03化学平衡-北京市2023-2024学年高二化学上学期期末重点专题练习（人教版2019新版，选择性必须第1册）

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03化学平衡-北京市2023-2024学年高二化学上学期期末重点专题练习（人教版2019新版，选择性必修1）一、单选题1．（2023上·北京石景山·高二统考期末）人工合成氨反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)   ∆H<0，在5L密闭容器中进行此反应，30秒后NH3的物质的量增加了0.3mol。下列说法不正确的是A．30秒内v(N2)=0.001mol·L-1·s-1B．当容器内气体压强不再变化时，反应达到平衡C．其他条件不变，升高温度能加快反应速率，但降低N2的平衡转化率D．其他条件不变，使用催化剂能同时提高反应速率和该反应的平衡常数2．（2023上·北京顺义·高二统考期末）某化学小组欲探究反应“”为可逆反应，做了如下实验：已知：现象为：实验ii中产生了黄色沉淀；实验iii中溶液变蓝；实验iv中溶液不变蓝，下列说法中不正确的是A．实验ii中产生黄色沉淀的离子方程式为B．实验iii加淀粉溶液变蓝，证明棕黄色溶液中有生成C．设计实验iv的目的是为了排除空气中氧气氧化的可能D．通过上述实验可以证明“”为可逆反应3．（2023上·北京顺义·高二统考期末）和存在平衡：。下列分析不正确的是A．当混合气体颜色不再变化时，反应达到了化学平衡状态B．断裂2 mol中的共价键所需能量小于断裂1 mol 中的共价键所需能量C．保持温度不变，缩小容器的体积，平衡向正反应方向移动，混合气体颜色变浅D．保持容器体积不变，水浴加热，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小4．（2023上·北京顺义·高二统考期末）下列事实不能用平衡移动原理解释的是A．溶液中加入固体KSCN后颜色变深B．实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气C．工业合成氨： ，采用400℃~500℃的高温条件D．工业制备：，加入大量水，同时加热5．（2024上·北京丰台·高二统考期末）一定温度下，将不同物质的量的和分别通入容积为的恒容密闭容器中进行反应，得到下表所示的三组数据：下列说法正确的是A．内，实验1中B．若，，则平衡时实验2中的转化率和实验3中的转化率相同C．该反应的D．时，若充入、、和，平衡正向移动6．（2024上·北京丰台·高二统考期末）下列事实不能用平衡移动原理解释的是A．血红蛋白()可与氧气结合：，比更易和结合，当空气中的浓度大时，易造成人体缺氧，严重时导致死亡B．在和组成的体系中：，恒温缩小容积，平衡后气体颜色比原平衡深C．，工业上将钾蒸气从反应混合体系中分离出来，以制备金属钾D．实验室配制氯化铁溶液时，先将晶体溶解在较浓的盐酸中，然后加水稀释到需要的浓度7．（2021上·北京·高二统考期末）反应达平衡状态后，改变某一条件，下列图像与条件变化一致的是A．A B．B C．C D．D8．（2021上·北京丰台·高二统考期末）将同浓度、同体积的盐酸与醋酸分别与足量的镁条反应，测得密闭容器中压强随时间的变化曲线如下图所示。下列说法不正确的是A．曲线②表示盐酸与镁条反应 B．反应开始前：盐酸>醋酸C．反应过程中盐酸中下降更快 D．反应结束时两容器内相等9．（2022上·北京朝阳·高二统考期末）以反应为例，探究影响平衡移动的因素。取相同浓度的溶液，分别进行下列实验，对实验现象的分析不正确的是A．A B．B C．C D．D10．（2023上·北京海淀·高二北京二十中校考期末）下列事实，不能用勒夏特列原理解释的是A．A B．B C．C D．D11．（2023上·北京丰台·高二北京市第十二中学校考期末）一定温度下的某恒容密闭容器中发生下列反应：。下列有关该反应的描述正确的是A．当的生成速率等于CO的生成速率时，反应一定处于平衡状态B．容器内气体的压强不变时，反应一定处于平衡状态C．增加的质量，促进平衡正向移动D．增加容器的体积，有利于增大反应速率12．（2023上·北京东城·高二汇文中学校考期末）联合和制取时，发生的主要反应如下：① ② 将、和按一定比例通入填充有催化剂的恒容反应器，在不同温度下，反应相同时间内(反应均未达到化学平衡状态)测得的值如下图所示。下列说法不正确的是A．若反应足够长时间，①与②同时达到化学平衡状态B．由①②可知，C．其他条件不变时升高温度，反应①的正反应速率增大、逆反应速率减小D．其他条件不变时，增大原料中的浓度可以提高产物中的值13．（2023上·北京通州·高二统考期末）人体内血红蛋白分子(Hb)与O2形成氧合血红蛋白，人体生命维持取决于血红蛋白与氧的结合及其对氧的释放。反应方程式如下所示，下列叙述不正确的是Hb(aq)(血红蛋白)+O2(aq)PbO2(aq)(氧合血红蛋白)A．人体大量运动时肌肉需氧量上升平衡逆向移动B．人体吸氧越多有利于氧合血红蛋白形成，对人体健康越有利C．突然进入高海拔的高山上出现高山病时是由于上述平衡逆移导致D．长时间在高山区生活人群血液中血红蛋白含量比生活在平原地区人多14．（2023上·北京东城·高二统考期末）下列事实不能从平衡移动的角度解释的是A．打开可乐有气泡产生B．加热可以增强溶液清洗油污的效果C．不能混合使用草木灰(主要含)与铵态氮肥D．采取较高的温度进行工业合成氨生产(  )15．（2023上·北京延庆·高二统考期末）工业上采用直接氧化法将氯化氢转化为氯气的原理为：。下图为在固定容器中，进料浓度比分别等于1：1、4：1、7：1时平衡转化率随温度变化的关系，下列说法不正确的是A．该反应为放热反应B．曲线a、b、c的进料浓度比分别对应1：1、4：1、7：1C．其他条件相同时，增大压强可提高的平衡转化率D．400℃时，三种进料浓度对应的平衡常数相同二、填空题16．（2023上·北京延庆·高二统考期末）氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。以下反应是目前大规模制取氢气的重要方法之一：  。(1)欲提高反应速率及的平衡转化率，理论上可以采取的措施为_______。A．通入过量水蒸气 B．降低温度 C．增大压强 D．加入催化剂(2)800℃时，该反应的平衡常数，在容积为1L的密闭容器中进行反应，测得某一时刻混合物中、、、的物质的量分别为2mol、5mol、4mol、3mol。①写出该反应的平衡常数表达式 。②该时刻反应 (填“正向进行”、“逆向进行”或“达平衡”)。(3)830℃时，该反应的平衡常数。在容积为1L的密闭容器中，将2mol与8mol混合加热到830℃，反应达平衡时的转化率为 。(4)工业上利用得到的与进一步合成二甲醚：  。其他条件不变时，相同时间内的转化率随温度T的变化情况如图a所示。①合成二甲醚反应的 0(填“>”“＜”或“=”)。②在250℃之前，随温度升高，转化率增大的原因是 。③在图b中绘制出压强和转化率之间的关系 (作出趋势即可)。17．（2022上·北京东城·高二统考期末）工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破。其反应为：。(1)合成氨生产流程示意图如下。①流程中，有利于提高原料利用率的措施是 ；有利于提高单位时间内氨的产率的措施有 。②干燥净化中，有一步操作是用铜氨液除去原料气中的CO，其反应为：。对吸收CO后的铜氨废液应该怎样处理？请提出你的建议： 。(2)实验室研究是工业生产的基石。下图中的实验数据是在其它条件不变时，不同温度(、、)、压强下，平衡混合物中NH3的物质的量分数的变化情况。①曲线a对应的温度是 。②M、N、Q点平衡常数K的大小关系是 。18．（2020上·北京昌平·高二校考期末）一定温度下，向2L密闭容器中充入5molN2和7molH2。发生反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。请问答:(1)该反应的平衡常数表达式为 (2)一定温度下，不能说明上述反应已达到平衡的是 (填选项字母)。a.NH3的生成速率和NH3的分解速率相等b.单位时间内消耗amolN2同时生成2amolNH3c.容器内的压强不再变化d.容器内的密度不再变化e.容器内H2的体积分数不再变化(3)当该反应达到平衡时，测得c(N2)=2.0mol/L，则该温度下反应的平衡常数K= 。(4)若在上述平衡条件下保持温度不变，将容器扩大到原来的两倍，再次达到平衡时N2(g)的转化率 (填“增大”、“减小”或“不变")，c(NH3) 0.5mol/L (填“>”、“<”或“=”)。三、解答题19．（2024上·北京丰台·高二统考期末）和是两种造成温室效应的主要气体，高温下可发生干重整反应进行综合利用，反应过程的能量变化如图所示：(1)干重整主反应的热化学方程式为 (用、、表示反应热)，反应速率由反应决定 (填“ⅰ”或“ⅱ”)。(2)反应器中还同时存在副反应：①下图表示投料比为时，不同温度下的反应结果，下列说法中正确的是 。(填字母)A．加压有利于增大和反应的速率但不利于提高二者的平衡转化率B．，升温更有利于主反应，主反应先达到平衡C．始终低于，与副反应有关②体系中会发生积炭反应，为研究其热效应，还需要利用反应 的。③添加一定量的载氧剂，可避免积炭反应发生，增大的值，推测可能发生的反应，写出化学反应方程式 。(3)文献中指出和可以发生反应生成和，且反应进行程度较大，但干重整反应器中进行程度小。结合键能数据，从平衡角度阐明理由 。20．（2023上·北京顺义·高二统考期末）利用乙酸()蒸汽催化重整可以得到合成气(和)。发生的反应为：同时有副反应发生，主要的副反应为：(1)利用合成气合成甲烷，发生反应的热化学方程式为：①利用和计算时，还需要利用 反应的。②合成甲烷时，下列各项措施中，可以提高平衡转化率的是 (填字母)a.增大容器容积b.加入适当的催化剂c.适时将分离出来(2)乙酸蒸汽催化重整过程中，温度与气体产率的关系如图。650℃之前，氢气产率低于甲烷，650℃之后氢气产率高于甲烷，主要原因可能是 。(3)其他条件不变，在乙酸气体中掺杂一定量水，氢气产率显著提高而的产率下降，用平衡移动原理解释原因 。(4)在密闭容器中投入amol乙酸蒸汽进行催化重整，利用合适的催化剂抑制其他副反应的发生，温度为时达到平衡。反应Ⅰ消耗乙酸60%，反应Ⅱ消耗乙酸20%，平衡时气体中乙酸的体积分数为 (计算结果保留3位小数)。21．（2023上·北京西城·高二统考期末）CO2的捕获和转化可减少CO2排放并实现资源的利用。在催化剂作用下，消耗CH4和CO2，生成合成气(H2、CO)，主要发生反应i，可能发生副反应ii、iii：i.CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) H1ii.CH4(g)=C(s)+2H2(g) H2=+75.0kJ•mol-1iii.2CO(g)=CO2(g)+C(s) H3=-172.0kJ•mol-1(1)H1= 。(2)反应i为可逆反应。从化学平衡的角度分析，利于生成合成气的条件是 。A．高温高压 B．高温低压 C．低温高压 D．低温低压(3)经研究发现，添加碱性助剂(如CaO)可以促进CO2的吸附与活化。反应过程如图1。反应I完成后，以N2为载气，将恒定组成、恒定流速的N2、CH4混合气通入盛有足量CaCO3的反应器，单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2。反应过程中始终未检测到CO2，催化剂表面有积炭。①反应II的化学方程式为 。②t1～t3，n(H2)＞n(CO)，且生成H2的速率不变，可能发生的副反应是 (填序号“ii”或“iii”)。③t3时，生成CO的速率为0，是因为反应II不再发生，可能的原因是 。实验温度起始量平衡量达到平衡时间16505290043900        A．升高温度 B．增大浓度C．改变压强D．加入催化剂操作和现象分析A观察溶液为绿色和同时存在B升高温度，溶液变为黄绿色平衡正移，的浓度增大C加少量片，静置，片上覆盖红色固体的浓度增大D加几滴溶液，静置，上层清液为蓝色平衡逆移，的浓度减小A．气体在热水中比在冷水中颜色深B．制备氢氧化铁胶体C．加压后气体颜色变深D．用浓氨水和固体制取氨气化学键键能1072436413464参考答案：1．D【详解】A．，A正确；B．该反应是气体压强减小的反应，当容器内气体压强不再变化时，反应达到平衡，B正确；C．其他条件不变，升高温度能加快反应速率，该反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，降低N2的平衡转化率，C正确；D．其他条件不变，使用催化剂能同时提高反应速率，但不改变该反应的平衡常数，D错误；故选D。2．D【详解】A．探究反应“2Fe3++2I−⇌2Fe2++I2”为可逆反应，则实验ⅰ所得溶液可能含有Fe3+、I−、Fe2+、I2，所以实验ii中加入AgNO3溶液产生黄色沉淀的离子方程式为：Ag++I−=AgI↓，A正确；B．淀粉遇I2会变蓝，则实验iii加淀粉溶液变蓝，可以证明棕黄色溶液中有I2生成，B正确；C．生成的I2可能是I−被空气中氧气氧化，也可能是I−被Fe3+氧化所致，则设计实验iv的目的是为了排除空气中氧气氧化I−的可能，C正确；D．实验ⅰ中I−和Fe3+等物质的量混合，实验ⅲ、ⅳ说明生成的I2是I−被Fe3+氧化所致，实验ii说明棕黄色溶液中存在I−，但不能确定存在的I−是反应物不能完全转化、反应存在限度所致，还是完全转化生成的I2与水反应(I2+H2O⇌HI+HIO)生成的，则通过上述实验不能证明“2Fe3++2I−⇌2Fe2++I2”为可逆反应，D错误； 故选D。3．C【详解】A．体系中二氧化氮为红棕色，当混合气体颜色不再变化时，反应达到了化学平衡状态，故A正确；B．由题干可知，该反应为放热反应，断键时吸收的能量小于成键释放的能量，故断裂2 mol中的共价键所需能量小于断裂1 mol 中的共价键所需能量，故B正确；C．保持温度不变，缩小容器的体积，体系中各物质的浓度增大，混合气体的颜色加深，平衡向气体系数和减小的方向即正反应方向移动，混合气体颜色变浅但仍然比平衡移动前颜色深，故C错误 ；D．该反应为放热反应，保持容器体积不变，水浴加热，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，故D正确。答案为：C。4．C【详解】A．溶液中存在平衡：，加入固体KSCN后，平衡逆向移动，颜色变深，A不符合题意；B．氯气在饱和食盐水中存在平衡：，氯离子浓度增大，平衡逆向移动，故实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气，B不符合题意；C．工业合成氨为放热反应，高温平衡逆向移动，该反应在高温下进行是为了提高反应速率，C符合题意；D．四氯化钛水解产生二氧化钛，加入大量水，同时加热使水解平衡正向移动，可以用该反应制备二氧化钛，D不符合题意；故选C。5．B【详解】A．由表格数据可知，实验1反应达到平衡时氢气的物质的量为3.0mol，则由方程式可知，5min内，二氧化碳的反应速率为=0.1 mol/(L·min)，故A错误；B．由表格数据可知，900℃实验2反应达到平衡时一氧化碳的物质的量为1.8mol，由方程式可知，平衡时水蒸气的转化率为×100%=20%，则平衡时水蒸气、一氧化碳、二氧化碳、氢气的浓度为0.4mol/L、0.9mol/L、0.1mol/L、0.1mol/L，反应的平衡常数为=，平衡常数为温度函数，温度不变，平衡常数不变，设实验3反应达到平衡时一氧化碳的转化率为a%，由题给数据可得：=，解得a=20，则平衡时实验2中水蒸气的转化率和实验3中一氧化碳的转化率相同，故B正确；C．由表格数据可知，实验1的投入量是实验2的两倍，若实验2在650℃进行，反应达平衡时，一氧化碳的物质的量应1.5mol，900℃时，一氧化碳的物质的量为1.8mol，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，则该反应为焓变小于0的放热反应，故C错误；D．由表格数据可知，900℃实验2反应达到平衡时一氧化碳的物质的量为1.8mol，由方程式可知，平衡时水蒸气、一氧化碳、二氧化碳、氢气的浓度为0.4mol/L、0.9mol/L、0.1mol/L、0.1mol/L，反应的平衡常数为=，则充入物质的量都为1mol的水蒸气、一氧化碳、二氧化碳、氢气时，反应的浓度熵Qc==1＞，平衡向逆反应方向移动，故D错误；故选B。6．B【详解】A．当空气中的浓度大时，CO与Hb结合导致血红蛋白浓度减小，平衡逆向移动，造成人体缺氧，可以用平衡移动原理解释，A正确；B．存在平衡：，恒温缩小容积，体系压强增大，平衡正向移动，NO2物质的量减少，但气体颜色变深，是由于缩小容积后的浓度增大，颜色变深，故不能用平衡移动原理解释，B错误；C．中，将钾蒸气从反应混合体系中分离出来，减小了生成物浓度，有利于反应正向移动，可以用平衡移动原理解释，C正确；D．配置氯化铁溶液时，会发生，加入盐酸中，增大了氢离子浓度，平衡逆向移动，可以抑制铁离子水解，可以用平衡移动原理解释，D正确；故选B。7．D【详解】A．反应，升高温度平衡逆向移动，氢气的转化率降低，A错误；B．增大浓度平衡正向移动，氢气的转化率升高，B错误；C．P2压强下，反应先达到平衡，所以P2>P1，压强增大平衡正向移动，氨气的物质的量分数增大，C错误；D．催化剂不影响平衡移动，故氨气的物质的量分数不变，D正确； 故选D。8．A【详解】A．反应过程中盐酸中c(H+)比醋酸中c(H+)大，盐酸反应速率快，根据图像，曲线②表示醋酸与镁条反应，A错误；B．HCl为强酸，完全电离，醋酸为弱酸，部分电离，同浓度、同体积的盐酸与醋酸，反应开始前c(H+)：盐酸>醋酸，B正确；C．反应过程中盐酸中c(H+)比醋酸中c(H+)大，盐酸反应速率快，c(H+)下降更快，C错误；D．根据图像可知，反应结束时两容器内n(H2)与酸的强弱无关，产生的n(H2)相等，D正确；答案为A。9．C【详解】A．由[Cu(H2O)4]2+(蓝)+4Cl−[CuCl4]2−(黄)+4H2O ΔH＞0可知，[Cu(H2O)4]2+呈现蓝色，[CuCl4]2−呈现黄色，由光学知识可得黄色光+蓝色光=绿色光，所以溶液为绿色，是因为[Cu(H2O)4]2+和[CuCl4]2−同时存在，故A正确；B．由[Cu(H2O)4]2+(蓝)+4Cl−[CuCl4]2−(黄)+4H2O ΔH＞0可知，该反应是一个吸热反应，升高温度，平衡正向移动，[CuCl4]2−的浓度增大，溶液变为黄绿色，故B正确；C．在CuCl2溶液中加入少量Zn片，会发生Zn置换出Cu，即Cu2++Zn=Zn2++Cu，Cu2+浓度减小，则[Cu(H2O)4]2+、[CuCl4]2−浓度均减小，故C错误；D．由[Cu(H2O)4]2+(蓝)+4Cl−[CuCl4]2−(黄)+4H2O ΔH＞0可知，加几滴AgNO3溶液，Cl-与Ag+反应，即Ag++Cl-=AgCl↓，Cl-浓度减小，平衡向逆反应方向移动，[CuCl4]2−的浓度减小，[Cu(H2O)4]2+浓度增大，上层清液为蓝色，故D正确；故选C。10．C【详解】A．气体在热水中比在冷水中颜色深，说明升高温度平衡向生成二氧化氮的方向移动，能用勒夏特列原理解释，A不符合题意；B．加热促进铁离子的水解，反应向生成氢氧化铁胶体的方向移动，能用勒夏特列原理解释，B不符合题意；C．平衡体系加压后，体积缩小，各物质浓度变大，颜色变深，不能用勒夏特列原理解释，C符合题意；D．用浓氨水和NaOH固体制取氨气，氢氧化钠固体吸收水放出大量的热，导致氨气逸出，平衡向生成氨气的方向移动，能用勒夏特列原理解释，D不符合题意；故选C。11．B【详解】A．的生成速率表示逆反应速率，CO的生成速率表示正反应速率，根据化学反应速率之比等于化学计量数之比可知，当的生成速率等于CO的生成速率的倍时，说明正反应速率等于逆反应速率，反应达到平衡状态，A项错误；B．该反应是气体分子数增大的反应，当容器内气体的压强不变时，反应一定处于平衡状态，B项正确；C．C为固体，增加的质量，平衡不移动，C项错误；D．增加容器的体积，气体的浓度降低，反应速率减小，D项错误；答案选B。12．C【分析】由已知可知，反应①和②均为吸热反应，升高温度，正逆反应速率增大，平衡正向移动；【详解】A．反应①与②均为吸热反应，若反应足够长时间，可同时达到化学平衡状态，故A正确；B．根据盖斯定律，反应①—反应②可得，，故B正确；C．其他条件不变时升高温度，反应①的正反应和逆反应速率均增大，故C错误；D．其他条件不变时，增大原料中的浓度，转化率增大，根据反应①，生成的氢气量增多，可以提高产物中的值，故D正确；故选C。13．B【详解】A．人体大量运动时肌肉需氧量上升，氧气消耗增加，平衡逆向移动，A正确；B．氧气具有氧化性，人体吸氧过多反而对人体健康不利，B错误；C．突然进入高海拔的高山上，空气中氧气含量减小，上述平衡逆移导致，导致输氧能力下降，出现高山病，C正确；D．长时间在高山区生活人群血液中血红蛋白含量比生活在平原地区人多，更利于氧气的输送，D正确；故选B。14．D【详解】A．H2CO3H2O+CO2↑，打开可乐相当于减小压强，平衡正向移动，二氧化碳溶解度降低，A能从平衡移动的角度解释；B．碳酸根水解出氢氧根，油污在碱性环境下水解，加热促进碳酸根水解，故加热可以增强去污效果，B能从平衡移动的角度解释；C．水解显碱性，氯化铵水解显酸性，二者混合互相促进发生双水解会生成氨气，降低肥效，该事实属于盐类水解的应用，C能从平衡移动的角度解释；D．由于为放热反应，高温的目的是增大反应速率，并提高催化剂的活性，从而提高产率，D不能从平衡移动的角度解释；答案选D。15．B【详解】A．升高温度，HCl的平衡转化率减小，平衡左移，该反应为放热反应，A正确；B．其他条件相同，增大HCl浓度，HCl的转化率减小。所以曲线a、b、c的进料浓度比分别对应7：1、4：1、1：1，B错误；C．该反应是气体体积减小的反应，其他条件相同时，增大压强，平衡向右移动， 的平衡转化率增大，C正确；D．化学平衡常数只受温度影响，400℃时，三种进料浓度对应的平衡常数相同，D正确；故答案选B。16．(1)A(2) 达平衡(3)80％(4) ＜ 250℃之前，反应未达平衡，温度越高反应速率越快，CO的转化率越大 【详解】（1）A．通入过量水蒸气，反应速率加快，CO转化率增大，A符合题意    ；B．降低温度，反应速率减慢，平衡正方向移动，CO转化率增大，B不符合题；C．增大压强，反应速率加快，平衡不移动，CO转化率不变，C不符合题意；D．加入催化剂，反应速率加快，平衡不移动，CO转化率不变，D不符合题意；故答案：A。（2）该反应的平衡常数表达式，，1L的密闭容器中，某一时刻混合物中、、、的物质的量分别为2mol、5mol、4mol、3mol，，Q=K，则反应达平衡，答案：；达平衡；（3）设转化CO的物质的量为a，根据题意列三段式 ，根据平衡常数，解得a=1.6，的转化率为，答案：80％；（4）温度越高，反应速率越快，达平衡所需时间越短，根据题意可知，图a中温度高于250℃反应达化学平衡状态，升高温度，CO转化率降低，平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应，<0；250℃之前，反应未达平衡，温度越高反应速率越快，相同时间内，CO的转化率越大；若未达平衡，压强越大，反应速率越快，CO转化率越高，若达平衡，该反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正方向进行，CO的转化率增大，，答案：＜；250℃之前，反应未达平衡，温度越高反应速率越快，CO的转化率越大； ；17．(1) 加压10Mpa~30Mpa、冷却液化氨、原料气循环利用 干燥净化、加压10Mpa~30Mpa、原料气的循环利用、铁触媒400~500°C 在减压下加热吸收CO后的铜氨废液、用硫酸溶液吸收氨气、并收集纯净的CO(2) 200℃ Q=M>N【详解】（1）①是气体分子总数减小的放热反应，增大压强可促使平衡右移提高原料利用率，采用迅速冷却的方法使氨气液化并及时分离可降低速率、但促使平衡正向移动提高原料利用率；原料气循环使用能使原料气的浓度保持一定能提高N2、H2的转化率，则流程中有利于提高原料利用率的措施是加压、冷却液化氨、原料气循环利用；增大压强可提高反应速率且促使平衡右移，升温虽然使平衡左移但能提高催化剂活性大幅度提高反应速率，干燥净化能防止催化剂中毒，故有利于提高单位时间内氨的产率的措施有干燥净化、加压10Mpa~30Mpa、原料气的循环利用、铁触媒400~500°C。②反应为放热的、气体体积缩小的可逆反应，升温、减压可促使平衡左移，产生的混合气体用硫酸溶液吸收氨气后可回收CO、铜氨溶液可进行重复利用，故答案为：对吸收CO后的铜氨废液在减压下加热、用硫酸溶液吸收氨气、并收集纯净的CO。（2）①是气体分子总数减小的放热反应，降温可促使平衡右移、温度越低氨气的百分含量越高，所以，曲线a对应的温度是200℃。②K只受温度影响，该反应温度升高时K值减小，b是400℃，c是600℃，上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是K(M)=K(Q)＞K(N)，故答案为Q=M>N。18． K = bd 0.0625 L2·mol－2 减小 < 【分析】(1)化学平衡常数K等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比；(2)可逆反应达到平衡状态时，正、逆反应速率相等(同种物质)或正、逆反应速率之比等于系数之比(不同物质)，平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化，由此衍生的一些物理量不变，以此分析；(3)先计算各种物质的平衡浓度，带入平衡常数表达式，可得该反应的化学平衡常数的值； (4)利用压强对化学平衡移动的影响分析平衡移动的方向，判断物质的平衡转化率及物质的平衡浓度大小。【详解】(1)反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的化学平衡常数K=；(2)a.NH3生成的速率与NH3分解的速率相等，表明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故a正确；b.单位时间内消耗a mol N2，同时生成2a mol NH3，表示的都是正反应速率，无法判断正、逆反应速率是否相等，b错误；c.该反应是反应前后气体体积不等的反应，反应在恒容密闭容器中进行，若压强不再随时间变化而变化，说明气体总物质的量不再改变，反应达到平衡状态，c正确；d.容器内的密度不再变化，该反应两边都是气体，气体的质量不变，反应中容器的容积不变，根据ρ=可知，密度在反应过程中始终不变，不能作为判断平衡状态的依据，d错误；e.容器内H2的体积分数不再变化，说明H2的物质的量不再随时间变化而变化，此时反应达到平衡状态，e正确；故合理选项是bd；(3)在2L密闭容器中进行反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，反应开始时，充入5molN2和7molH2，c(N2)=5mol÷2L=2.5mol/L，c(H2)=7mol÷2L=3.5mol/L，达到平衡时，测得c(N2)=2.0mol/L，则根据物质反应转化关系可知△c(N2)=2.5mol/L-2.0mol/L=0.5mol/L，△c(H2)=1.5mol/L，△c(NH3)=1.0mol/L，因此平衡时各种物质的浓度：c(N2)=2.0mol/L，c(H2)=3.5mol/L-1.5mol/L=2.0mol/L，c(NH3)=1.0mol/L，所以该反应的化学平衡常数K= L2·mol-2=0.0625 L2·mol-2；(4)在(3)所得平衡状态的基础上，将容器扩大到原来的两倍，c(NH3)瞬间变为原平衡的，即为0.5mol/L，此时容器内压强减小，由于该反应的正反应为气体体积减小的反应，减小压强，化学平衡向气体体积增大的逆方向移动，则反应N2的转化率减小，达到平衡时c(NH3)<0.5mol/L。【点睛】本题考查了化学平衡状态判断、化学平衡常数的计算、平衡移动等知识，注意掌握化学平衡状态的判断方法、利用化学平衡平衡常数的定义计算某条件下其数值的大小。19．(1) △H=+(E1—E2+ E3)kJ/mol ⅰ(2) AC 或 (3)反应的反应热△H=[(1072+436×3)kJ/mol—(413×4+464×2)kJ/mol]=—200 kJ/mol，升高温度，平衡向逆反应方向移动，所以在干重整反应器中反应程度小【详解】（1）反应的活化能越大，反应速率越慢，化学反应的反应速率取决于慢反应，由图可知，反应ⅰ的活化能大于反应ⅱ，所以反应的反应速率取决于反应ⅰ；干重整反应干重整反应为反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应，反应的焓变△H=+(E1—E2+ E3)kJ/mol，则反应的热化学方程式为△H=+(E1—E2+E3)kJ/mol，故答案为：△H=+(E1—E2+ E3)kJ/mol；ⅰ；（2）①A．主反应为气体体积增大的反应，副反应为气体体积不变的反应，增大压强，主反应和副反应的反应速率均增大，但主反应向逆反应的方向移动，副反应平衡不移动，甲烷和二氧化碳的转化率减小，所以加压有利于增大甲烷和二氧化碳甲烷和二氧化碳反应的速率但不利于提高二者的平衡转化率，故A正确；B．由图可知，550∼600℃间，升高温度，甲烷的转化率增大幅度大于二氧化碳转化率增大幅度，说明升温更有利于主反应，由于主反应和副反应同时发生，副反应的发生会破坏主反应的平衡，所以主反应和副反应同时达到平衡，故B错误；C．由方程式可知，主反应生成一氧化碳和氢气的物质的量比为1：1，由图可知，反应中一氧化碳和氢气的物质的量比始终小于1：1，说明副反应消耗氢气生成一氧化碳导致物质的量比小于1：1，故C正确；故选AC；②将主反应、副反应和积炭反应依次编号为①②③，由盖斯定律可知，反应①—②—③可得反应，反应①+②—③可得反应，所以为研究积炭反应的热效应，还需要利用反应或的焓变，故答案为：或；③添加一定量的载氧剂氧化亚铁，可避免积炭反应发生，增大的值说明氧化亚铁与甲烷共热反应生成铁、氢气和一氧化碳，反应的化学方程式为，故答案为：；（3）由题意可知，一氧化碳与氢气反应生成甲烷和水蒸气的方程式为，由反应热与反应物的键能之和与生成物键能之和的差值相等可知， 反应的反应热△H=[(1072+436×3)kJ/mol—(413×4+464×2)kJ/mol]=—200 kJ/mol，该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，所以在干重整反应器中反应程度小，故答案为：反应的反应热△H=[(1072+436×3)kJ/mol—(413×4+464×2)kJ/mol]=—200 kJ/mol，升高温度，平衡向逆反应方向移动，所以在干重整反应器中反应程度小。20．(1) c(2)650℃之前，反应II活化能低，反应速率快，很快达到平衡，故氢气产率低于甲烷；650℃之后，温度升高，反应I正向移动，反应II逆向移动，氢气的产率高于甲烷(3)在乙酸气体中掺杂一定量水，水蒸气浓度增大，平衡正向移动，使得氢气产率显著提高而CO的产率下降(4)【详解】（1）①给热化学方程式编号： ，根据盖斯定律，III+I-II得，即还需要利用反应的；②a．该反应属于气体体积减小的反应，增大容器容积，平衡左移，平衡转化率减小，a不符合题意；b．加入适当的催化剂，正逆反应速率均增大，但平衡不移动，平衡转化率不变，b不符合题意；c．适时将分离出来，相当于减小生成物的浓度，平衡右移，平衡转化率增大，c符合题意；故选c。（2）650℃之前，反应II活化能低，反应速率快，很快达到平衡，故氢气产率低于甲烷；反应I为吸热反应，升高温度平衡正向移动，反应II是放热反应，升高温度平衡逆向移动，因此650℃之后，温度升高，反应I正向移动，反应II逆向移动，氢气的产率高于甲烷；（3）CO能与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气，即存在平衡，故在乙酸气体中掺杂一定量水，水蒸气浓度增大，平衡正向移动，使得氢气产率显著提高而CO的产率下降；（4）假设投入乙酸的物质的量为amol，达到平衡时反应Ⅰ消耗乙酸60%，反应Ⅱ消耗乙酸20%，则列三段式有平衡时，n(CH3COOH) = amol-0.2amol-0.6amol=0.2amol，混合气体总物质的量为(0.2a+1.2a+1.2a+0.2a+0.2a) mol=3.0amol，则乙酸的体积分数为。21．(1)+247 kJ•mol-1(2)B(3) CH4+CaCO32CO+2H2+CaO ii 积炭包裹催化剂，使反应Ⅱ不再发生，生成CO的化学反应速率为0【详解】（1）已知i.CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) △H1；ii.CH4(g)=C(s)+2H2(g) △H2=+75.0kJ•mol-1；iii.2CO(g)=CO2(g)+C(s) △H3=-172.0kJ•mol-1；由盖斯定律可知ii- iii即可得到反应i，△H1=△H2-△H3=+75.0kJ•mol-1-(-172.0kJ•mol-1)=+247 kJ•mol-1。（2）CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) △H1=+247 kJ•mol-1，该反应是气体体积增大的吸热反应，则减小压强、升高温度有利于平衡正向移动，利于生成合成气，故选B。（3）①由图可知，反应II的化学方程式为CH4+CaCO32CO+2H2+CaO；②由题干图2信息可知，t1～t3，n(H2)＞n(CO)，，且生成H2速率不变，且反应过程中始终未检测到CO2，在催化剂上有积碳，故可能有副反应ii.CH4(g)=C(s)+2H2(g)；③t3时，积炭包裹催化剂，使反应Ⅱ不再发生，生成CO的化学反应速率为0。