【期中模拟卷】（人教版2019）2023-2024学年高二上学期 化学选择性必修1 第二章 化学反应速率与化学平衡【单元测试·提升卷】.zip

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第二章 化学反应速率与化学平衡
提升卷
（时间：75分钟，满分：100分）
一、选择题（本题共16小题，每小题3分，共48分。）
1．（2022·陕西·宝鸡市渭滨区教研室高二期末）对于可逆反应A(g)+3B(s) 2C(g)+2D(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是
A．v(A)=0.3 mol·L-1·s-1 B．v(B)=1.2 mol·L-1·s-1
C．v(D)=0.8 mol·L-1·min-1 D．v(C)=0.5 mol·L-1·s-1
【答案】A
【解析】根据反应速率之比等于化学计量数之比，可将各种物质表示的化学反应速率转化成A表示的化学反应速率，以此可比较反应速率大小，注意单位换算成统一的速率单位比较。
A．v(A)=0.3 mol·L-1·s-1；
B．由于B是固体，不能用单位时间内浓度的改变量来表示反应速率；
C．v(A)=v(D)=×=mol·L-1·s-1；
D．v(A)=v(C)=×0.5 mol·L-1·s-1=0.25mol·L-1·s-1；
则反应速率最快的选项为A；故选A。
2．（2022·广东广州·高二期末）下列有关化学反应速率的说法中正确的是
A．的盐酸与锌反应时，加入适量的氯化钠溶液，生成氢气的速率不变
B．用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用铁片和浓硫酸可以加快产生氢气的速率
C．二氧化硫的催化氧化是一个放热反应，所以升高温度，反应速率减慢
D．汽车尾气中的和可以缓慢反应生成和，减小压强，反应速率减慢
【答案】D
【解析】A．加入适量的NaCl溶液，会将盐酸溶液稀释，氢离子浓度减小，反应速率减小，A错误；
B．浓硫酸具有强氧化性，与铁发生钝化，不会产生氢气，B错误；
C．无论是放热反应还是吸热反应，温度越高，反应速率越快，C错误；
D．减小压强，CO和NO的浓度会减小，反应速率减慢，D正确；
答案选D。
3．（2022·浙江宁波·高二期末）下列说法正确的是
A．反应C(s)+H2O(g)⇌H2(g)+CO(g)，碳的质量不再改变说明反应已达平衡
B．反应2A(？)+B(g)⇌2C(？)，若压强不再随时间变化能说明已达平衡，则A、C同时是气体
C．反应H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)，其他条件不变，缩小反应容器体积，正逆反应速率不变
D．1molN2和3molH2反应，达平衡时H2转化率为10%，放出热量Q1；在相同温度和压强下，当2molNH3分解为N2和H2的转化率为90%时，吸收热量Q2，则Q2等于Q1
【答案】A
【解析】A．碳的质量不再改变，说明各物质质量都不再改变，反应已经达到平衡状态，A正确；
B．若A、C都不是气体，压强不再随时间变化也能说明已达平衡，B错误；
C．其他条件不变，缩小反应容器体积，正逆反应速率增大，C错误；
D．相同温度和压强下，将氨气完全转化为氮气和氢气，也是1mol氮气和3mol氢气，所以二者等效平衡，设生成氨气的反应热为+Q，氨气分解生成氮气和氢气的反应热为-Q，即有3mol氢气消耗放出Q热量，消耗n(H2)=3mol10%=0.3mol，放出的热量Q1=0.1Q，则消耗2mol氨气生成氮气和氢气时吸收Q热量，则消耗n(NH3)=2mol90%=1.8mol，吸收热量Q2=0.9Q，Q2不等于Q1，D错误；
答案选A。
4．（2022·天津和平·高二期末）已知：，将一定量气体充入恒容的密闭容器中，控制反应温度为。下列叙述中，能说明反应达到化学平衡状态的是
①容器内的压强不再改变  ②  ③K不变  ④容器内气体的密度不变  ⑤容器内颜色不变
A．①②⑤ B．①③⑤ C．①④⑤ D．①⑤
【答案】D
【解析】①反应为非等体反应，随反应进行容器内压强不断增大，故当容器内的压强不再改变时，说明反应达到平衡，正确；②当正逆反应速率相等时，反应达到平衡，故时，反应达到平衡，错误；③温度不变，K不变，故不能说明达到平衡，错误；④容器内气体的质量不变，体积不变，故气体密度一直不变，不能说明达到平衡，错误；⑤四氧化二氮为无色，二氧化氮为红棕色，故容器内颜色不变，说明反应达到平衡，正确；
答案选D。
5．（2022·北京朝阳·高二期末）2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) H＜0是工业制硫酸的重要反应，下列说法不正确的是
A．其他条件不变，使用催化剂能同时提高反应速率和SO2的平衡转化率
B．其他条件不变，升高温度能加快反应速率，但SO2的平衡转化率降低
C．其他条件不变，通入过量空气能提高SO2的平衡转化率，但化学平衡常数不变
D．其他条件不变，增大压强能同时提高反应速率和SO2的平衡转化率，但生产成本增加
【答案】A
【解析】A．使用催化剂只能提高反应速率不能提高SO2的平衡转化率，故A错误；
B．该反应为放热反应，升高温度能加快反应速率，但平衡逆向移动，SO2的平衡转化率降低，故B正确；
C．通入过量空气能提高SO2的平衡转化率，温度不变，所以化学平衡常数不变，故C正确；
D．增大压强能能提高反应速率，该反应为分子数减小的反应，增大压强平衡正向移动，SO2的平衡转化率增大，但压强增大对设备要求提高，生产成本增加，故D正确；
故答案为A。
6．（2022·甘肃白银·高二期末）有可逆反应。该反应的速率与时间的关系如图所示：

如果t2、t4、t6、t8时都只改变了一个反应条件，则对应t2、t4、t6、t8时改变的条件正确的是
A．升高温度，减小压强、增大反应物浓度、使用了催化剂
B．增大反应物浓度、使用了催化剂、减小压强、升高温度
C．使用了催化剂，增大压强，减小反应物浓度，降低温度
D．升高温度、减小压强、减小反应物浓度、使用了催化剂
【答案】A
【解析】t2时，改变某一条件，v(正)、v(逆)都增大，但v(逆)增大的倍数更多，应为升高温度；
t4时，改变某一条件，v(正)、v(逆)都减小，但v(正)减小的倍数更多，应为减小压强；
t6时，改变某一条件，v(正)增大、v(逆)不变，平衡正向移动，应为增大反应物的浓度；
t8时，改变某一条件，v(正)、v(逆)同等程度增大，但平衡不移动，应为使用了催化剂；
综合以上分析，A符合题意，故选A。
7．（2022·吉林·希望高中高二期末）在一密闭容器中，反应 ：aA(气) bB(气)达平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，当达到新的平衡时，B的浓度是原来的0.6倍，则
A．平衡向逆反应方向移动了 B．物质A的转化率减少了
C．物质B的质量分数增加了 D．a﹥b
【答案】C
【解析】保持温度不变，将容器体积增加一倍，若平衡不移动，B的浓度应是原来的倍，但当达到新的平衡时，B的浓度是原来的0.6倍，说明减小压强，平衡向正反应方向移动，则说明a＜b。
A、由以上分析可知，平衡应向正反应方向移动，故A错误；
B、平衡向正反应方向移动，A的转化率增大，故B错误；
C、平衡向正反应方向移动，物质A的质量分数增加了，故C正确；
D、根据上述分析，a＜b，故D错误；
故选C。
8．（2022·吉林辽源·高二期末）一定温度下，在恒容密闭容器中，将10 mol CO和一定量的混合加热可得下列平衡：。已知平衡后CO物质的量为8 mol且。下列说法错误的是
A．CO的平衡转化率为20% B．反应前物质的量为7 mol
C．通入CO后，正反应速率逐渐增大 D．升高温度，浓度增加，表明该反应是放热反应
【答案】C
【解析】设反应前硫化氢的物质的量为a，根据三段式

根据平衡常数， 解之a =7mol。
A． CO的平衡转化为，A正确；
B．由三段式知反应前硫化氢的物质的量为7mol，B正确；
C．通入CO后，反应速率在加入的瞬间变大，随着反应的进行，浓度减小，速率也跟着减小，故正反应速率不是逐渐增大，C错误；
D．升高温度，硫化氢浓度增加，即平衡逆向移动，因逆反应为吸热反应，正反应即为放热反应，D正确；
故选C。
9．（2022·山西朔州·高二期末）一定温度下，某容积为1L的恒容密闭容器中通入2molSO2和1molO2，发生反应：  (Q＞0)。下列有关说法正确的是
A．该反应在高温下才能自发进行
B．充入少量He使体系压强增大，v正、v逆均不变
C．若该反应的活化能为aKJ/mol，则其逆反应的活化能为(Q－a)kJ/mol
D．当SO2和O2转化率相等时，该反应达到化学平衡状态
【答案】B
【解析】A．由  (Q＞0)可知，该反应的ΔH＜0 ， ΔS＜0， 由ΔG = ΔH-TΔS＜0 可得，该反应在低温下才能自发进行，故A错误；
B．保持体积不变，充入少量He，体系压强虽然增大，但反应混合气体各组分的浓度不变，反应速率不变，故B正确；
C．正反应的活化能与逆反应的活化能的差值为反应热，故其逆反应的活化能为(Q + a)KJ/mol ， 故C错误；
D．由  (Q＞0)可知，开始加入2molSO2和1molO2，与系数比一致，消耗的也是系数比，所以不管是否平衡，两者的转化率始终相等，故D错误；
答案为B。
10．下列关于化学反应方向及其判据的说法错误的是（　　）
A．1mol H2O在不同状态时的熵值：S[H2O（s）]＜S[H2O（g）]
B．放热反应都可以自发进行，而吸热反应不能自发进行
C．2KClO3（s）＝2KCl（s）+3CO2（g）△H＞0能否自发进行与温度有关
D．常温下，反应C（s）+CO2（g）＝2CO（g）不能自发进行，则该反应的△H＞0
【答案】B
【解析】A、物质聚集状态不同熵值不同，气体S＞液体S＞固体S，1mol H2O在不同状态时的熵值：S[H2O（s）]＜S[H2O（g）]，故A说法正确；
B、反应的自发性由焓变和熵变共同决定，当△G＝△H﹣T△S＜0时反应能自发进行，△G＞0时反应不能自发进行。焓变小于零的反应为放热反应，△H＜0，若△S＜0，高温下可以使△G＞0，反应不能自发进行；焓变大于零的反应为吸热反应，△H＞0，若△S＞0，高温下可以使△G＜0，反应可自发进行，故B说法错误；
C、△H＞0、△S＞0，则在高温下△H﹣T△S＜0可以成立，反应可自发进行，故反应能否自发进行与温度有关，故C说法正确；
D、常温下，反应C（s）+CO2（g）＝2CO（g）反应不能自发进行，则△H﹣T△S＞0，因为△S＞0的反应，则△H＞0，故D说法正确。
11．在恒容密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和，发生反应：，测得平衡混合物中的体积分数在不同压强下随温度的变化情况如图所示。下列说法错误的是

A．该反应的
B．压强：
C．A、B、D三点的平衡常数关系为：
D．压强为、温度为300℃的条件下，C点
【答案】D
【解析】A．图1可知升高温度，甲醇的体积分数减小，说明正反应是放热反应，所以，故A正确；
B．增大压强，平衡正向移动，甲醇的体积分数增大，平衡正向移动，相同温度下，p1对应的甲醇的体积分数大于p2对应的甲醇的体积分数，所以压强：，故B正确；
C．平衡常数是温度的函数，升高温度平衡逆向进行，平衡常数减小，B、D两点温度相同，A点温度最低，所以A、B、D三点的平衡常数关系为：，故C正确；
D．压强为p2、温度为300℃的条件下，C点在p2曲线上方，反应逆向进行，则，故D错误；
故选D。
12．（2022·湖南郴州·高二期末）工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯()：，在容积固定的密闭容器中，投入等物质的量和，测得相同时间内的转化率随温度变化如图所示。下列说法不正确的是

A．增大压强甲醇转化率增大
B．b点反应速率
C．平衡常数，反应速率
D．生产时反应温度控制在80～85℃为宜
【答案】C
【解析】由图可知，一定时间内，反应未达平衡之前，温度升高，反应速率增大，一氧化碳转化率增大，平衡之后，温度升高，平衡逆向移动，一氧化碳转化率减小，说明反应为放热反应；
A．由于该反应是气体体积减小的反应，增大压强可以使平衡正向移动，即增大甲醇的转化率，A正确；
B．平衡之前，温度升高，反应速率增大，一氧化碳转化率增大，平衡之后，温度升高，平衡逆向移动，一氧化碳转化率减小，即b点还未平衡，反应正向进行，则此时正反应速率＞逆反应速率，B正确；
C．温度超过约83℃左右时，随着温度的升高，CO的转化率降低，则说明该反应是放热反应；对于放热反应而言，温度越高，平衡常数K越小，故K(75℃)＞K(85℃)；b点的温度比d点的低，故，C错误；
D．根据图可知，温度在80~85℃的范围内，CO的转化率最高，超过该温度范围，随着温度的升高，CO的转化率降低，说明反应的最适温度在80~85℃之间，故生产时反应温度控制在80~85℃为宜，D正确；
故选C。
13．（2022·河南新乡·高二期末）全球环境逐渐恶劣，科学家提出“绿色自由”构想，通过化学反应将CO2转化为有机物，从而有效实施碳循环。已知CO2与H2反应生成可再生能源甲醇：CO2(g)+3H2(g)⇌H2O(g)+CH3OH(g) ΔH。一定条件下，往2L恒容密闭容器中充入1.0molCO2和3.0molH2，在不同催化剂作用下，相同时间内CO2的转化率随温度的变化如图所示。下列说法错误的是

A．b点：v(逆) B．催化剂的催化效果：催化剂I>催化剂II>催化剂III
C．c点的转化率比a点低的原因是温度升高，催化剂活性降低
D．若该反应在T4K、恒压密闭容器中进行，达到平衡时CO2的转化率>80%
【答案】C
【解析】一定条件下，往2L恒容密闭容器中充入1.0molCO2和3.0molH2，在不同催化剂作用下，相同时间内CO2的转化率随温度的变化如图所示，图中在T4K前反应没有达到平衡，在T4K时达到平衡，在T4K后，升高温度平衡逆向移动。
A． b点：CO2转化率低于平衡时的转化率，二氧化碳的转化率还在增大，反应正向进行，v(逆) B． 由图在T4K前在同一温度，二氧化碳的转化率催化剂I>催化剂II>催化剂III，催化剂的催化效果：催化剂I>催化剂II>催化剂III，故B正确；
C． c点的转化率比a点低的原因是温度升高，平衡逆向移动，故C错误；
D． 若该反应在T4K、恒压密闭容器中进行，因反应是气体体积缩小的反应，相当于对反应进行加压，平衡正向移动，达到平衡时CO2的转化率>80%，故D正确；
故选C。
14．（2022·河南平顶山·高二期末）我国科学家研究发现，全球PM2.5污染治理中减排比减排更有效。还原法是治理污染的有效方式之一，其原理是。向某恒容密闭容器中充入、，发生上述反应，测得的转化率与温度、时间的关系如图所示。

下列说法错误的是
A．在任何温度下，该反应都能自发进行
B．T1时M点的逆反应速率等于T2时M点的逆反应速率
C．T2温度下加入高效催化剂，能提高单位时间内NH3的转化率
D．T1时，平衡后向容器中再充入和，NH3的平衡转化率减小
【答案】B
【解析】从图中可以看出，T1比T2条件下达平衡的时间短，则T1>T2；温度为T2时，大，则表明温度降低，平衡正向移动，正反应为放热反应。
A．该反应的∆H<0，∆S>0，所以该反应在任何条件下都是自发反应，A正确；
B．由以上分析可知，T1>T2，所以T1时M点的逆反应速率应大于T2时M点的逆反应速率，B错误；
C．T2温度下加入高效催化剂，可降低反应的活化能，从而加快反应速率，提高单位时间内NH3的转化率，C正确；
D．T1时，平衡后向容器中再充入和，相当于加压，平衡逆向移动，NH3的平衡转化率减小，D正确；
故选B。
15．（2022·广东湛江·高二期末）NH3催化还原NO，也可消除氮氧化物的污染。如6NO(g)+4NH3(g) 5N2(g)+6H2O(g) ΔH；相同条件下在2L恒容密闭容器中，选用不同的催化剂，反应生成的N2的物质的量随时间的变化如图所示，下列说法正确的是

A．催化剂不仅可以改变反应速率，还可以改变平衡时的产率
B．该反应的最高活化能大小关系为Ea(I)＞Ea(Ⅱ)＞Ea(Ш)
C．反应达到平衡时，升高温度混合气体的平均相对分子质量增大，则ΔH＜O
D．单位时间内断裂的N-H键数目与形成的H-O键数目相同时，该反应达到平衡
【答案】C
【解析】A．催化剂可以改变反应速率，不能改变平衡时的产率，A错误；
B．催化剂能降低反应的活化能，不同的催化剂，降低活化能的程度不一样。反应的活化能越大，反应越难进行，单位时间内产生的物质的量越少，图中Ⅰ曲线表示的反应在4min内产生的最多，Ⅱ曲线次之，Ⅲ曲线最少，所以应的活化能关小顺序是Ea(I)＜Ea(Ⅱ)＜Ea(Ш)，B错误；
C．反应达到平衡时，升高温度混合气体的平均相对分子质量增大，即为平衡逆向移动，该反应为放热反应则ΔH＜0，C正确；
D．若单位时间内消耗4 mol NH3，即断裂12 mol N-H键，若单位时间内消耗6 mol H2O即断裂12mol H-O键，可说明正逆反应速率相等，反应已经达到平衡状态；与题干叙述不同，D错误；
答案选C。
16．（2022·重庆市巫山大昌中学校高二期末）在一定条件下，A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中，反应物与生成物的浓度随时间变化的曲线如下图，则下列叙述正确的是

A．该反应的化学方程式为
B．时刻，反应物A的转化率为60%
C．0→这段时间内，A的反应速率为
D．在→内，
【答案】A
【解析】A．由图可知，A、B的浓度减少，C的浓度增加，则A、B为反应物，C为生成物，t1时，反应达到平衡状态，此时A的浓度变化量为0.8mol/L-0.2mol/L=0.6mol/L，B的浓度变化量为0.5mol/L-0.3mol/L=0.2mol/L，C的浓度变化量为0.4mol/L，A、B、C的浓度变化量之比为0.6mol/L：0.2mol/L：0.4mol/L=3：1：2，则该反应的化学方程式为，A项正确；
B．t1时，A的浓度为0.2mol/L，物A的转化率为=75%，B项错误；
C．t1时，A的浓度为0.2mol/L，则0~t1内A的反应速率为mol/(L·s)，C项错误；
D．t1后，各组分浓度不变，反应达到平衡状态，正、逆反应速率相等，但反应速率不为0，D项错误；
答案选A。
二、非选择题（本题共4小题，共52分。）
17．（12分）某小组拟用酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液的反应(此反应为放热反应)来探究“条件对化学反应速率的影响”，并设计了如下的方案记录实验结果(忽略溶液混合体积变化)。限选试剂和仪器：0.20mol/LH2C2O4溶液、0.010mol/LKMnO4溶液(酸性)、蒸馏水、试管、量筒、秒表、恒温水浴槽。
物理量编号
V(0.20mol/LH2C2O4溶液)/mL
V(蒸馏水)/mL
V(0.010mol/L酸性KMnO4溶液)/mL
m(MnSO4)/g
T/℃
乙
①
2.0
0
4.0
0
50

②
2.0
0
4.0
0
25

③
1.5
a
4.0
0
25

④
2.0
0
4.0
0.1
25

已知：2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O，回答下列问题：
(1)KMnO4溶液用___________酸化(填名称)；写出上述反应的离子方程式：___________；
(2)上述实验①②是探究___________对化学反应速率的影响；上述实验②④是探究___________对化学反应速率的影响。
(3)若上述实验②③是探究浓度对化学反应速率的影响，则a为___________；表格中的“乙”填写t/s，其测量的是___________。
【答案】硫酸 2MnO＋5H2C2O4＋6H+=2Mn2+＋10CO2↑＋8H2O 温度 催化剂 0.5 酸性KMnO4溶液褪色的时间
【解析】(1)高锰酸钾具有强氧化性，盐酸具有还原性，KMnO4溶液用硫酸酸化；H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应生成二氧化碳、锰离子和水，则反应的离子方程式为2MnO＋5H2C2O4＋6H+=2Mn2+＋10CO2↑＋8H2O；
(2)实验①②是在相同浓度，不使用催化剂的条件下进行的，但反应温度不同，则为探究温度对速率的影响；而实验②④是在相同浓度、相同温度的条件下进行的，但②不使用催化剂，而④使用催化剂，则为探究催化剂对反应速率的影响；
(3)上述实验②③是探究浓度对化学反应速率的影响，则混合液的总体积必须相同，实验②溶液总体积为6mL，则实验③中所需水的体积a=6mL-1.5mL-4.0mL=0.5mL；反应速率需要通过时间的快慢来体现，则乙中需要测量的是酸性KMnO4溶液褪色的时间。
18．（14分）以下是关于合成氨的有关问题，请回答：
(1)若在一容积为2L的密闭容器中加入0.2mol的N2和0.6mol的H2在一定条件下发生反应： ∆H<0，若在5分钟时反应达到平衡，此时测得NH3的物质的量为0.2mol。则平衡时c(N2)=_______。平衡时H2的转化率为_______%。
(2)平衡后，若提高H2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N2
(3)若在0.5L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行如下反应：       ∆H<0，其化学平衡常数K与温度T的关系如表所示：
T/℃
200
300
400
K
K1
K2
0.5
请完成下列问题：
①写出化学平衡常数K的表达式_______。
②试比较K1、K2的大小，K1_______K2(填“>”、“<”或“=”)；
③400℃时，反应的化学平衡常数为_______。当测得NH3、N2和H2物质的量分别为3mol、2mol和2mol时，则该反应的v(N2)正_______v(N2)逆(填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1)  0.05mol/L     50%
(2)CD
(3)       >     2     >
【解析】(1)若在5分钟时反应达到平衡，此时测得NH3的物质的量为0.2mol，消耗0.1mol氮气，平衡时氮气的浓度是=0.05mol/L，消耗氢气的物质的量是0.2mol×1.5=0.3mol，氢气的转化率为：；
(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，A项不选；
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，B项不选；
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，C项选；
D．加入一定量N2，平衡正向移动，氢气转化率增大，D项选；
答案选CD；
(3)①由反应可知平衡常数的表达式为：K=；
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；
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。
19．（12分）（2022·四川眉山·高二期末）硝酸是一种重要的化工原料，工业上采用氨催化氧化法制备，生产过程中发生的反应有：
NH3(g)+O2(g)NO(g)+H2O(l) ΔH1=-292kJ/mol
NO(g)+ O2(g)=NO2(g) ΔH2=-56kJ/mol
3 NO2(g)+ H2O(l)=2HNO3(aq)+ NO(g) ΔH3=-70kJ/mol
回答以下问题：
(1)NH3(g)十2O2(g)=HNO3(aq)+H2O(l)的∆H=___________kJ•moL-1。原料气体(NH3、O2)在进入反应装置之前，必须进行脱硫脱硒处理。其原因是___________
(2)研究表明2NO(g)+ O2(g) 2NO2(g)的反应历程分两步：
(a)2NO(g) N2O2(g)(快)
(b)N2O2(g)+O2(g) 2NO2(g)(慢 )
①该反应的速率由b步决定，说明b步反应的活化能比a步的___________(填“大”或“小”)。
②在恒容条件下，NO和O2的起始浓度之比为2：1，反应经历相同时间，测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图，则150 ℃时，V正___________V逆(填“＞”或“＜”)。若起始c(O2)=5.0×10- 4 mol•L-1，则380℃下反应达平衡时c(O2)= ___________mol•L-1。

(3)T1温度时，在容积为2L的恒容密闭容器中发生反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)，容器中各反应物和生成物的物质的量随时间变化如图所示：

下列说法能表明该反应已经达到平衡状态的是___________(填序号)。
A．混合气体的密度不变    B．混合气体的颜色不变
C．K不变                 D．2v正(O2)=v逆(NO2)
【答案】(1)  -411     防止催化剂中毒(或含硫化合物会使催化剂降低或失去催化效果)
(2)  大     ＞     2. 5×10- 4
(3)  BD    
【解析】（1）①NH3(g)+O2(g)NO(g)+H2O(l) △H1= -292kJ/mol，②NO(g)+O2(g)= NO2(g) △H2= -56kJ/mol，③3NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(aq)+NO(g) △H3= -70kJ/mol，根据盖斯定律，将①+②×+③×得：NH3(g)+2O2(g)=HNO3(aq)+H2O(l) △H=(-292kJ/mol)+(-56kJ/mol)×+(-70kJ/mol)×= -411kJ/mol；含硫化合物会引起催化剂中毒，因此原料气体(NH3、O2)在进入反应装置之前，必须进行脱硫处理，防止含硫化合物引起催化剂中毒(或含硫化合物会使催化剂降低或失去催化效果)；
（2）①该反应的速率由b步决定，说明b步反应的活化能比a步的大；
②根据图象，150℃时，NO的转化率小于NO的平衡转化率，说明反应需要继续正向继续，因此v正＞v逆；若起始c(O2)=5.0×10-4 mol/L，根据图象，380℃下反应达平衡时，NO的平衡转化率为50%，因此c(O2)= 2.5×10-4mol/L；
（3）在容积为2L的恒容密闭容器中发生反应2NO+ O2 2NO2，
A. 混合气体的质量和容器的体积均不变，混合气体的密度始终不变，不能说明达到平衡状态，选项A错误；
B. 混合气体中只有NO2有色，气体的颜色不变，说明NO2浓度不变，说明达到平衡状态，选项B正确；
C. K只与温度有关，温度不变，K始终不变，不能说明达到平衡状态，选项C错误；
D. 2v正(O2)=v逆(NO2)表示正逆反应速率相等，说明达到平衡状态，选项D正确；
答案选BD；
20．（14分）（2022·湖北·高二期末）完成下列问题。
(1)研究NO2、SO2、CO等气体的无害化处理对治理大气污染、建设生态文明具有重要意义。
①已知：，，则的___________。
②在一定条件下，将NO2与SO2以体积比2∶1置于密闭容器中发生上述反应。下列不能说明反应达到平衡状态的是___________(填标号)。
a．混合气体平均摩尔质量保持不变        b．混合气体的颜色保持不变
c．NO2和SO2的体积比保持不变         d．每生成消耗
(2)CO和H2在一定条件下可以合成甲醇：。已知：，(、分别表示正、逆反应速率常数，其中x为各组分的体积分数)。在固定容积为2L的密闭容器中，充入和，测得平衡混合气体中CO的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示。

①_______(填“>”“<”)，该反应______0(填“>”“<”)，升高温度，_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
②c点平衡常数K=______，c、d、e三点平衡常数Kc、Kd、Ke三者之间的关系为_______。
③条件下，f点___________(填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1) ①—41.8     ②ad
(2)  ①>     <     减小     ②4     Kc>Kd=Ke     ③>
【解析】(1)①将已知反应依次编号为①②，由盖斯定律可知，可得反应，则△H==—41.8kJ/mol，故答案为：—41.8；
②a．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，该反应是气体体积不变的反应，反应中混合气体平均摩尔质量始终不变，则混合气体平均摩尔质量保持不变不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故符合题意；
b．混合气体的颜色保持不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故不符合题意；
c．在一定条件下，起始二氧化氮和二氧化硫的体积比2：1参与反应，当二氧化氮和二氧化硫的体积比保持不变时，说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故不符合题意；
d．每生成1mol三氧化硫消耗1mol二氧化氮都代表正反应速率，不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故符合题意；
故选ad；
(2)①该反应是气体体积减小的反应，温度一定时，增大压强，平衡向正反应方向移动，一氧化碳的转化率增大，由图可知，P1条件下一氧化碳的转化率大于P2，则压强P1大于P2；由图可知，压强一定时，升高温度，一氧化碳的转化率减小，平衡向逆反应方向移动，说明该反应为放热反应，反应热△H<0；平衡时，正逆反应速率相等，则由=可得=，升高温度，平衡向逆反应方向移动，减小，所以减小，故答案为：>；<；减小；
②由图可知，c点一氧化碳的转化率为50%，由方程式可知，平衡时一氧化碳、氢气、甲醇的浓度分别为(0.5—0.5×0.5)mol/L=0.25mol/L、(1—0.5×0.5×2)mol/L=0.5mol/L和0.5×0.5mol/L=0.25mol/L，则平衡常数K==4；由图可知，反应温度的大小顺序为cKd=Ke，故答案为：4；Kc>Kd=Ke；
③由图可知，条件下，f点反应未达到平衡，正反应速率大于逆反应速率，故答案为：>。