NH4)2SO3，在整个流程中亚硫酸铵和亚硫酸氢铵可循环利用，故答案为：NH4HSO3+NH3=(NH4)2SO3；NH4HSO3、(NH4)2SO3；
(7)由图可知，二氧化氮最终转化为硝酸的反应为二氧化氮与过氧化氢溶液反应生成硝酸，反应的化学方程式为，故答案为：2NO2+H2O2=2HNO3。
【分析】难点分析：（3）断平衡依据有：1.同正物质正逆反应速率相同，即达到平衡，2.各物质浓度或质量分数等保持不变，3.变化的物理量不再反生改变，即达到化学平衡。
（7）由流程图可知，总反应就是二氧化氮与过氧化氢反应，被氧化得到硝酸。
20．【答案】（1）-905；-92.45；③
（2）80%；小于
（3）升温，反应①K减小，反应②k增大，但K降低倍数大于k升高
（4）>；H
【解析】【解答】(1)依据盖斯定律可知，反应4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)可由①2+②3-③2得到，则焓变ΔH=2(+180.5kJ·mol-1)+3(-483.6kJ·mol-1)-2(-92.4kJ·mol-1)=-905kJ·mol-1；由图像数据带入RlnKp=-+C，-3.710=2.113ΔH+C，-61.678=1.486ΔH+C，二式联立可得ΔH=-92.45(kJ·mol-1)，即该反应的反应热ΔH=-92.45kJ·mol-1；依据反应热可知，图中表示的方程式是③。
(2)反应2NO+O2=2NO2是一个气体分子数减少的反应，增大压强，平衡正向移动，因此，相同温度下，压强越大，一氧化氮的平衡转化率越大，所以该反应在400℃、0.8MPa时一氧化氮的平衡转化率大于相同温度下、压强为0.1MPa时一氧化氮的平衡转化率，因此依据图示，400℃，0.8MPa时的α=80%；在压强p1、温度600℃时，A点条件下一氧化氮的转化率大于平衡转化率，反应逆向移动，所以v正小于v逆。
(3)反应①为放热反应，温度上升，反应逆向进行，平衡常数K减小，而反应②速率常数k随温度升高而增大，但K降低倍数大于k升高倍数，所以当其他条件一定时，升高温度，反应速率降低。
(4)①压强越大、反应速率越快，则B、E两点对应的正反应速率大小为vB＞vE。
②平均相对分子质量=，根据质量守恒定律，总质量m不变，则n越小，平均相对分子质量越大，反应向正反应方向进行，n会变小，则反应正向进行的越多，平均相对分子质量越大，E点到F点的过程，压强增大，平衡正向移动，H点达到平衡，则H点物质的总物质的量n最小，平均相对分子质量最大。
【分析】(1)依据盖斯定律计算。
(2)依据勒夏特列原理分析。
(3)依据温度对平衡的影响分析。
(4)①压强越大、反应速率越快。
②根据质量守恒定律，利用平均相对分子质量=分析。
21．【答案】（1）其他条件相同时，增大KMnO4浓度反应速率增大
（2）1.5×10-2 mol/(L min)
（3）5A(g)+4B(g)4C(g)
（4）1：3：4
（5）D
（6）B；D；E
【解析】【解答】(1)由题中表格数据可知，改变的条件是KMnO4浓度，则其他条件相同时，增大KMnO4浓度，反应速率增大；答案为其他条件相同时，增大KMnO4浓度反应速率增大。
(2)由题中表格实验1数据可知，草酸的物质的量为n(H2C2O4)=0.6mol·L-1×0.003L=0.0018mol，高锰酸钾的物质的量为n(KMnO4)=0.2mol·L-1×0.003L=0.0006mol，草酸和高锰酸钾的物质的量之比为n(H2C2O4)： n(KMnO4)=0.0018mol：0.0006mol=3：1，则草酸过量，高锰酸钾完全反应，而混合溶液总体积为10mL，所以混合后溶液中高锰酸钾的浓度为c(KMnO4)==0.06mol/L，这段时间内平均反应速率为v(KMnO4)= =1.5×10-2 mol/(L min)；答案为1.5×10-2 mol/(L min)。
(3)由题中图示可知，反应进行到2min时，各物质的浓度不再发生变化，说明反应达到平衡状态，其中A、B的浓度减小，C的浓度增大，则A、B是反应物，C是生成物，浓度的变化量分别是△c(A)=6mol/L-1mol/L=5mol/L，△c(B)=7mol/L-3mol/L=4mol/L，△c(C)=4mol/L-0=4mol/L，反应物、生成物浓度之比等于物质的量之比，等于化学方程式计量数之比，所以化学方程式为5A(g)+4B(g)4C(g)；答案为5A(g)+4B(g)4C(g)。
(4)由题中图示可知，反应进行到2min时，各物质的浓度不再发生变化，说明反应达到平衡状态，此时c(A)=1mol/L，c(B)=3mol/L，c(C)=4mol/L，则A、B、C的浓度之比为1：3：4；答案为1：3：4。
(5)由影响化学反应速率因素可知，升高温度，加入催化剂，增大压强均能提高化学反应速率，及时分离出产物C，使C的浓度减小，反应速率减小，不能加快化学反应的速率，所以选项D正确；答案为D。
(6)A．由5A(g)+4B(g)4C(g)可知，B、C系数相等，反应速率之比等于化学方程式计量数之比，则v(B)=v(C)始终成立，无论是否达到平衡状态，所以v(B)=v(C)不能判定反应是否达到平衡状态，故A不正确；
B．A的物质的量分数保持不变，即A的正反应速率和其逆反应速率相等，反应达到平衡状态，所以A的物质的量分数保持不变能判定反应达到平衡状态，故B正确；
C．由5A(g)+4B(g)4C(g)可知，混合气体的总质量始终不变，容器的体积不变，则ρ=，容器内混合气体的密度始终不变，所以容器内的气体密度不变，不能判断反应是否达到平衡状态，故C不正确；
D．B的浓度保持不变，即B的正反应速率和其逆反应速率相等，反应达到平衡状态，所以B的浓度保持不变，能判定反应达到平衡状态，故D正确；
E．由5A(g)+4B(g)4C(g)可知，该反应是一个气体体积缩小的反应，混合气体的总质量始终不变，混合气体的总物质的量是变量，则混合气体的平均相对分子质量M=，即M是一个变量，当混合气体的平均相对分子质量不变时，可以说明混合气体的总物质的量不变，反应达到了平衡状态，所以混合气体的平均相对分子质量不变，能判定反应达到平衡状态，故E正确；
答案为BDE。
【分析】（1）有表可知，唯一变量是高锰酸钾浓度，所以想探究高锰酸钾浓度对化学反应熟虑的影响
（2）结合高锰酸钾浓度变化量，然后算出速率
（3）结合图像，算出A、B、C的变化量，求出系数值比，注意该反应为可逆反应
（4）2min达到平衡，由图可以判断浓度之比
（5）分离C是见效化学反应速率
（6）达到化学平衡判断方法：变化的量不在改变说明达到平衡
