2.2化学平衡练习题高二上学期化学人教版选择性必修1

2.2化学平衡同步练习题20232024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1一、单选题1．已知FeCl3溶液与KSCN溶液混合后发生反应FeCl3+3KSCNFe（SCN）3+3KCl，达到平衡后，改变条件，则下列说法正确的是（）A．向溶液中加入少许KCl固体，溶液颜色变浅B．升高温度，平衡一定发生移动C．加入少许KCl固体或者加入少许FeCl3固体平衡常数均发生变化，且变化方向相反D．平衡常数表达式为K＝c[Fe(SCN)3]·c3(KCl)/[c(FeCl3)·c3(KSCN)]2．化学与生活、生产密切相关。下列说法错误的是（）A．将排气管延长，减少汽车尾气的排放B．疫情期间，用次氯酸钠溶液对环境消毒C．食品包装内，用铁粉延长食品的保质期D．适当加压、降温可提高合成氨过程中氨的产率3．在某容积不变的密闭容器中放入一定量的NO2，发生反应2NO2(g)N2O4(g)；ΔH<0，在达到平衡后，若分别单独改变下列条件，重新达到平衡后，能使平衡混合气体平均相对分子质量减小的是（）A．通入N2 B．通入NO2 C．通入N2O4 D．降低温度4．下列事实不能用平衡移动原理解释的是（）A．对于反应CO(g)＋3H2(g)CH4(g)＋H2O(g)△H<0，降低温度有利于CO的转化B．增大压强，有利于工业上氨的合成C．工业上二氧化硫与氧气合成三氧化硫时加入催化剂D．乙醇与乙酸生成乙酸乙酯时常加入稍过量的乙醇5．化学反应限度的调控在工业生产和环保技术等方面得到了广泛的应用，如果设法提高化学反应的限度，下面的说法错误的是（）A．能够节约原料和能源 B．能够提高产品的产量C．能够提高经济效益 D．能够提高化学反应速率6．捕获和转化可减少排放并实现资源利用，原理如图1所示。反应①完成之后，以为载气，以恒定组成的混合气，以恒定流速通入反应器，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所示。反应过程中始终未检测到，在催化剂上有积碳。下列说法错误的是（）A．反应①为；反应②为B．，比多，且生成速率不变，可能有副反应C．时刻，副反应生成的速率大于反应②生成速率D．之后，生成的速率为0，是因为反应②不再发生7．一定条件下，CH4与H2O(g)发生反应：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)。设起始＝Z，在恒压条件下，平衡时CH4的体积分数φ(CH4)与Z和温度T的关系如图所示，下列说法正确的是（）A．该反应的焓变ΔH＜0B．图中X点对应的平衡混合物中＝3C．图中Z的大小关系为b>3>aD．温度不变时，增大X点对应的平衡体系的压强后，φ(CH4)减小8．下列事实能用勒夏特列原理解释的是（）A．加入催化剂有利于合成氨的反应B．由H2(g)、I2(g)和HI(g)组成的平衡体系加压后颜色变深C．500℃时比室温更有利于合成氨的反应D．光照新制的氯水时，溶液的pH逐渐减小9．在溶液中用光照射Cu－PHI催化剂产生光电子和空穴h+，以水作弱氧化剂，可以在常温常压下使甲烷转化为甲醇和氢气，其部分反应机理如图所示，下列说法错误的是（）A．催化剂表面水转化为过氧化氢发生反应为2H2O+2h+=H2O2+2H+B．增加少量H2O2可加快制备甲醇的速率C．图中碳元素的化合价有两种D．该反应的化学方程式为CH4+H2OCH3OH+H210．下列说法错误的是（）A．在浓度较低的FeCl3和KSCN的混合溶液中加入少量铁粉，溶液颜色变浅，说明可逆反应中反应物浓度减小平衡左移B．在K2Cr2O7溶液中滴加几滴NaOH溶液，平衡移向CrO，混合溶液颜色变黄，继续滴加几滴盐酸，溶液颜色变浅，说明H+浓度增加，平衡移向Cr2OC．蓝色的CuCl2溶液受热，溶液变绿，说明Cu(H2O)转化为[CuCl4]2为吸热反应D．一装有NO2和N2O4的密闭容器，将其置于冷水中，则一段时间后容器内分子数减少11．常温下，某同学分别将5g锌粒(形状大小一样)加入到如下三组50mL混合试液中，图为硫酸铜浓度不同时，反应生成氢气速率的变化曲线。则下列说法错误的是（）试剂CuSO4/(mol•L1)H2SO4/(mol•L1)a0.003.00b0.253.00c0.503.00A．曲线b反应速率始终大于曲线a是因为形成了原电池B．1~2min内曲线c反应速率急剧下降是溶液中氢离子浓度降低导致的C．3min时，生成氢气的速率：b>c>aD．对比曲线b、c的6~7min段，可知硫酸铜溶液浓度越大不一定能加快产生氢气的速率12．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是（）A．盛有2mL5%H2O2溶液的试管中加入MnO2作催化剂，试管中迅速产生大量气泡B．工业合成氨中，将氨气液化分离以提高氨气产率C．SO2氧化为SO3，使用过量的空气以提高SO2的利用率D．夏天，打开啤酒瓶时会从瓶口逸出泡沫13．下列实验操作或现象不能用勒夏特列原理解释的是（）A．卤化银沉淀的转化B．配制FeCl3溶液C．酯水解程度比较D．探究石灰石与稀盐酸在密闭环境下的反应A．A B．B C．C D．D14．恒温条件下，可逆反应：2NO(g)+O2(g)2NO2(g)在体积固定的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志的是（）①NO的体积分数不再改变的状态②单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO③混合气体的颜色不再改变的状态④混合气体的密度不再改变的状态⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A．①③⑤ B．②③⑤C．①④⑤ D．全部15．一定条件下，在密闭容器中进行反应：2M(g)+N(g)⇌2Q(g)，下列说法能说明该反应已达到化学平衡状态的是（）A．M完全转化为Q B．正反应速率等于零C．Q和M的浓度相等 D．各物质浓度均不再改变16．工业合成氨反应为；下列有关合成氨反应的说法正确的是（）A．1mol氮气和3mol氢气的总能量大于2mol氨气的总能量B．当时，反应达到平衡状态C．反应中每消耗转移电子的数目约等于D．密闭容器中充入和充分反应放出热量17．T℃，将2molX和1molY充入体积为1L的密闭容器中，已知：2X(s)+Y(g)2Z(g)△H=－MkJ·mol－1。10min后达到平衡，生成0.2molZ，共放出热量NkJ，下列说法正确的是（）A．在第10min时，Z的反应速率为0.02mol·L－1·min－1B．在0～10min内，Y的反应速率为mol·L－1·min－1C．增加X的物质的量可以加快反应速率D．反应达平衡后，保持T℃，通入稀有气体增加压强，则化学反应速率变快18．对于可逆反应，同时符合如图各曲线，则下列判断正确的是（）A．，， B．，，C．，， D．，，19．可逆反应aX+bYcZ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)图像如图所示。则下列说法中正确的是（）A．若a+b=c，则t0时只能是增大了容器的压强B．若a+b=c，则t0时只能是加入了催化剂C．若a+b≠c，则t0时只能是增大了容器的压强D．若a+b≠c，则t0时只能是加入了催化剂20．某温度下，可逆反应mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)的平衡常数为K，下列对K的说法正确的是（）A．温度越高，K一定越大B．若缩小反应器的容积，使平衡正向移动，则K增大C．K值越大，表明该反应越有利于C的生成，反应物转化率越大D．如果m＋n＝p，则K＝1二、综合题21．由与制备甲醇是当今研究的热点之一，也是我国科学家2021年发布的由人工合成淀粉(节选途径见图)中的重要反应之一已知：反应②：反应③：（1）反应①：的。（2）反应①在有、无催化剂条件下的反应历程如下图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注，TS为过渡态。该反应历程中，使用催化剂条件下的决速步骤的反应方程式为：。（3）某研究小组将通入2L的刚性密闭容器内，只发生反应③，5分钟后容器压强变为原来的2.5倍，则这段时间内，；的转化率为：。（4）某研究小组采用上述催化剂，向密闭容器中通入和，只发生反应①和反应②，在不同条件下达到平衡。其中，在下甲醇的物质的量分数随压强p的变化、在下随温度T的变化，如图所示。①Y点对应的温度和压强为℃、kPa。②M点时容器中为，CO为，反应①的压强平衡常数(压强平衡常数是以分压代替浓度表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。③图中M点的高于N点的原因是。22．开发催化加氢合成二甲醚技术是有效利用资源，实现碳达峰、碳中和目标的重要途径。（1）已知：①②则催化加氢直接合成二甲醚反应的热化学方程式为。（2）以与为原料可合成尿素回收并为农业服务。已知：反应I.反应II.在相同条件下，反应的正反应的活化能为，则逆反应的活化能为。（3）工业上也可利用溶液捕获。溶液捕获标准状况下所得的溶液中，所有离子浓度由大到小的顺序为。（4）一定条件下，发生反应，反应体系中平衡转化率与L和X的关系如图1所示，L和X表示温度或压强。①X表示的物理量是。②(填“<”或“>”)。（5）一定量的与足量的C在恒压密闭容器中发生反应：，平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图2所示，回答下列问题：①时的平衡转化率为。②时反应达到平衡状态，若再充入等物质的量的和气体，则平衡(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。23．在100℃时，将0.100mol的四氧化二氮气体充入1L抽空的密闭容器中，隔一定时间对该容器内的物质进行分析，得到如下表格：时间/s浓度/mol·L1020406080100c（N2O4）0.100c10.050c3abc（NO2）0.0000.060c20.1200.1200.120试填空：（1）该反应的化学方程式为；达到平衡时四氧化二氮的转化率为%；表中c2c3ab（选填“>”、“<”、“=”）。（2）20s时四氧化二氮的浓度c1=mol·L1，在0s～20s内四氧化二氮的平均反应速率为mol·（L·s）1；（3）若在相同情况下最初向该容器充入的是二氧化氮气体，要达到上述同样的平衡状态，二氧化氮的起始浓度是mol·L1。24．是大气主要污染物之一，还原烟气中的回收S的相关反应如下：I：，活化能II：，活化能请回答：（1）已知，则(填“>”、“<”或“=”)。（2）反应I的平衡常数表达式为：。（3）恒温恒容条件下进行上述反应，下列说法正确的是____。A．反应I在一定条件下自发进行，B．气体密度不变说明体系达到平衡C．若，则体系中一定以反应I为主D．通过监测反应体系中与S的浓度变化可判断反应I和反应II是否同时发生（4）现以(一种多孔性物质，具有良好的吸附性能)作为催化剂，用CO去除烟气中的，反应相同的时间，的去除率随反应温度的变化如图所示。反应温度低于240℃时，随着温度的升高，去除率降低的原因是。（5）恒温恒容条件下，保持、CO和C的投料比不变，请在下图中画出平衡时随压强变化示意图。25．碳中和作为一种新型环保形式，目前已经被越来越多的大型活动和会议采用。回答下列有关问题：（1）利用合成二甲醚有两种工艺。工艺1：涉及以下主要反应：Ⅰ．甲醇的合成：Ⅱ．逆水汽变换：Ⅲ．甲醇脱水：工艺2：利用直接加氢合成（反应Ⅳ）①反应Ⅳ的热化学方程式为，平衡常数（用、表示）。②恒温恒容情况下，下列说法能判断反应Ⅳ达到平衡的是。A．气体物质中碳元素与氧元素的质量比不变B．容器内压强不变C．容器内气体密度不变D．容器内浓度保持不变（2）工艺1需先合成甲醇。在不同压强下，按照投料合成甲醇，实验测定的平衡转化率和的平衡产率随温度的变化关系如下图所示。①下列说法正确的是A．图甲纵坐标表示的平衡产率B．C．为了同时提高的平衡转化率和的平衡产率，应选择低温、高压条件D．一定温度压强下，提高的平衡转化率的主要方向是寻找活性更高的催化剂②图乙中，某温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是。（3）对于合成甲醇的反应：，一定条件下，单位时间内不同温度下测定的转化率如图丙所示。温度高于710K时，随温度的升高转化率降低的原因可能是。

答案解析部分1．【答案】B【解析】【解答】A.根据实际参加反应的离子浓度分析，化学平衡为Fe3++3SCNFe（SCN）3，加入少量KCl固体，溶液中Fe3+、SCN浓度不变，溶液颜色不变，A不符合题意；B.反应一定存在热效应，升高温度平衡一定发生移动，B符合题意；C.平衡常数只受温度影响，浓度不影响平衡常数，C不符合题意；D．FeCl3+3KSCNFe（SCN）3+3KCl的离子方程式为Fe3++3SCNFe（SCN）3，平衡常数表达式K=c[Fe（SCN）3]/[c（Fe3+）×c3（SCN−）]，D不符合题意；故答案为：B【分析】A.KCl不参与反应，因此对平衡不影响；

B.结合温度对平衡移动的影响分析；

C.KCl不影响平衡移动；

D.根据实际参与反应的离子书写反应的平衡常数表达式；2．【答案】A【解析】【解答】A．延长反应时间，不能使平衡移动，不能提高原料的转化率，不能减少汽车尾气的排放，故A符合题意；B．次氯酸钠具有强氧化性，疫情期间，可用次氯酸钠溶液对环境消毒，故B不符合题意；C．铁粉可吸收空气中的氧气，能作食品的抗氧化剂，延长食品的保质期，故C不符合题意；D．合成氨的反应，正反应放热，降低温度平衡正向移动；正反应气体物质的量减少，加压平衡正向移动，适当加压、降温可提高合成氨过程中氨的产率，故D不符合题意；故答案为：A。

【分析】B.次氯酸钠具有强氧化性，能使蛋白质变性；

C.铁粉具有还原性；

D.合成氨的反应是气体体积减小的放热反应。3．【答案】A【解析】【解答】容器容积不变，通入氮气，平衡不移动。但由于氮气的相对分子质量小于NO2和N2O4的，所以混合气体平均相对分子质量减小；由于反应物和生成物都只有一种，因此不论再加入NO2还是N2O4，都相当于是增大压强，平衡向正反应方向移动，混合气体平均相对分子质量增大；正反应是放热反应，降低温度平衡向正反应方向移动，混合气体平均相对分子质量增大。

故答案为：A

【分析】在容积不变的条件下，2NO2(g)N2O4(g)平均相对分子质量减小，不能再加入NO2还是N2O4，这样都会导致相对分子质量增大，或者使反应逆向移动，或者加入相对分子质量更小的物质。4．【答案】C【解析】【解答】A．该反应为放热反应，降低温度，有利于反应向正反应方向进行，CO转化率提高，有利于CO的转化，符合化学平衡移动原理，故A不符合题意；B．合成氨N2+2H22NH3，该反应为气体体积减少的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，有利于工业上合成氨，符合化学平衡移动原理，故B不符合题意；C．使用催化剂，对化学平衡移动无影响，不符合化学平衡移动原理，故C符合题意；D．乙醇与乙酸反应：CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O，增加稍过量乙醇，增加反应物浓度，平衡向正反应方向移动，有利于乙酸乙酯的生成，符合平衡移动原理，故D不符合题意；故答案为：C。

【分析】平衡移动的判断；

增大反应物浓度，平衡朝正向移动，被增加的反应物转化率减小，另一种反应物浓度增大，减小反应物的浓度则反之；

增大生产物浓度，平衡朝逆向移动，反应物的转化率减小，减少生成物的浓度则反之；

增大压强，减小体积，平衡朝气体体积缩小的方向移动，减小压强，增大体积则反之；

升高温度，平衡朝吸热方向移动，降低温度则反之；

催化剂不影响平衡移动。5．【答案】D【解析】【解答】提高了化学反应的限度，就是提高了反应物的转化率，提高了产量，更能提高经济效益，但不一定会提高反应的反应速率，所以选项D是错误的。故答案为：D。

【分析】提高化学反应的限度就是提高反应物的转化率、产量等，据此解答。6．【答案】C【解析】【解答】A．由题干图1所示信息可知，反应①为，结合氧化还原反应配平可得反应②为，A不符合题意；B．由题干图2信息可知，，比多，且生成速率不变，且反应过程中始终未检测到，在催化剂上有积碳，故可能有副反应，反应②和副反应中CH4和H2的系数比均为1：2，B不符合题意；C．由题干反应②方程式可知，H2和CO的反应速率相等，而时刻信息可知，H2的反应速率未变，仍然为2mmol/min，而CO变为1~2mmol/min之间，故能够说明副反应生成的速率小于反应②生成速率，C符合题意；D．由题干图2信息可知，之后，CO的速率为0，CH4的速率逐渐增大，最终恢复到1，说明生成的速率为0，是因为反应②不再发生，而后副反应逐渐停止反应，D不符合题意；故答案为：C。

【分析】A.反应①为CaO和二氧化碳反应生成碳酸钙；反应②为碳酸钙和甲烷反应生成CaO、CO和氢气；

B.，比多，且生成速率不变；

D.之后，CO的速率为0，CH4的速率逐渐增大，最终恢复到1，说明生成的速率为0。7．【答案】C【解析】【解答】A．由图可知，反应温度升高，甲烷的体积分数减小说明平衡向正反应方向移动，该反应为吸热反应，反应的焓变ΔH>0，故A不符合题意；B．由方程式可知，甲烷与水蒸气以物质的量比为1：1发生反应，反应起始时=3，则X点对应的平衡混合物中一定不等于3，故B不符合题意；C．设甲烷的物质的量为定值，Z值越大，水的物质的量越大，平衡向正反应方向移动，甲烷的体积分数减小，则图中Z的大小关系为b>3>a，故C符合题意；D．该反应是气体体积增大的反应，温度不变时，增大压强，平衡向逆反应方向移动，甲烷的体积分数增大，故D不符合题意；故答案为：C。

【分析】A.升温时，φ(CH4)减小，即平衡正向移动，说明该反应是吸热反应。

B.起始时=3，而反应中CH4(g)：H2O(g)=1：1，则平衡时≠3。

C.增大c(H2O)，利于平衡正向移动，则φ(CH4)减小，据此分析。

D.该反应前后气体分子数增大，加压利于平衡逆向移动，φ(CH4)增大。8．【答案】D【解析】【解答】A.催化剂可以改变反应速率，但不改变平衡移动，因此不可用勒夏特列原理解释，A不符合题意；B.体系中发生的反应为H2(g)＋I2(g)⇋2HI(g)，增大压强后，平衡不发生移动，不可用勒夏特列原理解释，B不符合题意；C.合成氨的反应为放热反应，温度高，不利于反应的正向进行，因此500℃时比室温有利于合成氨的反应，不可用勒夏特列原理解释，C不符合题意；D.氯水中存在可逆反应Cl2＋H2O⇋HCl＋HClO，其中HClO不稳定，见光易分解，使得氯水中c(HClO)减小，平衡正向移动，c(H＋)增大，pH减小，可用勒夏特列原理解释，D符合题意；故答案为：D【分析】能用勒夏特列原理解释，则所描述的事实中存在可逆反应，且条件的改变发生了平衡移动，据此结合选项进行分析。9．【答案】C【解析】【解答】A．由反应机理图可知H2O在Cu－PHI催化剂表面与h+结合生成H2O2，同时游离出H+，反应为2H2O+2h+=H2O2+2H+，故A不符合题意；B．由图可知H2O2与反应生成和；与甲烷反应生成，与反应生成甲醇，增加少量H2O2可提高从而增大的量，有利于加快生成甲醇的反应，故B不符合题意；C．中C为3价，甲醇中C为2价，甲烷中的碳为4价，C存在三种化合价，故C符合题意；D．该反应的反应物为甲烷和水，最终产物为甲醇和氢气，反应方程式为：CH4+H2OCH3OH+H2，故D不符合题意；故答案为：C

【分析】A．依据反应机理图判断；

B．依据影响反应速率的因素分析；

C．依据化合物化合价代数和为0计算；

D．根据反应物和产物的化学式，利用原子守恒书写。10．【答案】B【解析】【解答】A．浓度较低的氯化铁和硫氰化钾混合溶液呈红色，溶液中存在如下平衡：Fe3++3SCN—Fe(SCN)3，向混合溶液中加入少量铁粉，铁离子与铁反应生成亚铁离子，反应物浓度减小，平衡向逆反应方向移动，溶液红色变浅，故A不符合题意；B．重铬酸钾溶液中存在如下平衡：Cr2O+H2O2CrO+2H+，向溶液中滴加几滴氢氧化钠溶液，平衡向正反应方向移动，铬酸根离子浓度减小，混合溶液颜色变黄，继续滴加几滴盐酸，重铬酸根离子与盐酸反应生成铬离子、氯气和水，则溶液颜色变浅与平衡移动无关，故B符合题意；C．氯化铜溶液中存在如下平衡：Cu(H2O)+4Cl[CuCl4]2+4H2O，该反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向进行，溶液变绿色，故C不符合题意；D．二氧化氮转化为四氧化二氮的反应为放热反应，将装有二氧化氮和四氧化二氮的密闭容器置于冷水中，平衡向正反应方向移动，容器内分子数减少，故D不符合题意；故答案为：B。

【分析】A、加入铁粉，发生反应：Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋；

B、K2Cr2O7溶液中存在可逆反应Cr2O72－＋H2O⇋2CrO42－＋2H＋，结合平衡移动分析；

C、结合温度对平衡移动的影响分析；

D、2NO2(g)⇋N2O4(g)ΔH<0，结合温度对平衡移动的影响分析；11．【答案】D【解析】【解答】A．原电池可加快反应速率，则曲线b反应速率始终大于曲线a是因为形成了原电池，A不符合题意；B．随反应进行，氢离子浓度减小，则12min内曲线c反应速率急剧下降是溶液中氢离子浓度降低导致的，B不符合题意；C．由图可知，3min时对应的纵坐标为氢气的速率，则生成氢气的速率：b>c>a，C不符合题意；D．曲线b、c的67min段，反应速率均减小，与氢离子浓度变小有关，与硫酸铜浓度无关，D符合题意；故答案为：D。【分析】A、原电池的反应速率更快；

B、离子浓度越小，化学反应速率越小；

C、根据图示，3min时，最高为b，最低为a；

D、氢气的生成速率与氢离子浓度变小有关，与硫酸铜浓度无关。12．【答案】A【解析】【解答】A．催化剂不影响平衡移动，A符合题意；B．合成氨中将生成物NH3液化分离，即减小了NH3浓度，促进平衡正向移动，提高氨产率，B不符合题意；C．使用过量的空气，可以提高SO2的平衡转化率，C不符合题意；D．根据反应：，打开啤酒瓶盖相当于减小压强，平衡正向移动，CO2逸出，D不符合题意；故答案为：A。

【分析】勒夏特列原理的具体内容为：如果改变可逆反应的条件（如浓度、压强、温度等），化学平衡就被破坏，并向减弱这种改变的方向移动。13．【答案】C【解析】【解答】A.由图可知，先有白色氯化银沉淀生成，后变成黄色碘化银沉淀，说明沉淀向溶度积更小的方向进行，故A不符合题意；B.盐酸可抑制铁离子水解，则先将FeCl3晶体溶于浓盐酸中再加水稀释可配制溶液，故B不符合题意；C.左图用了稀硫酸作催化剂，催化剂只能改变反应速率，不能使平衡发生移动，故C符合题意；D.CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，反应具有一定的可逆性，打开瓶塞压强减小，平衡向正反应方向移动，有气泡冒出，故D不符合题意。故答案为：C。

【分析】平衡发生移动才能用勒夏特列原理解释，加入催化剂并不能引起平衡的移动。14．【答案】A【解析】【解答】①NO的体积分数不再改变，说明正逆反应速率相等，反应达到了平衡，故正确；②单位时间内生成nmolO2的同时必定生成2nmolNO，不能证明正逆反应速率相等，所以该反应不一定达到平衡状态，故错误；③混合气体的颜色不再改变，说明二氧化氮物质的量浓度不变，反应达到平衡状态，故正确；④反应前后气体质量不变、容器体积不变，所以混合气体的密度始终不变，所以不能据此判断平衡状态，故错误；⑤该反应是一个反应前后气体物质的量减小的可逆反应，当混合气体的平均相对分子质量不再改变，说明各组分的物质的量不变，反应达到平衡状态，故正确；故答案为：A。【分析】化学反应的平衡本质同一物质的生成速率等于消耗速率，若不同的物质表示速率时，正逆反应速率之比等于系数之比。15．【答案】D【解析】【解答】A、该反应为可逆反应，M不可能完全转化为Q，故A不符合题意；

B、反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，但都不等于0，故B不符合题意；

C、Q和M的浓度相等，不能说明正逆反应速率相等，不能判断是否达到平衡状态，故C不符合题意；

D、各物质浓度均不再改变，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故D符合题意；

故答案为：D。

【分析】可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变。16．【答案】A【解析】【解答】A．该反应为放热反应，则反应物的总能量大于生成物的总能量，即1mol氮气和3mol氢气的总能量大于2mol氨气的总能量，A符合题意；B．化学反应速率之比等于化学计量数之比，则任何时刻都有，B不符合题意；C．由方程式可知，反应中每消耗，转移6mol电子，转移电子的数目约等于，C不符合题意；D．该反应为可逆反应，密闭容器中充入和，D不符合题意；故答案为：A。

【分析】易错分析：D.该反应焓变为92.4KJ/mol含义是指1mol氮气和3mol氢气完全反应生成2mol氨气放出热量为92.4KJ，该反应为可逆反应，容器中加入nmolN2和3nmolH2，实际参加反应的量是未知，无法计算出反应的热量.17．【答案】B【解析】【解答】T℃，将2molX和1molY充入体积为1L的密闭容器中，10min后达到平衡，生成0.2molZ，则前10min的平均速率为0.02mol·L－1·min－1。由化学方程式2X(s)+Y(g)2Z(g)可以求出，在0～10min内，Y的反应速率为mol·L－1·min－1。A.前10min的平均速率为0.02mol·L－1·min－1，在第10min时，Z的反应速率一定小于0.02mol·L－1·min－1，A不符合题意；B.在0～10min内，Y的反应速率为mol·L－1·min－1，B符合题意；C.X是固体，其浓度是固定不变的，所以增加X的物质的量不能加快反应速率，C不符合题意；D.反应达平衡后，保持T℃，通入稀有气体，虽然增加压强，但是各气体的浓度不变，所以化学反应速率不变，D不符合题意。【分析】向反应混合物中能入稀有气体后，化学平衡是否移动，关键要看各组分的浓度是否变化，如果对各组分的浓度没有影响，那么化学平衡不移动；如果各组分的浓度减小了，则相当于减压，化学平衡要向气体分子数增大的方向移动。18．【答案】B【解析】【解答】由图1知，温度越高，反应速率越快，达到平衡时所需时间越少，故；再依据勒夏特列原理，升温，平衡向吸热反应方向移动，则；再由图2知，加压，平衡向气体体积减小的方向移动，故，B项符合题意。故答案为：B。

【分析】温度越高，反应速率越快，达到平衡时所需时间越少，升温，平衡向吸热反应方向移动，加压，平衡向气体体积减小的方向移动。19．【答案】D【解析】【解答】A．若a+b=c，t0时增大反应体系的压强，速率增大，化学平衡不移动；但加入催化剂，反应速率同样增大，化学平衡也不发生移动，A不符合题意；B．若a+b=c，t0时加入催化剂，反应速率增大，化学平衡不发生移动；但增大反应体系的压强，速率增大，平衡也不发生移动，B不符合题意；C．若a+b≠c，增大压强，化学平衡向体积减小的方向移动，与图像不符，C不符合题意；D．若a+b≠c，增大压强，平衡向体积减小的方向移动；改变温度与某一物质浓度，平衡一定移动；由于使用催化剂可同等倍数的增大反应速率，改变后的正、逆反应速率仍然相同，化学平衡不移动，故t0时只能是加入催化剂，D符合题意；故合理选项是D。

【分析】由图可知，可逆反应到达平衡后，在t0时改变条件，正、逆速率都同等程度增大，平衡不移动，故改变条件可能是加入催化剂，或是增大压强，且反应前后气体的物质的量不变。20．【答案】C【解析】【解答】A、若该反应正反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应移动，平衡常数降低，若正反应为吸热反应，升高温度平衡向正反应移动，平衡常数增大，故A不符合题意；B、化学平衡常数只受温度影响，与浓度无关，若缩小反应器的容积，能使平衡正向移动，但温度不变，化学平衡常数不变，故B不符合题意；C、平衡常数K越大，说明反应进行的程度越大，反应越有利于C的生成，反应物的转化率越大，故C符合题意；D、平衡常数是利用生成物平衡浓度的幂次方乘积除以反应物的平衡浓度幂次方乘积计算，平衡常数大小和平衡浓度大小有关，故D不符合题意；故答案为：C。

【分析】未标明放热吸热反应，无法确定K值与温度的关系，K值越大表明反应越往正反应方向进行，故有利于C的生成，反应转化率越大。21．【答案】（1）49.5kJ/mol（2）H2COO+2H2(g)=H2CO*+OH*+H2(g)（3）；75%（4）300；200；2.5×106kPa−2；饭应①为放热反应，且正反应是气体体积减小的反应，M点相对于N点，温度更低，压强更大，有利于反应①平衡正向移动，φ(CH3OH)增大【解析】【解答】（1）由盖斯定律可知，反应②反应③得到反应①，则ΔH1=ΔH2ΔH3=(+40.9kJ/mol)(+90.4kJ/mol)=49.5kJ/mol；（2）过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，即图中峰值越大则活化能越大，图中峰值越小则活化能越小，决定总反应速率的是慢反应，活化能越大反应越慢，是反应历程中决速步骤；由图可知，该反应历程的决速步骤的化学方程式为H2COO+2H2(g)=H2CO*+OH*+H2(g)；（3）只发生反应③，5分钟后容器压强变为原来的2.5倍，根据阿伏加德罗定律可知，反应后总的物质的量为2mol×2.5=5mol；反应增加气体的物质的量为3mol，反应气体分子数变化为∆n=2，根据化学方程式体现的关系可知，生成氢气3mol、反应甲醇1.5mol，则这段时间内，，的转化率为：；（4）①：反应①是气体体积减小的放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，甲醇的体积分数减小，增大压强，平衡向正反应方向移动，甲醇的体积分数增大，则曲线a为等温线，曲线b为等压线，所以Y点温度为300℃、压强为200MPa；②：由图可知，M点的压强为800MPa，甲醇的体积分数为10%，由题给数据可建立如下三段式：起始(mol)起始(mol)由三段式数据可知，平衡时，二氧化碳、氢气、一氧化碳、甲醇和水蒸气的物质的量分别为、、、、，总物质的量为，则二氧化碳、氢气、一氧化碳、甲醇、水蒸气的平衡分压分别为×800kPa=80kPa、×800kPa=400kPa、×800kPa=80kPa、×800kPa=80kPa、×800kPa=160kPa，反应①的压强平衡常数=2.5×106kPa−2；③：反应①为气体体积减小的放热反应，由图可知，M点相对于N点温度更低，压强更大，有利于反应①平衡向正反应方向移动，导致甲醇的体积分数增大，故答案为：反应①为放热反应，且正反应是气体体积减小的反应，M点相对于N点，温度更低，压强更大，有利于反应①平衡正向移动，φ(CH3OH)增大。

【分析】（1）盖斯定律的应用要注意，判断列出的热化学方程式的对应关系，左右两边相同的物质互相抵消则相加，在同一边相同的物质互相抵消则相减；

（2）决速步骤为活化能最大的步骤；

（3）转化率=变化量/起始量；

（4）①升高温度，平衡朝吸热方向移动，增大压强，平衡朝气体系数缩小的方向移动；

②分压平衡常数要结合总压强和物质的量分数判断，总压强之比等于物质的量之比；

③升高温度，平衡朝吸热方向移动，增大压强，平衡朝气体系数缩小的方向移动。22．【答案】（1）2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)∆H=122.54kJ/mol（2）221.98kJ/mol（3）c(Na+)＞c()＞c()＞c(OH)＞c(H+)（4）温度；＞（5）25%；不【解析】【解答】（1）根据盖斯定律，由①×2+②可得CO2催化加氢直接合成二甲醚反应的热化学方程式为2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)∆H=122.54kJ/mol；（2）根据反应Ⅰ2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s)∆H=159.47kJ/molⅡ.NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)∆H=+116.49kJ/mol依据盖斯定律Ⅰ－Ⅱ即得到反应2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)∆H=42.98kJ/mol。又已知：NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)正反应的活化能Ea为179kJ/mol，则逆反应的活化能Ea=179kJ/mol–(42.98kJ/mol)=221.98kJ/mol；（3）n(NaOH)=1mol，n(CO2)==0.75mol，设生成Na2CO3物质的量为x，NaHCO3物质的量为y，，解得，溶液呈碱性，所以溶液中所有离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)＞c()＞c()＞c(OH)＞c(H+)；（4）①由方程式可知，压强增大，平衡正向移动，α(CO2)增大，而图中α(CO2)随X的增大而减小，因此X为温度，且正反应放热；②X为温度，则L表示压强，结合方程式分析，该反应为气体分子数减小的反应，其他条件一定时，增大压强，平衡右移，α(CO2)增大，故L1＞L2；（5）①设CO2起始物质的量为1mol，反应的物质的量为x。恒压时，气体体积分数即为物质的量分数。由图像可知，平衡时n(CO2)：(CO)=3：2，即，解得x=0.25，则CO2的平衡转化率为25%；②由图像可知，T1℃达到平衡时，CO2和CO体积分数相等，即物质的量分数相等，设恒压密闭容器的压强为p，CO2和CO的平衡分压均为0.5p，则Kp===0.5p，平衡后再充入等物质的量的CO和CO2气体时，两种气体的物质的量分数依然相等，此时的Qp=Kp，因此平衡不移动。

【分析】（1）根据盖斯定律；（2）依据盖斯定律计算；（3）利用原子守恒列方程组计算，再判断溶液的酸碱性，进行排序；（4）根据影响化学平衡移动的因素分析；（5）利用“三段式”法计算。23．【答案】（1）N2O42NO2；60；>；=；=（2）0.070；0.0015（3）0.200【解析】【解答】(1).四氧化二氮生成二氧化氮的化学方程式为N2O42NO2，由表中数据可知，60s时反应达平衡，c(NO2)=0.120mol/L，N2O42NO2浓度变化：0.060mol/L0.120mol/L所以平衡时N2O4的转化率为×100%=60%，60s后反应达到平衡，反应混合物各组分的浓度不变，所以c3=a=b=(0.100－0.060)mol/L=0.040mol/L，40s时c(N2O4)=0.050mol/L，由化学方程式可知，此时c(NO2)=（0.100－0.050）mol/L×2=0.100mol/L，所以c2=0.100mol/L＞c3=a=b=0.040mol/L，故答案为：N2O42NO2；60；＞；=；=；

(2).由表中数据可知，20s时，c(NO2)=0.060mol/L，则

N2O42NO2，浓度变化：0.030mol/L0.060mol/L所以20s四氧化二氮的浓度c1=0.100mol/L−0.030mol/L=0.070mol/L；在0s∼20s内四氧化二氮的平均反应速率为v(N2O4)==0.0015mol/(L⋅s)，故答案为：0.070；0.0015；

(3).若在相同情况下最初向该容器充入的是二氧化氮气体，要达到上述同样的平衡状态，为等效平衡，按化学计量数换算到N2O4一边，要满足c(N2O4)=0.100mol/L，则N2O42NO2，

0.100mol/L0.