第二章 化学反应速率与化学平衡 课时测试题 2024-2025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 课时测试题 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1 一、单选题 1．化学与生活息息相关，下列说法正确的是（　　） A．食物储藏在冰箱中，主要目的是便于食物的分类放置 B．为减少汽车尾气污染，可在排气管处设置催化转化装置 C．“冰，水为之，而寒于水”，说明冰的能量一定低于水 D．使用水煤气的家庭灶具，可直接改用天然气 2．我国科研人员提出了由 CO2和CH4转化为CH3COOH的催化反应历程。该催化反应历程示意图如下。下列说法错误的是（　　） A．①→②放出能量并形成了C一C键 B．CH4→CH3COOH过程中，有C一H键发生断裂 C．该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率 D．生成CH3COOH总反应的原子利用率为100% 3．合成氨反应，达到平衡后，改变下列条件后，对正反应速率影响大于逆反应速率的是（　　） A．减小生成物浓度 B．减小压强 C．升高温度 D．加入催化剂 4．下列变化过程中，△S<0的是（　　） A．氨气与氯化氢反应产生白烟 B．蔗糖溶于水 C．浓硝酸见光分解 D．锌粒投入盐酸中 5．在一定温度下的恒容密闭容器中发生反应：2SO2(g) + O2(g)⇌2SO3(g)，下列证据不能说明反应一定达到化学平衡状态的是（　　） A．c(SO2)：c(O2)：c(SO3) = 2：1：2 B．容器内的压强不再改变 C．SO2 的转化率不再改变 D．SO3 的生成速率与 SO3 的消耗速率相等 6．为探究反应速率的影响因素，某同学设计了以下实验，下列说法正确的是（　　） 锥形瓶号 反应温度/℃ 溶液/mL 溶液/mL 浑浊出现时间/s 备注 1 20 10 10 0 10 　 2 20 10 5 X 16 　 3 40 10 10 0 5 第10s开始浑浊不再增加 A．该实验也可以用的体积变化来定量表示化学反应的快慢 B．3号瓶用表示0~10s内的平均反应速率为 C．由1号瓶和2号瓶实验结果可得增大硫酸浓度，反应速率加快 D．2号瓶中X的值等于6 7．硫酸可以在甲酸()分解制CO的反应进程中起催化作用。如图1为未加入硫酸的反应进程，如图2为加入硫酸的反应进程。 下列说法错误的是（　　） A．甲酸分解制CO的反应△H＞0 B．未加入硫酸的反应进程中不涉及到化学键的断裂与形成 C．加入硫酸的反应进程中②→③步反应速率最慢 D．， 8．在一定温度下，反应2HBr(g) H2(g)＋Br2(g) △H＞0，达到平衡时，要使混合气体颜色加深，可采取的方法是( ) A．减小压强 B．缩小体积 C．降低温度 D．增大氢气的浓度 9．在容积不变的密闭容器中，一定量的X与Y发生反应：2X(g)+ Y(g) 2Z(g) △H。温度分别为T1和T2时，Z的体积分数随时间的变化关系如图所示，下列说法错误的是（　　） A．反应温度：T1＜T2 B．Y的物质的量：a＜b C．平衡常数：Ka＜Kb D．a、b两点的平衡转化率：α(a)＞α(b) 10．湖北省十堰地区发现大量铌、钽等稀土矿产。萃取剂P204用于萃取稀土金属铌的反应为。某温度下，萃取铌离子的溶液中与时间变化关系如图所示。 下列叙述正确的是（　　） A．其他条件不变，时萃取反应已停止 B．增大，萃取平衡向左移动，平衡常数减小 C．萃取反应的正反应速率： D．段平均反应速率 11．反应4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)，∆H=-akJ•mol-1，在5L密闭容器投入1molNH3和1mol的O2，2分钟后NO的物质的量增加了0.4mol，下列说法正确的是（　　） A．2分钟反应放出的热量值小于0.1akJ B．用氧气表示0～2min的反应速率：v(O2)=0.05mol·L-1·min-1 C．2分钟内NH3的转化率是50% D．2分钟末c(H2O)=0.6mol/L 12．对于可逆反应A(g)+2B(g) 2C(g) ΔH＜0，下列图像中正确的是（　　） A． B． C． D． 13．一定温度下的密闭容器中发生可逆反应，不能说明该反应一定达到平衡状态的是（　　） A．O2的质量保持不变 B．SO2的百分含量保持不变 C．SO2和SO3的生成速率相等 D．SO2和SO3的物质的量之比为1：1 14．下列各组反应(表中物质均为反应物)中，反应刚开始时放出H2的速率最大的是（　　） 选项 金属(粉末状)/mol 体积/mL 酸浓度/mol·L－1 酸 反应温度/℃ A Mg 0.1 10 6 HNO3 60 B Mg 0.1 10 3 HCl 60 C Fe 0.1 10 3 HCl 60 D Mg 0.1 10 3 H2SO4 60 A．A B．B C．C D．D 15．中国科学家研究的复合光催化剂[碳纳米点(CQDs)/氮化碳(C3N4)纳米复合物]可以利用太阳光高效分解水，其原理如图所示。制备的H2用于还原CO2合成甲醇(CH3OH)，可实现资源的再利用。下列有关说法错误的是 A．太阳光高效分解水的过程中将光能转化成化学能 B．过程I发生的反应为2H2OH2↑+H2O2 C．H2还原CO2合成甲醇过程中原子利用率100% D．整个光解过程中催化剂与反应物之间存在化学键的生成与断裂 16．T1℃时，向1L密闭容器中充入10molH2和3molSO2发生反应：3H2(g)+SO2(g)H2S(g)+2H2O(g) △H<0。部分物质的物质的量n(X)随时间t变化如图中实线所示。下列说法正确的是（　　） A．实线a代表n(H2O)随时间变化的曲线 B．t1min时，v正(SO2)<v逆(H2S) C．该反应的平衡常数K=L•mol-1 D．若该反应在T2℃(T2<T1)时进行，则虚线b可表示n(SO2)的变化 17．反应CuO(s)+C(s)=Cu(s)+CO(g) △H＞0，ΔS＞0，下列说法正确的是（　　） A．低温下自发进行，高温下非自发进行 B．高温下自发进行，低温下非自发进行 C．任何温度下均为非自发进行 D．任何温度下均为自发进行 18．某温度下，在2L恒容密闭容器中，发生反应aX(g)+bY(s) 2Z(g)，X、Y、Z三种物质的物质的量变化曲线如图所示，下列有关说法中错误的是 A．系数a=b=1 B．反应开始至10min，平均反应速率： C．X的浓度保持不变时，该反应一定达到平衡状态 D．10min后，再加入1molY，正反应速率增大 19．化学反应速率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．在化学工业中，使用催化剂一定能提高经济效益 B．将肉类等食品进行低温冷藏，能使其永远不会腐败变质 C．茶叶等包装中加入的还原性铁粉，能显著延长茶叶储存时间 D．夏天面粉发酵速度与冬天面粉发酵速度相差不大 20．在一绝热（不与外界发生热交换）的恒容容器中，发生反应：2A(g)＋B(s) C(g)＋D(g)，下列描述中能表明反应已达到平衡状态的有（　　） ①容器内温度不变 ②混合气体的密度不变 ③混合气体的压强不变 ④混合气体的平均相对分子质量不变 ⑤C(g)的物质的量浓度不变 ⑥容器内A、C、D三种气体的浓度之比为2∶1∶1 ⑦某时刻υ(A) ＝2υ(C)且不等于零 ⑧单位时间内生成n mol D，同时生成2n mol A A．4个 B．5个 C．6个 D．7个 二、综合题 21．CH3OH是一种无色有刺激性气味的液体，在生产生活中有重要用途，同时也是一种重要的化工原料。 （1）已知CH3OH(g)＋ O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)的能量变化如图所示，下列说法正确的是　 　(填字母)。 a.CH3OH转变成H2的过程是一个吸收能量的过程 b.H2的生成速率与CH3OH的消耗速率之比为1∶2 c.化学变化不仅有新物质生成，同时也一定有能量变化 d.1 mol H—O键断裂的同时2 mol C=O键断裂，则反应达最大限度 （2）某温度下，将5 mol CH3OH和2 mol O2充入2 L的密闭容器中，经过4 min反应达到平衡，测得c(O2)＝0.2 mol·L－1，4 min内平均反应速率v(H2)＝　 　，则CH3OH的转化率为　 　。 （3）CH3OH燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一，这种燃料电池由甲醇、空气(氧气)、KOH(电解质溶液)构成。其中负极反应式为CH3OH＋8OH－－6e－=CO ＋6H2O。则下列说法正确的是　 　(填序号)。 ①电池放电时通入空气的电极为负极 ②电池放电时，电解质溶液的碱性逐渐减弱 ③电池放电时每消耗6.4 g CH3OH转移1.2 mol电子 22． （1）在2L密闭容器中，800℃时，反应2NO（g）2（g）⇌2NO2（g）体系中，n（NO）随时间的变化如表所示。 时间/s 0 1 2 3 4 5 N（NO）/mol 0.02 0.01 0.008 0.007 0.007 0.007 ①如图中，A点处v正　 　v逆（选填“＞”“＜”或“＝”）。 ②图中表示NO2变化的曲线是 　 　，用O2表示从0～2s内该反应的平均速率v＝　 　。 ③下列能说明该反应已经达到平衡状态的是 　 　。 A.2v逆（NO2）＝v正（O2） B.v生成（NO2）：v消耗（O2）＝2：1 C.容器内的密度保持不变 D.容器内压强保持不变 （2）某密闭容器中充入等物质的量的A和B，一定温度下发生反应A（g）+xB（g）（g）达到平衡后，在不同的时间段分别改变反应的一个条件 ①反应方程式中的x＝　 　。 ②30min时改变的条件是 　 　，从图240min改变的条件可以判断出该反应为 　 　反应（填“吸热”或“放热”）。 （3）某科研小组研究：在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量对合成NH3反应的影响。实验结果如图所示：（图中T表示温度，n表示起始时H2物质的量） ①图象中T2和T1的关系是：T2　 　T1（填“＞”“＜”“＝”或“无法确定”）。 ②在a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物N2的转化率最大的是 　 　（填字母）。 ③若容器容积为2L，b点对应的n＝0.15mol，测得平衡时H2、N2的转化率均为60%，则平衡时N2的物质的量浓度为 　 　mol•L﹣1。 23．合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。 其原理为： ；据此回答以下问题： 实验室中模拟合成氨反应，在恒容密闭容器中，初始投入量相等的条件下，得到三组实验数据如表所示： 实验序号 温度(℃) 浓度(mol/L) 0 min 10 min 20 min 30 min 40min 50min 60 min 1 300 2.00 1.70 1.50 L36 1.25 1.20 1.20 2 300 2.00 1.50 1.28 1.20 1.20 1.20 1.20 3 200 2.00 1.60 1.39 1.29 1.27 1.27 1.27 （1）实验1中，50 min时向容器中充入一定量He，则正反应速率　 　(域“增大”、“减小”或“不变”) （2）实验2中，前20min内以的浓度变化表示的化学反应速率为　 　。 （3）比较实验1和2，说明实验2隐含的条件是　 　。 （4）上述三组实验的化学中衡常数分别为、、，三者大小关系是　 　。 （5）某温度下，若把，与置于体积为10 L的密闭容器内，反应达到平衡状态时，测得混合气体的压强弯为开始时的0.8，则平衡时氢气的转化率　 　。(用百分数表示)。能说明该反应达到化学平衡状态的是　 　(填字母)。 a.容器内压强保持不变。 b.容器内的密度保持不变 c.混合气体中不变 d. （6）对于合成氨反应而言，下列有关图像一定正确的是____ (选填序号)。 A． B． C． 24．在已经发现的一百多种元素中，除稀有气体外，非金属元素只有十多种，但与生产生活有密切的联系。 （1）为了提高煤的利用率，常将其气化为可燃性气体，主要反应是碳和水蒸气反应生成水煤气，化学反应方程式为　 　，其中氧化剂是　 　。 （2）氮是动植物生长不可缺少的元素，合成氨的反应对人类解决粮食问题贡献巨大，反应如下：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。 ①合成氨的反应中的能量变化如图所示。该反应是　 　反应(填“吸热”或“放热”)，其原因是反应物化学键断裂吸收的总能量　 　(填“大于”或“小于”)生成物化学键形成放出的总能量。 ②在一定条件下，将一定量的N2和H2的混合气体充入某密闭容器中，一段时间后，下列叙述能说明该反应达到平衡状态的是　 　(填序号)。 A．容器中N2、H2、NH3共存 B．N2、NH3浓度相等 C．N2、H2、NH3的物质的量之比为1：3：2 D．容器中的压强不随时间变化 （3）科学家利用图示装置可以将转化为气体燃料CO(电解质溶液为稀硫酸)，该装置工作时，M极电极反应为　 　；假设工作前质子交换膜(只允许氢离子通过)左右两池质量相同，电子完全通过导线转移，且电流恒定为10A，当导线中通过2mol电子后左右两池质量差为　 　g，又已知法拉第常数F=96485C/mol(法拉第常数代表每摩尔电子所携带的电荷，单位是C/mol)，则此时电池已经工作了　 　秒。 25．合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大突破，研究表明液氨是一种良好的储氢物质。 （1）N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) △H＜0，研究表明金属催化剂可加速氨气的合成。下表为某温度下等质量的不同金属分别催化合成氨气时，氢气的初始速率(mmol min-1)。 催化剂 Ru Rh Ni Pt Pd Fe 初始速率 7.9 4.0 3.0 2.2 1.8 0.5 ①不同催化剂存在下，合成氨气反应的活化能最大的是　 　 (填写催化剂的化学式)。 ②某研究小组进一步探究催化剂对合成氨气的影响。将N2和H2以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应，相同时间内测量逸出气体中NH3含量，如下图，从而确定温度对催化剂的影响。a点　 　 (填“是”或“不是”)对应温度下氨气平衡时的百分含量，说明其理由　 　。 （2）氨气的分解反应2NH3⇌N2+3H2 △H＜0，在实际生产中往刚性容器中同时通入氨气和水蒸气，测得容器总压和氨气转化率随时间变化结果如图所示。 ①平衡时，p(H2O)= 　 　kPa，平衡常数Kp=　 　KPa2(Kp为以分压表示的平衡常数)。 ②反应速率v=v正-v逆=K正•p2(NH3)-K逆•p(N2)•p3(H2)，k正、k逆分别为正、逆反应速率常数。计算a处的 =　 　。 （3）液氨中，2NH3(l)⇌NH2-+NH4+，用Pt电极对液氨进行电解也可产生H2和N2。阴极的电极反应　 　。 （4）在室温下用氨水吸收SO2。将含SO2的烟气通入该氨水中，当溶液显中性时，溶液中的 =　 　。(已知25℃，Kb(NH3•H2O)=1.8´10-5；Ka1(H2SO3)=1.3´10-2，Ka2(H2SO3)=6.2´10-8) 答案解析部分 1．【答案】B 【解析】【解答】A．食物储藏在冰箱中主要是为了减慢食物的腐败，故A不符合题意； B．在排气管处设置催化转化装置，可以减少汽车尾气的排放，减少污染，故B符合题意； C．未知水与冰的量，无法判断能量高低，故C不符合题意； D．水煤气主要为“CO和H2”耗氧比为2∶1，而甲烷的耗氧比为1∶2，故相同情况下，应增加进空气的量，不可直接改用天然气，故D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】A．冰箱温度低，可以减慢反应速率； B．催化转化装置可以将污染气体转化为无污染的气体； C．能量与质量有关； D．水煤气和天然气的成分不同。 2．【答案】C 【解析】【解答】A．根据图知，根据图知，反应物总能量大于生成物总能量，所以该反应是放热反应，且最后生成C-C键，故A不符合题意； B．CH4→CH3COOH 过程中，甲烷中 C-H 键发生断裂生成甲基，所以有C-H键断裂，故B不符合题意； C．催化剂只改变化学反应速率不影响平衡移动，不改变转化率，故C符合题意； D．甲烷和二氧化碳反应只生成 CH3COOH，没有其它副产物生成，所以原子利用率100%，故D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】催化剂降低活化能并不能改变反应平衡和转化率 3．【答案】B 【解析】【解答】A．减小生成物浓度平衡正向移动，反应速率减小，瞬间正反应速率不变，逆反应速率减小，则对逆反应的反应速率影响更大，A不合题意； B．该反应为气体体积减小的反应，减小压强正、逆反应速率均减小，但平衡逆向移动，则对正反应的反应速率影响更大，B符合题意； C．该反应为放热反应，升高温度正、逆反应速率均增大，但平衡逆向移动，对逆反应的反应速率影响更大，C不合题意； D．加入催化剂，同等程度地改变正、逆反应速率，平衡不移动，D不合题意； 故答案为：B。 【分析】合成氨反应是气体体积减小的放热反应，压缩气体体积增大压强、增大反应物浓度、减少生成物浓度、降低温度均能使化学平衡正向移动，正反应速率大于逆反应速率。 4．【答案】A 【解析】【解答】A．氨气与氯化氢合成氯化铵，气体体积减小，△S<0，故A符合题意； B．蔗糖溶于水，混乱度增大，△S>0，故 B不符合题意； C．浓硝酸见光分解为二氧化氮氧气和水，△S>0，故 C不符合题意； D．锌粒投入盐酸中生产氢气，△S>0，故 D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】气体熵值大于液体熵值大于固体熵值，判断反应前后物质状态变化来判断熵值的变化即可。 5．【答案】A 【解析】【解答】A. c（SO2）：c （O2）：c（SO3 ） =2：1：2，只能说明某一时刻各物质的浓度之间的关系，不能说明各物质的物质的量浓度不变，A符合题意； B. 该反应为反应前后气体的总量发生变化的反应，容器内的压强不再改变时，说明气体的物质的量也不再发生变化，反应达平衡状态， B 不符合题意； C. SO2的转化率不再改变，说明各物质的量不变，反应达平衡状态，C不符合题意； D. SO3的生成速率与SO3的消耗速率相等，说明正、逆反应的速率相等，反应达平衡状态， D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】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。 6．【答案】C 【解析】【解答】A． 只有二氧化硫一种气体，但二氧化硫溶于水，不能测定SO2的体积变化来表示化学反应速率的快慢，故A不符合题意； B． 3号瓶用表示0~10s内的平均反应速率为= ，故B不符合题意； C． 由1号瓶和2号瓶实验结果可得增大硫酸浓度，反应速率加快，1号瓶反应用时短，反应速率快，故C符合题意； D． 2号瓶中X的值等于5，使混合后溶液的总体积与1号瓶内溶液相同，故D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】利用控制变量法探究某一因素对化学反应速率的影响时，应保证其他反应条件相同。 7．【答案】B 【解析】【解答】A．根据图示可知甲酸分解制CO时反应物的能量比生成物的低，说明发生该反应是吸热反应，所以反应热△H＞0，A不符合题意； B．硫酸是该反应的催化剂，未加入硫酸时也发生了化学反应，因此涉及到化学键的断裂与形成，B符合题意； C．反应的活化能越大，发生反应就越难进行，化学反应速率就越慢。根据图示可知：加入硫酸的反应进程中②→③步活化能最大，因此该步的化学反应速率最慢，C不符合题意； D．根据图1可知，由于加入催化剂后只能改变反应途径，不能改变反应物与生成物的能量，因此无论是否使用催化剂，其反应热不变，所以反应热，D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】A、根据反应物、生成物总能量的相对大小判断反应的热效应； B、硫酸是反应的催化剂，是否加入硫酸不影响反应的发生； C、反应所需的活化能越大， 其反应速率越小； D、根据图1能量变化进行分析； 8．【答案】B 【解析】【解答】颜色的深浅与溴的浓度大小有关系，则 A．减小压强平衡不移动，溴的浓度降低，颜色变浅，A不符合题意； B．缩小体积压强增大，平衡不移动，溴的浓度增大，颜色变深，B符合题意； C．正反应吸热，降低温度平衡向逆反应方向进行，溴的浓度降低，颜色变浅，C不符合题意； D．增大H2的浓度平衡向逆反应方向进行，溴的浓度降低，颜色变浅，D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】混合气体颜色深浅只与单质溴的浓度大小有关，单质溴的浓度增大，颜色变深，再结合化学平衡移动与各物质的浓度关系进行分析即可。 9．【答案】C 【解析】【解答】A．根据分析，温度T1<T2，A不符合题意； B．a为T1时的平衡状态，b为T2时的平衡状态，根据分析，T1到T2为升温，平衡逆向移动，故Y的物质的量a<b，B不符合题意； C．根据分析，正反应放热，温度升高，平衡常数减小，故Ka>Kb，C符合题意； D．根据分析，正反应放热，温度升高，平衡逆向移动，故a、b两点的平衡转化率α(a)>α(b)，D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】A.T2时反应先达到平衡，则T1<T2； B.Z的体积分数越大，平衡正向进行的程度越大； C.升温平衡逆向移动，平衡常数减小； D.Z的体积分数越大，反应物的转化率越大。 10．【答案】D 【解析】【解答】A、可逆反应达到平衡时，正逆反应速率相等，但反应仍在继续，故A错误； B、平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，故B错误； C、随着反应进行，正反应速率逐渐减小，则 萃取反应的正反应速率：，故C错误； D、 消耗速率是氢离子生成速率的四分之一，，故D正确； 故答案为：D。 【分析】A、反应平衡为动态平衡； B、平衡常数只与温度有关； C、随着反应进行，正反应速率逐渐减小； D、化学反应速率之比等于化学计量数之比。 11．【答案】B 【解析】【解答】在5L密闭容器投入1molNH3和1molO2，2分钟后NO的物质的量增加了0.4mol，则： A．由热化学方程式可知生成4molNO，则放出akJ热量，则生成0.4molNO，则热量值为0.1akJ，A不符合题意； B．用氧气表示2分钟的反应速率：v(O2)= =0.05mol•L•min-1，B符合题意； C.2分钟内NH3的转化率是 ×100%=40%，C不符合题意； D.2分钟末c(H2O)= =0.12mol/L，D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】A.根据能量的变化与化学计量系数之比成正比，故可计算出能量为0.1aKJ B.根据一氧化氮的数据计算出速率，速率之比等于化学计量系数之比即可计算氧气的速率 C.根据数据2min内氨气的转化量即可 D.根据数据计算出2min末水的物质的量即可 12．【答案】B 【解析】【解答】A．正反应放热，升高温度平衡逆向移动，A的转化率降低，故A不符合题意； B．正反应放热，升高温度平衡逆向移动，A的转化率降低；正反应气体系数和减小，增大压强平衡正向移动，A的转化率增大，故B符合题意； C．正反应气体系数和减小，增大压强平衡正向移动，A的转化率增大，故C不符合题意； D．正反应放热，升高温度平衡逆向移动，A的转化率降低，故D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】根据勒夏特列原理分析。 13．【答案】D 【解析】【解答】A．若O2的质量保持不变，则混合气体中各种成分的质量都不变，反应达到平衡状态，A不符合题意； B．若SO2的百分含量保持不变，则混合气体中个组分的含量都不变，反应达到平衡状态，B不符合题意； C．若SO2和SO3的生成速率相等，则其中任何一种气体的生成速率与消耗速率相等，物质的浓度不变，反应达到平衡状态，C不符合题意； D．在SO2和SO3的物质的量之比为1：1时，反应可能处于平衡状态，也可能未达到平衡状态，这与外界反应条件有关，D符合题意； 故答案为：D。 【分析】达到化学平衡状态的主要标志是：①V正=V逆；②各物质的含量保持不变。 14．【答案】D 【解析】【解答】硝酸与金属反应，不能产生氢气，故A不符合题意；金属活动性Mg>Fe，HCl、H2SO4都是强酸，当酸浓度相同时，酸的元数越多，酸中H+的浓度越大。所以c(H+)：H2SO4>HCl，金属越活泼，酸溶液中氢离子浓度越大，反应放出氢气的速率就越快，故反应刚开始时放出H2的速率最大的是Mg与硫酸的反应，故BC不符合题意， 故答案为：D。 【分析】能和金属反应产生氢气的酸是盐酸和硫酸，温度相等，金属活动性越强，酸中氢离子浓度越大，反应速率越大 15．【答案】C 16．【答案】C 【解析】【解答】A．根据题干反应方程式3H2(g)+SO2(g)H2S(g)+2H2O(g)可知，达到平衡时生成H2O的物质的量是消耗SO2的2倍，故实线a不是代表n(H2O)随时间变化的曲线，而是代表H2S随时间变化的曲线，A不符合题意； B．由题干图示信息可知，t1min后H2S的物质的量还在增大，SO2的物质的量还在减小，说明反应在向正向进行，且化学反应中各物质表示的反应速率之比等于化学计量数之比，则有，此时，即正(SO2)＞逆(H2S)，B不符合题意； C．由题干图示信息可知，达到平衡时，SO2的物质的量为0.3mol，根据三段式分析可知，，容器的体积为1L，则该反应的平衡常数K==L•mol-1，C符合题意； D．由题干信息可知，3H2(g)+SO2(g)H2S(g)+2H2O(g) △H<0，则降低温度，平衡正向移动，SO2的平衡转化量增大，平衡时的物质的量减小，故若该反应在T2℃(T2<T1)时进行，则虚线b不可表示n(SO2)的变化，D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】A.根据SO2的物质的量变化，再根据各物质的物质的量变化之比等于方程式系数比，判断a线代表的物质是什么 B.由图可知t1时反应向正向进行，v正（SO2）>v逆（SO2）=v逆（H2S） C.列三段式计算平衡常熟 D.降低温度，反应速率减小达到平衡的时间变长，同时向放热反应方向移动，即正向移动， n(SO2) 变小 17．【答案】B 【解析】【解答】根据反应△H-T△S＜0时能自发进行，△H-T△S＞0时反应不能自发进行，据此判断。△H＞0，△S＞0，低温下，△G=△H-T△S＞0，反应不能自发进行，高温下，△G=△H-T△S＜0，反应能自发进行，所以选项A、C、D项不符合题意、选项B符合题意； 故答案为：B。 【分析】若反应能自发进行，则△H-T△S＜0，据此结合选项进行分析。 18．【答案】D 【解析】【解答】A．相同时间内物质的量的变化比等于化学反应的系数比，10min内，X物质的量的变化量为1.20-0.41=0.79mol，Y的变化量为1.00-0.21=0.79mol，物质的量的变化比=1：1，所以a：b=1：1，即a=b=1，A不符合题意； B．，B不符合题意； C．X的浓度保持不变，则X的消耗速率等于X的生成速率，能够判断该反应达到平衡状态，C不符合题意； D．Y为固体，加到反应体系内不影响化学反应速率，D符合题意； 故答案为：D。 【分析】A、化学计量数之比等于物质的量变化之比； B、结合公式判断； C、气体或者溶液的浓度保持不变，反应达到平衡； D、固体不影响反应速率。 19．【答案】C 【解析】【解答】A．在化学工业中，使用催化剂能提高反应速率，但不影响化学平衡的移动，则不一定能提高经济效益，故A不符合题意； B．将肉类等食品进行低温冷藏，低温能抑制细菌的生成和繁殖，但不能杀死细菌，则不能使其永远不会腐败变质，故B不符合题意； C．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，故C符合题意； D．夏天温度比冬天高，温度高反应速率快，则夏天面粉发酵速度与冬天面粉发酵速度快，故D不符合题意； 故故答案为：C。 【分析】A.催化剂可加快反应速率； B.降低温度，反应速率减小； C.铁粉具有还原性，与氧气反应； D.升高温度可加快反应速率。 20．【答案】C 【解析】【解答】①任何化学反应都伴随着能量的变化，因此反应过程中温度一直发生变化，所以当温度不变时，反应达到平衡状态，①符合题意； ②恒容容器，混合气体的体积不变，由于反应物中含有固体，根据质量守恒定律可知，反应过程中混合气体的质量发生变化，由密度公式可知，反应过程中混合气体的密度发生变化，所以当其不变时，说明反应达到平衡状态，②符合题意； ③由反应的化学方程式可知，反应前后气体分子数不变，但由于该装置为绝热装置，反应过程中国温度发生变化，则混合气体的压强发生变化，因此当压强不变时，说明反应达到平衡状态，③符合题意； ④由于反应前后气体分子数不变，因此反应前后，混合气体的物质的量保持不变，即n不变，由上述分析可知，反应过程中，混合气体的质量发生变化，根据公式可知，反应过程中，混合气体的平均相对分子质量发生变化，则当其不变时，说明反应达到平衡状态， ④符合题意； ⑤C(g)的物质的量浓度保持不变，说明反应达到平衡状态，⑤符合题意； ⑥当容器内各气体的浓度不再变化时，说明反应达到平衡状态， 但浓度不再变化，不一定对应成比例，⑥不符合题意； ⑦该等式未能体现正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡状态，⑦不符合题意； ⑧单位时间内生成nmolD，说明反应正向进行，同时生成2nmolA，说明反应逆向进行，同时体现了正逆反应速率相等，因此可说明反应达到平衡状态， ⑧符合题意； 综上，能说明反应达到平衡状态的有①②③④⑤⑧，共6个，C符合题意； 故答案为：C 【分析】分析所给物理量在反应前后是否发生变化，若反应过程中发生变化，则当其不变时，说明反应达到平衡状态；若反应中不发生变化，则其不变，不能说明反应达到平衡状态；也可分析描述是否能说明正逆反应速率相等，若能，则说明反应达到平衡状态；若不能，则不能说明反应达到平衡状态。 21．【答案】（1）cd （2）0.8 mol·L－1·min－1；64% （3）②③ 【解析】【解答】(1)由图像可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，则CH3OH转变成H2的过程是一个放出能量的过程，a项不正确；平均反应速率之比等于化学计量数之比，H2的生成速率与CH3OH的消耗速率之比为2∶1，b项不正确；化学变化不仅有新物质生成，同时也一定有能量变化，c项正确；1 mol H—O键断裂的同时2 mol C=O键断裂，说明v正＝v逆，反应达到平衡，即反应达最大限度，d项正确。(2)将5 mol CH3OH和2 mol O2充入2 L的密闭容器中，经过4 min反应达到平衡，测得c(O2)＝0.2 mol·L－1，说明氧气反应掉2－0.2×2＝1.6mol，根据浓度的变化量等于化学计量数之比，氢气生成6.4 mol，则4 min 内平均反应速率v(H2)＝6.4 mol÷(2 L×4 min)＝0.8 mol·L－1·min－1，根据上述分析，反应掉甲醇3.2 mol，则CH3OH的转化率为3.2÷5×100%＝64%。(3)甲醇燃料电池由甲醇、空气(氧气)、KOH(电解质溶液)构成，①电池放电时，氧气得电子，则通入空气的电极为正极，不正确；②电池放电时，生成的CO2与KOH溶液反应生成碳酸钾，电解质溶液的碱性逐渐减弱，正确；③6.4 g甲醇的物质的量为0.2 mol，根据CH3OH－6e－＋8OH－=CO ＋6H2O，电池放电时每消耗6.4 g CH3OH转移1.2 mol电子，正确。 【分析】（1）化学反应的过程一定伴随着能量的变化，根据方程式系数比例以及物质结构确定断键数目； （2）化学反应速率计算的核心是计算在一定时间内的浓度变化量，各物质的速率之比等于化学计量数之比，固态或者纯液态物质量的变化不影响化学反应速率； 22．【答案】（1）＞；b；0.0015mol/（L•min）；D （2）1；减小压强；放热 （3）＜；c；0.01mol/L 【解析】【解答】（1）①根据图示A点未达到平衡，向正反应方向移动V正＞V逆； ②二氧化氮是产物，含量在增加，且是NO的2倍，故b为二氧化氮的曲线，2s内NO的变化量为(0.02-0.008)mol=0.012mol，v(NO)=0.003 mol/（L•min） ，v（O2）= 0.0015mol/（L•min） ③A. v逆（NO2）＝2v正（O2），故A不符合题意； B. v生成（NO2）：v消耗（O2）＝2：1 与化学计量之比相等不能说明平衡，故B不符合题意； C.体积不变，气体的质量不变，密度始终不变，不能说明其达到平衡，故C不符合题意； D.反应前后系数不同，压强不变说明其达到平衡，故D符合题意； （2）①根据AB等物质的量，最终也是相等，因此变化量相等，其化学计量箱数之比为1：1，故x=1； ②根据题意，该反应为 A（g）+B（g） =2C（g），浓度降低，说明体积增大，压强减小；升高温度后，反应逆向进行，说明其正反应是放热反应； （3）①合成氨是放热反应，温度越高，其转化率越低，因此T2＜T1； ②氢气的含量越高，氮气的转化率越高；因此c点转化率最大； ③根据 b点对应的n＝0.15mol，测得平衡时H2、N2的转化率均为60%，因此氢气的变化量为0.09mol，氮气的变化量为0.03mol，因此氮气的总量为0.05mol，因此剩余的氮气为0.02mol，因此其浓度为0.01mol/L； 【分析】（1）①根据反应未达到平衡，向正反应进行； ②根据NO的量判断二氧化氮的量判断曲线； ③A. v逆（NO2）＝2v正（O2） 可表示平衡； B.与化学量系数之比相等不能说明其平衡； C.体积不变，气体质量不变其密度始终不变不能说明其平衡； D.前后系数不同，压强不变说明反应平衡； （2）①根据变化量等于化学计量系数之比判断； ②根据浓度均减小，改变的是压强，根据速率变化，增大说明是升高温度，但是反应逆向进行说明其正反应为放热； （3）①此正反应为放热反应，温度越高转化率越低判断； ②根据氢气的含量越高氮气的转化率越高； ③根据给出的氢气的量计算出氮气的转化量，计算出总量和剩余量计算出浓度。 23．【答案】（1）不变 （2）0.024 mol/L·min （3）使用了更高效的催化剂 （4） （5）40%；ac （6）A；B 【解析】【解答】（1）实验1中，50 min时向容器中充入一定量He，则正反应速率不变，因为各物质的浓度不变； （2）实验2中，H2浓度变化量为：2mol/L-1.28mol/L=0.72 mol/L，20min内的浓度为：0.72 mol/L×=0.482 mol/L，v=c÷△t=0.482 mol/L÷20min=0.024 mol/L·min； （3）比较实验1和2，恒容密闭容器中，初始投入量相等的条件下，并且温度相同，实验2更快达到平衡，说明实验2隐含的条件是使用了更高效的催化剂； （4）K只受温度影响，且此反应放热，温度越低K值越大，故顺序为：； （5），，，x=4，平衡时氢气的转化率； 能说明该反应达到化学平衡状态的： a．左右化学计量数之和不相等，容器内压强保持不变说明该反应达到化学平衡状态； b．体积不变，质量守恒，总质量不变，故密度不变，容器内的密度保持不变不能说明该反应达到化学平衡状态； c．混合气体中不变，能说明该反应达到化学平衡状态； d．说明正逆反应速率相等，且满足速率之比和系数成正比，反应达到平衡状态； 故答案为：ac； （6）A．使用催化剂，加快反应速率，但平衡不移动，A正确； B．温度越高，反应越快，达平衡所用时间越短，T1<T2，由 T1→T2升高温度，平衡向逆反应方向移动， NH3的体积分数减小，B正确； C．达平衡时c(N2)、c(H2)、c(NH3)不变，不是c(N2)=c(NH3)=c(H2)，C不正确； 故答案为：AB。 【分析】（1）充入一定量He，各组分的浓度不变，正反应速率不变； （2）根据计算； （3）催化剂能加快反应速率； （4）平衡常数只与温度有关； （5）列出反应的三段式，根据计算；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； （6）A.使用催化剂能加快反应速率，缩短达到平衡所需的时间； B.温度越高，反应越快，达平衡所用时间越短，同时升温平衡逆向移动； C.反应达到平衡时，c(N2)、c(H2)、c(NH3)不一定相等。 24．【答案】（1）C+H2O(g) CO+H2；H2O(g) （2）放热；小于；D （3）2H2O-4e-=O2↑+4H+；36；19297 25．【答案】（1）Fe；不是；该反应是放热反应，根据线Ⅱ可知，a点对应温度下的氨气的平衡体积分数会更高 （2）80；168.75；8100 （3）2NH3+2e-=H2+2NH2-或2NH4++2e-=H2↑+2NH3 （4）0.62 【解析】【解答】(1)①反应的活化能越高，则反应中活化分子数越少，反应速率越慢，则合成氨气反应的速率最慢的反应中，合成氨气反应的活化能最大，即当Fe作催化剂时活化能最大， 故答案为：Fe；②该反应是放热反应，根据线Ⅱ可知，a点对应温度下的氨气的平衡体积分数会更高，a点不是对应温度下氨气平衡时的百分含量；(2) ①反应开始总压强为100，反应达到平衡时增大为110，增大了10，说明氨气反应了10，由于氨气的转化率为50%，因此反应开始时氨气的含量为 =20%，故水蒸气占80%；p(H2O)=80kPa；根据上述分析可知：平衡时n(NH3)=20-10=10，n(N2)=5，n(H2)=15，则根据平衡常数的含义，物质的量的比等于气体的压强比，因此用平衡分压表示的平衡常数Kp= =168.75； ②可逆反应2NH3⇌N2+3H2达到平衡时，正反应速率与逆反应速率相等，此时氨气为10，氮气为5，氢气为15，v=v正-v逆=K正•p2(NH3)-K逆•p(N2)•p3(H2)， = = =168.75，在a点时压强为108，则说明此时氨气、氮气、氢气分别为12、4、12，所以 = = = =8100；(3)阴极上氨气或铵根离子得电子发生还原反应，电极反应式为2NH3+2e-=H2+2NH2- 或2NH4++2e-=H2↑+2NH3；(4)将含SO2的烟气通入该氨水中，当溶液显中性时，c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L，Ka2(H2SO3)= ， = = 。 【分析】（1）①活化能越大，速率越慢 ②由曲线2可知，在450℃时，氨气的百分含量才开始下降，而该反应是放热反应，温度升高，氨气的百分含量减小，因此可判断，a并不是平衡点。 （2）①氨气转化50%，容器内总压增大10KPa，根据差量法可求氨气的总量为20KPa，故水的分压为80KPa，平衡时氨气分压为10KPa，氮气为5KPa，氢气为15KPa，KP=153*5/102 ②可先根据平衡点计算 k正、k逆 的比值，再根据三段式，求出a点各组分的分压，代进去可得所需结果 ③阴极发生还原反应，化合价降低，故产物为氢气。配平电极反应的步骤为：先写反应物，再写生成物，根据化合价写转移电子数，再根据酸碱性配电荷守恒，最后配原子守恒。 学科网（北京）股份有限公司 $$