2023版新教材高中化学第二章章末检测新人教版选择性必修1

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第二章　章末检测一、选择题(本题共15小题，每小题3分，共45分，每小题只有一个选项符合题意)1．为探究锌与稀硫酸的反应速率(以v(H2)表示)，向反应混合液中加入某些物质，下列判断正确的是(　　)A．加入NH4HSO4固体，v(H2)不变 B．加入少量BaCl2固体，v(H2)减小C．加入CH3COONa固体，v(H2)减小 D．滴加少量CuSO4溶液，v(H2)减小2．X(g)＋3Y(g)⇌2Z(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1(a>0)。一定条件下，将1 mol X和3 mol Y通入2 L的恒容密闭容器，反应10 min，测得Y的物质的量为2.4 mol。下列说法正确的是(　　)A．10 min内，Y的平均反应速率为0.03 mol·(L·s)－1B．10 min内，消耗0.2 mol X，生成0.4 mol ZC．第10 min时，X的反应速率为0.01 mol·(L·min)－1D．10 min内，X和Y反应吸收的热量为0.2a kJ3．一定温度下，按物质的量比2∶1加入SO2和O2，发生反应2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)，下列说法正确的是(　　)A．恒压条件下的转化率高于恒容条件下的转化率B．平衡后各物质浓度之比为2∶1∶2C．恒容时按2∶1再加入反应物，新平衡后SO2(g)和O2体积分数均增大D．恒容时平均分子量不变或密度不变均能证明该反应已达平衡4．只改变一个影响因素，平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述错误的是(　　)A．K值不变，平衡可能移动 B．K值变化，平衡一定移动C．平衡移动，K值可能不变 D．平衡移动，K值一定变化5．已知：X(g)＋3Y(g)⇌2Z(g)，一定条件下0.3 mol X(g)与0.3 mol Y(g)在体积为1 L的密闭容器中发生反应，则下列图示中肯定合理的是(　　)6．我国科学家提出了由CO2和CH4直接转化为CH3COOH的催化反应进程，该进程如图所示。则下列说法错误的是(　　)A．该反应是放热反应B．曲线a的活化能大于曲线bC．上述化学工艺符合绿色化学要求D．按照曲线b发生上述转化反应，其中CO2和CH4的转化率相对高些7．已知化学反应：mX(g)＋nY(？)⇌pQ(s)＋2mZ(g)，已达平衡，此时c(X)＝0.3 mol·L－1，其他条件不变，将容器缩小到原来的 eq \f(1,2) ，达到平衡后c(X)＝0.5 mol·L－1，下列说法正确的是(　　)A．反应逆向移动 B．Y可能是固体或液体C．系数n>m D．Z的体积分数减小8．将固体NH4I置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：①NH4I(s)⇌NH3(g)＋HI(g)；②2HI(g)⇌H2(g)＋I2(g)。达到平衡时，c(H2)＝0.5 mol·L－1，c(HI)＝4 mol·L－1，下列错误的是(　　)A．①的平衡常数为20B．②的平衡常数为 eq \f(1,64) C．同温时H2(g)＋I2(g)⇌2HI(g)和②的平衡常数互为倒数D．温度升高①的平衡常数增大，则①为放热反应9．我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了均相NO—CO的反应历程，该反应经历了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个过渡态。下图中显示的是反应路径中每一个阶段内各驻点的能量相对于此阶段内反应物能量的能量之差，则下列说法中正确的是(　　)A．N2O比NONO更容易与CO发生反应B．2NO(g)＋2CO(g)⇌N2(g)＋2CO2(g)　ΔH<0C．整个反应分为三个基元反应阶段，其中第二个反应阶段活化能最大D．其他条件不变，增大压强或使用催化剂均可以增大反应速率同时提高反应物的转化率10．在一定条件下A2和B2可发生反应：A2(g)＋3B2(g) eq \o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(高温、高压)) 2AB3(g)。图1表示在一定温度下反应过程中的能量变化，图2表示在固定容积为2 L的密闭容器中反应时A2的物质的量随时间变化的关系，图3表示在其他条件不变的情况下，改变反应物B2的起始物质的量对此反应平衡的影响。下列说法正确的是(　　)　　　　A．该反应属于高温自发进行的反应B．10 min内该反应的平均速率v(B2)＝0.09 mol·L－1·min－1C．11 min时，其他条件不变，压缩容器容积至1 L，n(A2)的变化趋势如图2中曲线d所示D．图3中T1v3 B．c2<2c1 C．c2>2c3 D．α1＋α2>112．一定条件下，CH4与H2O(g)发生反应：CH4(g)＋H2O(g)⇌CO(g)＋3H2(g)　ΔH。设起始 eq \f(n（H2O）,n（CH4）) ＝Z，在恒压下，平衡时CH4的体积分数中φ(CH4)与Z和T(温度)的关系如图所示。下列说法正确的是(　　)A.图中Z的大小为a＞3＞bB．该反应的焓变ΔH＜0C．图中X点对应的平衡混合物中 eq \f(n（H2O）,n（CH4）) ＝3D．图中X点对应的反应速率：3v正(CH4)＝v逆(H2)13．理论研究表明，在101 kPa和298 K下，HCN(g)⇌HNC(g)异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是(　　)A．HCN比HNC稳定B．该异构化反应的ΔH＝＋59.3 kJ·mol－1C．正反应的活化能大于逆反应的活化能D．使用催化剂，可以改变反应的反应热14．丙酮的碘代反应CH3COCH3＋I2―→CH3COCH2I＋HI的速率方程为v＝kcm(CH3COCH3)cn(I2)，其半衰期(当剩余反应物恰好是起始的一半时所需的时间)为0.7/k。改变反应物浓度时，反应的瞬时速率如表所示。下列说法正确的是(　　)A．速率方程中的m＝0、n＝1B．该反应的速率常数k＝2.8×10－3min－1C．增大I2的浓度，反应的瞬时速率加快D．在过量的I2存在时，反应掉87.5%的CH3COCH3所需的时间是375 min15．在2.0 L恒温恒容密闭容器中充入1.0 mol HCl和0.3 mol O2，加入催化剂发生反应：4HCl(g)＋O2(g)⇌2Cl2(g)＋2H2O(g)，HCl、O2的物质的量随时间变化如图所示。下列说法正确的是(　　)A．t2时，v(正)＝v(逆) B．催化剂可以提高氯气的平衡产率C.t1时，容器内气体的总压强比t2时的大 D．t3时，容器中c(Cl2)＝c(H2O)＝0.1 mol·L－1二、非选择题(本题共5小题，共55分)16．(8分)甲、乙两位同学探究外界条件对化学反应速率的影响。【实验原理】反应：Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，反应过程中溶液出现乳白色浑浊和有刺激性气味的气体。【实验用品】0.1 mol·L－1 Na2S2O3溶液、0.1 mol·L－1H2SO4溶液、蒸馏水、试管、烧杯、量筒、胶头滴管等。实验一：甲同学利用如图装置测定化学反应速率。(1)为保证实验的准确性和可靠性，利用该装置进行实验前应先进行的操作是________________________________________________________________________。除如图所示的实验用品外，还需要的实验仪器是________。(2)若在2 min时收集到224 mL(已折算成标准状况)气体，可计算出在2 min内的反应速率v(H＋)＝0.02 mol·(L·min)－1，而该速率值比实际值偏小，其原因是________________________________________________________________________。实验二：乙同学得到各组实验数据如下表。(3)实验Ⅰ、Ⅱ探究________对化学反应速率的影响。①a＝________。②V＝________，加入V mL水的目的是__________________________________________。(4)实验Ⅱ、Ⅲ探究温度对化学反应速率的影响。实验表明，实验Ⅲ的反应速率最快，支持这一结论的实验现象是_____________________________________________。17．(12分)填空。(1)一定温度下，在1 L密闭容器内进行某化学反应，气体X、Y的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示：①写出该反应的化学方程式：________________________。②在t1、t2和t3三个时刻中，反应程度最大的是________(填“t1”“t2”或“t3”)。③平衡时X的体积分数为：____________________。(2)一定温度下，将一定量的N2和H2充入固定容积催化剂的密闭容器中进行反应：N2(g)＋3H2(g) eq \o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(高温、高压)) 2NH3(g)。①下列描述能说明该可逆反应达到化学平衡状态的有________(填序号)。A．容器内的压强不变 B．容器内气体的密度不变C．c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)＝1∶3∶2 D．NH3的质量分数不再改变E．相同时间内有3 mol H—H键断裂，有6 mol N—H键形成②若起始时向容器中充入10 mol·L－1的N2和15 mol·L－1的H2，10 min时测得容器内NH3的浓度为1.5 mol·L－1。10 min内用N2表示的反应速率为______________________；此时H2的转化率为________。18．(12分)“绿水青山就是金山银山”，近年来，绿色发展、生态保护成为中国展示给世界的一张新“名片”。汽车尾气是造成大气污染的重要原因之一，减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。回答下列问题：(1)已知：N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH1＝＋180.5 kJ·mol－1C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－393.5 kJ·mol－12C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH3＝－221 kJ·mol－1若某反应的平衡常数表达式为：K＝[c(N2)c2(CO2)]/[c2(NO)c2(CO)]，则此反应的热化学方程式________________________。(2)N2O5在一定条件下可发生分解：2N2O5(g)⇌4NO2(g)＋O2(g)，某温度下恒容密闭容器中加入一定量N2O5，测得N2O5浓度随时间的变化如表：①反应开始时体系压强为p0，第2 min时体系压强为p1，则p1∶p0＝________。②一定温度下，在恒容密闭容器中充入一定量N2O5进行该反应，能判断反应已达到化学平衡状态的________是(填字母)。a．NO2和O2的浓度比保持不变 b．容器中压强不再变化c．2v正(NO2)＝v逆(N2O5) d．气体的密度保持不变(3)Kp是用反应体系中气体物质的分压来表示的平衡常数，即将K表达式中平衡浓度用平衡分压代替。已知反应：NO2(g)＋CO(g)⇌NO(g)＋CO2(g)，该反应中正反应速率v正＝k正·p(NO2)·p(CO)，逆反应速率v逆＝k逆·p(NO)·p(CO2)，其中k正、k逆为速率常数，则Kp为________(用k正、k逆表示)。(4)如图是密闭反应器中按n(N2)∶n(H2)＝1∶3投料后，在200 ℃、400 ℃、600 ℃下，合成NH3反应达到平衡时，混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线，已知该反应为放热反应。①曲线a对应的温度是________。②M点对应的H2的转化率是________。19．(10分)研究碳及其化合物的资源化利用具有重要的意义。回答下列问题：(1)已知下列热化学方程式：反应Ⅰ：CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(g)　ΔH1＝－164.9 kJ·mol－1。反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)　ΔH2＝＋41.2 kJ·mol－1则反应CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)的ΔH3＝________kJ·mol－1。(2)在T℃时，将1 mol CO2和3 mol H2加入容积不变的密闭容器中，发生反应 Ⅰ：CO2(g)＋4H2(g)⇌CH4(g)＋2H2O(g)，实验测得CO2的体积分数φ(CO2)如表所示：①能判断反应CO2(g)＋4H2(g)⇌CH4(g)＋2H2O(g)达到平衡的是________(填标号)。A．CO2的消耗速率和CH4的生成速率相等B．混合气体的密度不再发生变化C．容器内气体压强不再发生变化D．混合气体的平均相对分子质量不再发生变化②达到平衡时CO2的转化率为________%(结果保留三位有效数字)。(3)在T℃时，向容积为2 L的恒容密闭容器中充入1 mol CO2和2mol H2发生反应：CO2(g)＋2H2(g) ⇌HCHO(g)＋H2O(g)。达到平衡时，HCHO的分压与起始 eq \f(n（H2）,n（CO2）) 的关系如图所示：(分压＝总压×物质的量分数)①起始时容器内气体的总压强为1.2p kPa，若5 min时反应到达c点，v(H2)＝________mol·(L·min)。②b点时反应的平衡常数Kp＝________(kPa)－1(以分压表示)。③c点时，再加入CO2(g)和H2O(g)，使二者分压均增大0.05p kPa，则H2的转化率________(填“增大”“不变”或“减小”)。20．(13分)乙酸制氢过程有如下反应：反应Ⅰ：CH3COOH(g)⇌2CO(g)＋2H2(g)　ΔH1反应Ⅱ：CH3COOH(g) ⇌CH4(g)＋CO2(g)　ΔH2(1)由如图可知，ΔH1＝________kJ·mol－1(用有关E的代数式表示)。(2)在容积相同的密闭容器中，加入等量乙酸蒸气制氢，在相等时间测得温度与气体产率的关系如图。①650 ℃之前，氢气产率低于甲烷的原因是________________________________________________________________________。②分析图像发现，该容器内还发生了其他的副反应，分析理由是________________________________________________________________________。③若保持其他条件不变，在乙酸蒸气中掺杂一定量水，氢气的产率显著提高而CO的产率下降，请用化学方程式表示可能发生的反应________________________________________________________________________。(3)按照符合“绿色化学”要求(原子利用率100%)，可采用光催化反应技术直接合成乙酸，下列原料组合符合要求的是________(填标号)。A．CO2＋H2 B．CO＋H2C．H2O＋CH4 D．CO2＋CH4(4)用甲醇与CO反应来制备乙酸。反应如下：CH3OH(g)＋CO(g)===CH3COOH(l) 。在恒压密闭容器中通入0.20 mol的CH3OH和0.22 mol的CO气体，回答如下问题：①恒温恒压下，不能说明上述反应达到平衡状态的是________(填编号)。A．容器内混合气体的密度保持不变B．容器内压强保持不变C．CH3OH的浓度保持不变D．CO的体积分数保持不变②测得甲醇的转化率随温度变化如图所示。温度为T1时，该反应的正反应速率：v(B)正________(填“>”“＝”或“<”)v(A)正。温度为T1时，在恒压容器中，上述反应已达到平衡，再通入0.10 mol CH3OH和0.11 mol CO的混合气体，再次达到平衡，甲醇的转化率________(“>”“＝”或“<”)80%。第二章　章末检测1．答案：C解析：加入NH4HSO4固体，NH4HSO4发生电离，溶液中c(H＋)增大，反应速率加快，即v(H2)增大，故A错误；锌和硫酸反应的实质是锌和氢离子的反应，加入少量BaCl2固体不影响氢离子的浓度，故不影响反应速率，故B错误；加入CH3COONa固体，CH3COO－＋H＋===CH3COOH，溶液中c(H＋)减小，反应速率减小，即v(H2)减小，故C正确；滴加少量CuSO4溶液，Zn置换出Cu，构成原电池，加快反应速率，故v(H2)增大，故D错误。2．答案：B解析：10 min内，该反应的相关物质浓度变化三段式为：　　　　　　　　　X(g)＋3Y(g)===2Z(g)起始(mol·L－1) 0.5 1.5 0转化(mol·L－1) 0.1 0.3 0.210 min时(mol·L－1) 0.4 1.2 0.2用Y表示平均反应速率为v(Y)＝ eq \f(Δc,t) ＝ eq \f(0.3 mol·L－1,10 min) ＝0.03 mol·L－1·min－1，故A错误；10 min内，Y的物质的量减小0.6 mol，根据化学反应方程式可知，消耗0.2 mol X，生成0.4 mol Z，故B正确；10 min内，X的平均反应速率为v(X)＝ eq \f(Δc,t) ＝ eq \f(0.1 mol·L－1,10 min) ＝0.01 mol·L－1·min－1，第10 min时，反应物浓度较小，反应速率低于0.01 mol·L－1·min－1，故C错误；该反应为放热反应，故D错误。3．答案：A解析：该反应是气体体积减小的反应，故恒压时随着反应进行，容器体积减小，相当于在恒容的基础上加压，平衡正向移动，转化率增大，A正确；平衡转化率不知道，平衡后，各种物质的浓度之比无法确定，B错误；恒容时按2∶1再加入反应物，相当于加压，平衡正向移动，新平衡后SO2(g)和O2体积分数均减小，C错误；该反应体系中，所有的反应物和产物都是气体，则总质量不变，在恒容容器中，体积不变，故密度是始终不变的，则密度不变不能证明反应达到平衡，D错误。4．答案：D解析：平衡常数只与温度有关系，温度不变平衡也可能发生移动，则K值不变，平衡可能移动，A正确；K值变化，说明反应的温度一定发生了变化，因此平衡一定移动，B正确；平衡移动，温度可能不变，因此K值可能不变，C正确；平衡移动，温度可能不变，因此K值不一定变化，D不正确。5．答案：C解析：X减少0.1 mol，消耗Y 0.3 mol，生成Z 0.2mol，当达到平衡时X、Z的物质的量可以相同，但反应是可逆反应不能进行彻底，图像不符合反应达到平衡状态，A错误；Y消耗0.1 mol，生成Z物质的量为 eq \f(0.2,3)  mol，图像中反应的定量关系不符合反应的化学计量数之比，B错误；该反应是气体体积减小的反应，随反应进行X的体积分数不变化，恒为50%，随反应进行，Z的体积分数不断增大，然后体积分数不变化，与图像符合，C正确；反应速率之比等于化学方程式中化学计量数之比，2v(X)正＝v(Z)逆，此时反应达到平衡状态，v正(X)＝v正(Z)，不能说明反应达到平衡状态，D错误。6．答案：D解析：由图，末态能量低于始态，故该反应放热，A正确；活化能即为要跨越的能垒，在图上就显示为要跨过的“山峰”的高度，故曲线a的活化能大于曲线b的，B正确；反应方程式为CH4＋CO2===CH3COOH，原子利用率为100%，符合绿色化学理念，C正确；改变活化能不影响转化率，D错误。7．答案：C解析：已知反应达平衡时c(X)＝0.3 mol·L－1，其他条件不变，若容器缩小到原来的1/2，如果化学平衡不移动，c(X)＝0.6 mol·L－1，但实际再次达到平衡时c(X)＝0.5 mol·L－1，说明加压后化学平衡正向移动，故A错误；结合题意可知正反应是气体总体积减少的反应，如果Y为固体或液体，则必须满足m>2m，显然不可能成立，所以Y只能是气体，故B错误；由B项分析可知，Y是气体，要满足m＋n>2m，则n>m，故C正确；根据分析知，化学平衡向右移动，Z的体积分数是增大的，故D错误。8．答案：D解析：平衡时c(HI)＝4 mol·L－1，HI分解生成的H2的浓度为0.5 mol·L－1，则分解的HI浓度为2×0.5 mol·L－1＝1 mol·L－1；NH4I分解生成的HI的浓度为4 mol·L－1＋1 mol·L－1＝5 mol·L－1所以NH4I分解生成的NH3的浓度为5 mol·L－1，所以反应①的平衡常数K＝c(NH3)·c(HI)＝5×4＝20，故A正确；反应②的平衡常数K＝ eq \f(c（H2）×c（I2）,c2（HI）) ＝ eq \f(0.5×0.5,42) ＝ eq \f(1,64) ，故B正确；H2(g)＋I2(g)⇌2HI(g)和②互为可逆反应，则平衡常数互为倒数，故C正确；温度升高①的平衡常数增大，即升高温度平衡正向移动，则①为吸热反应，故D错误。9．答案：B解析：由图可知，整个反应分为三个基元反应阶段，①NO(g)＋NO(g)===NONO(g)　ΔH＝＋312 kJ·mol－1；②NONO(g)＋CO(g)===CO2(g)＋N2O(g)　ΔH＝－513 kJ·mol－1；③CO2(g)＋N2O(g)＋CO(g)===2CO2(g)＋N2(g)　ΔH＝－356 kJ·mol－1。由图中三个阶段的活化能数据知，第二个反应阶段活化能小于第三个反应阶段，则NONO比N2O更容易与CO发生反应，A项错误；由盖斯定律可知，由①＋②＋③可得2NO(g)＋2CO(g)⇌N2(g)＋2CO2(g)，ΔH＝＋312 kJ·mol－1＋(－513 kJ·mol－1)＋(－356 kJ·mol－1)＝－557 kJ·mol－1，则ΔH<0，B正确；活化能为前后能量之差，由图E1＝＋451 kJ·mol－1、E2＝＋215 kJ·mol－1、E1＝＋326 kJ·mol－1，故第一阶段的活化能最大，C错误；使用催化剂不影响平衡移动，不会改变转化率，D错误。10．答案：C解析： 体系的自由能ΔG＝ΔH－TΔS，根据图示可知，该反应为放热反应，ΔH<0，由于该反应的正反应是气体体积减小的反应，所以ΔS<0。当温度较高时，TΔS>ΔH，即ΔG>0，反应不能自发进行，A错误；10 min内该反应的平均速率v(A2)＝ eq \f(c,t) ＝ eq \f(\f(0.3 mol,2 L),10 min) ＝0.015 mol·(L·min)－1，根据方程式可知v(B2)＝3v(A2)＝0.045 mol·(L·min)－1，B错误；11 min时，其他条件不变，压缩容器容积至1 L，由于物质的浓度增大，化学平衡正向移动，不断消耗A2，所以n(A2)的物质的量会进一步减少，n(A2)变化趋势如图2中曲线d所示，C正确；在温度不变时，增大某种反应物的浓度，化学平衡正向移动，可以使其它反应物的转化率提高，故图中三点中c点由于n(B2)最大，故其对应状态下A2的转化率最高，D错误。11．答案：C解析：相同容器，相同的投料，容器3的反应温度高于容器1，则平衡速率v12c1，B错误；容器2的投料是容器3的2倍，容器3的温度高于容器2，容器2内投料多平衡朝气体物质系数减少的方向移动，即正移，容器3温度高平衡朝吸热的方向移动，即左移，故平衡c2>2c3，C正确；如果容器2加入2 mol氨气，和容器1相比，两者是等效平衡，一个是正向建立平衡，一个是逆向建立平衡，最终达到相同的平衡，则其转化率之和为1，实际上，容器2加入的是4 mol氨气，相当于在原来2 mol氨气的基础上加压，此时平衡正向移动，则α2(NH3)减小，故α1＋α2<1，D错误。12．答案：D解析：起始 eq \f(n（H2O）,n（CH4）) ＝Z，Z越小，说明甲烷相对越多，达到平衡时甲烷的含量越多，则Z的大小为b＞3＞a，A项错误；升高温度，甲烷的体积分数减小，说明升高温度平衡正向移动，则该反应的焓变ΔH＞0，B项错误；起始 eq \f(n（H2O）,n（CH4）) ＝3，水和甲烷按1∶1反应，达到平衡时，该比值大于3，C项错误；图中X点在平衡曲线上，化学反应中，化学计量数之比等于化学反应速率之比，则对应的反应速率：3v正(CH4)＝v逆(H2)，D项正确。13．答案：D解析：根据图中信息得到HCN能量比HNC能量低，再根据能量越低越稳定，因此HCN比HNC稳定，故A正确；根据焓变等于生成物总能量减去反应物总能量，因此该异构化反应的ΔH＝59.3 kJ·mol－1－0＝＋59.3 kJ·mol－1，故B正确；根据图中信息得出该反应是吸热反应，因此正反应的活化能大于逆反应的活化能，故C正确；使用催化剂，不能改变反应的反应热，只改变反应路径，反应热只与反应物和生成物的总能量有关，故D错误。14．答案：D解析：由第一组数据和第二组数据可得( eq \f(0.50,0.25) )m＝ eq \f(2.8×10－3,1.4×10－3) ，则m＝1，由第二组数据和第四组数据可得( eq \f(0.100,0.050) )n＝ eq \f(2.8×10－3,2.8×10－3) ，则n＝0，A选项错误；由A可知，m＝1，n＝0，则v＝kc(CH3COCH3)，带入第一组数据可得，k＝5.6×10－3min－1，B选项错误；由第二组和第四组数据分析可知，当其他条件不变时，增大I2的浓度，反应的瞬时速率不变，C选项错误；存在过量的I2时，反应掉87.5%可以看作经历3个半衰期，即50%＋25%＋12.5%，因此所需的时间为 eq \f(3×0.7,5.6×10－3) ＝375 min，D选项正确。15．答案：C解析：t2时，反应物的量还在减少，反应还在向正反应方向进行，v(正)>v(逆)，A项错误；加入催化剂改变化学反应速率，但是不影响化学平衡，B项错误；该反应是气体体积缩小的反应，随着反应的进行，气体的物质的量减小，恒容容器内压强减小，故t1时容器内气体的总压强比t2时的大，C项正确；t3时，O2的物质的量为0.1 mol，减少了0.2 mol，故容器中c(Cl2)＝c(H2O)＝0.2 mol·L－1，D项错误。16．答案：(1)检查装置的气密性　秒表(或计时器)(2)生成的二氧化硫溶解在反应后的溶液中，测得的体积小于实际生成的体积，故速率偏小(3)Na2S2O3溶液浓度　20　9　控制硫酸的起始浓度相同(4)实验Ⅲ观察到出现浑浊的时间更短解析：(1)本实验是探究化学反应速率的影响因素，需保证气密性良好，否则会影响实验结果，反应速率的计算公式v＝ eq \f(Δc,Δt) ，测反应速率是在一定时间段内，故还需要秒表。(2)该反应是在水溶液中进行，SO2易溶于水，生成的SO2部分溶在水中，测得的体积小于实际生成的体积，故速率偏小；(3)该实验是探究外界条件对Na2S2O3溶液和H2SO4溶液的反应速率的影响，从表格中可以看出Na2S2O3溶液用量增加，应该是改变Na2S2O3溶液的浓度，实验Ⅰ、Ⅱ硫酸用量不变，所以应控制总体积不变，另外还需要控制温度不变；(4)探究实验Ⅱ、Ⅲ改变的是温度条件，其他条件不变时，升高反应温度，化学反应速率增大，因为反应中有S沉淀生成，故可以测定溶液变浑浊的快慢。17．答案：(1)3Y(g)⇌2X(g)　t3　60%(2)AD　0.075 mol·L－1·min－1　15%解析：(1)①随着时间变化，Y的物质的量减少，X的物质的量增加，即Y为反应物、X为生成物，依据物质的量变化量之比等于化学计量数之比，可得化学方程式为3Y(g)⇌2X(g)；②反应正向进行，t3时刻达到化学平衡，即t3时刻反应程度最大；③平衡时X的体积分数为 eq \f(6 mol,6 mol＋4 mol) ×100%＝60%；(2)①反应前后气体计量数之和不相等，密闭容器容积固定，未平衡时随反应进行，气体总物质的量变化导致压强变化，因此容器内的压强不变时，说明反应达到平衡，A正确；各组分都是气体，气体总质量始终保持不变，容器为恒容状态，密度保持恒定，因此密度不变不能说明反应达到平衡状态，B错误；开始时通入量未知，因此已知物质的量浓度之比，不能判断是否达到平衡，C错误；根据化学平衡状态的定义，NH3的质量分数不变，说明反应达到平衡，D正确；H—H键断裂和N—H键形成都说明反应向正反应方向进行，因此不能说明反应达到平衡，E错误；故选AD；②根据化学反应速率的计算公式，v(NH3)＝ eq \f(1.5 mol·L－1,10 min) ＝0.15 mol·L－1·min－1，化学反应速率之比等于化学计量数之比，即v(N2)＝ eq \f(v（NH3）,2) ＝0.075 mol·L－1·min－1，消耗H2的物质的量浓度为 eq \f(3,2) ×1.5 mol·L－1＝2.25 mol·L－1，H2的转化率为 eq \f(2.25 mol·L－1,15 mol·L－1) ×100%＝15%。18．答案：(1)2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)ΔH＝－746.5 kJ·mol－1(2)7∶4　 b(3) eq \f(k正,k逆) (4)200 ℃　75%解析：(1)已知N2(g)＋O2(g)===2NO(g)ΔH ＝＋180.5 kJ·mol－1　①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－393.5 kJ·mol－1　②2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH3＝－221 kJ·mol－1　③某反应的平衡常数表达式为：K＝[c(N2)×c2(CO2)]/[c2(NO)×c2(CO)]，则根据平衡常数的表达式，可得该反应为：2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)　ΔH，根据盖斯定律，该反应由2×②－①－③得到，则该反应的ΔH＝(－393.5 kJ·mol－1)×2－180.5 kJ·mol－1＋221 kJ·mol－1＝－746.5 kJ·mol－1；(2)①由表中数据可得Δc(N2O5)＝1－0.5＝0.5 mol·L－1，列三段式如下：　2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)初始 1 0 0转化 0.5 1 0.25平衡 0.5 1 0.25(单位：mol·L－1)根据理想气体方程：pV＝nRT，压强与物质的量成正比，所以 eq \f(p1,p0) ＝ eq \f(0.5＋1＋0.25,1) ＝ eq \f(7,4) ；②生成物浓度之比等于化学方程式计量数之比，为定值，a项错误；由于反应前后气体物质的量发生变化，所以容器中压强不再变化可以说明反应达到平衡， b项正确；反应速率与化学方程式计量数成正比，c项错误；该反应气体质量与体积不变，则密度不变为定值，d项错误；(3)根据平衡时v正＝v逆，则k正·p(NO2)·p(CO)＝k逆·p(NO)·p(CO2)，整理得Kp＝ eq \f(k正,k逆) ；(4)①因为合成氨为放热反应，升高温度，平衡逆移，NH3的物质的量分数降低，结合图像，曲线a NH3的物质的量分数最高，则温度应最低，所以曲线a对应的温度是200 ℃；②根据题意，设n(N2)＝1 mol，则n(H2)＝3 mol，设N2变化量为x mol，列三段式如下：N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)初始 1 3 0转化 x 3x 2x平衡 1－x 3－3x 2xV(NH3)%＝ eq \f(n（NH3）,n（N2）＋n（H2）＋n（NH3）) ＝ eq \f(2x,1－x＋3－3x＋2x) ＝60%，解得x＝0.75 mol，转化率α(H2)＝ eq \f(2.25,3) ×100%＝75%。19．答案：(1)＋206.1(2)CD　33.3(3)0.1　 eq \f(1.25,p) 　不变解析：(1)反应Ⅰ：CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(g)　 ΔH1＝－164.9 kJ·mol－1。反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)　ΔH2＝＋41.2 kJ·mol－1根据盖斯定律Ⅱ－Ⅰ得CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)的ΔH3＝＋41.2 kJ·mol－1＋164.9 kJ·mol－1＝＋206.1 kJ·mol－1。(2)①CO2的消耗速率和CH4的生成速率相等，均为正反应方向，不能判断正逆反应速率是否相等，A不符合题意；反应前后气体总质量不变，容器体积不变，所以密度ρ＝ eq \f(m,V) 是恒量，混合气体的密度不再发生变化，反应不一定平衡，B不符合题意；反应前后气体系数和不同，压强是变量，容器内气体压强不再发生变化，反应一定达到平衡状态，C符合题意；反应前后气体总质量不变，气体总物质的量是变量，所以平均相对分子质量M＝ eq \f(m,n) 是变量，混合气体的平均相对分子质量不再发生变化，反应一定达到平衡状态，D符合题意；故选CD。　②　　　　CO2(g)＋4H2(g)⇌CH4(g)＋2H2O(g)初始(mol) 1 3 0 0转化(mol) x 4xx 2x平衡(mol) 1－x 3－4xx 2x反应达到平衡，CO2的体积分数为0.2，故 eq \f(1－x,4－2x) ＝0.2；x＝ eq \f(1,3) ；达到平衡时CO2的转化率为 eq \f(\f(1,3),1) ×100%＝33.3%。(3)①起始时容器内气体的总压强为1.2p kPa，若5 min时反应到达c点，c点HCHO的物质的量为x， eq \f(1.2p,3) ＝ eq \f(0.2p,x) ，x＝0.5 mol，则反应消耗氢气的物质的量为1 mol，v(H2)＝ eq \f(\f(1 mol,2 L),5 min) ＝0.1 mol·(L·min)－1。②　　　　CO2(g)＋2H2(g)⇌HCHO(g)＋H2O(g)初始(mol) 1 2 0 0转化(mol) 0.5 1 0.5 0.5平衡(mol) 0.5 1 0.5 0.5甲醛的压强为0.2p kPa，则二氧化碳的压强为0.2p kPa、氢气的压强为0.4p kPa、水蒸气的压强为0.2p kPa，b点时反应的平衡常数Kp＝ eq \f(0.2p×0.2p,0.2p×（0.4p）2) ＝ eq \f(1.25,p) (kPa)－1。③c点时，再加入CO2(g)和H2O(g)，使二者分压均增大0.05p kPa，Qp＝ eq \f(0.2p×0.25p,0.25p×（0.4p）2) ＝ eq \f(1.25,p) ＝Kp，平衡不移动，故H2的转化率不变。20．答案：(1)E3－E2(2)反应Ⅱ活化能低，反应速率快，很快达到平衡　由方程式可知，反应Ⅰ生成一氧化碳和氢气的产量是相等的，由图可知，一氧化碳和氢气的产量不相等　CO＋H2O eq \o(=====,\s\up7(高温)) H2＋CO2(3)BD(4)B　<　＝解析：(1)由图可知，反应Ⅰ为反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应，反应的焓变ΔH1＝E3－E2；(2)①由反应进程能量图可知，反应Ⅱ的活化能小于反应Ⅰ，反应速率快于反应Ⅰ，反应达到平衡所需时间少于反应Ⅰ，所以650 ℃之前，氢气产率低于甲烷；②由方程式可知，反应Ⅰ生成一氧化碳和氢气的产量应该是相等，由图可知，一氧化碳的产量明显大于氢气的产量，所以该容器内一定还发生了其他的副反应；③若保持其他条件不变，在乙酸蒸气中掺杂一定量水，氢气的产率显著提高而CO的产率下降，说明一氧化碳与加入的水蒸气反应生成二氧化碳和氢气，反应的化学方程式为CO＋H2O eq \o(=====,\s\up7(高温)) H2＋CO2；(3)由原子个数守恒可知，二氧化碳和氢气不能发生原子利用率100%的化合反应生成乙酸，故A不符合题意；由原子个数守恒可知，一氧化碳和氢气能以物质的量比为1∶1发生原子利用率100%的化合反应生成乙酸，故B符合题意；由原子个数守恒可知，甲烷和水蒸气不能发生原子利用率100%的化合反应生成乙酸，故C不符合题意；由原子个数守恒可知，二氧化碳和甲烷能以物质的量比为1∶1发生原子利用率100%的化合反应生成乙酸，故D符合题意；(4)①在恒压密闭容器中，由方程式可知，反应物是气体，且系数比为1∶1，而反应物的投料比不是1∶1，产物是液体，根据阿伏加德罗定律的推论，密度比＝摩尔质量比，因为投料比不等于系数比，故随着反应进行，平均摩尔质量会发生变化，即密度是变量，故容器内混合气体的密度保持不变可以证明反应达到平衡，A正确；由题意可知在恒压密闭容器中，压强不是变量，故容器内压强保持不变不能证明反应达到平衡，B错误；甲醇是反应物，随着反应进行，会逐渐减少，浓度也会逐渐减少，故其浓度不变可以证明反应达到平衡，C正确；在恒压密闭容器中，由方程式可知，反应物是气体，且系数比为1∶1，而反应物的投料比不是1∶1，随着反应进行一氧化碳的体积分数会发生变化，故CO的体积分数保持不变可以证明反应达到平衡，D正确；②由图可知，温度为T1时，A点反应未达到平衡，此时甲醇的浓度大于B点甲醇的浓度，浓度越大，反应速率越快，所以B点正反应速率小于A点；温度为T1时，反应达到平衡时，甲醇的转化率为80%，若恒压条件下再通入0.10 mol CH3OH和0.11 mol CO的混合气体，加入的甲醇和一氧化碳的物质的量的比值和原来通入的比值相同，实际上是恒压等效平衡，所以达到平衡后甲醇的转化率和原平衡相等，也是80%。容器1容器2容器3反应温度T/K770770800反应物投入量1 mol N2、3 mol H24 mol NH31 mol N2、3 mol H2平衡v正(H2) mol·(L·min)－1v1v2v3平衡c(NH3) mol·L－1c1c2c3平衡转化率αα1(N2)α2(NH3)α3(N2)c(CH3COCH3)/mol·L－1c(I2)/mol·L－1v/10－3mol·L－1·min－10.250.0501.40.500.0502.81.000.0505.60.500.1002.8实验编号Na2S2O3溶液H2SO4溶液蒸馏水浓度/(mol·L－1)体积/mL浓度/(mol·L－1)体积/mL体积/mL温度/℃Ⅰ0.11.50.11.5V20Ⅱ0.12.50.11.58aⅢ0.12.50.11.5830t/min012345c(N2O5)/(mol·L－1)1.000.710.500.350.250.17t/min01020304050φ(CO2)0.250.230.2140.2020.2000.200