题型02 化学反应速率与平衡综合应用（期中真题汇编，北京专用）高二化学上学期

题型02 化学反应速率与平衡综合应用 1．(24-25高二上·北京·期中)合成氨的热化学方程式为  。最近，吉林大学与韩国、加拿大科研人员合作研究，提出基于机械化学(“暴力”干扰使铁活化)在较温和的条件下由氮气合成氨的新方案(过程如图所示)，利用这种方案所得氨的体积分数平衡时可高达。下列说法正确的是 A．该方案所得氨的含量高，主要是因为使用了铁做催化剂 B．采用该方案生产氨气，活化能和均减小 C．该方案氨的含量高，与反应温度较低有关 D．为了提高氨气的产率，应尽量采取较高温度提高化学反应速率 2．(24-25高二上·北京延庆·期中)一定条件下合成乙烯：。已知温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如下图。下列说法正确的是 A．M点的正反应速率v正(CO2)，大于N点的逆反应速率v逆(CO2) B．若投料比n(H2)∶n(CO2)=3∶1，则图中M点乙烯的体积分数为7.69% C．250℃，催化剂对CO2平衡转化率的影响最大 D．该反应正向放热，升高温度，平衡常数增大，平衡逆向移动 3．(24-25高二上·北京西城·期中)中国科学家在淀粉人工光合成方面取得重大突破性进展，该实验方法首先将催化还原为。已知催化加氢的主要反应有： ①     ②     其他条件不变时，在相同时间内温度对催化加氢的影响如下图。下列说法不正确的是 A．     B．使用催化剂，能降低反应的活化能，增大活化分子百分数 C．其他条件不变，增大压强，有利于反应向生成的方向进行 D．220～240℃，升高温度，对反应②速率的影响比对反应①的小 4．(23-24高三上·北京丰台区·期中)某实验小组用如下实验测定海带预处理后所得溶液的碘含量，实验步骤及现象如下： 已知：I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6，下列说法不正确的是： A．溶液b为蓝色是因为发生了反应：H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O B．该实验可证明蓝色恢复与空气无关 C．溶液反复由无色变蓝的原因可能是H2O2氧化I-的反应速率比Na2S2O3还原I2的反应速率快 D．上述实验不能准确测定待测液中的碘含量，应补充实验步骤：滴定前向溶液b中加少量MnO2，反应至不再产生气泡，过滤，对滤液进行滴定 5．(22-23高二上·北京清华大学附属中学·期中)向20mL 0.40mol/L 溶液中加入少量K1溶液，反应历程是： ⅰ.； ⅱ.。 双氧水分解反应过程中能量变化和不同时刻测得生成氧气的体积(已折算为标准状况)如下图所示： t/min 0 5 10 15 20 /mL 0.0 12.6 20.16 28.0 32.7 下列说法错误的是 A．反应ⅰ的速率比反应ⅱ慢 B．不能改变总反应的能量变化 C．0～10min的平均反应速率： D．改变了双氧水分解反应的反应历程，曲线②为含有的反应过程 6．(24-25高二上·北京·期中)在两个密闭的锥形瓶中，0.05 g形状相同的镁条(过量)分别与2 mL 2 mol·L−1的 盐酸和醋酸反应，测得容器内压强随时间的变化曲线如下图。下列说法正确的是 A．①代表的是盐酸与镁条反应时容器内压强随时间的变化曲线 B．任意相同时间段内，盐酸与Mg反应的化学反应速率均快于醋酸与Mg反应的化学反应速率 C．反应中醋酸的电离被促进，两种溶液最终产生的氢气总量基本相等 D．1 mol·L−1 NaOH溶液完全中和上述两种酸溶液，盐酸消耗NaOH溶液的体积更大 7．(24-25高二上·北京延庆·期中)对水样中溶质M的分解速率影响因素进行研究。在相同温度下，M的物质的量浓度(mol/L)随时间(min)变化的有关实验数据见下表。 时间水样 0 5 10 15 20 25 Ⅰ(pH=2) 0.40 0.28 0.19 0.13 0.10 0.09 Ⅱ(pH=4) 0.40 0.31 0.24 0.20 0.18 0.16 Ⅲ(pH=4) 0.20 0.15 0.12 0.09 0.07 0.05 Ⅳ(pH=4，含) 0.20 0.09 0.05 0.03 0.01 0 下列说法不正确的是 A．在0~20min内，Ⅰ中M的分解速率为0.015mol/(L·min) B．其他条件不变时，水样酸性越强，M的分解速率越快 C．在0~25min内，Ⅲ中M的分解速率比Ⅱ快 D．在0~25min内，Ⅳ中M的分解百分率最大 8．(24-25高二上·北京丰台区·期中)温度为T时，向2.0L恒容密闭容器中充入1.0 molPCl5，反应PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)经一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表： t/s 0 50 150 250 350 n(PCl3)/ mol 0 0.16 0.19 0.20 0.20 下列说法正确的是 A．反应在前50 s的平均速率为v(PCl3)=0.0032 mol·L-1·s-1 B．保持其他条件不变，升高温度，平衡时，c(PCl3)=0.11 mol·L-1，则反应的△H＜0 C．相同温度下，起始时向容器中充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2，达到平衡前v(正)<v(逆) D．相同温度下，起始时向容器中充入2.0molPCl3、2.0molCl2，达到平衡时，PCl3的转化率大于80% 9．(23-24高二下·北京第五十五中学·期中)一定温度下，在1 L的恒容密闭容器中发生反应：，反应过程中的部分数据如下表所示： 时间（t/min） 物质的量（n/mol） 0 2.0 2.4 0 5 0.8 10 1.6 15 1.6 下列说法不正确的是 A．0～5 min用A表示的平均反应速率为 B．此温度下，反应的平衡常数K为1.6 C．物质B的平衡转化率约为33% D．15 min后，再加入A、B、C各1.6 mol，平衡不移动 10．(24-25高二上·北京·期中)在10 L密闭容器中充入气体X和Y，发生反应X（g）+Y（g）M（g）+N（g），所得实验数据如下表： 实验编号 温度／℃ 起始时物质的量／mol 平衡时物质的量／mol n（X） n（Y） n（M） ① 700 0.40 0.10 0.090 ② 800 0.40 0.10 0.080 ③ 800 0.20 0.05 A 下列说法正确的是 A．①中，若5 min末测得n（M）=0.050 mol，则0至5 min内，用N表示的平均反应速率v（N）=1.0×10－2 mol／（L·min） B．③中，达到平衡时，Y的转化率为80％ C．800℃，该反应的平衡常数K=2.0 D．反应焓变H>0 11．(24-25高二上·北京朝阳区·期中)研究催化剂对反应速率的影响。恒温、恒容时，随时间的变化如下。 0 20 40 60 80 催化剂Ⅰ 2.40 2.00 1.60 1.20 0.80 催化剂Ⅱ 2.40 1.60 0.80 0.40 0.40 下列说法不正确的是 A．使用催化剂Ⅰ，0~20min的平均反应速率 B．使用催化剂Ⅱ，达平衡后容器内的压强是初始时的倍 C．相同条件下，使用催化剂Ⅱ可使该反应的活化能降低更多，反应更快 D．相同条件下，使用催化剂Ⅱ可使该反应的化学平衡常数更大 12．(24-25高二上·北京第十一中学顺义分校·期中)已知的键能为的键能为。反应经历了如下反应历程：①，②，反应过程的能量变化如下图所示。 下列说法不正确的是 A．的键能为 B．升高温度，反应①和②速率均增大 C．升高温度，反应②的限度和速率均增大，有利于提高的转化率 D．为防止反应过程中有大量累积，应选择合适的催化剂降低反应②的活化能 13．(24-25高二上·北京延庆·期中)某学生设计如图Ⅰ装置，测定2mol/L的硫酸分别与锌粒、锌粉反应的速率。请回答： (1)图Ⅰ装置中盛放硫酸的仪器名称是 。 (2)锥形瓶内发生反应的离子方程式是 。 (3)按照图Ⅰ装置实验时，已限定了两次实验时间均为10min，还需要测定的另一个数据是 。 (4)实验结束后，得到的结论是 。 (5)该学生又将图Ⅰ装置中的气体收集装置改为图Ⅱ，实验完毕待冷却后，该生准备读取滴定管上液面所处的刻度数时，发现滴定管中液面高于干燥管中液面，应首先采取的操作是 。 14．(21-22高二上·北京日坛中学·期中)利用反应CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)可得到清洁能源H2。 (1)该反应化学平衡常数表达式K= 。 (2)该反应的平衡常数随温度的变化如表： 温度/℃ 400 500 830 1000 平衡常数K 10 9 1 0.6 从上表可以推断：此反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。 (3)830℃时，向容积为2L的密闭容器中充入1molCO与1molH2O，2min时CO为0.6mol。2min内v(CO2)= ，此时反应进行的方向是 ，依据是 ，可以判断该反应达到平衡的标志是 (填字母)。 a.体系的压强不再发生变化                 b.混合气体的密度不变 c.CO的消耗速率与CO2的消耗速率相等     d.各组分的物质的量浓度不再改变 15．(24-25高二上·北京十一学校·期中)在密闭容器内，时，加入等物质的量的、，发生如下反应：  反应过程中随时间的变化如下表： 时间/s 0 10 20 30 40 50 0.20 0.16 0.13 0.11 0.10 0.10 (1)计算该反应在20秒内用表示的反应速率 。 (2)该反应的平衡常数表达式为 ，该温度下该反应的平衡常数为 。 (3)增大压强，平衡移动 (填“正向”、“逆向”或“不”)，平衡常数 (填“增大”、“减小”或“不变”)。 (4)下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是 (填字母)。 a．   b．   c．   d． (5)能使该反应的反应速率增大，且NO的平衡转化率也增大的是 (填字母)。 a．及时分离出  b．适当升高温度  c．选择高效催化剂  d．增大浓度  e．增大浓度 16．(24-25高二上·北京交通大学附属中学·期中)丁烯(C4H8)是重要的化工原料，可由丁烷(C4H10)催化脱氢制备，反应如下： ； 已知：i．该工艺过程的副产物有炭(C)，生成的积炭会附着在催化剂表面，影响催化效果。 ii．温度过高会引发正丁烷裂解生成低碳烃类的副反应。 (1)寻找高效的催化剂是脱氢反应重要的研究课题之一。 ①催化剂使用一段时间后活性会下降，通入适量氢气可使其改善，氢气的作用是 。 ②其他条件相同时，以SiO2为载体与不同质量百分比的CrOx组合，催化效果相关数据如下表。 实验组 催化剂组成 正丁烷转化率/% 正丁烯收率/% 1 无催化剂 5 0.35 2 SiO2 5 0.35 3 25.5 18.3 4 27.5 20.65 5 24 17.87 下列说法正确的是 (填序号)。 a．脱氢反应中SiO2不起催化作用 b．CrOx的含量越高，反应的催化效果越好 c．CrOx的含量对丁烷脱氢反应的焓变无影响 (2)其他条件相同，30 min时测得正丁烷转化率、正丁烯收率随温度的变化如图1。 [收率=] ①实际生产温度选择590 ℃，由图1说明其理由是 。 ②590℃时，向体积为1 L的密闭容器中充入3 mol正丁烷气体，据图1计算0~30 min内生成正丁烯的平均反应速率为 mol/(L·min)。 17．(24-25高二上·北京西城外国语学校·期中)烟气脱硫脱硝技术是环境科学研究的热点。某小组模拟氧化结合溶液吸收法同时脱除和NO的过程示意图如下。 气体反应器中的主要反应原理及相关数据如下表。 反应 平衡常数(25℃) 活化能/(kJ/mol) 反应a：  kJ/mol 24.6 反应b： kJ/mol 3.17 反应c：   58.17 (1)已知：  kJ/mol则 。 (2)其他条件不变时，高于150℃，在相同时间内和NO的转化率均随温度升高而降低，原因是 。 (3)其他条件不变，和NO初始的物质的量浓度相等时，经检测装置1分析，在相同时间内，和NO的转化率随的浓度的变化如下图。结合数据分析NO的转化率高于的原因 。 18．(24-25高二上·北京延庆·期中)“碳中和”是通过植树造林和其他人工技术(或工程)对排放的碳加以捕集利用，从而使排放到大气中的CO2净增量为零。 Ⅰ．一定温度下，向某固定容积的密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体。。反应过程中CO2气体和CO气体的浓度与时间的关系如图所示。请回答下列问题： (1)t1min时，v正(CO) v逆(CO)(填“>”“<”或“=”)。 (2)0-4min时，CO2的平均反应速率为 。 (3)4min时，CO2的转化率为 ；该温度下的化学平衡常数K= 。 (4)下列叙述能说明上述反应达到平衡状态的是 (填序号)。 a．气体的压强不再变化 b．混合气体的密度不再变化 c．混合气体的平均相对分子质量不再变化 d．单位时间内消耗nmolCO2，同时生成nmolCO Ⅱ．由CO2与H2制备甲醇(CH3OH)是当今研究的热点之一，历程如下：。制备过程发生如下副反应： 反应①： 反应②：。 (5)写出CO2与H2制备CH3OH的热化学方程式 。 (6)恒压下，将CO2和H2按物质的量之比为1∶3充入密闭容器，甲醇平衡产率在无分子筛膜和有分子筛膜(能选择性分离出H2O)时随温度的变化如图所示。 ①相同温度下，P点甲醇产率高于T点的原因 。 ②对比曲线Ⅰ和Ⅱ，分析曲线Ⅱ中甲醇平衡产率随温度升高在P点之前增大而P点以后减小的原因 。 19．(24-25高二上·北京理工大学附属中学·期中)硝酸是一种重要的化工原料，工业上采用氨催化氧化法制备，生产过程中发生的反应有：                (1)已知上述三个反应都是放热反应。试从能源和资源利用两个角度提出你的建议： 。 (2)是硝酸生产中氨催化氧化的副产物，和CO是环境污染性气体。这两种气体会发生反应：，“”常用作该反应的催化剂。其总反应分两步进行： 第一步为：； 第二步为 (写方程式)。 第二步反应几乎不影响总反应达到平衡所用的时间，由此推知，第二步反应的活化能 (填“>”、“＜”或“=”)第一步反应活化能。 (3)在四个容积不完全相同的恒容密闭容器中充入相应量的气体(如下表)，发生反应    △H，容器I、II、III中的平衡转化率如图所示： 实验编号 起始物质的量mol 起始物质的量mol 起始物质的量mol I 0.1 0 0 II 0.1 0 0 III 0.1 0 0 IV 0.06 0.06 0.04 ①该反应的△H (填“>”或“＜”)0。 ②图中A、B、C三点处容器内总压强最大的点是 (填“A”“B”或“C”) ③已知容器II的体积为1L，在470℃下进行反应，30s后达到平衡，0～30s内容器II中的反应速率为 ，该反应的平衡常数K= 。 ④若容器IV与容器II的体积相等，则470℃时容器IV的起始反应速率： (填“>”“＜”或“=”)。 20．(24-25高二上·北京日坛中学·期中)某同学进行了硫代硫酸钠与硫酸反应的有关实验，实验过程的数据记录如下(见表格)，请结合表中信息，回答有关问题： 实验序号 反应温度 参加反应的物质 A 20 10 10 0 B 20 5 10 5 C 20 10 5 5 D 40 5 10 5 (1)上述实验中，反应速率最快的可能是 (填实验序号)。 (2)比较某一因素对实验产生的影响时，必须排除其他因素的干扰，即需要控制好与实验有关的各项反应条件，其中： ①能说明温度对该反应速率影响的组合是 (填实验序号，下同)。 ②A和B、A和C的组合比较，所研究的问题是 。 ③写出上述反应的离子方程式 。 (3)可以利用出现黄色沉淀的快慢来比较反应速率的快慢，请分析不采用观察生成气泡快慢比较反应速率的快慢的原因是 。 (4)二氧化硫溶于水后溶液呈酸性，请结合化学方程式及电离方程式加以说明： 。 21．(24-25高二上·北京第一六六中学·期中)二甲醚(CH3OCH3)是重要的化工原料，可用CO和H2制得，总反应的热化学方程式为：  。 工业中采用“一步法”，通过复合催化剂使下列甲醇合成和甲醇脱水反应同时进行： ⅰ．甲醇合成反应：______。 ⅱ．甲醇脱水反应：。 (1)起始时向容器中投入2molCO和，测得某时刻上述总反应中放出的热量为，此时CO的转化率为 。 (2)请补全甲醇合成反应的热化学方程式 。 (3)甲醇脱水反应：，是制备二甲醚的重要环节。 ①某温度下，该反应的化学平衡常数是360。在恒容密闭容器中加入一定量的CH3OH(g)，测得某时刻各组分浓度如下表所示。此时正反应速率 逆反应速率(填“>”、“<”或“=”)。 物质 浓度 ②在一定温度下的恒容密闭容器中发生甲醇脱水反应，下列能说明该反应已达到平衡状态的 。 a．相同时间内消耗CH3OH的物质的量与消耗CH3OCH3的物质的量之比为2:1 b．混合体系气体平均摩尔质量不变 c．恒容密闭容器内的压强不变 d．混合体系内甲醇的质量分数不变 (4)生产二甲醚的过程中存在以下副反应，与甲醇脱水反应形成竞争。    将反应物混合气按进料比通入反应装置，选择合适的催化剂。在不同温度下，反应相同时间，测得二甲醚的选择性如图所示。 资料：二甲醚的选择性是指转化为二甲醚的CO在全部转化的CO中所占的比例。温度低于265℃时，随着温度升高二甲醚选择性增加，原因是 。 22．(24-25高二上·北京丰台区·期中)某小组研究与盐溶液的反应。 资料：ⅰ.镁和水反应会在镁条表面形成致密的膜，阻碍反应进一步发生。 ⅱ.某些体积较小的离子能够“钻入”膜，达到使其溶解的效果，称作“离子钻入效应”。 进行实验：常温下，向试剂X中加入长的光亮镁条。 实验序号 试剂X 实验现象 Ⅰ 蒸馏水 镁条表面有微小气泡附着 Ⅱ 溶液 迅速有大量无色气泡冒出，同时产生大量白色沉淀 Ⅲ 溶液 镁条表面迅速覆盖一层疏松黑色固体，并有少量气泡冒出 Ⅳ 溶液和溶液充分混合、过滤后所得的滤液 迅速有大量无色气泡冒出，滤液中逐渐出现白色浑浊 (1)分别收集实验Ⅱ和实验Ⅳ中产生的气体于小试管中，用拇指堵住试管口，靠近酒精灯火焰，松开拇指，均听到爆鸣声，说明生成的气体中含有 。 (2)常温下，溶液的。结合化学用语解释溶液显碱性的原因 。 (3)经实验测定，实验Ⅱ中产生的白色沉淀中含有。已知可以和形成，请用化学平衡移动原理解释实验Ⅱ中生成气体速率快及生成的原因 。 (4)实验Ⅲ中生成了，写出该反应的离子方程式 。 (5)对于实验Ⅳ，小组同学猜测滤液中的某些微粒可能对反应速率有影响。继续设计并实施实验，进行深入研究。 实验序号 试剂X 实验现象 Ⅴ _______ 细微气泡冒出 Ⅵ 溶液蒸馏水 镁条表面有微小气泡附着 ①甲同学认为实验Ⅳ的滤液中含有，请设计实验方案证实其想法 。 ②对比实验Ⅳ和Ⅴ，可知对反应速率有影响。实验Ⅴ中的试剂X是 。 (6)综合上述实验可知，与可以加快和反应的速率。反应速率加快的原因是 。 (7)研究表明，与盐溶液反应的多样性与 有关。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 题型02 化学反应速率与平衡综合应用 1．(24-25高二上·北京·期中)合成氨的热化学方程式为  。最近，吉林大学与韩国、加拿大科研人员合作研究，提出基于机械化学(“暴力”干扰使铁活化)在较温和的条件下由氮气合成氨的新方案(过程如图所示)，利用这种方案所得氨的体积分数平衡时可高达。下列说法正确的是 A．该方案所得氨的含量高，主要是因为使用了铁做催化剂 B．采用该方案生产氨气，活化能和均减小 C．该方案氨的含量高，与反应温度较低有关 D．为了提高氨气的产率，应尽量采取较高温度提高化学反应速率 【答案】C 【详解】A．由循环图看出，铁是合成氨的催化剂，但催化剂不影响平衡移动，A错误； B．使用催化剂能降低活化能，但不改变反应的，B错误； C．合成氨是放热反应，较低的反应温度有利于提高氮气的转化率及氨气的产率，C正确； D．合成氨是放热反应，温度过高会影响氨气的产率，D错误； 故选C。 2．(24-25高二上·北京延庆·期中)一定条件下合成乙烯：。已知温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如下图。下列说法正确的是 A．M点的正反应速率v正(CO2)，大于N点的逆反应速率v逆(CO2) B．若投料比n(H2)∶n(CO2)=3∶1，则图中M点乙烯的体积分数为7.69% C．250℃，催化剂对CO2平衡转化率的影响最大 D．该反应正向放热，升高温度，平衡常数增大，平衡逆向移动 【答案】B 【详解】A．M、N都是平衡状态，两点都分别满足v正=v逆，化学反应速率随温度的升高而加快，N点温度高但N点催化剂的催化效率比M低，两个因素对速率的影响程度未知，无法判断M、N两点的速率大小，故A错误； B．设开始投料氢气为3mol，则二氧化碳为1mol，当在M点平衡时二氧化碳的转化率为所以有 所以乙烯的体积分数为7.69%，故B正确； C．催化剂只影响反应速率，不影响平衡移动和转化率，故C错误； D．根据图像，温度升高，CO2平衡转化率下降，说明升温平衡逆向移动，平衡常数K减小，正反应放热，故D错误； 故选B。 3．(24-25高二上·北京西城·期中)中国科学家在淀粉人工光合成方面取得重大突破性进展，该实验方法首先将催化还原为。已知催化加氢的主要反应有： ①     ②     其他条件不变时，在相同时间内温度对催化加氢的影响如下图。下列说法不正确的是 A．     B．使用催化剂，能降低反应的活化能，增大活化分子百分数 C．其他条件不变，增大压强，有利于反应向生成的方向进行 D．220～240℃，升高温度，对反应②速率的影响比对反应①的小 【答案】D 【详解】A．根据盖斯定律：①-②得，故A正确； B．使用催化剂能降低反应的活化能，增大活化分子的百分数，加快反应速率，故B正确； C．反应①是气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，即向生成的方向移动，反应②是气体体积不变的反应，增大压强，平衡不发生移动，故C正确； D．反应①是放热反应，反应②是吸热反应，，升高温度，反应①平衡逆向移动，反应②平衡正向移动，二氧化碳的转化率增大，但甲醇的选择性下降，说明对反应②速率的影响比对反应①的大，故D错误； 故选：D。 4．(23-24高三上·北京丰台区·期中)某实验小组用如下实验测定海带预处理后所得溶液的碘含量，实验步骤及现象如下： 已知：I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6，下列说法不正确的是： A．溶液b为蓝色是因为发生了反应：H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O B．该实验可证明蓝色恢复与空气无关 C．溶液反复由无色变蓝的原因可能是H2O2氧化I-的反应速率比Na2S2O3还原I2的反应速率快 D．上述实验不能准确测定待测液中的碘含量，应补充实验步骤：滴定前向溶液b中加少量MnO2，反应至不再产生气泡，过滤，对滤液进行滴定 【答案】C 【详解】A．向含有I-的溶液中滴加稀硫酸、淀粉、过量H2O2，发生反应：H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O，生成的I2遇淀粉变为蓝色，A正确； B． 该实验蓝色恢复是因为过量的H2O2与NaI发生反应：H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O，生成的I2遇淀粉变为蓝色，与空气无关，B正确； C．溶液变无色，是因为发生反应：I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6，溶液又变蓝，是因为过量的H2O2与NaI发生反应：H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O，生成的I2遇淀粉变为蓝色，在加入Na2S2O3溶液后，溶液先变无色，随后变蓝色，可能是H2O2氧化I-的反应速率比Na2S2O3还原I2的反应速率慢，C错误； D．由于H2O2是过量的，可与NaI发生反应，因此上述实验不能准确测定待测液中的碘含量，应补充实验步骤：滴定前向溶液b中加少量MnO2，过量的H2O2在MnO2的作用下分解，产生O2，至不再产生气泡，即H2O2完全分解后，过滤，对滤液进行滴定，D正确； 因此答案选C。 5．(22-23高二上·北京清华大学附属中学·期中)向20mL 0.40mol/L 溶液中加入少量K1溶液，反应历程是： ⅰ.； ⅱ.。 双氧水分解反应过程中能量变化和不同时刻测得生成氧气的体积(已折算为标准状况)如下图所示： t/min 0 5 10 15 20 /mL 0.0 12.6 20.16 28.0 32.7 下列说法错误的是 A．反应ⅰ的速率比反应ⅱ慢 B．不能改变总反应的能量变化 C．0～10min的平均反应速率： D．改变了双氧水分解反应的反应历程，曲线②为含有的反应过程 【答案】C 【详解】A．根据图中信息，反应i比反应ii的活化能大，活化能越大，反应速率越慢，则反应ⅰ的速率比反应ⅱ慢，故A正确； B．由i、ii相加得到2H2O2=2H2O+O2↑，KI为反应的催化剂，降低反应的活化能，但不能改变总反应的能量变化，故B正确； C．由表中数据可知，0～10 min生成氧气的物质的量为=9×10-4mol，由反应可知消耗的过氧化氢为2×9×10-4mol=1.8×10-3mol，忽略溶液体积的变化，v（H2O2）==9.0×10-3mol/（L•min），故C错误； D．IK是催化剂，降低活化能加快反应速率，因此改变了双氧水分解反应的反应历程，曲线②为含有的反应过程，故D正确； 故选C。 6．(24-25高二上·北京·期中)在两个密闭的锥形瓶中，0.05 g形状相同的镁条(过量)分别与2 mL 2 mol·L−1的 盐酸和醋酸反应，测得容器内压强随时间的变化曲线如下图。下列说法正确的是 A．①代表的是盐酸与镁条反应时容器内压强随时间的变化曲线 B．任意相同时间段内，盐酸与Mg反应的化学反应速率均快于醋酸与Mg反应的化学反应速率 C．反应中醋酸的电离被促进，两种溶液最终产生的氢气总量基本相等 D．1 mol·L−1 NaOH溶液完全中和上述两种酸溶液，盐酸消耗NaOH溶液的体积更大 【答案】C 【详解】A． 盐酸为一元强酸，醋酸为一元弱酸，则2 mL 2 mol·L−1的 盐酸和醋酸中，盐酸中c(H+)大，与镁条反应的速率大，相同时间内产生的氢气多，容器内压强大，反应速率快，反应先结束，故②代表的是盐酸与镁条反应时容器内压强随时间的变化曲线，故A错误； B． 可以通过曲线的斜率比较二者的反应速率，从图象可以看出，100s后，醋酸与镁的反应速率更大，此时盐酸与镁已接近反应结束，c(H+)较小，反应速率小，故B错误； C． 由于盐酸和醋酸的浓度和体积均相同，则二者物质的量相同，故反应结束时，产生的氢气气总量基本相等，故C正确； D． 由于盐酸和醋酸的物质的量相同，故用1 mol·L−1 NaOH溶液完全中和上述两种酸溶液时，盐酸与醋酸消耗NaOH溶液的体积相等，故D错误； 故选C。 7．(24-25高二上·北京延庆·期中)对水样中溶质M的分解速率影响因素进行研究。在相同温度下，M的物质的量浓度(mol/L)随时间(min)变化的有关实验数据见下表。 时间水样 0 5 10 15 20 25 Ⅰ(pH=2) 0.40 0.28 0.19 0.13 0.10 0.09 Ⅱ(pH=4) 0.40 0.31 0.24 0.20 0.18 0.16 Ⅲ(pH=4) 0.20 0.15 0.12 0.09 0.07 0.05 Ⅳ(pH=4，含) 0.20 0.09 0.05 0.03 0.01 0 下列说法不正确的是 A．在0~20min内，Ⅰ中M的分解速率为0.015mol/(L·min) B．其他条件不变时，水样酸性越强，M的分解速率越快 C．在0~25min内，Ⅲ中M的分解速率比Ⅱ快 D．在0~25min内，Ⅳ中M的分解百分率最大 【答案】C 【详解】A．在内，，A项正确； B．对比Ⅰ（pH=2）和Ⅱ（pH=4）的初始浓度均为0.40。5min时，Ⅰ的浓度降为0.28，Ⅱ为0.31，说明酸性越强（pH低），分解速率越快，B项正确； C．在0～25 min内，Ⅲ中M的分解速率==，Ⅱ中M的分解速率==，因此Ⅲ中M的分解速率比Ⅱ慢，C项错误； D．Ⅳ在0~25min内完全分解（0.20→0），分解率100%，显著高于其他组，D项正确； 故选C。 8．(24-25高二上·北京丰台区·期中)温度为T时，向2.0L恒容密闭容器中充入1.0 molPCl5，反应PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)经一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表： t/s 0 50 150 250 350 n(PCl3)/ mol 0 0.16 0.19 0.20 0.20 下列说法正确的是 A．反应在前50 s的平均速率为v(PCl3)=0.0032 mol·L-1·s-1 B．保持其他条件不变，升高温度，平衡时，c(PCl3)=0.11 mol·L-1，则反应的△H＜0 C．相同温度下，起始时向容器中充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2，达到平衡前v(正)<v(逆) D．相同温度下，起始时向容器中充入2.0molPCl3、2.0molCl2，达到平衡时，PCl3的转化率大于80% 【答案】D 【详解】A．反应在前50 s的平均速率为v(PCl3)= mol·L－1·s－1=0.0016 mol·L－1·s－1，A错误； B．原平衡时三氯化磷的浓度为0.100 mol·L－1，升高温度，平衡时，c(PCl3)=0.11 mol·L－1，说明升温后浓度增大，平衡正向移动，正反应为吸热，△H>0，B错误； C．该温度下平衡常数=，相同温度下，起始时向容器中充入1.0mol PCl5、0.20mol PCl3和0.20molCl2，此时浓度积=，所以反应正向进行，达到平衡前v(正)＞v(逆)，C错误； D．相当于加入2mol五氯化磷，压强增大，平衡逆向移动，平衡时PCl3的物质的量小于0.4mol，所以三氯化磷的转化率大于原平衡，即PCl3的转化率大于80%，D正确； 故选D。 9．(23-24高二下·北京第五十五中学·期中)一定温度下，在1 L的恒容密闭容器中发生反应：，反应过程中的部分数据如下表所示： 时间（t/min） 物质的量（n/mol） 0 2.0 2.4 0 5 0.8 10 1.6 15 1.6 下列说法不正确的是 A．0～5 min用A表示的平均反应速率为 B．此温度下，反应的平衡常数K为1.6 C．物质B的平衡转化率约为33% D．15 min后，再加入A、B、C各1.6 mol，平衡不移动 【答案】D 【详解】A．0~5 min内C的物质的量增加了0.8 mol，由于容器的容积是1 L，则用A物质浓度变化表示的反应速率v(A)==0.04mol/(L/min)，A正确； B．反应进行到10 min时，A物质的物质的量减少0.4 mol，根据物质反应转化关系可知B物质的物质的量减少0.8 mol，B的物质的量为2.4 mol-0.8 mol=1.6 mol，B的物质的量等于15 min时B的物质的量，则反应此时已达到平衡，此时C物质的量为1.6mol，可得，B正确； C．根据选项B分析可知：反应在进行到10 min时，A物质的物质的量减少0.4 mol，根据物质反应转化关系可知B物质的物质的量减少0.8 mol，B的平衡转化率约为 ，C正确； D．15 min后，再加入A、B、C各1.6 mol，等效于压缩体积，该反应为体积增大的反应，压强增大，反应逆向移动，D错误； 故选D。 10．(24-25高二上·北京·期中)在10 L密闭容器中充入气体X和Y，发生反应X（g）+Y（g）M（g）+N（g），所得实验数据如下表： 实验编号 温度／℃ 起始时物质的量／mol 平衡时物质的量／mol n（X） n（Y） n（M） ① 700 0.40 0.10 0.090 ② 800 0.40 0.10 0.080 ③ 800 0.20 0.05 A 下列说法正确的是 A．①中，若5 min末测得n（M）=0.050 mol，则0至5 min内，用N表示的平均反应速率v（N）=1.0×10－2 mol／（L·min） B．③中，达到平衡时，Y的转化率为80％ C．800℃，该反应的平衡常数K=2.0 D．反应焓变H>0 【答案】B 【详解】A.v（N）=v（M）=Δc/Δt=0.05mol÷10L÷5min=1.0×10-3mol/（L•min），故A错误； B.该反应前后气体总体积相同，压强对平衡无影响，③和②的投料比相同，即两次平衡是等效的，达到平衡时Y的转化率与②相同，为0.08mol/0.1mol×100%=80%，故B正确； C.                  X（g）+Y（g）⇌M（g）+N（g） 起始浓度（mol/L） 0.01     0.04      0       0 转化浓度（mol/L） 0.008   0.008    0.008   0.008 平衡浓度（mol/L） 0.002   0.032    0.008   0.008 实验②中，该反应的平衡常数K=c（M）c（N）/c（X）c（Y）=0.008×0.008/0.002×0.032=1.0，故C错误； D.由①和②可知温度升高时，平衡时n（M）下降，说明温度升高平衡逆向移动，所以该反应的ΔH＜0，故D错误。 故选B。 11．(24-25高二上·北京朝阳区·期中)研究催化剂对反应速率的影响。恒温、恒容时，随时间的变化如下。 0 20 40 60 80 催化剂Ⅰ 2.40 2.00 1.60 1.20 0.80 催化剂Ⅱ 2.40 1.60 0.80 0.40 0.40 下列说法不正确的是 A．使用催化剂Ⅰ，0~20min的平均反应速率 B．使用催化剂Ⅱ，达平衡后容器内的压强是初始时的倍 C．相同条件下，使用催化剂Ⅱ可使该反应的活化能降低更多，反应更快 D．相同条件下，使用催化剂Ⅱ可使该反应的化学平衡常数更大 【答案】D 【详解】A．使用催化剂Ⅰ，0~20min的平均反应速率，A正确； B． 起始时，气体的总量为2.4 V mol，平衡时，气体总量为4.4Vmol，相同条件下，压强之比等于物质的量之比，故使用催化剂Ⅱ，达平衡后容器内的压强是初始时的倍，B正确； C．根据恒温、恒容时，随时间的变化数据分析，相同条件下，使用催化剂Ⅱ可使该反应的活化能降低更多，反应更快，C正确； D．催化剂只影响化学反应速率，不影响化学平衡常数，平衡常数只与温度有关，D错误； 故选D。 12．(24-25高二上·北京第十一中学顺义分校·期中)已知的键能为的键能为。反应经历了如下反应历程：①，②，反应过程的能量变化如下图所示。 下列说法不正确的是 A．的键能为 B．升高温度，反应①和②速率均增大 C．升高温度，反应②的限度和速率均增大，有利于提高的转化率 D．为防止反应过程中有大量累积，应选择合适的催化剂降低反应②的活化能 【答案】C 【详解】A．由图可知，ΔH=(151-162)kJ•mol-1=-11kJ•mol-1，设H-I的键能为x，则ΔH=-11kJ•mol-1=(436kJ•mol-1+151kJ•mol-1)-2x,可得，x=299kJ•mol-1，故A正确； B．升高温度，反应速率加快，正反应①、反应②反应速率都加快，故B正确； C．由图可知，反应②为放热反应，升高温度，反应②速率增大，平衡逆向移动，H2的平衡转化率降低，故C错误； D．为防止反应过程中有I(g)大量累积，应提高反应②的反应速率，加快I(g)的转化速率，可选择合适的催化剂降低反应②的活化能，加快反应，故D正确； 故选：C。 13．(24-25高二上·北京延庆·期中)某学生设计如图Ⅰ装置，测定2mol/L的硫酸分别与锌粒、锌粉反应的速率。请回答： (1)图Ⅰ装置中盛放硫酸的仪器名称是 。 (2)锥形瓶内发生反应的离子方程式是 。 (3)按照图Ⅰ装置实验时，已限定了两次实验时间均为10min，还需要测定的另一个数据是 。 (4)实验结束后，得到的结论是 。 (5)该学生又将图Ⅰ装置中的气体收集装置改为图Ⅱ，实验完毕待冷却后，该生准备读取滴定管上液面所处的刻度数时，发现滴定管中液面高于干燥管中液面，应首先采取的操作是 。 【答案】(1)分液漏斗 (2) (3)收集到气体的体积 (4)在其他条件相同时，锌粉与硫酸的反应速率比锌粒与硫酸的化学反应速率快。 (5)调整滴定管高度使两侧液面相平 【分析】该反应中化学反应速率的测量要注意两个方面的数据，一个是产生氢气的体积，另一个是产生这些氢气所需要的时间。 【详解】（1）图Ⅰ中盛放溶液的仪器是分液漏斗； （2）Zn与稀H2SO4发生置换反应，生成ZnSO4和H2，其离子方程式为Zn +2H+=Zn2++H2↑； （3）按照图Ⅰ装置实验测定测定2mol·L-1的硫酸分别与锌粒、锌粉反应的速率，除了两次实验时间均为10min，还要测定相同时间内生成气体的体积，才能测定反应速率； （4）因实验目的是测定2mol/L的硫酸与锌粒和锌粉反应的速率，得出的结论应是锌粒和锌粉与硫酸反应的快慢，等质量锌粉比锌粒与硫酸接触面积大，故锌粉反应速率比锌粒大； （5）读数时应使左右压强相等保证读数准确，可上下移动滴定管，使左右两边液面相平；答案为调节滴定管的高度使得两侧液面相平。 14．(21-22高二上·北京日坛中学·期中)利用反应CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)可得到清洁能源H2。 (1)该反应化学平衡常数表达式K= 。 (2)该反应的平衡常数随温度的变化如表： 温度/℃ 400 500 830 1000 平衡常数K 10 9 1 0.6 从上表可以推断：此反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。 (3)830℃时，向容积为2L的密闭容器中充入1molCO与1molH2O，2min时CO为0.6mol。2min内v(CO2)= ，此时反应进行的方向是 ，依据是 ，可以判断该反应达到平衡的标志是 (填字母)。 a.体系的压强不再发生变化                 b.混合气体的密度不变 c.CO的消耗速率与CO2的消耗速率相等     d.各组分的物质的量浓度不再改变 【答案】(1) (2)放热 (3) 正向进行 Qc<K cd 【详解】（1）由反应CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)，可知，K=； （2）由表格数据可知，温度升高，K值减小，说明平衡逆向移动，故此反应为放热反应； （3）830℃时，向容积为2L的密闭容器中充入1molCO与1molH2O，2min时CO为0.6mol，2min内v(CO)= ，反应中各物质反应速率比等于系数比，故v(CO2)= v(CO)= ； 由三段式可知： 此时<K=1，反应进行的方向是正向进行，依据是Qc<K； a．反应为气体分子数不变的反应，体系的压强不会发生变化，a错误；                  b．混合气体的总质量不变，容器体积恒容，故密度不变，b错误； c．CO的消耗速率与CO2的消耗速率相等，则说明正反应速率等于逆反应速率，达到平衡状态，c正确；      d．各组分的物质的量浓度不再改变，说明反应达到平衡，d正确； 故选cd。 15．(24-25高二上·北京十一学校·期中)在密闭容器内，时，加入等物质的量的、，发生如下反应：  反应过程中随时间的变化如下表： 时间/s 0 10 20 30 40 50 0.20 0.16 0.13 0.11 0.10 0.10 (1)计算该反应在20秒内用表示的反应速率 。 (2)该反应的平衡常数表达式为 ，该温度下该反应的平衡常数为 。 (3)增大压强，平衡移动 (填“正向”、“逆向”或“不”)，平衡常数 (填“增大”、“减小”或“不变”)。 (4)下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是 (填字母)。 a．   b．   c．   d． (5)能使该反应的反应速率增大，且NO的平衡转化率也增大的是 (填字母)。 a．及时分离出  b．适当升高温度  c．选择高效催化剂  d．增大浓度  e．增大浓度 【答案】(1)0.00175mol/(Lmin) (2) K= (3) 正向 不变 (4)d (5)d 【详解】（1）由表格的数据可知，在20秒内的反应速率=0.00175mol/(Lmin)，0.00175mol/(Lmin)； （2）该反应的平衡常数表达式为K=，由表格数据可知，起始时加入的NO和O2都是0.2mol，平衡时NO为0.10mol，列三段式如下： K==； （3）该反应是气体体积缩小的反应，增大压强，平衡正向移动；平衡常数不变； （4）a．在恒容的容器中，气体密度始终不变，故图像错误，不能说明达到平衡，故a不选； b．只要方程式确定，为一个定值，图像正确，但是不能说明达到平衡，故b不选； c．反应开始后，正反应速率应该逐渐减小，而不是逐渐增大，故图像错误，故c不选； d．NO的转化率逐渐增大，当不再改变后说明反应达到平衡，故d选； 答案为d； （5）a．及时分离出，反应速率会减小，故a不选； b．适当升高温度，反应速率会加快，但是平衡逆向移动，NO的转化率减小，故b不选； c．选择高效催化剂，反应速率会加快，但是平衡不移动，NO的转化率不变，故c不选； d．增大浓度，反应速率加快，平衡正向移动，NO的转化率增大，故d选； e．增大浓度，反应速率加快，平衡正向移动，但是NO本身的转化率减小，故e选； 答案为d。 16．(24-25高二上·北京交通大学附属中学·期中)丁烯(C4H8)是重要的化工原料，可由丁烷(C4H10)催化脱氢制备，反应如下： ； 已知：i．该工艺过程的副产物有炭(C)，生成的积炭会附着在催化剂表面，影响催化效果。 ii．温度过高会引发正丁烷裂解生成低碳烃类的副反应。 (1)寻找高效的催化剂是脱氢反应重要的研究课题之一。 ①催化剂使用一段时间后活性会下降，通入适量氢气可使其改善，氢气的作用是 。 ②其他条件相同时，以SiO2为载体与不同质量百分比的CrOx组合，催化效果相关数据如下表。 实验组 催化剂组成 正丁烷转化率/% 正丁烯收率/% 1 无催化剂 5 0.35 2 SiO2 5 0.35 3 25.5 18.3 4 27.5 20.65 5 24 17.87 下列说法正确的是 (填序号)。 a．脱氢反应中SiO2不起催化作用 b．CrOx的含量越高，反应的催化效果越好 c．CrOx的含量对丁烷脱氢反应的焓变无影响 (2)其他条件相同，30 min时测得正丁烷转化率、正丁烯收率随温度的变化如图1。 [收率=] ①实际生产温度选择590 ℃，由图1说明其理由是 。 ②590℃时，向体积为1 L的密闭容器中充入3 mol正丁烷气体，据图1计算0~30 min内生成正丁烯的平均反应速率为 mol/(L·min)。 【答案】(1) H2可以除去积炭，提高催化剂活性 ac (2) 图1中590℃时正丁烯收率最高，副产物收率较低 0.02 【详解】（1）①由题意可知：该工艺过程的副产物有炭，生成的积炭会附着在催化剂表面，通入适量氢气可使其改善，说明H2可以除去积炭，提高催化剂活性； ②a．通过比较实验组l和实验组2可知：有SiO2和无SiO2，正丁烷转化率和正丁烯的收率相同，说明脱氢反应中SiO2不起催化作用，a正确； b．由实验组3、4、5可知：随着CrOx的含量增大，正丁烷转化率和正丁烯的收率先增大后减小，则CrOx的含量越高，反应的催化效果不是越好，b错误； c．催化剂只能改变反应途径，降低反应的活化能，但不改变反应物与生成物的能量，因此不能改变反应的焓变，CrOx的含量对丁烷脱氢反应的焓变无影响，c正确； 故合理选项是ac； （2）①由图l可知：在590℃时正丁烯收率最高，副产物收率较低，故答案为：图l中590℃时，正丁烯收率最高，副产物收率较低； ②590℃时，向体积为1 L的密闭容器中充入3 mol正丁烷气体，此时正丁烯的收率为20%，则△n(正丁烯)=3 mol×20%=0.6mol，0 ~ 30 min内生成正丁烯的平均反应速率为v==0.02mol/(L·min )。 17．(24-25高二上·北京西城外国语学校·期中)烟气脱硫脱硝技术是环境科学研究的热点。某小组模拟氧化结合溶液吸收法同时脱除和NO的过程示意图如下。 气体反应器中的主要反应原理及相关数据如下表。 反应 平衡常数(25℃) 活化能/(kJ/mol) 反应a：  kJ/mol 24.6 反应b： kJ/mol 3.17 反应c：   58.17 (1)已知：  kJ/mol则 。 (2)其他条件不变时，高于150℃，在相同时间内和NO的转化率均随温度升高而降低，原因是 。 (3)其他条件不变，和NO初始的物质的量浓度相等时，经检测装置1分析，在相同时间内，和NO的转化率随的浓度的变化如下图。结合数据分析NO的转化率高于的原因 。 【答案】(1)-241.6kJ/mol (2)高于150℃，温度升高，反应a的速率增大，减小，反应b和c的速率减小，导致和NO的转化率均降低 (3)反应b的活化能小于反应c，反应b的速率大于反应c，因此NO的转化率高于 【详解】（1）①  kJ/mol ②  kJ/mol 根据盖斯定律(①+②)÷2得(-286.6 kJ/mol- 196.6kJ/mol) ÷2=-241.6kJ/mol。 （2）高于150℃，温度升高，反应a的速率增大，减小，导致反应b和c的速率减小，使和NO的转化率均降低，所以其他条件不变时，高于150℃，在相同时间内和NO的转化率均随温度升高而降低。 （3）活化能越小反应速率越快，反应b的活化能小于反应c，反应b的速率大于反应c，因此其他条件不变时，NO的转化率高于。 18．(24-25高二上·北京延庆·期中)“碳中和”是通过植树造林和其他人工技术(或工程)对排放的碳加以捕集利用，从而使排放到大气中的CO2净增量为零。 Ⅰ．一定温度下，向某固定容积的密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体。。反应过程中CO2气体和CO气体的浓度与时间的关系如图所示。请回答下列问题： (1)t1min时，v正(CO) v逆(CO)(填“>”“<”或“=”)。 (2)0-4min时，CO2的平均反应速率为 。 (3)4min时，CO2的转化率为 ；该温度下的化学平衡常数K= 。 (4)下列叙述能说明上述反应达到平衡状态的是 (填序号)。 a．气体的压强不再变化 b．混合气体的密度不再变化 c．混合气体的平均相对分子质量不再变化 d．单位时间内消耗nmolCO2，同时生成nmolCO Ⅱ．由CO2与H2制备甲醇(CH3OH)是当今研究的热点之一，历程如下：。制备过程发生如下副反应： 反应①： 反应②：。 (5)写出CO2与H2制备CH3OH的热化学方程式 。 (6)恒压下，将CO2和H2按物质的量之比为1∶3充入密闭容器，甲醇平衡产率在无分子筛膜和有分子筛膜(能选择性分离出H2O)时随温度的变化如图所示。 ①相同温度下，P点甲醇产率高于T点的原因 。 ②对比曲线Ⅰ和Ⅱ，分析曲线Ⅱ中甲醇平衡产率随温度升高在P点之前增大而P点以后减小的原因 。 【答案】(1)> (2) (3) 75%或0.75 3 (4)bc (5)CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)  ΔH=-49.5kJ/mol (6) 分子筛膜能不断分离出H2O(g)，有利于反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)正向进行 主反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)，分子筛膜能不断分离出H2O(g)，平衡正向移动，CH3OH平衡产率增大；反应放热，升高温度平衡逆向移动，副反应①②为吸热反应，平衡正移，均可使CH3OH平衡产率减小。P点之前，以分子筛膜对主反应的影响为主，P点以后，以温度对主反应、副反应的影响为主。 【详解】（1）由图像可知t1时刻CO继续增多，CO2继续减少，反应正向进行，故v正(CO)>v逆(CO)； （2）0-4min的过程中，CO2的浓度从0.8mol/L变化至0.2mol/L，故CO2的平均反应速率为0.15mol⋅L-1⋅min-1； （3）CO2起始浓度为0.8mol/L，4min时浓度为0.2mol/L，故CO2的转化率为=75%，4min后CO、CO2浓度不变，反应到达平衡，由图知，平衡时，CO浓度为0.6mol/L，CO2浓度为0.2mol/L，故该温度下的化学平衡常数K==3； （4）a．反应前后气体分子数不变，气体的压强始终不变，气体的压强不再变化不能说明反应达到平衡状态，a错误； b．反应后固体质量增加，则气体质量减少，容器恒容，正向反应时气体密度减小，故混合气体的密度不再变化说明反应到达平衡状态，b正确； c．反应前后气体体积数相同，反应后气体的相对分子量减小，故正向反应会使混合气体平均相对分子量减小，则混合气体的平均相对分子质量不再变化说明反应到达平衡状态，c正确； d．消耗nmolCO2和生成nmolCO都是描述的正反应，不能说明反应达到平衡状态，d错误； 故选bc； （5）根据题意，写出CO2与H2制备CH3OH的方程式③CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)，则③=①-②，则方程③的反应热ΔH=ΔH1-ΔH2=-49.5kJ/mol，故热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.5kJ/mol； （6）①由图可知P、T两点温度相同，P点有分子筛膜，甲醇产率更高，从平衡移动角度考虑，相同温度下，分子筛膜能不断分离出H2O(g)，有利于主反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)平衡正向移动，CH3OH平衡产率增大， 故P点甲醇产率高于T点； ②主反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)，分子筛膜能不断分离出H2O(g)，促进平衡正向移动，使CH3OH平衡产率增大；主反应ΔH=-49.5kJ/mol说明反应放热，升高温度平衡逆向移动，副反应①②为吸热反应，平衡正移，均可使CH3OH平衡产率减小，故曲线Ⅱ中甲醇平衡产率随温度升高在P点之前增大而P点以后减小的原因是P点之前，以分子筛膜对主反应的影响为主，P点以后，以温度对主反应、副反应的影响为主。 19．(24-25高二上·北京理工大学附属中学·期中)硝酸是一种重要的化工原料，工业上采用氨催化氧化法制备，生产过程中发生的反应有：                (1)已知上述三个反应都是放热反应。试从能源和资源利用两个角度提出你的建议： 。 (2)是硝酸生产中氨催化氧化的副产物，和CO是环境污染性气体。这两种气体会发生反应：，“”常用作该反应的催化剂。其总反应分两步进行： 第一步为：； 第二步为 (写方程式)。 第二步反应几乎不影响总反应达到平衡所用的时间，由此推知，第二步反应的活化能 (填“>”、“＜”或“=”)第一步反应活化能。 (3)在四个容积不完全相同的恒容密闭容器中充入相应量的气体(如下表)，发生反应    △H，容器I、II、III中的平衡转化率如图所示： 实验编号 起始物质的量mol 起始物质的量mol 起始物质的量mol I 0.1 0 0 II 0.1 0 0 III 0.1 0 0 IV 0.06 0.06 0.04 ①该反应的△H (填“>”或“＜”)0。 ②图中A、B、C三点处容器内总压强最大的点是 (填“A”“B”或“C”) ③已知容器II的体积为1L，在470℃下进行反应，30s后达到平衡，0～30s内容器II中的反应速率为 ，该反应的平衡常数K= 。 ④若容器IV与容器II的体积相等，则470℃时容器IV的起始反应速率： (填“>”“＜”或“=”)。 【答案】(1)能源角度：利用后两个反应放出的热量对第一个反应加热(热能循环使用)；资源利用角度：NO循环使用；通入过量的(或空气)提高、NO转化率；第三个反应在较大的压强下进行，使平衡右移，提高转化率等 (2) ＜ (3) > C 0.002 0.0675 > 【详解】（1）能源角度：利用后两个反应放出的热量对第一个反应加热(热能循环使用)；资源利用角度：NO循环使用；通入过量的(或空气)提高、NO转化率；第三个反应在较大的压强下进行，使平衡右移，提高转化率等。 （2）总反应分两步进行Fe+N2O=FeO+N2，根据催化剂定义，第一步：Fe++N2O═FeO++N2，第二步反应中，中间产物(FeO+)氧化CO生成CO2本身被还原成Fe+，，第二步反应对总反应速率没有影响，说明第一步是慢反应，控制总反应速率，第二步反应速率大于第一步反应速率，则第二步反应活化能小于第一步反应的活化能； （3）①根据图象，升高温度N2O平衡转化率增大，平衡正向移动，所以正反应吸热△H>0； ②根据图象，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 中投入的N2O一样多，相同温度下，N2O平衡转化率依次减小，说明压强依次增大，A、B、C三点温度依次增大，平衡正向移动，所以压强依次增大，p(I)A＜p(II)B＜p(III)C，故压强最大的是C点； ③容器II的体积为1L，470℃时，N2O的转化率为60%，列三段式， ，所以的反应速率为；K=； ④若容器IV与容器II的体积相等，容器Ⅳ中的物质也在470℃下进行反应，Q=<K，反应正向进行，即起始反应速率：v正(N2O)>v逆(N2O)； 20．(24-25高二上·北京日坛中学·期中)某同学进行了硫代硫酸钠与硫酸反应的有关实验，实验过程的数据记录如下(见表格)，请结合表中信息，回答有关问题： 实验序号 反应温度 参加反应的物质 A 20 10 10 0 B 20 5 10 5 C 20 10 5 5 D 40 5 10 5 (1)上述实验中，反应速率最快的可能是 (填实验序号)。 (2)比较某一因素对实验产生的影响时，必须排除其他因素的干扰，即需要控制好与实验有关的各项反应条件，其中： ①能说明温度对该反应速率影响的组合是 (填实验序号，下同)。 ②A和B、A和C的组合比较，所研究的问题是 。 ③写出上述反应的离子方程式 。 (3)可以利用出现黄色沉淀的快慢来比较反应速率的快慢，请分析不采用观察生成气泡快慢比较反应速率的快慢的原因是 。 (4)二氧化硫溶于水后溶液呈酸性，请结合化学方程式及电离方程式加以说明： 。 【答案】(1)D (2) BD 相同温度条件下浓度对反应速率的影响 (3)SO2可溶于水，测定不准确或实验装置较复杂，不易控制 (4)、、 【分析】研究浓度、温度的改变对化学反应速率的影响时，需排除其它因素的影响，也就是需要保持其它因素相同，只改变一个条件。 【详解】（1）在上述实验中，由于浓度变化对反应速率的影响小于温度变化对反应速率的影响，所以反应速率最快的可能是D。 （2）①能说明温度对该反应速率影响的组合，应是对应物质的浓度相同，只有温度不同的两组实验，分析表中数据，可确定是BD；   ②A和B、A和C的组合比较，要么是Na2S2O3浓度不同而H2SO4浓度相同，要么是H2SO4浓度不同而Na2S2O3浓度相同，故所研究的问题是相同温度条件下浓度对反应速率的影响； ③上述反应中，Na2S2O3与H2SO4反应生成Na2SO4、S、SO2和H2O，离子方程式为； （3）不采用排水法测量单位时间内气体体积的大小进行比较，原因是：SO2可溶于水，测定不准确或实验装置较复杂，不易控制。 （4）二氧化硫和水生成弱酸亚硫酸，亚硫酸部分电离出氢离子使得溶液显酸性：、、。 21．(24-25高二上·北京第一六六中学·期中)二甲醚(CH3OCH3)是重要的化工原料，可用CO和H2制得，总反应的热化学方程式为：  。 工业中采用“一步法”，通过复合催化剂使下列甲醇合成和甲醇脱水反应同时进行： ⅰ．甲醇合成反应：______。 ⅱ．甲醇脱水反应：。 (1)起始时向容器中投入2molCO和，测得某时刻上述总反应中放出的热量为，此时CO的转化率为 。 (2)请补全甲醇合成反应的热化学方程式 。 (3)甲醇脱水反应：，是制备二甲醚的重要环节。 ①某温度下，该反应的化学平衡常数是360。在恒容密闭容器中加入一定量的CH3OH(g)，测得某时刻各组分浓度如下表所示。此时正反应速率 逆反应速率(填“>”、“<”或“=”)。 物质 浓度 ②在一定温度下的恒容密闭容器中发生甲醇脱水反应，下列能说明该反应已达到平衡状态的 。 a．相同时间内消耗CH3OH的物质的量与消耗CH3OCH3的物质的量之比为2:1 b．混合体系气体平均摩尔质量不变 c．恒容密闭容器内的压强不变 d．混合体系内甲醇的质量分数不变 (4)生产二甲醚的过程中存在以下副反应，与甲醇脱水反应形成竞争。    将反应物混合气按进料比通入反应装置，选择合适的催化剂。在不同温度下，反应相同时间，测得二甲醚的选择性如图所示。 资料：二甲醚的选择性是指转化为二甲醚的CO在全部转化的CO中所占的比例。温度低于265℃时，随着温度升高二甲醚选择性增加，原因是 。 【答案】(1)25% (2)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-91.0kJ•mol-1 (3) ＜ abcd (4)温度升高，反应速率加快，相同时间，生成的二甲醚选择性增加 【详解】（1）起始时向容器中投入2mol CO和4mol H2，测得某时刻上述总反应2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-206.0kJ/mol中放出的热量为51.5kJ，此时消耗CO为0.5mol，转化率为×100%=25%，故答案为：25%； （2）已知：①2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH1=-206.0kJ/mol,②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)，ΔH2=-24.0kJ•mol-1，根据盖斯定律，由×(①-②)得甲醇合成反应的热化学方程式CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=×(ΔH1-ΔH2)=-91.0kJ•mol-1，故答案为：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-91.0kJ•mol-1； （3）①此时Q===400＞K=360，反应逆向移动，正反应速率＜逆反应速率，故答案为：＜； ② a．消耗CH3OH为正反应，消耗CH3OCH3为逆反应，但二者的化学计量系数之比为2：1，故相同时间内消耗CH3OH的物质的量与消耗CH3OCH3的物质的量之比为2：1，即反应的正、逆反应速率相等，能说明反应达到平衡状态，a符合题意； b．由反应方程式可知，反应体系中混合气体的质量不变，混合气体的物质的量发生改变，即混合体系气体平均摩尔质量发生改变，故混合体系气体平均摩尔质量不变，能说明反应达到化学平衡，b符合题意； c．反应前后气体系数和不相等，则恒容密闭容器内的压强不变时，反应达到平衡状态，c符合题意； d．化学平衡的特征之一为各组分的浓度、物质的量或百分含量保持不变，故混合体系内甲醇的质量分数不变，说明反应达到化学平衡，D符合题意； 故答案为：abcd； （4）由题干信息可知，  ，结合(4)题干图示信息可知，温度低于265℃时该反应未达到化学平衡，故随着温度升高，反应速率加快，相同时间，生成的二甲醚的量增多，则其选择性增加，故答案为：温度升高，反应速率加快，相同时间，生成的二甲醚选择性增加。 22．(24-25高二上·北京丰台区·期中)某小组研究与盐溶液的反应。 资料：ⅰ.镁和水反应会在镁条表面形成致密的膜，阻碍反应进一步发生。 ⅱ.某些体积较小的离子能够“钻入”膜，达到使其溶解的效果，称作“离子钻入效应”。 进行实验：常温下，向试剂X中加入长的光亮镁条。 实验序号 试剂X 实验现象 Ⅰ 蒸馏水 镁条表面有微小气泡附着 Ⅱ 溶液 迅速有大量无色气泡冒出，同时产生大量白色沉淀 Ⅲ 溶液 镁条表面迅速覆盖一层疏松黑色固体，并有少量气泡冒出 Ⅳ 溶液和溶液充分混合、过滤后所得的滤液 迅速有大量无色气泡冒出，滤液中逐渐出现白色浑浊 (1)分别收集实验Ⅱ和实验Ⅳ中产生的气体于小试管中，用拇指堵住试管口，靠近酒精灯火焰，松开拇指，均听到爆鸣声，说明生成的气体中含有 。 (2)常温下，溶液的。结合化学用语解释溶液显碱性的原因 。 (3)经实验测定，实验Ⅱ中产生的白色沉淀中含有。已知可以和形成，请用化学平衡移动原理解释实验Ⅱ中生成气体速率快及生成的原因 。 (4)实验Ⅲ中生成了，写出该反应的离子方程式 。 (5)对于实验Ⅳ，小组同学猜测滤液中的某些微粒可能对反应速率有影响。继续设计并实施实验，进行深入研究。 实验序号 试剂X 实验现象 Ⅴ _______ 细微气泡冒出 Ⅵ 溶液蒸馏水 镁条表面有微小气泡附着 ①甲同学认为实验Ⅳ的滤液中含有，请设计实验方案证实其想法 。 ②对比实验Ⅳ和Ⅴ，可知对反应速率有影响。实验Ⅴ中的试剂X是 。 (6)综合上述实验可知，与可以加快和反应的速率。反应速率加快的原因是 。 (7)研究表明，与盐溶液反应的多样性与 有关。 【答案】(1)氢气 (2)水解程度大于电离程度，水解反应为，使溶液显碱性 (3)Mg2+和形成[Mg(HCO3)]+, c(Mg2+)减小， Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)平衡正移，Mg(OH)2 膜溶解，生成气体速率变快； c(OH-)升高,促进的电离，c()增大，Mg2++ = MgCO3↓ (4)； (5) 向滤液中滴加含有稀的NaCl溶液，生成白色沉淀； ； (6)Cl-因“离子钻入效应”，能破坏镁条表面的Mg(OH)2膜；Ag+与Mg发生置换反应，形成了Mg-Ag原电池，两者协同加快了Mg+H2O的反应速率 (7)盐溶液中阴、阳离子的性质，含镁生成物的溶解性、致密性等   【详解】（1）用拇指堵住试管口，靠近酒精灯火焰，松开拇指，均听到爆鸣声，是检验氢气的操作，说明生成的气体中含有氢气； （2）Mg2+和形成[Mg(HCO3)]+, c(Mg2+)减小， Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)平衡正移，Mg(OH)2 膜溶解，生成气体速率变快； c(OH-)升高,促进的电离，c()增大，Mg2++ = MgCO3↓ （3）在溶液中存在平衡，，，Mg和溶液反应，产生氢气的离子方程式为，然而还会和发生反应，发生反应的离子方程式为,,和反应会生成，消耗使平衡正向移动，产生氢气的速率加快，和碳酸氢根电离出的反应生成； （4）Mg和硝酸银会发生置换反应，离子方程式为：； （5）检验，向滤液中滴加含有稀的NaCl溶液，生成白色沉淀；探究有影响，对比实验Ⅳ，与实验Ⅳ不同之处应该是去除Ag+，仍保留K+，并且浓度也要保持一致，则加入的试剂应该是； （6）Cl-因“离子钻入效应”，能破坏镁条表面的Mg(OH)2膜；Ag+与Mg发生置换反应，形成了Mg-Ag原电池，两者协同加快了Mg+H2O的反应速率； （7）通过以上分析可以看出Mg与盐溶液中阴、阳离子的性质，含镁生成物的溶解性、致密性等有关； 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $