第二章《化学反应速率与化学平衡》测试卷
一、单选题
1．恒温环境下，某密闭容器中X、Y、Z三种气体的浓度随时间的变化如下图所示，下列说法正确的是
A．起始条件相同，其他条件不变，绝热密闭容器比恒温密闭容器X的转化率更小
B．平衡后增大容器体积，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小
C．反应方程式为：3X+Y=2Z
D．与反应开始相比，反应达到平衡后容器内的总压减小了50%
2．在两个固定体积均为1L密闭容器中以不同的氢碳比充入H2和CO2，在一定条件下发生反应：2CO2(g)+6H2(g)=C2H4(g)+4H2O(g)△H。CO2的平衡转化率α(CO2)与温度的关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．该反应在常温下不可能自发进行
B．X的氢碳比X＞2.0，在氢碳比为2.0时Q点v逆(H2)＞P点v逆(H2)
C．若起始时CO2、H2浓度分别为0.5mol/L、1.0mol/L，则可得P点对应温度的平衡常数的值为512
D．向处于P点状态的容器中，按2：4：1：4的比例再充入CO2、H2、C2H4、H2O，再次平衡后α(CO2)减小
3．反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)使用不同催化剂的调控中，研究人员发现.一定条件下，Pt单原子催化剂有着高达90.3%的甲醇选择性。反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用“*”表示，“TS”表示过渡态。下列说法正确的是
A．该反应的ΔH>0
B．Pt为固体催化剂，其表面积对催化效果无影响
C．能垒(活化能)为1.48eV的反应为HCOOH*(g)+2H2(g)=H2COOH*(g) +H2
D．如果换用铜系催化剂，所得反应历程与图示相同
4．下列叙述不正确的是
A．混乱度减小的吸热反应一定不能自发进行
B．在温度、压强一定的条件下，自发反应总是向ΔG=ΔH-TΔS < 0的方向进行
C．水结冰的过程不能自发进行的原因是熵减的过程，改变条件也不可能自发进行
D．碳酸氢钠加热可以分解，因为升高温度利于熵增的方向自发进行
5．在一定温度下，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和NO2发生反应：4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g)ΔH＜0。有关该反应的描述正确的是
A．在恒温恒容条件下，混合气体的密度不再改变可以说明上述可逆反应已达平衡
B．由图1可得加入适当的催化剂，E和ΔH都减小
C．图2中从11min起其它条件不变，压缩容器的体积为1L，则n(NO2)的变化曲线为d
D．图3中T1和T2表示温度，对应温度下的平衡常数为K1、K2，则：T1＞T2，K1＞K2
6．科学工作者探讨了在CO2和H2合成HCOOH过程中固载Ru基催化剂可能的反应机理如图所示。下列说法错误的是。
A．固载Ru基催化剂可降低该反应的焓变
B．Ru配合物1、2、3、4中Ru的化合价不变
C．总反应的化学方程式为CO2+H2HCOOH
D．CO2浓度过大可能会影响催化剂的实际催化效率
7．下列说法正确的是
A．常温下反应C(s)+CO2 (g) 2CO(g)不能自发进行，则该反应△H>0
B．自发反应的熵一定增大，非自发反应的熵一定减小
C．凡是放热反应都是自发的，凡是吸热反应都是非自发的
D．反应2Mg(s)+CO2 (g) C(s)+2MgO(s)能自发进行，则该反应△H>0
8．对于平衡体系mA(g)＋nB(g)=pC(g)＋qD(g) ΔH＜0。下列结论中错误的是
A．若温度不变，将容器的体积缩小到原来的一半，此时A的浓度为原来的2．1倍，则m＋n＜p＋q
B．若平衡时，A、B的转化率相等，说明反应开始时，A、B的物质的量之比为m∶n
C．若m＋n=p＋q，则往含有a mol气体的平衡体系中再加入a mol的B，达到新平衡时，气体的总物质的量等于2a
D．若改变条件使平衡体系中物质的浓度发生变化，则平衡一定发生移动
9．某对于平衡体系xA(g)＋yB(g)mC(g)＋nD(g)，其他条件不变增大压强，C的百分含量减少，则下列关系中正确的是
A．x＋m
A．增大压强，平衡常数将增大
B．达到平衡时，单位时间里消耗nmolS2Cl2的同时也生成2nmolCl2
C．达到平衡时，若升高温度，氯气的体积分数增大
D．温度一定，在原平衡体系中加入氯气，平衡向正反应方向移动，再次达到平衡时氯气的浓度与原平衡的相同
11．在刚性密闭容器中充入CO2和H2发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H，测得反应过程如图所示。下列说法正确的是
A．平衡常数：K1＞K2 B．反应温度：T2＞T1
C．加催化剂，△H不变 D．平衡后再通入CO2，其转化率增大
12．下列措施是为了减慢反应速率的是
A．膨化食品中添加味精 B．铁栏杆刷防锈油漆
C．煤炭粉碎后燃烧 D．合成氨工业中使用催化剂
13．反应3A(g)+B(g)=2C(g)+2D(g)在四中不同条件下用不同物质表示的化学反应速率如下，其中最快的是
A．v(A)=0.3mol/(L·s) B．v(B)=12mol/(L·min)
C．v(C)=0.15mol/(L·s) D．v(D)=15mol/(L·min)
14．已知反应2NO+2H2=N2+2H2O的速率方程为v=kc2(NO)c(H2)（k为反应速率常数），其反应历程如下：
①2NO+H2→N2+H2O2慢
②H2O2+H2→2H2O 快
下列说法不正确的是（ ）
A．增大c(NO)，可提高总反应的反应速率
B．c(NO)、c(H2)增大相同的倍数，对总反应的反应速率的影响程度相同
C．该反应的快慢主要取决于反应①
D．减小c(H2)，可降低总反应的反应速率
15．向恒温恒压容器中充入2 mol NO、1 mol O2，发生反应：2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)。下列情况不能说明反应已达到平衡状态的是( )
A．容器体积不再改变 B．混合气体的颜色不再改变
C．混合气体的密度不再改变 D．NO与O2的物质的量的比值不再改变
二、填空题
16．随着科学技术发展和环保要求的不断提高，CO2的捕集利用技术成为研究的重点。
(1)目前国际空间站处理CO2的一个重要方法是将CO2还原，所涉及反应的化学方程式为：CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)。已知H2的体积分数随温度的升高而增加。若温度从300℃升到400℃，重新达到平衡，判断下列表格中各物理量的变化(选填“增大”“减小”或“不变”)。
v(正) v(逆) 平衡常数(K) CO2转化率(α)
_______ _______ _______ _______
(2)相同温度时，上述反应在不同起始浓度下分别达到平衡，各物质的平衡浓度如下表：
平衡时浓度 CO2/(mol·L-1) H2/(mol·L-1) CH4/(mol·L-1) H2O/(mol·L-1)
平衡Ⅰ a b x y
平衡Ⅱ m n p q
a、b、x、y与m、n、p、q之间的关系式为___________。
(3)恒温条件下，该反应一定达到化学平衡状态的依据是___________(填字母)。
a、c(CO2)=c(CH4) b、容器中的压强不变
c、K不变 d、c(H2)保持不变
e、v正(H2)=4v正(CO2) f、混合气体平均摩尔质量不变
(4)若某温度下，平衡时各物质的浓度符合下列关系：c(CO2)·c4(H2)=c(CH4)·c2(H2O)，在此温度下，若某容器中含有1.2molCO2、2molH2、0.6molCH4、2molH2O，则此时反应所处的状态为_______(填“向正反应方向进行”、“向逆反应方向进行”、“平衡状态”或“无法判断”)。
17．CH4和H2O（g）可发生催化重整反应：CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）。
（1）每消耗8g CH4转移的电子的数目为________________。
（2）已知：①2CO（g）+O2（g）=2CO2（g） △H1=akJ·mol－1
②CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H2=bkJ·mol－1
③CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g） △H3=ckJ·mol－1
④CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g） △H4
由此计算△H4=_____________kJ·mol－1。
（3）T℃时，向1L恒容密闭容器中投入1molCH4和1molH2O（g），发生反应：CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g），经过tmin，反应达到平衡。已知平衡时，c（CH4）=0.5mol·L－1。
①0～tmin内，该反应的平均反应速率v（H2）=___________。
②T℃时，该反应的甲烷的转化率是_________。
③下列表述能作为反应达到化学平衡状态的标志是_____________。
a.反应速率v(CH4)：v(H2) =1：3 b．各组分的物质的量浓度不再改变
c.混合气体的平均相对分子质量不再改变 d．混合气体的密度不变
e.单位时间内生成n molH2O的同时，生成3n mol H2 f．单位时间内4mol C—H键断裂的同时2mol O—H键也断裂
18．分解产生的可用于还原合成有机物，可实现资源的再利用。
Ⅰ. 利用硫—碘循环来分解制，其中主要涉及下列反应：① ② ③
(1)分析上述反应，下列判断正确的是_______(填正确选项的字母编号)。
a. 反应①中氧化性： b. 循环过程中需不断补充
c. 反应③在常温下极易发生 d. 、是该实验的最终目标产物
(2)一定温度下，向密闭容器中加入，反应生成与。
①物质的量随时间的变化如图所示。内的平均反应速率_______。
②下列事实能说明该反应达到平衡状态的是_______(填正确选项的字母编号)。
a.
b. 混合气体的密度不再改变
c. 的浓度不再改变
d. 容器内气体压强不再改变
③的平衡转化率为_______。
④该温度下，的平衡常数_______。
Ⅱ. 用还原可以在一定条件下合成(不考虑副反应)： 。恒压下，和的起始物质的量比为时，该反应在无分子筛膜时甲醇的平衡产率和有分子筛膜时甲醇的产率随温度的变化如图所示，其中分子筛膜能选择性分离出。
(1)甲醇平衡产率随温度升高而降低的原因是_______。
(2)点甲醇产率高于点的原因为_______。
(3)根据上图，在此条件下采用该分子筛膜时的最佳反应温度是_______℃。
三、计算题
19．在一个容积为3 L的密闭容器内进行如下反应：A2(气)+3B2(气)=aX(气)。反应开始时，n(A2)=1.5 mol，n(B2)=4.0 mol，2 min后，n(B2)=0.4 mol， n(X)=2.4 mol。计算：
(1)a值______________。
(2)X的表示式(用A、B表示)________________。
(3)υ(B2)为_____________。
(4)2 min末的A2的浓度_______________。
20．某温度时，在0.5L密闭容器中，某一可逆反应的A、B气体物质的量随时间变化的曲线如图所示，由图中数据分析可得：
(1)该反应的化学方程式为_________________。
(2)若降低温度，则该反应的正反应速率_________(填“加快”“减慢”或“不变”，下同)，逆反应速率_______。
(3)第4min时，正、逆反应速率的大小关系为_________(填”>””<”或”=”)。
(4)0～4min内，用B的浓度变化来表示该反应的平均反应速率为________。
(5)能判断该反应在一定温度下达到化学平衡状态的依据是__________。
A．容器中压强不变 B．混合气体中A的浓度不再改变 C．容器中气体密度不变 D．
(6)平衡时A的转化率为__________。
(7)平衡时混合气体中B的体积分数约为______________。
(8)反应达到平衡，此时体系内压强与开始时的压强之比为__________。
21．在容积为1.00L的密闭容器中，通入一定量的N2O4，发生反应：N2O4(g)2NO2(g)。100℃时，各物质浓度随时间变化如图所示。
请回答：
(1)60s内，v(N2O4)=___mol/(L s)。
(2)若升高温度，混合气体的颜色变深，则正反应是___(填“放热”或吸热”)反应。
(3)100℃时，该反应的化学平衡常数数值为___。
(4)平衡时，N2O4的转化率是___。
四、实验题
22．调控化学反应速率对化工生产有重要的意义 ，某校实验小组欲通过实验探究浓度、催化剂、温度等条件对反应速率的影响。
I.第一实验小组以H2O2分解为例，研究浓度、催化剂、溶液的酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。
编号 反应物 催化剂
① 10 mL 2%H2O2溶液 无
② 10 mL 5%H2O2溶液 无
③ 10 mL 5%H2O2溶液 1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液
④ 10 mL 5%H2O2溶液＋少量HCl溶液 1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液
⑤ 10 mL 5%H2O2溶液＋少量NaOH溶液 1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液
⑥ 10 mL 5%H2O2溶液＋1 mL H2O 无
(1)H2O2分解的化学反应方程式为_______。
(2)选取①②在探究浓度对速率的影响时，时由于没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示，通常条件下H2O2稳定，不易分解。为了达到实验目的，你对原实验方案的改进是_______。
(3)选取_______(填实验序号)实验，可完成催化剂对反应速率影响的探究
(4)实验③、④、⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图所示。分析图示能够得出的实验结论是_______。
II.第二实验小组欲用酸性KMnO4和H2C2O4(草酸)反应研究影响反应速率的因素(离子方程式为2MnO＋5H2C2O4＋6H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O)。该实验小组欲通过测定单位时间内生成CO2的速率，探究某种影响化学反应速率的因素，设计实验方案如下(KMnO4溶液已酸化)，实验装置如图甲所示：
实验序号 A溶液 B溶液
① 20mL 0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液 30mL 0.01 mol·L-1 KMnO4溶液
② 20mL 0.2 mol·L-1 H2C2O4溶液 30mL0.01 mol·L-1 KMnO4溶液
(5)该实验探究的是_______因素对化学反应速率的影响。相同时间内针筒中所得CO2的体积大小关系是_______(填实验序号)。
(6)若实验①在2min末收集了4.48 mL CO2(标准状况下)，则在2 min末，c(MnO)=_______ mol·L-1(假设混合溶液的体积为50 mL)，2min内H2C2O4的消耗速率为v (H2C2O4) =_______ mol·L-1·min-1
(7)小组同学发现反应速率变化如图乙，其中t1～t2时间内速率变快的主要原因可能是：①产物Mn2＋是反应的催化剂，②_______。
23．某小组研究化学平衡的移动
(1)已知反应：Fe3++3SCN-Fe(SCN)3
①i中现象为___。
②ii中血红色褪去，结合离子反应和平衡移动解释原因___。
③已知存在反应：2Fe3++SO+H2O=2Fe2++SO+2H+，则证明iii中平衡逆向移动的准确实验现象描述是___。
(2)已知反应：[Cu(H2O)4]2+(蓝色)+4Cl-[CuCl4]2-(黄色)+4H2O ΔH>0
取适量CuCl2固体进行下面实验
判断正误(括号里填“√”或“×”)：
①加少量水，溶液为绿色的原因是：溶液中同时存在较多的[Cu(H2O)4]2+和[CuCl4]2-，黄色和蓝色的混合色为绿色。___。
②加大量水，溶液变为蓝色的原因是：提高了c(H2O)，平衡逆向移动，黄色的[CuCl4]2-转化为蓝色的[Cu(H2O)4]2+，所以溶液变为蓝色。___。
③对绿色溶液进行加热，溶液变为黄绿色，因为反应吸热，升温平衡正向移动。___。
24．为了探究影响化学反应速率的因素，现设计如图所示两组对比实验：
第1组
第2组
(1)第1组：实验目的是探究___________对化学反应速率的影响；装置___________(填“①”或“②”)中化学反应速率更快。
(2)第2组：装置中能量转化的形式是___________能转化为___________能；乙中电流表指针偏转程度更大，说明反应物浓度越大，化学反应速率___________(填“越大”、“越小”或“无影响”)。
(3)第2组：装置乙中锌片为原电池的___________(填“正极”或“负极”)，电极反应式为___________，溶液中H+向___________极(填“锌”或“铜”)迁移；当装置中放出2.24L(标准状况)气体时，理论上消耗的锌的质量是___________g，通过导线的电子有___________mol。
试卷第4页，共12页
参考答案：
1．A
【分析】X、Y减少，为反应物，Z增多，为生成物，物质的浓度变化量之比等于化学计量数之比，X的浓度变化量为0.15mol/L，Y的浓度变化量为0.05mol/L，Z的浓度变化量为0.1mol/L，而2h后各物质浓度不变且都不为0，反应为可逆反应，反应方程式为：3X(g)+Y(g) 2Z(g)。
【详解】A．该反应为化合反应，大部分化合反应为放热反应，绝热密闭容器中发生反应，放出的热量使体系温度升高，平衡逆向移动，所以起始条件相同，其他条件不变，绝热密闭容器比恒温密闭容器X的转化率更小，A正确；
B．平衡后增大容器体积，平衡向逆反应方向移动，但平衡常数不变，平衡常数只与温度有关，B错误；
C．由分析可知，反应方程式为：3X(g)+Y(g) 2Z(g)，C错误；
D．恒温恒容条件下，压强之比等于物质的量之比，体积不变时，物质的量之比等于物质的量浓度之比，设起始容器内总压为P0，平衡后容器内总压为P，则有=，解得：P=P0，即与反应开始相比，反应达到平衡后容器内的总压减小了，D错误；
答案选A。
2．C
【详解】A．由图象可知温度升高CO2的转化率降低，说明平衡逆向移动，则△H＜0，由△S＜0可知，若△H-T△S＜0，则需在低温下能自发进行，常温下可能自发，故A错误；
B．氢碳比越大，二氧化碳的转化率越大，根据图象，氢碳比：X＞2.0，在氢碳比为2.0时，P点达平衡，Q点未达平衡，此时二氧化碳的转化率比平衡时小，说明此时要继续转化更多的二氧化碳，反应向正方向移动，从Q点到P点，正反应速率减小，逆反应速率增大，则Q点v逆(H2)＜P点v逆(H2)，故B错误；
C．由图可知，P点平衡时二氧化碳转化率为0.5，氢碳比=2，起始时氢气为1mol/L、二氧化碳为0.5mol/L，则二氧化碳浓度变化量为0.25mol/L，则：
代入平衡常数表达式K===512，故C正确；
D．根据C项计算，P点平衡时，CO2、H2、C2H4、H2O的浓度比值为2∶2∶1∶4，按2∶4∶1∶4的比例再充入CO2、H2、C2H4、H2O，增大了氢气的浓度，平衡正向移动，二氧化碳的转化率增大，即再次平衡后α(CO2)增大，故D错误；
答案选C。
3．C
【详解】A．由图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应，△H<0，A不正确；
B．增大表面积会增大接触面积，加快催化效果，B不正确；
C．能垒（活化能）为 1.48ev 的是TS2过渡态，E=-0.18ev-(-1.66ev)=1.48ev，反应的化学方程式：HCOOH*(g)+2H2(g)=H2COOH*(g) +H2，C正确；
D．催化剂能改变反应的活化能，若换用铜系催化剂，不同催化剂，能不同程度地改变反应历程，D不正确；
故选C。
4．C
【详解】A．混乱度减小的吸热反应，△S<0、△H>0，则△H-T△S >0，该反应不能自发进行，A正确；
B．△G=△H-T△S<0，可自发反应，B正确；
C．水结冰的过程不能自发进行的原因是熵减的过程，改变条件能自发进行，如降温可发生，C错误；
D．碳酸氢钠加热可以分解，生成气体增多，△S >0，即升高温度利于熵增的方向自发进行，D正确；
故合理选项是C。
5．C
【详解】A．反应混合物都是气体，混合气体的总质量不变，容器体积不变，密度始终不变，密度不再改变不能说明上述可逆反应已达平衡，故A错误；
B．催化剂改变反应途径，影响活化能，反应热只有始态、终态有关，与途径无关，催化剂不能影响反应热，故B错误；
C．压缩容器的体积为1L，瞬间压缩NO2的物质的量不变，平衡向正反应方向移动，NO2的物质的量减小，n(NO2)的变化曲线为d，故C正确；
D．该反应正反应是放热反应，CO浓度相同时，升高温度平衡向逆反应方向移动，平衡时氮气的含量降低，故温度T1
故答案选：C。
6．A
【详解】A．催化剂降低反应活化能 ，不影响反应的焓变，故A错误；
B．Ru配合物1、2、3、4中Ru所连的键没有变化，所以Ru的化合价不变，故B正确；
C．在有Ru基催化剂存在的条件下，CO2与H2合成HCOOH，根据原子守恒，发生的反应为CO2+H2HCOOH，故C正确；
D．CO2浓度过大将减小催化剂与H2之间的接触，从而影响催化剂的实际催化效率，故D正确；
选A。
7．A
【详解】根据反应自发进行的判断分析，反应自发进行，反应不能自发进行。
A. 常温下反应C(s)+CO2 (g) 2CO(g)不能自发进行，因该反应，所以，故A正确；
B.根据反应自发进行的判断依据反应自发进行，焓变和熵变共同决定反应是否能自发进行，故B错误；
C. 根据反应自发进行的判断依据反应自发进行，焓变和熵变共同决定反应是否能自发进行，故C错误；
D.因反应2Mg(s)+CO2 (g) C(s)+2MgO(s)能自发进行，该反应的，能自发进行，说明，故D错误；
故选A。
【点睛】根据反应自发进行的判断依据，反应自发进行，反应不能自发进行分析。
8．D
【详解】A．体积缩小一半，若平衡不移动，则浓度为2倍。现在为2.1倍，说明平衡逆向移动，逆向为体积减小方向，A正确；
B．反应过程中因反应量等于计量系数之比，如起始量也等于计量系数之比，则转化率相等，B正确；
C．体积不变的反应，无论向何向进行，物质的量不变，C正确；
D．若各物质的浓度以相同倍数改变，平衡不移动，D错误。
答案选D。
9．B
【详解】增加压强，平衡向气体分子数减小的方向移动，C的百分含量减少，说明平衡逆向移动了；所以逆向是气体减少的方向，则有x＋y
10．D
【详解】A．平衡常数随温度变化，增大压强平衡常数不变，故A错误；
B．达到平衡时正逆反应速率相等，则根据方程式可判断单位时间里消耗nmolS2Cl2的同时也生成nmolCl2，故B错误；
C．该反应正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应移动，氯气的转化率降低，但体系中只有氯气一种气体，则氯气的体积分数不变，故C错误；
D．温度一定，在原平衡体系中加入氯气，平衡向正反应方向移动，温度不变，平衡常数不变，由于K=1/c(Cl2)，因此再次达到平衡时氯气的浓度与原平衡的相同，故D正确；
故选D。
11．C
【详解】A．由图象知，根据先拐先平衡，数字大，T1先达到平衡，温度较高，从T1到T2，降低温度，CO2物质的量减小，平衡正向移动，说明正反应是放热反应，即大于，故A错误；
B．根据先拐先平衡，数字大，反应温度：T1＞T2，故B错误；
C．催化剂改变速率，不改变平衡，反应热不变，故C正确；
D．平衡后，增大浓度，的平衡转化率减小，的平衡转化率增大，故D错误。
综上所述，答案为C。
12．B
【详解】A．膨化食品中添加味精为调节食品的口感，与反应速率快慢无关，A与题意不符；
B．铁栏杆刷防锈油漆，可减缓钢铁的腐蚀速率，B符合题意；
C．煤炭粉碎后燃烧，可使碳与空气充分接触，反应速率加快，C与题意不符；
D．合成氨工业中使用催化剂，为加快反应速率，D与题意不符；
答案为B。
13．B
【详解】A. v(A)=0.3mol/(L·s) ，则v(B)= v(A)=18mol/(L·min)= 6mol/(L·min)；
B. v(B)=12mol/(L·min)
C. v(C)=0.15mol/(L·s) ，则v(B)= v(C)=0.1560mol/(L·min)= 4.5mol/(L·min)；
D. v(D)=15mol/(L·min) ，则v(B)= v(D)=15mol/(L·min)= 7.5mol/(L·min)；
综上，则B符合；
答案选B。
14．B
【详解】A．根据速率方程为知，增大，可提高总反应的反应速率，A正确；
B．根据速率方程为知，、增大相同的倍数，对总反应的反应速率的影响程度不同，如为原来的2倍，v为原来的4倍，为原来的2倍，v为原来的2倍，B错误；
C．反应速率由最慢的一步决定，该反应的快慢主要取决于反应①，C正确；
D．根据速率方程为知，减小，可降低总反应的反应速率，D正确；
答案选B。
15．D
【详解】A、反应在恒温恒压条件下进行，若反应未达平衡则容器体积变化，若体积不变则达平衡状态，选项A不选；B、NO2为红棕色气体，其他反应物为无色气体，若混合气体的颜色不再改变，则反应达平衡状态，选项B不选；C、反应在恒温恒压条件下进行，若反应未达平衡则容器体积变化，气体总质量不变，则密度变化，若密度不变则达到平衡，选项C不选；D、充入2 mol NO、1 mol O2，且两反应物质的化学计量数之比为2：1，则无论反应是否达平衡，NO与O2的物质的量的比值均为2：1，不再改变，选项D选。答案选D。
16．(1) 增大 增大 减小 减小
(2)
(3)df
(4)无法判断
【分析】（1）
已知H2的体积分数随温度的升高而增加，即升温平衡逆向移动，则正反应为放热反应；温度从300℃升到400℃，反应速率加快，即v(正)、v(逆)均增大；平衡逆向移动，平衡常数(K)减小，CO2转化率(α)减小；
（2）
温度相同，则平衡常数相同，所以；
（3）
a．c(CO2)=c(CH4)并不能说明各物质的浓度不再改变，不能说明反应达到平衡，a不符合题意；
b．题目为指明是否为恒压状态下反应，所以容器中的压强不变不一定能说明反应平衡，b不符合题意；
c．温度不变则无论是否平衡，K都不变，c不符合题意；
d．c(H2)保持不变说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，d符合题意；
e．无论是否平衡，只要反应进行都满足v正(H2)=4v正(CO2)，e不符合题意；
f．反应物和生成物都是气体，所以气体总质量不发生改变，反应前后气体系数之和不相同，则未平衡时气体的总物质的量会发生变化，混合气体平均摩尔质量会变，当该值不变时说明反应达到平衡，f符合题意；
综上所述选df；
（4）
由于容器的体积未知，所以无法计算各物质的浓度，则无法计算浓度商，所以无法判断反应所处状态。
17． 3NA c+3b－2a mol·L－1·min·－1 0.5 bce；
【详解】（1）消耗8gCH4转移电子物质的量为mol=3mol，即转移电子个数为3NA；（2）根据盖斯定律，依据目标反应方程式应得出：③＋3×②－2×①，即△H=(c＋3b－2a)kJ·mol－1；（3）CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）
起始：1 1 0 0
变化：0.5 0.5 0.5 1.5
平衡：0.5 0.5 0.5 1.5 根据化学反应速率的数学表达式，v(H2)= mol/(L·min)= mol/(L·min)；②甲烷的转化率为0.5/1×100%=50%或甲烷的转化率为0.5；③a、没有指明速率的方向，故a错误；b、根据化学平衡状态的定义，各组分物质的量浓度不再改变，说明反应达到平衡，故b正确；c、根据M=m/n，组分都是气体，则气体质量不变，向正反应方向进行，气体物质的量增大，因此当M不再改变，说明反应达到平衡，故c正确；d、根据ρ=m/V，组分都是气体，则气体质量保持不变，容器为恒容状态，因此密度不变，不能说明反应达到平衡，故d错误；e、生成nmolH2O，反应向逆反应方向进行，生成3nmolH2，反应向正反应方向进行，且两者物质的量之比等于系数之比，故e正确；f、断裂C－H键和断裂O－H键反应都是向正反应方向进行，故f错误。
18． b ac 64 该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动 分子筛膜从反应体系中不断分离出，有利于反应正向进行，甲醇产率升高 210
【详解】(1) a. 反应①中碘单质是氧化剂，二氧化硫是还原剂，氧化性：，故a错误；
b. 由三个反应可知，该循环过程的总反应为水分解成氧气和氢气，实际消耗的物质是是，因此需不断补充，故b正确；
c. 硫酸具有较好的热稳定性，常温下很难发生分解反应，故反应③在常温下不易发生，故c错误；
d. 由反应可知、是反应①的产物，同时也分别是反应②和反应③的反应，是整个循环过程的中间产物，不是最终目标产物，故d错误；
故答案为：b；
(2)①由图可知在2min内，氢气的反应速率为：，根据速率之比等于化学计量数之比可知HI的反应速率0.1，故答案为：；
②a. ，说明正反应速率等于逆反应速率，反应达到平衡状态，故正确；
b. 反应前后各物质均为气体，气体的总质量不变，容器的体积不变则混合气体的密度保持恒定，因此密度不再改变不能确定平衡状态，故错误；
c.各组分的浓度不再改变是平衡的特征，故正确；
d. 反应前后气体分子数相等，容器内气体压强保持恒定，故压强不再改变不能说明反应达到平衡状态，故错误；
故答案为：ac；
③由图象可知平衡时生成氢气的物质的量为0.1mol，结合反应可知消耗的HI为0.2mol，HI的转化率=，故答案为：20%；
④由图象信息可知达到平衡时的浓度均为0.1mol/L，HI的浓度为0.8mol/L，可反应的平衡常数K=，常温下反应的平衡常数为64，故答案为：64；
Ⅱ. (1)由反应可知，正反应为放热反应，温度升高时平衡逆向移动，导致甲醇的转化率降低，故答案为：该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动；
(2)P点对应的体系中有分子筛膜，由题意可知分子筛膜能选择性分离出，水的分离有利于平衡正向移动，从而提高了甲醇的转化率，故答案为：分子筛膜从反应体系中不断分离出，有利于反应正向进行，甲醇产率升高；
(3)由图象可知使用分子筛膜，在温度210℃时甲醇的转化率最高，故答案为：210；
19．(1)2
(2)AB3
(3)0.6 mol·L-1·min-1
(4)0.1 mol。L-1
【详解】（1）反应开始时，n(A2)=1.5 mol，n(B2)=4.0 mol，2 min后，n(B2)=0.4 mol，n(X)=2.4 mol，则2 min内B2改变的物质的量△n(B2)=4.0 mol-0.4 mol=3.6 mol，△n(B2)：△n(X)=3.6 mol：2.4 mol=3：a，解得a=2；
（2）根据上述计算可知a=2,该反应的化学方程式为：A2(气)+3B2(气)=2X(气)，根据反应前后原子守恒可知：X表达式为AB3；
（3）2 min内用B2浓度变化表示的化学反应速率；
（4）根据物质反应转化关系可知：物质在相同时间内转化的物质的量的比等于化学方程式中相应物质的化学计量数的比，则△n(A2)：△n(B2)=1：3，所以△n(A2)=△n(B2)=×3.6 mol=1.2 mol，在反应开始时A2的物质的量n(A2)=1.5 mol，则2 min末A2的物质的量n(A2)=1.5 mol-1.2 mol=0.3 mol，故此时A2浓度为c(A)=。
20． 2AB 减慢 减慢 ＞ 0.1 AB 75% 71.4% 7：10
【解析】由图可知，从反应开始，A的物质的量减少，B的物质的量增加，则A为反应物、B为生成物，开始至平衡时，A减少0.8mol-0.2mol=0.6mol，B增加0.5mol-0.2mol=0.3mol，以此来解答。
【详解】(1)由图可知，从反应开始，A的物质的量减少，B的物质的量增加，则A为反应物、B为生成物，开始至平衡时，A减少0.8mol-0.2mol=0.6mol，B增加0.5mol-0.2mol=0.3mol，由反应速率之比等于化学计量数之比可知，A、B的化学计量数比为2：1，且后来达到平衡状态，则反应为2AB；
(2)降低温度，化学反应速率减小，正逆反应速率均减小；
(3)第4min时，反应尚未达到化学平衡，反应仍在向右进行，所以v正＞v逆；
(4)0～4min内，用B的浓度变化来表示该反应的平均反应速率为
0～4 min内，用B的浓度变化来表示该反应的平均反应速率为v(B)==0.1mol/（L min）；
(5)A．反应前后气体分子数变化，体系压强改变，容器中压强不变，可以说明化学反应达到化学平衡，故A选；
B．混合气体中A的浓度不再改变可以说明化学反应达到化学平衡，故B选；
C．容器中气体密度ρ=m/V，反应前后质量守恒，m不变，容器体积V不变，则整个反应过程容器中气体密度不变，不能说明化学反应是否达到化学平衡，故C不选；
D．取决于化学反应和起始时反应物的充入量，并不能通过说明化学反应达到化学平衡，故D不选，
故答案为：AB。
(6)平衡时消耗A的物质的量是0.6mol，则A的转化率为×100%＝75%。
(7)平衡时A和B的物质的量分别是0.2mol、0.5mol，则混合气体中B的体积分数约为×100%≈71.4%。
(8)反应达到平衡，根据压强之比是物质的量之比可知，此时体系内压强与开始时的压强之比为0.7：1.0＝7：10。
21．(1)0.0010
(2)吸热
(3)0.36
(4)60%
【分析】根据反应速率计算；化学平衡常数利用化学平衡常数表达式计算；若升高温度，混合气体的颜色变深，NO2浓度增大，N2O4的浓度降低，平衡向正反应方向移动，由于正反应方向吸热；计算100℃时两种物质的平衡浓度，计算得到化学平衡常数；。
【详解】（1）0～60s时段，N2O4浓度变化为：0.100mol/L 0.040mol/L＝0.060mol/L，；
故答案为0.0010；
（2）若升高温度，混合气体的颜色变深，NO2浓度增大，N2O4的浓度降低，平衡向正反应方向移动，由于正反应方向吸热；
故答案为吸热；
（3）依据化学方程式计算平衡常数，；
故答案为0.36；
（4）平衡时，N2O4的转化率＝；
故答案为60%。
【点睛】本题考查了化学平衡的计算分析应用，主要是反应速率、平衡浓度、转化率、平衡常数的计算分析，掌握基础是关键，题目较简单。
22．(1)
(2)向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试管放在同一热水浴中)
(3)③⑥
(4)碱性环境能增大H2O2分解的速率，酸性环境能减小H2O2分解的速率
(5) 浓度 ②>①
(6)
(7)该反应为放热反应，反应放出的热量使环境温度升高，加快了反应速率
【分析】利用控制变量法探究某一因素对化学反应速率的影响时，应保证其他反应条件相同。
(1)
H2O2分解生成氧气和水，反应的化学方程式为，故答案为：；
(2)
实验①和②的浓度不同，则该实验的目的为探究浓度对化学反应速率的影响，通常条件下H2O2稳定，不易分解，为了使H2O2分解，可向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试管放在同一热水浴中)，故答案为：向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试管放在同一热水浴中)；
(3)
探究催化剂对反应速率影响时，应保证除了催化剂以外的其他反应条件相同，则实验③⑥可完成催化剂对反应速率影响的探究，故答案为：③⑥；
(4)
由图可知，⑤的反应速率最大，④的反应速率最小，结合实验方案可得出结论：碱性环境能增大H2O2分解的速率，酸性环境能减小H2O2分解的速率，故答案为：碱性环境能增大H2O2分解的速率，酸性环境能减小H2O2分解的速率；
(5)
实验①②中KMnO4溶液浓度相同、H2C2O4溶液浓度不同，对比①②实验可探究草酸的浓度对化学反应速率的影响，②中A溶液的浓度比①中大，化学反应速率大，则相同时间内所得CO2的体积大，即相同时间内针筒中所得CO2的体积大小关系是②>①，故答案为：浓度；②>①；
(6)
高锰酸钾和草酸发生反应，4.48 mL CO2(标准状况下)的物质的量为，根据反应的方程式可知，在2 min末，；2min内，消耗草酸的物质的量为，物质的量浓度为，则v (H2C2O4) =÷2min=，故答案为：；；
(7)
t1～t2时间内速率变快的主要原因可能是：①产物Mn2＋是反应的催化剂，②该反应为放热反应，反应放出的热量使环境温度升高，加快了反应速率，故答案为：该反应为放热反应，反应放出的热量使环境温度升高，加快了反应速率。
23．(1) 血红色变深 加入铁粉，发生反应：Fe+2Fe3+=3Fe2+，导致c(Fe3+)减小，平衡逆向移动 iii中溶液血红色比iv中浅
(2) 正确 错误 正确
【详解】（1）①Fe3+浓度增大，平衡正向移动，i中现象为血红色变深；
②加入铁粉，发生反应：Fe+2Fe3+=3Fe2+，导致c(Fe3+)减小，平衡逆向移动，所以ii中血红色褪去；
③iii中滴入4滴Na2SO3溶液造成Fe3+的浓度因稀释而减小，根据控制变量法，iii中溶液血红色比iv中浅，才能证明iii中因发生2Fe3++SO+H2O=2Fe2++SO+2H+反应，使平衡逆向移动，造成溶液血红色变浅；
（2）①加少量水，溶液中同时存在较多的[Cu(H2O)4]2+和[CuCl4]2-，黄色和蓝色的混合色为绿色，故①正确；
②加大量水，使离子的浓度熵大于平衡常数，平衡逆向移动，黄色的[CuCl4]2-转化为蓝色的[Cu(H2O)4]2+，所以溶液变为蓝色，故②错误；
③[Cu(H2O)4]2+(蓝色)+4Cl-[CuCl4]2-(黄色)+4H2O正反应吸热，对绿色溶液进行加热，升温平衡正向移动，所以溶液变为黄绿色，故③正确。
24． 温度 ① 化学能 电能 越大 负极 Zn-2e-=Zn2＋ 铜 6.5 0.2
【详解】(1)第1组实验中，其他条件均相同，只有温度不同，因此探究的是温度对反应速率的影响，在其他条件相同时，温度越高反应速率越快，因此①的速率快，故答案为：温度；①；
(2)第2组中组成了原电池装置，原电池能实现化学能转化成电能，乙中电流表指针偏转程度更大，说明反应物浓度越大，反应速率越快，形成的电流强度大，故答案为：化学能；电能；越大；
(3)第2组：装置乙中的原理为Zn与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，Zn失电子作负极，电极反应为：Zn-2e-=Zn2＋，原电池中阳离子向正极移动，则氢离子向铜电极移动，当装置中放出2.24L(标准状况)气体时，即生成0.1mol氢气，转移电子数为0.2mol，结合负极反应式可得，消耗的Zn为0.1mol，质量为6.5g，故答案为：负极；Zn-2e-=Zn2＋；铜；6.5；0.2
