第二章《化学反应的方向、限度与速率》强化基础题
一、单选题
1．下列说法正确的是
A．增大反应物浓度，可增大单位体积内活化分子的百分数，从而使反应速率增大
B．有气体参加的化学反应，若增大压强(即缩小反应容器的体积)，可增加活化分子的百分数，从而使反应速率增大
C．升高温度能使化学反应速率增大的主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数
D．使用催化剂，改变了反应的活化能，改变了活化分子百分数，化学反应速率一定加快
2．下列关于工业合成氨的叙述错误的是（ ）
A．在动力、设备，材料允许的情况下，反应尽可能在高压下进行
B．温度越高越有利于工业合成氨
C．在工业合成氨中，N2、H2的循环利用可提高其利用率，降低成本
D．及时从反应体系中分离出氨气有利于平衡向正反应方向移动
3．下列实验中，反应速率加快是由催化剂引起的是( )
A．把煤块变成煤粉燃烧更为剧烈
B．锌与稀硫酸反应制H2时加入少量CuSO4溶液而使反应速率加快
C．双氧水中加入少量MnO2，即可迅速放出气体
D．固态FeCl3和固态NaOH混合后，加入水能迅速产生沉淀
4．已知反应CO(g)=C(s)+O2(g)的ΔH为正值，ΔS为负值。设ΔH和ΔS不随温度变化而变化，下列说法中正确的是
A．低温下是自发变化 B．高温下是自发变化
C．任何温度下都是非自发变化 D．低温下是非自发变化，高温下是自发变化
5．80℃时，2 L密闭容器中充入0.40 mol N2O4，发生反应N2O4 2NO2 ΔH=+Q kJ·mol-1(Q>0)，获得如表数据：
时间/s 0 20 40 60 80 100
c(NO2)/mol·L-1 0.00 0.12 0.20 0.26 0.30 0.30
下列判断正确的是
A．当温度不变时增大压强，该反应的平衡常数K减小
B．0~40 s内，N2O4的平均反应速率为0.005mol·L-1·s-1
C．反应达平衡时，吸收的热量为0.30Q kJ
D．100s后升高温度，体系颜色变浅
6．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A．新制的氯水放置一段时间，溶液的pH会减小，颜色会变浅
B．配制硫酸亚铁溶液时要加入少量铁粉
C．实验室采用排饱和食盐水的方法收集氯气
D．恒容容器中反应达到平衡后，升高温度气体颜色变深
7．在可逆反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)达到平衡后，若反应速率分别用vA，vB，vC，vD表示(单位为mol·L-1·min-1)，则下列关系式正确的是
A． B． C． D．
8．向体积均为1L的两恒容容器中分别充入2mol X和1mol Y发生反应：2X(g)+Y(g) Z(g) ΔH，其中甲为绝热过程，乙为恒温过程，两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A．ΔH<0 B．气体的总物质的量：na=nc
C．a点：Y的物质的量为0.25mol D．反应速率：
9．一定温度下，向容器中加入A可发生反应如下：①A→B，②A→C，③。反应体系中A、B、C的浓度随时间t的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A．反应①的活化能大于反应②
B．该温度下，反应③的平衡常数大于1
C．时，B的消耗速率小于生成速率
D．升高温度，时体系中B的含量增大
10．经一定时间后，可逆反应aA＋bBcC中物质的含量A%和C%随温度的变化曲线如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．该反应在T1、T3温度时达到化学平衡
B．该反应在T2温度时达到化学平衡
C．该反应的逆反应是放热反应
D．升高温度，平衡会向正反应方向移动
11．等物质的量的X、Y气体充入一个密闭容器中，在一定条件下发生如下反应并达平衡：X(g)+2Y(g)3Z(g) △H＜0，当改变某个条件并达到新平衡后，下列叙述正确的是
A．升高温度，X的体积分数减小
B．增大压强，Z的浓度不变
C．保持容器体积不变，充入一定量的惰性气体，Y的浓度不变
D．保持容器体积不变，充入一定量的Z，X的体积分数增大
12．合成氨作为重要的固氮方式，在工业生产上具有重要的应用。某温度下，N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4kJ mol-1，在一密闭容器中充入1mol N2和3mol H2，在催化剂存在下充分反应，测得反应放出的热量为
A．一定大于92.4kJ B．一定小于92.4kJ C．一定等于92.4kJ D．无法确定
13．在1L 恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g)，发生反应X(g)＋Y(g) M(g)＋N(s)，所得实验数据如下表，下列说法不正确的是
实验编号 温度/℃ 起始时物质的量/mol 平衡时物质的量/mol
n(X) n(Y) n(M) n(N)
① 800 0.10 0.40 0.080 0.080
② 800 0.20 0.80 a a
③ 900 0.10 0.15 0.06 0.06
A．正反应为放热反应
B．实验①中，5min达平衡，用X表示的平均反应速率v(X)=0.016 mol/(L·min)
C．实验②中，该反应的平衡常数K=12.5
D．实验②中，达到平衡时，a大于0.16
14．工业上用甲烷和水蒸气反应制取合成气，若在密闭容器中进行反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)，下列说法错误的是
A．反应中断裂2molC—H键的同时形成1.5molH—H键
B．反应达到平衡时，反应混合物中CO和H2的体积比为1：3
C．反应混合物中CH4的质量分数不再变化时，反应达到平衡状态
D．若在恒温、恒压容器中发生该反应，则在未达到平衡状态前容器的体积逐渐减小
15．对于可逆反应，在不同条件下测得的化学反应速率如下，下列速率关系正确的是
① ②
③ ④
A．①>④>③>② B．②>③=①>④ C．③>②=④>① D．④>③>①>②
二、填空题
16．I.工业上可由氢气、氮气合成氨气，溶于水形成氨水。盐酸和氨水是实验室常见的电解质溶液。一定温度下，向2L 密闭容器中加入N2(g) 和H2(g)，发生反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=—Q kJ/mol(Q>0)，NH3物质的量随时间的变化如图所示。
(1)0到2 min 内的平均反应速率 v(H2)=________。
(2)该温度下，反应 N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H = —Q kJ/mol(Q>0)的平衡常数表达式K=________________。其平衡常数K与温度T的关系如下表：
T/ ℃ 25 125 225
平衡常数 K 4×106 K1 K2
试判断K1_______K2(填写“>”“=”或“<”)。
(3)若反应是在固定体积的密闭容器中进行，下列能说明合成氨反应已达到平衡状态的是___(填字母)
A．3v(N2) = v(H2)
B．容器内压强保持不变
C．混合气体的密度保持不变
D．25℃时，测得容器中c(NH3)=0.2 mol·L-1， c(H2) =c(N2) =0.01 mol·L-1
17．能量、速率与限度是认识和研究化学反应的重要因素。某温度下，在2L的恒容密闭容器中，A、B、C(均为气体)三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
(1)0-2min内，C的平均反应速率=_______
(2)该反应的化学方程式为_______。
(3)能说明此时反应已达到了平衡状态的是_______(填标号)。
a.A、B、C三种物质的浓度保持不变
b.气体A的消耗速率等于气体C的生成速率
c.容器内气体的总压强不变
d.
(4)反应过程中为加快反应速率，可采取的措施是_______(填标号)。
a.升高温度 b.增大容器体积 c.恒容时充入He d.加入合适催化剂
18．甲醇是一种新型燃料，工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇，CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H＝-116kJ/mol在容积为1L的恒容容器中，分别研究在230℃、250℃、270℃三种温度下合成甲醇的规律。如图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比（起始时CO的物质的量均为1mol）与CO平衡转化率的关系。
请回答：
①在上述三种温度中，曲线X对应的温度是___。
②利用图中a点对应的数据，计算出曲线Z在对应温度下CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的平衡常数 K=___。
③下列既能提高上述反应中 CO 的平衡转化率，又能增大反应速率的是__（填标号）。
a.增大压强 b.降低温度 c.增大H2浓度 d.加高效催化剂
④若上述反应在某恒温恒容容器中发生，能说明该反应达到平衡的是___（填标号）。
a.气体平均相对分子质量保持不变 b.△H保持不变
c.保持不变 d.气体密度保持不变
⑤在某温度下，将一定量的CO和H2投入10L的密闭容器中，5min时达到平衡，各物质的物质的浓度(mol/L)变化如表所示：若5min～10min只改变了某一条件，所改变的条件是___。
0min 5min 10min
CO 0.1 0.05
H2 0.2 0.2
CH3OH 0 0.04 0.05
19．(1)氮是动植物生长不可缺少的元素，合成氨的反应对人类解决粮食问题贡献巨大。已知：H-H 的键能为 436 kJ/mol，N-H 的键能为 391 kJ/mol，生成 1mol NH3过程中放出 46 kJ 的热量，则 N≡N 的键能为____________________。
(2)某温度时，在一个 10 L 的恒容容器中，X、Y、 Z 均为气体，三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示：
根据图中数据填空：
①该反应的化学方程式为 ___________________________；
②反应开始至 2 min，以气体 X 表示的平均反应速率为_____________________；
(3)将 a mol X 与 b mol Y 的混合气体发生上述反应，反应到某时刻各物质的量恰好满足：n(X) = n(Y) = 2n(Z)，则原混合气体中 a:b= _____________；
(4)在恒温恒容的密闭容器中，当下列物理量不再发生变化时：a. 混合气体的压强；b.混合气体的密度；c.混合气体的平均相对分子质量；d.混合气体的颜色。
①一定能证明 2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)达到平衡状态的是(填字母，下同)_____________；
②一定能证明 I2(g)＋H2(g) 2HI(g)达到平衡状态的是________________；
③一定能证明 A(s)＋2B(g) C(g)＋D(g)达到平衡状态的是__________________。
20．在密闭容器中，通入xmolH2和ymolI2(g)，存在正反应为放热反应，改变下列条件，反应速率将如何改变(填增大、减小、或不变)，平衡将如何改变(填向左、向右或不，填其他不给分)
(1)升高温度，反应速率将___________，平衡将___________移动。
(2)加入催化剂，反应速率将___________，平衡将___________移动。
(3)充入更多的，反应速率将___________，平衡将___________移动。
(4)扩大容器的体积，反应速率将___________，平衡将___________移动。
(5)容器容积不变，通入氖气，反应速率将___________，平衡将___________移动。
21．某温度下，在2 L密闭容器中充入4 mol A气体和3 mol B气体，发生下列反应：2A(g)+B(g) C(g)+xD(g)，5 s达到平衡。达到平衡时，生成了1 mol C，测定D的浓度为1 mol·L-1。
(1)求x=_____。
(2)求这段时间A的平均反应速率为_____。
(3)平衡时A的转化率为_____。
(4)下列叙述能说明上述反应达到平衡状态的是_____
A．单位时间内每消耗2 mol A，同时生成1 mol C
B．单位时间内每生成1 molB，同时生成1 molC
C． D的体积分数不再变化
D．混合气体的压强不再变化
E. B、C 的浓度之比为1：1
22．Ⅰ.元素周期表中ⅦA族元素的单质及其化合物的用途广泛。
(1)氯元素在元素周期表中的位置是_______；为防缺碘，食盐中常添加碘酸钾(KIO3)，该物质内存在_______键(填化学键类型)。根据下表数据可推测_______(填写性质名称)HCl高于HBr。
物质 HCl HBr
键能(kJ) 431 362
(2)从原子结构角度分析氯的非金属性强于溴的原因：_______。
(3)氯气-氯水体系中，存在多个含氯元素的平衡关系，比较氯水溶液中：_______。(填“>”“<”或“=”)；已知HClO的杀菌能力比强，氯处理饮用水时，在夏季(气温较高)的杀菌效果比在冬季差，从电离平衡移动角度解释可能的原因：_______。
Ⅱ.工业上用制取高纯硅：
(4)一定条件下，在固定容积的密闭容器中，能表示上述反应一定达到化学平衡状态的是_______(选填编号)
a. b.反应物的量达到了最大值
c.混合气体密度保持不变 d.
(5)一定温度下，在2L密闭容器中进行上述反应，3min后达到平衡，气体总质量减小16.8g，此过程中的平均反应速率为_______mol/(L·min)。
23．化学平衡移动与化学反应速率的关系
(1)：平衡向_______________移动。
(2)：反应达到平衡状态，平衡_______________移动。
(3)：平衡向_______________移动。
24．水煤气变换[CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)]是重要的化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题：
(1)Shibata曾做过下列实验：①使纯缓慢地通过处于下的过量氧化钴，氧化钴部分被还原为金属钴，平衡后气体中的物质的量分数为0.0250。
②在同一温度下用还原，平衡后气体中的物质的量分数为0.0192。
根据上述实验结果判断，还原为的倾向是CO_______H2(填“大于”或“小于”)。
(2)时，在密闭容器中将等物质的量的和混合，采用适当的催化剂进行反应，则平衡时体系中的物质的量分数为_______(填字母)。
A． B．0.25 C．0.25~0.50 D．0.50 E．>0.50
25．碳循环的途径之一是：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)+49.0kJ，在容积为2L的密闭容器中充入1molCO2和3molH2，在两种不同的实验条件下进行反应，测得CH3OH(g)的物质的量随时间变化情况如图所示：
（1）前5min内实验①的平均反应速率v(H2)=__mol/(L·min)。
（2）能说明上述反应达到平衡状态的是__（填编号）。
a.混合气体的密度不随时间变化而变化
b.单位时间内每消耗3molH2，同时生成1molH2O
c.CO2的体积分数在混合气体中保持不变
d.3v逆(CO2)=v正(H2)
（3）与①相比，②仅改变一种反应条件，所改变的条件和判断的理由分别是__。
（4）在一定温度下，把2.0LCO2和6.0LH2通入一个带活塞的体积可变的密闭容器中，活塞的一端与大气相通，反应达到平衡后，测得混合气体为7.0L。若需控制平衡后混合气体为6.5L，则可采取的措施是__；欲使反应的K减小，可以采取的措施是__。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】A．增大反应物浓度，可增大单位体积内活化分子的数目，但活化分子的百分数不变，故A错误；
B．增大压强(即缩小反应容器的体积)，可增大单位体积内活化分子数目，但活化分子的百分数不变，故B错误；
C．升高温度，活化分子数目增多，可增加反应物分子中活化分子的百分数，使反应速率增大，故C正确；
D．使用催化剂，能改变反应物的活化能，能改变活化分子百分数，但反应速率不一定增大，有的催化剂是减慢反应速率的，故D错误；
答案C。
2．B
【详解】A．合成氨的正反应为气体体积缩小的反应，压强越大，反应物的转化率越高，则在动力、设备、材料允许的条件下尽可能在高压下进行，故A正确；
B．合成氨的正反应为放热反应，升高温度后不利于氨气的生成，故B错误；
C．合成氨中N2和H2的循环使用，可以提高原料气的利用率，降低成本，故C正确；
D．及时从反应体系中分离出氨气，反应物浓度减小，有利于平衡向正反应方向移动，故D正确；
故选：B。
3．C
【详解】A. 把煤块变成煤粉燃烧更为剧烈，是因为增大了接触面积而使反应速率加快，A错误；
B. 锌与稀硫酸反应制H2时加入少量CuSO4溶液，是因为锌置换出铜在溶液中形成了锌铜原电池而使反应速率加快，B错误；
C. 双氧水中加入少量MnO2，即可迅速放出气体，二氧化锰是该反应的催化剂，C正确；
D. 固态FeCl3和固态NaOH混合后，加入水后，只有移动的离子浓度增大，能迅速产生沉淀，D错误；
答案选C。
4．C
【详解】根据题意，反应CO(g)=C(s)+O2(g)的ΔH＞0，ΔS＜0，设ΔH和ΔS不随温度变化而变化，Δ G=ΔH-TΔS，可见在任何温度下ΔG都大于0，故在任何温度下都是非自发变化，答案选C。
5．C
【详解】A． 反应的平衡常数只受温度影响，当温度不变增大压强时，该反应的平衡常数K不变，A错误；
B． 0~40 s内，N2O4的平均反应速率，B错误；
C． 由表格中信息可知，80s已处于平衡，物质的量与热量成正比，则反应达平衡时，吸收的热量为 ， C正确；
D． 100s后升高温度，平衡朝吸热方向移动，即右移，二氧化氮浓度增大，体系颜色变深，D错误；
答案选C。
6．B
【详解】A．在氯水中有，HClO不稳定，随着时间推移，HClO因分解导致其浓度降低，使得平衡不断向右移动，导致HCl浓度越来越大，溶液的pH减小，颜色变浅，该事实可以用勒夏特列原理解释，A不符合题意；
B．硫酸亚铁溶液中加入少量铁粉，是为了防止Fe2+被氧化为Fe3+，该事实不能用勒夏特列原理解释，B符合题意；
C．氯气溶于水后，有，在饱和食盐水中，Cl-的浓度较大，会抑制平衡向右移动，从而减少Cl2在水中的溶解度，所以实验室一般采用排饱和食盐水的方法收集氯气，该事实可以用勒夏特列原理解释，C不符合题意；
D．该反应是放热反应，升高温度，平衡向左移动，使得NO2的浓度增大，气体颜色变深，该事实可以用勒夏特列原理解释，D不符合题意；
故选B。
7．D
【详解】化学反应速率之比等于化学计量数之比，vA：vB：vC：vD=m：n：p：q，则vA=vB、vD=vC、正确，D项符合题意。
答案为D。
8．A
【详解】A．2X(g)+Y(g) Z(g)正反应气体物质的量减少。甲为绝热过程，甲容器开始时压强增大，说明温度升高，正反应放热，ΔH<0，故A正确；
B．a、c两点的压强相等，a点温度大于c点，所以c点气体的总物质的量大于a点，即na
2-2a+1-a+a=1.5，a=0.75mol，则Y的物质的量为0.25mol。由于a点温度大于起始温度，所以a点总物质的量小于1.5mol，则Y的物质的量小于0.25mol，故C错误；
D．正反应放热，a点温度大于b点，升高温度平衡逆向移动，a点反应物浓度大于b点，所以反应速率：，故D错误；
选A。
9．B
【详解】A．由图可知，0-t1时间段，A同时生成B和C，但生成物中B多C少，说明反应①容易发生，活化能较反应②的低，A错误；
B．反应③的平衡常数K=，由图知，平衡时，C的浓度大于B的浓度，故K＞1，B正确；
C．t1时，B在减少，C在增加，则B的消耗速率大于生成速率，C错误；
D．时反应未达到平衡，升高温度，速率加快，B的含量减小，D错误；
答案选B。
10．B
【分析】T2℃之前A%变小，C%从0渐增大，而T2℃之后A%渐大，C%渐小，说明T2℃之前是反应没有达到平衡状态，而T2℃时恰好平衡，T2℃之后是温度升高使平衡向左移动，所以逆反应是吸热反应。
【详解】A．T1温度之后A%继续变小，C%继续增大，T温度之后A%继续增大，C%继续减小，故经历时间相同，T1时没有达到平衡状态，T2正好达到平衡状态，之后平衡发生移动。，故A错误；
B．T2℃之前A%变小，C%从0渐增大，而T2℃之后A%渐大，C%渐小，说明T2℃之前是反应没有达到平衡状态，故B正确；
C．T2℃之后是温度升高使平衡向左移动，所以逆反应是吸热反应，故C错误；
D．T2℃时恰好平衡，T2℃之后A%渐大，C%渐小，说明T2℃之后是温度升高使平衡向逆反应移动，故D错误；
故选B。
11．C
【详解】A．正反应放热，升高温度，平衡向逆反应方向移动，X的体积分数增大，故A错误；
B．增大压强，平衡不移动，但缩小体积，Z的浓度增大，故B错误；
C．保持容器体积不变，充入一定量的惰性气体，平衡不发生移动，Y的浓度不变，故C正确；
D．保持容器体积不变，充入一定量的Z，相当于增大压强，与原平衡为等效平衡，分解产生的n(x):n(Y)=1:2，又因为原来为等物质的量通入，所以X的体积分数减小，故D错误；
故选C。
12．B
【详解】由N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4kJ mol-1可知，1mol N2和3mol H2完全反应放出92.4kJ的热量，而合成氨是可逆反应，故1mol N2和3mol H2不可能完全反应，则达到平衡时，放出的热量小于92.4kJ，故B正确；故选B。
13．A
【详解】A．由实验①③数据可知，升高温度，平衡时M和N的物质的量增大，说明平衡向正反应方向移动，该反应为吸热反应，故A错误；
B．由表格数据可知，实验①中，5min达平衡时，X的反应速率为=0.016 mol/(L·min)，故B正确；
C．平衡常数为温度函数，温度不变，平衡常数不变，由实验①②数据可知，①和②反应温度相同，所以化学平衡常数相等，实验①中M平衡时的物质的量为0.08 mol，则平衡时X、Y、M的浓度为0.02mol/L、0.32 mol/L、0.08 mol/L，平衡常数为=12.5，故C正确；
D．由实验①②数据可知，实验①②温度相同、体积相同，实验②可以视作①增大压强，若平衡不移动，a为0.16，该反应是气体体积减小的反应，压强增大，平衡向正反应方向移动，M的物质的量增大，所以a大于0.16，故D正确；
故选项A。
14．D
【详解】A．反应中CH4和H2的物质的量之比为1：3，1molCH4中含有4molC-H键，1molH2中含有1molH-H键，则反应中断裂2molC-H键的同时形成1.5molH-H键，A项正确；
B．初始投料只有反应物，由化学方程式可知，反应进行到任何阶段，反应混合物中CO和H2的体积比均为1：3，B项正确；
C．该反应从正向开始，反应过程中CH4的质量分数逐渐减小，当反应混合物中CH4的质量分数不再变化时，反应达到平衡状态，C项正确；
D．该反应正向进行时气体分子数增大，若在恒温、恒压容器中发生该反应，则在未达到平衡状态前容器的体积逐渐增大，D项错误。
综上所述答案为D。
15．C
【分析】将各个反应速率先统一成同一个单位，在换算成同种物质的速率进行比较。
【详解】将①②③④均转化为用物质M表示的速率，换算后①②③④依次为、、、，③>②=④>①，故选C。
16． 0.375 mol/(L·min) > BD
【分析】根据图象和反应速率比等于化学计量数比这一规律计算化学反应速率；根据化学平衡移动的方向确定化学平衡常数大小；根据体系中各物质含量的发生变化情况判断反应是否达平衡状态。
【详解】(1)根据图象，2min时氨气生成1.0mol，则2min内氨气的平均反应速率v(NH3)===0.25mol·L-1·min-1，根据化学反应中反应速率比等于化学计量数比这一规律，可以得出v(H2)=v(NH3)=0.375 mol·L-1·min-1；
(2)根据化学平衡常数定义确定化学平衡常数表达式，即K=；由于该反应为放热反应，升高温度平衡向吸热反应方向移动，即逆反应方向，则升高温度的过程中生成物浓度减小反应物浓度增加，化学平衡常数减小，则K1>K2；
(3)A选项，没有明确氮气和氢气是否为反应速率或生成速率，若均为反应速率则反应是否达平衡，氮气与氢气的反应速率比均为1:3，A错误；
B选项，反应是一个气体体积不断减小的反应，当反应达平衡时，各组分的百分含量不再发生变化，容器内压强不再发生变化，可以判断反应达平衡状态，B正确；
C选项，根据质量守恒定律，容器内气体总质量不变，由于该反应在一个恒容的容器中进行，气体的体积不变，故混合气体的密度恒不变，不能判断反应达平衡状态，C错误；
D选项，25℃时反应的平衡常数K===4×106，与题(2)中25℃时的平衡常数相同，可以判断反应达平衡，D正确；
故选择BD。
17．(1)0.5
(2)2A+B2C
(3)ac
(4)ad
【解析】（1）
0～2min内C的生成量为4mol－2mol＝2mol，则C的平均反应速率==0.5mol/（L min），故答案为：0.5；
（2）
由图可知，A、B为反应物，C为生成物，达到平衡时，A的变化量为（5-3）mol=2mol，B的变化量为（2-1）mol=1mol，C的生成量为（4-2）mol=2mol，A、B、C的系数比为2mol：1mol：2mol=2：1：2，该反应的化学方程式为2A+B2C，故答案为：2A+B2C；
（3）
a．A、B、C三种物质的浓度保持不变，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故a正确；
b．气体A的消耗速率等于气体C的生成速率，均为正反应速率，无法判断反应是否达到平衡状态，故b错误；
c．正反应体积减小，总压强不变，则容器内混合气的总物质的量不变，反应达到平衡状态，故c正确；
d．不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡状态，故d错误；
故答案为：ac；
（4）
a．升高温度，反应速率加快，故a正确；
b．增大容器体积，反应物浓度减小，反应速率减慢，故b错误；
c．恒容时充入He，反应物浓度不变，反应速率不变，故c错误；
d．加入合适催化剂，能降低反应所需的活化能，加快反应速率，故d正确；
故答案为：ad。
18． 230℃ 4 ac ac 增大H2的物质的量或浓度
【分析】①根据该反应为放热反应，温度越高CO的转化率越小判断；
②根据K=计算；
③能提高反应①中 CO 的平衡转化率，应使平衡正向移动，增大反应速率，可升高温度、增大浓度、压强等；
④达到平衡时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、质量不变；
⑤根据5min和10min时各物质浓度的变化来确定改变条件。
【详解】①根据该反应为放热反应，温度越高CO的转化率越小，所以曲线Z为270℃，曲线X对应的温度是230℃；
②起始时CO的物质的量为1mol，根据氢气和一氧化碳的物质的量之比知，氢气的物质的量为1.5mol；一氧化碳的转化率为50%，所以参加反应的CO的物质的量是0.5mol，氢气参加反应的物质的量是1mol，剩余氢气的物质的量是0.5mol，剩余CO的物质的量是0.5mol，生成甲醇的物质的量是0.5mol，
CO（g）+2H2（g） CH3OH（g）
起始/mol 1 1.5 0
转化/mol 0.5 1 0.5
平衡/mol 0.5 0.5 0.5
平衡浓度/mol/L 0.5 0.5 0.5
曲线Z在对应温度下CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的平衡常数 K===4；
③a．增大压强，反应速率增大，平衡正向移动，CO的转化率增大，故a正确；
b．降低温度，反应速率减小，故b错误；
c．增大 H2 浓度，反应速率增大，平衡正向移动，CO的转化率增大，故c正确；
d．加高效催化剂，可增大反应速率，但平衡不移动，故d错误；
故答案为ac；
④a．反应前后混合气体的总物质的量发生改变，总质量不变，则气体平均相对分子质量都保持不变，说明反应达到平衡，故a正确；
b．△H3与反应物、生成物的总能量有关，无论是否达到平衡都不变，故b错误；
c. 保持不变，说明CO或CH3OH物质的质量、物质的量等不变，达到平衡状态，故c正确；
d．气体的质量以及容器的体积不变，无论是否达到平衡，气体密度都保持不变，故d错误；
故答案为ac；
⑤反应达到平衡时，根据反应方程式知各物理量之间的关系式知，c（CO）=0.1mol/L-0.04mol/L=0.06mol/L，c（H2）=0.2mol/L-0.08mol/L=0.12mol/L，10min时，c（CO）减小，c（H2）增大，c（CH3OH）增大，则平衡向正反应方向移动，但氢气浓度增大，所以改变的物理量是增大了氢气的浓度或物质的量。
【点睛】考查化学平衡状态的判断。注意反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，必须是同一物质的正逆反应速率相等；反应达到平衡状态时，平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化，此类试题中容易发生错误的情况往往有：平衡时浓度不变，不是表示浓度之间有特定的大小关系；正逆反应速率相等，不表示是数值大小相等；对于密度、相对分子质量等是否不变，要具体情况具体分析等。
19． 946 kJ/mol； 3X + Y 2Z； 0.015 mol/（L min）； 7:5； a c； d； b c。
【分析】(1) 根据反应热等于反应物键能总和与生成物键能总和之差可计算得到N≡N 的键能；
(2) ①化学方程式中，化学计量数之比等于各个物质的量的变化量之比；
②根据化反应速率 来计算化学反应速率；
(3) 根据化学反应中的三段式进行计算；
(4) 根据化学平衡状态的特征判断，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化。解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态，以此解答该题。
【详解】(1)设N≡N的键能为x kJ/mol，根据题意写出热化学方程式；ΔH = - 46 kJ/mol，根据反应热等于反应物键能总和与生成物键能总和之差可得：
，解得x = 946，因此N≡N的键能为946 kJ/mol；
故答案为：946 kJ/mol。
(2) ①根据图示内容可知，X和Y是反应物，Z是生成物，X、Y、Z的变化量之比是0.3:0.1:0.2 = 3:1:2，因此反应的化学方程式为：
3X + Y 2Z；
故答案为：3X + Y 2Z；
②反应开始至2 min，以气体X表示的平均反应速率为：v = 0.3 mol÷10 L÷2 min = 0.015 mol/（L min）；
故答案为：0.015 mol/（L min）；
(3)设Y的变化量是x mol，
当n(X) = n(Y) = 2n(Z) 时，可得：a-3x = b-x = 4x，则a = 7x，b = 5x，所以原混合气体中a:b = 7:5；
故答案为：7:5；
(4)①对于反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，a.混合气体的压强不再发生变化，说明气体的物质的量不变，反应达平衡状态，故a正确；b.该反应中混合气体的密度一直不变，故b错误；c.混合气体的平均相对分子质量不再发生变化，说明气体的物质的量不变，反应达平衡状态，故c正确；d. SO2、O2和SO3均为无色，混合气体的颜色一直不变，故d错误；
故选：a c；
②对于反应I2(g)＋H2(g) 2HI(g)，a.该反应中混合气体的压强一直不变，故a错误；b.该反应中混合气体的密度一直不变，故b错误；c.该反应中混合气体的平均相对分子质量一直不变，故c错误；d.混合气体的颜色不再发生变化，说明碘蒸气的浓度不变，反应达平衡状态，故d正确；
故选：d；
③对于反应A(s)＋2B(g) C(g)＋D(g)，a.该反应中混合气体的压强一直不变，故a错误；b.混合气体的密度不变，说明气体的质量不变，反应达平衡状态，故b正确；c.混合气体的平均相对分子质量不变，说明气体的质量不变，反应达平衡状态，故c正确；d.由于B、C、D三种气体的颜色未知，因此混合气体的颜色一直不变无法判断是否达平衡状态，故d错误；
故选：b c。
【点睛】本题考查了化学平衡的计算，涉及化学反应速率的计算以及平衡状态的判断，明确化学反应速率与化学计量数的关系为解答关键，注意掌握化学平衡图象的分析方法，试题培养了学生的灵活应用能力，题目难度中等。
20．(1) 增大 向左
(2) 增大 不
(3) 增大 向右
(4) 减小 不
(5) 不变 不
【详解】（1）升高温度，反应速率将增大，正反应为放热反应，平衡将向左移动；
（2）加入催化剂，反应速率将增大，但是化学平衡不移动；
（3）充入更多的，反应物浓度增加，反应速率将增大，平衡将向右移动；
（4）扩大容器的体积，降低反应物浓度，反应速率将减小，等效于减压，则平衡将不移动；
（5）容器容积不变，通入氖气，反应物浓度不变，反应速率不变，平衡不移动。
21． 2 0.2 mol/(L·s) 50% BC
【分析】(1)根据c=由v(D)计算反应产生的D的物质的量，结合反应产生的C、D的物质的量的比是1：x，计算x的值；
(2)根据物质反应时速率比等于计量数的比，由反应产生的D的浓度计算A消耗的浓度，结合v=计算A的反应速率；
(3)根据物质的转化率为×100%计算；
(4)该反应是反应前后气体体积相等的反应，根据反应达到平衡时各种物质的物质的量浓度不变，物质的含量不变，正、逆反应速率相等判断平衡状态。
【详解】(1)根据c=，由v(D)= 1 mol·L-1，反应容器为2 L，则n(D)= 1 mol·L-1×2 L=2 mol，△n(C)：△n(D)=1：2=1：x，故x=2；
(2)反应开始从正反应方向开始，至平衡时产生D的浓度为1 mol·L-1，由于A、D计量数相同，则反应消耗A的浓度为1 mol·L-1，反应时间为5 s，所以从反应开始至平衡，A的反应速率v(A)===0.2 mol/(L·s)；
(3)反应开始时A的浓度为=2 mol/L，A转化浓度为1 mol·L-1，则A的转化率为×100%=×100%=50%；
(4)A. 根据反应方程式可知：单位时间内每消耗2 mol A，同时生成1 mol C，都表示的是正反应速率，不能据此判断反应是否处于平衡状态，A错误；
B. 单位时间内每生成1 mol B，就必然会同时消耗1 molC物质，生成1 mol C，可说明用B表示的化学反应速率v(正)=v(逆)，反应处于平衡状态，B正确；
C. 随着反应进行，D的体积分数不断增大，若某个时刻D的体积分数不再变化，说明反应达到平衡，C正确；
D. 对于反应2A(g)+B(g) C(g)+2D(g)，为反应前后气体分子数目不变的反应，无论反应进行到什么程度，反应混合气体的压强始终不变，因此不能据此判断反应是否处于平衡状态，D错误；
E. B、C的浓度之比为1：1时反应可能处于平衡状态，也可能未达到平衡状态，因此不能据此判断反应是否处于平衡状态，E错误；
故合理选项是BC。
【点睛】本题考查化学反应速率和化学平衡的计算，明确有关概念及化学平衡的特征和影响因素为解答关键，注意掌握化学平衡状态的判断方法及及解题技巧的应用，试题侧重考查学生的分析能力及综合应用能力。
22．(1) 第三周期第ⅦA族 离子键和共价键 热稳定性
(2)同主族元素，氯的电子层数少于溴，氯原子半径小于溴，得电子能力氯强于溴
(3) ＞ HClO电离是吸热过程，夏季温度高，有更多的HClO电离为H+和ClO-
(4)bc
(5)0.2
【解析】(1)
氯元素的原子序数是17，在元素周期表中的位置是第三周期第ⅦA族；为碘酸钾(KIO3)由钾离子和碘酸根离子组成，该物质内存在离子键和共价键。氯化氢中键能高于溴化氢中键能，所以氯化氢的热稳定性高于溴化氢的热稳定性。
(2)
由于同主族元素，氯的电子层数少于溴，氯原子半径小于溴，得电子能力氯强于溴，所以氯的非金属性强于溴。
(3)
氯气和水反应生成的次氯酸是弱酸，部分电离，则氯水溶液中：＞。HClO电离是吸热过程，夏季温度高，有更多的HClO电离为H+和ClO-，所以氯处理饮用水时，在夏季(气温较高)的杀菌效果比在冬季差。
(4)
a.说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，a正确；
b.反应物的量达到了最大值不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡状态，b错误；
c.混合气体的质量是变化的，容器容积不变，因此混合气体密度保持不变，说明反应达到平衡状态，c正确；
d. 不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡状态，d错误；
答案选bc；
(5)
一定温度下，在2L密闭容器中进行上述反应，3min后达到平衡，气体总质量减小16.8g，根据质量守恒定律可知生成单质硅的质量是16.8g，物质的量是16.8g÷28g/mol＝0.6mol，消耗氢气1.2mol，此过程中的平均反应速率为＝0.2mol/(L·min)。
23．(1)正反应方向
(2)不发生
(3)逆反应方向
【详解】（1），表明正向反应的速率大于逆向反应的速率，故平衡向正反应方向移动；
（2），表明正向反应的速率等于逆向反应的速率，即反应达到平衡状态，平衡不发生移动；
（3），表明正向反应的速率小于逆向反应的速率，故平衡向逆反应方向移动。
24．(1)大于
(2)C
【详解】（1）使纯H2缓慢地通过处于721℃下的过量的氧化钴CoO(s)，氧化钴部分被还原为金属钴Co(s)，平衡后气体中H2的物质的量分数为0.0250，反应的化学方程式：H2+CoO Co+H2O，同一温度下用CO还原CoO(s)，平衡后气体中CO的物质的量分数为0.0192，反应的化学方程式：CO+CoO Co+CO2，相同条件下还原反应达到平衡状态后，反应前后气体物质的量都是不变的，一氧化碳物质的量分数小于氢气物质的量分数，说明一氧化碳进行的程度大
故答案为：大于；
（2）(2)假设氢气和一氧化碳物质的量为1，①=0.025，a=0.975，K1==39，② ，=0.0192，b=0.9808，K2==51.08，设一氧化碳和水物质的量m，，=K===1.31＞1，x＞m-x，＞0.25，等物质的量的一氧化碳和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气，反应前后气体物质的量不变，当反应物全部反应，氢气所占物质的量的分数50%，但反应为可逆反应不能进行彻底，氢气的物质的量分数一定小于50%，故答案为：C；
25． 0.165 c、d 增大压强，因为与①相比，②的反应速率增大，平衡正向移动，符合增大压强的情况 降温 升温
【详解】（1）根据三段式
从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)= =0.165mol L 1 min 1；
（2）a．各物质都为气体，容器的体积不变，混合气体的总质量不变，密度自始至终为定值，不能说明可逆反应到达平衡，故A不符合题意；
b．单位时间内每消耗3mol H2，同时生成1mol H2O，都表示正反应速率，不能说明可逆反应到达平衡，故b不符合题意；
c．CO2的体积分数在混合气体中保持不变，说明可逆反应到达平衡，故c符合题意；
d．3v逆(CO2)=v正(H2)，即v正(H2)：v逆(CO2)=3：1，等于化学计量数之比，说明到达平衡，故d符合题意；
故选：cd；
（3）温度升高、反应速率加快，平衡向逆反应方向移动，不符合题意；压强增大，反应速率加快，平衡向正反应方向移动，符合题意；故答案为：增大压强；因为与①相比，②的反应速率增大，平衡正向移动，符合增大压强的情况；
（4）反应达到平衡后，测得混合气体为7.0L，若需控制平衡后混合气体为6.5L，由于压强不变，只能通过温度的改变使得平衡正向移动，降低温度，平衡向放热的方向，即正反应方向移动，升高温度，平衡向吸热的方向，即逆反应方向移动，平衡常数减小，故答案为：降温；升温。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
