第2章 化学反应的方向、限度与速率 单元整体教学设计与阶段验收评价-【新课程学案】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册配套课件PPT（鲁科版 单选版）

该高中化学单元复习课件系统梳理了化学反应方向、限度、速率及工业合成氨等核心知识，通过微点判断澄清易混概念，结合知识框架图将焓变熵变、平衡常数、反应速率等内容串联，构建“基础-综合-应用”的逻辑网络。 其亮点在于以“项目式学习”驱动复习，如“CO₂合成甲醇”活动培养科学探究与实践能力，综合训练中图表分析、三段式计算等设计发展科学思维，分层设置基础判断、综合应用及阶段检测，助力学生巩固知识，教师精准教学。

单元整体教学设计与阶段验收评价 一、主干知识——在微点判断中澄清 二、综合思维——在知识融会中贯通 三、迁移应用——在学以致用中践行 目录 阶段质量检测 一、主干知识——在微点判断中澄清 1.判断下列有关化学反应方向叙述的正误 (1)CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g)是一个熵增加的反应。( ) (2)放热的反应一定能够自发进行，吸热的反应不能自发进行。 ( ) (3)Na与H2O的反应是熵增的放热反应，该反应能自发进行。 ( ) (4)吸热且熵增加的反应，当温度升高时，反应一定能自发进行。 ( ) (5)反应NH3(g)+HCl(g)==NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的ΔH<0。 ( ) √ × √ × √ 2.判断下列有关化学平衡常数、平衡转化率叙述的正误 (1)对于一个可逆反应，化学计量数不同，化学平衡常数表达式及数值也不同。 ( ) (2)平衡常数发生变化，化学平衡一定发生移动。 ( ) (3)对某一可逆反应，升高温度则化学平衡常数一定变大。 ( ) (4)化学平衡常数和转化率都能体现反应进行的程度。( ) (5)可逆反应2A(s)+B(g)⇌2C(g)+3D(g)的平衡常数为K=。 ( ) (6)对于反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)，升高温度，K值减小，则ΔH<0。 ( ) √ √ × √ × √ 3.判断下列有关化学平衡状态叙述的正误 (1)化学反应达平衡后的平均速率为0，但v正=v逆≠0。( ) (2)对反应NO2(g)+SO2(g)⇌SO3(g)+NO(g)，当每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2时，说明反应达到平衡状态。 ( ) (3)在2 L的密闭容器中800 ℃时发生反应:2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)，当容器中气体的颜色保持不变时，说明反应已达到平衡状态。 ( ) (4)一个可逆反应达到平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的限度。 ( ) (5)恒温恒容下进行的可逆反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)，当SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等时，反应达到平衡状态。 ( ) √ × √ √ × 4.判断下列有关外界条件对化学平衡移动的影响叙述的正误 (1)增大压强，平衡正向移动，反应物的浓度会减小，生成物的浓度会增大。( ) (2)恒容条件下，增加气体反应物的量，平衡正向移动，反应物的转化率一定增大。 ( ) (3)升高温度，化学平衡向吸热反应的方向移动，此时放热反应方向的反应速率会减小。 ( ) (4)反应2NH3(g)+NO(g)+NO2(g) 2N2+3H2O(g)　ΔH<0，其他条件不变，使用高效催化剂，氮氧化物的转化率增大。 ( ) (5)对于H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)，无论恒温恒容，还是恒温恒压，充入稀有气体，平衡均不移动。 ( ) × × × × √ 5.判断下列有关化学反应速率叙述的正误 (1)由v=计算平均反应速率，用反应物表示为正值，用生成物表示为负值。( ) (2)10 mol·L-1·s-1的反应速率一定比1 mol·L-1·s-1的反应速率大。( ) (3)在2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)反应中，t1、t2时刻，SO3(g)浓度分别为c1、c2，则t1~t2时间内，SO3(g)生成的平均速率为。 ( ) (4)对于可逆反应，加入催化剂，降低反应所需的活化能，同等程度地提高正、逆反应速率。 ( ) × × √ √ (5)对于放热的可逆反应，降低温度，正、逆反应速率都减小，反应放出的热量不变。( ) (6)锌与硫酸反应时，硫酸的浓度越大，产生H2的速率越快。 ( ) (7)反应C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)在固定容积的密闭容器中进行，充入N2后，体系压强增大，反应速率加快。 ( ) × × × 二、综合思维——在知识融会中贯通 (一)化学反应的方向 √ 1.碳酸铵[(NH4)2CO3]在室温下就自发地分解产生氨气，下列说法正确的是 (　) A.碳酸铵分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增加 B.碳酸铵分解是因为外界给予了能量 C.碳酸铵分解是吸热反应，根据焓判据不能自发分解 D.碳酸盐都不稳定，都能自发分解 解析:碳酸铵分解是吸热反应，因此不能用焓判据来解释反应的自发性，其反应能够自发进行，是因为体系中气体的生成使熵增大。 综合训练 √ 2.实现“节能减排”和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO2转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)，如图表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化。关于该反应的下列说法中，正确的是 (　　) A.高温下自发进行 B.任何温度都不自发进行 C.低温下自发进行 D.任何温度都能自发进行 解析:由图可知:反应物的总能量高于生成物的总能量，正反应为放热反应，正反应为气体体积减小的反应，则为熵减的反应，即ΔH<0，ΔS<0，当ΔH -TΔS<0时，反应能自发进行，T较小时，才能保证ΔH -TΔS<0，即该反应在低温下自发进行。 √ 3.下列内容与结论不对应的是 (　　) 选项 内容 结论 A H2O(g)变成H2O(l) ΔS<0 B 硝酸铵溶于水可自发进行 因为ΔS>0 C 一个反应的ΔH>0、ΔS>0 反应一定不能自发进行 D H2(g)+F2(g)==2HF(g)　ΔH=-271 kJ·mol-1、ΔS=+8 J·mol-1·K-1 反应能自发进行 解析:物质由气态变为液态的过程，ΔS<0，A正确；NH4NO3溶于水是吸热的熵增过程，正是因为ΔS>0，使过程可自发进行，B正确；ΔH>0、ΔS>0时，在高温下能自发进行，C错误；该反应的ΔH<0、ΔS>0，ΔH-TΔS<0，反应能自发进行，D正确。 (二)化学反应的限度 综合训练 √ 4.可逆反应H2+I2(g)⇌2HI达到平衡的标志是 (　　) A.混合气体的颜色不再改变 B.v(H2)∶v(I2)∶v(HI)=1∶1∶2 C.混合气体的密度保持不变 D.H2、I2、HI分子个数比为1∶1∶2 解析:A项，HI为无色气体，碘蒸气为紫红色气体，当混合气体的颜色不再变化时，c(I2)不变，反应达到化学平衡状态，正确；B项，未指明速率所表示的反应方向，反应不一定达到化学平衡状态，错误；C项，该反应前后气体的体积不变，在密闭容器中气体的质量不变，气体的密度一直不变，则混合气体的密度不变不一定达到化学平衡状态，错误；D项，当可逆反应达到平衡时，容器内物质H2、I2和HI的分子个数比为1∶1∶2时，浓度可能仍会变化，不一定达到化学平衡状态，错误。 5.(2025·武汉高二检测)对于反应“CO(g)+NO2(g)⇌CO2(g)+NO(g)”，其速率方程为v=kc2(NO2)，k为速率常数，只与温度有关，则下列说法正确的是 (　　) A.升高温度，v正增大，v逆减小 B.增大CO的浓度，化学反应速率不变 C.反应达到平衡后，缩小体积，平衡正向移动 D.该反应速率由反应物共同影响 解析:升高温度，v正、v逆均增大，故A错误；根据v=kc2(NO2)可知，改变NO2浓度对反应速率有影响，而增大一氧化碳的浓度，对化学反应速率没有影响，化学反应速率不变，故B正确；该反应为气体分子总数不变的反应，反应达到平衡后，缩小体积，平衡不移动，故C错误；根据v=kc2(NO2)可知，该反应速率只受NO2的影响，故D错误。 √ √ 6.(2025·黄冈高二期末)向密闭容器中充入2 mol CO2和6 mol H2，发生反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH，测得反应在不同压强、不同温度下，平衡混合物中CH3OH体积分数如图Ⅰ所示，测得反应时逆反应速率与容器中c(CH3OH)关系如图Ⅱ所示。下列说法错误的是 (　　) A.压强:p1>p2，平衡常数:K(C)>K(A)>K(B) B.图Ⅰ中p2条件下，A和C两点反应速率:v逆(A)>v正(C) C.恒温恒压时，若反应从开始到A点达平衡，则CO2的平衡转化率约为66.7% D.图Ⅱ中当x点平衡体系降温至某一温度时，反应可重新达平衡状态，新平衡点可能是c 解析:正反应体积减小，温度不变时增大压强平衡正向进行，甲醇含量增大，所以p1>p2；升高温度甲醇的含量降低，说明温度升高平衡逆向进行，反应为放热反应，升高温度平衡常数减小，则K(C)>K(A)>K(B)，故A正确。图Ⅰ中p2条件下，A和C两点A点的温度更高，升高温度速率加快，则反应速率:v逆(A)=v正(A)> v正(C)，故B正确。恒温恒压时，若反应从开始到A点达平衡，甲醇的体积分数为25%，由三段式计算法可知， CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) 起始/mol 2　　 　6　　　0　　　 　0 转化/mol a　 　　3a 　　 a　　 　　a 平衡/mol 2-a 　6-3a　　 a　　 　　a 则×100%=25%，a= mol，CO2的平衡转化率约为×100%≈66.7%，故C正确；降低温度，正、逆反应速率减小，反应为放热反应，平衡向正反应方向移动，甲醇的浓度增大，则新平衡点可能是图中a点，故D错误。 (三)化学反应的速率 √ 7.某学生在一次探究“制取氢气最适宜的金属”的实验时测得铝与稀硫酸反应，10 s末硫酸的浓度减少了0.6 mol·L-1，若不考虑反应过程中溶液体积的变化，则10 s内生成硫酸铝的平均反应速率是 (　　) A.0.06 mol·L-1·s-1 B.3.6 mol·L-1·min-1 C.1.2 mol·L-1·min-1 D.0.02 mol·L-1·min-1 解析:10 s末硫酸的浓度减少了0.6 mol·L-1，则v(H2SO4)==0.06 mol· L-1·s-1，发生反应:2Al+3H2SO4==Al2(SO4)3+3H2↑，速率之比等于化学计量数之比，故v[Al2(SO4)3]=v(H2SO4)=×0.06 mol·L-1·s-1=0.02 mol·L-1·s-1=1.2 mol·L-1·min-1。 综合训练 √ 8.a、b、c三个容器，分别发生合成氨反应，经过相同的一段时间后，测得数据如下表所示。 则三个容器中合成氨的反应速率的比较中正确的是 (　　) A.v(a)>v(b)>v(c)　 B.v(b)>v(c)>v(a) C.v(c)>v(a)>v(b) D.v(b)>v(a)>v(c) 容器 a b c 反应速率/(mol·L-1·min-1) v(H2)=3 v(N2)=3 v(NH3)=4 解析:合成氨的反应为3H2(g)+N2(g)⇌2NH3(g)。可都换成N2的反应速率比较，容器a中v(N2)=1 mol·L-1·min-1，容器b中，v(N2)=3 mol·L-1·min-1，容器c中v(N2)=2 mol·L-1·min-1，可知B正确。 √ 9.(2025·吉林长春高二期末)已知反应2NO(g)+2H2(g)==N2(g)+2H2O(g)的速率方程为v=kc2(NO)·c(H2)(k为速率常数)，其反应历程如下: ①2NO+H2→N2+H2O2慢 ②H2O2+H2→2H2O快 下列说法不正确的是(　　) A.增大c(NO) 或c(H2)，均可提高总反应的反应速率 B.c(NO)、c(H2)增大相同的倍数，对总反应的反应速率的影响程度相同 C.该反应的快慢主要取决于反应① D.升高温度，可提高反应①、②的速率 解析:增大反应物浓度，增大了单位体积的活化分子数，加快反应速率，因此增大c(NO) 或c(H2)均可提高总反应的反应速率，故A正确；反应历程第一步反应慢说明第一步的活化能比第二步的活化能高，c(NO)、c(H2)增大相同的倍数，因v(第一步的正反应)<v(第二步的反应)，对总反应的反应速率的影响程度不同，故B错误；反应历程第一步反应缓慢，第一步的活化能高，该反应的快慢主要取决于反应①，故C正确；升高温度，给分子提供能量，活化分子百分数增大，则反应速率加快，故D正确。 (四)化学反应条件的优化——工业合成氨 √ 10.下列有关合成氨工业的说法中，正确的是 (　　) A.从合成塔出来的混合气体中，其中NH3只占15%，所以合成氨厂的产率都很低 B.由于氨易液化，N2、H2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 C.合成氨工业的反应温度控制在700 K左右，目的是使化学平衡向正反应方向移动 D.合成氨厂采用的压强越大，产率越高，无需考虑设备、条件 综合训练 解析:合成氨的反应在适宜的生产条件下达到平衡时，原料的转化率并不高，但生成的NH3分离出后，再将未反应的N2、H2循环利用，这样处理后，可使氨的产率较高，A项错误、B项正确；合成氨工业选择700 K左右的温度，主要从反应速率和催化剂活性两方面考虑，合成氨的反应是放热反应，低温有利于平衡向正反应方向移动，C项错误；不论从反应速率还是化学平衡考虑，高压更有利于合成氨，但压强太大，对设备、动力的要求更高，因此选择了2×107~5×107 Pa的压强，故D项错误。 √ 11.下列有关合成氨工业的叙述，可用勒·夏特列原理来解释的是 (　　) A.使用铁触媒，使N2和H2混合气体有利于合成氨 B.高压比常压条件更有利于合成氨的反应 C.700 K左右比室温更有利于合成氨的反应 D.合成氨时采用循环操作，可提高原料的利用率 解析:合成氨反应中，需要综合考虑反应速率、反应物的转化率(压强保持在10~30 MPa)、催化剂活性(温度控制在700 K左右)等因素。使用催化剂，对平衡移动没有影响，不能用勒·夏特列原理来解释，A项不符合题意；合成氨反应是反应前后气体体积减小的反应，故加压有利于合成氨，可用勒·夏特列原理来解释，B项符合题意；合成氨反应为放热反应，高温不利于合成氨气，温度控制在700 K左右是考虑催化剂的活性，不能用勒·夏特列原理来解释，C项不符合题意；循环操作可提高原料的利用率，不能用勒·夏特列原理来解释，D项不符合题意。 12.工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯(HCOOCH3): CH3OH(g)+CO(g)⇌HCOOCH3(g)，在容积固定的密闭容器中，投入等物质的量的CH3OH和CO，测得相同时间内CO的转化率随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是 (　　) A.增大压强，甲醇转化率增大 B.b点反应速率:v正>v逆 C.平衡常数:K(75 ℃)<K(85 ℃)，反应速率:vb<vd D.生产时反应温度控制在80~85 ℃为宜 √ 解析:由于该反应是气体体积减小的反应，增大压强可以使平衡正向移动，即增大甲醇的转化率，A正确。平衡之前，温度升高，反应速率增大，一氧化碳转化率增大，平衡之后，温度升高，平衡逆向移动，一氧化碳转化率减小，即b点还未平衡，反应正向进行，则此时正反应速率>逆反应速率，B正确。温度超过约83 ℃左右时，随着温度的升高，CO的转化率降低，则说明该反应是放热反应，对于放热反应而言，温度越高，平衡常数K越小，故K(75 ℃)>K(85 ℃)；b点的温度比d点的低，故vb<vd，C错误。根据题图可知，温度在80~85 ℃的范围内，CO的转化率最高，超过该温度范围，随着温度的升高，CO的转化率降低，说明反应的最适温度在80~85 ℃之间，D正确。 三、迁移应用——在学以致用中践行 探讨如何利用工业废气中的二氧化碳合成甲醇 ——化学反应选择与反应条件优化 项目活动1 选择合适的化学反应 导学设计 假设反应焓变和熵变不随温度的改变而变化，已知298 K，100 kPa时，有如下反应: ①CO2(g)+3H2(g)==CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH=-48.97 kJ·mol-1 ΔS=-177.16 J·mol-1·K-1 ②CO2(g)+2H2O(g)==CH3OH(g)+O2(g)　ΔH=+676.48 kJ·mol-1 ΔS=-43.87 J·mol-1·K-1 ③CO2(g)+H2(g)==CO(g)+H2O(g)　ΔH=+41.17 kJ·mol-1　ΔS=+42.08 J·mol-1·K-1 1.CO2的大量排放有什么危害？试设想如何将CO2变废为宝？ 提示:CO2产生“温室效应”将导致南极、北极冰雪融化，海平面上升，病虫害增加，气候反常等，从而使人类生存环境恶化。可以通过化学反应，使CO2和氢气(或水等)在催化剂作用下合成甲醇。 2.请根据焓变和熵变综合判据判断上述三个反应是否正向自发进行？ 提示:反应①属于放热熵减反应，在低温时能正向自发进行。反应②属于吸热熵减反应，不能通过改变温度使其正向自发进行。反应③属于吸热熵增反应，在高温下能正向自发进行。 3.用CO2合成甲醇时发生的反应有哪些？ 提示:有反应①、③，其中反应③是较高温度时的副反应。 1.焓变、熵变对反应方向的影响 2.反应方向的判断依据 反应焓变与反应方向的关系 大部分ΔH<0的反应自发进行 反应熵变与反应方向的关系 大部分ΔS>0的反应自发进行 在温度、压强一定的条件下，自发反应总是向ΔH-TΔS<0的方向进行，直至达到平衡状态 系统融通知能 1.用钌的配合物做催化剂，一定条件下可直接光催化分解CO2发生反应: 2CO2(g)⇌2CO(g)+O2(g)。下列有关焓变与熵变说法不正确的是 (　　) A.该反应的ΔS>0 B.该反应的ΔH<0 C.该反应的逆反应在一定条件下也能自发进行 D.该反应的熵变效应大于焓变效应 解析:题给反应的正反应是气体体积增大的反应，也就是熵增反应，A正确。题给反应是分解反应，且该反应的逆反应是CO的燃烧，是放热反应，所以该反应是吸热反应，B错误。虽然题给反应的逆反应是熵减小的反应，但反应放热，一定条件下可以自发进行，C正确。题给反应的ΔS>0，ΔH>0，能自发进行说明熵变的影响大于焓变，D正确。 √ 浸润素养训练 2.反应4Fe(OH)2(s)+O2(g)+2H2O(l)==4Fe(OH)3(s)　ΔH=-444.3 kJ·mol-1 在常温常压下能自发进行，则对反应的方向起决定性作用的是 (　　) A.焓变 B.温度 C.压强 D.熵变 √ 解析:反应4Fe(OH)2(s)+O2(g)+2H2O(l)==4Fe(OH)3(s)　ΔH=-444.3 kJ·mol-1，ΔH<0 ，且ΔS<0 ，而常温常压下反应能自发进行，说明ΔH-TΔS<0 ，故对反应的方向起决定性作用的是焓变，A正确。 3.已知298 K 下反应2Al2O3(s)+3C(s)==4Al(s)+3CO2(g)　ΔH=+2 171 kJ·mol-1，ΔS=+635.5 J·mol-1·K-1 ，则下列说法正确的是 (　　) A.由题给ΔH 可知，该反应是一个放热反应 B.ΔS>0 表明该反应是一个熵增加的反应 C.该反应低温时能自发进行 D.该反应一定不能自发进行 解析:反应的ΔH>0 ，为吸热反应，ΔS>0，为熵增加的反应，该反应在高温时能自发进行。 √ 项目活动2 选择适宜的反应条件 导学设计 利用工业废气中的二氧化碳合成甲醇，如果选取常见的氢气或水作为氢源，主要发生以下两个反应。 ①CO2(g)+3H2(g)==CH3OH(g)+H2O(g) ②CO2(g)+2H2O(g)==CH3OH(g)+O2(g) 通常还伴有副反应:CO2(g)+H2(g)==CO(g)+H2O(g) 1.利用所学知识分析如何提高反应的速率和甲醇的产率？ 提示:提高CO2和H2的浓度、加压、升高温度，使用催化剂均可以加快反应的速率。从化学平衡角度提高CO2和H2的浓度、降低CH3OH和H2O的浓度、加压、降低温度均有利于化学平衡向右移动，能够提高甲醇的产率。 2.在一定条件下测得不同的H2和CO2投料比体系中甲醇的产率如下: 不同n(H2)∶n(CO2)对反应的影响 注:α为转化率，φ为产率，反应条件为温度553 K、总压2 MPa，催化剂为CuO-ZnO-Al2O3。 从上述数据中你能得到什么结论？ n(H2)∶n(CO2) 2∶1 3∶1 5∶1 7∶1 α(CO2)/% 11.63 13.68 15.93 18.71 φ(CH3OH)/% 3.04 4.12 5.26 6.93 提示:从上述表格中能够得到的结论是增大氢气的比例可以提高CO2的转化率和甲醇的产率。 3.如图分别是压强和温度对反应① 中甲醇产率的影响。 (1)在实际生产中是不是压强越大越好？ 提示:不是。要考虑生产的实际，选择合适的压强，如动力和设备的承受力等方面。 (2)请分析甲醇的产率在温度为523 K时最高的原因。 提示:在523 K之前，随温度的升高反应速率加快，使甲醇产率增大；超过523 K时，甲醇的产率降低的原因可能是催化剂的活性降低、副反应的发生等。 1.归纳总结设计化学反应解决实际问题的一般思路 2.选择适宜反应条件的基本思路 3.利用化学反应规律调控化学反应的基本思路 系统融通知能 1.有平衡体系:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)　ΔH<0 ，为了增加甲醇(CH3OH) 的产量，应采用的措施是 (　　) A.高温、高压 B.适宜温度、高压、催化剂 C.低温、低压 D.高温、高压、催化剂 √ 浸润素养训练 解析:此反应为放热反应，高温使平衡逆向移动，甲醇的产率减小，故A、D错误；适宜的温度和催化剂，有利于反应速率增大，题给反应的正反应为体积减小的反应，故高压使平衡正向移动，故B正确；低压下，平衡向逆反应方向移动，不利于甲醇的产出，故C错误。 2.随着汽车使用量增大，尾气污染已经受到人们的普遍关注。研究表明:等温等压条件下ΔH-TΔS<0，反应能自发进行；ΔH-TΔS>0，反应不能自发进行。常温常压下:2CO(g)+2NO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)　ΔH=-746.8 kJ·mol-1，ΔS=-197.5 J·mol-1·K-1。下列说法与事实不相符合的是 (　　) A.常温下，ΔH-TΔS>0，此反应不能自发进行 B.常温下，ΔH-TΔS<0，但CO和NO通常难以转化为N2和CO2 C.汽车尾气中含有较多的CO和NO，是因为该反应的活化能较高 D.要有效降低汽车尾气中的CO和NO含量，应该寻找高效廉价的催化剂 √ 解析:常温下，反应2CO(g)+2NO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)的ΔH<0、ΔS<0，则ΔH-TΔS=(-746.8 kJ·mol-1)-298 K×(-0.197 5 kJ·mol-1·K-1)=-687.945 kJ·mol-1<0，则该反应常温下能自发进行，A项错误。常温下，ΔH-TΔS<0，但CO和NO通常难以转化为N2和CO2，必须寻找高效催化剂，B项正确。该反应的活化能较高，反应速率较慢，故汽车尾气中含有较多的CO和NO，C项正确。要有效降低汽车尾气中的CO和NO含量，应该寻找高效廉价的催化剂，降低反应的活化能，提高反应速率，D项正确。 3.(2025·辽宁实验中学期中)NH3与O2作用分别生成N2、NO、N2O的反应均为放热反应。工业尾气中的NH3可通过催化氧化为N2除去。将一定比例NH3、O2和N2的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，NH3的转化率、N2的选择性与温度的关系如图所示。下列说法正确的是 (　　) A.其他条件不变，升高温度，NH3的平衡转化率增大 B.其他条件不变，在175~300 ℃范围，随着温度的升高，出口处氮气、氮氧化物的量均不断增大 C.催化氧化除去尾气中的NH3应选择反应温度高于250 ℃ D.高效除去尾气中的NH3，需研发低温下NH3转化率高和N2选择性高的催化剂 √ 解析:NH3与O2作用分别生成N2、NO、N2O的反应均为放热反应，其他条件不变，升高温度，NH3的平衡转化率降低，故A错误；其他条件不变，在225~300 ℃范围，氨气的转化率增大不明显，但氮气的选择性明显降低，所以随着温度的升高，出口处氮气的量减少，故B错误；温度高于250 ℃，氮气的选择性明显降低，温度低于225 ℃，氨气的转化率明显降低，所以催化氧化除去尾气中的NH3应选择反应温度为225~250 ℃，故C错误；根据图示，高效除去尾气中的NH3，需研发低温下NH3转化率高和N2选择性高的催化剂，故D正确。 4.我国科学家成功利用CO还原NO，从源头上减少煤粉燃烧产生的大气污染。一定温度下，在1 L的恒容密闭容器中，充入1 mol CO和1 mol NO，反应2CO(g)+2NO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)平衡时，测得c(N2)=0.2 mol·L-1，下列说法正确的是 (　　) A.升高温度，正、逆反应速率以相同倍数增大 B.加入催化剂使正反应速率加快，逆反应活化能增大 C.若往容器中再通入1 mol NO和1 mol CO2，则此时v正>v逆 D.若往容器中再通入2 mol CO和1 mol N2，则此时v正>v逆 √ 解析:一定温度下，在1 L的恒容密闭容器中，充入1 mol CO和1 mol NO，反应2CO(g)+2NO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)平衡时，测得c(N2)=0.2 mol·L-1，则可建立如下三段式: 2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g) 起始量/(mol·L-1)　1.0　 　1.0　　 0　　 　0 变化量/(mol·L-1)　0.4　 　0.4　　 0.2 　　0.4 平衡量/(mol·L-1)　0.6　 　0.6　　 0.2 　　0.4 K=≈0.25。升高温度，平衡一定发生移动，则正、逆反应速率不同，增大的倍数不同，A不正确；加入催化剂使正、逆反应速率均加快，则催化剂使正、逆反应活化能都减小，B不正确；若往容器中再通入1 mol NO和1 mol CO2，浓度商Q=≈0.43>0.25，则此时平衡逆向移动，v正<v逆，C不正确；若往容器中再通入2 mol CO和1 mol N2，则此时Q=≈0.079<0.25，平衡正向移动，v正>v逆，D正确。 阶段质量检测 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 13 √ 12 一、选择题(本题包括15个小题，每小题3分，共45分) 1.“冰，水为之，而寒于水”关于水凝结成冰的过程的描述正确的是(　　) A.ΔH>0，ΔS>0 B.ΔH>0，ΔS<0 C.ΔH<0，ΔS>0 D.ΔH<0，ΔS<0 15 14 19 18 17 16 解析:水凝结成冰的过程为放热的气体分子数减小的过程，焓变小于零，熵变小于零。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 2.假设某化学反应的反应过程如图所示，观察分析，符合图中变化的化学反应为 (　　) A.A2+3B2⇌2AB3 B.A2B2+2B2⇌2AB3 C.2A2B+5B2⇌4AB3 D.2AB2+B2⇌2AB3 15 14 19 18 17 16 解析:由图可知反应物用AB2、B2表示，生成物用AB3表示，反应后反应物与生成物共存，说明反应不能进行到底，为可逆反应，结合反应前后原子守恒可知化学方程式为2AB2+B2⇌2AB3。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 3.已知反应:4HCl(g)+O2(g)==2Cl2(g)+2H2O(g)，一定条件下测得反应过程中n(Cl2)与时间的关系如表所示:则4~6 min内用O2的物质的量变化表示的反应速率是 (　　) A.7.2 mol·min-1 B.8.0 mol·min-1 C.0.9 mol·min-1 D.0.45 mol·min-1 15 14 19 18 17 16 t/min 0 2 4 6 8 10 n(Cl2)/mol 0 1.2 2.6 4.4 5.4 6.0 解析:4~6 min的时间内，氯气的物质的量的改变量为4.4 mol-2.6 mol=1.8 mol，根据物质的量的改变量之比等于化学计量数之比可知，Δn(Cl2)∶Δn(O2)=2∶1，则Δn(O2)=0.9 mol，故O2的物质的量变化表示的反应速率v(O2)===0.45 mol·min-1。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 4.金属锡素有“盛水水清甜，盛酒酒香醇，储茶味不变，插花花长久”的美称。金属锡的冶炼常用焦炭作为还原剂:SnO2+2C==Sn+2CO↑，反应过程中能量的变化如图所示。下列有关该反应的ΔH、ΔS的说法中正确的是 (　　) A.ΔH<0　ΔS<0 B.ΔH>0　ΔS<0 C.ΔH<0　ΔS>0 D.ΔH>0　ΔS>0 15 14 19 18 17 16 解析:由于生成物所具有的总能量大于反应物所具有的总能量，故该反应为吸热反应，即ΔH>0；该反应为气态物质系数增大的反应，故ΔS>0。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 5.在恒温、恒容下，当反应容器内总压强不随时间变化时，下列可逆反应一定达到平衡的是 (　　) A.3M(g)+2N(g)⇌P(g)+4Q(g) B.M(g)+2N(g)⇌3P(g)+Q(s) C.M(g)+N(g)⇌P(g) D.以上都达到平衡 15 14 19 18 17 16 解析:A、B项，所给反应是反应前后气体物质的量相等的反应，反应容器内总压强不随时间变化而变化，因此容器内总压强不变，不能确定反应处于平衡状态，错误；C项，反应是前后气体物质的量不相等的反应，若反应容器内总压强不随时间变化而变化，此时气体的总物质的量不变，可以确定反应处于平衡状态，正确。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 6.在某恒容密闭容器内，N2、H2的起始物质的量分别为10 mol、30 mol，达到平衡时N2的转化率为25%。若从NH3开始反应，在相同条件下欲使平衡时各组分的百分含量相同，则应加入的NH3的物质的量及NH3的转化率为 (　　) A.15 mol，25% B.20 mol，50% C.20 mol，75% D.40 mol，80% 15 14 19 18 17 16 解析:从N2、H2开始反应时，N2为10 mol，H2为30 mol，若从NH3开始反应，并且平衡时各组分的百分含量与前者相同，则NH3的物质的量是20 mol，故A、D项错误。设从NH3开始反应时，NH3转化的物质的量为x mol，则有20-x=2×10×25%，解得x=15，故NH3的转化率为×100%=75%。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 12 11 13 3 7.将固体NH4I置于密闭容器中，一定温度下发生反应:①NH4I(s)⇌NH3(g)+HI(g)， ②2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)。反应达到平衡时，c平(H2)=0.5 mol·L-1，c平(NH3)=6 mol·L-1，则此温度下反应②的平衡常数为 (　　) A.0.25 B.0.20 C.0.10 D.0.01 15 14 19 18 17 16 解析:平衡时c平(NH3)=6 mol·L-1，HI 分解生成的H2的浓度为0.5 mol·L-1，NH4I分解生成的HI的浓度为6 mol·L-1，则平衡时HI的浓度为5 mol·L-1，所以反应②的平衡常数K===0.01。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 8.已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ。在含少量I-的溶液中，H2O2分解的机理为 H2O2+I-→H2O+IO-　慢 H2O2+IO-→H2O+O2+I-　快 下列有关该反应的说法正确的是(　　) A.反应速率与I-浓度有关 B.IO-也是该反应的催化剂 C.反应活化能等于98 kJ·mol-1 D.v(H2O2)=v(H2O)=v(O2) 15 14 19 18 17 16 解析:由信息可知有I-参加的反应速率慢，对整个反应起决定作用，A选项正确；IO-是中间产物，不属于催化剂，B选项错误；活化能与放出的热量无关，C选项错误；依据2H2O2 2H2O+O2↑，故有v(H2O2)=v(H2O)=2v(O2)，D选项错误。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 9.已知植物光合作用发生的反应如下:6CO2(g)+6H2O(l)⇌C6H12O6(s)+6O2(g)　ΔH=+669.62 kJ·mol-1，该反应达到化学平衡后，下列说法正确的是 (　　) A.取走一半C6H12O6，CO2转化率增大 B.适当升高温度，既提高了反应速率，又增大了CO2的转化率 C.加入催化剂，O2的体积分数增大 D.增大CO2的浓度，平衡右移，化学平衡常数增大 15 14 19 18 17 16 解析:C6H12O6为固体，取走一半浓度对平衡无影响，平衡不移动，所以CO2转化率不变， A错误；该反应为吸热反应，升温平衡正移，CO2的转化率增大，同时升温会加快反应速率， B正确；加入催化剂，只能加快反应速率，对平衡无影响，O2的体积分数不变，C错误；增大CO2的浓度，平衡右移，但化学平衡常数不变，D错误。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 √ 10.已知反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)　ΔH=-92.4 kJ·mol-1，温度不同(T2>T1)。下列图像正确的是 (　　) 15 14 19 18 17 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:正反应放热，温度升高，平衡逆移，H2的平衡体积分数增大，由于T2>T1，由图可知，相同压强下T2的H2体积分数小于T1，与理论相反；正反应气体分子数减小，加压，平衡正移，H2的平衡体积分数减小，图中为增大，A错误；由于T2>T1，正反应放热，温度升高，反应速率加快，先达到平衡，且平衡逆移，N2的转化率减小，与图相符，B正确；由于T2>T1，正反应放热，温度升高，平衡逆移，但正、逆反应速率瞬时均增大，图像中间应有一段间隔，C错误；正反应放热，温度升高，平衡逆移，所以升温化学平衡常数减小，与图中相反，D错误。 15 14 19 18 17 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 11.某MOFs多孔材料孔径大小和形状恰好将N2O4固定，能高选择性吸附NO2。废气中的NO2被吸附后，经处理能全部转化为HNO3，原理示意图如下。 下列说法正确的是(　　) A.由NO2转化为N2O4的反应是一个熵增的反应 B.若反应2NO2(g)==N2O4(g)能自发，则说明该反应为放热反应 C.催化剂能加快反应速率，且能提高NO2的平衡转化率 D.每获得0.4 mol HNO3时，消耗NO2的体积为8.96 L 15 14 19 18 17 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:NO2转化为N2O4的反应为2NO2⇌N2O4，是一个熵减的反应，A错误；反应2NO2(g)⇌N2O4(g)的ΔS<0，若反应能自发，则ΔH<0，为放热反应，B正确；催化剂能加快反应速率，但不能使平衡移动，所以不能提高NO2的平衡转化率，C错误；每获得0.4 mol HNO3时，消耗标准状况下的NO2的体积为8.96 L，D错误。 15 14 19 18 17 16 12 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 12.一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:C(s)+CO2(g)⇌ 2CO(g)。平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如图所示: 已知:气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数。下列说法正确的是(　　) A.550 ℃时，反应达平衡时，若充入惰性气体，v正、v逆均减小，平衡不移动 B.650 ℃时，反应达平衡后CO2的转化率为25.0% C.T ℃时，反应达平衡时，若充入等体积的CO2和CO，平衡向逆反应方向移动 D.925 ℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=24.0p总 15 14 19 18 17 16 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 15 14 19 18 17 16 解析:恒温恒压条件下，当550 ℃时，若充入惰性气体，引起体积增大，使得各气体反应物浓度减小，引起反应速率减慢，因此v正、v逆均减小；恒温恒压条件下，充入与反应无关的气体，等效于减压，已知该反应正向是一个气体分子数增大的反应，减小压强，化学平衡向正反应方向移动，故A错误；根据图像可知在650 ℃时，反应达平衡后CO的体积分数是40%，则CO2的体积分数为60%，假设平衡时总物质的量是1 mol，则反应生成n(CO)=0.4 mol，n(CO2)=0.6 mol，根据方程式可知Δn(CO)=2Δn(CO2)，因此反应消耗的二氧化碳的物质的量Δn(CO2)==0.2 mol，因此α(CO2)=×100%=×100% =25.0%，故B正确；T ℃时，平衡时CO2和CO的体积分数都是50%，若充入等体 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 15 14 19 18 17 16 积的CO2和CO，化学平衡不移动，故C错误；925 ℃时，反应达平衡后CO的体积分数是96%，则CO2的体积分数为4%，根据恒温恒压条件下，气体的体积之比等于物质的量之比，因此化学平衡常数Kp==(0.96p总)2÷(0.04p总)=23.04p总，故D错误。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 13.将等物质的量的N2、H2充入某密闭容器中，在一定条件下，发生反应并达到平衡:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)　ΔH<0。当改变某个条件并维持新条件直至达到新的平衡时，下表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是 (　　) 15 14 19 18 17 16 选项 改变条件 新平衡与原平衡比较 A 增大压强 N2的浓度一定减小 B 升高温度 N2的转化率减小 C 充入一定量H2 H2的转化率不变，N2的转化率增大 D 充入1 mol N2和1 mol H2 NH3的体积分数不变 √ 解析:压缩体积，增大压强，N2的浓度瞬间增大，随后减小，但比原平衡时的大，A错误；充入H2，H2的转化率减小，N2的转化率增大，C错误；再充入1 mol N2和1 mol H2，相当于增大压强，平衡正向移动，NH3的体积分数变大，D错误。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 14.在T ℃时，将a mol N2和b mol O2 充入体积为1 L的密闭容器中发生反应: N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)　ΔH=+181.5 kJ·mol-1，反应过程中v正与v逆的变化如图所示。下列说法正确的是 (　　) A.若t1时NO为c mol，则0~t1时间段内 平均反应速率v(N2)= mol·L-1·s-1 B.t1~t2时间段内v正(O2)=2v逆(NO) C.图中所示的阴影部分面积的含义是v正与v逆的差 D.其他条件不变，t2时刻升高温度，v正与v逆均增大，且v正>v逆 14 15 19 18 17 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:若t1时NO为c mol，由N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)可知:反应N2的物质的量为 mol，则0~t1时间段内平均反应速率v(N2)== mol·L-1·s-1，故A错误；速率比与方程式计量数成正比，t1~t2时间段内2v正(O2)=v逆(NO)，故B错误；图中所示的阴影部分面积的含义是v正×t1与v逆×t1的差，即该物质浓度的变化量，故C错误；N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)　ΔH=+181.5 kJ·mol-1是吸热反应，其他条件不变，t2时刻升高温度，v正与v逆均增大，平衡向吸热方向移动，即v正>v逆，故D正确。 14 15 19 18 17 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 15.(2024·重庆卷)醋酸甲酯制乙醇的反应为CH3COOCH3(g)+2H2(g) CH3CH2OH(g)+CH3OH(g) 三个10 L恒容密闭容器中分别加入1 mol醋酸甲酯和9.8 mol氢气，在不同温度下，反应t分钟时醋酸甲酯物质的量n如图所示。下列说法正确的是(　　) A.该反应的ΔH>0 B.容器甲中平均反应速率v(H2)= mol·L-1·min-1 C.容器乙中当前状态下反应速率v(正)<v(逆) D.容器丙中乙醇的体积分数为8% 14 15 19 18 17 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:温度越高，反应速率越快，容器甲、容器乙、容器丙中反应物组成相同，由题图可知T3>T2>T1，n甲(CH3COOCH3)>n丙(CH3COOCH3)> n乙(CH3COOCH3)，则容器甲内反应正向进行，未达到平衡状态，容器丙内反应达到平衡状态，不能确定容器乙内反应是否达到平衡状态。T2→T3升高温度，反应逆向进行，则正反应为放热反应，ΔH<0，A项错误；容器甲中平均反应速率v(H2)=2v(CH3COOCH3)=2×= mol·L-1·min-1，B项错误；不能确定容器乙内反应是否达到平衡状态，则容器乙中当前状态下反应速率v(正)≥v(逆)， C项错误；容器丙中反应一定达到平衡状态，列三段式: 14 15 19 18 17 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 CH3COOCH3(g)+2H2(g) CH3CH2OH(g)+CH3OH(g) 0.1　 　 0.98　　　　　　 0　　　　　0 0.08 0.16 0.08 0.08 0.02 0.82 0.08 0.08 故容器丙中乙醇的体积分数为 ×100%=8%，D项正确。 14 15 19 18 17 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 二、非选择题(本题包括4个小题，共55分) 16.(12分)亚硝酸氯(ClNO)可由NO与Cl2在通常条件下反应得到，化学方程式为2NO(g)+Cl2(g)⇌2ClNO(g)　ΔH。 已知:几种化学键的键能数据如表所示(亚硝酸氯的结构式为Cl—N=O) (1)ΔH=______kJ·mol-1。  14 15 16 19 18 17 化学键 N≡O(NO) Cl—Cl Cl—N N=O 键能/(kJ·mol-1) 630 243 200 607 解析:ΔH=反应物总键能-生成物总键能=(630×2+243-200×2-607×2)kJ· mol-1=-111 kJ·mol-1； -111 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 16.(12分)亚硝酸氯(ClNO)可由NO与Cl2在通常条件下反应得到，化学方程式为2NO(g)+Cl2(g)⇌2ClNO(g)　ΔH。 已知:几种化学键的键能数据如表所示(亚硝酸氯的结构式为Cl—N=O) (2)对于反应2NO(g)+Cl2(g)⇌2ClNO(g)　ΔH，在_____(填“低温”“高温”或“任意温度”)下有利该反应自发进行，判断的理由为_______________________。  14 15 16 19 18 17 化学键 N≡O(NO) Cl—Cl Cl—N N=O 键能/(kJ·mol-1) 630 243 200 607 解析:反应2NO(g)+Cl2(g)⇌2ClNO(g)，因为该反应为熵减、放热反应，即ΔH<0，ΔS<0，则在低温下ΔH-TΔS<0，有利于该反应自发进行； 低温 该反应为熵减、放热反应 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 16.(12分)亚硝酸氯(ClNO)可由NO与Cl2在通常条件下反应得到，化学方程式为2NO(g)+Cl2(g)⇌2ClNO(g)　ΔH。 已知:几种化学键的键能数据如表所示(亚硝酸氯的结构式为Cl—N=O) (3)对于反应2NO(g)+Cl2(g)⇌2ClNO(g) ΔH，下列说法正确的是____(填字母)。  A.反应达到平衡后，仅充入少量Cl2，ΔH将减小 B.每消耗0.2 mol NO(g)，同时消耗2.24 L Cl2(g) C.每断裂0.1 mol Cl—Cl，同时形成0.2 mol N—Cl 14 15 16 19 18 17 化学键 N≡O(NO) Cl—Cl Cl—N N=O 键能/(kJ·mol-1) 630 243 200 607 C 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 14 15 16 19 18 17 解析:反应达到平衡后，仅充入少量Cl2，ΔH不变，选项A错误；每消耗 0.2 mol NO(g)，同时消耗0.1 mol Cl2(g)，但没有说明标准状况下，不一定为2.24 L Cl2(g)，选项B错误；根据反应的比例可知，每断裂0.1 mol Cl—Cl，同时形成0.2 mol N—Cl，选项C正确； 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 16.(12分)亚硝酸氯(ClNO)可由NO与Cl2在通常条件下反应得到，化学方程式为2NO(g)+Cl2(g)⇌2ClNO(g)　ΔH。 已知:几种化学键的键能数据如表所示(亚硝酸氯的结构式为Cl—N=O) (4)在一定温度下，该反应于某一恒容密闭容器中达到平衡，继续通入NO(g)。 ①刚通入NO时，正反应速率_____(填“增大”“减小”或“不变”)。  ②反应重新达到平衡后，该反应的平衡常数将_____(填“增大”“减小”或“不变”)，判断的理由为______________________。  14 15 16 19 18 17 化学键 N≡O(NO) Cl—Cl Cl—N N=O 键能/(kJ·mol-1) 630 243 200 607 增大 不变 平衡常数只与温度有关 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:在一定温度下，该反应于某一恒容密闭容器中达到平衡，继续通入NO(g)。①刚通入NO时，反应物浓度增大，故正反应速率增大；②平衡常数是温度的函数，反应重新达到平衡后，该反应的平衡常数不变，判断的理由为平衡常数只与温度有关。 14 15 16 19 18 17 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 17.(14分)甲醇被称为21世纪的新型燃料，工业上通过下列反应Ⅰ和Ⅱ，用CH4和H2O为原料来制备甲醇。 (1)将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入反应室(容积为100 L)，在一定条件下发生反应:CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)　Ⅰ CH4的转化率与温度、压强的关系如图。 ①已知100 ℃时达到平衡所需的时间为5 min， 则用H2表示的平均反应速率为_____________________。  ②图中的p1____(填“<”“>”或“=”)p2，100 ℃时的平衡常数为__________。  ③在其他条件不变的情况下降低温度，逆反应速率将_______(填“增大”“减小”或“不变”)。  14 15 16 17 19 18 0.003 0 mol·L-1·min-1　 <　 2.25×10-4　 减小　 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:①用甲烷表示的平均反应速率为=0.001 0 mol·L-1·min-1，则v(H2)=0.003 0 mol·L-1·min-1。②同一温度下，p1的转化率大于p2，增大压强此反应左移，所以p1小于p2。③降低温度，反应速率减小。 14 15 16 17 19 18 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 17.(14分)甲醇被称为21世纪的新型燃料，工业上通过下列反应Ⅰ和Ⅱ，用CH4和H2O为原料来制备甲醇。 (2)在压强为0.1 MPa条件下，将a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)　Ⅱ ①该反应的ΔH____0，ΔS___0(填“<”“>”或“=”)。  ②若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是_____(填字母)。  A.升高温度 B.将CH3OH(g)从体系中分离 C.充入He，使体系总压强增大 D.再充入1 mol CO和3 mol H2 14 15 16 17 19 18 <　 <　 BD 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:①由反应Ⅱ知，该反应为熵减反应，由可自发进行知ΔH-TΔS<0，ΔH<0。②A.升高温度，平衡左移，错。B.将CH3OH(g)从体系中分离，平衡右移，对。C.充入He，使体系总压强增大，对平衡无影响，错。D.再充入1 mol CO和 3 mol H2，成比例的增加反应物，相当于增大压强，平衡右移，对。 14 15 16 17 19 18 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 18.(15分)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在100 mL稀盐酸中加入足量的锌粉，标准状况下测得数据如下。 (1)在0~1 min、1~2 min、2~3 min、3~4 min、4~5 min时间段中，反应速率最大的时间段是________， 原因是_______________________________________ ____________________；   反应速率最小的时间段是_________，原因是__________________________ ______________。  14 15 16 17 18 19 时间/min 1 2 3 4 5 氢气体积/mL 50 120 232 290 310 2~3 min 该反应是放热反应，2~3 min时溶液温度 最高，反应速率最快 4~5 min 此时反应物的浓度最小， 反应速率最慢 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:在0~1 min、1~2 min、2~3 min、3~4 min、4~5 min时间段中，产生氢气的体积(mL)分别是50、70、112、58、20，2~3 min时间段中，反应速率最大，因为该反应是放热反应，此时溶液的温度最高；4~5 min时间段中，反应速率最小，因为此时反应物的浓度最小。 14 15 16 17 18 19 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 18.(15分)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在100 mL稀盐酸中加入足量的锌粉，标准状况下测得数据如下。 (2)在2~3 min时间段内，用盐酸的浓度变化表示的反应速率为 ________________。 14 15 16 17 18 19 时间/min 1 2 3 4 5 氢气体积/mL 50 120 232 290 310 解析:在2~3 min时间段内，用盐酸的浓度变化表示的反应速率为112 mL×10-3 L·mL-1÷22.4 L·mol-1×2÷0.1 L÷1 min=0.1 mol·L-1·min-1。 0.1 mol·L-1·min-1 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 18.(15分)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在100 mL稀盐酸中加入足量的锌粉，标准状况下测得数据如下。 (3)为了减缓反应速率但不减少产生氢气的量，在盐酸中分别加入等体积的下列溶液，其中可行的是_____(填字母)。  A.蒸馏水　B.Na2SO4溶液　C.NaNO3溶液 D.CuSO4溶液　E.Na2CO3溶液 14 15 16 17 18 19 时间/min 1 2 3 4 5 氢气体积/mL 50 120 232 290 310 解析:Na2SO4不参与化学反应，故Na2SO4溶液相当于水，溶液体积增大，氢离子浓度减小，反应速率减小；加入NaNO3溶液时，溶液中存在硝酸，不再与锌反应产生氢气；加入Na2CO3溶液会消耗稀盐酸，使产生的氢气减少；加入CuSO4溶液，会构成原电池，加快反应速率。 AB 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 19.(14分)(2024·山东卷)水煤气是H2的主要来源，研究CaO对C⁃H2O体系制H2的影响，涉及主要反应如下: C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g) (Ⅰ)　ΔH1>0 CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)(Ⅱ) ΔH2<0 CaO(s)+CO2(g)⇌CaCO3(s)(Ⅲ)　ΔH3<0 回答下列问题: (1)C(s)+CaO(s)+2H2O(g)⇌CaCO3(s)+2H2(g)的焓变ΔH=______________(用代数式表示)。  14 15 16 17 18 19 解析:设目标反应为Ⅳ，根据盖斯定律知，Ⅳ=Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ，所以ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3。 ΔH1+ΔH2+ΔH3 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 19.(14分)(2024·山东卷)水煤气是H2的主要来源，研究CaO对C⁃H2O体系制H2的影响，涉及主要反应如下: C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g) (Ⅰ)　ΔH1>0 CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)(Ⅱ) ΔH2<0 CaO(s)+CO2(g)⇌CaCO3(s)(Ⅲ)　ΔH3<0 (2)压力p下，C⁃H2O⁃CaO体系达平衡后，图示温度范围内C(s)已完全反应，CaCO3(s)在T1温度时完全分解。气相中CO、CO2和H2摩尔分数随温度的变化关系如图所示，则a线对应物种为_____(填化学式)。当温度高于T1时，随温度升高c线对应物种摩尔分数逐渐降低的原因是 14 15 16 17 18 19 H2 当温度高于T1，CaCO3(s)已完全分解，只发生反应Ⅱ，温度升高，反应Ⅱ逆向移动，所以CO2的摩尔分数减小 。  1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:图示温度范围内C(s)已完全反应，则反应Ⅰ已经进行完全，反应Ⅱ和Ⅲ均为放热反应，从开始到T1，温度不断升高，反应Ⅱ和Ⅲ逆向移动，依据反应Ⅱ，H2的量减小，摩尔分数减小，CO的量升高，摩尔分数升高，且二者摩尔分数变化斜率相同，所以a曲线代表H2的摩尔分数的变化，则曲线c代表CO2的摩尔分数随温度的变化，开始到T1，CO2的摩尔分数升高，说明在这段温度范围内，反应Ⅲ占主导，当温度高于T1，CaCO3(s)已完全分解，只发生反应Ⅱ，所以CO2的摩尔分数减小。 14 15 16 17 18 19 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 19.(14分)(2024·山东卷)水煤气是H2的主要来源，研究CaO对C⁃H2O体系制H2的影响，涉及主要反应如下: C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g) (Ⅰ)　ΔH1>0 CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)(Ⅱ) ΔH2<0 CaO(s)+CO2(g)⇌CaCO3(s)(Ⅲ)　ΔH3<0 (3)压力p下、温度为T0时，图示三种气体的摩尔分数分别为0.50、0.15、0.05，则反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)的平衡常数Kp=_____；此时气体总物质的量为4.0 mol，则CaCO3(s)的物质的量为____ mol；若向平衡体系中通入少量CO2(g)，重新达平衡后，分压p(CO2)将_____ (填“增大”“减小”或“不变”)，p(CO)将______ (填“增大”“减小”或“不变”)。  14 15 16 17 18 19 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:压力p下、温度为T0时，H2、CO、CO2的摩尔分数分别为0.50、0.15、0.05，则H2O(g)的摩尔分数为1-0.5-0.15-0.05=0.3，则反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)的平衡常数Kp= ==。由气体总物质的量为4.0 mol，可求出此时各气体的物质的量，n(H2)=4.0 mol×0.50=2.0 mol，n(CO)=4.0 mol×0.15=0.6 mol，n(CO2)=4.0 mol×0.05=0.2 mol，n(H2O)=4.0 mol×0.3=1.2 mol，设各反应的物质的量如下， 　　C(s) + H2O(g)⇌CO(g) + H2(g) 　　 x x x x 　　CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) y y y y 　　CaO(s)+CO2(g)⇌CaCO3(s) z z z 14 15 16 17 18 19 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 x+y=2.0 x-y=0.6 y-z=0.2 故此时CaCO3(s)的物质的量为0.5 mol。若向平衡体系中通入少量CO2(g)，重新达平衡后，反应CaO(s)+CO2(g)⇌CaCO3(s)的Kp=，温度不变，Kp不变，则分压p(CO2)不变，反应Ⅱ的Kp=，因温度不变，Kp不变，则不会出现p(CO2)不变，p(H2)变小而p(CO)和p(H2O)增大的情况，即p(CO)也不变。 14 15 16 17 18 19 解得 x=1.3(mol) y=0.7(mol) z=0.5(mol) ， 则 本课结束 更多精彩内容请登录：www.zghkt.cn $