第2章 化学反应的方向、限度与速率 测试题 2023-2024学年高二上学期化学鲁科版（2019）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．锌片与稀硫酸反应制氢气，下列措施能使生成氢气的速率加快的是 A．增加锌的用量 B．加入几滴溶液 C．使用98%浓硫酸 D．加入的水溶液 2．在，一定容积的密闭容器中发生反应： ，该温度下，下列有关该反应的说法正确的是 A．若生成，则吸收的热量小于 B．若升高温度，正反应速率加快，化学平衡常数减小，化学平衡正向移动 C．若容器内压强不随时间变化，则可以判断该反应已达到化学平衡状态 D．达到化学平衡状态时，若，则 3．下列关于化学反应速率的说法正确的是 A．的反应速率一定比的反应速率大 B．其他条件不变，增大压强，化学反应速率越快 C．使用催化剂可改变反应速率是因为提高了反应活化能 D．升高温度能使化学反应速率增大，主要原因是增大了反应物分子中活化分子百分数 4．反应达到平衡后，保持温度不变，再通入NO2，重新达到平衡，则新平衡与旧平衡相比的值 A．变小 B．变大 C．不变 D．无法确定 5．2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)反应过程中能量变化如图所示,下列有关叙述正确的是 A．该反应的逆反应为放热反应，升高温度可提高活化分子的百分数 B．ΔH=E1-E2，使用催化剂可降低反应的反应热 C．该反应中，反应物的总键能大于生成物的总键能 D．若1molSO2与0.5molO2反应放热akJ，则相同条件2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH＜-2akJ·mol-1 6．在恒容密闭容器中反应：2NO(g)＋2CO(g) N2 (g)＋2CO 2 (g) ΔH=-373.4 kJ·mol-1达到平衡状态，以下说法不正确的是 A．及时分离出CO2，使Q减小，Q＜K，因此平衡正向移动 B．及时分离出N2，使Q减小，Q＜K，因此平衡正向移动 C．加入催化剂可增大反应速率，从而增大一段时间内的反应物转化率 D．降低温度，使Q减小，Q＜K，因此平衡正向移动 7．小组同学探究盐溶液对反应(血红色)的影响。将2mL0.01mol/LFeCl3的溶液与2mL0.02mol/L的KSCN溶液混合，分别加入等体积的试剂①~④，测得平衡后体系的透光率如下图所示。 已知：ⅰ.溶液血红色越深，透光率越小，其它颜色对透光率的影响可忽略。 ⅱ.(黄色) 下列说法不正确的是 A．注入试剂①后溶液透光率增大，一定是由于平衡逆向移动引起的 B．透光率③比②高，可能是阳离子种类或溶液pH导致的 C．透光率④比③高，可能发生了反应 D．若要证明试剂③中Cl—对平衡体系有影响，还应使用与试剂③等体积的0.04mol/L的KNO3溶液进行对比实验(已知NO对实验无影响) 8．一定温度下，某密闭容器中可逆反应达到平衡，下列操作能使变小的是 A．恒压充入 B．恒容充入 C．恒容充入 D．恒容充入 9．下列描述的化学反应状态，不一定是平衡状态的是 A．恒温、恒容下，反应体系H2(g)+Br2(g)2HBr(g)中气体的颜色保持不变 B．恒温、恒容下，反应体系H2(g)+I2(g)2HI(g)中气体的压强保持不变 C．恒温、恒容下，反应体系C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)中气体的密度保持不变 D．反应体系N2(g)+3H2(g)2NH3(g)中H2的物质的量保持不变 10．用如图所示的装置提纯难挥发的TaS2晶体，发生的反应为TaS2(s)+2I2(g)⇌TaI4(g)+S2(g) ΔH>0，将不纯的TaS2粉末装入石英管一端，抽真空后引入适量碘并封管，置于加热炉中，下列说法不正确的是 A．温度：T1<T2 B．在温度T1端得到纯净TaS2晶体 C．提纯过程中I2的量在不断减少 D．该反应的平衡常数与TaI4和S2的浓度乘积成反比 11．NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．0.1L0.5mol/LCH3COOH溶液中含有的氢离子数为0.05NA B．密闭容器中2molNO与1molO2充分反应，产物的分子数为2NA C．由N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-92.2kJ/mol，可知在相同条件下2molN2与6molH2反应放出的热量184.4kJ/mol D．某电池的总反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+，当有5.6gFe溶解时电路中有0.2mole-通过 12．下列有关化学反应的认识正确的是 A．化学反应过程中，分子的种类和数目一定发生改变 B．化学反应过程中，一定有化学键的断裂和形成 C．如果某化学反应的ΔH和ΔS均小于0，则反应一定能自发进行 D．放热反应的反应速率一定比吸热反应的反应速率快 13．下列说法错误的是 A．煅烧石灰石属于吸热反应，高温下能自发进行 B．乙醇燃烧属于放热反应，若形成燃料电池，则乙醇参与负极反应 C．NH4Cl·8H2O(s)和 Ba(OH)2(s)反应属于吸热反应，能自发进行的原因是熵增大于焓变 D．铝热反应需高温下进行，故为吸热反应 14．以下说法中正确的是 A．冰在室温下自动熔化成水，是熵增的过程 B．高锰酸钾加热分解是一个熵减小的过程 C．放热过程(△H＜0)或熵增加(△S＞0)的过程一定是自发的 D．自发进行的反应一定能迅速进行 15．现有反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H＜0，下列有关说法错误的是 A．该反应熵减小(即△S＜0) B．同一可逆反应的正、逆反应在不同条件下都有自发的可能 C．该反应在高温下有利于自发进行 D．一个反应能否自发进行与焓变和熵变的共同影响有关 二、填空题 16．COCl2的分解反应为COCl2(g)Cl2(g)+CO(g) ΔH=+108kJ·mol-1。反应体系达到平衡后，各物质的浓度在不同条件下的变化状况如图所示(第10min到14min的COCl2浓度变化曲线未示出)： (1)比较第2min反应温度T(2)与第8min反应温度T(8)的高低：T(2) T(8)(填“＜”“＞”或“=”)。 (2)比较产物CO在2～3min、5～6min和12～13min时平均反应速率[平均反应速率分别以v(2～3)、v(5～6)、v(12～13)表示]的大小 。 (3)比较反应物COCl2在5～6min和15～16min时平均反应速率的大小：v(5～6) v(15～16)(填“＜”“＞”或“=”)，原因是 。 17．一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示： (1)反应的化学方程式为 。 (2)反应开始到10s，用X表示的平均反应速率为 。 (3)下列关于该反应的说法正确的是 。 A．10s时，该反应已经停止 B．10s之前X的消耗速率小于它的生成速率 C．10s时正反应速率等于逆反应速率 D．10s时X、Y、Z的浓度保持不变 18．Ⅰ.利用温室气体CO2和CH4制备燃料合成器，计算机模拟单个二氧化碳分子与甲烷分子的反应历程如图所示： 已知：leV为1电子伏特，表示一个电子(所带电量为-1.6×10-19C)经过1伏特的电位差加速后所获得的动能。 (1)制备合成气CO、H2总反应的热化学方程式为 。 (2)向密闭容器，中充入等体积的CO2和CH4，测得平衡时压强对数lg p(CO2)和lg p(H2)的关系如图所示。(压强的单位为MPa) ①T1 T2(填“>” “<”或“=”)。 ②温度为T1时，该反应的压强平衡常数Kp= MPa2。 Ⅱ.丙烯是重要的有机合成原料。由丙烷制备丙烯是近年来研究的热点，主要涉及如下反应： 反应i：2C3H8(g)+O2(g)⇌2C3H6(g) +2H2O(g) kJ/mol 反应ii：2C3H8(g)+7O2(g)⇌6CO(g)+8H2O(g) kJ/mol (3)在压强恒定为100 kPa条件下，按起始投料n(C3H8)：n(O2)=2∶1匀速通入反应器中，在不同温度下反应相同时间，测得丙烷和氧气的转化率如下图。 ①线 (填“L1”或“L2”)表示丙烷的转化率。 ②温度高丁T1K后曲线L2随温度升高而降低的原因为 。 ③当温度高于T2K时，L1和L2重合的原因可能是 。 Ⅲ.综合利用CO2有利于实现碳中和，在某CO2催化加氢制CH3OH的反应体系中，发生的主要反应有： i.CO2(g) +H2(g)⇌CO(g)+ H2O(g) kJ·mol-1 ii.CO(g) + 2H2(g)⇌CH3OH(g) kJ·mol-1 iii.CO2(g) +3H2(g)⇌CH3OH(g) +H2O(g) kJ·mol-1 (4)5MPa时，往某密闭容器中按投料比n(H2)∶n(CO2)=3∶1充入H2和CO2，反应达到平衡时，测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。 ①图中Y代表 (填化学式)。 ②在上图中画出反应达到平衡时，n(H2)／n(CO2)随温度变化趋势图 (只用画220℃以后)。 19．在温度500K时，向盛有食盐的恒容密闭容器中加入NO2、NO和Cl2，发生如下两个反应： I.2NO2(g)+NaCl(s)=NaNO3(s)+ClNO(g) △H1 II.2NO(g)+Cl2(g)=2ClNO(g) △H2 关于恒温恒容密闭容器中进行的反应I和II的下列说法中，正确的是 (填标号)。 a.△H1和△H2不再变化，说明反应达到平衡状态 b.反应体系中混合气体的颜色保持不变，说明反应I达到平衡状态 20．如图所示，在烧杯A、B中均盛有20 ℃的50 mL水，C与D相通，其中充有红棕色气体，存在平衡：2NO2N2O4(正反应放热)。若向A中加入10 g NaOH固体使其溶解，向B中加入50 g硝酸铵固体也使其溶解，则： (1)A、B两烧杯中，A烧杯中溶液温度 ，B烧杯中溶液温度 。(填“升高”“降低”或“不变”) (2)C中气体颜色 ，D中气体颜色 。(填“变深”“变浅”或“不变”) (3)在测定NO2的相对分子质量时，较为适宜的条件是 (填“较高温度”或“较低温度”)。 21．在一定温度下，将与的混合气体置于绝热(不与外界进行热交换)恒容密闭容器中，在催化剂作用下发生反应：，的正反应速率、体系的温度随反应时间的变化分别如图1、2所示。请回答下列问题： (1)结合图象，可知为 (填“放热”或“吸热”)反应，由此可说明：断裂和中的化学键所吸收的能量 (填“大于”或“小于”，下同)形成中的化学键所释放的能量；和的总能量 的总能量。 (2)a、b、c、d点对应的体系中，的浓度最小的点为 (填“a”、“b”、“c”或“d”)点。 (3)段反应速率减慢的原因是 。 (4)由图2可知，时刻反应 (填“达到”或“未达到”)平衡状态；下列能说明该条件下反应已达到平衡状态的是 (填序号)。 ①容器内氨气的物质的量保持不变 ②容器内气体的总质量保持不变 ③ (5)若反应达到平衡，分离出催化剂，则此时的正反应速率将 (填“加快”、“减慢”或“无变化”)。 22．五氯化磷(PCl5)是有机合成中重要的氯化剂，可以由三氯化磷(PCl3)氯化得到：PCl3(g)+Cl2(g)⇌PCl5(g)ΔH =-93.0kJ·mol-1。某温度下，在容积恒定为2.0 L的密闭容器中充入2.0mol PCl3和1.0molCl2，一段时间后反应达平衡状态，实验数据如表所示： t/s 0 50 150 250 350 n(PCl5)/mol 0 0.24 0.36 0.40 0.40 (1)0~150 s内的平均反应速率υ(PCl3)= mol·L-1·s-1。 (2)该温度下，此反应的化学平衡常数的数值为(可用分数表示) 。 (3)反应至250 s时，该反应放出的热量为 kJ。 (4)下列关于上述反应的说法中，正确的是(填字母序号) 。 a．无论是否达平衡状态，混合气体的密度始终不变 b．300s时，升高温度，正、逆反应速率同时增大 c．350s时，向该密闭容器中充入氮气，平衡向正反应方向移动 (5)温度为T1时，混合气体中PCl5的体积分数随时间t变化的示意图如图。其他条件相同，请在图中画出温度为T2(T2>T1)时，PCl5的体积分数随时间变化的曲线 。 23．氮及其化合物在科研及生产中均有着重要的应用。根据所学知识回答下列问题： (1)氨气与氧气在一定压强和800 ℃条件下发生催化氧化反应时，可发生不同的反应，反应i：4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-905 kJ·mol-1产率98%；反应ii：4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) ΔH=-1268 kJ·mol-1产率2%。 ①该条件下氮气被氧气氧化为NO的热化学方程式为 。 ②在一定压强和800 ℃条件下发生催化氧化反应时，反应i的产率大于反应ii的产率的原因可能是催化剂对反应i的 比对反应ii的大。 (2)某科研小组向一密闭容器中通入4 mol N2(g)、2 mol O2(g)，控制适当条件使其发生如下反应：2N2(g)+O2(g)2N2O(g) ΔH＞0，测出O2的某种平衡物理量X(体积百分数或转化率)随着温度、压强变化而变化的情况如图所示。X (填“能”或“不能”)表示平衡体系中O2的体积百分数。 (3)为了研究反应的热效应，我国的科研人员计算了在一定范围内下列反应的平衡常数Kp。 i．N2H4(l) N2(g)+2H2(g) ΔH0 Kp0 ii．N2H4(l)NH3(g)+N2(g) ΔH1 Kp1 iii．NH3(g)N2(g)+2H2(g) ΔH2 Kp2 ①t ℃时，在恒容容器中，加入足量N2H4(l)发生反应i和ii。平衡时，测得容器内压强为22 kPa，p(H2)=p(NH3)，反应 i的平衡常数Kp0= kPa3。 ②若①中反应平衡后，保持温度不变，将反应容器的容积扩大2倍，反应再次达到平衡后，c(N2)相比原平衡 (填“增大”、“减小”或“不变”)。 ③lgKp1-T和lgKp2-T的线性关系图如图所示，据此分析：ΔH0 (填“大于”或“小于”)0；对于反应NH3(g)N2(g)+2H2(g)，图中v正(A) (填“大于”、“小于”或“等于”)v正(B)。 【参考答案】 一、选择题 1．B 解析：A．增加固体的质量不改变反应速率，即增加锌的用量反应速率不变，故A不选； B．滴加少量CuSO4溶液，置换出Cu，形成原电池，发生电化学反应，反应速率加快，故B选。 C．浓硫酸与锌反应不生成氢气，故C不选； D．加入的水溶液，相当于稀释，氢离子浓度减小，反应速率减小，故D不选； 故选B。 2．D 解析：A．焓变大于0为吸热反应，根据热化学方程式可知生成1 mol Fe，则吸收的热量为a kJ，A错误； B．若升高温度，正逆反应速率均加快，由于正反应吸热，升高温度平衡正向移动，化学平衡常数增大，B错误； C．该反应是反应前后气体体积相等的反应，在任何时刻都存在容器内压强不随时间变化，因此压强不变不能作为判断该反应达到化学平衡状态的标志，C错误； D．该反应平衡常数K=，所以c(CO)＝0.100 mol/L，则c(CO2)=Kc(CO)= 0.263×0.1mol/L=0.0263 mol/L，D正确； 故选D。 3．D 解析：A．的反应速率不一定比的反应速率大，比如前者计量系数是后者计量系数3倍还多，则前者的速率比后者的速率反而小，故A错误； B．其他条件不变，增大压强，化学反应速率不一定越快，比如加稀有气体增大压强，故B错误； C．使用催化剂可改变反应速率是因为降低了反应活化能，故C错误； D．升高温度能使化学反应速率增大，主要原因是反应物分子吸收能量，原来不是活化分子的变为了活化分子，因此增大了反应物分子中活化分子百分数，故D正确。 综上所述，答案为D。 4．C 解析：根据题意，，K只与温度有关，温度不变，则K不变，故选C。 5．D 解析：A．由图可知，该反应的正反应是反应物总能量高于生成物总能量的放热反应，逆反应是吸热反应，故A错误； B．使用催化剂可降低反应的活化能，但不能改变反应的反应热，故B错误； C．由图可知，该反应是反应物总能量高于生成物总能量的放热反应，则反应物的总键能小于生成物的总键能，故C错误； D．二氧化硫的催化氧化反应为可逆反应，可逆反应不可能完全反应，所以1molSO2与0.5molO2反应不可能完全反应，所以1molSO2与0.5molO2反应放热akJ说明催化氧化反应的反应热ΔH＜-2akJ·mol-1，故D正确； 故选D。 6．D 解析：A．及时分离出CO2，使生成物CO2浓度减小，N2、反应物的浓度都不变，则Q减小，Q<K，平衡正向移动，故A项正确； B．及时分离出N2，使c(N2)减小，而其它物质的浓度不变，则Q减小，Q<K，平衡正向移动，故B项正确； C．反应达到平衡前加入催化剂，可增大反应速率，提高一段时间内的反应物的转化率，但对平衡转化率不产生影响，故C项正确； D．降低温度，瞬间反应物和生成物的浓度不变，Q不变，但正、逆反应速率都减小，且逆反应速率减小更多，所以正反应速率大于逆反应速率，平衡正向移动，故D项错误； 答案选D。 7．A 解析：A．注入试剂①是稀释溶液的过程，[Fe（SCN）]2+浓度减小，溶液透光率升高，无法判断Fe3++SCN-⇌[Fe（SCN）]2+平衡是否逆向移动，A错误； B．③KCl溶液为含有钾离子的中性溶液，②NH4Cl溶液为含有铵根离子的水解显酸性的溶液，根据是否水解或离子不同，则说明透光率③比②高，可能是阳离子种类或溶液pH导致的，B正确； C．③为0.04mol•L-1的KCl溶液，④为4mol•L-1的KCl溶液，④的浓度大于③的浓度；透光率④比③高，说明血红色变浅，发生了反应Fe（SCN）2++4Cl-⇌[FeCl4]-+SCN-，C正确； D．若要证明试剂③为0.04mol•L-1的KCl溶液，Cl-对平衡体系有影响，排除钾离子的干扰即K+浓度保持不变，作空白对照实验，已知硝酸根对实验无影响，故能使用0.04mol•L-1的KNO3溶液进行实验， D正确； 故答案为：A。 8．A 解析：A．恒压充入，容器体积变大，总压强不变，反应体系分压减小，平衡逆向移动，变小，A符合； B．恒容充入，总压强变大，容器体积不变，反应物的浓度不变，平衡不移动，不变，B不符合； C．方程式左端只有，恒容充入等同于加压，转化率增大，变大， C不符合； D．方程式右端只有，恒容充入等同于加压，转化率增大，变大，D不符合； 故选A。 9．B 解析：A．由于H2、HBr为无色气体，Br2蒸气为红棕色气体，故恒温、恒容下，反应过程中体系的颜色一直在改变，反应体系H2(g)+Br2(g)2HBr(g)中气体的颜色保持不变，说明Br2蒸气的量不变了，故说明反应达到化学平衡了，A不合题意； B．由于该反应前后气体的系数之和不变，恒温、恒容下，体系的压强一直不变，故反应体系H2(g)+I2(g)2HI(g)中气体的压强保持不变不能说明反应一定达到平衡状态，B符合题意； C．由于C为固体，反应过程中体系气体的质量一直在变，恒温、恒容下，体系的密度也一直在变，故反应体系C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)中气体的密度保持不变说明反应已经达到化学平衡了，C不合题意； D．化学平衡的重要标志之一就是反应体系的各物质的量或百分含量不变，故反应体系N2(g)+3H2(g)2NH3(g)中H2的物质的量保持不变说明反应达到化学平衡，D不合题意； 故答案为：B。 10．CD 解析：A．有题意可知，反应先在T2端正向进行，后在T1端逆向进行，正向反应的ΔH>0，因此温度T1小于T2，A正确； B．因反应有T2端向T1端进行，则在T1端得到纯净的TaS2晶体，B正确； C．该过程中循环使用的物质是I2，I2的量并不减少，C错误； D．根据平衡常数表达式，该反应的平衡常数与TaI4和S2的浓度乘积成正比，D错误； 故答案选CD。 11．D 解析：A．CH3COOH为弱酸，部分电离，因此0.1L0.5mol/LCH3COOH溶液中含有的氢离子数小于0.05NA，故A错误； B．NO和O2反应的方程式为2NO+O2=2NO2，根据方程式知，2molNO与1molO2恰好完全反应生成2molNO2，但NO2和N2O4之间存在以下反应：，所以产物分子数小于2NA，故B错误； C．该反应为可逆反应，不能进行到底，所以放出的热量小于184.4KJ，故C错误； D．根据Fe+2Fe3+=3Fe2+可知，Fe由0价升到+2价，转移2个电子，5.6gFe的物质的量为0.1mol，0.1molFe溶解时电路中有0.2mol e-通过，故D正确； 答案选D。 12．B 解析：A．化学反应前后分子种类发生变化，但数目不一定变化，如氢气与氯气光照条件下生成氯化氢的反应为反应前后分子数不变的化学反应，故A错误； B．化学反应的实质是旧化学键断裂的同时有新化学键形成的过程，则化学反应过程中，一定有化学键的断裂和形成，故B正确； C．若化学反应的ΔH和ΔS均小于0，低温条件下反应ΔH—TΔS＜0，该反应才能自发进行，故C错误； D．反应速率的大小与反应的类型无关，放热反应的反应速率不一定比吸热反应的反应速率大，如化学反应达到平衡时，放热的正反应速率等于吸热的逆反应速率，故D错误； 故选B。 13．D 解析：A. 煅烧石灰石生成氧化钙和二氧化碳，属于吸热反应，∆H>0，∆S>0，根据∆G=∆H-T∆S<0能自发进行可知，该反应在高温下能自发进行，A正确； B. 反应能设计成原电池的是自发进行的氧化还原反应，∆H<0；乙醇燃烧属于氧化还原反应，∆H<0，若形成燃料电池，则乙醇参与负极反应，失电子发生氧化反应，B正确 C. 根据∆G=∆H-T∆S<0能自发进行可知，该反应为吸热反应，∆H>0，则该反应∆S>0，且熵增大于焓变，C正确； D. 铝热反应的发生需要在高温下引发反应，反应发生后放出大量的热，所以该反应为放热反应， D错误； 综上所述，本题选D。 【点睛】反应是放热反应还是吸热反应主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小。反应是否需要加热，只是引发反应的条件，与反应是放热反应还是吸热反应并无直接关系。许多放热反应也需要加热才能引发反应，也有部分吸热反应不需要加热，在常温下也可进行。 14．A 解析：A．冰自动熔化成水，同一物质的相同质量的固态转化为液态，是熵增的过程，A正确； B．高锰酸钾加热分解生成三种物质，是固体反应生成气体，属于熵增大的过程，B错误； C．放热过程或熵增过程可能需要达到某一条件才能自发进行，C错误； D．自发进行的反应可能是很慢的，比如食物的腐败，D错误； 故选A。 15．C 解析：A．反应中产物的气体物质化学计量数之和小于反应物气体物质化学计量系数和，即该反应熵减小(即△S＜0)，A正确； B．同一可逆反应的正、逆反应是同时进行的，只是进行的程度不同，平衡向某一方向移动，同一可逆反应的正、逆反应在不同条件下都有自发的可能，B正确； C．该反应△H＜0，△S＜0，由于△G=△H－T△S＜0时反应自发进行，所以该反应在低温下有利于自发进行，C错误； D．由△G=△H－T△S＜0可知，一个反应能否自发进行是焓变和熵变的共同影响的结果，D正确， 故合理选项是C。 二、填空题 16．(1)< (2)v(5～6)＞v(2～3)=v(12～13) (3)> 在相同温度时，该反应的反应物浓度越高，反应速率越大 解析： (1)2min和8min时反应都处于平衡状态，在4min时生成物浓度都增大，反应物浓度减小，说明平衡正向移动，正反应吸热，则改变的条件是升高温度，故T(2)＜T(8)。 (2)根据图象，v(2～3)、v(12～13)CO的浓度变化为0，所以v(2～3)=v(12～13)=0，v(5～6) CO的浓度变化大于0，所以v(5～6)>0，v(5～6)＞v(2～3)=v(12～13)。 (3)根据图象可知，10min时改变的条件是降低CO浓度，14min时改变的条件是减小压强，5～6min时和15～16min时的温度相同， 5～6min时COCl2的浓度大于15～16min，所以v(5～6)＞v(15～16)。 17．(1)X+Y2Z (2)0.040mol/(L·s) (3)CD 解析：（1）10s时间内，Z生成了1.6mol，X、Y各消耗了0.8mol，X、Y、Z变化量之比为1：1：2，因此反应的化学方程式为：X+Y2Z。 （2）反应开始到10s，X减少了0.8mol，容器体积为2L，则X的物质的量浓度减少量为0.4mol/L，。 （3）根据图像，反应到10s时达到平衡，则此时，反应达到动态平衡，A错误；所有物质的反应速率和消耗速率相等，B错误；正反应速率等于逆反应速率，C正确；各物质浓度均保持不变，D正确。因此，本题答案为：CD。 18．(1)CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g) △H=+(E5-E1)NA eV/mol (2)> 0.01 (3)L2 两个反应均为放热反应，温度升高，化学平衡逆向移动，导致丙烷转化率降低 温度高于T2K时，反应 ⅱ 几乎不发生(反应 ii 的平衡常数几乎为0) (4)CH3OH 解析：（1）反应物CO2(g)+CH4(g)的能量为E1，生成物2CO(g)+2H2(g)的能量为E5，该反应为吸热反应，热化学反应式为CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g) △H=+(E5-E1)NA eV/mol； （2）①反应吸热，温度上升则平衡向右移动，H2的物质的量增大，根据图示可知T1>T2；②由图可知温度为T1，平衡时当p(H2)=p(CO)=100.5,，有p(CO2)=p(CH4)=102，则Kp==0.01 MPa2 （3）①从两个反应的化学计量数和投料比看，可知丙烷的转化率要低于氧气，所以L2代表丙烷的转化率；②由于T1K后反应达到平衡，两个反应均为放热反应，温度升高，化学平衡逆向移动，导致丙烷转化率降低；③当温度达到T2K时，O2和丙烷的转化率相同，且起始投料比n(C3H8)：n(O2)=2∶1，可以判断温度达到T2K后，反应ⅱ不发生，只发生反应ⅰ。 （4）①反应ⅰ为吸热反应，反应ⅱ和ⅲ为吸热反应，当温度上升，则反应ⅰ正向进行，反应ⅱ和ⅲ逆向进行，所以CO的物质的量分数增加，X代表CO，CH3OH和H2O的物质的量分数减少，但由于反应ⅰ中有H2O生成，所以H2O减少的物质的量分数少于CH3OH，所以Y代表CH3OH，Z代表H2O； ②根据各组分的物质的量分数随温度变化图可知当温度大于220℃时，>3且随温度上升而增加，由此可绘制出对应曲线。 19．b 【分析】a.△H1和△H2不再变化，说明反应达到平衡状态； b.反应体系中混合气体的颜色保持不变，说明反应Ⅰ达到平衡状态。 解析：①a.反应热与方程式有关，方程式确定，反应热始终不会改变，不能判断是否达到平衡状态，选项a错误； b.气体的颜色代表浓度，颜色不变说明气体的浓度不变，是平衡判断的标志，选项b正确； 答案选b。 20．(1) 升高 降低 (2)变深 变浅 (3)较高温度 解析：（1）NaOH固体溶于水放热，而硝酸铵固体溶于水吸热，所以A烧杯中溶液温度升高，而B烧杯中溶液温度降低。故答案是升高；降低； （2）2NO2N2O4(正反应放热)， C中加入氢氧化钠固体，温度升高，平衡左移，NO2含量增大，气体颜色变深；D中加入硝酸铵，温度降低，平衡右移，NO2含量变小，颜色变浅。故答案是变深；变浅； （3）测定NO2的相对分子质量时，应使平衡尽可能左移，因此应选择较高温度。 21．(1) 放热 小于 大于 (2)d (3)随着反应的进行，反应物的浓度减小，反应速率减慢 (4)未达到 ①③ (5)减慢 解析：（1）根据图可知，该反应在绝热条件下进行，反应速率受温度和浓度的因素影响，反应速率先增大后减小，说明该反应为放热反应，先由于温度升高反应速率增大，后浓度下降,反应速率下降，所以反应物的总能量高于生成物的总能量，反应为放热反应； 故断裂和中的化学键所吸收的能量小于形成中的化学键所释放的能量；和的总能量大于的总能量； （2）反应为放热反应，且在绝热(不与外界进行热交换)恒容密闭容器中进行，故a-c段随着温度的升高正反应速率增大，c-d点反应继续正向进行，浓度降低反应速率降低，且还没达平衡状态，故a、b、c、d点对应的体系中，的浓度最小的点为d点； （3）因随着反应的进行，反应物的浓度减小，反应速率减慢，故段反应速率减慢； （4）反应在达到平衡状态时，反应速率应保持不变，故时刻反应未达到平衡状态； ①容器内氨气的物质的量保持不变，反应物各组分浓度保持不变说明反应达平衡状态，故正确； ②反应物均为气体，气体的总质量始终保持不变，故容器内气体的总质量保持不变无法说明反应达平衡状态，故错误； ③，则正逆反应速率相等，反应达平衡状态，故正确； 答案选①③； （5）若反应达到平衡，分离出催化剂，催化剂能加快反应速率，没有催化剂则此时的正反应速率将减慢。 22．2×10-3 37.2 ab 【分析】PCl3(g)+Cl2(g)⇌PCl5(g)ΔH =-93.0kJ·mol-1表示生成1mol五氯化磷放出93.0kJ热量，开始时c(PCl3)==1.0mol/L、c(Cl2)= =0.5mol/L，平衡时c(PCl5)= =0.2mol/L，根据v==和三段式计算；结合外界因素对化学反应速率和平衡的移动的影响分析解答。 解析：(1)0～150s内的平均反应速率v(PCl5)====1.2×10-3 mol·L-1·s-1，该段时间内v(PCl3)=v(PCl5)=1.2×10-3 mol•L-1•s-1，故答案为：1.2×10-3； (2)开始时c(PCl3)==1.0mol/L、c(Cl2)= =0.5mol/L，平衡时c(PCl5)= =0.2mol/L，则 化学平衡常数K===，故答案为：； (3) PCl3(g)+Cl2(g)⇌PCl5(g)ΔH =-93.0kJ·mol-1表示生成1mol五氯化磷放出93.0kJ热量，反应至250 s时，生成n(PCl5)=0.40mol放出的热量=0.40mol×93.0kJ/mol=37.2kJ，故答案为：37.2； (4)a．反应前后气体的总质量不变，容器的体积不变，根据ρ=知，无论反应是否达到平衡状态密度始终不变，故a正确； b．所有的化学反应中，升高温度，正、逆反应速率都增大，故b正确； c．350s 时，向该密闭容器中充入氮气，参加反应的各气体的分压不变、浓度不变，则化学平衡不移动，故c错误； 故选ab； (5)该反应的正反应是放热反应，升高温度，化学反应速率加快，反应达到平衡需要的时间缩短，但平衡逆向移动，达到平衡时五氯化磷体积分数降低，所以图象为 ，故答案为：。 23．(1) N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=+181.5 kJ/mol 选择性 (2)不能 (3)384 不变 小于 小于 解析：（1）①已知：反应i：4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-905 kJ·mol-1, 反应ii：4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) ΔH=-1268 kJ·mol-1，根据盖斯定律，将×(i-ii)，整理可得N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=+181.5 kJ/mol； ②在一定压强和800℃条件下发生催化氧化反应时，反应i的产率大于反应ii产率说明催化剂对反应i的选择性比反应ii大； （2）由图可知：温度升高，X的值增大，该反应的正反应是气体体积减小的吸热反应，压强一定时，升高温度，平衡向正反应方向移动，氧气的体积分数减小，所以X不能表示平衡体系中压强的体积百分数，应该是表示氧气或氮气的转化率； （3）①设t℃反应达到平衡时，氨气和氢气的平衡分压均为a kPa，由反应i和ii可知氮气的分压为p(N2)=a kPa×+ a kP×=a kPa。由容器内压强为22 kPa可得：2a+=22，解得a=8，则反应i的平衡常数Kp0=p2(H2)·p(N2)= ； ②若①中反应平衡后，保持温度不变，将反应容器容积扩大2倍，容器中气体压强减小，平衡向正反应方向移动，反应再次平衡后，温度不变，平衡常数不变，各物质的浓度不变，则氮气的浓度相比原平衡时不变； ③由图可知，升高温度， lgKp1的变化大于lgKp2，lgKpl减小说明反应ii为放热反应，lgKp2增大说明反应iii为吸热反应。由盖斯定律可知，ii+iii得到反应i，则Kp0=Kpl Kp2， lgKp1的变化大于1gKp2，说明温度升高Kp0减小，反应i为放热反应，反应△H小于0；由图可知A点反应温度小于B点，所以正反应速率小于B点，即v正(A)＜v正(B)。 学科网（北京）股份有限公司 $$