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班级 姓名 准考证号 考场号 座位号
单元训练金卷·高三·化学卷（A）
第十单元 化学反应速率与化学平衡
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 P 31 S 32 Cl 35.5 Cu 64 Zn 65
一、单选择题（每小题3分，共48分）
1．氨气氧化反应：4NH3＋5O2===4NO＋6H2O改变下列条件使反应速率加大，其中是由于增大了“活化分子”的百分数的是
A．再充入一定量的氨气 B．升高温度
C．缩小体积增大压强 D．用氧气代替空气
2．下列说法正确的是
A．分别向等物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液中滴加2滴酚酞溶液，后者红色更深
B．分别向2mL 5%H2O2溶液中滴加1mL 0.1mol/L FeCl3和CuSO4溶液，产生气泡快慢不相同
C．蛋白质溶液遇饱和Na2SO4溶液或醋酸铅溶液均产生沉淀，沉淀均可溶于水
D．用加热NH4C1和Ca(OH)2固体的混合物的方法，可将二者分离
3．下列说法正确的是
A．同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃的条件下ΔH不同
B．常温下，反应C(s)＋CO2(g)=2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH>0
C．某反应低温条件下能够自发进行，则高温条件下一定能够自发
D．KNO3溶于水的过程熵值减小
4．一定温度下，反应①C(s)＋CO2(g)===2CO(g) ΔH>0，反应②2SO2(g)＋O2(g)===2SO3(g) ΔH<0。下列有关以上两个反应的说法正确的是
A．降低温度反应①的速率减小，反应②的速率增大
B．增大压强反应①的速率不变，反应②的速率增大
C．增大压强反应①的速率增大，反应②的速率增大
D．升高温度反应①的速率增大，反应②的速率减小
5．一定温度下，在一个容积为2L的密闭容器中发生反应4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g)，经2 min达到平衡状态，此时B反应了1.2mol，下列说法正确的是
A．充入N2(不参与反应)使压强增大可加快反应速率
B．A的平均反应速率为0.4mol·L−1·min−1
C．平衡状态时，B、C的反应速率相等
D．C的平均反应速率为0.2mol·L−1·min−1
6．对可逆反应2A(s)＋3B(g)C(g)＋2D(g) ΔH<0，在一定条件下达到平衡。下列有关叙述正确的是
①增加A的量，平衡向正反应方向移动 ②升高温度，平衡向逆反应方向移动，v(正)减小 ③压强增大一倍，平衡不移动，v(正)、v(逆)不变 ④增大B的浓度，v(正)>v(逆) ⑤加入催化剂，B的转化率提高
A．①② B．④ C．③ D．④⑤
7． 在一定条件下，X气体与Y气体反应生成Z气体。反应过程中，反应物与生成物的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示，则下列叙述正确的是
A．该反应的化学方程式为3X＋Y2Z
B．t1～(t1＋10)s时，v(X)＝v(Y)＝0
C．t1 s时反应物X的转化率为60%
D．0～t1 s内X的反应速率为v(X)＝mol·L－1·s－1
8．某温度下，在2L恒容密闭容器中投入一定量的A、B发生反应：3A(g)+bB(g)cC(g)，12s时生成C的物质的量为0.8mol(过程如图)。下列说法中正确的是
A．2s时，A的反应速率为0.15mol·L−1·s−1
B．图中交点时A的消耗速率等于A的生成速率
C．化学计量数之比b∶c=1∶4
D．12s时容器内的压强为起始的9/13倍
9．反应2X(g)2Y(g)＋Z(g) ΔH＝Q kJ·mol－1(Q>0)，达到平衡时，要使正反应速率降低，X的浓度增大，应采取的措施是
A．缩小体积加压 B．扩大体积减压
C．增加Z的浓度 D．降温
10．已知FeCl3溶液与KSCN溶液混合后发生反应FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl，达到平衡后，改变条件，则下列说法正确的是
A．向溶液中加入少许KC1固体，溶液颜色变浅
B．升高温度，平衡一定发生移动
C．加入少许KC1固体或者加入少许FeCl3固体平衡常数均发生变化，且变化方向相反
D．平衡常数表达式为K＝c[Fe(SCN)3]·c3(KCl)/[c(FeCl3)·c3(KSCN)]
11．已知SO2和O2反应生成2mol SO3时，放出的热量为Q kJ，在1L的密闭容器中进行反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，SO2、O2、SO3的起始物质的量分别为0.2mol、0.1mol、0.2mol，下列叙述正确的是
A．某时刻，SO3的物质的量为0.28mol，则SO2的转化率为40%
B．反应达到平衡时放出的热量为0.1QkJ
C．某时刻，SO2、O2、SO3的物质的量分别为0.3mol、0.15mol、0.15mol
D．某时刻，SO3的浓度可能为0.4mol−1·L−1
12．某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对化学平衡的影响，得到如图所示变化规律(图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量)。根据图示规律判断，下列结论正确的是
A．反应Ⅰ：ΔH＞0，p2＞p1
B．反应Ⅱ：ΔH＜0，T1＜T2
C．反应Ⅲ：ΔH＞0，T2＞T1或ΔH＜0，T2＜T1
D．反应Ⅳ：ΔH＜0，T2＞T1
13．已知：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1。在恒容密闭容器内，投入2mol N2和6mol H2发生反应，当反应达到平衡状态时，下列说法不正确的是
A．当其他条件不变的情况下，升高温度，原有的平衡被破坏，逆反应速率增大，正反应速率减小
B．一定存在v（H2）正=3 v（N2）逆
C．反应过程中可能放出92.4 kJ的热量
D．容器内混合气体的平均相对分子质量不再发生变化时，说明反应达到平衡状态
14．反应N2O4(g)2NO2(g) ΔH=+57 kJ·mol−1，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化的曲线如图所示，下列说法正确的是
A．A、C两点的反应速率：A>C
B．A、C两点气体的颜色：A深，C浅
C．由状态B到状态A，可以用加热的方法
D．若p2>p1，则化学平衡常数KA>KC
15．羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中，将CO和H2S混合加热并达到下列平衡：CO(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g) K＝0.1，反应前CO物质的量为10 mol，平衡后CO物质的量为 8 mol。下列说法正确的是
A．升高温度，H2S浓度增加，表明该反应是吸热反应
B．通入CO后，正反应速率逐渐增大
C．反应前H2S物质的量为7 mol
D．CO的平衡转化率为80%
16．300℃时，将气体X和气体Y各0.16mol充入10L恒容密闭容器中，发生反应：X(g)＋Y(g) 2Z(g) ΔH<0，一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如表所示：
t/min
2
4
7
9
n(Y)/mol
0.12
0.11
0.10
0.10
下列说法正确的是
A．前2 min的平均反应速率v(X)＝2.0×10－2mol·L−1·min−1
B．其他条件不变，再充入0.1mol X和0.1mol Y，再次平衡时Y的转化率不变
C．当v逆(Y)＝2v正(Z)时，说明反应达到平衡
D．该反应在250 ℃时的平衡常数小于1.44
二、非选择题（共6小题，52分）
17．KI溶液在酸性条件下能与氧气反应。现有以下实验记录：
实验编号
①
②
③
④
⑤
温度/℃
30
40
50
60
70
显色时间/s
160
80
40
20
10
(1)该反应的离子方程式为_________________________________。
(2)该实验的目的是_______________________________。
(3)实验试剂除了1mol·L－1 KI溶液、0.1mol·L－1 H2SO4溶液外，还需要的试剂是____________，实验现象为________________________。
(4)上述实验操作中除了需要(3)的条件外，还必须控制不变的是________(填标号)。
A．温度 B．试剂的浓度
C．试剂的用量(体积) D．试剂添加的顺序
(5)由上述实验记录可得出的结论是________________________________________。
(6)若要进行酸性对反应速率的影响的探究实验，你会采取的措施是_________________________
_________________________。
18．在一个容积不变的密闭容器中充入一定量A和B，发生如下反应：xA(g)+2B(s)yC(g) ΔH<0。在一定条件下，容器中A、C的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。请回答下列问题：
（1）用A的浓度变化表示该反应0~10 min内的平均反应速率v(A)= ；
（2）根据图示可确定x∶y= ；
（3）0~10 min容器内压强 (填“变大”“不变”或“变小”)；
（4）推测第10 min引起曲线变化的反应条件可能是 ；第16 min引起曲线变化的反应条件可能是 (填序号)。
①减压 ②增大A的浓度 ③增大C的量 ④升温 ⑤降温 ⑥加催化剂
19．一氧化碳是一种重要的化工原料。结合所学知识回答下列问题。
(1)工业上可通过CO和H2化合制取CH3OH：
CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH1
已知：①CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH2＝－41.1 kJ·mol－1
②CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH3＝－49.0 kJ·mol－1
则ΔH1＝____________。
(2)工业上还可通过CO和Cl2化合制取光气(COCl2)：Cl2(g)＋CO(g)COCl2(g) ΔH。向密闭容器中充入1mol Cl2(g)和1mol CO(g)，反应速率随温度的变化如图所示。
①图中Q点的含义是__________________，ΔH________(填“>”或“<”)0。
②某温度下，该反应达到平衡时，c(COCl2)＝0.80mol·L－1，c(Cl2)＝0.20mol·L－1，则平衡体系中CO的体积分数为____________；在该温度下，反应的平衡常数K＝____________。
20．绿水青山就是金山银山，我国科研人员在探究如何降低大气中氮氧化物与碳氧化物的含量方面做出了巨大贡献，并取得了显著的成绩。
(1)下列关于氮氧化物与碳氧化物的说法中正确的是________(填标号)。
A．CO2、NO2均属于酸性氧化物
B．NO、CO均不能用排空气法收集
C．除去NO中混有的NO2的方法是将混合气体通入足量氢氧化钠溶液中
D．除去CO中混有的CO2的方法是将混合气体通入足量氢氧化钠溶液中
(2)已知：N2(g)＋O2(g)2NO(g) ΔH1＝＋180.5 kJ·mol－1；
CO(g)C(s)＋O2(g) ΔH2＝＋110.5 kJ·mol－1；
C(s)＋O2(g)CO2(g) ΔH3＝－393.5 kJ·mol－1。
则反应2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g) ΔH＝____________。
(3)反应2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)可用于净化汽车尾气，已知570K时该反应的反应速率极慢，平衡常数极大。由此可知，提高尾气净化效率的最佳途径是______________________；若要净化汽车尾气的同时提高该反应的反应速率和NO的转化率，且只改变一个反应条件，则应采取的措施是________________。
(4)某科研小组根据反应2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)来探究起始反应物的碳氮比对污染物去除率的影响。T℃时，向体积为1L的恒容密闭容器中充入总物质的量为4mol的NO和CO混合气体，并加入一定量的固体催化剂进行反应，实验测得平衡体系中气体组分的转化率和氮气的体积分数的变化如图所示。
①根据图像推测曲线转化率1表示的是________(填“CO”或“NO”)。
②A点时，＝________，此时反应的平衡常数K＝________。
(5)煤炭在O2/CO2的气氛中燃烧会产生CO，有人提出，可以设计反应2CO(g)===2C(s)＋O2(g)来消除CO的污染。该提议________(填“可行”或“不可行”)，理由是______________________________
__________________________。
21．碳和氮的氢化物是广泛的化工原料，回答下列问题：
（1）工业上合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.2kJ/mol，反应过程中能量变化如图I所示。
①氨分解：2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的活化能为_________kJ/mol
②合成氨时加入铁粉可以加快生成NH3的速率，在图I中画出加入铁粉后的能量变化曲线。
（2）联氨作火箭燃料的反应为：2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH1
已知：2O2(g)+N2(g)=N2O4(1) ΔH2 N2H4(1)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH3
上述热效应之间的关系式为ΔH1=____。某新型火箭用液氧/煤油代替联氨/N2O4，这种替换可能的好处是_______________________________________（一条即可）。
（3）天然气制氢气是工业上制氢气的主要方法之一，其主要反应如下：
i．CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH=-+206.4kJ/mol，
ii．CO(g)+ H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.0kJ/mol
在一定温度下，2L的密闭容器中加入a mol CH4和2a mol H2O发生反应，t min时反应达平衡，测得容器内CO b mol、CO2 c mol。回答下列问题：
①下列可判断体系达到平衡状态的是_______。
A．CO的体积分数不变 B．容器内气体密度不变
C．3v(CH4)=v(H2) D．不再变化
②0~tmin反应速率v(CO2)=_____，CH4的的转化率为_____，反应ⅱ的平衡常K=______。
③图Ⅱ中T℃之后c(CO2)随温度升高而减小的原因是_________。
单元训练金卷·高三·化学卷（A）
第十单元 化学反应速率与化学平衡
答 案
一、单选择题（每小题3分，共48分）
1．【答案】B
【解析】A.再充入一定量的氨气，相当增加NH3浓度，反应物浓度增大，单位体积的活化分子数目增多，但活化分子的百分数不变，故A错误；B.升高温度，活化分子的百分数增多，故B正确；C.缩小体积增大压强，单位体积的活化分子数目增多，但活化分子的百分数不变，故C错误；D.用氧气代替空气，反应物浓度增大，单位体积的活化分子数目增多，但活化分子的百分数不变，故D错误。
2．【答案】B
【解析】A.等物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液，Na2CO3溶液碱性强，所以分别向等物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液中滴加2滴酚酞溶液，前者红色更深，A错误；B. FeCl3和CuSO4溶液对5%H2O2溶液分解的催化效果不同，所以分别向2mL 5%H2O2溶液中滴加1mL 0.1mol/L FeCl3和CuSO4溶液，产生气泡快慢不相同，B正确；C. Na2SO4不属于重金属盐，该盐可使蛋白质产生盐析现象而产生沉淀，醋酸铅属于重金属盐，能使蛋白质变性而产生沉淀，所以蛋白质溶液中加入醋酸铅溶液，蛋白质变性产生的白色沉淀不溶于水，C错误；D. NH4Cl固体和Ca(OH)2固体在加热条件下发生反应生成氨气，不能用加热的方法分离，D错误；故合理选项是B。
3．【答案】B
【解析】同温同压下，化学反应的ΔH取决于反应物的总能量和生成物的总能量，与反应条件无关，A项错误；反应C(s)＋CO2(g)=2CO(g)常温不能自发进行，则其高温下可以自发进行，该反应的ΔH>0，B项正确；低温条件下能够自发进行的反应，其ΔH<0、ΔS<0，则高温条件下不一定能够自发，C项错误；KNO3溶于水的过程是固体中K+、NO不断向溶剂中扩散的过程，故其熵值增大，D项错误。本题选B。
4．【答案】C
【解析】降低温度反应速率减小，升高温度反应速率增大，A、D错误；对于有气体参加的可逆反应，增大压强反应速率增大，减小压强反应速率减小，B错误，C正确。
5．【答案】D
【解析】容器容积不变，充入氮气对反应物和生成物浓度没有影响，化学反应速率不变，故A项错误；不能用单位时间内固体的量的变化表示化学反应速率，故B项错误；化学反应速率之比等于化学计量数之比，所以2v(B)=3v(C)，故C项错误；v(C)= v(B)==0.2 mol·L-1·min-1，故D项正确。
6．【答案】B
【解析】A是固体，其量的变化对平衡无影响；而增大B的浓度，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动，v(正)>v(逆)；升高温度，v(正)、v(逆)均增大，但v(逆)增大的程度大，平衡向逆反应方向移动；增大压强，平衡不移动，但v(正)、v(逆)都增大；催化剂不能使化学平衡发生移动，B的转化率不变。
7．【答案】A
【解析】0～t1 s，Δc(X)＝(0.8－0.2)mol·L−1＝0.6 mol·L−1，Δc(Y)＝(0.5－0.3)mol·L−1＝0.2 mol·L−1，Δc(Z)＝0.4mol·L−1，三者之比为0.6∶0.2∶0.4＝3∶1∶2，所以该反应的化学方程式为3X＋Y2Z，A项正确；t1～(t1＋10)s反应处于平衡状态，v(X)＝3v(Y)≠0，B项错误；t1 s时，X的转化率为×100%＝75%，C项错误；0～t1 s，X的反应速率为＝mol·L－1·s－1，D项错误。
8．【答案】A
【解析】A．从反应开始到2s时，A的浓度变化量△c=0.8mol/L-0.5mol/L=0.3mol/L，时间为2s，故v(A)=∆c/∆t =0.15mol/(L·s)，选项A正确；B．图中交点时A反应末达平衡状态，反应还在向正反应方向进行，正反应速率大于逆反应速率，故A的消耗速率大于A的生成速率，选项B错误；C．根据化学反应速率之比等于计量数之比，12s时B减少了0.2mol/L，C增大了0.4mol/L，故化学计量数之比b∶c=0.2∶0.4=1∶2，选项C错误；D．12s时A的浓度变化为0.6mol/L，B减少了0.2mol/L，C增大了0.4mol/L，故b=1，c=2，反应中气体体积不变，容器内的压强保持不变，选项D错误。答案选A。
9．【答案】D
【解析】缩小体积加压，平衡逆向移动，X的浓度增大，但正反应速率也增大，A错误；扩大体积减压，平衡正向移动，正反应速率减小，但X的浓度也减小，B错误；增加Z的浓度，平衡逆向移动，X的浓度增大，但正反应速率也增大，C错误；降温，正反应速率降低，平衡逆向移动，X的浓度增大，D正确。
10．【答案】B
【解析】A. 根据实际参加反应的离子浓度分析，化学平衡为Fe3++3SCN−Fe(SCN)3，加入少量KCl固体，溶液中Fe3+、SCN−浓度不变，溶液颜色不变，故A错误；B .反应一定存在热效应，升高温度平衡一定发生移动，故B正确；C. 平衡常数只受温度影响，浓度不影响平衡常数，故C错误；D．FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl的离子方程式为Fe3++3SCN−Fe(SCN)3，平衡常数表达式K=c[Fe(SCN)3]/[c(Fe3+)×c3(SCN−)]，故D错误。故选B。
11．【答案】A
【解析】A．某时刻，SO3的物质的量为0.28 mol，说明生成了0.08mol SO3，则反应的SO2为0.08mol，SO2的转化率=×100%=40%，故A正确；B．根据题意，无法判断平衡状态，因此无法计算反应达到平衡时放出的热量，故B错误；C．某时刻，SO2、O2、SO3的物质的量分别为0.3mol、0.15mol、0.15mol，说明生成的SO2为0.1mol，生成O2为0.05mol，反应的SO3的物质的量为0.05mol，不符合质量守恒定律，故C错误；D．2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)为可逆反应，不可能完全转化，因此SO3的浓度一定小于0.4mol−1·L−1，故D错误；答案选A。
12．【答案】C
【解析】反应Ⅰ中温度升高，X的平衡转化率降低，说明平衡向逆反应方向移动，故正反应是放热反应，ΔH＜0，压强增大平衡向正反应方向移动，X的转化率升高，故p2＞p1，A错误；反应Ⅱ中T1温度下反应先达到平衡，说明T1＞T2，温度降低，n(Z)增大，说明平衡向正反应方向移动，故正反应是放热反应，ΔH＜0，B错误；反应Ⅳ中，若T2＞T1，则温度升高，X的平衡转化率增大，说明平衡向正反应方向移动，正反应是吸热反应，ΔH＞0，D错误。
13．【答案】A
【解析】A.升高温度时，正逆反应速率均增大，由于正反应为放热反应，则正反应增大的程度大于逆反应，A错误；B.达到平衡状态时，v(N2)正=v(N2)逆，则v(H2)正=3v(N2)逆成立，B正确；C.若达到平衡状态时，氮气的转换率为50%时，则放出92.4 kJ的热量，C正确；D.若反应达到平衡状态时，则气体的物质的量不再改变，则M=m/n不变，D正确；答案为A。
14．【答案】C
【解析】由图像可知，A、C两点在等温线上，C点压强大，则A、C两点的反应速率：A<C，A项错误；C点压强大，与A相比C点平衡向逆反应方向进行，根据平衡移动原理，到达平衡后NO2浓度仍比原平衡浓度大，所以A浅，C深，B项错误；升高温度，化学平衡正向移动，NO2的体积分数增大，由图像可知，T1<T2，由状态B到状态A，可以用加热的方法，C项正确；平衡常数只受温度影响，温度相同平衡常数相同，所以化学平衡常数KA=KC，D项错误。
15．【答案】C
【解析】升高温度，H2S浓度增大，说明平衡向逆反应方向移动，逆反应为吸热反应，则该反应的正反应为放热反应，故A错误；通入CO后，正反应速率瞬间增大，之后平衡发生移动，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，当正反应速率和逆反应速率相等时，反应达到新的化学平衡状态，故B错误；设反应前H2S的物质的量为a mol，容器的容积为1 L，列“三段式”进行解题：
CO(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g)
10 a 0 0
2 2 2 2
8 a－2 2 2
平衡常数K＝＝0.1，解得a＝7，故C正确；CO的平衡转化率为×100%＝20%，故D错误。
16．【答案】B
【解析】A项，前2 min的平均反应速率v(X)＝v(Y)＝(0.04÷10÷2)mol·L−1·min−1＝2.0×10−3mol·L−1·min−1，错误；B项，其他条件不变，再充入0.1mol X和0.1mol Y，相当于加压，因为反应前后气体分子数不变，加压平衡不移动，再次平衡时Y的转化率不变，正确；C项，当v逆(Y)＝2v正(Z)时，反应未达到平衡，错误；D项，该反应在300 ℃时平衡常数为1.44，降温平衡右移，250℃时的平衡常数大于1.44，错误。
二、非选择题（共52分）
17．【答案】(1)4H+＋4I−＋O2===2I2＋2H2O
(2)探究温度对反应速率的影响
(3)淀粉溶液 无色溶液变蓝色
(4)CD (5)每升高10 ℃，反应速率增大约2倍
(6)保持其他实验条件不变，采用不同浓度的硫酸溶液进行对比实验
【解析】(3)为测定显色时间，产物中有碘单质生成，还需要的试剂是淀粉溶液。(4)设计实验必须保证其他条件不变，只改变一个条件，才能得到准确的结论，还必须控制不变的是试剂的用量(体积)和试剂添加的顺序。
18．【答案】（1）0.02 mol·L-1·min-1
（2）1∶2
（3）变大
（4）④⑥ ④
【解析】（1）v(A)==0.02 mol·L-1·min-1。（2）根据图像分析及物质反应的物质的量之比等于化学计量数之比得知，x∶y=1∶2。（3）根据（2）得知，正反应是气体体积增大的反应，故反应正向进行时，体系压强变大。（4）10min后化学反应速率加快直到达到化学平衡状态，反应条件可能为升温或加催化剂，故选④⑥。16min后是化学平衡逆向移动，结合正反应是放热反应，故改变的条件可能是升温，故选④。
19．【答案】(1)－90.1kJ·mol－1
(2)①化学平衡状态(答案合理即可) <
②16.67% 20
【解析】(1)根据盖斯定律可知，①＋②即得到反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，所以ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＝－41.1kJ·mol－1＋(－49.0kJ·mol－1)＝－90.1kJ·mol－1。(2)①根据图像可知在Q点之前为建立平衡的过程，而Q点之后为平衡移动的过程，且随着温度的升高平衡逆向移动，所以Q点为化学平衡状态，ΔH<0。②根据方程式Cl2(g)＋CO(g)COCl2(g)和题中已知数据可知，平衡时c(COCl2)＝0.80mol·L－1，c(CO)＝c(Cl2)＝0.20mol·L－1，CO的体积分数为×100%≈16.67%；在该温度下，反应的平衡常数K＝＝20。
20．【答案】(1)BD
(2)－746.5kJ·mol－1
(3)研制高效催化剂 增大压强
(4)①NO ②1 80
(5)不可行 该反应ΔH>0、ΔS<0，则ΔH－TΔS>0，该反应在任何情况下都不能自发进行
【解析】(1)A项，CO2属于酸性氧化物，NO2与水反应生成硝酸和NO，不属于酸性氧化物，错误；B项，NO能与O2反应，CO的密度与空气的密度接近，均不能用排空气法收集，正确；C项，NO、NO2都能和氢氧化钠反应，除去NO中混有的NO2的方法是将混合气体通入水中，错误；D项，除去CO中混有的CO2的方法是将混合气体通入足量氢氧化钠溶液中，CO2与氢氧化钠反应而CO不反应，正确。(2)将已知三个反应依次编号为①、②、③，根据盖斯定律，由②×2－①＋2×③得反应2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g) ΔH＝2ΔH2－ΔH1＋2×ΔH3＝2×110.5kJ·mol－1－180.5 kJ·mol－1－2×393.5kJ·mol－1＝－746.5kJ·mol－1。(3)研制高效催化剂可提高反应速率，解决反应极慢的问题，有利于尾气的转化；增大压强，化学反应速率加快，化学平衡向气体体积减小的方向移动，即正反应方向，NO的转化率增大。(4)①起始反应物的碳氮比越大，NO的转化率越大，根据图像推测曲线转化率1表示的是NO。②反应2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)中NO和CO的化学计量数相等，A点时，两者的转化率相等，均为80%，故＝1，此时各物质的浓度分别为0.4mol·L－1、0.4mol·L－1、0.8mol·L－1、1.6mol·L－1，反应的平衡常数K＝＝80。(5)设计反应2CO(g)===2C(s)＋O2(g)来消除CO的污染的提议不可行，理由是该反应ΔH>0、ΔS<0，则ΔH－TΔS>0，该反应在任何情况下都不能自发进行。
21．【答案】（1）427.7
（2）2ΔH3-ΔH2 环境污染小（或成本低）
（3）AD mol/(L·min) ×100% T℃之后，反应②为放热反应，升高温度反应②向逆反应方向移动是影响c(CO2)的主要因素，故c(CO2)减小
【解析】(1)①放热反应的反应热ΔH=-（Ea2-Ea1），由图可知Ea1=335.0 kJ/mol，则合成氨反应ΔH=-（Ea2-335.0 kJ/mol）=-92.2kJ/mol，Ea2=427.2 kJ/mol，即2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的活化能为427.2 kJ/mol，故答案为：427.2；②催化剂可以降低反应的活化能，增大反应速率，即Ea、Ea1均减小，但反应热不变，则加入铁粉后的能量变化曲线为；（2）将题给反应依次编号为①②③，由盖斯定律可知③×2—②=①，则ΔH1=2ΔH3-ΔH2；用液氧/煤油代替联氨/N2O4的主要原因是液氧/煤油所用原料成本低，无毒，对环境污染小，故答案为：2ΔH3-ΔH2；环境污染小；（3）①A、CO的体积分数不变，说明正反应速率等于逆反应速率，该反应已达平衡状态，故正确；B、根据质量守恒定律，平衡前后气体质量是不变的，在恒温恒容密闭体系中，整个反应过程混合气体的密度始终是不变的，不可作为判断体系达到平衡状态的判据，故错误；C、3v(CH4)=v(H2)不能说明正反应速率等于逆反应速率，不可作为判断体系达到平衡状态的判据，故错误；D、不再变化，说明在恒温恒容密闭体系中CO和H2的浓度不在变化，该反应已达平衡状态，故正确；AD正确，故答案为：AD；②设反应i生成一氧化碳的物质的量为x，由题给条件建立如下三段式：
CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)
起（mol） a 2a 0 0
变（mol） x x x 3x
平（mol） a—x 2a—x x 3x
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
起（mol） x 2a—x 0 3x
变（mol） c c c c
平（mol） x—c 2a—x—c c 3x+c
0~tmin内，生成CO2的物质的量为c mol，浓度的变化量为mol/L，则反应速率v(CO2)= mol/(L·min)；由题意可知一氧化碳的物质的量为b mol，则有x—c=b，x=c+b，CH4的转化率为×100%；平衡时，c(CO)为mol/L，c(H2O)为mol/L，c(CO2)为mol/L，c(H2O)为mol/L，反应ⅱ的平衡常数K===，故答案为：mol/(L·min)；×100%；；③反应i为吸热反应，反应ii为放热反应，由图Ⅱ可知T℃时反应达到平衡，升高温度，反应i向正反应方向移动，一氧化碳浓度增大，使二氧化碳浓度有增大的趋势，反应ii向逆反应方向移动，使二氧化碳浓度有减小的趋势，由于温度对c(CO2)的影响大于浓度的影响，所以c(CO2)随温度升高而减小，故答案为：T℃之后，反应②为放热反应，升高温度反应②向逆反应方向移动是影响c(CO2)的主要因素，故c(CO2)减小。
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