2022-2023学年上学期苏教版（2019）高中化学选择性必修1专题2《化学反应速率与化学平衡》（含解析）
文档属性
| 名称 | 2022-2023学年上学期苏教版（2019）高中化学选择性必修1专题2《化学反应速率与化学平衡》（含解析） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-10-08 20:50:58 | ||
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文档简介
专题2《化学反应速率与化学平衡》2022-2023学年上学期苏教版（2020）高中化学选择性必修1
一、单选题
1．在密闭容器发生下列反应aA(g) cC(g)＋dD(g)，反应达到平衡后，将气体体积压缩到原来的一半，当再次达到平衡时，D的浓度为原平衡的1.8倍，下列叙述正确的是
A．a＜c＋d B．平衡向正反应方向移动
C．D的体积分数变大 D．A的转化率变大
2．已知反应X(g)+3Y(g) 2Z(g) △H的能量变化如下图所示。下列说法正确的是
A．△H= E2- E1 B．更换高效催化剂，E3不变
C．恒压下充入一定量的氦气n(Z)减少 D．压缩容器，c(X)减小
3．下列关于化学反应速率的说法正确的是
A．化学反应速率是指在一段时间内反应物物质的量的减少或生成物物质的量的增加量
B．化学反应速率为0.2mol·L-1·min-1，是指反应经过1min后，某物质的浓度是0.2mol·L-1
C．对于任何化学反应来说，反应速率越快，反应现象越明显
D．化学反应速率可以衡量化学反应进行的快慢
4．以 CO2、H2为原料合成 CH3OH 涉及的反应如下：
反应Ⅰ： CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1=-49kJ·mol-1
反应Ⅱ： CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g) ΔH2=+41kJ·mol-1
反应Ⅲ： CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g) ΔH3
在 5MPa 下，按照 n(CO2)：n(H2)=1：3 投料，平衡时，CO和CH3OH在含碳产物中物质的量分数及 CO2的转化率随温度的变化如图。下列说法正确的是
A．反应Ⅲ中反应物的总键能大于生成物的总键能
B．曲线 n 代表 CH3OH 在含碳产物中物质的量分数
C．该条件下温度越低，越有利于工业生产 CH3OH
D．图示 270℃时，平衡体系中CO2的体积分数为 20%
5．一定温度下，将2molA和2molB两种气体混合放入体积为2L的密闭刚性容器中，发生反应3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)，2min末反应达到平衡，生成0.8molD，并测得C的物质的量浓度为0.4mol·L-1，下列说法正确的是（ ）
A．此温度下该反应的平衡常数K等于0.5
B．A的平衡转化率为40%
C．x的值为1
D．A和B的平衡转化率相等
6．合成氨反应，达到平衡后，改变下列条件后，对正反应速率影响大于逆反应速率的是
A．减小生成物浓度 B．减小压强
C．升高温度 D．加入催化剂
7．北京航空航天大学教授团队与中科院高能物理研究所合作，合成了Y、Sc(Y1／NC，Sc1／NC)单原子催化剂，用于常温常压下的电化学催化氢气还原氮气的反应。反应历程与相对能量模拟计算结果如图所示(*表示稀土单原子催化剂)。下列说法正确的是
A．使用催化剂可以提高氨气单位时间内的产量
B．该过程中只断裂N≡N键和H-H键
C．使用催化剂Y1/NC或Sc1/NC可以反应的 H
D．使用Y1/NC单原子催化剂的反应历程中，最大能垒的反应过程可表示为*NNH+H→*NNHH
8．酸性环境中，纳米Fe/Ni去除NO过程中的含氮微粒变化如图所示，溶液中铁以Fe2+形式存在。下列有关说法不正确的是
A．反应ⅱ的离子方程式为：NO+3Fe+8H+=NH+3Fe2++2H2O
B．增大单位体积水体中纳米Fe/Ni的投入量，可提高NO的去除效果
C．假设反应过程都能彻底进行，反应ⅰ、ⅱ消耗的铁的物质的量之比为3:1
D．a mol NO完全转化为NH至少需要4a mol的铁
9．以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法，其流程图如下：
相关反应的热化学方程式为
反应I：SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)=2HI(aq)+H2SO4(aq) △H1=-213kJ/mol
反应Ⅱ：H2SO4(aq)=SO2(g)+H2O(l)+O2(g) △H2=+327 kJ/mol
反应Ⅲ：2HI(aq)=H2(g)+I2(g) △H3=+172kJ/mol
下列说法不正确的是
A．该过程实现了太阳能到化学能的转化
B．SO2和I2对总反应起到了催化剂的作用
C．总反应的热化学力程式为2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) △H=+286kJ/mol
D．该过程使水分解制氢反应更加容易发生，但总反应的△H不变
10．室温下，某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等，同时发生以下两个反应：①；②。反应①的速率可表示为，反应②的速率可表示为(、为速率常数)。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图。下列说法错误的是
A．0~30min时间段内，Y的平均反应速率为
B．反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比保持不变
C．如果反应能进行到底，反应结束时62.5%的M转化为Z
D．反应①的活化能比反应②的活化能大
二、填空题
11．工业催化剂是翠绿色晶体，在时，分解为。实验室由草酸亚铁晶体、草酸钾、草酸和双氧水混合制备。请回答下列问题：
(1)写出的电子式：___________。
(2)配平该方程式：___________
___________________
(3)制备过程中要防止草酸被氧化，请写出草酸被氧化的化学方程式：___________。
(4)配合物的稳定性可以用稳定常数K来衡量，如，其稳定常数表达式为。已知，，能否用溶液检验中的铁元素___________(填“能”或“否”)。若选“否”，请设计检验铁元素的方案：___________。
12．氨气中氢含量高，是一种优良的小分子储氢载体，且安全、易储运，可通过下面两种方法由氨气得到氢气。某兴趣小组对该反应进行了实验探究。在一定温度和催化剂的条件下，将0.1mol NH3通入3L的密闭容器中进行反应(此时容器内总压为200kPa)，各物质的分压随时间的变化曲线如图所示。
(1)若保持容器容积不变，t1时反应达到平衡，用H2的浓度变化表示0～t1时间内的反应速率v(H2)=_______mol·L-1·min-1(用含t1的代数式表示)；
(2)t2时将容器容积迅速缩小至原来的一半并保持不变，图中能正确表示压缩后N2分压变化趋势的曲线是___________(用图中a、b、c、d表示)，理由是___________
(3)在该温度下，反应的标准平衡常数Kθ=____。[已知：分压=总压×该组分物质的量分数，对于反应dD(g)+eE(g) gG(g)+hH(g) Kθ=，其中pθ=100kPa，pG、pH、pD、pE为各组分的平衡分压]。
13．(1)一定温度下，在容积为2L的密闭容器中进行反应： ，M、N、P的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
①化学方程式中a：b：_______。
②1～3min内以M的浓度变化表示的平均反应速率为_______。
③下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是_______。
A．M与N的物质的量相等
B．P的质量不随时间的变化而变化
C．混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化
D．单位时间内每消耗amolN，同时消耗bmolM
E.混合气体的压强不随时间的变化而变化
F.M的物质的量浓度保持不变
(2)将等物质的量A、B混合于2L的密闭容器中，发生反应：3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)，经5min后测得D的浓度为∶5，C的平均反应速率是0.1mol·L-1·min-1。
①经5min后A的浓度为_______。
②反应开始前充入容器中的B的物质的量为_______。
③B的平均反应速率为_______。
④x的值为_______。
14．氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点。
（1）甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。
①反应器中初始反应的生成物为H2和CO2，其物质的量之比为4∶1，甲烷和水蒸气反应的方程式是_________。
②已知反应器中还存在如下反应：
i.CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH1
ii.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH2
iii.CH4(g)=C(s)+2H2(g) ΔH3
……
iii为积炭反应，利用ΔH1和ΔH2计算ΔH3时，还需要利用__________反应的ΔH。
③反应物投料比采用n（H2O）∶n（CH4）=4∶1，大于初始反应的化学计量数之比，目的是________________（选填字母序号）。
a.促进CH4转化 b.促进CO转化为CO2 c.减少积炭生成
④用CaO可以去除CO2。H2体积分数和CaO消耗率随时间变化关系如下图所示。从t1时开始，H2体积分数显著降低，单位时间CaO消耗率_______（填“升高”“降低”或“不变”）。此时CaO消耗率约为35%，但已失效，结合化学方程式解释原因：____________________________。
三、实验题
15．碘化钾是白色半透明的六角形结晶或白色颗粒状粉末，在空气中久置能被氧化为碘单质。某学校化学课外小组利用该反应原理探究外界条件对化学反应速率的影响。回答下列问题：
(1)写出酸性溶液在空气中被氧化成碘单质的离子方程式：_______。
实验I：探究温度对化学反应速率的影响
在四支试管中各加入浓度均为的溶液，再滴加同浓度的稀硫酸，同时均滴加2滴指示剂，用不同温度的水浴进行加热。实验现象记录如下表：
试管组号 ① ② ③ ④
温度/℃ 30 40 50 60
显色时间 240
(2)实验中用到的计量仪器除量筒外，还需要_______(写仪器名称)。
(3)滴加的指示剂名称是_______。
(4)该实验结束后，小组成员得出结论：温度每升高，反应速率增大为原来的2倍。
①某同学将的溶液(含指示剂)置于的水浴中加热，时溶液开始显色，则c_______(填“>”、“=”或“<”)0.5。
②上表中_______。
实验Ⅱ：探究硫酸浓度对化学反应速率的影响。常温下，取三支试管，先向其中各加入相同浓度的溶液(含指示剂)，再分别加入的硫酸和一定量蒸馏水，其显色时间如下表所示：
组别 硫酸 蒸馏水 显色时间
i 3 0 120
ii 2 140
iii 1 200
(5)_______，实验中加入蒸馏水的目的是_______。
(6)通过实验I、Ⅱ，本小组得出的实验结论为_______。
16．某化学实验小组发现镁和溶液可以反应生成气体，且比镁和水的反应速率快，通过实验探究速率加快取决于哪些粒子，同时分析气体的成分。
Ⅰ.探究加快速率的粒子
(1)甲同学推测加快速率的粒子有两种：
①能加快化学反应速率。
②能加快化学反应速率。
为验证猜想，进行了如下实验：
对照组 1mol/L溶液 持续产生大量气泡，溶液略显浑浊
实验组1 1mol/L溶液 持续产生大量气泡，溶液略显浑浊
实验组2 1mol/L溶液 镁表面有极微量气泡附着
已知：Mg和反应只能看到镁条表面有极微量气泡附着。用离子方程式解释对照组中溶液显碱性的原因_______；实验组1得到的结论是_______；为控制变量与对照组一致，实验组2应在1mo/L 溶液中_______。
Ⅱ.探究气体的成分。
(2)乙同学向反应容器中滴加几滴洗洁精，形成大量泡沫时点燃气泡，听到有爆鸣声；再将产生的气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊。由此推测气体成分为_______。经查阅文献得知，溶液可以通过自耦电离产生，该反应的平衡常数为_______(保留3位有效数字)。(已知：电离常数，)
(3)丙同学认为乙同学的推测不够严谨，逸出的气体会带出少量溶液也能使澄清石灰水变浑浊，于是利用传感器检测放出的气体中是否含有。
实验组3 取6mL1mol/L 溶液加入250mL塑料瓶，塞紧传感器，采集数据15min，记录液面上方浓度的变化，重复实验2次。
实验组4 取6mLlmol/L溶液、0.1g打磨好的镁条加入250mL塑料瓶，实验操作同上。
实验组5 用上述同样方法采集15min空塑料瓶中浓度的数据。
由图像可知，加入Mg条后，释放受到抑制，原因是_______；实验时取少量溶液、少量镁条的原因是_______。
四、计算题
17．在一定温度下，向体积为2L的恒容密闭容器中充入一定量的A、B发生化学反应(除物质D为固体外，其余的物质均为气体)，各物质的含量随时间的变化情况如图所示，请回答下列问题：
(1)写出该反应的化学方程式：___________，0~2min内用C表示的化学反应速率___ 。
(2)该反应在2min时改变了某一条件，则该条件可能为___________。
(3)下列能说明反应达到平衡的是___________(填标号)。
A．反应体系内气体的压强不再发生变化
B．反应体系内气体的密度不再发生变化
C．A与C的浓度之比为6：4
D．当有被消耗的同时有被消耗
(4)反应至某时刻，此时压强与初始压强的比值为43：49，则此时B物质的转化率为_________%(保留三位有效数字)，此时该反应________(填“是”或“否”)达到平衡。
18．I.为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题：
(1)定性分析：如图甲可通过观察__________的快慢，定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3改为0. 05mol·L-1 Fe2 (SO4)3更为合理，其理由是____________。
(2)定量分析：如图乙所示，实验时均以生成40 mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是________。
II.某温度时，在一个2L的密闭容器中， A、B、C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：
(3)该反应的化学方程式为________；
(4)从开始至2min，A的平均反应速率为________；
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】反应aA(g) cC(g)＋dD(g)，达到平衡后，将气体体积压缩到原来的一半，若平衡不移动，D的浓度变为原来的2倍，当再次达到平衡时，D的浓度为原平衡的1.8倍，说明平衡逆向移动；平衡逆向移动，D的体积分数减小；平衡逆向移动，A的转化率减小；增大压强，平衡逆向移动，则a＜c＋d；故选A。
2．C
【详解】A．△H=生成物的总能量-反应物的总能量=E1-E2，故A错误；
B．更换高效催化剂，降低反应活化能，反应速率加快，该反应中(E3-E2)为活化能，E2为反应物的能量，E2不变，活化能降低，则E3减小，故B错误；
C．恒压下充入一定量的氦气，容器体积增大，反应体系的分压减小，平衡向气体增多的方向移动，则n(Z)减少，故C正确；
D．压缩容器体积，压强增大，平衡向右移动，n(X)减小，体积减小，各物质的浓度都增大，平衡移动只能减弱这种改变，而不能消除，故c(X)还是比原来大，故D错误；
故选C。
3．D
【详解】A．化学反应速率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，故A错误；
B．化学反应速率为0.2mol·L-1·min-1，是指反应经过1min后，某物质的浓度减少或增加0.2mol·L-1，故B错误；
C．有些反应无明显的现象，如酸碱中和反应，故C错误；
D．化学反应速率可以衡量化学反应进行的快慢，故D正确；
故选D。
4．D
【详解】A．根据盖斯定律I-Ⅱ可得反应ⅢCO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH3=-49kJ·mol-1-41kJ·mol-1=-90kJ·mol-1；ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能，故反应Ⅲ中反应物的总键能小于生成物的总键能，A错误；
B．根据反应Ⅰ和Ⅲ可知，其反应的产物都有CH3OH生成，且ΔH1和ΔH3都小于零，也就是说，温度升高，它们的平衡都会逆向移动，从而使CH3OH的产量变少，则甲醇在含碳产物的物质的量分数减小，故符合这个规律的是曲线m，B错误；
C．由图可知，温度在150℃时有利于反应Ⅰ进行，CH3OH的含量高，有利于工业生产CH3OH，但并不是温度越低越好，因为反应需要一定温度才能发生，C错误；
D．根据题意设起始量n(CO2)=1mol，n(H2)=3mol，平衡时反应I生成CH3OH物质的量为 xmol，反应II中生成CO 的物质的量也为xmol，可得：
270℃时CO2的转化率为25%，则2x=1mol，解得x=0.125mol，则反应后总的物质的量1+3-6x+4x=(4-2x)=3.75mol，则平衡体系中CO2的体积分数为，D正确；
答案选D。
5．A
【详解】列三段式：
C．根据题意0.2x mol/L = 0.4mol/L，解得x = 2，C错；
A．，A正确；
B．A平衡转化率= ，B错；
D．B的平衡转化率=，D错；
故答案选A。
6．B
【分析】由N2+3H22NH3 △H＜0可知，该反应为气体体积减小、且放热的反应，升高温度平衡逆向移动，增大压强平衡正向移动，减小生成物浓度平衡正向移动，结合升高温度、增大压强、增大浓度、使用催化剂均加快反应速率，据此分析解题。
【详解】A．减小生成物浓度平衡正向移动，反应速率减小，瞬间正反应速率不变，逆反应速率减小，则对逆反应的反应速率影响更大，A不合题意；
B．该反应为气体体积减小的反应，减小压强正、逆反应速率均减小，但平衡逆向移动，则对正反应的反应速率影响更大，B符合题意；
C．该反应为放热反应，升高温度正、逆反应速率均增大，但平衡逆向移动，对逆反应的反应速率影响更大，C不合题意；
D．加入催化剂，同等程度地改变正、逆反应速率，平衡不移动，D不合题意；
故答案为：B。
7．A
【详解】A．催化剂可以加快化学反应速率，所以使用催化剂可以提高氨气单位时间内的产量，故A正确；
B．该过程中既有N≡N键和H-H键断裂，又有催化剂中NC间的化学键断裂，故B错误；
C．使用催化剂Y1/NC或Sc1/NC，能改变化学反应速率，不能改变反应的 H， H只与反应物和生成物的能量有关，故C错误；
D．使用Y1/NC单原子催化剂的反应历程中，最大能垒的反应过程可表示为*N2+H→*NNH，故D错误；
故答案：A。
8．C
【详解】A．据图可知反应ii中NO被Fe还原为NH，根据电子守恒、元素守恒可得离子方程式为NO+3Fe+8H+=NH+3Fe2++2H2O，A正确；
B．增大单位体积水体中纳米Fe/Ni的投入量，即增大其浓度，同时也增大反应物间的接触面积，可提高NO的去除效果，B正确；
C．反应i中NO中被Fe还原为NO，Fe被氧化为Fe2+，根据电子守恒可知1mol NO氧化1molFe，同时生成1mol NO，根据A选项可知，1mol NO可以氧化3molFe，所以反应ⅰ、ⅱ消耗的铁的物质的量之比为1:3，C错误；
D．根据C选项分析可知，将a mol NO完全转化为NH至少需要amol+3amol=4a mol的铁，D正确；
综上所述答案为C。
9．C
【详解】A．由图可知利用太阳能使化学反应发生，则太阳能转化为化学能，A正确；
B．由图可知总反应为水分解生成氧气、氢气，则SO2和I2对总反应起到了催化剂的作用，B正确；
C．由盖斯定律可知，I+II+III得到H2O(l)═H2 (g)+O2(g) △H=(-213kJ mol-1)+(+327kJ mol-1)+(+172kJ mol-1)=+286 kJ mol-1，C错误；
D．催化剂降低反应的活化能，不影响焓变，则该过程降低了水分解制氢反应的活化能，但总反应的△H不变，D正确；
故答案为：C。
10．A
【详解】A．由图像可知0~30min时间段内，M的浓度变化为，Z的浓度变化为0.125，即反应②中M的浓度变化为0.125，故反应①中M的浓度变化为(，即Y的浓度变化为0.075，所以0~30min时间段内，Y的平均反应速率，故A错误；
B．由可得：，且，，则Y、Z的浓度变化之比，所以反应开始后，Y、Z的浓度变化保持不变，故B正确；
C．根据A项计算，参加反应②的M所占的比例为，故如果反应能进行到底，反应结束时62.5%的M转化为Z，故C正确；
D．反应②的速率较大，所以反应①的活化能比反应②的活化能大，故D正确；
答案选A。
11． 2FeC2O4 2H2O+H2O2+3K2C2O4+H2C2O4=2K3[Fe(C2O4)3] 3H2O 否 取适量晶体加热，将加热后的固体残留物溶解在稀硫酸中，滴加溶液。若溶液呈血红色则晶体中含有铁元素，反之则无
【详解】(1)为共价化合物，其电子式为 ；
(2)由原子守恒可知，该反应的化学方程式为2FeC2O4 2H2O+H2O2+3K2C2O4+H2C2O4=2K3[Fe(C2O4)3] 3H2O；
(3)草酸被氧化生成水和二氧化碳，该反应方程式为；
(4)因，K值越大，说明生成的配合物越稳定，已知，说明远远比稳定，向溶液中加入溶液，中的不能与反应转化为，也就不能显示血红色，无法验证铁元素；检验铁元素的方案为取适量晶体加热，取固体残留物溶解在稀硫酸中，取上层清液于试管中，滴加溶液，若溶液呈血红色则晶体中有铁元素，反之则无。
12．(1)
(2) b 容器容积迅速缩小至原来的一半时，N2分压变为原来的2倍；其他条件不变时，容器容积减小，压强增大，平衡向气体体积减小的方向移动，即该平衡逆向移动，所以N2分压先变为原来的2倍，后逐渐减小
(3)0.48
【解析】（1）
密闭容器中0.1mol NH3总压为200kPa，则如图t1时H2的分压为120kPa，则H2的物质的量n(H2)=，则用H2的浓度变化表示的反应速率v(H2)=；
（2）
t2时刻容器体积迅速缩小到原来的一半，则N2的分压迅速增大到原来的2倍，则cd错误；压强增大，化学平衡向气体总体积减小的方向移动，即化学平衡逆向移动，导致N2的分压应比原来2倍小，则b正确，a错误，故合理选项是b；
（3）
在该温度下，达到平衡时，p(N2)=40kPa=0.4pθ、p(H2)=120kPa=1.2pθ、p(NH3)=120kPa=1.2pθ，则Kθ=。
13． 2∶1∶1 0.25mol·L-1·min-1 BDF 0.75mol·L-1 3mol 0.05mol·L-1·min-1 2
【详解】(1)①由图像可知N、M、P的物质的量变化之比等=(8-2):(5-2):(4-1)=2∶1∶1，化学方程式的系数比等于物质的量变化之比，故a∶b∶c=2∶1∶1；
②1～3min内以M的浓度变化表示的平均反应速率为=0.25mol·L-1·min-1；
③A.3 min时，M与N的物质的量相等，但是此时不平衡，故A错误；B.P的质量不随时间的变化而变化，则反应达到了平衡，故B正确；C.混合气体的总物质的量一直不变，故总物质的量不变不一定达到了平衡，故C错误；D.单位时间内每消耗a mol N，同时消耗b mol M，正逆反应速率相等，反应达到了平衡，故D正确；E.混合气体的压强一直不变，故压强不随时间的变化而变化不一定达到平衡，故E错误；F.M的物质的量浓度保持不变，正逆反应速率相等，达到了平衡，故F正确；故选BDF；
(2)根据题意
2b=0.5mol/L，b=0.25mol/L；(a-3b):(a-b)=3:5，a=6b=1.5 mol/L
①5min后A的浓度为0.75 mol·L-1；
②开始B的浓度为1.5 mol/L，B的物质的量为3 mol；
③B的反应速率为=0.05mol·L-1·min-1；
④C的平均反应速率是0.1 mol·L-1·min-1，B的反应速率为0.05 mol·L-1·min-1，根据速率之比等于系数比，x=2。
14． CH4+2H2O4H2+CO2 C(s)+2H2O(g)= CO2(g)+2H2(g)或C(s)+ CO2(g)=2CO(g) a b c 降低 CaO+ CO2= CaCO3，CaCO3覆盖在CaO表面，减少了CO2与CaO的接触面积
【分析】(1)①甲烷和水蒸气反应生成H2和CO2，结合质量守恒书写化学方程式；
②三个反应还涉及到氢气和二氧化碳反应生成C和水的反应；
③水过量，可分别与CH4、CO、C等反应；
④由图像可知，CaO消耗率曲线斜率减小，则CaO消耗率降低；过多的二氧化碳可与氢气反应，导致氢气的体积分数减小。
【详解】(1)①由于生成物为H2和CO2，其物质的量之比为4：1，反应物是甲烷和水蒸气，因而反应方程式为CH4 + 2H2O= 4H2 + CO2；
②ⅰ-ⅱ可得CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g),设为ⅳ，用ⅳ-ⅲ可得C(s)+CO2(g)=2CO(g)，因为还需利用C(s)+CO2(g)=2CO(g)反应的焓变；
③初始反应n(H2O):n(CH4)=2：1，说明加入的水蒸气过量，又反应器中反应都存在一定可逆性，根据反应ⅰ知水蒸气浓度越大，甲烷的转化率越高，a正确；根据反应ⅱ知水蒸气浓度越大，CO的转化率越高，b正确；ⅰ和ⅱ产生氢气，使得氢气浓度变大，抑制反应ⅲ，积炭生成量减少，c正确；
④t1时CaO消耗率曲线斜率减小，因而单位时间内CaO的消耗率降低，H2体积分数在t1之后较少，结合CaO+H2O=Ca(OH)2可知水蒸气浓度较小，反应器内反应逆向反应，氧化钙很难和CO2反应，因而失效。
【点睛】应用盖斯定律进行简单计算的基本方法是参照新的热化学方程式(目标热化学方程式)，结合原热化学方程式(一般2～3个)进行合理“变形”，如热化学方程式颠倒、乘除以某一个数，然后将它们相加、减，得到目标热化学方程式，求出目标热化学方程式的ΔH与原热化学方程式之间ΔH的换算关系。
15． 秒表(或计时器)、温度计 淀粉溶液 ＞ 60 2 保持溶液总体积不变 其他条件不变时，升高温度或者增大反应物的浓度，反应速率均增大
【详解】(1)酸性溶液在空气中被氧化成碘单质，氧气被还原为H2O，反应的离子方程式：；
(2)为了记录时间和测定准确的温度，实验中用到的计量仪器除量筒外，还需要秒表(或计时器)、温度计；
(3)反应产生碘单质，淀粉遇碘变蓝，可用来指示反应，则滴加的指示剂名称是淀粉溶液；
(4) ①已知温度每升高，反应速率增大为原来的2倍，则40℃的时间为30℃的一半，则t1应为120s，而的溶液反应，80s就显色，则c>0.5；
②50℃的时间为30℃的，上表中240s×=60s；
(5)控制溶液的总体积相同，则实验i和实验iii的溶液体积相同，2，实验中加入蒸馏水的目的是保持溶液总体积不变；
(6)通过实验I、Ⅱ，本小组得出的实验结论为：其他条件不变时，升高温度或者增大反应物的浓度，反应速率均增大。
16．(1) 对实验无影响 滴加NaOH溶液至
(2) 和
(3) Mg和溶液反应使溶液中的被消耗，反应体系的碱性增强，不利于释放 当容器中反应物量大时，产生的热量会加速溶液分解
【解析】(1)
碳酸氢钠溶液呈碱性，原因是碳酸氢根水解，离子方程式为：；实验组1中用的是溶液，实验现象与对照组一样，则说明对实验无影响；为了控制变量与对照组一致，实验组2应在1mo/L 溶液中滴加NaOH溶液至；故答案为：；对实验无影响；滴加NaOH溶液至；
(2)
同学向反应容器中滴加几滴洗洁精，形成大量泡沫时点燃气泡，听到有爆鸣声，说明该气体可燃，应该含有氢气，再将产生的气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，应该含有二氧化碳，由此推测气体成分为和；
溶液可以通过自耦电离产生，该反应的平衡常数为：，故答案为：和；；
(3)
由图像可知，加入Mg条后，释放受到抑制，原因是Mg和溶液反应使溶液中的被消耗，反应体系的碱性增强，不利于释放；实验时取少量溶液、少量镁条的原因是当容器中反应物量大时，产生的热量会加速溶液分解；故答案为：Mg和溶液反应使溶液中的被消耗，反应体系的碱性增强，不利于释放；当容器中反应物量大时，产生的热量会加速溶液分解。
17．(1) 0.15
(2)加入催化剂
(3)AB
(4) 41.7 是
【解析】（1）
由图可知，A、B为反应物，C、D为生成物，A、B、C、D的系数比为(2.5-1.7)mol：(2.4-1.4)mol：1.2mol：0.8mol=4：5：6：4，该反应的化学方程式为4A(g)+5B(g) 6C(g)+4D(s)；0～2min内用C表示的化学反应速率，故答案为：4A(g)+5B(g) 6C(g)+4D(s)；0.15；
（2）
由图像可知，在2min时图像斜率变大，反应加快，反应达到平衡状态时平衡量不变，则改变条件为使用了催化剂，故答案为：加入催化剂；
（3）
A.反应正向气体分子数减小，反应体系内气体的压强不再发生变化，混合气的总物质的量不变，反应达到平衡状态，故A正确；
B.反应容器容积一定，反应体系内气体的密度不再发生变化时，混合气的总质量不变，反应达到平衡状态，故B正确；
C.A与C的浓度之比为6：4，无法判断正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡状态，故C错误；
D.当有1molA被消耗的同时有1molC被消耗，正逆反应速率不相等，反应未达平衡状态，故D错误；
故答案为：AB；
（4）
起始时A的物质的量为2.5mol，B的物质的量为2.4mol，反应至某时刻，B的反应量为5xmol，则此时A的物质的量为(2.5-4x)mol，B的物质的量为(2.4-5x)mol，C的物质的量6xmol，混合气的总物质的量为(2.5-4x)mol+(2.4-5x)mol+6xmol=(4.9-3x)mol，同温同压条件下，体系内气体的压强比等于物质的量之比，则有，解得x=0.2，则此时B物质的转化率为×100%≈41.7%，B的反应量为5×0.2mol=1mol，由图像可知，反应达到平衡状态时恰好有1molB反应，故反应达到平衡状态，故答案为：41.7；是。
18．(1) 反应产生气泡快慢或反应完成的先后或试管壁的冷热程度 控制阴离子相同，排除阴离子的干扰
(2)时间(或收集一定体积的气体所需要的时间)
(3)
(4)
【解析】（1）
该反应中产生气体，而且反应放热，所以可根据反应产生气泡快慢或反应完成的先后或试管壁的冷热程度来判断；H2O2分解的催化作用有可能是氯离子起的作用，改为Fe2(SO4)3使阴离子相同，这样可以控制阴离子相同，排除阴离子的干扰，更为合理；故答案为：反应产生气泡快慢或反应完成的先后或试管壁的冷热程度；控制阴离子相同，排除阴离子的干扰；
（2）
反应是通过反应速率分析的，根据v=，所以，实验中需要测量的数据是时间(或收集一定体积的气体所需要的时间)．故答案为：时间(或收集一定体积的气体所需要的时间)；
（3）
由图像可以看出，反应中X、Y的物质的量减小，Z的物质的量增多，则X、Y为反应物，Z为生成物，且△n(X)：△n(Y)：△n(Z)=0.1mol：0.3mol：0.2mol=1：3：2，则反应的化学方程式为：，故答案为：；
（4）
A的平均反应速率为。
答案第1页，共2页
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一、单选题
1．在密闭容器发生下列反应aA(g) cC(g)＋dD(g)，反应达到平衡后，将气体体积压缩到原来的一半，当再次达到平衡时，D的浓度为原平衡的1.8倍，下列叙述正确的是
A．a＜c＋d B．平衡向正反应方向移动
C．D的体积分数变大 D．A的转化率变大
2．已知反应X(g)+3Y(g) 2Z(g) △H的能量变化如下图所示。下列说法正确的是
A．△H= E2- E1 B．更换高效催化剂，E3不变
C．恒压下充入一定量的氦气n(Z)减少 D．压缩容器，c(X)减小
3．下列关于化学反应速率的说法正确的是
A．化学反应速率是指在一段时间内反应物物质的量的减少或生成物物质的量的增加量
B．化学反应速率为0.2mol·L-1·min-1，是指反应经过1min后，某物质的浓度是0.2mol·L-1
C．对于任何化学反应来说，反应速率越快，反应现象越明显
D．化学反应速率可以衡量化学反应进行的快慢
4．以 CO2、H2为原料合成 CH3OH 涉及的反应如下：
反应Ⅰ： CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1=-49kJ·mol-1
反应Ⅱ： CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g) ΔH2=+41kJ·mol-1
反应Ⅲ： CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g) ΔH3
在 5MPa 下，按照 n(CO2)：n(H2)=1：3 投料，平衡时，CO和CH3OH在含碳产物中物质的量分数及 CO2的转化率随温度的变化如图。下列说法正确的是
A．反应Ⅲ中反应物的总键能大于生成物的总键能
B．曲线 n 代表 CH3OH 在含碳产物中物质的量分数
C．该条件下温度越低，越有利于工业生产 CH3OH
D．图示 270℃时，平衡体系中CO2的体积分数为 20%
5．一定温度下，将2molA和2molB两种气体混合放入体积为2L的密闭刚性容器中，发生反应3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)，2min末反应达到平衡，生成0.8molD，并测得C的物质的量浓度为0.4mol·L-1，下列说法正确的是（ ）
A．此温度下该反应的平衡常数K等于0.5
B．A的平衡转化率为40%
C．x的值为1
D．A和B的平衡转化率相等
6．合成氨反应，达到平衡后，改变下列条件后，对正反应速率影响大于逆反应速率的是
A．减小生成物浓度 B．减小压强
C．升高温度 D．加入催化剂
7．北京航空航天大学教授团队与中科院高能物理研究所合作，合成了Y、Sc(Y1／NC，Sc1／NC)单原子催化剂，用于常温常压下的电化学催化氢气还原氮气的反应。反应历程与相对能量模拟计算结果如图所示(*表示稀土单原子催化剂)。下列说法正确的是
A．使用催化剂可以提高氨气单位时间内的产量
B．该过程中只断裂N≡N键和H-H键
C．使用催化剂Y1/NC或Sc1/NC可以反应的 H
D．使用Y1/NC单原子催化剂的反应历程中，最大能垒的反应过程可表示为*NNH+H→*NNHH
8．酸性环境中，纳米Fe/Ni去除NO过程中的含氮微粒变化如图所示，溶液中铁以Fe2+形式存在。下列有关说法不正确的是
A．反应ⅱ的离子方程式为：NO+3Fe+8H+=NH+3Fe2++2H2O
B．增大单位体积水体中纳米Fe/Ni的投入量，可提高NO的去除效果
C．假设反应过程都能彻底进行，反应ⅰ、ⅱ消耗的铁的物质的量之比为3:1
D．a mol NO完全转化为NH至少需要4a mol的铁
9．以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法，其流程图如下：
相关反应的热化学方程式为
反应I：SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)=2HI(aq)+H2SO4(aq) △H1=-213kJ/mol
反应Ⅱ：H2SO4(aq)=SO2(g)+H2O(l)+O2(g) △H2=+327 kJ/mol
反应Ⅲ：2HI(aq)=H2(g)+I2(g) △H3=+172kJ/mol
下列说法不正确的是
A．该过程实现了太阳能到化学能的转化
B．SO2和I2对总反应起到了催化剂的作用
C．总反应的热化学力程式为2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) △H=+286kJ/mol
D．该过程使水分解制氢反应更加容易发生，但总反应的△H不变
10．室温下，某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等，同时发生以下两个反应：①；②。反应①的速率可表示为，反应②的速率可表示为(、为速率常数)。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图。下列说法错误的是
A．0~30min时间段内，Y的平均反应速率为
B．反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比保持不变
C．如果反应能进行到底，反应结束时62.5%的M转化为Z
D．反应①的活化能比反应②的活化能大
二、填空题
11．工业催化剂是翠绿色晶体，在时，分解为。实验室由草酸亚铁晶体、草酸钾、草酸和双氧水混合制备。请回答下列问题：
(1)写出的电子式：___________。
(2)配平该方程式：___________
___________________
(3)制备过程中要防止草酸被氧化，请写出草酸被氧化的化学方程式：___________。
(4)配合物的稳定性可以用稳定常数K来衡量，如，其稳定常数表达式为。已知，，能否用溶液检验中的铁元素___________(填“能”或“否”)。若选“否”，请设计检验铁元素的方案：___________。
12．氨气中氢含量高，是一种优良的小分子储氢载体，且安全、易储运，可通过下面两种方法由氨气得到氢气。某兴趣小组对该反应进行了实验探究。在一定温度和催化剂的条件下，将0.1mol NH3通入3L的密闭容器中进行反应(此时容器内总压为200kPa)，各物质的分压随时间的变化曲线如图所示。
(1)若保持容器容积不变，t1时反应达到平衡，用H2的浓度变化表示0～t1时间内的反应速率v(H2)=_______mol·L-1·min-1(用含t1的代数式表示)；
(2)t2时将容器容积迅速缩小至原来的一半并保持不变，图中能正确表示压缩后N2分压变化趋势的曲线是___________(用图中a、b、c、d表示)，理由是___________
(3)在该温度下，反应的标准平衡常数Kθ=____。[已知：分压=总压×该组分物质的量分数，对于反应dD(g)+eE(g) gG(g)+hH(g) Kθ=，其中pθ=100kPa，pG、pH、pD、pE为各组分的平衡分压]。
13．(1)一定温度下，在容积为2L的密闭容器中进行反应： ，M、N、P的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
①化学方程式中a：b：_______。
②1～3min内以M的浓度变化表示的平均反应速率为_______。
③下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是_______。
A．M与N的物质的量相等
B．P的质量不随时间的变化而变化
C．混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化
D．单位时间内每消耗amolN，同时消耗bmolM
E.混合气体的压强不随时间的变化而变化
F.M的物质的量浓度保持不变
(2)将等物质的量A、B混合于2L的密闭容器中，发生反应：3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)，经5min后测得D的浓度为∶5，C的平均反应速率是0.1mol·L-1·min-1。
①经5min后A的浓度为_______。
②反应开始前充入容器中的B的物质的量为_______。
③B的平均反应速率为_______。
④x的值为_______。
14．氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点。
（1）甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。
①反应器中初始反应的生成物为H2和CO2，其物质的量之比为4∶1，甲烷和水蒸气反应的方程式是_________。
②已知反应器中还存在如下反应：
i.CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH1
ii.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH2
iii.CH4(g)=C(s)+2H2(g) ΔH3
……
iii为积炭反应，利用ΔH1和ΔH2计算ΔH3时，还需要利用__________反应的ΔH。
③反应物投料比采用n（H2O）∶n（CH4）=4∶1，大于初始反应的化学计量数之比，目的是________________（选填字母序号）。
a.促进CH4转化 b.促进CO转化为CO2 c.减少积炭生成
④用CaO可以去除CO2。H2体积分数和CaO消耗率随时间变化关系如下图所示。从t1时开始，H2体积分数显著降低，单位时间CaO消耗率_______（填“升高”“降低”或“不变”）。此时CaO消耗率约为35%，但已失效，结合化学方程式解释原因：____________________________。
三、实验题
15．碘化钾是白色半透明的六角形结晶或白色颗粒状粉末，在空气中久置能被氧化为碘单质。某学校化学课外小组利用该反应原理探究外界条件对化学反应速率的影响。回答下列问题：
(1)写出酸性溶液在空气中被氧化成碘单质的离子方程式：_______。
实验I：探究温度对化学反应速率的影响
在四支试管中各加入浓度均为的溶液，再滴加同浓度的稀硫酸，同时均滴加2滴指示剂，用不同温度的水浴进行加热。实验现象记录如下表：
试管组号 ① ② ③ ④
温度/℃ 30 40 50 60
显色时间 240
(2)实验中用到的计量仪器除量筒外，还需要_______(写仪器名称)。
(3)滴加的指示剂名称是_______。
(4)该实验结束后，小组成员得出结论：温度每升高，反应速率增大为原来的2倍。
①某同学将的溶液(含指示剂)置于的水浴中加热，时溶液开始显色，则c_______(填“>”、“=”或“<”)0.5。
②上表中_______。
实验Ⅱ：探究硫酸浓度对化学反应速率的影响。常温下，取三支试管，先向其中各加入相同浓度的溶液(含指示剂)，再分别加入的硫酸和一定量蒸馏水，其显色时间如下表所示：
组别 硫酸 蒸馏水 显色时间
i 3 0 120
ii 2 140
iii 1 200
(5)_______，实验中加入蒸馏水的目的是_______。
(6)通过实验I、Ⅱ，本小组得出的实验结论为_______。
16．某化学实验小组发现镁和溶液可以反应生成气体，且比镁和水的反应速率快，通过实验探究速率加快取决于哪些粒子，同时分析气体的成分。
Ⅰ.探究加快速率的粒子
(1)甲同学推测加快速率的粒子有两种：
①能加快化学反应速率。
②能加快化学反应速率。
为验证猜想，进行了如下实验：
对照组 1mol/L溶液 持续产生大量气泡，溶液略显浑浊
实验组1 1mol/L溶液 持续产生大量气泡，溶液略显浑浊
实验组2 1mol/L溶液 镁表面有极微量气泡附着
已知：Mg和反应只能看到镁条表面有极微量气泡附着。用离子方程式解释对照组中溶液显碱性的原因_______；实验组1得到的结论是_______；为控制变量与对照组一致，实验组2应在1mo/L 溶液中_______。
Ⅱ.探究气体的成分。
(2)乙同学向反应容器中滴加几滴洗洁精，形成大量泡沫时点燃气泡，听到有爆鸣声；再将产生的气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊。由此推测气体成分为_______。经查阅文献得知，溶液可以通过自耦电离产生，该反应的平衡常数为_______(保留3位有效数字)。(已知：电离常数，)
(3)丙同学认为乙同学的推测不够严谨，逸出的气体会带出少量溶液也能使澄清石灰水变浑浊，于是利用传感器检测放出的气体中是否含有。
实验组3 取6mL1mol/L 溶液加入250mL塑料瓶，塞紧传感器，采集数据15min，记录液面上方浓度的变化，重复实验2次。
实验组4 取6mLlmol/L溶液、0.1g打磨好的镁条加入250mL塑料瓶，实验操作同上。
实验组5 用上述同样方法采集15min空塑料瓶中浓度的数据。
由图像可知，加入Mg条后，释放受到抑制，原因是_______；实验时取少量溶液、少量镁条的原因是_______。
四、计算题
17．在一定温度下，向体积为2L的恒容密闭容器中充入一定量的A、B发生化学反应(除物质D为固体外，其余的物质均为气体)，各物质的含量随时间的变化情况如图所示，请回答下列问题：
(1)写出该反应的化学方程式：___________，0~2min内用C表示的化学反应速率___ 。
(2)该反应在2min时改变了某一条件，则该条件可能为___________。
(3)下列能说明反应达到平衡的是___________(填标号)。
A．反应体系内气体的压强不再发生变化
B．反应体系内气体的密度不再发生变化
C．A与C的浓度之比为6：4
D．当有被消耗的同时有被消耗
(4)反应至某时刻，此时压强与初始压强的比值为43：49，则此时B物质的转化率为_________%(保留三位有效数字)，此时该反应________(填“是”或“否”)达到平衡。
18．I.为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题：
(1)定性分析：如图甲可通过观察__________的快慢，定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3改为0. 05mol·L-1 Fe2 (SO4)3更为合理，其理由是____________。
(2)定量分析：如图乙所示，实验时均以生成40 mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是________。
II.某温度时，在一个2L的密闭容器中， A、B、C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：
(3)该反应的化学方程式为________；
(4)从开始至2min，A的平均反应速率为________；
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】反应aA(g) cC(g)＋dD(g)，达到平衡后，将气体体积压缩到原来的一半，若平衡不移动，D的浓度变为原来的2倍，当再次达到平衡时，D的浓度为原平衡的1.8倍，说明平衡逆向移动；平衡逆向移动，D的体积分数减小；平衡逆向移动，A的转化率减小；增大压强，平衡逆向移动，则a＜c＋d；故选A。
2．C
【详解】A．△H=生成物的总能量-反应物的总能量=E1-E2，故A错误；
B．更换高效催化剂，降低反应活化能，反应速率加快，该反应中(E3-E2)为活化能，E2为反应物的能量，E2不变，活化能降低，则E3减小，故B错误；
C．恒压下充入一定量的氦气，容器体积增大，反应体系的分压减小，平衡向气体增多的方向移动，则n(Z)减少，故C正确；
D．压缩容器体积，压强增大，平衡向右移动，n(X)减小，体积减小，各物质的浓度都增大，平衡移动只能减弱这种改变，而不能消除，故c(X)还是比原来大，故D错误；
故选C。
3．D
【详解】A．化学反应速率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，故A错误；
B．化学反应速率为0.2mol·L-1·min-1，是指反应经过1min后，某物质的浓度减少或增加0.2mol·L-1，故B错误；
C．有些反应无明显的现象，如酸碱中和反应，故C错误；
D．化学反应速率可以衡量化学反应进行的快慢，故D正确；
故选D。
4．D
【详解】A．根据盖斯定律I-Ⅱ可得反应ⅢCO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH3=-49kJ·mol-1-41kJ·mol-1=-90kJ·mol-1；ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能，故反应Ⅲ中反应物的总键能小于生成物的总键能，A错误；
B．根据反应Ⅰ和Ⅲ可知，其反应的产物都有CH3OH生成，且ΔH1和ΔH3都小于零，也就是说，温度升高，它们的平衡都会逆向移动，从而使CH3OH的产量变少，则甲醇在含碳产物的物质的量分数减小，故符合这个规律的是曲线m，B错误；
C．由图可知，温度在150℃时有利于反应Ⅰ进行，CH3OH的含量高，有利于工业生产CH3OH，但并不是温度越低越好，因为反应需要一定温度才能发生，C错误；
D．根据题意设起始量n(CO2)=1mol，n(H2)=3mol，平衡时反应I生成CH3OH物质的量为 xmol，反应II中生成CO 的物质的量也为xmol，可得：
270℃时CO2的转化率为25%，则2x=1mol，解得x=0.125mol，则反应后总的物质的量1+3-6x+4x=(4-2x)=3.75mol，则平衡体系中CO2的体积分数为，D正确；
答案选D。
5．A
【详解】列三段式：
C．根据题意0.2x mol/L = 0.4mol/L，解得x = 2，C错；
A．，A正确；
B．A平衡转化率= ，B错；
D．B的平衡转化率=，D错；
故答案选A。
6．B
【分析】由N2+3H22NH3 △H＜0可知，该反应为气体体积减小、且放热的反应，升高温度平衡逆向移动，增大压强平衡正向移动，减小生成物浓度平衡正向移动，结合升高温度、增大压强、增大浓度、使用催化剂均加快反应速率，据此分析解题。
【详解】A．减小生成物浓度平衡正向移动，反应速率减小，瞬间正反应速率不变，逆反应速率减小，则对逆反应的反应速率影响更大，A不合题意；
B．该反应为气体体积减小的反应，减小压强正、逆反应速率均减小，但平衡逆向移动，则对正反应的反应速率影响更大，B符合题意；
C．该反应为放热反应，升高温度正、逆反应速率均增大，但平衡逆向移动，对逆反应的反应速率影响更大，C不合题意；
D．加入催化剂，同等程度地改变正、逆反应速率，平衡不移动，D不合题意；
故答案为：B。
7．A
【详解】A．催化剂可以加快化学反应速率，所以使用催化剂可以提高氨气单位时间内的产量，故A正确；
B．该过程中既有N≡N键和H-H键断裂，又有催化剂中NC间的化学键断裂，故B错误；
C．使用催化剂Y1/NC或Sc1/NC，能改变化学反应速率，不能改变反应的 H， H只与反应物和生成物的能量有关，故C错误；
D．使用Y1/NC单原子催化剂的反应历程中，最大能垒的反应过程可表示为*N2+H→*NNH，故D错误；
故答案：A。
8．C
【详解】A．据图可知反应ii中NO被Fe还原为NH，根据电子守恒、元素守恒可得离子方程式为NO+3Fe+8H+=NH+3Fe2++2H2O，A正确；
B．增大单位体积水体中纳米Fe/Ni的投入量，即增大其浓度，同时也增大反应物间的接触面积，可提高NO的去除效果，B正确；
C．反应i中NO中被Fe还原为NO，Fe被氧化为Fe2+，根据电子守恒可知1mol NO氧化1molFe，同时生成1mol NO，根据A选项可知，1mol NO可以氧化3molFe，所以反应ⅰ、ⅱ消耗的铁的物质的量之比为1:3，C错误；
D．根据C选项分析可知，将a mol NO完全转化为NH至少需要amol+3amol=4a mol的铁，D正确；
综上所述答案为C。
9．C
【详解】A．由图可知利用太阳能使化学反应发生，则太阳能转化为化学能，A正确；
B．由图可知总反应为水分解生成氧气、氢气，则SO2和I2对总反应起到了催化剂的作用，B正确；
C．由盖斯定律可知，I+II+III得到H2O(l)═H2 (g)+O2(g) △H=(-213kJ mol-1)+(+327kJ mol-1)+(+172kJ mol-1)=+286 kJ mol-1，C错误；
D．催化剂降低反应的活化能，不影响焓变，则该过程降低了水分解制氢反应的活化能，但总反应的△H不变，D正确；
故答案为：C。
10．A
【详解】A．由图像可知0~30min时间段内，M的浓度变化为，Z的浓度变化为0.125，即反应②中M的浓度变化为0.125，故反应①中M的浓度变化为(，即Y的浓度变化为0.075，所以0~30min时间段内，Y的平均反应速率，故A错误；
B．由可得：，且，，则Y、Z的浓度变化之比，所以反应开始后，Y、Z的浓度变化保持不变，故B正确；
C．根据A项计算，参加反应②的M所占的比例为，故如果反应能进行到底，反应结束时62.5%的M转化为Z，故C正确；
D．反应②的速率较大，所以反应①的活化能比反应②的活化能大，故D正确；
答案选A。
11． 2FeC2O4 2H2O+H2O2+3K2C2O4+H2C2O4=2K3[Fe(C2O4)3] 3H2O 否 取适量晶体加热，将加热后的固体残留物溶解在稀硫酸中，滴加溶液。若溶液呈血红色则晶体中含有铁元素，反之则无
【详解】(1)为共价化合物，其电子式为 ；
(2)由原子守恒可知，该反应的化学方程式为2FeC2O4 2H2O+H2O2+3K2C2O4+H2C2O4=2K3[Fe(C2O4)3] 3H2O；
(3)草酸被氧化生成水和二氧化碳，该反应方程式为；
(4)因，K值越大，说明生成的配合物越稳定，已知，说明远远比稳定，向溶液中加入溶液，中的不能与反应转化为，也就不能显示血红色，无法验证铁元素；检验铁元素的方案为取适量晶体加热，取固体残留物溶解在稀硫酸中，取上层清液于试管中，滴加溶液，若溶液呈血红色则晶体中有铁元素，反之则无。
12．(1)
(2) b 容器容积迅速缩小至原来的一半时，N2分压变为原来的2倍；其他条件不变时，容器容积减小，压强增大，平衡向气体体积减小的方向移动，即该平衡逆向移动，所以N2分压先变为原来的2倍，后逐渐减小
(3)0.48
【解析】（1）
密闭容器中0.1mol NH3总压为200kPa，则如图t1时H2的分压为120kPa，则H2的物质的量n(H2)=，则用H2的浓度变化表示的反应速率v(H2)=；
（2）
t2时刻容器体积迅速缩小到原来的一半，则N2的分压迅速增大到原来的2倍，则cd错误；压强增大，化学平衡向气体总体积减小的方向移动，即化学平衡逆向移动，导致N2的分压应比原来2倍小，则b正确，a错误，故合理选项是b；
（3）
在该温度下，达到平衡时，p(N2)=40kPa=0.4pθ、p(H2)=120kPa=1.2pθ、p(NH3)=120kPa=1.2pθ，则Kθ=。
13． 2∶1∶1 0.25mol·L-1·min-1 BDF 0.75mol·L-1 3mol 0.05mol·L-1·min-1 2
【详解】(1)①由图像可知N、M、P的物质的量变化之比等=(8-2):(5-2):(4-1)=2∶1∶1，化学方程式的系数比等于物质的量变化之比，故a∶b∶c=2∶1∶1；
②1～3min内以M的浓度变化表示的平均反应速率为=0.25mol·L-1·min-1；
③A.3 min时，M与N的物质的量相等，但是此时不平衡，故A错误；B.P的质量不随时间的变化而变化，则反应达到了平衡，故B正确；C.混合气体的总物质的量一直不变，故总物质的量不变不一定达到了平衡，故C错误；D.单位时间内每消耗a mol N，同时消耗b mol M，正逆反应速率相等，反应达到了平衡，故D正确；E.混合气体的压强一直不变，故压强不随时间的变化而变化不一定达到平衡，故E错误；F.M的物质的量浓度保持不变，正逆反应速率相等，达到了平衡，故F正确；故选BDF；
(2)根据题意
2b=0.5mol/L，b=0.25mol/L；(a-3b):(a-b)=3:5，a=6b=1.5 mol/L
①5min后A的浓度为0.75 mol·L-1；
②开始B的浓度为1.5 mol/L，B的物质的量为3 mol；
③B的反应速率为=0.05mol·L-1·min-1；
④C的平均反应速率是0.1 mol·L-1·min-1，B的反应速率为0.05 mol·L-1·min-1，根据速率之比等于系数比，x=2。
14． CH4+2H2O4H2+CO2 C(s)+2H2O(g)= CO2(g)+2H2(g)或C(s)+ CO2(g)=2CO(g) a b c 降低 CaO+ CO2= CaCO3，CaCO3覆盖在CaO表面，减少了CO2与CaO的接触面积
【分析】(1)①甲烷和水蒸气反应生成H2和CO2，结合质量守恒书写化学方程式；
②三个反应还涉及到氢气和二氧化碳反应生成C和水的反应；
③水过量，可分别与CH4、CO、C等反应；
④由图像可知，CaO消耗率曲线斜率减小，则CaO消耗率降低；过多的二氧化碳可与氢气反应，导致氢气的体积分数减小。
【详解】(1)①由于生成物为H2和CO2，其物质的量之比为4：1，反应物是甲烷和水蒸气，因而反应方程式为CH4 + 2H2O= 4H2 + CO2；
②ⅰ-ⅱ可得CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g),设为ⅳ，用ⅳ-ⅲ可得C(s)+CO2(g)=2CO(g)，因为还需利用C(s)+CO2(g)=2CO(g)反应的焓变；
③初始反应n(H2O):n(CH4)=2：1，说明加入的水蒸气过量，又反应器中反应都存在一定可逆性，根据反应ⅰ知水蒸气浓度越大，甲烷的转化率越高，a正确；根据反应ⅱ知水蒸气浓度越大，CO的转化率越高，b正确；ⅰ和ⅱ产生氢气，使得氢气浓度变大，抑制反应ⅲ，积炭生成量减少，c正确；
④t1时CaO消耗率曲线斜率减小，因而单位时间内CaO的消耗率降低，H2体积分数在t1之后较少，结合CaO+H2O=Ca(OH)2可知水蒸气浓度较小，反应器内反应逆向反应，氧化钙很难和CO2反应，因而失效。
【点睛】应用盖斯定律进行简单计算的基本方法是参照新的热化学方程式(目标热化学方程式)，结合原热化学方程式(一般2～3个)进行合理“变形”，如热化学方程式颠倒、乘除以某一个数，然后将它们相加、减，得到目标热化学方程式，求出目标热化学方程式的ΔH与原热化学方程式之间ΔH的换算关系。
15． 秒表(或计时器)、温度计 淀粉溶液 ＞ 60 2 保持溶液总体积不变 其他条件不变时，升高温度或者增大反应物的浓度，反应速率均增大
【详解】(1)酸性溶液在空气中被氧化成碘单质，氧气被还原为H2O，反应的离子方程式：；
(2)为了记录时间和测定准确的温度，实验中用到的计量仪器除量筒外，还需要秒表(或计时器)、温度计；
(3)反应产生碘单质，淀粉遇碘变蓝，可用来指示反应，则滴加的指示剂名称是淀粉溶液；
(4) ①已知温度每升高，反应速率增大为原来的2倍，则40℃的时间为30℃的一半，则t1应为120s，而的溶液反应，80s就显色，则c>0.5；
②50℃的时间为30℃的，上表中240s×=60s；
(5)控制溶液的总体积相同，则实验i和实验iii的溶液体积相同，2，实验中加入蒸馏水的目的是保持溶液总体积不变；
(6)通过实验I、Ⅱ，本小组得出的实验结论为：其他条件不变时，升高温度或者增大反应物的浓度，反应速率均增大。
16．(1) 对实验无影响 滴加NaOH溶液至
(2) 和
(3) Mg和溶液反应使溶液中的被消耗，反应体系的碱性增强，不利于释放 当容器中反应物量大时，产生的热量会加速溶液分解
【解析】(1)
碳酸氢钠溶液呈碱性，原因是碳酸氢根水解，离子方程式为：；实验组1中用的是溶液，实验现象与对照组一样，则说明对实验无影响；为了控制变量与对照组一致，实验组2应在1mo/L 溶液中滴加NaOH溶液至；故答案为：；对实验无影响；滴加NaOH溶液至；
(2)
同学向反应容器中滴加几滴洗洁精，形成大量泡沫时点燃气泡，听到有爆鸣声，说明该气体可燃，应该含有氢气，再将产生的气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，应该含有二氧化碳，由此推测气体成分为和；
溶液可以通过自耦电离产生，该反应的平衡常数为：，故答案为：和；；
(3)
由图像可知，加入Mg条后，释放受到抑制，原因是Mg和溶液反应使溶液中的被消耗，反应体系的碱性增强，不利于释放；实验时取少量溶液、少量镁条的原因是当容器中反应物量大时，产生的热量会加速溶液分解；故答案为：Mg和溶液反应使溶液中的被消耗，反应体系的碱性增强，不利于释放；当容器中反应物量大时，产生的热量会加速溶液分解。
17．(1) 0.15
(2)加入催化剂
(3)AB
(4) 41.7 是
【解析】（1）
由图可知，A、B为反应物，C、D为生成物，A、B、C、D的系数比为(2.5-1.7)mol：(2.4-1.4)mol：1.2mol：0.8mol=4：5：6：4，该反应的化学方程式为4A(g)+5B(g) 6C(g)+4D(s)；0～2min内用C表示的化学反应速率，故答案为：4A(g)+5B(g) 6C(g)+4D(s)；0.15；
（2）
由图像可知，在2min时图像斜率变大，反应加快，反应达到平衡状态时平衡量不变，则改变条件为使用了催化剂，故答案为：加入催化剂；
（3）
A.反应正向气体分子数减小，反应体系内气体的压强不再发生变化，混合气的总物质的量不变，反应达到平衡状态，故A正确；
B.反应容器容积一定，反应体系内气体的密度不再发生变化时，混合气的总质量不变，反应达到平衡状态，故B正确；
C.A与C的浓度之比为6：4，无法判断正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡状态，故C错误；
D.当有1molA被消耗的同时有1molC被消耗，正逆反应速率不相等，反应未达平衡状态，故D错误；
故答案为：AB；
（4）
起始时A的物质的量为2.5mol，B的物质的量为2.4mol，反应至某时刻，B的反应量为5xmol，则此时A的物质的量为(2.5-4x)mol，B的物质的量为(2.4-5x)mol，C的物质的量6xmol，混合气的总物质的量为(2.5-4x)mol+(2.4-5x)mol+6xmol=(4.9-3x)mol，同温同压条件下，体系内气体的压强比等于物质的量之比，则有，解得x=0.2，则此时B物质的转化率为×100%≈41.7%，B的反应量为5×0.2mol=1mol，由图像可知，反应达到平衡状态时恰好有1molB反应，故反应达到平衡状态，故答案为：41.7；是。
18．(1) 反应产生气泡快慢或反应完成的先后或试管壁的冷热程度 控制阴离子相同，排除阴离子的干扰
(2)时间(或收集一定体积的气体所需要的时间)
(3)
(4)
【解析】（1）
该反应中产生气体，而且反应放热，所以可根据反应产生气泡快慢或反应完成的先后或试管壁的冷热程度来判断；H2O2分解的催化作用有可能是氯离子起的作用，改为Fe2(SO4)3使阴离子相同，这样可以控制阴离子相同，排除阴离子的干扰，更为合理；故答案为：反应产生气泡快慢或反应完成的先后或试管壁的冷热程度；控制阴离子相同，排除阴离子的干扰；
（2）
反应是通过反应速率分析的，根据v=，所以，实验中需要测量的数据是时间(或收集一定体积的气体所需要的时间)．故答案为：时间(或收集一定体积的气体所需要的时间)；
（3）
由图像可以看出，反应中X、Y的物质的量减小，Z的物质的量增多，则X、Y为反应物，Z为生成物，且△n(X)：△n(Y)：△n(Z)=0.1mol：0.3mol：0.2mol=1：3：2，则反应的化学方程式为：，故答案为：；
（4）
A的平均反应速率为。
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