第2章《化学反应的方向、限度和速率》单元练习2023---2024学年上学期高二化学沪科版（2020）选择性必修1

第2章《化学反应的方向、限度和速率》同步练习 一、单选题 1．一定温度下，在2个容积均为10L的恒容密闭容器中，加入一定量的反应物，发生反应：H2(g)+I2(g) 2HI(g)，充分反应并达到化学平衡状态，相关数据见表。下列说法正确的是 容器编号 起始时各物质的物质的量/mol 平衡时I2的浓度/(mol•L-1) n(H2) n(I2) n(HI) c(I2) I 0.1 0.1 0 0.008 Ⅱ 0.2 0.2 0 x A．该温度下，反应的化学平衡常数K=0.25 B．Ⅱ中x=0.008 C．容器内气体的密度不再改变可以作为反应达到化学平衡状态的标志 D．反应开始阶段的化学反应速率：I>Ⅱ 2．可催化甲烷氧化为甲酸，反应的过程如图所示。下列说法正确的是 A．降低了该反应的焓变 B．反应涉及非极性键的断裂和形成 C．和都是非极性分子 D．该反应的原子利用率约为39% 3．利用CO2和CH4反应制备合成气(CO、H2)的原理是CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)    ΔH>0。温度为T℃时，该反应的平衡常数为K。下列说法正确的是 A．K越大，说明反应速率、CO2的平衡转化率越大 B．增大压强，平衡向逆反应方向移动，K减小 C．升高温度，反应速率和平衡常数K都增大 D．加入催化剂，能提高合成气的平衡产率 4．为应对日益加剧的温室效应，“碳中和”是当前工业生产必须考虑的问题，以为原料进行生产是一个重要途径，反应原理：  。下列措施能加快该反应速率的是 A．使用合适的催化剂 B．恒温恒容下充入He C．及时移出产物甲醇 D．降低温度 5．恒温恒容条件下，向密闭容器中加入一定量X，发生反应的方程式为①XY；②YZ。反应①的速率v1=k1c(X)，反应②的速率v2=k2c(Y)，式中k1、k2为速率常数。图甲为该体系中X、Y、Z浓度随时间变化的曲线，图乙为反应①和②的lnk~曲线。下列说法不正确的是 A．随c(X)的减小，反应①②的速率均降低 B．体系中当Y的浓度达到最大值后，v(X) + v(Y) = v(Z) C．欲提高Y的产率，需提高反应温度且控制反应时间 D．温度低于T1时，总反应速率由反应②决定 6．工业上以和为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步进行：i.和生成；ii.分解生成尿素。结合反应历程中的能量变化示意图，下列说法不正确的是 A．i为放热反应，ii为吸热反应 B．正反应的活化能：反应i<反应ii C．反应达平衡后，升高温度(保持其它条件不变)，中间产物减小 D． 7．反应，在50℃和T℃时，M的物质的量浓度(单位：)随时间变化的有关实验数据见表。 时间/min 0 1 2 3 4 5 50℃时 0.80 0.55 0.35 0.20 0.15 0.15 时 1.00 0.65 0.35 0.18 0.18 0.18 下列说法正确的是 A．在50℃时，2 min内用N表示的化学反应速率为 B．T℃下，3 min时反应刚好达到平衡状态 C．根据表格内M浓度变化，可知浓度越大，反应速率越大 D．从表中可以看出T<50 8．以铁触媒为催化剂。在400~500℃和10~30MPa的条件下进行合成氨反应： kJ⋅mol-1。下列说法正确的是 A．400~500℃温度范围内，铁触媒活性较高 B．该反应在任意条件下均能自发进行 C． kJ·mol-1(E表示键能) D．其他条件一定，增大压强能增大反应的平衡常数 9．下列说法正确的是 A．的热值(单位质量的燃料完全燃烧时所放出的热量，叫做燃料的热值)为，则氢气燃烧的热化学方程式可表示为：   B．反应，若正反应的活化能为，逆反应的活化能为，则 C．的反应一定能自发进行 D．增大反应物浓度，可增大活化分子百分数，从而增加有效碰撞的次数 10．900°C时，向2.0L恒容密闭容器中充入0.40mol乙苯，发生反应：  。一段时间后，反应达到平衡，反应过程中测定的部分数据如下表所示： 时间/min 0 10 20 30 40 n(乙苯)/mol 0.40 0.30 0.24 n2 n3 n(苯乙烯)/mol 0.00 0.10 n1 0.20 0.20 下列说法正确的是 A．保持其他条件不变，向容器中充入不参与反应的水蒸气作为稀释剂，则乙苯的转化率大于50.0% B．反应在前20mim内的平均反应速率v(H2)=0.008mol·L-1·min-1 C．保持其他条件不变，向容器中充入不参与反应的水蒸气作为稀释剂，体系的总压增大，平时苯乙烯的分压也增加 D．相同温度下，起始时向容器中充入0.10mol乙苯、0.10mol苯乙烯和0.30molH2，则达到平前：v正<v逆 11．一定温度下，在容积为VL的密闭容器中进行反应：aN(g)⇌bM(g)，M、N的物质的量随时间的变化曲线如图所示，下列说法错误的是 A．此反应的化学方程式中a：b=2：1 B．t3时刻该反应达到化学平衡 C．当混合气体的总质量不随时间的变化而变化时反应达到平衡状态 D．任意时刻都满足v(N)正=2v(M)正 12．某温度时，在容积为3 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。由图中数据分析，下列结论正确的是 A．该反应的化学方程式为2Z+Y = 3X B．3min 时，正、逆反应都不再继续进行，反应达到化学平衡 C．反应到3min时，容器中的反应完成程度达到了最大 D．温度、体积不变，3min 时充入1 mol He使压强增大，正逆反应速率都增大 13．光催化氧化甲烷制甲醛的机理如图所示。下列说法不正确的是 A．在光催化剂表面会发生反应 B．为中间产物 C．上述过程中有非极性键的断裂与生成 D．含O分子参与的反应一定有电子转移 14．固体氨基甲酸铵H2NCOONH4可用于医药制药、(NH4)2CO3可用于做化肥，两者受热均发生分解反应。某一温度T℃下反应I：的。该温度下单独发生反应II：，平衡后的总压为160kPa．该温度下、刚性容器中放入H2NCOONH4和(NH4)2CO3两种固体，平衡后两种固体均大量存在，下列关于两种固体共存并达到化学平衡态的说法正确的是 A．NH3和CO2的比值不变说明反应I和II达到了化学平衡 B．气态水的分压p(H2O)=70kPa C．气体的总压约为184.8kPa D．反应II的平衡常数 二、填空题 15．研究二氧化碳的转化是实现“双碳”目标的途径之一。可通过电化学、热化学等方法，将转化为等化学品。现有反应过程如下： ① ② (1)写出的结构式 ，写出的电离方程式 。 (2)反应①的平衡常数表达式 。 16．在常温下对反应进行研究。 (1)若将3molNO和2molCO通入10L的恒容密闭容器中，在一定条件下发生上述反应，各组分的物质的量浓度随时间的变化情况如图所示。 ①图中曲线A表示 (填“NO”“CO”“”或“”，下同)的浓度变化，曲线C表示的是 的浓度变化。 ②在0~4min内NO的平均反应速率， ，4min末的浓度为 。 ③4min末，采用下列措施一定能加快上述反应速率的是 (填标号)。 A．升高体系的温度        B．充入一定量的O2 C．将容器体积变为5L    D．充入一定量氦气 (2)下列叙述能说明上述反应已达到平衡状态的是 (填标号)。 a．容器内压强保持不变    b．与的物质的量之比为1：1 c．气体的密度保持不变    d．气体的平均相对分子质量保持不变 (3)根据图1数据计算该反应的平衡常数数值 。 17．I.根据所学知识，回答下列问题： （1）元素周期表1～20号元素中，金属性最强的元素是 (填元素符号，下同)；属于稀有气体的是 ；非金属性最强的元素在周期表中的位置是 。 （2）已知NO2和N2O4之间发生可逆反应:2NO2(g)(红棕色)⇌N2O4(g)(无色)。将装有NO2和N2O4混合气体的烧瓶浸入热水中，观察到的现象是 ，产生该现象的原因是 。 （3）一定条件下，向2L恒容密闭容器中按体积比1:3充入4.48L(标准状况)N2和H2的混合气体，发生反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)，5min时反应达到平衡状态，测得c(N2)=0.02mol/L。 ①0～5min内，v(NH3)= 。 ②下列叙述可证明上述反应达到平衡状态的是 (填序号)。 a.V(H2)=3v(N2) b.容器内压强保持不变 c.每消耗ImolN2，同时生成2molNH3 d.N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化 II.五种短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大，A和C同族，B和D同族，C的简单离子和B的简单离子具有相同的电子层结构。A和B、D、E均能形成共价型化合物。A和B形成的化合物在水中呈碱性，C和E形成的化合物中阴阳离子的个数比为1:1。回答下列问题： （1）五种元素中，原子半径最大的是 (填元素名称)，非金属性最强元素的是 。 （2）由元素A分别和元素B、D、E所形成的共价型化合物中，热稳定性最差的是 (用化学式表示)。 （3）元素A和E形成的化合物与元素A和B形成的化合物反应，产物的电子式为 ，其中存在的化学键类型为 。 （4）E离子的结构示意图是 ；元素D最高价氧化物的水化物的化学式为 。 （5）单质E与水反应的离子方程式为 。 18．在一个容积2L的密闭容器中发生反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)其平衡常数K和温度的关系如下表所示： t/℃ 700 800 830 1000 1200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 请填写下列空白。 (1)该反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。 (2)在t℃时，向容器中充入2molCO、2molH2O，保持温度不变，反应达到平衡后，测得H2的浓度为0.5mol/L，该温度下平衡常数 ，t= ℃。 (3)在1200℃时，在某时刻反应混合物中CO2、H2、CO、H2O物质的量分别为4mol、4mol、4mol、4mol，则此时平衡移动方向为 (填“正反应方向”、“逆反应方向”或“不移动”)。 19．工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.2kJ•mol-1，其部分工艺流程如图所示。 反应体系中各组分的部分性质如表所示。 气体 N2 H2 NH3 熔点/℃ -210.01 -252.77 -77.74 沸点/℃ -195.79 -259.23 -33.42 回答下列问题： (1)该反应随着温度升高，K值 (填“增大”“减小”或“不变”)。 (2)合成氨反应的平衡常数很小，所以在工业上将气体循环利用，即反应后通过把混合气体的温度降低到 ，将 分离出来；继续循环利用的气体是 。 20．已知化学反应①：Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)，其化学平衡常数为K1； 化学反应②：Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g)，其化学平衡常数为K2， 在温度973K和1173K的情况下，K1、K2的值分别如下： 温度 K1 K2 973K 1.47 2.38 1173K 2.15 1.67 (1)通过表格中的数值可以推断：反应①是 (填“吸热”或“放热”)反应。 (2)反应③：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，写出该反应平衡常数K3表达式：K3= 。 (3)根据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系式为 ，据此关系式及上表数据，能推断出反应③是 (填“吸热”或“放热”)反应。 (4)要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动，可采取的措施有_______(填写字母序号)。 A．缩小反应容器的容积 B．扩大反应容器的容积 C．升高温度 D．使用合适的催化剂 21．I．氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题。 (1)下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分化学平衡常数K的值。 反应 大气固氮 工业固氮 温度/℃ 27 2000 25 400 450 平衡常数K 0.1 0.507 0.152 ①分析数据可知：大气固氮反应属于 (填“吸热”或“放热”)反应。 ②分析数据可知：人类不适合大规模模拟大气固氮的原因： 。 (2)工业固氮反应中，在其他条件相同时，分别测定的平衡转化率在不同压强(、)下随温度变化的曲线，下图所示的图示中，正确的是 (填“A”或“B”)；比较、的大小关系： ；    Ⅱ．目前工业合成氨的原理是。 (3)在一定温度下，将1 mol 和3 mol 混合置于体积不变的密闭容器中发生反应，达到平衡状态时，测得气体总物质的量为2.8 mol。 ①下列描述能说明反应达到平衡状态的是 (填序号)。 A．单位时间内消耗n mol的同时消耗n mol的 B．、、的浓度相等 C．混合气体的平均相对分子质量不变 D．混合气体的密度不变 ②达平衡时，的转化率 。 ③已知平衡时，容器压强为8 MPa，则平衡常数 (用平衡分压代替浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。 22．完成下列问题 (1)在一个容积不变的密闭容器中发生反应：其平衡常数(K)和温度(t)的关系如下表所示。请填写下列空白： t/℃ 700 800 830 1000 1200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 ①该反应的平衡常数表达式为 ，该反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。 ②若1200℃时，在某时刻反应混合物中CO2、H2、CO、H2O的浓度分别为：则此时上述反应的平衡移动方向为 (填“正反应方向”或“逆反应方向”或“不移动”)。 ③将2.0molCO2和3.0molH2通入容积为3L的恒容密闭容器中，在一定条件下发生反应，测得H2的平衡转化率与温度的关系如图所示。100℃时反应达到平衡所需的时间为5min，则反应从起始至5min内，用H2浓度的变化表示该反应的平均反应速率为 mol⋅L⁻¹⋅min⁻¹。 (2)火箭发射时常出现红棕色气体，原因为当温度升高时气体颜色变深。 ①现将1molN2O4充入一个恒压的密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是 。 a．b．c． ②若在相同温度下，上述反应改在容积为1L的恒容密闭容器中进行，平衡常数将 (填“增大”或“不变”或“减小”)。 三、计算题 23．在一定温度下，向体积为2L的恒容密闭容器中充入一定量的A、B发生化学反应(除物质D为固体外，其余的物质均为气体)，各物质的含量随时间的变化情况如图所示，请回答下列问题： (1)写出该反应的化学方程式： ，0~2min内用C表示的化学反应速率 。 (2)该反应在2min时改变了某一条件，则该条件可能为 。 (3)下列能说明反应达到平衡的是___________(填标号)。 A．反应体系内气体的压强不再发生变化 B．反应体系内气体的密度不再发生变化 C．A与C的浓度之比为6：4 D．当有被消耗的同时有被消耗 (4)反应至某时刻，此时压强与初始压强的比值为43：49，则此时B物质的转化率为 %(保留三位有效数字)，此时该反应 (填“是”或“否”)达到平衡。 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．A 【详解】A．由表中信息可知，I中平衡时I2的浓度为0.008 mol•L-1，由方程式可知平衡时H2的浓度为-(-0.008 mol•L-1)=0.008 mol•L-1，平衡时HI的浓度为0.004 mol•L-1，反应的化学平衡常数K==0.25，故A正确； B．容器Ⅱ相当于在I的基础上再充入0.1mol H2(g)和0.1molI2(g)，等效于增大压强，反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)是气体体积不变的反应，增大压强平衡不移动，Ⅱ中x=0.008mol/L×2=0.016mol/L，故B错误； C．该反应过程中气体总质量和总体积都不变，则容器内气体的密度一直不变，当容器内气体的密度不再改变时，不能说明反应达到平衡状态，故C错误； D．容器Ⅱ相当于在I的基础上再充入0.1mol H2(g)和0.1molI2(g)，等效于增大压强，反应速率增大，化学反应速率：I<Ⅱ，故D错误； 故选A。 2．D 【详解】A．是催化剂，不能改变该反应的焓变，A错误； B．反应涉及非极性键的断裂，没有涉及非极性键的形成，B错误； C．是非极性分子，是极性分子，C错误； D．总反应为，则该反应的原子利用率约为=，D正确； 故选D。 3．C 【详解】A．K越大，说明反应越完全，CO2的平衡转化率越大，但反应速率受外界因素影响，不一定速率较大，A错误； B．K只受温度影响，温度不变，则K不变，B错误； C．升高温度，活化分子百分数增大，反应速率增大，该反应ΔH>0为吸热反应，则升温平衡常数K增大，C正确； D．加入催化剂，只能改变反应速率，平衡不一移动，则不能提高合成气的平衡产率，D错误； 故选：C。 4．A 【详解】A．使用合适催化剂，可加快反应速率，选项A正确； B．恒温恒容下充入惰性气体，反应物浓度不变，反应速率不变，选项B错误； C．移出生成物的瞬间，反应物的浓度并没改变，此时正反应速率不变，随后反应速率减小，选项C错误； D．温度降低，反应速率降低，选项D错误； 答案选A。 5．A 【详解】A．由图甲中的信息可知，随c(X)的减小，c(Y) 先增大后减小，c(Z)增大，因此，反应①的速率随c(X)的减小而减小，而反应②的速率先增大后减小，A说法错误； B．根据体系中发生的反应可知，在Y的浓度达到最大值之前，单位时间内X的减少量等于Y和Z的增加量，因此，v (X)= v (Y) +v(Z)，但是，在Y的浓度达到最大值之后，单位时间内Z的增加量等于Y和X的减少量，故v (X) + v (Y) = v(Z)，B说法正确； C．升高温度可以可以加快反应①的速率，但是反应①的速率常数随温度升高增大的幅度小于反应②的，且反应②的的速率随着Y的浓度的增大而增大，因此，欲提高Y的产率，需提高反应温度且控制反应时间，C说法正确； D．由图乙信息可知，温度低于T1时，k1＞k2，反应②为慢反应，因此，总反应速率由反应②决定，D说法正确； 综上所述，本题选A。 6．D 【详解】A．i反应物总能量高于生成物总能量为放热反应，ii反应物总能量低于生成物总能量，为吸热反应，A项正确； B．反应i的活化能为，反应ii的活化能为，由图可知，即正反应的活化能：反应i<反应ii，B项正确； C．升高温度，向吸热反应方向进行，则中间产物减小，C项正确； D．总反应的，D项错误； 答案选D。 7．C 【详解】A．N呈固态，不能用固体或纯液体的浓度变化来表示反应速率，A错误； B．T ℃时，3 min及之后M的物质的量浓度均不发生改变，说明反应达到平衡，但不能说明3 min时反应刚好达到平衡，可能在2~3 min的某时刻反应就已经达到平衡，B错误； C．根据表格数据分析，温度相同时，相同时间内M的浓度减少量越来越小，说明浓度越大，反应速率越大，C正确； D．由表格数据可知，2 min时，M的浓度相同，温度是单一变量，时，反应先达到平衡，说明T ℃下反应速率更快，则T>50，D错误。 故选C。 8．A 【详解】A．合成氨反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，400~500℃温度范围内，铁触媒活性最高，故A正确； B．该反应为、，不是任意条件均小于0，所以不是任意条件均能自发进行，故B错误； C．反应热等于反应物总键能减去生成物总键能，即kJ/mol，故C错误； D．平衡常数只与温度有关，增大压强平衡常数不变，故D错误； 故答案为：A。 9．B 【详解】A．热值是1g燃料燃烧放出的热量，方程式中是4g氢气燃烧，，选项A错误； B．正反应的活化能逆反应的活化能，选项B正确； C．只要反应的反应就能自发进行，不一定是，如，在高温下不一定能自发进行，选项C错误； D．增大反应物浓度，能增大单位体积活化分子数目，不能增大活化分子百分数，选项D错误； 答案选B。 10．D 【详解】A．由表中数据可知，30min时处于平衡状态，平衡时苯乙烯的物质的量为0.2mol，由方程式可知，参加反应的乙苯的物质的量为0.2mol，故乙苯的转化率为：×100%=50%，保持其他条件不变，向容器中充入不参与反应的水蒸气作为稀释剂，反应混合物的浓度不变，平衡不移动，乙苯的转化率不变为50%，故A错误； B．由表中数据可知，20min内乙苯的物质的量变化量为0.4mol-0.24mol=0.16mol，故v(乙苯)= =0.004mol·(L·min)−1，速率之比等于化学计量数之比，则v(H2)=v(乙苯)=0.004mol·(L·min)−1，故B错误； C．保持其他条件不变，向容器中充入不参与反应的水蒸气作为稀释剂，平衡不移动，所以平衡时苯乙烷的物质的量不变，恒温、恒容条件气体的压强之比等于物质的量之比，所以苯乙烷的平衡分压不发生改变，故C错误； D．由表中数据可知，30min时处于平衡状态，平衡时苯乙烯的物质的量为0.2mol，平衡时苯乙烯的浓度为=0.1mol/L，由方程式可知，氢气的平衡浓度为0.1mol/L，参加反应的乙苯的物质的量为0.2mol，故平衡时乙苯的浓度为0.1mol/L，故平衡常数K==0.1。相同温度下，起始时向容器中充入0.10mol乙苯、0.10mol苯乙烯和0.30molH2，此时浓度商Qc==0.15>0.1，反应向逆反应进行，故达到平衡前v正＜v逆，故D正确； 故答案为D。 11．C 【详解】A．由图可知，参加反应的M和N的物质的量之比为（5mol-2mol）∶（8mol-2mol）=1∶2，故此反应的化学方程式中a∶b=2∶1，A正确； B．t3时刻各物质的量不再改变，反应达到化学平衡，B正确； C．根据质量守恒，物质的总质量反应前后不会改变，混合气体的总质量不随时间的变化而变化不能说明反应达到平衡状态，C错误； D．反应速率比等于化学计量数比，根据A分析可知，任意时刻都满足v(N)正=2v(M)正，D正确； 故选C。 12．C 【详解】A．由图象可以看出，反应中Y、Z物质的量减小，X的物质的量增多，则Y、Z为反应物，X为生成物，Z、Y、X的变化量分别为0.4、0.2、0.6，故系数之比为2：1：3，反应的化学方程式为，A错误； B．3min 时，正、逆反应仍然继续进行，反应达到化学平衡，B错误； C．3min时反应达到化学平衡，容器中的反应完成程度达到了最大，C正确； D．温度、体积不变，3min 时充入1 mol He，此时反应物与生成物的浓度不变，正逆反应速率不变，D错误； 故选C。 13．C 【详解】A．根据反应机理，在光催化剂空穴表面会发生反应，A正确； B．根据反应机理，甲醛之前的物质为中间产物，B正确； C．反应过程中有非极性键的断裂，但没有非极性键的生成，C错误； D．含O分子参与的反应中，具有化合价的变化，因此一定有电子转移，D正确； 答案选C。 14．C 【详解】A．反应过程中NH3和CO2的比值恒为2:1，NH3和CO2的比值不变不能说明反应I和II达到了化学平衡，故A错误； B．达到平衡时，p(NH3)：p(CO2)：p(H2O)=2:1：1，平衡后的总压为160kPa，则分压p(H2O)= 160kPa×= 40kPa，故B错误； C．反应I和II同时进行，由方程式系数关系可知，达到平衡时p(NH3)：p(CO2) =2:1，的，p(NH3)：p(CO2) =2:1，则p()=2 ，p(CO2)=30kPa，由B可知，反应II的Kp2=40kPa×40kPa×(80kPa)2=1.024×107，则反应I和II同时进行达到平衡时p(H2O)= ，则气体的总压约为60kPa+30kPa+94.8kPa=184.8kPa，故C正确； D．由C可知，反应II的平衡常数Kp2=1.024×107，故D错误； 故选C。 15．(1) O=C=O (2) 【详解】（1）的结构式为O=C=O；为弱酸，电离方程式为； （2）反应①化学方程式为，其平衡常数表达式。 16．(1) NO AC (2)ad (3)1.25 【详解】（1）①A初始浓度为0.3mol/L，对应物质为NO；反应过程中和按1：2比例生成，所以曲线C表示； ②0~4min内NO的平均反应速率，；浓度变化量之比等于计量数之比，则4min末的浓度为； ③ A．升高体系的温度，化学反应速率一定加快，A正确； B．恒容充入不参与反应的O2，反应物气体浓度不变，化学反应速率不变，B错误； C．将容器体积变为5L，反应物气体浓度增大，化学反应速率加快，C正确； D．恒容充入不参与反应的氦气，反应物气体浓度不变，化学反应速率不变，D错误； 答案选AC； （2）a．反应前后气体分子数不同，容器内压强保持不变，可以说明反应达平衡状态，a正确；     b．反应进行至某时刻，与的物质的量之比可能恰好为1：1，不能说明反应达平衡状态，b错误； c．各反应物均为气体，恒容时反应过程气体密度始终不变，所以密度保持不变不能说明反应达平衡状态，c错误；     d．各反应物均为气体，气体总质量保持不变，反应前后气体分子数不同，则气体的平均相对分子质量保持不变，可以说明反应达平衡状态，d正确； 答案选ad； （3）列三段式：，平衡常数：； 17． K He、Ne、Ar 第二周期第ⅦA族 气体颜色加深或红棕色加深 存在平衡2NO2⇌N2O4，加热，平衡发生逆向移动，NO2浓度增大，颜色变深 0.002mol/(L·min) b、d 钠 氯 PH3    离子键和共价键    H3PO4或HPO3 C12+H2O=H++Cl-+HClO 【详解】I、（1）根据元素周期律可知元素周期表1～20号元素中，金属性最强的元素是K；属于稀有气体的是He、Ne、Ar；非金属性最强的元素是F，原子序数是9，在周期表中的位置是第二周期第ⅦA族。（2）由于体系中存在平衡2NO2⇌N2O4，加热，平衡发生逆向移动，NO2浓度增大，因此颜色变深，即将装有NO2和N2O4混合气体的烧瓶浸入热水中，观察到的现象是气体颜色加深；（3）①反应前氮气和氢气的物质的量之和是0.2mol，因此氮气是0.05mol，氢气是0.15mol，3min时反应达到平衡状态，测得c(N2)=0.02mol/L，即剩余氮气是0.04mol，所以消耗氮气是0.01mol，则生成氨气是0.02mol，浓度是0.01mol/L，所以0～5min内，v(NH3)＝0.01mol/L÷5min＝0.002mol/(L·min)。②a.V(H2)=3v(N2)中没有指明反应的方向，不能说明达到平衡状态，a错误；b.正反应体积减小，因此容器内压强保持不变时说明反应达到平衡状态，b正确；c.每消耗ImolN2，同时生成2molNH3均表示正反应速率，不能说明达到平衡状态，c错误；d.N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化说明反应达到平衡状态，d正确，答案选bd； II、五种短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大，A和C同族，B和D同族，C的简单离子和B的简单离子具有相同的电子层结构。A和B、D、E均能形成共价型化合物。A和B形成的化合物在水中呈碱性，该化合物应该是氨气，则A是H，B是N，C是Na，D是P，C和E形成的化合物中阴阳离子的个数比为1:1，则E是Cl。 （1）根据以上分析可知五种元素中，原子半径最大的是钠，非金属性最强元素的是氯。（2）非金属性越强，氢化物越稳定，非金属性是Cl＞N＞P，所以氢化物稳定性最差的是PH3；（3）元素A和E形成的化合物与元素A和B形成的化合物反应生成氯化铵，电子式为  ，其中存在的化学键类型为离子键和共价键。（4）氯离子的结构示意图是  ；磷元素最高价氧化物的水化物的化学式为H3PO4或HPO3。（5）氯气与水反应的离子方程式为C12+H2O＝H++Cl-+HClO。 点睛：本题考查的内容比较综合，知识点比较多，易错点是平衡状态的判断。注意平衡状态的特征和判断依据，判断时一定要注意对于随反应的发生而发生变化的物理量如果不变了，即说明可逆反应达到了平衡状态。判断化学反应是否达到平衡状态，关键是看给定的条件能否推出参与反应的任一物质的物质的量不再发生变化。 18．(1)吸热 (2) 1 830℃ (3)正反应方向 【详解】（1）温度升高，K增大，表明生成物占比增大，平衡向正方向移动，故该反应为吸热反应。 （2）CO、H2O起始浓度均为，则： 对应温度为830ºC。 （3）1200 ºC，某时刻各物质浓度均为，浓度商，表示生成物占比偏小，平衡向正反应方向移动。 19．(1)减小 (2) -33.42℃ 氨 N2和H2 【详解】（1）此反应的ΔH<0，说明该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，c平(NH3)减小，c平(N2)和c平(H2)增大，故K值减小； （2）根据气体熔沸点的大小可知，氨易液化，将温度降低到氨气的沸点(-33.42℃)变为液态后，将氨气从体系中分离出去可使平衡正向移动，剩余的N2和H2可循环利用，提高产率。 20．(1)吸热 (2) (3) K3＝ 吸热 (4)C 【详解】（1）由表中数据可知，温度升高，①的平衡常数增大，说明平衡向正反应方向移动，则正反应吸热，答案为：吸热； （2）化学平衡常数K=； （3）反应①-反应②=反应③，所以K3=，由图表可知，温度升高K1增大，K2减小，所以k3增大，即温度升高，平衡向正反应方向移动，升高温度平衡吸热方向移动，反应③为吸热反应； （4）该反应是一个反应前后气体体积不变的吸热反应，压强、催化剂对化学平衡移动无影响，ABD错误，升高温度能使平衡向吸热反应方向即正反应方向移动，选C。 21．(1) 吸热 K值小，正向进行的程度小(或转化率低)，不适合大规模生产 (2) A p2> p1 (3) C 60% 0.26(MPa)-2 【详解】（1）①由表格数据可知，温度越高，K越大，说明升高温度，平衡正移，则正反应方向为吸热反应； ②由表格数据可知，2000℃时，K=0.1，K值很小，则转化率很小，不适合大规模生产，所以人类不适合大规模模拟大气固氮； （2）合成氨反应为放热反应，升高温度，转化率减小，所以图A正确，B错误；该反应正方向为体积减小的方向，增大压强平衡正向移动，转化率增大，p2的转化率大，则p2大； （3）①A．单位时间内消耗n mol的同时消耗2n mol的，才能说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故A错误 B．、、的浓度相等，不能说明各组分的浓度保持不变，故B错误； C．该反应前后气体的总质量保持不变，随反应进行气体的分子数减少，则混合气体的平均相对分子质量逐渐增大，当不变时反应达到平衡状态，故C正确； D．混合气体的总质量不变，容器体积不变，则气体密度不变，不能据此说明反应达到平衡状态，故D错误； ②达到平衡时，气体总物质的量为2.8mol，设参加反应氮气的物质的量为x，则： 故(1-x)+(3-3x)+2x=2.8，解得x=0.6mol； 则平衡时H2的转化率a1=×100%=×100%=60%； ③已知平衡时，各物质物质的是分别为：n(N2)=0.4mol，n(H2)=1.2mol，n(NH3)=1.2mol，容器压强为8MPa，则： 各物质分压分别为：p(N2)=8MPa×=MPa，p(H2)=8MPa×=MPa，p(NH3)=8MPa×=MPa； 则平衡常数Kp= = (MPa)-2≈0.255(MPa)-2≈0.26(MPa)-2。 22．(1) 吸热 逆反应方向 0.1 (2) AC 不变 【详解】（1）①平衡常数是指在一定温度下，一个可逆反应达到化学平衡时生成物度的系数次幂之积与反应物浓度的系数次幂之积的比值，由方程式可知，反应的平衡常数表达式为：；温度升高，平衡常数增大，说明平衡向正反应方向移动，则该反应为吸热反应； ②1200℃时，反应的浓度熵Qc=＝4＞K=2.6，则平衡逆反应方向移动； ③由图可知，此时氢气的转化率为50%，则平衡时，Δn(H2)=3mol×50%=1.5mol,用H2表示该反应的平均反应速率为v(H2)===0.1mol⋅L-1⋅min-1； （2）①a．在恒压容器中，反应为气体分子数增大的反应，气体体积增大，气体的总质量不变，气体密度减小，当气体密度不变时，说明反应达到平衡状态，故a正确； b．图像描述的均为正反应，不能说明正逆反应速率相等，也就不能说明反应达到平衡状态，故b错误； c．四氧化二氮的转化率不再改变，说明反应达到平衡状态，故c正确； 答案为ac； ②平衡常数受温度的影响，温度不变，平衡常数不变。 23．(1) 0.15 (2)加入催化剂 (3)AB (4) 41.7 是 【详解】（1）由图可知，A、B为反应物，C、D为生成物，A、B、C、D的系数比为(2.5-1.7)mol：(2.4-1.4)mol：1.2mol：0.8mol=4：5：6：4，该反应的化学方程式为4A(g)+5B(g)⇌6C(g)+4D(s)；0～2min内用C表示的化学反应速率，故答案为：4A(g)+5B(g)⇌6C(g)+4D(s)；0.15； （2）由图象可知，在2min时图象斜率变大，反应加快，反应达到平衡状态时平衡量不变，则改变条件为使用了催化剂，故答案为：加入催化剂； （3）A.反应正向气体分子数减小，反应体系内气体的压强不再发生变化，混合气的总物质的量不变，反应达到平衡状态，故A正确； B.反应容器容积一定，反应体系内气体的密度不再发生变化时，混合气的总质量不变，反应达到平衡状态，故B正确； C.A与C的浓度之比为6：4，无法判断正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡状态，故C错误； D.当有1molA被消耗的同时有1molC被消耗，正逆反应速率不相等，反应未达平衡状态，故D错误； 故答案为：AB； （4）起始时A的物质的量为2.5mol，B的物质的量为2.4mol，反应至某时刻，B的反应量为5xmol，则此时A的物质的量为(2.5-4x)mol，B的物质的量为(2.4-5x)mol，C的物质的量6xmol，混合气的总物质的量为(2.5-4x)mol+(2.4-5x)mol+6xmol=(4.9-3x)mol，同温同压条件下，体系内气体的压强比等于物质的量之比，则有，解得x=0.2，则此时B物质的转化率为×100%≈41.7%，B的反应量为5×0.2mol=1mol，由图象可知，反应达到平衡状态时恰好有1molB反应，故反应达到平衡状态，故答案为：41.7；是。 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 $$