河北省安平中学2020-2021学年高二上学期第一次月考化学试题

河北安平中学20202021学年第一学期第一次月考高二化学试题可能用到的相对原子质量：H-1C12N14O16一、选择题：（本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求）1.某化学反应其ΔH=125kJ·mol1，ΔS=8kJ·mol1·K1则此反应在下列哪种情况下可自发进行（）A.仅在低温下自发进行 B.仅在高温下自发进行C.在任何温度下都不能自发进行 D.在任何温度下都能自发进行【答案】A【解析】【分析】根据复合判据ΔG=ΔHTΔS进行分析，当ΔG<0时可以自发进行，反之则不能进行。【详解】ΔH=125kJ·mol1<0，ΔS=8J·mol1·K1<0，因此ΔG的值由温度决定，当在低温条件下ΔG<0，该反应可自发进行，当在高温条件下ΔG>0，该反应不可自发进行；故选择A。2.A2(g)＋B2(g)=2AB(g)，ΔH>0。下列因素能使活化分子百分数增加的是（

）A.降温B.使用催化剂C.增大反应物浓度D.增大气体的压强【答案】B【解析】【详解】A.降低温度，体系的能量减小，活化分子数减小，活化分子百分数减小，A不符合题意；B.使用催化剂可以降低反应的活化能，活化分子百分数增大，B符合题意；C.增大反应物浓度，单位体积内的活化分子数增大，但是活化分子百分数不变，C不符合题意；D.增大压强，单位体积内的活化分子数增大，但是活化分子百分数不变，D不符合题意；故答案为B【点睛】能增大活化分子百分数的条件只有两种，一是升高温度，二是使用催化剂。增大反应物浓度或增大有气体参与反应的体系压强，可以增大单位体积空间内的活化分子数，但是，活化分子百分数不变。3.对于反应A(g)＋3B(g)=2C(g)+2D(g)来说，以下表示中，反应速率最快的是（）A.v(A)=0.8mol/(L·s) B.v(B)=0.4mol/(L·s)C.v(C)=0.6mol/(L·s) D.v(D)=1.8mol/(L·s)【答案】D【解析】【分析】将化学反应速率全部转换为同一物质表示并转换同一单位，然后进行比较，数值较大速率较大。【详解】A．v(A)=0.8mol/(L·s)；B．v(B)=0.4mol/(L·s)，则v(A)=v(B)=0.13mol/(L·s)；C．v(C)=0.6mol/(L·s)，则v(A)=v(C)=0.3mol/(L·s)；D．v(D)=1.8mol/(L·s)，则v(A)=v(D)=0.9mol/(L·s)。综上所述，反应速率最快的是D，故选D。4.合成氨是工业上的重要反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，下列说法不正确的是（）A.反应达平衡状态后，各物质浓度不再改变B.反应达平衡状态后，单位时间内生成1molN2的同时消耗3molH2C.若改用新型高效催化剂，N2有可能100%转化为NH3D.使用催化剂是为了加快反应速率，提高生产效率【答案】C【解析】【详解】A．反应达到平衡状态，是一个动态平衡，正逆反应速率相等，各物质浓度不变，A正确；B．生成N2为逆反应速率，消耗H2为正反应速率，单位时间内生成1molN2的同时消耗3molH2表明反应正逆反应速率相等，B正确；C．可逆反应的特点是反应物不能完全转化为产物，催化剂不能改变转化率，所以在上述条件下，N2不可能100%转化为NH3，C错误；D．使用催化剂可以同等条件加快正逆反应速率，不会引起平衡的移动，可以改变生产效率，D正确；故选C。5.在两个绝热恒容的密闭容器中分别进行下列两个可逆反应：甲：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)；乙：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)现有下列状态：①混合气体平均相对分子质量不再改变②气体的总物质的量不再改变③各气体组成浓度相等④反应体系中温度保持不变⑤断裂氢氧键速率是断裂氢氢键速率的2倍⑥混合气体密度不变其中能表明甲、乙容器中反应都达到平衡状态的是A.①③ B.④⑤ C.③④ D.②⑥【答案】B【解析】【详解】①乙反应的两边气体的体积相同且都是气体，混合气体平均相对分子质量始终不变，所以平均相对分子质量不变，无法判断乙反应是否达到平衡状态，故①错误；②乙反应的两边气体的体积相同且都是气体，气体的总物质的量始终不变，所以气体的总物质的量不变无法判断乙是否达到平衡状态，故②错误；③各气体组成浓度相等，不能判断各组分的浓度是否不变，无法证明达到了平衡状态，故③错误；④因为为绝热容器，反应体系中温度保持不变，说明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故④正确；⑤断裂氢氧键速率是断裂氢氢键速率的2倍，说明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故⑤正确；⑥乙反应的两边气体的体积相同且都是气体，容器的容积不变，所以密度始终不变，所以混合气体密度不变，无法判断乙是否达到平衡状态，故⑥错误；能表明甲、乙容器中反应都达到平衡状态的有④⑤，故选B。6.对于2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)，ΔH<0，根据下图，下列说法错误的是（）A.t2时使用了催化剂 B.t3时采取减小反应体系压强的措施C.t5时采取升温的措施 D.反应在t6时刻，SO3体积分数最大【答案】D【解析】【详解】A.t2时，正逆反应速率同时增大，且速率相等，而所给可逆反应中，反应前后气体分子数发生变化，故此时改变的条件应为加入催化剂，A不符合题意；B.t3时，正逆反应速率都减小，由于逆反应速率大于正反应速率，平衡逆移，由于该反应为放热反应，故不可能是降低温度；反应前后气体分子数减小，故此时改变的条件为减小压强，B不符合题意；C.t5时，正逆反应速率都增大，故改变的条件可能为升高温度或增大压强，由于逆反应速率大于正反应速率，平衡逆移，结合该反应为放热反应，且反应前后气体分子数减小，故此时改变的条件为升高温度，C不符合题意；D.由于t3、t5时刻，平衡都是发生逆移的，故达到平衡时，即t4、t6时刻所得的SO3的体积分数都比t1时刻小，D说法错误，符合题意；故答案为D7.反应CO+H2O(g)CO2+H2在800℃达到平衡时分别改变下列条件，K值发生变化的是A.将压强减小至原来的一半 B.将反应温度升高至100℃C.添加催化剂 D.增大水蒸气的浓度【答案】B【解析】【详解】A.减小体积压强增大，各物质浓度都增大，但平衡不移动，化学平衡常数K不变，故A错误；B.化学平衡常数只与无关有关，温度改变，平衡常数改变，故B正确；C.加入催化剂加快反应速率但平衡不移动，化学平衡常数也不变，故C错误；D.增大水蒸气浓度，平衡向正反应方向移动，但化学平衡常数不变，故D错误；故选B。8.反应FeO(s)＋CO(g)⇌Fe(s)＋CO2(g)，700℃时平衡常数为0.68，900℃时平衡常数为A.升高温度该反应正反应速率增大，逆反应速率减小B.该反应的化学平衡常数表达式为：C.增大CO2浓度，平衡常数增大D.该反应的正反应是放热反应【答案】D【解析】【分析】由700℃时平衡常数为0.68，900℃时平衡常数为0.46可知，升高温度，平衡常数减小，平衡向逆反应方向移动，则该反应为放热反应。【详解】A项、升高温度，正、逆反应速率均增大，故A错误；B项、固体或纯液体的浓度为常数，不列入平衡常数的表达式，反应物FeO和生成物Fe为固体，则该反应的化学平衡常数为，故B错误；C项、化学平衡常数为温度函数，只与温度有关，与浓度无关，则增大CO2浓度，平衡常数不变，故C错误；D项、升高温度，平衡常数减小，平衡向逆反应方向移动，则该反应为放热反应，故D正确；故选D。9.对于可逆反应A(g)＋2B(g)2C(g)ΔH＞0，（A%为A平衡时百分含量）下列图象中正确的是()A. B. C. D.【答案】C【解析】【分析】该反应是一个气体体积减小的吸热反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，升高温度，平衡向正反应方向移动。【详解】A项、增大压强，平衡向正反应方向移动，正反应速率大于逆反应速率，故A错误；B项、升高温度，平衡向正反应方向移动，反应物A%减小，故B错误；C项、升高温度，反应速率增大，达到平衡所用时间较少，平衡向正反应方向移动，反应物A%减小，故C正确；D项、升高温度，反应速率增大，达到平衡所用时间较少，故D错误；故选C。【点睛】本题考查化学反应平衡图象，注意分析方程式的特征来判断温度、压强对平衡移动的影响为解答该题的关键。10.已知反应X（g）⇌2Y（g）+Z（g）△H＝akJ•mol﹣1（a＞0），一定温度下，在密闭容器中，加入X气体，下列说法不正确的是（）A.反应过程中，X和Z的物质的量之和保持不变B.气体平均摩尔质量保持不变，则该反应达到化学平衡状态C.在恒压容器中充入X，逆反应速率减小D.达到化学平衡状态时，反应放出的总热量可达akJ【答案】D【解析】【详解】A．反应物只有一种，Z为生成物，且X、Z的化学计量数相同，则反应过程中，X和Z的物质的量之和保持不变，故A正确；B．混合气体的质量不变，反应中气体的物质的量增大，则平均摩尔质量保持不变，则该反应达到化学平衡状态，故B正确；C．在恒压容器中充入X，体积增大，生成物的浓度变小，逆反应速率减小，故C正确；D．该反应为吸热反应，只加入反应物X发生反应，在反应过程中吸收热量，不能放出热量，故D错误；故选D。11.对利用甲烷消除NO2污染进行研究，CH4+2NO2⇌N2+CO2+2H2O。在2L密闭容器中，控制不同温度，分别加入0.50molCH4和1.2molNO2，测得n（CH4）随时间变化的有关实验数据见下表。下列说法正确的是（）组别温度时间/min（n/mol）010204050①T1n（CH4）0.500.350.250.100.10②T2n（CH4）0.500.300.180.15A.组别1中，020min内，NO2的降解速率为0.025mol·L1·min1B.由实验数据可知实验控制温度T1＞T2C.40min时，表格中T2对应反应已经达到平衡状态D.0～10min内，CH4的降解速率①＞②【答案】C【解析】【详解】A．①中0～20min内，v(CH4)=(0.5mol0.25mol)/(2L×20min)=0.00625mol•L1•min1，NO2的降解速率为v(NO2)=2v(CH4)=0.0125mol•L1•min1，故A错误；B．温度越高反应速率越大，实验数据可知0～20min内，实验①中CH4物质的量的变化量为0.25mol，实验②中CH4的变化量0.32mol，则实验②温度高，由实验数据可知实验控制的温度T1＜T2，故B错误；C．T1、40min时，反应达到平衡，因T2温度较高，平衡时用时更少，所以表格中40min时T2对应反应已经达到平衡状态，故C正确；D．温度越高，反应速率越快，则0～10min内，CH4的降解速率①＜②，故D错误；所以本题答案为：C。【点睛】依据影响化学反应因素解答。温度越高化学反应速度越快，据此判断各个选项。12.下列说法不正确的是（）A.铁生锈和氢气燃烧均为自发放热过程B.冰融化的过程中,熵值增大C.无热效应的自发过程是不存在的D.同一物质固态时熵值最小【答案】C【解析】【详解】A.铁生锈、氢气燃烧均是常温下自发的放热反应，故A正确；B.冰融化过程，分子混乱度增大，熵值增加，故B正确；C.水向低处流是自发过程，无热效应，故C错误；D.同一物质，固态时混乱度最小，熵值最小，故D正确；故答案选C。13.下列说法正确的是A.2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)在常温下能自发进行，则该反应的ΔH>0B.反应NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的ΔH<0C.CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)室温下不能自发进行，说明该反应的ΔH<0D.常温下，反应C(s)＋CO2(g)===2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH<0【答案】B【解析】【详解】A项，若该反应能自发进行，则ΔH－TΔS<0，即ΔH<TΔS，而ΔS<0(气体化学计量数反应后减小)，则ΔH<0，故A项不正确；B项，若该反应自发进行，则ΔH－TΔS<0，即ΔH<TΔS，又知T>0、ΔS<0(气体化学计量数反应后减小)，则ΔH<0，故B项正确；C项，若该反应室温下不能自发进行，则ΔH－TΔS>0，即ΔH>TΔS，又知T>0、ΔS>0(气体化学计量数反应后增大)，则ΔH>0，故C项不正确；D项，若该反应不能自发进行，则ΔH－TΔS>0，即ΔH>TΔS，又知T>0、ΔS>0(气体化学计量数反应后增大)，则ΔH>0，故D项不正确。所以答案：B.14.在图1中A、B两容器里,分别收集着一种理想气体(二者不反应)。若将中间活塞打开，两种气体分子立即都分布在两个容器中(如图2所示)。关于此过程的下列说法不正确的是（）A.此过程是自发可逆的B.此过程从有序到无序，混乱度增大C.此过程为自发过程,而且没有热量的吸收或放出D.此过程是向混乱程度增大的方向变化的过程，即熵增加的过程【答案】A【解析】【详解】A．由题意知该过程中：ΔH=0，ΔS＞0，所以ΔHTΔS＜0，可知该过程为自发过程，其逆过程不能自发进行，A错误；B．由题意可知该过程为由有序到无序的过程属于熵增加，混乱度增大的过程，B正确；C．由题意“将中间活塞打开（如图所示），两种气体分子立即都分布在两个容器中．”这是一个不伴随能量变化的自发过程，而且没有热量的吸收或放出，C正确；D．由题意“将中间活塞打开（如图所示），两种气体分子立即都分布在两个容器中”，知该过程为混乱度增大，由有序到无序的过程属于熵增加的过程，D正确；故选A。15.一定条件下，利用CO2合成CH3OH的反应如下：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H1，研究发现，反应过程中会有副反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2，温度对CH3OH、CO的产率影响如图所示。下列说法中，不正确的是A△H1<0，△H2>0B.增大压强有利于加快合成反应的速率C.生产过程中，温度越高越有利于提高CH3OH的产率D.合成CH3OH反应的平衡常数表达式是K=【答案】C【解析】A项，根据图示升高温度CH3OH的产率降低，反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH

(g)+H2O(g)

向逆反应方向移动，ΔH10，升高温度CO的产率增大，反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)向正反应方向移动，ΔH20，正确；B项，反应有气体参与，增大压强有利于加快合成反应的速率，正确；C项，由图像可见，温度越高CH3OH的产率越低，错误；D项，根据化学平衡常数的概念，合成CH3OH反应的平衡常数表达式是K=，正确；答案选C。点睛：本题难点是化学平衡图像的分析，把握图像中纵横坐标的含义、CH3OH和CO产率的变化趋势以及温度对化学平衡的影响是解题的关键。二、不定项选择题（本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分）16.将一定量的X加入某密闭容器中，发生反应：2X(g)3Y(g)+Z(g)，混合气体中X的物质的量分数与温度关系如图所示，下列说法正确的是（）A.该反应的ΔH>0B.压强大小关系：p3>p2>p1C.平衡后加入高效催化剂使平均摩尔质量增大D.在该条件下M点X平衡转化率为【答案】AD【解析】【详解】A.温度升高，平衡向吸热反应方向移动，由图可知，温度升高，X的物质的量分数减小，说明平衡向正反应方向移动，则该反应为吸热反应，ΔH>0，故A正确；B.该反应为气体体积增大的反应，增大压强，X的物质的量分数增大，则由图可知，压强大小关系：p1>p2>p3，故B错误；C.催化剂不能改变化学平衡移动的方向，则平衡后加入高效催化剂，化学平衡不移动，混合气体的平均摩尔质量不变，故C错误；D.起始加入X为2mol，X平衡转化率为a，由题意可得如下三段式：由混合气体中X的物质的量分数为0.1可得=0.1，解得a=，故D正确；故选AD。17.某温度下在2L密闭容器中加入一定量A，发生以下化学反应：2A(g)B(g)+C(g)ΔH=48.25kJ·mol1，反应过程中B、A的浓度比与时间t有如图所示关系，若测得第15min时c(B)=1.6mol·L1，下列结论正确的是（）A.该温度下此反应的平衡常数为3.2B.A的初始物质的量为8molC.反应到达平衡时，放出的热量是193kJD.反应达平衡时，A的转化率为80%【答案】BD【解析】【分析】设起始A的物质的量是amol；第15min时，B、A的浓度比等于2，即，a=8。【详解】A．该温度下此反应的平衡常数为，故A错误；B．第15min时，B、A的浓度比等于2，即，a=8，A的初始物质的量为8mol，故B正确；C．根据热化学方程式，生成1molB放热48.25kJ，反应到达平衡时生成3.2molB，放出的热量是48.25kJ×3.2=154.4kJ，故C错误；D．反应达平衡时，A的转化率为80%，故D正确；选BD。18.在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下，催化反应相同时间，测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是（）A.反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的ΔH＞0B.图中X点所示条件下，延长反应时间能提高NO转化率C.图中Y点所示条件下，增加O2的浓度不能提高NO转化率D.380℃下，c起始(O2)=5.0×104mol·L1，NO平衡转化率为50%，则平衡常数K=【答案】B【解析】【详解】A.随温度升高NO的转化率先升高后降低，说明温度较低时反应较慢，一段时间内并未达到平衡，分析温度较高时，已达到平衡时的NO转化率可知，温度越高NO转化率越低，说明温度升高平衡向逆方向移动，根据勒夏特列原理分析该反应为放热反应，ΔH＜0，故A错误；B.根据上述分析，X点时，反应还未到达平衡状态，反应正向进行，所以延长反应时间能提高NO的转化率，故B正确；C.Y点，反应已经达到平衡状态，此时增加O2的浓度，使得正反应速率大于逆反应速率，平衡向正反应方向移动，可以提高NO的转化率，故C错误；D.设NO起始浓度为amol/L，NO的转化率为50%，则平衡时NO、O2和NO2的浓度分别为0.5amol/L、(5×10-4-0.25a)mol/L、0.5amol/L，根据平衡常数表达式K=＞=故答案选B。19.N2O5是一种新型硝化剂，一定温度下发生2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)ΔH>0，T1温度下的部分实验数据为t/s050010001500c(N2O5)mol/L5.003.522.502.50下列说法不正确的是（）A.500s内N2O5分解速率为2.96×10－3mol/(L·s)B.T1温度下的平衡常数为K1＝125，1000s时转化率为50%C.其他条件不变时，T2温度下反应到1000s时测得N2O5(g)浓度为2.98mol/L，则T1<T2D.T1温度下的平衡常数为K1，T2温度下的平衡常数为K2，若T1>T2，则K1>K【答案】C【解析】【详解】A.500s内N2O5的浓度变化量为5mol/L3.52mol/L=1.48mol/L，故N2O5分解速率为=2.96×103mol/（L•s），故A正确；B.1000s、1500s时，N2O5的浓度都是2.5mol/L，说明1000s时反应到达平衡，则：2N2O5（g）4NO2（g）+O2（g）开始（mol/L）：500变化（mol/L）：2.551.25平衡（mol/L）：2.551.25故该温度下，平衡常数K==125，N2O5的转化率=×100%=50%，故B正确；C．其他条件不变时，T2温度下反应到1000s时测得N2O5（g）浓度为2.98mol/L>2.5mol/L，T2温度下反应速率减慢，故T1＞T2，故C错误；D．平衡常数只受温度影响，T1温度下的平衡常数为K1，T2温度下的平衡常数为K2，正反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，若T1＞T2，则K1>K2，故D正确；故选C。20.在10L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g)，发生反应X(g)+Y(g)M(g)+N(g实验编号温度/℃起始时物质的量/mol平衡时物质的量/moln(X)n(Y)n(M)①7000.400.100.090②8000.100.400080③8000.200.30a④9000.100.15b下列说法正确的是A.实验①中，若5min时测得n(M)=0.050mol，则0至5min时间内，用N表示的平均反应速率υ(N)=1.0×10－2mol/(L·min)B.实验②中，该反应的平衡常数K=2.0C.实验③中，达到平衡时，X的转化率为60%D.实验④中，达到平衡时，b＞0.060【答案】C【解析】【详解】A.实验①中，若5min时测得n(M)＝0.050mol，浓度是0.0050mol/L，根据反应的化学方程式可知，同时生成的N的物质的量浓度也是0.0050mol/L，因此0至5min时间内，用N表示的平均反应速率υ(N)＝0.0050mol/L÷5min＝1.0×10－3mol/(L·min)，A项错误；B、实验②中，平衡时M的浓度是0.0080mol/L，同时生成的N的浓度是0.0080mol/L，消耗X与Y的浓度均是0.0080mol/L，因此平衡时X和Y的浓度分别为0.01mol/L－0.0080mol/L＝0.002mol/L，0.04mol/L－0.0080mol/L＝0.032mol/L，因此反应的平衡常数K=(0.0080×0.0080)÷(0.002×0.032)=1，B项错误；C.根据反应的化学方程式可知，如果X的转化率为60%，则X(g)＋Y(g)M(g)＋N(g)起始浓度（mol/L）0.0200.03000转化浓度（mol/L）0.0120.0120.0120.012平衡浓度（mol/L）0.0080.0180.0120.012温度不变，平衡常数不变，则K=(0.0120×0.0120)÷(0.008×0.018)=1，即反应达到平衡状态，因此最终平衡时X的转化率为60%。C项正确；D.700X(g)＋Y(g)M(g)＋N(g)起始浓度（mol/L）0.0400.01000转化浓度（mol/L）0.0090.0090.0090.009平衡浓度（mol/L）0.03100.0010.0090.009则该温度下平衡常K=(0.009×0.009)÷(0.031×0.001)=2.6＞1，这说明升高温度平衡常数减小，即平衡向逆反应方向移动，因此正方应是放热反应。若容器④中温度也是800℃，由于反应前后体积不变，则与③相比④平衡是等效的，因此最终平衡时M的物质的量b＝0.5a＝0.06。当温度升高到900℃时平衡向逆反应方向移动，因此b＜0.答案选C。三、填空题21.80℃时，将0.40mol的N2O4气体充入2L已经抽空的固定容积的密闭容器中，发生如下反应：N2O4⇌2NO2△H>0020406080100n(N2O4)0.40a0.200.140.100.10n(NO2)0.000.24b0.520.600.60(1)计算20s−40s内用N2O4表示的平均反应速率为______mol⋅L−1⋅s−1(2)40s时，NO2的浓度=_____mol/L，反应最迟到____s到达平衡状志(3)100s后将混合物的温度降低，混合气体的颜色_______(填“变浅”“变深”或“不变”)(4)要增大该反应的K值，可采取的措施有_____(填序号)A.增大N2O4的起始浓度

B.向混合气体中通入NO2C.使用高效催化剂

D.升高温度(5)能说明该反应达到平衡状态的标志是____(填序号)A.2V(N2O4)=V(NO2)B.容器内压强保持不变C.容器内密度保持不变

D.NO2的体积分数保持不变【答案】(1).0.002(2).0.2(3).80(4).变浅(5).D(6).BD【解析】【分析】（1）0~20s生成NO2的物质的量为0.24mol，则消耗N2O4的物质的量为0.24mol×=0.12mol，故a=0.4mol0.12mol=0.28mol，再根据，计算20s−40s内(N2O4)；（2）40s时N2O4的物质的量减少0.40mol0.20mol=0.20mol，由反应可知生成NO2的物质的量为0.20mol×2=0.4mol，结合及平衡时物质的量不变分析；（3）根据勒夏特列原理，降低温度平衡向着放热方向移动；（4）N2O4(g)⇌2NO2(g)，该反应的平衡常数K只与温度有关；（5）根据平衡状态的特征分析判断。【详解】（1）0~20s生成NO2的物质的量为0.24mol，则消耗N2O4的物质的量为0.24mol×=0.12mol，故a=0.4mol0.12mol=0.28mol，(N2O4)==0.002molL1s1；（2）40s时N2O4的物质的量减少0.40mol0.20mol=0.20mol，由反应可知生成NO2的物质的量为0.20mol×2=0.4mol，NO2的物质的量浓度为=0.2molL1。由表中的数据可知，80s后，NO2、N2O4的物质的量不再变化，故反应最迟到80s到达平衡状志；（3）N2O4(g)⇌2NO2(g)△H>0，该反应正反应为吸热反应，降低温度，平衡向着逆反应方向移动，NO2的浓度降低，混合气体的颜色变浅；（4）N2O4(g)⇌2NO2(g)△H>0，该反应的平衡常数K只与温度有关，该反应正反应为吸热反应，升高温度平衡常数增大，只有D符合，答案选D；（5）A.反应过程中始终存在2V(N2O4)=V(NO2)，无法判断正逆反应速率的关系，不能判断是平衡状态，A错误；B.该反应为反应前后气体的物质的量发生变化的反应，即容器的压强为变量，当容器内压强保持不变，说明反应达到平衡状态，B正确；C.反应前后气体的质量不变，容器的体积不变，气体的密度始终不变，故容器内密度保持不变，不能判断是平衡状态，C错误；D.NO2的体积分数保持不变，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，D正确；答案选BD。22.在密闭容器中，使2molN2和6molH2混合发生下列反应：N2（g）＋3H2（g2NH3（g）ΔH<0。（1）当反应达到平衡时，N2和H2的浓度比是___；N2和H2的转化率比是____。（2）升高平衡体系的温度（保持体积不变），混合气体的平均相对分子质量___，密度___（填“变大”、“变小”或“不变”）。（3）当达到平衡时，充入氮气，并保持体积不变，平衡将____（填“正向”、“逆向”或“不”）移动。（4）若容器恒容、绝热，加热使容器内温度迅速升至原来的2倍，平衡将_____（填“向左移动”、“向右移动”或“不移动”）。达到新平衡后，容器内温度_____（填“大于”、“小于”或“等于”）原来的2倍。【答案】(1).1:3(2).1：1(3).变小(4).不变(5).正向(6).向左移动(7).小于【解析】【分析】（1）依据起始量氮气和氢气物质的量之比等于反应之比分析判断；（2）升温放热反应平衡逆向移动，结合ρ＝以及M=可知；（3）增加了氮气的浓度，使平衡正向移动；（4）根据勒夏特列原理解答。【详解】（1）对N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH<0，在密闭容器中，开始时n(N2)∶n(H2)＝2∶6＝1∶3，反应时消耗n(N2)∶n(H2)＝1∶3，故平衡时n(N2)∶n(H2)＝1∶3，所以c(N2)∶c(H2)＝1∶3，转化率之比为1∶1。（2）该反应正反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，气体的总物质的量增大，总质量不变，故平均相对分子质量变小，由ρ＝知密度不变；（3）达平衡后，充入氮气，并保持体积不变，增加了氮气的浓度，使平衡正向移动；（4）若容器恒容、绝热，加热使容器内温度迅速升至原来的2倍，根据勒夏特列原理，平衡向吸热反应的方向移动，即逆向移动，达新平衡后，容器内温度大于原来的温度，小于原来温度的2倍。23.工业上采用高温分解H2S制取氢气，其反应为2H2S(g)2H2(g)＋S2(g)，在膜反应器中分离出H2。（1）在密闭容器中，充入0.10molH2S(g)，发生反应2H2S(g)2H2(g)＋S2(g)，控制不同的温度和压强进行实验，结果如图。图中压强p1、p2、p3由大到小的顺序为___。（2）若容器的容积为2.0L，则压强为p3，温度为950℃时，反应经3h达到平衡，化学反应速率v(S2)=（3）若压强p2=7.2MPa、温度为975℃时，该反应的平衡常数Kp=__（用平衡分压代替平衡浓度，分压＝总压×【答案】(1).p3>p2>p1(2).0.0025mol·L1·h1(3).0.53【解析】【详解】（1）温度相同时，p1→p2→p3，H2S的平衡转化率减小，则p1→p2→p3，平衡逆向移动，则p3>p2>p1，故答案为：p3>p2>p1；（2）压强为p3，温度为950℃时，H2S的平衡转化率为30%，即H2S的物质的量变化量=0.10mol×0.30=0.03mol，则v(H2S)==0.005mol·L1·h1，则v(S2)=v(H2S)=0.0025mol·L1·h1，故答案为：0.0025mol·L1·h1；（3）p2=7.2MPa、温度为975℃时，H2S的转化率为40%，设起始压强为p，则，所以0.6p+0.4p+0.2p=7.2MPa，解得p=6MPa，则Kp=≈0.53，故答案为：0.53。24.工业上可利用“甲烷蒸气转化法”生产氢气，反应的热化学方程式为CH4(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+3H2(g)△H=+161.1kJ·mol1（1）已知温度、压强对甲烷平衡时的体积分数的影响如图1，请回答：①图1中a、b、c、d四条曲线中的两条代表压强分别为1MPa、2MPa时甲烷体积分数的曲线，其中表示1MPa的是_____。②该反应的平衡常数：K(600℃)___（填“＞”“＜”或“=”）K(700℃（2）①已知：在700℃、1MPa时，1molCH4与1molH2O在1L的密闭容器中反应，6min时达到平衡（如图2），此时CH4②从图2分析，由第一次平衡到第二次平衡，平衡移动的方向是____（填“向正反应方向”或“向逆反应方向”）移动，采取的措施可能是____。【答案】(1).a(2).＜(3).80%(4).276.5(5).向逆反应方向(6).将容器体积缩小为原来的1/2或加入原平衡等量的氢气【解析】【分析】(1)根据外界条件对平衡状态的影响分析；(2)①结合图像和三段式计算CH4的转化率和该温度下反应的平衡常数；②根据压强对平衡状态的影响分析解答。【详解】(1)①由CH4(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)△H=+161.1kJ/mol可知，随着温度的升高，平衡向正反应方向移动，甲烷的平衡含量会逐渐减小，因此排除曲线c、d，又因增大压强，平衡逆向移动，甲烷的平衡含量增大，故1Mpa是曲线a，2Mpa的是曲线b；②由CH4(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)△H=+161.1kJ/mol可知，随着温度的升高，平衡向正反应方向移动，平衡常数增大，因此该反应的平衡常数：600℃时小于700℃(2)①CH4(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)起始(mol/L)：1100变化(mol/L)：0.80.80.82.4平衡(mol/L)：0.20.2