第二章 化学反应的方向、限度与速率质量检测
一、单选题
1．对于可逆反应：aA(气)+bB(气)mC(气)+nD(气)ΔH<0，下列说法正确的是（ ）
A．平衡移动，反应的平衡常数必改变
B．增大压强平衡必移动
C．升高温度平衡必移动
D．加入催化剂平衡必移动
2．实验室用锌粒与 硫酸溶液抽取氢气，下列措施不能增大化学反应速率的是 （ ）
A．用锌粉代替锌粒
B．改用 硫酸溶液
C．改用热的 硫酸溶液
D．向该硫酸溶液中加入等体积的水
3．把镁条（去除氧化膜）投入到盛有盐酸的敞口容器中，产生H2的速率v与时间t的关系如下图所示，其中影响AB段速率的主要因素是（ ）
A．H+的浓度 B．体系的压强 C．溶液的温度 D．Cl－的浓度
4．下列情况与平衡移动无关的是（ ）
A．CaCO3难溶于水，但易溶于盐酸溶液
B．升温能使醋酸溶液中c(H+)增大
C．用KClO3制O2时常加入少量MnO2
D．在NaHS溶液中加入NaOH固体能使c(S2-)增大
5．在下列影响化学反应速率的因素中，能使化学反应速率加快的方法是（ ）
①升高温度 ②加入催化剂 ③增大反应物浓度 ④将块状固体反应物磨成粉末
A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．①②③④
6．某反应的反应机理、能量与反应进程的关系如下图所示，下列说法正确的是（ ）
A．是该反应的催化剂
B．第一反应、第二步反应，和总反应都是放热反应|
C．第一步反应决定总反应的速率
D．在第一步反应中作还原剂
7．甲：在试管中加入1 g粉末状大理石，加入4 mol/L盐酸20 mL(过量)；
乙：在试管中加入2 g颗粒状大理石，加入4 mol/L盐酸20 mL(过量)；
下列CO2生成体积(折算成标准状况)V(CO2)同反应时间t的关系曲线图合理的是（ ）
A． B．
C． D．
8．在恒容密闭容器中，分别在、温度下，发生反应 ，反应体系中各物质的浓度c随时间t的部分变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A．向密闭容器内充入He，平衡逆向移动
B．a曲线条件下，10～30min内
C．曲线b表示温度下，反应过程中物质A的浓度变化
D．在工业实际生产中，温度越低，越有利于提高生产效率
9．下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的有几项（ ）
①Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN后颜色变深
②将混合气体中的氨液化有利于合成氨反应
③实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气
④红棕色NO2气体加压后颜色先变深后变浅
⑤加入催化剂有利于合成氨的反应
⑥由H2(g)、I2(g)和HI(g)组成的平衡体系加压后颜色变深
⑦500 ℃时比室温更有利于合成氨的反应
A．三项 B．四项 C．五项 D．六项
10．在一定温度下的定容容器中，当下列物理量不再发生变化时，表明反应已达到化学平衡状态的是
①混合气体的压强 ②混合气体的密度 ③的物质的量的浓度 ④混合气体总物质的量 ⑤混合气体的平均相对分子质量 ⑥与的比值 ⑦混合气体总质量．
A．②③⑤⑦ B．③④⑤⑥ C．①③④⑤ D．①②④⑦
11．1133K时，向某恒容密闭容器中充入等物质的量的和，发生反应：，容器内的压强与时间的关系如图所示，下列有关该反应的判断错误的是（ ）
A．当容器内混合气体的平均摩尔质量不再改变时，该反应达到了平衡状态
B．当CO的分压是的2倍时，该反应达到了平衡状态
C．当1 mol O-H键断裂同时有2 mol C-H键形成时，该反应达到了平衡状态
D．当容器内混合气体的密度不再改变时，该反应达到了平衡状态
12．对于可逆反应2A(g)＋B(g) 2C(g) ΔH<0，下列图像表示正确的是（ ）
A． B．
C． D．
13．汽车尾气中含有CO、NO等有害气体，两者在恒容密闭容器中能发生反应：，为了验证温度对该反应速率的影响，某同学设计了两组实验，如表所示。已知280℃的情况下，反应后达到平衡，测得NO的浓度为。下列说法不正确的是（ ）
实验编号 t/ NO的初始浓度 CO的初始浓度
Ⅰ 280
Ⅱ 350
A．表中的数值应为
B．当，说明该反应已达到平衡状态
C．时，前内，用表示的平均反应速率为
D．的情况下达到平衡时的浓度为
14．已知反应CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g) ΔH＝Q kJ· mol－1；在三个不同容积的容器中分别充入1mol CO与2mol H2，恒温恒容，测得平衡时CO的转化率如下表。下列说法正确的是（ ）
温度( ℃) 容器体积 CO转化率 平衡压强(p)
① 200 V1 50% p1
② 200 V2 70% p2
③ 350 V3 50% p2
A．反应速率：③＞①＞②
B．平衡时体系压强：p1∶p2＝5∶4
C．若容器体积V1＞V3，则Q＜0
D．若实验②中CO和H2用量均加倍，则CO转化率＜70%
15．低温脱氮技术可用于处理废弃中的氮氧化物。发生的化学反应为：4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g)+Q。在恒容密闭容器中，下列说法正确的是（ ）
A．该反应是放热反应，降低温度将缩短反应达到平衡的时间
B．其他条件不变，使用高效催化剂，废气中氮氧化物的转化率增大
C．4mol氨气与足量的NO充分反应，放出的热量为Q
D．增大压强，正逆反应速率都增大，平衡逆向移动
16．下列有关说法正确的是（ ）
A．N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，恒温恒压下再通入少量NH3，容器中气体密度增大
B．NH4Cl(s) NH3(g)+HCl(g)，室温下不能自发进行，说明该反应的△H<0
C．CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g)，压缩容器使体积减小，达到新平衡后CO2浓度增大
D．H2(g)+I2(g) 2HI(g)，恒容绝热下，当压强不变时可以判定反应达到平衡
二、综合题
17．甲醇是一种易挥发的液体，它是一种重要的化工原料，也是一种清洁能源。
（1）已知：①CO(g) + 2H2(g) CH3OH(l) ΔH＝－128.1 kJ·mol－1
②2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
③H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ·mol－1
④2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g) ΔH＝－566.0 kJ·mol－1
写出表示CH3OH燃烧热的热化学方程式： 。
（2）不同温度下，将1.0 molCH4和2.4molH2O（g）通入容积为10 L的恒容密闭容器中发生如下反应： CH4(g)+ H2O(g) CO(g) + 3H2(g)，测得体系中H2O的体积百分含量随着时间的变化情况如下图所示：
①T1 T2（填“＞”“＜”或“=”，下同），其对应的平衡常数K1 K2。
②温度T2下，从反应开始到2min时，ν（H2O）= 。
③T1温度时，若已知到达平衡是H2O(g)的体积百分含量为40％，则该温度下上述反应的平衡常数K= 。（保留两位小数点）
（3）科学家用氮化镓组成如图所示的人工光合系统，利用该装置成功地以CO2和H2O为原料合成了CH4。铜电极表面的电极反应式为 。
（4）已知CO可与I2O5反应：5 CO(g)+I2O5(s) 5CO2(g)+I2(s)。将甲醇不完全燃烧产生的500mL（标准状况）气体用足量的I2O5处理后，将所得的I2准确地配成100mL碘的酒精溶液。再取25.00mL该溶液加入淀粉溶液作指示剂后用0.0100mol·L－1 Na2S2O3标准溶液滴定，消耗标准溶液20.00mL（气体样品中其它成分与I2O5不反应；2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6）。
①滴定终点时溶液颜色变化为 。
②气体样品中CO的体积分数为 。
18．水煤气转化反应[CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) H=-a kJ mol-1]是一个重要的化工过程。
已知：部分化学键的键能如表所示：
化学键 C=O H-H O-H
键能/ kJ mol-1 1072 799 436 463
回答下列问题：
（1）a= 。
（2）TK时，向体积相同的恒容恒温的密闭容器甲和恒容绝热的密闭容器乙中分别充入1mol CO(g)和1mol H2O(g)，只发生水煤气转化反应。
①甲容器中反应达到平衡时H2的物质的量分数为30%。则TK时甲容器中反应的平衡常数Kx= (Kx为用物质的量分数表示的平衡常数)。平衡后改变条件，下列措施能提高CO的平衡转化率的是 (填序号)。
A．加入催化剂 B．再充入1moLCO C．充入氩气 D．降低温度
②两容器均达到平衡后，压强更大的是 (填“甲”或“乙”)，原因为 。
（3）CO2用途广泛，写出基于其物理性质的一种用途： 。
19．化学反应中伴随着能量变化和速率变化。回答下列问题：
（1）下列诗句、谚语中包含吸热反应的是___________（填字母）。
A．伐薪烧炭南山中
B．千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲
C．只要功夫深，铁杵磨成针
D．冰，水为之，而寒于水
（2）已知 键的键能是 ， 键的键能是 ， 键的键能是 。则反应 吸收或放出的能量为 。在如图中画出该反应过程中能量的变化趋势。
（3）一定温度下，在 的密闭容器中加入 和 发生反应 ， 末测知容器中生成了 。反应开始至 末，用 表示的平均反应速率为 。下列叙述能说明该反应已达到最大限度的是 （填字母）。
A． 全部转化为 B．正、逆反应速率相等且均为零
C． 和 以1∶1的物质的量之比反应生成 D． 的物质的量浓度不再变化
20．硫铁矿烧渣（主要成分为等）是生产硫酸的工业废渣，其综合利用对环境保护具有现实意义．利用硫铁矿烧渣制备铁红和晶体的一种工艺流程如下图（生产过程中所加试剂均足量）．
回答下列问题：
（1）提高烧渣的浸取率，可采用的措施有 （至少写出两点）．
（2）滤液X中含有的金属阳离子是 （填离子符号）；从滤液Y中获得晶体，必须的操作步骤依次有 （填标号）
A．加热蒸干 B．蒸发浓缩 C．冷却结晶 D．过滤 E．萃取 F．分液
（3）在空气中煅烧生成铁红的化学方程式为 ．
（4）上述生产流程中多处采用了过滤操作，实验室中完成相应的操作需要用到的玻璃仪器有烧杯及 ．
（5）已知：室温下，达到沉淀溶解平衡时，溶液的为8，为．试通过简单计算说明在室温下，上述流程中所得固体中是否混有： ．
21．一定温度下，向一容积为 5 L 的恒容密闭容器中充入 0.4 mol SO2和0.2 mol O2，发生反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)H＝－196 kJ·mol－1。当反应达到平衡时，容器内压强变为起始时的0.7倍。请回答下列问题：
（1）判断该反应达到平衡状态的标志是 (填序号)。
a.SO2、O2、SO3三者的浓度之比为 2∶1∶2
b.容器内气体的压强不变
c.容器内混合气体的密度保持不变
d.SO3的物质的量不再变化
e.SO2的生成速率和 SO3的生成速率相等
（2）①SO2的转化率为 ；
②达到平衡时反应放出的热量为 ；
③此温度下该反应的平衡常数 K＝ 。
（3）如图表示平衡时 SO2的体积分数随压强和温度变化的曲线，则：
①温度关系 ： T1 T2( 填 “>”“<” 或“＝”，下同)；
②平衡常数关系：KA KB，KA KD。
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】A. 平衡常数只与温度有关，若反应是气体体积改变的反应，改变压强，平衡移动，但平衡常数不变，故A不符合题意；
B. 若反应前后是气体体积不变的反应，增大压强平衡，平衡不动，故B不符合题意；
C. 反应过程中一定伴随能量变化，温度改变平衡一定发生移动，故C符合题意；
D. 加入催化剂，反应速率改变，但平衡不移动，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、平衡常数只受温度影响；
B、增大压强朝气体系数缩小方向移动；
C、升高温度平衡朝吸热方向移动；
D、催化剂不影响平衡移动。
2．【答案】D
【解析】【解答】
A.锌粉代替锌粒，增大反应物接触面积，反应速率加快，故A不符合题意；
B.改用 硫酸溶液，硫酸浓度增大，反应速率加快，故B不符合题意；
C.改用热的 硫酸溶液，温度升高，反应速率加快，故C不符合题意；
D.加入等体积的水，硫酸浓度降低，反应速率减慢，故D符合题意；
故答案为：D.
【分析】
影响反应速率的因素包括：反应物性质、温度、压强、浓度、催化剂；升高温度、增大压强和增加催化剂可以加快反应速率。
3．【答案】C
【解析】【解答】镁条与盐酸发生反应Mg+2H+=Mg2++H2↑，影响镁和盐酸反应产生氢气的速率的因素主要有两个：一是温度，反应放出热量，使体系的温度升高，产生氢气的速率增大；二是溶液中氢离子的浓度，反应过程中氢离子的浓度减小，产生氢气的速率减慢。图中AB段产生氢气的速率逐渐增大，说明这段时间内温度对反应速率的影响大于氢离子浓度对反应速率的影响，故影响AB段速率的主要因素是温度。
故答案为：C。
【分析】随着反应的进行盐酸的浓度逐渐减小，但该反应为放热反应，据此解答即可。
4．【答案】C
【解析】【解答】A．碳酸钙是强电解质，溶于水时电离生成碳酸根离子和钙离子，碳酸根离子和氢离子反应生成二氧化碳和水，所以碳酸钙易溶于盐酸溶液，碳酸钙溶于水存在难溶物的溶解平衡，A不符合题意；
B.醋酸是弱电解质，存在电离平衡，升高温度促进醋酸电离，导致溶液中氢离子浓度增大，B不符合题意；
C.用氯酸钾制取氧气时加入二氧化锰，二氧化锰作催化剂而加快反应速率，所以与平衡无关，C符合题意；
D.硫氢化钠电离出硫氢根离子，硫氢根离子既能电离又能水解，所以存在平衡，硫氢根离子和氢氧根离子反应生成水和硫化钠，促进硫氢根离子电离，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A.CaCO3存在沉淀溶解平衡；
B.醋酸是弱酸，存在电离平衡；
C.MnO2为反应的催化剂，催化剂不影响平衡移动；
D.NaHS溶液中存在HS-的电离平衡和水解平衡；
5．【答案】D
【解析】【解答】①任何化学反应升高温度一定能加快化学反应速率，符合题意；②使用催化剂能加快化学反应速率，符合题意；③增大反应物浓度，增大了活化分子数，一定能加快化学反应速率，符合题意；④将固体块状反应物磨成粉末，增大了接触面积，一定能加快化学反应速率，符合题意；
故答案为：D。
【分析】影响化学反应速率的因素一般有温度、浓度、压强、催化剂等，据此判断。
6．【答案】C
【解析】【解答】A．Fe2+在第一步反应中消耗，在第二步反应中生成，则Fe2+是该反应的催化剂，碘离子是反应物，故A不符合题意；
B．由图可知，第一步反应为吸热反应，第二步反应和总反应都是放热反应，故B不符合题意；
C．由图可知，第一步反应的活化能比第二步反应的大，第一步反应决定总反应的速率，故C符合题意；
D．第一步反应中中硫元素化合价下降，则在第一步反应中作氧化剂，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、注意催化剂指的是第一反应的反应物，第二反应的生成物，中间产物指的是第一反应的生成物，第二反应的反应物；
B、反应物的总能量大于生成物的总能量，反应放热，反之反应吸热；
C、活化能大为决速步骤；
D、硫元素化合价降低，作为氧化剂。
7．【答案】D
【解析】【解答】碳酸钙的表面积越大，和盐酸反应的反应速率就越大，据此可知甲中反应速率快，但生成的CO2体积小于乙中，D符合题意；
故答案为：D
【分析】粉末状固体，其接触面积较大，反应速率较快；由于盐酸过量，则大理石完全反应，因此大理石的量越多，产生CO2的体积越大。
8．【答案】C
【解析】【解答】A．恒容条件下充入He，各物质的分压没有发生改变，平衡不移动，A不符合题意；
B．a曲线条件下，10～30min内，反应速率比等于化学计量数之比，则，B不符合题意；
C．结合分析可知，a、b都是A物质的浓度变化情况，b对应的是T2温度，C符合题意；
D．降低温度，平衡正向移动，反应物的转化率提升，但温度过低会导致反应速率过慢，不利于提高生产效率，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．依据化学平衡移动原理分析；
B．利用v=Δc/Δt计算；
C．结合图像分析判断；
D．依据影响反应速率和化学平衡的因素分析。
9．【答案】A
【解析】【解答】①Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN固体，溶液中c(SCN－)增大，平衡向着生成Fe(SCN)3的方向进行，使得溶液颜色变深，可用勒夏特列原理解释，①不符合题意；
②合成氨反应中，将NH3液化，使得混合气体中c(NH3)减小，平衡正向移动，有利于合成氨反应，可用勒夏特列原理解释，②不符合题意；
③Cl2与H2O的反应为可逆反应Cl2＋H2O HCl＋HClO，由于饱和食盐水中c(Cl－)达到最大值，因此可抑制Cl2与H2O的反应，故可用排饱和食盐水的方法收集Cl3，可用勒夏特列原理解释，③不符合题意；
④NO2转化为N2O4的反应为2NO2(g) N2O4(g)，加压后，体积减小，浓度增大，溶液的颜色变深；由于增大压强，平衡正向移动，因此气体的颜色又变浅，可用勒夏特列原理解释，④不符合题意；
⑤加入催化剂只能改变反应速率，不能改变平衡移动，因此加入催化剂有利于合成氨的反应，不能用勒夏特列原理解释，⑤符合题意；
⑥平衡体系中发生的反应为：H2(g)＋I2(g) 2HI(g)，由于反应前后气体分子数不变，因此加压对平衡移动无影响，颜色变深，是由于c(I2)增大引起，不能用勒夏特列原理解释，⑥符合题意；
⑦合成氨的反应为放热反应，升高温度不利于NH3的产生；而采用500℃是因为在该温度下催化剂的活性高，不可用勒夏特列原理解释，⑦符合题意；
综上，不能用勒夏特列原理解释的有⑤⑥⑦，共三项，A符合题意；
故答案为：A
【分析】能用勒夏特列原理解释，则过程中涉及可逆反应的平衡移动，据此分析。
10．【答案】A
【解析】【解答】①该反应的反应前后气体体积不变，所以无论该反应是否达到平衡状态，混合气体的压强始终不变，所以不能根据混合气体的压强判断反应是否达到平衡状态，故①不选；
②该反应是一个反应前后气体的密度改变的反应，当混合气体的密度的密度不变时，该反应达到平衡状态，所以能判断是否达到平衡状态，故②选；
③当该反应达到平衡状态时，B的物质的量的浓度不变，所以能判断是否达到平衡状态，故③选；
④该反应是一个反应前后气体体积不变的化学反应，混合气体的物质的量始终不变，所以不能根据混合气体总物质的量判断反应是否达到平衡状态，故④不选；
⑤该反应是一个反应前后混合气体的平均相对分子质量改变的反应，当混合气体的平均相对分子质量不变时，该反应达到平衡状态，所以能判断是否达到平衡状态，故⑤选；
⑥无论反应是否达到平衡状态，v(C)与v(D)的比值始终不变，所以不能判断是否达到平衡状态，故⑥不选；
⑦该反应是一个反应前后气体质量改变的化学反应，当混合气体总质量不变时，该反应达到平衡状态，所以能判断反应是否达到平衡状态，故⑦选；
故答案为：A。
【分析】化学平衡判断：1、同种物质正逆反应速率相等，2、不同物质速率满足：同侧异，异侧同，成比例，3、各组分的浓度、物质的量、质量、质量分数不变，4、左右两边化学计量数不相等，总物质的量、总压强（恒容）、总体积（恒压）不变，5、平均相对分子质量、平均密度根据公式计算，6、体系温度、颜色不变。
11．【答案】B
【解析】【解答】A．平均摩尔质量等于气体的总质量与总物质的量之比，气体的总质量不变，气体的总物质的量为变量，所以气体的平均摩尔质量为变量，所以平均摩尔质量不再改变时，该反应达到了平衡状态，A不符合题意；
B．恒温恒容状态下，各气体的分压之比等于其物质的量之比，投料比为1：1，转化量之比为1：3，所以某时刻，当CO的分压是的2倍时，不一定是平衡状态，各物质浓度不能保证不变，B符合题意；
C．当1 mol O-H键断裂同时有2 mol C-H键形成时，说明正逆反应速率相等，即反应达到平衡状态，C不符合题意；
D．密度等于气体的总质量与容器体积之比，为衡量，所以当容器内混合气体的密度不再改变时，不能说明该反应达到了平衡状态，D符合题意；
故答案为：BD。
【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。
12．【答案】C
【解析】【解答】A.使用催化剂不会影响平衡，只能缩短达到平衡的时间，故A不符合题意；
B.温度升高，平衡逆向移动，A的转化率会降低，故B不符合题意；
C.温度越高，化学反应速率越快，曲线斜率越大，升高温度，平衡逆向移动，C的体积分数降低，故C符合题意；
D.平衡常数只与温度有关，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、催化剂只改变反应速率，不改变平衡移动；
B、结合温度、压强对平衡移动的影响分析；
C、结合温度对反应速率、平衡移动的影响分析；
D、平衡常数只与温度有关，与压强无关；
13．【答案】C
【解析】【解答】 A．要采用控制变量方法研究外界条件对化学反应速率的影响，根据表格数据可知：实验I，Ⅱ只有温度不同，其它外界条件都应该相同，因此表中a的数值为1.00×10-3，故A正确；
B．在任何时刻都存在v正（NO）=2v正（N2），若v逆（NO）=2v正（N2），v正（NO）=v逆（NO），反应正向进行，该反应达到平衡状态，故B正确；
C．反应开始时c（NO）=1.00×10-3mol/L，反应2min后NO的浓度为6.00×10-4mol/L，Δc（NO）=1.00×10-3mol/L-6.00×10-4mol/L=0.4×10-3mol/L，，参加反应的各物质的化学反应速率之比等于化学计量数之比，则用N2表示的平均反应速率，故C错误；
D．反应2min后达到平衡，测得NO的浓度为6.00×10-4mol/L，结合三段式列式计算，
2NO+2CO═2CO2+N2
起始量（mol/L×10-3 ）1.00 3.60 0 0
变化量（mol/L×10-4） 4 4 4 2
平衡量（mol/L×10-4） 6 32 4 2
280℃的情况下达到平衡时CO2的浓度为4.00×10-4mol/L，故D正确；
故答案为：C。
【分析】 A．依据外界条件对化学反应速率的影响分析；
B．比较正逆反应速率判断；
C．根据参加反应的各物质的化学反应速率之比等于化学计量数之比，利用可计算；
D.利用三段式列式计算。
14．【答案】C
【解析】【解答】A、①和②体积不知，压强不知，无法比较两者的速率，A不符合题意；
B、两容器的体积不知，所以压强之比不定，不一定是5：4，B不符合题意；
C、③和①CO转化率的转化率相同，若容器体积V1＞V3，③到①平衡逆CO转化率减小，但降低温度使CO的转化率增加，所以正反应为放热反应，所以Q＜O，C符合题意；
D、若实验②中CO和H2用量均加倍，相当于增大压强，平衡正向移动，则CO转化率大于70%，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A.温度越高，反应速率越快；
B.压强的大小与反应容器的体积有关；
C.根据压强对平衡移动的影响分析；
D.增加CO和H2的量，压强增大，根据压强对平衡移动的影响进行分析；
15．【答案】D
【解析】【解答】A．降低温度反应速率减小，反应达到平衡时间增长，故A不符合题意；
B．催化剂改变反应速率不改变化学平衡，废气中氮氧化物的转化率不变，故B不符合题意；
C．该反应是可逆反应，4mol氨气与足量的NO充分反应，4mol氨气不可能全部转化，故放出的热量应小于Q，C不符合题意；
D．增大压强，正逆反应速率都增大，有化学计量数可知，正反应方向是气体物质的量增大，逆反应方向是气体物质的量减小，增大压强平衡逆向移动，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．降低温度反应速率减小；
B．催化剂不改变转化率；
C．可逆反应不能完全进行；
D．根据压强对反应速率的影响及对化学平衡的影响分析。
16．【答案】D
【解析】【解答】A．恒温恒压下再通入少量NH3，容器中气体密度可能增大，可能减小，也可能不变，故A不符合题意；
B．NH4Cl(s)NH3(g)＋HCl(g)反应的ΔS＞0，室温下，该反应不能自发进行，通过ΔG=ΔH-TΔS＞0，推出ΔH＞0，故B不符合题意；
C．K=c(CO2)，温度不变，平衡常数不变，CO2浓度也不变，故C不符合题意；
D．对于H2(g)＋I2(g)2HI(g)反应，该反应为放热反应，在恒容绝热下，温度升高，气体压强增大，当压强不再变化，说明反应达到平衡，故D符合题意；
故答案为D。
【分析】A．恒温恒压下再通入少量NH3，无法确定的反应方向；
B．利用ΔG=ΔH-TΔS＞0判断；
C．利用K=c(CO2)，温度不变，平衡常数不变；
D．利用“变者不变即平衡“。
17．【答案】（1）CH3OH（l）+ 3/2O2（g）= CO2（g）+H2O（l）ΔH＝－726.5 kJ·mol－1
（2）＜；＜；0.04mol·L－1·min－1；0.04
（3）CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O
（4）蓝色褪为无色；8.96%
【解析】【解答】本题考查盖斯定律的应用，图像分析，化学反应速率和化学平衡常数的计算，电极反应式的书写，氧化还原反应的滴定实验。
（1）应用盖斯定律，将②+④ -①得，CH3OH（l）+ O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）ΔH=（-571.6kJ/mol）+ （-566.0kJ/mol）-（-128.1kJ/mol）=-726.5kJ/mol，CH3OH燃烧热的热化学方程式为CH3OH（l）+ O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）ΔH=-726.5kJ/mol。
（2）①根据图示，T2时达到平衡所需时间小于T1时，其他条件相同时升高温度反应速率加快，则T1 T2。T2平衡时体系中H2O（g）的体积百分含量小于T1时，升高温度平衡向正反应方向移动，正反应为吸热反应，则对应的平衡常数K1 K2。②根据图像，温度T2下，2min时体系中H2O（g）的体积百分含量为32%，设从开始到2min时转化H2O（g）物质的量浓度为x，用三段式
CH4（g）+ H2O（g） CO（g）+ 3H2（g）
起始（mol/L） 0.1 0.24 0x 0
转化（mol/L） x x x 3x
2min末（mol/L） 0.1-x 0.24-x x 3x
=32%，解得x=0.08mol/L，从反应开始到2min时υ（H2O）= =0.04mol/（L·min）。③T1温度时，设从开始到平衡转化CH4物质的量浓度为y，用三段式
CH4（g）+ H2O（g） CO（g）+ 3H2（g）
起始（mol/L） 0.1 0.24 0y 0
转化（mol/L） y y y 3y
平衡（mol/L） 0.1-y 0.24-y y 3y
平衡时H2O（g）的体积百分含量为40%，则 =40%，解得y=0.058mol/L，平衡时CH4、H2O（g）、CO、H2物质的量浓度依次为0.042mol/L、0.182mol/L、0.058mol/L、0.174mol/L，该温度下反应的平衡常数K= = =0.04。
（3）根据图示在Cu电极表面CO2得到电子被还原成CH4，1molCO2得到8mol电子被还原成1molCH4，Cu电极表面的电极反应式为CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O。
（4）①碘的酒精溶液中加入淀粉溶液，溶液变蓝，用Na2S2O3滴定到终点，I2被完全消耗，滴定终点时溶液颜色的变化为：蓝色褪为无色。②根据方程式5CO（g）+I2O5（s） 5CO2（g）+I2（s）和2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6，写出关系式5CO~I2~2Na2S2O3，500mL气体样品中含CO物质的量为 0.0100mol/L 0.02L =0.002mol，标准状况下V（CO）=0.002mol 22.4L/mol=0.0448L=44.8mL，气体样品中CO的体积分数为 100%=8.96%。
【分析】（1）根据盖斯定律构造甲醇燃烧的方程式，然后计算焓变；
（2）①甲烷燃烧是放热反应，升高温度水的体积分数增大；平衡常数是温度的函数，平衡常数的变化结合平衡移动进行分析；
③根据化学平衡的计算三段式得到数据，然后结合平衡常数的概念计算其平衡常数；
（3）电子由外电路流向铜电极，则铜电极为正极，正极发生还原反应；
（4）根据滴定过程计算CO的体积分数。
18．【答案】（1）36
（2）2.25；D；乙；正反应为放热反应，恒容绝热的密闭容器乙中温度高，则压强大
（3）制成干冰用于人工降雨
【解析】【解答】（1）-a=反应物的总键能-生成物的总键能=1072+2×463-2×799-436=-36，a=36。答案为：36；
（2）①对于反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，甲容器中反应达到平衡时H2的物质的量分数为30%，则CO2的物质的量分数也为30%，CO、H2O的物质的量分数都为20%，则TK时甲容器中反应的平衡常数Kx==2.25。
A．加入催化剂，平衡不发生移动，CO的平衡转化率不变；
B．再充入1moLCO，平衡正向移动，但CO的平衡转化率减小；
C．充入氩气，各物质的浓度不变，平衡不发生移动；
D．由于正反应为放热反应，降低温度，平衡正向移动，CO的平衡转化率增大；
综合以上分析，D正确，
故答案为：D。
②两容器均达到平衡后，甲的温度恒定，乙绝热恒容，则乙中温度高，所以压强更大的是乙，原因为：正反应为放热反应，恒容绝热的密闭容器乙中温度高，则压强大。答案为：2.25；D；乙；正反应为放热反应，恒容绝热的密闭容器乙中温度高，则压强大；
（3）基于CO2的物理性质，写出CO2的一种用途：制成干冰用于人工降雨。答案为：制成干冰用于人工降雨。
【分析】（1）利用△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和计算；
（2）①利用“三段式”法计算；根据影响化学平衡移动的因素分析；
②依据化学平衡移动原理分析；
（3）利用性质决定用途。
19．【答案】（1）B
（2）11； （能表示出反应物的总能量大于生成物的总能量，且曲线的变化趋势一致即可）
（3）0.3；D
【解析】【解答】(1) A.伐薪烧炭南山中,燃烧是放热反应，故A不正确；
B.千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲，碳酸钙的分解反应是吸热反应，故B正确；
C.只要功夫深，铁杵磨成针是物理变化，故C不正确；
D.冰，水为之，而寒于水是物理变化，故D不正确；
（2） H=436kJ mol 1+151kJ mol 1 2×299kJ mol 1= 11kJ mol 1，说明该反应为放热反应，放出11 的能量，该反应过程中能量的变化趋势如图：
（3） 末测知容器中生成了 ，依据 方程式知消耗氢气的物质的量是0.6mol， 表示的平均反应速率为 = =0.3 ，可逆反应达到最大限度，处于平衡状态，
A.可逆反应反应物 不可能全部转化为 ，故A不正确；
B.可逆反应处于平衡状态，正、逆反应速率相等且不为零，故B不正确；
C. 和 任意时刻都是以1∶1的物质的量之比反应生成 ，故C不正确；
D. 的物质的量浓度不再变化，说明可逆反应处于平衡状态，故D正确；
【分析】（1）吸热反应主要是化学变化，绝大多分解反应是吸热反应
（2）根据 H=反应物的键能总和 生成物的键能总和进行计算即可
（3）根据v=c/t进行计算即可，考虑可以反应处于平衡状态一般是看速率是否相等或者是看浓度是否变化进行判断
20．【答案】（1）将烧渣粉碎、加热、适当增大硫酸的浓度、搅拌等（任写两点）
（2）；BCD
（3）
（4）玻璃棒、漏斗
（5）溶液中，故无沉淀生成
【解析】【解答】（1）为提高烧渣的浸取率，可将烧渣粉碎、加热；或适当增大硫酸的浓度。
（2）由分析可知，滤液X中的溶质为FeSO4，因此所含的金属阳离子为Fe2＋。滤液Y中的主要成分为(NH4)2SO4，要从(NH4)2SO4溶液中获得(NH4)2SO4晶体，需通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等操作，因此必须的操作步骤为BCD。
（3）FeCO3中铁元素为＋2价，在煅烧过程中，易被空气中的O2氧化成＋3价，因此煅烧过程中发生反应的化学方程式为：4FeCO3＋O22Fe2O3＋4CO2。
（4）过滤操作所需的玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒。
（5）溶液的pH=8，因此溶液中c(H＋)=10－8mol·L－1，则溶液中c(OH－)=10－6mol·L－1。此时溶液中c(Fe2＋)×c2(OH－)=10－5×(10－6)2=10－17＜Ksp[Fe(OH)2)]，因此没有Fe(OH)2沉淀生成。
【分析】加入硫酸“酸浸”的过程中，Fe2O3、Fe3O4、FeO与H2SO4反应生成FeSO4溶液和Fe2(SO4)3溶液，SiO2与硫酸不反应，因此过滤所得固体为SiO2。“还原”过程中，Fe2(SO4)3与铁粉发生反应：Fe2(SO4)3＋Fe=3FeSO4。过滤后所得固体为过量的铁粉，所得滤液X为FeSO4溶液。加入NH4HCO3溶液后，发生反应：FeSO4＋2NH4HCO3=FeCO3↓＋(NH4)2SO4＋H2O＋CO2↑。因此过滤后所得滤液Y为(NH4)2SO4溶液，由(NH4)2SO4溶液得到(NH4)2SO4晶体，可通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等操作得到。FeCO3固体煅烧过程中，二价铁易被空气中的O2氧化，因此得到铁红Fe2O3。
21．【答案】（1）bde
（2）90%；35.28kJ；20250
（3）>；＝；<
【解析】【解答】a. SO2、O2、SO3三者的浓度之比为2：1：2的状态也可能不符合Qc=K的结论，也可能符合，这不是平衡的标志，故a不正确；
b. 反应是一个前后气体系数变化的反应，容器内气体的压强不变，证明达到了平衡，故b正确；
c. 容器内混合气体的密度始终保持不变，所以密度不变不一定平衡，故c不正确；
d. SO3的物质的量不再变化即浓度不再变化是平衡的特征，故d正确；
e. SO2的生成速率和SO3的生成速率相等，说明正逆反应速率相等，达到了平衡，故e正确；
故答案为：bde；
(2) ①设SO2的变化浓度是x，则
当反应达到平衡时，容器内压强变为起始时的0.7倍，则 =0.7，解得x=0.36mol，
所以二氧化硫的转化率=×100%=90%；
②2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)H＝－196 kJ·mol－1，反应过程中消耗二氧化硫物质的量2mol放热196kJ，上述计算二氧化硫消耗物质的量为0.36mol，放出热量=×196kJ=35.28kJ；
③平衡时c(SO2)==0.008mol/L，c(O2)=0.004mol/L，c(SO3)=0.072mol/L，所以平衡常数k= = =20250；
(3)①该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，二氧化硫的体积分数增大，根据图象可知，压强相同时，T2温度下SO2的体积分数较大，则温度关系为：T1
该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，K减小，由于温度T1
【分析】（1）化学平衡判断：1、同种物质正逆反应速率相等，2、不同物质速率满足：同侧异，异侧同，成比例，3、各组分的浓度、物质的量、质量、质量分数不变，4、左右两边化学计量数不相等，总物质的量、总压强（恒容）、总体积（恒压）不变，5、平均相对分子质量、平均密度根据公式计算，6、体系温度、颜色不变；
（2） ① 转化率=变化量/起始量；
② 结合二氧化硫消耗的物质的量和2mol二氧化硫对应的热量之比判断；
③ 平衡常数=生成物的浓度幂之积/反应物的浓度幂之积；
（3） ① 升高温度，平衡朝吸热方向移动；
② 吸热反应温度和平衡常数为正比，反之为反比
