第二章 化学反应速率与化学平衡 章节卷 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第二章 化学反应速率与化学平衡 章节卷 2024-2025学年高二上期人教版（2019）化学选择性必修1 一、单选题 1．反应在四种不同情况下的反应速率分别为①；②；③；④，该反应进行的快慢顺序为 A．④>③=②>① B．①>②=③>④ C．①>②>③>④ D．④>③>②>① 2．在中，表示该反应速率最快的是（　　） A．v(A)=0.5mol•L-1•min-1 B．v(B)=1.2mol•L-1•min-1 C．v(C)=0.9mol•L-1•min-1 D．v(D)=1mol•L-1•min-1 3．下列说法中错误的是（　　） A．降低温度能使化学反应速率减小，主要原因是降低了反应物中活化分子的百分数 B．减小反应物浓度，可降低单位体积内活化分子的百分数，从而使有效碰撞次数减少 C．对反应来说，若增大压强，产生气泡的速率不变 D．催化剂可以改变化学反应速率，虽然在反应过程中参与反应，但反应前后的质量不变 4．在淀粉一KI溶液中存在下列平衡：。测得不同温度下该反应的平衡常数K如下表所示：下列说法正确的是 T℃ 5 15 25 35 50 K 1100 841 689 533 409 A．反应的 B．其他条件不变，升高温度，溶液中减小 C．该反应的平衡常数表达式为 D．25℃时，向溶液中加入少量KI固体，平衡常数K大于689 5．变量控制是科学研究的重要方法。相同质量的锌与足量1mol·L-1硫酸分别在下列条件下发生反应，化学反应速率最大的是 选项 锌的状态 实验温度/℃ A 粉末 25 B 粉末 50 C 块状 25 D 块状 50 A．A B．B C．C D．D 6．一定温度下，在一个固定体积为2 L的密闭容器中加入0.3 mol的N2O4，发生反应，测得容器内N2O4物质的量变化如表所示：（　　） 时间/s 0 2 10 30 60 90 n(N2O4)/mol 0.3 0.25 0.15 0.125 0.12 0.12 A．前2 s内，用NO2表示的反应速率为 B．该温度下将容器体积压缩为1 L，则该反应的平衡常数为0.54 C．70 s时容器内压强为起始压强的1.6倍 D．保持其他条件不变，平衡时再加入一定量的NO2，N2O4的转化率减小 7．火箭采用偏二甲肼和四氧化二氮作为推进剂，发生如下反应：。设为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是 A．1mol所含共价键的数目为 B．标准状况下，22.4L所含分子数为 C．44g所含质子数为 D．反应生成1mol，转移的电子数为 8．已知反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH＜0.某温度下，将2 mol SO2和1 mol O2置于 10 L密闭容器中，反应达平衡后，SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图甲所示。则下列说法正确的是（　　） A．由图甲知，B点SO2的平衡浓度为0.3mol·L-1 B．由图甲知，A点对应温度下的平衡常数为80 C．达平衡后，缩小容器容积，则反应速率变化图像可以用图乙表示 D．压强为0.50 MPa时不同温度下SO2转化率与温度关系如丙图，则T2＞T1 9．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是（　　） A．向 Fe(SCN)3溶液中加入 KSCN 溶液，溶液颜色变深 B．新制氯水在光照条件下颜色变浅 C．工业上选择在温度为 400~500 ℃的条件下合成氨 D．将装有 NO2 和 N2O4的混合气体的烧瓶置于热水中的颜色深于冷水中颜色 10．我国提出了2030年前碳达峰、2060年前碳中和的“双碳”目标。二氧化碳催化加氢合成是一种实现“双碳”目标的有效方法，其主要反应的热化学方程式为 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 恒压下，时，甲醇产率随温度的变化如图所示(分子筛膜能选择性分离出)。下列关于该实验的说法不正确的是（　　） A．甲醇平衡产率随温度升高而降低的主要原因：温度升高，反应I平衡逆向移动 B．采用分子筛膜时的适宜反应温度：210℃ C．M→N点甲醇产率增大的原因：温度升高，反应I平衡常数增大 D．X点甲醇产率高于Y点的主要原因：分子筛膜可从反应体系中分离出，有利于反应I正向进行 11．在恒温恒容的密闭容器中通入一定量的气体，使其在一定条件下发生反应：。下列叙述中，体系一定处于平衡状态的是（　　） A．的浓度相等 B．混合气体的颜色不再变化 C．混合气体的密度不再变化 D．消耗的同时，生成 12．在一定条件下，可逆反应X(g)+3Y(g)2Z(g)达到平衡时，测得X和Y转化的转化率均为25%，下列叙述正确的是（　　） A．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小 B．开始充入容器中的X、Y物质的量之比为1∶3 C．若Y的反应速率为0.2 mol·L－1·s－1，则Z的反应速率为0.3 mol·L－1·s－1 D．若容器体积不变，向容器中充入氦气，压强增大，反应速率增大 13．已知反应在不同条件下的化学反应速率如下，其中反应速率最快的是（　　） A． B． C． D． 14．在不同条件下，按投料比进行反应： ，并测定实验数据。 一定条件下，CO2转化率为13.68%，CH3OH产率(甲醇的物质的量/起始CO2物质的量)为4.12%。 ②一定压强下，相同时间，CH3OH产率随温度变化的数据图如下。 下列说法错误的是 A．与①相同条件下，提高与的比例，可以提高的转化率 B．由①可推测，制取过程中无副反应发生 C．由②可推测，480～520K，温度升高，速率加快是产率升高的原因 D．由②可推测，温度升高产率降低的可能原因是平衡逆向移动 15．“碳中和”是我国的战略目标。促进CO2的转化中的一个反应是。下列对该反应的说法正确的是（　　） A．在绝热容器中进行该反应，气体的温度将会升高 B．加入催化剂可以降低反应的活化能，使∆H减小 C．缩小反应体系的体积，可以增大CO的平衡浓度 D．在恒容容器中再充入一定量的CO2，平衡正向移动，CO2的平衡转化率增大 16．已知H2O2(aq)分解为H2O(l)和O2(g)的能量变化如图曲线A所示，若在H2O2溶液中加入少量KI，则H2O2的分解过程可表示为：①H2O2+I-=H2O+IO-，②H2O2+IO-=H2O+O2+I-，其能量变化如图曲线B所示。下列有关说法不正确的是 A．上述反应①为吸热反应，反应②为放热反应 B．2molH2O2(aq)具有的能量大于2molH2O(l)和1molO2(g)具有的总能量 C．I-在H2O2分解过程中起到催化剂作用 D．催化剂不参与化学反应，反应前后性质、质量不变 17．某同学设计实验探究镁与铵盐溶液的反应，仔细分析以下记录后，所得结论正确的是（　　） 实验编号 ① ② ③ ④ 溶液种类 m()/g 0.48 0.48 0.48 0.48 V(溶液)/mL 100 100 100 100 实验现象 有气体产生，并产生白色沉淀 有气体产生，并产生白色沉淀 有气体产生，并产生白色沉淀 几乎看不到现象 6h时 433 255 347 12 A．实验中产生的气体仅为，沉淀为 B．由实验①②可得，溶液中阴离子的浓度或种类对产生的速率有影响 C．由实验①③可得，溶液中越大，反应速率越快 D．由实验①~④可得，溶液的越小，产生的速率越快 18．CO常用于工业冶炼金属。在不同温度下CO还原四种金属氧化物达平衡后气体中lg 与温度（t）的关系曲线如右图。下列说法正确的是（　　） A．通过增高反应炉的高度，延长矿石和CO接触的时间，能减少尾气中CO的含量 B．CO不适宜用于工业冶炼金属Cr C．CO还原PbO2的反应△H>0 D．工业冶炼金属Cu时，高温有利于提高CO的转化率 19．一定条件下，丙烯与HCl反应生成和的反应历程如图所示。下列说法正确的是 A．丙烯与HCl的反应是吸热反应 B．合成的反应中，第Ⅱ步为反应的决速步 C．其他条件不变，适当升高温度可以提高加成产物中的比例 D．的焓变等于第一步与第二步正反应活化能的差值 20．在双氧水中滴加KI溶液实验结果如下（反应中的数目不变），研究人员提出反应机理：①；②。能量变化如图所示。下列说法正确的是（　　） A．②反应速率最小，它是控速反应 B．总反应的焓变（）大于0 C．是总反应的催化剂 D．上述反应只断裂和形成了极性键 二、综合题 21．利用化学反应原理研究以下反应有重要意义，请回答下列问题： （1）298K时，燃烧生成放热121kJ，蒸发吸热44kJ，表示燃烧热的热化学方程式为　 　。 （2）已知： ①该反应过程的能量变化如图1所示，则图中A表示　 　。 ②设，则该反应的y随温度的变化关系对应于图2中的线条　 　(填字母)。 （3）工业制备氢气体系中发生如下反应： I. II. 恒温恒压条件下，和反应达平衡时，的转化率为50%，的物质的量为0.5mol，则平衡体系中的物质的量分数为　 　，反应II的平衡常数　 　。(结果保留小数点后2位；对于反应，，x为物质的量分数)。 （4）研究发现，反应的活化能。反应的活化能、速率常数k、温度T满足关系：。已知：； ①下列措施能使速率常数k增大的是　 　(填字母)。 A．升高温度 B．增大压强 C．增大 D．更换适宜催化剂 ②若，使用催化剂使活化能降低，满足以加快反应速率，则应减小　 　kJ/mol(保留1位小数)。 22．我国天然气储量丰富，天然气是重要的化工原料，先与氧气转化为合成气再进一步可催化转化为甲醇和二甲醚。回答下列问题： （1）甲烷转化为合成气的反应中能量变化如图所示，某些化学键的键能数据如表： 化学键 O=O C—H H—H C≡O 键能/kJ/mol 498.8 413 436 1072 该反应的热化学方程式为　 　，该反应在任意温度下均能自发进行，原因是　 　。 （2）CO和H2合成二甲醚的反应为2CO(g)+4H2(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)，T2℃时，向5L恒容密闭容器中充入1molCO(g)和2molH2(g)，发生该反应，达到平衡时，测得容器内总压强为p，CO的体积分数为25%，则T2℃时，反应的平衡常数Kp=　 　(用含p的代数式表示Kp，分压=总压×物质的量分数)。 （3）CO和H2合成甲醇的反应为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)△H<0。若在容积可变的密闭容器中充入mmolCO和nmolH2，(2m≠n)发生反应并达到平衡，CO的平衡转化率随温度(T)、压强(p)的变化曲线如图所示。 ①能判断该反应达到化学平衡状态的是　 　(填标号)。 a.密度不再变化 b.H2的转化率和CO的转化率相等 c.混合气体的平均相对分子质量不再改变 ②比较中p1　 　p2(填“>”“<”或“=”)，理由　 　。 （4）CH4、CH3OH、CH3OCH3都是较好的燃料，都可以作为燃料电池的燃料。 ①作为电池燃料，CH4、CH3OH、CH3OCH3比能量最高的是　 　(电池的比能量就是参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小)。 ②写出甲醇燃料电池在硫酸电解质中负极的电极反应式为　 　。 23．尿素是首个由无机物人工合成的有机物。工业上合成尿素的反应为： 。回答下列问题： （1）已知工业上合成尿素分两步进行，相关反应如下： 反应I： ； 反应II： ； 下列示意图中a表示，b表示，c表示，能正确表示尿素合成过程中能量变化的曲线是____。 A． B． C． D． （2）反应I在　 　(填“高温”、“低温”或“任何温度”)下能自发进行。 （3）在恒温恒容的密闭容器中充入物质的量之比为2：1的氨气和二氧化碳，发生反应： ，可判断其达到平衡状态的是____。 A．氨气的消耗速率等于二氧化碳的生成速率 B．氨气和二氧化碳浓度比值不再变化 C．氨气的转化率不再变化 D．气体的密度不再变化 （4）某实验小组甲模拟工业上合成尿素的条件，在恒定温度下，将氨气和二氧化碳按物质的量之比2：1充入恒容密闭容器中(生成物的体积忽略不计)，经20min达到平衡，各物质浓度的变化曲线如图所示。 ①在上述条件下，从反应开始至20min时，氨气的平均反应速率为　 　；该反应的平衡常数为　 　。 ②5min和10min时的正反应速率分别为v和v′，二者更大的是　 　，理由是　 　。 ③实验小组乙为提高尿素的平衡产率，对甲组实验进行了改进(其它条件相同，且保持反应过程恒温恒容)，可以采取的措施是　 　(任写一条即可)。 （5）根据下表计算 　 　。 化学键 N-H C=O C-N H-O 健能(kJ/mol) 390.8 745 305 462.8 24．在容积为2L的恒温容器中，充入1molCO2和3molH2，一定条件下发生反应，测得CO2和CH3OH(g)的物质的量随时间的变化情况如下表。 时间 0min 3min 6min 9min 12min n(CH3OH)/mol 0 0.50 0.65 0.75 0.75 n(CO2)/mol 1 0.50 0.35 x 0.25 （1）3～6min内，v(H2)=　 　 mol·L-1·min-1，上表中x=　 　，反应达平衡时，CO2的转化率为　 　 （2）一定温度条件下，能够说明该反应到达平衡的标志是　 　。(填序号) ①恒容条件下，混合气体的密度保持不变； ②单位时间内生成amolCO2，同时消耗3amolH2； ③CH3OH与H2O的浓度比不变 ④CH3OH的物质的量不再变化； （3）下列措施能增大该反应的化学反应速率的是_______。(填字母) A．升高温度 B．降低压强 C．减小CH3OH的浓度 D．加入合适的催化剂 （4）CH3OH还可以直接由CO和H2制得，根据下图所示的转化关系判断，生成1molCH3OH(l)　 　(填“吸收”或“放出”)的热量为　 　kJ能量。 （5）NH3和O2可以形成碱性燃料电池，结构如下图所示。 ①电极A反应式为　 　。 ②若线路中转移0.4mol电子，则该燃料电池理论上消耗的O2的体积(在标准状况下)为　 　L。 25．汽车等交通工具为出行、物流带来了舒适和方便。然而，燃油车排放的尾气中含有大量的氮氧化物，的处理是环境科学研究的热点课题。 （1）利用活性炭对NO进行吸附是处理氮氧化物的途径之一、向容积恒为2 L的密闭容器中加入活性炭(足量)和NO，发生反应 ，NO和的物质的量变化如下表所示： 物质的量/mol 0 5 min 10 min 15 min 20 min 25 min 30 min NO 2.0 1.16 0.80 0.80 0.50 0.40 0.40 0 0.42 0.60 0.60 0.75 0.80 0.80 ①在温度下，0～5 min内，以表示该反应速率v(N2)=　 　；第15 min后，将温度调整为，数据变化如上表所示，则T1　 　T2(填“>”“<”或“=”)。 ②若为绝热恒容容器，下列表示该反应已达到平衡状态的是　 　(填序号)。 A合气体的密度不再变化 B．温度不再变化 C．NO和的消耗速率之比为1∶2 D．混合气体中 （2）汽车尾气的净化装置中，在适当催化剂的作用下，CO和NO发生反应： 。向一恒容密闭容器中，充入1 mol CO气体和一定量的NO气体，图1是3种投料比[n(CO)∶n(NO)]分别为2∶1、1∶1、1∶2时，反应温度对CO平衡转化率的影响曲线。 图1 ①图中表示投料比为2∶1的曲线是　 　。 ②已知条件下，投料比为1∶2时，起始容器内气体的总压强为3 MPa，则℃时该反应的平衡常数Kp=　 　(MPa)-1(保留两位小数，以分压表示，气体分压=总压×物质的量分数)；p点时，再向容器中充入NO和，使二者分压均增大为原来的2倍，达到平衡时CO的转化率　 　(填“增大”“减小”或“不变”)。 ③研究表明，在不同催化剂甲、乙作用下，NO的脱氮率在相同时间内随温度的变化如图2所示，工业生产中选用甲，理由是　 　。 图2 （3）含铈溶液可以处理大气中的氮氧化物，并可通过电解法再生。铈元素(Ce)常见的化合价有＋3价、＋4价。NO可以被含的溶液吸收，生成等物质的量的、。可采用电解法将上述吸收液中等物质的量、转化为无毒物质，其原理如图3所示。阴极的电极反应式为　 　。 图3 答案解析部分 1．【答案】A 2．【答案】B 【解析】【解答】根据 在中即可得到v(A)：v(B)：v(C)=1：2：3：， 以v(A)=0.5mol•L-1•min-1为准，当v(B)=1.2mol•L-1•min-1 ，转化为v(A)=0.6mol•L-1•min-1，当v(C)=0.9mol•L-1•min-1 ，转化为v(A)=0.3mol•L-1•min-1，D为固体，一般不用固体计算，故最大速率为v(B)， 故答案为：B 【分析】根据 中 速率之比等于物质化学计量系数之比即可计算。 3．【答案】B 【解析】【解答】A．降低温度分子能量降低，导致活化分子百分数减小，有效碰撞次数减少，反应速率减小，故A不符合题意； B．减小反应物浓度，可减少单位体积内活化分子数目，活化分子百分数不变，故B符合题意； C．该反应在溶液中进行，增大压强对反应速率无影响，故C不符合题意； D．催化剂通过参与反应改变反应过程降低反应活化能从而加快反应速率，其反应前后的质量和化学性质均不变，故D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】A、降低温度，可以使活化分子百分数、活化分子数目降低； B、浓度改变单位体积活化分子数目； C、溶液、固体不受压强影响； D、催化剂只改变反应活化能。 4．【答案】B 5．【答案】B 6．【答案】A 【解析】【解答】A.2 s内，NO2的浓度变化为，则表示的该反应平均速率v(NO2)==，A符合题意； B．温度不变，平衡常数不变，由表格数据可知，60 s时各组分浓度不再变化，反应达到平衡，平衡时，N2O4的物质的量为0.12 mol，NO2的物质的量为n(NO2)=(0.3-0.12)mol×2=0.36 mol，容积为2 L，该温度下反应的平衡常数，则将其体积压缩为1 L，则该反应的平衡常数仍然为0.54，B不符合题意； C.70 s时，反应体系达到平衡状态，根据气体的物质的量之比等于压强之比可知，，C不符合题意； D．保持其他条件不变，平衡时向容器中再加入NO2，因为容器体积不变，容器内压强增大，化学平衡向气体体积减小的逆向移动，最终达到平衡时N2O4的体积分数增大，则N2O4的转化率减小，D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】A.依据计算； B．温度不变，平衡常数不变； C.根据气体的物质的量之比等于压强之比； D．依据化学平衡移动原理分析； 7．【答案】D 8．【答案】C 【解析】【解答】A、甲图中A点时SO2的转化率为0.80，由“三段式”： 2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g) 起始（mol/L） 0.2 0.1 0 转化（mol/L） 0.80×0.2 0.08 0.80×0.2 A点时（mol/L） 0.04 0.08 0.16 A. B点时SO2的转化率为0.85，计算转化的SO2的物质的量为0.85×2=1.7mol，剩余为0.3mol，此时其浓度为0.3mol·L-1，但是并非平衡浓度，A不符合题意； B. A点所在温度下的化学平衡常数为200，B不符合题意； C. 缩小容器的容积，增大压强化学平衡正向移动，图乙符合题意，C符合题意； D. 由图丙判断T1>T2，D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】A、图甲中，B未达到平衡； B、根据三段式判断以及相关数据列出关系式，在该温度下二氧化硫的转化率为0.80，可以求出二氧化硫、氧气、三氧化硫平衡时刻的浓度，计算其平衡常数； C、缩小体积，朝气体系数缩小的方向移动，即朝正反应，且速率加快； D、温度越高，速率越快，时间越短，升高温度，平衡朝吸热反应移动，即朝逆反应移动。 9．【答案】C 【解析】【解答】A.Fe(SCN)3溶液中存在：Fe3++3SCN-Fe(SCN)3，加入KSCN溶液可引入SCN-，溶液颜色变深说明生成了Fe(SCN)3，即平衡正向移动，减弱SCN-浓度的增加，体现了勒夏特列原理，A不合题意； B.新制氯水中存在：Cl2+H2OHClO+H++Cl-，而光照下易发生：2HClO=2HCl+O2↑，使体系中HClO浓度下降，溶液颜色变浅说明溶解的Cl2浓度下降，即平衡正向移动，减弱HClO浓度的下降，体现了勒夏特列原理，B不符合题意； C.根据所学知识，合成氨为放热反应，根据勒夏特列原理，低温更有利于反应进行彻底，之所以选择400~500℃下合成氨是为了提升反应速率，不能体现勒夏特列原理，C符合题意； D.体系中存在：2NO2N2O4 △H＜0，将烧瓶置于热水中则温度升高，颜色更深说明NO2的浓度更大，即平衡逆向移动，以减弱温度的上升，体现了勒夏特列原理，D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】勒夏特列原理指出：如果改变可逆反应的条件（如浓度、压强、温度等），化学平衡就被破坏，并向减弱这种改变的方向移动。据此分析。 10．【答案】C 【解析】【解答】A．根据图像可知，随着温度的升高，甲醇的平衡产率降低，反应I为放热反应，根据勒夏特列原理，升高温度，该反应平衡向逆反应放向进行，甲醇的平衡产率降低，故A说法不符合题意； B．根据图像可知，采用分子筛膜时，温度在210℃时甲醇产率最高，故B说法不符合题意； C．反应I为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向进行，化学平衡常数降低，M→N甲醇的产率增大原因是这段时间反应没有达到平衡，反应向正反应方向进行，甲醇产率增大，故C说法符合题意； D．根据题中信息，分子筛膜能选择性分离出H2O，根据勒夏特列原理，降低生成物浓度，反应I平衡向正反应方向进行，故D说法不符合题意； 答案为C。 【分析】A.温度越高，导致反应I逆向移动，甲醇选择性降低 B.根据图示即可判断出温度 C.温度高速率快，向正反应进行 D.分子筛将水分离出，有利于反应正向进行 11．【答案】B 【解析】【解答】A、当各物质的浓度不变时，反应达到平衡状态，但此时浓度不一定相等，A不符合题意。 B、若反应正向进行，则混合气体的颜色变深；若反应逆向进行，则混合气体的颜色变浅。因此混合气体的颜色是一个变量，则当其不变时，说明反应达到平衡状态，B符合题意。 C、该反应中反应物和生成物都是气体，根据质量守恒定律可知，反应过程中混合气体的质量保持不变。由于反应是在恒容密闭容器中进行，所以混合气体的体积保持不变。根据密度公式可知，反应过程中混合气体的密度不是一个变量，因此不能说明反应达到平衡状态，C不符合题意。 D、消耗2molHI(g)为正反应，生成1molH2(g)也为正反应，无法体现正逆反应速率相等，因此不能说明反应达到平衡状态，D不符合题意。 故答案为：B 【分析】当正逆反应速率不变，或变量不变时，说明反应达到平衡状态。 12．【答案】B 【解析】【解答】A．升高温度，逆反应速率也增大，A不符合题意； B．设容器中的X、Y的物质的量为amol、bmol，达平衡时X、Y转化率都为25%，从开始至达平衡，X、Y转化物质的量依次为0.25amol、0.25bmol，由0.25amol∶0.25bmol=1∶3，得a∶b=1∶3，B符合题意； C．若Y的反应速率为0.2mol/(L∙s)，Z的反应速率为0.4/3mol/(L∙s)，C不符合题意； D．若容器体积不变，向容器中充入氦气，压强增大，X、Y、Z的浓度不变，反应速率不变，D不符合题意； 故答案为：B 【分析】A．升高温度，逆反应速率也增大； B．物质的量之比的计算； C．反应速率的计算； D．若容器体积不变，充入氦气，浓度不变，反应速率不变。 13．【答案】C 【解析】【解答】同一个化学反应，用不同的物质表示其反应速率时，速率数值可能不同，但表示的意义是相同的，所以反应速率与化学计量数的比值越大，反应速率越快，由题给数据可知， ＝=0.375 mol/(L·min)、＝=0.35 mol/(L·min)、＝=0.4mol/(L·min)、＝=0.025 mol/(L·min)，则在不同条件下C的化学反应速率最快， 故答案为：C。 【分析】同一化学反应中，统一单位时，速率与计量系数的比值越大，反应速率越快。 14．【答案】B 【解析】【解答】A．与①相同条件下，提高与的比例，即增大H2的用量，化学平衡正向移动， 的转化率增大，H2的转化率减小，A不符合题意； B．由①可推测，一定条件下，转化率为13.68%，产率(甲醇的物质的量/起始物质的量)为4.12%，根据碳原子守恒可知，制取过程中有副反应发生，B符合题意； C．由图示信息可知， 480～520K，温度升高，相同时间内的CH3OH产率升高，主要是由于速率的加快，C不符合题意； D．由题干信息可知， 正反应是一个放热反应，则由②可推测，温度升高产率降低的可能原因是平衡逆向移动，D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】A.提高与的比例，该反应的平衡正向移动； C.480～520K，温度升高，化学反应速率加快； D.升高温度，该反应的平衡逆向移动。 15．【答案】C 【解析】【解答】A． 该反应的正反应为吸热反应，在绝热容器中进行该反应，气体的温度将会降低，故A不符合题意； B． 催化剂可以降低反应的活化能，但是不改变反应的反应热，故B不符合题意； C． 该反应前后气体物质系数不变，缩小反应体系的体积，平衡不移动，但是气体体积减小，CO的平衡浓度增大，故C符合题意； D． 在恒容容器中再充入一定量的CO2，CO2的浓度增大，平衡正向移动，CO2的平衡转化率减小，故D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】A． 依据化学平衡移动原理分析； B． 催化剂可以降低反应的活化能，但是不改变反应的反应热； C． 反应前后气体物质系数不变，缩小反应体系的体积，平衡不移动； D． 依据化学平衡移动原理分析； 16．【答案】D 17．【答案】B 【解析】【解答】A．发生反应方程式为，随着反应的进行可能产生少量氨气，无沉淀产生，故A不符合题意； B．实验①、②，溶液中浓度相同，故阴离子种类对产生H2的速率有影响，B符合题意； C．实验①、③，Cl-浓度不同，无法得出越大，反应速率越快的结论，C不符合题意； D．实验②0.5mol⋅L-1(NH4)2SO4溶液pH<实验③0.1mol⋅L−1NH4Cl溶液，但是产生氢气的速率更慢，D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】A、氨水易分解，可能还有部分氨气，而且没有氢氧化镁沉淀； B、根据单一变量原则分析，除了阴离子种类外，其它条件都相同； C、根据单一变量原则分析，实验①、③，Cl-浓度也不同； D、②中的pH小于③的pH，但产生氢气的速率更慢。 18．【答案】B 【解析】【解答】A、增高炉的高度，增大CO与铁矿石的接触，不能影响平衡移动，CO的利用率不变，选项A不符合题意； B、由图像可知用CO冶炼金属铬时，lg 一直很高，说明CO转化率很低，不适合，选项B符合题意； C、由图像可知CO还原PbO2的温度越高lg 越高，说明CO转化率越低，平衡逆向移动，故ΔH<0，选项C不符合题意； D、由图像可知用CO冶炼金属铜时，温度越高，lg 越大，故CO转化率越低，选项D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】A.温度不变的情况下，转化率不变 B.根据图示，二氧化碳含量越高，转化率越高 C.根据图示即可判断温度和二氧化碳含量的关系，判断温度对平衡移动的影响 D.根据图示可以判断温度对平衡移动的方向判断，即可判断转化率的大小 19．【答案】C 【解析】【解答】A．由图可知，无论是生成1-氯丙烷还是生成2-氯丙烷，反应物的总能量总是高于生成物的总能量，则丙烯与HCl的反应是放热反应，A不符合题意； B．在合成2-氯丙烷的反应中，第Ⅰ步反应的活化能更大，即第Ⅰ步的反应速率慢，故第Ⅰ步为反应的决速步，B不符合题意； C．由图可知：，升高温度，平衡正向移动，故其他条件不变，适当升高温度可以提高加成产物中的比例，C符合题意； D．由图像可知，第一步与第二步正反应活化能的差值不是反应物和生成物的能量差，即该差值不是反应的焓变，D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】A.丙烯与HCl反应生成CH3CHClCH3和CH3CH2CH2Cl的反应中，反应物总能量都大于生成物总能量； B.活化能越大反应速率越慢，慢反应是整个反应的决速步骤； D.根据盖斯定律，的焓变等于第一步焓变与第二步焓变之和。 20．【答案】C 【解析】【解答】A．由图像可知，①的活化能较大，反应较慢，它是控速反应，A项不符合题意； B．产物总能量低于反应物总能量，总反应是放热反应，B项不符合题意； C．由实验现象可知，碘离子在反应①中参加反应，反应②中后又生成，反应前后没有变化，但是双氧水分解速率加快，故它作总反应的催化剂， C项符合题意； D．从总反应看出，断裂了极性键和H2O2中非极性键过氧键O-O，形成了极性键和氧气中的非极性键，D项不符合题意。 故答案为：C。 【分析】A．依据反应的活化能越高，反应速率越慢，反应进行的程度越小； B．根据放热反应中反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量，吸热反应中反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量； C．催化剂参加化学反应，只是在前边的化学反应中是反应物，在后边的反应中又是生成物； D．同种原子之间的共价键为非极性键；不同种原子之间的共价键为极性键。 21．【答案】（1） （2）和的总能量；c （3）50%；2.33 （4）AD；45.8 【解析】【解答】（1）根据题干信息构建热化学方程式为：①；②；则根据盖斯定律可知，①+②得到氢气的燃烧热的热化学方程式，对应= (-242-44)kJ/mol=-286 kJ/mol，故答案为：； （2）根据能量变化图可知，A表示和的总能量； ②该反应，因此曲线斜率为正，c项正确； （3）， ，，，，，，，，； （4）①从公式可知，T为温度，催化剂能改变反应的活化能，可判断影响速率常数k的外界因素有温度、催化剂，故答案为：AD； ②若，使用催化剂使活化能降低，满足以加快反应速率，此时，则，因此应减小45.8kJ/mol。 【分析】（1）燃烧热的热化学方程式要注意，氢气的化学计量数为1； （2） ① A为反应物，即一氧化碳和氧气的总能量； ② 结合 以及判断； （3）平衡时氢气的物质的量分数=平衡时氢气的物质的量/平衡时总物质的量； （4） ① 速率常数受活化能和温度影响，因此可以通过催化剂降低反应活化能，或者升高温度； ② 本题涉及计算，要结合题干给出的公式以及相应的数据代入公式判断。 22．【答案】（1）2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g) △H=-85.2kJ•mol-1；该反应为焓减、熵增反应 （2） （3）ac；<；该反应是气体分子数減小的反应，压强增大，平衡正向移动，CO转化率增大，所以p1<p2 （4）CH4；CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+ 【解析】【解答】(1)由图可知热化学方程式 ，根据键能计算 ， 断键吸热，成键放热， ，热化学方程为： △H=-85.2kJ•mol-1，故答案为：2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g) △H=-85.2kJ•mol-1 该反应 ，则 ，所以在任意温度下都可以自发，故答案为：该反应为焓减、熵增反应 (2)根据三段式可得： ，达到平衡时， CO的体积分数为25%， ，x=0.25mol，即平衡时CO、 H2、CH3OCH3、H2O的物质的量分别为：0.5mol、1mol、0.25mol、0.25mol，故所占的体积分数分别为：25%、50%、12.5%、12.5%，反应的平衡常数Kp= ， 故答案为： ； (3)①a．.纯气体反应。体积可变，当密度不再变化反应达到平衡，故a正确； b．充入mmolCO和nmolH2， H2和CO的变化量之比为2：1，设CO的转化量为x，H2转化量为2x，故CO转化率为： ，H2转化率为： ，因为2m≠n，所以转化率不相等，故b不正确； c. 平均分子量为 ，混合气体的总质量不改变，总物质的量变化，故平均分子量在变化，当其不变了达到平衡，故c正确； 故答案为：ac； (4)① 比能量为： ， 比能量为： ， 比能量为： ，所以甲烷的比能量大，故答案为：CH4； ②甲醇燃料电池在硫酸电解质甲醇做负极，电极反应为：CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+，故答案为：CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+。 【分析】（1）根据焓变=反应物的键能-生成物的键能即可计算出焓变，结合甲烷燃烧的化学方程式即可写出热化学方程式，根据即可判断 （2）根据给出的数据结合三行式进行计算出平衡时的物质的量，计算出平衡分压即可计算出平衡常数 （3）①根据 CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)△H<0，容积可变的容器中当密度不改变以及平均相对分子质量不变时达到平衡 ②根据反应是正反应系数减少的反应，压强越大一氧化碳的转化率越高即可判断 （4）①根据计算出单位质量转移的电子数即可判断 ②负极是甲醇失去电子结合水变为二氧化碳和氢离子的反应即可写出 23．【答案】（1）A （2）低温 （3）C；D （4）；250；v；5min和10min时反应没有达到平衡，反应正向进行，正反应速率在逐渐降低；增大氨气的浓度或者增大二氧化碳的浓度 （5）-9 【解析】【解答】（1）由合成尿素的反应和反应I为放热反应可知，反应物总能量大于生成物总能量，则a> c、a> b，由反应II为吸热反应可知，反应物总能量小于生成物总能量，则c> b，所以符合a > c > b的图示为A，故答案为：A； （2）反应I为放热反应，，反应I生成了固体，气体的物质的量减少，反应I是的反应，根据符合判据：，当低温时，，故当低温时反应I能自发进行；答案为：低温； （3）A．氨气的消耗速率为正反应速率，二氧化碳的生成速率为逆反应速率，但是二者不是同一个反应物，只有满足速率比等于系数比，才能代表正、逆反应速率相等，A不正确； B．在恒温恒容的密闭容器中充入氨气和二氧化碳物质的量之比为2∶1，反应的系数比也是2∶1，故无论是否达到平衡，氨气和二氧化碳物质的量之比为2∶1，体积相同，氨气和二氧化碳浓度比值一直都是2∶1，B不正确； C．合成尿素的反应中氨气的转化率不再变化说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，C正确； D．合成尿素的反应是气体质量减小的反应，在恒容条件下反应时，气体的密度减小，气体的密度不再变化说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，D正确； 故本题选CD。 （4）根据图示写出三段式： ，则氨气的速率：；根据反应的方程式，该反应的平衡常数为：；5min和10min时反应没有达到平衡，反应正向进行，正反应速率在逐渐降低，故v>v′；可使其中一种反应物过量，使平衡正向移动，进而提高尿素的平衡产率；答案为：；250；v；5min和10min时反应没有达到平衡，反应正向进行，正反应速率在逐渐降低；增大氨气的浓度或者增大二氧化碳的浓度； （5）根据反应热等于反应物的总键能-生成物的总键能，23390.8 kJ/mol+2745kJ/mol-745 kJ/mol -4390.8 kJ/mol-2305 kJ/mol -2462.8 kJ/mol=-9 kJ/mol； 答案为：-9。 【分析】（1）根据放热反应中反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量，吸热反应中反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量； （2）依据ΔG=ΔH-TΔS＜0分析； （3）依据化学平衡的特征“等”和“定”进行分析判断； （4）利用“三段式”法计算；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； （5）根据反应热等于反应物的总键能-生成物的总键能。 24．【答案】（1）0.075；0.25；75% （2）②④ （3） （4）放出；91 （5）；2.24 25．【答案】（1）；>；AB （2）D；4.44；不变；催化剂甲在较低温度下活性可达到最大，能降低生产能耗的同时满足NO的脱氮率最高 （3） 学科网（北京）股份有限公司 $$