专题2 化学反应速率与化学平衡 专题达标检测(Word练习)-【精讲精练】2024-2025学年高中化学选择性必修1（苏教版2019）

(时间75分钟，满分100分) 一、单项选择题：共14小题，每题3分，共42分。每题只有一个选项最符合题意。 1．下列对可逆反应的认识正确的是(　　) A．SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr与2HBr＋H2SO4(浓)===Br2＋SO2↑＋2H2O互为可逆反应 B．既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应叫可逆反应 C．在同一条件下，既能向正反应方向又能向逆反应方向进行的反应叫可逆反应 D．电解水生成氢气和氧气与氢气和氧气点燃生成水是可逆反应 解析　两个反应的硫酸浓度不同，不互为可逆反应，A错误；可逆反应是指在同一条件下，既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应，B错误，C正确；两个反应的反应条件不同，不互为可逆反应，D错误。 答案　C 2．下列说法正确的是(　　) A．ΔH>0，ΔS>0的反应，低温能自发 B．其他条件不变，使用催化剂可改变反应进行的方向 C．增大反应物浓度，活化分子百分数增大 D．使用催化剂，可改变反应途径，降低活化能 解析　ΔH>0、ΔS>0的反应，根据ΔH－TΔS<0可知，该反应需要在高温下才能自发进行，A错误；在其他条件不变的情况下，使用催化剂，可以改变化学反应速率，但不能改变反应进行的方向，B错误；增大反应物浓度，增大了单位体积内活化分子个数，从而增大有效碰撞概率，反应速率增大，但活化分子百分数不变，C错误；催化剂能降低活化能，改变反应途径，增大活化分子的百分数，从而加快反应的速率，D正确。 答案　D 3．下列事实不能用勒夏特列原理(平衡移动原理)解释的是(　　) ①溴水中存在化学平衡：Br2＋H2OHBr＋HBrO，当加入AgNO3溶液后，溶液颜色变浅 ②铁在潮湿的空气中易生锈 ③二氧化氮与四氧化二氮的平衡体系，增大压强后颜色加深 ④合成氨反应，为提高氨的产率，理论上应采取降低温度的措施 ⑤钠与氯化钾共熔制备钾：Na(l)＋KCl(l)K(g)＋NaCl(l) ⑥反应CO(g)＋NO2(g)CO2(g)＋NO(g)(正反应为放热反应)，达到化学平衡后，升高温度体系的颜色加深 A．①④　　　　　　　 B．②③ C．②⑥ D．②③⑥ 解析　①向溴水中加AgNO3溶液，Ag＋与Br－结合生成AgBr沉淀，减小了Br－的浓度，平衡向正反应方向移动，溴水的浓度减小，溶液颜色变浅，可用勒夏特列原理解释；②铁在潮湿的空气中易生锈，不存在平衡移动问题；③对于反应2NO2N2O4，增大压强平衡向正反应方向移动，NO2的物质的量减少，故颜色加深不能用勒夏特列原理解释；④合成氨反应为放热反应，降低温度可提高NH3的产率，可用勒夏特列原理解释；⑤对于反应Na(l)＋KCl(l)K(g)＋NaCl(l)，K挥发出来使平衡向正反应方向移动，可用勒夏特列原理解释；⑥升高温度使反应CO(g)＋NO2(g)CO2(g)＋NO(g)的平衡向逆反应方向移动，NO2的浓度增大，体系的颜色加深，可用勒夏特列原理解释。 答案　B 4．如图所示为工业合成氨的流程图。下列说法错误的是(　　) A．步骤③、④、⑤均有利于提高原料的平衡转化率 B．步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒 C．步骤②中“加压”既可以提高原料的转化率，又可以加快反应速率 D．为保持足够高的反应速率，应在反应达到一定转化率时及时将氨气液化分离，并将混合气中剩余的原料气循环利用 解析　催化剂只能提高反应速率，不能提高平衡转化率，合成氨反应为放热反应，高温不利于平衡正向移动，而液化分离出NH3和N2、H2的循环再利用均可以使平衡正向移动，所以步骤④、⑤有利于提高原料平衡的转化率，步骤③不能，A错误；步骤①中“净化”是除去杂质以防止铁触媒中毒，B正确；合成氨的反应为气体分子数减小的反应，加压有利于平衡正向移动，提高原料转化率，加压也可以提高反应速率，C正确；在反应达到一定转化率时及时将氨从混合气中分离出去，N2和H2的平衡转化率增大，D正确。 答案　A 5．对于反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＜0已达平衡，在其他条件不变的情况下，如果分别改变下列条件，对化学反应速率和化学平衡产生的影响与图像不相符的是(　　) 解析　增加氧气的浓度，正反应速率瞬间变大，随着反应进行，正反应速率逐渐减小，逆反应速率随着生成物浓度不断增大而增大，最终达到新的平衡，A正确；增大压强，正、逆反应速率同时增大，因为正反应为气体的物质的量减小的反应，所以对正反应速率影响更大，随着反应的进行，正反应速率逐渐降低，逆反应速率逐渐增大，正、逆反应速率相等时达到新的平衡，B正确；升高温度时，正、逆反应速率瞬间同时增大，从图像中看，正反应速率不是瞬间增大的，C错误；加入催化剂，使得正、逆反应速率同时增大，且对正、逆反应速率的影响相同，所以正、逆反应速率始终相等，平衡不移动，D正确。 答案　C 6．(2023·潮州检测)反应①Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)　ΔH＝a kJ·mol－1；反应②Fe(s)＋H2O(g)FeO(s)＋H2(g)　ΔH＝b kJ·mol－1以上两个反应的平衡常数分别为K1和K2，在不同温度下，K1、K2的值如下表： T/K K1 K2 973 1.47 2.38 1173 2.15 1.67 下列有关叙述正确的是(　　) A．b＞0 B．在973 K下，增大压强，K2增大 C．a＞b D．在常温下，反应①一定能自发进行 解析　A项，温度升高时K2减小，即反应②的平衡逆向移动，故反应②为放热反应，b<0，错误；B项，平衡常数只与温度有关，故在973 K下，增大压强，K2不变，错误；C项，①－②得到③CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，根据盖斯定律可知，反应热ΔH＝(a－b)kJ·mol－1，平衡常数K＝，结合表中数据，973 K、1173 K时K值分别为0.62、1.29，说明温度升高时反应③向正向移动，故正反应为吸热反应，a－b>0，即a>b，正确；D项，温度升高时K1增大，说明温度升高反应①平衡正向移动，故正反应为吸热反应，在常温下不能自发进行，错误。 答案　C 7．(2023·衡中周测)已知可逆反应：A(s)＋B(g)C(g)＋D(g)　ΔH＜0，达到平衡时，改变单一条件，下列说法正确的是(　　) A．恒温环境下加压，体系的平均相对分子质量一定升高 B．反应速率再次满足v(C)∶v(D)＝1∶1时，则反应达到平衡状态 C．恒温恒容下，当物质A的质量不再改变，则反应达到平衡状态 D．物质A由块状变为粉末状，正反应速率加快，平衡常数增大 解析　恒温环境下加压，平衡逆向移动，由于A为固体，体系的平均相对分子质量不一定升高，A错误；任何情况下，速率之比等于化学计量数之比即v(C)∶v(D)＝1∶1，不能判断反应达到平衡状态，B错误；恒温恒容下，物质A的质量不再改变，说明反应已达平衡，C正确；增大固体的表面积，反应速率加快，但平衡常数只与温度有关，平衡常数不变，D错误。 答案　C 8．向绝热恒容的密闭容器中通入SO2和NO2，发生反应SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)，其正反应速率(v正)随时间(t)变化的关系如图所示。下列结论中错误的是(　　) A．反应在c点达到平衡状态 B．反应物浓度：a点大于b点 C．反应物的总能量高于生成物的总能量 D．逆反应速率：c点大于b点 解析　反应在c点时v正达最大值，随后v正逐渐减小，并非保持不变，故c点时反应未达平衡状态，A错误；由正反应速率变化曲线可知，a点的速率小于b点，但开始时通入SO2和NO2，反应由正反应方向开始，故a点反应物的浓度大于b点，B正确；在c点之前，反应物的浓度逐渐减小，容器的容积保持不变，v正逐渐增大说明反应的温度逐渐升高，该反应为放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，C正确；反应体系中生成物的浓度越来越大，温度越来越高，随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，所以逆反应速率c点大于b点，D正确。 答案　A 9．已知反应式：mX(g)＋nY(？)pQ(s)＋2mZ(g)，已知反应已达平衡，此时c(X)＝0.3 mol/L，其他条件不变，将容器缩小到原来的1/2，c(X)＝0.5 mol/L，下列说法正确的是(　　) A．反应向逆反应方向移动 B．Y可能是固体或液体 C．系数n＞m D．Z的体积分数减小 解析　已知反应已达平衡，此时c(X)＝0.3 mol/L，其他条件不变，将容器缩小到原来的1/2，若此时平衡不移动，c(X)＝0.6 mol/L，但平衡移动之后c(X)＝0.5 mol/L，说明加压平衡向正反应方向移动，A错误；题干条件说明正反应为气体减少的反应，若Y为固体或液体，则需要满足m＞2m，不可能成立，B错误；Y是气体，且m＋n＞2m，所以n＞m，C正确；平衡正向移动，产物Z的体积分数应该增大，D错误。 答案　C 10．(2023·海淀检测)在体积一定的密闭容器中，给定物质A、B、C的量，在一定条件下发生反应，建立如下化学平衡：aA(g)＋bB(g)xC(g)，符合图(1)所示的关系(C%表示平衡混合气体中产物C的百分含量，T表示温度，p表示压强)。在图(2)中，Y轴是指(　　) A．反应物A的百分含量 B．反应物B的平衡转化率 C．平衡混合气体的密度 D．平衡混合气体的总物质的量 解析　由C的百分含量—时间变化曲线可知：在相同温度下，增大压强(p2>p1)，C的百分含量增大，说明增大压强平衡向正反应方向移动，则有a＋b>x，在相同压强下，升高温度(T1>T2)，C的百分含量降低，则说明升高温度平衡向逆反应方向移动，该反应的正反应为放热反应。则A项，由C的百分含量—时间变化曲线可知，增大压强平衡向正反应方向移动，A的百分含量减小，与图像不符，错误；B项，由C的百分含量—时间变化曲线可知，增大压强平衡向正反应方向移动，B的平衡转化率增大，与图像相符，正确；C项，由于反应容器的体积不变，气体的质量不变，则温度变化，平衡混合气体的密度不变，错误；D项，升高温度，平衡向逆反应方向移动，则混合气体的物质的量增多，而不是减少，与图像不符合，错误。 答案　B 11．在一定的温度下，将2 mol A和3 mol B充入一密闭容器中发生如下反应：aA(g)＋B(g)C(g)＋D(g)，5 min后达到平衡。已知该温度下反应的平衡常数K＝1，在t0时刻，若保持温度不变将容器的体积扩大为原来的10倍，A的转化率不发生变化，则下列说法正确的是(　　) A．正反应是一个体积减小的反应，a＝2 B．速率随时间的变化关系可用下图表示 C．达平衡时B的转化率为40% D．为提高A的转化率，可采取升高温度的措施 解析　A在t0时刻，若保持温度不变将容器的体积扩大为原来的10倍，A的转化率不发生变化，则可以确定反应前后体积不变，因此a＝1，A错误；设B的转化率为x，则 　　　　　 A(g)＋B(g)C(g)＋D(g) 初始量(mol) 2 3 0 0 变化量(mol) 3x 3x 3x 3x 平衡量(mol) 2－3x 3－3x 3x 3x 由于反应前后体积不变，可以用物质的量代替浓度计算平衡常数，则＝1，解得x＝0.4，即B的转化率是40%，C正确；t0时刻，保持温度不变将容器体积扩大为原来的10倍，速率减小，B错误；因为反应的热效应不知，所以升高温度不一定能提高A的转化率，D错误。 答案　C 12．(2023·黄冈检测)在300 mL的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反应：Ni(s)＋4CO(g)Ni(CO)4(g)，已知该反应平衡常数与温度的关系如表： 温度/℃ 25 80 230 平衡常数 5×104 2 1.9×10－5 下列说法不正确的是(　　) A．上述生成Ni(CO)4(g)的反应为放热反应 B．在25 ℃时，反应Ni(CO)4(g)Ni(s)＋4CO(g)的平衡常数为2×10－5 C．在80 ℃时，测得某时刻，Ni(CO)4、CO浓度均为0.5 mol·L－1，则此时v正＞v逆 D．在80 ℃达到平衡时，测得n(CO)＝0.3 mol，则Ni(CO)4的平衡浓度为2 mol·L－1 解析　升高温度，平衡常数减小，故该反应为放热反应，A正确；25 ℃时，逆反应的平衡常数K′＝＝＝2×10－5，B正确；80 ℃时，若Ni(CO)4、CO的浓度均为0.5 mol·L－1，则Q＝＝＝8＞K，反应逆向进行，v逆＞v正，C错误；80 ℃达平衡时若n(CO)＝0.3 mol，c(CO)＝1 mol·L－1，故c[Ni(CO)4]＝K·c4(CO)＝2×14＝2 mol·L－1，D正确。 答案　C 13．(2023·湘西联考)某温度下，H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g)的平衡常数K＝，该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，投入H2(g)和CO2(g)，其起始浓度如下表所示：下列判断不正确的是 (　　) 起始浓度 甲 乙 丙 c(H2)(mol/L) 0.010 0.020 0.020 c(CO2)(mol/L) 0.010 0.010 0.020 A.平衡时，乙中H2的转化率大于60% B．平衡时，甲中和丙中H2的转化率均是60% C．平衡时，丙中c(CO)是甲中的2倍，是0.012 mol/L D．反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢 解析　以甲容器为准，设反应产生水x mol。 　　　　　 　H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g) 起始(mol/L) 0.01 0.01 0 0 转化(mol/L) x x x x 平衡(mol/L) 0.01－x 0.01－x x x 则＝，故x＝0.006，氢气转化率为60%。乙中增大氢气浓度，H2的转化率下降，小于60%，A错误；丙中等比例添加反应物，平衡时转化率不变，甲中和丙中H2的转化率均是60%，B正确；丙中等比例添加反应物，平衡时转化率不变，丙中c(CO)是甲中的2倍，是0.012 mol/L，C正确；反应物浓度越高，反应速率越快，故反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢，D正确。 答案　A 14．(2023·潍坊期中)常压下羰基化法精炼镍的原理为：Ni(s)＋4CO(g)Ni(CO)4(g)　ΔH<0。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。 下列判断错误的是(　　) A．第一阶段，选择反应温度应高于42.2 ℃ B．第一阶段，增加c(CO)，平衡正向移动，反应的平衡常数不变 C．第二阶段，Ni(CO)4几乎完全分解 D．第二阶段，及时分离出Ni，有利于平衡移动 解析　Ni(CO)4的沸点为42.2 ℃，反应温度应大于沸点，便于分离出Ni(CO)4，所以第一阶段选择反应温度应高于42.2 ℃，A正确；平衡常数只与温度有关，则增加c(CO)，平衡正向移动，反应的平衡常数不变，B正确；ΔH<0，升高温度平衡向逆反应方向移动，230 ℃时，该反应的平衡常数K＝2×10－5，可知Ni(CO)4分解率较大，C正确；第二阶段，因为Ni为固态，故及时分离出Ni，对反应速率几乎没有影响，对化学平衡的移动也就无影响，D错误。 答案　D 二、非选择题：共4题，共58分。 15．(12分)(2023·湛江检测)碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用0.50 mol·L－1 的KI、0.2%淀粉溶液、0.20 mol·L－1 的K2S2O8、0.10 mol·L－1的Na2S2O3等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。 已知：S2O＋2I－===2SO＋I2(慢) I2＋2S2O===2I－＋S4O(快) (1)向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液，当溶液中的________耗尽后，溶液颜色将由无色变为蓝色。为确保能观察到蓝色，S2O与S2O初始的物质的量需满足的关系为：n(S2O)∶n(S2O)________。 (2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表： 实验 序号 体积V/mL K2S2O8溶液 水 KI溶液 Na2S2O3溶液 淀粉溶液 ① 10.0 0.0 4.0 4.0 2.0 ② 9.0 1.0 4.0 4.0 2.0 ③ 8.0 Vx 4.0 4.0 2.0 表中Vx＝________mL，理由是________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)已知某条件下，浓度c(S2O)～反应时间t的变化曲线如图所示，若保持其他条件不变，请在下图中，分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S2O)～t的变化曲线示意图(进行相应的标注)。 解析　(1)淀粉溶液遇I2显蓝色，溶液由无色变为蓝色时，溶液中有I2，说明Na2S2O3消耗尽。由题给离子反应可得关系式S2O～I2～2S2O，n(S2O)∶n(S2O)＜2时，能观察到蓝色。(2)对照实验探究浓度对反应速率的影响须保证其他条件完全一致，故应加水2.0 mL以保证溶液体积相同。(3)温度降低反应速率变慢，加入催化剂，反应速率加快。 答案　(1)S2O(或Na2S2O3)　＜2　(2)2.0　保证溶液总体积相同，仅改变S2O的浓度而其他物质浓度不变(其他合理答案均可) (3) 16．(15分)(2023·三亚检测)氮及其化合物在工农业生产生活中有着重要应用，减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。 (1)已知：N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH＝＋180.5 kJ·mol－1 C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1 2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝＋221 kJ·mol－1 若某反应的平衡常数表达式为K＝，请写出此反应的热化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)N2O5在一定条件下可发生分解：2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)，某温度下，恒容密闭容器中加入一定量N2O5，测得N2O5浓度随时间变化如下表： t/min 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 c(N2O5)/(mol·L－1) 1.00 0.71 0.50 0.35 0.25 0.17 ①反应开始时体系压强为p0，第2.00 min时体系压强为p1，则p1∶p0＝________。2.00～5.00 min内用NO2表示的该反应的平均反应速率为________________________________。 ②一定温度下，在恒容密闭容器中充入一定量N2O5进行该反应，能判断反应已达到化学平衡状态的是________(填字母序号)。 a．NO2和O2的浓度比保持不变 b．容器中压强不再变化 c．2v正(NO2)＝v逆(N2O5) d．气体的平均相对分子质量为43.2，且保持不变 (3)平衡常数Kp是用反应体系中气体物质的分压来表示的，即将K值表达式中的平衡浓度用平衡分压代替，分压＝总压×物质的量分数，例如：p(NO2)＝p总·x(NO2)(x表示气体的物质的量分数)。N2O4与NO2转换的热化学方程式为N2O4(g)2NO2(g)　ΔH＝＋24.4 kJ·mol－1，上述反应中，正反应速率v正＝k正·p(N2O4)，逆反应速率v逆＝k逆·p2(NO2)，其中k正、k逆为速率常数，则Kp为________(用k正、k逆表示)。 解析　(1)若某反应的平衡常数表达式为K＝，反应为2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)，将题目中反应依次编号为①②③，由盖斯定律②×2－③－①得2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)　ΔH＝－746.5 kJ·mol－1。(2)①相同条件下，气体的物质的量之比等于其压强之比。 　　　　 　　　2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g) c(起始)/(mol·L－1) 1.00 0 0 c(转化)/(mol·L－1) 0.5 1.0 0.25 c(2 min)/(mol·L－1) 0.5 1.0 0.25 反应前后气体的压强之比等于其物质的量之比，所以p1∶p0＝(0.5＋1.0＋0.25)∶1.00＝1.75，2.00～5.00 min内，v(N2O5)＝＝0.11 mol·L－1·min－1，再根据同一时间段内各物质的反应速率之比等于其计量数之比得v(NO2)＝v(N2O5)＝0.055 mol·L－1·min－1。②NO2和O2的浓度比始终都不变，不能确定反应是否达到化学平衡状态，a错误；容器中压强不再变化，反应已达到化学平衡状态，b正确；v正(NO2)＝2v逆(N2O5)才表明达到化学平衡状态，c错误；假设全部反应生成二氧化氮和氧气，气体平均相对分子质量＝＝43.2，平衡时，反应为可逆反应，气体的平均相对分子质量大于43.2，且保持不变，d错误。(3)N2O4与NO2转换的热化学方程式为N2O4(g)2NO2(g)则Kp＝＝。 答案　(1)2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)　ΔH＝－746.5 kJ·mol－1 (2)①1.75　0.055 mol·L－1·min－1　②b　(3) 17．(16分)氨气中氢含量高，是一种优良的小分子储氢载体，且安全、易储运，可通过下面两种方法由氨气得到氢气。 方法Ⅰ：氨热分解法制氢气 相关化学键的键能数据 化学键 N≡N H—H N—H 键能E/(kJ·mol－1) 946 436.0 390.8 一定温度下，利用催化剂将NH3分解为N2和H2。回答下列问题： (1)反应2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)　ΔH＝________kJ·mol－1。 (2)已知该反应的ΔS＝198.9 J·mol－1·K－1，在下列哪些温度下反应能自发进行________ (填标号)。 A．25 ℃ B．125 ℃ C．225 ℃ D．325 ℃ (3)某兴趣小组对该反应进行了实验探究。在一定温度和催化剂的条件下，将0.1 mol NH3通入3 L的密闭容器中进行反应(此时容器内总压为200 kPa)，各物质的分压随时间的变化曲线如图所示。 ①若保持容器体积不变，t1时反应达到平衡，用H2的浓度变化表示0～t1时间内的反应速率v(H2)＝________mol·L－1·min－1(用含t1的代数式表示)。 ②t2时将容器体积迅速缩小至原来的一半并保持不变，图中能正确表示压缩后N2分压变化趋势的曲线是________(用图中a、b、c、d表示)，理由是_________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 ③在该温度下，反应的标准平衡常数Kθ＝______。(已知：分压＝总压×该组分物质的量分数，对于反应dD(g)＋eE(g)gG(g)＋hH(g)，Kθ＝，其中pθ＝100 kPa，pG、pH、pD、pE为各组分的平衡分压)。 方法Ⅱ：氨电解法制氢气 利用电解原理，将氨转化为高纯氢气，其装置如图所示。 (4)电解过程中OH－的移动方向为________(填“从左往右”或“从右往左”)。 (5)阳极的电极反应式为________________________________________________。 解析　(1) 根据反应热＝反应物的总键能－生成物的总键能，2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)，ΔH＝390.8 kJ·mol－1×3×2－(946 kJ·mol－1＋436.0 kJ·mol－1×3)＝ ＋90.8 kJ·mol－1。(2)若反应自发进行，则需ΔH－TΔS<0，T>＝＝456.5 K，即温度应高于(456.5－273)℃＝183.5 ℃，CD符合。(3)①设t1时达到平衡，转化的NH3的物质的量为2x，列出三段式： 2NH3(g)N2(g)＋3H2(g) 起始/mol 0.1 0 0 转化/mol 2x x 3x 平衡/mol 0.1－2x x 3x 根据同温同压下，混合气体的物质的量等于体积之比，＝，解得x＝0.02 mol，v(H2)＝＝ mol·L－1·min－1；②t2时将容器体积压缩到原来的一半，开始N2分压变为原来的2倍，随后由于加压平衡逆向移动，N2分压比原来2倍要小，故b曲线符合；③由图可知，平衡时，NH3、N2、H2的分压分别为120 kPa、40 kPa、120 kPa，则Kθ＝＝＝0.48。(4)由图可知，通NH3的一极氮元素化合价升高，发生氧化反应，为电解池的阳极，则另一电极为阴极，电解过程中OH－移向阳极，则从右往左移动。(5)阳极NH3失电子发生氧化反应生成N2，结合碱性条件，电极反应式为：2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O。 答案　(1)＋90.8　(2)CD　(3)①　②b　t2时，快速缩小容器体积为原来的一半，即对反应体系加压，压强增大为原来的2倍，N2的分压瞬时增大为原来的2倍，随后反应2NH3(g)3H2(g)＋N2(g)平衡逆向移动，N2的分压减小，符合该变化趋势的为b线　③0.48 (4)从右往左　(5)2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O 18．(15分)(2023·辽宁卷)硫酸工业在国民经济中占有重要地位。 (1)我国古籍记载了硫酸的制备方法——“炼石胆(CuSO4·5H2O)取精华法”。借助现代仪器分析，该制备过程中CuSO4·5H2O分解的TG曲线(热重)及DSC曲线(反映体系热量变化情况，数值已省略)如下图所示。700 ℃左右有两个吸热峰，则此时分解生成的氧化物有SO2、________和________(填化学式)。 (2)铅室法使用了大容积铅室制备硫酸(76%以下)，副产物为亚硝基硫酸，主要反应如下： NO2＋SO2＋H2O===NO＋H2SO4 2NO＋O2===2NO2 (ⅰ)上述过程中NO2的作用为________。 (ⅱ)为了适应化工生产的需求，铅室法最终被接触法所代替，其主要原因是_________ _______________________________________________________________________________________________________________________________(答出两点即可)。 (3)接触法制硫酸的关键反应为SO2的催化氧化： SO2(g)＋O2(g)SO3(g)　ΔH＝－98.9 kJ·mol－1 (ⅰ)为寻求固定投料比下不同反应阶段的最佳生产温度，绘制相应转化率(α)下反应速率(数值已略去)与温度的关系如下图所示，下列说法正确的是________。 a．温度越高，反应速率越大 b．α＝0.88的曲线代表平衡转化率 c．α越大，反应速率最大值对应温度越低 d．可根据不同α下的最大速率，选择最佳生产温度 (ⅱ)为提高钒催化剂的综合性能，我国科学家对其进行了改良。不同催化剂下，温度和转化率关系如下图所示，催化性能最佳的是____________(填标号)。 (ⅲ)设O2的平衡分压为p，SO2的平衡转化率为αe，用含p和αe的代数式表示上述催化氧化反应的Kp＝________(用平衡分压代替平衡浓度计算)。 解析　(1)根据图示的热重曲线所示，在700 ℃左右会出现两个吸热峰，说明此时CuSO4发生热分解反应，从TG图像可以看出，质量减少量为原CuSO4质量的一半，说明有固体CuO剩余，还有其他气体产出，此时气体产物为SO2、SO3、O2，可能出现的化学方程式为3CuSO43CuO＋2SO2↑＋SO3↑＋O2↑，结合反应中产物的固体产物质量和气体产物质量可以确定，该反应的产物为CuO、SO2、SO3、O2。 (2)(ⅰ)根据所给的反应方程式，NO2在反应过程中先消耗再生成，说明NO2在反应中起催化剂的作用；(ⅱ)近年来，铅室法被接触法代替因为在反应中有污染空气的NO和NO2放出影响空气环境，同时作为催化剂的NO2可以溶解在硫酸中给产物硫酸带来杂质影响产品质量、产率不高(答案合理即可)。 (3)(ⅰ)根据不同转化率下的反应速率曲线可以看出，随着温度的升高反应速率先加快后减慢，a错误；从图中所给出的速率曲线可以看出，相同温度下，转化率越低反应速率越快，但在转化率小于88%时的反应速率图像并没有给出，无法判断α＝0.88的条件下是平衡转化率，b错误；从图像可以看出随着转化率的增大，最大反应速率不断减小，最大反应速率出现的温度也逐渐降低，c正确；从图像可以看出随着转化率的增大，最大反应速率出现的温度也逐渐降低，这时可以根据不同转化率选择合适的反应温度以减少能源的消耗，d正确；(ⅱ)为了提高催化剂的综合性能，科学家对催化剂进行了改良，从图中可以看出标号为d的催化剂V­K­Cs­Ce对应的SO2转化率最高，催化性能最佳，故选d；(ⅲ)设SO2的起始分压为2x，则结合题中信息可得： 　　 　SO2(g)＋　O2(g) SO3(g) 起始分压： 2x p＋xαe 0 变化分压： 2xαe xαe 2xαe 平衡分压： 2x(1－αe) p 2xαe 则Kp＝＝＝。 答案　(1)CuO　SO3 (2)(ⅰ)催化剂　(ⅱ)反应中有污染空气的NO和NO2放出影响空气环境、NO2可以溶解在硫酸中给产物硫酸带来杂质、产率不高(答案合理即可) (3)(ⅰ)cd　(ⅱ)d　(ⅲ) 学科网（北京）股份有限公司 $$