专题2 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苏教版（2019）选择性必修1

专题2 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苏教版（2019）选择性必修1 一、单选题 1．分解的热化学方程式为 。向体积为1L的恒容密闭容器中加入的混合气体（Ar不参与反应），测得不同温度时的平衡转化率随比值的变化如图所示。下列说法正确的是 A．该反应的 B．平衡常数 C．温度下，当，到达平衡时，的体积分数为 D．维持Y点时不变，向容器中充入Ar，的平衡转化率减小 2．以下说法正确的是 A．影响化学反应速率的因素只有浓度、压强、温度和催化剂 B．在二氧化硫到三氧化硫反应中使用催化剂能大大提高反应速率，从而提高原料的平衡转化率 C．任何化学反应在一定条件下都存在一定程度的可逆性 D．凡是影响反应速率的因素，都可以使化学平衡发生移动 3．既能增大反应物分子的能量，又能加快反应速率的措施是 A．使用催化剂 B．升高温度 C．增大反应物浓度 D．增大压强 4．在密闭容器中进行下列反应：M(g)+N(g)==R(g)+2L。此反应符合下列图象，R%为R在平衡混合物中的体积分数，该反应是（　　） A．正反应为吸热反应 L是气体 B．正反应为放热反应 L是气体 C．正反应为吸热反应 L是固体 D．正反应为放热反应 L是固体或液体 5．活泼自由基与氧气的反应一直是关注的热点。HNO自由基与反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是（　　） A．该反应为吸热反应 B．产物的稳定性： C．升高温度，反应物活化分子百分数增大 D．相同条件下，由中间产物Z转化为产物的速率： 6．在密闭容器中进行如下反应：X2(g)+Y2(g)⇌ 2Z(g)，已知X 2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是 （　　） A．Z为0.3mol/L B．Y2为0.4mol/L C．X2为0.2mol/L D．Z为0.4mol/L 7．对于aA（g）+bB（g）⇌cC（g）反应，改变某一变量（条件）得到如图象（p 表示压强，T 表示温度，n 表示物质的量，á 表示平衡转化率）．根据图象，下列判断正确的是（　　） A．反应 I：若 p1＞p2，则 a+b＜c B．反应Ⅱ：此反应的△H＜0，且 T1＜T2 C．反应Ⅲ：表示t1 时刻一定是使用催化剂对反应速率的影响 D．反应Ⅳ：表示t1时刻增大 B 的浓度对反应速率的影响 8．恒温恒容条件下，反应分两步进行， ①、②的能量-反应过程图如下所示。 下列有关该反应的叙述正确的是（　　） A．加入催化剂，减小 B．总反应的能量变化为 C．起始越大，A的转化率越高 D．反应②在升高温度时，平衡向逆反应方向移动 9．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是（　　） ①工业合成氨，反应条件选择高温 ②实验室可以用排饱和食盐水的方法收集氯气 ③使用催化剂可加快SO2转化为SO3的速率 ④硫酸工业中，增大O2的浓度有利于提高SO2的转化率 A．②③ B．②④ C．①③ D．①④ 10．溶液与溶液反应的化学方程式为，下列各组实验中最先出现浑浊的是（　　） 实验编号 实验温度/℃ 溶液 溶液 V/mL c/(mol/L) V/mL c/(mol/L) V/mL ① 25 5 0.1 10 0.1 5 ② 25 5 0.2 5 0.2 10 ③ 40 5 0.1 10 0.1 5 ④ 40 5 0.2 5 0.2 10 A．① B．② C．③ D．④ 11．下列有关平衡常数的说法正确的是（　　） A．温度越高，K值越大 B．K值越大，正反应速率越大 C．K值的大小与起始浓度有关 D．K值越大，反应物的转化率越大 12．在新制的氯水中存在平衡：Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，若向氯水中投入少量碳酸钙粉末，溶液中发生的变化是（　　） A．H＋浓度减小，HClO浓度减小 B．H＋浓度增大，HClO浓度增大 C．H＋浓度减小，HClO浓度增大 D．H＋浓度增大，HClO浓度减小 13．汽车尾气处理原理为：。在特定温度下，起始时，甲、乙、丙三个密闭容器中，；平衡时，容器内气体的浓度如下表所示，下列说法正确的是（　　） 实验编号 容器温度/℃ 容器体积 平衡浓度 NO CO N2 甲 100 V1 0.10 0.10 0.20 乙 100 V2 x x 0.10 丙 150 V1 y y 0.18 A．该反应在低温条件下不能自发进行 B．100℃时反应的平衡常数为32 C． D．乙容器中CO的转化率小于80% 14．某温度时， 。该温度下，在甲、乙、丙、丁四个恒容密闭容器中，投入和，起始浓度如下： 起始浓度 甲 乙 丙 丁 0.10 0.10 0.20 0.20 0.10 0.20 0.10 0.20 平衡时，下列推断错误的是 A．甲中的转化率为50% B．乙中的转化率等于丙中的转化率 C．丁中各物质的物质的量相等 D．甲、乙、丁中关系为甲<乙<丁 15．将2mol X和2mol Y充入2L密闭容器中发生反应：X（g）+3Y（g）⇌2Z（g）+a Q（g）.2min达到平衡时生成0.8mol Z，测得Q的浓度为0.4mol/L，下列叙述错误的是（　　） A．Y的转化率为60% B．反应速率v（Y）=0.3 mol/（L•min） C．a的值为2 D．平衡时X的浓度为0.2 mol/L 16．下列关于化学反应速率的说法正确的是（　　） A．化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物物质的量的减少或任何一种生成物物质的量的增加 B．化学反应速率为0.8 mol·(L·s)－1是指1 s 时某物质的浓度为0.8 mol·L－1 C．根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢 D．对于任何化学反应来说，反应速率越快，反应现象就越明显 17．当可逆反应达到平衡后，改变条件达到新的平衡，体系中二氧化碳的体积百分含量增大，则平衡（　　） A．一定向正反应方向移动 B．一定向逆反应方向移动 C．不移动 D．可能向正反应方向移动，也可能向逆反应方向移动 18．天然气因价格低廉，燃烧污染小开始走进千家万户。若将烧液化石油气（主要成分为C3H8）的传统灶具改造为烧天然气的灶具，下列改造措施最合理的是（　　） A．维持空气的进气量不变，只调大燃料的进气量 B．维持燃料的进气量不变，只调大空气的进气量 C．同时调大空气的进气量和燃料的进气量 D．同时调小空气的进气量和燃料的进气量 19．反应物(S)转化为产物(P或P·Z)的能量与反应进程的关系如下图所示： 下列有关四种不同反应进程的说法正确的是（　　） A．对于进程Ⅰ、Ⅱ，生成等量的P所吸收的热量相同 B．对于进程Ⅱ、Ⅲ，催化效率 C．对于进程Ⅰ，升高温度，正、逆反应速率均增大，但正反应速率增加更明显 D．对于进程Ⅳ，Z没有催化作用 20．工业上利用和制备，相关化学键的键能如下表所示： 键 键能 745 436 462.8 413.4 351 已知：①温度为时， ②实验测得：，，、为速率常数 下列说法错误的是（　　） A．时，密闭容器充入浓度均为的、，反应至平衡，则体积分数为 B．反应 C．若温度为时，，则 D．时，若向平衡后的体系中再充入、、各，此时 二、填空题 21．2015年雾霾天气多次肆虐我国中东部地区．其中，汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一． （1）汽车尾气净化的主要原理为：2NO（g）+2CO （g） 2CO2 （g）+N2 （g）在密闭容器中发生该反应时，c（CO2）随温度（T）、催化剂的表面积（S）和时间（t）的变化曲线，如图1所示． 据此判断： ①该反应的平衡常数表达式为　 　 　． ②该反应的△H　 　 0（选填“＞”、“＜”）． ③当固体催化剂的质量一定时，增大其表面积可提高化学反应速率．若催化剂的表面积S1＞S2，在右图中画出c（CO2）在T2、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线． （2）直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题． ①煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染． CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=﹣867kJ•mol﹣1 2NO2（g）⇌N2O4（g）△H=﹣56.9kJ•mol﹣1 写出CH4催化还原N2O4（g）生成N2（g）、CO2（g）和H2O（g）的热化学方程式　 　 ②将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的目的．图2是通过光电转化原理以廉价原料制备新产品的示意图．写出上述光电转化过程的化学反应方程式　 　 催化剂a、b之间连接导线上电子流动方向是　 　 （填a→b或b→a）． 22．在5L密闭容器中加入2mol Fe（s）与1mol H2O（g），t1秒时，H2的物质的量为0.20mol，到第t2秒时恰好达到平衡，此时H2的物质的量为0.35mol． （1）t1～t2这段时间内的化学反应速率v（H2）=　 　 （2）若继续加入2mol Fe（s），则平衡移动　 　 （填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”），继续通入1mol H2O（g）再次达到平衡后，H2物质的量为　 　 mol． （3）该反应的逆反应速率随时间变化的关系如图．t1时改变了某种条件，改变的条件是　 　 （4）该反应的平衡常数表达式　 　 三、实验探究题 23．某市对大气进行监测，发现该市首要污染物可吸入颗粒物PM2.5（直径小于等于2.5μm的悬浮颗粒物），其主要来源为燃煤、机动车尾气等．因此PM2.5、SO2、NO2等你进行研究具有重要意义．请回答下列问题： （1）对PM2.5样本用适量蒸馏水处理制成待测试样．测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表： 离子 K+ Na+ NH4+ SO42﹣ NO3﹣ Cl﹣ 浓度/mol•L﹣1 4×10﹣6 6×10﹣4 2×10﹣5 4×10﹣5 3×10﹣5 2×10﹣5 根据表中数据判断PM2.5的酸碱性为　 　，试样的pH值=　 　． （2）为减少SO2的排放，常采取的措施有： ①将煤转化为清洁气体燃料． 已知：H2（g）+ O2（g）=H2O（g）△H=﹣241.8kJ/mol﹣1 C（s）+ O2（g）=CO（g）△H=﹣110.5kJ/mol﹣1 写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式：　 　 ②洗涤含SO2的烟气．以下物质可作为洗涤剂的是　 　． a．Ca（OH）2 b．Na2CO3 c．CaCl2 d．NaHSO3 （3）汽车尾气中NOx和CO的生成及转化 ①已知气缸中生成NO的反应为：N2（g）+O2（g）⇌2NO（g）△H＞0． 若1mol空气含0.8mol N2和0.2mol O2，1300℃时在密闭容器内反应达到平衡．测得NO的物质的量为8×10﹣4mol，计算该温度下的平衡常数K=　 　．汽车启动后，气缸温度越高，单位时间内NO排放量越大，原因是　 　 ②汽车燃油不完全燃烧时产生CO，有人设想按下列反应除去CO：2CO（g）=2C（s）+O2（g），已知该反应的△H＞0，简述该设想能否实现的依据：　 　； ③目前，在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NO的污染，其化学反应方程式为　 　． 24．向2L密闭容器中通入amol气体A和bmol气体B，在一定条件下发生反应：x A（g）+yB（g）⇌pC（g）+qD（g）已知：平均反应速率Vc= Va，反应2min时A的浓度减少了 ，B的物质的量减少了 mol，有a mol D生成．回答下列问题： （1）化学反应方程式中，x=　 　，y=　 　，p=　 　，q=　 　 （2）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△H　 　 0；（填“＞、＜或=”） （3）如果其他条件不变，将容器的容积变为1L，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”）． ②平衡时反应物的转化率　 　（填：“增大”“减小或“不变”）理由是　 　． 25．天然气既是高效洁净的能源，又是重要的化工原料，在生产、生活中用途广泛。 （1）下图是一个简易测量物质反应是吸热还是放热的实验装置，利用此装置可以很方便地测得某反应是放热反应还是吸热反应。将铝片加入小试管内，然后注入足量的盐酸，U形导管中液面A　 　(填“上升”或“下降”)，说明此反应是　 　(填“放热”或“吸热”)反应。 （2）甲烷可以消除氮氧化物污染。如：CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)。 ①下列措施能够使该反应速率加快的是　 　。 a．使用催化剂 b．降低温度 c．及时分离水 d．把容器的体积缩小一倍 e．恒容下，充入Ar惰性气体 ②若上述反应在恒容密闭容器中进行，下列叙述能说明该反应已达平衡状态的是　 　。 a．正反应速率和逆反应速率相等 b．正反应速率最大，逆反应速率为0 c．容器内气体的压强不再变化 d．混合气体的质量不再变化 e．c(NO2)=2c(N2) （3）甲烷可直接应用于燃料电池，该电池采用H2SO4溶液为电解质，其工作原理如下图所示： ①外电路电子移动方向：　 　(填“a极到b极”或“b极到a极”)。 ②b电极的电极方程式为　 　。 答案解析部分 1．【答案】C 2．【答案】C 3．【答案】B 4．【答案】B 【解析】【解答】该题采用固定变量法：固定压强是P2，先拐先平，可以确定温度的高低，根据温度对化学平衡移动的影响来确定反应的吸放热情况；固定温度是T2，先拐先平，可以确定压强的高低，根据压强对化学平衡移动的影响来确定反应中各个物质的聚集状态。固定压强是P2，先拐先平，可以确定温度的高低顺序是T2＞T1，升高温度，R的百分含量降低，所以平衡逆向进行，该反应是放热反应；固定温度是T2，先拐先平，可以确定压强的高低顺序是P1＞P2，增大压强，R的百分含量降低，所以平衡逆向进行，即逆向是气体系数和减小的方向，即L是气体，故B符合题意； 答案选B。 【分析】根据温度和压强对反应速率和平衡的移动的影响判断反应是放热反应还是吸热反应，以及L的状态。 5．【答案】C 【解析】【解答】A．由图示可知，反应物所具有的能量之和比生成物所具有的能量之和高，即该反应为放热反应，A不符合题意； B．产物P2所具有的能量比产物P1所具有的能量低118.4kJ，所以产物P2比产物P1要稳定，B不符合题意； C．升高温度，活化能降低，故反应物活化分子百分数增大，C符合题意； D．由图示可知，由Z到产物P1所需的活化能低于由Z到产物P2所需的活化能，则由中间产物Z转化为产物的速率： ，D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】A、反应物的总能量大于生成物的总能量，反应放热，反之反应吸热； B、内能越小，物质越稳定； C、升高温度，活化分子数目增加，活化分子百分数增加，反应速率加快； D、活化能越大，速率越慢。 6．【答案】A 【解析】【解答】若反应向正反应进行到达平衡，X2、Y2的浓度最小，Z的浓度最大，假定完全反应，则： 　 X2（g）+ Y2（g）⇌ 2Z（g） 开始（mol/L） 0.1 0.3 0.2 变化（mol/L） 0.1 0.1 0.2 平衡（mol/L） 0 0.2 0.4 若反应逆正反应进行到达平衡，X2、Y2的浓度最大，Z的浓度最小，假定完全反应，则： 　 X2（g）+ Y2（g）⇌ 2Z（g） 开始（mol/L） 0.1 0.3 0.2 变化（mol/L） 0.1 0.1 0.2 平衡（mol/L） 0.2 0.4 0 由于为可逆反应，物质不能完全转化所以平衡时浓度范围为0<c（X2）<0.2，0.2<c（Y2）<0.4，0<c（Z）<0.4，选项A符合题意、选项BCD不符合题意； 故答案为：A。 【分析】本题考查化学平衡的建立，关键是利用可逆反应的不完全性，运用极限假设法解答，难度不大。化学平衡的建立，既可以从正反应开始，也可以从逆反应开始，或者从正逆反应开始，不论从哪个方向开始，物质都不能完全反应，若反应向正反应进行到达平衡，X2、Y2的浓度最小，Z的浓度最大；若反应逆正反应进行到达平衡，X2、Y2的浓度最大，Z的浓度最小；利用极限法假设完全反应，计算出相应物质的浓度变化量，实际变化量小于极限值，据此判断分析。 7．【答案】B 【解析】【解答】解：A．若 p1＞p2，可知压强越大，A的转化率越大，则增大压强，平衡正向移动，则a+b＞c，故A不符合题意； B．由图可知T1＜T2，温度高时C的物质的量小，可知升高温度平衡逆向移动，则此反应的△H＜0，故B符合题意； C．若a+b=c，增大压强时正逆反应速率同等程度增大，则催化剂、加压均符合图中速率变化，故C不符合题意； D．增大 B 的浓度，瞬间逆反应速率不变，与图中逆反应速率瞬间增大不符，故D不符合题意； 故选B． 8．【答案】D 【解析】【解答】A. 加入催化剂不会改变该反应的热，A项错误； B.由图可知，总反应的E=生成物的总能量-反应物的总能量=E1+E3-E4，B项错误； C.同温同容，起始 越大，A的转化率越小，C错误； D.反应②为放热反应，因此在升高温度时，平衡向逆反应方向移动，D正确； 故答案为：D。 【分析】A.催化剂可以降低反应活化能，不可改变反应的热； B.由题可知，反应物与生成物总能量差值即为反应的能量变化； C.增加，A的转化率越小， D.由图可知，反应②为放热反应，温度升高，反应向逆向移动。 9．【答案】C 【解析】【解答】①工业合成氨的反应为放热反应，温度升高，平衡左移，不利于氨气的生成，应为低温，不能用勒夏特列原理解释；故①选； ②氯化钠在溶液中完全电离，所以饱和食盐水中含有大量的氯离子，氯气溶于水的反应是一个可逆反应：Cl2+H2O⇌H++Cl-+HClO，因为饱和食盐水中含有大量的氯离子，相当于氯气溶于水的反应中增加了大量的生成物氯离子，根据勒夏特列原理，平衡向逆反应方向移动，氯气溶解量减小，所以可以勒夏特列原理解释，故②不选； ③催化剂不影响平衡移动只能够加快化学反应速率，所以不能用勒夏特列原理解释，故③选； ④增大反应物氧气浓度，平衡向正反应方向移动，所以能增大二氧化硫转化率，可以用平衡移动原理解释，故A不选； 故答案为：C。 【分析】勒夏特列原理是指改变影响化学平衡的一个因素，平衡将会向减弱这种改变的方向移动，存在化学平衡的反应事实才有可能利用勒夏特列原理解释。 10．【答案】D 【解析】【解答】根据题意，温度越高浓度越高反应速率越快，越易产生沉淀，根据温度判断，③和④温度高，并且④Na2S2O3浓度高，因此斯速率最快。 故正确答案为D 【分析】根据温度和浓度大小即可判断。 11．【答案】D 【解析】【解答】解：A．如果正反应是吸热反应，温度越高，平衡越向正反应方向移动，则K值越大，如果正反应是放热反应，温度越高，平衡越向逆反应方向移动，则K值越小，故A错误； B．K值越大，反应物转化的量越多，则反应的转化率越大，K只表达了反应的进行程度大小，和反应快慢无关，K越大反应速率不一定越大，故B错误； C．K值大小只与温度有关，与反应的初始浓度无关，故C错误； D．K值越大，说明正反应进行程度越大，反应物转化的量越多，则反应的转化率越大，故D正确； 故选D． 【分析】平衡常数K等于生成物平衡浓度幂次方乘积与反应物平衡浓度幂次方乘积的比值，K越大，说明正反应进行程度越大，反应物的转化率越大，平衡常数只与温度有关，不随其他外界条件的影响，据此分析解答． 12．【答案】C 【解析】【解答】碳酸的酸性弱于盐酸而强于次氯酸，向氯水中投入少量碳酸钙粉末后，它与盐酸反应，而不与次氯酸反应。又由于H＋浓度减小，平衡Cl2＋H2O H＋＋Cl－＋HClO向正反应方向移动，故HClO浓度增大，故C选项符合题意， 故答案为： C。 【分析】根据影响化学平衡移动的因素分析。 13．【答案】D 【解析】【解答】A．对比甲、丙数据，可知升高温度，N2的浓度增大，说明平衡逆向移动，则反应的△H<0， △S<0，如能自发进行，△G=△H-T△S<0，可知在低温条件下能自发进行，A不符合题意； B．由表中甲组数据可知100℃时平衡时c (NO) =0.10mol/L、c (CO) =0.10mol/L、c (N2) =c(CO2)=0.20mol/L，则反应的平衡常数为==320，B不符合题意； C．由平衡常数可知，==320，解得x=0.05946mol/L，假设平衡时的体积不变，将实验1和实验2中的平衡状态利用极值可以得到，当c(CO)=0.1mol/L时， 实验1中c (N2) =0.25mol/L，实验2中c (N2) =0.01mol/L+mol/L = 0.012973 mol/L，而此时两个虚拟容器中甲烷的物质的量相同，物质的量浓度之比等于体积反比，V1：V2=0.012973：0.25不等于1：2， C不符合题意； D．根据C选项，可知平衡时x=0.05946mol/L，c(N2)=0.10mol/L，根据反应2NO+2CO⇌N2+2CO2，可知起始c(CO)=0.05946mol/L+0.20mol/L=0.25946mol/L，乙容器中CO的转化率为≈77.08%<80%，D符合题意； 故答案为：D。 【分析】A.反应能自发进行的条件是△G=△H-T△S<0，据此分析。 B.根据平衡常数表达式及表格数据进行分析。 C.根据100℃ 反应的平衡常数和表中数据，结合n=cV中比例关系进行分析。 D.根据100℃ 反应的平衡常数和表中数据可求出x，进而推算出起始c(CO)，结合转化率的表达式进行分析。 14．【答案】D 【解析】【解答】A．设甲容器中平衡时反应掉的二氧化碳的浓度为xmol/L，根据K= =1，得x=0.05，所以CO 2 的转化率为50%，H2 的转化率也是50%，故A不符合题意； B．设乙容器中平衡时反应掉的二氧化碳的浓度为xmol/L，则K= =1；设丙容器中平衡时反应掉的氢气的浓度为ymol/L，则K= =1，所以x=y，乙中的转化率等于丙中的转化率，故B不符合题意； C．该反应是气体体积前后不变的反应，压强对平衡没有影响，丙的起始浓度为甲的2倍，成比例，所以甲和丙为等效平衡，由A的分析可知，平衡时甲容器中c(CO2 )是0.05mol/L，而甲和丙为等效平衡，但丙的起始浓度为甲的两倍，所以平衡时，丙中c(CO2)是0.1mol/L，则丁中各物质的物质的量均为0.1mol/L，故C不符合题意； D．由C可知，甲中c(H+)=0.05mol/L，丁中c(H+)=0.1mol/L，乙容器相当于在甲的基础上再充入CO2，平衡正向移动，c(H+)减小，甲、乙、丁中关系为乙<甲<丁，故D符合题意； 故答案为：D。 【分析】A.根据计算； B.乙容器中设参加反应的CO2的物质的量浓度为x，丙中为y，分别列出三段式计算； C.丁中各物质的物质的量浓度是甲容器的两倍，可以把丁容器中反应物分成两等份分别放入两个同甲一样的容器中，达到平衡时和甲容器相同，再压入同一个容器，压强增大但平衡不移动，各物质的量仍相等。 15．【答案】D 【解析】【解答】解：2min达到平衡时生成0.8mol Z，测得Q的浓度为0.4mol/L，生成Q为0.4mol/L×2L=0.8mol，则生成Z、Q的物质的量相同，可知a=2，则 X（g）+ 3Y（g）⇌ 2Z（g）+ 2 Q（g） 起始 2 2 0 0 转化 0.4 1.2 0.8 0.8 平衡 1.6 0.8 0.8 0.8 A．Y的转化率为 ×100%=60%，故A正确； B．反应速率v（Y）= =0.3 mol/（L•min），故B正确； C．由上述分析可知a=2，故C正确； D．平衡时X的浓度为 =0.8 mol/L，故D错误； 故选D． 【分析】2min达到平衡时生成0.8mol Z，测得Q的浓度为0.4mol/L，生成Q为0.4mol/L×2L=0.8mol，则生成Z、Q的物质的量相同，可知a=2，则 X（g）+ 3Y（g）⇌ 2Z（g）+ 2 Q（g） 起始 2 2 0 0 转化 0.4 1.2 0.8 0.8 平衡 1.6 0.8 0.8 0.8 结合转化率= ×100%、v= 计算． 16．【答案】A 【解析】【解答】B.化学反应速率是指某一段时间内的平均反应速率，而不是瞬时反应速率，B不符合题意； C.反应速率的大小不能确定反应的限度，C不符合题意； D.反应速率大小与反应现象是无关系的，D不符合题意， 故答案为：A。 【分析】化学反应速率是指表示化学反应进行的快慢。通常以单位时间内反应物或生成物浓度的变化侦（减少值或增加值）来表示，反应速度与反应物的性质和浓度、温度、压力、催化剂等都有关，如果反应在溶液中进行，也与溶剂的性质和用量有关。其中压力关系较小(气体反应除外），催化剂影响较大。可通过控制反应条件来控制反敁速率以达到某些目的。 17．【答案】D 【解析】【解答】A．如果加入CO2，平衡逆向移动，CO2的百分含量增大，A项错误； B．即使分离氢气，平衡向正反应方向移动，二氧化碳的体积百分含量也增大，B项错误； C．体系中二氧化碳的体积百分含量增大，平衡发生一定移动，C项错误； D．若加入CO2，平衡逆向移动，CO2的百分含量增大；若减少氢气的量，二氧化碳的体积百分含量增大，平衡向正反应方向移动，D项正确； 故答案为：D。 【分析】 体系中二氧化碳的体积百分含量增大 ，平衡一定发生移动，平衡可能正向移动，如分离出氢气，也可能逆向移动，如增加二氧化碳的含量。 18．【答案】A 【解析】【解答】A．根据分析：维持空气的进气量不变，只调大燃料的进气量，可以使燃料充分燃烧，且利用率大，A符合题意； B．根据分析可知：维持燃料的进气量不变，只调大空气的进气量，天然气的耗氧量更小，故空气过量较多时将带走大量的热量，B不合题意； C．同时调大空气的进气量和燃料的进气量，将使燃烧太旺盛，温度过高，而且比例不协调也不能使燃料充分利用，C不合题意； D．同时调小空气的进气量和燃料的进气量，将使燃烧不充分，也是比例的问题，影响燃料利用率，D不合题意； 故答案为：A。 【分析】根据反应方程式：C3H8+5O2 3CO2+4H2O，CH4+2O2 CO2+2H2O，可知将烧液化石油气（主要成分为C3H8）的传统灶具改造为烧天然气的灶具，耗氧量减小了，故要么调小进空气的量，要么调大进燃料的量，或者二者同时进行。 19．【答案】D 【解析】【解答】A：根据盖斯定律可知，对于进程Ⅰ、Ⅱ是S转化为P的不同路径，故生成等量的P所放出的热量相同，故A不符合题意； B：观察图示，活化能高的步骤为决速步骤，进程Ⅱ第二步的活化能低于进程Ⅲ第二步的活化能，故催化效率X>Y，故B不符合题意； C：对于进程Ⅰ，升高温度，正、逆反应速率均增大，反应后的能量比反应前低，为放热反应，升高温度反应向吸热反应进行，故逆反应速率增加更明显，故C不符合题意； D：观察图示，反应前物质为S+Z，反应后物质转化为P▪Z，而不是P+Z，故Z不符合催化剂的特点，Z没有催化作用 ，故D符合题意； 故答案为：D 【分析】催化剂的特点：反应前后其质量和性质都不发生变化。 催化剂能降低反应的活化能。 20．【答案】C 【解析】【解答】A．根据题干信息，设消耗c(CO2)为x，可列出化学平衡三段式： 　 CO2(g)+ H2(g) HCOOH(g) 起始量（mol/L） 1 1 　 0 变化量（mol/L） x x 　 x 平衡量（mol/L） 1-x 1-x 　 x 该反应的化学平衡常数K= =2，x=0.5mol/L，则HCOOH（g）体积分数为 ==，A不符合题意； B．由分析可知，该反应的ΔH=745kJ/mol×2+436kJ/mol-（413.4kJ/mol+745kJ/mol+351kJ/mol+462.8kJ/mol）=-355.2kJ/mol，ΔH＜0，B不符合题意； C．根据题干信息，T2℃时，=K=1.9，而T1℃时，K=2，T1℃→T2℃，平衡常数减小，即反应逆向移动，而反应为放热反应，升温利于平衡逆向移动，则T1℃＜T2℃，C符合题意； D．由A项可知，T1℃时，平衡状态下，CO2（g）、H2（g）、HCOOH（g）物质的量分别为：0.5mol、0.5mol、0.5mol，若向平衡后的体系中再充入CO2（g）、H2（g）、HCOOH（g）各1mol，此时的浓度熵Qc====K，则平衡正向移动， 此时 ，D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】A.根据化学平衡三段式及平衡常数表达式进行分析。 B. ΔH=反应物总键能-生成物总键能。 C.升温利于平衡向吸热反应方向移动。 D. 通过比较浓度熵Qc与平衡常数K进行分析，Qc＜K，平衡正向移动。 21．【答案】；＜；CH4（g）+N2O4（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=﹣810.1kJ/mol；2CO2+2H2O2HCOOH+O2；a→b　 【解析】【解答】（1）①2NO（g）+2CO（g） 2CO2 （g）+N2 （g）的平衡常数表达式为生成物浓度系数次幂的乘积与反应物浓度系数次幂乘积的比值，即：，故答案为：； ②由图示可知，温度T1先到达平衡，故温度T1＞T2，温度越高平衡时，二氧化碳的浓度越低，说明升高温度平衡向逆反应移动，故正反应为放热反应，即：△H＜0， 故答案为：＜； ③接触面积越大反应速率越快，到达平衡的时间越短，催化剂的表面积S1＞S2，S2条件下达到平衡所用时间更长，但催化剂不影响平衡移动，平衡时二氧化碳的浓度与温度T1到达平衡时相同，故c（CO2）在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线为，故答案为： （2）①已知：ⅠCH4（g）+2NO2（g）═N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H1=﹣867kJ/mol Ⅱ2NO2（g）⇌N2O4（g）△H2=﹣56.9kJ/mol 根据盖斯定律，Ⅰ﹣Ⅱ得：CH4（g）+N2O4（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g），故△H=﹣867kJ/mol﹣（﹣56.9kJ/mol）=﹣810.1kJ/mol， 即：CH4（g）+N2O4（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=﹣810.1kJ/mol， 故答案为：CH4（g）+N2O4（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=﹣810.1kJ/mol． ②体系中进入的物质为：CO2和H2O，则反应物为：CO2和H2O，得到的物质为：HCOOH和O2，生成物为：HCOOH和O2，利用氧化还原方程式的配平写出化学方程式为：2CO2+2H2O2HCOOH+O2；体系中氢离子从 a→b，则电流的方向为：b→a，电子的流向为：a→b，故答案为：2CO2+2H2O2HCOOH+O2；a→b． 【分析】（1）①化学平衡常数为生成物浓度系数次幂的乘积与反应物浓度系数次幂乘积的比值，根据平衡常数的概念并结合反应方程式反应的平衡常数表达式； ②根据到达平衡的时间判断温度高低，根据平衡时二氧化碳的浓度判断温度对平衡的影响，进而判断△H； ③接触面积越大反应速率越快，到达平衡的时间越短，催化剂的表面积S1＞S2，S2条件下达到平衡所用时间更长，但催化剂不影响平衡移动，平衡时二氧化碳的浓度与温度T1到达平衡时相同； （2）①根据盖斯定律，由已知热化学方程式乘以适当的系数进行加减构造目标热化学方程式； ②根据体系中进入的物质和得到的物质获得反应物和生成物，利用氧化还原方程式的配平写出化学方程式；根据溶液中阳离子的移动判断电子的流向． 22．【答案】mol•L﹣1•s﹣1；不；0.7　；升高温度； 【解析】【解答】解：铁与水蒸气反应的方程式为：3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2， （1）t1～t2这段时间内氢气的浓度变化为：0.35mol﹣0.20mol=0.15mol，这段时间内的化学反应速率v（H2）=mol•L﹣1•s﹣1， 故答案为：mol•L﹣1•s﹣1； （2）在固体有剩余的情况下，增加或减少固体的质量，对反应速率以及限度均无影响；再加入1molH2O（g） 再次达到平衡够，H2的物质的量为原来的2倍，即：H2物质的量为0.7mol， 故答案为：不；0.7； （3）t1时反应未达到平衡，改变条件后逆反应速率突然增大，且继续增大，改变的条件可以为：升高温度， 故答案为：升高温度； （4）反应3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2的平衡常数表达式为：， 故答案为：． 【分析】（1）根据t1～t2这段时间内氢气的浓度变化计算出氢气的反应速率； （2）根据固体不影响反应速率和化学平衡判断；该反应是气体体积不变的反应，水的物质的量增大1倍，则氢气的物质的量增大1倍； （3）t1时改变了某种条件，逆反应速率突然增大，且继续增大，说明可能为升高温度、加入了催化剂或最大了反应物浓度； （4）根据铁与水蒸气的反应方程式及平衡常数的表达式写出该反应的平衡常数表达式，注意固体不需要写出． 23．【答案】（1）酸性；4 （2）C（s）+H2O（g）=H2（g）+CO（g）△H=+131.3kJ/mol；ab （3）4×10﹣6；温度升高，反应速率加快，平衡右移；因为该反应的△H＞0，△S＜0，所以任何温度下均不自发进行；2CO+2NO 2CO2+N2 【解析】【解答】解：（1.）根据电荷守恒得：[H+]+[K+]+[Na+]+[NH4+]=2[SO42﹣]+[NO3﹣]+[Cl﹣]，将表中数据代入得：[H+]=10﹣4，pH=﹣lg[H+]=4，溶液呈酸性，故答案为：酸性；4； （2.）①H2（g）+ O2（g）=H20 （g）△H=﹣241.8kJ•mol﹣1 ① C（s）+ O2（g）=CO （g）△H=﹣110.5kJ•mol﹣1② 利用盖斯定律将方程式变形：②﹣①得 C（s）+H2O（g）=H2（g）+CO（g）△H=+131.3kJ/mol，故答案为：C（s）+H2O（g）=H2（g）+CO（g）△H=+131.3kJ/mol；②二氧化硫是酸性氧化物所以具有酸性氧化物的通性能够与碱反应：SO2+Ca（OH）2=CaSO3↓+H2O；二氧化硫水溶液是亚硫酸所以也能够与碳酸钠反应：SO2+Na2CO3=Na2SO3+CO2↑所以可以用氢氧化钙溶液和碳酸钠溶液做洗涤剂； 二氧化硫与氯化钙溶液不反应，且在亚硫酸氢钠溶液中的溶解度很小，所以不能用氯化钙和亚硫酸氢钠溶液做洗涤液，故答案为：ab； （3.）①设反应容器的体积是aL 根据题意得： N2（g） + O2（g） ⇌ 2NO（g） 初始浓度 0 转化浓度 平衡浓度 将各种物质的浓度带入表达式 得K= ≈4×10﹣6， 气缸温度越高，单位时间内NO排放量越大，原因是温度升高，反应速率加快，平衡右移；故答案为：4×10﹣6；温度升高，反应速率加快，平衡右移；②2CO（g）=2C（s）+O2（g）是一个熵值减小的反应即：△S＜0，同时又是一个△H＞O，所以△H﹣T△S一定大于0，所以任何条件下不能自发进行，故答案为：因为该反应的△H＞0，△S＜0，所以任何温度下均不自发进行；③CO和NOx在催化剂发生反应：2CO+2NO 2CO2+N2，故答案为：2CO+2NO 2CO2+N2． 【分析】（1）依据电荷守恒，求出氢离子的浓度，带入pH计算公式；（2）①利用盖斯定律，通过已知热化学方程式运算得目标热化学方程式；②依据二氧化硫的性质：是一种酸性氧化物可以和碱反应，二氧化硫溶于水得亚硫酸，酸性强于碳酸，所以可以和碳酸钠溶液反应；（3）①列三段表示出各种物质平衡时的浓度，带入平衡常数表达式；N2（g）+O2（g）⇌2NO（g）△H＞0，该反应是吸热反应，温度升高，反应速率加快，平衡向正方向移动，单位时间内产生的NO多；②利用反应能否自发进行的判据△H﹣T△S；③CO和NOx在催化剂的作用下发生氧化还原反应生成无毒的二氧化碳和氮气． 24．【答案】（1）2；3；1；6 （2）< （3）增大；减少；压强增大，平衡逆向移动，转化率减小 【解析】【解答】解：（1）平均反应速率vC= vA；反应2min时，A的浓度减少了 ， 则vA= = mol/（L•mim），vC= mol/（L•mim）， B的物质的量减少了 mol， vB= = mol/（L•mim）， 有a mol D生成，vD= = mol/（L•mim）， 由反应速率之比等于化学计量数之比可知，反应为2A（g）+3B（g）⇌C（g）+6D（g）， 故答案为：2；3；1；6；（2）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，则升高温度逆向移动，正反应为放热反应，△H＜0， 故答案为：＜；（5）①将容器的容积变为1L，相当于压强增大，则反应速率增大， 故答案为：增大；②将容器的容积变为1L，相当于压强增大，平衡逆向移动，转化率减小， 故答案为：减小；压强增大，平衡逆向移动，转化率减小． 【分析】平均反应速率vC= vA；反应2min时，A的浓度减少了 ， 则vA= = mol/（L•mim），vC= mol/（L•mim）， B的物质的量减少了 mol， vB= = mol/（L•mim）， 有a mol D生成，vD= = mol/（L•mim）， 由反应速率之比等于化学计量数之比可知，反应为2A（g）+3B（g）⇌C（g）+6D（g），结合温度、压强对平衡移动的影响来解答． 25．【答案】（1）下降；放热 （2）ad；ac （3）a极到b极；CH4-8e-+4H2O=CO2+2H2O+8H+ 【解析】【解答】（1）铝和稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，为放热反应，锥形瓶内温度升高，导致空气排出，U型管中左侧红色水柱液面降低，右侧水柱页面升高，故答案为：下降；放热； （2）①a、使用催化剂，化学反应速率加快，a正确；b、降低温度，化学反应速率减慢，b错误；c、及时分离水，可以是水的浓度减小，逆反应速率瞬间减慢后逐步加快，正反应速率逐渐减慢，达到新的平衡，正逆反应速率较之前减慢，c错误；d、容器体积缩小一半，各种物质浓度增大，正逆反应速率增大，d正确；e、恒容下充入惰性气体，各种物质浓度不变，速率不变，e错误； 故答案为：ad； ②a、正反应速率和逆反应速率相等，反应达到平衡，a正确； b、可逆反应平衡时，正反应速率=逆反应速率≠0，b错误； c、恒容条件下，左右两边气体化学计量数不相等，气体总物质的量和总压强为变值，当总物质的量不变时，气体总压强也不变，反应达到平衡，c正确； d、反应中，所有反应物和生成物为气体，符合气体质量守恒，混合气体质量为定值，气体质量不变无法判断是否达到平衡，d错误； e、浓度之比无法判断反应是否达到平衡，平衡时刻浓度和初始投入量有关，e错误； 故答案为：ac； （3）①燃料电池中，通入氧气一端为正极，通入燃料一端为负极，电子由负极流向正极，即由a极流向b极，故答案为：a极道b极； ②负极为CH4生成CO2，溶液为稀硫酸，则电极反应式为CH4失去电子，结合H2O生成CO2、H2O和H+，故答案为：CH4-8e-+4H2O=CO2+2H2O+8H+。 【分析】（1）常见放热反应：燃烧、爆炸、金属腐蚀、食物腐烂、金属的置换反应、大部分化合反应、中和反应； （2）①增大化学反应速率的方法：升高温度，增大反应物的浓度，加入催化剂，增大接触面积，气体的反应压缩体积； ②化学平衡判断：1、同种物质正逆反应速率相等，2、不同物质速率满足：同侧异，异侧同，成比例，3、各组分的浓度、物质的量、质量、质量分数不变，4、左右两边化学计量数不相等，总物质的量、总压强（恒容）、总体积（恒压）不变，5、平均相对分子质量、平均密度根据公式计算，6、体系温度、颜色不变； （3）①原电池的角度进行分析，活泼金属作为负极，负极质量减少，正极质量增加或者生产气体，电子由负极经过导线流向正极，电流由正极经过导线流向负极，阳离子移向正极，阳离子得到电子形成单质，阴离子移向负极，负极失去电子形成阳离子； ②电极反应式的书写要注意，负极反应为负极材料失去电子化合价升高，正极反应为正极材料得到电子化合价降低，且要根据电解质溶液的酸碱性判断，酸性溶液不能出现氢氧根，碱性溶液不能出现氢离子，且电极反应式要满足原子守恒。 学科网（北京）股份有限公司 $$