2023连云港赣榆智贤中学高二上学期第一次学情检测化学试题含解析

这是一份2023连云港赣榆智贤中学高二上学期第一次学情检测化学试题含解析，共22页。试卷主要包含了单选题，填空题等内容，欢迎下载使用。

赣榆智贤中学高二年级第一学期第一次学情检测
化学试题
一、单选题(共14小题，14*3=42分，每小题只有1个选项符合题意)
1. 某温度下，在恒容密闭容器中加入一定量X，发生反应2X(s)Y (s)+Z(g)，一段时间后达到平衡。下列说法错误的是
A. 升高温度，若c(Z)增大，则△H＞0
B. 加入一定量Z，达新平衡后m(Y)减小
C. 加入一定量X，达新平衡后c(Z)增大
D. 加入一定量氩气，平衡不移动
2. 已知反应X(g)+3Y(g) ⇌2Z(g) △H的能量变化如下图所示。下列说法正确的是

A. △H= E2- E1 B. 更换高效催化剂，E3不变
C. 恒压下充入一定量的氦气n(Z)减少 D. 压缩容器，c(X)减小
3. 在密闭容器发生下列反应aA(g)⇌cC(g)＋dD(g)，反应达到平衡后，将气体体积压缩到原来的一半，当再次达到平衡时，D的浓度为原平衡的1.8倍，下列叙述正确的是
A. a＜c＋d B. 平衡向正反应方向移动
C. D的体积分数变大 D. A的转化率变大
4. 某温度下，在密闭容器中发生反应HCHO(g)+H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH = -85.2kJ·mol-1，反应达到平衡后，改变某条件，下列示意图正确的是
A. B.
C D.
5. 已知在制备高纯硅的过程中发生反应：
。一定条件下，在2L的密闭容器中充入一定量反应物进行该反应，下列有关说法正确的是
A. 升温可提高SiHCl3的产率
B. 平衡后加压(缩小容器体积)，化学平衡逆向移动
C. 向容器中加入Si，可使SiCl4的转化率增大
D. 该反应的平衡常数
6. 已知反应在四种不同情况下的反应速率分别如下：
①v(A)=0.1 mol·L-1·min-1
②v(B)=0.15 mol·L-1·min-1
③
④v(D=0.1 mol·L-1·min-1
则该反应进行速率快慢顺序正确的是
A. ①＞②＞③＞④ B. ②＞①=④＞③
C. ③＞①＞②＞④ D. ④＞③＞①＞②
7. 二甲醚()是一种极具发展潜力的有机化工产品和洁净燃料。加氢制二甲醚的反应体系中，主要发生反应的热化学方程式为
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
在2MPa，起始投料时，的平衡转化率及CO、、的平衡体积分数随温度变化如图所示。下列有关说法正确的是

A. 反应的
B. 图中X表示CO
C. 为提高二甲醚的产率，需要研发在低温区的高效催化剂
D. 温度从553K上升至573K时，反应Ⅰ消耗的少于反应Ⅱ生成的
8. 已知在制备高纯硅的过程中发生反应：
。一定条件下，在2L的密闭容器中充入一定量反应物进行该反应，下列有关说法正确的是
A. 升温可提高SiHCl3的产率
B. 平衡后加压(缩小容器体积)，化学平衡逆向移动
C. 向容器中加入Si，可使SiCl4的转化率增大
D. 该反应的平衡常数
9. 已知化合物A与H2O在一定条件下反应生成化合物B与HCOO-，其反应历程如图所示，其中TS表示过渡态，I表示中间体。下列说法正确的是

A. 化合物A与H2O之间的碰撞均为有效碰撞
B. 该历程中的最大能垒(活化能)E正=16.87 kJ·mol-1
C. 使用更高效的催化剂可降低反应所需的活化能和反应热
D. 平衡状态时，升温使平衡逆向移动
10. 某温度时，在催化剂作用下，2 L恒容密闭容器中发生反应I2(g)+H2(g)2HI(g)，部分数据如表：
t/min
0
2.0
4.0
6.0
8.0
n(HI)/mol
0
0.18
0.35
0.50
0.62
则2～6 min内，以H2的物质的量浓度变化表示的反应速率为
A. 0.02 mol•L-1•min-1 B. 0.04 mol•L-1•min-1
C. 0.08 mol•L-1•min-1 D. 0.16 mol•L-1•min-1
11. 在容积不变的密闭容器中发生反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0，830℃时反应的平衡常数是1.0，下列说法正确的是
A. 容器内的压强不变时，说明反应达到平衡状态
B. 若平衡时移走CO2，则平衡向正反应方向移动，化学反应速率加快
C. 830℃时，充入0.1molCO和0.3molH2O保持温度不变，CO平衡转化率为75%
D. 1000℃时，某时刻CO2、H2、CO和H2O的浓度均为0.05mol/L，此时平衡向正反应方向移动
12. 一定条件下，固定容积的密闭容器中，CO和H2反应生成甲醇：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。如图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。下列判断正确的是

A T1>T2
B. 该反应的ΔH>0
C. T1时的平衡常数K1>T2时的平衡常数K2
D. T1时平衡常数K1 13. 在2L的密闭容器中，，将2molA气体和1molB气体在反应器中反应，测定A的转化率与温度的关系如实线图所示(图中虚线表示相同条件下A的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是

A. 反应的
B. X点的化学平衡常数大于Y点的化学平衡常数
C. 图中Y点v(正)>v(逆)
D. 图中Z点，增加B的浓度不能提高A的转化率
14. 铁的配合物离子(用表示)催化某反应的一种反应机理如下图所示，下列说法不正确的是

A. 该过程的总反应为
B. 增大HCOO-浓度有利于反应Ⅰ→Ⅱ速率加快
C. 增大H+浓度有利于反应Ⅲ→Ⅳ速率加快
D. 该催化循环中元素的化合价发生了变化
二、填空题(共3小题)
15. 在一密闭容器中发生反应N2＋3H2=2NH3　ΔH＜0，达到平衡后，只改变某一个条件时，反应速率与反应时间的关系如图所示。

回答下列问题：
(1)处于平衡状态时间段是___________(填字母，下同)。
A．t0～t1　　B．t1～t2　　C．t2～t3
D．t3～t4 　E．t4～t5 　F．t5～t6
(2)判断t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件。
A．增大压强 　B．减小压强 　　C．升高温度
D．降低温度 　E．加催化剂 　　F．充入氮气
t1时刻___________；t3时刻___________；t4时刻___________。
(3)依据(2)中的结论，下列时间段中，氨的百分含量最高的是___________。
A．t0～t1 B．t2～t3
C．t3～t4 D．t5～t6
(4)如果在t6时刻，从反应体系中分离出部分氨，t7时刻反应达到平衡状态，请在图中画出反应速率的变化曲线______。
16. 运用化学反应原理研究合成氨反应有重要意义，请完成下列探究。
（1）生产氢气：将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气：C(s)+H2O(g)⇌H2(g)+CO(g) ΔH=+131.3kJ·mol-1，ΔS=+133.7J·mol-1·K-1
①该反应在低温下___________(填“能”或“不能”)自发进行。
②写出该反应的平衡常数表达式___________。
（2）已知在400℃时，N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)的K=0.5。
①400℃时，2NH3(g)⇌N2(g)+3H2(g)的K'=___________(填数值)。
②400℃时，在0.5L的反应容器中进行合成氨反应，一段时间后，测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol，则此时反应v(N2)正___________v(N2)逆(填“>”“<”“=”或“不能确定”)。
③若在恒温下将容器的容积缩小到原来的二分之一，则合成氨反应的平衡___________移动(填“向左”、“向右”或“不”)；反应的∆H___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
（3）水煤气转化反应CO(g)+H2O(g) ⇌CO2(g)+H2(g)在一定温度下达到化学平衡。现将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行反应，得到如下两组数据：
实验编号
温度/℃
起始量)/mol
平衡量)/mol
达到平衡所需时间)/min
CO
H2O
H2
CO
1
650
4
2
1.6
2.4
5
2
900
2
1
0.4
1.6
3
①平衡常数K(650℃)___________K(900℃)(填“大于”，“小于”或“等于”)
②若将实验2中CO和H2O的物质的量加倍，则平衡时H2的物质的量浓度为___________。
17. 恒温恒容下，将2 mol红棕色气体A和1.5 mol无色气体B通入体积为1 L密闭容器中发生如下反应：，2 min时反应达到平衡状态，此时剩余1.1 mol B，并测得C的浓度为1.2 mol/L。
（1）从开始反应至达到平衡状态，生成C的平均反应速率为_______mol/(L·min)
（2）x=_______；A的转化率与B的转化率之比为_______
（3）写出该温度下的平衡常数表达式_______(用相关字母表示)，数值_______
（4）向平衡后的容器中继续充入0.8 molA(g)、0.9 molB(g)、0.8 molC(g)、1.2mol D(s)，此时，v(正)_______v(逆)。(填“＞”、“＝”或“＜”)

赣榆智贤中学高二年级第一学期第一次学情检测
化学试题
一、单选题(共14小题，14*3=42分，每小题只有1个选项符合题意)
1. 某温度下，在恒容密闭容器中加入一定量X，发生反应2X(s)Y (s)+Z(g)，一段时间后达到平衡。下列说法错误的是
A. 升高温度，若c(Z)增大，则△H＞0
B. 加入一定量Z，达新平衡后m(Y)减小
C. 加入一定量X，达新平衡后c(Z)增大
D. 加入一定量氩气，平衡不移动
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．升高温度，若c(Z)增大，说明平衡正向移动，而升高温度平衡向着吸热反应方向移动，故正反应是吸热反应，则△H＞0，A正确；
B．加入一定量Z，即增大生成物浓度，化学平衡逆向移动，故达新平衡后m(Y)减小，B正确；
C．由于X是固体，加入一定量X，X的浓度不变，反应速率不变，平衡不移动，故达新平衡后c(Z)不变，C错误；
D．恒温恒容时，加入一定量氩气，反应体系中各物质的浓度不变，正逆反应速率不变，故平衡不移动，D正确；
故答案：C。
2. 已知反应X(g)+3Y(g) ⇌2Z(g) △H的能量变化如下图所示。下列说法正确的是

A. △H= E2- E1 B. 更换高效催化剂，E3不变
C. 恒压下充入一定量的氦气n(Z)减少 D. 压缩容器，c(X)减小
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．△H=生成物的总能量-反应物的总能量=E1-E2，故A错误；
B．更换高效催化剂，降低反应活化能，反应速率加快，该反应中(E3-E2)为活化能，E2为反应物的能量，E2不变，活化能降低，则E3减小，故B错误；
C．恒压下充入一定量的氦气，容器体积增大，反应体系的分压减小，平衡向气体增多的方向移动，则n(Z)减少，故C正确；
D．压缩容器体积，压强增大，平衡向右移动，n(X)减小，体积减小，各物质的浓度都增大，平衡移动只能减弱这种改变，而不能消除，故c(X)还是比原来大，故D错误；
故选C。
3. 在密闭容器发生下列反应aA(g)⇌cC(g)＋dD(g)，反应达到平衡后，将气体体积压缩到原来的一半，当再次达到平衡时，D的浓度为原平衡的1.8倍，下列叙述正确的是
A. a＜c＋d B. 平衡向正反应方向移动
C. D的体积分数变大 D. A的转化率变大
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】反应aA(g)⇌cC(g)＋dD(g)，达到平衡后，将气体体积压缩到原来的一半，若平衡不移动，D的浓度变为原来的2倍，当再次达到平衡时，D的浓度为原平衡的1.8倍，说明平衡逆向移动；平衡逆向移动，D的体积分数减小；平衡逆向移动，A的转化率减小；增大压强，平衡逆向移动，则a＜c＋d；故选A。
4. 某温度下，在密闭容器中发生反应HCHO(g)+H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH = -85.2kJ·mol-1，反应达到平衡后，改变某条件，下列示意图正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A．HCHO(g)+H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH = -85.2kJ·mol-1为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，氢气的转化率降低，与图象不符，故A错误；
B．HCHO(g)+H2(g)⇌CH3OH(g)，增大CH3OH的物质的量，平衡逆向移动，氢气的转化率降低，与图象不符，故B错误；
C．平衡常数只受温度影响，温度不变平衡常数不变，与物质的浓度无关，因此增大氢气的物质的量，平衡常数不变，与图象吻合，故C正确；
D．HCHO(g)+H2(g)⇌CH3OH(g)，增大压强，平衡向正反应移动，氢气的百分含量降低，与图象不符，故D错误；
故选C。
5. 已知在制备高纯硅的过程中发生反应：
。一定条件下，在2L的密闭容器中充入一定量反应物进行该反应，下列有关说法正确的是
A. 升温可提高SiHCl3的产率
B. 平衡后加压(缩小容器体积)，化学平衡逆向移动
C. 向容器中加入Si，可使SiCl4的转化率增大
D. 该反应的平衡常数
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A．该反应焓变大于0为吸热反应，升高温度平衡正向移动，可以提高SiHCl3的产率，A正确；
B．该反应前后气体系数之和相等，加压不能使平衡发生移动，B错误；
C．Si为固体，Si足量后再加入Si不能改变SiCl4的转化率，C错误；
D．根据平衡常数的定义可知该反应的平衡常数为，D错误；
综上所述答案为A。
6. 已知反应在四种不同情况下的反应速率分别如下：
①v(A)=0.1 mol·L-1·min-1
②v(B)=0.15 mol·L-1·min-1
③
④v(D=01 mol·L-1·min-1
则该反应进行速率快慢顺序正确的是
A ①＞②＞③＞④ B. ②＞①=④＞③
C. ③＞①＞②＞④ D. ④＞③＞①＞②
【答案】C
【解析】
【详解】在单位相同的条件下，将不同物质的反应速率除以其计量数，得到的数值越大说明该反应速率越大，①v(A)=0.1 mol·L-1·min-1，②v(B)=mol·L-1·min-1，③，④v(D=mol·L-1·min-1，反应速率：③＞①＞②＞④，故选C。
7. 二甲醚()是一种极具发展潜力的有机化工产品和洁净燃料。加氢制二甲醚的反应体系中，主要发生反应的热化学方程式为
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
在2MPa，起始投料时，的平衡转化率及CO、、的平衡体积分数随温度变化如图所示。下列有关说法正确的是

A. 反应的
B. 图中X表示CO
C. 为提高二甲醚的产率，需要研发在低温区的高效催化剂
D. 温度从553K上升至573K时，反应Ⅰ消耗的少于反应Ⅱ生成的
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A． 由盖斯定律知：反应2×Ⅱ+Ⅲ得反应：，则，A错误；
B． 温度升高，反应Ⅰ向正向移动，则CO的平衡体积分数应增大，故Y表示CO，B错误；
C． 催化剂有选择性，高效催化剂能有效提高产率，为提高二甲醚的产率，需要研发在低温区的高效催化剂，C正确；
D． 由图可知，温度从553K上升至573K时，CO2的平衡转化率增大，则温度从553K上升至573K时，反应Ⅰ消耗的大于反应Ⅱ生成的，D错误；
答案选C。
8. 已知在制备高纯硅的过程中发生反应：
。一定条件下，在2L的密闭容器中充入一定量反应物进行该反应，下列有关说法正确的是
A. 升温可提高SiHCl3的产率
B. 平衡后加压(缩小容器体积)，化学平衡逆向移动
C. 向容器中加入Si，可使SiCl4的转化率增大
D. 该反应的平衡常数
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A．该反应焓变大于0为吸热反应，升高温度平衡正向移动，可以提高SiHCl3产率，A正确；
B．该反应前后气体系数之和相等，加压不能使平衡发生移动，B错误；
C．Si为固体，Si足量后再加入Si不能改变SiCl4的转化率，C错误；
D．根据平衡常数的定义可知该反应的平衡常数为，D错误；
综上所述答案为A。
9. 已知化合物A与H2O在一定条件下反应生成化合物B与HCOO-，其反应历程如图所示，其中TS表示过渡态，I表示中间体。下列说法正确的是

A. 化合物A与H2O之间的碰撞均为有效碰撞
B. 该历程中的最大能垒(活化能)E正=16.87 kJ·mol-1
C. 使用更高效的催化剂可降低反应所需的活化能和反应热
D. 平衡状态时，升温使平衡逆向移动
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．由图可知，化合物A与H2O的反应历程经历了3个阶段，说明该反应的反应速率不快，化合物A与H2O之间的碰撞并没有都发生反应，即化合物A与H2O之间的碰撞不均为有效碰撞，A错误；
B．该历程中的最大能垒(活化能)△E正=16.87 kJ/mol-(-1.99kJ/mol)=18.86 kJ/mol，B错误；
C．催化剂可降低反应所需的活化能，改变反应速率，但不能改变反应的始态和终态，不能改变反应始态和终态的总能量，即不能改变反应热，C错误；
D．由图可知：反应物具有的能量大于生成物具有的能量，则该反应是放热反应。升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，D正确；
故合理选项是D。
10. 某温度时，在催化剂作用下，2 L恒容密闭容器中发生反应I2(g)+H2(g)2HI(g)，部分数据如表：
t/min
0
2.0
4.0
6.0
8.0
n(HI)/mol
0
0.18
0.35
0.50
0.62
则2～6 min内，以H2的物质的量浓度变化表示的反应速率为
A. 0.02 mol•L-1•min-1 B. 0.04 mol•L-1•min-1
C. 0.08 mol•L-1•min-1 D. 0.16 mol•L-1•min-1
【答案】A
【解析】
【详解】2-6 min内，HI的物质的量由0.18 mol变为0.50 mol，△n(HI)=0.50 mol-0.18 mol=0.32 mol，根据方程式可知H2、HI变化的物质的量的比是1：2，则在这段时间内H2的物质的量改变了△n(H2)=△n(HI)=0.16 mol，故以H2的物质的量浓度变化表示的反应速率v(H2)== 0.02 mol•L-1•min-1，故合理选项是A。
11. 在容积不变的密闭容器中发生反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0，830℃时反应的平衡常数是1.0，下列说法正确的是
A. 容器内的压强不变时，说明反应达到平衡状态
B. 若平衡时移走CO2，则平衡向正反应方向移动，化学反应速率加快
C. 830℃时，充入0.1molCO和0.3molH2O保持温度不变，CO平衡转化率为75%
D. 1000℃时，某时刻CO2、H2、CO和H2O的浓度均为0.05mol/L，此时平衡向正反应方向移动
【答案】C
【解析】
【详解】A．一定温度下容积不变时，体系压强与物质的量成正比。该反应气体分子总数始终不变、故压强也始终不变，则当体系压强不随时间变化时不能说明反应达到平衡状态，A错误；
B．若平衡时移走CO2，则减少了产物浓度、平衡向正反应方向移动，但化学反应速率减小，B错误；
C． 830℃时，充入0.1molCO和0.3molH2O保持温度不变，，，得x=0.075mol，则CO平衡转化率为75%，C正确；
D．CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0，830℃时反应的平衡常数是1.0，1000℃时，平衡左移，则K＜1，某时刻CO2、H2、CO和H2O的浓度均为0.05mol/L，，则此时平衡向逆反应方向移动，D错误；
答案选C。
12. 一定条件下，固定容积的密闭容器中，CO和H2反应生成甲醇：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。如图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。下列判断正确的是

A. T1>T2
B. 该反应的ΔH>0
C. T1时的平衡常数K1>T2时的平衡常数K2
D. T1时的平衡常数K1 【答案】C
【解析】
【详解】A．根据“先拐先平数值大”可确定温度T2>T1，故A错误；
B．T1到T2为升温的过程，CO的转化率降低，即该反应的ΔH<0，故B错误；
C．T1平衡时生成物浓度大于T2平衡时生成物浓度，即平衡常数K1>K2，故C正确；
D．T1平衡时生成物浓度大于T2平衡时生成物浓度，即平衡常数K1>K2，故D错误；
故选C。
13. 在2L的密闭容器中，，将2molA气体和1molB气体在反应器中反应，测定A的转化率与温度的关系如实线图所示(图中虚线表示相同条件下A的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是

A. 反应的
B. X点的化学平衡常数大于Y点的化学平衡常数
C. 图中Y点v(正)>v(逆)
D. 图中Z点，增加B的浓度不能提高A的转化率
【答案】B
【解析】
【分析】如图所示，实线为测得的A的转化率与温度的关系如实线图所示，在250℃左右，A的转化率达到最大，则温度小于250℃时，温度越高，反应速率越大，测得的A的转化率也越高，温度大于250℃时，温度越高，测得的A的降低，是因为该反应逆向移动，由此可知该反应为放热反应。
【详解】A．由分析可知，在250℃左右，A的转化率达到最大，温度大于250℃时，温度越高，测得的A的降低，是因为该反应逆向移动，由此可知该反应为放热反应，即ΔH＜0，A错误；
B．该反应是放热反应，升高温度，平衡常数减小，X点的温度小于Y的温度，故X点的化学平衡常数大于Y点的化学平衡常数，B正确；
C．如图所示，Y点实线和虚线重合，即测定的A的转化率就是平衡转化率，则Y点v(正)=v(逆)，C错误；
D．Z点增加B的浓度，平衡正向移动，A的转化率提高，D错误；
故选B。
14. 铁的配合物离子(用表示)催化某反应的一种反应机理如下图所示，下列说法不正确的是

A. 该过程的总反应为
B. 增大HCOO-浓度有利于反应Ⅰ→Ⅱ速率加快
C. 增大H+浓度有利于反应Ⅲ→Ⅳ速率加快
D. 该催化循环中元素的化合价发生了变化
【答案】D
【解析】
【详解】A．由反应机理可知，HCOOH电离出氢离子后，HCOO-与催化剂结合，放出二氧化碳，然后又结合氢离子转化为氢，所以化学反应方程式为，选项A正确；
B．增大HCOO-浓度，反应Ⅰ→Ⅱ：+ HCOO-→中反应物浓度增大，速率加快，选项B正确；
C．增大H+浓度，反应Ⅲ→Ⅳ：+ H+→中反应物浓度增大，速率加快，选项C正确；
D．由反应机理可知，Fe在反应过程中，化学键数目没有发生变化，则化合价也没有发生变化，选项D不正确；
答案选D。
二、填空题(共3小题)
15. 在一密闭容器中发生反应N2＋3H2=2NH3　ΔH＜0，达到平衡后，只改变某一个条件时，反应速率与反应时间的关系如图所示。

回答下列问题：
(1)处于平衡状态的时间段是___________(填字母，下同)。
A．t0～t1　　B．t1～t2　　C．t2～t3
D．t3～t4 　E．t4～t5 　F．t5～t6
(2)判断t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件。
A．增大压强 　B．减小压强 　　C．升高温度
D．降低温度 　E．加催化剂 　　F．充入氮气
t1时刻___________；t3时刻___________；t4时刻___________。
(3)依据(2)中的结论，下列时间段中，氨的百分含量最高的是___________。
A．t0～t1 B．t2～t3
C．t3～t4 D．t5～t6
(4)如果在t6时刻，从反应体系中分离出部分氨，t7时刻反应达到平衡状态，请在图中画出反应速率的变化曲线______。
【答案】 ①. ACDF ②. C ③. E ④. B ⑤. A ⑥.
【解析】
【分析】
【详解】(1)根据图示可知，t0～t1、t2～t3、t3～t4、t5～t6时间段内，v正、v逆相等，反应处于平衡状态。
(2)t1时，v正、v逆同时增大，且v逆增大得更快，平衡向逆反应方向移动，所以t1时改变的条件是升温。t3时，v正、v逆同时增大且增大量相同，平衡不移动，所以t3时改变的条件是加催化剂。t4时，v正、v逆同时减小，但平衡向逆反应方向移动，所以t4时改变的条件是减小压强。
(3)根据图示知，t1～t2、t4～t5时间段内平衡均向逆反应方向移动，NH3的含量均比t0～t1时间段的低，所以t0～t1时间段内NH3的百分含量最高。
(4)t6时刻分离出部分NH3，v逆立刻减小，而v正逐渐减小，在t7时刻二者相等，反应重新达到平衡，据此可画出反应速率的变化曲线为 。
16. 运用化学反应原理研究合成氨反应有重要意义，请完成下列探究。
（1）生产氢气：将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气：C(s)+H2O(g)⇌H2(g)+CO(g) ΔH=+131.3kJ·mol-1，ΔS=+133.7J·mol-1·K-1
①该反应在低温下___________(填“能”或“不能”)自发进行。
②写出该反应的平衡常数表达式___________。
（2）已知在400℃时，N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)的K=0.5。
①400℃时，2NH3(g)⇌N2(g)+3H2(g)的K'=___________(填数值)。
②400℃时，在0.5L的反应容器中进行合成氨反应，一段时间后，测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol，则此时反应v(N2)正___________v(N2)逆(填“>”“<”“=”或“不能确定”)。
③若在恒温下将容器的容积缩小到原来的二分之一，则合成氨反应的平衡___________移动(填“向左”、“向右”或“不”)；反应的∆H___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
（3）水煤气转化反应CO(g)+H2O(g) ⇌CO2(g)+H2(g)在一定温度下达到化学平衡。现将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行反应，得到如下两组数据：
实验编号
温度/℃
起始量)/mol
平衡量)/mol
达到平衡所需时间)/min
CO
H2O
H2
CO
1
650
4
2
1.6
2.4
5
2
900
2
1
0.4
1.6
3
①平衡常数K(650℃)___________K(900℃)(填“大于”，“小于”或“等于”)
②若将实验2中CO和H2O的物质的量加倍，则平衡时H2的物质的量浓度为___________。
【答案】（1） ①. 不能 ②. K=
（2） ①. 2 ②. = ③. 向右 ④. 不变
（3） ①. 大于 ②. 0.4mol·L-1
【解析】
【小问1详解】
①△H-T△S=131.3KJ/mol-T×133.7×0.001KJ·mol-1·K-1，在低温下，该值一定是大于0的，所以在低温下不能自发进行，故答案为：不能。
②根据反应的热化学方程式，该反应的平衡常数表达式K=，故答案为K=。
【小问2详解】
①反应2NH3(g)⇌N2(g)+3H2(g)和反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)是互为可逆反应，则400℃时，平衡常数互为倒数，故此反应的平衡常数K'==2，故答案为：2；
②一段时间后，N2、H2、NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol，则它们的物质的量浓度分别为4mol/L、2mol/L、4mol/L，则Qc==0.5=K，所以该状态是平衡状态，正逆反应速率相等，故答案为：v(N2)正=v(N2)逆。
③在恒温下将容器容积缩小到原来的二分之一，则容器内的压强增大，根据合成氨N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)反应的化学计算数，根据平衡移动原理，可知平衡向右移动。压强增大，但温度不变，各物质的物质的量也不变，故反应的∆H也不变。
【小问3详解】
①实验1的CO的转化率为，实验2中CO的转化率为，实验1的转化率大于实验2，说明温度升高，转化率变小了，平衡向逆反应方向进行，说明平衡常数也变小了，故K(650℃)> K(900℃)。
②由于温度不变，平衡常数不变，在CO(g)+H2O(g) ⇌CO2(g)+H2(g)反应中，成倍数同时增大反应物的物质的量，则反应物的转化率也不变，实验2中CO的转化率为20%，则实验2中CO和H2O的物质的量加倍时，转化的CO的物质的量为420%=0.8mol，根据化学方程式，则平衡时生成H2的物质的量为0.8mol，生成H2浓度为0.4mol·L-1。
17. 恒温恒容下，将2 mol红棕色气体A和1.5 mol无色气体B通入体积为1 L的密闭容器中发生如下反应：，2 min时反应达到平衡状态，此时剩余1.1 mol B，并测得C的浓度为1.2 mol/L。
（1）从开始反应至达到平衡状态，生成C的平均反应速率为_______mol/(L·min)
（2）x=_______；A的转化率与B的转化率之比为_______
（3）写出该温度下的平衡常数表达式_______(用相关字母表示)，数值_______
（4）向平衡后的容器中继续充入0.8 molA(g)、0.9 molB(g)、0.8 molC(g)、1.2mol D(s)，此时，v(正)_______v(逆)。(填“＞”、“＝”或“＜”)
【答案】（1）0.6 （2） ①. 3 ②. 3：2
（3） ①. K= ②. 1.09
（4）＞
【解析】
【小问1详解】
在恒温恒容下发生反应：，2 min时反应达到平衡状态，此时剩余1.1 mol B，并测得C的浓度为1.2 mol/L，则用Ｃ物质浓度变化表示的反应速率v(C)=；
【小问2详解】
在前2 min内，B物质浓度改变数值为△c(B)=，△c(C)=1.2 mol/L，用不同物质表示反应速率，速率比等于化学方程式中相应物质的化学计量数的比，则△c(B)：△c(C)=0.4 mol/L：1.2 mol/L=1：x，所以x=3；
在反应开始时n(A)=2 mol，n(B)=1.5 mol，反应进行到2 min时反应达到平衡，此时n(B)=1.1 mol，△n(B)=1.5 mol-1.1 mol=0.4 mol，根据物质反应转化关系可知△n(A)= 2△n(B)=0.8 mol，所以A的平衡转化率为；B物质的平衡转化率为，则A的转化率与B的转化率之比为：=3：2；
【小问3详解】
化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时，各种生成物浓度幂之积与各种反应物浓度幂之积的比，根据(2)计算可知x=3，由于D物质呈固态，其浓度不变，则反应的化学平衡常数K=；
平衡时△c(C)=1.2 mol/L，c(B)=1.1 mol/L，c(A)=，所以K==；
【小问4详解】
向平衡后的容器中继续充入0.8 molA(g)、0.9 molB(g)、0.8 molC(g)、1.2mol D(s)，此时c(A)=2.0 mol/L，c(B)=2.0 mol/L，c(C)=2.0 mol/L，则浓度熵Qc=＜1.09，因此化学反应正向进行，故v(正)＞v(逆)。