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【化学】河南省兰考县第三高级中学卫星试验部2020-2021学年高二上学期第一次月考（解析版） 试卷
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河南省兰考县第三高级中学卫星试验部2020-2021学年高二上学期第一次月考
一、单选题(54分)
1．下列关于化学反应速率的说法正确的是
A．对任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显
B．化学反应速率为“0.8 mol·L－1·s－1”所表示的意义是：时间为1 s时，某物质的浓度为0.8 mol·L－1
C．可逆反应达到化学平衡状态时，当正反应速率增大时，逆反应速率会减小
D．对于放热反应，提高反应温度也能增大反应速率
2．已知 4NH3+5O2 = 4NO+6H2O(g)，若反应速率分别用 v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示，则正确的关系是( )
A．v(O2)= v(NH3) B．v(H2O)= v(O2)
C．v(H2O)= v(NH3) D．v(NO)= v(O2)
3．将和充入一容积为2L的密闭容器中(温度保持不变)，发生反应。测得的物质的量随时间的变化如图中实线所示(图中字母后的数字表示对应的坐标)。该反应在1～3min内的平均反应速率是( )
A． B．
C． D．
4．在4 L密闭容器中充入6 mol A气体和5 mol B气体，在一定条件下发生反应：3A(g)＋B(g)2C(g)＋xD(g)，5 s达到平衡。达到平衡时，生成了2 mol C，经测定D的浓度为0.5 mol·L－1，下列判断正确的是( )
A．x＝1 B．B的转化率为20%
C．平衡时A的浓度为1.50 mol·L－1 D．B的平均反应速率为0.2 mol·L－1·s－1
5．一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示，下列说法正确的是
A．反应开始到10s，用Z表示的反应速率为
B．反应开始到10s，X的物质的量浓度减少了
C．反应开始到10s时，Y的转化率为
D．反应的化学方程式为：
6．某温度下按如图安装好实验装置，在锥形瓶内盛6.5 g锌粒(颗粒大小基本相同)，通过分液漏斗加入40 mL 2.5 mol/L的硫酸，将产生的H2收集在一个注射器中，用时10 s时恰好收集到气体的体积为50 mL(若折合成0℃、101 kPa条件下的H2体积为44.8 mL)，在该温度下，下列说法不正确的是
A．用锌粒表示10 s内该反应的速率为0.013 g/s
B．忽略锥形瓶溶液体积的变化，用H＋来表示10 s内该反应的速率为0.01 mol/(L·s)
C．忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用Zn2＋来表示10 s内反应的速率为0.01 mol/(L·s)
D．用H2表示10 s内该反应的速率为0.004 mol/(L·s)
7．下列关于化学反应速率的说法正确的是 ( )
A．升高温度可降低化学反应的活化能，使化学反应速率提高B．在温度、体积都相同的两容器中，分别充入相同物质的量的Br2和Cl2，让它们与等量的氢气发生反应，反应速率相同
C．0.1 mol·L-1盐酸和0.1 mol·L-1硝酸与相同形状和大小的大理石反应的速率相同
D．有气体参加的化学反应，若增大压强（即缩小反应容器的容积），可增加活化分子的百分数，从而使反应速率加快
8．下列措施中，能使反应物活化分子数和活化分子百分数都增大的方法是
①增大反应物的浓度 ②升高温度 ③增大压强 ④移去生成物 ⑤加入催化剂
A．①③⑤ B．②⑤ C．②③⑤ D．①③④
9．少量铁粉与的稀盐酸反应，反应速率太慢。为了加快此反应速率而不改变的产量，可以使用如下方法中的（ ）
①加 ②加固体 ③滴入几滴浓盐酸
④改用的硝酸 ⑤加溶液 ⑥滴加几滴硫酸铜溶液
⑦升高温度（不考虑盐酸挥发） ⑧改用的盐酸
A．③⑤⑥⑦ B．③⑦⑧ C．③⑥⑦⑧ D．③④⑥⑦⑧
10．在容积不变的密闭容器中存在如下反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－QkJ·mol−1(Q>0)，某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，下列分析正确的是
A．图Ⅰ研究的是t1时刻增大O2的浓度对反应速率的影响
B．图Ⅱ研究的是t1时刻加入催化剂后对反应速率的影响
C．图Ⅲ研究的是催化剂对平衡的影响，且甲的催化效率比乙高
D．图Ⅲ研究的是温度对化学平衡的影响，且乙的温度较低
11．可逆反应：2NO22NO+O2在密闭容器反应，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）混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态．
A．（1）（3）（4） B．（2）（3）（5）
C．（1）（4）（5） D．（1）（2）（3）（4）（5）
12．在密闭容器中进行反应：X2(g)＋3Y2(g)2Z(g)，其中X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.2 mol·L－1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是( )。
A．c(Z)＝0.5 mol·L－1 B．c(Y2)＝0.5 mol·L－1
C．c(X2)＝0.2 mol·L－1 D．c(Y2)＝0.6 mol·L－1
13．已知：2X(g)+Y(g)2Z(g)，反应中ω（Z的物质的量分数）随温度T的变化如下图所示。下列判断正确的是（ ）
A．T1时，v正＞v逆
B．正反应的ΔH＜0
C．a、b两点的反应速率v(a)=v(b)
D．当温度低于T1时，ω增大的原因是平衡向正反应方向移动
14．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
15．已知某可逆反应：mA（g）＋nB（g）r C（g）在密闭容器中进行。下图表示此反应在不同时间t，温度T和压强p与反应物B在混合气体中的百分含量（B%）的关系曲线。由曲线分析下列判断正确的是
A．T1＞T2，p1＞p2，m＋n＞r，正反应吸热
B．T1＜T2，p1＜p2，m＋n＜r，正反应吸热
C．T1＞T2，p1＞p2，m＋n＜r，正反应放热
D．T1＜T2，p1＜p2，m＋n＞r，正反应放热
16．一定温度时，向2.0 L恒容密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2，发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表：
t / s
0
2
4
6
8
n(SO3) / mol
0
0．8
1．4
1.8
1.8
下列说法正确的是( )
A．反应在前2 s 的平均速率v(O2) ＝ 0．4 mol·L－1·s－1
B．保持其他条件不变，体积压缩到1.0 L，平衡常数将增大
C．相同温度下，起始时向容器中充入4 mol SO3，达到平衡时，SO3的转化率小于10%
D．保持温度不变，向该容器中再充入2 mol SO2、1 mol O2，反应达到新平衡时减小
17．下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是（ ）
A．二氧化硫转化为三氧化硫时增加空气的量以提高二氧化硫的转化率
B．红棕色的NO2气体加压后颜色先变深再变浅
C．在氨水中加入浓的氢氧化钠溶液，有氨气溢出
D．合成氨工业用铁触媒作催化剂
18．为探究锌与稀硫酸的反应速率[以v(H2)表示]。向反应混合物中加入某些物质，下列判断正确的是( )。
A．加入NH4HSO4固体，v(H2)不变 B.加入少量锌，v(H2)增大
C．加入CH3COONa固体，v(H2)减小 D．滴加少量CuSO4溶液，v(H2)减小
第II卷（非选择题）
二、填空题
18．一定条件下铁可以和 CO2 发生反应：Fe(s)＋CO2(g)⇌FeO(s)＋CO(g)。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，反应过程中 CO2 气体和 CO 气体的浓度与时间的关系如图所示：
(1)t1 时，正、逆反应速率的大小关系为 v 正_____v 逆(填“＞”“＜”或“＝”)。
(2)4 min 内，CO 的平均反应速率 v(CO)＝_____。
(3)下列条件的改变能减慢其反应速率的是_____(填序号，下同)。
①降低温度
②减少铁粉的质量
③保持压强不变，充入 He 使容器的体积增大
④保持容积不变，充入 He 使体系压强增大
(4)下列描述能说明上述反应已达平衡状态的是_____。
①v(CO2)＝v(CO)
②单位时间内生成 n mol CO2 的同时生成 n mol CO
③容器中气体压强不随时间变化而变化
④容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化而变化
19．在容积为1.00L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4(g)2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。
回答下列问题：
反应的△H______0（填“大于”“小于”）；100℃时，体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。在0~60s时段，反应速率v(N2O4)为___________mol·L-1·s-1反应的平衡常数K1为___________。
（2）100℃时达到平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4)以0.0020 mol·L-1·s-1的平均速率降低，经10s又达到平衡。
①T_______100℃（填“大于”“小于”），判断理由是_____。
②列式计算温度T是反应的平衡常数K2___________
（3）温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半，平衡向___________（填“正反应”或“逆反应”）方向移动，判断理由是___________。
三、综合题
20．研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。
（1）CO可用于炼铁，
已知Fe2O3（s） + 3 C（s） = 2 Fe（s） + 3CO （g） △H1= +489.0 kJ/mol，
C（s）+CO2（g）=2CO（g） △H2= +172.5.0 kJ/mol，
则CO还原Fe2O3（s）的热化学方程式为__________________。
（2）分离高炉煤气得到的CO与空气可设计成燃料电池（以KOH溶液为电解液），写出该电池的负极反应式_______________。
（3）在一定温度下，将CO2和H2充入固定体积的密闭容器中，发生反应：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)
①请用各组分平衡浓度表示该反应的平衡常数表达式_____。
②上述反应达到平衡的标志是_____。
A v正（CO2）= v逆（H2O）
B 单位时间生成3 mol H2的同时消耗1 mol CH3OH
C 容器内的总压强不再随时间变化
D 混合气体的密度不再随时间变化
E 混合气体的平均摩尔质量不再随时间变化
③在两种温度条件下，测得上述反应中CH3OH的物质的量随时间的变化曲线如图所示，曲线I、II对应的平衡常数大小关系为KI_______KII（填“>”、“=”或“<”）
（1） ④若某温度下，在2 L的密闭容器中充入2 mol CO2和6 mol H2发生上述反应，5 min达到平衡，平衡时CO2的转化率为60%，用H2表示该反应的平均速率是______，该温
度下的平衡常数为________，若该温度下，在2 L的密闭容器中充入1.5 mol CO2、3 mol H2、1 mol CH3OH和0.5 mol H2O（g），则此时该反应向_______方向（填“正反应”或“逆反应”）移动，请说明理由：____________
参考答案
1．D
【解析】A．反应速率快的现象不一定明显，如NaOH与HCl的反应，反应速率慢的现象可能明显，如铁生锈，故A错误；B．化学反应速率为“0.8mol·L－1·s－1”所表示的意义是在1s内，某物质的浓度变化为0.8mol·L－1，故B错误；C．可逆反应达到化学平衡状态时，改变条件，正反应速率增大时，逆反应速率可能会增大，不变或减小，故C错误；D．对与任何化学反应，温度升高，反应速率加快，故D正确；答案为D。
2．A
【详解】
对于反应4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)，
A．速率之比等于化学计量数之比，故v(NH3)：v(O2)=4：5，即v(O2)=v(NH3)，故A正确；
B．速率之比等于化学计量数之比，故v(O2)：v(H2O)=5：6，即v(H2O)= v(O2)，故B错误；
C．速率之比等于化学计量数之比，故v(NH3)：v(H2O)=4：6，即v(H2O)= v(NH3) ，故C错误；
D．速率之比等于化学计量数之比，故v(O2)：v(NO)=5：4，即v(NO)= v(O2) ，故D错误；
故答案为A。
3．D
【详解】
由图可知，1～3min内的物质的量的变化量是，则1～3min内，根据化学反应速率之比等于对应物质的化学计量数之比可知，，选D，故答案为：D。
4．B
【详解】
达到平衡时，生成了2molC，D的物质的量为4L×0.5mol/L=2mol；
3A（g）+B（g）2C（g）+xD（g）
起始：6mol 5mol 0 0
转化：3mol 1mol 2mol xmol
平衡：3mol 4mol 2mol 2mol
A.根据参加反应的各物质的物质的量之比等于方程式中计量数之比，可知x=2，故A错误；
B.B的转化率为20%，故B正确；
C.平衡时A的浓度为=0.75mol/L，故C错误；
D.B表示该反应在5min内的化学反应速率为=0.05mol·L－1·s－1，故D错误；
答案：B
5．C
【详解】
A.反应开始到10s时，Z的物质的量增加了，则用Z表示的反应速率为，A错误；
B.反应开始到10s，X的物质的量浓度减少了，B错误；
C.反应开始到10s时，Y的物质的量减少了，所以其转化率是，C正确；
D.方程式应该是：，故D错误；
故选：C。
6．C
【详解】
A．生成的氢气为0.002mol，消耗的锌为0.13g，所以用锌粒表示10 s内该反应的速率为0.013 g/s，故A正确；
B．0℃、101kPa条件下的H2体积为44.8mL的物质的量为0.002mol；即参加反应的H＋的物质的量为0.004mol；可求得H＋来表示10s内该反应的速率0.01mol/(L·s)，故B正确；
C．根据反应方程式得参加反的锌的物质的为0.002mol，即用Zn2＋来表示10s内该反应的速率0.005mol/(L·s)，故C错误；
D．用H2来表示10s内该反应的速率为0.004mol/(L·s)，故D正确；
答案选C。
7．C
【解析】A项，升高温度不能降低反应的活化能，升高温度使更多的分子能量增加变为活化分子，增大活化分子百分数，提高化学反应速率，错误；B项，氧化性Cl2Br2，相同条件下与H2反应，Cl2反应速率快，错误；C项，0.1 mol·L-1盐酸和0.1 mol·L-1硝酸中c（H+）都为0.1mol/L，与相同形状和大小的大理石反应的速率相同，正确；D项，有气体参加的化学反应，增大压强，增大单位体积内的分子总数，活化分子的百分数不变，增大单位体积内的活化分子数，加快反应速率，错误；答案选C。
点睛：本题考查影响化学反应速率的因素，用有效碰撞理论解释外界条件对化学反应速率的影响。决定化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质，浓度、压强、温度、催化剂等外界因素对化学反应速率的影响都属于次要因素。温度和催化剂能改变活化分子百分数，浓度和压强不能改变活化分子百分数。
8．B
【详解】
①.增大反应物的浓度，单位体积内活化分子的数目增多，但活化分子百分数不变，①不符合题意；
②.升高温度能使更多的普通分子变为活化分子，反应物的活化分子数和活化分子百分数都增大，②符合题意；
③.增大压强，单位体积内活化分子的数目增多，但活化分子百分数不变，③不符合题意；
④.移去生成物，平衡正向移动，反应物中活化分子数减少，但活化分子百分数不变，④不符合题意；
⑤.加入催化剂可以降低反应的活化能，使反应物中活化分子数和活化分子百分数都增大，⑤符合题意，故答案选B。
9．B
【详解】
①加H2O后，稀盐酸的浓度降低，即溶液中氢离子浓度减小，反应速率减慢，故①不符合题意；
②加NaOH固体，NaOH会消耗盐酸，即溶液中氢离子浓度减小，反应速率减慢，故②不符合题意；
③滴入几滴浓盐酸后，稀盐酸的浓度增大，即溶液中氢离子浓度增大，反应速率加快，故③符合题意；
④若改用的硝酸，由于硝酸具有强氧化性，硝酸与金属铁反应不生成氢气，故④不符合题意；
⑤加NaCl溶液，是溶液体积增大，即氢离子浓度减小，反应速率减慢，故⑤不符合题意；
⑥滴入几滴硫酸铜溶液，Fe与硫酸铜反应生成Cu，即形成了Fe—Cu原电池，反应速率加快，但Fe少量，导致生成的氢气减少，故⑥不符合题意；
⑦升高温度(不考虑盐酸挥发)，反应速率加快，故⑦符合题意；
⑧改用的盐酸，盐酸的浓度增大，化学反应速率加快，故⑧符合题意；
故选B。
10．B
【详解】
A.增大氧气的浓度，平衡破坏的瞬间逆反应速率应不变，图中条件变化应为增大压强，A项错误；
B.图Ⅱ中正、逆反应速率同等程度的增大，化学平衡不移动，应为催化剂对反应速率的影响，B项正确；
C.催化剂能同等程度改变正逆反应速率，但平衡不移动，图中条件变化应为温度对平衡的影响，C项错误；
D.图像Ⅲ中乙首先到达平衡状态，则乙的温度高于甲的温度，D项错误；
答案选B。
11．C
【详解】
（1）单位时间内生成n mol O2，同时生成2n molNO2，说明反应v正=v逆，达到平衡状态，故（1）正确；
（2）生成n mol O2，生成2n mol NO，表示的均为正反应过程，未体现正与逆的关系，不能说明达到平衡状态，故（2）错误；
（3）任意时刻，同一个化学反应中用不同的物质表示的化学反应速率等于计量数之比，所以不能说明达平衡状态，故（3）错误；
（4）混合气体的颜色不再改变，说明NO2气体的浓度不变，达到平衡状态，故（4）正确；
（5）混合气体的平均相对分子质量=，各物质均为气体，总质量不变；反应前后物质的量变化。当平均相对分子质量不变的时候，说明总物质的量不变，各物质的物质的量不变，达到平衡状态，故（5）正确；
答案选C。
12．B
【详解】
若反应向正反应进行，假定完全反应，则：
X2（g）+3Y2（g）2Z（g）
起始量（mol/L） 0.1 0.3 0.2
变化量（mol/L） 0.1 0.3 0.2
平衡量（mol/L） 0 0 0.4
若反应逆反应进行，假定完全反应，则：
X2（g）+3Y2（g）2Z（g）
起始量（mol/L） 0.1 0.3 0.2
变化量（mol/L） 0.1 0.3 0.2
平衡量（mol/L） 0.2 0.6 0
由于为可逆反应，物质不能完全转化，所以平衡时浓度范围为0＜c（X2）＜0.2，0＜c（Y2）＜0.6，0＜c（Z）＜0.4，B正确、ACD错误；
答案选B。
13．B
【详解】
当可逆反应达到化学平衡状态时，产物Z的生成率最大，物质的量分数最大，所以在T1时刻，化学反应达到了平衡状态。
A. T1时，化学反应达到了平衡状态，v正=v逆，A项错误；
B. 当温度高于T1时，Z的物质的量分数逐渐减小，所以化学平衡逆向移动，即逆反应方向是吸热的，所以正反应是一个放热反应，即△H<0，B项正确；
C. 温度越高，化学反应速率越大，b点温度高于a点，所以b的速率高于a点的速率，即v(a)< v(b)，故C错误；
D. 0−T1阶段是化学平衡的建立过程，反应开始向右不断进行，生成的Z的量越来越大，所以ω增大，D项错误；
答案选B。
14．B
【解析】
由图I可知，随温度升高，生成物浓度增大，即升高温度平衡向正反应方向移动即正反应方向为吸热反应；由图II可知，当反应达到平衡时，增大压强正、逆反应速率均增大，且逆反应速率增大的更快即平衡向逆反应方向移动，所以该反应的逆反应方向为气体体积减少的反应；所以
A错，合成氨的反应为放热反应；B正确；C错，氨的催化氧化为放热反应；D错，该反应的逆反应为气体体积增大的反应；
15．B
【详解】
根据“先拐先平，温高压大”，当压强相同时，温度为T2的先达到平衡，说明温度是T2大于T1。但温度越高，反应物的含量越低，所以正反应是吸热反应。当温度相同时，压强为P2的先达到平衡，说明P2大于P1，压强越大，反应物的含量越高，所以正反应是体积增大的反应，即m＋n＜r；选B。
16．C
【详解】
A.根据表格中数据可知，当n(SO3)=1.8mol，该反应达到平衡状态，反应在前2s的平均速率v(SO3)=0.8mol÷2L÷2s＝0.2mol·L－1·s－1，同一可逆反应中同一段时间内各物质的反应速率之比等于其计量数之比，v(O2)=0.5v(SO3)=0.5×0.2mol·L－1·s－1=0.1mol·L－1·s－1，故A错误；
B.化学平衡常数只与温度有关，温度不变，化学平衡常数不变，与压强、物质浓度都无关，故B错误；
C.原平衡，SO2的转化率为1.8mol÷2mol×100%＝90%。若起始时向容器中充入2molSO3时，将建立等效平衡，SO3的转化率等于10%，相同温度下，起始时充入4 molSO3，相当于对原平衡加压，SO3的转化率减小，应小于10%，故C正确；
D.保持温度不变，向该容器中再充入2molSO2、1molO2，相当于缩小容器的体积，增大了压强，平衡正向移动，三氧化硫的物质的量增加，氧气的物质的量减少，所以增大，故D错误。
故选C。
17．D
【详解】
A、增大氧气浓度平衡正向移动，可以提高二氧化硫的转化率，所以能用勒沙特列原理解释，故A不选；
B、加压二氧化氮的浓度增大，平衡向生成四氧化二氮的方向移动，故加压后颜色先变深后变浅，但仍比原来的颜色深，可以用勒夏特列原理解释，故B不选；
C、在氨水中加入浓的氢氧化钠溶液，提高氢氧根的浓度，使氨的溶解平衡逆向移动，有氨气逸出，可以用勒夏特列原理解释，故C不选；
D、催化剂不能使平衡发生移动，不能用勒沙特列原理解释，故D选；
故选D。
18.C
19．> 0.125mol·L-1·min-1 ①③ ②④
【详解】
（1）根据图象可知，在t1后，CO浓度增大、CO2浓度减小，说明反应未达到平衡，正向进行，因此v正 > v逆；故答案为：>；
（2）根据图象可知，在4分钟内CO的平均反应速率，v(CO)=；故答案为：0.125mol·L-1·min-1；
（3）①降低温度，物质的内能降低，活化分子数减小，有效碰撞次数减少，化学反应速率降低，①符合题意；
②由于固体的浓度不变，所以减少铁粉的质量，物质的反应速率不变，②不符合题意；
③保持压强不变，充入He使容器的体积增大，反应体系中物质浓度降低，单位体积内活化分子数减少，有效碰撞次数减少，化学反应速率降低，③符合题意；
④保持体积不变，充入He使体系压强增大，由于体系内的物质浓度不变，所以化学反应速率不变，④不符合题意；故答案为：①③；
（4）①未指明反应是正向还是逆向进行，因此不能判断是否为平衡状态，①错误；
②单位时间内生成n molCO2的同时必然会消耗n molCO，又生成n mol CO，则CO的物质的量不变，反应达到平衡状态，②正确；
③该反应是反应前后气体体积不变的反应，任何条件下体系的压强都不变，因此不能据此判断反应是否为平衡状态，③错误；
④反应前后气体的体积不变，而气体的质量会发生变化，则气体的摩尔质量会发生变化，由于摩尔质量当以g/mol为单位时，数值上等于物质的相对分子质量，所以若容器中气体的平均分子量不随时间而变化，则反应达到平衡状态，④正确；故答案为：②④。
20．大于 0.001 0.36 mol·L—1 大于 反应正方向吸热，反应向吸热方向进行，故温度升高 平衡时，c（NO2）=0.120 mol·L—1+0.002 mol·L—1·s—1×10s×2=0.160mol·L—1
c（N2O4）=0.040 mol·L—1—0.002 mol·L—1·s—1×10s=0.02 mol·L—1
K2=0.160mol·L—1）2/0.020mol·L—1=1.3mol·L—1 逆反应 对气体分子数增大的反应，增大压强平衡向逆反应方向移动
【详解】
（1）根据题意知，随温度升高，混合气体的颜色变深，二氧化氮的浓度增大，说明平衡向正反应方向移动；当其他条件不变时，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，说明正反应为吸热反应，故△H大于0。根据题给图像知，0-60s时段，N2O4的物质的量浓度变化为0.060 mol·L-1，根据公式v=△c/△t计算，v (N2O4)= 0.060 mol·L-1/60s=0.001 mol·L-1·s-1；分析题给图像知，二氧化氮的平衡浓度为0.120 mol·L-1，四氧化二氮的平衡浓度为0.040 mol·L-1，K1= [NO2]2/[N2O4]=0.36 mol·L-1；
（2）①根据题意知，改变反应温度为T后，c(N2O4)以0.0020 mol·L-1·s-1的平均速率降低，即平衡向正反应方向移动，又反应正方向吸热，反应向吸热方向进行，故为温度升高，T大于1000C，答案为：大于；反应正方向吸热，反应向吸热方向进行，故温度升高；
②根据题意知，平衡时，c（NO2）=0.120 mol·L-1+0.002 mol·L-1·s-1×10s×2=0.160mol·L-1，c（N2O4）=0.040 mol·L-1-0.002 mol·L-1·s-1×10s=0.02 mol·L-1，K2=（0.160mol·L-1）2/0.020mol·L-1=1.3mol·L-1；
（3）温度为T时，反应达平衡，将反应容器的体积减小一半，即增大压强，当其他条件不变时，增大压强，平衡向气体物质平衡向气体物质系数减小的方向移动，即向逆反应方向移动，答案为：逆反应 对气体分子数增大的反应，增大压强平衡向逆反应方向移动。
21．Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=-28.5kJ/mol CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O ACE ＞ 0.52 正方向 Q浓度商小于平衡常数
【详解】
（1）根据盖斯定律，CO还原Fe2O3（s）的热化学方程式为①-②×3，得到Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=-28.5kJ/mol。
（2）燃料电池以KOH溶液为电解质溶液时，负极上是CO发生失电子的氧化反应，又因为电解质是KOH溶液，二氧化碳和氢氧化钾反应得到的是碳酸钾，即负极反应为CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O。
（3）在一定温度下，将CO2和H2充入固定体积的密闭容器中，发生反应：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)
①用各组分平衡浓度表示该反应的平衡常数表达式。
②A. 反应到达平衡时，某物质正逆反应速率相等，根据反应系数之比等于物质的量之比可知， v正（CO2）= v正（H2O）= v逆（H2O），反应到达平衡；
B. 单位时间生成3 mol H2的同时消耗1 mol CH3OH，为同反应描述，无法判断反应平衡；
C. 反应前后气体体积改变，故容器内的总压强不再随时间变化，反应到达平衡；
D. 根据质量守恒定律，体积不变，混合气体的密度不再随时间变化，与平衡无关；
E. 根据质量守恒定律，质量不变，反应前后物质的量改变，故混合气体的平均摩尔质量不再随时间变化，反应到达平衡；
综上所述，上述反应达到平衡的标志是ACE。
③根据有效碰撞理论，温度越高，反应速率越快，达到平衡时的时间越短，故曲线I的温度低于曲线II，由图可知，曲线Ⅱ的甲醇物质的量低，根据平衡常数公式，故对应的平衡常数大小关系为KI＞KII。
④若某温度下，在2 L的密闭容器中充入2 mol CO2和6 mol H2发生上述反应，5 min达到平衡，平衡时CO2的转化率为60%，设反应中二氧化碳变化量为xmol，列三段式
平衡时二氧化碳的转化率为，即x=1.2，用H2表示该反应的平均速率，该温度下的平衡常数为；若该温度下，平衡常数不变，在2 L的密闭容器中充入1.5 mol CO2、3 mol H2、1 mol CH3OH和0.5 mol H2O（g），即<0.52，远未到达平衡，则此时该反应向正反应方向移动。
一、单选题(54分)
1．下列关于化学反应速率的说法正确的是
A．对任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显
B．化学反应速率为“0.8 mol·L－1·s－1”所表示的意义是：时间为1 s时，某物质的浓度为0.8 mol·L－1
C．可逆反应达到化学平衡状态时，当正反应速率增大时，逆反应速率会减小
D．对于放热反应，提高反应温度也能增大反应速率
2．已知 4NH3+5O2 = 4NO+6H2O(g)，若反应速率分别用 v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示，则正确的关系是( )
A．v(O2)= v(NH3) B．v(H2O)= v(O2)
C．v(H2O)= v(NH3) D．v(NO)= v(O2)
3．将和充入一容积为2L的密闭容器中(温度保持不变)，发生反应。测得的物质的量随时间的变化如图中实线所示(图中字母后的数字表示对应的坐标)。该反应在1～3min内的平均反应速率是( )
A． B．
C． D．
4．在4 L密闭容器中充入6 mol A气体和5 mol B气体，在一定条件下发生反应：3A(g)＋B(g)2C(g)＋xD(g)，5 s达到平衡。达到平衡时，生成了2 mol C，经测定D的浓度为0.5 mol·L－1，下列判断正确的是( )
A．x＝1 B．B的转化率为20%
C．平衡时A的浓度为1.50 mol·L－1 D．B的平均反应速率为0.2 mol·L－1·s－1
5．一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示，下列说法正确的是
A．反应开始到10s，用Z表示的反应速率为
B．反应开始到10s，X的物质的量浓度减少了
C．反应开始到10s时，Y的转化率为
D．反应的化学方程式为：
6．某温度下按如图安装好实验装置，在锥形瓶内盛6.5 g锌粒(颗粒大小基本相同)，通过分液漏斗加入40 mL 2.5 mol/L的硫酸，将产生的H2收集在一个注射器中，用时10 s时恰好收集到气体的体积为50 mL(若折合成0℃、101 kPa条件下的H2体积为44.8 mL)，在该温度下，下列说法不正确的是
A．用锌粒表示10 s内该反应的速率为0.013 g/s
B．忽略锥形瓶溶液体积的变化，用H＋来表示10 s内该反应的速率为0.01 mol/(L·s)
C．忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用Zn2＋来表示10 s内反应的速率为0.01 mol/(L·s)
D．用H2表示10 s内该反应的速率为0.004 mol/(L·s)
7．下列关于化学反应速率的说法正确的是 ( )
A．升高温度可降低化学反应的活化能，使化学反应速率提高B．在温度、体积都相同的两容器中，分别充入相同物质的量的Br2和Cl2，让它们与等量的氢气发生反应，反应速率相同
C．0.1 mol·L-1盐酸和0.1 mol·L-1硝酸与相同形状和大小的大理石反应的速率相同
D．有气体参加的化学反应，若增大压强（即缩小反应容器的容积），可增加活化分子的百分数，从而使反应速率加快
8．下列措施中，能使反应物活化分子数和活化分子百分数都增大的方法是
①增大反应物的浓度 ②升高温度 ③增大压强 ④移去生成物 ⑤加入催化剂
A．①③⑤ B．②⑤ C．②③⑤ D．①③④
9．少量铁粉与的稀盐酸反应，反应速率太慢。为了加快此反应速率而不改变的产量，可以使用如下方法中的（ ）
①加 ②加固体 ③滴入几滴浓盐酸
④改用的硝酸 ⑤加溶液 ⑥滴加几滴硫酸铜溶液
⑦升高温度（不考虑盐酸挥发） ⑧改用的盐酸
A．③⑤⑥⑦ B．③⑦⑧ C．③⑥⑦⑧ D．③④⑥⑦⑧
10．在容积不变的密闭容器中存在如下反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－QkJ·mol−1(Q>0)，某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，下列分析正确的是
A．图Ⅰ研究的是t1时刻增大O2的浓度对反应速率的影响
B．图Ⅱ研究的是t1时刻加入催化剂后对反应速率的影响
C．图Ⅲ研究的是催化剂对平衡的影响，且甲的催化效率比乙高
D．图Ⅲ研究的是温度对化学平衡的影响，且乙的温度较低
11．可逆反应：2NO22NO+O2在密闭容器反应，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）混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态．
A．（1）（3）（4） B．（2）（3）（5）
C．（1）（4）（5） D．（1）（2）（3）（4）（5）
12．在密闭容器中进行反应：X2(g)＋3Y2(g)2Z(g)，其中X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.2 mol·L－1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是( )。
A．c(Z)＝0.5 mol·L－1 B．c(Y2)＝0.5 mol·L－1
C．c(X2)＝0.2 mol·L－1 D．c(Y2)＝0.6 mol·L－1
13．已知：2X(g)+Y(g)2Z(g)，反应中ω（Z的物质的量分数）随温度T的变化如下图所示。下列判断正确的是（ ）
A．T1时，v正＞v逆
B．正反应的ΔH＜0
C．a、b两点的反应速率v(a)=v(b)
D．当温度低于T1时，ω增大的原因是平衡向正反应方向移动
14．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
15．已知某可逆反应：mA（g）＋nB（g）r C（g）在密闭容器中进行。下图表示此反应在不同时间t，温度T和压强p与反应物B在混合气体中的百分含量（B%）的关系曲线。由曲线分析下列判断正确的是
A．T1＞T2，p1＞p2，m＋n＞r，正反应吸热
B．T1＜T2，p1＜p2，m＋n＜r，正反应吸热
C．T1＞T2，p1＞p2，m＋n＜r，正反应放热
D．T1＜T2，p1＜p2，m＋n＞r，正反应放热
16．一定温度时，向2.0 L恒容密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2，发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表：
t / s
0
2
4
6
8
n(SO3) / mol
0
0．8
1．4
1.8
1.8
下列说法正确的是( )
A．反应在前2 s 的平均速率v(O2) ＝ 0．4 mol·L－1·s－1
B．保持其他条件不变，体积压缩到1.0 L，平衡常数将增大
C．相同温度下，起始时向容器中充入4 mol SO3，达到平衡时，SO3的转化率小于10%
D．保持温度不变，向该容器中再充入2 mol SO2、1 mol O2，反应达到新平衡时减小
17．下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是（ ）
A．二氧化硫转化为三氧化硫时增加空气的量以提高二氧化硫的转化率
B．红棕色的NO2气体加压后颜色先变深再变浅
C．在氨水中加入浓的氢氧化钠溶液，有氨气溢出
D．合成氨工业用铁触媒作催化剂
18．为探究锌与稀硫酸的反应速率[以v(H2)表示]。向反应混合物中加入某些物质，下列判断正确的是( )。
A．加入NH4HSO4固体，v(H2)不变 B.加入少量锌，v(H2)增大
C．加入CH3COONa固体，v(H2)减小 D．滴加少量CuSO4溶液，v(H2)减小
第II卷（非选择题）
二、填空题
18．一定条件下铁可以和 CO2 发生反应：Fe(s)＋CO2(g)⇌FeO(s)＋CO(g)。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，反应过程中 CO2 气体和 CO 气体的浓度与时间的关系如图所示：
(1)t1 时，正、逆反应速率的大小关系为 v 正_____v 逆(填“＞”“＜”或“＝”)。
(2)4 min 内，CO 的平均反应速率 v(CO)＝_____。
(3)下列条件的改变能减慢其反应速率的是_____(填序号，下同)。
①降低温度
②减少铁粉的质量
③保持压强不变，充入 He 使容器的体积增大
④保持容积不变，充入 He 使体系压强增大
(4)下列描述能说明上述反应已达平衡状态的是_____。
①v(CO2)＝v(CO)
②单位时间内生成 n mol CO2 的同时生成 n mol CO
③容器中气体压强不随时间变化而变化
④容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化而变化
19．在容积为1.00L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4(g)2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。
回答下列问题：
反应的△H______0（填“大于”“小于”）；100℃时，体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。在0~60s时段，反应速率v(N2O4)为___________mol·L-1·s-1反应的平衡常数K1为___________。
（2）100℃时达到平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4)以0.0020 mol·L-1·s-1的平均速率降低，经10s又达到平衡。
①T_______100℃（填“大于”“小于”），判断理由是_____。
②列式计算温度T是反应的平衡常数K2___________
（3）温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半，平衡向___________（填“正反应”或“逆反应”）方向移动，判断理由是___________。
三、综合题
20．研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。
（1）CO可用于炼铁，
已知Fe2O3（s） + 3 C（s） = 2 Fe（s） + 3CO （g） △H1= +489.0 kJ/mol，
C（s）+CO2（g）=2CO（g） △H2= +172.5.0 kJ/mol，
则CO还原Fe2O3（s）的热化学方程式为__________________。
（2）分离高炉煤气得到的CO与空气可设计成燃料电池（以KOH溶液为电解液），写出该电池的负极反应式_______________。
（3）在一定温度下，将CO2和H2充入固定体积的密闭容器中，发生反应：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)
①请用各组分平衡浓度表示该反应的平衡常数表达式_____。
②上述反应达到平衡的标志是_____。
A v正（CO2）= v逆（H2O）
B 单位时间生成3 mol H2的同时消耗1 mol CH3OH
C 容器内的总压强不再随时间变化
D 混合气体的密度不再随时间变化
E 混合气体的平均摩尔质量不再随时间变化
③在两种温度条件下，测得上述反应中CH3OH的物质的量随时间的变化曲线如图所示，曲线I、II对应的平衡常数大小关系为KI_______KII（填“>”、“=”或“<”）
（1） ④若某温度下，在2 L的密闭容器中充入2 mol CO2和6 mol H2发生上述反应，5 min达到平衡，平衡时CO2的转化率为60%，用H2表示该反应的平均速率是______，该温
度下的平衡常数为________，若该温度下，在2 L的密闭容器中充入1.5 mol CO2、3 mol H2、1 mol CH3OH和0.5 mol H2O（g），则此时该反应向_______方向（填“正反应”或“逆反应”）移动，请说明理由：____________
参考答案
1．D
【解析】A．反应速率快的现象不一定明显，如NaOH与HCl的反应，反应速率慢的现象可能明显，如铁生锈，故A错误；B．化学反应速率为“0.8mol·L－1·s－1”所表示的意义是在1s内，某物质的浓度变化为0.8mol·L－1，故B错误；C．可逆反应达到化学平衡状态时，改变条件，正反应速率增大时，逆反应速率可能会增大，不变或减小，故C错误；D．对与任何化学反应，温度升高，反应速率加快，故D正确；答案为D。
2．A
【详解】
对于反应4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)，
A．速率之比等于化学计量数之比，故v(NH3)：v(O2)=4：5，即v(O2)=v(NH3)，故A正确；
B．速率之比等于化学计量数之比，故v(O2)：v(H2O)=5：6，即v(H2O)= v(O2)，故B错误；
C．速率之比等于化学计量数之比，故v(NH3)：v(H2O)=4：6，即v(H2O)= v(NH3) ，故C错误；
D．速率之比等于化学计量数之比，故v(O2)：v(NO)=5：4，即v(NO)= v(O2) ，故D错误；
故答案为A。
3．D
【详解】
由图可知，1～3min内的物质的量的变化量是，则1～3min内，根据化学反应速率之比等于对应物质的化学计量数之比可知，，选D，故答案为：D。
4．B
【详解】
达到平衡时，生成了2molC，D的物质的量为4L×0.5mol/L=2mol；
3A（g）+B（g）2C（g）+xD（g）
起始：6mol 5mol 0 0
转化：3mol 1mol 2mol xmol
平衡：3mol 4mol 2mol 2mol
A.根据参加反应的各物质的物质的量之比等于方程式中计量数之比，可知x=2，故A错误；
B.B的转化率为20%，故B正确；
C.平衡时A的浓度为=0.75mol/L，故C错误；
D.B表示该反应在5min内的化学反应速率为=0.05mol·L－1·s－1，故D错误；
答案：B
5．C
【详解】
A.反应开始到10s时，Z的物质的量增加了，则用Z表示的反应速率为，A错误；
B.反应开始到10s，X的物质的量浓度减少了，B错误；
C.反应开始到10s时，Y的物质的量减少了，所以其转化率是，C正确；
D.方程式应该是：，故D错误；
故选：C。
6．C
【详解】
A．生成的氢气为0.002mol，消耗的锌为0.13g，所以用锌粒表示10 s内该反应的速率为0.013 g/s，故A正确；
B．0℃、101kPa条件下的H2体积为44.8mL的物质的量为0.002mol；即参加反应的H＋的物质的量为0.004mol；可求得H＋来表示10s内该反应的速率0.01mol/(L·s)，故B正确；
C．根据反应方程式得参加反的锌的物质的为0.002mol，即用Zn2＋来表示10s内该反应的速率0.005mol/(L·s)，故C错误；
D．用H2来表示10s内该反应的速率为0.004mol/(L·s)，故D正确；
答案选C。
7．C
【解析】A项，升高温度不能降低反应的活化能，升高温度使更多的分子能量增加变为活化分子，增大活化分子百分数，提高化学反应速率，错误；B项，氧化性Cl2Br2，相同条件下与H2反应，Cl2反应速率快，错误；C项，0.1 mol·L-1盐酸和0.1 mol·L-1硝酸中c（H+）都为0.1mol/L，与相同形状和大小的大理石反应的速率相同，正确；D项，有气体参加的化学反应，增大压强，增大单位体积内的分子总数，活化分子的百分数不变，增大单位体积内的活化分子数，加快反应速率，错误；答案选C。
点睛：本题考查影响化学反应速率的因素，用有效碰撞理论解释外界条件对化学反应速率的影响。决定化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质，浓度、压强、温度、催化剂等外界因素对化学反应速率的影响都属于次要因素。温度和催化剂能改变活化分子百分数，浓度和压强不能改变活化分子百分数。
8．B
【详解】
①.增大反应物的浓度，单位体积内活化分子的数目增多，但活化分子百分数不变，①不符合题意；
②.升高温度能使更多的普通分子变为活化分子，反应物的活化分子数和活化分子百分数都增大，②符合题意；
③.增大压强，单位体积内活化分子的数目增多，但活化分子百分数不变，③不符合题意；
④.移去生成物，平衡正向移动，反应物中活化分子数减少，但活化分子百分数不变，④不符合题意；
⑤.加入催化剂可以降低反应的活化能，使反应物中活化分子数和活化分子百分数都增大，⑤符合题意，故答案选B。
9．B
【详解】
①加H2O后，稀盐酸的浓度降低，即溶液中氢离子浓度减小，反应速率减慢，故①不符合题意；
②加NaOH固体，NaOH会消耗盐酸，即溶液中氢离子浓度减小，反应速率减慢，故②不符合题意；
③滴入几滴浓盐酸后，稀盐酸的浓度增大，即溶液中氢离子浓度增大，反应速率加快，故③符合题意；
④若改用的硝酸，由于硝酸具有强氧化性，硝酸与金属铁反应不生成氢气，故④不符合题意；
⑤加NaCl溶液，是溶液体积增大，即氢离子浓度减小，反应速率减慢，故⑤不符合题意；
⑥滴入几滴硫酸铜溶液，Fe与硫酸铜反应生成Cu，即形成了Fe—Cu原电池，反应速率加快，但Fe少量，导致生成的氢气减少，故⑥不符合题意；
⑦升高温度(不考虑盐酸挥发)，反应速率加快，故⑦符合题意；
⑧改用的盐酸，盐酸的浓度增大，化学反应速率加快，故⑧符合题意；
故选B。
10．B
【详解】
A.增大氧气的浓度，平衡破坏的瞬间逆反应速率应不变，图中条件变化应为增大压强，A项错误；
B.图Ⅱ中正、逆反应速率同等程度的增大，化学平衡不移动，应为催化剂对反应速率的影响，B项正确；
C.催化剂能同等程度改变正逆反应速率，但平衡不移动，图中条件变化应为温度对平衡的影响，C项错误；
D.图像Ⅲ中乙首先到达平衡状态，则乙的温度高于甲的温度，D项错误；
答案选B。
11．C
【详解】
（1）单位时间内生成n mol O2，同时生成2n molNO2，说明反应v正=v逆，达到平衡状态，故（1）正确；
（2）生成n mol O2，生成2n mol NO，表示的均为正反应过程，未体现正与逆的关系，不能说明达到平衡状态，故（2）错误；
（3）任意时刻，同一个化学反应中用不同的物质表示的化学反应速率等于计量数之比，所以不能说明达平衡状态，故（3）错误；
（4）混合气体的颜色不再改变，说明NO2气体的浓度不变，达到平衡状态，故（4）正确；
（5）混合气体的平均相对分子质量=，各物质均为气体，总质量不变；反应前后物质的量变化。当平均相对分子质量不变的时候，说明总物质的量不变，各物质的物质的量不变，达到平衡状态，故（5）正确；
答案选C。
12．B
【详解】
若反应向正反应进行，假定完全反应，则：
X2（g）+3Y2（g）2Z（g）
起始量（mol/L） 0.1 0.3 0.2
变化量（mol/L） 0.1 0.3 0.2
平衡量（mol/L） 0 0 0.4
若反应逆反应进行，假定完全反应，则：
X2（g）+3Y2（g）2Z（g）
起始量（mol/L） 0.1 0.3 0.2
变化量（mol/L） 0.1 0.3 0.2
平衡量（mol/L） 0.2 0.6 0
由于为可逆反应，物质不能完全转化，所以平衡时浓度范围为0＜c（X2）＜0.2，0＜c（Y2）＜0.6，0＜c（Z）＜0.4，B正确、ACD错误；
答案选B。
13．B
【详解】
当可逆反应达到化学平衡状态时，产物Z的生成率最大，物质的量分数最大，所以在T1时刻，化学反应达到了平衡状态。
A. T1时，化学反应达到了平衡状态，v正=v逆，A项错误；
B. 当温度高于T1时，Z的物质的量分数逐渐减小，所以化学平衡逆向移动，即逆反应方向是吸热的，所以正反应是一个放热反应，即△H<0，B项正确；
C. 温度越高，化学反应速率越大，b点温度高于a点，所以b的速率高于a点的速率，即v(a)< v(b)，故C错误；
D. 0−T1阶段是化学平衡的建立过程，反应开始向右不断进行，生成的Z的量越来越大，所以ω增大，D项错误；
答案选B。
14．B
【解析】
由图I可知，随温度升高，生成物浓度增大，即升高温度平衡向正反应方向移动即正反应方向为吸热反应；由图II可知，当反应达到平衡时，增大压强正、逆反应速率均增大，且逆反应速率增大的更快即平衡向逆反应方向移动，所以该反应的逆反应方向为气体体积减少的反应；所以
A错，合成氨的反应为放热反应；B正确；C错，氨的催化氧化为放热反应；D错，该反应的逆反应为气体体积增大的反应；
15．B
【详解】
根据“先拐先平，温高压大”，当压强相同时，温度为T2的先达到平衡，说明温度是T2大于T1。但温度越高，反应物的含量越低，所以正反应是吸热反应。当温度相同时，压强为P2的先达到平衡，说明P2大于P1，压强越大，反应物的含量越高，所以正反应是体积增大的反应，即m＋n＜r；选B。
16．C
【详解】
A.根据表格中数据可知，当n(SO3)=1.8mol，该反应达到平衡状态，反应在前2s的平均速率v(SO3)=0.8mol÷2L÷2s＝0.2mol·L－1·s－1，同一可逆反应中同一段时间内各物质的反应速率之比等于其计量数之比，v(O2)=0.5v(SO3)=0.5×0.2mol·L－1·s－1=0.1mol·L－1·s－1，故A错误；
B.化学平衡常数只与温度有关，温度不变，化学平衡常数不变，与压强、物质浓度都无关，故B错误；
C.原平衡，SO2的转化率为1.8mol÷2mol×100%＝90%。若起始时向容器中充入2molSO3时，将建立等效平衡，SO3的转化率等于10%，相同温度下，起始时充入4 molSO3，相当于对原平衡加压，SO3的转化率减小，应小于10%，故C正确；
D.保持温度不变，向该容器中再充入2molSO2、1molO2，相当于缩小容器的体积，增大了压强，平衡正向移动，三氧化硫的物质的量增加，氧气的物质的量减少，所以增大，故D错误。
故选C。
17．D
【详解】
A、增大氧气浓度平衡正向移动，可以提高二氧化硫的转化率，所以能用勒沙特列原理解释，故A不选；
B、加压二氧化氮的浓度增大，平衡向生成四氧化二氮的方向移动，故加压后颜色先变深后变浅，但仍比原来的颜色深，可以用勒夏特列原理解释，故B不选；
C、在氨水中加入浓的氢氧化钠溶液，提高氢氧根的浓度，使氨的溶解平衡逆向移动，有氨气逸出，可以用勒夏特列原理解释，故C不选；
D、催化剂不能使平衡发生移动，不能用勒沙特列原理解释，故D选；
故选D。
18.C
19．> 0.125mol·L-1·min-1 ①③ ②④
【详解】
（1）根据图象可知，在t1后，CO浓度增大、CO2浓度减小，说明反应未达到平衡，正向进行，因此v正 > v逆；故答案为：>；
（2）根据图象可知，在4分钟内CO的平均反应速率，v(CO)=；故答案为：0.125mol·L-1·min-1；
（3）①降低温度，物质的内能降低，活化分子数减小，有效碰撞次数减少，化学反应速率降低，①符合题意；
②由于固体的浓度不变，所以减少铁粉的质量，物质的反应速率不变，②不符合题意；
③保持压强不变，充入He使容器的体积增大，反应体系中物质浓度降低，单位体积内活化分子数减少，有效碰撞次数减少，化学反应速率降低，③符合题意；
④保持体积不变，充入He使体系压强增大，由于体系内的物质浓度不变，所以化学反应速率不变，④不符合题意；故答案为：①③；
（4）①未指明反应是正向还是逆向进行，因此不能判断是否为平衡状态，①错误；
②单位时间内生成n molCO2的同时必然会消耗n molCO，又生成n mol CO，则CO的物质的量不变，反应达到平衡状态，②正确；
③该反应是反应前后气体体积不变的反应，任何条件下体系的压强都不变，因此不能据此判断反应是否为平衡状态，③错误；
④反应前后气体的体积不变，而气体的质量会发生变化，则气体的摩尔质量会发生变化，由于摩尔质量当以g/mol为单位时，数值上等于物质的相对分子质量，所以若容器中气体的平均分子量不随时间而变化，则反应达到平衡状态，④正确；故答案为：②④。
20．大于 0.001 0.36 mol·L—1 大于 反应正方向吸热，反应向吸热方向进行，故温度升高 平衡时，c（NO2）=0.120 mol·L—1+0.002 mol·L—1·s—1×10s×2=0.160mol·L—1
c（N2O4）=0.040 mol·L—1—0.002 mol·L—1·s—1×10s=0.02 mol·L—1
K2=0.160mol·L—1）2/0.020mol·L—1=1.3mol·L—1 逆反应 对气体分子数增大的反应，增大压强平衡向逆反应方向移动
【详解】
（1）根据题意知，随温度升高，混合气体的颜色变深，二氧化氮的浓度增大，说明平衡向正反应方向移动；当其他条件不变时，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，说明正反应为吸热反应，故△H大于0。根据题给图像知，0-60s时段，N2O4的物质的量浓度变化为0.060 mol·L-1，根据公式v=△c/△t计算，v (N2O4)= 0.060 mol·L-1/60s=0.001 mol·L-1·s-1；分析题给图像知，二氧化氮的平衡浓度为0.120 mol·L-1，四氧化二氮的平衡浓度为0.040 mol·L-1，K1= [NO2]2/[N2O4]=0.36 mol·L-1；
（2）①根据题意知，改变反应温度为T后，c(N2O4)以0.0020 mol·L-1·s-1的平均速率降低，即平衡向正反应方向移动，又反应正方向吸热，反应向吸热方向进行，故为温度升高，T大于1000C，答案为：大于；反应正方向吸热，反应向吸热方向进行，故温度升高；
②根据题意知，平衡时，c（NO2）=0.120 mol·L-1+0.002 mol·L-1·s-1×10s×2=0.160mol·L-1，c（N2O4）=0.040 mol·L-1-0.002 mol·L-1·s-1×10s=0.02 mol·L-1，K2=（0.160mol·L-1）2/0.020mol·L-1=1.3mol·L-1；
（3）温度为T时，反应达平衡，将反应容器的体积减小一半，即增大压强，当其他条件不变时，增大压强，平衡向气体物质平衡向气体物质系数减小的方向移动，即向逆反应方向移动，答案为：逆反应 对气体分子数增大的反应，增大压强平衡向逆反应方向移动。
21．Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=-28.5kJ/mol CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O ACE ＞ 0.52 正方向 Q浓度商小于平衡常数
【详解】
（1）根据盖斯定律，CO还原Fe2O3（s）的热化学方程式为①-②×3，得到Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=-28.5kJ/mol。
（2）燃料电池以KOH溶液为电解质溶液时，负极上是CO发生失电子的氧化反应，又因为电解质是KOH溶液，二氧化碳和氢氧化钾反应得到的是碳酸钾，即负极反应为CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O。
（3）在一定温度下，将CO2和H2充入固定体积的密闭容器中，发生反应：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)
①用各组分平衡浓度表示该反应的平衡常数表达式。
②A. 反应到达平衡时，某物质正逆反应速率相等，根据反应系数之比等于物质的量之比可知， v正（CO2）= v正（H2O）= v逆（H2O），反应到达平衡；
B. 单位时间生成3 mol H2的同时消耗1 mol CH3OH，为同反应描述，无法判断反应平衡；
C. 反应前后气体体积改变，故容器内的总压强不再随时间变化，反应到达平衡；
D. 根据质量守恒定律，体积不变，混合气体的密度不再随时间变化，与平衡无关；
E. 根据质量守恒定律，质量不变，反应前后物质的量改变，故混合气体的平均摩尔质量不再随时间变化，反应到达平衡；
综上所述，上述反应达到平衡的标志是ACE。
③根据有效碰撞理论，温度越高，反应速率越快，达到平衡时的时间越短，故曲线I的温度低于曲线II，由图可知，曲线Ⅱ的甲醇物质的量低，根据平衡常数公式，故对应的平衡常数大小关系为KI＞KII。
④若某温度下，在2 L的密闭容器中充入2 mol CO2和6 mol H2发生上述反应，5 min达到平衡，平衡时CO2的转化率为60%，设反应中二氧化碳变化量为xmol，列三段式
平衡时二氧化碳的转化率为，即x=1.2，用H2表示该反应的平均速率，该温度下的平衡常数为；若该温度下，平衡常数不变，在2 L的密闭容器中充入1.5 mol CO2、3 mol H2、1 mol CH3OH和0.5 mol H2O（g），即<0.52，远未到达平衡，则此时该反应向正反应方向移动。
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