第2章《化学反应的方向、限度和速率》练习题2023---2024学年上学期高二化学沪科版（2020）选择性必修1

第2章《化学反应的方向、限度和速率》练习题 一、单选题 1．绝热密闭容器中发生反应H2(g) + I2(g) 2HI(g)，下列说法正确的是 A．反应达平衡之前，平衡常数的值会发生变化 B．压缩容器，体系颜色加深，说明平衡逆向移动 C．断裂1 mol H-H键的同时，生成2 mol H-I键，说明反应达到平衡 D．反应达平衡时一定满足c(H2)：c(I2)：c(HI) = 1：1：2 2．化学与生活、生产、环境密切相关，下列有关说法错误的是 A．和明矾都可做水处理剂，工作原理完全相同 B．氢能是一种新型能源，具有热值高、资源丰富、无毒、无污染的优点 C．绿色植物进行光合作用时，将太阳能转化为化学能“贮存”起来 D．反应在常温下能自发进行，则该反应的 3．将6molA气体和3molB气体在2L的容器中混合，并在一定条件下发生如下反应：2A(g)+B(g)=xC(g)，若经2s后测得A的物质的量浓度为2.4mol/L，C的物质的量浓度为0.6mol/L。下列叙述正确的是 A．x=1 B．2s内用物质A表示的反应的平均速率为0.3mol·L-1·s-1 C．2s时，物质B的物质的量浓度为0.6mol·L-1 D．2s时物质A的转化率为40% 4．下列过程属于熵减的是 A．-10℃的液态水自动结冰成为固态 B．常温下，H2O2分解成H2O和O2 C．NaCl晶体溶于水 D．一盒粉笔无序散落一地 5．在 溶液中存在如下电离平衡：，对于该平衡，下列叙述正确的是。 A．升高温度，平衡逆向移动 B．加入少量固体，平衡正向移动 C．加入少量 HCl溶液，溶液中不变 D．加入少量固体，平衡正向移动 6．下列事实，不能用平衡移动原理解释的是 A．打开可乐汽水瓶盖，会有气体逸出 B．向浓氨水中加入生石灰，可以制NH3 C．饱和NaHCO3可用于去除CO2中混有的HCl D．工业合成氨()选择高温作为反应条件 7．已知，2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)的平衡常数为K，则2NO2(g)⇌2NO(g)+O2(g)的平衡常数为 A． B．-K C．K2 D．-K2 8．汽车尾气净化反应之一：，在恒容密闭容器中达到平衡状态，下列措施可以使平衡向正反应方向移动的是 A．除去二氧化碳 B．减小压强 C．升高温度 D．加入催化剂 9．工业合成氨：    ，以下分析错误的是 A．增大压强，可提高的产率 B．适当升高温度，可提高的日产量 C．改用更高效催化剂，可提高的平衡转化率 D．提高反应物中比例，可提高的平衡转化率 10．下列关于化学反应速率和化学平衡的说法正确的是 A．用少量的Zn与硫酸反应制备，则硫酸浓度越大，反应速率越快，产生的越多 B．恒温恒压条件下，反应达到平衡后，再充入一定量的稀有气体Ar，反应速率保持不变 C．某温度下，恒容容器中加入一定量的X，发生反应，达到平衡后，再加入一定量的X，达到新平衡后，X的浓度和体积分数均保持不变 D．对于反应达到平衡后，缩小容器体积，的浓度增大 11．一氧化碳甲烷化反应为：CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(g)。如图是使用某种催化剂时转化过程中的能量变化(部分物质省略)。下列说法正确的是 A．步骤①是放热过程 B．步骤①②只有极性键的断裂 C．过渡态I能量最高，因此其对应的步骤①反应速率最慢，对整个反应的速率起决定作用 D．该方法可以清除剧毒气体CO，从而保护环境 12．二氧化碳催化加氢可合成乙烯：  。当原料初始组成，体系压强为，反应达到平衡时，四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如题图所示。下列说法正确的是 A．该反应的 B．表示、变化的曲线分别为c、d C．A点对应温度为，此时的转化率为66.7% D．选择合适的催化剂可提高反应速率和乙烯的平衡产率 二、填空题 13．甲醇是一种重要的化工原料的具有开发和应用的广阔前景。工业上使用水煤气( CO 与H2的混合气体 )转化成甲醇，反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H。在体积可变的密闭容器中投入0.5mol CO和1.0 mol H2。实验测得平衡时CH3OH的物质的量随温度、压强的变化如图所示。 (1)根据图象判断△H 0 (填“<”或“>”)；该反应的自发的条件是 (填选项)。 a. 高温自发，低温不自发          b. 低温自发，高温不自发 c.高温、低温都自发               d. 高温、低温都不自发 (2)M点H2的转化率为 。若点M对应混合气体的体积为1L，则506K时，该反应平衡常数K= 。 (3)下列叙述能说明上述反应达到化学平衡状态的有 (填序号)。 a.v(H2)= 2v(CH3OH)             b.CH3OH的体积分数不再改变    c.混合气体的密度不再改变        d.混合气体的平均摩尔质量不在改变 (4)平衡后再加入0. 5mol CO和1.0 mol H2后重新到达平衡，则CO的转化率 (填“增大”“不变”或“减小”)。 (5)试判断p1 p2(填 “ > ” 、“<” 或 “=”)，判断的依据是 。 14．合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大突破，诺贝尔化学奖曾三次授予与合成氨有关的研究。以下是关于合成氨的有关问题，请回答： N2(g)+ H2(g) NH3(g)    ΔH(298K)= -46.2kJ· mol-l 在Fe催化剂作用下的反应历程为(*表示吸附态) 化学吸附： N2(g) →2N*； H2(g)→2H*； 表面反应： N*+ H* NH*； NH*+ H* NH2*； NH2* + H*NH3* 脱附： NH3* NH3(g) 其中，N2的吸附分解反应活化能高、速率小，决定了合成氨的整体反应速率。 (1)平衡后，若想提高H2的转化率，可以采取的措施有 _______。 A．加入催化剂 B．增大容器体积 C．降低反应体系的温度 D．加入一定量N2 (2)若在0.5L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行如下反应： N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)    ΔH = - 92.4kJ·mol-1， 请完成下列问题： t/℃ 200 300 400 K K1 K2 0.5 ①试比较K1、K2的大小，K1 K2 (填“>”、“<”或“=”) ②400℃时，反应2NH3(g) N2(g) + 3H2(g)的化学平衡常数为 。当NH3、N2和H2的物质的量分别为2mol、a mol和1mol时，v(N2)正=v(N2)逆。a= 。 (3)关于合成氨工艺的理解，正确的是_______ A．控制温度(500℃) 远高于室温，是为了保证尽可能高的平衡转化率和快的反应速率 B．当温度压强一定时，在原料气(N2 和H2的比例不变)中添加少量惰性气体，有利于提高平衡转化率 C．基于NH3有较强的分子间作用力，可将其液化，不断将液氨移去，利于反应正向进行 D．分离空气可得N2，通过天然气和水蒸气转化可得H2，原料气需经过净化处理，以防止催化剂中毒和安全事故发生 (4)实际生产中，常用工艺条件： Fe 作催化剂，控制温度500℃，压强3.0×105Pa，原料中N2和H2物质的量之比为1：2.8。分析说明原料气中N2过量的理由有哪些？ 15．如图所示，800℃时，某反应有关的物质A、B、C的物质的量浓度从开始反应至时的变化图像。请回答下列问题。 (1)该反应的反应物是 。 (2)反应至时，C的浓度是B的浓度的 倍。 (3)该反应的化学方程式是 。 (4)反应开始至，用A的浓度变化来表示该反应的化学反应速率为 。 (5)若用不同物质表示其化学反应速率之比为： 。 16．Ⅰ．H2S与CH4重整，不但可以消除污染，还可以制氢。主要反应为；ΔH>0。 (1)在恒温恒容条件下，可作为上述反应达到平衡状态的判断依据的是_______。 A．混合气体密度不变 B．容器内压强不变 C．2v正(H2S)=v逆(CS2) D．CH4与H2的物质的量分数之比保持不变 Ⅱ．在恒压条件下，以n(CH4)∶n(H2S)=1∶2组成的混合气体发生反应：；ΔH>0，达到平衡状态时，四种组分物质的量分数随温度的变化如下图所示。 (2)图中曲线a、c分别表示的是 、 (填化学式)。 (3)M点对应温度下，H2S的转化率是 。 Ⅲ．在研究反应发生的适宜条件时发现：过多的CH4会导致Al2O3催化剂失活；Co助剂有稳定催化剂的作用。如下图表示800 ℃，Al2O3催化剂条件下投入等量H2S，投料比[n(CH4)∶n(H2S)]分别为1∶1、1∶3、12∶1，达平衡时H2S转化率、平均反应速率。 (4)投料比n(CH4)∶n(H2S)=1∶3对应图中 (填“A”“B”或“C”)组图像。三组图像中，C组图像中平均反应速率最低的可能原因是 。 (5)未添加Co助剂时，无积炭，随着Co添加量的变化，积炭量变化如下图所示，Co助剂可能催化原料气发生反应的化学方程式为 。 17．碘化钾溶液露置在空气中容易被氧气氧化而显黄色。某兴趣小组进行如下实验探究： 实验试剂：KI溶液、溶液、溶液、溶液、蒸馏水 实验仪器：试管、试剂瓶、胶头滴管、温度计 (1)针对冬夏季节不同，KI溶液变色快慢不同，小组成员进行以下实验： 实验编号 ① ② ③ ④ ⑤ 温度/℃ 30 40 50 60 70 显色时间/s 160 80 40 20 10 回答下列问题： ①该实验的目的是探究 对反应速率的影响。 ②由上述实验记录可得出的结论是：温度每升高10℃，反应速率增大为原来的 倍。 (2)为探究溶液的酸性强弱对KI溶液变色速率的影响，小组成员进行以下实验： 10mLKI溶液5滴淀粉溶液 序号 加入试剂 变色时间 I 10mL蒸馏水 长时间放置，未见明显变化 II 10mL溶液 放置3min后，溶液变蓝 III 10mL溶液 放置1min后，溶液变蓝 IV 10mL溶液 长时间放置，未见明显变化 回答下列问题： ①写出实验II发生反应的离子方程式 。 ②实验I、II、III所得结论： 。 ③增大实验II反应速率还可以采取的措施 。 ④实验IV的作用是 。 18．某温度时，在2L的密闭容器中，三种气体X、Y、Z的物质的量随时间的变化曲线如图所示。 (1)由图中所给数据进行分析，该反应的化学方程式为 。 (2)反应从开始至2min，用X的浓度变化表示的平均反应速率为v(X)= 。 (3)下列措施不能加快反应速率的是 (填序号) A．恒压时充入He     B．恒容时充入He     C．恒容时充入Z    D．升高温度     E.选择高效的催化剂 19．工业上有一种方法是用来生产燃料甲醇。为探究该反应原理，进行如下实验：在容积为1L的密闭容器中，充入和，在下发生发应，。实验测得和的物质的量(n)随时间变化如下图1所示： (1)从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率 。达到平衡时的转化率为 。 (2)该反应的平衡常数为 (结果保留一位小数)，图2是改变温度时化学反应速率随时间变化的示意图，若提高温度到进行，达平衡时，K值 (填“增大”“减小”或“不变”)。 (3)下列措施中不能使的转化率增大的是 。 A．在原容器中再充入  B．在原容器中再充入  C．缩小容器的容积  D．使用更有效的催化剂  E.将水蒸气从体系中分离出 (4)条件下测得某时刻，、、和的浓度均为，则此时v(正) v(逆)(填“>”“<”或“=”)。 (5)在相同条件下，，将密闭容器的体积缩小至时，此反应达平衡时放出的热量(Q)可能是_______(填字母序号)。 A． B． C． D． 三、计算题 20．加0.10 mol MnO2粉末于50 mL H2O2溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。 (1)写出H2O2在MnO2作用下发生反应的化学方程式 。 (2)实验时放出气体的总体积是 mL。 (3)反应进行4、3、2、1分钟分别对应曲线上A、B、C、D四点，各点反应速率快慢的顺序为 。用有效碰撞理论解释该反应速率变化的原因 。 (4)计算H2O2的初始物质的量浓度 。(请保留两位有效数字) 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．A 【详解】A．该反应在绝热容器中进行，反应达平衡之前，容器内温度会变化，平衡常数K的值发生变化，故A正确； B．压缩容器，各物质的浓度增大，体系颜色加深，但平衡不移动，因此体系颜色加深，不能说明平衡逆向移动，故B错误； C．断裂1 mol H—H键的同时，生成2 mol H—I键，都是正反应方向，不能说明反应达到平衡，故C错误； D．反应达平衡时不一定满足c(H2)：c(I2)：c(HI) = 1：1：2，故D错误； 故答案选A。 2．A 【详解】A．和明矾都可做水处理剂，前者具有强氧化性，生成的产物水解生成胶体具有吸附性，其净水作用，则具有消毒杀菌净水作用，明矾只有净水作用，其工作原理不完全相同，故A错误； B．氢能具有热值高、资源丰富、无毒、无污染的优点，是一种新型能源，故B正确； C．绿色植物进行光合作用时，将太阳能转化为化学能，故C正确； D．反应在常温下能自发进行，该反应是熵减的反应，根据，则该反应的，故D正确。 综上所述，答案为A。 3．B 【详解】A．初始时A的浓度为=3mol/L，所以2s后∆c(A)=3mol/L-2.4mol/L=0.6mol/L，C的物质的量浓度为0.6mol/L，即∆c(C)=0.6mol/L，相同时间内∆c(A)：∆c(C)=1：1，所以x=2，A错误； B．2s内∆c(A)=0.6mol/L，所以平均反应速率为=0.3mol·L-1·s-1，B正确； C．根据方程式可知相同时间内∆c(A)：∆c(B)=2：1，所以∆c(B)=0.3mol/L，B的初始浓度为=1.2mol/L，所以2s时，物质B的物质的量浓度为1.5mol/L-0.3mol/L=1.2mol/L，C错误； D．2s时物质A的转化率为×100%=20%，D错误； 综上所述答案为B。 4．A 【分析】熵减的过程为无序变有序的过程。 【详解】A．水结冰的过程为无序变有序的过程，故A符合题意； B．H2O2分解成H2O和O2，气体的物质的量变大，无序程度变大，故B不符合题意； C．NaCl晶体溶于水，无序程度变大，故C不符合题意； D．一盒粉笔无序散落一地，无序程度变大，故D不符合题意； 故选A。 5．B 【详解】A．电离吸热，升高温度，平衡正向移动，A项错误； B．加入少量固体，减小，电离平衡正向移动，B项正确； C．加入少量盐酸，增大，C项错误； D．加入少量固体，增大，电离平衡逆向移动，D项错误； 故选B。 6．D 【详解】A．汽水中存在平衡：H2CO3H2O+CO2，打开汽水瓶盖时，压强减小，有利于平衡正向移动，从而冒出二氧化碳气泡，能用平衡移动原理解释，A不符合题意； B．NH3+H2ONH3•H2ONH+OH-，加入碱石灰，增大氢氧根离子浓度，平衡逆向移动，有利于氨气的生成，故能用平衡移动原理解释，D不符合题意； C．CO2溶于水生成碳酸，碳酸是弱酸部分电离，存在平衡：CO2+H2OH2CO3 HCO+H+，饱和碳酸氢钠溶液中的碳酸氢钠电离出的碳酸氢根离子抑制了二氧化碳的溶解，而HCl电离出的氢离子与HCO结合被吸收，能用平衡移动原理解释，C不符合题意； D．合成氨反应N2 (g)+ 3H2(g)2NH3(g) ，升高温度，平衡逆向移动，不能用平衡移动原理解释，D符合题意； 答案选D。 7．A 【详解】2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)的平衡常数为，2NO2(g)⇌2NO(g)+O2(g)的平衡常数，故选A。 8．A 【详解】A．除去二氧化碳,生成物浓度减小，平衡正向移动，A符合题意；                                                  B．由于正反应是气体体积减小，因此减小压强，平衡逆向移动，B不符合题意； C．由于正反应为放热反应，因此升高温度平衡逆向移动，C不符合题意；    D．加入催化剂平衡不移动，D不符合题意； 故选A。 9．C 【详解】A．增大压强平衡正向移动，氨气产率增大，A正确； B．温度升高反应速率增大，氨气的日产量增大，B正确； C．催化剂只能改变反应速率，不能使平衡移动，转化率不变，C错误； D．增大氮气的浓度，平衡正向移动，氢气的转化率增大，D正确； 故选C。 10．D 【详解】A．应用Zn与稀硫酸反应制备H2，若是浓硫酸反应没有氢气生成，A错误； B．恒温恒压条件下，再充入稀有气体Ar，容器体积增大，各组分浓度减小，反应速率减小，B错误； C．该反应属于气体体积不变的反应，恒温恒容条件下，再加入一定量的X，等效于加压，达到新平衡后，各组分的浓度增大，但平衡不移动，X体积分数保持不变，C错误； D．达到平衡后，缩小容器体积，各组分浓度增大，D正确； 故选D。 11．D 【详解】A．由图可知，步骤①反应物的总能量低于生成物的总能量，吸收热量，步骤①是吸热过程，A错误； B．由题意可知步骤①为，H-H键断裂，即只有非极性键断裂，B错误； C．根据图中信息，过渡态I的能量差最高，而并不是过渡态I能量最高，因此其对应的步骤①反应速率最慢，故C错误； D．根据反应的历程可知，有毒一氧化碳与氢气反应最终转化为无毒的甲烷，该方法可以清除剧毒气体CO，从而保护环境，故D正确； 故答案选D。 12．C 【详解】A．两反应物初始投料比等于化学计量数之比，由于c和a所表示的起始物质的量之比为1：3，所以图像中a为氢气，c为二氧化碳；又因为b和d表示的物质的量之比为4：1，所以b为水，d为乙烯，温度升高，a和c的物质的量变大，说明反应逆向移动，说明该反应正向为放热反应，，A项错误； B．由A项的分析知，氢气变化的曲线为a，乙烯变化的曲线为d，B项错误； C．A点对应的平衡点为曲线c、d交点，即平衡时二氧化碳的物质的量等于乙烯的物质的量，设二氧化碳的起始物质的量为1mol，氢气的起始物质的量为3mol，反应生成乙烯的物质的量为xmol，则根据三段式可得： 1-2x=x，解得 ，所以二氧化碳的转化率为： ，C项正确； D．催化剂不能改变平衡移动，不能提高平衡产率，D项错误； 故选C。 13．(1) < b (2) 50% 4 (3)bd (4)不变 (5) > 该反应的正反应方向体积减小，增大压强，平衡正向移动。所以压强大，平衡时的n(CH3OH)多 【详解】（1）根据图像，在其他条件不变时，升高温度，的物质的量减小， 逆向移动，所以正反应为放热反应，；因为该反应，在低温下可以自发进行，故选b。 （2）根据三段式：，M点，=0.25nol，，所以，M点时容器体积为1L，。 （3）a.没有说明正反应速率和逆反应速率，不能判断反应达平衡状态，a错误；             b.当平衡体系中CH3OH的体积分数不再改变时，反应达平衡状态，b正确；    c.混合气体质量不变，体积不变，故混合气体密度不变，不能判断反应是否达平衡，c错误；         d.根据，混合气体中是变量，当变时，平均摩尔质量变，反应达平衡状态，d正确。故选bd。 （4）在恒压条件下，平衡后再加入0. 5mol CO和1.0 mol H2后重新到达平衡，平衡不发生移动，CO的转化率不变。 （5）该反应的正反应方向体积减小，其他条件不变时，增大压强，平衡正向移动，所以压强大，平衡时的n(CH3OH)多，故，判断的依据为：该反应的正反应方向体积减小，其他条件不变时，增大压强，平衡正向移动，越大，即压强越大，。 14．(1)CD (2) ＞ 2 2 (3)CD (4)原料气中N2相对易得，适度过量有利于提高的H2转化率; N2在F e催化剂上的吸附是决速步骤，适度过量有利于提高整体反应速率 【详解】（1）A．加入催化剂，不影响平衡，氢气转化率不变，选项A错误； B．增大容器体积，平衡逆向移动，氢气的转化率降低，选项B错误； C．降低反应体系的温度，平衡正向移动，氢气的转化率增大，选项C正确； D．加入一定量氮气，加入氮气，平衡正向移动，氢气的转化率增大，选项D正确； 答案选CD； （2）该反应正反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，生成物浓度减小，反应物浓度增大，所以K1＞K2，故答案为：＞； ②400℃时，反应2NH3(g) N2(g) + 3H2(g)的化学平衡常数K的值和反应N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)的平衡常数呈倒数，所以K==2； 当NH3、N2和H2的物质的量分别为2mol、a mol和1mol时，v(N2)正=v(N2)逆，则反应达平衡，故有Qc==K=2，解得a=2mol； （3）A．控制温度远高于室温是为了保证催化剂的活性，提高反应速率，并非为了保证尽可能高的平衡转化率和快的反应速率，选项A错误； B．恒压条件充入少量惰性气体，相当于减压，平衡逆向移动，不利于提高平衡转化率，选项B错误； C．不断将氨气液化，生成物浓度降低，有利于平衡正向移动，选项C正确； D．通过天然气和水蒸气转化制得的H2，由于含有CH4、CO等易燃易爆气体，容易出现安全隐患，此外CH4、CO可能会与催化剂反应，造成催化剂活性降低，所以必须经过净化处理，选项D正确； 答案选CD； （4）原料中N2和H2物质的量之比为1 : 2.8，原料气中N2过量的两个理由:原料气中N2来自于空气的分离，相对易得,并且适度过量有利于提高H2的转化率；由题给信息: N2的吸附分解反应活化能高、速率慢，决定了合成氨的整体反应速率，所以N2在Fe催化剂上的吸附是决速步骤，适度过量有利于提高整体反应速率； 故答案为:原料气中N2相对易得，适度过量有利于提高的H2转化率; N2在Fe催化剂上的吸附是决速步骤，适度过量有利于提高整体反应速率。 15．(1)A (2)3 (3)2AB+3C (4)0.2mol/(L·min) (5)2：1：3 【详解】（1）化学反应中反应物的物质的量浓度减小，生成物的物质的量浓度增大，故反应物为A，生成物为B和C； （2）反应至时，C的浓度为1.2mol/L，B的浓度为0.4mol/L，故C的浓度是B的浓度的3倍； （3）反应物为A，生成物为B和C，0~4min内A的浓度变化了0.8mol/L，B的浓度变化了0.4mol/L，C的浓度变化了1.2mol/L，化学反应的化学计量数之比等于速率之比等于浓度变化之比，故A、B、C的化学计量数之比为2：1：3，故化学方程式为2AB+3C； （4）反应开始至，用A的浓度变化来表示该反应的化学反应速率v==0.2mol/(L·min)； （5）化学反应的速率之比等于化学计量数之比，故2：1：3。 16．(1)BD (2) H2 H2S (3)20% (4) A C组中n(CH4)∶n(H2S)=12∶1，CH4比例过高使催化剂Al2O3失活，反应速率小 (5) 【详解】（1）A．恒温恒容下，容积不变，容器内的气体质量也不变，则无论反应是否平衡，混合气体密度都不变，故混合气体密度不变不能作为反应达到平衡的判断依据，A不符合题意； B．反应前后气体的化学计量数之和不相等，则容器内的压强不变时，说明容器内气体分子数不再变化，反应达到平衡状态，B符合题意； C．根据反应的化学计量数，2v正(H2S)=4v正(CS2)=v逆(CS2)，即同一物质的正、逆反应速率不相等，说明反应没有达到平衡状态，C不符合题意； D．CH4与H2的物质的量分数之比保持不变，说明CH4与H2的物质的量分数不再发生变化，说明体系反应达到平衡状态，D符合题意； 故选BD； （2）根据平衡状态时，四种组分物质的量分数随温度的变化图可知，c、d的物质的量分数随温度升高是逐渐减小的，a、b是逐渐增大的，由于反应是吸热反应(ΔH>0)，根据平衡移动原理，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，则生成物增加，反应物减少，可知a、b表示的是生成物，c、d表示的是反应物，根据反应的化学计量数，生成物中CS2的物质的量比H2小，则a表示H2，b表示CS2，同理可知，c表示的是H2S，d表示的是CH4； （3）M点对应温度下，起始时n(CH4)∶n(H2S)=1∶2，设起始时n(CH4) =1 mol，n(H2S)=2mol，转化的CH4为xmol，用“三段式分析”得： M点对应温度下，平衡时，a表示的H2和d表示的CH4的物质的量分数相等，则可得关系式1-x=4x，x=0.2mol，则H2S的转化率； （4）在反应中，适当提高n(CH4)∶n(H2S)的比值可提高H2S的转化率，当投料比[n(CH4)∶n(H2S)]分别为1∶1、1∶3、12∶1时，n(CH4)∶n(H2S)=1∶3在三种组合中比值处于最小，则 H2S的转化率也最小，则对应的图像是A组；根据题干可知，过多的CH4会导致Al2O3催化剂失活，反应速率变慢，C组图像中H2S转化率最高，即n(CH4)∶n(H2S)比值最高，即n(CH4)∶n(H2S)=12∶1，故C组图像中平均反应速率最低的可能原因是C组中n(CH4)∶n(H2S)=12∶1，CH4比例过高使催化剂Al2O3失活，反应速率小； （5）根据题给积炭量变化图可知，Co添加量越大，积炭量越高，原料气中只有CH4含有碳元素，则Co助剂可能催化原料气发生反应的化学方程式为：。 17．(1) 温度 2 (2) 溶液酸性越强，KI溶液变色越快 升高温度 为了形成对比实验，说明实际发生反应的是H+ 【详解】（1）①由表中的数据可知，实验记录了不同的温度下，显色时间长短不等，所以该实验的目的是探究温度对反应速率的影响，故答案为：温度； ②由表中的数据可知，温度每升高10℃，显色时间变为原来的一半，则反应速率增大为原来的2倍；故答案为：2； （2）①实验II中加入稀硫酸，溶液变蓝，发生反应的离子方程式为，故答案为：； ②实验I是加10mL蒸馏水，长时间放置未见明显变化，II是10mL0.1mol/L的硫酸，3min后溶液变蓝，III是10mL 0.2mol/L的硫酸，1min后溶液变蓝，说明溶液酸性越强，KI溶液变色越快，故答案为：溶液酸性越强，KI溶液变色越快； ③增大实验II反应速率还可以采取升高温度的措施，故答案为：升高温度； ④实验II是10mL0.1mol/L的H2SO4溶液，实验IV是10mL0.1mol/L的K2SO4溶液，II会出现蓝色，而IV未见明显变化，是为了形成对比实验，说明实际发生反应的是H+；故答案为：为了形成对比实验，说明实际发生反应的是H+。 18．(1)3X+Y2Z (2)0.075mol·L-1·min-1 (3)AB 【分析】根据图象中各曲线的变化量，可得到X、Y、Z的物质的量之比，从而得到反应的化学方程式，据此解题。 【详解】（1）由图可知，达到平衡时∆n(X)=0.3mol、∆n(Y)=0.1mol、∆n(Z)=0.2mol，可得X：Y：Z=3：1：2，故反应的化学方程式为3X+Y2Z； （2）由图知从开始至2min，∆n(X)=0.3mol，则v(X)===0.075 mol·L-1·min-1； （3）A．恒压充入He，则体积增大，根据可知参加反应的气体浓度减小，故反应速率减小，A符合题意； B．恒容充入He，根据可知参加反应的气体浓度不变，故反应速率不变，B符合题意； C．恒容时充入Z，c(Z)增大，反应速率增大，C不符合题意； D．升温，反应速率增大，D不符合题意； E．高效催化剂可使反应速率增大，E不符合题意； 故答案选AB。 19．(1) 0.225mol/(L·min) 75% (2) 5.3 减小 (3)BD (4)> (5)C 【解析】（1） 根据图1可知，开始时CO2的浓度是1mol/L，平衡时CO2的浓度是0.25mol/L，CO2的浓度变化量是1mol/L-0.25mol/L=0.75mol/L，浓度变化量之比等于化学计量数之比，则H2的浓度变化量为：2.25mol/L，v(H2)===0.225mol/(L·min)；H2的初始浓度为=3mol/L，则H2的转化率为：100%=75%。 （2） 根据图1可知，开始时CO2的浓度是1mol/L，平衡时CO2的浓度是0.25mol/L，CO2的浓度变化量是1mol/L-0.25mol/L=0.75mol/L，则H2的浓度变化量为2.25mol/L，CH3OH的浓度变化量为0.75mol/L，H2O的浓度变化量为0.75mol/L，平衡时CO2的浓度是0.25mol/L，H2的浓度是3mol/L-2.25mol/L=0.75mol/L，CH3OH的浓度为0.75mol/L，H2O的浓度为0.75mol/L，化学平衡常数K==≈5.3；根据图2可知，升高温度平衡逆向移动，则K减小。 （3） A．在原容器中再充入1molH2，平衡正向移动，CO2的转化率增大，A错误； B．在原容器中再充入1molCO2，平衡正向移动，但CO2的转化率减小，B正确； C．该反应为气体分子数减小的反应，缩小容器的容积，平衡正向移动，CO2的转化率增大，C错误； D．使用更有效的催化剂，平衡不移动，CO2的转化率不变，D正确； E．将水蒸气从体系中分离出，平衡正向移动，CO2的转化率增大，E错误； 答案选BD。 （4） 、、和的浓度均为，浓度熵Q===4<K，则反应正向移动，v(正)>v(逆)。 （5） 反应达平衡时消耗CO2的物质的量浓度为0.75mol/L，物质的量为0.75mol，则0.75molCO2参与反应放热49kJ0.75=36.75kJ，反应焓变是指1molCO2和3molH2完全反应放出的热量为49kJ，反应是可逆反应，在体积为1L的容器中充入1molCO2和3molH2，反应放出的热量一定小于49kJ，在相同条件下，容器容积缩小到0.5L时，压强增大，平衡正向移动，反应放出的热量会增多，大于36.75kJ，则有：，答案选C。 20．(1) (2)60 (3) D＞C＞B＞A 随着反应的进行，反应物浓度减小，单位体积内活化分子总数减小，有效碰撞几率减小，反应速率减小 (4)0.11mol/L 【详解】（1）由题意知，反应物为H2O2，生成物为水和氧气，反应条件为二氧化锰作催化剂，则反应的方程式为； （2）由图象可知，反应至4min时，H2O2完全反应，生成气体的总体积是60mL，故答案为60； （3）反应进行4、3、2、1分钟分别对应曲线上A、B、C、D四点，随着反应的进行，反应物浓度减小，反应速率减慢，各点反应速率快慢的顺序为D＞C＞B＞A，故答案为：D＞C＞B＞A；随着反应的进行，反应物浓度减小，单位体积内活化分子总数减小，有效碰撞几率减小，反应速率减小； （4）根据方程式计算：，n==0.0054mol，c==0.11mol/L，故答案为0.11mol/L。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$