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1

第二章 化学反应速率与化学平衡测试题 一、选择题 1．下列说法正确的是 A．保持温度压强不变，反应 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)达平衡后通入O2，平衡向右移动 B．2NO2N2O4，其他条件不变，加压后颜色变浅 C．A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g) △H＜0，平衡升温后，混合气的平均摩尔质量变大 D．已知CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)在800℃ K=0.9，某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为c(CO2)为2mol/L，c(H2)为1.5mol/L，c(CO)为1mol/L，c(H2O)为3mol/L，此时v正 < v逆 2．氮是生命的基础，氮及其化合物在生产生活中具有广泛应用。工业上用氨的催化氧化生产硝酸，其热化学方程式为4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-904kJ·mol-1。生产硝酸的尾气中主要含有NO、NO2等大气污染物，可用石灰浆等碱性溶液吸收处理，并得到Ca(NO3)2、Ca(NO2)2等化工产品。对于反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)，下列有关说法不正确的是 A．该反应的ΔS>0 B．该反应的正反应的活化能小于逆反应的活化能 C．使用催化剂能改变反应路径，提高反应的活化能，降低反应的焓变 D．断裂1molN—H键的同时，断裂1molO—H键，说明该反应达到平衡状态 3．下列说法正确的是 A．常温下反应2K(s)+2H2O(l)=2KOH(aq)+H2(g)可自发进行，则该反应为吸热反应 B．反应SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l)的△H>0 C．所有自发过程都将导致体系的熵值增大 D．已知2H2(g)+O(g)=2H2O(l)为自发反应，可通过焓判据来解释该反应能自发进行 4．反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一容积可变的密闭容器中进行，下列条件的改变能使反应速率加快的是 ①将容器的容积缩小一半 ②加入过量炭 ③保持容器压强不变，充入N2 ④升高温度 A．①② B．②③ C．①③ D．①④ 5．下图所示为工业合成氨的流程图。下列有关生产条件的调控作用分析错误的是 A．步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒 B．步骤②“加压”可以加快反应速率，但压强过高，氨的产率会降低 C．步骤③一般选择控制反应温度为400~500℃，因为在该温度下催化剂的活性最大 D．步骤④⑤有利于提高原料的利用率，能节约生产成本 6．变化观念与平衡思想是化学学科核心素养之一，下列实验事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．久置的氯水黄绿色会褪去 B．工业合成氨过程中及时分离出氨气，有利于提高原料转化率 C．木炭粉碎后与反应，速率更快 D．热的纯碱溶液除油污效果好 7．时，含等浓度的与的混合溶液中发生反应 ，时刻，改变某一外界条件继续反应至时刻，溶液中和随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是 已知：时，该反应的化学平衡常数。 A．若时刻未改变外界条件，则此时该反应： B．若时刻反应达到平衡，则时刻改变的条件可能为升温 C．若始终保持温度不变，则平均反应速率：(表示内的平均反应速率，表示内的平均反应速率) D．内的平均反应速率为 8．与在催化剂表面生成，反应历程及能量变化示意图如下所示， 下列说法不正确的是 A．①→②放出能量 B．②→③形成了N-H键 C．该反应为放热反应 D．该催化剂可降低反应活化能 9．已知恒温恒容条件下进行反应：。下列说法正确的是 A．若将容器改为绝热恒容，则到达平衡的时间缩短 B．若将容器改为恒压，通入惰性气体，平衡不移动 C．达到平衡后，保持的浓度不变，扩大容器体积，平衡正向移动 D．加入高效催化剂，既可增大反应速率，也可增大反应物的平衡转化率 10．下列说法正确的是 A．在恒温恒容条件下，当达到平衡后，再充入一定量的后达到平衡，的转化率将增大 B．恒温下，当反应达平衡后，缩小容器体积，再次平衡时，的浓度比原平衡时大 C．可逆反应达到平衡后，改变任何一种反应物或生成物的量，都可使平衡发生移动 D．恒温下，当反应达到平衡后，缩小容器体积，活化分子百分数增加 11．在容积不变的密闭容器中，A与B反应生成C，其化学反应速率分别用、、表示。已知：、，则该反应可表示为 A． B． C． D． 12．根据实验目的，下列实验方法或操作正确的是 选项 实验目的 实验方法或操作 A 比较Fe(OH)3和Mg(OH)2 Ksp的相对大小 向装有1 mL 0.1 mol·L−1 MgCl2溶液的试管中，先滴加1～2滴2 mol·L−1 NaOH溶液，再滴加2滴0.1 mol·L−1 FeCl3溶液 B 探究淀粉的水解程度 将淀粉溶液在酸性条件下加热一段时间后，向水解液中滴加银氨溶液，加热 C 判断久置的亚硫酸钠是否变质 取一定质量的亚硫酸钠固体于试管中，加蒸馏水完全溶解后，滴加BaCl2溶液 D 探究浓度对化学反应速率的影响 取5 mL 0.01 mol·L−1和5 mL 0.02 mol·L−1的酸性高锰酸钾溶液于两支试管中，分别加入2 mL 0.01 mol·L−1的草酸溶液 A．A B．B C．C D．D 二、非选择题 13．I、在某一容积为5 L的体积不变的密闭容器内，加入0.3 mol 的CO和0.3 mol的H 2O，在催化剂存在和800 ℃的条件下加热，发生如下反应：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) ΔH＞0，反应中CO2的浓度随时间变化情况如下图： (1)根据图上数据，该温度(800 ℃)下的平衡常数K=___________。 (2)在体积不变的条件下，改变下列条件能使平衡常数K增大的有___________(填字母)。 A．升高温度 B．降低温度 C．增大压强 D．减小压强 E．加入催化剂 F．移出一氧化碳气体 (3)若保持温度和容器的体积不变，在(1)中上述平衡体系中，再充入0.3 mol的水蒸气，重新达到平衡后，H2O的转化率___________(填“升高”“降低”或“不变”)。 II、在一定温度下，10L密闭容器中加入，反应到达平衡时有发生了反应，试填写下列空格： (4)平衡时体系中O2的体积分数为___________； (5)若平衡时容器内压强为P，则反应前容器内的压强为___________(用P表示)。 III、一密封体系中发生下列反应：N2 +3H22NH3 ΔH＜0，下图是某一时间段中反应速率与反应进程的曲线关系图： 回答下列问题： (6)t1时刻体系中是什么条件发生了变化？___________。 (7)下列各时间段时，氨的百分含量最高的是___________ 。 A．t0～t1 B．t2～t3 C．t3～t4 D．t5～t6 14．回答下列问题 (1)在400 ℃时，向1 L的恒容反应器中充入1 mol CH4，发生反应2CH4(g)C2H4(g)＋2H2(g) ΔH=＋202.0 kJ·mol-1，测得平衡混合气体中C2H4的体积分数为20.0%。则在该温度下，其平衡常数K=___________。按化学平衡移动原理，在图1中画出CH4的平衡转化率与温度及压强(p1>p2)的关系曲线________ (2)在制备C2H4时，通常存在副反应：2CH4(g) C2H6(g)＋H2(g)。在常温下，向体积为1 L的恒容反应器中充入1 mol CH4，然后不断升高温度，得到图2所示C2H4与C2H6的体积分数关系 ①在200 ℃时，测出乙烷的量比乙烯多的主要原因是___________ ②在600 ℃后，乙烯的体积分数减少的主要原因是___________ 15．研究含碳、氮的物质间转化的热效应，在日常生活与工业生产中均有很重要的意义。 (1)已知：H2O(l)=H2O(g) △H=+44.0kJ•mol-1，甲烷完全燃烧与不完全燃烧的热效应如图所示。 CO的燃烧热△H=_____kJ•mol-1。 (2)已知拆开1molH－H、1molN－H、1molN≡N化学键需要的能量分别是436kJ、391kJ、946kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为______。 (3)以NH3、CO2为原料生产尿素[CONH2)2]的反应历程与能量变化示意图如图。 ①第二步反应的△H_____0(填“>”、“<”或“=”)。 ②从图像分析决定生产尿素的总反应的反应速率的步骤是第_____步反应。 (4)实验室用50mL0.50mol•L-1盐酸与50mL某浓度的NaOH溶液在如图所示装置中反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。 ①该装置有两处明显的错误，其中一处是缺少一种玻璃仪器，该仪器的名称为_____。 ②下列关于实验和中和反应的说法正确的是_____(填序号)。 A．本实验中，读取混合溶液不再变化的温度为终止温度 B．玻璃搅拌器可用铜质材料代替 C．中和反应的逆反应是吸热反应 D．在25℃、101kPa下，强酸和强碱的稀溶液发生中和反应生成1molH2O时，放出57.3kJ•mol-1的热量 16．根据所学知识和已有生活经验，分析以下反应在给定温度下能否正向自发进行，将这些反应的焓变和熵变“>0”或“＜0”填入表格。 化学反应 正向是否自发 ΔH ΔS 常温Zn(s)＋2HCl(aq)=ZnCl2(aq)＋H2(g) ______ ______ ______ 常温6CO2(g)＋6H2O(l)=C6H12O6(s)＋6O2(g) ______ >0 ＜0 常温NH3(g)＋HCl(g)=NH4Cl(s) ______ ______ ______ 常温C(s)＋CO2(g)=2CO(g) ______ ______ ______ 17．已知下列热化学方程式： ①H2(g)+O2(g)＝H2O(l) ΔH＝-285kJ/mol ②H2(g)+O2(g)＝H2O(g) ΔH＝-241.8kJ/mol ③C(s)+O2(g)＝CO(g) ΔH＝-110.4 kJ/mol ④C(s)+O2(g)＝CO2(g) ΔH＝-393.5 kJ/mol 回答下列各问： （1）上述反应中属于放热反应的是__。 （2）C的燃烧热为___。 （3）燃烧10gH2生成液态水，放出的热量为___。 （4）CO燃烧的热化学方程式为___。 （5）为了控制温室效应，各国科学家提出了不少设想。有人根据液态CO2密度大于海水密度的事实，设想将CO2液化后，送入深海海底，以减少大气中的CO2。为使CO2液化，可采取的措施__。 a.减压、升温 b.增压、降温 c.减压、降温 d.增压、升温 （6）写出下列反应的热化学方程式，N2(g)与适量H2(g)反应，生成2molNH3(g)，放出92.2kJ热量___。 18．在某温度下，含有H2和I2各5mol的气态混合物充入容积为1L的密闭容器中，充分反应并达到平衡后，测得c(HI)=2mol/L，请列出三段式，计算该反应的平衡常数_____。 19．某可逆反应在某体积为5L的密闭容器中进行，在从0~3分钟各物质的量的变化情况如图所示(A、B、C均为气体) （1）该反应的化学方程式为__________________。 （2）2分钟内A的平均速率__________。 （3）平衡时B的转化率__________。 20．一定温度下，将a molSO3气体通入体积为V L的密闭容器中发生如下反应：2SO32SO2+O2，一段时间之后测得生成氧气的物质的量为b mol（2b＜a），则这段时间内，反应前后气体的压强比为_____，反应前后气体的密度比为________，反应后气体的平均相对分子质量为________。（化简到最简整数比） 21．苯甲酸乙酯()的别名为安息香酸乙酯。它是一种无色透明液体，不溶于水，有芳香气味，用于配制香水、香精和人造精油，大量用于食品工业中，也可用作有机合成中间体、溶剂等。其制备方法为：+CH3CH2OH+H2O 已知，苯甲酸在100℃会迅速升华。相关有机物的性质如表所示： 名称 相对分子质量 颜色及状态 沸点/℃ 密度/(g/cm3) 苯甲酸 122 无色鳞片状或针状晶体 249 1.2659 苯甲酸乙酯 150 无色澄清液体 212.6 1.05 乙醇 46 无色澄清液体 78.3 0.7893 环己烷 84 无色澄清液体 80.7 0.7 实验步骤如下：①在圆底烧瓶中加入12.20g苯甲酸，25mL95%乙醇(过量)，20mL环己烷以及4mL浓硫酸，混合均匀并加入沸石，按如图所示装置装好仪器，控制温度在65～70℃加热回流2h。利用分水器不断分离除去反应生成的水，回流环己烷和乙醇。 ②反应结束，打开旋塞放出分水器中的液体后，关闭旋塞继续加热，至分水器中收集到的液体不再明显增加，停止加热。 ③将烧瓶内反应液倒入盛有适量水的烧杯中，分批加入至溶液呈中性。用分液漏斗分出有机层，水层用25mL乙醚萃取分液，然后合并至有机层，加入氯化钙，静置，过滤，对滤液进行蒸馏，低温蒸出乙醚和环己烷后，继续升温，接收210～213℃的馏分。 ④检验合格，测得产品体积为12.86mL。 回答下列问题： (1)在该实验中，冷凝管中的水流方向为_______(填“上口”或“下口”)进；圆底烧瓶的容积最适合的是_______(填标号)。 A．25mLB．50mLC．100mLD．250mL (2)步骤①中使用分水器不断分离除去水的目的是_______。 (3)反应基本完全的标志是_______。 (4)步骤②中应控制加热蒸馏的温度为_______(填标号)。 A．65～70℃ B．78～80℃ C．85～90℃ D．215～220℃ (5)步骤③加入的作用是_______，若的加入量不足，在之后蒸馏时，蒸馏烧瓶中可见到白烟生成，产生该现象的原因是_______。 (6)计算可得本实验的产率为_______。 22．设计实验测定锌与硫酸反应的速率，按下列实验步骤完成实验： ①按图示安装装置，加入锌粒，然后快速加入40mL1mol/L的硫酸溶液，测量收集10mLH2所用的时间。 ②按图示再安装一套装置，加入与前一套装置相同的锌粒，然后再快速加入40mL4mol/L的硫酸溶液，测量收集10mLH2所用的时间。 回答下列问题： （1）实验所用仪器有：锥形瓶、双孔塞、分液漏斗、直角导气管、50mL注射器、铁架台、________。 （2）观察到的现象是：____________________________________； 收集10mL气体②所用时间比①所用时间________。 （3）所能得出的实验结论是：_________________________________。 （4）若在①实验中加入适量MnO2，则：________ A．如果①比②速率慢，则证明MnO2无催化作用 B．如果①比②速率快，则不能证明MnO2有无催化作用 C．如果①比②速率慢，则不能证明MnO2有无催化作用 D．如果①比②速率快，则证明MnO2有催化作用 【参考答案】 一、选择题 1．D 解析：A．恒温恒压下，达到平衡时，充入氧气，氧气不参与反应，容器体积增大，组分浓度减小，根据勒夏特列原理，平衡向左移动，故A错误； B．其他条件不变，加压，缩小容器体积，加压瞬间，组分浓度变大，气体颜色加深，根据勒夏特列原理，平衡向正反应方向移动，气体颜色变浅，但比原平衡颜色深，故B错误； C．根据，该反应为放热反应，升温后，平衡向逆反应反应进行，A为固体，气体总质量减小，气体总物质的量不变，因此混合气体平均摩尔质量减小，故C错误； D．某时刻Qc==1＞K，平衡向逆反应方向进行，即v正＜v逆，故D正确； 答案为D。 2．C 解析：A．该反应为气体系数之和增大的反应，所以ΔS>0，A正确； B．该反应焓变小于0，为放热反应，则反应的正反应的活化能小于逆反应的活化能，B正确； C．催化剂可以降低反应活化能，但不能改变焓变，C错误； D．N—H键断裂为正反应，O—H键断裂为逆反应，结合方程式中各物质的系数可知，断裂1molN—H键的同时，断裂1molO—H键，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，D正确； 综上所述答案为C。 3．D 解析：A．常温下反应2K(s)+2H2O(l)=2KOH(aq)+H2(g)反应为熵增的反应，根据反应可自发进行，不能判断该反应为吸热反应，实际活泼金属和水的反应为放热反应，故A错误； B．反应SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l)的反应为放热反应，焓变小于零，故B错误； C．反应可自发进行，部分自发反应也可以是熵减反应，故C错误； D．已知2H2(g)+O(g)=2H2O(l)为自发反应，反应为熵减反应，则反应自发焓变起主要作用，可通过焓判据来解释该反应能自发进行，故D正确； 故选D。 4．D 解析：①将容器的体积缩小一半，压强增大，反应速率增大，故①符合题意； ②炭为纯固体，加入过量炭，反应速率不变，故②不符合题意； ③保持容器压强不变，充入N2，反应体系中各物质浓度减小，反应速率减小，故③不符合题意； ④升高温度反应速率加快，故④符合题意； 能使反应速率加快的是①④； 答案选D。 5．B 解析：A．步骤①中“净化”可除去杂质，防止催化剂中毒，故A正确； B．合成氨的反应为气体分子数减小的反应，加压有利于平衡正向移动，提高原料转化率和氨的产率，加压也可以提高反应速率，故B错误； C．400~500℃时催化剂的活性最大，催化效果最佳，因此步骤③一般选择控制反应温度为400~500℃，故C正确； D．液化分离出NH3和N2、H2的循环再利用均可以使平衡正向移动，所以步骤④、⑤有利于提高原料的利用率，能节约生产成本，故D正确； 故答案选B。 6．C 解析：A．氯水中存在平衡Cl2+H2O⇌HCl+HClO，HClO见光易分解，平衡正向移动，所以久置的氯水黄绿色会褪去，能用平衡移动原理解释，故A不选； B．工业合成氨过程中及时分离出氨气，导致生成物浓度减小，平衡正向移动，有利于提高原料转化率，能用平衡移动原理解释，故B不选； C．木炭粉碎后，加大接触面积，加快反应速率，不能用勒夏特列原理解释，故C选； D．升高温度促进纯碱水解导致溶液碱性增强，则除油污效果更好，可以用勒夏特列原理解释，故D不选； 故选：C。 7．C 解析：A．因为混合溶液中与等浓度，因此Ag+与Fe2+浓度相等，根据反应式可知，Ag+、Fe2+、Fe3+三者系数比为1:1:1，即三者变化量相等。若时刻未改变外界条件，则浓度商，因此此时该反应处于平衡状态， ，A错误； B．该反应为放热反应，升温会导致平衡逆向移动，根据图像可知，时刻改变条件后，平衡正向移动，因此时刻改变的条件不是升温，B错误； C．因为Ag+、Fe2+系数比为1:1，因此v(Fe2+)=v(Ag+)，且，根据图像，=，=，因此，C正确； D．根据图像，内的平均反应速率为，D错误。 故选C。 8．A 解析：A．①→②为断键过程，吸收能量，A错误； B．从图中看出，②→③形成了N-H键，B正确； C．从图中看出，反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应，C正确； D．催化剂可降低反应的活化能，增大反应速率，D正确； 故选A。 9．A 解析：A．由题意可知，该反应为放热反应，将容器改为绝热恒容，反应过程中温度升高，则到达平衡的时间缩短，A正确； B．将容器改为恒压，通入惰性气体，体积增大，平衡逆向移动，B错误； C．达到平衡后，保持O2的浓度不变，扩大容器体积，二氧化硫与三氧化硫的物质的量减少，浓度商不变，等于化学平衡常数，平衡不移动，C错误； D．加入高效催化剂，既可增大反应速率，不改变反应物的平衡转化率，D错误； 故选A。 10．B 解析：A．在恒温恒容条件下，当达到平衡后，再充入一定量的后，平衡正向进行，新平衡等效于增压后左移所得，故的转化率减小，A项错误； B．恒温下，反应达平衡后，缩小容器体积，虽然平衡逆向移动，但达平衡后的浓度比原来大，B项正确； C．若改变的是固体或纯液体，则无法破坏原平衡，C项错误； D．恒温下，当反应达到平衡后，缩小体积，浓度增大，但活化分子的百分数不变，D项错误； 选B。 11．C 【分析】对于同一个化学反应，不同的物质表示的反应速率是不同的，但表示的意义是相同的，且反应速率之比等于相应的化学计量数之比。 解析：根据、可知，v(A)︰v(B)︰v(C)＝2︰3︰2，故该反应的化学计量之比为2︰3︰2，方程式即为：； 故选C。 12．A 解析：A．氯化镁和少量氢氧化钠反应上次氢氧化镁白色沉淀，加入氯化铁之后如果能出现红褐色沉淀，说明氢氧化铁的溶度积常数小于氢氧化镁，A正确； B．淀粉水解后应该加入氢氧化钠中和酸，再加入银氨溶液检验水解产物，B错误； C．亚硫酸钠能和氯化钡反应上次亚硫酸钡沉淀，应先加入盐酸除去亚硫酸根离子后在加入氯化钡，C错误； D．酸性高锰酸钾溶液浓度不同，颜色不同，应控制酸性高锰酸钾不足且等量，改变草酸的浓度，D错误； 故选A。 二、非选择题 13．(1)1(2)A(3)降低(4)23.1%(5)1.23P(6)升高温度(7)A 【分析】由题目可列出如下三段式： 解析：（1）由三段式最后一行数据可计算出反应的平衡常数K==1； （2）平衡常数只受温度影响，该反应为吸热反应，升高温度可增大反应的平衡常数，故选A； （3）新充入的水蒸气，会被容器中原有的水蒸气抑制反应的消耗，水蒸气的转化率会降低； （4）由题目可列出如下三段式： 由三段式可计算出O2的体积分数为：0.15÷（0.2+0.15+0.30）×100%=23.1%； （5）由四小问所列三段式可知，起始的物质量总浓度为0.8mol/L，平衡后各物质总浓度为0.65mol/L，则起始压强应为平衡后压强的0.8÷0.65=1.23倍，则反应前容器内的压强为1.23P； （6）由图可知，在t1时刻时逆反应速率增大，正反应速率也增大，但逆反应速率增大程度大于正反应速率，反应为放热反应，则改变的条件应该是升高温度； （7）由图可知t1到t2时平衡逆向移动，t3到t4时平衡未发生移动，t4到t5时平衡逆向移动，所以氨气的浓度在t0到t1时最高，故选A。 14．(1) 0.25 (2) 在200 ℃时，乙烷的生成速率比乙烯的快 在600 ℃后，乙烯开始分解为碳和氢气 解析：（1）设平衡时转化的CH4的物质的量为2x mol，根据三段式法进行计算： 则×100%=20.0%，解得x=0.25，则平衡时CH4、C2H4、H2的物质的量浓度分别为0.50 mol·L-1、0.25 mol·L-1和0.50 mol·L-1，则K==0.25； 该反应为吸热反应，升高温度，CH4的平衡转化率增大；该反应为气体分子数增大的反应，温度相同时增大压强，CH4的平衡转化率降低，据此画出图像为，； （2）①题图中200 ℃时乙烷的量比乙烯多，这是因为该条件下乙烷的生成速率比乙烯的快。②温度较高时，乙烯会发生分解反应，故在600 ℃后，乙烯的体积分数减少，主要是因为乙烯发生了分解反应。 15．(1)-283 (2)N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=-92kJmol-1 (3) > 二 (4) 环形玻璃搅拌棒 C 解析：（1）由图可知1mol甲烷燃烧生成二氧化碳气体和水蒸气放出802kJ能量，且H2O（l）=H2O（g） ΔH=+44.0kJmol-1，因而甲烷的燃烧热化学反应方程式为：CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l） ΔH=-890.3kJmol-1，根据①CH4（g）+2O2（g）= CO2（g）+2H2O（l） ΔH=-890.3 kJmol-1，②CH4（g）+O2（g）= CO（g）+2H2O（g） △H2=-607.3kJmol-1，依据盖斯定律②-①得到CO完全燃烧生成二氧化碳的热化学方程式为：CO（g）+O2（g）= CO2（g） △H=（-890.3+607.3）kJmol-1=-283kJmol-1； （2）反应N2（g）+3H2（g）=2NH3（g） △H=946kJ/mol+3×436kJ/mol-6×391kJ/mol=-92kJmol-1，则热化学方程式为N2（g）+3H2（g）=2NH3（g） △H=-92kJmol-1； （3）由图像可知该反应中反应物总能量小于生成物总能量，属于吸热反应，所以ΔH＞0；反应的速率主要取决于最慢的反应，最慢的反应主要是反应物活化能大，所以已知两步反应中第二步反应是生产尿素的决速步骤； （4）该仪器的名称为环形玻璃搅拌棒，让溶液充分混合； A．本实验中，读取混合溶液的最高温度为终止温度，A错误； B．该实验需要保温隔热，铜质材料导热不能将玻璃搅拌器用铜质材料代替，B错误； C．中和反应放热，其逆反应是吸热反应，C正确； D．在25℃、101kPa下，强酸和强碱的稀溶液发生中和反应生成1molH2O时，放出57.3kJ的热量，单位出错，故D错误； 故选C。 16． 自发 ＜0 >0 非自发 自发 ＜0 ＜0 非自发 >0 >0 解析：反应Zn(s)＋2HCl(aq)=ZnCl2(aq)＋H2(g)为放热反应,且有气体生成，ΔH<0，ΔS>0，在常温下ΔH-TΔS<0，则该反应在常温下正向自发进行，故答案为：自发；<0；>0； 由表可知，反应6CO2(g)＋6H2O(l)=C6H12O6(s)＋6O2(g)的ΔH>0，ΔS<0，在常温下ΔH-TΔS>0，则该反应在常温下正向非自发进行，故答案为：非自发； 反应NH3(g)＋HCl(g)=NH4Cl(s)为放热反应,且气体反应生成固体，ΔH<0，ΔS<0，在常温下ΔH-TΔS<0，则该反应在常温下正向自发进行，故答案为：自发；<0；<0； 反应C(s)＋CO2(g)=2CO(g)为吸热反应,且气体体积增大，ΔH>0，ΔS>0，在常温下ΔH-TΔS>0，则该反应在常温下正向非自发进行，故答案为：非自发；>0；>0。 17． ①②③④ 393.5kJ/mol 1425kJ CO(g)+O2(g)＝CO2(g) ΔH＝-283.1kJ/mol b N2(g)＋3H2(g)=2NH3(g) ΔH＝－92.2kJ·mol－1 【分析】（1）上述反应中属于放热反应的是ΔH<0的反应。 （2）从“C(s)+O2(g)＝CO2(g) ΔH＝-393.5 kJ/mol”可得出C的燃烧热。 （3）燃烧10gH2生成液态水，放出的热量为285kJ/mol×5mol。 （4）③C(s)+O2(g)＝CO(g) ΔH＝-110.4 kJ/mol ④C(s)+O2(g)＝CO2(g) ΔH＝-393.5 kJ/mol ④-③可得出CO燃烧的热化学方程式。 （5）为使CO2液化，可采取的措施增压、降温。 （6）下列反应的热化学方程式，N2(g)与适量H2(g)反应，生成2molNH3(g)，放出92.2kJ热量，则热化学方程式为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92.2kJ·mol－1。 解析：（1）上述反应中属于放热反应的是①②③④。答案为：①②③④； （2）从“C(s)+O2(g)＝CO2(g) ΔH＝-393.5 kJ/mol”可得出C的燃烧热为393.5kJ/mol。 （3）燃烧10gH2生成液态水，放出的热量为285kJ/mol×5mol=1425kJ。答案为：1425kJ； （4）③C(s)+O2(g)＝CO(g) ΔH＝-110.4 kJ/mol ④C(s)+O2(g)＝CO2(g) ΔH＝-393.5 kJ/mol ④-③可得出CO燃烧的热化学方程式CO(g)+O2(g)＝CO2(g) ΔH＝-283.1kJ/mol。答案为：CO(g)+O2(g)＝CO2(g) ΔH＝-283.1kJ/mol； （5）为使CO2液化，可采取的措施增压、降温，即选b。答案为：b； （6）写出下列反应的热化学方程式，N2(g)与适量H2(g)反应，生成2molNH3(g)，放出92.2kJ热量，则热化学方程式为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92.2kJ·mol－1。答案为：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92.2kJ·mol－1。 【点睛】一个化学反应，化学方程式只能写出一个，热化学方程式可以写出无数个，并且化学计量数可以用分数表示。但需注意，焓变与化学计量数的比值是一个定值，不能改变。 18． 解析：含有H2和I2各5mol的气态混合物充入容积为1L的密闭容器中，c(H2)=5mol/L，c(I2)=5mol/L，充分反应并达到平衡后，测得c(HI)=2mol/L，则 则该反应的平衡常数K=。 19． 2A(g)+B(g)2C(g) 0.2 mol/(L·min) 50% 解析：(1)由图可知，反应时A、B的物质的量减少，为反应的反应物，C物质的量增大，为反应的生成物，2分钟时A、B、C的物质的量不变，说明反应达到平衡，该反应为可逆反应，0~2分钟内A、B、C的物质的量改变量分别为2mol、1mol、2mol，则该反应的化学方程式为2A(g)+B(g) 2C(g)，故答案为：2A(g)+B(g)2C(g)； (2)由图可知，0~2分钟内A的物质的量变化量为2mol，则A的平均速率为0.2 mol/(L·min)，故答案为：0.2 mol/(L·min)； (3)由图可知，B的起始物质的量为2mol，平衡时B的物质的量的变化量为1mol，则平衡时B的转化率×100%=50%，故答案为：50%。 20． a：(a+b) 1：1 【分析】温度、体积一定时，气体的压强之比等于其物质的量之比；反应前后混合气的质量不变，体积不变，则密度不变；反应后混合气体的平均相对分子质量等于其质量除以物质的量。 解析：由反应方程式2SO32SO2+O2可知，生成氧气的物质的量为b mol（2b＜a），则反应后气体的物质的量增加bmol，从而得出反应后混合气体的物质的量为(a+b)mol。 温度、体积一定时，气体的压强之比等于其物质的量之比，则这段时间内，反应前后气体的压强比为amol：(a+b)mol= a：(a+b)；反应前后混合气的质量不变，体积不变，则密度不变，所以反应前后气体的密度比为1：1；反应后气体的平均摩尔质量 M===g/mol，则平均相对分子质量为。答案为：a：(a+b)；1：1；。 【点睛】温度、体积一定时，气体的密度之比不等于相对分子质量之比。 21．(1) 下口 C (2)提高反应的产率 (3)分水器中水的量不发生变化 (4)C (5) 中和作催化剂的浓硫酸及未反应的苯甲酸 苯甲酸可能未完全除尽，受热至100℃时会发生升华 (6)90.02% 【分析】根据装置图可知仪器A的名称；加入圆底烧瓶中液体的体积大约为60mL，而烧瓶所能盛放溶液的体积不超过烧瓶体积的，据此判断圆底烧瓶的规格；温度低于苯甲酸乙酯的沸点时，苯甲酸乙酯不被蒸馏出，要使苯甲酸乙酯不被蒸馏出，则温度应低于苯甲酸乙酯的沸点，所以温度应低于212.6℃，但要使乙醇和环己烷蒸馏出，所以温度应高于乙醇和环己烷的沸点，以此解题。 解析：（1）冷凝管中的水流方向为下进上出，圆底烧瓶加热时盛装的液体不超过容积，所加液体总体积为25+20+4=49mL，因此选择的圆底烧瓶的溶剂为100mL，选C，故答案为：C； （2）分离出水，能提高反应的产率，故答案为：提高反应的产率； （3）由反应原理可知，该反应过程会生成水，水被收集到分水器中，反应结束时，水的量不再发生变化，故反应基本完全的标志是：分水器中水的量不发生变化； （4）步骤②的主要目的是蒸出反应液中的环己烷和乙醇，故温度选择85~90℃，故答案为：C； （5）Na2CO3是具有碱性的强碱弱酸盐，能中和作催化剂的浓硫酸及未反应的苯甲酸；若加入Na2CO3的量不足，则与碳酸钠反应的苯甲酸可能未完全除尽，受热至100℃时会发生升华，故答案为：中和作催化剂的浓硫酸及未反应的苯甲酸；苯甲酸可能未完全除尽，受热至100℃时会发生升华。 （6）12.20g苯甲酸理论上可得15.00g苯甲酸乙酯，实际得到12.86cm3×1.05g/cm3=13.503g，计算可得产率为×100%=90.02%，故答案为：90.02%。 22． 秒表 锌与硫酸反应有气泡产生 短 4mol/L硫酸与锌反应比1mol/L的硫酸与锌反应快 CD 【分析】本实验为测定锌与硫酸反应的速率的实验，实验中发生的反应为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，据此结合控制变量法及影响化学反应速率的因素解答问题。 解析：(1)本实验需要测量收集10mLH2所用的时间，因此实验所用的仪器还需要秒表； (2)实验中发生的反应为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，可观察到的现象为锌与硫酸反应有气泡产生，由于②中硫酸的浓度比①中大，因此②中反应速率更快，收集10mL气体②所用时间比①所用时间短； (3)根据上述可知，4mol/L硫酸与锌反应比1mol/L的硫酸与锌反应快； (4)由(2)可知，①的速率比②慢，因此加入适量MnO2，若①比②的速率快，则可以证明MnO2有催化作用，但如果①比②速率慢，不能证明MnO2有催化作用，故答案选CD。 学科网（北京）股份有限公司 $$