第二章《化学反应的方向、限度与速率》测试题（答案）2022-2023上学期高二化学鲁科版（2019）选择性必修1考试试卷

第二章《化学反应的方向、限度与速率》测试题
一、单选题
1．已知碳酸钙的分解为可逆反应，一定温度下，在容积为2L的恒容密闭容器甲中盛有10.0g纯净碳酸钙固体，反应达到平衡后，剩余固体8.9g；相同温度下，另有一真空密闭容器乙(活塞的质量与摩擦均不计，侧面足够长)中同样盛有10.0g纯净碳酸钙固体，在恒压下反应达到平衡后体积恰好为1L(不考虑固体体积)。下列说法正确的是
A．平衡后再向乙容器中充入0.02molCO2气体，至容器体积不再变化时，c(CO2)=0.0125mol/L
B．平衡后再向乙容器中充入0.02molAr，至容器体积不再变化时，c(CO2)=0.0125mol/L
C．达到平衡后，容器乙中剩余固体质量小于容器甲中剩余固体质量
D．甲、乙两容器的情况下，反应的平衡常数K都为0.025mol/L
2．下列图像中可用来表示：2A(g)+B(g)C(g) H＞0的正确图像是
A． B． C． D．
3．下列说法不正确的是（ ）
A．自然界中存在不需要活化能推动的反应
B．活化分子的每次碰撞都能发生反应
C．能表参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式，叫做热化学方程式
D．活化能的作用在于使反应物活化，从面启动反应或改变反应速率
4．80℃时，在2 L密闭容器中充入0.40 mol N2O4，发生反应N2O4(g)2NO2(g) ΔH=+Q kJ mol-1(Q＞0)，获得如表数据，下列判断正确的是
t/s 0 20 40 60 80 100
c(NO2)/mol·L-1 0.00 0.12 0.20 0.26 0.30 0.30
A．升高温度会使混合气体的颜色变浅
B．20～40 s内，v(N2O4)=0.004 mol L-1 s-1
C．反应达平衡时，吸收的热量为0.30Q kJ
D．100 s时再充入0.40 mol N2O4，达到新平衡时N2O4的转化率增大
5．我国科学家王亮在CO2合成燃料CH4的催化剂选择方面取得了重大突破，其反应原理如下：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) △H=-165.0kJ·mol-1 ，在恒容密闭容器中通入1 mol CO2与4 mol H2，下列情形能表示该反应达到平衡状态的是
A．容器内混合气体的平均摩尔质量不再改变 B．容器内气体的密度不再改变
C．的值保持不变 D．v正(CO2)=4逆v(H2)
6．反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一定可变体积的容器中进行，则下列条件的改变使其反应速率增大的是
A．增加C的量
B．将容器的体积缩小一半
C．保持温度和容器体积不变，充入氦气
D．保持温度和压强不变，充入氦气
7．下列有关化工生产的说法正确的是
A．侯氏制碱法通过蒸氨实现氨气循环使用
B．工业合成氨使用铁触媒提高氢气的平衡转化率
C．海带提碘通入过量的氯气将I-完全氧化
D．工业制硫酸使用热交换器提高能量利用率
8．可逆反应aA(g)+bY(g) cZ(g)在一定温度下的密闭容器内达到平衡后，t0时改变某一外界条件，化学反应速率(v)-时间(t)的图象如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．只能通过加入催化剂实现 B．可能通过增大压强来实现
C．可能通过升高温度实现 D．a+b一定不等于c
9．室温下，某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等，同时发生以下两个反应：，；②，反应①的速率可表示为，反应②的速率可表示为(、为速率常数)。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图，下列说法不正确的是
A．如果反应能进行到底，反应结束时62.5%的M转化为Z
B．反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比保持不变
C．0~30min时间段内，Y的平均反应速率为
D．反应①的活化能比反应②的活化能大
10．利用天然气水蒸气重整制 H2 的反应为 CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH＞0，每次只改变一种条件(X)， 其它条件不变，CH4 的平衡转化率 φ 随 X 的变化趋势如图所示。下列说法正确的是
A．X 为温度时，φ 的变化趋势为曲线 N
B．X 为压强时，φ 的变化趋势为曲线 M
C．X 为投料比]时，φ 的变化趋势为曲线 M
D．某条件下，若 CH4(g)、H2O(g)初始浓度均为 0.2mol/L，φ=25%，则 K=
11．在一恒容密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，发生反应：C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g)。30min时改变某个影响因素，测得各物质浓度随时间变化如表所示：
时间/min 0 10 20 30 40 50
c(NO)/mol·L-1 1.0 0.58 0.40 0.44
c(N2)/mol·L-1 x 0.28
c(CO2)/mol·L-1 x 0.30 0.28
下列说法正确的是A．增加活性炭的质量，则10min时c(NO)＜0.58mol·L-1
B．0~10min平均反应速率为v(N2)=0.042mol·L-1·min-1
C．30min时同时加入等物质的量的N2和CO2
D．20min~30min，混合气体中NO的质量分数保持不变
12．密闭容器中进行反应：X2(g)+3Y2(g) 2Z(g)，X2、Y2、Z起始浓度分别为0.2mol/L、0. 6mol/L、0.4mol/L，当平衡时，下列数据肯定不对的是
A．X2为0.4mol/L，Y2为1.2mol/L B．Y2为1.0mol/L
C．X2为0.3mol/L，Z为0.2mol/L D．Z为0.7mol/L
13．下列说法正确的是
A．甲烷的燃烧热为，则甲烷燃烧热的热化学方程式可表示为：
B．醋酸和稀氢氧化钠溶液混合，其热化学方程式为：
C．已知： ， ， 。则
D．常温下，若反应不能自发进行，则该反应的
14．和存在平衡： △H=-56.9kJ/mol。下列分析不正确的是
A．断裂2mol 中的共价键所需能量小于断裂1mol 中的共价键所需能量
B．1mol平衡混合气体中含1mol N原子
C．恒温时，缩小容积。混合气体颜色先变深又逐渐变浅，变浅是平衡正向移动导致
D．恒容时，水浴加热，由于平衡逆向移动导致混合气体颜色加深
15．合成氨反应，达到平衡后，改变下列条件后，对正反应速率影响大于逆反应速率的是
A．减小生成物浓度 B．减小压强
C．升高温度 D．加入催化剂
二、填空题
16．结合探究影响化学平衡移动的因素实验。填写下列空白：
(1)往2 ml 0.1 mol/L 溶液中加入5滴6 mol/L NaOH溶液，实验现象为_______；原因是溶液中存在平衡体系：_______(用离子方程式表示)；该平衡常数的表达式为_______。
(2)取少量溶液于一支试管中，加热。现象为：_______。这表明溶液存在的平衡体系：_______(用离子方程式表示)。
(3)利用现代手持技术可以探究压强对化学平衡移动的影响。在恒定温度和标准压强条件下，往针筒中充入一定体积的气体后密封并保持活塞位置不变。分别在、时刻迅速移动活塞后并保持活塞位置不变，传感器测定出针筒内气体压强变化如图所示。
B、E两点对应的正反应速率大小为_______(请填“>”、“<”或“=”)，E、F、G、H四点时对应气体的平均相对分子质量最大的点为_______。
17．由于温室效应和资源短缺等问题，如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用，引用了各界的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)，该反应的能量变化如图所示：
（1）上述反应平衡常数K的表达式为________________，温度降低，平衡常数K________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
（2）在体积为2 L的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，测得CO2的物质的量随时间变化如下表所示。从反应开始到5 min末，用氢气浓度变化表示的平均反应速率v(H2)＝________。从反应到平衡时CO2转化率=________
t/min 0 2 5 10 15
n(CO2)/mol 1 0.75 0.5 0.25 0.25
（3）下列条件能使上述反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是________(填写序号字母)
a．及时分离出CH3OH气体
b．适当升高温度
c．保持容器的容积不变，再充入1 mol CO2和3 mol H2
d．选择高效催化剂
18．反应在容积为的密闭容器中进行，A的初始浓度为。温度和条件下，A的浓度与时间的关系如图所示。试回答下列问题：
（1）上述反应的温度__________（填“>”“<”或“=”，下同），平衡常数_______。
（2）温度为时，后反应达到平衡状态，A的转化率为70%，则反应的平衡常数________。
19．CH4—CO2催化重整是减少温室气体排放的重要途径。回答下列问题：
(1)已知：
C(s)+2H2(g) = CH4(g) ΔH= —75kJ·mol—1
C(s)+O2(g)= CO2(g) ΔH = —394kJ·mol—1
C(s)+O2(g)= CO(g) ΔH= —111 kJ·mol—1
则催化重整反应CH4(g)+CO2(g) = 2CO(g)+2H2(g)的ΔH =___kJ·mol—1；从温度和压强的角度考虑，有利于提高CH4平衡转化率的条件是_____。
(2)催化重整时催化剂的活性随积碳的增多而减弱，有关积碳反应和消碳反应的数据如表：
积碳反应／消碳反应 催化剂 活化能／kJ·mol—1
CH4(g)= C(s)+2H2(g) ΔH =+75 kJ·mol—1 X 33
Y 43
CO2(g)+C(s) = 2CO(g) ΔH =+172 kJ·mol—1 X 91
Y 72
①由表中数据分析：从有利于催化重整的角度考虑，应选用的催化剂为______(填“X”或“Y”);催化剂可以改变同一化学反应的________(填“活化能”或“反应热”，下同)，但不能改变其_____
②在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v=k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5(k为速率常数)。在p(CH4)一定时，不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图所示，则p(CO2)数值最大的是______(填“a”“b”或“c”)。
20．掺杂硒的纳米氧化亚铜催化剂可用于工业上合成甲醇，其反应为
CO(g) +2H2(g) CH3OH(g) ΔH= -99kJ·mol-l， 回答下列问题：
I． 按 =1投料，将H2与CO充入一密闭容器中，在一 定条件下发生反应，测得CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
已知： v正= k正c(CO)· c2(H2)，v逆=k逆c(CH3OH)， 其中k正、k 逆是速率常数，与温度有关的常数。
(1)X、Y、M三点对应的平衡常数K(X)、K(Y) 、K(M)从大到小的顺序是______。当温度升高时，k正增大m倍、k逆增大n倍，则m____n(填“＜”、“=。”或“＞”)
(2)压强P1、P2、 P3由小到大的顺序是___________。
(3)T1°C、 压强为P3时，若密闭容器体积为VL，向其中充入3molH2和3molCO发生反应，5min 后反应达到平衡，则0~5min内，v(H2)=___________mol·L-1·min-1，若N点对应的压强为P3，则反应处于该点时v正___________ v 逆(填“＞”“＜” 或“=”)。
II．若体系初始态和终态温度保持325°C，向10L恒容密闭容器中充入2molCO和3molH2，发生反应，体系总压强(p)与时间(t)的关系如图中曲线I所示，曲线II为只改变某一条件的变化曲线。
(4)曲线II所对应改变的条件可能为___________。
(5)体系总压强先增大的原因是___________
(6)该条件下H2的平衡转化率为___________%(结果保留一位小数)。
21．过氧化氢的水溶液俗称双氧水，它的用途很广，常用于消毒、杀菌、漂白等。试回答下列问题：
(1)过氧化氢属于________(极性/非极性)分子。
(2)Na2O2，K2O2以及BaO2都可与酸作用生成过氧化氢，目前实验室制取过氧化氢溶液可取上述某种过氧化物与适量稀硫酸作用，然后经_______操作即可制得，则上述最适合的过氧化物是________。
(3)几乎所有古代艺术家的油画都是以铅白2PbCO3·Pb(OH)2为底色，但若空气中含H2S气体，铅白就会变黑，可以用H2O2将黑色物氧化成颜色相近的PbSO4而修复，写出铅白在空气中变黑的化学方程式________。
(4)甲酸钙[Ca(HCOO)2]广泛用于食品工业生产上，实验室制取甲酸钙的方法之一是将氢氧化钙和甲醛溶液依次加入到质量分数为30%-70%的过氧化氢溶液中，
①则该反应的化学方程式为____________________，
②过氧化氢比理论用量稍多，其目的是_____。
③反应温度最好控制在30 -70℃，温度不易过高，其主要原因是_____________________。
(5)下图是硼氢化钠(NaBH4)一过氧化氢燃料电池示意图，该电池负极的电极反应方程式为____________。
(6)过氧化氢与碳酸钠的加合物 Na2CO3·xH2O2比较稳定，方便储存，可用于消毒、漂白，现称取100 g Na2CO3·xH2O2晶体加热，实验结果如图所示，则该晶体的组成为________。
22．在一体积固定的密闭容器中，某化学反应2A(g)B(g)＋D(g)在四种不同条件下进行，B、D起始浓度为0。反应物A的浓度(mol·L－1)随反应时间(min)的变化情况如表：
实验序号 温度 0 10 20 30 40 50 60
1 800 1.0 0.80 0.67 0.57 0.50 0.50 0.50
2 800 c2 0.60 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50
3 800 c3 0.92 0.75 0.63 0.60 0.60 0.60
4 820 1.0 0.40 0.25 0.20 0.20 0.20 0.20
根据上述数据，完成下列填空：
(1)实验1中，在10～20min内，用A表示的该反应的平均速率为________mol·L－1·min－1。
(2)实验2中c2＝________，反应经20min就达到平衡，可推测实验2中还隐含的条件是________。
(3)设实验3的反应速率为v3，实验1的反应速率为v1，则v3______(填“>”“<”或“＝”，下同)v1，且c3_____1.0。
(4)请根据以上实验指出要加快该反应速率可采取的方法：________。(至少列举2种方法)
23．在化学反应中，能引发化学反应的分子间碰撞称之为有效碰撞，这些分子称为活化分子。使普通分子变成活化分子所需提供的最低能量叫活化能，其单位用kJ·mol－1表示。请认真观察下图，然后回答问题。
(1)图中反应是________(填“吸热”或“放热”)反应，该反应的ΔH＝________(用含E1、E2的代数式表示)。
(2)已知：H2(g)＋O2(g)===H2O(g)ΔH＝－241.8kJ·mol－1，该反应的活化能为167.2kJ·mol－1，则其逆反应的活化能为________________。
(3)对于同一反应，图中虚线(II)与实线(I)相比，活化能________(填“升高”“降低”或“不变”)，对反应热是否有影响？________，原因是____________________________________________
24．合成氨的原理为：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol，该反应的能量变化如图所示：
(1)在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E2的变化是______(填“增大”、“减小”或“不变”)
(2)若在一密闭容器中加入1molN2和3molH2，在一定条件下充分反应，放出的热量______92.4kJ(填“＞”、“＜”或“=”)
(3)将1molN2和3molH2充入体积不变的密闭容器中，在一定条件下达到平衡，此时欲提高该容器中H2的转化率，下列措施可行的是______(填字母)
A．向容器中按原比例再充入原料气
B．向容器中再充入一定量H2
C．改变反应的催化剂
D．液化生成物分离出氨
(4)若在密闭容器中充入2molN2和6molH2反应达平衡时N2的转化率为40%，若以NH3作为起始反应物，反应条件与上述反应相同时，要使其反应达到平衡时各组分的物质的量分数与前者相同，则NH3的起始物质的量和它的转化率分别为______mol、______
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【分析】已知CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g)，一定温度下，在容积为2L的恒容容器甲中盛有10.0g纯净碳酸钙固体，反应达到平衡后，剩余固体8.9g，则容器内CO2气体质量为10.0g-8.9g=1.1g，其浓度为c(CO2)==0.0125mol/L，此时平衡常数K=c(CO2)=0.0125mol/L；相同温度下，另一连有质量与摩擦均不计活塞的恒压容器乙（侧面足够长）中同样盛有10.0g纯净碳酸钙固体，反应达到平衡后，体积恰好为1L，可看成在甲的平衡状态下，将体积压缩为1L，此时CO2的瞬间浓度为0.0125mol/L×2=0.0250mol/L，但因体积缩小，压强增大，平衡逆向移动，CO2的浓度会减小，因温度不变，平衡常数不变，此时K=c(CO2)=0.0125mol/L，即平衡时CO2的浓度仍为0.0125mol/L；据此分析解答。
【详解】A．由于温度不变，K不变，在恒压条件下充入0.02molCO2后，平衡逆向移动到再次达到平衡时c(CO2)=0.0125mol/L，为等效平衡，故A正确；
B．由于温度不变，K不变，故恒压下充入0.02molAr气体后，体系体积增大，c(CO2)下降，平衡会正向移动，假设CaCO3完全反应，由碳元素守恒可得n(CO2)=0.1mol，因是恒压恒温过程，由理想气体状态方程可得体积比等于气体的物质的量之比，即，V1=1L，n1=0.0125mol，n2=0.02+0.1=0.12mol，解之V2=9.6L，此时c(CO2)==0.01mol/L＜0.0125mol/L，由此可知直至CaCO3反应完都不能达平衡，此时c(CO2)＜0.0125mol/L，故B错误；
C．由上述分析可知，容器甲达平衡时，n(CO2)= =0.025mol，则可逆反应可知，甲容器中剩余CaCO3的物质的量为n(CaCO3)=0.075mol，乙容器是恒压下达平衡，体积V=1L，温度不变，K值不变，可知乙容器平衡时c(CO2)=0.0125mol/L，n(CO2)=0.0125mol/L×1L=0.0125mol，则可逆反应可知，乙容器中剩余CaCO3的物质的量为n(CaCO3)=0.0875mol，则达到平衡后，容器乙中剩余固体质量大于容器甲中剩余固体质量，故C错误；
D．由上述分析可知，甲、乙两容器的情况下达到平衡时，由于温度相同，平衡常数相同，所以K甲=K乙=c(CO2)=0.0125mol/L，故D错误；
答案为A。
2．C
【详解】A．该反应为吸热反应，升高温度平衡向正向移动，C的百分含量增大，500℃对应的C的百分含量应大于100℃对应的C的百分含量，故A错误；
B．反应达到平衡后，升高温度，正逆反应速率均增大，且平衡正向移动，即v正>v逆，故B错误；
C．达到平衡后，增大压强，正逆反应速率增大，平衡正向移动，故C正确；
D．恒温条件下，增大压强平衡正向移动，反应物的转化率增大，图像显示正确，但恒压条件下，升高温度平衡正向移动，反应物的转化率增大，故D错误；
故答案为：C。
3．B
【详解】A.活化能可以理解为键断裂或形成需要的能量，溶液中发生的离子反应不存在键的断裂，说明不需要活化能的推动，故A正确；
B. 活化分子之间发生碰撞，生成新物质时的碰撞为有效碰撞，所以活化分子的每次碰撞不一定都能发生反应，故B 错误；
C. 热化学方程式能表示参加反应物质的量和反应热的关系，故C正确；
D、活化能的作用在于提供能量使反应物活化，从而启动反应或改变反应速率，故D正确；
答案选B。
4．C
【分析】根据热化学方程式N2O4(g)2NO2(g) ΔH=+Q kJ mol-1(Q＞0)可知：该反应的正反应是气体体积增大的吸热反应，然后利用外界条件对化学反应速率和化学平衡移动的影响分析判断。
【详解】A．该反应的正反应是气体体积增大的吸热反应，在其他条件不变时，升高温度，化学平衡向吸热的正反应方向移动，导致平衡时c(NO2)增大，混合气体颜色变深，A错误；
B．20~40 s内，△c(NO2)= (0.2-0.12) mol/L=0.08 mol/L，v(NO2)==0.004 mol/(L s)，速率之比等于其化学计量数之比，则v(N2O4)=0.002 mol L-1 s-1，B错误；
C．80 s时反应到达平衡，生成NO2的物质的量n(NO2)=0.3 mol/L×2 L=0.6 mol，由热化学方程式可知吸收的热量为Q kJ/mol×=0.30Q kJ，C正确；
D．100 s时再通入0.40 mol N2O4，等效为在原平衡的基础上增大压强，与原平衡相比，增大压强，化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动，达新平衡时N2O4的转化率减小，D错误；
故合理选项是C。
5．A
【详解】A．混合气体的平均相对分子质量M= m/n，气体质量不变，但是气体的总物质的量随反应进行而改变，所以M会发生改变，当M不变时，反应达到平衡，A正确；
B．容器体积和气体质量始终不变，则混合气体的密度始终不变，因此不能说明反应已达平衡，B错误；
C．在恒容密闭容器中通入1 mol CO2与4 mol H2，两者的投料比为系数比，则为定值，不能说明反应已达平衡，C错误；
D．v正(CO2)=4逆v(H2)，此时正逆反应速率不相等，反应不平衡，D错误；
故选A。
6．B
【详解】A．因C为固体，当增加C的量时，其浓度不会改变，则不会对速率产生影响，A错误；
B．将容器的体积缩小一半，气态物质的浓度均增大一倍，故反应速率增大，B项正确；
C．当保持温度和容器体积不变时，充入氦气，原来各种物质的浓度没有发生变化，故速率不变，C项错误；
D．当保持温度和压强不变时，充入氦气，容器的体积必然扩大，各物质的浓度减小，故反应速率减小，D项错误；
故选B。
7．D
【详解】A．侯氏制碱法”的原理是：在饱和食盐水中通入氨气，形成饱和氨盐水，再向其中通入二氧化碳，发生反应：NH3+H2O+CO2=NH4HCO3，在溶液中就有了大量的钠离子、铵根离子、氯离子、碳酸氢根离子，这其中NaHCO3溶解度最小，所以析出，发生反应：NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓，再利用碳酸氢钠不稳定性分解得到纯碱，受热容易分解：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，得到纯碱，循环使用的是二氧化碳而非氨气，故A错误；
B．工业合成氨中使用铁触媒起到催化的作用，不能提高氢气的平衡转化率，故B错误；
C．将I-全部氧化成I2用的是双氧水，其中用硫酸提供酸性环境，而不能用氯水，会引入杂质，故C错误；
D．工业制硫酸使用热交换器提高能量利用率，故D正确；
故选D。
8．B
【分析】根据图象分析可知，t0时改变某一外界条件，正、逆反应速率同等程度增大，且平衡不发生移动，据此分析解答。
【详解】A．t0时加入催化剂，反应速率增大，平衡不移动，符合图象，但是，若a+b=c，增大反应体系的压强，化学反应速率的增大程度也是相同的大，平衡也不移动，A错误；
B．由A可知，若a+b=c，t0时增大反应体系的压强，正逆反应速率同等程度增大，平衡不移动，B正确；
C．升高温度，平衡会发生移动，正逆反应速率不相等，不符合图象，C错误；
D．根据A分析可知，若a+b=c，t0时增大反应体系的压强，符合图象，故a+b可能等于c，D错误；
答案选B。
9．C
【分析】由题给信息可得反应①的速率和反应②的速率比==，、为速率常数，则两反应的速率之比为定值；由题给方程式可知，反应①的速率和反应②的速率比等于生成Y和Z的浓度比，两反应的速率之比为定值，则反应开始后，体系中Y和Z的浓度比为定值；由图可知，30min时消耗M的浓度为(0.5—0.3)mol/L=0.2mol/L，由Z的浓度为0.125 mol/L，则Y的浓度为0.2mol/L—0.125 mol/L=0.075 mol/L，====0.6。
【详解】A．由分析可知，反应开始后，体系中Y和Z的浓度比为定值，则如果反应能进行到底，反应结束时M转化为Z的百分比为×100%=62.5%，故A正确；
B．由分析可知，反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比定值，始终保持不变，故B正确；
C．由分析可知，30min时，Y的浓度为0.075 mol/L，则Y的平均反应速率为，故C错误；
D．由分析可知，30min时，反应生成Y的浓度为0.075 mol/L、Z的浓度为0.125 mol/L可知反应①速率小于反应②的速率，则反应①的活化能比反应②的活化能大，故D正确；
故选C。
10．D
【详解】A．X 为温度时，升高温度，平衡正向移动，CH4 的平衡转化率 φ增大，则φ 的变化趋势为曲线 M，A不正确；
B．X 为压强时，增大压强，平衡逆向移动，CH4 的平衡转化率 φ减小，则φ 的变化趋势为曲线 N，B不正确；
C．X 为投料比]时，增大CH4的物质的量，虽然平衡正向移动，但CH4 的平衡转化率 φ减小，则φ 的变化趋势为曲线 N，C不正确；
D．某条件下，若 CH4(g)、H2O(g)初始浓度均为 0.2mol/L，φ=25%，则平衡时CH4(g)、H2O(g)、CO(g)、H2(g) 的物质的量浓度分别为0.15mol/L、0.15mol/L、0.05mol/L、0.15mol/L，K==，D正确；
故选D。
11．D
【分析】由表中数据，结合反应C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g)，可得出下表数据：
时间/min 0 10 20 30 40 50
c(NO)/mol·L-1 1.0 0.58 0.40 0.40 0.44
c(N2)/mol·L-1 0 0.21 0.30 0.30 0.28
c(CO2)/mol·L-1 0 0.21 0.30 0.30 0.28
[因为从20min~30min，c(CO2)不变，表明反应达平衡状态，则c(NO)、c(N2)也保持不变。]
【详解】A．增加活性炭(固体)的质量，反应物、生成物的浓度不变，反应速率不变，则10min时c(NO)=0.58mol·L-1，A不正确；
B．0~10min平均反应速率为v(N2)==0.021mol·L-1·min-1，B不正确；
C．30min时，若同时加入等物质的量的N2和CO2，则c(NO)、c(N2)都将增大，从表中数据可以看出，c(NO)、c(N2)不变，则假设不成立，C不正确；
D．20min~30min，平衡不发生移动，则混合气体中NO的质量分数保持不变，D正确；
故选D。
12．A
【分析】化学平衡的建立，既可以从正反应开始，也可以从逆反应开始，或者从正逆反应开始，不论从哪个方向开始，物质都不能完全反应，利用极限法假设完全反应，计算出相应物质的浓度变化量，实际变化量小于极限值，据此判断分析。
【详解】如果反应正向进行，则依据极限法可知
如果反应逆向进行，则依据极限法可知
这说明X2的浓度介于0和0.4mol/L之间，Y2的浓度介于0和1.2mol/L之间，Z的浓度介于0和0.8mol/L之间，所以选项A中的X2为0.4mol/L，Y2为1.2mol/L是不可能的。
答案选A。
13．D
【详解】A．燃烧热是生成稳定氧化物，故应该是生成液体水而不是气态水，A错误；
B．醋酸是弱酸，反应中以分子形式参与反应，B错误；
C．碳单质燃烧放热，因为 ，则金刚石燃烧放热更多，焓变数值更小，C错误；
D．该反应为熵增反应，不能自发进行，则该反应的，D正确。
故选D。
14．B
【详解】A．反应为放热反应，故完全断开2mol 分子中的共价键所吸收的热量比完全断开1mol 分子中的共价键所吸收的热量少，选项A正确；
B．1mol 含有1mol N原子，1mol 含有2mol N原子，现为可逆反应，为和的混合气体，1mol平衡混合气体中所含N原子大于1mol，选项B错误；
C．气体体积压缩，颜色变深是因为体积减小，浓度变大引起，颜色变浅是平衡正向移动，浓度又变小引起，选项C正确；
D．放热反应，温度升高，平衡逆向移动，颜色加深，选项D正确；
答案选B。
15．B
【分析】由N2+3H22NH3 △H＜0可知，该反应为气体体积减小、且放热的反应，升高温度平衡逆向移动，增大压强平衡正向移动，减小生成物浓度平衡正向移动，结合升高温度、增大压强、增大浓度、使用催化剂均加快反应速率，据此分析解题。
【详解】A．减小生成物浓度平衡正向移动，反应速率减小，瞬间正反应速率不变，逆反应速率减小，则对逆反应的反应速率影响更大，A不合题意；
B．该反应为气体体积减小的反应，减小压强正、逆反应速率均减小，但平衡逆向移动，则对正反应的反应速率影响更大，B符合题意；
C．该反应为放热反应，升高温度正、逆反应速率均增大，但平衡逆向移动，对逆反应的反应速率影响更大，C不合题意；
D．加入催化剂，同等程度地改变正、逆反应速率，平衡不移动，D不合题意；
故答案为：B。
16．(1) 溶液由橙色变为黄色
(2) 溶液由蓝色变为绿色(黄色)
(3) > H
【详解】（1）溶液中存在平衡，加入氢氧化钠，氢离子浓度减小，平衡正向移动，溶液由橙色变为黄色；由方程式可知，该平衡常数的表达式为；
（2）分别为蓝色、绿色，溶液中存在：，取少量溶液于一支试管中，加热，平衡正向移动，溶液由蓝色变为绿色 (或黄色)；
（3）为分子数减小的反应；B到C点压强迅速减小，则容器体积变大，反应物浓度减小，反应速率减小，E点达到新平衡，则E两点对应的正反应速率大小为>；E到F点压强迅速变大，则为容器体积减小，压强变大，平衡正向移动，总的物质的量减小，E、F、G、H四点中H对应物质的量最小，故对应气体的平均相对分子质量最大的点为H。
17． c(CH3OH) c(H2O)/c(CO2) c3(H2) 增大 0.15mol/(Lmin) 75% c
【详解】(1) 反应CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)的平衡常数K= ，该反应生成物比反应物能量低，是放热反应；温度降低，平衡正向移动，K值增大；
(2)v(H2)＝3v(CO2)＝ ×3＝0.15 mol·L－1·min－1；从反应到平衡时CO2转化率=；
(3)a.及时分离出甲醇气体会使平衡正向移动，但反应速率减小，故不符合；b.升高温度会使反应速率增大，但平衡逆向移动，故不符合；c.选择高效的催化剂会加快反应速率，但平衡不移动，故符合；d.保持容器的容积不变，再充入1 mol CO2和3 mol H2，等效于在原平衡的基础上增大压强，化学反应速率增大，平衡正向移动，故不符合。答案选c。
18． < <
【详解】（1）温度为时反应达到平衡所用的时间短，所以；温度越高，平衡时越小，可判断该反应的正反应为吸热反应，则升高温度K增大，即；
（2）后反应达到平衡状态，A的转化率为70%，则A转化的浓度为，反应有三段式：，则平衡常数。
19． +247 升高温度和降低压强 Y 活化能 反应热 c
【分析】催化剂可以改变同一化学反应的活化能，但不能改变其反应热。
【详解】(1)已知：
①C(s)+2H2(g) = CH4(g) ΔH= -75kJ·mol-1
②C(s)+O2(g)= CO2(g) ΔH =-394kJ·mol-1
③C(s)+O2(g)= CO(g) ΔH=-111 kJ·mol-1
利用盖斯定律可知，2×③-①-②可得CH4(g)+CO2(g) = 2CO(g)+2H2(g)，其ΔH =+247kJ·mol-1；该反应是熵增的反应，而且是吸热反应，所以从温度和压强的角度考虑，有利于提高CH4平衡转化率的条件是升高温度和降低压强；
(2)①由表中数据分析：从有利于催化重整的角度考虑，积碳反应中X和Y的活化能相差不大，消碳反应中Y的活化能比X的低得多，所以应选用的催化剂为Y；催化剂可以改变同一化学反应的活化能，但不能改变其反应热；
②根据某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v=k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5(k为速率常数)可知，沉积碳的生成速率v与p(CO2)成反比。根据在p(CH4)一定时，不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势图，可判断同一条件下c的速率最小，所以c的p(CO2)数值最大。
20．(1) K(M)> K(X) > K(Y) ＜
(2)P3 (3) ＞
(4)催化剂
(5)反应初始阶段温度为主导因素，反应放热，气体膨胀使压强增大，之后气体总物质的量为主导因素，气体总物质的量减小使压强减小；
(6)33.3%
【详解】（1）CO(g) +2H2(g) CH3OH(g) ΔH= -99kJ·mol-l，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小；因此根据图示分析，X、Y、M三点对应的温度不同，Y点最大，M点最低，因此平衡常数K(X)、K(Y) 、K(M)从大到小的顺序是K(M)> K(X) > K(Y)；
v正= k正c(CO)· c2(H2)，v逆=k逆c(CH3OH)， 其中k正、k 逆是速率常数，反应达到平衡时，v正= v逆，即，该反应为放热反应，温度升高时，平衡逆移，K减小，k逆增加的倍数较大，即m＜n；
（2）该反应为气体体积减小的可逆反应，当温度不变时，增大压强，平衡正移，CO的转化率增大，根据图象分析可知，压强P1、P2、 P3由小到大的顺序是：P3 （3）T1°C、 压强为P3时，CO的转化率为40%，利用三段式进行计算：
0~5min内，v(H2)= mol·L-1·min-1；
若N点对应的压强为P3，反应达到平衡状态时，CO的转化率应该增大，即反应朝正向进行，则反应处于该点时v正 ＞v 逆；
（4）根据图象分析，恒温恒容条件下，曲线II与曲线I的始态和终态压强相同，曲线II达到平衡的时间更短，则曲线II所对应改变的条件可能为催化剂；
（5）该反应正反应为放热反应，开始时体系温度的升高对增大气体的压强影响大于气体物质总物质的量的减小对压强的影响，体系的压强增大；一段时间后，体系的温度升高对增大气体压强的影响小于气体物质总物质的量减小对压强的影响，故体系的总压强先增大后减小的原因为反应初始阶段温度为主导因素，反应放热，气体膨胀使压强增大，之后气体总物质的量为主导因素，气体总物质的量减小使压强减小；
（6）依据题意，平衡时氢气转化了xmol，
从图中可知，起始压强为5p0，平衡时增压强为4p0，则，解之得x=1，该条件下氢气的转化率为≈33.3%。
21． 极性 过滤 BaO2 2PbCO3·Pb(OH)2 +3H2S =3PbS+2CO2+4H2O Ca(OH)2+2HCHO+2H2O2=Ca(HCOO)2+4H2O 使甲醛充分氧化，提高甲醛的利用率和产品纯度 防止H2O2分解和甲醛挥发 BH4-+8OH-－8e-=BO2-+6H2O Na2CO3·1.5H2O2
【详解】(1)过氧化氢分子结构电荷不对称，属于极性分子。
(2)因为过氧化钠或过氧化钾和硫酸反应生成硫酸钠或硫酸钾，和过氧化氢不容易分离，而过氧化钡和硫酸反应生成硫酸钡沉淀，可以经过过滤分离，所以选择BaO2。
(3)硫化氢和铅白反应生成硫化铅，方程式为：2PbCO3·Pb(OH)2 +3H2S =3PbS+2CO2+4H2O。
(4)氢氧化钙和甲醛在过氧化氢存在下反应生成甲酸钙和水，方程式为：Ca(OH)2+2HCHO+2H2O2=Ca(HCOO)2+4H2O。过氧化氢做氧化剂，用量稍多，是为了使甲醛充分氧化，提高甲醛的利用率和产品纯度；反应控制温度，是为了防止H2O2分解和甲醛挥发。
(5)过氧化氢做氧化剂，在正极反应，而硼氢化钠(NaBH4)，做负极，失去电子，电极反应为：BH4-+8OH--8e-=BO2-+6H2O。
(6)根据图象分析，100克样品加热后剩余37.6克为碳酸钠质量，所以计算106/67.6=34x/(100-67.6)，解x=1.5，所以化学式为Na2CO3·1.5H2O2。
22． 0.013 1.0 使用了催化剂 > > 增大反应物A的浓度、升高温度、使用催化剂
【分析】从反应2A(g)B(g)＋D(g)可以看出，反应前后气体的分子数相等，即改变压强平衡不发生移动；从图中数据看，实验1应是参照系。实验2与实验1相比，平衡时A的浓度相同，但达平衡的时间短，由此可推出起始浓度的关系及条件的差异。实验3与实验1相比，10~20分钟内A的浓度变化量大，平衡浓度A也大，由此可推出起始浓度关系。实验4与实验1相比，温度高，达平衡时A的浓度小，由此可推出升高温度对平衡移动的影响。
【详解】(1)实验1中，在10～20min内， c(A)=0.80mol/L-0.67mol/L=0.13mol/L，用A表示的该反应的平均速率为=0.013mol·L－1·min－1。答案为：0.013；
(2)实验2 与实验1 温度相同，则平衡常数相同，平衡时A的浓度相同，则起始浓度相同，实验2中c2＝1.0；实验2 达平衡所用时间比实验1 短，则反应速率快，但条件改变没有使平衡发生移动，没有改变平衡浓度，则可推测实验2中还隐含的条件是使用了催化剂。答案为：1.0；使用了催化剂；
(3)设实验3的反应速率为v3，实验1的反应速率为v1，从表中可以看出，10~20分钟内A的浓度变化量大，平衡浓度A也大，则起始浓度也大，反应速率必然快，从而得出v3>v1，且c3>1.0。答案为：>；>；
(4)以上实验，分别从增大浓度、升高温度、使用催化剂进行实验设计，得出条件改变都能加快反应速率的结论，从而得出要加快该反应速率可采取的方法：增大反应物A的浓度、升高温度、使用催化剂。答案为：增大反应物A的浓度、升高温度、使用催化剂。
【点睛】在分析实验2的反应条件时，我们研究了反应(反应前后气体的分子数相等)，研究了达平衡的时间(实验2 所用时间短)，我们很容易得出隐含的条件是“增大压强”这个错误结论。因为达平衡时反应物A的浓度不变，若与实验1相比，增大压强，虽然平衡不移动，但反应物A的浓度应增大。
23． 放热 E2－E1 409.0kJ·mol－1 降低 无影响 催化剂只降低反应的活化能，不能改变反应物的总能量和生成物的总能量之差，即反应热不改变(或：因为催化剂只降低反应的活化能，同等程度的降低E1、E2的值，则E2－E1的差(即反应热)不改变)
【详解】(1)根据图中所示，反应物的总能量高于生成物的总能量，此反应为放热反应；反应热ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量=E2-E1；
(2)反应的活化能是使普通分子变成活化分子所需提供的最低能量，依据图象能量关系可知，逆反应的活化能=正反应的活化能-反应的焓变，该反应的活化能为167.2 kJ mol-1，则其逆反应的活化能为167.2 kJ/mol-(-241.8 kJ/mol)=409.0 kJ/mol；
(3) 图中虚线(II)与实线(I)相比，活化能降低，对反应热没有影响，因为催化剂只降低反应的活化能，不能改变反应物的总能量和生成物的总能量之差，即反应热不改变(或：因为催化剂只降低反应的活化能，同等程度的降低E1、E2的值，则E2－E1的差(即反应热)不改变)。
24． 减小 < AD 4 60%
【详解】(1)催化剂能降低反应的活化能，但不能改变反应热，所以在反应体系中加入催化剂，反应速率增大。由于E1减小，反应热不变，所以E2的变化一定是减小，故答案为：减小；
(2)由于该反应是可逆反应，因此若在一密闭容器中加入1molN2和3molH2，不可能生成2mol氨气，因此在一定条件下充分反应，放出的热量小于92.4kJ，故答案为：<；
(3)A．向容器中按原比例再充入原料气，相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，氢气的转化率增大，A正确；
B．向容器中再充入一定量H2，平衡向正反应方向，但氢气转化率降低，B不正确；
C．改变反应的催化剂，反应速率变化，平衡状态不变，则氢气的转化率不变，C不正确；
D．液化生成物分离出氨，降低生成物浓度，平衡向正反应方向移动，氢气的转化率增大，D正确；
综上，AD正确，故答案为：AD。
(4)若在密闭容器中充入2molN2和6molH2反应达平衡时N2的转化率为40%。若以NH3作为起始反应物，反应条件与上述反应相同时，要使其反应达到平衡时各组分的物质的量分数与前者相同，这说明平衡应该是等效的。由于温度和容器容积不变，则氨气的物质的量完全转化为氮气和氢气应该是2mol和6mol，所以需要氨气的物质的量是4mol；平衡时生成氨气的物质的量是2mol×40%×2＝1.6mol，因此如果从4mol氨气开始建立平衡状态，则氨气的转化率是＝×100%=60%，故答案为：4；60%。
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