第二章化学反应速率与化学平衡同步习题
一、单选题
1．一定温度下，在三个体积均为0.5 L的恒容密闭容器中发生反应：CO(g)+Cl2(g) COCl2(g)，其中容器Ⅰ中反应在5 min时达到平衡状态。
容器编号 温度/℃ 起始物质的量/mol 平衡物质的量/mol
CO Cl2 COCl2 COCl2
Ⅰ 500 1.0 1.0 0 0.8
Ⅱ 500 1.0 a 0 0.5
Ⅲ 600 0.5 0.5 0.5 0.7
下列说法中正确的是
A．该反应正反应为吸热反应
B．容器Ⅰ中前5 min的平均反应速率v(CO)=0.16 mol·L-1·min-1
C．容器Ⅱ中，a＝0.55 mol
D．若容器Ⅰ为恒压，达到平衡时CO转化率小于80%
2．2021年我国科学家以为原料人工合成淀粉，其效率约为传统农业生产淀粉的8.5倍，其部分合成路线如图所示，下列有关说法正确的是
①
②
③
④
A．第①步反应断裂了非极性键与极性键
B．催化剂降低了反应的活化能，改变了反应的焓变，降低了合成淀粉的难度
C．
D．反应④是吸热反应，活化能较大，所以是决速步
3．在一定温度下的恒容密闭容器中，当下列哪些物理量不再发生变化时，表明下述反应：A(s)＋2B(g) C(g)＋D(g)已达到化学平衡状态
①混合气体的压强 ②混合气体的密度 ③各气体物质的物质的量浓度
④气体的总物质的量 ⑤混合气体的平均相对分子质量
A．②③⑤ B．①②③ C．②③④ D．①③④⑤
4．向温度和体积分别为T1和V1、T2和V2的两个密闭容器中均充入1 mol N2和2.8 mol H2，均保持温度和体积不变，发生反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0，其反应过程中N2的转化率[α(N2)]随时间(t)的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A．开始时，T1=T2、V1≠V2
B．开始时，T1≠T2、V1=V2
C．0~t1 min内，两个容器中放出的热量不同
D．0~t1 min内，两个容器中正反应的平均反应速率不同
5． ，在V2O5存在时，该反应机理为：①(快)；②(慢)。下列说法正确的是
A．该反应速率主要由第①步基元反应决定
B．增大SO2的浓度可显著提高反应速率
C． V2O5的存在提高该反应活化分子百分数，使有效碰撞次数增加，反应速率加快
D．该反应的逆反应的活化能为198kJ/mol
6．下列说法中正确的是
A．凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的
B．吸热反应“TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g)”在一定条件下可自发进行，则该反应的 S<0
C．使用催化剂可降低反应的 H和反应的活化能，从而提高化学反应速率
D．升高温度，可使单位体积内活化分子数增多，反应速率加快
7．一定温度下，在某密闭容器中发生反应：(反应放热)。若0~15s内由0.1降到0.07，则下列说法正确的是
A．0~15s内用表示的平均反应速率为
B．由0.07降到0.05所需的反应时间小于10s
C．升高温度反应速率加快
D．减小反应体系的体积，反应速率减小
8．向某容积为2L的恒容密闭容器中充入2molX(g)和1molY(g)，发生反应2X(g)+Y(g)3Z(g)。反应过程中，持续升高温度，测得混合体系中X的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断正确的是
A．M点时，Y的转化率最大
B．升高温度，平衡常数减小
C．平衡后充入X，达到新平衡时X的体积分数减小
D．W、M两点Y的正反应速率相同
9．NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．18g含有的中子数为10NA
B．11.2LCH4和22.4LCl2(均为标准状况在光照下充分反应后的分子数为1.5NA
C．2molNO与1molO2在密闭容器中充分反应后的分子数为2NA
D．1L0.2 mol L-1K2CrO4溶液中加入足量稀硫酸，生成的数目为0.1NA
10．某研究小组研究了其他条件不变时，改变条件对可逆反应； 的影响。下列有关图象说法正确的是
A．图(a)研究的是温度、压强对平衡的影响，横轴表示压强
B．图(b)研究的是温度对平衡的影响，Ⅱ采用的温度更低
C．图(c)表示压强对反应速率的影响
D．图(d)中时增大压强，使平衡向正反应方向移动
11．向两个不同容器中分别通入3 mol 和1 mol ，发生反应：
Ⅰ：
Ⅱ：
在压强为0.1MPa和1MPa下分别达到平衡，平衡时CO和的物质的量在不同温度下的变化如图所示。下列说法正确的是
A．曲线c表示1MPa时CO的物质的量
B．
C．在N点条件下，反应Ⅱ的平衡常数为2.4
D．200~600℃，随着温度升高的体积分数增大
12．用尿素水解生成的NH3催化还原，是柴油机车辆尾气净化的主要方法。反应为4NH3(g)+O2(g)+4NO(g) 4N2(g)+6H2O(g)，下列说法正确的是
A．上述反应ΔS<0
B．上述反应平衡常数
C．上述反应中消耗2mol NH3，转移电子的数目为3×6.02×1023
D．实际应用中，加入尿素的量越多，柴油机车辆排放的尾气对空气污染程度越小
二、填空题
13．C、N、S的氧化物常会造成一些环境问题，科研工作者正在研究用各种化学方法来消除这些物质对环境的影响。
（1）目前工业上有一种方法是用CO2和H2在230℃，催化剂条件下转化生成甲醇蒸汽和水蒸气。图一表示恒压容器中0.5molCO2和1.5molH2转化率达80％时的能量变化示意图。写出该反应的热化学方程式 。
（2）NH3催化还原可以消除氮的氧化物的污染。
①相同条件下，在固定容积的密闭容器中选用不同的催化剂（a、b、c）发生反应：4NH3（g）+6NO（g） 5N2（g）+6H2O（g）反应产生N2的物质的量浓度随时间变化如图所示。下列说法错误的是
A．催化剂的催化效率：a＞b＞c
B．X点时，NH3的化学反应速率为0.5mol·L-1·min-1
C．达到平衡时，使用催化剂c时NO的转换率最小
D．若在恒容绝热的密闭容器中发生该反应，当K值不变时，说明反应已经达到平衡
②恒温恒容下，向容积为1.0L的密闭容器中充入1.8molNH3和2.4molNO，在一定条件下发生反应，达到平衡时平衡体系的压强为反应前压强的22/21倍，则化学平衡常数K= mol/L（保留两位有效数字）。若上述反应改在恒温恒压条件下进行，则反应达到平衡时NH3的体积分数 （填变大、变小或不变）
（3）在密闭容器中的一定量混合气体发生反应：xA(g)+yB(g) zC(g),平衡时测得A的浓度为0.3mol/L，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的两倍，再达到平衡时，测得A的浓度降低为0.18mol/L，则A的转化率 （填变大、变小或不变），C的体积分数 （填变大、变小或不变）
14．雾霾天气严重影响人们的生活和健康。因此采取改善能源结构、机动车限号等措施来减少PM2.5、SO2、NOx等污染。请回答下列问题:
Ⅰ. 臭氧是理想的烟气脱硝剂，其脱硝的反应之一为：2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g)，不同温度下，在两个恒容容器中发生该反应，相关信息如下表及图所示，回答下列问题：
容器 甲 乙
容积/L 1 1
温度/K T1 T2
起始充入量 1molO3和2molNO2 1molO3和2molNO2
①0~15min内乙容器中反应的平均速率：v(NO2) = (计算结果保留两位小数)。
②该反应的正反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。
③T1时平衡后，向恒容容器中再充入1molO3和2molNO2，再次平衡后，NO2的百分含量将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
④反应体系在温度为T1时的平衡常数为 。
⑤在恒温恒容条件下，下列条件不能证明该反应已经达到平衡的是 。
a．容器内混合气体压强不再改变
b．消耗2n molNO2的同时，消耗了n molO3
c．混合气体的平均相对分子质量不再改变
d．混合气体密度不再改变
Ⅱ. 某化学小组查阅资料后得知：2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g) 的反应历程分两步：
①2NO(g)＝N2O2(g) (快) v1正＝k1正·c2(NO)，v1逆＝k1逆·c(N2O2)
②N2O2(g)＋O2(g)＝2NO2(g) (慢) v2正＝k2正·c(N2O2)·c(O2)，v2逆＝k2逆·c2(NO2)
请回答下列问题：
（1）已知决定2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)反应速率的是反应②，则反应①的活化能E1与反应②的活化能E2的大小关系为E1 E2(填“＞”“＜”或“＝”)。
（2）一定温度下，反应2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)达到平衡状态，写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示平衡常数的表达式K＝ 。
15．烟气的脱硫（除SO2）和脱硝（除NOx）都是环境科学研究的热点。可以通过氧化还原反应或酸碱反应进行脱硫和脱硝。完成下列填空：
（1）烟气中含有一定量的氮氧化物（NOx），可以利用甲烷与NOx一定条件下反应，产物为空气中含有的无害成分，从而消除污染。
写出CH4与NOx反应的化学方程式 。
（2）用催化剂可以使NO、CO污染同时降低，2NO（g）+2CO （g）N2（g）+2CO2（g），根据传感器记录某温度下NO、CO的反应进程，测量所得数据绘制出下图。
前1s内平均反应速率υ（N2）= ，第2s时的X值范围 。
（3）为了除去烟气有害气体SO2并变废为宝，常用熟石灰的悬浊液洗涤废气，反应最终产物为石膏。而不采用澄清石灰水或熟石灰固体替代熟石灰悬浊液来吸收废气。说明理由：
（4）用标准浓度的酸性KMnO4溶液可以测定空气中SO2含量。写出此测定方法的离子方程式 。
（5）双碱法是一种低成本高效率的脱硫方法。先用第一碱作为吸收剂，与含SO2的烟气在吸收塔中接触发生反应，烟气中的SO2被吸收掉，然后脱硫废液在另一反应器中再与第二碱反应，使溶液得到再生，再生后的吸收液循环利用。
可用作第一碱 。可用作第二碱 。（选填编号）
a．NaOH b．Mg(OH)2 c．石灰石 d．石灰
16．硫酸生产中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)某温度下，SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(P)的关系如图所示。根据图示回答下列问题：
(1)将2.0molSO2和1.0molO2置于10L密闭容器中，10min时反应达平衡，体系总压强为0.10MPa。
①该反应的平衡常数等于 ；
②此时用SO2表示的化学反应速率为 。
③在该条件下再通入2.0molSO2和1.0molO2，此时v(正) v(逆)(填“＞”、“＜”或“＝”)。
(2)平衡状态由A变到B时，平衡常数K(A) K(B)(填“＞”、“＜”或“＝”)。
(3)在一定温度下的定容容器中，下列能说明该反应达到平衡状态的是 。
A．混合气体的压强 B．混合气体的密度
C．SO2的物质的量浓度不变 D．混合气体的平均相对分子质量
17．对于一定温度下A、B、C三个密闭容器中发生反应：H2(g)＋CO2(g) H2O(g)＋CO(g)。
初始浓度/mol·L－1 平衡浓度/mol·L－1 平衡转化率/%
H2 CO2 H2 CO2 H2 CO2
A 0.10 0.10 0.040
B 0.12 0.10 54
C 0.10 0.20 0.122
(1)反应物的初始浓度及相应平衡转化率，完成上表。
(2)比较A、B两容器中的初始浓度及平衡转化率，可得出的结论是： 。
(3)比较A、C两容器中的初始浓度及平衡转化率，可得出的结论是： 。
18．I.等物质的量的A、B、C、D四种物质混合，发生如下反应：aA( )+bB( )cC(s)+dD( )，当反应达到平衡时，测得A减少nmol，B减少mol，C增加mol，D增加nmol。
(1)该反应的各系数a= ，b= ，c= ，d= 。
(2)若只改变压强，反应速率发生变化，但平衡不移动，该反应中物质的聚集状是A 态、B 态、D 态。
(3)若只升高温度，反应一段时间后，测得四种物质的量又达到相等，则ΔH 0。(填“＞”、“＜”)
II.在一定条件下，xA+yB zC的可逆反应达到平衡，
(4)已知A、B、C均为气体，在减压后平衡向逆反应方向移动，则x、y、z的关系是 ．
(5)已知C是气体且x+y=z，在加压时如果平衡发生移动，则平衡必向 方向移动．(填“正反应”或“逆反应”)
(6)已知B、C是气体，现增加A的物质的量(其他条件不变)，平衡不移动，则A是 态．
19．NH3的催化氧化是工业制取硝酸的关键步骤之一，该反应的化学方程式为： 4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)＋6H2O(g)，△H＜0。
请回答下列问题：
(1)在恒温恒容下判断该反应达到平衡状态的标志是___________(双选，填字母)。
A．NH3和NO浓度相等 B．NO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NO的消耗速率相等
(2)当该反应处于平衡状态时，在体积不变的条件下，下列措施中有利于提高NH3平衡转化率的是___________。(双选，填字母)
A．向装置中再充入N2 B．向装置中再充入O2 C．改变反应的催化剂 D．降低温度
(3)将0.050 mol NH3 (g)和0.060 mol O2(g)放入容积为1L的密闭容器中，在一定条件下达到平衡，测得c(NO)=0.040 mol/L。计算该条件下反应达到平衡时，该反应的平衡常数表达式为 ，NH3的转化率α(NH3 )= 。
20．我国政府庄严承诺，到2020年，单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%～50%。CO2可转化成有机物实现碳循环有效降低碳排放。
(1)在体积为2L的恒容密闭容器中，充入2molCO2和6molH2，一定条件下反应：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0kJ·mol-1，测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图所示。
①计算：从0min到3min，H2的平均反应速率v(H2)= mol·L-1·min-1。
②能说明上述反应达到平衡状态的是 (填序号)
A．c(CO2)∶c(H2)=1∶3
B．混合气体的密度不再发生变化
C．单位时间内消耗3molH2，同时生成lmolH2O
D．CO2的体积分数在混合气体中保持不变
③反应达到平衡后，保持其他条件不变，能加快反应速率且使体系中气体的物质的量减少，可采取的措施有 (填编号)
A．升高温度 B．缩小容器体积 C．再充入CO2气体 D．使用合适的催化剂
(2)在容积相同的密闭容器里，分别充入等量的氮气和氢气，在不同温度下发生反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，并分别在相同的时间内测定其中NH3的质量分数(y轴所表示的)，绘成图象如图所示：
请回答：
①A、B、C、D、E五点中，肯定未达到平衡点的是 。
②此可逆反应的正反应是 热反应。
③AC曲线是增函数曲线，CE曲线是减函数曲线，试从化学反应速率和化学平衡的角度分析，并说明理由 。
三、计算题
21．将1molCO和2molH2充入恒容密闭容器中，在催化剂作用下发生如下反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，不同压强下CH3OH在平衡混合气体中的体积分数随温度的变化如图所示，A、B、C三点的化学平衡常数KA、KB、KC的相对大小为 ，计算C点的压强平衡常数Kp= (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×体积分数)。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】A. 依据表中数据，若温度相同，I和III达到的平衡是等效的，对比I和III，升高温度，达到平衡COCl2物质的量减小，说明升高温度，平衡向逆反应方向进行，根据勒夏特列原理，正反应方向为放热反应，故A错误；
B. 根据反应方程式，5min内消耗CO的物质的量为0.8mol，根据化学反应速率的数学表达式，v(CO)==0.32mol/(L·min)，故B错误；
C. 容器I：，平衡常数K==10，容器II：，相同温度下，平衡常数不变，即有=10，解得a=0.55mol，故C正确；
D. 根据C的分析，CO的转化率为80％，随着反应进行物质的量减小，即压强减小，若是容器I为恒压，相当于在原来基础上增大压强，增大压强，平衡向正反应方向进行，即CO的转化率大于80%，故D错误；
故答案为C。
2．D
【详解】A．第①步反应断裂了非极性键，因为H2与CO2只含有非极性键，A错误；
B．催化剂降低了反应的活化能，降低了合成淀粉的难度，但是不能改变反应的焓变，B错误；
C．CH3OH(g)的能量高于CH3OH(l)的能量，则根据②可知，气体甲醇放出的能量高，焓变小，C错误；
D．反应④△H＞0，是吸热反应，活化能较大，所以是决速步，D正确；
答案选D。
3．A
【详解】①由于A呈固态，该反应反应前后气体分子数不变，建立平衡的过程中混合气体总物质的量的始终不变，在一定温度下的刚性密闭容器中，混合气体的压强始终不变，则混合气体的压强不再发生变化不能说明反应达到平衡状态；
②由于A呈固态，建立平衡的过程中混合气体的总质量发生变化，在一定温度下的刚性密闭容器中，根据ρ= ，混合气体的密度发生变化，则混合气体的密度不再发生变化能说明反应达到平衡状态；
③各气体物质的物质的量浓度不再发生变化是反应达到平衡状态的特征标志；
④由于A呈固态，该反应反应前后气体分子数不变，建立平衡的过程中混合气体总物质的量始终不变，气体的总物质的量不再发生变化不能说明反应达到平衡状态；
⑤由于A呈固态，该反应反应前后气体分子数不变，建立平衡的过程中混合气体总物质的量始终不变，混合气体的总质量发生变化，根据混合气体的平均摩尔质量=，混合气体的平均相对分子质量发生变化，则混合气体的平均相对分子质量不再发生变化能说明反应达到平衡状态；
能说明反应达到平衡状态的是②③⑤，答案选A。
4．D
【分析】根据图中信息可看出，两个反应随着时间的进行，转化率不同，t1时，氮气的转化率相同；且两个反应体系均处于各自的恒温恒容条件下，据此结合反应速率与化学反应平衡原理分析解答。
【详解】A．若开始时，T1=T2、V1≠V2，则起始压强不同，那么反应到t1即达到平衡时的转化率应不同，不符合题意图中信息，A错误；
B．因为温度影响反应平衡转化率，所以若开始时，T1≠T2、V1=V2，那么反应到t1即达到平衡时的转化率应不同，不符合题意图中信息，B错误；
C．0~t1 min内，最终消耗的氮气的物质的量相同，所以两个容器中放出的热量相同，C错误；
D．因为两个密闭容器中温度和体积分别为T1和V1、T2和V2，根据A、B选项分析，结合理想气体状态方程PV=nRT可知，0~t1 min内，两个容器中温度和体积均不同，所以正反应的平均反应速率不同，D正确；
故选D。
5．C
【详解】A．一个反应的速率主要由慢反应决定，则该反应速率主要由第②步基元反应决定，A不正确；
B．增大SO2的浓度可提高反应速率，但比起催化剂，速率改变的程度要小得多，所以不能说是显著提高反应速率，B不正确；
C．V2O5是反应的催化剂，能降低反应的活化能，使更多的分子成为活化分子，从而提高该反应活化分子百分数，使有效碰撞次数增加，反应速率加快，C正确；
D．该反应为放热反应，其逆反应的活化能为“正反应的活化能+198kJ/mol”，D不正确；
故选C。
6．D
【详解】A．放热的熵减小的反应在高温下不能自发进行，故A错误；
B．“TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g)”该反应是一个熵不变的反应，吸热反应，根据△G=△H-T△S＞0时，该反应不能自发进行，故B错误；
C．使用催化剂可降低反应的活化能，从而提高化学反应速率，但不能改变反应的 H，故C错误；
D．升高温度，可使单位体积内活化分子数增多，反应速率加快，故D正确；
故选D。
7．C
【详解】A．为固体，不能表示反应速率，A错误；
B．0~15s内由0.1降到0.07，，若速率不变，由0.07降到0.05所需的反应时间为，但随反应进行浓度减小，反应速率减小，则由0.07降到0.05所需的反应时间大于10s，B错误；
C．升高温度，反应速率增大，C正确；
D．减小反应体系的体积，压强增大，则化学反应速率加快，D错误。
故选C。
8．B
【分析】反应过程中持续升高温度，反应开始时正反应速率大于逆反应速率，所以X不断消耗，X的体积分数不断降低，到Q点，X的体积分数最低，此时达到了平衡状态。然后继续升温，此时X的体积分数升高，说明平衡逆向移动，所以正反应是放热反应。
【详解】A．从W到Q的过程中，由于正反应速率大于逆反应速率，所以Y的转化率不断升高，从Q点以后，由于平衡逆向移动，所以Y的转化率会降低，所以在Q点，Y的转化率最大，故A错误；
B．由于该反应的正反应是放热的，所以温度升高，平衡逆向移动，平衡常数减小，故B正确；
C．充入X虽然平衡正向移动，但平衡的移动并不会消除“X的物质的量增大”的结果，所以X的体积分数增大，故C错误；
D．M点和W点的X的体积分数相等，而M点的温度高于W点的温度，所以M点的Y的正反应速率大于W点的Y的正反应速率，故D错误。
故选B。
9．B
【详解】A．18g的物质的量为=0.9mol，1个分子中含有10个中子，则18g含有的中子数为9NA，A不正确；
B．CH4与Cl2在光照条件下发生取代反应，反应前后分子数不变，则11.2LCH4(0.5mol)和22.4LCl2(1mol)在光照下充分反应后的分子数为1.5NA，B正确；
C．2molNO与1molO2在密闭容器中充分反应生成2molNO2，NO2发生可逆反应生成N2O4，则反应后气体的分子数小于2NA，C不正确；
D．1L0.2 mol L-1K2CrO4溶液中加入足量稀硫酸，发生反应2+2H++H2O，则生成的数目小于0.1NA，D不正确；
故选B。
10．D
【详解】A．加压化学平衡正向移动，反应物的转化率增大，A错误；
B．Ⅱ平衡时间短，采用的温度更高，B错误；
C．增大压强，正逆反应速率均增大，C错误；
D．正向是压强变小的方向，故增大压强，使平衡向正反应方向移动，D正确；
答案选D。
11．C
【分析】反应Ⅱ为吸热反应，随温度升高，反应Ⅱ平衡正向移动，CO的物质的量增加，因此c、d代表CO的物质的量变化，则a、b代表的物质的量变化，在温度相同条件下增大压强反应Ⅰ平衡正向移动，的物质的量增大，则a代表1MPa时的物质的量，b代表0.1MPa时的物质的量；而随着反应正向移动，和物质的量减小，使得反应Ⅱ逆向移动，则CO的物质的量减小，因此曲线c表示0.1MPa时CO的物质的量，曲线d表示1MPa时CO的物质的量，据此分析解答。
【详解】A．由以上分析可知曲线c表示0.1MPa时CO的物质的量，故A错误；
B．由图可知随温度升高，的物质的量减小，可知反应Ⅰ平衡逆向移动，则反应Ⅰ为放热反应，，故B错误；
C．在N点条件下，和CO的物质的量均为0.4mol，结合已知条件列三段式：
平衡时的物质的量为(1-0.4-0.4)=0.2mol，H2的物质的量为(3-0.4-1.6)=1mol，CO的物质的量为0.4mol，的物质的量为(0.8+0.4)=1.2mol；反应Ⅱ的平衡常数K==2.4，故C正确；
D．由以上分析可知升高温度反应Ⅰ平衡逆向移动，的物质的量减小，而反应Ⅱ平衡正向移动，的物质的量增加，的体积分数不能确定增减，故D错误；
故选：C。
12．B
【详解】A．由方程式可知，该反应是一个气体分子数增大的反应，即熵增的反应，反应△S＞0，故A错误；
B．由方程式可知，反应平衡常数，故B正确；
C．由方程式可知，反应每消耗4mol氨气，反应转移12mol电子，则反应中消耗1mol氨气转移电子的数目为3mol×4××6.02×1023=3×6.02×1023，故C错误；
D．实际应用中，加入尿素的量越多，尿素水解生成的氨气过量，柴油机车辆排放的氨气对空气污染程度增大，故D错误；
故选B。
13． CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49kJ/mol BC 1.0 变小 变小 变小
【分析】（1）先写出CO和H2在230℃、催化剂条件下转化生成甲醇蒸汽和水蒸气的反应方程式，根据能量变化图计算反应完全转化时的焓变值，据此写出热化学方程式；
（2）①根据相同时间内，N2浓度的变化量判断三种催化剂的催化效率；X点时的化学反应速率是瞬时反应速率，不是平均反应速率；催化剂不改变化学平衡，只改变化学反应速率；化学平衡常数只随温度的改变而改变；
②根据理想气体状态方程pV=nRT，分析压强和混合气体物质的量之间的关系，结合化学方程式计算化学平衡常数，先假设平衡不移动，再考虑平衡移动的情况对NH3体积分数的影响；
（3）将容器的容积扩大到原来的两倍，若平衡不移动，A的浓度为0.15mol/L，而再达到平衡时，测得A的浓度降低为0.18mol/L，可知减小压强平衡逆向移动。
【详解】（1）CO和H2在230℃，催化剂条件下转化生成甲醇蒸汽和水蒸气的反应方程式为：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)；根据能量变化图分析，反应物能量高于生成物能量，表明反应为放热反应，0.5molCO2和1.5molH2转化率达80%时反应的焓变为3.4kJ/mol-23kJ/mol=-19.6kJ/mol，则当1mol完全转化时反应的焓变为△H==-49kJ/mol，故答案为：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49kJ/mol；
（2）①A、根据相同时间内，N2浓度的变化量a增长最多，则a的催化效率最高，b次之，c最低，所以催化剂的催化效率a＞b＞c，故A正确；
B、X点时的化学反应速率是瞬时反应速率，不是平均反应速率，因此NH3的化学反应速率不为0.5mol/（L min），故B错误；
C、催化剂不改变化学平衡，只改变化学反应速率，到达平衡时，三种催化剂作用下的反应平衡时各组分浓度一样，故C错误；
D、化学平衡常数只随温度的改变而改变，若在恒容绝热的密闭容器中发生该反应，当K值不变时，说明反应已经达到平衡，故D正确。
故答案为：BC；
②根据理想气体状态方程pV=nRT，恒温恒容下，向容积为1.0L的密闭容器中充入1.8molNH3和2.4molNO，在一定条件下发生反应，达到平衡时平衡体系的压强为反应前压强的倍，则=＝，则n（平）=mol，反应的反应为：4NH3（g）+6NO（g） 5N2（g）+6H2O（g），设反应转化了NH3的物质的量为4xmol，则平衡时有1.8-4x+2.4-6x+5x+6x=4.6，解得x=0.2，则平衡时容器中各组分的浓度为c（NH3）==1mol/L，c（NO）==1.2mol/L，c（N2）==1mol/L，c（H2O）==1.2mol/L，则化学平衡常数K==1.0mol/L，若上述反应改在恒温恒压条件下进行，由于反应是气体数增多的反应，随着反应反应，容器内压强增大，若平衡不移动，则平衡时NH3的体积分数，恒压装置平衡时容器气体积大于恒容装置，则恒压装置相当于恒容装置在平衡的基础上减压，则反应向加压方向进行，因此反应达到平衡时NH3的体积分数变小，故答案为：1.0；变小；
（3）将容器的容积扩大到原来的两倍，若平衡不移动，A的浓度为0.15mol/L，而再达到平衡时，测得A的浓度降低为0.18mol/L，可知减小压强平衡逆向移动，则A的转化率变小，C的体积分数变小，故答案为：变小；变小。
14． 0.05mol/(L min) 放热 减小 0.5 bd ＜
【详解】Ⅰ①由图像可知，0~15min内乙容器中N2O5的浓度变化量0.4mol/L，根据浓度的变化量之比等于化学计量数之比可得出NO2的浓度变化量0.8mol/L，平均速率：v(NO2) == mol/(L min)=0.05mol/(L min)
故答案为0.05mol/(L min)；
②甲乙两条曲线，起始量相同，分别代表了不同温度下的化学反应，乙曲线达到平衡的时间短，是温度高的曲线，T2＞T1，乙曲线达到平衡时的N2O5的浓度小，从甲到乙，可以看成温度升高，N2O5的浓度减小，即平衡逆向移动，逆反应是吸热的，则正反应是放热的。
故答案为放热；
③T1时平衡后，向恒容容器中再充入1molO3和2molNO2，相当于加压，增大压强，平衡正向移动，再次平衡后，NO2的百分含量将减小，
故答案为减小；
④根据 2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g)，根据三段式
始mol/L 2 1 0 0
变mol/L 1 0.5 0.5 0.5
平mol/L 1 0.5 0.5 0.5
K===0.5
故答案为0.5；
⑤在恒温恒容条件下， a．容器内混合气体压强不再改变，反应前后气体物质的量变化，容器内混合气体压强不再改变，说明反应达到平衡状态，故a正确
b．消耗2nmolNO2的同时，消耗了nmolO3，只能说明反应正向进行，不能证明反应达到平衡状态，故b错误；
c．反应前后气体质量不变，气体物质的量变化，混合气体的平均相对分子质量不再改变，能说明反应达到平衡状态，故c正确；
d．反应前后气体质量和体积不变，混合气体密度始终不改变，不能说明反应达到平衡状态，故d错误；
故答案选bd；
Ⅱ.（1）决定2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)速率的是反应②，则反应②就是速控步骤，整个反应化学速率取决于速控步骤的反应，活化能越高，反应速率越慢，速控步骤是慢反应，因此化学反应速率①>②，可见②的活化能更高，因此反应①的活化能E1与反应②的活化能E2的大小关系为E1
（2）一定温度下，反应达到平衡状态，平衡时v（正）=v（逆），根据多重平衡规则，该反应的化学平衡常数为K=K1 K2，根据速率方程式，K1=，K2=，则K=，
故答案为。
15． 4NOx+xCH4=2N2+xCO2+2xH2O 2.7×10-4mol/（L·s） 25.2＜X＜30.6 熟石灰悬浊液吸收SO2速度快且脱硫率高；澄清石灰水中Ca(OH)2浓度较小，吸收SO2的量少；熟石灰固体与气体接触面小吸收速度慢且脱硫率低 5SO2＋2MnO4-＋2H2O=5SO42-＋2Mn2+＋4H+ a cd
【详解】（1）根据元素守恒，氮的氧化物与甲烷反应转化为空气中含有的无害成分，则应生成氮气、二氧化碳、水，化学方程式是4NOx+xCH4=2N2+xCO2+2xH2O；
（2）前1s内，NO的浓度减小了（10-4.6）×10-4mol/L=5.4×10-4mol/L，则氮气的浓度增加5.4×10-4mol/L÷2=2.7×10-4mol/L，所以υ（N2）=2.7×10-4mol/（L·s）；随反应的进行，反应物的浓度减小，反应速率减慢，所以1s~2s内CO的反应速率小于2×2.7×10-4mol/（L·s），则X大于30.6-5.4=25.2，故X值的范围为25.2
（4）酸性高锰酸钾与二氧化硫发生氧化还原反应，二氧化硫被氧化为硫酸根离子，高锰酸根离子被还原为锰离子，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒，反应的离子方程式为5SO2＋2MnO4-＋2H2O=5SO42-＋2Mn2+＋4H+；
（5）用第一碱作为吸收剂，与含SO2的烟气在吸收塔中接触发生反应，烟气中的SO2被吸收掉，然后脱硫废液在另一反应器中再与第二碱反应，使溶液得到再生，再生后的吸收液循环利用；即第一碱能与SO2反应，反应后的生成物可与第二碱反应且生成物可循环利用，则第一碱为NaOH溶液（即选a），吸收SO2发生的反应为SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O；第二碱选择石灰石或石灰均可，发生反应CaO+H2O+Na2SO3=CaSO3+2NaOH（或CaCO3+Na2SO3=CaSO3+Na2CO3），再生后的吸收也可循环利用，第二碱选cd。
16． 800 0.016mol·L-1·min-1 ＞ = ACD
【详解】(1)①据图可知0.10MPa时SO2的平衡转化率为0.80，初始投料为2.0molSO2和1.0molO2，容器体积为10L，所以列三段式有：
则该反应的平衡常数为K==800；
②平衡时Δc(SO2)=0.16mol/L，所以反应速率为v==0.016mol·L-1·min-1；
③SO2和O2均为反应物，平衡后再充入反应物，平衡正向移动，v(正)＞v(逆)；
(2)平衡常数只与温度有关，温度不变平衡常数不变，所以平衡常数K(A)=K(B)；
(3)A．该反应前后气体系数之和不相等，所以未平衡时气体总物质的量会发生变化，容器恒容，所以压强会变，当压强不变时反应平衡，故A符合题意；
B．该反应中反应物和生成物均为气体，所以气体总质量始终不变，容器恒容，则气体的密度始终不变，故B不符合题意；
C．可逆反应达到平衡时正逆反应速率相等，各物质的浓度不再改变，故C符合题意；
D．该反应前后气体系数之和不相等，所以未平衡时气体总物质的量会发生变化，但气体总质量始终不变，所以平均相对分子质量会变，当其不变时说明达到平衡，故D符合题意；
综上所述答案为ACD。
【点睛】同一反应平衡常数大小只与温度有关，比较平衡常数时只需看温度是否改变，温度不变平衡常数不变，温度变化则根据反应的吸放热进一步判断。
17． 0.040 60 60 0.055 0.035 65 0.022 78 39 增大H2的浓度，可提高CO2的平衡转化率，但本身的平衡转化率降低 增大CO2的浓度，可提高H2的平衡转化率，但本身的平衡转化率降低
【解析】略
18． 2 1 3 2 气体 液体或固体 气体 ＜ x+y＞z 逆反应 固体或纯液体
【分析】根据外界条件(浓度、温度、压强)对平衡移动的影响分析解答。
【详解】I.(1)同一化学反应的同一时间段内，参加反应的各物质的物质的量之比等于其化学计量数之比，所以a:b:c:d=nmol: mol: mol: nmol=2:1:3:2，则该反应的各系数a=2，b=1，c=3，d=2；
(2)压强对化学反应前后气体体积不变的可逆反应的平衡状态无影响，根据题意知，该反应前后气体体积不变，2A+B 3C(s)+2D，已知生成物C是固体，要使反应前后气体体积不变即化学计量数不变，那么只能是A、D是气体，B是液体或固体；
(3)升高温度，平衡向吸热方向移动；根据题意知，开始反应时A、B、C、D物质的量相等，达平衡时A、B的物质的量减少，C、D的物质的量增加，所以平衡向正反应方向进行；升高温度，反应一段时间后，测得这四种物质的物质的量又达到相等，说明平衡向逆反应方向移动，所以正反应是放热反应，ΔH＜0；
II.(4)A、B、C都是气体，在减压后平衡向逆反应方向移动，降低压强平衡向气体体积增大的方向移动，即x+y＞z；
(5)C是气体且x+y=z，在加压时化学平衡发生移动，说明X、Y至少有1种不是气体，逆反应是气体体积减小的反应，故平衡向逆反应方向移动；
(6)B、C是气体，增加A物质的量(其他条件不变)，平衡不移动，说明A是固体或纯液体，即A为非气态。
19．(1)BC
(2)BD
(3) 80%
【详解】（1）A．NH3和NO浓度相等，两者浓度不再改变才能说达到平衡，故A不符合题意；
B．NO百分含量保持不变，说明NO的物质的量不再改变，说明达到平衡，故B符合题意；
C．该反应是体积增大的反应，容器内压强不断增大，当容器中气体的压强不变，说明已经达到平衡，故C符合题意；
D．NH3的生成速率，逆向反应，NO的消耗速率，逆向反应，两者铜一个方向，不能作为判断平衡标志，故D不符合题意；
综上所述，答案为：BC。
（2）A．向装置中再充入N2，容器内压强增大，但各物质的量浓度不变，平衡不移动，转化率不变，故A不符合题意；
B．向装置中再充入O2，氧气浓度增大，平衡正向移动，氨气消耗，氨气转化率增大，故B符合题意；
C．改变反应的催化剂，平衡不移动，转化率不变，故C不符合题意；
D．降低温度，平衡向放热反应即正向移动，氨气消耗，转化率增大，故D符合题意；
综上所述，答案为：BD。
（3）将0.050 mol NH3 (g)和0.060 mol O2(g)放入容积为1L的密闭容器中，在一定条件下。根据题意该条件下反应达到平衡时，该反应的平衡常数表达式为，达到平衡时测得c(NO)=0.040 mol/L，Δc(NH3)=0.040 mol/L，Δn(NH3)=0.040 mol，则NH3的转化率α(NH3 )= ；故答案为：80%。
20．(1) 0.5mol/(L min) D B
(2) A、B 放 容器容积相同，充入的是等量的氮气和氢气，在不同温度下发生反应，在相同的时间内测定NH3的质量分数，A、B两点对应的温度低，反应速率小，随着温度升高，反应速率加快，生成氨的质量分数增大，所以AC曲线是增函数曲线；达到平衡后，再升高温度，由于正反应是放热反应，平衡逆向移动，所以氨的质量分数降低，所以CE曲线是减函数曲线
【详解】（1）①3min时CH3OH的物质的量浓度为0.5mol/L，所以消耗的氢气的物质的量浓度为1.5mol/L，则用氢气表示的反应速率为1.5mol/L÷3min=0.5mol/(L min)。
②A．起始时加入的CO2和H2的物质的量之比即为1∶3 ，反应消耗的CO2和H2的物质的量之比也是1∶3 ，所以CO2和H2的物质的量之比一直是1∶3 ，CO2和H2在同一容器中，体积相同，所以c(CO2)∶c(H2)=1∶3 是不变的，和是否平衡无关；B．由于反应物和生成物都是气体，所以混合气的总质量是不变的，同时容器体积也是不变的，所以混合气的密度是一个定值，所以混合气体的密度不再发生变化不能证明反应达到平衡状态；C．单位时间内消耗3 mol H2，必然同时生成1 mol H2O，和是否平衡无关；D．CO2的体积分数在混合气体中保持不变说明反应达到了平衡状态，故选D。
③A．升高温度 能加快反应速率，但由于该反应的正反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，体系中气体物质的量增加，故A不选；B．缩小容器体积，增大各物质浓度，可以加快反应速率，平衡向体积减小的方向即正向移动，可以使体系中气体物质的量减少，故B选；C．再充入CO2气体，增大了反应物浓度，可以加快反应速率，平衡虽然向右移动，但由于加入了CO2，所以体系中气体总的物质的量会增加，故C不选；D．使用合适的催化剂可以加快反应速率，但催化剂不影响平衡，所以气体物质的量不变，故D不选；故选B。
（2）在容积相同的密闭容器里，分别充入等量的氮气和氢气，在不同温度下发生合成氨的反应，在相同的时间内测定其中NH3的质量分数。温度低，反应速率慢，生成的氨的量少，则氨的质量分数比较低，温度升高，反应速率加快，生成的氨增加，氨的质量分数增多，若温度更高，反应很快达到平衡，若合成氨的反应是放热反应，此时氨的质量分数反而会由于温度升高，平衡逆向移动而降低。
①由以上分析可知，A、B点肯定未达到平衡点，C点可能平衡，也可能没有平衡，D、E点一定达到了平衡。
②由以上分析可知，该反应的正反应是放热反应。
③A、B两点对应的温度低，反应速率小，随着温度升高，反应速率加快，生成氨的质量分数增大，所以AC曲线是增函数曲线；达到平衡后，再升高温度，由于正反应是放热反应，平衡逆向移动，所以氨的质量分数降低，所以CE曲线是减函数曲线。
21． KA>KB=KC
【详解】平衡常数是温度函数，温度不变，平衡常数不变，由图可知，温度升高，甲醇的体积分数减小，说明平衡向逆反应方向移动，该反应为放热反应，平衡常数减小，B、C的温度相同，高于A，则A、B、C三点的化学平衡常数相对大小为KA>KB=KC；设C点平衡时甲醇的物质的量为amol，由题意可建立如下三段式：，由甲醇的百分含量为50%可得：×100%=50%，解得a=0.75，则平衡时一氧化碳、氢气和甲醇的分压分别为p2、p2、p2=，反应的平衡常数Kp===，故答案为：KA>KB=KC；。
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