第二章 化学反应速率与化学平衡 章节复习题 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 章节复习题 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．Ni可活化制得，其反应历程如图所示： 下列关于活化历程的说法正确的是（　　） A．总反应的 B．Ni是该反应的催化剂，参与反应的过程 C．总反应的速率由“中间体2→中间体3”决定 D．该反应过程中分别有碳氢键、碳碳键的断裂和形成 2．如下反应条件的控制中，不恰当的是（　　） A．为防止铁生锈，在其表面涂一层防锈油漆 B．为防止火灾，在面粉厂、加油站等场所要严禁烟火 C．为加快KClO3的分解速率而加入MnO2 D．降温加快H2O2的分解速率 3．下列现象与化学反应速率有关且最快的是（　　） A．加工馒头时添加膨松剂 B．进入公共场合需要佩戴口罩 C．黑火药爆炸 D．溶洞形成 4．一定条件下，在密闭恒容的容器中，发生反应：能表示该反应达到平衡状态的是（　　） A． B． C．混合气体密度保持不变 D． 5．北京时间10月6日晚，2021年诺贝尔化学奖授予 Benjamin List和David W.C.MacMillan，以奖励他们“对于有机小分子不对称催化的重要贡献”。不对称催化剂具有选择性。下列说法错误的是（　　） A．催化剂不仅可以是金属催化剂和酶，也可以是有机小分子 B．不对称催化剂可以提高目标产物在最终产物中的比率 C．催化剂在反应前后的质量和性质不变 D．“不对称有机催化”对医药研究和绿色化学有极为重要的意义 6．在一密闭容器中，反应aM(g) bN(g)达到平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，当达到新的平衡时，N的浓度变为原来的60%，则 （　　） A．平衡向正反应方向移动 B．物质M的转化率变小 C．反应的化学平衡常数变大 D．a、b的大小关系是：a > b 7．利用计算机技术测得在甲、乙两种催化剂作用下由正丁烷(g)制备1-丁烯(g)的反应历程如下，其中标*的物质表示吸附在催化剂上的中间产物，过渡态均用TS表示，0.06eV表示1个+1个的能量，下列说法中正确的是 A．催化剂甲比催化剂乙效果更好 B．吸附在催化剂甲上的正丁烷(g)脱去第一个H比脱去第二个H更慢 C．由正丁烷(g)制备1-丁烯(g)的反应在低温下更有利于自发进行 D．该反应过程中，1 mol正丁烷(g)在催化剂乙表面吸附，吸收的热量为0.29 eV 8．向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，一定条件下使反应 达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如下所示。下列叙述正确的是（　　） A．反应在c 点达到平衡状态 B．反应物浓度： 点小于 点 C．反应物的总能量低于生成物的总能量 D． 时，SO2的转化率： 段小于 段 9．下列说法不正确的是（　　） A．需要加热才能发生的反应可能是放热反应 B．任何吸热反应在常温条件下都不能发生 C．反应物和生成物所具有的总能量的相对大小决定了反应是放热还是吸热 D．可以利用物质的颜色变化和浓度变化间的比例关系来测量反应速率 10．甲醇与水蒸气重整制氢可直接用于燃料电池。我国学者采用量子力学方法研究表明，利用钯基催化剂表面吸附发生解离： 的五个路径与相对能量历程关系，如图所示，其中吸附在钯催化剂表面上的物种用*标注。 下列说法错误的是（　　） A．该吸附过程最终释放能量 B．决速步骤的能垒(活化能)为 C．催化剂在吸附过程中降低反应的活化能 D．历程中速率最快的反应为： 11．下列关于化学反应进行的方向说法正确的是（　　） A．能自发进行的反应不需要反应条件即可发生 B．2NO(g) + O2(g) = 2NO2(g) ΔH < 0在低温下能自发进行 C．放热反应或熵增反应均可在任何条件下自发进行 D．常温下，若反应A(s) + B(g) = C(g) + D(g)不能自发进行，则该反应的ΔH < 0 12．温度为T1时，在三个容积均为1L的恒容密闭容器中按如表三种投料进行反应：。结果如表，实验测得：，，、为速率常数。下列说法正确的是（　　） 容器编号 物质的起始浓度/ 物质的平衡浓度/ Ⅰ 0.3 0 0 0.2 Ⅱ 0.1 0.3 0.2 　 Ⅲ 0.3 0 0.1 　 A．温度为T1时，该反应的平衡常数为0.2 B．容器Ⅱ中起始时， C．达平衡时，容器Ⅲ中SO2的体积分数大于50% D．容器Ⅰ中达平衡后，温度改变为T2时，若，则T1＞T2 13．利用CH4可消除NO2的污染，反应原理为：CH4(g)+2NO2(g) N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)，在10L密闭容器中分别加入0.50molCH4和1.2molNO2，测得不同温度下n(CH4)随时间变化的有关实验数据如表所示：下列说法正确的是（　　） 组别 温度/K 物质的量/mol 时间/min 0 10 20 40 50 ① T1 n(CH4) 0.50 0.35 0.25 0.10 0.10 ② T2 n(CH4) 0.50 0.30 0.18 M 0.15 A．组别①中0∼20min内，NO2降解速率为0.25mol L−1 min−1 B．由实验数据可知温度T1>T2 C．40min时，表格中M对应的数据为0.15 D．该反应在高温下不能自发进行 14．反应3X(g)+Y(g) ⇌2Z(g)+2W(g)在2 L密闭容器中进行，5 min时Y减少了0.5 mol，0~5 min内此反应的平均速率为（　　） A．v(X)=0.05 mol·L−1·min−1 B．v(Y)=0.10 mol·L−1·min−1 C．v(Z)=0.10 mol·L−1·min−1 D．v(W)=0.05 mol·L−1·s−1 15．对于可逆反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)　ΔH<0，下列研究目的和示意图相符的是（　　） A B C D 研究压强对反应的影响(p2>p1) 研究温度对反应的影响 研究平衡体系增加N2对反应的影响 研究催化剂对反应的影响 A．A B．B C．C D．D 16．在恒温恒容密闭容器中，充入一定量N2O4(g)，发生反应N2O4(g) 2NO2(g)ΔH>0，下列说法正确的是（　　） A．反应过程中v(N2O4)消耗=2v(NO2)生成 B．其他条件不变，升高温度，N2O4平衡转化率减小 C．容器中气体的平均相对分子质量保持不变时即反应达平衡 D．加压，平衡逆向移动，正反应速率或小，逆反应速率加快 17．乙醇可以被氧化为乙醛，其能量变化如图所示，下列叙述正确的是（　　） A．该反应是吸热反应 B．使用催化剂可以降低该反应的反应热 C．有催化剂作用下反应分两步进行，且第一步较快 D．有催化剂作用下的反应，E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能 18．对可逆反应：A(g) + B(s) ⇌ 2C(s) + D(g)　ΔH>0，如图所示为正、逆反应速率(v)与时间(t)关系的示意图，如果在t1时刻改变以下条件：①加入A；②加入催化剂；③加压；④升温；⑤减少C，符合图示条件的是（　　） A．②③ B．①② C．③④ D．④⑤ 19．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是（　　） A．在HCl的气流中加热MgCl2•6H2O制备无水MgCl2 B．一定条件下，当反应2NO2N2O4达到平衡后，缩小容积，气体颜色加深 C．通过饱和NaHCO3溶液洗气的方法除去CO2气体中混有的SO2 D．分别用等体积的蒸馏水和稀盐酸洗涤AgCl沉淀，后者AgCl损失少 20．为更精确地研究浓度对反应速率的影响，小组同学利用压强传感器等数字化实验设备，探究镁与不同浓度硫酸的反应速率，两组实验所用药品如表： 序号 镁条的质量/g 硫酸 物质的量浓度(mol/L) 体积/mL Ⅰ 0.01 1.0 2 Ⅱ 0.01 0.5 2 实验结果如图所示。下列说法错误的是 A．实验Ⅰ对应图中曲线a，曲线的斜率大，反应速率快 B．随着反应的不断进行。化学反应速率减慢，原因是硫酸浓度变小 C．实验Ⅱ对应曲线可知，反应开始阶段，反应速率不断加快，可能是反应放热温度升高 D．向实验Ⅱ中滴加少量硫酸铜溶液，产生氢气速率加快，最终生成氢气的体积相同 二、综合题 21．将转化为高附加值碳基燃料，可有效减少碳排放。将和在催化剂作用下，可实现二氧化碳甲烷化。可能发生反应： i． ii． iii． （1）利用不同催化剂，在一定温度和反应时间条件下，测得产物的生成速率与催化剂的关系如图可知有利于制甲烷的催化剂是　 　。 （2）不同条件下，投料，发生上述反应，的平衡转化率与温度的关系如图2.升高温度，反应i的化学平衡常数　 　(填“增大”或“减小”)；、、由大到小的顺序是　 　。压强为的条件下，温度高于600℃之后，随着温度升高转化率增大的原因是　 　。 （3）①在某温度下，向恒容容器中充人和，初始压强为19kPa，反应经10min达到平衡，此时气体的总物质的量为17mol，，则　 　kPa/min，该温度下反应ii的化学平衡常数K=　 　。 ②若保持温度不变压缩容器的体积，的物质的量　 　(填“增加”“减小”或“不变”)，反应i的平衡将　 　(填“正向”“逆向”或“不”)移动。 22．按要求回答下列问题。 氮氧化物(NOx)是严重的大气污染物，能引起雾霾、光化学烟雾、酸雨等环境问题。研究氮氧化物性质与转化，对于降低氮氧化物对环境的污染有重要意义。 （1）不同温度下，将一定量的NO2放入恒容密闭容器中发生下列反应：2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)，NO2的物质的量浓度与反应时间的关系如图所示： ①T1温度下，0～10s内，O2的反应速率v(O2)=　 　。 ②在T2温度下，该反应的平衡常数KT2=　 　，当反应达到平衡时，继续向容器中充入c(NO2)=0.1mol•L-1、c(NO)=0.2mol•L-1、c(O2)=0.1mol•L-1。此时正逆反应的速率大小关系是v正　 　v逆（填“>”、“<”或“=”）。 ③下列说法正确的是　 　。 A．该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能 B．使用合适的催化剂可以提高NO2的平衡转化率 C．平衡状态下，若充入NO，则达到新平衡时，正、逆反应速率都增大 D．平衡状态下，若保持温度不变，将容器体积增加一倍，则平衡逆向移动，反应物浓度增大 （2）NO在空气中存在如下反应：2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) △H 上述反应分两步完成，其反应历程如图所示。 请回答下列问题： 反应Ⅰ和反应Ⅱ中，一个是快反应，会快速建立平衡状态，而另一个是慢反应。决定2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)反应速率的是　 　（填“反应Ⅰ”或“反应Ⅱ”），请写出判断的理由　 　。 23．二氧化碳的综合利用具有重要意义。 （1）工业上以CO2和CH4为原料可以制取合成气(CO和H2)。 ①已知CH4、H2、CO的燃烧热分别为890.3kJ·mol-1、285.8kJ·mol-1，283kJ·mol-1，则反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)的ΔH=　 　。 ②将CO2和CH4以体积比1∶1混合后，通过装有催化剂的反应管。下列措施有利于提高CH4转化率的是　 　(填字母)。 a．将反应管控制在催化剂的最大活性温度范围内 b．延长混合气体通过反应管的时间 c．向反应管中加入少量炭粉 （2）一种负载活性金属原子催化剂可催化还原CO2，在催化剂表面的物质相对能量与反应历程的关系如图2所示。 ①反应中催化剂的活性会因为生成CO的不断增多而逐渐减弱，原因是　 　。 ②CH3OH可由中间体X或Y经过如图3所示2步转化得到。X和Y的组成相同，催化剂载体中的活性金属带正电性，Y与活性金属结合后的相对能量低于X。在图4方框内画出Y的结构简式　 　。 24．2-甲氧基-2-甲基丁烷(TAME)常用作汽油原添加剂。在催化剂作用下，可通过甲醇与烯烃的液相反应制得，体系中同时存在如图反应： 反应Ⅰ： +CH3OH △H1 反应Ⅱ： +CH3OH △H2 反应Ⅲ： △H3 回答下列问题： （1）反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ以物质的量分数表示的平衡常数Kx与温度T变化关系如图所示。据图判断，A和B中相对稳定的是　 　 (用系统命名法命名)； 的数值范围是　 　(填标号)。 A．<-1 B．-1～0 C.0～1 D．>1 （2）为研究上述反应体系的平衡关系，向某反应容器中加入1.0molTAME，控制温度为353K，测得TAME的平衡转化率为α。已知反应Ⅲ的平衡常数Kx3=9.0，则平衡体系中B的物质的量为　 　mol，反应Ⅰ的平衡常数Kx1=　 　。同温同压下，再向该容器中注入惰性溶剂四氢呋喃稀释，反应Ⅰ的化学平衡将　 　 (填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)平衡时，A与CH3OH物质的量浓度之比c(A)：c(CH3OH)=　 　。 （3）为研究反应体系的动力学行为，向盛有四氢呋喃的另一容器中加入一定量A、B和CH3OH。控制温度为353K，A、B物质的量浓度c随反应时间t的变化如图所示。代表B的变化曲线为　 　 (填“X”或“Y”)；t=100s时，反应Ⅲ的正反应速率v正　 　逆反应速率v逆(填“＞”“＜”或“=)。 25．以为原料制备甲醇等能源物质具有较好的发展前景。因此，研发利用技术，降低空气中含量成为研究热点。 （1）在催化剂的作用下，氢气还原的过程中可同时发生反应I、II。(已知活化能：) I. II. ①则的　 　，其中反应I能自发进行的条件是　 　。 ②保持温度T不变时，在容积不变的密闭容器中，充入一定量的及，起始及达到平衡时，容器内各气体的物质的量及总压强数据如表所示： /mol /mol /mol /mol /mol 总压强/kPa 起始 0.5 0.9 0 0 0 平衡 　 　 m 　 0.3 p 若反应I、II均达到平衡，，则表中m=　 　；反应I的平衡常数　 　(用含p的代数式表示)。 （2）在kPa下，向恒压反应器中通入3mol、1mol，的平衡转化率及的平衡产率随温度变化的关系如图。 已知：的产率 ①下列说法正确的是　 　(填标号)。 A．反应过程中，容器内压强不再变化，说明反应I达到平衡 B．反应过程中，气体密度保持不变，说明反应I达到平衡 C．反应过程中，气体的平均摩尔质量保持不变，说明反应I达到平衡 ②图中500K以后，的平衡转化率随温度升高而增大的原因是　 　。 （3）工业上常用电解法将合成为羧酸以实现资源化处理。以Pt为电极、质子惰性有机溶剂为电解液的装置，可将转化为草酸()，其阴极的电极反应式为　 　。 答案解析部分 1．【答案】C 【解析】【解答】A、由图可知，该反应反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应， ，故A错误； B、由图可知，该过程为Ni和 反应生成 和 NiCH2，Ni为反应物，不是催化剂，故B错误； C、活化能越大反应速率越慢，慢反应是整个反应的决速步骤，中间体2→中间体3的活化能最大，反应速率最慢，则总反应的速率由中间体2→中间体3的反应速率决定，故C正确； D、由图可知，该过程中有碳氢键、碳碳键的断裂，碳氢键的形成，但没有碳碳键的形成，故D错误； 故答案为：C。 【分析】A、反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应； B、Ni为反应物； C、活化能越大反应速率越慢，慢反应是整个反应的决速步骤； D、没有碳碳键的形成。 2．【答案】D 【解析】【解答】A．防止铁生锈，在其表面涂一层防锈油漆，阻止铁与潮湿的空气接触，故A恰当； B．面粉厂、纺纱厂、加油站周围的空气中漂浮着可燃性的气体或粉尘，遇明火可能会发生爆炸，所以面粉厂、纺纱厂、加油站均要严禁烟火，故B恰当； C．加入MnO2，对KClO3的分解起催化作用，催化剂可加快化学反应速率，故C恰当； D．温度越低反应速率越慢，降温会减慢H2O2的分解速率，故D不恰当； 故答案为：D。 【分析】D、降温反应速率减慢 3．【答案】C 【解析】【解答】A．加工馒头时添加膨松剂，是为了让馒头更加松软可口，与调控化学反应速率无关，故A不符合题意； B．进入公共场合需要佩戴口罩可防止病菌的传播，与调控化学反应速率无关，故B不符合题意； C．黑火药爆炸能在瞬间完成，反应速率很快，故C符合； D．溶洞形成需要几十万年，反应速率很慢，故D不符合； 故答案为：C。 【分析】化学反应速率的主要影响因素有：温度、催化剂、浓度等。 4．【答案】C 【解析】【解答】A、 时，正逆反应速率不相等，反应未达到平衡状态，故A不符合题意； B、 时，正逆反应速率不相等，反应未达到平衡状态，故B不符合题意； C、反应过程中，气体的体积和质量发生变化，则其密度随反应发生变化，因此当混合气体密度保持不变时，说明反应达到平衡状态，故C符合题意； D、各组分浓度与初始浓度、转化率有关，因此 时不一定达到平衡状态，故D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变。 5．【答案】C 【解析】【解答】A.催化剂可以是金属，也可以是酶，根据题干信息可知，还可以是有机小分子，故A不符合题意； B. 不对称催化剂具有选择性，可以提高目标产物在最终产物中的比率，故B不符合题意； C.催化剂在反应前后质量和化学性质不变，但物理性质可能改变，故C符合题意； D. “不对称有机催化”对医药研究和绿色化学有极为重要的意义，故D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】A.根据题干信息判断； B.不对称催化剂具有选择性； C.催化剂的性质包括化学性质和物理性质。 6．【答案】A 【解析】【解答】A.如果不考虑平衡移动， 保持温度不变，将容器体积增加一倍， 各组分的浓度应该都变为原来浓度的二分之一，但是现在 N的浓度变为原来的60% ，说明改变体积后，平衡向N增大的方向移动了，即向正反应方向移动了，A选项是正确的； B.平衡正移后，M的转化率是增大的，B选项是错误的； C.温度不变， 化学平衡常数就不变，C选项是错误的； D. 该反应至右一种反应物，当改变压强以后，平衡正向移动，说明B的数值更小，D选项是错误的。 故答案为：D。 【分析】化学平衡常数只是温度的函数，只受温度的影响，对于吸热反应来说，升高温度，化学平衡常数增大，反之，如果是放热反应，升高温度，化学平衡常数减小。 7．【答案】B 8．【答案】D 【解析】【解答】A、化学平衡状态的实质是正反应速率等于逆反应速率，c点对应的正反应速率还在改变，未达平衡，不符合题意； B、a到b时正反应速率增加，反应物浓度随时间不断减小，不符合题意； C、从a到c正反应速率增大，之后正反应速率减小，说明反应刚开始时温度升高对正反应速率的影响大于浓度减小对正反应速率的影响，说明该反应为放热反应，即反应物的总能量高于生成物的总能量，不符合题意； D、随着反应的进行，正反应速率增大，△t1＝△t2时，SO2的转化率：a～b段小于b～c段，符合题意； 故答案为：D。 【分析】A.当速率不变时才达到平衡 B.平衡向右移动 C.开始时，反应还未达到最佳温度，温度升高后，速率减小即可判断能量的高低 D.速率增大，物质的量浓度变化量大 9．【答案】B 【解析】【解答】A.需要加热才能发生的反应可能是吸热反应，也可能是放热反应，A不符合题意； B.某些吸热反应在常温下也能发生，如Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应为吸热反应，常温下可以发生，B符合题意； C.反应物和生成物总能量的相对大小决定了反应的热效应，C不符合题意； D.物质颜色的变化、浓度的变化都可用来表示反应速率，D不符合题意； 故答案为：B 【分析】A、加热是促使反应发生的条件，与反应的热效应无关； B、某些吸热反应在常温下也能进行； C、反应物和生成物能量的相对大小决定了反应的热效应； D、颜色变化和浓度变化都可用来测量反应速率； 10．【答案】A 【解析】【解答】A．起始能量为0 kJ/mol，终态为65.7 kJ/mol，能量升高，该吸附过程最终吸收能量，A符合题意； B．活化能为反应物的总能量与过渡态能量之差，从图中可以看出，过渡态Ⅴ反应活化能最大反应最慢，因此决速步骤为Ⅴ，能垒(活化能)为113.9 kJ/mol -(-65.7 kJ/mol)= ，B不符合题意； C．催化剂加快反应速率是因为降低了反应的活化能，C不符合题意； D．活化能越小反应速率越快，过渡态Ⅲ为活化能最低，历程中速率最快的反应为： ，D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】A、根据始态和终态的能量相对大小分析； B、决速步骤为慢反应步骤，则其活化能最高； C、催化剂可降低反应所需的活化能； D、反应速率最快，则其活化能最小； 11．【答案】B 【解析】【解答】A．因为反应的自发性也受外界条件的影响，即某些自发反应需在一定条件下才能发生，非自发反应具备了一定条件也能发生，A不符合题意； B.2NO(g) + O2(g) = 2NO2(g) ΔH < 0，该反应的△S<0，所以该反应在低温下能自发进行即△G=△H-T△S<0，B符合题意； C．放热反应或熵增反应容易自发进行，但不是所有的放热反应都能自发进行，例如木炭燃烧是放热反应，但需要点燃条件，C不符合题意； D．A(s) + B(g) = C(g) + D(g)，该反应的△S>0，若该反应的ΔH < 0，则根据吉布斯自由能△G=△H－T△S，反应自发进行，D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】依据ΔG=ΔH-TΔS＜0分析。 12．【答案】B 【解析】【解答】A、根据表中数据列出反应的三段式有： ，则平衡常数，故A错误； B、容器Ⅱ中，，平衡逆向进行，则，故B正确； C、根据A中的三段式可知，平衡时容器Ⅰ中二氧化硫的体积分数为，容器Ⅲ相当于在Ⅰ的基础上加入氧气，平衡逆向移动，二氧化硫的体积分数小于50%，故C错误； D、容器Ⅰ达到平衡后，温度改变为T2时，若，， 平衡正向移动，平衡常数增大，则 T1＜T2， 故D错误； 故答案为：B。 【分析】A、列出反应的三段式计算； B、计算浓度熵与平衡常数比较确定反应进行方向； C、容器Ⅲ中相当于在容器Ⅰ平衡的基础上充入0.1mol的氧气，平衡逆向移动； D、温度升高，平衡正向移动，平衡常数增大。 13．【答案】C 【解析】【解答】A.0～20min内，△n(CH4)=0.50mol-0.25mol=0.25mol，则CH4的消耗速率为v(CH4)= =1.25×10-3mol/(L•min)，由化学反应速率之比等于化学计量数之比，可知NO2降解速率为2v(CH4)=2.5×10-3mol/(L•min)，故A不符合题意； B．温度升高，化学反应速率增大，相同时间段内消耗的CH4量增大，根据表中数据，0～10min内，T2温度下消耗CH4的量大于T1温度下CH4消耗的量，所以温度T1＜T2，故B不符合题意； C．根据B选项可知T1＜T2，温度越高反应速率越快，所以第二组反应达到平衡所用时间更短，根据表格数据可知40min时第一组已到达平衡，则第二组一定也已经平衡，所以40min时甲烷的物质的量应和50min时相等，为0.15mol，故C符合题意； D．根据B、C选项分析可知温度越高平衡时甲烷的物质的量越大，所以升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，该反应的△H<0，该反应为气体物质的量增多的反应，所以△S>0，所以该反应的△G=△H-T△S<0恒成立，即不需要高温即可自发进行，故D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】A．由表格中的数据先计算υ（CH4)，υ（NO2)=2υ（CH4)； B．温度升高，反应速率加快； C．温度越高反应速率越快，达到平衡所用时间更短； D．此反应为气体分子数增加的放热反应结合盖斯定律分析． 14．【答案】C 【解析】【解答】v（Y）= =0.05mol∙L-1∙min-1， A．速率之比等于化学计量数之比，所以v(X)=3v(Y)=3×0.05mol∙L-1∙min-1=0.15 mol∙L-1∙min-1，故A不符合题意； B．v（Y）= =0.05mol∙L-1∙min-1，故B不符合题意； C．速率之比等于化学计量数之比，所以v(Z)=2v(Y)=2×0.05mol∙L-1∙min-1=0.1 mol∙L-1∙min-1，故C符合题意； D．速率之比等于化学计量数之比，所以v(W)=2v(Y)=2×0.05 mol∙L-1∙min-1=0.1 mol∙L-1∙min-1=0.0017mol∙L-1∙s-1，故D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】根据v= 计算v（Y），再利用速率之比等于化学计量数之比求出用其它物质表示的反应速率，据此判断。 15．【答案】C 【解析】【解答】A．该反应为气体分子数减小的反应，增大压强平衡向正反应方向移动，则氨气的体积分数增大，并且压强越大，化学反应速率越大，达到化学平衡的时间越少，与图象不符，A不符合题意； B．因该反应是放热反应，升高温度化学平衡向逆反应反应移动，则氮气的转化率降低，与图象中转化率增大不符，B不符合题意； C．反应平衡后，增大氮气的量，平衡正向进行，这一瞬间正反应速率增大，逆反应速率不变，然后正反应速率在不断减小，逆反应速率不断增大，直到新的平衡，与图象符合，C符合题意； D．催化剂改变反应速率，合成氨反应中使用催化剂可加快反应速率，达到平衡所需时间减小，与图像不符，D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】A.该反应为气体体积减小的反应，增大压强平衡正向移动； B.该反应为放热反应，升温平衡逆向移动； D.催化剂能增大反应速率，缩小达到平衡的时间。 16．【答案】C 【解析】【解答】A． 和 均代表正反应速率，在反应过程中反应速率之比等于化学计量数之比，所以 ，故A不符合题意； B．N2O4(g) 2NO2(g)　ΔH>0，正反应为吸热反应，其他条件不变，升高温度，平衡正向移动，所以N2O4平衡转化率增大，故B不符合题意； C．容器中气体的平均相对分子质量为： ，反应物生成物均为气体所以 一直不变，反应前后气体总物质的量在改变，所以容器中气体的平均相对分子质量保持不变时即反应达平衡，故C符合题意； D．加压，平衡向气体体积减小的方向移动，也就是逆向移动，但正反应速率和逆反应速率都加快，故D不符合题意； 故答案为C。 【分析】A.根据速率之比等于化学计量系数之比 B.根据正反应是吸热反应即可判断 C.根据前后系数不等，且气体物质的质量不变。故平均摩尔质量不变时达到平衡 D.压强增大，速率均增大，逆速率增大幅度大于正速率 17．【答案】C 【解析】【解答】A.该反应中反应物的总能量大于生成物的总能量，属于放热反应，A选项是错误的； B.使用催化剂无法改变反应热，B选项是错误的； C.根据图示可知使用催化剂可以将反应分为两步，且反应速率较快，C选项是正确的； D.E1和E2是两个分步正反应的活化能，D选项是错误的。 故答案为：C。 【分析】催化剂只能通过降低反应的活化能来加快反应速率，不能改变反应的反应热和反应的限度。 18．【答案】A 【解析】【解答】根据分析可知，②③符合题意，因此选A。 故答案为：A。 【分析】该反应为气体体积不变的反应，由图可知，在t1时刻改变条件，正逆反应速率均增大，且变化相同： ①加入A，正反应速率大于逆反应速率； ②加入催化剂，正逆反应速率均增大，且变化相同 ③加压，正逆反应速率均增大，且变化相同； ④升温正逆反应速率均增大，平衡正向移动； ⑤减少C平衡正向移动。 19．【答案】B 【解析】【解答】A．氯化镁水解生成氢氧化镁和氯化氢，通入氯化氢气体可以使水解平衡逆向移动，抑制水解，能用勒夏特列原理解释，A不符合题意； B．缩小容积，所有物质的浓度均变大，导致气体颜色加深，不能用勒夏特列原理解释，B符合题意； C．碳酸氢根离子水解生成碳酸和氢氧根离子，氢氧根离子和二氧化硫反应导致水解正向进行生成二氧化碳气体，能吸收除去二氧化碳气体中混有的二氧化硫，能用勒夏特列原理解释，C不符合题意； D．氯化银沉淀中存在沉淀溶解平衡，盐酸中氯离子浓度较大，导致氯化银沉淀溶解平衡逆向移动，减少了氯化银损失，能用勒夏特列原理解释，D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】勒夏特列原理即时化学平衡移动原理，包括电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡，当外界条件改变时，对化学平衡移动有何影响，化学平衡向哪个方向移动。 20．【答案】D 21．【答案】（1）Pt@h-BN3 （2）减小；；平衡转化率为反应i和反应的平衡转化率之和。ⅰ为放热反应；ⅱ为吸热反应。600℃之后，转化率主要取决于反应ⅱ （3）0.1；1；增加；正向 22．【答案】（1）0.02mol•L-1•s-1；0.8；<；C （2）反应Ⅱ；反应Ⅱ的活化能大于反应Ⅰ的活化能，反应Ⅱ断键时需要更多的能量，反应速率慢 【解析】【解答】①由图可知，T1温度下，0～10s内，O2的反应速率v(O2)= 0.02mol•L-1•s-1。 ②在T2温度下，该反应的平衡常数KT2= ，当反应达到平衡时，继续向容器中充入c(NO2)=0.1mol•L-1、c(NO)=0.2mol•L-1、c(O2)=0.1mol•L-1，此时浓度商Q= <K，平衡逆向移动，即正逆反应的速率大小关系是v正<v逆。③A.由图可知，温度越高，反应越快到达平衡，即T1>T2，升高温度，二氧化氮转化率升高，反应正向移动，即反应正向为吸热反应，反应物能量小于生成物总能量，即该反应正反应的活化能大于逆反应的活化能，A不正确； B.使用合适的催化剂不改变平衡转化率，B不正确； C.平衡状态下，若充入NO，则达到新平衡时，正、逆反应速率都增大，C正确； D.平衡状态下，若保持温度不变，将容器体积增加一倍，根据勒夏特列原理可知，平衡逆向移动，但反应物浓度增大，D不正确。 综上所述，说法正确的是C。（2）反应Ⅰ和反应Ⅱ中，一个是快反应，会快速建立平衡状态，而另一个是慢反应。决定2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)反应速率的是反应Ⅱ，反应Ⅱ的活化能大于反应Ⅰ的活化能，反应Ⅱ断键时需要更多的能量，反应速率慢。 【分析】根据平衡常数公式计算K，通过比较浓度商与平衡常数的比较判断反应进行方向；根据NO2的物质的量浓度与反应时间的关系图可知，两体系温度高低进而判断反应热。 23．【答案】（1）+247.3 kJ•mol－1；ab （2）CO脱除较难，占据催化剂表面，使催化剂表面活性点位减少； 24．【答案】（1）2-甲基-2-丁烯；D （2）0.9α；；逆向移动；1：10 （3）X；＜ 【解析】【解答】（1）由平衡常数K与温度的变化关系曲线图可知，反应I，II，III的平衡常数的自然对数与温度成反比，说明温度越高，反应平衡常数越小，说明反应是放热，相同温度下，自然对数数值越大，说明平衡常数越大，此时物质具有的能量越高，所以A的总量高于B的总能量，因此B比较稳定，B的系统命名为 2-甲基-2-丁烯 ，根据盖斯定律即可判断 ＜0，即可得出 ＞1，故正确答案是： 2-甲基-2-丁烯 、D （2）向反应容器中加入1molTAME，温度控制在353K，TAME的转化率为 α ，可以计算出平衡时的n(TAME)=(1-α)mol，n(A)+n(B)=α=n(CH3OH)，反应III的平衡常 数Kx3 = = =9，得出n(B)=0.9α， n(A)=0.1α，此时反应Ⅰ的平衡常数Kx1 = = = ， 同温同压下，再向该容器中注入惰性溶剂四氢呋喃稀释 ，浓度变小，平衡逆向移动，温度不变，平衡常数不变， A与CH3OH物质的量浓度之比c(A)：c(CH3OH) =1：10，故正确答案： 0.9α 、 、 逆向移动 、 1：10 （3）温度不变，平衡时浓度比值不变，故 = =9，有曲线可以得到，平衡浓度曲线X的浓度高于曲线Y的浓度，B表示是X曲线，由曲线的趣趋势t=100s时， =10.2＞9，平衡逆向移动，因此正速率小于逆速率，故正确答案是： X 、 ＜ 【分析】（1）根据图像变化的趋势，具有的能量越高，相同温度下的K越大即可判断，根据盖斯定律即可计算出焓变的大小关系； （2）根据给出的数据利用反应III的常数计算出平衡时各物质的物质的量，即可计算出K1，稀释浓度，平衡逆向移动，温度不变，平衡时浓度之比是定值； （3）根据图像进行判断，同时计算出浓度商与平衡常数对比即可判断。 25．【答案】（1）-91.1；低温；0.2； （2）BC；反应I放热，温度升高平衡左移，反应II吸热，温度升高平衡右移，500K以后，反应II起主导作用，温度升高，反应II平衡右移的程度更大，故CO2的平衡转化率增大 （3） 【解析】【解答】(1)①根据盖斯定律可知， ； 的、，根据可知，反应Ⅰ能自发进行的条件为低温下自发。 ②根据表格列出各物质的物质的量变化： 平衡时各物质的量：mol，mol， mol，mol，mol。 根据T、V一定时，压强之比等于物质的量之比，则，计算得出mol。 平衡后物质的总量(mol)。 平衡后各物质分压：kPa，kPa，kPa，kPa。 。 (2)①A．因为反应在恒压反应器中进行，容器内压强始终不变，故反应Ⅰ不一定达到平衡，A不正确； B．反应为气体分子数改变的反应，在恒压反应器中进行，则总体积改变，气体总质量不变，如果气体密度保持不变，说明反应I达到平衡，B正确； C．反应过程中气体总质量不变，气体的分子的物质的量改变，如果气体的平均摩尔质量保持不变，说明反应I达到平衡，C正确； 故答案为：BC； ②升高温度，反应Ⅰ为发热反应则导致的转化率减小，反应Ⅱ为吸热反应则导致的转化率增大，而图中500K以后，的平衡转化率随温度升高而增大，则表明500K以后，反应Ⅱ的平衡移动占主导地位，故反应Ⅰ放热，温度升高平衡左移，反应Ⅱ吸热，温度升高平衡右移，500K以后，温度升高，反应Ⅱ平衡右移的程度更大，故的平衡转化率增大。 (3)以质子惰性有机溶剂为电解液的装置，将转化为草酸()，阴极反应为二氧化碳得到电子，发生还原反应生产草酸，反应为。 【分析】（1）①注意运用盖斯定律进行加减计算时，△H也同样要进行加减计算，计算过程中要带“+”“-”。 反应自发进行的条件是△G=△H－T△S＜0，据此分析。 ②根据PV=nRT，等温等容时，P与n成正比，即；结合反应Ⅰ，通过化学平衡三段式可求出m。根据各物质的分压=总压×各物质的物质的量所占比，可求出平衡时各物质的分压，结合化学平衡常数进一步解答。 （2）①判断达到化学平衡的主要标志是v正=v逆，各物质的含量保持不变。 A.根据题干信息，反应器为恒压，据此分析。 B.反应前后混合气体的质量不变，但体积有变化，根据ρ=进行分析。 C.反应前后混合气体的质量不变，但物质的量有变化，根据M=进行分析。 ②反应Ⅰ为放热反应，反应Ⅱ为吸热反应，据此分析。 （3）阴极得电子，CO2转化为H2C2O4中，碳元素的化合价由+4降为+3，即CO2得电子生成H2C2O4。注意遵循原子种类不变，原子个数、电荷个数守恒。 学科网（北京）股份有限公司 $$