第2章 化学反应的方向、限度与速率 测试题
一、单选题
1．对某一可逆反应来说，下列有关使用催化剂和不使用催化剂的说法不正确的是（ ）
A．使用催化剂不能增大反应物的平衡转化率
B．使用催化剂能同等程度改变正、逆反应速率
C．不使用催化剂，反应物在相同时间段内改变的物质的量一定比使用催化剂时少
D．不使用催化剂，平衡时混合物的组成不会改变
2．用H2O2分解制取氧气，反应速率最大的是（ ）
A．0℃下， 2 mol L 1 H2O2溶液
B．0℃下， 5 mol L 1 H2O2溶液
C．25℃下，2 mol L 1 H2O2溶液
D．25℃下，5 mol L 1 H2O2溶液与二氧化锰
3．下列反应在任何温度下均能自发进行的是（ ）
A．2MgO(s)+C(s)=2Mg(s)+CO2(g) ΔH>0
B．2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH<0
C．Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) ΔH>0
D．2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) ΔH<0
4．下列事实能用勒夏特列原理来解释的是（ ）
A．实验室采用排饱和食盐水的方法收集氯气Cl2＋H2O H＋＋Cl－＋HClO
B．工业上合成氨反应N2(g)+ 3H2 (g) 2NH3(g) △H<0 选择500 ℃
C．H2、I2、HI平衡混合气体加压后颜色加深H2(g)+ I2(g) 2HI(g)
D．SO2氧化成SO3，往往需要使用催化剂2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)
5．在一定容积的密闭容器中进行反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。已知反应过程中某一时刻N2，H2，NH3的浓度分别为0.1mol/L，0.3mol/L，0.2mol/L。当反应达到平衡时，可能存在的数据是（ ）
A．N2为0.2mol/L，H2为0.6mol/L B．N2为0.15mol/L
C．N2，H2均为0.18mol/L D．NH3为0.4mol/L
6．2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)反应过程中能量变化如图所示(图中E1表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能)，下列有关叙述正确的是（ ）
A．E1-E2=△H
B．该反应为吸热反应
C．升高温度，不影响活化分子的百分数
D．使用催化剂使该反应的反应热发生改变
7．根据给出资料，判断以下说法中错误的是： （ ）
资料：
化学反应 反应速率与参与反应物质的浓度的关系式
①H2+I2=2HI(气体反应) v=kc(H2)c(I2)
②CO+NO2=CO2+NO v=kc2(NO2)
其中 k 为反应速率常数。
A．对于反应①，增大 H2浓度(其他条件不变)，反应速率增大
B．对于反应①，增大 I2浓度(其他条件不变)，反应速率增大
C．对于反应②，增大 CO 浓度(其他条件不变)，反应速率增大
D．对于反应②，增大 NO2浓度(其他条件不变)，反应速率增大
8．现有下列两个图象：
下列反应中符合上述图象的是（ ）
A．N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0
B．2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g) ΔH>0
C．4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) ΔH<0
D．H2(g)+CO(g) C(s)+H2O(g) ΔH>0
9．在2升的密闭容器中，发生以下反应：2A（g）+B（g） 2C（g）+D（g）．若最初加入的A和B都是4mol，在前10秒钟A的平均反应速度为0.12mol/（L s），则10秒钟时，容器中B的物质的量是（ ）
A．1.6 mol B．2.8 mol C．2.4 mol D．1.2 mol
10．氟利昂（ ）在紫外线的作用下可解离出氯原子，氯原子破坏臭氧层的原理如图所示，下列有关说法中正确的是（ ）
A．一氧化氯自由基是臭氧分解过程的催化剂
B．反应a的活化能高于反应b的活化能
C．臭氧分解的化学方程式可表示为：
D．氟利昂分子的空间构型是正四面体形
11．工业上合成氨时一般采用700K左右的温度，其原因是（ ）
①提高合成氨的速率 ②提高氢气的转化率③提高氨的产率 ④催化剂在700K时活性最大．
A．只有① B．①② C．②③④ D．①④
12．“活化分子”是衡量化学反应速率快慢的重要依据，下列对“活化分子”的说法中不正确的是（ ）
A．活化分子之间的碰撞一定是有效碰撞
B．增大反应物的浓度，可使单位体积内活化分子增多，反应速率加快
C．对于有气体参加的反应增大压强，可使单位体积内活化分子增多，反应速率加快
D．催化剂能降低反应的活化能，使单位体积内活化分子百分数大大增加
13．在某恒温恒容的密闭容器内发生反应：2A（g）+B（g） C（g）△H＜0。开始充入2mol A和2mol B，并达到平衡状态，下列说法正确的是（ ）
A．再充入2mol A，平衡正移，A的转化率增大
B．如果升高温度，C的体积分数增大
C．如果增大压强，化学平衡一定向正反应方向移动，B的体积分数减小
D．再充入1mol C，C的物质的量浓度将增大
14．在四个不同的容器中，在不同条件下进行反应：N2+3H2 2NH3 根据在相同时间内测定的结果判断，生成氨气的速率最快的是（ ）
A．υ（H2）=0.2mol L﹣1 s﹣1 B．υ（N2）=0.4mol L﹣1 min﹣1
C．υ（NH3）=0.3mol L﹣1 s﹣1 D．υ（H2）=0.6mol L﹣1 min﹣1
15．某温度下，在固定容积的密闭容器中，可逆反应 A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡时，各物质的物质的量之比是 n(A)∶n(B) ∶n(C)=1∶3∶2。保持温度不变，以 1∶3∶2 的物质的量之比再充入 A，B，C，则（ ）
A．平衡向正方向移动 B．平衡不移动
C．C 的体积分数减小 D．化学反应速率减小
16．已知反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) H<0，向某体积恒定的密闭容器中按体积比2：1充入SO2和O2在一定条件下发生反应（纵坐标Y表示SO3的浓度）。下列说法正确的是（ ）
A．T1>T2
B．平衡时，SO2的生成速率等于SO3的生成速率
C．当混合气体密度不变时，说明反应达到了平衡状态
D．当c(SO2)：c(O2)：c(SO3)=2：1：2时，说明反应达到了平衡状态
二、综合题
17．CO和NO是汽车尾气的主要污染物．消除汽车尾气的反应式之一为：2NO（g）+2CO（g） N2（g）+2CO2（g）．请回答下列问题：
（1）一定温度下，在一体积为VL的密闭容器中充人一定量的NO和CO时，反应进行到t时刻时达到平衡状态，此时n（CO）=amol、n（NO）=2amol、n（N2）=bmol，且N2占平衡混合气体总体积的 ．
①该反应的平衡常数K= （用只含a、V的式子表示）
②判断该反应达到平衡的标志是 （填序号）
A．v（CO2）生成=v（CO）消耗
B．混合气体的平均相对分子质量不再改变
C．混合气体的密度不再改变
D．NO、CO、N2、CO2的物质的量浓度均不再变化
（2）在一定温度下，将2.0molNO、2.4molCO通入固定容积2L的密闭中，反应过程中部分物质的物质的量变化如图所示，则：
①有害气体NO的转化率是 ，0～15minCO2的平均反应速率v（CO2）= ．（保留小数点后三位）
②20min时，若改变反应条件，导致CO浓度减小，则改变的条件是 ．（填序号）．
A．增加CO的量 B．加入催化剂C．减小CO2的量 D．扩大容器体积．
18．（1）I．图1是以NaOH溶液为电解质的原电池装置。图中铝为 极，铝极的电极反应方程式为 。
（2）Ⅱ．某温度下，在2L固定体积的密闭容器中，X、Y、Z三种气体随时间的变化如下图所示：
该反应的化学方程式为 。
（3）0~2min内用X表示的反应速率为 。
（4）2min时该反应达到平衡状态，下列可判断反应已达到平衡状态的是___________。
A．混合气体的密度不再改变的状态
B．混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
C．Y的体积分数不再发生改变的状态
D．(Y)=2(Z)
19．有效去除大气中的NOx和水体中的氮是环境保护的重要课题。
（1）已知：①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)；ΔH1=-566.0kJ·mol-1
②N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)；ΔH2=+64kJ·mol-1
反应2NO2(g)+4CO(g)=N2(g)+4CO2(g)；ΔH3= 。
（2）磷酸铵镁(MgNH4PO4)沉淀法可去除水体中的氨氮(NH和NH3)。实验室中模拟氨氮处理：1L的模拟氨氮废水(主要含NH)，置于搅拌器上，设定反应温度为25℃。先后加入MgCl2和Na2HPO4溶液，用NaOH调节反应pH，投加絮凝剂；开始搅拌，反应30min后，取液面下2cm处清液测定氨氮质量浓度。
①生成磷酸铵镁沉淀的离子反应方程式为 。
②测得反应pH对氨氮去除率的影响如图1所示，当pH从7.5增至9.0的过程中，水中氨氮的去除率明显增加，原因是 。
③当反应pH为9.0时，该沉淀法对氨氮的去除率达到最高，当pH继续增至10.0时，氨氮的去除率下降，原因是 。
（3）纳米零价铁(NZVI)/BC与(CuPd)/BC联合作用可去除水体中的硝态氮。
在NZVI/BC和(CuPd)/BC复合材料联合作用的体系中，生物炭(BC)作为NZVI、Cu、Pb的载体且减少了纳米零价铁的团聚，纳米零价铁作为主要还原剂，Cu和Pd作为催化剂且参与吸附活性H。
①NZVI/BC和(CuPd)/BC复合材料还原硝酸盐的反应机理如图2所示，NO转化为N2或NH的过程可描述为 。
②实验测得体系初始pH对NO去除率的影响如图3，前200min内，pH=9.88时的去除率远低于pH=4.05时，其可能的原因是 。
20．
（1）反应①Fe(s)+CO2(g)
FeO(s)+CO(g) △H1，平衡常数为K1；反应②Fe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g) △H2，平衡常数为K2。在不同温度时K1、K2的值如下表：
反应 CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g) △H，平衡常数K，则△H= (用△H1和△H2表示)，K= (用K1和K2表示)，且由上述计算可知，反应CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g)是 反应(填“吸热”或“放热”)。
（2）一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体，发生反应Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g) △H ＞0，CO2的浓度与时间的关系如图所示：
①该条件下反应的平衡常数为 ；
②下列措施中能使平衡时c(CO)/c(CO2)增大的是 (填序号)。
A.升高温度
B.增大压强
C.充入一定量的CO2
D.再加入一定量铁粉
③一定温度下，在一个固定容积的密闭容器中发生上述反应，下列能判断该反应达到化学平衡状态的是 (填字母)。
a.容器中压强不变
b.气体的密度不再改变
c.υ正(CO2)= υ逆(CO)
d.c(CO2)= c(CO)
e.容器内气体总物质的量不变
21．氨是一种重要的化工产品，是氮肥工业、有机合成工业以及制造硝酸、铵盐和纯碱等的原料。
（1）在一定温度下，在固定体积的密闭容器中进行可逆反应：N2+3H2 2NH3。该可逆反应达到平衡的标志是_______。
A．3v(H2)正=2v(NH3)逆
B．单位时间生成mmolN2的同时消耗3mmolH2
C．容器内的总压强不再随时间而变化
D．混合气体的密度不再随时间变化
E．amolN≡N键断裂的同时，有6amolN—H键断裂
F．N2、H2、NH3的分子数之比为1∶3∶2
（2）某化学研究性学习小组模拟工业合成氨的反应。在容积固定为2L的密闭容器内充入1molN2和3molH2，加入合适催化剂(体积可以忽略不计)后在一定温度压强下开始反应，并用压力计监测容器内压强的变化如下：
反应时间/min 0 5 10 15 20 25 30
压强/MPa 16.80 14.78 13.86 13.27 12.85 12.60 12.60
则从反应开始到25min时，以N2表示的平均反应速率= ；该温度下平衡常数K= ；
（3）以CO2与NH3为原料合成尿素[化学式为CO(NH2)2]的主要反应如下，已知：
①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s)△H=-l59.5kJ·mol-1
②NH2CO2NH4(s) CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H=+116.5kJ·mol-1
③H2O(1)=H2O(g)△H=+44.0kJ·mol-1
写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式 ；
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】A．使用催化剂不影响平衡，不能改变转化率，A不符合题意；
B．使用催化剂能同等程度的改变反应速率，B不符合题意；
C．反应达到平衡后，相同时间段内物质的改变量均为零，C符合题意；
D．平衡时混合物的组成不会改变，催化剂对平衡不影响，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】催化剂能加快化学反应速率但是不能影响化学平衡。
2．【答案】D
【解析】【解答】反应速率最大的应该是温度高、浓度大、具有催化剂，因此D符合题意。
故答案为：D。
【分析】增大化学反应速率的方法：升高温度，增大反应物的浓度，加入催化剂，增大接触面积，气体的反应压缩体积。
3．【答案】B
【解析】【解答】A．该反应气体系数之和增大，ΔS＞0，ΔH＞0，所以高温时满足ΔH-TΔS＜0，反应自发，A不符合题意；
B．该反应气体系数之和增大，ΔS＞0，ΔH＜0，任何温度都能满足ΔH-TΔS＜0，反应自发，B符合题意；
C．该反应固体增多，ΔS＞0，ΔH＞0，高温时满足ΔH-TΔS＜0，反应自发，C不符合题意；
D．该反应气体系数之和减小，ΔS＜0，ΔH＜0，低温时满足ΔH-TΔS＜0，反应自发，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】 任何温度下均能自发进行，说明ΔG<0，只有，ΔS＞0，ΔH＜0才能在任何温度下满足ΔG<0。
4．【答案】A
【解析】【解答】A、氯水中存在氯气的溶解平衡，在饱和食盐水中，氯离子抑制了氯气的溶解，所以能够用勒夏特列原理解释，故A选；
B、该反应正反应为放热反应，升高温度到500℃，平衡向逆反应方向移动，反应物转化率与产物的产率降低，选择500℃，主要是考虑反应速率与催化剂的活性，不能用勒夏特列原理，故B不选；
C、对于可逆反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)，达到平衡后，加压体系颜色变深，是因浓度变大，但平衡不移动，不能用勒夏特列原理，故C不选；
D、使用催化剂可以加快反应速率，不会引起平衡的移动，不能用勒夏特列原理解释，故D不选；
故答案为：A。
【分析】勒夏特列原理指的是在可逆反应中，改变反应中的某一条件，地方会向减弱这一条件的方向进行。
5．【答案】B
【解析】【解答】A、可逆反应不能进行到底，N2的范围是0－0.2mol·L－1，H2的范围是0－0.6mol·L－1，NH3的范围是0－0.4mol·L－1，不能取得最大值和最小值，故A不符合题意；
B、氮气物质的量浓度在范围内，故B符合题意；
C、虽然氮气和氢气物质的量浓度在范围内，N2和H2都是反应物，浓度要么都增加，要么都减小，故C不符合题意；
D、此反应是可逆反应，不能进行到底，故D不符合题意。
故答案为：B
【分析】利用极端假设法，假设氮气和氢气完全转化为氨气，则氨气浓度恒小于0.4mol/L
假设氨气完全转化为氮气和氢气，则氮气恒小于0.2mol/L，则氢气浓度恒小于0.6mol/L
6．【答案】A
【解析】【解答】A．由分析可知，反应热△H=-(E2-E1)= E1-E2，故A符合题意；
B．由图可知，该反应为放热反应，故B不符合题意；
C．升高温度，活化分子的数目和百分数都增大，故C不符合题意；
D．使用催化剂能降低反应的活化能，但反应的反应热不发生改变，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A、△H=生成物总内能-反应物总内能；
B、反应物的总能量大于生成物的总能量，反应放热；
C、升高温度，活化分子百分含量增大；
D、催化剂不影响反应热。
7．【答案】C
【解析】【解答】由材料可知，反应①的反应速率受H2和I2的浓度影响，二者浓度增大，反应速率增大，故A、B符合题意；反应②的反应速率只受NO2的浓度影响，NO2浓度增大，反应速率增大，故C符合题意、D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】由材料可知，反应①的反应速率与H2和I2浓度积成正比；反应②的反应速率只与NO2的浓度平方成正比，据此分析判断。
8．【答案】B
【解析】【解答】A. N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0，为放热反应，正反应是气体物质的量减小的反应，故A不符合；
B. 2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g) ΔH>0，为吸热反应，正反应是气体物质的量增大的反应，故B符合；
C. 4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) ΔH<0，正反应是气体物质的量增大的反应，但为放热反应，故C不符合；
D. H2(g)+CO(g) C(s)+H2O(g) ΔH>0，为吸热反应，但正反应是气体物质的量减小的反应，故D不符合；
故答案为：B。
【分析】由左边的图象可知，温度越高生成物的平衡浓度越大，说明升高温度，平衡向正反应移动，故正反应为吸热反应；由右边图象可知，相交点左边未达平衡，相交点为平衡点，相交点右边压强增大，平衡被破坏， 逆> 正，平衡向逆反应移动，说明正反应为气体物质的量增大的反应；综合上述分析可知，可逆反应正反应为吸热反应且正反应为气体物质的量增大的反应，据此结合选项解答。
9．【答案】B
【解析】【解答】根据速率之比等于化学计量数之比，所以v（B）=0.5v（A）=0.5×0.12mol/（L s）=0.06mol/（L s），
所以△c（B）=0.06mol/（L s）×10s=0.6mol/L，
所以△n（B）=0.6mol/L×2L=1.2mol，
故10秒钟时容器中B的物质的量为4mol﹣1.2mol=2.8mol．
故选B．
【分析】根据速率之比等于化学计量数之比计算v（B），利用△c=v△t计算△c（B），△n（B）=△c（B） V，B的起始物质的量减△n（B）为10秒钟时容器中B的物质的量．
10．【答案】C
【解析】【解答】A．一氧化氯是反应的中间产物，不是催化剂，故A不符合题意；
B．根据历程，a反应为快反应，b反应为慢反应，活化能越低，反应速率越快，即反应a的活化能低于反应b的活化能，故B不符合题意；
C．根据历程，臭氧在氯原子和紫外线的作用下，分解成氧气，即反应方程式为 ，故C符合题意；
D．氟利昂属于四面体，不是正四面体，故D不符合题意；
答案为C。
【分析】A.根据反应流程即可判断出一氧化氯自由基的作用
B.反应越慢活化能越高
C.根据反应物和生成物即可写出方程式
D.根据成键，结构是四面体，键长不等
11．【答案】D
【解析】【解答】合成氨发生：N2+3H2 2NH3 △H＜0，
升高温度可增大反应速率，提高产量，故①正确；
该反应的正反应为放热反应，升高温度不是提高氢气的转化率，或氨气的产率，故②③错误；
该温度时，催化剂的活性最大，有利于增大反应速率，提高产量，故④正确．
故选D．
【分析】N2+3H2 2NH3 △H＜0，该反应是放热的可逆反应，要使平 衡向正反应方向移动，应降低温度，但温度过低反应速率过小，不利于工业生成效益；温度越高，反应速率越大，所以应适当升高温度，使反应速率增大；使用催化 剂也能增大反应速率，但在700℃左右时催化剂的活性最大，所以选择采用700℃左右的温度，以此解答．
12．【答案】A
【解析】【解答】解：A．活化分子碰撞不一定发生反应，还与取向有关，则不一定为有效碰撞，故A错误；
B、增大反应物的浓度，可使单位体积内活化分子数增多，有效碰撞机会增大，则反应速率加快，故B正确；
C、增大压强（即缩小反应容器的体积），可增加活化分子的数目，从而使反应速率增大，故C正确；
D、催化剂能降低反应的活化能，活化分子的百分数增大，从而使有效碰撞次数增大，故D正确；
故选A．
【分析】A．活化分子碰撞不一定发生反应，还与取向有关；
B、增大浓度只可以使活化分子数目增多；
C、增大压强（即缩小反应容器的体积），可增加活化分子的数目；
D、加入催化剂活化分子的百分数增大，能发生化学反应的碰撞是有效碰撞．
13．【答案】D
【解析】【解答】A．再充入2 mol A，A的浓度增大，则平衡右移，但A的转化的物质的量与加入的相比较，加入的多，转化的少，转化率反而减小，A不符合题意；
B．如果升高温度，平衡向逆反应方向移动，C的体积分数减小，B不符合题意；
C．如果增大压强，平衡不一定右移，B的体积分数不一定变化，如加入惰性气体总压增大，分压不变，平衡不动，C不符合题意；
D．再充入1 mol C，平衡向逆反应方向移动，A、B的浓度增大，温度不变，平衡常数不变，则平衡时C的浓度增大，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A．对于可逆反应来说，充入物质的转化率会减小；
B．反应位放热反应，升高温度，平衡逆向移动，C的体积分数减小；
C．注意，加入反应无关气体不影响化学平衡；
D．注意应用等效平衡；
14．【答案】C
【解析】【解答】解：对于反应N2（g）+3H2（g） 2NH3（g），都转化为氢气的反应速率进行判断，
A．v（H2）=0.2mol/（L s）=12mol/（L min）；
B．v（N2）=0.4mol/（L min），反应速率之比等于其计量数之比，所以v（H2）=3v（N2）=1.2mol/（L min）；
C．v（NH3）=0.3mol（L s）=18mol/（L min），反应速率之比等于其计量数之比，所以v（H2）=1.5v（NH3）=27mol/（L min）；
D．v（H2）=0.6mol/（L min）；
所以反应速率最快的是C．
故选C．
【分析】各物质的反应速率之比等于其化学计量数之比，先把不同物质的反应速率换算成同一物质的反应速率进行比较，从而确定选项，注意单位是否相同．
15．【答案】A
【解析】【解答】A、因为反应前后气体的化学计量数之和减小，则增大压强平衡向正反应方向移动，故A符合题意；
B、因为反应前后气体的化学计量数之和不等，则增大压强平衡发生移动，故B不符合题意;
C、因为反应前后气体的化学计量数之和减小，则增大压强平衡向正反应方向移动，导致再次达到平衡时，C的体积分数增大，故C不符合题意；
D、增大压强，正逆反应速率均增大，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.正反应是体积减小的反应，所以增大压强，反应会向正向进行；
B.反应物和生成物气体计量数不相等，所以是会发生移动的；
C.增大压强反应正向进行，因此C的体积分数会增大；
D.增大压强，反应物和生成物的浓度都会增大，所以反应的速率会增大。
16．【答案】B
【解析】【解答】A.反应温度越高，反应速率越快，达到平衡所需时间越少，由图可知，温度为T2时反应先达到平衡，说明反应温度T2>T1，故A不符合题意；
B.当正逆反应速率相等时，说明反应达到平衡，SO2的生成速率等于SO3的生成速率，故B符合题意；
C.由质量守恒定律可知，反应前后气体质量不变，在体积恒定的密闭容器中无论是否达到平衡，混合气体密度均不变，则当混合气体密度不变时，不能说明反应达到了平衡状态，故C不符合题意；
D.当c(SO2)：c(O2)：c(SO3)=2：1：2时，正逆反应速率不一定相等，不能说明反应达到了平衡状态，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、T2先达到平衡，速率更快
C、质量不变，体积不变，故密度不是变量
D、浓度之比不能说明达到平衡状态
17．【答案】（1）；BD
（2）40%；0.027mol（L．min）；CD
【解析】【解答】解：（1）①平衡时n（CO）=amol、n（NO）=2amol、n（N2）=bmol，则根据方程式可知生成CO2是2bmol．又因为N2占平衡混合气体总体积的 ，所以平衡时混合气体的总的物质的量是4b mol，则4bmol=bmol+2bmol+amol+2amol，解得b=3a，平衡常数K= = = ，故答案为： ；②A．v（CO2）生成=v（CO）消耗，均表示正反应速率，所以不能说明反应达到平衡状态，故A错误；B．混合气体总质量不变，但物质的量是变化的，因此混合气体的平均相对分子质量不再改变可以说明反应达到平衡状态，故B正确；C．在反应过程中气体总质量和容积始终是不变的，因此密度始终是不变的，则混合气体的密度不再改变不能说明反应达到平衡状态，故C错误；D．NO、CO、N2、CO2的物质的量浓度均不再变化，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故D正确，故选：BD；（2）①发生反应：2NO+2CO=N2+2CO2，平衡时CO是1.6mol，则消耗CO是2.4mol﹣1.6mol=0.8mol，根据方程式可知消耗NO是0.8mol，因此有害气体NO的转化率是 ×100%=40%，
v（N2）= = mol/（L．min），速率之比等于化学计量数之比，v（CO2）=2v（N2）=2× mol/（L．min）=0.027mol/（L．min），
故答案为：40%；0.027mol/（L．min）；②A．增加CO的量，CO浓度增大，故A错误；B．加入催化剂平衡不移动，CO浓度不变，故B错误；C．减小CO2的量，平衡向正反应方向进行，CO浓度减小，故C正确；D．扩大容积体积，压强减小，平衡虽然向逆反应方向进行，但平衡常数不变，CO浓度仍然减小，故D正确，故选：CD．
【分析】（1）①平衡时n（CO）=amol、n（NO）=2amol、n（N2）=bmol，则根据方程式可知生成CO2是2bmol．又因为N2占平衡混合气体总体积的 ，所以平衡时混合气体的总的物质的量是4b mol，则4bmol=bmol+2bmol+amol+2amol，解得b=3a，再由平衡常数表达式K= 计算；②可逆反应到达平衡时，正逆反应速率相等，反应各组分的浓度、含量不变，由此衍生的其它物理量不变，判断平衡的物理量应随反应进行发生变化，该物理量由变化到不再变化，说明到达平衡；（2）①发生反应：2NO+2CO=N2+2CO2，计算消耗CO物质的量，根据方程式计算消耗NO物质的量，进而计算NO转化率；根据v= 计算v（N2），再利用速率之比等于化学计量数之比计算v（CO2）；②20min时，若改变反应条件，导致CO浓度减小，可以使平衡向正反应方向移动，不能增大CO浓度、不能增大压强，否则到达平衡时CO浓度会增大，也可以扩大容器体积．
18．【答案】（1）负极；Al-3e-+4OH-=+2H2O
（2）
（3）0.075mol/(L·min)
（4）B；C
【解析】【解答】 I．(1)图1是以NaOH溶液为电解质的原电池装置。因为镁与NaOH溶液不反应，铝可以与NaOH溶液反应，所以铝为负极，发生氧化反应，铝极的电极反应方程式为Al-3e-+4OH-=+2H2O ，故答案为：负极；Al-3e-+4OH-=+2H2O；
Ⅱ．(2)、在反应中，X、Y的物质的量逐渐减小，Z的物质的量逐渐增大，则X、Y为反应物，Z为生成物，相同时间内物质的量的变化比值为：c（X）：c（Y）：c（Z）=（1.0-0.9）：（1.0-0.7）：0.2=1：3：2，化学反应中物质的量变化之比等于化学剂量数之比，则化学方程式为；故答案为：
(3)、0~2min内，气体Z的平均反应速率为，
故答案为：0.075mol/（L．min）；
(4)、A.容器的体积和混合气体的质量始终不变，所以混合气体的密度不再改变不能说明达到平衡状态，故A错误；
B.混合气体的质量始终不变，物质的量在变化，则混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态是化学平衡状态，故B正确；
C.Y的体积分数不再发生改变，说明正逆反应速率相等，能判断达到平衡状态，故C正确；
D.(Y)=2(Z)，正逆反应速率不相等，反应没有达到平衡状态，故D错误。
故答案为：BC。
【分析】
I．(1)原电池是能自发的进行氧化还原反应；放电时，负极失电子，元素化合价升高，发生氧化反应；
Ⅱ．(2)化学反应中物质的量变化之比等于化学剂量数之比；
(3)、利用v=Δc/Δt计算；
(4)、依据化学平衡的特征“等”和“定”进行分析判断；
19．【答案】（1）-1196kJ·mol-1
（2）Mg2++OH-+NH+HPO=MgNH4PO4↓+H2O；随着pH的增大，HPO转化为PO，c(PO)浓度增大，使得生成沉淀的反应速率加快，氨氮去除率增加；OH-浓度增大，使得Mg2+生成Mg(OH)2，MgNH4PO4沉淀会转化为Mg(OH)2沉淀，释放NH，促使溶液中氨氮的去除率下降
（3）NO在铁表面得到电子被还原为NO，NO被吸附在Cu和Pd表面的活性H继续还原为N2或NH；酸性越强，Fe越易失去电子，NO越易得到电子被还原；酸性越强，H+浓度大，可以减少表面氢氧化物的形成，从而可以暴露更多的反应活性位点，促进反应的进行
【解析】【解答】（1）由已知方程式①×2-②可得目标方程式，结合盖斯定律知，=2×(-566) kJ/mol-64 kJ/mol=-1196 kJ/mol，故此处填：-1196 kJ/mol；
（2）①由题意知，Mg2+结合NH、 形成沉淀MgNH4PO4，HPO提供，对应离子方程式为：Mg2++OH-+NH+HPO=MgNH4PO4↓+H2O
②随着pH的增大，OH-浓度增大，HPO转化为PO，c(PO)浓度增大，使得生成沉淀的反应速率加快，氨氮去除率增加；
③OH-浓度增大，使得Mg2+生成Mg(OH)2，MgNH4PO4沉淀会转化为Mg(OH)2沉淀，释放NH，导致溶液中氨氮的去除率下降；
（3）①铁失去电子，NO在铁表面得到电子被还原为NO，NO被吸附在Cu和Pd表面的活性H继续还原为N2或NH；
②酸性越强，Fe越易失去电子，NO越易得到电子被还原；酸性越强，H+浓度大，可以减少表面氢氧化物的形成，从而可以暴露更多的反应活性位点，促进反应的进行。
【分析】（1）依据盖斯定律计算；
（2）①Mg2+结合NH、 形成沉淀MgNH4PO4；
②、③依据pH的变化结合图像分析；
（3）①依据反应机理的转化关系分析；
②酸性越强，Fe越易失去电子，NO越易得到电子被还原。
20．【答案】（1）△H1-△H2；K1/K2；吸热
（2）2.0；A；bc
【解析】【解答】（1）根据题所给的热化学方程式，依据盖斯定律，①-②可得CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g) △H= △H1-△H2，反应①的平衡常数K1=c(CO)/c(CO2)，反应②的平衡常数K2=c(H2)/c(H2O)，反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)的平衡常数为K=c(CO)· c(H2O)/[c(CO2)·c(H2)]=K1/K2，由表中数据可知，温度700 时，K1/K2=0.62，900 时，K1/K2=1.29，温度升高，反应CO2(g)+ H2(g) CO(g)+ H2O(g)平衡常数增大，说明是吸热反应；
本题答案为：△H1-△H2 ， K1/K2 ，吸热。
（2）①由图中数据及c(CO2)的变化值，可得平衡时c(CO2)=0.5mol/L，c(CO)=1.0mol/L，则平衡常数K=1mol/L/0.5mol/L=2.0；
本题答案为：2.0；
②对于Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g) △H ＞0，可逆反应，A.升高温度，平衡向正反应方向移动，c(CO)/c(CO2)增大；
B.增大压强，平衡不移动，c(CO)/c(CO2）不变；
C. 充入一定量的CO2，平衡向正反应方向移动，c(CO)/c(CO2)为平衡常数，温度不变，平衡常数不变，c（CO）/c（CO2）不变；
D. 再加入一定量铁粉，铁粉是固态，平衡不移动，c(CO)/c(CO2）不变；
本题答案为：A。
③a.因为该反应为气体物质前后物质的量不变的反应，所以压强不变不能说明达到平衡状态；
b.建立平衡过程中气体质量变化，容器容积不变，气体密度变化，所以气体的密度不变说明达到平衡状态；
c.达到化学平衡状态用不同物质表示的正逆反应速率之比等于化学计量数之比，而υ正(CO2)= υ逆(CO)，说明反应达到平衡状态；
d. c(CO2)= c(CO)，不一定是平衡状态；e.因为该反应是气体物质的量不变的反应，故容器内气体总物质的量不变，不一定是平衡状态；
本题答案为：bc。
【分析】（1） 根据盖斯定律得出目标反应方程式，然后计算焓变和平衡常数，根据平衡常数与温度的关系判断反应是吸热反应；
（2）①根据平衡常数的定义计算该条件下的平衡常数；
②根据外界条件对平衡的影响判断使反应向正反应方向移动的措施即可；
③根据可逆反应达到平衡状态的特点进行分析。
21．【答案】（1）B；C；E
（2）0.01mol/(L·min)；2.37(mol/L)-2
（3）2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l)△H=-87.0kJ·mol-1
【解析】【解答】（1）A.速率之比不等于系数比，错；B.生成mmolN2是逆反应，消耗3mH2为正反应，且等于系数比，故达到了平衡，对；C.固定容积中，化学反应系数前后不相等，即压强为一变化量，故压强不变则达到了平衡，对；D.恒容容器中，质量不变，故密度为一定值，故密度不变不一定平衡，错；E.amolN≡N键断裂为正反应速率，有6amolN—H键断裂是逆反应速率，正逆反应速率相等且速率之比等于系数比，故一定达到了平衡，对；F.N2、H2、NH3的分子数之比为1∶3∶2，不一定达到了平衡，错；
故答案为：BCE。
（2）同一温度下，容器中气体压强与总的物质的量成正比，设平衡状态时混合气体的物质的量为x，16.80：12.60=（1+3）mol：x，x=3，所以平衡时混合气体的物质的量为3mol，设参加反应的氮气的物质的量为y，
1mol：2mol=y：（4-3）mol，y=0.5mol，则从反应开始到25min时，以N2表示的平均反应速率=v(N2)= =0.01mol/（L·min）；
平衡氮气的物质的量为0.5mol，氢气的物质的量为1.5mol，氨气的物质的量为1mol，则平衡常数为K= ≈2.37(mol/L)-2。
（3）①+②-③，整理可得2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l)△H=（-159.47kJ/mol）+（+72.49kJ mol）-44kJ/mol=-87.0kJ/mol。
【分析】（1）分析选项所给是否能体现正逆反应速率相等，若能，则说明反应达到平衡状态；或分析选项所给物理量是否为变化，当变量不变时，说明反应达到平衡状态。
（2）相同条件下，压强之比等于物质的量之比，结合差量法进行计算。再根据公式计算反应速率；结合平衡浓度计算平衡常数。
（3）先写出CO2和NH3反应的化学方程式，结合盖斯定律计算反应热，从而得出热化学方程式。
