历年高考化学知识清单-专题09 化学反应速率与化学平衡（原卷+解析版）

1专练1．在恒温恒容的密闭体系中，可逆反应：A(s)＋2B(g)2C(g)；ΔH<0，不能作为该反应达到化学平衡的标志的是()①v正(B)＝v逆(C)②n(B)∶n(C)＝1∶1③容器内压强不再改变④容器内气体的密度不再改变⑤容器内混合气体的平均相对分子质量不再改变2．下列说法正确的是()A．增大压强，活化分子百分数增加，化学反应速率一定增大B．升高温度，单位体积内分子总数不变，但活化分子数增加了C．分子间所有的碰撞为有效碰撞D．加入反应物，使活化分子百分数增加，化学反应速率增大3．维持体系总压强p恒定，在温度T时，A的起始物质的量为n、容器起始体积为V，发生A(g)B(g)+C(g)反应。已知A的平衡转化率为α,则在该温度下反应的平衡常数K为(用α等符号表示)()A．nα2/(1-α)VB．nα2/(1-α2)VC．nα2/(1+α2)VD．nα2/(1+α)2V4．298K时，在2L固定体积的密闭容器中，发生可逆反应：2NO2(g)N2O4(g)ΔH＝－akJ/mol(a>0)。N2O4的物质的量浓度随时间变化如图。达平衡时，N2O4的浓度为NO2的2倍，若反应在398K进行，某时刻测得n(NO2)＝0.6mol，n(N2O4)＝1.2mol，则此时，下列大小关系正确的是()2A．v(正)>v(逆)B．v(正)<v(逆)C．v(正)＝v(逆)D．v(正)、v(逆)大小关系不确定5．在373K时，把0.5molN2O4气体通入体积为5L的真空密闭容器中，立即出现红棕色。反应进行到2s时，NO2的浓度为0.02mol/L。在60s时，体系已达到平衡，此时容器内压强为反应前的1.6倍。下列说法正确的是()A．前2s，以N2O4浓度变化表示的平均反应速率为0.01mol·L－1·s－1B．在2s时，体系内压强为反应前的1.1倍C．平衡时，体系内含N2O40.25molD．平衡时，若往容器内充入氮气，则可提高N2O4的转化率6．下列有关平衡常数的说法中，正确的是()A．改变条件，反应物的转化率增大，平衡常数也一定增大B．反应2NO2(g)N2O4(g)ΔH＜0，升高温度该反应平衡常数增大C．对于给定可逆反应，温度一定时，其正、逆反应的平衡常数相等D．平衡常数为K＝的反应，化学方程式为CO2＋H2一CO＋H2O7．某温度下，在2L的密闭容器中，加入1molX(g)和2molY(g)发生反应：X(g)＋mY(g)3Z(g)，平衡3时，X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。在此平衡体系中加入1molZ(g)，再次达到平衡后，X、Y、Z的体积分数不变。下列叙述不正确的是()B．两次平衡的平衡常数相同C．X与Y的平衡转化率之比为1∶1D．第二次平衡时，Z的浓度为0.4mol·L－18．硝酸生产中，500℃时，NH3和O2可能发生如下反应：①4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)ΔH9072kJ·mol－1K＝1.1×1026②4NH3(g)＋4O2(g)2N2O(g)＋6H2O(g)ΔH1104.9kJ·mol－1K＝4.4×1028③4NH3(g)＋3O2(g)2N2(g)＋6H2O(g)ΔH1269.02kJ·mol－1K＝7.1×1034其中，②、③是副反应。若要减少副反应，提高单位时间内NO的产率，最合理的措施是()A．增大O2浓度B．使用合适的催化剂C．减小压强D．降低温度9．汽车尾气中，产生NO的反应为：N2(g)＋O2(g)2NO(g)，一定条件下，等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应，如图曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化，曲线b表示该反应在某一起始条件改变时N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是()4A．温度T下，该反应的平衡常数K＝B．温度T下，随着反应的进行，混合气体的密度减小C．曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂D．若曲线b对应的条件改变是温度，可判断该反应的ΔH＜010．某温度下，密闭容器中，发生如下可逆反应：2E(g)F(g)＋xG(g)；ΔH＜0。若起始时E浓度为amol·L-1，F、G浓度均为0，达平衡时E浓度为0.5amol·L－1；若E的起始浓度改为2amol·L－1，F、G浓度仍为0，当达到新的平衡时，下列说法正确的是()A．若x＝1，容器体积保持不变，新平衡下E的体积分数为50%B．升高温度时，正反应速率加快、逆反应速率减慢C．若x＝2，容器体积保持不变，新平衡下F的平衡浓度为0.5amol·L－1D．若x＝2，容器压强保持不变，新平衡下E的物质的量为amol11．在密闭容器中，一定条件下进行如下反应：NO(g)＋CO(g)N2(g)＋CO2(g)ΔH373.2kJ/mol，达到平衡后，为提高NO的转化率和该反应的速率，可采取的措施是()A．加催化剂同时升高温度B．加催化剂同时增大压强C．升高温度同时充入N2D．降低温度同时增大压强12．一定温度下在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应2X(g)Y(g)＋Z(s)，以下不能说明该反应达到化学平衡状态的是()5A．混合气体的密度不再变化B．反应容器中Y的质量分数不变C．X的分解速率与Y的消耗速率相等D．单位时间内生成1molY的同时生成2molX13．在2L的恒容容器中，充入1molA和3molB，并在一定条件下发生如下反应：A(s)＋3B(g)2C(g)，若经3s后测得C的浓度为0.6mol·L－1，下列选项说法正确的组合是()①用B表示的反应速率为0.4mol·L－1·s－1②3s时生成C的物质的量为1.2mol③3s时B的浓度为0.6mol·L－114．一定条件下，在密闭容器里进行如下可逆反应：S2Cl2(橙黄色液体)＋Cl2(气)2SCl2(鲜红色液体)ΔH=-61.16kJ·mol－1。下列说法正确的是()A．增大压强，平衡常数将增大B．达到平衡时，单位时间里消耗nmolS2Cl2的同时也生成nmolCl2C．达到平衡时，若升高温度，氯气的百分含量减小D．加入氯气，平衡向正反应方向移动，氯气的转化率一定升高15．常温常压下，向2L的恒温密闭容器中投入2molA和1molB，发生可逆反应3A(g)＋2B(s)2C(g)+D(g)ΔH＝－akJ/mol。5min后达平衡，测得容器中n(C)＝0.8mol。则下列说法正确的是()A．使用催化剂或缩小容器体积，该平衡均不会移动B．3v(A)＝2v(C)＝0.16mol/(L·miC．升高温度，该平衡正向速率减小，故平衡逆向移动D．该可逆反应达平衡后，放出akJ的热能(假设化学能全转化为热能)16．某温度下，向2L恒容密闭容器中充入1.0molA和1.0molB，反应A(g)＋B(g)―→C(g)经过一段6时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表，下列说法正确的是()052535n(A)/mol0.850.810.800.80A.反应在前5s的平均速率v(A)＝0.17mol·L－1·s－1B．保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(A)＝0.41mol·L－1，则反应的ΔH>0C．相同温度下，起始时向容器中充入2.0molC达到平衡时，C的转化率大于80%D．相同温度下，起始时向容器中充入0.20molA、0.20molB和1.0molC，反应达到平衡前v(正)<v(逆)17．用CO和H2在催化剂的作用下合成甲醇，发生的反应如下：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。在体积一定的密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2，测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。下列说法正确的是()A．该反应的ΔH＜0，且p1＜p2B．反应速率：v逆(状态A)＞v逆(状态B)C．在C点时，CO转化率为75%D．在恒温恒压条件下向密闭容器中充入不同量的CH3OH，达平衡时CH3OH的体积分数不同18.CO常用于工业冶炼金属。在不同温度下CO还原四种金属氧化物达平衡后气体中lg与温度(t)的关系曲线如图。下列说法正确的是()7A．通过增高反应炉的高度，延长矿石和CO接触的时间，能减少尾气中CO的含量B．CO不适宜用于工业冶炼金属CrC．CO还原PbO2的反应ΔH>0D．工业冶炼金属Cu时，高温有利于提高CO的转化率19．已知某化学反应的平衡常数表达式为K在不同的温度下该反应的平衡常数如下表：t/℃700800830K0.600.38下列有关叙述不正确的是()A．若在1L的密闭容器中通入CO和H2O各1mol，5min后温度升高到830℃,此时测得CO为0.4mol时，该反应达到平衡状态B．上述反应的正反应是放热反应C．该反应的化学方程式为CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)D．若平衡浓度符合下列关系式：＝，则此时的温度为1000℃20．在密闭容器中进行反应：X(g)＋2Y(g)2Z(g)ΔH>0，下图能正确表示该反应有关物理量变化规律821．甲醇脱氢可制取甲醛：CH3OH(g)HCHO(g)＋H2(g)，甲醇的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示(已知反应在1L的密闭容器中进行)。下列有关说法正确的是()A．平衡常数：K600K<K750KB．从Y到Z点可通过增大压强实现C．在T1K时，该反应的平衡常数为8.1D．若工业上利用此反应进行生产，为了提高经济效益将反应温度升高至1050K以上CO2(g)＋H2(g)2O浓度变化如图，则0～4min的平均反应速率v(CO)＝mol/(L·min)。t1℃时物质浓度(mol/L)的变化时间(min)COH2OCO2H200.2000.3000020.1380.2380.0620.0623c1c2c3c44c1c2c3c450.1160.2160.08460.0960.2660.104(2)t1℃(高于850℃)时，在相同容器中发生上述反应，容器内各物质的浓度变化如上表。请回答：①表中3～4min之间反应处于状态；c1数值0.08mol/L(填大于、小于或等于)。②反应在4～5min间，平衡向逆方向移动，可能的原因是(单选)，表中5～6min之间数值发生变化，可能的原因是(单选)。a．增加了水蒸气的量b．降低温度c．使用催化剂d．增加氢气浓度23．一氧化碳是一种用途广泛的化工基础原料。有机物加氢反应中镍是常用的催化剂。但H2中一般含有微量CO会使催化剂镍中毒，在反应过程中消除CO的理想做法是投入少量SO2，为弄清该方法对催化剂的影响，查得资料如下：则：(1)①不用通入O2氧化的方法除去CO的原因是。②SO2(g)＋2CO(g)===S(s)＋2CO2(g)ΔH＝。(2)工业上用一氧化碳制取氢气的反应为：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，已知420℃时，该反应的化学平衡常数K＝9。如果反应开始时，在2L的密闭容器中充入CO和H2O的物质的量都是0.60mol,5min末达到平衡，则此时CO的转化率为，H2的平均生成速率为mol·L－1·min－1。(3)为减少雾霾、降低大气中有害气体含量，研究机动车尾气中CO、NOx及CxHy的排放量意义重大。机动车尾气污染物的含量与空/燃比(空气与燃油气的体积比)的变化关系示意图如图所示：①随空/燃比增大，CO和CxHy的含量减少的原因是。②当空/燃比达到15后，NOx减少的原因可能是。24.Ⅰ.为减少碳排放，科学家提出利用CO2和H2反应合成甲醇，其反应原理为CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。(1)上述反应常用CuO和ZnO的混合物作催化剂。经研究发现，催化剂中CuO的质量分数对CO2的转化率和CH3OH的产率有明显影响。实验数据如表所示：根据数据表判断，催化剂中CuO的最佳质量分数为。(2)已知：①CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH141kJ·mol－1；②CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)ΔH291kJ·mol－1。写出由CO2和H2制备甲醇蒸气并产生水蒸气的热化学方程式：。(3)甲醇是清洁能源。某甲醇燃料电池的电解质为稀硫酸，其能量密度为5.93kW·h·kg－1。该电池的负极反应式为。若甲醇的燃烧热为ΔH726.5kJ·mol－1，该电池的能量利用率为(结果精确到小数点后1位数字)。(已知1kW·h＝3.6×106J)Ⅱ.利用CO和H2在催化剂的作用下合成甲醇，发生如下反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。在体积一定的密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2，测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化情况如图1所示。现有两个体积相同的恒容密闭容器甲和乙，向甲中加入1molCO和2molH2，向乙中加入2molCO和4molH2，测得不同温度下CO的平衡转化率如图2所示。(1)该反应的ΔH(填“＞”、“＜”或“=ℽ,后同)0，p1p2。(2)达到平衡时，反应速率：A点B点。平衡常数：C点D点。(3)在C点时，CO的转化率为。(4)L、M两点容器内压强：p(M)2p(L)。25．无色气体N2O4是一种强氧化剂，为重要的火箭推进剂之一。N2O4与NO2转换的热化学方程式为N2O4(g)2NO2(g)ΔH24.4kJ/mol。(1)将一定量N2O4投入固定容积的真空容器中，下述现象能说明反应达到平衡的是。a．v正(N2O4)＝2v逆(NO2)b．体系颜色不变c．气体平均相对分子质量不变d．气体密度不变达到平衡后，保持体积不变升高温度，再次到达平衡时，混合气体颜色(填“变深”“变浅”或“不变”)，判断理由。(2)平衡常数K可用反应体系中气体物质分压表示，即K表达式中用平衡分压代替平衡浓度，分压＝总压×物质的量分数[例如：p(NO2)＝p总×x(NO2)]。写出上述反应平衡常数Kp表达式 (用p总、各气体物质的量分数x表示)；影响Kp的因素。(3)上述反应中，正反应速率v正＝k正·p(N2O4)，逆反应速率v逆＝k逆·p2(NO2)，其中k正、k逆为速率常数，则Kp为(以k正、k逆表示)。若将一定量N2O4投入真空容器中恒温恒压分解(温度298K、压强100kPa)，已知该条件下k正＝4.8×104s－1，当N2O4分解10%时，v正＝kPa·s－1。(4)真空密闭容器中放入一定量N2O4，维持总压强p0恒定，在温度为T时，平衡时N2O4分解百分率为α。保持温度不变，向密闭容器中充入等量N2O4，维持总压强在2p0条件下分解，则N2O4的平衡分解率的表达式为。高考押题专练1．在恒温恒容的密闭体系中，可逆反应：A(s)＋2B(g)2C(g)；ΔH<0，不能作为该反应达到化学平衡的标志的是()①v正(B)＝v逆(C)②n(B)∶n(C)＝1∶1③容器内压强不再改变④容器内气体的密度不再改变⑤容器内混合气体的平均相对分子质量不再改变【答案】B【解析】①二者化学计量数相同，说明正逆反应速率相等，可做标志；②物质的量相等不能说明反应到平衡；③反应前后气体体积不变，所以压强不能做标志；④气体的总质量随着反应而改变，所以密度不变可做标志；⑤平均相对分子质量＝气体总质量/气体总物质的量，由于气体总物质的量不变，而气体的总质量随时改变，所以平均相对分子质量不变可做标志。所以选B。2．下列说法正确的是()A．增大压强，活化分子百分数增加，化学反应速率一定增大B．升高温度，单位体积内分子总数不变，但活化分子数增加了C．分子间所有的碰撞为有效碰撞D．加入反应物，使活化分子百分数增加，化学反应速率增大【答案】B【解析】A.压强对反应速率的影响只能适用于气体体系，且增大压强，活化分子百分数不变，A错误；B.升高温度，活化分子百分数增加，化学反应速率一定能够增大，B正确；C.活化分子间所发生的分子间的碰撞，只有能发生反应的碰撞才是有效碰撞，C错误；D.加入反应物，活化分子百分数不变，但是单位体积内活化分子数增加，化学反应速率增大，且改变固体的质量反应速率不变，D错误，答案选B。3．维持体系总压强p恒定，在温度T时，A+C(g)反应。已知A的平衡转化率为α,则在该温度下反应的平衡常数K为(用α等符号表示)()A．nα2/(1-α)VB．nα2/(1-α2)VC．nα2/(1+α2)VD．nα2/(1+α)2V【答案】B【解析】起始量(mol)转化量(mol)平衡量(mol)A(g)nnαB(g)＋C(g)nαnαnαnα压强不变，则平衡时容器的容积是(1+α)V，所以该温度下的平衡常数为K＝()·()＝nα2()V(1-α2)，答案选B。＝－N2O4的物质的量浓度随时间变化如图。达平衡时，N2O4的浓度为NO2的2倍，若反应在398K进行，某时刻测得n(NO2)＝0.6mol，n(N2O4)＝1.2mol，则此时，下列大小关系正确的是()A．v(正)>v(逆)B．v(正)<v(逆)C．v(正)＝v(逆)D．v(正)、v(逆)大小关系不确定【答案】B【解析】298K时，反应平衡常数K1＝c(N2O4)/c2(NO2)＝0.6/0.32＝20/3,2NO2(g)N2O4(g)ΔH＝－akJ/mol(a>0)，温度升高平衡向左移动，K值减小，现398K时Qc＝c(N2O4)/c2(NO2)＝(1.2/2)÷(0.6/2)2＝20/3=K1，可知此时不是平衡状态，反应向逆方向进行，即v(正)<v(逆)，选项B正确。5．在373K时，把0.5molN2O4气体通入体积为5L的真空密闭容器中，立即出现红棕色。反应进行到2s时，NO2的浓度为0.02mol/L。在60s时，体系已达到平衡，此时容器内压强为反应前的1.6倍。下列说法正确的是()A．前2s，以N2O4浓度变化表示的平均反应速率为0.01mol·L－1·s－1B．在2s时，体系内压强为反应前的1.1倍C．平衡时，体系内含N2O40.25molD．平衡时，若往容器内充入氮气，则可提高N2O4的转化率【答案】B【解析】A.2s时，NO2的浓度为0.02mol/L，则转化的N2O4的浓度为0.01mol/L，则前2s，以N2O4的浓度变化表示的平均反应速率为0.01mol/L÷2s＝0.005mol/(L·s)，A错误；B.由N2O42NO2,2s时NO2的物质的量为0.1mol，N2O4的物质的量为0.5mol－0.01mol/L×5L＝0.45mol，由反应前后的物质的量之比等于压强之比，则在2s时体系内的压强为开始时的(0.1mol＋0.45mol)÷0.5mol＝1.1倍，B正确；C.设转化的N2O4的物质的量为x，则平衡时N2O4的物质的量为0.5mol－x，NO2的物质的量为2x，由平衡时容器内压强为开始时的1.6倍，则(0.5mol－x＋2x)÷0.5mol＝1.6，解得x＝0.3mol，则平衡时N2O4的物质的量为0.5mol－x＝0.5mol－0.3mol＝0.2mol，C错误；D.在恒容条件下，向容器中充入氮气，压强虽然增大，但体积不变，各组分的浓度不变，平衡不移动，则N2O4的转化率不变，D不变；答案选B。6．下列有关平衡常数的说法中，正确的是()A．改变条件，反应物的转化率增大，平衡常数也一定增大B．反应2NO2(g)N2O4(g)ΔH＜0，升高温度该反应平衡常数增大C．对于给定可逆反应，温度一定时，其正、逆反应的平衡常数相等D．平衡常数为K＝的反应，化学方程式为CO2＋H2一CO＋H2O【答案】D【解析】A.改变条件，反应物的转化率增大，如果温度不变，平衡常数不变，故A错误；B.正反应是放热反应，温度升高K变小，故B错误；C.对于给定可逆反应，温度一定时，因K正×K逆＝1，只有平衡常数等于1时，其正、逆反应的平衡常数才相等，故C错误；D.CO2＋H2催化剂ΔCO＋H2O的平衡常数表达式为K故D正确；答案为D。7．某温度下，在2L的密闭容器中，加入1molX(g)和2molY(g)发生反应：X(g)＋mY(g)3Z(g)，平衡时，X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。在此平衡体系中加入1molZ(g)，再次达到平衡后，X、Y、Z的体积分数不变。下列叙述不正确的是()B．两次平衡的平衡常数相同C．X与Y的平衡转化率之比为1∶1D．第二次平衡时，Z的浓度为0.4mol·L－1【答案】D。【解析】A.根据再次加入1molZ(g)，平衡后，X、Y、Z的体积分数不变，可知该反应是一个反应前后气体分子数相等的反应，因此m＝2。B.由于温度没有变化，故两次平衡的平衡常数不变。C.因为是按照化学方程式中化学计量数之比充入的反应物，因此二者的平衡转化率相等。D.该反应前后气体分子数不变，因此反应后气体的物质的量与反应前一样，都为4mol，而平衡后Z的体积分数为10%，平衡时Z的物质的量为4mol×10%＝0.4mol，容器体积为2L，Z的浓度为0.2mol·L－1。8．硝酸生产中，500℃时，NH3和O2可能发生如下反应：①4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)ΔH9072kJ·mol－1K＝1.1×1026②4NH3(g)＋4O2(g)—2N2O(g)＋6H2O(g)ΔH1104.9kJ·mol－1K＝4.4×1028③4NH3(g)＋3O2(g)2N2(g)＋6H2O(g)ΔH1269.02kJ·mol－1K＝7.1×1034其中，②、③是副反应。若要减少副反应，提高单位时间内NO的产率，最合理的措施是()A．增大O2浓度B．使用合适的催化剂C．减小压强D．降低温度【答案】B【解析】A.增大O2浓度，O2能与NO继续反应生成NO2，NO的产率减小，错误；B.使用合适的催化剂，加快化学反应速率，可提高单位时间内NO的产率，正确；C.减小压强，反应速率减小，单位时间内NO的产率减小，反应③平衡向右移动，副反应程度也增大，错误；D.降低温度，反应速率减小，单位时间内NO的产率减小，反应②③平衡也向右移动，副反应程度也增大，错误。9．汽车尾气中，产生NO的反应为：N2(g)＋O2(g)一2NO(g)，一定条件下，等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应，如图曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化，曲线b表示该反应在某一起始条件改变时N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是()A．温度T下，该反应的平衡常数K＝B．温度T下，随着反应的进行，混合气体的密度减小C．曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂D．若曲线b对应的条件改变是温度，可判断该反应的ΔH＜0【答案】A。【解析】A.根据图像可知N2、O2的起始浓度为c0mol·L－1，平衡浓度为c1mol·L－1，NO的平衡浓度为2(c0－c1)mol·L－1，则平衡常数为：[2(c0－c1)]2/c正确；B.容器恒容，气体的体积不变，根据质量守恒定律，气体的总质量不变，则混合气体的密度不变，错误；C.根据图像可知曲线b对应的平衡状态，N2的平衡浓度更小，与曲线a相比化学平衡发生了移动，改变的条件不是加入催化剂，错误；D.由图像可知相同时间内曲线b对应的反应速率更大，若曲线b对应的条件改变是温度，则温度升高，N2的平衡浓度减小，则平衡向正反应方向移动，所以该反应的ΔH＞0，错误。10．某温度下，密闭容器中，发生如下可逆反应：2E(g)一F(g)＋xG(g)；ΔH＜0。若起始时E浓度为amol·L－1，F、G浓度均为0，达平衡时E浓度为0.5amol·L－1；若E的起始浓度改为2amol·L－1，F、G浓度仍为0，当达到新的平衡时，下列说法正确的是()A．若x＝1，容器体积保持不变，新平衡下E的体积分数为50%B．升高温度时，正反应速率加快、逆反应速率减慢C．若x＝2，容器体积保持不变，新平衡下F的平衡浓度为0.5amol·L－1D．若x＝2，容器压强保持不变，新平衡下E的物质的量为amol【答案】A。【解析】A.若x＝1，达到平衡时E的体积分数为50%，E的起始浓度改为2amol·L－1，相当于两个相同的容器中E浓度均为amol·L－1，然后压缩使气体的体积与一个容器的容积体积相等，平衡不移动，E的体积分数仍为50%，故A正确；B.升高温度正逆反应速率都增大，与反应是吸热还是放热无关，故B错误；C.达原平衡时E浓度为0.5amol·L－1，F的平衡浓度为0.25amol·L－1，若x＝2，压缩气体使体积为原体积的一半，F的浓度为0.5amol·L－1，但压缩气体体积相当于增大压强，平衡逆向移动，新平衡下F的平衡浓度小于0.5amol·L－1，故C错误；D.若x＝2，容器压强保持不变，则随反应的进行容器的体积大小会发生相应的变化，而物质的量的多少与容器的大小有关，故D错误；答案为A。11．在密闭容器中，一定条件下进行如下反应：NO(g)＋CO(g)N2(g)＋CO2(g)ΔH373.2kJ/mol，达到平衡后，为提高NO的转化率和该反应的速率，可采取的措施是()A．加催化剂同时升高温度B．加催化剂同时增大压强C．升高温度同时充入N2D．降低温度同时增大压强【解析】催化剂不能改变平衡状态，正反应放热，升高温度平衡向逆反应方向移动，NO转化率降低，A错误；催化剂不能改变平衡状态，正反应体积减小，增大压强平衡向正反应方向移动，NO转化率增大，B正确；正反应放热，升高温度同时充入N2平衡向逆反应方向移动，NO转化率降低，C错误；降低温度同时增大压强平衡向正反应方向移动，但反应速率不一定增大，D错误。【答案】B12．一定温度下在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应2X(g)Y(g)＋Z(s)，以下不能说明该反应达到化学平衡状态的是()A．混合气体的密度不再变化B．反应容器中Y的质量分数不变C．X的分解速率与Y的消耗速率相等D．单位时间内生成1molY的同时生成2molX【解析】X的分解速率与Y的消耗速率之比为2∶1时，才能说明反应达到平衡状态，故C项错误。【答案】C13．在2L的恒容容器中，充入1molA和3molB，并在一定条件下发生如下反应：A(s)＋3B(g)2C(g)，若经3s后测得C的浓度为0.6mol·L－1，下列选项说法正确的组合是()①用B表示的反应速率为0.4mol·L－1·s－1②3s时生成C的物质的量为1.2mol③3s时B的浓度为0.6mol·L－1【解析】在2L的恒容容器中，充入1molA和3molB，并在一定条件下发生如下反应：A(s)＋3B(g)2C(g)，若经3s后测得C的浓度为0.6mol·L－1，用C表示的化学反应速率为0.6mol·-1－1，化学反应速率之比等于化学计量数之比，所以用B表示的反应速率为0.3mol·L－1·s－1，①错误；②3s时生成C的物质的量为n＝cV＝0.6mol/L×2L＝1.2mol，正确；③3s时转化的B的物质的量为1.8mol，剩下的B的物质的量为1.2mol，所以B的浓度为0.6mol·L－1，正确。【答案】C14．一定条件下，在密闭容器里进行如下可逆反应：S2Cl2(橙黄色液体)＋Cl2(气)一2SCl2(鲜红色液体)ΔH61.16kJ·mol－1。下列说法正确的是()A．增大压强，平衡常数将增大B．达到平衡时，单位时间里消耗nmolS2Cl2的同时也生成nmolCl2C．达到平衡时，若升高温度，氯气的百分含量减小D．加入氯气，平衡向正反应方向移动，氯气的转化率一定升高【解析】平衡常数只与温度有关系，增大压强平衡常数不变，A错误；B.根据方程式可知单位时间里消耗nmolS2Cl2的同时生成nmolCl2，Cl2的生成与消耗的物质的量相同，反应处于平衡状态，B正确；正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，氯气的含量增大，C错误；加入氯气，平衡向正反应方向移动，S2Cl2的转化率增大，氯气的转化率降低，D错误。【答案】B15．常温常压下，向2L的恒温密闭容器中投入2molA和1molB，发生可逆反应3A(g)＋2B(s)2C(g)＋D(g)ΔH＝－akJ/mol。5min后达平衡，测得容器中n(C)＝0.8mol。则下列说法正确的是()A．使用催化剂或缩小容器体积，该平衡均不会移动B．3v(A)＝2v(C)＝0.16mol/(L·miC．升高温度，该平衡正向速率减小，故平衡逆向移动D．该可逆反应达平衡后，放出akJ的热能(假设化学能全转化为热能)【解析】由于该反应气体物质的量不变，所以缩小容器体积平衡不移动，使用催化剂不会改变平衡，平衡也不移动，A项正确：化学反应速率之比等于化学计量数之比，应该是2v(A)＝3v(C)＝0.24mol/(L·min)，B项错误；升高温度，正逆反应速率均增大，逆反应速率增大更多，平衡逆向移动，C项错误；根据题干中的热化学方程式可知每生成2molC和1molD放出热量akJ，但由于该反应是可逆反应，所以达平衡时2molA和1molB没有反应完，放出的热量小于akJ，D项错误。【答案】A16．某温度下，向2L恒容密闭容器中充入1.0molA和1.0molB，反应A(g)＋B(g)―→C(g)经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表，下列说法正确的是()052535n(A)/mol0.850.810.800.80A.反应在前5s的平均速率v(A)＝0.17mol·L－1·s－1B．保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(A)＝0.41mol·L－1，则反应的ΔH>0C．相同温度下，起始时向容器中充入2.0molC达到平衡时，C的转化率大于80%D．相同温度下，起始时向容器中充入0.20molA、0.20molB和1.0molC，反应达到平衡前v(正)<v(逆)【解析】A的物质的量达到0.80mol反应达到平衡状态，则A(g)＋B(g)C(g)起始量/(mol)1.01.00变化量/(mol)0.200.200.20平衡量/(mol)0.800.800.20代入求平衡常数：K＝0.625。反应在前5s的平均速率v(A)＝0.015mol·L－1·s－1，故A错误；保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(A)＝0.41mol·L－1，A物质的量为0.41mol/L×2L＝0.82mol＞0.80mol，说明升温平衡逆向移动，正反应是放热反应，则反应的ΔH＜0，故B错误；等效于起始加入2.0molA和2.0molB，与原平衡相比，压强增大，平衡向正反应方向移动，平衡时的AB转化率较原平衡高，故平衡时AB的物质的量小于1.6mol，C的物质的量大于0.4mol，即相同温度下，起始时向容器中充入2.0molC，达到平衡时，C的物质的量大于0.4mol，参加反应的C的物质的量小于1.6mol，转化率小于80%，故C错误；相同温度下，起始时向容器中充入0.20molA、0.20molB和1.0molC，Qc＝50＞K，反应逆向进行，反应达到平衡前v(正)＜v(逆)，故D正确。【答案】D17．用CO和H2在催化剂的作用下合成甲醇，发生的反应如下：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。在体积一定的密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2，测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。下列说法正确的是()A．该反应的ΔH＜0，且p1＜p2B．反应速率：v逆(状态A)＞v逆(状态B)C．在C点时，CO转化率为75%D．在恒温恒压条件下向密闭容器中充入不同量的CH3OH，达平衡时CH3OH的体积分数不同【解析】由图可知，升高温度，CH3OH的体积分数减小，平衡逆向移动，则该反应的ΔH＜0，300℃时，增大压强，平衡正向移动，CH3OH的体积分数增大，所以p1＞p2，故A错误；B点对应的温度和压强均大于A点，温度升高、增大压强均使该反应的化学反应速率增大，因此v逆(状态A)＜v逆(状态B)，故B错误；设向密闭容器充入了1molCO和2molH2，CO的转化率为x，则CO(g)＋2H2(g)—CH3OH(g)起始/(mol)120变化/(mol)x2xx平衡/(mol)1－x2－2xx在C点时，CH3OH的体积分数0.5，解得x＝0.75，故C正确；由等效平衡可知，在恒温恒压条件下向密闭容器中充入不同量的CH3OH，达平衡时CH3OH的体积分数都相同，故D错误。【答案】C18.CO常用于工业冶炼金属。在不同温度下CO还原四种金属氧化物达平衡后气体中lg与温度(t)的关系曲线如图。下列说法正确的是()A．通过增高反应炉的高度，延长矿石和CO接触的时间，能减少尾气中CO的含量B．CO不适宜用于工业冶炼金属CrC．CO还原PbO2的反应ΔH>0D．工业冶炼金属Cu时，高温有利于提高CO的转化率【答案】B【解析】A项，增高炉的高度，增大CO与铁矿石的接触面积，不能影响平衡移动，CO的利用率不变，错误；B项，由图像可知用CO冶炼金属Cr时，lg一直很高，说明CO转化率很低，不适合，正确；C项，由图像可知CO还原PbO2的温度越高，lg越高，说明CO转化率越低，平衡逆向移动，故ΔH<0，错误；D项，由图像可知用CO冶炼金属Cu时，温度越高，lg越大，故CO转化率越低，错误。19．已知某化学反应的平衡常数表达式为K在不同的温度下该反应的平衡常数如下表：t/℃700800830K0.600.38下列有关叙述不正确的是()A．若在1L的密闭容器中通入CO和H2O各1mol，5min后温度升高到830℃,此时测得CO为0.4mol时，该反应达到平衡状态B．上述反应的正反应是放热反应C．该反应的化学方程式为CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)D．若平衡浓度符合下列关系式：＝，则此时的温度为1000℃【答案】A【解析】A项，此时CO和H2O的物质的量都是0.4mol，而CO2和H2的物质的量都是0.6mol，则此时Q1，因此反应没有达到平衡状态，错误；B项，根据表中的数据可知，随着温度的升高，平衡常数是减小的，这说明升高温度平衡向逆反应方向进行，所以正反应是放热反应，正确；C项，化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，所以根据平衡常数的表达式可知，该反应的方程式是CO(g)＋H2O(g)一CO2(g)＋H2(g)，正确；D项，如果c(CO2)＝c(H2O)则此时K＝c(CO2)·c(H2)＝3＝06则温度是1000℃正确3c(CO)5c(H2)，c(CO)·c(H2O)5.。20．在密闭容器中进行反应：X(g)＋2Y(g)2Z(g)ΔH>0，下图能正确表示该反应有关物理量变化规律的是()【答案】C【解析】正反应吸热，升高温度平衡向正反应方向进行，正反应速率大于逆反应速率，Z的含量升高，A、B项错误；C项，升高温度或增大压强平衡均向正反应方向进行，X的转化率升高，正确；D项，有催化剂时反应速率快，达到平衡用的时间少，但催化剂对平衡移动无影响，使用催化剂，平衡常数K不变，错误。21．甲醇脱氢可制取甲醛：CH3OH(g)HCHO(g)＋H2(g)，甲醇的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示(已知反应在1L的密闭容器中进行)。下列有关说法正确的是()A．平衡常数：K600K<K750KB．从Y到Z点可通过增大压强实现C．在T1K时，该反应的平衡常数为8.1D．若工业上利用此反应进行生产，为了提高经济效益将反应温度升高至1050K以上【答案】A【解析】A项，温度升高反应物的转化率升高，平衡正向移动，平衡常数增大，平衡常数K600K<K750K，正确；B项，由图可知Y点和Z点甲醇转化率相等，若增大压强，平衡向逆反应方向移动，甲醇转化率减小，则Y点甲醇的转化率将小于Z点甲醇转化率，错误；C项，由于不知道初始浓度，只有转化率这一条件计算不出平衡浓度，因此无法计算平衡常数，错误；D项，温度在900K时反应物的转化率已经达到0.9以上，再升高温度对平衡转化率影响不大，反而增加了能源消耗，错误。—CO2(g)＋H2(g)；ΔH<0。CO和H2O浓度变化如图，则0～4min的平均反应速率v(CO)＝mol/(L·min)。t1℃时物质浓度(mol/L)的变化时间(min)COH2OCO2H200.2000.3000020.1380.2380.0620.0623c1c2c3c44c1c2c3c450.1160.2160.08460.0960.2660.104(2)t1℃(高于850℃)时，在相同容器中发生上述反应，容器内各物质的浓度变化如上表。请回答：①表中3～4min之间反应处于状态；c1数值0.08mol/L(填大于、小于或等于)。②反应在4～5min间，平衡向逆方向移动，可能的原因是(单选)，表中5～6min之间数值发生变化，可能的原因是(单选)。a．增加了水蒸气的量b．降低温度c．使用催化剂d．增加氢气浓度【解析】(1)根据图像可知，在0～4min内CO的浓度减小了0.20mol/L－0.08mol/L＝0.12mol/L，所以其反应速率是0.12mol/L÷4min＝0.03mol/(L·min)。(2)①根据表中数据可知，在此时间内，物质的浓度是不变的，所以反应处于平衡状态。由于反应是放热反应，所以升高温度，平衡向逆反应方向移动，因此CO的浓度大于0.08mol/L。②增大反应物浓度或降低温度，平衡向正反应方向移动，而催化剂不能改变平衡状态。所以应该是增大了氢气浓度，平衡向逆反应方向移动，答案选d。根据表中数据可知，5～6min是CO的浓度减小，而水蒸气和氢气的浓度增大，说明改变的条件是增大了水蒸气的浓度，平衡向正反应方向移动，答案选a。【答案】(1)0.03(2)①平衡大于②da23．一氧化碳是一种用途广泛的化工基础原料。有机物加氢反应中镍是常用的催化剂。但H2中一般含有微量CO会使催化剂镍中毒，在反应过程中消除CO的理想做法是投入少量SO2，为弄清该方法对催化剂的影响，查得资料如下：则：(1)①不用通入O2氧化的方法除去CO的原因是。②SO2(g)＋2CO(g)===S(s)＋2CO2(g)ΔH＝。(2)工业上用一氧化碳制取氢气的反应为：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，已知420℃时，该反应的化学平衡常数K＝9。如果反应开始时，在2L的密闭容器中充入CO和H2O的物质的量都是0.60mol,5min末达到平衡，则此时CO的转化率为，H2的平均生成速率为mol·L－1·min－1。(3)为减少雾霾、降低大气中有害气体含量，研究机动车尾气中CO、NOx及CxHy的排放量意义重大。机动车尾气污染物的含量与空/燃比(空气与燃油气的体积比)的变化关系示意图如图所示：①随空/燃比增大，CO和CxHy的含量减少的原因是。②当空/燃比达到15后，NOx减少的原因可能是。【解析】(1)①Ni能与氧气反应也会导致其中毒；②由图Ⅰ可知，O2(g)＋2CO(g)===2CO2(g)ΔH＝(--(ⅱ)得：SO2(g)＋2CO(g)===S(s)＋2CO2(g)ΔH566－(－296)270kJ·mol－1；(2)设参加反应的CO的浓度为xCO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)起始浓度.转化浓度.转化浓度.0.300.3000-1.xxxx-1.-10.30－x0.30－xx-1.K＝9.0x＝0.225，所以CO的转化率α(CO)＝02o1×1氢气的生成速率v(H2)＝0.22·L－1＝0.045mol·L－1·min－1；(3)①空/燃比增大，燃油气燃烧更充分，故CO、CxHy含量减少；②反应N2(g)＋O2(g)2NO(g)是吸热反应，当空/燃比大于15后，由于燃油气含量减少，燃油气燃烧放出的热量相应减少，环境温度降低。【答案】(1)①Ni会与氧气反应②-270.0kJ·mol－1(2)75%0.045(3)①空/燃比增大，燃油气燃烧更充分，故CO、CxHy含量减少②因为反应N2(g)＋O2(g)2NO(g)是吸热反应，当空/燃比大于15后，由于燃油气含量减少，燃油气燃烧放出的热量相应减少，环境温度降低，使该反应不易进行，故NOx减少24.Ⅰ.为减少碳排放，科学家提出利用CO2和H2反应合成甲醇，其反应原理为CO2(g)＋3H2(g)一CH3OH(g)＋H2O(g)。(1)上述反应常用CuO和ZnO的混合物作催化剂。经研究发现，催化剂中CuO的质量分数对CO2的转化率和CH3OH的产率有明显影响。实验数据如表所示：根据数据表判断，催化剂中CuO的最佳质量分数为。(2)已知：①CO(g)＋H2O(g)—CO2(g)＋H2(g)ΔH141kJ·mol－1；②CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)ΔH291kJ·mol－1。写出由CO2和H2制备甲醇蒸气并产生水蒸气的热化学方程式：。(3)甲醇是清洁能源。某甲醇燃料电池的电解质为稀硫酸，其能量密度为5.93kW·h·kg－1。该电池的负极反应式为。若甲醇的燃烧热为ΔH726.5kJ·mol－1，该电池的能量利用率为(结果精确到小数点后1位数字)。(已知1kW·h＝3.6×106J)Ⅱ.利用CO和H2在催化剂的作用下合成甲醇，发生如下反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。在体积一定的密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2，测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化情况如图1所示。现有两个体积相同的恒容密闭容器甲和乙，向甲中加入1molCO和2molH2，向乙中加入2molCO和4molH2，测得不同温度下CO的平衡转化率如图2所示。(1)该反应的ΔH(填“＞”、“＜”或“=ℽ,后同)0，p1p2。(2)达到平衡时，反应速率：A点B点。平衡常数：C点D点。(3)在C点时，CO的转化率为。(4)L、M两点容器内压强：p(M)2p(L)。【解析】Ⅰ.(1)根据数据表知，氧化铜的质量分数为50%时CO2的转化率和CH3OH的产率最高。(2)根据盖斯定律知，②-①得CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH50kJ·mol－1。(3)甲醇在负极上发生氧化反应生成二氧化碳和氢离子。取1mol甲醇计算：放出总热量Q为726.5kJ，电池放电能量E＝5.93kW·h·kg－1×0.032kg×3600kJ·(kW·h)－1≈683.1kJ，该电池的能量利用率为×100%≈94.0%。Ⅱ.(1)从图示可以看出，随