第二章 化学反应速率与化学平衡 同步习题
一、单选题
1．下列事实可以用勒夏特列原理解释的是
A．高锰酸钾溶液与草酸发生化学反应刚开始缓慢，随后反应迅速加快
B．实验室采用排饱和食盐水的方法收集氯气
C．左右的温度比室温更有利于合成氮反应
D．氯化铁溶液加铁粉后颜色变浅
2．工业上可用生产甲醇，反应为：。将和充入的密闭容器中，测得的物质的量随时间变化如图实线所示。图中虚线表示仅改变某一反应条件时，物质的量随时间的变化，下列说法正确的是（ ）
A．反应开始至a点时
B．若曲线Ⅰ对应的条件改变是升高温度，则该反应
C．曲线Ⅱ对应的条件改变是降低压强
D．保持温度不变，若将平衡后的容器体积缩小至，重新达平衡时则
3．在一定条件下，有些化学反应存在一定限度。根据的反应原理，设计探究实验如下：
步骤1：取溶液，向其中加入溶液，振荡
步骤2：继续向上述溶液中加入2mL苯，振荡、静置，有机层显紫红色
步骤3：取水层溶液，加入5-6滴15%KSCN溶液，溶液显血红色
下列说法中不正确的是
A．步骤2和步骤3中出现的实验现象，证明和的反应存在一定限度
B．步骤3用酸化的溶液检验存在，也能得出相同实验结论
C．步骤2中苯可以用代替
D．的核外电子排布式为：或
4．将一定量纯净的NH4HS固体置于密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH4HS(s)NH3(g)＋H2S(g)。能判断该反应已经达到化学平衡的是
①v(NH3)正= v(H2S)逆
②密闭容器中总压强不变
③密闭容器中混合气体的密度不变
④密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变
⑤密闭容器混合气体的总物质的量不变
⑥密闭容器中NH3的体积分数不变
⑦混合气体总质量不变
A．①②③④⑤⑦ B．①③⑤⑥ C．①②③⑤⑦ D．全部
5．在一个不传热的固定容积的密闭容器中发生可逆反应：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，当m、n、p、q为任意整数(不为零)时，不能说明达到平衡状态的标志是
A．A的百分含量不再改变
B．各组分的浓度不再改变
C．反应速率υ（A）：υ（B）：υ（C）：υ（D）=m：n：p：q
D．单位时间内m mol A断键发生反应，同时p mol C也断键发生反应
6．一定条件下的可逆反应①PCl5(g) PCl3(g)+ Cl2(g)；②2HI(g) H2(g)+I2(g)；③2NO2(g) N2O4(g)，达到化学平衡时，反应物的转化率均为a%，若保持各自的温度、体积不变，分别再加入一定量的各自的反应物，再次达平衡后的转化率
A．均不变 B．①增大②不变③增大
C．①减小②不变③增大 D．①增大②不变③减小
7．已知一定温度下合成氨反应：；。相同温度、相同容积的密闭容器中进行如下实验：①通入和达到平衡时放热为；②通入和达到平衡时放热为。则下列关系正确的是
A． B．
C． D．
8．下列说法正确的是
A．活化分子间的碰撞一定是有效碰撞
B．吸热反应只有加热才能发生
C．能量变化必然伴随发生化学反应
D．化学反应中的能量变化主要是由化学键变化引起的
9．在一定条件下，将和投入容积2L且容积不变的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(s) xC(g)+2D(g)。2min末测得此时容器中C和D的浓度为0.2mol/L和0.4mol/L。下列叙述正确的是
A．可以确定该可逆反应已经达到平衡状态 B．充入氦气压强增大，化学反应速率加快
C．0～2min内B的反应速率为0.1 mol L-1 min-1 D．此时B的转化率为40％
10．利用CO2和H2反应合成甲醇的原理为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，恒温恒容下，反应达到平衡状态的标志是
A．容器中各组分的体积分数不随时间变化
B．容器内CO2、H2、CH3OH、H2O四种气体共存
C．CO2的消耗速率等于CH3OH的生成速率
D．气体密度不再变化
11．下列事实与解释或结论不相符的是
选项 事实 解释或结论
A 苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 苯分子中含有大π键而没有碳碳双键，大π键稳定性较强
B 是极性分子 中只含有极性键
C 键角： 水分子中O的孤电子对数比氨分子中N的多
D 取2mL 0.5 溶液于试管中，进行加热，发现溶液颜色变为黄绿色；后将试管置于冷水中，溶液颜色又由黄绿色转变为蓝绿色 溶液中存在以下平衡： ，在其他条件不变时，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，降低温度，平衡向放热反应方向移动
A．A B．B C．C D．D
12．一定温度下可逆反应：A(s)＋2B(g)2C(g)＋D(g) △H＜0。现将1 mol A和2 mol B加入甲容器中，将4 mol C和2 mol D加入乙容器中，此时控制活塞P，使乙的容积为甲的2倍，t1时两容器内均达到平衡状态（如图1所示，隔板K不能移动）。下列说法正确的是（ ）
A．保持活塞位置不变，升高温度，达到新的平衡后，甲、乙中B的体积分数均减小
B．保持温度和活塞位置不变，在甲中再加入1 mol A和2 mol B，达到新的平衡后，甲中C的浓度是乙中C的浓度的2倍
C．保持温度和乙中的压强不变，t2时分别向甲、乙中加入等质量的氦气后，甲、乙中反应速率变化情况分别如图2和图3所示（t1前的反应速率变化已省略）
D．保持温度不变，移动活塞P，使乙的容积和甲相等，达到新的平衡后，乙中C的体积分数是甲中C的体积分数的2倍
13．向恒温，恒容(2L)的密闭容器中充入2mol SO2和一定量的O2发生反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH＝－197.74 kJ·mol-1，4 min后达到平衡，这时c(SO2)＝0.2 mol·L-1，且SO2和O2的转化率相等。下列说法中，不正确的是
A．2 min时，c(SO2)＝0.6 mol·L-1
B．用O2表示4 min内的反应速率为0.1 mol·(L·min)-1
C．再向容器中充入1 mol SO3，达到新平衡，n(SO2):n(O2)＝2:1
D．4 min后，若升高温度，平衡向逆方向移动，平衡常数K减小
14．在密闭容器中进行反应：，下列有关说法错误的是
A．依据图I可判断，且反应物B是一种气体
B．在图II中，虚线可表示使用了催化剂时的变化情况
C．依据图III可判断逆反应为吸热反应
D．如果反应物B为气体，由图IV中混合气体的平均相对分子质量随温度的变化，可推知正反应为吸热反应
二、填空题
15．(1)某温度时，在2 L容器中三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。由图中数据分析，该反应的化学方程式_______和反应开始至2 min末Z的平均反应速率分别为_______
(2)在1 L密闭容器中，把1 mol A和1 mol B混合发生如下反应：3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)，当反应达到平衡时，生成0.4 mol D，并测得C的平衡浓度为0.4 mol/L，则
①x的值为___________；
②B的平衡浓度为___________；
③A的转化率为___________；
④D的体积分数为___________；
16． (1)某温度时，在2L容器中A、B两种物质间的转化反应中，A、B物质的量随时间变化的曲线如下图所示，由图中数据分析得：
①该反应的化学方程式为___________；
②反应开始至4min时，B的平均反应速率为___________ ，A的反应速率为___________ ，A的转化率为___________。
③4min时，反应是否达到平衡状态？___________(填“是”或“否”)，8min时，v(正)___________v(逆)(填“>”、“＜”或“=”)。
(2)下图表示在密闭容器中反应：2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)△H＜0达到平衡时，由于条件改变而引起反应速率和化学平衡的变化情况，a时改变的条件可能是___________；b时改变的条件可能是___________。c时改变的条件可能是___________
17．硫酸工业、硝酸工业和合成氨工业是重要的化学工业。
（1）①硫酸工业、②合成氨工业、③硝酸工业三大工业中，在生产过程中有化学平衡存在的工业有________（填序号；下同），采用循环操作的有________。
（2）合成氨工业中，根据化学平衡原理来确定的条件或措施有________（填序号）。
A 氮气的制取 B 使用铁触媒作催化剂 C 使用400～500℃的温度
D 及时分离生成的 E 合成氨在高压下进行 F 制水煤气除去
（3）工业上用接触法制硫酸，最后得到的产品是98％的硫酸或20％的发烟硫酸（含质量分数为20％的硫酸），若98％的硫酸表示为，20％的发烟硫酸表示为，则________，________。
18．工业上有一种用生产甲醇燃料的方法： 。某实验中将和充入的密闭容器中，测得的物质的量随时间变化如下图曲线甲所示。请完成下列问题：
(1)a点正反应速率________逆反应速率(填“＞”、“＜”或“＝”)。
(2)若仅改变某一实验条件再进行一次实验，测得的物质的量随时间变化如图中虚线乙所示，曲线乙对应改变的实验条件可能是________(填序号)。
a.加催化剂 b.增大压强
c.升高温度 d.增大浓度
19．有两个起始体积相同的密闭容器A和B，A容器有一个可移动的活塞，能使容器内保持恒压；B容器为固定体积。
起始时这两个容器分别充入等量的体积比为2:1的SO2和O2的混合气，并使A、B容器中气体体积相等，并保持在400℃条件下发生反应2SO2+O22SO3，并达到平衡。
(1)达到平衡所需时间，A容器比B容器_____，两容器中SO2的转化率A比B______。
(2)达到⑴所述平衡后，若向两容器中分别通入等量Ar气体，A容器的化学平衡_____移动，B容器中的化学平衡________移动。
(3)达到⑴所述平衡后，若向容器中通入等量的原混合气体，重新达到平衡后，A容器中SO3的体积分数_______，B容器中SO3的体积分数________(填变大、变小、不变)。
20．化学反应的速率和限度对人类生产生活有重要的意义。
I.已知 Na2S2O3H2SO4=Na 2SO4 SSO2H2O 。某同学通过测定该反应发生时溶液变 浑浊的时间，研究外界条件对化学反应速率的影响，进行表中 A、B、C、D 四次实验：
反应温度 Na2S2O3 H2SO4 H2O
℃ V(mL) c(mol·L-1) v(mL) c(mol·L-1) V(mL)
A 10 5 0.1 10 0.1 5
B 10 5 0.1 5 0.1 10
C 30 5 0.1 5 0.1 10
D 30 5 0.2 5 0.2 10
(1)利用此反应进行浓度或温度对反应速率影响的实验中，实验以_______(填选项)时开始计 时，到溶液出现浑浊将锥形瓶底部的“+”字完全遮盖时结束计时。
A．放入水浴中 B．溶液混合 C．开始出现浑浊
(2)其中最先变浑浊的是_______
(3)B 与 D 实验_______(填“能”或“否”)说明温度对反应速率的影响
(4)在恒温下，向容积为 2L 的恒容容器中加入一定量的碳单质和 2mol H2O (g)，发生反应：CsH2Og COgH2g。2min后，容器的压强增加了20%，则 2min内H2O 的平 均反应速率为_______mol/( Lmin)。经过一段时间后达到平衡，下列说法正确的是_______。
A．增加碳单质的量，可以加快该反应速率
B．2min 时，CO 的体积分数为 1/6
C．2min 时， H2O 的转化率为 20%
D．当混合气体的平均摩尔质量不再变化时可以判断该反应达到了平衡
21．（Ⅰ）CoCl2溶液能发生如下变化：
CoCl2Co(OH)2 [Co(NH3)6]2+X晶体Y（CoCl3·5NH3）
向X溶液中加入强碱并加热至沸腾有氨气放出，同时产生Co2O3沉淀；若向Y的溶液中加AgNO3溶液，有AgCl沉淀生成，滤出沉淀，再向滤液中加入AgNO3溶液无变化，但加热至沸腾时又有AgCl沉淀生成，其沉淀量为上次沉淀量的一半。请回答下列问题：
(1)反应②的离子方程式是__________________________________________。
(2)反应①～③中属于氧化还原反应的是______，配合物Y的化学式为______。
（Ⅱ）一定条件下，将等物质的量的CH4和H2O(g)充入1 L恒容密闭容器，发生反应CH4(g)＋H2O(g) CO(g)＋3H2(g)，达到平衡时测得CO的物质的量为0.10 mol。若平衡常数K＝27，试计算（要求写出计算过程，计算结果保留两位有效数字）：
(1)初始加入容器的甲烷的物质的量__________；
(2)平衡时CH4的体积分数__________；
(3)若温度不变时再向上述平衡混合物中加入0.01 mol H2O(g)和0.1 mol CO，平衡是否移动__________？
22．下表是研究影响过氧化氢(H2O2)分解速率的因素时采集的一组数据：
用10mL H2O2溶液制取150mL氧气所需的时间(单位：s)
30% H2O2 15%H2O2 10%H2O2 5%H2O2
无催化剂、不加热 几乎不反应 几乎不反应 几乎不反应 几乎不反应
无催化剂、加热 360 480 540 720
MnO2催化剂、加热 10 25 60 120
请分析回答：
(1)该研究小组在设计方案时，考虑了浓度、 ___________、 ___________等反应条件对过氧化氢分解速率的影响。
(2)从上述影响过氧化氢分解速率的因素中任选一个，说明该因素对分解速率有何影响？____。
23．在密闭容器中进行如下反应
达平衡后，改变下列条件，用“正反应”“逆反应”或“不移动”分析判断平衡移动情况，用“增大”“减小”或“不变”分析判断物质的量变情况：
(1)增加C的含量，平衡____________，c(H2O)___________。
(2)保持反应容器体积和温度不变，通入He，平衡____________，c(H2)____________。
(3)在一定温度下，缩小反应容器体积，平衡向____________方向移动，c(CO)___________，H2O(g)的转化率______________。
(4)保持反应容器体积不变，升高温度，平衡向_________方向移动，c(H2)___________。
(5)保持反应容器体积和温度不变，再通入H2O(g)，平衡向__________方向移动，H2O(g)的转化率_________，c(CO)___________。
24．一定温度下，在密闭容器中发生反应 ，正反应速率表达式为(k是正反应速率常数，只与温度有关)。测得正反应速率常数与浓度关系如表所示：
序号
Ⅰ 0.10 0.10 0.15
Ⅱ 0.20 0.20 2.40
Ⅲ 0.20 0.10 1.20
(1)m=_______，n=_______。
(2)向三个恒容密闭容器中均充入1molA(g)和0.6molB(g)，发生上述反应，测得n(C)随时间的变化如图所示。
①_______(填“>”、“<”或“=”，下同)，物质D的聚集状态为_______；用气体A表示，a点时的_______b点时的。
②已知：容器的容积为2L，时，此反应的平衡常数_______(不写单位)。
③a、b、c三点气体C的逆反应速率由大到小的顺序：_______(用a、b、c表示)。
参考答案：
1．B
【详解】A．高锰酸钾溶液与草酸反应是放热反应，所以刚开始反应缓慢，随着反应的进行，温度升高，且生成的锰离子其催化作用，所以反应迅速加快，不能用勒夏特列原理解释，故A错误；
B．氯气中溶液中存在，在饱和食盐水中，氯离子浓度大，平衡左移、抑制了氯气的溶解，所以能够用勒夏特列原理解释，故B正确；
C．该反应正反应为放热反应，采用500℃的高温，利有用平衡向逆反应进行，反应物转化率与产物的产率降低，选择500℃主要考虑反应速率与催化剂活性，不能用勒夏特列原理解释，故C错误；
D．棕黄色氯化铁溶液加铁粉后生成浅绿色的氯化亚铁、故颜色变浅，不能用勒夏特列原理解释，故D错误。
故选B。
2．D
【详解】A．反应开始至a点时，故A不选；
B．若曲线Ⅰ对应的条件改变是升高温度，氢气量增大，平衡逆向移动，即逆向是吸热反应，正反应为放热反应即反应，故B不选；
C．曲线Ⅱ达到平衡时比实线所需时间短，反应速率快，氢气量少，说明是正向移动，则对应的条件改变是加压，故C不选；
D．反应达到平衡时，则，则，生成的，保持温度不变，若将平衡后的容器体积缩小至，则，平衡正向移动，重新达平衡时，根据方程式关系用极限思维，全反应生成，最大浓度为，又由于是可逆反应，反应不完全，因此重新达到平衡，故选D。
答案选D。
3．B
【分析】KI溶液和FeCl3溶液发生氧化还原反应生成Fe2+和I2，反应后的溶液中加入苯，如有机层呈紫红色，则说明生成碘，如反应存在限度，则反应后溶液中存在本身就少量的Fe3+，可用KSCN溶液检验，以此解答。
【详解】A．如反应存在限度，则反应后溶液中存在本身就少量的Fe3+，可用KSCN溶液检验，步骤2和步骤3中出现的实验现象，证明和的反应存在一定限度，故A正确；
B．会把产物中的Fe2+氧化为Fe3+，取水层溶液，加入5-6滴15%KSCN溶液，溶液显血红色，则不能说明其中含有的Fe3+是否为未反应完的Fe3+，故B错误；
C．碘在中的溶解度大于在水中的溶解度，也可以从水中萃取碘单质，步骤2中苯可以用代替，故C正确；
D．Fe是26号元素，的核外电子排布式为：或，故D正确；
故选B。
4．C
【详解】①v(NH3)正= v(H2S)逆，满足正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，②正反应体积增大，当密闭容器中总压强不变时，反应达到平衡状态；③密度是混合气体的质量和容器容积的比值，在反应过程中容积始终是不变的，但是气体的质量是变化的，所以当密闭容器中混合气体的密度不变时，反应达到平衡状态；④由于体系中只有两种气体，且NH3和H2S的体积之比始终满足1∶1，所以密闭容器中混合气体的平均相对分子质量始终不变，不能说明反应达到平衡状态；⑤正反应气体的分子数增大，当密闭容器中混合气体的总物质的量不变时，反应达到平衡状态；⑥由于体系中只有两种气体，NH3和H2S的体积之比始终满足1∶1，所以密闭容器中NH3的体积分数始终不变，不能说明反应达到平衡状态；⑦由于反应物是固体，所以混合气体总质量不变时，反应达到平衡状态。
故答案为：C。
【点睛】一个可逆反应是否处于化学平衡状态可从两方面判断：一是看正反应速率是否等于逆反应速率，两个速率必须能代表正、逆两个方向，然后它们的数值之比还得等于化学计量数之比，具备这两点才能确定正反应速率等于逆反应速率；二是判断物理量是否为变量，变量不变达平衡。
5．C
【详解】A．A的百分含量不再改变是反应达到平衡状态的特征标志之一，A不选 ；
B．各组分的浓度不再改变是反应达到平衡状态的特征标志之一，B不选；
C．没有指明是正反应速率还是逆反应速率，不能说明反应达到平衡状态，C选；
D．单位时间内m mol A断键发生反应，同时p mol C也断键发生反应，说明正、逆反应速率相等，是反应处于平衡状态的本质标志，D不选；
答案选C。
6．C
【详解】反应①是一个气体体积增大的反应，②是等体积反应，③是气体体积缩小的反应，故加入一定量的反应物，容器体积不变，即在增大反应物浓度的同时增大了压强，反应正向进行，但同时有向气体体积减小的方向进行的趋势，故最终转化率①减少，②不变，③增大。答案选C。
【点睛】关于压强对平衡状态的影响，需要注意：（1）由于压强的变化对非气态物质的浓度基本无影响，因此，当反应混合物中不存在气态物质时，压强的变化不能使无气态物质存在的化学平衡发生移动。（2）气体减压或增压与溶液稀释或浓缩的化学平衡移动规律相似。（3）对于反应前后气体分子数无变化的反应，压强的变化对其平衡无影响。这是因为，在这种情况下，压强的变化对正、逆反应速率的影响程度是等同的，故平衡不移动。（4）同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度，应视为压强对平衡的影响。
7．C
【分析】热化学方程式N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)；△H= -92.4kJ/mol表示一定条件下，1mol N2(g)与3mol H2(g)反应生成2mol NH3(g)放出的热量是92.4kJ。恒温恒容下，物质的量与压强成正比，①与②中n(N2)：n(H2)=1：3，二者为等效平衡，但②中参加反应的n(N2)是①中的2倍，增大压强，平衡正向移动，以此来解答。
【详解】热化学方程式N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)；△H= -92.4kJ/mol表示一定条件下，1mol N2(g)与3mol H2(g)反应生成2mol NH3(g)放出的热量是92.4kJ。反应为可逆反应，物质不能完全反应。恒温恒容下，物质的量与压强成正比，物质的量与热量成正比，则①中参加反应的氮气小于1mol，则Q1＜92.4kJ，②中参加反应的氮气小于2mol，则Q2＜184.8kJ，且②中参加反应的n(N2)是①中的2倍，增大压强，平衡正向移动，可知2Q1＜Q2，故选C。
8．D
【详解】A．活化分子间的碰撞有合适取向时才是有效碰撞，故A错误；
B．吸热反应与是否加热无关，故B错误；
C．物质状态的改变也会引起能量变化，如气态水转化为液态水时放出热量，但该过程是物理变化，所以能量变化不一定伴随发生化学反应，故C错误；
D．断键吸收能量、成键放出能量，所以化学反应中的能量变化主要是由化学键变化引起的，故D正确；
故选：D。
9．D
【详解】2min末测得此时容器中C和D的浓度为0.2mol/L和0.4mol/L，根据变化量之比是化学计量数之比可知x＝1。则
A．不能确定正反应速率是否相等，因此不能确定该可逆反应已经达到平衡状态，A错误；
B．充入氦气压强增大，但浓度不变，化学反应速率不变，B错误；
C．B是固体，不能用B表示反应速率，C错误；
D．生成C的物质的量是0.2mol/L×2L＝0.4mol，根据方程式可知消耗B是0.4mol，则此时B的转化率为×100%＝40％，D正确；
答案选D。
10．A
【详解】A．容器中各组分的体积分数不随时间变化，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，A符合题意；
B．无论是否平衡四种气体都会共存，B不符合题意；
C．消耗CO2和生成CH3OH均为正反应，CO2的消耗速率等于CH3OH的生成速率不能说明正逆反应速率相等，即不能说明反应达到平衡，C不符合题意；
D．该反应中反应物和生成物均为气体，则气体总质量不变，容器恒容，则气体体积不变，所以无论是否平衡，气体的密度都不发生改变，D不符合题意；
综上所述答案为A。
11．B
【详解】A．苯分子中含有大π键而没有碳碳双键，大π键稳定性较强，不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，故A正确；
B．是极性分子，其中含有极性键H-O键和非极性键O-O键，故B错误；
C．H2O和NH3的中心原子O和N都是sp3杂化，杂化轨道都是正四面体构型，但孤电子对间的排斥力比成键电子对间的排斥力大，且孤电子对越多，斥力越大，键角被压缩得越小，而H2O有两对孤电子对，NH3有一对孤电子对，所以H2O的键角比NH3的键角
小，故C正确；
D．溶液中存在以下平衡： ，该反应是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，转化为，溶液颜色变为黄绿色；降低温度，平衡逆向移动，转化为，溶液颜色又由黄绿色转变为蓝绿色，故D正确；
故选B。
12．C
【分析】该反应是正方向气体体积增大的可逆反应且为放热反应，从等效平衡的角度分析，已知4molC和2molD相当于2molA和4molB，即乙容器内的气体的物质的量为甲容器内的气体的物质的量的2倍，而乙容器的体积为甲容器的体积的2倍，在相同温度下达到相同平衡状态，即平衡时各物质的浓度相同，在此基础上，从平衡移动的角度解答此题。
【详解】A. 保持活塞位置不变，升高温度，平衡向逆反应方向移动，甲、乙中B的体积分数都增大，故A错误；
B. 保持温度和活塞位置不变，在甲中再加入1molA和2molB，则相当于在原来的基础上增大压强，平衡向逆反应方向移动，达到平衡时，甲中C的浓度小于原来的2倍，即小于乙中C的浓度的2倍，故B错误；
C. 甲温度和体积不变，加入氦气后对平衡没有影响；保持温度和乙中的压强不变，加入氦气后乙体积增大，平衡应向正反应方向移动，正逆反应速率都减小，图象与实际情况相符，故C正确；
D. 保持温度不变，移动活塞P，使乙的容积和甲相等，则乙容器内的压强增大，平衡向逆反应方向移动，达到新的平衡后，乙中C的体积分数小于甲中C的体积分数的2倍，故D错误，答案选C。
13．A
【详解】设二氧化硫的初始浓度是xmol/L，则
2SO2(g) + O2(g)2SO3(g)
初始浓度（mol/L） 1 x 0
变化浓度（mol/L） 0.8 0.4 0.8
平衡浓度（mol/L） 0.2 x-0.4 0.8
SO2和O2的转化率相等，则0.4/x=0.8，解得x=0.32mol/L；
A．0～4min内，二氧化硫的反应速率==0.2mol/（L min），前2min反应速率大于0.2mol/（L min），所以2min时，c（SO2）＜0.6mol L-1，A错误；
B．用O2表示4 min内的反应速率为=0.1mol （L min）-1，B正确；
C．再向容器中充入1 mol SO3，生成二氧化硫和氧气的物质的量之比不变，达到新平衡，二者的物质的量之比不变，即n（SO2）：n（O2）=2：1，C正确；
D．反应是放热的，4 min后，若升高温度，平衡向逆方向移动，K会减小，D正确；
答案选A。
14．D
【详解】A．由图可知，p1先达到平衡，则p1＞p2，且增大压强平衡正向移动，反应物B是一种气体，C的含量增大，与图象一致，故A正确
B．催化剂可加快反应速率，不影响平衡移动，则图中虚线可表示使用了催化剂时的变化情况，故B正确；
C．升高温度逆反应速率大于正反应速率，即升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，逆反应为吸热反应，故C正确；
D．气体的质量不变，反应物B为气体，升高温度平均相对分子质量减小，可知气体的物质的量增大，升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，故D错误；
故选：D。
15． 3X+Y2Z 0.05mol·L-1·min-1 2 0.8mol/L 60% 20%
【详解】(1)据图可知X、Y应为反应物，Z为生成物，最终三种物质共存，所以为可逆反应，图中相同时间内Δn(X)：Δn(Y)：Δn(Z)=0.3mol：0.1mol：0.2mol=3：1：2，所以化学方程式为3X+Y2Z；反应开始至2min末Δn(Z)=0.2mol，容器体积为2L，所以Z的平均反应速为=0.05mol·L-1·min-1；
(2)①平衡时C的浓度为0.4mol/L，容器体积为1L，则C的物质的量为0.4mol，初始投料只有A和B，所以平衡时，解得x=2；
②Δn(D)=0.4mol，根据方程式可知Δn(B)=0.2mol，所以平衡时n(B)=1mol-0.2mol=0.8mol，容器体积为1L，所以B的浓度为0.8mol/L；
③Δn(D)=0.4mol，根据方程式可知Δn(A)=0.6mol，则A的转化率为=60%；
④平衡时n(A)=1-0.6mol=0.4mol，n(B)=0.8mol，n(C)=n(D)=0.4mol，所以D的体积分数为=20%。
16． 2AB 0.025mol/(L min) 0.05mol/(L min) 50% 否 = 升温 减小SO3的浓度 加入催化剂
【详解】(1)①由图象可知，A为反应物、B为生成物，反应进行到4min时A物质的量变化为(0.8mol-0.4mol)=0.4mol，B物质的量变化(0.4mol-0.2mol)=0.2mol，A、B反应的物质的量之比2：1，则反应的化学方程式为2AB，故答案为：2AB；
②由图可知，反应开始至4min时，A物质的量的变化量为0.4mol，则A的转化率为×100%=50%，A的平均反应速率为=0.05mol/(L min)，由化学反应速率之比第一化学计量数之比可知，B表示的反应速率是0.05mol/(L min) ×=0.025mol/(L min)，故答案为：0.025mol/(L min)；0.05mol/(L min)；50%；
③由图可知，4min时随时间变化A、B物质的量发生变化，说明未达到平衡；8min时A、B物质的量不变，说明反应达到平衡状态，则v(正)=v(逆)，故答案为：否；=；
(2)由图可知，a时逆反应速率大于正反应速率，说明平衡应向逆反应方向移动，且正逆反应速率都增大，该反应的正反应放热，改变条件应为升高温度的结果；b时正反应速率不变，逆反应速率减小，在此基础上逐渐减小，改变条件应为减小SO3的浓度；c时正、逆反应速率以同等倍数增大，化学平衡不移动，则改变条件为加入催化剂，故答案为：升温；减小SO3的浓度；加入催化剂。
17． ①② ①②③ DE 10/9 209/160
【详解】(1)硫酸工业中SO2的氧化和合成氨工业中氨的合成反应均是可逆反应，存在化学平衡；硫酸工业中未被氧化的SO2、合成氨工业中分离氨后的混合气体以及硝酸工业中生成硝酸后形成的NO均要进行循环利用；
(2)A．氮气的制取不是可逆反应，故A不选；
B．催化剂不影响平衡移动，故B不选；
C．合成氨为放热反应，较高温度不利于平衡正向移动，使用较高温度的原因是为了加快反应速率，故C不选；
D．及时分离出生成物可以平衡正向移动，故D选；
E．合成氨的反应是放热体积缩小的反应，增大压强有利于平衡向合成氨的方向进行，故E选；
F．制水煤气时二氧化碳既不是生成物也不是反应物，不影响平衡移动，故F不选；
综上所述选DE；
(3)98％的硫酸表示为，进一步整理即为，由该溶液中H2SO4(溶质)和H2O(溶剂)的质量关系可得，解得；
同理20％的发烟硫酸可表示为，进一步整理即为，由该混合物中H2SO4(溶剂)和SO3(溶质)的质量关系可得，解得。
18． ＞ bd
【分析】增大压强或增大CO2浓度可以使平衡向正反应方向移动；使用催化剂可以加快反应速率，但平衡不发生移动；升高温度可加快反应速率，平衡向逆反应方向移动，据此分析。
【详解】(1)a点时还没有达到平衡状态，反应物氢气的物质的量继续减小，平衡向正向移动，所以正反应速率大于逆反应速率；
故答案为>；
(2)由图象知曲线乙中的反应速率快，结合反应方程式可知，增大压强或增大浓度均可以加快的消耗速率，且达平衡时的物质的量小于甲的；使用催化剂尽管可以加快反应速率，但平衡状态应与甲相同；升高温度可加快反应速率，但平衡时的量应多于甲，故b、d项符合题意；
故答案为bd。
19．(1) 短 大
(2) 逆反应方向移动 不
(3) 不变 变大
【详解】（1）因A容器保持恒压，反应过程中体积变小，浓度增大，根据浓度越大，化学反应速率越快，到达平衡的时间越短，所以达到平衡所需时间A比B短，若A容器保持恒容，两容器建立的平衡等效，而实际上A容器体积减少，压强增大，平衡向正反应方向移动，所以A中SO2的转化率比B大；故答案为：短；大；
（2）平衡后，若向两容器通入数量不多的等量氩气，A容器体积增大，压强不变，参加反应的气体产生的压强减少，平衡向逆反应方向移动，A容器体积不变，压强增大，参加反应的气体产生的压强不变，平衡不移动；故答案为：逆反应方向移动；不；
（3）向两容器中通入等量的原反应气体，达到平衡后，A中建立的平衡与原平衡等效，所以SO3的体积分数不变，B容器中建立的平衡相当于在原平衡的基础上增大压强，平衡正向移动，B容器中SO3的体积分数增大；故答案为：不变；变大。
20．(1)B
(2)D
(3)不能
(4) 0.1 BCD
【分析】利用控制变量法进行分析时，只保持一个量为变量，其它量相同，化学反应速率的计算根据 或者进行计算。
(1)
(1)利用此反应进行浓度或温度对反应速率影响的实验中，为了提高测量的准确度，应该在溶液混合时开始计时，故填B；
(2)
(2)四组实验中C和D的温度比A和B的反应温度高，速率较快，其中D的浓度较大，反应速率快，所以最先出现浑浊的是D，故填D；
(3)
(3)实验B和D中，除了温度不同以外，其中浓度也不相同，所以不能说明温度对反应速率的影响，故填不能；
(4)
(4)设2min后消耗的水的物质的量为x mol，根据题意建立三段式：
2min后容器内的压强增加了20%，该反应在恒容恒温条件下进行，由，可知，压强与物质的量成正比，即，其中，，代入得，解得x=0.4mol，则水的平均反应速率为；A.碳为固体，增加固体的量对反应速率无影响，故A错误；B.2min时，CO的物质的量为0.4mol，H2O的物质的量为2-0.4=1.6mol，H2的物质的量为0.4mol，则CO的体积分数为，故B正确；C.2min时水的转化率为，故C正确；D.该反应为分子数增大的反应，气体的质量和物质的量均为变量，且变化量不相等，根据，可知M为变量，即M可作为平衡的标志，故D正确，故填、BCD。
21． Co(OH)2+6NH3·H2O=[Co(NH3)6]2++2OH-+6H2O ② [Co(NH3)5Cl]Cl2 0.11mol 2.4% 不移动
【分析】（I）配合物内界在常温下一般不发生电离，在加热条件下会发生电离，据此结合相关反应进行判断；
（II）列出三段式分析各物质平衡浓度，依据平衡常数求出甲烷的初始物质的量，根据所得数据求出平衡时甲烷的体积分数，根据浓度熵与平衡常数之间关系判断平衡是否移动。
【详解】（I）（1）由图可知，反应②为Co(OH)2与NH3·H2O反应生成 [Co(NH3)6]2+，其离子反应方程式为：Co(OH)2+6NH3·H2O=[Co(NH3)6]2++2OH-+6H2O，
故答案为Co(OH)2+6NH3·H2O=[Co(NH3)6]2++2OH-+6H2O；
（2）由“向X溶液中加入强碱并加热至沸腾有氨气放出，同时产生Co2O3沉淀”可知，X中的Co元素化合价为+3价，由此可知，反应①～③中属于氧化还原反应的是②；
CoCl3·5NH3水溶中液加入AgNO3，有AgCl沉淀生成，说明外界离子有Cl-，过滤后再加AgNO3溶液于滤液中无变化，但加热至沸腾有AgCl沉淀生成，说明配体中含有Cl-，且其质量为第一次沉淀量的二分之一，说明外界离子有Cl-与配体Cl-之比为2：1，故配合物Y的化学式为[Co(NH3)5Cl]Cl2，
故答案为②；[Co(NH3)5Cl]Cl2；
（II）设加入CH4的物质的量为xmol，则
CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)
起始浓度(mol/L) x x 0 0
转化浓度(mol/L) a a a 3a
平衡浓度(mol/L) x-a x-a a 3a
由题可知，a=0.1，由平衡常数K==27，解得x=0.11，
（1）由上述分析可知，起始加入容器中甲烷的物质的量为0.11mol，
故答案为0.11mol；
（2）平衡时甲烷的体积分数=×100%=2.4%，
故答案为2.4%；
（3）向上述平衡混合物中加入0.01 mol H2O(g)和0.1 mol CO后，c(CO)=(0.1+0.1)mol/L=0.2mol/L，c(H2O)=(0.01+0.01)mol/L=0.02mol/L，浓度熵QC==27=K，所以平衡不移动，
故答案为不移动。
22．(1) 温度 催化剂
(2)在其它条件相同时，催化剂、加热可加快过氧化氢的分解速率
【解析】(1)
该研究小组在设计方案时，控制的变量有温度、浓度、催化剂；故考虑了浓度、温度、催化剂等反应条件对过氧化氢分解速率的影响。
(2)
例如研究30% H2O2在不同条件下的制取150mL氧气所需的时间，通过分析数据可知，在使用催化剂、加热条件下所需时间最短，无催化剂、不加热条件下几乎不反应，故可知在其它条件相同时，催化剂、加热可加快过氧化氢的分解速率。
23．(1) 不移动 不变
(2) 不移动 不变
(3) 逆反应 增大 减小
(4) 正反应 增大
(5) 正反应 减小 增大
【解析】（1）
C是固体，其浓度不变，所以增加固体碳的量，对化学反应速率无影响，因此化学平衡不移动，c(H2O)不变；
（2）
保持反应容器体积和温度不变，通入He，He是惰性气体，不参与反应进程，不影响反应物和生成物的浓度，因此化学平衡不移动，c(H2)不变；
（3）
在一定温度下，缩小反应容器体积，相当于增大压强，体系内各种气体物质的浓度增大，所以c(CO)增大；由于该反应的正反应是气体体积增大的反应，增大压强，化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动，导致H2O(g)的转化率减小；
（4）
保持反应容器体积不变，升高温度，化学平衡向吸热的正反应方向移动，因此达到平衡时c(H2)增大；
（5）
保持反应容器体积和温度不变，再通入H2O(g)，H2O(g)增大使化学平衡向正反应方向移动，平衡正向移动导致c(CO)增大。但平衡移动的趋势是微弱的，H2O(g)增大量远远大于平衡移动消耗量，故最终达到平衡时H2O(g)的转化率减小。
24．(1) 3 1
(2) > 气体 > 0.675或 c>b>a
【详解】（1）将Ⅰ和Ⅲ数据代入正反应速率表达式可得：解得m=3；将Ⅱ和Ⅲ数据代入正反应速率表达式可得：解得n=1。
（2）①比较T1、p2和T2、p2：压强相同，由T1到T2，n(C)增大，平衡正移，由于反应放热，故此过程温度降低，故T1＞T2；
比较T1、p1和T1、p2：温度相同，p2时反应速率大于p1，故p2＞p1，从p1到p2，n(C)减小，平衡逆移，即压强增大，平衡逆移，故该反应正方向气体系数增大，则D为气体；
a点到b点过程中，n(C)继续增大，平衡正移，正反应速率不断减小，逆反应速率不断增大，故a点的v(正)大于b点的v(正)，又b点v(正)=v(逆)，所以a点时的v(正)＞b点时的v(逆)。
②
=0.675
③b点和c点都处于平衡状态，逆反应速率达到最大值，但c点的温度比b点高，故c＞b，又a点到b点过程中，n(C)继续增大，平衡正移，正反应速率不断减小，逆反应速率不断增大，故b大于a，综上a、b、c三点气体C的逆反应速率由大到小的顺序：c>b>a。
