高中化学单元测试——第2章化学反应的方向、限度与速率（适中版02）

高中化学单元测试 —— 第2章 化学反应的方向、 限度与速率 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题3分）下列做法与调控化学反应速率无关的是 A．用冰箱冷藏以保鲜食物 B．酸浸时先将矿石粉碎 C．食盐中添加碘酸钾预防缺碘 D．适当温度下，使用加酶洗衣粉洗涤衣物 2．（本题3分）中国诗词常蕴含着一些自然科学知识，“莫道雪融便无迹，雪融成水水成冰”这一诗句的有关说法正确的是 A．雪融成水的 B．雪融成水的 C．水成冰的 D．水成冰的 3．（本题3分）在不同条件下的反应速率如下，其中表示反应速率最快的是 A． B． C． D． 4．（本题3分）在1 273 K、100．0 kPa条件下，乙烷生成乙烯的反应C2H6(g)C2H4(g)＋H2(g)达到平衡后 A．C2H6的浓度保持不变 B．C2H6仍在不断分解，其浓度不断减少 C．C2H6的分解速率大于生成速率 D．C2H4仍在不断生成，其浓度不断增加 5．（本题3分）已知反应  的平衡常数（K）与温度（T）的关系如下表，则x的值可能为 温度（T/℃） 150 400 平衡常数（K） 7.2 x A．15.0 B．11.5 C．7.2 D．5.6 6．（本题3分）关于有效碰撞模型，下列说法不正确的是 A．升高温度可提高活化分子百分数 B．使用催化剂可降低活化能 C．增大压强可提高单位体积的活化分子数 D．活化能越小，反应焓变越小 7．（本题3分）下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．对平衡体系，增大压强可使颜色变深 B．氯水中存在下列平衡：，当加入溶液后，溶液颜色变浅 C．催化氧化生成的反应，往往加入过量的空气 D．夏天从冰箱拿出的啤酒刚一开启即涌出大量泡沫 8．（本题3分）一定温度下，在一个10L恒容容器中通入X、Y发生反应。已知：X、Y、Z均为气体，三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。下列说法合理的是 A．当2v(X)=3v(Z)时，反应达到了平衡状态 B．平衡时Y的体积分数为45% C．平衡时总压强与起始时总压强之比为9：10 D．3min时，再充入等物质的量的X与Y，正反应速率增大，逆反应速率减小 9．（本题3分）某反应4A(g)mB(g)+2C(g)  ΔH<0，正反应速率的变化如图。其中t1、t2、t3、t4只改变一个条件，t2时刻图象变化并非加入催化剂引起，下列叙述中错误的是 A．m=2 B．t1时增大了A的浓度 C．t3时减小了压强 D．t1至t4时间段内，化学平衡常数的值保持不变 10．（本题3分）某温度下，在一恒容密闭容器中进行如下两个反应并达到平衡： ①   ②   下列叙述错误的是 A．加入适量Z，反应①和反应②的平衡均不移动 B．降温时反应②的平衡一定逆向移动 C．通入稀有气体，反应①的平衡正向移动 D．通入Y，一段时间后M的浓度增大 11．（本题3分）甲、乙、丙三个体积均为2 L的密闭刚性容器中分别充入和，在80℃条件下发生反应。起始浓度如下表所示，其中甲经5 min后达到平衡时，的转化率为50%，下列判断不正确的是 起始物质的量(mol) 甲 乙 丙 0.5 1 0.5 0.5 1 1 A．达平衡时，甲容器中用表示的平均反应速率为 B．平衡时，甲、乙、丙中的转化率：甲=乙<丙 C．平衡时混合气体的平均相对分子质量：甲=乙>丙 D．温度降至70℃时，测得该反应的平衡常数为1.2，则该反应的正反应为放热反应 12．（本题3分）已知反应，在一定温度下，反应达到平衡时，B的体积分数(B%)与压强变化的关系如图所示，下列叙述一定正确的是 A． B．x点表示的正反应速率小于逆反应速率 C．x点表示的反应速率比y点的大 D． 13．（本题3分）丙烷脱氢制丙烯是工业生产烯烃的重要工艺。我国学者研究了在两种不同催化剂表面发生反应的历程及能量变化，如图(“s”表示吸附在催化剂表面的物种)。已知：，。下列说法不正确的是 A．   B．丙烷在催化剂的表面吸附是放热过程 C．催化剂1效果更好，能提高丙烷的平衡转化率 D．使用催化剂2，反应的决速步为 14．（本题3分）催化加氢合成二甲醚是一种转化的方法，其过程主要发生下列反应： 反应I：   反应Ⅱ：   在恒压、和的起始量一定的条件下，的平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图所示。 其中：的选择性 下列说法不正确的是 A．曲线b代表平衡转化率随温度的变化 B．恒压条件下发生反应Ⅰ和Ⅱ，平衡后再充入惰性气体，反应Ⅰ平衡不移动 C．为提高平衡时选择性，需研发低温条件下对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂 D．温度高于时，反应Ⅰ正向移动的程度高于反应Ⅱ逆向移动的程度 二、解答题 15．（本题14分）碘钟反应是一种化学振荡反应，某化学兴趣小组以过硫酸根()—碘离子(I-)—硫代硫酸根()体系的碘钟反应，探究外界条件对化学反应速率的影响。 已知：该“碘钟实验”反应分两步进行，反应机理如下： 第一步：(慢反应)； 第二步：(快反应)。 设计的实验方案如下表所示(试剂：0.10mol·L-1 K2S2O8溶液、0.50mol·L-1 KI溶液、0.10mol·L-1 Na2S2O3溶液、0.2%淀粉溶液)。 实验 编号 实验温度 /℃ 试剂体积V/mL K2S2O8溶液 KI溶液 水 Na2S2O3溶液 淀粉溶液 ① 25 10 4 0 4 2 ② 25 8 4 Vx 4 2 ③ 35 10 4 0 4 2 回答下列问题： (1)该“碘钟实验”的总反应离子方程式为___________。 (2)该实验的“时钟效应”体现在向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液，当溶液中的___________耗尽后，溶液颜色将由___________色变为___________色。 (3)实验中Vx=___________。实验①②是探究___________对化学反应速率的影响，实验①③是探究___________对化学反应速率的影响。 (4)整个反应的反应速率由___________反应决定，第一步反应活化能Ea1___________第二步反应活化能Ea2(填“>”“<”或“=”)。 (5)实验①②③中，变色时间最短的为实验___________，用碰撞理论解释原因：___________。 16．（本题14分）在T℃条件下，向1 L固定体积的密闭容器M中加入2 mol X和1 mol Y，发生如下反应：  。当反应达到平衡后，反应放出的热量为，物质X的转化率为；若平衡后再升高温度，混合气体的平均相对分子质量减小，则 (1)化学计量数a的值为________；此反应的________0(填＜，＞，=)。 (2)下列说法中能说明该反应达到了化学平衡状态的是________。 A．容器内压强一定        B． C．容器内Z分子数一定        D．容器内气体的质量一定 E．容器内气体的密度一定        F．X、Y、Z、W的浓度之比为2：1：a：1 (3)若反应开始2分钟后测得容器中有X 1.6 mol，则这段时间Y的平均反应速率为________若欲同时提升反应速率和Y的转化率可以采取的措施有________(写一条即可) (4)维持温度不变，若起始时向容器中加入4 mol X和6 mol Y，若达平衡时容器内的压强减小了15%，则反应中放出的热量为________kJ。 (5)已知：该反应的平衡常数随温度的变化如下表： 温度/℃ 150 200 250 300 350 平衡常数K 9.94 5.2 1 0.5 0.21 若在某温度下，2 mol X和1 mol Y在该容器中反应达平衡，X的平衡转化率为50%。则该温度为________℃。 17．（本题15分）化学反应原理在化工生产中极具价值。 I．催化重整是减少温室气体排放的重要途径。回答下列问题： (1)已知：         则催化重整反应的_______。若在恒容的密闭容器中，充入和，发生催化重整反应，下列选项中不能说明该反应已经达到平衡状态的是_______(填标号)。 A．和的物质的量不变    B．混合气体的密度保持不变 C．混合气体的压强保持不变    D． II．丙酮蒸气热裂解可生产乙烯酮  。回答下列问题： (2)丙酮的平衡转化率随温度、压强变化如图所示： ①图中X表示的物理量是_______。 ②A、C两点化学平衡常数_______(填“>”、“<”或“=”)。 ③恒容下，既可提高反应速率，又可提高丙酮平衡转化率的一条合理措施是_______。 (3)在容积可变的恒温密闭容器中，充入丙酮蒸气维持恒压(110 kPa)。经过时间，丙酮分解10%。用单位时间内气体分压变化表示的反应速率_______。 18．（本题15分）氮的氧化物是造成大气污染的主要物质，研究氮氧化物的反应机理，对于消除环境污染有重要意义。回答下列问题： (1)一定温度下，向容积为2 L的恒容密闭容器中加入和发生反应：  ，随时间的变化如表： 时间(s) 0 2 4 6 8 1.0 0.8 0.3 0.2 0.2 ①请求出0~4 s内___________；时的平衡常数___________。 ②时达平衡时的转化率为___________；若想增大的转化率，可采取的措施有___________(填字母)。 A．向密闭容器中再加入    B．增大压强 C．升高温度        D．及时分离出产物 E．使用催化剂        F．向密闭容器中再加入 (2)如图是甲、乙两同学描绘反应：  的平衡常数的对数值(lgK)与温度的变化关系图，其中正确的曲线是___________(填“甲”或“乙”)，在时测得某时刻，、的物质的量分别为0.9 mol、0.2 mol、0.3 mol、0.3 mol。则此时___________(填“＜”“＞”或“=”)。 (3)温度为时，在容积为1 L的密闭容器中进行反应  ，已知该反应通过以下两步完成： ⅰ．  (快反应) ⅱ． ___________ (慢反应) ①该反应的决速步骤为___________(填“第ⅰ步”或“第ⅱ步”)，写出第ⅱ步的反应方程式：___________。 ②总反应的，(、分别为正、逆反应速率常数)。降低温度，该反应的将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 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 2 / 2 $ 高中化学单元测试 —— 第2章 化学反应的方向、 限度与速率 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题3分）下列做法与调控化学反应速率无关的是 A．用冰箱冷藏以保鲜食物 B．酸浸时先将矿石粉碎 C．食盐中添加碘酸钾预防缺碘 D．适当温度下，使用加酶洗衣粉洗涤衣物 【答案】C 【详解】A．低温可以减缓食物的变质速率，延长保鲜时间，A不选； B．矿石粉碎可以增大与酸反应的接触面积，加快反应速率，B不选； C．食盐中添加碘酸钾能有效的补充人体所需碘元素，预防人体缺碘，与化学反应速率无关，C选； D．适当温度下，使用加酶洗衣粉相当于加催化剂，加快反应速率，D不选； 故选C。 2．（本题3分）中国诗词常蕴含着一些自然科学知识，“莫道雪融便无迹，雪融成水水成冰”这一诗句的有关说法正确的是 A．雪融成水的 B．雪融成水的 C．水成冰的 D．水成冰的 【答案】D 【详解】A．雪融成水的过程中吸收热量，，A错误； B．雪融成水的过程中固体转化为液体，体系混乱度增大，，B错误； C．水成冰的过程中放出热量，，C错误； D．水成冰的过程中液体转化为固体，体系混乱度减小，，D正确； 故选D。 3．（本题3分）在不同条件下的反应速率如下，其中表示反应速率最快的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】将单位化成统一，且均转化为用甲烷表示反应速率，则四个选项分别为、、、，B项符合题意。 4．（本题3分）在1 273 K、100．0 kPa条件下，乙烷生成乙烯的反应C2H6(g)C2H4(g)＋H2(g)达到平衡后 A．C2H6的浓度保持不变 B．C2H6仍在不断分解，其浓度不断减少 C．C2H6的分解速率大于生成速率 D．C2H4仍在不断生成，其浓度不断增加 【答案】A 【详解】A．平衡时所有物质的浓度均不再变化，包括C2H6，故A正确； B．虽然C2H6仍在分解，但其生成速率（来自逆反应）等于分解速率（来自正反应），浓度不再减少，故B错误； C．分解速率与生成速率相等，否则浓度会变化，无法维持平衡，故C错误； D．C2H4的生成速率等于其消耗速率（逆反应中转化为C2H6），浓度不再增加，故D错误； 故选A。 5．（本题3分）已知反应  的平衡常数（K）与温度（T）的关系如下表，则x的值可能为 温度（T/℃） 150 400 平衡常数（K） 7.2 x A．15.0 B．11.5 C．7.2 D．5.6 【答案】D 【详解】该反应，为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，400℃时的平衡常数应小于150℃时的7.2，D符合题意； 故选D。 6．（本题3分）关于有效碰撞模型，下列说法不正确的是 A．升高温度可提高活化分子百分数 B．使用催化剂可降低活化能 C．增大压强可提高单位体积的活化分子数 D．活化能越小，反应焓变越小 【答案】D 【详解】A．升高温度会增加分子的动能，使更多的分子达到或超过活化能，从而增加活化分子百分数，A正确； B．催化剂通过改变反应路径，降低反应的活化能，从而增加活化分子百分数，B正确； C．增大压强（缩小体积）时，单位体积内分子总数增加，由于温度不变，分子能量分布不变，活化分子百分数不变，但单位体积的活化分子数会相应增加，C正确； D．活化能是活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差，反应焓变表示反应物与产物的能量差，二者没有直接关系，D错误； 故选D。 7．（本题3分）下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．对平衡体系，增大压强可使颜色变深 B．氯水中存在下列平衡：，当加入溶液后，溶液颜色变浅 C．催化氧化生成的反应，往往加入过量的空气 D．夏天从冰箱拿出的啤酒刚一开启即涌出大量泡沫 【答案】A 【详解】A．反应CO(g) + NO₂(g) CO2(g) + NO(g)前后气体分子数相等，增大压强平衡不移动，颜色变深仅因体积减小导致NO2浓度增大，并非平衡移动所致，不能用勒夏特列原理解释，A符合题意； B．加入AgNO3后，Ag+与Cl-结合生成AgCl沉淀，降低Cl-浓度，平衡Cl2 + H2OHCl+ HClO正向移动，Cl2减少，颜色变浅，能用勒夏特列原理解释，B不合题意； C．反应2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g)中加入过量空气(O2)，增加反应物浓度，平衡正向移动，促进SO3生成，能用勒夏特列原理解释，C不合题意； D．啤酒中CO2溶解平衡(CO2(aq)CO2(g))，开启时压强减小，平衡向逸出CO2方向移动，涌出泡沫，能用勒夏特列原理解释，D不合题意； 故答案为：A。 8．（本题3分）一定温度下，在一个10L恒容容器中通入X、Y发生反应。已知：X、Y、Z均为气体，三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。下列说法合理的是 A．当2v(X)=3v(Z)时，反应达到了平衡状态 B．平衡时Y的体积分数为45% C．平衡时总压强与起始时总压强之比为9：10 D．3min时，再充入等物质的量的X与Y，正反应速率增大，逆反应速率减小 【答案】C 【详解】A．对于可逆反应达平衡状态，正逆反应速率相等，仅给出2v(X)=3v(Z)，未明确指明是正反应速率与逆反应速率的关系，A项不符合题意； B．由图可知，平衡时n(X)=0.7mol，n(Y)=0.9mol，n(Z)=0.2mol，气体的体积分数等于物质的量分数。则平衡时Y的体积分数为＝50%，并非45%，B项不符合题意； C．根据理想气体状态方程pV = nRT（T、V恒定），压强之比等于物质的量之比。起始时n（起始）=1.0mol + 1.0mol=2.0mol，平衡时n（平衡）=0.7mol + 0.9mol+0.2mol = 1.8mol，则平衡时总压强与起始时总压强之比为1.8mol：2.0mol=9：10，C符合题意。 D．平衡时再加入反应物，加入的瞬间正反应速率增大，逆反应速率不变，在建立新的平衡的过程中正反应速率减小，逆反应速率增大，直到正、逆反应速率相等即达到新的化学平衡状态，D项不符合题意。 故答案选C。 9．（本题3分）某反应4A(g)mB(g)+2C(g)  ΔH<0，正反应速率的变化如图。其中t1、t2、t3、t4只改变一个条件，t2时刻图象变化并非加入催化剂引起，下列叙述中错误的是 A．m=2 B．t1时增大了A的浓度 C．t3时减小了压强 D．t1至t4时间段内，化学平衡常数的值保持不变 【答案】C 【解析】t1、t2、t3、t4是平衡后只改变一个条件：t2时刻图象变化并非加入催化剂引起，而且t2时正逆反应速率都增大，且相等，说明增大了压强，平衡不发生移动，该可逆反应为体积不变的反应，即4=m+2；结合浓度、压强、温度对反应速率和化学平衡常数的影响解答。 【详解】A．由分析可知，该可逆反应为体积不变的反应，即4=m+2，则m=2，故A正确； B．t1时正反应速率瞬间增大，然后逐渐减小，平衡正向移动，而升高温度，平衡逆向移动，所以不能改变温度，则t1时增大了A的浓度，故B正确； C．该可逆反应为体积不变的反应，减小压强平衡不移动，则t3时不是减小压强，故C错误； D．t1至t4时间段内，温度没有变化，所以化学平衡常数的值保持不变，故D正确。 答案选C。 10．（本题3分）某温度下，在一恒容密闭容器中进行如下两个反应并达到平衡： ①   ②   下列叙述错误的是 A．加入适量Z，反应①和反应②的平衡均不移动 B．降温时反应②的平衡一定逆向移动 C．通入稀有气体，反应①的平衡正向移动 D．通入Y，一段时间后M的浓度增大 【答案】C 【详解】A．Z为固体，加入固体不会改变反应①的平衡状态，且反应②与Z无关，故两个反应的平衡均不移动，A正确； B．反应②的，为吸热反应，降低温度时平衡向放热的逆向移动，B正确； C．恒容密闭容器中通入稀有气体Ar，容器内各气态反应物、生成物的浓度均不发生改变，反应①的平衡不移动，C错误； D．通入Y，反应①平衡正向移动，生成物Q的浓度增大，导致反应②平衡逆向移动，M的浓度增大，D正确； 故选C。 11．（本题3分）甲、乙、丙三个体积均为2 L的密闭刚性容器中分别充入和，在80℃条件下发生反应。起始浓度如下表所示，其中甲经5 min后达到平衡时，的转化率为50%，下列判断不正确的是 起始物质的量(mol) 甲 乙 丙 0.5 1 0.5 0.5 1 1 A．达平衡时，甲容器中用表示的平均反应速率为 B．平衡时，甲、乙、丙中的转化率：甲=乙<丙 C．平衡时混合气体的平均相对分子质量：甲=乙>丙 D．温度降至70℃时，测得该反应的平衡常数为1.2，则该反应的正反应为放热反应 【答案】C 【详解】A．甲中转化率为50%，则的转化量也为0.25 mol，浓度为，反应速率为，故A正确； B．乙的起始浓度为甲的两倍，但反应前后气体物质的量相等，加压不改变平衡状态，转化率仍为50%；丙中过量，推动转化率更高，故甲=乙<丙，故B正确； C．反应前后气体物质的量不变，气体质量不变，所以平均相对分子质量是恒量，甲、乙起始时与物质的量比相同，平衡时平均相对分子质量均为；丙中初始SO₂的物质的量分数更大，丙的平均相对分子质量最大，甲=乙<丙，故C错误； D．80℃时的转化率为50%，平衡常数，降温至70℃时，降低温度K增大，说明平衡正向移动，正反应为放热反应，故D正确； 选C。 12．（本题3分）已知反应，在一定温度下，反应达到平衡时，B的体积分数(B%)与压强变化的关系如图所示，下列叙述一定正确的是 A． B．x点表示的正反应速率小于逆反应速率 C．x点表示的反应速率比y点的大 D． 【答案】D 【分析】从题图的曲线变化特征可以看出，增大压强，B的体积分数增大，说明平衡向逆反应方向移动，A为固态，则有，在曲线上的点为平衡状态，图像中x和y没有达到平衡状态，根据B的含量判断反应趋向于平衡分析反应进行的方向，由此分析； 【详解】A．从题图的曲线变化特征可以看出，增大压强，B的体积分数增大，说明平衡向逆反应方向移动，A为固态，则有，与的关系不能确定，A错误； B．x点位于曲线上方，未达到平衡状态，由题图可以看出，当B的体积分数减小时，可趋向于平衡，则要想达到平衡状态，反应向正反应方向进行，即，B错误； C．x点对应的压强小于y点，压强越大，反应速率越大，故x点比y点的反应速率小，C错误； D．由A分析可知，D正确； 故选D。 13．（本题3分）丙烷脱氢制丙烯是工业生产烯烃的重要工艺。我国学者研究了在两种不同催化剂表面发生反应的历程及能量变化，如图(“s”表示吸附在催化剂表面的物种)。已知：，。下列说法不正确的是 A．   B．丙烷在催化剂的表面吸附是放热过程 C．催化剂1效果更好，能提高丙烷的平衡转化率 D．使用催化剂2，反应的决速步为 【答案】C 【详解】A．反应的等于生成物总能量减去反应物总能量，生成物总能量为1.35 eV，换算后，A正确； B．丙烷吸附在催化剂表面后能量低于气态丙烷，能量降低，属于放热过程，B正确； C．催化剂只改变化学反应速率，不影响化学平衡状态，不能提高丙烷的平衡转化率，C错误； D．反应决速步为能垒最高的步骤，使用催化剂2时，第三步反应能垒最高，对应反应为，D正确； 故答案选C。 14．（本题3分）催化加氢合成二甲醚是一种转化的方法，其过程主要发生下列反应： 反应I：   反应Ⅱ：   在恒压、和的起始量一定的条件下，的平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图所示。 其中：的选择性 下列说法不正确的是 A．曲线b代表平衡转化率随温度的变化 B．恒压条件下发生反应Ⅰ和Ⅱ，平衡后再充入惰性气体，反应Ⅰ平衡不移动 C．为提高平衡时选择性，需研发低温条件下对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂 D．温度高于时，反应Ⅰ正向移动的程度高于反应Ⅱ逆向移动的程度 【答案】B 【分析】反应Ⅰ吸热，反应Ⅱ放热，其他条件相同，升高温度，反应Ⅰ平衡正向移动，反应Ⅱ平衡逆向移动，选择性降低，则曲线a表示的选择性随温度的变化，曲线b表示的平衡转化率随温度的变化。 【详解】A．由分析可知，曲线b表示的平衡转化率随温度的变化，A正确； B．反应Ⅰ是气体体积不变的反应，反应Ⅱ是气体体积减小的反应，恒压条件下发生反应Ⅰ和Ⅱ，平衡后再充入惰性气体，容器体积增大，相当于减小压强，反应Ⅱ平衡逆向移动，和的物质的量分数增大，的物质的量分数减小，使反应Ⅰ平衡正向移动，B错误； C．为提高选择性就需抑制反应Ⅰ，促进反应Ⅱ，由于反应Ⅰ吸热，反应Ⅱ放热且熵减小，低温能实现，故需研发低温条件下对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂，C正确； D．反应Ⅰ吸热，反应Ⅱ放热，温度高于300℃时，平衡转化率增大，说明温度升高使反应Ⅰ的正向移动程度大于反应Ⅱ逆向移动的程度，D正确； 故选B。 二、解答题 15．（本题14分）碘钟反应是一种化学振荡反应，某化学兴趣小组以过硫酸根()—碘离子(I-)—硫代硫酸根()体系的碘钟反应，探究外界条件对化学反应速率的影响。 已知：该“碘钟实验”反应分两步进行，反应机理如下： 第一步：(慢反应)； 第二步：(快反应)。 设计的实验方案如下表所示(试剂：0.10mol·L-1 K2S2O8溶液、0.50mol·L-1 KI溶液、0.10mol·L-1 Na2S2O3溶液、0.2%淀粉溶液)。 实验 编号 实验温度 /℃ 试剂体积V/mL K2S2O8溶液 KI溶液 水 Na2S2O3溶液 淀粉溶液 ① 25 10 4 0 4 2 ② 25 8 4 Vx 4 2 ③ 35 10 4 0 4 2 回答下列问题： (1)该“碘钟实验”的总反应离子方程式为___________。 (2)该实验的“时钟效应”体现在向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液，当溶液中的___________耗尽后，溶液颜色将由___________色变为___________色。 (3)实验中Vx=___________。实验①②是探究___________对化学反应速率的影响，实验①③是探究___________对化学反应速率的影响。 (4)整个反应的反应速率由___________反应决定，第一步反应活化能Ea1___________第二步反应活化能Ea2(填“>”“<”或“=”)。 (5)实验①②③中，变色时间最短的为实验___________，用碰撞理论解释原因：___________。 【答案】(1) (2) Na2S2O3或 无 蓝 (3) 2 浓度 温度 (4) 慢 > (5) ③ 温度升高，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增加，实验③反应速率最快 【分析】该“碘钟实验”的总反应： ，分两步进行： 第一步：(慢反应)；第二步：(快反应)； ，根据淀粉遇碘变蓝和控制变量法，改变单一变量； 【详解】（1）将两步反应、相加，得到总反应离子方程式为； （2）在反应过程中，Na2S2O3会优先消耗第一步生成的I2，当Na2S2O3耗尽后，后续生成的I2会与淀粉结合，使溶液由无色变为蓝色； （3）实验探究应控制变量，溶液总体积应相同，故Vx=2。实验①②中变量是浓度，是探究浓度对化学反应速率的影响。实验①③中变量是温度，是探究温度对化学反应速率的影响； （4）整个反应的反应速率由慢反应(第一步反应)决定；活化能越大，反应速率越慢，因此第一步反应活化能Ea1大于第二步反应活化能Ea2； （5）实验③变色时间最短，从碰撞理论看，实验③温度最高且K2S2O8溶液浓度与实验①相同，温度升高，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增加，反应速率加快。 16．（本题14分）在T℃条件下，向1 L固定体积的密闭容器M中加入2 mol X和1 mol Y，发生如下反应：  。当反应达到平衡后，反应放出的热量为，物质X的转化率为；若平衡后再升高温度，混合气体的平均相对分子质量减小，则 (1)化学计量数a的值为________；此反应的________0(填＜，＞，=)。 (2)下列说法中能说明该反应达到了化学平衡状态的是________。 A．容器内压强一定        B． C．容器内Z分子数一定        D．容器内气体的质量一定 E．容器内气体的密度一定        F．X、Y、Z、W的浓度之比为2：1：a：1 (3)若反应开始2分钟后测得容器中有X 1.6 mol，则这段时间Y的平均反应速率为________若欲同时提升反应速率和Y的转化率可以采取的措施有________(写一条即可) (4)维持温度不变，若起始时向容器中加入4 mol X和6 mol Y，若达平衡时容器内的压强减小了15%，则反应中放出的热量为________kJ。 (5)已知：该反应的平衡常数随温度的变化如下表： 温度/℃ 150 200 250 300 350 平衡常数K 9.94 5.2 1 0.5 0.21 若在某温度下，2 mol X和1 mol Y在该容器中反应达平衡，X的平衡转化率为50%。则该温度为________℃。 【答案】(1) 1 ＜ (2)ABC (3) 增大压强（或缩小容器体积、增大X的浓度） (4) 1．5Q (5) 300 【详解】（1）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，混合气体的平均相对分子质量，由于反应物和生成物均为气体，气体总质量始终不变，平均相对分子质量减小说明气体总物质的量增大，即逆反应是气体分子数增大的反应，因此正反应是气体分子数减小的反应，即 ，解得 ，由于化学计量数为正整数，故；正反应气体分子数减小，系统的混乱度减小，故此反应的； （2）A.该反应前后气体分子数不相等，在恒容密闭容器中，压强不变说明气体的总物质的量不再变化，即达到了平衡状态，A符合题意； B.根据速率之比等于化学计量数之比，正反应速率 ，若 ，则 ，即 ，正逆反应速率相等，说明达到了平衡状态，B符合题意； C.容器内Z分子数一定，即Z的物质的量和浓度不再发生变化，说明达到了平衡状态，C符合题意； D.反应物和生成物均为气体，根据质量守恒定律，气体总质量始终不变，不能说明达到平衡，D不符合题意； E.容器体积固定且气体总质量不变，气体的密度始终不变，不能说明达到平衡，E不符合题意； F.X、Y、Z、W的浓度之比为只是反应过程中的某一种特定状态，不能作为判断平衡的标志，F不符合题意； 故选ABC。 （3）反应开始2分钟后，消耗X的物质的量为。根据化学方程式，消耗Y的物质的量为。容器体积为1 L，则这段时间Y的平均反应速率；欲同时提升反应速率和Y的转化率，需要使反应速率加快且平衡正向移动。正反应是气体体积减小的反应，增大压强（或缩小容器体积）可加快反应速率并使平衡正向移动；此外，增大反应物X的浓度也可以加快反应速率并使平衡正向移动，从而提高Y的转化率； （4）起始时加入4 mol X和6 mol Y，气体的总物质的量为。恒温恒容条件下，气体的压强之比等于物质的量之比，压强减小了15%，即气体的总物质的量减小了。根据化学方程式 可知，每消耗2 mol X（即放出热量），气体的总物质的量减小1 mol。现气体的总物质的量减小了1.5 mol，说明反应放出的热量为； （5）X的平衡转化率为50%，则平衡时消耗X的物质的量为，列三段式，平衡时各物质的物质的量分别为：X为1 mol，Y为0.5 mol，Z为0.5 mol，W为0.5 mol。由于容器体积为1 L，各物质的平衡浓度分别为：，，，，该温度下的平衡常数 ，查表可知，平衡常数 对应的温度为300℃。 17．（本题15分）化学反应原理在化工生产中极具价值。 I．催化重整是减少温室气体排放的重要途径。回答下列问题： (1)已知：         则催化重整反应的_______。若在恒容的密闭容器中，充入和，发生催化重整反应，下列选项中不能说明该反应已经达到平衡状态的是_______(填标号)。 A．和的物质的量不变    B．混合气体的密度保持不变 C．混合气体的压强保持不变    D． II．丙酮蒸气热裂解可生产乙烯酮  。回答下列问题： (2)丙酮的平衡转化率随温度、压强变化如图所示： ①图中X表示的物理量是_______。 ②A、C两点化学平衡常数_______(填“>”、“<”或“=”)。 ③恒容下，既可提高反应速率，又可提高丙酮平衡转化率的一条合理措施是_______。 (3)在容积可变的恒温密闭容器中，充入丙酮蒸气维持恒压(110 kPa)。经过时间，丙酮分解10%。用单位时间内气体分压变化表示的反应速率_______。 【答案】(1) +247 B (2) 压强 < 升高温度 (3) 【详解】（1）根据盖斯定律，对已知反应编号： ① ② ③目标反应可由得到，因此： ； A．反应物物质的量不变，说明浓度不再变化，反应达到平衡； B．恒容容器中，全气体反应总质量不变、体积不变，密度始终不变，因此密度不变不能说明反应达到平衡； C．该反应正向气体分子数增大，恒容下压强随反应进行改变，压强不变说明反应达到平衡； D．，即 ，不同物质正逆反应速率之比等于计量系数之比，反应达到平衡状态； 故选。 （2）①该反应正向是气体分子数增大的反应，压强增大平衡逆向移动，丙酮平衡转化率降低，符合图像中X增大，转化率降低的规律，因此X为压强； ②平衡常数只与温度有关，该反应，温度越高丙酮转化率越大，平衡常数更大。C点压强更大，压强增大会降低转化率，要和A点达到相同转化率，说明C点温度更高，因此C点平衡常数更大； ③恒容下升高温度既可使平衡正向移动，增大转化率，也可提高反应速率。 （3）设初始丙酮物质的量为，分解10%后： ，，总物质的量。 恒压总压为，平衡时丙酮分压，初始丙酮分压为，分压变化，因此。 18．（本题15分）氮的氧化物是造成大气污染的主要物质，研究氮氧化物的反应机理，对于消除环境污染有重要意义。回答下列问题： (1)一定温度下，向容积为2 L的恒容密闭容器中加入和发生反应：  ，随时间的变化如表： 时间(s) 0 2 4 6 8 1.0 0.8 0.3 0.2 0.2 ①请求出0~4 s内___________；时的平衡常数___________。 ②时达平衡时的转化率为___________；若想增大的转化率，可采取的措施有___________(填字母)。 A．向密闭容器中再加入    B．增大压强 C．升高温度        D．及时分离出产物 E．使用催化剂        F．向密闭容器中再加入 (2)如图是甲、乙两同学描绘反应：  的平衡常数的对数值(lgK)与温度的变化关系图，其中正确的曲线是___________(填“甲”或“乙”)，在时测得某时刻，、的物质的量分别为0.9 mol、0.2 mol、0.3 mol、0.3 mol。则此时___________(填“＜”“＞”或“=”)。 (3)温度为时，在容积为1 L的密闭容器中进行反应  ，已知该反应通过以下两步完成： ⅰ．  (快反应) ⅱ． ___________ (慢反应) ①该反应的决速步骤为___________(填“第ⅰ步”或“第ⅱ步”)，写出第ⅱ步的反应方程式：___________。 ②总反应的，(、分别为正、逆反应速率常数)。降低温度，该反应的将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 【答案】(1) 0.0875 32 80% DF (2) 乙 ＞ (3) 第ⅱ步 减小 【详解】（1）①0~4 s内消耗NO2的物质的量为(1-0.3)mol=0.7mol，根据方程式消耗SO2的物质的量为0.7mol， ；由题意可知平衡时，，，可得三段式： 时平衡常数。 ②时达平衡时的转化率为； A．向密闭容器中再加入，平衡正向移动，SO2的平衡转化率增大、的平衡转化率降低，故不选A；     B．反应前后气体物质的量不变，增大压强，平衡不移动，的平衡转化率不变，故不选B； C．正反应放热，升高温度，平衡逆向移动，的平衡转化率降低，故不选C；        D．及时分离出产物，平衡正向移动， 的平衡转化率增大，故选D； E．使用催化剂，平衡不移动，的平衡转化率不变，故不选E；         F．向密闭容器中再加入，平衡正向移动，SO2的平衡转化率减小、的平衡转化率增大，故选F； 选DF。 （2）正反应放热，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，平衡常数的对数值lgK随温度升高而减小，所以正确的曲线是乙； 在T1℃时测得某时刻，、、、的物质的量分别为0.9 mol、0.2 mol、0.3 mol、0.3 mol，则此时的浓度商，没有达到平衡状态，反应正向进行，。 （3）①慢反应决定总反应速率，所以该反应的决速步骤为ⅱ步，总反应-第ⅰ步反应得第ⅱ步的反应方程式为。 ②反应达到平衡时，有关系：，即，则由该反应为放热反应，降低温度，平衡正向移动，K增大，减小。 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 2 / 2 $