第12期 化学反应条件的优化——工业合成氨-【数理报】2024-2025学年高二化学选择性必修1同步学案（鲁科版2019）

书 有关合成氨的知识点总结 １．合成氨反应的限度 （１）反应原理 Ｎ２（ｇ）＋３Ｈ２（ｇ幑幐） ２ＮＨ３（ｇ）　ΔＨ＝－９２．２ｋＪ·ｍｏｌ －１， ΔＳ＝－１９８．２Ｊ·Ｋ－１·ｍｏｌ－１． （２）反应特点 合成氨 反应 可逆性：反应为可逆反应 体积变化：正反应是气体体积减小的反应 焓变：ΔＨ＜０，熵变：ΔＳ＜０ 自发性：ΔＨ－ＴΔＳ＜０， { 常温下能自发进行 （３）影响因素 ①外界条件：降低温度、增大压强，有利于化学平衡 向生成氨的方向移动． ②投料比：温度、压强一定时，Ｎ２、Ｈ２的体积比为 １∶３时平衡混合物中氨的含量最高． 注意：合成氨反应中，为了提高原料转化率，常采用 将未能转化的Ｎ２、Ｈ２循环使用的措施． ２．合成氨反应的速率 （１）提高合成氨反应速率的方法  升高温度  增大压强  增大反应物浓度 使用催化剂 　提高　合成氨的 反应速率 （２）浓度与合成氨反应速率之间的关系 在特定条件下，合成氨反应的速率与参与反应的物 质的浓度的关系式为ｖ＝ｋｃ（Ｎ２）·ｃ １．５（Ｈ２）·ｃ －１（ＮＨ３）， 由速率方程可知：增大 Ｎ２或 Ｈ２的浓度，减小 ＮＨ３的浓 度，都有利于提高合成氨反应的速率． 注意：温度升高ｋ值增加，会加快反应速率；同时加 入合适的催化剂能降低合成氨反应的活化能，使合成氨 反应的速率提高． ３．合成氨生产的适宜条件 （１）合成氨反应适宜条件分析 工业生产中，必须从反应速率和反应限度两个角度 选择合成氨的适宜条件，既要考虑尽量增大反应物的转 化率，充分利用原料，又要选择较快的反应速率，提高单 位时间内的产量，同时还要考虑设备的要求和技术条件． （２）合成氨的适宜条件 序号 影响因素 选择条件 １ 温度 反应温度控制在７００Ｋ左右 ２ 物质的量 Ｎ２、Ｈ２投料比１∶２．８ ３ 压强 １×１０７～１×１０８Ｐａ ４ 催化剂 选择铁做催化剂 ５ 浓度 使气态ＮＨ３变成液态 ＮＨ３并及时分离出 去，同时补充Ｎ２、Ｈ２ （３）合成氨的生产流程的三阶段： 思考与讨论： １．（１）既然增大压强既可提高反应速率，又可提高 氨的产量，那么在合成氨工业中压强是否越大越好？为 什么？ （２）既然降低温度有利于平衡向生成氨的方向移 动，那么生产中是否温度越低越好？为什么？ （３）在合成氨工业中要使用催化剂，既然催化剂对 化学平衡的移动没有影响，为什么还要使用呢？ 提示：（１）不是．因为温度一定时，增大混合气体的 压强对合成氨的速率和平衡都有利，但压强越大需要的 动力越大，对材料的压强和设备的制造要求越高，一般 采用２×１０７～５×１０７Ｐａ． （２）不是．因为从平衡的角度考虑，合成氨低温有 利，但是温度过低反应速率很慢，需要很长时间才能达 到平衡，很不经济，所以实际生产中，采用５００℃左右的 适宜温度（在此温度时催化剂的活性最大）． （３）为了加快反应速率，采用以铁为主的催化剂． ２．实验研究表明，在特定条件下，合成氨反应的速 率与参与反应的物质的浓度的关系式为 ｖ＝ｋｃ（Ｎ２）· ｃ１．５（Ｈ２）·ｃ －１（ＮＨ３），请你根据该关系式分析，各物质 的浓度对反应速率有哪些影响？可以采取哪些措施来 提高反应速率？ 提示：由合成氨反应的化学反应速率公式可知，在 一定温度、压强下，化学反应速率与反应物浓度［ｃ（Ｎ２） 或ｃ１．５（Ｈ２）］成正比关系，与反应产物浓度［ｃ（ＮＨ３）］成 反比关系．由此在一定温度、压强下，可采取增大反应物 浓度、减小反应产物浓度来提高化学反应速率．另外还 可采取升高温度，使用合适的催化剂降低反应活化能来 加快反应速率． ３．已 知：Ｎ２（ｇ）＋３Ｈ２（ｇ 幑幐） ２ＮＨ３（ｇ）　 ΔＨ（２９８Ｋ）＝－９２．２ｋＪ·ｍｏｌ－１，Ｋ＝６．６×１０５（ｍｏｌ·Ｌ－１）－２ （１）从平衡常数来看，反应的限度已经很大了，为什 么还需要使用催化剂？ （２）试分析实际工业生产中采取７００Ｋ左右的温度 的原因． 提示：（１）为了加快化学反应的速率，提高单位时间 内ＮＨ３的产量． （２）在此温度时，催化剂的活性最大． 总结：１．从可逆性、反应前后气态物质系数的变化、 焓变三个角度分析化学反应的特点． ２．根据反应特点具体分析外界条件对速率和平衡 的影响；从速率和平衡的角度进行综合分析，再充分考 虑实际情况，选出适宜的外界条件． 外界 条件 有利于加快速 率的条件控制 有利于平衡正 向移动的条件 控制 综合分析结果 浓度 增大反应物的 浓度 增大反应物的 浓度、减小反应 产物的浓度 不断地补充反 应物，及时地分 离出反应产物 催化剂 加合适的 催化剂 不需要 加 合 适 的 催 化剂 续表 外界 条件 有利于加快速 率的条件控制 有利于平衡正 向移动的条件 控制 综合分析结果 温度 高温 ΔＨ＜０ 低温 兼顾速率和平 衡，考虑催化剂 的适宜温度 ΔＨ＞０ 高温 在设备条件允 许的前提下，尽 量采取高温并 考虑催化剂的 活性 压强 高压（有气体 参加） Δｖｇ＜０ 高压 在设备条件允 许的前提下，尽 量采取高压 Δｖｇ＞０ 低压 兼顾速率和平 衡，选取适宜的 压强 题型示例 例１ 工业合成氨的反应为 Ｎ２（ｇ）＋３Ｈ２（ｇ幑幐） ２ＮＨ３（ｇ）　ΔＨ＜０，该反应应采取的适宜条件是 （　　） Ａ．低温、高压、催化剂 Ｂ．适宜的温度、高压、催化剂 Ｃ．低温、常压、催化剂 Ｄ．适宜的温度和压强、催化剂 解析：降温，平衡右移，但反应速率太慢，从反应速 率和催化剂的活性考虑，温度选在７００Ｋ左右；增大压 强，平衡右移，但压强太大，对设备要求很高，所以也要 选择适宜的压强；催化剂能增大反应速率，要选择催化 剂，故Ｄ项符合题意． 答案：Ｄ 例２ 在其他条件不变的情况下，能使合成氨反应 进行程度增大的方法是 （　　） Ａ．升高温度 Ｂ．减小压强 Ｃ．使用催化剂 Ｄ．及时分离出氨气 解析：合成氨的反应是放热反应，且反应前后气体 体积减小．升高温度，会使平衡向吸热的逆反应方向移 动，使合成氨反应进行程度减小，Ａ项不符合题意；减小 压强，平衡会向气体体积增大的逆反应方向移动，使合 成氨反应进行程度减小，Ｂ项不符合题意；使用催化剂， 平衡不移动，合成氨反应进行程度不发生变化，Ｃ项不 符合题意；及时分离出氨气，减小反应产物浓度，平衡正 向移动，能使合成氨反应进行程度增大，Ｄ项符合题意． 答案：Ｄ 例３ 工业上用氮气和氢气合成氨：Ｎ２（ｇ）＋ ３Ｈ２（ｇ） 催化剂 高温、 幑 幐帯帯帯 高压 ２ＮＨ３（ｇ）（反应放热），从反应速率和 化学平衡两方面看，合成氨的适宜条件一般为压强：１０ ～３０ＭＰａ，温度：７００Ｋ左右，催化剂：铁．下列有关合成 氨工业的叙述不正确的是 （　　） Ａ．使用铁触媒，可使氮气和氢气混合气体之间的反 应在较低温度下取得较高的反应速率 Ｂ．工业上选择上述条件下合成氨，可以使氮气全部 转化为氨 Ｃ．上述化学平衡的移动受到温度、反应物的浓度、 压强等因素的影响 Ｄ．温度升高，不利于提高氮气的转化率 解析：合成氨的反应是可逆反应，反应物的平衡转 化率不可能达到１００％，Ｂ项错误． 答案：Ｂ （下转第２版） 书 一、知识储备 １．浓度对化学平衡的影响规律 （１）规律：在其他条件不变的情况下，增大反应物的 浓度或减小生成物的浓度，都可以使平衡向正反应方向 移动；增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，都可以 使平衡向逆反应方向移动． （２）速率———时间图像 特别提醒 因为固体或纯液体的量可视为常数，故 改变平衡体系中固体或纯液体的量，平衡不移动． ２．温度对化学平衡的影响规律 （１）规律：在其他条件不变的情况下，升高温度，化 学平衡向吸热反应的方向移动；降低温度，化学平衡向 放热反应的方向移动． （２）速率———时间图像 特别提醒 ①任何化学反应都伴随着能量的变化 （放热或吸热），故对于已达平衡的任意可逆反应来说， 改变温度，平衡一定发生移动；②对于某平衡体系，升高 温度，正逆反应速率均增大，且ｖ吸 ＞ｖ放；降低温度，正逆 反应速率均减小，且ｖ放 ＞ｖ吸． ３．压强对化学平衡的影响规律 对于有气体参加或有气体生成的可逆反应来说，压 强对平衡状态的影响是通过改变浓度实现的．压强改 变，浓度不变时，则反应速率不变，平衡不发生移动．不 特别指明的情况下，体系压强改变，就是通过改变容器 的体积来实现的． （１）规律：增大压强，化学平衡向气体体积减小的方 向移动；减小压强，化学平衡向气体体积增大的方向移 动；若压强的改变对浓度无影响，则平衡不移动；只有压 强的改变导致了浓度的改变时，才有可能使平衡发生移 动．其关系可表示如下： （２）速率———时间图像 ２ＮＯ２（ｇ幑幐） Ｎ２Ｏ４（ｇ） Ｈ２（ｇ）＋Ｉ２（ｇ幑幐） ２ＨＩ（ｇ） （３）密闭容器中充入“惰性”气体 密闭容器中充入“惰性”气体，即充入和平衡混合物 任一成分都不反应的气体，其影响随容器种类的不同而 不同． ①恒温恒容条件 原平衡体系 → 充入惰性气体 体系总压强增大，但各反 →应气体的物质的量不变 体系中各反应成分的浓度 →不变 平衡不移动 ②恒温恒压条件 原平衡体系 → 充入惰性气体 容器的容积增大，各反应 →气体的物质的量不变 体系中各反应成分的浓度同 倍数减小（等效于减压 →） 若反应前后气体体积不相 等，平衡向气体体积增大的方向移动；若反应前后气体 体积相等（ｖ正 ＝ｖ逆），平衡不发生移动． ４．催化剂对化学平衡的影响规律 催化剂只能同等程度地改变正逆反应速率，而不能 使平衡移动．如下图是使用催化剂对反应：ａＡ（ｇ）＋ ｂＢ（ｇ幑幐） ｃＣ（ｇ）＋ｄＤ（ｇ）　ΔＨ＜０的影响图像． 特别提醒 根据图像来判断影响平衡的因素时，一 般来说，改变反应物（或生成物）的浓度时，图像为连续 的；改变温度、压强或催化剂时，图像为断开的．即注意 区别“渐变”与“突变”． 二、热点题型 例１ 某温度下，反应 ２ＳＯ２（ｇ）＋Ｏ２（ｇ 幑幐） ２ＳＯ３（ｇ）　ΔＨ＜０已达到平衡状态，保持其他条件不变， 只改变其中一个条件，ｖ正、ｖ逆 的变化如下图所示．下列 判断正确的是 （　　） Ａ．图１可能是加压引起的 Ｂ．图２可能是恒压通Ｏ２引起的 Ｃ．图３可能是升高温度引起的 Ｄ．图４是移走部分ＳＯ３引起的 解析：加压，平衡向正反应方向移动，ｖ正 ＞ｖ逆，图①不 可能是加压引起的，Ａ不合题意；恒压通入Ｏ２，混合气体 的体积增大，生成物浓度减小，逆反应速率小于原平衡时 的速率，图②不可能是恒压通入Ｏ２引起的，Ｂ不合题意； 升高温度，平衡逆向移动，ｖ逆 ＞ｖ正，图③不可能是升温引 起的，Ｃ不合题意；移走部分 ＳＯ３的瞬间，ｖ正不变，ｖ逆减 小，所以图④是移走部分ＳＯ３引起的，Ｄ符合题意． 答案：Ｄ 例２ 对于可逆反应：Ａ２（ｇ）＋３Ｂ２（ｇ 幑幐） ２ＡＢ３（ｇ）　ΔＨ＜０，下列图像中正确的是 （　　） 解析：该反应的正反应是气体分子数减小的反应， 且是放热反应．升高温度，正、逆反应速率都升高，同时 平衡向逆反应方向移动，说明逆反应速率升高得更快，Ａ 错误；压强不变，升高温度，平衡向逆反应方向移动，Ａ２ 的质量分数增加；温度不变，增大压强，平衡向正反应方 向移动，Ａ２的质量分数减小，Ｂ正确；对可逆反应来说， 温度越高，达到平衡所用的时间越短，Ｃ错误；增大压 强，正、逆反应速率均增大，Ｄ错误． 答案：Ｂ 例３ 在反应 Ｎ２（ｇ）＋ ３Ｈ２（ｇ幑幐） ２ＮＨ３（ｇ）　ΔＨ＜０ 的平衡体系中，当恒温恒压条件 下ｔ１时刻分离出 ＮＨ３时，下列 说法正确的是 （　　） Ａ．ｔ１时刻后的速率变化如 上图所示 Ｂ．ｔ１时刻后达到新平衡前Ｑ＞Ｋ Ｃ．新平衡体系中ＮＨ３的含量增大 Ｄ．Ｎ２的平衡转化率增大 解析：分离出ＮＨ３，使体系中ＮＨ３的含量减小，则达 到新平衡前Ｑ＞Ｋ，ｖ正 ＞ｖ逆，平衡向正反应方向移动，故 Ｎ２的平衡转化率增大． 答案：Ｄ ! ! ! ! " ! ! "! " !! ! !! " !! ! "!! "#$ %& ! # ! $ " $ # $ $ $ % #$ %& " '()* ! $ ! $ " $ # $ $ $ & #$ %& " !! + !! ! ! ! '! + #$ %& ! ! ! ! + !! ! "!! + ,-)* %& $ & ' ( $ ! $ " ( ./012345 ' ./016345 ! ! ! ! + ! ! "! + !! ! "!! + #$ %& ! $ ! $ " $ # $ & #$ %& " '( )* 78 '( 9: '( ;< ;< =>?@ABBCDE !! ! !!! + =>?@ABBCFE !! ! )!! + #$GABBC ,-HIGJK #$DLMJK ! ! ! ! + ! ! "! + !! ! "!! + #$ %& ! $ ! $ " $ # $ & #$ %& " '()* $ ! $ " $ # $ & #$ %& " ! ! "! + #$ %& ! ! ! ! + !! ! "!! + ,-)* ! ! ! ! + ! ! "! + !! + !! ! !! ! "!! + #$ %& ! #$ %& " '(=>NH78 $ ! $ " $ # $ $ $ & ! #$ %& " !! ! !! + ! ! "! + #$ %& ! ! ! ! + !! ! "!! + ,-MONH78 $ ! $ " $ # $ $ $ & PQR8 ! ! ! ! + ! ! "! + !! + !! ! !! ! "!! + S$ %& ! $ ! $ " $ # $ $ $ & S$ %& " TUR8 ! $ ! $ " $ # $ $ $ & S$ %& " !! ! !! + ! ! "! + S$ %& ! ! ! ! + !! ! "!! + "*+ " ,-. * " + $ ,-. #(!/ " $ & ! ! + $ & ! $ & ! $ & ! V ! 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随着反应的进行，Ｈ２Ｏ２的浓度逐渐减小，反应速率减 慢，４～６ｍｉｎ的平均反应速率小于０～６ｍｉｎ内的，Ｂ正 确；反应到 ６ｍｉｎ时，ｃ（Ｈ２Ｏ２）＝０．４ｍｏｌ·Ｌ －１ － ０．００２ｍｏｌ ０．０１Ｌ ＝０．２ｍｏｌ·Ｌ －１，Ｃ错误；反应到 ６ｍｉｎ时， Ｈ２Ｏ２的分解率为 ０．２ｍｏｌ·Ｌ－１ ０．４ｍｏｌ·Ｌ－１ ×１００％＝５０％，Ｄ正确． 二、不定项选择题 ８．ＢＣ ９．ＢＣ　根据反应方程式可知 ５Ｈ２Ｃ２Ｏ４～２ＭｎＯ － ４， 实验通过测定溶液褪色所需时间判断反应的快慢，故在 这三个实验中，所加 Ｈ２Ｃ２Ｏ４溶液均过量，Ａ正确；高锰 酸钾完全反应，混合溶液中高锰酸钾的浓度为： ０．０１０ｍｏｌ·Ｌ－１×０．００４Ｌ ０．００２Ｌ＋０．００４Ｌ ＝ ２ ３×０．０１０ｍｏｌ·Ｌ －１，这段 时 间 内 平 均 反 应 速 率 ｖ（ＫＭｎＯ４） ＝ ２ ３×０．０１０ｍｏｌ·Ｌ －１ ４０ｓ ＝１．７×１０ －４ｍｏｌ·Ｌ－１·ｓ－１，Ｂ错 误；分析表中数据可知，实验①和实验②是探究浓度对 化学反应速率的影响；实验②和③是探究温度对化学反 应速率的影响，Ｃ错误；在其他条件都相同时，开始速率 很小，过一会儿速率突然增大，说明可能反应生成了具 有催化作用的物质，其中水没有这种作用，ＣＯ２释放出 去了，所以可能起催化作用的是Ｍｎ２＋，Ｄ正确． 三、非选择题 １０．（１）３　（２）０．００７５ｍｏｌ·Ｌ－１·ｓ－１ （３）０．０１ｍｏｌ·Ｌ－１·ｓ－１ （４）４０％　（５）Ｋ＝ ｃ３平（Ｃ） ｃ２平（Ａ）·ｃ平（Ｂ） 　０．７５ １１．Ⅰ．（１）分别投入大小、形状相同的铜、铁、镁 （２）研究金属本身的性质与反应速率的关系　温 度相同 Ⅱ．（３）一定时间内产生气体的体积（或产生一定 体积的气体所需的时间） （４）镁 （或铁）、０．５ｍｏｌ· Ｌ－１ Ｈ２ＳＯ４ 溶液、 ２ｍｏｌ·Ｌ－１Ｈ２ＳＯ４溶液 １２．（１）Ｉ２　Ｏ２ （２）①ＯＨ－　②１．００×１０－４　③ｂ、ａ、ｃ 书 主要的固氮反应有：生物固氮、自然固氮、化学固氮 和人工模拟生物固氮． １．生物固氮：是一种主要的自然固氮反应，如植物 在根瘤菌作用下直接吸收空气中的 Ｎ２转化为氨等，进 一步合成蛋白质． ２．自然固氮：如闪电产生的巨大电压，其电火花足 可以击破氮分子的叁键，促使其与氧气反应生成ＮＯ．进 而生成ＮＯ２和ＨＮＯ３等． ３．化学固氮：合成氨反应；在放电条件下使氮气与 氧气反应生成ＮＯ等；氮气与镁反应生成氮化镁． ４．人工模拟生物固氮：通过化学方法，制备出类似 生物“固氮菌”的物质，使空中的氮在常温、常压下与水 及二氧化碳等反应，转化为氨态氮或铵态氮，进而实现 人工合成大量的蛋白质等，最终实现工厂化生产蛋白质 食品． 俗话说：“庄稼一枝花，全靠肥当家”． 之所以这么说，是因为化肥比如硫铵、碳铵、尿素等 等一般都含有氮，而氮是构成蛋白质的基本元素之一， 是农作物生长的必需营养． 氨是硫铵、碳铵、尿素的合成原料之一，它是由氢气 和空气中的氮气合成的，这个过程需要在５００℃、３００大 气压下进行，还要有大型的离心压缩机，投资大、耗能 高，很不经济． 可是人们惊奇地发现，自然界的豆科植物在常温、 常压下就能将空气中的氮气转化为氨．于是科学家们决 定向豆科植物学习，竭力弄清豆科植物固氮的机理，争 取用化学的方法模拟生物固氮，来实现在温和条件下固 定空气中的氮，这就是化学模拟生物固氮． 经过几十年的研究，科学家发现豆科植物根部长有 根瘤，根瘤菌中存在固氮酶，正是由于根瘤菌的存在，豆 科植物在常温常压下才能将空气中的氮气转化为氨． 现在科学家们对固氮菌的化学结构已经有了一个 概貌性的认识．固氮酶的分子很大，结构也很复杂，它是 由二氮酶和二氮还原酶两种蛋白质组成的． 固氮酶与一般的酶不一样，它很怕氧气，在空气中 暴露３０秒钟，二氮还原酶的活性就会丧失一半；在空气 中暴露１０分钟，二氮酶的活性就会丧失一半． 固氮酶如此怕氧，所以整个研究过程中必须严格无 氧，这无疑给研究增加了难度．所以时至今日，固氮酶的 固氮机理之谜还没解开． 书 （上接第１版） 例４ 可逆反应３Ｈ２（ｇ）＋Ｎ２（ｇ幑幐） ２ＮＨ３（ｇ）　 ΔＨ＜０，达到平衡后，为了使 Ｈ２的转化率增大，下列选 项中采用的三种方法都正确的是 （　　） Ａ．升高温度，减小压强，增加氮气 Ｂ．降低温度，增大压强，加入催化剂 Ｃ．升高温度，增大压强，增加氮气 Ｄ．降低温度，增大压强，分离出部分氨 解析：本题要求增大合成氨反应中氢气的转化率， 即在不增加氢气的情况下改变条件，使平衡正向移动． 因合成氨是放热反应，升高温度平衡逆向移动，降低温 度平衡正向移动，故 Ａ、Ｃ项错误；加入催化剂可加快反 应速率，但对平衡移动无影响，Ｂ项错误；因合成氨的正 反应是气体体积减小的反应，所以增大压强会使平衡向 正反应方向移动，增加反应物浓度或减小反应产物浓度 会使平衡向正反应方向移动，Ｄ项正确． 答案：Ｄ 书 一、单项选择题 １．合成氨工业中采用循环操作，主要是为了 （　　） Ａ．增大化学反应速率 Ｂ．提高平衡混合物中氨的含量 Ｃ．降低氨的沸点 Ｄ．提高氮气和氢气的利用率 ２．化学和生活密切相关，下列生产生活中的实例不能用 勒·夏特列原理解释的是 （　　） Ａ．摇晃后的可乐开启后有大量气泡 Ｂ．合成氨工业中温度选择在７００Ｋ左右 Ｃ．酸遇紫色石蕊试剂变红 Ｄ．生产硫酸的过程中用过量的空气和二氧化硫反应 ３．硫酸是一种重要的化工产品，目前主要采用“接触法” 进行生产．下列有关接触氧化反应２ＳＯ２（ｇ）＋Ｏ２（ｇ） 催化剂 幑 幐帯 △ ２ＳＯ３（ｇ）的说法中正确的是 （　　） Ａ．只要选择适宜的条件，ＳＯ２和 Ｏ２就能全部转化 为ＳＯ３ Ｂ．该反应达到平衡后，反应就完全停止了，即正、逆反 应速率均为零 Ｃ．在达到平衡的体系中，充入由１８Ｏ组成的Ｏ２后，ＳＯ２ 中１８Ｏ含量减少，ＳＯ３中 １８Ｏ含量增多 Ｄ．在工业合成ＳＯ３时，要同时考虑反应速率和反应能 达到的限度两方面的问题 ４．在一定条件下，合成氨反应达到平衡状态，此时，再进 行如下操作，平衡不发生移动的是 （　　） Ａ．恒温、恒压时，充入ＮＨ３ Ｂ．恒温、恒容时，充入Ｎ２ Ｃ．恒温、恒压时，充入Ｈｅ Ｄ．恒温、恒容时，充入Ｈｅ ５．下列关于硫酸工业的叙述中正 确的是 （　　） Ａ．从燃烧炉出来的炉气不一定 要净化 Ｂ．ＳＯ２转化为 ＳＯ３时采用高 温，不仅能加快反应速率还能 提高ＳＯ２的转化率 Ｃ．ＳＯ２转化为 ＳＯ３时采用常 压，是因为增大压强不会提高ＳＯ２的转化率 Ｄ．从上图中 Ａ口逸出气体的主要成分是：ＳＯ２、 ＳＯ３、Ｏ２ ６．对于可逆反应Ｎ２（ｇ）＋３Ｈ２（ｇ幑幐） ２ＮＨ３（ｇ）　ΔＨ＜ ０，下列研究目的和示意图相符的是 （　　） 选 项 Ａ Ｂ Ｃ Ｄ 研 究 目 的 温度对反 应的影响 只改变压强 对反应的影 响，ｐ１＞ｐ２ 平衡体系增 加 Ｎ２对反 应的影响 恒温时加入催 化剂对平衡体 系的影响 图 示 ７．在２０Ｌ的密闭容器中按 物质的量之比 １∶２充入 ＣＯ和Ｈ２，发生：ＣＯ（ｇ）＋ ２Ｈ２（ｇ 幑幐） ＣＨ３ＯＨ（ｇ） 　ΔＨ．测得ＣＯ的转化率 随温度的变化及不同压 强下ＣＯ的变化如上图所示；ｐ２和１９５℃时 ｎ（Ｈ２）随 时间的变化结果如下表所示．下列说法正确的是 （　　） ｔ／ｍｉｎ ０ １ ３ ５ ｎ（Ｈ２）／ｍｏｌ ８ ５ ４ ４ Ａ．０～３ｍｉｎ内，平均反应速率 ｖ（ＣＨ３ＯＨ）＝ ０．８ｍｏｌ·Ｌ－１·ｍｉｎ－１ Ｂ．ｐ１＜ｐ２，ΔＨ＞０ Ｃ．在ｐ２及１９５℃时，该反应的平衡常数为２５ Ｄ．在Ｂ点时，ｖ（正）＞ｖ（逆） 二、不定项选择题（每小题有１～２个选项符合题意） ８．一定条件下，将１０．０ｍｏｌＨ２和１．０ｍｏｌＮ２充入恒容 密闭容器中，发生反应 Ｎ２（ｇ）＋３Ｈ２（ｇ 幑幐） ２ＮＨ３（ｇ），并达到平衡状态，则Ｈ２的转化率可能是 （　　） Ａ．１５％　　　Ｂ．１８％　　　Ｃ．３０％　　　Ｄ．７５％ ９．合成氨工业对国民经济和 社会发展具有重要的意义． 对于密闭容器中的反应 Ｎ２（ｇ） ＋ ３Ｈ２ （ｇ 幑幐） ２ＮＨ３（ｇ），在６７３Ｋ、３０ＭＰａ 下，ｎ（ＮＨ３）和ｎ（Ｈ２）随时间的变化关系如上图所示． 下列说法正确的是 （　　） Ａ．ｃ点处反应未达到平衡状态 Ｂ．ｄ点（ｔ１时刻）和ｅ点（ｔ２时刻）处ｎ（Ｎ２）不同 Ｃ．其他条件不变，７７３Ｋ下反应至ｔ１时刻，ｎ（Ｈ２）比图 中的ｄ点的值要大 Ｄ．ａ点的正反应速率比ｂ点的小 三、非选择题 １０．合成氨对化学工业和国防工业具有重要意义．向合 成塔中按１∶４的物质的量之比充入 Ｎ２、Ｈ２进行氨的 合成．图１为 Ｔ℃的平衡混合物中氨气的体积分数 与压强（ｐ）的关系图．回答下列问题： （１）图１中氨气的体积分数为１５．００％时，Ｈ２的转化 率为 　（保留至小数点后一位）． （２）图２中Ｔ＝５００℃，温度为４５０℃时对应的曲线 是 　（填“ａ”或“ｂ”），选择的理由是 　． （３）由图像可知，增大压强可提高原料的利用率．从 生产实际考虑增大压强需解决的问题是 　 （写出一条即可）． １１．氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在 工农业生产、生活中有着重要作用，合成氨工业在国 民生产中有重要意义．以下是关于合成氨的有关问 题，请回答： （１）若在一容积为２Ｌ的密闭容器中加入０．２ｍｏｌＮ２ 和 ０．６ ｍｏｌＨ２ 在 一 定 条 件 下 发 生 反 应： Ｎ２（ｇ）＋３Ｈ２（ｇ幑幐） ２ＮＨ３（ｇ）　ΔＨ＜０，若在５ｍｉｎ 时反应达到平衡，此时测得 ＮＨ３的物质的量为 ０．２ｍｏｌ．则前 ５ｍｉｎ的平均反应速率 ｖ（Ｎ２）＝ 　．平衡时Ｈ２的转化率为 　． （２）平衡后，若提高Ｈ２的转化率，可以采取的措施有 　（填字母）． Ａ．加入催化剂 Ｂ．增大容器体积 Ｃ．降低反应体系的温度 Ｄ．加入一定量Ｎ２ （３）若在０．５Ｌ的密闭容器中，一定量的氮气和氢气 进行如下反应：Ｎ２（ｇ）＋３Ｈ２（ｇ幑幐） ２ＮＨ３（ｇ）　 ΔＨ＜０，其化学平衡常数 Ｋ与温度 Ｔ的关系如下表 所示： Ｔ／℃ ２００ ３００ ４００ Ｋ／（ｍｏｌ·Ｌ－１）－２ Ｋ１ Ｋ２ ０．５ ①试比较 Ｋ１、Ｋ２的大小：Ｋ１ 　Ｋ２（填“＜” “＞”或“＝”）． ②４００℃时，反应２ＮＨ３（ｇ幑幐） Ｎ２（ｇ）＋３Ｈ２（ｇ）的化 学平衡常数为 　．当测得 ＮＨ３、Ｎ２和 Ｈ２的物 质的量分别为３ｍｏｌ、２ｍｏｌ和１ｍｏｌ时，则该反应的 ｖ（Ｎ２）正 　ｖ（Ｎ２）逆（填“＜”“＞”或“＝”）． （４）根据化学反应速率和化学平衡理论，联系合成氨 的生产实际，你认为下列说法不正确的是 　 （填字母）． Ａ．化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出 产品 Ｂ．勒·夏特列原理可指导怎样使用有限原料多出 产品 Ｃ．催化剂的使用是提高产品产率的有效方法 Ｄ．正确利用化学反应速率和化学反应限度理论都可 以提高化工生产的综合经济效益 （５）用焦炭还原 ＮＯ２的反应 为：２ＮＯ２（ｇ）＋２Ｃ（ｓ幑幐） Ｎ２（ｇ）＋２ＣＯ２（ｇ），在恒温条 件下，１ｍｏｌＮＯ２和足量 Ｃ发 生该反应，测得平衡时 ＮＯ２ 和ＣＯ２的物质的量浓度与平 衡总压的关系如右图所示： ①Ａ、Ｂ两点的浓度平衡常数关系：Ｋｃ（Ａ）　Ｋｃ（Ｂ） （填“＜”或“＞”或“＝”）；Ａ、Ｂ、Ｃ三点中 ＮＯ２的转 化率最高的是 　（填“Ａ”或“Ｂ”或“Ｃ”）点． ②计算 Ｃ点时该反应的压强平衡常数 Ｋｐ（Ｃ）＝ 　（Ｋｐ是用平衡分压代替平衡浓度计算，分 压＝总压×物质的量分数）                                                                                                                                                             ． 书 基础训练一：合成氨生产的适宜条件 １．工业上合成氨时一般采用７００Ｋ左右的温度，其原因 是 （　　） ①适当提高氨的合成速率；②提高Ｈ２的转化率；③提 高氨的产量；④催化剂在７００Ｋ时的活性最大 Ａ．只有④ Ｂ．①② Ｃ．①③④ Ｄ．①④ ２．对于反应Ｎ２（ｇ）＋３Ｈ２（ｇ幑幐） ２ＮＨ３（ｇ），在一密闭容 器中加入一定量的Ｎ２和Ｈ２，达到平衡时混合气体的 压强为ｐ１，迅速缩小容器体积使混合气体的压强变为 ｐ２，一段时间后达到新的平衡，此时混合气体的压强 为ｐ３，则ｐ１、ｐ２、ｐ３的大小关系是 （　　） Ａ．ｐ２＞ｐ１＞ｐ３ Ｂ．ｐ２＞ｐ３＞ｐ１ Ｃ．ｐ２＞ｐ１＞ｐ３ Ｄ．ｐ２＞ｐ１＝ｐ３ ３．合成氨工业中，原料气中的杂质 ＣＯ在进入合成塔之 前需经过铜氨液处理，其反应为 Ｃｕ（ＮＨ３） ＋ ２（ａｑ）＋ ＣＯ（ｇ）＋ＮＨ３（ｇ 幑幐） ［Ｃｕ（ＮＨ３）３ＣＯ］ ＋（ａｑ）＋Ｑ （Ｑ＞０）；吸收ＣＯ后的溶液经过适当处理又可再生， 再生的适宜条件是 （　　） Ａ．高温低压 Ｂ．高温高压 Ｃ．低温低压 Ｄ．低温高压 ４．合成氨反应达到平衡时，ＮＨ３ 的体积分数与温度、压强的关 系如右图所示，据此分析合成 氨工业中最有前途的研究方 向是 （　　） Ａ．提高分离技术 Ｂ．研制耐高压的合成塔 Ｃ．研制低温催化剂 Ｄ．探索不用Ｎ２和Ｈ２合成氨的新途径 ５．（１）合成氨工业对化学工业和国 防工业具有重要意义．工业合成 氨的生产示意图如右图所示． ①Ｘ的化学式为 　． ②图中条件选定的主要原因是 　（填序号，下同）． Ａ．温度、压强对化学平衡的影响 Ｂ．铁在该温度时活性大 Ｃ．工业生产受动力、材料、设备等条件的限制 ③改变反应条件，会使平衡发生移 动．如右图表示随条件改变，氨气的 百分含量的变化趋势；当横坐标为 压 强 时，变 化 趋 势 正 确 的 是 　；当横坐标为温度时，变化趋势正确的是 　． （２）氨气具有还原性，在铜的催化作用下，氨气和氟气 反应生成Ａ和Ｂ．Ａ为铵盐，Ｂ在标准状况下为气态． 在此反应中，若每反应１体积氨气，同时反应０．７５体 积氟气；若每反应８．９６Ｌ氨气（标准状况），同时生成 ０．３ｍｏｌＡ． ① 写 出 氨 气 和 氟 气 反 应 的 化 学 方 程 式 　． ②在标准状况下，每生成１ｍｏｌＢ，转移电子的物质的 量为 　                                                   ｍｏｌ． !"#!!!!!!!! $%#!!!!!!!! !"#$%&'()*+,-&../0123 ! 45678 1239:,;<*+ =>?@ABCDE FGHIJKLM ! ! ! " NO !PQR=STUVW "E X "# D NO !PQR=STUVW "E X "$ D !"#$ !" ! " ! # &'( ) * + ,- $%% & ./0 1 '% ()!* +, ()! 2345 6789 - . :; """""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " =>?@ABCDE ! / ' < =/ > ,- ?@ ! /0 + < AB 7C " ' " 1 ./0 DEF9 ./0 2 G > ! ?@ # HIJ # HIK # HLK # HLK M) (A N: ; ! ?@ O./0 P./0 $ % & ' ( ) * + 3 + 4 + /0 + Q 5 K 0 4 H 5 K R<AB7C 6 "7(8! 19 +9 :9 3; +; :9 , % 3 "7(8! R<AB7C 6 39 +9 :9 3; +; :9 , % ' ! 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H H H H I I I I I A C = / > 7 6 1E9 9EF 9E: 9EJ %E4 % D%% 4%% +%% J%% ;%% ,- 7" DG; " D " 4 B 2 !"#$%&'()*+ %+;DI;4$D4:F !",-%&'()*+ %+;DI;4$DD4; ! 45678 !"#$!%&'() "#*+ $%"& , 书 数理报高中化学鲁科（选择性必修１） ２０２４年９～１０月第９～１６期２、３版参考答案 第９期２版基础训练参考答案 基础训练一 １．Ｂ　２．Ｃ　３．Ｄ　４．Ｄ　５．Ａ　６．Ｂ 基础训练二 １．Ｂ　２．Ｃ　３．Ｃ　４．Ｂ　５．Ｂ ６．（１）６０％ （２）８５％ 第９期３版同步检测参考答案 一、单项选择题 １．Ｂ　２．Ｂ　３．Ｃ　４．Ｂ ５．Ｄ　利用“三段式”法进行计算时，只有转化量与 化学方程式中物质的系数成正比，初始量和平衡量与化 学方程式中各物质的系数无关．生成 Ｃ、Ｄ的物质的量相 等，Ｃ、Ｄ的系数也相等，ｎ＝２，设转化的 Ｂ的物质的量为 ｘ则有 ３Ａ（ｇ）＋Ｂ（ｇ幑幐） ２Ｃ（ｇ）＋２Ｄ（ｇ） 初始／ｍｏｌ ６ ５ ０ ０ 转化／ｍｏｌ ３ｘ ｘ ２ｘ ２ｘ 平衡／ｍｏｌ ６－３ｘ ５－ｘ ２ｘ ２ｘ 根据题意得２ｘ＝２ｍｏｌ，ｘ＝１ｍｏｌ 平衡时Ｂ的浓度ｃ平（Ｂ）＝ （５－１）ｍｏｌ ４Ｌ ＝１ｍｏｌ·Ｌ －１， 转化率α（Ｂ）＝１ｍｏｌ５ｍｏｌ×１００％＝２０％． Ｋ＝ ｃ２平（Ｄ）·ｃ ２ 平（Ｃ） ｃ３平（Ａ）·ｃ平（Ｂ） ＝ （ １ ２ｍｏｌ·Ｌ －１）２·（ １ ２ｍｏｌ·Ｌ －１）２ （ ３ ４ｍｏｌ·Ｌ －１）３·１ｍｏｌ·Ｌ－１ ＝ ４ ２７． ６．Ｃ　由平衡常数表达式可判断该反应的化学方程 式是ＣＯ（ｇ）＋Ｈ２Ｏ（ｇ幑幐） ＣＯ２（ｇ）＋Ｈ２（ｇ），Ａ正确；平 衡常数只与温度有关，与平衡浓度无关，温度不变，平衡 常数不变，Ｂ正确；依据“三段式”列式计算浓度商，并与 该温度下的平衡常数进行比较： ＣＯ（ｇ）＋Ｈ２Ｏ（ｇ幑幐） ＣＯ２（ｇ）＋Ｈ２（ｇ） 初始量／ｍｏｌ ０ ０ １ １ 变化量／ｍｏｌ ０．４ ０．４ ０．４ ０．４ ５ｍｉｎ末量／ｍｏｌ０．４ ０．４ ０．６ ０．６ 反应前后气体总物质的量不变，可以用其物质的量 代替浓度计算浓度商，Ｑ＝０．６ｍｏｌ×０．６ｍｏｌ０．４ｍｏｌ×０．４ｍｏｌ＝２．２５≠ １．００，此时反应没有达到平衡状态，Ｃ错误；依据平衡常 数表达式和平衡常数数值计算分析，若平衡浓度符合 ｃ平（ＣＯ２） ３ｃ平（ＣＯ） ＝ ｃ平（Ｈ２Ｏ） ５ｃ平（Ｈ２） ，则 ｃ平（ＣＯ２）·ｃ平（Ｈ２） ｃ平（Ｈ２）·ｃ平（ＣＯ） ＝３５＝０．６０ ＝Ｋ，反应达到平衡状态，说明此时温度为１０００℃，Ｄ正 确． ７．Ｃ　 该 反 应 的 平 衡 常 数 表 达 式 为 Ｋ ＝ ｃ平（ＣＨ３ＯＣＨ３）·ｃ平（Ｈ２Ｏ） ｃ２平（ＣＨ３ＯＨ） ，Ａ错误；由表中数据可知， ＣＨ３ＯＨ的初始浓度为０．４４ｍｏｌ·Ｌ －１＋２×０．６ｍｏｌ·Ｌ－１ ＝１．６４ｍｏｌ· Ｌ－１，设平衡时 ＣＨ３ＯＣＨ３ 的浓度为 ｘｍｏｌ·Ｌ－１，则列三段式为 ２ＣＨ３ＯＨ（ｇ幑幐） ＣＨ３ＯＣＨ３（ｇ）＋Ｈ２Ｏ（ｇ） 初始浓度／（ｍｏｌ·Ｌ－１）１．６４ ０ ０ 转化浓度／（ｍｏｌ·Ｌ－１）２ｘ ｘ ｘ 平衡浓度／（ｍｏｌ·Ｌ－１）１．６４－２ｘ ｘ ｘ Ｋ＝ ｘ ２ （１．６４－２ｘ）２ ＝４００，解得 ｘ＝０．８，故平衡时 ｃ平（ＣＨ３ＯＣＨ３）＝０．８ｍｏｌ·Ｌ －１， ｃ平 （ＣＨ３ＯＨ） ＝ １．６４ｍｏｌ·Ｌ－１－０．８ｍｏｌ·Ｌ－１×２＝０．０４ｍｏｌ·Ｌ－１，Ｃ正 确，Ｂ 错 误； ｖ（ＣＨ３ＯＨ） ＝ １．６ｍｏｌ·Ｌ－１ １０ｍｉｎ ＝ ０．１６ｍｏｌ·Ｌ－１·ｍｉｎ－１，Ｄ错误． 二、不定项选择题 ８．Ｃ　９．ＢＣ 三、非选择题 １０．Ⅰ．（１）ｃ　（２）１ Ⅱ．（１）０．６２　（２）１．２９ １１．（１）①提高ＳＯ２的转化率 ②１６００（ｍｏｌ·Ｌ－１）－１ ③９６ｐ０ （２）＝ １２．Ⅰ．（１）ＡＣ （２）①＜　②０．０７５ｍｏｌ　０．３ＮＡ （３）３７．５　６０ Ⅱ．（１）ｃ　（２）１　２．０８（ｍｏｌ·Ｌ－１）－２ 第１０期２版基础训练参考答案 基础训练一 １．Ｃ　２．Ａ　３．Ｃ　４．Ｂ　５．Ａ ６．（１）正向移动　减小 （２）逆向移动　降低 基础训练二 １．Ｂ　２．Ｃ　３．Ｂ　４．Ｄ　５．Ａ ６．（１）＜　＜ （２）０．０８２ｍｏｌ·Ｌ－１ 第１０期３版同步检测参考答案 一、单项选择题 １．Ｃ　２．Ａ ３．Ｄ　Ａ项，存在平衡：２ＮＯ２（ｇ幑幐） Ｎ２Ｏ４（ｇ），加压 条件下气体体积减小，浓度增大，混合气体颜色变深，但 压强增大平衡正向移动，向新平衡移动的过程中，气体颜 色变浅，能用勒·夏特列原理解释；Ｂ项，存在平衡： Ｆｅ３＋＋３ＳＣＮ 幑幐－ Ｆｅ（ＳＣＮ）３，加入固体 ＫＳＣＮ，ＳＣＮ －的 浓度增大，平衡正向移动，溶液颜色加深，能用勒·夏特 列原理解释；Ｃ项，存在平衡：Ｃｌ２＋Ｈ２ 幑幐Ｏ ＨＣｌ＋ＨＣｌＯ， 生成的 ＨＣｌＯ见光易分解，平衡正向移动，氯水保存在低 温、避光条件下，抑制平衡的移动，避免氯水变质，能用 勒·夏特列原理解释；Ｄ项，存在平衡：Ｈ２（ｇ）＋Ｉ２（ｇ 幑幐 ） ２ＨＩ（ｇ），增大压强，缩小容器的体积可使各气体的浓 度增大，颜色变深，但平衡不移动，不能用勒·夏特列原 理解释． ４．Ｃ ５．Ｄ　升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡时ＮＯ 的含量小，且达到平衡时需要的时间短，Ａ正确，Ｄ错误； Ｂ项，增大压强，平衡向逆反应方向移动，平衡时ＮＯ的含 量小，且达到平衡时需要的时间短，故正确；Ｃ项，有无催 化剂只影响到达平衡状态的时间，不影响平衡移动，故 正确． ６．Ｂ　该反应的正反应为气体分子数增大的反应，且 是吸热反应．压强不变，随着温度的升高，平衡正向移动， 则平衡混合气体中Ｒ的质量分数增大，Ｇ的体积分数降 低，反应物的转化率均增大，Ｂ正确，Ａ、Ｃ、Ｄ均错误；温度 不变，随着压强的增大，平衡向逆反应方向移动，则平衡 混合气体中Ｒ的质量分数减小，Ｇ的体积分数增大，反应 物的转化率均降低，同样可以确定Ｂ正确，Ａ、Ｃ、Ｄ错误． ７．Ｄ　由图像可知，该反应的正反应是吸热反应， ΔＨ＞０，Ａ错误；根据图像可知在温度为６５０℃时 ＣＯ２的 含量是６０％，假设开始时ＣＯ２的物质的量是１ｍｏｌ，反应 的ＣＯ２的物质的量为ｘｍｏｌ，反应产生 ＣＯ的物质的量是 ２ｘ，则 平 衡 时 ＣＯ２ 的 物 质 的 量 为 （１－ｘ） ｍｏｌ， （１－ｘ）ｍｏｌ （１－ｘ）ｍｏｌ＋２ｘｍｏｌ×１００％＝６０％，解得ｘ＝０．２５ｍｏｌ，所 以ＣＯ２的平衡转化率为 ０．２５ｍｏｌ １ｍｏｌ ×１００％＝２５％，Ｂ错误； 在温度为ｔ１时ＣＯ、ＣＯ２的含量相同，ｐ（ＣＯ）＝ｐ（ＣＯ２）＝ ０．５ｐｋＰａ，该温度下的化学平衡常数 Ｋｐ ＝ ｐ２（ＣＯ） ｐ（ＣＯ２） ＝ ０．５ｐｋＰａ．ｔ１℃时，达到平衡后若再充入等物质的量的 ＣＯ 和ＣＯ２气体，仍然存在 ｐ（ＣＯ２）＝ｐ（ＣＯ），则 Ｑ＝Ｋ，化学 平衡不移动，Ｃ错误；该反应在恒压密闭容器中进行，当 混合气体密度不再变化时，气体的质量及气体的物质的 量不再发生变化，反应达到了平衡状态，Ｄ正确． 二、不定项选择题 ８．ＡＤ　恒温条件下扩大容器容积，则体系的压强减 小，平衡向气体总体积增大的方向移动．原平衡时Ａ的浓 度为０．５ｍｏｌ·Ｌ－１，当容器容积扩大为原来的两倍，假设 平衡不移动，则Ａ的浓度将变为０．２５ｍｏｌ·Ｌ－１，而实际 达到新平衡时Ａ的浓度为０．３ｍｏｌ·Ｌ－１，说明平衡向生 成Ａ的方向移动，即平衡向逆反应方向移动，所以生成Ａ 的方向为气体总体积增大的方向，即 ｘ＋ｙ＞ｚ，Ａ正确，Ｂ 错误；虽然平衡向逆反应方向移动，但根据勒·夏特列原 理可知，达到新平衡时，Ｂ的浓度依然比原平衡时的小，Ｃ 错误；平衡向逆反应方向移动，消耗 Ｃ，则 Ｃ的体积分数 减小，Ｄ正确． ９．Ｂ 三、非选择题 １０．（１） 幑幐２Ａ＋Ｂ Ｃ　（２）吸热 （３）０．０２５ｍｏｌ·Ｌ－１·ｍｉｎ－１　（４）３３％　（５）Ｃ 解析：（１）由图像可以看出，反应中Ａ、Ｂ的物质的量 减小，Ｃ的物质的量增多，则Ａ、Ｂ为反应物，Ｃ为生成物， 且Δｎ（Ａ）∶Δｎ（Ｂ）∶Δｎ（Ｃ）＝０．８ｍｏｌ∶０．４ｍｏｌ∶０．４ｍｏｌ＝ ２∶１∶１，则反应的化学方程式为： 幑幐２Ａ＋Ｂ Ｃ． （２）Ｋ（３００℃）＜Ｋ（３５０℃），说明温度升高，平衡向 正反应方向移动，则正反应为吸热反应． （３）０～４ｍｉｎ时，Ａ的平均反应速率为：ｖ（Ａ）＝ ０．４ｍｏｌ÷（２Ｌ×４ｍｉｎ）＝０．０５ｍｏｌ·Ｌ－１·ｍｉｎ－１，根据化 学反应速率之比等于化学计量数之比，则 Ｂ                                                                                                                                                                 的平均反应 ! ! " !"-$!%&'() "'*+ $%"& , ! !"#$ !"#$ 书 逆向进行，催化活性降低　②Ａ （３）Ｂ （４）ＣＯ促进反应Ⅱ逆向移动，二氧化碳和氢气的量 增加，水蒸气的量减少，有利于反应Ⅰ正向进行 第１５期阶段测试卷参考答案 一、单项选择题 １．Ａ　２．Ｃ　３．Ｃ　４．Ａ ５．Ｃ　反应ＳＯ２（ｇ）＋Ｃｌ２（ｇ幑幐） ＳＯ２Ｃｌ２（ｌ）　ΔＨ＝ －９７．３ｋＪ·ｍｏｌ－１的正反应是气体体积减小的放热反应， 根据外界条件对化学平衡移动的影响分析判断．扩大容 器体积会导致气体浓度减小，化学平衡逆向移动，使反应 中Ｃｌ２的平衡转化率降低，Ａ不符合题意；使用催化剂只 能加快反应速率，缩短达到平衡所需时间，但不能使化学 平衡发生移动，因此 Ｃｌ２的平衡转化率不变，Ｂ不符合题 意；增加反应物ＳＯ２的浓度，化学平衡正向移动，使更多 Ｃｌ２反应转化为生成物，因此 Ｃｌ２的平衡转化率可以提 高，Ｃ符合题意；升高温度化学平衡向吸热的逆反应方向 移动，导致Ｃｌ２的平衡转化率降低，Ｄ不符合题意． ６．Ｃ　７．Ｄ　８．Ｃ ９．Ａ　反应为气体体积减小的反应，增大压强平衡正 移，则 ＮＯ的转化率增大，由图可知，相同温度下，ｐ２时 ＮＯ的转化率大，则ｐ２时压强大，即 ｐ１＜ｐ２，Ａ正确；由图 可知，随着温度的升高，ＮＯ的转化率减小，说明升高温 度，平衡逆向移动，该反应的反应限度减小，Ｂ错误；根据 图像，４００℃、ｐ１条件下，ＮＯ的平衡转化率为 ４０％，将 ＮＯ（ｇ）和Ｏ２（ｇ）按物质的量之比２∶１充入反应容器，则 Ｏ２的平衡转化率也为４０％，Ｃ错误；该反应为气体体积 发生变化的反应，根据平衡常数 Ｋ＝ ｃ２（ＮＯ２） ｃ２（ＮＯ）ｃ（Ｏ２） ，而 ｃ＝ｎＶ，未知气体的物质的量和容器的体积，因此无法计 算，Ｄ错误． １０．Ｄ　由已知信息和装置图可知，右边为锂电池，为 原电池，左边为电解池，Ｚ为负极，电极反应式为 Ｌｉ－ｅ  － Ｌｉ＋；Ｗ为正极，电极反应式为 Ｏ２＋４ｅ － ＋２Ｈ２ Ｏ ４ＯＨ－；Ｙ为阴极，电极反应式为 ２Ｈ２Ｏ＋２ｅ － Ｈ２↑ ＋ ２ＯＨ－；Ｘ为阳极，电极反应式 ２ＮＨ＋４ －６ｅ  － Ｎ２↑ ＋ ８Ｈ＋，据此解答． 二、不定项选择题 １１．ＡＢ　１２．ＣＤ １３．ＡＣ　依据图中数据可知：Ⅰ和Ⅲ为等效平衡，升 高温度，ＣＯＣｌ２的物质的量减小，说明平衡逆向移动，则 逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，Ａ正确；容器Ⅰ 中前 ５ｍｉｎ内的平均反应速率 ｖ（ＣＯＣｌ２）＝ ０．８ｍｏｌ ０．５Ｌ ５ｍｉｎ ＝ ０．３２ｍｏｌ·Ｌ－１·ｍｉｎ－１，依据反应速率之比等于化学计量 数之比，可知ｖ（ＣＯ）＝ｖ（ＣＯＣｌ２）＝０．３２ｍｏｌ·Ｌ －１·ｍｉｎ－１，Ｂ 错误；依据题表中实验Ⅰ的数据，列出三段式： ＣＯ（ｇ）＋Ｃｌ２（ｇ幑幐） ＣＯＣｌ２（ｇ） 起始浓度（ｍｏｌ·Ｌ－１） ２ ２ ０ 转化浓度（ｍｏｌ·Ｌ－１） １．６ １．６ １．６ 平衡浓度（ｍｏｌ·Ｌ－１） ０．４ ０．４ １．６ ５００℃时反应平衡常数Ｋ＝ １．６０．４×０．４＝１０，依据题表 中实验Ⅱ的数据，列出三段式： ＣＯ（ｇ）＋Ｃｌ２（ｇ幑幐） ＣＯＣｌ２（ｇ） 起始浓度（ｍｏｌ·Ｌ－１） ２ ２ａ ０ 转化浓度（ｍｏｌ·Ｌ－１） １ １ １ 平衡浓度（ｍｏｌ·Ｌ－１） １ ２ａ－１ １ Ⅰ和Ⅱ温度相同，则平衡常数相同，Ｋ＝ １１×（２ａ－１） ＝１０，解得：ａ＝０．５５，Ｃ正确；根据Ｃ项分析可知，恒容下 ＣＯ的平衡转化率为１．６ｍｏｌ·Ｌ －１ ２ｍｏｌ·Ｌ－１ ×１００％ ＝８０％， ＣＯ（ｇ）＋Ｃｌ２（ｇ幑幐） ＣＯＣｌ２（ｇ）为反应前后气体体积减小 的反应，恒压下反应向正反应方向进行的程度比恒容时 大，即达到平衡时ＣＯ的转化率大于８０％，Ｄ错误． 三、非选择题 １４．（１）Ⅱ　（２）Ｃ　（３）１∶１　３３．３％　１∶３∶１ １５．（１）①ＣＯ２（ｇ）＋４Ｈ２（ｇ幑幐） ＣＨ４（ｇ）＋２Ｈ２Ｏ（ｇ） 　ΔＨ＝－１８０ｋＪ·ｍｏｌ－１　②降低温度、增大 Ｈ２和 ＣＯ２ 的原料比（合理即可） （２）①正　Ｈ２＋ＣＯ ２－ ３ －２ｅ － Ｈ２Ｏ＋ＣＯ２　②ｄ　 ４ＯＨ－－４ｅ－ ２Ｈ２Ｏ＋Ｏ２↑　③ＡＣ １６．（１）高温　（２）Ｋｐ＝ ｐ４（ＣＯ２） ｐ４（ＣＯ） 　（３）Ｃ （４）反应Ⅰ中生成有 ＳＯ２，监测 ＳＯ２与 ＣＯ２的浓度 改变量的比不为１∶１，可确定同时发生两个反应 （５）ＢＣ （６）如下图所示 解析：（１）由ΔＧ＝ΔＨ－ＴΔＳ＜０时自发，ΔＨ＞０，则Ｔ 要大，故选择高温． （３）反应Ⅰ吸热，产物的能量高于反应物，反应Ⅱ放 热，产物的能量低于反应物；反应Ⅰ的速率（ｖ１）大于反应 Ⅱ的速率（ｖ２），反应Ⅰ的活化能低． （４）反应Ⅰ中生成有 ＳＯ２，监测 ＳＯ２与 ＣＯ２的浓度 增加量的比即可确定是否发生两个反应． （５）向该反应体系中投入 ＣａＯ，无法影响化学平衡， Ａ错误；在合适的温度区间内控制较低的反应温度，图中 可以看出最低温度时 ＣａＳ的含量最高，故 Ｂ正确、Ｄ错 误；图中可以看出，提高 ＣＯ的初始体积百分数，可以提 高ＣａＳ的含量，故Ｃ正确． （６）反应Ⅰ的速率（ｖ１）大于反应Ⅱ的速率（ｖ２），故 ＳＯ２增加的快，反应达到平衡快；随着反应Ⅱ的进行，ＣＯ２ 的浓度不断增大，使反应Ⅰ平衡逆向移动． 第１６期２版基础训练参考答案 基础训练一 １．Ｂ　２．Ｃ　３．Ｃ　４．Ｂ　５．Ｄ　６．Ａ 基础训练二 １．Ｄ　２．Ｂ　３．Ａ　４．Ｄ　５．Ａ ６．（１）①１．０×１０－１２ｍｏｌ·Ｌ－１　②２　③４ （２）①１２　②１０ 基础训练三 １．Ｄ　２．Ｃ　３．Ｃ　４．Ｂ　５．Ａ 第１６期３版同步检测参考答案 一、单项选择题 １．Ｄ　２．Ｄ　３．Ｂ　４．Ｂ　５．Ｃ　６．Ｃ　７．Ｃ 二、不定项选择题 ８．ＡＤ ９．ＡＤ　将等 ｐＨ的盐酸和醋酸溶液稀释相同倍数 时，促进醋酸进一步电离，则醋酸溶液中 ｃ平（Ｈ ＋）大于盐 酸中ｃ平（Ｈ ＋），即稀释后醋酸溶液的 ｐＨ略小，故曲线Ⅰ 代表盐酸的稀释过程、曲线Ⅱ应为醋酸的稀释过程，Ａ正 确；ａ点溶液中ｃ平（Ｈ ＋）小于 ｂ点溶液中 ｃ平（Ｈ ＋），则 ａ 点溶液的导电性比ｂ点溶液的导电性弱，Ｂ错误；酸溶液 抑制水的电离，ｂ点溶液中 ｃ平 （Ｈ ＋）大于 ｃ点溶液中 ｃ平（Ｈ ＋），则ｂ点水电离的 ｃ平 （Ｈ ＋）比 ｃ点水电离的 ｃ平（Ｈ ＋）小，Ｃ错误；升高温度后，醋酸的电离程度增大， ｃ（ＣＨ３ＣＯＯ －）增大，而ｃ（Ｃｌ－）基本不变，则 ｃ（Ｃｌ －） ｃ（ＣＨ３ＣＯＯ －） 比值减小，Ｄ正确． 三、非选择题 １０．（１）①Ｄ２ 幑幐Ｏ Ｄ ＋＋ＯＤ－　②７．４　③１２．８ （２）①Ｈ２Ｏ 幑幐２ Ｈ ＋ ＋ＨＯ－２　②Ｈ２Ｏ２＋Ｂａ（ＯＨ）  ２ ＢａＯ２＋２Ｈ２Ｏ　③Ｈ２Ｏ２＋Ｈ２Ｏ ２ Ｈ３Ｏ ＋ ２ ＋ＨＯ － ２ 解析：（１）①类比水的电离方程式，可知重水的电离 方程式为Ｄ２ 幑幐Ｏ Ｄ ＋ ＋ＯＤ－；②某温度下重水（Ｄ２Ｏ） 的离子积常数为 １．６×１０－１５ｍｏｌ２·Ｌ－２，则 ｃ（Ｄ＋）＝ ｃ（ＯＤ－）＝４×１０－８ ｍｏｌ·Ｌ－１，ｐＤ＝８－ｌｇ４＝７．４； ③０．０１ｍｏｌ·Ｌ－１ 的 ＮａＯＤ 溶 液 中，ｃ（ＯＤ－） ＝ ０．０１ｍｏｌ·Ｌ－１，ｃ（Ｄ＋） ＝ １．６×１０ －１５ ０．０１ ＝ １．６ × １０－１３ｍｏｌ·Ｌ－１，其ｐＤ＝１３．０－ｌｇ１．６＝１２．８． （２）①若把Ｈ２Ｏ２看成是二元弱酸，则在水中分步电 离，第一步电离的方程式为 Ｈ２Ｏ 幑幐２ Ｈ ＋ ＋ＨＯ－２；② Ｈ２Ｏ２显弱酸性，看成是二元弱酸，同强碱作用形成正盐， 则Ｈ２Ｏ２与 Ｂａ（ＯＨ）２作用形成正盐的化学方程式为 Ｈ２Ｏ２＋Ｂａ（ＯＨ）幑幐２ ＢａＯ２＋２Ｈ２Ｏ；③水的自偶电离为 ２Ｈ２ 幑幐Ｏ Ｈ３Ｏ ＋＋ＯＨ－，则Ｈ２Ｏ２的自偶电离方程式为： Ｈ２Ｏ２＋Ｈ２Ｏ ２ Ｈ３Ｏ ＋ ２ ＋ＨＯ － ２． １１．（１）Ｅ＝Ａ＝Ｄ＜Ｃ＜Ｂ （２）ｂｃ　（３）１０∶１　（４）９∶１１ １２．（１）１．０×１０－１２ｍｏｌ２·Ｌ－２　＞ （２）４　１．０×１０－７ （３）①中　②Ｂａ２＋＋ＯＨ－＋Ｈ＋＋ＳＯ２－４ ＢａＳＯ４↓＋ Ｈ２Ｏ　③１１ 解 析：（１）此 温 度 下，水 的 离 子 积 ＫＷ ＝ ｃ平（Ｈ ＋）·ｃ平（ＯＨ －）＝１０－ｘ·１０－ｙ＝１０－１２·１００＝１．０× １０－１２ｍｏｌ２·Ｌ－２＞１．０×１０－１４ｍｏｌ２·Ｌ－２，升温促进水的 电离，则Ｔ＞２５℃． （２）由实验①可知，在此温度下，Ｂａ（ＯＨ）２溶液的 ｐＨ＝８，ｃ平（ＯＨ －）＝ ＫＷ ｃ平（Ｈ ＋） ＝１．０×１０ －１２ １．０×１０－８ ｍｏｌ·Ｌ－１＝ １．０×１０－４ｍｏｌ·Ｌ－１，向２２．００ｍＬＢａ（ＯＨ）２溶液中逐滴 加入ｐＨ＝ａ的盐酸２２．００ｍＬ，所得溶液的 ｐＨ＝６，混合 溶液呈中性，则盐酸中 ｃ平（Ｈ ＋）＝１．０×１０－４ｍｏｌ·Ｌ－１， ｐＨ＝ａ＝４；实验②中溶液呈碱性，由水电离产生的 ｃ平（ＯＨ －）＝ｃ平（Ｈ ＋）＝１．０×１０－７ｍｏｌ·Ｌ－１． （３）在此温度下，０．１ｍｏｌ·Ｌ－１的 ＮａＨＳＯ４溶液中 ｃ平（Ｈ ＋）＝０．１ｍｏｌ·Ｌ－１，０．１ｍｏｌ·Ｌ－１的Ｂａ（ＯＨ）２溶液 中ｃ平（ＯＨ －）＝０．２ｍｏｌ·Ｌ－１．①按丁方式混合后，由于 ｎ（ＯＨ－）＝ｎ（Ｈ＋），所以所得溶液显中性；②按甲方式混 合后，ＯＨ－ 有 剩 余，所 得 溶 液 中 ｃ平 （ＯＨ －） ＝ ０．２×１０×１０－３－０．１×５×１０－３ １０×１０－３＋５×１０－３ ｍｏｌ·Ｌ－１＝０．１ｍｏｌ·Ｌ－１， ｃ平（Ｈ ＋）＝ ＫＷ ｃ平（ＯＨ －） ＝１．０×１０ －１２ ０．１ ｍｏｌ·Ｌ －１＝１．０× １０－１１ｍｏｌ·Ｌ－１，故所得溶液的ｐＨ为                                                                                                                                                                                     １１． ! !" # " $ " 书 第１３期３版同步检测参考答案 一、单项选择题 １．Ｃ　２．Ｂ　３．Ａ　４．Ｂ ５．Ｃ　该反应为气体体积减小的放热反应，升高温 度，平衡逆向移动，ＣＨ３ＣＨ２ＯＨ、Ｈ２Ｏ的体积分数逐渐减 小，ＣＯ２、Ｈ２的体积分数逐渐增大，且化学计量数越大，体 积分数变化越大，由图可知，曲线Ⅰ表示 Ｈ２，曲线Ⅱ表示 ＣＯ２，曲线Ⅲ为Ｈ２Ｏ，曲线Ⅳ为ＣＨ３ＣＨ２ＯＨ．由上述分析可 知，表示ＣＨ３ＣＨ２ＯＨ组分的曲线是Ⅳ，Ａ错误；该反应为 气体体积减小的放热反应，升高温度，平衡逆向移动，Ｈ２ 的转化率降低，交点ａ的温度高于交点ｂ的，则交点 ａ对 应Ｈ２的转化率小于交点 ｂ的，Ｂ错误；因为平衡常数仅 与温度有关，该反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应 移动，所以温度越低，Ｋ越大，所以 Ｋａ＜Ｋｂ，Ｃ正确；使用 催化剂不会影响平衡状态，因此相同温度下，使用催化 剂，达到平衡时各物质的体积分数不变，ｂ点不会上移，Ｄ 错误． ６．Ｂ　化学反应速率随温度的升高而加快，由题图可 知，当温度高于２５０℃时，催化剂的催化效率随温度的升 高而降低，所以Ｍ点的正反应速率 ｖ（正）有可能小于 Ｎ 点的逆反应速率ｖ（逆），Ａ错误；设开始投料时 ｎ（Ｈ２）为 ４ｍｏｌ，ｎ（ＣＯ２）为１ｍｏｌ，在Ｍ点对应的平衡体系中二氧化 碳的转化率为５０％，列三段式得： ６Ｈ２（ｇ）＋２ＣＯ２（ｇ幑幐） ＣＨ ２ ＣＨ２（ｇ）＋４Ｈ２Ｏ（ｇ） 开始物质的量／ｍｏｌ ４ １ ０ ０ 转化物质的量／ｍｏｌ １．５ ０．５ ０．２５ １ 平衡物质的量／ｍｏｌ ２．５ ０．５ ０．２５ １ 所以乙烯的体积分数为 ０．２５ （２．５＋０．５＋０．２５＋１）× １００％≈５．８８％，Ｂ正确；催化剂不影响平衡转化率，只影 响化学反应速率，Ｃ错误；根据题图可知，当温度高于 ２５０℃时，二氧化碳的平衡转化率降低，则说明平衡逆向 移动，但催化剂的催化效率与化学平衡没有关系，并不是 平衡逆向移动导致催化剂的催化效率降低，Ｄ错误． ７．Ｄ　Ⅱ与Ⅰ比较，起始物质的量加倍，该反应是一 个反应前后气体体积不变的反应，若甲醇气体的浓度增 大一倍，则平衡后各物质的浓度也增大一倍，平衡不移 动，转化率不变，两者达到等效平衡；Ⅲ与Ⅰ比较，温度降 低，起始物质的量相同，而平衡后生成物增加，说明平衡 正向移动，即证明该反应为放热反应．由上述分析可知，Ａ 错误，Ｂ错误；容器Ⅰ中的温度比容器Ⅲ的温度高，温度 越高，反应速率越快，达到平衡所需时间越短，Ｃ错误；容 器Ⅰ中平衡时 ｃ（ＣＨ３ＯＣＨ３）＝ｃ（Ｈ２Ｏ）＝ ０．１６ｍｏｌ １Ｌ ＝ ０．１６ｍｏｌ·Ｌ－１，ｃ（ＣＨ３ＯＨ）＝ ０．４ｍｏｌ－０．１６ｍｏｌ×２ １Ｌ ＝ ０．０８ｍｏｌ·Ｌ－１，容器Ⅰ中化学平衡常数 Ｋ＝０．１６×０．１６ （０．０８）２ ＝４；若起始时向容器Ⅰ中充入 ０．２０ｍｏｌＣＨ３ＯＨ、 ０．３０ｍｏｌＣＨ３ＯＣＨ３和０．２０ｍｏｌＨ２Ｏ，容器容积为１Ｌ，则 ｃ（ＣＨ３ＯＨ）＝０．２０ｍｏｌ·Ｌ －１、ｃ（ＣＨ３ＯＣＨ３）＝０．３０ｍｏｌ·Ｌ －１、 ｃ（Ｈ２Ｏ）＝０．２０ｍｏｌ·Ｌ －１，浓度商 Ｑ＝０．２０×０．３０ （０．２０）２ ＝ １．５＜４，则反应将向正反应方向进行，Ｄ正确． 二、不定项选择题 ８．ＡＣ　９．ＡＣ 三、非选择题 １０．（１）０．１５ｍｏｌ·Ｌ－１·ｍｉｎ－１ （２）＜　＝　升温 （３）Ａ １１．（１）８０％　０．０４ｍｏｌ·Ｌ－１·ｍｉｎ－１　升高温度，采 用更高效的催化剂等 （２）①反应未达到平衡，不同的催化剂对反应Ⅰ的催 化能力不同，反应速率不同　②催化剂ｂ （３）Ｍ点温度较高，反应速率较快，ＣＯ的平衡转化 率与Ｎ点相差不大，压强为常压，对设备要求不高，更 经济 第１４期综合质量检测卷参考答案 一、单项选择题 １．Ｄ　２．Ｄ　３．Ｄ　４．Ｂ ５．Ａ　ｔ２时正逆反应速率都增大，而且平衡不移动， 一定是加入了催化剂，Ａ正确；ｔ３时正逆反应速率都减 小，而且逆反应速率大于正反应速率，所以应该是降低了 压强，而不是降低了温度，因此平衡常数不变，Ｂ错误；ｔ５ 时正逆反应速率都增大，而且逆反应速率大于正反应速 率，所以是升高了温度，而不是增大了压强，Ｃ错误；ｔ５～ ｔ６段平衡向逆反应方向移动，所以 ｔ６以后反应物转化率 一定最低，Ｄ错误． ６．Ｄ　７．Ｄ ８．Ｃ　由图可知，温度升高，ＳＣｌ２的转化率增大，说明 该反应为吸热反应，ΔＨ＞０，反应２ＳＣｌ２（ｇ幑幐） Ｓ２Ｃｌ２（ｇ）＋ Ｃｌ２（ｇ）能够自发进行，说明ΔＨ－ＴΔＳ＜０，则ΔＳ＞０，Ａ错 误；密度ρ＝ｍＶ，该反应在恒容密闭容器中进行，Ｖ不变， 反应物和生成物均为气体，气体总质量不变，则密度为定 值，不能根据混合气体的密度判断平衡状态，Ｂ错误；由 图可知８２℃时，ＳＣｌ２的转化率为９０％，则有： ２ＳＣｌ２（ｇ幑幐） Ｓ２Ｃｌ２（ｇ）＋Ｃｌ２（ｇ） 初始浓度（ｍｏｌ·Ｌ－１） ０．２Ｖ ０ ０ 转化浓度（ｍｏｌ·Ｌ－１） ０．１８Ｖ ０．０９ Ｖ ０．０９ Ｖ 平衡浓度（ｍｏｌ·Ｌ－１） ０．０２Ｖ ０．０９ Ｖ ０．０９ Ｖ 该温度下的平衡常数 Ｋ＝ ０．０９ Ｖ × ０．０９ Ｖ （ ０．０２ Ｖ） ２ ＝２０．２５，若起 始时在该密闭容器中充入 ＳＣｌ２、Ｓ２Ｃｌ２和 Ｃｌ２各０．１ｍｏｌ， 此时的浓度商Ｑ＝ ０．１ Ｖ× ０．１ Ｖ （ ０．１ Ｖ） ２ ＝１＜Ｋ，说明平衡正向移动， 则ｖ（逆）＜ｖ（正），Ｃ正确；由图可知５５℃时，在体积为 ＶＬ的密闭容器中充入０．２ｍｏｌＳＣｌ２（ｇ），ａｍｉｎ时ＳＣｌ２（ｇ） 的转化率等于５０％，但反应未到达平衡；５５℃时，体积扩 大为２ＶＬ，浓度减小，反应速率减慢，所以 ａｍｉｎ时 ＳＣｌ２（ｇ）的消耗程度一定减小，故转化率小于 ５０％，Ｄ 错误． ９．Ｃ　根据图像可知，温度为 Ｔ１时反应首先达到平 衡状态，温度越高，反应速率越快，到达平衡所需时间越 少，故Ｔ１＞Ｔ２，降温时，平衡向正反应方向进行，故正反应 为放热反应，ΔＨ＜０，Ａ错误；Ｍ点 Ｘ的转化率小于 Ｎ点 Ｘ的转化率，该反应进行到Ｍ点放出的热量小于Ｗ点放 出的热量，Ｂ错误；Ｍ点是平衡点，Ｎ点还未达到平衡状 态，此时反应向正反应方向进行，Ｎ点的ｖ逆 ＜ｖ正，故Ｍ点 的正反应速率大于Ｎ点的逆反应速率，Ｃ正确；加入一定 量的Ｘ，相当于增大压强，平衡向正反应方向进行，Ｘ的 转化率升高，Ｄ错误． １０．Ｃ 二、不定项选择题 １１．ＡＣ　－ｌｇＫ值越大，化学平衡常数 Ｋ值越小，由 题图可知，随着温度的升高，化学平衡常数 Ｋ值增大，则 升高温度平衡正向移动，正反应为吸热反应，ΔＨ＞０，Ａ 错误；Ａ点对应的 －ｌｇＫ＝２．２９４，则平衡常数 Ｋ（Ａ）＝ １０－２．２９４（ｍｏｌ·Ｌ－１）２，Ｂ正确；因反应物氨基甲酸铵为固 体，则反应体系中气体只有 ＮＨ３和 ＣＯ２，反应得到 ＮＨ３ 和ＣＯ２的物质的量之比为２∶１，所以 ＮＨ３的体积分数始 终不变，Ｃ错误；３０℃时，Ｂ点未达到平衡，最终要达到平 衡状态，－ｌｇＫ要变大，故此时（－ｌｇＱ）＜（－ｌｇＫ），Ｑ＞Ｋ， 反应向逆反应方向进行，则 Ｂ点对应状态的 ｖ（正）＜ ｖ（逆），Ｄ正确． １２．ＢＣ　其他条件不变，适当增加Ｃ（ｓ）质量，平衡不 会移动，Ａ错误；１０ｍｉｎ时，ｃ（Ｈ２Ｏ）减小，在１０～１２ｍｉｎ 时ｃ（Ｈ２Ｏ）减小的速率大于在０～５ｍｉｎ时ｃ（Ｈ２Ｏ）减小 的速率，所以改变的条件只能是升高温度，反应速率加 快，平衡正向移动，Ｂ正确；恒温下，缩小容器体积，压强 增大，平衡向气体体积减小的方向即逆反应方向移动，但 由于体积减小，平衡后ＣＯ浓度依旧较原来增大，Ｃ正确； １０～１２ｍｉｎ时段为平衡移动的过程，只有浓度商，Ｄ错 误． １３．ＣＤ　相同时间内，浓度变化量越大，化学反应速 率越快，相同时间内浓度变化量最大的是实验③，则０～ ５．０ｍｉｎ实验③的反应速率最快，Ａ正确；反应达到平衡 需要的时间越短，越先达到平衡状态，根据图知，最先达 到平衡状态的是实验②，Ｂ正确；催化剂可加快化学反应 速率，缩短达到平衡所需时间，化学平衡不移动，故②可 能是加入了催化剂，Ｃ错误；反应达到平衡的时间① ＞ ③，则化学反应速率：①＜③，与①相比，③改变的条件应 该是升高温度，升高温度，平衡时，反应物Ｘ的浓度减小， 说明平衡正向移动，则正反应为吸热反应，Ｄ错误． 三、非选择题 １４．（１） 幑幐２Ｎ Ｍ　（２）６　０．５ｍｏｌ·Ｌ－１·ｍｉｎ－１ （３）Ｂ　（４）ＡＤ １５．（１）Ｆｅ２Ｏ３（ｓ）＋３ＣＯ（ｇ） ２Ｆｅ（ｓ）＋３ＣＯ２（ｇ）　 ΔＨ＝－２８．５ｋＪ·ｍｏｌ－１ （２）①＞　②７５％　１．３ １６．（１）① ｃ始 －ｃ１ ３００ｔ０ 　②增大Ｎ２的浓度 ③ （２）①９　１５　②０．０４３ （３）及时分离出液氨，ｃ（ＮＨ３）减小，使平衡向生成 ＮＨ３的方向移动，增大原料利用率（或ＮＨ３产率） 解析：（２）①若体系在 Ｔ２、６０ＭＰａ下达到平衡，相同 温度下，气体的体积分数等于其物质的量分数，设平衡时 ｎ（ＮＨ３）＝ｘｍｏｌ，则： Ｎ２（ｇ）　＋　３Ｈ２（ｇ幑幐） ２ＮＨ３（ｇ） 开始量／ｍｏｌ ９ ２３ ０ 反应量／ｍｏｌ ０．５ｘ １．５ｘ ｘ 平衡量／ｍｏｌ ９－０．５ｘ ２３－１．５ｘ ｘ 平衡时氨气的体积分数 ＝ ｘ９－０．５ｘ＋２３－１．５ｘ＋ｘ× １００％＝６０％，ｘ＝１２，故氮气的分压＝９－０．５×１２９＋２３－１２×６０ＭＰａ＝ ９ＭＰａ，氨气的分压 ＝６０％ ×６０ＭＰａ＝３６ＭＰａ，氢气的分 压＝６０ＭＰａ－９ＭＰａ－３６ＭＰａ＝１５ＭＰａ，此时的平衡常数 Ｋｐ＝ ３６２ ９×１５３ （ＭＰａ）－２≈０．０４３（ＭＰａ）－２． １７．（１）＋３６　＋９９ （２）①不是　生成甲醇的反应为放热反应，                                                                                                                                                                                     升温平衡 书 速率为０．０２５ｍｏｌ·Ｌ－１·ｍｉｎ－１． （４）到达平衡时Ａ的转化率为：（２．４－１．６）÷２．４× １００％≈３３％． （５）充入氦气，各物质的物质的量浓度不变，平衡不 移动，Ａ错误；使用催化剂，平衡不移动，Ｂ错误；再充入 ２．４ｍｏｌＡ和１．６ｍｏｌＢ，相当于加压，平衡向正反应方向 移动，Ｃ正确；降低温度，平衡向逆反应方向移动，Ｄ错 误，答案选Ｃ． １１．（１）ｎ （２）＞　＞ （３）①增大　②不变 １２．（１）０．０５３ｍｏｌ·Ｌ－１　（２）６２．５％　否 （３）①大于　②越大　随着水蒸气的加入，扩大了容 器体积，相当于对反应体系减小压强（或使 Ｑ＜Ｋ），从而 使平衡右移，转化率增大 第１１期２版基础训练参考答案 基础训练一 １．Ｄ　２．Ｃ　３．Ｃ　４．Ｂ　５．Ｄ　６．Ａ　７．Ｃ 基础训练二 １．Ｄ　２．Ｃ　３．Ｂ　４．Ｃ　５．Ｂ　６．Ｄ ７．（１）不变　（２）增大 （３）不变　不变　（４）减小　减小 第１１期３版同步检测参考答案 一、单项选择题 １．Ｄ　２．Ｃ　３．Ｃ　４．Ａ　５．Ｄ ６．Ｃ　由图像可知，Ｘ、Ｙ的物质的量逐渐减少，为反 应物，Ｚ的物质的量逐渐增多，为反应产物．它们的物质 的量变化分别为 Ｘ：（１．２０－０．４１）ｍｏｌ＝０．７９ｍｏｌ； Ｙ：（１．００－０．２１）ｍｏｌ＝０．７９ｍｏｌ；Ｚ：（１．５８－０）ｍｏｌ＝ １．５８ｍｏｌ．故该反应的化学方程式为 幑幐Ｘ＋Ｙ ２Ｚ，Ｄ错 误；ｖ（Ｚ）＝Δｃ（Ｚ） Δｔ ＝１．５８ｍｏｌ２Ｌ×１０ｓ＝０．０７９ｍｏｌ·Ｌ －１·ｓ－１，Ａ 错误；Δｃ（Ｘ）＝Δｎ（Ｘ）Ｖ ＝ ０．７９ｍｏｌ ２Ｌ ＝０．３９５ｍｏｌ·Ｌ －１，Ｂ 错误；Ｙ的转化率为：０．７９ｍｏｌ１．００ｍｏｌ×１００％＝７９．０％，Ｃ正确． ７．Ｃ　由题意可知，反应方程式为 ２Ｈ２Ｏ２ 催化剂 ２Ｈ２Ｏ＋Ｏ２↑．０～６ｍｉｎ内产生氧气的物质的量 ｎ（Ｏ２）＝ ０．０２２４Ｌ ２２．４Ｌ·ｍｏｌ－１ ＝０．００１ｍｏｌ，消耗的 Ｈ２Ｏ２的物质的量 ｎ（Ｈ２Ｏ２） ＝２ｎ（Ｏ２） ＝０．００２ ｍｏｌ，ｖ（Ｈ２Ｏ２） ＝ ０．００２ｍｏｌ ０．０１Ｌ×６ｍｉｎ≈３．３×１０ －２ｍｏｌ·Ｌ－１·ｍｉｎ－１，Ａ正确；随 着反应的进行，Ｈ２Ｏ２的浓度逐渐减小，反应速率减慢， ４～６ｍｉｎ的平均反应速率小于０～６ｍｉｎ内的，Ｂ正确；反 应到６ｍｉｎ时，ｃ（Ｈ２Ｏ２）＝０．４ｍｏｌ·Ｌ －１－０．００２ｍｏｌ０．０１Ｌ ＝ ０．２ｍｏｌ·Ｌ－１，Ｃ错误；反应到６ｍｉｎ时，Ｈ２Ｏ２的分解率 为 ０．２ｍｏｌ·Ｌ－１ ０．４ｍｏｌ·Ｌ－１ ×１００％＝５０％，Ｄ正确． 二、不定项选择题 ８．ＢＣ ９．ＢＣ　根据反应方程式可知５Ｈ２Ｃ２Ｏ４～２ＭｎＯ － ４，实 验通过测定溶液褪色所需时间判断反应的快慢，故在这 三个实验中，所加Ｈ２Ｃ２Ｏ４溶液均过量，Ａ正确；高锰酸钾 完全 反 应，混 合 溶 液 中 高 锰 酸 钾 的 浓 度 为： ０．０１０ｍｏｌ·Ｌ－１×０．００４Ｌ ０．００２Ｌ＋０．００４Ｌ ＝ ２ ３×０．０１０ｍｏｌ·Ｌ －１，这段 时间内平均反应速率 ｖ（ＫＭｎＯ４）＝ ２ ３×０．０１０ｍｏｌ·Ｌ －１ ４０ｓ ＝１．７×１０－４ｍｏｌ·Ｌ－１·ｓ－１，Ｂ错误；分析表中数据可 知，实验①和实验②是探究浓度对化学反应速率的影响； 实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响，Ｃ错误； 在其他条件都相同时，开始速率很小，过一会儿速率突然 增大，说明可能反应生成了具有催化作用的物质，其中水 没有这种作用，ＣＯ２释放出去了，所以可能起催化作用的 是Ｍｎ２＋，Ｄ正确． 三、非选择题 １０．（１）３　（２）０．００７５ｍｏｌ·Ｌ－１·ｓ－１ （３）０．０１ｍｏｌ·Ｌ－１·ｓ－１ （４）４０％　（５）Ｋ＝ ｃ３平（Ｃ） ｃ２平（Ａ）·ｃ平（Ｂ） 　０．７５ １１．Ⅰ．（１）分别投入大小、形状相同的铜、铁、镁 （２）研究金属本身的性质与反应速率的关系　温度 相同 Ⅱ．（３）一定时间内产生气体的体积（或产生一定体 积的气体所需的时间） （４）镁 （或 铁）、０．５ｍｏｌ· Ｌ－１ Ｈ２ＳＯ４ 溶 液、 ２ｍｏｌ·Ｌ－１Ｈ２ＳＯ４溶液 １２．（１）Ｉ２　Ｏ２ （２）①ＯＨ－　②１．００×１０－４　③ｂ、ａ、ｃ 第１２期２版基础训练参考答案 基础训练一 １．Ｄ　２．Ｂ　３．Ａ　４．Ｃ ５．（１）①ＮＨ３　②ＢＣ　③ｃ　ａ （２）①４ＮＨ３＋３Ｆ２ Ｃｕ ＮＦ３＋３ＮＨ４Ｆ　②６ 第１２期３版同步检测参考答案 一、单项选择题 １．Ｄ　２．Ｂ ３．Ｄ　反应为可逆反应，ＳＯ２和 Ｏ２不能全部转化为 ＳＯ３，Ａ错误；达到平衡后反应不停止，正、逆反应速率相 等，Ｂ错误；达到平衡后充入由１８Ｏ组成的 Ｏ２，平衡向正 反应方向移动，ＳＯ３中 １８Ｏ含量增多，因为反应可逆，ＳＯ２ 中１８Ｏ含量也增多，Ｃ错误． ４．Ｄ　５．Ａ ６．Ｃ　合成氨为放热反应，升高温度，平衡逆向移动， 氮气的转化率降低，与图不符，Ａ错误；根据图像，ｐ１达到 平衡使用的时间短，则ｐ１＞ｐ２，增大压强，平衡正向移动， 氨的体积分数增大，与图不符，Ｂ错误；反应达到平衡后， 增加氮气的用量，这一瞬间正反应速率增大，逆反应速率 不变，随着时间的进行，反应重新达到平衡，与图相符，Ｃ 正确；催化剂能降低反应的活化能，增大反应速率，达到 平衡所用的时间变短，与图不符，Ｄ错误． ７．Ｃ　Ａ项，０～３ｍｉｎ，Δｎ（Ｈ２）＝４ｍｏｌ，Δｃ平（Ｈ２）＝ ４ｍｏｌ ２０Ｌ＝０．２ｍｏｌ· Ｌ －１，ｖ（Ｈ２）＝ ０．２ｍｏｌ·Ｌ－１ ３ｍｉｎ ，则 ｖ（ＣＨ３ＯＨ）＝ １ ２ｖ（Ｈ２）≈０．０３３ｍｏｌ·Ｌ －１·ｍｉｎ－１，错误； Ｂ项，由任意一条曲线知，随温度升高，ＣＯ转化率减小， 故ΔＨ＜０，由于增大压强时，平衡右移，ＣＯ转化率增大， 故ｐ１＜ｐ２，错误；Ｃ项，达到平衡时，ＣＯ、Ｈ２、ＣＨ３ＯＨ的平 衡浓度为 ０．１ｍｏｌ·Ｌ－１、０．２ｍｏｌ·Ｌ－１、０．１ｍｏｌ·Ｌ－１， Ｋ＝ ｃ平（ＣＨ３ＯＨ） ｃ平（ＣＯ）·ｃ ２ 平（Ｈ２） ＝ ０．１ ０．１×０．２２ ＝ １０．０４＝２５，正确；Ｄ 项，从Ｂ到 Ａ点，ＣＯ转化率减小，故 ｖ（正）＜ｖ（逆），错 误． 二、不定项选择题 ８．ＡＢ ９．ＡＣ　ｃ点是氢气和氨气物质的量相等的点，该点 以后，氢气的量还在减少，氨气的量还在增加，故 ｃ点没 有达到平衡，Ａ正确；ｔ１和ｔ２两个时刻反应均处于平衡状 态，体系中各物质的物质的量不再变化，故ｄ、ｅ两点氮气 的物质的量相等，Ｂ错误；７７３Ｋ＞６７３Ｋ，工业合成氨为放 热反应，升高温度，平衡逆向移动，氢气的物质的量增大， Ｃ正确；在反应达到平衡前，ａ点反应物浓度大于ｂ点，因 此ａ点的正反应速率比ｂ点的大，Ｄ错误． 三、非选择题 １０．（１）２４．５％ （２）ｂ　合成氨的正反应是放热反应，根据勒·夏特 列原理，其他条件不变，降低温度，平衡向放热反应方向 移动，氨的体积分数增大 （３）研制耐压设备（或其他合理答案） １１．（１）０．０１ｍｏｌ·Ｌ－１·ｍｉｎ－１　５０％ （２）ＣＤ （３）＞　２（ｍｏｌ·Ｌ－１）２　 ＞ （４）Ｃ （５）＝　Ａ　２ＭＰａ 解析：（２）加催化剂只能改变化学反应速率，不改变 转化率，Ａ错误；增大容器体积，相当于减小压强，平衡逆 向移动，Ｈ２的转化率降低，Ｂ错误；反应为放热反应，降 低反应体系的温度，平衡正向移动，Ｈ２的转化率升高，Ｃ 正确；加入一定量的Ｎ２，平衡向正反应方向移动，Ｈ２的转 化率升高，Ｄ正确． （３）①该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应 方向移动，温度越高平衡常数越小，故 Ｋ１＞Ｋ２；②４００℃ 时，反应２ＮＨ３（ｇ幑幐） Ｎ２（ｇ）＋３Ｈ２（ｇ）的化学平衡常数 Ｋ的值与反应Ｎ２（ｇ）＋３Ｈ２（ｇ幑幐） ２ＮＨ３（ｇ）的平衡常数 呈倒数，所以 Ｋ＝ １ ０．５（ｍｏｌ·Ｌ－１）－２ ＝２（ｍｏｌ·Ｌ－１）２；当 测得ＮＨ３、Ｎ２和Ｈ２物质的量分别为３ｍｏｌ、２ｍｏｌ和１ｍｏｌ 时，容器的体积为０．５Ｌ，则ＮＨ３、Ｎ２和Ｈ２物质的量浓度 分别为６ｍｏｌ·Ｌ－１、４ｍｏｌ·Ｌ－１、２ｍｏｌ·Ｌ－１，此时浓度商 Ｑ＝４×２ ３ ６２ ＝８９（ｍｏｌ·Ｌ －１）２＜Ｋ＝２（ｍｏｌ·Ｌ－１）２，说明反 应向正反应方向进行，则该反应的ｖ（Ｎ２）正 ＞ｖ（Ｎ２）逆． （５）①化学平衡常数只与温度有关，温度不变，化学 平衡常数不变．由于 Ａ、Ｂ两点的反应温度相等，故 Ｋｃ（Ａ）＝Ｋｃ（Ｂ）；由方程式可知，该反应的正反应是气体 体积增大的反应，增大压强，化学平衡向逆反应方向移 动，导致ＮＯ２的转化率降低，根据图示可知：Ａ、Ｂ、Ｃ三点 中Ａ点浓度最低，此时体系的压强最小，所以 Ａ点 ＮＯ２ 的转化率最高． ②设生成ＣＯ２的物质的量是２ｘｍｏｌ，则有： ２ＮＯ２（ｇ）＋２Ｃ（ｓ幑幐） Ｎ２（ｇ）＋２ＣＯ２（ｇ） 初始 １ｍｏｌ ０ ０ 转化 ２ｘｍｏｌ ｘｍｏｌ ２ｘｍｏｌ 平衡 （１－２ｘ）ｍｏｌ ｘｍｏｌ ２ｘｍｏｌ 根据图像可知：Ｃ点时ＮＯ２和ＣＯ２浓度相等，则１－ ２ｘ＝２ｘ，解得：ｘ＝０．２５ｍｏｌ，即平衡时 ｎ（ＮＯ２）＝０．５ｍｏｌ， ｎ（Ｎ２）＝０．２５ｍｏｌ，ｎ（ＣＯ２）＝０．５ｍｏｌ．因 Ｃ点时 ＮＯ２和 ＣＯ２ 浓度相等，则 ＮＯ２ 和 ＣＯ２ 的分压也相等，即 Ｋｐ（ＮＯ２）＝Ｋｐ（ＣＯ２），Ｋｐ（Ｃ）＝ ｐ２（ＣＯ２）·ｐ（Ｎ２） ｐ２（ＮＯ２） ＝ｐ（Ｎ２） ＝１０ＭＰａ× ０．２５０．５＋０．２５＋０．５＝２ＭＰａ． 第１３期２版基础训练参考答案 基础训练一 １．Ｄ　２．Ｃ　３．Ａ ４．（１）Ｋ２１Ｋ２Ｋ３ （２）                                                                                                                                                                                     ａｃｅ ! ! ! 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