高中化学实验活动1 探究影响化学平衡移动的因素优秀练习题

这是一份高中化学实验活动1 探究影响化学平衡移动的因素优秀练习题，文件包含第二章化学反应速率和化学平衡单元综合检测-2022-2023学年高二化学课后培优练人教版选修4解析版doc、第二章化学反应速率和化学平衡单元综合检测-2022-2023学年高二化学课后培优练人教版选修4原卷版doc等2份试卷配套教学资源，其中试卷共25页， 欢迎下载使用。

姓名： 班级
第二章 化学反应速率和化学平衡
单元综合检测
一．选择题
1．（2021·广东东莞·高二期末）下列措施，能加快化学反应速率的是
A．向炉膛鼓风
B．用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，改用浓硫酸
C．用冰箱保存食物
D．果蔬气调贮藏(通常增加贮藏环境中浓度，降低浓度)
【答案】A
【详解】
A．向炉膛鼓风，可以增加反应过程中氧气的浓度，反应速率加快，A项选；
B．铁遇浓硫酸钝化，改用浓硫酸，不能加快制取氢气的化学反应速率，B项不选；
C．冰箱中温度较低，食物放在冰箱中，可减慢食物腐败的速率，C项不选；
D．果蔬气调贮藏是减小反应物氧气的浓度，反应速率降低，D项不选；
答案选A。
2．（2020·河南许昌·）下列关于化学反应速率的说法正确的是
A．化学反应速率是指在一段时间内反应物物质的量的减少或生成物物质的量的增加量
B．化学反应速率为0.2mol·L-1·min-1，是指反应经过1min后，某物质的浓度是0.2mol·L-1
C．对于任何化学反应来说，反应速率越快，反应现象越明显
D．化学反应速率可以衡量化学反应进行的快慢
【答案】D
【详解】
A．化学反应速率用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示，故A错误；
B．化学反应速率为0.2mol·L-1·min-1，是指反应经过1min后，某物质的浓度减少或增加0.2mol·L-1，故B错误；
C．有些反应无明显的现象，如酸碱中和反应，故C错误；
D．化学反应速率可以衡量化学反应进行的快慢，故D正确；
故选D。
3．（2021·广西桂林·高二期末）实验室用粒与稀盐酸反应制备时反应速率太慢，为了加快反应速率，下列方法可行的是
A．加入浓 B．加入
C．使粒过量 D．滴入几滴溶液
【答案】D
【详解】
A．加入浓会产生的NO2气体，故A错误；
B．加水稀释，氢离子浓度减小，反应速率减慢，故B错误；
C．为了加快反应速率，滴加浓盐酸，使氢离子浓度变大，使粒过量无法改变速率，故C错误；
D．滴加硫酸铜后，Cu2+会先于氢离子与锌反应，置换出的铜与锌粒形成原电池，加快反应速率，故D正确；
故答案为D。
4．（2020·福建福州市·高二期中）下列有关化学反应速率的说法正确的是
A．用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率
B．10.0mL2mol﹒L-1的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变
C．SO2的催化氧化是一个放热的反应，所以升高温度，反应速率减慢
D．汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2，减小压强，反应速率减慢
【答案】D
【详解】
A．常温下浓硫酸与铁发生钝化，若加热，则生成二氧化硫气体，故改用98%的浓硫酸后不能增大生成氢气的速率，A项错误；
B．加入氯化钠溶液后，氯化钠不参与反应，但溶液体积增大，相当于稀释，导致稀硫酸浓度减小，反应速率减小，B项错误；
C．升高温度，增大活化分子百分数，增大反应速率，C项错误；
D．压强越低反应速率越慢，所以减小压强反应速率减慢，D项正确。
故答案选D。
5．（2020·重庆市凤鸣山中学高二期中）某温度下，浓度都是的两种气体和，在密闭容器中反应生成Z，反应2min后，测得参加反应的为，用变化表示的反应速率，生成的，则该反应方程式为
A． B．
C． D．
【答案】A
【详解】
由题意可知，和反应中消耗和的浓度分别为、×2min=，生成Z的浓度为，则反应物、和生成物Z的浓度变化量之比为：：=3∶1∶2，由化学计量系数之比等于各物质的浓度变化量之比可得反应方程式为2Z，由反应前后原子个数守恒可知Z的分子式为，反应的化学方程式为，故选A。
6．（2021·河北张家口市·高二期末）下列事实能用勒夏特列原理解释的是
A．工业合成氨选择500 ℃
B．SO2氧化成SO3，需要使用催化剂
C．光照新制氯水时，溶液的颜色逐渐变浅
D．由NO2(g)和N2O4(g)组成的平衡体系，加压后颜色加深
【答案】C
【详解】
A．工业合成氨的反应是可逆的，选择500℃左右的较高温度能使反应逆向进行，不利于化学平衡的正向移动，使用该温度主要是考虑催化剂的催化效率以及反应速率等知识，所以不能用化学平衡移动原理解释，故A不选；
B．使用催化剂平衡不移动，不能用勒夏特列原理解释，故B不选；
C．氯水中存在化学平衡Cl2+H2O⇌HCl+HClO，光照使氯水中的次氯酸分解，次氯酸浓度减小，使得平衡向右移动，氯气浓度变小，溶液的颜色逐渐变浅，能用勒夏特列原理解释，故C选；
D．加压后颜色加深，是体积缩小浓度增大，不一定是平衡移动造成的，不能用勒夏特利原理解释，故D不选；故选：C。
7．（2020·乌鲁木齐市第二十中学高二期中）在四个相同的容器中，在不同的温度下(其它条件相同)N2+3H22NH3进行合成氨的反应，根据下列在相同时间内测得的结果判断，该反应所处的速率最快的是：
A．v(NH3)=0.1 mol/(L•min) B．v(H2)=0.6 mol/(L•min)
C．v(N2)=0.3 mol/(L•min) D．v(H2)=0.3 mol/(L•s)
【答案】D
【分析】
根据物质反应时速率比等于方程式中化学计量数的比，都转化为用同一物质表示的反应速率，且单位相同，然后再比较大小，不妨都转化为用H2浓度变化表示的反应速率。
【详解】
A．v(NH3)=0.1 mol/(L•min)，则v(H2)=v(NH3)=0.15 mol/(L•min)；
B．v(H2)=0.6 mol/(L•min)；
C．v(N2)=0.3 mol/(L•min)，则v(H2)=3v(N2)=0.9 mol/(L•min)；
D．v(H2)=0.3 mol/(L•s)=18 mol/(L•min)。
可见用H2浓度变化表示反应速率时，最快是18 mol/(L•min)，故合理选项是D。
8．（2020·江苏省东台中学高二期中）在气体反应中，能使反应物中活化分子数和活化分子百分数都增大的方法有
①增大反应物的浓度②升高温度③增大压强④加入催化剂
A．①②③④ B．②④ C．②③ D．①②
【答案】B
【详解】
增大反应物的浓度和增大压强，只能增大活化分子数，不能增大活化分子百分数，升高温度提高了分子的能量，既能增大活化分子数，又能增大活化分子百分数，加入催化剂，降低了活化能，既能增大活化分子数，又能增大活化分子百分数，故B正确
9．（2020·河南许昌·）对可逆反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)，下列关于平衡状态叙述正确的是
A．达到化学平衡时，5v正(O2)=4v逆(NO)
B．达到化学平衡时，若增加容器体积，则正逆反应速率都减小
C．若单位时间内消耗5molO2的同时生成4molNO，则反应达到平衡状态
D．达到平衡时，向体系内充入4molNH3，NH3的平衡转化率将增大
【答案】B
【详解】
A．由化学反应速率之比等于化学计量数之比可知，达到化学平衡时，应有4v正(O2)=5v逆(NO)，故A错误；
B．减小压强，正、逆反应速率都减小，则达到化学平衡时，若增加容器体积，容器中的气体压强减小，正、逆反应速率都减小，故B正确；
C．单位时间内消耗5molO2的同时生成4molNO都代表正反应速率，不能说明正、逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡状态，故C错误；
D．达到平衡时，向体系内充入4mol氨气，平衡向正反应方向移动，氧气的转化率增大，氨气的平衡转化率将减小，故D错误；故选B。
10．（2021·江苏省镇江第一中学高二期末）下列关于焓判据和熵判据的说法中，不正确的是
A．放热的自发过程可能是熵减小的过程，吸热的自发过程一定为熵增加的过程
B．4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s)ΔH=-444.3kJ·mol-1ΔS=-280.1J·mol-1·K-1在常温常压下能自发进行
C．在室温下碳酸钙的分解反应不能自发进行，但同样是这个吸热反应在较高温度(1200K)下则能自发进行
D．放热过程(ΔH＜0)或熵增加(ΔS＞0)的过程一定是自发的
【答案】D
【详解】
A．反应自发进行的判断依据是ΔH-TΔS＜0，放热的自发过程中ΔH＜0，ΔS可能小于0也可能大于0，所以放热的自发过程可能是熵减小的过程，吸热的自发过程中ΔH＞0、ΔH-TΔS＜0，则ΔS必须＞0，所以吸热的自发过程一定为熵增加的过程，A正确；
B．常温下T=298K，则-444.3kJ•mol-1-298K×(-280.1J•mol-1•K-1)=-366.8302kJ/mol＜0，即ΔH-TΔS＜0，所以该反应在常温常压能自发进行，B正确；
C．碳酸钙分解的方程式为CaCO3(s)⇌CaO(s)+CO2(g)，其中ΔH＞0，ΔS＞0，高温时才能满足反应自发进行的条件ΔH-TΔS＜0，所以碳酸钙的分解在室温下不能自发进行，但在较高温度（1200K）下能自发进行，C正确；
D．当ΔG=ΔH-TΔS＜0时反应自发，仅ΔH＜0或ΔS＞0无法确保ΔG＜0，即不一定自发，D错误；
综上所述答案为D。
11．（2021·河北石家庄·高二期末）部分有机物与溴单质发生加成反应的相对速率如表所示。下列说法错误的是
有机物
相对速率
①(CH3)2C=CHCH3
10.4
②CH3CH=CH2
2.03
③CH2=CH2
1.00
④CH2=CHBr
0.04
A．四种物质中，①的燃烧热最大
B．④与溴单质反应的活化能在四种物质中最大
C．对比③、④可知，碳氢键比碳溴键容易断裂
D．双键碳原子所连甲基数目可影响加成反应难易
【答案】C
【详解】
A．四种物质中，①的含碳、氢物质的量最多，因此①的燃烧热最大，故A正确；
B．④与溴单质反应速率最慢，则该反应的活化能在四种物质中最大，故B正确；
C．对比③、④可知，双键碳原子所连溴原子可影响加成反应，故C错误；
D．根据②③的反应相对快慢得出双键碳原子所连甲基数目可影响加成反应难易，故D正确。
综上所述，答案为C。
12．（2021·河南新乡·）在10 L的恒容密闭容器中通入X(g)和Y(g)，发生反应X(g)＋Y(g)M(g)＋N(g)，所得实验数据如下表所示：
实验编号
温度/℃
起始时物质的量/mol
平衡时物质的量/mol
n(X)
n(Y)
n(M)
①
700
0.40
0.10
0.090
②
800
0.10
0.40
0.080
③
800
0.20
0.30
a
④
900
0.15
0.20
b
下列说法正确的是
A．实验①中，该反应的平衡常数K=
B．实验②中，若5 min时测得n(N)=0.050 mol，则0～5 min内，用X表示的平均反应速率v(X)=7×10-3 mol·L-1·min-1
C．实验③中，反应达到平衡时，Y的转化率为40%
D．实验④中，反应达到平衡时，b＞
【答案】C
【详解】
A．实验①中，平衡时X、Y、M、N物质的量分别为0.31mol、0.01mol、0.09mol、0.09 mol，该反应的平衡常数K=，故A错误；
B．实验②中，若5 min时测得n(N)=0.050 mol，则消耗X的物质的量为0.05mol，则0～5 min内，用X表示的平均反应速率v(X)=mol·L-1·min-1，故B错误；
C．实验②中，平衡时X、Y、M、N物质的量分别为0.02mol、0.32mol、0.08mol、0.08 mol，该反应的平衡常数K=；实验③中，反应达到平衡时，平衡时X、Y、M、N物质的量分别为(0. 2-a)mol、(0. 3-a)mol、amol、a mol，，a=0.12，Y的转化率为，故C正确；
D．若实验④在800℃反应，反应达到平衡时，平衡时X、Y、M、N物质的量分别为(0. 15-b)mol、(0. 2-b)mol、bmol、bmol，，a=0.12，b=；根据实验①②可知，升高温度，平衡常数减小，平衡逆向移动，所以实验④反应达到平衡时，b<，故D错误；
选C。
13．（2021·嘉峪关市第一中学高二期中）下列叙述与图对应的是

A．对于达到平衡状态的反应：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)，图①表示在t0时刻充入了一定量的NH3，平衡逆向移动
B．由图②可知，P2＞P1、T1＞T2满足反应：2A(g)+B(g)⇌2C(g) ΔH＜0
C．图③表示的反应方程式为：2A=B+3C
D．对于反应2X(g)+3Y(g)⇌3Z(g) ΔH＜0，图④y轴可以表示Y的百分含量
【答案】B
【详解】
A．对于达到平衡状态的反应：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)，图①表示在t0时刻v正、v逆都增大，v逆增大的多，化学平衡逆向移动，应该是升高温度使平衡逆向移动导致。若是充入了一定量的NH3，则v逆增大，v正瞬间不变，这与图像不吻合，A不符合题意；
B．增大压强反应速率加快，达到平衡所需时间缩短；升高温度反应速率加快，达到平衡所需时间缩短。则根据图像可知：压强：P2＞P1；温度：T1＞T2。增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，C含量增大，说明正反应是气体体积减小的反应；升高温度，C含量减小，说明平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，则正反应为放热反应，故该反应的正反应是气体体积减小的放热反应，故满足反应：2A(g)+B(g)⇌2C(g) ΔH＜0，B正确；
C．该反应是可逆反应，应该用可逆号“⇌”，不能用等号“=”表示，C错误；
D．在压强不变时，升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，表示Y的含量应该增大，但图象显示y轴数值减小，因此图④y轴不可以表示Y的百分含量，D错误；
故合理选项是B。
14．（2021·河北张家口市·高二期末）T ℃时，向某恒温恒容密闭容器中充入等物质的量的CH4(g)和CO2(g)，发生二氧化碳重整甲烷反应：CH4(g)＋CO2(g) 2CO(g)＋2H2(g)，测得体系中CH4(g)和CO(g)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．点B的坐标为(5，)
B．反应进行到5 min时，2v正(CH4)＜v逆(CO)
C．CO2(g)的平衡转化率约为33.3％
D．T ℃时，该反应的平衡常数为
【答案】B
【详解】
A．根据图象可知：在5 min时CH4(g)的浓度减少0.25 mol/L，则根据物质反应转化关系可知：反应产生CO的浓度为0.50 mol/L，故B点的坐标为(5，)，A正确；
B．反应进行到5 min时，CH4(g)的浓度还在减小，说明反应正向进行，v正(CH4)＞v逆(CH4)，由于v逆(CO)=2v逆(CH4)，所以2v正(CH4)＞v逆(CO)，B错误；
C．平衡时CH4(g)的浓度与CO2(g)浓度相等，等于，开始时CO2(g)的浓度为1.00 mol/L，故CO2(g)的平衡转化率为：，C正确；
D．根据图象可知：在温度为T ℃时，c(CH4)=c(CO2)=c(CO)=c(H2)=，则根据平衡常数的含义可知K=，D正确；
故合理选项是B。
15．（2021·云南）对于反应，科学家根据光谱研究提出如下反应历程：
第一步：快反应；
第二步： 慢反应；
第三步： 快反应。
上述反应中可近似认为第二步反应不影响第一步反应的平衡，下列叙述正确的是
A．该反应的速率由第二步反应决定
B．反应的中间产物有N2O2、N2O和H2
C．第三步反应中N2O与H2的每一次碰撞都是有效碰撞
D．若第一步反应的，则升高温度，正反应速率减小，逆反应速率增大
【答案】A
【详解】
A．总反应速率由慢反应决定，所以该反应的速率由第二步反应决定，故A正确；
B．NO、H2是反应物，反应的中间产物有N2O2、N2O，故B错误；
C．只有少数分子的碰撞能发生化学反应，能引发化学反应的碰撞称之为有效碰撞，第三步反应中N2O与H2的碰撞不都是有效碰撞，故C错误；
D．升高温度，正逆反应速率均增大，故D错误；
选A。
16．（2021·河南郑州·高二期末）一定温度下，向溶液中加入适量溶液，不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表所示。

0
2
4
6

0
19．8
34．4
44．8

资料显示，该反应分两步进行：①，②。反应过程中能量变化如图所示，下列说法正确的是
A．的平均反应速率：
B．反应的
C．的作用是降低反应的活化能及改变反应热
D．反应①是吸热反应、反应②是放热反应
【答案】D
【分析】
本题由表格分析反应速率问题，由图像分析反应热问题。
【详解】
A．由表中数据可知0~6min内生成O2，的物质的量为，则消耗H2O2为0．004mol，，但是A给的单位是错的，故A错误；
B．由图可以知道在这个反应中，反应物的能量高于产物的能，所以正反应是吸热反应，所以该反应的，故B错误；
C．分析两步反应可知,Fe3+作催化剂，而催化剂只能改变活化能，不能改变反应热；故C错误；
D．由图像可以看出反应①是吸热反应、反应②是放热反应；故D正确；
故选D。
二．非选择题
17．（2020·乌鲁木齐市第二十中学高二期中）某密闭容器中有如下可逆反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，(正反应是放热反应)，达到平衡后，其它条件不变时，只改变下列的某一个条件，将变化的情况(增大、减小、不变)填入空格中。
(1)升高温度，v(正)___，v(逆)___，SO2的转化率___。
(2)加正催化剂，v(正)___，v(逆)___，O2的物质的量___。
(3)缩小容器的体积，SO3的物质的量___，SO2的转化率___。
(4)该反应的平衡常数K值的表达式：K=___；升高温度，K值将___。
【答案】增大 增大 减小 增大 增大 不变 增大 增大 减小
【详解】
(1)升高温度，物质的内能增加，分子之间的有效碰撞次数增加，化学反应速率加快。因此v(正)增大，v(逆)也增大。由于该反应的正反应是放热反应，升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，因此SO2的转化率减小；
(2)加正催化剂，能够降低反应的活化能，使更多的普通分子变为活化分子，分子之间的有效碰撞次数增加，化学反应速率加快。所以v(正)增大，v(逆)增大，但由于正、逆反应速率改变的倍数相等，加入催化剂后，正、逆反应速率仍然相等，故化学平衡不发生移动，故O2的物质的量不变；
(3)缩小容器的体积，体系的压强增大。由于该反应的正反应是气体体积减小的反应，所以增大压强，化学平衡正向移动，导致达到平衡后SO3的物质的量增大，SO2的转化率增大；
(4)化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时，各种生成物浓度幂之积与各种反应物浓度幂之积的比，则该反应的平衡常数K值的表达式：K=；
升高温度，化学平衡逆向移动，导致化学平衡常数减小。
18．（2021·广西南宁市东盟中学高二期末）某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对反应[可用aA(g)+bB(g)⇌cC(g)表示]化学平衡的影响，得到如图所示图像(图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量，α表示平衡转化率，φ表示体积分数)：

分析图像，回答下列问题：
(1)在图像反应Ⅰ中，若p1>p2，则此正反应为_______(填“吸热”或“放热”)反应，也是一个气体分子数_______(填“减少”或“增大”)的反应。
(2)在图像反应Ⅱ中，T1_______T2(填“>”“<”或“=”)，该正反应为_______(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)在图像反应Ⅲ中，若T2>T1，则此正反应为_______(填“吸热”或“放热”)反应。
(4)在图像反应Ⅳ中，若T1>T2，则该反应_______(填“能”或“不能”)自发进行。
【答案】放热 减少 < 放热 放热 不能自发进行
【详解】
(1)在图像反应Ⅰ中，升高温度，A的转化率减小，平衡逆向移动，则此正反应为放热反应；若p1>p2，增大压强，A的转化率增大，平衡正向移动，反应是一个气体分子数减少的反应。
(2)在图像反应Ⅱ中，T2温度下反应先达到平衡，反应速率快，T1 (3)在图像反应Ⅲ中，若T2>T1，升高温度，C的体积分数减小，平衡逆向移动，则此正反应为放热反应。
(4)在图像反应Ⅳ中，增大压强，A的转化率不变，说明反应前后气体分子数相同，若T1>T2，升高温度，A的转化率增大，说明正反应吸热，根据 ，该反应不能自发进行。
19．（2020·重庆市凤鸣山中学高二期中）2009年12月7日～18日在丹麦首都哥本哈根召开了世界气候大会，商讨《京都议定书》一期承诺到期后的后续方案，即2012年至2020年的全球减排协议，大会倡导“节能减排” 和“低碳经济”，降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了各国的普遍重视。过渡排放CO2会造成“温室效应”，科学家正在研究如何将CO2转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)，如图表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化：

(1)关于该反应的下列说法中，正确的是______(填字母)。
A．△H>0，△S>0 B．△H>0，△S＜0 C．△H＜0，△S＜0 D．△H＜0，△S>0
(2)为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为l L的密闭容器中，充入l mol CO2和3 mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)，经测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

①从反应开始到平衡，CO2的平均反应速率v(CO2) =______ 。
②该反应的平衡常数表达式K=______。温度升高，平衡常数K______(填增大、减小或不变)
③下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是______(填字母)。
A．升高温度
B．将CH3OH(g)及时液化抽出
C．选择高效催化剂
D．保持容器的容积不变，再充入l molCO2和3 molH2
④不能说明该反应达到化学平衡状态的是______。
a．容器中混合气体的平均相对分子质量不再改变
b．混合气体中c(CO2)不变
c．v正(H2)=v逆(H2O)
d．容器内的压强保持不变
【答案】C 0.075 mol•L-1•min-1 减小 BD c
【详解】
(1)根据能量变化图可知该反应为放热反应，所以ΔH＜0，该反应为气体减少的反应，所以为熵减少的反应ΔS＜0，故C正确；
(2)①据图可知10min后各物质的浓度不再改变，反应达到平衡，平衡时Δc(CO2)=1.00mol/L-0.25mol/L=0.75mol/L，所以v(CO2)==0.075 mol•L-1•min-1；
②根据平衡常数的定义可知该反应的平衡常数K=；该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小；
③A．反应是放热反应，升温平衡逆向进行，故A错误；
B．将CH3OH(g)及时液化抽出，减小生成物的量，平衡正向进行，故B正确；
C．选择高效催化剂只能改变速率，不改变化学平衡，故C错误；
D．再充入l molCO2和3molH2，充入反应物平衡正向移动，故D正确；
故选BD；
④a．气体总质量不变，反应前后气体系数之和不相等，所以气体的物质的量会变，则平均相对分子质量会变，当其不变时说明反应达到平衡，故a不符合题意；
b．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，所以混合气体中c(CO2)不变可以说明反应达到平衡，故b不符合题意；
c．若v正(H2)=v逆(H2O)，则v正(H2O)=3v逆(H2O)，正逆反应速率不相等，反应未达到平衡，故c符合题意；
d．容器恒容，反应前后气体系数之和不相等，所以气体的物质的量会变，则压强会变，当压强不变时说明反应达到平衡，故d不符合题意；
综上所述答案为c。
20．（2021·广西钦州·高二期末）以下是关于合成氨的有关问题，请回答：
(1)若在一容积为的密闭容器中加入的和的在一定条件下发生反应： ，若在5分钟时反应达到平衡，此时测得的物质的量为。则平衡时________。平衡时的转化率为________%。
(2)平衡后，若提高的转化率，可以采取的措施有________。
A．加了催化剂 B．增大容器体积
C．降低反应体系的温度 D．加入一定量
(3)若在的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行如下反应： ，其化学平衡常数与温度的关系如表所示：
T/℃
200
300
400



0.5
请完成下列问题：
①写出化学平衡常数的表达式___________。
②试比较、的大小，___________ (填“”、“”或“”)；
③400℃时，反应的化学平衡常数为_____。当测得、和物质的量分别为、和时，则该反应的_________(填“”、“”或“”)。
【答案】0.05mol/L 50% CD > 2 >
【详解】
(1)若在5分钟时反应达到平衡，此时测得NH3的物质的量为0.2 mol，因此消耗氢气的物质的量是0.2mol×＝0.3mol，氢气的转化率为：，由方程式可知，消耗氮气为0.1mol，平衡时氮气的浓度是＝0.05mol/L，故答案为：0.05mol/L；50%；
(2)A．加了催化剂加快反应速率，不影响平衡移动，氢气转化率不变，选项A错误；
B．增大容器体积，压强减小，平衡向逆反应方向移动，氢气转化率减小，选项B错误；
C．正反应为放热反应，降低反应体系的温度，平衡正向移动，氢气转化率增大，选项C正确；
D．加入一定量N2，平衡正向移动，氢气转化率增大，选项D正确，
故答案为：CD；
(3)①由反应可知平衡常数的表达式为：K=，故答案为：；
②正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，故K1>K2，故答案为：>；
③400℃时，反应2NH3(g)⇌N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数与N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)的平衡常数互为倒数，则400℃时，反应2NH3(g)⇌N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数K==2；此时浓度商Qc==v(N2)逆，故答案为：2；>；
21．（2021·江苏省江阴长泾中学高二期中）某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下，草酸(H2C2O4)能将其中的转化为Cr3+。某课题组研究发现，少量铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]即可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：
(1)在25℃下，控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同，调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量，做对比实验，完成以下实验设计表(表中不要留空格)。
实验编号
初始pH
废水样品体积/mL
草酸溶液体积/mL
蒸馏水体积/mL
①
4
60
10
30
②
5
60
10
30
③
5
60
_______
20
测得实验①和②溶液中的浓度随时间变化关系如图所示。

(2)实验①和②的结果表明_______；实验①中0～t1时间段反应速率v(Cr3+)=______mol·L-1·min-1(用代数式表示)。
(3)该课题组对铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]中起催化作用的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三：
假设一：Fe2+起催化作用；
假设二：_______；
假设三：_______；
……
(4)请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容。[除了上述实验提供的试剂外，可供选择的药品有K2SO4、FeSO4、K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O、Al2(SO4)3等。溶液中Cr2O的浓度可用仪器测定]
实验方案(不要求写具体操作过程)
预期实验结果和结论
_______
_______

【答案】20 溶液pH对该反应的速率有影响 Al3+起催化作用 起催化作用 用等物质的量的K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O代替实验①中的铁明矾，控制其他条件与实验①相同，进行对比实验 反应进行相同时间后，若溶液中c()大于实验①中的c()，则假设一成立，若两溶液中的c()相同，则假设一不成立
【分析】
为控制变量，保证、催化剂的浓度不变，应控制溶液总体积为100mL，则实验③中草酸溶液体积为20mL，实验①和②只有初始pH值不同，其他量相同，通过对比实验①和②的实验结果，可得出pH对该反应的速率的影响；实验②和③，草酸溶液体积不同，其他量相同，通过对比实验②和③的实验结果，可得出草酸的浓度对该反应的速率的影响。
【详解】
(1)为控制变量，保证、催化剂的浓度不变，应控制溶液总体积为100mL，则草酸溶液体积为20mL；
(2)由(1)中表格可知，实验①和②的初始pH值不同，结合浓度随时间变化关系图可知，溶液pH对该反应的速率有影响，，pH越小速率越快；根据Cr元素守恒得，0～t1时间段Cr3+生成的浓度为，则0～t1时间段反应速率；
(3)起催化作用的成分可能是Al3+起催化作用、SO42-起催化作用；
(4)假设一是Fe2+起催化作用，用等物质的量的K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O代替实验①中的铁明矾，控制其他条件与实验①相同，进行对比实验，反应进行相同时间后，若溶液中c()大于实验①中的c()，则假设一成立，若两溶液中的c()相同，则假设一不成立。