第二章 化学反应速率与化学平衡 单元练习 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第二章化学反应速率与化学平衡同步练习 一、单选题 1．在一定温度下的恒容密闭容器中，能说明反应已达到平衡的是 A．容器内的总压强不随时间变化 B．容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化 C．键断裂，同时有键断裂 D．和的消耗速率相等 2．氨基甲酸铵分解反应为NH2COONH4（s）2NH3（g）+CO2（g），在一体积恒定的容器里，发生上面的反应，可以判断该反应已经达到平衡的是 A．密闭容器中氨气的体积分数不变 B．1 mol NH2COONH4分解同时有17g NH3消耗 C．密闭容器中混合气体的密度不变 D．混合气体的平均分子量不变 3．下列关于反应CH4(g)+H2Og)CO(g)+3H2(g) △H=- 206.3 k/mol说法正确的是 A．反应的△S＜0 B．反应中，4E(C-H)+2E(H-O)＜E(C≡O)+3E(H-H) (E表示键能，CO中为C≡O键) C．其他条件不变时，减小压强，表达式的数值保持不变 D．当v(H2O)正=3v(H2)逆时，反应处于平衡状态 4．丙酮是重要的有机合成原料，可以由过氧化氢异丙苯合成。其反应为：CH3COCH3+，为了提高过氧化氢异丙苯的转化率，反应进行时需及时从溶液体系中移出部分苯酚。过氧化氢异丙苯的转化率随反应时间的变化如图所示。设过氧化氢异丙苯的初始浓度为 x mol·L-1，反应过程中的液体体积变化忽略不计。下列说法正确的是 A．a、c两点丙酮的物质的量浓度：c(a)>c(c) B．b、c两点的逆反应速率：v(b)<v(c) C．100℃时，0~5h之间丙酮的平均反应速率为0.14 x mol·L-1·h-1 D．若b点处于化学平衡，则120℃时反应的平衡常数 5．下列有关反应的说法正确的是 A．该反应在任何温度下都能自发进行 B．等容条件下充入稀有气体，可提高的转化率 C．其他条件一定，平衡时升高温度，(正)减小，逆)增大 D．其他条件不变，将容器体积扩大一倍，体积分数增大 6．合成氨工业中，原料气(N2，H2及少量的CO，NH3的混和气)在进入合成塔前常用乙酸二氨合铜溶液来吸收原料气中CO，其反应为：[Cu(NH3)2]++CO+NH3[Cu(NH3)3CO]+    ΔH<0。下列说法错误的是 A．必须除去原料气中CO的原因是防止催化剂中毒 B．吸收CO的生产适宜条件适当温度、加压，压强越大越好 C．吸收CO后的乙酸铜氨液经过适当处理后又可再生，恢复其吸收CO的能力以供循环使用，再生的适宜条件高温、降压 D．合成氨工业中，采用循环操作，主要是为了提高N2和H2的利用率 7．一定温度下，的氯化、溴化反应势能图及一段时间后产物的选择性如图，下列叙述不正确的是 A． B．升高温度，体系中n(1-氯丙烷)∶n(2-氯丙烷)的值增大 C．以丙烷为原料合成丙醇时，“先溴代再水解”有利于提高2-丙醇的含量 D．由图可知，丙烷中碳氢键的键能不完全相同 8．工业上用铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe)制备纳米Fe3O4的流程图如下： 下列叙述正确的是 A．为了提高步骤①的反应速率，所加稀盐酸的体积越多越好 B．步骤②中，主要反应的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+ C．步骤④中，反应完全后剩余的H2O2无需除去 D．步骤⑤中，“分离”所指的操作是过滤 9．在一密闭容器中进行反应：2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)，若SO2、O2、SO3的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为0)，达到平衡时，SO2、O2、SO3的浓度分别为0.3 mol·L-1、0.1 mol·L-1、0.06 mol·L-1，则下列判断不正确的是 A．c1∶c2＝2∶1 B．c1的取值范围为0.1<c1<0.36 mol·L－1 C．c3的取值范围为0<c3<0.26 mol·L－1 D．平衡时，SO2和SO3的生成速率之比为1∶1 10．下列说法正确的是 A．已知： ，氢气燃烧热为 B．将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中，在恒定温度下使其达到分解平衡：，则的体积分数不变可以作为平衡判断的依据 C．在常温下能自发进行，则该反应的 D．在水溶液中的水解离子方程式： 11．在体积均为2L的a、b、e三个恒容密闭容器中分别充入1molCO(g)和1molCl2(g)，发生反应CO(g)+Cl2(g)COCl2(g)，若三个容器的反应温度分别为T1℃、T2℃、T3℃且保持恒定不变，测得反应均进行到2min时，COCl2(g)的物质的量如图所示。下列说法正确的是 A．a容器中，0~2min时平均反应速率v(COCl2)=0.3mol.·L-1·min-1 B．反应进行到2min时，三个容器中一定达到化学平衡状态的是b容器 C．当三个容器内的反应都达到化学平衡时，Cl2转化率最大的是a容器 D．若开始时向b容器中充入CO(g)、Cl2(g)、COCl2(g)各0.5mol，则开始时v正<v逆 12．1，4-丁二醇是重要的有机工业基础原料，工业上利用γ-丁内酯()制备1，4-丁二醇的原理为  。图1是γ-丁内酯的平衡转化率随温度的变化关系，m为起始时与γ-丁内酯的物质的量之比；图2表示在总压为3的恒压条件下且时，反应达到平衡时各物质的物质的量分数(y)与温度的关系。下列说法正确的是 A．要提高单位时间内1，4-丁二醇的产量，可以降低反应温度 B． C．图2中P点时，的转化率约为33.3% D．用平衡分压代替平衡浓度，K时，该反应的平衡常数约为1.39 13．纳米CeO2是催化CO2和CH3OH合成碳酸二甲酯的催化剂，反应过程如图所示。下列说法正确的是 A．纳米CeO2作为催化剂没有参加反应 B．甲醇与甘油互为同系物 C．图中总反应为2CH3OH+CO2+H2O D．反应①中没有O-H键的断裂 14．根据下列图示所得出的结论正确的是(　　)    A．图甲表示1 mL pH＝2某一元酸溶液加水稀释时，pH随溶液总体积的变化曲线，说明该酸是强酸 B．图乙表示恒容密闭容器中其他条件相同时改变温度，反应CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)中n(CH3OH)随时间的变化曲线，说明反应平衡常数KⅠ>KⅡ C．图丙表示不同温度下水溶液中－lg c(H＋)、－lg c(OH－)变化曲线，说明T1>T2 D．图丁表示1 mol H2和0.5 mol O2反应生成1 mol H2O过程中的能量变化曲线，说明H2的燃烧热是241.8 kJ·mol－1 二、填空题 15．目前生产钛的方法之一是先将TiO2转化为TiCl4，再进一步还原得到钛。以下是碳氯化法制备TiCl4：TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)TiCl4(g)+2CO(g)   ∆HkJ·mol−1。 (1)对于该反应：增大压强，平衡 移动(填“正向”“不”或“逆向”)；温度升高，平衡转化率 (填“增大”“减小”或“不变”)。 (2)恒温恒容时，下列叙述一定能说明该反应达到平衡状态的是______。 A．混合气体的压强保持不变 B． C．混合气体的密度保持不变 D．Cl2和CO物质的量相等 (3)在某温度下，该恒容体系已经达到平衡，若向其中加入少量碳，TiCl4的体积分数将 (填选项)；若加入少量氯气，TiCl4的体积分数将 (填选项)。 A．减小                B．不变                C．增大 16．高炉炼铁中发生的基本反应之一如下：FeO(s)+ CO (g)Fe(s)+ CO2(g) △H>0 （1）此反应的平衡常数表达式为:K= ； （2）温度升高，达到新的平衡后，高炉内CO2与CO的体积比 （填“增大”、 “减小”或“不变”。）； （3）已知1100℃时，K= 0.263。某时刻测得高炉中c(CO2)= 0.025mol/L，c(CO)= 0.1mol/L，在这种情况下，该反应 （填“是”或“不是”）处于化学平衡状态。 如果“不是”,此时化学反应向 方向进行（填“正反应”或“逆反应”）。如果“是”，此空不填。 （4）在一定温度下，10L密闭容器中加入5molSO2、4.5molO2，发生反应2SO2+O22SO3经10min后反应达平衡时有3molSO3生成。试计算： ①O2的转化率为： ②平衡常数K为： 17．用如图所示的色度传感器探究条件对平衡的影响， 注射器管内存在如下平衡： 资料：色度传感器测定的是注射器管内气体的透射率，气体颜色越浅，透射率越大；反之，透射率越小。 (1)向下压缩活塞，透射率变化如下图所示， ①利用平衡原理解释透射率先降低后回升的原因。 ②达到新平衡时，透射率比原平衡低，这体现了 的规律。 (2)松开活塞重新达到平衡后，体积为50mL，向注射器中充入N2至100mL，注射器内气体压强与大气压始终相等。结合Q、K关系说明该平衡如何移动： 。 18．硫酸工业生产应考虑综合经济效益问题。 (1)若从下列四个城市中选择一处新建一座硫酸厂，你认为厂址宜选在 的郊区（填选项的标号） A．有丰富黄铁矿资源的城市     B．风光秀丽的旅游城市 C．消耗硫酸甚多的工业城市     D．人口稠密的文化、商业中心城市 (2)据测算，接触法制硫酸过程中，若反应热都未被利用，则每生产1t 98%硫酸需消耗3.6×105kJ能量。请通过计算判断，若反应：SO2(g)+O2(g)=SO3(g)，△H=－98.3kJ/mol；放出的热量能在生产过程中得到充分利用，则每生产1t98%硫酸只需外界提供(或可向外界输出) 千焦能量； (3)CuFeS2是黄铁矿的另一成分，煅烧时，CuFeS2转化为CuO、Fe2O3和SO2，该反应的化学方程式为 。 (4)由硫酸厂沸腾炉排出的矿渣中含有Fe2O3、CuO、CuSO4(由CuO与SO3在沸腾炉中化合而成)，其中硫酸铜的质量分数随沸腾炉温度不同而变化(见下表) 沸腾炉温度/℃ 600 620 640 660 矿渣中CuSO4的质量分数/% 9.3 9.2 9.0 8.4 已知CuSO4在低于660℃时不会分解，请简要分析上表中CuSO4的质量分数随温度升高而降低的原因 。 19．课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法，是德国诺贝尔化学奖获得者哈伯发明的。其合成原理为：△H＜0，△S＜0。 (1)下列关于工业合成氨的说法不正确的是 A．因为△H＜0，所以该反应一定能自发进行 B．因为△S＜0，所以该反应一定不能自发进行 C．在高温下进行是为了提高反应物的转化率 D．使用催化剂加快反应速率是因为催化剂降低了反应的△H (2)在恒温恒容密闭容器中进行合成氨的反应，下列能说明该反应已达到平衡状态的是 a．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1∶3∶2 b．v正(N2)=v逆(H2) c．容器内压强保持不变 d．混合气体的密度保持不变 20．甲醇是一种很好的燃料，工业上用CH4和H2O(g)为原料，通过反应Ⅰ和Ⅱ来制备甲醇。请回答下列问题： (1)将1.0molCH4和2.0molH2O(g)通入反应室(容积为100L)中，在一定条件下发生反应： CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)(Ⅰ) CH4的转化率与温度、压强的关系如图1所示。 ①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示的平均反应速率为 。 ②图中的p1 p2(填“＜”、“＞”或“=”)，100℃时的平衡常数为 。 ③该反应的△H 0，△S 0(填“＜”、“＞”或“=”)。 (2)在压强为0.1MPa条件下，amolCO与3amolH2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇：CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H＜0(Ⅱ) ①若容器的容积不变，下列措施可增大甲醇产率的是 (填序号)。 A．升高温度 B．将CH3OH(g)从体系中分离出来 C．恒容下充入He，使体系的总压强增大 D．再充入amolCO和3amolH2 ②为了寻找合成甲醇的适宜温度和压强，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在了下面的实验设计表中。 实验编号 T(℃) ρ(MPa) 1 150 0.1 2 n 5 3 350 m 5 a.表中剩余的实验数据：n= ，m= 。 b.根据反应Ⅱ的特点，如图是在压强分别为0.1MPa和5MPa下CO的转化率随温度变化的曲线，请指明图2中的压强px= MPa。 21．已知A(g)+B(g)⇌C(g)+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下，回答下列问题： 温度/℃ 700 800 900 1000 1200 平衡常数 0.5 0.6 1.0 1.6 2.0 (1)该反应的ΔH 0(填“<”“>”“=”)； (2)900℃时，向一个固定容器为2L的密闭容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B，若反应初始到2s内A浓度变化0.05mol•L-1.则A的平均反应速率v(A)= 。该反应达到平衡时A的转化率为 ，如果这时向该密闭容器中再充入1mol氩气，平衡时A的转化率为 (填”变大“、”变小“或”不变“)。 (3)判断反应是否达到平衡的依据为 ___________ (填字母代号)。 A．压强不随时间改变 B．气体的密度不随时间改变 C．c(A)不随时间改变 D．单位时间里生成C和D的物质的量相等 (4)1200℃时，若向另一相同容器中充入0.30molA、0.40mol B、0.40mol C和0.50molD，此时v正 v逆(填”大于“、”小于“或”等于“)。 22．我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。 (1)CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一、该重整反应体系主要涉及以下反应： a)     b)    c)     d)     e)     ①根据盖斯定律，反应a的 (写出一个代数式即可)。 ②一定条件下，CH4分解形成碳的反应历程如图所示。该历程分 步进行，其中，第 步的反应最慢。 (2)二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。反应可表示为：。在起始物时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为，在下的、在下的如图所示。 ①用各物质的平衡分压[如的分压可表示为]表示该反应平衡常数，表达式 ； ②图中对应等温过程的曲线是 ，判断的理由是 ； ③当时，的平衡转化率 ，反应条件可能为 或 。 三、计算题 23．在温度为550℃，总压恒定为3p的密闭容器中通入体积比为2∶1的乙苯(g)和H2O(g)混合气体发生反应：C6H5-CH2CH3(g)C6H5-CH=CH2(g)+H2(g)，达到平衡时乙苯的转化率为α，计算反应的压强平衡常数Kp= 。 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： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C B C D B A B A C 题号 11 12 13 14 答案 C D C B 1．C 【详解】A．反应前后气体系数均为2，是气体系数和不变的反应，对于恒容密闭容器，即为反应前后容器内压强不变，容器内总压强不随时间变化无法作为判断的标志，A错误； B．反应前后物质均为气体，总质量一直不变，根据M=m/n，反应前后气体的平均相对分子质量也不变，故其也无法作为平衡的标志，B错误； C．由题意，键断裂表示正反应速率，同时有键断裂表示逆反应速率，且速率之比等于系数比，所以可以作为平衡标志进行判断，C正确； D．H2和I2消耗速率相等，二者均为正反应方向，故无法作为判断依据，D错误； 故答案选C。 2．C 【分析】在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态，据此判断。 【详解】A、反应混合气体只有氨气与二氧化碳，二者物质的量之比始终为2：1，氨体积分数始终不变，不能说明到达平衡，A错误； B、1molNH2COONH4分解同时有17g NH3消耗，17g NH3的物质的量为1mol，消耗17g NH3生成0.5molNH2COONH4，反应未到达平衡，向正反应进行，B错误； C、随反应进行混合气体的质量增大，容器的容积不变，反应混合气体的密度增大，当密度不再变化，说明到达平衡状态，C正确； D、反应混合气体只有氨气与二氧化碳，二者物质的量之比始终为2：1，混合气体的平均分子量始终不变，不能说明到达平衡，D错误； 答案选C。 【点睛】本题利用一些基本量来判断一个可逆反应是否达到化学平衡状态，具有很强的灵活性，需要学习时理解化学平衡状态的内涵和外延，是高考的热点，也是学习的难点，判断时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态。 3．B 【分析】根据反应过程中气体体积的变化，即反应方程式中气体系数的变化判断熵的变化，熵与气体分子的多少成正比；反应放热还是吸热与反应物和生成物的能量成正比，焓变等于反应物的键能减去生成物的键能之和，根据焓变的大小判断键能之间的大小，对于平衡状态的判断方法利用平衡的定义，当正逆反应速率相等时说明达到平衡。 【详解】A．该反应是一个气体体积增大的反应，故是个熵增的反应，△S>0，故A不正确； B．△H=反应物的键能之和减去生成物的键能之和，因△H <0，故4E(C-H)+2E(H-O)＜E(C≡O)+3E(H-H) ，故B正确； C．根据平衡常数表达式得出：，当减小压强时，水蒸气的浓度减小，故该表达式的数值增大，故C不正确； D．当反应处于平衡状态，不同物质表示正逆反应速率时，速率之比等于系数之比，故3v(H2O)正=v(H2)逆，故D不正确； 故选答案B。 【点睛】本题考查化学反应方程式熵变判断，焓变及平衡常数等，利用平衡的基本概念，熵变的定义，焓变与键能之间的关系判断键能之间的大小，注意一般减小压强的改变是缩小容器体积。 4．C 【详解】A．a、c两点过氧化氢异丙苯的转化率相等，所以丙酮的物质的量浓度c(a)=c(c)，故A错误； B．b点温度高、生成物的浓度大，c点温度低、生成物的浓度小， b、c两点的逆反应速率：v(b)>v(c)，故B错误； C．100℃时，0~5h之间丙酮的平均反应速率为0.14 x mol·L-1·h-1，故C正确； D．若b点处于化学平衡，则过氧化氢异丙苯的浓度为0.02x mol·L-1、丙酮的浓度为0.98x mol·L-1，反应进行时需及时从溶液体系中移出部分苯酚，苯酚的浓度未知，则120℃时反应的平衡常数不是，故D错误； 选C。 5．D 【详解】A． 该反应ΔH＜0，△S＜0，低温下反应能自发进行，高温下反应不能自发进行，故A错误； B． 等容条件下充入稀有气体，反应物和生成物的浓度均不变，平衡不移动，不能提高的转化率，故B错误； C． 其他条件一定，平衡时升高温度，活化分子百分数增大，(正)增大，逆)增大，故C错误； D． 其他条件不变，将容器体积扩大一倍，相当于减小压强，平衡逆向移动，体积分数增大，故D正确； 故选D。 6．B 【详解】A．由于CO参与，易使催化剂中毒，所以必须除去原料气中CO，故A正确； B．该反应是气体体积缩小的放热反应，故促进反应向正反应方向进行，应选择低温加压，但不是压强越大越好，故B错误； C．要使吸收CO后的乙酸铜氨液经过适当处理后又可再生，恢复其吸收CO的能力以供循环使用，只要使平衡向逆反应方向移动即可，逆反应方向为气体体积增大的吸热反应，所以在高温低压下使平衡逆移，故C正确； D．合成氨工业中，是为了提高N2和H2的利用率，采用循环操作，故D正确； 故答案选B。 7．A 【详解】A．由图可知，①CH3CH2CH3+Cl= CH3CH2CH2+HCl  ，②CH3CH2CH3+Cl= CH(CH3)2+HCl  ，③CH3CH2CH3+Br= CH3CH2CH2+HBr  ，④CH3CH2CH3+Br=CH(CH3)2+HBr  ，反应①+③≠②+④，根据盖斯定律，A错误； B．生成2-氯丙烷的反应受升温的影响比生成1-氯丙烷的大，所以体系中n(1-氯丙烷)∶n(2-氯丙烷)的值增大，B正确； C．由图可知，仲氢溴化反应的产率为97%明显高于仲氢氯化反应的55%，故以丙烷为原料合成2-溴丙烷的产率高，其水解得到2-丙醇的产率相应也高，C正确； D．由图可知，相同条件下丙烷氯化、溴化时，仲氢的选择性大，含量高，说明仲氢比伯氢活性强，键能不同，D正确； 答案选A。 8．B 【分析】铁泥（主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe）与稀盐酸反应得到的滤液A溶质为氯化铁、氯化亚铁、过量的稀盐酸，加入铁粉还原铁离子：2Fe3++Fe=3Fe2+，过滤过量的铁，滤液B的溶质为氯化亚铁，加入氢氧化钠溶液，生成Fe(OH)2浑浊液，向浑浊液中加入双氧水，双氧水将Fe(OH)2浊液氧化成浊液D，反应完成后需再加热一段时间除去剩余H2O2，浊液D与滤液B加热搅拌发生反应制得Fe3O4，经过滤、洗涤、干燥得产品Fe3O4，据此分析解答。 【详解】A．稀盐酸的量越多不能使反应速率加快，搅拌、适当升高温度可提高铁泥与盐酸的反应速率，A错误； B．滤液A的溶质为氯化铁、氯化亚铁、过量的稀盐酸，加入铁粉还原Fe3+，即主要的离子反应为：2Fe3++Fe=3Fe2+，B正确； C．步骤④中，浊液C中的氢氧化亚铁被过氧化氢氧化成浊液D，为了提高Fe3O4的产率需要控制浊液D与滤液B中Fe2+的比例，为防止滤液B中Fe2+在步骤⑤中被H2O2氧化，步骤④中反应完成后需再加热一段时间除去剩余H2O2，C错误； D．步骤⑤为浊液D与滤液B加热搅拌发生反应制得Fe3O4，使Fe3O4分离出来需经过过滤、洗涤、干燥，D错误； 故答案选B。 9．A 【分析】化学平衡研究的对象为可逆反应，化学平衡的建立，既可以从正反应开始，也可以从逆反应开始，或者从正逆反应开始，不论从哪个方向开始，物质都不能完全反应，利用极限法假设完全反应，计算出相应物质的浓度变化量，实际变化量小于极限值，据此判断分析。结合三段式计算：假设反应完全项正反应转化：若反应完全向逆向转化，则有：，故有：0.1<c1<0.36 mol·L－1，0<c2<0.13 mol·L－1，0<c3<0.26 mol·L－1，据此进行解题。 【详解】A．由三段式计算可知：c1∶c2＝(0.3-2x):(0.1-x)或者c1∶c2＝(0.3+2x):(0.1+x)，均不能推出其等于2∶1，A不正确； B．由分析可知，c1的取值范围为0.1<c1<0.36 mol·L－1，B正确； C．由分析可知，c3的取值范围为0<c3<0.26 mol·L－1，C正确； D．平衡时，SO2的生成速率为逆反应速率，而SO3的生成速率为正反应速率，二者的反应系数为1：1，故有SO2和SO3的生成速率之比为1∶1时是正逆反应速率相等，D正确； 故答案为：A。 10．C 【详解】A．氢气的燃烧热是1mol完全燃烧生成液态水放出的热量， ，氢气燃烧热不是，故A错误； B．将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中，在恒定温度下使其达到分解平衡：，的体积分数始终为，则的体积分数不变不能作为平衡判断的依据，故B错误； C． ，在常温下能自发进行，根据，可知该反应的，故C正确； D．在水溶液中分步水解，主要为第一步，水解离子方程式为，故D错误； 选C。 11．C 【详解】A．容器a中2min时n(COCl2)=0.6mol，即Δn(COCl2)=0.6mol，容器体积为2L，所以反应速率为=0.15mol.·L-1·min-1，故A错误； B．温度越高反应速率越快，未平衡时，温度越高相同时间后n(COCl2)越大，而容器c内温度最高，n(COCl2)最小，说明容器c内达到平衡，但由于该反应为放热反应，所以平衡逆向移动，导致n(COCl2)最小，而图中并没有体现容器b中n(COCl2)是否达到最大值，所以不一定是平衡状态，故B错误； C． 根据B选项分析可知该反应为放热反应，温度越低平衡时Cl2的转化率越高，容器a内温度最低，所以平衡时Cl2转化率最大的是a容器，故C正确； D．向b容器中充入CO(g)、Cl2(g)、COCl2(g)各0.5mol，相当于1molCO(g)和1molCl2(g)，则平衡时原b容器中的平衡状态完全相同，据图可知容器b中平衡时n(COCl2)一定大于0.6mol，所以当n(COCl2)=0.5mol时平衡正向移动，v正>v逆，故D错误； 综上所述答案为C。 12．D 【详解】A. 降低温度反应速率减小，所以要提高单位时间内1，4-丁二醇的产量，不能通过降低反应温度来实现，A错误； B. 氢气的浓度越大，越有利于提高γ-丁内酯的平衡转化率，所以根据图像1可知，B错误； C. 正反应放热，升高温度平衡逆向进行，反应物的含量增加，所以a表示氢气，b表示γ-丁内酯，c表示1，4-丁二醇。图2中P点时氢气和1，4-丁二醇的含量相等，设反应前氢气是2mol、γ-丁内酯是1mol，消耗γ-丁内酯是xmol，氢气是2xmol，生成1，4-丁二醇是xmol，则x＝2－2x，解得x＝，所以的转化率约为66.7%，C错误； D. 根据选项C中分析可知平衡时氢气、γ-丁内酯、1，4-丁二醇的物质的量之比为2：2：1，用平衡分压代替平衡浓度，K时，该反应的平衡常数≈1.39，D正确； 答案选D。 13．C 【详解】A．催化剂参与化学反应，改变反应历程，纳米CeO2作为催化剂参加反应，A项错误； B．甲醇为一元醇，甘油为丙三醇属于多元醇，二者结构不相似，故不符合同系物的定义，B项错误； C．根据图示，CO2和CH3OH反应生成和水，所以总反应为2CH3OH+CO2+H2O，C项正确； D．反应①中CH3OH转化为CH3O-，其中的O-H键断裂，D 项错误； 故答案选：C。 14．B 【详解】A. 图甲表示1 mL pH＝2某一元酸溶液加水稀释时，pH随溶液总体积的变化曲线，当体积为100mL时，溶液体积增大100倍，pH<4，说明存在电离平衡，则该酸是弱酸，选项A错误； B、根据图中信息可知曲线Ⅱ反应速率快，温度较高，升高温度，平衡时n(CH3OH)较小，则平衡向逆反应方向移动，平衡常数KⅠ>KⅡ，选项B正确； C. 升高温度促进水的电离，c(H＋)、c(OH－)增大，－lg c(H＋)、－lg c(OH－)减小，图丙表示不同温度下水溶液中－lg c(H＋)、－lg c(OH－)变化曲线，说明T1<T2，选项C错误； D、在温度为25℃，压力为101kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量为燃烧热，图中表示的是生成气态水，不是稳定氧化物，选项D错误； 答案选B。 15．(1) 逆向 减小 (2)AC (3) B A 【详解】（1）TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)TiCl4(g)+2CO(g)为气体体积增大的放热反应，增大压强，平衡逆向移动，温度升高，平衡逆向移动，平衡转化率减小，故答案为：逆向；减小； （2）A．该反应为气体体积增大的反应，恒温恒容时，混合气体的压强保持不变，说明反应已达到平衡状态，A正确； B．由2正(Cl2)=逆(TiCl4)可知，正逆反应速率不相等，说明该反应没有达到平衡状态，B错误； C．该反应有固体参加反应，气体的总质量为变量，在容积不变的密闭容器中混合气体的总体积为定值，根据ρ=mV可知，混合气体的密度不变，说明反应达到平衡状态，C正确； D．Cl2和CO物质的量相等不能说明Cl2或CO的物质的量不再改变，不能证明达到平衡状态，D错误； 故答案为：AC； （3）炭是固体，加入少量炭不能使平衡正向移动，TiCl4的体积分数将不变；加入少量氯气时c(Cl2)增大，平衡正向移动，n(TiCl4)增大，但Cl2的增大量远大于其移动转化量，即Cl2的增大量远大于TiCl4的生成量，所以TiCl4的体积分数将减小，故答案为：B；A。 16． k= 增大 不是 正反应 33.3% 7.5 【分析】(1)化学平衡常数指在一定温度下，可逆反应都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，固体、纯液体不需要表示出； (2)该反应正反应是吸热反应，温度升高平衡向正反应方向移动，据此判断； (3)计算此时的浓度商Qc，与平衡常数比较判断反应进行方向； (4)依据化学平衡三段式列式计算得到，依据转化率等于消耗量除以起始量；平衡常数等于生成物平衡浓度的幂次方乘积除以反应物的平衡浓度幂次方乘积得到。 【详解】(1)可逆反应FeO(s)+CO (g)⇌Fe(s)+CO2(g)的平衡常数表达式k=； (2)该反应正反应是吸热反应，温度升高平衡向正反应方向移动，CO2的物质的量增大、CO的物质的量减小，故到达新平衡是CO2与CO的体积之比增大； (3)此时浓度商Qc==0.25，小于平衡常数2.63，故反应不是平衡状态，反应向正反应进行； (4)①在一定温度下，10L密闭容器中加入5molSO2、4.5molO2，经10min后反应达平衡时有3molSO3生成，依据平衡三段式得到：         2SO2    +   O2 ═    2SO3 起始量(mol) 5        4.5           0 变化量(mol) 3        1.5            3 平衡量(mol) 2         3           3 氧气的转化率=×100%=33.3%； ②平衡浓度为c(SO2)=0.2mol/L、c(O2)=0.3mol/L、c(SO3)=0.3mol/L；K===7.5。 17．(1) 压缩活塞，c(NO2)、c(N2O4)瞬间增大，颜色变深，透射率降低；压强增大，平衡向气体分子数减小的方向移动，平衡正向移动，c(NO2)减小，颜色变浅，透射率增大 平衡移动只能减弱改变不能抵消改变 (2)充入N2至100mL，c(NO2)、c(N2O4)均变为原来的，，Q>K，平衡逆向移动 【分析】此题通过色度传感器探究条件对平衡的影响，通过测定有色气体(NO2)的浓度来判断化学反应平衡移动的方向，通过压缩针筒内的气体增大压强，压强增大瞬间体系内各组分的浓度均增加，NO2浓度瞬间增大，透光率瞬间降低，此过程发生速度很快，可认为未发生平衡移动只改变各组分浓度打破原平衡；随着平衡移动过程，NO2浓度逐渐减小至不再发生变化，透光率随之逐渐增大后保持不变，反应达到新的平衡，根据平衡移动过程的透光率变化即可判断平衡移动的方向； 【详解】（1）①压缩活塞过程，反应体系体积迅速减小，体系内c(NO2)、c(N2O4)瞬间增大，c(NO2)增大使得颜色变深，透射率降低；根据了夏特列原理可知，缩小体积压强增大，平衡向气体分子数减小的方向移动，平衡正向移动，c(NO2)减小，颜色变浅，透射率增大； ②根据勒夏特列原理，改变化学平衡的条件，化学平衡向减弱这种改变的方向进行，不能抵消改变； （2）充入N2至100mL，体积加倍，c(NO2)、c(N2O4)均变为原来的，，Q>K，平衡逆向移动。 18． C 向外输出6.23×105 4CuFeS2+13O24CuO+2Fe2O3+8SO2 SO2转化为SO3是正反应放热的可逆反应，随温度的升高，平衡逆向移动，SO3物质的量减少，所以CuSO4的量减少 【分析】(1)硫酸工业生产应考虑综合经济效益问题，同时要考虑当地的需求量情况，硫酸厂是一座具有一定污染性的工厂； (2)根据硫原子守恒，外界提供的能量即为硫酸生产过程放出的热量和需消耗的能量之间的差值； (3)根据反应物和生成物结合质量守恒来书写化学方程式； (4)根据硫酸铜的生产原理和化学平衡移动的影响因素来考虑. 【详解】(1)硫酸工业生产应考虑综合经济效益问题，同时要考虑当地的需求量情况，硫酸厂是一座具有一定污染性的工厂，所以厂址宜选在消耗硫酸甚多的工业城市，故合理选项是C。 (2)根据反应前后S原子守恒，可得关系式：SO2～SO3～H2SO4 ，由热化学方程式SO2(g)+O2(g)=SO3(g)，△H=－98.3kJ/mol可知每1molSO2反应，产生1molH2SO4，会释放出98.3kJ的热量，则生产1t98%硫酸中含有纯净硫酸的物质的量为n(H2SO4)==10000mol，则反应放出热量为Q=98.3kJ/mol×10000mol=9.83×105kJ。而每生产1t 98%硫酸需消耗3.6×105kJ能量，因此产生1吨98%的硫酸可向外界输出的能量：9.83×105kJ-3.6×105kJ=6.23×105kJ。 (3)煅烧时CuFeS2与氧气反应产生CuFeS2转化为CuO、Fe2O3和SO2，结合单质守恒、原子守恒，可得化学方程式为：4CuFeS2+13O24CuO+2Fe2O3+8SO2。 (4)SO2与O2在一定条件下转化为SO3，该反应是放热的可逆反应，升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，使SO3物质的量减少，所以SO3反应产生的CuSO4的量减少。 19． ABCD c 【详解】(1)A．反应自发进行需要根据△H-T△S＜0判断，只靠△H判断不准确，故A错误； B．根据△H-T△S＜0判断反应的自发性，只靠△S判断不准确，故B错误； C．该反应为放热反应，高温不利于反应物的转化，在高温下进行，是为了加快反应速率，故C错误； D．使用催化剂加快反应速率是因为催化剂降低了反应的活化能，催化剂不能改变反应的△H，故D错误； 故答案为：ABCD； (2)a．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1∶3∶2不能说明各组分含量保持不变，不能说明反应达到平衡状态，故a不选； b．3v正(N2)=v逆(H2)，反应达到平衡，则v正(N2)=v逆(H2)没有达到平衡状态，故b不选； c．该反应前后气体分子数发生变化，恒容容器内压强保持不变，说明各组分含量保持不变，反应达到平衡，故c选； d．混合气体总质量不变，恒容容器中气体的体积不变，则气体的密度始终保持不变，混合气体的密度保持不变，不能说明反应达到平衡，故d不选； 故答案为：c。 20． 0.0030mol•L-1•min-1 ＜ 2.25×10-4 ＞ ＞ BD 150 0.1 【详解】(1)①根据图象可知100℃达到平衡时消耗甲烷的物质的量是0.5mol，根据方程式可知生成氢气的物质的量是1.5mol，浓度是1.5mol÷100L＝0.015mol/L，则用氢气表示的反应速率为0.015mol/L÷5min=0.0030mol•L-1•min-1，故答案为：0.0030mol•L-1•min-1； ②正反应体积增加，温度相同时，增大压强，化学平衡逆向移动，甲烷的转化率减小，所以P1＜P2，根据三段式可知 100℃时平衡常数=2=2.25×10-4，故答案为：＜；2.25×10-4； ③一定压强下，升高温度转化率增大，说明平衡向正反应方向移动，则正反应是吸热反应，所以ΔH＞0；正反应是气体物质的量增大的反应，气体的物质的量越多，其熵越大，所以ΔS＞0，故答案为：＞，＞； (2)①A.该反应为放热反应，升高温度，平衡向吸热方向移动，即向逆反应方向移动，甲醇的产率降低，故A错误； B.将CH3OH(g)从体系中分离出来，产物的浓度降低，平衡向正反应方向移动，甲醇的产率增加，故B正确； C.恒容下充入He，使体系的总压强增大，容器容积不变，反应混合物各组分浓度不变，平衡不移动，甲醇的产率不变，故C错误； D.再充入amolCO和3amolH2，可等效为压强增大，平衡向体积减小的方向移动，即向正反应方向移动，甲醇的产率增加，故D正确． 故选：BD ②a.采取控制变量法，探究合成甲醇的温度和压强的适宜条件，所以温度、压强是变化的，应保持不变，所以m=，比较实验1、2，压强不同，所以温度应相同，故n=150，故答案为：n=150；； b.温度相同时，作垂直x轴的辅助线，发现压强为Py的CO的转化率高，反应为前后体积减小的反应，压强增大平衡向体积减小的方向移动，即向正反应移动，所以Px＜Py，因此压强Px=0.1MPa，故答案为：0.1。 21．(1)> (2) 0.025mol/(Ls) 80% 不变 (3)C (4)大于 【详解】（1）化学平衡常数K等于生成物浓度幂之积与反应物幂之积的比(但固体和纯液体除外)，所以该反应的化学平衡常数K=。由表中数据可知，温度越高平衡常数越大，说明升高温度平衡向正反应移动，故正反应是吸热反应，即△H>0； （2）v(A)==0.025mol/(Ls)，由已知条件，列出反应的三段式，设A的浓度变化为x mol•L-1，可得： 900℃时，K==1，解得x=0.08，故达到平衡时A的转化率==80%。 固定容器中通入惰性气体氩气，反应混合物各组分的浓度不变，平衡不会发生移动，则平衡时A的转化率为不变； （3）A．该反应前后气体的物质的量不变，压强始终不变，故压强不随时间改变，不能说明到达平衡，故A错误； B．混合气体的总质量不变，容器的容积不变，故混合气体的密度始终不变，故气体的密度不随时间改变，不能说明到达平衡，故B错误； C．可逆反应到达平衡时，各组分的浓度不发生变化，故c(A)不随时间改变，说明到达平衡，故C正确； D．单位时间里生成C和D的物质的量相等，都表示正反应速率，反应始终按1：1生成C、D的物质的量，不能说明到达平衡，故D错误； 答案选C。 （4）1200℃时，QC=< K=2.0，故平衡向正反应移动，此时v正大于v逆。 22．(1) 或 四 四 (2) a 该反应气体体积(或“分子数”)减小，增大压强平衡正向移动，甲醇的物质的量分数变大 33.3% 210℃， 250℃， 【详解】（1）①b) ，c)    ，d) ，e)    ，盖斯定律分析，b+c-e或c-d可得热化学方程式： =或； ②一定条件下，CH4分解形成碳的反应历程如图所示，该历程分四步进行，其中，第四步的反应活化能最大，反应最慢。 （2）①用各物质的平衡分压[如的分压可表示为]表示该反应平衡常数，表达式； ②图中对应等温过程的曲线是a，判断的理由是该反应气体体积(或“分子数”)减小，增大压强平衡正向移动，甲醇的物质的量分数变大； ③ 当时，有 ，解x= ,的平衡转化率 ，反应条件可能为210℃，或250℃，。 23． 【详解】设乙苯(g)和H2O(g)起始物质的量为2amol和amol，列化学平衡三段式： 混合气体总物质的量为(2a-2aα+2aα+2aα+a)mol=(3a+2aα)mol，p(C6H5-CH2CH3)=×3p==，p(C6H5-CH=CH2)=p(H2)=×3p===，Kp======，答案为。 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 $$