2022届高考化学一轮复习常考题型35化学平衡状态标志含解析

这是一份2022届高考化学一轮复习常考题型35化学平衡状态标志含解析，共19页。试卷主要包含了单选题，填空题等内容，欢迎下载使用。

化学平衡状态标志

一、单选题（共18题）
1．CO和在一定条件下可以合成甲醇：，下列叙述中能说明上述反应在一定条件下达到最大限度的是
A．反应物全部转化为甲醇
B．反应体系中甲醇的百分含量不再变化
C．正反应和逆反应的化学反应速率均为零
D．CO和以1∶2的物质的量之比反应生成甲醇
2．下列有关可逆反应的说法不正确的是
A．任何可逆反应的进程都有一定限度
B．可逆反应的反应物转化率不可能达到100%
C．在中燃烧和在电解下分解生成和互为可逆反应
D．化学反应的限度决定了反应物在该条件下转化为生成物的最大转化率
3．向某容积一定的密闭绝热容器中充入2molNO和1molO2，一定条件下发生反应：2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)，其反应速率与反应时间关系如下图所示，下列选项表明达到平衡状态的是

A．NO、O2物质的量之比为2∶1
B．M、N、P、Q四点中，Ｎ点时反应已达平衡状态
C．混合气体的总质量不再变化
D．单位时间内生成2amolNO2的同时，生成amolO2
4．恒温恒容时，浓度均为1的两种气体X和Y，在密闭容器中发生反应，生成气体Z，10s末，反应达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别是0.4，0.8，0.4，该反应的化学方程式为
A． B．
C． D．
5．恒温恒容密闭容器中，进行反应，下列能作为化学平衡状态标志的是
①容器内气体的压强不变
②混合气体的密度不变
③混合气体的平均摩尔质量不变
④混合气体总物质的量不变
A．①④ B．②③ C．②③④ D．只有④
6．某温度时，在2L容器中发生A、B两种物质之间的转化反应，A、B物质的量随时间变化曲线如图所示，判断下列说法正确的是


A．4min时反应达到平衡
B．反应开始至4min时A的平均反应速率为v(A)=0.1mol/(L·min)
C．该反应的化学方程式为
D．8min时逆反应速率大于正反应速率
7．一定条件下，在一恒容密闭容器中，加入、发生反应：，下列叙述能用来判断反应达到平衡状态的是
A．各物质的浓度之比为
B．气体的总物质的量是反应开始时的
C．混合气体的密度不变
D．单位时间内，若消耗了，同时也消耗了
8．根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向蔗糖中加入浓硫酸，搅拌得黑色海绵状固体，并放出刺激性气味气体
浓硫酸仅体现吸水性和脱水性
B
向蓝色石蕊试纸上滴加新制氯水，试纸边缘呈红色，中间为白色
氯水既有酸性又有还原性
C
向Fe(NO3)2溶液中滴入硫酸酸化的H2O2溶液，溶液变黄
氧化性：H2O2>Fe3+
D
取5mL0.1mol·L-1KI溶液，加入1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液，萃取分液后，向水层滴入KSCN溶液，溶液变成血红色
Fe3+与I-所发生的反应为可逆反应

A．A B．B C．C D．D
9．工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，其反应为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-92.4kJ·mol−1，向一恒容密闭容器中充入1molN2和3molH2，在一定条件下发生反应并达到平衡，下列说法正确的是
A．平衡时，NH3的物质的量为2mol
B．平衡时，正反应速率和逆反应速率都为零
C．若单位时间内消耗amolN2，则同时生成2amolNH3
D．容器内混合气体的密度不再变化时，说明该反应达到平衡状态
10．对于已达平衡的可逆反应： A(g) 2B(？)+C(g)，ΔH>0， 假设A、C状态始终保持不变，下列说法正确的是
A．当混合气体的质量不变，说明反应已达平衡状态
B．缩小容器体积，重新达到平衡时，气体混合物中C%可能增大
C．在恒压容器中升高温度，气体混合物中C%可能先增大后减小
D．在恒容容器中升高温度，达到新的平衡时，气体的密度增大
11．下列说法正确的是
A．H(g) +I2(g)2HI(g)，其他条件不变，缩小反应容器体积，正逆反应速率不变
B．C(s) + H2O(g) H2(g) +CO(g)，CO的物质的量浓度不再改变说明反应已达平衡
C．若压强不再随时间变化能说明反应2A(？)+B(g)⇌2C(？)已达平衡，则A、C不能同时是气体
D．N2和H2合成氨的反应达到平衡时H2的消耗速率与NH3分解速率之比为2:3
12．下列判断正确的是


A．若甲表示反应，则温度：
B．若乙表示恒温恒容条件下的反应，则A点为平衡状态
C．若丙表示反应，则曲线M表示对平衡转化率的影响
D．若丁表示反应，则内
13．向容积为2.0L的密闭容器中通入一定量的 N2O4(无色气体)和 NO2 的混合气体，发生反应：N2O4(g)2NO2(g) ΔH > 0，体系中各物质的物质的量随时间变化如图所示。下列有关说法正确的是

A．64s 时，反应达到化学平衡状态
B．到达化学平衡前，混合气体的颜色逐渐变深
C．若该容器与外界无热传递，则反应达到平衡前容器内气体的温度逐渐升高
D．前100s内，用NO2 浓度的变化表示的化学反应速率是 0.008mol·L-1·s-1
14．钛铁矿提钛反应之一为4Fe2TiO3(s)+4TiO2(s)+CH4(g)8FeTiO3(s)+CO2(g)+2H2O(g)，该反应的平衡常数的负对数(-lgK)随温度(T)的变化曲线如图所示，下列说法正确的是

①该反应为放热反应
②d点时反应的平衡常数K=10-3.56
③X点时v正＞v逆
④气体的密度保持不变，该反应达到平衡状态
A．①② B．②④ C．①③ D．③④
15．T1时，10 L的恒容密团容器中充入一 定量的M(g)和N(g)，发生反应：M(g)+N(g)⇌2P(g)+Q(g) △H>0.反应过程中的部分数据如表所示：
t/min
n(M)/mol
n(N)/mol
0
6.0
3.0
5
4.0
1.0
10
4.0
1.0
下列说法正确的是
A．该反应在第8min时，v(正)>v(逆)
B．0-5min内，用M表示的平均反应速率为0.04 mol/(L·s)
C．其他条件不变，温度变为T2时，平衡时测得N的浓度为0.08 mol/L，则T1>T2
D．当该反应达到平衡状态时，M、N的转化率相等
16．100℃时，将0.1 mol N2O4置于1 L密闭的烧瓶中，然后将烧瓶放入100℃ 的恒温槽中，烧瓶内的气体逐渐变为红棕色：N2O4(g) 2NO2(g)。下列结论不能说明上述反应在该条件下已经达到反应限度的是
①N2O4的消耗速率与NO2的生成速率之比为1:2 ②NO2的生成速率与NO2消耗速率相等
③烧瓶内气体的压强不再变化 ④烧瓶内气体的质量不再变化
⑤NO2的物质的量浓度不再改变 ⑥烧瓶内气体的颜色不再加深
⑦烧瓶内气体的平均相对分子质量不再变化 ⑧烧瓶内气体的密度不再变化
A．②③⑥⑦ B．①④⑧ C．只有①④ D．只有⑦⑧
17．工业上常用还原沉淀法处理含铬废水(含Cr2O和CrO)，其流程如下所示：
CrO Cr2OCr3+Cr(OH)3
下列说法错误的是
A．若将含铬废水加少量水稀释，溶液中的值增大
B．当反应速率2v正(Cr2O)=v逆(CrO)时，则反应①达到平衡
C．步骤②中，若还原1 mol Cr2O离子，消耗6 mol FeSO4
D．常温下K，[Cr(OH)3]≈1x10-32，调节溶液的pH略大于5可使Cr3+沉淀完全
18．一定条件下，在恒温恒容的密闭容器中通入一定量的气体X和Y，发生下列反应∶X(g)＋2Y(g)M(g)+2N(g) △H=a kJ·mol-1(a>0)，下列说法中正确的是
A．反应达到平衡时，加入 M(g)，逆反应速率增大，正反应速率减小
B．反应达到平衡时，M(g)与N(g)的浓度之比为1∶ 2
C．当v正(X)=2v逆(N)时，反应到达平衡状态
D．到达平衡状态时，反应吸收的能量小于 a kJ


二、填空题（共3题）
19．某温度时，在2L密闭容器中X、Y、Z三种气态物质的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线如图所示，由图中数据分析：

(1)该反应的化学方程式为_______。
(2)反应开始至2min，用Z表示的平均反应速率为_______，此时Y的转化率是_______。
(3)下列能说明上述反应达到化学平衡状态的是_______(填序号)
A.体系内混合气体的平均相对分子质量不再变化
B.混合气体的压强不随时间的变化而变化
C.单位时间内每消耗3molX，同时生成2molZ
D.X的体积分数不再发生变化
E.混合气体的密度不再发生改变
20．NH3是一种重要的化工原料，在生产、生活中用途广泛。一定温度下，向恒容的密闭容器中充入 N2和 H2发生反应：N2+3H2ƒ2NH3，测得各组分浓度随时间变化如图所示。


(1)表示 c(N2)的曲线是___________。(填“曲线 A”、“曲线 B”或“曲线 C”)
(2)0~t0时，v(H2)=___________mol·L-1·min-1。
(3)下列措施不能使该反应速率加快的是___________。
a.升高温度 b.降低压强 c.使用催化剂
(4)下列能说明该反应达到平衡的是___________。
a.混合气体的压强不再变化 b.2c(H2)= 3c(NH3) c.混合气体的质量不再变化
21．中国政府承诺，到2020年，单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%。CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为1 L的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，一定条件下反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

(1)从3 min到9 min，v(CO2)=___mol/(L·min)(计算结果保留2位有效数字)。
(2)能说明上述反应达到平衡状态的是___(填编号)。
A．反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1∶1(即图中交叉点)
B．混合气体的压强不随时间的变化而变化
C．单位时间内生成1 mol H2，同时生成1 mol CH3OH
D．混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化
(3)平衡混合气体中CO2(g)和H2(g)的质量之比是___。
(4)第3分钟时v正(CH3OH)第9 min时v逆(CH3OH)___(填“>”、“<”“=”或“无法比较”)。
22．I：已知：反应aA(g)＋bB(g) cC(g)，某温度下，在 2 L 的密闭容器中投入一定量的A、B，两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。

（1）经测定前4 s内v(C)＝0.025 mol·L－1·s－1，则该反应的化学方程式为_______________。
（2）若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行，经同一段时间后，测得三个容器中的反应速率分别为甲：v(A)＝0.3 0mol·L－1·s－1； 乙：v(B)＝0.10 mol·L－1·s－1； 丙：v(C)＝2.4mol·L－1·min－1，则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为_______（用甲、乙、丙表示）。
Ⅱ: 某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，他在100 mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气(气体体积已折合成标准状况)，实验记录如表(累计值)：
时间/min
1
2
3
4
5
6
氢气体积/mL
50
120
224
392
472
502


（3）哪一时间段反应速率最大______(填0～1、1～2、2～3、3～4、4～5、5～6 min，下同)，原因是_____________ 。
（4）如果反应太激烈，为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，他在盐酸中分别加入等体积的下列溶液，你认为可行的是__________(填字母)
A．CH3COONa 　　　B．NaNO3溶液　　　　　C．KCl溶液 　　　 D．Na2CO3溶液
Ⅲ：（5）下列说法可以证明H2(g)＋I2(g) 2HI(g)已达平衡状态的是________。
A．单位时间内生成n mol H2的同时，生成n mol HI
B．一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂
C．温度和体积一定时，混合气体颜色不再变化
D．反应速率v(H2)＝v(I2)＝v(HI)
参考答案
1．B
【分析】
根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态，据此判断。
【详解】
A．可逆反应不可能完全转化，故A不符合；
B．反应体系中甲醇的百分含量不再变化，说明正逆反应速率相等，故B符合；
C．正逆反应速率相等，都大于0，是动态平衡，故C不符合；
D．只要反应发生，CO和H2就以1：2的物质的量之比反应生成甲醇，故D不符合；
故选B。
2．C
【详解】
A．在一定条件下，当正逆反应速率相等时，可逆反应达到一定的限度，即平衡状态，故A正确；
B．可逆反应不可能完全转化，反应物的转化率不可能达到100%，故B正确；
C．在中燃烧的反应条件是点燃，在电解下分解生成和的反应条件是通电，反应条件不同，不是可逆反应，故C错误；
D．当达到化学反应限度时，正逆反应速率相等，反应物的浓度和生成物的浓度不再改变，反应物在该条件下的转化率最大，故D正确；
故选C。
3．D
【详解】
A．NO、O2物质的量之比始终为2∶1，只是表示反应物在某一时刻的物质的量关系，不保持不变，不能说明达到平衡状态，故A不符合题意；
B．M、N、P、Q四点中，Ｎ点时反应速率最大，但随着时间的推移，速率仍在变化，并不是平衡状态，故B不符合题意；
C．该反应进行前后，混合气体的总质量始终不变，因此不能说明达到平衡状态，故C不符合题意；
D．单位时间内生成2amolNO2，正向进行，同时又生成amolO2，反应逆向进行，两个不同方向，改变量之比等于计量系数之比，说明达到平衡状态，故D符合题意。
综上所述，答案为D。
4．A
【详解】
达到平衡时，△c(X)=1mol•L-1-0.4mol•L-1=0.6mol•L-1，△c(Y)=1mol•L-1-0.8mol•L-1=0.2mol•L-1，△c(Z)=0.4mol•L-1，则X、Y、Z的化学计量数之比为=0.6mol•L-1∶0.2mol•L-1∶0.4mol•L-1=3∶1∶2，故反应为3X(g)+Y(g)⇌2Z(g)，故选A。
5．B
【分析】
判断化学平衡状态的直接标志：Ⅰ.v正=v逆（同物质）≠0，Ⅱ.各组分浓度不再改变，以及以此为基础衍生出来的标志如压强不再改变，混合气体的密度不再改变、气体的颜色不再变化等等，以此为判断依据。
【详解】
①该反应是气体物质的量不变的反应，反应前后混合气体的压强始终不变，则容器内气体的压强不变，不能表明反应已达到平衡状态，故①不符合；
②根据质量守恒，随着反应的进行，混合气体的质量增大，容器体积不变，则气体的密度增大，当气体的密度不再改变，表明反应已达到平衡状态，故②符合；
③根据质量守恒，随着反应的进行，混合气体的质量增大，该反应是气体物质的量不变的反应，随着反应进行，混合气体的平均摩尔质量增大，当混合气体的平均摩尔质量不再改变，表明反应已达到平衡状态，故③符合；
④该反应是气体物质的量不变的反应，反应前后混合气体总物质的量始终不变，则混合气体总物质的量不变，不能表明反应已达到平衡状态，故④不符合；
故选B。
6．C
【分析】
图中A为反应物，B为生成物，物质的量不变化说明反应达到平衡状态，依据A、B消耗的物质的量之比计算得到化学方程式的计量数之比，A物质的量变化=0.8mol-0.4mol=0.4mol；B变化物质的量=0.4mol-0.2mol=0.2mol，A、B反应的物质的量之比2：1，所以反应的化学方程式为，据此分析解答。
【详解】
A．4min时A、B物质的量相等，后来还在改变，反应未达到平衡，故A错误；
B．反应开始至4min时，A物质的量变化=0.8mol-0.4mol=0.4mol，浓度是0.4mol÷2L＝0.2mol/L，则A的平均反应速率为0.2mol/L÷4min=0.05mol/（L•min），故B错误；
C．根据分析可知该反应的化学方程式为，故C正确；
D．8min时反应达到平衡，逆反应速率等于正反应速率，故D错误；
故选C。
7．D
【详解】
A．平衡时各物质的浓度之比取决于起始配料比以及转化的程度，不能作为判断是否达到平衡状态的依据，A错误；
B．反应为可逆反应，不可能完全转化，则达到平衡时，气体的总物质的量不可能是反应开始时的，B错误；
C．因为气体的总质量不变，容器的体积不变，无论是否平衡，气体的密度都不变，不能作为判断是否达到平衡状态的依据，C错误；
D．单位时间内，若消耗了，同时也消耗了，说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，D正确；
故选D。
8．D
【详解】
A．浓硫酸使蔗糖脱水后，C与浓硫酸发生反应生成二氧化硫，与浓硫酸的脱水性、强氧化性有关，故A错误；
B．氯水中含盐酸、次氯酸，次氯酸具有漂白性，则试纸边缘呈红色，中间为无色，故B错误；
C．酸性条件下亚铁离子、硝酸根离子也能发生氧化还原反应，不能比较H2O2、Fe3+的氧化性强弱，故C错误；
D．取5mL0.1mol·L-1KI溶液，加入1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液，2Fe3+ + 2I -=2Fe2+ + I2，氯化铁不足，由现象可知，铁离子不能完全转化，说明该反应为可逆反应，故D正确；
故选D。
9．C
【详解】
A.可逆反应不能进行完全，达到平衡时，反应物的转化率应小于100%，选项A错误；
B.平衡时，正、逆反应仍在进行，正、逆反应速率相等但不为0，选项B错误；
C.反应进行过程（平衡与否）中，均有相同时间内消耗a mol N2的同时会生成2a mol NH3，选项C正确；
D.混合气体质量不变，容器体积不变，混合气体的密度保持不变，所以混合气体的密度不变不能作为平衡状态建立的标志，选项D错误。
答案选C。
10．C
【详解】
略
11．B
【详解】
A．压强越大，有气体参加或生成的可逆反应正逆反应速率都增大，缩小容器体积相当于增大压强，增大单位体积内活化分子个数，正逆反应速率都增大，故A错误；
B．可逆反应达到平衡状态时，各物质的物质的量浓度不再发生变化，该反应中CO的物质的量浓度不变时，说明该反应已经达到平衡状态，故B正确；
C．如果A、C都是气体，当压强不变时，该反应达到平衡状态，所以A、C可以同时都是气体，故C错误；
D．由N2+3H22NH3可知，达到平衡时V正=V逆，即H2的消耗速率与NH3分解速率之比等于系数比，则H2的消耗速率与NH3分解速率之比为3:2，故D错误；
答案为B。
12．A
【详解】
A．由甲图可知，T2时AB3的产率更高，且H<0，说明温度低有利于AB3生成，则温度：，故A正确；
B．由反应的化学计量数可知，只有当NO2的消耗速率等于N2O4消耗速率2倍时，才能说明达到平衡状态，而A点时不满足此条件，故B错误；
C．由反应可知，随增大，会增大SO2的转化率，则曲线M表示对平衡转化率的影响，故C错误；
D．题中没有给出反应物的浓度大小，故无法计算的大小，故D错误；
答案选A。
13．B
【详解】
A．由图可知，64s后二氧化氮和四氧化二氮的浓度依然发生改变，说明正逆反应速率不相等，反应未达到化学平衡状态，故A错误；
B．二氧化氮气体为红棕色，四氧化二氮为无色，由图可知，平衡前二氧化氮的浓度增大，则混合气体的颜色逐渐变深，故B正确；
C．由方程式可知，该反应为吸热反应，则该容器与外界无热传递，则反应达到平衡前容器内气体的温度逐渐降低，故错误；
D．由图可知，前100s内，二氧化氮物质的量的变化量为(1.0—0.2)mol=0.8mol，则用二氧化氮浓度的变化表示的化学反应速率是 =0.004mol·L-1·s-1，故D错误；
故选B。
14．B
【详解】
①升高温度，-lgK减小，则化学平衡常数增大，说明该反应的正反应是吸热反应，①错误；
②d点时反应-lgK=3.56，则该反应的平衡常数K=10-3.56，②正确；
③根据图象可知X点时浓度商大于该温度下的化学平衡常数，所以化学反应速率v正＜v逆，③错误；
④反应在恒容密闭容器中进行，气体的质量在发生变化，若气体的密度保持不变，说明气体的质量不再发生反应，则该反应达到平衡状态，④正确；
综上所述可知：说法正确的是②④，故合理选项是B。
15．B
【详解】
A．根据表格所给数据，反应在5min时已经达到平衡状态，第8min时也是平衡状态，所以正逆反应速率相等，A项不符合题意；
B．，B项符合题意；
C．T1→T2时，N的平衡浓度由降低到0.08mol/L，说明N消耗的更多，则平衡正向移动，正反应为吸热反应，则T2>T1，C项不符合题意；
D．，，两者转化率不相同，D项不符合题意；
故正确选项为B
16．B
【分析】
根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，注意，若题中涉及的某物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量不变时，说明可逆反应到达平衡状态。
【详解】
①N2O4的消耗速率与NO2的生成速率之比为1:2，描述的是正反应，从反应方程式可得，从发生到平衡一直是1:2，不能说明已达平衡状态；②NO2生成速率与NO2消耗速率相等，正逆反应速率相等，说明已达平衡状态；③该反应左右两边气体分子数不相等，只要不平衡压强就会变化，烧瓶内气体的压强不再变化，说明正逆反应速率相等，已经达到平衡状态；④根据质量守恒定律烧瓶内气体的质量始终不变，不能说明已达平衡状态；⑤NO2的物质的量浓度不再改变，说明正逆反应速率相等，已经达到平衡状态；⑥烧瓶内气体的颜色不再加深，说明正逆反应速率相等，已经达到平衡状态；⑦该反应左右两边气体分子数不相等，只要不平衡烧瓶内气体的平均相对分子质量就会变化，当烧瓶内气体的平均相对分子质量不再变化时，说明正逆反应速率相等，已经达到平衡状态；⑧，气体质量不变，气体体积不变，所以密度始终不变，不能说明已达平衡状态。综上，①④⑧符合题意；
故选B。
17．A
【详解】
A．加少量水，上述平衡逆向移动，消耗，生成，所以减小，A项符合题意；
B．该等式中，速率的比例关系正确，且描述了正、逆反应速率的关系，恰好是平衡状态，B项不符合题意；
C． 转化为Cr3+得到6个电子，Fe2+转化为Fe3+失去1个电子，所以比例关系为则还原1mol，消耗6molFeSO4，C项不符合题意；
D．pH=5时，，，，则Cr3+完全沉淀，D项不符合题意；
故正确选项为A
18．B
【详解】
A．加入M(g)，浓度增大，正逆反应速率均增大，故A错误；
B．M(g)与N(g)都是生成物，浓度之比一定为1∶ 2，故B正确；
C．正逆反应速率比等于系数比时，反应达到平衡状态，当2v正(X)= v逆(N)时，反应到达平衡状态，故C错误；
D．由于不知反应物的物质的量，到达平衡状态时，反应吸收的能量不一定小于 a kJ，故D错误；
选B。
19．3X+Y2Z 0.05mol/（L•min） 90% ABD
【详解】
(1)由图象可知，反应中X、Y的物质的量减少，应为反应物，Z的物质的量增多，应为生成物，当反应进行到2min时，X、Y的物质的量不变且不为0，属于可逆反应，Δn(Y)=0.1mol，Δn(X)=0.3mol，Δn(Z)=0.2mol，则Δn(Y)：Δn(X)：Δn(Z)=1：3：2，参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比，则反应的方程式为：3X+Y2Z；
(2)反应开始至2min末，Z的反应速率v(Z)==0.05mol/（L•min），此时Y的转化率是＝90%；
(3)A．反应前后气体物质的量变化，混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化说明反应达到平衡状态，故A符合；
B．反应前后气体物质的量变化，容器内气体的压强不随时间的变化而变化说明反应达到平衡状态，故B符合；
C．单位时间内每消耗3mol X，同时生成2mol Z，均表示正反应速率，反应始终按该比例进行，故C不符合；
D．X的体积分数不再发生变化，说明反应达到平衡状态，故D符合；
E．气体质量和容器体积始终不变，混合气体的密度一直不随时间的变化而变化，不能说明反应达到平衡状态，故E不符合；
故选ABD。
20．曲线A b a
【详解】
(1) N2为反应物，随着反应的进行N2的浓度减小，根据图中数据，开始时N2和H2的物质的量浓度相同，依据反应方程式的系数，相同时间段内，H2物质的量浓度变化大，N2物质的量浓度变化小，即曲线A代表c(N2)，故答案为曲线A；
(2) 根据(1)分析，曲线B代表c(H2)变化，根据化学反应速率的数学表达式，v(H2)== mol·L-1·min-1；故答案为；
(3)a．升高温度，加快反应速率，故a不符合题意；
b．对有气体参加的反应体系来说，降低压强，化学反应速率降低，故b符合题意；
c．使用催化剂，一般能加快反应速率，故c不符合题意；
答案为b；
(4) a．反应前后气体系数之和不相等，因此当压强不再变化，说明反应达到平衡，故a符合题意；
b．没有指明反应进行的方向，因此不能说明反应是否达到平衡，故b不符合题意；
c．组分都是气体，根据质量守恒，气体总质量始终保持不变，即气体总质量保持不变，不能说明反应达到平衡，故c不符合题意；
答案为a。
21．0.042 BD 22∶3 >
【分析】
(1)根据v=计算从3 min到9 min，v(CO2)；
(2)可逆反应达到平衡状态时，任何物质的浓度不变，化学反应速率不变，物质的平衡含量不变，据此判断；
(3)加入的物质的量的比等于方程式中物质的量的比，则平衡时二者的物质的量的比不变，利用n=计算质量比；
(4)根据反应从正反应方向开始，在达到平衡前正反应速率大于逆反应速率，在平衡时用同一物质表示的正、逆反应速率相等，据此分析比较。
【详解】
(1)根据图示可知，在第3 min时，c(CO2)=0.50 mol/L，在9 min时c(CO2)=0.25 mol/L，所以v(CO2)==0.042 mol/(L·min)；
(2)A. CH3OH与CO2的浓度相等时，反应可能处于平衡状态，也可能不是平衡状态，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，A不符合题意；
B. 该反应是化学反应前后气体物质的量发生改变的反应，恒容的容积不变，若混合气体的压强不变，则气体的物质的量不变，反应达到平衡状态，B符合题意；
C. 根据方程式可知：单位时间内生成1 mol H2，必然会消耗 mol CH3OH，同时生成1 mol CH3OH，CH3OH的物质的量增加，反应正向进行，未处于平衡状态，C不符合题意；
D. 反应混合物都是气体，反应前后气体的总质量不变，而气体的物质的量发生变化，若混合气体的平均相对分子质量不变，说明气体的总物质的量不变，反应达到平衡状态，D符合题意；
故合理选项是BD；
(3)反应开始时加入1 mol CO2和3 mol H2，n(CO2)：n(H2)=1：3，CO2和H2按1：3的物质的量的比反应，所以平衡混合气体中CO2(g)和H2(g)的物质的量的比仍然是1：3，故此时m(CO2)：m(H2)=(1 mol×44 g/mol)：(3 mol×2 g/mol)= 22∶3；
(4)反应从正反应方向开始，至9 min时反应达到平衡，此时v正(CH3OH)=v逆(CH3OH)，在第9 min达到平衡之前，v正(CH3OH)>v逆(CH3OH)，故第3分钟时v正(CH3OH)比第9 min时v逆(CH3OH)大。
【点睛】
本题考查了化学反应速率的计算及化学平衡状态的判断等。掌握化学反应速率的定义、物质反应转化关系及平衡状态的特征是解题关键。物质发生反应时物质的量的比等于方程式中相应物质的计量数的比，当反应达到平衡时，任何一种物质的物质的量不变，浓度不变，表示的正、逆反应速率相等及由此演变的各种物理量不变。
22．6A(g)+2B(g) C(g) V(甲)= V(乙)> V(丙) 3-4分钟 因为该反应放热，温度升高，加快化学反应速率 AC B C
【解析】
【分析】
I．(1)根据v= ，前4s内v(C)=0.05mol•L-1•s-1，再由图像计算；
(2)根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，将不同物质的反应速率转化成相同物质的反应速率比较反应速率大小；
Ⅱ．(3)根据相同时间间隔内H2的体积变化判断化学速率大小；(4)减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，考虑加入的物质不与已有反应物发生反应，同时又起到稀释作用；
Ⅲ．(5)化学反应达到化学平衡时，正逆反应速率相等，各组分浓度不改变，据此逐项分析判断。
【详解】
I．(1)根据v= ，前4s内v(C)=0.025mol•L-1•s-1，则C的浓度变化为△c(C)=v(C)△t=0.1mol/L，根据图像，相同时间段内，A与B的浓度变化之比为(0.8-0.2) ∶(0.5-0.3)=3∶1，0-4s内，A的浓度变化为△c(A)= (0.8-0.2)mol/L=0.6mol/L，所以A的浓度变化与C的浓度变化之比为0.6∶0.1=6∶1，所以a∶b∶c=6∶2∶1，所以化学方程式为：6A(g)+2B(g)C(g)，故答案为6A(g)+2B(g)C(g)；
(2)根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，将不同物质的反应速率转化成相同物质的反应速率，不妨以A为参照，则v甲=v(A)=0.3mol/(L•s)，v乙=v(A)=3v(B)=0.3mol/(L•s)，v丙==v(A)=6v(C)= 6×2.4mol·L－1·min－1=0.24mol/(L•s)，所以三个容器的反应速率大小为V(甲)= V(乙)> V(丙)，故答案为V(甲)= V(乙)> V(丙)；
Ⅱ．(3)相同时间间隔内H2的体积变化越大，说明该时间段内反应速率越大，则反应速率最大的时间段为3～4min，原因是该反应是放热反应，此时温度高，温度对反应速率占主导作用，故答案为3～4min；因为该反应放热，温度升高，加快化学反应速率；
(4)减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，需要考虑加入的物质能减小溶液中氢离子的浓度，但又不影响最后生成氢气的总量。A．CH3COONa能够结合溶液中H+，但是随着反应进行，仍能电离，溶液中c(H+)降低，化学反应速率降低，但不影响H2的产生量，故可选；B．加入NaNO3溶液，NO3-在酸性条件下具有强氧化性，反应可产生氮氧化物，影响H2的产生量，故不选；C．加入KCl溶液，不参加反应，起稀释作用，降低反应速率，不影响H2产生量，故可选；D．Na2CO3溶液，消耗H+，放出二氧化碳气体，导致H2产生量降低，故不选，故答案为AC；
Ⅲ．(5)A．单位时间内生成n molH2的同时，生成n molHI，表示的正逆反应速率不等，应生成2nmolHI才表示正逆反应速率相等，不能说明达平衡状态，故A错误；B．一个H-H键断裂的同时有两个H-I键断裂，说明v正=v逆，化学反应达到平衡，故B正确；C．温度和体积一定时，混合气体颜色不再变化，说明各反应物浓度不再改变，化学反应达到平衡，故C正确；D．反应速率v(H2)=v(I2)=v(HI)始终成立，无法判断化学反应是否达到平衡，故D错误；故答案为BC。