人教版（2019）選擇性必修1《2.4 化學反應的調(diào)控》同步練習卷

人教版（2019）選擇性必修1《2.4化學反應的調(diào)控》2023年同步練習卷一、選擇題1．下列有關以H2和N2為原料氣的工業(yè)合成氨反應的說法不正確的是（）A．屬于放熱反應 B．△S＞0 C．屬于可逆反應 D．在恒容容器中反應，壓強逐漸減小2．已知合成氨反應N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＝﹣92.4kJ?mol﹣1，將1molN2和3molH2放在一密閉容器中，在催化劑存在時進行反應，測得反應放出的熱量（忽略能量損失）（）A．一定大于92.4kJ B．一定小于92.4kJ C．一定等于92.4kJ D．無法確定3．合成氨工業(yè)中，下列措施有利于提高反應物的平衡轉(zhuǎn)化率的是（）A．提高反應溫度 B．從反應體系中分離出氨 C．使用催化劑 D．充入稀有氣體增大體系的壓強4．合成氨時，既要使原料的轉(zhuǎn)化率增大，又要使反應速率加快，可采取的辦法是（）①減壓②加壓③升溫④降溫⑤及時從平衡混合氣體中分離出NH3⑥循環(huán)N2和H2⑦加催化劑A．③④⑤⑦ B．②⑤⑥ C．②⑥ D．②③⑥⑦5．工業(yè)上合成氨采用500℃左右的溫度，其原因是（）①適當加快NH3的合成速率②提高氫氣的轉(zhuǎn)化率③提高氨氣的轉(zhuǎn)化率④催化劑在500℃左右活性最好A．① B．①②③ C．①④ D．①③④6．汽車尾氣處理反應為：2NO（g）+2CO（g）?N2（g）+2CO2（g）△H＜0．下列措施不利于提高尾氣處理效率的是（）A．使用更高效催化劑 B．提高尾氣流速 C．增設尾氣循環(huán)處理系統(tǒng) D．使用無鉛汽油，防止催化劑“中毒7．1913年德國化學家哈伯發(fā)明了以低成本制造大量氨的方法，從而滿足了當時日益增長的人口對糧食的需求．下列是哈伯法的流程圖，其中為提高原料轉(zhuǎn)化率而采取的措施是（）A．①②③ B．②④⑤ C．①③⑤ D．②③④8．對于合成氨反應，達到平衡后，以下分析正確的是（）A．升高溫度，對正反應的反應速率影響更大 B．增大壓強，對正反應的反應速率影響更大 C．減小反應物濃度，對逆反應的反應速率影響更大 D．加入催化劑，對逆反應的反應速率影響更大9．一定溫度下，在體積恒定的密閉容器中發(fā)生反應：N2（g）+3H2（g）＝2NH3（g）。反應過程中的部分數(shù)據(jù)如表所示：下列說法正確的是（）t/minC/（mol?L﹣1）C（N2）C（H2）C（NH3）01.03.0030.2562.490.8A．反應剛好達到平衡狀態(tài)時t＝6min B．c（NH3）＝0.4mol?L﹣1 C．容器內(nèi)的氣體分子數(shù)N（N2）：N（H2）：N（NH3）＝1：3：2 D．H2的正反應速率等于N2的逆反應速率10．已知：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＝﹣92.4kJ?mol﹣1．起始反應物為N2和H2，物質(zhì)的量之比為1：3，且總物質(zhì)的量不變，在不同壓強和溫度下，反應達到平衡時，體系中NH3的物質(zhì)的量分數(shù)如下表：下列說法正確的是（）溫度物質(zhì)的量分數(shù)壓強400℃450℃500℃600℃20Mpa0.3870.2740.1890.08830Mpa0.4780.3590.2600.129A．體系中NH3的物質(zhì)的量分數(shù)越大，則正反應速率越大 B．反應達到平衡時，N2和H2的轉(zhuǎn)化率之比均為1 C．反應達到平衡時，放出的熱量均為92.4kJ D．600℃，30MPa下反應達到平衡時，生成NH3的物質(zhì)的量最多11．下圖所示為工業(yè)合成氨的流程圖。有關說法錯誤的是（）A．步驟①中“凈化”可以防止催化劑中毒 B．步驟②中“加壓”既可以提高原料的轉(zhuǎn)化率，又可以加快反應速率 C．步驟③、④、⑤均有利于提高原料的轉(zhuǎn)化率 D．產(chǎn)品液氨除可生產(chǎn)化肥外，還可用作制冷劑12．如圖所示，三個燒瓶中分別充滿NO2氣體并分別放置在盛有下列物質(zhì)的燒杯（燒杯內(nèi)有水）中：在（1）中加入CaO，在（2）中不加其他任何物質(zhì)，在（3）中加入NH4Cl晶體，發(fā)現(xiàn)（1）中紅棕色變深，（3）中紅棕色變淺，下列敘述正確的是（）A．2NO2?N2O4是放熱反應 B．NH4Cl溶于水時放出熱量 C．燒瓶（1）中平衡混合氣的相對分子質(zhì)量增大 D．燒瓶（3）中氣體的壓強增大13．1molX氣體跟amolY氣體在體積可變的密閉容器中發(fā)生如下反應：X（g）+aY（g）?bZ（g）；反應達到平衡后，測得X的轉(zhuǎn)化率為50%．而且，在同溫同壓下還測得反應前混合氣體的密度是反應后混合氣體密度的，則a和b的數(shù)值可能是（）A．a(chǎn)＝3，b＝3 B．a(chǎn)＝2，b＝1 C．a(chǎn)＝2，b＝2 D．a(chǎn)＝1，b＝114．可逆反應aA（g）+bB（g）?cC（g）+dD（g）ΔH＝Q，反應過程中，當其他條件不變時，混合物中B物質(zhì)的百分含量與壓強（p）的關系如圖所示，分析正確的選項是（）A．P1＞P2 B．a(chǎn)+b＞c+d C．a(chǎn)+b＝c+d D．Q＞015．在密閉容器中，反應X2（g）+Y2（g）?2XY（g）△H＜0，達到甲平衡．在僅改變某一條件后，達到乙平衡，對此過程的分析正確的是（）A．圖Ⅰ是加入適當催化劑的變化情況 B．圖Ⅱ是擴大容器體積的變化情況 C．圖Ⅲ是升高溫度的變化情況 D．圖Ⅲ是增大壓強的變化情況16．在一密閉容器中存在反應：2A（g）+B（g）?3C（g）ΔH＞0。某研究小組研究了在其他條件不變時，改變某一條件對上述反應的影響，下列分析正確的是（）A．圖中t時刻改變的條件一定是升高溫度 B．圖中t時刻改變的條件一定是加入催化劑 C．圖中甲和乙改變的條件是溫度，且乙的溫度更高 D．圖中a＝1二、解答題17．哈伯發(fā)明用氮氣和氫氣合成氨的方法，獲得了1918年諾貝爾化學獎．其原理為N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＜0，△S（填“＞”“＜”或“＝”）0。（1）下列關于工業(yè)合成氨的說法不正確的是。（填標號）A．因為△H＜0，所以該反應一定能自發(fā)進行B．采用高壓是為了增大反應速率，但會使反應物的轉(zhuǎn)化率降低C．在高溫下進行是為了提高反應物的轉(zhuǎn)化率D．使用催化劑增大反應速率是因為催化劑降低了反應的活化能（2）在恒溫恒容密閉容器中進行合成氨的反應，下列能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是。（填標號）a．容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度之比為1：3：2b．3v正（N2）＝v逆（H2）c．容器內(nèi)壓強保持不變d．混合氣體的密度保持不變（3）工業(yè)上合成氨的部分工藝流程如圖。請用平衡移動原理解釋在工藝流程中及時分離出氨氣和將NH3分離后的原料氣循環(huán)使用的原因。（4）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)的量對工業(yè)合成氨反應的影響．實驗結(jié)果如圖所示（圖中T表示溫度，n表示H2的物質(zhì)的量）．①圖中T2和T1的關系：T2（填“＞”、“＜”或“＝”）T1。②a、b、c、d四點所處的平衡狀態(tài)中，N2的轉(zhuǎn)化率最高的是。（填字母）（5）恒溫下，向一個4L的密閉容器中充入5.2molH2和2molN2，反應過程中對NH3的濃度進行測定得到的數(shù)據(jù)如表所示。時間/min51015202530c（NH3）/（mol?L﹣l）0.080.140.180.200.200.20①此條件下該反應的化學平衡常數(shù)K＝。②若維持容器容積不變溫度不變，向原平衡體系中加入H2、N2和NH3各4mol，化學平衡將向（填“正”或“逆”）反應方向移動。（6）已知N2（g）+3H2（g）＝2NH3（g）△H＝﹣92.4kJ?mol﹣1N2（g）+O2（g）＝2NO（g）△H＝+181k?mol﹣12H2（g）+O2（g）＝2H2O（g）△H＝﹣483.6kJ?mol﹣1寫出氨氣催化氧化生成NO和水蒸氣的熱化學方程式．18．工業(yè)合成氨滿足了人口急劇增長對糧食的需求，也為有機合成提供了足夠的原料﹣﹣氨。合成氨反應N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）是一個可逆反應，在298K時，△H＝﹣92.4kJ?mol﹣1，K＝4.1×106。（1）從平衡常數(shù)來看，反應的限度已經(jīng)很大了，為什么還需要使用催化劑？（2）298K，1.01×105Pa時，在10L密閉容器中充入10mol氮氣、30mol氫氣和20mol氨氣，開始反應的瞬間，反應向（填“正”或“逆”）反應方向進行，反應進行5min后體系能量的變化為（填“吸收”或“放出”）184.8kJ，容器內(nèi)壓強與初始壓強之比為。（3）從開始至5min時，用N2濃度變化表示該反應的平均速率為。19．工業(yè)上生產(chǎn)硫酸時，利用催化氧化反應將SO2轉(zhuǎn)化為SO3是一個關鍵步驟。壓強及溫度對SO2轉(zhuǎn)化率的影響如表（原料氣各成分的體積分數(shù)為：SO2：7%O2：11%N2：82%）。0.1個大氣壓0.5個大氣壓1個大氣壓10個大氣壓40099.299.699.799.950093.596.997.899.360073.785.889.596.4（1）SO2的氧化反應是反應（填“吸熱”或“放熱”）。（2）根據(jù)圖中所給信息，你認為工業(yè)上將SO2轉(zhuǎn)化為SO3的適宜條件是。（3）選擇適宜的催化劑，是否可以提高SO2的轉(zhuǎn)化率？（填“是”或“否”）。（4）若保持溫度和容積不變，平衡后通入氧氣，再達平衡時則SO2濃度。（填“增大”或“減小”）（5）若保持溫度和壓強不變，平衡后通入He氣，SO3的含量。（填“增大”或“減小”）20．氫能源是最具應用前景的能源之一，高純氫的制備是目前的研究熱點。甲烷水蒸氣催化重整是制高純氫的方法之一。（1）反應器中初始反應的生成物為H2和CO2，其物質(zhì)的量之比為4：1，甲烷和水蒸氣反應的方程式是。（2）已知反應器中還存在如下反應：i．CH4（g）+H2O（g）＝CO（g）+3H2（g）△H1ii．CO（g）+H2O（g）＝CO2（g）+H2（g）△H2iii．CH4（g）＝C（s）+2H2（g）△H3……反應iii為積炭反應，利用△H1和△H2計算△H3時，還需要利用（寫化學方程式）反應的△H。（3）反應物投料比采用n（H2O）：n（CH4）＝4：1，大于反應的計量數(shù)之比，目的是（填字母）。a．促進CH4轉(zhuǎn)化b．促進CO轉(zhuǎn)化為CO2c．減少積炭生成（4）用CaO可以去除CO2．H2體積分數(shù)和CaO消耗率隨時間變化關系如圖所示。從t1時開始，H2體積分數(shù)顯著降低，單位時間CaO消耗率（填“升高”“降低”或“不變”）。此時CaO消耗率約為35%，但已失效，因為此時CaO主要發(fā)生了（寫化學方程式）反應而使（1）中反應平衡向移動。（5）以甲醇為燃料，氧氣為氧化劑，KOH溶液為電解質(zhì)溶液，可制成燃料電池。以此電池作電源，在實驗室中模擬鋁制品表面“鈍化”處理過程（裝置如圖所示）。其中物質(zhì)a是，電源負極電極反應為?！扳g化”裝置中陽極電極反應為。21．國際社會發(fā)出落實《巴黎協(xié)定》，推動綠色低碳轉(zhuǎn)型，構(gòu)建人類命運共同體的積極信號。生態(tài)工業(yè)和循環(huán)經(jīng)濟成為綜合解決人類資源、環(huán)境和經(jīng)濟發(fā)展的一條有效途徑。（1）水是“生命之基質(zhì)”，是“永遠值得探究的物質(zhì)”。以鉑陽極和石墨陰極設計電解池，通過電解NH4HSO4溶液產(chǎn)生（NH4）2S2O8，再與水反應得到H2O2，其中生成的NH4HSO4可以循環(huán)使用。①陽極的電極反應式是。②制備H2O2的總反應方程式是。（2）CO2的資源化利用能有效減少CO2排放，充分利用碳資源。CO2催化加氫合成二甲醚是一種CO2轉(zhuǎn)化方法，其過程中主要發(fā)生下列反應：反應Ⅰ：CO2（g）+H2（g）═CO（g）+H2O（g）△H＝+41.2kJ?mol﹣1反應Ⅱ：2CO2（g）+6H2（g）═CH3OCH3（g）+3H2O（g）△H＝﹣122.5kJ?mol﹣1在恒壓、CO2和H2的起始量一定的條件下，CO2平衡轉(zhuǎn)化率和平衡時CH3OCH3的選擇性隨溫度的變化如圖1。其中：CH3OCH3的選擇性＝×100%①溫度高于300℃，CO2平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而上升的原因是。②220℃時，在催化劑作用下CO2與H2反應一段時間后，測得CH3OCH3的選擇性為48%（圖1中A點）。不改變反應時間和溫度，一定能提高CH3OCH3選擇性的措施有。（3）廢物再利用。如圖2裝置加以必要的導線連接后達到利用粗銅精煉目的。①A燒杯是。（填“電解池”或“原電池”）②其中Zn接B燒杯中的，（填“粗銅”或“純銅”），B燒杯中應該盛溶液。③分別寫出石墨棒和純銅棒的電極反應式石墨棒：，純銅棒：。

人教版（2019）選擇性必修1《2.4化學反應的調(diào)控》2023年同步練習卷參考答案與試題解析一、選擇題1．【解答】解：A.合成氨為放熱反應，焓變小于0，故A正確；B.合成氨為氣體體積減小的反應，則△S＜0，故B錯誤；C.不能完全轉(zhuǎn)化，且反應條件相同，正逆反應同時發(fā)生，為可逆反應，故C正確；D.在恒容容器中反應，氣體的物質(zhì)的量減小，則壓強減小，故D正確；故選：B。2．【解答】解：N2和H2反應生成NH3的反應為可逆反應，反應為：N2+3H22NH3，可逆反應不能完全進行到底，反應物的轉(zhuǎn)化率不能達到100%，此溫度下的1molN2和3molH2放在一密閉容器中，不能生成2molNH3，則反應放出的熱量小于92.4kJ，故選：B。3．【解答】解：A.升高溫度平衡逆向移動，轉(zhuǎn)化率減小，故A不選；B.從反應體系中分離出氨，平衡正向移動，反應物的轉(zhuǎn)化率增大，故B選；C.催化劑不影響平衡移動，轉(zhuǎn)化率不變，故C不選；D.充入稀有氣體增大體系的壓強，若體積不變時平衡不移動，故D不選；故選：B。4．【解答】解：①減壓使平衡向增大壓強的方向也就是合成氨的逆反應方向移動，故①錯誤；②加壓使平衡向減小壓強的方向也就是合成氨的正反應方向移動，故②正確；③升溫使平衡向降低溫度的方向也就是合成氨的逆反應方向移動，故③錯誤；④降溫減少單位體積內(nèi)的活化分子數(shù)，有效碰撞減少，反應速率減慢，故④錯誤；⑤及時從平衡混合氣體中分離出NH3，雖然生成物的濃度減小，反應向正反應方向移動，但是達到新平衡后，氣體濃度都比原來平衡小，所以速率慢，故⑤錯誤；⑥循環(huán)N2和H2可以增加壓強使平衡向減小壓強方向也就是合成氨的正反應方向移動，故⑥正確；⑦催化劑對化學平衡的移動沒有影響，故⑦錯誤；綜上，正確的是②⑥，故選：C。5．【解答】解：①采用500°C左右的溫度，可適當加快NH3的合成速率，故①正確；②升高溫度平衡逆向移動，氫氣的轉(zhuǎn)化率減小，故②錯誤；③升高溫度平衡逆向移動，氨氣的轉(zhuǎn)化率減小，故③錯誤；④采用500°C左右的溫度，因催化劑在500℃左右活性最好，故④正確；故選：C。6．【解答】解：A、使用更高效催化劑，可以加快反應速率，使有害氣體在排出之前盡可能快地轉(zhuǎn)化為無害氣體，可以提高尾氣處理效果，故A正確；B、加快通入尾氣的速率，尾氣不能充分反應，會降低轉(zhuǎn)化率，故B錯誤；C、增設尾氣循環(huán)處理系統(tǒng)，可使尾氣充分轉(zhuǎn)化，降低污染物的排放，有利于提高尾氣處理效率，故C正確；D、使用無鉛汽油，不僅可減少鉛污染，而且還可防止催化劑“中毒“，使催化劑保持良好活性，有利于提高尾氣轉(zhuǎn)化為無害氣體的速率，利于提高尾氣處理效率，故D正確；故選：B。7．【解答】解：反應原理為N2（g）+3H2（g）2NH3（g），△H＜0，為提高原料轉(zhuǎn)化率，應使平衡向正方向移動，根據(jù)方程式反應前后氣體的化學計量數(shù)的關系可知增大壓強有利于平衡向正方向移動；正反應放熱，升高溫度不利用平衡向正反應方向移動，催化劑對平衡移動無影響，液化分離出氨氣，可使生成物濃度減小，則可使平衡向正向移動，氮氣和氫氣的再循環(huán)，可增大反應物濃度，有利于平衡向正向移動，故選：B。8．【解答】解：合成氨的化學方程式為：N2+3H22NH3，△H＜0，反應是氣體體積減小的發(fā)熱反應，A、合成氨是放熱反應，升溫平衡逆向進行，對逆反應的反應速率影響更大，故A錯誤；B、反應是氣體體積減小的反應，增大壓強平衡正向進行，對正反應的反應速率影響更大，故B正確；C、減小反應物濃度，平衡逆向進行，正反應減小的多，對正反應的反應速率影響更大，故C錯誤；D、催化劑改變反應速率，不改變化學平衡，同等程度影響正逆反應速率，故D錯誤；故選：B。9．【解答】解：N2（g）+3H2（g）＝2NH3（g）起始量（mol）130變化量（mol）0.1250.3750.253minl量（mol）0.8752.650.25N2（g）+3H2（g）＝2NH3（g）起始量（mol）130變化量（mol）0.20.60.46min量（mol）0.82.40.4N2（g）+3H2（g）＝2NH3（g）起始量（mol）130變化量（mol）0.20.60.49min量（mol）0.82.40.4A．由題意知，在6min是反應已經(jīng)達到平衡，但不一定是6min那一刻，可能是之前達到的，故A錯誤；B．計算可知，平衡狀態(tài)下c（NH3）＝0.4mol?L﹣1，故B正確；C．計算可知，平衡狀態(tài)下容器中的分子數(shù)之比為N（N2）：N（H2）：N（NH3）＝2：6：1，故C錯誤；D．速率之比等于化學方程式計量數(shù)之比，v（H2）＝3v（N2），故D錯誤；故選：B。10．【解答】解：A．降低溫度，可使體系中NH3的物質(zhì)的量分數(shù)越大，但反應速率減小，故A錯誤；B．起始反應物為N2和H2，物質(zhì)的量之比為1：3，且按照1：3反應，則轉(zhuǎn)化率相等，故B正確；C．物質(zhì)的量以及轉(zhuǎn)化程度未知，不能確定放出的熱量，故C錯誤；D．升高溫度，平衡逆向移動，則生成NH3的物質(zhì)的量減小，由表中數(shù)據(jù)可知400℃，30MPa下反應達到平衡時，生成NH3的物質(zhì)的量最多，故D錯誤。故選：B。11．【解答】解：A．為防止催化劑中毒，反應前的混合氣體氮氣和氫氣混合氣體需要除雜凈化，故A正確；B．工業(yè)合成氨的反應是氣體體積減小的反應，中等壓強加快反應速率，平衡正向進行，能增大反應物轉(zhuǎn)化率，故B正確；C．步驟③催化劑不改變化學平衡，反應物轉(zhuǎn)化率不變，反應為放熱反應。升溫平衡逆向進行，轉(zhuǎn)化率減小，④液化氨氣平衡正向進行，反應物轉(zhuǎn)化率增大，⑤氮氣和氫氣循環(huán)使用有利于提高原料的轉(zhuǎn)化率，故C錯誤；D．氨氣是工業(yè)重要的原料和酸反應生成銨鹽可生產(chǎn)化肥外，氨氣易液化，變?yōu)闅怏w時吸收周圍熱量可用作制冷劑，故D正確；故選：C。12．【解答】解：A、氧化鈣溶于水放熱，（1）中紅棕色變深，說明反應2NO2?N2O4向左移動，該反應放熱，故A正確；B、由于（3）中紅棕色變淺，說明反應2NO2?N2O4向右移動，溫度降低，所以NH4Cl溶于水時吸收熱量，故B錯誤；C、由于（1）中紅棕色變深，平衡向著逆向移動，氣體物質(zhì)的量變大，混合氣的相對分子質(zhì)量減小，故C錯誤；D、（3）中紅棕色變淺，2NO2?N2O4平衡右移，氣體的總物質(zhì)的量減少，壓強減小，故D錯誤；故選：A。13．【解答】解：1molX氣體跟amolY氣體在體積可變的密閉容器中反應，反應達到平衡后，測得X的轉(zhuǎn)化率為50%，則參加反應的X為0.5mol，則：X（g）+aY（g）?bZ（g）起始量（mol）：1a0變化量（mol）：0.50.5a0.5b平衡量（mol）：0.50.5a0.5b同溫同壓下，氣體總質(zhì)量不變，反應前后混合氣體的密度之比和氣體體積成反比，即和氣體物質(zhì)的量成反比，反應前混合氣體的密度是反應后混合氣體密度的，則反應前氣體物質(zhì)的量是反應后氣體物質(zhì)的量，則（1+a）：（0.5+0.5a+0.5b）＝4：3，整理得：2b＝a+1，若a＝1，則b＝1，若a＝2，則b＝1.5，若a＝3，則b＝2，A、B、C不符合，只有D符合，故選：D。14．【解答】解：由圖可知，P2先達到平衡，則P2＞P2，且增大壓強時混合物中B物質(zhì)的百分含量不變，可知增大壓強平衡不移動，則該反應為氣體總物質(zhì)的量不變的反應，即a+b＝c+d，由信息不能判斷反應中的能量變化，則Q可能小于0或大于0，故C正確，故選：C。15．【解答】解：反應X2（g）+2Y2（g）?2XY（g）△H＜0，正反應為體積減小的放熱的反應，A．加入催化劑，正、逆反應速率同等程度增大，平衡不移動，圖象與實際不相符，故A錯誤；B．擴大體積，壓強減小，正逆反應速率都降低，平衡向逆反應，逆反應速率降低較少，圖象中平衡不移動，圖象與實際不相符，故B錯誤；C．升高溫度，反應速率加快，到達平衡時間縮短，平衡向逆反應方向移動，平衡時XY2的含量減小，圖象與實際相符，故C正確，D．增大壓強，反應速率加快，到達平衡時間縮短，平衡向正反應方向移動，平衡時XY2的含量增大，但圖象中乙到達平衡時XY2的含量較小，與實際不符，故D錯誤；故選：C。16．【解答】解：A．升高溫度，正逆反應速率均增大，反應正向吸熱，平衡正向移動，與圖象不符，故A錯誤；B．由圖可知，t時刻正逆反應速率同等程度增大，平衡不移動，改變條件可能為加入催化劑，反應前后氣體分子數(shù)不變，故也能為增大壓強，故B錯誤；C．由圖可知，乙條件下反應先達到平衡狀態(tài)，反應速率快，溫度高，升高溫度，平衡正向移動，A的轉(zhuǎn)化率變大，與圖象不符，故C錯誤；D．由圖可知，反應平衡常數(shù)相等，且正逆反應平衡常數(shù)互為倒數(shù)，故a＝1，故D正確；故選：D。二、解答題17．【解答】解：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＜0，反應為氣體體積減小的放熱反應，△S＜0，故答案為：＜；（1）A．反應自發(fā)進行根據(jù)△H﹣T△S＜0判斷，只靠△H判斷不準確，故A錯誤；B．壓強增大，反應速率增大，平衡向氣體體積減小的方向移動，反應物的轉(zhuǎn)化率增大，故B錯誤；C．該反應為放熱反應，高溫不利于反應物的轉(zhuǎn)化，在高溫下進行是為了加快反應速率，故C錯誤；D．使用催化劑加快反應速率是因為催化劑降低了反應的活化能，故D正確；故答案為：ABC；（2）a．容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度之比為1：3：2，不能說明各組分含量保持不變，故a錯誤；b．3v正（N2）＝v逆（H2），正逆反應速率相等，反應達到平衡，故b正確；c．該反應前后氣體分子數(shù)發(fā)生變化，恒容，容器內(nèi)壓強保持不變，說明各組分含量保持不變，反應達到平衡，故c正確；d．根據(jù)ρ＝，混合氣體總質(zhì)量不變，恒容V不變，氣體的密度始終保持不變，不能說明反應達到平衡，故d錯誤。故答案為：bc；（3）對于可逆反應達到平衡狀態(tài)時，減少生成物濃度，增加反應物濃度，可使平衡正向移動，提高產(chǎn)率或原料利用率，將氨氣分離后的原料氣循環(huán)利用可以提高原料的利用率，故答案為：減少生成物濃度，增加反應物濃度，可使平衡正向移動，提高產(chǎn)率或原料利用率，將氨氣分離后的原料氣循環(huán)利用可以提高原料的利用率；（4）①該反應為放熱反應，溫度高，不利于氨氣的生成，根據(jù)圖可知，相同條件下，T1的氨氣百分含量較低，故T2＜T1，故答案為：＜；②增加氫氣的濃度，有利于N2的轉(zhuǎn)化，溫度較低，有利于N2的轉(zhuǎn)化，故N2的轉(zhuǎn)化率最高的是c，故答案為：c；（5）①恒溫下，往一個4L的密閉容器中充入5.2molH2和2molN2，20min達到平衡，此時c（NH3）＝0.20mol/L，列三段式：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）起始（mol/L）0.51.30轉(zhuǎn)化（mol/L）0.10.30.2平衡（mol/L）0.410.2此條件下該反應的平衡常數(shù)K＝＝＝0.1；故答案為：0.1；②若維持容器體積不變，溫度不變，往原平衡體系中加入H2、N2和NH3各4mol，則H2、N2和NH3各濃度為：1.4mol/L、2mol/L、1.2mol/L，此時Qc＝＝＞K，此時向著逆反應方向進行，故答案為：逆；（6）已知：①N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＝﹣92.4kJ/mol②N2（g）+O2（g）＝2NO（g）△H＝+181kJ/mol③2H2（g）+O2（g）＝2H2O（g）△H＝﹣483.6kJ/mol根據(jù)蓋斯定律③×3+②×2﹣1×2可得：4NH3（g）+5O2（g）＝4NO（g）+6H2O（g）△H＝﹣904kJ?mol﹣1；故答案為：4NH3（g）+5O2（g）＝4NO（g）+6H2O（g）△H＝﹣904kJ?mol﹣1。18．【解答】解：（1）反應的平衡常數(shù)K＝4.1×106，從平衡常數(shù)來看，反應的限度已經(jīng)很大了，但反應速率很小，加入催化劑會加快反應速率，故答案為：加快反應速率；（2）298K，1.01×105Pa，在10L密閉容器中充入10mol氮氣、30mol氫氣和20mol氨氣，氣體濃度為1mol/L，3mol/L，2mol/L，開始的瞬間Qc＝＝0.44＜K，反應正向進行，N2（g）+3H2（g）?2NH3（g），在298K時，△H＝﹣92.2kJ?mol﹣1，反應放熱184.4kJ，生成氨氣物質(zhì)的量為4mol，則N2（g）+3H2（g）?2NH3（g），起始量（mol）103020變化量（mol）2645min量（mol）82424容器內(nèi)壓強變?yōu)樵瓉淼模剑?，故答案為：正；放出；；?）從開始至5min時，用N2濃度變化表示該反應的平均速率＝＝＝0.04mol/（L?min），故答案為：0.04mol/（L?min）。19．【解答】解：（1）由表可知，壓強相同時，升高溫度轉(zhuǎn)化率減小，可知升高溫度平衡逆向移動，則二氧化硫的氧化反應是放熱反應，故答案為：放熱；（2）先來看溫度，400℃到500℃的轉(zhuǎn)化率都比較高，適當提高溫度雖然會犧牲一些轉(zhuǎn)化率，但是可以顯著提高反應速率；再來看壓強，壓強越大固然轉(zhuǎn)化率越高，但是10個大氣壓對設備的要求較高，生產(chǎn)成本也會提升，產(chǎn)生的額外收益卻不顯著，因此選1個大氣壓即可，故答案為：1個大氣壓、400﹣500℃（或400℃）；（3）催化劑不改變平衡常數(shù)，因此不提高轉(zhuǎn)化率，故答案為：否；（4）通入氧氣相當于提高反應物的濃度，平衡會正向移動，促進二氧化硫的轉(zhuǎn)化，因此二氧化硫的濃度減小，故答案為：減??；（5）保持壓強不變充入氦氣，容器的體積增大，各氣體的濃度降低，平衡要向氣體分子數(shù)增大的方向移動，即逆向移動，因此三氧化硫的含量減小，故答案為：減小。20．【解答】解：（1）該反應中反應物是甲烷和水蒸氣，反應條件是催化劑，生成氫氣和二氧化碳且氫氣和二氧化碳的計量數(shù)之比為4：1，根據(jù)原子守恒配平反應方程式為CH4+2H2O4H2+CO2，故答案為：CH4+2H2O4H2+CO2；（2）ⅰ.CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）△H1ⅱ.CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）△H2，則i+ii可得CH4（g）+2H2O（g）＝CO2（g）+4H2（g），如要得到ⅲ.CH4（g）═C（s）+2H2（g）△H3，則還應需要2H2（g）+CO2（g）＝C（s）+2H2O（g）的△H，CH4（g）+2H2O（g）＝CO2（g）+4H2（g）與2H2（g）+CO2（g）＝C（s）+2H2O（g）相加可得CH4（g）═C（s）+2H2（g），或i﹣ii得CH4（g）+CO2（g）＝2CO（g）+2H2（g），然后與C（s）+CO2（g）＝2CO（g）相減，亦可得到反應iii的△H，故答案為：2H2（g）+CO2（g）＝C（s）+2H2O（g）或C（s）+CO2（g）＝2CO（g）；（3）水過量，可分別與i中的CH4，ii中的CO反應，則可促進CH4轉(zhuǎn)化、促進CO轉(zhuǎn)化為CO2、且與iii生成的C等反應，減少積炭生成，故答案為：abc；（4）由圖象可知，CaO消耗率曲線斜率減小，因而單位時間內(nèi)CaO的消耗率降低，氫氣的體積分數(shù)在t1之后減小，結(jié)合CaO+H2