第二章 化学反应速率与化学平衡 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复习题 一、单选题 1．下列有关说法不正确的是（    ） A．其他条件一定时，平衡常数发生变化，化学平衡必定发生移动 B．某特定反应的平衡常数仅是温度的函数 C．通常情况下，一个放热且熵增的反应也有可能非自发进行 D．反应NH3(g)+HCl(g)      NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的ΔH <0 2．下列说法正确的是 A．恒温恒压容器中，反应A(s)+2B(g)2C(g)达平衡后，再通入气体C，平衡不移动，气体B的浓度保持不变 B．1molN2和3molH2反应达到平衡时H2转化率为10%，放出的热量为Q1；在相同温度和压强下，当2molNH3分解为N2和H2的转化率为10%时，吸收的热量为Q2，Q2≠Q1 C．恒温下，向密闭容器中加入NH2COONH4固体，反应NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)达平衡后，缩小容器的容积，再达平衡时，CO2的浓度不变 D．恒温恒容容器中，N2(g)+3H2(g)2NH3(g)达平衡后，改变条件使平衡正向移动，再达平衡时NH3的体积分数一定增大 3．通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是（      ） ①太阳光催化分解水制氢：2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)ΔH1=+571.6kJ·mol-1 ②焦炭与水反应制氢：C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH2=+131.3kJ·mol-1 ③甲烷与水制氢：CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g)ΔH3=+206.1kJ·mol-1 A．反应①中电能转化为化学能 B．反应②中反应物总能量一定高于生成物总能量 C．反应③使用催化剂，ΔH3减小 D．反应CH4(g)=C(s)＋2H2(g)的ΔH=+74.8kJ·mol-1 4．下列有关说法正确的是 A．若压强不再随时间变化能说明反应已达平衡，则A、C不能同时是气体 B．和反应达到平衡时转化率为10％，放出热量，在相同温度和压强下，当分解为和的转化率为10％时，吸收热量，不等于 C．若用稀硫酸和稀氢氧化钡反应测定中和反应反应热，则偏高 D．可用勒夏特列原理解释“为什么用排饱和食盐水来收集氯气 5．催化氧化是制硫酸的关键步骤：。时，在的恒温恒容容器中加入和，测得混合气体的总物质的量随时间的变化如表所示： 0 3 6 10 15 25 3 2.50 2.35 2.15 2.10 2.08 2.06 下列推断不正确的是 A．，混合体系的压强逐渐减小 B．， C．时，反应时间最好定为 D．时，的平衡转化率为 6．下列说法中正确的是 A．凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的 B．吸热反应“TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g)”在一定条件下可自发进行，则该反应的∆S<0 C．使用催化剂可降低反应的∆H和反应的活化能，从而提高化学反应速率 D．升高温度，可使单位体积内活化分子数增多，反应速率加快 7．资源化利用CO2是实现“碳中和”的重要途径，CO2光催化转化为CH4的方法入选了2020年世界十大科技进展，其原理为：CO2+4H2CH4+2H2O。CO2与氢气反应制CH4的一种催化机理如图所示，下列说法正确的是    A．反应中La2O3是中间产物 B．H2在Ni催化作用下产生•H过程的△S>0 C．反应中La2O2CO3释放出CO2 D．使用催化剂可以降低反应的焓变，从而提高化学反应速率 8．丙烯与HCl发生加成反应分两步：第一步H+进攻丙烯生成碳正离子(CH3-CH2-CH2或 CH3-CH-CH3)；第二步Cl-进攻碳正离子完成加成。反应进程中的能量变化如图所示。 已知在0℃和40℃时，反应进程①与进程②产物的比例分别为 25∶75和 40∶60。下列说法正确的是 A．反应进程①产物比进程②产物稳定 B．与0℃相比，40℃时丙烯的转化率增大 C．从0℃升高至40℃，反应进程①正反应速率增大，进程②正反应速率减小 D．用DCl代替HCl，得到的产物有 和 9．某化学研究小组探究外界条件对化学反应的速率和平衡的影响，图像如下，下列判断正确的是 A．由图a可知，，该反应的逆反应为放热反应 B．由图b可知，该反应 C．图c是绝热条件下速率和时间的图像，由此说明该反应放热 D．图d中，曲线a一定是加入了催化剂 10．化学与生产、生活密切相关。下列事实不能用平衡移动原理解释的是 A．开启碳酸饮料瓶后，瓶内立即泛起大量泡沫 B．由、、组成的平衡体系通过缩小体积加压后颜色变深 C．实验室制取乙酸乙酯时，将乙酸乙酯不断蒸出 D．合成氨过程中使用过量的氮气以提高氢气的转化率 11．工业制硫酸的第二步反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0，反应达平衡后，改变某一个条件，下列八条曲线(①～⑧)正确的是 A．①⑥⑧ B．①⑤⑦ C．②③⑧ D．②④⑦ 12．我国科学家用催化剂电催化还原制甲酸的机理如图1所示，反应历程如图2所示，其中吸附在催化剂表面的原子用*标注。下列说法中错误的是 A．使用催化剂能够降低反应的活化能 B．制甲酸的决速步骤为 C．电催化还原制甲酸的副反应 D．催化剂活性位点在催化过程中的作用是活化水分子 13．下列装置或操作正确且对应的实验能达到实验目的的是 A．除去Cl2中混有的HCl气体 B．测定中和反应反应热 C．通过注射器活塞右移，验证Na与H2O反应放热 D．研究Fe3+、Al3+对H2O2分解速率的影响 A．A B．B C．C D．D 14．SiHCl3被应用于制造多晶硅及硅烷偶联剂等领域。50℃时将nmolSiHCl3置于密闭容器中发生如下反应：，SiHCl3的转化率随时间变化的曲线如下图所示。下列说法正确的是 A．SiH2Cl2和SiCl4均为由极性键构成的非极性分子 B．0~100min内， C．50℃时该反应的平衡常数 D．b-c段平均速率大于a-b段平均速率 二、填空题 15．二氧化氯(ClO2)是一种高效的灭菌消毒剂，受热或浓度过大时易发生分解甚至爆炸。工业上常将ClO2制备成NaClO2固体以便运输和贮存，流程如下： (1)“吸收”过程中发生反应的离子方程式是 。 (2)“吸收”过程，温度控制在25℃的目的是 (填字母)。 a.保持适当的反应速率　　　b.促进H2O2分解　　　c.防止温度过高引起爆炸 (3)NaClO2的溶解度曲线如图所示，由NaClO2溶液得到无水NaClO2的操作如下： ①减压，55℃蒸发结晶； ② ； ③38℃～60℃热水洗涤； ④低于60℃干燥。 16．回答下列问题： (1)用钌的配合物作催化剂，一定条件下可直接光催化分解，发生反应：，该反应的∆H (填“>”或“<”，下同)0，∆S 0，在低温下，该反应 (填“能”或“不能”)自发进行。 (2)超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，化学方程式为。反应在常温下能够自发进行，则反应的∆H (填“>”或“<”)0。 (3)已知在、时石灰石分解反应的、。 ①常温下，该反应 (填“能”或“不能”)自发进行。 ②据本题反应数据分析，温度 (填“能”或“不能”)成为反应进行方向的决定因素。 (4)已知，该反应能够自发进行的反应条件是 。 (5)某吸热反应能自发进行，则该反应的∆S (填“>”或“<”)0。 17．一定条件下，CO2和CO可以互相转化 （1）某温度下,在容积为2L的密闭容器按甲、乙两种方式投入反应物发生反应：CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)。 容器 反应物 甲 8molCO2(g)、16molH2(g) 乙 wmolCO2(g)、xmolH2(g)、ymolCO(g)、zmolH2O(g) 甲容器15min后达到平衡，此时CO2的转化率为75%，则0-15min内平均反应速率(H2)= ，此条件下该反应的平衡常数K= 。欲使平衡后乙与甲中相同组分气体的体积分数相等，则w、x、y、z需满足的关系是 ，且 (用含y的等式表示)。 （2）研究表明,温度、压强对反应C6H5CH2CH3(g)+CO2(g) C6H5CH=CH2(g)+CO(g)+H2O(g) ΔH中乙苯的平衡转化率影响如下图所示：则ΔH 0（填“>”“< ” 或“=”），压强p1、p2、p3从大到小的顺序是 。 （3）CO可被NO2氧化CO+NO2CO2+NO。当温度高于225℃时，反应速率正=k正·c(CO) ·c(NO2)、逆= k逆·c(CO2) ·c(NO)，k正、k逆分别为正、逆反应速率常数。在上述温度范围内，k正、k逆与该反应的平衡常数K之间的关系为 。 18．氮、碳氧化物的无害化处理是研究的热点。一定条件下发生如下反应： Ⅰ. Ⅱ. 完成下列填空： (1)反应Ⅰ平衡常数的表达式K= 。 (2)某温度下，反应Ⅰ的，该温度下，测得容器中、、的浓度分别为、、，此时，反应Ⅰ是否处于平衡状态？若不是，预测反应的方向。 (3)甲为10L的恒温容器。盛有和1mol CO，发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，5min时，测得CO转化率为60％，，则 mol；0～5min，的平均反应速率 。 (4)乙为10L的绝热容器。向其中充入和1mol CO，发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，乙中反应达到平衡的时间 甲；此时乙中比甲中 (以上两空选填“>”“＜”或“=”)，理由是： 。 (5)不同压强的密闭容器中，分别充入和1mol CO，发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，测得的平衡转化率与温度的关系如图所示。 P1、P2、P3由小到大的顺序为 ；温度高于T0℃时，容器内发生的主要反应为 (填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅰ和Ⅱ”)。 19．利用H2和CO2生产甲醇。某温度下，在容积为2L的密闭容器中充入1molCO2和3.25molH2，在一定条件下反应，测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)随时间的变化关系如图所示。 (1)从反应开始到3min时，氢气的平均反应速率v(H2)= 。 (2)下列措施中一定能使CO2的转化率增大的是 。(填序号) A．在原容器中再充入1molCO2 B．在原容器中再充入1molH2 C．在原容器中再充入1molHe D．使用更有效的催化剂 E.缩小容器的容积 F.将水蒸气从体系中分离出 20．氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用，合成氨工业在国民生产中有重要意义。以下是关于合成氨的有关问题，请回答： (1)若在一容积为2L的密闭容器中加入0.2 mol的N2和0.6 mol的H2，在一定条件下发生反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  ΔH＜0，若在5分钟时反应达到平衡，此时测得NH3的物质的量为0.2 mol。则平衡时c(N2)= 。平衡时H2的转化率为 %。平衡时NH3的体积分数是 。 (2)平衡后，若提高H2的转化率，可以采取的措施有 。(填写序号) A．加了催化剂 B．增大容器体积 C．降低反应体系的温度 D．加入一定量N2 (3)若在0.5 L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行如下反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  ΔH＜0，其化学平衡常数K与温度T的关系如表所示。请完成下列问题： T/℃ 200 300 400 K K1 K2 0.5 ①写出化学平衡常数K的表达式 。 ②试比较K1、K2的大小，K1 K2(填“＞”“＜”或“=”)； ③400℃时，反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数为 。当测得NH3、N2和H2物质的量分别为3 mol、2 mol和1 mol时，则该反应的v(N2正) v(N2逆)(填“＞”“＜”或“=”)。 (4)根据化学反应速率和化学平衡理论，联系合成氨的生产实际，你认为下列说法不正确的是 。(填写序号) A．化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品 B．勒夏特列原理可指导怎样使用有限原料多出产品 C．催化剂的使用是提高产品产率的有效方法 D．正确利用化学反应速率和化学反应限度理论都可以提高化工生产的综合经济效益 21．恒温下在2L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。 (1)该反应的化学方程式为 ； (2)从开始至5min，Y的平均反应速率为 ；平衡时，X的转化率为 。 (3)反应达平衡时体系的压强是开始时的 倍； (4)下列描述中能表明反应已达到平衡状态的是 。(填序号) 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　 ⑤Z(g)的物质的量浓度不变　 ⑥容器内X、Y、Z三种气体的浓度之比为3∶1∶2　 ⑦某时刻v(X)=3v(Y)且不等于零　 ⑧单位时间内生成2nmolZ，同时生成3nmolX (5)在某一时刻采取下列措施能加快反应速率的是_______。 A．加催化剂 B．降低温度 C．体积不变，充入X D．体积不变，从容器中分离出Y (6)写出平衡常数K的计算式(只列式不计算) 。 22．下列说法中能说明2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)已达平衡状态的是 。 ①单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol HI ②一个H-H键断裂的同时有两个H-I键断裂 ③c(HI)=c(I2) ④反应速率：v(H2)=v(I2)=v(HI) ⑤c(HI)∶c(I2)∶c(H2)=2∶1∶1 ⑥温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化 ⑦温度和体积一定时，容器内压强不再变化 ⑧条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化 ⑨温度和体积一定时，混合气体的颜色不再发生变化 ⑩温度和压强一定时，混合气体的密度不再发生变化 三、计算题 23．二甲醚（CH3OCH3）是一种重要的清洁燃料，也可替代氟利昂作做制冷剂等，对臭氧层无破坏作用.工业上以水煤气（CO、H2）为原料生产二甲醚CH3OCH3的新工艺主要发生三个反应： 2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)△H=-90.0kJ·mol-1 ① 2CH3OH(g)CH3OCH(g)+H2O （g）△H=-24.5kJ·mol-1② CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H=-41.1kJ·mol-1③ 回答下列问题： （1）新工艺的总反应3H2+3COCH3OCH3+CO2的热化学方程式为 。 （2）已知一些共价键的键能如下： 化学键 H-H C-H C-O O-H 键能（kJ·mol-1) 436 414 326 464 运用反应①计算一氧化碳中碳氧共价键的键能 kJ•mol-1。 （3）某温度下，将2mol CO和6mol H2充入2L的密闭容器中，充分反应10min后，达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L，计算此温度下的平衡常数K= 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．C 【详解】A．平衡常数是温度的函数，平衡常数变化，往往是由于温度发生了变化，而温度变化时平衡一定发生移动，A项正确； B．对于一下确定的可逆反应化学方程式，平衡常数仅随温度变化，B项正确； C．放热反应有利于自发，熵增有利于自发，既放热又熵增反应一定自发，C项错误； D．反应由气体变成了固体，熵是减小的，但室温下该反应可自发，说明该反应显著放热，即焓变小于0，D项正确； 所以答案选择C项。 2．C 【详解】A．通入气体C，生成物浓度增大，平衡逆向移动，因为恒压，可达到相同的平衡状态，气体B的浓度保持不变，故A错误； B．1molN2和3molH2反应达到平衡时H2转化率为10%，则实际参加反应的H2物质的量为0.3mol，放出的热量为Q1；在相同温度和压强下，当2molNH3分解为N2和H2的转化率为10%时，实际消耗NH3物质的量为2mol×10%=0.2mol，生成0.3mol H2，吸收的热量为Q2，则Q2=Q1，故B错误； C．该反应的平衡常数K=c(CO2)，温度不变，平衡常数不变，则浓度不变，故C正确； D．如加入较多的反应物，平衡正向移动，生成物的体积分数可能减小，不一定增大，故D错误； 故选：C。 3．D 【详解】A. 反应①中，太阳光催化分解水制氢，由光能转化为化学能，A不正确； B. 反应②中，ΔH2>0，为吸热反应，B不正确； C. 反应③中，使用催化剂，对ΔH3不产生影响，C不正确； D. 应用盖斯定律，将反应③-反应②得，反应CH4(g)=C(s)＋2H2(g)的ΔH＝＋74.8 kJ·mol－1，D正确； 答案选D。 4．D 【详解】A．若压强不再随时间变化能说明反应已达平衡，说明该反应是气体体积改变的反应，若A、B、C同时是气体可满足条件，故A错误； B．相同温度和压强下，将2mol氨气完全转化为氮气和氢气，也是1mol氮气和3mol氢气，所以二者等效平衡，设生成氨气的反应热为+Q，氨气分解生成氮气和氢气的反应热为-Q，即有3mol氢气消耗放出Q热量，消耗n(H2)=3mol×10%=0.3mol，放出的热量Q1=0.1Q，则消耗2mol氨气生成氮气和氢气时吸收Q热量，则消耗n(NH3)=2mol×10%=0.2mol，吸收热量Q2=0.1Q，Q2等于Q1，故B错误； C．稀硫酸和稀氢氧化钡反应会生成沉淀，额外有热量放出，则偏低，故C错误； D．Cl2+H2OH++Cl-+HClO是一个可逆反应，当增大溶液中的Cl-浓度时，可以该反应的平衡向逆反应方向移动，以减少氯气在水中的溶解度，可用勒夏特列原理解释为什么用排饱和食盐水来收集氯气，故D正确； 故选D。 5．C 【详解】A．0~10min，混合气体总物质的量不断减小，在恒温恒容容器中，混合体系的压强逐渐减小，A项正确； B．该反应每消耗2molSO2和1molO2生成2molSO3，气体总物质的量减少1mol，0~15min，混合气体总物质的量减少3mol-2.10mol=0.90mol，则消耗O2物质的量为0.90mol，v(O2)==0.02mol/(L∙min)，B项正确； C．由表中数据可见，15min时SO2的转化率已经很大，延长反应时间SO2的转化率增大不明显，综合经济效益降低，故反应时间最好定为15min，C项错误； D．设起始到平衡转化O2物质的量为xmol，列三段式，则2-2x+1-x+2x=2.06，解得x=0.94，SO2的平衡转化率为×100%=94%，D项正确； 答案选C。 6．D 【详解】A．放热的熵减小的反应在高温下不能自发进行，故A错误； B．“TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g)”该反应是一个熵不变的反应，吸热反应，根据△G=△H-T△S＞0时，该反应不能自发进行，故B错误； C．使用催化剂可降低反应的活化能，从而提高化学反应速率，但不能改变反应的∆H，故C错误； D．升高温度，可使单位体积内活化分子数增多，反应速率加快，故D正确； 故选D。 7．B 【详解】A．根据图示，反应中La2O2CO3是中间产物，故A错误； B．H2在Ni催化作用下产生•H，微粒的数目增多，体系的混乱程度增大，△S>0，故B正确； C．反应中La2O2CO3释放出CO，故C错误； D．使用催化剂可以降低反应的活化能，从而提高化学反应速率，催化剂不能改变焓变，故D错误； 选B。 8．A 【分析】由图可知丙烯与HCl发生加成反应为放热反应，由此分析。 【详解】A．根据能量越低物质越稳定，由图可知反应进程①产物能量低，故反应进程①产物比进程②产物稳定，故A符合题意； B．由图可知丙烯与HCl发生加成反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，丙烯的转化率减小，故B不符合题意； C．升高温度，反应速率均加快，反应进程①正反应速率增大，进程②正反应速率也增大，故C不符合题意； D．根据加成反应的特点可知，D与Cl原子不能同时加到同一个C原子上，不可能得到和，故D不符合题意； 答案选A。 9．C 【详解】A．图a为折线图，先出现拐点者先达到平衡，说明其反应速率快，反应速率快说明对应的温度高或压强大，故图a中T1>T2，对比两条曲线发现，平衡时温度越高，C%越少，说明温度升高，平衡逆向移动，根据勒夏特列原理，推得逆向为吸热反应，A错误； B．比较m+n与p大小关系，需考虑压强对平衡移动的影响，根据图b，压强增大，C%升高，说明平衡正向移动，根据勒夏特列原理，推得m+n>p；B错误； C．根据图c，反应起始一段时间速率加快，由于反应开始后，浓度是一直减小的，故不可能是浓度的原因，联想到绝热体系，可能是因为温度升高导致反应速率加快，说明该反应为放热反应，C正确； D．图d说明a对应改变的条件不影响平衡移动，一种情况是加入催化剂，另一种情况是前后气体分子数不变改变压强，D错误； 故选：C。 10．B 【详解】A．碳酸饮料中存在二氧化碳的溶解平衡：CO2(g)CO2(aq)，开启瓶盖后，瓶中气体压强减小，平衡逆向移动，二氧化碳浓度增大导致泛起大量泡沫，则开启碳酸饮料瓶后，瓶内立即泛起大量泡沫能用平衡移动原理解释，故A不符合题意； B．氢气与碘蒸气反应生成碘化氢的反应是气体体积不变的反应，缩小体积增大压强，碘蒸气的浓度增大导致颜色变深，但化学平衡不移动，则由氢气、碘蒸气、碘化氢组成的平衡体系缩小体积加压后颜色变深不能用平衡移动原理解释，故B符合题意； C．浓硫酸作用下乙醇和乙酸共热发生酯化反应生成乙酸乙酯和水，该反应是可逆反应，将乙酸乙酯不断蒸出，生成物的浓度减小，平衡向正反应方向移动，乙酸乙酯的产率增大，则实验室制取乙酸乙酯时，将乙酸乙酯不断蒸出能用平衡移动原理解释，故C不符合题意； D．合成氨反应为可逆反应，增大反应物氮气的浓度，平衡向正反应方向移动，氢气的转化率增大，则合成氨过程中使用过量的氮气以提高氢气的转化率能用平衡移动原理解释，故D不符合题意； 故选B。 11．B 【详解】由于该反应是气体体积减小且放热的反应，所以当温度升高时，平衡逆向移动，平衡常数减小，①正确、②错误； 使用催化剂对平衡移动没有影响，所以反应物转化率不变，③、④均错误； 平衡常数只受温度的影响，所以增加氧气的物质的量，平衡常数不变，⑤正确、⑥错误； 压强增大，平衡向正反应方向移动，所以三氧化硫的物质的量浓度增大，⑦正确、⑧错误； 所以图中①⑤⑦三条曲线是正确的，故选B。 12．C 【详解】A．催化剂降低反应的活化能，故A不选； B．由于反应 最大，是影响制甲酸的决速步骤，故B不选； C．该催化反应的副反应为上面的一条曲线，则 ，故C选； D．有图可知，催化剂活性位点在催化过程中的作用是活化水分子，故D不选； 故选：C。 13．D 【详解】A．氯气和氯化氢都与碳酸钠溶液反应，应用饱和食盐水进行除杂，故A错误； B．根据图示可知简易量热计中缺少搅拌用的环形玻璃搅拌器，B错误； C．Na与H2O反应有H2生成，从而使注射器活塞向右移动，不一定是放热导致右移，C错误； D．Cl-浓度相同，Fe3+、Al3+的浓度相等，相同条件下，比较H2O2溶液中产生气泡的快慢来判断Fe3+、Al3+对H2O2分解速率的影响，D正确； 故答案选D。 14．C 【详解】A．SiCl4是正四面体结构的分子，正负电性中心重合，属于非极性分子，但SiH2Cl2是四面体结构，正负电性中心不重合，属于极性分子，A错误； B．由图可知，0~100min内，，但容器体积未知，不能用浓度变化来表示，B错误； C．由图知，达到平衡时，转化率为21%，反应三段式为，则平衡常数，C正确； D．随着反应的进行，反应物浓度减小，反应物浓度a-b段大于b-c段，反应物浓度越大，反应速率越快，即a-b段平均速率大于b-c段平均速率，D错误； 故选C。 15．(1)2ClO2+H2O2+2OH-=2+2H2O+O2↑ (2)ac (3)高于38℃趁热过滤 【详解】（1）由流程图可知，“吸收”过程中ClO2与H2O2在碱性条件下反应生成和氧气，根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒配平反应的离子方程式是2ClO2+H2O2+2OH-=2+2H2O+O2↑。 （2）a． 温度过低反应速率太慢，温度过高，反应速率太快，温度控制在25℃易保持适当的反应速率 b． H2O2作为反应物，应防止其分解，故温度不能过高，故错误；　　 c． ClO2受热时易发生分解甚至爆炸，故温度控制在25℃可防止温度过高引起爆炸，故正确；故选ac。 （3）根据溶解度曲线可知，温度低于38℃析出的是NaClO2∙3H2O，故减压，55℃蒸发结晶后，应在高于38℃下趁热过滤，再用38℃～60℃热水洗涤，干燥。 16． > > 不能 < 不能 能 高温 > 【详解】(1)由于在中燃烧生成为放热反应，则二氧化碳分解生成和氧气的反应为吸热反应，，根据化学方程式可知，反应后气体的化学计量数之和增加，，故低温下，反应不能自发进行。 (2)时反应自发进行，通过化学方程式可知常温下，常温下反应能够自发进行，则。 (3)①根据时反应自发进行，已知，，则常温下不能自发进行； ②该反应的、，高温条件下能使，而常温条件下，则该反应中温度能成为决定反应进行方向的因素。 (4)该反应的、，则高温时，反应能自发进行。 (5)已知某吸热反应能自发进行，即，，则。 17． 0.2mol/（L·min） 1.8或 y=z y=x-2w ＞ p1＞p2＞p3 =K 【分析】（1）甲容器15 min后达到平衡，此时CO2的转化率为75%，则转化CO2为8mol×75%=6mol，列三段式：         CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g） 起始c： 4         8          0         0 转化c： 3         3          3         3 平衡c： 1         5          3         3 据此计算可得； 欲使平衡后乙与甲中相同组分气体的体积分数相等，则将乙中CO和H2O转化为与甲初始物质一样使满足与甲中投入量等比例； （2）温度和压强对化学平衡的影响； （3）已知：v 正=k正·c（CO）·c（NO2）、v逆=k逆·c（CO2）·c（NO），平衡时：v 正=v逆，代入可得。 【详解】（1）甲容器15 min后达到平衡，此时CO2的转化率为75%，则转化CO2为8mol×75%=6mol，列三段式：         CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g） 起始c： 4         8          0         0 转化c： 3         3          3         3 平衡c： 1         5          3         3 则0～15 min内平均反应速率v（H2）=3mol·L－1÷15min=0.2mol/（L·min）；此条件下该反应的平衡常数K=3×3÷(1×5)=1.8（或）； 欲使平衡后乙与甲中相同组分气体的体积分数相等，则将乙中CO和H2O转化为与甲初始物质一样使满足与甲中投入量等比例，甲的初始投入量为8 mol CO2（g）、16 mol H2（g），故乙转化后应只有CO2（g）和 H2（g），故y=z；同时转化为满足n（CO2）：n（H2）=8：16=1：2，则有（w+y）：（x+y）=1：2，解得y=x-2w； （2）温度升高，有利于吸热方向，根据图，一定压强下，温度升高，乙苯的平衡转化率增大，即正方向为吸热方向，故反应的△H＞0；又 反应C6H5CH2CH3（g）+CO2（g）C6H5CH=H2（g）+CO（g）+H2O（g）为气体体积增大的反应，压强增大，平衡向着逆方向，乙苯的平衡转化率减小，故p1＞p2＞p3； （3）CO可被NO2氧化：CO+NO2CO2+NO．已知：v 正=k正·c（CO）·c（NO2）、v逆=k逆·c（CO2）·c（NO），平衡时：v 正=v逆，故k正·c（CO）·c（NO2）=k逆·c（CO2）··c（NO），==K。 【点睛】本题考查了化学原理，化学平衡、速率的计算、化学平衡常数的计算、等效平衡、影响化学平衡的因素等知识点，综合性强，对化学平衡的相关知识理解透彻是解题关键，难点（3）平衡时：v 正=v逆，列等式求解。 18．(1) (2)反应I没有达到平衡状态，因为此时浓度商Qc=0.25>K，生成物偏多，反应向逆反应方向进行 (3) 0.2 2×10-3 (4) < > 反应I和反应II的正反应均为放热反应，乙容器由于处于绝热环境，随着反应的进行乙容器温度高于甲容器，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，所以乙容器平衡较甲容器平衡，乙向逆向吸热方向进行程度大，乙容器中N2O的浓度比甲容器中的大，即乙>甲 (5) P1<P2<P3 II 【解析】（1） 根据化学平衡常数的定义式可得反应的平衡常数表达式为K=； （2） 此时体系内的浓度商Qc=，0.25>0.16，反应I未达到平衡状态，生成物偏多，反应向逆反应方向进行； （3） 设反应I中N2O减少2xmol，反应I的各物质末态量作为反应II对应物质的起始量，CO在反应II中的转化率为60%为已知量，则可列出：，， 解得x=0.1，则n(N2O)=0.4-2×0.1=0.2mol；5min内v(O2)=； （4） 反应I和反应II的正反应均为放热反应，在乙容器中由于处于绝热环境，随着反应的进行乙容器温度高于甲容器，反应速率乙比甲快，达到平衡时间乙比甲用时少，即乙<甲；升高温度，平衡向吸热反应方向移动，因为乙容器温度高于甲容器，所以乙容器平衡较甲容器平衡，乙向逆向吸热方向进行程度大，乙容器中N2O的浓度比甲容器中的大，即乙>甲； （5） 反应I是正反应气体体积增大的反应，当温度一定时，增大压强，反应I平衡向逆反应气体体积减小方向移动，N2O的转化率降低，因此三者压强由小到大的关系是P1<P2<P3；温度高于T0℃时，压强改变对N2O的平衡转化率基本无影响，反应II是反应前后气体体积不变的反应，因此温度高于T0℃时，容器内主要发生的是反应II。 19． 0.25 mol•L-1•min-1 BEF 【详解】(1)该工业方法制取甲醇原理为二氧化碳与氢气反应生成甲醇和水，反应方程式为CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)，根据三段式可知，                       从反应开始到3min时，氢气的平均反应速率v(H2)＝＝0.25 mol•L-1•min-1； (2)CO2的转化率增大，平衡正向移动，则 A．在原容器中再充入1mol CO2，CO2的总物质的量在增加，虽然平衡在正向移动，根据勒夏特列原理可知，CO2的转化率减小，故A错误； B．在原容器中再充入1mol H2，平衡正向移动，CO2的转化率增大，故B正确； C．在原容器中再充入1mol He，由于体积不变，各物质的浓度不变，平衡不移动，CO2的转化率不变，故C错误； D．使用更有效的催化剂，对化学平衡的移动没有影响，故D错误； E．缩小容器的容积，相当于加压，由于该反应是气体体积减小的反应，所以平衡正向移动，CO2的转化率增大，故E正确； F．将水蒸气从体系中分离出，减小生成物的浓度，平衡正向移动，CO2的转化率增大，故F正确； 故答案为：BEF。 20．(1) 0.05 mol•L-1 50 33.3%或 (2)CD (3) K= ＞ 2 ＞ (4)C 【详解】（1）反应达到平衡时n(NH3)=0.2 mol，根据物质反应转化关系可知反应消耗0.1 mol N2，由于反应开始时n(N2)=0.2 mol，所以平衡时n(N2)=0.2 mol-0.1 mol=0.1 mol，由于容器的容积是2 L，则平衡时N2的浓度为c(N2)==0.05 mol•L-1； 根据反应方程式可知每反应产生0.2 mol NH3，反应消耗0.3 mol H2，反应开始时n(H2)=0.6 mol，所以H2的平衡转化率为； 反应开始时n(N2)=0.2 mol，n(H2)=0.6 mol，反应达到平衡时n(NH3)=0.2 mol，根据物质反应转化关系可知反应消耗0.1 mol N2和0.3 mol H2，则平衡时n(N2)=0.1 mol，n(H2)=0.3 mol，气体总物质的量n(总)=0.1 mol+0.3 mol+0.2 mol=0.6 mol，所以NH3的体积分数为：或NH3的体积分数为：； （2）A．加了催化剂只能加快反应速率，缩短达到平衡所需时间，而不能使化学平衡发生移动，故H2的转化率不变，A不符合题意； B．增大容器体积，导致体系的压强减小，化学平衡向气体体积扩大的逆反应方向移动，H2的转化率减小，B不符合题意； C．降低反应体系的温度，化学平衡向放热的正反应方向移动，导致H2的转化率提高，C符合题意； D．加入一定量N2，即增大反应物浓度，化学平衡正向移动，使更多H2发生反应，故H2的转化率提高，D符合题意； 故合理选项是CD； （3）①化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时各种生成物浓度幂之积与各种反应物浓度幂之积的比，则该反应的化学平衡常数K的表达式为K=； ②反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0的正反应是放热反应，化学平衡常数只与温度有关，升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，导致化学平衡常数减小。由于温度：200℃＜300℃，所以化学平衡常数K1＞K2； ③N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在400℃时化学平衡常数K==0.5，而反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数为； 当测得NH3、N2和H2物质的量分别为3 mol、2 mol和1 mol时，由于容器的容积是0.5 L，则c(NH3)=6 mol/L，c(N2)=4 mol/L，c(H2)=2 mol/L，Qc=，化学反应未达到平衡状态，化学反应正向进行，故反应速率：v(N2正)＞v(N2逆)； （4）A．化学反应速率越快，单位时间内生产的产品越多，化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品，A正确； B．勒夏特列原理即平衡移动原理，可指导怎样使用有限原料多出产品，B正确； C．加了催化剂，平衡不移动，催化剂不能提高产品产率，C错误； D．正确利用化学反应速率和化学反应限度理论都可以提高化工生产的综合经济效益，D正确； 故合理选项是C。 21．(1) (2) 0.02mol/(L•min) 60% (3) (4)③④⑤⑧ (5)AC (6)0.252/(0.22×0.4) 【详解】（1）根据图象可知，5min内X的物质的量减少0.6mol、Y的物质的量减少0.2mol、Z的物质的量增加0.4mol，可知X、Y是反应物、Z是生成物，变化量比等于系数比，5min后物质的量不再改变，说明该反应可逆，反应方程式为3X(g)+Y(g)⇌2Z(g)； （2）从开始至5min，Y的物质的量减少0.2mol，Y平均反应速率为=0.02mol/(L·min)；5min内X的物质的量减少0.6mol，X的转化率为×100%=60%； （3）同温、同体积，压强比等于物质的量比，反应达平衡时体系的压强是开始时的倍； （4）①恒温容器，温度是恒量，容器内温度不变，反应不一定达到平衡状态，故不选①； ②反应前后气体总质量不变、容器体积不变，密度是恒量，混合气体的密度不变，反应不一定达到平衡状态，故不选②； ③反应前后气体系数和不同，容器体积不变，压强是变量，混合气体的压强不变，反应一定达到平衡状态，故选③； ④反应前后气体总质量不变，反应前后气体系数和不同，混合气体的平均相对分子质量是变量，混合气体的平均相对分子质量不变，反应一定达到平衡状态，故选④； ⑤反应达到平衡状态，各物质浓度不再改变，Z(g)的物质的量浓度不变，反应一定达到平衡状态，故选⑤； ⑥容器内X、Y、Z三种气体的浓度之比为3：1：2，不能判断浓度是否改变，反应不一定平衡，故不选⑥； ⑦某时刻v(X)=3v(Y)，不能判断正逆反应速率是否相等，反应不一定平衡，故不选⑦； ⑧单位时间内生成2nmolZ，同时生成3nmolX，正逆反应速率比等于系数比，反应一定达到平衡状态，故选⑧； 反应一定达到平衡状态的是③④⑤⑧。 （5）A．催化剂能加快反应速率，加催化剂，反应速率加快，故选A； B．降低温度，反应速率减慢，故不选B； C．体积不变，充入X，反应物浓度增大，反应速率加快，故选C； D．体积不变，从容器中分离出Y，反应物浓度降低，反应速率减慢，故不选D； 选AC。 （6）根据图象可知，平衡常数K=。 22．②⑥⑨ 【分析】当可逆反应达到平衡状态时，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，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，据此解答。 【详解】①单位时间内生成nmol H2的同时生成nmol HI，速率之比不等于物质的量之比，故错误； ②一个H－H键断裂的同时有两个H－I键断裂，由于一个H-H键断裂等效于两个H-I键形成的同时有两个H-I键断裂，反应达到平衡状态，故正确； ③未知起始投入量，c(HI)=c()不能说明反应达平衡状态，故错误； ④反应速率v(H2)=v(I2)=v(HI)，未体现正与逆的关系，故错误； ⑤c(HI):c(H2):c(I2)＝2:1:1，浓度比与化学计量数比相等并不能证明反应达平衡，故错误； ⑥温度和体积一定时，生成物浓度不再变化，说明正逆反应速率相等，达平衡状态，故正确； ⑦前后气体系数和相同，容器压强始终不变，故错误； ⑧反应前后气体总质量不变，总物质的量也不变，相对分子质量一直不变，故错误； ⑨温度和体积一定时，混合气体颜色不再变化，说明c(I2)不再发生变化，反应达到平衡状态，正确； ⑩温度和压强一定时，由于反应前后体积和气体的质量始终不变，则混合气体的密度始终不变，即密度不再变化不能说明反应达到平衡状态，错误； 故答案为：②⑥⑨。 23． 3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=-245.6kJ/mol 1070 2.042 【详解】分析：（1）根据盖斯定律可得①×2+②+③，进行计算。 （2）根据各分子结构，利用反应热=反应物断键吸收的热量减去生成物成键放出的热量可以计算一氧化碳中碳氧共价键的键能。 （3）利用“三段式”进行解析计算。 详解：（1）根据盖斯定律可知：①×2+②+③，整理可得：3H2（g）+3CO（g）CH3OCH3（g）+CO2（g）△H＝－(2Q1+Q2+Q3)kJ/mol=-（90×2-24.5-41.1）=-245.6kJ/mol；正确答案：3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=-245.6kJ/mol。 （2）2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)△H=-90.0kJ·mol-1反应中，反应热=反应物断键吸收的热量减去生成物成键放出的热量=2×436+X-414×3-326×1-464=-90，X=1070 kJ·mol-1 ；正确答案：1070。 （3）某温度下，在反应开始是c(CO)=1.0mol/L，c(H2)=3.0mol/L，将2molCO和6molH2，充分反应 10min后，达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L，则平衡时c(H2)=1.4mol/L，c(CH3OH)=0.8mol/L，则此温度下的平衡常数K=；正确答案：2.042。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$