章末综合检测卷(二) 化学反应的的方向、限度与速率(Word练习)-【金榜题名】2025-2026学年高二化学选择性必修1高中同步学案（鲁科版）

章末综合检测卷(二)　化学反应的的方向、限度与速率 (时间：90分钟　满分100分) 一、选择题(共15题，1－10题，每题2分，11－15题，每题4分，共40分) 1．在一定温度下的恒容容器中，当下列物理量不再发生变化时，能证明反应A(g)＋2B(g)⥫⥬C(g)＋D(g)已达到平衡状态的是(　　) ①混合气体的压强　②混合气体的密度　③B的物质的量浓度　④混合气体的总物质的量　⑤混合气体的平均相对分子质量 ⑥v(C)与v(D)的比值　⑦混合气体的总质量　⑧混合气体的总体积　⑨C、D的分子数之比为1∶1(　　) A．①③④⑤ B．①③④⑤⑧⑨ C．①②③④⑤⑦ D．①②③④⑤⑥⑦⑧ 解析：选A　①该反应为反应前后气体体积减小的反应，压强为变量，当混合气体的压强不变时，说明各组分的浓度不再变化，该反应达到平衡状态，正确； ②该反应的反应物和生成物都是气体，混合气体总质量不变，容器容积不变，则密度为定值，不能根据混合气体的密度判断平衡状态，错误； ③B物质的量浓度不变时，说明正、逆反应速率相等，该反应达到平衡状态，正确； ④该反应为气体体积减小的反应，混合气体的总物质的量为变量，当其不变时，说明各组分的浓度不再变化，该反应达到平衡状态，正确； ⑤混合气体的总质量不变，总物质的量为变量，则混合气体的平均相对分子质量为变量，当其不变时，说明各组分的浓度不再变化，该反应达到平衡状态，正确； ⑥未说明两物质反应速率的方向，则根据v(C)与v(D)的比值始终不变，不能说明各组分的浓度不再变化，则无法判断平衡状态，错误； ⑦该反应的反应物和生成物都是气体，混合气体的总质量始终不变，不能根据混合气体的总质量判断平衡状态，错误； ⑧容器容积不变，则混合气体的总体积为定值，不能根据混合气体总体积判断平衡状态，错误； ⑨C、D的分子数之比为1∶1，无法判断各组分的浓度是否发生变化，则无法判断平衡状态，错误；故选A。 2．少量铁粉与100 mL 0.01 mol·L-1的稀盐酸反应，反应速率太慢，为了加快此反应速率而不改变H2的量，可以使用如下方法中的(　　) ①加H2O　②加NaOH固体　③滴入几滴浓盐酸　④加CH3COONa固体　⑤加NaCl溶液　⑥滴入几滴硫酸铜溶液　⑦升高温度(不考虑盐酸挥发)　⑧改用10 mL 0.1 mol·L-1盐酸 A．⑤⑦⑧　　　　B．③⑤⑧ C．①⑥⑦ D．③⑦⑧ 解析：选D　①加H2O，氢离子浓度减小，反应速率减慢，故错误； ②加NaOH固体，氢离子浓度减小，反应速率减慢，故错误； ③滴入几滴浓盐酸，氢离子浓度增大，反应速率加快，故正确； ④加CH3COONa固体，生成醋酸，氢离子浓度减小，反应速率减慢，故错误； ⑤加NaCl溶液，氢离子浓度减小，反应速率减慢，故错误； ⑥滴入几滴硫酸铜溶液，铁置换出铜，构成原电池，反应速率加快，但Fe少量，导致生成的氢气减少，故错误； ⑦升高温度(不考虑盐酸挥发)，反应速率加快，故正确； ⑧改用10 mL 0.1 mol/L盐酸，氢离子浓度增大，反应速率加快，故正确； 故选D。 3．在某恒容密闭容器中进行如下可逆反应：2A(g)＋B(g)⥫⥬C(？)＋2Q(g)　ΔH＜0，起始投料只有A和B。下列示意图一定正确且能表示该可逆反应达到平衡状态的是(　　) A． B． C． D． 解析：选D　A．气体的密度为气体的总质量除以气体的体积，体积始终是定徝，如果C为气体，依据质量守恒，总质量也是定值，密度始终是定值，如果C为固体，平均气体密度随着反应的进行，是逐渐减少，达到平衡是不再改变，故A错误； B．气体相对分子质量等于气体质量除以气体总的物质的量，如果C为气体，平均相对分子质量始终是定值，如果C为固体，平均相对分子质量应该是逐渐增大的，平衡时不再改变，故B错误； C．ΔH与反应本身有关，与参加反应的物质的量无关，一个具体的化学反应，ΔH始终是定值，故C错误； D．起始时只有反应物，随着反应的进行，Q的量应该是逐渐增多的，平衡时不再随时间变化而变，故D正确； 答案选D。 4．温度为T ℃时，向体积为V L的密闭容器中充入一定量的A和B，发生反应A(g)＋B(g)⥫⥬C(s)＋xD(g)ΔH＞0，容器中A、B、D的物质的量浓度随时间的变化如表所示。 时间/min 0 5 10 15 20 25 30 c(A)/ (mol·L-1) 3.5 2.3 2.0 2.0 2.8 3.0 3.0 c(B)/ (mol·L-1) 2.5 1.3 1.0 1.0 1.8 2.0 2.0 c(D)/ (mol·L-1) 0 2.4 3.0 3.0 1.4 1.0 1.0 下列说法错误的是(　　) A．前10 min的平均反应速率v(D)＝0.3 mol·L-1·min-1 B．该反应的平衡常数表达式为 C．若达到平衡时保持温度不变，压缩容器体积，平衡不移动 D．反应至15～20 min内的某一时刻，改变的条件可以是降低温度 解析：选B　A．由表格数据可知，10 min时到达平衡，平衡时D的浓度变化量为3 mol/L，故v(D)＝0.3 mol·L-1·min-1，A项正确； B．由表格数据可知，0～10 min时A、D的浓度变化量分别为1.5 mol/L、3 mol/L，故1∶x＝1.5∶3，所以x＝2，所以反应方程式为A(g)＋B(g)⥫⥬C(s)＋2D(g)的平衡常数表达式为K＝，B项错误； C．根据B选项分析可知该反应为反应前后气体体积不变的反应，因此若达到平衡时保持温度不变，压缩容器体积，平衡不移动，C项正确； D．格数据可知，改变条件后，反应物的浓度均增大，生成物D的浓度减小，则平衡向逆反应方向移动，因该反应正反应为吸热反应，故改变的条件可以是降低温度，D项正确； 综上所述答案为B。 5．工业常采用氨氧化法制硝酸，主要工艺流程如图所示；在氧化炉中发生反应4NH3(g)＋5O2(g)＝4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH＜0，NH3和空气的混合气通入灼热的铂铑合金网，生成的NO与残余的O2继续反应生成NO2.将NO2通入水中可制得HNO3.吸收塔排放的尾气中含有少量的NO、NO2等氮氧化物。工业以石灰乳为试剂，采用气－液逆流接触法(尾气从处理设备的底部进入，石灰乳从设备顶部喷淋)处理尾气。下列有关硝酸工业制备说法不正确的是(　　) A.合成塔中使用催化剂，可以提高单位时间内N2的转化率 B．加压可以提高氧化炉中NH3的平衡转化率 C．吸收塔中鼓入过量的空气可以提高硝酸的产率 D．采用气－液逆流接触法是为了使尾气中的氮氧化物吸收更充分 解析：选B　A．合成塔中使用催化剂，可以提高反应速率，因此可以单位时间内N2的转化率，A正确； B．氧化炉中反应为4NH3＋5O2⥫⥬4NO＋6H2O，正反应体积增大，加压平衡逆向移动，NH3的平衡转化率减小，B错误； C．吸收塔中NO、氧气和水反应生成硝酸，因此鼓入过量的空气可以提高硝酸的产率，C正确； D．采用气－液逆流接触法可以增大反应物接触面积，加快反应速率，因此是为了使尾气中的氮氧化物吸收更充分，D正确； 答案选B。 6．向一密闭容器中充入1 mol H2(g)和1 mol I2(g)，压强为p Pa，并在一定温度下发生反应：H2(g)＋I2(g)⥫⥬2HI(h)　ΔH＜0，一段时间后反应达到平衡。下列说法不正确的是(　　) A．保持容器容积不变，继续向其中加入1 mol H2(g)，反应正向进行 B．保持容器容积不变，继续向其中加入1 mol N2(g)(N2不参加反应)，化学反应速率不变 C．保持容器压强不变，继续向其中加入2 mol HI(g)，H2的体积分数不变 D．提高起始反应温度，正反应速率减慢，逆反应速率加快，平衡逆向移动 解析：选D　A．保持容器容积不变，继续向其中加入1 mol H2(g)，导致容器内H2浓度增大，正反应速率瞬间变大，加入H2(g)瞬间，逆反应速率不变，后增大，反应正向进行，故A正确； B．保持容器容积不变，继续向其中加入1 mol N2(g)(N2不参加反应)，参加反应的物质浓度不变，其正、逆反应速率不变，故B正确； C．保持容器压强不变，继续向其中加入2 mol HI(g)，可通过建模分析：ⅠⅡ，Ⅰ容器为原平衡，将2 mol HI(g)加入到Ⅱ容器内，保持起始压强与Ⅰ容器内一致，Ⅱ容器内反应达到的平衡与Ⅰ容器完全等效，此时抽出中间隔板，两容器内平衡不移动，H2的体积分数不变，故C正确； D．升高温度，正、逆反应速率均增大，但增大的程度不同，该反应为放热反应，根勒夏特列原理可知，升高温度，平衡将会向吸热方向移动，即平衡逆向移动，故D错误； 答案选D。 7．利用CO2和CH4重整可以制作合成气(主要成分为CO、H2)，重整过程中部分反应的热化学方程式为： 反应Ⅰ：CH4(g)＝C(s)＋2H2(g) 　ΔH＝＋75.0 kJ·mol-1 反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)＝CO(g)＋H2O(g)　ΔH＝＋41.0 kJ·mol-1 反应Ⅲ：CO(g)＋H2(g)＝C(s)＋H2O(g)　ΔH＝－131.0 kJ·mol-1 当按相同投料比发生反应，CO2和CH4的平衡转化率与反应温度的关系如图所示，下列说法正确的是(　　) A.反应CO2(g)＋CH4(g)＝2CO(g)＋2H2(g)的ΔH＝－15 kJ·mol-1 B．同温度下CO2的平衡转化率大于CH4的平衡转化率，可能是CO2发生了其他副反应 C．降低温度，可以提高合成气中CO的物质的量 D．选择活性更高的催化剂可以提高CH4的平衡转化率 解析：选B　A．反应Ⅰ：CH4(g)＝C(s)＋2H2(g)　ΔH＝＋75.0 kJ·mol-1 反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)＝CO(g)＋H2O(g)　ΔH＝＋41.0 kJ·mol-1 反应Ⅲ：CO(g)＋H2(g)＝C(s)＋H2O(g)　ΔH＝－131.0 kJ·mol-1 反应CO2(g)＋CH4(g)＝2CO(g)＋2H2(g)可以是Ⅰ＋Ⅱ－Ⅲ得到，根据盖斯定律计算反应的焓变ΔH＝＋247 kJ/mol，即反应CO2(g)＋CH4(g)＝2CO(g)＋2H2(g)的ΔH＝＋247 kJ/mol，A错误； B．由于起始时二氧化碳和甲烷的物质的量相等，反应时也是按照等物质的量反应，但同温度下CO2的平衡转化率大于CH4的平衡转化率，因此可能是CO2发生了其他副反应，B正确； C．正反应吸热，降低温度平衡逆向进行，可以降低合成气中CO的物质的量，C错误； D．催化剂不能改变平衡状态，因此选择活性更高的催化剂不能提高CH4的平衡转化率，D错误； 答案选B。 8．高炉炼铁中发生的基本反应之一为：FeO(s)＋CO(g)⥫⥬Fe(s)＋CO2(g)　ΔH＞0，已知1100 ℃时K＝0.263。下列说法错误的是(　　) A．该反应的平衡常数K＝ B．温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，高炉内CO2和CO的体积比值变大 C．加入铁后，平衡逆向移动，则K变小 D．1100 ℃时测得高炉中c(CO2)＝0.025 mol·L-1，c(CO)＝0.1 mol·L-1，此时v正大于v逆 解析：选C　A．由于氧化亚铁和单质铁均是固体，则该反应的平衡常数K＝，A正确； B．正反应吸热，温度升高，化学平衡正向移动，达到新的平衡后二氧化碳浓度增大，CO浓度减小，因此高炉内CO2和CO的体积比值变大，B正确； C．铁是固体，加入铁后，平衡不移动，温度不变，K不变，C错误； D．1100 ℃时测得高炉中c(CO2)＝0.025 mol·L-1，c(CO)＝0.1 mol·L-1，浓度熵为＝0.25＜0.263，反应正向进行，则此时v正大于v逆，D正确； 答案选C。 9．一定温度下，在2 L的密闭容器中加入4 mol A和6 mol B，发生如下反应：2A(g)＋3B(g)⥫⥬4C(g)＋D(g)，反应10 min后达平衡，此时C的浓度为2 mol/L。下列说法正确的是(　　) A．前10 min反应的平均速率v(C)＝0.10 mol/L·min B．10 min后向容器中加入A，重新平衡时A的转化率一定大于50% C．恒温下将反应容器体积缩小一半，则D的平衡浓度小于1.0 mol/L D．反应达平衡时B的平衡浓度是1.5 mol/L 解析：选D　依据化学平衡三段式列式计算，反应10 min后达平衡，此时C的浓度为2 mol/L，物质的量为2 mol/L×2 L＝4 mol，则 　　　　　2A　＋　3B　⥫⥬　4C　＋　D 始(mol)　　4　　　 6　　　　 0　　　 0 变(mol)　　2　　　 3　　　　　 4 1 平(mol)　　2　　　 3　　　　　 4 1 A．前10 min反应的平均速率v(C)＝2 mol/L÷10 min＝0.20 mol/L·min，故A错误； B．平衡后A转化率＝×100%＝50%，10 min后向容器中加入A，平衡正向进行，本身转化率减小，重新平衡时A的转化率一定小于50%，故B错误； C．反应前后气体体积不变，恒温下将反应容器体积缩小一半，压强增大，但平衡不动，D的平衡浓度＝1 mol÷1 L＝1.0 mol/L，故C错误； D．反应达平衡时B的平衡浓度c＝3 mol÷2 L＝1.5 mol/L，故D正确； 故选D。 10．已知反应CO(g)＋H2O(g)⥫⥬CO2(g)＋H2(g)　ΔH＜0，在一定温度和压强下，该反应于密闭容器中达到平衡，下列叙述正确的是(　　) A．增大压强，n(CO2)增加 B．更换高效催化剂，CO的转化率增大 C．升高温度，K增大 D．充入一定量的氮气，n(H2)不变 解析：选D　A．该平衡体系反应前后气体分子数相等，增大压强，平衡不移动，则n(CO2)不变，故A错误； B．催化剂不能使化学平衡发生移动，因此CO的转化率不变，故B错误； C．反应放热，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数K减小，故C错误； D．充入一定量的氮气，由于反应体系的任何物质的浓度不变，所以化学平衡不移动，n(H2)不变，故D正确； 答案选D。 11．在25 ℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如表： 物质 X Y Z 初始浓度/(mol·L-1) 0.1 0.2 0 平衡浓度/(mol·L-1) 0.05 0.05 0.1 下列说法错误的是(　　) A．反应达到平衡时，X的转化率为50% B．反应可表示为X＋3Y⥫⥬2Z，其平衡常数为1600 C．增大压强使平衡向生成Z的方向移动，平衡常数增大 D．改变温度可以改变此反应的平衡常数 分析：由表中初始浓度和平衡浓度可知，Z为生成物，X、Y为反应物，且消耗X、Y、Z的浓度比为(0.1－0.05)∶(0.2－0.05)∶(0.1－0)＝1∶3∶2，则反应为X＋3Y⥫⥬2Z，以此来解答。 解析：选C　A．反应达到平衡时，X的转化率为×100%＝50%，故A正确； B．根据以上分析可知反应可表示为X＋3Y⥫⥬2Z，25℃时，该反应的平衡常数为＝1600，故B正确； C．为气体体积减小的反应，增大压强使平衡向正反应方向移动，但平衡常数只与温度有关系，因此平衡常数不变，故C错误； D．平衡常数只与温度有关系，改变温度可以改变此反应的平衡常数，故D正确； 故选C。 12．在一定温度条件下，将1 molA和2 molB放入容积为5L的密闭容器中发生如下反应：A(s)＋2B(g)⥫⥬C(g)＋2D(g)，反应经4 min后达到平衡状态，测得容器内B物质的浓度减少了0.2 mol·L-1。下列叙述不正确的是(　　) A．在4 min内该反应用C的浓度变化表示的反应速率为0.025 mol·L-1·min-1 B．平衡时A、B的转化率均为50% C．平衡时混合气体中B的物质的量分数为33.3% D．初始压强和平衡时压强比为4∶5 解析：选C　经4min后，测得容器内B的浓度减少了0.2 mol/L，则 　　　　　　A　＋　2B　⥫⥬　C　＋　2D 始(mol/L)　　　　　0.4　　　 0　　　 0 变(mol/L) 0.2　　　0.1　　 0.2 平(mol/L) 0.2　　　0.1　　 0.2 A．在5 min内该反应用C的浓度变化表示的反应速率＝0.1 mol/L÷4 min＝0.025 mol·L-1·min-1，故A正确； B．平衡时消耗A是0.5mol，则A的转化率＝×100%＝50%，B的转化率＝×100%＝50%，故B正确； C．平衡时混合气体中B的物质的量分数＝×100%＝40%，故C错误； D．初始压强和平衡时压强比＝0.4∶(0.2＋0.1＋0.2)＝4∶5，故D正确； 故选C。 13．以Fe2O3/Al2O3为氧载体，化学链制氢联合甲烷干重整制备合成气(CO、H2)的原理如下图所示。下列有关叙述错误的是(　　) A．“还原”时，CH4为还原剂 B．“干重整”时，装置中可能出现积碳 C．“氧化Ⅱ”中主要反应是2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O D．该过程能有效实现温室气体(CH4、CO2)的回收利用 解析：选C　A．“还原”时，CH4被氧化为二氧化碳，为还原剂，A正确； B．甲烷中碳元素是－4价，二氧化碳中碳元素化合价是＋4价，因此“干重整”时有可能生成单质碳，所以装置中可能出现积碳，B正确； C．铁和水蒸气反应生成四氧化三铁，则“氧化Ⅱ”中主要反应是O2＋4Fe3O46Fe2O3，C错误； D．根据示意图和已知信息可判断该过程能有效实现温室气体(CH4、CO2)的回收利用，D正确； 答案选C。 14．一定温度下，在2L容积不变的密闭容器中发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。反应过程中部分数据如下： n/mol t/min n(SO2) n(O2) n(SO3) 0 0.2 0.2 0 5 0.18 10 0.02 下列说法不正确的是(　　) A．使用催化剂是为了增大反应速率 B．0～5 min内，用SO2表示的平均反应速率为0.036 mol/(L·min) C．容器内气体压强保持不变，说明反应已达到平衡状态 D．5 min时，SO2的转化率已达到该条件下的最大值 解析：选B　A．使用催化剂是为了增大反应速率，缩短到达平衡的时间，A正确； B．0～5 min内生成0.18 mol三氧化硫，根据方程式可知消耗0.18 mol二氧化硫，用SO2表示的平均反应速率为＝0.018 mol/(L·min)，B错误； C．正反应体积减小，则容器内气体压强保持不变，说明反应已达到平衡状态，C正确； D．5 min时剩余二氧化硫是0.2 mol－0.018 mol＝0.02 mol，这说明产生反应已经达到平衡状态，SO2的转化率已达到该条件下的最大值，D正确； 答案选B。 15．在RH—10Fe的作用下，合成某有机化合物的催化机理如图所示。下列说法不正确的是(　　) 资料： 1．RH—10Fe是常温下以溶剂萃取和溶胶凝胶法，利用Fe(NO3)3溶液和稻谷壳中提取的硅酸盐材料制得的Fe－Si催化剂。 2．硅酸盐材料具有多孔状结构，热稳定性佳，可用作催化剂载体。 A.催化剂具有选择性 B．硅酸盐材料可用作催化剂载体参与化学反应 C．RH—10Fe催化可提高反应物的平衡转化率，原子利用率达100% D．总反应式为：OH＋H2O2HOOH＋H2O 解析：选C　A．在化学反应里能改变反应物化学反应速率(提高或降低)而不改变化学平衡，且本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质叫催化剂，催化剂具有高度的选择性(或专一性)，一种催化剂并非对所有的化学反应都有催化作用；某些化学反应并非只有唯一的催化剂，A正确； B．硅酸盐材料具有多孔状结构，热稳定性佳，可用作催化剂载体，即硅酸盐材料可用作催化剂载体参与化学反应，B正确； C．RH—10Fe催化可提高反应物的反应速率，但不能改变平衡转化率，该反应的反应物是苯酚和双氧水，产物是对二苯酚和水，原子利用率不是100%，C错误； D.根据示意图可判断该反应的反应物是苯酚和双氧水，产物是对二苯酚和水，总反应式为：OH＋H2O2HOOH＋H2O，D正确； 答案选C。 二、综合题(共5题，共60分) 16．(12分)实验小组对可逆反应aX(g)＋bY(g)⥫⥬pZ(g)进行探究。回答下列问题： (1)T ℃时，起始向10 L恒容密闭容器中充入X、Y，测得反应过程中X、Y、Z三种气体的物质的量浓度(c)与时间(t)的关系如图所示。 ①起始充入X的物质的量为________________________________________________________________________。 ②a∶b∶p＝____________。 ③Y的平衡转化率为________________________________________________________________________。 ④2 min时的正反应速率______________(填“大于”“小于”或“等于”)4 min时的正反应速率，理由为___________。 (2)若在不同条件下进行上述反应，测得反应速率分别为①v(X)＝0.1 mol·L-1·min－1，②v(Y)＝0.4 mol·L-1·min-1，③v(Z)＝0.5 mol·L-1，其中反应速率最快的是________(填序号)。 解析：(1)①由图知，起始充入X的浓度为0.1 mol·L-1，容器容积为10 L，则其物质的量为1 mol。 ②由图知，由起始到平衡时X、Y、Z的浓度变化分别为0.05 mol·L-1、0.1 mol·L-1、0.15 mol·L-1，则a∶b∶p＝1∶2∶3。 ③Y的起始浓度为0.2 mol·L-1，达到平衡时，Y的浓度减小了0.1 mol·L-1，则Y的平衡转化率为×100%＝50%。 ④达到平衡前，反应正向进行，因此2 min时的正反应速率大于4 min时的正反应速率，这是因为反应物浓度逐渐减小。 (2)由所给速率数据，转化为用同一物质表示该反应速率知，①v(Z)＝0.3 mol·L-1，②v(Z)＝0.6 mol·L-1·min-1，③v(Z)＝0.5 mol·L-1，则反应速率最快的是②。 答案：(1)①1 mol(2分)　②1∶2∶3(2分)　③50%(2分)　④大于(2分)　反应物浓度逐渐减小(2分)　(2)②(2分) 17．(10分)回答下列问题： (1)已知CO的燃烧热为－283kJ/mol，请写出CO的燃烧热的热化学方程式_______________________。 (2)工业上利用CO和H2合成清洁能源CH3OH，其反应为：CO(g)＋2H2(g)⥫⥬CH3OH(g)　ΔH＝－116 kJ/mol。如图表示CO的平衡转化率(α)随温度和压强变化的示意图。其中条件X表示的是________。 (3)合成甲醇的反应原理为：CO2(g)＋3H2(g)⥫⥬CH3OH(g)＋H2O(g)，在1 L的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，在500 ℃下发生反应，测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。 ①反应进行到4 min时，v(正)_______v(逆)(填“＞”“＜”或“＝”)。 ②该温度下平衡常数为______。(保留一位小数) ③下列能说明该反应已达到平衡状态的是________。 A．v正(CH3OH)＝3v逆(H2) B．CO2、H2、CH3OH和H2O浓度之比为1∶3∶1∶1 C．恒温恒压下，气体的体积不再变化 D．恒温恒容下，气体的密度不再变化 解析：(1)在一定条件下，1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量是燃烧热，已知CO的燃烧热为－283 kJ/mol，因此CO的燃烧热的热化学方程式为CO(g)＋O2(g)＝CO2(g)　ΔH＝－283 kJ/mol。 (2)正反应是体积减小的放热反应，升高温度平衡逆向进行，CO的平衡转化率(α)减小。增大压强平衡正向进行，CO的平衡转化率(α)增大，所以条件X表示的是压强； (3)①根据图像可知反应进行到4min时还没有达到平衡状态，所以v(正)＞v(逆)。 ②反应进行到15 min时达到平衡状态，生成甲醇是0.75 mol/L，则同时生成水蒸气是0.75 mol/L，消耗氢气是2.25 mol/L，剩余氢气是0.75 mol/L，二氧化碳平衡浓度是0.25 mol/L，则该温度下平衡常数为K＝＝5.3。 ③A.v正(CH3OH)＝3v逆(H2)不满足正逆反应速率相等，没有达到平衡状态，A错误； B．CO2、H2、CH3OH和H2O浓度之比为1∶3∶1∶1不能说明正逆反应速率相等，不一定达到平衡状态，B错误； C．恒温恒压下，气体的体积不再变化说明混合气体的物质的量不再发生变化，反应达到平衡状态，C正确； D．密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量和容积始终是不变的，因此恒温恒容下，气体的密度不再变化不能说明反应达到平衡状态，D错误； 答案选C。 答案：(1)CO(g)＋O2(g)＝CO2(g)　 ΔH＝－283 kJ/mol(2分)　(2)压强(2分) (3)①＞(2分)　②5.3(2分)　③C(2分) 18．(15分)氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用，合成氨工业在国民生产中有重要意义。以下是关于合成氨的有关问题，请回答： (1)若在一容积为2L的密闭容器中加入0.2 mol的N2和0. 6mol的H2在一定条件下发生反应：N2(g)＋3H2(g)⥫⥬2NH3(g)　ΔH＜0，若在5分钟时反应达到平衡，此时测得NH3的物质的量为0.2 mol。则平衡时C(N2)＝________。平衡时H2的转化率为_______%。 (2)平衡后，若提高H2的转化率，可以采取的措施有__________。 A．加了催化剂 B．增大容器体积 C．降低反应体系的温度 D．加入一定量N2 (3)若在0.5L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行如下反应：N2(g)＋3H2(g)⥫⥬2NH3(g)　ΔH＜0，其化学平衡常数K与温度T的关系如表所示： T/℃ 200 300 400 K K1 K3 0.5 请完成下列问题： ①写出化学平衡常数K的表达式________； ②试比较K1、K2的大小，K1________K2(填“＞”“＜”或“＝”)； ③ 400℃时，反应2NH3(g)⥫⥬N2(g)＋3H2(g)的化学平衡常数为__________。当测得NH3、N2和H2物质的量分别为3 mol、2 mol和1 mol时，则该反应的v(N2)正________v(N2)逆(填“＞”“＜”或“＝”)。 (4)根据化学反应速率和化学平衡理论，联系合成氨的生产实际，你认为下列说法不正确的是______。 A．化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品 B．勒夏特列原理可指导怎样使用有限原料多出产品 C．催化剂的使用是提高产品产率的有效方法 D．正确利用化学反应速率和化学反应限度理论都可以提高化工生产的综合经济效益 分析：初始投料为0.2 mol的N2和0.6 mol的H2，容器体积为2 L，根据题意列三段式有： 　　　　　 N2(g)＋3H2(g)⥫⥬2NH3(g) 起始(mol·L-1)　0.1　　0.3　　　　　0 转化(mol·L-1)　0.05 0.15 0.1 平衡(mol·L-1)　0.05 0.15 0.1， 据以上分析进行转化率的计算；不增加氢气的量平衡正向移动可以提供氢气的转化率；先计算浓度商，与平衡常数进行比较，判断平衡移动方向。 解析：(1)根据三段式可知5 min内Δc(N2)＝0.05 mol/L，所以平衡时c(N2)＝0.05 mol/L；Δc(H2)＝0.15 mol/L，α(H2)＝×100%＝50%； (2)A.催化剂不改变平衡移动，不能改变氢气的转化率，故A不选；B.增大容器体积，压强减小，平衡会向压强增大的方向，即逆向移动，氢气的转化率减小，故B不选；C.该反应为放热反应，降低温度平衡正向移动，氢气转化率增大，故C选；D.加入一定量的氮气，平衡正向移动，氢气转化率增大，故D选；综上所述选CD; (3)①N2(g)＋3H2(g)⥫⥬2NH3(g)的化学平衡常数K的表达式：K＝； ②因ΔH＜0，升高温度，K减小，所以K1＞K2； ③根据表格数据可知400 ℃时N2(g)＋3H2(g)⥫⥬2NH3(g)的平衡常数为0.5，则反应2NH3(g)⥫⥬N2(g)＋3H2(g)的平衡常数为2；当测得NH3、N2和H2物质的量分别为3 mol、2 mol和1 mol时，容器体积为0.5 L，所以浓度商Qc＝＝＝0.89＜2，所以平衡正向移动，即v(N2)正＞v(N2)逆； (4)A.根据影响化学反应速率的因素，可指导怎样在一定时间内快出产品，故A正确；B.结合影响化学平衡的因素，采用合适的外界条件，使平衡向正反应方向移动，可提高产率，故B正确；C.催化剂只改变反应速率，不能提高产率，故C错误；D.在一定的反应速率的前提下，尽可能使平衡向正反应方向移动，可提高化工生产的综合经济效益，故D正确；故选C。 答案：(1)0.05 mol/L(2分)　50%(2分)　(2)CD(2分) (3)K＝(1分)　＞(2分)　2(2分)　＞(2分)　(4)C(2分) 19．(10分)在一定温度下，向一容积为5L的恒容密闭容器中充入0.4 mol SO2和0.2 mol O2，发生反应： 2SO2(g)＋O2(g)⥫⥬2SO3(g)　ΔH＝－196 kJ·mol-1。经2 min后达到平衡，当反应达到平衡时，容器内压强变为起始时的0.7倍。请回答下列问题： (1)判断该反应达到平衡状态的标志是__________(填字母)； a．SO2、O2、SO3三者的浓度之比为2∶1∶2 b．容器内气体的压强不变 c．容器内混合气体的密度保持不变 d．SO2的物质的量不再变化 e．SO2的生成速率和SO3的生成速率相等 (2)从反应开始到平衡的这段时间用SO2的浓度变化表示的平均反应速率v(SO2)＝__________； (3)SO2的转化率为__________，达到平衡时反应放出的热量为__________； (4)如图表示平衡时SO2的体积分数随压强和温度变化的曲线。则温度关系：T1________T2(填“>”“<”或“＝”)。 分析：根据平衡时反应物与生成物的正逆反应速率或平衡时各组分的含量变化情况判断反应是否达到平衡；根据反应平衡时的体积变化情况计算平衡时各组分的含量，同过各组分的含量计算反应速率、平衡常数、转化率、放出的热量；通过勒夏特列原理判断转化率的变化情况，据此分析。 解析：(1)a选项，容器内三种物质的浓度比为2∶1∶2，无法判断该反应的正逆反应速率是否相同，不能判断反应达到平衡状态，a错误； b选项，由于该气体是一个气体物质的量不断减小的反应，当容器内压强不变时，说明容器内各物质的物质的量不变，浓度不变，正逆反应速率相同，可以判断反应达到平衡状态，b正确； c选项，由于该容器是一个恒容容器，体积不变，该反应的气体总质量不变，故容器内气体的密度始终保持不变，故不能判断反应达到平衡状态，c错误； d选项，容器中SO3的物质的量不再发生变化，说明反应已经达到限度，可以判断反应达到平衡状态，d正确； e选项，SO2的生成速率为逆反应速率，SO3的生成速率为正反应速率，且SO2与SO3的化学计量数相同，当SO2的生成速率与SO3的生成速率相同时，反应的正逆反应速率相同，可以判断反应达到平衡状态，e正确； 故正确答案为b、d、e； (2) 设参加反应的O2的物质的量为x mol，则 　　　　　2SO2(g)　＋O2(g)　⥫⥬　2SO3(g) 起始/mol　　0.4　　　 0.2　　　　　　0 反应/mol　　2x　　　　 x　　　　　　2x 平衡/mol　0.4－2x　　0.2－x 2x 由于平衡时容器内的压强是起始时的0.7倍，根据阿伏伽德罗定律及其推论：体积比等于物质的量的比，可以得出如下等式： ＝ 解得x＝0.18mol，则这段时间内SO2的平均反应速率v＝＝＝0.036 mol/ (L·min)； (3)根据题(2)所得出的结论，SO2的转化率为×100%＝90%，达到平衡时放出的热量为196 kJ/mol×0.18 mol＝35.28 kJ； (4)压强相同时从T1到T2，SO2的体积分数不断增加，可以说明反应向逆向移动，故从T1到T2为升高温度的过程，T1＜T2。 答案：(1)b、d、e(2分)　(2)0.036 mol/(L·min)(2分)　(3)90%(2分)　35.28 kJ(2分)　(4)<(2分) 20．(13分)甲醇在工业生产中有重要作用。工业上利用 CO 和 H2在催化剂的作用下合成甲醇：CO(g)＋2H2(g)⥫⥬CH3OH(g)　ΔH，下表是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K) 温度 250 ℃ 300 ℃ 350 ℃ 平衡常数(K) 2.041 0.270 0.012 (1)该反应的ΔH ______0(填“＞”“＜”或“＝”)，在一密闭容器中发生上述反应并达到平衡后， 保持其他条件不变，对容器增大压强，此反应的化学反应平衡常数______ (填“变大”“变小”或“不变”)。 (2)某温度下，在容积为2 L的密闭容器中充入1 mol CO与2 mol H2充分反应合成甲醇。 ①2s后达到平衡，测得平衡时c(H2)＝0.2 mol·L-1，则CO的反应速率为 ________。 ②该反应达到平衡时，反应物转化率(α)的关系是α(CO)______α(H2)。(填“＞”“＜”或“＝”) ③在温度、容积不变的情况下，向该密闭容器中再增加1 mol CO与2 mol H2，达到新平衡时，CH3OH 的百分含量________ (填“增大”“减小”或“不变”)。 ④一定条件下，该反应平衡转化率与温度、压强的关系如图所示：p1________p2(填“＞”“＜”或“＝”)。 (3)已知在常温常压下： ①2CH3(OH)(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH1＝－Q1 kJ·mol-1 ②2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g) 　ΔH2＝－Q2 kJ·mol-1 ③H2O(g)＝H2O(l) 　ΔH3＝－Q3 kJ·mol-1 请写出液态甲醇发生不完全燃烧生成一氧化碳和气态水的热化学方程式： ________________________________________________________________________。 解析：(1)根据表中数据可知随着温度的升高，平衡常数减小，说明升高温度平衡逆向进行，正反应是放热反应，因此该反应的ΔH＜0；在一密闭容器中发生上述反应并达到平衡后，保持其他条件不变，对容器增大压强，由于平衡常数只与温度有关系，与压强没有关系，所以此反应的化学反应平衡常数不变。 (2)①2s后达到平衡，测得平衡时c(H2)＝0.2 mol·L-1，则消耗氢气的浓度是1 mol/L－0.2 mol/L＝0.8 mol/L，根据方程式可知消耗CO的浓度是0.4 mol/L，则CO的反应速率为＝0.2 mol·L-1·s-1。 ②由于CO和H2是按照化学计量数之比充入的，所以该反应达到平衡时，反应物转化率(α)的关系是α(CO)＝α(H2)。 ③在温度、容积不变的情况下，向该密闭容器中再增加1 mol CO与2 mol H2，相当于是增大压强，正反应体积减小，平衡正向进行，因此达到新平衡时，CH3OH的百分含量增大。 ④正反应体积减小，温度不变，增大压强，平衡正向进行，CO转化量增大，所以根据图像可知p1＜p2。 (3)已知： ①2CH3OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(l)　　ΔH1＝－Q1 kJ·mol-1 ②2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g) 　ΔH2＝－Q2 kJ·mol-1 ③H2O(g)＝H2O(l) 　ΔH3＝－Q3 kJ·mol-1 根据盖斯定律可知(①－②－4×③)/2即得到液态甲醇发生不完全燃烧生成一氧化碳和气态水的热化学方程式 CH3OH(g)＋O2(g)＝CO(g)＋2H2O(g) 　ΔH＝(Q2＋4Q3－Q1)kJ·mol-1。 答案：(1)＜(1分)　不变(2分) (2)①0.2 mol·L-1·s-1(2分) ②＝(2分) ③增大(2分)　④＜(2分) (3)CH3OH(g)＋O2(g)＝CO(g)＋2H2O(g)(2分)　ΔH＝(Q2＋4Q3－Q1)kJ·mol-1(2分) 学科网（北京）股份有限公司 $$