第二章 化学反应速率与化学平衡 寒假提升卷-2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

人教版高中化学选择性必修一第二章化学反应速率与化学平衡 寒假提升卷 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．下列措施不能增大化学反应速率的是 A．燃煤时，将块状煤粉碎 B．溶液与溶液反应时，增大压强 C．氮气与氢气合成时，适当升高温度 D．双氧水分解制时，加入几滴溶液 2．下列说法正确的是 A．放热反应一定是自发反应 B．熵增的反应不一定是自发反应 C．固体溶解一定是熵减小的过程 D．非自发反应在任何条件下都一定不能发生 3．反应在四种不同情况下的反应速率如下，其中表示反应速率最快的是 A． B． C． D． 4．反应A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为： ①v(A) = 0.45mol·L-1·min-1   ②v(B) = 0.6mol·L-1·s-1   ③v(A) = 0.4mol·L-1·s-1     ④v(A) = 0.45mol·L-1·s-1 该反应进行的快慢顺序为 A．④>③>②>① B．②=③>④>① C．②>①=④>③ D．①>④>②=③ 5．少量铁片与的稀盐酸反应，为了加快反应速率且不改变的产量，可以使用如下方法中的①滴入几滴浓盐酸  ②加NaCl固体  ③加入少量铁粉  ④滴入几滴硫酸铜溶液  ⑤升高温度（不考虑盐酸挥发）  ⑥改用浓硫酸 A．①⑤ B．①⑤⑥ C．①④⑤ D．②③④⑥ 6．某反应过程能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．该反应为吸热反应，反应热为 B．反应过程b有催化剂参与，且第一步反应为决速步骤 C．改变催化剂，可改变该反应的活化能和反应热 D．有催化剂条件下，反应的活化能等于 7．对于反应，下列说法正确的是 A．的大小不随时间改变时，该反应达到平衡 B．当的物质的量分数不随时间改变时，该反应达到平衡 C．可作为判断该反应达到平衡的标志 D．每消耗，同时生成，该反应达到平衡 8．甲酸分解制反应的历程如图所示(其中“*”表示吸附在催化剂表面)。下列说法正确的是 A．该反应的热化学方程式可表示为   B．该反应历程共经历2步基元反应 C．该反应历程中最大能垒为0.99 eV D．使用催化剂可提高反应物的平衡转化率 9．下列事实能用勒夏特列原理解释的是 A．合成氨工业通常采用催化剂以提高生产效率 B．，缩小容器容积，增大压强，气体颜色加深 C．在配制硫酸亚铁溶液时加入少量铁粉 D．溴水中存在平衡：，当加入后溶液颜色变浅 10．恒温条件下，在体积为的密闭恒容容器中，充入和，发生反应：，测得和的浓度随时间变化如下图所示。下列选项能说明上述反应达到平衡状态的是 A．与相等 B．的体积分数在混合气体中保持不变 C．单位时间内每消耗，同时生成 D．混合气体的密度保持不变 11．450℃时，向某2 L恒容密闭容器中充入、，控制适当条件使其发生反应：，反应在5 min时达到平衡且此时的转化率为80%。下列分析错误的是 A．0~5 min内的平均反应速率为 B．500℃时，该反应的平衡常数K小于80 C．向平衡体系中充入和后，容器中 D．平衡时压强是反应开始前的0.75倍 12．将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：，若经2 s后平衡，测得C的体积分数为50%，下列说法中正确的是 A．平衡时物质A的转化率为25% B．平衡时物质B的浓度为 C．平衡常数为6.75 D．在恒温恒容条件下，当容器中气体总压强恒定时，可判断反应达到平衡状态 13．一定条件下，在容积可变的容器中充入2n mol NO和n mol O2，发生化学反应：。达到平衡时，测得NO的转化率与压强(、)和温度(T)的关系如下图。下列说法不正确的是 A． B．上述反应为放热反应 C．反应的平衡常数： D．NO平衡浓度： 14．下列叙述正确的是 A．甲表示反应的速率随温度变化的曲线，说明该可逆反应的逆反应是放热反应 B．乙表示反应，若的物质的量一定，则a、b、c三点中，c点的转化率最大 C．若正反应方向为气体体积减小，图丙可表示增大压强(压缩体积)对平衡移动的影响 D．丁中发生反应，由图中混合气体的平均相对分子质量随温度的变化情况，可推知正反应的 15．对于可逆反应： ，下列各图正确的是 A B C D A．A B．B C．C D．D 16．温度为时，在三个容积相同的恒容密闭容器中按如表所示投料进行反应： ，结果如表。实验测得： ，，为速率常数。下列说法错误的是 容器编号 物质的起始浓度 物质的平衡浓度 I 0.8 0.3 0 0.2 Ⅱ 0.8 0.3 0.1 Ⅲ 0.8 0.3 0.6 A．温度为时，该反应的平衡常数为1.6 B．平衡转化率：容器Ⅰ>容器Ⅱ C．达平衡时，容器Ⅲ中的 NH3体积分数大于 D．若温度改变为，容器Ⅰ中达平衡时，满足则 17．三甲胺（）是重要的化工原料。我国科学家实现了在铜催化剂条件下将N,N-二甲基甲酰胺（，简称DMF）转化为三甲胺（）。计算机模拟单个DMF分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示（*表示物质吸附在铜催化剂上），下列说法正确的是 A．若1 mol DMF完全转化为三甲胺，则会放出1.02 eV的能量 B．该历程中决速步骤为 C．该历程中的最大能垒（活化能）为1.19 eV D．升高温度可以加快反应速率，并提高DMF的平衡转化率 二、解答题 18．甲醇是重要的化工原料，工业上可利用生产甲醇，同时可降低温室气体二氧化碳的排放。 已知：①   ②   ③   (1) ，反应③在 (填“高温”、“低温”或“任何温度”)下能自发进行。 (2)下列措施中，能提高平衡转化率的是______(填标号)。 A．压缩容器体积 B．将液化分离出来 C．恒容下充入 D．使用高效催化剂 (3)在一密闭容器中加入和，在一定条件下进行反应③，测得的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。 ①压强 (填“>”、“=”或“<”，下同)，理由是 。 ②当压强为时，B点 。 ③T℃、下，的平衡体积分数为 %。 19．减弱温室效应的方法之一是将回收利用，科学家研究利用回收的制取甲醛，反应的热化学方程式为 。 回答下列问题： (1)已知：① 。 ②相关化学键的键能数据如下表所示： 化学键 O=O H-H O-H 键能 498 436 464 则 。 (2)一定条件下，将的混合气体充入恒温恒容的密闭容器中，发生反应。 ①下列不能说明反应已经达到平衡状态的是 (填字母，下同)。 a．容器内气体密度保持不变 b．的体积分数保持不变 c．该反应的平衡常数保持不变 d．混合气体的平均相对分子质量不变 ②下列措施既能提高的转化率又能加快反应速率的是 。 a．升高温度   b．使用高效催化剂   c．缩小容器体积   d．扩大容器体积   e．及时将产物分离出体系 (3)实验室在恒容密闭容器中进行模拟上述合成的实验。 时，将和混合气体充入容器中，后达到平衡，的转化率为。 ①用表示该反应的平均反应速率为 。 ②时，反应的平衡常数 。 ③向上述平衡体系中再充入和各，则达到新平衡时，的转化率将 (填“增大”“减小”或“不变”)。 20．合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径。 (1)一种基于Al2O3载氮体的碳基化学链合成氨技术反应如下： 吸氮反应：Al2O3(s)+3C(s)+N2(g)=2AlN(s)+3CO(g) △H =+708kJ·mol-1 释氮反应：2AlN(s) + 3H2O(l)=Al2O3(s) + 2NH3(g) △H=-274kJ·mol-1 反应 3C(s)+N2(g)+3H2O(l)=3CO(g)+2NH3(g)  △H= kJ·mol-1 (2)催化合成氨 恒温下，向2L固定体积的密闭容器中充入1mol N2和2.6molH2，发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，反应过程中对NH3的物质的量进行检测，得到的数据如下表所示： 时间/min 5 10 15 20 25 30 n(NH3)/(mol) 0.16 0.28 0.36 0.40 0.40 0.40 ①从反应开始到5min，NH3的平均反应速率为 。   ②此条件下，下列能说明该反应已达平衡状态的是 。 a．容器内压强保持不变 b．单位时间内消耗3mol H2同时生成2mol NH3 c．容器内N2、H2、NH3物质的量之比为1：3：2 d．NH3的百分含量保持不变 e．混合气体密度保持不变 ③相同温度、相同容器容积下，投入H2、N2和NH3各2 mol，达到平衡前ν(正) ν(逆) (填“＞”、“＜”或“＝”)。 (3)电解法合成氨，反应装置如图所示： ①写出a极电极反应式 。 ②若b极产生33.6L O2(标准状况)，通过质子交换膜的n(H+)约为 mol。 (4)铁触媒催化合成氨。目前被广泛接受的反应机理为如下图所示：气体N2和H2在催化剂活性位点上被吸附解离为N原子、H原子，吸附在催化剂表面的N原子和H原子逐步发生反应生成NH3，生成的NH3从铁触媒表面脱附，扩散到气相，成为产物；催化剂表面空出活性位点，等待下一轮反应。      实际工业合成氨，除采用铁触媒、400~500℃和10MPa~30MPa条件，还及时液化分离出氨。及时液化分离出氨的目的是 。 21．Ⅰ.工业上用H2和CO合成甲醇的反应为：2H2(g) +CO(g)CH3OH(g) ① 该反应平衡常数(K)随温度的变化情况如下表所示。 温度/℃ 250 300 350 K 2.041 0.270 0.012 完成下列填空： (1)请书写出该反应的平衡常数表达式 。 (2)250℃时，测得各组分浓度如下表所示，通过计算得出浓度商Q为 (填数值，保留三位小数)，则此时v(正) v(逆)。(填“>”、“<”或“=”) 物质 H2 CO CH3OH 浓度/mol·L—1 0.30 1.6 0.70 (3)恒温时，向恒容密闭容器中充入一定量的H2和CO，反应①达到平衡状态的标志有 。(选填编号) a．混合气体的密度保持不变    b．混合气体的总压强保持不变 c．甲醇的浓度保持不变        d．v正(H2)=v逆(CH3OH) Ⅱ.工业上也能采用CO2催化氢化的方法合成甲醇： CO2(g) + 3 H2(g) = CH3OH(g) + H2O(g)   ② 已知：CO2(g) + H2(g) = H2O(g) + CO(g)  ∆H1= 41.1 kJ·mol-1 CO(g) + 2 H2(g) = CH3OH(g)  ∆H2= -90.0 kJ·mol-1 (4)写出CO2催化氢化合成甲醇的热化学方程式： 。 (5)想要增大反应②的平衡常数，能改变的条件是 。 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 《人教版高中化学选择性必修一第二章化学反应速率与化学平衡 寒假提升卷》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B C A A B B C D B 题号 11 12 13 14 15 16 17 答案 C C C B A D C 1．B 【详解】A．将块状煤粉碎会增加反应物和空气的接触面积，进而增加活化分子碰撞频率，加快化学反应速率，A正确； B．和的反应在溶液中进行，没有气体参与，增大压强对反应速率没有影响，B错误； C．提高温度会增加活化分子碰撞频率，进而加快反应速率，C正确； D．能降低分解反应活化能，有效催化反应，D正确； 故答案选B。 2．B 【详解】A．放热反应（）不一定是自发反应。例如， 是放热反应，但在高温下， 会导致 ，反应不能自发进行，A 错误； B．熵增的反应（）不一定是自发反应。例如， 是熵增反应，但在常温下 且数值较大，会导致 ，反应不能自发进行；只有在高温下， 足够大时， 才会小于 0，反应才能自发进行，B 正确； C．固体溶解时，粒子从有序的晶体状态变为分散在溶剂中的无序状态，熵是增大的过程。例如， 固体溶于水，，C 错误； D．非自发反应（）在改变条件（如温度、压强）后可能变为自发反应。例如，水分解为氢气和氧气在常温下非自发，但在通电条件下可以发生电解反应，D 错误； 故答案选B。 3．C 【详解】A．，直接给出A的速率，数值为0.15 mol/(L·s)，A不符合题意； B．，根据反应计量比，得，小于A的速率，B不符合题意； C．，根据反应计量比，得，为最大速率，C符合题意； D．，根据反应计量比，得，最小，D不符合题意； 答案选C。 4．A 【分析】把不同物质表示的反应速率换算成同一物质的反应速率，注意在单位统一的情况下比较应进行的快慢。 【详解】①v(A) = 0.45mol·L-1·min-1=0.0075 mol·L-1·s-1；②v(A)=v(B) = ×0.6mol·L-1·s-1=0.2 mol·L-1·s-1；③v(A)=0.4mol·L-1·s-1；④v(A) = 0.45mol·L-1·s-1；反应进行的快慢顺序为④>③>②>①，故选A。 5．A 【详解】①滴入浓盐酸增加H+浓度，加快反应速率，铁少量，H2产量由铁决定，的产量未改变； ②加NaCl固体不影响H+浓度，速率不变； ③加铁粉能增加H2产量； ④硫酸铜消耗铁，减少H2产量； ⑤升温加快速率，不影响铁的总量，H2产量不变； ⑥改用浓硫酸会导致铁钝化或生成其他气体，H2产量减少； 故选A。 6．B 【详解】A．反应热ΔH为产物总能量减去反应物总能量，由图可知产物能量低于反应物，ΔH<0，为放热反应，A错误； B．催化剂能降低活化能并使反应分多步进行，曲线b存在两个过渡态（分步反应）且反应的活化能（E1）低于曲线a，故b有催化剂参与；决速步骤为活化能最高的步骤，b中第一步活化能E1大于第二步E2，第一步为决速步骤，B正确； C．催化剂可改变活化能，但反应热仅由反应物和产物能量差决定，与催化剂无关，C错误； D．有催化剂时，反应的活化能为分步反应中最高的活化能（即E1），而非E1+E2，D错误； 故选B。 7．B 【详解】A．是一个不变量，不能用来判断反应是否达到平衡，A项错误； B．当的物质的量分数不随时间改变时，说明各物质浓度不变，达到平衡，B正确； C．才可作为判断该反应达到平衡的标志，C项错误； D．每消耗，同时生成，都描述的是正反应，不能判断该反应是否达到平衡，D项错误； 故选B。 8．C 【详解】A．由图可知，该反应的反应热为每个分子 -0.16 eV，折合为 ΔH ≈ -15.4 kJ·mol⁻1，A项不符合题意； B．由图可知，反应历程有三个过渡态，共经历3步基元反应，B项不符合题意； C．由图，该反应过程中最大能垒为第一步基元反应的能垒：0.99 eV，C项符合题意； D．催化剂可加快反应速率，但不能改变平衡，D项不符合题意。 故选C。 9．D 【详解】A．催化剂只能同等加快正逆反应速率，缩短达到平衡的时间，但不影响平衡位置，不能用勒夏特列原理解释，A不符合题意； B．反应的气体分子数相等，加压后浓度增大导致颜色加深，但平衡未移动，不能用勒夏特列原理解释，B不符合题意； C．加入铁粉是为了防止Fe2+被氧化，属于氧化还原反应问题，不能用勒夏特列原理解释，C不符合题意； D．加入NaOH中和HBr和HBrO，降低产物浓度，使平衡向正反应方向移动，Br2浓度减少导致颜色变浅，能用勒夏特列原理解释，D符合题意； 故选D。 10．B 【详解】A．与相等，并没有指明正、逆反应方向，不能判断达到平衡状态，A不符合题意； B．的体积分数在混合气体中保持不变，达到平衡状态，B符合题意； C．单位时间内每消耗，同时生成，均为正反应方向，不能判断达到平衡状态，C不符合题意； D．反应前后气体的总质量不变，容器体积不变，故混合气体的密度一直保持不变，不能判断达到平衡状态，D不符合题意； 故选B。 11．C 【分析】平衡时剩余，为，为，可得450℃时反应的平衡常数。 【详解】A．内的平均反应速率，A正确； B．该反应，升高温度平衡逆向移动，减小；450℃时，故500℃时，B正确； C．充入和后，瞬时浓度，，；浓度商，反应正向进行，，C错误； D．恒容密闭容器，压强比等于气体总物质的量比；初始总物质的量，平衡时剩余，剩余，生成，总物质的量，平衡时压强是反应开始前的，D正确； 故选C。 12．C 【分析】设平衡时转化的B的物质的量浓度为x，列三段式有： ，x=0.5 mol/L，据此分析解答； 【详解】A．平衡时物质A的转化率为，A错误； B．平衡时物质B的浓度为(1-0.5) mol/L=0.5 mol/L，B错误； C．平衡常数为，C正确； D．在恒温恒容条件下，反应前后气体分子数不变，总物质的量恒定，压强始终不变，不能判断平衡状态，D错误； 故答案选C。 13．C 【分析】升高温度，NO的转化率减小，则表明平衡逆向移动，正反应为放热反应；增大压强，平衡正向移动，NO的转化率增大，结合图中信息，可确定。 【详解】A．由分析可知，，A正确； B．由分析可知，上述反应为放热反应，B正确； C．对于放热反应，温度越高，平衡常数越小，x点温度为350℃，y点温度为400℃，则反应的平衡常数：，C不正确； D．在容积可变的容器中充入2n mol NO和n mol O2，发生反应达平衡，x、y点，NO的平衡转化率相同(都为60%)，混合气的总物质的量相同，NO的物质的量相同，但y点压强大于x点，则y点容器的体积小于x点，所以NO平衡浓度：，D正确； 故选C。 14．B 【详解】A．图甲中，温度升高时正逆反应速率均增大，交点为平衡点。交点后温度升高，v逆＞v正，平衡逆向移动，根据勒夏特列原理，升温平衡向吸热方向移动，故逆反应为吸热反应，A错误； B．图乙为合成氨反应，N2物质的量一定时，a→b→c起始n(H2)增大，H2浓度增大，平衡正向移动，N2转化率提高。虽然NH3体积分数在b点最大，但N2转化率随H2量增加而增大，c点H2量最多，N2转化率最大，B正确； C．正反应气体体积减小时，压缩体积，增大压强正逆反应速率均增大，且v正增大倍数大于v逆，平衡正向移动。图丙中增大压强后v逆＞v正，平衡逆向移动，与题意不符，C错误； D．反应中，M=，m总不变，M减小说明n总增大。温度升高M减小，即n总增大，平衡逆向移动，故逆反应吸热，正反应放热，ΔH＜0，D错误； 故选B。 15．A 【详解】A．根据可逆反应： ，为放热反应，升高温度，反应速率加快，先达到平衡且平衡向左移动，C的质量减少，气体总质量不变，所以高温平衡时C的质量分数减小，图形表达正确，A正确； B．增大压强，正、逆反应速率均增大，图形表达错误，B错误； C．使用催化剂，化学反应速率加快，但平衡不移动，平衡时生成物C的浓度不变，图形表达错误，C错误； D．该反应的正反应为气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，B的体积分数减小，该反应的正反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，反应物B的体积分数增大，图形表达错误，D错误； 故答案为：A。 16．D 【详解】A．根据容器I的平衡浓度计算，平衡常数K = = = = 1.6，A正确； B．列三段式可知： 容器I的平衡时转化率为 = 37.5%， 由三段式得容器II平衡时：K = ==1.6，解出x=0.078，可得容器II平衡转化率约为29.06%，因此容器I > 容器II，B正确； C． 由三段式得容器III平衡时：K = ==1.6，解得x=-0.018，故容器III平衡时≈0.564，≈0.318，≈0.854，总浓度≈1.736，体积分数≈ ≈ 0.3249 > 2/9 ≈ 0.2222，C正确； D．在时，= Kc() = 2（因），在时Kc() = 1.6。反应ΔH < 0，Kc随温度升高而减小，Kc() = 2 > Kc() = 1.6，故<，但选项称 < ，D错误； 故答案选D。 17．C 【分析】该图是DMF在铜催化剂表面转化为三甲胺的反应历程能量图，以反应物的相对能量为0.0 eV，反应经多步吸附中间体的能量波动，最终生成（相对能量-1.02 eV），正反应为放热反应；历程中最大能垒（活化能）为，反应对应决速步骤。据此分析。 【详解】A．由反应物和生成物的相对能量可知，总反应放热为，故1 mol DMF完全转化为三甲胺，则会释放出的能量，A错误； B．步骤的能垒（正反应活化能）为0.22 eV，最后一步反应的正反应活化能最高，其能垒为，即是决速步骤，B错误； C．根据B项分析可知该历程中最大能垒（活化能）为1.19 eV，C正确； D．升高温度可以加快反应速率，由图知反应物总能量大于生成物总能量，则正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，DMF的平衡转化率降低，D错误； 故答案选C。 18．(1) 低温 (2)AB (3) > 其他条件相同时，压强越大，的平衡转化率越高 30 【详解】（1）根据盖斯定律可知，目标方程式可由①×-②，故；反应③的∆H＜0、∆S＜0，在低温下∆G＜0，能自发进行； （2）A．压缩容器体积，即增大压强，平衡向正反应方向移动，能提高H2的平衡转化率，A项符合题意； B．将H2O(g)液化分离出来，即减小生成物浓度，平衡正向移动，能提高H2的平衡转化率，B项符合题意； C．恒容下充入N2，平衡不移动，H2的平衡转化率不变，C项不符合题意； D．使用高效催化剂，能加快反应速率，但不能使平衡发生移动，H2的平衡转化率不变，D项不符合题意； 故答案选AB。 （3）①相同温度下，增大压强，平衡正向移动，CO2的平衡转化率增大，图中，相同温度下p1时CO2的平衡转化率大于p2时，故p1＞p2； ②当压强为p2时，B点CO2的转化率小于CO2的平衡转化率，反应正向进行，则B点v正＞v逆； ③T℃、p2kPa下列三段式：，的平衡体积分数为。 19．(1) (2) ac c (3) 1 不变 【详解】（1）反应热=反应物的总键能-生成物的总键能，反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的∆H2=(2×436+498)-(4×464)=-486，反应HCHO(g)+O2(g)=CO2(g)+H2O(g) ∆H1=-480与反应2H2(g)+O2(g)=2H2O相减可得到目标反应，则由盖斯定律可得该反应的∆H=∆H2-∆H1=-486 -(-480 )=-6； （2）①a．该反应的反应物和生成物均为气体，根据质量守恒定律可知，混合气体的质量不变，容器容积也不变，则容器内气体密度始终不变，所以当容器内气体密度保持不变时，不能说明反应已经达到平衡状态，a符合题意； b．H2O的体积分数保持不变，即H2O的浓度保持不变，体现正、逆反应速率相等，能说明反应已经达到平衡状态，b不符合题意； c．温度不变，反应的平衡常数始终不变，则该反应的平衡常数保持不变，不能说明反应已经达到平衡状态，c符合题意； d．该反应的反应物和生成物均为气体，根据质量守恒定律可知，混合气体的质量不变，但该反应是气体分子数减少的反应，混合气体的平均摩尔质量为变量，即混合气体的平均相对分子质量也为变量，则当混合气体的平均相对分子质量不变时，能说明反应已经达到平衡状态，d不符合题意； 故选ac。 ②a．升高温度，能加快反应速率，但该反应的∆H<0，升高温度，平衡逆向移动，H2转化率降低，a不符合题意； b．使用高效催化剂，能加快反应速率，但不能使平衡发生移动，则不能提高的转化率，b不符合题意； c．缩小容器体积相当于增大压强，能加快反应速率，且平衡正向移动，能提高的转化率，c符合题意； d．扩大容器体积，各反应组分浓度减小，相当于减小压强，反应速率减慢，且平衡逆向移动，不能提高的转化率，d不符合题意； e．及时将产物分离出体系，能使其平衡正向移动，能提高的转化率，但浓度减小，反应速率减慢，e不符合题意； 故选c。 （3）时，将和混合气体充入容器中，后达到平衡，的转化率为，即的转化量为0.5 mol，据此建立三段式： ①用表示该反应的平均反应速率为； ②时，反应的平衡常数； ③向上述平衡体系中再充入和各，此时浓度商，故平衡不移动，则的转化率将不变。 20．(1)+434 (2) 0.016mol·L-1·min-1 ad ＜ (3) N2+6e-+6H+=2NH3 6 (4)空出催化剂活性位点、加快合成氨反应速率；使反应正向进行程度增大，提高氨的产率 【详解】（1）已知： a：Al2O3(s)+3C(s)+N2(g)=2AlN(s)+3CO(g) △H =+708kJ·mol-1 b：2AlN(s) + 3H2O(l)=Al2O3(s) + 2NH3(g) △H=-274kJ·mol-1 由盖斯定律，a+b得反应：3C(s)+N2(g)+3H2O(l)=3CO(g)+2NH3(g)，△H=（+708kJ·mol-1）+（-274kJ·mol-1）=+434kJ·mol-1； （2）①从反应开始到5min，NH3的平均反应速率为。   ②a．恒容条件下进行反应，反应为气体分子数改变的反应，当压强不变，说明平衡不再移动，达到平衡状态； b．反应速率比等于系数比，单位时间内消耗3mol H2同时生成2mol NH3，描述的都是正反应，不能说明反应达到平衡； c．容器内N2、H2、NH3物质的量之比为1：3：2，不能说明正逆反应速率相等，不能确定反应平衡； d．NH3的百分含量保持不变，说明平衡不再移动，达到平衡状态； e．容器体积和气体质量始终不变，则混合气体的密度始终不变，因此不能说明反应已达平衡； 故选ad； ③由表，平衡时，氨气为0.4mol，则反应消耗氮气0.2mol、氢气0.6mol，平衡时氨气、氮气、氢气分别为0.4mol、0.8mol、2mol，，相同温度、相同容器容积下，投入H2、N2和NH3各2 mol，，反应逆向进行，则达到平衡前ν(正)<ν(逆)； （3）①由图，a极氮气得到电子发生还原生成氨气，电极反应式N2+6e-+6H+=2NH3。 ②b极水失去电子被氧化为氧气：，若b极产生33.6L O2(标准状况，为1.5mol)，转移1.5mol×4=6mol，通过质子交换膜的n(H+)约为6mol。 （4）生成的NH3从铁触媒表面脱附，扩散到气相，成为产物，催化剂表面空出活性位点，等待下一轮反应；故及时液化分离出氨的目的可能是：空出催化剂活性位点、加快合成氨反应速率，使反应正向进行程度增大，提高氨的产率。 21．(1)K= (2) 4.861 < (3)bc (4)CO2(g) + 3H2(g)=CH3OH(g) + H2O(g)   ΔH = -48.9kJ/mol (5)降温 【详解】（1）根据平衡常数的定义可知，该反应的平衡常数表达式为K= （2）Q==＞2.041，此时平衡逆向移动，v(正)＜v(逆)； （3）a．该反应中气体的总质量不变，容器为恒容的密闭容器，体积不变，因此混合气体的密度始终不变，不能证明反应达到平衡状态，a不符合题意； b．该反应为气体的物质的量减少的反应，因此当混合气体的压强不变时，反应达到了平衡状态，b符合题意； c．甲醇的浓度都不再发生变化时，证明反应达到平衡状态，c符合题意； d．v正(H2)=v逆(CH3OH)不能说明正逆反应速率相等，不能证明反应达到平衡状态，d不符合题意； 故选bc； （4）已知：反应Ⅰ：CO2(g) + H2(g) = H2O(g) + CO(g)  ∆H1= 41.1 kJ·mol-1 反应Ⅱ：CO(g) + 2 H2(g) = CH3OH(g)  ∆H2= -90.0 kJ·mol-1 根据盖斯定律将反应Ⅰ+反应Ⅱ得到CO2(g) + 3 H2(g) = CH3OH(g) + H2O(g)，则∆H =∆H1+∆H2= -90.0 kJ·mol-1+ 41.1 kJ·mol-1=-48.9kJ/mol，则该反应的热化学方程式为CO2(g) + 3H2(g)=CH3OH(g) + H2O(g)   ΔH = -48.9kJ/mol （5）反应②为放热反应，平衡常数只和温度有关，因此降低温度可以使平衡正向移动，平衡常数增大。 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 $