单元素养检测卷(2)化学反应速率与化学平衡-【精彩三年】2024-2025学年高中化学选择性必修1课程探究与巩固PPT课件（人教版2019）

单元素养检测卷(二) [时间：90分钟　满分：100分] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 一、 选择题(本大题共15小题，每小题3分，共45分，每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分) 1．下列说法错误的是(　 　) A. 催化剂是通过降低反应所需的活化能来增大反应速率的 B. 对于有气体参加的反应，压强增大，单位体积内的活化分子数增多，发生有效碰撞的机会增多，反应速率增大 C. 发生碰撞的分子只要具有足够的能量，就能够发生有效碰撞 D. 光、电磁波、超声波等因素会对反应速率产生影响 C 【解析】 催化剂可降低反应的活化能，增大活化分子的百分数，从而增大反应速率，故A正确；增大压强，浓度增大，则单位体积内的活化分子数增多，发生有效碰撞的机会增多，反应速率增大，故B正确；只有活化分子才能发生有效碰撞，发生有效碰撞时取决于分子的能量和碰撞方向，故C错误；光、电磁波、超声波等因素也影响化学反应速率，如硝酸、次氯酸在光照条件下发生分解，故D正确。 2．下列说法不正确的是(　 　) A. 能够自发进行的反应一定是熵增的过程 B. 升高温度，使反应物分子中活化分子百分数增大 C. 基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 A 3．工业上制备粗硅的反应之一是SiO2(s)＋C(s)⥫⥬SiO(s)＋CO(g)。一定温度下，向某恒容密闭容器中加入足量的SiO2和炭粉，若仅发生上述反应，一段时间后达到平衡。下列说法正确的是(　 　) A. 升高温度，若c(CO)增大，则ΔH<0 B. 加入一定量氢气，平衡不移动 C. 再加入一定量SiO2，平衡正向移动 D. 压缩容器容积，重新达平衡时c(CO)减小 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 B 【解析】 升高温度，若c(CO)增大，说明平衡正向移动，故正反应为吸热反应，则ΔH>0，A错误；氢气不参与反应，而且容器容积不变，故加入一定量氢气，平衡不移动，B正确；由于SiO2是固体，浓度是常数，故加入一定量SiO2，不能改变SiO2的浓度，平衡不移动，C错误；根据反应方程式可知，该反应的平衡常数K＝c(CO)，温度不变，K不变，则c(CO)不变，故压缩容器容积，重新达平衡时c(CO)不变，D错误。 4．一定温度下，在容积不变的密闭容器中发生反应CO(g)＋NO2(g) ⥫⥬CO2(g)＋NO(g)　ΔH＜0，下列关于该反应的说法不正确的是(　 　) A. 升高温度，正反应速率和逆反应速率都增大 B. 在该容器中充入少量氩气，压强增大，但平衡不移动 C. 使用催化剂，改变了反应的路径，降低了反应的活化能，使反应的ΔH改变 D. 增大CO的浓度，单位体积内活化分子数增大，有效碰撞次数增多，使化学反应速率增大 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 C 【解析】 升高温度，物质的内能增加，分子之间的有效碰撞次数增加，导致正反应速率和逆反应速率都增大，A正确；在该容器中充入少量氩气，气体的总压强增大，但由于混合气体中各气体的浓度不变，因此化学平衡不移动，B正确；使用催化剂，改变了反应的路径，降低了反应的活化能，但由于不能改变反应物与生成物的总能量，因此不能使反应的反应热ΔH发生改变，C错误；增大CO的浓度，单位体积内活化分子数增大，分子之间的有效碰撞次数增多，使化学反应速率增大，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 5．下列关于化学反应速率和化学平衡的说法正确的是(　 　) A. 用少量的Zn与硫酸反应制备H2，则硫酸浓度越大，反应速率越大，产生的H2越多 B. 恒温恒压条件下，反应N2O4(g)⥫⥬2NO2(g)达到平衡后，再充入一定量的稀有气体Ar，反应速率保持不变 C. 某温度下，恒容容器中加入一定量的X，发生反应2X(g)⥫⥬Y(g)＋Z(g)，达到平衡后，再加入一定量的X，达到新平衡后，X的浓度和体积分数均保持不变 D. 对于反应2NH3(g)⥫⥬N2(g)＋3H2(g)，达到平衡后，缩小容器容积，N2的浓度增大 D 【解析】 应用Zn与稀硫酸反应制备H2，若是浓硫酸反应没有氢气生成，A错误；恒温恒压条件下，再充入稀有气体Ar，容器容积增大，各组分浓度减小，反应速率减小，B错误；该反应属于气体体积不变的反应，恒温恒容条件下，再加入一定量的X，等效于加压，达到新平衡后，各组分的浓度增大，但平衡不移动，X体积分数保持不变，C错误；达到平衡后，缩小容器容积，各组分浓度增大，D正确。 A. 向该溶液中加入5滴浓NaOH溶液后，溶液呈橙红色 B. 该反应是氧化还原反应 C. 向该溶液中加入5滴浓硝酸，平衡向逆反应方向移动，再次达到平衡后，氢离子浓度比原溶液大 D. 向该溶液中加入少量水，平衡逆向移动 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 C 7．已知完全分解1 mol H2O2放出热量为98 kJ，在含有少量I－的溶液中H2O2分解的机理为 反应Ⅰ：H2O2(aq)＋I－(aq)⥫⥬IO－(aq)＋H2O(l)　ΔH1 反应Ⅱ：H2O2(aq)＋IO－(aq)⥫⥬O2(g)＋I－(aq)＋H2O(l)　ΔH2 在一定温度下，其反应过程能量变化如图所示，下列有关该反应的说法不正确的是(　 　) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 C A. 反应Ⅱ高温下能自发进行 B. H2O2分解产生氧气的速率是由反应Ⅰ决定的 C. I－、IO－都是催化剂 D. ΔH1＋ΔH2＝－196 kJ·mol-1 【解析】 根据能量变化图可知反应Ⅱ为吸热反应，即ΔH2>0，又因为该反应的ΔS>0，故反应Ⅱ高温下能自发进行，A正确；反应Ⅰ的活化能高，反应速率小，故H2O2分解产生氧气的速率由反应Ⅰ决定，B正确；根据反应过程可知，I－是反应的催化剂，而IO－是中间产物，C错误；1 mol H2O2完全分解放出热量为98 kJ，反应Ⅰ、Ⅱ相加即得ΔH1＋ΔH2＝ －196 kJ·mol-1，D正确。 A. 该反应的化学方程式为CO2(g)＋H2(g)⥫⥬CO(g)＋H2O(g) B. 恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小 C. 升高温度，逆反应速率减小 D. 该反应的反应热为负值 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 A 【解析】 K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比，则由K的表达式可知，反应的化学方程式为CO2(g)＋H2(g)⥫⥬CO(g)＋H2O(g)，故A正确；在恒温恒容下，增大压强，如果是加入稀有气体，各物质的浓度不变，所以平衡不移动，若增大二氧化碳的浓度，H2的浓度一定减小，若增大CO或H2O的浓度，H2浓度一定增大，故B错误；升高温度，正、逆反应速率均增大，故C错误；温度升高，H2浓度减小，可知升高温度，平衡正向移动，则正反应为吸热反应，反应热为正值，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 9．下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的组合是(　　) 组别 实验操作 现象 解释或结论 ① 分别在20℃、30℃下，取0.1mol·L-1 KI溶液，向其中先加入0.1mol·L-1的硫酸溶液，再加入淀粉溶液，发生反应4H＋＋O2＋4I－===2I2＋2H2O 30℃下出现蓝色的时间短 探究反应速率与温度的关系 ② 向FeCl3和KSCN的混合溶液中加入KCl固体 溶液颜色不变 其他条件不变时，增大Cl－的浓度，平衡不移动 D A. ①③ B. ③④ C. ①② D. ②④ 组别 实验操作 现象 解释或结论 ③ 两支试管各盛0.1mol/L 4mL酸性高锰酸钾溶液，分别加入0.1mol/L 2mL草酸溶液和0.2mol/L 2mL草酸溶液 加入0.2mol/L草酸溶液试管中，高锰酸钾溶液褪色更快 其他条件不变时，反应物浓度越大，反应速率越大 ④ 把充有NO2和N2O4的平衡球装置分别放入热水和冷水装置中(2NO2⥫⥬N2O4　ΔH＜0) 热水中颜色更深 其他条件不变时，温度升高，平衡向吸热反应方向移动 草酸溶液和0.2 mol/L 2 mL草酸溶液均不足量，高锰酸钾溶液不能褪色，错误；④红棕色的二氧化氮转化为无色的四氧化二氮的反应为放热反应，升高温度，平衡向吸热反应方向即逆反应方向移动，气体的颜色会变深，则热水中颜色更深，正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 10．在2个容积均为2 L的恒容密闭容器中按照下述方式投入反应物，发生反应：CO(g)＋H2O(g)⥫⥬CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－a kJ/mol (a>0)。相关反应数据如下。 容器 容器类型 起始温度/℃ 起始物质的量/mol 平衡时H2物质的量/mol CO H2O CO2 H2 Ⅰ 恒温恒容 800 1.2 0.6 0 0 0.4 Ⅱ 绝热恒容 800 1.2 0.6 0 0   下列说法不正确的是(　 　) A. 达到平衡时，容器Ⅱ中n(H2)<0.4 mol B. 达到平衡时，容器 Ⅱ 中反应放出的热量小于 0.4a kJ C. 反应Ⅰ在10 min刚好达到平衡，则前10 min内的平均反应速率v(CO)＝0.02 mol/(L·min) D. 平衡常数KⅠ＝KⅡ D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 11．在密闭容器中投入一定量的CaCO3发生分解反应：CaCO3(s)⥫⥬ CaO(s)＋CO2(g)　ΔH>0，某温度下，达到平衡时，测得体系中气体的压强为p。当其他条件不变，仅改变影响平衡的一个条件，下列说法不正确的是(　 　) A. 当CaO的质量不再变化时，表明该反应重新达到了化学平衡状态 B. 升高温度，正反应速率增大，逆反应速率也增大 C. 扩大容器容积，重新达到平衡时CO2的压强一定小于p D. 维持恒压p，往密闭容器内充入少量N2，最终容器内CaCO3的质量可能为0 C 【解析】 CaO的质量随着反应进行而增大，当CaO的质量不再变化时，表明该反应重新达到了化学平衡状态，故A正确；升高温度，正、逆反应速率均增大，故B正确；根据化学方程式可知，Kp＝p(CO2)＝p，温度不变时，化学平衡常数不变，则扩大容器容积，重新达到平衡时CO2的压强依然为p，故C项错误；维持恒压p，往密闭容器内充入少量N2，p(CO2)减小，平衡将正向移动，最终容器内CaCO3的质量可能为0，故D项正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 12．温度为T℃时，向容积不等的恒容密闭容器中分别加入足量活性炭和2mol NO2，发生反应：2C(s)＋2NO2(g)⥫⥬N2(g)＋2CO2(g)。反应相同时间后，测得各容器中NO2的转化率与容器容积的关系如图所示。下列说法正确的是(　 　) D A. T℃时，a、b两点平衡常数Ka<Kb B. 图中b点所示条件下，再向体系中充入一定量的NO2，达到平衡时，NO2的转化率比原平衡大 C. 图中c点所示条件下，v(正)＝v(逆) D. 容器内的压强：pa∶pb>6∶7 【解析】 由反应2C(s)＋2NO2(g)⥫⥬N2(g)＋2CO2(g)可知容器容积越大，压强越小，平衡向正反应方向移动，NO2的转化率提高，由图像可知，相同时间，a、b为已达到平衡点，c还未达到平衡。a和b在相同温度下反应，反应达到平衡时平衡常数相等，A错误；向b点平衡体系中充入一定量的NO2，等效于加压，平衡左移，NO2的转化率降低，B错误；图中c点还未达到平衡，反应往正反应方向进行，v(正)＞v(逆)，C错误；a点时反应达到平衡，NO2的转化率为40%，则 b点时反应达到平衡，NO2的转化率为80%，则 　 由以上三段式可知，a点时容器内气体的物质的量为2.4 mol，b点时容器内气体的物质的量为2.8 mol，又V1＜V2，则pa∶pb＞2.4∶2.8＝6∶7，故D正确。 13．在容积不变的密闭容器中存在反应：2A(g)＋B(g)⥫⥬3C(g)＋D(s)　ΔH<0，在其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响如图所示，下列分析不正确的是(　 　) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 A A. 图Ⅰ表示增大反应物浓度对该平衡的影响 B. 图Ⅱ表示减小压强对该平衡的影响 C. 图Ⅲ表示温度对该平衡的影响，温度：乙>甲 D. 图Ⅳ表示催化剂对该平衡的影响，催化效率：甲>乙　 【解析】 增大反应物的浓度，正、逆反应速率均增大，但是在增大的瞬间，逆反应速率不变，所以逆反应速率在t时刻不变，不会离开原平衡点，A错误；反应前后气体体积不变，压强变化不影响平衡移动，但减小压强，反应速率减小，B正确；先拐先平数值大，说明乙的温度高于甲，升温平衡逆向移动，A的转化率降低，C正确；催化剂不影响平衡移动，可以缩短反应达到平衡所用时间，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 14．炼铁的还原剂CO是由焦炭和CO2反应而得。现将焦炭和CO2放入容积为2 L的密闭容器中，高温下进行反应：C(s)＋CO2(g)===2CO(g)　ΔH＝Q kJ·mol-1。如图为CO2、CO的物质的量n随时间t的变化关系。下列说法正确的是(　 　) C A. 0～1 min，v(CO)＝1 mol/(L·min)；1～3 min时，v(CO)＝v(CO2) C. 3 min时温度由T1升高到T2，则可以判断Q>0　 D. 5 min时再充入一定量的CO，n(CO)、n(CO2)的变化可分别由a、b曲线表示 多，说明正反应是吸热反应，则Q>0，故C正确；增加一定量的一氧化碳，一氧化碳物质的量瞬间增大，然后反应平衡逆向移动，一氧化碳物质的量逐渐减小，二氧化碳物质的量逐渐增大，b表示二氧化碳，c或d表示一氧化碳，故D错误。 15．利用CO2合成甲醇是有效利用CO2资源的重要途径。将原料气n(CO2)∶n(H2)＝1∶3充入某一恒容密闭容器中，只发生CO2(g)＋3H2(g)⥫⥬CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH，在不同催化剂作用下，反应tmin时CO2的转化率随温度的变化如图所示。下列说法正确的是(　 　) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 C A. 使用催化剂Ⅰ时，d点已达到平衡 B. T3温度下的平衡常数小于T4温度下的平衡常数 C. 若a点时，v正(H2)＝3v逆(CH3OH)，则此条件下反应已达到最大限度 D. c点转化率比a点低的原因一定是催化剂活性降低 【解析】 使用催化剂Ⅰ时，相同时间内CO2的转化率随温度升高先增大后减小，温度低于T4时，该反应未达平衡，温度升高，CO2的转化率随着化学反应速率增大而增大；温度高于T4时，可能是催化剂失活或活性降低，也可能是平衡逆向移动，CO2转化率随温度升高而减小。由分析可知，d点未达到平衡，A错误；升高温度，平衡逆向移动，平衡常数K减小，因此T3的平衡常数大于T4的平衡常数，B错误；a点时，v正(H2)＝3v逆(CH3OH)，则达到化学平衡状态，此时反应已达到最大限度，C正确；温度高于T4时，可能是催化剂失活或活性降低，也可能是平衡逆向移动，D错误。 二、 非选择题(本大题共5小题，共55分) 16．(8分)T℃时，向2L的密闭容器中通入2mol NH3和1mol CO2，保持容积不变，发生反应2NH3(g)＋CO2(g)⥫⥬CO(NH2)2(s)＋H2O(g)，10min时反应刚好达到平衡。测得起始压强为平衡时压强的1.5倍，则： (1)对于有气体参与的反应，平衡常数Kp可用气体组分(B)的平衡分压p(B)代替该气体的物质的量浓度c(B)。实验测得体系平衡时的压强为p0，则 该反应的平衡常数Kp＝______(提示：分压＝总压×体积分数)。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 (2)在10min时，保持温度和容积不变，再向容器中充入1mol NH3(g)和0.5mol CO2(g)，重新建立平衡后CO2的转化率与原平衡相比将________(填“增大”“减小”或“不变”)。 (3)在10min时保持温度和压强不变，再向容器中同时充入0.5mol CO2(g)和0.5mol H2O(g)，则此时平衡____________(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)。 增大 逆向移动 【解析】 设平衡时，CO2转化了a mol，列出三段式： 　　 　 2NH3(g)＋CO2(g)⥫⥬CO(NH2)2(s)＋H2O(g) 起始/mol 2 1 0 变化/mol 2a a a 平衡/mol 2－2a 1－a a 17．(12分)研究氮的化合物具有重要意义。 (1)已知N2O4(g)⥫⥬2NO2(g)　ΔH>0 T1 ℃时若将0.100 mol N2O4气体放入1 L密闭容器中，c(N2O4)随时间的变化如表所示。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 时间/s 0 20 40 60 80 100 c(N2O4)/(mol·L-1) 0.100 0.070 0.050 0.040 0.040 0.040 ①下列可作为该反应达到平衡的判据的是__________(填字母)。 A. 气体的压强不变 B. 混合气体平均相对分子质量不变 C. 容器内气体的密度不变 D. 容器内气体颜色不变 E. 相同时间内，消耗n mol N2O4(g)的同时生成2n mol NO2(g) ②在0～40 s，化学反应速率v(NO2)＝____________________；T1 ℃时，N2O4的平衡转化率为__________，平衡常数K为____________。 ABD 0.002 5 mol/(L·s) 60% 0.36 (2)在密闭容器中充入一定量的CO和NO气体，发生反应：2CO(g)＋2NO(g)⥫⥬2CO2(g)＋N2(g)　ΔH<0，下图为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系： ①温度：T1______(填“>”“＜”或“＝”)T2。 ②若在D点对反应容器升温，同时扩大容积使体系压强减小，重新达到的平衡状态可能是图中A～G点中的______点(填字母)。 > A 【解析】 (1)①该反应的正反应是气体体积增大的反应，气体的压强不变，说明气体的物质的量不变，达到平衡状态，A正确；该反应正反应是气体体积增大的反应，混合气体的总质量不变，气体的物质的量增加，混合气体平均相对分子质量不变时，说明达到平衡状态，B正确；无论是否平衡，体系中混合气体的总质量不变，容器容积不变，密度始终不变，C错误；容器内气体颜色不变，说明二氧化氮的浓度不变，正、逆反应速率相等，达到平衡状态，D正确；相同时间，消耗n mol N2O4(g)的同时生成2n mol NO2(g)，都是正反应方向，不能说明达到平衡，E错误；②由题表可知，0～40 s N2O4的浓度由0.100 mol/L减小为0.050 mol/L，则其反应速率v(N2O4)＝0.001 25 mol/(L·s)，反应速率之比等于化学计量 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 18．(8分)汽车尾气是造成大气污染的重要原因之一，减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一，请回答下列问题。 (1)在一定条件下可发生分解反应：2N2O5(g)⥫⥬4NO2(g)＋O2(g)，一定温度下，在恒容密闭容器中充入一定量N2O5进行该反应，能判断反应已达到化学平衡状态的是______(填字母)。 A. NO2和O2的浓度之比保持不变 B. 容器中压强不再变化 C. 2v正(NO2)＝v逆(N2O5) D. 气体的密度保持不变 B (2)SCR(选择性催化还原)脱硝法是工业上消除氮氧化物的常用方法，反应原理为4NO(g)＋4NH3(g)＋O2(g)⥫⥬4N2(g)＋6H2O(g)　ΔH<0。其他条件相同，在甲、乙两种催化剂作用下，反应相同时间时NO的转化率与温度的关系如图所示。 ①工业上选择催化剂______(填“甲”或“乙”)。 ②在催化剂甲作用下，温度高于210 ℃时，NO转化率降低的原因可能是__________________________________________。 乙 催化剂活性降低或温度升高使平衡逆向移动 【解析】 (1)NO2和O2的浓度比始终不变，不能确定反应是否达到化学平衡状态，A错误；该反应为气体体积增大的反应，压强为变量，容器中压强不再变化，说明各组分的浓度不再变化，反应已达到化学平衡状态，B正确；v正(NO2)＝2v逆(N2O5)才表明达到化学平衡状态，C错误；该反应前后都是气体，气体总质量、气体总体积为定值，则密度为定值，不能根据密度判断是否达到平衡状态，D错误；(2)①由题图可知，催化剂乙可以在较低温度时具有较高的催化效率，故在工业上脱硝法除去氮氧化物时应该选择催化剂乙；②催化剂只影响化学反应速率，不影响平衡移动，故M点NO的转化率是该温度下的平衡转化率，该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，催化剂的使用有一定的适宜温度，当温度高于210 ℃时，温度升高，催化剂活性可能降低，故NO转化率降低。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 18 20 17 19 19．(12分)回答下列问题。 (1)汽车尾气是雾霾形成的原因之一，研究氮氧化物的处理方法可有效减少雾霾的形成，可采用氧化还原法脱硝：4NO(g)＋4NH3(g)＋O2⥫⥬4N2(g)＋6H2O(g)　ΔH<0。 根据图示判断提高脱硝效率的最佳条件是________________________ _______________；氨氮物质的量之比一定时，在400 ℃时，脱硝效率最大，其可能的原因是_____________________________________________。 400 ℃、氨氮物质的量之 比为1∶1 400 ℃时催化剂的活性最大，且反应速率大 (2)用活性炭还原法也可以处理氮氧化物，某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，发生反应：C(s)＋2NO(g)⥫⥬N2(g)＋CO2(g)　ΔH>0，在T1 ℃时，反应进行到不同时间测得各物质的物质的量浓度(单位：mol·L-1)如表。 物质 时间/min 0 10 20 30 40 50 NO 1.0 0.58 0.40 0.40 0.48 0.48 N2 0 0.21 0.30 0.30 0.36 0.36 CO2 0 0.21 0.30 0.30 0.36 0.36 ①根据表格数据分析在T1 ℃时，该反应在0～20 min用CO2表示的平均反应速率为_____________________________；该反应的平衡常数K＝_________________。　 ②30 min后，只改变某一条件，根据上表的数据判断改变的条件可能是________(填字母)。 A. 通入一定量的CO2 B. 加入合适的催化剂 C. 适当缩小容器的容积 D. 通入一定量的NO E. 加入一定量的活性炭 F. 适当升高温度 0.015 mol·L-1·min-1 0.562 5 CD 量的CO2，平衡逆向移动，则N2的浓度会减小，故A错误；催化剂不影响平衡移动，故B错误；适当缩小容器的容积，则在这一瞬间，所有气体的浓度都会同倍数增大，在达到新的平衡之后，每种气体的浓度还是比原平衡时的大，故C正确；通入一定量的NO，平衡正向移动，则N2、CO2的浓度都会增大，NO的量也比原平衡的浓度大，故D正确；活性炭是固体，不影响平衡移动，故E错误；ΔH>0，升高温度平衡右移，c(NO)减小，故F错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 18 19 17 20 20．(15分)在适当的条件下，CO2可发生以下两个反应： 反应①：CO2(g)＋3H2(g)⥫⥬CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1＝－49.6 kJ·mol-1 反应②：2CO2(g)＋6H2(g)⥫⥬CH3OCH3(g)＋3H2O(g)　 ΔH2＝－122.5 kJ·mol-1 (1)反应①的活化能Ea(正)______(填“>”“＜”或“＝”)Ea(逆)。 (2)已知反应①ΔH1＝－49.6 kJ·mol-1，在________(填“较高”或“较低”)温度下有利于该反应自发进行。 < 较低 (3)反应①在起始物n(H2)/n(CO2)＝3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x(CH3OH)，在t＝250 ℃时，x(CH3OH)随压强(p)的变化及在p＝5×103 Pa时x(CH3OH)随温度(t)的变化如图所示。 ①上图中表示在恒压条件下进行反应的曲线是______(填“a”或“b”)。 ②t＝250 ℃时，改变压强达到平衡时x(CH3OH)＝0.05，CO2的平衡转化率α＝____________%(保留三位有效数字)。 (4)在T温度下，将3.5 mol CO2和10 mol H2充入2 L的恒容密闭容器中发生反应①和②，达到平衡状态时CH3OH(g)和CH3OCH3(g)的物质的量分别为2 mol 和0.5 mol。则T温度时反应①的平衡常数K为________。　 b 18.2 56 (5)向2 L密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2，在一定条件下，发生反应：CO2(g)＋3H2(g)⥫⥬CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＜0。CO2的浓度随时间(0～t2)变化如图所示。其他条件不变，在t2时将容器容积缩小至原来的一半，t3时重新达到平衡。请画出t2～t4时间段内CO2浓度的变化曲线。 答案： 【解析】 (1)由题意可知，反应①的ΔH1<0，该反应是放热反应，ΔH1＝Ea(正)－Ea(逆)，则Ea(正)＜Ea(逆)。(2)根据ΔG＝ΔH－TΔS<0，反应①气体体积减小，ΔS<0，又ΔH1<0，则温度T值较低时ΔG<0，有利于反应自发。(3)①反应①的ΔH1＝－49.6 kJ·mol-1<0，压强一定时，温度升高，平衡逆向移动，CH3OH的物质的量分数降低，对应曲线b；温度一定时，该反应气体分子数减小，增大压强，平衡正向移动，CH3OH的物质的量分数升高，对应曲线a；②250 ℃时改变压强达到平衡时x(CH3OH)＝0.05，设起始量n(H2)与n(CO2)分别为3 mol 与1 mol，CO2转化x mol，则有： 感谢聆听，再见！ D. 对于反应：H2(g)＋Cl2(g)===HCl(g)　ΔH＝－92.4kJ·mol-1，则0.5mol H2(g)与0.5mol Cl2(g)生成1mol HCl(g)表示“每摩尔反应”，“每摩尔反应”放出92.4kJ的热量 【解析】 能够自发进行的反应也有可能是放热、熵减的过程，A错误；升高温度，分子能量增大，分子总数不变，反应物分子中活化分子百分数增大，B正确；基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞，C正确；热化学方程式中化学计量数代表物质的量，对于反应：H2(g)＋ Cl2(g)===HCl(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol-1，则0.5 mol H2(g)与0.5 mol Cl2(g)生成1 mol HCl(g)表示“每摩尔反应”，“每摩尔反应”放出92.4 kJ的热量，D正确。 6．在水溶液中，CrO呈黄色，Cr2O呈橙红色，重铬酸钾(K2Cr2O7)在水溶液中存在以下平衡：Cr2O＋H2O⥫⥬2CrO＋2H＋，下列说法正确的是(　 　) 【解析】 向该溶液中加入5滴浓NaOH溶液后，消耗了氢离子，平衡正向移动，使CrO浓度增大，溶液呈黄色，A错误；该反应中无元素化合价升降，不属于氧化还原反应，B错误；向该溶液中加入5滴浓硝酸，溶液中氢离子浓度增大，平衡向逆反应方向移动，再次达到平衡后，氢离子浓度比原溶液大，C正确；加水后，平衡涉及的三种离子浓度均下降，由于CrO与H＋浓度均减小，故有效碰撞概率减小，逆反应速率减小，反应物中只有Cr2O浓度减小(H2O浓度默认不变)，正反应有效碰撞概率减小幅度小于逆反应，即正反应速率减小幅度小于逆反应，故此时v正>v逆，平衡正向移动，D错误。 8．高温时在催化剂作用下，某可逆反应达到平衡，平衡常数K＝，恒容时，温度升高，H2浓度减小。下列说法正确的是(　 　) 【解析】 ①探究反应速率与温度的关系时，应先加入淀粉溶液，最后加入稀硫酸，否则无法判断出现蓝色的时间，错误；②混合溶液中存在平衡Fe3+＋3SCN－⥫⥬Fe(SCN)3，增加氯离子浓度，铁离子和硫氰酸根离子的浓度不变，化学平衡不移动，溶液颜色无明显变化，正确；③草酸与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式为5H2C2O4＋2MnO＋6H＋===2Mn2+＋10CO2↑＋8H2O，0.1 mol/L 4 mL酸性高锰酸钾溶液完全反应需要草酸的物质的量为0.1 mol/L×0.004 L×＝0.001 mol，则加入的0.1 mol/L 2 mL 【解析】 达到平衡时，容器Ⅰ中n(H2)＝0.4 mol，反应是放热反应，容器Ⅱ是绝热，相当于加热，平衡左移，平衡时容器Ⅱ中n(H2)<0.4 mol，故A正确；达到平衡时，容器Ⅰ中反应放出的热量等于0.4a kJ，容器Ⅱ中平衡左移，反应放出的热量小于0.4a kJ，故B正确；反应Ⅰ在10 min刚好达到平衡，则前10 min 内的平均反应速率v(H2)＝＝ 0.02 mol/(L· min)，由化学计量数关系得v(CO)＝v(H2)＝0.02 mol/(L· min)，故C正确；容器Ⅰ和容器Ⅱ的起始温度相同，但随着反应进行，容器Ⅱ的温度会发生变化，平衡常数改变，故平衡时平衡常数KⅠ≠KⅡ，故D不正确。 　　　 　 　 B. 当容器内的压强不变时，反应一定达到平衡状态，且<1 【解析】 依据题干图像分析单位时间内一氧化碳和二氧化碳物质的量的变化，0～1 min，一氧化碳物质的量增加2 mol，反应速率v(CO)＝＝＝1 mol/(L· min)，1～3 min时，平衡不移动，反应速率之比等于化学计量数之比，v(CO)＝2v(CO2)，故A错误；反应是气体体积增大的反应，压强不变，说明反应达到平衡，气体物质的量之比等于压强之比，p(平衡)＞p(起始)，故B错误；依据题干图像3 min时升高温度，一氧化碳增 起始压强为平衡压强的1.5倍，＝1.5，a＝0.5，Kp＝＝。 (2)保持温度和容积不变，再向容器中充入1 mol NH3(g)和0.5 mol CO2(g)，压强增大，平衡正向移动，CO2转化率增大。(3)10 min时反应达到平衡，K＝＝4，保持温度和压强不变，再向容器中同时充入0.5 mol CO2(g)和0.5 mol H2O(g)，根据同温同压下，体积之比等于物质的量之比，体积由2 L变为3 L，此时Q＝＝9>4，平衡逆向移动。 数之比，故v(NO2)＝0.001 25 mol/(L·s)×2＝0.002 5 mol/(L·s)；N2O4的平衡转化率为×100%＝60%；60 s时，N2O4的浓度不再变化，说明已达平衡，平衡时，c(N2O4)＝0.040 mol/L，c(NO2)＝0.12 mol/L，平衡常数K＝＝0.36；(2)①根据反应2CO(g)＋2NO(g)⥫⥬2CO2(g)＋N2(g)　ΔH<0，升高温度，平衡逆向移动，所以NO的体积分数会增大，即T1>T2；②若在D点对反应容器升温的同时扩大容积使体系压强减小，则平衡会逆向移动，NO的体积分数增大，重新达到的平衡状态可能是题图中的A点。 【解析】 (1)根据题图，提高脱硝效率的最佳条件为400 ℃，氨氮物质的量之比为1∶1；在400 ℃时催化剂的活性最好，催化效率高，同时400 ℃温度较高，则反应速率大。(2)①根据表格数据可知，在20 min内CO2的浓度增大0.30 mol·L-1，则用CO2的浓度改变表示的反应速率是v(CO2)＝0.30 mol·L-1÷20 min＝0.015 mol·L-1·min-1；反应达到平衡时，各物质的浓度分别是c(NO)＝0.48 mol·L-1，c(N2)＝c(CO2)＝0.36 mol·L-1，所以在该温度下的化学平衡常数K＝＝＝0.562 5；②通入一定 甲醇的物质的量分数x(CH3OH)＝0.05，即＝0.05，解得x＝，则CO2的平衡转化率α＝×100%≈18.2%。(4)根据题意可计算出平衡时n(CO2)＝0.5 mol，n(H2)＝1 mol，n(CH3OH)＝2 mol， n(H2O)＝3.5 mol，则T温度时反应①的平衡常数K＝＝＝56。(5)将容器容积缩小至原来的一半，CO2的浓度瞬时增大为原来的2倍，浓度为0.5 mol·L-1，随后因体系压强增大，该反应平衡正向移动，CO2浓度逐渐减小，根据勒夏特列原理，达到平衡时CO2浓度比原来浓度的一倍大，比两倍小。 $$