第2章 化学反应的方向、限度和速率 同步习题 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》同步习题 一、单选题 1．298K时，向、、的混合液中滴加KCN溶液，混合液中lgx与的关系如图所示，或或。下列叙述不正确的是 已知：(1)； (2)； (3)，且。 A．直线b代表与的关系 B．根据图像可计算平衡常数数量级为 C．的平衡常数 D．向含相同浓度的和的溶液中滴加溶液，先生成 2．在催化作用下，与反应转化为和的反应历程和相对能量变化关系如图所示(逸出后物质状态不发生变化，在图中略去)。 下列说法错误的是 A．该反应的 B．生成的反应是决速步骤 C．反应历程中存在极性键、非极性键的断裂和形成 D．使用高活性催化剂可以降低反应的最大能垒(活化能) 3．下列说法不正确的是 A．一个反应能否自发进行，与焓变和熵变的共同影响有关 B．若某一反应△H>0，△S<0，则该反应在任何温度下都不能自发进行 C．2NO(g)＋2CO(g)= N2(g)＋2CO2(g)在常温下能自发进行，则该反应△H>0 D．2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑在常温下能自发进行，既能用焓变解释又能用熵变解释 4．一定条件下，将等物质的量的X、Y通入一密闭容器中，发生反应：，平衡时Z的体积分数与温度和压强的关系如图所示(：以平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数)。下列说法错误的是 A．M不可能为固态 B．反应物的总能量大于生成物的总能量 C．升高温度，v(逆)增大，v(正)增大 D．温度为T时该反应的平衡常数 5．下列实验装置或操作正确的是 A．用图1装置测定中和反应的反应热 B．用图2装置测定化学反应速率 C．用图3装置分离乙醚和苯 D．用图4装置振荡萃取、静置分层后，打开分液漏斗上方的玻璃塞再进行分液 6．催化加氢是碳中和的重要手段之一，以下是加氢时发生的两个主要反应： 反应Ⅰ：     反应Ⅱ：     在体积为1L的两个恒容密闭容器中分别按表中所示充入一定量的和，平衡体系中碳化物的物质的量分数X(CO)和随温度变化关系如图所示。 容器 起始物质的量/mol 甲 1 3 乙 2 6 下列有关说法错误的是 A．曲线d表示乙容器中X(CO)随温度的变化 B．600℃达到平衡时，甲容器中反应Ⅱ的平衡常数为2.4 C．M点对应的转化率为80% D．使用选择性催化剂，M点位置保持不变 7．为达到下列实验目的，对应的实验方法以及相关理由均正确的是 选项 实验目的 实验方法 相关解释 A 测量氯水的pH pH试纸可以测量溶液的酸碱度 B 探究正戊烷(C5H12)催化裂解 C5H12裂解为分子较小的烷烃和烯烃 C 验证苯和溴能发生取代反应 AgNO3溶液反应，生成HBr与AgNO3溶液反应，生成淡黄色沉淀 D 探究温度对平衡移动的影响 2NO2(g)N2O4(g)为放热反应，升温平衡逆向移动 A．A B．B C．C D．D 8．一氧化氮的氢化还原反应为  ，其正反应速率方程为，k为速率常数，只受温度影响。T℃时，实验得到的数据如下表所示： 实验组别 NO起始浓度/() 起始浓度/() 起始的正反应速率／() I II III 下列说法正确的是 A．平衡常数 B．， C．升高温度，k值减小 D．升高温度，该反应的平衡常数K值增大 9．某研究人员通过测定不同条件下的化学反应速率得到以下两组数据(为反应活化能)。 第1组： 实验 温度/K a 100 298→318 14.0 第2组： 实验 温度/K b 100 298K 3205 c 120 298K 基于数据分析和平衡原理，以下说法错误的是 A．一般离子反应的活化能接近于零，所以反应速率很快 B．吸热反应中，温度升高对于放热方向的反应速度影响较大 C．其他条件相同时，温度升高，化学反应速率加快 D．该实验的目的是为了对比温度和活化能对化学反应速率的影响程度 10．一定温度的密闭容器中，已知反应　达到平衡后一段时间，则下列有关说法不正确的是 A．其他条件不变，增大压强或添加催化剂，、不变 B．相同时间内，存在消耗关系： C．反应正向的活化能大于逆向的活化能 D．同一温度下，平衡浓度与平衡压强存在关系： 11．已知化学反应，下列有关外界条件改变对该反应的速率和平衡的影响图像正确的是 A．由图a可知该反应的正反应为吸热反应 B．由图b可知：m+n＞p C．若反应在绝热条件下正向发生，由图c可知该反应为吸热反应 D．由图d可知：a曲线一定是加入了催化剂 12．一定温度下，在某恒容密闭容器中，充入物质的量均为2 mol 的NO和CO，发生反应：2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g) ∆H。容器内总压强随时间的变化如图所示，下列说法正确的是 A．t1min时， B．该反应的平衡常数表达式为： C．加入合适的催化剂，反应达到平衡时NO的转化率和均不发生改变 D．若混合气体的总质量不再随时间改变，则该反应达到平衡 13．下列说法正确的是 A．有效碰撞就是活化分子，故活化分子也是有效碰撞 B．对于某一反应，合适的催化剂只能改变反应速率，不能改变平衡转化率 C．对于有固体参加的反应，增大固体质量，该固体的反应速率一定加快 D．对于放热反应，适当升高温度，反应达到平衡时的平衡常数一定增大 14．工业上以NH3和CO2为原料合成尿素，其能量转化关系如图所示。总反应为2NH3(l)+CO2(g)=H2O(l)+H2NCONH2(l) △H=-103.7kJ•mol-1。    下列有关说法正确的是 A．△S1＞0，△H4＞0 B．H2NCOONH4(l)的能量比H2NCONH2(l)的低，H2NCOONH4(l)更稳定 C．其他条件不变，增大压强，总反应速率和平衡转化率均增大 D．过程③的反应速率慢，使用合适的催化剂可减小△H3从而加快反应速率 二、填空题 15．固定和利用CO2能有效地利用资源，并减少空气中的温室气体。工业上有一种用CO2来生产甲醇燃料的方法：CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)。某科学实验小组将6 mol CO2和8 mol H2充入2 L的恒温密闭容器中，测得H2的物质的量随时间变化如图曲线所示。a、b、c、d、e括号内数据表示坐标。 (1)a～b、b～c、c～d、d～e四段中，平均反应速率最大的时间段是 ，该时间段内H2的平均反应速率是 。 (2)8 min时，CO2的转化率是 ，反应前后容器内的压强比是 。 16．在一密闭容器中发生反应：  ，达到平衡后，当降低温度时，X的转化率变小；当增大压强时，混合体系中Z的质量分数增大，则： (1) (填“>”“<”或“=”，下同)0，且 c。 (2)增大容器体积，X的质量分数 (填“增大”“减小”或“不变”，下同)。 (3)恒容条件下充入惰性气体Ar，则化学反应速率 。 (4)恒容条件下充入X，则X的转化率 ，Y的转化率 。 (5)加入催化剂，平衡时混合气体总物质的量 。 (6)若Z是有色气体，X、Y均为无色气体，压缩容器体积，则混合体系的颜色变化为 (填现象)。 17．的资源化利用成为研究热点。一定条件下，催化加氢发生的反应为。一定条件下，向容积为1L的恒容密闭容器中充入和，分别在温度为条件下反应，测得反应体系中的物质的量分数随时间的变化关系如图所示。回答下列问题： (1)在T1K温度下，CO2的平衡转化率= %。压缩平衡体系体积，平衡 (“正向移动”“不移动”或“逆向移动”)。若想进一步提高CO2的平衡转化率，除改变温度外还可以采取的措施是 (2)在T2K温度下，经t1min后反应达到平衡。 ①0～t1min内，用CO2表示的反应速率v(CO2)= mol·L-1·min-1。 ②在温度下，该反应的平衡常数K= (用分数表示)。 (3)下图中能正确表示反应的化学平衡常数与温度T关系的是 (填字母)。 (4)若反应在恒容容器中发生，下列情况下反应一定达到平衡状态的是___________(填字母)。 A．容器内的压强不再改变 B．容器内气体密度不再改变 C．容器内 D．单位时间内，断开键的数目和断开键的数目相同 (5)已知反应的。为速率常数，x(B)为组分B的物质的量分数。a、b点的正反应速率之比va：vb (填“>”“<”或“=”)1；c点的= 。 18．在加热条件下发生某一化学反应，现对反应体系内的X、Y、Z、Q四种物质是行测定，测得如下数据： 物质 X Y Z Q 反应前质量/g 40．0 4．6 37．8 0．0 反应后质量/g 43．6 待测数据 12．6 3．2 请回答下列问题： （1）上表中“待测数据”的数值是 ，此密闭容器中化学反应类型属于 反应（填基本反应类型）。 （2）若X是水，Y是氮的氧化物，且反应式的计量系数比n（X）：n（Y）：n（Z）：n（Q）=2：4：4：1，写出化学反应的方程式： 。 （3）反应结束后，若将反应体系内的Y物质取出，要标准状况下测得其体积小于8.96L，其原因是 。 19．目前，常用三元催化将汽车尾气中NO和CO转化为CO2和N2。在密闭容器中模拟进行如下反应：2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)    △H＜0。达到平衡后，其他条件不变，分别改变下列条件。用“正反应方向”“逆反应方向”或“不”分析判断平衡移动情况，用“增大”“减小”或“不变”分析判断其他物理量变化情况。 (1)增加CO的浓度，平衡向 移动，该反应的平衡常数K 。 (2)保持反应容器压强和温度不变，通入He，平衡向 移动，该化学反应速率 ，该反应的△H 。 (3)在一定温度下，缩小反应容器体积，平衡向 移动，NO(g)的转化率 。 (4)使用相同质量的同种催化剂，增大催化剂的比表面积，平衡 移动，该化学反应速率将 。 20．化学是一门以实验为基础的科学，其中控制变量思想在探究实验中有重要应用，下列实验对影响化学反应速率的因素进行探究。 实验方案：现有0.01mol/L酸性KMnO4溶液和0.1mol/L草酸溶液，为探讨反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表： 实验序号 体积V/mL 温度/℃ KMnO4溶液 水 H2C2O4溶液 ① 4.0 0.0 2.0 25 ② 4.0 0.0 2.0 60 ③ 4.0 Vx 1.0 25 (1)请书写此过程的离子方程式： 。 (2)通过实验①③可探究草酸的浓度对反应速率的影响，表中Vx= mL，理由是 。 (3)对比实验①②的实验现象是 。 (4)甲同学在研究草酸与高锰酸钾在酸性条件下反应的影响因素时发现，草酸与酸性高锰酸钾溶液开始一段时间反应速率较慢，溶液褪色不明显，但不久后突然褪色，反应速率明显加快。针对上述现象，甲同学认为草酸与高锰酸钾反应放热，导致溶液温度升高，反应速率加快。从影响化学反应速率的因素看，你猜想还可能是 的影响。 21．历史上诺贝尔化学奖曾经3次颁给研究合成氨的化学家。合成氨的原理为 。回答下列问题。 (1)t℃时，向填充有催化剂、体积为2L 的刚性容器中充入一定量的 和N2合成氨，实验中测得 c(NH3)随时间的变化如表所示： 时间/min 5 10 15 20 25 30 c(NH3)/mol·L⁻¹ 0.08 0.14 0.18 0.20 0.20 0.20 5~15min内 N2的平均反应速率 = 下列情况能说明反应达到平衡状态的是    (填标号)。 A．             B． 混合气体的相对分子质量不再变化 C． N2体积分数不再变化         D． 混合气体的密度保持不变 (2)如表列出了在不同温度和压强下，反应达到平衡时) 的百分含量 。 压强/MPa 温度/℃ 0.1 10 20 30 60 100 200 15.3 81.5 86.4 89.9 95.4 98.8 300 2.2 52.0 64.2 71.0 84.2 92.6 400 0.4 25.1 38.2 47.0 65.5 79.8 500 0.1 10.6 19.1 26.4 42.2 57.5 600 0.05 4.5 9.1 13.8 23.1 31.4 ①从表中数据得出，最优的条件是 。 ②工业上通常选择在400~500℃和10~30MPa条件下合成氨， 原因是 。 22．尿素和氨气对于提高农作物产量和品质有重要作用。 合成尿素的反应为：2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(l) (1)该反应的化学平衡常数表达式为 。 (2)合成尿素时不同温度下CO2转化率变化曲线如图。该反应正方向为 热反应(选填“吸热”或“放热”)。 a、b、c三点对应温度下的平衡常数大小关系如何： (用Ka、Kb、Kc表示)，理由为 。 三、计算题 23．在1470K、100kPa反应条件下，将n(H2S)∶n(Ar)=1∶4的混合气进行H2S热分解反应。平衡时混合气中H2S与H2的分压相等，H2S平衡转化率为 ，平衡常数Kp= kPa。 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．B 【分析】。同理，。。根据后两者斜率相同，为a，b．以及，推出直线a代表与的关系，直线b代表与的关系，直线c代表与的关系。 【详解】A．根据上述分析，直线a代表与的关系，直线b代表与的关系，直线c代表与的关系，故A正确； B．直线c代表与的关系，将p点坐标代入，推出，数量级为，故B错误； C．同理，根据AB选项分析，，该反应的平衡常数，故C正确； D．因为，因此向含相同浓度的、的溶液中滴加KCN溶液，先生成，故D正确； 故答案选B。 2．C 【详解】A．由反应机理图可知，反应物能量高于产物，故为放热反应，该反应的，A正确； B．能量越高的反应是决速步骤，故生成的反应是决速步骤，B正确； C．反应历程中不存在非极性键的断裂，存在极性键(C-O)的断裂，存在极性键(C-O)、非极性键()的形成，C错误；     D．使用高活性催化剂可以降低反应的最大能垒(活化能)，提高反应速率，D正确； 故选C。 3．C 【详解】A．焓变和熵变共同影响一个反应能否自发进行，故A正确； B． 时反应能自发进行，若某一反应△H>0，△S<0，则该反应在任何温度下都不能自发进行，故B正确； C．2NO(g)＋2CO(g)= N2(g)＋2CO2(g)的熵变小于0，在常温下能自发进行，则该反应的△H<0，故C错误； D．2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑的△H<0，△S>0，既能用焓变解释又能用熵变解释，故D正确； 选C。 4．B 【详解】A．由图可知压强升高，平衡时Z的体积分数降低，平衡逆向移动，则正反应为气体的系数增加的反应，M为气体，A项正确； B．温度升高，平衡时Z的体积分数升高，正反应吸热，反应物的总能量小于生成物的总能量，B项错误； C．升高温度，反应速率加快，所以v(逆)增大，v(正)增大，C项正确； D．设充入X、Y的物质的量浓度均为1mol/L，X、Y平衡时转化量为，则平衡时X、Y、Z、M的浓度分别为、、、，根据题意，时，平衡时Z的体积分数为40%，则，解得，平衡时X、Y、Z、M的平衡分压(分压=总压×物质的量分数)分别为、、、，，D项正确； 故选B。 5．D 【详解】A． 测定中和反应的反应热要在隔热装置中进行，故A错误； B． 用图2装置测定化学反应速率，气体会从长颈漏斗管口逸出，故B错误； C． 用图3装置分离乙醚和苯，球形冷凝管易残留馏分，应选直形冷凝管，故C错误； D． 用图4装置振荡萃取、静置分层后，打开分液漏斗上方的玻璃塞再进行分液，故D正确； 故选D。 6．C 【分析】反应Ⅰ为放热反应，温度升高平衡逆向移动，甲烷的浓度减小，所以ac曲线代表甲烷的物质的量分数随温度的变化关系；反应Ⅱ为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，CO的浓度增大，所以bd曲线代表CO的物质的量分数随温度的变化关系。 【详解】A．甲、乙两个1L恒容密闭容器中，投料比乙为甲的2倍，此时相当于相同温度下压强增大，因反应I正向气体分子数增加，故平衡正向移动，乙与甲相比：甲烷的物质的量分数增加，CO的物质的量分数降低，即CO物质的量分数与甲相比变小，故d为乙容器中X(CO)随温度的变化，A正确； B．600℃达到平衡时，X(CO)=X(CH4)=0.4，设反应Ⅰ中的转化量为x mol，反应Ⅱ中的转化量为y mol，则建立三段式： 平衡时； ，解得 ，则平衡时，、 、 、，反应Ⅱ的平衡常数 ，B正确； C．根据计算， M点平衡时氢气的物质的量为1.0mol，其总转化率为，C错误； D．使用选择性催化剂，不会改变平衡转化率，故M点位置保持不变，D正确； 故选C。 7．D 【详解】A．氯水中含HClO可使pH试纸褪色，不能选pH试纸测定，选项A错误； B．图中缺温度计测定裂解产物的沸点，不能完成实验，选项B错误； C．挥发的溴及生成的HBr均与硝酸银反应，由现象不能证明发生取代反应，选项C错误； D．只有温度不同，可探究温度对平衡的影响，选项D正确； 答案选D。 8．B 【详解】A．I组和II组温度相同，故平衡常数一定相同，A错误； B．II组NO的浓度是I组的2倍，但正反应速率是其4倍，故；III组H2的浓度是I组的2倍，正反应速率是其2倍，故，B正确； C．k为速率常数，升高温度反应速率增大，k值增大，C错误； D．该反应为放热反应，升高温度，该反应的平衡常数K值减小，D错误； 故选B。 9．B 【详解】A．离子反应中，离子已经是活化离子，其活化能几乎为零，所以反应速率很快，故A正确； B．对于吸热反应，温度升高，对于吸热方向的反应速率的影响更大，故B错误； C．从第1组的实验结果可知，温度升高，反应速率增大，故C正确； D．第1组实验中温度不同，温度高的反应速率更大，第2组实验中活化能不同，活化能低的反应速率更大，故D正确； 故答案选B。 10．A 【详解】A．其他条件不变，若通过缩小容器的容积而增大压强，则c(A)增大，A错误； B．根据反应方程式可知：反应每消耗1 mol A，同时反应产生2 mol C，故相同时间内，物质反应变化存在关系为△n(C)=2△n(A)，B正确； C．该反应的正反应是吸热反应，说明正反应的活化能大于逆反应的活化能，C正确； D．Kc被称为平衡常数，它是用平衡浓度来量度的，Kc= =，对于气相反应，我们还可以用平衡分压Kp来表示，对于气相反应  而言，Kp==，平衡浓度与平衡压强存在关系：，D正确； 故选A。 11．B 【详解】A．图a为折线图，先出现拐点者先达到平衡，说明其反应速率快，反应速率快说明对应的温度高或压强大，故图a中T1＞T2，对比两条曲线发现，平衡时温度越高，C%越少，说明温度升高，平衡逆向移动，根据勒夏特列原理，推得逆向为吸热反应，正反应为放热反应，故A错误； B．比较m+n与p大小关系，需考虑压强对平衡移动的影响，根据图b,压强增大，C%升高，说明平衡正向移动，根据勒夏特列原理，推得m+n＞p，故B正确； C．根据图c,反应起始一段时间速率加快，由于反应开始后，浓度是一直减小的，故不可能是浓度的原因，联想到绝热体系，可能是因为温度升高导致反应速率加快，说明该反应为放热反应，故C错误； D．图d说明a对应改变的条件不影响平衡移动，可能是使用了催化剂，也可能是m+n=p，加压，所以曲线a不一定是加入了催化剂，故D错误； 故选：B。 12．C 【分析】设N2反应的物质的量为x 恒温恒容条件下，总物质的量之比能与总压强之比，所以 x=0.5mol。 【详解】 A．t1min时，n(CO2)=1mol，题干中没有体积，所以无法计算浓度，A错误； B．该反应的平衡常数表达式为：，B错误； C．催化剂同等程度的改变正逆反应速率和正逆反应的活化能，所以反应达到平衡时NO的转化率和ΔH均不发生改变 ，C正确； D．反应物和生成物都是气体，所以气体的总质量一直不变，所以无法判断反应是否平衡，D错误； 故选C。 13．B 【详解】A．活化分子碰撞时有合适取向并使化学键断裂，发生化学反应，这样的碰撞才是有效碰撞，A错误； B．使用合适的催化剂，可以改变反应速率，但是平衡不移动，不能改变平衡转化率，B正确； C．增大固体质量，但浓度不变，所以反应速率不变，C错误； D．对于放热反应，适当升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，D错误； 故选B。 14．C 【详解】A．二氧化碳气体转化为液态二氧化碳是一个熵减的过程，A项错误； B．反应③为吸热反应，说明的能量比液态水和的总能量低，无法比较和的能量高低，所以无法判断两者的稳定性强弱，B项错误； C．压强增大，反应速率增大，该反应为反应前后气体体积减小的反应，其他条件不变，增大压强，平衡向正反应方向移动，平衡转化率增大，C项正确； D．过程③使用合适的催化剂可降低反应的活化能，但不改变反应热的大小，D项错误； 故选C。 15．(1) a～b (2) 33.3% 7∶5 【详解】（1）a~b段氢气的平均反应速率为，b~c段氢气的平均反应速率为，c~d段氢气的平均反应速率为，所以平均反应速率最大的是a~b段，故答案为：； （2）由题图可知，平衡时氢气的物质的量为2mol，列三段式： 所以平衡时的转化率为；恒温、恒容时，气体压强之比等于气体的物质的量之比，所以反应前后容器内的压强之比是，故答案为：33.3%；7:5。 16．(1) > > (2)增大 (3)不变 (4) 减小 增大 (5)不变 (6)立刻变深后，又加深 【分析】降低温度时向放热方向移动 X的转化率变小逆向反应，则正向是吸热反应，>0；当增大压强时，平衡向气体体积减小方向移动，混合体系中Z的质量分数增大平衡正向移动，正向是气体化学计量数减小方向，>c；据此分析； 【详解】（1）>0，且>c； （2）增大容器体积，气体压强减小，平衡逆向移动，X的质量分数增大； （3）恒容条件下充入惰性气体Ar，反应物各物质的量浓度不变，则化学反应速率不变； （4）恒容条件下充入X，平衡正向移动，则X的转化率减小，Y的转化率增大； （5）加入催化剂，平衡不移动，平衡时混合气体总物质的量不变； （6）若Z是有色气体，X、Y均为无色气体，压缩容器体积，平衡正向移动，则混合体系的颜色变化为因体积减小立刻变深后，正向移动又加深； 17．(1) 40 不移动 将水蒸气液化后分离出来(或其他合理答案) (2) (3)d (4)D (5) > 2.25或 【详解】（1）该反应气体分子数不变，则在T1K温度下，CO2的平衡转化率，压缩平衡体系体积，压强增大，但反应前、后气体分子数目不变，则平衡不移动。若想进一步提高CO2的平衡转化率，即平衡正向移动，除改变温度外还可以采取的措施是充入H2或将水蒸气液化后分离出来； （2）①0~t1min内，用CO2表示的反应速率； ②在T2K温度下，平衡时CO2的转化量为：，建立三段式： 则该反应的平衡常数； （3）根据“先拐先平衡，高温比低温先达到平衡”，由题给图像可知：T2>T1，且升高温度，CO2的物质的量分数减小，说明平衡正向移动，平衡常数K增大，lnK也增大，则lnK随温度T升高而增大，故选d； （4）A．因反应前、后气体分子数不变，则恒容容器中总气体分子数不变，压强始终不变，所以容器内的压强不再改变，不能说明反应达到平衡状态，A不符合题意； B．混合气体质量不变，容器体积不变，则混合气体密度始终不变，所以容器内气体密度不再改变，不能说明反应达到平衡状态，B不符合题意； C．容器内c(CO2)∶c(H2)∶c(CO)∶c(H2O)=1∶1∶1∶1，即各组分浓度相等，但并未体现正、逆反应速率相等，则不能说明反应达到平衡状态，C不符合题意； D．单位时间内，断开C=O键的数目和断开H−O键的数目相同，则，体现同一组分的正、逆反应速率相等，说明反应达到平衡状态，D符合题意； 故选D。 （5）a、b两点的x(CO2)相等，即a、b两点的反应物浓度相等，但T2>T1，温度越高，反应速率越快，则va>vb，则；c点已达平衡，此时CO2转化量为，建立三段式： 则x(CO2)=0.3、x(H2)=0.3、x(CO)=0.2、x(H2O)=0.2，c点已达平衡，此时，则。 18． 23 分解 4HNO3==4NO2↑+O2↑+2H2O 因为2NO2N2O4，存在平衡，有部分NO2转化为N2O4，使NO2体积变小 【分析】考查质量守恒定律。根据物质变化量之比就等于化学反应计量数之比判断化学反应方程式的配平系数；根据平衡移动解答气体体积减小的原因； 【详解】（1）根据已知在加热条件下发生化学反应，且X、Y、Z、Q四种物质质量变化可知四种物质反应关系为：Z=X+Y+Q，属于分解反应，根据质量守恒定律，待测物质的质量为：37.8g-12.6g=(Y-4.6g)+3.2g+(43.6g-40g),，所以Y的质量为23g；答案：23；分解； （2）根据上述分析，若X是水，Y是氮的氧化物，且反应式的计量系数比n（X）：n（Y）：n（Z）：n（Q）=2：4：4：1，根据原子守恒可知该化学反应的方程式为：4HNO3=4NO2↑+O2↑+2H2O；所以正确答案为：4HNO3===4NO2↑+O2↑+2H2O。 （3）由4HNO3==4NO2↑+O2↑+2H2O，结合表中数据可知消耗25.2g的硝酸，理论上生成二氧化氮的物质的量为0.4mol。因为2NO2N2O4，有部分NO2转化为N2O4，使NO2混合气体体积变小，所以反应结束后，若将反应体系内的NO2物质取出，标准状况下测得其体积小于8.96L；所以正确答案为：因为2NO2N2O2，存在平衡，有部分NO2转化为N2O4，使NO2体积变小。 19．(1) 正反应方向 不变 (2) 逆反应方向 减小 不变 (3) 正反应方向 增大 (4) 不 增大 【详解】（1）CO为反应物，增加CO浓度，平衡向正反应方向移动，K只受温度影响不改变，温度不变，K不变； （2）保持反应容器压强和温度不变，通入He，体积增大，分压强减小，即对体系的反应而言相当于减小压强，平衡向逆反应方向移动，该化学反应速率将减小。反应的只与方程式的书写形式有关，故不变； （3）在一定温度下，缩小反应容器体积，增大了压强，平衡向正反应方向移动，的转化率增大； （4）使用相同质量同种催化剂，增大催化剂的比表面积，平衡不会影响，但增大了接触面积化学反应速率将增大。 20．(1) (2) 1.0 保证反应物草酸浓度改变，而其它物质浓度不变 (3)两实验中紫色溶液均褪色，但②褪色更快 (4)反应生成的硫酸锰起催化剂的作用 【详解】（1）酸性高锰酸钾溶液与草酸溶液反应生成硫酸钾、硫酸锰、二氧化碳和水，反应的离子方程式为； （2）由表格数据可知，实验①、③可探究草酸的浓度对反应速率的影响，实验时要保证溶液总体积相同，才能保证其他条件相同草酸的浓度不同，则Vx=(2.0—1.0) mL=1.0mL，控制单一变量，必须保证反应物草酸浓度不同，而其它物质浓度不变； （3）由表格数据可知，由于草酸均过量，所以溶液均褪色，实验①的反应温度低于实验②，则反应速率实验①小于实验②，实验②溶液紫色褪色快于实验①； （4）由题意可知，根据影响反应速率的因素，速率突然加快的原因可能是草酸与高锰酸钾反应放热，导致溶液温度升高，反应速率加快，还可能是反应生成的硫酸锰起催化剂的作用，使反应速率加快。 21．(1) 0.005 BC (2) 200℃、100MPa 温度太低，反应速率太慢，不利于工业生产，温度太高，反应反应逆向进行；压强太小，反应太慢，压强过大，对设备要求高、损伤大，因此工业上通常选择在400～500℃和10～30MPa条件下合成氨。 【详解】（1）①5～15min内NH3的变化量为(0.18﹣0.08)mol·L-1＝0.10mol·L-1，则v(NH3)＝=0.01mol·L-1·min-1，速率之比等于对应物质的化学计量数之比，则v(N2)＝v(NH3)=0.005mol•L-1•min-1； ②A．速率之比等于对应物质的化学计量数之比，且没有标明正逆反应速率，则不能说明反应已达到平衡， A错误； B．由反应方程式可知，都为气体，气体的总物质的量随反应进行会发生变化，气体的总质量不变，则气体的相对分子质量会发生变化，则气体的相对分子质量不再变化时，说明反应已达到平衡，B正确； C．N2体积分数不再变化，N2的浓度不再改变，说明反应已达到平衡，C正确； D．气体的总质量和容器容积为定值，则气体的密度为定值，故气体的密度保持不变，不能说明反应已达到平衡，D错误； （2）①由表格中数据可知，温度越高NH3的百分含量越小，压强越大NH3的百分含量越大，即温度越低，平衡时NH3的百分含量越大，最优的条件是200℃，100MPa； ②温度太低，反应速率太慢，不利于工业生产，温度太高，反应反应逆向进行；压强太小，反应太慢，压强过大，对设备要求高、损伤大，因此工业上通常选择在400～500℃和10～30MPa条件下合成氨。 22．(1) (2) 放热 Ka>Kb>Kc 该反应是放热反应，温度升高，平衡逆向移动，使K减小。 【解析】（1） K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比，则该反应的化学平衡常数表达式为，故答案为：； （2） 由b→c可知，升高温度转化率减小，可知升高温度平衡逆向移动，则正反应为放热反应，K与温度有关，温度越高K越小，则a、b、c三点对应温度下的平衡常数大小为Ka＞Kb＞Kc，故答案为：放热；Ka＞Kb＞Kc；该反应是放热反应，温度升高，平衡逆向移动，使K减小。 23． 50% 4.76 【详解】假设在该条件下，硫化氢和氩的起始投料的物质的量分别为1mol和4mol，根据三段式可知： 平衡时H2S和H2的分压相等，则二者的物质的量相等，即1-x=x，解得x=0.5，所以H2S的平衡转化率为(H2S)=×100%=50%，所以平衡常数Kp==≈4.76kPa。 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 $$