专题达标检测2 化学反应速率与化学平衡（Word练习）-【精讲精练】2025-2026学年高中化学选择性必修第一册（苏教版）江苏专版

(时间75分钟，满分100分) 一、单项选择题：共13小题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。 1．下列对可逆反应的认识正确的是(　　) A．SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr与2HBr＋H2SO4(浓)===Br2＋SO2↑＋2H2O互为可逆反应 B．既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应叫可逆反应 C．在同一条件下，既能向正反应方向又能向逆反应方向进行的反应叫可逆反应 D．电解水生成氢气和氧气与氢气和氧气点燃生成水是可逆反应 解析　两个反应的硫酸浓度不同，不互为可逆反应，A错误；可逆反应是指在同一条件下，既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应，B错误，C正确；两个反应的反应条件不同，不互为可逆反应，D错误。 答案　C 2．下列说法正确的是(　　) A．使用催化剂能增大活化分子百分数，化学反应速率一定增大 B．放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率 C．增大压强会加快化学反应速率，其原因是增加了活化分子的百分率 D．温度、压强一定时，放热及熵减小的反应一定能自发进行 解析　使用催化剂，降低了反应的活化能，增大了活化分子百分数，化学反应速率一定增大，A正确；化学反应速率与化学反应的热效应之间没有必然联系，B错误，增大压强可增大单位体积内的活化分子数，没有增加活化分子的百分率，C错误；温度、压强一定时，放热及熵减小的反应在高温下能自发进行，D错误。 答案　A 3．下列事实不能用勒夏特列原理(平衡移动原理)解释的是(　　) ①溴水中存在化学平衡：Br2＋H2O⥫⥬HBr＋HBrO，当加入AgNO3溶液后，溶液颜色变浅 ②铁在潮湿的空气中易生锈 ③二氧化氮与四氧化二氮的平衡体系，增大压强后颜色加深 ④合成氨反应，为提高氨的产率，理论上应采取降低温度的措施 ⑤钠与氯化钾共熔制备钾：Na(l)＋KCl(l)⥫⥬K(g)＋NaCl(l) ⑥反应CO(g)＋NO2(g)⥫⥬CO2(g)＋NO(g)(正反应为放热反应)，达到化学平衡后，升高温度体系的颜色加深 A．①④　　　　　　　 B．②③ C．②⑥ D．②③⑥ 解析　①向溴水中加AgNO3溶液，Ag＋与Br－结合生成AgBr沉淀，减小了Br－的浓度，平衡向正反应方向移动，溴水的浓度减小，溶液颜色变浅，可用勒夏特列原理解释；②铁在潮湿的空气中易生锈，不存在平衡移动问题；③对于反应2NO2⥫⥬N2O4，增大压强平衡向正反应方向移动，NO2的物质的量减少，故颜色加深不能用勒夏特列原理解释；④合成氨反应为放热反应，降低温度可提高NH3的产率，可用勒夏特列原理解释；⑤对于反应Na(l)＋KCl(l)⥫⥬K(g)＋NaCl(l)，K挥发出来使平衡向正反应方向移动，可用勒夏特列原理解释；⑥升高温度使反应CO(g)＋NO2(g)⥫⥬CO2(g)＋NO(g)的平衡向逆反应方向移动，NO2的浓度增大，体系的颜色加深，可用勒夏特列原理解释。 答案　B 4．为了研究影响化学反应速率的因素，甲、乙、丙、丁四位学生分别设计了如下四个实验，你认为错误的是(　　) A．100 mL 2 mol·L-1的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变 B．将相同大小、形状的铝条与稀硫酸和浓硫酸反应时，稀硫酸产生氢气快 C.将H2和Cl2的混合气体分别放在冷暗处和强光照射下，会发现光照下有HCl生成 D．两支试管中分别加入相同浓度相同体积的双氧水，其中一支试管再加入少量MnO2，产生O2的快慢不同 解析　盐酸与锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，盐酸的浓度减小，反应速率减慢，A错误。 答案　A 5．对于反应2SO2(g)＋O2(g)⥫⥬2SO3(g)　ΔH＜0已达平衡，在其他条件不变的情况下，如果分别改变下列条件，对化学反应速率和化学平衡产生的影响与图像不相符的是(　　) 解析　增加氧气的浓度，正反应速率瞬间变大，随着反应进行，正反应速率逐渐减小，逆反应速率随着生成物浓度不断增大而增大，最终达到新的平衡，A正确；增大压强，正、逆反应速率同时增大，因为正反应为气体的物质的量减小的反应，所以对正反应速率影响更大，随着反应的进行，正反应速率逐渐降低，逆反应速率逐渐增大，正、逆反应速率相等时达到新的平衡，B正确；升高温度时，正、逆反应速率瞬间同时增大，从图像中看，正反应速率不是瞬间增大的，C错误；加入催化剂，使得正、逆反应速率同时增大，且对正、逆反应速率的影响相同，所以正、逆反应速率始终相等，平衡不移动，D正确。 答案　C 6．(2024·潮州检测)反应①Fe(s)＋CO2(g)⥫⥬FeO(s)＋CO(g)　ΔH＝a kJ·mol-1；反应②Fe(s)＋H2O(g)⥫⥬FeO(s)＋H2(g)　ΔH＝b kJ·mol-1以上两个反应的平衡常数分别为K1和K2，在不同温度下，K1、K2的值如下表： T/K K1 K2 973 1.47 2.38 1173 2.15 1.67 下列有关叙述正确的是(　　) A．b＞0 B．在973 K下，增大压强，K2增大 C．a＞b D．在常温下，反应①一定能自发进行 解析　A项，温度升高时K2减小，即反应②的平衡逆向移动，故反应②为放热反应，b<0，错误；B项，平衡常数只与温度有关，故在973 K下，增大压强，K2不变，错误；C项，①－②得到③CO2(g)＋H2(g)⥫⥬CO(g)＋H2O(g)，根据盖斯定律可知，反应热ΔH＝(a－b)kJ·mol-1，平衡常数K＝，结合表中数据，973 K、1173 K时K值分别为0.62、1.29，说明温度升高时反应③向正向移动，故正反应为吸热反应，a－b>0，即a>b，正确；D项，温度升高时K1增大，说明温度升高反应①平衡正向移动，故正反应为吸热反应，在常温下不能自发进行，错误。 答案　C 7．(2024·衡中周测)已知可逆反应：A(s)＋B(g)⥫⥬C(g)＋D(g)　ΔH＜0，达到平衡时，改变单一条件，下列说法正确的是(　　) A．恒温环境下加压，体系的平均相对分子质量一定升高 B．反应速率再次满足v(C)∶v(D)＝1∶1时，则反应达到平衡状态 C．恒温恒容下，当物质A的质量不再改变，则反应达到平衡状态 D．物质A由块状变为粉末状，正反应速率加快，平衡常数增大 解析　恒温环境下加压，平衡逆向移动，由于A为固体，体系的平均相对分子质量不一定升高，A错误；任何情况下，速率之比等于化学计量数之比即v(C)∶v(D)＝1∶1，不能判断反应达到平衡状态，B错误；恒温恒容下，物质A的质量不再改变，说明反应已达平衡，C正确；增大固体的表面积，反应速率加快，但平衡常数只与温度有关，平衡常数不变，D错误。 答案　C 8．向绝热恒容的密闭容器中通入SO2和NO2，发生反应SO2(g)＋NO2(g)⥫⥬SO3(g)＋NO(g)，其正反应速率(v正)随时间(t)变化的关系如图所示。下列结论中错误的是(　　) A.反应在c点达到平衡状态 B．反应物浓度：a点大于b点 C．反应物的总能量高于生成物的总能量 D．逆反应速率：c点大于b点 解析　反应在c点时v正达最大值，随后v正逐渐减小，并非保持不变，故c点时反应未达平衡状态，A错误；由正反应速率变化曲线可知，a点的速率小于b点，但开始时通入SO2和NO2，反应由正反应方向开始，故a点反应物的浓度大于b点，B正确；在c点之前，反应物的浓度逐渐减小，容器的容积保持不变，v正逐渐增大说明反应的温度逐渐升高，该反应为放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，C正确；反应体系中生成物的浓度越来越大，温度越来越高，随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，所以逆反应速率c点大于b点，D正确。 答案　A 9．(2024·海淀检测)在体积一定的密闭容器中，给定物质A、B、C的量，在一定条件下发生反应，建立如下化学平衡：aA(g)＋bB(g)⥫⥬xC(g)，符合图(1)所示的关系(C%表示平衡混合气体中产物C的百分含量，T表示温度，p表示压强)。在图(2)中，Y轴是指(　　) A．反应物A的百分含量 B．反应物B的平衡转化率 C．平衡混合气体的密度 D．平衡混合气体的总物质的量 解析　由C的百分含量—时间变化曲线可知：在相同温度下，增大压强(p2>p1)，C的百分含量增大，说明增大压强平衡向正反应方向移动，则有a＋b>x，在相同压强下，升高温度(T1>T2)，C的百分含量降低，则说明升高温度平衡向逆反应方向移动，该反应的正反应为放热反应。则A项，由C的百分含量—时间变化曲线可知，增大压强平衡向正反应方向移动，A的百分含量减小，与图像不符，错误；B项，由C的百分含量—时间变化曲线可知，增大压强平衡向正反应方向移动，B的平衡转化率增大，与图像相符，正确；C项，由于反应容器的体积不变，气体的质量不变，则温度变化，平衡混合气体的密度不变，错误；D项，升高温度，平衡向逆反应方向移动，则混合气体的物质的量增多，而不是减少，与图像不符合，错误。 答案　B 10．在一定的温度下，将2 mol A和3 mol B充入一密闭容器中发生如下反应：aA(g)＋B(g)⥫⥬C(g)＋D(g)，5 min后达到平衡。已知该温度下反应的平衡常数K＝1，在t0时刻，若保持温度不变将容器的体积扩大为原来的10倍，A的转化率不发生变化，则下列说法正确的是(　　) A．正反应是一个体积减小的反应，a＝2 B．速率随时间的变化关系可用下图表示 C．达平衡时B的转化率为40% D．为提高A的转化率，可采取升高温度的措施 解析　A在t0时刻，若保持温度不变将容器的体积扩大为原来的10倍，A的转化率不发生变化，则可以确定反应前后体积不变，因此a＝1，A错误；设B的转化率为x，则 　　　　 　A(g)＋B(g)⥫⥬C(g)＋D(g) 初始量(mol) 2 3 0 0 变化量(mol) 3x 3x 3x 3x 平衡量(mol) 2－3x 3－3x 3x 3x 由于反应前后体积不变，可以用物质的量代替浓度计算平衡常数，则＝1，解得x＝0.4，即B的转化率是40%，C正确；t0时刻，保持温度不变将容器体积扩大为原来的10倍，速率减小，B错误；因为反应的热效应不知，所以升高温度不一定能提高A的转化率，D错误。 答案　C 11．(2024·黄冈检测)在300 mL的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反应：Ni(s)＋4CO(g)⥫⥬Ni(CO)4(g)，已知该反应平衡常数与温度的关系如表： 温度/℃ 25 80 230 平衡常数 5×104 2 1.9×10-5 下列说法不正确的是(　　) A．上述生成Ni(CO)4(g)的反应为放热反应 B．在25 ℃时，反应Ni(CO)4(g)⥫⥬Ni(s)＋4CO(g)的平衡常数为2×10-5 C．在80 ℃时，测得某时刻，Ni(CO)4、CO浓度均为0.5 mol·L-1，则此时v正＞v逆 D．在80 ℃达到平衡时，测得n(CO)＝0.3 mol，则Ni(CO)4的平衡浓度为2 mol·L-1 解析　升高温度，平衡常数减小，故该反应为放热反应，A正确；25 ℃时，逆反应的平衡常数K′＝＝＝2×10-5，B正确；80 ℃时，若Ni(CO)4、CO的浓度均为0.5 mol·L-1，则Q＝＝＝8＞K，反应逆向进行，v逆＞v正，C错误；80 ℃达平衡时若n(CO)＝0.3 mol，c(CO)＝1 mol·L-1，故c[Ni(CO)4]＝K·c4(CO)＝2×14＝2 mol·L-1，D正确。 答案　C 12．(2024·湘西联考)某温度下，H2(g)＋CO2(g)⥫⥬H2O(g)＋CO(g)的平衡常数K＝，该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，投入H2(g)和CO2(g)，其起始浓度如下表所示：下列判断不正确的是 (　　) 起始浓度 甲 乙 丙 c(H2)(mol/L) 0.010 0.020 0.020 c(CO2)(mol/L) 0.010 0.010 0.020 A.平衡时，乙中H2的转化率大于60% B．平衡时，甲中和丙中H2的转化率均是60% C．平衡时，丙中c(CO)是甲中的2倍，是0.012 mol/L D．反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢 解析　以甲容器为准，设反应产生水x mol。 　　　　　 　 H2(g)＋CO2(g)⥫⥬H2O(g)＋CO(g) 起始(mol/L) 0.01 0.01 0 0 转化(mol/L) x x x x 平衡(mol/L) 0.01－x 0.01－x x x 则＝，故x＝0.006，氢气转化率为60%。乙中增大氢气浓度，H2的转化率下降，小于60%，A错误；丙中等比例添加反应物，平衡时转化率不变，甲中和丙中H2的转化率均是60%，B正确；丙中等比例添加反应物，平衡时转化率不变，丙中c(CO)是甲中的2倍，是0.012 mol/L，C正确；反应物浓度越高，反应速率越快，故反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢，D正确。 答案　A 13．臭氧的脱硝反应为：2NO2(g)＋O3(g)⥫⥬N2O5(g)＋O2(g)，一定条件下，向2.0 L恒容密闭容器中充入2.0 mol NO2和1.0 mol O3，一段时间后达到平衡。下图曲线a表示该反应在温度T下O3的浓度随时间的变化，曲线b表示该反应在某一起始条件改变时O3的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是(　　) A．反应2NO2(g)＋O3(g)⥫⥬N2O5(g)＋O2(g)　ΔS＜0 B．曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂，平衡常数Ka＝Kb C．曲线b对应的条件改变可能是密闭容器的体积变为4.0 L D．若c1＝0.3 mol·L-1，从反应开始到平衡时该反应的速率v(NO2)＝0.005 mol·L-1·s-1 解析　该反应是一个气体物质的量减少的反应，熵变ΔS＜0，A正确；催化剂不能改变化学平衡状态，不能改变O3的平衡浓度，B错误；如果容器体积由2.0 L变为4.0 L，初始浓度CO会减半，且压强减小，曲线b对应条件下达到平衡的时间应比曲线a对应条件下的时间长，C错误；若c1＝0.3 mol·L-1，则v(O3)＝(0.5－0.3) mol·L-1/40 s＝0.005 mol·L-1·s-1，v(NO2)＝2v(O3)＝0.01 mol·L-1·s-1，D错误。 答案　A 二、非选择题：共4题，共61分。 14．(15分)(2024·无锡检测)草酸与酸性高锰酸钾溶液能够发生如下反应：MnO＋H2C2O4→Mn2+＋CO2↑＋H2O(未配平)。用4 mL 0.001 mol·L-1的酸性高锰酸钾溶液与2 mL 0.01 mol·L-1的草酸溶液研究不同条件对化学反应速率的影响。改变的条件如下表所示： 组别 10%硫酸的体积/mL 温度/℃ 其他物质 Ⅰ 2 20 — Ⅱ 2 20 2滴饱和MnSO4溶液 Ⅲ 2 30 — Ⅳ 1 20 1 mL蒸馏水 (1)该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为　　　　。 (2)如果研究催化剂对化学反应速率的影响，应使用实验　　　　(用Ⅰ～Ⅳ表示，下同)和　　　；如果研究温度对化学反应速率的影响，应使用实验　　　　和　　　　。 (3)对比实验Ⅰ和Ⅳ，可以研究　　　　对化学反应速率的影响，实验中加入1mL蒸馏水的目的是_______________________________________________________________。 解析　(1)根据电子守恒列式可得：n(MnO)×(7－2)＝n(H2C2O4)×2×(4－3)，则n(MnO)∶n(H2C2O4)＝2∶5。 (2)研究某一因素对化学反应速率的影响时，要保证其他条件完全相同。 (3)对比实验Ⅰ和Ⅳ，反应的温度、溶液的体积都相同，仅加入硫酸的体积不同，即c(H＋)不同，故可研究c(H＋)对反应速率的影响。 答案　(1)2∶5　(2)Ⅰ　Ⅱ　Ⅰ　Ⅲ (3)c(H＋)(或硫酸的浓度)　确保所有实验中c(KMnO4)、c(H2C2O4)不变或总体积不变 15．(15分)(2024·沧州检测)“C1化学”是指以碳单质或分子中含1个碳原子的物质(如CO、CO2、CH4、CH3OH等)为原料合成工业产品的化学工艺，对开发新能源和控制环境污染有重要意义。 (1)向体积为 2 L的密闭容器中充入1 mol CO和2 mol H2，在一定条件下发生如下反应：CO(g)＋2H2(g)⥫⥬CH3OH(g)。平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如图所示。请回答： ① p1、T1℃时，若经过t秒达到平衡，从开始到平衡的过程中，用H2表示的平均反应速率为　　　　。 ②图中压强p1　　　　　压强p2(填“＞”“＜” 或 “＝” )。 (2)一定温度下，在三个体积均为 1.0 L的恒容密闭容器中发生如下反应：2CH3OH(g)⥫⥬CH3OCH3(g)＋H2O(g)。 容器 编号 温度 (℃) 起始的物质的量(mol) 平衡的物质的量(mol) CH3OH(g) CH3OCH3(g) H2O(g) Ⅰ 387 0.20 0.080 0.080 Ⅱ 387 0.40 Ⅲ 207 0.20 0.090 0.090 ①容器Ⅰ中反应达到平衡所需时间比容器Ⅲ中的　　　 　(填“长”“短”或“相等”)。 ②达到平衡时，容器Ⅰ中的CH3OH的体积分数　　　 　(填“大于”“小于”或“相等”)容器Ⅱ中的CH3OH的体积分数。 ③若起始时向容器Ⅰ中充入CH3OH 0.1 mol、CH3OCH3 0.15 mol和H2O 0.10 mol，则反应将向　　　　方向进行(填“正反应”“逆反应”或“不移动”)。 (3)一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)⥫⥬CH3OH(g)＋H2O(g)。若反应在恒容绝热(不与外界交换能量)条件下进行，按下表数据投料，反应达到平衡状态时，测得体系压强升高。 物质 CO2 H2 CH3OH H2O 起始投料/ mol 1 3 2 0 则升高温度，该反应的平衡常数将　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。 解析　(1)p1、T1℃时，CO的转化率为0.5，平衡时消耗H2的物质的量为1mol，v(H2)＝1 mol÷2 L÷t s＝0.5/t mol·L-1·s-1。温度相同时，增大压强，平衡正向移动，CO的转化率增大，所以p2＞p1。 (2)①容器Ⅰ和容器Ⅲ中反应物的起始量相同，容器Ⅰ的反应温度高，化学反应速率快，反应达到平衡所需时间比容器Ⅲ中的短。②容器Ⅱ和容器Ⅰ的反应温度相同，容器Ⅱ中反应物起始的物质的量是容器Ⅰ的两倍，相当于在容器Ⅰ的基础上增大压强，改变压强不能使该平衡发生移动，故两容器中CH3OH的体积分数相等。③该条件下反应的平衡常数K＝4，Qc＝1.5＜K，所以反应将向正反应方向进行达到平衡。 (3)按题示条件投料，反应正向进行达到平衡，气体的物质的量减小，温度不变时压强减小；在恒容绝热条件下，体系的压强增大，说明反应是放热反应。升高温度，放热反应的平衡逆向移动，平衡常数减小。 答案　(1)① 0.5/t mol·L-1·s-1　② ＜ (2)① 短　②相等　③正反应　(3)减小 16．(16分)氨气中氢含量高，是一种优良的小分子储氢载体，且安全、易储运，可通过下面两种方法由氨气得到氢气。 方法Ⅰ：氨热分解法制氢气 相关化学键的键能数据 化学键 N≡N H—H N—H 键能E/(kJ·mol-1) 946 436.0 390.8 一定温度下，利用催化剂将NH3分解为N2和H2。回答下列问题： (1)反应2NH3(g)⥫⥬N2(g)＋3H2(g)　ΔH＝　　　　kJ·mol-1。 (2)已知该反应的ΔS＝198.9 J·mol-1·K-1，在下列哪些温度下反应能自发进行　　　　　(填标号)。 A．25 ℃ B．125 ℃ C．225 ℃ D．325 ℃ (3)某兴趣小组对该反应进行了实验探究。在一定温度和催化剂的条件下，将0.1 mol NH3通入3 L的密闭容器中进行反应(此时容器内总压为200 kPa)，各物质的分压随时间的变化曲线如图所示。 ①若保持容器体积不变，t1时反应达到平衡，用H2的浓度变化表示0～t1时间内的反应速率v(H2)＝　　　　　　mol·L-1·min-1(用含t1的代数式表示)。 ②t2时将容器体积迅速缩小至原来的一半并保持不变，图中能正确表示压缩后N2分压变化趋势的曲线是　　　　(用图中a、b、c、d表示)，理由是_______________________ ________________________________________________________________________。 ③在该温度下，反应的标准平衡常数Kθ＝　　　。(已知：分压＝总压×该组分物质的量分数，对于反应dD(g)＋eE(g)⥫⥬gG(g)＋hH(g)，Kθ＝，其中pθ＝100 kPa，pG、pH、pD、pE为各组分的平衡分压)。 方法Ⅱ：氨电解法制氢气 利用电解原理，将氨转化为高纯氢气，其装置如图所示。 (4)电解过程中OH－的移动方向为　　　　(填“从左往右”或“从右往左”)。 (5)阳极的电极反应式为________________________________。 解析　(1) 根据反应热＝反应物的总键能－生成物的总键能，2NH3(g)⥫⥬N2(g)＋3H2(g)，ΔH＝390.8 kJ·mol-1×3×2－(946 kJ·mol-1＋436.0 kJ·mol-1×3)＝ ＋90.8 kJ·mol-1。(2)若反应自发进行，则需ΔH－TΔS<0，T>＝＝456.5 K，即温度应高于(456.5－273)℃＝183.5 ℃，CD符合。(3)①设t1时达到平衡，转化的NH3的物质的量为2x，列出三段式： 2NH3(g)⥫⥬N2(g)＋3H2(g) 起始/mol 0.1 0 0 转化/mol 2x x 3x 平衡/mol 0.1－2x x 3x 根据同温同压下，混合气体的物质的量等于体积之比，＝，解得x＝0.02 mol，v(H2)＝＝ mol·L-1·min-1；②t2时将容器体积压缩到原来的一半，开始N2分压变为原来的2倍，随后由于加压平衡逆向移动，N2分压比原来2倍要小，故b曲线符合；③由图可知，平衡时，NH3、N2、H2的分压分别为120 kPa、40 kPa、120 kPa，则Kθ＝＝＝0.48。(4)由图可知，通NH3的一极氮元素化合价升高，发生氧化反应，为电解池的阳极，则另一电极为阴极，电解过程中OH－移向阳极，则从右往左移动。(5)阳极NH3失电子发生氧化反应生成N2，结合碱性条件，电极反应式为：2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O。 答案　(1)＋90.8　(2)CD　(3)①　②b　t2时，快速缩小容器体积为原来的一半，即对反应体系加压，压强增大为原来的2倍，N2的分压瞬时增大为原来的2倍，随后反应2NH3(g)⥫⥬3H2(g)＋N2(g)平衡逆向移动，N2的分压减小，符合该变化趋势的为b线　③0.48 (4)从右往左　(5)2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O 17．(15分)(2024·湖北卷)用BaCO3和焦炭为原料，经反应Ⅰ、Ⅱ得到BaC2，再制备乙炔是我国科研人员提出的绿色环保新路线。 反应Ⅰ：BaCO3(s)＋C(s)⥫⥬BaO(s)＋2CO(g) 反应Ⅱ：BaO(s)＋3C(s)⥫⥬BaC2(s)＋CO(g) 回答下列问题： (1)写出BaC2与水反应的化学方程式_______________________________________。 (2)已知Kp＝(pCO)n、K＝()n(n是CO的化学计量数)。反应Ⅰ、Ⅱ的lg K与温度的关系曲线如图1。 ①反应BaCO3(s)＋4C(s)⥫⥬BaC2(s)＋3CO(g)在1 585 K的Kp＝　　　　Pa3。 ②保持1 320 K不变，假定恒容容器中只发生反应Ⅰ，达到平衡时pCO＝　　　　Pa，若将容器体积压缩到原来的，重新建立平衡后pCO＝　　　　　　Pa。 (3)恒压容器中，焦炭与BaCO3的物质的量之比为4∶1，Ar为载气。1 400 K和1 823 K下，BaC2产率随时间的关系曲线依实验数据拟合得到图2(不考虑接触面积的影响)。 ①初始温度为900 K，缓慢加热至1 400 K时，实验表明BaCO3已全部消耗，此时反应体系中含Ba物种为　　　　。 ②1 823 K下，反应速率的变化特点为______________________________________，其原因是_________________________________________________________。 解析　(1) BaC2与电石CaC2类似，与水反应生成C2H2(乙炔)和Ba(OH)2，该反应的化学方程式为BaC2＋2H2O===Ba(OH)2＋C2H2↑。(2)①将BaCO3(s)＋4C(s)⥫⥬BaC2(s)＋3CO(g)记为反应Ⅲ，由盖斯定律可知，反应Ⅲ＝反应Ⅰ＋反应Ⅱ，根据方程式相加，K相乘的原则，有KⅢ＝KⅠ·KⅡ。由图1可知，1 585 K时lg KⅠ＝2.5，lg KⅡ＝－1.5，则该温度下KⅢ＝102.5×10-1.5＝10。根据Kp＝(pCO)n、K＝()n可知，Kp＝K×(105 Pa)n，其中n为方程式中CO的化学计量数。反应Ⅲ中CO的化学计量数为3，因此反应Ⅲ的Kp＝KⅢ×(105 Pa)3＝1016 Pa3。②由图1可知，1 320 K时，lg KⅠ＝0，即KⅠ＝1。反应Ⅰ中CO的化学计量数为2，则该温度下，Kp(Ⅰ)＝KⅠ×(105 Pa)2＝1010Pa2。根据反应Ⅰ可如，其分压平衡常数表达式为Kp(Ⅰ) ＝p，因此平衡时pCO＝＝＝105 Pa。平衡常数只与温度有关，将容器体积压缩到原来的，Kp(Ⅰ)不变，则pCO不变，仍为105 Pa。(3)①由图2可知，1 823 K下，BaC2产率随着时间的延长不断增加至接近100%，而1 400 K下，BaC2产率始终为0，说明反应Ⅱ在1 400 K以下没有发生，而BaCO3全部消耗，说明反应Ⅰ已完全进行，生成BaO，故此时体系中含Ba物种为BaO。②图2的横坐标为时间，纵坐标为BaC2产率，则图像的斜率可代表反应速率，由图2可知，1 823 K下，t1～t2阶段净反应速率不变，t2后反应达到平衡，净反应速率恒为0。该体系中的反应物均为固体，固体的浓度为定值，不会随着反应消耗而发生改变，因此出现上述特点。 答案　(1)BaC2＋2H2O===Ba(OH)2＋C2H2↑　(2)①1016　②105　105　(3)①BaO　②t1～t2阶段净反应速率为正值且恒定不变，t2后反应达到平衡，净反应速率恒为0　反应物均为固体，固体的浓度为定值，不会随着消耗而发生改变 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$