第二章化学反应速率与化学平衡 单元卷 2023--2024学年上学期高二化学人教版（2019）选择性必

第二章化学反应速率与化学平衡同步习题 一、单选题 1．已知反应：2NO(g)+Br2(g)=2NOBr(g)  △H=-a kJ·mol-1(a＞0)，其反应机理如下： ①NO(g)+Br2(g)=NOBr2(g)   △H1 快反应； ②NO(g)+NOBr2(g)=2NOBr(g)   △H2 慢反应。 下列说法正确的是 A．NOBr2是该反应的催化剂 B．该反应的速率主要取决于反应① C．△H=△H1+△H2 D．恒容时，增大Br2(g)的浓度能增加单位体积内活化分子的百分数，有效碰撞增加，加快反应速率 2．设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．标准状况下，22.4 L 中含有的氯原子数目为 B．标准状况下，11.2 L 与足量水反应，转移的电子数小于 C．0.1 mol 与0.1 mol 于密闭容器中充分反应后，其分子数小于 D．1 mol 气体中所含分子数目为 3．甲酸在一定条件下可分解为和，在无、有催化剂条件下的能量与反应历程的关系如图所示。下列说法正确的是 A．该反应的活化能为甲酸分子的键能之和 B．其他条件不变，按途径Ⅰ进行的反应热效应更大 C．中键能之和比中键能之和大 D．途径Ⅱ的决速步骤为放热过程 4．等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定在不同时间内(t)产生氢气体积(V)的数据，根据数据绘制如图，则曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是 组别 c(HCl)/(mol·L-1) 温度/℃ 铁的状态 ① 2.0 25 块状 ② 2.5 30 块状 ③ 2.5 50 粉末状 ④ 2.5 30 粉末状 A．④-③-②-① B．①-②-③-④ C．③-④-②-① D．①-②-④-③ 5．已知：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0kJ·mol-1。向3个恒容密闭容器中分别投入物质的量比为3：4的CO2和H2，H2的物质的量浓度(mol·L-1)随时间(min)变化如表(T表示温度)，下列说法正确的是 甲 乙 丙 体积L 2 4 4 温度K T1 T2 T3 起始n(H2)/mol 8.0 8.0 20.0 A．甲容器在0～8min内CO2的平均反应速率为0.125mol·L-1·min-1，且放出49kJ热量 B．甲容器第10min后，保持恒温，再充入1molCO2(g)和3molH2O(g)，则v正<v逆 C．根据上述图表信息，可以推出T1>T2 D．对比甲组和丙组，在0～4min内，能说明H2的平均反应速率随温度升高而增大 6．汽车尾气中的NO和CO可在催化剂作用下生成无污染的气体而被除去。在1L恒容密闭容器中充入1molCO和0.8molNO，发生反应2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H<0，测得平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系如图所示，下列说法正确的是 A．温度：T2<T1 B．平衡常数：Kb=Kd<Ka=Kc C．反应速率：(d)=(c) D．T1时，测得CO的平衡转化率为40%，则T1时反应的平衡常数为 7．利用合成甲醇也是有效利用资源的重要途径。将原料气充入某一恒容密闭容器中，只发生  ，在不同催化剂作用下，反应tmin时的转化率随温度的变化如图所示。下列说法正确的是 A．使用催化剂1时，d点已达到平衡 B．温度下的平衡常数小于温度下的平衡常数 C．若a点时，，则此条件下反应已达到最大限度 D．c点转化率比a点低的原因一定是催化剂活性降低 8．和都属于大气的污染物之一，对环境有很大危害。它们在一定条件下可以发生可逆反应。若在绝热恒容密闭容器下达到平衡，正反应速率随时间变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是 A．反应在c点达到平衡状态 B．反应物浓度：a点大于b点 C．若减小容器的体积：a~b段的转化率一定保持不变 D．时，的转化率：a~b段一定大于b~c段 9．在一定条件下，取相同初始量的A和B，分别在2L、6L刚性密闭容器中发生下列反应：aA (g)+bB(s)⇌mM(g)+nN(g) △H=。达到平衡时，M的浓度与温度、容器的容积的关系如图所示。下列有关判断正确的是 A．在E点增大压强，A的体积分数变小 B．达到平衡后，增大B的量将会提高A的转化率 C．升高温度，平衡常数增大 D．其他条件不变，增大压强能使状态F转变到E 10．反应可用于纯硅的制备。下列有关该反应的说法不正确的是 A．标况下反应每生成1molSi需消耗2×22.4LH2 B．该反应的平衡常数 C．用E表示键能，该反应 D．保持其他条件不变，通过缩小反应体系的体积以增大该反应的压强，则正、逆反应速率均加快，化学平衡逆向移动 11．在PdCl2-CuCl2做催化剂和适宜的温度条件下，用O2将HCl氧化为Cl2：4HCl(g)+O2(g)=2H2O(g)+2Cl2(g)    ΔH<0，下列有关说法不正确的是 A．降低温度，可提高Cl2产率 B．提高，该反应的平衡常数增大 C．若断开1molH-Cl键的阿时有1molH-O键断开，则表明该反应达到平衡状态 D．该反应的平衡常数表达式 12．在2L密闭容器中进行反应  ，测得随反应时间(t)的变化如图。下列判断正确的是 A．0~5min内， B．为提高水蒸气的转化率，可向容器中再通入一定量的水蒸气 C．10min时，改变的外界条件可能是升高温度或者压缩体积加压 D．5min时该反应的K值一定小于12min时的K值 二、填空题 13．在一密闭容器中发生反应：  ，达到平衡后，当降低温度时，X的转化率变小；当增大压强时，混合体系中Z的质量分数增大，则： (1) (填“>”“<”或“=”，下同)0，且 c。 (2)增大容器体积，X的质量分数 (填“增大”“减小”或“不变”，下同)。 (3)恒容条件下充入惰性气体Ar，则化学反应速率 。 (4)恒容条件下充入X，则X的转化率 ，Y的转化率 。 (5)加入催化剂，平衡时混合气体总物质的量 。 (6)若Z是有色气体，X、Y均为无色气体，压缩容器体积，则混合体系的颜色变化为 (填现象)。 14．一定条件下，金属钠和CO2可制得金刚石：4Na+3CO22Na2CO3+C(s，金刚石) 完成下列填空： （1）上述反应中涉及的元素的原子半径从大到小的顺序为 。 （2）能证明碳元素与氧元素非金属强弱的事实是 （选填编号）。 a.最高价氧化物水化物的酸性    b.两种元素的气态氢化物的沸点 c.CO2中元素的化合价          d.气体氢化物受热分解的温度 （3）高压下，科学家成功地将CO2转化为具有类似SiO2结构的原子晶体，比较SiO2与CO2这两种原子晶体的熔沸点高低，并说明理由： 。 常压 熔点（℃） 沸点（℃） 钠 97.8 882.9 Na2CO3 851 1850分解 金刚石 3550 … 石墨 3850 4250 （4）若在2L密闭容器中，10min内金属钠减少了0.2mol，则CO2的平均反应速率为 。该反应在常压1000℃下进行，根据右表数据，该反应的平衡常数表达式K= 。 （5）若在2L密闭容器中，常压、1000℃下，起始时，下列物理量能说明该反应已达到平衡状态的是 。 a.气体的平均摩尔质量不变     b.3v消耗(Na)=4v生成(CO2) c.气体的密度不变             d.的比值不变 15．Ⅰ、研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义 （1）已知：2SO2(g) + O2(g)2SO3(g)  ΔH= —Q1 kJ·mol-1 ；2NO(g) + O2(g)2NO2(g)  ΔH= —Q2kJ·mol-1则反应NO2(g) + SO2(g)SO3(g) + NO(g) 的ΔH= kJ·mol-1。 （2）上述反应达化学平衡的标志是 。 A．混合气体的总质量保持不变   B．混合气体的总压强保持不变 C．混合气体的平均相对分子质量保持不变 D．混合气体的颜色保持不变 （3）CO可用于合成甲醇，反应方程式为：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示，该反应ΔH 0（填“>”或“ <”），理由 。 Ⅱ、甲醇可作为燃料电池的原料。以CH4和H2O为原料，通过下列反应来制备甲醇。 ①：CH4 ( g ) + H2O ( g ) ＝CO ( g ) + 3H2 ( g )   △H ＝+206.0 kJ·mol－1 ②：CO ( g ) + 2H2 ( g ) ＝ CH3OH ( g )        △H＝—129.0 kJ·mol－1 （1）CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH (g)和H2(g)的热化学方程式为 。 （2）将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O ( g )通入容积为100 L的反应室，在一定条件下发生反应I，测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如图。 ①假设100 ℃时达到平衡所需的时间为5 min，则用H2表示该反应的平均反应速率为 。 ②100℃时反应I的平衡常数为 。 16．(1)某温度时，在2L容器中A、B两种物质间的转化反应中，A、B物质的量随时间变化的曲线如下图所示，由图中数据分析得： ①该反应的化学方程式为 ； ②反应开始至4min时，B的平均反应速率为 ，A的转化率为 。 ③4min时，反应是否达到平衡状态？ (填“是”或“否”)，8min时，v(正) v(逆)(填“＞”、“＜”或“=”)。 (2)下图表示在密闭容器中反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)△H＜0达到平衡时，由于条件改变而引起反应速率和化学平衡的变化情况，a时刻改变的条件可能是 ；b时改变的条件可能是 。 17．已知25℃、101kPa时，一些物质的燃烧热为： 化学式 CO(g) H2(g) CH3OH(l) CH4(g) (一)请回答下列问题： (1)根据盖斯定律完成下列反应的热化学方程式： 。 (2)现有H2和CH4的混合气体112L(标准状况)，使其完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，共放出热量3242.5kJ，则原混合气体中H2和CH4的物质的量之比是___________。 A．1：1 B．1：3 C．1：4 D．2：3 (二)向甲乙两个容积均为1L的恒容容器中，分别充入2molA、2molB和1molA、1molB．相同条件下(温度T℃)，发生下列反应：。测得两容器中c(A)随时间t的变化如图所示： 回答下列问题： (3)乙容器中，平衡后物质B的转化率 ； (4)x= ； (5)T℃时该反应的平衡常数为 ； (6)下列说法正确的是 。 A．向平衡后的乙容器中充入氦气可使c(A)增大 B．将乙容器单独升温可使乙容器内各物质的体积分数与甲容器内的相同 C．若向甲容器中再充入2molA、2molB，则平衡时甲容器中0.78mol/L<c(A)<1.56mol/L 18．向2 L密闭容器中通入a mol气体A和b mol气体B，在一定条件下发生反应：xA(g)＋yB(g) pC(g)＋qD(g)。已知：平均反应速率vC=vA；反应2 min时，A的物质的量减少了，B的物质的量减少了 mol，有a mol D生成。 回答下列问题： （1）反应2 min内，vA= ，vB= 。 （2）化学方程式中，x= ，y= ，p= ，q= 。 （3）反应平衡时，D为2a mol，则B的转化率为 。 （4）如果只升高反应温度，其他反应条件不变，平衡时D为1.5a mol，则该反应的ΔH 0。(填“＞”“＜”或“=”) （5）如果其他条件不变，将容器的容积变为1 L，进行同样的实验，则与上述反应比较：①反应速率 (填“增大”“减小”或“不变”)，理由是 。 ②平衡时反应物的转化率 (填“增大”“减小”或“不变”)，理由是 。 19．对烟气高效的脱硫、脱硝是防治空气污染的重要方式。 Ⅰ．尿素液相脱硫脱硝 (1)尿素[]中碳元素的化合价是 。 (2)尿素溶液吸收烟气中的，生成一种正盐和，反应的化学方程式是 。 (3)研究发现，用尿素溶液吸收烟气中的NO时，脱除率很低。若与尿素溶液联用，将NO转化为，可大大提高NO的脱除率。与溶液反应可生成两种无毒无污染的气体，反应的化学方程式是 。 Ⅱ．气相脱硫脱硝 一定温度下，将模拟烟气通入气相氧化反应器中。NO和的初始浓度相同，改变的浓度，相同时间内，气体的氧化率随与NO或的物质的量浓度之比的变化如图所示。其中①、④分别为NO和单独通入反应器时NO、的氧化率，②、③分别为将NO和同时通入反应器时NO、的氧化率。 已知：对于确定的基元反应，反应速率(v)与速率常数(k)成正比。 气相氧化NO的关键基元反应： 基元反应1：   基元反应2：   气相氧化的关键基元反应： 基元反应3：   基元反应4：   (4)单独氧化时，氧化率很低。原因是 。 (5)将和NO同时通入气相氧化反应器中时，和NO的氧化率与将其单独通入反应器中时不同。原因分别是 。 (6)当体系中有水蒸气时，单独氧化的氧化率有很大提升。研究表明，此时被氧化不再经历基元反应3和基元反应4，而是生成两种常见的强酸。反应的化学方程式是 。 三、计算题 20．恒温下，将amolN2与bmolH2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中，发生如下反应：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)。 (1)若反应进行到某时刻t时，nt(N2)=13mol，nt(NH3)=6mol，计算a的值： 。 (2)反应达到平衡时，混合气体的体积为716.8L(标况下)，其中NH3的含量(体积分数)为25%。计算平衡时NH3的物质的量： 。 (3)原混合气体中，a∶b= 。 (4)达到平衡时，N2和H2的转化率之比α(N2)∶α(H2)= 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．C 【详解】A．催化剂是在第一个反应中是反应物，在第二个反应中为生成物的物质。而NOBr2(g)在第一个反应中为生成物，在第二个反应中为反应物，因此NOBr2不是催化剂，A错误； B．总化学反应的化学反应速率由慢反应决定。题目已知反应①是快反应，反应②是慢反应，所以该反应的速率主要取决于反应②，B错误； C．已知：①NO(g)+Br2(g)=NOBr2(g)   △H1，②NO(g)+NOBr2(g)=2NOBr(g)   △H2，根据盖斯定律，将①+②，整理可得：2NO(g)+Br2(g)=2NOBr(g) 所以△H=△H1+△H2，C正确； D．单位体积内活化分子数越多，反应速率越快。恒容时，增大Br2(g)的浓度，能增加单位体积内活化分子数，使有效碰撞次数增加，反应速率加快，但单位体积内的活化分子百分数不变，D错误； 故合理选项是C。 2．B 【详解】A．四氯化碳是液态，不能用气体摩尔体积进行计算，A错误； B．氯气与水的反应是可逆反应，0.5mol氯气未全部参与与水的歧化反应，B正确； C．氢气与碘单质的反应虽然是可逆反应，但该反应是等体积反应，故充分反应后，其分子数等于，C错误； D．，故1mol二氧化氮气体中所含分子数少于NA，D错误； 故选B。 3．D 【详解】A．催化剂能降低活化能，但催化剂不能改变反应热，即不能改变键能，所以活化能与键能之和无直接关系，故A错误； B．催化剂能降低反应的活化能，不能改变反应的化学平衡，即不能改变反应的热效应，故B错误； C．由图可知，该反应为放热反应，所以反应物总键能小于生成物总键能，因此中键能之和比中键能之和小，故C错误； D．由图可知，途径Ⅱ的第二步的活化能最大，即途径Ⅱ的决速步骤为第二步，图像显示第二步中反应物的总能量高于生成物的总能量，即为放热过程，故D正确； 故答案为：D。 4．C 【详解】影响反应速率的外因有温度、浓度、颗粒大小等，温度越高，反应速率越快；浓度越大，反应速率越快；颗粒越小，反应速率越快。由表中数据可知，第3组反应温度最高，速率最快；2、4组相比，盐酸的浓度、反应温度相同，但4中铁呈粉末状，所以速率4>2；第1组温度低、浓度小，铁的固体颗粒大，所以反应速率最慢。在坐标图中，相同温度下，反应速率a>b>c>d。将图与表对照，可得出曲线a、b、c、d所对应的试验组别分别为3－4－2－1，故选A。 5．B 【详解】A．由图中数据可知，甲在0~8分钟内氢气的物质的量浓度变化为3mol/L，则二氧化碳物质的量浓度变化为1mol/L，则二氧化碳的平均反应速率为：1mol/L÷8min=0.125mol·L-1·min-1，但在反应过程中消耗的二氧化碳的物质的量为2mol，反应所放出的热量应为98kJ，A错误； B．甲容器中第10分钟后恒温，再充入1molCO2(g)和3molH2O(g)，因为生成物H2O(g)的浓度增大的多余反应物CO2(g)的浓度增大，反应逆向进行，则则v正<v逆，B正确； C．由图可知，起始时乙容器中氢气的浓度更小，但乙容器达到平衡所花的时间更短，说明乙容器中温度应高于甲容器中，所以T2>T1，C错误； D．甲和丙组的温度和物质量浓度均不相同，不能说明氢气的平均反应速率随温度升高而增大，D错误； 故选B。 6．D 【分析】由题干信息已知反应2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H<0为一个正反应是气体体积减小的放热反应，据此分析解题。 【详解】A．由反应可知，压强相同时，升高温度，平衡逆向移动，NO的体积分数增大，结合题干图象信息可知，温度：T2＞T1，A错误； B．平衡常数仅仅是温度的函数，由A项分析可知，T2＞T1，且升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，则Kb=Kd＞Ka=Kc，B错误； C．由A项分析可知，T2＞T1，温度越高，反应速率越快，即(d)＜(c)，C错误； D．T1时，测得CO的平衡转化率为40%，由三段式分析可知，，且容器的体积为1L，则T1时反应的平衡常数为K===，D正确； 故答案为：D。 7．C 【详解】A．使用催化剂I时，CO2的转化率随温度升高先增大后减小。温度低于T4时，该反应未达平衡，温度升高，CO2的转化率随着化学反应速率增大而增大；温度高于T4时，可能是催化剂失活或活性降低，也可能是平衡逆向移动，因此d点未达到平衡，故A错误； B．升高温度，平衡逆向移动，平衡常数K减小，因此T3K的平衡常数大于T4K的平衡常数，故B错误； C．a点时，v(H2)正=3v(CH3OH)逆，则达到化学平衡状态，此时反应已达到最大限度，故C正确； D．温度高于T4时，可能是催化剂失活或活性降低，也可能是平衡逆向移动，故D错误； 故答案为：C。 8．B 【详解】A．化学平衡状态的实质是正反应速率等于逆反应速率，c点对应的正反应速率还在改变，未达平衡，A错误； B．a到b时正反应速率增加，反应物浓度随时间不断减小，即反应物浓度：a点大于b点，B正确； C．减小容器的体积，反应物浓度增大，正反应速率增大，a~b段的转化率增大，C错误； D．随着反应的进行，正反应速率增大，时，SO2的转化率：a~b段小于b~c段，D错误； 故选B。 9．C 【分析】由图可以看出，将容器由6L加压减小至2L，M的浓度由0.2mol/L增加至0.5mol/L，并没有增大到0.6mol/L，表明压强增大，平衡向逆向移动，并且物质B为固体，所以a＜m+n。当温度升高，M的浓度增大，说明反应向正向移动，升高温度平衡向吸热反应方向，所以该反应的正反应为吸热反应，Q＞0。 【详解】A．a＜m+n，在E点增大压强，平衡向逆向移动，会有物质A生成，A的体积分数增大，A项错误； B．物质B为固体，增加物质B的量，不会使平衡移动，所以不会提高A的转化率，B项错误； C．Q＞0，升高温度，平衡向正向移动，平衡常数增大，C项正确； D．其他条件不变，F点和E点的温度、浓度均不同，只增大压强并不能使状态F点转变到E，D项错误； 答案选C。 10．C 【详解】A．根据方程式可知反应每生成1molSi需消耗2mol氢气，标准状况下的体积为2×22.4L，故A正确； B．根据化学平衡常数的定义结合反应的方程式，该反应的平衡常数K=,故B正确； C．ΔH=反应物键能总和－生成物键能总和，即ΔH=4E(Si－Cl)＋2E(H－H)－4E(H－Cl)－2E(Si－Si)，故C错误； D．保持其他条件不变，通过缩小反应体系的体积以增大该反应的压强，则正、逆反应速率均加快，由于正反应体积增大，则化学平衡逆向移动，故D正确； 答案为C。 11．B 【详解】A．此反应正向为放热反应，降低温度，平衡正向移动，可提高氯气产率，选项A正确； B．温度不变，平衡常数不变，选项B不正确； C.若断开1mol H-Cl键的同时有1molH-O键断开，说明正逆反应速率相等，则表明该反应达到平衡状态，选项C正确； D．各组分均为气体，平衡常数表达式正确，选项D正确。 答案选B。 12．D 【详解】A．0~5min内， ，A错误； B．向容器中再通入一定量的水蒸气，c(H2O)增大，平衡正向移动，但水蒸气的转化率降低，B错误； C．10~12min内，c(H2O)减小，说明平衡正向移动，因ΔH>0，正反应吸热，则改变的外界条件可能是升高温度，不可能是增大压强，因为增大压强会导致c(H2O)突变，与题图不符合，C错误； D．12min时体系温度高于5min时的，K值只与温度有关，正反应吸热，则温度越高，K值越大，则5min时该反应的K值一定小于12min时的K值，D正确； 答案选D。 13．(1) > > (2)增大 (3)不变 (4) 减小 增大 (5)不变 (6)立刻变深后，又加深 【分析】降低温度时向放热方向移动 X的转化率变小逆向反应，则正向是吸热反应，>0；当增大压强时，平衡向气体体积减小方向移动，混合体系中Z的质量分数增大平衡正向移动，正向是气体化学计量数减小方向，>c；据此分析； 【详解】（1）>0，且>c； （2）增大容器体积，气体压强减小，平衡逆向移动，X的质量分数增大； （3）恒容条件下充入惰性气体Ar，反应物各物质的量浓度不变，则化学反应速率不变； （4）恒容条件下充入X，平衡正向移动，则X的转化率减小，Y的转化率增大； （5）加入催化剂，平衡不移动，平衡时混合气体总物质的量不变； （6）若Z是有色气体，X、Y均为无色气体，压缩容器体积，平衡正向移动，则混合体系的颜色变化为因体积减小立刻变深后，正向移动又加深； 14． Na＞C＞O cd CO2高，Si原子半径大于C原子，Si-O键键长大于C-O键键长，Si-O键键能低，因此溶沸点低于CO2 0.0075mol/(L·min) bc 【分析】可根据①同周期元素原子序数越大,原子半径越小，非金属性越强，其氢化物热稳定性越强，其最高价氧化物的水化物(最高价含氧酸)酸性越强。同样，同周期元素原子序数越大，原子半径越小，金属性越弱,其最高价氧化物的水化物碱性越弱。②CO2转化为具有类似SiO2结构的原子晶体后，不再存在单个CO2分子，结构发生了变化，属化学变化，物理及化学性质也大有变化，熔点大大升高，这两者不互为同分异构体。每个C有四个价电子，以单键结合四个O，形成空间网状结构。 【详解】（1）上述元素中，涉及到的元素有Na、C、O三种，有元素周期率可推出原子半径为Na＞C＞O。 故答案为Na＞C＞O。 （2）CO2中C元素化合价为+4价，O元素化合价为-2价，故可比较出O元素的化合价强于C，且非金属性越强，其氢化物热稳定性越强，故可以通过比较气体氢化物受热分解的温度。 故答案为cd （3）CO2转化为具有类似SiO2结构的原子晶体后熔点大大升高，故CO2熔点高，Si原子半径大于C原子，Si-O键键长大于C-O键键长，Si-O键键能低，因此溶沸点低于CO2。 故答案为     CO2高，Si原子半径大于C原子，Si-O键键长大于C-O键键长，Si-O键键能低，因此溶沸点低于CO2 （4）由题意可计算Na的平均反应速率=0.2÷2÷10=0.01mol/L/min，由方程式可得4Na~3CO2，故CO2的平均反应速率为×0.01=0.075 mol/(L·min)，反应在常压1000℃下进行，根据右表数据且在平衡常数表达式中，固体的浓度为常数，故平衡常数K=。 故答案为0.0075mol/(L·min)      （5）由方程式4Na+3CO22Na2CO3+C(s，金刚石)可知，反应过程中参与反应的气体只有CO2，故气体的平均摩尔质量不变不能说明反应达到平衡，故a选项错误。反应物消耗速率等与反应物生成速率时反应达到平衡，故3v消耗(Na)=4v生成(CO2)正确。气体CO2的密度不变说明二氧化碳的物质的量已经达到平衡，故反应达到平衡状态，c选项正确。的比值等于系数之比，不变不等于反应达到平衡。 故答案为 bc 【点睛】需要注意①氢化物酸性与非金属性没有直接关系②当反应中有固体物质参加时，分子间的碰撞只能在固体表面进行，固体的物质的量浓度对反应速率和平衡没有影响，因此，固体的“浓度”作为常数，在平衡常数表达式中，就不写固体的浓度。 15． -（Q1 -Q2）/2 D < 压强相同时，温度升高，CO的平衡转化率减小，平衡逆向移动，逆向吸热，则正向放热 CH4(g)+H2O(g)＝CH3OH (g)+H2(g)   △H ＝+77.0 kJ·mol－1 0.003 mol·L－1·min－1 2.25×10-4 mol2·L—2 【分析】Ⅰ.（1）根据盖斯定律进行计算； （2）根据可逆反应达到平衡状态的依据进行判断； （3）从图象上来看，压强相同时，温度升高，CO的平衡转化率减小，平衡逆向移动，逆向吸热，则正向放热； Ⅱ.（1）根据盖斯定律进行计算； （2）依据化学平衡三段式列式进行计算。 【详解】Ⅰ.（1）已知：①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-Q1 kJ·mol-1 ，②2NO(g) +O2(g)2NO2(g) ΔH=-Q2kJ·mol-1，利用盖斯定律将①×1/2-②×1/2得NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) 的ΔH=-（Q1 -Q2）/2kJ·mol-1，故答案为-（Q1 -Q2）/2。 （2）A.反应前后气体总质量始终不变，不能判断是否平衡，故A错误； B.该反应是一个反应前后气体计量数不变的化学反应，无论该反应是否达到平衡状态，容器中混合气体的总压强保持不变，故B错误； C.反应前后物质的量不变，气体质量守恒，所以混合气体的平均相对分子质量保持不变，故C错误； D.当反应达到平衡状态时，各物质的浓度不再变化，所以溶液内混合气体的颜色保持不变，故D正确。 故答案为D。 （3）从图象上来看，压强相同时，温度升高，CO的平衡转化率减小，平衡逆向移动，逆向吸热，则正向放热，故ΔH＜0，故答案为＜；压强相同时，温度升高，CO的平衡转化率减小，平衡逆向移动，逆向吸热，则正向放热。 Ⅱ.（1）①CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H=+206.0kJ/mol ②CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）△H=-129.0kJ/mol 依据盖斯定律①+②得到CH4（g）+H2O（g）=CH3OH（g）+H2（g））△H=+77kJ/mol 故答案为CH4（g）+H2O（g）=CH3OH（g）+H2（g））△H=+77kJ/mol。 （2）①将1.0molCH4和2.0molH2O（g）通入容积固定为100L的反应室，在一定条件下发生反应I：图象分析可知100°C甲烷转化率为50%，依据化学平衡三段式列式 CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g） 起始量（mol）  1.0       2.0      0        0 变化量（mol）  1.0×50%  0.5      0.5      1.5 平衡量（mol）  0.5       1.5      0.5      1.5 假设100℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示该反应的平均反应速率=1.5mol÷100L÷5min=0.003 mol·L-1·min-1 故答案为0.003 mol·L-1·min-1。 ②100℃时反应I的平衡浓度为c（CH4）=0.005mol/L，c（H2O）=0.015mol/L，c（CO）=0.005mol/L，c（H2）=0.015mol/L， 平衡常数K=c(CO)c3(H2)c(CH4)c(H2O)=0.005×0.0153/0.005×0.015=2.25×10-4mol2·L-2 故答案为2.25×10-4mol2·L-2。 16． 2AB 0.025mol/(L•min) 50% 否 = 升温 减小SO3的浓度 【详解】(1)①根据图象可知A为反应物，B为生成物，反应进行到4min时A物质的量变化为0.8mol-0.4mol=0.4mol，B物质的量变化0.4mol-0.2mol=0.2mol，A、B反应的物质的量之比2：1，所以反应的化学方程式为2AB； ②反应开始至4min时，A物质的量变化为0.4mol，浓度是0.4mol÷2L=0.2mol/L，则A的平均反应速率为0.2mol/L÷4min=0.05mol/(L•min)，反应速率之比是化学计量数之比，则B物质表示的反应速率是0.025mol/(L•min)，A的转化率为； ③根据图象可知4min时随时间变化A、B物质的量发生变化，说明未达到平衡，8min时A、B物质的量不变，说明反应达到平衡状态，因此v(正)=v(逆)； (2)a时逆反应速率大于正反应速率，说明平衡应向逆反应方向移动，且正逆反应速率都增大，该反应的正反应放热，应为升高温度的结果；b时正反应速率不变，逆反应速率减小，在此基础上逐渐减小，应为减小生成物的原因，即b时改变的条件可能是减小SO3的浓度。 17．(1)-128.09kJ/mol (2)D (3)50% (4)1 (5)2 (6)C 【详解】（1）CO燃烧的热化学方程式：CO(g)+O2(g)═CO2(g)△H=-283.0 kJ·mol－1 ①，H2燃烧的热化学方程式：2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=-285.8×2 kJ·mol－1 ②，CH3OH燃烧的热化学方程式：CH3OH(l)+O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-726.51 kJ·mol－1 ③，将①+②+（-③）可得：CO(g)+2H2(g)═CH3OH(l)△H=-128.1kJ·mol－1。故答案为-128.09kJ·mol－1； （2） H2和CH4的混合气体112L（标准状况）物质的量为=5mol，所以混合气体的平均燃烧热为为kJ·mol－1=648.5kJ·mol－1，由H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ·mol－1可知，氢气的燃烧热为285.8kJ·mol－1；由CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ·mol－1可知，甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol－1， 根据十字交叉法计算原混合气体中H2和CH4的物质的量之比： 所以原混合气体中H2和CH4的物质的量之比为241.8kJ·mol－1：362.7kJ·mol－1=2：3， 故选D。 （3）乙容器中，A参加反应的物质的量=(1-0.5)mol/L×1L=0.5mol，根据A和B的关系式知，参加反应的B的物质的量也是0.5mol，则B的转化率=×100%=50%。 （4）甲容器反应达到平衡后，c（A）=0.78 mol•L-1，A的转化率=×100%=61%，乙容器中，A参加反应的物质的量=（1-0.5）mol/L×1L=0.5mol，A的转化率=×100%=50%，即压强越大，A的转化率越高，所以正反应为气体体积减小的反应，则x=1。 （5）反应达到平衡时，乙容器中c（A）=c（B）=c（C）=0.5 mol•L-1，T℃时，该反应的平衡常数K==2。 （6）A．向平衡后的乙容器中充入惰性气体氦气，气体的浓度不变，平衡不发生移动，所以c（A）不变，A错误；B．将乙容器单独升温，平衡逆向移动，A的体积分数增大，更大于甲容器中A的体积分数，B错误；C．若向甲容器中再充入2 mol A、2 mol B，相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，则达到平衡时A的转化率比不加前增大，所以平衡时甲容器中0.78 mol•L-1＜c（A）＜1.56 mol•L-1，C正确。答案选C。 18． mol·(L·min)−1 mol·(L·min)−1 2 3 1 6 ×100% ＜ 增大 体积减小，反应物的浓度增大，因而使反应速率增大 减小 体积减小，气体的压强增大，平衡向气体分子数少的方向(即逆反应方向)移动，因而使反应物转化率减小 【详解】（1）反应2 min内，vA=∆c/∆t=a/3/(2×2)= mol·(L·min)−1 ；vB=∆c/∆t= a/2/(2×2)= mol·(L·min)−1；综上所述，本题答案是： mol·(L·min)−1 ； mol·(L·min)−1。 (2) 由（1）可知，vA= mol·(L·min)−1，vB= mol·(L·min)−1；同样可得vD＝a/(2×2)mol·L－ 1 ·min－1；vC ＝1/2vA ＝a/24mol·L－ 1 ·min－1；由化学反应速率之比等于化学方程式中化学计量数之比可得 x∶y∶p∶q ＝vA ∶vB ∶vC ∶vD ＝a/12:a/8:a/24:a/4=2:3:1:6；所以化学方程式中，x=2，y=3，p=1，q=6；综上所述，本题答案是：2， 3 ，1 ，6。 （3）2A(g)＋3B(g)C(g)＋6D(g)反应平衡时，D为2a mol，则B减小了a mol，因此B的转化率为a/b×100%=a/b×100%；综上所述，本题答案是： a/b×100%。 (4)其它条件不变只升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，由题意知原平衡时D为2amol，升高温度达到新平衡时，D为1.5amol，可见反应向逆反应方向移动，因此正反应是放热反应，即ΔH<0。综上所述，本题答案是：＜。 (5) ①原密闭容器的体积为2 L，现变为1 L，其他条件不变，反应物和生成物的浓度都增大，因此反应速率增大；综上所述，本题答案是：增大；体积减小，反应物的浓度增大，因而使反应速率增大。 ②减小体积即为加压，增大压强，平衡应向气体计量数之和小的方向移动，由于反应方程式为2A(g)＋3B(g)C(g)＋6D(g)，左边气体计量数之和小，因此平衡向左移动，反应物的转化率减小；综上所述，本题答案是：减小；体积减小，气体的压强增大，平衡向气体分子数少的方向(即逆反应方向)移动，因而使反应物转化率减小。 19．(1)+4 (2) (3) (4)小，小，使小，小，导致氧化的总反应速率小 (5)与将和NO单独通入反应器比，将和NO同时通入反应器时，因大，大，使增大，增大，从而使的氧化率提高；又因部分ClO参与了基元反应4，与NO反应的ClO的浓度减小，减小，使NO的氧化率降低 (6) 【详解】（1）尿素中O为-2价，N为-3价，H为+1价，则C为+4价。 （2）尿素溶液吸收烟气中的二氧化硫，生成CO2和一种正盐，则该正盐为亚硫酸铵，化学方程式为。 （3）NO2与CO(NH2)2溶液反应，产生两种无毒无污染的气体，则这两种气体为氮气和二氧化碳，反应的化学方程式为。 （4）根据基元反应3可知，k3较小，该反应为ClO2气相氧化SO2的决速反应，k3小，导致v3小，生成的c(ClO)小，v4小，导致ClO2氧化SO2的总反应速率小。 （5）与将和NO单独通入反应器比，将和NO同时通入反应器时，因大，大，使增大，增大，从而使的氧化率提高；又因部分ClO参与了基元反应4，与NO反应的ClO的浓度减小，减小，使NO的氧化率降低。 （6）当体系中有水蒸气时，ClO2单独氧化SO2不再经历基元反应3和基元反应4，而是生成两种常见的强酸，ClO2具有强氧化性，在水存在的条件下将SO2氧化生成硫酸，自身被还原生成HCl，反应的化学方程式为。 20． 16 8mol 2∶3 1∶2 【详解】(1)恒温下，将amolN2与bmolH2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中，发生如下反应：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)，若反应进行到某时刻t时，nt(N2)=13mol，nt(NH3)=6mol，反应生成6mol氨气，则消耗氮气3mol，则a=13+3=16mol； (2)反应达到平衡时，混合气体的体积为716.8L(标况下)，物质的量为=32mol，其中NH3的含量(体积分数)为25%，则平衡时氨气的总量为32mol×25%=8mol； (3)反应达到平衡时，混合气体的体积为716.8L(标况下)，物质的量为=32mol，列三段式进行计算： 分析题意可知：a-4+b-12+8=32，a+b=40，由于已知a=16，则b=24；所以原混合气体中，a∶b=16:24=2∶3； (4)根据问题(3)可知，α(N2)= ×100%=25%；α(H2)= ×100%=50%；所以达到平衡时，N2和H2的转化率之比∶α(N2)∶α(H2)= 25%：50%=1:2。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$