第2章《化学反应的方向、限度和速率》
一、单选题
1．化学是以实验为基础的科学。下列实验操作或做法正确且能达到目的的是
选项 操作或做法 目的
A 用玻璃棒蘸取某样品进行焰色反应 检验样品中的钠元素
B 用pH计测定同浓度的与NaY溶液的pH 比较和HY的酸性
C 向酸性溶液中先通入少量，充分反应后，再滴入几滴溶液 验证被氧化为
D 向溶液中加入过量的KI溶液，充分反应后，再滴入几滴KSCN溶液 探究KI与反应的可逆性
A．A B．B C．C D．D
2．一定温度下，X、Y、Z三种气体在某恒容密闭容器中发生反应，其中气体的物质的量变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A．Q点Y的正反应速率和逆反应速率相等
B．从开始到达到平衡时用X表示的平均反应速率是0.2mol·L-1·min-1
C．该反应的化学方程式可表示为：3X(g)+Z(g) 2Y(g)
D．达到平衡后，再充入氩气，反应速率增大
3．下列说法中正确的数目为
①活化分子的碰撞一定能发生化学反应
②催化剂能改变反应的路径，但不参与反应
③吸热反应一定要在加热条件下进行
④催化剂能够降低反应的活化能，进而降低反应的焓变
⑤平衡向正向移动，反应物的转化率一定增大
⑥化学反应速率改变，平衡一定发生移动
⑦若平衡发生移动，化学反应速率一定改变
⑧平衡正向移动，原料转化率一定提高
⑨平衡发生移动，平衡常数一定改变
⑩平衡常数改变，平衡一定发生移动
A．2个 B．4个 C．6个 D．8个
4．下列关于碰撞理论的说法正确的是
A．活化分子发生的碰撞一定是有效碰撞
B．提高有效碰撞频率即可加快化学反应速率
C．增大反应物用量可增大活化分子百分数，加快反应速率
D．升高温度可降低活化能，使单位体积内活化分子数增多
5．在恒压密闭容器中，充入起始量一定的和，主要发生下列反应：
反应I：
反应Ⅱ：
达平衡时，转化率和的选择性随温度的变化如图所示[的选择性]，下列说法不正确的是
A．反应I的
B．温度一定，通过增大压强能提高的平衡产率
C．温度高于300℃时，曲线②随温度升高而升高说明此时主要发生反应I
D．同时提高的平衡转化率和平衡时的选择性，应选择在低温低压条件下反应
6．顺–1，2–二甲基环丙烷(M)和反–1，2–二甲基环丙烷(N)可发生如下转化：
该反应的速率方程可表示为：和，和在一定温度时为常数；某温度下，在一密闭容器中充入一定量M，反应的平衡常数。下列说法正确的是
A．该温度下，M的转化率为66.7%
B．升高温度，和都增大，且增大的程度相同
C．反应的活化能：
D．M比N更稳定
7．下列叙述与图像相符的是
A．图①表示反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)达到平衡状态后在t0时刻充入了一定量的SO3
B．图②表示pH相同的NaOH溶液与氨水稀释过程的pH变化，由图可知a对应氨水
C．图③表示反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)平衡时NH3体积分数随起始变化的曲线，则N2的平衡转化率：a>b>c
D．图④表示反应aA(g)+bB(g)cC(g)平衡时A的百分含量随压强的变化，可知E点v(逆)>v(正)
8．T℃时，向2.0 L恒容密闭容器中充入，发生反应 。经过一段时间后达到平衡，测得反应过程中部分数据如下表所示。
0 50 150 250 350
0 0.16 0.19 0.20 0.20
下列说法正确的是
A．该反应在任何温度下均能自发进行
B．前50 s的平均速率
C．T℃时，该反应的平衡常数为0.025
D．若开始时充入，则平衡时
9．1913年德国化学家哈伯发明了以低成本制造大量氨的方法，从而大大满足了当时日益增长的人口对粮食的需求。下列是哈伯法的流程图，其中不是为提高原料转化率而采取的措施是
A．①② B．②③ C．①③ D．②⑤
10．某学生设计下列装置测定锌粒与一定浓度的盐酸反应的速率(用HCl的浓度变化表示平均反应速率)，下列对该装置的评价错误的是
A．实验还需要计时器——秒表
B．加入的盐酸会造成测定的反应速率偏大
C．测定数据为一定时间内量筒中气体体积或量筒中收集一定体积气体所需要的时间
D．盐酸应慢慢滴加，以减小HCl挥发造成的实验误差
11．时，向密闭容器中充入和发生反应： 。部分物质的物质的量随时间t变化如图中实线所示，下列说法正确的是
A．实线a代表随时间变化的曲线
B．时，
C．该反应的平衡常数计算式为
D．若该反应在时进行，则虚线b可表示的变化
12．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．0.2mol/L的磷酸钠水溶液(仅溶解了磷酸钠)中含有的总数为0.6NA
B．14.5g正丁烷和29g异丁烷的混合物中非极性共价键总数为2.25NA
C．标准状况下，中含有的分子总数约为0.5NA
D．将和充入恒容密闭容器中充分反应，生成的分子总数为0.1NA
13．中国首次实现了利用二氧化碳人工合成淀粉。其中最关键的一步是以CO2为原料制CH3OH，发生的主要反应有：
I．CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔHl=+41.1kJ·mol-1
Ⅱ．CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH2
Ⅲ．CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH3=-48.9kJ·mol-1
5Mpa时，往某密闭容器中投入3mol H2和l molCO2.反应达到平衡时，测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。
下列说法正确的是
A．200℃，5min时测得n(H2)=l.2mol，则v(H2)=0.36mol·L-l·min-l
B．反应III的平衡常数表达式为
C．图中Y、Z代表的物质分别是CH3OH和CO
D．CO2物质的量分数随温度升高影响不大的可能原因是催化剂失去活性
二、填空题
14．根据要求回答下列问题：
(1)将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S，其物质转化如图所示。
①在图示的转化中，化合价不变的元素是。
②反应中当有1mol H2S转化为硫单质时，保持溶液中Fe3＋的物质的量不变，需消耗O2的物质的量为。
(2)已知硫有多种同素异形体，如S2 、S4、 S6 、S8等。H2S在高温下分解生成硫蒸气和H2。若反应在不同温度下达到平衡时，混合气体中各组分的体积分数如图所示，H2S在高温下分解反应的化学方程式为。
(3)H3AsO3和H3AsO4水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系分别如题20图- 1和题20图- 2所示。
（3）溶液的pH对吸附剂X表面所带电荷有影响。pH =7. 1时, 吸附剂X表面不带电荷; pH > 7.1时带负电荷,pH越高,表面所带负电荷越多;pH<7.1时带正电荷,pH越低,表面所带正电荷越多。pH不同时吸附剂X对三价砷和五价砷的平衡吸附量(吸附达平衡时单位质量吸附剂X吸附砷的质量)如题20图-3所示。
①在pH7~9之间,吸附剂X对五价砷的平衡吸附量随pH升高而迅速下降,其原因是。
②在pH4~7之间,吸附剂X对水中三价砷的去除能力远比五价砷的弱,这是因为。 提高吸附剂X对三价砷去除效果可采取的措施是。
15．如图所示，甲、乙、丙分别表示在不同条件下，可逆反应A(g)+B(g) xC(g)的生成物C在反应混合物中的百分含量w(C)和反应时间(t)的关系。
(1)若甲图中两条曲线分别表示有催化剂和无催化剂的情况，则曲线表示无催化剂时的情况，原因是。
(2)若乙图表示反应达到平衡后分别在恒温恒压条件下和恒温恒容条件下充入氦气后的情况，则曲线表示恒温恒容时的情况，原因是。
(3)根据丙图可以判断该可逆反应的正反应是(填“放”或“吸”)热反应，化学计量数x的值(填“大于”或“小于”)2。
(4)丁图表示在某固定容积的密闭容器中上述可逆反应达到平衡后某物理量随温度(T)的变化情况，根据你的理解，丁图的纵坐标可能是，原因为。
16．某温度时，在一个容积为2L的密闭容器中，X(s)、Y(g)、Z(g)三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示，正反应速率随时间变化的曲线如图所示。(转化率：某时刻后原料转化掉的物质的量占投料时物质的量的百分比)
(1)该反应的方程式可表示为。
(2)图中ac段速率增大的可能原因是。
(3)下列说法正确的是。
A．反应在c点达到平衡状态
B．反应物浓度：a点小于b点
C．当用Z表示的反应速率时说明该反应已达平衡
D．时，Y的消耗速率：a～b段小于b～c段
E.反应物的总能量高于生成物的总能量
(4)下列条件的改变能减慢其反应速率的是(填序号)。
①降低温度
②减少X的物质的量
③保持压强不变，充入He使容器的体积增大
④保持容积不变，充入He使体系压强增大
17．运用化学反应原理研究化学反应有重要意义。
(1)硫酸生产中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，混合体系中SO3的百分含量和温度的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。
①若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，平衡(填“向左”“向右”或“不”)移动。
②若反应进行到状态D时，v(逆)(填“>”“＜”或“=”)v(正)
③平衡常数K(A)K(C)(填“>”“＜”或“=”)
(2)课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＜0，应用此法反应达到平衡时反应物的转化率不高。
①能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的措施是(填编号)。
A．使用更高效的催化剂 B．升高温度
C．及时分离出氨气 D．充入氮气，增大氮气的浓度(保持容器体积不变)
②若在某温度下，2L的密闭容器中发生合成氨的反应，如图表示N2的物质的量随时间的变化曲线。从第11min起，升高温度，则n(N2)的变化曲线为(填编号)。
18．回答下列问题：
(1)写出下列反应的热化学方程式：
①32g铜粉在足量氧气中反应生成氧化铜固体时放出78.5kJ热量：。
②一氧化碳气体还原Fe3O4得到1mol单质铁时放出14.7kJ热量：。
(2)工业上用CO生产燃料甲醇，一定条件下发生反应：CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)，反应过程中的能量变化情况如图所示。
①曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。计算当反应生成1.5molCH3OH(g)时，能量变化值是kJ。
②选择适宜的催化剂(填“能”或“不能”)改变该反应的反应热。
(3)断开1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键分别需要吸收能量为436kJ、391kJ、946kJ，则1molH2与足量N2反应生成NH3需(填“吸收”或“放出”)能量kJ。(小数点后保留两位数字)，事实上，反应的热量总小于理论值，理由是。
19．在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如表所示。
t ℃ 700 800 830 1000 1200
K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
回答下列问题：
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K＝。
(2)该反应为反应(填“吸热”或“放热”)。
(3)某温度下，各物质平衡浓度符合：3c(CO2)·c(H2)＝5c(CO)·c(H2O)，试判断此时的温度为。
(4)830 ℃时，容器中的反应已达到平衡。在其他条件不变的情况下，扩大容器的体积。平衡移动(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)。
(5)若1 200 ℃时，在某时刻平衡体系中CO2、H2、CO、H2O的浓度分别为2 mol·L－1、2 mol·L－1、4 mol·L－1、4 mol·L－1，则此时上述反应的平衡移动方向为(填“正反应方向”“逆反应方向”或“不移动”)。
20．科学家对汽车尾气进行无害化处理反应为：2CO+2NO 2CO2+N2。一定条件下，在1L密闭容器中充入2.00molCO和2.00molNO，一段时间后测得CO、CO2浓度随时间变化如图1所示，CO的平衡转化率与温度、起始投料比m的关系如图2所示，图中起始投料比m=，完成问题：
(1)该反应的化学平衡常数表达式是，根据图1，用N2表示该反应达平衡过程中的平均反应速率是。
(2)该反应的正反应是反应(填“吸热”或“放热”)。图2中a、b、c三点对应的平衡常数Ka、Kb、Kc相对大小关系是。
(3)关于该可逆反应的说法正确的是。
a．加入催化剂可提高NO的平衡转化率
b．当体系中c(CO2)：c(N2)=2：1时，该反应达到平衡状态
c．保持其他条件不变，若充入N2，则达到新平衡时，正、逆反应速率均增大
d．投料比：m1>m2>m3
(4)随着温度的升高，不同投料比下CO的平衡转化率趋于相近的原因为。
21．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COH2(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
22．氮氧化物(NOx)是严重的环境污染物，研究氮氧化物废气处理是国际环保主要方向之一、用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。
(1)在高温下，0.5molCH4(g)还原NO2(g)至N2(g)，完全反应放出433.5kJ的热量，该反应的热化学方程式为：。
(2)一定温度下，向体积为2L的恒容密闭容器中投入一定量的CH4(g)和NO(g)发生反应：CH4(g)＋4NO(g) 2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)。
①能说明该反应已经达到平衡状态的是(填字母)。
A．c(CH4)和c(CO2)的浓度比保持不变 B．混合气体的密度保持不变
C．CH4的消耗速率等于CO2的消耗速率 D．容器内气体压强保持不变
②10min后该反应达到平衡，测得容器中N2的物质的量为0.4mol。则10min内用NO表示的反应速率为v(NO)=。
(3)不同温度下，CH4与NO反应时CH4的浓度变化如图所示，下列说法正确的是___________(填字母)。
A．T1大于T2
B．c点二氧化碳的浓度为0.2mol·L-1
C．a点正反应速率大于b点的正反应速率
D．a点的反应速率一定比c点的反应速率小
(4)利用某分子筛作催化剂，NH3也可脱除废气中的NO和NO2，生成两种无毒物质。其反应历程如图所示：
①该反应历程中X表示的物质为。
②上述历程的总反应为：。
试卷第10页，共11页
参考答案：
1．D
【详解】A．玻璃棒中含有钠元素，对实验有干扰，应选用铂丝或铁丝蘸取样品进行焰色反应，A项错误；
B．比较和HY的酸性，需要测定相同浓度的NaHX与NaY溶液的pH，B项错误；
C．酸性高锰酸钾溶液一般是用硫酸酸化的，溶液中原来有，干扰氧化产物的检验，不能说明被氧化为，C项错误；
D．加入过量的KI溶液，充分反应后加入KSCN溶液，溶液变红，可知Fe3+未完全反应，可证明KI与的反应为可逆反应，D项正确；
答案选D。
2．C
【详解】A．Q点没有到平衡，Y的正反应速率和逆反应速率不相等，A错误；
B．从开始到达到平衡时X的物质的量改变量为6-3=3mol，没有说明容器的体积，不能用X表示的平均反应速率，B错误；
C．从开始到平衡，X、Z的物质的量减少，减少量分别为6-3=3mol，2-1=1mol，为反应物，Y的物质的量增加为生成物，增加量为2-0=2mol，故方程式为3X(g)+Z(g) 2Y(g)，C正确；
D．到平衡后，充入氩气，各物质的浓度不变，反应速率不变，D错误；
故选C。
3．A
【详解】①必须是活化分子间的有效碰撞碰撞才能发生化学反应，①错误；
②催化剂是参与反应的，只是后又生成，相互抵消，②错误；
③吸热反应不一定要在加热条件下进行，例如氢氧化钡晶体和氯化铵反应，并不需要加热，③错误；
④催化剂能够降低反应的活化能，但不能降低反应得焓变，④错误；
⑤平衡向正向移动，反应物的转化率不一定增大，这要看平衡向正反应方向移动是由什么条件引起的。如果是通过改变温度、压强或减小生成物浓度引起的平衡右移，则反应物的转化率一定增大。如果是向体系中增加某种反应物的量，造成平衡向正反应方向移动，则转化率的变化要具体分析，⑤错误；
⑥加入催化剂，化学反应速率改变，但平衡没有发生移动，⑥错误；
⑦达到化学平衡时正逆反应速率相等，若平衡发生移动，化学反应速率一定改变，⑦正确；
⑧若加入原料，平衡正向移动，原料转化率可能会降低，⑧错误；
⑨平衡常数只与温度有关系，平衡发生移动，但化学反应平衡常数不一定会发生改变，⑨错误；
⑩平衡常数改变，温度会发生改变，平衡一定发生移动，⑩正确；综上所述⑦⑩正确；
故选A。
4．B
【详解】A．活化分子发生的碰撞不一定是有效碰撞，有合适的取向才能发生有效碰撞，A错误；
B．提高有效碰撞频率，可利于生成物的生成，即可加快化学反应速率，B正确；
C．增大反应物用量，能增加活化分子数目，但不能增大活化分子百分数，C错误；
D．升高温度不能降低活化能，但可以使单位体积内活化分子数增多，D错误；
故选B。
5．D
【分析】反应I是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，CO的选择性逐渐增大，因此曲线①是的选择性。
【详解】A．反应I能够自发进行，根据 ，则，故A正确；
B．反应I正向反应是等体积反应，反应Ⅱ正向反应是体积减小的反应，温度一定，增大压强，反应Ⅱ正向移动，的平衡产率增大，故B正确；
C．根据前面分析曲线②是转化率,反应I是吸热反应，反应Ⅱ是放热反应，温度高于300℃时，曲线②随温度升高而升高，说明此时主要发生反应I，故C正确；
D．反应Ⅱ正向反应是体积减小的放热反应，要同时提高的平衡转化率和平衡时的选择性，应选择在低温高压条件下反应，故D错误。
综上所述，答案为D。
6．C
【详解】A．设在该温度下，M的初始浓度为1，达平衡时Ｍ的转化浓度为x，则达平衡时M的浓度为，N的浓度为x，则有，解得，则该温度下，M的转化率为75%，A错误；
B．升高温度，和都增大，又反应放热，平衡逆向移动，则增大的程度大，B错误；
C．该反应的，即，则，C正确；
D．能量越低越稳定，该反应为放热反应，则N的能量低，N比M更稳定，D错误；
故选C。
7．B
【详解】A．反应达到平衡充入了一定量的SO3，平衡逆向移动，移动时开始正反应速率与原平衡正反应速率相等，A错误；
B．pH相同的NaOH溶液与氨水稀释过程的中pH无限向7靠拢，且氨水是弱碱存在电离平衡，pH变化程度小于强碱氢氧化钠的变化，B正确；
C．根据图象，随着的增大，相当于N2的物质的量不变，增大H2的物质的量，平衡向正向移动，N2转化率增大，a
8．C
【详解】A．该反应是吸热的熵增反应，该反应在高下能自发进行，故A错误；
B．前50 s的平均速率，故B错误；
C．T℃时达到平衡是三氯化磷、氯气物质的量都为0.2mol，五氯化磷物质的量为0.8mol，则该反应的平衡常数为；故C正确；
D．充入，平衡时，若开始时充入，可以理解为开始充入，分出一半后扩大体积，减小压强，平衡正向移动，则平衡时，故D错误。
综上所述，答案为C。
9．C
【详解】N2、H2合成氨气的反应原理为：反应原理为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，△H＜0，为提高原料转化率，应使平衡向正方向移动。
①净化干燥空气是为了防止催化剂中毒和减少水气化消耗燃料，与平衡移动无关，①符合题意；
②根据方程式中反应前后气体的化学计量数的关系可知增大压强有利于平衡向正方向移动，②不符合题意；
③催化剂对化学平衡移动无影响，因此反应③与化学平衡移动无关升高温度不利用平衡向正反应方向移动，③符合题意；
④液化分离出氨气，可使生成物浓度减小，则可使平衡向正向移动，④不符合题意；
⑤氮气和氢气的再循环，可增大反应物浓度，有利于平衡向正向移动，⑤不符合题意；
综上所述可知：不是为提高原料转化率而采取的措施是①③，故合理选项是C。
10．D
【详解】A．因为反应速率与时间有关系，实验还需要计时器——秒表，A项正确；
B．因滴加的盐酸有一定体积，排出了烧瓶中的气体，使得量筒中气体的体积读数偏大，测定的反应速率偏大，B项正确；
C．反应速率为浓度变化量与时间的比值，通过氢气的体积可以计算浓度的变化，故测定数据为一定时间内量筒中气体体积或量筒中收集一定体积气体所需要的时间，C项正确；
D．盐酸慢慢滴加时，会影响盐酸与锌反应的速率，D项错误；
答案选D。
11．C
【详解】A．由3H2(g)+SO2(g)H2S(g)+2H2O(g) ΔH<0可知，达到平衡时生成H2O的物质的量是消耗SO2的2倍，故实线a不是代表n(H2O)随时间变化的曲线，而是代表H2S随时间变化的曲线，A错误；
B．由题干图示信息可知，t1min后H2S的物质的量还在增大，SO2的物质的量还在减小，说明反应在向正向进行，且化学反应中各物质表示的反应速率之比等于化学计量数之比，则有v(SO2):v(H2S)=1:1，此时v正(H2S)> v逆(H2S)，即v正(SO2)> v逆(H2S)，B错误；
C．由题干图示信息可知，达到平衡时，SO2的物质的量为0.3mol，根据三段式分析可知，，容器的体积为1L，则该反应的平衡常数：，C正确；
D．根据3H2(g)+SO2(g)H2S(g)+2H2O(g) ΔH<0可知，则降低温度，平衡正向移动，SO2的平衡转化量增大，平衡时的物质的量减小，故若该反应在T2℃(T2＜T1)时进行，则虚线b不可表示n(SO2)的变化，D错误；
故选C。
12．B
【详解】A．未给出溶液体积，无法计算钠离子的物质的量，A错误；
B．正丁烷和异丁烷的分子式相同，均为C4H10，14.5g正丁烷和29g异丁烷的混合物的物质的量为0.75mol，0.75mol C4H10中，非极性键数目为3×0.75=2.25NA，B正确；
C．标准状况下，HF是液体，无法计算其物质的量，C错误；
D．该反应是可逆反应，无法计算生成的三氧化硫的分子数，D错误；
故选B。
13．C
【详解】A．因密闭容器体积未知，所以无法准确按浓度变化量计算速率，A错误；
B．由反应III的化学方程式可知，反应的平衡常数表达式为，B错误；
C．由题意可知，反应Ⅱ、Ⅲ为放热反应，反应Ⅰ为吸热反应，升高温度，反应Ⅰ平衡向正反应方向移动，CO和H2O的物质的量分数增大，则Z代表CO，反应Ⅱ、Ⅲ平衡向逆反应方向移动，CH3OH、H2O的物质的量分数减小，因反应Ⅱ和Ⅲ都生成CH3OH，则升高温度，CH3OH的物质的量分数减小的趋势更大，则Y、X代表的物质分别是CH3OH和H2O，C正确；
D．反应Ⅰ和反应Ⅲ中二氧化碳都是反应物，反应Ⅲ为放热反应，反应Ⅰ为吸热反应，升高温度，反应Ⅰ平衡向正反应方向移动，反应Ⅲ平衡向逆反应方向移动，体系中CO2的物质的量分数受温度的影响不大说明温度升高时，反应I吸热反应正向进行的程度和反应III放热反应逆向进行的程度相差不大，D错误；
故选C。
14．(1) Cu、H、Cl（或铜、氢、氯） 0.5mol
(2)
(3) 在之间，随pH升高转变为，吸附剂X表面所带负电荷增多,静电斥力增加； 在之间，吸附剂X表面带正电,五价砷主要以和阴离子存在,静电引力较大，而三价砷主要以分子存在,与吸附剂X表面产生的静电引力小； 加入氧化剂，将三价砷转化为五价砷。
【详解】（1）由图可知，反应原理为氧气把亚铁离子氧化为铁离子，然后铁离子再把硫化铜中的-2价硫氧化为S单质。
①在图示的转化中，铜元素始终是+2价，H元素保持+1价不变，氯元素保持-1价不变，所以化合价不变的元素是Cu、H、Cl（或铜、氢、氯）。
②反应中当有1mol转化为硫单质时，电子转移2mol，保持溶液中的物质的量不变，根据电子转移守恒，可以计算出需消耗的物质的量为0.5mol 。
（2）已知硫有多种同素异形体，如等。在高温下分解生成硫蒸气和。由图可知，两种分解产物的体积比大约为1:2，所以在高温下分解反应的化学方程式为。
（3）①由图可知，在之间,吸附剂X对五价砷的平衡吸附量随pH升高而迅速下降,其原因是在，随pH升高转变为，吸附剂X表面所带负电荷增多,静电斥力增加；
②由图可知，在之间，吸附剂X对水中三价砷的去除能力远比五价砷的弱,这是因为在之间，吸附剂X表面带正电,五价砷主要以和阴离子存在，静电引力较大，而三价砷主要以分子存在，与吸附剂X表面产生的静电引力小。 提高吸附剂X对三价砷去除效果可采取的措施是加入氧化剂，将三价砷转化为五价砷。
【点睛】本题主要考查学生分析信息处理信息和应用信息的能力。题中给了大量的新信息，并且很多信息是以图象的形式给出的，要求学生具备分析图象信息的能力。解题时，最好是行快速浏览整个题目，然后带着问题再仔细研究相关信息，最后联系新信息和所学的知识解答相关问题。
15．(1) b 曲线b达到平衡所用时间长，说明b的反应速率小于a
(2) a 充入氦气，w(C)不变，平衡不移动
(3) 吸 大于
(4) w(C)或c(C)或反应物的转化率 温度升高，平衡向吸热即正反应方向移动
【详解】（1）加催化剂会同等程度的加快正逆化学反应速率，但不会使平衡移动，故是否加入催化剂C的百分含量相同，故曲线b表示无催化剂的情况，曲线b达到平衡所用时间长，说明b的反应速率小于a；
（2）在恒温恒容条件下，向平衡体系中充入氦气，各组分浓度不改变，故平衡不移动，用曲线a表示；恒温恒压条件下充入氦气，容器体积变大，各组分浓度减小，故相当于对原平衡减压，则平衡向体积增大的方向移动，故C的体积分数变大，用b来表示恒温恒压条件下表示；故答案为充入氦气，w(C)不变，平衡不移动
（3）由丙可知，恒压下升温，C的体积分数变大，故平衡正向移动，所以正反应为吸热反应。恒温下加压，平衡向气体体积减小的方向移动，由图可知C的体积分数减小，说明平衡逆向移动，故正反应为体积增大的反应，所以x>2；
（4）横坐标为温度，该反应为吸热反应，随着温度升温，平衡向正反应方向移动，C的浓度增大、w(C)增大等；
16．(1)
(2)该反应放热，导致温度升高，温度升高的影响大于浓度减小的影响，反应速率增大
(3)DE
(4)①③
【详解】（1）根据图象可知平衡时生成Z是1.58mol，消耗X是1.2mol－0.41mol＝0.79mol，消耗Y是1.00mol－0.21mol＝0.79mol，根据变化量之比是化学计量数之比可知反应的方程式为；
（2）由于该反应放热，导致温度升高，温度升高的影响大于浓度减小的影响，反应速率增大，因此图中ac段速率增大。
（3）A. 化学平衡状态的实质是正反应速率等于逆反应速率，c点对应的正反应速率还在改变，未达平衡，A错误；
B.开始时反应物浓度大，所以反应物浓度：a点大于b点，B错误；
C.用Z表示的反应速率时并不能说明正反应速率相等，因此不能说明该反应已达平衡，C错误；
D. 随着反应的进行，正反应速率增大，时，Y的消耗速率：a～b段小于b～c段，D正确；
E. 从a到c正反应速率增大，之后正反应速率减小，说明反应刚开始时温度升高对正反应速率的影响大于浓度减小对正反应速率的影响，说明该反应为放热反应，即反应物的总能量高于生成物的总能量，E正确；
答案选DE；
（4）①降低温度减小反应速率，正确；
②减少X的物质的量，X是固体，不影响反应速率，反应速率不变，错误；
③保持压强不变，充入He使容器的体积增大，反应物浓度减小，减小反应速率，正确；
④保持容积不变，充入He使体系压强增大，反应物浓度不变，反应速率不变，错误；
答案选①③。
17．(1) 向左 ＜ >
(2) D c
【详解】（1）①恒温恒压条件下向平衡体系通入氦气，使容器体积增大，气态反应物与气态生成物浓度均减小，相当于降低压强，该反应是气体体积减小的反应，因此平衡向左移动。
②反应进行到状态D时，SO3的百分含量未达到该条件下的最大含量，表示反应还在向正方向进行中，因此。
③根据SO3含量随温度变化关系知A点时SO3含量大于C点时，即A点时生成物所占比例高于C点时，因此平衡常数。
（2）①A．催化剂只改变反应速率，不改变化学平衡状态，A不选；
B．升高温度，化学反应速率增大，该反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，B不选；
C．及时分离出氨气，使氨气浓度减小，反应速率减小，平衡向正反应方向移动，C不选；
D．保持容器体积不变，充入氮气，使氮气浓度增大，反应速率增大，平衡向正反应方向移动，D选；
故选D。
②该反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，n(N2)逐渐增大，对应曲线为c。
18．(1) Cu(s)+O2(g)=CuO(s) △H=-157.0kJ·mol-1 Fe3O4(g)+4CO(g)=3CO2(g)+3Fe(s) △H=-44.1kJ·mol-1
(2) 136.5 不能
(3) 放出 30.67 该反应是可逆反应
【详解】（1）①32g铜粉的物质的量为=0.5mol，即0.5molCu粉在足量氧气中反应生成氧化铜固体时放出78.5kJ热量，则1molCu粉在足量氧气中反应生成氧化铜固体时放出热量78.5kJ×2=157.0kJ，反应的热化学方程式为Cu(s)+O2(g)=CuO(s) △H=-157.0kJ·mol-1；
②CO还原Fe3O4化学方程式为4CO+Fe3O4=3Fe+4CO2，生成1molFe时放出14.7kJ热量，则生成3molFe时放出热量为14.7kJ×3=44.1kJ，反应的热化学方程式为Fe3O4(g)+4CO(g)=3CO2(g)+3Fe(s) △H=-44.1kJ·mol-1；
（2）①根据图象可知，该反应的生成物的总能量低于反应物的总能量，属于放热反应，每生成1molCH3OH放出的热量为：510kJ-419kJ=91kJ，因此当反应生成1.5molCH3OH时，能量的变化值为1.5×91kJ=136.5kJ，故答案为：136.5；
②催化剂只能改变反应速率，不能改变该反应的反应热，故答案为：不能；
（3）已知断开1molH-H键、1molN-H键、1molN≡N键分别需要吸收能量为436kJ、391kJ、946kJ，则生成1mollN-H键需要释放391kJ能量，又3H2+N2=2NH3，则1molH2与molN2反应生成NH3，吸收的能量为436kJ+×946kJ≈751.33kJ，放出的能量为×3×391kJ=782kJ，因此1molH2与足量N2反应生成NH3需放出能量782kJ-751.33kJ=30.67kJ，又由于该反应是可逆反应，因此反应的热量总小于理论值，故答案为：放出；30.67；该反应是可逆反应。
19．(1)
(2)吸热
(3)700℃
(4)不
(5)逆反应方向
【详解】（1）由CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，根据化学平衡常数表达式可得K＝；
（2）根据表中数据，由于温度升高，该反应的化学平衡常数增大，平衡向正反应方向移动，则正反应为吸热反应；
（3）平衡浓度符合下式：3c(CO2)·c(H2)＝5c(CO)·c(H2O)，则K==0.6，则温度为700℃；
（4）830℃时，容器中的反应已达到平衡。在其他条件不变的情况下，扩大容器的体积，相当于减小了压强，因为CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)两边计量数相等，平衡不移动；
（5）Q==4>2.6，所以反应向逆反应方向移动。
20．(1) K=
(2) 放热 Ka>Kb=Kc
(3)cd
(4)温度较高时，温度变化对平衡移动的影响大于浓度变化对平衡的影响
【详解】（1）该反应的化学平衡常数表达式K=；根据图1，达到平衡时v(CO2)=；根据反应速率之比等于化学计量数之比可得v(N2)=v(CO2)=；
（2）由图2可知，随温度的升高CO的转化率减小，可知升温使平衡逆向移动，则正向为放热反应；K只有温度有关，温度不变K不变，该反应为放热反应，温度升高K减小，则Ka>Kb=Kc；
（3）a．加入催化剂只改变反应速率，对平衡无影响，不能提高NO的平衡转化率，故a错误；
b．CO2、N2为生成物，两者物质的量之比始终未2：1，则c(CO2):c(N2)=2:1，恒定不变，不能据此判断该反应达到平衡状态，故b错误；
c．保持其他条件不变，若充入N2，增大生成物浓度，达到新平衡时，正、逆反应速率均增大，故c正确；
d．投料比m=，投料比越大等同于NO的浓度增加，使平衡正向移动， CO的转化率增大，结合图2可知投料比：m1>m2>m3，故d正确；
故答案为：cd；
（4）随温度的升高，不同投料比下CO的平衡转化率趋于相近，说明温度较高时，温度变化对平衡移动的影响大于浓度变化对平衡的影响。
21．(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；
22．(1)CH4(g)+2NO2(g) N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) H=-867kJ·mol-1
(2) AC 0.04mol·L-1·min-1
(3)C
(4) N2、H2O 2NH3+NO+NO22N2+3H2O
【详解】（1）根据元素守恒配平方程式可得CH4(g)+2NO2(g) N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)，又0.5mol放热433.5kJ，则1mol放热867kJ，故可得热化学方程式为CH4(g)+2NO2(g) N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) H=-867kJ·mol-1。
（2）①A．c(CH4)和c(CO2)的浓度比保持不变，说明反应达到了平衡；B．恒容时，反应物全为气体，质量不变，故密度为定值，混合气体的密度保持不变反应不一定达到了平衡；C．CH4的消耗速率等于CO2的消耗速率，说明正逆反应速率相等，反应达到了平衡；D．反应前后气体的物质的量不变，压强也不变，容器内气体压强保持不变不一定达到了平衡，故选AC。
②10min后该反应达到平衡，测得容器中N2的物质的量为0.4mol，则消耗的NO为0.8mol，则10min内用NO表示的反应速率为v(NO)==0.04mol·L-1·min-1。
（3）根据反应速率可知T2大，c点甲烷浓度减少1.2mol/L，则根据方程式二氧化碳生成1.2mol/L；a、b所处温度相同，a点反应物浓度大于b点的，C正确。a点反应物浓度大，c点温度高，无法判断二者速率大小。故选C。
（4）①根据图示及原子守恒，可知X为氮气和水。
②根据题意和图示写出方程式为。
