2021北京重点校高二(上)期中化学汇编：化学反应条件的优化—工业合成氨.docx

2021北京重点校高二（上）期中化学汇编
化学反应条件的优化—工业合成氨
一、单选题
1．（2021·北京八中高二期中）已知：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0kJ•mol-1。一定条件下，向体积为1L的密闭容器中充入1molCO2和3molH2，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化曲线如图所示。下列叙述中，正确的是

A．升高温度能使增大
B．该条件下，反应的平衡常数为
C．反应达到平衡状态时，CO2的平衡转化率为25%
D．3min时，用CO2的浓度表示的正反应速率等于用CH3OH的浓度表示的逆反应速率
2．（2021·北京八中高二期中）下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A．实验室中用排饱和食盐水法收集氯气
B．合成氨工厂生产过程中通常采用较高压强
C．压缩NO2与N2O4混合气，气体颜色变深
D．工业上生产硫酸过程中，通入过量空气以提高SO2的转化率
3．（2021·北京师大附中高二期中）下列关于有效碰撞理论与影响速率因素之间关系正确的是
A．增大反应物浓度，可以提高活化分子百分数，从而提高反应速率
B．对于气体反应来说，通过压缩体积增大压强，可以提高单位体积内活化分子数，从而提高反应速率
C．温度升高，分子动能增加，反应所需活化能减少，反应速率增大
D．选用适当的催化剂，分子运动加快，增加了碰撞频率，故反应速率增大
4．（2021·北京师大附中高二期中）已知：2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)，其他条件相同时，分别测得NO的平衡转化率在不同压强(p1、p2)下随温度变化的曲线(如图)，下列说法不正确的是

A．p1＜p2
B．该反应的△H＜0
C．A、B两点的平衡常数：K(A)=K(B)
D．其它条件不变，通入一定量的NO，可使A点到B点
5．（2021·北京市第九中学高二期中）已知分解1molH2O2放出热量98kJ。在含少量I-的溶液中，H2O2分解的机理为：
①H2O2+I-→H2O+IO- 慢            ②H2O2+IO-→H2O+O2+I- 快
下列有关该反应的说法正确的是
A．反应活化能等于98kJ/mol B．反应速率由②决定
C．I﹣是该反应的催化剂 D．v(H2O2)=v(H2O)=v(O2)
6．（2021·北京市第九中学高二期中）对于300mL1mol/L盐酸与足量的铁片的反应，采取下列措施：
①适当升高温度 ②改用100mL3mol/L盐酸 ③再加300mL1mol/L盐酸 ④滴加几滴硫酸铜溶液 ⑤改用300mL1mol/L硝酸，其中能使反应速率加快且不改变生成氢气的量的是
A．①②④ B．①③④ C．②③④ D．①②③⑤
7．（2021·北京·北师大实验中学高二期中）五氯化磷()是有机合成中重要的氯化剂，可由如下反应制得：

其中和均为无色。某温度下，在容积恒定为2.0 L的密闭容器中充入和，一段时间后反应达平衡状态。实验数据如下表所示：

0
50
150
250
350

0
0.24
0.36
0.40
0.40

下列说法正确的是A．升高温度，平衡向正反应方向移动
B．若压缩容器增大压强，达新平衡后混合气体颜色比原平衡时浅
C．该温度下，反应的化学平衡常数的数值为
D．0～150 s内的
8．（2021·北京市回民学校·高二期中）下列示意图与化学用语表述内容不相符的是(水合离子用相应离子符号表示)
A
B
C
D

NaCl=Na++Cl-
2NO2(g)N2O4(g) △H>0
CH3COOHCH3COO-+H+
H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=-183kJ•mol-1

A．A B．B C．C D．D
9．（2021·北京·北师大实验中学高二期中）根据下列实验所得结论正确的是
选项
A
B
C
D
装置

达到平衡状态
现象
①中产生大量气泡
②中无明显现象
试管中溶液出现浑浊
①中固体溶解
②中固体不溶解
压缩体积，气体颜色加深
结论
是分解的催化剂
酸性：碳酸＞硅酸
ZnS的溶解度大于CuS
增大压强，上述平衡逆向移动

A．A B．B C．C D．D
10．（2021·北京·北师大实验中学高二期中）在合成氨时，要使氨的产率增大，又要使化学反应速率增大，可以采取的措施有
①增大体积使压强减小②减小体积使压强增大③升高温度④降低温度⑤恒温恒容，再充入等量的和⑥恒温恒压，再充入等量的和⑦液化分离⑧使用正催化剂
A．②④⑤⑦ B．②③④⑤⑦⑧ C．②⑤ D．②③⑤⑧
11．（2021·北京·101中学高二期中）工业上利用CO和H2合成二甲醚：3CO(g)＋3H2(g)⇌CH3OCH3(g)＋CO2(g)  ΔH。其它条件不变时，相同时间内CO的转化率随温度T的变化情况如图所示。下列说法不正确的是

A．ΔH＜0
B．状态X时，v消耗(CO)=v生成(CO)
C．相同温度时，增大压强，可以提高CO的转化率
D．状态X时，选择合适催化剂，可以提高相同时间内CO的转化率
12．（2021·北京十五中高二期中）一定条件下，分别在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中加入A和B，发生反应：3A(g)+B(g)⇌2C(g)  ∆H>0，448 K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浓度的相关数据如下：
容器
温度/K
起始时物质的浓度/(mol·L−1)
10分钟时物质的浓度/(mol·L−1)
c(A)
c(B)
c(C)
甲
448
3
1
0.5
乙
T1
3
1
0.4
丙
448
3
2
a

下列说法不正确的是
A．甲中，10分钟内A的化学反应速率：υ(A)=0.075 mol·L−1·min−1
B．甲中，10分钟时反应已达到化学平衡状态
C．乙中，T1＜448 K、K乙＜K甲
D．丙中，达到化学平衡状态时A的转化率大于25%
13．（2021·北京十五中高二期中）将同浓度、同体积的盐酸与醋酸分别与足量的镁条反应，测得密闭容器中压强随时间的变化曲线如下图所示。下列说法不正确的是

A．反应开始前c(H+)：盐酸>醋酸 B．反应过程中盐酸中c(H+)下降更快
C．曲线②表示盐酸与镁条反应 D．反应结束时两容器内n(H2)相等
14．（2021·北京八中高二期中）某温度下N2O5按下式分解：2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g)。测得恒容密闭容器内，N2O5的浓度随时间的变化如下表：
t/min
0
1
2
3
4
5
……
c(N2O5)/(mol/L)
1.00
0.71
0.50
0.35
0.25
0.17
……

下列说法不正确的是
A．4min时，c(NO2)=1.50mol/L
B．5min时，N2O5的转化率为83%
C．0~2min内平均反应速率v(O2)=0.125mol/(Lmin)
D．其他条件不变，若起始c(N2O5)=0.50mol/L，则2min时c(N2O5)<0.25mol/L
15．（2021·北京·101中学高二期中）将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入体积为2 L的恒容密闭容器中，进行反应：CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)，得到如下三组数据：
实验组
温度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
达到平衡所需时间/min
CO
H2O
CO2
1
650
4
2
1.6
5
2
900
2
1
0.4
3
3

2
1
0.4
1

下列说法不正确的是A．该反应的正反应为放热反应
B．实验1中，前5min用CO表示的速率为0.16 mol/(L·min)
C．实验2中，平衡常数K=1/6
D．实验3跟实验2相比，改变的条件可能是温度
二、填空题
16．（2021·北京师大附中高二期中）合成氨对人类的生存和发展有着重要意义，1909年哈伯在实验室中首次利用氮气与氢气反应合成氨，实现了人工固氮。
(1)反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)的化学平衡常数表达式为_______。
(2)请结合下列数据分析，工业上选用氮气与氢气反应固氮，而没有选用氮气和氧气反应固氮的原因是_______。
序号
化学反应
K(298K)的数值
①
N2(g) + O2(g)⇌ 2NO(g)
5×10-31
②
N2(g) + 3H2(g)⇌2NH3(g)
4.1×106

(3)对于反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)，在一定条件下氨的平衡含量如下表。
温度/℃
压强/MPa
氨的平衡含量
200
10
81.5%
550
10
8.25%

①该反应为_______(填“吸热”或“放热”)反应。
②其他条件不变时，温度升高氨的平衡含量减小的原因是_______(填字母序号)。
a.温度升高，正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡逆向移动
b.温度升高，浓度商(Q)变大，Q>K，平衡逆向移动
c.温度升高，活化分子数增多，反应速率加快
d.温度升高，K变小，平衡逆向移动
③哈伯选用的条件是550℃、10MPa，而非200℃、10MPa，可能的原因是_______。
(4)图1表示500℃、60.0 MPa条件下，原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中M点数据计算N2的平衡体积分数_______；

(5)图2是合成氨反应平衡混合气中NH3的体积分数随温度或压强变化的曲线，图中L(L1、L2)、X分别代表温度或压强。其中X代表的是___(填“温度”或“压强”)；判断L1、L2的大小关系并说明理由____。

17．（2021·北京市回民学校·高二期中）高炉炼铁中发生的基本反应之一如下：FeO(s)+CO(g) →Fe(s)+CO2(g)-Q，已知1100℃时，K=0.263
（1）写出该反应的平衡常数表达式____。温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，高炉中CO2和CO的体积比值___，平衡常数K值___（以上选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（2）1100℃时测得高炉中c(CO2)=0025mol/L、c(CO)=0.1mol/L，在这种情况下，该反应是否处于化学平衡状态___（选填“是”或“否”），此时，化学反应速率是v正___v逆（选填“大于”、“小于”或“等于”），其原因是_____。
三、实验题
18．（2021·北京师大附中高二期中）优化反应条件是研究化学反应的重要方面。以反应Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O为例，探究外界条件对化学反应速率的影响，实验方案如下表所示。
实验
序号
Na2S2O3溶液
H2SO4溶液
蒸馏水
温度/℃
浓度/(mol/L)
体积/mL
浓度/(mol/L)
体积/mL
体积/mL
Ⅰ
0.1
1.5
0.1
1.5
10
20
Ⅱ
0.1
2.5
0.1
1.5
9
a
Ⅲ
0.1
b
0.1
1.5
9
30
表中，a为___________，b为___________。上述三个实验中的反应速率最快的应该是实验___________(用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ作答)，实验证据为___________。
四、原理综合题
19．（2021·北京·101中学高二期中）氨在国民经济中占有重要地位。
(1)合成氨工业中，合成塔中每产生2 mol NH3，放出92.2kJ热量。
①工业合成氨的热化学方程式是___________。
②若起始时向容器内放入2 mol N2和6 mol H2，达平衡时放出的热量为Q，则Q(填“＞”“＜”或“=”)___________184.4kJ。
③已知：

1 mol N-H键断裂吸收的能量等于___________kJ。
④理论上，为了增大平衡时H2的转化率，可采取的措施是___________(填序号)。
a． 增大压强        b． 使用合适的催化剂
c． 升高温度        d． 及时分离出产物中的NH3
(2)原料气H2可通过反应CH4(g)＋H2O(g) CO(g)＋3H2(g)获取，已知该反应中，当初始混合气中的恒定时，温度、压强对平衡混合气中CH4含量的影响如下图所示：

上图中两条曲线表示的压强的关系是：p1___________p2(填“＞”“=”或“＜”)。
(3)原料气H2还可通过反应CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)获取。
①T℃时，向容积固定为5L的容器中充入1 mol水蒸气和1 mol CO，反应达平衡后，测得CO的浓度为0.08mol•L-1，则该温度下反应的平衡常数K为___________。
②保持温度仍为T℃，改变水蒸气和CO的初始物质的量之比，充入容器进行反应，下列描述能够说明体系处于平衡状态的是___________(填序号)。
a． 混合气体的平均相对分子质量不随时间改变
b． 混合气体的密度不随时间改变
c． 单位时间内生成a mol CO2的同时消耗a mol H2
d． 混合气中n(CO)：n(H2O)：n(CO2)：n(H2)=1：16：6：6
(4)工业上以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2］，反应的化学方程式为2NH3(g)＋CO2(g) CO(NH2)2(1)＋H2O(1)，该反应的平衡常数和温度关系如下：
T/℃
165
175
185
195
K
111.9
74.1
50.6
34.8

①焓变△H(填“＞”“＜”或“=”)___________0。
②在一定温度和压强下，若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比(氨碳比) =x，下图是氨碳比(x)与CO2平衡转化率(：％)的关系。下图中的B点处，NH3的平衡转化率为___________。

20．（2021·北京·北师大实验中学高二期中）捕获技术用于去除气流中的或者分离出作为气体产物，其中催化合成甲醇是一种很有前景的方法。如图所示为该反应在无催化剂及有正催化剂时的能量变化(该反应为可逆反应)。

(1)温度为523 K时，测得上述反应中生成放出的热量为12.3 kJ。反应的热化学方程式为___________。
(2)从图可知，有催化剂存在的是过程___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(3)一定温度下(各物质均为气态)，向体积为2 L的恒容密闭容器中充入和，加入合适催化剂进行反应。某时刻测得，此时反应___________(填“正向移动”、“逆向移动”或“达到平衡)。已知该温度下反应的化学平衡常数值为1/40.
(4)关于催化合成甲醇的反应，下列说法中合理的是___________(填字母序号)。
A．该反应原子转化率为100%
B．该反应可用于的转化，有助于缓解温室效应
C．使用催化剂可以降低该反应的，从而使反应放出更多热量
D．降温分离液态甲醇和水，将剩余气体重新通入反应器，可提高与的利用率
(5)制备过程中存在副反应：将混合气按进料比通入反应装置，选择合适催化剂发生反应。不同温度和压强下，平衡产率和平衡转化率分别如图1、图2。

①图1中，压强___________(填“＞”“=”或“＜”)，推断的依据是___________。
②图2中，压强为，温度高于503 K后，平衡转化率随温度升高而增大的原因是___________。
21．（2021·北京师大附中高二期中）二甲醚(CH3OCH3)是重要的化工原料，可用CO和H2制得，总反应的热化学方程式如下。
2CO (g) +4H2 (g) CH3OCH3 (g)+ H2O (g)  ΔH = -206.0 kJ/mol
工业中采用“一步法”，通过复合催化剂使下列甲醇合成和甲醇脱水反应同时进行：
i.甲醇合成反应：
ii.甲醇脱水反应：2CH3OH (g) CH3OCH3 (g)+ H2O (g)，ΔH = -24.0 kJ/mol
(1)起始时向容器中投入2 mol CO和4 mol H2，测得某时刻上述总反应中放出的热量为51.5kJ，此时CO的转化率为_______。
(2)请补全甲醇合成反应的热化学方程式：_______。
(3)甲醇脱水反应2CH3OH (g) CH3OCH3 (g)+ H2O (g) 在某温度下的化学平衡常数为400.此温度下，在恒容密闭容器中加入一定量的CH3OH(g)，测得某时刻各组分浓度如下表所示。此时反应_______(填“已达到”或“未达到”)化学平衡状态。
物质
CH3OH
CH3OCH3
H2O
浓度/(mol/L)
0.02
0.4
0.4

(4)生产二甲醚的过程中存在以下副反应，与甲醇脱水反应形成竞争：
CH3OH(g)+H2O(g) CO2(g) +3H2 (g) ΔH = +48.8 kJ/mol
将反应物混合气按进料比n(CO)∶n(H2) = 1∶2通入反应装置，选择合适的催化剂。在不同温度和压强下，测得二甲醚的选择性分别如图1、图2所示。
资料：二甲醚的选择性是指转化为二甲醚的CO在全部CO反应物中所占的比例。

①图1中，温度一定，压强增大，二甲醚选择性增大的原因是_______。
②图2中，温度高于265℃后，二甲醚选择性降低的原因有_______。

参考答案
1．B
【详解】
A．CO2(g)＋3H2(g) ⇌CH3OH(g)＋H2O(g)正反应放热，升高温度，平衡逆向移动，升高温度能使减小，故A错误；
B．达到平衡时，CO2的浓度为0.25mol/L，H2的浓度为0.75mol/L，CH3OH和H2O的浓度为0.75 mol/L，则反应的平衡常数为，故B正确；
C．反应达到平衡状态时，CO2的平衡转化率为75%，故C错误；
D．3min时，反应没有达到平衡状态，用CO2的浓度表示的正反应速率不等于用CH3OH的浓度表示的逆反应速率，故D错误；
故选B。
2．C
【详解】
A．Cl2和水反应为Cl2+H2OHCl+HClO，饱和食盐水中Cl-浓度大，Cl2和水反应平衡逆向移动，Cl2溶解度减小，能用勒夏特列原理解释，A不符合题意；
B．合成氨正向气体分子数减小，增大压强，平衡正向移动，能用勒夏特列原理解释，B不符合题意；
C．NO2与N2O4混合气中存在2NO2N2O4，压缩体积，平衡正向移动，NO2物质的量减小，但容器体积减小，NO2浓度增大，颜色加深，不能用勒夏特列原理解释，C符合题意；
D．工业上生产硫酸过程中，通入过量空气，平衡正向移动，O2的转化率提高，能用勒夏特列原理解释，D不符合题意；
故选C。
3．B
【详解】
A．增大反应物浓度，单位体积内分子总数增多，活化分子数目增多，活化分子百分数不变，碰撞次数增多，反应速率增大，故A错误；
B．对于气体反应来说，通过压缩体积增大压强，单位体积内分子总数增多，活化分子数目增多，活化分子百分数不变，碰撞次数增多，反应速率增大，故B正确；
C．温度升高，分子动能增加，反应的活化能不变，单位体积内分子总数不变，活化分子数目增多，活化分子百分数增多，碰撞次数增多，反应速率增大，故C错误；
D．选用适当的催化剂，降低反应所需的活化能，单位体积内分子总数不变，活化分子数目增多，活化分子百分数增多，碰撞次数增多，反应速率增大，故D错误。
综上所述，答案为B。
4．D
【详解】
A．同温下，从下到上，NO转化率增大，说明平衡正向移动，该反应是体积减小的反应，说明是加压即p1＜p2，故A正确；
B．看压强p1曲线，从左到右，温度逐渐增大，NO转化率逐渐减小，说明平衡逆向移动，逆向是吸热反应，正向为放热反应即△H＜0，故B正确；
C．A、B两点温度相同，因此A、B两点的平衡常数相等即K(A)=K(B)，故C正确；
D．其它条件不变，通入一定量的NO，平衡正向移动，但NO转化率减小，因此转化率不可能从A点到B点，故D错误。
综上所述，答案为D。
5．C
【详解】
A．根据题意，该反应的焓变等于-98kJ/mol，活化能未知，A错误；
B．反应速率由较慢的一步决定，即由①决定，B错误；
C．从H2O2分解的机理分析，I﹣反应前后没有改变，是该反应的催化剂，C正确；
D．该反应的总反应是，同一化学反应，用不同物质来表示化学反应速率之比等于方程式中的化学计量数之比，有v(H2O2)=v(H2O)=2v(O2)，D错误；
故选C。
6．A
【详解】
①适当升高温度，能使反应速率加快且不改变生成氢气的量，符合题意；
②改用100mL3mol/L盐酸，增大了H+浓度，但没改变H+的物质的量，能使反应速率加快且不改变生成氢气的量，符合题意；
③再加300mL1mol/L盐酸，H+浓度没变，反应速率没改变，增加了氢气的量，不符合题意；
④滴加几滴硫酸铜溶液，铁置换出铜单质并与铜单质构成原电池的两极，体系变成了原电池，加快了生成氢气的反应速率，盐酸没改变，铁足量，故能使反应速率加快且不改变生成氢气的量，符合题意；
⑤改用300mL1mol/L硝酸，硝酸与铁反应得不到氢气，不符合题意；
符合题意的有①②④，故答案选A。
7．C
【详解】
A．反应H0，正反应放热，升高温度，平衡逆向移动，A错误；
B．压缩容器增大压强，气体浓度增大，Cl2为黄绿色，颜色加深，虽然反应向气体分子减少的方向移动，平衡正向移动，Cl2减少，但根据列夏特列原理可知，混合气体颜色比原平衡时要更深一些，B错误；
C．由表可知250 s时反应达到平衡，此时n(PCl5)=0.140mol，则有
该温度下，反应的化学平衡常数K==，C正确；
D．0~150 s内的===1.210-3mol/(Ls)，D错误；
故答案选C。
8．B
【详解】
A．氯化钠是强电解质，在水中完全电离，且图中构成水分子的O靠近Na+，H靠近Cl-，A正确；
B．NO2是红棕色气体，N2O4是无色气体，热水中颜色深，冰水中颜色浅，2NO2(g)N2O4(g) ，说明该反应是放热反应，△H<0,B错误；
C．乙酸是弱电解质，在水中不能完全电离，C正确；
D．化学键断裂吸收能量，化学键形成释放能量，故H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=-431kJ•mol-1×2-436kJ•mol-1+243kJ•mol-1=-183kJ•mol-1，D正确；
故答案选B。
9．C
【详解】
A．①中浓度大、且加入二氧化锰，由操作和现象不能说明MnO2是H2O2分解的催化剂，故A错误；
B．盐酸易挥发，盐酸与硅酸钠反应，由操作和现象不能比较碳酸、硅酸的酸性，故B错误；
C．由操作和现象可知CuS更难溶，则ZnS的溶解度大于CuS的溶解度，故C正确；
D．为气体体积不变的反应，压缩体积平衡不移动，浓度增大使颜色加深，故D错误；
故选：C。
10．C
【详解】
①合成氨是气体体积减小的反应，增大体积使压强减小，化学反应速率减小，平衡向逆反应方向移动，氨的产率减小，①不符合题意；
②合成氨是气体体积减小的反应，减小体积使压强增大，化学反应速率增大，平衡向正反应方向移动，氨的产率增大，②符合题意；
③合成氨是放热反应，升高温度，化学反应速率增大，平衡向逆反应方向移动，氨的产率减小，③不符合题意；
④合成氨是放热反应，降低温度，化学反应速率减小，平衡向正反应方向移动，氨的产率增大，④不符合题意；
⑤恒温恒容，再充入等量N2和H2，反应物浓度增大，化学反应速率增大，平衡向正反应方向移动，氨的产率增大，⑤符合题意；
⑥恒温恒压，再充入等量N2和H2，反应物浓度不变，化学反应速率不变，化学平衡不移动，氨的产率不变，⑥不符合题意；
⑦及时分离产生的NH3，生成物的浓度减小，化学反应速率减小，平衡向正反应方向移动，氨的产率增大，⑦不符合题意；
⑧使用催化剂，化学反应速率增大，化学平衡不移动，氨的产率不变，⑧不符合题意；
综上所述，②⑤符合题意，故选C。
11．B
【分析】250℃之前，反应未平衡，升高温度，反应速率增大，相同时间内CO的转化率随温度T的升高而增大，250℃，反应达到平衡，250℃后，温度升高，平衡逆向移动，相同时间内CO的转化率随温度T的升高而减小，因此逆反应是吸热反应。
【详解】
A．结合分析可知正反应是放热反应，ΔH＜0，A正确；
B．由分析可知，X点反应未平衡，反应表现为正向进行，因此v消耗(CO)＞v生成(CO)，B错误；
C．该反应为气体分子数减小的反应，因此相同温度时，增大压强，平衡正向移动，可提高CO的转化率，C正确；
D．状态X时，反应未平衡，选择合适催化剂，反应速率增大，可以提高相同时间内CO的转化率，D正确；
答案选B。
12．B
【详解】
A．甲中，10分钟时C的物质的浓度为0.5mol·L−1，则A的浓度减小0.75mol·L−1，10分钟内A的化学反应速率：υ(A)= 0.75mol·L−1÷10min=0.075 mol·L−1·min−1，故A正确；
B．甲中，10分钟时C的物质的浓度为0.5mol·L−1，则A的浓度减小0.75mol·L−1，B的浓度减小0.25mol·L−1，10分钟时，c(A)= 2.25mol·L−1、c(A)= 0.75mol·L−1，Q=，反应没有达到化学平衡状态，故B错误；
C．3A(g)+B(g)⇌2C(g)正反应吸热，升高温度，反应速率加快、平衡常数增大，若T1>448 K，10分钟时C物质的浓度应该大于0.5 mol·L−1，所以乙中，T1＜448 K、K乙＜K甲，故C正确；
D．甲中，10分钟时C的物质的浓度为0.5mol·L−1，则A的浓度减小0.75mol·L−1，B的浓度减小0.25mol·L−1，10分钟时，c(A)= 2.25mol·L−1、c(A)= 0.75mol·L−1，Q=，达到化学平衡状态时，A的浓度减小大于0.75mol·L−1，则甲中A的转化率大于25%，丙与甲相比，增大B的浓度，A的平衡转化率大于甲，所以丙中，达到化学平衡状态时A的转化率大于25%，故D正确；
选B。
13．C
【详解】
A．HCl为强酸，完全电离，醋酸为弱酸，部分电离，同浓度、同体积的盐酸与醋酸，反应开始前c(H+)：盐酸>醋酸，A说法正确；
B．反应过程中盐酸中c(H+)比醋酸中c(H+)大，盐酸反应速率快，c(H+)下降更快，B说法正确；
C．反应过程中盐酸中c(H+)比醋酸中c(H+)大，盐酸反应速率快，根据图像，曲线②表示醋酸与镁条反应，C说法错误；
D．根据图像可知，反应结束时两容器内n(H2)与酸的强弱无关，产生的n(H2)相等，D说法正确；
答案为C。
14．D
【详解】
A.由题给表格数据可知，4min时，N2O5的消耗量为(1.00—0.25) mol/L=0.75 mol/L，由各物质的化学计量数之比等于变化量之比可得反应生成c(NO2)= 0.75 mol/L ×2=1.50mol/L，故A正确；
B.5min时，N2O5的消耗量为(1.00—0.17) mol/L=0.83 mol/L，则N2O5的转化率为×100%=83%，故B正确；
C.0~2min内，N2O5的消耗量为(1.00—0.50) mol/L=0.50mol/L，由各物质的化学计量数之比等于变化量之比可得反应生成c(O2)= 0.50 mol/L ×=0.25mol/L，则v(O2)==0.125mol/(Lmin)，故C正确；
D.由题给表格数据可知，2min时N2O5的消耗浓度为起始的一半，其他条件不变，若起始c(N2O5)=0.50mol/L，反应物浓度减小，化学反应速率减小，反应消耗N2O5的浓度小于起始的一半，则2min时c(N2O5) ＞0.25mol/L，故D错误；
故选D。
15．D
【详解】
A. 由表中数据可知，实验1中CO的转化率为40%，而实验2中CO的转化率为20%，压强不能使该化学平衡发生移动，由于温度升高使得CO的转化率减小，所以该反应的正反应为放热反应，A正确；B. 实验1中，前5min用CO表示的速率为0.16 mol/(L·min)，B正确；C. 实验2中，平衡混合物中各组分CO、H2O、CO2、H2的浓度分别为0.8mol/L、0.3 mol/L、0.2 mol/L、0.2 mol/L，所以平衡常数K=1/6，C正确；D. 实验3跟实验2相比，各组分的平衡量没有改变，所以改变的条件不可能是温度，可能是加入了合适的催化剂，D不正确。本题选D。
点睛：要注意题中反应是在恒温恒容条件下进行的，故不可采用增大压强的措施（即缩小容器体积）。在投料相同且保证达到等效平衡的前提下，加快化学反应速率的措施只有加入催化剂了。
16．     K=     氮气与氢气反应的限度(或化学平衡常数)远大于氮气与氧气反应的限度     放热     d     提高合成氨反应的化学反应速率     8%     压强     L1<L2 合成氨反应为放热反应，压强相同时，升高温度，N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)， 平衡逆向移动，NH3的体积分数降低。
【详解】
(1)平衡常数指平衡时生成物浓度幂次方乘积比上反应物浓度幂次方乘积，故该反应平衡常数表达式为K=；
(2)平衡常数越大，说明反应物转化率越高，N2与H2反应的平衡常数远大于N2与O2反应的平衡常数，所以与H2反应时，N2转化率更高，故此处填：氮气与氢气反应的限度(或化学平衡常数)远大于氮气与氧气反应的限度；
(3)
①由数据知，温度升高，NH3的平衡含量降低，说明平衡逆向移动，故逆向为吸热反应，则正反应为放热反应，故此处填“放热”；
②a．温度升高，正逆反应速率都增大，a说法错误；b．温度升高瞬间，容器体积不变，气体浓度不变，故Q不变，但K减小，故平衡逆向移动，b说法错误；c．选项说法正确，但未解释氨平衡含量减小的原因，c不符合题意；d．温度升高，平衡逆向移动，K减小，导致氨平衡含量减小，d符合题意；故答案选d；
③高温不利于平衡正向移动，故哈伯选择550℃不是考虑平衡移动的原因，而是为了增强催化剂的活性，加快反应速率，故此处填提高合成氨反应的化学反应速率；
(4)M点对应H2、N2投料比为4，假设H2为4 mol，N2为1mol，平衡时N2转化x mol，列三段式如下： ，平衡时气体总物质的量=(1-x+4-3x+2x) mol=(5-2x) mol，则NH3的体积分数=，解得x=，则N2的体积分数=；
(5)若X代表温度，温度升高，平衡逆向移动，NH3体积分数减小，与图示不符，故X代表压强，L代表温度；合成氨反应为放热反应，压强相同时，升高温度，N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) 平衡逆向移动，NH3的体积分数降低，故L2＞L1。
17．     K=     增大     增大     否     大于     因温度不变，K值不变，＜0.263，未达到平衡状态，为增大的值反应正向进行，故v正＞v逆。
【分析】
（1）依据平衡常数的概念书写；升高温度平衡向吸热方向移动，根据平衡移动的方向判断平衡常数K值；
（2）依据浓度计算浓度商结合平衡常数进行比较判断反应进行的方向．
【详解】
（1）固体不在平衡表达式中出现，平衡常数表达式K=c(CO2)/c(CO)；反应吸热，升高温度平衡向正反应方向移动，高炉中CO2和CO的体积比值增大，平衡常数K值增大；
（2）1100℃时测得高炉中c（CO2）=0.025mol·L-1，c（CO）=0.1mol·L-1，浓度商Q=
0.025mol·L－1/0.1mol·L－1=0.25＜K=0.26，说明平衡正向进行，反应未达到平衡，v正＞v逆。原因：因温度不变，K值不变，＜0.263，未达到平衡状态，为增大的值，反应正向进行，故v正＞v逆。
【点睛】本题主要考查了化学平衡移动、平衡常数、化学平衡状态，难点（2），用浓度商判断反应进行的方向。
18．     20     2.5     Ⅲ     实验Ⅲ中出现浑浊所需时间最短
【详解】分析实验Ⅰ和Ⅱ，加入的Na2S2O3溶液体积不相同，加入蒸馏水体积不相同，说明是探究Na2S2O3溶液的浓度不同对反应速率的影响，因此实验Ⅰ和Ⅱ的温度应相同即a为20，分析实验Ⅱ和Ⅲ，得到是温度不相同，说明是探究温度不同对反应速率的影响，则另外的量应该与实验Ⅱ相同即b为2.5；实验Ⅱ中Na2S2O3物质的量浓度比实验Ⅰ中Na2S2O3物质的量浓度大，反应速率快，实验Ⅲ的温度比实验Ⅱ的温度高，因此实验Ⅲ的反应速率比实验Ⅱ的反应速率快，即上述三个实验中的反应速率最快的应该是实验Ⅲ，实验证据为实验Ⅲ的反应速率快，出现浑浊所需时间最短；故答案为：20；2.5；Ⅲ；实验Ⅲ中出现浑浊所需时间最短。
19．
(1)     N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)   ΔH= –92. 2 kJ/mol     ＜     391     ad
(2)＜
(3)     9/4     cd
(4)     ＜     32%
【解析】(1)
①合成氨工业中，合成塔中每产生2 mol NH3，放出92.2kJ热量，则工业合成氨的热化学方程式是N2(g)+3H2(g)2NH3(g)   ΔH=－92.2 kJ/mol。
②若起始时向容器内放入2 mol N2和6 mol H2，达平衡时放出的热量为Q，由于是可逆反应，则实际放出的热量则Q＜184.4kJ。
③反应热等于断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值，则945.8+3×436－2×3×x＝－92.2，解得x＝391，即1 mol N-H键断裂吸收的能量等于391kJ。
④
a．正反应体积减小，增大压强平衡正向移动，H2的转化率增大，a正确；
b．使用合适的催化剂不影响平衡状态，b错误；
c．正反应放热，升高温度平衡逆向移动，氢气的转化率降低，c错误；
d．及时分离出产物中的NH3平衡正向移动，H2的转化率增大，d正确；
答案选ad。
(2)正反应体积增大，其他条件不变时增大压强平衡逆向移动，甲烷含量增大，则图中两条曲线表示的压强的关系是：p1＜p2。
(3)
①根据三段式可知

则该温度下反应的平衡常数K＝。
②
a． 反应前后气体质量和物质的量均不变，则混合气体的平均相对分子质量始终不变，不能据此说明反应达到平衡状态；
b． 反应前后气体质量和容积均不变，则混合气体的密度始终不变，不能据此说明反应达到平衡状态；
c． 单位时间内生成a mol CO2的同时消耗a mol H2，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态；
d． 混合气中n(CO)：n(H2O)：n(CO2)：n(H2)=1：16：6：6，由于反应前后体积不变，可以用物质的量代替浓度计算平衡常数，此时浓度熵为，所以反应达到平衡状态；
答案选cd；
(4)
①升高温度平衡常数减小，说明平衡逆向进行，正反应放热，则焓变△H＜0。
②B点x＝4，设氨气的物质的量是4mol，则二氧化碳是1mol，二氧化碳的转化率是0.64，即消耗0.64mol二氧化碳，根据方程式可知同时消耗氨气是1.28mol，则NH3的平衡转化率为×100%＝32%。
20．
(1)CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)H= -49.2KJ/mol
(2)Ⅱ