第二章《化学反应的方向、限度与速率》复习题（含解析）2022-2023上学期高二化学鲁科版（2019）选择性必修1

第二章《化学反应的方向、限度与速率》复习题
一、单选题
1．在汽车尾气系统中安装转化器，能有效降低CO、NO、NO2等气体的排放，其中涉及的一个转化反应为：2CO+2NON2+2CO2，下列说法正确的是
A．催化剂能使氮的氧化物完全转化为N2
B．采用较长的排气管能杜绝污染性气体的排放
C．汽车排放管的高温有利于提高该反应的速率
D．加装催化转化器之后，可以提高CO、NO的平衡转化率
2．下列关于化学反应速率的说法正确的是
A．因是同一反应，所以用不同物质表示化学反应速率时，所得数值是相同的
B．根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢
C．化学反应速率为“1mol/(L min)”表示的意思是：时间为1min时，某物质的浓度为1mol/L
D．化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或者任何一种生成物浓度的增加
3．已知N2 (g)+3H2 (g)2NH3(g)，现向一密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2，在高温、高压和催化剂存在条件下发生反应。下列有关说法正确的是
A．最终可以生成2 mol NH3
B．单位时间内，若消耗了0.5 mol N2的同时，生成1 mol NH3，则反应达到平衡
C．反应达到化学平衡状态时，容器中N2、H2和NH3的物质的量之比为1：3：2
D．反应达到化学平衡状态时，N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化
4．某温度下，已知反应 ，在体积一定的密闭容器中达到平衡，下列叙述正确的是
A．反应速率
B．降低温度，的值变小
C．增加Y的物质的量，X的转化率减小
D．加入X，反应的增大
5．臭氧(O3)是一种很好的消毒剂，可溶于水且在水中易分解产生游离氧原子[O]，[O]具有很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生反应如下：反应①O3O2+[O] ΔH>0平衡常数为K1；反应②O3+[O]2O2 ΔH<0 平衡常数为K2；总反应为2O33O2 ΔH<0 平衡常数为K；下列叙述正确的是
A．适当升高温度，可提高消毒效率
B．K=K1+K2
C．使用合适催化剂，可使O3完全转化为O2
D．压强增大，K2减小
6．据报道，在300℃、70MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实，其反应的化学方程式为2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)。下列叙述正确的是
A．相同条件下，2mol氢原子所具有的能量小于1mol氢分子所具有的能量
B．当v(CO2)=2v(CH3CH2OH)时，反应一定达到平衡状态
C．移去水蒸气，可增大正反应速率
D．恒压，充入惰性气体，H2化学反应速率减慢
7．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
8．已知：3CH4(g)+2N2(g)3C(s)+4NH3(g) △H>0，700℃时，CH4与N2在不同物质的量之比时CH4的平衡转化率如图所示。下列说法正确的是
A．越大，CH4的转化率越高
B．不变时，若升温，NH3的体积分数会增大
C．b点对应的平衡常数比a点的大
D．a点对应的NH3的体积分数约为26%
9．T ℃时，向某恒温恒容密闭容器中充入等物质的量的CH4(g)和CO2(g)，发生二氧化碳重整甲烷反应：CH4(g)＋CO2(g) 2CO(g)＋2H2(g)，测得体系中CH4(g)和CO(g)的物质的量浓度随时间变化如图所示，下列说法错误的是
A．点B的坐标为(5，)
B．反应进行到5 min时，2v正(CH4)＜v逆(CO)
C．CO2(g)的平衡转化率约为33.3％
D．T ℃时，该反应的平衡常数为
10．向2 L的恒容密闭容器中通入和加入一定量的H2O(g)和C(s)，不同温度下，发生反应H2O(g)+C(s) CO(g)+H2(g)，测得700 ℃时，K=0.9；900 ℃时，K=3.2，下列说法正确的是
A．该反应的ΔH＜0
B．该反应的化学平衡常数表达式为K=
C．700 ℃时再通入H2O(g)，平衡向右移动，K值增大
D．若700 ℃时H2O(g)的平衡转化率为60%，则升温至900 ℃时，H2O(g)的平衡转化率为80%
11．一定条件下，在2L密闭容器中发生反应：2A(s)+3B(g)=2C(g)+4D(g)，测得5min内，A的物质的量减小了5mol，则0~5min内该反应的平均速率为
A．v(A)=0.5mol/(L·min)
B．v(B)=0.75mol/(L·min)
C．v(C)=1.0mol/(L·min)
D．v(D)=0.25mol/(L·min)
12．对于反应AX3(g)+X2(g)AX5(g)在容积为10L的密闭容器中进行。起始时和均为0.20mol。反应在不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是
A．比较实验a、c可判断升高温度反应速率加快
B．实验a条件下，用浓度表示的平衡常数为100
C．该反应的 H>0
D．实验c条件下，从反应开始至达到平衡时的平均速率为1.8×10-4mol/(L·min)
13．一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)＋CO2(g)2CO(g)。平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示：
已知：气体分压(P分)＝气体总压(P总)×体积分数。下列说法正确的是
A．925℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp＝24.0P总
B．550℃时，若充入惰性气体，v正，v逆均减小，平衡不移动
C．T℃时，若充入等体积的CO2和CO，平衡向逆反应方向移动
D．650℃时，反应达平衡后CO2的转化率为25.0%
二、填空题
14．氨气是重要化工产品之一。传统的工业合成氨技术的反应原理是：N2（g）＋3H2（g）NH3（g）ΔH＝－92.4 kJ/mol。在500 ℃、20 MPa时，将N2、H2置于一个固定容积的密闭容器中发生反应，反应过程中各种物质的量变化如图所示，回答下列问题：
（1）计算反应在第一次平衡时的平衡常数K＝_______。（保留二位小数）
（2）产物NH3在5～10 min、25～30min和45～50 min时平均反应速率（平均反应速率分别以v1、v2、v3表示）从大到小排列次序为_________________。
（3）H2在三次平衡阶段的平衡转化率分别以α1、α2、α3表示，其中最小的是 。
（4）由第一次平衡到第二次平衡，平衡移动的方向是_______，采取的措施是________。
（5）请在下图中用实线表示25～60min 各阶段化学平衡常数K的变化图象。_________
15．在一定条件下，二氧化硫和氧气发生如下反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)
（1）写出该反应的化学平衡常数表达式K＝_________．
（2）降低温度，该反应K值_________，二氧化硫转化率_________，正反应速度_________．(以上均填增大、减小或不变)
（3）600℃时，在一密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图，反应处于平衡状态的时间是_________．据图判断，反应进行至20min时，曲线发生变化的原因_____________________(用文字表达)；10min到15min的曲线变化的原因可能是_________(填写编号)．
A．加了催化剂B．缩小容器体积
C．降低温度D．增加SO3的物质的量
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．掺杂硒的纳米氧化亚铜催化剂可用于工业上合成甲醇，其反应为
CO(g) +2H2(g) CH3OH(g) ΔH= -99kJ·mol-l， 回答下列问题：
I． 按 =1投料，将H2与CO充入一密闭容器中，在一 定条件下发生反应，测得CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
已知： v正= k正c(CO)· c2(H2)，v逆=k逆c(CH3OH)， 其中k正、k 逆是速率常数，与温度有关的常数。
(1)X、Y、M三点对应的平衡常数K(X)、K(Y) 、K(M)从大到小的顺序是______。当温度升高时，k正增大m倍、k逆增大n倍，则m____n(填“＜”、“=。”或“＞”)
(2)压强P1、P2、 P3由小到大的顺序是___________。
(3)T1°C、 压强为P3时，若密闭容器体积为VL，向其中充入3molH2和3molCO发生反应，5min 后反应达到平衡，则0~5min内，v(H2)=___________mol·L-1·min-1，若N点对应的压强为P3，则反应处于该点时v正___________ v 逆(填“＞”“＜” 或“=”)。
II．若体系初始态和终态温度保持325°C，向10L恒容密闭容器中充入2molCO和3molH2，发生反应，体系总压强(p)与时间(t)的关系如图中曲线I所示，曲线II为只改变某一条件的变化曲线。
(4)曲线II所对应改变的条件可能为___________。
(5)体系总压强先增大的原因是___________
(6)该条件下H2的平衡转化率为___________%(结果保留一位小数)。
18．甲醇是结构最为简单的饱和一元醇，又称“木醇"或“木精”，主要应用于精细化工、塑料、能源等领域。已知甲醇制备的有关化学反应如下：
反应①：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)
反应②：CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)
反应③：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)
(1)反应①的平衡常数表达式K=__________。
(2)若500℃时三个反应的平衡常数依次为K1、K2与K3，则K3=______(用K1、K2表示)。
(3)已知500℃时K1、K2的值分别为2.5、1.0，并测得该温度下反应③在某时刻，CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol/L)分别为 2.0、0.1、0.3、0.1，则此时v正______v逆(填“＞”、“=”或“＜”)。
19．生产过程中，在600℃时向乙苯中掺入高温水蒸气，保持体系总压为105.6kPa催化反应。若投料比n(乙苯)/n(H2O)=1：8，达平衡时乙苯的转化率为60%，若其他条件不变，将上述起始反应物置于某恒容密闭容器中，则乙苯的平衡转化率___________(填“>”“<”或“=”)60%。
20．已知2A2(g)+B2(g) 2C(g)+Q（Q＞0），500℃时在一个有催化剂的3L密闭容器中加入2mol A2和1mol B2充分反应，5分钟达平衡后C的浓度为w mol/L，完成下列填空：
(1)该反应的化学平衡常数表达式为________________________，若将反应温度升高到700℃，平衡常数将_____________（增大、减小或不变）。
(2)5分钟内的B2的平均反应速率为____________。
(3)能说明该反应已经达到平衡状态的是________。（填序号，有一个或多个选项符合题意，下同）。
A．v(C)=2v(B2) B．容器内气体压强保持不变
C．v逆(A2)＝2v正(B2) D．容器内的气体密度保持不变
(4)若增大B2的浓度，则________。
A．平衡向逆反应方向移动 B．正反应速率先增大后减小
C．平衡向正反应方向移动 D．逆反应速率先减小后增大
21．合成氨工业在工农业生产、生活中有着重要作用。反应原理为：3H2(g)+N2(g)2NH3(g) △H < 0。
（1）在T ℃时，将一定物质的量的H2和N2置于一容积不变的密闭容器中。
①下列各项能说明该反应已达到平衡状态的是__________(填序号)。
a.容器内的压强不再随时间变化
b.3υ(N2)=υ(H2)
c．3υ正(H2)=2υ逆(NH3)
d.混合气体的密度保持不变
②达上述平衡后，其他条件不变，升高温度，υ逆___________________(填“增大”、“不变”、“减小”)，υ正和υ逆的关系为υ正___________υ逆(填：“>”、“＝”、“<”)，最后二者相等。
③该条件下达到平衡时，向容器内充入惰性气体，增大容器内的压强，NH3的体积分数将(填：“变大”、“不变”或“变小”)。________
（2）在T ℃时，将一定物质的量的H2和N2置于一容积可变的密闭容器中。达到平衡后，改变某一条件使反应速率发生了如图所示的变化，改变的条件可能是______。
a.升高温度，同时加压b.降低温度，同时减压
c.保持温度、压强不变，增大反应物浓度
d.保持温度、压强不变，减小生成物浓度
（3）在T ℃时，将0.6 mol H2和0．4 mol N2置于容积为2 L的密闭容器中发生反应：3H2(g)+N2(g)2NH3 (g) △H <0。若保持温度不变，某兴趣小组同学测得反应过程中容器内压强（MPa）随时间变化如图所示：8 min内NH3的平均生成速率为_______。
22．已知 ，在一个有催化剂、容积不变的密闭容器中加入和，在500℃时充分反应，达到平衡时的浓度为，放出热量为。
(1)达到平衡时，的转化率为________。
(2)达到平衡后，若向原容器中通入少量的氩气，的转化率将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)若在原来的容器中，只加入，500℃时充分反应达到平衡后，吸收热量，的浓度________(填“”“”或“”)，、、之间满足何种关系：________。
(4)改变某一条件，得到如图的变化规律(图中表示温度，表示物质的量)，则下列结论正确的是________(填序号)。
A 反应速率：
B 达到平衡时的转化率：
C
D 点对应的状态，和的起始物质的量之比为
(5)若将上述容器改为恒压容器，起始时加入和，500℃时充分反应达平衡后，放出热量，则________(填“”“”或“”)。
(6)下列措施可以同时提高反应速率和转化率的是________(填序号)。
A 选择适当的催化剂 B 增大压强
C 及时分离生成的 D 升高温度
23．回答下列问题
(1)向某体积固定的密闭容器中加入0.3molA、0.1molC和一定量(未知)的B三种气体，一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如图所示。已知在反应过程中混合气体的平均相对分子质量没有变化。请回答：
①若t1=15，则t0-t1内反应速率υ(C)= ___________，A的转化率为___________；
②写出反应的化学方程式：___________
③B的起始的物质的量是___________mol；
(2)汽车尾气中氮氧化合物、碳氧化合物的处理与利用是各国研究的热点。
①NO生成过程的能量变化如图所示。该条件下，1molN2和1molO2完全反应生成NO会___________ (填“吸收”或“释放”)___________kJ的能量。
②用电化学气敏传感器测定汽车尾气中CO含量，原理如图，根据燃料电池的原理，推测B电极是该电池的___________(填“正极”或“负极)，A电极上的电极反应式为___________。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】A．催化剂只能改变化学反应速率，不能改变反应限度， A错误；
B．采用较长的排气管能增加反应时间，可逆反应不能进行彻底，仍有CO、NO等气体的排放，不能杜绝污染性气体的排放，B错误；
C．升高温度有利于提高该反应的速率，C正确；
D．催化剂只能改变化学反应速率，不能改变反应限度，不能提高CO、NO的平衡转化率，D错误；
故答案选C。
2．B
【详解】A．同一反应，用不同物质表示化学反应速率时，数值比值等于方程式的系数之比，则不一定相等，故A错误；
B．化学反应速率的大小可以体现化学反应进行的快慢，即根据化学反应速率的大小可以判断化学反应进行的快慢，故B正确；
C．化学反应速率为“1 mol/(L min)”表示的意思是：时间1min内，某物质的浓度变化量为1mol/L，故C错误；
D．化学反应的反应速率不能用固体物质单位时间内浓度的变化量表示，故D错误；
故答案为B。
3．D
【详解】A．该反应为可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，所以1 mol N2和3 mol H2反应最终生成的NH3的物质的量小于2 mol，A错误；
B．单位时间内，消耗0.5 mol N2的同时，生成1 mol NH3，都是指反应正向进行，不能说明反应达到化学平衡状态时，B错误；
C．反应的外界条件不确定，反应物的转化率不确定，因此不能确定平衡时各物质的物质的量关系，C错误；
D．当达到化学平衡状态时，各物质的浓度不再改变，D正确；
故合理选项是D。
4．A
【详解】A．X、Y表示的反应速率之比等于方程式的系数之比，且达到平衡时，正逆反应速率相等，即平衡时，，A项正确；
B．降低温度，化学平衡向着放热方向进行，即向逆方向进行，的值变大，B项错误；
C．增加Y的物质的量，平衡正向移动，X的转化率增大，C项错误；
D．加入X，反应的△H不会发生变化，D项错误；
答案选A。
5．A
【详解】A．适当升高温度，反应①平衡正向移动，反应②平衡逆向移动，都有利于增大[O]浓度，从而提高消毒效率，A正确；
B．K===K1 K2，B不正确；
C．使用催化剂，加快反应速率，平衡不移动，不能改变反应物的转化率，所以不可使O3完全转化为O2，C不正确；
D．温度不变时，增大压强，不能改变反应的平衡常数，K2不变，D不正确；
故选A。
6．D
【详解】A．氢原子结合生成氢气分子，氢原子之间形成化学键释放能量，则2 mol氢原子所具有的能量高于1 mol氢分子所具有的能量，A错误；
B．未指出反应速率的正、逆，因此不能判断反应是否处于平衡状态，B错误；
C．移去水蒸气的瞬间，正反应速率不变，逆反应速率减小，由于正反应速率大于逆反应速率，化学平衡正向移动，反应物浓度减小，正反应速率减小，C错误；
D．恒压，充入惰性气体，则容器体积增大，H2的浓度减小，反应速率减慢，D正确；
综上所述答案为D。
7．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。
8．B
【详解】A．由图 越大，CH4的平衡转化率越低，故A错误；
B． 正反应是吸热反应，不变时，若升温平衡正向移动，NH3体积分数会增大，故B正确；
C． a、b两点温度相同，b点对应的平衡常数与a点的相同，故C错误；
D．a点甲烷转化率为22%， =0.75，则设甲烷为3mol则，氮气为4mol，，则NH3的体积分数约为×100%=13%，故D错误；
故选B。
9．B
【详解】A．根据图象可知：在5 min时CH4(g)的浓度减少0.25 mol/L，则根据物质反应转化关系可知：反应产生CO的浓度为0.50 mol/L，故B点的坐标为(5，)，A正确；
B．反应进行到5 min时，CH4(g)的浓度还在减小，说明反应正向进行，v正(CH4)＞v逆(CH4)，由于v逆(CO)=2v逆(CH4)，所以2v正(CH4)＞v逆(CO)，B错误；
C．平衡时CH4(g)的浓度与CO2(g)浓度相等，等于，开始时CO2(g)的浓度为1.00 mol/L，故CO2(g)的平衡转化率为：，C正确；
D．根据图象可知：在温度为T ℃时，c(CH4)=c(CO2)=c(CO)=c(H2)=，则根据平衡常数的含义可知K=，D正确；
故合理选项是B。
10．D
【详解】A．700 ℃时，K=0.9；900 ℃时，K=3.2，说明升高温度，平衡正向移动，则该反应是吸热反应即ΔH＞0，故A错误；
B．该反应的化学平衡常数表达式为K=，故B错误；
C．700 ℃时再通入H2O(g)，平衡向右移动，K值不变，平衡常数至于温度有关，故C错误；
D．设开始时加入amol水蒸气，足量的碳，若700 ℃时H2O(g)的平衡转化率为60%，建立三段式得到， ，解得a=2，则升温至900 ℃时，，，解得x=1.6，则H2O(g)的平衡转化率为80%，故D正确。
综上所述，答案为D。
11．B
【分析】一定条件下，在2L密闭容器中发生反应：2A(s)+3B(g)=2C(g)+4D(g)，测得5min内，A的物质的量减小了5mol，平衡体系各组分物质的量变化量之比=计量系数之比，则B的物质的量变化量为，C的物质的量变化量为5mol，D的物质的量变化量为10mol，据此分析解答。
【详解】A．A为固体，没有浓度变化量，不能用该物质浓度的变化表示该反应的反应速率，故A错误；
B．v(B)= = =0.75mol/(L·min)，故B正确；
C．反应速率之比=化学计量系数之比，则v(C)=v(B)=0.5mol/(L·min)，故C错误；
D．反应速率之比=化学计量系数之比，则v(D)=v(B)=1mol/(L·min)，故D错误；
答案选B。
12．C
【详解】A．根据c和a的反应判断，c起始压强较大，而投料量和容器的体积都没有变化，所以由公式PV=nRT来推断，是温度引起的，即c中温度高于a中温度，反应首先达到平衡状态，所以比较实验a、c可判断升高温度反应速率加快，A项正确；
B．恒温恒容下，压强之比等于物质的量之比，实验a中平衡时混合气体总物质的量为(0.2+0.2)mol×=0.3mol，这说明平衡时消耗反应物的物质的量和生成的生成物的物质的量均是0.4mol－0.3mol＝0.1mol，剩余反应物均是0.2mol－0.1mol＝0.1mol，容器容积为10L，则平衡常数K===100，B项正确；
C．根据c和a的反应判断，c起始压强较大，而投料量和容器的体积都没有变化，所以由公式PV=nRT来推断，是温度引起的，即c中温度高于a中温度，根据A和B可知c中反应物转化率低，说明升高温度，反应逆向进行，所以该反应为放热反应，C项错误；
D．实验c条件下，实验中60min到达平衡，恒温恒容下，利用压强之比等于物质的量之比计算平衡时混合气体总物质的量，再利用差量法代入公式计算得(0.2+0.2)mol×=0.32mol，0.4mol－0.32mol=0.08mol，所以，D项正确；
答案选C。
13．D
【详解】A．据图可知925℃，CO的体积分数为96%，则CO2的体积分数为4%，所以P(CO)=0.96P总，P(CO2)=0.04P总，所以Kp＝=23.04P总，故A错误；
B．可变的恒压密闭容器中反应，550℃时若充入惰性气体，相当于减小压强，则v正，v逆均减小，又该反应是气体体积增大的反应，则平衡正向移动，故B错误；
C．由图可知，T℃时，反应达平衡后CO和CO2的体积分数都为50%，所以充入等体积的CO2和CO后依然是平衡状态，平衡不移动，故C错误；
D．由图可知，650℃时，反应达平衡后CO的体积分数为40%，设开始加入的二氧化碳为1mol，转化了xmol，则剩余的CO2为(1-x)mol，生成的CO为2xmol，所以有，解得x=0.25mol，所以CO2的转化率为25.0%，故D正确；
综上所述答案为D。
14． 0.15 v1>v2>v3 α3 正反应方向移动；移走生成物NH3
【详解】试题分析：
（1）根据图象可知第一次平衡时氢气、氮气和氨气的浓度分别是3mol/L、1mol/L、2mol/L，则该反应的平衡常数 ；
（2）化学反应速率是用单位时间内反应物或生成物浓度的变化量来表示的，5～10 min、25～30min和45～50 min，这三段时间间隔是相同的，只要比较他们的浓度变化就可以，从图上可以看出，这三段时间变化的大小分别为：v1>v2>v3；
（3）转化率就是反应掉的物质的量或者浓度与原来的物质的量或者浓度的比，从图中数据变化可知变化最小的是α3；
（4）从图中可以看出，由第一次平衡到第二次平衡，反应物的浓度减小，肯定是正向移动，但是氨的浓度从零开始，表明采取的措施是移走生成物NH3。
（5）25～45min，温度没有变化，而平衡常数是只随温度的改变而改变的。因此在这一范围内，K值不变；45～60min，平衡继续正向移动，在45分钟这个时间，各物质的浓度没有发生变化，因些平衡移动与浓度和压强变化无关，只能是降低了温度而引起的平衡移动。因为温度发生了变化，因此平衡常数也发生还应的改变，使得K值增大。
考点：考查化学反应速率与化学平衡的移动及有关计算
15． 增大 增大 减小 15－20min和25－30min 增加了O2的量 AB
【详解】（1）平衡常数是生成物的浓度幂之积与反应物的浓度幂之积之比，故可逆反应2SO2(g)+O2 (g) 2SO3(g)的平衡常数；
（2）该反应正反应为放热反应，降低温度平衡向正反应方向移动，平衡常数K增大，二氧化硫转化率增大，降低温度反应速率减小；
故答案为：增大；增大；减小；
（3）反应混合物各物质的物质的量不变化，说明反应处于平衡状态，由图可知在15-20min和25-30min出现平台，各组分的物质的量不变，反应处于平衡状态；由图可知，反应进行至20min时，平衡向正反应移动，瞬间只有氧气的浓度增大，应是增大了氧气的浓度；由图可知，反应向正反应进行，10min到15min反应混合物单位时间内的变化量增大，说明反应速率增大，10min改变瞬间，各物质的物质的量不变；
A．加了催化剂，增大反应速率，故A正确；
B．缩小容器体积，增大压强，增大反应速率，故B正确；
C．降低温度反应速率降低，故C错误；
D．10min改变瞬间，各物质的物质的量不变，不是增加SO3的物质的量，故D错误；
综上所诉，答案为AB；
故答案为：15-20min和25-30min；增加了O2的量；AB
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) K(M)> K(X) > K(Y) ＜
(2)P3 (3) ＞
(4)催化剂
(5)反应初始阶段温度为主导因素，反应放热，气体膨胀使压强增大，之后气体总物质的量为主导因素，气体总物质的量减小使压强减小；
(6)33.3%
【详解】（1）CO(g) +2H2(g) CH3OH(g) ΔH= -99kJ·mol-l，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小；因此根据图示分析，X、Y、M三点对应的温度不同，Y点最大，M点最低，因此平衡常数K(X)、K(Y) 、K(M)从大到小的顺序是K(M)> K(X) > K(Y)；
v正= k正c(CO)· c2(H2)，v逆=k逆c(CH3OH)， 其中k正、k 逆是速率常数，反应达到平衡时，v正= v逆，即，该反应为放热反应，温度升高时，平衡逆移，K减小，k逆增加的倍数较大，即m＜n；
（2）该反应为气体体积减小的可逆反应，当温度不变时，增大压强，平衡正移，CO的转化率增大，根据图象分析可知，压强P1、P2、 P3由小到大的顺序是：P3 （3）T1°C、 压强为P3时，CO的转化率为40%，利用三段式进行计算：
0~5min内，v(H2)= mol·L-1·min-1；
若N点对应的压强为P3，反应达到平衡状态时，CO的转化率应该增大，即反应朝正向进行，则反应处于该点时v正 ＞v 逆；
（4）根据图象分析，恒温恒容条件下，曲线II与曲线I的始态和终态压强相同，曲线II达到平衡的时间更短，则曲线II所对应改变的条件可能为催化剂；
（5）该反应正反应为放热反应，开始时体系温度的升高对增大气体的压强影响大于气体物质总物质的量的减小对压强的影响，体系的压强增大；一段时间后，体系的温度升高对增大气体压强的影响小于气体物质总物质的量减小对压强的影响，故体系的总压强先增大后减小的原因为反应初始阶段温度为主导因素，反应放热，气体膨胀使压强增大，之后气体总物质的量为主导因素，气体总物质的量减小使压强减小；
（6）依据题意，平衡时氢气转化了xmol，
从图中可知，起始压强为5p0，平衡时增压强为4p0，则，解之得x=1，该条件下氢气的转化率为≈33.3%。
18． K1×K2 ＜
【分析】(1)化学平衡常数K等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比；
(2)①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)，②CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2Og)，将反应①+反应②得反应③：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)，据此分析解答；
(3)首先计算K3，然后结合浓度商Qc与K的关系分析判断。
【详解】(1)反应①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的平衡常数表达式K=，故答案为：；
(2)①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)，②CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2Og)，将反应①+反应②得：③CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)，因此化学平衡常数K3=K1×K2，故答案为：K1×K2；
(3)500℃时K1、K2的值分别为2.5、1.0，则K3=K1×K2=2.5×1.0=2.5，该时刻反应③的浓度商Qc==15＞K=2.5，反应逆向移动，所以v正＜v逆，故答案为：＜。
【点睛】本题的易错点为(2)，要注意方程式相加，平衡常数不是相加，而是相乘，可以根据平衡常数表达式分析解答。
19．<
【详解】恒压改为恒容，相当于在恒压基础上压缩容器体积，压缩体积平衡向逆向移动，乙苯的转化率降低，小于60%。
20． 减小 0.1w mol／(L·min) BC BC
【分析】由2A2(g)+B2(g) 2C(g)+Q（Q＞0）可知，反应为可逆反应、放热反应、气体分子数减少的反应。
【详解】（1）平衡常数为平衡时产物浓度系数次幂的乘积与反应物浓度系数次幂的乘积的比值，则；正反应为放热反应，升高温度，化学平衡向逆向移动，K减小。
（2）已知5分钟达平衡后C的浓度为w mol/L，则，用B2表示的平均反应速率为0.5wmol/L÷5min=0.1wmol/(L·min)。
（3）当正反应速率等于逆反应速率，且各组分浓度不再改变时，反应达到平衡状态。
A．未注明正逆反应，A错误；
B．反应为气体分子数减少的反应，平衡时容器内的压强保持不变，B正确；
C．依据反应速率之比等于化学方程式系数之比，且注明正逆反应方向，故v逆(A2)＝2v正(B2)可证明反应达到平衡，C正确；
D．气体的质量不变，容器的体积也不变，故容器内的气体密度一直保持不变，不能说明达到平衡，D错误；
答案选BC。
（4）若增大B2的浓度，平衡正向移动，正逆反应速率均加快，正反应速率先增大后减小，逆反应速率一直增大，故选项BC正确。
【点睛】注意在增大B2的浓度时，虽然平衡正向移动，但逆反应速率也加快。
21． a 增大 < 不变 c 0.01 mol·L－1·min－1
【详解】（1）① 合成氨反应为体积减小的放热反应,根据平衡时的特征即正逆反应速率相等,组成不变等判断,
a. 容器内的压强不再随时间变化，说明气体的总物质的量不变，处于平衡状态，故a正确；
b. 任意时刻3υ(N2)=υ(H2)，不能判断处于平衡状态，故b错误；
c. 任意时刻3υ正(H2)=2υ逆(NH3)，速率之比不等于化学计量数之比，故c错误；
d. 反应物生成物都是气体，任意时刻质量都不变，密度也不变，故d错误；
故选a。
②达上述平衡后，其他条件不变，升高温度，υ逆增大，升高温度向吸热方向移动，该反应正反应是放热反应，故向逆反应方向移动，
故答案为增大；<
③该条件下达到平衡时，向容器内充入惰性气体，虽然压强增大，但参与反应的物质分压没有变化，故平衡不移动，NH3的体积分数将不变，
故答案为不变
（2）a．升高温度，同时加压，v正、v逆同时增大，与图象不符，错误；
b．降低温度，同时减压，v正、v逆同时减小，与图象不符，错误；
c．保持温度、压强不变，向容器内充入氮气或氢气来增大反应物浓度，v正增大，容器内气体物质的量增大，为保持压强不变，容器体积增大，氨气浓度减小，v逆减小，达平衡后速率可能比原平衡大，正确；
d．保持温度、压强不变，从容器内分离出氨气来减小生成物浓度，v逆减小，容器内气体物质的量减小，为保持压强不变，容器体积减小，反应物浓度增大，v正增大，根据等效平衡知识知，达平衡后速率与原平衡相等，与图象不符，错误，故选c。
(3) 在温度和体积一定的条件下，压强之比等于物质的量之比，所以平衡时气体总物质的量为0.84×（0.4+0.6）mol=0.84mol，根据3H2(g)+N2(g)2NH3 (g)△n=2可知，生成的氨气为0.16mol，再根据v=△c÷t计算得速率为0.16mol÷2L÷8min=0.01 mol·L－1·min－1
故答案为0.01 mol·L－1·min－1
22． 不变 AD ＜ B
【详解】(1)已知 ，达到平衡后的浓度为，放出热量为，则的平衡转化率为；
(2)达到平衡后，若向原恒容容器中通入少量的氩气，氩气不参与反应，反应物浓度不变，平衡不移动，的转化率不变；
(3)在同一容器中投入和与投入是等效的，达到的平衡状态相同，所以反应达到平衡后，的浓度等于；根据等效平衡原理可知，；
(4)增大反应体系中的物质的量，反应物的浓度变大，反应速率：，故A正确；增大一种反应物的量，则另一种反应物的转化率增大，则达到平衡时的转化率大小为，B错误；正反应是放热反应，所以降低温度，平衡正向移动，的平衡体积分数增大，故，C错误；投料比为化学式前的系数之比时，平衡时产物的体积分数最大，则点对应的状态，和的起始物质的量之比为，D正确；
(5)恒压条件下，相当给原平衡加压，平衡正向移动，转化率变大，；
(6)A．选择适当的催化剂，平衡不移动，的转化率不变，故A错误；
B．增大压强，反应速率增大，平衡向正反应方向移动，的转化率增大，故B正确；
C．及时分离生成的，反应速率减小，故C错误；
D．升高温度，平衡向逆反应方向移动，的转化率减小，故D错误；
答案选B。
23．(1) 60％ 3A(g)2C(g)+B(g) 0.04
(2) 吸收 180 正极
【解析】(1)
①若t1=15，则t0-t1内C的浓度改变量为0.06 mol L 1，则t0-t1内反应速率，A的浓度改变量为0.09 mol L 1，则A的转化率为；故答案为：；。
②根据题意A消耗，为反应物，C增加，为生成物，根据前面得到两者改变量之比为3:2，又由于在反应过程中混合气体的平均相对分子质量，说明是等体积反应，则B为生成，则该反应的化学方程式：3A(g)2C(g)+B(g)；故答案为：3A(g)2C(g)+B(g)。
③B为生成物，根据改变量之比等于计量系数之比，因此B浓度增加了0.03 mol L 1，则B的起始的物质的量浓度为0.02 mol L 1，由于开始加入了0.3molA，此时A物质的量的浓度为0.15mol L 1，说明容器体积为2L，则B起始时物质的量是0.2 mol L 1×2L=0.04mol；故答案为：0.04。
(2)
①NO生成过程的能量变化如图所示。该条件下，断裂1molN2和1molO2吸收热量为946 kJ mol 1×1mol +498 kJ mol 1×1mol =1444 kJ，而生成2molNO放出热量为632 kJ mol 1×2mol=1264kJ，因此1molN2和1molO2完全反应生成NO会吸收1444 1264=180kJ的能量；故答案为：180。
②如图所示，根据燃料电池的原理，CO化合价升高变为CO2，失去电子，是原电池负极，则氧气得到电子，化合价降低，是原电池正极，因此B电极是该电池的正极，该电池是酸性环境，因此A电极上的电极反应式为；故答案为：正极；。
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