化学人教版 (2019)实验活动1 探究影响化学平衡移动的因素优秀测试题

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姓名： 班级
第二单元 化学反应速率与化学平衡
一、选择题：本题共16小题，共44分。第1～10小题，每小题2分；第11～16小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．某反应使用催化剂后，其反应过程中能量变化如图所示，下列说法错误的是

A．总反应为放热反应 B．使用催化剂后，活化能改变
C．反应①是吸热反应，反应②是放热反应 D．ΔH=ΔH2-ΔH1
【答案】D
【详解】
A．总反应中，反应物的总能量高于生成物的总能量，则总反应为放热反应，A正确；
B．催化剂能降低反应的活化能，B正确；
C． 反应①中：反应物的总能量低于生成物的总能量，是吸热反应；反应②中：反应物的总能量高于生成物的总能量，是放热反应，C正确；
D． 由图知，ΔH=ΔH1-ΔH2，D错误；
答案选D。
2．在恒温、恒容条件下，能使正反应速率增大的措施是
A．减小C或D的浓度 B．再加入一定量D
C．减小B的浓度 D．增大A或B的浓度
【答案】D
【详解】
A．D为固体，改变其用量，D的浓度不变，化学反应速率不变，故A错误；
B．D为固体，改变其用量，D的浓度不变，化学反应速率不变，故B错误；
C．减小B的浓度，化学反应速率会减慢，故C错误；
D．增大A或B的浓度，会使正反应速率增大，故D正确。
答案选D。
3．已知反应 2NH3N2+3H2，在某温度下的平衡常数为0.25，在此条件下，氨的合成反应N2 + 3H22NH3的平衡常数为
A．4 B．2 C．1 D．0.5
【答案】A
【详解】
反应2NH3N2+3H2，在某温度下的平衡常数为0.25，则，在相同温度下，该条件下反应N2 + 3H22NH3的平衡常数，故答案选A。
4．）实现“节能减排”和“低碳经济”的一个重要课题就是如何将转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用来生产甲醇。一定条件下发生反应：，如图表示该反应过程中能量(单位为)的变化。下列说法中，正确的是

A．， B．， C．， D．，
【答案】C
【详解】
由图可知：反应物总能量高于生成物总能量，正反应为放热反应，正反应为气体物质的量减小的反应，则为熵减的反应，即△H＜0，△S＜0，答案选C。
5．下列说法正确的是
A．活化分子的每一次碰撞都能够发生化学反应
B．能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子
C．反应物用量增加后，有效碰撞次数增多，反应速率增大
D．催化剂能提高活化分子的活化能，从而加快反应速率
【答案】B
【详解】
A．发生有效碰撞才反应，所以活化分子的碰撞不一定反应，还与取向有关，故A错误；
B．分子发生有效碰撞时发生化学反应，此时的分子为活化分子，故B正确；
C．反应物为纯固体或液体，用量增加，反应速率不变，反应物用量增加不一定反应速率加快，故C错误；
D．加入催化剂可降低活化能，提高活化分子的百分数，反应速率增大，故D错误；
故选B。
6．探究2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+l0CO2↑+8H2O反应速率的影响因素，有关实验数据如表所示：
实验
编号
温度
℃
催化剂用量g
酸性KMn04溶液
H2C2O4溶液
KMn04溶液褪色平均时间(min)
体积(mL)
浓度(mol·L-1)
体积(mL)
浓度(mol·L-1)
1
25
0.5
4
0.1
8
0.2
12.7
2
80
0.5
4
0.1
8
0.2
a
3
25
0.5
4
0.01
8
0.2
6.7
4
25
0
4
0.01
8
0.2
b
下列说法不正确的是
A．a<12.7
B．b>6.7
C．用KMnO4表示该反应速率，(实验3)>(实验1)
D．可通过比较收集相同体积CO2所消耗的时间来判断反应速率快慢
【答案】C
【详解】
A．由表中数据可知，实验2的温度比实验1的高，其余条件均相同，故反应2的反应速率比实验1的快，故褪色时间更短，a<12.7，A正确；
B．由表中数据可知，实验4为使用催化剂，其余数据均与实验3相同，故实验4的反应速率比实验3慢，故褪色时间更长，b>6.7，B正确；
C．由表中数据可知，反应1中KnMnO4的浓度是实验3的10倍，但所用时间仅是实验3的2倍不到，故用KMnO4表示该反应速率，(实验3)＜(实验1)，C错误；
D．反应生成的气体只有二氧化碳，相同条件下可通过比较收集相同体积CO2所消耗的时间来判断反应速率快慢，D正确；
故答案为：C。
7．实验室中模拟合成氨反应：在恒容密闭容器中，初始投入量相等的条件下，得到三组实验数据如表所示：
实验序号
温度()
浓度()







1
300
2.00
1.70
1.50
1.36
1.25
1.20
1.20
2
300
2.00
1.50
1.28
1.20
1.20
1.20
1.20
3
200
2.00
1.60
1.39
1.29
1.27
1.27
1.27
下列有关说法不正确的是
A．当容器内的压强不再改变时，说明该可逆反应已达到化学平衡状态
B．实验2中，前内以的浓度变化表示的化学反应速率为
C．比较实验1和2，说明实验2使用了更高效的催化剂
D．实验3中，时向容器中充入一定量，则正反应速率不变
【答案】B
【详解】
A．根据反应方程式可知，该反应前后气体的分子数不同，在反应过程中体系的压强随着分子数的变化而变化，故当容器内的压强不再改变时，说明该可逆反应已达到化学平衡状态，A正确；
B．实验2中，前20min内以H2的浓度变化表示的化学反应速率为=0.036mol•L-1•min-1，NH3的浓度变化表示的化学反应速率为0.024mol•L-1•min-1，B错误；
C．催化剂只能加快反应速率，不能影响平衡移动。比较实验1和2，实验2更快达到了与实验1相同的化学平衡状态，说明实验2使用了更高效的催化剂C正确；
D．恒容容器中通入氦气，反应混合物中各组分的深度保持不变，故反应速率不变，D正确；
故选B。
8．在100℃条件下，发生CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)能说明该反应达到平衡状态的是
A．压强不再变化 B．生成H2O的速率和消耗H2速率相等时
C．混合气体的密度不变 D．H2的质量不再变化
【答案】D
【详解】
A．反应前后的物质的量不变，故反应前后的压强也一直不变，故压强不再变化不一定达到了平衡，不符合题意；
B．生成H2O的速率为逆反应方向和消耗H2速率也为逆反应方向，故速率相等不一定达到了平衡，不符合题意；
C．混合气体的质量、体积都恒定不变，故密度一直不变 ，故密度不变不一定达到了平衡，不符合题意；
D．H2的质量不再变化即生成的氢气与反应的氢气量相等，即正逆反应速率相等，故达到了平衡，符合题意；
故选D。
9．把NO2和N2O4的混合气体盛在甲、乙两个大小相同的连通烧瓶里，然后用夹子夹住橡皮管，把甲烧瓶放进冷水里(N2O4没有液化)，乙烧瓶放入热水里，一段时间后，两个烧瓶中气体具有相同的

A．分子数 B．质量 C．颜色 D．平均相对分子质量
【答案】B
【详解】
反应2NO2(g)⇌N2O4(g)，△H＜0，因此热水烧瓶中平衡向左移动，瓶内气体颜色加深，气体分子数增多，压强变大，冰水中的平衡向右移动，瓶内气体颜色变浅，气体分子数减少，压强变小，所以两烧瓶内的化学平衡都发生了移动，左边烧瓶内的颜色比右边烧瓶内的颜色浅，分子数少，平均相对分子质量大，只有质量两边相同，故选B。
10．在一定温度时，将1 mol A和2 mol B放入容积为5 L的某密闭容器中发生如下反应：A(s)＋2B(g) C(g)＋2D(g)，经5 min后，测得容器内B的浓度减少了0.2 mol·L-1 。下列叙述不正确的是
A．在5 min内该反应用C的浓度变化表示的反应速率为0.02 mol·L-1·min-1
B．5 min时，容器内D的浓度为0.2 mol·L-1
C．该可逆反应随反应的进行容器内压强逐渐减小
D．5 min时容器内气体总的物质的量为2.5 mol
【答案】C
【详解】
A．测得容器内B的浓度减少了0.2 mol∙L−1，则C的浓度增加了了0.1 mol·L-1，，故A正确；
B．容器内B的浓度减少了0.2 mol∙L−1，根据改变量之比登记计量系数之比，5 min时，容器内c(D)=0.2 mol∙L−1，故B正确；
C．该反应是体积增大的反应，随着反应的进行，反应后压强增大，故C错误；
D．经5 min后，测得容器内B的浓度减少了0.2 mol∙L−1，物质的量的改变量为0.2 mol∙L−1×5L=1mol，C物质的量增加了0.5mol，D物质的量增加了1mol，因此5 min 时容器内气体总物质的量为2 mol −1mol+0.5mol+1mol=2.5 mol，故D正确。
综上所述，答案为C。
11．催化还原是重要的烟气脱硝技术，其反应过程与能量关系如左图；研究发现在以为主的催化剂上可能发生的反应过程如右图。下列说法不正确的是

A．催化还原为放热反应
B．过程Ⅰ中断裂极性键，需要吸收能量，体现了氧化性
C．过程III的化学方程式：
D．反应过程中，反应物为、、，、为中间产物
【答案】D
【详解】
A．反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应，故NH3催化还原NO为放热反应，故A正确；
B．根据示意图可知过程Ⅰ中断裂极性键，需要吸收能量，铁离子转化为亚铁离子，碳元素化合价降低，体现了氧化性，故B正确；
C．过程Ⅲ中氧气氧化亚铁离子，反应的化学方程式：，故C正确；
D．根据示意图可判断反应物是、、，生成物是水和氮气，在反应前后没有发生变化，故作催化剂，为中间产物，故D错误；
故选D。
12．在10 L的恒容密闭容器中通入X(g)和Y(g)，发生反应X(g)＋Y(g)M(g)＋N(g)，所得实验数据如下表所示：
实验编号
温度/℃
起始时物质的量/mol
平衡时物质的量/mol
n(X)
n(Y)
n(M)
①
700
0.40
0.10
0.090
②
800
0.10
0.40
0.080
③
800
0.20
0.30
a
④
900
0.15
0.20
b
下列说法正确的是
A．实验①中，该反应的平衡常数K=
B．实验②中，若5 min时测得n(N)=0.050 mol，则0～5 min内，用X表示的平均反应速率v(X)=7×10-3 mol·L-1·min-1
C．实验③中，反应达到平衡时，Y的转化率为40%
D．实验④中，反应达到平衡时，b＞
【答案】C
【详解】
A．实验①中，平衡时X、Y、M、N物质的量分别为0.31mol、0.01mol、0.09mol、0.09 mol，该反应的平衡常数K=，故A错误；
B．实验②中，若5 min时测得n(N)=0.050 mol，则消耗X的物质的量为0.05mol，则0～5 min内，用X表示的平均反应速率v(X)=mol·L-1·min-1，故B错误；
C．实验②中，平衡时X、Y、M、N物质的量分别为0.02mol、0.32mol、0.08mol、0.08 mol，该反应的平衡常数K=；实验③中，反应达到平衡时，平衡时X、Y、M、N物质的量分别为(0. 2-a)mol、(0. 3-a)mol、amol、a mol，，a=0.12，Y的转化率为，故C正确；
D．若实验④在800℃反应，反应达到平衡时，平衡时X、Y、M、N物质的量分别为(0. 15-b)mol、(0. 2-b)mol、bmol、bmol，，a=0.12，b=；根据实验①②可知，升高温度，平衡常数减小，平衡逆向移动，所以实验④反应达到平衡时，b<，故D错误；
选C。
13．在密闭容器中投入一定量反应物发生储氢反应：LaNi5(s)+3H2(g)⇌LaNi5H6(s) ΔH=-301kJ·mol-1。在某温度下，达到平衡状态，测得氢气压强为2MPa。下列说法不正确的是
A．当LaNi5的浓度不再变化时，该反应达到平衡状态
B．若温度不变，缩小容器的容积至原来的一半，重新达到平衡时H2的压强仍为2MPa
C．扩大容器的容积，重新达到平衡时n(H2)增多
D．增大压强，降低温度，有利于储氢
【答案】A
【详解】
A．LaNi5是固体，在反应过程中，其浓度始终不变，不能根据固体的浓度不变判断反应是否达到平衡状态，A错误；
B．温度不变，缩小容器的容积至原来的一半，平衡常数Kp=不变，则重新达到平衡时H2的压强仍为2 MPa，B正确；
C．扩大容器的容积，相当于减小压强，平衡向逆反应方向移动，则n(H2)增多，C正确；
D．该反应的正反应是气体分子总数减小的放热反应，因此增大压强、降低温度，平衡正向移动，有利于储氢，D正确。
故选A。
14．已知： ，向恒温恒容的密闭容器中充入1molA和2molB发生反应，t1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：向容器中加入C
C．平衡常数K：
D．平衡时A的体积分数：
【答案】B
【详解】
A．该反应为气体体积不变的反应，反应前后气体的物质的量不变，压强始终不变，故压强不变不能判定平衡状态，A错误；
B．t2时正反应速率瞬间不变，然后增大，可知改变的条件为向容器中加入C，B正确；
C．平衡常数与温度有关，温度不变，平衡常数不变，K(II)=K(I)，C错误；
D． t2时加入C，平衡逆向移动，平衡时A的体积分数增大，故φ (II)＞φ(I)，D错误；
故选B。
15．对Pd单原子催化剂(Pd/SVG)上H2还原NO的反应进行研究，发现Pd/SVG上NO被还原生成N2和NH3的路径机理如图所示：

下列说法正确的是
A．Pd/SVG可以改变NO的平衡转化率
B．NO被还原为N2的总反应为2NO+2H2=N2+2H2O
C．NO被还原为NH3的反应决速步为解离1反应
D．Pd/SVG上H2还原NO过程中产物N2的形成更容易
【答案】B
【详解】
A．Pd/SVG催化剂只能加快化学反应速率，不能改变平衡，故不能改变NO的平衡转化率，错误；
B．由如图可知，NO被还原为N2的总反应为2NO+2H2=N2+2H2O，正确；
C．由图可知，生成氨气的基元反应中，NH2O+H→NH2OH这一步活化能最大，故这步为决速步骤，错误；
D．由图示知，NO被氧化为N2的活化能明显大于氧化生成NH3活化能，故在该催化剂作用下，NO更容易被还原为NH3，错误；
故选B。
16．在恒容密闭容器中通入X并发生反应：2X(g)Y(g)，T1、T2温度下X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示，下列叙述正确的是

A．该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量
B．T2温度下，在0~t1时间内，v(Y)=mol·L-1·min-1
C．M点的正反应速率v正大于N点的逆反应速率v逆
D．M点时向容器内充入一定量惰性气体，平衡向正反应方向移动
【答案】C
【详解】
A．反应进行到M点时消耗的X的物质的量小于W点，由于正反应是放热反应，所以反应进行到M点放出的热量比W点少，A错误；
B．T2温度下，在0～t1时间内，X的浓度变化为Δc(X)＝(a－b) mol·L－1，则Y的浓度变化为Δc(Y)＝Δc(X)＝mol·L－1，所以T2温度下，在0～t1时间内v(Y)＝mol·L－1·min－1，B错误；
C．温度越高反应速率越快，T1＞T2，则M点的正反应速率v正大于N点的逆反应速率v逆，C正确；
D．M点时向容器内充入一定量惰性气体，惰性气体不参与反应，对反应体系各物质的分压无影响，平衡不移动，D错误；
故选C。
二、非选择题：本题共4小题，共56分。
17．（14分）Ⅰ.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。一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)：
实验序号
A溶液
B溶液
①
20mL0.1mol·L-1H2C2O4溶液
30mL0.1mol·L-1KMnO4溶液
②
20mL0.2mol·L-1H2C2O4溶液
30mL0.1mol·L-1KMnO4溶液
(1)该实验探究的是___(因素)对化学反应速率的影响。如图一，相同时间内针筒中所得的CO2体积大小关系是___(填实验序号)。

(2)若实验①在2min末收集了2.24mLCO2(标准状况下)，则在2min末，c(MnO)=___mol·L-1(假设混合液体积为50mL)。
(3)除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率外，本实验还可通过测定___来比较化学反应速率。
(4)小组同学发现反应速率总是如图二，其中t1～t2时间内速率变快的主要原因可能是①产物MnSO4是该反应的催化剂②___。
Ⅱ.一定温度下，将一定量的N2和H2充入固定体积的密闭容器中进行反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-QkJ·mol-1。
(1)下列有关描述正确的有___。
A．当容器内的压强不变时，该反应已达平衡
B．当反应达平衡时，向容器中充入1molHe，反应速率会加快
C．若充入2molNH3(g)，充分反应后吸热QkJ
D．常温常压，氨气和水700：1(体积比)溶解，原因之一是氨气和水分子之间可形成氢键
(2)若起始时向容器中充入10mol·L-1的N2和15mol·L-1的H2，10min时测得容器内NH3的浓度为1.5mol·L-1。10min内用N2表示的反应速率为___；此时H2的转化率为___。
【答案】（除特殊说明，每空2分）浓度（1分） ②>① （1分） 0.0596
产生相同体积气体所需的时间或相同时间内KMnO4溶液颜色变化的程度
该反应放热，使溶液温度升高 AD 0.075mol/(L•min) 15%
【详解】
Ⅰ．(1)①和②实验中，KMnO4溶液的浓度和体积均相同，但H2C2O4溶液的浓度不同，所以该实验探究的是浓度对化学反应速率的影响。由于②中草酸的浓度大于①中草酸的浓度，所以相同时间内针筒中所得的CO2体积②＞①；
(2)若实验①在2min末收集了标准状况下2.24mLCO2(即0.0001mol)，根据化学方程式，消耗的MnO为0.00002mol，原有MnO的物质的量为0.03L×0.1mol/L=0.003mol，则在2min末，剩余的MnO的物质的量为0.00298mol，c(MnO)==0.0596mol/L；
(3)除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率外，本实验还可通过测定生成相同体积的CO2所需时间或相同时间内KMnO4溶液颜色变化的程度来比较化学反应速率；
(4)该反应在溶液中进行，影响其反应速率的因素有催化剂、浓度、温度，反应过程中浓度减小，则反应开始时反应速率增大，肯定不是浓度的原因，则可能的原因是产物MnSO4是该反应的催化剂外，还可能是由于反应放热，温度升高，使反应速率增大；
Ⅱ．(1)A．此反应是反应前后气体分子数不相等的反应，所以当容器内的压强不变时，混合气的总物质的量不变，达到了平衡状态，A正确；
B．容器体积固定，所以平衡时向容器中充入1molHe，各物质的浓度不变，反应速率不变，B不正确；
C．该反应为可逆反应，反应物不能完全转化，所以若充入2molNH3(g)，充分反应后吸热小于QkJ，C不正确；
D．氨气可以和水分子之间形成分子间氢键，增大其溶解度，D正确；
故选AD。
(2)若起始时向容器中充入10mol ·L-1的N2和15mol ·L-1的H2，10min时容器内NH3的浓度为1.5mol ·L-1，即NH3的浓度增加了1.5mol ·L-1，所以N2的浓度变化量为0.75mol ·L-1，10min内用N2表示的反应速率为=0.075mol/( L·min)；NH3的浓度增加了1.5mol ·L-1，所以反应的H2为2.25mol ·L-1，此时H2的转化率为×100%=15%。
18．（14分）回答下列问题：
（1）298K时，将20mL3xmol·L−1Na3AsO3、20mL3xmol·L−1I2和20mLNaOH溶液混合，发生反应：(aq)+I2(aq)+2OH−(aq)(aq)+2I−(aq)+H2O(l)。溶液中c()与反应时间(t)的关系如图所示。

①下列不可判断反应达到平衡的是___________(填标号)。
a．溶液的pH不再变化
b．v(I−)=2v()
c．不再变化
d．c(I−)=2ymol·L−1
②tm时，v正___________v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。
③tm时v逆___________tn时v逆(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是___________。
（2）正丁烷(C4H10)脱氢制1－丁烯(C4H8)的热化学方程式如下：
①C4H10(g)=C4H8(g)+H2(g) ΔH1
已知：②C4H10(g)+O2(g)=C4H8(g)+H2O(g) ΔH2=−114kJ·mol−1
③H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH3=−242kJ·mol−1
反应①的ΔH1为___________kJ·mol−1.下图是反应①平衡转化率与反应温度及压强的关系图，x___________0.1(填“大于”或“小于”)；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是___________(填标号)。

A．升高温度 B．降低温度 C．增大压强 D．降低压强 E.将生成的H2液化 F.加入催化剂
【答案】（每空2分）
（1） b 大于 小于 随着反应的进行c()逐渐增大[tm时c()小于tn时c()]
（2） 128kJ·mol−1 小于 ADE
【分析】
（1）
①a．溶液的pH不再变化，即OH-的浓度不再变化，所以平衡体系中各组分的浓度不再变化，说明反应达到平衡状态，故a不合题意；
b．当v正(I−)=2v逆()或v逆(I−)=2v正()时反应达到平衡状态，选项中的速率未指明是正反应速率还是逆反应速率，不能说明反应达到平衡状态，故b符合题意；
c．反应达到平衡之前，c()逐渐减小，而c()逐渐增大，当不再变化时反应达到平衡状态，故c不合题意；
d．根据离子方程式可知反应体系中恒有c(I−)=2c()，观察题图可知反应达到平衡时c()=ymol·L−1，此时c(I−)=2ymol·L−1，说明反应达到平衡状态，故d不合题意；
故答案选b；
②tm时，反应未达到平衡状态，所以v正大于v逆；
③从tm到tn，反应逐渐趋于平衡状态，反应物浓度逐渐减小而生成物浓度逐渐增大，所以正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，故tm时v逆小于tn时v逆。
（2）
根据盖斯定律，用②式-③式可得①式，因此ΔH1=ΔH2-ΔH3=(−114kJ·mol−1)-( −242kJ·mol−1)= 128kJ·mol−1；
由图可知，温度相同时，压强由0.1MPa变为xMPa，反应①平衡转化率增大，由反应①的化学方程式可知，该反应是气体体积增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，平衡转化率减小，故x小于0.1；
反应①的正反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，丁烯的平衡产率提高，故A正确；降低温度，平衡逆向移动，丁烯的平衡产率降低，故B错误；增大压强，反应①平衡逆向移动，丁烯的平衡产率降低，故C错误；降低压强, 反应①平衡正向移动，丁烯的平衡产率提高，故D正确；将生成的H2液化，使生成物浓度降低，平衡正向移动，丁烯的平衡产率提高，故E正确；加入催化剂只能加快反应速率，不能使平衡发生移动，故F错误；故选ADE。
19．（14分）完成下列各题。
（1）合成氨工业是煤化工产业链中非常重要的一步，已知有一组数据：破坏氮气中的化学键需要吸收能量；破坏氢气中的键需要吸收能量；形成氨分子中键能够释放能量。该条件下合成氨反应的热化学方程式为_______
（2）定温度下，在体积为2L的恒容密闭容器中充入和，一定条件下发生反应：，测得其中的物质的量随时间的变化如图所示。

①从开始反应到，氮气的平均反应速率为_______。不能证明达到平衡的标志是_______
A．氨的生成速率与氨的分解速率相等
B．单位时间生成，同时生成
C．N2、H2、NH3的物质的量浓度保持不变
D．N2、H2、NH3的分子数之比为1∶3∶2
E.容器中气体的密度保持不变
F.混合气体的平均摩尔质量保持不变
G.容器中气体的总压强保持不变
②此温度下，该反应的化学平衡常数为_______(保留2位小数)若温度升高，平衡常数将会_______(填“增大或减小或不变”)
（3）在重铬酸钾()水溶液中橙红色的能转化成黄色的。
①写出该过程的离子方程式_______。
②若向原溶液中加入足量溶液(为难溶性黄色沉淀)，溶液颜色最后变为_______。
【答案】（每空2分）
（1）
（2） BDE 减小
（3） 变浅
【分析】
（1）方程式为：，反应热为：破坏1mol氮气和3mol氢气中化学键所吸收的能量减去形成2mol生成物氨气中新的化学键释放的能量即：，则其热化学方程式为： 。
（2）①从开始反应到，氮气的平均反应速率为v=；A．氨的生成速率与氨的分解速率相等，证明正逆速率相等，A可以证明；B．单位时间生成，同时生成，都是逆速率，且比值不等于系数比，不能证明达到平衡，B不可以证明；C．达到平衡时各组分浓度保持不变 ，C可以证明；D．达到平衡时各组分浓度之比不应等于系数比，D不可以证明；E．密度等于质量除以体积，质量和体积都不是变量，故密度不是变量，E不可以证明；F．平均摩尔质量等于质量除以物质的量，其中物质的量是变量，故平均摩尔质量是变量，其值不变可以证明，F可以证明；G．容器中气体的总压强和气体物质的量有关，气体物质的量是变量，G可以证明；故选BDE；
，本反应为放热反应，故升温平衡逆向移动，平衡常数减小；
（3）
通过分析可知Cr化合价没有变化，根据元素守恒和电荷守恒可得：；若向原溶液中加入足量溶液则会形成沉淀，平衡正向移动，浓度降低，溶液颜色变浅。
20．（14分）“绿水青山就是金山银山”，运用化学反应原理研究碳、氮、硫的单质及其化合物的反应对缓 解环境污染、能源危机具有重要意义。
（1）CO 还原 NO 的反应为 2CO(g)+2NO(g)⇌ 2CO2(g)+N2(g) ΔH=-d kJ/mol(d>0)部分化学键的键能数据如表(设 CO 以 C≡O 键构成)：
化学键
C≡O
N≡N
C=O
E/(kJ·mol-1)
a
b
c
①由以上数据可求得 NO 的键能为_______kJ/mol(用含 a、b、c、d 的代数式表示)
②写出两条有利于提高 NO 平衡转化率的措施_______。
（2）一定条件下，向体积为 1 L 的恒容密闭容器中充入 x mol CO2和 y mol H2，发生的反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-50 kJ·mol-1
①如图中能表示该反应的平衡常数 K 与温度 T 之间的变化关系曲线为_______(填“a”或“b”)， 其判断依据是_______。

②若 x=2、y=3，测得在相同时间内(5 min)不同温度下 H2的转化率如图所示，则在该时间段内，恰好达到化学平衡时的点为_______(填 a、b、c)，此时，用 H2表示的反应速率为_______，容器内的压强与反应开始时的压强之比为_______。

【答案】（每空2分）
（1） 增大压强、降低温度、增大 CO 与 NO 的投料比
（2）a 该反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小 b 0.48 mol/(L·min) 17∶25
【分析】
（1）①CO 还原 NO 的反应为 2CO(g)+2NO(g)⇌ 2CO2(g)+N2(g)ΔH=-d kJ/mol(d>0)，设NO 的键能为x kJ/mol，根据反应可知反应的ΔH=2a+2x-2×2c-b=-d，解之得x=kJ/mol；
②该反应为气体总体积减小的放热的可逆反应，因此若要提高 NO 平衡转化率，可以采用增大压强、降低温度，或者增大CO与NO 的投料比的方法达到目的；
（2）①反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-50 kJ·mol-1，该反应为放热反应，升高温度，平衡左移，平衡常数减小，因此图中能表示该反应的平衡常数 K 与温度 T 之间的变化关系曲线为a；
②由图2可知，温度为T2时，氢气的转化率最高，温度越高反应速率越快，在平衡状态前，氢气的转化率随着温度的升高而逐渐增大，但达到平衡状态后，继续升高温度，反应向逆向进行，到最后氢气的转化率降低，由图可知，b点为恰好达到化学平衡时的点；
可逆反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)，列三段式进行计算：在温度为T2时，氢气的转化率为80%；

同温同体积时，气体的压强之比与物质的量成正比，故b点时对应的压强与反应开始时的压强之比为：3.4：5.0=17∶25；用 H2表示的反应速率v(H2)= =0.48 mol/(L·min)。