第二章 化学反应速率与化学平衡 单元测试 2023-2024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单元测试 一、单选题 1．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．工业生产硫酸的过程中使用过量的氧气，以提高二氧化硫的转化率 B．合成氨反应采用较高的温度 C．合成氨工厂通常采用压强，以提高原料的利用率 D．红棕色的加压后颜色先变深再变浅 2．反应mA(g) + nB(g)pC(g) ΔH(m、n、p化学计量系数，A、B、C是物质) ，各物理量关系都符合下列两个图像，其中图1中T1、T2代表不同的温度，α(A)表示物质A的转化率，则 A．ΔH < 0，m+n > P B．ΔH < 0，m+n <P C．ΔH > 0，m+n > P D．ΔH > 0，m+n <P 3．一定温度下，在甲、乙、丙三个体积均为1 L的恒容密闭容器中发生甲醇合成二甲醚的反应：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)，起始时各物质的物质的量及平衡时各物质的物质的量如表所示。下列说法正确的是 容器 温度/℃ 起始物质的量/mol 平衡物质的量/mol CH3OH(g) CH3OCH3(g) H2O(g) 甲 387 0.20 0.080 0.080 乙 387 0.40 丙 207 0.20 0.090 0.090 A．该反应的正反应为吸热反应 B．甲容器中反应比丙容器中反应达到平衡状态所需时间短 C．平衡时，乙容器中CH3OH的转化率比甲容器中大 D．若起始时向甲容器中充入0.10 mol CH3OH(g)、0.15 mol CH3OCH3(g)和0.10 mol H2O(g)，则反应向正反应方向进行 4．工业上通过熔融状态下的反应来制取金属钾，反应温度通常为850℃，有关数据如下表所示，下列说法错误的是 Na K NaCl KCl 熔点/ 97.8 63.7 801.0 770 沸点/ 883 774 1413 1500 A．钾比钠活泼 B．该反应的 C．该反应的温度可低于774℃ D．850℃条件下该反应 5．在密闭容器中充入1mol与3mol，发生反应：。达平衡时，测得平衡体系中各种物质的体积分数随温度变化如图所示。下列说法正确的是 A．表示组分的曲线是Ⅲ B．曲线交点a对应的转化率大于交点b C．曲线交点a、b对应反应平衡常数 D．若使用催化剂，则b点向上移动 6．我国某科研团队研究了一种利用半导体光催化还原氮气制备氨气的方法，该方法因具有高效、清洁的优点而引起极大关注，其过程示意图如图所示。下列说法错误的是 A．该过程LDH为催化剂 B．该过程表明，氮气和氢气反应合成氨， C．该过程中总反应的化学方程式为 D．工业上可采用低温精馏法从空气中分离回收 7．已知分步反应：①，②，其反应过程能量变化如图所示，下列说法错误的是 A．第一步反应的速率小于第二步反应的速率 B．A转化为D和E的反应为吸热反应 C．使用合适的催化剂可降低反应的活化能，但不影响反应的热效应 D．升高温度，反应①②的正反应速率均加快，逆反应速率均减慢 8．某温度下，向三个容积相等的恒容密闭容器中分别加入①，②，③与，发生反应，均达到平衡时，三个容器中的焓变分别是、、，下列关系正确的是 A．各容器的压强：①=②=③ B．的浓度：②>①>③ C．焓变的关系： D．的体积分数：①=②=③ 9．亚硝酰氯在有机合成中有重要应用。的反应历程如图所示。下列说法错误的是 A．催化剂能提高反应物的相对能量 B．相对曲线Ⅱ，曲线Ⅰ表示加入催化剂 C．曲线Ⅱ的正反应活化能为 D．， 10．反应在有、无催化剂条件下的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．催化时，该反应的速率取决于步骤① B．使用作催化剂同时降低了正、逆反应的活化能 C．升高温度，正反应的平衡常数增大 D．其他条件相同，增大，的转化率下降 11．在容积固定为1.00L的密闭容器中，通入一定量的，发生反应　，100℃时体系中各物质的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是 A．时刻反应已经达到平衡状态 B．100℃时，反应的平衡常数K为0.36 C．待容器中混合气体的密度不变时，说明反应达到平衡状态 D．100℃时，在0~60s时段反应的平均反应速率 12．一定条件下可合成乙烯：6H2(g)+2CO2(g)⇌CH2=CH2 (g)+4H2O(g) 已知温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示，下列说法正确的是 A．温度不变，若增大压强，ν正>ν逆，平衡常数增大 B．升高温度，平衡向逆反应方向移动，催化剂的催化效率降低 C．温度不变，若恒压下向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动 D．若投料比n(H2)：n(CO2)=3：1，则图中 M点乙烯的体积分数为7.7% 13．对于可逆反应已达平衡，以下说法正确的有个 ①恒温恒容时充入惰性气体，容器压强增大，和均加快 ②恒温恒容时充入惰性气体，容器压强增大，平衡正移 ③恒温恒压时充入惰性气体，，和均不变 ④恒温恒压时充入惰性气体，气体颜色不变 ⑤恒温恒容时再次充入，再达平衡时转化率增大 ⑥恒温恒容时再次充入，再达平衡时体积分数减小 ⑦恒温恒压时再次充入，再达平衡时气体颜色变深 A．2 B．3 C．4 D．5 14．T℃时，在2L密闭容器中使X（g）与Y（g）发生反应生成Z（g）。反应过程中X、Y、Z的物质的量的变化如图1所示；若保持其他条件不变，温度分别为T1和T2时，Z的百分含量与时间的关系如图2所示，则下列结论正确的是    A．容器中发生的反应可表示为3X（g）+Y（g）2Z（g） B．反应进行的前3min内，用X表示的反应速率v（X）=0.2 mol·L-1·min-1 C．若改变反应条件，使反应进程如图3所示，则改变的条件是增大压强 D．保持其他条件不变，升高温度，反应的化学平衡常数K增大 二、填空题 15．回答下列问题： 甲醇的合成：在一容积为2L的密闭容器内，充入0.2molCO与0.4molH2发生反应如下：CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)，CO的平衡转化率与温度，压强的关系如图所示。 (1)A、B两点对应的压强大小关系是PA PB(填“>、<、=”)。 (2)A、B、C三点的平衡常数KA，KB，KC的大小关系是 。 (3)下列叙述能说明上述反应能达到化学平衡状态的是 (填代号)。 a、H2的消耗速率是CH3OH生成速率的2倍 b、CH3OH的体积分数不再改变 c、混合气体的密度不再改变 d、CO和CH3OH的物质的量之和保持不变 (4)在P1压强、T1℃时，经5min达到化学平衡，则用氢气表示该反应的化学速率v(H2)= ，再加入1.0molCO后重新到达平衡，则CO的转化率 (填“增大，不变，减小”)。 16．在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g），其化学平衡常数K和温度t的关系如表： t℃ 700 800 830 1000 1200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 回答下列问题： （1）该反应的化学平衡常数表达式为K= 。 （2）该反应为 反应（填“吸热”或“放热”）。 （3）某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：3c（CO2）·c（H2）=5c（CO）·c（H2O），试判断此时的温度为 。 （4）若830℃时，向容器中充入1molCO、5molH2O，反应达到平衡后，则其化学平衡常数K 1.0（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 （5）830℃时，容器中的反应已达到平衡。在其他条件不变的情况下，扩大容器的体积。试用平衡常数判断平衡 移动（填“发生”或“不发生”） 17．请回答下列问题： (1)化学平衡常数K表示可逆反应进行的程度，K越大，表示 。 (2)在一体积为10L的密闭容器中，通入一定量的CO和H2O，在850℃时发生如下反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0。CO和H2O浓度变化如图所示，则前4min的平均反应速率v(CO)= mol·L-1·min-1。 (3)该反应的化学平衡常数表达式为K= ，850℃时当反应进行到4min时即达到平衡状态，此时化学平衡常数的值为 。 18．830K时，在密闭容器中发生下列可逆反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH＜0试回答下列问题： （1）若起始时c(CO)＝2 mol/L，c(H2O)＝3 mol/L，达到平衡时CO的转化率为60%，则在该温度下，该反应的平衡常数K＝ 。 （2）在相同温度下，若起始时c(CO)＝1 mol/L，c(H2O)＝2 mol/L，反应进行一段时间后，测得H2的浓度为0.5 mol/L，则此时该反应是否达到平衡状态 (填“是”或“否”)，此时v(正) v(逆)(填“大于”“小于”或“等于”)。 （3）若降低温度，该反应的K值将 ，该反应的化学反应速率将 (均填“增大”“减小”或“不变”)。 19．高炉炼铁中发生的基本反应如下: FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)―Q。其平衡常数可表达为: K=c(CO2)/c(CO)，已知1100℃，K=0.263 (1)若要使反应向右进行，高炉内CO2和CO的体积比值 ，平衡常数K值 (填“增大”“减小”或“不变”) (2)1100℃时，测得高炉中c(CO2)=0.025mol·L-1，c(CO)=0.1mol·L-1，在这种情况下该反应是否处于平衡状态 (填“是”或“否”)，此时化学反应速率是V正 V逆(填“大于”、“小于”或“等于”) 20．人类农业生产离不开氮肥，科学合理使用氮肥，不仅能提高化肥的使用且能够更好地保护环境，请回答下列问题： (1)工业合成氨为氮肥的生产作出了巨大贡献。和在催化剂表面合成氨的微观历程及能量变化的示意图如下，用、、分别、、。 已知工业合成氨：是一个放热反应。 下列说法正确的是___________。 A．使用催化剂，可以加快合成氨的反应速率 B．②→③过程，是吸热过程且只有H-H键断裂 C．③→④过程，N原子和H原子形成了含有极性键的 D．合成氨反应中，反应物断键吸收能量大于生成物形成新键释放的能量 (2)以下是(和的起始物质的量之比为1∶3)在不同条件下达到平衡状态时的转化率，由表中数据可知： 压强/MPa 含量/% 温度／℃ 0.1 10 20 30 60 100 200 15.3 81.5 86.4 89.9 95.4 98.8 300 2.2 52.0 64.2 71.0 84.2 92.6 400 0.4 25.1 38.2 47.0 65.2 79.8 500 0.1 10.6 19.1 26.4 42.2 57.5 600 0.05 4.5 9.1 13.8 23.1 31.4 ①提高该化学反应限度的途径是 。 ②含量达到98.8%的条件是 ，而实际工业生产通常选择温度400~500℃，原因是 ，压强选择10MPa~30MPa，原因是 。 (3)过渡施用氮肥将导致大气中含量增高，加剧雾霾的形成。是雾霾的成分之一，其形成过程如下图所示(转化所需试剂及条件已略去) ①X可能是或 ，Y是 ②尿素是一种常用(有机氮肥，缓慢与发生非氧化还原反应释放出和另外一种气体，该反应的化学方程式为 。 21．回答下列问题。 (1)某学习小组同学研究过氧化氢溶液与氢碘酸反应，查到一组室温下的实验数据，如表所示： 实验编号 ① ② ③ ④ ⑤ c(H2O2)mol/L 0.1 0.1 0.1 0.2 0.3 c(HI)mol/L 0.1 0.2 0.3 0.1 0.1 从混合至溶液出现棕黄色的时间/s 13 6.5 4.3 6.6 4.4 回答下列问题： 过氧化氢与氢碘酸反应的化学方程式为 。 ②该反应的速率方程可表示为v=kca(H2O2)cb(HI)，对比表中数据可知a= 。 ③该小组同学将实验④的温度升高，发现加热到一定温度下，溶液出现棕黄色所需时间变长，可能的原因是 。 (2)工业上用CH4催化还原NO2可以消除氮氧化物的污染，反应原理为：CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)    △H=-867.0kJ•mol-1。一定比例的甲烷和二氧化氮的混合气在装有催化剂的反应器中反应一段时间。体系中二氧化氮的转化率和催化剂的催化活性与温度的关系如图所示。 ①温度为470K时，图中P点 (填“处于”或“不处于”)平衡状态.判断理由是 。490K之后，二氧化氮的转化率随温度升高而减小的原因可能是 。 A．催化剂的活性降低     B．平衡常数变大      C．反应活化能增大 ②为提高反应中的二氧化氮的转化率，有人提出可以采取在恒压条件下充入稀有气体，解释其原因： 。 22．甲、乙组同学分别做了以下探究实验。 （1）甲组探究Cl2 与Na2SO3 溶液反应，实验装置如下。 ①写出制取氯气的化学方程式 。 ②该装置的不足之处除无尾气吸收装置外，另一处是 。 ③Cl2与Na2SO3溶液反应的离子方程式为 。 ④设计实验，简述实验步骤，证明洗气瓶中的Na2SO3已被氧化 。 （2）乙组探究乙酸乙酯在不同温度、不同浓度NaOH 溶液中的水解速率。取四只大小相同的试管，在试管外壁贴上体积刻度纸,按下表进行对照实验。在两种不同温度的水浴中加热相同时间后,记录酯层的体积来确定水解反应的速率 实验试剂 试管I 试管II 试管Ⅲ 试管IV 乙酸乙酯/mL 1 V1 V2 V3 1mol/L NaOH/ mL V4 3 0 V5 蒸馏水/mL 0 V6 5 2 ⑤请完成上表，其中V2= ，V4= ，V5= 。 ⑥实验中,可用饱和食盐水替代蒸馏水,以减小乙酸乙酯在水中的溶解度,使实验结果更准确；但不能用饱和Na2CO3溶液替代蒸馏水,其原因是 ；实验中，试管IV比试管II中的酯层减少更快，其原因有:温度高速率快,还可能有 。 (乙酸乙酯沸点 为77.1℃) 三、计算题 23．将6 mol H2和3 mol CO充入容积为0.5 L的密闭容器中，进行如下反应：2 H2(气) + CO(气)CH3OH(气)，6秒时体系达到平衡，此时容器内气体的物质的量为开始时的0.6倍，求（1）H2的反应速率 ； （2）CO的转化率 ； （3）求相同条件下CH3OH(气)2 H2(气) + CO(气)的平衡常数K 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．B 【详解】A．工业生产硫酸的过程中使用过量的氧气，有利用平衡向正反应方向移动，生成更多的三氧化硫，可用勒夏特列原理解释，A不符合题意； B．合成氨反应是放热的反应，采用较高的温度会使平衡逆向移动，不能用勒夏特列原理解释，B符合题意； C．合成氨工厂通常采用高压(20MPa∼50Mpa)条件，有利用平衡向正反应方向移动，可用勒夏特列原理解释，C不符合题意； D．红棕色的NO2加压后颜色先变深是体积减小浓度增大，后变浅是加压平衡2NO2N2O4正向移动，可以用勒夏特列原理解释，D不符合题意； 故选B。 2．A 【详解】先拐先平温度高，由图1可知，T2>T1，温度升高平衡逆向移动，则该反应为放热反应，由图2可知，增大压强平衡正向移动，则该反应为气体分子数减小的反应； 故选A。 3．B 【详解】A．根据实验甲、丙可知：二者只有反应温度不相同，当反应达到平衡时，生成物的物质的量增大，说明降低温度，化学平衡正向移动，则该反应的正反应为放热反应，A错误； B．该反应在恒容密闭容器中进行，增大反应物的浓度，单位体积内活化分子数增多，单位时间内有效碰撞次数增加，化学反应速率增大，达到平衡所需时间就越短，B正确； C．该反应是反应前后气体体积不变的反应，增大压强，化学平衡不发生移动，故平衡时，乙容器中CH3OH的转化率与甲容器中相同，C错误； D．根据物质反应转化关系，对于甲容器的反应，平衡时c(CH3OH)=(0.20-0.08)mol/L=0.120 mol/L，c(CH3OCH3)=c(H2O)=0.080 mol/L，则该温度下的化学平衡常数K=；若起始时向甲容器中充入0.10 mol CH3OH(g)、0.15 mol CH3OCH3(g)和0.10 mol H2O(g)，容器的容积是1 L，物质的浓度在数值上等于其物质的量，此时的浓度商Qc=＞，化学反应逆向进行，D错误； 故合理选项是B。 4．C 【详解】A．金属性钾大于钠，故钾比钠活泼，A正确； B．根据表格中数据，当温度高于钾的沸点时，K为气态，其他为液态，有利于钾转化为蒸汽从反应体系中分离，使得生成物浓度减小，有利于化学平衡正向移动，所以熵变大于0，B正确， C．为更快、更有利于制取金属K，反应温度应该高于金属K的沸点774℃，C错误； D．850℃时，钾为蒸汽，这时平衡正向移动，反应可自发进行，故，，D正确； 故合理选项是C。 5．C 【详解】A．该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，反应中、H2O以1:3的物质的量之比减少，则曲线IV表示组分变化，A错误； B．a点比b点温度高，且反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，则交点a对应H2的转化率小于交点b，B错误； C．a点比b点温度高，且反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，则曲线交点a、b对应反应平衡常数，C正确； D．使用催化剂不影响化学平衡，则使用催化剂，b点不会移动，D错误； 故选C。 6．B 【详解】A．利用半导体光催化还原氮气制备氨气，根据过程示意图可知，LDH为该反应的催化剂，A正确； B．该过程不能表明氮气和氢气反应合成氨的反应能量变化，B错误； C．根据题意和过程示意图可知总反应的化学方程式为：，C正确； D．工业上把液态空气采用低温精馏法从空气中分离回收N2，D正确； 故合理选项是B。 7．D 【详解】A．由图可知，第一步的活化能高于第二步的，活化能越大，反应速率越慢，则第一步反应的速率小于第二步反应的速率，A项正确； B．由图可知，A的总能量低于D和E的总能量，属于吸热反应，B项正确； C．使用催化剂可以降低反应的活化能，但不影响始态和终态的能量，所以反应的热效应不受影响，C项正确； D．升高温度，正、逆反应速率均加快，D项错误； 故选D。 8．D 【分析】若与完全转化为HI，则HI为2 mol，所以①和③互为等效平衡，平衡时，①和③的压强、同一物质的浓度、体积分数等都分别相同；②与①相比增大了HI的量，该反应为反应前后气体分子数不变的反应，增大HI的量，平衡不移动，平衡时，各物质的体积分数分别相等，但浓度均增大，总压强增大。 【详解】A．由上述分析可知，平衡时②的压强最大，A错误； B．由上述分析可知，②中的浓度最大，①和③互为等效平衡，其中的浓度相同，所以平衡时的浓度：②>①=③，B错误； C．的反应形式固定，则其焓变为定值，均相同，C错误   D．由上述分析可知，平衡时，①②③中的体积分数相同，D正确； 故选D。 9．A 【详解】A．催化剂降低“过渡态”物质的相对能量，使活化能降低，A错误； B．曲线I表示加入催化剂，B正确； C．正反应活化能等于过渡态相对能量与反应物相对能量之差，，C正确； D．反应热等于产物总能量与反应物总能量之差等于，D正确； 故答案为：A。 10．B 【详解】A．由图示知，步骤②的活化能大于步骤①，故该反应的速率取决于步骤②，A错误； B．使用催化剂，既能降低正反应的活化能，也能降低逆反应的活化能，B正确； C．由图示知，SO2与O2反应生成SO3为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，C错误； D．增大，O2相对含量增多，SO2转化率增大，D错误； 故答案选B。 11．B 【详解】A．时刻之后，反应物还在减少，生成物还在增加，没有达到平衡状态，故A错误； B．，故B正确； C．该反应中，反应物和生成物都是气体，反应过程中气体总质量不变，体积也不变，密度一直不变，则容器中混合气体的密度不变时，不能说明反应达到平衡状态，故C错误； D．0∼60s时段，浓度变化为：，，故D错误； 答案选B。 12．D 【详解】A．平衡常数只与温度有关，温度不变，若增大压强，ν正>ν逆，平衡常数不变，故A错误； B．升高温度，CO2的平衡转化率降低，可知平衡向逆反应方向移动；根据图示，催化剂的催化效率先升高后降低，故B错误； C．温度不变，若恒压下向平衡体系中充入惰性气体，体积增大，相当于减压，平衡逆向移动，故C错误； D．若投料比n(H2)：n(CO2)=3：1，图中 M点CO2的平衡转化率为50% 乙烯的体积分数为，故D正确； 选D。 13．A 【详解】①恒温恒容时充入惰性气体，容器压强增大，但各物质浓度不变，和均不变，故错误； ②恒温恒容时充入惰性气体，容器压强增大，但各物质浓度不变，平衡不移动，故错误； ③恒温恒压时充入惰性气体，体积增大，各物质浓度均减小，和均变小，故错误； ④恒温恒压时充入惰性气体，气体被稀释，气体颜色变浅，故错误； ⑤恒温恒容时再次充入，等效于压缩容器体积，平衡正向移动，再达平衡时转化率增大，故正确； ⑥恒温恒容时再次充入，等效于压缩容器体积，平衡正向移动，再达平衡时体积分数减小，故正确； ⑦恒温恒压时再次充入，压强不变，浓度不变，平衡不移动，再达平衡时气体颜色不变，故错误； 故选A。 14．A 【详解】A.由图1可知平衡时，X的物质的量减少量为（2.0-1.4）mol=0.6mol，Y的物质的量减少量为（1.6-1.4）mol=0.2mol，X、Y为反应物；Z的物质的量增加量为（0.8-0.4）mol=0.4mol，Z为生成物，同一化学反应同一时间段内，反应物减少的物质的量和生成物增加的物质的量之比等于其计量数之比，所以X、Y、Z的计量数之比=0.6mol：0.2mol：0.4mol=3：1：2，所以反应可表示为：3X（g）+Y（g）2Z（g），故A正确； B.0～3min内，v（X）=△n/V△t=(2.0-1.4)mol/2L/3min=0.1mol/（Lmin）-1，故B错误； C.由图1和图3知，反应物和生成物的变化量不变，但反应时间减小，说明改变的条件不影响化学平衡只影响反应速率，且该反应是一个反应前后气体体积减小的反应，所以只能是使用催化剂，故C错误； D.根据图2中曲线的斜率大小判断，T2时先到达平衡状态，说明反应速率大，根据温度越高反应速率越大说明T2温度高，温度升高时Z的百分含量减少，说明平衡向逆反应方向移动，即生成物的浓度减小，反应物的浓度增大，则平衡常数减小，故D错误。 故选A。 【点睛】对于化学平衡的有关图象问题，可按以下的方法进行分析： ①先拐先平。例如，在转化率—时间图象上，先出现拐点的曲线先达到平衡，此时逆向推理可得该变化的温度高、浓度大、压强高。 ②定一议二。当图象中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系。 15．(1)< (2)KA=KB>KC (3)b (4) 0.02mol/(L·min) 减小 【详解】（1）该反应中气体体积减小，因此压强增大，平衡会正向移动，反应物转化率增大；A、B点温度相同，P2时CO转化率较大，可知P2>P1，即PA<PB。 （2）根据图像，T升高，CO的转化率减小，即平衡逆向移动，该反应为放热反应，升温时，平衡常数减小；同一温度下，反应的平衡常数相等。因此KA=KB>KC。 （3）a.H2的消耗速率和CH3OH生成速率都是正反应速率，无法判断平衡；b. CH3OH的体积分数不再改变，说明其消耗量与生成量相等，证明反应达到平衡；c.混合气体体积、质量一直没变化，无法判断平衡；d.CO与CH3OH系数相等，总物质的量为固定值，一直不变，因此无法判断平衡。综上，答案为：b。 （4）根据图像，CO转化率为50%，可列式： ；反应达到平衡后，加入CO，则反应正向移动，H2转化率增大，CO转化率减小。 16． 吸热 700℃ 等于 不发生 【详解】（1）CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g）的化学平衡常数表达式为K=，因此，本题正确答案是：； （2）由表中数据可以知道，随温度升高平衡常数增大，说明升高温度平衡正向移动，则正反应是吸热反应，因此，本题正确答案是：吸热； （3）某温度下，各物质的平衡浓度符合下式:：3c（CO2）·c（H2）=5c（CO）·c（H2O），平衡常数K==0.6，所处温度为700℃，因此，本题正确答案是：700℃； （4）由表中数据可以知道，830℃时该平衡常数为1，平衡常数只受温度影响，与物质的浓度无关，温度不变平衡常数不变，因此，本题正确答案是：等于； （5）其他条件不变的情况下，扩大容器的体积，瞬间各物质物质的量不变，各物质的浓度都减小相同的倍数，此时Qc仍等于K，平衡不发生移动，因此，本题正确答案是：不发生； 17．(1)反应进行得越完全，平衡时反应物的转化率越大 (2)0.03 (3) 1 【详解】（1）化学平衡常数K等于生成物平衡浓度幂指数的乘积与反应物平衡浓度幂指数的乘积的比值，K越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，正反应进行的程度越大，即该反应进行得越完全，平衡时反应物的转化率越大；答案为：反应进行得越完全，平衡时反应物的转化率越大。 （2）根据图象，前4min的平均反应速率v(CO)==0.03mol/(L∙min)；答案为：0.03。 （3）该反应的化学平衡常数表达式为K=；反应进行到4min时反应达到平衡，根据图象，平衡时CO、H2O(g)的浓度依次为0.08mol/L、0.18mol/L，从起始到平衡转化的CO浓度为0.20mol/L-0.08mol/L=0.12mol/L，则平衡时CO2、H2的浓度都为0.12mol/L，化学平衡常数K===1；答案为：；1。 18． 1 否 ＞ 增大 减小 【详解】（1）平衡时CO的转化率为60%，则CO的浓度变化量=2mol/L×60%=1.2mol/L，则：       CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g） 起始（mol/L）：2        3      0    0 变化（mol/L）：1.2        1.2      1.2 1.2 平衡（mol/L）：0.8       1.8       1.2 1.2 故平衡常数K=1.2×1.2/0.8×1.8=1 （2）在相同温度下（850℃），若起始时c（CO）=1mol•L-1，c（H2O）=2mol•L-1，反应进行一段时间后，测得H2的浓度为0.5mol•L-1，则：         CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2 （g） 开始（mol/L）：    1      2       0    0 变化（mol/L）：    0.5     0.5       0.5     0.5 一段时间（mol/L）：0.5     1.5         0.5    0.5 浓度商Qc=0.5×0.5/0.5×1.5=1/3＜1，故平衡向正反应进行，此时v（正）＞v（逆）， （3）该反应是放热反应，温度降低，化学平衡向着正向移动，二氧化碳和氢气浓度增大，一氧化碳和水的浓度减小，平衡常数K增大；降低温度，反应速率减小。 19．(1) <0.263 不变 (2) 否 大于 【详解】（1）FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)反应，浓度商Q=，Q<K反应正向进行，若要使反应向右进行，高炉内CO2和CO的体积比值<0.263；平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数K值不变； （2）1100℃时，测得高炉中c(CO2)=0.025mol·L-1，c(CO)=0.1mol·L-1，Q==0.25<K，在这种情况下该反应没有处于平衡状态，此时反应正向进行，化学反应速率是V正大于V逆。 20．(1)AC (2) 增大压强、降低温度 100MPa，200℃ 升高温度，加快反应速率，且400~500℃催化剂的活性好 压强太大，对动力和生产设备的要求也越高 (3) 【详解】（1）A．使用催化剂，降低反应所需要的活化能，可以加快合成氨的反应速率，A正确； B．断裂化学键均需吸收能量，故②→③过程，是吸热过程，但包括H-H键和N≡N键的断裂，B错误； C．由图中可知，不同非金属原子之间形成的共价键是极性共价键，故③→④过程，N原子和H原子形成了含有极性键的NH3，C正确； D．合成氨反应是放热反应，故反应物断键吸收能量小于生成物形成新键释放的能量，D错误； 故答案为：AC。 （2）①由图标可知，增大压强、降低温度可提高该反应限度。 ②100MPa，200℃时氨气的含量达到了98.8%，而实际工业生产通常选择温度400~500℃，原因是升高温度，加快反应速率，且400~500℃催化剂的活性好，压强选择10MPa~30MPa，原因是压强太大，对动力和生产设备的要求也越高。 （3）①氨气和硫酸反应生成硫酸铵，Y为硫酸，亚硫酸被氧化成硫酸，或者三氧化硫与水反应生成硫酸，X为SO3或H2SO3，故答案为：H2SO3；H2SO4； ②由题意可知，CO(NH2)2和H2O反应生成NH3和另外一种气体，该反应为非氧化还原反应，则另外一种气体中C的化合价应为+4价，即该气体为CO2，该反应的化学方程式为：CO(NH2)2+H2O=2NH3↑+CO2↑，故答案为：CO(NH2)2+H2O=2NH3↑+CO2↑。 21．(1) H2O2+2HI=I2+2H2O 1 温度升高后，过氧化氢分解造成浓度降低使反应速率减慢 (2) 不处于 该反应为放热反应，平衡产率应随温度升高而降低 A 恒压充入稀有气体后体积增大，反应体系中各组分气体分压降低，平衡向正反应方向移动 【详解】（1）①过氧化氢与氢碘酸发生氧化还原反应，过氧化氢作氧化剂，氢碘酸作还原剂，生成碘和水，化学方程式为H2O2+2HI=I2+2H2O；故答案为H2O2+2HI=I2+2H2O； ②该反应的速率方程可表示为v=kca(H2O2)cb(HI)，对比表中实验①④数据，c(H2O2)浓度增大二倍，反应时间都缩短一半，由此可知，a=1；故答案为1； ③该小组同学将实验④的温度升高，发现加热到一定温度下，溶液出现棕黄色所需时间变长，则表明反应物的浓度减少，过氧化氢不稳定受热易分解，H2O2的浓度减小，反应速率减缓，可能的原因是：温度升高后，过氧化氢分解造成浓度降低使反应速率减慢；故答案为温度升高后，过氧化氢分解造成浓度降低使反应速率减慢； （2）①470K之后，升高温度，二氧化氮的转化率继续增大，则表明温度为470K时，图中P点不处于平衡状态。判断理由是：该反应为放热反应，平衡产率应随温度升高而降低。从图中可以看出，490K之后，催化活性降低，则二氧化氮的转化率随温度升高而减小的原因可能是催化剂的活性降低，故选A；故答案为不处于；该反应为放热反应，平衡产率应随温度升高而降低；A； ②为提高反应中的二氧化氮的转化率，有人提出可以采取在恒压条件下充入稀有气体，则反应物浓度减小，平衡正向移动，解释其原因：恒压充入稀有气体后体积增大，反应体系中各组分气体分压降低，平衡向正反应方向移动；故答案为恒压充入稀有气体后体积增大，反应体系中各组分气体分压降低，平衡向正反应方向移动。 22． MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O 没有加热装置 Cl2+SO32-+H2O=2Cl-+SO42-+2H+ 取少量洗气瓶中的液体于干燥试管中，加入足量盐酸(滴加稀盐酸至不再产生气体)，再滴加少量的氯化钡溶液，若产生白色沉淀，则证明已经被氧化 V2=1 V4=5 V5=3 碳酸钠溶液水解显碱性，干扰了探究NaOH溶液对水解速率的影响 水浴加热接近乙酸乙酯的沸点，温度越高，乙酸乙酯挥发也越快，得不到正确结果 【详解】（1）①实验室利用二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯化锰、氯气和水，制取氯气的化学方程式为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O； ②浓盐酸与二氧化锰制取氯气的反应需要加热，氯气有毒，应该使用尾气吸收装置，故答案为没有加热装置； ③氯气与亚硫酸钠溶液反应生成硫酸钠和氯化氢，反应的离子方程式为：Cl2+SO32-+H2O=2Cl-+SO42-+2H+； ④若洗气瓶中的Na2SO3已被氧化，则洗气瓶的溶液中应该存在硫酸根离子，检验方法为：取少量洗气瓶中的液体于干燥试管中，加入足量盐酸(滴加稀盐酸至不再产生气体)，再滴加少量的氯化钡溶液，若产生白色沉淀，则证明已经被氧化； （2）⑤乙组探究乙酸乙酯（沸点77.1℃）在不同温度、不同浓度NaOH溶液中的水解速率，四个试管中乙酸乙酯的体积都应该为1mL，即：V1=V2=V3=1；试验Ⅰ和试验Ⅲ中蒸馏水的体积不同，则探究的是氢氧化钠的浓度对乙酸乙酯水解的影响，还必须保证溶液总体积相等，则氢氧化钠溶液体积应该为5mL，即：V4=5；试管Ⅳ与试管Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的反应温度不同，说明是探究温度对乙酸乙酯的水解影响，结合总体积必须相等可知，试管Ⅳ和试管Ⅱ应该是探究温度对乙酸乙酯水解程度影响大小的，故氢氧化钠溶液体积应该为3mL，即：V5=3，即：V2=1，V4=5，V5=3； ⑥碳酸钠溶液水解显碱性，干扰了探究NaOH溶液对水解速率的影响，所以不能用饱和Na2CO3溶液替代蒸馏水；乙酸乙酯的沸点为77.1℃，水浴温度接近乙酸乙酯的沸点，温度越高，乙酸乙酯挥发也越快，导致试管中酯层减少速率加快，干扰了实验结果。 【点睛】本题考查了性质实验方案的设计，试题设计的知识点较多、综合性较强，充分考查了学生的分析、理解能力及灵活应用基础知识的能力，注意掌握性质实验方案设计与评价的原则；（2）⑤为难点、易错点，需要明确实验目的及对比实验的设计原则。 23． 1.2mol•L-1•s-1 60% 15.36 【分析】根据压强之比等于物质的量之比，结合方程式利用三段式法计算相关物理量，反应速率=，转化率=×100%，先计算反应的平衡常数，再计算相同条件下CH3OH(气)2 H2(气) + CO(气)的平衡常数K。 【详解】平衡时转化的CO的物质的量为n，则：         2H2(气)+CO(气)⇌CH3OH(气) 起始(mol)：6mol    3mol       0 转化(mol)：2n        n        n 平衡(mol)：(6mol-2n ) 3mol-n)    n 反应后气体的总物质的量为(6mol-2n)+(3mol-n)+n=9mol-2n，压强之比等于物质的量之比，则=0.6，n=1.8mol； (1)v(H2)==1.2mol•L-1•s-1； (2)CO的转化率为×100%=60%； (3)此反应的平衡常数K1===，则相同条件下CH3OH(气)2 H2(气) + CO(气)的平衡常数K===15.36。 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 $$