第2章化學反應(yīng)的方向限度和速率單元測試上學期高二化學滬科版（2020）選擇性必修1

第2章《化學反應(yīng)的方向、限度和速率》基礎(chǔ)練習題一、單選題1．重鉻酸鉀(強氧化性)在水溶液中存在平衡：，下列說法正確的是A．該反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)B．向該溶液中加入水，平衡逆向移動C．向該溶液中加入5滴濃鹽酸，平衡向逆反應(yīng)方向移動，溶液呈橙色D．向該溶液中加入5滴濃NaOH溶液后，平衡向正反應(yīng)方向移動，溶液呈黃色2．20℃時，將0.1mol·Ｌ－1Na2S2O3溶液10mL和0.01mol·Ｌ1H2SO4溶液10mL混合，2min后溶液中明顯出現(xiàn)渾濁，已知溫度每升高10℃，化學反應(yīng)速率增大到原來的2倍，那么50℃時，同樣的反應(yīng)要看到同樣的渾濁，需要的時間是A．40s B．15s C．48s D．20s3．在一個絕熱的容積固定的密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，當m、n、p、q為任意整數(shù)時，反應(yīng)達到平衡的標志是：①體系的密度不再改變，②體系的溫度不再改變，③A的轉(zhuǎn)化率不再改變，④各組分的百分含量不再改變，⑤反應(yīng)速率，v(A)：v(B)：v(C)：v(D)=m：n：p：q。下列組合完全正確的是A．②③④ B．③④⑤ C．②④⑤ D．①②③4．煤液化制乙醇的反應(yīng)如下：2CO(g)＋4H2(g)CH3CH2OH(l)＋H2O(l)

ΔH<0，若利用這個反應(yīng)進行乙醇(CH3CH2OH)的工業(yè)化生產(chǎn)，采取的措施正確的是A．適宜溫度、高壓、催化劑 B．低溫、高壓、催化劑C．低溫、低壓 D．高溫、高壓5．已知反應(yīng)的平衡常數(shù)K值與溫度的關(guān)系如表所示。800℃時，向一個的密閉容器中充入和，末達平衡。下列說法正確的是溫度/℃7008001000K值0.61.01.4A．該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡正向移動B．達到平衡后，A的轉(zhuǎn)化率為60％C．容器體積減小為原來的一半，平衡向正反應(yīng)方向移動D．平衡常數(shù)表達式6．下列反應(yīng)中，與三個圖像全部相符合的反應(yīng)是A．N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0B．2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)ΔH>0C．4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)ΔH<0D．H2(g)+CO(g)C(s)+H2O(g)ΔH>07．下列說法正確的是A．1molN2與4molH2混合充分反應(yīng)，則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目小于6molB．反應(yīng)2Mg(s)+CO2(g)=C(s)+2MgO(s)能自發(fā)進行，則該反應(yīng)的ΔH>0C．在稀溶液中：H＋(aq)+OH(aq)=H2O(l)ΔH=57.3kJ·mol?1，若將含0.5molH2SO4的濃硫酸與1L1.0mol·L?1的NaOH溶液混合，放出的熱量小于57.3kJD．汽車尾氣中的NO，主要來源于汽油、柴油的燃燒8．放熱反應(yīng)可認為是化學反應(yīng)(體系)將釋放的能量傳遞給了周圍的環(huán)境，導致環(huán)境的熵增加，增加的熵與焓變之間存在關(guān)系：△S環(huán)境=。當△S體系+△S環(huán)境>0時，反應(yīng)能自發(fā)進行。已知反應(yīng)：A(g)+B(g)=C(s)

△H=176kJ·mol1，△S=284J·mol1·K1，下列說法正確的是A．該反應(yīng)在任意溫度下都能自發(fā)進行B．該反應(yīng)在任意溫度下都不能自發(fā)進行C．T=298K時該反應(yīng)能自發(fā)進行D．T=298K時該反應(yīng)不能自發(fā)進行9．將一定量純凈的氨基甲酸銨置于密閉真空容器中(假設(shè)容器體積不變，固體試樣體積忽略不計)，在恒定溫度下使其達到分解平衡：H2NCOONH4(s)?2NH3(g)+CO2(g)。下列能判斷該反應(yīng)已經(jīng)達到化學平衡的個數(shù)有①v(NH3)=2v(CO2)②密閉容器中總壓強不變③密閉容器中混合氣體的密度不變④密閉容器中混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變⑤密閉容器混合氣體的總物質(zhì)的量不變⑥密閉容器中CO2的體積分數(shù)不變⑦混合氣體總質(zhì)量不變A．4個 B．5個 C．6個 D．7個10．生活中用自來水養(yǎng)金魚時，需將自來水先在陽光下暴曬一段時間的主要目的是A．分解除去次氯酸 B．紫外線殺菌消毒 C．增加水中含量 D．提高水的溫度11．科學家研究出一種新的催化劑能有效處理汽車尾氣，其反應(yīng)的化學方程式為：

，若反應(yīng)在恒容密閉容器中進行，由該反應(yīng)相關(guān)圖象作出的判斷正確的是A．甲圖中改變的反應(yīng)條件為升溫B．乙圖中溫度，縱坐標可代表NO的百分含量C．丙圖中壓強，縱坐標可代表NO的體積分數(shù)D．丁圖中a、b、c三點只有b點已經(jīng)達到平衡狀態(tài)12．已知：和存在平衡：，在時，平衡常數(shù)：。華南理工大學顧成課題組最近開發(fā)一種新材料(W)，通過新材料吸附力不同高效分離和。獲得相同的吸附量(如)時，需要的時間至少是的2.5倍。下列敘述錯誤的是A．時，上述反應(yīng)的平衡常數(shù)B．達到平衡后增大的量，則上述反應(yīng)速率增大C．相同條件下，上述材料對吸附速率小于D．上述混合物通過W材料，平衡濃度降低二、填空題13．回答下列問題。(1)工業(yè)合成氨的反應(yīng)：，分別在、溫度下，改變起始氫氣物質(zhì)的量，測得平衡時氨的體積分數(shù)如圖所示：①比較在m、n、q三點所處的平衡狀態(tài)中，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率最高的是點。②條件下，在的密閉容器中，充入和時，達平衡，此時反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率均為a，寫出下列僅含a、x的表達式(不必化簡)：；該反應(yīng)的平衡常數(shù)的值。③圖像中(填“高于”、“低于”、“等于”或“無法確定”)。(2)一定溫度下，在密閉容器中將等物質(zhì)的量的和混合，采用適當?shù)拇呋瘎┻M行反應(yīng)，已知此溫度下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)，則平衡時體系中的物質(zhì)的量分數(shù)為。14．已知甲烷隔絕空氣在不同溫度下有可能發(fā)生如下兩個裂解反應(yīng)：①CH4(g)→C(s)+2H2(g)；②2CH4(g)→C2H2(g)+3H2(g)某同學為了得到用天然氣制取炭黑的允許溫度范圍和最佳溫度，在圖書館中查到了如下熱力學數(shù)據(jù)：反應(yīng)①的ΔH(298K)=+74.848kJ·mol1，ΔS(298K)=+80.674J·mol1·K1。反應(yīng)②的ΔH(298K)=+376.426kJ·mol1，ΔS(298K)=+220.211J·mol1·K1。已知焓變和熵變隨溫度變化很小。請參考上述信息，回答下列問題：(1)這兩個反應(yīng)在(填“高溫”或“低溫”)下自發(fā)進行。(2)反應(yīng)①在常溫下(填“能”或“不能”)自發(fā)進行。(3)制取炭黑的允許溫度范圍為。(4)為了提高甲烷的炭化程度，下面四個溫度中最合適的是___________(填字母)A．905.2K B．927K C．1273K D．2000K15．一定條件下，在4L的恒容密閉容器中，A、B、C(均為氣體)三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示。(1)該反應(yīng)的化學方程式為。(2)下列結(jié)論能說明上述反應(yīng)在該條件下已經(jīng)達到反應(yīng)限度的是(填字母)。a.b.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變c.A、B、C三種物質(zhì)的濃度保持不變d.混合氣體的密度不變e.氣體A的消耗速率等于氣體C的生成速率f.體系總壓強不變16．某溫度下，在密閉容器中三種物質(zhì)（均為氣態(tài)）間進行反應(yīng)，其物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖．據(jù)圖回答：(1)該反應(yīng)的化學方程式可表示為．(2)反應(yīng)起始至設(shè)），的平均反應(yīng)速率是，的轉(zhuǎn)化率為（用百分數(shù)表示）；在此溫度下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)是．(3)下列可判斷反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是．A．X、Y、Z的反應(yīng)速率相等B．體系的壓強保持不變C．混合氣體的密度不變D．生成的同時生成E．混合氣體的平均分子質(zhì)量不變(4)一定能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大的措施有．A．其他條件不變，及時分離出產(chǎn)物B．適當降低溫度C．其他條件不變，增大的濃度D．保持溫度不變，將容器體積壓縮為E．恒容條件下沖入氦氣，使壓強增大F．加入合適的催化劑17．高溫下N2和O2發(fā)生反應(yīng)N2(g)+O2(g)2NO(g)，是導致汽車尾氣中含有NO的原因之一。(1)下圖是T1、T2兩種不同溫度下，一定量的NO發(fā)生分解過程中N2的體積分數(shù)隨時間變化的圖象，據(jù)此判斷反應(yīng)N2(g)+O2(g)2NO(g)為(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。(2)2000℃時向容積為2L的密閉容器中充入10molN2與5molO2，達到平衡后NO的物質(zhì)的量為2mol，則此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=。該溫度下，若開始時向上述容器中充入N2和O2均為1mol，則達到平衡后N2的轉(zhuǎn)化率為。(3)汽車凈化裝置里裝有含Pd化合物的催化劑，氣體在催化劑表面吸附與解吸作用的機理如圖所示。寫出其變化的總化學反應(yīng)方程式:。(4)為減少汽車尾氣中NOx的排放，常采用CxHy(烴)催化還原NOx消除氫氧化物的污染。例如：CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)

△H=574kJ/molCH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)

△H2若16gCH4還原NO2至N2共放出熱量867kJ，則△H2=。18．甲醇(CH3OH)廣泛用作燃料電池的燃料，工業(yè)上可由CO和H2來合成，化學方程式為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。(1)下圖是在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的曲線。①T1T2(填“>”、“<”或“=”)。該反應(yīng)的ΔH0(填“>”、“<”或“=”)。②若容器容積不變，下列措施能增加CO平衡轉(zhuǎn)化率的是(填字母)。a.降低溫度

b.使用合適的催化劑c.將CH3OH(g)從體系中分離

d.充入He，使體系總壓強增大(2)下圖是表示一定溫度下，在體積為2L的密閉容器中加入4molH2和一定量的CO后，CO和CH3OH(g)的濃度隨時間變化情況。從反應(yīng)開始到平衡，用CO濃度變化表示平均反應(yīng)速率υ(CO)=；H2的平衡轉(zhuǎn)化率為。(3)一定溫度下恒容容器中，分別研究在PX，PY，PZ三種壓強下合成甲醇的規(guī)律。如圖是上述三種壓強下H2和CO的起始組成比[]與CO平衡轉(zhuǎn)化率的關(guān)系，則PX，PY，PZ的大小關(guān)系是，此時該反應(yīng)的化學平衡常數(shù)KX，KY，KZ的大小關(guān)系為。19．已知合成氨反應(yīng)3H2(g)+N2(g)2NH3(g)ΔH<0.某科研小組研究：在其他條件不變的情況下，改變起始時氫氣的物質(zhì)的量對合成NH3反應(yīng)的影響。實驗結(jié)果如圖所示：(圖中T表示溫度，n表示起始時H2物質(zhì)的量)(1)圖象中T2和T1的關(guān)系是：T2T1(填“>”“<”“=”或“無法確定”)。(2)在a、b、c三點所處的平衡狀態(tài)中，反應(yīng)物N2轉(zhuǎn)化率最小的是(填字母)。(3)若容器容積為2L，b點對應(yīng)的n=0.15mol，測得平衡時H2、N2的轉(zhuǎn)化率均為60%，則平衡時N2的物質(zhì)的量濃度為mol·L1，此條件下(T2)，反應(yīng)的平衡常數(shù)K=。三、計算題20．一定溫度下有反應(yīng)2NO2(g)2NO(g)+O2(g)。將1molNO2、0.2molO2和一定量的NO通入容積為2L的密閉容器內(nèi)反應(yīng)，10min后反應(yīng)恰好達到平衡狀態(tài)，此時容器內(nèi)有0.6molNO，容器內(nèi)壓強為原來的8/7。計算：(要求有計算過程)(1)用NO濃度表示的平均化學反應(yīng)速率；(2)NO2的分解率；(3)該反應(yīng)的平衡常數(shù)。參考答案：1．D【詳解】A．該反應(yīng)中沒有化合價的變化，不是氧化還原反應(yīng)，故A錯誤；B．向該溶液中加入水，濃度均降低導致正逆反應(yīng)速率均減慢，由于生成物系數(shù)之和大于反應(yīng)物系數(shù)之和(水是純液體，其系數(shù)不計算在內(nèi))，所以Q<K，平衡正向移動，故B錯誤；C．向該溶液中滴入濃鹽酸，Cl有還原性，酸性溶液中有強氧化性，兩者會發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Cr3+和氯氣，溶液不會呈橙色，故C錯誤；D．向該溶液中加入5滴濃NaOH溶液，OH和H+中和，c(H+)降低，平衡向正反應(yīng)方向移動，溶液呈黃色，故D正確；故選D。2．B【詳解】溫度每升高10℃，化學反應(yīng)速率增大到原來的2倍，溫度升高了30℃，反應(yīng)速率是原來的23＝8倍，所需時間是原來的，原來需要2min，現(xiàn)在需要15s，綜上所述故選B。3．A【分析】根據(jù)化學平衡狀態(tài)的特征解答，當反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度、百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化?！驹斀狻竣賲⑴c反應(yīng)的物質(zhì)都是氣體，反應(yīng)在恒容密閉容器中進行，容器的容積不變，因此無論是否達到平衡，混合氣體的密度一直不變，不能據(jù)此判斷達到平衡狀態(tài)，故①錯誤；②絕熱容器中，體系的溫度不再改變，正逆反應(yīng)速率相等，能據(jù)此判斷達到平衡狀態(tài)，故②正確；③A的轉(zhuǎn)化率不再改變，說明消耗和生成速率相等，能據(jù)此判斷達到平衡狀態(tài)，故③正確；④各組分的百分含量不再改變，說明正逆反應(yīng)速率相等，能據(jù)此判斷達到平衡狀態(tài)，故④正確；⑤反應(yīng)速率v(A)：v(B)：v(C)：v(D)=m：n：p：q，由于沒有指明是正反應(yīng)速率還是逆反應(yīng)速率，所以不能據(jù)此判斷達到平衡狀態(tài)，故⑤錯誤；綜上所述，說法正確的是②③④，故選A。4．A【詳解】A．該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，高壓有利于化學平衡正向移動，提高乙醇產(chǎn)量，同時使用合適的催化劑有助于加快反應(yīng)速率，適宜的溫度在確保反應(yīng)速率較快的同時防止化學平衡逆向移動，A正確；B．采用低溫雖然有助于反應(yīng)平衡正向移動，但是低溫條件下反應(yīng)速率較慢，不利于乙醇的工業(yè)化生產(chǎn)，B錯誤；C．低溫反應(yīng)速率較慢，不利于乙醇的工業(yè)化生產(chǎn)，低壓化學平衡逆向移動，減小了乙醇的產(chǎn)量，C錯誤；D．采用高溫雖然加快了反應(yīng)速率，但是化學平衡逆向移動，降低了乙醇的產(chǎn)量，D錯誤；故答案選A。5．A【詳解】A．由表中數(shù)據(jù)可知，溫度越高，K值越大，可知升高溫度，平衡正向移動，所以該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，A正確；B．800℃時，K=1.0，向一個的密閉容器中充入和，由三段式得，，解得，則轉(zhuǎn)化率為，B錯誤；C．由于該反應(yīng)是氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，容器體積減小為原來的一半，壓強增大，平衡不移動，C錯誤；D．由于B是固體，不需要寫入平衡常數(shù)表達式，故平衡常數(shù)表達式為，D錯誤；故選A。6．B【分析】由圖可知，與三個圖像全部相符合的反應(yīng)為氣體體積增大的吸熱反應(yīng)?！驹斀狻緼．由方程式可知，該反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng)，故A不符合題意；B．由方程式可知，該反應(yīng)為氣體體積增大的吸熱反應(yīng)，故B符合題意；C．由方程式可知，該反應(yīng)為氣體體積增大的放熱反應(yīng)，故C不符合題意；D．由方程式可知，該反應(yīng)是氣體體積減小的吸熱反應(yīng)，故D不符合題意；故選B。7．A【詳解】A．1molN2與4molH2混合充分反應(yīng)，因該反應(yīng)是可逆反應(yīng)不能實現(xiàn)1mol氮氣的完全轉(zhuǎn)化，則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目小于6mol，A正確；B．反應(yīng)2Mg(s)+CO2(g)=C(s)+2MgO(s)是熵減的反應(yīng)，若能自發(fā)進行，則該反應(yīng)的ΔH<0，B錯誤；C．在稀溶液中：H＋(aq)+OH(aq)=H2O(l)ΔH=57.3kJ·mol?1，若將含0.5molH2SO4的濃硫酸與1L1.0mol·L?1的NaOH溶液混合，除了酸堿中和反應(yīng)還伴隨濃硫酸的稀釋放熱，放出的熱量大于57.3kJ，C錯誤；D．汽車尾氣中的NO，主要來源于氮氣和氧氣在高溫下反應(yīng)生成的，D錯誤；故選A。8．C【詳解】△S體系+△S環(huán)境＞0時反應(yīng)能自發(fā)進行，即－284+＞0，解得T＜619.8，這說明當溫度低于619.8K時反應(yīng)可以自發(fā)進行。答案選C。9．A【詳解】①用不同物質(zhì)的反應(yīng)速率表示達到平衡，需要反應(yīng)方向是一正一逆，且反應(yīng)速率比值等于化學計量數(shù)之比，v(NH3)=2v(CO2)沒有指明反應(yīng)的方向，無法說明反應(yīng)是否達到平衡，故①不符合題意；②氨基甲酸銨為固體，氨氣、二氧化碳為氣體，相同條件下，氣體壓強與氣體物質(zhì)的量成正比，隨著反應(yīng)進行，氣體物質(zhì)的量增大，壓強增大，即當氣體壓強不變，說明反應(yīng)達到平衡，故②符合題意；③氨基甲酸銨為固體，氨氣、二氧化碳為氣體，隨著反應(yīng)的進行，氣體總質(zhì)量增大，容器體積不變，根據(jù)，隨著反應(yīng)進行，氣體密度增大，當氣體密度不再改變，說明反應(yīng)達到平衡，故③符合題意；④氨基甲酸銨為固體，氨氣、二氧化碳為氣體，氨氣、二氧化碳物質(zhì)的量之比始終為2∶1，即=26，氣體的平均相對分子質(zhì)量始終保持不變，因此氣體的平均相對分子質(zhì)量不變，不能說明該反應(yīng)達到平衡，故④不符合題意；⑤氨基甲酸銨為固體，氨氣、二氧化碳為氣體，隨著反應(yīng)的進行，氣體總物質(zhì)的量增大，當氣體總物質(zhì)的量不再改變，說明反應(yīng)達到平衡，故⑤符合題意；⑥氨基甲酸銨為固體，氨氣、二氧化碳為氣體，氨氣、二氧化碳物質(zhì)的量之比始終為2∶1，二氧化碳的體積分數(shù)始終為，因此不能說明反應(yīng)達到平衡，故⑥不符合題意；⑦氨基甲酸銨為固體，氨氣、二氧化碳為氣體，隨著反應(yīng)的進行，氣體總質(zhì)量增大，即氣體總質(zhì)量不再改變，說明反應(yīng)達到平衡，故⑦符合題意；綜上所述，②③⑤⑦符合題意，即選項A符合題意；答案為A。10．A【詳解】自來水使用氯氣消毒時，會殘留少量氯氣，不能直接養(yǎng)魚，需將自來水先在陽光下暴曬一段時間，因為：①Cl2＋H2O?HCl＋HClO，②，②反應(yīng)在光照條件下發(fā)生，促進①平衡正向移動，從而使水中的余氯完全反應(yīng)完，即A符合題意；故答案選A。11．A【詳解】A．該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，甲圖中改變某條件時，正逆反應(yīng)速率均增大，且逆反應(yīng)速率增大的更多，則平衡逆向移動，改變的反應(yīng)條件應(yīng)為升溫，A正確；B．從乙圖中可以看出，T2時先達平衡，則溫度，降低溫度平衡正向移動，NO的百分含量減小，則縱坐標不能代表NO的百分含量，B不正確；C．丙圖中，壓強為P2時反應(yīng)先達平衡，則，增大壓強平衡正向移動，NO的體積分數(shù)減小，則縱坐標不能代表NO的體積分數(shù)，C不正確；D．丁圖中縱坐標表示平衡常數(shù)，則a、b、c三點都達到平衡狀態(tài)，對于放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動，正反應(yīng)的平衡常數(shù)減小，逆反應(yīng)的平衡常數(shù)增大，D不正確；故選A。12．A【詳解】A．上述反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升溫，平衡向左移動，K值減小，A項錯誤；B．增大量，它的濃度增大，反應(yīng)速率增大，B項正確；C．根據(jù)吸附量相同時，吸附所用時間較短，說明吸附速率大于，C項正確；D．W材料能吸附和，促進平衡向左移動，HDO平衡濃度降低，D項正確。故選A。13．(1)q低于(2)40【詳解】（1）①m、n、q三點均處于平衡狀態(tài)，增大起始n(H2)，平衡正向移動，N2的轉(zhuǎn)化率增大，即起始n(H2)越大，N2的平衡轉(zhuǎn)化率越大，則在m、n、q三點所處的平衡狀態(tài)中，反應(yīng)物N2的轉(zhuǎn)化率最高的是q點；②；反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率相等，則投料比等于化學反應(yīng)計量系數(shù)之比，即y=3x，建立三段式：則該反應(yīng)的平衡常數(shù)的值；③正反應(yīng)放熱，n(H2)一定時，降低溫度，平衡正向移動，平衡時氨的體積分數(shù)增大，則T2低于T1；（2）設(shè)投料時CO(g)和H2O(g)的物質(zhì)的量均為m，轉(zhuǎn)化量為n，建立三段式：設(shè)容器體積為V，則平衡常數(shù)，即，則平衡時體系中H2的物質(zhì)的量分數(shù)為。14．(1)高溫(2)不能(3)927.8~1790.4K(4)C【詳解】（1）該反應(yīng)是吸熱的熵增反應(yīng)，在高溫下自發(fā)進行；（2）ΔG=ΔHTΔS=74.848kJ·mol180.674×103kJ·mol1·K1×298K=50.807kJ·mol1>0，所以該反應(yīng)在常溫下不能自發(fā)進行；（3）甲烷裂解為炭黑和氫氣時，ΔG=ΔHTΔS=74.848kJ·mol180.674×103kJ·mol1·K1×T<0，解得T>927.8K；裂解為乙炔時，ΔG=ΔHTΔS=376.426kJ·mol1220.211×103kJ·mol1·K1×T<0，解得T>1709.4K，即溫度高于1709.4K時自發(fā)裂解為乙炔和氫氣，所以要制取炭黑，必須控制溫度在927.8~1790.4K；（4）要提高甲烷的炭化程度，應(yīng)在927.8~1790.4K的范圍內(nèi)盡可能提高溫度；15．(1)2A+B?2C(2)bcf【分析】根據(jù)圖像分析，A、B的物質(zhì)的量減少為反應(yīng)物，C的物質(zhì)的量增多為生成物，同一時間的反應(yīng)中物質(zhì)的量的該變量之比為系數(shù)之比，則；【詳解】（1）根據(jù)分析，化學方程式為；故答案為：；（2）a．任何時刻，反應(yīng)的速率之比為系數(shù)之比，故a不能代表達到反應(yīng)限度，a不符合題意；b．，反應(yīng)前后質(zhì)量相等，物質(zhì)的不等，故平均相對分子質(zhì)量不變代表達到反應(yīng)限度，b符合題意；c．當各個濃度保持不變，代表達到反應(yīng)限度，c符合題意；d．根據(jù)可知，因為質(zhì)量守恒，所以反應(yīng)前后的質(zhì)量是不變的，恒容容器中，體積不變，故密度始終不變，故d不能代表達到反應(yīng)限度，d不符合題意；e．氣體A的消耗速率為正反應(yīng)速率，氣體C的生成速率為正反應(yīng)速率，故e不能代表達到反應(yīng)限度，e不符合題意；f．反應(yīng)前后系數(shù)不同，故當總壓強不變的時候代表反應(yīng)達到平衡，f符合題意；故答案為：bcf。16．(1)2X3Y+Z(2)0.04mol·L1·min133.3%0.0675(3)BDE(4)CDF【詳解】（1）由圖可知，X量減小0.8mol，為反應(yīng)物，YZ分別增加1.2mol、0.4mol為生成物，且反應(yīng)后三種物質(zhì)均存在，為可逆反應(yīng)，故反應(yīng)方程式為2X3Y+Z。（2）反應(yīng)起始至tmin(設(shè)t=5)，Z的平均反應(yīng)速率是mol·L1·min1=0.04mol·L1·min1，X的轉(zhuǎn)化率為33.3%，在此溫度下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)是K=0.0675。（3）A．反應(yīng)速率比等于系數(shù)比，X、Y、Z的反應(yīng)速率相等，則正逆反應(yīng)速率不同，沒有達到平衡，不符合題意；B．反應(yīng)是氣體分子數(shù)改變的的化學反應(yīng)，物質(zhì)的量與壓強成正比，則混合氣體的壓強不隨時間的變化而變化，達到平衡狀態(tài)，符合題意；C．容器體積和氣體總質(zhì)量始終不變，則混合氣體的密度始終不變，因此不能說明反應(yīng)已達平衡，不符合題意；D．生成1molZ的同時生成2molX，則說明正逆反應(yīng)速率相等，達到平衡狀態(tài)，符合題意；E．混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為M=m/n，氣體質(zhì)量不變，但是氣體的總物質(zhì)的量隨反應(yīng)進行而改變，所以M會發(fā)生改變，當M不變時，反應(yīng)達到平衡，符合題意；故選BDE。（4）A．其他條件不變，及時分離出產(chǎn)物，物質(zhì)濃度減小，反應(yīng)速率減慢，不符合題意；B．適當降低溫度，溫度降低導致反應(yīng)速率減慢，不符合題意；C．其他條件不變，增大X的濃度，物質(zhì)濃度增大，則反應(yīng)速率增大，符合題意；D．保持溫度不變，將容器體積壓縮為1L，相當于增加物質(zhì)濃度，反應(yīng)速率增大，符合題意；E．恒容條件下沖入氦氣，使壓強增大，不影響反應(yīng)中各物質(zhì)的濃度，反應(yīng)速率不變，不符合題意；F．加入合適的催化劑，催化劑可以加快反應(yīng)的速率，符合題意；故選CDF。17．吸熱1/9或0.111/7或14.3%2NO＋O2＋4CO4CO2＋N2－1160kJ·mol1【詳解】分析：(1)根據(jù)“先拐先平數(shù)值大”原則判斷的T1、T2大小，再根據(jù)平衡時氮氣的體積分數(shù)判斷溫度對平衡的影響；(2)平衡常數(shù)為產(chǎn)物濃度系數(shù)次冪的乘積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次冪的乘積的比；根據(jù)溫度不變，平衡常數(shù)不變，利用三段式求出反應(yīng)混合物各組分物質(zhì)的量的變化量、平衡時反應(yīng)混合物各組分物質(zhì)的量，代入平衡常數(shù)表達式解出未知數(shù)，最后求轉(zhuǎn)化率；(3)根據(jù)圖象判斷出反應(yīng)物、產(chǎn)物，然后配平寫出方程式；(4)根據(jù)蓋斯定律先將兩個方程式相加得甲烷轉(zhuǎn)化為氮氣的方程式，根據(jù)甲烷和熱量的關(guān)系計算反應(yīng)熱。詳解：(1)根據(jù)圖象判斷，T2曲線先到達平衡，反應(yīng)速率大，溫度較高，而溫度升高，氮氣的體積分數(shù)減小，說明升高溫度平衡向正反應(yīng)移動，升高溫度向吸熱方向進行，故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故答案為吸熱；(2)利用三段式求出反應(yīng)混合物各組分物質(zhì)的量的變化量、平衡時反應(yīng)混合物各組分物質(zhì)的量。N2(g)+O2(g)?2NO(g)，起始(mol/L)：52.50反應(yīng)(mol/L)：0.50.51平衡(mol/L)：4.521所以平衡常數(shù)k===；令N2轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為xmol，則N2(g)+O2(g)?2NO(g)，起始(mol)：110反應(yīng)(mol)：xx2x平衡(mol)：1x1x2x所以平衡常數(shù)k===，解得x=，N2的轉(zhuǎn)化率為×100%=14.3%，故答案為；14.3%；(3)根據(jù)圖象可知，NO2為中間產(chǎn)物，反應(yīng)物為NO、O2、CO，產(chǎn)物為CO2、N2，反應(yīng)方程式為2NO+O2+4CO4CO2+N2。故答案為2NO+O2+4CO4CO2+N2；(4)①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=574kJ?mol1，②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2，根據(jù)蓋斯定律，將①+②得：2CH4(g)+4NO2(g)=2N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g)△H=574kJ?mol1+△H2=867kJ?mol1×2，解得△H2=1160kJ?mol1，故答案為1160kJ?mol1。18．(1)<<ac(2)0.075mol·L1·min10.75(或75%)(3)PX>PY>PZKX=KY=KZ【詳解】（1）①由題中圖像可知T2溫度下反應(yīng)先達平衡，可推出T1<T2。升高溫度，CO的轉(zhuǎn)化率降低，平衡逆向移動，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，ΔH<0。故答案為：<；<；②a．降低溫度，平衡正向移動，CO轉(zhuǎn)化率增大