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）化学选择性必修一

第二章 化学反应速率与化学平衡测试题 一、选择题 1．反应Si(s)＋3HCl(g)⇌SiHCl3(g)＋H2(g)；ΔH=-225 kJ·mol-1可用于粗硅的提纯。下列关于该反应的说法正确的是 A．每反应1 mol Si需断裂4 mol Si—Si键 B．该反应在任何条件下均能自发进行 C．该反应的平衡常数表达式为K= D．升高温度可以提高反应物的平衡转化率 2．在一个密闭容器中发生反应：2SO2(g）+O2(g）2SO3(g），反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 mol/L、0.2 mol/L、0.2 mol/L，当反应达到反应限度时可能的数据是 A．c(SO3）=0.4mol/L B．c(SO2）=c(SO3）=0.15mol/L C．c(O2）=0.35mol/L D．c(SO2）+c(SO3）=0.4mol/L 3．下列叙述错误的是 A．混乱度减小的吸热反应一定不能自发进行 B．碳酸氢钠加热可以分解，因为升高温度利于熵增的方向自发进行 C．在温度、压强一定条件下，自发反应总是向的方向进行 D．水结冰的过程不能自发进行的原因是熵减的过程，改变条件也不可能自发进行 4．将一定量纯净的氨基甲酸铵置于恒容真空容器中(假设固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。能判断该反应已经达到化学平衡的是 ①v(NH3)正=2v(CO2)逆 ②密闭容器中总压强不变 ③密闭容器中混合气体的密度不变 ④密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变 ⑤密闭容器混合气体的总物质的量不变 ⑥密闭容器中CO2的体积分数不变 ⑦混合气体总质量不变 A．①②③⑤⑦ B．①②④⑤⑦ C．①②③④⑤ D．②③⑤⑥⑦ 5．为减少对环境造成的影响，发电厂试图采用以下方法将废气排放中的CO进行合理利用，以获得重要工业产品。Burns和Dainton研究发现Cl2与CO合成COCl2的反应机理如下： ①Cl2(g)⇌2Cl•(g)快； ②CO(g)+Cl•(g)⇌COCl•(g)快： ③COCl•(g)+Cl2(g)⇌COCl2(g)+Cl•(g)慢。 反应②的速率方程v正=k正c(CO)×c(Cl•)，v逆=k逆c(COCl•)，k正、k逆是速率常数。下列说法错误的是 A．反应②的平衡常数K= B．反应①的活化能小于反应③的活化能 C．要提高合成COCl2的速率，关键是提高反应③的速率 D．使用合适的催化剂可以降低反应的活化能，加快该反应的速率，同时提高COCl2(g)的平衡产率 6．℃时，向图1中带隔板的密闭容器两侧各充入1 mol H2(g)与1 mol I2(g)，抽出隔板发生反应：(△H绝对值很小，以下简称“该反应”)，反应过程中自由能G(由体系的焓、熵与温度共同决定：△G=△H-T△S)随体系中氢气的体积分数x(H2)变化的示意图如图2所示，其中P点为曲线最低点。则下列说法中错误的是 A．自由能G由M下降到N是抽出隔板时H2(g)与I2(g)混合造成的 B．t℃时，在P点该反应达到进行的限度 C．由R点→P点过程中△G＜0，故该反应在Q点满足： D．若t℃时该反应的平衡常数值为64，则x‘=0.1 7．在密闭容器中发生反应。图a表示恒温条件下随时间的变化情况，图b表示恒压条件下，平衡体系中的质量分数随温度变化情况。下列说法不正确的是 A．图a中，变化的原因可能是缩小体积 B．依据图b分析可知，该化学反应 C．图b中，C→A所需的时间为x，D→B所需时间为y，则x<y D．若要测定的相对分子质量，尽量选择低压、高温条件 8．丙烷经催化脱氢制丙烯的反应为C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)。600℃，将固定浓度的C3H8通入有催化剂的恒容反应器，逐渐提高CO2浓度，经相同时间，测得出口处C3H6、CO和H2浓度随初始CO2浓度的变化关系如图所示。下列说法不正确的是 A．丙烷脱氢制丙烯反应的化学平衡常数K= B．c(H2)和c(C3H6)变化差异的原因：CO2+H2CO+H2O C．其他条件不变，投料比c(C3H8)/c(CO2)越大，C3H8转化率越小 D．若体系只有C3H6、H2、CO和H2O生成，则出口处物质浓度c之间一定存在关系：2c(C3H6)=2c(H2)+c(CO)+2c(H2O) 9．在体积为的刚性密闭容器中加入一定量的和，发生反应：。在不同温度下，测得容器中转化率随时间的变化关系如图所示，已知该反应的速率方程为，，k是速率常数，受温度影响。下列说法正确的是 A．该反应的 B．时，测得平衡体系中，则 C．时，降低温度，增大，减小 D．达到平衡状态后，增大压强，先增大后减小 10．乙烯()脱硝(NO)的机理如图所示，也可以用直接催化NO分解生成，，部分反应机理(Vo代表氧空穴)：，。下列说法正确的是 A．图示所示的总反应是作还原剂还原 B．催化机理图中是催化剂，只有是中间产物 C．若反应中，总反应的化学方程式为 D．直接催化机理缺少的一步是 11．由同一反应物发生反应Ⅰ、Ⅱ时的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．反应Ⅰ能量变化类型与生石灰溶于水时的反应相同 B．加催化剂后，反应结束时反应Ⅱ曲线不可能位于反应Ⅰ上方 C．反应Ⅱ无需加热即可发生 D．反应Ⅱ过程中断开化学键放出的能量大于形成化学键所吸收的能量 12．用消除的反应为 。下列说法正确的是 A．平衡时升高温度，增大，减小 B．反应平衡常数 C．反应中生成22.4 L ，转移电子数目为 D．实际应用中，适当增加的量有利于消除，减轻空气污染程度 13．在一定条件下，可逆反应X(s)+2Y(g)2Z(g) △H>0，反应达到平衡后，下列说法正确的是 A．恒容下降低温度，气体的平均摩尔质量不变 B．恒容下升高温度，气体Z的体积分数减小 C．恒温下减小容器体积，气体的密度增大 D．恒温恒容下，通入气体Y，气体Z的体积分数增大 14．下列内容与结论相对应的是 选项 内容 结论 A H2O(l)变成H2O(g) ∆S＜0 B 硝酸铵溶于水可自发进行 因为∆S＜0 C 一个反应的∆H＜0，∆S＞0 反应在任何温度下均可自发进行 D CaO(s)＋CO2(g)=CaCO3(s) 反应在高温下自发进行 A．A B．B C．C D．D 15．在5L的密闭容器中进行反应，10s后，的物质的量增加了0.3mol。下列叙述正确的是 A． B． C．当容器内气体密度不再变化时，反应达到平衡 D．当容器内的消耗速率等于的生成速率，反应达到平衡 二、填空题 16．在一容积为2L的密闭容器内加入0.2mol的N2和0.6mol的H2，在一定条件下发生如下反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH＜0。反应中NH3的物质的量浓度的变化情况如图所示： (1)根据图示，计算从反应开始到平衡时，平均反应速率v(NH3)=__。 (2)反应达到平衡后，第5分钟末，保持其它条件不变，若改变反应温度，则NH3的物质的量浓度不可能为___。 a.0.20mol·L-1 b.0.12mol·L-1 c.0.10mol·L-1 d.0.08mol·L-1 (3)反应达到平衡后，第5分钟末，保持其它条件不变，若只把容器的体积缩小一半，平衡__移动(填“向逆反应方向”、“向正反应方向”或“不”)，化学平衡常数__(填“增大”、“减小”或“不变”)。 (4)在第5分钟末将容器的体积缩小一半后，若在第8分钟末达到新的平衡(此时NH3的浓度约为0.25mol·L-1)。请在图中画出第5分钟末到达新平衡时NH3浓度的变化曲线___。 17．实验探究浓度对化学平衡的影响 实验原理 Fe3＋＋3SCN-Fe(SCN)3(血红色) 步骤1 向盛有5 mL 0.010 mol·L-1 FeCl3溶液的试管中加入5 mL 0.01 mol·L-1 KSCN溶液，将溶液均分置于两支试管中 现象 溶液___________ 步骤2 向其中一支试管滴加1 mol·L-1 FeCl3溶液4滴，振荡 向另一支试管中滴加1 mol·L-1 KSCN溶液4滴 现象 溶液___________ 溶液___________ 步骤 向上述两支试管中各加入少量铁粉，振荡 现象 两试管中溶液的红色均___________ 实验结论 增大c(Fe3＋)和c(SCN-)，化学平衡均向正反应方向移动；加入铁粉，减小Fe3＋浓度，平衡逆向移动 18．反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)在一容积为2L的密闭容器中进行，试回答： （1）若要加快该反应的反应速率，可采取的措施有____________________、___________________。 （2）开始时，SO2的浓度是2mol/L，O2的浓度是4mol/L，2min内，SO2的浓度减少0.8mol/L，则v(SO2)=_____________。在2min末，SO3的浓度是_______________，O2的浓度是_____________。 19．自发反应：在____下，具有____的化学反应。 三、计算题 20．工业脱硫得到的在不同条件下发生不同的反应，从而实现废物的综合利用，变废为宝。硫酸钙在高温下能被CO还原，发生的反应如下： Ⅰ.平衡常数 Ⅱ.平衡常数 Ⅲ.平衡常数 (1)平衡常数___________(用、表示)。 (2)在恒温恒容条件下，反应Ⅱ达到化学平衡的标志有___________。 A．气体压强不再变化 B．气体密度不再变化 C．气体的平均摩尔质量不再变化 D． (3)上述反应平衡常数的对数值(lgK)与温度(T)的关系如图所示。 ①___________(填“>”或“<”)0，理由是___________。 ②若只发生反应Ⅰ，A点___________ (填数值)。 ③在345℃时，若只发生反应Ⅲ，图中A点v(正)___________v(逆)(填“>”、“<”、“=”) ④若只发生反应Ⅱ，在一密闭刚性容器中控制恒定温度T，开始充入1 mol CO和足量的，此时压强为，当达平衡测得CO的转化率为a，则用分压表达该反应化学平衡常数为___________(用含和a的表达式表示) 21．氮是动植物生长不可缺少的元素，合成氨的反应对人类解决粮食问题贡献巨大，反应如下：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。在一定条件下：将2.5molN2和7.5molH2的混合气体充入体积为2L的固定闭容器中发生反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，5分钟末时达到平衡，测得容器内的压强是开始时的0.9倍，则5分钟内用氨气表示该反应的平均化学反应速率为___________；氢气达到平衡时的转化率是___________（保留小数点后一位）；N2、H2、NH3的物质的量浓度之比为___________。 四、实验题 22．Ⅰ.为比较和对分解的催化效果，某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题： (1)定性分析：如图甲可通过观察___________的快慢，定性比较得出结论。有同学提出将，改为___________，更为合理，其理由是___________； (2)定量分析。如图乙所示，实验时均以生成气体为准，其它可能影响实验的因素均己忽略。实验中需要测量的数据是___________； (3)查阅资料得知：将作为催化剂的溶液加入溶液后，溶液中会发生两个氧化还原反应，且两个反应中均参加了反应，试从催化剂的角度分析，这两个氧化还原反应的离子方程式分别是：和______。 Ⅱ．欲用下图所示实验来证明是分解反应的催化剂。 (4)加入粉末于溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示，A、B、C、D各点反应速率快慢的顺序为______(从大到小)。 Ⅲ．乙同学利用控制变量法探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时，设计了如下系列实验： 实验序号 反应温度/ 浓度 稀硫酸 ① 20 10.0 0.10 10.0 0.50 0 ② 40 0.10 0.50 ③ 20 0.10 4.0 0.50 (5)该实验①、②可探究___________对反应速率的影响，因此是___________。实验①、③可探究硫酸浓度对反应速率的影响，因此___________。 23．过氧化氢和碘化氢是两种重要的化工产品，在工业生产、医疗生活中应用广泛。 已知： ①碘化氢可由红磷和碘混合制取，条件是加少量水微热，同时获得另外一种化工产品—亚磷酸(H3PO3)。 ②室温下，过氧化氢与碘化氢发生反应，实验数据如图所示(纵坐标代表从混合到出现棕黄色的时间，横坐标代表H2O2或HI的浓度)。 回答下列问题： (1)写出由红磷和碘制取碘化氢的化学方程式_______。 (2)通过图1数据，从影响化学反应速率的因素考虑，可以得出的结论是_______。 (3)取等浓度的过氧化氢和碘化氢，分别升高不同温度，发现升高温度较小的一组，棕黄色出现加快，升高温度较大的一组，棕黄色出现反而变慢，请你分析解释原因_______。 (4)某同学欲用碘化钾替代氢碘酸验证上述实验结果，在实验过程中，观察到产生了无色气体。查阅资料提出两种假设： 假设1：KI可能是过氧化氢分解反应的催化剂。反应机理如下： KI＋H2O2→KIO＋H2O KIO→KI＋O2↑ 假设2：H2O2＋2KI=2KOH＋I2，生成的OH-对双氧水的分解起到促进作用。 请设计实验验证假设2成立：_______。 【参考答案】 一、选择题 1．C 解析：A．晶体硅是空间网状结构，每个硅原子连接周围4个硅原子，所以每个Si—Si键由两个Si原子共同构成，故1单位硅单质有2单位Si—Si键，则每反应1 mol Si需断裂2 mol Si—Si键，故A错误； B．该反应是一个熵减的反应，需满足才能自发进行，故B错误； C．因为Si为固体，不计入平衡常数计算，因此反应的平衡常数表达式为K=，故C正确； D．该反应为放热反应，升高温度平衡向吸热方向进行，即逆向进行，将降低反应物的平衡转化率，故D错误。 故答案选：C。 2．D 解析： A．由于反应为可逆反应，SO3的浓度一定小于0.4mol/L，故A错误； B．SO3、SO2浓度不会均为0.15mol/L，只能一种物质的浓度增大，另一种物质的浓度减小，故B错误； C．由于反应为可逆反应，O2的浓度一定小于0.3mol/L，则不可能为0.35mol/L，故C错误； D．根据元素守恒定律，c(SO2）+c(SO3）=0.4mol/L，故D正确； 故选D。 【点晴】本题考查可逆反应，注意可逆反应的特点为不完全转化性，学生应学会利用极限转化的思想来分析物质的最大浓度，但实际浓度一定小于最大浓度。化学平衡的建立，既可以从正反应开始，也可以从逆反应开始，或者从正逆反应开始，不论从哪个方向开始，物质都不能完全反应，利用极限法假设完全反应，计算出相应物质的浓度变化量，实际变化量小于极限值。 3．D 解析：A．混乱度减小的吸热反应，的反应，则该反应的，一定不能自发进行，A项正确； B．碳酸氢钠加热可以分解，即升高温度反应能自发进行，由于该反应生成的气体增多，，所以升高温度利于熵增的方向自发进行，B项正确； C．自发反应有向方向进行的趋势，即温度、压强一定时，的反应可自发进行，C项正确； D．水结冰的过程是嫡减的放热过程，通常情况下不能自发进行，但降温时该过程能自发进行，D项错误； 故答案为：D。 4．A 解析：①v(NH3)正=2v(CO2)逆，表明正逆反应速率相等，该反应达到平衡状态，故①正确； ②该反应为气体物质的量增大的反应，容器内压强为变量，当密闭容器中总压强不变时，表明达到平衡状态，故②正确； ③H2NCOONH4(s)为固体，混合气体的质量为变量，混合气体的体积不变，则密闭容器中混合气体的密度为变量，当容器内混合气体的密度不变时，表明达到平衡状态，故③正确； ④只有NH3(g)、CO2(g)为气体，且二者的物质的量之比始终为2：1，则混合气体的平均相对分子质量始终不变，不能判断平衡状态，故④错误； ⑤H2NCOONH4(s)为固体，混合气体的总物质的量为变量，当密闭容器混合气体的总物质的量不变时，表明达到平衡状态，故⑤正确； ⑥只有NH3(g)、CO2(g)为气体，且二者的物质的量之比始终为2：1，则密闭容器中CO2的体积分数始终不变，不能判断平衡状态，故⑥错误； ⑦H2NCOONH4(s)为固体，混合气体总质量为变量，当混合气体的总质量不变时，表明达到平衡状态，故⑦正确； 故选A。 5．D 解析：A．反应②平衡常数K=，该反应v正=k正c(CO)×c(Cl•)，v逆=k逆c(COCl•)，平衡时正逆反应速率相等，即k正c(CO)×c(Cl•)=k逆c(COCl•)，则有=，A正确； B．活化能越大，反应速率越慢，反应①是快反应、反应③是慢反应，所以反应①的活化能小于反应③的活化能，B正确； C．反应③是慢反应，慢反应决定总反应速率，要提高合成COCl2的速率，关键是提高反应③的速率，C正确； D．催化剂不能使平衡移动，使用合适的催化剂不能改变平衡产率，D错误； 答案为D。 6．C 解析：A．由于图二中M、N横坐标相同，可知此时反应并未发生，故自由能G减小是由体系熵增引起的，A正确； B．化学反应总是向着体系的自由能减小的方向进行，直到体系达到平衡，B正确； C．R→P过程中，x(H2)增大，给定的是可逆反应的化学平衡逆向移动，故正、逆反应速率之比，C错误； D．根据化学平衡常数的含义可知该反应的化学平衡常数K==64，解得x’=0.1，D正确； 故合理选项是C。 7．C 解析：A．图a中，A1到A2NO2浓度突然增大，且恢复平衡后NO2浓度大于原平衡时的浓度，则可能的原因为缩小体积，A正确； B．根据图b可知，随着温度升高，N2O4的质量分数逐渐减小，说明升高温度化学平衡逆向移动，则该反应为放热反应，ΔH<0，B正确； C．图b中，A、C点温度低于B、D点，则C到A的反应速率低于D到B的反应速率，x>y，C错误； D．已知该反应正反应为气体体积减小的放热反应，要测定二氧化氮的相对分子质量，则需要让平衡尽可能逆向移动，则选择低压、高温较为合适，D正确； 故答案选C。 8．D 解析：A．根据化学平衡常数的定义式，丙烷脱氢制丙烯反应的化学平衡常数K=，A正确； B．丙烷催化脱氢生成的氢气会与CO2反应生成CO和H2O，因此丙烯的浓度变化基本不受二氧化碳浓度的影响，而H2的浓度随着二氧化碳浓度的增大而趋于一个定值，B正确； C．其他条件不变，投料比c(C3H8)/c(CO2)越大，说明丙烷的相对浓度越大，丙烷浓度增大使其转化率减小，C正确； D．根据丙烷催化脱氢制丙烯的反应可知，生成的丙烯和氢气的物质的量相同，而CO2+H2CO+H2O，则有c(C3H6)=c(H2)+c(CO)+c(H2O)，D错误； 故答案选D。 9．B 解析：A．由图可知，温度为T2时，反应先达到平衡，则T2大于T1，T2时一氧化碳的转化率小于T1时说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，该反应为放热反应，反应ΔH＜0，故A错误； B．T1反应达到平衡时，正逆反应速率相等，则=，=K，设起始甲烷和一氧化碳的起始物质的量分别为amol和bmol，由题意可建立如下三段式： 则反应的平衡常数K===，故B正确； C．T1时，降低温度，正逆反应速率均减小，则、均减小，故C错误； D．该反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，则增大压强，逆反应速率增大，反应达到新平衡时，逆反应速率保持不变，故D错误； 故选B。 10．C 解析：A．根据图示可知，在催化剂的作用下，与NO、反应最终生成、、，乙烯作还原剂还原NO、，A错误； B．是催化剂，、是中间产物，B错误； C．反应中，若，反应总方程式为，C正确； D．总反应①，已知部分反应②，③。①-②-③即得缺失的反应机理：，D错误； 故选C。 11．B 解析：A．反应Ⅰ的生成物能量高于反应物，为吸热反应，而生石灰与水的反应为放热反应，A错误； B．催化剂只改变反应活化能，不影响反应物和生成物的能量，所以反应结束时反应Ⅱ曲线不可能位于反应Ⅰ上方，B正确； C．反应Ⅱ虽为放热反应，但部分放热反应也需要加热才能进行，如铝热反应，C错误； D．断开化学键吸收能量，形成化学键释放能量，D错误； 综上所述答案为B。 12．D 解析：A．升高温度，正逆反应速率均增大，故A错误； B．该反应水为气态，平衡常数，故B错误； C．气体所处状况不确定，不能根据体积计算其物质的量，故C错误； D．适当增加的量有利于平衡正向移动，从而提高的转化率，有利于的消除，故D正确； 故选D。 13．C 解析：A．恒容下降低温度，平衡逆向移动，气体总质量减小，气体总物质的量不变，气体的平均摩尔质量减小，A项错误； B．恒容下升高温度，平衡正向移动，气体Z的体积分数增大，B项错误； C．恒温下减小容器体积，即增大压强，平衡不移动，气体总质量不变，但体积减小，气体的密度增大，C项正确； D．恒温恒容下，通入气体Y，由于X为固体，则相当于增大压强，平衡不移动，气体Z的体积分数不变，D项错误； 综上所述答案为C。 14．C 解析：A．H2O(l)变成H2O(g)，混乱度增大，∆S＞0，故A错误； B．硝酸铵溶于水，混乱度增大，S＞0，故B错误； C．一个反应的∆H＜0，∆S＞0，则∆G=∆H-T∆S始终小于0，则反应在任何温度下均可自发进行，故C正确； D．CaO(s)＋CO2(g)=CaCO3(s)，∆H＜0，∆S＜0，若要∆G=∆H-T∆S＜0，反应可自发进行，反应在低温下自发进行，故D错误； 故选C。 15．B 解析：A． ==，A错误； B．==，B正确； C．反应过程中，容器的体积不变，容器内的气体质量保持不变，即反应过程中体系内气体的密度始终不变，故当容器内气体密度不再变化，不能说明反应达到平衡，C错误； D．化学平衡的本质特征是正、逆反应速率相等，容器内的消耗速率表示逆反应速率，的生成速率也表示逆反应速率，二者相等不能说明反应达到平衡，D错误； 故答案为：B。 二、填空题 16．025mol·L-1·min-1 ac 向正反应方向 不变 解析：(1)根据图象分析平衡时氨气的∆c(NH3)=0.1mol/L，时间为4min，则v(NH3)==0.025mol/(L•min)； (2)初始投料为0.2mol的N2和0.6mol的H2，容器体积为2L，若反应物完全转化，则氨气的浓度为0.2mol/L，但该反应为可逆反应，反应物不可能完全转化，则NH3的物质的量浓度不可能为0.2mol/L，温度改变平衡一定发生移动，则NH3的物质的量浓度不可能仍为0.1mol/L，故答案为ac； (3)反应达到平衡后，第5分钟末，保持其它条件不变，体积缩小一半，容器内气体压强增大，平衡正反应方向进行，平衡常数只随温度变化，改变压强、浓度，平衡常数不变； (4)第5分钟末将容器的体积缩小一半的瞬间氨气的浓度变为0.20mol/L，压强增大平衡向正方向移动，氨气的浓度逐渐增大，到8min时达到平衡，浓度约为0.25mol/L，则第5分钟末到此平衡时NH3浓度的变化曲线为。 17． 显血红色 红色加深 红色加深 变浅 解析：略 18． 加热 增加O2浓度 0.4mol/（L·min） 0.8mol/L 3.6mol/L 解析：⑴若要加快该反应的反应速率，可采取的措施有升温、加压、增大二氧化硫的浓度，增大氧气的浓度等，故答案为加热；增加O2浓度； ⑵开始时，SO2的浓度是2mol/L，O2的浓度是4mol/L，2min内，SO2的浓度减少0.8mol/L，则， 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) 开始量 2mol/L 4mol/L 0 转化量 0.8mol/L 0.4mol/L 0.8mol/L 2min末 1.2mol/L 3.6mol/L 0.8mol/L 因此2min末，SO3的浓度是0.8mol/L，O2的浓度是3.6mol/L，故答案为0.4mol/（L·min）； 0.8mol/L；3.6mol/L。 19． 一定条件(温度、压强) 自动发生倾向 解析：略 三、计算题 20．(1) (2)ABC (3) > 升高温度平衡常增大，平衡正向移动，故ΔH3>0 1×10-4 < 解析：（1）利用盖斯定律，（反应Ⅰ+反应Ⅲ）/4得到反应Ⅱ，化学计量数缩小4倍，新平衡常数是原来的n次方根，两方程相加，新平衡常数为两者之积，则平衡常数为； （2）反应Ⅱ反应前后气体分子个数增加，所以达到平衡时气体分子个数不在发生变化压强不变，反应物的气体密度和生成物的气体密度不一样，气体密度不在变化可以表示反应达到平衡，反应物的气体平均摩尔质量和生成物的气体平均摩尔质量不一样，气体平均摩尔质量不在变化可以表示反应达到平衡，反应消耗一氧化碳和生成二氧化碳的物质的量之比为1：1，所以不论反应是否平衡，它们的速率都相同； （3）①升高温度增大，K值平衡常增大，平衡正向移动，故ΔH3>0； ②若只发生反应Ⅰ，A（345，16）, ； ③在345℃时，若只发生反应Ⅲ，图中A点的K值大于此温度下反应Ⅲ的平衡常数KⅢ，所以反应逆向进行，v(正) < v(逆)； ④若只发生反应Ⅱ，在一密闭刚性容器中控制恒定温度T，开始充入1 mol CO和足量的，此时压强为，同一容器中气体压强之比就等于气体物质的量之比，当达平衡测得CO的转化率为a，，平衡常数为，1molCO的压强为p0，平衡时气体总物质的量为mol，平衡时总压为，CO、SO2、CO2的分压分别为、、，压强平衡常数为。 21．1mol•L-1•min-1 20.0% 2:6:1 解析：假设达到平衡时，转化了xmol的N2，则有： 根据同温同体积时，气体的压强之比等于其物质的量之比可知，2.5-x+7.5-3x+2x=0.9(2.5+7.5)mol，解得：x=0.50mol，故5分钟内用氨气表示该反应的平均化学反应速率为：，氢气达到平衡时的转化率为：，平衡时N2、H2、NH3的物质的量浓度之比等于物质的量之比等于（2.5-x）:(7.5-3x):2x= (2.5-0.5):(7.5-3×0.5):2×0.5=2:6:1；故答案为：0.1mo1•L-1•min-1；20.0%；2:6:1。 四、实验题 22．(1) 产生气泡 0.05 排出阴离子的干扰 (2)生成40mL气体所需要的时间 (3)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O (4)D＞C＞B＞A (5) 反应温度 10.0 6.0 【分析】由题意可知，该实验的目的是应用变量唯一化原则探究催化剂、温度和浓度对反应速率的影响。 解析：（1）过氧化氢在催化剂作用下分解生成氧气和水，所以可依据反应生成气泡的快慢程度定性判断铁离子和铜离子对过氧化氢分解的催化效果；由于氯化铁和硫酸铜的阴离子也不相同，为排出阴离子对实验的干扰，应用0.05mol/L硫酸铁溶液替代0.1mol/L氯化铁溶液完成对比实验，故答案为：产生气泡；0.05；排出阴离子的干扰； （2）由题意可知，实验时应测定生成40mL气体所需要的时间来比较反应的快慢，定量判断铁离子和铜离子对过氧化氢分解的催化效果，故答案为：生成40mL气体所需要的时间； （3）由题给信息可知，铁离子是反应的催化剂，由催化剂改变反应途径，但反应前后的组成和性质不变可知，铁离子与过氧化氢反应生成的亚铁离子在酸性条件下能与过氧化氢反应生成铁离子和水，反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，故答案为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O； （4）反应的瞬时速率与曲线的斜率有关，曲线的斜率越大，反应的瞬时速率越大，由图可知，斜率的大小顺序为D＞C＞B＞A，则反应速率的大小顺序为D＞C＞B＞A，故答案为：D＞C＞B＞A； （5）由表格数据可知，实验①、②探究反应温度对反应速率的影响，由变量唯一化原则可知，实验①、②反应物的浓度应保持相同，所以硫代硫酸钠溶液的体积应相同，则V1为10.0；实验①、③探究硫酸浓度对反应速率的影响，由变量唯一化原则可知，实验①、②的反应温度、硫代硫酸钠溶液的浓度和混合溶液的总体积应保持不变，所以V5=20.0—14.0=6.0，故答案为：反应温度；10.0；6.0。 23．(1)3I2+2P+6H2O2H3PO3+6HI (2)其他条件不变的情况下，反应物的浓度增大，反应速率加快 (3)温度过高，H2O2分解，反应物浓度降低，造成反应速率减慢 (4)取少量反应后的溶液少许置于试管中，加入淀粉溶液，若溶液变蓝，则证明假设2成立(其他合理答案) 解析：（1）由题意可知，红磷和碘混合加少量水微热，得到碘化氢和H3PO3，根据化合价升降配平化学方程式，3I2+2P+6H2O 2H3PO3+6HI，故为： 3I2+2P+6H2O 2H3PO3+6HI； （2）室温下，过氧化氢与碘化氢发生反应生成碘单质，可以观察到溶液变为棕黄色，由图1可知反应物的浓度越大，出现棕黄色的时间越短，说明反应速率越快，故为：其他条件不变的情况下，反应物的浓度增大，反应速率加快； （3）温度越高，反应速率越快，温度过高，H2O2分解，反应物浓度降低，造成反应速率减慢，故为：温度过高，H2O2分解，反应物浓度降低，造成反应速率减慢； （4）对比假设1和假设2发生的反应可知，假设2中有碘单质生成，所以只要检验碘单质即可，取少量反应后的溶液少许置于试管中，加入淀粉溶液，若溶液变蓝，则证明假设2成立，故为：取少量反应后的溶液少许置于试管中，加入淀粉溶液，若溶液变蓝，则证明假设2成立(其他合理答案)。 学科网（北京）股份有限公司 $$