第2章《化学反应的方向、限度和速率》练习题2024-2025学年上学期高二化学沪科版（2020）选择性必修1

第2章 化学反应的方向、限度和速率 一、单选题 1．中国科学家研究在Pd/SVG催化剂上H2还原NO生成N2和NH3的路径，各基元反应及活化能Ea(kJ·mol-1)如图所示，下列说法错误的是    A．生成NH3的各基元反应中，N元素均被还原 B．在Pd/SVG催化剂上，NO更容易被H2还原为NH3 C．决定NO生成NH3速率的基元反应为NH2NO→NHNOH D．生成NH3的总反应方程式为2NO＋5H22NH3＋2H2O 2．自由基是化学键断裂时产生的含未成对电子的中间体，活泼自由基与氧气的反应一直是科研人员的关注点。HNO自由基与O2反应过程的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．反应物的键能总和大于生成物的键能总和 B．该历程中最大正反应的活化能E正=186.19 kJ∙mol-1 C．两种产物中P2更稳定，相同条件下Z转化为产物的速率：v(P1)＜v(P2) D．使用催化剂能提高产物P2的平衡产率 3．如图所示，1，3-丁二烯与发生加成反应分为两步：第一步1，3-丁二烯进攻生成碳正离子；第二步进攻碳正离子完成1，2-加成或1，4-加成。反应进程中的能量变化示于如图。恒温恒容体系中，1，3-丁二烯与反应一定时间，1，2-加成产物与1，4-加成产物的比例为70∶30；相同体系下，将温度升高至，令二者反应相同时间，1，2-加成产物与1，4-加成产物的比例为15∶85。下列说法不正确的是    A．与相比，，1，3-丁二烯的平衡转化率更小 B．40℃1,3-丁二烯与 HBr 在该体系下反应，1,2-加成产物的浓度存在先增后减的过程 C．两种产物的比例“”主要由过渡态与过渡态的能量差决定 D．若1，4-加成产物为目标产物，应适当升高温度并延长反应时间 4．在一定条件下，向2L密闭容器中通入2molN2和6molH2，发生反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，下列说法能够说明反应已达到平衡状态的是 A．c(NH3)：c(H2)：c(N2)=2：3：1 B．单位时间内1个N≡N键断裂的同时，有6个N－H键形成 C．混合气体的平均相对分子质量不再改变 D．单位时间内有6个N－H键断裂的同时，有3个H－H键形成 5．设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．所含的离子总数是 B．含有的中子数为 C．标准状况下，中含有的氯原子数目为 D．密闭容器中，和催化反应后分子总数为 6．下列说法正确的是 A．能自发进行的反应一定能迅速发生 B．NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)室温下不能自发进行，说明该反应的△H<0 C．NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) △H>0，该反应在高温下能自发进行 D．加入合适的催化剂能改变反应的焓变，使非自发反应转化为自发反应 7．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．溶液中加入固体KSCN后颜色变深 B．使用新型催化剂可使氮气与氢气在常温常压下合成氨气 C．用排饱和食盐水的方法收集氯气 D．石灰石与稀盐酸在密闭瓶中反应结束后，打开瓶塞，溶液中有气泡产生 8．将加入的反应器中，在高温下放电，经建立了平衡体系：，此时测知的转化率为30%，下列图像能正确表示气体的物质的量(n)与时间(t)的关系的是 A． B． C． D． 9．已知： 且②④为放热过程，下列说法正确的是 A． B．和的键能差可以表示为 C． D．升温时，丙烷与反应速率加快，与反应速率降低 10．室温下，下列实验探究方案不能达到探究目的的是 选项 探究方案 探究目的 A 将形状大小相同的金属钠分别与等体积的乙醇、水、煤油反应，观察实验现象 探究乙醇的结构 B 向盛有SO2水溶液的试管中滴加几滴品红溶液，振荡，观察溶液颜色变化 探究SO2是否具有漂白性 C 取pH试纸于玻璃片上，用玻璃棒蘸取少量NaClO溶液点在试纸上，观察颜色并测pH 探究HClO是否为弱酸 D 向K2CrO4溶液中缓慢滴加硫酸，观察溶液颜色变化 探究c(H+ )对、相互转化的影响 A．A B．B C．C D．D 11．丙烯与HBr加成过程及能量变化如图，下列说法正确的是 A．I和Ⅱ为中间产物 B．I不如Ⅱ稳定 C．决定两种加成方式快慢的主要步骤分别是②和④ D．生成1-溴丙烷的速率大于生成2-溴丙烷的速率 12．下列说法错误的是 A．熵是描述系统混乱度的物理量，熵增反应一定是自发反应 B．内能是系统内物质各种能量的总和，与温度、压强、聚集状态等有关 C．碰撞理论认为：升高温度能增大活化分子百分数，增加有效碰撞几率，加快反应速率 D．过滤态理论认为：催化剂能降低反应所需的活化能，同等程度地提高正、逆反应速率 13．温度为时，恒容密闭容器中发生反应，体系压强与反应时间的关系如图a所示(少量水蒸气的分压忽略不计)。相同恒容密闭容器中，只改变体系温度，平衡转化率与温度的关系如图b(m为无水蒸气时的图象，n为加入与等物质的量的水蒸气时的图象)所示，下列说法不正确的是 A．高于时，曲线n发生了副反应，曲线n低于m是因为副反应消耗了，平衡向左移动 B．从图a可以看出时，加入少量水蒸气能起到催化作用 C． D． 14．下列装置及设计不能达到实验目的的是 A．测定中和反应的反应热 B．验证Fe3+与I-反应是可逆反应 C．探究温度对化学平衡的影响 D．比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应的催化效果 二、填空题 15．利用废镍电池的金属电极芯(主要成分为Co、 Ni，还含少量Fe、Al等)生产醋酸钴晶体、硫酸镍晶体的工艺流程如下。 已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表： 沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Co(OH)2 Co(OH)3 Al(OH)3 Ni(OH)2 开始沉淀pH 2.2 7.4 7.6 0.1 4.0 7.6 完全沉淀pH 3.2 8.9 9.2 1.1 5.2 9.2 用硫酸浸取金属电极芯时，提高浸取率的方法有 (写出一种合理方法即可)。 16．在恒温恒容条件下，将一定量NO2和N2O4的混合气体通入容积为2L的密闭容器中发生反应：N2O4(g)2NO2(g) △H＞ 0，反应过程中各物质的物质的量浓度（c）随时间（t）的变化关系如下图所示。    （1）该温度时，该反应的平衡常数为 ， 若温度升高，K值将 （填“增大”、“减小”或“不变”）。 （2）a、b、c、d四个点中，化学反应处于平衡状态的是 点。从起点开始首次达到平衡时，以NO2表示的平均反应速率为 。 （3）25 min时，增加了 mol （填物质的化学式）使平衡发生了移动。 （4）d点对应NO2的物质的量浓度 （填“>”、“<”或“=”）0.8mol•L－1，理由是 。 17．回答下列问题 (1)要将含有盐酸的氯化钙中和到中性，得到较为纯净的氯化钙溶液，在不用指示剂的情况下，加入的试剂可以是 (写化学式) (2)硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分，化学上常用二氧化硅和氧化物的形式表示其组成。例如，镁橄榄石(Mg2SiO4)常以2MgO·SiO2表示。依照上法，那么透闪石(化学式为(Ca3Mg5(Si8O23)(OH)2可表示为 。 (3)高效低毒的灭火剂叫“1211”灭火剂，其化学式是CF2IBr，命名方法是按碳、氟、氯、溴的顺序分别以阿拉伯数字表示相应的原子数(未尾的“0”可略去)。按此命名原则，请写出新型122灭火剂的化学式： 。 (4)已知有一类有机物的结构如下：   根据如图规律，当碳原子数为n个时，氢原子数为 (用含n的表达式表示)若如图中一个C和一个H用一个N替换，也可以得到一类只含氮原子和氢原子的物质，则当氮原子数为n时，对应的氢原子数为 (用含n的表达式表示) (5)“熵”可看作是体系的“混乱度”，它的符号是“S”。比如反应(NH4)2CO3(s) →2NH3(g)+CO2(g)+2H2O(g)的ΔS>0(即“混乱度”增加) 请写出一个ΔS<0的反应的化学方程式 。 18．二氧化碳催化加氢制甲醇有利于减少温室气体排放。涉及的主要反应如下： Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． (1)不同压强下，按照投料，实验测得的平衡转化率和的平衡产率随温度的变化关系如下图所示。 已知： 的平衡转化率 的平衡产率 其中纵坐标表示平衡转化率的是图 (填“甲”或“乙”)，压强、、由大到小的顺序为 ，图乙中温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是 。 19．有一可左右滑动的密封导热隔板，当拔起销钉后，两侧分别开始进行如图所示的可逆反应，隔板随之开始移动。    各物质的起始加入量 物质 H2 Br2（g） HBr X Y Z R 物质的量（mol） 2.0 2.0 5.0 设x 8.0 0.50 1.5 当x在一定范围内变化时，均可因为隔板的导热作用而调节反应器左右两侧的温度，使两侧反应都达到平衡。在整个反应过程中隔板始终左滑，一段时间后，隔板恰好处于反应器左端1/3处不动，达平衡后保持温度不变。试回答： (1)化学方程式中R物质的化学计量数n为（填编号，下同）_______。 A．3 B．4 C．5 D．6 (2)若x=6.5，则右侧反应在起始时向 方向（填“正反应”或“逆反应”）进行；欲使起始反应维持向该方向进行，则x的取值范围为 。 (3)若已知ΔH 1＜0，ΔH2＜0，x分别为6.5和7.0时，在这两种情况下，反应分别达到平衡状态（Ⅱ）时，请比较H2体积分数[分别记作φ（H2）、φ（H2＇）]的相对大小_________。 A．φ(H2)＞φ(H2＇) B．φ(H2)＜φ(H2＇) C．φ(H2)=φ(H2＇) D．不能确定 (4)若x=6.5时，左右两侧反应体系达平衡后，设法向左侧容器中再充入a mol氢气，当左、右两侧反应体系再次平衡时（隔板平衡点位置不变，下同）a的取值范围是 。 (5)若x=6.5时，且左右两侧反应体系均达到平衡后，如向右侧反应体系中充入b mol氦气，片刻后，使容器两侧又均达到平衡。则右侧化学平衡将向 方向（填“正反应”或“逆反应”）移动；b的最大值应小于 。 20．回答下列问题 (1)高温下，在密闭容器中用还原可得到金属钨，其总反应为：，该反应的化学平衡常数表达式为 。 (2)为了减少CO的排放，某环境研究小组以CO和为原料合成清洁能源二甲醚()，反应如下：。如图所示能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为 (填曲线标记字母)，其判断理由是 。 21．回答下列问题 (1)在400℃时，将一定量的AB2和14molB2压入一个盛有催化剂的10L密闭容器中进行反应：2AB2+B2 2AB3，已知2min后，容器中剩余2molAB2和12molB2，则： ①反应中消耗了 molAB2，2min后AB3的物质的量浓度是 。 ②2min内平均反应速率：v(B2)= 。 ③发生反应前容器内压强与发生反应后容器中压强比值为： 。 (2)某温度时，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的量随时间的变化曲线如图所示。 ①Z的产率是 。 ②由图中所给数据进行分析，该反应的化学方程式为 。 ③若三种物质都是气体，则平衡时X所占体积的百分比为 。 22．某学习小组研究可逆反应，请回答下列问题。 (1)将一定量的和混合气体充入恒容密闭容器中，反应一段时间，能说明该反应达到化学平衡状态的是___________(填字母)。 A．容器内气体颜色保持不变 B．单位时间内消耗，同时生成 C．容器内气体的压强不随时间变化 D．容器内气体质量不随时间变化 (2)将玻璃球分别浸泡在甲、乙两个烧杯中，向甲中加入晶体，此烧杯中球的红棕色变浅，说明平衡向 (填“正反应”或“逆反应”)方向移动，所以晶体溶于水是 (填“放热”或“吸热”)过程。 (3)将一定量的充入注射器中后封口，如图是在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化(气体颜色越深，透光率越小)。 ①b点的操作是 注射器(填“压缩”或“拉伸”)。 ②c点与a点相比， ， (填“增大”或“减小”)。 ③若不忽略体系温度变化，且没有能量损失，则温度 (填“>”、“<”或“=”)。 ④d点的V(正) V(逆)(填“>”、“<”或“=”)。 三、计算题 23．298K时，在2L固定体积的密闭容器中，发生可逆反应：2NO2(g)N2O4(g)，ΔH=-akJ/mol(a>0)。N2O4的物质的量浓度随时间变化如右上图。达平衡时，N2O4的浓度为NO2的2倍，若反应在398K进行，某时刻测得n(NO2)=0.6mol，n(N2O4)=1.2mol，则此时，v(正) v(逆)(填“>”、“<”、“=”或“无法确定”)。 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．C 【详解】A．图示可知，生成氨气的过程为：NO→HNO→NH2O→NH2OH→NH2→NH3，每步反应中N元素化合价均是降低，被还原，A正确； B．NO被还原为N2的最大活化能明显大于还原生成NH3，故在该催化剂作用下，NO更容易被还原为NH3，B正确； C．生成NH3的基元反应中，NH2O+H→NH2OH这一步活化能最大，相同条件下反应速率最慢，是决定NO生成NH3速率的基元反应，C错误； D．由图可知，总反应为NO与H2反应生成NH3和H2O，对应反应的化学方程式：2NO＋5H22NH3＋2H2O，D正确； 故选C。 2．B 【详解】A．从图中可以看出，反应物的总能量高于生成物的总能量，则反应物的键能总和小于生成物的键能总和，A不正确； B．该历程中最大正反应的活化能E正=205.11 kJ∙mol-1-18.92 kJ∙mol-1=186.19 kJ∙mol-1，B正确； C．两种产物中P2的能量更低，更稳定，相同条件下Z转化为产物的活化能E(P1)＜E(P2)，则Z转化为产物的速率：v(P1)＞v(P2)，C不正确； D．使用催化剂能降低反应在的活化能，加快反应速率，但不能提高产物P2的平衡产率，D不正确； 故选B。 3．C 【详解】A．该过程中，1，2-加成或1，4-加成都是放热反应，升高温度，都不利于反应，所以与相比，，1，3-丁二烯的平衡转化率更小，A正确； B．由图像可知，40℃1,3-丁二烯与 HBr 在该体系下反应，1,2-加成产物的浓度存在先增后减的过程，B正确； C．过渡态与过渡态的能量差决定了反应速率的快慢，不能决定两种产物的比例，C错误； D．由图可知，1，4-加成产物为目标产物，活化能较高，反应速率较慢，所以应适当升高温度并延长反应时间，D正确； 故选C。 4．C 【详解】A．恒容容器按照系数比充入反应物，任何时候物质的浓度比都等于系数比，不能作为平衡标志，故A错误； B．平衡时v正=v逆，单位时间内1个N≡N键断裂表示正向反应，有6个N－H键形成也是正向速率，同向不能作为平衡标志，故B错误； C．平均相对分子质量为，该反应是气体物质的量变化的反应，始终在变化，当不变了反应达到平衡，故C正确； D．平衡时v正=v逆，单位时间内有6个N－H键断裂表示逆向速率，同时有3个H－H键形成表示逆向速率，同向不能作为平衡标志，故D错误； 故答案为C。 5．B 【详解】A．过氧化钠是与钠离子和过氧根离子形成的离子化合物，则0.1mol过氧化钠所含的离子总数为0.1mol×3×NAmol—1=0.3NA，故A错误； B．重水的中子数为10，则20g重水含有的中子数为×10×NAmol—1=10NA，故B正确； C．标准状况下，四氯化碳为液态，无法计算22.4L四氯化碳的物质的量和含有的氯原子数目，故C错误； D．二氧化硫和氧气的催化氧化反应为可逆反应，可能反应不可能完全反应，所以密闭容器中，2mol二氧化硫和1mol氧气催化反应后分子总数小于2 NA，故D错误； 故选B。 6．C 【详解】A．自发进行的反应需要一定的反应条件才能进行，不一定能实际发生，A错误； B．该反应是熵值增加的反应，△S>0，△H-T△S<0，反应才能自发，由于在室温下不能自发进行，则该反应的△H>0，B错误； C．△H-T△S<0，反应才能自发，NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) △H>0，△S>0，该反应在高温下能自发进行，所以化学反应在高温下能自发进行，C正确； D．催化剂通过降低反应活化能加快反应速率，但不能改变反应的焓变，D错误； 故选C。 7．B 【分析】勒夏特列原理是：如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度等），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动；勒夏特列原理适用的对象应存在可逆过程，若与可逆过程无关，与平衡移动无关，则不能用勒夏特列原理解释。 【详解】A．溶液中加入固体KSCN，c[]增大，平衡正向移动，颜色加深，能用勒夏特列原理解释，故A错误； B．催化剂只改变化学反应速率，不影响平衡移动，所以不能用勒夏特列原理解释，故B正确； C．存在，氯化钠溶解导致溶液中氯离子浓度增大而抑制氯气和水反应，所以可以用排饱和食盐水方法收集氯气，所以能用勒夏特利原理解释，故C错误； D．石灰石和稀盐酸在密闭瓶中反应结束后，打开瓶塞，压强减小，导致正向移动，所以溶液中有气泡产生，能用勒夏特列原理解释，故D错误； 故答案选B。 8．C 【详解】经建立了平衡体系，和的浓度不在改变，根据的转化率为30%，则平衡时，的平衡时物质的量是（3-3×30%）mol=2.1mol，平衡时物质的量是0.6mol，故选项C符合题意； 故答案选C。 9．A 【详解】A．由盖斯定律可知，①-③=②-④，则，A正确； B．③-①得HCl+Br·→HBr+ Cl·，，键能差为，B错误； C．Cl的半径比 Br的半径小，HCl的键能比HBr的键能大，HCl比 HBr稳定，生成HCl中H-Cl键比生成HBr中H-Br键要释放出更多的能量，，C错误； D．升高温度可加快反应速率，则升高温度，吸热反应、放热反应速率都增大，D错误； 故选A。 10．C 【详解】A．将形状大小相同的金属钠分别与等体积的乙醇、水、煤油反应，钠能够和乙醇、水反应生成气体，和煤油不反应，说明乙醇中含有羟基，该实验可以探究乙醇的结构，故A不符合题意； B．向盛有SO2水溶液的试管中滴加几滴品红溶液，振荡，溶液褪色，说明SO2具有漂白性，故B不符合题意； C．NaClO溶液具有漂白性，不能用pH试纸测量其pH，故C符合题意； D．向K2CrO4溶液中存在平衡2+2H+Cr2O+H2O，缓慢滴加硫酸，H+浓度增大，平衡正向移动，Cr2O浓度增大，溶液绿色变浅，黄色变深，该实验可以探究c(H+ )对、相互转化的影响，故D不符合题意； 故选C。 11．A 【详解】A．由丙烯与溴化氢的加成过程可知，Ⅰ和Ⅱ为反应的中间产物，故A正确； B．由图可知，中间产物Ⅰ的能量低于Ⅱ，物质的能量越低，越稳定，则Ⅰ比Ⅱ稳定，故B错误； C．化学反应取决于慢反应，不是快反应，由丙烯与溴化氢的加成过程可知，①和③是慢反应、②和④是快反应，所以决定两种加成方式快慢的主要步骤分别是①和③，故C错误； D．反应的活化能越大，反应速率越慢，由图可知，活化能E2大于E1，所以生成1－溴丙烷的速率小于生成2－溴丙烷的速率，故D错误； 故选A。 12．A 【详解】A．熵是描述系统混乱度的物理量，熵增反应ΔS＞0，ΔS＞0时，ΔG不一定小于0，该反应不一定是自发反应，故A错误； B．内能是系统内物质各种能量的总和，与温度、压强、聚集状态等有关，故B正确； C．碰撞理论认为，升高温度能增大活化分子百分数，增加有效碰撞几率，加快反应速率，故C正确； D．过渡态理论认为，催化剂能降低反应所需的活化能，同等程度地提高正、逆反应速率，故D正确； 故选A。 13．A 【详解】A．Fe为固体，消耗对平衡无影响，根据已学知识，副反应是，生成导致平衡逆向移动，A项错误； B．图a加入少量水蒸气，反应速率加快，平衡无影响，说明少量水蒸气能起到催化作用，B项正确； C．根据图b，温度升高，转化率降低，该反应是放热反应，C项正确； D．根据压强变化，可知的平衡转化率，结合图b，时，平衡转化率为80%，，D项正确； 答案选A。 14．B 【详解】A．各仪器使用正确，可以测定中和反应的反应热，故A不选； B．该实验氯化铁与碘化钾正好完全反应，为排除实验误差，若要验证Fe3+与I-反应是可逆反应，应保证碘离子过量，故B选； C．红棕色的二氧化氮气体转化为无色四氧化二氮的反应是放热反应，将混合气体放入盛有不同温度的水的烧杯中，根据气体颜色的变化可以达到探究温度对化学平衡的影响的实验目的，故C不选； D．相同环境下根据反应速率的不同，结合单一变量原则，可以比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应的催化效果，故D不选； 故选B。 15．适当的升高温度(或将金属电极芯研成粉末) 【详解】适当的升高温度，可以加快反应速率，或者将金属电极芯研成粉末，可以增大接触面，可以加快反应速率，提高浸取率。 16． 0.9 增大 b d 0.04 mol·L－1·min－1 0.8 NO2 < 假设平衡时二氧化氮的浓度为0.8mol/L时Q="1.28" > K=0.9平衡要向逆向移动，使二氧化氮的浓度降低，所以平衡时二氧化氮的浓度<0.8mol/L. 【分析】（1）结合图象计算平衡浓度，平衡常数K=生成物平衡浓度幂次方乘积/反应物平衡浓度幂次方乘积，正反应是吸热反应，根据温度对平衡的影响分析； （2）根据图象及物质的浓度不发生变化时表示化学反应处于平衡状态； （3）c（NO2）瞬间增大，比平衡状态增加了（1-0.6）×2=0.8mol； （4）假设平衡时二氧化氮的浓度为0.8mol·L-1，根据Qc=c2(NO2)/c(N2O4) 与K的关系判断． 【详解】（1）由图，平衡时c（NO2）=0.6mol·L-1，c（N2O4）=0.4mol·L-1，该温度下该反应的平衡常数K=0．62/0.4=0.9，已知该反应的△H＞0，升高温度，反应正向进行，所以平衡常数增大； （2）由图，10-25min及30min之后各物质的物质的量浓度不发生变化，则相应时间段内的点处于化学平衡状态，即b、d处于化学平衡状态，由图：从起点开始第一次达到平衡时，NO2的浓度变化为：0.6mol·L-1-0.4mol·L-1，则v（NO2）=(0.6mol·L－1-0.2mol·L－1)/10min=0.04mol·L-1·min-1； （3）利用25min后的物质的浓度变化可知在25min时加入了NO2，其加入的物质的量=（1.0mol·L-1-0.6mol·L-1）×2L=0.8mol； （4）假设平衡时二氧化氮的浓度为0.8mol·L-1，则此时Qc=c2(NO2)/c(N2O4)=0．82/0.5=1.28＞K=0.9，则平衡要向逆方向移动，使二氧化氮的浓度降低，所以平衡时二氧化氮的浓度小于0.8mol·L-1。 17．(1)CaCO3 (2)3CaO•5MgO•8SiO2•H2O (3)CF2Cl2 (4) 2n+2 n+2 (5)2NH3(g)+CO2(g)+2H2O(g)→(NH4)2CO3(s) 【详解】（1）盐酸能与过量的碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳，再过滤除去过量的难溶于水的碳酸钙，能除去杂质且没有引入新的杂质，故答案为：CaCO3； （2）根据元素守恒定律，硅酸盐化学上常用二氧化硅和氧化物的形式表示其组成的方法，透闪石(化学式为(Ca3Mg5(Si8O23)(OH)2可表示为3CaO•5MgO•8SiO2•H2O，故答案为：3CaO•5MgO•8SiO2•H2O； （3）由题干信息可知，122分子中有1个C原子，2个F原子，2个Cl原子，没有Br原子，则化学式为CF2Cl2，故答案为：CF2Cl2； （4）根据题干图示可知，根据如图规律，除去两端的H，每增加一个C原子，增加2个H，故当碳原子数为n个时，氢原子数为2n+2，若如图中一个C和一个H用一个N替换，也可以得到一类只含氮原子和氢原子的物质，此时除去两端的H，每增加一个N原子，增加1个H原子，则当氮原子数为n时，对应的氢原子数为n+2，故答案为：2n+2；n+2； （5）“熵”可看作是体系的“混乱度”，它的符号是“S”。比如反应(NH4)2CO3(s) →2NH3(g)+CO2(g)+2H2O(g)的ΔS>0(即“混乱度”增加) ，则反应方程式：2NH3(g)+CO2(g)+2H2O(g)→(NH4)2CO3(s)是一个ΔS<0的反应，故答案为：2NH3(g)+CO2(g)+2H2O(g)→(NH4)2CO3(s)。 18． 乙 P1>P2>P3 T1时以反应Ⅱ为主，反应Ⅱ前后气体分子数相等，压强改变对平衡没有影响 【详解】根据盖斯定律，反应Ⅱ+反应Ⅲ=反应Ⅰ，，反应Ⅰ生成甲醇，随温度升高，平衡逆移，的平衡产率降低，图甲纵坐标表示的平衡产率；图乙纵坐标表示的平衡转化率，开始的时候主要进行反应Ⅰ，随着温度的升高，平衡逆向移动，CO2的平衡转化率降低，但到了后期主要进行反应Ⅱ，随着温度的升高，平衡正向移，CO2的平衡转化率升高，故乙图表示CO2平衡转化率； 对反应Ⅰ，压强增大，平衡正向移动，CO2平衡转化率增大，即P1>P2>P3； 当图乙中温度到了T1时，主要进行反应Ⅱ，此时反应前后系数和不变，压强的变化不会引起平衡的移动，故三条曲线几乎交于一点； 故答案为：乙；P1>P2>P3；T1时以反应Ⅱ为主，反应Ⅱ前后气体分子数相等，压强改变对平衡没有影响。 19．(1)D (2) 正反应 6.0＜x＜8.0 (3)A (4)0＜a＜0.25 (5) 逆反应 1.75 【详解】（1）左侧是反应前后体积不变的可逆反应，即始终满足物质的量是9mol；平衡后左侧体积减小，右侧体积增大，这说明右侧反应是体积增大的可逆反应，因此3+4＜2+n，即n＞5，答案选D。 （2）平衡时右侧气体的物质的量是9mol×2=18mol。若x=6.5，则起始时右侧气体的物质的量是(6.5+8.0+0.5+1.5)mol=16.5mol＜18mol，所以右侧反应在起始时向正反应方向进行；欲使起始反应维持向该方向进行，则(x+8.0+0.5+1.5)＜18，即x＜8；根据方程式可知： 因此x的最小值不能低于6，即取值范围是6＜x＜8。 （3）两种情况下，反应到达平衡时左右两侧混合物总的物质的量分别均为9mol、18mol，这说明x=6.5时右侧反应中转化率高，反应放热多。由于左侧反应是放热反应，温度高平衡向逆反应方向进行，所以最终平衡时氢气的含量高，答案选A。 （4）由于平衡时右侧气体的物质的量是左侧的2倍，则根据方程式可知： 这说明右侧气体的物质的量的最大值是4.5+13.5=18.5，因此18.5=2(9+a)，解答a=0.25，所以a的取值范围是0＜a＜0.25； （5）若x=6.5时，且左右两侧反应体系均达到平衡后，如向右侧反应体系中充入b mol氦气，右侧压强增大，要保证隔板平衡点位置不变，则需要减少气体的物质的量，因此右侧化学平衡将向逆反应移动；根据方程式可知： 因此满足7.25mol+9mol+bmol=18mol，解得b=1.75，即b的最大值应小于1.75。 20．(1)K= (2) a 正反应为放热反应，温度升高平衡常数减小 【详解】（1）根据化学平衡常数的定义，该反应的化学平衡常数的表达式K=；故答案为K=； （2）化学平衡常数只受温度的影响，该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向进行，化学平衡常数减小，根据图象可知，曲线a表示该反应化学平衡常数随温度的变化；故答案为a；正反应为放热反应，温度升高平衡常数减小。 21．(1) 4 0.4mol/L 0.1mol/(L·min) 10：9 (2) 30% 38.9% 【详解】（1）①已知2min后，容器中剩余2molAB2和12molB2，因此消耗B2的物质的量是14mol-12mol=2mol，根据方程式可知反应中消耗了4molAB2，同时生成AB3是4mol，则2min后AB3的物质的量浓度是4mol÷10L=0.4mol/L。 ②2min内平均反应速率v(B2)==0.1mol/(L·min)。 ③压强之比是物质的量之比，则发生反应前容器内压强与发生反应后容器中压强比值为：。 （2）①达到平衡时消耗X的物质的量是1mol-0.7mol=0.3mol，消耗Y的物质的量是1mol-0.9mol=0.1mol，生成Z的物质的量是0.2mol，变化量之比是化学计量数之比，因此方程式为，所以Z的理论产量是，平衡时生成Z是0.2mol，所以Z的产率是×100%=30%。 ②根据以上分析可知该反应的化学方程式为。 ③若三种物质都是气体，则平衡时X所占体积的百分比为×100%≈38.9%。 22．(1)AC (2) 正反应 吸热 (3) 压缩 增大 增大 ＜ ＜ 【详解】（1）A．容器内气体颜色保持不变，则二氧化氮的浓度不变，达到了平衡状态，故A正确； B．单位时间内消耗2n mol NO2，同时生成n mol N2O4只能表明反应的一个方向，不能证明正逆反应速率相等，不一定达到了平衡状态，故B错误； C．反应前后气体系数和变化，当混合气体的气体压强保持不变，反应达到平衡状态，故C正确； D．容器内反应遵循质量守恒，气体质量始终是一个定量，此时容器内气体质量不随时间变化不一定达到了平衡，故D错误； 故答案为AC； （2）甲烧杯中溶解NH4NO3晶体后，NO2球的红棕色变浅，说明平衡2NO2(g)⇌N2O4(g)向正反应方向移动，此反应正方向为放热反应，说明此时温度降低，即说明NH4NO3晶体溶于水，溶液温度降低，是吸热过程； （3）①b点开始是压缩注射器的过程，气体颜色变深，透光率变小； ②c点是压缩注射器后的情况，二氧化氮和四氧化二氮的浓度都增大； ③b点开始是压缩注射器的过程，平衡正向移动，反应放热，导致T(b)＜T (c)； ④平衡后又进行的操作是拉伸注射器，平衡逆移， d点的v(正) ＜v(逆)。 23．< 【详解】根据图像可知N2O4的平衡浓度为0.6mol/L，达到平衡时，N2O4的浓度为NO2的2倍，则NO2的平衡浓度为0.3mol/L，则该温度下平衡常数K===6.67L/mol；反应为放热反应，升高温度，K值减小。若反应在398K进行，某时刻测得n(NO2)=0.6mol、n(N2O4)=1.2mol，则此时浓度商Q==6.67L/mol=K(298K)>K(398K)，反应向逆反应方向移动，因此v(正)<v(逆)。 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 $$