专题2《化学反应速率与化学平衡》单元检测题2023--2024 学年上学期高二苏教版（2019）高中化学选择性必修1

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专题2《化学反应速率与化学平衡》一、单选题1．某科研团队报道了一种制备酯的反应机理如图(其中Ph—代表苯基)。下列说法不正确的是A．化合物1为该反应的催化剂B．反应过程中涉及碳氧键的断裂和形成C．总反应中与H2O2的化学计量数之比为2∶1D．若原料为CH3CHO和，则预期产物为2．自由基是化学键断裂时产生的含未成对电子的中间体，HNO自由基与O2反应过程的能量变化如图所示。下面说法正确的是A．产物P1比P2稳定B．中间产物Y转化为中间产物Z过程，正反应的活化能大于逆反应的活化能C．该历程中生成产物P2的过程中活化能最大值为301.48kJ/molD．其它条件不变的前提下，升高温度可加快中间产物Z转化为P2的速率3．在一定条件下，将3molA和1molB两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中，发生反应3A(g)+ B(g) xC(g)+2D(g)。 2 min时该反应达到平衡，测得生成0.4 mol C和0.8 mol D。下列判断正确的是A．x=2B．2 min时，A的浓度为1.2 mol·L-1C．B的平衡转化率为40%D．2 min内A的平均反应速率为0.6 mol· L-1·min-14．向两个恒容(容积均为1L，一个容器恒温，一个容器绝热)密闭容器中均充入、，发生反应：  ，反应过程中，两个容器内的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是A．方程式中的B．曲线Ⅰ表示绝热体系C．a、b两点CO的转化率相等D．反应从开始至c点时平均反应速率5．在10 L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质构成了可逆反应的体系；当在某一温度时，X、Y、Z物质的量与时间的关系如图甲，Z的百分含量与温度的关系如图乙。下列分析不正确的是A．0～4 min时，X的平均反应速率为0.02 mol·L−1·min−1B．该反应的平衡常数表达式K=C．由T1向T2变化时，正反应速率大于逆反应速率D．该反应正反应是放热反应6．丁烷催化脱氢制备丁烯的主反应为 ，副反应为裂解生成(表示碳原子数为1~3的烷烃或烯烃)。将与的混合气体以定流速通过填充有催化剂的反应器，的产率、的转化率与温度的关系如图所示。下列说法不正确的是A．435℃时产率低的原因可能是此温度下催化剂活性较低，反应速率较慢B．600℃以后，的产率下降原因可能是发生裂解反应生成C．图中表示产率的曲线中，A点时主反应不一定达到平衡状态D．提高丁烷脱氢制备丁烯转化率的研究方向为寻找低温时具有较高活性的催化剂7．有一化学反应mA(s)+n B(g) p C(g)+q D(g)，如图表示的是A的转化率与压强、温度的关系。下列叙述正确的是 A．正反应是吸热反应： m+n>p+q B．正反应是放热反应： m+np+q D．逆反应是吸热反应： nK1000℃，则该反应的ΔH 0(填“大于”或“小于”)，用O2表示0～2 s内该反应的平均速率为 。（2）能说明该反应已达到平衡状态的是 。a．容器内气体颜色保持不变       b．2v逆(NO)＝v正(O2)c．容器内压强保持不变           d．容器内气体密度保持不变（3）为使该反应的速率增大，提高NO的转化率，且平衡向正反应方向移动，应采取的措施有 。（4）在题述条件下，计算通入2molNO和1molO2的平衡常数K＝ 。（5）在题述条件下，若开始通入的是0.2molNO2气体，达到化学平衡时，NO2的转化率为 。（6）煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。①CH4(g)＋4NO(g)2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O  ΔH<0②CH4(g)＋2NO2(g)N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)  ΔH<0对于反应②，欲提高NO2的转化率，可采取的措施有 。a．增加原催化剂的表面积  b．降低温度  c．减小投料比[n(NO2)/n(CH4)]  d．增大压强18．硝基苯甲酸乙酯在OH-存在下发生水解反应：O2NC6H4COOC2H5+OH-O2NC6H4COO-+C2H5OH.两种反应物的初始浓度均为0.050mol/L，15 ℃时测得：O2NC6H4COOC2H5的转化率α随时间变化的数据如表所示。回答下列问题：(1)列式计算该反应在120～180s与180～240s区间的平均反应速率 、 。比较两者大小可得到的结论是 。(2)列式计算15 ℃时该反应的平衡常数 。(3)为提高O2NC6H4COOC2H5的平衡转化率，除可适当控制反应温度外，还可以采取的措施有 （要求写出两条）。19．一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的量随时间变化的曲线如图所示。(1)从反应开始到10s，用Z表示的反应速率为 。X的物质的量浓度减少了 ，Y的转化率为 。(2)该反应的化学方程式为 。(3)一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)。能说明该反应已达化学平衡状态的是___________A．正、逆反应速率都等于零B．N2和H2全部转化为NH3C．N2、H2和NH3的浓度不再变化D．N2、H2和NH3的物质的量之比为1∶3∶220．随着科学技术发展和环保要求的不断提高，CO2的捕集利用技术成为研究的重点。(1)目前国际空间站处理CO2的一个重要方法是将CO2还原，所涉及反应的化学方程式为：CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)。已知H2的体积分数随温度的升高而增加。若温度从300℃升到400℃，重新达到平衡，判断下列表格中各物理量的变化(选填“增大”“减小”或“不变”)。(2)相同温度时，上述反应在不同起始浓度下分别达到平衡，各物质的平衡浓度如下表：a、b、x、y与m、n、p、q之间的关系式为 。(3)恒温条件下，该反应一定达到化学平衡状态的依据是 (填字母)。a、c(CO2)=c(CH4) 　　b、容器中的压强不变c、K不变　　　　　　d、c(H2)保持不变e、v正(H2)=4v正(CO2)　f、混合气体平均摩尔质量不变(4)若某温度下，平衡时各物质的浓度符合下列关系：c(CO2)·c4(H2)=c(CH4)·c2(H2O)，在此温度下，若某容器中含有1.2molCO2、2molH2、0.6molCH4、2molH2O，则此时反应所处的状态为 (填“向正反应方向进行”、“向逆反应方向进行”、“平衡状态”或“无法判断”)。21．乙醇用途广泛且需求量大，寻求制备乙醇的新方法是研究的热点。(1) 电催化制备乙醇。电解原理示意图如图1所示。①a电极的电极反应式为 。②有效抑制a电极发生析氢反应的措施有 。(2) 催化加氢制备乙醇。在催化剂表面加氢制备乙醇的反应为  ，反应机理如图2所示。①在催化剂表面加氢生成的过程可描述为 。②制取的过程中可获得的副产物有 。③随着反应进行，的值 (填“增大”、“减小”或“不变”)。④将的混合气体置于密闭容器中，在和不同温度下反应达到平衡时，的转化率和的选择性[的选择性]如图3所示。温度在时，CO2的平衡转化率几乎不变，其原因可能为 。                       图3选项反应条件MrAN2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)升高温度变大B2NO2(g)⇌N2O4(g)缩小容器容积变小CH2(g)+I2(g)⇌2HI(g)降低温度不变D2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(s)+H2O(g)若平衡时Mr=30，增加容器容积不变时间/s012345n(NO)/mol0.2000.1000.0800.0500.0500.050n(O2)/mol0.1000.0500.0400.0250.0250.025t/s012018024033030600700800α/%033.041.848.858.069.070.471.071.0v(正)v(逆)平衡常数(K)CO2转化率(α)    平衡时浓度CO2/(mol·L-1)H2/(mol·L-1)CH4/(mol·L-1)H2O/(mol·L-1)平衡Ⅰabxy平衡Ⅱmnpq参考答案：1．C【详解】A．在终产物之后催化剂完成催化过程恢复原状，故化合物1为反应的催化剂，A正确。B．2→3过程中涉及碳氧键的断裂，3→4、4→1过程中涉及碳氧键的形成，故B正确。C．根据催化循环的箭头指向，总反应物为、和，总产物为和(图中未示出)，故总反应为，与的化学计量数之比为1∶1，故C错误。D．若原料为和，可视为，与 形成的酯为，故D正确。故选C。2．D【详解】A．物质的能量越低越稳定，两种产物中P2的能量更低，更稳定，A错误；B．Y的能量高于Z的能量，Y转化为中间产物Z过程，正反应的活化能小于逆反应的活化能，B错误； C．最大的正反应的活化能出现在由中间产物Z到过渡态Ⅳ时，即最大正反应的活化能 E正=-18.92kJ/mol-(-205.11kJ/mol)=186.19kJ·mol-1，C错误；D．温度升高，反应速率加快，可加快中间产物Z转化为P2的速率，D正确；故选D。3．C【分析】【详解】A．物质的量变化比等于系数比，所以x=1，故A错误；B．2 min时，A的浓度为0.9 mol·L-1，故B错误；C．B的平衡转化率为40%，故C正确；D．2 min内A的平均反应速率为0.3 mol· L-1·min-1，故D错误；选C。4．B【分析】为反应前后气体总物质的量减小的反应，由曲线I可知，反应开始后，气体的压强增大，容器体积不变，说明温度升高，该反应为放热反应，曲线I表示恒容绝热时的压强变化，曲线Ⅱ表示恒温恒容时的压强变化，据此分析解答。【详解】A．根据分析，该反应为放热反应，，即，A错误；B．根据分析，曲线Ⅰ表示绝热体系，B正确；C．由图可知，a、b两点压强相等，恒容且容积均为1L，b点温度高于a点，因此b点气体总的物质的量小于a点，说明b点正向进行的程度更大，则b点CO的转化率大于a点，C错误； D．列三段式有：，根据分析，曲线Ⅱ表示恒温恒容时的压强变化，气体的压强之比等于其物质的量之比，则，解得x=0.75，，D错误； 故选B。5．A【详解】A．0～4 min时，X的平均反应速率为，故A错误；B．X和Y是反应物，Z为生成物，它们改变量分别为0.8mol、0.4mol、0.4mol，因此该反应方程式为2X(g)＋Y(g)Z(g)，该反应的平衡常数表达式K=，故B正确；C．由T1向T2变化时，是正向建立平衡的阶段，还未达到平衡，因此正反应速率大于逆反应速率，故C正确；D．从T3向T4变化时，温度升高，Z%在逐渐降低，说明平衡逆向移动，则逆向是吸热反应，正反应是放热反应，故D正确。综上所述，答案为A。6．D【详解】A．题干图示为将与的混合气体以定流速通过填充有催化剂的反应器，的产率、的转化率与温度的关系，故435℃时产率低的原因可能是此温度下催化剂活性较低，反应速率较慢，A正确；B．根据主反应 可知升高温度，平衡正向移动，C4H8的产率增大，图中可知600℃以后的产率下降，的产率增大，故600℃以后，的产率下降原因可能是发生裂解反应生成，B正确；C．由B项分析可知，图中表示产率的曲线中，A点后丁烯的产率下降并不一定是平衡移动的结果，故A点时主反应不一定达到平衡状态，C正确；D．由于主反应 升高温度，平衡正向移动，丁烯的产率增大，且温度高时，将发生副反应，故提高丁烷脱氢制备丁烯转化率的研究方向为寻找高温时具有较高活性和对主反应具有良好选择性的催化剂，D错误；故答案为：D。7．C【分析】反应正向进行的程度越高，A的转化率越大。由图可知，在其他条件不变的情况下，温度越高，A的转化率越大，即平衡正向移动，因此正反应为吸热反应，；在温度不变的情况下，压强越大，A的转化率越大，平衡正向移动，因此正反应为气体体积减小的反应，即n>p+q。【详解】A．由分析可知，正反应为吸热反应；但因为A物质为固体而非气体，正反应为气体体积减小的反应，因此可得出结论：n>p+q，A错误；B．正反应为吸热反应，B错误；C．正反应为吸热反应，因此逆反应为放热反应；由分析可知，n>p+q，C正确；D．由C选项可知，逆反应是放热反应，且 n>p+q，D错误；因此本题选C。8．B【详解】A．高温时坩埚中二氧化硅与碳酸钠反应，会腐蚀坩埚，应选铁坩埚， A错误；B．Cu与浓硝酸反应生成二氧化氮，图中固液反应装置可制备二氧化氮， B正确；C．氯化铵分解后在试管口又会结合，不能制得氨气， C错误；D．根据收集气体的体积和时间，可计算反应速率，图中缺少计量时间的秒表， D错误；答案选B。9．A【详解】A．为熵增的反应，室温下反应不能自发进行，说明，A正确；B．该反应还生成硫酸钡沉淀，形成离子键放出能量，故，B错误；C．该反应为可逆反应，一定条件下，将0.2mol和0.1mol充入密闭容器中充分反应不可能完全进行，不能计算反应的，C错误；D．已知：  ，生成液态水放出热量更多，则的燃烧热，D错误；故选A。10．D【详解】A． 气态水变为液体变为固态，熵依次减小，A错误；B．反应离子方程式为，故加入固体，平衡不移动，B错误；C．反应焓变等于反应物的键能和减去生成物的键能和，某可逆反应，若反应物总键能大于生成物总键能，则反应吸热，升高温度平衡正向移动，利于提高反应物的转化率，C错误；D．对于有气体参与的反应，其他条件不变，增大压强反应速率加快，是因为反应物浓度变大反应速率加快，与活化分子的百分数无关，D正确。故选D。11．A【详解】A项浓硝酸的氧化性比浓盐酸强，浓硝酸能氧化铜而浓盐酸不能，恰好说明了影响化学反应速率的决定因素是反应物本身的性质，正确；B、D项说明浓度的影响，C项说明温度的影响，这些都是次要因素，错误。答案选A。12．D【详解】A．反应前5min的平均速率v(SO2)=0.1amol/(L·min)，浓度越大反应速率越快，反应前2min的平均速率v(SO2)>0.1amol/(L·min)，故A错误； B．平衡后保持其他条件不变，加入催化剂，平衡不移动，SO2的转化率不变，故B错误；C．S是固体，平衡后保持其他条件不变，从容器中分离出部分硫，平衡不移动，故C错误；D．当S(l)的质量不再改变时，说明其它物质的浓度保持不变，反应达到平衡状态，故D正确；选D。13．C【详解】A．升高温度平衡逆向移动，气体的物质的量增加，但气体的质量不变，则平均相对分子质量Mr减小，故A错误；B．缩小体积压强增大，平衡正向移动，气体的物质的量减小，气体质量不变，则平均相对分子质量Mr增大，故B错误；C．该反应前后气体物质的量相等，气体的总质量保持不变，则Mr为定值，故C正确；D．增加容器容积，平衡向逆向移动，由反应可知气体质量增大的倍数大于气体物质的量增大倍数，则Mr增大，故D错误；故选：C。14．(1) 光 电(2)BC(3)AD(4) 0.05 50%【详解】（1）光伏发电实现光能转化为电能。（2）A． 容器的容积不变，混合气体的总质量不变，故混合气体的密度始终不变，故混合气体的密度保持不变不能表明反应已达到平衡状态，故A错误；B． 容器的容积不变，随反应进行，混合气体的物质的量减小，混合气体的总压强减小，故混合气体的总压强保持不变能表明反应已达到平衡状态，故B正确；C． 混合气体中的体积分数保持不变，说明正逆反应速率相等，能表明反应已达到平衡状态，故C正确；D． 、的浓度相等不能说明正逆反应速率相等，不能表明反应已达到平衡状态，故D错误；故选BC。（3）A． 升高温度，反应速率加快，故A正确；B． 分离产物，反应速率减慢，故B错误；C． 减小压强，反应速率减慢，故C错误；D． 加催化剂，反应速率加快，故D正确；故选AD。（4）①设CO2参加反应的物质的量为xmol，则可列出三段式：，平衡体系中的体积分数为50%，则，解得x=1，则开始反应至10min时的平均反应速率为 。②该条件下，反应达到平衡时，的转化率为。15． 0.07(MPa)－1 p4>p3>p2>p1 反应分子数减少，相同温度下，压强增大，乙烯转化率提高 将产物乙醇液化移去 增加n(H2O)∶n(C2H4)比【详解】(1)①C2H4(g)+H2O(g)═C2H5OH(g)开始(mol)       1    1      0转化(mol)      0.2    0.2      0.2平衡(mol)      0.8    0.8      0.2乙醇占=，乙烯和水各占=，则乙醇的分压为7.85MPa×=0.87MPa，乙烯和水的分压为7.85MPa×=3.49MPa，所以Kp===0.07(MPa)-1，故答案为0.07(MPa)-1；②在相同温度下由于乙烯转化率为p1＜p2＜p3＜p4，由C2H4(g)+H2O(g)═C2H5OH(g)可知正反应为气体体积减小的反应，所以增大压强，平衡正向移动，乙烯的转化率提高，因此压强关系是p4>p3>p2>p1，故答案为p4>p3>p2>p1；反应分子数减少，相同温度下，压强升高乙烯转化率提高；③若要进一步提高乙烯转化率，除了可以适当改变反应温度和压强外，还可以改变物质的浓度，如从平衡体系中将产物乙醇分离出来，或增大水蒸气的浓度，改变二者物质的量的比等，故答案为将产物乙醇液化移去；增加n(H2O)∶n(C2H4)比。【点睛】本题考查了化学方程式的书写、压强对平衡移动的影响、物质制取方案的比较、反应热及平衡常数的计算等。本题的易错点为Kp的计算，要正确理解平衡分压的含义。16．(1) 微量O2及时和副反应Ⅱ、III产生的碳反应。防止催化剂表面积碳 少量多孔CaO (及其生成的CaCO,)有利于将CO2吸附至催化剂表面，促进主反应发生，提高CO的转化率 吸附在催化剂表面的CO解离成CO和O* (活性氧原子),吸附在催化剂表面的CH4解离成H2和CH2* (活性亚甲基), O*和H2反应生成H2O, CH2*和H2O反应生成H2和CO*, CO从催化剂表面脱附成CO。(2) 利用太阳光能理论上无需额外消耗能量，将捕集的CO2转化为有用的产品HCOOH，既能有效减少温室气体CO2的排放量，又能充分利用碳资源。【详解】（1）微量氧气可将副反应上生成的C转化为氧化物，从而降低催化剂表面的积碳，避免积碳过多导致催化剂失去活性；多孔CaO可以吸附二氧化碳，从而促进二氧化碳与甲烷在催化剂表面接触反应，提高二氧化碳的转化率；结合图示信息可知二氧化碳被吸附在Ni表面，之后发生断键，生成CO和O。故答案为：微量O2及时和副反应Ⅱ、III产生的碳反应。防止催化剂表面积碳；多孔CaO有利于吸附，从而促进与甲烷的反应，提高转化率；吸附在催化剂表面的CO解离成CO和O* (活性氧原子),吸附在催化剂表面的CH4解离成H2和CH2* (活性亚甲基), O*和H2反应生成H2O, CH2*和H2O反应生成H2和CO* ，CO从催化剂表面脱附成CO；（2）由图可知光阴极二氧化碳在碳酸氢钾溶液中转化为HCOOH，电极方程式为：；利用太阳光能理论上无需额外消耗能量，将捕集的CO2转化为有用的产品HCOOH，既能有效减少温室气体CO2的排放量，又能充分利用碳资源。17． 小于 0.015mol·L－1·s－1 ac 通入氧气、增大压强(缩小容器体积) 720 25% bc【分析】（1）根据平衡移动原理，升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动；依据速率公式计算可得；(2) 在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变，该反应就达到平衡状态，利用化学平衡状态的特征“等”、“定”来判断反应达到平衡状态；（3) 该反应是一个气体体积减小的放热反应；（4）化学平衡常数只与温度有关，而与浓度无关，温度没变，所以化学平衡常数就不变，则可以利用题给表格数据计算化学平衡常数；（5）在题述条件下，若开始通入的是0.2molNO2气体，与题给表格数据为等效平衡；（6）依据化学平衡移动原理分析判断。【详解】（1）根据平衡移动原理，升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，由K800℃>K1000℃可知，升高温度，化学平衡常数减小，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，则该反应的正反应为放热反应，即ΔH<0；从0～2 s内用O2表示该反应的平均速率为v(O2)= =0.015mol/(L·s)，故答案为小于；0.015mol·L－1·s－1；(2)a、该反应是在恒容的密闭容器中发生的，只有NO2是红棕色，其它气体都是无色的，若容器内颜色保持不变，说明各种气体的物质的量不变，表明反应达到平衡状态，故正确；b、在任何时刻都存在关系：2v逆(NO)＝v正(O2)，不能表明反应达到平衡状态，故错误；c、该反应是一个气体体积减小的反应，容器内压强保持不变，说明正逆反应速率相等，该反应达到了平衡状态，故正确；d、由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量不变，容器的容积也不变，所以任何时刻容器内气体的密度都保持不变，容器内气体密度保持不变不可作为判断平衡的标志，故错误；ac正确，故答案为ac；（3) 该反应是一个气体体积减小的放热反应，为使该反应的反应速率增大，提高NO的转化率，且平衡向正反应方向移动，则应采取的措施为通入氧气来增大氧气的浓度或增大体系的压强，故答案为通入氧气、增大压强(缩小容器体积)；（4）化学平衡常数只与温度有关，而与浓度无关，温度没变，所以化学平衡常数就不变，则可以利用题给表格数据计算化学平衡常数，由表格数据可知，平衡时，NO、O2和NO2的浓度为0.025mol/L、0.0125mol/L和0.075mol/L，平衡常数K===720，故答案为720；（5）在题述条件下，若开始通入的是0.2molNO2气体，与题给表格数据为等效平衡，平衡时，各物质的浓度与表格中平衡时的效果是一样的。平衡时NO2的浓度为0.075mol/L，体积为2L，物质的量为0.075mol/L×2=0.15mol,则NO2的转化率为（0.2-0.15）/2=0.25；也可以利用平衡常数求解。设在反应过程中c(O2)为xmol/L，则平衡时各种物质的浓度分别是c(NO2)=(0.1-2x）mol/L，c(NO)=2xmol/L，c(O2)=xmol/L，由化学平衡常数可得=720，解得x=0.0125mol/L,则NO2的转化率为×100%=25%，故答案为25%；（6）反应②为一个气体体积增加的放热反应。a、增加原催化剂的表面积，反应速率加快，化学平衡不移动，二氧化氮转化率不变，故错误；b、降低温度，平衡向正反应方向移动，二氧化氮转化率增大，故正确；c、减小投料比，相当于二氧化氮浓度不变，增大甲烷的浓度，增大甲烷浓度，平衡向正反应方向移动，甲烷转化率减小，二氧化氮转化率增大，故正确；d、增大压强，平衡向逆反应方向移动，二氧化氮转化率减小，故错误；bc正确，故答案为bc。【点睛】化学平衡常数只与温度有关，而与浓度无关，温度没变，所以化学平衡常数就不变是解答关键，也是分析的关键。18．(1) 随着反应的的进行，反应物的浓度降低，反应速率减慢(2)(3)增加OH-的浓度，移去产物【详解】（1）根据题意结合表格的数据可知在120～180s内的反应速率是。在180～240s内的反应速率是由反应速率的数值可以看出：随着反应的的进行，反应物的浓度降低，反应速率减慢，答案：；；随着反应的的进行，反应物的浓度降低，反应速率减慢；（2）在15 ℃时该反应达平衡，O2NC6H4COOC2H5转化了，平衡时O2NC6H4COO-、C2H5OH浓度均为，O2NC6H4COOC2H5、OH-浓度均为，平衡常数是，答案：；（3）为提高O2NC6H4COOC2H5的平衡转化率，除可适当控制反应温度外，还可以采取的措施有增加其它反应物浓度的方法或减小生成物浓度的方法。因此对该反应来说，就是可采取增大OH-的浓度，移去产物的方法，答案：增加OH-的浓度，移去产物。19．(1) 0.079mol/(L·s) 0.395mol/L 79%(2)X(g)+Y(g)⇌2Z(g)(3)C【分析】从图中三种物质的改变量X从1.2mol降到0.41mol，减少0.79mol；Y从1.00mol降到0.21mol，减少0.79mol；Z从0mol增到1.58mol，增加1.58mol；各物质的变化量之比和方程式中各物质系数成正比，该反应有，(1)从反应开始到10s，用Z表示的反应速率为 ；X的物质的量浓度减少了 ；Y的转化率为 。(2)据分析，该反应的化学方程式为X(g)+Y(g)⇌2Z(g)。(3)A．化学平衡状态时正逆反应速率相等且不为零，A错误；B．该反应是可逆反应，达到平衡时反应物不可能全部转化，B错误；C．达到平衡时，体系内各组分的物质的量不再改变，恒容密闭容器中浓度不再变化，C正确；D．N2、H2和NH3的物质的量之比为1∶3∶2等于反应的化学计量数之比，与平衡时各物质的量没有必然联系，不一定时平衡状态，D错误；故答案选C。20．(1) 增大 增大 减小 减小(2)(3)df(4)无法判断【详解】（1）已知H2的体积分数随温度的升高而增加，即升温平衡逆向移动，则正反应为放热反应；温度从300℃升到400℃，反应速率加快，即v(正)、v(逆)均增大；平衡逆向移动，平衡常数(K)减小，CO2转化率(α)减小；（2）温度相同，则平衡常数相同，所以；（3）a．c(CO2)=c(CH4)并不能说明各物质的浓度不再改变，不能说明反应达到平衡，a不符合题意；b．题目为指明是否为恒压状态下反应，所以容器中的压强不变不一定能说明反应平衡，b不符合题意；c．温度不变则无论是否平衡，K都不变，c不符合题意；d．c(H2)保持不变说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，d符合题意；e．无论是否平衡，只要反应进行都满足v正(H2)=4v正(CO2)，e不符合题意；f．反应物和生成物都是气体，所以气体总质量不发生改变，反应前后气体系数之和不相同，则未平衡时气体的总物质的量会发生变化，混合气体平均摩尔质量会变，当该值不变时说明反应达到平衡，f符合题意；综上所述选df；（4）由于容器的体积未知，所以无法计算各物质的浓度，则无法计算浓度商，所以无法判断反应所处状态。21．(1) 2CO2+12e-+9H2O=CH3CH2OH+12OH- 选择高选择性和高活性的电化学催化剂(2) 在催化剂表面加氢生成的过程是分子中一个碳碳双键被打开，被催化剂吸附，其中的碳原子与氢气分子中断开的氢原子结合形成CH3*，CO*与CH3*在H*作用下生成 CH4、CH3OH 不变 H2与CO2反应的副反应是CH3OH，副反应为吸热反应，主反应为放热反应，根据勒夏特列原理，升高温度，主反应平衡往逆向移动，使CO2的平衡转化率下降，副反应平衡往正向移动，使CO2的平衡转化率上升，当下降和上升的程度相当时，即温度在，CO2的平衡转化率几乎不变。【详解】（1）二氧化碳催化加氢制备乙醇，则a电极为电解池的阴极，二氧化碳碱性条件下在阴极得到电子生成乙醇，电极反应式为2CO2+12e-+9H2O=CH3CH2OH+12OH-；选择高选择性和高活性的电化学催化剂可以有效抑制a电极发生析氢反应；（2）①根据图示，在催化剂表面加氢生成的过程是分子中一个碳碳双键被打开，被催化剂吸附，其中的碳原子与氢气分子中断开的氢原子结合形成CH3*，CO*与CH3*在H*作用下生成；②根据图示，CH3*与H*会结合生成CH4，CO*与H*会结合生成CH3OH，所以副产物是CH4、CH3OH；③当反应达到平衡时，Co0失电子生成Co2+的速率与Co2+得电子生成Co0的速率相等， 即比值不变；④根据②的分析，H2与CO2反应的副反应是CH3OH，副反应为吸热反应，而主反应为放热反应，根据勒夏特列原理，升高温度，主反应平衡往逆向移动，使CO2的平衡转化率下降，副反应平衡往正向移动，使CO2的平衡转化率上升，当下降和上升的程度相当时，即温度在，CO2的平衡转化率几乎不变。