化学反应速率和化学平衡 专题训练-2025-2026学年高二上学期化学选择性必修1

高中化学选择性必修一 化学反应速率和化学平衡状态 一、单选题 1．下列说法，正确的是（　　） ①活化分子间的碰撞一定能发生化学反应 ②普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应 ③同种物质的活化分子比普通分子具有较高的能量 ④化学反应的实质是原子的重新组合 ⑤化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程 ⑥化学反应的实质是活化分子有合适取向时的有效碰撞． A．②③⑥ B．③④⑤ C．②④⑤ D．①③④⑤ 2．化学反应4A(s)＋3B(g)2C(g)＋D(g)，经2 min，物质B的浓度减少0.6 mol·L-1。对此反应速率的表示正确的是 A．用A表示的反应速率是0.4 mol·L-1·min-1 B．2 min内，v正(B)和v逆(C)表示的反应速率的值都是逐渐减小的 C．2 min末的反应速率用B表示是0.3 mol·L-1·min-1 D．分别用B、C、D表示的反应速率的比值是3∶2∶1 3．反应，达平衡后改变某一条件，下列图像与条件变化一致的是 A．增大浓度 B．改变压强 C．升高温度 D．加入催化剂 A．A B．B C．C D．D 4．某温度下，若反应的化学平衡常数K，则该温度下的化学平衡常数为 A． B． C． D． 5．有关化学反应的说法中，正确的是 A．自发反应都是放热反应 B．自发反应都是熵增大的反应 C．能自发进行的吸热反应一定是熵增大的反应 D．焓变大于0而熵变小于0的反应肯定自发 6．与在铁催化剂表面合成的反应历程如图所示，则下列说法正确的是 A．Ⅰ中破坏的均为极性键 B．Ⅳ中与生成 C．Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均为放热过程 D．为吸热反应 7．在一定温度下的密闭容器中，发生反应：，达到平衡状态时缩小容器容积，下列叙述不正确的是 A．的转化率增大 B．平衡向正反应方向移动 C．的浓度增大 D．正反应速率增大，逆反应速率减小 8．恒温恒容条件下，向密闭容器中加入和各，发生反应：，已知该反应的正反应速率，平衡常数，下列说法错误的是 A．平衡时X的体积分数为 B．平衡时M和N的转化率相等 C．只增大的浓度不影响正反应速率和平衡状态 D．若平衡时再充入和，则该反应正向进行 9．CO2合成尿素的反应为2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(g)+H2O(g) ΔH，具体反应机理及能量变化(单位：kJ·mol-1)如图所示，TS表示过渡态，表示在催化剂表面的反应。下列说法正确的是 A．该反应历程中包含4个基元反应 B．催化剂参与化学反应，改变反应历程，从而影响 ΔH C．反应的焓变ΔH=87.5kJ·mol-1+ΔE1-ΔE2 D．决速步反应的化学方程式为H2NCOOH=HCNO+H2O 10．在一氧化碳变换反应CO + H2OCO2 + H2中，有关反应条件改变使反应速率增大的原因分析不正确的是 A．使用催化剂，活化分子百分数增大，有效碰撞几率增加 B．升高温度，活化分子百分数增大，有效碰撞几率增加 C．增大压强，单位体积内活化分子数增多，有效碰撞几率增加 D．增大c(CO)，活化分子百分数增大，有效碰撞几率增加 11．下列有关合成氨工业的说法正确的是 A．由于氨易液化，、在实际生产中可循环使用，所以总体来说合成氨的产率很高 B．铁触媒作催化剂可加快反应速率，且有利于化学平衡向合成氨的方向移动 C．合成氨工业的反应温度控制在400~500℃，目的是使化学平衡向正反应方向移动 D．从合成塔出来的混合气体中只占15%，故合成氨厂的产率都很低 12．已知：，不同条件下反应进程的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．该反应达平衡时，升高温度，v(正)增大，v(逆)减小，平衡逆向移动 B．过程b使用了催化剂，使反应的减小 C．由可知，该反应低温能自发进行 D．恒温恒容条件下通入氦气，可使单位体积内的活化分子数增大 13．如图所示，表示(正反应放热)这个可逆反应的正确图像为 A． B． C． D． 14．合成氨技术一直是科学家研究的重要课题。将和充入密闭容器中反应，平衡后混合物中氨的物质的量分数随温度、压强变化如图所示。下列说法不正确的是 A．压强大小关系为 B．a点达到平衡时的氮气的分压为 C．a点的平衡常数(以物质的量浓度计算) D．a、b、c三点的平衡常数大小关系为 15．灰锡结构松散，不能用于制造器皿，而白锡结构坚固，可以制造器皿。现把白锡制成的器皿放在0 ℃、100 kPa的室内存放，它会不会变成灰锡而不能再继续使用(已知：在0 ℃、100 kPa条件下白锡转化为灰锡的反应焓变和熵变分别为ΔH=-2180.9 J·mol-1，ΔS=-6.61 J·mol-1·K-1) A．会变成灰锡 B．不会变成灰锡 C．不能确定 D．升高温度才会变成灰锡 16．反应，经 2 min 后，B 的浓度减少了 0.6 mol·L-1。对此反应速率的正确表示是 A．用 A 表示的反应速率是 0.4 mol·L-1·min-1 B．在 2 min 末时的反应速率，用反应物 B 来表示是 0.3 mol·L-1·min-1 C．分别用 B、C、D 表示反应的速率，其比值是 3∶2∶1 D．在这 2 min 内用 B 和 C 表示的反应速率的值都是相同的 17．下列关于工业合成氨反应的说法正确的是 A．使用铁做催化剂，可提高合成氨反应的速率和平衡转化率 B．500 ℃左右比室温更有利于合成氨的反应，提高H2的平衡转化率 C．合成氨采用2×107～5×107 Pa，因为该压强下铁触媒的活性最高 D．合成氨工业采用高压，不仅能提高转化率，还能缩短到达平衡的时间 18．下列有关化学平衡移动叙述中正确的是 图一               图二               图三                图四 A．可逆反应：Cr2O72－(橙色)＋H2O2CrO42－(黄色)＋2H＋达平衡状态溶液呈橙黄色，滴加少量的浓硫酸，溶液变橙色，氢离子浓度随时间变化曲线如上图一 B．可逆反应Co(H2O)62＋(粉红色)＋4Cl－CoCl42－(蓝色)＋6H2O达平衡状态溶液呈紫色，升高温度，溶液变蓝色，反应速率随时间变化曲线如上图二 C．可逆反应：2NO2N2O4达平衡状态呈红棕色，加压红棕色变深，NO2物质的量随时间变化曲线如上图三 D．可逆反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) △H＜0达平衡状态，升高温度，NH3体积分数随时间变化曲线如上图四 二、填空题 19．(1).用合成气生成甲醇的反应：CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)　ΔH，在10 L恒容密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2，测得CO的平衡转化率与温度和压强的关系如下图所示，200 ℃时n(H2)随时间的变化如下表所示： t/min 0 1 3 5 n(H2)/mol 8.0 5.4 4.0 4.0 ①ΔH (填“>”“<”或“＝ ”)0。 ②写出一条可同时提高反应速率和CO转化率的措施： 。 ③下列说法正确的是 (填字母)。 a．温度越高，该反应的平衡常数越大 b．达平衡后再充入稀有气体，CO的转化率提高 c．容器内气体压强不再变化时，反应达到最大限度 d．图中压强p1<p2 ④0～3 min内用CH3OH表示的反应速率v(CH3OH)＝ 。 ⑤ 200 ℃时，该反应的平衡常数K＝ 。向上述200 ℃达到平衡的恒容密闭容器中再加入2 mol CO、2 mol H2、2 mol CH3OH，保持温度不变，则化学平衡 (填“正向”“逆向”或“不”)移动。 20．向2L密闭容器中通入amol气体A和bmol气体B，在一定条件下发生反应:xA(g)+yB(g) pC(g)+qD(g) 已知：平均反应速率；反应2min时，A的浓度减少了，B的物质的量减少了mol，有amolD生成。回答下列问题： （1）反应2min内，= ， ； （2）化学方程式中， 、 、 、 ； （3）反应平衡时，D为2amol，则B的转化率为 ； （4）如果只升高反应温度，其他反应条件不变，平衡时D为1.5amol，则该反应的 0；（填“＞”、“＜”或“＝”） （5）如果其他条件不变，将容器的容积变为1L，进行同样的实验，则与上述反应比较： ①反应速率 （填“增大”、“减小”或“不变”），理由是 ； ②平衡时反应物的转化率 （填“增大”、“减小”或“不变”），理由是 。 21．利用太阳能等可再生能源，通过光催化、光电催化或电水制氢来进行二氧化碳加氢制甲醇()，发生的主要反应是：。请回答下列有关问题： (1)若二氧化碳加氢制甲醇的反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明该反应进行到时刻达到平衡状态的是 (填标号)。 A．    B．  C． Ⅱ．可逆反应：；根据图回答： (2)压强 ； (填“>”或“<”下同)。 (3)温度℃ ℃： 0。 (4)保持体积和温度不变，通入He，平衡会 移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。 (5)一定条件下，某可逆反应在密闭容器中建立化学平衡，在时刻改变某一个条件，建立新的平衡，其图像如下，对于反应：，时刻增大压强，其图像为___________。 A． B． C． D． 22．醇烃化新技术是近几年合成氨工业净化精炼原料气、除去少量CO的一种新方法。其原理可分为甲醇化和甲烷化两个部分。 甲醇化：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH1=-111 kJ·mol-1 甲烷化：CO(g)＋3H2(g)CH4(g)＋H2O(g)　ΔH2=-203 kJ·mol-1 (1)下列措施有利于提高醇烃化过程中CO转化率的是___________。 A．及时分离出CH3OH B．适当升高反应温度 C．使用高效的催化剂 D．适当增大压强 (2)甲醇化平衡常数可用Kα=表示；α为平衡组分中各物质的物质的量分数。若CO与H2混合原料气中CO的体积分数为1%，经甲醇化后CO的平衡转化率为w，则Kα= (用含w的表达式表示)。 (3)测试a、b两种催化剂在不同压强和温度条件下，甲醇化过程中催化效率如图：    从上图可知选择哪种催化剂较好 (填a或b)，理由是 。 三、解答题 23．在1.0 L密闭容器中放入0.10molA(g)，在一定温度进行如下反应应: A（g） B（g）+C（g） △H=+85.1kJ·mol-1 反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表： 时间t/h 0 1 2 4 8 16 20 25 30 总压强p/100kPa 4.91 5.58 6.32 7.31 8.54 9.50 9.52 9.53 9.53 回答下列问题: （1）欲提高A的平衡转化率，应采取的措施为 。 （2）由总压强P和起始压强P0计算反应物A的转化率α(A)的表达式为 。 平衡时A的转化率为 ，列式并计算反应的平衡常数K 。 （3）①由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物A的物质的量n（A），n总= mol，n（A）= mol。 ②下表为反应物A浓度与反应时间的数据，计算a= 反应时间t/h 0 4 8 16 C（A）/（mol·L-1） 0.10 a 0.026 0.0065 分析该反应中反应反应物的浓度c（A）变化与时间间隔（△t）的规律，得出的结论是 ， 由此规律推出反应在12h时反应物的浓度c（A）为 mol·L-1。 24．某研究性学习小组通过下列反应原理制备并进行性质探究，反应原理为：固浓。 (1)根据上述原理制备并收集干燥的实验装置连接顺序为 。 (2)D中盛装的试剂为 。 (3)甲同学用注射器吸取纯净的并结合装置进行的性质实验，若是溶液，其目的是检验的 ，可观察到的现象 。 (4)实验：乙同学将溶液换为浓度均为和的混合溶液已经除去溶解氧，通入少量后观察到烧杯产生白色沉淀，乙同学认为白色沉淀为，为探究白色沉淀的成因，他继续进行如下实验验证：已知：的 实验 操作 现象 结论和解释 将通入 和混合液 产生白色沉淀 能氧化 将通入 和混合液 产生白色沉淀 酸性条件能将氧化为 (5)丙同学认为以上实验只能说明和酸性条件下均能将氧化为，不能说明谁先氧化，他利用提供的试剂限选试剂：溶液，溶液，苯酚溶液，硝酸溶液设计实验方案探究何种微粒先发生反应，请帮助他完成方案包括操作现象和结论：取乙同学实验后装置中烧杯的上层清液于试管中， 。 (6)丁同学在实验过程发现，黄色溶液先变红棕色后慢慢变浅绿色，查阅资料得：红棕色，请用化学平衡移动原理解释实验中溶液颜色变化的原因 。 25．2024年4月29日，2024碳达峰碳中和绿色发展论坛在北京举行。习近平总书记曾指出：“推进碳达峰碳中和是党中央经过深思熟虑作出的重大战略决策。”因此碳氧化物的综合利用成为近年研究热点。已知下列反应的ΔH： CO2(g)+H2(g)=H2O(g)+CO(g) ΔH1=41kJ/mol CO(g)+H2(g)=HCHO(g) ΔH2=6kJ/mol HCHO(g)+H2(g)=CH3OH(g) ΔH3=121kJ/mol (1)H2捕捉空气中CO2，可以合成加入汽油中的燃料甲醇。反应3H2+CO2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)的ΔH= (保留三位有效数字) (2)1L容器通入3mol H2与1mol CO2，在一定温度下发生反应：3H2+CO2(g)=CH3OH(g)+H20(g)。一段时间后，反应达到平衡，测得反应后的容器中的总压强为反应前的75%，则平衡时甲醇的浓度为 ，若平衡时，向容器中通入1mol H2(g)和1mol H2O(g)，则平衡 (填“向左”、“向右”或“不”)移动。 (3)氢气和一氧化碳反应也可以生成甲醇，涉及反应的过程如下： H2(g)→H2*① 2H2*+CO(g)→CH3OH(g)② (已知：基元反应是指在反应中一步直接转化为产物的反应，又称为简单反应。基元反应aA+bB→dD+eE的速率方程可表示为v=kca(A)cb(B)，k为速率常数) 上面的反应的各个步骤均可视为基元反应，式中H2*代表H2的状态为与催化剂的结合态。改变初始条件，对反应中某一时刻的反应速率做观测，得到的数据如下 c(H2)/mol/L c(CO)/mol/L v/mol/L/min 0.010 0.010 0.0024 0.020 0.010 0.0096 0.030 0.040 0.0216 0.040 0.040 则表中的空白处应填入的数据是 ；反应①和反应②相比，反应①为 (填“快”或“慢”)反应，符合反应历程的势能图可以表示为 (填“A”、“B”、“C”或“D”)。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B D B B C C D C D D 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 答案 A C A C A C D C 1．B 【详解】①活化分子间的碰撞不一定为有效碰撞，则不一定发生化学反应，故错误； ②普通分子间的碰撞，达不到反应所需的能量，则不能发生化学反应，故错误； ③活化分子具有较高的能量，可发生反应，而普通分子不具有反应所需的能量，故正确； ④化学变化中的最小微粒为原子，则化学反应的实质是原子的重新组合，故正确； ⑤从化学键角度可知，化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程，故正确； ⑥化学反应的实质与化学键有关，活化分子有合适取向时的有效碰撞一定发生化学反应，为化学反应的前提，故错误；故选：B。 2．D 【详解】A．A是固体，浓度不变，不能用A的浓度变化表示反应速率，A错误； B．B是反应物，浓度降低导致v正(B)减小，C是生成物，浓度增大导致v逆(C)增大，B错误； C．是2min内的平均速率，而非2min末的瞬时速率，C错误； D．速率之比等于化学计量数之比，v(B):v(C):v(D)=3:2:1，D正确； 故答案为D。 3．B 【详解】A．该反应是气体分子数减少的放热反应，的转化率随的增大而增大，A错误； B．该反应是气体分子数减少的放热反应，由图像知，其他条件不变时，增大压强平衡正移，混合气体的平均摩尔质量增大，B正确； C．该反应是气体分子数减少的放热反应，温度升高，平衡逆向移动，平衡常数K减少，C错误； D．催化剂能改变反应速率，不影响化学平衡，D错误； 故选B。 4．B 【详解】反应平衡常数为K，则的平衡常数为，则的平衡常数为； 故答案选B。 5．C 【详解】A．化学反应是否能自发进行，取决于焓变和熵变，不仅仅取决于焓变，自发反应有的是吸热反应，故A错误； B．化学反应是否能自发进行，取决于焓变和熵变，不仅仅取决于熵变，自发反应有的是熵减的反应，故B错误； C．根据△G=△H-T△S，如△H＞0，则只有△S＞0，才能使△G＜0，故C正确； D．根据△G=△H-T△S，如△H＞0，△S<0，则△G>0，则反应肯定不能自发，故D错误。 答案选C。 6．C 【详解】A. Ⅰ中破坏的化学键为键、键，均为非极性键，A项错误； B. Ⅳ中与生成，B项错误； C. Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均为形成化学键的过程，形成化学键放出热量，因此属于放热过程，C项正确； D. 由于反应物的总能量高于生成物的总能量，所以是放热反应，D项错误； 答案选C。 7．D 【详解】A．正反应是气体体积减小的反应，缩小容器容积相当于增大压强，则平衡向气体体积减小的方向移动，即的转化率增大，A正确； B．正反应是气体体积减小的反应，缩小容器容积相当于增大压强，则平衡向气体体积减小的方向移动，即正向移动，B正确； C．缩小容器容积，平衡正向移动，根据勒夏特列原理，的浓度仍增大，C正确； D．缩小容器容积，相当于增大气体浓度，正逆反应速率均增大，D不正确； 故选D。 8．C 【分析】设平衡时转化了xmolM，列三段式：，，x=，据此分析； 【详解】A．平衡时X的体积分数为，A正确； B．平衡时M和N的转化率均为，转化率相等，B正确； C．只增大的浓度，平衡状态正向移动，C错误； D．若平衡时再充入和，，则该反应正向进行，D正确； 故选C。 9．D 【详解】A．由反应机理图可知，该反应历程中包含3个基元反应，A错误； B．催化剂参与化学反应，改变反应历程，但不改变反应的始态和终态，故不能影响 ΔH，B错误； C．由图可知，CO(NH2)2(g)和H2O(g)总能量无法确定，无法计算该反应的焓变，C错误； D．由图可知，H2NCOOH+NH3+H2O=HCNO+H2O+NH3为活化能最大的一步，即H2NCOOH═HCNO+H2O是该反应的决速步骤，D正确； 故答案为：D。 10．D 【详解】A. 使用催化剂，降低活化能，活化分子数目增加，活化分子百分数增大，有效碰撞几率增加，反应速率增大，故A正确； B. 升高温度，活化分子数目最多，活化分子百分数增大，有效碰撞几率增加，反应速率增大，故B正确； C. 增大压强，气体体积减小，单位体积内活化分子数增多，有效碰撞几率增加，反应速率加快，故C正确； D. 增大c(CO)，单位体积内活化分子数量增多，活化分子百分数不变，有效碰撞几率增加，反应速率加快，故D错误； 答案选D。 【点睛】增大浓度，增加的是单位体积内活化分子数，活化分子百分数是不变的。 11．A 【详解】A．由于氨易液化，N2和H2在实际生产中循环使用，所以总体来说，氨的产率很高，故A正确； B．催化剂只能改变反应速率，不能使平衡移动，故B错误； C．控制反应温度为400~500℃，一是为了使反应速率不至于很低，二是为了使催化剂活性最大，故C错误； D．虽然从合成塔出来的混合气体中NH3只占15%，但由于原料气N2和H2循环使用和不断分离出液氨，所以生产NH3的效率还是很高的，故D错误； 故选A。 12．C 【详解】A．由图可知，该反应为放热反应，升高温度，v(正)增大，v(逆) 增大，平衡逆向移动，故A错误； B．过程b的活化能减小，使用了催化剂，但不能改变反应的ΔH，故B错误； C．该反应是气体分子数减小的放热反应，ΔH＜0，ΔS＜0，根据ΔG=ΔH-TΔS＜0，反应才能自发进行，则该反应低温能自发进行，故C正确； D．恒温恒容条件下通入氦气，氧气的浓度不变，单位体积内O2的活化分子数不变，故D错误； 故选：C。 13．A 【详解】A．2A(g)+B(g)⇌2C(g)正反应放热，升高温度，平衡逆向移动，C的百分含量减小，故A正确； B．增大压强，正逆反应速率均增大，故B错误； C．催化剂能加快反应速率，但不能使平衡发生移动，平衡时C的浓度应相同，故C错误； D．2A(g)+B(g)⇌2C(g)正反应放热，升高温度，平衡逆向移动，A的转化率减小，故D错误； 故选：A。 14．C 【详解】A．合成氨反应为气体分子数减小的反应，其他条件相同时，增大压强，平衡正向移动，氨气物质的量分数增加，故压强大小关系为，A正确； B．a点时氨气物质的量分数为0.6，设反应了，列三段式：，则，，则氮气的分压，B正确； C．容器容积未知，且反应前后气体分子数不等，不能计算K，C错误； D．由题图可知，升高温度，平衡时氨气物质的量分数下降，平衡逆向移动，平衡常数减小，温度：，故，D正确； 故选C。 15．A 【详解】在等温、等压条件下，自发反应总是向着ΔH-TΔS<0的方向进行，因此，在0 ℃、100 kPa条件下，白锡→灰锡的ΔH-TΔS=-2180.9 J·mol-1-273 K×(-6.61 J·mol-1·K-1)=-376.37 J·mol-1<0，因此在该条件下白锡变为灰锡是一个自发过程，故答案为：A。 16．C 【分析】对于一个化学反应，相同条件下、相同时间内，各物质表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比。 【详解】A．反应物A呈固态，浓度为定值，不能用来表示反应速率，A错误； B．化学反应速率不能表示某一瞬时或者时刻的速率，B错误； C．在此反应中，B、C、D都呈气态，用B、C、D表示反应的速率，其比值等于化学计量数之比，即等于3∶2∶1，C正确； D．因为B、C的化学计量数不同，所以在这2min内，用B和C表示的反应速率的值不相同，D错误； 故选C。 17．D 【详解】A. 催化剂可提高合成氨反应的速率，但不影响平衡移动，故不影响平衡转化率。故A错误； B. 合成氨是放热反应，所以低温有利于平衡正向移动，利于提高H2的平衡转化率，但反应速率跟温度有关，温度越高速率越大，所以温度是取在既保证一定速率，又保证反应尽量向正反应方向移动，同时还要确保催化剂活性，因为催化剂活性跟温度关系很大，一般合成氨反应500℃是保证催化活性最大，不是为了使化学平衡向正反应方向移动，故B错误； C. 合成氨的反应是分子数减小的反应，高压有利于向正反应方向移动，且能提高正反应速率，跟催化剂无关，故C错误； D. 合成氨的反应是分子数减小的反应，高压有利于向正反应方向移动，且能提高正反应速率，故合成氨工业采用高压，不仅能提高转化率，还能缩短到达平衡的时间，故D正确； 故选D。 18．C 【详解】A．根据勒夏特列原理，平衡移动只能减弱改变，不能抵消改变，加入浓硫酸，平衡后氢离子浓度一定比加入前大，故A错误； B．升高温度，正逆反应速率均增大，溶液变蓝色，说明平衡正向移动，V（正）>V（逆），故B错误； C．2NO2N2O4加压平衡正向移动，NO2物质的量减小，故C正确； D．ΔH＜0，升高温度，平衡逆向移动，NH3体积分数减小，故D错误。 19． < 增大压强/增大氢气浓度 cd 1/15mol/(L.min) 6.25 正向 【分析】(1)①升温，转化率减小，说明逆向移动，即正向是放热反应。 ②同时提高反应速率和CO转化率的措施：增大压强或增大氢气浓度。 ③a选项，温度越高，平衡逆向移动，该反应的平衡常数越小；b选项，达平衡后再充入稀有气体，平衡不移动，CO的转化率不变；c选项，该反应时体积减小的反应，容器内气体压强不再变化时，反应达到最大限度；d选项，从下往上看，转化率变大，平衡正向移动，说明是加压，因此压强p1<p2。 ④0～3 min内氢气改变量为4mol，则CH3OH改变量为2mol，再计算甲醇速率。 ⑤200 ℃时，氢气的量为4mol，改变量为4mol，则CO加入的物质的量为4mol，改变量为2mol，平衡时为2mol，生成的CH3OH为2mol，计算平衡常数K，向上述200 ℃达到平衡的恒容密闭容器中再加入2 mol CO、2 mol H2、2 mol CH3OH，保持温度不变，计算此时的浓度商，与平衡常数比较，得出反应移动。 【详解】(1)①升温，转化率减小，说明逆向移动，即正向是放热反应，故答案为：<。 ②同时提高反应速率和CO转化率的措施：增大压强或增大氢气浓度，故答案为：增大压强或增大氢气浓度。 ③a选项，温度越高，平衡逆向移动，该反应的平衡常数越小；b选项，达平衡后再充入稀有气体，平衡不移动，CO的转化率不变；c选项，该反应时体积减小的反应，容器内气体压强不再变化时，反应达到最大限度；d选项，从下往上看，转化率变大，平衡正向移动，说明是加压，因此压强p1<p2；故答案为：cd。 ④0～3 min内氢气改变量为4mol，则CH3OH改变量为2mol，则用CH3OH表示的反应速率，故答案为：。 ⑤200 ℃时，氢气的量为4mol，改变量为4mol，则CO加入的物质的量为4mol，改变量为2mol，平衡时为2mol，生成的CH3OH为2mol，，向上述200 ℃达到平衡的恒容密闭容器中再加入2 mol CO、2 mol H2、2 mol CH3OH，保持温度不变，，Q < K，则平衡正向移动。 20． mol/(L·min) mol/(L·min) 2 3 1 6 < 增大 体积减小，反应物的浓度增大，因而使反应速率增大 减小 体积减小，压强增大，平衡向气体分子数少的方向（即逆反应方向）移动，因而使反应物转化率减小 【分析】(1)列出三段式计算，依据化学反应速率是单位时间内物质浓度的变化计算得到； (2)依据三段式结合变化量之比=化学方程式的化学计量数之比计算判断； (3)依据计算得到的系数和(1)三段式列式数据，计算转化率； （4）(5)依据平衡移动原理结合D物质的量变化，判断反应进行的方向，体积变小压强增大速率增大，平衡逆向进行； 【详解】(1)根据题干信息结合平衡三段式列式，A减少物质的量和生成C的物质的量之比等于速率之比等于化学计量数之比，平均反应速率υC=υA，                 xA(g)+yB(g)⇌pC(g)+qD(g) 起始量(mol)   a       b       0      0 变化量(mol)   a                    a 平衡量(mol)  a     b-           a 用A表示的反应速率υA==mol•L-1•min-1， 用B表示的反应速率υB==mol•L-1•min-1； (2)依据(1)的列式计算x：y：p：q=a:::a=2:3:1:6，则x=2，y=3，p=1，q=6； (3)反应平衡时，D为 2amol，则转化B的物质的量为amol，则B的转化率为=×100%=×100%； (4)依据(3)的平衡物质的量，如果只升高反应温度，其他反应条件不变，平衡时D为 1.5a mol，说明升温平衡逆向进行，逆向是吸热反应，正向是放热反应，△H＜0； (5)如果其他条件不变，将容器的容积变为 1L；反应是：2A(g)+3B(g)⇌C(g)+6D(g) ①体积减小，压强增大，反应物的浓度增大，反应速率增大； ②将容器的容积变为 1L，体积减小，压强增大，平衡向气体体积减小的反应方向进行，即向逆向进行，反应物转化率减小。 21．(1)AB (2) < < (3) > > (4)不 (5)D 【详解】（1）A．达到平衡状态时，各物质的含量保持不变，故w(CO2) 保持不变，A正确； B．达到平衡状态时，各物质的含量保持不变，故保持不变，B正确； C．达到平衡状态时，各物质的含量保持不变，t1时未达平衡状态，C错误； 故选AB； （2）图像越陡，越先达到平衡，速率越快，压强越大，所以<；增大压强，A的转化率减小，平衡逆向移动，逆反应方向气体量减小，即<； （3）温度越高，反应速率越快，越先达到平衡，故℃>℃，升高温度，A的含量越小，平衡正向移动，所以正反应方向吸热，>0； （4）保持体积和温度不变，通入He，浓度不变，平衡不移动； （5）对于反应：，时刻增大压强，正逆反应速率同时增大，平衡正向移动，正反应速率大于逆反应速率，答案选D。 22．(1)AD (2) (3) b 达到较高催化效率时的压强小，达到较高催化效率时温度低且受温度影响小 【详解】（1）A．及时分离出CH3OH，平衡向正反应方向移动，CO转化率增大，故A正确； B．反应为放热反应，升高反应温度，平衡逆向移动，CO转化率减小，故B错误； C．使用高效的催化剂，催化剂不影响化学平衡，故C错误； D．反应为气体体积减小的反应，适当增大压强，平衡正向移动，CO转化率增大，故D正确； 故选AD； （2）CO与H2混合原料气中CO的体积分数为1%，设参与反应的CO为1 mol，则H2为99 mol，经甲醇化后CO的平衡转化率为w，列三段式： ，根据α=，Kα==； （3）由图可知，b催化剂达到较高催化效率时的压强小，达到较高催化效率时温度低且受温度影响小，故选择b催化剂。 23． 升高温度、降低压强 (-1)×100% 94.1% A(g) B(g) + C(g) 0.10       0       0 0.10×(1-94.1%)     0.10×94.1%    0.10×94.1% K= =1.5mol/L 0.10× 0.10×(2-) 0.051 达到平衡前每间隔4h，c(A)减少约一半 0.013 【详解】(1)要提高A的转化率，实际就是使平衡正向移动，根据方程式的特点正反应为气体物质的量增大的反应，且为吸热反应，可确定采取的措施。 (2)由阿伏加德罗定律推论可知，在恒温、恒容条件下，压强与物质的量成正比，将压强变化转化为物质的量变化，从而解决压强与转化率的关系。 所以，解得a＝(－1) mol。 α(A)＝(－1)×100% 平衡时A的转化率＝(－1)×100%≈94.1%。 (3)①与(2)思路相似，应用阿伏加德罗定律推论，得n总＝0.10×。 由方程式特点，应用差量法可知，反应过程增加的气体的物质的量，恰好等于反应的A的物质的量。 即：0.1－n(A)＝n(总)－0.1 解得n(A)＝0.2－0.1× ②从上表读出4 h时p＝7.31 计算得n(A)＝0.2－0.1×≈0.051 依据此表中相邻两数据的差，即可得出规律。 24．(1)AECD或AECF (2)NaOH溶液 (3) 氧化性 生成黄色沉淀 (4) FeCl3溶液 0.01mol/LHNO3溶液 (5)往试管中滴加铁氰化钾溶液，若溶液出现蓝色沉淀，则证明是Fe3＋先氧化H2SO3，若溶液没有明显现象，则证明是pH＝2的HNO3先氧化H2SO3 (6)反应2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋＋4H＋(反应①)较红棕色(反应②)反应缓慢，故先发生反应②，然后发生反应①，但反应①进行的程度较大，故溶液中c(Fe3＋)慢慢降低，反应②平衡逆向移动，红棕色逐渐褪去，最终得到浅绿色溶 【分析】根据反应原理，制备SO2属于“固体+液体→气体”，制得的SO2中混有H2O(g)，用浓硫酸干燥SO2，SO2密度比空气大，用向上排空法收集，SO2污染大气，最后要进行尾气吸收。控制变量法探究、酸性条件下的氧化性强弱，需要保持溶液浓度一致。 【详解】（1）根据上述原理制备并收集干燥SO2的实验装置选择A为发生装置，生成二氧化硫中含水蒸气，通过装置E中的浓硫酸干燥二氧化硫气体，通过装置C收集二氧化硫气体，剩余气体不能排放需要通过装置D或F吸收，制备并收集干燥SO2的实验装置连接顺序：AECD或AECF。 （2）D中盛装的试剂吸收SO2尾气，可用NaOH溶液。 （3）甲同学用注射器吸取纯净的SO2并结合装置G进行SO2的性质实验，若X是Na2S溶液，则二氧化硫和硫化钠发生氧化还原反应生成硫单质，反应的化学方程式：2Na2S＋SO2＋2H2O=3S↓＋4NaOH，表现了二氧化硫的氧化性，反应现象为生成黄色沉淀。 （4）白色沉淀为BaSO4，说明H2SO3被氧化成；根据Fe(NO3)3溶液的性质，可能是Fe3+将H2SO3氧化成，也可能是酸性条件下的将H2SO3氧化成；所以设计实验方案时用控制变量的对比实验。实验2要证明是Fe3+氧化H2SO3，所以选用与Fe(NO3)3含有相同Fe3+浓度的FeCl3溶液进行实验；实验3要证明是酸性条件下氧化H2SO3，所以选用与Fe(NO3)3溶液等pH的HNO3溶液，即0.01mol/LHNO3溶液进行实验。 （5）若是Fe3+先将H2SO3氧化成，则滴加溶液后，溶液会出现蓝色沉淀，若是酸性条件下先将氧化为，则滴加溶液后，溶液不会出现蓝色沉淀，故实验方案是：取乙同学实验1后装置G中烧杯的上层清液于试管中，往试管中滴加铁氰化钾溶液，若溶液出现蓝色沉淀，则证明是Fe3＋先氧化H2SO3，若溶液没有明显现象，则证明是pH＝2的HNO3先氧化H2SO3。 （6）黄色溶液先变红棕色后慢慢变浅绿色反应，说明存在的过程，说明2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋＋4H＋(反应①)较红棕色(反应②)反应缓慢，故先发生反应②，然后发生反应①，但反应①进行的程度较大，故溶液中c(Fe3＋)慢慢降低，反应②平衡逆向移动，红棕色逐渐褪去，最终得到浅绿色溶液。 25．(1)168 kJ/mol (2) 0.5mol/L 向右 (3) 0.0384 慢 B 【详解】（1）已知反应①CO2(g)+H2(g)=H2O(g)+CO(g) ΔH1=41kJ/mol，②CO(g)+H2(g)=HCHO(g) ΔH2=6kJ/mol，③HCHO(g)+H2(g)=CH3OH(g) ΔH3=121kJ/mol，根据盖斯定律，反应①+②+③可得反应3H2+CO2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)，ΔH=41+6+121=168kJ/mol； （2）由题意列三段式：，恒温恒容下，气体的物质的量与压强成正比，测得平衡后的容器中的总压强为反应前的75%，，解得x=0.5，则平衡时甲醇的浓度为；该温度下平衡常数为，向容器中通入1mol H2(g)和1mol H2O(g)，此时浓度商，平衡正向移动，则平衡向右移动； （3）根据速率方程可表示为v=kca(H2)cb(CO)，取第一、二组数据可得，解得a=2，同理取第三、四组数据可得，解得表中的空白处应填入的数据是v=0.0384；由表可知，增大c(H2)时反应速率增快的程度小于增大c(CO)，说明反应①和反应②相比，反应①为慢反应，活化能越大反应速率越慢，则反应①的正反应活化能大于反应②的，由盖斯定律，2 H2(g)+CO(g)→CH3OH(g)的ΔH=ΔH2+ΔH3=6+121=127 kJ/mol>0，该反应是吸热反应，即反应物的总能量低于生成物的总能量，符合反应历程的势能图可以表示为B。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $