2025届高三化学一轮复习---化学反应速率与化学平衡

2025届高三化学一轮复习---化学反应速率与化学平衡 一、单选题 1．如图所示，某小组设计了探究影响反应速率因素的对照实验，探究的因素是 A．浓度 B．压强 C．温度 D．催化剂 2．下列生活、生产相关叙述中，不能用勒夏特列原理解释的是（　　） A．工业合成SO3采用V2O5作催化剂 B．热的纯碱溶液去油污效果更好 C．加热蒸干AlCl3溶液不能得到无水AlCl3 D．铵态氮肥与草木灰不能混合使用 3．在水溶液中进行的反应：，已知该反应速率方程为(k为常数)，为探究反应速率(v)与反应物浓度的关系，在20℃进行实验，所得的数据如下表： ① ② ③ ④ ⑤ 0.008 0.008 0.004 0.008 0.008 0.001 0.001 0.001 0.002 0.001 0.10 0.20 0.20 0.10 0.40 v1 下列结论正确的是 A．反应体系的三种物质中，H+(aq)的浓度对反应速率影响最大 B．速率常数的数值为0.03 C．a、b、c的值分别为1、5、6 D．实验⑤中， 4．我国科学家以为催化剂，在不同电解质溶液中实现常温电催化合成氨，其反应历程与相对能量模拟计算结果如图。下列说法错误的是 A．合成氨反应的△H<0 B．两种电解质溶液环境下总反应→的焓变相同 C．两种电解质环境下各分步反应的焓变正、负号均相同 D．合成氨反应中有非极性键的断裂和极性键的形成 5．利用固体表面催化工艺进行分解的过程如图所示。 下列说法不正确的是 A．是有毒气体 B．催化剂能改变的分解速率 C．分解生成和 D．过程②释放能量，过程③吸收能量 6．对密闭容器中进行的反应：X(g)+3Y(g)2Z(g)绘制如图像，下列说法错误的是（　　） A．依据图甲可判断正反应为放热反应 B．在图乙中，虚线可表示使用了催化剂后X的转化率 C．图丙可表示减小压强，平衡向逆反应方向移动 D．依据图丁中混合气体的平均相对分子质量随温度的变化情况，可推知正反应的△H＜0 7．在不同温度下，向某刚性容器中充入一定量和，发生反应，与时间变化关系如图。下列有关说法正确的是（　　） A．该反应的正反应为吸热反应 B．N点的正反应速率大于M点的正反应速率 C．M点的正反应速率大于Q点的逆反应速率 D．P点的化学平衡常数大于Q点的化学平衡常数 8．Fe/Cu/沸石非均相Fenton催化剂的主要成分为Fe3O4、Fe2O3、CuO和Cu2O，通过与H2O2作用产生强氧化性的·OH自由基和·HO2自由基，能够有效去除水体中的苯并三唑(BTA)等污染物，其反应机理如图所示(Mn+表示元素及其价态，不表示其为游离离子)。已知：铁氧化物催化性能优于铜氧化物；·OH是降解污染物的主要反应活性物质。下列说法不正确的是（　　） A．过程①、②的总反应为2H2O2=·HO2+·OH+H2O B．过程③、④中Cu2+和Cu+均可看作是催化剂 C．过程⑤中有OH-生成，过程⑦中有H+生成 D．过程⑥必然会导致反应生成的自由基减少 9．一定温度下在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应2X（g） Y（g）+Z（s），以下不能说明该反应达到化学平衡状态的是（　　） A．混合气体的密度不再变化 B．反应容器中Y的质量分数不变 C．体系压强不再变化 D．2v逆(X)＝v正(Y) 10．一定条件下，1，3-丁二烯与发生加成反应，反应如下： 反应进程中的能量变化如下图所示。 下列说法不正确的是（　　） A．反应焓变：反应Ⅰ>反应Ⅲ B．平衡时，产物Ⅱ是主要产物 C．升高温度，可减小平衡时的比值 D．选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的产物Ⅰ 11．碳是生命的核心元素，碳及其化合物在工农业生产中有着广泛的应用。工业上用CO2生产CH3OH燃料，其热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0kJ·mol-1。燃煤燃烧时生成的CO2用氨的饱和NaCl溶液吸收，可得到NaHCO3等化工产品。CO2会引起温室效应，我国力争在2060年前实现“碳中和”。“碳中和”是指企业、团体或个人测算在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量，然后通过植物造树造林、节能减排等形式，抵消自身产生的排放量，CO2实现“零排放”。对于反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，下列有关说法正确的是（　　） A．增大的值，可提高H2的转化率 B．升高温度能提高CO2的反应速率和转化率 C．达平衡时缩小容器体积，(正)增大，(逆)减小 D．1molCO2和3molH2充分反应时放出的热量为49.0kJ 12．我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了均相NO—CO的反应历程，该反应经历了I、II、III三个过渡态。下图中显示的是反应路径中每一个阶段内各驻点的能量相对于此阶段内反应物能量的能量之差，则下列说法中错误的是（　　） A．比更容易与CO发生反应 B． C．整个反应分为三个基元反应阶段，其中第一个反应阶段活化能最大 D．其他条件不变，增大压强可以增大反应速率同时提高反应物的转化率 13．表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（　　） A．常温常压下，所含原子数为 B．与浓硫酸反应，生成的分子数为 C．与充分反应，转移的电子数为 D．标况下，所含分子数为 14．常压下羰基化法精炼镍的原理为： Ni(CO)4(g)Ni (s) +4CO(g) ΔH ＞0，在平衡体系中，气体的平均摩尔质量M ()在不同温度下随压强的变化曲线如图所示。下列说法正确的（　　） A．该反应达到平衡时， v分解[Ni(CO)4]=4v消耗(CO) B．vb(正)＞ va(逆) C．K(a)=K(c)＞K(b) D．当M=100g·mol-1时， n(Ni(CO)4)：n(CO)=1： 1 15．在密闭容器中，一定条件下，进行如下反应：2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g) △H =-373.20kJ/mol，达到平衡后，为提高该反应的速率和NO的转化率，采取的正确措施是（　　） A．加催化剂同时升高温度 B．加催化剂同时增大压强 C．升高温度同时充入N2 D．降低温度同时减小压强 16．在一恒温恒容容器中，发生反应：，下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的是 A．体系的压强不再发生变化 B． C．生成nC，同时生成nD D．气体密度不变 17．为探究外界条件对反应：的影响，以A和B的物质的量之比为m∶n开始反应，通过实验得到不同条件下反应达到平衡时Z的物质的量分数与压强及温度的关系，实验结果如图所示。下列判断不正确的是（　　） A． B． C．其它条件相同，升高温度，增大的幅度小于v逆增大的幅度 D．其它条件相同，压强增大，平衡正向移动，平衡常数不变 18．密闭容器中进行合成氨反应N2+3H22NH3，该反应为放热反应。下列说法正确的是（　　） A．增大H2的浓度，正反应速率增大，逆反应速率减小 B．混合气体的质量不变时，说明该反应一定达到平衡状态 C．该反应使用铁触煤作催化剂，目的是为了增大反应速率，同时提高产率 D．反应过程中同时有1.5molH-H键和3molN-H键断裂时，NH3的浓度维持不变 19．下列说法正确的是（　　） A．中和热测定实验时，如果没有环形玻璃搅拌棒，可用环形铜质搅拌棒代替 B．向酸性溶液中加入草酸，溶液褪色速率先慢后快 C．重铬酸钾溶液中滴加氢氧化钠，溶液由黄色变橙色 D．将装有和混合液的试管放入冷水中，溶液不会变浑浊 20．已知可逆反应2NO2（g）2NO（g）+O2（g），在恒压密闭容器中充入NO2，该反应达到化学平衡状态的标志是（　　） A．反应停止了 B．NO的正反应速率与O2的逆反应速率相等 C．c（NO）：c（O2）=2：1 D．混合气体的颜色不再变化 二、综合题 21．2019年全球二氧化碳排放量预计增幅为0.6%，低于2017年的1.5%，以及2018年的2.1%，增速趋缓。人们还需要更有力的政策来逐步淘汰化石燃料的使用。CO2的综合利用是解决温室问题的有效途径。 （1）一种途径是用CO2转化为成为有机物实现碳循环。如： C2H4(g)+H2O(l) C2H5OH(l) △H=-44.2kJ•mol-1 2CO2(g)+2H2O(l) CH4(g)+3O2(g) △H=+1411.0kJ•mol-1 已知2CO2(g)+3H2O(l) C2H5OH(l)+3O2(g)其逆反应的活化能为EakJ•mol-1，则正反应的活化能为　 　kJ•mol-1。 （2）利用工业废气中的CO2可以制取气态甲醇和水蒸气，一定条件下，往2L恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2，在不同催化剂作用下发生反应I、反应II与反应III，相同时间内CO2的转化率随温度变化如图所示： ①三个反应中活化能最低的是　 　(填“反应I”，“反应II”，“反应III”)。 ②已知反应III在a点时已达平衡状态，则a点的平衡常数K=　 　。 ③b点v(正)　 　v(逆)(填“﹥”，“﹤”，“=”)。 ④a点的转化率比c点高的原因可能是　 　。(写出一条即可) （3）中国科学家首次用CO2高效合成乙酸，其反应路径如图所示： ①原料中的CH3OH可通过电解法由CO2制取，用稀硫酸作电解质溶液，写出生成CH3OH的电极反应式　 　。 ②根据图示，写出总反应的化学方程式：　 　。 22．实现碳中和任务艰巨，二氧化碳加氢制甲醇将成为实现目标的有效路径。已知： ①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49kJ·mol-1 ②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2 ③CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H3=-90kJ·mol-1 回答下列问题： （1）△H2=　 　kJ·mol-1。 （2）把1mol CO2和1mol H2充入体积为V的容器中进行上述反应。反应达到平衡时，测得各组分的物质的量随温度变化的曲线如下图所示。 ①图中X代表　 　(填化学式)。 ②由图可知温度为T时，反应②的平衡常数K　 　1(填“>”“<”或“=”)。 （3）下列措施中，一定无法提高甲醇平衡产率的是____(填字母)。 A．加入适量CO B．使用高效催化剂 C．循环利用原料气 D．升高温度 E．增大压强 （4）一定条件下，向恒容密闭容器中以物质的量之比为1：1充入CO2(g)和H2(g)，测得总压强为P0kPa；10min时反应达到平衡，测得H2O(g)的分压为P1kpa，CH3OH(g)的分压为P2kPa。 ①平衡后，反应①的平衡常数Kp为　 　kPa-2(用平衡分压代替平衡浓度来表示)。 ②实验表明：在二氧化碳和氢气的混合气体中掺混一氧化碳有助于提高甲醇产率。甲醇的平衡产率随着CO/(CO+CO2)变化如图所示： 从平衡移动角度分析，甲醇平衡产率上升的原因　 　；当CO/(CO+CO2)为0.4时，改为在体积可变的容器中进行此反应，则甲醇的平衡产率最有可能是　 　(填“a”、“b”、“c”或“d”)。 23．二甲醚()具有优良的燃烧性能，被称为21世纪的“清洁能源”。工业上以合成气(、)为原料“一步法”合成二甲醚的总反应为： 。 （1）600℃时，在复合催化剂作用下，反应器中发生了下列反应： I．合成气合成甲醇： Ⅱ．甲醇脱水生成二甲醚： Ⅲ．水煤气变换反应： 则=　 　。 （2）一定条件下，总反应中的起始浓度为，10min后反应I达到化学平衡，的平衡转化率为50%，则0~10min的平均反应速率为　 　。 （3）传统合成法将反应I和Ⅱ分别在不同的反应器中进行，“一步法”连续发生以上三步反应。试从物质转化和化学平衡的角度，分析“一步法”的优点是　 　。 （4）反应Ⅲ，水煤气变换部分基元反应如下： 基元反应 活化能 反应热 ① 0 -1.73 ② 0.81 -0.41 第②步基元反应逆反应的活化能为　 　eV。 24．反应的能量变化趋势如图甲所示。 （1）该反应为　 　(填“吸热”或“放热”)反应。 （2）若将上述反应设计成原电池，铜为原电池某一极材料，则铜为　 　(填“正”或“负”)极。铜片上产生的现象为　 　，该极的电极反应式为　 　。 （3）某学生为了探究锌与硫酸反应过程中的速率变化，将表面被氧化的锌粒投入稀硫酸中，测得生成氢气的速率与反应时间t关系曲线如图乙所示。 ①曲线0~a段，反应的离子方程是为　 　。 ②曲线b~c段，产生氢气的速率增加较快的主要原因是　 　。 ③曲线由c以后，产生氢气的速率逐渐下降的主要原因是　 　。 25．我国力争2060年前实现碳中和。CH4与CO2催化重整是实现碳中和的热点研究课题。该催化重整反应体系主要涉及以下反应： 反应I：主反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH1 Kp1 反应II：副反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2 Kp2 反应III：积碳反应2CO(g)CO2(g)+C(s) ΔH3 Kp3 反应IV：积碳反应CH4(g)C(s)+2H2(g) ΔH4 Kp4 （1）已知H2(g)、CO(g)的燃烧热ΔH分别为-285.8kJ·mol-1、-283.0lkJ·mol-1，H2O(l)= H2O(g) ΔH5=+44kJ·mol-1，则反应II的ΔH2=　 　kJ·mol-1。 （2）设Kp为分压平衡常数(用分压代替浓度，气体分压=总压×该组分的物质的量分数)，反应III、IV的lgKp随(T表示温度)的变化如图所示。据图判断，反应I的ΔH1　 　0(选填“大于”、“小于”或“等于”)，说明判断的理由　 　。 （3）下列关于该重整反应体系的说法正确的是____。 A．在投料时适当增大的值，有利于减少积碳 B．在一定条件下建立平衡后，移去部分积碳，反应III和反应IV平衡均向右移 C．随着投料比的增大，达到平衡时CH4的转化率增大 D．降低反应温度，反应I、II、IV的正反应速率减小，逆反应速率增大；反应III的正反应速率增大，逆反应速率减小 （4）在一定条件下的密闭容器中，按照=1加入反应物，发生反应I(反应II、III、IV可忽略)。在不同条件下达到平衡，设体系中平衡状态下甲烷的物质的量分数为x(CH4)，在T=800℃下的x(CH4)随压强p的变化曲线、在P=100kPa下的x(CH4)随温度T的变化曲线如图所示。 ①图中对应T=800℃下，x(CH4)随压强p的变化曲线是　 　，判断的理由是　 　。 ②若x(CH4)=0.1.则CO2的平衡转化率为　 　。 答案解析部分 1．【答案】C 2．【答案】A 【解析】【解答】A、催化剂不影响平衡移动，A正确； B、升高温度，碳酸根水解程度增大，平衡朝正向移动，碱性增强，B错误； C、升高温度，氯化铝的水解程度增大，平衡朝正向移动，生成氢氧化铝和氯化氢，氯化氢易挥发，最终得到氢氧化铝，C错误； D、铵根离子和碳酸根离子都可以发生水解，两者相互促进，两个平衡都朝正向移动，导致铵根离子和碳酸根离子浓度进一步减小，D错误； 故答案为：A 【分析】平衡移动的判断； 增大反应物浓度，平衡朝正向移动，被增加的反应物转化率减小，另一种反应物浓度增大，减小反应物的浓度则反之； 增大生产物浓度，平衡朝逆向移动，反应物的转化率减小，减少生成物的浓度则反之； 增大压强，减小体积，平衡朝气体体积缩小的方向移动，减小压强，增大体积则反之； 升高温度，平衡朝吸热方向移动，降低温度则反之； 催化剂不影响平衡移动。 3．【答案】A 4．【答案】C 5．【答案】D 6．【答案】C 【解析】【解答】A．依据图像分析，温度升高逆反应速率大于正反应速率，平衡逆向进行，逆向是吸热反应，正向是放热反应，可以判断正反应为放热反应，A不符合题意； B．使用催化剂化学反应速率增大，缩短反应达到平衡的时间，化学平衡不移动，X的转化率一样，所以虚线可表示使用了催化剂，B不符合题意； C．由X(g)＋3Y(g)⇌2Z(g)可知，该可逆反应是一个气体体积缩小的反应，减小压强使平衡逆向移动，则v(正)＜v(逆)，但减小压强化学反应速率减小，故v正、v逆均减小，C符合题意； D．依据图像分析，温度升高平均相对分子质量减小，平均分子质量减小，总质量不变，说明气体物质的量变大，所以平衡逆向进行，逆反应是吸热反应，正反应是放热反应，即△H＜0，D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】A.温度升高逆反应速率大于正反应速率，平衡逆向进行，逆向是吸热反应； B.使用催化剂化学反应速率增大，缩短反应达到平衡的时间，化学平衡不移动； C.若正反应的ΔH＜0，是放热反应升温平衡逆向进行，逆反应速率大于正反应速率； D.温度升高平均相对分子质量减小，平均分子质量减小，总质量不变，说明气体物质的量变大，所以平衡逆向进行，逆反应是吸热反应，正反应是放热反应。 7．【答案】C 【解析】【解答】A．由以上分析可知，该反应的正反应为放热反应，A不符合题意； B．M、N都没有达到平衡，由图像知，N点反应物浓度比M点反应物浓度小，则N点的正反应速率小于M点的正反应速率，B不符合题意； C．T2温度下，M点未达平衡而P点为平衡点，则M点的正反应速率大于P点的逆反应速率，Q为T1温度下的平衡点，则逆反应速率P>Q，因此M点的正反应速率大于Q点的逆反应速率，C符合题意； D．根据以上分析，正反应为放热反应T2>T1，则P点的化学平衡常数小于Q点的化学平衡常数，D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】平衡移动的判断； 增大反应物浓度，平衡朝正向移动，被增加的反应物转化率减小，另一种反应物浓度增大，减小反应物的浓度则反之； 增大生产物浓度，平衡朝逆向移动，反应物的转化率减小，减少生成物的浓度则反之； 增大压强，减小体积，平衡朝气体体积缩小的方向移动，减小压强，增大体积则反之； 升高温度，平衡朝吸热方向移动，降低温度则反之。 8．【答案】D 【解析】【解答】A．由反应机理图可知过程①为H2O2+Fe2+=·OH+ Fe3+ +OH-，过程②为H2O2+Fe3+= Fe2++·HO2+ H+，总反应为2H2O2=·HO2+·OH+H2O，故A不符合题意； B．过程③为H2O2+ Cu+=·OH+ Cu2++OH-，过程④为H2O2+ Cu2+= Cu++·HO2+ H+，总反应为2H2O2=·HO2+·OH+H2O，Cu2+和Cu+均可看作是催化剂，故B不符合题意； C．过程⑤为H2O2+Fe2+=·OH+ Fe3+ +OH-，过程⑦H2O2+ Cu2+= Cu++·HO2+ H+，故C不符合题意； D．过程⑥Fe3+ + Cu+= Fe2++ Cu2+，而由以上过程反应可知Cu2+、Fe2+均有利于H2O2转化成自由基，因此过程⑥的发生导致自由基增加，故D符合题意； 故答案为：D。 【分析】A.分析反应机理图可知； B.催化剂在化学反应前后不变，过程 ③、④中Cu2+和Cu+ 均只参与反应，但前后不变，是催化剂； C.分析反应机理图，根据电荷守恒可知有OH-生成； D.亚铁离子和铜离子均有利于自由基的产生。 9．【答案】D 【解析】【解答】A.恒容容器中，混合气体的密度不再变化，说明气体的质量不变，反应达平衡状态，A不符合题意； B.反应容器中Y的质量分数不变，说明各物质的质量不变，则反应达平衡状态，B不符合题意； C.体系压强不再变化，说明气体的物质的量不变，反应达平衡状态，C不符合题意； D.不满足速率之比和系数成正比关系，D符合题意； 故答案为：D。 【分析】化学平衡状态：恒容容器中，混合气体的密度不再变化，说明气体的质量不变，反应达平衡状态；反应容器中物质的质量分数不变，说明各物质的质量不变，则反应达平衡状态；体系压强不再变化，说明气体的物质的量不变，反应达平衡状态；满足速率之比和系数成正比关系，反应达平衡状态； 10．【答案】C 【解析】【解答】A. 反应I为：CH2=CHCH=CH2+HBr=CH3CHBrCH=CH2，CH3CHBrCH=CH2=CH3CH=CHCH2Br，根据能量-反应进程得到反应焓变：反应Ⅰ>反应Ⅲ，故A不符合题意；B.平衡时，能量越低越稳定，产物II的能量低，故B不符合题意； C.升高温度对吸收和放出热量较多的反应影响很大，反应I比反应II的能量变化低，因此对II的影响大，降低产物的量，导致 偏大，故C符合题意； D.及时分离出产物可以提高产I的产率，故D不符合题意； 故答案为：C 【分析】根据反应I和反应III， 反应I为：CH2=CHCH=CH2+HBr=CH3CHBrCH=CH2，CH3CHBrCH=CH2=CH3CH=CHCH2Br，根据能量-反应进程得到反应焓变：反应Ⅰ>反应Ⅲ，能量越低越稳定，生成物II能量低，根据温度对能量变化较大的反应影响大，结合选项判断。 11．【答案】A 【解析】【解答】A．增大的值，即增大CO2的浓度，化学平衡正向移动，则可提高H2的转化率，A符合题意； B．由题干可知，反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0kJ·mol-1正反应是一个放热反应，故升高温度能提高CO2的反应速率，但由于化学平衡逆向移动，故CO2的转化率减小，C不符合题意； C．达平衡时缩小容器体积，反应物和生成物的浓度均增大，故(正)增大，(逆)也增大，C不符合题意； D．由于反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)是一个可逆反应，故1molCO2和3molH2充分反应时不能完全进行，故放出的热量小于49.0kJ，D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】A.增大二氧化碳的量，可促进氢气的转化； B.焓变为负，为放热反应，升高温度平衡逆向移动； C.平衡时缩小容器体积，压强增大； D.为可逆反应，不能完全转化，且物质的量与热量成正比。 12．【答案】A 【解析】【解答】A．由图可知，第二阶段的活化能为215kJ/mol，第三阶段的活化能为326kJ/mol，反应的活化能越高，反应速率越慢，反应进行的程度越小，则第二阶段比第三阶段更易进行，即比更不容易与CO发生反应，A符合题意； B．三个基本反应阶段为：①NO(g)+NO(g)=，②+CO(g)=CO2(g)+N2O(g) ，③CO2(g)+N2O(g)+CO(g)=2CO2(g)+N2(g) ，根据盖斯定律①+②+③得到总反应的，B不符合题意； C．由图可知第一阶段、第二阶段、第三阶段的活化能分别为451kJ/mol、215 kJ/mol、326 kJ/mol，即三个基元反应阶段，其中第一个反应阶段活化能最大，C不符合题意； D．是气体体积减少的反应，则其他条件不变，增大压强化学平衡正向移动可以增大反应速率同时提高反应物的转化率，D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】A．依据反应的活化能越高，反应速率越慢，反应进行的程度越小； B．根据盖斯定律计算； C．根据图像判断活化能大小； D．根据影响化学平衡移动的因素分析。 13．【答案】A 【解析】【解答】A. 18gH2O的物质的量为1mol，一个水分子中含有3个原子，所以18gH2O共含有3mol原子，A符合题意； B.Cu可与浓硫酸发生反应，与稀硫酸不反应， 最终生成SO2的分子数小于0.05NA，B不符合题意； C.合成氨是一个可逆反应，反应平衡后转移电子总量小于6NA，C不符合题意； D.CCl4为液体，不能利用Vm进行计算，D不符合题意； 故答案为：A 【分析】A.1mol 水分子中共含有3mol原子，根据n==进行分析。 B.随着反应的进行，浓硫酸逐渐变稀，铜与稀硫酸不反应。 C.该反应为可逆反应。 D.标况下，CCl4为液体，无法运用公式n=进行计算。 14．【答案】B 【解析】【解答】A．达到平衡时，正反应速率等于逆反应速率，即4v分解[Ni(CO)4]=v消耗(CO)，故A不符合题意； B．有分析可知T1>T2，温度高速率快，压强越大速率越快，故vb(正)＞va(逆)，故B符合题意； C．温度不变K不变，温度升高平衡正向移动，故K(a)=K(c)<K(b)，故C不符合题意； D．设Ni(CO)4(g)为xmol，CO(g)为ymol，，x：y=72：71，故D不符合题意； 故答案为：B。： 【分析】A．平衡时，正反应速率等于逆反应速率； B．温度高速率快，压强越大速率越快； C．温度不变K不变； D．利用平均摩尔质量计算。 15．【答案】B 【解析】【解答】2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g) △H =—373.2.0kJ/mol，反应是气体体积减小的放热反应，则 A. 催化剂可加快反应速率，但升温平衡会向逆反应方向进行，NO的转化率降低，A项不符合题意； B. 催化剂可加快反应速率，增大压强平衡正向进行，NO的转化率升高，B项符合题意； C. 升温速率增大，但平衡会向逆反应方向进行，且充入N2平衡会向逆反应方向进行，则NO的转化率降低，C项不符合题意； D. 降低温度同时减小压强，反应速率均会降低，D项不符合题意； 故答案为：B。 【分析】从化学反应速率的影响因素和化学平衡移动的角度进行分析。 16．【答案】D 17．【答案】B 【解析】【解答】A．降低温度，z的物质的量分数增大，说明降低温度平衡向正反应方向移动，所以正反应是放热的，则△H<0，故A正确； B．减小压强，化学平衡是向着气体分子总数增大的方向进行的，所以有m+n>c，故B错误； C．升高温度正、逆反应速率都增大，吸热反应增加的幅度大于放热反应增加的幅度。 正反应是放热反应，逆反应为吸热反应，增大的幅度小于，故C正确； D．同一个反应平衡常数只受温度影响。其它条件相同， 增大压强平衡，平衡向着气体分子总数减小的方向移动即正向移动，但平衡常数不改变，故D正确； 故答案为：B。 【分析】由图象可知，降低温度，Z的物质的量分数增大，说明降低温度平衡向正反应方向移动，所以正反应是放热的，则△H<0；降低压强，Z的物质的量分数减小，说明压强减小，平衡向着逆反应方向移动，减小压强，化学平衡是向着气体分子总数增大的方向进行，所以m+n>c。 18．【答案】D 【解析】【解答】A．增大反应物氢气的浓度，正反应速率增大，逆反应速率也增大，故A不符合题意； B．由质量守恒定律可知，反应前后混合气体的质量始终不变，则混合气体的质量不变不能说明正、逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡状态，故B不符合题意； C．使用铁触煤作催化剂，化学反应速率增大，但化学平衡不移动，氨气的产率不变，故C不符合题意； D．反应过程中同时有1.5molH—H键和3molN—H键断裂时说明正、逆反应速率相等，反应已达到平衡状态，生成物氨气的浓度维持不变，故D符合题意； 故答案为：D。 【分析】A．增大H2的浓度，正反应速率和逆反应速率都增大； B．判断化学是否达到平衡状态的依据：1.v正=v逆2.变量不再改变； C．催化剂不能改变产率； D．此时v正=v逆，则各个物质的浓度不再改变。 19．【答案】B 【解析】【解答】A．铜质搅拌棒的传热能力大于环形玻璃搅拌棒，散热过快，所以不能用环形铜质搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒，故A不符合题意； B．反应放热，温度升高，产物Mn2+是反应的催化剂，所以溶液褪色速率先慢后快，故B符合题意； C．重铬酸钾溶液中存在化学平衡：Cr2(橙色)+2OH-2Cr(黄色)+H2O，滴加氢氧化钠后，氢氧根离子浓度增大，平衡正向移动，则溶液由橙色变为黄色，故C不符合题意； D．该反应为，因有硫沉淀生成，溶液会变浑浊，若将混合液的试管放入冷水中，反应速率变慢，溶液变浑浊的时间较晚，故D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】A.铜具有良好的导热性，会导致热量损失； C.滴加氢氧化钠，平衡Cr2(橙色)+2OH-2Cr(黄色)+H2O正向移动； D.发生的反应为，溶液变浑浊。 20．【答案】D 【解析】【解答】A．反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，但反应并没有停止，故A不符合题意； B．NO的正反应速率与的逆反应速率之比为2：1时，反应达到平衡状态，故B不符合题意； C．始终是2：1，不能作为判断该反应达到平衡状态的依据，故C不符合题意； D．混合气体的颜色不再改变，说明气体的浓度不变，达到平衡状态，故D符合题意.； 故答案为：D。 【分析】A．化学平衡是动态平衡； B．平衡时化学反应速率之比等于计量系数之比，且方向相反； C．依据变者不变即平衡； D．依据变者不变即平衡。 21．【答案】（1）Ea+1366.8 （2）反应I； 或59.26；﹥；该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动而导致CO2转化率降低(或温度升高，发生副反应导致CO2转化率下降；或因温度升高导致催化剂活性降低而导致CO2转化率下降) （3）CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O；CH3OH +CO2+H2 CH3COOH+H2O 【解析】【解答】(1)反应①C2H4(g)+H2O(l)⇌C2H5OH(l) ΔH=-44.2kJ·mol-1 反应②2CO2(g)+2H2O(l) ⇌ C2H4(g)+3O2(g) ΔH=+1411.0kJ·mol-1 根据盖斯定律，反应①+反应②得到：2CO2(g)+3H2O(l)⇌C2H5OH(l)+3O2(g)，则该反应的ΔH=-44.2kJ·mol-1+(+1411.0kJ·mol-1)= +1366.8kJ·mol-1，因为ΔH=正反应的活化能-逆反应的活化能，正反应的活化能为EakJ·mol-1，则逆反应的活化能为(Ea-1366.8)kJ·mol-1； (2)一定条件下，密闭容器中发生的反应为CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ， ①在相同温度下和相同时间内，CO2转化率最高的是反应Ⅰ，故最佳催化剂为反应I ； ②该条件下，开始时向2L恒容密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2，由图知，a点时二氧化碳转化了80%，列三段式为： 平衡时2L容器内CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)、H2O(g) 的浓度依次为0.1mol/L、0.3mol/L、0.4mol/L、0.4mol/L，则该反应的平衡常数K= = = =59.26； ③在同一温度下，反应I的催化效率最好，则在b点的温度下，反应I的速率也是最快的，说明b点并未达到平衡，且CO2的转化率将继续增大，即平衡仍将正向移动，则v(正)＞v(逆)； ④若此反应在a点时已达平衡状态，则继续升温就会使平衡移动，故a 点的转化率比c点高的原因应该是：该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动； (3)①通过电解法由CO2制取CH3OH，碳元素化合价降低，应该发生的是二氧化碳得电子被还原的反应，则二氧化碳在阴极反应生成CH3OH 的电极反应式为：CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O； ②根据图示，CH3OH、CO2和H2在LiI、Rh+催化作用下生成 CH3COOH和H2O，总反应的化学方程式为CH3OH+CO2+H2 CH3COOH+H2O。 【分析】（1）结合盖斯定律和逆反应的活化能的计算方式计算即可 （2）①结合图示找出能量变化的最小值即可② 根据数据结合三行式进行计算即可③还未达到平衡，向正反应方向反应④温度对催化剂的影响 （3）①甲醇在酸性条件作为负极材料失去电子，发生氧化反应②根据反应物和生成物即可写出总反应 22．【答案】（1）+41 （2）CO；< （3）B；D （4）；增加CO，反应③正移；反应②平衡逆移。H2O(g)消耗、CO2(g)和H2(g)增加，反应①正移，从而使得甲醇的平衡产率随着一氧化碳掺混比例的增加而上升；b 【解析】【解答】(1)依据盖斯定律，反应②=反应①-反应③，则△H2=△H1-△H3，代入数据求得△H2=+41kJ·mol-1。 (2)①反应①是放热反应，反应②是吸热反应，升高温度反应①逆向移动、反应②正向移动，一氧化碳的物质的量增大，因此X代表CO。 ②由图示可知，温度为T时，反应物二氧化碳和氢气的物质的量均大于生成物一氧化碳和水的物质的量，则反应②的平衡常数K<1。 (3)A．加入适量一氧化碳，反应③平衡正向移动，若以反应③为主，则能提高甲醇平衡产率，A不正确； B．使用高效催化剂，能缩短达到平衡的时间，但平衡不移动，一定不能提高甲醇平衡产率，B正确； C．循环利用原料气，相当于增大二氧化碳和氢气的量，反应①、③均正向移动，能提高甲醇平衡产率，C不正确； D．升高温度，反应①、③均逆向移动，一定不能提高甲醇平衡产率，D正确； E．增大压强，反应①、③均正向移动，能提高甲醇平衡产率，E不正确； 故答案为：BD。 (4)①恒温恒容条件下，物质的量与压强呈正比，初始二氧化碳与氢气物质的量之比为1：1、总压为P0kPa，则初始二氧化碳和氢气分压都为 P0kPa，总反应为：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)，依据碳元素守恒，平衡时二氧化碳的分压为( P0-P2)kPa，依据氢元素守恒，平衡时氢气分压为( P0-2P2-P1)kPa，则反应①压强平衡常数 = kPa-2。 ②由反应可知，增加CO，反应平衡③正移；反应②平衡逆移，H2O(g)消耗、CO2(g)和H2(g)增加，反应①正移，从而使得甲醇的平衡产率随着一氧化碳掺混比例的增加而上升；当CO/(CO+CO2)为0.4时，由于总反应是气体体积减小的反应，若改为在体积可变的容器中进行此反应，容器体积会减小，相当于给反应加压，平衡正向移动，甲醇的平衡转化率升高，最有可能是b。 【分析】（1）找出在反应②中有的物质，在反应①或③中有且只出现一次的物质把化学计量系数化为一致后，再相加减，再通过 △H1 和 △H3 求 △H2 ； （2）①X的物质的量随温度的升高而增大，分析反应①、②、③的热效应可知，X是CO； ②由图示可知，温度为T时，反应物二氧化碳和氢气的物质的量均大于生成物一氧化碳和水的物质的量，平衡常数 ，则反应②的平衡常数K<1； （3）通过化学平衡移动原理分析； （4） ① 通过三段式法计算出平衡时各气体平衡时的分压，在计算压强平衡常数； ② 通过化学平衡移动的原理来解释，利用等效平衡来分析。 23．【答案】（1） （2）0.06 （3）采用一步法时，反应I生成的CH3OH可以由反应Ⅱ立即转化为二甲醚；反应Ⅱ中生成的H2O又可被反应Ⅲ消耗；反应Ⅲ中生成的H2又可作为原料参与到反应I中，3个反应相互促进，从而提高了CO的转化率和二甲醚的产率 （4）1.22 24．【答案】（1）放热 （2）正；冒气泡；2H++2e-=H2↑ （3）ZnO+2H+=Zn2++H2O；反应放热，溶液温度升高；溶液中的氢离子浓度逐渐降低 【解析】【解答】（1）由图可知，该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量，因此该反应为放热反应。 （2）将反应“Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑”设计成原电池时，由于金属活动性Zn＞Cu，所以铜为正极，H＋在铜电极上发生得电子的还原反应，生成H2，因此铜片上的现象为有气泡冒出，其电极反应式为：2H＋＋2e－=H2↑。 （3）①由于锌粒表面被氧化形成ZnO，与稀硫酸反应无气体产生，因此O~a段发生反应的离子方程式为：ZnO＋2H＋=Zn2＋＋H2O。 ②曲线b～c段，反应速率逐渐增大，主要是由于Zn与稀硫酸的反应为放热反应，使得温度升高，反应速率加快。 ③曲线由c以后，反应速率逐渐减小，主要是由于随着反应的进行，溶液中c(H＋)逐渐减小，反应速率逐渐减慢。 【分析】（1）根据反应物、生成物总能量的相对大小，判断反应的热效应。 （2）在原电池中，一般较活泼金属做负极，发生失电子的氧化反应，结合电极反应式进行分析。 （3）表面被氧化的锌粒含有ZnO，与稀硫酸反应无气体产生。Zn与稀硫酸的反应为放热反应，温度升高，反应速率加快；随着反应的进行，稀硫酸中c(H＋)减小，反应速率减慢。 25．【答案】（1）+41.2 （2）大于；温度T升高，Kp3减小，Kp4增大，Kp1=，则Kp1增大，故反应I正反应吸热(或温度T升高，Kp3减小，Kp4增大，说明反应△H3<0，反应△H4>0，则△H1=△H4-△H3>0) （3）A；C （4）b；反应I正反应方向气体分子数增大，其他条件不变时，增大压强，平衡逆移，x(CH4)增大； 【解析】【解答】(1)由题意可得如下热化学方程式①H2(g)+ O2(g)= H2O(l) ΔH=—285.8kJ/mol，②CO(g)+ O2(g)= CO2(g) ΔH=—283.0kJ/mol，③H2O(l)= H2O(g) ΔH5=+44kJ/mol，由盖斯定律可知，①—②+③得到反应II，则反应热ΔH2=(—285.8kJ/mol)—(—283.0kJ/mol)+( +44kJ/mol)= +41.2kJ/mol，故答案为：+41.2； (2)由盖斯定律可知，反应IV—反应III得到反应I，则ΔH1=ΔH4—ΔH，3，由图可知，温度升高，反应III分压平衡常数减小，该反应为放热反应，反应△H3<0，反应IV分压平衡常数增大，该反应为吸热反应，反应△H4>0，则△H1=△H4-△H3>0(或由盖斯定律可知，反应IV—反应III得到反应I，则反应I分压平衡常数为Kp1=，由图可知，温度升高，反应III分压平衡常数减小，反应IV分压平衡常数增大，Kp1增大，则该反应为吸热反应)，故答案为：温度T升高，Kp3减小，Kp4增大，Kp1=，则Kp1增大，故反应I正反应吸热(或温度T升高，Kp3减小，Kp4增大，说明反应△H3<0，反应△H4>0，则△H1=△H4-△H3>0)； (3)A．在投料时适当增大相当于增大二氧化碳的浓度，反应I平衡向正反应方向移动，一氧化碳和氢气的浓度增大，反应III、IV的平衡向逆反应方向移动，碳的物质的量减小，所以在投料时适当增大的值，有利于减少积碳，故正确； B．在一定条件下建立平衡后，移去浓度为定值的碳固体，化学反应速率不变，反应III和反应IV的平衡均不移动，故不正确； C．投料比增大相当于增大二氧化碳的浓度，反应I平衡向正反应方向移动，甲烷的转化率增大，故正确； D．降低反应温度，反应I、II、III、IV的正、逆反应速率均减小，故不正确； 故答案为：AC； (4)①反应I为气体体积增大的反应，温度一定时，增大压强，平衡向逆反应方向移动，甲烷的物质的量分数增大，则800℃下，甲烷的物质的量分数随压强的变化曲线是b，故答案为：b；反应I正反应方向气体分子数增大，其他条件不变时，增大压强，平衡逆移，x(CH4)增大； ②设起始甲烷和二氧化碳的物质的都为1mol，二氧化碳的转化率为a，由题意可建立如下三段式： 由甲烷的物质的量分数为0.1可得：=0.1，解得a=，故答案为：。 【分析】（1）利用盖世定律，利用 H2(g)、CO(g)的燃烧热 ，进行加减，可以算出反应2的焓变 （2）弄清楚横纵坐标的含义，横坐标是温度的倒数，数值越大，代表温度越低，纵坐标是对 Kp取对数，数值越大， Kp 越大；期中Kp1=，由图可知，温度升高，反应III分压平衡常数减小，反应IV分压平衡常数增大，Kp1增大 （3）结合物质的投料比例，对化学平衡的移动的方向有何影响，然后进行判断 （4）结合图像，加压，甲烷体积分数变化，然后根据平衡的移动，进行判断 学科网（北京）股份有限公司 $$