第二章 化学反应的方向、限度与速率 单元测试 2024-2025学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

第二章 化学反应的方向、限度与速率 单元测试 2024-2025学年高二上学期鲁科版（2019）化学选择性必修1 一、单选题 1．下列措施对增大反应速率明显有效的是（　　） A．Al在氧气中燃烧生成Al2O3，将Al片改成Al粉 B．Fe与稀硫酸反应制取H2时，改用浓硫酸 C．在K2SO4与BaCl2两溶液反应时，增大压强 D．Na与水反应时增大水的用量 2．将一片在空气中久置的铝片投入足量的0.5mol·L-1的硫酸中，产生氢气的速率v(H2)与反应时间t的关系如图所示。下列说法错误的是（　　） A．为增大v(H2)，可投入一片铜片，并与铝片接触 B．ab段v(H2)增大的原因是该反应放热，使反应体系的温度升高 C．t=b时，反应处于平衡状态 D．oa段反应的离子方程式为：Al2O3+6H+=2Al3++3H2O 3．控制变量法是科学研究的重要方法。相同质量的锌与足量的硫酸分别在下列条件下发生反应，开始阶段化学反应速率最大的是 选项 锌的状态 实验温度 A 粉末 20 B 粉末 30 C 块状 20 D 块状 30 A．A B．B C．C D．D 4．在密闭容器中发生反应：C(s)+CO2(g) 2CO(g)，下列说法错误的是（　　） A．该反应达到平衡后将碳块磨成粉末可以使平衡右移 B．升高温度正逆反应速率均加快 C．容器体积不变时，向其中充入N2，反应速率不变 D．增加碳的质量不能加快反应速率 5．下列有关说法错误的是（　　） A．反应NH3(g)＋HCl(g)＝NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的ΔH＜0 B．反应CaCO3(s)＝CaO(s)＋CO2(g)在室温下不能自发进行，说明该反应ΔH＜0 C．一定温度下，反应MgCl2(l)＝Mg(l)＋Cl2(g)的ΔH＞0，ΔS＞0 D．常温下，反应C(s)＋CO2(g)＝2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH＞0 6．研究表明CO与N2O在Fe+作用下发生反应的能量变化及反应历程如图所示，两步反应分别为①N2O+Fe+=N2+FeO+（慢）、②FeO++CO=CO2+Fe+（快）。下列说法正确的是（　　） A．Fe+使反应的活化能减小，FeO+是中间产物 B．若转移1mol电子，则消耗11.2LN2O C．反应①是氧化还原反应，反应②是非氧化还原反应 D．总反应的化学反应速率由反应②决定 7．在体积固定的2L密闭容器中进行反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，已知某一反应时刻SO2、O2、SO3的物质的量分别为0.3mol、0.2mol、0.3mol，则达到平衡时物质的量浓度可能正确的是 A．SO2、O2、SO3的物质的量浓度分别为0.1mol•L﹣1、0.1mol•L﹣1、0.5mol•L﹣1 B．SO2、SO3的物质的量浓度均为0.3mol•L﹣1 C．SO2、O2的物质的量浓度分别为0.1mol•L﹣1、0.075mol•L﹣1 D．SO3的物质的量浓度的取值范围是：0<c(SO3)<0.15mol•L﹣1 8．下列方法可以加快铁和稀硫酸的反应速率的是（　　） A．加入少量ZnCl2固体 B．加入少量CuSO4固体 C．加入少量水 D．用98％的浓硫酸代替稀硫酸 9．某温度下，某容积恒定的密闭容器中发生如下可逆反应： CO（g）+H2O（g） H2（g）+CO2（g）△H>0。当反应达平衡时，测得容器中各物质均为n mol，欲使H2的平衡浓度增大一倍，在其它条件不变时，下列措施可以采用的是（　　） A．升高温度 B．加入催化剂 C．再加入n molCO和n molH2O D．再加入2n molCO2和2n molH2 10．我国科学工作者首次实现二氧化碳到淀粉人工合成研究并取得原创性突破，相关成果于9月24日在线发表在国际学术期刊《科学》上。转化涉及的第一步反应的化学方程式为 。下列叙述正确的是（　　） A．相同条件下，2mol氢原子所具有的能量小于1mol氢分子所具有的能量 B．当 时，反应一定达到平衡状态 C．移去水蒸气，可增大正反应速率 D．平衡后，增大压强，可提高 和 的转化率 11．一定温度下，1mol X和n mol Y在容积为2L的密闭容器中发生反应：，5min后达到平衡状态，此时生成2a mol Z，下列说法正确的是 A．当混合气体的质量不再发生变化时，不说明反应达到平衡状态 B．0～5min时间段内，用M表示的平均反应速率是0.1a C．0～5min时间段内，用X表示的平均反应速率是0.1a D．当混合气体的压强不再发生变化时，说明反应达到平衡状态 12．某温度下，反应在密闭容器中达到平衡，下列说法正确的是 A．增大压强，增大，减小，平衡常数不变 B．加入催化剂、平衡时的浓度增大 C．恒压下，充入一定量的，平衡向逆反应方向移动 D．恒容下，充入一定量的的平衡转化率增大 13．下列说法错误的是（　　） A．体系有序性越高，熵值就越低 B．自发过程可以导致体系的熵增大 C．吸热反应不可以自发进行 D．同种物质气态时熵值最大 14． 时，反应 的平衡常数 。该温度下，测得某时刻容器内含 ， ， 和 ，此时该反应的状态是（　　） A．刚好达到平衡 B．反应向正反应方向进行 C．反应向逆反应方向进行 D．容器体积未知，无法判断 15．高炉炼铁是重要的工业过程。1200K时，在某恒容密闭容器中同时发生如下反应： 反应Ⅰ. 反应Ⅱ. 注：Kp为用气体分压表示的平衡常数。 若反应达平衡时，体系总压强为1200kPa，下列说法错误的是（　　） A．平衡时，容器中CO(g)和CO2(g)的分压相等 B．1200K时，反应Ⅱ的 C．温度升高，Kp1减小，Kp2增大 D．反应Ⅱ在较低温度下能自发进行 16．部分含氮物质的“价—类二维图”如下图所示。下列推断不合理的是 A．图中所标转化关系中有5个反应是通过氧化还原反应实现的 B．雷雨天可实现B→C→D→E→F转化 C．A→B的反应是实现人工固氮的重要反应 D．H制A的反应通常要加碱并加热来实现 17．已知在100℃、 Pa下，1mol氢气在氧气中燃烧生成气态水的能量变化如图所示，下列有关说法不正确的是（　　） A．1mol （g）分解为2mol H与1mol O时吸收930kJ热量 B．热化学方程式为： C．甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为乙>甲>丙 D．乙→丙的过程中若生成液态水，释放的能量将小于930kJ 18．已知NO2和N2O4可以相互转化：2NO2（g）⇌N2O4（g）△H＜0．在恒温条件下将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一容积为2L的密闭容器中，反应物浓度随时间变化关系如图．下列说法不正确的是（　　） A．图中的两条曲线，X表示NO2浓度随时间的变化曲线 B．前10 min内用v（N2O4）=0.02 mol/（L•min） C．25 min时，NO2转变为N2O4的反应速率增大，其原 因是将密闭容器的体积缩小为1L D．该温度下反应的平衡常数 K=1.11 L/mol 19．下列有关实验装置的叙述中正确的是 A．实验室可用①装置处理尾气，其中为安全瓶，可以防倒吸 B．实验室可用②装置收集气体 C．除去溶液中的少量杂质，可加入适量溶液后用③装置过滤 D．保持其他条件相同，将④球中溶液倒入试管中，观察气球膨胀速率，验证反应物浓度越大，反应速率越快 20．甲醇是一种重要的有机化工原料，可用于制取甲醚.在3个容积均为1L的恒容密闭容器中发生反应：.下列说法正确的是（　　） 容器编号 温度/℃ 起始时物质的量/mol 平衡时物质的量/mol Ⅰ 387 0.2 0.08 0.08 Ⅱ 387 0.4 　 　 Ⅲ 207 0.2 0.09 0.09 A．该反应的 B．达到平衡时，容器Ⅰ中的体积分数比容器Ⅱ中的小 C．若容器Ⅲ中反应达到平衡所需时间为，则用甲醇浓度变化表示内的平均反应速率 D．若在387℃，某时刻混合物的浓度分别为、和，则该反应逆向进行 二、填空题 21．I．按要求完成下列问题。 （1）如图表示某反应的能量变化关系，则此反应为________(填“吸热”或“放热”)反应，其中ΔH=________(用含有a、b的关系式表示)。 （2）在一定条件下，反应过程中能量变化不符合上图的是___________。 A. 氧化钙与水反应 B. 晶体和NH4Cl晶体反应 C. 镁和盐酸反应 D. 甲烷在氧气中燃烧 II．某温度时，在一个2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据填空： （3）反应开始至2min，以气体Z表示的平均反应速率为________。 （4）下列措施能增大反应速率的是________。 A．升高温度 B．加入高效催化剂 C．保持容器压强不变，充入一定量氦气 D．保持容器容积不变，充入气体X E．保持容器容积不变，充入一定量氦气 Ⅲ．某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时，先分别量取两种溶液，然后倒入试管中迅速振荡混合均匀，开始计时，通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下方案。 编号 H2C2O4溶液 酸性KMnO4溶液 温度/℃ 浓度/mol·L-1 体积/mL 浓度/mol·L-1 体积/mL ① 0.10 2.0 0.010 4.0 25 ② 0.20 2.0 0.010 4.0 25 ③ 0.20 2.0 0.010 4.0 50 （5）实验①和②探究的是________对化学反应速率的影响；为了观察到上述KMnO4溶液紫色褪去，至少需要加入0.20mol·L-1H2C2O4溶液________mL。 22．液相催化还原法可去除水体中的，其分步催化还原机理如图1所示。其他条件相同，不同时，反应1小时后化率和不同产物在总还原产物中所占的物质的量的百分比如图2所示。 （1）该液相催化还原法中所用的催化剂是　 　，还原剂是　 　。 （2）反应ⅰ的离子方程式是　 　。 （3）研究表明，在表面与竞争吸附，会降低吸附的能力，但对吸附的能力影响不大。 ①随增大，和氨态氮在还原产物中的百分比均减小，原因是　 　，导致反应ⅱ的化学反应速率降低。 ②随减小，还原产物中的变化趋势是　 　，说明表面吸附的和的个数比变大，对反应　 　（用离子方程式表示）更有利。 （4）分析图2，使用该催化剂，通过调节溶液，可将可能多地转化为。其具体方法是　 　。 三、实验探究题 23．影响化学反应速率的因素有很多，某兴趣小组用实验的方法对其进行探究。 （1）实验一：取3mol/L的H2O2溶液各10mL分别进行下列实验，实验报告如下： 序号 V (H2O2溶液)/mL V(FeCl3)溶液)/mL MnO2质量/g 反应温度/℃ V(水)/mL 结论 1 10 2 0 50 8 　 2 10 2 0 30 8 　 3 10 0 1 30 a 　 ①实验1、2研究的是　 　对 H2O2分解速率的影响。 ② 表中数据a的值应该为　 　；实验2、3研究的是　 　对 H2O2分解速率的影响。 （2）实验二：已知Cu2+对H2O2分解也具有催化作用，为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，该小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。回答相关问题。 ①甲装置：通过观察气泡产生的速率，比较二者的催化效果。为消除不同阴离子的影响，使得到的实验结论更可靠，某同学提出将硫酸铜改为　 　(填化学式)更好。 ②通过乙装置也能比较二者的催化效果。同温同压下，均以生成40mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略。则实验中还需要测量的数据是　 　。 （3）实验三：取等量的KClO3分别加入A、B两试管中，直接加热A试管中的KClO3，基本无气体产生；向B试管中再加入少量KMnO4，加热，生成气体体积与时间的关系如图。不考虑温度的影响，分析：图中t1min前，B中产生气体的速率较慢且量少的原因可能是　 　，t1min后，B试管中产生气体的速率较快且量多的原因可能为　 　。 24．如今的综合应用越来越成熟。 （1）可氧化脱氢转化为更有工业价值的。 查阅资料，计算氧化脱氢反应的反应热 i．查阅　 　的燃烧热数据（填化学式） ii．查阅水的汽化热： 利用上述数据，得如下热化学方程式： （2）催化加氢制，能助力“碳达峰”，发生的主要反应有： 反应Ⅰ 反应Ⅱ 反应Ⅲ ①反应Ⅱ自发进行的条件是　 　（填“高温”“低温”或“任意温度”）。 ②反应Ⅲ在热力学上趋势大于反应Ⅰ，其原因是　 　。 （3）在5MPa下，和按物质的量之比1：4进行投料，只发生上述（2）的反应Ⅰ和反应Ⅲ，平衡时和在含碳产物中的物质的量分数及转化率随温度的变化如图所示。 ①图中代表的物质是　 　。 ②曲线在250℃之后随温度升高而增大的原因是　 　。 ③250℃时，反应Ⅰ的平衡常数=　 　。 （4）已知25℃时，大气中的溶于水存在以下过程： ① ② 过程①的平衡常数，其中表示溶液中的浓度，表示大气中的分压（单位：kPa）。其他条件不变时，温度升高，　 　（填“增大”或“减小”）；当大气压强为，溶液中的时（忽略和水的电离），大气中的体积分数为　 　%（用含，、、的字母表示）。 （5）科学家利用电化学装置实现两种分子和的耦合转化，其原理如图所示：当消耗和的物质的量之比为10：9时，对应的阳极的电极反应式为：　 　。 25．某小组设计实验研究单一组分浓度对化学平衡的影响。 （1）（实验过程） 待试管a中溶液的颜色不变后再进行后续实验，其目的是　 　 （2）实验I：研究增大反应物浓度对平衡的影响，实验方案如下： 取少量试管a中棕黄色溶液于试管中，加入1～2滴饱和溶液，溶液颜色加深，原因是：增大浓度，导致Q　 　K(填“>”或“<”)，平衡向　 　(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。 （3）实验Ⅱ：研究增大生成物浓度对平衡的影响，实验方案如下图所示： ①请在图中将方案补充完整。　 　 ②能够证明增大生成物浓度导致平衡移动的实验现象为　 　。 （4）（实验反思） 实验I、II从不同的角度佐证了是一个可逆反应。 角度1：证明反应物不能完全被消耗，存在限度。相应的实验为　 　。(填“I”或“II”) 角度2：　 　。 答案解析部分 1．【答案】A 【解析】【解答】A、Al片改成Al粉时，Al的表面积增大，与氧气的反应速率也明显增大，A符合题意。 B、Fe与稀硫酸制取H2时，改用浓硫酸在常温下会发生钝化使反应停止，B不符合题意。 C、K2SO4与BaCl2在溶液中反应生成BaSO4沉淀和KCl，反应中过程中没有气体参加反应也无气体生成，所以加压对该反应速率没有影响，C不符合题意。 D、Na与H2O反应时增大H2O的用量，对于H2O的浓度没有影响，也不会影响该反应速率，D不符合题意。 故答案为：A 【分析】影响化学反应速率的因素主要有： 1.压强条件，对于有气体参与的化学反应，其他条件不变时(除体积)，增大压强，即体积减小，反应物浓度增大，单位体积内活化分子数增多。 2.温度条件，只要升高温度，反应物分子获得能量，使一部分原来能量较低分子变成活化分子，增加了活化分子的百分数，使得有效碰撞次数增多； 3.催化剂， 使用正催化剂能够降低反应所需的能量，使更多的反应物分子成为活化分子，大大提高了单位体积内反应物分子的百分数； 4.浓度 ，当其它条件一致下，增加反应物浓度，就增加了单位体积的活化分子的数目，从而增加有效碰撞，反应速率增加，但活化分子百分数是不变的； 5.其他因素 ，增大一定量固体的表面积(如粉碎)，可增大反应速率，光照一般也可增大某些反应的速率；此外，超声波、电磁波、溶剂等对特定反应的速率也有影响； 2．【答案】C 【解析】【解答】A．投入一片铜片，并与铝片接触，与稀硫酸形成原电池，可以加快化学反应速率，A不符合题意； B．在反应过程中浓度减小，反应速率减小，但是铝片与稀硫酸反应生成氢气是放热反应，温度升高加快化学反应速率，B不符合题意； C．t=b时，v(H2)达到最大值，正反应速率不等于逆反应速率，反应没有达到平衡状态，C符合题意； D．空气中久置的铝片表面生成三氧化二铝，oa段为三氧化铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和水，离子方程式为：Al2O3+6H+=2Al3++3H2O，D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】该反应化学反应速率先增大后减小，该反应放热，温度升高，化学反应速率加快，随后浓度减小起到主导作用，化学反应速率减慢 3．【答案】B 4．【答案】A 【解析】【解答】A. 碳是固体，该反应达到平衡后将碳块磨成粉末，不能使平衡右移，A符合题意； B. 升高温度，正逆反应速率均加快，B不符合题意； C. 容器体积不变时，向其中充入N2，反应物浓度不变，反应速率不变，C不符合题意； D. 碳是固体，增加碳的质量不能加快反应速率，D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】A.固体不影响平衡的移动 B. 温度升高，速率加快 C. 体积不变，反应物的浓度不变 5．【答案】B 【解析】【解答】A．当△G=△H-T△S＜0，反应能自发进行，已知反应NH3（g）+HCl（g）═NH4Cl（s）在室温下可自发进行，说明该反应为△G＜0的反应，因为该反应的△S＜0，所以反应的△H＜0，A不符合题意； B．当△G=△H-T•△S＜0时，能自发进行，该反应△S＞0，室温下不能自发进行，说明该反应的△H＞0，B符合题意； C．分解反应一般为吸热反应，所以ΔH＞0；生成气体是一个熵增加的反应，所以ΔS＞0，C不符合题意； D．该反应熵值增加，反应不能自发，说明反应一定是吸热反应，D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】A．根据△G=△H-T△S分析； B．根据△G=△H-T△S分析； C．分解反应一般为吸热反应，生成气体是熵增加的反应； D．根据△G=△H-T△S分析； 6．【答案】A 【解析】【解答】A．根据反应历程可知Fe+作为催化剂使反应的活化能减小，加快反应速率，FeO+是中间产物，故A符合题意； B．温度压强未知，无法确定气体的体积，故B不符合题意； C．反应②中C元素、Fe元素的化合价发生变化，是氧化还原反应，故C不符合题意； D．总反应的反应速率由慢反应决定，即有反应①决定，故D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】A.Fe作催化剂； B.气体存在的条件未知； C.②发生FeO++CO=CO2+Fe+ (快)，元素化合价发生变化； D.总反应由反应慢的决定。 7．【答案】C 8．【答案】B 【解析】【解答】A．加入少量ZnCl2固体不会改变反应物的浓度，不会改变反应速率，选项A不符合题意； B.加入少量CuSO4固体，会发生反应置换出铜，形成原电池，可以使反应速率加快，选项B符合题意； C.加水，溶液体积增大，浓度降低，反应速率减小，选项C不符合题意； D.用98%的浓硫酸代替稀硫酸，产物不是铁和稀硫酸的反应产物，产生的是二氧化硫，选项D不符合题意。 故答案为：B。 【分析】影响化学反应素的率的因素主要有，温度，浓度，压强，催化剂，固体的表面积，是否形成原电池。 9．【答案】D 【解析】【解答】该反应为反应前后气体的体积相等，压强不影响化学平衡移动。 A、升高温度，平衡向正反应方向移动，但反应物不可能完全转化为生成物，所以氢气的物质的量浓度不可能增大1倍，A不符合题意； B、催化剂只是改变反应速率，不影响转化率，B不符合题意； C、再通入nmolCO2和nmolH2，平衡向逆反应方向移动，有部分氢气减少，所以氢气的物质的量浓度不可能是增大1倍，C不符合题意； D、再通入2nmol CO和2nmolH2O（g），平衡向正反应方向移动，当再次达到平衡状态时，氢气的物质的量浓度能增大1倍，D符合题意； 故答案为：D 【分析】结合平衡移动的影响因素分析。 10．【答案】D 【解析】【解答】A．H原子之间形成共价键达到稳定要放出能量，所以2mol氢原子的能量大于1mol氢气分子的能量，A项不符合题意； B．依据速率关系，虽然 ，但无法判断速率的方向，无法确定反应是否达到平衡状态，B项不符合题意； C．移去水蒸气的这一时刻，正反应速率不变，随着反应进行，正反应速率减小，C项不符合题意； D．平衡后，增大压强，反应正向移动， 和 的转化率提高，D项符合题意； 故答案为：D。 【分析】A.氢原子之间形成化学键释放能量，据此判断； B.未指明正、逆反应速率，不能判断反应是否到达平衡状态； C.移去水蒸气的这一时刻，正反应速率不变，逆反应速率减小； D.增大压强平衡向气体体积减小的方向移动，据此判断。 11．【答案】C 12．【答案】C 13．【答案】C 【解析】【解答】A．体系有序性越高，即体系的混乱程度越小，熵值就越低，不符合题意； B．自发过程将导致体系的熵增大，即熵增原理，不符合题意； C．吸热反应△H＞0，若△S＞0，反应在高温下△H-T△S＜0，反应能自发进行，符合题意； D．同种物质熵值：气态＞液态＞固态，所以同种物质气态时熵值最大，不符合题意； 故答案为：C。 【分析】A.熵是指体系的混乱度； B.根据熵增原理进行分析； C.反应的自发性与吸热反应和放热反应没有直接关系； D.混乱度越大，熵值越大。 14．【答案】B 【解析】【解答】A．由反应的平衡常数 可知，平衡时各物质的浓度是相等的，而此时各物质浓度是不相等的，则此时没有达到平衡，故A项不符合题意； B．水蒸汽的物质的量是其它物质的2倍，且水蒸汽是反应物，根据平衡常数，则此时反应向正反应方向进行，故B项符合题意； C．水蒸汽的物质的量是其它物质的2倍，且水蒸汽是反应物，根据平衡常数，则此时反应向正反应方向进行，故C项不符合题意； D．温度不变，平衡常数不变，且无论容器体积是多少，水蒸气的浓度都是其它物质的2倍，因此是可以判断的，故D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】依据化学平衡常数结合化学平衡移动原理分析解答。 15．【答案】D 【解析】【解答】A．从反应方程式可以看出，平衡时，Kp1==1，则p(CO2)=p(CO)，所以容器中CO(g)和CO2(g)的分压相等，A不符合题意； B.1200K时，反应Ⅱ的，而p(CO2)+p(CO)=1200kPa，则p(CO2)=p(CO)=600kPa=Kp2，B不符合题意； C．温度升高，反应Ⅰ逆向移动、反应Ⅱ正向移动，所以Kp1减小，Kp2增大，C不符合题意； D．反应Ⅱ的∆S＞0、∆H＜0，所以在较高温度下能自发进行，D符合题意； 故答案为：D。 【分析】A．依据平衡常数分析； B.依据A项的结果，计算平衡常数； C．依据温度对平衡移动方向与平衡常数的关系判断； D．依据ΔG=ΔH-TΔS＜0分析。 16．【答案】C 17．【答案】D 【解析】【解答】A. 由已知的能量变化图可知，1molH2O(g)分解为2molH与1molO时吸收930kJ热量，A不符合题意； B. 由已知的能量变化图可知，H2(g)+O2(g)=H2O(g)△H=反应物断键吸收的能量-生成物成键释放的能量=(436+249-930)kJ/mol=-245kJ/mol，则热化学方程式为：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=245kJ/mol×2=-490kJ/mol，B不符合题意； C. 甲吸收能量生成乙，乙释放能量生成丙，乙的能量最高，甲生成丙为放热反应，则甲的能量高于丙，则甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为乙甲>丙，C不符合题意； D. 乙→丙的过程中生成气态水时，释放930kJ的能量，若生成液态水，气态水转变为液态水会继续释放能量，则释放的能量将大于930kJ，D符合题意； 故答案为：D 【分析】根据图像中能量变化的数据分析。 18．【答案】C 【解析】【解答】由图可知10﹣25min平衡状态时，X表示的生成物的浓度变化量为（0.6﹣0.2）mol/L=0.4mol/L，Y表示的反应物的浓度变化量为（0.6﹣0.4）mol/L=0.2mol/L，X表示的生成物的浓度变化量是Y表示的反应物的浓度变化量的2倍，所以X表示NO2浓度随时间的变化曲线，Y表示N2O4浓度随时间的变化曲线． A、由上述分析可知，X表示NO2浓度随时间的变化曲线，Y表示N2O4浓度随时间的变化曲线，A不符合题意； B、由图象可知，10 min内用N2O4的浓度变化量为（0.6﹣0.4）mol/L=0.2mol/L，故v（N2O4）= =0.02 mol/（L•min），B不符合题意； C、25min时，X的浓度增大，Y的浓度不变，只能是增大X的浓度，所以曲线发生变化的原因是增加NO2浓度，C符合题意； D、反应2NO2（g）⇌N2O4（g），0～10min，v（NO2）=0.6mol•L﹣1，v（N2O4）=0.4mol•L﹣1，K= = = =1.11L/mol，温度不变，k不变，D不符合题意． 故答案为：C． 【分析】A.根据浓度变化量之比等于化学计量数之比，确定表示NO2浓度变化曲线； B.根据10 min内四氧化二氮的浓度变化量为（0.6﹣0.2）mol/L=0.4mol/L，计算v（N2O4）； C.25min时，X的浓度增大，Y的浓度不变，只能是增大X的浓度； D.K与温度有关，根据图象求出平衡时的浓度，再根据K的表达式求出K． 19．【答案】A 20．【答案】C 【解析】【解答】A．根据表格信息，Ⅰ→Ⅲ，降低温度时，n[CH3OCH3（g）]增加，说明降温利于平衡正向移动，即正反应为放热反应，可推出该反应的ΔH＜0，A不符合题意； B．该反应前后气体的物质的量变化为0，根据题干和表格信息，Ⅰ与Ⅱ为等效平衡，反应气体体积不变，平衡不移动，容器Ⅰ中的CH3OH体积分数与容器Ⅱ中的相等，B不符合题意； C．根据表格信息及反应式，平衡时n(CH3OCH3)=0.09mol，则Δn(CH3OH)=0.18mol，所以用甲醇浓度变化表示t min内的平均反应速率v(CH3OH)==0.18/tmol•L-1•min-1，C符合题意； D.根据Ⅰ的信息，387℃平衡时n(CH3OCH3)=n(H2O)=0.08mol，则Δn(CH3OH)=0.16mol，所以平衡时n(CH3OH)=0.2mol-0.16mol=0.04mol，则该反应的平衡常数K==4，而在387℃某时刻，该反应的浓度熵==1.5＜4，说明平衡向正反应方向移动，D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】A.降温利于平衡向放热反应方向移动，升温利于平衡向吸热反应方向移动。 B.该反应前后气体的物质的量变化为0，加压平衡不移动。 C.根据反应速率公式进行分析。 D.先计算出同温下反应的平衡常数，再与浓度熵进行比较判断。 21．【答案】(1) 放热 (a-b) kJ·mol-1 (2) B (3) 0.05mol/(L·min) (4) ABD (5) 溶液浓度(或H2C2O4溶液浓度) 0.5 22．【答案】（1）； （2） （3）表面单位面积吸附的数目减小；增大； （4）先调节溶液的到12，待几乎完全转化为后，调节到4 23．【答案】（1）温度；10；催化剂 （2）CuCl2；收集气体所需要的时间 （3）氯酸钾自身受热分解很缓慢；高锰酸钾的分解产物对氯酸钾的分解起到了催化作用 24．【答案】（1）、和 （2）低温；反应Ⅲ是放热反应，反应Ⅰ是吸热反应 （3）甲醇；250℃之后反应Ⅰ为主反应，正反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动； （4）减小； （5） 【解析】【解答】（1）由乙烷与二氧化碳反应生成乙烯和气态水可知，计算二氧化碳氧化乙烷脱氢反应的反应热时，需查阅资料获取的数据为乙烷、乙烯、一氧化碳的燃烧热和液态水转化为气态水的反应热，故答案为：C2H6、C2H4、CO； （2）①反应Ⅱ的△H<0，△S<0，若△G=△H-T△S<0，需满足低温，因此需要低温自发，故答案为：低温； ②反应Ⅲ在热力学上趋势大于反应Ⅰ，其原因是反应Ⅲ是放热反应，反应Ⅰ为吸热反应，故答案为：反应Ⅲ是放热反应，反应Ⅰ是吸热反应； （3）①反应Ⅰ为吸热反应，反应Ⅲ为放热反应，平衡后升高温度，甲醇的物质的量减少，CO的物质的量增加，a曲线代表甲醇，b曲线代表CO，q曲线代表CO2的转化率随温度的变化，故答案为：甲醇 ； ②250℃之前以反应Ⅲ为主，升高温度，反应Ⅲ逆向移动，CO2的转化率降低，250℃之后以反应Ⅰ为主，升高温度，平衡正向移动，CO2的转化率增大，故答案为：250℃之后反应Ⅰ为主反应，正反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动； ③250℃时，二氧化碳的转化率为20%，CO和CH3OH的物质的量分数相等，设生成的CO、CH3OH均为xmol，发生反应Ⅰ和Ⅲ： 起始(mol) 1 4 0 0 转化(mol) x x x x 平衡(mol) 1-x 4-x x x 起始(mol) 1 4 0 0 转化(mol) x 3x x x 平衡(mol) 1-x 4-3x x x 二氧化碳的转化率为20%，即可计算出x=0.1mol，平衡后各物质的物质的量为：n(CO2)=0.8mol，n(H2)=3.6mol，n(CO)=0.1mol，n(H2O)=0.2mol，n(CH3OH)=0.1mol，总的物质的量为4.8mol， ； （4）二氧化碳溶解度随着温度升高而减小，当二氧化碳气体溶于水形成溶液会放热，即；当其他条件不变时，升高温度，平衡逆向进行，K1减小；由题意可知，当大气压强为aKpa，c(H+)=bmol/L，设大气中CO2(g)的物质的量分数为x时，CO2的分压为xakPa，根据，则溶液中CO2的浓度xaK1mol/L，忽略HCO3-和水的电离时，反应Ⅱ的，解得； （5）根据图示可知通入甲烷的一极反应后生产了乙烯、乙烷，甲烷失电子发生氧化反应，为电解池阳极。通入二氧化碳的一极生成了一氧化碳，二氧化碳作氧化剂，得电子为电解池的阴极；当消耗CH4和CO2的物质的量之比为10：9时，阴极发生反应， 阳极的电极反应式为 ； 【分析】（1）可氧化脱氢转化为更有工业价值的，计算氧化脱氢反应的反应热，因此需要、和； （2）①△G=△H-T△S<0即可判断； ②反应Ⅲ在热力学上趋势大于反应Ⅰ，其原因是反应Ⅲ是放热反应，反应Ⅰ为吸热反应； （3）①Ⅰ为吸热反应，反应Ⅲ为放热反应，平衡后升高温度，甲醇的物质的量减少，CO的物质的量增加，即可判断； ②250℃之前以反应Ⅲ为主，升高温度，反应Ⅲ逆向移动，CO2的转化率降低，250℃之后以反应Ⅰ为主，升高温度，平衡正向移动，CO2的转化率增即可判断； ③二氧化碳的转化率为20%，CO和CH3OH的物质的量分数相等，设生成的CO、CH3OH均为xmol，发生反应Ⅰ和Ⅲ：计算出平衡的物质的量，再利用压强计算出各物质的压强即可计算常数； （4）温度越高，二氧化碳溶解较少，因此平衡常数减小，根据K1和K2以及水的电离即可计算出CO2的体积分数； （5）通入甲烷的一极反应后生产了乙烯、乙烷，甲烷失电子发生氧化反应，为电解池阳极。通入二氧化碳的一极生成了一氧化碳，二氧化碳作氧化剂，得电子为电解池的阴极即可写出电极反应式。 25．【答案】（1）使反应到达平衡状态 （2）<；正反应 （3）加入1mL蒸馏水；溶液颜色变浅 （4）I；证明生成物不能完全被消耗，存在限度。 【解析】【解答】(1)试管a中溶液的颜色不变说明反应达到平衡状态，待试管a中溶液的颜色不变后再进行后续实验，目的是使反应到达平衡状态； (2)Q= ，增大 浓度，导致Q减小，Q，平衡向正反应方向移动； (3) ①根据控制变量法，研究增大生成物 浓度对平衡的影响，应保证除 之外的其它离子浓度不变，所以c试管加入1mL蒸馏水； ②增大 浓度，导致平衡逆向移动，I2的浓度降低，溶液颜色变浅； (4)加入某种反应物，平衡能正向移动，能证明反应物不能完全被消耗，所以相应的实验为I； 实验为II，溶液不能完全褪色，证明生成物不能完全被消耗，存在限度。 【分析】(1)试管a中溶液的颜色不变，说明反应达到平衡状态； (2)根据Q= 结合Q与K的关系分析； (3)①实验II是研究增大生成物Fe2+浓度对平衡的影响，则应保证除了Fe2+之外的其它离子浓度不变； ②增大生成物Fe2+浓度，平衡逆向移动，l2浓度降低； (4)加入某种反应物，平衡正向移动，能证明反应物不能完全被消耗；实验II是增大生成物浓度。 学科网（北京）股份有限公司 $$