第2章 化学反应的方向、限度与速率 单元卷 2023-2024学年高二上学期鲁科版（2019）化学选择性必修1

第2章 化学反应的方向、限度与速率 测试题 一、选择题 1．下列叙述正确的是 A．铝制品在潮湿空气中易腐蚀 B．化学平衡正向移动，化学平衡常数一定增大 C．精炼粗铜时，当阴极增重64g，外电路转移2mol电子 D．合成氨反应采取循环操作的主要原因是为了提高化学反应速率 2．一定温度下，在2L恒容密闭容器中充入，发生反应：。10min时达平衡，此时，下列说法正确的是 A． B．该反应的平衡常数K＝4 C．CO2的体积分数保持不变时，说明该反应达到平衡状态 D．平衡后，再加入少量，平衡向正反应方向移动 3．下列有关实验说法不正确的是 A．用硫代硫酸钠和稀硫酸反应来研究不同温度对化学反应速率的影响时，通过观察气体放出的快慢来判断化学反应速率的快慢。 B．用稀硫酸和锌粒制取H2时，加几滴CuSO4溶液以加快反应速率 C．用容量瓶配制0.1mol/LNaOH溶液，定容时俯视刻度线，所配溶液浓度偏大 D．测定中和反应的反应热是，将碱缓慢倒入酸中，所测出放出的热量偏小 4．80℃时，2 L密闭容器中充入0.40 mol N2O4，发生反应N2O4⇌2NO2 ΔH=+Q kJ·mol-1(Q>0)，获得如表数据： 时间/s 0 20 40 60 80 100 c(NO2)/mol·L-1 0.00 0.12 0.20 0.26 0.30 0.30 下列判断正确的是 A．当温度不变时增大压强，该反应的平衡常数K减小 B．0~40 s内，N2O4的平均反应速率为0.005mol·L-1·s-1 C．反应达平衡时，吸收的热量为0.30Q kJ D．100s后升高温度，体系颜色变浅 5．下列说法正确的是 A．燃烧热随化学方程式中各物质的化学计量数的改变而改变 B．2O3(g)=3O2(g) ΔH=-a kJ·mol-1(a>0)能自发进行 C．酸碱中和反应放出的热量是中和热 D．催化剂不影响反应的活化能，但能增大单位体积内活化分子数，从而增大反应速率 6．对可逆反应：A(g) + B(s) ⇌ 2C(s) + D(g) ΔH>0，如图所示为正、逆反应速率(v)与时间(t)关系的示意图，如果在t1时刻改变以下条件：①加入A；②加入催化剂；③加压；④升温；⑤减少C，符合图示条件的是 A．②③ B．①② C．③④ D．④⑤ 7．可逆反应2X(g)+Y(s)2Z(g)在t1min时达到平衡状态。当增大平衡体系的压强（减小容器体积）时，下列有关正，逆反应速率（v）随时间（t）变化的图象正确的是（） A． B． C． D． 8．在一容积不变密闭容器中发生可逆反应： ，以下说法正确的是 A．温度升高，平衡向右移动 B．温度降低，平衡常数K增大 C．若混合气体的密度不变，则反应达到平衡状态 D．在容器中充入少量Y，逆反应速率增大，正反应速率减小 9．对于恒容密闭容器中发生的可逆反应，下列能说明反应达到化学平衡状态的是（ ） A．断开一个键的同时有6个键生成 B．混合气体的密度不变 C．混合气体的平均摩尔质量不变 D．、、的分子个数比为1：3：2 10．下列实验操作不能达到实验目的的是 选项 实验目的 操作和现象 A 证明非金属性： 向碳酸钙中加入盐酸，产生的气体通入硅酸钠溶液中，出现白色沉淀 B 证明X溶液为浓氨水 蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近溶液X C 证明与浓硫酸发生反应 铜片与足量浓硫酸加热反应，冷却后，向其中加入蒸馏水，溶液变蓝 D 证明与的反应存在平衡 向少量溶液加入过量溶液，充分反应后，取一份滴加淀粉溶液变为蓝色；另一份滴加溶液变为红色 A．A B．B C．C D．D 11．聚氯乙烯(PVC)制成的呼吸面罩在抗击新冠疫情中发挥了重要作用。工业上常用乙烯氧氯化法制氯乙烯单体：4CH2=CH2(g)+2Cl2(g)+O2(g)4CH2=CHCl(g)+2H2O(g) △H。下列说法正确的是 A．CH2=CH2是极性分子，分子中碳原子的杂化方式为sp2杂化 B．CH2=CHCl分子中含有4个σ键和1个π键 C．H2O分子VSEPR模型为四面体型，分子空间结构为V形 D．该反应为自发反应，△H＞0 12．下列说法正确的是 A．常温下，的熵小于 B．自发反应， ，则 C．可以把分解：，收集碳，实现变废为宝 D．溶于水，， 13．25℃、101kPa下，反应2N2O5(g) = 4NO2(g)+O2(g) △H= ＋56.7 kJ/mol 能自发进行的原因是 A．反应吸热 B．熵增效应大于焓变效应 C．熵减小 D．反应放热 14．下列变化过程中，ΔS＞0的是 A．氯气的液化 B．氯化钠固体溶于水 C．Na2O(s)和CO2(g)化合生成Na2CO3(s) D．氨气与氯化氢化合成氯化铵固体 15．T℃时，在一固定容积的密闭容器中发生反应A(g)+B(g)C(s)ΔH＞0，按照不同配比充入A、B，达到平衡时容器中A、B浓度变化如图中曲线(实线)所示，下列判断正确的是（ ） A．T℃时，该反应的平衡常数值为4 B．c点没有达到平衡，此时反应向正反应方向进行 C．若c点为平衡点，则此时容器内的温度高于T℃ D．T℃时，直线cd上的点均为平衡状态 二、填空题 16．一定温度下，将3A气体和1B气体通过一密闭容器中，发生如下反应：。请填写下列空白： 若容器体积固定为2L，反应1min时测得剩余1.8A，C的浓度0.4。 (1)反应1min时测得剩余1.8A，则剩余 B，，计算得到 ； (2)平衡混合物中，C的体积分数为20%，则平衡时A与B的浓度比为 ，A与B的转化率比为 17．氮元素的单质及其化合物在农业生产、生活、国防和科技方面都有着重要作用，但一些氮的化合物又会对环境造成污染。因此，如何利用氮及氮的化合物是科研人员的重要研究课题。已知：(无色)(红棕色)。请回答下列有关问题： (1)将一定量的NO2和N2O4混合气体装入玻璃球中，下列说法能说明该反应达到平衡状态的是 (填字母)。 a．混合气体的密度保持不变 b．混合气体的颜色保持不变 c．混合气体的压强保持不变 d．消耗1 mol N2O4，同时生成2 mol NO2 (2)将玻璃球分别浸泡在热水和冰水中，其现象如图1所示：由图中现象说明该反应为 (填“放热”或“吸热”)反应。 (3)将一定量的NO2和N2O4充入注射器后封口，用注射器活塞改变气体体积的过程中，测得气体透光率随时间的变化如图2所示(气体颜色越深，透光率越小)。图中b点的操作为 ；c点时，v(正) (填“＞”“=”或“＜”)v(逆)，理由是 。 (4)在容积为2 L的容器中，通入一定量的N2O4，100℃时，体系中各物质浓度随时间变化如下表。 时间/s 浓度 0 20 40 60 80 N2O4 NO2 0 ①在0～20 s时段，反应速率v(NO2)= 。 ②在该温度下，的平衡常数K= 。 ③改变条件重新达到平衡时，要使的值变小，可采取的措施有 (填字母)。 A．升高温度 B．增大N2O4的起始浓度 C．使用合适的催化剂 D．缩小体积 18．某实验小组利用酸性溶液与溶液反应研究影响反应速率的因素。设计实验方案如下(实验中所用溶液均已加入)：通过测定溶液褪色所需时间的多少来比较化学反应速率，为了探究与浓度对反应速率的影响，某同学在室温下完成以下实验。 实验编号 1 2 3 4 水/mL 10 5 0 X 5 10 10 5 5 5 10 10 时间/s 40 20 10 - (1)为确保能观察到紫色褪去，H2C2O4与KMnO4初始的物质的量需要满足的关系为n(H2C2O4):n(KMnO4) 。 (2)X= 。 (3)2号反应中，的反应速率为 。 (4)在实验中发现高锰酸钾酸性溶液和草酸溶液反应时，开始一段时间反应速率较慢，溶液褪色不明显；但不久突然褪色，反应速率明显加快。某同学认为是放热导致溶液温度升高所致，重做3号实验，测定过程中溶液不同时间的温度，结果如表： 时间/s 0 5 10 15 20 25 30 温度/℃ 25 26 26 26 26.5 27 27 结合实验目的与表中数据，你得出的结论是 。 (5)从影响化学反应速率的因素看，你的猜想还可能是 的影响。若用实验证明你的猜想，除了酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液外，还需要选择的试剂最合理的是 填字母)。 A．硫酸钾B．水C．二氧化锰D．硫酸锰 19．在一定温度下，已知以下三个反应的平衡常数： 反应①：CO(g)＋CuO(s) CO2(g)＋Cu(s) K1 反应②：H2(g)＋CuO(s) Cu(s)＋H2O(g) K2 反应③：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) K3 (1)反应①的平衡常数表达式为 。 (2)反应③的K3与K1、K2的关系是K3= 。 20．已知甲烷隔绝空气在不同温度下有可能发生如下两个反应：①CH4(g)=C(s)＋2H2(g)，②2CH4(g)=C2H2(g)＋3H2(g)。某同学为了得到用天然气制取炭黑的允许温度范围和最佳温度，在图书馆查到了如下热力学数据：反应①的ΔH(298 K) =74.848 kJ·mol-1，ΔS(298 K)=80.674 J·mol-1·K-1；反应②的ΔH(298 K)=376.426 kJ·mol-1，ΔS(298 K)=220.211 J·mol-1·K-1。已知焓变和熵变随温度变化很小。请帮助这位同学考虑如下问题： (1)判断反应②高温自发还是低温自发： (填“高温”或“低温”)。 (2)通过计算判断反应①在常温下能否自发进行 (填“能”或“不能”)。 (3)求算制取炭黑的允许温度范围 。 21．合成氨工业中，原料气(N2、H2及少量CO、NH3的混合气)在进入合成塔前常用醋酸二氨合铜(Ⅰ)溶液来吸收原料气中的CO ，其反应是[Cu(NH3)2]Ac+CO+NH3[Cu(NH3)2]Ac·CO ΔH<0。 (1)必须除去原料气中CO的原因为 。 (2)醋酸二氨合铜(Ⅰ)溶液吸收CO的生产适宜条件应是 。 (3)吸收CO后的醋酸二氨合铜溶液经过适当处理又可再生，恢复其吸收CO的能力以供循环使用。醋酸二氨合铜溶液再生的生产适宜条件应是 。 22．与在高温下发生反应： 。在时，将与充入的空钢瓶中，经过，反应达到平衡，反应平衡时水蒸气的物质的量分数为0.125。 (1)求的平衡转化率 。 (2)求该温度下的反应平衡常数 。 23．丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。正丁烷脱氢制丁烯的热化学方程式为：()。完成下列填空： (1)T1℃时，5mol在100L容器内脱氢，30min达到平衡转化了30%。则30min内的平均反应速率 。为提高反应的平衡转化率，可采取的一条措施是 。 (2)T2℃时，该反应平衡常数K=1.2，则T1 T2 (选填“＞”“＜”或“=”)。 (3)如图为反应平衡时丁烯产率和反应温度的关系曲线。丁烯的产率在590℃之前随温度升高而增大的原因可能是 ；590℃之后，丁烯的产率快速降低的主要原因可能是 。 (4)已知： 则 。 (5)写出2-丁烯在一定条件下发生聚合反应的化学方程式 。 【参考答案】 一、选择题 1．C 解析：A．铝在空气中，易在表面形成致密的氧化膜阻碍铝继续被氧化，所以铝制品在潮湿空气中不易腐蚀，故A错误； B．平衡常数是温度函数，温度不变，平衡常数不变，所以化学平衡正向移动时，若温度不变，化学平衡常数不变，不会增大，故B错误； C．精炼粗铜时，铜离子在阴极得到电子发生还原反应生成铜，则当阴极增重64g，外电路转移2mol电子，故C正确； D．合成氨反应采取循环操作的主要原因是为了提高原料的利用率，与反应速率无关，故D错误； 故选C。 2．A 【分析】由于n(CO2)=1mol，则n(NH3)=2n(CO2)=2mol。 解析：A．0~10min内v(NH3)= ，A项正确； B．K=，B项错误； C．CO2和NH3以1:2产生，随着反应的进行CO2的体积分数始终为33.3%，该特征无法判断平衡，C项错误； D．加入固体不改变反应物的浓度，平衡不移动，D项错误； 故选A。 3．A 解析：A．用硫代硫酸钠和稀硫酸反应生成黄色沉淀，研究不同温度对化学反应速率的影响时，可通过观察沉淀产生的快慢来判断化学反应速率的快慢，A错误； B．用稀硫酸和锌粒制取H2时，加几滴CuSO4溶液构成原电池可以加快反应速率 ，B正确； C．用容量瓶配制0.1mol/LNaOH溶液，定容时俯视刻度线，所配溶液体积偏小，浓度偏大 ，C正确； D．测定中和反应的反应热是，将碱缓慢倒入酸中，会使热量散失所测出放出的热量偏小 ，D正确； 故选A。 4．C 解析：A． 反应的平衡常数只受温度影响，当温度不变增大压强时，该反应的平衡常数K不变，A错误； B． 0~40 s内，N2O4的平均反应速率，B错误； C． 由表格中信息可知，80s已处于平衡，物质的量与热量成正比，则反应达平衡时，吸收的热量为 ， C正确； D． 100s后升高温度，平衡朝吸热方向移动，即右移，二氧化氮浓度增大，体系颜色变深，D错误； 答案选C。 5．B 解析：A．燃烧热是指在101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定产物时所放出的热量，它不随热化学方程式中的化学计量数的改变而改变，A错误； B．2O3(g)=3O2(g) ΔH=-a kJ·mol-1(a>0)，该反应熵增的放热反应，能自发进行，B正确； C．中和热是指在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1mol水时所释放的热量，C错误； D．催化剂通过改变反应的路径，使发生反应所需的活化能降低，使反应体系中活化分子百分数提高，从而增大反应速率，D错误； 故选B。 6．A 【分析】题干所述可逆反应为反应前后气体分子数不变，则改变压强正逆反应速率同等程度增加。因此在t1时刻正逆反应速率均增加且相等，可能改变的条件是增大压强、加入催化剂。升温会导致反应速率增加且正反应速率大于逆反应速率；加入A则正反应速率大于逆反应速率，且逆反应速率瞬间不变；C为固体，减少C的量对反应速率无明显影响。据此解答。 解析：根据分析可知，②③符合题意，因此选A。 故答案选：A。 7．C 解析：对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，达到平衡状态后，增大平衡体系的压强（减小容器体积），平衡不移动，正、逆反应速率仍相等，但由于压强增大，所以正、逆反应速率同等程度地增大，故选C。 8．A 解析：A．由 △H＞0可知，该反应的正反应是一个吸热反应，升高温度，平衡向吸热方向移动，即平衡向右移动，故A正确； B．由 △H＞0可知，该反应的正反应是一个吸热反应，降低温度，平衡向放热方向移动，即平衡向左移动，平衡常数减小，故B错误； C．由 △H＞0可知，该反应各组分都为气体，混合气体的总质量(m)始终不娈，容积(V)不变，由密度ρ=得，混合气体的密度始终不变，所以若混合气体的密度不变，不能说明反应达到平衡状态，故C错误； D．由 △H＞0可知，在容器中充入少量Y，瞬间逆反应速率增大，正反应速率不变，随着反应进行，逆反应速率减小，正反应速率增大，当正逆反应速率相等时，可逆反应重新达到平衡，故D错误； 答案为A。 9．C 解析：A．断开键与生成键是同一个反应方向，不能判定反应是否达到平衡状态，故A不选； B．该反应为纯气体反应，气体的总质量为定值，故恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变，不能判定反应是否达到平衡状态，故B不选； C．平均摩尔质量，反应过程中m始终不变，若不变，则n不变，说明反应已达平衡，故选C； D．当体系达平衡状态时，c（N2）﹕c（H2）﹕c（NH3）可能为1﹕3﹕2，也可能不是1﹕3﹕2，与各物质的初始浓度及转化率有关，故D不选。 答案选C。 10．A 解析：A．向碳酸钙中加入盐酸，产生的气体通入硅酸钠溶液中，出现白色沉淀，发生的反应有：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3↓，Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓，只能说明HCl的酸性强于H2CO3，H2CO3的酸性不一定强于H2SiO3，且HCl不是最高价氧化物对应水化物，更不能得出非金属性：，A符合题意； B．蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近溶液X，若观察到产生白烟，则证明X溶液为浓氨水，B不合题意； C．铜片与足量浓硫酸加热反应，冷却后，向其中加入蒸馏水，溶液变蓝，说明溶液中含有Cu2+，则证明与浓硫酸发生反应，C不合题意； D．向少量溶液加入过量溶液，充分反应后，取一份滴加淀粉溶液变为蓝色，说明有I2生成即二者发生了反应，另一份滴加溶液变为红色，说明溶液中仍然有Fe3+，由于KI溶液过量，则可证明与的反应存在平衡，D不合题意； 故答案为：A。 11．C 解析：A．CH2=CH2含碳碳双键，分子中碳原子的杂化方式为sp2杂化，分子结构对称，是非极性分子，A错误； B．碳碳双键含1个σ键和1个π键，CH2=CHCl分子中含有5个σ键和1个π键，B错误； C． H2O分子中中心原子孤电子对数=、价层电子对数=2+2=4，故为sp3杂化，VSEPR模型为四面体，分子空间结构为V形，C正确； D． 该反应熵减，反应要能自发，则△H＜0，D错误； 答案选C。 12．B 解析：A．常温下，SO2为气体，SO3为非气体，气体的混乱度大于非气体，则的熵大于，故A错误； B．已知该反应为自发反应，则，若，则一定有，故B正确； C．该反应为气体分子数减小的吸热反应，，，在任何温度下，即在任何温度下都不能自发进行，故C错误； D．溶于水为吸热过程，混乱度增大，故，，故D错误； 答案选B。 13．B 解析：反应才能自发进行，反应 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) 的，所以298K和101KPa时，能自发进行的原因是熵增效应大于焓变效应，故选B。 14．B 解析：A．氯气的液化，气体减少，ΔS＜0，A不符合题意； B．氯化钠溶于水，固体溶解，无序程度增大，ΔS＞0，B符合题意； C．Na2O(s)和CO2(g)化合生成Na2CO3(s)，反应方程式为：Na2O(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)，气体体积减小，ΔS＜0，C不符合题意； D．氨气与氯化氢化合成氯化铵固体，气体减少，ΔS＜0，D不符合题意； 综上所述答案为B。 15．B 解析：A．平衡常数等于生成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方乘积，固体和纯液体不写入表达式，A(g)+B(g)C(s)，平衡常数K===0.25，A错误； B．依据图象分析可知，c点时c(A)·c(B)＞4，故浓度商Q=＜K，反应正向进行，B正确； C．反应是吸热反应，若c点为平衡状态，此时平衡常数小于T°C平衡常数，说明平衡逆向进行，是降温的结果，温度低于T°C，C错误； D．T°C时平衡常数不变，曲线上各点位平衡状态，其它点温度不同不是平衡状态，D错误； 故答案为：B。 二、填空题 16．(1) 0.6 2 (2)3：1 1：1 解析：（1）根据三段式：可知剩余0.6molB，x=2。 （2）列出三段式：，由于C的体积分数为20%，可得=0.2，x=，则平衡时A和B的浓度比为3：1，A与B的转化率之比为1：1。 17．(1)BC (2)吸热 (3)压缩注射器 ＜ 透光率增大，气体颜色变浅，说明平衡逆向移动 (4)0.003 mol/(L·s) 0.36 BD 解析：（1）A．反应混合物都是气体，则反应前后气体总质量不变；容器容积不变，则容器内混合气体的密度始终保持不变，故不能根据密度不变判断反应是否达到平衡状态，A不符合题意； B．反应混合物中只有NO2是有色气体，若混合气体的颜色不再变化，NO2浓度不变，反应达到平衡状态，B符合题意； C．该反应是反应前后气体物质的量改变的反应，反应在恒容密闭容器中进行，气体的体积不变，若混合气体的气体压强保持不变，说明混合气的总物质的量不变，反应达到平衡状态，C符合题意； D．消耗1 mol N2O4与生成2 mol NO2表示的都是反应正向进行，无法判断反应是否达到平衡状态，D不符合题意； 故合理选项是BC； （2）将平衡球分别放入热水与冷水中，看到热水中气体分子数增加，冷水中气体分子数减少，说明升高温度化学平衡正向移动，该反应的正反应是吸热反应； （3）b点开始后透光率急剧减小，说明操作是压缩注射器的过程，导致气体颜色变深，透光率变小； 根据图象可知：c点后透光率逐渐增大，说明气体颜色变浅，气体浓度逐渐减小，化学平衡逆向移动，因此化学反应速率v(正)＜v(逆)； （4）①根据表格数据可知：在0～20 s时段，△c(NO2)=0.06 mol/L，则用NO2的浓度变化表示的化学反应速率v(NO2)=； ②当反应达到平衡时c(N2O4)=0.04 mol/L，c(NO2)=0.12 mol/L，则该反应的化学平衡常数K=； ③A．该反应的正反应是吸热反应，升高温度化学平衡正向移动，导致的值增大，A不符合题意； B．增大N2O4的起始浓度，使体系的压强增大，压强增大对化学平衡移动的影响大于浓度增大对平衡的影响，化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动，最终达到平衡时的值减小，B符合题意； C．使用合适的催化剂化学平衡不发生移动，的值不变，C不符合题意； D．缩小体积导致体系的压强增大，增大压强，化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动，最终达到平衡时的值减小，D符合题意； 故合理选项是BD。 18．(1)≥2.5 (2)5 (3) (4)温度不是反应速率突然加快的原因 (5)催化剂 D 解析：根据KMnO4与H2C2O4反应的化学方程式确定二者的比例关系；根据实验1-4中溶液的总体积相等计算x值；根据题中所给物质的量先判断那个过量，再计算反应速率；根据题中表格数据分析反应速率突然加快的原因；根据KMnO4与H2C2O4反应产生的产物分析；据此解答。 (1)KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液发生氧化还原反应，生成二氧化碳、硫酸锰和水，该反应的离子方程式为2+5H2C2O4+6H+═2Mn2++10CO2+8H2O，为确保能观察到紫色褪去，H2C2O4与KMnO4恰好反应或H2C2O4过量，即n(H2C2O4):n(KMnO4)≥2.5；答案为≥2.5。 (2)为了探究KMnO4与H2C2O4浓度对反应速率的影响，实验1-4中溶液的总体积应该为20，则X=20-10-5=5；答案为5。 (3)2号实验中草酸的物质的量为n(H2C2O4)=0.5mol/L×0.01L=0.005mol，高锰酸钾的物质的量为n(KMnO4)=0.2mol/L×0.005L=0.001mol；由反应2+5H2C2O4+6H+═2Mn2++10CO2+8H2O可知，高锰酸钾不足，所以反应中消耗的草酸的物质的量为n(H2C2O4)=0.001mol×=0.0025mol；2号反应中，H2C2O4的反应速率为v(H2C2O4)==；答案为。 (4)根据表中数据知，20s时温度不是最高，但20s前突然褪色，说明温度不是反应速率突然加快的原因；答案为温度不是反应速率突然加快的原因。 (5)KMnO4与H2C2O4反应生成硫酸锰，锰离子有催化作用，所以猜想还可能是催化剂的作用，要想验证锰离子的催化作用，在做对比实验时同时加入硫酸锰观察反应速率是否变化即可，D选项符合题意；答案为催化剂；D。 19．(1) (2) 解析： (1)根据平衡常数的定义是在一定温度下，生成物浓度的系数次幂之积和反应物浓度的系数次幂之积的比值，固体或纯液体的浓度为常数，通常不出现在平衡常数表达式中，故反应①的平衡常数表达式为K=，故答案为：； (2)根据平衡常数的定义可知，K3=，K2=，结合K1=，可知K3=。 20．(1)高温 (2)不能 (3)927.8～1 709.4 K 解析：（1）ΔH-TΔS＜0时反应才能自发进行，因反应②的ΔH>0、ΔS>0，所以该反应自发进行所需要的温度条件为，即反应②在高温下能自发进行，故答案为：高温； （2）反应①在常温下时，ΔH-TΔS=74.848 kJ·mol-1-80.674×10-3kJ·mol-1·K-1×298 K≈50.807 kJ·mol-1>0，所以该反应常温下不能自发进行，故答案为：不能； （3）甲烷生成炭黑和H2时，ΔH-TΔS=74.848 kJ·mol-1-80.674×10-3kJ·mol-1 ·K-1×T＜0，得T>927.8 K，即甲烷生成炭黑的最低温度为927.8 K。甲烷生成乙炔时，ΔH-TΔS=376.426 kJ·mol-1-220.211×10-3kJ·mol-1·K-1×T＜0，得T>1 709.4 K，即温度高于1 709.4 K时，甲烷生成乙炔和氢气，所以要制取炭黑，温度应控制在927.8～1 709.4 K，故答案为：927.8～1 709.4 K。 21．(1)防止合成塔中的催化剂中毒 (2)低温、高压 (3)高温、低压 解析：（1）用氢气和氮气合成氨气，需要在高温高压催化剂条件下进行，而CO在反应体系中的影响就是针对催化剂，如果不除去的话，会造成催化剂中毒； （2）要使生产适宜，即控制条件让反应正向移动，该反应为放热反应，且系数和减少，故低温、高压使平衡正向移动，即适宜条件为低温、高压； （3）要实现醋酸二氨合铜溶液再生，即使平衡逆向移动即可，该反应为放热反应，且系数和减少，故高温、低压使平衡逆向移动，即适宜条件为高温、低压。 22．(1)50% (2)0.2 解析：（1）结合三段式列式计算得到，设消耗H2S物质的量为x, ，，解得x=0.05mol，H2S的平衡转化率 α1=×100%=50%； （2）反应前后气体物质的量不变，可以用气体物质的量代替平衡浓度计算平衡常数，反应平衡常数。 23．0005 升高温度或降低压强 ＜ 升高温度有利于反应向吸热方向进行或温度升高反应速率加快 丁烯高温裂解生成短链烃类 123 解析：(1)T1℃时，5mol在100L容器内脱氢，30达到平衡转化了30%，转化的的物质的量为5mol×30%=1.5mol，则30内的平均反应速率=0.0005； ()，由于反应吸热，正反应方向是气体体积增大的反应，为提高反应的平衡转化率，使平衡正向移动，根据勒夏特列原理，升高温度或降低压强可以提高反应的平衡转化率； (2)T1℃时，列出反应的三段式； K1==0.006＜K2=1.2，反应吸热，温度越高，K越大，则T1＜T2； (3)反应吸热，产率随温度升高而升高，升高温度有利于反应向吸热方向进行或温度升高反应速率加快，平衡正向移动，丁烯的产率在590℃之前随温度升高而增大；590℃之后产率减小，丁烯的产率快速降低，说明反应生成了其它物质，即副反应加剧，可能是丁烯高温裂解生成短链烃类； (4)已知：① ② 根据盖斯定律，①-②得到则=123kJ； (5)2-丁烯含有碳碳双键，一定条件下发生聚合反应，化学方程式是：。 学科网（北京）股份有限公司 $$