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鲁科版 (2019)选择性必修1第2章 化学反应的方向、 限度与速率第1节 化学反应的方向习题
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这是一份鲁科版 (2019)选择性必修1第2章 化学反应的方向、 限度与速率第1节 化学反应的方向习题，共13页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题(本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意)
1．对于反应2N2O5(g)⇌4NO2(g)＋O2(g)，某科学家提出如下反应历程：
第一步：N2O5⇌NO2＋NO3 快速平衡；
第二步：NO2＋NO3―→NO2＋NO＋O2 慢反应；
第三步：NO＋NO3―→2NO2 快反应；
可认为第二步反应不影响第一步平衡。
下列表述正确的是 ( )
A．v逆(第一步)B．反应的中间产物只有NO
C．第二步中NO2和NO3的碰撞，部分有效
D．第三步正反应的活化能较高
2．被称为人体冷冻学之父的罗伯特·埃廷格在1962年写出《不朽的前景》一书。他在书中列举了大量事实，证明了冷冻复活的可能。比如，许多昆虫和低等生物冬天都冻僵起来，春天又自动复活。下列结论中与上述信息相关的是 ( )
A.化学反应前后质量守恒B．低温下分子无法运动
C．温度降低，化学反应停止D．温度越低，化学反应越慢
3．某温度下，反应2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g) ΔH<0已达平衡，保持其他条件不变，只改变其中一个条件，v(正)、v(逆)的变化如图所示。下列判断正确的是 ( )
A．图①可能是加压缩小容器体积引起的
B．图②可能是恒压通入惰性气体引起的
C．图③可能是升高温度引起的
D．图④是移走部分SO3引起的
4．下列对化学反应的认识正确的是 ( )
A．化学反应过程中，分子的种类和数目一定发生改变
B．如果某化学反应的ΔH和ΔS均小于0，则反应一定能自发进行
C．化学反应过程中，一定有化学键的断裂和形成
D．放热反应的反应速率一定比吸热反应的反应速率快
5．一定条件下存在反应C(s)＋H2O(g)⇌CO(g)＋H2(g) ΔH>0；向甲、乙、丙三个恒容容器中加入一定量的C和H2O(g)，各容器中温度、反应物的起始量如下表，反应过程中CO的物质的量浓度随时间的变化如图所示。
下列说法正确的是( )
A.甲容器中，反应在前15min的平均反应速率v(H2)＝0.1ml·L－1·min－1
B.丙容器的体积V>0.5L
C．当温度为T1℃时，反应的平衡常数K＝2.25
D．乙容器中，若平衡时n(H2O)＝0.4ml，则T16．将BaO2放入密闭的真空容器中发生反应：2BaO2(s)⇌2BaO(s)＋O2(g)，待反应达到平衡保持温度不变，缩小容器容积，体系重新达到平衡，下列说法正确的是( )
A．平衡常数减小B．BaO的量不变
C．氧气压强不变D．BaO2的量不变
7．在2L的恒容密闭容器中，充入1mlA和3mlB，并在一定条件下发生反应：A(g)＋3B(g)⇌2C(g)；经3s达到平衡，测得C气体的浓度为0.6ml·L－1。下列说法中不正确的是( )
A．用B表示的反应速率为0.3ml·L－1·s－1
B．平衡后，向容器中充入无关气体(如Ne)，反应速率增大
C．3s时生成C的物质的量为1.2ml
D．平衡后，v正(A)＝v逆(A)
8．近年来，我国北京等地多次出现严重雾霾天气，据研究，雾霾的形成与汽车排放的CO、NO2等有毒气体有关，对汽车加装尾气净化装置，可使有毒气体相互反应转化为无毒气体，反应方程式为4CO(g)＋2NO2(g)⇌4CO2(g)＋N2(g) ΔH＝－1200kJ·ml－1。对于该反应，温度不同(T2>T1)，其他条件相同时，下列图像正确的是( )
9．在初始温度为500℃的绝热恒容密闭容器中，充入1mlHI发生反应：2HI(g)⇌H2(g)＋I2(g)。下列能说明该反应已达到平衡状态的是 ( )
A．HI的生成速率是I2消耗速率的2倍
B．平衡常数不再改变
C．气体密度不再改变
D．容器内混合气体的质量不再改变
10．已知A转化为C和D分步进行：①A(g)⇌B(g)＋2D(g)，②B(g)⇌C(g)＋D(g)，其反应过程能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A．1mlA(g)的能量低于1mlB(g)的能量
B．B(g)⇌C(g)＋D(g) ΔH＝Ea4－Ea3
C．断裂1mlA(g)化学键吸收的热量小于形成1mlC(g)和3mlD(g)化学键所放出的热量
D.反应过程中，由于Ea3二、选择题(本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)
11．在两个容积均为1L的密闭容器中分别充入amlH2、0.5mlCO2和1mlH2、0.5mlCO2，在一定条件下发生反应：2CO2(g)＋6H2(g)⇌C2H4(g)＋4H2O(g) ΔH。CO2的平衡转化率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.ΔH<0，a<1
B．正反应速率：v(P)C．P点时的化学平衡常数为512(ml·L－1)－3
D．若向Q点容器中再通入0.75mlH2和0.5mlH2O，平衡将向逆反应方向移动
12．热催化合成氨面临的两难问题是：采用高温增大反应速率的同时会因平衡限制导致NH3产率降低。我国科研人员研制了TiHFe双温区催化剂(TiH区域和Fe区域的温度差可超过100℃)。TiHFe双温区催化合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。下列说法正确的是 ( )
A．①为N≡N的断裂过程
B．①②③在高温区发生，④⑤在低温区发生
C．④为氮原子由Fe区域向TiH区域的传递过程
D.使用TiHFe双温区催化剂使合成氨反应转变为吸热反应
13．如图是298K时N2与H2反应过程中能量变化的曲线图。下列叙述正确的是 ( )
A．在温度、体积一定的条件下，通入1mlN2和3mlH2反应后放出的热量为Q1kJ，若通入2mlN2和6mlH2反应后放出的热量为Q2kJ，则184>Q2>2Q1
B．该反应的热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH＝＋92kJ·ml－1
C．a曲线是加入正催化剂时的能量变化曲线
D．加入催化剂，该化学反应的反应热改变
14．0.1mlCO2与0.3mlC在恒压密闭容器中发生反应：CO2(g)＋C(s)⇌2CO(g)。平衡时，体系中各气体的体积分数与温度的关系如图。已知：用气体分压表示的化学平衡常数Kp＝eq \f(p eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(平)) （CO）,p平（CO2）)；气体分压(p分)＝气体总压(p总)×体积分数。下列说法正确的是( )
A．650℃时，CO2的平衡转化率为25%
B．800℃达平衡时，若充入气体He，v正C．T℃达平衡时，若充入等体积的CO2和CO时，v正>v逆
D．925℃时，用平衡气体分压表示的化学平衡常数Kp＝23.04p总
15．已知反应①CO(g)＋CuO(s)⇌CO2(g)＋Cu(s)和反应②H2(g)＋CuO(s)⇌Cu(s)＋H2O(g)在相同的某温度下的平衡常数分别为K1和K2，该温度下反应③CO(g)＋H2O(g)⇌CO2(g)＋H2(g)的平衡常数为K。则下列说法正确的是 ( )
A．反应①的平衡常数K1＝eq \f(c平（CO2）·c平（Cu）,c平（CO）·c平（CuO）)
B．对于反应③，恒容时，温度升高，H2浓度减小，则K变小
C．反应③的平衡常数K＝eq \f(K1,K2)
D．对于反应③，恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定增大
三、非选择题(本题共5小题，共60分)
16．(12分)进入冬季北方开始供暖后，雾霾天气愈发严重，各地PM2.5、PM10经常“爆表”。引发雾霾天气的污染物中，最为常见的是机动车尾气中的氮氧化物和燃煤产生的烟气。
Ⅰ.用NH3催化还原NOx，可以消除氮氧化物的污染。反应原理为NO(g)＋NO2(g)＋2NH3(g)⇌2N2(g)＋3H2O(g)。
(1)该反应的ΔS________0(填“>”“＝”或“<”)。
Ⅱ.已知反应N2O4(g)⇌2NO2(g) ΔH，随温度升高，混合气体的颜色变深。将一定量N2O4气体充入绝热容器一段时间后，研究压缩和拉伸活塞过程中混合气体的透光率(气体颜色越浅，透光率越大)随时间变化情况。
(2)下列说法能说明透光率不再发生改变的是________(填字母)。
a．气体颜色不再改变b．ΔH不再改变
c．v正(N2O4)＝2v逆(NO2) d．N2O4的转化率不再改变
Ⅲ.用CH4催化还原NOx也可以消除氮氧化物的污染。
(3)已知：CH4(g)的标准燃烧热ΔH＝－890kJ·ml－1，蒸发1mlH2O(l)需要吸收44kJ热量。CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－1114kJ·ml－1
2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g) ΔH＝－114kJ·ml－1
写出CH4催化还原NO2(g)生成N2和H2O(g)的热化学方程式：________________________________________________________________________。
(4)在温度为T1℃和T2℃时，分别将0.5mlCH4和1.2mlNO2充入体积为1L的密闭容器中，测得NO2的物质的量随时间变化数据如下表：
①温度为T1℃时，0～20min内，v(CH4)＝________。
②温度为T2℃时，达平衡后，再向容器中加入0.5mlCH4和1.2mlNO2，达新平衡时CH4的转化率将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
17．(10分)高炉炼铁中发生的基本反应之一如下：FeO(s)＋CO(g)⇌Fe(s)＋CO2(g) ΔH>0
(1)该反应的平衡常数表达式K＝________。
(2)已知1100℃时K＝0.263。温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，高炉内CO2与CO的体积比将________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，平衡常数K将________。
(3)1100℃时测得高炉中c(CO2)＝0.025ml·L－1，c(CO)＝0.1ml·L－1，在这种情况下，该反应________(选填“是”或“不是”)处于平衡状态，此时化学反应速率v正________v逆(选填“>”“<”或“＝”)。
18．(14分)工业上用CO和H2反应制备二甲醚(CH3OCH3)的条件是压强2.0～10.0MPa，温度300℃。设备中进行如下反应。
①CO(g)＋2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH＝－90.7kJ·ml－1
②2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH＝－23.5kJ·ml－1
③CO(g)＋H2O(g)⇌CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41.2kJ·ml－1
请回答下列问题：
(1)总反应3CO(g)＋3H2(g)⇌CH3OCH3(g)＋CO2(g)的ΔH＝________。据此可判断该反应在________条件下可自发进行。
(2)在温度和容器容积不变的条件下发生反应①，能说明该反应达到平衡状态的是________。
a．容器中压强保持不变b．混合气体中c(CO)不变
c．v正(CO)＝v逆(H2) d．c(CH3OH)＝c(CO)
(3)在容积为2L的恒温密闭容器中加入amlCH3OH(g)发生反应②，达到平衡后若再加入amlCH3OH(g)重新达到平衡时，CH3OH的转化率________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)850℃时在一容积为10L的密闭容器中通入一定量的CO和H2O(g)发生反应③，CO和H2O(g)浓度变化如图所示。
①0～4min的平均反应速率v(CO)＝________。
②若温度不变，向该容器中加入4mlCO(g)、2mlH2O(g)、3mlCO2(g)和3mlH2(g)，起始时v正(CO)________v逆(H2)(填“<”“>”或“＝”)，请结合必要的计算说明理由：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
19．(14分)甲醇被称为21世纪的新型燃料，研究和合成甲醇有着重要的意义。一种合成甲醇的方法为CO(g)＋2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH，在10L恒容密闭容器中加入4mlCO和8mlH2，测得CO的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示：
200℃时n(H2)随时间的变化如表所示：
(1)ΔH________0(填“>”“<”或“＝”)。
(2)下列说法正确的是________。(填字母)
a．温度越高，该反应的平衡常数越大
b．若其他条件不变，反应改在绝热条件下进行，CO转化率比在恒温条件下转化率大
c．容器内气体压强不再变化时，反应达到最大限度
d．图中压强p1>p2
(3)0～3min内用CH3OH表示的反应速率v(CH3OH)＝________。(保留三位小数)。
(4)若达平衡状态时，再向容器中投入2mlCH3OH，重新达平衡后甲醇的体积分数与原平衡时相比________。(填“变大”“变小”或“不变”)
(5)200℃时，该反应的平衡常数K＝________，向上述200℃达到平衡的恒容密闭容器中再加入2mlCO、2mlH2、2mlCH3OH，保持温度不变，则化学平衡________(填“正向”“逆向”或“不”)移动。
20．(10分)以NOx为主要成分的雾霾的综合治理是当前重要的研究课题。汽车尾气中含有较多的氮氧化物和不完全燃烧的CO，汽车三元催化器可以实现降低氮氧化物的排放量。汽车尾气中的NOx(g)和CO(g)在催化剂的作用下转化成两种无污染的气体。如：
反应Ⅰ：2CO(g)＋2NO(g)⇌N2(g)＋2CO2(g) ΔH1；
反应Ⅱ：4CO(g)＋2NO2(g)⇌N2(g)＋4CO2(g) ΔH2<0。
(1)针对反应Ⅰ：
①已知反应N2(g)＋O2(g)⇌2NO(g) ΔH3＝＋180.0kJ·ml－1，若CO的燃烧热ΔH＝－283.5kJ·ml－1，则反应Ⅰ的ΔH1________kJ·ml－1。②若在恒容的密闭容器中，充入2mlCO和1mlNO，发生反应Ⅰ，下列选项中不能说明该反应已经达到平衡状态的是________。
A.CO和NO的物质的量之比不变B．混合气体的密度保持不变
C．混合气体的压强保持不变D．v正(N2)＝2v逆(CO)
(2)在2L密闭容器中充入2mlCO和1mlNO2，发生上述反应Ⅱ。
①若在某温度下，该反应达平衡时CO的转化率为50%，则该反应的平衡常数为________。
②如图为平衡时CO2的体积分数与温度、压强的关系。则温度：T1________T2(填“<”或“>”)；若在D点对反应容器升温的同时扩大体积使体系压强减小，重新达到的平衡状态可能是图中A～G点中的________点。
第2章综合测评
1．解析：第一步反应为可逆反应且快速达到平衡，第二步反应为慢反应，所以第一步的逆反应速率大于第二步的正反应速率，A项错误；根据第一步和第二步可知中间产物还有NO3，B项错误；根据第二步反应可知，NO2与NO3的碰撞，部分有效，C项正确；第三步反应为快反应，所以第三步正反应的活化能较低，D项错误。
答案：C
2．解析：温度的高低影响化学反应速率的快慢，温度越低，反应速率越慢，但反应不会停止，分子运动不会停止；题述信息与反应前后质量守恒无关。
答案：D
3．解析：2SO2（g）＋O2（g）⇌2SO3（g）是反应前后气体体积减小的放热反应，增大压强，平衡正向移动，正、逆反应速率都增大，且正反应速率大于逆反应速率，故A错误；恒压下通入惰性气体，反应物、生成物的浓度都减小，正、逆反应速率都减小，故B错误；升高温度，平衡向吸热反应方向移动，即逆向移动，所以正、逆反应速率都加快，且逆反应速率大于正反应速率，故C错误；移走部分SO3，SO3的浓度减小，SO3浓度减小的瞬间，反应物的浓度不变，正反应速率不变，而逆反应速率减小，所以v′（正）>v′（逆），故D正确。
答案：D
4．解析：化学反应前后分子种类发生变化，但数目不一定发生变化，故A错误；反应自发进行的判断依据是ΔH－TΔS<0，ΔH和ΔS均小于0，反应在高温下可能不能自发进行，故B错误；化学反应的实质是旧化学键断裂和新化学键形成，所以化学反应过程中，一定有化学键的断裂和形成，故C正确；反应速率的大小与反应是放热还是吸热无关，放热反应的反应速率不一定比吸热反应的反应速率快，故D错误。
答案：C
5．解析：从题图可看出0～15min内，甲容器中CO的浓度增加了1.5ml·L－1，v（CO）＝eq \f(1.5ml·L－1,15min)＝0.1ml·L－1·min－1，反应速率之比等于化学计量数之比，则v（H2）＝0.1ml·L－1·min－1，A项正确；丙容器中的起始量为甲容器中的2倍，若丙容器的容积为0.5L，等效为在甲平衡的基础上增大压强，平衡逆向移动，导致c（CO）<3ml·L－1，报据题图可知，平衡时丙容器内CO的物质的量浓度为3ml·L－1，即丙容器容积小于0.5L，B项错误；列出三段式：
C（s）＋H2O（g）⇌CO（g）＋H2（g）
起始（ml·L－1）200
转化（m1·L－1）
平衡（ml·L－1）
即T1℃时，平衡常数K＝eq \f(c平（CO）·c平（H2）,c平（H2O）)＝eq \f(1.5×1.5,0.5)ml·L－1＝4.5ml·L－1，C项错误；比较甲、乙的起始投料可知，若温度相同，甲、乙容器中的平衡是等效平衡，由C项可知平衡时甲容器中n（H2O）＝0.25ml，而乙容器中平衡时n（H2O）＝0.4ml，乙容器中的平衡相当于甲容器中的平衡逆向移动，因该反应的正反应为吸热反应，故乙容器中温度应低于甲容器中的温度，即T1>T2，D项错误。
答案：A
6．解析：化学平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，A项错误；缩小容器容积，增大压强，平衡向逆反应方向移动，则BaO的量减小，B项错误；该反应的平衡常数K＝c平（O2），温度不变，平衡常数不变，则氧气浓度不变，其压强不变，C项正确；缩小容器容积，增大压强，平衡向逆反应方向移动，则BaO2的量增加，D项错误。
答案：C
7．解析：3s达到平衡时，测得C气体的浓度为0.6ml·L－1，则B反应的浓度为0.9ml·L－1，用B表示的反应速率为eq \f(0.9ml·L－1,3s)＝0.3ml·L－1·s－1，故A正确；体积不变，充入无关气体（如Ne），A、B、C的浓度不变，反应速率不变，故B错误；3s时C气体的浓度为0.6ml·L－1，则生成C的物质的量为0.6ml·L－1×2L＝1.2ml，故C正确；平衡时同种物质的正、逆反应速率相等，所以平衡后，v正（A）＝v逆（A），故D正确。
答案：B
8．解析：升高温度，化学平衡向逆反应方向移动，正、逆反应速率均增大，会离开原来的速率点，A项错误。升高温度，化学反应速率会迅速增大，所以T2时会先达到化学平衡状态，并且化学平衡逆向移动，NO2的转化率减小，B项正确。对于该反应，T不变，增大压强，平衡正向移动，一氧化碳的体积分数会减小；压强不变，升高温度，平衡逆向移动，一氧化碳的体积分数会增大，C项错误。该反应的ΔH<0，升高温度，平衡逆向移动，化学平衡常数减小，D项错误。
答案：B
9．解析：生成HI和消耗I2均表示逆反应方向，则HI的生成速率恒为I2消耗速率的2倍，A项错误；平衡常数只受温度影响，平衡常数不再改变，说明容器内温度一定，容器为绝热恒容密闭容器，说明反应达到平衡状态，B项正确；混合气体的体积和质量始终不变，则气体密度始终不变，C项错误；根据质量守恒定律，容器内混合气体的质量始终保持不变，D项错误。
答案：B
10．解析：由图可知，1mlA（g）的能量低于1mlB（g）和2mlD（g）的总能量，不能比较1mlA（g）和1mlB（g）的能量大小，故A错误；ΔH＝正反应活化能－逆反应活化能，B（g）⇌C（g）＋D（g）的ΔH＝Ea3－Ea4，故B错误；由图可知，1mlA（g）的能量小于1mlC（g）和3mlD（g）的总能量，说明该反应是吸热反应，则断裂1mlA（g）化学键吸收的热量大于形成1mlC（g）和3mlD（g）化学键所放出的热量，故C错误；活化能越小，反应速率越快，由于Ea3答案：D
11．解析：同一温度，增大氢气的浓度，平衡正向移动，二氧化碳的平衡转化率提高，图中P点CO2的平衡转化率高于Q点，则a>1，氢气物质的量相同，升高温度，二氧化碳的平衡转化率减小，平衡逆向移动，故ΔH<0，A项错误；随着温度升高，反应速率加快，v（P） 2CO2（g）＋6H2（g）⇌C2H4（g）＋4H2O（g）
起始浓度（ml·L－1） 0.5 10 0
转化浓度（ml·L－1）
平衡浓度（ml·L－1）
K＝eq \f(0.125×0.54,0.252×0.256)（ml·L－1）－3＝512（ml·L－1）－3，C项正确；向Q点容器中再通入0.75mlH2和0.5mlH2O，则体系中H2的物质的量浓度为1ml·L－1、H2O的物质的量浓度为1ml·L－1、CO2的物质的量浓度为0.25ml·L－1、C2H4的物质的量浓度为0.125ml·L－1，Q＝eq \f(0.125×14,0.252×16)（ml·L－1）－3<512（ml·L－1）－3，平衡向正反应方向移动，D项错误。
答案：BC
12．解析：经历①过程之后氮气分子被催化剂吸附，并没有变成氮原子，N≡N键并未断裂，A项错误；①为催化剂吸附N2的过程，②为形成过渡态的过程，③为N2解离为N的过程，以上都需要在高温时进行，④⑤在低温区进行是为了增加平衡产率，B项正确；由题图可知，过程④为TiHFe＋*N转化为TiH*NFe，即氮原子由Fe区域向TiH区域传递，C项正确；化学反应不会因加入催化剂而改变反应热，D项错误。
答案：BC
13．解析：根据题意及图像可知，向恒容密闭容器中通入1mlN2和3mlH2，反应放出Q1kJ热量，Q1小于92，若通入2mlN2和6mlH2，放出Q2kJ热量，Q2小于184，且压强增大，平衡正向移动，放出的热量增大，即Q2>2Q1，则184>Q2>2Q1，A项正确；由题图可知该反应的热化学方程式为N2（g）＋3H2（g）⇌2NH3（g） ΔH＝－92kJ·ml－1，B项错误；催化剂能改变反应的路径，使反应的活化能降低，但不改变化学平衡，反应的反应热不变，题图中的b曲线是加入正催化剂时的能量变化曲线，C、D项错误。
答案：A
14．解析：由题图可知，650℃时，反应达平衡状态后CO的体积分数为40%，开始加入的二氧化碳为0.1ml，设平衡时CO2转化了xml，列出三段式：
C（s）＋CO2（g）⇌2CO（g）
开始（ml）0.10
转化（ml）x2x
平衡（ml）0.1－x2x
所以eq \f(2x,0.1－x＋2x)×100%＝40.0%，解得x＝0.025，则CO2的平衡转化率为25%，A项正确；容器为恒压密闭容器，800℃达平衡状态时，若充入气体He，平衡正向移动，v正>v逆，B项错误；由题图可知，T℃时，反应达平衡后CO和CO2的体积分数都为50%，此时反应处于平衡状态，若充入等体积的CO2和CO，平衡不移动，v正＝v逆，C项错误；925℃时，CO的体积分数为96%，则CO2的体积分数为4.0%，Kp＝eq \f(（p总×96.0%）2,p总×4.0%)＝23.04p总，D项正确。
答案：AD
15．解析：反应①的平衡常数K＝eq \f(c平（CO2）,c平（CO）)，A项错误；对于反应③，恒容时，温度升高，H2浓度减小，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，则K＝eq \f(c平（CO2）·c平（H2）,c平（CO）·c平（H2O）)变小，B项正确；反应①的平衡常数K1＝eq \f(c平（CO2）,c平（CO）)，反应②的平衡常数K2＝eq \f(c平（H2O）,c平（H2）)，反应③的平衡常数K＝eq \f(c平（CO2）·c平（H2）,c平（CO）·c平（H2O）)＝K1×eq \f(1,K2)＝eq \f(K1,K2)，C项正确；对于反应③，恒温恒容下，若通入稀有气体增大压强，反应体系中各组分的浓度不变，平衡不移动，则H2的浓度不变，D项错误。
答案：BC
16．解析：（1）该反应中反应后比反应前气体分子数增多，ΔS>0。（2）气体颜色不再改变时，说明反应达到平衡状态，透光率不再改变，a符合题意；ΔH只与反应物和生成物具有能量的相对大小有关，ΔH不变，不能说明反应达到平衡状态，b不符合题意；根据反应速率之比等于相应物质的化学计量数之比可知，当反应达到平衡状态时，2v正（N2O4）＝v逆（NO2），c不符合题意；当N2O4的转化率不再改变时，说明反应达到平衡状态，此时透光率不再改变，d符合题意。（3）CH4（g）燃烧的热化学方程式为CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l） ΔH＝－890kJ·ml－1 ①，H2O（l）转化为H2O（g）的热化学方程式为H2O（l）===H2O（g） ΔH＝＋44kJ·ml－1 ②，又已知CH4（g）＋4NO（g）===2N2（g）＋CO2（g）＋2H2O（g） ΔH＝－1114kJ·ml－1 ③，2NO（g）＋O2（g）===2NO2（g） ΔH＝－114kJ·ml－1 ④，根据盖斯定律，将（①＋2×②＋③－2×④）×eq \f(1,2)，得到CH4（g）＋2NO2（g）===N2（g）＋CO2（g）＋2H2O（g） ΔH＝[（－890kJ·ml－1）＋2×（＋44kJ·ml－1）＋（－1114kJ·ml－1）－2×（－114kJ·ml－1）]×eq \f(1,2)＝－844kJ·ml－1。（4）①由题表中数据可知，0～20min内，参与反应的n（NO2）＝0.5ml，根据反应的化学方程式可知，参与反应的n（CH4）＝0.25ml，则0～20min内，用CH4表示的反应速率v（CH4）＝eq \f(Δc,Δt)＝eq \f(\f(0.25ml,1L),20min)＝0.0125ml·L－1·min－1；②达到平衡后，再充入0.5mlCH4和1.2mlNO2，相当于在原平衡基础上增大压强，平衡逆向移动，CH4的平衡转化率减小。
答案：（1）> （2）ad
（3）CH4（g）＋2NO2（g）===N2（g）＋CO2（g）＋2H2O（g） ΔH＝－844kJ·ml－1
（4）①0.0125ml·L－1·min－1 ②减小
17．解析：（1）FeO（s）＋CO（g）⇌Fe（s）＋CO2（g） ΔH>0，则该反应的平衡常数表达式K＝eq \f(c平（CO2）,c平（CO）)。 （2）已知该反应的ΔH>0，为吸热反应，升高温度，化学平衡正向移动，高炉内CO2与CO的体积比将增大，平衡常数K将增大。（3）1100℃时K＝0.263，测得高炉中c（CO2）＝0.025ml·L－1，c（CO）＝0.1ml·L－1，浓度商Q＝eq \f(0.025ml·L－1,0.1ml·L－1)＝0.25<0.263，说明反应正向进行，v正>v逆。
答案：（1）eq \f(c平（CO2）,c平（CO）) （2）增大 增大 （3）不是 >
18．解析：（1）根据盖斯定律，将①×2＋②＋③可得：3CO（g）＋3H2（g）⇌CH3OCH3（g）＋CO2（g） ΔH＝[2×（－90.7）－23.5－41.2]kJ·ml－1＝－246.1kJ·ml－1；ΔH－TΔS<0时反应可自发进行，该反应的ΔH<0，ΔS<0，因此低温条件下该反应可自发进行。（2）由化学方程式可知，反应前后气体化学计量数之和不相等，因此恒温恒容时当容器中压强不再改变，说明反应达到平衡状态，a正确；混合气体中c（CO）不变，说明反应达到平衡状态，b正确；v正（CO）＝v逆（H2），正、逆反应速率不相等，不能说明反应达到平衡状态，c错误；c（CH3OH）＝c（CO），不能说明反应达到平衡状态，d错误。（3）达到平衡后再加入amlCH3OH（g），相当于在原来的基础上增大压强，反应前后气体化学计量数之和相等，因此增大压强平衡不移动，即CH3OH的转化率不变。（4）①由图可知，v（CO）＝eq \f(0.20－0.08,4)ml·L－1·min－1＝0.03ml·L－1·min－1；
②Q＝eq \f(0.3ml·L－1×0.3ml·L－1,0.4ml·L－1×0.2ml·L－1)＝eq \f(9,8)，
K＝eq \f(0.12ml·L－1×0.12ml·L－1,0.08ml·L－1×0.18ml·L－1)＝1.0，因为Q>K，平衡左移，所以v正答案：（1）－246.1kJ·ml－1 低温 （2）ab （3）不变
（4）①0.03ml·L－1·min－1
②< Q＝eq \f(0.3ml·L－1×0.3ml·L－1,0.4ml·L－1×0.2ml·L－1)＝eq \f(9,8)，
K＝eq \f(0.12ml·L－1×0.12ml·L－1,0.08ml·L－1×0.18ml·L－1)＝1.0，因为Q>K，平衡左移，所以v正19．解析：（1）由题图可知，随着温度升高，CO的平衡转化率降低，即升高温度，平衡逆向移动，则ΔH<0。
（2）该反应的正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，故a错误；若其他条件不变，反应改在绝热条件下进行，由于该反应的正反应是放热反应，随着反应的进行，温度升高，平衡逆向移动，CO转化率比在恒温条件下转化率小，故b错误；该反应是反应前后气体体积减小的反应，所以当容器内气体压强不再变化时，表示该反应的正、逆反应速率相等，达到平衡状态，即反应达到最大限度，故c正确；在温度相同时，增大压强，平衡正向移动，CO的平衡转化率升高，所以p1（3）根据题意列出三段式：
CO（g）＋2H2（g）⇌CH3OH（g）
起始物质的量（ml）480
转化物质的量（ml）242
平衡物质的量（ml）242
所以v（CH3OH）＝eq \f(Δc,Δt)＝eq \f(Δn,V×Δt)＝eq \f(2ml,10L×3min)≈0.067ml·L－1·min－1。
（4）若达平衡状态时，再向容器中投入2mlCH3OH，相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，达到新平衡时CH3OH的体积分数与原平衡相比变大。
（5）由（3）分析可得平衡常数K＝eq \f(c平（CH3OH）,c平（CO）×c eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(平)) （H2）)＝eq \f(\f(2,10),\f(2,10)×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(4,10)))\s\up12(2))（ml·L－1）－2＝6.25（ml·L－1）－2，向题述200℃达到平衡的恒容密闭容器中再加入2mlCO、2mlH2、2mlCH3OH，保持温度不变，此时Q＝eq \f(c（CH3OH）,c（CO）·c2（H2）)＝eq \f(\f(4,10),\f(4,10)×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(6,10)))\s\up12(2))（ml·L－1）－2≈2.78（ml·L－1）－2，Q答案：（1）< （2）c （3）0.067ml·L－1·min－1 （4）变大 （5）6.25（ml·L－1）－2 正向
20．解析：（1）①由于CO的燃烧热ΔH＝－283.5kJ·ml－1，所以CO燃烧的热化学方程式为2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g） ΔH＝－567.0kJ·ml－1，已知反应N2（g）＋O2（g）⇌2NO（g） ΔH3＝＋180.0kJ·ml－1，根据盖斯定律，两式相减可得2CO（g）＋2NO（g）⇌N2（g）＋2CO2（g） ΔH1＝－747.0kJ·ml－1。②A项，起始充入的CO和NO物质的量之比不等于化学方程式中化学计量数之比，反应过程中CO和NO的物质的量之比发生变化，当CO和NO的物质的量之比不变时说明各组分含量保持不变，反应达到平衡状态；B项，由于混合气体的总质量、体积均不变，因此混合气体的密度始终保持不变，不能判断反应达到化学平衡状态；C项，该反应中反应前后气体体积不相等，混合气体的压强保持不变，说明各组分含量保持不变，达到化学平衡状态；D项，根据化学方程式可知，v正（N2）＝2v逆（NO），正、逆反应速率不相等，反应并未达到平衡状态；故选BD。
（2）①根据题意，在某温度下，该反应达平衡时CO的转化率为50%，列出三段式：
4CO（g）＋2NO2（g）⇌N2（g）＋4CO2（g）
eq \(\s\up7(起始浓度),\s\d5(（ml·L－1）))10.500
eq \(\s\up7(转化浓度),\s\d5(（ml·L－1）))
eq \(\s\up7(平衡浓度),\s\d5(（ml·L－1）))
平衡常数K＝eq \f(c平（N2）·c eq \\al(\s\up1(4),\s\d1(平)) （CO2）,c eq \\al(\s\up1(4),\s\d1(平)) （CO）·c eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(平)) （NO2）)＝eq \f(0.125×0.54,0.54×0.252)L·ml－1＝2L·ml－1。②该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CO2的体积分数减小，故T1答案：（1）①－747.0 ②BD
（2）①2L·ml－1 ②< E
容器
甲
乙
丙
容积
0.5L
0.5L
V
温度
T1℃
T2℃
T1℃
起始量
2mlC, 1mlH2O(g)
1mlCO, 1mlH2
4mlC, 2mlH2O(g)
时间/min
eq \(\s\up7(NO2物质的),\s\d5(量/ml))
温度/℃
0
10
20
40
50
T1
1.2
0.9
0.7
0.4
0.4
T2
1.2
0.8
0.56
…
0.5
t/min
0
1
3
5
n(H2)/ml
8
5.4
4
4
一、选择题(本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意)
1．对于反应2N2O5(g)⇌4NO2(g)＋O2(g)，某科学家提出如下反应历程：
第一步：N2O5⇌NO2＋NO3 快速平衡；
第二步：NO2＋NO3―→NO2＋NO＋O2 慢反应；
第三步：NO＋NO3―→2NO2 快反应；
可认为第二步反应不影响第一步平衡。
下列表述正确的是 ( )
A．v逆(第一步)
C．第二步中NO2和NO3的碰撞，部分有效
D．第三步正反应的活化能较高
2．被称为人体冷冻学之父的罗伯特·埃廷格在1962年写出《不朽的前景》一书。他在书中列举了大量事实，证明了冷冻复活的可能。比如，许多昆虫和低等生物冬天都冻僵起来，春天又自动复活。下列结论中与上述信息相关的是 ( )
A.化学反应前后质量守恒B．低温下分子无法运动
C．温度降低，化学反应停止D．温度越低，化学反应越慢
3．某温度下，反应2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g) ΔH<0已达平衡，保持其他条件不变，只改变其中一个条件，v(正)、v(逆)的变化如图所示。下列判断正确的是 ( )
A．图①可能是加压缩小容器体积引起的
B．图②可能是恒压通入惰性气体引起的
C．图③可能是升高温度引起的
D．图④是移走部分SO3引起的
4．下列对化学反应的认识正确的是 ( )
A．化学反应过程中，分子的种类和数目一定发生改变
B．如果某化学反应的ΔH和ΔS均小于0，则反应一定能自发进行
C．化学反应过程中，一定有化学键的断裂和形成
D．放热反应的反应速率一定比吸热反应的反应速率快
5．一定条件下存在反应C(s)＋H2O(g)⇌CO(g)＋H2(g) ΔH>0；向甲、乙、丙三个恒容容器中加入一定量的C和H2O(g)，各容器中温度、反应物的起始量如下表，反应过程中CO的物质的量浓度随时间的变化如图所示。
下列说法正确的是( )
A.甲容器中，反应在前15min的平均反应速率v(H2)＝0.1ml·L－1·min－1
B.丙容器的体积V>0.5L
C．当温度为T1℃时，反应的平衡常数K＝2.25
D．乙容器中，若平衡时n(H2O)＝0.4ml，则T1
A．平衡常数减小B．BaO的量不变
C．氧气压强不变D．BaO2的量不变
7．在2L的恒容密闭容器中，充入1mlA和3mlB，并在一定条件下发生反应：A(g)＋3B(g)⇌2C(g)；经3s达到平衡，测得C气体的浓度为0.6ml·L－1。下列说法中不正确的是( )
A．用B表示的反应速率为0.3ml·L－1·s－1
B．平衡后，向容器中充入无关气体(如Ne)，反应速率增大
C．3s时生成C的物质的量为1.2ml
D．平衡后，v正(A)＝v逆(A)
8．近年来，我国北京等地多次出现严重雾霾天气，据研究，雾霾的形成与汽车排放的CO、NO2等有毒气体有关，对汽车加装尾气净化装置，可使有毒气体相互反应转化为无毒气体，反应方程式为4CO(g)＋2NO2(g)⇌4CO2(g)＋N2(g) ΔH＝－1200kJ·ml－1。对于该反应，温度不同(T2>T1)，其他条件相同时，下列图像正确的是( )
9．在初始温度为500℃的绝热恒容密闭容器中，充入1mlHI发生反应：2HI(g)⇌H2(g)＋I2(g)。下列能说明该反应已达到平衡状态的是 ( )
A．HI的生成速率是I2消耗速率的2倍
B．平衡常数不再改变
C．气体密度不再改变
D．容器内混合气体的质量不再改变
10．已知A转化为C和D分步进行：①A(g)⇌B(g)＋2D(g)，②B(g)⇌C(g)＋D(g)，其反应过程能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A．1mlA(g)的能量低于1mlB(g)的能量
B．B(g)⇌C(g)＋D(g) ΔH＝Ea4－Ea3
C．断裂1mlA(g)化学键吸收的热量小于形成1mlC(g)和3mlD(g)化学键所放出的热量
D.反应过程中，由于Ea3
11．在两个容积均为1L的密闭容器中分别充入amlH2、0.5mlCO2和1mlH2、0.5mlCO2，在一定条件下发生反应：2CO2(g)＋6H2(g)⇌C2H4(g)＋4H2O(g) ΔH。CO2的平衡转化率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.ΔH<0，a<1
B．正反应速率：v(P)
D．若向Q点容器中再通入0.75mlH2和0.5mlH2O，平衡将向逆反应方向移动
12．热催化合成氨面临的两难问题是：采用高温增大反应速率的同时会因平衡限制导致NH3产率降低。我国科研人员研制了TiHFe双温区催化剂(TiH区域和Fe区域的温度差可超过100℃)。TiHFe双温区催化合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。下列说法正确的是 ( )
A．①为N≡N的断裂过程
B．①②③在高温区发生，④⑤在低温区发生
C．④为氮原子由Fe区域向TiH区域的传递过程
D.使用TiHFe双温区催化剂使合成氨反应转变为吸热反应
13．如图是298K时N2与H2反应过程中能量变化的曲线图。下列叙述正确的是 ( )
A．在温度、体积一定的条件下，通入1mlN2和3mlH2反应后放出的热量为Q1kJ，若通入2mlN2和6mlH2反应后放出的热量为Q2kJ，则184>Q2>2Q1
B．该反应的热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH＝＋92kJ·ml－1
C．a曲线是加入正催化剂时的能量变化曲线
D．加入催化剂，该化学反应的反应热改变
14．0.1mlCO2与0.3mlC在恒压密闭容器中发生反应：CO2(g)＋C(s)⇌2CO(g)。平衡时，体系中各气体的体积分数与温度的关系如图。已知：用气体分压表示的化学平衡常数Kp＝eq \f(p eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(平)) （CO）,p平（CO2）)；气体分压(p分)＝气体总压(p总)×体积分数。下列说法正确的是( )
A．650℃时，CO2的平衡转化率为25%
B．800℃达平衡时，若充入气体He，v正
D．925℃时，用平衡气体分压表示的化学平衡常数Kp＝23.04p总
15．已知反应①CO(g)＋CuO(s)⇌CO2(g)＋Cu(s)和反应②H2(g)＋CuO(s)⇌Cu(s)＋H2O(g)在相同的某温度下的平衡常数分别为K1和K2，该温度下反应③CO(g)＋H2O(g)⇌CO2(g)＋H2(g)的平衡常数为K。则下列说法正确的是 ( )
A．反应①的平衡常数K1＝eq \f(c平（CO2）·c平（Cu）,c平（CO）·c平（CuO）)
B．对于反应③，恒容时，温度升高，H2浓度减小，则K变小
C．反应③的平衡常数K＝eq \f(K1,K2)
D．对于反应③，恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定增大
三、非选择题(本题共5小题，共60分)
16．(12分)进入冬季北方开始供暖后，雾霾天气愈发严重，各地PM2.5、PM10经常“爆表”。引发雾霾天气的污染物中，最为常见的是机动车尾气中的氮氧化物和燃煤产生的烟气。
Ⅰ.用NH3催化还原NOx，可以消除氮氧化物的污染。反应原理为NO(g)＋NO2(g)＋2NH3(g)⇌2N2(g)＋3H2O(g)。
(1)该反应的ΔS________0(填“>”“＝”或“<”)。
Ⅱ.已知反应N2O4(g)⇌2NO2(g) ΔH，随温度升高，混合气体的颜色变深。将一定量N2O4气体充入绝热容器一段时间后，研究压缩和拉伸活塞过程中混合气体的透光率(气体颜色越浅，透光率越大)随时间变化情况。
(2)下列说法能说明透光率不再发生改变的是________(填字母)。
a．气体颜色不再改变b．ΔH不再改变
c．v正(N2O4)＝2v逆(NO2) d．N2O4的转化率不再改变
Ⅲ.用CH4催化还原NOx也可以消除氮氧化物的污染。
(3)已知：CH4(g)的标准燃烧热ΔH＝－890kJ·ml－1，蒸发1mlH2O(l)需要吸收44kJ热量。CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－1114kJ·ml－1
2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g) ΔH＝－114kJ·ml－1
写出CH4催化还原NO2(g)生成N2和H2O(g)的热化学方程式：________________________________________________________________________。
(4)在温度为T1℃和T2℃时，分别将0.5mlCH4和1.2mlNO2充入体积为1L的密闭容器中，测得NO2的物质的量随时间变化数据如下表：
①温度为T1℃时，0～20min内，v(CH4)＝________。
②温度为T2℃时，达平衡后，再向容器中加入0.5mlCH4和1.2mlNO2，达新平衡时CH4的转化率将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
17．(10分)高炉炼铁中发生的基本反应之一如下：FeO(s)＋CO(g)⇌Fe(s)＋CO2(g) ΔH>0
(1)该反应的平衡常数表达式K＝________。
(2)已知1100℃时K＝0.263。温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，高炉内CO2与CO的体积比将________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，平衡常数K将________。
(3)1100℃时测得高炉中c(CO2)＝0.025ml·L－1，c(CO)＝0.1ml·L－1，在这种情况下，该反应________(选填“是”或“不是”)处于平衡状态，此时化学反应速率v正________v逆(选填“>”“<”或“＝”)。
18．(14分)工业上用CO和H2反应制备二甲醚(CH3OCH3)的条件是压强2.0～10.0MPa，温度300℃。设备中进行如下反应。
①CO(g)＋2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH＝－90.7kJ·ml－1
②2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH＝－23.5kJ·ml－1
③CO(g)＋H2O(g)⇌CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41.2kJ·ml－1
请回答下列问题：
(1)总反应3CO(g)＋3H2(g)⇌CH3OCH3(g)＋CO2(g)的ΔH＝________。据此可判断该反应在________条件下可自发进行。
(2)在温度和容器容积不变的条件下发生反应①，能说明该反应达到平衡状态的是________。
a．容器中压强保持不变b．混合气体中c(CO)不变
c．v正(CO)＝v逆(H2) d．c(CH3OH)＝c(CO)
(3)在容积为2L的恒温密闭容器中加入amlCH3OH(g)发生反应②，达到平衡后若再加入amlCH3OH(g)重新达到平衡时，CH3OH的转化率________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)850℃时在一容积为10L的密闭容器中通入一定量的CO和H2O(g)发生反应③，CO和H2O(g)浓度变化如图所示。
①0～4min的平均反应速率v(CO)＝________。
②若温度不变，向该容器中加入4mlCO(g)、2mlH2O(g)、3mlCO2(g)和3mlH2(g)，起始时v正(CO)________v逆(H2)(填“<”“>”或“＝”)，请结合必要的计算说明理由：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
19．(14分)甲醇被称为21世纪的新型燃料，研究和合成甲醇有着重要的意义。一种合成甲醇的方法为CO(g)＋2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH，在10L恒容密闭容器中加入4mlCO和8mlH2，测得CO的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示：
200℃时n(H2)随时间的变化如表所示：
(1)ΔH________0(填“>”“<”或“＝”)。
(2)下列说法正确的是________。(填字母)
a．温度越高，该反应的平衡常数越大
b．若其他条件不变，反应改在绝热条件下进行，CO转化率比在恒温条件下转化率大
c．容器内气体压强不再变化时，反应达到最大限度
d．图中压强p1>p2
(3)0～3min内用CH3OH表示的反应速率v(CH3OH)＝________。(保留三位小数)。
(4)若达平衡状态时，再向容器中投入2mlCH3OH，重新达平衡后甲醇的体积分数与原平衡时相比________。(填“变大”“变小”或“不变”)
(5)200℃时，该反应的平衡常数K＝________，向上述200℃达到平衡的恒容密闭容器中再加入2mlCO、2mlH2、2mlCH3OH，保持温度不变，则化学平衡________(填“正向”“逆向”或“不”)移动。
20．(10分)以NOx为主要成分的雾霾的综合治理是当前重要的研究课题。汽车尾气中含有较多的氮氧化物和不完全燃烧的CO，汽车三元催化器可以实现降低氮氧化物的排放量。汽车尾气中的NOx(g)和CO(g)在催化剂的作用下转化成两种无污染的气体。如：
反应Ⅰ：2CO(g)＋2NO(g)⇌N2(g)＋2CO2(g) ΔH1；
反应Ⅱ：4CO(g)＋2NO2(g)⇌N2(g)＋4CO2(g) ΔH2<0。
(1)针对反应Ⅰ：
①已知反应N2(g)＋O2(g)⇌2NO(g) ΔH3＝＋180.0kJ·ml－1，若CO的燃烧热ΔH＝－283.5kJ·ml－1，则反应Ⅰ的ΔH1________kJ·ml－1。②若在恒容的密闭容器中，充入2mlCO和1mlNO，发生反应Ⅰ，下列选项中不能说明该反应已经达到平衡状态的是________。
A.CO和NO的物质的量之比不变B．混合气体的密度保持不变
C．混合气体的压强保持不变D．v正(N2)＝2v逆(CO)
(2)在2L密闭容器中充入2mlCO和1mlNO2，发生上述反应Ⅱ。
①若在某温度下，该反应达平衡时CO的转化率为50%，则该反应的平衡常数为________。
②如图为平衡时CO2的体积分数与温度、压强的关系。则温度：T1________T2(填“<”或“>”)；若在D点对反应容器升温的同时扩大体积使体系压强减小，重新达到的平衡状态可能是图中A～G点中的________点。
第2章综合测评
1．解析：第一步反应为可逆反应且快速达到平衡，第二步反应为慢反应，所以第一步的逆反应速率大于第二步的正反应速率，A项错误；根据第一步和第二步可知中间产物还有NO3，B项错误；根据第二步反应可知，NO2与NO3的碰撞，部分有效，C项正确；第三步反应为快反应，所以第三步正反应的活化能较低，D项错误。
答案：C
2．解析：温度的高低影响化学反应速率的快慢，温度越低，反应速率越慢，但反应不会停止，分子运动不会停止；题述信息与反应前后质量守恒无关。
答案：D
3．解析：2SO2（g）＋O2（g）⇌2SO3（g）是反应前后气体体积减小的放热反应，增大压强，平衡正向移动，正、逆反应速率都增大，且正反应速率大于逆反应速率，故A错误；恒压下通入惰性气体，反应物、生成物的浓度都减小，正、逆反应速率都减小，故B错误；升高温度，平衡向吸热反应方向移动，即逆向移动，所以正、逆反应速率都加快，且逆反应速率大于正反应速率，故C错误；移走部分SO3，SO3的浓度减小，SO3浓度减小的瞬间，反应物的浓度不变，正反应速率不变，而逆反应速率减小，所以v′（正）>v′（逆），故D正确。
答案：D
4．解析：化学反应前后分子种类发生变化，但数目不一定发生变化，故A错误；反应自发进行的判断依据是ΔH－TΔS<0，ΔH和ΔS均小于0，反应在高温下可能不能自发进行，故B错误；化学反应的实质是旧化学键断裂和新化学键形成，所以化学反应过程中，一定有化学键的断裂和形成，故C正确；反应速率的大小与反应是放热还是吸热无关，放热反应的反应速率不一定比吸热反应的反应速率快，故D错误。
答案：C
5．解析：从题图可看出0～15min内，甲容器中CO的浓度增加了1.5ml·L－1，v（CO）＝eq \f(1.5ml·L－1,15min)＝0.1ml·L－1·min－1，反应速率之比等于化学计量数之比，则v（H2）＝0.1ml·L－1·min－1，A项正确；丙容器中的起始量为甲容器中的2倍，若丙容器的容积为0.5L，等效为在甲平衡的基础上增大压强，平衡逆向移动，导致c（CO）<3ml·L－1，报据题图可知，平衡时丙容器内CO的物质的量浓度为3ml·L－1，即丙容器容积小于0.5L，B项错误；列出三段式：
C（s）＋H2O（g）⇌CO（g）＋H2（g）
起始（ml·L－1）200
转化（m1·L－1）
平衡（ml·L－1）
即T1℃时，平衡常数K＝eq \f(c平（CO）·c平（H2）,c平（H2O）)＝eq \f(1.5×1.5,0.5)ml·L－1＝4.5ml·L－1，C项错误；比较甲、乙的起始投料可知，若温度相同，甲、乙容器中的平衡是等效平衡，由C项可知平衡时甲容器中n（H2O）＝0.25ml，而乙容器中平衡时n（H2O）＝0.4ml，乙容器中的平衡相当于甲容器中的平衡逆向移动，因该反应的正反应为吸热反应，故乙容器中温度应低于甲容器中的温度，即T1>T2，D项错误。
答案：A
6．解析：化学平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，A项错误；缩小容器容积，增大压强，平衡向逆反应方向移动，则BaO的量减小，B项错误；该反应的平衡常数K＝c平（O2），温度不变，平衡常数不变，则氧气浓度不变，其压强不变，C项正确；缩小容器容积，增大压强，平衡向逆反应方向移动，则BaO2的量增加，D项错误。
答案：C
7．解析：3s达到平衡时，测得C气体的浓度为0.6ml·L－1，则B反应的浓度为0.9ml·L－1，用B表示的反应速率为eq \f(0.9ml·L－1,3s)＝0.3ml·L－1·s－1，故A正确；体积不变，充入无关气体（如Ne），A、B、C的浓度不变，反应速率不变，故B错误；3s时C气体的浓度为0.6ml·L－1，则生成C的物质的量为0.6ml·L－1×2L＝1.2ml，故C正确；平衡时同种物质的正、逆反应速率相等，所以平衡后，v正（A）＝v逆（A），故D正确。
答案：B
8．解析：升高温度，化学平衡向逆反应方向移动，正、逆反应速率均增大，会离开原来的速率点，A项错误。升高温度，化学反应速率会迅速增大，所以T2时会先达到化学平衡状态，并且化学平衡逆向移动，NO2的转化率减小，B项正确。对于该反应，T不变，增大压强，平衡正向移动，一氧化碳的体积分数会减小；压强不变，升高温度，平衡逆向移动，一氧化碳的体积分数会增大，C项错误。该反应的ΔH<0，升高温度，平衡逆向移动，化学平衡常数减小，D项错误。
答案：B
9．解析：生成HI和消耗I2均表示逆反应方向，则HI的生成速率恒为I2消耗速率的2倍，A项错误；平衡常数只受温度影响，平衡常数不再改变，说明容器内温度一定，容器为绝热恒容密闭容器，说明反应达到平衡状态，B项正确；混合气体的体积和质量始终不变，则气体密度始终不变，C项错误；根据质量守恒定律，容器内混合气体的质量始终保持不变，D项错误。
答案：B
10．解析：由图可知，1mlA（g）的能量低于1mlB（g）和2mlD（g）的总能量，不能比较1mlA（g）和1mlB（g）的能量大小，故A错误；ΔH＝正反应活化能－逆反应活化能，B（g）⇌C（g）＋D（g）的ΔH＝Ea3－Ea4，故B错误；由图可知，1mlA（g）的能量小于1mlC（g）和3mlD（g）的总能量，说明该反应是吸热反应，则断裂1mlA（g）化学键吸收的热量大于形成1mlC（g）和3mlD（g）化学键所放出的热量，故C错误；活化能越小，反应速率越快，由于Ea3
11．解析：同一温度，增大氢气的浓度，平衡正向移动，二氧化碳的平衡转化率提高，图中P点CO2的平衡转化率高于Q点，则a>1，氢气物质的量相同，升高温度，二氧化碳的平衡转化率减小，平衡逆向移动，故ΔH<0，A项错误；随着温度升高，反应速率加快，v（P）
起始浓度（ml·L－1） 0.5 10 0
转化浓度（ml·L－1）
平衡浓度（ml·L－1）
K＝eq \f(0.125×0.54,0.252×0.256)（ml·L－1）－3＝512（ml·L－1）－3，C项正确；向Q点容器中再通入0.75mlH2和0.5mlH2O，则体系中H2的物质的量浓度为1ml·L－1、H2O的物质的量浓度为1ml·L－1、CO2的物质的量浓度为0.25ml·L－1、C2H4的物质的量浓度为0.125ml·L－1，Q＝eq \f(0.125×14,0.252×16)（ml·L－1）－3<512（ml·L－1）－3，平衡向正反应方向移动，D项错误。
答案：BC
12．解析：经历①过程之后氮气分子被催化剂吸附，并没有变成氮原子，N≡N键并未断裂，A项错误；①为催化剂吸附N2的过程，②为形成过渡态的过程，③为N2解离为N的过程，以上都需要在高温时进行，④⑤在低温区进行是为了增加平衡产率，B项正确；由题图可知，过程④为TiHFe＋*N转化为TiH*NFe，即氮原子由Fe区域向TiH区域传递，C项正确；化学反应不会因加入催化剂而改变反应热，D项错误。
答案：BC
13．解析：根据题意及图像可知，向恒容密闭容器中通入1mlN2和3mlH2，反应放出Q1kJ热量，Q1小于92，若通入2mlN2和6mlH2，放出Q2kJ热量，Q2小于184，且压强增大，平衡正向移动，放出的热量增大，即Q2>2Q1，则184>Q2>2Q1，A项正确；由题图可知该反应的热化学方程式为N2（g）＋3H2（g）⇌2NH3（g） ΔH＝－92kJ·ml－1，B项错误；催化剂能改变反应的路径，使反应的活化能降低，但不改变化学平衡，反应的反应热不变，题图中的b曲线是加入正催化剂时的能量变化曲线，C、D项错误。
答案：A
14．解析：由题图可知，650℃时，反应达平衡状态后CO的体积分数为40%，开始加入的二氧化碳为0.1ml，设平衡时CO2转化了xml，列出三段式：
C（s）＋CO2（g）⇌2CO（g）
开始（ml）0.10
转化（ml）x2x
平衡（ml）0.1－x2x
所以eq \f(2x,0.1－x＋2x)×100%＝40.0%，解得x＝0.025，则CO2的平衡转化率为25%，A项正确；容器为恒压密闭容器，800℃达平衡状态时，若充入气体He，平衡正向移动，v正>v逆，B项错误；由题图可知，T℃时，反应达平衡后CO和CO2的体积分数都为50%，此时反应处于平衡状态，若充入等体积的CO2和CO，平衡不移动，v正＝v逆，C项错误；925℃时，CO的体积分数为96%，则CO2的体积分数为4.0%，Kp＝eq \f(（p总×96.0%）2,p总×4.0%)＝23.04p总，D项正确。
答案：AD
15．解析：反应①的平衡常数K＝eq \f(c平（CO2）,c平（CO）)，A项错误；对于反应③，恒容时，温度升高，H2浓度减小，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，则K＝eq \f(c平（CO2）·c平（H2）,c平（CO）·c平（H2O）)变小，B项正确；反应①的平衡常数K1＝eq \f(c平（CO2）,c平（CO）)，反应②的平衡常数K2＝eq \f(c平（H2O）,c平（H2）)，反应③的平衡常数K＝eq \f(c平（CO2）·c平（H2）,c平（CO）·c平（H2O）)＝K1×eq \f(1,K2)＝eq \f(K1,K2)，C项正确；对于反应③，恒温恒容下，若通入稀有气体增大压强，反应体系中各组分的浓度不变，平衡不移动，则H2的浓度不变，D项错误。
答案：BC
16．解析：（1）该反应中反应后比反应前气体分子数增多，ΔS>0。（2）气体颜色不再改变时，说明反应达到平衡状态，透光率不再改变，a符合题意；ΔH只与反应物和生成物具有能量的相对大小有关，ΔH不变，不能说明反应达到平衡状态，b不符合题意；根据反应速率之比等于相应物质的化学计量数之比可知，当反应达到平衡状态时，2v正（N2O4）＝v逆（NO2），c不符合题意；当N2O4的转化率不再改变时，说明反应达到平衡状态，此时透光率不再改变，d符合题意。（3）CH4（g）燃烧的热化学方程式为CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l） ΔH＝－890kJ·ml－1 ①，H2O（l）转化为H2O（g）的热化学方程式为H2O（l）===H2O（g） ΔH＝＋44kJ·ml－1 ②，又已知CH4（g）＋4NO（g）===2N2（g）＋CO2（g）＋2H2O（g） ΔH＝－1114kJ·ml－1 ③，2NO（g）＋O2（g）===2NO2（g） ΔH＝－114kJ·ml－1 ④，根据盖斯定律，将（①＋2×②＋③－2×④）×eq \f(1,2)，得到CH4（g）＋2NO2（g）===N2（g）＋CO2（g）＋2H2O（g） ΔH＝[（－890kJ·ml－1）＋2×（＋44kJ·ml－1）＋（－1114kJ·ml－1）－2×（－114kJ·ml－1）]×eq \f(1,2)＝－844kJ·ml－1。（4）①由题表中数据可知，0～20min内，参与反应的n（NO2）＝0.5ml，根据反应的化学方程式可知，参与反应的n（CH4）＝0.25ml，则0～20min内，用CH4表示的反应速率v（CH4）＝eq \f(Δc,Δt)＝eq \f(\f(0.25ml,1L),20min)＝0.0125ml·L－1·min－1；②达到平衡后，再充入0.5mlCH4和1.2mlNO2，相当于在原平衡基础上增大压强，平衡逆向移动，CH4的平衡转化率减小。
答案：（1）> （2）ad
（3）CH4（g）＋2NO2（g）===N2（g）＋CO2（g）＋2H2O（g） ΔH＝－844kJ·ml－1
（4）①0.0125ml·L－1·min－1 ②减小
17．解析：（1）FeO（s）＋CO（g）⇌Fe（s）＋CO2（g） ΔH>0，则该反应的平衡常数表达式K＝eq \f(c平（CO2）,c平（CO）)。 （2）已知该反应的ΔH>0，为吸热反应，升高温度，化学平衡正向移动，高炉内CO2与CO的体积比将增大，平衡常数K将增大。（3）1100℃时K＝0.263，测得高炉中c（CO2）＝0.025ml·L－1，c（CO）＝0.1ml·L－1，浓度商Q＝eq \f(0.025ml·L－1,0.1ml·L－1)＝0.25<0.263，说明反应正向进行，v正>v逆。
答案：（1）eq \f(c平（CO2）,c平（CO）) （2）增大 增大 （3）不是 >
18．解析：（1）根据盖斯定律，将①×2＋②＋③可得：3CO（g）＋3H2（g）⇌CH3OCH3（g）＋CO2（g） ΔH＝[2×（－90.7）－23.5－41.2]kJ·ml－1＝－246.1kJ·ml－1；ΔH－TΔS<0时反应可自发进行，该反应的ΔH<0，ΔS<0，因此低温条件下该反应可自发进行。（2）由化学方程式可知，反应前后气体化学计量数之和不相等，因此恒温恒容时当容器中压强不再改变，说明反应达到平衡状态，a正确；混合气体中c（CO）不变，说明反应达到平衡状态，b正确；v正（CO）＝v逆（H2），正、逆反应速率不相等，不能说明反应达到平衡状态，c错误；c（CH3OH）＝c（CO），不能说明反应达到平衡状态，d错误。（3）达到平衡后再加入amlCH3OH（g），相当于在原来的基础上增大压强，反应前后气体化学计量数之和相等，因此增大压强平衡不移动，即CH3OH的转化率不变。（4）①由图可知，v（CO）＝eq \f(0.20－0.08,4)ml·L－1·min－1＝0.03ml·L－1·min－1；
②Q＝eq \f(0.3ml·L－1×0.3ml·L－1,0.4ml·L－1×0.2ml·L－1)＝eq \f(9,8)，
K＝eq \f(0.12ml·L－1×0.12ml·L－1,0.08ml·L－1×0.18ml·L－1)＝1.0，因为Q>K，平衡左移，所以v正
（4）①0.03ml·L－1·min－1
②< Q＝eq \f(0.3ml·L－1×0.3ml·L－1,0.4ml·L－1×0.2ml·L－1)＝eq \f(9,8)，
K＝eq \f(0.12ml·L－1×0.12ml·L－1,0.08ml·L－1×0.18ml·L－1)＝1.0，因为Q>K，平衡左移，所以v正
（2）该反应的正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，故a错误；若其他条件不变，反应改在绝热条件下进行，由于该反应的正反应是放热反应，随着反应的进行，温度升高，平衡逆向移动，CO转化率比在恒温条件下转化率小，故b错误；该反应是反应前后气体体积减小的反应，所以当容器内气体压强不再变化时，表示该反应的正、逆反应速率相等，达到平衡状态，即反应达到最大限度，故c正确；在温度相同时，增大压强，平衡正向移动，CO的平衡转化率升高，所以p1
CO（g）＋2H2（g）⇌CH3OH（g）
起始物质的量（ml）480
转化物质的量（ml）242
平衡物质的量（ml）242
所以v（CH3OH）＝eq \f(Δc,Δt)＝eq \f(Δn,V×Δt)＝eq \f(2ml,10L×3min)≈0.067ml·L－1·min－1。
（4）若达平衡状态时，再向容器中投入2mlCH3OH，相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，达到新平衡时CH3OH的体积分数与原平衡相比变大。
（5）由（3）分析可得平衡常数K＝eq \f(c平（CH3OH）,c平（CO）×c eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(平)) （H2）)＝eq \f(\f(2,10),\f(2,10)×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(4,10)))\s\up12(2))（ml·L－1）－2＝6.25（ml·L－1）－2，向题述200℃达到平衡的恒容密闭容器中再加入2mlCO、2mlH2、2mlCH3OH，保持温度不变，此时Q＝eq \f(c（CH3OH）,c（CO）·c2（H2）)＝eq \f(\f(4,10),\f(4,10)×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(6,10)))\s\up12(2))（ml·L－1）－2≈2.78（ml·L－1）－2，Q
20．解析：（1）①由于CO的燃烧热ΔH＝－283.5kJ·ml－1，所以CO燃烧的热化学方程式为2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g） ΔH＝－567.0kJ·ml－1，已知反应N2（g）＋O2（g）⇌2NO（g） ΔH3＝＋180.0kJ·ml－1，根据盖斯定律，两式相减可得2CO（g）＋2NO（g）⇌N2（g）＋2CO2（g） ΔH1＝－747.0kJ·ml－1。②A项，起始充入的CO和NO物质的量之比不等于化学方程式中化学计量数之比，反应过程中CO和NO的物质的量之比发生变化，当CO和NO的物质的量之比不变时说明各组分含量保持不变，反应达到平衡状态；B项，由于混合气体的总质量、体积均不变，因此混合气体的密度始终保持不变，不能判断反应达到化学平衡状态；C项，该反应中反应前后气体体积不相等，混合气体的压强保持不变，说明各组分含量保持不变，达到化学平衡状态；D项，根据化学方程式可知，v正（N2）＝2v逆（NO），正、逆反应速率不相等，反应并未达到平衡状态；故选BD。
（2）①根据题意，在某温度下，该反应达平衡时CO的转化率为50%，列出三段式：
4CO（g）＋2NO2（g）⇌N2（g）＋4CO2（g）
eq \(\s\up7(起始浓度),\s\d5(（ml·L－1）))10.500
eq \(\s\up7(转化浓度),\s\d5(（ml·L－1）))
eq \(\s\up7(平衡浓度),\s\d5(（ml·L－1）))
平衡常数K＝eq \f(c平（N2）·c eq \\al(\s\up1(4),\s\d1(平)) （CO2）,c eq \\al(\s\up1(4),\s\d1(平)) （CO）·c eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(平)) （NO2）)＝eq \f(0.125×0.54,0.54×0.252)L·ml－1＝2L·ml－1。②该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CO2的体积分数减小，故T1
（2）①2L·ml－1 ②< E
容器
甲
乙
丙
容积
0.5L
0.5L
V
温度
T1℃
T2℃
T1℃
起始量
2mlC, 1mlH2O(g)
1mlCO, 1mlH2
4mlC, 2mlH2O(g)
时间/min
eq \(\s\up7(NO2物质的),\s\d5(量/ml))
温度/℃
0
10
20
40
50
T1
1.2
0.9
0.7
0.4
0.4
T2
1.2
0.8
0.56
…
0.5
t/min
0
1
3
5
n(H2)/ml
8
5.4
4
4
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