第二章 化学反应速率与化学平衡 单元卷 2023-2024学年高二上学期人教版（2019）化学选择性必修1

第二章 化学反应速率与化学平衡测试题 一、选择题 1．关于化学反应速率与平衡，下列说法不正确的是 A．化学平衡理论是研究怎样使用有限原料多出产品 B．化学反应速率理论是研究怎样提高原料转化率 C．化学反应速率理论是研究怎样在一定时间内快出产品 D．化学平衡理论是研究怎样使原料尽可能多地转化为产品 2．在体积固定的2L密闭容器中进行反应：，已知某一反应时刻SO2、O2、SO3的物质的量分别为，则达到平衡时物质的量浓度可能正确的是 A．SO2、O2、SO3的物质的量浓度分别为0.1 mol·L-1、0.1mol·L-1、0.5 mol·L-1 B．SO2、SO3的物质的量浓度均为0.3 mol·L-1 C．SO2、O2的物质的量浓度分别为0.1 mol·L-1、0.075 mol·L-1 D．SO3的物质的量浓度的取值范围是：0≤c(SO3)≤0.15mol·L-1 3．对可逆反应2A(s)＋3B(g) C(g)＋2D(g) ΔH＜0，在一定条件下达到平衡，下列有关叙述正确的是 ①增加A的量，平衡向逆反应方向移动 ②升高温度，平衡向逆反应方向移动，v正减小 ③缩小体积使压强增大一倍，平衡不移动，v正、v逆不变 ④增大B的浓度，v正＞v逆 ⑤加入催化剂，B的转化率提高 A．①② B．④⑤ C．③ D．④ 4．下列反应中，熵显著增加的反应是 A．CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) B．CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ C．C(s)+O2(g)=CO2(g) D．2Na(s)+O2(g)=Na2O(s) 5．下列说法不正确的是 A．对于有气体参加的可逆反应，加压化学平衡不一定发生移动 B．外界条件的改变引起v正 ≠ v逆，则平衡一定发生移动 C．平衡发生移动，化学平衡常数的值一定改变 D．温度发生改变，化学平衡一定发生移动 6．工业合成氨反应包含多个基元反应，其反应机理如图所示。下列说法错误的是 A．从充入反应物到A处，表示N2、H2在催化剂表面吸附放热 B．该历程中最大活化能E正=590kJ•mol-1 C．工业合成氨温度为700K左右，主要考虑催化剂在此温度下活性较高 D．催化剂可以降低活化能，从而显著提高反应速率 7．室温下，下列实验探究方案能达到探究目的是 选项 探究方案 探究目的 A 一定温度下向某容器中充入HI气体，一段时间后压缩容器体积为原来的一半，观察气体颜色变化 气体压强增大使平衡正向移动 B 用pH计测量Mg(OH)2、Al(OH)3饱和溶液的pH，比较溶液pH大小 Mg金属性比Al强 C 向NaBr溶液中滴加过量氯水，再加入淀粉KI溶液，观察溶液颜色变化 氧化性：Cl2＞Br2＞I2 D 向两份等浓度、等体积的过氧化氢溶液中分别加入2滴等浓度的MnSO4溶液和CuSO4溶液。观察产生气泡的速率 催化能力：Mn2+＞Cu2+ A．A B．B C．C D．D 8．下列措施或事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．将平衡球浸泡在冰水中颜色变浅 B．用排饱和食盐水的方法收集氯气 C．打开可乐盖后看到大量的气泡逸出 D．氧化成，需要使用催化剂 9．下列有关能量的判断和表示方法正确的是 A．已知ΔH=a ΔH=b，则a<b B．已知：ΔH=−92.4kJ⋅mo−1，则在一定条件下向密闭容器中充入0.5molN2(g)和1.5molH2(g)充分反应放出46.2kJ的热量 C．已知： ΔH=−57.3kJ⋅mol−1，则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热ΔH=2×(−57.3)kJ⋅mol−1 D．已知P4(白磷，s)=4P(红磷，s) ΔH<0，则白磷比红磷稳定 10．下列说法中，正确的是 A．Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应吸热，因此该反应在室温下是非自发反应 B．某反应2AB(g)C(g)＋3D(g)在高温时能自发进行，其逆反应在低温时能自发进行，则该反应的正反应的ΔH＞0、ΔS＞0 C．合成氨反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0，高温有利于其自发进行 D．O2转化变为O3时，熵增加 11．利用气态甲醇在催化剂条件下脱氢制备甲醛的主反应为，副反应为。在体积为2L的刚性容器中，通入1mol气态，在一定催化剂作用下，反应时间为5min时，分别测得甲醇的平衡转化率和甲醛的选择性(转化的中生成HCHO的百分比)与温度的关系如下图所示。 下列有关说法错误的是 A．时，5min内生成甲醛的平均反应速率是 B．由图可知副反应的 C．以前，温度升高，平衡正向移动，使得甲醛的选择性增大 D．以后，甲醛的选择性下降的可能原因为温度升高，催化剂对主反应的催化活性降低 12．决定化学反应速率的内因是 ①温度 ②压强 ③催化剂 ④浓度 ⑤反应物本身的性质 A．①②③④⑤ B．⑤ C．①④ D．①②③④ 13．下图为酸性废水中纳米Fe/Ni复合材料去除的过程，溶液中铁以Fe2+形式存在。下列有关说法正确的是 A．纳米Fe/Ni复合材料作催化剂，不参与反应 B．反应Ⅰ中作氧化剂，反应Ⅱ中作还原剂 C．增大单位体积水体中纳米Fe/Ni复合材料的投入量，可提高的去除效率 D．假设反应都能彻底进行，反应Ⅰ、Ⅱ消耗的铁的物质的量相同 14．在一密闭容器中发生反应 ，当反应达到平衡时，其他条件不变，仅改变下列一个条件，能使逆反应速率增大的是 A．升高温度 B．增加C(s)的量 C．扩大容器容积 D．充入惰性气体 15．已知反应在只改变催化剂的条件下各物质的浓度随反应时间的部分变化曲线如图所示，下列说法错误的是 A．催化剂I使反应活化能比无催化剂时低 B．催化剂I较催化剂II能使反应先达平衡 C．a曲线表示使用催化剂II时M的浓度随的变化 D．0~2min内，使用催化剂I时， 二、填空题 16．研究NO2、SO2、等大气污染气体的处理具有重要意义。 (1)NO2可用水吸收，相应的化学反应方程式为_______。利用反应6NO2+8NH3 7N2+12H2O也可处理NO2，当转移1.2 mol电子时，消耗的NO2在标准状况下是_______L。 (2)已知：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H= -196.6 kJ/mol 2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) △H= -113.0 kJ/mol 则反应NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g)的 △H=_______kJ/mol。 一定条件下，将NO2与SO2以体积比1：2置于密闭容器中发生上述反应，测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1：6，则平衡常数K=_______。 (3)催化剂存在下，NH3可用来消除NO的污染，生成两种对环境无害的物质，写出反应的化学方程式_______；该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为_______。 17．生产过程中，在600℃时向乙苯中掺入高温水蒸气，保持体系总压为105.6kPa催化反应。若投料比n(乙苯)/n(H2O)=1：8，达平衡时乙苯的转化率为60%，若其他条件不变，将上述起始反应物置于某恒容密闭容器中，则乙苯的平衡转化率___________(填“>”“<”或“=”)60%。 18．某市对大气进行监测，发现该市首要污染物为可吸入颗粒物(直径小于等于2.5μm的悬浮颗粒物)，其主要来源为燃煤机动车尾气等。因此，对、、等进行研究具有重要意义。请回答下列问题： (1)已知汽缸中生成NO的反应为 。若1mol空气含0.8mol和0.2mol，1300℃时在密闭容器内反应达到平衡，测得NO为。计算该温度下的平衡常数__________。汽车启动后，汽缸温度越高，单位时间内NO排放量越大，原因是__________________________________________________________________。 (2)目前，在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NO的污染，其化学反应方程式为_____。 19．将等物质的量的A，B混合于2L的密闭容器中，发生反应3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)。经5min后达到平衡，平衡时测得D的浓度为0.5mol/L，c(A)：c(B)＝3：5，C的平均反应速率为0.1 mol/(L•min)。试求： （1）x的值______； （2）B的平均反应速率______； （3）A的平衡浓度______。 20．按要求完成下列问题。 (1)汽油不完全燃烧时产生CO，有人设想按下列反应除去CO：2CO(g)=2C(s)+O2(g)，已知反应的△H>0，判断该设想能否实现________ (填“能”或“不能”)，并简述原因________________。 (2)甲烷的烧热△H = - 890.3kJ/mol，写出甲烷的燃烧热的热化学方程式：__________________。 21．恒温恒容下，将2mol A气体和2mol B气体通入体积为2L的密闭容器中发生如下反应：2A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(s)，2min时反应达到平衡状态。此时剩余1.2mol B，并测得C的浓度为1.2mol·L-1，计算： (1)x的数值___ (2)此反应在该温度时的化学平衡常数为是多少___？ (3)反应前容器内的压强与平衡后容器内的压强之比__？ (4)保持温度和容积不变，向平衡体系中再充入2mol A和2mol B气体，达到新平衡时B的物质的量为__。 22．在一个盛有催化剂、容积可变的密闭容器中，保持一定温度和压强，进行以下反应：3H2(g)+N2(g)⇌2NH3(g)。已知加入1molN2和4molH2时，达到平衡后生成amolNH3(见下表已知项)。在相同温度、压强下，保持平衡时各组分的体积分数不变。对下列编号(1)~(3)的状态，填写表中①②③④⑤的内容。 已知编号 起始状态各物质的物质的量(mol) 平衡时NH3的物质的量(mol) N2 H2 NH3 1 4 0 a (1) 1.5 6 0 ①___ (2) ②__ ③___ 1 0.5a (3) c b(b≥4c) ④___ ⑤___ 23．NaNO2溶液和NH4Cl溶液可发生反应：NaNO2+NH4ClN2+NaCl+2H2O。为探究反应速率与c(NaNO2)的关系，利用下列装置(夹持仪器略去)进行实验。 实验步骤：往A中加入一定体积(V)的2.0mol·L-1NaNO2溶液、2.0mol·L-1NH4Cl溶液和水，充分搅拌。控制体系温度，通过分液漏斗往A中加入1.0mol·L-1醋酸。当导件口气泡均匀稳定冒出时，开始用排水法收集气体。用种表测量收集1.0mLN2所需时间，重复多次取平均值(t)。 回答下列问题： (1)仪器A的名称为_______。 (2)检验装置气密性的方法：关闭止水夹K，_______。 (3)若需控制体系的温度为36℃，采取的合理加热方式为_______。 (4)每组实验过程中，反应物浓度变化很小，忽略其对反应速率测定的影响。实验数据如下表所示。 实验编号 V/mL t/s NaNO2溶液 NH4Cl溶液 醋酸 水 1 4.0 V1 4.0 8.0 334 2 V2 4.0 4.0 V3 150 3 8.0 4.0 4.0 4.0 83 4 12.0 4.0 4.0 0.0 38 ①V1=_______，V3=_______。 ②该反应的速率方程为v=k·cm(NaNO2)·c(NH4Cl)·c(H+)，k为反应速率常数。利用实验数据计算得m=_______(填整数)。 【参考答案】 一、选择题 1．B 解析：A项，化学平衡理论是研究物质的转化率方面内容，即怎样使用有限原料多出产品，故A项正确； B项，化学反应速率理论是研究反应的快慢程度问题，即怎样在一定时间内快出产品，故B项错误； C项，化学反应速率理论是研究反应的快慢程度问题，即怎样在一定时间内快出产品，故C项正确； D项，化学平衡理论是研究怎样使原料尽可能多地转化为产品，从而可以提高原料的利用率，故D项正确； 故答案选B。 2．C 解析：容器体积为2L，若各物质极限转化则有：； A．根据上述分析，SO3的物质的量浓度最大为0.3 mol·L-1，A错误； B．根据元素守恒SO2、SO3的物质的量浓度之和为0.3 mol·L-1，不可能均为0.3 mol·L-1，B错误； C．若SO2的物质的量浓度为0.1mol·L-1，则此时Δc(SO2)=0.05mol·L-1，根据方程式可知此时Δc(O2)=0.025mol·L-1，c(O2)=(0.1-0.025)mol·L-1=0.075mol·L-1，C正确； D．由于可逆反应不可能完全转化，所以SO3的物质的量浓度的取值范围是：0＜c(SO3)＜0.15mol·L-1，D错误； 综上所述答案为C。 3．D 解析：①A是固体，增加A的量，平衡不移动，故①错误； ②2A(s)+3B(g)C(g)+2D(g)，ΔH＜0，正反应放热，升高温度，平衡向逆反应方向移动，但v(正)、v(逆)均增大，故②错误； ③2A(s)+3B(g)C(g)+2D(g)，反应前后气体系数和不变，压强增大一倍，平衡不移动，v正、v逆均增大，故③错误； ④增大B的浓度，反应物浓度增大，平衡正向移动，所以v正＞v逆，故④正确； ⑤加入催化剂，平衡不移动，B的转化率不变，故⑤错误； 故答案选D。 4．B 解析：A．反应CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)的气体体积减小的反应，所以该反应是熵显著减小的反应，A错误； B．反应CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑是气体体积增大的反应，故该反应是熵显著增大的反应，B正确； C．反应C(s)+O2(g)=CO2(g)是气体体积不变的反应，故该反应是熵不变的反应，C错误； D．反应2Na(s)+O2(g)=Na2O(s)是气体体积减小的反应，故该反应是熵减少的反应，D错误； 故合理选项是B。 5．C 解析：A．对于有气体参加的可逆反应，若反应前后气体总体积不变，改变压强化学平衡不发生移动，A正确； B．v正 =v逆时反应达到平衡状态，所以外界条件的改变引起v正 ≠ v逆，则平衡一定发生移动，B正确； C．化学平衡常数只与温度有关，与浓度、压强、催化剂无关；平衡发生移动，是由于Q≠K，可能是Q发生了变化，平衡常数不一定发生变化，但平衡常数发生变化，化学平衡必发生移动，C错误； D．根据C项分析，若温度发生改变，则平衡常数发生变化，化学平衡一定发生移动，D正确； 答案选C。 6．B 【分析】过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，即图中峰值越大则活化能越大，图中峰值越小则活化能越小； 解析：A． 从充入反应物到A处，反应物的能量高于生成物能量，表示N2、H2在催化剂表面吸附放热，A正确； B． 该历程中最大活化能E正=[(-342)-(-500)] kJ•mol-1=158kJ•mol-1，B错误； C．合成氨反应正反应为放热反应，高温不利于氨的合成，工业合成氨时温度为700K左右，主要考虑催化剂在此温度下活性较高，催化效率高、反应速率大，C正确； D． 催化剂可以大幅降低活化能，显著提高反应速率，提高产量，D正确； 故选B。 7．D 解析：A．对于反应H2(g)+I2(g)2HI(g)，反应前后气体的分子数相等，压缩容器体积为原来的一半，I2(g)的浓度增大，混合气的颜色加深，但平衡不发生移动，A不能达到探究目的； B．Mg(OH)2、Al(OH)3饱和溶液的浓度不同，通过比较溶液的pH大小，无法确定电离程度大小，也就不能确定相同浓度时的碱性强弱，不能确定Mg金属性比Al强，B不能达到探究目的； C．向NaBr溶液中滴加过量氯水，再加入淀粉KI溶液，Cl2、Br2都能与KI发生反应，不能肯定Br2与KI发生反应，也就不能确定Br2与I2的氧化性强弱，C不能达到探究目的； D．等浓度、等体积的过氧化氢溶液中分别加入2滴等浓度的MnSO4溶液和CuSO4溶液，前者产生气泡的速率比后者快，则表明前者H2O2分解的速率快，催化能力：Mn2+＞Cu2+，D能达到探究目的； 故选D。 8．D 解析：A．二氧化氮和四氧化二氮存在反应： △H<0，将平衡球浸泡在冰水中,平衡正向移动，可用勒夏特勒原理解释，A错误； B．氯化钠完全电离，饱和食盐水中存在大量氯离子，氯气与水反应是可逆反应：，饱和食盐水中大量的氯离子相当于为氯气与水反应提供了生成物氯离子，使得平衡逆向移动，可用勒夏特勒原理解释，B错误； C．可乐中存在反应，打开可乐瓶盖后压强减小，平衡逆向移动，可用勒夏特勒原理解释，C错误； D．氧化成，需要使用催化剂，是为了提高反应速率，平衡不移动，不能用勒夏特勒原理解释，D正确； 答案选D。 9．A 解析：A．所有的燃烧反应均是放热反应，完全燃烧比不完全燃烧放出热量多，而所以a<b，A正确； B．此反应是可逆反应，充入0.5molN2(g)和1.5molH2(g)时两者不能完全反应放出热量小于46.2kJ，B错误； C．中和热是指稀的强酸和稀的强碱反应生成1摩尔液态水时的反应热，硫酸与氢氧化钡反应生成的是硫酸钡沉淀和水，所以利用现有条件不能求出反应热，C错误； D．白磷转化成红磷是放热的，所以红磷的能力低于白磷，能量越低越稳定，所以红磷比白磷稳定，D错误； 故选A。 10．B 解析：A．Ba(OH)2•8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应室温下就可进行，所以该反应在室温下是自发反应，故A错误； B．若反应2AB(g)⇌C(g)+3D(g) 在高温下能自发进行，熵变ΔS＞0，ΔH-TΔS＜0，可能ΔH＞0，其逆反应在低温下能自发进行，逆反应熵变ΔS＜0，ΔH-TΔS＜0，则该逆反应的ΔH＜0，所以该正反应的ΔH＞0、ΔS＞0，故B正确； C．合成氨反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH＜0，又熵变ΔS＜0，所以低温有利于其自发进行即ΔH-TΔS＜0，故C错误； D．O2转化变为O3时，气体的物质的量减小，则熵减小，故D错误； 故选：B。 11．C 解析：A．时内甲醇的转化率为50%，甲醛的选择性为80%，，内生成甲醛的平均反应速率是，A项正确； B．由图可知甲醇的转化率随温度升高一直增大，甲醛的选择性在以后下降，故副反应的，B项正确； C．从图中可看出，温度升高到以后，甲醛的选择性下降，C项错误； D．以后，温度升高，催化剂对主反应的催化活性下降，D项正确； 故选：C。 12．B 解析：不同的化学反应进行的快慢千差万别，决定化学反应速率的内因是反应物的性质，温度、浓度、压强和催化剂均为影响反应速率的外界条件； 故选B。 13．C 解析：A．因为被还原为、，所以纳米Fe作还原剂，参与反应，A项错误； B．反应Ⅰ中作氧化剂，反应Ⅱ中被Fe还原为，作氧化剂，B项错误； C．增大单位体积水体中纳米Fe/Ni复合材料的投入量，即增大其浓度，同时也增大反应物间的接触面积，可提高的去除效率，C项正确； D．反应Ⅰ是硝酸根离子和铁反应生成亚硝酸根离子和亚铁离子，离子方程式为，反应Ⅱ的离子方程式为，要使反应都能彻底进行，反应Ⅰ、Ⅱ消耗的铁的物质的量之比为1:3，D项错误； 故选C。 14．A 解析：A．升高温度，正、逆反应速率均增大，A项正确； B．增加C(s)的量对该反应的反应速率无影响，B项错误； C．扩大容器容积，正、逆反应速率均减小，C项错误； D．恒容时充入惰性气体，反应速率不变，恒压时充入惰性气体，浓度减小，反应速率减小，D项错误； 答案选A。 15．C 【分析】活化能越小反应越快，由图可知，催化剂I的催化效果最好； 解析：A．催化剂改变反应历程，降低了反应的活化能，加快了反应速率，由图可知催化剂I使反应活化能比无催化剂时低，A正确； B．催化剂I的催化效果更好，反应更快，较催化剂II能使反应先达平衡，B正确； C．由反应体现的物质的系数关系可知，a曲线表示使用催化剂I时M的浓度随的变化，C错误； D．结合C分析可知，0~2min内，使用催化剂I时，， D正确； 答案选C。 二、填空题 16．(1) 3NO2+H2O=2HNO3+NO 6.72 (2) -41.8 8/3 (3) 4NH3+6NO=5N2+6H2O 2：3 解析：（1）NO2与水反应产生硝酸和一氧化氮，反应方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO。在反应6NO2+8NH37N2+12H2O，在该反应中当反应中有1 mol NO2参加反应时，共转移了4 mol电子，则转移1.2 mol电子时，消耗的NO2的物质的量为n(NO2)=×n(e-)=×1.2 mol=0.3 mol，因此反应消耗标准状况下NO2的体积V(NO2)=0.3 mol×22.4 L/mol=6.72 L； （2）已知：①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-196.6 kJ/mol ②2NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H=-113.0 kJ/mol 根据盖斯定律，将(①-②)÷2整理可得，NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) △H= -41.8 kJ/mol； 假设反应开始时NO2的体积是V，则SO2的体积是2V，NO2反应消耗体积是x，则平衡时各种气体的体积分别是V(NO2)=V-x；V(SO2)=2V-x；V(SO3)=V(NO)=x；由于此时V(NO2)：V(SO2)=(V-x)：(2V-x)=1：6，所以x=0.8V，所以该反应的化学平衡常数K==2.67； （3）NH3与NO反应产生N2和H2O，反应方程式为4NH3+6NO5N2+6H2O，在该反应中NH3为还原剂，被氧化，NO为氧化剂，被还原，氧化产物与还原产物的物质的量之比为4：6=2：3。 17．< 解析：恒压改为恒容，相当于在恒压基础上压缩容器体积，压缩体积平衡向逆向移动，乙苯的转化率降低，小于60%。 18． 温度升高，反应速率加快，平衡右移 解析：(1)反应前后体积不变，可设容器的容积为1L，各组分的平衡浓度分别是，，，代入。温度越高，反应速率越快，且平衡向右移动，故单位时间内生成的NO越多。 (2)根据原子守恒可知CO和NO反应生成无污染的物质应该是和，根据反应的化学方程式为。 19．0.05mol/(L·min) 0.75mol/L 解析：(1)经5min后达到平衡，平衡时测得D的浓度为0.5mol/L，则v（D）＝0.5mol/L÷5min＝0.1mol•L-1•min-1，反应速率之比是化学计量数之比，则v（C）：v（D）＝0.1mol•L-1•min-1：0.1mol•L-1•min-1＝1：1＝x：2，解得x＝2； (2)反应速率之比是化学计量数之比，则v（C）：v（B）＝2：1＝0.1mol•L-1•min-1：v（B），解得v（B）＝0.05mol•L-1•min-1； (3)设开始前容器中A、B的物质的量均为n mol，平衡时生成D为n（D）＝0.5mol•L-1×2L＝1mol，则根据方程式可知 3A(g)＋B(g)2C(g)＋2D(g) 起始量（mol） n n 0 0 转化量（mol） 1.5 0.5 1 1 平衡量（mol） n-1.5 n-0.5 1 1 故（n-1.5）：（n-0.5）＝3：5，解得n＝3，所以5min后A的浓度为1.5mol÷2L＝0.75 mol/L。 20．(1) 不能 因为该反应的△H＞0，△S＜0，所以△G＞0，为非自发反应 (2)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ•mol-1 解析：（1）2CO(g)=2C(s)+O2(g)，该反应是焓增、熵减的反应，根据G=△H-T•△S，G＞0，不能自发进行，故答案为：不能；因为该反应的△H＞0，△S＜0，所以△G＞0，为非自发反应； （2）1mol可燃物燃烧生成稳定的化合物放出的热量即燃烧热，所以1mol甲烷燃烧时，生成液态水和二氧化碳的燃烧热热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ•mol-1。 21．72 1:1 2.4mol 解析：(1)由题意列出三段式： 由于转化物质的量之比等于化学计量数之比，0.8:2.4=1:x，解得x=3；故答案为：3； (2)由(1)中三段式可知，K===72，故答案为：72； (3)反应前容器内的压强与平衡后容器内的压强之比等于物质的量之比=1:1，故答案为：1:1； (4)保持温度和容积不变，向平衡体系中再充入2mol A和2mol B气体，等效于恒温恒容下，将2mol A气体和2mol B气体通入体积为2L的密闭容器中发生反应平衡后体积缩小一半，反应2A(g)＋B(g)3C(g)＋2D(s)是气体体积不变的反应，体积缩小增大压强平衡不移动，则B的新平衡物质的量是原来的两倍，为2.4mol，故答案为：2.4mol。 22．5a 0 0.5 2(b-4c) (b-3c)a 【分析】在一个盛有催化剂、容积可变的密闭容器中，温度、压强一定时，反应达平衡，几种情况下平衡时各组分的体积分数不变，则为等效平衡体系。平衡时，各物质的对应浓度相等。 解析：(1)n(N2)、n(H2)、n(NH3)的起始物质的量分别为1.5mol、6mol、0，即起始浓度分别为已知体系的1.5倍，平衡时压强相等，则平衡时物质的量也应分别为已知体系的1.5倍，从而得出平衡时n(NH3)= 1.5a mol。答案为：1.5a； (2)从平衡时n(NH3)= 0.5a mol看，若起始时生成物的物质的量为0，则N2、H2物质的量也应为已知体系中对应物质的0.5倍，从而得出n(NH3)= 0.5a mol时，n(N2)=0.5mol-0.5mol=0、n(H2)=2mol-1.5mol=0.5mol。答案为：0；0.5； (3)设起始时n(NH3)=x，采用一边倒后，n(N2)=(c+0.5x)mol、n(H2)= (b+1.5x)mol，则，x=2(b-4c)mol，从而得出平衡时n(NH3)=(b-3c)a mol。答案为：2(b-4c)；(b-3c)a。 【点睛】对于恒温恒容条件下的等效平衡体系，平衡时各物质的浓度等效，若起始时a容器的体积是b容器体积的二倍，则平衡时a容器的体积也应是b容器体积的二倍，各气体的物质的量也应是二倍关系。 23．(1)锥形瓶 (2)通过分液漏斗往A中加水，一段时间后水难以滴入，则气密性良好 (3)水浴加热 (4) 4.0 6.0 2 解析：（1）根据仪器A的结构特点可知其为锥形瓶， （2）气体发生装置要检验装置的气密性，检验装置气密性的方法关闭止水夹K，通过分液漏斗往A中加水，一段时间后水难以滴入，则气密性良好， （3）若需控制体系的温度为36℃，温度低于水的沸点，所以采取水浴加热使温度均匀平稳， （4）①为探究反应速率与c(NaNO2)的关系，NH4Cl浓度不变，故V1为4.0mL；该实验探究反应速率与c(NaNO2)的关系，所以不同实验中所用NaNO2应依次递增，所以V2=6.0mL，根据数据3和4可知溶液总体积为20mL，则V3=(20-6.0-6.0-4.0)mL=6.0mL， ②浓度增大速率加快，根据1和3组数据分析，3的c(NaNO2)是1的2倍，1和3所用的时间比≈4，根据分析可知速率和浓度的平方成正比，故m=2， 学科网（北京）股份有限公司 $$