最新高三化学二轮复习 专练训练6-化学反应速率和化学平衡

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2023届湖南省高三化学二轮复习 专练训练6-化学反应速率和化学平衡
一．选择题（共21小题）
1．（2022•蒸湘区校级二模）在恒容、NH3和NO的起始浓度一定的条件下，分别以VWTi/AC0、VWTi/AC10、VWTi/AC50、VWTi/AC70为催化剂，发生反应：4NH3（g）+6NO（g）⇌5N2（g）+6H2O（g）ΔH＜0，相同时间内测得不同温度下NO转化为N2的转化率如图a所示，温度升高有副产物N2O生成，测得不同温度N2O的生成量如图b所示。下列说法正确的是（　　）

A．VWTi/AC50在T＞350℃之后NO转化率降低的可能原因是有副反应的发生
B．以VWTi/AC0为催化剂，温度高于400℃后曲线上的任一点均是对应温度下的平衡点
C．图中X点所示条件下，增加NH3浓度不能提高NO转化率
D．250℃时K＝1024，若起始时充入c（NH3）＝c（NO）＝c（N2）＝1mol•L﹣1，c（H2O）＝2mol•L﹣1，则 v正＜v逆
2．（2022•常宁市校级三模）在1L的密闭容器中充入2molN2和7molH2，发生反应N2+3H2＝2NH3，保持其他条件不变，相同时间内测得NH3的浓度与温度的关系如图所示。下列叙述错误的是（　　）

A．该反应是放热反应
B．温度为T1K时，再加入1molN2和1molNH3，平衡向正反应方向移动
C．温度为T1K时，N2的平衡转化率为50%
D．a、c两点对应的压强：pa＜pc
3．（2022•开福区校级一模）在一定条件下A2和B2可发生反应：A2（g）+3B2（g）2AB2（g）。图1表示在一定温度下反应过程中的能量变化，图2表示在固定容积为2L的密闭容器中反应时A2的物质的量随时间变化的关系，图3表示在其他条件不变的情况下，改变反应物B2的起始物质的量对此反应平衡的影响。下列说法正确的是（　　）
A．该反应属于高温自发进行的反应
B．10min内该反应的平均速率v（B2）＝0.09mol•L﹣1•min﹣1
C．11min时，其他条件不变，压缩容器容积至1L，n（A2）的变化趋势如图2中曲线d所示
D．图3中T1＜T2，b点对应状态下A2的转化率最高
4．（2022•洪江市校级模拟）向体积均为0.5L的三个恒容密闭容器中分别按题表加入X和Y，一定条件下发生反应：3X（g）+Y（g）⇌2Z（g）△H＜0，448K时该反应的化学平衡常数K＝1，反应体系中各物质的物质的量相关数据如表：
容器
温度/K
起始时物质的量/mol
10min时物质的量/mol
n（X）
n（Y）
n（Z）
1
448
1.5
0.5
0.25
2
T
1.5
0.5
0.28
3
448
1.5
1
a
下列说法不正确的是（　　）
A．容器1中，10min内X的平均反应速率：ν（X）＝0.075mol•L﹣1•min﹣1
B．容器1中，10min时反应已达到化学平衡状态
C．容器2中，T＞448、平衡常数K2＜K
D．容器3中，反应达到化学平衡状态时，X的转化率大于25%
5．（2022•天心区校级二模）常压下羰基化法精炼镍的原理为：Ni（s）+4CO（g）⇌Ni（CO）4（g）。230°C时，该反应的平衡常数K＝2×10﹣5。已知：Ni（CO）4的沸点为42.2°C，固体杂质不参与反应。
第一阶段：将粗镍与CO反应转化成气态Ni（CO）4；
第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至230°C制得高纯镍。
下列判断正确的是（　　）
A．升高温度，该反应的平衡常数减小
B．该反应达到平衡时，v生成[Ni（CO）4]＝4v生成（CO）
C．第一阶段，在30℃和50℃两者之间选择反应温度，选30℃
D．第二阶段，Ni（CO）4分解率较低
6．（2022•宁乡市模拟）煤气化的主要反应为：C（s）+H2O（g） CO（g）+H2（g）下列有关叙述错误的是（　　）
A．升高温度，可加快反应速率
B．将块状固体粉碎，可加快反应速率
C．平衡时，反应停止了
D．平衡时，CO的浓度不再改变
7．（2022•泸溪县校级模拟）K2Cr2O7溶液中存在平衡：Cr2O72﹣（橙色）+H2O⇌2CrO42﹣（黄色）+2H+。用K2Cr2O7溶液进行下列实验，结合实验，下列说法不正确的是（　　）

A．①中溶液橙色加深，③中溶液变黄
B．②中Cr2O72﹣被C2H5OH还原，可用来检测汽车司机是否酒驾
C．对比②和④可知K2Cr2O7在酸性溶液氧化性强
D．若向④加入70%H2SO4溶液至过量，溶液变为橙色
8．（2022•泸溪县校级模拟）在一定温度下的可逆反应X（g）⇌2Y（g）ΔH＞0，v正＝k正⋅c（X），v逆＝k逆⋅c2（Y），若该温度下的平衡常数K＝10，下列说法错误的是（　　）
A．该温度下k正＝10k逆
B．升高温度，k正增大的倍数大于k逆增大的倍数
C．有利于测定X的相对分子质量的条件为低温高压
D．恒压条件下，向平衡体系中充入惰性气体He，X的转化率减小
9．（2022•祁东县校级模拟）在容积为1L的恒容密闭容器中，发生反应A（g）+2B（g）⇌C（g）ΔH＜0，在三种不同温度下，不同的（起始时，A的物质的量均为1mol）与A的平衡转化率的关系曲线如图所示。下列说法错误的是（　　）

A．Z曲线对应的温度最高
B．a点时，该反应的平衡常数K＝4
C．随着增大，B的平衡转化率减少
D．绝热条件下发生该反应，容器内的密度先增大后减小
10．（2022•鹤城区校级模拟）我国提出了2030年前碳达峰、2060年前碳中和的“双碳”目标。二氧化碳催化加氢合成CH3OH是一种实现“双碳”目标的有效方法，其主要反应的热化学方程式为
反应Ⅰ：：CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）ΔH＝﹣49.0kJ⋅mol﹣1
反应Ⅱ：CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g）ΔH＝+41.0kJ⋅mol﹣1
恒压下，n起始（CO2）：n起始（H2）＝1：3时，甲醇产率随温度的变化如图所示（分子筛膜能选择性分离出H2O）。下列关于该实验的说法不正确的是（　　）

A．甲醇平衡产率随温度升高而降低的主要原因：温度升高，反应I平衡逆向移动
B．采用分子筛膜时的适宜反应温度：210℃
C．X点甲醇产率高于Y点的主要原因：分子筛膜可从反应体系中分离出H2O，有利于反应I正向进行
D．M→N点甲醇产率增大的原因：温度升高，反应I平衡常数增大
11．（2022•沅陵县校级四模）NO2和N2O4存在平衡：2NO2（g）⇌N2O4（g）△H＜0。下列分析正确的是（　　）
A．1mol平衡混合气体中含N原子大于1mol
B．恒温时，缩小容积，气体颜色变深，是平衡正向移动导致的
C．恒容时，充入少量Ne，平衡正向移动导致气体颜色变浅
D．断裂2molNO2中的共价键所需能量大于断裂1molN2O4中的共价键所需能量
12．（2022•桃源县校级二模）已知：A（g）+2B（g）⇌3C（g）△H＜0，向一恒温恒容的密闭容器中充入1molA和3molB发生反应，t2时达到平衡状态I，在t2时改变某一条件，t3时重新达到平衡状态Ⅱ，正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是（　　）

A．容器内压强不变，表明反应达到平衡
B．t2时改变的条件：降温
C．平衡常数K：K（II）＜K（I）
D．平衡时A的体积分数φ：φ（II）＞φ（I）
13．（2022•娄星区校级模拟）T1℃时，向1L密闭容器中充入10molH2和3molSO2发生反应：3H2（g）+SO2（g）⇌H2S（g）+2H2O（g）ΔH＜0 部分物质的物质的量n（X）随时间t变化如图中实线所示。下列说法正确的是（　　）

A．实线a代表n（H2O）随时间变化的曲线
B．t1min时，v正（SO2）＜v逆（H2S）
C．该反应的平衡常数K＝L•mol﹣1
D．若该反应在T2℃（T2＜T1）时进行，则虚线b可表示n（SO2）的变化
14．（2022•麻阳县校级二模）CO和H2合成乙醇发生如下反应，
反应Ⅰ：2CO（g）+4H2（g）＝CH3CH2OH（g）+H2O（g）ΔH1＝﹣128.8kJ•mol﹣1，
反应Ⅱ：CO（g）+H2O（g）＝CO2（g）+H2（g）ΔH2＝−41.8kJ•mol﹣1
向一恒容密闭容器中投入一定量的CO和H2发生上述反应，CO的平衡转化率与温度、投料比α[α＝]的关系如图所示。下列有关说法正确的是（　　）

A．α1＜α2
B．在400K、α2＝2时，反应Ⅰ的平衡常数K＝0.25
C．在500K、投料比为α3条件下，增大压强可使CO的平衡转化率从Y点到Z点
D．为同时提高CO的平衡转化率和CH3CH2OH的产率可采用的反应条件为低温、低压
15．（2022•耒阳市校级模拟）在催化剂作用下，以C2H6和CO2为原料制取C2H4和CO的主要反应如下：
反应1：C2H6（g）═C2H4（g）+H2（g）ΔH1＝136kJ⋅mol﹣1（反应1为快反应）
反应2：H2（g）+CO2（g）═CO（g）+H2O（g）ΔH2＝41kJ⋅mol﹣1（反应2为慢反应）
副反应为：C2H6（g）+H2（g）═2CH4（g）ΔH3，0.1MPa时，按物质的量之比为1：1向密闭容器中充入C2H6和CO2的混合气体，反应相同时间，测得C2H6和CO2的转化率与温度的关系如右图所示．下列说法正确的是（　　）

A．X代表的物质是CO2
B．生成CO的快慢主要由反应1的速率决定
C．820℃时，容器中n（CO）＞n（H2）
D．若平衡时增大体系的压强，CH4的体积分数不会发生变化
16．（2022•芷江县校级模拟）放热反应可认为是化学反应（体系）将释放的能量传递给了周围的环境，导致环境的熵增加，增加的熵与焓变之间存在关系：△S环境＝﹣。当△S体系+△S环境＞0时，反应能自发进行。已知反应：A（g）+B（g）＝C（s）△H＝﹣176kJ•mol﹣1，△S＝﹣284J•mol﹣1•K﹣1，下列说法正确的是（　　）
A．该反应在任意温度下都能自发进行
B．该反应在任意温度下都不能自发进行
C．T＝298K时该反应能自发进行
D．T＝298K时该反应不能自发进行
17．（2022•常德模拟）向一恒温恒容的密闭容器中充入1molX2和3molY2发生反应：X2（g）+3Y2（g）⇌2XY3（g），测得部分物质的物质的量浓度与时间关系如图1所示，在TiO2﹣Cu催化下反应机理与能量变化如图2所示。

下列说法正确的是（　　）
A．3c（X2）＝c（Y2）时，表明反应达到平衡
B．t2min时改变某种条件，重新达到平衡后，该反应的化学平衡常数一定减小
C．投料改为2molX2和6molY2，XY3的平衡体积分数增大
D．寻找合适催化剂降低阶段②活化能，能有效提高X2的平衡转化率
18．（2022•永定区校级二模）甲烷双重整制备合成气（CO和H2）包括了水蒸气重整（反应Ⅰ）和二氧化碳重整（反应Ⅱ）两个反应。在p＝3.2×106Pa下，向密闭容器中按n（CH4）：n（H2O）：n（CO2）＝5：4：2通入混合气，发生反应：（Ea表示反应中基元反应的最大活化能）
反应Ⅰ：CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）ΔH1＝206.2kJ•mol﹣1 Ea1＝240.1kJ•mol﹣1
反应Ⅱ：CH4（g）+CO2（g）═2CO（g）+2H2（g）ΔH2＝247.0kJ•mol﹣1 Ea2＝577.6kJ•mol﹣1
副反应：CH4（g）═C（s）+2H2（g）
重整体系中，各气体的平衡体积分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是（　　）

A．曲线X表示CH4的平衡体积分数随温度的变化
B．适当增加水蒸气或CO2的用量均可减少碳的生成
C．在相同条件下，反应Ⅰ的速率小于反应II的速率
D．CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）ΔH＝40.8kJ•mol﹣1
19．（2022•鹤城区校级模拟）某科研团队研究用不同金属氧化物催化肉桂醛制苯甲醛（反应如图，部分产物略去）。反应时间和其它条件相同时，测得实验数据如表。

肉桂醛苯甲醛
催化剂种类
金属元素的电负性
肉桂醛转化率（%）
苯甲醛选择性（%）
BaO
0.9
80.79
71.93
CaO
1.0
78.27
60.51
Al2O3
1.5
74.21
54.83
ZnO
1.6
76.46
48.57
CuO
1.9
75.34
41.71
资料：ⅰ.选择性S（B）＝×100%；
ⅱ.Ba与Ca同主族。
下列说法不正确的是（　　）
A．肉桂醛制苯甲醛的反应属于氧化反应
B．用ZnO作催化剂可以获得比用Al2O3更大的主反应速率
C．使用CuO作催化剂时，反应后副产物最多
D．金属氧化物中金属元素的电负性越小，苯甲醛选择性越好
20．（2022•怀化模拟）合成氨原料气中的CO可通过水煤气变换反应CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）除去。某合成氨原料气中N2、H2、CO、CO2的体积分数分别为20%、50%、25%、5%。一定温度下按不同投料比[]通入水蒸气，平衡后混合气体中CO的体积分数如表。

＝1
＝3
＝5
200
1.70
0.21
0.02
250
2.73
0.30
0.06
300
6.00
0.84
0.43
350
7.85
1.52
0.80
下列说法不正确的是（　　）
A．从表中数据可知，水煤气变换反应的ΔH＜0
B．温度相同时，投料比大，CO的转化率高
C．按＝1通入水蒸气后，反应前CO在混合气体中的体积分数为20%
D．根据＝1时数据推算，300℃时水煤气变换反应的平衡常数K为46
21．（2022•慈利县校级二模）我国科学家使用双功能催化剂（能吸附不同粒子）催化水煤气变换反应：CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）△H＜0，在低温下获得高转化率与高反应速率。反应过程示意图如图，下列说法正确的是（　　）

A．该平衡体系，增大二氧化碳的浓度，正反应速率减小
B．过程Ⅰ、过程Ⅱ均为放热过程
C．恒温恒容时通入1mol CO（g）和1mol H2O（g）发生此反应，当H2O和CO2的物质的量比值不变时，达到平衡状态
D．使用催化剂降低了水煤气变换反应的△H
二．多选题（共3小题）
（多选）22．（2022•隆回县校级模拟）一定温度下，在2个容积均为1L的恒容密闭容器中，加入一定量的反应物，发生反应：2NO（g）+2CO（g）⇌N2（g）+2CO2（g） ΔH＜0，相关数据见下表。
容器编号
温度/℃
起始物质的量/mol
平衡物质的量/mol
NO（g）
CO（g）
CO2（g）
Ⅰ
T1
0.2
0.2
0.1
Ⅱ
T2
0.2
0.2
0.12
下列说法不正确的是（　　）
A．T1＞T2
B．Ⅰ中反应达到平衡时，CO的转化率为60%
C．达到平衡所需要的时间：II＞I
D．对于I，平衡后向容器中再充入0.2molCO和0.2molCO2，平衡正向移动
（多选）23．（2022•大祥区校级三模）一定温度下，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示，下列描述不正确的是（　　）

A．反应的化学方程式为X（g）+Y（g）＝2Z（g）
B．反应开始到10s，物质X和物质Y的转化率相等
C．反应到10s时，该体系中气体平均相对分子质量不变
D．反应前后装置压强之比为1：1
（多选）24．（2022•隆回县校级模拟）科研小组在相同条件下分别通过反应处理等量的CH4：Ⅰ．2NO（g）⇌N2（g）+O2（g）ΔH1＜0，Ⅱ．2CO（g）+2NO（g）⇌2CO2（g）+N2（g）ΔH2＜0。实验测得NO转化率与时间的关系如图所示，下列说法错误的是（　　）

A．反应Ⅱ为熵减反应
B．2molNO（g）的能量高于1molN2（g）和1molO2（g）的能量之和
C．反应Ⅰ的热力学趋势大于反应Ⅱ的热力学趋势
D．M点反应Ⅰ的平均速率v（NO）大于N点反应Ⅱ的平均速率v（NO）
三．解答题（共6小题）
25．（2022•开福区校级模拟）绿色能源是当今重要的研究热点，2022年3月12日，中科院大连化物所的CO2制汽油科研项目成功了，这是一项重大成功，直接影响的是国计民生。寻找新的能源成为了科学研究的热点。
Ⅰ.（1）CO2甲烷化反应为：CO2（g）+4H2（g）═CH4（g）+2H2O（g），该反应又称Sabatier反应。
相关的化学键键能数据如表所示：
化学键
H﹣H
H﹣O
C﹣H
C＝O
E（kJ•mol﹣1）
436
463
413
803
Sabatier反应的ΔH＝　 　kJ⋅mol﹣1。
（2）若要同时提高反应的速率和二氧化碳的平衡转化率，可以采取的措施有：　 　（写一点即可）。
（3）在体积为2L的恒温密闭容器中，投入1molCO2、4molH2进行上述反应，达到平衡后，若CO2的转化率为20%，则该反应的平衡常数的计算式为：K＝　 　（mol/L）﹣2。
（4）CO2转化为CH4也可通过电化学反应实现，其原理如图所示：

电解过程中，阴极室和阳极室的KHCO3溶液浓度基本保持不变。阴极的电极反应式为 　 　；若生成1molCH4理论上阳极室生成混合气体的体积为 　 　L（标准状况，忽略气体的溶解）。
Ⅱ.（5）催化制氢是目前大规模制取氢气的方法之一：CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）ΔH2＝﹣41.2kJ•mol﹣1，T1℃时，将0.10molCO与0.40molH2O充入5L的容器中，反应平衡后H2的物质的量分数x（H2）＝0.08。根据实验数据计算得到v正～x（CO）和v逆～x（H2）的关系可用如图表示。当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为 　 　（填字母）。

（6）研究表明，CO催化变换反应的速率方程为：v＝k，式中x（CO）、x（H2O）、x（CO2）、x（H2）分别表示相应的物质的量分数，Kp为平衡常数，k为反应的速率常数，温度升高时k值增大。在气体组成和催化剂一定的情况下，反应速率随温度变化的曲线如图所示。根据速率方程分析，T＞Tm时，v逐渐减小的原因是 　 　。

26．（2022•衡阳三模）由环境保护部、国家质检总局发布的《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）》，自2020年7月1日起实施，也就是大家熟知的国Ⅵ汽车排放标准。在我国汽车产能过剩的背景下，可以起到淘汰落后产能、引领产业升级的作用，同时能够满足重点地区为加快改善环境空气质量而提高汽车排放标准的要求。
回答以下问题：
（1）已知在20℃时：
①N2（g）+O2（g）⇌2NO（g）正、逆反应的活化能分别为mkJ⋅mol﹣1、nkJ⋅mol﹣1；
②4NH3（g）+5O2（g）⇌4NO（g）+6H2O（I）正、逆反应的活化能分别为pkJ⋅mol﹣1、qkJ⋅mol﹣1。
用NH3处理汽车尾气中的NO的反应为：4NH3（g）+6NO（g）⇌5N2（g）+6H2O（I），该反应的ΔH＝　 　。
（2）模拟汽车的“催化转化器”，将4molNO（g）和4molCO（g）充入1L的密闭容器中，在不同温度和压强下发生反应2NO（g）+2CO（g）⇌N2（g）+2CO2（g），测得CO的平衡转化率α随温度T变化曲线如图所示。图像中C点逆反应速率 　 　B点正反应速率（填“＞”“＝”或“＜”，下同）；反应的平衡常数：A点 　 　D点。实验测得：v正＝k正•c2（NO）•c2（CO），v逆＝k逆•c（N2）•c2（CO2），k正、k逆分别是正、逆反应速率常数。则T1℃时C点处对应的v正：v逆＝　 　。

（3）汽车排气管装有三元催化装置，在催化剂表面发生吸附、解吸消除CO、NO等大气污染物。反应机理如下（Pt是催化剂，右上角带“*”表示吸附状态）：
Ⅰ.NO+Pt（s）═NO*
Ⅱ.CO+Pt（s）═CO*
Ⅲ.NO*═N*+O*
Ⅳ.CO*+O*═CO2+Pt（s）
Ⅴ.N*+N*═N2+Pt（s）
Ⅵ.NO*+N*═N2O+Pt（s）
经测定汽车尾气中生成物及反应物浓度随温度变化关系如图1和图2所示：

①图1中，温度为330°C时反应Ⅴ的活化能 　 　反应Ⅵ的活化能（填“＜”、“＞”或“＝”），反应Ⅵ的焓变ΔH 　 　0（“＜”或“＞”）。
②图2中，温度从Ta升至Tb的过程中，反应物浓度急剧减小的主要原因是 　 　。
27．（2022•湖南模拟）天然气净化和煤燃烧过程中会产生H2S、SO2等污染物，将其吸收和转化是保护环境和资源利用的有效措施。请回答下列问题：
（1）已知：氧化还原反应可拆分为氧化、还原两个半反应，电极电势分别表示为φ（﹣）和φ（+），电势差E＝φ（+）﹣φ（﹣），如Zn+Cu2+═Zn2++Cu的E＝φ（Cu2+/Cu）﹣φ（Zn2+/Zn）；两组电对的电势差越大，反应的自发程度越大。
①含硫微粒各电对的电极电势与产物浓度的关系如图所示，将体系中自发程度最大的反应记为i，反应i的离子方程式为 　 　。

②已知反应i为放热反应，当有2mol H2S（aq）发生反应i时，释放的能量为 　 　kJ（用含字母的代数式表示）。
已知各微粒的相对能量如下表：
微粒
S（s）
H2S（aq）
SO32﹣（aq）
S2O32﹣（aq）
H+（aq）
H2O（l）
相对能量/（kJ⋅mol﹣1）
0
a
b
c
d
e
（2）H2S高温裂解转化为H2和硫蒸气：2H2S（g）⇌2H2（g）+S2（g）ΔH。
①在恒温恒容密闭容器中，能说明该反应已达平衡状态的是 　 　（填字母）。
A.混合气体的密度不再改变
B.容器中总压强不再改变
C.2v正（H2S）＝v逆（S2）
D.不再改变
②在不同压强下，H2S的平衡转化率随温度变化曲线如图所示：则图中p1　 　（填“＞”“＝”或“＜”）p2；在T1、p2不变的条件下，要使H2S的平衡转化率由X点达到Y点，改变的外界条件可以是 　 　；反应温度为T1、总压强为p1kPa时，该反应的平衡常数Kp＝　 　（分压＝总压×物质的量分数）。

（3）SO2易溶于水，SO2的水溶液中存在如图平衡：

其中K1、K2、K3为各步的平衡常数，且K1＝[p（SO2）表示SO2的平衡压强]。
①SO2（g）⇌SO2（aq）的焓变ΔH 　 　（填“＞”或“＜”）0；当SO2的平衡压强为p时，测得c（SO32﹣）＝amol⋅L﹣1，则溶液中c（H+）＝　 　mol⋅L﹣1（用含p、a、K1、K2、K3的式子表示，忽略H2O的电离）。
②工业上常用氨水吸收SO2，将SO2转化为（NH4）2SO3或NH4HSO3，常温下，（NH4）2SO3溶液呈 　 　（填“酸性”“碱性”或“中性”）（已知：常温下，NH3⋅H2O的Kb＝1.75×10﹣5，H2SO3的Ka1＝1.5×10﹣2，Ka2＝6.0×10﹣8）。
28．（2022•湘阴县校级三模）氯乙烯是合成聚氯乙烯（PVC）的单体。乙烯氧氯化法是目前生产氯乙烯的先进工艺，有关反应如下：
①CH2＝CH2（g）+Cl2（g）⇌ClCH2CH2Cl（g） ΔH1＝+180kJ•mol﹣1
②ClCH2CH2Cl（g）⇌CH2＝CHCl（g）+HCl ΔH2＝﹣294kJ•mol﹣1
③2CH2＝CH2（g）+2HCl（g）+O2（g）⇌2CH2＝CHCl（g）+2H2O（g） ΔH3＝﹣361kJ•mol﹣1
④4CH2＝CH2（g）+O2（g）+2Cl2（g）⇌4CH2＝CHCl（g）+2H2O（g） ΔH4
请回答下列问题：
（1）氯乙烯制备PVC的反应类型是 　 　。
（2）ΔH4＝　 　kJ•mol﹣1。
（3）其他条件相同，在三种不同催化剂作用下进行乙烯氧氯化法制备氯乙烯，所得结果如图1所示。工业生产最适宜选择的催化剂是 　 　，理由是 　 　。

（4）在恒温恒容条件下充入、O2（g）、Cl2（g），只发生反应④，能表明该反应达到平衡状态的是　 　（填标号）。
A.浓度商不随时间变化
B.混合气体密度不随时间变化
C.气体总压强不随时间变化
D.产物浓度之比不随时间变化
（5）反应④生成氯乙烯的净反应速率方程：υ＝k正c4（CH2＝CH2）c（O2）c2（Cl2）﹣k逆c4（CH2＝CHCl）c2（H2O）（k正、k逆为速率常数，只与温度、催化剂、接触面积有关，与浓度无关）。温度为T1℃时，k正＝0.6k逆，温度为T1　 　（填“＞”或“＜”）T2。
（6）在体积为10 L的恒容密闭容器中充入8 mol CH2＝CH2（g）、2 mol O2（g），4 mol Cl2（g），发生反应④，平衡时其中三个组分的物质的量与温度的关系如图2所示。
①X点和Y点时CH2＝CH2的转化率之比为 　 　。
②500 K时，该反应的平衡常数K为 　 　L•mol﹣1。
29．（2022•岳阳县模拟）汽车尾气中含有氮氧化合物和CO，减少它们在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。
（1）已知：①N2（g）+O2（g）⇌2NO（g）ΔH1＝+180kJ•mol﹣1
②C（s）+O2（g）═CO2（g）ΔH2＝﹣393kJ•mol﹣1
③2C（s）+O2（g）═2CO（g）ΔH3＝﹣221kJ•mol﹣1
若某反应的平衡常数表达式为K＝，请写出此反应的热化学方程式：　 　。
（2）欲研究在某催化剂作用下2CO（g）+2NO（g）⇌N2（g）+2CO2（g）的反应速率与温度的关系，在其他条件相同时，改变反应温度，测得经过相同时间时该反应的正反应速率如图所示，A、B两点对应温度下正反应速率变化的原因可能是　 　，A、B两点对应温度下该反应的活化能Ea（A） 　 　Ea（B）（填“＞”或“＜”）。
（3）设Kpr为相对压力平衡常数，其表达式写法：在浓度平衡常数表达式中，用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压（单位为kPa）除以p0（p0＝100kPa）。在某温度下，原料组成n（CO）：n（NO）＝1：1，初始总压为100kPa的恒容密闭容器中进行上述反应，体系达到平衡时N2的分压为20kPa，则该反应的相对压力平衡常数Kpr＝　 　。
（4）用NH3可以消除NO污染：4NH3（g）+6NO（g）⇌5N2（g）+6H2O（l），该反应速率v正＝k正•C4（NH3）•c6（NO），v逆＝k逆•C5（N2），若将9molNH3和11molNO投入真空容器中恒温恒容（温度298K、体积为10L）进行反应，已知该条件下k正＝6.4×102（mol/L）﹣9•s﹣1，当平衡时NH3转化率为，v逆＝　 　mol•L﹣1•s﹣1。
（5）Na2FeO4是制造高铁电池的重要原料，同时也是一种新型的高效净水剂。在工业上通常利用如图所示装置制备Na2FeO4。

①电解时，阳极电极反应式为 　 　。
②若b＞a，图中右侧的离子交换膜为 　 　（填“阴”或“阳”）离子交换膜。

30．（2022•雨花区校级一模）肼（N2H4）具有高含氢量，被视为一种极具应用潜力的液相化学储氢材料。回答下列问题：
（1）用肼（N2H4液态）作燃料，NO2作氧化剂，两者反应生成N2和水蒸气。
已知：N2（g）+2O2（g）═2NO2（g）△H1＝+66.4kJ/mol
N2H4（l）+O2（g）═N2（g）+2H2O（g）△H2＝−534 kJ/mol
请写出N2H4（l）与NO2反应的热化学方程式：　 　。
（2）为了研究反应的热效应，我国的科研人员计算了在一定范围内下列反应的平衡常数Kp。
ⅰ.N2H4（l）⇌N2（g）+2H2（g）△H0 Kp0
ⅱ.N2H4（l）⇌NH3（g）+N2（g）△H1 Kp1
ⅲ.NH3（g）⇌N2（g）+2H2（g）△H2 Kp2
①t℃时，在恒容容器中，加入足量N2H4（l）发生反应i和ii。平衡时，测得容器内压强为22kPa，p（H2）＝p（NH3），则p（N2）＝　 　kPa，反应i的平衡常数Kp0＝　 　kPa3。
②若①中反应平衡后，保持温度不变，将反应容器容积扩大2倍，反应再次平衡后，c（N2）相比原平衡时 　 　（填“增大”“减小”或“不变”）。
③lgKp1−T和lgKp2−T的线性关系图如图所示，据此分析：

△H0　 　（填“大于”或“小于”）0；对于反应NH3（g）⇌N2（g）+2H2（g），图中v正（A） 　 　v正（B）（填“大于”“小于”或“等于”）；值范围是 　 　（填标号）。
A.＜−1
B.−1～0
C.0～1
D.＞1

2023届湖南省高三化学二轮复习 专练训练6-化学反应速率和化学平衡
参考答案与试题解析
一．选择题（共21小题）
1．【解答】解：A．T＞350℃在VWTi/AC50为催化剂，副产物N2O的浓度快速升高，故NO转化率降低的可能原因是有副反应的发生，故A正确；
B．相催化剂不影响平衡，温度高于400℃后，不同催化剂NO的转化率不同，则以VWTi/AC0为催化剂，温度高于400℃后曲线上的任一点均并不是反应达到平衡时的数据，故B错误；
C．X点是以VWTi/AC0为催化剂，在温度约为300℃时测得的NO转化率，增加NH3浓度，反应的平衡正向移动，能提高NO转化率，故C错误；
D．若起始时充入c（NH3）＝c（NO）＝c（N2）＝1mol•L﹣1，c（H2O）＝2mol•L﹣1，体系浓度商Qc＝＝＝64，Qc＜K，反应正向进行，则v正＞v逆，故D错误；
故选：A。
2．【解答】解：A．b点后升高温度，氨气的浓度降低，说明升高温度，化学平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，则该反应的正反应为放热反应，故A正确；
B．T1时，在反应开始时c（N2）＝2 mol/L，c（H2）＝7 mol/L，反应达到平衡时c（NH3）＝2 mol/L，根据N2+3H2＝2NH3中物质反应转化关系可知平衡时c（N2）＝2 mol/L﹣1 mol/L＝1 mol/L，c（H2）＝7 mol/L﹣3 mol/L＝4 mol/L，则该温度下的化学平衡常数K＝＝＝0.0625，在温度为T1时，再加入1 mol N2和1 mol NH3，Qc＝＝＝0.0703＞0.0625，则化学平衡逆向移动，故B错误；
C．温度为T1时，反应达到平衡时c（NH3）＝2 mol/L，则根据物质反应转化关系可知消耗N2的物质的量浓度为1 mol/L，由于反应开始时N2的浓度为2 mol/L，故N2的平衡转化率为＝50%，故C正确；
D．升高温度，气体压强增大，由于温度：a＜c，则a、c两点对应的压强大小关系为：Pa＜Pc，故D正确；
故选：B。
3．【解答】解：A．体系的自由能△G＝△H﹣T△S，根据图示可知，该反应为放热反应，△H＜0，由于该反应的正反应是气体体积减小的反应，所以△S＜0。当温度较高时，T△S＞△H，即△G＞0，反应不能自发进行，故A错误；
B．10min内该反应的平均速率v（A2）＝＝＝0.015mol/（L•min），根据方程式可知v（B2）＝3v（A2）＝0.045mol/（L•min），故B错误；
C．11min时，其他条件不变，压缩容器容积至1L，由于物质的浓度增大，化学平衡正向移动，不断消耗A2，所以n（A2）的物质的量会进一步减少，n（A2）变化趋势如图2中曲线d所示，故C正确；
D．在温度不变时，增大某种反应物的浓度，化学平衡正向移动，可以使其它反应物的转化率提高，故c点由于n（B2）最大，故其对应状态下A2的转化率最高，故D错误；
故选：C。
4．【解答】解：A．v（Z）＝＝＝0.05mol•L﹣1•min﹣1，速率之比等于化学计量数之比，v（X）＝v（Z）＝0.075mol•L﹣1•min﹣1，故A正确；
B．3X（g）+Y（g）⇌2Z（g）根据三段式，设变化的物质Y为x，
初始时浓度（mol•L﹣1） 3 1 0
变化的浓度（mol•L﹣1） 3x x 2x
最终的浓度（mol•L﹣1） 3﹣3x 1﹣x 2x 由表中得出10分钟时Z物质的浓度为0.5mol•L﹣1，即2x＝0.5 所以x＝0.25mol•L﹣1，
10分钟时X物质的浓度为3﹣3x＝3﹣3×0.25mol•L﹣1＝2.25mol•L﹣1，Y物质的浓度为1﹣x＝1﹣0.25mol•L﹣1＝0.75mol•L﹣1，Qc＝＝≈0.029mol•L﹣1，因K＝1，所以Qc＜K，说明未达平衡，故B错误；
C．因为1中10分钟时Z物质的浓度小于2中10分钟时Z物质的浓度，说明2的速率慢，温度低，即T1＜448K；该反应△H＞0，为吸热反应，降温平衡逆向移动，平衡常数K减小，所以K2＜K，故C正确；
D．由上分析得出1中10分钟时X的转化率为×100%＝＝25%；又因Qc＜K，v正＜v逆，反应向右进行，所以当达到化学平衡状态时X的转化率大于25%；3为相同温度下，充入的Y为2mol•L﹣1，相当于在1中又充入了1mol•L﹣1的Y物质，增加Y提高了X的转化率，所以3中达到化学平衡状态时X的转化率大于25%，故D正确；
故选：B。
5．【解答】解：A.由已知信息，第二阶段是将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至230°C制得高纯镍，可知升高温度，该反应向逆向移动，平衡常数减小，故A正确；
B.该反应达到平衡时，4v生成[Ni（CO）4]＝v生成（CO），故B错误；
C.第一阶段将粗镍与CO反应转化成气态Ni（CO）4，Ni（CO）4的沸点为42.2°C，因此在30℃和50℃两者之间选择反应温度，选50℃，大于Ni（CO）4的沸点，便于分离出气态Ni（CO）4，故C错误；
D.第二阶段，230°C时，该反应的平衡常数K＝2×10﹣5，正反应进行程度低，则逆反应进行程度大，说明Ni（CO）4分解率较高，故D错误；
故选：A。
6．【解答】解：A、升高温度，反应速率加快，故A正确；
B、将块状碳粉碎，增大固体表面积，反应速率加快，故B正确；
C、平衡状态是动态平衡，正逆反应速率相等但不等于0，故C错误；
D、平衡状态是动态平衡，反应物和生成物的物质的量均不再变化，则n（CO）不再改变，故D正确；
故选：C。
7．【解答】解：A．K2Cr2O7溶液中存在平衡：Cr2O72﹣（橙色）+H2O⇌2CrO42﹣（黄色）+2H+，加入70%H2SO4溶液，氢离子浓度增大，平衡逆向移动，①中溶液橙色加深，加入NaOH溶液，氢离子浓度减小，平衡正向移动，③中溶液变黄，故A正确；
B．②中Cr2O72﹣被C2H5OH还原，生成Cr3+，溶液变为绿色，可用来检测汽车司机是否酒驾，故B正确；
C．②中Cr2O72﹣被C2H5OH还原，生成Cr3+，溶液变为绿色，④中Cr2O72﹣与C2H5OH不反应，K2Cr2O7在酸性溶液氧化性强，故C正确；
D．若向④加入70%H2SO4溶液至过量，溶液变为酸性，Cr2O72﹣氧化性变强，Cr2O72﹣被C2H5OH还原，生成Cr3+，溶液变为绿色，故D错误；
故答案为：D。
8．【解答】解：A.平衡时v正＝v逆，则k正⋅c（X）＝k逆⋅c2（Y），即＝＝K＝10，可知k正＝10k逆，故A正确
B.焓变为正，为吸热反应，升高温度平衡正向移动，则升高温度，k正增大的倍数大于k逆增大的倍数，故B正确；
C.测定X的相对分子质量，应使平衡逆向移动，反应为气体总物质的量增大且吸热的反应，则有利于测定X的相对分子质量的条件为低温高压，故C正确；
D.恒压条件下，向平衡体系中充入惰性气体He，可看成反应体系的压强减小，平衡正向移动，X的转化率增大，故D错误；
故选：D。
9．【解答】解：A.反应A（g）+2B（g）⇌C（g）为放热反应，升高温度平衡逆向移动，A的转化率减小，Z温度下A的转化率最小，所以Z曲线对应的温度最高，故A错误；
B.A的起始浓度为1mol/L，由图可知，B的起始浓度为1.5mol/L，a点，A的转化率为50%，则A的反应量为1mol/L×50%＝0.5mol/L，平衡时A的浓度为（1﹣0.5）mol/L＝0.5mol/L，B的浓度为（1.5﹣1）mol/L＝0.5mol/L，C的浓度为0.5mol/L，可得，故B正确；
C.随着增大，则相当增大B的含量，B的平衡转化率应减小，故C正确；
D.恒容的容器中，体积不变，气体总质量不变，密度也保持不变，故D正确；
故选：A。
10．【解答】解：A．根据图像可知，随着温度的升高，甲醇的平衡产率降低，反应I为放热反应，根据勒夏特列原理，升高温度，该反应平衡向逆反应放向进行，甲醇的平衡产率降低，故A正确；
B．根据图像可知，采用分子筛膜时，温度在210℃时甲醇产率最高，故B正确；
C．根据题中信息，分子筛膜能选择性分离出H2O，根据勒夏特列原理，降低生成物浓度，反应I平衡向正反应方向进行，故C正确；
D．反应I为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向进行，化学平衡常数降低，M→N甲醇的产率增大原因是这段时间反应没有达到平衡，反应向正反应方向进行，甲醇产率增大，故D错误；
故选：D。
11．【解答】解：A.混合气体中含NO2、N2O4，若1mol气体均为NO2，含1moN原子，若1mol气体均为N2O4，含2molN原子，则1mol平衡混合气体中含N原子大于1mol，故A正确；
B.恒温时，缩小容积，c（NO2）增大，颜色加深，不能证明与平衡移动有关，故B错误；
C.恒容时，充入少量Ne，NO2、N2O4的浓度均不变，平衡不移动，则气体颜色不变，故C错误；
D.焓变为负，焓变等于断裂化学键吸收的能量减去成键释放的能量，则断裂2molNO2中的共价键所需能量小于断裂1molN2O4中的共价键所需能量，故D错误；
故选：A。
12．【解答】解：A．反应前后气体的总物质的量不变，恒温恒容时压强始终不变，不能表明反应达到平衡，故A错误；
B．由上述分析可知，t2时改变的条件：向容器中加入C，故B错误；
C．温度不变，则平衡常数K：K（Ⅱ）＝K（Ⅰ），故C错误；
D．该反应前后气体分子总数不变，加入C相当于加入物质的量之比为1：2的A和B，A的比例最初加入体系中的大，体积分数增大，则平衡时A的体积分数φ：φ（Ⅱ）＞φ（Ⅰ），故D正确；
故选：D。
13．【解答】解：A．根据题干反应方程式3H2（g）+SO2（g）⇌H2S（g）+2H2O（g）可知，达到平衡时生成H2O的物质的量是消耗SO2的2倍，故实线a不是代表n（H2O）随时间变化的曲线，而是代表H2S随时间变化的曲线，故A错误；
B．由题干图示信息可知，t1min后H2S的物质的量还在增大，SO2的物质的量还在减小，说明反应在向正向进行，且化学反应中各物质表示的反应速率之比等于化学计量数之比，则有v正（SO2）＝v逆（H2S），此时v正（H2S）＞v逆（H2S），即v正（SO2）＞v逆（H2S），故B错误；
C．由题干图示信息可知，达到平衡时，SO2的物质的量为0.3mol，根据三段式分析可知，
3H2（g）+SO2（g）⇌H2S（g）+2H2O（g）（单位：mol/L）
开始 10 3 0 0
变化 8.1 2.7 2.7 5.4
平衡 1.9 0.3 2.7 5.4
容器的体积为1L，则该反应的平衡常数K═＝L•mol﹣1，故C正确；
D．由题干信息可知，3H2（g）+SO2（g）⇌H2S（g）+2H2O（g）△H＜0，则降低温度，平衡正向移动，SO2的平衡转化量增大，平衡时的物质的量减小，故若该反应在T2℃（T2＜T1）时进行，则虚线b不可表示n（SO2）的变化，故D错误；
故选：C。
14．【解答】解：A．反应中增加氢气得量会促进CO的转化，提高CO的平衡转化率，结合图中信息，α1＞α2，故A错误；
B．在400K、α2＝2时，CO的平衡转化率为50%，K＝，由于容器体积未知，且反应Ⅰ是气体体积减小的反应，则无法计算各组分的浓度，即无法计算化学平衡常数，故B错误；
C．反应Ⅰ为气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，CO的平衡转化率增大，能从Y点到Z点，故C正确；
D．反应Ⅰ为气体体积减小的放热反应，低温高压低利于平衡正向移动，可同时提高CO的平衡转化率和CH3CH2OH的产率，故D错误；
故选：C。
15．【解答】解：A．反应1为快反应，反应2为慢反应，同温下，反应1更容易发生，则C2H6的转化率大于CO2的转化率，故X代表的是C2H6，Y代表的物质是CO2，故A错误；
B．多步反应中总反应的反应速率由慢反应决定，即由反应2的速率决定，故B错误；
C．820℃时，C2H6和CO2的转化率分别约为75%、50%，
C2H6（g）═C2H4（g）+H2（g）
起始（mol） a 0 0
转化（mol） 0.75a 0.75a 0.75a
平衡（mol） 0.25a 0.75a 0.75a
H2（g）+CO2（g）═CO（g）+H2O（g）
起始（mol） 0.75a a 0 0
转化（mol） 0.5a 0.5a 0.5a 0.5a
平衡（mol） 0.25a 0.5a 0.5a 0.5a
则容器中n（CO）＞n（H2），故C正确；
D．若平衡时增大压强，反应1逆向移动，则C2H6的量增大，增大反应物浓度，平衡正向移动，则副反应平衡正向移动，CH4的体积分数增大，故D错误；
故选：C。
16．【解答】解：已知反应：A（g）+B（g）＝C（s）△H＝﹣176kJ•mol﹣1＝﹣176000J/mol，△S＝﹣284J•mol﹣1•K﹣1，则﹣284J•mol﹣1•K﹣1+（﹣）＞0时，反应能自发进行，解得T＜619.8K时反应能自发进行，
故选：C。
17．【解答】解：A．向一恒温恒容的密闭容器中充入1molX2和3molY2发生反应：X2（g）+3Y2（g）⇌2XY3（g），3c（X2）＝c（Y2）时刻成立，3c（X2）＝c（Y2）时，不能说明反应达到平衡，故A错误；
B．化学平衡常数仅受温度影响，t2min时改变条件若为增加XY3的量，重新达到平衡后，该反应的化学平衡常数不变，故B错误；
C．容器为恒温恒容容器，投料改为2molX2和6molY2，相当于在恒温恒容的基础上增大压强，平衡正向移动，XY3的平衡体积分数增大，故C正确；
D．催化剂降低阶段②活化能，能有效提高反应速率，不能有效提高X2的平衡转化率，故D错误；
故选：C。
18．【解答】解：A.向密闭容器中按n（CH4）：n（H2O）：n（CO2）＝5：4：2通入混合气，发生反应，故起始时甲烷的体积分数最大，故A错误；
B.适当增加水蒸气或CO2的用量，有利于反应Ⅰ和Ⅱ平衡正向移动，减少副反应发生，故B正确；
C.由已知，反应Ⅰ所需的活化能小，故反应Ⅰ速率比反应II速率快，故C错误；
D.已知反应Ⅰ：CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）ΔH1＝206.2kJ•mol﹣1，反应Ⅱ：CH4（g）+CO2（g）═2CO（g）+2H2（g）ΔH2＝247.0kJ•mol﹣1，由盖斯定律Ⅰ﹣Ⅱ可得CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）ΔH＝206.2kJ•mol﹣1﹣247.0kJ•mol﹣1＝﹣40.8kJ•mol﹣1，故D错误；
故选：B。
19．【解答】解：A．该反应中，臭氧作氧化剂，将肉桂醛氧化成苯甲醛，该变化属于氧化反应，故A正确；
B．由表中数据可知ZnO作催化剂时，苯甲醛的选择性比Al2O3作催化剂时小，生成苯甲醛的反应为主反应，所以ZnO作催化剂时主反应速率小，故B错误；
C．氧化铜作催化剂时苯甲醛的选择性最小，生成的副产物最多，故C正确；
D．结合表中数据可知，随着金属元素电负性增大，苯甲醛的选择性逐渐减小，因此可以得出结论：金属氧化物中金属元素的电负性越小，苯甲醛选择性越好，故D正确；
故选：B。
20．【解答】解：A．投料比相同时，升高温度，平衡后混合气体中CO的体积分数增大，说明平衡逆向移动，该反应为放热反应，ΔH＜0，故A正确；
B．温度相同时，增大投料比，相当于增大H2O（g）的量，平衡正向移动，CO的转化率增大，所以温度相同时，投料比大，CO的转化率高，故B正确；
C．设某合成氨原料气总物质的量为amol，合成氨原料气中N2、H2、CO、CO2的体积分数分别为20%、50%、25%、5%，则n（H2O）＝n（CO）＝0.25amol，此时混合气体总物质的量为amol+0.25amol＝1.25amol，反应前CO在混合气体中的体积分数为×100%＝20%，故C正确；
D．300℃，＝1时，设某合成氨原料气总物质的量为amol，合成氨原料气中N2、H2、CO、CO2的体积分数分别为20%、50%、25%、5%，则n（H2O）＝n（CO）＝0.25amol，该反应是气体体积不变的反应，则反应前后混合气体总物质的量不变，根据C分析可知，混合气体总物质的量为1.25amol，平衡后混合气体中CO的体积分数为6%，n（CO）＝1.25amol×6%＝0.075amol，列化学平衡三段式计算，
CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）
起始（mol） 0.25a 0.25a 0 0
转化（mol） 0.175a 0.175a 0.175a 0.175a
平衡（mol） 0.075a 0.075a 0.175a 0.175a
K＝＝≈5.4，故D错误；
故选：D。
21．【解答】解：A.该平衡体系，增大二氧化碳的浓度，逆反应速率瞬间增大，平衡逆向移动，正反应速率也开始增大，故A错误；
B.由反应过程示意图可知，过程I、Ⅱ中水分子的化学键断裂的过程，为吸热过程，故B错误；
C.恒温恒容时发生反应，H2O是反应物，CO2是产物，当H2O和CO2的物质的量比值不变时，达到平衡状态，故C正确；
D.催化剂不能改变反应的△H，故D错误；
故选：C。
二．多选题（共3小题）
22．【解答】解：A．该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡时 CO2物质的量减小，则T1＞T2，故A正确
B．Ⅰ中反应达到平衡时，n（CO2）＝0.1mol，则Δn（CO）＝0.1mol，CO转化率为×100%＝50%，故B错误；
C．温度越高，反应速率越快，反应先达到平衡状态，T1＞T2，达到平衡所需要的时间：II＞I，故C正确；
D．对于I，根据表中数据列化学平衡三段式，
2NO（g）+2CO（g）⇌N2（g）+2CO2（g）
起始（mol） 0.2 0.2 0 0
转化（mol） 0.1 0.1 0.05 0.1
平衡（mol） 0.1 0.1 0.05 0.1
K＝＝＝5，平衡后向容器中再充入0.2molCO和0.2molCO2，此时Qc＝＝＝5＝K，说明平衡不移动，故D错误；
故选：BD。
23．【解答】解：A.由图可知，X、Y为反应物，Z为生成物，X的反应量为（1.2﹣0.41）mol＝0.79mol，Y的反应量为（1﹣0.21）mol＝0.79mol，Z的生成量为1.58mol，X、Y、Z的系数比为0.79mol：0.79mol：1.58mol＝1：1：2，反应达到平衡状态，故该反应为可逆反应，故反应的化学方程式为X（g）+Y（g）⇌2Z（g），故A错误；
B.反应开始到10s，物质X的转化率为×100%≈66%，物质Y的转化率为×100%＝79%，故B错误；
C.反应前后气体总质量不变，反应前后气体分子数不变，故体系中气体平均相对分子质量始终不变，故C正确；
D.反应前后气体分子数不变，反应前后压强不变，为1：1，故D正确；
故答案为：AB。
24．【解答】解：A．反应Ⅱ为气体分子数减小的反应，则反应Ⅱ为熵减反应，故A正确；
B．由图可知，反应Ⅰ为放热反应，则2molNO（g）的能量高于1molN2（g）和1molO2（g）的能量之和，故B正确；
C．根据盖斯定律：Ⅱ﹣Ⅰ得2CO（g）+O2（g）＝2CO2（g）ΔH＝ΔH2﹣ΔH1＜0，说明反应Ⅱ放出的热量更大，热力学趋势更大，故C错误；
D．由图可知，M、N为平衡点，正、逆反应速率相等，即平均速率为0，故D错误；
故选：CD。
三．解答题（共6小题）
25．【解答】解：（1）ΔH＝反应物的总键能﹣生成物的总键能，则Sabatier反应的ΔH＝（2×803+4×436﹣4×413﹣4×463）kJ⋅mol﹣1＝﹣154kJ⋅mol﹣1，
故答案为：﹣154；
（2）若要同时提高反应的速率和二氧化碳的平衡转化率，可以采取的措施有：加压（或氢气的浓度），
故答案为：加压（或增加反应物浓度）；
（3）在体积为2L的恒温密闭容器中，投入1molCO2、4molH2进行上述反应，达到平衡后，若CO2的转化率为20%，则该反应达到平衡时各物质的物质的量分别为：1mol×（1﹣20%）＝0.8molCO2、4mol×（1﹣20%）＝3.2molH2、1mol×20%＝0.2molCH4、1mol×20%×2＝0.4molH2O，该反应的平衡常数的计算式为：K＝（mol/L）﹣2，
故答案为：；
（4）电解过程中，阴极是通入二氧化碳，转化为甲烷，电极反应式为；生成lmolCH4时，转移了8mol电子，根据电子得失守恒，理论上阳极室生成2mol氧气，同时阴极产生的8mol碳酸氢根移动到阳极，转化为8mol二氧化碳，一共产生了10mol的混合气体，
故答案为：；224；
（5）当升高到某一温度时，v正、v逆均增大，且平衡逆移，x（CO）增大，x（H2）减小，则反应重新达到平衡，相应的点分别为E和B，
故答案为：E和B；
（6）T＞Tm时，v逐渐减小的原因是Kp减小对v的降低大于k增大对v的提高，
故答案为：Kp减小对v的降低大于k增大对v的提高。
26．【解答】解：（1）根据反应热△H＝正反应的活化能﹣逆反应的活化能，则①N2（g）+O2（g）＝2NO（g）△H1＝（m﹣n）kJ/mol；②4NH3（g）+5O2（g）＝4NO（g）+6H2O（1）△H2＝（p﹣q） kJ/mol，根据盖斯定律将②﹣①×5，整理可得4NH3（g）+6NO（g）＝5N2（g）+6H2O（1），其△H＝△H2﹣5△H1＝（p﹣q）﹣5×（m﹣n）kJ/mol＝（5n+p﹣5m﹣q）kJ/mol，
故答案为：（5n+p﹣5m﹣q）kJ/mol；
（2）B点、C点纵坐标相同，说明生成物浓度相同，B为平衡点，则B点正反应速率等于逆反应速率；C点反应正向进行，由于B点温度高于C点，则B点逆反应速率大于C点逆反应速率，即C点逆反应速率＜B点正反应速率；相同压强下，随着温度升高，CO的平衡转化率a降低，说明升高温度，化学平衡逆向移动，导致化学平衡常数K值减小，则反应的平衡常数：A点＞D点；A点为平衡点，则v正＝v逆，则k正c2 （NO）.c2（CO）＝k逆c（N2）•c2（CO2），＝＝K，在反应开始时c（NO）＝c（CO）＝4 mol/L，根据A点CO的平衡转化率为50%，根据反应2NO（g）+2CO（g）⇌N2（g）+2CO2（g）中物质转化关系可知平衡时c（NO）＝c（CO）＝2 mol/L，c（N2）＝1 mol/L，c（CO2）＝2 mol/L，＝＝K＝＝0.25，C点时CO的转化率是25%，则△c（NO）＝△c（CO）＝4 mol/L×25%＝1 mol/L，故平衡时c（NO）＝c（CO）＝3 mol/L，c（N2）＝0.5 mol/L，c（CO2）＝1 mol/L，＝×＝0.25×＝0.45，
故答案为：＜；＞；0.45；
（3）①根据图1可知：温度为330℃时生成物N2O的浓度大于N2的浓度，说明主要发生反应Ⅵ，说明反应速率：Ⅵ＞Ⅴ；结合活化能越小，反应速率越快，说明反应Ⅵ的活化能比反应Ⅴ的活化能低，因此反应Ⅴ的活化能＞反应Ⅵ的活化能；反应Ⅵ．NO*+N*═N2O+Pt（s），形成化学键会释放热量，所以反应VI的焓变△H＜0，
故答案为：＞；＜；
②温度从Ta升至Tb的过程中，反应未达到平衡状态，升高温度，催化剂活性增强，反应速率加快，所以反应物浓度急剧减小，
故答案为：升高温度，催化剂活性增强，反应速率逐渐加快，所以反应物浓度急剧减小。
27．【解答】解：（1）①已知两组电对的电势差越大，反应的自发程度越大，由图知还原反应与氧化反应S/H2S的电势差最大，则自发程度最大，反应ⅰ的离子方程式为2SO32﹣+2H2S+2H+＝S2O32﹣+2S↓+3H2O，
故答案为：2SO32﹣+2H2S+2H+＝S2O32﹣+2S↓+3H2O；
②由反2SO32﹣+2H2S+2H+＝S2O32﹣+2S↓+3H2O；应i为放热反应，根据2SO32﹣+2H2S+2H+＝S2O32﹣+2S↓+3H2O可得当有发生反应i时，释放的能量＝生成物总能量﹣反应物总能量＝﹣（2a+2c+2d﹣b﹣3e），
故答案为：﹣（2a+2c+2d﹣b﹣3e）；
（2）①A.在恒温恒容密闭容器中，H2S高温裂解转化为H2和硫蒸气：2H2S（g）⇌2H2（g）+S2（g）ΔH，该反应反应物、生成物全为气体，由质量守恒知，气体的总质量不变，又容器的体积不变，所以混合气体的密度不再改变不能说明该反应已达平衡状态，故A错误；
B.该反应为气体分子数增多的反应，在恒温恒容条件下，由pV＝nRT知，当容器中总压强不再改变，可以说明该反应已达平衡状态，故B正确；
C.用不同物质表示正、逆反速率，当速率之比等于化学计量数之比，则v正＝v逆，反应达平衡状态，但2v正（H2S）＝v逆（S2）不能说明v正＝v逆，所以不能说明该反应已达平衡状态，故C错误；
D.在恒温条件下，平衡常数不变，当不再改变，即有Q＝K，可以说明该反应已达平衡状态，故D正确；
故答案为：BD；
②据图分析如下：反应2H2S（g）⇌2H2（g）+S2（g）ΔH的正反应气体分子数增多，其他条件不变，增大压强，平衡向逆反应方向移动，H2S的平衡转化率减小，结合图像等温线T1知p1＜p2；在T1、p2不变的条件下，要使H2S的平衡转化率由X点达到Y点，即在恒温恒压条件下，要使H2S的平衡转化率增大，则改变的外界条件可以是分离出产物；由图知，反应温度为T1、总压强为p1kPa时，H2S的平衡转化率为40%，设起始投入amol⋅L﹣1H2S，列三段式如下：
2H2S（g）⇌2H2（g）+S2（g）（单位：mol）
开始 a 0 0
变化 0.4a 0.4a 0.2a
平衡 0.6a 0.4a 0.2a
则平衡时，S2（g）的分压为p1kPa，H2（g）的物质的量分数为p1kPa，H2S（g）的物质的量分数p1kPa，该反应的平衡常数Kp＝＝＝，
故答案为：＜；分离出产物；；
（3）①由SO2易溶于水，可知SO2（g）⇌SO2（aq）能自发进行，该过程△S＜0，由△G＝△H﹣T△S＜0，可知△H＜0；由题给方程式可知，三步反应的平衡常数分别为K1＝、K2＝、K3＝，则K1×K2×K3＝，代入题给数据可得溶液中氢离子浓度为c（H+）＝mol/L，
故答案为：＜；；
②由常温下NH3⋅H2O的Kb＝1.75×10﹣5，H2SO3的Ka1＝1.5×10﹣2，Ka2＝6.0×10﹣8，可得NH4+的水解平衡常数＝＝＝5.7×10﹣10，SO32﹣的水解平衡常数＝＝1.7×10﹣7，水解程度SO32﹣大于NH4+，所以（NH4）2SO3溶液呈碱性，
故答案为：碱性。
28．【解答】解：（1）氯乙烯通过加聚反应可生成聚氯乙烯（PVC），所以该反应制备PVC的有机反应类型属于加聚反应，
故答案为：加聚反应；
（2）①CH2＝CH2（g）+Cl2（g）⇌ClCH2CH2Cl（g） ΔH1＝+180kJ•mol﹣1
②ClCH2CH2Cl（g）⇌CH2＝CHCl（g）+HCl ΔH2＝﹣294kJ•mol﹣1
③2CH2＝CH2（g）+2HCl（g）+O2（g）⇌2CH2＝CHCl（g）+2H2O（g） ΔH3＝﹣361kJ•mol﹣1
根据盖斯定律可知，④4CH2＝CH2（g）+O2（g）+2Cl2（g）⇌4CH2＝CHCl（g）+2H2O（g） 可由2×（①+②）+③，所以对应反应热ΔH4＝2×（ΔH1+ΔH2）+ΔH3＝2×（+180kJ•mol﹣1﹣294kJ•mol﹣1）+（﹣361kJ•mol﹣1）＝﹣589 kJ/mol，
故答案为：﹣589；
（3）通过图中曲线可知，催化剂MoC/NHPC在较低温度下反应速率增大的倍数最大，能节约能源，所以选择MoC/NHPC催化剂最佳，
故答案为：MoC/NHPC；化剂MoC/NHPC在较低温度下反应速率增大的倍数最大，能节约能源；
（4）A．浓度商保持不变，则说明浓度商等于该温度下的化学平衡常数，反应达到平衡，故A选；
B．混合气体质量不变，容器体积不变，所以混合气体的密度始终保持不变，即气体密度不变，不能说明反应达到平衡状态，故B不选；
C．该反应是气体分子数减小的反应，所以气体的总压强保持不变，可说明反应达到平衡状态，故C选；
D．随着反应的进行，产物的浓度之比始终等于化学计量数之比，所以产物浓度之比不随时间变化，不能说明反应达到平衡状态，故D不选；
故答案为：AC；
（5）根据题干信息可知，反应的平衡常数K＝，所以温度为T1℃时，k正＝0.6k逆，则K（T1）＝0.6，温度为T2℃时，k正＝1.4k逆，K（T1）＝1.4，因为反应为放热反应，所以温度越高，化学平衡常数K值越小，则T1＞T2，
故答案为：＞；
（6）在体积为10L的恒容密闭容器中充入8molCH2＝CH2（g）、2molO2（g）、4molCl2（g），发生反应④，根据图示显示，X点处，气体的总物质的量为4mol，则列出三段式如下：
4CH2＝CH2（g）+O2（g）+2Cl2（g）⇌4CH2＝CHCl（g）+2H2O（g）
起始（mol） 8 2 4 0 0
转化（mol） 4 1 2 4 2
平衡（mol） 4 1 2 4 2
所以X点时CH2＝CH2的转化率为＝，Y点处，Cl2和CH2＝CHCl的物质的量相等，设转化的氧气的物质的量为xmol，则
4CH2＝CH2（g）+O2（g）+2Cl2（g）⇌4CH2＝CHCl（g）+2H2O（g）
起始（mol） 8 2 4 0 0
转化（mol） 4x x 2x 4x 2x
平衡（mol） 8﹣4x 2﹣x 4﹣2x 4x 2x
所以4﹣2x＝4x，解得x＝，则Y点时，CH2＝CH2的转化率为＝，
①则X点和Y点时CH2＝CH2的转化率之比为：＝3：2，
故答案为：3：2；
②根据上述三段式可知，500K时，该反应平衡后各物质的浓度依次为：c（CH2＝CH2）＝0.4 mol/L，c（O2）＝0.1 mol/L，c（Cl2）＝0.2 mol/L，c（CH2＝CHCl）＝0.4 mol/L，c（H2O）＝0.2 mol/L，所以该反应的平衡常数K＝＝＝10L/mol，
故答案为：10。
29．【解答】解：（1）据K的表达式可知，反应方程式为2CO（g）+2NO（g）⇌N2（g）+2CO2（g），根据盖斯定律可知：②×2﹣③﹣①得2CO（g）+2NO（g）⇌N2（g）+2CO2（g）ΔH＝（−393×2+221−180）kJ/mol＝−745kJ/mol，
故答案为：2CO（g）+2NO（g）⇌N2（g）+2CO2（g）ΔH＝−745kJ/mol；
（2）温度越高，一般速率越快，但是A点v正大于B点v正，所以可能原因是温度过高时催化剂的催化活性降低导致，因为A点催化剂活性高，所以Ea（A）＜Ea（B），
故答案为：温度过高时催化剂的催化活性降低；＜；
（3）体系达到平衡时N2的分压为20kPa，列化学平衡三段式，
2CO（g）+2NO（g）⇌N2（g）+2CO2（g）
起始（kPa） 50 50 0 0
转化（kPa） 40 40 20 40
平衡（kPa） 10 10 20 40
所以Kpr＝＝＝320，
故答案为：320；
（4）反应达到平衡时、正逆反应速率相等，则k正•C4（NH3）•c6（NO）＝k逆•C5（N2），＝，平衡时NH3转化率为，列化学平衡三段式，
4NH3（g）+6NO（g）⇌5N2（g）+6H2O（l）
起始（mol） 9 11 0
转化（mol） 4 6 5
平衡（mol） 5 5 5
K＝＝＝32＝，k逆＝，v逆＝k逆•C5（N2）＝×（）5＝×＝0.625，
故答案为：0.625；
（5）①电解时，阳极电极反应式为Fe+8OH﹣﹣6e−＝FeO42﹣+4H2O，
故答案为：Fe+8OH﹣﹣6e−＝FeO42﹣+4H2O；
②因为b＞a，所以左侧为阳离子交换膜，右侧为阴离子交换膜，
故答案为：阳。
30．【解答】解：（1）已知：①N2（g）+2O2（g）＝2NO2（g）△H1＝+66.4 kJ/mol，②N2H4（l）+O2（g）＝N2（g）+2H2O（g）△H2＝−534 kJ/mol，依据盖斯定律②×2﹣①得到肼与NO2完全反应的热化学方程式：2N2H4（l）+2NO2（g）＝3N2（g）+4H2O（g）△H＝（＝﹣534kJ/mol）×2﹣（+66.4kJ/mol）＝﹣1134.4kJ/mol，
故答案为：2N2H4（l）+2NO2（g）＝3N2（g）+4H2O（g）△H＝﹣1134.4kJ/mol；
（2）①t℃时，在恒容容器中，加入足量N2H4（l）发生反应i和ii.平衡时，测得容器内压强为22kPa，p（H2）＝p（NH3），设氢气、氨气的物质的量都是4mol，根据N2H4（l）⇌N2（g）+2H2（g），生成2mol氮气、N2H4（l）⇌NH3（g）+N2（g） 反应生成1mol氮气，则容器内气体总物质的量为11mol、氮气的物质的量为3mol，则p（N2）＝22×kPa＝6kPa，反应i的平衡常数Kp0＝（22kPa×）×（22kPa×）2＝384kPa3，
故答案为：6；384；
②若①中反应平衡后，保持温度不变，将反应容器容积扩大2倍，压强减小，平衡正向移动，反应再次平衡后，平衡常数不变，各种气体浓度不变，c（N2）相比原平衡时不变，
故答案为：不变；
③随温度升高，lgKp1减小，反应ii放热；随温度升高，lgKp2增大，反应iii吸热；根据盖斯定律ii+iii得N2H4（l）⇌N2（g）+2H2（g），则Kp0＝Kp1×Kp2。由图可知，温度对Kp1的影响程度大于对Kp2的影响程度，所以升高温度，Kp0减小，△H0小于0，对于反应NH3（g）⇌N2（g）+2H2（g），图中B点对应的温度和浓度都比A高，所以v正（A）小于 v正（B）；△H1小于0，△H2大于0，△H0小于0，由盖斯定律可知：△H0﹣△H1＝△H2＞0，因此△H0＞△H1，由于放热反应的△H越小，其绝对值越大，值范围是＞1，故选D；
故答案为：小于；小于；D。