2021-2022学年陕西省西安市高新第一中学高一下学期第二次月考化学试题含解析

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陕西省西安市高新第一中学2021-2022学年高一下学期第二次月考化学试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．在氧化钕等稀土催化剂的作用下可发生反应：，若该反应的反应速率分别用、、、表示，则下列关系正确的是
A． B．
C． D．
【答案】D
【分析】根据反应速率之比是化学计量数之比解题。
【详解】A．，A错误；
B．，B错误；
C．，C错误；
D．，D正确；
故选D。
2．可逆反应若只改变下列一种条件，一定能使化学反应反应速率加快的是
A．增大反应物的量 B．升高温度 C．增大压强 D．改变浓度
【答案】B
【详解】A．若增大固体反应物的量，浓度不变，反应速率不变，故不选A；    
B．升高温度，活化分子百分数增大，反应速率一定加快，故选B；    
C．对于没有气体参与的化学反应，增大压强，反应速率不变，故不选C；
D．增大反应物浓度反应速率加快、降低反应物浓度反应速率减慢，改变浓度不一定能使化学反应反应速率加快，故不选D；
选B。
3．下列说法正确的是
A．增大反应物浓度，可增大活化分子的百分数，从而使有效碰撞次数增大
B．有气体参加的化学反应，若增大压强(即缩小反应容器的体积)，可增加活化分子的百分数，从而使反应速率增大
C．升高温度化学反应速率增大，主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数
D．催化剂能降低反应活化能和△H，从而增大活化分子百分数，使反应速率增大
【答案】C
【详解】A．增大反应物浓度，可增大单位体积内活化分子的数目，但百分数不变，故A错误；
B．增大压强，可增大单位体积的活化分子数目，但百分数不变，故B错误；
C．升高温度，可增加反应物分子中活化分子的百分数，使反应速率增大，故C正确；
D．加入催化剂，降低反应物的活化能，增大活化分子的百分数，反应速率增大，但催化剂对焓变无影响，故D错误；
故选C。
4．下列说法正确的是
A．凡是放热反应都是自发的，因为吸热反应都是非自发的
B．自发反应的熵一定增大，非自发反应的熵一定减小
C．常温下，反应不能自发进行，则该反应的
D．反应能自发进行，则该反应的
【答案】C
【详解】A．焓变是影响反应自发性的一个因素，但不是唯一因素；放热反应不一定都能自发进行，故A错误；
B．焓变是影响反应自发性的一个因素，但不是唯一因素；熵增的反应易发生，自发反应的熵不一定增大，非自发反应的熵不一定减小，故B错误；
C．反应的，常温下不能自发进行，则该反应的，故C正确；
D．反应的，能自发进行，则该反应的，故D错误；
选C。
5．某温度下，反应  在带有活塞的密闭容器中达到平衡。下列说法中正确的是
A．体积不变，升温，平衡向逆向移动，逆反应速率增大，正反应速率减小
B．温度、压强均不变，充入HI气体，开始时正反应速率增大
C．温度不变，压缩气体的体积，平衡不移动，颜色加深
D．体积、温度不变，充入氮气后，正反应速率将增大
【答案】C
【详解】A．升高温度，正逆反应速率均增大，A错误；
B．温度、压强均不变，充入HI气体，生成物浓度增大，而反应物浓度瞬间不变，故开始时逆反应速率增大，B错误；
C．该反应气体分子数不变，温度不变，压缩气体的体积，平衡不移动，但由于浓度增大，颜色加深，C正确；
D．体积、温度不变，充入氮气后，各物质浓度均不变，正反应速率不变，D错误；
故选C。
6．下列不能用勒夏特列原理解释的是
A．工业合成氨体系中常常将氨气液化后及时分离
B．工业上采用高温合成SO3的反应
C．钠与氯化钾共融制备钾的原理：，用金属钠置换出更活泼的金属钾
D．黄绿色的氯水经光照后颜色变浅；实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气
【答案】B
【详解】A．工业合成氨体系中常常将氨气液化后及时分离，氨气浓度降低，平衡正向移动，能用勒夏特列原理解释，故不选A；
B．二氧化硫和氧气合成三氧化硫，正反应放热，升高温度平衡逆向移动，不能用勒夏特列原理解释采用高温合成SO3，故选B；
C．钠与氯化钾共融制备钾的原理，，钾以蒸气的形式挥发出来，降低钾的浓度，平衡正向移动，能用勒夏特列原理解释金属钠置换出更活泼的金属钾，故不选C；
D．次氯酸见光易分解，黄绿色的氯水经光照后，次氯酸浓度降低，使平衡正向移动，能用勒夏特列原理解释颜色变浅；饱和食盐水中氯离子浓度大，使平衡逆向移动，降低氯气溶解度，能用勒夏特列原理解释实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气，故不选D；
选B。
7．一定量混合物在密闭容器中发生反应：mA(g)+nB(g)pC(g)达平衡后，将气体体积缩小到原来的1/2，当达到新的平衡时，B物质的浓度为原来的1.9倍，若压缩过程中保持温度不变，则下列说法正确的是
A．m+n

【答案】D
【详解】加压时，假如平衡不移动，这时物质的浓度应该是原来的2倍。但B物质的浓度为原来的1.9倍，说明增大压强，化学平衡向正反应方向移动。反应物的转化率提高。根据勒夏特列原理可知：增大压强，化学平衡向气体体积减小的方向移动。正反应方向是气体体积减小的反应。所以m+n>p 。A、B、C错误。化学平衡向正反应方向移动，生成更多的产物，所以C的体积分数增大。答案为：D。
8．H2O2是重要的消毒剂、氧化剂，研究其分解反应有重要意义。KI溶液能催化H2O2的分解。
①不加KI溶液：
②加入KI溶液：；
H2O2分解反应过程中能量变化如图所示。下列判断不正确的是

A．加入KI溶液后改变了反应的历程，第一步反应是吸热反应，是控速的一步
B．属于四大基本反应类型中的分解反应，H2O2分解时放出热量
C．反应速率与I-的浓度有关
D．
【答案】D
【详解】A．由图可知，加入KI溶液后改变了反应的历程，第一步反应是吸热反应，其活化能比第二步反应的活化能大，是控诉的一步，A正确；
B．属于四大基本反应类型中的分解反应，由图可知，H2O2分解时放出热量，B正确；
C．KI为催化剂，碘离子参与第一步反应，第一步反应为控速的一步，碘离子浓度大，第一步反应速率大，总反应速率大，故反应速率与碘离子浓度有关，C正确；
D．反应速率之比等于化学计量数之比，故，D错误；
故选D。
9．可逆反应：2NO22NO＋O2在体积固定的密闭容器中，达到平衡状态的标志是
①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2
②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO
③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的压强不再改变的状态
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A．①④⑥⑦ B．②③⑤⑦ C．①③④⑤ D．全部
【答案】A
【详解】①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2，反应进行的方向相反，且变化量之比等于化学计量数之比，则反应达平衡状态，①正确；
②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO，反应进行的方向相同，不一定达平衡状态，②不正确；
③在反应进行的任何阶段，用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比都为2∶2∶1，反应不一定达平衡状态，③不正确；
④混合气体的颜色不再改变时，c(NO2)不变，反应达平衡状态，④正确；
⑤混合气体的质量不变、体积不变，则密度始终不变，所以密度不再改变时，反应不一定达平衡状态，⑤不正确；
⑥反应前后气体的物质的量不等，平衡前压强在不断发生改变，当混合气体的压强不再改变时，反应达平衡状态，⑥正确；
⑦混合气体的质量不变，物质的量发生改变，则平衡前混合气体的平均相对分子质量不断发生改变，当平均相对分子质量不再改变时，反应达平衡状态，⑦正确；
综合以上分析，①④⑥⑦正确，故选A。
10．根据下列有关图像，说法正确的是

A．由图①知，反应在T1、T3处达到平衡，且该反应的△H＜0
B．图②中曲线表示反应△H＜0正、逆反应的平衡常数K随温度的变化
C．由图③知，反应在t3、t6时分别采取降的措施是升温、减压
D．图④中a、b曲线分别表示反应CH2=CH2(g)+H2(g)→CH3CH3(g) △H＜0使用和未使用催化剂时反应过程中的能量变化
【答案】B
【详解】A．根据图①，T2℃下反应物体积分数达到最小，生成物的体积分数达到最大，T2℃反应达到平衡，T1℃没有达到平衡，T2℃以后，X的体积分数增大，Z的体积分数减小，说明温度的升高，平衡向逆反应方向进行，正反应方向为放热反应，即△H＜0，A错误；
B．②反应△H＜0的正反应是放热反应，温度升高，化学平衡逆向移动，导致K正减小，K逆增大，因此能够显示正、逆反应的平衡常数K随温度的变化，B正确；
C．N2与H2合成NH3的反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H＜0的正反应是气体体积减小的放热反应，在t3时刻，v正、v逆都减小，由于v逆＞v正，化学平衡逆向移动，说明t3时刻改变的条件是减小压强；在t6时刻后v逆=v正，反应处于平衡状态，C错误；
D．反应：CH2=CH2(g)+H2(g)→CH3CH3(g) △H＜0的正反应是放热反应，而图示的反应中生成物的能量比反应物的高，反应类型是吸热反应，故图示不能表示该反应中；D错误；
故合理选项是B。
11．下列说法中正确的数目为
①活化分子的碰撞一定能发生化学反应
②催化剂能改变反应的路径，但不参与反应
③吸热反应一定要在加热条件下进行
④催化剂能够降低反应的活化能，进而降低反应的焓变
⑤平衡向正向移动，反应物的转化率一定增大
⑥化学反应速率改变，平衡一定发生移动
⑦若平衡发生移动，化学反应速率一定改变
⑧平衡正向移动，原料转化率一定提高
⑨平衡发生移动，平衡常数一定改变
⑩平衡常数改变，平衡一定发生移动
A．2个 B．4个 C．6个 D．8个
【答案】A
【详解】①必须是活化分子间的有效碰撞碰撞才能发生化学反应，①错误；
②催化剂是参与反应的，只是后又生成，相互抵消，②错误；
③吸热反应不一定要在加热条件下进行，例如氢氧化钡晶体和氯化铵反应，并不需要加热，③错误；
④催化剂能够降低反应的活化能，但不能降低反应得焓变，④错误；
⑤平衡向正向移动，反应物的转化率不一定增大，这要看平衡向正反应方向移动是由什么条件引起的。如果是通过改变温度、压强或减小生成物浓度引起的平衡右移，则反应物的转化率一定增大。如果是向体系中增加某种反应物的量，造成平衡向正反应方向移动，则转化率的变化要具体分析，⑤错误；
⑥加入催化剂，化学反应速率改变，但平衡没有发生移动，⑥错误；
⑦达到化学平衡时正逆反应速率相等，若平衡发生移动，化学反应速率一定改变，⑦正确；
⑧若加入原料，平衡正向移动，原料转化率可能会降低，⑧错误；
⑨平衡常数只与温度有关系，平衡发生移动，但化学反应平衡常数不一定会发生改变，⑨错误；
⑩平衡常数改变，温度会发生改变，平衡一定发生移动，⑩正确；综上所述⑦⑩正确；
故选A。
12．一定温度下，向三个相同体积的密闭容器中充入一定量的Q和P，发生反应：Q(g)＋3P(g)⇌ 2R(g)。
容器
温度/℃
物质起始浓度/mol∙L-1
物质平衡浓度/mol∙L-1
达到平衡所需时间/min
Q
P
R
甲
280
1.5
3.0
1.8
20
乙
280
4.5
9.0

15
丙
360
1.5
3.0
1.2
8

下列说法错误的是A．该反应是放热反应
B．反应到达平衡时，容器甲中的平均速率：v(Q)=0.045mol·L-1·min-1
C．反应到达平衡时，容器乙中，物质P的转化率为90%
D．反应到达平衡时，向容器丙中再充入0.1mol·L-1的Q、0.2mol·L-1的P和0.2mol·L-1的R，则反应将向正反应方向进行
【答案】C
【分析】A中根据温度对平衡的影响进行判断反应的热效应；B中利用三段式进行计算反应速率；C中利用控制变量，根据条件相同时，只改变浓度，利用等效的思想，缩小容器体积导致浓度成倍增加的特点进行判断；D中利用浓度商和平衡常数的关系判断平衡的移动。
【详解】A．根据甲和乙比较，反应物的起始浓度相同，从甲到乙温度升高，产物R的浓度降低，说明平衡向逆反应方向移动，又因升温平衡向着吸热反应方向移动，故逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，故A说法正确；
B．容器甲中利用三段式：计算反应速率：，故B说法正确；
C．根据容器甲和容器乙的温度相同判断， 两个容器的体积相同，容器乙中反应物的浓度是容器甲反应物的浓度的三倍，利用等效的原理判断，容器乙相对于容器甲，等效为缩小容器体积，增大了压强，平衡向着气体体积减小的方向移动，故平衡向正反应方向移动，平衡转化率增大，根据B中的三段式计算，容器乙中物质P的转化率大于90%，故C错误；
D．容器丙达到平衡时平衡常数通过三段式计算：当向容器中再充入0.1mol·L-1的Q、0.2mol·L-1的P和0.2mol·L-1的R时，Q、P、R物质的量浓度分别为：1.3、1.4、1.4，此时的浓度商为：，故平衡向正反应方向移动，故D说法正确；
故选答案C。
【点睛】此题考查温度对平衡的影响，平衡常数的计算，转化率的计算等，利用平衡影响原理判断平衡移动，注意利用三段式进行计算转化率及平衡常数外，还需要用等效的思想进行判断平衡移动。
13．某温度下，①；②。当达平衡时，，，则平衡时等于
A． B． C． D．
【答案】B
【详解】设平衡时，即反应②生成的浓度为；设反应①转化生成的浓度为，有


故列式如下：
解得：，，
故选B。
14．和分别为A、B在两个恒容容器中平衡体系A(g)2B(g)和2A(g)B(g)的转化率，在温度不变的情况下，均增加A的物质的量，下列判断正确的是
A．、均减小 B．、均增大
C．减小，增大 D．增大，减小
【答案】C
【详解】在恒温、恒容条件下，对于反应A(g)2B(g)，增加A的物质的量，所到达的平衡状态可以等效为增大压强，平衡向逆反应方向移动，A的转化率减小，即α1减小；
对于反应：2A(g)B(g)，增加A的物质的量，所到达的平衡状态可以等效为增大压强，增大压强平衡向生成B的方向移动，A的转化率增大，即α2增大；
答案选C。
15．用压强传感器可测得反应平衡移动过程中的压强变化。在室温、100kPa条件下，往针简中充入一定体积的NO2气体后密封并保持活塞位置不变。分别在t1、t2时刻迅速移动活塞并保持活塞位置不变，测定针筒内气体压强变化如图所示。下列说法不正确的是

A．B点处NO2的转化率为6%
B．B点到D点的过程中，NO2的物质的量浓度先减小后增大
C．B、H两点对应的正反应速率大小为
D．由E点到F点注射器里颜色加深的主要原因是平衡移动所致
【答案】D
【详解】A．
B点处：100-2x+x=97，x=3，所以B点处NO2的转化率为6%，故A正确；
B．B点到D点的过程中，增大体积，平衡逆向移动，NO2的物质的量浓度先减小后增大，故B正确；
C．B、H两点温度相等、压强相等，所以对应的正反应速率大小为，故C正确；
D．由E点到F点注射器里颜色加深的主要原因是体积减小所致，故D错误；
选D。
16．已知：A(g)+2B(g)3C(g)    ΔH<0，向一恒温恒容的密闭容器中充入1molA和3molB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．容器内气体的平均相对分子质量不变，表明反应达到平衡
B．t2时改变的条件：从容器中移出C
C．平衡时A的体积分数φ：φ(II)>φ(I)
D．若在t2时升温，则有利于提高A的转化率
【答案】C
【详解】A．该反应过程气体总物质的量保持不变，气体总质量不变，则气体的平均相对分子质量始终不变，故不能表明反应达到平衡，A错误；
B．从图中分析，t2时改变的条件，图象呈连续变化且正反应速率逐渐增大，原因是逆反应速率瞬间增大，平衡逆移，使得正反应速率增大，故改变的条件是向容器中加入生成物C，B错误；
C．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1:2的A和B， A的比例比最初加入体系中的大，体积分数增大，φ(II)>φ(I)， C正确；
D．该反应ΔH<0，升温平衡逆向移动，则A的转化率下降，D错误；
故选C。
17．下列关于化学反应的图象的说法不正确的是

A．图1可表示反应2NO2N2O4在等温等压条件下平衡后t1时刻充入NO2时反应速率变化
B．图2可表示CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)在一定温度下，将0.5mol CO和0.5mol H2在体积为2L的密闭容器中发生反应时CO的体积分数随时间变化图象。
C．图3可表示反应2SO2 +O22SO3，温度T1>T2，反应为吸热反应。
D．图4可表示反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)，正反应是吸热反应,且m+n>p+q。
【答案】C
【详解】A．在等温等压条件下，平衡后t1时刻充入NO2，正反应速率增大，体积增大逆反应速率减小，最后重新达到平衡状态，故A正确；
B．将0.5mol CO和0.5mol H2在体积为2L的密闭容器中发生反应，起始时CO与H2的体积比为1:1，CO的体积分数为50%，设反应过程中CO消耗xmol，则：

则CO的体积分数为×100% =×100%=50%，所以在反应过程中CO的体积分数不变，故B正确；
C．根据“先拐先平数值大”的原则，温度T2＞T1，温度高时SO3的体积分数小，说明升高温度平衡逆向移动，则正反应为放热反应，故C错误；
D．由图可知，升高温度，A的转化率增大，说明升高温度平衡正向移动，正反应为吸热反应；压强越大，A的转化率越大，说明增大压强，平衡正向移动，正反应方向为气体分子数减少的方向，则m+n>p+q，故D正确；
故选C。
18．在恒容密闭容器中充入一定量的和，在不同温度下发生反应。的体积分数与起始时与的投料比值的关系如图甲所示，投料比值一定时，的浓度与温度的关系如图乙所示。
      
下列推断正确的是（    ）
A．图甲中，
B．图甲中，的转化率：
C．图乙中，之前随着温度的升高，平衡正向移动
D．图乙中，的转化率：
【答案】B
【分析】反应是放热反应，当投料比值一定时，升高温度，平衡逆向移动，的体积分数降低，产率减小，和H2的转化率减小；图乙中，d点未达平衡，随温度升高，的浓度增大，的转化率增大，e点达到平衡，达到平衡之后，升高温度，平衡逆向移动，的浓度减小，的转化率减小；当温度一定时，增大投料比值可以理解为CO2的物质的量不变，增大氢气的物质的量，平衡正向移动，的体积分数增大，因为CO2的物质的量不变，当氢气的物质的量增大到一定程度时，对平衡移动的影响很小，的体积分数降低。
【详解】A．反应是放热反应，当投料比值一定时，升高温度，平衡逆向移动，的体积分数降低，故，A不正确；
B．当氢气和二氧化碳的物质的量之比增大时，随着氢气的增大，二氧化碳的转化率增大，所以c＞b＞a，B正确；
C．图乙中，之前反应未达到平衡，不存在平衡移动，随着温度的升高，反应速率增大，的体积分数增大，C不正确；
D．图乙中，d点未达平衡，随温度升高，的浓度增大，的转化率增大，e点达到平衡，达到平衡之后，升高温度，平衡逆向移动，的浓度减小，的转化率减小，即起始投料比值一定时，的浓度越小，转化率越小，故的转化率，D不正确；
【点睛】两种物质参加的可逆反应：aA(g)+bB(g) cC(g)，其他条件不变的情况下，增加A的浓度，A的转化率减小，B的转化率增大；增加B物质的浓度，B的转化率减小，A的转化率增大。所以增加A与B的投料比[n（A）/n（B）]，B的转化率增大。
19．在如图所示的容积相等的三个容器①②③中进行如下反应：2A(g)＋B(g)2C(g)  ΔH<0，若起始温度相同，向容器①中通入2molA和1molB，向容器②中通入2molC，向容器③中通入2molC，则达到平衡时，下列说法正确的是（    ）

A．各容器中C物质的体积分数：②>③
B．容器①、②中平衡常数：①>②
C．容器②、③中正反应速率始终相同
D．容器①中A的转化率与容器②中C的转化率之和大于1
【答案】A
【分析】容器①中通入2molA和1molB，向容器②中通入2molC，向容器③中通入2molC，都相当于起始时通入2molA和1molB。起始时容积相等，则①的压强最大，②和③的压强相等，根据图示，容器①为绝热容器，随着反应的进行，容器内气体的温度逐渐升高；②为体积不变的容器，随着反应的进行，容器内气体的压强逐渐增大；③为压强不变的容器，随着反应的进行，容器的体积逐渐增大，结合影响化学平衡的因素分析解答。
【详解】A．②和③的起始体积相等，压强相等，②为体积不变的容器，随着反应的进行，容器内气体的压强逐渐增大；③为压强不变的容器，随着反应的进行，容器的体积逐渐增大，②的平衡相当于③平衡后增大压强，平衡正向移动，C物质的体积分数增大，因此C物质的体积分数：②＞③，故A正确；
B．容器①为绝热容器，随着反应的进行，容器内气体的温度逐渐升高；②为体积不变温度不变的容器，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，容器①、②中平衡常数：①＜②，故B错误；
C．②和③的起始体积相等，压强相等，②为体积不变的容器，随着反应的进行，容器内气体的压强逐渐增大；③为压强不变的容器，随着反应的进行，容器的体积逐渐增大，容器②中正反应速率＞③中正反应速率，故C错误；
D．容器①为绝热容器，随着反应的进行，容器内气体的温度逐渐升高；②为体积不变温度不变的容器，升高温度平衡逆向移动，因此容器①中A的转化率与容器②中C的转化率之和小于1，故D错误；
故选A。
20．在一定的温度和压强下，将按一定比例混合的CO2和H2通过装有催化剂的反应器可得到甲烷。已知：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)　ΔH=﹣165kJ·mol-1
CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)　ΔH= +41kJ·mol-1
催化剂的选择是CO2甲烷化技术的核心。在两种不同催化剂作用下反应相同时间，测CO2转化率和生成CH4选择性随温度变化的影响如图所示。

CH4选择性=×100%
下列有关说法正确的是
A．在260℃~320℃间，以Ni-CeO2为催化剂，升高温度CH4的产率不变
B．延长W点的反应时间，一定能提高CO2的转化率
C．CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(g) ΔH=﹣206kJ·mol-1
D．高于320℃后，以Ni为催化剂，随温度的升高CO2转化率上升的原因是平衡正向移动
【答案】C
【详解】A．在260℃~320℃间，以Ni-CeO2为催化剂时，升高温度CH4的选择性基本不变，但CO2的转化率在上升，所以CH4的产率上升，故A错误；
B．W点可能是平衡点，延长时间不一定能提高CO2的转化率，故B错误；
C．已知：①CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)　ΔH=﹣165kJ·mol-1，②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)　ΔH= +41kJ·mol-1，根据盖斯定律，由①-②可得CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(g) ΔH=﹣206kJ·mol-1，故C正确；
D．由图可知，对应的时间内以Ni为催化剂，CO2转化率明显低于相同温度下Ni-CeO2为催化剂的转化率，320℃时，以Ni-CeO2为催化剂，CO2甲烷化反应已达平衡，升高温度平衡左移，而以Ni为催化剂，CO2甲烷化反应速率较慢，升高温度反应速率加快，因此高于320℃后，随温度的升高CO2转化率上升的原因是催化剂活性增大，反应速率加快，故D错误；
答案选C。

二、实验题
21．在不同条件下，2L的密闭容器中发生如下反应。已知Y、Z的起始浓度为0，X的浓度(mol/L)随反应时间(min)变化的情况如下表：
实验序号
时间
浓度
温度
0
10
20
30
40
50
60
1
800℃
1.0
0.80
0.67
0.57
0.50
0.50
0.50
2
800℃

0.60
0.50
0.50
0.50
0.50
0.50
3
800℃

0.92
0.75
0.63
0.60
0.60
0.60
4
820℃

0.40
0.25
0.20
0.20
0.20
0.20

(1)__________(填>、<或=)，理由是_____________________。
(2)与实验1比较，实验2反应速率加快，原因可能是______________。
(3)在实验3中，0～30min时间段内反应体系总共减少的X的物质的量为___________；若，则可说明的__________0。
【答案】(1)     <     平衡常数只与温度有关，
实验2，
实验3，
，
(2)实验2使用高效催化剂
(3)          >

【分析】
800℃时，平衡常数K=；
【详解】（1）平衡常数只与温度有关，
实验2，
实验3，
，，所以<；
（2）与实验1比较，实验2反应速率加快，平衡没移动，原因可能是实验2使用高效催化剂。
（3）在实验3中，0～30min时间段内X的物质的量浓度由降低为0.2mol/L，则X的物质的量减少；若，

820℃时，平衡常数K=，升高温度，平衡常数增大，则可说明的>0。
22．回答下列问题
Ⅰ．
(1)Na2S2O3溶液与H2SO4溶液混合后溶液有浑浊出现。所发生的离子反应方程式为_______；下列反应中反应速率最快的是_______。
实验
温度/℃
Na2S2O3溶液
稀H2SO4溶液
加入水的体积
v/(mL)
c/(mol·L-1)
v/(mL)
c/(mol·L-1)
v/(mL)
A
25
5
0.1
10
0.1
25
B
25
5
0.2
5
0.2
30
C
35
5
0.2
5
0.2
30
D
35
15
0.1
15
0.1
10

Ⅱ．某小组利用H2C2O4溶液和硫酸酸性KMnO4溶液反应来探究“条件对化学反应速率的影响”。
【实验原理】
(2)_______。(请写出化学反应方程式)
【实验内容及记录】
实验时，先分别量取两种溶液，然后倒入试管中迅速振荡混合均匀，开始计时，通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下的方案。
编号
H2C2O4溶液
酸性KMnO4溶液
温度/℃
溶液颜色褪至无色所需时间/s
浓度/mol·L-1
体积/mL
浓度/mol·L-1
体积/mL
①
0.10
2.0
0.010
4.0
25
t1
②
0.20
2.0
0.010
4.0
25
t2
③
0.20
2.0
0.010
4.0
50
t3

【相关计算及现象分析】
(3)已知反应后H2C2O4转化为CO2逸出，KMnO4转化为MnSO4，每消耗1molH2C2O4转移________mol电子。
(4)探究温度对化学反应速率影响的实验编号是___________(填编号，下同)，可探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是_____________。
(5)实验①测得KMnO4溶液的褪色时间t1为40s，忽略混合前后溶液体积的微小变化，这段时间内平均反应速率_____________mol·L-1·min-1。
(6)在开始一段时间内，反应速率较小，溶液褪色不明显；但不久突然褪色，反应速率明显增大。针对上述现象，你猜想还可能是___________的影响反应速率增大。
【答案】(1)          D
(2)2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑
(3)2
(4)     ②③     ①②
(5)0.01
(6)生成物中锰离子作催化剂，加快了反应速率

【详解】（1）Na2S2O3溶液与H2SO4溶液混合后溶液有浑浊出现，生成硫单质，所发生的离子反应方程式；温度越高，浓度（混合后）越大反应速率越快，故下列反应中反应速率最快的是D；
（2）根据反应后H2C2O4转化为CO2逸出，KMnO4转化为MnSO4，利用氧化还原反应得失电子守恒和元素守恒写出反应的化学方程式为：2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑；
（3）H2C2O4中碳元素的化合价为+3价，变成二氧化碳后化合价总共升高了2×（4-3）价，所以每消耗1mol H2C2O4转移2mol电子；
（4）根据控制变量的原则，实验编号②③温度不同，其他因素一样，可探究温度对化学反应速率影响的，实验编号①②的温度一样，浓度不同，可探究反应物浓度对化学反应速率影响的；
（5）①实验中40s内高锰酸钾的物质的量浓度变化是，；
（6）在开始一段时间内，反应速率较小，溶液褪色不明显；但不久突然褪色，反应速率明显增大的原因可能是生成物中锰离子作催化剂，加快了反应速率；

三、原理综合题
23．氨气是重要化工原料，在国民经济中占重要地位。工业合成氨的反应为：  △H＜0
(1)如图表示合成NH3反应在某段时间t0→t6中反应速率与反应过程的曲线图，t1、t3、t4时刻分别改变某一外界条件，则在下列到达化学平衡的时间段中，NH3的体积分数最小的一段时间是___________(填写下列序号)；t4时改变的条件是________________。

A t0→t1 B．t2→t3 C．t3→t4 D．t5→t6
(2)进行如下研究：在773K时，分别将2 mol N2和6 mol H2充入一个容积为V L的密闭容器中，随着反应的
进行，气体混合物中n(H2)、n(NH3)与反应时间t的关系如下表：
t/min
0
5
10
15
20
25
30
n(H2)/mol
6.00
4.50
3.60
3.30
3.03
3.00
3.00
n(NH3)/mol
0
1.00
1.60
1.80
1.98
2.00
2.00

则该温度下，此反应的平衡常数的表达式为K=____________。
(3)由上表中的实验数据计算得到“浓度--时间”的关系可用左图中的曲线表示，表示c(H2)-t的曲线是____________。计算可知该容器的体积V为L；在此温度下，若起始充入4 mol N2和12 mol H2，则反应刚达到平衡时，表示c(H2)-t的曲线上相应的点为_________。

(4)改变下列某一条件，既能加快合成氨的速率又能提高N2的转化率的是_________。A．升温 B．增大压强 C．增大氮气的量 D．及时分离氨气
(5)该温度下，若向同容积的另一容器中投入的N2、H2、NH3的浓度分别为3 mo/L、3 mol/L、3 mo/L，则此时V正_____V逆(填"＞"“＜”或“=”)。
(6)采用NH3作还原剂，除去烟气中的氮氧化物，反应原理为：。图是烟气以固定的流速通过两种不同催化剂①和②时，测量相同时间得到的烟气脱氮率图象，由该图象可知下列说法中正确的是__________。
A．上述反应的正反应为吸热反应
B．催化剂①、②分别适合于250℃和450℃左右脱氮
C．催化剂②比①脱氮效果好，说明催化剂②能导致该反应平衡向右移动程度更大
D．相同条件下，改变压强对脱氮率没有影响
(7)以氨气作还原剂，可除去烟气中的氮氧化物。其中除去NO的反应原理如下：  ，反应速率与浓度之间存在如下关系：，，k正，k逆为速率常数，只受温度影响。350℃时，在2 L恒容密闭容器中，通入0.9 mol NH3(g)和1.2 mol NO(g)发生反应，保持温度不变，平衡时NO的转化率为50%，则此温度下=_______；温度升高时，k正增大m倍，k逆增大n倍，则m_______n(填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1)     D     减小压强或增大体积
(2)
(3)     甲     B
(4)B
(5)＞
(6)B
(7)     0.25     ＜

【详解】（1）若t1时改变的条件是升高温度，化学平衡逆向进行，正反应是放热反应，t3时刻改变的条件是加入催化剂，改变反应速率不改变化学平衡；t4时刻正、逆反应速率减小，化学平衡逆向进行，改变的条件应是增大体积减小压强，NH3的体积分数最小的一段时间为t5→t6，合理选项D；t4改变的条件是减小压强或增大体积；
（2）对于反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，反应在V L容器中进行，反应开始时n(N2)=2 mol，n(H2)=6 mol，反应达到平衡时n(NH3)=2.00 mol，n(H2)=3 mol，n(N2)=1 mol，则该温度下该反应的化学平衡常数K=；
（3）由反应方程式可知：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)变化量之比等于对应物质的化学计量数之比，而△n甲：△n乙：△n丙=3：1：2，所以表示c(H2)~t的曲线是甲；
在此温度下，若起始充入4 mol N2和12 mol H2，相当于在原来基础上增加压强，平衡正向移动，所以比原平衡的两倍小，而且达平衡的时间缩短，则应是点B；
（4）A．升高温度，化学反应速率加快；该反应的正反应是放热反应，升高温度，化学平衡逆向移动，导致N2的转化率减小，A不符合题意；
B．增大压强，反应的物质的浓度增大，化学反应速率加快；该反应的正反应是气体体积减小的反应，增大压强，化学平衡正向移动，导致N2的转化率提高，B符合题意；
C．增大氮气的量，反应物的浓度增大，化学反应速率加快；增大反应物的浓度，化学平衡逆向移动，但平衡移动的趋势是微弱的，最终达到平衡时导致N2的转化率减小，C不符合题意；
D．及时分离氨气，生成物的浓度减小，化学反应速率降低；平衡正向移动，导致N2的转化率增大，D不符合题意；
故合理选项是B；
（5）该温度下，若向同容积的另一容器中投入的N2、H2、NH3的浓度分别为3 mo/L、3 mol/L、3 mo/L，根据浓度商Qc=，化学反应正向进行，则此时V正＞V逆；
（6）A．脱氨率达到最高点之后继续升高温度，脱氨率降低，说明升高温度，化学平衡向逆反应方向移动，说明逆反应为吸热反应，因此正反应为放热反应，A错误；
B．两种催化剂分别在250℃和450℃左右催化效率最高，说明此时催化剂的活性最大，B正确；
C．图象研究的是不同催化剂在不同的温度下的活性比较，最高点为催化剂活性最大的状态，与化学平衡时物质的转化率无关，C错误；
D．反应的正反应为气体体积增大的反应，增大压强化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动，不利于脱氮，D错误；
故合理选项是B。
（7）平衡时，v正=v逆，即，，=；
温度升高，化学平衡4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g)逆向移动，达到新平衡前v正＜v逆，升高温度瞬间各种物质的浓度不变，因此正反应速率增大倍数小于逆反应增大倍数，即m＜n。
24．我国在应对气候变化工作中取得显著成效，并向国际社会承诺2030年实现“碳达峰”，2060年实现“碳中和”。因此将CO2转化为高附加值化学品成为科学家研究的重要课题。工业上在Cu-ZnO催化下利用CO2发生如下反应I生产甲醇，同时伴有反应II发生。
I．  
II．  
回答下列问题：
(1)已知：  ，则_______。若图中表示该反应I在不同时间t时，温度T和压强P与生成物的百分含量(B%)的关系曲线，则T1_______T2，P1_______P2(填>、<或=)。

(2)不同条件下，按照n(CO2)：n(H2)=1：3投料，CO2的平衡转化率如图所示。

①压强P1、P2、P3由大到小的顺序是_______。压强为P1时，温度高于570℃之后，随着温度升高CO2平衡转化率增大的原因______________。
②图中点M(500，60)，此时压强P1为0.1MPa，CH3OH的选择性为(选择性：转化的CO2中生成CH3OH和CO的百分比)，CO2的平衡转化率为60％。则该温度时反应I的平衡常数Kp=_______MPa-2(分压=总压×物质的量分数)。
【答案】(1)          >     <
(2)     P3>P2>P1     温度高于570℃之后，主要发生反应II，反应II吸热，随着温度升高，反应II平衡正向移动     150

【详解】（1）II．  
Ⅲ．  ；
根据盖斯定律II+Ⅲ得  = ；
若图中表示该反应I在不同时间t时，温度T和压强P与生成物的百分含量(B%)的关系曲线，根据“先拐先平”，则T1>T2，P1 （2）①增大压强，反应I正向移动，反应II不移动，压强越大，CO2平衡转化率越大，反应I放热，温度低于570℃主要发生反应I，所以压强P1、P2、P3由大到小的顺序是P3>P2>P1。反应I放热、反应II吸热，压强为P1时，温度高于570℃之后，主要发生反应II，随着温度升高，反应II平衡正向移动，所以CO2平衡转化率增大。
②图中点M，压强P1为0.1MPa，CH3OH的选择性为，CO2的平衡转化率为60％，

参与反应II的CO2的物质的量为0.2amol、参与反应II的H2的物质的量为0.2amol、反应II生成水的物质的量为0.2amol、反应II生成CO的物质的量为0.2amol；则达到平衡时容器中气体总物质的量为3.2amol，CO2的物质的量为0.4amol、H2的物质的量为1.6amol、甲醇的物质的量为0.4amol、水的物质的量为0.6amol，MPa-2。

四、填空题
25．如图所示，将2molA气体和1molB气体充入一容积可变的密闭容器中，发生反应：。反应开始时可滑动的活塞的位置如甲图所示，当反应达到平衡时，活塞位置如乙图所示。则当达到平衡时，请计算：

(1)A的转化率为_________；C的体积分数为__________。
(2)该条件下的反应的平衡常数KC为____________L/mol。若此时的压强是pMPa，则试求该条件下的反应的平衡常数Kp为__________。
【答案】(1)     90%     85.7%
(2)     5670    

【详解】（1）依据图1和图2反应开始和平衡后气体体积之比在相同条件下等于物质的量之比，假设反应过程中消耗A的物质的量为x，列式计算：
    
( 2-x+1-0.5x+x):(2+1)=7:10，解得：x=1.8mol，A的转化率=×100%=90%；C的体积分数为；
（2）平衡时A、B、C的浓度为：c(A)=mol/L，c(B)= mol/L，c(C)= mol/L，则化学平衡常数Kc== L•mol-1=5670 L•mol-1；MPa-1。