专题2 化学反应速率与化学平衡 复习题 2024-2025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》复习题 一、单选题 1．对于反应2NO+2H2N2+2H2O，科学家根据光谱研究提出如下反应历程： 第一步：2NON2O2   快反应； 第二步：N2O2+H2→N2O+H2O   慢反应； 第三步：N2O+H2→N2+H2O   快反应。 上述反应中可近似认为第二步反应不影响第一步反应的平衡，下列叙述不正确的是 A．该反应的速率由第二步反应决定 B．反应的中间产物有N2O2、N2O C．第三步反应中N2O与H2的每一次碰撞不一定是有效碰撞 D．若第一步反应的，则升高温度，正反应速率减小，逆反应速率增大 2．在10L密闭容器中充入气体M和N，发生反应M(g)+N(g)2P(g)+2Q(s)    △H，所得实验数据如表： 实验编号 温度/℃ 起始时物质的量/mol 平衡时物质的量/mol n(M) n(N) n(P) ① 350 0.50 0.20 0.20 ② 550 0.50 0.20 0.10 ③ 550 0.25 0.10 下列说法不正确的是 A．实验①达到平衡后加入0.20molQ，平衡不移动 B．550℃下向该容器中只充入0.20molM和0.50molN，平衡时n(P)=0.10mol C．反应的平衡常数：实验①<实验③ D．实验③达到平衡后n(Q)=0.05mol 3．下列有关说法正确的是 A．平衡正向移动，反应物的转化率一定增大 B．电热水器中用镁棒防止金属内胆腐蚀的原理是牺牲阳极的阴极保护法 C．常温下反应2Na2SO3(s)+O2(g)=2Na2SO4(s)能自发进行，则该反应的ΔH>0 D．S(g)＋O2(g)=SO2(g)　ΔH1；S(s)＋O2(g)=SO2(g)　ΔH2；则ΔH1>ΔH2 4．根据所学知识和已有生活经验，下列变化过程中ΔS＜0的是 A．NH4NO3(s)=NH(aq) ＋NO(aq) B．Mg(s) ＋H2SO4(aq)=MgSO4(aq) ＋H2(g) C．H2O(s)→H2O(l)→H2O(g) D．2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g) 5．硫代硫酸钠与稀硫酸反应的方程式为：Na2S2O3+H2SO4═Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O某学习小组为研究反应物浓度和温度对该反应速率的影响，设计以下3组实验下列说法不正确的是 实验序号 反应温度/℃ Na2S2O3溶液 稀H2SO4 H2O V/mL c/(mol∙L-1) V/mL c/((mol∙L-1)) V/mL Ⅰ 25 5 0.2 10 0.1 x Ⅱ 25 10 0.1 10 0.2 5 Ⅲ 35 10 0.1 5 y 10 A．该反应所需的仪器有：量筒、温度计、秒表、烧杯 B．通过记录产生淡黄色沉淀所需的时间可以比较反应的快慢 C．比实验Ⅱ、Ⅲ研究温度对该反应速率的影响，则y=0.2 D．对比实验Ⅰ、Ⅱ研究c(H+)对该反应速率的影响，则x=10 6．实验探究发现：①在常温、常压下，氢气可以在氧气中安静地燃烧；②点燃氢气和氧气的混合物会发生爆炸；③氢氧燃料电池可用作动力电源；④将氢气和氧气混合放在干燥、洁净的容器中，很多年也看不到明显变化。下列关于氢气与氧气反应的说法正确的是 A．由①②可知，该反应是吸热反应 B．在常温、常压下，氢气与氧气分子一定发生有效碰撞 C．该反应可将化学能转化为热能、光能和电能 D．同一条件下，生成液态水比生成气态水时反应的大 7．某兴趣小组将下表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量粒的反应瓶中，以研究硫酸铜的浓度对稀硫酸与锌反应生成氢气速率的影响。下列判断不正确的是 实验组别 混合溶液 30 饱和溶液/ 0 0.5 2.5 5 20 10 0 A．，， B．本实验利用了控制变量思想，变量为浓度 C．反应一段时间后，实验的金属表面可能呈现红色 D．该小组的实验结论是硫酸铜对稀硫酸与锌反应生成氢气有催化作用 8．反应进行的方向是化学反应原理的三个重要组成部分之一、下列说法中正确的是 A．，的反应一定可以自发进行 B．根据反应的自发性可以预测该反应发生的快慢 C．可逆反应正向进行时，正反应具有自发性，一定小于零 D．常温下，反应不能自发进行，该反应的 9．烟气中的氮氧化物可以用低温脱硝技术处理，保障尾气脱硝后达标排放，已知在恒容密闭容器中发生以下化学反应：，下列说法正确的是 A．若其他条件不变，使用催化剂会增大废气中氮氧化物的平衡转化率 B．若其他条件不变，升高温度可以减小该反应的平衡常数 C．若其他条件不变，向容器中鼓入会减小废气中氮氧化物的转化率 D．若其他条件不变，及时将氮气排出可以增大该反应的平衡常数 10．一定温度下，在三个体积均为的恒容密闭容器中发生反应： 容器编号 温度(℃) 起始物质的量() 平衡物质的量() ① 387 0.20 0.080 0.080 ② 387 0.40 ③ 207 0.20 0.090 0.090 下列说法正确的是 A．该反应的正反应为吸热反应 B．达到平衡时，容器①中的体积分数比容器②中的小 C．若容器①中反应达到平衡后，缩小容器体积，不变 D．若起始向容器①中充入，反应将向逆反应方向进行 11．二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为 在密闭容器中，、时，平衡转化率、在催化剂作用下反应，相同时间所测得的实际转化率随温度的变化如题图所示，的选择性可表示为：。 下列说法不正确的是 A．反应的焓变 B．的平衡转化率随着温度的升高而增加 C．用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为350～400℃ D．450℃时，提高的值或增大压强，均能使平衡转化率达到X点的值 12．在恒温恒容条件下，发生反应，随时间的变化如图中曲线甲所示。下列说法不正确的是 A．从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内反应的平均速率 B．从b点到a点的化学平衡常数不变 C．在不同时刻都存在关系： D．维持温度、容积、反应物起始的量不变，向反应体系中通入一些惰性气体氩气，随时间变化关系如图中曲线乙所示 13．科学家研究二甲醚(DME)在分子笑(用表示)上的水解反应，其反应进程中能量变化如图所示。下列说法错误的是 A．由于，DME水解反应更易以阶梯式反应路径进行 B．根据反应图示可知，在相同的催化剂作用下，化学反应也存在多种反应途径 C．升高温度，阶梯式反应路径和协同反应路径的反应速率都加快，有利于提高反应物的转化率 D．以阶梯式反应路径进行时，生成Int1的反应步骤为决速步骤 14．新版人民币的硬币采用镍合金。工业上，利用镍矿提取镍的一种流程如图： 已知：镍的金属活动性介于铁和铜之间。下列说法不正确的是 A．将镍矿粉碎可以加快“酸浸”速率 B．NaClO的作用是氧化Fe2+ C．NaxFey(SO4)m(OH)n中，x+2y=n+2m D．工业上可以用热还原法炼镍 二、填空题 合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在铁催化剂表面上的微粒用*标注，氮气在催化剂上的吸附活化是总反应中的控速步骤，适当提高氮气的浓度有利于合成氨反应的进行。 15．推测该反应的正逆反应的活化能：Ea(正) Ea(逆)(单选)。 A．＞    B．=    C．＜ 16．该反应历程中决定化学反应速率快慢的基元反应是_____(单选)。 A．生成过渡态1 B．生成过渡态2 C．生成过渡态3 D．生成过渡态4 17．实际生产中，合成氨反应过程中使用的原料气N2和H2物质的量之比为1∶2.8，N2过量的原因是 。 18．在一定温度下将2molA气体和4molB气体在2L密闭容器中混合并发生反应：，。若经2min后达到平衡，测得C的平衡浓度为0.6mol/L，回答下列问题： (1)用物质A表示的反应速率为 。 (2)2min时物质B的浓度为 ，B的平衡转化率为 。 (3)当下列哪些项不再发生变化时，表明上述反应已达到平衡状态 。 A．混合气体的压强 B．混合气体的密度 C．单位时间内消耗1molB同时生成1.5molC D．混合气体的总物质的量 E.混合气体的平均相对分子质量 F.用A、B、C表示的速率比为1：2：3 (4)提高A的转化率，可以采取的措施有 、 。 (5)保持温度、体积不变，再向容器中充入2molA和4molB气体，重新达到平衡，则C的平衡浓度 (填>、=或<)1.2mol/L。 19．CH3OH可用于制CH3OCH3。在1L恒容密闭容器中充入一定量CH3OH，发生反应：2CH3OH(g)CH3OCH3+H2O(g)测得CH3OH浓度与温度的关系如图所示。 (1)比较大小：T1 T2(填“>”“<”或“=”)，该反应为 反应(填“吸热”或“放热”) (2)在T1时达到平衡后，再向容器中充入少量甲醇蒸气，CH3OH的平衡转化率 (填“增大”“减小”或“不变”)。 20．某探究性学习小组用相同质量的锌和相同浓度的足量的稀硫酸反应得到实验数据如表所示： 实验编号 锌的状态 反应温度/℃ 收集100 mL氢气 所需时间/s 1 块状薄片 15 200 2 块状薄片 25 90 3 粉末 25 10 (1)该实验的目的是探究 、 对锌和稀硫酸反应速率的影响； (2)实验1和2表明 ，化学反应速率越大； (3)能表明固体的表面积对反应速率有影响的实验编号是 ； (4)请设计一个实验方案证明硫酸的浓度对该反应的速率的影响： 。 21．氮化硅（Si3N4）是一种新型陶瓷材料，它可由石英与焦炭在高温的氮气流中，通过以下反应制得：3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)Si3N4(s)+6CO(g) （1）该反应的还原剂是 ，其还原产物：氧化产物之比为 。 （2）该反应的平衡常数表达式为K= 。 （3）若升高温度CO的浓度增大，则其焓变△H 0（填“＞”、“＜”或“=”）；若降低温度，其平衡常数值将 （填“增大”、“减小”或“不变”）；已知CO生成速率为υ(CO)=9mol•L－1•min－1，则N2消耗速率为υ（N2）= 。 （4）达到平衡后，改变某一外界条件（不改变N2、CO的量），反应速率υ与时间t的关系如图，图中t6时改变的条件可能是 ；图中表示平衡时N2转化率最高的一段时间是 。 22．丙烯是一种重要的化工原料，可以在催化剂作用下，由丙烷直接脱氢或氧化脱氢制备。 反应I(直接脱氢)：C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g) △H1=+125kJ·mol-1 反应II(氧化脱氢)：C3H8(g)+O2(g)=C3H6(g)+H2O(g) △H2=-118kJ·mol-1 对于反应I，总压恒定为100kPa，在密闭容器中通入C3H8和N2的混合气体(N2不参与反应)，从平衡移动的角度判断，达到平衡后“通入N2”的作用是 ；在温度为T1时，C3H8的平衡转化率与通入气体中C3H8的物质的量分数的关系如图所示，计算T1时反应I的平衡常数Kp= kPa(保留一位小数)。 23．二氧化碳的捕集、利用与封存是我国能源领域的一个重要战略方向。回答下列问题： (1)与相似，中所有原子最外层也都满足8电子结构，电子式可表示为 。 (2)有人提出，可以设计反应(、)来消除对环境的影响。 请你判断是否可行，并说明理由 。 和在一定条件下可制取甲醇，反应如下： 　。 (3)在体积为的密闭容器中，充入和，发生上述反应。若10分钟后，容器内压强为原来的0.625倍，则0到10分钟，氢气的平均反应速率为 。 (4)将的混合气体充入恒温恒容密闭容器中，发生上述反应。下列事实能说明反应已达到平衡状态的是 (选填编号)。 a．保持不变    b．混合气体的平均相对分子质量不变 c．该反应的平衡常数保持不变    d．体积分数保持不变 (5)该反应的平衡常数K的表达式为 。已知某温度下，。该温度下，测得容器中、，此时，该反应化学反应速率 (选填“>”、“<”或“=”)，说明原因 。 (6)向容积相同的恒容密闭容器中分别充入等量的和，在不同催化剂(M型、N型)条件下反应相同时间，转化率随反应温度变化如图。 ①使用 (选填M、N)型催化剂反应的活化能更高。 ②a点处， (选填“>”、“<”或“=”)。 ③b点不同催化剂作用下，的转化率相同且均有下降趋势的原因是 。 24．在容积为1.00L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4(g)2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。 回答下列问题： (1)反应的△H 0(填“大于”“小于”)；100℃时，体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。 在0~60s时段，反应速率v(N2O4)为 mol·L-1·s-1， 平衡时混合气体中NO2的体积分数为 。 (2)100℃时达到平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4)以0.0020mol·L-1·s-1的平均速率降低，经10s又达到平衡。 ①T 100℃(填“大于”“小于”)， ②列式计算温度T时反应的平衡常数K 。 (3)温度T时反应达平衡后，向容器中，迅速充入含0.08mol的NO2和0.08mol N2O4的混合气体，此时速率关系v(正) v(逆)。(填“大于”，“等于”，或“小于”) 三、计算题 25．为防止氮的氧化物污染空气，可用活性炭或一氧化碳还原氮氧化物。 已知：① ② ③ 回答下列问题： Ⅰ.消除上述气体污染物可用CO与NO反应生成和。 (1)请完成热化学方程式： ，反应的平衡常数表达式为 。 (2)为提高此反应中NO的转化率，下列措施可行的是 (填字母代号)。 A．增大压强        B．升高温度 C．使用催化剂        D．增大CO的浓度 Ⅱ.向2 L的密闭容器中加入活性炭(足量)和，发生反应： NO和的物质的量变化如下表所示： 物质的量浓度/() 0 5min 10min 15min 20min 25min 30min NO 0 (1)0~5 min内，以表示的该反应速率 ，该条件下的平衡常数 。 (2)第15 min后，温度调整到，则 (填“>”“<”或“=”)。 (3)若30 min时，温度保持不变，向该容器中再加入该四种反应混合物各，则此时反应 (填“正向”“逆向”或“不”)移动。 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．D 【详解】A．总反应速率由慢反应决定，所以该反应的速率由第二步反应决定，A正确； B．NO、H2是反应物，反应的中间产物有N2O2、N2O，B正确； C．只有少数分子的碰撞能发生化学反应，能引发化学反应的碰撞称之为有效碰撞，第三步反应中N2O与H2的碰撞不都是有效碰撞，C正确； D．升高温度，正逆反应速率均增大，D错误； 故选D。 2．C 【详解】A．该反应为气体体积不变的反应，平衡后加入P，相当于增大压强，平衡不移动，A项正确； B．M和N的化学计量数相同，所以在相同温度下，平衡常数相同，平衡时P的物质的量与实验②的结果相同，B项正确； C．实验②与实验③温度相同，平衡常数相同，与实验①相比，实验②的温度升高，平衡时P的物质的量小，说明平衡逆向移动，该反应为放热反应，对于放热反应，温度越高，平衡常数越小，故反应的平衡常数：实验①>实验③，C项错误； D．实验②与实验③温度相同，K相同，同时实验③初始物质的量为实验②的一半，相当于减小压强，平衡不移动，所以平衡时P的物质的量为0.05mol，则Q的物质的量与P相等，也为0.05mol，故D正确； 故答案为C。 3．B 【详解】A．平衡正向移动，反应物的转化率不一定增大，比如合成氨反应，增加氮气的量，平衡正向移动，但氮气转化率减少，故A错误； B．电热水器中用镁棒防止金属内胆腐蚀，金属镁作了原电池的负极，其原理是牺牲阳极的阴极保护法，故B正确； C．常温下反应2Na2SO3(s)+O2(g)=2Na2SO4(s)能自发进行，该反应是熵减的反应，根据，则该反应的ΔH＜0，故C错误； D．S(g)＋O2(g)=SO2(g)　ΔH1；S(s)＋O2(g)=SO2(g)　ΔH2；S(g)放出的热量多，焓变反而小，因此ΔH1＜ΔH2，故D错误。 综上所述，答案为B。 4．D 【详解】A．NH4NO3(s)=NH(aq)＋NO(aq)，反应由固体变为溶液，混乱程度增大即ΔS＞0，故A不符合题意； B．Mg(s)＋H2SO4(aq)=MgSO4(aq)＋H2(g)，反应生成气体，气体增多，混乱程度增大即ΔS＞0，故B不符合题意； C．H2O(s)→H2O(l)→H2O(g)，反应由固体变为液态，再变为气态，混乱程度增大即ΔS＞0，故C不符合题意； D．2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)，反应气体体积减少，混乱程度减小即ΔS＜0，故D符合题意。 综上所述，答案为D。 5．C 【解析】由图中数据可知，实验I、II是在相同的温度下研究c(H+)对该反应速率的影响；实验II、III研究温度对该反应速率的影响，根据生成物有硫可知，可以根据产生淡黄色沉淀所需的时间比较反应的快慢，由此分析。 【详解】A．反应比较不同温度、不同浓度下的反应速率，应用到温度计等仪器，还需要量筒、秒表、烧杯等仪器，故A不符合题意； B．反应速率越大，产生淡黄色沉淀所需的时间越少，可以通过记录产生淡黄色沉淀所需的时间可以比较反应的快慢，故B不符合题意； C．比实验II、III研究温度对该反应速率的影响，则浓度应相同，y=0.4，故C符合题意； D．对比实验I、II研究c(H+)对该反应速率的影响，溶液体积应相同，则x=10，故D不符合题意； 答案选C。 6．C 【详解】A．由①②可知，该反应是放热反应，故A错误； B．引起化学反应的碰撞叫有效碰撞，在常温、常压下，氢气和氧气不反应，氢气与氧气分子发生无效碰撞，故B错误； C．由①②③可知，该反应可将化学能转化为热能、光能和电能，故C正确； D．同一条件下，生成液态水比生成气态水放出的能量多，反应的小，故D错误； 选C。 7．D 【详解】A．对比试验效果，那么除了反应的物质的量不一样以外，要保证其它条件相同，而且是探究硫酸铜量的影响，那么每组硫酸的量要保持相同，六组反应的总体积也应该相同，A组中硫酸为30mL，那么其它组硫酸量也都为30mL，而硫酸铜溶液和水的总量应相同，F组中硫酸铜20mL，水为0，那么总量为20mL，所以V1=30mL，V6=10mL，V7=20mL，A正确； B．分析图表数据可知，探究的是硫酸铜的浓度对稀硫酸与锌反应生成氢气速率的影响，所以变量为铜离子浓度，实验利用了控制变量思想，B正确； C．为锌会先与硫酸铜反应，直至硫酸铜反应完才与硫酸反应生成氢气，硫酸铜量较多时，反应时间较长，而且生成的铜会附着在锌片上，反应一段时间后，实验F的金属呈现红色，C正确； D．因为锌会先与硫酸铜反应，直至硫酸铜反应完才与硫酸反应生成氢气，由于Zn和铜，稀硫酸能够形成微小的原电池反应，加快反应速率，但不是硫酸铜具有催化剂的作用，D错误； 故答案为：D。 8．D 【详解】A．，反应自发进行，由可知，若，，则在低温下可能大于0，反应非自发，A项错误； B．反应的自发性只能判断反应的方向，不能确定反应的快慢，B项错误； C．可逆反应正向进行时，由可知，若，且高温条件下正反应具有自发性，C项错误； D．，反应非自发进行，反应，满足，则，D项正确； 故选D。 9．B 【详解】A．催化剂只能影响化学反应速率，不能是化学平衡发生移动，故若其他条件不变，使用催化剂会不能改变废气中氮氧化物的平衡转化率，A错误； B．该反应是一个正反应为放热反应，故若其他条件不变，升高温度，化学平衡逆向移动，该反应的平衡常数减小，B正确； C．有两种或两种以上反应物的平衡体系中，增大一种反应物的浓度其他反应物的转化率增大，自身的转化率减小，若其他条件不变，向容器中鼓入会增大废气中氮氧化物的转化率，C错误； D．平衡常数仅仅是温度的函数，若其他条件不变，及时将氮气排出可以不改变该反应的平衡常数，D错误； 故答案为：B。 10．C 【详解】A．对比①、③可知，当其他条件不变，升高温度，平衡时生成物的物质的量减少，说明升高温度平衡逆向移动，则正反应为放热反应，A错误； B．恒容条件下，①、②温度相同，由于反应前后气体的总分子数不变，增大反应物浓度相当于增大压强，平衡不移动，因此平衡时容器①中的体积分数与容器②中的相等，B错误； C．该反应为气体分子数不变的反应，若容器①中反应达到平衡后，缩小容器体积，使压强增大，平衡不移动，但容器容积减小，各物质的浓度同比例加倍，则不变，C正确； D．容器①平衡时，，，，平衡常数为，若起始向容器①中充入，，，浓度熵为，平衡向正反应方向移动，D错误； 故选C。 11．B 【详解】A．将已知反应依次编号为①②，由盖斯定律可知，反应①×2－②可得反应。则反应的焓变△H=(﹣164.7kJ/mol)－(+41.2kJ/mol)=﹣247.1kJ/mol，故A正确； B．由图可知，温度升高，二氧化碳的平衡转化率先减小后升高，故B错误； C．由图可知，温度范围约为350~400℃时二氧化碳实际转化率最高，说明催化剂的活性最大，反应速率最快，则用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为350~400℃，故C正确； D．450℃时，提高的值相当于增大氢气的浓度，平衡向正反应方向移动，二氧化碳的转化率增大，二氧化碳转化为甲烷的反应为气体体积减小的反应，转化为一氧化碳的反应是气体体积不变的反应，增大压强，二氧化碳转化为甲烷的平衡向正反应方向移动，二氧化碳的转化率增大，则450℃时，提高的值或增大压强，均能使二氧化碳平衡转化率达到X点的值，故D正确； 故选B。 12．D 【详解】A．图象中可以得到单位时间内的浓度变化，反应速率是单位时间内物质的浓度变化计算得到，从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率，A正确； B．从b点到a点温度不变，则化学平衡常数不变，B正确； C．化学反应速率之比等于化学方程式计量数之比，，C正确； D．维持温度、容积不变，向反应体系中加入惰性气体氩气，反应物浓度不变，反应速率不变，平衡不移动，减小的速率不变，不能用曲线乙表示，D错误； 答案选D。 13．A 【分析】过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，即图中峰值越大则活化能越大，图中峰值越小则活化能越小，决定总反应速率的是慢反应，活化能越大反应越慢； 【详解】A．阶梯式反应 路径的最大活化能为△Ea1=111.2 kJ/mol +57.4 kJ/mol = l68.6kJ/mol，由于，DME水解反应更难以阶梯式反应路径进行，选项A错误； B．根据反应图示可知，反应存在两种途径，故在相同的催化剂作用下，化学反应也存在多种反应途径，选项B正确； C．由图可知，反应物能量低于生成物能量，为吸热反应，升高温度，两种路径的反应速率都加快，且平衡正向移动，有利于提高反应物的转化率，选项C正确； D．以阶梯式反应路径进行时，生成Int1的峰值最大则活化能最大，为反应步骤为决速步骤，选项D正确； 答案选A。 14．C 【详解】A．将镍矿粉碎可以增大接触面积，能加快“酸浸”速率，A正确； B．亚铁离子具有还原性，能被次氯酸钠氧化，B正确； C．NaxFey(SO4)m(OH)n中根据化合价代数和为0分析，有x+3y=n+2m，C错误； D．镍为较活泼金属，可以用热还原法炼镍，D正确； 故选C。 15．C 16．D 17．原料气中N2相对易得，适度过量有利于提高H2的转化率；N2在Fe催化剂上的吸附是决速步骤，适度过量有利于提高整体反应速率 【解析】15．由图可知，该反应为放热反应，该反应的正逆反应的活化能：Ea（正）＜Ea（逆），故答案为：C； 16．由图可知，NH2*和H*转化为NH3*该步骤的活化能最大，反应速率最慢，化学方程式为NH2*+H*=NH3*，决定化学反应速率快慢，即过渡态4，故答案为：D； 17．原料中N2和H2物质的量之比为1∶2.8，原料气中N2过量的两个理由：原料气中N2相对易得，适度过量有利于提高H2的转化率；N2在Fe催化剂上的吸附是决速步骤，适度过量有利于提高整体反应速率，故答案为：原料气中N2相对易得，适度过量有利于提高H2的转化率；N2在Fe催化剂上的吸附是决速步骤，适度过量有利于提高整体反应速率。 18．(1)0.1mol•L-1•min-1 (2) 1.6mol•L-1 20% (3)BE (4) 升高温度 增大B的浓度 (5)= 【详解】（1）平衡时，C的物质的量为0.6mol•L-1×2L=1.2mol，，，故答案为：0.1mol•L-1•min-1； （2）由(1)中三段式可知，2min时物质B的浓度为，B的平衡转化率为，故答案为：1.6mol•L-1；20%； （3）A．反应前后气体体积不变，混合气体的压强在反应过程中和平衡状态下始终不变，故A错误； B．反应前后气体体积不变，质量发生变化，混合气体的密度不变说明反应达到平衡状态，故B正确； C．由方程式可知消耗1molB同时一定生成1.5molC，与反应进行的程度无关，故C错误； D．反应前后气体体积不变，反应过程中气体总物质的量一直不变，所以不能说明反应达到平衡，故D错误； E．反应过程中气体质量在变，总物质的量不变，所以混合气体的平均相对分子质量不再变化能说明反应达到平衡，故E正确； F．用A、B、C表示的速率比为1：2：3，只要反应发生都有速率之比为1：2：3，与反应进行的程度无关，故F错误； 故答案为：BE； （4）提高A的转化率，可以升高温度或增大B的浓度使反应正向进行，故答案为：升高温度；增大B的浓度； （5）该温度下的化学平衡常数，再充入充入2molA和4molB气体，设A的变化量为xmol，，重新达到平衡，，解得x=0.4mol，C的平衡浓度为，故答案为：=。 19．(1) ＞ 放热 (2)不变 【详解】（1）横轴表示时间，则“先拐先平”数值大，温度越高反应速率越快，所以温度T1＞T2；T1相对于T2是升温，升温时反应物甲醇的量增加，说明正向是放热的，故答案为：＞；放热。 （2）在T1时达到平衡后，再向容器中充入少量甲醇蒸气，平衡正向移动，但是相当于对该反应体系加压，该反应为反应前后气体分子数不变的反应，最终甲醇的转化率不变，故答案为：不变。 20． 固体表面积 温度 温度越高 2、3 在相同的温度下，采用相同状态的质量相同的锌片与两种体积相同但浓度不同的稀硫酸反应 【详解】(1)对比实验1和实验2，两组实验只有反应温度不同，可以探究温度对锌和稀硫酸反应速率的影响；对比实验2和实验2，两组实验只有锌的状态不同，可以探究固体表面积对锌和稀硫酸反应速率的影响； (2)实验1和实验2表面，温度越高，收集100mL氢气所需时间越短，即反应速率越大； (3)对比实验2和实验2，两组实验只有锌的状态不同，可以探究固体表面积对锌和稀硫酸反应速率的影响； (4)若要探究硫酸的浓度对该反应的速率的影响，则需设计对照实验，变量只有硫酸的浓度，具体操作为在相同的温度下，采用相同状态的质量相同的锌片与两种体积相同但浓度不同的稀硫酸反应。 21． C 1 ：6 c6(CO)/c2(N2) ＞ 减小 3mol/（L•min） 使用催化剂 t3﹣t4 【分析】所含元素化合价降低的反应物为氧化剂，氧化剂对应还原产物，还原剂对应氧化产物； 化学平衡常数是指在一定温度下，可逆反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值，注意固体、纯液体浓度为常数，不用写固体、纯液体的浓度； 升高温度CO的浓度增大，则正反应为吸热反应；对于吸热反应，降低温度平衡逆反应进行，化学平衡常数减小；根据速率之比等于化学计量数之比计算； 结合图象和平衡移动方向进行分析； 【详解】（1）所含元素化合价升高的反应物是还原剂，故还原剂是C；氧化产物为CO，Si3N4是还原产物，所以还原产物：氧化产物物质的量之比为1 ：6； （2）平衡常数等于生成物浓度幂之积比上反应物浓度幂之积，由于SiO2、C、Si3N4为固体，所以不列入平衡常数表达式，故K=c6(CO)/c2(N2)； （3）升高温度，平衡向吸热方向移动，CO的浓度增大，说明正反应吸热，△H>0；若降低温度，平衡向逆向移动，平衡常数值将减小；反应速率之比等于化学计量数之比，故υ(N2):υ(CO)=1:3，故υ（N2）=3mol/（L•min）； （4）t6时瞬间正、逆反应都增大，平衡不移动，故应是加入催化剂；若不改变N2、CO的量，由图可以知道，t2时改变条件，平衡向正反应移动，在t3时重新到达平衡，t4时改变条件，平衡向逆反应移动，t5时又达平衡，故t3﹣t4平衡状态N2的转化率最高。 22． 减小气体浓度，使平衡右移，提高C3H8(g)的转化率 16.7 【详解】①达到平衡后，通入N2，为维持恒压状态，容器体积必须增大，反应物和生成物的浓度减小，反应物和生成物的分压减小，则平衡向气体系数增大的反应即正向移动，C3H8(g)的转化率增大；故达到平衡后“通入N2”的作用是：减小气体浓度，使平衡右移，提高C3H8(g)的转化率； ②由图可知，C3H8的物质的量分数为0.4时，其平衡转化率为50%，假设混合气体为1mol，则起始时C3H8为0.4mol，N2为0.6mol，列出三段式： ， 运用三段式分析法可求出平衡时C3H8为0.2mol，C3H6为0.2mol， H2为0.2mol，N2为0.6mol；进而求出C3H8、C3H6、H2的分压均为kPa，则T1时反应I的平衡常数可求得为。 23．(1) (2)不可行，ΔG=ΔH-ΔS＜0反应可发生，而该反应的ΔH＞0 、ΔS＜0，则ΔG＞0，所以反应不能自发进行 (3)0.225mol/(L▪min) (4)bd (5) ＞ 此时Q=＜，则反应正向进行，v正＞v逆 (6) N ＞ b点不同催化剂下，CO2的转化率相同，此时反应达到平衡，该反应的正反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CO2的转化率降低 【详解】（1）CO2是共价化合物，每个C原子都和O原子共用两对电子，使得C原子和O原子都达到8电子稳定结构，电子式为，O和S是同族元素，COS的电子式为 。 （2）ΔG=ΔH-TΔS＜0反应可发生，而该反应的ΔH＞0 、ΔS＜0，则ΔG＞0，所以反应不能自发进行。 （3）同温同容下，气体压强之比等于物质的量之比，反应前混合气体的总物质的量为4mol，10min后容器内压强是原来的0.625倍，则气体的总物质的量为4mol×0.625=2.5mol，气体物质的量减少了4mol-2.5mol=1.5mol，根据反应方程式可知，消耗3molH2，则气体物质的量减少2mol，则反应的氢气的物质的量为2.25mol，容器体积为1L，则消耗的氢气的物质的量浓度为2.25mol/L，则氢气的平均反应速率为2.25mol/L÷10min=0.225mol/(L▪min)。 （4）起始充入的n(CO2)：n(H2)=1：3，反应方程式里，CO2和H2的系数之比也为1：3， 所以在反应过程中，CO2和H2的物质的量之比一直为1：3，所以CO2和H2的物质的量之比保持不变，不能说明反应达到平衡状态，故a不选；该反应的反应物和生成物均为气体，混合气体总质量是不变的，该反应前后气体系数之和不相等，所以气体总物质的量是变化的，则在未平衡前，混合气体的平均相对分子质量是变量，当混合气体的平均相对分子质量不再变化时，反应达到平衡状态，故b选；反应的平衡常数只和温度有关，所以反应的平衡常数保持不变，不能说明反应达到平衡状态，故c不选；CO2体积分数保持不变，说明反应达到了平衡，故d选；故选bd。 （5）平衡常数表达式是用平衡时生成物浓度幂之积除以反应物浓度幂之积表示的，该反应的K=；已知某温度下，。该温度下，测得容器中、，此时，Q=＜，则反应正向进行，v正＞v逆。 （6）①从图中可以看出，在相同温度下，N型催化剂下的CO2转化率更低，所以N型催化剂下反应速率慢，活化能高。 ②a点处使用的是N型催化剂，相同温度下，使用M型催化剂CO2的转化率更高，所以a点处反应还未达到平衡，平衡时，CO2的转化率增大，故v正＞v逆。 ③b点不同催化剂下，CO2的转化率相同，此时反应达到平衡，该反应的正反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，则CO2的转化率降低。 24． 大于 0.00100 75% 大于 K2= (0.16mol·L-1)2/(0.020 mol·L-1) =1.3 mol·L-1 大于 【详解】(1)根据题意可知，随温度升高，混合气体的颜色变深，二氧化氮的浓度增大，说明平衡向正反应方向移动；当其他条件不变时，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，所以△H大于0；根据题给图象可知，0—60s时段，N2O4的物质的量浓度变化为0.060 mol·L-1，根据公式v=△c/△t计算，v (N2O4)=0.00100mol·L-1·s-1；由图象可知平衡时，二氧化氮的平衡浓度为0.120 mol·L-1，四氧化二氮的平衡浓度为0.040 mol·L-1，则平衡时混合气体中NO2的体积分数为0.12÷(0.12+0.04)×100%=75%。 (2)①根据题意知，改变反应温度为T后，c(N2O4)以0.0020 mol•L-1•s-1的平均速率降低，即平衡向正反应方向移动，又反应正方向吸热，反应向吸热方向进行，所以为温度升高，T大于100℃ ②根据题意知，平衡时，c(NO2)=0.120 mol·L-1+0.002 mol·L-1·s-1×10s×2=0.160mol·L-1，c(N2O4)=0.040 mol·L-1-0.002 mol·L-１·s-1×10s=0.02mol·L-1，K2= (0.160mol·L-1)2÷0.020mol·L-1=1.3mol·L-1。 (3)迅速充入含0.08mol的NO2和0.08mol N2O4的混合气体后，Q=(0.12+0.08)2÷(0.040+0.08)=0.33<K，平衡正向移动，此时速率关系v(正) 大于v(逆)。 25． KJ/mol AD > 正向 【详解】Ⅰ.(1)根据盖斯定律：②×2-①-③得：；根据平衡常数的定义，平衡常数表达式。故答案为：KJ/mol； (2)由于该反应是气体体积减小的放热反应， A．增大容器压强平衡正向移动，NO转化率增大，A正确； B．升高温度平衡逆向移动，NO转化率减小，B错误； C．使用优质催化剂不改变平衡，C错误； D．增大CO的浓度，可以提高NO的转化率，D正确。故答案为：AD Ⅱ.根据盖斯定律：上述已知反应②-③得： ； (1)利用表格数据：0~5 min内，以表示的该反应速率 所以以表示的该反应速率； 通过分析知10 min后浓度不再改变，处于平衡状态，分析浓度改变如下： 平衡常数。故答案为：0.042； (2)第15 min后，温度调整到，从表格查得NO减少，增加，平衡正向移动，由于正反应为放热反应，改变条件为降温，则。故答案为：> (3)若30 min时，保持不变，此时由30min时平衡浓度可得时平衡常数，加入混合物后反应混合物各物质浓度增加，所以此时的浓度熵为，则此时反应正向移动。故答案为：正向。 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 $$