第二章 化学反应速率与化学平衡 测试题 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测试题 一、选择题 1．化学在工农业生产和日常生活中都有重要作用，下列说法正确的是 A．将肉类食品进行低温冷藏，能使其永远不会腐败变质 B．反应2Mg(s)＋CO2(g) = C(s)＋2MgO(s)能自发进行，则该反应的ΔH>0 C．夏天面粉的发酵速率与冬天面粉的发酵速率相差不大 D．茶叶等包装中加入还原性铁粉，能显著延长茶叶的储存时间 2．下列关于化学反应方向及其判据的说法，正确的是 A．1 mol SO3在不同状态时的熵值：S[SO3(s)]>S[SO3(1)]>S[SO3(g)] B．2KClO3(s)=2KCl(s)+3O2(g) ΔH=−77.6 kJ·mol−1，常温下该反应不能自发进行 C．放热反应都可以自发进行，吸热反应都不能自发进行 D．反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)在较高温度下能自发进行，是该反应ΔS的影响为主 3．一定温度下，恒容密闭容器中，某可逆反应达到平衡，其平衡常数，升高温度，减小，下列说法正确的是 A．该反应的 B．升高温度，K值减小 C．升高温度，逆反应速率减小 D．该反应为 4．已知，用分压p（某组分的分压等于总压与其物质的量分数的积）表示的平衡常数。时，在体积固定的密闭容器中充入一定量的，平衡时的分压为。已知，则的转化率为（ ） A．70% B．55% C．46% D．35% 5．在合成氨工业中，为增加NH3的日产量，实施下列目的的变化过程中与平衡移动无关的是 A．不断将氨分离出来 B．使用催化剂 C．采用700K左右的高温而不是900K的高温 D．采用2×107～5×107Pa的压强 6．合成氨反应中催化剂的作用是 A．使逆反应不发生 B．使平衡向正反应方向移动 C．加快正、逆反应速率，缩短达到平衡的时间 D．提高原料的转化率 7．铁的配合物离子(用表示)催化某反应的一种反应机理和相对能量的变化情况如图所示： 下列说法正确的是 A．该过程的总反应速率由Ⅳ→Ⅰ步骤决定，最大能垒为89.7 B．该反应过程中浓度不变 C．与均在该反应过程中起催化作用 D．甲酸在作用下的分解反应放出热量 8．我国科研人员研制了Ti−H−Fe双温区催化剂(Ti−H区域和Fe区域的温度差可超过100℃)。利用该催化剂合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。下列说法正确的是 A．该历程中能量变化最大的是2.46eV，是氮分子中氮氮三键的断裂过程 B．在高温区加快了反应速率，低温区提高了氨的产率 C．③为N原子由Fe区域向Ti−H区域的传递过程 D．①③在高温区发生，②④⑤在低温区发生 9．丙烷经催化脱氢制丙烯的反应为C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)。600℃，将固定浓度的C3H8通入有催化剂的恒容反应器，逐渐提高CO2浓度，经相同时间，测得出口处C3H6、CO和H2浓度随初始CO2浓度的变化关系如图所示。下列说法不正确的是 A．丙烷脱氢制丙烯反应的化学平衡常数K= B．c(H2)和c(C3H6)变化差异的原因：CO2+H2CO+H2O C．其他条件不变，投料比c(C3H8)/c(CO2)越大，C3H8转化率越小 D．若体系只有C3H6、H2、CO和H2O生成，则出口处物质浓度c之间一定存在关系：2c(C3H6)=2c(H2)+c(CO)+2c(H2O) 10．一定条件下，与发生反应：，反应起始时在恒压条件下，反应达到平衡时的体积分数与M和T(温度）的平衡关系如图所示。下列说法正确的是 A．该反应在高温条件下能自发进行 B．图中M的大小关系为 C．图中Q点对应的平衡混合物中 D．温度不变时，增大Q点对应的平衡体系压强，则减小 11．恒温恒容条件下，向密闭容器中加入一定量X，发生反应的方程式为①XY；②YZ。反应①的速率v1=k1c(X)，反应②的速率v2=k2(Y)，式中k1、k2为速率常数。图甲为该体系中X、Y、Z浓度随时间变化的曲线，图乙为反应①和②的lnk~曲线。下列说法不正确的是 A．随c(X)的减小，反应①②的速率均降低 B．体系中当Y的浓度达到最大值后，v(X) + v(Y) = v(Z) C．欲提高Y的产率，需提高反应温度且控制反应时间 D．温度低于T1时，总反应速率由反应②决定 12．298K下，将1mol蔗糖溶解在1L水中，此溶解过程中体系的∆G = ∆H－T∆S和∆S的变化情况是 A．∆G>0，∆S<0 B．∆G<0，∆S>0 C．∆G>0，∆S>0 D．∆G<0，∆S<0 13．某探究小组研究的反应速率与浓度的关系。反应速率可通过测定减半所需时间来确定。在一定温度下，获得如下实验数据。 实验序号 初始浓度 减半所需时间t/min ① 0.10 10.0 5.0 10 ② 0.10 10.0 2.5 20 ③ 0.20 10.0 5.0 5 ④ 0.10 5.0 5.0 5 分析以上数据所得出的结论错误的是 A．增大增大 B．增大不变 C．实验①和②的不相等 D．实验③的为 14．电解法能合成氨气，一种电解法制取氨气的装置如图所示。在有氧条件下，用NH3催化还原NO是柴油机车辆尾气净化的主要方法。反应为4NH3(g)+2O2(g)+2NO(g) 3N2(g)+6H2O(g) △H＜0。关于有氧条件下，用NH3催化还原NO的反应说法正确的是 A．使用催化剂不能降低逆反应的活化能 B．反应平衡常数K= C．该反应一定能自发进行 D．其他条件不变，增大NO的用量有利于提高NO的转化率 15．H2S和O2的混合气体，通入FeCl2、CuCl2、FeCl3的混合溶液，转化关系如图所示。下列描述正确的是 A．在图示转化关系中化合价不变的元素只有氢、氯、铜 B．转化过程中参加循环反应的离子只有Fe2+、Fe3+ C．过程Ⅱ反应的离子方程式为Cu2++S2-=CuS↓ D．氧化性强弱的顺序为O2>S> Fe3+ 二、填空题 16．联合国将2019年定为“国际化学元素周期表年”，2018年中国化学会制作了新版周期表，包含118种元素。回答下列问题： X (1)碳元素在周期表中的位置是______。 (2)将硅的元素符号填写在上述周期表相应的空格中_______。 (3)在上述周期表中，用实线画出周期表的上方边界________。 (4)从原子结构角度解释碳化硅中碳元素显负价的原因______。 (5)第118号元素为Og(中文名“”，ào)，下列说法不正确的是______。 a．Og是第七周期0族元素 b．Og原子的核外有118个电子 c．Og在同周期元素中非金属性最强 d．中子数为179的Og核素符号是 (6)已知X与Y是位于相邻周期的同主族元素。某温度下，X、Y的单质与H2化合生成气态氢化物的平衡常数分别为KX =9.7×1012、KY =5.6×107。Y是______(填元素符号)，判断理由是______。 17．某温度下，在一个2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，填写下列空白： (1)从开始至2 min，X的平均反应速率为___________。 (2)该反应的化学方程式为___________。 (3)1 min时，v(正)___________v(逆)，2 min时，v(正)___________v(逆)。(填“”或“”或“”)。 (4)上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行，分别测得甲中v(X)=9 mol/(L·min)，乙中v(Y)=0.5 mol/(L·s)，则___________中反应更快。 (5)若X、Y、Z均为气体，在2 min时，向容器中通入氩气(容器体积不变)，X的化学反应速率将_______，若加入适合的催化剂，Y的化学反应速率将______(填“变大”或“不变”或“变小”)。 18．向体积固定的密闭容器中通入，和蒸气，发生反应：。在其他条件不变的情况下，分别升高温度、加入催化剂、充入更多的氢气，讨论该化学反应速率的变化并说明理由_______。 19．在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)。其化学平衡常数K和温度T的关系如下表： T℃ 700 800 830 1000 1200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 回答下列问题： （1）该反应正向为ΔH____0；若该反应符合下图所示的关系，则在图中，Y轴是指________________________。 （2）能判断该反应达到化学平衡状态的依据是____（多选扣分）。 a．容器中压强不变 b．混合气体中c(CO)不变 c．v (H2)正＝v (H2O)逆d．c(CO2)＝c(CO) （3）某温度下，平衡浓度符合下式： 0.9·c(CO2)·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)，由此可以判断此时的温度为_____℃。其它条件不变，升高温度，原化学平衡向_____反应方向移动（填“正”或“逆”），容器内混合气体的密度______（填“增大”、“减小”或“不变”），气体平均相对分子质量______（填“增大”、“减小”或“不变”）。 （4）若在一密闭容器中，将一定量的CO与H2O混合加热到830℃下达到平衡。若反应开始时CO与H2O的浓度分别为0.200 mol/L和0.100 mol/L，平衡时CO的转化率________。 20．根据所学知识和已有生活经验，分析以下反应在给定温度下能否正向自发进行，将这些反应的焓变和熵变“>0”或“＜0”填入表格。 化学反应 正向是否自发 ΔH ΔS 常温Zn(s)＋2HCl(aq)=ZnCl2(aq)＋H2(g) ______ ______ ______ 常温6CO2(g)＋6H2O(l)=C6H12O6(s)＋6O2(g) ______ >0 ＜0 常温NH3(g)＋HCl(g)=NH4Cl(s) ______ ______ ______ 常温C(s)＋CO2(g)=2CO(g) ______ ______ ______ 21．丙烯是一种重要的化工原料，可以在催化剂作用下，由丙烷直接脱氢或氧化脱氢制备。 反应I(直接脱氢)：C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g) △H1=+125kJ·mol-1 反应II(氧化脱氢)：C3H8(g)+O2(g)=C3H6(g)+H2O(g) △H2=-118kJ·mol-1 对于反应I，总压恒定为100kPa，在密闭容器中通入C3H8和N2的混合气体(N2不参与反应)。在温度为T1时，C3H8的平衡转化率与通入气体中C3H8的物质的量分数的关系如图a所示，计算T1时反应I的平衡常数Kp=_______kPa(以分压表示，分压=总压×物质的量分数，保留一位小数)。 22．我国科学家成功开发催化剂在低温条件下高选择性合成高纯度的乙烯，化学原理为 主反应： 副反应： 在密闭容器中充入和，发生上述两个反应，测得平衡转化率与温度、压强的关系如图所示，在、下的选择性等于[选择性=]，_______(填“>”“<”或“=”)、下，主反应的平衡常数_______(为用气体分压计算的平衡常数，气体分压等于气体总压×物质的量分数)。 23．Ⅰ.为比较和对分解的催化效果，某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题： (1)定性分析：如图甲可通过观察___________的快慢，定性比较得出结论。有同学提出将，改为___________，更为合理，其理由是___________； (2)定量分析。如图乙所示，实验时均以生成气体为准，其它可能影响实验的因素均己忽略。实验中需要测量的数据是___________； (3)查阅资料得知：将作为催化剂的溶液加入溶液后，溶液中会发生两个氧化还原反应，且两个反应中均参加了反应，试从催化剂的角度分析，这两个氧化还原反应的离子方程式分别是：和______。 Ⅱ．欲用下图所示实验来证明是分解反应的催化剂。 (4)加入粉末于溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示，A、B、C、D各点反应速率快慢的顺序为______(从大到小)。 Ⅲ．乙同学利用控制变量法探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时，设计了如下系列实验： 实验序号 反应温度/ 浓度 稀硫酸 ① 20 10.0 0.10 10.0 0.50 0 ② 40 0.10 0.50 ③ 20 0.10 4.0 0.50 (5)该实验①、②可探究___________对反应速率的影响，因此是___________。实验①、③可探究硫酸浓度对反应速率的影响，因此___________。 【参考答案】 一、选择题 1．D 解析：A．降低温度，反应速率减小，则将肉类等食品进行低温冷藏，但不能使其永远不变质，A错误； B．反应2Mg(s)＋CO2(g) = C(s)＋2MgO(s)，反应的△S<0，能自发进行，应满足，故△H<0，B错误； C．升高温度可加快反应速率，则夏天面粉发酵速度比冬天面粉发酵速度快很多，C错误； D．茶叶等包装中加入的还原性铁粉，铁粉能消耗氧气，能显著延长茶叶储存时间，D正确； 故本题选D。 2．D 解析：A．同一种物质的熵：气态>液态>固态，则1molSO3在不同状态时的熵值：S[SO3(s)]<S[SO3(1)]<S[SO3(g)]，A错误； B．2KClO3(s)=2KCl(s)+3O2(g) ΔH=−77.6 kJ·mol−1，ΔH<0，ΔS>0，则ΔG=ΔH-TΔS<0，常温下反应能自发进行，B错误； C．反应自发进行的判断依据是ΔG=ΔH-TΔS<0，放热反应也可能是非自发的，吸热反应也可能是自发的，如氢氧化钡晶体与氯化铵的反应，C错误； D．反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)的ΔS>0，ΔH>0，依据ΔG=ΔH-TΔS<0反应能自发进行，则此反应在较高温度下能自发进行，是该反应ΔS的影响为主，D正确； 答案选D。 3．B 解析：A．根据平衡常数得到反应方程式为，升高温度，减小，平衡逆向移动，逆向是吸热反应，因此该反应的，故A错误； B．升高温度，平衡逆向移动，K值减小，故B正确； C．升高温度，正逆反应速率都增大，平衡逆向移动，故C错误； D．根据平衡常数得到反应方程式为，故D错误。 综上所述，答案为B。 4．D 解析：假设起始时投入的物质的量为，转化率为，用三段式法计算； 起始量/mol 1 0 改变量/mol 平衡量/mol 同温同体积时，压强之比等于物质的量之比， 则， 则， 因此，解得， 所以的平衡转化率为35%，故选D。 5．B 解析：A．氨分离出来是减小生成物浓度，有利于平衡右移，不符合题意，A项错误； B．使用催化剂是为了增大反应速率，与平衡无关，B项正确； C．合成氨反应是放热反应，相对900K，较低温度700K更利于反应正向进行，不符合题意，C项错误； D．该反应是气体物质的量减小的反应，尽可能采取高压利于正反应的进行，不符合题意，D项错误； 答案选B。 6．C 解析：A．使用催化剂，只能改变反应速率，正逆反应方向速率同倍率变大(或变小)，描述错误，不符题意； B．使用催化剂，只能改变反应速率，不能改变平衡状态，描述错误，不符题意； C．使用催化剂，只能改变反应速率，正逆反应方向速率同倍率变大(或变小)，描述正确，符合题意； D．使用催化剂，不能改变平衡状态，描述错误，不符题意； 综上，本题选C。 7．D 【分析】由能垒图可以看出，生成物的总能量低于反应物的总能量，该反应为放热反应；整个过程中有两个过渡态，过渡态Ⅰ的正反应的活化能为45.3+31.8=77.1kJ/mol；过渡态Ⅱ的正反应的活化能为43.5+42.6=86.1kJ/mol，过渡态Ⅱ的活化能大，为反应的决速步骤。根据第一张图可以看出，反应物为HCOOH，生成物为二氧化碳和氢气，故总反应为。 解析：A．根据分析，过渡态Ⅱ的活化能大，由Ⅳ→Ⅰ步骤为反应的决速步骤，最大能垒为43.5 kJ/mol -(-42.6 kJ/mol) =86.1kJ/mol，A错误； B．反应过程存在甲酸电离出氢离子，然后氢离子再生成氢气的过程，浓度先增大，后减小，B错误； C．为反应的催化剂，为中间产物，C错误； D．由能垒图可以看出，生成物的总能量低于反应物的总能量，该反应为放热反应，D正确； 故选D。 8．B 解析：A．该历程中能量变化最大的是2.46eV，是氮分子中吸附过程，氮氮三键的断裂过程是历程②，吸热−1.87eV−(−2.46eV)=0.59eV，故A错误； B．一般而言，升高温度可提高反应速率，则在高温区加快了反应速率，由于合成氨反应是放热反应，因此低温区提高了氨的产率，故B正确； C．③为Ti−H−Fe吸附N的历程，④为N原子由Fe区域向Ti−H区域的传递过程，故C错误； D．①是催化剂吸附氮气的历程，②是过渡态的历程，③为氮气解离为氮原子的历程，都为吸热反应，因此在高温区发生，④⑤为了增大平衡产率，需要在低温区进行，故D错误。 综上所述，答案为B。 9．D 解析：A．根据化学平衡常数的定义式，丙烷脱氢制丙烯反应的化学平衡常数K=，A正确； B．丙烷催化脱氢生成的氢气会与CO2反应生成CO和H2O，因此丙烯的浓度变化基本不受二氧化碳浓度的影响，而H2的浓度随着二氧化碳浓度的增大而趋于一个定值，B正确； C．其他条件不变，投料比c(C3H8)/c(CO2)越大，说明丙烷的相对浓度越大，丙烷浓度增大使其转化率减小，C正确； D．根据丙烷催化脱氢制丙烯的反应可知，生成的丙烯和氢气的物质的量相同，而CO2+H2CO+H2O，则有c(C3H6)=c(H2)+c(CO)+c(H2O)，D错误； 故答案选D。 10．A 【分析】从图像可看出，随着温度升高平衡时甲醇的体积分数逐渐减小，说明平衡正向移动，根据勒夏特列原理判断正反应为吸热反应，的物质的量一定的情况下，M增大，的物质的量增大，促进平衡正向移动，的转化率增大，平衡时的体积分数减小，可以判断出a、b和4的关系，据此解答。 解析：A．由图像可知，M一定时，温度升高，减小，说明温度升高反应正向进行，则该反应为吸热反应，其焓变 ，该反应为气体分子数增多的反应，随着反应进行，体系混乱度增大，则反应的 ，所以该反应自发进行的条件是高温，故A正确； B．的物质的量一定的情况下，M增大，的物质的量增大，促进平衡正向移动，的转化率增大，平衡时的体积分数减小，则，故B错误； C．反应起始时，但和按物质的量之比1:1反应，平衡混合物中二者物质的量之比一定不为4，故C错误； D．温度不变时，压强增大，平衡逆向移动，故增大，故D错误； 答案选A。 11．A 解析：A．由图甲中的信息可知，随c(X)的减小，c(Y) 先增大后减小，c(Z)增大，因此，反应①的速率随c(X)的减小而减小，而反应②的速率先增大后减小，A说法错误； B．根据体系中发生的反应可知，在Y的浓度达到最大值之前，单位时间内X的减少量等于Y和Z的增加量，因此，v (X)= v (Y) +v(Z)，但是，在Y的浓度达到最大值之后，单位时间内Z的增加量等于Y和X的减少量，故v (X) + v (Y) = v(Z)，B说法正确； C．升高温度可以可以加快反应①的速率，但是反应①的速率常数随温度升高增大的幅度小于反应②的，且反应②的的速率随着Y的浓度的增大而增大，因此，欲提高Y的产率，需提高反应温度且控制反应时间，C说法正确； D．由图乙信息可知，温度低于T1时，k1＞k2，反应②为慢反应，因此，总反应速率由反应②决定，D说法正确； 综上所述，本题选A。 12．B 解析：由于蔗糖溶解于水的过程是自发过程，所以△G=△H-T△S＜0；蔗糖从晶体变成溶液，混乱度增大，熵增加，所以△S＞0；故选：B。 13．B 解析：A．比较①③数据可以判断出，增大，时间减半，v(Cr3+)增大，故A正确； B．对比①②组数据，可以判断出增大c(Ag+)，v(Cr3+)增大，故B错误； C．实验①的v(Cr3+)=ΔcΔt=5mol/L10min=，实验②的v(Cr3+)=ΔcΔt=5mol/L20min=，两组实验速率不相等，C正确； D．实验③的v(Cr3+)=ΔcΔt=5mol/L5min=，故D正确； 故选B。 14．C 解析：A．催化剂对正逆反应的影响程度是一样的，故使用催化剂能降低逆反应的活化能，故A错误； B．固体、纯液体的浓度视为常数，不代入平衡常数的表达式，但是此反应的生成物是水蒸气，故反应平衡常数K=，故B错误； C．该反应的△H＜0，气体生成物的化学计量数之和大于气体反应物的化学计量数之和，△S＞0，则△G=△H-T△S始终小于0，故一定能自发进行，故C正确； D．其他条件不变，增大NO的用量，NO的转化率降低，故D错误； 故选C。 15．A 解析：A．由题干反应历程图可知，在图示转化关系中化合价不变的元素只有氢、氯、铜，而Fe和S的化合价发生改变，A正确； B．由题干反应历程图可知，转化过程中参加循环反应的离子有Fe2+、Fe3+和Cu2+、Cl-，B错误； C．由于H2S为弱酸，属于弱电解质，故过程Ⅱ反应的离子方程式为Cu2++H2S=CuS↓+2H+，C错误； D．由题干反应历程图可知，过程Ⅰ、Ⅲ发生的反应分别为：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O， 2Fe3++CuS=2Fe2++Cu2++S，可分别得出氧化性：O2＞Fe3+，Fe3+＞S，故氧化性强弱的顺序为O2> Fe3+ > S，D错误； 故答案为：A。 二、填空题 16．(1)第二周期第IVA族 (2) Si x (3) Si x (4)C、Si位于同一主族，从上到下随核电荷数递增，原子半径逐渐增大，原子核吸引电子的能力逐渐减弱，C、Si之间形成的共用电子对偏向C，所以碳元素显负价 (5)cd (6) Br 由KY < KX可知Y的气态氢化物的稳定性弱于X，Y位于X的下方，为Br 解析：（1）碳元素的原子序数为6，电子层数为2，最外层电子数为4，在周期表中的位置是第二周期IVA族，故答案为第二周期IVA族； （2）硅元素的原子序数为14，位于元素周期表第三周期IVA族(第三行第14列)，故答案为 Si x （3）周期表的左上方边界在第一周期ⅠA族H元素上方，左上方边界在第一周期0族He元素上方，左中间边界在第四周期的过渡元素上方，右中间边界在ⅢA族—ⅦA族的上方，故答案为 Si x （4）碳元素和硅元素均为ⅣA族元素，原子半径逐渐增大，同主族元素从上到下非金属性依次减弱，原子核吸引电子的能力逐渐减弱，C、Si之间形成的共用电子对偏向C，所以碳元素显负价，硅元素显正价，故答案为：C、Si位于同一主族，从上到下随核电荷数递增，原子半径逐渐增大，原子核吸引电子的能力逐渐减弱，C、Si之间形成的共用电子对偏向C，所以碳元素显负价； （5）a．18号元素的原子结构中有7个电子层、最外层电子数为8，则118号元素在周期表中位于第七周期0族，a正确； b．Og元素的原子序数为118，Og原子的核电荷数、质子数和核外电子数为118个，b正确； c．Og位于周期表0族，0族稀有气体原子既不易得到电子也不易失去电子，c错误； d．中子数为179的Og核素的质量数为297，核素符号是，d错误； 故答案为cd； （6）由周期表的位置可知X为第三周期ⅦA族的Cl元素，由生成气态氢化物的平衡常数分别KX＞KY可知，氢化物稳定性越强，X的非金属性强于Y元素，则Y是位于X下一周前的Br元素，故答案为；Br；由KY < KX可知Y的气态氢化物的稳定性弱于X，Y位于X的下方，为Br。 17．(1)0.075 mol/(L·min) (2)3X+Y2Z (3) > = (4)乙 (5) 不变 变大 解析：(1)根据图示可知在反应开始至达到平衡时，X的物质的量减少了0.3 mol，则X的平均反应速率v(X)=； (2)从反应开始至2 min 时，X、Y的物质的量分别减少0.3 mol、0.1 mol，Z的物质的量增加0.2 mol，说明X、Y是反应物，Z是生成物，△n(X):△n(Y):△n(Z)=0.3 mol:0.1 mol:0.2 mol=3:1:2，反应到2 min后，各种物质都存在，且它们的物质的量不再发生变化，说明该反应是可逆反应，故反应方程式为3X+Y2Z； (3)在1 min时，反应未达到平衡，反应正向进行，则v(正) >v(逆)；当反应进行到2 min时，各种物质的浓度不再变化，则反应达到平衡状态，此时v(正)=v(逆)； (4)上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行，分别测得甲中v(X)=9 mol/(L·min)，乙中v(Y)=0.5 mol/(L·s)=30 mol/(L·min)，根据反应速率比等于化学方程式中相应物质的化学计量数的比，则由v(Y)=30 mol/(L·min)可推知乙中v(X)=3v(Y)=90 mol/(L·min)，可见乙装置中气体反应速率更快； (5)若X、Y、Z均为气体，在2 min时，向容器中通入氩气(容器体积不变)，反应混合物中各种气体的浓度不变，因此反应物X的化学反应速率不变；若加入适合的催化剂，反应物的活化能降低，导致更多的普通分子变为活化分子，活化分子百分数增大，因此Y的化学反应速率将变大。 18．均会加快化学反应速率。 理由：依据影响化学反应速率的因素，升高温度(提高反应物分子的能量，增大反应物之间的碰撞频率，增大反应物分子形成过渡态的比例)；加入催化剂(改变反应历程，降低反应的活化能)；充入更多的氢气(改变反应速率方程)都会提高化学后应油流。 解析：均会加快化学反应速率。 理由：依据影响化学反应速率的因素，升高温度(提高反应物分子的能量，增大反应物之间的碰撞频率，增大反应物分子形成过渡态的比例)；加入催化剂(改变反应历程，降低反应的活化能)；充入更多的氢气(改变反应速率方程)都会提高化学后应油流。 故答案为：见详解。 19． ＞ CO2或H2的百分含量 b、c 800℃ 正 不变 不变 33.3% 【分析】(1)由表中数据可知，温度越高平衡常数越大，说明升高温度平衡向正反应移动，据此判断△H； 由图可知，温度升高Y的表示的物理量降低，升高温度平衡向正反应移动，据此选择合适的物理量； (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、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，据此解答，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； (3)某温度下，平衡浓度符合下式：0.9•c(CO2)•c(H2)=c(CO)•c(H2O)，据此计算平衡常数，进而判断温度；升高温度平衡向正反应移动，混合气体的总质量不变，混合气体的总的物质的量不变，平均相对分子质量不变； (4)根据三段式计算出平衡时各组分的物质的量，从而计算平衡时CO的转化率。 解析：(1)由表中数据可知，温度越高平衡常数越大，说明升高温度平衡向正反应移动，升高温度平衡向吸热反应移动，故△H＞0；由图可知，温度升高Y的表示的物理量降低，升高温度平衡向正反应移动，故Y可以CO2或H2的百分含量等； (2)a．反应前后气体的物质的量不变，温度一定，容器中压强始终不变，故压强不变，不能说明到达平衡状态，故a错误； b．反应达到平衡状态时，各物质的浓度不变，混合气体中c(CO)不变说明到达平衡状态，故b正确； c．v (H2)正=v (H2O)逆不同物质表示的速率之比等于化学计量数之比，说明到达平衡状态，故c正确； d．平衡时二氧化碳与一氧化碳的浓度与转化率有关，c(CO2)=c(CO)不能说明到达平衡，故d错误； 故答案为bc； (3)某温度下，平衡浓度符合下式：0.9•c(CO2)•c(H2)=c(CO)•c(H2O)，则CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)的平衡常数k==0.9，故为800℃，该反应正反应是吸热反应，升高温度平衡向正反应移动，混合气体的总质量不变，体积不变，密度不变，混合气体的总的物质的量不变，平均相对分子质量不变; (4) CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) 开始(mol•L-1)：0.200 0.100 0 0 变化(mol•L-1)：x x x x 平衡(mol•L-1)：0.200-x 0.100-x x x K===1.0，解得x=，故平衡后CO的转化率为==33.3%。 20． 自发 ＜0 >0 非自发 自发 ＜0 ＜0 非自发 >0 >0 解析：反应Zn(s)＋2HCl(aq)=ZnCl2(aq)＋H2(g)为放热反应,且有气体生成，ΔH<0，ΔS>0，在常温下ΔH-TΔS<0，则该反应在常温下正向自发进行，故答案为：自发；<0；>0； 由表可知，反应6CO2(g)＋6H2O(l)=C6H12O6(s)＋6O2(g)的ΔH>0，ΔS<0，在常温下ΔH-TΔS>0，则该反应在常温下正向非自发进行，故答案为：非自发； 反应NH3(g)＋HCl(g)=NH4Cl(s)为放热反应,且气体反应生成固体，ΔH<0，ΔS<0，在常温下ΔH-TΔS<0，则该反应在常温下正向自发进行，故答案为：自发；<0；<0； 反应C(s)＋CO2(g)=2CO(g)为吸热反应,且气体体积增大，ΔH>0，ΔS>0，在常温下ΔH-TΔS>0，则该反应在常温下正向非自发进行，故答案为：非自发；>0；>0。 21．7 解析：根据图a，C3H8的物质的量分数为0.4时，其平衡转化率为50%，假设混合气体的物质的量为1mol，则起始时C3H8为0.4mol，N2为0.6mol，平衡时C3H8的转化量为0.4mol50%=0.2mol，列三段式： 平衡时C3H8为0.2mol，C3H6为0.2mol，H2为0.2mol，N2为0.6mol，平衡时气体总物质的量为0.2mol+0.2mol+0.2mol+0.6mol=1.2mol，总压恒定为100kPa，则C3H8(g)、C3H6(g)、H2(g)的分压均为：100kPa×=，故T1时反应Ⅰ的平衡常数KP=≈16.7kPa。 22． < 0.8 解析：主反应和副反应都是气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，乙炔的转化率增大，由图可知，p0条件下乙炔的转化率小于20kPa下乙炔的转化率，则压强p0小于20kPa；由图可知，T0K、20kPa下乙炔的转化率为90%、乙烯的选择性为，则平衡时乙烯的物质的量为1mol×90%×=0.8mol，由题意可得如下三段式： 由三段式数据可知，平衡时乙炔、乙烷、乙烯、氢气的物质的量分别为、、、，则总物质的量为，下主反应的平衡常数，故答案为：<；0.8。 23．(1) 产生气泡 0.05 排出阴离子的干扰 (2)生成40mL气体所需要的时间 (3)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O (4)D＞C＞B＞A (5) 反应温度 10.0 6.0 【分析】由题意可知，该实验的目的是应用变量唯一化原则探究催化剂、温度和浓度对反应速率的影响。 解析：（1）过氧化氢在催化剂作用下分解生成氧气和水，所以可依据反应生成气泡的快慢程度定性判断铁离子和铜离子对过氧化氢分解的催化效果；由于氯化铁和硫酸铜的阴离子也不相同，为排出阴离子对实验的干扰，应用0.05mol/L硫酸铁溶液替代0.1mol/L氯化铁溶液完成对比实验，故答案为：产生气泡；0.05；排出阴离子的干扰； （2）由题意可知，实验时应测定生成40mL气体所需要的时间来比较反应的快慢，定量判断铁离子和铜离子对过氧化氢分解的催化效果，故答案为：生成40mL气体所需要的时间； （3）由题给信息可知，铁离子是反应的催化剂，由催化剂改变反应途径，但反应前后的组成和性质不变可知，铁离子与过氧化氢反应生成的亚铁离子在酸性条件下能与过氧化氢反应生成铁离子和水，反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，故答案为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O； （4）反应的瞬时速率与曲线的斜率有关，曲线的斜率越大，反应的瞬时速率越大，由图可知，斜率的大小顺序为D＞C＞B＞A，则反应速率的大小顺序为D＞C＞B＞A，故答案为：D＞C＞B＞A； （5）由表格数据可知，实验①、②探究反应温度对反应速率的影响，由变量唯一化原则可知，实验①、②反应物的浓度应保持相同，所以硫代硫酸钠溶液的体积应相同，则V1为10.0；实验①、③探究硫酸浓度对反应速率的影响，由变量唯一化原则可知，实验①、②的反应温度、硫代硫酸钠溶液的浓度和混合溶液的总体积应保持不变，所以V5=20.0—14.0=6.0，故答案为：反应温度；10.0；6.0。 学科网（北京）股份有限公司 $$