2020届高考化学一轮复习化学平衡状态作业(1)

2020届高考化学一轮复习化学平衡状态作业(1)

化学平衡状态 一．选择题（共15小题）‎ ‎1．将2mol SO2和0.5mol O2放置于密闭容器中，发生反应2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g），充分反应后，生成的SO3的物质的量可能是（　　）‎ A．0.8mol B．1mol C．1.5mol D．2mol ‎2．一定条件下，在密闭容器内，SO2氧化成SO3的热化学方程式为：2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）；△H＝﹣akJ•mol﹣2在相同条件下要想得到2akJ热量，加入各物质的物质的量可能是（　　）‎ A．4molSO2和2molO2 ‎ B．4molSO2、2molO2和2molSO3 ‎ C．4molSO2和4molO2 ‎ D．6molSO2和4molO2‎ ‎3．已知热化学方程式：2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）△H＝﹣196kJ/mol，在容器中充入2mol SO2和2mol O2充分反应，最终放出的热量为（　　）‎ A．196kJ B．98kJ C．＜196kJ D．＞196kJ ‎4．下列说法不正确的是（　　）‎ A．催化剂可以改变化学反应速率 ‎ B．2molSO2与lmolO2混合一定能生成2molSO3 ‎ C．食物放在冰箱中会减慢食物变质的速率 ‎ D．化学反应达到反应限度时，正反应的速率与逆反应的速率相等 ‎5．下列反应中逆反应程度较大的是（　　）‎ A．CO2+C═2CO ‎ B．HI+AgNO3═AgI↓+HNO3 ‎ C．用高锰酸钾与浓盐酸制备氯气 ‎ D．氢气在氧气中燃烧 ‎6．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下：‎ 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℃‎ ‎1min ‎62%‎ ‎38%‎ ‎2‎ ‎25℃‎ ‎1min ‎12%‎ ‎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，体系己达平衡状态 ‎ 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 ‎7．一定温度下，通过下列反应可以制备水煤气：C（s）+H2O（g）⇌CO（g）+H2（g）△H＞0．上述方应在恒容的密闭容器中达到平衡后，仅改变图中横坐标x的值，重新达到平衡后，纵坐标y随x变化趋势合理的是（　　）‎ 选项 x y A H2O（g）的物质的量 混合气体的密度 B 温度 H2与CO的物质的量之比 C CO的物质的量 平衡常数K D C的质量 H2O（g）的转化率 A．A B．B C．C D．D ‎8．在一密闭容器中通入A、B两种气体，在一定条件下反应：2A（g）+B（g）＝2C（g）+Q（Q＞0），当达到平衡后，改变一个条件（X），下列量（Y）一定符合图中曲线的是（　　）‎ X Y A 温度 混合气体平均相对分子质量 B 再加入C A的质量分数 C 再加入A B的转化率 D 压强 B的浓度 A．A B．B C．C D．D ‎9．某兴趣小组为探究外界条件对可逆反应A（g）+B（g）═C（g）+D（s）的影响，进行了如下实验：恒温条件下，往一个容积为10L的密闭容器中充入1mol A和1mol B，反应达平衡时测得容器中各物质的浓度为Ⅰ．然后改变不同条件做了另三组实验，重新达到平衡时容器中各成分的浓度分别为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ．‎ A B C Ⅰ ‎0.050mol•L﹣1‎ ‎0.050mol•L﹣1‎ ‎0.050mol•L﹣1‎ Ⅱ ‎0.070mol•L﹣1‎ ‎0.070mol•L﹣1‎ ‎0.098mol•L﹣1‎ Ⅲ ‎0.060mol•L﹣1‎ ‎0.060mol•L﹣1‎ ‎0.040mol•L﹣1‎ Ⅳ ‎0.080mol•L﹣1‎ ‎0.080mol•L﹣1‎ ‎0.12mol•L﹣1‎ 针对上述系列实验，下列结论中错误的是（　　）‎ A．由Ⅰ中数据可计算出该温度下反应的平衡常数K＝20mol﹣1•L ‎ B．Ⅱ可能是通过增大C的浓度实现的 ‎ C．若Ⅲ只是升高温度，则与Ⅰ比较，可以判断出正反应一定是放热反应 ‎ D．第Ⅳ组实验数据的得出，只能通过压缩容器的体积才可以实现 ‎10．对于反应E（g）+2F（g）⇌2G（s），在温度T1和T2时，分别将0.50mol E和1.0mol F充入体积为2L的密闭容器中，测得n（E）随时间变化数据如表：‎ 温度 时间/min n/mol ‎0‎ ‎10‎ ‎20‎ ‎40‎ ‎50‎ ‎ T1‎ n（E）‎ ‎0.50‎ ‎0.35‎ ‎0.25‎ ‎0.10‎ ‎0.10‎ ‎ T2‎ n（E）‎ ‎0.50‎ ‎0.30‎ ‎0.18‎ ‎…‎ ‎0.15‎ 下列说法不正确的是（　　）‎ A．温度：T1＜T2 ‎ B．平衡常数：K（T1）＞K（T2） ‎ C．T2温度下10min内，平均速率为v（E）＝0.020mol•L﹣1•min﹣1 ‎ D．T1温度下达到平衡后，再充入0.50mol E和1.0mol F，达到新平衡时E的浓度不变 ‎11．一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应：H2O（g）+CO（g）⇌CO2（g）+H2（g）。当H2O、CO、CO2、H2的浓度不再变化时，下列说法中，正确的是（　　）‎ A．该反应已达化学平衡状态 ‎ B．H2O和CO全部转化为CO2和H2 ‎ C．正、逆反应速率相等且等于零 ‎ D．H2O、CO、CO2、H2的浓度一定相等 ‎12．对于可逆反应4NH3（g）+5O2（g）⇌4NO（g）+6H2O（g），下列叙述正确的是（　　）‎ A．达到化学平衡时，4υ正（O2）＝5υ逆（NO） ‎ B．若单位时间内生成xmolNO的同时，消耗xmolNH3，则反应达到平衡状态 ‎ C．达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大 ‎ D．化学反应速率关系是：2υ正（NH3）＝3υ正（H2O）‎ ‎13．反应N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H＜0，若在恒压绝热容器中发生，下列选项表明反应一定已达平衡状态的是（　　）‎ A．容器内的压强不再变化 ‎ B．相同时间内，断开H﹣H键的数目和生成N﹣H键的数目相等 ‎ C．容器内气体的浓度c（N2）：c（H2）：c（NH3）＝1：3：2 ‎ D．容器内的温度不再变化 ‎14．一定条件下NO2与SO2可发生反应：NO2（g）+SO2（g）⇌SO3（g）+NO（g）△H＜0．将NO2与SO2以体积比1：2置于密闭容器中反应，下列能说明反应达到平衡状态的是（　　）‎ A．体系压强保持不变 ‎ B．混合气体的密度保持不变 ‎ C．NO2和SO2的体积比保持不变 ‎ D．混合气体的平均相对分子质量保持不变 ‎15．已知可逆反应：A（S）+B（g）⇌C（g）+D（g）△H＜0，达到平衡时，改变单一条件，下列说法正确的是（　　）‎ A．恒温环境下加压，体系的平均相对分子质量一定升高 ‎ B．反应速率再次满足υC：υD＝1：1时，则反应达到平衡状态 ‎ C．恒温恒容下，当物质A的质量不再改变，则反应达到平衡状态 ‎ D．物质A由块状变为粉末状，正反应速率加快，平衡常数增大 二．填空题（共5小题）‎ ‎16．高温下，在容积固定的密闭容器中，用足量焦炭与一定量二氧化碳发生可逆的吸热反应生成了CO．下列选项中，一定符合反应达到化学平衡时情况的选项是　 　‎ a、压缩体积达到新平衡时，CO的浓度增大的倍数比CO2的浓度增大的倍数更大 ‎ b、速率关系：2v正（CO2）＝v逆（CO） ‎ c、转移电子数随温度升高而增多 ‎ d、气体密度随着焦炭的增加而增大．‎ ‎17．汽车尾气中CO、NO2在一定条件下可发生反应：4CO（g）+2NO2（g）⇌4CO2（g）+N2（g）△H＝﹣1200KJ/mol，一定温度下，向容积固定为 2L的密闭容器中充入一定量的 CO和 NO2，NO2 的物质的量随时间的变化曲线如图所示 ‎①0～10min内该反应的平均速率v（CO）＝　 　=，从 11 min 起其他条件不变，压缩容器的容积变为 1L，则　 　2 n NO 的变化曲线可能为图中的 （填字母）．‎ ‎②恒温恒容条件下，不能说明该反应已达到平衡状态的是　 　（填字母）．‎ A．容器内混合气体颜色不再变化 B．容器内的压强保持不变 C．容器内混合气体密度保持不变．‎ ‎18．某可逆反应在某体积为5L的密闭容器中进行，在从0～3分钟各物质的量的变化情况如图所示（A，B，C均为气体）‎ ‎（1）该反应的化学方程式为　 　；‎ ‎（2）在一定温度下，体积不变的密闭容器中，上述反应达到平衡的标志是　 　（填字母）．‎ A．气体总质量保持不变 B．A、B、C的浓度都相等 C．A、B、C的浓度不再发生变化 D．A、B、C的分子数之比为2：1：2‎ E．正反应和逆反应都已停止 F．容器内气体密度不再发生变化．‎ ‎19．使用石油热裂解的副产物CH4来制取CO和H2，其生产流程如图1：‎ ‎（1）此流程的第Ⅰ步反应为：CH4（g）+H2O（g）⇌CO（g）+3H2（g），一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图2．则P1　 　P2．（填“＜”、“＞”或“＝”）100℃时，将1mol CH4和2mol H2O通入容积为100L的恒容密闭容器中，达到平衡时CH4的转化率为0.5．此时该反应的平衡常数K＝　 　．‎ ‎（2）此流程的第Ⅱ步反应的平衡常数随温度的变化如表：‎ 温度/℃‎ ‎400‎ ‎500‎ ‎830‎ 平衡常数K ‎10‎ ‎9‎ ‎1‎ 从表中可以推断：该反应是　 　反应（填“吸热”或“放热”），若在500℃时进行，设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L，在该条件下，反应达到平衡时，CO的转化率为　 　．如图3表示该反应在t1时刻达到平衡、在t2时刻因改变某个条件引起浓度变化的情况：图中t2时刻发生改变的条件是　 　（写出一种）．‎ ‎（3）工业上常利用反应Ⅰ产生的CO和H2合成可再生能源甲醇．‎ ‎①已知CO（g）、CH3OH（l）的燃烧热分别为283.0kJ•mol﹣1和726.5kJ•mol﹣1，则CH3OH（l）不完全燃烧生成CO（g）和H2O（l）的热化学方程式为　 　．‎ ‎②合成甲醇的方程式为：CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）△H＜0．在230°C〜270℃最为有利．为研究合成气最合适的起始组成比n（H2）：n（CO），分别在230℃、250℃和270℃进行实验，结果如图4所示．其中270℃的实验结果所对应的曲线是　 　‎ ‎（填字母）；当曲线X、Y、Z对应的投料比达到相同的CO平衡转化率时，对应的反应温度与投较比的关系是　 　．‎ ‎③当投料比为1：1，温度为230℃，平衡混合气体中，CH3OH的物质的量分数为　 　（保留1位小数）．‎ ‎20．工业上常利用CO和H2合成可再生能源甲醇．‎ ‎（1）已知CO（g）、CH3OH（l）的燃烧热分别为283.0kJ•mol﹣1和726.5kJ•mol﹣1，则CH3OH（l）不完全燃烧生成CO（g）和H2O（l）的热化学方程式为　 　．‎ ‎（2）合成甲醇的方程式为CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）△H＜0．在230℃〜270℃最为有利．为研究合成气最合适的起始组成比n（H2）：n（CO），分别在230℃、250℃和270℃进行实验，结果如图所示．其中270℃的实验结果所对应的曲线是　 　（填字母）；当曲线X、Y、Z对应的投料比达到相同的CO平衡转化率时，对应的反应温度与投较比的关系是　 　．‎ ‎（3）当投料比为1：1，温度为230℃，平衡混合气体中，CH3OH的物质的量分数为　 　（保留1位小数）；平衡时CO的转化率　 　．‎ 化学平衡状态 参考答案与试题解析 一．选择题（共15小题）‎ ‎1．【分析】对于反应2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g），将2mol SO2和0.5mol O2放置于密闭容器中，可利用极限转化分析各物质的最大浓度，但由于反应为可逆反应，则各反应物不能完全转化．‎ ‎【解答】解：将2mol SO2和0.5mol O2放置于密闭容器中，发生反应2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g），当0.5mol氧气完全反应时，生成三氧化硫的物质的量是1mol，但是反应是可逆的，氧气不会完全消耗，所以生成三氧化硫的物质的量小于1mol，‎ 故选：A。‎ ‎2．【分析】由反应方程式可知生成2mol的SO3时放热a kJ，想得到2a kJ热量，则需生成4molSO3；‎ 由于反应是可逆反应，不可能完全进行到底，所以要得到4molSO3，SO2与O2物质的量必须要多于4mol和2mol．‎ ‎【解答】解：由反应方程式可知生成2mol的SO3时放热a kJ，想得到2a kJ热量，则需生成4molSO3；‎ 由于反应是可逆反应，不可能完全进行到底，所以要得到4molSO3，SO2与O2物质的量必须要多于4mol和 2mol，故D符合，‎ B选项中既有正反应又有逆反应，最终放出的热量小于2akJ，‎ 故选：D。‎ ‎3．【分析】该反应为可逆反应，在容器中充入2mol SO2和2mol O2充分反应，反应消耗的二氧化硫的物质的量一定小于2mol，则反应放热的热量小于196kJ，据此进行解答．‎ ‎【解答】解：根据热化学方程式2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）△H＝﹣196kJ/mol可知，完全反应2mol二氧化硫会放出196kJ热量，‎ 在容器中充入2mol SO2和2mol O2充分反应，由于该反应为可逆反应，所以达到平衡状态时消耗的二氧化硫的物质的量小于2mol，则反应放出的热量小于196kJ，即C正确，‎ 故选：C。‎ ‎4．【分析】A、催化剂可以改变化学反应速率，但是不影响化学平衡；‎ B、反应是可逆反应，反应物转化率不可能是100%；‎ C、冰箱中温度低，反应速率较小；‎ D、达到化学平衡状态，正逆反应速率相等，各组分浓度不变．‎ ‎【解答】解：A、由于加入催化剂可以改变化学反应速率，故A正确；‎ B、该反应是可逆反应，存在化学平衡，反应物转化率不可能是100%，故B错误；‎ C、由于冰箱中温度低，可以降低减慢食物变质的速率，故C正确；‎ D、由于达到化学平衡状态，正逆反应速率相等，各组分浓度不变，故D正确；‎ 故选：B。‎ ‎5．【分析】反应中逆反应程度较大，说明反应具有较强的可逆性，根据反应的特点来回答判断．‎ ‎【解答】解：A、CO2、C在高温下会反应生成CO，但是一氧化碳在高温下不会发生分解反应；‎ B、碘化银是一种黄色沉淀，不溶于硝酸，但是在一定的条件下，可以和硝酸之间发生微弱的溶解反应；‎ C、高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯气、氯化钾、氯化钾以及水，但是氯气、氯化钾、氯化钾以及水之间不会反应生成高锰酸钾和盐酸；‎ D、氢气在氧气中燃烧得到水，但是水在点燃条件下不会发生分解反应生成氢气和氧气；‎ 反应中逆反应程度较大的是B。‎ 故选：B。‎ ‎6．【分析】A．分子式相同结构不同的有机物为同分异构体，图象中表示的加成反应过程中活性中间体反应的活化能不同，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活A；‎ B．相同条件下由活性中间体C生成产物A的活化能小，反应的速率更快；‎ C．温度不同，产物组成不同，平衡状态是指物质含量不变的状态；‎ D．实验1在tmin时，若升高温度至25℃，图表中数据可知B的含量增大。‎ ‎【解答】解：A．产物AB分子式相同，结构不同为同分异构体，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活A，故A正确；‎ B．图象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，故B正确；‎ C．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，故C错误；‎ D．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，故D正确；‎ 故选：C。‎ ‎7．【分析】A、增加H2O（g）的物质的量，正向进行，气体质量增大，根据密度等于质量除以体积分析；‎ B、H2与CO的物质的量之比为1：1，与温度等变化无关；‎ C、平衡常数随温度变化；‎ D、固体不影响气体达到的平衡；‎ ‎【解答】解：该反应为正方向体积增加且吸热。‎ A、增加H2O（g）的物质的量，平衡正向移动，气体的质量增加，密度增大，故A正确；‎ B、H2与CO的物质的量之比无温度变化无关，故B错误；‎ C、C、平衡常数只与温度有关，浓度变化平衡常数不变，故C错误；‎ D、C为固体，加入C不影响平衡，故对转化率无影响，故D错误，故选A。‎ ‎8．【分析】反应2A（g）+B（g）＝2C（g）+Q（Q＞0），增加A的量，促进B的转化，加入C，化学平衡逆向移动，增大压强，平衡正向移动，升高温度，化学平衡逆向移动，结合图象可知一个量增大引起另一个量的增大来解答．‎ ‎【解答】解：A、达平衡后，升高温度，化学平衡逆向移动，由混合气体平均相对分子质量＝可知，逆向移动时n增大，则混合气体平均相对分子质量减小，与图象不符合，故A错误；‎ B、达平衡后，再加入C，等效于成比例改变生成物，所以先成比例扩大体积，A的质量分数不变，再压缩，化学平衡正向移动，则A的质量分数减小，与图象不符合，故B错误；‎ C、达平衡后，再加入A，平衡正向移动，促进B的转化，即B的转化率增大，与图象符合，故C正确；‎ D、达平衡后，增大压强，平衡正向移动，则B的浓度减小，与图象不符合，故D错误；‎ 故选：C。‎ ‎9．【分析】A、依据平衡常数概念计算，利用生成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡点幂次方乘积；Ⅱ B、分析Ⅱ平衡浓度可知ⅡABC浓度都增大，说明是加入C平衡逆向进行达到的平衡；‎ C、若Ⅲ只是升高温度，依据数据可知，升温，AB增大，C减小，说明平衡逆向进行，逆向是吸热反应，正向是放热反应；‎ D、分析数据，ABC浓度增大，可以是增大压强缩小体积，也可以是加入C，平衡逆向进行达到；‎ ‎【解答】解：A、依据平衡常数概念计算，利用生成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡点幂次方乘积，K＝＝20mol/L，故A正确；‎ B、分析Ⅱ平衡浓度可知，Ⅱ中ABC浓度都增大，说明可能是加入C平衡逆向进行达到的平衡，故B正确；‎ C、依据数据可知，若Ⅲ只是升高温度，AB增大，C减小，说明平衡逆向进行，逆向反应是吸热反应，正向是反应为放热反应，故C正确；‎ D、分析数据，ABC浓度增大，可以是增大压强缩小体积，也可以是加入C，平衡逆向进行达到，故D错误；‎ 故选：D。‎ ‎10．【分析】由表中数据可知，T1温度在40min到达平衡，开始对应各组分浓度相等，前20min内温度T2的反应速率大于温度T1的，则温度T2＞T1，T2温度先到达平衡，到达平衡时间小于40min，50min处于平衡状态，此时E的物质的量为0.15mol，大于T1温度平衡时的0.1mol，说明平衡逆向移动，则正反应为放热反应，根据平衡移动原理知识来判断。‎ ‎【解答】解：A、由表中数据可知，T1温度在40min到达平衡，开始对应各组分浓度相等，前20min内温度T2的反应速率大于温度T1的，则温度T2＞T1，故A正确；‎ B、T2温度先到达平衡，到达平衡时间小于40min，50min处于平衡状态，此时E的物质的量为0.15mol，大于T1温度平衡时的0.1mol，说明平衡逆向移动，则正反应为放热反应，温度越高，K越小，所以K（T1）＞K（T2），故B正确；‎ C、T2温度下10min内，平均速率为v（E）＝＝0.010mol•L﹣1•min﹣1，故C错误；‎ D、T1温度下达到平衡后，再充入0.50mol E和1.0mol ‎ F，按照反应系数比充入反应物，反应前后气体系数和不变，压强不变，所以平衡不移动，即达到新平衡时E的浓度不变，故D正确。‎ 故选：C。‎ ‎11．【分析】根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态。‎ ‎【解答】解：A、当H2O、CO、CO2、H2的浓度不再变化时，反应已达化学平衡状态，故A正确；‎ B、可逆反应H2O和CO不可能全部转化为CO2和H2，故B错误；‎ C、平衡状态是动态平衡，所以正、逆反应速率相等且大于零，故C错误；‎ D、平衡状态时H2O、CO、CO2、H2的浓度不变而不一定相等，故D错误；‎ 故选：A。‎ ‎12．【分析】A、达到化学平衡时，化学反应速率是相等的，且反应速率之比等于方程式的系数之比；‎ B、达到化学平衡时，化学反应的正逆反应速率是相等的；‎ C、若增加容器体积即减小压强，化学反应速率减慢；‎ D、根据反应速率之比等于方程式的系数之比．‎ ‎【解答】解：A、4v正（O2）＝5v逆（NO）能证明化学反应的正逆反应速率是相等的，达到了化学平衡状态，故A正确；‎ B、单位时间内生成x mol NO，同时消耗x mol NH3，则不能说明化学反应的正逆反应速率是相等的，只表示了正反应方向，故B错误；‎ C、若增加容器体积即减小压强，化学反应速率减慢，故C错误；‎ D、反应速率之比等于方程式的系数之比，所以3υ正（NH3）＝2υ正（H2O），故D错误。‎ 故选：A。‎ ‎13．【分析】根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态。‎ ‎【解答】‎ 解：A．该反应在恒压条件下进行，压强始终不变，不能根据压强判断平衡状态，故A错误；‎ B．相同时间内，断开H﹣H键的数目和生成N﹣H键的数目相等，表示的都是正反应，且不满足计量数关系，无法判断是否达到平衡状态，故B错误；‎ C．容器内气体的浓度c（N2）：c（H2）：c（NH3）＝1：3：2，无法判断各组分的浓度是否不再变化，则无法判断平衡状态，故C错误；‎ D．绝热容器，温度不再改变，说明正逆反应速率相等，该反应达到平衡状态，故D正确；‎ 故选：D。‎ ‎14．【分析】根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态。‎ ‎【解答】解：A、两边气体计量数相等，所以体系压强一直保持不变，故A错误；‎ B、混合气体的密度一直保持不变，不能说明达平衡状态，故B错误；‎ C、将NO2与SO2以体积比1：2置于密闭容器中反应，NO2和SO2的体积比保持不变，说明反应达平衡状态，故C正确；‎ D、气体的总物质的量不变，混合气体的平均相对分子质量一直保持不变，故D错误；‎ 故选：C。‎ ‎15．【分析】A．反应为气体体积增大的反应，加压平衡逆向移动；‎ B．υC：υD＝1：1时，不能判定平衡状态；‎ C．当物质A的质量不再改变，符合平衡的特征“定”；‎ D．增大接触面积，反应速率加快，K只与温度有关。‎ ‎【解答】解：A．反应为气体体积增大的反应，加压平衡逆向移动，气体的物质的量减小，质量也减小，无法确定平均相对分子质量是否升高，故A错误；‎ B．υC：υD＝1：1时，不能判定平衡状态，只有C、D的正速率和逆速率的比值为1：1时，才达到平衡状态，故B错误；‎ C．当物质A的质量不再改变，符合平衡的特征“定”，反应达到平衡状态，故C正确；‎ D．增大接触面积，反应速率加快，K只与温度有关，则平衡常数不变，故D错误；‎ 故选：C。‎ 二．填空题（共5小题）‎ ‎16．【分析】根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态．‎ ‎【解答】解：a、对于反应C+CO2＝2CO，压缩体积，CO的浓度增大的倍数一直比CO2的浓度增大的倍数大，不能判断平衡，故a错误；‎ b、化学平衡时速率之比等于物质的量之比，由2v正（CO2）＝v逆（CO）可知，同种正逆反应速率相同，为平衡状态，故b正确；‎ c、温度升高平衡正向移动，消耗焦炭的量增加，所以转移电子数增多，达到平衡时转移电子数不再变化，故c正确；‎ d、焦炭的是增加，平衡不移动，气体的物质的量不变，体积固定，所以密度是个定值，故d错误；‎ 故选：bc．‎ ‎17．【分析】①分析图象变化量，计算一氧化碳的反应速率，结合反应速率之比等于系数之比计算得到一氧化碳的速率，依据化学反应速率概念计算得到，缩体积，增大压强，平衡向正反应移动，改变瞬间n（NO2）不变，达平衡是n（NO2）减小；‎ ‎②根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态．‎ ‎【解答】解：①V（CO）＝V（NO2）＝2×＝0.03mol/L•min，从11min起其它条件不变，压缩容器的体积为1L，压强增大，平衡正向进行，瞬间NO2物质的量不变，随平衡正向进行，NO2物质的量减小，则n（NO2）的变化曲线 d符合；‎ 故答案为：0.03mol/L•min；d；‎ ‎②A．容器内混合气体颜色不再变化，说明二氧化氮的浓度不变反应达平衡状态，故正确；‎ B．容器内的压强保持不变，说明气体的物质的量不变，反应达平衡状态，故正确；‎ C．容器内混合气体密度始终保持不变，故错误；‎ 故选C．‎ ‎18．【分析】（1）由图象可以看出，A、B的物质的量逐渐减小，则A、B为反应物，C的物质的量逐渐增多，所以C为生成物，根据物质的物质的量变化值等于化学计量数之比书写化学方程；‎ ‎（2）当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不变，由此衍生的一些物理量不变，据此判断．‎ ‎【解答】解：（1）由图象可以看出，A、B的物质的量逐渐减小，则A、B为反应物，C的物质的量逐渐增多，所以C为生成物，当反应到达2min时，△n（A）＝2mol，△n（B）＝1mol，△n（C）＝2mol，化学反应中，各物质的物质的量的变化值与化学计量数成正比，则△n（A）：△n（B）：△n（C）＝2：1：2，所以反应的化学方程式为：2A+B⇌2C，‎ 故答案为：2A+B⇌2C；‎ ‎（2）A．气体总质量始终保持不变，所以总质量不变不一定平衡，故错误；‎ B．A、B、C的浓度不随时间的变化而变化，证明达到了平衡，浓度相等，不一定平衡，故错误；‎ C．A、B、C的浓度不再发生变化，是平衡的特征，故正确；‎ D．A、B、C的分子数之比为2：1：2的状态不一定平衡，故错误；‎ E．达到了平衡时，正反应和逆反应都在进行，但是不是零，故错误；‎ F．容器内气体密度等于质量和体积的比值，质量始终不变，体积不变，所以密度始终不变，即密度不再发生变化的状态不一定是平衡状态，故错误．‎ 故选C．‎ ‎19．【分析】（1）采取控制变量法分析，由图可知温度相同时，到达平衡时，压强为P1的CH4转化率高，反应为气体体积增大的反应，增大压强平衡向体积减小的方向移动；依据化学平衡三段式列式计算平衡浓度结合平衡常数概念计算得到；‎ ‎（2）分析图表数据可知平衡常数随温度升高减小，说明平衡逆向进行，正反应是放热反应；结合平衡三段式计算转化率＝×100%；在t2时刻因改变某个条件浓度发生变化的情况是二氧化碳浓度增大，一氧化碳浓度减小，结合平衡移动原理分析；‎ ‎（3）根据CO和CH3OH的燃烧热先书写热方程式，再利用盖斯定律来分析甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式；‎ ‎（4）依据反应是放热反应，温度越高，反应物转化率越小；CO为有毒气体反应时尽可能完全转化，图象分析判断反应温度与投较比的关系；‎ ‎（5）依据图象分析当投料比为1：1，一氧化碳转化率为40%，依据化学平衡三段式计算．‎ ‎【解答】解：（1）由图可知温度相同时，到达平衡时，压强为P1的CH4转化率高，平衡向正反应方向移动，反应为气体体积增大的反应，增大压强平衡向体积减小的方向移动，即P1＜P2；100℃时，将1mol CH4和2mol H2O通入容积为100L的恒容密闭容器中，达到平衡时CH4的转化率为0.5，‎ ‎ CH4（g）+H2O（g）⇌CO（g）+3H2（g）‎ 起始量（mol/L） 0.01 0.02 0 0‎ 变化量（mol/L） 0.005 0.005 0.005 0.015‎ 平衡量（mol/L） 0.005 0.015 0.005 0.015‎ 平衡常数K＝＝＝2.25×10﹣4（mol/L）2；‎ 故答案为：＜，2.25×10﹣4；‎ ‎（2）分析图表数据可知平衡常数随温度升高减小，说明平衡逆向进行，正反应是放热反应，△H＜0；若在500℃时进行，设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L，平衡常数为9，依据化学平衡三段式列式计算，设一氧化碳消耗物质的量浓度为x，计算平衡常数得到；‎ ‎ CO（g）+H2O（g）⇌H2（g）+CO2（g），‎ 起始量（mol） 0.02 0.02 0 0‎ 变化量（mol） x x x x 平衡量（mmol）0.02﹣x 0.02﹣x x x K＝＝9‎ x＝0.015mol/L CO的转化率＝×100%＝75%‎ CO（g）+H2O（g）⇌H2（g）+CO2（g），反应是气体体积不变的放热反应，在t2‎ 时刻因改变某个条件浓度发生变化的情况是二氧化碳浓度增大，一氧化碳浓度减小，说明平衡正向进行，降低温度，或增加水蒸气的量或减少氢气的量均可以实现，‎ 故答案为：放热，75%，降低温度，或增加水蒸汽的量，或减少氢气的量；‎ ‎（3）①由CO（g）和CH3OH（l）的燃烧热△H分别为﹣283.0kJ•mol﹣1和﹣726.5kJ•mol﹣1，则 ‎①CO（g）+O2（g）＝CO2（g）△H＝﹣283.0kJ•mol﹣1‎ ‎②CH3OH（l）+O2（g）＝CO2（g）+2 H2O（l）△H＝﹣726.5kJ•mol﹣1‎ 由盖斯定律可知，②﹣①得反应CH3OH（l）+O2（g）＝CO（g）+2 H2O（l），则△H＝﹣726.5kJ•mol﹣1﹣（﹣283.0kJ•mol﹣1）＝﹣443.5kJ•mol﹣1，‎ 故答案为：CH3OH（l）+O2（g）＝CO（g）+2H2O（l）△H＝﹣443.5kJ•mol﹣1；‎ ‎②工业上用反应④低压合成甲醇，在230℃～270℃最为有利．为研究合成气最合适的起始组成比，分别在230℃、250℃和270℃进行实验，结果如图．合成甲醇是放热反应，温度越低转化率越大，结合图象可知，270℃的实验结果所对应的曲线是Z，CO为有毒气体反应时尽可能完全转化，由图象分析投料比越高，对应的反应温度越高，‎ 故答案为：Z；投料比越高，对应的反应温度越高； ‎ ‎③当投料比为1：1，温度为230℃，曲线为x，图象分析判断，一氧化碳转化率为40%，‎ ‎ CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）‎ 起始量（mol） x x 0‎ 变化量（mol） 0.4x 0.8x 0.4x 平衡量（mol）0.6x 0.2x 0.4x 则平衡混合气体中，CH3OH的物质的量分数＝×100%＝33.3%，‎ 故答案为：33.3%；‎ ‎20．【分析】（1）根据CO和CH3OH的燃烧热先书写热方程式，再利用盖斯定律来分析甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式；‎ ‎（2）依据反应是放热反应，温度越高，反应物转化率越小；CO为有毒气体反应时尽可能完全转化，图象分析判断反应温度与投较比的关系；‎ ‎（3）依据图象分析当投料比为1：1，一氧化碳转化率为40%，依据化学平衡三段式计算．‎ ‎【解答】解：（1）由CO（g）和CH3OH（l）的燃烧热△H分别为﹣283.0kJ•mol﹣1和﹣‎ ‎726.5kJ•mol﹣1，则 ‎①CO（g）+O2（g）＝CO2（g）△H＝﹣283.0kJ•mol﹣1‎ ‎②CH3OH（l）+O2（g）＝CO2（g）+2 H2O（l）△H＝﹣726.5kJ•mol﹣1‎ 由盖斯定律可知，②﹣①得反应CH3OH（l）+O2（g）＝CO（g）+2 H2O（l），则△H＝﹣726.5kJ•mol﹣1﹣（﹣283.0kJ•mol﹣1）＝﹣443.5kJ•mol﹣1，‎ 故答案为：CH3OH（l）+O2（g）＝CO（g）+2H2O（l）△H＝﹣443.5kJ•mol﹣1；‎ ‎（2）工业上用反应④低压合成甲醇，在230℃～270℃最为有利．为研究合成气最合适的起始组成比，分别在230℃、250℃和270℃进行实验，结果如图．合成甲醇是放热反应，温度越低转化率越大，结合图象可知，270℃的实验结果所对应的曲线是Z，CO为有毒气体反应时尽可能完全转化，由图象分析投料比越高，对应的反应温度越高，‎ 故答案为：Z；投料比越高，对应的反应温度越高； ‎ ‎（3）当投料比为1：1，温度为230℃，曲线为x，图象分析判断，一氧化碳转化率为40%，‎ ‎ CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）‎ 起始量（mol） x x 0‎ 变化量（mol） 0.4x 0.8x 0.4x 平衡量（mol）0.6x 0.2x 0.4x 则平衡混合气体中，CH3OH的物质的量分数＝×100%＝33.3%，‎ 故答案为：33.3%；40%．‎