专题2 化学反应速率与化学平衡 真题集训-【学霸题中题】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修第一册(苏教版2019)

专题2真题集训 考点口化学反应速率及其影响因素 3.(2023·浙江1月)标准状态下，气态反应物 1.(2022·浙江6月)恒温恒容的密闭容器中， 和生成物的相对能量与反应历程示意图如下 在某催化剂表面上发生氨的分解反应： [已知02(g)和Cl,(g)的相对能量为0]，下列 2NH,(g)催化剂N,(g)+3H,(g),测得不同起 说法不正确的是 ( 始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变 相对铠资kJ·mm E 化，如下表所示，下列说法不正确的是( E E t + 0,+0+C10 e(NH,)/ 时间/ 20+ 编(10md·L） min 02 0 20 40 60 80 历程 历程Π 号 表面积/cm A.E6-E3=Es-E2 a 2.40 2.00 1.60 1.200.80 B.可计算Cl-C键能为2(E2-E,)kJ·mol 2 1.200.800.40 C.相同条件下，03的平衡转化率：历程Ⅱ>历 9 2a 2.401.600.800.400.40 程1 A.实验①，0~20min,v(N2)=1.00×10 D.历程I、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的 mol·L·mim 热化学方程式为C0(g)+0(g)一 B.实验②，60min时处于平衡状态，x≠0.40 02(g)+Cl(g)△H=(E,-E4)kJ·mol C.相同条件下，增加氨气的浓度，反应速率 4.(2023·浙江6月)一定条件下，1-苯基丙炔 增大 (Ph一C=C一CH,)可与HCl发生催化加成， D.相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速 反应如下： 率增大 ( C-C/H 产物「 考点☐活化能与反应历程 反应IIh Ph-C=C-CII+IICI 2.(2023·广东卷)催化剂I和Ⅱ均能催化反应 反应川 反应> CI R(g)P(g)。反应历程（下图）中，M为中 14 CC=C H 产物川 间产物。其他条件相同时，下列说法不正确 帖比% 的是 Ph-CEC-CH C、 雀化剂I Ph 催化剂川 、P c-c/H 反应过程 010305070'90 t/min A.使用I和Ⅱ，反应历程都分4步进行 反应过程中该块烃及反应产物的占比随时间 B.反应达平衡时，升高温度，R的浓度增大 的变化如图（已知：反应I、Ⅲ为放热反应）， C.使用Ⅱ时，反应体系更快达到平衡 下列说法不正确的是 D.使用I时，反应过程中M所能达到的最高 A.反应焓变：反应I>反应Ⅱ 浓度更大 B.反应活化能：反应I<反应Ⅱ 专题2学霸081 C.增加HC1浓度可增加平衡时产物Ⅱ和产物 H的平街转化率/% I的比例 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 K 考点目化学平衡及影响因素 A.X1<x2 5.(2022·海南卷)某温度下，反应CH2= B.反应速率：正<eE CH,(g)+H,O(g)一CH,CH,OH(g)在密闭 C.点a,b、c对应的平衡常数：K<K=K 容器中达到平衡，下列说法正确的是( D.反应温度为T,当容器内压强不变时，反应 A.增大压强，v正>，平衡常数增大 达到平衡状态 B.加入催化剂，平衡时CH,CH,OH(g)的浓 8.(2023·新课标卷)氨是最重要的化学品之 度增大 一，我国目前氨的生产能力位居世界首位。 C.恒容下，充人一定量的H,0(g),平衡向正 回答下列问题： 反应方向移动 3 (1)根据图1数据计算反应，N2(g)+H,(g) D.恒容下，充入一定量的CH2=CH2(g), =NH,(g)的△H= kJ·mol CH2=CH,(g)的平衡转化率增大 N(g)+3H(g) 6.(2023·北京卷)下列事实能用平衡移动原理 NIIG 2T10 解释的是 ( 乳g+H@到NH@+H A.HO2溶液中加入少量MnO2固体，促 进H,02分解 图1能资特换关系 B.密闭烧瓶内的NO2和NO,的混合气体，受 (i)下gr=N, 热后颜色加深 (iⅱ)N,*+*=2泰 (ii)【,g+*=l,* C.铁钉放入浓HNO,中，待不再变化后，加热 (iw)I2+=21 (v)N*+II中≠NTI8+* 能产生大量红棕色气体 (…)NI*=\TⅡg+* D.锌片与稀HSO,反应过程中，加入少量 图2反应机理 CuSO固体，促进H2的产生 (2)研究表明，合成氨反应在Fe催化剂上可 考点四化学平衡常数的计算及其应用 能通过图2机理进行(*表示催化剂表面吸 7.(2023·湖南卷)向一恒容密闭容器中加入 附位，N,表示被吸附于催化剂表面的N2)。 1 mol CH4和一定量的H20,发生反应： 判断上述反应机理中，速率控制步骤（即速率 CH,(g)+H2O(g）一C0(g)+3H(g)。CH4 最慢步骤)为 (填步骤前的标号)，理 由是 的平衡转化率按不同投料比x【=nH,0 n(CH) 随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误 (3)合成氨催化剂前驱体（主要成分为 的是 Fe,O,)使用前经H2还原，生成a-Fe包裹的 选择性必修第一册，SJ学霸082 Fe,04。已知a-Fe属于立方晶系，晶胞参 945.3% csof 1o 数a=287pm,密度为7.8g·cm3,则ax-Fe品 388% 胞中含有Fe的原子数为 (列出计算 0 e0,·H0 19.4% 式，阿伏加德罗常数的值为N)。 10 (4)在不同压强下，以两种不同组成进料，反 FcS0,·,0 应达平衡时氨的摩尔分数与温度的计算结果 50100150200250300 如下图所示。其中一种进料组成为x,= 根据上述实验结果，可知x= y= 0.75、xx=0.25,另一种为xH,=0.675、xN, (2)已知下列热化学方程式： 0.225x=0.10。物质i的摩尔分数：x:三 FeS04·7H20(s)=FeS0,(s)+7H20(g) △H1=akJ·mol n FeSO,.xH,O(s)=FeSO,(s)+xH2O(g) 0.40u 0.40u △H2=bkJ·mol 0.30 0.30 P.=20 MP P2=20 MPa FeSO,.yH,O(s)=FeSO,(s)+yH2O(g) 0.20 0.20 △H3=ckJ·mol 0.10 .10 则FeS0,·7H,0(s)+FeS04·yH20(s) 5006007008009001000 5006007008009001000 图3 K 图4 17 2(FeS04·xH20)(s)的△H= ①图中压强由小到大的顺序为 ,判 kJ·mol'。 断的依据是 (3)将FS0,置入抽空的刚性容器中，升高温度 ②进料组成中含有惰性气体Ar的 发生分解反应：2FeS0,(s)-一Fe,03(s)+ 图是 S02(g)+S0,(g)(I)。平衡时p0,-T的关系 ③图3中，当p2=20MPa、xm,=0.20时，氮气 如下图所示。660K时，该反应的平衡总压 的转化率x= 。该温度时，反应 P总= kPa、平衡常数K。（I)= 3 入，(g)+2H,(g)一NH,(g)的平衡常 (kPa)2。K,(I)随反应温度升高 而 (填“增大”“减小”或“不变”)。 K,= (MPa)-'(化为最简式)。 5.0 4 考点五化学速率、化学平衡图像的综合应用 4.0 35 9.(2023·全国乙卷)硫酸亚铁在工农业生产中 有许多用途，如可用作农药防治小麦黑穗病， 25 2.0 制造磁性氧化铁、铁催化剂等。回答下列 15 1.0 问题： 05*-- 001----- (1)在N2气氛中，FS0,·7H,0的脱水热分 560600640680720760 TIK 解过程如图所示： (4)提高温度，上述容器中进一步发生反 专题2学霸083 应2S0,(g)一2S02(g)+0,(g)(Ⅱ)，平衡时 CnHo(g)+H2(g)发生，反应过程中压 Po,= (用Ps0,Ps0,表示)。在929K 强恒定为Po(即CnH2的初始压强)，平衡转 时，Ps=84.6kPa、Pso,=35.7kPa,则Ps0,= 化率为α，该反应的平衡常数K。为 kPa.K(Ⅱl)= kPa(列出 (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总 计算式)。 压×物质的量分数)。 10.(2023·湖北卷)纳米碗CHo是一种奇特 (5)CnHg(g）)一C4oHg(g)+H·(g)及 的碗状共轭体系。高温条件下，CH。可以 CnH,(g)一CoHo(g)+H·(g)反应的 由CnH0分子经过连续5步氢抽提和闭环 nK(K为平衡常数)随温度倒数的关系如 脱氢反应生成。CnH(g)HCH.(g）+ 图所示。已知本实验条件下，血K=A。 H2(g)的反应机理和能量变化如下 (R为理想气体常数，c为截距)。图中两条 线几乎平行，从结构的角度分析其原因是 Co -CoH (6)下列措施既能提高反应物的平衡转化 率，又能增大生成CH。的反应速率的 是 (填标号)。 能量kJ·mol) 过减态3 150.8 a.升高温度 过没态2 过戏态1 110.3 b.增大压强 70.9 iCalT+IG 20.7 c.加入催化剂 0.0 C.Ho+H2 95 考点化学反应条件的优化 CnHw+H· CH。+H, 反应历程 11.(2023·江苏卷)二氧化碳加氢制甲烷过程 回答下列问题： 中的主要反应为 (1)已知CH中的碳氢键和碳碳键的键能分 C02(g)+4H2(g)=CH:(g)+2H20(g) 别为431.0kJ·mo和298.0kJ·mo,H-H △H=-164.7kJ·mol 键能为436.0kJ·mo。估算CHn(g) C02(g)+H2(g)C0(g)+H,0(g) 一C0Hg(g）+H2(g)的△H= △H=41.2kJ·mol kJ·molr。 在密闭容器中，1.01×103Pa、n起始(C02): (2)图示历程包含 个基元反应，其 n起“(H2)=1:4时，C0,平衡转化率、在催 中速率最慢的是第 个。 化剂作用下反应相同时间所测得的CO,实 (3)CnH。纳米碗中五元环和六元环结构的 际转化率随温度的变化如图所示。CH,的 数目分别为 选择性可表示为 生战(CH,) (4)1200K时，假定体系内只有反应CmH2(g) ×100%。下列说 反应(C02) 选择性必修第一册·SJ学霸084 法正确的是 ①上述过程中NO,的作用为 100 (0,平商 转化率 ②为了适应化工生产的需求，铅室法最终被 餐60C0,实际 接触法所代替，其主要原因是 40 转化率！ (答出两点即可)。 204 300400500600 (3)接触法制硫酸的关键反应为S0,的催化 温度/： 氧化： A.反应2C0(g）+2H2(g)=C02(g)+ CH,(g)的焓变△H=-205.9kJ·mol S0,(g)+202(8)S0,(g） B.CH,的平衡选择性随着温度的升高而 △H=-98.9kJ·mol 增加 ①为寻求固定投料比下不同反应阶段的最 C.用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温 佳生产温度，绘制相应转化率（α）下反应速 度范围约为480~530℃ 率（数值已略去）与温度的关系如下图所示， D.450℃时，提高”e始(H,） 下列说法正确的是 的值或增大压 n起(CO2) ↑反应速率 强，均能使C0,平衡转化率达到X点 d=0.88 的值 x-0.90 12.(2023·辽宁卷)硫酸工业在国民经济中占 a=0.92 470480490500510520 有重要地位。 温度气 (1)我国古籍记载了硫酸的制备方法 a.温度越高，反应速率越大 “炼石胆(CuS0,·5H,0)取精华法”。借助 b.α=0.88的曲线代表平衡转化率 现代仪器分析，该制备过程中CuS04·5H,O c.α越大，反应速率最大值对应温度越低 分解的TG曲线（热重）及DSC曲线（反映体 d.可根据不同α下的最大速率，选择最佳生 系热量变化情况，数值已省略)如下图所示。 产温度 700℃左右有两个吸热峰，则此时分解生成 ②为提高钒催化剂的综合性能，我国科学家 的氧化物有S02 和 (填 对其进行了改良。不同催化剂下，温度和转 化学式)。 化率关系如下图所示，催化性能最佳的是 2.5 国体质量m唱 (填标号)。 ↑S0,转化率/% 2.2 DSC 19 吸热峰 80 1.6 TC 1.6m吗 60 13 1.0 0.8g072g 90 aV-K h-V-K-Cs 0.7 200 40060080010001200 20 -oY-K-Ce 温度C d--V-K-Cs-Ce 0 (2)铅室法使用了大容积铅室制备硫酸 00350400450500550 温度℃ (76%以下)，副产物为亚硝基硫酸，主要反 ③设02的平衡分压为P,S02的平衡转化率 应如下： 为a.,用含p和a心.的代数式表示上述催化氧 NO2+S02+H,0一N0+H2S0 化反应的K= (用平衡分压代替平 2N0+02=2N02 衡浓度计算)。 专题2学霸085应.△H<0,A项不符合题意：温度相同时，M点和B点异丁烯的转 率更快，反应体系更快达到平衡，C错误：由图可知在前两个历程 化奉相同，即异丁烯的浓度相同，有r正=gE,但是M点对应的 中使用1活化能较低，反应速率较快，后两个历程中使用1活化能 温度T,偏高.所以E>正，B项不符合题意；其他条件不变，再 较高反应速率较慢.所以使用I时.反应过程中M所能达到的最高 充入1mW,使R的转化率提高.面W自身的转化率降低.此时 浓度更大，D正确 W的百分含量会相应升高，C项不符合题意：假设甲醇和异丁场 3.C解析：对比两个历程可知，历程中增加了催化剂，降低了反应 的初始物质的量都是1m,T时异丁希的转化率为80%，则消耗 的活化能，加快了反应速率。催化剂能降低反成活化能，但是不能 的异丁烯为0.8m,列出三段式： 改变反应的焓变，因此E。-E,=Es-E:,A正确：已知C2(g)的相对 CH OH(g)+R(g)W(g) 能量为0，对比两个历程可知，d(g)的相对能量为(E2-E,)kJ·m 初始物质的量/mol 1 0 则C一键能为2(E-E,)kJ·m,B正确：催化剂不能改变反应 消耗的物质的量/mol0.8 0.8 0.8 的平衡转化率，因此相同条件下，0，的平衡转化率：历程Ⅱ=历程 平衡时物质的量/m 0.2 0.2 0.8 【,C错误：话化能越低，反应速率越快，由图像可知，历程Ⅱ中第 平衡时总物质的量为0.2+0.2+0.8=1,2l,因为是刚性容器，所 二步反应的活化能最低，所以速率最快的一步反应的热化学方程 以容器体积不变，则压强改变，初始压强为%，平衡时压强为 式为CI0(g)+0(g)02(g)+C(g)△H=(E-E,)k月·mml', =0.则(CH,0I=p(R)-9号<0=0%，AN) 1.2 D正确 4.C解析：反应1、■为放热反应，相同物质的量的反应物，反应1 12x0.6=04hn,人= 0.8 (W) 0.4pm 40 放出的热量小于反应Ⅱ放出的热量，反应放出的热量越多，其焓变 p(R)p(CH,OH)0.lpox0.Ipo Po D项 越小，因此反应培变：反应【>反应Ⅱ，放A正确：短时间里反应I 符合题意 得到的产物比反应Ⅱ得到的产物多，说明反应I的速率比反应Ⅱ 11.(1)①113kJ·m1②279J·mo+3使平衡C,H,(g)一 的速率快，速率越快，其活化能越小，则反应活化能：反应【<反应 C:H(g)+H:(g)向正反应方向移动，增大乙烯的产量 Ⅱ，故B正确：增加HC1浓度，平衡正向移动，但平衡时产物Ⅱ和产 (2)①该反应为放热反应，若A点反应达到平衡，则温度更高条件 物I的比例可能降低，故C罐误：根据图中信息，选择相对较短的 下，乙烯的产率应更低②催化剂活性降低，导致反应速率减慢 反应时间，及时分离可获得高产率的产物1，故D正确。 (3)2C0+8e+8HC,H.+2H20 5.C解析：该反应是一个气体分子数诚少的反应，增大压强可以加 解析：(1)①△H=2816kJ·m-270kJ·m=113kJ· 快化学反应速率，正反应速率增大的幅度大于逆反应的，故正> 2由圈可知.反应中每新裂2mC一H键.会形成1l碳碳双 道，平衡向正反应方向移动，但是因为温度不变，平衡常数不 键和1modH一H键，故2×414kJ·-E(碳双位)一 变，A错误：催化剂不影响化学平衡状态，加入催化剂不影啊平衡 436kJ·=+113kJ·m,解得E(碳碳双键)=279kJ·mw广1 时CH,CH,O川(g)的浓度，B错误：但容下，充人一定量的HO(g), ③增加水蒸气用量，压强不变，相当于增大体积，使体系内的物质 H,O(g)的浓度增大，平衡向正反应方向移动，C正确：相容下，充人一 浓度减小，平衡C,H。(g)一C2H(g)+2(g〉向正反应方向移 定量的CH2CH(g),平衡向正反应方向移动，但是CH2一CH(g)的 动，增大乙烯的产量。(2)①该反应为放热反应，若A点反应达列 平衡转化率减小，D错误 平衡，则温度更高条件下，乙烯的产率应更低，故A点未达到平 6.B解析：M0,会催化H,02分解，与平衡移动无关，A项错 衡。②催化剂活性降低，导致反应速率减慢，故C点未达到平衡。 误：NO转化为N,0,的反应是放热反应，升围平衡逆向移 (3)阴极发生还原反应，得到电子，元素化合价降低，故C0得到 动，NO,浓度增大，混合气体颜色加深，B项正确：常温下，铁在浓 电子生成乙烯，电极反应式为2C0+8e+8HC,H,+2H0 硝酸中纯化，加热会使表面的氧化膜溶解，铁与浓硝酸反应生成大 专题2真题集训 量红棕色气体，与平衡移动无关，C项错误：加人少量硫酸闲以后， 锌置换出铜，构成原电池，从而使反应速率加快，与平衡移动无关， 1,C解析：实验①中.0-20mim.,氨气浓度变化量为240x103md·L' D项错误 2.00×103mol·L=4.00×10+ml·L,(NH,)= 7.B解析：一定条件下，增大水的浓度，能提高CH4的转化率，即x 4.00×104ml,L.- 值越小，CH的转化率越大，则x<,故A正瑜：b点和e点温度 -=200x05md·L1·mi血'，反应速率之比等于化 20 min 相同，CH的起始物质的量都为1，b点x值小于c点，则b点 加水多，反应物浓度大，则反应速率：正>，正，故B错误：由图像可 学计量数之比.(N)=2(NH)=100x03ml,L·minA正确： 知，x一定时，温度升高CH的平衡转化率增大，说明正反应为吸 催化剂表面积大小只影响反应速率，不影响平衡，实验3中氨气初 热反应，温度升高平衡正向移动，增大：温度相同，K不变，则点 始浓度与实验①中一样，实验③达到平衡时氨气浓度为4.00× ,b,c对应的平衡常数：K<K=K,故C正确：该反应为气体分子 104d·L,则实验①达平衡时氨气浓度也为400×104·L,而 数增大的反应，反应进行时压强发生改变，所以温度一定时，当容 恒温恒容条件下，实验2相对于实险①为减小压强，平衡正向移 器内压强不变时，反应达到平衡状态，故D正确 动，因此实验260mi山时处于平衡状态，x<0.4.即x≠0.4，B正确： 8.(1)-45 实验①、实验2中0~20mim.20-40min氨气浓度变化量都是4.00× (2)(ⅱ)在化学反应中，最大的能垒为速率控制步骤，而断开化 10+mal·L1,实验2中60min时反应达到平衡状态，实验①和实 学键的步骤都属于能垒，由于N=N的键能比H一H键的大很多， 验2催化剂表面积相同，实验①中氨气初始浓度是实验②中氨气 因此，在上述反应机理中，速率控制步骤为（ⅱ）】 切始浓度的两倍，实验①60mn时反应未达到平衡状态，相同条件 （3)2.8x287Y 下，增加氨气浓度，反应速率并没有增大，C错误：对比实验①和实 56×10 验③，氨气起始浓度相同，实验3中催化剂表面积是实验D中催化 (4)①印1印，合成氨的反应为气体分子数减少的反应，压强越 剂表面积的2倍，实验③先达到平衡状态，实验③的反应速率大 说明相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大，D正确。 大平衡时氨的摩尔分数越大②图4③33.33% 4×/27 2.C解析：由图可知两种催化剂均出现四个波峰，所以使用【和Ⅱ， 解析：(1)在化学反应中，断开化学健要消耗能量，形成化学键要释 反应历程都分4步进行，A正确：由图可知该反应是放热反应，所 放能量，反应的馆变等于反应物的键能总和与生成物的键能总和的 以达平衡时，升高温度平衡逆向移动，R的浓度增大，B正确：由图 可知1的最高活化能小于Ⅱ的最高活化能，所以使用1时反应速 差，因此，由图1数据可知，反应子，()+子，(g)一N,(g)的 选择性必修第一册·SJ学霸32 △H=(473+654-436-397-339)kJ·ml1=-45kJ·mo-1 yH0(s)2(FeS0,·xH20)(s),则△H=(a+e-2h)kJ·ml' (2)由图1中信息可知，2N,(e)一N(g)的AH=+43J:m', (3)将FSO,置入抽空的刚性容器中，升高温度发生分解反应： 2FS0,(s)=一→F03(s)+S0(g)+S03(g)(I)。由平衡时 则N=N的键能为946：mr:,(g)一3()的△训= m,-T的关系图可知，660K时Ps,=15kP,则Pm,=1.5kPa,因 此，该反应的平衡总压Pe=3kPa、平衡靠数K,(I)=1.5kPa× +654kJ·mm,则H一H键的键能为436kJ·mm广1。在化学反应 1.5kPa=2.25(kPa)2,由图中信息可知，Ps随着温度升高面增 中，最大的能垒为速率控制步骤，而断开化学键的步骤都属于能 大，因此，人，(I)随反应温度升高而增大。(4)提高温度，上述容 垒，由于N=N的键能比H一H键的大很多，因此，在上述反应机理 中，速率控制步驿为（ⅱ）。(3)已知a-Fe属于立方品系，品胞参数 器中进一步发生反应2s0,(g)→2S02(g)+0(g)(Ⅱ)，在同 温同压下，不同气体的物质的量之比等于其分压之比，由于仅发生 a=287pm,密度为7.8g·cm3,设其品胞中含有Fe的原子数为x, 56x×100 反应(1)时Ps0,=Psw,则p0,+20,=s0,-2p,因此，平衡时 则aFe品体密度p= ,·287g·m2=7.8g·em3,解之得x Po,= 。在929K时，=84.6kPa,Pn,=35.7kPa,则 78287.即ae品胞中含有0的原子数为78X287 4 56×1030 56×100 Psn3*P0,*pm,=P2P0,+2po,=s0,-2p0,联立方程组消去pu, (4)①合成氨的反应中，压强越大越有利于氨的合成，因此.压强越 可得3p0,+5psn,=4p“,代入相关数据可求出m,=46.26kPa,则 大平衡时氨的摩尔分数越大。由图中信息可知，在相同围度下，反 P%,=84.6kPa-35.7kPa-46.26kPa=2.64kPa,K,(I)= 应达平衡时氨的摩尔分数，因此，图中压强由小到大的顺 （46.26kPa)2×2.64k_46.262×2.64kPa 序为，<<，判断的依据是合成氨的反应为气体分子数诚少的 (35.7kPa)2 35.72 反应，压强越大平衡时氨的摩尔分数越大。②对比图3和图4中 (5)在反应过程 的信息可知，在相同温度和相同压强下，图4中平衡时氨的摩尔分 10.(1)128(233(3)610(4)m-e 数较小。在恒压下充人惰性气体A,反应混合物中各组分的浓度 中，断裂和形成的化学键相同(6) 减小，各组分的分压也减小，化学平衡要朝气体分子数增大的方向 解析：(I)由CaH如和CnH1:的结构简式和反应历程可以看出. 移动，因此，充人指性气体A不利于合成氨，进料组成中含有惰性 CH)中断裂了2条碳氢键，CnHx形成了1条碳碳键，H2中形 气体Ar的图是图4③图3中，进料组成为，=0.75，%，=025 成了一个氢氢键，所以CHn(g)CH(g)+H(g)的△H= 两者物质的量之比为3：1。假设进料中氢气和氨气的物质的量分 (431×2-298-436)k灯·mo1=128kJ·m。(2)由反应历程 别为3mml和1mol,达到平衡时氨气的变化量为xmol,则有： 可知，包含3个基元反应，分别为C0H如+H·=一C0H9+H2 N,(g)+3H,(g)一2NH() 始/mol1 3 0 CnHo+H2=CHio+H2,CHio+H2=CHw+H·+H2,其 变/mol 3x 2x 中第三个的话化能最大，反应速率最慢。(3)由CH。的结构分 平/ 析，可知其中含有1个五元环，10个六元环，每脱两个氢形成一个 1-x 3-3x 2x 五元环.则CDH。总共含有6个五元环，10个六元环 当=20NP,=020时，，42=0.20，解之得=3·则 2x (4)1200K时，假定体系内只有反应CnH2(g)CH0(g)+ H,(g)发生，反应过程中压强恒定为（即CoH2的初龙压强）， 氨气的转化率a=子 =33.33%,平衡时N,H2、NH3的物质的量分 平衡转化率为a,设起始量为1，期根据信息列出三段式为： 别为子2m.号 CaH(g)=C Hno(g)+H2(g) m©l,其物质的量分数分别为 起始量ml1 0 0 1 变化量mla a 5P: 25 平衡量mal 1-a a a 该温度下K'。= (MPa)2因此，该温度 27×400 1-a 则p(CmHn)=%x+ap(CaHy)=n%X1+an(H)=%*ta该 时，反位(+子，(g)一N,()的平商音数人，=风 a 反应的平衡常数人= P西X1tapo*1t 1-a =p(CaHn2)=Po 1-a7 25 W27×400 MPa)-2= 1 -MPa) 4×/2 9.(1)41(2)(a+e-26)(3)3225增大 (5)CnH(g)CnHR+H·(g)及CnH,(g)一CnHo(g)+ H·(g)反应的nK(K为平衡常数)随温度倒数的关系如图。图 Psn2Pso3 46.262×2.64 (4) 46.26 4 35.72 申两条线几平平行，说明斜率儿平相等，根瑞m人：-：(R为 解析：(1)由图中信息可知.当失重比为19.4%时，FS0,·7H20转 理想气体常数，c为戴距)可知，斜率相等，则说明哈变相等，因为 化为Fs0,·H,0.则18(7)=19.4%.解之得x=4:当失重比为 在反应过程中，断裂和形成的化学键相同。(6)由反应历程可知 278 该反应为吸热反应，升温，反应正向进行，提高了平衡转化率，反 38.8%时.Fes0,·7用，0转化为Fes04·H,0,则187= 应速率也加快，a符合题意：由化学方程式可知，该反应为正向体 278 积增大的反应，加压，反应逆向进行，降低了平衡转化率，b不符 38.8%.解之得y=1 合题意：加人催化剂.平衡不移动，不能提高平衡转化率，ε不符 (2)①Fes04·7H,0(s)FeS0(s)+7H20(g） 合题意 △H,=akJ·mol3 11.D解析：由盖斯定律可知反应2C0(g)+2H2(g)一C0(g)+ ②FeS04·xH20(s)—fs04(s+xH,0(g)4H2=6月·mol CH,(g)的格变△H=-2×41.2·mol1-164.7k灯·mo-'= 3FeS0..yH20(s)=FeS0,(s)+yH,0(g)AH=e kJ mol -247.1kJ·w,A错i误：C02(g)+4H2(g)CH(g)+2H20(g)为 根据盖斯定律可知.①+3-②2×2可得FS0,·7H,0()+FeS0,· 放热反应，升高温度平衡逆向移动，CH4的含量降低，故GH:的 参考答案学霸33 平衡选择性随着温度的升高面降低，B错误：由图可知温度范固 行，A项正确：增加水的量，水的浓度不变，不能改变金属钠与足量 约为350-400℃时二氧化碳实际转化率最高，为最佳温度范 水的反应速率，B项错误：2S02+02一2S03是可逆反应，反应物 G情误，0时，契高他的值可提高=教化货的平有站 不能100%转化为生成物.则在容器中投人2lS02和1ml0, 充分反应，生成的S0,小于2l.C项正确：铝粉颗粒小，接触面 化率，增大压强反应【平衡正向移动，可提高二氧化碳的平衡转 积大，反应速率快，D项正确 化率，均能使C0,平衡转化率达到X点的值，D正确。 4.C解析：化学反应速率为一段时间内的平均反应速率，不是瞬时 12.(1)C0S01(2)①作催化剂②反应中有污染空气的N0 反应速率，①错误：H(g)+S(s)一H,S(g)该反应为等体积反应， 和O,放出影响空气环境NO,可以溶解在硫酸中给产物硫酸 恒压条件下充入稀有气体，相当于容器的体积增大，反应速常减 带来杂质，产常不高（答案合理脚可） 小，②错误：恒容条件下充入无关气体（如情性气体），容器的总压 (3)①d②d8. 增大，分压不变，则反应速率不变，③情误：加人CH,C00Na溶液 与硫酸反应生成酷酸，则氯离子的浓度减小，域缓反应速率，④正 (1-a.)·pz 解析：(1)根据图示的热重曲线所示，在700℃左右会出现两个吸 确：将矿石磨成粉末可增大接触面积，加快反应速率，⑤正确：98% 热峰，说明此时CSO,发生热分解反应，从T℃图像可以看出，质 的浓硫酸具有强氧化性，铁与冷的浓硫酸发生纯化，则不产生氢 量减少量为原CS0,质量的一半，说明有固体C0剩余，还有其 气，⑥错误：光是影响某些化学反应速率的外界条件之一，如氢气 他气体产出.此时气体产物为S0,,S0,0,可能出现的化学方程 和氯气在光照条件下可反应生成氯化氢，⑦正确 式为30us0,m℃300+250，↑+S0,↑+0，↑，结合反应中产 5.C解析：C为固体，改变其量，对反应速率无影响，A错误：扩大容 积相当于减小压强，正减小，c(D)也减小，B错误：输小容积相当 物的固体产物质量和气体物质量可以确定，该反应的产物为 于增大压强，浓度增大，速率也增大，平衡右移，c(D)也增大，C正 Cu0.S02,S0,.02。(2)①根据所给的反应方程式，N02在反应 确：体积不变，充入与反应无关气体，平衡不移动，D错误 过程中先消耗再生成，说明NO,在反应中起催化剂的作用。 6.D解析：依据平衡常数随温度变化和平衡移动原理分析判新，随 ②近年米，铅室法被接触法代替因为在反应中有污染空气的NO 温度升高平衡常数减小，即平衡逆向移动，逆向吸热，正反应为放 和NO,放出影响空气环境，同时作为催化剂的NO2可以溶解在 热反应，△H<0,A错误：反应前后是气体体积减小的放热反应，增 硫酸中给产物硫酸带来杂质影响产品质量，产率不高（答案合现 大压强，增大氢气浓度，平衡正向进行，催化剂改变反应速率、不改 肿可)。(3)①a根据不同转化率下的反应速率曲线可以看出.随 变化学平衡，不能提高C0的转化率，B错误：升温平衡逆向进行 着温度的升高反应速率先加快后诚慢，错误：，从图中所给出的 此条件时催化剂活性最大，不是原料气的转化率高，C错误：结合 速率曲线可以看出，相问温度下，转化率越低反应速南越快，但在 平衡三段式列式计算，平衡常数等于生成物平衡浓度幂次方乘积 转化率小于88%时的反应速率图像并没有给出，无法判断a= 除以反应物平衡浓度幂次方乘积，则 0,88的条件下是平衡转化率，b借误：.从图像可以看出随者转化 C0(g)+2H(g)==GH0H(g) 案的增大，最大反应速率不断减小，最大反应速率出现的温度也 起始(ol·1.1)0.1 0.2 0 逐渐降低，©正确：山.从图像可以看出随着转化率的增大最大反 变化(l·1.1)0.05 0.1 0.05 应速率出现的温度也逐渐降低，这时可以根据不同转化率选择合 平衡(mdl·L1)0.05 0.1 0.05 适的反应温度以减少能源的消耗，d正确。②为了提高催化剂的 0.05 综合性能，科学家对催化剂进行了改良，从图中可以看出标号为 平衡常数 0.05x0.P=100,D正确。 d的催化剂V-K-C-C对SO,的转化率最好，产率最佳。③利用 7.A解析：根据能量最低原理，能量越低越稳定，C(石墨，s) 分压代普浓度计算平衡常数，反应的平衡常数人。= C(全刚石，s)△H>0,反应物总能量小于生成物总能量，所以石图 a(S05】 比金刚石稳定，A正确：对于反应NH,(g)+HCI(g)一NH,C1(s), pS03) (总)（总） n(S03) 分子数减小的反应，△S<0,根据△H-T15<0自发进行，该反应在室 p(S02)·p2(0) n(S02) n(总（总）·p(0,) n(S02)·P(02)） 温下自发进行，所以该反应的△H<0,B错误：对于反应C()+ H,0()C0(g)+H(g),属于气体分子数增大的反应，达平衡 设S0,初始量为mml,则平衡时4(S0,)=m-m·《。=m(1- 后，缩小容器体积，压强增大，平衡逆向进行，H,0(g)平衡转化率 m·化， a. a。),n(S03)=m·a,K。= 减小，C错误：对于可逆反应，当正，逆反应速率相等且体系中各物 m(1-a.）·pi(02）(1-.)·p2 质的浓度保持不变时达平衡状态，对于反应N,04(g)一一 专题2章末检测 20(g),当N,0 =1:2时，反应不一定达到平衡状态 e(NO.) 1.B解析：反应在低温下能自发进行，且是嫡减的反应，根据△H一 D错误。 T△S<0反应能自发进行，则该反应的△H<0,A正确：自发反应和 8.D解析：由题中信息可知，两反应物初始投料之比等于化学计量 非自发反应都是在一定条件下从热力学角度来考量的，当外界条 数之比，由图中曲线的起点坐标可知，和“所表示的物质的物质 件改变时，非自发反应可能变为能发生的反应，B错误：化学平衡 的量分数之比为1：3，d和b表示的物质的物质的量分数之比为 常数是化学反应限度的一个重要参数，该常数表示的意义是可逆 1:4,则结合化学计量数之比可以判断，表示乙烯变化的曲线是d, 反应进行的程度，反应的限度越大，K值越大，说明平衡时产物所 表示二氧化碳变化曲线的是：，A错误：由图中曲线的变化趋势可 占比例越高，C正确：平衡常数与温度有关，若温度改变，则可逆反 知，升高温度，乙烯的物质的量分数域小，则化学平衡向逆反应方 应的平衡常数一定改变，D正确 向移动，则该反应为放热反应，△H<0,B错误：若温度不变，压强增 2人解折：其能条件相同.指大0的特化率指大，A正商」 大为0,2MPa,平衡右移，n(H,0)增大，m(H2)减小，H20含量增 大，H,含量减小，两者不再是原交点，为了恢复至原交点，让平衡左 其他条件不变时，升高温度活化能不变，B错误：容器体积一定，向 移来抵消压强增大的改变使交点仍在A上，所以新平衡时A点对 反应体系中通入H,反应物浓度不变，化学反应速率不变，C错误： 应温度大于440K,C错误：上述反应伴有刚反应，一定温度和压强 当容器中N0、N,0,的分子数之比等于2：1时.浓度不一定不再改 下，选择合适的催化剂可提高反应速率和乙烯的选择性，使乙烯的 变，反应不一定达到化学平衡状态，D错误 选择性提高，D正确 3.B解析：M0,作为H202分解制02的催化剂，可加快反应的进9.B解析：在书写平衡常数表达式时，纯周体物质不能出现在平衡 选择性必修第一册·SJ学霸34