2.3 化学反应的方向（检测）-【基于真实情景的同步教学】2024-2025学年高二化学同步课件与检测（人教版2019选择性必修1）

基于真实情境的大单元教学系列测试 2.3《化学反应的方向》检测 注意事项： 1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 K-39 Mn-55 Fe-56 1． 选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有1个选项符合题目要求。 1．铈锆基稀土催化剂()可用于催化处理汽车尾气中的和，消除污染。反应为  。下列说法正确的是 A．上述反应的 B．上述反应的平衡常数 C．其他条件不变，提高反应温度，能提高尾气的平衡转化率 D．其他条件相同，选用新型高效催化剂，可提高尾气的转化效率 2．对于反应，下列说法正确的是 A．该反应在任意条件下均能自发进行 B．恒容条件下，当容器内气体密度不变时反应达到平衡反应 C．其他条件一定，增加压强，反应平衡常数增大 D．的焓变 3．反应2H2S(g)＋CH4(g)CS2(g)＋4H2(g)可用于处理H2S。下列说法正确的是 A．上述反应∆S<0 B．上述反应平衡常数K= C．其他条件相同，增大能提高平衡时H2S的转化率 D．其他条件相同，选用高效催化剂，能提高平衡时H2S的转化率 4．对于反应16H2S(g)+8SO2(g) 3S8(s)+16H2O (g)　ΔH<0，下列说法正确的是 A．该反应ΔS>0 B．反应平衡常数K= C．其他条件一定，通过缩小体积增大体系的压强可以增大反应的平衡转化率 D．其他条件一定，升高温度可以增大反应的平衡常数 5．对于反应   ，下列说法正确的是 A．反应的， B．及时分离出SO3 (g)，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动 C．使用催化剂能改变反应路径，降低反应的活化能 D．增大体系的压强能增大活化分子百分数，加快反应的速率 6．对于反应，下列说法正确的是 A．该反应在任何条件下都能自发进行 B．2mol和1mol所含键能总和比2mol所含键能小 C．反应达平衡后再通入，的体积分数一定增加 D．反应在高温、催化剂条件下进行，可提高的平衡转化率 7．一定温度下，向一密闭容器中充入和足量发生反应：测得平衡时的物质的量与压强的关系如图所示。下列叙述正确的是 A．上述正反应在较低温度下能自发进行 B．曲线Ⅰ代表CH4的物质的量与压强的关系 C．CH4消耗速率和CO消耗速率之比等于2：1时达到平衡状态 D．M点气体产物总分压与气体反应物分压之比等于2 8．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①中“净化”可以防止催化剂“中毒” B．步骤③、④、⑤均有利于提高原料的平衡转化率 C．工业合成氨反应，该反应能在低温自发进行 D．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 9．某反应可有效降低汽车尾气污染物、的排放，一定条件下该反应经历三个基元反应，反应历程如图所示(表示过渡态)。下列说法正确的是 A．该化学反应的速率主要由反应①决定 B．使用催化剂可以降低反应的活化能，同时降低反应的焓变 C．升高温度，、的平衡转化率增大 D． 10．以下反应属于自发反应，且可以用熵判据来解释的是： A．   B．   C．   D．   二、多选题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有2个选项符合题目要求。 11．CH4/CO2催化重整的反应为①CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)　ΔH1>0，其中积碳是导致催化剂活性降低的主要原因。产生积碳的反应有： ②CH4(g)C(s)＋2H2(g)　ΔH2>0 ③2CO(g) C(s)＋CO2(g)　ΔH3<0 在1 074 K时，将固定组成的CO2、CH4混合气体，在不同压强下，以恒定流速通过装有催化剂的反应器，测得Ra与时间的关系如图所示（说明：Ra=）。下列说法正确的是 A．反应③能自发进行的原因是ΔS>0 B．1.8 MPa时，随着反应的进行，催化剂表面的积碳程度越来越严重 C．压强越大导致Ra降低，其主要原因是加压导致反应①②向逆方向进行 D．保持其他条件不变，适当增大投料时，可减缓Ra的衰减 12．由铁及其化合物可制得FeSO4·7H2O、FeCl3、K2FeO4等化工产品，它们在生产、生活中具有 广泛应用。高炉炼铁的反应为 Fe2O3(s)＋3CO(g)2Fe(s)＋3CO2(g)   ΔH=-23.5 kJ·mol-1，对于该反应下列有关说法正确的是 A．若该反应一定能自发进行，则该反应的ΔS>0 B．升高温度使反应物活化分子数增多，能提高反应速率和CO平衡转化率 C．增加炼铁炉高度，延长CO和铁矿石接触时间，能降低平衡时尾气中CO的体积分数 D．制备的生铁中含少量FexC，相同条件下与酸反应放出氢气的速率比纯铁快 13．已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ。在含少量I-的溶液中，H2O2分解的机理为： H2O2＋I-→H2O＋IO- 慢 H2O2＋IO-→H2O＋O2＋I- 快 下列有关该反应的说法正确的是 A．是自发反应 B．IO-也是该反应的催化剂 C．整个反应的快慢由第一步决定 D．反应活化能等于98 kJ·mol-1 14．已知，在有、无催化剂条件下的反应机理和相对能量的变化如图所示(吸附在催化剂表面上的粒子用*标注，为过渡态)。 下列说法正确的是 A． B．无催化剂时，决速步骤的方程式为 C．使用催化剂，降低了反应的活化能和焓变 D．该反应在低温下易自发进行 15．石墨燃烧过程中的能量变化可用下图表示。下列说法正确的是 A．石墨的燃烧热为 B．反应在任何温度下均能自发进行 C．由图可知：   D．已知  ，则金刚石没有石墨稳定 三、填空题：本题共5小题，每小题12分，共60分。 16．一定温度下，在一体积为的恒容密闭容器中发生两种气体间的转化反应，的物质的量随时间的变化情况如图所示。请回答下列问题： (1)该反应的化学方程式为 。 (2)反应从开始至，用B表示的反应速率为 。 (3)比较两点时该反应的正反应速率的相对大小： (填“”“”或“”)。 (4)若降低温度，则 (填“加快”“减慢”或“不变”，下同)， 。 (5)一定条件下发生反应，下列说法能表明该反应已达到平衡状态的是 (填序号)。 ①生成的同时消耗 ②生成的同时生成 ③混合气体中各物质的浓度保持不变 ④混合气体中的浓度之比为 17．课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法，是德国诺贝尔化学奖获得者哈伯发明的。其合成原理为：   (1)下列表示合成氨反应的速率中，反应最快的是___________。 A． B． C． D． (2)在恒温恒容的密闭容器中进行合成氨反应，下列能判断反应已达平衡状态的是___________。 A． B．气体密度不再变化 C．每消耗就同时消耗 D．混合气体的平均摩尔质量不再变化 (3)在一个密闭容器中进行的合成氨反应，达到平衡后改变一个条件，一段时间又达到平衡，此时测得氨气的浓度增大。下列可能的原因是___________。 A．升高温度 B．降低温度 C．增大容器体积 D．缩小容器体积 18．甲酸是一种有机化工原料，广泛用于农药、皮革、医药和橡胶等工业。请回答： (1)活性催化反应，进而可制得甲酸。该反应的△H 0(填“>”或“＜”)，理由是 。 (2)某温度下，HCOOH电离平衡常数为，当HCOOH平衡浓度为x mol/L时，HCOOH已电离的弱电解质分子数的电离度 (电离度，用含和x的代数式表示，可不化简)。 (3)某研究小组发现HCOOH水溶液在密封石英管中的分解反应如下： Ⅰ．     Ⅱ．     研究发现，在反应Ⅰ、Ⅱ中，仅对反应Ⅰ有催化加速作用；反应Ⅰ速率远大于反应Ⅱ，近似认为反应Ⅰ建立平衡后始终处于平衡状态。T℃下，在密封石英管内完全充满1.0mol/L HCOOH水溶液，分解产物均完全溶于水中。、CO浓度与反应时间的变化关系如图所示。 ①下列说法正确的是 。 A．反应Ⅰ活化能小于反应Ⅱ B．反应     C．混合体系达平衡后： D．若在起始溶液中加入盐酸，则CO达浓度峰值时，的值与未加盐酸时相同 ②保持其它条件不变，若反应起始时溶液中同时还含有0.10mol/L盐酸，请在上图中画出CO的浓度与应时间的变化关系图 。 19．一定温度下，向2L恒容密闭容器中加入2molCO2和，发生以下两个反应： ii． 2min时，两个反应同时达到平衡，此时容器中CH3OH的浓度为CO的浓度为的选择性= 请回答下列问题： (1)反应i能自发进行的条件为 (填字母)。 A．高温    B．低温    C．任何温度 (2)0~2min内，消耗的CO2的物质的量为 mol。 (3)测得反应前容器内压强为p0，则平衡时容器内压强为 (用含p0的代数式表示)，CH3OH的选择性为 %(结果保留两位有效数字，下同)，反应ii的平衡常数 (为用分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。 (4)若恒温恒容条件下只发生反应i，起始时充入一定量的和 ①下列有利于提高平衡时CO2转化率的措施有 (填字母)。 a．使用催化剂    b．及时分离出甲醇    c．增大和的初始投料比 ②下列能说明反应i达到平衡状态的是 (填字母)。 a．单位时间内消耗的同时生成 b．混合气体的密度保持不变 c．四种物质的物质的量浓度相等 d．容器内压强保持不变 20．我们知道温度是唯一可以影响平衡常数的环境因素。那么，我们接下来要进一步考虑的是，温度和平衡常数之间是否存在定量关系？接下来，我们将初步探索物理化学的一个重要分支：化学热力学的相关内容(为方便表示，题中某物质X的浓度均用[X]表示)。 (1)标准平衡常数K㊀ 我们已经知道对于任一可逆反应aA+bB=gG+hH，在一定温度下，达到平衡时，体系中各物质的浓度有如下关系：。式中K为反应的平衡常数，这种平衡常数叫做经验平衡常数或实验平衡常数。而化学热力学中更常用的平衡常数是标准平衡常数K㊀，其中㊀表示标准状态。将经验平衡常数中的浓度除以标准浓度c㊀即可得到标准平衡常数，即。同样地，对于气相反应，将物质的平衡分压除以标准压强p㊀=1.0×105Pa，也可类比求出标准平衡常数。了解以上定义后，现有某温度下可逆反应A(g)=2B(g)达到平衡，这时p(A)=p(B)=105Pa，则该反应的K㊀= 。 (2)焓和焓变、熵和熵变、吉布斯自由能 ①定义一个反应的标准摩尔焓变和标准摩尔熵变分别用和表示(这两个常数可近似认为不随温度变化而变化)，我们由此引入另外一个状态函数吉布斯自由能G，且G=H—TS，则当一个反应的和确定时，其标准摩尔吉布斯自由能变=—T只会随着温度T变化而变化。 结合我们所学过的判断反应能否自发进行的判据，判断当一个反应的<0时，该反应 (选填字母：A．自发　　B．不自发　　C．达平衡)。 ②我们不禁猜想：标准摩尔吉布斯自由能变和标准平衡常数均随且仅随温度变化而变化，它们两者之间是否有某种定量关系？研究表明，任一可逆反应达到平衡时，都存在化学反应等温式：，式中R是一个常数，称为摩尔气体常数。这个公式可用于求解一些可逆反应的标准平衡常数。知道了以上公式后，证明以下公式成立：。其中、分别为温度T2和T1时的标准平衡常数： 。 (3)在(2)②中证明的公式即可用于定量讨论温度对于化学平衡的影响。则当温度升高时，对放热反应发生 (选填“有利”或“不利”)。 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 $$ 基于真实情境的大单元教学系列测试 2.3《化学反应的方向》检测 注意事项： 1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 K-39 Mn-55 Fe-56 1． 选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有1个选项符合题目要求。 1．铈锆基稀土催化剂()可用于催化处理汽车尾气中的和，消除污染。反应为  。下列说法正确的是 A．上述反应的 B．上述反应的平衡常数 C．其他条件不变，提高反应温度，能提高尾气的平衡转化率 D．其他条件相同，选用新型高效催化剂，可提高尾气的转化效率 【答案】D 【详解】A．该反应为气体体积减小的反应，则，故A错误； B．上述反应的平衡常数，故B错误； C．该反应为放热反应，其他条件不变，提高反应温度，平衡逆向移动，尾气的平衡转化率下降，故C错误； D．其他条件相同，选用新型高效催化剂，可以加快反应速率，减小到达平衡的时间，可提高尾气的转化效率，故D正确； 故选D。 2．对于反应，下列说法正确的是 A．该反应在任意条件下均能自发进行 B．恒容条件下，当容器内气体密度不变时反应达到平衡反应 C．其他条件一定，增加压强，反应平衡常数增大 D．的焓变 【答案】D 【详解】A．反应中<0、<0，<0反应自发进行，则该反应在低温下能自发进行，故A错误； B．反应前后气体总质量不变，恒容条件下，容器体积不变，则容器内混合气体密度始终不变，不能据此判断平衡状态，故B错误； C．化学平衡常数只与温度有关，其它条件不变，增大压强，平衡正向移动，但温度不变，化学平衡常数不变，故C错误； D．SO2Cl2(g)转变为SO2Cl2(l)要放热，则反应SO2(g)+Cl2(g)⇌SO2Cl2(l)的焓变ΔH<akJ/mol，故D正确； 故选D。 3．反应2H2S(g)＋CH4(g)CS2(g)＋4H2(g)可用于处理H2S。下列说法正确的是 A．上述反应∆S<0 B．上述反应平衡常数K= C．其他条件相同，增大能提高平衡时H2S的转化率 D．其他条件相同，选用高效催化剂，能提高平衡时H2S的转化率 【答案】B 【详解】A．2H2S(g)＋CH4(g)CS2(g)＋4H2(g)反应气体物质的量增加，∆S>0，A项错误； B．化学平衡常数是生成物平衡浓度系数次幂的乘积与反应物平衡浓度系数次幂的乘积之比，2H2S(g)＋CH4(g)CS2(g)＋4H2(g)反应平衡常数K=，B项正确； C．其他条件相同，增大，能提高平衡时CH4的转化率，H2S的转化率减小，C项错误； D．催化剂不能使平衡移动，其他条件相同，选用高效催化剂，平衡时H2S的转化率不变，D项错误。 答案选B。 4．对于反应16H2S(g)+8SO2(g) 3S8(s)+16H2O (g)　ΔH<0，下列说法正确的是 A．该反应ΔS>0 B．反应平衡常数K= C．其他条件一定，通过缩小体积增大体系的压强可以增大反应的平衡转化率 D．其他条件一定，升高温度可以增大反应的平衡常数 【答案】C 【详解】A．由反应可知，反应后气体分子数减小，则S<0，故A错误； B．化学平衡常数等于气体生成物浓度幂之积与气体反应物浓度幂之积的比，则平衡常数为K=，故B错误； C．其它条件一定，该反应前后气体计量数之和.减小，增大压强，平衡正向进行，转化率增大，故C正确； D．该反应为放热反应，升高温度，反应逆向进行，平衡常数减小，故D错误； 答案选C。 5．对于反应   ，下列说法正确的是 A．反应的， B．及时分离出SO3 (g)，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动 C．使用催化剂能改变反应路径，降低反应的活化能 D．增大体系的压强能增大活化分子百分数，加快反应的速率 【答案】C 【详解】对于反应   ，下列说法正确的是 A．该反应是气体体积减小的反应，是熵减的反应，即反应的，，故A错误； B．及时分离出SO3 (g)，正反应速率减小，平衡向正反应方向移动，故B错误； C．使用催化剂能改变反应路径，降低反应的活化能，但焓变不变，故C正确； D．增大体系的压强能增大活化分子数，分子总数增加，但活化分子百分数不变，故D错误。 综上所述，答案为C。 6．对于反应，下列说法正确的是 A．该反应在任何条件下都能自发进行 B．2mol和1mol所含键能总和比2mol所含键能小 C．反应达平衡后再通入，的体积分数一定增加 D．反应在高温、催化剂条件下进行，可提高的平衡转化率 【答案】B 【详解】A．该反应的熵减小，故不一定在任何条件均能自发，A错误； B．该反应为放热反应，故2molSO2(g)和1molO2(g)所含键能总和比2molSO3(g)所含键能小，B正确； C．当通入无穷大的O2时，参与反应的O2较少，生成的SO3略有增多，但是由于没有反应的O2的量更多，则SO3的体积分数反而减小，C错误； D．催化剂不可以改变SO2的平衡转化率，D错误； 故选B。 7．一定温度下，向一密闭容器中充入和足量发生反应：测得平衡时的物质的量与压强的关系如图所示。下列叙述正确的是 A．上述正反应在较低温度下能自发进行 B．曲线Ⅰ代表CH4的物质的量与压强的关系 C．CH4消耗速率和CO消耗速率之比等于2：1时达到平衡状态 D．M点气体产物总分压与气体反应物分压之比等于2 【答案】D 【详解】A．正反应是吸热、熵增反应，在较高温度下能自发进行，A项错误； B．增大压强，平衡向左移动，曲线Ⅱ代表的物质的量与压强的关系，B项错误； C．消耗速率与CO消耗速率为之比1∶2时达到平衡状态，C项错误； D．M点当P=2MPa时，平衡时n(CH4)=amol，n(H2)=n(NO)=amol，其他条件相同的情况下，压强之比等于物质的量之比，故M点气体产物总分压与气体反应物分压之比等于2a:a=2，D项正确； 答案选D。 8．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①中“净化”可以防止催化剂“中毒” B．步骤③、④、⑤均有利于提高原料的平衡转化率 C．工业合成氨反应，该反应能在低温自发进行 D．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 【答案】B 【分析】步骤①中“净化”N2、H2，除去杂质，以防止催化剂中毒，步骤②加压，步骤③中发生合成氨的反应，步骤④液化分离出NH3，步骤④液化分离出NH3，以此解答。 【详解】A．步骤①中“净化”是除去杂质，以防止催化剂中毒，故A正确； B．步骤③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，所以不能提高平衡转化率；步骤④液化分离出NH3，可以使平衡正向移动，有利于提高原料的平衡转化率；出有利于提高原料的平衡转化率：所以步骤④、⑤有利于提高原料的的转化率，步骤③不能，故B错误； C．工业合成氨反应，气体分子数减小，即，根据，低温时才能使，所以该反应能在低温自发进行，故C正确； D．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，故D正确； 故选B。 9．某反应可有效降低汽车尾气污染物、的排放，一定条件下该反应经历三个基元反应，反应历程如图所示(表示过渡态)。下列说法正确的是 A．该化学反应的速率主要由反应①决定 B．使用催化剂可以降低反应的活化能，同时降低反应的焓变 C．升高温度，、的平衡转化率增大 D． 【答案】A 【详解】A．根据反应历程图可知，反应①的正反应活化能最大，活化能越大，反应速率越慢，而整个反应是由最慢的一步决定的，因此该化学反应的速率主要由反应①决定，A正确； B．使用催化剂可以降低反应的活化能，加快化学反应速率，但不能改变反应的焓变，B错误； C．根据反应历程图可知，总反应为，反应焓变，属于放热反应；根据勒夏特列原理，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，即向逆反应方向移动，则、的平衡转化率减小，C错误； D．根据C中分析可知，反应的焓变为，D错误； 答案选A。 10．以下反应属于自发反应，且可以用熵判据来解释的是： A．   B．   C．   D．   【答案】D 【详解】A．反应的△H＞0，△S＜0，难以自发进行，故A错误； B．△H＜0，△S＜0，焓变为主要因素，不能用熵判据解释，故B错误； C．△H＜0，△S＜0，焓变为主要因素，不能用熵判据解释，故C错误 C．反应的△H＞0，反应能自发进行，原因是△S＞0，能用熵判据解释，故D正确； 故选D。 二、多选题 11．CH4/CO2催化重整的反应为①CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)　ΔH1>0，其中积碳是导致催化剂活性降低的主要原因。产生积碳的反应有： ②CH4(g)C(s)＋2H2(g)　ΔH2>0 ③2CO(g) C(s)＋CO2(g)　ΔH3<0 在1 074 K时，将固定组成的CO2、CH4混合气体，在不同压强下，以恒定流速通过装有催化剂的反应器，测得Ra与时间的关系如图所示（说明：Ra=）。下列说法正确的是 A．反应③能自发进行的原因是ΔS>0 B．1.8 MPa时，随着反应的进行，催化剂表面的积碳程度越来越严重 C．压强越大导致Ra降低，其主要原因是加压导致反应①②向逆方向进行 D．保持其他条件不变，适当增大投料时，可减缓Ra的衰减 【答案】BD 【详解】A．反应③是气体体积缩小的反应，ΔS<0，能自发进行的原因是ΔH<0，故A错误； B．由图可知，1.8 MPa时，随着反应的进行，Ra降低，说明催化剂表面的积碳程度越来越严重，故B正确； C．压强越大导致Ra降低，说明催化剂表面的积碳程度越来越严重，在已知反应中生成碳的反应为反应③，加压，反应③正向移动，导致积碳增加，故C错误； D．保持其他条件不变，适当增大投料时，反应③平衡逆向移动，可减少积炭产生，减缓Ra的衰减，故D正确； 答案为BD。 12．由铁及其化合物可制得FeSO4·7H2O、FeCl3、K2FeO4等化工产品，它们在生产、生活中具有 广泛应用。高炉炼铁的反应为 Fe2O3(s)＋3CO(g)2Fe(s)＋3CO2(g)   ΔH=-23.5 kJ·mol-1，对于该反应下列有关说法正确的是 A．若该反应一定能自发进行，则该反应的ΔS>0 B．升高温度使反应物活化分子数增多，能提高反应速率和CO平衡转化率 C．增加炼铁炉高度，延长CO和铁矿石接触时间，能降低平衡时尾气中CO的体积分数 D．制备的生铁中含少量FexC，相同条件下与酸反应放出氢气的速率比纯铁快 【答案】AD 【详解】A．反应Fe2O3(s)＋3CO(g)2Fe(s)＋3CO2(g)   ΔH=-23.5 kJ·mol-1的反应热ΔH＜0，要使反应自发进行，ΔG=ΔH-TΔS＜0，TΔS＞ΔH，则该反应的ΔS＞0，故A正确； B．升高温度使反应物活化分子数增多，分子之间的有效碰撞次数增加，能提高反应速率；但由于该反应的正反应是放热反应，升高温度，化学平衡会向吸热的逆反应方向移动，因此会导致CO平衡转化率降低，故B错误； C．增加炼铁炉高度，延长CO和铁矿石接触时间，不改变其它外界条件，化学平衡不移动，因此不能改变平衡时混合气体中CO的体积分数，故C错误； D．制备的生铁中若含少量FexC，Fe、FexC及酸溶液构成原电池，使Fe与酸反应放出氢气的速率比纯铁快，故D正确； 故选AD。 13．已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ。在含少量I-的溶液中，H2O2分解的机理为： H2O2＋I-→H2O＋IO- 慢 H2O2＋IO-→H2O＋O2＋I- 快 下列有关该反应的说法正确的是 A．是自发反应 B．IO-也是该反应的催化剂 C．整个反应的快慢由第一步决定 D．反应活化能等于98 kJ·mol-1 【答案】AC 【详解】A．双氧水的分解反应放热、且熵增，则是自发反应，A正确；     B． IO-在慢反应中是生成物、在快反应中是反应物，则IO-不是该反应的催化剂、是中间产物，B错误； C． 慢反应是决速步，第一步是慢反应，则整个反应的快慢由第一步决定，C正确；     D．已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ，焓变=正反应活化能-逆反应活化能，则该反应的活化能不等于98 kJ·mol-1，D错误； 答案选AC。 14．已知，在有、无催化剂条件下的反应机理和相对能量的变化如图所示(吸附在催化剂表面上的粒子用*标注，为过渡态)。 下列说法正确的是 A． B．无催化剂时，决速步骤的方程式为 C．使用催化剂，降低了反应的活化能和焓变 D．该反应在低温下易自发进行 【答案】BD 【详解】A．从图可看出生成物总能量比反应物总能量低，属于放热反应，，且反应热的单位为，故A项错误； B．无催化剂时，的活化能最大，为该反应历程中的决速步骤，故B项正确； C．使用催化剂，只能降低反应的活化能，但不能改变反应的焓变，故C项错误； D．该反应是气体分子数减少的反应，即，又因为该反应的，由反应自发进行时可知，温度越低越有利于反应自发进行，故D项正确； 故答案选BD。 15．石墨燃烧过程中的能量变化可用下图表示。下列说法正确的是 A．石墨的燃烧热为 B．反应在任何温度下均能自发进行 C．由图可知：   D．已知  ，则金刚石没有石墨稳定 【答案】CD 【详解】A．燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，因此石墨的燃烧热为393.5kJ·mol-1，故A错误； B．根据盖斯定律可知，反应 ，该反应，当反应时，反应能自发进行，因此该反应在高温下能自发进行，故B错误； C．根据盖斯定律可知，反应，故C正确； D．根据  可知金刚石能量高于石墨，因此石墨稳定性更好，故D正确； 综上所述，正确的是CD项。 三、填空题 16．一定温度下，在一体积为的恒容密闭容器中发生两种气体间的转化反应，的物质的量随时间的变化情况如图所示。请回答下列问题： (1)该反应的化学方程式为 。 (2)反应从开始至，用B表示的反应速率为 。 (3)比较两点时该反应的正反应速率的相对大小： (填“”“”或“”)。 (4)若降低温度，则 (填“加快”“减慢”或“不变”，下同)， 。 (5)一定条件下发生反应，下列说法能表明该反应已达到平衡状态的是 (填序号)。 ①生成的同时消耗 ②生成的同时生成 ③混合气体中各物质的浓度保持不变 ④混合气体中的浓度之比为 【答案】(1) (2) (3)< (4) 减慢 减慢 (5)②③ 【详解】（1）由图可知，M点的坐标为(7，0.24)，根据图示可知在4 min时，A减少0.4 mol，B增加0.2 mol，说明A是反应物，B是生成物，△n(A)：△n(B)=0.4 mol：0.2 mol=2：1，物质反应消耗的物质的量的比等于化学方程式中相应物质的化学计量数的比，故该反应的化学方程式为； （2）根据图示可知：反应从开始至4 min时，B的物质的量改变了0.2 mol，容器的容积是2 L，则用B的浓度变化来表示的反应速率为； （3）M点物质的量不再发生变化，能说明该反应达到平衡状态，N点生成物的物质的量在增大，说明反应继续向正方向进行，则反应物浓度高于平衡时，：<； （4）降低温度，正逆反应速率均减慢，则减慢，减慢； （5）①生成的同时消耗，是指正反应方向的速率，不能说明该反应达到平衡状态，不选； ②生成的同时生成，正逆反应方向的速率成正比，能说明该反应达到平衡状态，选； ③正向反应，各物质的浓度再发生改变，混合气体中各物质的浓度保持不变，能说明该反应达到平衡状态，选； ④混合气体中的浓度之比为，不能说明该反应达到平衡状态，应是浓度保持不变，不选； 故选②③。 17．课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法，是德国诺贝尔化学奖获得者哈伯发明的。其合成原理为：   (1)下列表示合成氨反应的速率中，反应最快的是___________。 A． B． C． D． (2)在恒温恒容的密闭容器中进行合成氨反应，下列能判断反应已达平衡状态的是___________。 A． B．气体密度不再变化 C．每消耗就同时消耗 D．混合气体的平均摩尔质量不再变化 (3)在一个密闭容器中进行的合成氨反应，达到平衡后改变一个条件，一段时间又达到平衡，此时测得氨气的浓度增大。下列可能的原因是___________。 A．升高温度 B．降低温度 C．增大容器体积 D．缩小容器体积 【答案】(1)A (2)D (3)BD 【详解】（1） 比较速率大小注意两点，一是单位要统一，二是都转化为同一个物质进行比较，都转化为的反应速率，单位是，A的值是0.018 ，B的值是0.015 ，C的值是0.0125 ，D是0.015 ，A的速率最快； （2）A．没有正逆方向，不能判断正逆反应速率相等，A不能判断； B．该体系中重量与体积都不变，气体的密度是定值，B不能判断； C．正逆反应速率不相等，C不能判断； D．该反应是物质的量逐渐减小的反应，质量不变，平均摩尔质量是变量，就达到平衡，D能判断； 故选D。 （3）浓度增大说明恒容下平衡逆向移动或者是由于缩小体积造成浓度变大，符合条件的是BD，C增大体积会使平衡逆向移动，但是反应物和生成物浓度都减小。 18．甲酸是一种有机化工原料，广泛用于农药、皮革、医药和橡胶等工业。请回答： (1)活性催化反应，进而可制得甲酸。该反应的△H 0(填“>”或“＜”)，理由是 。 (2)某温度下，HCOOH电离平衡常数为，当HCOOH平衡浓度为x mol/L时，HCOOH已电离的弱电解质分子数的电离度 (电离度，用含和x的代数式表示，可不化简)。 (3)某研究小组发现HCOOH水溶液在密封石英管中的分解反应如下： Ⅰ．     Ⅱ．     研究发现，在反应Ⅰ、Ⅱ中，仅对反应Ⅰ有催化加速作用；反应Ⅰ速率远大于反应Ⅱ，近似认为反应Ⅰ建立平衡后始终处于平衡状态。T℃下，在密封石英管内完全充满1.0mol/L HCOOH水溶液，分解产物均完全溶于水中。、CO浓度与反应时间的变化关系如图所示。 ①下列说法正确的是 。 A．反应Ⅰ活化能小于反应Ⅱ B．反应     C．混合体系达平衡后： D．若在起始溶液中加入盐酸，则CO达浓度峰值时，的值与未加盐酸时相同 ②保持其它条件不变，若反应起始时溶液中同时还含有0.10mol/L盐酸，请在上图中画出CO的浓度与应时间的变化关系图 。 【答案】(1) ＜ 反应的且自发，则 (2) (3) AD 【详解】（1）由反应方程式可知，该反应为气体体积减小的反应，即ΔS＜0，该反应能自发进行，即ΔH-TΔS＜0，则ΔH＜0； （2）HCOOH溶液中，已电离的c(HCOOH)=c(HCOO-)=c(H+)=mmol/L，则，则m=mol/L，HCOOH已电离的弱电解质分子数的电离度α=； （3）①A．反应Ⅰ速率远大于反应Ⅱ，近似认为反应Ⅰ建立平衡后始终处于平衡状态，反应Ⅰ比反应Ⅱ更容易发生，故反应Ⅰ活化能小于反应Ⅱ，故A正确； B．根据盖斯定律，Ⅱ-Ⅰ，可得，反应CO(aq)+H2O(l)⇌CO2(aq)+H2(aq)=ΔH2-ΔH1，故B错误； C．混合体系达平衡后：溶液中存在HCOOH，根据C原子守恒，c(CO)+c(CO2)＜1.0mol/L，故C错误； D．催化剂只影响速率不影响平衡，故CO达浓度峰值时，的值与未加盐酸时相同，故D正确；故答案为：AD； ②保持其它条件不变，若反应起始时溶液中同时还含有0.10mol/L盐酸，H+仅对反应Ⅰ有催化加速作用，则CO达浓度峰值的时间更短，且比原峰值大，CO的浓度与反应时间的变化关系如图：。 19．一定温度下，向2L恒容密闭容器中加入2molCO2和，发生以下两个反应： ii． 2min时，两个反应同时达到平衡，此时容器中CH3OH的浓度为CO的浓度为的选择性= 请回答下列问题： (1)反应i能自发进行的条件为 (填字母)。 A．高温    B．低温    C．任何温度 (2)0~2min内，消耗的CO2的物质的量为 mol。 (3)测得反应前容器内压强为p0，则平衡时容器内压强为 (用含p0的代数式表示)，CH3OH的选择性为 %(结果保留两位有效数字，下同)，反应ii的平衡常数 (为用分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。 (4)若恒温恒容条件下只发生反应i，起始时充入一定量的和 ①下列有利于提高平衡时CO2转化率的措施有 (填字母)。 a．使用催化剂    b．及时分离出甲醇    c．增大和的初始投料比 ②下列能说明反应i达到平衡状态的是 (填字母)。 a．单位时间内消耗的同时生成 b．混合气体的密度保持不变 c．四种物质的物质的量浓度相等 d．容器内压强保持不变 【答案】(1)B (2)1.4mol (3) 0.8p0 57% 0.47 (4) b d 【详解】（1）依据时反应可以自发进行，反应i中，，则在低温下能自发进行，故答案为：B； （2）0~2min，两个反应达到平衡状态则，则消耗的CO2的物质的量为0.6mol+0.8mol=1.4mol，故答案为1.4mol； （3）达到平衡时容器内各物质物质的量为：2mol-1.4mol=0.6mol，：6mol-3mol=3mol，：0.8mol，：0.6mol+0.8mol=1.4mol，：0.6mol，同温同体积，压强之比等于物质的量之比，则，解得P=0.8p0，甲醇的选择性=，反应ii的平衡常数，故答案为：0.8p0；57%；0.47 （4）①a．使用催化剂可以提高CO2转化速率，不能提高CO2平衡转化率，故a不选； b．及时分离出甲醇，可以使平衡正向移动，能提高CO2平衡转化率，故b选； c．增大和的初始投料比，可以提高的转化率，不能提高CO2平衡转化率，故c不选； 故选b； ②a．单位时间内消耗的同时生成，不能表示正逆反应速率相等，故a不选； b．混合气体的质量不变，体积不变，混合气体密度始终不变，故b不选； c．四种物质的物质的量浓度相等，不能说明各物质浓度保持不变，故c不选； d．该反应前后是气体体积改变的反应，若容器内压强保持不变，说明各物质浓度不变，则可以说明达到平衡状态，故d选； 故选d。 20．我们知道温度是唯一可以影响平衡常数的环境因素。那么，我们接下来要进一步考虑的是，温度和平衡常数之间是否存在定量关系？接下来，我们将初步探索物理化学的一个重要分支：化学热力学的相关内容(为方便表示，题中某物质X的浓度均用[X]表示)。 (1)标准平衡常数K㊀ 我们已经知道对于任一可逆反应aA+bB=gG+hH，在一定温度下，达到平衡时，体系中各物质的浓度有如下关系：。式中K为反应的平衡常数，这种平衡常数叫做经验平衡常数或实验平衡常数。而化学热力学中更常用的平衡常数是标准平衡常数K㊀，其中㊀表示标准状态。将经验平衡常数中的浓度除以标准浓度c㊀即可得到标准平衡常数，即。同样地，对于气相反应，将物质的平衡分压除以标准压强p㊀=1.0×105Pa，也可类比求出标准平衡常数。了解以上定义后，现有某温度下可逆反应A(g)=2B(g)达到平衡，这时p(A)=p(B)=105Pa，则该反应的K㊀= 。 (2)焓和焓变、熵和熵变、吉布斯自由能 ①定义一个反应的标准摩尔焓变和标准摩尔熵变分别用和表示(这两个常数可近似认为不随温度变化而变化)，我们由此引入另外一个状态函数吉布斯自由能G，且G=H—TS，则当一个反应的和确定时，其标准摩尔吉布斯自由能变=—T只会随着温度T变化而变化。 结合我们所学过的判断反应能否自发进行的判据，判断当一个反应的<0时，该反应 (选填字母：A．自发　　B．不自发　　C．达平衡)。 ②我们不禁猜想：标准摩尔吉布斯自由能变和标准平衡常数均随且仅随温度变化而变化，它们两者之间是否有某种定量关系？研究表明，任一可逆反应达到平衡时，都存在化学反应等温式：，式中R是一个常数，称为摩尔气体常数。这个公式可用于求解一些可逆反应的标准平衡常数。知道了以上公式后，证明以下公式成立：。其中、分别为温度T2和T1时的标准平衡常数： 。 (3)在(2)②中证明的公式即可用于定量讨论温度对于化学平衡的影响。则当温度升高时，对放热反应发生 (选填“有利”或“不利”)。 【答案】(1)1.0 (2) A 证明：将=—T和联立，得①；即②；不同温度T1、T2时分别有③；两式相减，近似认为和不随温度变化而变化，得④；整理后得⑤。因此原公式得证 (3)不利 【详解】（1）某温度下可逆反应A(g)=2B(g)达到平衡，这时p(A)=p(B)=105Pa，则该反应的K㊀=1.0。 （2）①达到平衡时，=0，当=—T<0时，该反应能自发进行； ②证明：将=—T和联立，得①；即②；不同温度T1、T2时分别有③；两式相减，近似认为和不随温度变化而变化，得④；整理后得⑤，因此原公式得证。 （3）对于放热反应，<0，由可知，升高温度即T2>T1，<0，，也就是说，升高温度标准平衡常数减小，不利于放热反应发生。 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 $$