第二章 化学反应速率与化学平衡测试题
一、选择题
1．下列说法正确的是
A．反应3C(s)+CaO(s) =CaC2(s)+CO(g)在常温下不能自发进行，说明该反应的ΔH>0
B．同温同压下，在光照和点燃条件的不同
C．夏天，打开啤酒瓶时会在瓶口逸出气体，不可以用勒夏特列原理加以解释
D．恒温恒压容器中发生反应N2＋O22NO，若在容器中充入He，正逆反应的速率均不变
2．已知反应S2O(aq)+2I-(aq)2SO(aq)+I2(aq)，若起始向反应体系中加入含Fe3+的溶液，反应机理如图所示。下列说法正确的是
A．S2O中硫元素显+7价
B．反应速率与Fe3+浓度无关
C．由图可知氧化性：Fe3+＞S2O
D．若不加Fe3+，正反应的活化能比逆反应的小
3．在2A+B 3C+4D反应中，表示该反应速率最快的是
A．υ(A)=0.6mol/(L·s) B．υ(B)=0.4mol/(L·s)
C．υ(C)=1mol/(L·s) D．υ(D)=2mol/(L·s)
4．在一定条件下，可逆反应X(s)+2Y(g)2Z(g) △H>0，反应达到平衡后，下列说法正确的是
A．恒容下降低温度，气体的平均摩尔质量不变
B．恒容下升高温度，气体Z的体积分数减小
C．恒温下减小容器体积，气体的密度增大
D．恒温恒容下，通入气体Y，气体Z的体积分数增大
5．某多孔材料孔径大小和形状恰好将固定，能高选择性吸附。废气中的被吸附后，经处理能全部转化为。原理示意图如下。
下列说法正确的是
A．由转化为的反应是一个熵增的反应
B．若反应能自发，则说明该反应为放热反应
C．催化剂能加快反应速率，且能提高的平衡转化率
D．每获得时，消耗的的体积为
6．下列事实不能用勒夏特勒原理解释的是
A．氨水应放置低温处密闭保存
B．工业合成氨时选择较高温度下进行
C．实验室制备乙酸乙酯时，使用过量的乙醇
D．洗涤厨房里的油污时常使用热的纯碱的水溶液
7．下列说法正确的是
A．对于同一物质在不同状态时的熵值：气态＜液态＜固态
B．已知反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)的平衡常数为K，则2H2(g)+2I2(g) 4HI(g)的平衡常数为2K
C．ΔH＜0、ΔS＞0的反应在低温时不能自发进行
D．在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂不能改变化学反应进行的方向
8．现有下列三组溶液：
①20℃时1mL 0.1mol/L的溶液和1mL 0.1mol/L的溶液；
②10℃时1mL 0.2mol/L的溶液和9mL 0.05mol/L的溶液；
③10℃时1mL 0.1mol/L的溶液和1mL 0.1mol/L的溶液。
若同时将它们混合发生反应：，则出现浑浊的先后顺序是
A．①②③ B．①③② C．③②① D．②①③
9．下图是“MnO2对H2O2分解反应速率影响研究”的流程示意图。下列有关说法不正确的是
A．实验时先加H2O2后加MnO2有利于增大固液接触面积
B．为使实验顺利进行，H2O2不宜从图II漏斗处加入
C．II、III处均可观察到迅速产生大量气泡，带余烬的木条复燃
D．上述流程中不宜先加入MnO2再插入带余烬的木条
10．已知某可逆反应：mA(g)+nB(g) pC(g) ΔH在密闭容器中进行，如图所示，反应在不同时间t、温度T和压强p与反应物B在混合气体中的百分含量(B%)的关系曲线，由曲线分析下列判断正确的是
A．T1>T2，p1>p2，m+n
C．T1
11．化学反应速率的研究对工农业生产和日常生活有着十分重要的意义，下列操作不能加快化学反应速率的是
A．低温冷藏食物
B．燃煤发电时用煤粉代替煤块
C．用H2O2制备O2时，使用MnO2作催化剂
D．用70%的硫酸溶液代替98%的浓硫酸与Na2SO3粉末反应制备SO2
12．下列有关实验能够达到相应实验目的的是
A．图甲中补充环形玻璃搅拌棒即可用于中和热的测定
B．图乙可用于测定H2O2溶液的分解速率
C．图丙的实验设计可以探究浓度对化学反应速率的影响
D．图丁可蒸干CuCl2饱和溶液制备无水CuCl2
二、非选择题
13．已知化学反应①：，其平衡常数为；化学反应②：，其平衡常数为，在温度973 K和1173 K情况下，、的值分别如下，请填空：
温度
973 K 1.47 2.38
1173 K 2.15 1.67
(1)通过表格中的数值可以推断：反应①是_______(填“吸热”或“放热”)反应，该反应的_______0 (填“>”“＜”或“=”)。
(2)现有反应③：。写出该反应的平衡常数的表达式：_______。
(3)根据反应①与②可推导出、与之间的关系式_______，据此关系式及上表据，也能推断出反应③是_______(填“吸热”或“放热”)反应。
(4)图甲、图乙分别表示反应③在时刻达到平衡，在时刻因改变某个条件而发生变化的情况：
①图甲时刻改变的条件是_______。
②图乙时刻改变的条件是_______。
14．某兴趣小组对该反应进行了实验探究。在一定温度和催化剂的条件下，将通入3L的密闭容器中进行反应(此时容器内总压为200kPa)，各物质的分压随时间的变化曲线如图所示。
时将容器体积迅速缩小至原来的一半并保持不变，图中能正确表示压缩后分压变化趋势的曲线是___________(用图中a、b、c、d表示)，理由是___________；
15．在工业上常用CO与H2合成甲醇，热化学方程式为CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g) ΔH= 574.4kJ mol 1
(1)在T1时，向容积为2 L的恒容容器中充入物质的量之和为3 mol的CO和H2，发生反应CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)，反应达到平衡时CH3OH(g)的体积分数[φ(CH3OH)]与的关系如图1所示。
①当起始=2时，经过5 min反应达到平衡，CO的转化率为0.6，则0～5 min内平均反应速率υ(H2)=___________。若此刻再向容器中加入CO(g)和CH3OH(g)各0.4 mol，达到新平衡时H2的转化率将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②当=3.5时，反应达到平衡后，CH3OH的体积分数可能是图1中的___________(填“D”“E”或“F”)点。
(2)在一容积可变的密闭容器中充有10 mol CO和20 mol H2.CO的平衡转化率[α(CO)]与温度(T)、压强(p)的关系如图2所示。
A、B、C三点对应的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为___________。
16．在一个容积为500ml的密闭容器中，充入10molH2和4molCO。在一定温度和一定压强下，发生如下反应：2H2(g)+CO(g)CH3OH(g),经过5分钟后达到平衡状态。若此时测得CH3OH蒸气的浓度为2mol/L,求：
（1）以H2的浓度变化表示该反应的速率______________；
（2）达到平衡时CO的转化率______________；
（3）该温度下的K______________。
17．体积为2 L的固定密闭容器发生如下反应：：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH= 92.4 kJ·mol 1。
（1）在一定温度下，加入1 mol N2和3 mol H2混合后发生反应， 经5 min后反应达到平衡，此时测得容器内的压强为起始时的0.8倍，则用NH3表示的速率为________ ，H2的体积分数为________。此时放出的热量为__________。
（2）平衡时，N2和H2的浓度之比是__________；当升高平衡体系的温度，则混合气体的平均式量________（填“增大”“减小”或“不变”）；当达到平衡时，再向容器内充入1 mol N2，H2的转化率__________（填“提高”“降低”或“不变”）。
（3）平衡时，将c(N2)、c(H2)、c(NH3)同时增大1倍，平衡__________移动（填“正向”“逆向”或“不”）。若向平衡体系中再充入0.5 mol NH3气体，则平衡后NH3的体积分数________（填“增大”“减小”或“不变”）；
（4）若保持温度和体积不变，起始时加入N2、H2、NH3物质的量分别为a mol、b mol、c mol，达到平衡时仍与(1)的平衡等效，且起始时维持化学反应向逆反应方向进行，则c的取值范围应该______________。
18．(1)已知：As(s)＋H2(g)＋2O2(g)===H3AsO4(s) ΔH1
H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH2
2As(s)＋O2(g)===As2O5(s) ΔH3
则反应As2O5(s)＋3H2O(l)===2H3AsO4(s)的ΔH＝____________________。
(2)下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。
通过计算，可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式分别为__________________、_____________，制得等量H2所需能量较少的是________。
(3)N2与H2反应生成NH3的过程中能量变化曲线如图所示。若在一个固定容积的密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2，使反应N2＋3H2??2NH3达到平衡，测得反应放出热量为Q1。填写下列空白：
①Q1____________________92 kJ。
②b曲线是______________时的能量变化曲线。
③上述条件下达到平衡时H2的转化率为_______________。
④在温度体积一定的条件下，若通入2 mol N2和6 mol H2反应后放 出的热量为Q2 kJ，则2Q1与Q2的关系为____________________。
19．一定温度下，在10L密闭容器中加入5molSO2和3molO2，发生反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，10min时，反应达到平衡状态，此时有3molSO2发生了反应。
(1)反应生成了____molSO3，v(SO2)=____。
(2)平衡时SO3的浓度是____，SO2的转化率是____。
(3)平衡时容器内气体的总物质的量为___mol。
(4)物质的浓度不再改变标志着该反应已达平衡，下列还可以说明该反应已达平衡的是___(填序号)。
①体系内压强不再改变
②容器内气体的密度不再改变
③混合气体的平均相对分子质量不再改变
④v正(SO3)=2v逆(O2)
⑤n(SO3)：n(O2)：n(SO2)=2：1：2
(5)该温度下，SO3(g)SO2(g)+O2(g)的平衡常数K=___。
20．某化学小组运用控制变量法研究外界条件对化学反应速率的影响，做了如下实验。请按要求回答下列问题：
(1)室温下，探究影响分解速率的因素，见下表和如图：
实验 所用试剂
Ⅰ 1mL x
Ⅱ 1g
Ⅲ 1g
Ⅳ
①表中x为___________；
②实验Ⅱ、Ⅲ探究的是___________对分解速率的影响，根据上图，得出的结论是___________。
(2)实验二：查文献可知，对分解也有催化作用，为比较、对分解的催化效果，该小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。回答相关问题：
①定性分析：如图甲可通过观察___________，定性比较得出结论。有同学提出将溶液改为CuCl2溶液更合理，其理由是___________。
②定量分析：为了更精确地研究催化剂对反应速率的影响，利用如图乙装置进行定量实验。实验测得，在硫酸铜催化下过发生分解反应，2min时生成气体1.12L(气体体积已换算为标准状况)，则的分解速率为___________。
(3)该小组预测同为第四周期VIII族的Fe、Co、Ni可能有相似的催化作用。查阅资料：(其中Co、Ni均为+2价)也可用作分解的催化剂，具有较高的活性。如图表示两种不同方法制得的催化剂在10℃时催化分解6%的溶液的相对初始速率随x变化曲线。
①由图中信息可知___________法制取得到的催化剂活性更高。
②推测、两种离子中催化效果更好的是___________。
21．Ⅰ.将与混合在一起放入小烧杯中，将烧杯放在滴有3~4滴水的玻璃片上，用玻璃棒迅速搅拌。
(1)实验中玻璃棒的作用___________。
(2)写出有关反应的化学方程式：_____。
(3)实验中观察到的现象有_____，能闻到刺激性气味，反应混合物成糊状。
Ⅱ.中和热的测定：测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如图所示。
(4)仪器a的名称为_____，实验中还需要用到的玻璃仪器是_____。
(5)取50mL0.50mol/L NaOH溶液和30mL0.50mol/L稀硫酸进行实验，实验数据如表。
请填写表中的空白：
实验次数 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃
稀硫酸 NaOH溶液 平均值
1 26.2 26.0 26.1 30.1
2 27.0 27.4 27.2 33.3
3 25.9 25.9 25.9 29.8
4 26.4 26.2 26.3 30.4
①近似认为0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L稀硫酸的密度都是1g/cm3，中和后生成溶液的比热容c=4.18J/(g·℃)。则中和热为_____ (保留小数点后一位)。
②上述实验数值结果与57.3kJ/mol有偏差，产生偏差的原因不可能是_____ (填字母序号)。
A．实验装置保温、隔热效果差
B．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
C．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定硫酸溶液的温度
D．用量筒量取NaOH溶液的体积时仰视读数
Ⅲ.某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。
(6)向酸性KMnO4溶液中加入一定量的H2C2O4溶液，当溶液中的KMnO4耗尽后，溶液紫色将褪去。为确保能观察到紫色褪去，H2C2O4与KMnO4初始的物质的量需要满足的关系为n(H2C2O4)∶n(KMnO4) _____。
(7)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，该小组设计了如下实验方案：
实验序号 反应温度/℃ H2C2O4溶液 酸性KMnO4溶液 H2O
V/mL c/mol·L-1 V/mL c/mol·L-1 V/mL
① 25 8.0 0.20 5.0 0.010 0
② 25 6.0 0.20 5.0 0.010 x
表格中，x=_____，除通过测定紫色褪去时间的长短来比较反应速率外，本实验还可通过测定_____来比较化学反应速率。
22．某校化学活动社团做了如下探究实验：
实验一：测定1mol/L的硫酸与锌粒和锌粉反应的速率，设计如图I装置：
(1)装置图I中放有硫酸的仪器名称是_______。
(2)按照图I装置实验时，限定了两次实验时间均为10min，还需要测定的另一个数据是____。
(3)若将图I装置中的气体收集装置改为图II，实验完毕待冷却后，该生准备读取滴定管上液面所在处的刻度数，发现滴定管中液面高于干燥管中液面，应首先采取的操作是_______。
实验二：利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之间的反应来探究外界条件改变对化学反应速率的影响。
实验如下表：
序号 温度/K 0.02 mol·L-1 KMnO4 0.1 mol·L-1H2C2O4 H2O 溶液颜色褪至无色时所需时间/s
V/mL V/mL V/mL
A 293 2 5 3
B 293 V1 3 5 8
C 313 2 3 V2
(4)写出相应反应的离子方程式_______。
(5)V1=_______，V2=_______，通过实验A、B可探究_______(填外部因素)的改变对反应速率的影响，通过实验_______(填序号)可探究温度变化对化学反应速率的影响。
(6)利用实验B中数据计算，用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为v(KMnO4)=_____。
(7)实验中发现：反应一段时间后该反应速率会加快，造成此种变化的原因是反应体系中的某种粒子对KMnO4与H2C2O4之间的反应有某种特殊的作用，则该作用是_______。
【参考答案】
一、选择题
1．A
解析：A．反应3C(s)+CaO(s) =CaC2(s)+CO(g)在常温下不能自发进行，则＞0，因为＞0，说明该反应的ΔH>0，A正确；
B．同温同压下对于具体反应的反应焓变与反应条件无关，在光照和点燃条件的相同，B错误；
C．啤酒瓶中二氧化碳存在平衡：，则夏天打开啤酒瓶时瓶内气压减小，则平衡向生成气体二氧化碳的方向进行，可以用勒夏特列原理解释，C错误；
D．恒温恒压容器中发生反应N2＋O22NO，若在容器中充入He，相当于减压，则正逆反应速率均减小，D错误；
故选A。
2．D
解析：A．硫最外层只有6个电子，不会显+7；S2O中含有过氧键存在-1价氧，使得硫元素显+6价，A项错误；
B．反应中铁离子参与反应生成亚铁离子，亚铁离子又转化为铁离子，则铁离子为催化剂，改变反应速率，故反应速率与Fe3+浓度有关，B项错误；
C．氧化剂氧化性大于氧化产物，由图示第二步反应可知，氧化性：Fe3+
故选D。
3．B
【分析】根据化学计量数之比等于化学反应速率之比，转化为同一物质表示的反应速率，再进行比较。
解析：A．υ(A)=0.6mol/(L·s)，转化为B物质表示的反应速率为υ(B)=0.3mol/(L·s)；
B．υ(B)=0.4mol/(L·s)；
C． υ(C)=1mol/(L·s)，转化为B物质表示的反应速率为υ(B)=0.33mol/(L·s)；
D．υ(D)=2mol/(L·s)，转化为B物质表示的反应速率为υ(B)=0.5mol/(L·s)；
表示该反应速率最快的是B，故B正确；
故选B。
4．C
解析：A．恒容下降低温度，平衡逆向移动，气体总质量减小，气体总物质的量不变，气体的平均摩尔质量减小，A项错误；
B．恒容下升高温度，平衡正向移动，气体Z的体积分数增大，B项错误；
C．恒温下减小容器体积，即增大压强，平衡不移动，气体总质量不变，但体积减小，气体的密度增大，C项正确；
D．恒温恒容下，通入气体Y，由于X为固体，则相当于增大压强，平衡不移动，气体Z的体积分数不变，D项错误；
综上所述答案为C。
5．B
解析：A．转化为反应为：，是一个熵减的反应，A错误；
B．反应，若反应能自发，则，为放热反应，B正确；
C．催化剂能加快反应速率，但不能使平衡移动，所以不能提高的平衡转化率，C错误；
D．的体积，需要在标准状况下，气体的摩尔体积已知的情况下，D错误；
故选B。
6．B
解析：A．低温密闭保存氨水，使氨水电离平衡逆向移动，A正确；
B．较高温度下合成氮，能提高化学反应速率，但对平衡不利，B错误；
C．使用过量的乙醇，有利于平衡正向移动，提高乙酸乙酯的产率，C正确；
D．热的纯碱液，对碳酸根离子的水解平衡和化学反应速率均有利，D正确；
答案选B。
7．D
解析：A．对于同一物质在不同状态时的熵值：气态＞液态＞固态，故A错误；
B． 已知反应H2 (g)＋I2(g) 2HI(g)平衡常数为K，，则2H2 (g)＋2I2(g) 4HI(g)的平衡常数，故B错误；
C． 若反应ΔH＜0、ΔS＞0，则ΔG=ΔH-TΔS＜0，因此在温度低时也能自发进行，故C错误；
D． 在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，可以改变反应速率，由于使正反应速率和逆反应速率改变的倍数相同，因此只能缩短达到平衡的时间，但不能改变化学反应进行的方向，故D正确；
故选D。
8．B
解析：①温度为20℃，混合后初始浓度为0.05mol/L，初始浓度为0.05mol/L；
②温度为10℃，混合后初始浓度为0.02mol/L，初始浓度为0.005mol/L；
③温度为10℃，混合后初始浓度为0.05mol/L，初始浓度为0.05mol/L；
温度越高、浓度越大，则反应速率就越快，在实验中就最先出现浑浊，则出现浑浊的先后顺序是①③②；
故选B。
9．C
解析：A．实验时先加H2O2后加MnO2，则固液接触更充分，有利于增大固液接触面积，选项A正确；
B．若装置已经连接好，则装置II的漏斗处不能直接加入过氧化氢，应该在连接前从漏斗处加入，选项B正确；
C．过氧化氢在没有催化剂作用下不会迅速生成氧气，II处不会观察到迅速产生大量气泡，选项C错误；
D．上述流程中应先插入带余烬的木条，证明过氧化氢分解很慢，再加入过氧化氢证明二氧化锰催化过氧化氢可迅速生成氧气；故不宜先加入MnO2再插入带余烬的木条，选项D正确。
故选C。
10．B
解析：根据图象可知，T1所在曲线先达到平衡状态，温度越高反应速率快，说明温度T1>T2，温度越高B的含量越低，这说明升高温度平衡正向移动，因此正反应是吸热反应，即ΔH>0，p1所在曲线先达到平衡状态，压强越大反应速率快，说明压强p1>p2，压强越大，B的含量越低，说明增大压强平衡正向移动，则正反应是体积减小的反应，即m+n>p；
故答案选B。
11．A
解析：A．降低温度，反应速率减小，低温冷藏食物，减小反应速率，A选；
B．燃煤发电时用煤粉代替煤块，增大反应物接触面积，加快反应速率，B不选；
C．用H2O2制备O2时，使用MnO2作催化剂，加快反应速率，C不选；
D．用70%的硫酸溶液代替98%的浓硫酸与Na2SO3粉末反应制备SO2，溶液中氢离子浓度增大，加快反应速率，D不选；
答案选A。
12．C
解析：A．图甲中补充环形玻璃搅拌棒，大小烧杯的上沿齐平，中间填充满碎纸屑即可用于中和热的测定，A与题意不符；
B．图乙中长颈漏斗应换为分液漏斗后，可用于测定溶液的分解速率，B与题意不符；
C．图丙的实验设计，只有草酸的浓度不同，其它条件相同，可以探究浓度对化学反应速率的影响，C符合题意；
D．图丁可蒸干饱和溶液制备无水，需要在气流中蒸干，D与题意不符。
故选C。
二、非选择题
13．(1) 吸热 >
(2)
(3) 吸热
(4) 增大压强(或加入催化剂) 移除部分H2(或降低温度)
解析：（1）由表格数据可知，升高温度，增大，说明升高温度有利于反应正向进行，而升高温度平衡将向吸热反应移动，因此反应①为吸热反应，反应的焓变>0。
（2）反应③的平衡常数表达式。
（3）反应①：，反应②：，将反应①-②可得反应③，则；升高温度，减小，根据(1)分析同理可知反应②为放热反应，即反应②的，根据盖斯定律可知反应③的焓变为正值，即反应③为吸热反应，故答案为：；吸热。
（4）①图甲中t2时刻正逆反应速率均增大，且，说明化学平衡未发生移动，该反应为气体等体积反应，改变压强对平衡无影响，增大压强，正逆反应速率增大，平衡不移动，与图像相符；加入催化剂，正逆反应速率将等比例变化，平衡不移动，符合题意，故时刻改变的条件是增大压强(或加入催化剂)。
②图乙中t2后增大，减小，若改变条件为增大CO2浓度，则瞬间增大，不符合图像；若改变条件为移除部分CO，瞬间减小，不符合题意；若改变条件为移除部分H2，则平衡逆向移动，逐渐增大，逐渐减小，符合题意；由于该反应为气体等体积反应，改变压强对平衡无影响，不符合题意；该反应正向为吸热反应，降低温度，平衡逆向移动，将增大，将减小，与图像相符，故时刻改变的条件是移除部分H2(或降低温度)。
14． b 开始体积减半，N2分压变为原来的2倍，随后由于加压平衡逆向移动，N2分压比原来2倍要小
解析：根据反应2NH3N2+3H2可知，随着反应的进行NH3的分压逐渐减小，N2、H2的分压逐渐增大，且H2的分压为N2的3倍，t2时将容器体积压缩到原来的一半，容器总压强变为原来的2倍，故开始N2分压变为原来的2倍，随后由于加压平衡逆向移动，N2分压比原来2倍要小，故b曲线符合，故答案为：b；开始体积减半，N2分压变为原来的2倍，随后由于加压平衡逆向移动，N2分压比原来2倍要小。
15． (1) 0.12 mol L 1 min 1 增大 F
(2)KA＝KB＞KC
解析： (1)①当起始=2时，即加入了1molCO和2mol H2，经过5 min反应达到平衡，CO的转化率为0.6，则消耗了0.6molCO，消耗了1.2mol H2，则0～5 min内平均反应速率，达到平衡时甲醇物质的量为0.6mol，剩余0.4molCO，0.8mol H2，平衡常数为，若此刻再向容器中加入CO(g)和CH3OH(g)各0.4 mol，，平衡正向移动，达到新平衡时H2的转化率将增大；故答案为：0.12 mol L 1 min 1；增大。
②当=3.5时，氢气量增大，一氧化碳的量减少，虽然CO转化率增大，但总量会减少，反应达到平衡后，CH3OH的体积分数可能比C点低，因此图1中的F点；故答案为：F。
(2)A、B温度相同，则平衡常数相等，C点温度高，但CO比B低，说明逆向移动，平衡常数减小，因此A、B、C三点对应的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为KA＝KB＞KC；故答案为：KA＝KB＞KC。
16．8； 25% 0.0013或1/768
【分析】经过5 min后达到平衡状态．若此时测得CH3OH蒸气的浓度为2 mol L-1，可知生成甲醇为0.5L×2mol/L=1mol，则
结合v=计算；结合转化率=×100%；K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比，结合平衡浓度计算K。
解析：(1)以H2的浓度变化表示的该反应的速率为=0.8mol L 1 min 1；
(2)达到平衡时CO的转化率α(CO)= ×100%=25%；
(3)该温度下的K= =0.0013，故答案为：0.0013或。
17．16mol/(L mim) 25% 73.92KJ 1:3 减小 提高 正向 增大 0.8≤2
解析：(1) 5 min后反应达平衡时，恒容条件下气体的物质的量与压强成正比，设氮气改变的物质的量浓度为x，则：
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
开始时的浓度/ mol/L 0.5 1.5 0
改变的浓度/ mol/L x 3x 2x
平衡时的浓度mol/L 0.5-x 1.5-3x 2x
=0.8，x=0.4mol/L，反应速率V（NH3）==0.16mol/(L mim)，H2的体积分数为×100%=×100%=25%，此时放出的热量为92.4 kJ=73.92 kJ；（2）N2和H2的投料比为1：3，反应的物质的量之比为是1：3，故反应过程中两者物质的量之比始终都为1：3，平衡时，N2和H2的浓度之比是1：3；当升高平衡体系的温度，平衡向逆方向移动，气体总质量不变，但气体的总物质的量增大了，则混合气体的平均式量减小；当达到平衡时，再向容器内充入1 mol N2，平衡向正反应方向移动，H2的转化率提高；（3）平衡时，将c(N2)、c(H2)、c(NH3)同时增大1倍，相当于增大压强，平衡正向移动；若向平衡体系中再充入0.5 mol NH3气体，在容积不变的情况下，相当于增大压强，平衡正向移动，则平衡后NH3的体积分数增大；（4）若保持温度和体积不变，起始时加入N2、H2、NH3物质的量分别为a mol、b mol、c mol，达到平衡时仍与(1)的平衡等效，恒温恒容条件下的等效平衡，只要满足反应物极限转化为一边时与原的物质的量相等，平衡时各物质的量浓度相同，与(1)的平衡等效则平衡时氨气的物质的量浓度为0.8mol/L，要起始时维持化学反应向逆反应方向进行，必须氨气的物质的量浓度大于0.8mol/L，而若一开始投料从氨气开始，则氨气的浓度可达2mol/L，则c的取值范围应该为0.8
解析：(1)已知：①As(s)＋H2(g)＋2O2(g)=H3AsO4(s) ΔH1
②H2(g)＋O2(g)=H2O(l) ΔH2
③2As(s)＋O2(g)=As2O5(s) ΔH3
根据盖斯定律，由①×2-②×3-③可得反应As2O5(s)＋3H2O(l)=2H3AsO4(s) ΔH＝2ΔH1-3ΔH2-ΔH3；
(2)①H2SO4(aq)=SO2(g)+H2O(l)+ O2(g) △H1=＋327 kJ/mol
②SO2(g)+I2(s)+ 2H2O(l)=2HI(aq)+ H2SO4(aq) △H2=－151 kJ/mol
③2HI(aq)= H2 (g)+ I2(s) △H3=＋110 kJ/mol
④H2S(g)+ H2SO4(aq)=S(s)+SO2(g)+ 2H2O(l) △H4=＋61 kJ/mol
①+②+③，整理可得系统（I）的热化学方程式H2O(l)=H2(g)+ O2(g) △H=+286 kJ/mol；
②+③+④，整理可得系统（II）的热化学方程式H2S (g)=H2(g)+S(s) △H=+20 kJ/mol。
根据系统I、系统II的热化学方程式可知：每反应产生1 mol氢气，后者吸收的热量比前者少，所以制取等量的H2所需能量较少的是系统II；
（3）①由图可知反应的热化学方程式为：N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）△H=508 kJ mol-1-600 kJ mol-1=-92kJ mol-1，N2与H2反应生成NH3的反应为可逆反应，反应为不能完全转化为生成物，即1mol N2和3mol H2不能完全反应生成1molNH3，则反应放出的热量值Q1<92 kJ；
②加催化剂降低反应的活化能，所以图中b曲线代表加入了催化剂；
③设转化的氢气为xmol，
N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）△H=-92kJ mol-1
3mol 92kJ
xmol Q1kJ
则x= mol
所以 达平衡时H2的转化率为=；
④向密闭容器中通入1mol N2和3mol H2，不可能完全转化，所以达到平衡时放出热量Q1kJ；另一容积相同的密闭容器中通入2mol N2和6mol H2，达到平衡时若与原平衡相同，则放出热量应该是2Q1kJ，通入2mol N2和6mol H2的压强比通入1mol N2和3mol H2的大了，平衡还会向正向移动，放出的热量还会增大，即Q2>2Q1。
19．(1) 3 0.03mol·L-1·min-1
(2) 0.3mol·L-1 60%
(3)6.5
(4)①③④
(5)
解析：（1）由反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)可知，10min时，有3molSO2发生了反应时，会生成SO3为3mol，v(SO2)=；故答案为：3；0.03mol·L-1·min-1。
（2）10min时，反应达到平衡状态，有3molSO2发生了反应，生成SO3为3mol，则平衡时SO3的浓度为：；SO2的转化率为：；故答案为：0.3mol·L-1；60%。
（3）容器中初始加入5molSO2和3molO2，发生反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，10min时，反应达到平衡状态，有3molSO2发生了反应，同时有1.5molO2发生了反应,并生成了3mol的SO3，所以达到平衡时SO2、O2、SO3的物质的量分别为：2mol、1.5mol、3mol，则平衡时容器内气体的总物质的量为6.5mol；故答案为：6.5。
（4）①反应前后气体的物质的量减小，所以压强为变量，当体系内压强不再改变，反应达到平衡状态，故①正确；
②反应前后气体总质量不变、容器体积不变，则容器内气体的密度始终不变，不能据此判断反应达到平衡状态，故②错误；
③反应前后气体总质量不变、气体的物质的量减小，则混合气体平均相对分子质量为变量，当混合气体的平均相对分子质量不再改变，说明反应达到平衡状态，故③正确；
④v正(SO3)=2v逆(O2)，正逆反应速率相等，说明反应达到平衡状态，故④正确；
⑤n(SO3)：n(O2)：n(SO2)=2：1：2，反应不一定达到平衡状态，与反应初始物质的量和转化率有关，不能据此判断平衡状态，故⑤错误；
故答案为①③④。
（5）该温度下，反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的平衡常数为：，则SO3(g)SO2(g)+O2(g)的平衡常数K=；故答案为：。
20．(1) 催化剂 在相同条件下，MnO2对分解的催化效果比Fe2O3好
(2) 产生气泡的快慢 排除阴离子的干扰 0.05
(3) 微波水热
解析：（1）①根据实验Ⅰ与Ⅱ或Ⅲ的数据对比可知，反应的溶液总体积为10mL，所以实验Ⅰ中溶液的体积为10mL-1mL=9mL，故答案为：；
②根据表中实验Ⅱ与Ⅲ的数据和图象可知，相同时间内，实验Ⅲ的反应速率较快，MnO2的催化效果好，催化效率高，故答案为：在相同条件下，MnO2对分解的催化效果比Fe2O3好。
（2）①定性分析可根据反应产生气泡的快慢来判断反应的快慢；为比较和对分解的催化效果，要保持其它条件相同，而FeCl3溶液和CuSO4溶液中阴阳离子均不相同，因此氯离子可能也会影响反应速率，造成干扰，则可将溶液改为CuCl2溶液，故答案为：产生气泡的快慢；排除阴离子的干扰；
②根据题意，2min时生成气体1.12L(气体体积已换算为标准状况)，即物质的量为0.05mol，则消耗的双氧水的物质的量为0.1mol，则的分解速率为=0.05，故答案为：0.05。
（3）①的分解速率越大，催化剂的活性越高，根据图象可知，x相同时，微波水热法初始分解速率大于常规水热法，所以微波水热法制得的催化剂活性更高，故答案为：微波水热；
②由图可知，x数值越大，的初始分解速率越大，而x越大，比例越大，所以催化效果更好，故答案为：。
21．(1)搅拌，使混合物充分接触并反应
(2)
(3)玻璃片上的水结冰而与小烧杯粘在一起
(4) 玻璃搅拌器(环形玻璃搅拌棒) 量筒
(5) 53.5kJ mol 1 D
(6)≥2.5
(7) 2.0 生成相同体积的CO2所需的时间
解析：氯化铵和氢氧化钡的反应是吸热反应，据此分析解答；根据中和热的测得实验装置，结合表格数据的有效性和中和热的概念分析解答；根据反应后H2C2O4转化为CO2逸出，KMnO4转化为MnSO4，书写出反应的化学方程式，结合控制变量法分析解答。
（1）本实验中，将20g Ba(OH)2 8H2O晶体与10g NH4Cl晶体一起放入小烧杯中，将烧杯放在滴有3～4滴水的玻璃片上，用玻璃棒迅速搅拌，玻璃棒的作用是：搅拌使混合物充分接触并反应，故答案为：搅拌，使混合物充分接触并反应；
（2）氯化铵属于铵盐，能和强碱氢氧化钡反应生成氨气、水、以及氯化钡，反应的化学方程式为Ba(OH)2 8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O，故答案为：Ba(OH)2 8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O；
（3）氯化铵和氢氧化钡的反应是吸热反应，温度降低能让水结冰，导致烧杯和玻璃片粘在一起，同时生成的氨气具有刺激性气味，故答案为：玻璃片上的水结冰而与小烧杯粘在一起；
（4）仪器a是玻璃搅拌器(环形玻璃搅拌棒)；实验中需要量取一定量的硫酸和氢氧化钠溶液，因此还需要用到的玻璃仪器是量筒，故答案为：玻璃搅拌器(环形玻璃搅拌棒)；量筒；
（5）①第1次实验反应前后温度差为4.0℃；第2次实验反应前后温度差为：6.1℃；第3次实验反应前后温度差为：3.9℃；第4次实验反应前后温度差为：4.1℃，第二次数值误差大，舍去，三次实验所得到的温度平均值为℃=4.0℃；50mL 0.5mol/LNaOH溶液和30mL 0.5mol/L硫酸溶液进行实验的质量和为m=80mL×1g/cm3=80g，根据H2SO4+2NaOH=Na2SO4+H2O知，生成水的物质的量n=0.025mol，根据Q=cm△T，生成0.025mol的水放出热量Q=4.18J/(g ℃)×80g×4.0℃=1.3376kJ，即生成0.025mol的水放出热量为1.3376kJ，所以实验测得的中和热△H=-=-53.5kJ/mol，故答案为：-53.5kJ/mol；
②上述实验数值结果比57.3 kJ mol-1小，说明反应中测得的放出的热量偏少。A．实验装置保温、隔热效果差，使热量散失，反应放出热量偏小，中和热偏小，故A不选；B．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，热量散失的多，反应放出热量偏小，中和热偏小，故B不选；C．用温度计测定 NaOH 溶液起始温度后直接测定 H2SO4溶液的温度，导致部分硫酸和氢氧化钠反应，热量散失，温度差偏小，中和热偏小，故C不选；D．量取NaOH溶液的体积时仰视读数，则碱的物质的量偏大，反应放出的热量偏大，中和热偏大，故D选；故答案为：D；
（6）反应后H2C2O4转化为CO2逸出，KMnO4转化为MnSO4，反应的化学方程式为2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑，为了观察到溶液的紫色褪去，KMnO4溶液不能剩余，所以H2C2O4与KMnO4初始的物质的量需要满足的关系为 n(H2C2O4)∶n(KMnO4)≥=2.5，故答案为：≥2.5；
（7）实验①②是探究草酸溶液浓度对反应速率的影响，根据控制变量法可知，溶液的总体积要保持相等、均为13.0mL，则实验②中加入水的体积为13.0mL-46.0mL-5.0mL=2.0mL；实验中有二氧化碳生成，除通过测定紫色褪去时间的长短来比较反应速率外，本实验还可通过测定生成相同体积的CO2所需的时间来比较化学反应速率，故答案为：2.0；生成相同体积的CO2所需的时间。
22．(1)分液漏斗
(2)收集到的气体体积
(3)调节滴定管的高度，使液面与干燥管内液面相平
(4)2+5 H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
(5) 2 3 浓度 A、C
(6)0.0005 mol·L-1·min-1
(7)催化作用
【分析】测定1mol/L的硫酸与锌粒和锌粉反应的速率时，可通过测定相同时间内产生气体的体积大小进行判断，也可以通过比较产生相同体积气体所用的时间进行判断。收集气体时，可以使用注射器，也可以使用量气管。
解析：（1）装置图I中放有硫酸的仪器带有活塞，名称是分液漏斗。答案为：分液漏斗；
（2）两次实验时间均为10min，即时间相同，还需要测定气体体积，则另一个数据是：收集到的气体体积。答案为：收集到的气体体积；
（3）图II中，滴定管中液面高于干燥管中液面，应调平，所以首先采取的操作是：调节滴定管的高度，使液面与干燥管内液面相平。答案为：调节滴定管的高度，使液面与干燥管内液面相平；
（4）KMnO4与H2C2O4在酸性溶液中发生反应，生成钾盐、锰盐、二氧化碳等，反应的离子方程式：2+5 H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。答案为：2+5 H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O；
（5）对比实验中，要保证溶液的总体积不变，即混合液的总体积都为10mL，所以V1=2，V2=3，实验A、B中，温度相同，KMnO4溶液的浓度相同，但H2C2O4的浓度不同，则可探究浓度的改变对反应速率的影响，实验A、C中，各物质的浓度相同，但温度不同，可探究温度变化对化学反应速率的影响。答案为：2；3；浓度；A、C；
（6）反应过程中，KMnO4全部参加反应，则反应速率为v(KMnO4)== 0.0005 mol·L-1·min-1。答案为：0.0005 mol·L-1·min-1；
（7）反应一段时间后该反应速率会加快，造成此种变化的原因是反应体系中的Mn2+对KMnO4与H2C2O4之间的反应有某种特殊的作用，则该作用是：催化作用。答案为：催化作用。
