2.1 化学反应速率 同步测试 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

2.1 化学反应速率 同步测试 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1 一、单选题 1．在恒温、恒容条件下，以下措施中一定能够使可逆反应：的正反应速率增大的是（　　） A．减小C或D的浓度 B．通入无关气体导致压强增大 C．增大A或B的浓度 D．减小A或B的浓度 2．下列关于调控化学反应速率措施的分析，错误的是（　　） A．用粗锌代替纯锌与稀硫酸反应制H2更快，一定是因为粗锌中含有比锌更活泼的金属 B．用煤粉代替煤块并向炉内鼓风，炉火更旺，是因为增大了煤与空气的接触面积 C．把食物存放在冰箱里可以延长食物的保质期，是因为降温能减慢食物腐败的速率 D．H2O2溶液中加入MnO2能快速放出O2，是因为MnO2是H2O2分解的催化剂 3．下列反应条件的调控与反应速率无关的是（　　） A．合成氨时使用铁触媒 B．进入公共场合需要佩戴口罩 C．用热的碱溶液去除油污 D．蔬菜需要放在冰箱来保持新鲜 4．对于反应，下列表示中反应速率最大的是 A． mol⋅L⋅s B． mol⋅L⋅s C． mol⋅L⋅s D． mol⋅L⋅min 5．某反应的能量变化如图所示，下列说法正确的是（　　） A．反应物比生成物稳定 B．该反应为吸热反应 C．该反应在低温下可以自发进行 D．温度升高会降低该反应的正反应速率 6．我国科研人员提出了由 CO2和 CH4 转化为高附加值产品CH3COOH 的催化反应历程，该历程如图所示：下列说法正确的是（　　） A．该反应为吸热反应 B．反应过程中，只有 C-H 键发生断裂 C．状态①②之间的能量差即该反应的焓变 D．反应速率与催化剂表面积有关 7．某温度下，在容积固定的密闭容器中反应 开始进行时， 。 后， 。用生成物 浓度增加来表示该反应的反应速率应为（　　） A． B． C． D． 8．下列图像及对应的叙述错误的是 A．图1中的阴影部分代表反应物浓度实际减小的量 B．图2中所示反应的化学方程式可以表示为X+Y2Z C．图3表示足量锌分别与500mL0.1mol•L-1盐酸、200mL0.1mol•L-1硫酸反应产生氢气的体积随时间变化的图像 D．图4表示等质量的金刚石、石墨在氧气中完全燃烧时放出的热量不相等 9．在一定条件下，向1L密闭容器中进行一定量MgSO4和CO的反应：MgSO4(s)+CO(g)MgO(s)+CO2(g)+SO2(g)，反应时间与残留固体质量的关系如图所示。下列说法正确的是（　　） A．升高温度时，正反应速率增大，逆反应速率减小 B．在0～10min内，v(CO)=0.010mol·L-1·min-1 C．增加MgSO4的质量时，正反应速率将增大 D．随着反应的进行，混合气体的平均相对分子质量减小 10．将4molA气体和2molB气体在2L密闭容器中混合并在一定条件下发生如下反应；4s后反应达到平衡状态，此时测得C的浓度为0.6mol/L。下列说法中正确的是（　　） A．4s内用物质B表示的反应速率为 B．达平衡后若通入一定量氦气，A的转化率降低 C．此时A的浓度为0.6mol/L D．达平衡后若升高温度，C的浓度将增大 11．2020年9月我国提出了“碳达峰，碳中和”战略，目标旨在倡导低碳生活方式，降低碳排放。科研人员提出了由和转化为的催化反应历程。该催化反应历程示意图如下。下列说法错误的是 （　　） A．①→②放出能量并形成了键 B．过程中，有键发生断裂 C．使用催化剂一定能加快反应速率 D．生成总反应的原子利用率为100% 12．对于的反应来说，以下化学反应速率的表示中反应速率最快的是（　　） A． B． C． D． 13．经研究发现CO与在作用下可生成无害气体，该反应的反应历程分为两步，如图所示。下列说法错误的是（　　） A．反应①、②均是氧化还原反应 B．使反应的活化能降低，是中间产物 C．总反应的化学反应速率由反应①决定 D．若反应在恒容密闭容器中进行，温度越高，反应速率一定越快 14．已知反应，在催化过程中，不同途径可能生成不同的过渡态(TS为过渡态)和中间产物。发生该反应时，途径Ⅰ和途径Ⅱ的能量变化如图所示，下列说法错误的是（　　） A．途径Ⅰ的最大能垒(活化能)为 　 B．该反应为放热反应 C．途径Ⅱ比途径Ⅰ的催化效果好 　 D．催化剂不能改变该反应的反应热 15．氮及其化合物的某转化过程如图所示。下列分析中，错误的是（　　） A．反应Ⅰ为化合反应，而反应Ⅱ为分解反应 B．工业生产中原料气N2可以通过分离液态空气获得 C．在催化剂a、b表面均发生了化学键的断裂和形成 D．反应Ⅱ催化剂b表面形成氮氧键的过程中，发生了电子的转移 16．如图1，将邻氨基苯甲酰胺的乙醇溶液缓慢滴加到的水溶液中，在水浴加热和冰水浴冷却条件下，分别得到化合物和化合物，反应过程中的能量变化如图2所示。下列关于这两种化合物的说法错误的是 A．化合物和化合物不互为同系物 B．可通过射线衍射法鉴别两种产物 C．升高相同温度时，对活化能大的反应影响更大 D．曲线1代表化合物的反应历程，曲线2代表化合物的反应历程 17．某化学反应2A(g)B(g)+D(g)在四种不同条件下的恒容密闭容器中进行，B、D的起始浓度均为0，反应物A的浓度随反应时间的变化情况如下表所示： 实验 序号 浓度/mol·L-1 温度/℃ 时间/min 0 10 20 30 40 50 60 I 800 1.00 0.80 0.67 0.57 0.50 0.50 0.50 II 800 1.00 0.60 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 III 800 c 0.92 0.75 0.63 0.60 0.60 0.60 IV 820 1.00 0.40 0.25 0.20 0.20 0.20 0.20 下列说法错误的是（　　） A．实验I中10~20min内的平均反应速率v(B)=0.013mol·L-1·min-1 B．实验II与实验I条件不同，可能是使用了催化剂 C．实验III中c=1.20 D．比较实验I和实验IV可知，该反应为吸热反应 18．对于反应，R.A．Ogg提出如下反应历程： 第一步 快速平衡 第二步 慢反应 第三步 快反应 其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述错误的是（　　） A．v(第一步的逆反应)＞v(第二步反应) B．反应的中间产物只有 C．第二步中与的碰撞仅部分有效 D．第三步反应活化能比第二步的低 19．如图所示是时，与反应过程中能量变化的曲线图，下列叙述正确的是（　　） A．该反应的热化学方程式为：N₂(g)+3H₂(g)⇋2NH₃(g) B．在温度体积一定的条件下，通入和反应后放出的热量为 C．升高温度，活化分子百分数不变，但单位体积内活化分子数目增加，有效碰撞的频率加快，从而加快该反应速率 D．加入催化剂，该化学反应的改变 20．已知：25℃、101kPa下： I.2Na(s)+O2(g)=Na2O(s) △H=-412kJ·mol-1 II.2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s) △H=-511kJ·mol-1 III.2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566kJ·mol-1 IV.Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(g)+O2(g) △H=-226kJ·mol-1 下列说法正确的是（　　） A．相同条件下，1mol[2Na(s)+O2(g)]的能量小于1mol[Na2O2(s)]的能量 B．低温不利于CO与Na2O2自发生成碳酸钠 C．反应I的活化能小于反应II的活化能 D．Na2O不可能分解为Na2O2和Na 二、综合题 21．氮循环是发生在地球系统中的一个自然过程。 （1）能将NO和转化成绿色硝化剂。已知下列热化学方程式： 则反应的　 　。 （2）一种通过BaO和的相互转化脱除的原理如下图所示。脱除的总反应为　 　。 途径Ⅰ中，脱除标况下4480L，至少需要标况下空气　 　(空气中氧气的体积分数以20%计算) （3）若用脱除汽车尾气中的NO和生成两种无毒物质，若NO和以1：1计参与反应，其化学方程式为　 　。 （4）减少交通事故除遵守交通法规正确驾驶外，安全措施也极为重要。汽车的安全气囊内有叠氮化钠()与硝酸铵()等物质。当汽车在高速行驶中受到猛烈撞击时，这些物质会迅速发生分解反应，产生大量气体，充满气囊，从而保护驾驶员和乘客的安全。下列判断正确的是____。 A．道路起雾与分子中的化学键断裂有关 B．中只含有极性共价键 C．受到猛烈撞击时有化学键的断裂 D．、均属于离子化合物 （5）若安全气囊的体积为V L，的爆炸在t s内完成，反应过程中消耗292.5g，则用表示的反应速率为　 　。 22．为了减少CO对大气的污染，某研究性学习小组拟研究CO和H2O反应转化为绿色能源H2。 已知： ① ② ③ （1）的燃烧热　 　。 （2）写出 CO(g)和H2O(g)作用生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式：　 　。 （3）相关物质的化学键键能数据如下： 化学键 x 436 463 计算　 　 kJ∙mol-1。 （4）某反应，反应过程中能量变化如图所示，其中虚线表示加入物质M时的情况。 ①加入的物质M作用是　 　，它使反应的活化能　 　(填“增大”或“减小”)，∆H 　 　(填“改变”或“不变”)。 ②在使用M的两步反应中，　 　(填“第一步”或“第二步”)决定反应速率。 23．低碳烯烃是指乙烯、丙烯和丁烯等小分子烯烃的总称。其用途十分广泛，是塑料、橡胶、树脂、高分子、医药、农药等后续产业链赖以生存的基石。请结合所学知识，回答下列问题： （1）研究证明，CO2可作为合成低碳烯烃的原料，目前利用CO2与H2合成乙烯相关的热化学方程式如下： 反应I：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.01kJ·mol-1 反应II：2CH3OH(g)=C2H4(g)+2H2O(g) ΔH2=-29.98kJ·mol-1 反应III：2CO2(g)+6H2(g)=4H2O(g)+C2H4(g) ΔH3=　 　kJ·mol-1 （2）一定条件下，在2L的恒容密闭容器中以不同的氢碳比[]发生反应III，CO2的平衡转化率α(CO2)与温度的关系如图所示。 ①该反应在低温下是否可以自发进行　 　(填“是”“否”或“无法确定”)； ②下列能提高CO2平衡转化率的措施有　 　； a.降低反应温度 b.使用高效催化剂 c.通入He气体使体系的压强增大 d.以相同的投料比增加反应物的物质的量 ③R点处，X　 　2.0(填“>”“<”或“=”)； ④若起始加入1molCO2和2molH2，则Q点的平衡常数K=　 　； （3）我国科学家用Fe3(CO)12/ZSM-5催化CO2加氢合成低碳烯烃-乙烯的反应，所得产物含CH4、C3H6、C4H8等副产物，反应过程如图。 催化剂中添加Na、K、Cu助剂后(助剂也起催化作用)可改变反应的选择性，在其他条件相同时，添加不同助剂，经过相同时间后测得CO2转化率和各产物的物质的量分数如下表。 助剂 CO2转化率(%) 各产物在所有产物中的占比(%) C2H4 C3H6 其他 Na 42.5 35.9 39.6 24.5 K 27.2 75.6 22.8 1.6 Cu 9.8 80.7 12.5 6.8 ①催化剂助剂主要在　 　起作用(填“第i步”或“第ii步”“第iii步”)； ②在Fe3(CO)12/ZSM-5中添加　 　助剂效果最好，加入助剂能提高单位时间内乙烯产量的根本原因是　 　。 24．甲烷水蒸气催化重整（SMR）是传统制取富氢混合气的重要方法。回答下列问题： （1）已知1000K时，下列反应的平衡常数和反应热： ① ② ③ ④ 则时，　 　（用、、来表示），　 　。 （2）在进入催化重整装置前，先要对原料气进行脱硫操作，使其浓度为0.5ppm以下。脱硫的目的为　 　。 （3）下图为不同温度条件下电流强度对转化率的影响。由图可知，电流对不同催化剂、不同温度条件下的甲烷水蒸气催化重整反应均有着促进作用，则可推知　 　0（填“＞”或“＜”）。 （4）我国科学家对甲烷和水蒸气催化重整反应机理进行了广泛研究，通常认为该反应分两步进行。 第一步：催化裂解生成和碳（或碳氢物种），其中碳（或碳氢物种）吸附在催化剂上，如； 第二步：碳（或碳氢物种）和反应生成和，如。 反应过程和能量变化如图所示（过程①没有加催化剂，过程②加入催化剂），过程①和②的关系为：①　 　②（填以“＞”、“＜”或“＝”）；控制整个过程②反应速率的是第　 　步，其原因为　 　。 25．氨是一种重要的化工原料，在工农业生产中有广泛的应用。 （1）工业上可用天然气原料来制取合成氨的原料气氢气。某研究性学习小组的同学模拟工业制取氢气的原理，在一定温度下，体积为的恒容密闭容器中测得如下表所示数据。请回答下列问题： 时间 0 0.40 1.00 0 0 5 0.80 0.60 7 0.20 0.20 10 0.21 0.81 0.19 0.64 ①分析表中数据，判断时反应是否处于平衡状态　 　(填“是”或“否”)，前反应的平均反应速率　 　。 ②反应在内，的物质的量减少的原因可能是　 　(填字母)。 a．减少的物质的量 b．降低温度 c．升高温度 d．充入 （2）氨的催化氧化：是工业制硝酸的重要反应。在密闭容器中充入和，在不同的温度下反应相同的时间后测得与温度的关系如图所示。该反应的　 　(填“”“”或“”)0；温度下，的转化率为　 　。温度后下降的原因可能是　 　。 答案解析部分 1．【答案】C 【解析】【解答】A．减小C或D的浓度，则逆反应速率减慢，平衡正向移动，导致反应物AB的浓度减小，正反应速率减慢，A不合题意； B．通入无关气体导致压强增大，容器的体积不变，则体系各物质的浓度不变，正反应速率和逆反应速率均不改变，B不合题意； C．增大A或B的浓度，增大反应物浓度，正反应速率加快，C符合题意； D．减小A或B的浓度，减小反应物浓度，正反应速率减慢，D不合题意； 故答案为：C。 【分析】依据速率的影响因素分析。 2．【答案】A 【解析】【解答】A．用粗锌代替纯锌与稀硫酸反应，反应速率加快，主要是因为粗锌中含有一些不如锌活泼的金属，形成锌为负极的原电池，A符合题意； B．用煤粉代替煤块并向炉内鼓风，炉火更旺，是因为增大了煤与空气的接触面积，B不符合题意； C．温度把食物存放在冰箱里可以延长食物的保质期，是因为降温能减慢食物腐败的速率，C不符合题意； D．是分解的催化剂，能加快的分解，D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】影响化学反应速率因素：1.内因，化学反应本身决定的，2.外因：温度、浓度、催化剂，表面积等。 3．【答案】B 【解析】【解答】A．合成氨时使用铁触媒，是为了加快合成氨的反应速率，选项A不符合； B．佩戴口罩的作用，一方面可以阻挡外界细菌和病毒进入呼吸道，另一方面可以阻止戴口罩的人的飞沫传播岀来，和化学反应速率无关，选项B符合； C．纯碱溶液呈碱性，油脂一般是高级脂肪酸的甘油酯，在碱性条件下水解，生成甘油和高级脂肪酸钠盐，高级脂肪酸盐就是肥皂原料。加热一方面是促进纯碱的水解，使溶液的碱性更强，另一方面是可以加快化学反应速率，选项C不符合； D．将蔬菜需要放在冰箱来保持新鲜，温度降低，反应速率减慢，可以延长蔬菜保存时间，选项D不符合； 故答案为：B。 【分析】A.合成氨时铁触媒作催化剂； B.佩戴口罩与反应速率无关； C.升温促进碳酸钠水解； D.降温能降低反应速率。 4．【答案】A 5．【答案】C 【解析】【解答】A、物质的能量越低越稳定，由图可知，生成物的能量低于反应物的总能量，则生成物更稳定，故A错误； B、由分析可知，该反应为放热反应，故B错误； C、该反应的ΔS>0，ΔH<0，根据ΔH-TΔS<0可知，该反应在低温下可以自发进行，故C正确； D、升高温度，反应速率加快，故D错误； 故答案为：C。 【分析】由图可知，该反应反应物的总能量高于生成物的总能量，为放热反应。 6．【答案】D 【解析】【解答】A.根据图示，化合反应为放热反应，故A不符合题意； B.由图示可知是二氧化碳和甲烷反应得到乙酸，存在着C=O键和C-H键断裂，故B不符合题意； C.焓变等于生成物总能量与反应物总能量之差，状态①、②为中间产物，所以状态①、②之间的能量差不能表示该反应的焓变，故C不符合题意； D.反应速率与催化剂表面积有关，催化剂的表面积越大，其催化活性越高，反应速率也就越快，故D符合题意； 故答案为：D 【分析】A.根据图示判断反应为放热反应； B.反应中涉及到C=O和C-H键的断裂； C.状态①和②只是中间状态，能量的差值不能表示焓变； D.催化剂的表面积越大，速率也越快。 7．【答案】C 【解析】【解答】由题知N2O5反应速率为 ，由速率之比等于系数比，则v( )=2v(N2O5)=2×1.8×10-4= ， 故答案为：C。 【分析】根据计算，再结合化学反应速率之比等于化学计量数之比分析。 8．【答案】C 9．【答案】B 【解析】【解答】A．升高温度，正反应速率和逆反应速率均增大，故A不符合题意； B．由反应的化学方程式可知，每消耗1molCO，固体质量减小80.0 g，在0～10min内，，故B符合题意； C．MgSO4为固体，增加MgSO4的质量不能改变化学反应速率，故C不符合题意； D．反应前的气体是CO，反应生成的气体是CO2和SO2，随着反应的进行，CO的量减小，CO2和SO2的量增大，混合气体的平均相对分子质量增大，故D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】A.升温正逆反应速率均增大； B.根据计算； C.硫酸镁为固体，增大硫酸镁的量不影响反应速率； D.混合气体的平均相对分子质量增大。 10．【答案】A 【解析】【解答】4s后反应达到平衡状态，此时测得 C 的浓度为0.6mol•L-1，生成C为0.6mol/L×2L=1.2mol，则， A.4 s内用物质B表示的反应速率为，故A符合题意； B．在恒容密闭容器中反应，体积不变，达平衡后若通入一定量氦气，各物质的浓度不变，则平衡不移动，A的转化率不变，故B不符合题意； C．由三段式可知，此时A的浓度为，故C不符合题意； D．达平衡后若升高温度，该反应是放热反应，则平衡逆向移动，C的浓度将减小，故D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】A.根据计算； B.达平衡后若通入一定量氦气，各物质的浓度不变，平衡不移动； C.根据计算； D.升温该反应的平衡逆向移动，C的浓度将减小。 11．【答案】C 【解析】【解答】A．根据图示，①的能量大于②，①→②放出能量并形成了键，故A不符合题意； B．根据图示，CH4选择性活化过程中，CH4中有有键发生断裂，故B不符合题意； C．催化剂能改变反应速率，但使用催化剂不一定加快反应速率，故C符合题意； D．反应方程式为，所以生成总反应的原子利用率为100%，故D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】A.①的能量大于②，且形成了C-C键； B.反应过程中，甲烷中的C-H键断裂； C.催化剂能加快反应速率也能减缓反应速率； D.生成的化学方程式为。 12．【答案】A 【解析】【解答】四个选项用不同物质表示该反应的化学反应速率，必须转化为同种物质进行比较，都以氨气表示的化学反应速率，A： ；B： ；C： ；D： ，比较可知，A项反应速率最大， 故答案为：A。 【分析】不同物质表示该反应的化学反应速率往往不同，根据化学反应速率之比等于系数之比，转化为同种物质进行比较即可。 13．【答案】D 【解析】【解答】A．反应①和反应②中均存在元素化合价的变化，属于氧化还原反应，故A不符合题意； B．在反应中起催化作用，降低活化能提高反应速率，为反应过程中产生的物质，属于中间产物，故B不符合题意； C．总反应分反应①和反应②两步，其中反应速率由慢反应(反应①)决定，故C不符合题意； D．温度太高，催化剂易失去活性，导致反应速率降低，故D符合题意； 故答案为：D。 【分析】A、化合价变化，为氧化还原反应； B、注意催化剂指的是第一反应的反应物，第二反应的生成物，中间产物指的是第一反应的生成物，第二反应的反应物； C、慢反应为决速步骤； D、催化剂温度过高会失去活性。 14．【答案】A 【解析】【解答】A.途径Ⅰ最大能垒是E正=98.41KJ·mol-1； B.生成物的总能量小于反应物的总能量，该反应为放热反应，B选项是正确的； C.途径 Ⅱ 的活化能更低，所以途径 Ⅱ 的催化效果好，C选项是正确的； D.催化剂不能改变反应热，D选项是正确的。 故答案为：A。 【分析】A.活化能指的是中间价态与反应物的差值； B.生成物的总能量小于反应物的总能量的反应为放热反应； C.催化剂使活化能越低，其催化效果就越好； D.催化剂只能通过降低反应的活化能来加快反应速率，不会改变反应的限度，也不会改变反应热。 15．【答案】A 【解析】【解答】A.反应II不是分解反应，属于氧化还原反应，A错误； B. 工业生产中原料气N2可以通过分离液态空气获得 ，B正确； C.催化剂在该反应过程中是先消耗再生成的，因此涉及到化学键的断裂和生成，C正确； D. 反应Ⅱ 属于氧化还原反应，产生了电子转移，D正确。 故答案为：A。 【分析】A.反应I是化合反应，而II是氧化还原反应，是NH3与O2之间的反应； B.因为氮气在空气中含量极高，而且氮气易液化，所以可以通过分离液态空气获得； C.催化剂在该反应过程中是先消耗再生成的，因此涉及到化学键的断裂和生成； D. 反应Ⅱ 属于氧化还原反应，产生了电子转移。 16．【答案】D 17．【答案】A 【解析】【解答】A．根据表中数据计算可知，实验I中10~20 min内的平均反应速率v(B) ==0.0065 mol·L-1·min-1，A符合题意； B．实验II 相比于实验I ，化学反应速率加快，平衡状态相同，因此改变的条件可能是使用了催化剂，B不符合题意； C．该反应前后气体分子数不变，实验III控制的温度与实验I 、II相同，平衡时III中A的浓度是I、 II中的倍，开始时只加入A，则实验Ⅲ和实验Ⅰ、Ⅱ为等效平衡，所以实验Ⅲ开始时A的浓度也是实验Ⅰ、Ⅱ起始浓度的倍，所以c=1.20，C不符合题意； D．比较实验I和实验Ⅳ可知，升高温度时平衡正向移动，则该反应为吸热反应，D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】A.根据计算； B.催化剂能加快反应速率，且不改变平衡状态； C.实验Ⅲ和实验Ⅰ、Ⅱ为等效平衡； D.升温平衡正向移动，为吸热反应。 18．【答案】B 【解析】【解答】A．第一步反应快速平衡，说明第一步反应的正、逆反应速率都较大，则第一步反应的逆反应速率大于第二步反应的反应速率，A不符合题意； B．反应的中间产物除NO3外还有NO，B符合题意； C．有效碰撞才能发生化学反应，第二步反应慢，说明部分碰撞有效，C不符合题意； D．第三步反应快，说明反应活化能较低，D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】A、快速平衡则速率更快； B、注意催化剂指的是第一反应的反应物，第二反应的生成物，中间产物指的是第一反应的生成物，第二反应的反应物； C、有效碰撞越多，速率越快； D、活化能越大，速率越慢。 19．【答案】A 【解析】【解答】A.根据图像可知，该反应为N₂(g)+3H₂(g)⇋2NH₃(g)，△H=508-600=-92kJ/mol，A符合题意； B.合成氨的反应为可逆反应，1mol N2和3mol H2无法彻底消耗，因此放出的热量小于92kJ，B不符合题意； C.升高温度，活化分子百分数会增加，C不符合题意； D.催化剂不能改变反应焓变，D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】A.反应焓变=正反应活化能-逆反应活化能； B.反应焓是指1mol反应完全进行前后的能量变化； C.升高温度会使活化分子百分数会增加； D.催化剂只能改变反应活化能进而改变反应速率，不能改变反应焓变。 20．【答案】C 【解析】【解答】A.2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s)△H=-511kJ·mol-1是放热反应，反应物的总能量高于生成物总能量，则1mol[2Na(s)+O2(g)]的能量大于1mol[Na2O2(s)]的能量，A不符合题意； B．由盖斯定律反应III+IV可得Na2O2(s)+CO(g)=Na2CO3(g)△H=(-566)-226=-509kJ·mol-1，则△H<0，由自发进行的判据△G=△H-T△S<0可知低温有利于CO与Na2O2自发生成碳酸钠，B不符合题意； C．常温下钠和氧气反应生成Na2O，而生成Na2O2需要加热，说明反应I的活化能小于反应II的活化能，C符合题意； D．由盖斯定律，反应II-2×I可得2Na2O(s) = Na2O2(s)+ 2Na(s)△H=-511-2×(-412)= +313 kJ·mol-1，而气体分子数增多，熵增，结合自发进行的判据△G=△H-T△S<0可知高温下能发生，D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】A、反应物的总能量大于生成物的总能量，反应放热，反之反应吸热； B、结合△H-T△S<0可知低温有利于CO与Na2O2自发生成碳酸钠； C、活化能越低，反应越容易进行； D、氧化钠一定条件下可以分解为过氧化钠和钠。 21．【答案】（1）-504.4kJ⋅mol-1 （2）12NO2+3O2+20NH316N2+30H2O；5.6 （3）NO+NO2+2NH32N2+3H2O （4）C；D （5） 【解析】【解答】（1）反应2NO(g)+2NO2(g)+2O3(g)=2N2O5(g)+O2(g)可由题干中第二个反应加上第三个反应再减去第一个反应得到，则ΔH=(-114kJ⋅mol-1)+(-284.2kJ⋅mol-1)-(+106.2kJ⋅mol-1)=-504.4kJ⋅mol-1。 （2）如图所示，NO2、O2和BaO反应生成Ba(NO3)2，Ba(NO3)2再和NH3反应生成N2和H2O，这个过程中BaO作催化剂，总反应为12NO2+3O2+20NH316N2+30H2O；途径Ⅰ的化学方程式为4NO2+O2+2BaO=2Ba(NO3)2；脱除标况下4480L NO2，至少需要标况下1120L O2，对应空气的体积为5600L，即5.6m3。 （3）若用NH3脱除汽车尾气中的NO和NO2生成两种无毒物质N2和H2O，若NO和NO2以1：1计参与反应，其化学方程式为NO+NO2+2NH32N2+3H2O。 （4）A．道路起雾是物理变化，水分子间的间距增大，与H2O分子中化学键断裂无关，A不正确；B．NH4NO3中既含有极性共价键，也含有离子键，B不正确；C．NaN3受到猛烈撞击时会迅速发生分解反应，产生大量气体，充满气囊，该过程是化学变化，有化学键的断裂，C正确；D．NaN3、NH4NO3均含有离子键，均属于离子化合物，D正确； 故答案为：CD。 （5）该反应的化学方程式为2NaN32Na+3N2↑，292.5g NaN3的物质的量为4.5mol，反应生成6.75mol N2，则用N2表示的反应速率为=mol⋅L-1⋅s-1。 【分析】（1）根据盖斯定律计算； （2）反应Ⅰ和反应Ⅱ相加得到总反应； （3）用NH3脱除汽车尾气中的NO和NO2生成两种无毒物质，根据元素守恒可知，生成的无毒物质为N2和H2O； （4）A.起雾的过程中没有发生化学变化，没有化学键断裂； B.NH4NO3中含有极性共价键和离子键； C.NaN3受到猛烈撞击时发生化学反应，存在化学键的断裂； D.NaN3、NH4NO3均含有离子键，均属于离子化合物； （5）根据计算。 22．【答案】（1）-285.8kJ∙mol-1 （2）CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ∆H=-41.2kJ∙mol-1 （3）496.4 （4）催化作用；减小；不变；第一步 【解析】【解答】（1）② ③ 利用盖斯定律，将反应②-③得出H2的燃烧热∆H=-241.8 kJ∙mol-1-44.0 kJ∙mol-1=-285.8kJ∙mol-1。答案为：-285.8kJ∙mol-1； （2）① ② 利用盖斯定律，将反应①-②得：CO(g)和H2O(g)作用生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ∆H=-283 kJ∙mol-1-(-241.8 kJ∙mol-1)=-41.2kJ∙mol-1。答案为：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ∆H=-41.2kJ∙mol-1； （3）由反应，利用表中数据，可建立如下等量关系式：x+436 kJ∙mol-1-2×463 kJ∙mol-1=-241.8 kJ∙mol-1，可求出x=496.4 kJ∙mol-1。答案为：496.4； （4）①从图中可以看出，M改变了反应的路径，所以加入的物质M作用是催化作用，它使反应的活化能减小，但∆H不变。 ②在使用M的两步反应中，第一步反应的活化能大，它决定该反应的速率。答案为：催化作用；减小；不变；第一步。 【分析】（1）根据盖斯定律计算； （2）根据盖斯定律计算； （3）根据ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能计算； （4）①M改变的反应的活化能，但不影响平衡状态，为催化剂，催化剂不影响反应热； ②活化能越大反应速率越慢，慢反应决定整个反应的反应速率。 23．【答案】（1）-128.00 （2）是；ad；>；512 （3）第iii步；K；降低生成乙烯的反应所需要的活化能，加快乙烯生成速率，而对其他副反应几乎无影响 【解析】【解答】（1）反应I：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.01kJ·mol-1 反应II：2CH3OH(g)=C2H4(g)+2H2O(g) ΔH2=-29.98kJ·mol-1 根据盖斯定律Ⅰ×2+Ⅱ可得反应III：2CO2(g)+6H2(g)=4H2O(g)+C2H4(g) ΔH3=(-49.01×2)kJ·mol-1+-29.98kJ·mol-1=-128.00 kJ·mol-1； （2）①2CO2(g)+6H2(g)=4H2O(g)+C2H4(g) ΔH =-128.00 kJ·mol-1，可知ΔH＜0，ΔS＜0，根据ΔG=ΔH-TΔS＜0可自发进行反应，该反应在低温下可以自发进行； ②a. ΔH＜0，该反应为放热反应，降低反应温度，平衡正向移动，能提高CO2平衡转化率，a正确； b.使用高效催化剂，不会使平衡移动，会加快反应速率，b不正确； c.通入He气体不改变反应物浓度，平衡不移动，c不正确； d.以相同的投料比增加反应物的物质的量，反应物的浓度增加，平衡正向移动能提高CO2平衡转化率，d正确； 故答案为：ad； ③X的平衡转化率α(CO2)值更高，剩余越少，即值更大，R点处，X＞2.0； ④Q点与P点温度相同，则K值相同以P点计算K值，=0.5，若起始加入1molCO2和2molH2，列三段式为：，平衡常数K=； （3）①催化剂助剂主要在第iii步起作用，第iii步才有催化剂的作用； ②在Fe3(CO)12/ZSM-5中添加K助剂效果最好，因为兼顾乙烯的产率、二氧化碳转化率、副产物影响；加入助剂能提高单位时间内乙烯产量的根本原因是降低生成乙烯的反应所需要的活化能，加快乙烯生成速率，而对其他副反应几乎无影响。 【分析】（1）根据盖斯定律分析； （2）①根据ΔG=ΔH-TΔS＜0分析； ②依据影响化学平衡的因素分析； ③增大一种反应物的量，可提高其它反应物的转化率，自身的转化率反应降低； ④利用三段式法计算； （3）①②催化剂只能加速化学反应的速度，而不能使平衡移动。 24．【答案】（1）△H1+2△H3-△H2；33.32 （2）防止硫使催化剂中毒 （3）＞ （4）=；II；第Ⅱ步的活化能大，反应速率慢 25．【答案】（1）是；0.02mol·L－1·min－1；d （2）<；75%；该反应为放热反应，当温度高于T0后，温度升高，平衡逆向移动，NO的浓度减小。 学科网（北京）股份有限公司 $$