专题2 化学反应速率与化学平衡 练习题 2023-2024学年高二上学期化学苏教版（2019）选择性必修1

专题2《化学反应速率与化学平衡》练习题 一、单选题 1．工业上常用煤和水作原料经过多步反应制得氢气，恒容的条件下，其中一步反应原理为CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)，下面选项的条件中可判断该反应达到平衡状态的是 A．单位时间内消耗1 mol的H2O同时生成1 mol的H2 B．两个H—O键断裂的同时有一个H—H键断裂 C．反应容器内的密度不再发生变化 D．混合气体的相对分子质量不发生变化 2．一定条件下，对于可逆反应X(g)+3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.08 mol·L-1，则下列判断正确的是 A．c1：c2=3：1 B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2：3 C．X、Y的转化率不相等 D．c1的取值范围为0 mol·L-1＜c1＜0.14 mol·L-1 3．一定条件下合成乙烯：6H2(g)＋2CO2(g)CH2=CH2(g)＋4H2O(g)。已知起始投料比n(H2)∶n(CO2)为5∶2时，温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图。下列说法正确的是 A．生成乙烯的速率：v(M)一定小于v(N) B．Q点：v逆＜v正 C．X→Y，因平衡逆向移动，从而使催化剂的催化效率降低 D．M点乙烯的体积分数约为9.1% 4．一定温度下，在恒压密闭容器中加入一定量的N2和H2发生反应：N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH<0，实验部分数据如下表。下列说法错误的是 N2 H2 NH3 反应前 2.5mol 0mol 2min 0.2mol 平衡时 1mol 1mol A．2min时，n(N2)=1.4mol B．从反应开始至达到平衡的过程中，容器的体积逐渐减小 C．再充入2molH2，重新平衡后氮气的总转化率等于氢气的总转化率 D．平衡后再充入3molN2，平衡正向移动 5．利用计算机技术测得乙炔()在催化作用下生成的反应历程及相对能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．的 B．反应历程中能量最高的物质中含有两种官能团 C．升高反应体系的温度可以提高乙炔的平衡转化率 D．决速步骤的反应为 6．下列实验操作、现象及得出的结论均正确的是 选项 操作和现象 结论 A 向碳酸钙中加入盐酸，产生的气体通入硅酸钠溶液中，出现白色沉淀 非金属性： B 向溶液中通入少量，然后再加入适量苯，有机层呈橙红色 氧化性： C 铜片与足量浓硫酸加热反应，冷却后。向其中加入蒸馏水，溶液变蓝 反应中生成了 D 溶液和溶液混合，充分反应后，取一份滴加淀粉溶液变为蓝色；另一份滴加溶液变为红色 溶液中存在平衡： A．A B．B C．C D．D 7．下列内容与结论对应关系正确的是 选项 内容 结论 A H2O(l)变成H2O(g) 该过程的△S>0 B NaOH固体溶于水时体系温度升高 NaOH电离时△H<0 C 一个反应的△H<0，△S>0 该反应在任何条件均能发生 D I2(g)+H2(g)=2HI(g)    △H=-9.48kJ•mol-1 该反应△S=0，但因△H<0，所以在一定温度下可自发进行 A．A B．B C．C D．D 8．将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于密闭真空容器中(容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到平衡:NH2COONH4(s)⇌2NH3(g)+CO2(g)。可以判断该反应已经达到平衡的是 A．v(NH3)=2v(CO2) B．容器中气体颜色不变 C．容器中混合气体的气体密度不变 D．容器中氨气的体积分数不变 9．下列事实能用勒夏特列原理解释的是 A．在合成氨(正反应是放热)的反应中，升温有利于氨的合成 B．H2、I2、HI 三者的平衡混合气，加压(缩小容器体积)后颜色变深 C．开启啤酒瓶后，瓶中立刻泛起大量泡沫 D．钢铁在潮湿的空气中更容易生锈 10．下列说法正确的是 A．反应，若正反应的活化能为kJ·mol-1，逆反应的活化能为kJ·mol-1，则kJ·mol-1 B．100mL2mol·L-1盐酸与锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变 C．升高温度和增大浓度都可以提高反应体系内活化分子百分数 D．盐酸和氢氧化钠溶液的反应活化能接近于零 11．下列事实能用勒夏特列原理来解释的是 A．工业上制取通常需要使用催化剂： B．铁在潮湿的空气中容易生锈 C．减小容器的容积H2、I2、HI平衡体系混合气体颜色变深： D．实验室采用排饱和食盐水的方法收集氯气： 12．某实验小组研究和反应得到合成气的原理为：。向体积为2L的密闭容器中充入1mol和1mol，反应过程中的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。下列有关说法正确的是 A．压强： B．该反应的 C．反应在1100℃达到平衡时，的浓度为0.6mol/L D．反应达到平衡后在容器内再充入1mol和1mol，此时的转化率会增大 13．下列说法中正确的是 A．已知 t1℃时，反应 C(g)+CO2(g) 2CO(g)   ΔH >0 的速率为 υ，若升高温度，逆反应速率减小 B．恒压容器中发生反应 N2(g)+O2(g) 2NO(g)，若在容器中充入 He，正逆反应速率均不变 C．当一定量的锌粉和过量的 6mol•L-1盐酸反应时，为了减慢反应速率，又不影响产生 H2的总量，可向反应器中加入少量的 CuSO4溶液 D．对于工业合成氨反应   N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)   ΔH﹤0，选用 450℃主要为了提高催化剂(铁触媒)的催化效率 14．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．催化氧化合成选择450℃ B．实验室用生石灰和浓氨水混合制取氨气 C．新制氯水中加固体，溶液漂白性增强 D．用溶液除铁锈，增大溶液浓度，除铁锈速率加快 二、填空题 15．工业上可以通过硫化氢分解制得和硫蒸气，其中气体的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。 (1)由图可知， (填“>”或“<”)0。 (2)图中压强的大小顺序为 ，理由是 。 16．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”)    (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”) 反应速率 平衡常数K 变化情况 (3)通常把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。已知部分化学键的键能如下： 化学键 N—H N—N O=O N≡N O—H 键能(kJ/mol) 386 167 498 946 460 发射神舟飞船的长征火箭用了肼(，气态)为燃料，若它在氧气(气态)中燃烧，生成(气态)和(气态)。该反应的热化学方程式为： 。 (4)氨主要用于生产化肥和硝酸。“十三五”期间，预计我国合成氨产量将保持稳中略增。下图是不同温度和不同压强下，反应达到平衡后，混合物中含量(体积%)的变化情况，已知初始时。判断、压强的大小关系， (选填“>”、“<”或“=”)。    (5)通过传感器可监测的含量，其工作原理如图。      ①Pt电极是电源的 (填“正”或“负”)极上发生的是 反应(填“氧化”或“还原”)。 ②写出NiO电极上的电极反应式： 。 17．合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径。回答下列问题： （1）德国化学家F.Haber从1902年开始研究N2和H2直接合成NH3。在1.01×105Pa、250℃时，将1 molN2和1 molH2加入aL刚性容器中充分反应，测得NH3体积分数为0.04；其他条件不变，温度升高至450℃，测得NH3体积分数为0.025，则可判断合成氨反应为 填“吸热”或“放热”）反应。 （2）在1.01×105Pa、250℃时，将2 molN2和2 molH2加入aL密闭容器中充分反应，H2平衡转化率可能为 （填标号）。 A =4%    B <4%    C 4%～7%    D >11.5% （3）我国科学家结合实验与计算机模拟结果，研究了在铁掺杂W18049纳米反应器催化剂表面上实现常温低电位合成氨，获得较高的氨产量和法拉第效率。反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。 需要吸收能量最大的能垒（活化能）E= ev，该步骤的化学方程式为 ，若通入H2体积分数过大，可能造成 。 （4）T℃时，在恒温恒容的密闭条件下发生反应：反应过程中各物质浓度的变化曲线如图所示： ①表示N2浓度变化的曲线是 （填“A”、“B”或“C’，）。与（1）中的实验条件（1.01×105Pa、450℃）相比，改变的条件可能是 。 ②在0～25min内H2的平均反应速率为 。在该条件下反应的平衡常数为 mol-2．L2（保留两位有效数字）。 18．完成下列问题。 (1)相同状况下，在容积相同的三个烧瓶内分别充满干燥的气体，做喷泉实验，所得三种溶液的物质的量浓度比为 。 (2)由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热，写出该反应的热化学方程式： 。若1g水蒸气转化成液态水放热，则反应的 。(保留小数点后一位)。 (3)为了提高煤的利用率，人们先把煤转化为CO和H2，再将它们转化为甲醇。某实验人员在一定温度下的密闭容器中，充入一定量的H2和CO，发生反应：，测定的部分实验数据如下： 0 500 5.00 3.52 2.50 在500s内用H2表示的化学反应速率是 ，此时生成的甲醇的浓度是 。 (4)NO2和N2O4之间发生反应：，一定温度下，体积为2L的恒容密闭容器中，各物质的物质的量随时间变化的关系如图所示。 请回答下列问题： ①若上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行，分别测得(均为相同时间段内的反应速率)：甲中，乙中，则 中反应更快。 ②该反应达最大限度时Y的转化率为 ；若初始压强为，则平衡时 (用含的表达式表示)。 ③下列描述能表示该反应达平衡状态的是 。 A．容器中X与Y的物质的量相等 B．容器内气体的颜色不再改变 C． D．容器内气体的密度不再发生变化 E.容器内气体的平均相对分子质量不再改变 F.容器内气体的压强不再改变 19．下列方法中可以说明2HI(g)H2(g)+I2(g)已达到平衡的是 。 ①单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol HI； ②一个H–H键断裂的同时有两个H–I键断裂； ③百分组成ω(HI)=ω(I2)； ④反应速率υ(H2)=υ(I2)=1/2υ(HI)时； ⑤ c(HI)：c(H2)：c(I2)=2：1：1时； ⑥温度和体积一定时，容器内压强不再变化； ⑦温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化； ⑧条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化； ⑨温度和体积一定时，混合气体的颜色不再变化； ⑩温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化。 20．回答下列问题： (1)一定温度下，向1 L恒容密闭容器中加入1 mol HI(g)，发生反应2HI(g) H2(g)＋I2(g)，H2的物质的量随时间的变化如图所示。 ①0～2 min内的平均反应速率v(HI)= 。 ②该温度下，H2(g)＋I2(g) 2HI(g)的平衡常数K= 。 ③相同温度下，若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍，则下列 (填字母序号)是原来的2倍。 a．平衡常数   b．HI的平衡浓度 c．达到平衡的时间  d．平衡时H2的体积分数 (2)实验室用Zn和稀硫酸制取H2，反应时溶液中水的电离平衡 移动(填“向左”、“向右”或“不”)；若加入少量下列试剂中的 (填字母序号)，产生H2的速率将增大。 a．NaNO3 b．CuSO4 c．Na2SO4 d．NaHSO3 (3)以H2为燃料，KOH溶液为电解质溶液可制得氢氧燃料电池。该电池负极反应式为 。已知2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH=-572 kJ·mol-1。若该氢氧燃料电池释放228.8 kJ电能时，生成1 mol液态水，则该电池的能量转化率为 。 21．在一固定容积的密闭容器中进行着如下反应： CO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g) ；其平衡常数Ｋ和温度t的关系如下： t℃ 700 800 850 1000 1200 K 2.6 1.7 1.0 0.9 0.6 (1) K的表达式为： ； (2) 该反应的正反应为 反应（“吸热”或“放热”）； (3) 能判断该反应是否已经达到化学平衡状态的是： Ａ．容器中压强不变　　      Ｂ．混合气体中CO浓度不变 Ｃ．v(H2)正 = v(H2O)逆　　 D．c(CO2) = c(CO) (4) 在850℃时，可逆反应：CO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g)，在该容器内各物质的浓度变化如下： 时间/min CO2(mol/L) H2(mol/L) CO (mol/L) H2O (mol/L) 0 0.200 0.300 0 0 2 0.138 0.238 0.062 0.062 3 c1 c2 c3 c3 4 c1 c2 c3 c3 计算：3min—4min达到平衡时CO的平衡浓度c3和CO2(g)的转化率，要求写出简单的计算过程（c3精确到小数点后面三位数）。 、 。 22．回答下列问题： (1)在海底和青藏高原都发现了名为“可燃冰”的环保型新能源，主要成分是，在光照下可与反应，也可用和制备二甲醚和甲醇等新型燃料。 ①在一定条件下，发生反应：    △H＞0。在其它条件不变的情况下降低温度，逆反应速率将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。若在2L密闭容器中发生反应，T℃时，通入2mol (g)和2mol (g)，反应达平衡后，生成1mol CO，此时向容器中加入1mol CO和3mol 的混合气体(保持温度不变)，则平衡将 移动(填“正向”、“逆向”或“不”)移动，达到新平衡后平衡常数K＝ 。 ②(g)和(g)生成的CO和在一定条件下可发生如下反应：    。恒容条件下，下列措施中能使增大的有 (选填序号)。 a．再充入1mol         b．使用催化剂            c．再充入2mol CO        d．升高温度 (2)①学生甲想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和NaCl溶液，通电时，为使被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了图的装置，a电极为该装置的 极，与a电极相连的电极反应为 ，该消毒液有效成分为 。 ②极易被氧化，所以实验室难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的沉淀，受到学生甲制作家用环保型消毒液发生器的启发，学生乙认为，此装置也可以用于制备较为纯净的沉淀，若通电后，B极表面有无色气泡产生，且溶液中产生大量的白色沉淀，较长时间不变色。下列说法正确的是 。 A．电源a是负极                           B．电解质溶液一定是NaOH溶液 C．A、B两端都必须用铁做电极              D．B极附近溶液pH增大 三、计算题 23．Ⅰ.在2.0L的密闭容器中，充入1.0molN2和3.0molH2，在一定的条件下反应，2.0分钟后达到平衡状态，相同温度下，测得平衡时混合气体的总物质的量比反应前混合气体的总物质的量减小了，填写下列空白： (1)平衡时混合气体中三种气体的物质的量比为 。 (2)N2的转化率为 。 (3)2.0分钟内，NH3的平均反应速率为 。 Ⅱ.(4)4g硫粉完全燃烧时放出37kJ热量，该反应的热化学方程式是 。 (5)熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3熔融盐混合物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2混合气体为正极助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池，负极反应式：2CO-4e-+2CO=4CO2，正极反应式为 。 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．B 【详解】A．单位时间内消耗1 mol的H2O同时生成1 mol的H2，均为正反应方向，不能体现正逆反应速率的关系，不能判断反应达到平衡状态，故A错误； B．两个H—O键断裂等效于1个H—H形成，同时有1个H—H键断裂，体现了正逆反应速率相等，可以判断反应达到平衡状态，故B正确； C．该反应反应前后气体的总质量不变，恒容的密闭容器中气体的体积不变，反应容器内的密度始终为定值，不能据此判断反应达到平衡状态，故C错误； D．该反应反应前后气体的总质量不变，气体的总物质的量保持不变，因此混合气体的相对分子质量始终为定值，不能据此判定反应达到平衡状态，故D错误； 故选B。 2．D 【详解】A．根据物质反应消耗的浓度比等于化学方程式中化学计量数的比，反应消耗X的浓度是x mol/L，则会消耗Y浓度为3x mol/L，故c1、c2=(0.1+x) mol/L：(0.3+3x) mol/L=1：3，A错误； B．平衡时，正、逆反应速率相等，则Y和Z的生成速率之比为3：2，B错误； C．反应前后X、Y气体的浓度比相同符合反应系数之比，所以达到平衡状态时，转化率相同，C错误； D．若反应向正反应进行到达平衡，X、Y的浓度最大，Z的浓度最小，假定完全反应，Z浓度为0，则反应开始时c1(X)=(0.1+0.04) mol/L=0.14 mol/L；若反应从逆反应方向开始，Z的浓度最大，X、Y浓度最小，由于X、Y反应消耗关系是1：3，剩余浓度比是1：3，则X的起始浓度为0 mol/L。但由于X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，所以c1的取值范围为0 mol·L-1＜c1＜0.14 mol·L-1，D正确； 故合理选项是D。 3．D 【详解】A. 化学反应速率随温度的升高而加快，但催化剂的催化效率降低，所以v（M）不一定小于v（N），故A错误； B. 根据图象可知Q点二氧化碳的转化率高于平衡转化率，则反应向逆反应方向进行，所以v逆＞v正，B错误； C. 根据图象，当温度高于250℃，升高温度二氧化碳的平衡转化率减低，则平衡逆向移动，催化剂的催化效率降低是由于温度升高引起的，催化剂不影响平衡移动和平衡转化率，故C错误； D. 已知起始投料比n(H2)∶n(CO2)为5∶2，设开始投料n（H2）为5mol，则n（CO2）为2mol，在M点平衡时二氧化碳的转化率为50%，则根据三段式可知 所以乙烯的体积分数为×100%≈9.1%，故D正确； 故答案选D。 4．D 【详解】A．根据图表信息，平衡时，氨气变化了1mol，变化量之比和系数成正比，所以氮气变化了0.5mol，平衡后氮气剩余1mol，所以反应前氮气的量为1+0.5=1.5mol；2min时，氨气的变化量为0.2mol，变化量之比和系数成正比，所以氮气的变化量为0.1mol，剩余氮气的量为1.5-0.1=1.4mol，故A正确； B．该反应是一个气体气体减小的可逆反应，在恒压条件下，从反应开始至达到平衡的过程中，容器的体积逐渐减小，故B正确； C．反应达到平衡时，氮气、氢气、氨气的物质的量分别为：1mol、1mol、1mol；再充入2molH2，氮气、氢气、氨气的物质的量分别为：1mol、3mol、1mol，反应物的投入量与反应物的系数成正比，因此重新平衡后氮气的总转化率等于氢气的总转化率，故C正确； D．反应达到平衡时，氮气、氢气、氨气的物质的量分别为：1mol、1mol、1mol；设平衡时，容器的体积为3L，各物质的浓度均为mol/L；所以温度不变，该反应的平衡常数为K=，带入以上数据，可得K=9；平衡后再充入3molN2，容器内氮气、氢气、氨气的物质的量分别为：4mol、1mol、1mol，容器的体积为6L，各物质的浓度分别为：mol/L、 mol/L、 mol/L；Qc=，带入数值，得到Qc=9=K，平衡不移动，故D错误； 故选D。 5．B 【详解】A．根据相对能量变化图可知，1mol与1mol的总能量比1mol的能量高，该反应是放热反应，的，A错误； B．反应历程中能量最高的物质为CH2=CHOH，含有碳碳三键、羟基两种官能团，B正确； C．由A可知该反应为放热反应，升高反应体系的温度平衡逆向移动，不能提高乙炔的平衡转化率，C错误； D．由图可知，反应—Hg2+的活化能最高，反应速率最慢，为总反应的决速步骤，D错误； 故选B。 6．D 【详解】A．向碳酸钙中加入盐酸，生成的二氧化碳中混有氯化氢气体，可能是氯化氢溶于水生成盐酸与硅酸钠反应生成硅酸沉淀，且HCl不是氯的最高价氧化物对应的水化物，A错误； B．如果为强酸性溶液少量Cl2与BrO反应生成Br2和ClO，则氧化性顺序正确，如果为中性或者碱性，反应不会发生，B错误； C．浓硫酸足量，不能直接向反应后的混合物中加蒸馏水，应取少量反应后的液体于烧杯中加蒸馏水，C错误； D．氯化铁不足，反应后滴加KSCN溶液变为红色，可知氯化铁不能完全转化，滴加淀粉溶液变为蓝色，可知生成碘，故溶液中存在平衡，D正确； 故选D。 7．A 【详解】A．液态水变为气态水的过程是一个熵增的过程，该过程的△S>0，故A正确； B．氢氧化钠固体溶于水的过程是一个放热过程，则氢氧化钠固体溶于水时体系温度升高无法确定氢氧化钠在溶液中电离是否放出热量，故B错误； C．反应的△H<0、△S>0，则反应△H—T△S恒小于0，该反应一定能自发进行，但自发进行的反应需要一定条件才能实际发生，故C错误； D．碘蒸汽与氢气生成碘化氢的反应中，物质的种类减少，是一个熵减的反应，反应△S<0，故D错误； 答案选A。 8．C 【分析】NH2COONH4(s)⇌2NH3(g)+CO2(g)为气体体积增大的可逆反应，该反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各组分的浓度、百分含量等不再变化，以此分析解答。 【详解】A．当v(NH3)正=v(NH3)逆或v(NH3)正=2v(CO2)逆时，即该反应正反应和逆反应速率相等，达到平衡状态，2v(NH3)=v(CO2)不能表明正反应和逆反应速率相等，故A不符合题意； B．气体都是无色气体，体系无颜色，故B不符合题意； C．密闭容器中混合气体的密度为，混合气体都是产物，当混合气体的密度不再改变时，即m混不发生改变，可以判断反应已经达到平衡，可作为判据，故C符合题意； D．容器中混合气体是NH3和CO2按物质的量之比为2：1混合而成，NH3的体积分数始终为，故D不符合题意。 答案选C。 9．C 【详解】A．合成氨反应为放热反应，升温不利于平衡向正反应方向移动，不能用勒夏特列原理不符解释，故A错误； B．H2、I2、HI 三者的平衡H2+I22HI，增大压强平衡不移动，但浓度增大，则颜色加深，不能用勒夏特列原理解释，故B错误； C．因溶液中存在二氧化碳的溶解平衡，开启啤酒瓶后，压强减小，二氧化碳逸出，能用勒夏特列原理解释，故C正确； D．钢铁在潮湿的空气中更容易生锈，是形成电化学腐蚀的原因，不能用勒夏特列原理解释，故D错误； 答案选C。 10．D 【详解】 A．反应，若正反应的活化能为kJ·mol-1，逆反应的活化能为kJ·mol-1，则kJ·mol-1，A错误； B．加入适量的氯化钠溶液，盐酸被稀释，反应速率减慢，B错误； C．增大浓度不可以提高反应体系内活化分子百分数，C错误； D．盐酸和氢氧化钠溶液的反应可以瞬间完成，认为活化能接近于零，D正确； 故选D。 11．D 【详解】A．催化剂不会使平衡发生移动，不能用勒夏特列原理解释，选项A错误； B．铁生锈是不可逆过程，不能用勒夏特列原理解释，选项B错误； C．反应后气体体积不变,减小容器的容积，I2(g)浓度增大，气体颜色变深，但平衡不移动，不能用勒夏特列原理解释，选项C错误； D．氯气与水的反应是可逆反应，饱和氯化钠溶液中氯离子浓度大，有利于化学平衡逆向移动，从而抑制氯气溶解，实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气，能用勒夏特列原理解释，选项D正确； 答案选D。 12．C 【详解】A．该反应是气体体积增大的反应，压强越大，平衡逆向移动，CO2的平衡转化率越小，则，故A错误； B．由图可知，相同压强下，升高温度，CO2的平衡转化率增大，说明平衡正向移动，则该反应为吸热反应，ΔH＞0，故B错误； C．1100℃达到平衡时，CO2转化率为60%，根据，生成为1mol×60%×2=1.2mol，浓度为=0.6mol/L，故C正确； D．反应达到平衡后在容器内再充入1molCH4和1molCO2，相当于增大压强，平衡逆向移动，则CO2的转化率会减小，故D错误； 故选：C。 13．D 【详解】A．若升高温度，正逆反应速率均会加快，与热效应无关，A错误； B．在恒压容器中发生反应N2+O22NO ，若往容器中充入He，容器体积变大，反应物和生成物浓度减小，正逆反应的速率都减小，B错误； C．原电池能加快反应速率，该反应中Zn不足、稀盐酸过量，Zn和硫酸铜发生置换反应生成Cu，Zn、Cu和电解质溶液构成原电池加快反应速率，但与盐酸反应的Zn会减小，所以生成氢气总量减小，C错误； D．温度越高，反应速率越大，使用催化剂也能加快反应速率，而催化剂的活性受温度影响，所以工业合成氨选用450℃主要为了提高催化剂(铁触媒)的催化效率，D正确； 故答案选D。 14．A 【详解】A．SO2与O2催化氧化成SO3是一个放热过程，从平衡移动的角度考虑，应该为降低温度有利于三氧化硫的生产，但是从催化剂活性考虑，450℃左右的温度比室温更有利于三氧化硫生成，不能用勒夏特列原解释，故A选； B．实验室用生石灰和浓氨水混合制取氨气，利用氧化钙和水反应，促使一水合氨转化为氨气，能用勒夏特列原理解释，故B不选； C．新制氯水中存在平衡Cl2+H2OCl-+H++HClO，可以消耗氢离子，使平衡正向移动，HClO增多，漂白性增强，能用勒夏特列原理解释，故C不选； D．氯化铵是强酸弱碱盐，在溶液中发生水解反应使溶液呈酸性，增大氯化铵的浓度，平衡向正反应方向移动，氢离子浓度增大，除铁锈速率加快，则增大氯化铵溶液浓度，除铁锈速率加快，能用勒夏特列原理解释，故D不选； 故选A。 15．(1)< (2) 增大压强，平衡逆向移动，气体的平衡转化率降低 【详解】（1）观察图像可以看出，当压强不变时，升高温度气体的平衡转化率增大，则平衡右移，说明为吸热反应，则，故答案为：<； （2）温度不变时增压平衡左移，气体的平衡转化率降低，由图可知，图中压强的大小顺序为，理由是：增大压强，平衡逆向移动，气体的平衡转化率降低。 16．(1)A (2) 增大 减小 (3)   (4)< (5) 正 还原 【分析】一定条件下，氮气和氢气反应合成氨，氨气可以用于合成肼、化肥和硝酸。 【详解】（1）A催化剂对于合成氨来说速率又快温度又低，生产中作为催化剂比较适合； （2）加压使得反应物浓度增大，反应速率增大，升温也可以增加物质的有效碰撞，使得反应速率加快，合成氨是放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小； （3）发射神舟飞船的长征火箭用了肼(，气态)为燃料，若它在氧气(气态)中燃烧，生成(气态)和(气态)。该反应的化学方程式为：，，该反应的热化学方程式为：； （4）合成氨反应中反应分子数减少，达到平衡后相同条件下压强越大氨气的体积分数增大，，<； （5）①Pt电极上氧气得到电子变成氧离子被还原，是电源的正； ②NiO电极上的电极反应式：。 17． 放热 D 1.54 NH3*+NH3=2NH3 占据催化剂活性位点过多 B 加压强或降温 0.006mol·L-1·min-1 0.73 【分析】（1）升高温度，NH3体积分数降低； （2）在1.01×105Pa、250℃时，将2 molN2和2 molH2加入aL密闭容器中充分反应，与在1.01×105Pa、250℃时，将1 molN2和1 molH2加入aL密闭容器中充分反应比，相当于加压； （3）吸收能量最大的能垒，即相对能量的差最大；根据图示写方程式； （4）根据反应方程式，N2、H2、NH3的变化量比为1:3:2；图氢气的转化率为25%，（1）中氢气的转化率是11.5%，根据转化率的变化分析； ②A表示氢气的浓度变化，根据 计算H2的平均反应速率；根据计算平衡常数； 【详解】（1）升高温度，NH3体积分数降低，说明升高温度平衡逆向移动，正反应放热； （2）在1.01×105Pa、250℃时，将1 molN2和1 molH2加入aL刚性容器中充分反应，测得NH3体积分数为0.04； ，x=0.0384，H2平衡转化率，在1.01×105Pa、250℃时，将2 molN2和2 molH2，相当于加压，平衡正向移动，氢气转化率增大，H2平衡转化率>11.5%，故选D； （3）根据图示，吸收能量最大的能垒，即相对能量的差最大是-1.02-(-2.56)=1.54；根据图示，该步的方程式是NH3*+NH3=2NH3；若通入H2体积分数过大，氢分子占据催化剂活性位点过多； （4）①根据反应方程式，N2、H2、NH3的变化量比为1:3:2，所以表示N2浓度变化的曲线是B；(1)中氢气转化率11.5%，1:3时氢气转化率更低，图中氢气转化率25%，故只能考虑压强、温度的影响，可以采用加压或降温的方法； ②A表示氢气的浓度变化， 0.006mol·L-1·min-1； mol-2．L2。 18．(1)1∶1∶1 (2) 或2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-483.6kJ/mol -285.8 (3) (4) 甲 60% BEF 【详解】（1）根据阿伏加德罗定律可知，同温同压下相同体积的这三种气体的物质的量相同，NH3和HCl溶解度大，完全溶于水，溶液充满烧瓶，NO2(3体积)与水反应生成硝酸和NO(1体积，不溶于水)，硝酸溶液充满烧瓶体积的2/3，设气体物质的量为nmol，烧瓶体积为VL，则所得溶液物质的量浓度的比=； （2）依据题意写出热化学方程式为或2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-483.6kJ/mol；1g水蒸气转化成液态水放热，则1mol水蒸气转化成液态水放热18g×2.444kJ/g≈44.0kJ，由盖斯定律得ΔH=-241.8+(-44.0)=-285.8kJ/mol； （3）v(H2)=；c(CH3OH)=； （4）①比较速率大小要以同种物质为研究对象，甲中，则v(NO2)=2v(N2O4)=0.4mol·L-1·min-1，而乙中，所以甲中反应速率更快；②Y的转化率=；；③A．容器中反应物与生成物的物质的量相等不能说明反应达到平衡状态，A选项错误；B．容器内气体颜色深浅由c(NO2)决定，恒容容器中颜色不变说明c(NO2)不再改变，说明反应达到平衡状态，B选项正确；C．速率未指明反应的方向，无法说明反应是否达到平衡状态，C选项错误；D．气体密度ρ=m(气)/V，由质量守恒得m(气)为定值，所以恒容容器中ρ也是一个定值，不能说明反应达到平衡状态，D选项错误；E．气体平均相对分子质量=m(总)/n(总)，反应前后气体物质的量改变，所以气体平均相对分子质量是一个可变值，当一段时间不再改变，说明反应达到平衡状态，E选项正确；F．容器内气体压强与气体物质的量成正比，反应前后气体物质的量可变，因此压强也可变，当一段时间不再改变，说明反应达到平衡状态，F选项正确；故答案选BEF。 19．②⑦⑨ 【详解】①单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol HI；表示的是正逆反应速率，但是不满足二者的化学计量数关系，说明没有达到平衡状态，故①错误； ②一个H-H键断裂的同时有两个H-I键断裂；表明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故②正确； ③百分组成ω(HI)=ω(I2)；无法判断各组分浓度是否不再变化，无法判断是否达到平衡状态，故③错误； ④反应速率υ(H2)=υ(I2)=υ(HI)时；反应速率大小不能判断正逆反应速率是否相等，无法判断是否达到平衡状态，故④错误； ⑤c(HI)：c(H2)：c(I2)=2：1：1时；无法判断各组分的浓度是否继续发生变化，无法判断是否达到平衡状态，故⑤错误； ⑥温度和体积一定时，容器内压强不再变化；该反应是气体体积不变的反应，压强始终不变，无法根据压强判断是否达到平衡状态，故⑥错误； ⑦温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化；说明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故⑦正确； ⑧条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化；混合气体的总物质的量不变，总质量不变，所以混合气体的平均摩尔质量始终不变，无法根据平均相对分子量判断是否达到平衡状态，故⑧错误； ⑨反应体系中只有碘单质有色，混合气体的颜色不再变化，说明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故⑨正确； ⑩该反应中，气体的总质量固定，容器的容积固定，混合气体的密度始终不变，无法根据密度判断是否达到平衡状态，故⑩错误； 故答案为：②⑦⑨。 20．(1) 0.1 mol·L-1·min-1 64 b (2) 向右 b (3) H2＋2OH--2e-=2H2O 80% 【详解】（1）①由图可知2 min内氢气的物质的量增加了0.1mol，则氢气的浓度为用氢气表示的化学反应速率为，由反应中的化学计量数可知，速率之比等于化学方程式系数之比，； ② 则该温度下，又与互为逆反应，它们的化学平衡常数的乘积等于1，即的化学平衡常数，； ③相同温度下，若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍， ａ．对该反应，当温度不变开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍，则温度不变，K不变，故a错； ｂ．物质的量为原来的2倍，该反应是反应前后气体体积相等的反应，则反应体系中各物质的浓度都是原来的2倍，故b正确； ｃ．物质的量增大，则化学反应速率先增大的快，后随浓度的减小，速率增大的程度变小，故c错； ｄ．由反应方程式及原来的量与后来的量成正比，则这两种情况下建立的平衡为等效平衡，即平衡时Hz的体积分数相同，故d错； 故选b； （2）由水的电离平衡为，则硫酸电离出的c(H+)对水的电离起抑制作用，当Zn消耗了H+，c(H+)减小，水的电离平衡向右移动； a．若加入NaNO3，溶液具有硝酸的强氧化性，则不会生成氢气； b．加入CuSO4后，Zn与硫酸铜溶液反应置换出Cu，则构成原电池加快了化学反应速率； c．Na2SO4的加入，离子不参与反应，则对化学反应速率无影响； d．加入NaHSO3会和H+反应，降低c(H+)，则反应速率减慢； 故选b。 （3）电池负极是氢气发生的氧化反应，电解质溶液是碱性，电极反应为：H2＋2OH--2e-=2H2O； 生成1mol液态水，理论上放出的能量为，电池的能量转化率。 21． 放热 B、C CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g) 起始浓度/mol·L-1 0.2 0.3 0 0 变化浓度/mol·L-1： c3 c3 c3 c3 平衡浓度/mol·L-1：0.2-c3 0.3-c3 c3 c3 由题意知，850℃时，K=1.0，即 K=c(CO)．c(H2O)/c(CO2)．c(H2)=C3．C3/(0.2-C2)．(0.3-C3)=1.0 解得 c3=0.12mol·L－1， 二氧化碳的转化率=0.12mol·L－1/0.2mol·L－1×100%=60%。 【分析】（1）根据平衡常数的定义写出表达式； （2）结合平衡常数与温度的关系判断平衡移动方向进行分析判断吸热放热； （3）化学平衡的标志是正逆反应速率相同，平衡混合物中各物质的含量不变； （4）依据容器中浓度变化结合化学平衡的三段式列式计算，结合平衡常数不随温度变化，根据转化率公式进行计算． 【详解】（1） CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g)，根据平衡常数的定义写出表达式K=； （2）化学平衡常数的大小只与温度有关，升高温度，平衡向吸热的方向移动，由表可知：升高温度，化学平衡常数减小，说明化学平衡逆向移动，因此正反应方向放热反应； （3）CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g），反应是前后气体体积不变的反应，正向是放热反应，则 A、反应是前后气体体积不变的反应，反应过程中压强不变，不能判断是否平衡，故A不符合； B、混合气体中CO浓度不变，说明反应达到平衡，故B符合； C、v（H2）正=v（H2O）逆，说明反应的正逆反应速率相同，故能判断平衡，故C符合； D、c（CO2）=c（CO）不能判断化学平衡，和起始量有关，故D不符合； 故选BC； （4）           CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g) 起始浓度/mol·L-1   0.2     0.3        0      0 变化浓度/mol·L-1： c3      c3         c3     c3 平衡浓度/mol·L-1：0.2-c3   0.3-c3      c3      c3 由题意知，850℃时，K=1.0，即 K=c(CO)．c(H2O)/c(CO2)．c(H2)=C3．C3/(0.2-C2)．(0.3-C3)=1.0 解得  c3=0.12mol·L－1， 二氧化碳的转化率=0.12mol·L－1/0.2mol·L－1×100%=60%。 22．(1) 减小逆向 6.75 ② a (2) 负 NaClO D 【详解】（1）①在一定条件下，发生反应：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)    △H>0。在其它条件不变的情况下降低温度，正逆反应速率均减小。若此时向容器中同时加入1molCO和3molH2的混合气体(保持温度不变)，相当于增大压强，由于正反应体积减小，则平衡将逆向移动移动，温度不变，平衡常数不变，由于通入2molCH4(g)和2molH2O(g)，反应达平衡后，生成1molCO，根据方程式可知生成氢气是3mol，消耗甲烷和水蒸气是1mol，剩余甲烷和水蒸气均是1mol，容器容积是2L，则达到新平衡后平衡常数K=。 ②a.再充入1molH2，平衡正向移动，甲醇的物质的量增加，CO的物质的量减少，则增大，a正确； b.使用催化剂平衡不移动，则不变，b错误； c.再充入2molCO，平衡正向移动，甲醇的物质的量增加，但CO的物质的量增加的更多，所以减小，c错误； d.正反应放热，升高温度平衡逆向移动，减小，d错误； 答案选a； （2）①为使Cl2被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液，氯气应该在B电极处产生，因此A电极是阴极，则a电极为该装置的负极，与a电极相连的电极反应为，阴极产生氢氧化钠，氯气和氢氧化钠反应生成次氯酸钠，则该消毒液有效成分为NaClO； ②A.若通电后，B极表面有无色气泡产生，且溶液中产生大量的白色沉淀，较长时间不变色，说明B电极是阴极，溶液中氢离子放电产生氢气，因此A电极是阳极，则电源a是正极，A错误； B.由于阴极水电离出的氢离子放电，同时产生氢氧根离子，则电解质溶液不一定是NaOH溶液，B错误； C.阳极铁失去电子，必须是铁作阳极，阴极不一定是铁作电极，C错误； D.B极是阴极，氢离子放电，所以电极附近溶液pH增大，D正确； 答案选D。 23． 2:6:1 20% S(s)+O2 (g) =SO2 (g)∆H = -296k/mol。 2CO2+O2+4e-=2。 【分析】Ⅰ.设平衡时消耗氮气的物质的量为nmol，则： 则（1-n+3-3n+2n）mol=（1+3）mol×（1-1/10），解得：n=0.2。代入n值即可求出各阶段各物质的物质的量。再根据相应的公式求解转化率和速率。 Ⅱ.燃料电池中，通入CO的一极为原电池的负极，电极反应式为2CO-4e-+2=4CO2,发生氧化反应；则正极上氧气得电子和二氧化碳反应生成碳酸根离子，发生还原反应，据此写出正极反应式。 【详解】Ⅰ.根据三段式解题法表示出反应， 设平衡时消耗氮气的物质的量为nmol，则： 则（1-n+3-3n+2n）mol=（1+3）mol×（1-1/10），解得：n=0.2。 (1)    平衡式n( N2)=( 1-n) mol= ( 1-0.2 ) mol =0.8mol，平衡时n( H2)= ( 3-3n) mol= ( 3-3×0.2 ) mol = 2.4mol，平衡时n ( NH3) =2n=0.2mol×2=0.4mol，则三种气体的物质的量之比为：2:6:1。故答案为2:6:1。 (2)    N2的转化率为0.2mol/1mol× 100%= 20%。故答案为：20%。 (3)    2分钟内，以NH3表示的平均反应速率。故答案为：。 (4)    4g硫粉完全燃烧生成二氧化硫气体,放出37kJ的热量,所以32g硫粉完全燃烧生成二氧化硫气体,放出296kJ的热量,则热化学方程式为S(s)+O2 (g) =SO2 (g)∆H = -296k./mol，故答案为: S(s)+O2 (g) =SO2 (g)∆H = -296k/mol。 Ⅱ.(5)由上述分析可知，该熔融盐燃料电池中，正极上氧气得电子和二氧化碳反应生成碳酸根离子，发生还原反应，则电极反应式为2CO2+O2+4e-=2。故答案为：2CO2+O2+4e-=2。 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 $$