高中化学2022版步步高《单元集训》人教版单元检测七　化学反应速率和化学平衡

单元检测七化学反应速率和化学平衡考生注意：1．本试卷共4页。2．答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上。3．请在密封线内作答，保持试卷清洁完整。一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48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．下列对化学反应2NO＋2COeq\o(,\s\up7(高温、高压))N2＋2CO2的叙述正确的是()A．使用催化剂不影响反应的活化能B．使用光催化剂能增大反应物的转化率C．升高温度能增加反应物分子中活化分子的百分数，从而加快反应速率D．改变压强对反应速率无影响答案C解析使用催化剂影响反应的活化能，改变反应速率，但不能改变反应物的平衡转化率，故A、B项错误；当反应中有气体参与时，改变压强可影响化学反应速率，D项错误。2．(2020·辽宁锦州高三月考)一定条件下的密闭容器中：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)ΔH＝－905.9kJ·mol－1，下列叙述正确的是()A．4molNH3和5molO2反应达到平衡时放出热量为905.9kJB．平衡时v正(O2)＝eq\f(4,5)v逆(NO)C．平衡后降低压强，混合气体平均摩尔质量增大D．平衡后升高温度，混合气体中NO含量降低答案D解析该反应为可逆反应，不能完全转化，则4molNH3和5molO2反应达到平衡时放出的热量小于905.9kJ，故A错误；平衡时，不同物质的正、逆反应速率之比等于化学计量数之比，则平衡时4v正(O2)＝5v逆(NO)，故B错误；该反应为气体体积增大的反应，则降低压强，平衡正向移动，气体的物质的量增大，由M＝eq\f(m,n)可知，混合气体平均摩尔质量减小，故C错误；该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，则混合气体中NO含量降低，故D正确。3．工业上，合成氨反应N2＋3H2eq\o(,\s\up7(高温、高压),\s\do5(催化剂))2NH3的微观历程如图所示，用、、分别表示N2、H2、NH3，下列说法不正确的是()A．①→②催化剂在吸附N2、H2时，未形成新的化学键B．②→③形成N原子和H原子是放热过程C．③→④形成了新的化学键D．使用合适的催化剂，能提高合成氨反应的速率答案B解析由图知，①→②催化剂在吸附N2、H2时，没有化学键的形成与断裂，故A正确；②→③断键形成N原子和H原子是吸热过程，故B错误；③→④形成了新的化学键——氮氢键，故C正确；使用合适的催化剂，能提高合成氨反应的速率，故D正确。4．(2020·山西临汾高三月考)已知298.15K时，可逆反应：Pb2＋(aq)＋Sn(s)Pb(s)＋Sn2＋(aq)的平衡常数K＝2.2，若溶液中Pb2＋和Sn2＋的浓度均为0.10mol·L－1，则此时反应进行的方向是()A．向正反应方向进行B．向逆反应方向进行C．处于平衡状态D．无法判断答案A解析已知在298.15K时，可逆反应：Pb2＋(aq)＋Sn(s)Pb(s)＋Sn2＋(aq)的平衡常数K＝2.2，若溶液中Pb2＋和Sn2＋的浓度均为0.10mol·L－1，Q＝eq\f(cSn2＋,cPb2＋)＝1<K＝2.2，反应正向进行，故A正确、B错误；反应未达到平衡状态，故C错误；通过比较浓度商和平衡常数的大小，可以判断反应进行的方向，故D错误。5．在恒温恒压下，某一体积可变的密闭容器中发生反应A(g)＋B(g)C(g)ΔH<0，t1时达到平衡后，在t2时改变某一条件，其反应过程如图所示。下列说法正确的是()A．Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，A的体积分数：Ⅰ>ⅡB．t2时改变的条件是向密闭容器中加入物质CC．0～t2时，v正>v逆D．Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，平衡常数：K(Ⅰ)<K(Ⅱ)答案B解析由图像可知第二次达到平衡后，反应速率与第一次达到平衡时相同，这说明反应物、生成物的浓度不变，所以A物质的体积分数相同，A项错误；加入物质C，物质C的浓度增大，逆反应速率瞬间增大，但容器体积增大，物质A、B的浓度降低，正反应速率瞬间减小，平衡左移，物质C的浓度逐渐减小，逆反应速率也逐渐减小，物质A、B的浓度逐渐增大，正反应速率也逐渐增大，最终又达到原来的平衡状态，B项正确；在t1～t2时，v正＝v逆，C项错误；平衡常数与温度有关，D项错误。6．在相同的密闭容器中，用高纯度纳米级Cu2O分别进行催化分解水的实验：2H2O(g)2H2(g)＋O2(g)ΔH>0，实验测得反应体系中水蒸气浓度(mol·L－1)的变化结果如下：时间/min序号01020304060①温度T1/1号Cu2O0.05000.04920.04860.04820.04800.0480②温度T1/2号Cu2O0.05000.04900.04830.04800.04800.0480③温度T2/2号Cu2O0.05000.04800.04700.04700.04700.0470下列说法不正确的是()A．实验①前20min的平均反应速率v(O2)＝7×10－5mol·L－1·min－1B．实验①、②条件下的平衡常数相等，且小于实验③条件下的平衡常数C．2号Cu2O的催化效率比1号Cu2O的催化效率高D．实验时的温度T2高于T1答案A＝7×10－5mol·L－1·min－1，则v(O2)＝eq\f(1,2)v(H2O)＝3.5×10－5mol·L－1·min－1，故A错误；平衡常数只与温度有关，实验①和②的温度相同，则平衡常数相等，因水的分解反应是吸热反应，升高温度促进水的分解，对比实验②、③可知，在催化剂相同、温度不同的条件下，实验③中水蒸气的平衡浓度比实验②中的小，说明温度T2＞T1，升高温度平衡正向移动，则实验②条件下的平衡常数小于实验③条件下的平衡常数，故B、D正确；由表中数据可知，在温度相同、催化剂不同的条件下，②中的反应速率比①中的反应速率快，说明2号Cu2O的催化效率比1号Cu2O的催化效率高，故C正确。7．向体积均为2L的两个恒容密闭容器中分别充入1molSiHCl3，维持容器的温度分别为T1℃和T2℃不变，发生反应：2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g)ΔH1＝akJ·mol－1。反应过程中SiHCl3的转化率随时间的变化如图所示，下列说法正确的是()A．T1<T2B．T1℃时，0～100min反应的平均速率v(SiHCl3)＝0.001mol·L－1·min－1C．T2℃时，反应的平衡常数：K＝eq\f(1,64)D．T2℃时，使用合适的催化剂，可使SiHCl3的平衡转化率与T1℃时相同答案C解析“先拐先平数值大”，升高温度，化学反应速率会增大，达到平衡的时间会缩短，图中可看出T1>T2，A项错误；T1℃时，0～100minSiHCl3的转化率为10%，反应的平均速率v(SiHCl3)＝eq\f(1mol×10%,2L×100min)＝0.0005mol·L－1·min－1，B项错误；从图中信息可以看出，T2℃时达到平衡时SiHCl3的转化率为20%，则2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g)起始量/mol·L－10.500转化量/mol·L－10.10.050.05平衡量/mol·L－10.40.050.05则平衡常数K＝eq\f(0.05×0.05,0.42)＝eq\f(1,64)，C项正确；催化剂不会使平衡移动，不会改变SiHCl3的平衡转化率，D项错误。8．当1,3­丁二烯和溴单质1∶1加成时，其反应机理及能量变化如图：不同反应条件下，经过相同时间测得生成物组成如表：实验编号反应条件反应时间产物中A的物质的量分数产物中B的物质的量分数1－15℃1min62%38%225℃1min12%88%下列分析不合理的是()A．产物A、B互为同分异构体，由中间体生成A、B的反应互相竞争B．相同条件下由活性中间体C生成产物A的速率更快C．实验1测定产物组成时，体系已达平衡状态D．实验1在tmin时，若升高温度至25℃，部分产物A会经活性中间体C转化成产物B答案C解析A项，产物A、B分子式相同、结构不同，互为同分异构体，反应过程中放热不同，活性中间体C随温度不同可以转化成产物B或A，正确；B项，由图像中反应活化能分析可知，相同条件下由活性中间体C生成产物A的活化能小，速率更快，正确；C项，实验1测定产物组成时，不能说明物质含量保持不变，体系不一定达平衡状态，错误；D项，反应为放热反应，实验1在tmin时，若升高温度至25℃，产物中B的物质的量分数增大，说明升温部分产物A会经活性中间体C转化成产物B，正确。9．(2020·山东济南高三期末)在一定条件下A2和B2可发生反应：A2(g)＋3B2(g)eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(高温、高压))2AB3(g)。图1表示在一定温度下反应过程中的能量变化，图2表示在固定容积为2L的密闭容器中反应时A2的物质的量随时间变化的关系，图3表示在其他条件不变的情况下，改变反应物B2的起始物质的量对此反应平衡的影响。下列说法错误的是()A．该反应在低于某一温度时能自发进行B．10min内该反应的平均速率v(B2)＝0.045mol·L－1·min－1C．11min时，其他条件不变，压缩容器容积至1L，n(A2)的变化趋势如图2中曲线d所示D．图3中T1<T2，b点对应状态下A2的转化率最高答案D解析体系的自由能ΔG＝ΔH－TΔS，根据图示可知，该反应为放热反应，ΔH<0，由于该反应的正反应是气体体积减小的反应，所以ΔS<0。当温度较低时，ΔG＝ΔH－TΔS<0，反应能够自发进行；当温度较高时，|TΔS|>|ΔH|，即ΔG>0，反应不能自发进行，A正确；10min内该反应的平均速率v(A2)＝eq\f(Δc,Δt)＝eq\f(0.3mol,2L×10min)＝0.015mol·L－1·min－1，根据化学方程式可知v(B2)＝3v(A2)＝0.045mol·L－1·min－1，B正确；11min时，其他条件不变，压缩容器容积至1L，由于物质的浓度增大，化学平衡正向移动，不断消耗A2，所以n(A2)的物质的量会进一步减少，n(A2)变化趋势如图2中曲线d所示，C正确；在温度不变时，增大某种反应物的浓度，化学平衡正向移动，可以使其他反应物的转化率提高，故当T1<T2，c点由于n(B2)最大，故其对应状态下A2的转化率最高，D错误。10．一定温度时，向2.0L恒容密闭容器中充入2molSO2和1molO2发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。经过一段时间后达到平衡，反应过程中测定的部分数据见下表：t/s02468n(SO3)/mol00.81.41.81.8下列说法正确的是()A．反应在前2s的平均速率v(O2)＝0.4mol·L－1·s－1B．保持其他条件不变，体积压缩到1.0L，平衡常数将增大C．相同温度下，起始时向容器中充入4molSO3，达到平衡时，SO3的转化率大于10%D．保持温度不变，向该容器中再充入2molSO2、1molO2，反应达到新平衡时eq\f(nSO3,nO2)增大答案D解析反应在前2s的平均速率v(SO3)＝eq\f(\f(0.8mol,2.0L),2s)＝0.2mol·L－1·s－1，各物质的反应速率之比等于其化学计量数之比，v(O2)＝eq\f(1,2)×0.2mol·L－1·s－1＝0.1mol·L－1·s－1，故A项错误；化学平衡常数只与温度有关，温度不变，化学平衡常数不变，与压强、物质的量浓度都无关，故B错误；起始时向容器中充入2molSO2和1molO2，等效于充入2molSO3，平衡时SO3为1.8mol，转化率为eq\f(2mol－1.8mol,2mol)×100%＝10%，相同温度下，起始时向容器中充入4molSO3，相当于增大压强，平衡正向移动，则SO3的转化率小于10%，故C项错误；温度不变，向该容器中再充入2molSO2、1molO2，若恒压，则eq\f(nSO3,nO2)不变，恒容则相当于增大了压强，平衡正向移动，eq\f(nSO3,nO2)增大，故D正确。11．一定条件下，CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，往2L恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2，在不同催化剂作用下发生反应①、反应②与反应③，相同时间内CO2的转化率随温度变化如下图所示，b点反应达到平衡状态，下列说法正确的是()A．a点v正>v逆 B．b点反应放热53.7kJC．催化剂效果最佳的反应是③ D．c点时该反应的平衡常数K＝eq\f(4,3)答案A解析a点要达到平衡，CO2的转化率增大，反应正向进行，所以v正>v逆，故A正确；b点反应达到平衡状态，参加反应的CO2小于1mol，反应放热小于53.7kJ，故B错误；相同温度下，反应①最快，所以催化剂效果最佳的反应是①，故C错误；c点CO2的转化率是eq\f(2,3)，CO2(g)＋3H2(g)H2O(g)＋CH3OH(g)开始/mol·L－10.51.500转化/mol·L－1eq\f(2,3)×0.5eq\f(2,3)×0.5×3eq\f(2,3)×0.5eq\f(2,3)×0.5平衡/mol·L－1eq\f(1,6)0.5eq\f(1,3)eq\f(1,3)K＝eq\f(16,3)，故D错误。12．已知NO和O2转化为NO2的反应机理如下：①2NO(g)N2O2(g)(快)ΔH1＜0平衡常数K1②N2O2(g)＋O2(g)2NO2(慢)ΔH2＜0平衡常数K2下列说法正确的是()A．2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的ΔH＝－(ΔH1＋ΔH2)B．2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的平衡常数K＝eq\f(K1,K2)C．反应②的速率大小决定2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的反应速率D．反应过程中的能量变化如图所示答案C解析根据盖斯定律分析，由①＋②即可得到反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)，故反应热为ΔH＝ΔH1＋ΔH2，故A错误；平衡常数K＝K1·K2，故B错误；反应慢的速率决定总反应速率，所以反应②的速率大小决定2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的反应速率，故C正确；题图表示前者为吸热，与题中信息不符合，故D错误。13．已知在25℃时，反应①②③的化学方程式及化学平衡常数为①N2(g)＋O2(g)2NO(g)，K1＝1×10－30；②2H2(g)＋O2(g)2H2O(g)，K2＝2×1081；③2CO(g)＋O2(g)2CO2(g)，K3＝2.5×1091。下列说法正确的是()A．NO分解反应NO(g)eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)的平衡常数为1×1030B．根据K3的值可知常温下CO和O2很容易发生反应生成CO2C．温度升高，上述三个反应的平衡常数均减小D．常温下，NO、H2O、CO2分别发生分解反应生成O2的倾向顺序为NO>H2O>CO2答案D解析A项，NO(g)eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)的平衡常数为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,K1)))eq\f(1,2)＝1015，错误；B项，CO和O2之间的反应需要点燃才能进行，错误；C项，反应①为吸热反应，升高温度平衡正向移动，平衡常数增大，错误；D项，常温下，NO、H2O、CO2三种物质分解放出O2的平衡常数依次为1×1030、5×10－82、4×10－92，平衡常数越大，则反应进行的程度越大，正确。14．已知：2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O。25℃时，调节初始浓度为1.0mol·L－1的Na2CrO4溶液的pH，测定平衡时溶液中c(Cr2Oeq\o\al(2－,7))和c(H＋)，获得如图所示的曲线。下列说法不正确的是()A．平衡时，pH越小，c(Cr2Oeq\o\al(2－,7))越大B．A点CrOeq\o\al(2－,4)的平衡转化率为50%C．A点CrOeq\o\al(2－,4)转化为Cr2Oeq\o\al(2－,7)反应的平衡常数K＝1014D．平衡时，若溶液中c(Cr2Oeq\o\al(2－,7))＝c(CrOeq\o\al(2－,4))，则c(H＋)>2.0×10－7mol·L－1答案D解析从题给图像可以看出，pH越小，平衡时c(Cr2Oeq\o\al(2－,7))越大，A点c(Cr2Oeq\o\al(2－,7))＝0.25mol·L－1，反应掉的c(CrOeq\o\al(2－,4))＝0.25mol·L－1×2＝0.5mol·L－1，CrOeq\o\al(2－,4)的平衡转化率为50%，此时，平衡常数K＝eq\f(0.25,0.52×10－72)＝1014，故A、B、C三项均正确；若溶液中c(Cr2Oeq\o\al(2－,7))＝c(CrOeq\o\al(2－,4))≈0.33mol·L－1，此时，c(H＋)<2.0×10－7mol·L－1，D项不正确。15．现有容积均为2L的甲、乙、丙3个恒容密闭容器，向这3个容器中均加入0.20molN2、0.52molH2，进行合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1。图1表示不同反应条件下N2的浓度随时间的变化，图2表示其他条件相同，温度分别为T1、T2、T3且恒定不变，达到平衡时NH3的质量分数。下列判断不正确的是()A．图2中反应速率最快的是容器丙B．图1中容器乙的反应可能使用了催化剂C．图1中容器乙0～5min内v(N2)＝0.012mol·L－1·min－1D．图1中容器丙内反应的平衡常数为2.5答案C解析该反应是放热反应，温度越高反应速率越快，丙中氨气的质量分数最小，平衡左移，温度最高，A项正确；图1中容器乙的反应可能使用了催化剂，缩短反应达平衡的时间，但是平衡不移动，各组分的浓度保持不变，B项正确；图1中容器乙在0～5min内，v(N2)＝N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)起始/mol·L－10.100.260变化/mol·L－10.020.060.04平衡/mol·L－10.080.200.04图1中容器丙内反应的平衡常数K＝eq\f(0.042,0.203×0.08)＝2.5，D项正确。16．下列说法正确的是()A．一定条件下发生反应SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)，正反应速率随时间的变化如图甲所示，则反应在c点达到平衡状态B．图乙为2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)反应中SO3的体积分数随温度(T)的变化曲线，反应达到B点时，2v正(O2)＝v逆(SO3)C．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)达到平衡后，保持恒温恒容，再加入SO3，再次达到平衡后，SO3的体积分数降低D．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)达到平衡后，再加入O2，O2的转化率增大答案B解析化学平衡状态的实质是正反应速率等于逆反应速率，且保持不变，c点对应的正反应速率还在随时间而改变，未达平衡，A项错；图乙为SO3的体积分数随温度(T)的变化曲线，B点时SO3的体积分数最大，反应达到平衡状态，则2v正(O2)＝v逆(SO3)，B项正确；恒温恒容，再加入SO3，达新平衡后，相当于原体系加压，平衡正向移动，SO3的体积分数增大，C项错；2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)达到平衡后，再加入O2，平衡正向移动，但O2的转化率降低，D项错。二、非选择题(本题包括4小题，共52分)17．(10分)利用太阳能等可再生能源，通过光催化、光电催化或电解水制氢来进行二氧化碳加氢制甲醇，发生的主要反应是CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)。请回答下列有关问题：(1)若二氧化碳加氢制甲醇反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明该反应进行到t1时刻达到平衡状态的是________(填字母)。(2)常压下，二氧化碳加氢制甲醇反应时的能量变化如图1所示，则该反应的ΔH＝________。(3)在2L恒容密闭容器a和b中分别投入2molCO2和6molH2，在不同温度下进行二氧化碳加氢制甲醇的反应，各容器中甲醇的物质的量与时间的关系如图2所示。①若容器a、容器b中的反应温度分别为T1、T2，则判断T1________(填“＞”“＜”或“＝”)T2。若容器b中改变条件时，反应情况会由曲线b变为曲线c，则改变的条件是________。②计算容器b中0～10min氢气的平均反应速率v(H2)＝________mol·L－1·min－1。③在容器b中该反应的平衡常数为________(保留3位有效数字)。若平衡时向容器b中再充入1molCO2和3molH2，重新达平衡时，混合气体中甲醇的物质的量分数________(填“＞”“＜”或“＝”)30%。答案(1)bc(2)－46kJ·mol－1(3)①＞加入催化剂②0.225③5.33＞解析(1)a项，随着时间的延长甲醇的浓度最终保持稳定，不会变小，错误；b项，t1时二氧化碳的质量分数保持恒定，说明反应达到平衡，正确；c项，t1时甲醇与二氧化碳的物质的量之比保持恒定，达到平衡，正确；d项，t1时二氧化碳的物质的量在减小，甲醇的物质的量在增加，故未达到平衡，错误。(2)常压下，二氧化碳加氢制甲醇反应的ΔH＝2914kJ·mol－1－2960kJ·mol－1＝－46kJ·mol－1。(3)①若容器a、容器b中的反应温度分别为T1、T2，a先达到平衡，对应的温度高，则判断T1＞T2；若容器b中改变条件时，反应情况会由曲线b变为曲线c，反应速率变快，平衡不移动，则改变的条件是加入催化剂。②CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，平衡时容器b中甲醇的物质的量为1.5mol，氢气的变化量为4.5mol，0～10min氢气的平均反应速率v(H2)＝eq\f(4.5mol,2L×10min)＝0.225mol·L－1·min－1。③在容器b中，CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)开始/mol2600转化/mol1.54.51.51.5平衡/mol0.51.51.51.5平衡/mol·L－10.250.750.750.75该反应的平衡常数为eq\f(0.75×0.75,0.753×0.25)≈5.33。此时，甲醇的物质的量分数为eq\f(0.75,0.25＋0.75×3)×100%＝30%，若平衡时向容器b中再充入1molCO2和3molH2，相当于加压，平衡正向移动，重新达平衡时，混合气体中甲醇的物质的量分数大于30%。18．(14分)(2020·通辽市开鲁县第一中学高三月考)甲醇是一种重要的化工原料，又是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景。(1)在一容积为2L的密闭容器内，充入0.2molCO与0.4molH2发生反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。①A、B两点对应的压强大小关系是pA________pB(填“>”“<”或“＝”)。②A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系是________。③下列叙述能说明上述反应能达到化学平衡状态的是________(填字母)。a．H2的消耗速率是CH3OH生成速率的2倍b．CH3OH的体积分数不再改变c．混合气体的密度不再改变d．CO和CH3OH的物质的量之和保持不变(2)在p1压强、T1℃时，该反应的平衡常数K＝________，再加入1.0molCO后重新到达平衡，则CO的转化率________(填“增大”“不变”或“减小”)。(3)T1℃、1L的密闭容器内发生上述反应，测得某时刻各物质的物质的量如下，n(CO)：0.1mol、n(H2)：0.2mol、n(CH3OH)：0.2mol，此时v正________v逆(填“>”“<”或“＝”)。答案(1)①<②KA＝KB>KC③b(2)100减小(3)>解析(1)①反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)是气体体积减小的反应，加压平衡正向移动，反应物转化率增大，所以pA＜pB。②据图分析，随温度升高CO转化率降低，说明正反应放热，升温平衡逆向移动，平衡常数减小，所以KA＝KB＞KC。③H2的消耗速率是CH3OH生成速率的2倍，都是正反应速率，不能说明反应达到平衡状态，故a错误；CH3OH的体积分数不再改变说明正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故b正确；容器体积和气体质量始终不变，所以混合气体的密度始终不变，因此密度不变不能说明反应达到平衡状态，故c错误；CO和甲醇的化学计量数都为1，所以CO和CH3OH的物质的量之和始终保持不变，不能说明反应达到平衡状态，故d错误。(2)p1压强、T1℃时CO的转化率为0.5，则CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)起始浓度/mol·L－10.10.20转化浓度/mol·L－10.050.10.05平衡浓度/mol·L－10.050.10.05化学平衡常数K＝eq\f(0.05,0.05×0.12)＝100；若温度不变，再加入1.0molCO，平衡向正反应方向移动，重新达到平衡，氢气的转化率增大，CO的转化率减小。(3)T1℃、1L的密闭容器内发生上述反应，测得某时刻各物质的物质的量如下：n(CO)：0.1mol、n(H2)：0.2mol、n(CH3OH)：0.2mol，此时反应的浓度商Q＝eq\f(0.2,0.1×0.22)＝50＜K＝100，此时v正＞v逆。19．(14分)(2020·上海复旦附中高三月考)在容积为2.0L的密闭容器内，物质D在T℃时发生反应，其反应物和生成物的物质的量随时间(t)的变化关系如图，据图回答下列问题：(1)从反应开始到第一次达到平衡时，A物质的平均反应速率为________mol·L－1·min－1。(2)根据上图写出该反应的化学方程式_____________________________________________，该反应的平衡常数表达式为K＝________。(3)①第5min时，升高温度，A、B、D的物质的量变化如上图，则该反应的正反应是________(填“放热”或“吸热”)反应，反应的平衡常数________(填“增大”“减小”或“不变”)。②若在第7min时增加D的物质的量，A的物质的量变化正确的是________(用图中a、b、c的编号回答)。答案(1)0.067(2)2D(s)2A(g)＋B(g)c2(A)·c(B)(3)①吸热增大②bL－1·min－1。(2)根据图像知，随着反应的进行，D的物质的量减少，A、B的物质的量增加，所以D是反应物，A、B是生成物；同一反应、同一时间段内，各物质的物质的量变化量之比等于其计量数之比，0～3min时，Δn(D)＝0.4mol，Δn(A)＝0.4mol，Δn(B)＝0.2mol，Δn(D)∶Δn(A)∶Δn(B)＝0.4mol∶0.4mol∶0.2mol＝2∶2∶1，方程式为2D(s)2A(g)＋B(g)；因D为固体，所以化学平衡常数K＝c2(A)·c(B)。(3)①温度升高，D的物质的量减少，A、B的物质的量增大，平衡正向移动，说明正反应为吸热反应；平衡常数只与温度有关，温度升高，平衡正向移动，平衡常数增大。②D为固体，增加D的物质的量，浓度不变，平衡不移动。20．(14分)(2020·石嘴山市第三中学模拟)(1)乙基叔丁基醚(以ETBE表示)是一种性能优良的高辛烷值汽油调和剂。用乙醇与异丁烯(以IB表示)在催化剂HZSM－5催化下合成ETBE，反应的化学方程式为C2H5OH(g)＋IB(g)=ETBE(g)ΔH。回答下列问题：C1表示先吸附乙醇、C2表示先吸附异丁烯，C3表示乙醇和异丁烯同时吸附反应物被催化剂HZSM－5吸附的顺序与反应历程的关系如图1所示，该反应的ΔH＝________kJ·mol－1。反应历程的最优途径是________(填“C1”“C2”或“C3”)。(2)开发清洁能源是当今化工研究的一个热点问题。二甲醚(CH3OCH3)在未来可能替代柴油和液化气作为洁净液体燃料使用，工业上以CO和H2为原料生产CH3OCH3。工业制备二甲醚在催化反应室中(压力2.0