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第二章 化学反应速率与化学平衡 同步练习题2023-2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1一、单选题1.下列关于化学反应速率的说法不正确的是()A.化学反应速率是衡量化学反应进行快慢的物理量B.单位时间内某物质的浓度变化越大,则该物质反应就越快C.化学反应速率可以用单位时间内生成某物质的质量的多少来表示D.化学反应速率常用单位有“mol·(L·s)-1”和“mol·(L·min)-1”2.在一定条件下,将AB和B2充入一密闭容器,发生2AB(g)+B2(g) 2AB2(g)反应。下列说法中不正确的是()A.随着反应的进行,反应物的转化率逐渐增大,最后不变B.当AB的质量不变时,反应达到最大限度C.随着反应的进行,AB2的物质的量逐渐增大,最后不变D.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后为零3.氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的过程如下图所示。①②③④⑤下列说法错误的是()A.②→③释放能量B.为了提高氨的脱附速率,应适时地将氨从反应后的混合气体中分离出来C.该过程中包含旧化学键的断裂和新化学键的生成D.该催化剂可提高单位时间生成物的产率4.对于反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △HA.通入大量的O2 B.增大容积的体积C.移去部分SO3 D.升高体系的温度5.常温下,0.2 mol·L-1的盐酸30mL分别与下列Na2CO3溶液混合,再加水稀释到100mL,其中最初产生CO2的速率最快的是()A.20mL0.3 mol·L-1Na2CO3 B.10mL0.4 mol·L-1Na2CO3C.25mL0.4 mol·L-1Na2CO3 D.15mL0.5 mol·L-1Na2CO36.在恒容密闭容器中进行如下反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),温度一定时,若将平衡体系中的各物质的浓度都增大到原来的2倍,则产生的结果是()A.平衡不发生移动B.平衡向正反应方向移动C.正反应速率增大,逆反应速率减小D.NH3的百分含量减小7.与在不同催化剂作用下反应生成的反应历程图(为过渡态。*表示吸附在催化剂表面的物种)如图所示。下列说法正确的是()A.该反应为放热反应B.催化剂1和催化剂2均降低了反应的焓变C.反应过程中有非极性键的断裂和形成D.催化剂1作用下的决速步为8.已知反应3A(g)+B(g) C(s)+4D(g) △H﹤0,如图中a、b表示一定条件下,D的体积分数随时间t的变化情况。若要使曲线b变为曲线a,可采取的措施是:①增大B的浓度 ②升高反应温度 ③缩小反应容器的体积(加压)④加入催化剂 ()A.①② B.①③ C.③④ D.②③9.将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中 假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计 ,使其达到分解平衡: 。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:温度平衡气体总浓度下列有关叙述正确的是()A.该可逆反应达到平衡的标志之一是混合气体平均相对分子质量不变B.因该反应 、 ,所以在低温下自发进行C.达到平衡后,若在恒温下压缩容器体积,体系中气体的浓度增大D.根据表中数据,计算 时的分解平衡常数约为10.一定温度下,在容积不变的密闭容器中进行如下可逆反应:SiF4 (g) +2H2O(g) SiO2(s)+4HF(g),下列能表明该反应已达到化学平衡状态的是()①v正 (H2O) =2v逆(HF)②SiF4的体积分数不再变化③容器内气体压强不再变化④4 molH-O键断裂的同时,有2molH- F 键断裂⑤混合气体的体积不再变化A.①②③ B.②④⑤ C.②③ D.③④⑤11.在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时,不能表明反应:A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g)已达平衡状态的是()A.混合气体的压强 B.混合气体的密度C.3υ逆(C)=2υ正(B) D.物质D的质量分数12.对于反应(无色),下列说法正确的是()A.该反应即是化合反应,也是氧化还原反应B.该反应的平衡常数表达式为C.将反应器容积压缩为原来的一半,气体颜色比压缩前深D.只改变一个条件,减压或升温平衡均逆向移动,平衡常数均减小13.可逆反应:aA(g)+bB(s) cC(g)+d D(g),当其他条件不变时,反应过程中某物质在混合物中的百分含量与温度(T)、压强(P)的关系如图所示,下列判断正确的是()A.T1<T2 ΔH>0 B.T1>T2 ΔH<0C.P1<P2 a=c+d D.P1<P2 a+b=c+d14.一定会使可逆反应平衡发生移动的是()A.温度 B.物质的量 C.催化剂 D.压强15.在一密闭容器中,反应aA(g) bB(g)达平衡后,保持温度不变,将容器体积压缩为原来的一半,当达到新的平衡时(A、B还是气体),B的浓度是原来的2.1倍,则()A.平衡向正反应方向移动了B.物质A的转化率减少了C.物质B的质量分数减少了D.a16.体积恒定的2L密闭容器中加入CO(g)和H2O(g)各1mol,发生反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔHA.相同条件下,催化剂2一定比催化剂1的效率高B.压强对该反应的速率一定无影响C.T3温度以后,CO转化率下降的原因一定是催化剂失活D.在A点时,反应一定未达到平衡17.2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) 是工业制取硝酸的基础反应,已知的反应历程分两步进行,其反应过程能量变化如下图所示(图中a、b、c、d均大于0)。下列说法正确的是()A.反应2NO(g) N2O2(g)的ΔH=(b-a) kJ·mol-1B.反应N2O2(g)+O2(g) 2NO2(g)若使用催化剂,d将减小C.采用高温,既可以加快反应速率,也能提高NO的平衡转化率D.N2O2(g)+O2(g) 2NO2(g)的逆反应的活化能为(c+d) kJ·mol-118.CO常用于工业冶炼金属,如图是在不同温度下CO还原四种金属氧化物达平衡后气体中lg[c(CO)/c(CO2)]与温度(t)的关系曲线图。下列说法正确的是()A.工业上可以通过增高反应装置来延长矿石和CO接触的时间,减少尾气中CO的含量B.CO不适宜用于工业冶炼金属铬(Cr)C.工业冶炼金属铜(Cu)时较高的温度有利于提高CO的利用率D.CO还原PbO2的反应△H >019.在一密闭容器中,反应mA(g) nB(g)+nC(g)达平衡后,保持温度不变,将容器容积压缩到原来的一半,当达到新的平衡时,B和C的浓度均是原来的1.8倍,则:()A.平衡向正反应方向移动 B.物质A的转化率增加C.物质C的质量分数增加 D.m<2n20.下列关于化学反应方向的说法正确的是A.凡是放热反应都是自发反应B.凡是熵增大的反应都是自发反应C.凡是吸热反应都不是自发反应D.反应是否自发,不只与反应热有关二、综合题21.在容积为1L的恒容密闭容器中,用三种纳米级Cu2O分别进行催化分解水的实验:2H2O(g)2H2(g)+O2(g)ΔH>0。水蒸气的浓度c随时间t 的变化如下表所示:①对比实验的温度:T2 T1(填“>”、“<”或“=”)②催化剂催化效率:实验① 实验②(填“>”或“<”)③在实验③达到平衡状态后,向该容器中通入水蒸气与氢气各0.1mol,则反应再次达到平衡时,请确定化学反应进行的方向 (填“向正反应反应进行”或“向逆反应方向进行”)。22.(1)Ⅰ.机动车废气排放已成为城市大气污染的重要来源。气缸中生成NO的反应为:N2(g)+O2(g) 2NO(g) △H>0。汽车启动后,气缸内温度越高,单位时间内NO排放量越大,请分析两点原因、 。(2)汽车汽油不完全燃烧时还产生CO,若设想按下列反应除去CO:2CO(g)=2C(s)+O2(g)ΔH>0,该设想能否实现? (选填“能”或“不能”),依据是。(3)Ⅱ.在体积恒定的密闭容器中投入物质A和物质B在适宜的条件下发生反应:A(s)+2B(g) 2C(g)+D(g)相同的压强下,充入一定量的A、B后,在不同温度下C的百分含量与时间的关系如图所示。则T1 T2(填“>”、“”、“(4)若该反应的逆反应速率与时间的关系如下图所示:①由图可见,反应在t1、t3、t7时都达到了平衡,而t2、t8时都改变了条件,则t8时改变的条件是。②若t4时降压,t5时达到平衡,t6时增大反应物的浓度,请在图中画出t4~t6时逆反应速率与时间的关系线 。23.化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。(1)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,在稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录如下(累计值):时间/min 1 2 3 4 5氢气体积/mL(标准状况) 109 220 332 412 480①哪一时间段反应速率最大min(填“0~1”、“1~2”、“2~3”、“3~4”或“4~5”),原因是。②2~3min内,以盐酸的浓度变化表示的平均反应速率为 mol/(L·min) (设溶液体积不变)。(2)某温度下在恒容密闭容器中,X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图所示:①达到平衡状态时Z的浓度为mol/L,该反应的化学方程式是。②5min时,Z的生成速率 (填“大于”、“小于”或“等于”)6min时Z的生成速率。③若升高温度,则逆反应速率 (填“增大”、“减小”或“不变”)。24.我国利用焦炉煤气制取甲醇及二甲醚技术已日臻成熟。回答下列问题:(1)已知下列反应的热化学方程式:①②③则的 。(2)二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气制备二甲醚的主要原理如下:Ⅰ. ,;Ⅱ. ,;Ⅲ. ,。①下列措施中,能提高平衡时产量的有 (填字母)。A.使用过量的 B.升高温度C.增大压强②一定温度下,将和通入恒容密闭容器中,发生反应Ⅲ,后达到平衡状态,平衡后测得的体积分数为20%。则内 ,的转化率, (用最简分数表示)。再往该平衡体系中充入和,则平衡向 (填“正向”“逆向”或“不”)移动,的转化率 (填“增大”“减小”或“不变”)。25.回答下列问题:(1)Ⅰ、用括号内的字母代号填空:中和热测定实验时,若用环形铜丝代替环形玻璃搅拌棒,会导致测定的数值 (A.偏高;B.偏低)Ⅱ、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如为2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-206.0 kJ·mol-1。该过程可分为以下两步反应完成:ⅰ.甲醇合成反应:2CO(g)+4H2(g)2CH3OH(g) ΔH=-182.0 kJ·mol-1ⅱ.甲醇脱水反应:请写出ⅱ中甲醇脱水反应的热化学方程式: 。(2) 在一定条件下,将CO和H2按体积比1∶2充入恒容密闭容器中,反应生成CH3OCH3(g)和H2O(g)。下列不能说明该反应达到平衡状态的是____(填字母)。A.混合气体的总物质的量保持不变B.混合气体的密度保持不变C.CH3OCH3(g)和H2O(g)的物质的量之比保持不变D.每生成1 mol CH3OCH3(g),同时生成2 mol CO(3)生产甲醚的过程中还存在以下副反应,与甲醇脱水反应形成竞争:CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g) ΔH=+48.8 kJ·mol-1,将反应物混合气按进料比n(CO)∶n(H2)=1∶2通入反应装置,选择合适的催化剂。在不同温度和压强下,测得甲醚的选择性分别如图1、图2所示。资料:甲醚的选择性是指转化为甲醚的CO在全部CO反应物中所占的比例。①图1中,温度一定,压强增大,甲醚选择性增大的原因是。②图2中,温度高于265℃后,甲醚选择性降低的原因是 。答案解析部分1.【答案】C【解析】【解答】反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示,而不是物质的质量,C不正确。故答案为:C【分析】根据化学反应速率的定义进行分析。化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物浓度的变化量表示。2.【答案】D【解析】【解答】A. 随着反应的进行,向正反应方向进行,逐渐达到平衡反应物的转化率逐渐增大,最后不变,故A不符合题意B. 当AB2的质量不变时,反应达到平衡,即反应达到最大限度,故B不符合题意C.向正反应进行, AB2的物质的量逐渐增大,达到平衡后保持不变,故C不符合题意D.随着反应的进行,反应物的浓度降低,正反应速率逐渐减小,但不为零故答案为:D【分析】可逆反应,达到平衡状态,正反应速率=逆反应速率≠03.【答案】A【解析】【解答】A、②→③过程中,氨气分子转化为原子,断裂化学键,吸收能量,故A符合题意;B、适时地将氨从反应后的混合气体中分离出来,反应的平衡正向移动,能提高氨的脱附速率,故B不符合题意;C、化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成,则该过程中包含旧化学键的断裂和新化学键的生成,故C不符合题意;D、催化剂能降低反应的活化能,提高反应速率,即可提高单位时间生成物的产率,故D不符合题意;故答案为:A。【分析】A、②→③过程中分子转化为原子;B、将氨从反应后的混合气体中分离出来,该反应的平衡正向移动;C、化学反应中存在反应物的化学键断裂和生成物中化学键形成;D、催化剂能提高反应速率。4.【答案】A【解析】【解答】A.通入大量的O2,单位体积内反应物活化分子数增加,有效碰撞频率增加,化学反应速率增大,逆反应速率在通入O2瞬间不变,正反应速率大于逆反应速率,平衡正向移动,选项A符合题意;B.增大容积的体积,单位体积内反应物活化分子数减小,有效碰撞频率减小,化学反应减小,增大容积的体积瞬间,容器内压强减小,平衡将向气体体积增大的方向移动,即平衡逆向移动,选项B不符合题意;C.移去部分SO3后,容器内总压强减小,反应物的分压减小,化学反应速率减小,平衡将向生成SO3的方向移动,即平衡正向移动,选项C不符合题意;D.升高温度,单位体积内活化分子数增加,有效碰撞频率增加,化学反应速率增大,该反应正向为放热反应,平衡将向吸热反应移动,即逆向移动,选项D不符合题意;故答案为:A。【分析】A.增大反应物浓度促进正反应进行且提升反应速率;B.反应向增大气体体积的方向进行;C.移去生成物使反应向增加生成物方向进行但反应速率降低;D.反应放热,加温会促进逆反应发生。5.【答案】C【解析】【解答】A.碳酸钠的物质的量:0.02L×0.3mol/L=0.006mol;B.碳酸钠的物质的量:0.01L×0.4mol/L=0.004mol;C.碳酸钠的物质的量:0.025L×0.4mol/L=0.01mol;D.碳酸钠的物质的量:0.015L×0.5mol/L=0.0075mol;显然C中碳酸钠物质的量最大,反应速率最快,C符合题意;故答案为:C【分析】都加水稀释至100mL,后来溶液的体积相同,则选项中碳酸钠的物质的量最大,混合后浓度最大,反应速率最快。据此结合选项分析。6.【答案】B【解析】【解答】A、反应前后气体的化学计量数之和不相等,改变压强,平衡发生移动,选项A不符合题意;B、若将平衡体系中各物质的浓度都增加到原来的2倍,则应缩小体积,增大压强,则平衡向正反应方向移动,选项B符合题意;C、平衡体系中各物质的浓度都增加到原来的2倍,则应缩小体积,增大压强,浓度增大,正逆反应速率增大,选项C不符合题意;D、平衡向正反应方向移动,NH3的百分含量增大,选项D不符合题意;故答案为:B。【分析】A.由于反应左右两边气体计量数之和是不相等的,因此改变压强平衡一定会发生移动;B.要使各物质的浓度都增大到原来的2倍,那么就需要增大压强,增大压强反应会向气体计量数之和减小的方向移动;C.反应中各物质的浓度都增大,这说明反应的正逆反应都是会增大的;D.平衡向气体计量数之和小的方向移动,说明氨气的百分含量增大。7.【答案】A【解析】【解答】A.由图像可知,该反应为放热反应,A正确;B. 催化剂不改变反应的焓变,B错误;C.反应过程中只有H-H键的断裂,没有非极性键的形成,C错误;D.活化能最大的步骤为决速步骤,步骤I的活化能为,步骤2的活化能为,则催化剂1作用下的决速步为,D错误;故选A。【分析】A.根据放热反应中反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量;B. 催化剂不改变反应的焓变;C.由图像分析,没有非极性键的形成;D.活化能最大的步骤为决速步骤。8.【答案】C【解析】【解答】①增大反应物B的浓度,平衡向正反应方向移动,不符合题意;②升高温度,反应速率加快,该反应正反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应移动,D的体积分数降低,不符合题意;③缩小反应容器的体积增大压强,反应速率加快,该反应前后气体的物质的量不变,平衡不移动,D体积分数不变,C符合题意;④加入催化剂,反应速率增大,平衡不移动,不符合题意。故答案为:C。【分析】根据外界条件对反应速率和平衡的影响分析。9.【答案】D【解析】【解答】A.从反应开始混合气体的平均相对分子质量始终不变,所以不能作为平衡状态的标志,故A不符合题意;B.根据表中数据判断随着温度升高,平衡移动的方向,从而判断出正反应是吸热,所以焓变(△H)大于0,根据气态物质的熵大于液态物质的熵判断出反应熵变(△S)大于0,所以在高温下自发进行,故B不符合题意;C.到平衡后,若在恒温下压缩容器体积,平衡逆向移动,但温度不变,平衡常数不变,因此体系中气体的浓度不变,故C不符合题意;D.根据表中数据,平衡气体的总浓度为4.8×10-3mol/L,容器内气体的浓度之比为2:1,故NH3和CO2的浓度分别为3.2×10-3mol/L、1.6×10-3mol/L,代入平衡常数表达式:K=(3.2×10-3)2×1.6×10-3= ,故D符合题意;答案选D。【分析】计算 时的分解平衡常数,要根据题目所给该温度下的浓度值,根据NH3和CO2的物质的量之比,在相同的容器中,体积相等,可以得到浓度的关系,再代入公式即可。选项C为解答的易错点,注意平衡常数的表达式以及影响因素。10.【答案】C【解析】【解答】当2v正(H2O)=v逆(HF),反应达到平衡状态,故①不符合题意;SiF4的体积分数不再变化,说明各物质的物质的量浓度不再变化,反应达到平衡状态,故②符合题意;容器内气体压强不再变化,说明气体的物质的量不再变化,反应达到平衡状态,故③符合题意;平衡时应有4 mol H- O键断裂的同时,有4 mol H- F键断裂,故④不符合题意;该反应是在容积不变的密闭容器中进行,混合气体的体积不会变化,故⑤不符合题意。能说明反应达到平衡状态的是②③。【分析】可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变。11.【答案】A【解析】【解答】A、反应前后两边气体计量数相等,所以体系的压强始终不变,所以混合气体的压强不变不能说明反应达平衡状态;B、A为固体,建立平衡过程中混合气体的质量变化,混合气体的密度变化,混合气体的密度不变能说明反应达平衡状态;C、3υ逆(C)=2υ正(B), 说明正逆反应速率相等,反应达平衡状态;D、物质D的质量分数不变,说明反应达平衡状态;故答案为:A。【分析】根据化学平衡状态的本质和特征解答。12.【答案】C【解析】【解答】A.由二氧化氮生成四氧化二氮,氮元素和氧元素化合价均未发生变化,不属于氧化还原反应,A不符合题意;B.平衡常数中,分子应为四氧化二氮,分母应为二氧化氮,正确的表达式为: ,B不符合题意;C.容器体积压缩为原来的一半,平衡虽然正向移动,但根据勒夏特列原理可知,平衡后混合气体的浓度增大,颜色加深,C符合题意;D.平衡常数只受温度影响,不受压强影响,减小压强,平衡常数不会减小,D不符合题意;故答案为:C。【分析】A.该反应中没有元素的化合价发生变化,属于非氧化还原反应;B.平衡常数是指各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比;D.平衡常数只与温度有关。13.【答案】C【解析】【解答】根据C%与温度的关系,结合“先拐先平,数值大”,则T1<T2,观察水平线,温度升高C%减小,说明升高温度平衡逆向移动,则正反应为放热反应, H故答案为:C。【分析】 对于可逆反应:aA(g)+bB(s) cC(g)+d D(g),通过对第一幅图分析,速率越大温度越高,故T2>T1,且可以确定温度越高,C的浓度越低,故正反应是放热反应,通过对第二幅图片分析,平衡时间越短,压强越大,故P2>P1,压强越大,最终发现不同压强下的A的含量一致,故压强不能影响平衡移动,因此,前后气体系数之和相等14.【答案】A【解析】【解答】A.化学反应一定伴随能量变化,升高温度,化学平衡向吸热方向移动;降低温度,化学平衡向放热方向移动,所以改变温度一定会使可逆反应平衡发生移动,故选A;B.若改变物质的量后,浓度熵=平衡常数,则化学平衡不移动,故不选B;C.催化剂只能改变反应速率,不能使平衡发生移动,故不选C;D.若反应前后气体系数和相等,改变压强,平衡不移动,故不选D;故答案为:A。【分析】依据影响化学平衡移动的因素分析解答。15.【答案】A【解析】【解答】A.由分析可知,平衡向正反应方向移动,故A符合题意;B.压缩容器体积使平衡向正反应方向移动,则物质A的转化率增大,故B不符合题意;C.压缩容器体积使平衡向正反应方向移动,则物质B的质量分数增大,故C不符合题意;D.由分析可知,压缩容器体积使平衡向正反应方向移动,所以a>b,故D不符合题意;故答案为:A。【分析】 达平衡后,保持温度不变,将容器体积压缩为原来的一半,当达到新的平衡时(A、B还是气体),B的浓度是原来的2.1倍,说明平衡向正反应方向移动,结合压强对平衡的影响进行分析即可。16.【答案】D【解析】【解答】A、温度低于T2时,催化剂1的效率高于催化剂2,温度高于T2时,催化剂2的效率高于催化剂1,催化剂1和2在温度为T2时相交于一点,故A错误;B、该反应的反应物、生成物均为气体,增大压强,该反应的反应速率增大,故B错误;C、T3后CO转化率下降的原因可能是催化剂失去活性,也可能是随温度升高反应的平衡逆向移动导致的,故C错误;D、若A点为平衡状态,升高温度,CO的转化率应降低,不可能达到B点,则A点一定未达到平衡状态,故D正确;故答案为:D。【分析】A、催化剂1和催化剂2的温度不同,不能比较催化效率;B、该反应的反应物和生成物均为气体,压强会影响反应速率;C、升温,该反应的平衡逆向移动;D、根据CO的转化率判断反应是否达到平衡状态。17.【答案】D【解析】【解答】A.反应2NO(g) N2O2(g)为放热反应,其ΔH=-(b-a) kJ·mol-1,A项不符合题意;B.反应N2O2(g)+O2(g) 2NO2(g)若使用催化剂,会降低活化能,不影响焓变,即d不变,B项不符合题意;C.由图可知,反应放热,采用高温,可以加快反应速率,但是反应逆向移动,会降低NO的平衡转化率,C项不符合题意;D.由图可知,N2O2(g)+O2(g) 2NO2(g)的逆反应的活化能为(c+d) kJ·mol-1,D项符合题意;故答案为:D。【分析】A. ΔH =生成物的能量-反应物的能量B.使用催化剂变化的是cC.确定正反应的放热和吸热,在确定温度升高平衡移动情况D.逆反应的活化能=焓变+正反应活化能18.【答案】B【解析】【解答】A、增高炉的高度,增大CO与铁矿石的接触,不能影响平衡移动,CO的利用率不变,选项A不符合题意;B、由图象可知用CO工业冶炼金属铬时,lg[c(CO)/c(CO2)]一直很高,说明CO转化率很低,故不适合,选项B符合题意;C、由图象可知温度越低lg[c(CO)/c(CO2)]越小,故CO转化率越高,选项C不符合题意;D、由图象可知CO还原PbO2的温度越高lg[c(CO)/c(CO2)]越高,说明CO转化率越低,平衡逆向移动,故△H<0,选项D不符合题意;故答案为:B。【分析】本题明确lg[c(CO)/c(CO2)]表示反应中CO的转化率,以及CO转化率与温度的关系是解题的关键 。19.【答案】D【解析】【解答】假设平衡不移动,则容器容积压缩到原来的一半,B和C的浓度应是原来的2倍,而已知条件是1.8倍,说明平衡向逆反应方向移动,A的转化率降低,A、B、C不符合题意;逆反应是气体物质的量减小的反应,m<2n,D符合题意.故答案为:D。【分析】A.由上述分析可知,体积减小、压强增大,平衡逆向移动;B.平衡逆向移动,A的转化率减小;C.平衡逆向移动,物质C的质量分数减小;D.压强增大,平衡逆向移动,则m20.【答案】D【解析】【解答】A.判断反应的自发性不能只根据焓变,要用熵变和焓变的复合判据,A项不符合题意;B.判断反应的自发性不能只根据熵变,要用熵变和焓变的复合判据,B项不符合题意;C.由分析可知,吸热反应也有可能是自发反应,C项不符合题意;D.反应是否自发,不只与反应热有关,还与熵变有关,D项符合题意;故答案为:D。【分析】依据ΔG=ΔH-TΔS<0分析。21.【答案】>;【解析】【解答】(1)比较实验2、3,实验3中初始水蒸气浓度是实验2的一倍,但反应结束水蒸气浓度小于实验2的一倍,故平衡向正反应方向进行,该反应为吸热反应,则温度升高,平衡向吸热方向移动,故对比实验的温度:T2>T1;(2)实验①②相比,实验②到达平衡时间短,反应速率越快,催化剂效率高,故答案为:<;(3)如果只加水,与原平衡是等效平衡;加入的氢气,相当于增加氢气的浓度,平衡逆向移动。【分析】(1)相同条件下,温度越高,达到化学平衡时间越短。(2)相同条件下,达到平衡时间越短,催化效率越高(3)根据化学平衡移动原理:如果改变可逆反应的条件(如浓度、压强、温度等),化学平衡就被破坏,并向减弱这种改变的方向移动22.【答案】(1)温度升高,反应速率加快;温度升高,有利于平衡反应正向进行(2)不能;该反应是焓增、熵减的反应,任何温度下均不能自发进行(3)>;>(4)使用催化剂;【解析】【解答】Ⅰ(1)对应反应N2(g)+O2(g) 2NO(g) △H>0。温度越高,单位时间内NO排放量越大,原因是温度升高,反应速率加快;且该反应为吸热反应,温度升高,有利于平衡反应正向进行。(2)汽车汽油不完全燃烧时还产生CO,不能通过2CO(g)=2C(s)+O2(g) ΔH>0反应除去,原因是该反应是焓增、熵减的反应,任何温度下均不能自发进行。Ⅱ.(3)根据先拐先平衡,T1>T2。温度升高,C的百分含量增大,所以升温平衡向正反应方向移动,故正反应为吸热反应,△H>0;(4)①t8后,正逆反应速率同等程度增大,反应前后气体体积不相同,只能是使用了催化剂;②t4时降压,则逆反应速率瞬间变小后逐渐增大,平衡正向移动,t5时达到平衡逆反应速率不变,t6时增大反应物的浓度,逆反应瞬间没变,但随后速率也会慢慢增加,所以在图2中画出t4~t6时逆反应速率与时间的关系线如图: ;【分析】(1)根据温度对反应速率和平衡移动的影响进行分析即可;(2)根据自由能判断分析反应能否发生;(3)温度越高反应速率越快,达到平衡状态的时间越短,结合温度与平衡移动的方向分析焓变;(4)①逆反应速率突然增大,且正逆反应速率相等,所以改变的条件是使用催化剂。23.【答案】(1)2~3min;该反应是放热反应,此时温度高,且盐酸浓度较大,反应速率最大;0.025mol/(L·min)(2)0.125mol/L;3X(g)+Y(g)2Z(g);等于;增大【解析】【解答】(1)①”0~1”、“1~2”、“2~3”、“3~4”、“4~5”产生氢气体积分别为:109mL、111mL、112mL、80mL、68mL,则反应速率最大的是2~3min,原因是该反应是放热反应,此时温度高,且盐酸浓度较大,反应速率最大。② 2~3min内,产生氢气的体积为112mL,即,消耗盐酸的物质的量为0.01mol,以盐酸的浓度变化表示的平均反应速率为。(2)①由图可知, 达到平衡状态时Z的物质的量为0.5mol,则浓度为,由图可知,随着反应进行X、Y的物质的量降低,Z的物质的量升高,则X和Y为反应物,Z为生成物,平衡时X、Y、Z的变化量分别为1mol-0.4mol=0.6mol,1mol-0.8mol=0.2mol,0.5mol-0.1mol=0.4mol,0.6 :0.2 :0.4=3 :1 :2,则该反应的化学方程式为 3X(g)+Y(g)2Z(g) 。② 5min时,各物质的浓度不再变化,化学反应达到平衡状态,则 5min 和6min时Z的生成速率相等。③ 若升高温度,则逆反应速率增大。【分析】(1)①相同时间内产生氢气的体积多少可反映反应速率的快慢。 锌与盐酸反应速率先升高后降低的原因是该反应是放热反应,反应温度高,且盐酸浓度较大,反应速率升高,反应一段时间后,盐酸浓度减小,速率减小。②化学反应速率公式(2)①由图示可知,随着反应进行X、Y的物质的量降低,Z的物质的量升高,则X和Y为反应物,Z为生成物,由平衡时X、Y、Z的变化量,计算反应比例关系,写出反应的化学方程式。②平衡时各物质浓度不再变化,速率不再变化。③升高温度,正逆反应速率都增加。24.【答案】(1)(2)AC;;30%;;正向;增大【解析】【解答】(1)据盖斯定律③×2-①-②×2得:,故;(2)①A.使用过量的H2,c(H2)增大,平衡向正反应方向移动,CH3OCH3产率增加,故A正确;B.该反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,CH3OCH3产率降低,故B不正确;C.反应前的气体系数之和大于反应后气体系数,增大压强,平衡向正反应方向移动,CH3OCH3的产率增大,故C正确;答案为AC;②设达到平衡时CO转化的物质的量为xmol,可列出三段式: ,平衡时氢气的体积分数为20%,故:,解得x=0.06,故;CO的转化率为:;平衡时各物质的量为:CO:0.14mol,H2O:0.04mol,CO2:0.06mol,H2:0.06mol,故平衡常数为: ;再往该平衡体系中充入0.1molCO和0.1moH2O(g),,平衡正向移动,但由于投料与最初的投料相比,相当于多投入了水蒸气的量,故一氧化碳的转化率增大;【分析】(1)据盖斯定律;(2)①根据影响化学平衡移动的因素分析;②利用“三段式”法计算;增大一种反应物的量,可提高其它反应物的转化率,自身的转化率反应降低。25.【答案】(1)B;2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-24.0 kJ·mol-1(2)B;C(3)副反应CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)逆向移动,被抑制;甲醇脱水反应2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)不受压强影响;甲醇脱水反应2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-24.0 kJ·mol-1正向为放热反应,升高温度平衡逆移,甲醚选择性降低;副反应CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)ΔH=+48.8 kJ·mol 1正向为吸热反应,升高温度平衡正移,副产物增加,甲醚选择性降低【解析】【解答】(1)I:环形铜丝散热更快,导致热量测量值较低,因此测定数值偏低;ii:甲醇脱水的方程式为:2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)①,甲醇脱水的方程式为:2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g), ΔH=-206.0 kJ·mol-1②, 2CO(g)+4H2(g)2CH3OH(g) ΔH=-182.0 kJ·mol-1③根据盖斯定律即可得到①=②-③,即可得到焓变= -24.0 kJ·mol-1 ;故热化学方程式为: 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-24.0 kJ·mol-1 ;(2)发生此反应: 2CO(g)+4H2(g)2CH3OH(g) ΔH=-182.0 kJ·mol-1A.前后均为气体,气体的总质量不变,总的物质的量在变化,当总的物质的量不变时,其反应达到平衡,故A不符合题意;B.前后均为气体,气体的总质量不变,体积不变,整个过程中,密度均不变,因此不能说明其达到平衡,故B符合题意;C. O和H2按体积比1∶2充入恒容密闭容器中, 与化学计量系数之比相等,因此产物的 CH3OCH3(g)和H2O(g)的物质的量之比始终保持不变,故C符合题意;D. 每生成1 mol CH3OCH3(g)属于正反应,同时生成2 mol CO属于逆反应,且符合计量系数比故可说明平衡,故D不符合题意;(3)①2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-24.0 kJ·mol-1 加压后平衡不受影响,而副反应 CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g) ΔH=+48.8 kJ·mol-1, 逆向进行被抑制因此甲醚选择性增大;②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-24.0 kJ·mol-1温度升高后导致反应逆向进行,而副反应 CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g) ΔH=+48.8 kJ·mol-1, 温度升高正向进行,故甲醚选择性降低;【分析】(1)i:根据环形铜丝散热较快可导致散热较快实测值较小;ii:写出甲醇脱水的方程式,利用盖斯定律即可计算出焓变数值;(2)根据反应2CO(g)+4H2(g)2CH3OH(g) ΔH=-182.0 kJ·mol-1,前后系数不同且均为气体可通过确定正逆速率相等以及比较总的物质的量或者总质量不变或者相对分子质量不变等可判断是否平衡;(3)①结合甲醚反应和副反应的压强对反应平衡影响;②结合温度对甲醚反应和副反应的平衡影响判断。
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