第二章化学反应的方向、限度与速率第4节化学反应条件的优化——工业合成氨课后练习2021-2022学年高中化学鲁科版(2019)选修一

第二章化学反应的方向、限度与速率第4节化学反应条件的优化——工业合成氨课后练习2021-2022学年高中化学鲁科版(2019)选修一
一、单选题（共15题；共30分）
1.下列实验与平衡移动原理无关的是（
??）
A
比较
在不同温度水浴中的颜色
B
配制
溶液
C
探究石灰石与稀盐酸在密闭环境下的反应
D
淀粉在不同条件下水解
A.A
B.B
C.C
D.D
2.在298.15
K、100
kPa条件下，N2(g)
+3H2
(g)=2NH3(g)
ΔH=-92.4
kJ·mol-1
，
N2
(g)
、H2(g)和NH3(g)的比热容分别为29.1、28.9和35.6J·K-1·mol-1。一定压强下，1
mol反应中，反应物[N2(g)
+3H2(g)]、生成物[2NH3(g)]的能量随温度T的变化示意图合理的是（??
）
A.?
B.?
C.?
D.?
3.在CH3COOH
H＋＋CH3COO－的电离平衡中，要使电离平衡右移且氢离子浓度增大，应采取的措施是(???
)
A.?加入NaOH?????????????????????????????B.?加入盐酸
?C.?加水?????????????????????????????D.?升高温度
4.反应
的能量变化与反应进行的关系如图所示，下列说法中错误的是(???
)
A.?图中虚线表示加入了催化剂
B.?加入催化剂，反应速率加快但反应焓变不变
C.?图中虚线表示的反应I、反应II均为放热反应
D.?该反应的焓变
5.下列说法中正确的是（
??）
A.?合成氨反应选择在400～500℃进行的重要原因是催化剂在500℃左右时的活性最大
B.?在工业生产条件优化时，只考虑经济性就行，不用考虑环保
C.?工业合成氨的反应是?H<0、?S<0的反应，在任何温度下都可自发进行
D.?在合成氨中，为增加H2的转化率，充入的N2越多越好
6.在密闭容器中，一定量混合气体发生反应xA(g)+yB(g)=zC(g)，达到平衡时，测得A的浓度为0.5mol/L，在温度不变的条件下，将容器的体积扩大到两倍，使再达到平衡，测得A的浓度降低为0.3mol/L，下列有关判断正确的是（
??）
A.?x+y的浓度增大???????????????D.?C
的体积分数下降
7.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是（
??）
A.?H2（g）、I2（g）、HI（g）平衡体系加压后颜色变深
B.?常温下，将pH=10的NH3?H2O溶液稀释10倍，pH>9
C.?利用TiC14水解制备TiO2时，需加入大量水并加热
D.?向Mg（OH）2悬浊液中滴加FeCl3溶液，有红褐色沉淀生成
8.可逆反应xH2S(g)
xH2(g)+Sx(g)（x>1）达到平衡后，下列说法错误的是（???
）
A.?若恒容充入H2
，
则新平衡后H2S分解率下降
B.?若增大压强，气体颜色变深，则Sx为有色气体
C.?若恒容升温后，气体密度不变，说明达到了新平衡
D.?若改变某一条件后，压强不能作为判断新平衡的标志，则Sx状态发生改变
9.已知K2Cr2O7溶液中存在平衡：
Cr2O72-(橙色)+H2O
2CrO42-(黄色)+2H+。保持温度不变，用K2Cr2O7溶液进行下列实验：
结合实验，下列说法正确的是（
??）
A.?①中溶液变黄，③中溶液橙色加深
B.?上述可逆反应的平衡常数：①＜③
C.?K2Cr2O7溶液的氧化性在酸性条件下更强
D.?若向④中加入70%H2S04溶液至过量，溶液变为橙色
10.合成氨生产中，说法正确的是（??
）
A.?使用催化剂，提高原料的利用率?????????????????????????B.?采用高温、高压工艺提高氨的产率
C.?产物用水吸收，剩余气体循环利用??????????????????????D.?增大反应物浓度，对v正影响更大
11.25℃时，水的电离达到平衡:
H2O
H＋+
OH－ΔH
>
0
，下列叙述正确的是（??
）
A.?将水加热，Kw增大，pH不变?????????????????????????????B.?向水中加入少量盐酸，c(H+)增大，Kw不变
C.?向水中加入NaOH固体，平衡逆向移动，c(OH-)
降低??????????D.?向水中加入AlCl3固体，平衡逆向移动，c(OH-)
增大
12.一定温度下，某容器中加入足量碳酸钙，发生反应CaCO3（s）=CaO（s）+CO2（g）达到平衡．下列说法正确的是（??
）
A.?将体积缩小为原来的一半，当体系再次达到平衡时，C02的浓度为原来的2倍
B.?CaCO3（s）加热分解生成CaO（s）和CO2
，
△s＜0
C.?将体积增大为原来的2倍，再次达到平衡时，气体密度不变
D.?保持容器体积不变，充入He，平衡向逆反应方向进行．
13.在下列过程中，需要加快化学反应速率的是（??
）
A.?钢铁腐蚀??????????????????????????????B.?食物腐败??????????????????????????????C.?炼钢??????????????????????????????D.?塑料老化
14.2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g）是制备硫酸的重要反应．下列叙述正确的是（??
）
A.?该反应是放热反应，降低温度将缩短反应达到平衡的时间
B.?增大反应体系的压强，反应速率一定增大
C.?进入接触室的SO2和空气必须进行净化，且该反应不需要在高压下进行
D.?催化剂V2O5能增大该反应的正反应速率而不改变逆反应速率
15.下列措施能明显增大原反应的化学反应速率的是（??
）
A.?恒温恒容条件下，在工业合成氨反应中，增加氮气的量
B.?将稀硫酸改为98%的浓硫酸与Zn反应制取H2
C.?在H2SO4与NaOH两溶液反应时，增大压强
D.?Na与水反应时增大水的用量
二、综合题（共5题）
16.某探究性学习实验小组做了如下实验：
实验一：利用H2C2O4
溶液和酸性KMnO4溶液之间的反应来探究“外界条件改变对化学反应速率的影响”，实验如下：
实验序号
试验温度/K
溶液颜色褪至无色时所需时间/s
KMnO4溶液（含硫酸）
H2C2O4溶液
H2O
V/mL
c/mol·L-1
V/mL
c/mol·L-1
V/mL
A
293
2
0.02
5
0.1
3
t1
B
T1
2
0.02
3
0.1
V1
8
C
313
2
0.02
V2
0.1
5
t1
（1）通过实验A、B，可探究出________
(填外部因素)的改变对反应速率的影响，其中V1=________，T1=________；通过实验________可探究出温度变化对化学反应速率的影响。
（2）若t1＜8，则由此实验可以得出的结论是________；利用实验B
中数据计算，用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为v(KMnO4)=
________。
（3）实验二：探究酸的强弱对酸与镁条反应速率的影响。
实验步骤：
?
（a）检查装置的气密性后，添加药品；
（b）反应开始后，每隔1min?记录一次生成H2的体积；
（c）将所记录的数据转化为曲线图(上图乙)。
根据反应的图像(图乙)分析：0-lmin盐酸与镁反应比1-2min反应快的原因：________。
（4）对照实验：用20mL?水代替酸进行实验。
实验现象：?当水滴入锥形瓶中，注射器的活塞________(填“会”或“不会”)向右移动。
问题分析：针对上述现象，上图中气体发生装置是否合理：________(填“合理”或“不合理”)若合理，则忽略下问；若不合理，请改进上述装置使其变成合理的装置图：________
(用必要的文字或装置图进行回答)。
17.水煤气法是工业制备氢气的重要方法之一。
反应I：C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g)△H1
反应II：CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)△H2
回答下列问题：
（1）C(s)+2H2O(g)
CO2(g)+2H2(g)?H________(用△H1和△H2表示)。改变条件，提高H2的产率，?H________(填“增大"“减小"或“不变")。
（2）在2L恒容密闭容器中充入足量炭粉和1molH2O(g)，在-定温度下发生反应I和反应II，达到平衡时测得c(CO)=0.20mol·L-1
，
c(H2)=0.40mol·L-1。
①在该条件下，水蒸气的平衡转化率为________。
②反应II的平衡常数Kp=________。(用平衡体系中各组分的分压计算的平衡常数为Kp
，
分压=总压×该组分体积分数)
（3）在密闭容器中充入一定量的CO和水蒸气，加入适量催化剂，仅发生反应II。测得催化效率和CO转化率与温度关系如图所示。在600℃~750℃范围内影响CO转化率的主要因素是________。
（4）工业上常以水煤气(CO和H2)为原料合成甲醇。在一容积可变的密闭容器中充入1molCO与2molH2
，
在催化剂作用下发生反应CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)，△H<0，下列叙述不能说明反应已经达到化学平衡状态的是________。
A．H2的消耗速率是CH3OH生成速率的2倍
B．CH3OH的体积分数不再改变
C．混合气体的密度不再改变
D．CO和CH3OH的物质的量之比保持不变
为了提高H2的转化率，可采取的措施为________(填两条即可)。
（5）以水煤气(CO、H2体积比为1：2)为燃料的碱性(足量KOH为电解质)空气燃料电池，电池工作时CO发生反应的电极反应式为________。
18.研究减少CO2排放是一项重要课题。CO2催化加氢生成乙烯等低碳烯烃，进而制取液态烃，作为低碳液态燃料。制取乙烯发生的主要反应有：
i．2CO2(g)+6H2(g)
?C2H4(g)+4H2O(g)△H=-127.89kJ?mol-1
ii．CO2(g)+H2(g)
?H2O(g)+CO(g)△H=+41.2kJ?mol-1
（1）CO2催化加氢制乙烯包括两个步骤：
步骤I：CO2(g)+3H2(g)
?CH3OH(g)+H2O(g)+CO(g)△H=-49.5kJ?mol-1
，
写出步骤II由甲醇制乙烯的热化学方程式________。
（2）不同压强下CO2的平衡转化率与温度的关系如图：
①400~600℃，CO2的平衡转化率随着压强的升高而增大，B点v正________A点v逆(填“＞”“＜”或“=”)。在A点给定的温度和压强下，提高CO2平衡转化率的方法有________。(任写一种)
②在恒定压强下，随着温度的升高，CO2的平衡转化率先降低后升高。试分析可能原因________。
③根据图像可知，为了获得更多乙烯等低碳烯烃，反应条件应控制在________(填序号)。
A．压强0.1~1.0MPa???????
B．温度300~400℃
C．压强2.0~3.0MPa???????
D．温度900~1000℃
一定条件下，将H2和CO2[n(H2)：n(CO2)=3]以一定的流速通过K—Fe—MnO/Al2O3催化剂进行反应，测得CO2的平衡转化率为50.0%，C2H4和CO的物质的量之比为2∶1，反应i的化学平衡常数Kp=________(只列算式不计算)。不改变气体流速和温度，一定能提高C2H4选择性的措施有________。(任写二种)
19.在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)，其化学平衡常数K与温度t的关系如下表：
t℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
请回答下列问题：
（1）该反应的化学平衡常数表达式K＝________。
（2）该反应为________反应（填“吸热”或“放热”）。
（3）830℃，在1L的固定容器的密闭容器中放入1
mol
CO和5
mol
H2O，反应达平衡后，其化学平衡常数K________1.0（填“大于”、“小于”或“等于”）
（4）830℃，容器中的反应达到平衡。在其他条件不变的情况下，扩大容器的体积，平衡________移动。（填“向正方向”、“向逆方向”或“不”）
（5）若1200℃时，在某时刻该容器中CO2、H2、CO、H2O的浓度分别为2
mol·L－1、2
mol·L－1、4
mol·L－1、4
mol·L－1
，
则此时上述反应的平衡移动方向为________（选填“正反应方向”、“逆反应方向”、“不移动”）。
20.高铁酸盐在能源、环保等领域有着广泛的应用。
资料：高铁酸钾(K2FeO4)固体呈紫色，能溶于水，微溶于浓KOH溶液。K2FeO4在碱性溶液中性质稳定。
（1）研究人员用Ni、Fe作电极电解浓KOH溶液制备K2FeO4
，
装置示意图如图。
①Ni电极作________(填“阴”或“阳”)极。
②Fe电极上的电极反应为________。
③循环使用的物质是________(填化学式)溶液。
④向阳极流出液中加入饱和KOH溶液，析出紫色固体。试从平衡的角度解释析出固体的原因：________。
（2）K2FeO4可用于处理废水中的NaCN。用如下方法测定处理后的废水中NaCN的含量(废水中不含干扰测定的物质)。
资料：Ag+
+2CN-
=Ag(CN)
Ag+
+
I-=AgI↓(黄色)CN-优先于I-与Ag+反应。
取a
mL处理后的废水于锥形瓶中，滴加几滴KI溶液作指示剂，再用cmol/LAgNO3溶液滴定，消耗AgNO3溶液的体积为V
mL。滴定终点时的现象是________，经处理后的废水中NaCN的含量为________g/L。(已知：NaCN的摩尔质量：49
g/mol)
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】
D
【解析】【解答】A.2NO2N2O4
，
正反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，二氧化氮浓度增大，颜色加深，故A不符合题意
B.氯化铁易水解，加入盐酸氢离子浓度增大抑制了铁离子的水解，使氯化铁水解逆向移动，因此配制氯化铁溶液时在浓盐酸中，故B不符合题意
C.二氧化碳在水存在溶解平衡，打开瓶盖，压强减小，平衡正向移动，放出二氧化碳气体因此有气泡插产生，故C不符合题意
D.淀粉水解时，稀硫酸和唾液均是催化剂，催化剂改变反应速率但是不改变平衡移动，故D符合题意
故答案为：D
【分析】A.主要时比较温度对平衡移动的影响
B.主要考虑的是氢离子对平衡移动的影响
C.主要考虑的是压强对平衡移动的影响
D.催化剂不改变平衡的移动，但是可以改变速率
2.【答案】
B
【解析】【解答】该反应为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，根据题目中给出的反应物与生成物的比热容可知，升高温度反应物能量升高较快，反应结束后反应放出的热量也会增大，比较4个图像B符合题意，
故答案为：B。
【分析】温度越高，对于比热容越高的能量变化越大，而
N2?(g)
、H2(g)和NH3(g)的比热容分别为29.1、28.9和35.6J·K-1·mol-1
，因此反应物的能量大于生成物的能量。
3.【答案】
D
【解析】【解答】A.加入NaOH，消耗氢离子，氢离子浓度降低，平衡正向移动，故A不符合题意；
B.加入盐酸，氢离子浓度增大，平衡逆向移动，故B不符合题意；
C.加水，平衡逆向移动，由于溶液体积增大占主要影响因素，因此氢离子浓度减小，故C不符合题意；
D.升高温度，电离是吸热反应，因此平衡正向移动，氢离子浓度增大，故D符合题意；
故答案为D。
【分析】弱电解质电离加水稀释“看得见的浓度减小，看不见的浓度增大”即电离方程式中看见的微粒的浓度减小，隐含的离子浓度增大。
4.【答案】
C
【解析】【解答】A．向反应中加入催化剂，能降低反应的活化能，因此虚线表示加入了催化剂，故A不符合题意；
B．加入催化剂，能降低反应的活化能，反应热不发生变化，因此加入催化剂，反应速率加快但反应焓变不变，故B不符合题意；
C．反应I中，反应物的总能量小于生成物的总能量，是吸热反应，故C符合题意；
D．该反应的焓变
是正逆反应活化能之差，即焓变
，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】催化剂只是改变了活化能，只是可以改变反应的速率，不不能改变平衡的移动，焓变只和起始状态有关系，根据反应物和生成物的能量关系可以确定反应的放热与吸热状态
5.【答案】
A
【解析】【解答】A．合成氨正反应放热，温度越高反应速率越快，但氨气的产率越低，该反应选择400～500℃进行的重要原因是催化剂在500℃左右时的活性最大，A符合题意；
B．在工业生产条件优化时，不但要考虑经济性，还要考虑环保，不能只顾了生产而污染环境，B不符合题意；
C．工业合成氨的反应?H<0、?S<0，温度较低时，?H-T?S<0，反应可自发进行，高温时可能会?H-T?S>0，使反应不能自发进行，C不符合题意；
D．理论上氮气越多越好，但充入过多的氮气会造成压强过大，对设备的强度要求更高，而且会影响到产物中氨气的分离，所以充入的氮气要有一定的限度，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.催化剂在500℃左右时的活性最大；
B.保护环境就是保护人类自己；
C.如果?H-T?S<0时，反应才能自发进行；
D.过多的氮气会带走热量。
6.【答案】
D
【解析】【解答】恒温扩大体积则气体的压强减小，平衡向气体总体积增大的方向移动。因原平衡时A的浓度为0.5
mol·L－1
，
当体积扩大两倍，假设平衡不移动，则A的浓度将变为0.25
mol·L－1
，
现新平衡时A的浓度为0.3
mol·Ｌ－1
，
说明平衡向生成A的方向移动了，即平衡向逆反应方向移动，所以x+y＞z，选项A不符合题意；
B.平衡向逆反应方向移动，选项B不符合题意；
C.B
的浓度降低，选项C不符合题意；
D.C的体积分数降低，选项D符合题意。
故答案为：D。
【分析】
达到平衡时，测得A的浓度为0.5mol/L，在温度不变的条件下，将容器的体积扩大到两倍，
假设平衡不移动，则A的浓度将变为0.25
mol·L－1
，
现新平衡时A的浓度为0.3
mol·Ｌ－1
，
可知体积增大、压强减小，平衡逆向移动，以此来解答该题。
7.【答案】
A
【解析】【解答】A．存在平衡H2+I2（g）?2HI（g），该反应前后气体的体积不变，增大压强，平衡不移动，增大平衡体系的压强气体的体积减小，碘的浓度增大，颜色变深，不能用平衡移动原理解释，故A选；
B．氨水是弱电解质存在电离平衡，加水稀释促进电离，常温下，将pH=10的NH3?H2O溶液稀释至10倍后，pH应是9，但醋酸又电离出氢离子，溶液pH>9，则能用勒夏特列原理解释，故B不选；
C．盐的水解是吸热反应，加热促进四氯化钛水解，则能用勒夏特列原理解释，故C不选；
D．向Mg(OH)2悬浊液中滴加FeCl3溶液，促进氢氧化镁的电离平衡正向移动，电离出更多的氢氧根与铁离子结合生成红褐色Fe(OH)3沉淀，能用勒夏特列原理解释，故D不选；
故答案为：A。
【分析】A.该反应前后系数不变，压强改变不影响平衡的移动
B.稀释促进弱碱的电离
C.温度升高，平衡发生移动，盐的水解时吸热反应
D.氢氧化铁沉淀比氢氧化镁更难溶
?
8.【答案】
C
【解析】【解答】A．若恒容充入H2
，
氢气的浓度增大，平衡逆向移动，新平衡后H2S分解率下降，故A不符合题意；
B．若增大压强，三种气体的浓度均会增大，氢气和硫化氢均为无色气体，气体颜色变深，说明Sx为有色气体，故B不符合题意；
C．恒容容器的体积不变，气体的质量不变，升温后，无论平衡如何移动，气体密度始终不变，密度不变，不能说明达到了新平衡，故C符合题意；
D．xH2S(g)
xH2(g)+Sx(g)(x＞1)为气体的物质的量增大的可逆反应，改变压强，平衡发生移动，若改变某一条件后，压强不能作为判断新平衡的标志，说明反应变为气体的物质的量不变的可逆反应，说明Sx状态发生了改变，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】xH2S(g)
xH2(g)+Sx(g)(x＞1)为气体的物质的量增大的可逆反应，结合化学平衡移动的影响因素分析解答。
9.【答案】
C
【解析】【解答】A．在平衡体系中加入酸，平衡逆向移动，重铬酸根离子浓度增大，橙色加深，加入碱，平衡正向移动，溶液变黄，故A不符合题意；B．平衡常数与温度有关，温度没有改变，则可逆反应的平衡常数①=③，故B不符合题意；
C．②是酸性条件，④是碱性条件，酸性条件下氧化乙醇，而碱性条件不能，说明酸性条件下氧化性强，故C符合题意；
D．若向④溶液中加入70%的硫酸到过量，溶液为酸性，可以氧化乙醇，溶液变绿色，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】注意把握题给信息，为解答该题的关键，易错点为D，注意Cr2O72-、CrO42-氧化性的比较；K2Cr2O7溶液中存在平衡：Cr2O72-(橙色)+H2O?2CrO42-(黄色)+2H+
，
加入酸，氢离子浓度增大，平衡逆向移动，则溶液橙色加深，加入碱，平衡正向移动，溶液变黄，由实验②、④可知Cr2O72-具有较强的氧化性，可氧化乙醇，而CrO42-不能。
10.【答案】
D
【解析】【解答】A.
使用催化剂，加快反应的速率，但是平衡不移动，不能提高原料的利用率，A不符合题意；
B.
合成氨反应为体积缩小的放热反应，采用高温，平衡左移，不能提高氨的产率，B不符合题意；
C.合成氨反应达到平衡后，平衡混合气可以采用水冷凝后氨气液化，分离出液氨，有利于平衡向正反应方向移动，剩余气体可以循环利用，C不符合题意；???
D.增大反应物浓度，活化分子数增大，有效碰撞次数增大，反应速率加快，对v正影响更大，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A.合成氨的反应为可逆反应，加入催化剂不能改变平衡移动；
B.结合温度、压强对平衡移动的影响分析；
C.应将氨气液化分离，以促进平衡移动；
D.结合浓度对反应速率的影响分析；
11.【答案】
B
【解析】【解答】A、水的电离是吸热过程，升高温度，促进电离，Kw增大，pH降低，故不符合题意；
B、水中加入盐酸，c(H＋)增大，Kw只受温度的影响，温度不变，Kw不变，故符合题意；
C、加入NaOH，c(OH－)增大，水的电离被抑制，但溶液中c(OH－)增大，故不符合题意；
D、AlCl3属于强酸弱碱盐，发生水解，促进水的电离，c(OH－)减小，故不符合题意。
【分析】A、升高温度会促进水的电离，导致c（H+）增大，根据pH=-lgc（H+），可以知道pH减小；
B、增加盐酸，引入氢离子，所以氢离子浓度增大；
C、加入NaOH，和氢离子反应，使氢离子浓度减小，正向移动；
D、加入氯化铝，铝离子会水解，促进水的电离。
12.【答案】
C
【解析】【解答】解：A．将体积缩小为原来的一半，当体系再次达到平衡时，若平衡不移动，C02的浓度为原来的2倍，由于压强增大，平衡向着逆向移动，则平衡时二氧化碳的浓度小于原先的2倍，故A错误；
B．CaCO3（s）高温分解为CaO（s）和CO2（g），反应方程式为：CaCO3（s）
?CaO（s）+CO2（g），反应生成气体，是熵值增加的过程，则△S＞0，故B错误；
C．该反应中只有二氧化碳气体，所以反应过程中气体的密度始终不变，则将体积增大为原来的2倍，再次达到平衡时，气体密度不变，故C正确；
D．保持容器体积不变，充入He，由于气体的浓度不变，则平衡不会移动，故D错误；
故选C．
【分析】A．压强增大后，平衡向着逆向移动，二氧化碳的浓度小于原先的2倍；
B．反应中生成气体、反应中气体系数增大的反应都是熵增大的过程；
C．反应中气体始终为二氧化碳，所以气体的密度一定不变；
D．容器的容积不变，充入稀有气体后气体的浓度不变，则平衡不移动．
13.【答案】C
【解析】【解答】解：A．钢铁具有重要的工业用途，应减缓反应速率，故A错误；
B．为减少食物浪费，应减缓反应速率，故B错误；
C．为提高钢铁的产量，应加快反应速率，故C正确；
D．为减小塑料的损耗，应减小老化速度，故D错误．
故选C．
【分析】结合工业生产和生活需要进行判断，为减少材料和资源的浪费，应减缓化学反应速率，而在工业生产中，为提高产量，应提高反应速率．
14.【答案】
C
【解析】【解答】解：A．降低温度，反应速率减小，达到平衡时间增多，故A错误；
B．如通入惰性气体，虽然压强增大，但浓度不变，则反应速率不变，故B错误；
C．净化反应气体，可防止催化剂中毒，且在常压下转化率较高，无需增大压强，故C正确；
D．加入催化剂，正逆反应速率都增大，故D错误．
故选C．
【分析】升高温度、增大浓度、加入催化剂等都可增大反应速率，增大压强，如浓度增大，则反应速率增大，以此解答该题．
15.【答案】
A
【解析】【解答】解：A．恒温恒容条件下，在工业合成氨反应中，增加氮气的量，反应物浓度增大，则反应速率增大，故A正确；
B．将稀H2SO4改为98%的浓H2SO4与Zn反应生成二氧化硫气体，不生成氢气，故B错误；
C．反应在溶液中进行，没有气体生成，增大压强，反应速率基本不变，故C错误；
D．水为纯液体，增大水的用量，浓度不变，反应速率不变，故D错误．
故选A．
【分析】常见增大化学反应速率的措施有：增大浓度、压强，升高温度，使用催化剂等，增大单位体积的活化分子数目或增大活化分子百分数，从而增大反应速率，注意增大压强只对有气体参加的反应有影响，以此解答该题．
二、综合题
16.【答案】
（1）浓度；5；293；B、C
（2）其他条件相同时，增大反应物浓度，反应速率增大(或其他条件相同时，升高反应物温度，反应速率增大)；
（3）盐酸(或H+)浓度较大
（4）会；不合理；用一根导气管将锥形瓶和分液漏斗的上部分连接(或将分液漏斗换成恒压分液漏斗或将发生装置换成Y型管
【解析】【解答】（1）分析表中数据知，本实验是探究浓度、温度变化对反应速率产生的影响。实验中，探究浓度（温度）对反应速率的影响时，就要确保影响反应速率的其他因素相同。实验A、B，草酸浓度不同，故温度应相同，T1=
293K；为使A、B两组实验中KMnO4浓度相同，则溶液总体积均应为1０ｍＬ，其中V1=5ｍＬ，C组温度与另外两组不相同，加水量与B组相同，故实验B、C是探究温度变化对化学反应速率的影响；V2=3ｍＬ。
（2）由A、B实验现象及浓度差异知，若t1＜8，则由此实验可以得出的结论是其他条件相同时，增大反应物浓度，反应速率增大(或其他条件相同时，升高反应物温度，反应速率增大)；利用实验B
中数据计算，用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为
；
（3）等浓度时强酸完全电离氢离子浓度较大，弱酸不完全电离氢离子浓度较小，根据反应的图像(图乙)分析：0-lmin盐酸与镁反应比1-2min反应快的原因：盐酸(或H+)?浓度较大；
（4）当水滴入锥形瓶中，气体压缩，注射器的活塞会向右移动；上图中气体发生装置不合理，改进上述装置使其变成合理的装置图：用一根导气管将锥形瓶和分液漏斗的上部分连接(或将分液漏斗换成恒压分液漏斗或将发生装置换成Y?型管。
【分析】探究反应条件的影响时，通常采用单一变量法进行实验，同时要设置空白对照组，以减小实验误差。
17.【答案】
（1）△H1+△H2；不变
（2）80%；4.0
（3）温度
（4）A；加压、降温、增大CO与H2的投料比
（5）CO-2e-+4OH-=CO
+2H2O
【解析】【解答】(1)根据盖斯定律，反应I+反应II得出C(s)+2H2O(g)
CO2(g)+2H2(g)可求出?H=△H1+△H2
，
?H与反应条件、反应途径无关，只与反应物的始态和终态有关，因此改变条件提高氢气的产率，?H不变，故答案为?H=△H1+△H2；不变；
?
(2)在2L恒容密闭容器中充入足量炭粉和lmolH2O(g)，在-定温度下发生反应I
C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g)和反应II
CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)，达到平衡时测得c(CO)=0.20mol·L-1
，
c(H2)=0.40mol·L-1
，
起始时水蒸气的浓度为lmol/2L=0.5mol/L,达到平衡时c(H2)=0.40mol·L-1
，
则水蒸气的转化浓度为0.40mol·L-1
，
则水蒸气的转化率为0.40mol·L-1÷0.5
mol·L-1×100％=80％；达到平衡时，水蒸气转化量为0.4
mol·L-1
，
剩余量为平衡量0.1
mol·L-1
，
生成一氧化碳的总量应为0.4
mol·L-1
，
而平衡时一氧化碳的浓度为c(CO)=0.20mol·L-1
，
另有0.2
mol·L-1的一氧化碳转化为了二氧化碳，平衡时c(CO2)=0.20mol·L-1
，
对于反应II，因为反应II中各物质的化学计量数均为1，又是等体积的反应，所以Kp=K=（c(CO2)×c(H2)）÷（c(CO)×c(H2O)）=0.20mol·L-1×0.40mol·L-1÷0.1
mol·L-1×0.20mol·L-1=4.0，故答案为80％?
4.0；
(3)根据一氧化碳的转化率随温度升高先增大后减小，可推出反应II
CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)为放热反应，对于反应I
C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g)是吸热反应，当温度600℃~750℃时，促进反应I向右进行，一氧化碳生成量比较多，既使反应II逆向进行，也会使一氧化碳的转化率会增大，主要受温度影响，故答案为温度；
(4)在一容积可变的密闭容器中充入1molCO与2molH2
，
在催化剂作用下发生反应CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)，△H<0，下列叙述不能说明反应已经达到化学平衡状态的是
A．H2的消耗速率是正向进行，CH3OH生成速率也是正向进行，所以A不正确；
B．CH3OH的体积分数不再改变，说明达到了平衡状态，B正确；
C．因是可变容积，气体的总质量不变，体积可变，混合气体的密度不再改变，说明达到了平衡状态；C正确；
D．CO和CH3OH的物质的量之比保持不变，说明达到了平衡状态；D正确；
故答案为：A；
要提高氢气的转化率，则要使平衡正向移动，可采用加压、降温、增大CO与H2的投料比等方法实现，故答案为A；加压、降温、增大
CO与H2的投料比；
(5)以水煤气(CO、H2体积比为1：2)为燃料的碱性(足量KOH为电解质)空气燃料电池，电池工作时CO发生反应的电极反应式为CO-2e-+4OH-=CO
+2H2O，故答案为CO-2e-+4OH-=CO
+2H2O。
【分析】（1）根据盖斯定律计算出焓变，焓变只和起始和最终的物质有关
（2）①根据元素守恒即可计算出水的转化率
②根据给出的数据计算出平衡时的物质的量可计算出平衡分压计算出常数
（3）根据一氧化碳的转化率即可判断出反应的放热与吸热，温度高于
600℃~750℃范围
主要受到温度的影响
（4）根据
CO(g)+2H2(g)??CH3OH(g)，△H<0，
可以从物质的量浓度不变以及某物质的正逆速率相等进行判断平衡，提高氢气的转化率可以增大一氧化碳的量以及加压和降温
（5）根据负极发生的氧化反应结合电解质溶液即可写出电极式
?
18.【答案】
（1）2CH3OH(g)?C2H4(g)+2H2O(g)
△H=-28.89kJ?mol-1
（2）＜；增大氢碳比、将生成物及时分离；反应i为放热反应，温度升高，平衡逆向移动；反应ii为吸热反应，温度升高，平衡正向移动。随着温度的升高，CO2平衡转化率降低是因为反应i占主导，CO2平衡转化率升高是因为反应ii占主导；BC；；催化剂、加压
【解析】【解答】(1)
i．2CO2(g)+6H2(g)?C2H4(g)+4H2O(g)
△H=-127.89kJ?mol-1
?
ii．CO2(g)+H2(g)?H2O(g)+CO(g)
△H=+41.2kJ?mol-1
iii．CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)
△H=-49.25kJ?mol-1
根据盖斯定律：i-2×iii得2CH3OH(g)?C2H4(g)+2H2O(g)
△H=(-127.89+49.25×2)kJ?mol-1=-28.89kJ?mol-1
，
故答案为：2CH3OH(g)?C2H4(g)+2H2O(g)
△H=-28.89kJ?mol-1；
(2)①由图可知，A、B均为平衡点，各点正逆反应速率相等，A、B两点温度相同，但A点压强大于B点压强，压强越高，反应速率越快，则B点v正＜A点v逆；在一定的温度和压强下，提高CO2平衡转化率有增大氢碳比、将生成物及时分离，故答案为：＜；增大氢碳比、将生成物及时分离；
②反应i．2CO2(g)+6H2(g)?C2H4(g)+4H2O(g)
△H=-127.89kJ?mol-1为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CO2的平衡转化率减小，反应ii．CO2(g)+H2(g)?H2O(g)+CO(g)
△H=+41.2kJ?mol-1为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，CO2的平衡转化率增大，而在较低温度下，随着温度的升高CO2的平衡转化率降低，说明反应ⅰ占主导，在较高温度下，随着温度的升高CO2的平衡转化率升高，说明反应ii占主导，故答案为：反应i为放热反应，温度升高，平衡逆向移动；反应ii为吸热反应，温度升高，平衡正向移动。随着温度的升高，CO2平衡转化率降低是因为反应i占主导，CO2平衡转化率升高是因为反应ii占主导；
③为了使更多获得乙烯等低碳烯烃，则要使反应i．2CO2(g)+6H2(g)?C2H4(g)+4H2O(g)
△H=-127.89kJ?mol-1为主导，反应ⅰ为放热反应，则要选择较低温度，同时考虑反应速率，所以温度选300～400℃，增大压强可以加快反应速率同时使反应ⅰ平衡正向移动，所以压强选2.0～3.0MPa，则选择BC；
设起始H2物质的量为6mol，则起始CO2物质的量为2mol，平衡时C2H4和CO的物质的量之比为2∶1，设C2H4和CO的物质的量分别为xmol和0.5xmol，
平衡时CO2的转化率为
×100%=50.0%，解得：x=0.4，则平衡时n(CO2)=2mol-2.5×0.4mol=1mol，n(C2H4)=0.4mol，n(CO)=0.2mol，n(H2)=6mol-6.5×0.4mol=3.4mol，n(H2O)=4.5×0.4mol=1.8mol，混合气总物质的量为1mol+0.4mol+0.2mol+3.4mol+1.8mol=6.8mol，A点压强为1MPa，p(CO2)=
×1MPa=
MPa，p(C2H4)=
×1MPa=
MPa，p(H2)=
×1MPa=
MPa，p(H2O)=
×1MPa=
MPa，则Kp=
=
；不改变气体流速和温度，要提高C2H4的选择性，可以选择合适的催化剂，降低反应ⅰ的活化能，加快反应速率，提高C2H4选择性；反应ⅰ为气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，压强对反应ii没有影响，H2O(g)含量增加，从而使反应ⅱ平衡逆向移动，有进一步促进反应ⅰ平衡正向移动，提高C2H4选择性，故答案为：BC；
；催化剂、加压。
【分析】根据盖斯定律，结合反应i和步骤I计算解答；由图可知，A、B均为平衡点，各点正逆反应速率相等，A、B两点温度相同，但A点压强大于B点压强；在B点给定的温度和压强下，提高CO2平衡转化率即使平衡正向移动，根据勒夏特列原理分析；反应ⅰ为放热反应，反应ⅱ为吸热反应，结合温度对平衡的影响分析解答；设起始H2物质的量为6mol，起始CO2物质的量为2mol，根据平衡时C2H4和CO的物质的量之比为2∶1结合三段式计算解答。
?
19.【答案】
（1）K＝c(CO)·c(H2O)／c(CO2)·c(H2)
（2）吸热
（3）等于
（4）不
（5）逆反应方向
【解析】【解答】(1)化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时各生成物浓度幂指数的乘积与各反应物浓度幂指数乘积的比。所以该反应的化学平衡常数K=
c(CO)·c(H2O)／c(CO2)·c(H2)；
?
(2)根据化学平衡常数与温度的关系可知：升高温度，化学平衡常数增大，说明升高温度，化学平衡向正反应方向移动，正反应方向为吸热反应；
(3)化学平衡常数只与温度有关，
加入的反应物的多少无关，由于温度为830℃，所以K=1.0；
(4)830℃，容器中的反应达到平衡。在其他条件不变的情况下，扩大容器的体积，即减小压强，由于该反应是反应前后气体体积不变的反应，属于减小压强，化学平衡不发生移动；
(5)若1200℃时，当加入上述物质的量浓度的物质时，Qc=
c(CO)·c(H2O)／c(CO2)·c(H2)=(4×4)÷(2×2)=4>2.6，所以此时上述反应的平衡移动方向逆反应方向。
【分析】（1）根据反应物和生成物写出即可
（2）温度越高，常数越大，说明正反应是吸热
（3）平衡常数和温度有关
（4）前后系数和相等，改变压强平衡不移动
（5）计算出浓度商与2.6对比即可
20.【答案】
（1）阴；Fe-6e-
+8OH-=FeO
+4H2O；KOH；对平衡K2FeO4(s)?2K+(aq)+FeO
(aq)，增大c(K+)，溶液中的离子积c2(K+)·c(FeO
)大于平衡常数，使平衡逆向进行，溶液析出固体
（2）产生黄色沉淀；
【解析】【解答】(1)①在Ni电极上H2O电离产生的H+得到电子变为H2
，
发生还原反应，因此Ni电极作阴极；
?
②在Fe电极上Fe失去电子变为FeO
，发生氧化反应，则Fe电极为阳极，阳极Fe上发生的电极反应式为：Fe-6e-
+8OH-=FeO
+4H2O；
③阳极消耗OH-产生FeO
，阴极上H2O电离产生的H+得到电子变为H2逸出，同时产生OH-
，
OH-与K+结合形成KOH，可再用于阳极上作反应物，故循环使用的物质是KOH溶液；
④阳极流出液中含有FeO
，存在平衡：K2FeO4(s)?2K+(aq)+FeO
(aq)，向阳极流出液中加入饱和KOH溶液，增大了溶液中c(K+)，使得溶液中的离子积c2(K+)·c(FeO
)大于该温度下的平衡常数，使平衡逆向进行，导致溶液析出紫色K2FeO4固体；
(2)当溶液中CN-与Ag+反应完全后会发生反应：Ag+
+
I-=AgI↓，产生黄色沉淀，因此该反应滴定终点时的现象是：产生黄色沉淀；
V?mL
c
mol/LAgNO3溶液中含AgNO3的物质的量n(AgNO3)=cV×10-3
mol，根据方程式Ag+
+2CN-
=Ag(CN)
可知在a
mL废水中含有CN-的物质的量n(CN-)=2n(AgNO3)=2cV×10-3
mol，则经处理后的废水中NaCN的含量为
=
g/L。
【分析】（1）根据物质元素化合价的变化情况，确定了左边电极Ni是发生的还原反应，是做的阴极，右边铁电极铁失去电子发生氧化反应做的是阳极，根据阴阳极的电极式中的物质，可以确定循环使用的物质。存在着难溶沉淀的溶解平衡，增加了某离子导致平衡发生了移动
（2）当将
CN-
与银链子结合完后，碘离子开始和银离子结合产生黄色沉淀，根据n=cxv计算物质的量，再结合化学计量系数之比计算物质的质量即可
(
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
(
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
)
(
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
?