第二章 化学反应速率与化学平衡 同步习题 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第二章 化学反应速率与化学平衡 同步习题 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1 一、单选题 1．我国推行的新型冠状病毒防治方案，明确指出应当使用含氯消毒液进行消毒。氯气与冷烧碱溶液反应可制得“84”消毒液，实验装置如图。下列有关说法错误的是（　　） A．甲中盛放的试剂可以是高锰酸钾固体 B．乙中可采用热水浴，有利于加快反应速率 C．在甲、乙之间加入饱和食盐水洗气，可提高NaOH利用率 D．在乙之后再连接NaOH溶液吸气，更加符合绿色化学思想 2．下列关于古籍中的记载说法错误的是（　　） A．《天工开物》中“凡石灰，经火焚炼为用”涉及的反应类型是分解反应 B．《吕氏春秋•别类编》中“金（即铜）柔锡柔，合两柔则刚”体现了合金硬度方面的特性 C．《抱朴子》中“丹砂烧之成水银，积变又还成丹砂”两个反应互为可逆反应 D．《汉书》中“高奴县有洧水可燃”，这里的“洧水”指的是石油 3．分解反应中分子碰撞示意图如下，其中可以表示分子有效碰撞的是（　　） A． B． C． D． 4．用稀硫酸与过量锌粒反应制取氢气，欲加快化学反应速率而不改变产生氢气的量，下列措施不可行的是（　　） A．升高温度 B．滴加少量浓硫酸 C．滴加少量硫酸铜溶液 D．改用等质量的锌粉 5．在N2＋3H2 2NH3的反应中，经过一段时间后，NH3的浓度增加了0.6 mol/L，在此段时间内用H2表示的平均反应速率为0.45 mol/（L·s），则此段时间是（　　） A．1 s B．2 s C．44 s D．1.33 s 6．将1 mol冰醋酸加入到一定量的蒸馏水中最终得到1 L溶液。下列各项中，表明已达到电离平衡状态的是（　　） A．醋酸的浓度达到1 mol·L－1 B．H＋的浓度达到0.5 mol·L－1 C．醋酸分子的浓度、醋酸根离子的浓度、H＋的浓度均为0.5 mol·L－1 D．醋酸分子电离成离子的速率和离子重新结合成醋酸分子的速率相等 7．自然界中时刻存在着氮的转化。实现氮气按照一定方向转化一直是科学领域研究的重要课题，如图为N2分子在催化剂的作用下发生的一系列转化示意图。下列叙述正确的是（　　） A．使用催化剂a、b均可以提高单位时间内生成物的产量 B．在催化剂b作用下，O2发生了氧化反应 C．催化剂a、b表面均发生了极性共价键的断裂 D．N2→NH3，NH3→NO均属于氮的固定 8．已知合成氨的反应：N2+3H22NH3，在一定条件下达到平衡。下列说法正确的是（　　） A．正逆反应速率相等 B．N2的转化率为100% C．H2的浓度为0 D．反应停止了 9．下列说法不正确的是（　　） A．能发生有效碰撞的分子属于活化分子 B．活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差称为活化能 C．升高温度，活化分子百分数增大 D．活化分子的总数越多，反应速率越快 10．一定条件下，在恒容密闭容器中发生反应：X(g)＋2Y(g) 3Z(g)，表明反应一定达到化学平衡状态的是 （　　） ① X、Y、Z的物质的量之比是1:2:3 ② X、Y、Z的浓度不再发生变化 ③ 容器中的压强不再发生变化 ④ 单位时间内生成n mol X，同时消耗2n mol Y ⑤容器中气体的平均相对分子质量不再发生变化 A．①② B．②④ C．②③ D．④⑤ 11．已知：反应mX(g)+nY(g)qZ(g)　ΔH<0，m+n>q，在密闭容器中反应达到平衡时，下列说法错误的是 A．恒容时通入稀有气体使压强增大，平衡不移动 B．增大压强，反应速率加快且可以提高Z的产率 C．恒容时增加X的物质的量，Y的转化率增大 D．恒压时，增加一定量Z(g)，平衡时，混合气体的平均相对分子质量变大 12．乙醇是重要的有机化工原料，可由乙烯水化法生产，反应的化学方程式如下： C2H4(g)＋H2O(g) C2H5OH(g)， 下图为乙烯的平衡转化率与温度(T)、压强(p) 的关系[ 起始n(C2H4)∶n(H2O)＝1∶1]。下列有关叙述正确的是（　　） A．Y 对应的乙醇的物质的量分数为 B．X、Y、Z 对应的反应速率：v(X)>v(Y)>v(Z) C．X、Y、Z 对应的平衡常数数值：KX<KY<KZ D．增大压强、升高温度均可提高乙烯的平衡转化率 13．下列研究目的和示意图相符的是（　　） 选项 A B C D 研究目的 密闭容器中，压强对反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的影响 固定容积的密闭容器中，温度对反应：N2(g)+3H2(g)2NH3（g） ΔH<0的影响 等质量Na、K分别与足量水反应 固定容积的密闭容器中，增大CO2浓度，对已达平衡的反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的影响 示意图 A．A B．B C．C D．D 14．在一定条件下，将3molA和1molB两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)=xC(g)＋2D(g)。min时测得生成0.8molD 0.4molC。下列判断错误的是（　　） A．x＝1 B．2min内A的反应速率为0.3mol·L-1·min-1 C．2min时，A的浓度为0.9mol·L-1 D．B的转化率为60% 15．SO2(g)+2CO(g) 2CO2(g)+S(l)ΔH<0，若反应在恒容的密闭容器中进行，下列有关说法正确的是（　　） A．平衡时，其他条件不变，通入一定量的氮气，压强增大，n(CO2)增大 B．平衡时，其他条件不变，分离出硫，正反应速率加快 C．平衡时，其他条件不变，升高温度可提高SO2的转化率 D．若在原电池中进行，反应放出的热量减少 16．在 2A（g）+B（g） ⇌ 3C（g）+4D（g）反应中，下面表示的反应速率最快的是（　　） A．v（A）=0.5 mol/（L•s） B．v（B）=0.005 mol/（L•s） C．v（C）=0.8 mol/（L•min） D．v（D）=1.0 mol/（L•min） 17．常压下羰基化法精炼镍的原理为Ni(s)＋4CO(g) Ni(CO)4(g)。230 ℃时，该反应的平衡常数K＝2×10－5。已知：Ni(CO)4的沸点为42.2 ℃，固体杂质不参与反应。第一阶段：将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4； 第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至230 ℃制得高纯镍。 下列判断正确的是（　　） A．增加c(CO)，平衡向正向移动，反应的平衡常数增大 B．第一阶段，在30 ℃和50 ℃两者之间选择反应温度，选50 ℃ C．第二阶段，Ni(CO)4分解率较低 D．该反应达到平衡时，v生成[Ni(CO)4]＝4v生成(CO) 18．在密闭容器中，反应2X(g)+Y2(g) 2XY(g) ΔH<0达到甲平衡。在仅改变某一条件后，达到乙平衡，下列分析正确的是（　　） A．图Ⅰ中，甲、乙的平衡常数分别为、，则 B．图Ⅱ中，平衡状态甲与乙的反应物转化率乙>甲 C．图Ⅱ中，t时刻可能是增大了压强 D．图Ⅲ表示反应分别在甲、乙条件下达到平衡，说明乙温度高于甲 19．恒温下，在体积恒定的密闭容器中发生可逆反应：2SO2 (g)+ O2(g) 2SO3(g)，下列不能用来判断该反应达到平衡状态的是（　　） A．容器中压强不再变化 B．SO2的体积分数不再变化 C．容器中混合物的密度不再变化 D．容器中各物质的浓度不再变化 20．反应4NH3+5O24NO+6H2O在5L的密闭容器中进行，半分钟后，NO的物质的量增加了0.3mol。在此时间内用NH3表示的化学反应速率为（　　） A．0.002mol·L-1·s-1 B．0.6mol·L-1·s-1 C．0.01mol·L-1·s-1 D．0.12mol·L-1·s-1 二、综合题 21．比较填空（填“>”、“<”或“＝”） （1）Ⅰ．比较等体积等浓度的溶液①盐酸 ②醋酸 与足量锌粒反应产生氢气的体积，①　 　② Ⅱ．比较2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH1 2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH2的反应热 ΔH1　 　ΔH2 Ⅲ．比较常温下两溶液水的电离程度，①pH=4盐酸 ②pH =10氨水溶液①　 　② Ⅳ．同温度下溶液①使甲基橙呈现红色，溶液②使石蕊呈现紫色，比较两者pH①　 　② （2）Ⅴ．已知某可逆反应aA(g) + bB(g) cC(g) + dD(g)。反应过程中，当其它条件不变时，C的体积分数与温度(T)和压强(P)的关系如图，则a + b　 　c + d Ⅵ．比较①0.1mol/L醋酸与②0.01mol/L醋酸的导电能力，①　 　② Ⅶ.1mol/L氨水与0.1mol/L氨水的c(OH-)之比　 　10 Ⅷ．体积相同的恒容密闭容器，在A中充入SO2和O2各1g，在B中充入SO2和O2各2g，相同条件下发生反应2SO2+O2 2SO3平衡时 SO2的转化率A　 　B 22．肼 是一种应用广泛的化工原料。工业上先合成氨气： ，再进一步制备肼。完成下列填空： （1）合成氨需要选择合适的催化剂，分别选用A、B、C三种催化剂进行试验，所得结果如图所示（其他条件相同）： 则生产中适宜选择的催化剂是　 　（填“A”或“B”或“C”），理由是：　 　。 （2）一定条件下，对在密闭容器中进行的合成氨反应达平衡后，其他条件不变时，若同时压缩容器的体积和升高温度达新平衡后，与原平衡相比，请将有关物理量的变化的情况填入下表中(填“增大”、“减小”或“无法确定”）　 　、　 　、　 　 （3）肼可作为火箭燃料， 在 气体中燃烧生成氮气和气态水，放出71kJ的热量。写出该反应的化学方程式：　 　。上述反应中，氧化剂是　 　（写化学式），每1mol 参加反应，转移的电子是　 　mol。 23．甲醇是重要的化工原料，又可作为燃料。工业上利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下： ①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H1； ②CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H=－58kJ/mol； ③CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H=+41k J/ mol。 回答下列问题： （1）已知反应①中相关的化学键键能数据如下表： 化学键 H—H C－O C≡O H－O C—H E/(kJ·mol－1) 436 343 1076 465 x 则x=　 　。 （2）合成气组成n(H2)/n(CO+ CO2)=2.60时，体系中的CO平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图甲所示。α(CO)值随温度升高而　 　(填“增大”或“减小”)，其原因是　 　；图中的压强由大到小为　 　，其判断理由是　 　。 （3）若将1mol CO2和2molH2充入容积为2L的恒容密闭容器中，在两种不同温度下发生反应②。测得CH3OH的物质的量随时间的变化如图所示。 ①曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为K1　 　KⅡ(填“＞”“=”或“＜”)。 ②一定温度下，下列能判断该反应达到化学平衡状态的是　 　(填序号)。 a.容器中压强不变 b.甲醇和水蒸气的体积比保持不变 c.v正(H2)=3v逆(CH3OH) d.2个C=0断裂的同时有6个H－H断裂 ③若5min后反应达到平衡状态，H2的转化率为90%，则用CO2表示的平均反应速率为　 　，该温度下的平衡常数为　 　；若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是　 　。(填序号)。 a.缩小反应容器的容积 b.使用合适的催化剂 c.充入He d.按原比例再充入CO2和H2 24． （1）Ⅰ.T℃时，在2L刚性密闭容器中，X（g）与Y（g）发生反应生成Z（g），反应过程中X、Y、Z的物质的量变化如图1所示。若保持其他条件不变，温度分别为T1和T2时，Y的体积百分含量与时间的关系如图2所示。 请回答下列问题： 容器中发生反应的方程式为　 　。 （2）正反应为　 　反应（填“放热”或“吸热”）。 （3）图1中，从反应开始到平衡用时3min，则0~3min内，v（X）=　 　 （4）T℃时，该反应的平衡常数K=　 　（保留小数点后两位）。 （5）若只改变一个反应条件，使反应进程如图3所示，则改变的条件为　 　。 （6）Ⅱ.常温下，用0.1000mL•L-1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mL•L-1CH3COOH溶液，溶液的pH与滴入NaOH溶液体积的关系如图所示。 请回答下列问题： 实验过程中不需要的仪器或用品是　 　（填序号）。 A 100mL容量瓶 B 锥形瓶 C 滴定管夹 D 玻璃棒 E.滴定管 （7）如图点①所示溶液中离子浓度由大到小的顺序是　 　。 （8）如图点①②③所示溶液中，水的电离程度最大的是　 　（填序号），c（Na+）=c（CH3COO-）的是　 　（填序号）。 （9）已知Ka（CH3COOH）=1.8×10-5，当滴定过程中c（CH3COOH）：c（CH3COO-）=5：9时，溶液pH=　 　。 25．铝系金属复合材料能有效还原去除水体中的硝酸盐污染。铝粉表面复合金属的组分和含量，会影响硝酸盐的去除效果。 （1）在相同实验条件下，分别使用纯铝粉和Cu负载量为3%、4%、5%的Al/Cu二元金属复合材料对硝酸盐的去除效果如图所示。 ①由如图可知用Al/Cu二元金属复合材料去除水体中硝酸盐效果明显优于铝粉，可能原因是　 　。 ②实验发现Al/Cu二元金属复合材料中Cu负载量过高也不利于硝酸盐的去除，可能原因是　 　。 （2）在Al/Cu二元金属复合材料基础上引入Pd形成三元金属复合材料，其去除水体中硝酸盐的机理如图所示。 ①使用Al/Cu二元金属复合材料，可将水体中硝酸盐转化为铵盐，该转化的机理可描述为： H+吸附在Cu表面并得电子生成强还原性的吸附氢H(ads)，　 　， NH3与H+结合为进入溶液。 ②引入Pd的Al/Cu/Pd三元金属复合材料，硝酸盐转化为N2选择性明显提高，可能原因是　 　 ③其他条件相同时，Al/Cu/Pd 三元金属复合材料去除水体中硝酸盐的效果与溶液pH关系如图所示。水体pH在4至6范围内，随pH增大硝酸盐去除率降低的可能原因是　 　；水体pH在8.5至10范围内，随pH增大硝酸盐去除率升高的可能原因是　 　。 答案解析部分 1．【答案】B 【解析】【解答】A．高锰酸钾和浓盐酸常温下反应可以制取氯气，装置没有加热，所以甲中盛放的试剂可以是高锰酸钾固体，故A不符合题意； B．氯气与冷烧碱溶液反应可制得“84”消毒液，所以乙中不可采用热水浴，会有其他反应发生会生成杂质氯酸钠，故B符合题意； C．在甲、乙之间加入饱和食盐水洗气，可以除去浓盐酸挥发出来的氯化氢气体，可提高NaOH利用率，故C不符合题意； D．氯气有毒，不能随意排放到大气中，所以在乙之后再连接NaOH溶液吸气，更加符合绿色化学思想，故D不符合题意； 故答案为：B 【分析】甲中是制取氯气的装置，乙是氯气和氢氧化钠反应制取消毒液的反应，甲中反应是常温，而高锰酸钾和浓盐酸反应也是常温反应，乙中的反应是氯气和氢氧化钠反应，温度过高会产生杂质，制取氯气时可能会带出氯化氢气体，应该将氯化氢气体进行除杂，利用饱和食盐水除去氯化氢气体，多于的氯气可以用氢氧化钠溶液吸收防止污染空气 2．【答案】C 【解析】【解答】A. 《天工开物》中“凡石灰，经火焚炼为用”涉及的是碳酸钙的受热分解，故A不符合题意； B. 合金的硬度一般大于成分金属，“金(即铜)柔锡柔，合两柔则刚”体现了合金硬度方面的特性，故B不符合题意； C. 《抱朴子》中“丹砂烧之成水银，积变又还成丹砂”两个反应的条件不同，不属于可逆反应，故C符合题意； D. “高奴县有洧水可燃”，这里的“洧水”指的是石油，石油能够燃烧，故D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】A.碳酸钙受热分解； B.根据合金的性质进行判断； C.两个反应的条件不同； D.石油是可燃的液体。 3．【答案】A 【解析】【解答】根据推断分析，黑色大球为I，灰色小球为H A、HI分子发生碰撞，产生了H2和I2，有新物质的产生，属于有效碰撞，故符合题意； B、HI分子发生碰撞，没有新物质的产生，不属于有效碰撞，故不符合题意； C、HI分子发生碰撞，没有新物质的产生，不属于有效碰撞，故不符合题意； D、HI分子发生碰撞，显示生成I和H2I，此物质不存在，不属于有效碰撞，故不符合题意； 故答案为：A。 【分析】根据有效碰撞理论分析， 有效碰撞是针对能引起化学反应的碰撞叫做有效碰撞，即有新物质的生成。 4．【答案】B 【解析】【解答】A.升高温度，增大活化分子百分数，反应速率增大，A不符合题意； B.滴加少量浓硫酸，硫酸的物质的量增大，生成氢气的体积偏大，B符合题意； C.锌置换出铜，形成铜锌原电池反应，反应速率增大，C不符合题意； D.改用等质量的锌粉，固体的表面积增大，反应速率增大，D不符合题意。 故答案为：B。 【分析】对反应速率的影响的因素包括温度、浓度、催化剂等。其中升高温度和加入催化剂会加快反应速率，但是不会改变氢气的量。但是加入浓硫酸会使氢离子的物质的量变大，产生的氢气的量会增多。 5．【答案】B 【解析】【解答】根据NH3的浓度增加了0.6mol·L－1，则H2的浓度变化了0.9mol·L－1，此段时间内用H2表示的平均反应速率为0.45mol·L－1·s－1，则t＝0.9 mol·L－1÷0.45 mol·L－1·s－1＝2s。 故答案为：B。 【分析】根据反应速率的定义进行计算时间即可。 6．【答案】D 【解析】【解答】在未电离时c(CH3COOH)＝1 mol·L－1，当醋酸、H＋、CH3COO－的浓度不再变化时(但此时三者的浓度不一定是0.5 mol·L－1)，醋酸的电离达到平衡状态，故A、B、C均错。依据平衡状态的标志即电离成离子的速率与离子结合成分子的速率相等，可知D项正确。 故答案为：D 【分析】A.体系达到平衡状态时，各组分的浓度保持不变； B.体系达到平衡状态时，各组分的浓度保持不变； C.平衡转化率未知，无法进行计算； D.离子化速率为正反应速率，分子化速率为逆反应速率； 7．【答案】A 【解析】【解答】A.由图可知催化剂能提高化学反应速率，故A符合题意 B.氧气作氧化剂，发生还原反应，故B不符合题意 C.由图可知，在催化剂a的表面只发生了非极性键的断裂，故C不符合题意 D.氮的固定，将氮从游离态到化合态过程，故D不符合题意 故答案为：A 【分析】极性键：不同原子之间相互成的键 氮的固定：将氮从游离态到化合态的过程 8．【答案】A 【解析】【解答】A．反应达到平衡状态时同一物质的正逆反应速率相等，则平衡时v正(N2)=v逆(N2)，故A符合题意； B．该反应为可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，所以N2的转化率不是100%，故B不符合题意； C．达到平衡状态时反应物和生成物共存，所以H2浓度不是0，故C不符合题意； D．该反应达到平衡状态时正逆反应速率相等但不等于0，所以反应没有停止，处于动态平衡状态，故D不符合题意。 故答案为：A。 【分析】判断可逆反应是否达到平衡的两个标准：1.v正=v逆，2.变量不再改变。 9．【答案】D 【解析】【解答】A．能引发化学反应的碰撞称为有效碰撞，发生有效碰撞的分子必须具有足够的能量，这种分子叫做活化分子，A不符合题意； B．使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量为活化能，活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差称为活化能，B不符合题意； C．升高温度，更多的分子变成活化分子，活化分子百分数增大，C不符合题意； D．单位体积内活化分子的总数越多。有效碰撞次数越多。反应速率越快。但是活化分子的总数多，反应速率不一定快，D符合题意； 故答案为：D。 【分析】A.活化分子碰撞不一定是有效碰撞，还要有合适的取向 B.活化分子是能够发生化学反应的最低要求，是普通分子所具有平均能量与活化分子所具有的能量之差 C.温度升高，更多普通分子吸收能量变成活化分子 D.化学反应速率快慢取决于单位时间内有效碰撞的次数 10．【答案】B 【解析】【解答】①X、Y、Z的物质的量之比为1：2：3时，该反应可能达到平衡状态，也可能没有达到平衡状态，这与反应产生物质的量和转化率有关，不符合题意；②该反应达到平衡状态时，X、Y、Z的浓度不再发生变化，符合题意；③根据反应方程式可知，反应前后体积不变，压强也是始终不变的，容器中的压强不再发生变化不能说明反应达到平衡状态，不符合题意；④单位时间内生成nmolX，同时消耗2nmolY说明正反应速率等于逆反应速率，说明反应达到平衡状态，符合题意；⑤根据反应方程式可知，反应前后体积不变，由质量守恒定律可知，气体质量不变，气体的平均相对分子质量是始终不变的，容器中气体的平均相对分子质量不再发生变化不能说明反应达到平衡状态，不符合题意； 故答案为：B。 【分析】在一定条件下，当可逆反应中正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），各种物质的浓度或含量均不再发生变化的状态，是化学平衡状态。当达到平衡状态时，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也不发生变化。 11．【答案】D 【解析】【解答】A．恒容条件下，通入稀有气体使压强增大，反应混合物的浓度不变，正、逆反应速率不变，平衡不移动，故A不符合题意； B．增大压强，反应速率加快，压强增大平衡正向移动，所以能提高Z的产率，故B不符合题意； C．恒容时增加X的物质的量，平衡正向移动，Y的转化率增大，故C不符合题意； D．恒压时，增加一定量Z(g)，容器容积增大，相当于降低压强，平衡向逆反应方向移动，反应混合气体总的物质的量增大，混合气体的平均摩尔质量减小，故D符合题意； 故答案为：D。 【分析】A.恒容时通入稀有气体使压强增大，反应物和生成物浓度不变，正逆反应速率不变，平衡不移动； B.增大压强，反应速率加快，平衡正向移动； C.恒容时增加X的物质的量，平衡正向移动。 12．【答案】A 【解析】【解答】A．Y 点乙烯的转化率为20%， Y 对应的乙醇的物质的量分数为 ，故A符合题意； B．C2H4(g)＋H2O(g) C2H5OH(g)正反应气体物质的量减小，增大压强，乙烯转化率增大，所以 ， X、Y、Z三点压强依次增大、温度依次升高，对应的反应速率：v(X)<v(Y)<v(Z)，故B不符合题意； C．升高温度，乙烯转化率减小，平衡逆向移动，平衡常数减小，X、Y、Z 对应的平衡常数数值：KX>KY>KZ，故C不符合题意； D．根据图象可知，升高温度乙烯的平衡转化率减小，故D不符合题意； 选A。 【分析】A．根据Y点乙烯的平衡转化率，结合反应的三段式进行计算； B．温度越高，反应速率越快； C．结合温度对平衡移动和平衡常数的影响分析； D．结合温度、压强对平衡移动的影响分析； 13．【答案】C 【解析】【解答】A.密闭容器中，对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，压强越大，平衡正向移动，三氧化硫的物质的量越大，故A不符合题意； B. 对于N2(g)+3H2(g)2NH3（g） ΔH<0，温度越高，平衡逆向移动，氨气的含量减小，故B不符合题意； C.等质量Na、K分别与足量水反应 ，钾速率快，但是钠产生的气体多，故C符合题意； D.对已达平衡的反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，增大二氧化碳的浓度，平衡逆向移动，故D不符合题意； 故答案为：C 【分析】 A.压强增大，该反应正向移动，三氧化硫含量增大； B.温度升高，平衡逆向移动，氨气含量减小； C.钾比钠活泼，速率快，但是钠产生的气体多； D.对于此反应，增加二氧化碳浓度，平衡逆向移动。 14．【答案】D 【解析】【解答】 A.根据浓度变化量之比等于化学计量数之比可知x=1，故A不符合题意； B.2 min内A的反应速率为 =0.3mol·L-1·min-1，故B不符合题意； C.2 min时，A的浓度为 =0.9mol·L-1，故C不符合题意； D.B的转化率为 ×100%=40%，故D符合题意； 故答案为：D。 【分析】A.根据浓度的变化量之比可以计算出C地化学计量数； B.A的平均反应速率等于A的浓度变化值与时间的比值； C.浓度等于2min时A的物质的量与体积的比值； D.B的转化率等于已经反应了的B的物质的量与原物质的量之比。 15．【答案】D 【解析】【解答】A．通入一定量的氮气，压强增大，但参加反应气体的浓度不变，平衡不移动，n(CO2)不变，故A不符合题意； B．其他条件不变，分离出硫（纯液体），参加反应气体的浓度不变，速率不变，故B不符合题意； C．升高温度，平衡逆向移动，SO2的转化率减小，故C不符合题意； D．若在原电池中进行，化学能主要转化为电能，则反应放出的热量减少，故D符合题意； 故答案为D。 【分析】A. 反应在恒容密闭容器进行，氮气不参与反应所以增加氮气只增加压强，反应各气体浓度不变，平衡不移动，所以CO2的物质的量不变； B. 硫为液体状态，增加减少硫的量不影响内部各个气体浓度，反应平衡不变，速率不变； C. △H<0，所以升温反应平衡逆向移动，SO2转化率减小； D. 原电池中发生化学能转化为电能过程，总能量中一部分转化电能则导致放出的热量减少。 16．【答案】A 【解析】【解答】速率大小比较，首先统一单位，将A化为3 mol/（L•min），B化为0.3 mol/（L•min），然后用统一单位后的选项中的速率数值直接除以各自的系数，可知A最大，A项符合题意。 故答案为：A。 【分析】比较反应速率，先把单位统一，然后转化为一种物质计算。 17．【答案】B 【解析】【解答】A.增加c(CO)，正反应速率增大，平衡正向移动，但温度不变，平衡常数不变，A不符合题意； B.第一阶段要得到气体的Ni(CO)4，因此反应温度应略高于Ni(CO)4的沸点，因此反应温度应选择50℃，B符合题意； C.第二阶段是要将Ni(CO)4转化为Ni，因此Ni(CO)4的分解率较高，C不符合题意； D.反应达到0平衡状态时，正逆反应速率相等，用不同物质表示的反应速率之比等于其化学计量数之比，因此4v生成[Ni(CO)4]=v生成(CO)，D不符合题意； 故答案为：B 【分析】A、平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变； B、结合Ni(CO)4的沸点分析； C、结合第二阶段发生的反应分析； D、根据反应速率之比等于化学计量数之比分析； 18．【答案】D 【解析】【解答】A．由图I可知，t时外界条件改变，正逆反应速率均增大，且v正＞v逆，说明平衡正向移动，说明改变条件为加压，温度不变，则K不变，即K1＝K2，A不符合题意； B．由图Ⅱ可知，t时，正逆反应速率均增大，且v正=v逆，则平衡不移动，说明改变条件为加入催化剂，反应物转化率不变，B不符合题意； C．由图Ⅱ可知，t时，正逆反应速率均增大，且v正=v逆，则平衡不移动，说明改变条件为加入催化剂，C不符合题意； D．由图Ⅲ可知，乙先达到平衡，说明乙反应速率快，则乙温度高于甲，D符合题意； 故答案为：D。 【分析】A.平衡常数只与温度有关。 B.正逆反应速率相等，说明平衡不移动。 C.根据影响反应速率和化学平衡的因素进行分析。 D.根据“先拐先平数值大”进行分析。 19．【答案】C 【解析】【解答】A．反应物和生成物中气体的计量数之和不相等，容器中压强不变，证明达到了平衡状态，选项A不符合题意； B．反应前后气体的体积有变化，二氧化硫的体积分数不变，说明达到了平衡状态，选项B不符合题意； C．体积恒定，而参加反应的物质都为气体，气体质量始终不变，密度始终不变，不能用来判断该反应达到平衡状态，选项C符合题意； D．容器中各组分浓度不再变化，正逆反应速率相等，达到了平衡状态，选项D不符合题意。 故答案为：C。 【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。 20．【答案】A 【解析】【解答】v(NO)==0.002mol·L-1·s-1，同一反应中，用不同物质表示的平均反应速率之比等于化学计量数之比，则v(NH3)= v(NO)=0.002mol·L-1·s-1， 故答案为：A； 【分析】同一反应中，用不同物质表示的平均反应速率之比等于化学计量数之比。 21．【答案】（1）=；＞；=；＜ （2）＞；＞；＜；＜ 【解析】【解答】（1）Ⅰ．等体积等浓度的盐酸和醋酸中溶质的物质的量相等，二者均为一元酸，与足量锌粒反应产生氢气的体积相等，故①=②；Ⅱ．燃烧为放热反应，放出的热量越多，ΔH越小，气态水转化为液态水放热，故后者放出的热量多，故反应热 ΔH1>ΔH2；Ⅲ．酸溶液分析水的电离，计算溶液中氢氧根浓度，pH=4盐酸中氢氧根浓度为1×10-10mol/L；碱溶液分析水的电离，计算溶液中氢离子浓度，pH =10氨水中氢离子浓度为1×10-10mol/L；故常温下两溶液水的电离程度，①=②；Ⅳ．甲基橙的变色范围为3.1——4.4；石蕊的变色范围为5——8，故同温度下溶液①使甲基橙呈现红色，溶液②使石蕊呈现紫色，两者pH：①<②。（2）Ⅴ．由图像知温度相同时增大压强C的体积分数增大，平衡正向移动，则正向为气体物质的量减小的反应，则a + b> c + d；Ⅵ．溶液的导电性取决于溶液中自由移动离子的浓度，故①0.1mol/L醋酸与②0.01mol/L醋酸的导电能力，①>②；Ⅶ．浓度越大，弱电解质的电离程度越小，故1mol/L氨水与0.1mol/L氨水的c(OH-)之比<10；Ⅷ．体积相同的恒容密闭容器，在A中充入SO2和O2各1g，在B中充入SO2和O2各2g，B中相当于在A的基础上增大压强，平衡正向移动，SO2的转化率增大，故平衡时 SO2的转化率A<B。 【分析】（1）尽管醋酸是弱酸，但是和锌粒反应会促进醋酸不断的电离出氢离子，因此等体积等浓度的盐酸和醋酸和锌反应生成的氢气体积是相等的； 由于水的液化是放热的，因此氢气和氧气燃烧生成水蒸气的热量大于生成液态水的热量； 两种溶液中由于电离产生的氢离子的浓度是相等的，因此两种溶液中水的电离程度是相等的； 甲基橙变色范围属于强酸，石蕊的变色范围属于弱酸到弱碱，因此溶液②的pH更大； （2）压强增大，反应正向移动，因此该反应的正反应是体积减小的方向，因此a + b> c + d； 同种电解质溶液的浓度越大，其导电能力越强； 二氧化硫和氧气反应生成三氧化硫是气体体积减少的反应，加大压强会使反应向正反应方向进行。 22．【答案】（1）A；在较低温度下具备较高的催化活性，一方面可节约能源，另一方面低温有利于反应的转化 （2）增大；减小；减小 （3）2N2H4(g)+2NO2(g)→3N2(g)+4H2O(g)+1136kJ；NO2；4 【解析】【解答】肼 是一种应用广泛的化工原料。工业上先合成氨气： ，再进一步制备肼。 （1）由图可知，A和B的催化效率在某个温度下都很高，但是A的催化活性最佳温度比B低，而且合成氨是放热反应，低温对氨的合成有利，所以，生产中适宜选择的催化剂是A，理由是：在较低温度下具备较高的催化活性，一方面可节约能源，另一方面低温有利于反应的转化。 （2）一定条件下，对在密闭容器中进行的合成氨反应达平衡后，其他条件不变时，若同时压缩容器的体积和升高温度达新平衡后，与原平衡相比，化学反应速率增大；温度升高化学平衡向逆反应方向移动，所以，平衡常数减小、氨的体积分数减小。 （3） 在 气体中燃烧生成氮气和气态水，放出71kJ的热量，所以2mol 在 气体中燃烧生成氮气和气态水，放出1136kJ的热量。该反应的化学方程式为2N2H4(g)+2NO2(g)→3N2(g)+4H2O(g)+1136kJ。上述反应中，NO2中氮元素的化合价降低，故氧化剂是NO2；每1mol 参加反应，N由-2升高到0，转移的电子是4mol。 【分析】（1）选择催化剂应该是在温度要求不高的情况下，催化效果最好的那种； （2）温度对平衡移动的影响大于压强对平衡移动的影响； （3）根据肼的摩尔质量计算4g肼的物质的量，然后计算1mol肼放出的热量，在书写热化学方程式，根据化合价变化分析氧化剂和电子转移物质的量。 23．【答案】（1）413 （2）减小；反应①为放热反应，温度升高，平衡逆向移动；；①的正反应为气体总分子数减小的反应，温度一定时，增大压强，平衡正向移动，CO的平衡转化率增大，而反应③为气体总分子数不变的反应，产生CO的量不受压强的影响，因此增大压强时，CO的转化率提高 （3）>；ac；0.06mol/（L·min）；450；ad 【解析】【解答】（1）根据盖斯定律：②-③=①可得①，故△H1=△H2-△H3=-58kJ．mol-1-（+41kJ．mol-1）=-99kJ．mol-1，由反应热=反应物总键能-生成物总键能可得-99kJ．mol-1=（1076kJ．mol-1+2×436kJ．mol-1）-（3×x+343+465）kJ．mol-1，解得x=413kJ．mol-1，故答案为：413；（2）由图可知，压强一定时，随温度的升高，CO的转化率减小，反应①正反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡体系中CO的量增大，反应③为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，又使平衡体系中CO的增大，总结果，随温度升高，CO的转化率减小；相同温度下，反应③前后气体分子数不变，压强改变不影响其平衡移动，反应①正反应为气体分子数减小的反应，增大压强，有利于平衡向正反应方向移动，CO的转化率增大，故增大压强有利于CO的转化率升高，故压强p3>P2>P1，故答案为：反应①为放热反应，温度升高，平衡逆向移动；P3>P2>P1；①的正反应为气体总分子数减小的反应，温度一定时，增大压强，平衡正向移动，CO的平衡转化率增大，而反应③为气体总分子数不变的反应，产生CO的量不受压强的影响，因此增大压强时，CO的转化率提高；（3）①根据题给图象分析可知，T2先达到平衡，则T2>T1，由温度升高，平衡逆向移动，平衡常数减小，则K1>KⅡ，故答案为：>；②a.反应②为气体体积减小的反应，容器中压强不变说明该反应达到化学平衡状态，故正确； b.甲醇和水蒸气均为生成物，无论反应是否达到平衡，甲醇和水蒸气的体积比均保持不变，故错误； c.v正(H2)=3v逆(CH3OH)说明正反应速率等于逆反应速率，说明该反应达到化学平衡状态，故正确； d.2个C=0断裂代表正反应速率，6个H－H断裂也代表正反应速率，不能说明正反应速率等于逆反应速率，不能说明该反应达到化学平衡状态，故错误； 故答案为：ac，故答案为：ac；③若5min后反应达到平衡状态，H2的转化率为90%，由此建立如下三段式： 　 CO2(g) +3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g) 起（mol/L） 0.5 1 0 0 变（mol/L） 0.3 0.9 0.3 0.3 平（mol/L） 0.2 0.1 0.3 0.3 则用CO2表示的平均反应速率为0.3 mol/L/5min=0.06mol/（L·min），反应的化学平衡常数K=c(CH3OH)c(H2O)/c(CO2)c3(H2)= ；缩小反应容器的容积，增大压强，平衡右移，甲醇产率增大；使用合适的催化剂，平衡不移动，甲醇产率不变；恒容充入He，各物质浓度不变，平衡不移动，甲醇产率不变；按原比例再充入CO2和H2，相当于增大压强增大压强，平衡右移，甲醇产率增大， 故答案为：ad，故答案为：0.06mol/（L·min）；450；ad。 【分析】（1）在化学反应中，生成物的键能和与反应物的键能和之差就是反应热； （2）在放热反应中，升高温度，会使反应逆向移动；在有气体参与的反应中，增大压强会使反应向气体计量数之和较小的方向进行； （3）在放热反应中，升高温度，反应会向逆向进行； 判断可逆反应达到平衡的标志是正逆反应相等； 物质的平均反应速率等于物质的物质的量浓度变化量与时间的比值。 24．【答案】（1）3X（g）＋Y（g） 2Z（g） （2）吸热 （3）0.1mol•L－1•min－1 （4）0.67 （5）使用催化剂 （6）A、D （7）c（CH3COO-）＞c（Na＋）＞c（H＋）＞c（OH－） （8）③；② （9）5 【解析】【解答】I.(1)根据图1，X和Y的物质的量减小，X和Y为反应物，Z的物质的量增大，即Z为生成物，X、Y、Z变化的物质的量为(2.0－1.4)：(1.6－1.4)：(0. 8－0.4)=3：1：2所以反应方程式为3X(g)＋Y(g) 2Z(g)； (2)根据图2，反应速率越快，T2先达到平衡，根据温度越高，因此T2>T1，根据图像，温度越高，Y的体积百分含量减小，平衡向正反应方向进行，根据勒夏特列原理，该反应的正反应方向为吸热反应； (3)根据化学反应速率的数学表达式，v(X)= 0.1mol/(L·min)； (4) ，达到平衡时，X、Y、Z的物质的量浓度分别是0.7mol·L－1、0.7mol·L－1、0.4mol·L－1，根据化学平衡常数的定义，得出K= =0.67； (5)对比图1和图2，达到平衡时各自的物质的量保持不变，图2达到平衡所用时间比图1短，改变的条件，只加快反应速率，对平衡无影响，即改变的条件是使用催化剂； II.(6)滴定时使用的仪器为锥形瓶、滴定管夹、酸式滴定管、碱式滴定管，因此不需要使用的仪器是100mL容量瓶和玻璃棒，答案为AD； (7)①点消耗NaOH的体积为10mL，即①点溶质为CH3COOH和CH3COONa，且两者物质的量相等，①点溶液显酸性，说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO－水解程度，因此离子浓度大小顺序是c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)； (8)①点溶质为CH3COOH和CH3COONa，该溶液显酸性，说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO－的水解程度，抑制水的电离，②点溶液显中性，对水的电离无影响，③点溶质为CH3COONa，CH3COO－水解，促进水的电离，水的电离程度由大到小的顺序是③②①；根据电荷守恒，c(Na＋)＋c(H＋)=c(OH－)＋c(CH3COO－)，c(Na＋)=c(CH3COO－)，因此有c(H＋)=c(OH－)，溶液显中性，pH=7，即点②符合； (9)根据电离平衡常数只受温度的影响，与浓度大小无关，因此有Ka= ，解得c(H＋)=1×10－5mol·L－1，即pH=5。 【分析】I.利用化学计量数之比等于变化物质的量的之比、影响化学平衡移动的因素、化学反应速率的数学表达式等角度进行分析；II.从弱电解质的电离、盐类水解等角度进行分析； 25．【答案】（1）Cu能催化铝粉去除硝酸盐的反应（或形成Al-Cu原电池，增大铝粉去除硝酸盐的反应速率）；因为过多的Cu原子覆盖于二元金属表面，减少了表面Al原子数，从而减少Al 与水体中硝酸盐的接触机会，使硝酸盐去除效果减弱 （2）吸附氢H(ads)与同样吸附于Cu表面的(ads)反应生成(ads)，(ads) 脱离Cu表面被释放到溶液中，溶液中(ads)转移并吸附在Al表面被还原为NH3 (ads)；由图可知Cu表面吸附的H(ads)不能将(ads)转化为N2，而Pd表面吸附的H (ads)可实现上述转化。Cu表面生成的(ads) 可转移并吸附在Pd表面，被Pd表面的H(ads)进一步还原为N2；pH在4~6范围内，随pH增大，溶液中氢离子浓度减小，催化剂表面产生的H (ads)减少，使硝酸盐去除率降低；pH在8.5～10范围内，随着pH增大，氢氧根浓度增大，促进铝表面氧化铝的溶解，同时铝与OH-反应产生的氢原子能还原硝酸根，使硝酸盐的去除率升高 【解析】【解答】（1）①根据图中曲线可知，用Al/Cu二元金属复合材料去除水体中硝酸盐效果明显优于铝粉，可能的原因是：Cu能催化铝粉去除硝酸盐的反应（或形成Al-Cu原电池，增大铝粉去除硝酸盐的反应速率）； ②因为过多的Cu原子覆盖于二元金属表面，减少了表面Al原子数，从而减少Al 与水体中硝酸盐的接触机会，使硝酸盐去除效果减弱，故Al/Cu二元金属复合材料中Cu负载量过高也不利于硝酸盐的去除； （2）①H+吸附在Cu表面并得电子生成强还原性的吸附氢H(ads)，吸附氢H(ads)与同样吸附于Cu表面的(ads)反应生成(ads)，(ads) 脱离Cu表面被释放到溶液中，溶液中(ads)转移并吸附在Al表面被还原为NH3 (ads)，NH3与H+结合为进入溶液，故使用Al/Cu二元金属复合材料，可将水体中硝酸盐转化为铵盐； ②由图可知Cu表面吸附的H(ads)不能将(ads)转化为N2，而Pd表面吸附的H (ads)可实现上述转化。Cu表面生成的(ads) 可转移并吸附在Pd表面，被Pd表面的H(ads)进一步还原为N2，故引入Pd的Al/Cu/Pd三元金属复合材料，硝酸盐转化为N2选择性明显提高； ③pH在4~6范围内，随pH增大，溶液中氢离子浓度减小，催化剂表面产生的H (ads)减少，使硝酸盐去除率降低；pH在8.5～10范围内，随着pH增大，氢氧根浓度增大，促进铝表面氧化铝的溶解，同时铝与OH-反应产生的氢原子能还原硝酸根，使硝酸盐的去除率升高。 【分析】（1）①根据图中曲线，考虑催化和构成原电池； ②依据接触面积对速率的影响； （2）①依据题目图像分析； ②依据吸附的材料不同，产物不同； ③依据除水体中硝酸盐的效果与溶液pH关系图分析 。 学科网（北京）股份有限公司 $$