第2章 化学反应的方向、限度与速率 测试题 高二上学期化学鲁科版(2019)选择性必修1_第1页
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第2章化学反应的方向、限度与速率测试题一、单选题(共15题)1.下列措施不能改变相应化学反应速率的是A.在铁制品表面刷油漆——铁的腐蚀速率 B.高炉炼铁增加炉高——CO的反应速率C.食物放在冰箱中储存——食物的腐败速率 D.烧煤时用煤粉代替煤块——煤的燃烧速率2.一种烟气治理中的脱硝原理如图所示,下列说法不正确的是A.反应的催化剂为V4+—O—HB.总反应方程式为:4NH3+3O22N2+6H2OC.反应过程中V的化合价有变化D.虚线框内的变化不属于化学变化3.碳量子点是种新型碳纳米材料,我国化学家研究的一种新型复微合光催化剂[碳量子点/氮化碳(纳米复合物)]可以利用太阳光实现高效分解水,其原理如图所示。下列说法正确的是:A.总反应为B.水分解过程中,H2O2作催化剂C.复合光催化剂没有参与反应D.若反应Ⅱ是放热反应,则反应Ⅰ一定是吸热反应4.反应4NH3+5O24NO+6H2O在5L的密闭容器中进行,半分钟后,NO的物质的量增加了0.3mol,则此反应的平均速率x(x表示反应物的消耗速率或生成物的生成速率)为A.(NH3)=0.002mol/(L·s) B.(O2)=0.01mol/(L·s)C.(NO)=0.008mol/(L·s) D.(H2O)=0.004mol/(L·s)5.下列选项中的原因或结论与现象不对应的是选项现象原因或结论A在中加入,能加速的分解速率降低了反应所需的活化能B将盛有气体的密闭容器浸泡在热水中,容器内气体颜色变深,平衡向生成方向移动C向溶液中加入溶液,溶液呈红色,再滴加几滴溶液,溶液颜色变浅增大生成物浓度,平衡向逆反应方向移动D在密闭容器中有反应:,达到平衡时测得为,将容器容积扩大到原来的2倍,测得为A.A B.B C.C D.D6.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是A.实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气催化剂B.高压有利于N2和H2转化为C.由H2、I2蒸气、HI组成的平衡体系加压后颜色变深D.在含有Fe(SCN)3的红色溶液中加铁粉,振荡静置,溶液颜色变浅或褪去7.已知:H2(g)+I2(g)2HI(g)△H<0。相同容积的定容密闭容器甲和乙,甲中加入H2和I2各0.1mol,乙中加入HI0.2mol,相同温度下分别达到平衡。下列说法错误的是A.反应放出的热量一定相同 B.此时体系的压强一定相同C.反应物的转化率可能相同 D.此时HI的浓度一定相同8.30℃时,将气体X和气体Y各0.16mol充入10L恒容密闭容器中,发生反应:X(g)+Y(g)2Z(g)△H<0,一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如下表:t/min2479n(Y)/mol0.120.110.100.10下列说法正确的是A.当v逆(X)=2v正(Z),可以说明反应达平衡B.反应前2min的平均速率v(Z)=2.0×10-3mol/(L·min)C.其他条件不变,再充入0.2molZ,平衡时X的体积分数增大D.该反应在350℃时的平衡常数小于1.449.工业合成氨反应,下列说法正确的是A.合成氨反应为放热反应,高温可提高该反应的限度B.高压条件有利于平衡正向移动,加快正向反应速率,降低逆向反应速率C.使用高效催化剂可以提高原料的平衡转化率D.及时将体系中的NH3液化分离有利于平衡正向移动10.已知分步反应:①,②,其反应过程能量变化如图所示,下列说法错误的是A.第一步反应的速率小于第二步反应的速率B.A转化为D和E的反应为吸热反应C.使用合适的催化剂可降低反应的活化能,但不影响反应的热效应D.升高温度,反应①②的正反应速率均加快,逆反应速率均减慢11.下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是(

)A.将NO2球浸泡在冷水中和热水中B.排饱和食盐水收集氯气C.D.t/℃2550100Kw/10-141.015.4755.012.某含氯有机污染物X可通过加入高锰酸钾溶液除去,经处理后X转变为氯化物和CO2,而高锰酸根离子则转变为MnO2,部分物质和离子间量的关系为2KMnO4~X~3Cl-~2CO2.常温下,在某密闭容器中进行上述反应,测得c(KMnO4)与时间的关系如表所示。时间/min0246……c(KMnO4)/(mol/L)1.00.700.500.40……下列说法正确的是A.除去X的反应先慢后快,生成物MnO2可能是该反应的催化剂B.0~6min内平均反应速率v(Cl-)=0.15mol/(L·min)C.当反应耗时8min时,c(KMnO4)<0.30mol/LD.随着反应的进行(忽略溶液体积变化),c(K+)逐渐降低13.下列有关化学平衡的叙述正确的是A.

,升高温度反应速率增大B.,当和的浓度相同时能说明反应达平衡状态C.对平衡体系采取增大压强的措施,平衡向正反应方向移动,体系颜色变浅D.平衡后,加少量KCl,因为平衡向逆反应方向移动,故体系颜色变浅14.向绝热恒容密闭容器中通入一定量的SO2和NO2,一定条件下发生反应:SO2(g)+NO2(g)⇌SO3(g)+NO(g),正反应是放热反应。测得SO3浓度随时间变化如表所示,下列说法不正确的是反应时间/s405060708090100110SO3浓度/mol·L-10.100.140.210.260.300.320.330.33A.50s时,SO3的生成速率为0.0028mol·L-1·s-1B.40s~90s时段:v正>v逆C.v正(SO2)=v逆(SO3)或v正(SO2)=v逆(NO2)均能说明反应达到平衡状态D.100s开始,容器中的温度不变,反应达到平衡状态15.已知反应2NO2(g)⇌N2O4(g)ΔH<0,N2O4的体积百分数随温度的变化平衡曲线如图所示,下列相关描述正确的是A.平衡常数值:Kb<KcB.T1温度下,若由a点达到平衡,可以采取减小压强的方法C.d点:v正<v逆D.从b点变为c点,只要增加NO2的物质的量二、填空题(共8题)16.Ⅰ.在容积为2L的密闭容器中进行如下反应:A(g)+2B(g)3C(g)+nD(g),开始时A为4mol,B为6mol;5min时测得C为3mol,用D表示的化学反应速率v(D)为0.2mol·L-1·min-1。试回答下列问题:(1)5min时B的物质的量浓度为。(2)5min内用A表示的化学反应速率v(A)为。(3)化学方程式中n为。(4)此反应在四种不同情况下的反应速率如下:①v(A)=5mol·L-1·min-1②v(B)=0.5mol·L-1·s-1③v(C)=4.5mol·L-1·min-1④v(D)=0.8mol·L-1·s-1,其中反应速率最快的是(填序号)(5)能说明该反应已经达到平衡状态的是。a.v(B)=2v(A)

b.容器内压强保持不变c.单位时间内生成1molA时,消耗2molBd.容器内密度保持不变Ⅱ.某温度时,在一个2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据,试填写下列空白:(6)①该反应的化学方程式为。②反应开始~2min,气体X的平均反应速率为。17.研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。(1)一定温度下,在2L的密闭容器中,SO2、O2、SO3三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示,请回答下列问题:①反应的化学方程式为②反应开始到10s,用SO2表示的反应速率为③O2的平衡转化率为(2)对于反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),当反应达到平衡时,如果反应速率υ(SO2)为0.05mol·L-1·min-1,则υ(O2)=;υ(SO3)=。(3)已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-196.6kJ·mol-12NO(g)+O2(g)2NO2(g)ΔH=-113.0kJ·mol-1则反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的ΔH=kJ·mol-1。(4)一定条件下,将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是a、体系压强保持不变

b、混合气体颜色保持不变c、SO3和NO的体积比保持不变d、每消耗1molSO3的同时生成1molNO218.某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH2COONH4)分解反应平衡常数的测定。将一定量纯净的氨基甲酸铵固体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),在恒定温度下使其达到分解平衡:NH2COONH4(s)=2NH3(g)+CO2(g),实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:温度/℃15.020.025.030.035.0平衡总压强/kPa5.78.312.017.124.0平衡气体总浓度/mol·L-12.4×10-33.4×10-34.8×10-36.8×10-39.4×10-3(1)可以判断该分解反应已经达到平衡的是(填字母序号)。A.2v(NH3)=v(CO2)B.密闭容器中总压强不变C.密闭容器中混合气体的密度不变D.密闭容器中氨气的体积分数不变(2)根据表中数据,列式计算25.0℃时的分解平衡常数:。(3)取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中,在25.0℃下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积,氨基甲酸铵固体的质量将(填“增加”“减少”或“不变”)。(4)氨基甲酸铵分解反应的焓变ΔH0(填“>”“=”或“<”,下同),熵变ΔS0。19.含氮化合物的研发与绿色反展、经济可持续发展有着密切关联。(1)氨是一种重要化工原料。合成氨原料气H2,可用天然气为原料制得,有关反应能量变化如下图所示。则用CH4(g)和H2O(g)反应制得H2(g)和CO(g)的热化学方程式为:。(2)氮的氧化物有着广泛用途,又是环境的污染物。(i)在150℃时,将0.4molNO2气体充入体积为2L的真空密闭容器中,发生反应:2NO2(g)N2O4(g)。每隔一定时间测定容器内各物质的物质的量,数据如下表:时间020406080n(NO2)/mol0.40n10.26n3n4n(N2O4)/mol00.05n20.080.08①当反应在1500C达到平衡时,该反应平衡常数K=。(填数值)②若最初通入N2O4,在相同条件下达到平衡时,各物质浓度仍然相同,则N2O4的起始浓度应为。(ii)氨氧化制HNO3的尾气中含有NO和NO2,且n(NO):n(NO2)=1:1,可用尿素溶液除去,其作用原理是:NO2和NO与水反应生成亚硝酸,亚硝酸再与尿素反应生成对环境无污染的物质。若用1mol尿素吸收该尾气,则能吸收氮氧化物g。(3)氨气,CO2在一定条件下可合成尿素,其反应为:2NH3(g)+CO2(g)==CO(NH2)2(s)+H2O(g)右图表示合成塔中氨碳比a与CO2转化率ω的关系。a为[n(NH3)/n(CO2)],b为水碳比[n(H2O)/n(CO2)]。则:①b应控制在

;A.1.5.1.6B.1~1.1C.0.6~0.7②a应控制在4.0的理由是。20.20℃时,将溶液与溶液等体积混合,2min后溶液中出现明显浑浊,反应的化学方程式为:,已知温度每升高10℃,该反应的速率增大为原来的2倍。那么50℃时,同样的反应要看到同样的浑浊现象所需时间为多少?21.在真空密闭容器内加入amolPH4I固体,在一定温度下发生如下反应:PH4I(s)PH3(g)+HI(g)4PH3(g)P4(g)+6H2(g)2HI(g)H2(g)+I2(g)以上三个反应建立平衡后,测得HI为bmol,I2为cmol,H2为dmol。(1)平衡后,增大压强,容器内n(I2)将(填“增加”、“减小”或“不变”)。(2)计算平衡后容器内P4(g)和PH3(g)的物质的量(列出计算过程)。22.利用制甲醇具有重要意义。其过程可能发生的反应如下:反应1:反应2:反应3:(1)(2)恒容条件下,下列有利于提高平衡产率的条件是_______。A.使用催化剂 B.调整和的投料比由1∶1至1∶3C.增大反应物总压 D.通入稀有气体(3)控制一定压强,通入和,反应后,转化率、产率及产率随温度变化曲线如图。①温度升高,先升高后降低的原因是。②260℃时,(认为此时只发生反应1),,气体总体积为,则该温度下反应1的平衡常数(列出代数式即可),(列出代数式即可)。③280℃时,,,则反应2的平衡常数(列出代数式即可)。(4)学界关于反应2产生的能否发生反应3存在争议。科学家利用模拟催化剂表面合成的两种不同路径,其决速步及活化能分别如下。路径1路径2由此分析,200~260℃时降低的原因是。23.消除氮氧化物、二氧化硫等物质造成的污染是目前研究的重要课题。(1)工业上常用活性炭还原一氧化氮,其反应为:2NO(g)+C(s)⇌N2(g)+CO2(g)。向容积均为lL的甲、乙、丙三个恒容恒温容器中分别加入足量的活性炭和一定量的NO,测得各容器中n(NO)随反应时间t的变化情况如下表所示:0min40min80min120min160min甲T℃2mol1.45mol1mol1mol1mol乙400℃2mol1.5mol1.1mol0.8mol0.8mol丙400℃1mol0.8mol0.65mol0.53mol0.45mol甲容器反应温度T℃400℃(填“>”“<”或“=”);乙容器中,0~40min内平均反应速率v(CO2)=;丙容器中达平衡后NO的物质的量为mol。(2)活性炭还原NO2的反应为:2NO2(g)+2C(s)⇌N2(g)+2CO2(g),在恒温条件下,lmolNO2和足量活性炭发生该反应,测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示:①A、B、C三点中NO2的转化率最高的是点(填“A”或“B”或“C”)。②计算C点时该反应的压强平衡常数KP=MPa(Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。(3)燃煤烟气脱硫常用如下方法。方法①:用生物质热解气(主要成分CO、CH4、H2)将SO2在高温下还原成单质硫。涉及的部分反应如下:2CO(g)+SO2(g)=S(g)+2CO2(g)△H1=8.0kJ·mol-12CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H2=-566.0kJ·mol-12H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H3=-483.61kJ·mol-1则H2(g)还原SO2(g)生成S(g)和H2O(g)的热化学方程式为:。参考答案:1.B【解析】A.铁表面刷油漆,阻止铁与氧气接触反应,降低反应速率,故A不选;B.高炉炼铁增加炉高并不能改变CO反应速率,故B选;C.冰箱中温度低,反应速率减慢,故C不选;D.烧煤时用煤粉代替煤块,增大了固体接触面积,可以提高煤的燃烧速率,故D不选;答案选B。2.B【解析】A.据图可知V4+—O—H在整个反应过程没有消耗,为该反应的催化剂,A正确;B.据图可知投入的原料为NH3、NO和O2,最终产物为N2和H2O,V4+—O—H为催化剂,所以总反应为2NO+4NH3+2O23N2+6H2O,B错误;C.据图可知H-O-V4+和氧气反应的过程中V元素由+4价变为+5价,另外也存在含钒物质中V元素由+5价降低+4价的过程,C正确;D.虚线框内断裂的是氢键,没有化学键的断裂和生成,不属于化学变化,D正确;故选B。3.D【解析】A.由图可知总反应为水在催化剂作用下分解生成氢气和氧气:,A错误;B.过程Ⅰ中,水分解为氢气和过氧化氢,过程Ⅱ过氧化氢再分解为氧气和水,所以过氧化氢是中间产物,不是催化剂,B错误;C.催化剂改变了反应的历程,参与了化学反应,C错误;D.水分解是吸热反应,在此过程中,水分解分两步进行,若反应Ⅱ是放热反应,则反应Ⅰ一定是吸热反应,D正确;故选D。4.A反应4NH3+5O24NO+6H2O在5L的密闭容器中进行,30s后,NO的物质的量增加了0.3mol,故一氧化氮表示的反应速率v=,再结合反应化学计量数之比等于平均反应速率之比判断。【解析】A.(NH3)=v(NO)=0.002mol/(L·s),A正确;B.(O2)=5/4v(NO)=0.0025mol/(L·s),B错误;C.(NO)=0.002mol/(L·s),C错误;D.(H2O)=3/2v(NO)=0.003mol/(L·s),D错误;答案为A。5.C【解析】A.在中加入,能加速的分解速率,降低了反应所需的活化能,故A正确;B.将盛有气体的密闭容器浸泡在热水中,容器内气体颜色变深,,是放热反应,加热平衡向生成方向移动,故B正确;C.向溶液中加入溶液,反应为,溶液呈红色,反应中与氯离子和钾离子无关,再滴加几滴溶液,溶液颜色变浅,因为溶液变稀,故C错误;D.在密闭容器中有反应:,达到平衡时测得为,将容器容积扩大到原来的2倍,如果忽略平衡移动,则为,现在测得为,则平衡正向移动,则反应后的分子数大于反应前的分子数,;故选:C。6.C【解析】A.氯水中存在平衡:,排饱和食盐水时,增大,化学平衡逆向移动,减少Cl2的溶解,消耗,有利于Cl2的收集,A不符合题意;B.反应的正反应是气体体积减小的反应,在平衡时增大压强,化学平衡正向进行,有利于合成氨气,B不符合题意;C.反应是反应前后气体物质的量不变的反应,增大压强,物质的浓度增大,气体颜色加深,但化学平衡不移动,不能用勒夏特列原理解释,C符合题意;D.Fe(SCN)3的溶液中存在化学平衡:,在含有Fe(SCN)3的红色溶液中加铁粉,发生反应,导致c(Fe3+)降低,化学平衡逆向进行,c[Fe(SCN)3]降低,因此溶液颜色变浅或褪去,D不符合题意;故合理选项是C。7.A同容积的定容密封容器甲和乙,甲中加入H2和I2各0.1mol,乙中加入HI0.2mol,由于乙按化学计量数转化到左边,可以得到H2和I2各0.1mol,故此时甲和乙建立的平衡是等效的。【解析】A.甲中加入H2和I2各0.1mol,H2(g)+I2(g)2HI(g)反应正向进行,反应放热;乙中加入HI0.2mol,H2(g)+I2(g)2HI(g)反应逆向进行,反应吸热,故A错误;B.根据“一边倒”,甲乙为等效平衡,反应前后气体物质的量不变,体系的压强一定相同,故B正确;C.根据“一边倒”,甲乙为等效平衡,达平衡时为等效平衡,反应物的转化率可能相同,故C正确;D.根据“一边倒”,甲乙为等效平衡,达平衡时为等效平衡,平衡混合物中的物质浓度相同,故D正确;选A。8.D【解析】A.根据X(g)+Y(g)2Z(g),2v逆(X)=v正(Z)时为化学平衡状态,则当v逆(X)=2v正(Z),说明逆反应速率>正反应速率,反应不是平衡状态,故A错误;B.由表中数据,前2min内消耗的Y为0.04mol,则生成Z为0.08mol,故v(Z)==4.0×10-3mol/(L•min),故B错误;C.反应前后气体的体积不变,其他条件不变,再充入0.2molZ,相当于增大压强,平衡不移动,则平衡时X的体积分数不变,故C错误;D.30℃开始时c(X)=c(Y)==0.016mol/L,达到平衡时c(Y)==0.01mol/L,则平衡时c(X)=c(Y)=0.01mol/L,c(Z)==0.012mol/L,化学平衡常数K===1.44,该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,K减小,因此350℃时的平衡常数小于1.44,故D正确;故选D。9.D【解析】A.合成氨反应为放热反应,高温条件下,平衡逆向移动,会降低该反应的限度,A不正确;B.合成氨反应为体积缩小的可逆反应,高压条件能增大反应物和生成物的浓度,有利于平衡正向移动,加快正向反应速率和逆向反应速率,B不正确;C.使用高效催化剂可以加快反应速率,缩短反应到达平衡的时间,但不能提高原料的平衡转化率,C不正确;D.及时将体系中的NH3液化分离,可减小生成物浓度,从而减小逆反应速率,促使平衡正向移动,D正确;故选D。10.D【解析】A.由图可知,第一步的活化能高于第二步的,活化能越大,反应速率越慢,则第一步反应的速率小于第二步反应的速率,A项正确;B.由图可知,A的总能量低于D和E的总能量,属于吸热反应,B项正确;C.使用催化剂可以降低反应的活化能,但不影响始态和终态的能量,所以反应的热效应不受影响,C项正确;D.升高温度,正、逆反应速率均加快,D项错误;故选D。11.C【解析】A.2NO2(g)N2O4(g)

△H<0,将NO2球浸泡在冷水中,平衡正向移动,混合气的颜色变浅,将NO2球浸泡在热水中,平衡逆向移动,混合气的颜色变深,能用平衡移动原理解释,A不选;B.虽然Cl2能溶于水,在水中存在如下平衡:Cl2+H2OH++Cl-+HClO,但在饱和食盐水中,大量存在的Cl-会使平衡逆向移动,使Cl2的溶解度降低,所以可用排饱和食盐水法收集氯气,能用平衡移动原理解释,B不选;C.在H2O2溶液中加入的MnO2是分解反应的催化剂,能加快H2O2的分解速率,但不能提高H2O2的平衡分解率,所以不能用平衡移动原理解释,C选;D.由表中数据可以看出,随着温度的升高,水的离子积常数增大,表明升高温度,水的电离平衡正向移动,能用平衡移动原理解释,D不选;故选C。12.B【解析】A.由题表中的数据可知,反应速率先快后慢,故A错误;B.在0~6min内,,利用速率之比等于化学计量数之比,得到,故B正确;C.若保持4~6min内的平均速率反应到8min时,,但是随着反应物浓度的减小,反应速率也减小,所以当反应耗时8min时,c(KMnO4)>0.30mol/L,故C错误;D.钾离子未参与反应,反应过程中c(K+)保持不变,故D错误;故选B。13.A【解析】A.升高温度,加快化学反应速率,故A正确;B.和的浓度相同,并不意味着不变,反应不一定达到平衡状态,故B错误;C.该反应为气体分子数减小的反应,减小容器体积增大压强,平衡正向移动,但平衡时浓度大于原来平衡浓度,所以气体颜色比原来平衡深,故C错误;D.该反应中实际上KCl不参与反应,所以加入KCl平衡不移动,故D错误;答案选A。14.A【解析】A.50s内,v(SO3)=,不能计算50s时的瞬时速率,故A错误;B.40s~90s时段,此时反应未达平衡,反应向正向进行,v正>v逆,故B正确;C.v正=v逆时,反应达平衡状态,v正(SO2)=v逆(SO3)或v正(SO2)=v逆(NO2)均能说明反应达到平衡状态,故C正确;D.该反应是个放热反应,100s开始,容器中的温度不变,说明反应达到平衡状态,故D正确。答案为A。15.B【解析】A.该反应的正反应是放热反应,温度越高平衡常数越小,温度:b<c,则平衡常数:Kb>Kc,故A错误;B.T1温度下,若由a点达到平衡,N2O4的体积百分数需要减小,平衡逆向移动,减小压强平衡逆向移动,所以可以实现,故B正确;C.d点N2O4的体积百分数小于平衡状态,要达到平衡状态需要反应正向移动,则v正>v逆,故C错误;D.b、c点温度不同,从b点变为c点,应该改变温度实现,故D错误。答案选B。16.(1)2mol/L(2)0.1mol/(L∙min)(3)2(4)④(5)bc(6)3X(g)+Y(g)⇌2Z(g)0.075mol/(L∙min)【解析】(1)5min时测得C为3mol,则5min内消耗的B为2mol,5min时B的物质的量为6mol-2mol=4mol,B的物质的量浓度为=2mol/L;答案为:2mol/L。(2)5min时测得C为3mol,则5min内消耗的A为1mol,5min内用A表示的化学反应速率v(A)===0.1mol/(L∙min);答案为:0.1mol/(L∙min)。(3)由于化学反应速率之比等于化学计量数之比,则v(A):v(D)=0.1mol/(L∙min):0.2mol/(L∙min)=1:n,解得n=2;答案为:2。(4)①v(A)=5mol·L-1·min-1;②v(B)=0.5mol·L-1·s-1,则v(A)=v(B)=×0.5mol/(L∙s)=0.25mol/(L∙s)=15mol/(L∙min);③v(C)=4.5mol·L-1·min-1,则v(A)=v(C)=×4.5mol/(L∙min)=1.5mol/(L∙min);④v(D)=0.8mol·L-1·s-1,则v(A)=v(D)=×0.8mol/(L∙s)=0.4mol/(L∙s)=24mol/(L∙min);反应速率由快到慢的顺序为④>②>①>③,反应速率最快的是④;答案为:④。(5)a.v(B)=2v(A)没有指明反应速率的方向,不能说明反应已经达到平衡状态,a项不符合题意;b.该反应反应前后气体的化学计量数之和不相等,建立平衡的过程中气体总物质的量增大,在恒温恒容容器中,容器内压强增大,容器内压强保持不变能说明反应已经达到平衡状态,b项符合题意;c.单位时间内生成1molA时,消耗2molB,说明正、逆反应速率相等,能说明反应已经达到平衡状态,c项符合题意;d.该反应中所有物质都呈气态,建立平衡的过程中混合气体的总质量始终不变,在恒容容器中,容器内的密度始终保持不变,容器内密度保持不变不能说明反应已经达到平衡状态,d项不符合题意;答案选bc。(6)①0~2min内X、Y物质的量随着时间的推移逐渐减小,X、Y为反应物,Z物质的量随着时间的推移逐渐增大,Z为生成物,2min时反应达到平衡状态,0~2min内X、Y、Z物质的量的改变值依次为0.3mol(1.0mol-0.7mol)、0.1mol(1.0mol-0.9mol)、0.2mol(0.2mol-0mol),则X、Y、Z的化学计量数之比为3:1:2,反应的化学方程式为3X(g)+Y(g)⇌2Z(g);答案为:3X(g)+Y(g)⇌2Z(g)。②反应开始~2min,气体X的平均反应速率v(X)===0.075mol/(L∙min);答案为:0.075mol/(L∙min)。17.(1)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)0.08mol/(L·s)80%(2)0.025mol·L-1·min-10.05mol·L-1·min-1(3)-41.8(4)bd【解析】(1)①根据图提供的信息,SO2和氧气不断减少,属于反应物,SO3的量不断增加,属于生成物,且0-10s内,各物质的变化量为Δn(SO2)∶Δn(O2)∶Δn(SO3)=(2.00-0.40)∶(1.00-0.20)∶(1.60)=2∶1∶2,则反应的化学方程式为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);②根据图像可知SO2的物质的量的变化量为2mol-0.4mol=1.6mol,ν(SO2)==0.08mol/(L·s)。③O2起始的物质的量为1mol,平衡时的物质的量为0.2mol,平衡转化率为×100%=80%。(2)根据化学反应速率之比等于化学计量数之比,如果反应速率υ(SO2)为0.05mol·L-1·min-1,则υ(O2)=0.025mol·L-1·min-1;υ(SO3)=0.05mol·L-1·min-1。(3)①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=-196.6kJ•mol-1②2NO(g)+O2(g)2NO2(g)ΔH=-113.0kJ·mol-1,利用盖斯定律将①×-②×得:NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)△H=-41.8kJ•mol-1。(4)a.无论是否达到平衡,体系压强都保持不变,不能用于判断是否达到平衡状态,a项错误;b.混合气体颜色保持不变,说明浓度不变,达到平衡状态,b项正确;c.由方程式可知,SO3和NO的计量数之比为1∶1,无论是否达到平衡,二者的体积比保持不变,不能判断是否达到平衡状态,c项错误;d.物质的量之比等于化学计量数之比,则每消耗1molSO3的同时生成1molNO2,不能判断是否达到平衡状态,d项错误;答案选bd。18.BCK=c2(NH3)·c(CO2)≈1.6×10-8增加>>(1)当化学反应达到平衡状态时,正逆反应速率比等于化学计量数之比;化学反应中变化的量不在发生变化,说明达到平衡,以此解答该题;(2)根据K=c2(NH3)·c(CO2)计算;(3)增大压强,平衡向气体分子数减小的方向移动;(4)根据表中数据可知,随着温度的升高,平衡气体总浓度增大,这说明升高温度平衡向生成氨气和CO2的方向进行。【解析】(1)A.未说反应速率的正逆,故A错误;B.随着反应的进行,体系压强逐渐增大,当容器内压强不变时,说明达平衡状态,故B正确;C.随着反应的进行,混合气体的总质量增大,而容器的体积不变,密闭容器中混合气体的密度增大,当密度不变时,说明达平衡状态,故C正确;D.氨气与二氧化碳比例始终为2:1,不会随反应方向变化而变化,与平衡无关,不能判断该分解反应已经达到化学平衡,故D错误;答案:BC(2)K=c2(NH3)·c(CO2)=(4.8×2/3×10-3)2×(4.8×1/3×10-3)≈1.6×10-8;答案:1.6×10-8(3)压缩容器体积,增大了压强,平衡向逆反应方向移动,氨基甲酸铵固体的质量增加。(4)根据表中数据可知,随着温度的升高,平衡气体总浓度增大,这说明升高温度平衡向生成氨气和CO2的方向进行,即分解反应是吸热反应,因此该分解反应的焓变ΔH>0;正反应为气体物质的量增大的反应,因此ΔS>0。19.(1)CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+171.1KJ/mol(2)2.80.10mol/L76g(3)Ca等于4.0,CO2转化率迅速提高到最大值;而a在4.0之后增大,c(NH3)转化率无明显增大【解析】(1)分别根据图象1、2、3可知热化学方程式为:CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H=-282kJ/mol①H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)△H=-241.8kJ/mol②CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-836.3kJ/mol③将③-①-②×3可得:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)△H=+171.1kJ/mol;答案为:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)△H=+171.1kJ/mol;(2)(i)①根据方程式中物质间的计量数关系、利用三段式可知,n1=0.3mol,n2=0.07mol,n3=0.24mol,n4=0.24mol,故在60min时反应达平衡,NO2的平衡浓度为0.12mol/L、N2O4的平衡浓度为0.04mol/L,故反应的平衡常数K=c(N2O4)/c2(NO2)=0.04/0.122=2.8;②若最初通入N2O4,在相同条件下达到平衡时,各物质浓度仍然相同,即与通入0.4molNO2达等效平衡,而在恒温恒容条件下,按照等量加料,则达等效平衡,故应加入0.2molN2O4,即0.1mol/L;(ii)由题目信息可知,NO、NO2二者混合物与水反应生成亚硝酸,反应方程式为NO+NO2+H2O=2HNO2;亚硝酸再与尿素反应生成CO2和N2,反应方程式为CO(NH2)2+2HNO2=CO2+2N2+3H2O。NO+NO2~2HNO2~CO(NH2)2(30+46)g

1mol1mol尿素能吸收工业尾气中氮氧化物(假设NO、NO2体积比为1:1)的质量为76g;答案为:2.8;;0.10mol/L;76g(3)①氨碳比a[n(NH3)/n(CO2)]相同时,水碳比b[n(H2O)/n(CO2)]为0.6~0.7时,二氧化碳转化率最大;②氨碳比a[n(NH3)/n(CO2)]大于4.0时,增大氨气的物质的量,二氧化碳的转化率增加不大,增加了生产成本;氨碳比a[n(NH3)/n(CO2)]小于4.0时,二氧化碳的转化率较小。故答案为:C;a等于4.0,CO2转化率迅速提高到最大值;而a在4.0之后增大,c(NH3)转化率无明显增大。20.15s【解析】化学反应中,升高温度,反应速率增大,20℃时,将溶液与溶液等体积混合,2min(即120s)后溶液中明显出现浑浊;已知温度每升高10℃,反应速率增大到原来的2倍,那么在50℃时,温度升高30°℃,反应速率应是20℃的23倍=8倍,反应需要时间为原先的,则同样的反应出现混浊需要的时间为120s×=15s。21.(1)减小(2),【解析】(1)增大压强后,该反应PH4I(s)PH3(g)+HI(g)向逆反应方向进行,PH3和HI的物质的量浓度降低,增大压强后,该反应4PH3(g)P4(g)+6H2(g)向逆反应方向进行,PH3物质的量浓度增加,导致PH4I分解的物质的量降低,即重新达到平衡后,容器内n(I2)将减小;故答案为减小;(2)根据化学反应有:,,,P4(g)的物质的量为mol,PH3(g)的物质的量为[(b+2c)-]mol=mol;故答案为;。22.(1)(2)BC(3)温度升高,反应速率加快,升高;达到平衡后,生成甲醇的反应1和反应3均为放热反应,升高温度,平衡逆反应方向移动,降低(4)路径2的活化能比路径1小,200~260℃时发生途径2,,因此降低【解析】(1)根据盖斯定律,反应1-反应2=反应3,,,代入数据可得。(2)A.催化剂只能加快反应速率,不能提高平衡产率,A错误;B.反应1生成甲醇,和的投料比为1∶3时,平衡产率最高,B正确;C.增大反应物总压,相当于增加反应物浓度,可以提高平衡产率,C正确;D.通入稀有气体,恒容条件,各物质浓度不变,速率不变,平衡不移动,平衡产率不变,D错误;故选BC。(3)温度升高,反应速率加快,升高;达到平衡后,生成甲醇的反应1和反应3均为放热反应,升高温度,平衡逆反应方向移动,降低。260℃时,,认为此时只发生反应1,根据,则该温度下反应1的平衡常数。。280℃时,,,,根据碳原子守恒可知,根据氧原子守恒可知,据氢原子守恒可知,假设此时容器体积为,则反应2的平衡常数。(4)比较合成的两种不同路径,路径2的活化能比路径1小,200~260℃时发生途径2,,因此降低。23.>6.25×10−3mol·L−1·min−10.4A42H2(g)+SO2(g)=S(g)+2H2O

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