第1次月考滚动检测卷-【三清必刷】2025-2026学年高二化学选择性必修1+2（人教版2019）

— 18 — 高中月考滚动卷 第一次月考滚动检测卷 (范围:化学反应的热效应 化学反应速率与化学平衡) (时间:90分钟 满分:100分) 􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌 􀤌 􀤌 􀤌 􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌 􀤌 􀤌 􀤌 􀦌 􀦌 􀦌􀦌 名师推好题 第15题。该题主要考查在Pt/SiO2 催化剂表面上CO2 与 H2 的反应历程,让考 生结合过渡态理论和活化能分析讨论,从而提高学生的应用理解和变通能力,值得推荐。 一、选择题(共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意) 1.我国太阳能开发利用位于世界前列。下列采用“光—热—电”能量转换形式的是 ( ) A.光致(互变异构)储能 B.生产甲醇燃料 C.太阳能熔盐发电 D.太阳能空间发电 2.利用含碳化合物合成燃料是解决能源危机的重要方法,已知CO(g)+2H2(g)􀜩􀜨􀜑 CH3OH(g)反 应过程中的能量变化情况如图所示,曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两 种情况。下列判断正确的是 ( ) A.该反应的ΔH=+91kJ·mol-1 B.加入催化剂,该反应的ΔH 变小 C.反应物的总能量大于生成物的总能量 D.如果该反应生成液态CH3OH,则ΔH 增大 3.某温度下按如图安装好实验装置,在锥形瓶内盛6.5g锌粒(颗粒大小基本相 同),通过分液漏斗加入40mL2.5mol·L-1的硫酸溶液,将产生的H2 收集在 一个注射器中,用时10s时收集到气体的体积恰好为50mL(若折合成0℃、 101kPa条件下的H2 体积为44.8mL),在该温度下,下列说法不正确的是 ( ) A.用锌粒表示10s内该反应的速率为0.013g/s B.忽略锥形瓶内溶液体积的变化,用 H+表示10s内该反应的速率为0.01mol/(L·s) C.忽略锥形瓶内溶液体积的变化,用Zn2+表示10s内该反应的速率为0.01mol/(L·s) D.用 H2 表示10s内该反应的速率为0.0002mol/s 4.在某恒容密闭容器中投入X、Y、W、Q四种物质,经过一段时间后测得各物质的物质的量如下表 所示: 时间 X Y W Q 10min 1.0mol 3.0mol 1.0mol 2.0mol 20min 0.5mol 1.5mol 2.0mol 1.0mol 上述容器中发生反应的化学方程式可能是 ( ) A.X+2Y􀪅􀪅2W+2Q B.3X+Y+2W􀪅􀪅2Q C.X+3Y+2Q􀪅􀪅2W D.X+2Y+3Q􀪅􀪅2W 5.发射火箭时使用的燃料可以是液氢和液氧,已知下列热化学方程式: ①H2(g)+ 1 2O2 (g)􀪅􀪅H2O(l) ΔH1=-285.8kJ·mol-1 ②H2(g)􀪅􀪅H2(l) ΔH2=-0.92kJ·mol-1 ③O2(g)􀪅􀪅O2(l) ΔH3=-6.84kJ·mol-1 ④H2O(l)􀪅􀪅H2O(g) ΔH4=+44.0kJ·mol-1 则反应 H2(l)+ 1 2O2 (l)􀪅􀪅H2O(g)的反应热ΔH 为 ( ) A.+237.46kJ·mol-1 B.-474.92kJ·mol-1 C.-118.73kJ·mol-1 D.-237.46kJ·mol-1 6.下列表述中正确的是 ( ) — 17 — — 20 — A.根据图甲可知合成甲醇的热化学方程式为CO(g)+2H2(g)􀪅􀪅CH3OH(g) ΔH1=(b-a) kJ·mol-1 B.图乙表示2molH2(g)所具有的能量比2mol气态水所具有的能量多483.6kJ C.1molNaOH分别和1molCH3COOH、1molHNO3 反应,后者比前者ΔH 小 D.汽油燃烧时将全部的化学能转化为热能 7.可逆反应:2NO2􀜩􀜨􀜑 2NO+O2 在恒容的密闭容器中进行,达到平衡状态的标志是 ( ) ①单位时间内生成nmolO2 的同时生成2nmolNO2 ②单位时间内生成nmolO2 的同时生成2nmolNO ③用NO2、NO、O2 表示的反应速率之比为2∶2∶1的状态 ④混合气体的颜色不再改变的状态 ⑤混合气体的密度不再改变的状态 ⑥混合气体的压强不再改变的状态 ⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态 A.①④⑥⑦ B.②③⑤⑦ C.①③④⑤ D.全部 8.中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂,利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,其主要 过程如下图所示。 已知:几种物质中化学键的键能如下表所示。 化学键 H2O中H—O键 O2 中O􀪅O键 H2 中H—H键 H2O2 中O—O键 H2O2 中O—H键 键能kJ·mol-1 463 496 436 138 463 若反应过程中分解了2mol水,则下列说法不正确的是 ( ) A.总反应为2H2O 光照 􀪅􀪅2H2↑+O2↑ B.过程Ⅰ吸收了926kJ能量 C.过程Ⅱ放出了574kJ能量 D.过程Ⅲ属于放热反应 9.已知1molH2O2 分解放出热量98kJ,在含少量I-的溶液中,H2O2 分解的机理如下: ①H2O2+I- →H2O+IO- 慢 ②H2O2+IO- →H2O+O2+I- 快 下列有关该反应的说法正确的是 ( ) A.当该反应放出98kJ的热量时会生成0.5molO2 B.H2O2 的分解速率主要是由反应②决定的 C.IO-是该反应的催化剂 D.催化剂的加入改变了该反应的反应热 10.成语是中国传统文化的瑰宝。铜墙铁壁、铜心铁胆、金戈铁马、百炼成钢等成语向人传递正能 量。工业上,冶炼铁的有关热化学方程式如下 ①C(s)+O2(g)􀪅􀪅CO2(g) ΔH1=akJ·mol-1 ②CO2(g)+C(s)􀪅􀪅2CO(g) ΔH2=bkJ·mol-1 ③Fe2O3(s)+3CO(g)􀪅􀪅2Fe(s)+3CO2(g) ΔH3=ckJ·mol-1 ④2Fe2O3(s)+3C(s)􀪅􀪅4Fe(s)+3CO2(g) ΔH4=dkJ·mol-1(上述热化学方程式中,a,b, c,d均不等于0)下列说法正确的是 ( ) A.b<a B.C(s)+ 12O2 (g)􀪅􀪅CO(g) ΔH=a+b2 kJ ·mol-1 C.d=3c+2b D.CO(g)+ 12O2 (g)􀪅􀪅CO2(g) ΔH<akJ·mol-1 11.在一定条件下,向密闭容器中充入30mLCO和20mL水蒸气使其反应,当反应CO(g)+H2O (g)􀪅􀪅CO2(g)+H2(g)达到平衡时,水蒸气的体积分数与 H2 的体积分数相等,则下列叙述错 误的是 ( ) A.平衡后CO的体积分数是40% B.平衡后CO的转化率为25% C.平衡后水的转化率为50% D.平衡后混合气体的平均相对分子质量为24 12.以反应5H2C2O4+2MnO-4 +6H+􀪅􀪅10CO2↑+2Mn2++8H2O为例探究“外界条件对化学反 应速率的影响”。实验时,分别量取 H2C2O4 溶液和酸性KMnO4 溶液,迅速混合并开始计时,通 过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。 编号 H2C2O4 溶液 酸性KMnO4 溶液 浓度/mol·L-1 体积/mL 浓度/mol·L-1 体积/mL 温度℃ ① 0.10 2.0 0.010 4.0 25 ② 0.20 2.0 0.010 4.0 25 ③ 0.20 2.0 0.010 4.0 50 下列说法不正确的是 ( ) A.实验①②③所加的 H2C2O4 溶液均要过量 B.实验①测得KMnO4 溶液的褪色时间为40s,则这段时间内平均反应速率v(KMnO4)=2.5× 10-4mol·L-1·s-1 C.实验①和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 D.实验①和②起初反应均很慢,过了一会儿速率突然增大,可能是生成的 Mn2+对反应起催化 作用 — 19 — — 22 — 13.对于有气体参加的反应,一定能使化学反应速率加快的因素是 ( ) ①扩大容器的容积 ②使用催化剂 ③增加反应物的物质的量 ④升高温度 ⑤缩小容积 ⑥增大容器内的压强 A.②③ B.②③④⑥ C.②④⑤ D.②④ 14.某恒容密闭容器中进行反应:SO2(g)+NO2(g)􀜩􀜨􀜑 SO3(g)+NO(g) ΔH=akJ·mol-1;某科 研小组通过实验测出SO2 的转化率(SO2、NO起始量一定)随条件P的变化情况如图所示,下列 说法正确的是 ( ) A.10~15min内反应速率小于15~20min的反应速率,P为升高温度 B.10~20min内反应速率小于20~40min的反应速率,P为减小SO3 的浓度 C.10~15min内反应速率大于40~50min的反应速率,P为减小压强 D.该反应中,随着反应物浓度的减小,反应速率一直减小 15.ShyamKattle等结合实验与计算机模拟结果,研究了在Pt/SiO2 催化剂表面上CO2 与 H2 的反 应历程,前三步历程如图所示,吸附在Pt/SiO2 催化剂表面上的物种用·标注,Ts表示过渡态。 下列有关说法错误的是 ( ) A.物质被吸附在催化剂表面形成过渡态过程是吸热的 B.形成过渡态Ts1的活化能为1.05eV C.前三步的总能量变化为ΔH=-2.05eV D.反应历程中能量变化最大的反应方程式为·HOCO+72H2 (g)􀪅􀪅·CO+·OH+72H2 (g) 二、非选择题(共5小题,共55分) 16.(10分)(1)综合治理NO和CO污染时,涉及的反应有 Ⅰ.2NO(g)+2CO(g)􀪅􀪅N2(g)+2CO2(g) ΔH=-746.5kJ·mol-1 Ⅱ.C(s)+2NO(g)􀪅􀪅N2(g)+CO2(g) ΔH=+172.5kJ·mol-1 高温下,C(s)与CO2 反应生成CO的热化学方程式为 。 (2)N2H4 和 H2O2 混合可作火箭推进剂。已知: ①16g液态N2H4 和足量氧气反应生成N2(g)和 H2O(l),放出310.6kJ的热量; ②2H2O2(l)􀪅􀪅O2(g)+2H2O(l) ΔH=-196.4kJ·mol-1。 则反应N2H4(l)+O2(g)􀪅􀪅N2(g)+2H2O(l)的ΔH= kJ·mol-1;N2H4 和 H2O2 反 应生成N2(g)和 H2O2(l)的热化学方程式为 。 (3)已知:①2Mo(s)+3O2(g)􀪅􀪅2MoO3(s) ΔH1 ②MoS2(s)+2O2(g)􀪅􀪅Mo(s)+2SO2(g) ΔH2 ③2MoS2(s)+7O2(g)􀪅􀪅2MoO3(s)+4SO2(g) ΔH3 则ΔH3= (用含ΔH1、ΔH2 的代数式表示),在反应③中若有0.2molMoS2 参加反应, 则转移电子为 mol。 17.(10分)(1)实验测得,5g甲醇(CH3OH)液体在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时 释放出113.5kJ的热量,则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为 。 (2)现有以下两个热化学方程式:2H2(g)+O2(g)􀪅􀪅2H2O(g) ΔH1=akJ·mol-1;2H2(g)+ O2(g)􀪅􀪅2H2O(l) ΔH2=bkJ·mol-1;则a b(填“>”“=”或“<”)。 (3)已知4NH3(g)+5O2(g)􀪅􀪅4NO(g)+6H2O(l) ΔH=-xkJ·mol-1。蒸发1molH2O (l)需要吸收的能量为44kJ,其他相关数据如表: NH3(g) O2(g) NO(g) H2O(g) 1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ a b z d 则表中z(用x、a、b、d表示)的大小为 。 18.(10分)化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。 (1)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,在400mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用 排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录如下(累计值): 时间/min 1 2 3 4 5 氢气体积/mL(标准状况) 100 240 464 576 620 ①哪一时间段反应速率最大 min(填“0~1”“1~2”“2~3”“3~4”或“4~5”),原因 是 。 — 21 — — 24 — ②求3~4min时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率 (设溶液体积不变)。 (2)另一学生为控制反应速率防止反应过快难以测量氢气体积,他事先在盐酸中加入等体积的 下列溶液以减慢反应速率,你认为不可行的是 (填字母)。 A.蒸馏水 B.KCl溶液 C.KNO3 溶液 D.CuSO4 溶液 (3)某温度下在4L密闭容器中,X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。 ①该反应的化学方程式是 。 ②该反应达到平衡状态的标志是 (填字母)。 A.Y的体积分数在混合气体中保持不变 B.X、Y的反应速率比为3∶1 C.容器内气体压强保持不变 D.容器内气体的总质量保持不变 E.生成1molY的同时消耗2molZ ③2min内Y的转化率为 。 19.(12分)甲醇是一种重要的化工原料,具有开发和应用的广阔前景。工业上使用水煤气(CO与 H2 的混合气体)转化成甲醇,反应为CO(g)+2H2(g)􀜩􀜨􀜑 CH3OH(g)。 (1)CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。 ①p1、p2 的大小关系是p1 p2(填“>”“<”或“=”)。 ②A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC 的大小关系是 。 ③下列叙述能说明上述反应能达到化学平衡状态的是 (填字母)。 a.2v正(H2)=v逆(CH3OH) b.CH3OH的体积分数不再改变 c.混合气体的平均摩尔质量不再改变 d.同一时间内,消耗0.04molH2,生成0.02molCO (2)在T2℃、p2 压强时,往一容积为2L的密闭容器内,充入0.3molCO与0.4molH2 发生 反应。 ①平衡时 H2 的体积分数是 ;平衡后再加入1.0molCO后重新到达平衡,则CO的转 化率 (填“增大”“不变”成“减小”),CO与CH3OH 的浓度比 c(CO) c(CH3OH) (填 “增大”“不变”或“减小”)。 ②若以不同比例投料,测得某时刻各物质的物质的量如下,CO:0.1mol、H2:0.2mol、CH3OH: 0.2mol,此时v(正) v(逆)(填“>”“<”或“=”)。 ③若p2 压强恒定为p,则平衡常数Kp= (Kp 用气体平衡分压代替气体平衡浓度计算, 分压=总压×气体的物质的量分数,整理出含p的最简表达式)。 20.(13分)C2H4 的生产和使用是衡量一个国家化工水平的重要标志,二氧化碳催化加氢、甲烷催化 脱氢是工业上制备乙烯的常用方法。 (1)几种燃料的燃烧热如表所示。 燃料 H2(g) CH4(g) C2H4(g) ΔH/(kJ·mol-1) -285.8 -890.3 -1411.0 ①单位质量的燃料完全燃烧放出的热量称为该燃料的热值,表中所列三种燃料的热值最大的是 (填化学式)。 ②甲烷催化脱氢的热化学方程式:2CH4(g)􀪅􀪅C2H4(g)+2H2(g) ΔH= kJ·mol-1。 (2)在体积为2L的恒压密闭容器中,起始充入1molCO2(g)和3molH2(g),发生反应 2CO2(g)+6H2(g)􀜩􀜨􀜑 C2H4(g)+4H2O(g) ΔH<0;该反应在不同温度下达到平衡时,各组分 的体积分数随温度的变化如图所示。 ①478K时,反应达到平衡后,容器中气体的总物质的量为 。 ②若513K时,反应达到平衡所用时间为2min,则该温度下,从开始到平衡时的平均反应速率v (CO2)= ;H2(g)的平衡转化率为 。 ③630K时,该反应的化学平衡常数K= L3·mol-3(用分数表示)。 — 23 — —92 — 来的2倍,压强增大,平衡向气体总体积减小的方向移动,即平衡逆 向移动。N2的分压应比原来2倍小,N2 分压变化趋势的曲线是 b,C正确;在该温度下,达到平衡时,p(N2)=40kPa,p(H2)= 120kPa,p (NH3)=120 kPa,则 化 学 平 衡 常 数 Kp = p(N2)·p3(H2) p2(NH3) = (40kPa)×(120kPa)3 (120kPa)2 =4800(kPa)2,D正确。] 7.B [因起始浓度不同,因此无法确定催化剂的催化效果,A错 误;30h时,第Ⅰ种催化剂作用下生成的甲烷的物质的量多,因 此吸收的热量多,B正确;起始浓度不同,Δn相同,故转化率不 相等,C错误;未指明是曲线Ⅰ还是曲线Ⅱ,无法进行计算,D 错误。] 8.B [该反应为气体分子数增大的反应,恒温时,压强越大,N2 的体积分数越小,则p1<p2,故A错误;b、c两点对应温度b< c,该反应为吸热反应,温度越高,平衡常数越大,则 Kc>Kb,故 B正确;反 应 速 率 之 比 等 于 化 学 计 量 数 之 比,3v正 (NH3)= 2v逆(H2),故C错误;对于反应2NH3􀜩􀜨􀜑 N2(g)+3H2(g),假 设反应前氨气的物质的量为1mol,反应的氨气的物质的量为 xmol,则 x 2 1+x=0.1 ,解得x=14 ,因此氨气的转化率为1 4 ,故 D错误。] 9.C [由图可知,压强一定,温度越高乙烯的转化率越低,说明升 高温度平衡向逆反应移动,故该反应正反应是放热反应,故 A 错误;由图可知,压强一定,温度越高乙烯的转化率越低,低温 有利于乙烯的转化,采用250~300℃不是考虑乙烯的转化率, 可能是考虑催化剂的活性、反应速率等,故B错误;由图可知, 温度一定,压强越高乙烯的转化率越高,反应速率加快,缩短到 达平衡的时间,故采用加压条件(7MPa左右),目的是提高乙 醇的产率和加快反应速率,故C正确;由题干信息可知,该反应 有副产物 乙 醛、乙 醚 及 乙 烯 的 聚 合 物 等 生 成,由 图 可 知,在 300℃14.7MPa乙烯的转化率比300℃7MPa高得多,但乙 醇的产率却低很多,应是副产物的生成,导致乙醇产率降低,故 D错误。] 10.B [t1min时,反应未达到平衡,所以v正≠v逆,故 A错误; 4min内,CO2 的 转 化 率 为 (0.7-0.2)mol·L-1 0.7mol·L-1 ×100%≈ 71.4%,故 B 正 确;CO 的 平 均 反 应 速 率 v(CO)=ΔcΔt= 0.5mol·L-1 4min =0.125mol ·L-1·min-1,故C错误;保持 压强不变,充入 He使容器的体积增大,则浓度减小,故速率减 慢,故D错误。] 11.B [温度越高,反应速率越快,由于温度:M<N,则 M点的正 反应速率v(正)小于N点的逆反应速率v(逆),A错误;若投 料比n(H2)∶n(CO2)=4∶1,设n(H2)=4mol,n(CO2)= 1mol;图中 M 点CO2 的平衡转化率为50%,则反应中消耗 0.5molCO2 和1.5molH2,同 时 生 成0.25molCH2 􀪅 CH2(g)和1molH2O(g),故M点乙烯的体积分数为0.25mol/ 4.25mol×100%≈5.88%,B正确;催化剂只改变反应速率, 不能改变CO2平衡转化率,图中250℃时催化剂的催化效率 最高,C错误;催化剂在一定温度范围内具有较高的催化效率, 温度过低或过高,其催化效率均较低,当温度高于250℃,升 高温度,催化剂的催化效率降低与温度过高有关,D错误。] 12.D [①2NO+H2 􀪅􀪅N2+H2O2(慢),②H2O2+H2 􀪅􀪅 2H2O(快),总反应的反应速率快慢主要由反应历程中的慢反 应决定,所以整个反应速度由第①步反应决定,A正确;实验 Ⅰ、Ⅱ中NO浓度不变,氢气浓度增大一倍,反应速率增大一 倍,则n=1;实验Ⅲ、Ⅳ中,H2 浓度不变,NO浓度增大一倍, 反应速率增大到4倍,则m=2,则v=kc2(NO)·c(H2),依据 Ⅰ中数据 可 知:k=5000,则 速 率 方 程v=5000c2(NO)· c(H2),B正确;反应①为慢反应,反应速率较小,说明该反应 的活化能高,反应②为快反应,其活化能较低,则正反应的活化 能:①>②,C正确;反应2NO(g)+2H2(g)􀪅􀪅N2(g)+2H2O(g) 中,每生成7gN2放出166kJ的热量,生成28gN2放出的热量为 166kJ×28g7g=664kJ ,该反应的热化学方程式为:2NO(g)+ 2H2(g)􀪅􀪅N2(g)+2H2O(g)ΔH=-664kJ·mol-1,D错误。] 13.A [2~6minc(Cl2)由1.8×10-3mol·L-1增大到5.4× 10-3mol·L-1,则 有v(Cl2)= 3.6×10-3mol·L-1 4min =9× 10-4mol·L-1·min-1,A错误;恒温恒容时,平衡建立过程 中,混合气体的总质量不变,气体的总物质的量不断变化,则 气体的平均摩尔质量不断变化,当容器内气体的平均摩尔质 量不变时,该反应达到化学平衡状态,B正确;该反应的ΔH< 0,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数K 减小,则平衡常数:K (200℃)>K(400℃),C正确;该反应的正反应为气体分子数 减小的反应,增大压强,平衡正向移动,则 HCl的平衡转化率 增大,D正确。] 14.C [开始阶段乙醛产量大,随着生成乙酸乙酯量增大而逐渐 减小,因此乙醛不是该反应的催化剂,故 A不符合题意;该反 应是体积增大的反应,加压,平衡逆向移动,不利于提高乙酸 乙酯的产率,故B不符合题意;该反应有副产物生成,因此提 高催化剂的活性和选择性,减少乙醚等副产物是工艺的关键, 故C符合题意;随着温度的升高,乙酸乙酯的质量分数先增大 后减小,有可能是催化剂的催化活性失效或选择性发生变化, 因此不能说该反应是吸热反应,故D不符合题意。] 15.D [过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能, 由图可知,该过程决速步骤的活化能为E4-E2,故A正确;决 定总反应速率的是慢反应;a点后,n(N2O2)迅速减小的原因 是N2O2浓度增大到一定程度后导致第2步速率加快,且第1 步平衡逆向移动,故B正确;b点后,n(N2O2)增加说明其消耗 量小于其生成量,原因是第2步平衡逆向移动的程度比第1步 的大,导致N2O2量增加,故C正确;总反应为气体分子数减小 的反应,其他条件不变,改为恒压状态,相当于减小体积,物质 浓度变大,导致反应速率较恒容变大,故D错误。] 16.解析 (1)由图可知,反应物的总能量低于生成物的总能量, 该反应为吸热反应;升高温度平衡向正反应方向移动,反应物 的转化率增大。(2)由图可知,反应历程B与A相比,改变反 应历程,最后达到相同的平衡状态,改变的条件应是使用催化 剂,降低反应的活化能,加快反应速率。(3)若ΔH 的数值为 200kJ·mol-1,ΔH=270kJ·mol-1-xkJ·mol-1,图象中 x=70,则此反应在A反应历程中的正反应的活化能EA正= 650kJ·mol-1-70kJ·mol-1=580kJ·mol-1。 答案 (1)吸 增大 (2)D 使用催化剂能降低反应的活化能 (3)70 580 17.解析 (1)Ⅰ.CaO(s)+3CO(g)+SO2(g)􀜩􀜨􀜑 CaS(s)+3CO2 (g) ΔH1=-455.8kJ·mol-1;Ⅱ.CaSO4(s)+4CO(g)􀜩􀜨􀜑 CaS(s)+4CO2(g) ΔH2=-174.4kJ·mol-1;根据盖斯定 律Ⅱ-Ⅰ得:CaSO4(s)+CO(g)􀜩􀜨􀜑 CaO(s)+SO2(g)+CO2 (g) ΔH=-174.4kJ·mol-1+455.8kJ·mol-1=+ 281.4kJ·mol-1。(2)①500℃时测得反应ⅰ在某时刻 H2(g)、 CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的 浓 度 分 别 为1mol·L-1、 0.1mol·L-1、0.3 mol· L-1、0.15 mol· L-1,Q = 0.15×0.3 13×0.1 =0.45<K,则此时反应正向进行,v(正)>v(逆)。 ②将 H2O(g)从体系中分离出去,平衡正向移动,n(CH3OH) 增大,故选A;恒容时充入 He(g),使体系压强增大,反应体系 中各物质浓度不变,平衡不移动,n(CH3OH)不变,故不选B; 升高温度,平 衡 常 数 减 小,说 明 升 高 温 度 平 衡 逆 向 移 动,n (CH3OH)减小,故不选C;恒容时再充入1molH2(g),氢气 浓度增大,平衡正向移动,n(CH3OH)增大,故选D。③根据题 图,随温度升高,CO产率增大,说明反应ⅱ正反应吸热,700℃ 时副反应ⅱ的平衡常数>ⅰ;增大反应体系的压强,合成甲醇 的反应速率增大。 答案 (1)+281.4kJ·mol-1 (2)①> ②AD ③> 增大 18.解析 (1)锰由+7价降低为+2价,碳由+3价升高为+4 价,根据电子得失守恒、电荷守恒、质量守恒,该反应的离子方 程式为:2MnO-4 +5H2C2O4+6H+􀪅􀪅2Mn2++10CO2↑+ 8H2O。(2)实验A、B是探究浓度对反应速率的影响,则温度 必须相同,T1=293。(3)溶 液 的 总 体 积 为3mL+7mL= 10mL,V1=10mL-3mL-5mL=2mL,理由是控制变量法 实验,本实验总体积需要保持10mL。(4)实验A、C中温度、 H2C2O4的浓度均不同,有两个变量,不能作为探究组,由(3) 可知,T1=293,V1=2mL,若探究温度对化学反应速率的影 响,可选择实验BC,根据实验数据,可以得出的结论是其他条 件相同时,温度越高,化学反应速率越快。(5)改用高效催化 剂提高反应速率但不能提高NO的转化率,故A不符;缩小容 器的体积,增大压强,平衡正向移动,提高反应速率同时提高 NO的转化率,故B符合;升高温度,平衡逆向移动,提高反应 速率但不能提高NO的转化率,故C不符;增加CO的浓度平 衡正向移动,提高反应速率同时提高 NO的转化率,故 D符 合;(6)①催化剂能降低反应的活化能,该反应过程有催化剂 参与的是b。②反应物与过渡态能量差是E1,该反应的活化 能为E1。 答案 (1)2MnO-4 +5H2C2O4+6H+􀪅􀪅2Mn2++10CO2↑ +8H2O (2)293 (3)2 控制变量法实验,本实验总体积需要保持10mL (4)BC 其他条件相同下,温度越高,化学反应速率越快 (5)BD (6)①b ②E1 19.解析 (1)v正(CH4)=v逆(H2O)可 得 出v正(H2O)=v逆 (H2O)达到化学平衡,A正确;该反应是反应前后气体体积改 变的反应,所以恒容下,压强不变既平衡,B正确;C指相同反 应方向 ,不能判断;CH4与 H2的物质的量之比为1∶3,不能 说明物质的量及物质的量浓度不变,无法判断平衡状态。 (2)①该反应是气体分子数增大的反应,加压平衡逆向移动, 甲烷体积分数增多,故p1>p2;观察图像可知,温度升高,甲烷 的体积分数减少,说明平衡正向移动,故该反应为吸热反应。 ②平衡常数只与温度有关,温度升高,K 值增大。 ③ CH4(g)+H2O(g)􀜩􀜨􀜑 CO(g)+3H2(g) 起始物质的量/mol 2 2 0 0 转化物质的量/mol x x x 3x 平衡物质的量/mol2-x 2-x x 3x (2-x)/(2-x+2-x+x+3x)=0.3 x=0.5mol,甲烷的 转化率为25%。 CH4(g)、H2O(g)、CO(g)、H2(g)的物质的量分数分别为: 3 10 、 3 10 、1 10 、3 10 Kp= 1 10×p1 × 310×p1 3 3 10×p1 × 310×p1 =0.03p21。 答案 (1)AB (2)①> 吸热 ②Kq>Kn>Km ③25% 0.03p21 20.解析 (1)已知碳的燃烧热为393.5kJ·mol-1,热化学方程式为: ①C(s)+O2(g)􀪅􀪅CO2(g) ΔH=-393.5kJ·mol-1, ②N2(g)+O2(g)􀪅􀪅2NO(g) ΔH1=+180.5kJ·mol-1, ③2C(s)+O2(g)􀪅􀪅2CO(g) ΔH2=-221kJ·mol-1,根据盖斯 定律分析,①×2-②-③得到2NO(g)+2CO(g)􀜩􀜨􀜑 N2(g)+ 2CO2(g) ΔH =-393.5kJ·mol-1×2-180.5kJ·mol-1+ 221kJ·mol-1=-746.5kJ·mol-1。 (2) 2NO(g)+2CO(g)􀜩􀜨􀜑 N2(g)+2CO2(g) 起始量 1 1 0 0 变化量 x x 0.5x x 平衡量 1-x 1-x 0.5x x n(N2)%= 0.5x 1-x+1-x+0.5x+x×100%=20% ,x=23 ,总 物质的量n=2-0.5x=53 ,该温度下反应的平衡常数 Kp= p(N2)p2(CO2) p2(NO)p2(CO) = a× 0.5×23 5 3 a× 2 3 5 3 2 a× 1-23 5 3 2 a× 1-23 5 3 2 = 20 a Pa -1。 (3)①温度降低,平衡向放热反应方向移动,即向正反应方向移 动,平衡转化率会随温度的降低而升高,在催化剂作用下,平衡 脱氮率可以达到40%以上,而降低温度,放热反应的平衡脱氮 率升高,a点温度低于450℃,平衡脱氮率高于40%,图中a点 的脱氮率只有10%左右,故曲线上a点的脱氮率小于对应温 度下的平衡脱氮率。②催化剂Ⅱ条件下,450℃后,脱氮率随 温度升高而下降的原因可能是催化剂的活性降低,催化效果减 弱,相同时间内脱氮率下降或反应已达平衡,温度升高平衡逆 向移动。(4)该温度下的反应平衡常数 K= c(CH3OH) c(CO)c2(H2) = 1 3 1 3× 13 2=9,n= V Vm ,Vm= 3 3=1 ,往容器中通入3molCO 后,容 器 的 体 积 为 V原 +V增 =6L,Qc= c(CH3OH) c(CO)c2(H2) = 1 6 4 6× 16 2=9=K,故平衡不移动,v(正)=v(逆);(5)①氢气 和一氧化碳均为反应物因此投料比 n(H2) n(CO) 越大,CO的转化率 越大,所以根据图像可知c<b<a。②通过图像可知,温度升高 CO的转化率降低,说明升高温度平衡逆向移动,故正反应为 放热反应,则温度越高二甲醚的质量分数越小,故温度:T1> T2>T3>T4;正反应是气体体积减小的反应,增大压强平衡正 向移动,二甲醚的质量分数增大,故压强p1>p2>p3>p4;故 H2的平衡转化率最小的是高温低压,即T1,p4。 答案 (1)-746.5 (2)20/aPa-1 (3)①< ②温度超过450℃时,催化剂的活性降低,催化效果 减弱,相同时间内脱氮率下降;或者:催化剂Ⅱ条件下,随着温 度超过450℃,反应速率增大,相同时间内反应已经平衡,升温 使该反应平衡逆向移动,脱氮率下降 (4)= 该时刻的Qc=K,故平衡不移动 (5)①c<b<a ②D 高中月考滚动卷 第一次月考滚动检测卷 1.C [光致储能,光能转变成热能,直接利用,故A不符;生产甲 醇燃料,光能转变成化学能,故B不符;太阳能熔盐发电,采用 “光—热—电”能量转换形式,故C符合;太阳能空间发电,光能 转换为电能,故D不符。] 2.C [反应物总能量大于生成物总能量,该反应放热,A错误;加 入催化剂,降低了反应的活化能,但反应物和生成物能量没变, 其能量差即ΔH 不变,B错误;由图象可知,反应物的总能量大 于生成物的总能量,C正确;如果该反应生成液态CH3OH,放 出更多的热量,因反应热为负值,则ΔH 减小,D错误。] 3.C [10s时产生的 H2为0.002mol。 Zn + H2SO4 􀪅􀪅 ZnSO4 + H2↑ 1 1 1 1 0.002mol 0.002mol 0.002mol 0.002mol 反应掉的m(Zn)=0.002mol×65g/mol=0.130g v(Zn)=0.13g10s =0.013 g /s,v(H+ )= 0.004mol 0.04L 10s = 0.01mol/(L·s),v(Zn2+)= 0.002mol 0.04L 10s =0.005mol /(L·s), v(H2)= 0.002mol 10s =0.0002mol /s。] 4.C [从表格数据可看出X、Y、Q的物质的量减少,而 W 的物质 的量增加,说明X、Y、Q是反应物,W 是产物。在同一容器中, 相同时间内,各物质的反应速率之比等于物质的量变化量之 比,等于化学计量数之比。Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Q)∶Δn(W) =(1.0mol-0.5mol)∶(3.0mol-1.5mol)∶(2.0mol- 1.0mol)∶(2.0mol-1.0mol)=1∶3∶2∶2,所以X、Y、Q、W 的化学计量数之比为1∶3∶2∶2,故C正确。] 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 — 91 — —94 — 5.D [根据盖斯定律,将反应①-②-③×12+④ 可得目标反应 方程式,其 反 应 热 ΔH=ΔH1-ΔH2-ΔH3× 1 2+ΔH4= -237.46kJ·mol-1。] 6.C [由题图甲可知,合成甲醇的反应是放热反应,ΔH1=-(b -a)kJ·mol-1,A 项 错 误;由 题 图 乙 知,2molH2(g)和 1molO2(g)的总能量比2mol气态水的能量多483.6kJ,B项 错 误;CH3COOH 为 弱 酸,电 离 吸 收 热 量,所 以 NaOH 与 CH3COOH反应放出的热量少,但ΔH<0,故1molNaOH与 1molCH3COOH反应的ΔH 更大,C项正确;汽油燃烧时化学 能除转化为热能外还有光能等,D项错误。] 7.A [依据v正=v逆≠0判断:①单位时间内生成nmolO2 的同 时必消耗2nmolNO2,①能说明反应已达平衡;②描述的均是 正方 向,无 法 判 断;③无 论 反 应 是 否 达 平 衡,均 有 此 关 系; ④NO2为红棕色的气体,颜色不变能说明反应体系中NO2浓度 一定,已达到平衡;⑤因ρ= m V ,反应前后,m、V 均不变,ρ也不 变,不能说明反应达到平衡;正反应为气体体积减小的反应,压 强改变,压强不变说明反应已达平衡状态;M=m (气体) n(气体) ,m 不 变,n增大,M 减小,M 不变说明反应达到平衡状态。] 8.D [由图可知,总反应为水分解生成氢气和氧气,实现了光能 向化学能的转化,反应的化学方程式为2H2O 光照 􀪅􀪅2H2↑+ O2↑,故A正确;过程Ⅰ为2molH2O分子变成2mol氢原子 和2mol羟基的过程,吸收的能量=463kJ×2=926kJ,故B正 确;过程Ⅱ为2mol氢原子和2mol羟基生成1mol氢气和 1mol过氧化氢,放出的能量=436kJ+138kJ=574kJ,故C正 确;过程Ⅲ为1mol过氧化氢变成1mol氧气和1mol氢气,断 开1molH2O2中2molH—O键和1molO—O键,形成1mol O2中O􀪅O键和1molH2中 H—H键,吸收的能量=463kJ ×2+138kJ=1064kJ,放出的能量=496kJ+436kJ= 932kJ,吸收的能量大于放出的能量,该过程为吸热反应,故D 错误。] 9.A [当反应放出98kJ的热量 时 消 耗1molH2O2,会 生 成 0.5molO2,A正确;化学反应速率由慢反应决定,H2O2 的分 解速率主要由反应①决定,B错误;该反应的催化剂是I-,C错 误;催化剂能降低反应的活化能,从而加快化学反应速率,但不 影响反应热,D错误。] 10.B [①C(s)+O2(g)􀪅􀪅CO2(g)为放热反应,a<0;②CO2(g) +C(s)􀪅􀪅2CO(g)为吸热反应,b>0,因此b>a,故A错误; 将[①+②]×12 可得:C(s)+ 12O2 (g)􀪅􀪅CO(g) ΔH= a+b 2 kJ ·mol-1<0,故B正确;将②×3+③×2可得:2Fe2O3 (s)+3C(s)􀪅􀪅4Fe(s)+3CO2(g) ΔH4=dkJ·mol-1=(3b+ 2c)kJ·mol-1,故C错误;因为碳燃烧生成一氧化碳为放热反 应,所以1mol碳完全燃烧放出的热量大于1mol一氧化碳完全 燃烧 放 出 的 热 量,而 反 应 热 包 括 负 号 和 数 值,故 CO(g)+ 1 2O2 (g)􀪅􀪅CO2(g) ΔH>akJ·mol-1,故D错误。] 11.B [设达平衡时,反应掉CO的体积为x CO(g)+H2O(g)􀜩􀜨􀜑 CO2(g)+H2(g) 起始: 30mL 20mL 0 0 变化: x x x x 平衡: 30mL-x 20mL-x x x 由题意知:20mL-x=x,故x=10mL 故平衡后CO的体积分数为30mL-10mL50mL ×100%=40% CO的转化率为10mL30mL×100%≈33.3% H2O的转化率为 10mL 20mL×100%=50% 平 衡 后 混 合 气 体 的 平 均 相 对 分 子 质 量 不 变,仍 为 30×28+20×18 50 =24 。] 12.B [A项,要通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢, 则实验①②③所加的H2C2O4溶液均要过量,正确;C项,探究 温度对化学反应速率的影响,必须满足除了温度不同,其他条 件完全相同,满足此条件的实验编号是②和③,探究反应物浓 度对化学反应速率的影响,除了浓度不同,其他条件完全相 同,满足此条件的实验编号是①和②,正确;D项,实验①和② 起初反应均很慢,过了一会儿速率突然增大,可能是生成的 Mn2+对反应起催化作用,正确。] 13.C [对于有气体参加的反应,升温、缩小体积,化学反应速率 一定加快;而增加反应物的物质的量,该反应物若是固体,速 率不加快;增大容器内的压强,反应物浓度不一定增大,反应 速率不一定加快。催化剂有正负之分,不一定。] 14.A [在相同时间内,转化率变化值越大,表明反应中消耗的反 应物越多,反应速率越大。由表中数据知,10~15min、15~ 20min内,反应物转化率变化值分别为3.7%、4.5%,故后一 个时间段内反应速率较快,随着反应的进行,反应物浓度减 小,又因容器容积不变,故改变的条件只能是升温,A正确,C、 D错误;10~20min、20~40min两个时间段内,转化率分别改 变了8.2%、10.3%(注:时间间隔不同),故10~20min反应 速率快,B错误。] 15.D [A项,从图示可看出形成过渡态物质的能量都是升高的, 正确;B 项,从 图 中 能 量 差 可 知,过 渡 态 Ts1 的 能 量 为 0.15eV,则该步的活化能为[0.15-(-0.9)]eV=1.05eV, 正确;C项,根据图示首尾能量数据可知,该过程的总能量降低 了2.05eV,则焓变ΔH=-2.05eV,正确;D项,前三步中能 量变化最大的是第二步,该步骤分两步形成稳定的微粒,反应 方程式为·HOCO+72H2 (g)􀪅􀪅·CO+·OH+·H+ 3H2(g),错误。] 16.解析 (1)分析热化学方程式Ⅰ、Ⅱ,根据盖斯定律,由Ⅱ-Ⅰ可得: C(s)+CO2(g)􀪅􀪅2CO(g),则有ΔH=(+172.5kJ·mol-1)- (-746.5kJ·mol-1)=+919kJ·mol-1。(2)16g液 态 N2H4的物质的量为0.5mol,与足量氧气反应生成N2(g)和 H2O(l),放出310.6kJ的热量,据此写出热化学方程式:①N2 H4 (l)+ O2 (g)􀪅􀪅 N2 (g)+2H2O (l) ΔH = -621.2kJ·mol-1。又知:②2H2O2(l)􀪅􀪅O2(g)+2H2O (l) ΔH=-196.4kJ·mol-1,根据盖斯定律,由①+②可 得:N2H4(l)+2H2O2(l)􀪅􀪅N2(g)+4H2O(l),则有ΔH= (-621.2kJ·mol-1)+(-196.4kJ·mol-1)=-817.6kJ·mol-1。 (3)分析热化学方程式①~③,根据盖斯定律,由①+②×2可 得:2MoS2(s)+7O2(g)􀪅􀪅2MoO3(s)+4SO2(g),则有ΔH3 =ΔH1+2ΔH2。反 应③中,MoS2 是 还 原 剂,被 氧 化 生 成 MoO3和SO2,若有0.2molMoS2 参加反应,则转移电子为 2.8mol。 答案 (1)C(s)+CO2(g)􀪅􀪅2CO(g) ΔH=+919kJ·mol-1 (2)-621.2 N2H4(l)+2H2O2(l)􀪅􀪅 N2(g)+4H2O(l) ΔH=-817.6kJ·mol-1 (3)ΔH1+2ΔH2 2.8 17.解析 (1)5g液态CH3OH在氧气中充分燃烧生成CO2气体 和液态水时放出113.5kJ热量,故32g即1mol液态CH3OH 在氧气 中 充 分 燃 烧 生 成 CO2 气 体 和 液 态 水 时 放 出 32 5 × 113.5kJ=726.4kJ热量,则表示甲醇燃烧热的热化学方程式 为CH3OH(l)+ 3 2O2 (g)􀪅􀪅CO2(g)+2H2O(l) ΔH= -726.4kJ·mol-1。(2)将两个热化学方程式进行比较,由 于 H2O由气态变成液态放出热量,故ΔH1>ΔH2,则a>b。 (3)根据题意可知蒸发1molH2O(l)需要吸收的能量为44kJ, 因此6molH2O(g)变成液态水需要放出的能量为6×44kJ。 根据ΔH=反 应 物 的 总 键 能-生 成 物 的 总 键 能 可 知,反 应 4NH3(g)+5O2(g)􀪅􀪅4NO(g)+6H2O(l) ΔH-xkJ= 4akJ+ 5b kJ- 4z kJ- 6d kJ- 6 × 44 kJ,解 得 z=x+4a+5b-6d-2644 。 答案 (1)CH3OH(l)+ 3 2O2 (g)􀪅􀪅CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-726.4kJ·mol-1 (2)> (3)x+4a+5b-6d-2644 18.解析 (1)①在0~1、1~2、2~3、3~4、4~5min时间段中,产 生气 体 的 体 积 分 别 为100mL、140mL、224mL、112mL、 44mL,由此可知反应速率最大的时间段为2~3min;原因是 因该反应是放热反应,此时温度高且盐酸浓度较大,所以反应 速率较快;②在3~4min时间段内,n(H2)= 0.112L 22.4L·mol-1 =0.005mol,消耗盐酸的物质的量为0.01mol,故v(HCl)= 0.01mol 0.4L×1min=0.025mol ·L-1·min-1。(2)加入蒸馏水, 及加入KCl溶液,H+浓度减小,反应速率减小且不减少产生 氢气的量,故 A、B正确;C项,加入 KNO3 溶液,H+ 浓度减 小,因酸性溶液中有 NO-3 ,具有强氧化性,与Zn反应无氢气 生成,错误;D项,加入CuSO4 溶液,形成原电池,反应速率可 能增大,且影响生成氢气的量,错误。(3)①由图像可以看出, 反应中X、Y的物质的量减少,应为反应物,Z的物质的量增 多,应为生成物,当反应进行到5min时,Δn(Y)=0.2mol, Δn(Z)=0.4mol,Δn(X)=0.6mol,则Δn(Y)∶Δn(Z)∶Δn (X)=1∶2∶3,参加反应的各物质的物质的量之比等于化学 计量数之比,则反应的方程式为3X(g)+Y(g)􀜩􀜨􀜑 2Z(g); ②X、Y的反应速率比为3∶1,随着反应的进行X、Y的反应速 率比始终为3∶1,不能作为平衡状态的标志,故B错误;反应 物和生成物均为气体,容器内气体的总质量保持不变,不能作 为平衡状态的标志,故 D错误;生成1molY的同时消耗2 molZ均只能表示逆反应速率,不能说明正、逆反应速率相等, 无法判断反应达到平衡状态,故E错误;③2min内X的转化 率 = 变化物质的量 起始总物质的量 ×100% = 1mol-0.9mol 1mol ×100% =10%。 答案 (1)①2~3 因该反应是放热反应,此时温度高且盐酸 浓度较大,所以反应速率较快 ②0.025mol·L-1·min-1 (2)CD (3)①3X(g)+Y(g)􀜩􀜨􀜑 2Z(g) ②AC ③10% 19.解析 (1)①反应CO(g)+2H2(g)􀜩􀜨􀜑 CH3OH(g)是气体体 积减小的反应,在温度相同时,增大压强,平衡正向移动,CO 的平衡转化率增大,则p1<p2;②由图可知,压强一定时,温度 升高,CO的平衡转化率降低,说明平衡逆向移动,则该反应的 正向ΔH<0,所以随着温度升高,该反应平衡常数减小,则A、 B、C三点的平衡常数 KA,KB,KC 的大小关系是:KA=KB> KC;③当v正(H2)=2v逆(CH3OH)时,该反应正逆反应速率 相等,反应才达到平衡,a项错误;CH3OH的体积分数不再改 变时,说明该反应正逆反应速率相等,反应达到平衡,b项正 确;该反应平衡前后气体总质量不变,总物质的量改变,则平 均摩尔质量在改变,故平均摩尔质量不变,说明反应达到平 衡,c 项 正 确;同 一 时 间 内,消 耗 0.04 mol H2,生 成 0.02molCO,说明该反应正逆反应速率相等,反应达到平衡, d项正确;(2)①在T2℃、p2压强时,往一容积为2L的密闭容 器内,充入0.3molCO与0.4molH2 发生反应,平衡时CO 的平衡转化率为0.5,列出“三段式”为: CO(g)+2H2(g)􀜩􀜨􀜑 CH3OH(g) 起始(mol·L-1) 0.15 0.2 0 转化(mol·L-1) 0.075 0.15 0.075 平衡(mol·L-1) 0.075 0.05 0.075 平 衡 时 氢 气 的 体 积 分 数 = 物 质 的 量 分 数 = 0.05 0.05+0.075+0.075=25% ;平衡后再加入1.0molCO后平 衡正向移动,但CO的转化率减小;CO与CH3OH 的浓度比 c(CO) c(CH3OH) = 1 K×c2(H2) ,平 衡 正 向 移 动,c(H2)减 小, c(CO) c(CH3OH) 增大;②由①的解析可知该温度下平衡常数 K= 0.075 0.075×0.052 =400,若以不同比例投料,测得某时刻各物质 的物质的量如下,CO:0.1mol、H2:0.2mol、CH3OH:0.2mol, Qc= c(CH3OH) c2(H2)c(CO) = 0.1 0.12×0.05 =200<K,此时平衡正向移动, v(正)>v(逆);③ 结 合 ① 中 “三 段 式”计 算,p(CO)= 0.075 0.075+0.075+0.05p=0.375p ,p(H2)= 0.05 0.075+0.075+0.05p= 0.25p,p(CH3OH)= 0.075 0.075+0.075+0.05p=0.375p ,Kp= p(CH3OH) p(CO)p2(H2) = 0.375p 0.375p×(0.25p)2 =16 p2 。 答案 (1)①< ②KA=KB>KC ③bcd (2)①25% 减小 增大 ②> ③16 p2 20.解析 (1)①燃料的热值是指单位质量某种燃料完全燃烧放 出的热量,据此计算热值比较判断,则1g燃料完全燃烧放出 的热量分别是氢气的热值=285.8kJ÷2=142.9kJ;甲烷的热 值=890.3kJ÷16≈55.64kJ;乙 烯 的 热 值=1411kJ÷28≈ 50.39kJ;上述计算得到氢气的热值最大;②根据燃烧热可知 ⅰ.12O2 (g)+H2(g)􀪅􀪅H2O(l) ΔH=-285.8kJ·mol-1; ⅱ.2O2(g)+CH4(g)􀪅􀪅CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3kJ·mol-1; ⅲ.3O2(g)+C2H4(g)􀪅􀪅2CO2(g)+2H2O(l) ΔH= -1411kJ·mol-1;依据盖斯定律可知2×ⅱ-ⅲ-2×ⅰ即 得到甲烷催化脱氢的热化学方程式:2CH4(g)􀪅􀪅C2H4(g)+ 2H2(g) ΔH=+202kJ·mol-1。(2)①正反应放热,升高温 度平衡逆向进行,生成物含量减小,反应物含量增大,起始充 入1molCO2(g)和3molH2(g),所以A点表示水蒸气和氢气 的含量相等,B点表示水蒸气和二氧化碳的含量相等,C点表 示乙烯和二氧化碳的含量相等。478K时,反应达到平衡后, 依据“三段式”可知 2CO2(g)+6H2(g)􀜩􀜨􀜑 C2H4(g)+4H2O(g) 起始量(mol) 1 3 0 0 转化量(mol) 2x 6x x 4x 平衡量(mol)1-2x 3-6x x 4x 平衡时乙烯和二氧化碳的含量相等,则1-2x=x,解得x= 1 3 ,所以容器中气体的总物质的量为4mol-3xmol=3mol。 ②若513K时,反应达到平衡所用时间为2min,平衡时水蒸 气和氢气的含量相等,则3-6x=4x,解得x=0.3,压强不变, 则此时容器的容积是3.1 4 ×2L=1.55L ,则该温度下,从开始 到 平 衡 时 的 平 均 反 应 速 率 v(CO2)= 2×0.3mol 1.55×2min≈ 0.19mol·L-1·min-1;H2(g)的 平 衡 转 化 率 为 6×0.3 3 × 100%=60%。③630K平衡时,水蒸气和二氧化碳的含量相 等,则1-2x=4x,解得x=16 ,此时容器容积为3.5 4 ×2L=1.75 L,则 该 反 应 的 化 学 平 衡 常 数 K= 2 3×1.75 2 × 16×1.75 2 3×1.75 2 × 21.75 2 = 34355296 。 答案 (1)①H2 ②+202 (2)①3mol ②0.19mol·L-1·min-1(或631mol ·L-1· min-1) 60% ③ 34355296 第三章 水溶液中的离子反应与平衡 1.A [溶液中铁离子水解生成的氢氧化铁胶体具有较大表面积, 能吸附悬浮杂质,起到净水作用,其原理与盐类的水解反应有 关,故A正确;用酒精进行环境消毒,利用的是蛋白质发生变 性,其原理与盐类的水解反应无关,故B错误;用3%的 H2O2 溶液清洗伤口,是利用过氧化氢的强氧化性,其原理与盐类的 水解反应无关,故C错误;用白醋清洗水壶中的水垢,是利用醋 酸酸性大于碳酸,用醋酸溶解碳酸钙,其原理与盐类的水解反 应无关,故D错误。] 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 — 93 —