第2章 化学反应的方向、限度和速率 单元检测题 2024-2025学年高二上学期化学沪科版（2020）选择性必修1

第2章《化学反应的方向、限度和速率》单元检测题 一、单选题（共20题） 1．高炉炼铁过程中发生反应：，该反应在不同温度下的平衡常数见表。 温度T/℃ 1000 1150 1300 平衡常数K 4.0 3.7 3.5 下列说法正确的是 A．由表中数据可判断该反应：反应物的总能量<生成物的总能量 B．下与反应，达到平衡时，用表示该反应的平均速率为 C．为了使该反应的K增大，可以在其他条件不变时，增大 D．其他条件不变时，增加的用量，不能有效降低炼铁尾气中的含量 2．为了深入践行生态文明思想，立足新发展阶段，完整、准确、全面贯彻新发展理念，我国大力倡导绿色低碳生产生活方式，积极营造节能降碳浓厚氛围。下列措施与该说法不相符的是          A．购物时使用环保袋 B．就餐时践行“光盘行动” C．使用节能灯代替白炽灯 D．为了食物长期保鲜，冰箱温度越低越好 A．A B．B C．C D．D 3．往一体积不变的密闭容器中充入H2和I2，发生反应H2(g)+I2(g)=2HI(g)；△H<0，当达到平衡后，t1时改变反应的某一条件，平衡如图所示，则t1改变的条件为 A．增大压强 B．升高温度 C．增大H2的浓度 D．加入催化剂 4．下列过程中，需要加快化学反应速率的是 A．钢铁生锈 B．塑料降解 C．食物腐败 D．橡胶老化 5．某反应在有无催化剂条件下的能量变化如下图所示，下列说法不正确的是 A．反应过程a无催化剂参与 B．该反应为放热反应，热效应等于△H C．有催化剂条件下，反应的活化能等于E1-E2 D．使用催化剂可改变该反应的活化能，增加单位体积内反应物分子中活化分子的数目，但是不能改变反应的△H 6．在体积均为1.0L的两恒容密闭容器中加入足量的相同的碳粉，再分别加入和，在不同温度下反应达到平衡，平衡时的物质的量浓度随温度的变化如图所示（图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ点均处于曲线上）。下列说法不正确的是 A．反应的 B．体系的总压强（状态Ⅱ）（状态Ⅰ） C．体系中c（CO）:c（CO，状态Ⅱ）＜2c（CO，状态Ⅲ） D．逆反应速率（状态Ⅰ）（状态Ⅲ） 7．中学化学教材中有大量数据，下列是某同学对数据的利用情况，其中正确的是 A．利用焓变的数据或熵变的数据单独判断反应是否能自发进行 B．利用反应热数据的大小判断不同反应的反应速率的大小 C．利用沸点数据推测将一些液体混合物分离开来的可能性 D．利用溶液的pH与7的大小关系，来判断任何温度下溶液的酸碱性 8．关于反应，下列说法正确的是 A．该反应高温、低温下都能自发发生 B．该反应平衡常数表达式是 C．催化剂能提高平衡转化率 D．平衡后扩大容积v(正)、v(逆)都减小 9．一定温度下，向四个不同的恒容密闭容器中分别通入，发生反应。tmin时，NOCl的转化率与容器体积的关系如图所示。下列叙述正确的是 A．图中只有c、d两点处于平衡状态 B．b、d两点的压强相等 C．tmin时a点大于c点 D．平衡转化率： 10．含有少量I-的溶液中，H2O2的分解机理如下： ①H2O2＋I-=H2O＋IO-(慢)， ②H2O2＋IO-=H2O＋O2＋I-(快)。 对于含有少量I-的溶液中发生的反应2H2O2(aq)=2H2O(l)＋O2(g)　ΔH=-98kJ/mol，下列说法正确的是 A．增大溶液中c(I-)，可提高H2O2的分解速率 B．IO-也是该反应的催化剂 C．反应①和反应②的活化能之和等于98kJ/mol D．升高温度和使用催化剂均能提高H2O2分解的平衡转化率 11．一定温度下，向容积为2L的恒容密闭容器中充入NO2(g)发生的反应为2NO2(g，红)N2O4(g，无)，容器内n(NO2)、n(N2O4)与反应时间t的关系如图所示。下列说法正确的是 A．a点处，反应达到平衡状态 B．反应过程中容器内气体颜色变深 C．t1min后，再向容器中充入1molHe(g)，正逆反应速率均增大 D．容器内气体的平均相对分子质量不变时，反应达到平衡状态 12．在一定温度下，向某固定容积的密闭容器中加入1 mol N2和3 mol H2，发生如下反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。此反应达到平衡的标志是 A．容器内气体密度不再发生变化 B．容器内各物质的浓度不再发生变化 C．正反应和逆反应都已停止 D．单位时间消耗0.1 mol N2的同时生成0.2 mol NH3 13．如图所示为工业合成氨的流程图。下列说法错误的是 A．步骤①中“净化”可以防止催化剂“中毒” B．步骤③、④、⑤均有利于提高原料的平衡转化率 C．工业合成氨反应，该反应能在低温自发进行 D．步骤②中“加压”既可以提高原料的转化率，又可以加快反应速率 14．一定温度下，在刚性容器中加入等物质的量的与发生反应：    ，测得与的分压随时间变化如图所示。下列说法正确的是 A．当气体密度不再变化时，反应达到平衡 B．体系中气体总物质的量： C．升高温度，反应速率：降低，增加 D．该反应的活化能： 15．某反应由两步反应A→B→C构成，其反应能量曲线如图所示，下列叙述错误的是 A．两步反应均为吸热反应 B．三种物质中C最稳定 C．A与C的能量差为E5 D．A→B的反应不一定需要加热 16．反应的速率方程。已知k为速率常数，温度不变，k不变，若在某温度下将密闭的反应容器的总体积压缩为原来的，此时该反应的速率变为原来的 A．4倍 B．8倍 C．16倍 D．64倍 17．在密闭容器中的一定量混合气体发生反应：xA(g)+yB(g)⇌zC(g)，达到平衡时，测得A的浓度为0.5mol·L−1，在温度不变的条件下，将容器的体积扩大到两倍，再达到平衡，测得A的浓度降低为0.3mol·L−1。下列有关判断正确的是 A．x＋y<z B．平衡向正反应方向移动 C．C的体积分数降低 D．B的转化率增大 18．在氧化钕等稀土催化剂的作用下可发生反应：，若该反应的反应速率分别用、、、表示，则下列关系正确的是 A． B． C． D． 19．下列方案设计、现象和结论都正确的是 目的 方案设计 现象和结论 A 探究浓度对化学反应速率的影响 若A组褪色快，则浓度越高，化学反应速率越快 B 探究温度对化学反应速率的影响 取5 mL 0.1 mol/L Na2S2O3溶液和5 mL 0.1 mol/L H2SO4溶液混合后，分别放入冷水和热水中 若热水中先出现浑浊，则温度越高，化学反应速率越快 C 探究温度对化学平衡的影响 加热CuCl2溶液，观察颜色变化 若溶液由蓝色变为黄绿色，则[Cu(H2O)4]2＋(蓝色)＋4Cl- [CuCl4]2-(黄色)＋4H2O是吸热反应 D 探究压强对化学平衡的影响 用注射器中抽取20 mLNO2和N2O4的混合气体，压缩至10 mL 若颜色变浅，则增大压强，平衡2NO2N2O4正向移动 A．A B．B C．C D．D 20．可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋gD(g)的v－t图像如图甲所示，若其他条件都不变，只是在反应前加入合适的催化剂，则其v－t图像如图乙所示。    ①a1＝a2②a1＜a2③b1＝b2④b1＜b2⑤t1＝t2 ⑥t1＞t2⑦两图中阴影部分面积相等⑧图乙中阴影部分面积更大以上所列正确的为 A．②④⑥⑦ B．②④⑤⑧ C．②③⑤⑦ D．②③⑥⑧ 二、非选择题（共5题） 21．尿素(NH2CONH2)又称碳酰胺，是含氮量最高的氮肥。工业上利用二氧化碳和氨气在一定条件下合成尿素，涉及的反应如下： 反应I：2NH3(g)+ CO2(g)H2NCOONH4(s)(氨基甲酸铵)    ΔH1 = -272kJ·mol-1 反应II：H2NCOONH4(s)NH2CONH2(s)+ H2O(g)         ΔH2 = +138kJ·mol-1 请回答： (1)写出二氧化碳和氨气合成尿素的总热化学方程式 ，该反应自发进行的条件是 (填“低温”、“高温”或“任意条件”)。 (2)尿素(NH2CONH2)是一种重要的化工产品，有很多用途。化工生产中利用尿素溶液可吸收尾气中的氯气，生成两种无污染气体，其中一种气体是空气的主要成分，且溶液pH明显降低，该反应的化学方程式 。 (3)合成氨工业先驱哈伯(P·Haber)利用N2和H2在Fe催化作用下最早人工合成氨气，该反应为： N2(g)+ 3H2(g)2NH3(g)  ΔH = -92.4 kJ·mol-1 ①写出该反应的平衡常数表达式K = 。 ②关于合成氨工艺的下列理解，正确的是 。 A．当温度、压强一定时，在原料气(N2和H2的比例不变)中添加少量惰性气体，有利于提高平衡转化率 B．降低温度能使平衡向正反应方向进行且平衡常数不变 C．合成氨反应在不同温度下的ΔH和ΔS都小于零 D．分离空气可得N2，通过天然气和水蒸气转化可得H2，原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒和安全事故发生 22．回答下列问题： (1)写出下列反应的热化学方程式： ①32g铜粉在足量氧气中反应生成氧化铜固体时放出78.5kJ热量： 。 ②一氧化碳气体还原Fe3O4得到1mol单质铁时放出14.7kJ热量： 。 (2)工业上用CO生产燃料甲醇，一定条件下发生反应：CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)，反应过程中的能量变化情况如图所示。 ①曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。计算当反应生成1.5molCH3OH(g)时，能量变化值是 kJ。 ②选择适宜的催化剂 (填“能”或“不能”)改变该反应的反应热。 (3)断开1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键分别需要吸收能量为436kJ、391kJ、946kJ，则1molH2与足量N2反应生成NH3需 (填“吸收”或“放出”)能量 kJ。(小数点后保留两位数字)，事实上，反应的热量总小于理论值，理由是 。 23．回答下列问题 (1)用50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/L溶液测定计算中和反应的反应热。    回答下列问题： ①从实验装置上看，图中缺少的一种玻璃用品是 。 ②采用稍过量的溶液的原因： (2)某温度下，在一个5L的恒容容器中，X、Y、Z均为气体，三种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：    ①该反应的化学方程式为： 。 ②反应开始至2min，以气体Z表示的平均反应速率为 。 (3)在两个恒温、恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应： (甲) (乙) 当下列物理量不再发生变化时，其中能表明(甲)达到化学平衡状态是 ；能表明(乙)达到化学平衡状态是 。 ①混合气体的密度 ②反应容器中生成物的百分含量 ③反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于系数之比 ④混合气体的压强 ⑤混合气体的平均相对分子质量 ⑥混合气体的总物质的量 (4)反应，在一容积可变的密闭容器中进行，试回答： ①增加Fe的量，其正反应速率的变化是 (填增大、不变、减小，以下相同)， ②将容器的体积缩小一半，其正反应速率 ， ③保持体积不变，充入使体系压强增大，其反应速率 ， ④保持压强不变，充入使容器的体积增大，其反应速率 。 24．利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇、二甲醚等有机物，回答下列问题： (1)在体积为2L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，在相同温度、容积不变的条件下发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ，能说明该反应已达平衡状态的是 (填序号)。 A．CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度均不再变化 B．v生成(CH3OH)=v消耗(CO2) C．n(CO2)∶n(H2)∶n(CH3OH)∶n(H2O)=1∶1∶1∶1 D．容器中混合气体的密度保持不变 E.容器内气体压强保持不变 (2)一定条件下甲醇可由氢气和CO反应合成：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。已知：υ(正)=k(正)·x(CO)·x2(H2)，υ(逆)=k(逆)·x(CH3OH)，其中x为各组分的体积分数。在密闭容器中按物质的量之比为1：2充入CO和H2，测得平衡混合气体中CO的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示。 ①P1 P2(填“>”或“＜”)；升高温度， (填“增大”“减小”或“不变”)； ②c、d、e三点平衡常数Kc、Kd、Ke三者之间的关系为 。 (3)燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为：2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)，一定条件下，现有两个体积均为2L恒容密闭容器甲和乙，在甲中充入1moLCO2和3molH2，在乙中充入2moLCO2和6molH2，发生上述反应并达到平衡。该反应中CO2的平衡转化率随温度的变化曲线如图1所示；容器甲中，在不同催化剂作用下，相同时间内CO2的转化率随温度变化如图2所示。下列说法正确的是 。 A图1中，反应2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)的 B．图1中，表示乙容器CO2的平衡转化率随温度变化的是曲线B C．图1中，逆反应速率v逆：状态I＜状态III D．图2中，T3对应的平衡常数小于T4对应的平衡常数 E. 图2中，根据图中曲线分析，催化剂I的催化效果最好 25．利用H2和CO2在一定条件下可以合成乙烯：6H2(g)+2CO2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g)。已知不同温度对CO2的转化率及催化剂的效率影响如图所示，则不同条件下反应， 点的速率最大，M点时平衡常数比N点时平衡常数 ，温度低于250℃时，随温度升高乙烯的产率 。    参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D B B C D C D C A 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 D B B B A D C D C A 1．D A．由表中数据可判断，平衡常数随温度升高减小，说明反应为放热反应，可知反应物的总能量＞生成物的总能量，故A错误； B．1000℃下Fe2O3与CO反应，tmin达到平衡时c(CO)=2×10-3 mol/L，设CO起始浓度x，，，解得x=10-2mol/L，则用CO表示该反应的平均速率为，故B错误； C．平衡常数只受温度影响，增大c(CO)不能改变化学平衡常数，故C错误； D．增大固体的量，不改变平衡的移动，则其他条件不变时，增加Fe2O3的用量，不能有效降低炼铁尾气中CO的含量，故D正确； 故选：D。 2．D A．购物时使用环保袋，是倡导绿色低碳生产生活方式，A项正确； B．就餐时践行“光盘行动”， 可以倡导绿色低碳生产生活方式，营造节能降碳，B项正确； C．使用节能灯代替白炽灯，可以倡导绿色低碳生产生活方式，营造节能降碳，C项正确； D．为了食物长期保鲜，冰箱温度并不是越低越好，D项错误； 答案选D。 3．B A．反应前后气体分子数不变，增大压强，正逆反应速率都增大，但平衡不移动，A错误； B．反应放热，升高温度，正逆反应速率均增大，且平衡正向移动，符合题意，B正确； C．增大H2的浓度，平衡正向移动，C错误； D．加入催化剂，正逆反应速率均增大，但平衡不移动，D错误； 答案选B。 4．B 为提高生产效益或促进人类发展的反应，需要加快反应速率，而材料的腐蚀、老化、食物腐烂等需要减慢反应速率，以此来解答。 选项中只有B塑料降解为有利于人类发展的反应，需要加快反应速率；而钢铁生锈、食物腐败、橡胶老化均对人类不利，均需要减慢反应速率，故合理选项是B。 5．C A．使用催化剂能降低反应的活化能，根据图象可知，反应过程b使用了催化剂，反应过程a无催化剂参与，故A说法正确； B．根据图象可知，反应物总能量大于生成物总能量，该反应为放热反应，在中学阶段一般认为热效应等于ΔH，故B说法正确； C．E1、E2分别代表反应过程中各步反应的活化能，整个反应的活化能为能量高的E1，故C说法错误； D．催化剂能改变反应途径，可改变反应的活化能，一般加入催化剂，降低反应的活化能，增加单位体积内反应物分子中活化分子的数目，ΔH在一定条件下，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关，故D说法正确； 答案为C。 6．D A．由图中温度高平衡时cCO2小，则升高温度平衡向正向移动，可知ΔH>0，故A正确； B．Ⅰ、Ⅱ两点cCO2相等，由初始量和cCO2可计算得出状态Ⅱ时容器中气体的物质的量大于状态Ⅰ时的2倍，又状态Ⅱ的温度高于状态Ⅰ，则体系的总压强p总（状态Ⅱ）>2p总（状态Ⅰ），故B正确； C．状态Ⅱ、Ⅲ的温度相同，状态Ⅱ可以看做将两个状态Ⅲ的容器合二为一，加压将容器压缩为1.0L，若平衡不移动，Ⅱ状态CO的浓度等于2倍Ⅲ，但增大压强，平衡左移，消耗CO，则c（CO，状态Ⅱ）＜2c（CO，状态Ⅲ），故C正确； D．状态Ⅰ、状态Ⅲ的温度不同，温度高反应速率快，则逆反应速率为V逆（状态Ⅰ）＜V逆（状态Ⅲ），故D错误； 故选D。 7．C 略 8．D A．该反应是熵增的吸热反应，反应△H＞0、△S＞0，高温条件下反应△H—T△S＜0，反应能自发发生，故A错误； B．由方程式可知，反应平衡常数表达式是，故B错误； C．催化剂能降低反应活化能，加快反应速率，但化学平衡不移动，不能提高水蒸气的平衡转化率，故C错误； D．平衡后扩大容积，容器中气体压强减小，正逆反应速率都减小，故D正确； 故选D。 9．C A．浓度越小，反应速率越慢，达到平衡所需的时间越长，则a点容器中反应速率最快，d点容器中反应速率最慢．a、b点反应速率比c点快，由于tmin后c点的NOCl转化率比a、b点高，则a、b点反应已达到平衡，c点不一定达到平衡状态，d点没有达到平衡状态，故A错误； B．b、d两点的容器中NOCl的转化率相等，则容器中NOCl、NO、Cl2的物质的量分别对应相等，即两容器中混合气体的总物质的量相等，但V2＜V4，根据pV=nRT可知，压强：b＞d,故B错误； C．a点已达到平衡，且容器体积更小、压强更大，反应速率更快，所以a点v逆大于c点v正，故C正确； D．当四个容器中反应都达到平衡状态时，结合反应容器体积和反应方程式可知，体积越大，压强越小，转化率越高，平衡转化率：，故D错误； 故选：C。 10．A A．增大溶液中c(I－)，反应①的速率加快，①的速率决定总反应速率，故可提高H2O2的分解速率，A正确； B．I－是该反应的催化剂，IO－是中间产物，B错误； C．焓变等于正反应活化能减去逆反应活化能，因此反应①和反应②的活化能之和不等于98 kJ/mol，C错误； D．催化剂不能使平衡发生移动，使用催化剂不能提高H2O2分解的平衡转化率，D错误； 答案选A。 11．D 向容积为2L的恒容密闭容器中充入NO2(g)发生的反应，则二氧化氮物质的量减小、四氧化二氮的物质的量增加，结合图示可知，a点所在曲线为二氧化氮的物质的量曲线； A．a点处之后二氧化氮的物质的量仍减小，说明反应没有达到平衡状态，A错误； B．随着反应进行，二氧化氮转化为无色四氧化二氮，反应过程中容器内气体颜色变浅，B错误； C．恒容密闭容器中，充入He(g)不影响反应物的浓度，故不影响反应的速率，C错误； D．反应为气体分子数减小的反应，容器内气体的平均相对分子质量不变时，反应达到平衡状态，D正确； 故选D。 12．B A．ρ=，反应前后气体的总质量和体积均不变，故密度始终不变，选项A错误； B．平衡的标志为容器内各物质的浓度不变，选项B正确； C．化学反应达到平衡时v正=v逆≠0，选项C错误； D．消耗N2和生成NH3的速率表示的都是正反应速率，不能说明v正=v逆，选项D错误； 答案选B。 13．B 步骤①中“净化”N2、H2，除去杂质，以防止催化剂中毒，步骤②加压，步骤③中发生合成氨的反应，步骤④液化分离出NH3，步骤④液化分离出NH3，以此解答。 A．步骤①中“净化”是除去杂质，以防止催化剂中毒，故A正确； B．步骤③催化剂只能提高反应速率，不能提高平衡转化率，合成氨反应为放热反应，高温不利于平衡正向移动，所以不能提高平衡转化率；步骤④液化分离出NH3，可以使平衡正向移动，有利于提高原料的平衡转化率；出有利于提高原料的平衡转化率：所以步骤④、⑤有利于提高原料的的转化率，步骤③不能，故B错误； C．工业合成氨反应，气体分子数减小，即，根据，低温时才能使，所以该反应能在低温自发进行，故C正确； D．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，加压也可以提高反应速率，故D正确； 故选B。 14．B A．根据质量守恒，气体总质量不变，容器体积不变，气体密度一直保持不变，不能判断反应是否达到平衡，A错误； B．由三段式 ，则体系中气体总物质的量：，B正确； C．升高温度，正、逆反应速率都增加，C错误； D．该反应为放热反应，正反应活化能小于逆反应活化能，D错误； 故选B。 15．A A．A→B的反应，反应物总能量小于生成物总能量，反应吸热，B→C的反应，反应物的总能量大于生成物总能量，反应为放热反应，A错误； B．物质的能量越低，越稳定，由图可知，C的能量最低，C最稳定，B正确； C．由图可知，A与C的能量差为E5，C正确； D．吸热反应并不一定需要加热反应才能发生，D正确； 故答案为：A。 16．D 若在某温度下将密闭的反应容器的总体积压缩为原来的，反应物的浓度是起始的四倍，则反应速率v＇=k[4c(NO)]2·4c(Br2)=64v，故选D。 17．C 在温度不变的条件下，将容器的体积扩大到两倍，若平衡不移动，则A的浓度为0.25 mol·L-1；体积扩大两倍再次达到平衡时A的浓度为0.3 mol·L-1>0.25 mol·L-1，说明体积增大(减小压强)，平衡向逆反应方向移动，因此，x＋y>z，C的体积分数降低，B的转化率降低。 答案选C。 18．D 根据反应速率之比是化学计量数之比解题。 A．，A错误； B．，B错误； C．，C错误； D．，D正确； 故选D。 19．C A．酸性高锰酸钾溶液的浓度不同其颜色也不同，应控制酸性高锰酸钾溶液的浓度相同，且不足量，通过改变草酸的浓度，探究浓度对反应速率的影响，故A错误； B．应先同时放在热水、冷水中，再混合发生反应，操作不合理，故B错误； C．加热该溶液，溶液由蓝色变为黄绿色，可知加热使Cu(H2O)4]2＋（蓝色）＋4Cl- [CuCl4]2-(黄色)＋4H2O正向移动，则正反应为吸热反应，故C正确； D．压缩气体可以使体积减小、浓度增大，颜色加深，不能探究出压强对平衡移动的影响，故D错误； 故答案选C。 20．A 加入催化剂能同等程度的较低正逆反应的活化能，能同等程度的加快正、逆反应速率，但不改变反应物和生成物的总能量，不改变反应的焓变，不改变化学平衡状态。分析甲乙两图可知乙图使用催化剂，反应速率加快，故①错误，②正确；乙图使用催化剂，反应速率加快，故③错误，④正确。时间缩短，即⑤错，⑥正确。阴影面积为反应物浓度的变化，由于催化剂不影响平衡移动，则两图中阴影部分面积相等，故⑦正确，⑧错误。故正确的有②④⑥⑦。A项正确； 故正确答案为A。 21．(1) 2NH3(g) + CO2(g)NH2CONH2(s) + H2O(g) ΔH = -134kJ·mol-1 低温 (2)NH2CONH2+3Cl2+H2O = N2+CO2+6HCl (3) / CD （1）根据盖斯定律反应I+反应II得△H=(-272+138)kJ/mol=-134kJ/mol；该反应△H＜0，该反应是气体分子数减小的反应，则△S＜0，△H-T△S＜0，反应才能自发进行，该反应自发进行的条件是低温，故答案为：△H=-134kJ/mol；低温； （2）尿素溶液可吸收尾气中的氯气，生成两种无污染气体，其中一种气体是空气的主要成分，且溶液pH明显降低，说明生成物为N2、CO2和HCl，该反应的化学方程式为H2O+3Cl2+H2NCONH2=N2+CO2+6HCl，故答案为：H2O+3Cl2+H2NCONH2=N2+CO2+6HCl； （3）①该反应的平衡常数表达式或； ②A．恒压条件充入少量惰性气体，相当于减压，平衡逆向移动，不利于提高平衡转化率，故A错误； B．该反应是放热反应，降低温度能使平衡向正反应方向进行且平衡常数增大，故B错误； C．合成氨的反应为：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH(298K)=-46.2kJ⋅mol-1，反应的△H＜0，反应气体分子数减少，可知△S＜0，故C正确； D．工业上制备氮气就是采用分离液态的空气，甲烷和水蒸气可反应生成H2，原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒和安全事故发生，故D正确； 故选：CD。 22．(1) Cu(s)+O2(g)=CuO(s)    △H=-157.0kJ·mol-1 Fe3O4(g)+4CO(g)=3CO2(g)+3Fe(s)    △H=-44.1kJ·mol-1 (2) 136.5 不能 (3) 放出 30.67 该反应是可逆反应 （1）①32g铜粉的物质的量为=0.5mol，即0.5molCu粉在足量氧气中反应生成氧化铜固体时放出78.5kJ热量，则1molCu粉在足量氧气中反应生成氧化铜固体时放出热量78.5kJ×2=157.0kJ，反应的热化学方程式为Cu(s)+O2(g)=CuO(s)    △H=-157.0kJ·mol-1； ②CO还原Fe3O4化学方程式为4CO+Fe3O4=3Fe+4CO2，生成1molFe时放出14.7kJ热量，则生成3molFe时放出热量为14.7kJ×3=44.1kJ，反应的热化学方程式为Fe3O4(g)+4CO(g)=3CO2(g)+3Fe(s)  △H=-44.1kJ·mol-1； （2）①根据图象可知，该反应的生成物的总能量低于反应物的总能量，属于放热反应，每生成1molCH3OH放出的热量为：510kJ-419kJ=91kJ，因此当反应生成1.5molCH3OH时，能量的变化值为1.5×91kJ=136.5kJ，故答案为：136.5； ②催化剂只能改变反应速率，不能改变该反应的反应热，故答案为：不能； （3）已知断开1molH-H键、1molN-H键、1molN≡N键分别需要吸收能量为436kJ、391kJ、946kJ，则生成1mollN-H键需要释放391kJ能量，又3H2+N2=2NH3，则1molH2与molN2反应生成NH3，吸收的能量为436kJ+×946kJ≈751.33kJ，放出的能量为×3×391kJ=782kJ，因此1molH2与足量N2反应生成NH3需放出能量782kJ-751.33kJ=30.67kJ，又由于该反应是可逆反应，因此反应的热量总小于理论值，故答案为：放出；30.67；该反应是可逆反应。 23．(1) 玻璃搅拌器 确保盐酸被完全中和 (2) (3) ①②③④⑤⑥ ①②③⑤ (4) 不变 增大 不变 减小 （1）①从实验装置上看，图中缺少的一种玻璃用品：玻璃搅拌器； ②采用稍过量的溶液的原因：确保盐酸被完全中和； （2）①X、Y为反应物，达到化学平衡时，反应物未消耗完，说明为可逆反应，Z为生成物，2min时间内X、Y、Z物质的量变化分别为0.3mol、0.1mol、0.2mol，则化学方程式：； ②2min内，Z的平均反应速率：； （3）①甲、乙两反应在反应过程中混合气体质量不断变化，恒容条件下，混合气体的密度不变，能证明达平衡状态； ②甲、乙两反应在反应过程中生成物百分含量逐渐增大，当反应容器中生成物的百分含量不变，能证明达平衡状态； ③甲、乙两反应中当反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于系数之比，说明正、逆反应速率相同，能证明达平衡状态； ④对于甲反应，反应过程中气体分子数不断变化，压强不断变化，当混合气体的压强不变，能证明达平衡状态；对于乙反应，反应过程中气体分子数不变，压强始终不变，不能证明达平衡状态； ⑤甲、乙两反应在反应过程中混合气体质量不断变化，甲反应气体物质的量变化，乙反应气体物质的量不变，根据可知，当混合气体的平均相对分子质量不变，能证明达平衡状态； ⑥甲反应气体物质的量变化，乙反应气体物质的量不变，当混合气体的总物质的量不变，甲反应达到平衡，乙反应无法判断； （4）①增加Fe的量，各反应物浓度不变，其正反应速率不变； ②将容器的体积缩小一半，反应物气体浓度增大，其正反应速率增大； ③保持体积不变，充入使体系压强增大，但反应物浓度不变，其反应速率不变； ④保持压强不变，充入使容器的体积增大，反应物浓度减小，其反应速率减小； 24．(1)AE (2) > 减小 Kc>Kd=Ke (3)CE （1）A．CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度均不再变化，说明该反应已达平衡状态，A符合题意； B．v生成(CH3OH)、v消耗(CO2)都代表正反应方向的速率，则v生成(CH3OH)=v消耗(CO2)，不能说明该反应已达平衡状态，B不符合题意； C．n(CO2):n(H2) :n(CH3OH) :n(H2O)=1:1:1:1，不能说明该反应已达平衡状态，C不符合题意； D．在相同温度、容积不变的条件下，体系的总质量和总体积都不变，则容器中混合气体的密度始终不变，故容器中混合气体的密度保持不变，不能说明该反应已达平衡状态，D不符合题意； E．在相同温度、容积不变的条件下，反应前后，容器中混合气体的总物质的量减小，容器中混合气体的压强减小，故容器内气体压强保持不变，能说明该反应已达平衡状态，E符合题意； 故选AE。 （2）①该反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，CO的转化率增大；同一温度，P1条件下的CO的转化率更高，故P1＞P2；同一压强下，升高温度，CO的转化率减小，说明该反应是放热反应；平衡时，υ(正)=υ(逆)，则k(正)·x(CO)·x2(H2)=k(逆)·x(CH3OH)，==K；对于放热反应而言，升高温度，K减小，即减小； ②d点、e点的温度相同，Kd=Ke；对于放热反应而言，升高温度，K减小，则Kc＞Ke；故c、d、e三点平衡常数Kc、Kd、Ke三者之间的关系为Kc＞Kd=Ke； （3）A．图1中，升高温度，CO2的平衡转化率减小，说明该反应是放热反应，ΔH＜0，A错误； B．容器甲、乙的体积相同，乙中CO2和H2的初始的总物质的量较多，则容器乙中的压强较大，该反应是气体体积减小的反应，则同一温度下，容器乙中，CO2的平衡转化率较高，故图1中，表示乙容器CO2的平衡转化率随温度变化的是曲线A，B错误； C．图1中，状态III的温度高于状态I，故图1中，逆反应速率v逆：状态I＜状态III，C正确； D．图2中，T3＜T4，该反应是放热反应，升高温度，K减小，故图2中，T3对应的平衡常数大于T4对应的平衡常数，D错误； E．图2中，在较低温度下，相同时间内CO2的转化率最高的是催化剂I，即催化剂I的催化效果最好，E正确； 故选CE。 25． M 大 减小 温度越高、催化剂催化效率越高，反应速率越快；由图可知，M点催化剂催化效果最好，所以M点反应速率最大；随温度升高，二氧化碳的平衡转化率减小，说明M点时平衡常数比N点时平衡常数大；温度低于250℃时，随温度升高二氧化碳转化率下降，乙烯的产率减小。 学科网（北京）股份有限公司 $$