专题2《化学反应速率与化学平衡》单元检测题（含解析）2022-2023学年上学期高二苏教版（2019）高中化学选择性必修1
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| 名称 | 专题2《化学反应速率与化学平衡》单元检测题（含解析）2022-2023学年上学期高二苏教版（2019）高中化学选择性必修1 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 439.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-06-26 15:44:38 | ||
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文档简介
专题2《化学反应速率与化学平衡》单元检测题
一、单选题
1．已知图1为一定温度下，压强与化学反应速率的关系曲线，图2为压强一定时，C％与温度、时间的关系曲线(图中C％表示某反应物在体系中的百分含量)。同时符合以下两个图示的反应是
A．
B．
C．
D．
2．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可以改变反应的 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
3．图为工业合成氨以及氨催化氧化制硝酸的流程示意图。下列说法不正确的是
A．物质B是未反应完全的氮气和氢气，通过循环投料，可以提高原料利用率
B．物质A是空气，其中的O2在吸收塔中氧化NO，使之能被水充分吸收生成硝酸
C．为提高原料价格更高的的转化率，应向合成塔通入过量的空气以提高N2浓度
D．尾气中的氮氧化物可使用碱性的Na2CO3溶液吸收，或使用NH3将氮氧化物还原为N2
4．一步合成甲基丙烯酸甲酯的反应如下(其他产物已省略)。科学家为了研究甲醇的脱氢过程对反应速率的影响，进行了下表所示动力学同位素效应实验(其他条件均相同)。
实验编号 反应物 反应速率常数 数据分析
Ⅰ 丙酸甲酯 甲醇()
Ⅱ 丙酸甲酯 氘代甲醇D1()
Ⅲ 丙酸甲酯 氘代甲醇D2()
下列说法正确的是
A．、和互为同素异形体
B．相比于甲醇，氘代甲醇参与的反应活化能较小
C．相比于C—H键，C—D键断裂的速率较慢
D．相比于O—H键，C—H的断裂对反应速率的影响较小
5．Fenton法常用于处理含难降解有机物p-CP的工业废水，在调节好pH和Fe2+浓度的废水中加入H2O2，使产生的羟基自由基氧化降解污染物p-CP。控制p-CP的初始浓度相同，其余实验条件见下表，探究有关因素对该降解反应速率的影响。下列说法正确的是
实验编号 H2O2溶液(6.0×10-3mol·L-1) Fe2+溶液(0.30×10-3mol·L-1) 蒸馏水 pH 温度
V/mL V/mL V/mL T/K
① 1.5 3.5 10 3 298
② 1.5 3.5 10 3 313
③ 3.5 3.5 x 3 298
④ 1.5 4.5 9 3 298
⑤ 1.5 3.5 10 10 298
A．实验④、⑤的目的是探究蒸馏水的用量对p-CP降解速率的影响
B．实验②、④探究的是其它条件不变时，温度对p-CP降解速率的影响
C．实验③中，x=10
D．实验测得温度过高时，降解反应速率减小，可能的原因是H2O2受热分解
6．化学知识和技术的发展离不开伟大的化学家。下列人物与其贡献不匹配的是
A．侯德榜——工业制备烧碱 B．勒夏特列——化学平衡的移动
C．哈伯——利用氮气和氢气合成氨 D．盖斯——反应热的计算
7．某小组进行如图实验。欲使溶液红色加深，下列操作或分析正确的是
A．再滴加3～5滴饱和FeCl3溶液
B．再滴加3～5滴0.01mol/LNaOH溶液
C．加入少量KCl固体
D．对溶液降温，也可观察到溶液红色加深，说明反应为：FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl ΔH>0
8．对于反应X2(g)+3Y2(g)2XY3(g) ，以下表示的反应速率中，速率最大的是
A．(X2)=0.4 mol L-1 min-1 B．(XY3)=2.4 mol L-1 min-1
C．(Y2)=0.8 mol L-1 min-1 D．(X2)=0.01mol L-1 s-1
9．在密闭容器中进行反应：X2(g)＋3Y2(g) 2Z(g)，其中 X2、Y2、Z 的起始浓度分别为0.1 mol·L-1、0.4 mol·L-1、0.2 mol·L-1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是
A．c(Z)=0.4 mol·L-1
B．c(Y2)=0.1 mol·L-1
C．c(X2)=0.15mol·L-1 且 c(Z)=0.25mol·L-1
D．c(X2)=0.05 mol·L-1 且 c(Z)=0.3 mol·L-1
10．H2NCOONH4是工业上由氨合成尿素的中间产物。在一定温度下、容积不变的密闭容器中发生反应H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)，能说明该反应达到平衡状态的是
①混合气体的平均相对分子质量不变
②每生成17 g NH3的同时消耗22 gCO2
③NH3的体积分数保持不变
④混合气体的密度保持不变
⑤c(NH3)∶c(CO2)=2∶1
⑥容器中压强不变
A．①③⑤⑥ B．①③④ C．②④⑥ D．①④⑥
11．已知反应A(g)+3B(g)2C(g)+D(s)，1molA和3molB在2L密闭容器中进行上述反应，若2min后，测得C的浓度为0.2mol/L，则下列说法正确的是
A．v(D)=0.05mol/(L min) B．v(B)=0.15mol/(L min)
C．3v(B)=2v(C) D．A的转化率为40%
12．变色硅胶干燥剂含有，根据颜色可判断干燥剂是否已经失效。已知呈粉红色，呈蓝色，为无色。现将溶于水，加入浓盐酸后，溶液由粉红色变为蓝色，存在以下平衡： ，将该溶液分为三份做实验，溶液的颜色变化如下：
装置 序号 操作 现象
① 将试管置于冰水浴中 溶液均呈粉红色
② 加水稀释
③ 加少量固体
以下结论或解释正确的是
A．由实验①可知：
B．由实验②可推知加水稀释，浓度商Q＜K，平衡逆向移动
C．由实验③可知：络合能力比络合能力弱
D．变色硅胶干燥剂含有主要起干燥作用
13．在某温度下，发生反应。在四种不同情况下测得的反应速率分别为：
①②
③④
下列有关反应速率的比较中正确的是
A．④>③=②>① B．③=②<④<① C．①>②>③>④ D．④>③>②>①
二、填空题
14．某酸性工业废水中含有。光照下，草酸()能将其中的今转化为。某课题组研究发现，少量铁明矾能对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：
(1)在25下，控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同，调节不同的初始pH和一定浓度的草酸溶液用量，作对比实验，完成以下实验设计表(表中不要留空格)。
实验编号 初始pH 废水样品体积/mL 草酸溶液体积/mL 蒸馏水体积/mL
① 4 ___________ 10 30
② 5 60 10 ___________
③ ___________ 60 ___________ 20
测得实验①和②溶液中的浓度随时间变化关系如图所示。
(2)实验①和②的结果表明___________对该反应的速率有影响。
(3)该课题组对铁明矾中起催化作用的成分提出如下假设(请你完成假设二和假设三)：
假设一：起催化作用；
假设二：___________；
假设三：___________；……
(4)请你设计实验验证上述假设一完成下表中内容[除了上述实验提供的试剂外，可供选择的药品有、、、等。溶液中的浓度可用仪器测定]。
实验方案(不要求写具体操作过程) 预期实验结果和结论
取___________代替实验①中的铁明矾，控制其他反应条件与实验①相同，进行对比实验 反应进行相同时间后：若溶液中的浓度，则假设一成立；若溶液中的浓度___________，则假设一不成立
15．合成氨工业中原料气(H2、CO的混合气)在进入合成塔前常用醋酸亚铜氨溶液来吸收原料气中的CO：Cu(NH3)2Ac(aq)+CO(g) Cu(NH3)2Ac·CO(aq) △H=-Q kJ/mol(Q>0)，吸收CO后的溶液经过适当处理又可以重新生成醋酸亚铜氨。
(1)写出该反应的平衡常数表达式K=_________；升高温度K值将_____（选填“增大”“减小”“不变”）。
(2)必须除去原料气中CO的原因是_______，欲充分吸收CO，适宜的条件是________（选填序号）
a.升高温度 b.增大压强 c.增大醋酸亚铜氨溶液浓度
吸收CO时，溶液中Cu(NH3)2Ac和Cu(NH3)2Ac·CO的浓度(mol/L)变化情况如下：
0 min 30 min 45 min 60 min 90 min
Cu(NH3)2Ac 2.0 1.2 0.9 0.9 1.8
Cu(NH3)2Ac·CO 0 a 1.1 1.1 0.2
(3)前30 min Cu(NH3)2Ac的平均反应速率为____________；
(4)60 min时改变的条件可能是____________。
16．硫酸工业中SO2转化为SO3是重要的反应之一，常压和催化剂作用下在2L恒容的密闭容器中充入0.8molSO2和2molO2发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，SO2的平衡转化率随温度的变化如下表所示：
温度(℃) 450 500 550 600
SO2的平衡转化率% 97.5 95.8 90.50 80.0
(1)由表中数据判断该反应逆反应的ΔH________0（填“＞”、“＝”或“＜”）。
(2)能判断该反应达到平衡状态的是___________。
A．容器的压强不变
B．混合气体的密度不变
C．c(SO2)=c(SO3)
D．混合气体中SO3的浓度不变
E．v正(SO2)=v正(SO3)
(3)某温度下经2min反应达到平衡后c(SO2)=0.08mol·L－1。
①0-2min之间，O2的反应速率为____________________________。
②此时的温度为_________。
③此温度下的平衡常数为_____________（用最简化的分数表示）。
(4)硫酸工业上该反应采用450℃的高温，但没有使用高压，其理由是_________________________________________________________________________________________。
17．在一定条件下，xA+yB zC的反应达到平衡.
(1)已知A、B、C都是气体，在减压后平衡向逆反应方向移动，则x、y、z之间的关系是___。
(2)已知C是气体，且x+y=z，在增大压强时，如果平衡发生移动，则向____移动.(填“正向”、“逆向”、“无法判断”)
(3)已知B、C是气体，当其他条件不变，增大A的物质的量时，平衡不移动，则A是_____态.(填“气”、“液”、“固”)
(4)加热后C的质量分数减少，则正反应是_____热反应。
三、实验题
18．某研究性学习小组利用草酸溶液(H2C2O4为二元弱酸，能被强氧化剂氧化成CO2)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”，实验设计如下：(假设溶液混合时体积可以加和)
实验序号 实验温度(K) 酸性KMnO4溶液 草酸溶液 去离子水 溶液褪色时间
c(mol/L) V(mL) c(mol/L) V(mL) V(mL) t(s)
① 298 0.02 2.0 0.10 4.0 0 t1
② T 0.02 2.0 0.10 3.0 a 8.0
③ 343 0.02 2.0 0.10 3.0 a t2
④ 373 0.02 2.0 0.10 3.0 a t3
(1)写出草酸与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式：___。
(2)乙同学欲通过实验①、②探究反应物浓度对该反应速率的影响，则a=___，T=___，若t1<8s，可以得出的结论是：___。
(3)通过比较实验②、③的结果，可以探究___变化对化学反应速率的影响。
(4)丙同学在实验④条件下进行该反应，结果却发现反应产生了二组分混合气体。元素分析测得该混合气体的含氧质量分数低于CO2。溶液完全褪色后发现体系中残余的草酸浓度明显低于其他三组实验。丙同学猜测在实验④中出现了草酸分解的副反应。试写出实验④中草酸分解的化学方程式：___。
19．控制变量法是指实验中只有一个变量，从而直接得出因果关系。根据反应2KMnO4+ 5H2C2O4 +3H2SO4=2MnSO4 +10CO2↑+8H2O+ K2SO4设计下列实验探究外界条件对反应速率的影响：
试管编号 实验目的 KMnO4溶液 H2C2O4溶液 MnSO4 温度
浓度/(mol·L-1) 体积/mL 浓度/(mol·L-1) 体积/mL
I 为实验II~IV作参照 0.01 4.0 0.10 2.0 0 室温
II 0.01 4.0 0.20 2.0 0 室温
III 0.01 4.0 0.10 2.0 0 冰水浴
IV 探究催化剂对反应速率的影响 0.01 4.0 a b 加黄豆大小 室温
(1)实验II的目的是_______； 实验II褪色的时间比实验I的短，是因为_______(用活化分子和有效碰撞的概念解释)。
(2)实验Ⅲ的目的是_______；实验I褪色的时间比实验Ⅲ的短，是因为_______(填字母)。
A．单位体积内活化分子数目不变 B．活化分子百分数提高
C．较高能量分子碰撞频率不变 D．有效碰撞的几率提高
(3)实验IV缺少的数据a、b依次为_______、_______。
(4)测得实验IV比实验I褪色时间短得多。若将4.0 mL0.01 mol·L-1 KMnO4溶液逐滴滴入4.0mL0.10mol·L-1H2C2O4溶液中，发现紫色褪去的时间先慢后快，可能原因是_______。
四、计算题
20．在一定条件下，生产化工产品C的反应如下： A（g）＋B（g）2C（g） H < 0 T ℃时，向1 L密闭容器中充入1.0 mol A（g）、1.0 mol B（g），反应过程中C（g）的浓度随时间变化如图所示。
（1）0 ~10 min内，υ（C） =_____mol/（L·min）。
（2）仅升高温度，平衡向______（填“正”或“逆”）反应方向移动。
（3）平衡时，A的转化率是______。
（4）该温度下，此反应的化学平衡常数数值为______。
21．恒温下，将amolN2与bmolH2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中，发生如下反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。
(1)若反应进行到某时刻t时，nt(N2)=13mol，nt(NH3)=6mol，计算a的值：_____。
(2)反应达到平衡时，混合气体的体积为716.8L(标况下)，其中NH3的含量(体积分数)为25%。计算平衡时NH3的物质的量：_。
(3)原混合气体中，a∶b=_____。
(4)达到平衡时，N2和H2的转化率之比α(N2)∶α(H2)=____。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【分析】从图可看出，压强增大，逆反应速率增大更多，平衡逆向移动，所以该反应的正反应方向是气体的化学计量数增大的反应；从图可看出升高温度，反应物在体系中的百分含量增大，平衡逆向移动，所以该反应的正反应方向是放热反应。
【详解】A．正反应是放热反应，且气体的化学计量数增大，A正确；
B．正反应是吸热反应，B错误；
C．正反应是放热反应，但气体的化学计量数减小，C错误；
D．正反应是吸热反应，D错误；
故选：A。
2．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。
3．C
【分析】氮气和氢气合成塔中合成氨气，含有氨气的混合气体进入氨分离器得到氨气，氨气在氧化炉中催化氧化生成NO，NO和空气中氧气结生成NO2，NO2、O2和水反应得到硝酸，最后尾气处理防止污染环境，据此解答。
【详解】A．物质B可以循环利用，合成氨反应是可逆反应，因此是未反应完全的氮气和氢气，通过循环投料，提高原料利用率，A正确；
B．根据以上分析可知物质A是空气，其中的在吸收塔中氧化，使之能被水充分吸收生成硝酸，B正确；
C．为提高原料价格更高的的转化率，可以及时分离氨气，氢气和氮气循环利用，空气中含有氧气等杂质，不应向合成塔通入过量的空气以提高氢气的转化率，C错误；
D．硝酸的酸性强于碳酸，因此尾气中的氮氧化物可使用碱性的溶液吸收，另外氮氧化合物具有氧化性，可以使用将氮氧化物还原为，D正确；
答案选C。
4．C
【详解】A.同素异形体是同一种元素组成的不同种单质，、和为化合物，不是互为同素异形体，A错误；
B.根据速率常数，，，甲醇参与反应时反应速率常数更大，反应速率更快，则反应的活化能更小，B错误；
C.由B可知，甲醇参与反应时反应速率更快，则相比于C—H键，C—D键断裂的速率较慢，C正确；
D.由实验Ⅱ和Ⅲ分析可知，氘代甲醇D1参与的反应速率更慢，则相比于O—H键，C—H的断裂对反应速率的影响更大，D错误；
答案选C。
5．D
【分析】利用控制变量法探究某一因素对化学反应速率的影响时，应保证其他反应条件均相同。①是空白对照组，实验②是探究温度对p-CP降解速率的影响，实验③是探究H2O2溶液浓度对p-CP降解速率的影响，实验④是探究Fe2+浓度对p-CP降解速率的影响，实验⑤是探究pH对p-CP降解速率的影响。
【详解】A．实验④、⑤有两个变量，一个是Fe2+溶液的体积，另一个是蒸馏水的体积，不能探究蒸馏水的用量对p-CP降解速率的影响，故A错误；
B．实验②、④有三个变量，分别是温度、Fe2+溶液的体积和蒸馏水的体积，因此实验②、④不能探究其它条件不变时，温度对p-CP降解速率的影响，故B错误；
C．实验①、③是探究H2O2溶液浓度对p-CP降解速率的影响，则实验①和③溶液的总体积应保持一致，则x=15-3.5-3.5=8，故C错误；
D．H2O2不稳定、受热易发生分解，所以实验测得温度过高时，降解反应速率减小，故D正确；
答案选D。
6．A
【详解】A．侯德榜先生的贡献是联合制碱法制备纯碱，而不是烧碱，A符合题意；
B．化学平衡移动原理又称勒夏特列原理，即化学平衡移动原理由勒夏特列提出，B不符合题意；
C．哈伯利用N2与H2反应合成氨，哈伯因为在合成氨方面的巨大贡献而获得诺贝尔奖，C不符合题意；
D．盖斯先生的贡献是提出了盖斯定律用于计算反应热，D不符合题意；
故答案选A。
7．A
【详解】A．KSCN溶液与FeCl3溶液反应的离子方程式为Fe3++3SCN- Fe(SCN)3，再滴加3~5滴饱和FeCl3溶液，溶液中Fe3+的浓度增大，平衡向正反应方向移动，Fe(SCN)3的浓度增大，溶液红色加深，故A正确；
B．KSCN溶液与FeCl3溶液反应的离子方程式为Fe3++3SCN- Fe(SCN)3，再滴加3~5滴0.01mol/L NaOH溶液，氯化铁溶液与氢氧化钠溶液反应，溶液中Fe3+的浓度减小，平衡向逆反应方向移动，Fe(SCN)3的浓度减小，溶液红色变浅，故B错误；
C．KSCN溶液与FeCl3溶液反应的离子方程式为Fe3++3SCN- Fe(SCN)3，加入少量KCl固体，溶液中Fe3+和SCN-的浓度不变，平衡不移动，溶液红色不变，故C错误；
D．KSCN溶液与FeCl3溶液反应的离子方程式为Fe3++3SCN- Fe(SCN)3，对溶液降温，也可观察到溶液红色加深，说明平衡向正反应方向移动，ΔH＜0，故D错误；
故答案选A。
8．B
【详解】比较化学反应速率时，需根据同一时间段内不同物质表示的反应速率之比等于化学计量系数比进行转换为同一物质相同的单位表示的数值再进行比较，现我们将各物质均转化为用X2表示，则有：
A．(X2)=0.4 mol L-1 min-1；
B．当(XY3)=2.4 mol L-1 min-1时，(X2)=1.2 mol L-1 min-1；
C．当(Y2)=0.8 mol L-1 min-1时，(X2)=mol L-1 min-1；
D．(X2)=0.01mol L-1 s-1= 0.01×60 mol L-1 min-1=0.6 mol L-1 min-1；故最快的是B，故答案为：B。
9．D
【详解】由于反应X2(g)＋3Y2(g) 2Z(g)是一个可逆反应，故各物质均不可能完全转化，假设反应往正方向完全反应，故有：，假设反应往逆方向完全进行，则有：
综合得出：0故选D。
10．C
【分析】H2NCOONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g)，反应物为固体，生成物为气体，化学反应达到化学平衡状态时，正逆反应速率相等且不等于0，各物质的浓度不再发生变化，由此衍生的一些物理量不发生变化，以此进行判断。
【详解】①因反应物H2NCOONH4为固体，则混合气体的平均相对分子质量等于=26恒不变，所以混合气体的平均相对分子质量不变，不能说明反应达到平衡状态，①错误；
②每生成22g CO2的同时必然生成17g NH3，同时消耗17g NH3，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，②正确；
③由反应方程式可知，NH3的体积分数为×100%恒不变，所以NH3的体积分数保持不变，不能说明反应达到平衡状态，③错误；
④由于反应物H2NCOONH4是固体，没有达到平衡状态前，气体质量会变化，容器体积不变，则混合气体的密度也会发生变化，所以密度不变，说明反应达到了平衡状态，④正确；
⑤因氨气和二氧化碳均为生成物，所以c(NH3):c(CO2)恒等于2:1，不能说明反应达到平衡状态，⑤错误；
⑥该反应为非等体积反应，恒温恒容条件下压强不变，可以说明反应达到平衡状态，⑥正确；
②④⑥正确，故选C。
11．B
【详解】A．D为固体，不能用来表示反应速率，A错误；
B．根据速率之比等于化学计量数之比可得v(B)=×v(C)=×0.1mol/(L min) =0.15mol/(L min)，B正确；
C．根据速率之比等于化学计量数之比可得2v(B)=3v(C)，C错误；
D．C的浓度变化0.2mol/L，则A的浓度变化0.1mol/L，A的物质的量变化0.1mol/L×2L=0.2mol，因此A的转化率为×100%=20%，D错误；
故选B。
12．A
【详解】A．由实验①可知，将试管置于冰水浴中，溶液呈粉红色，说明温度降低平衡向逆向移动，逆向放热，正向吸热，△H >0，故A正确；
B．由实验②可知，加水稀释时，溶液均呈粉红色，平衡逆向移动，Q > K，故B错误；
C．由实验③可知加，少量ZnCl2固体，溶液呈粉红色，说明平衡向逆向移动，氯离子浓度减小，Zn2+络合Cl-能力比Co2+络合Cl-能力强，故C错误；
D．根据题意可知，的作用是：根据颜色可判断干燥剂是否已经失效，故D错误；
故选A。
13．A
【详解】不同物质表示的速率之比等于其化学计量数之比，故各物质表示的反应速率与其化学计量数之比越大，反应速率越快，①=0.0075mol (L s)-1②=0.20mol (L s)-1③=0.20mol (L s)-1④=0.2255mol (L s)-1反应速率④>③=②>①，故A正确；
答案：A。
14． 60 30 4或5 20 溶液的pH 起催化作用起催化作用(两空答案不分先后) 等物质的量 大于实验①中的号浓度 等于实验①中的片浓度
【分析】根据速率影响的外界因素进行分析，做对比实验时利用控制变量法，保持其它条件不变，只改变其中一种条件，注意在改变浓度时，实质改变了溶液体积，为保持其它变量不变，需加水进行保持相同。
【详解】(1)①②中pH不同，是探究pH对速率的影响；做对比试验时，除了探究的量不同外，其它条件必须完全相同，所以①中废水条件为60mL、②中蒸馏水体积为30mL；试验中总体积必须相等，所以③中醋酸体积为20mL，其pH为5，以便通过②、③探究草酸浓度对反应速率的影响，故答案为：① 60 ② 30③ 5、20；
(2)由实验①②表明溶液pH越小，反应的速率越快，所以溶液pH对该反应的速率有影响，故答案为：溶液pH对该反应的速率有影响；
(3)根据铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]组成分析，Al3+起催化作用；起催化作用，
故答案为：Al3+起催化作用；起催化作用；
(4)要证明Fe2+起催化作用，需做对比实验，再做没有Fe2+存在时的实验，所以要选[Al2Fe(SO4)4·24H2O]；用等物质的量K2SO4、Al2(SO4)3·24H2O代替实验①中的铁明矾，控制其他反应条件与实验①相同，进行对比实验，反应进行相同时间后，若溶液中c()大于实验①中c()，则假设一成立；若两溶液中的c()相同，则假设一不成立；故答案为：等物质的量K2SO4、Al2(SO4)3·24H2O；大于实验①中的浓度；等于实验①中的浓度。
【点睛】注意控制变量法，所加入水需要保持溶液的总体积不变。根据改变一个量进行判断对反应速率的影响。
15． 减小 防止催化剂中毒 bc 0.027 mol/(L min) 升高温度
【分析】(1)化学平衡常数，是指在一定温度下，可逆反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值，据此书写；
该反应的正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小；
(2)CO会导致催化剂中毒；根据平衡移动分析吸收CO的条件；
(3)计算Cu(NH3)2Ac浓度变化量，再根据v=计算；
(4)由表中数据可知，45 min时到达平衡，60 min到90 min，Cu(NH3)2Ac浓度增大0.9 mol/L，Cu(NH3)2Ac CO浓度减小0.9 mol/L，等于化学计量数之比，且速率比0～30min快，应是改变条件平衡向逆反应方向移动，且加快反应速率，据此解答。
【详解】(1)Cu(NH3)2Ac(aq)+CO(g) Cu(NH3)2Ac CO(aq)平衡常数表达式K= ，该反应的正反应是放热反应，以升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，因此平衡常数K减小；
(2)CO会导致催化剂中毒，因此必须除去原料气中CO，以防止催化剂中毒；
a.该反应正反应为放热反应，升高温度向逆反应方向移动，不利于CO吸收，a错误；
b.正反应为气体体积减小的反应，增大压强平衡向正反应方向移动，有利于CO吸收，b正确；
c.增大醋酸亚铜氨溶液浓度，平衡向正反应方向移动，有利于CO吸收，c正确；
故合理选项是bc；
(3)由表中数据可知，前30min内Cu(NH3)2Ac浓度变化为2.0 mol/L-1.2 mol/L=0.8 mol/L，故用Cu(NH3)2Ac的浓度变化表示反应速率为v[Cu(NH3)2Ac]==0.027 mol/(L min)；
(4)由表中数据可知，45 min时到达平衡，60 min到90 min，Cu(NH3)2Ac浓度增大0.9 mol/L，而Cu(NH3)2Ac CO浓度减小0.9 mol/L，恰好等于化学计量数之比，且速率比0～30min快，则改变的反应条件应该是使平衡向逆反应方向移动，且加快反应速率，由于正反应是体积减小的反应，不可能是增大压强，正反应是放热反应，故可能是升高温度。
【点睛】本题考查化学平衡常数表达式的书写、化学平衡影响因素、反应速率的计算与影响因素等，(4)为易错点，学生容易只考虑浓度变化，忽略速率问题导致错误，应该结合反应速率和该反应的特点综合分析判断。
16．(1)＞
(2)AD
(3) 0.08mol L-1 min-1 600℃
(4)采用高压会提升成本，且SO2的转化率在常压时已经比较高，故没有必要采用高压
【解析】(1)
由表中数据可知，温度越高SO2的转化率越低，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，则逆反应为吸热反应，即ΔH＞0。答案为：＞；
(2)
A．该反应为气体分子数减少的可逆反应，对于反应前后体积变化的反应，容器内压强不再发生变化，说明反应达到平衡状态，A项正确；
B．容器中气体的密度，反应前后质量守恒，反应在体积不变的容器中进行，所以气体的密度始终不变，密度不变不能说明反应达到平衡状态，B项错误；
C．浓度相等不能判断反应达到化学平衡状态，C项错误；
D．达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不再改变，反应混合物中，SO3的浓度不再改变，说明反应达到平衡状态，D项正确；
E．在任何时刻都存在v正(SO2)=v正(SO3)，所以不能作为达平衡状态的标志，E项错误；
答案选AD。
(3)
经2min反应达到平衡后c(SO2)=0.08mol·L－1，根据反应方程式可知：反应中转化的c(SO2)=，则反应中转化的c(O2)=，则v(O2)= 。答案为：0.08mol L-1 min-1；
②由①可知，反应中转化的c(SO2)=0.32mol L-1，则SO2的转化率为，对照表中数据可知温度为600℃。答案为：600℃；
③平衡时，c(SO2)=0.08mol·L－1，根据反应方程式，可得出，平衡时c(SO3)= 0.32mol·L－1，c(O2)=0.84mol·L－1，则K=。答案为：；
(4)
由表中数据可知，在常压、450℃时SO2的平衡转化率为97.5%，已经很高了，没有采用高压的必要，而且，采用高压还受动力、设备等条件的限制，提高了成本。所以，硫酸工业上该反应采用450℃的高温，但没有使用高压。故答案为：采用高压会提升成本，且SO2的转化率在常压时已经比较高，故没有必要采用高压。
17． x+y＞z 逆向 液或固 放
【详解】在一定条件下xA+yB zC的反应达到平衡。
（1）已知A、B、C都是气体，在减压后平衡向逆反应方向移动，则逆反应方向一定是气体分子数增大的方向，所以x+y＞z，故答案为：x+y＞z；
（2）已知C是气体，且x+y=z，若A、B都是气体，在增大压强时，平衡不会发生移动；若A、B中只有一种是气体或都不是气体，在增大压强时，平衡一定向逆反应方向移动。因此，如果平衡发生移动，则平衡一定逆向移动，故答案为：逆向；
（3）已知B、C是气体，当其他条件不变，增大A的物质的量时，平衡不发生移动，说明A的浓度不随A的物质的量的增大而增大，则A是非气态物质，即固体或液体，故答案为：液或固；
（4）加热后C的质量分数减少，根据升高温度化学平衡向吸热反应方向移动，可以判断正反应是放热反应，故答案为：放。
18．(1)2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
(2) 1.0 T=298 其他条件相同时，反应物浓度越大，反应速率越快
(3)温度
(4)H2C2O4H2O+CO↑+CO2↑
【分析】探究“外界条件改变对化学反应速率的影响”，注意不同实验次序间的变量，在不同组间探究的变量应是单一变量，实验①、②探究反应物浓度对该反应速率的影响，则T=298 K；实验②、③可以探究温度变化对反应速率的影响。
(1)
草酸与酸性KMnO4溶液混合会生成CO2和Mn2+，离子方程式为：2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O；
(2)
若想通过实验①、②探究反应物浓度对该反应速率的影响，则应只有浓度这一个变量，其他温度和混合溶液体积均一样，所以②的温度也是298K，因①的溶液总体积为6.0mL，所以②也应是6.0mL，因此a=6.0mL-2.0mL-3.0mL=1.0mL；因为浓度①＞②，若t1＜8s，则说明其他条件相同时，反应物浓度越大，反应速率越快；
(3)
对比②、③的实验条件，发现只有温度不同，其他条件均相同，因此可探究温度变化对反应速率的影响；
(4)
在实验④温度较高反应时，出现了草酸分解的副反应，因产生了二组分混合气体并且混合气体的含氧质量分数低于CO2，因此除了产生CO2气体，还产生了CO，所以草酸分解会生成CO和CO2气体，故草酸分解的化学方程式为H2C2O4H2O+CO↑+CO2↑。
19．(1) 探究浓度对反应速率的影响 反应物浓度增大，单位体积内活化分子数增多，有效碰撞次数增多，反应速率加快
(2) 探究温度对反应速率的影响 BD
(3) 0.10 2.0
(4)Mn2+可能是反应的催化剂
【详解】（1）实验Ⅱ和实验Ⅰ只有草酸浓度不同，KMnO4溶液浓度相同，温度也相同，则实验Ⅱ探究的是反应物浓度对反应速率的影响。增大反应物浓度，反应速率加快，所以实验II褪色的时间比实验I的短。增大反应物浓度，可以使单位体积内活化分子数增多，有效碰撞次数增多，反应速率加快。
（2）实验Ⅲ和实验Ⅰ只有温度不同，所以实验Ⅲ探究的是温度对化学反应速率的影响；实验Ⅰ温度比实验Ⅲ高，升高温度，普通分子吸收能量后变为活化分子，单位体积内活化分子数目增多，活化分子百分数也增多，同时由于温度的升高，反应物分子间的碰撞次数增多，其中较高能量的活化分子间的有效碰撞次数也增多，导致反应速率加快，故选BD。
（3）依据控制变量法实验，每次只改变一个条件，实验Ⅳ和实验Ⅰ相比，实验Ⅳ使用了MnSO4，其它条件不变，则a=1.10，b=2.0。
（4）测得实验IV比实验I褪色时间短得多，实验IV和实验I相比，实验Ⅳ使用了MnSO4，其它条件不变，所以实验Ⅳ比实验I反应速率快，可能的原因是Mn2+可能是反应的催化剂。若将4.0 mL0.01 mol·L-1 KMnO4溶液逐滴滴入4.0mL0.10mol·L-1H2C2O4溶液中，发现紫色褪去的时间先慢后快，也验证了生成的Mn2+做反应的催化剂。
20． 0.16 逆 80% 64
【详解】(1)0 10min内，υ(C)= =0.16mol/(L min)，故答案为：0.16；
(2)焓变为负，为放热反应，则升高温度，平衡向逆反应方向移动，故答案为：逆；
(3)10min达到平衡，生成C为1.60mol/L，可知转化的A为0.8mol，平衡时，A的转化率是×100%=80%，故答案为：80%；
(4)该温度下，平衡时A的浓度为0.2mol/L、B的浓度为0.2mol/L、C的浓度为1.6mol/L，此反应的化学平衡常数数值为K= =64，故答案为：64。
21． 16 8mol 2∶3 1∶2
【详解】(1)恒温下，将amolN2与bmolH2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中，发生如下反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，若反应进行到某时刻t时，nt(N2)=13mol，nt(NH3)=6mol，反应生成6mol氨气，则消耗氮气3mol，则a=13+3=16mol；
(2)反应达到平衡时，混合气体的体积为716.8L(标况下)，物质的量为=32mol，其中NH3的含量(体积分数)为25%，则平衡时氨气的总量为32mol×25%=8mol；
(3)反应达到平衡时，混合气体的体积为716.8L(标况下)，物质的量为=32mol，列三段式进行计算：
分析题意可知：a-4+b-12+8=32，a+b=40，由于已知a=16，则b=24；所以原混合气体中，a∶b=16:24=2∶3；
(4)根据问题(3)可知，α(N2)= ×100%=25%；α(H2)= ×100%=50%；所以达到平衡时，N2和H2的转化率之比∶α(N2)∶α(H2)= 25%：50%=1:2。
答案第1页，共2页
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一、单选题
1．已知图1为一定温度下，压强与化学反应速率的关系曲线，图2为压强一定时，C％与温度、时间的关系曲线(图中C％表示某反应物在体系中的百分含量)。同时符合以下两个图示的反应是
A．
B．
C．
D．
2．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可以改变反应的 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
3．图为工业合成氨以及氨催化氧化制硝酸的流程示意图。下列说法不正确的是
A．物质B是未反应完全的氮气和氢气，通过循环投料，可以提高原料利用率
B．物质A是空气，其中的O2在吸收塔中氧化NO，使之能被水充分吸收生成硝酸
C．为提高原料价格更高的的转化率，应向合成塔通入过量的空气以提高N2浓度
D．尾气中的氮氧化物可使用碱性的Na2CO3溶液吸收，或使用NH3将氮氧化物还原为N2
4．一步合成甲基丙烯酸甲酯的反应如下(其他产物已省略)。科学家为了研究甲醇的脱氢过程对反应速率的影响，进行了下表所示动力学同位素效应实验(其他条件均相同)。
实验编号 反应物 反应速率常数 数据分析
Ⅰ 丙酸甲酯 甲醇()
Ⅱ 丙酸甲酯 氘代甲醇D1()
Ⅲ 丙酸甲酯 氘代甲醇D2()
下列说法正确的是
A．、和互为同素异形体
B．相比于甲醇，氘代甲醇参与的反应活化能较小
C．相比于C—H键，C—D键断裂的速率较慢
D．相比于O—H键，C—H的断裂对反应速率的影响较小
5．Fenton法常用于处理含难降解有机物p-CP的工业废水，在调节好pH和Fe2+浓度的废水中加入H2O2，使产生的羟基自由基氧化降解污染物p-CP。控制p-CP的初始浓度相同，其余实验条件见下表，探究有关因素对该降解反应速率的影响。下列说法正确的是
实验编号 H2O2溶液(6.0×10-3mol·L-1) Fe2+溶液(0.30×10-3mol·L-1) 蒸馏水 pH 温度
V/mL V/mL V/mL T/K
① 1.5 3.5 10 3 298
② 1.5 3.5 10 3 313
③ 3.5 3.5 x 3 298
④ 1.5 4.5 9 3 298
⑤ 1.5 3.5 10 10 298
A．实验④、⑤的目的是探究蒸馏水的用量对p-CP降解速率的影响
B．实验②、④探究的是其它条件不变时，温度对p-CP降解速率的影响
C．实验③中，x=10
D．实验测得温度过高时，降解反应速率减小，可能的原因是H2O2受热分解
6．化学知识和技术的发展离不开伟大的化学家。下列人物与其贡献不匹配的是
A．侯德榜——工业制备烧碱 B．勒夏特列——化学平衡的移动
C．哈伯——利用氮气和氢气合成氨 D．盖斯——反应热的计算
7．某小组进行如图实验。欲使溶液红色加深，下列操作或分析正确的是
A．再滴加3～5滴饱和FeCl3溶液
B．再滴加3～5滴0.01mol/LNaOH溶液
C．加入少量KCl固体
D．对溶液降温，也可观察到溶液红色加深，说明反应为：FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl ΔH>0
8．对于反应X2(g)+3Y2(g)2XY3(g) ，以下表示的反应速率中，速率最大的是
A．(X2)=0.4 mol L-1 min-1 B．(XY3)=2.4 mol L-1 min-1
C．(Y2)=0.8 mol L-1 min-1 D．(X2)=0.01mol L-1 s-1
9．在密闭容器中进行反应：X2(g)＋3Y2(g) 2Z(g)，其中 X2、Y2、Z 的起始浓度分别为0.1 mol·L-1、0.4 mol·L-1、0.2 mol·L-1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是
A．c(Z)=0.4 mol·L-1
B．c(Y2)=0.1 mol·L-1
C．c(X2)=0.15mol·L-1 且 c(Z)=0.25mol·L-1
D．c(X2)=0.05 mol·L-1 且 c(Z)=0.3 mol·L-1
10．H2NCOONH4是工业上由氨合成尿素的中间产物。在一定温度下、容积不变的密闭容器中发生反应H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)，能说明该反应达到平衡状态的是
①混合气体的平均相对分子质量不变
②每生成17 g NH3的同时消耗22 gCO2
③NH3的体积分数保持不变
④混合气体的密度保持不变
⑤c(NH3)∶c(CO2)=2∶1
⑥容器中压强不变
A．①③⑤⑥ B．①③④ C．②④⑥ D．①④⑥
11．已知反应A(g)+3B(g)2C(g)+D(s)，1molA和3molB在2L密闭容器中进行上述反应，若2min后，测得C的浓度为0.2mol/L，则下列说法正确的是
A．v(D)=0.05mol/(L min) B．v(B)=0.15mol/(L min)
C．3v(B)=2v(C) D．A的转化率为40%
12．变色硅胶干燥剂含有，根据颜色可判断干燥剂是否已经失效。已知呈粉红色，呈蓝色，为无色。现将溶于水，加入浓盐酸后，溶液由粉红色变为蓝色，存在以下平衡： ，将该溶液分为三份做实验，溶液的颜色变化如下：
装置 序号 操作 现象
① 将试管置于冰水浴中 溶液均呈粉红色
② 加水稀释
③ 加少量固体
以下结论或解释正确的是
A．由实验①可知：
B．由实验②可推知加水稀释，浓度商Q＜K，平衡逆向移动
C．由实验③可知：络合能力比络合能力弱
D．变色硅胶干燥剂含有主要起干燥作用
13．在某温度下，发生反应。在四种不同情况下测得的反应速率分别为：
①②
③④
下列有关反应速率的比较中正确的是
A．④>③=②>① B．③=②<④<① C．①>②>③>④ D．④>③>②>①
二、填空题
14．某酸性工业废水中含有。光照下，草酸()能将其中的今转化为。某课题组研究发现，少量铁明矾能对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：
(1)在25下，控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同，调节不同的初始pH和一定浓度的草酸溶液用量，作对比实验，完成以下实验设计表(表中不要留空格)。
实验编号 初始pH 废水样品体积/mL 草酸溶液体积/mL 蒸馏水体积/mL
① 4 ___________ 10 30
② 5 60 10 ___________
③ ___________ 60 ___________ 20
测得实验①和②溶液中的浓度随时间变化关系如图所示。
(2)实验①和②的结果表明___________对该反应的速率有影响。
(3)该课题组对铁明矾中起催化作用的成分提出如下假设(请你完成假设二和假设三)：
假设一：起催化作用；
假设二：___________；
假设三：___________；……
(4)请你设计实验验证上述假设一完成下表中内容[除了上述实验提供的试剂外，可供选择的药品有、、、等。溶液中的浓度可用仪器测定]。
实验方案(不要求写具体操作过程) 预期实验结果和结论
取___________代替实验①中的铁明矾，控制其他反应条件与实验①相同，进行对比实验 反应进行相同时间后：若溶液中的浓度，则假设一成立；若溶液中的浓度___________，则假设一不成立
15．合成氨工业中原料气(H2、CO的混合气)在进入合成塔前常用醋酸亚铜氨溶液来吸收原料气中的CO：Cu(NH3)2Ac(aq)+CO(g) Cu(NH3)2Ac·CO(aq) △H=-Q kJ/mol(Q>0)，吸收CO后的溶液经过适当处理又可以重新生成醋酸亚铜氨。
(1)写出该反应的平衡常数表达式K=_________；升高温度K值将_____（选填“增大”“减小”“不变”）。
(2)必须除去原料气中CO的原因是_______，欲充分吸收CO，适宜的条件是________（选填序号）
a.升高温度 b.增大压强 c.增大醋酸亚铜氨溶液浓度
吸收CO时，溶液中Cu(NH3)2Ac和Cu(NH3)2Ac·CO的浓度(mol/L)变化情况如下：
0 min 30 min 45 min 60 min 90 min
Cu(NH3)2Ac 2.0 1.2 0.9 0.9 1.8
Cu(NH3)2Ac·CO 0 a 1.1 1.1 0.2
(3)前30 min Cu(NH3)2Ac的平均反应速率为____________；
(4)60 min时改变的条件可能是____________。
16．硫酸工业中SO2转化为SO3是重要的反应之一，常压和催化剂作用下在2L恒容的密闭容器中充入0.8molSO2和2molO2发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，SO2的平衡转化率随温度的变化如下表所示：
温度(℃) 450 500 550 600
SO2的平衡转化率% 97.5 95.8 90.50 80.0
(1)由表中数据判断该反应逆反应的ΔH________0（填“＞”、“＝”或“＜”）。
(2)能判断该反应达到平衡状态的是___________。
A．容器的压强不变
B．混合气体的密度不变
C．c(SO2)=c(SO3)
D．混合气体中SO3的浓度不变
E．v正(SO2)=v正(SO3)
(3)某温度下经2min反应达到平衡后c(SO2)=0.08mol·L－1。
①0-2min之间，O2的反应速率为____________________________。
②此时的温度为_________。
③此温度下的平衡常数为_____________（用最简化的分数表示）。
(4)硫酸工业上该反应采用450℃的高温，但没有使用高压，其理由是_________________________________________________________________________________________。
17．在一定条件下，xA+yB zC的反应达到平衡.
(1)已知A、B、C都是气体，在减压后平衡向逆反应方向移动，则x、y、z之间的关系是___。
(2)已知C是气体，且x+y=z，在增大压强时，如果平衡发生移动，则向____移动.(填“正向”、“逆向”、“无法判断”)
(3)已知B、C是气体，当其他条件不变，增大A的物质的量时，平衡不移动，则A是_____态.(填“气”、“液”、“固”)
(4)加热后C的质量分数减少，则正反应是_____热反应。
三、实验题
18．某研究性学习小组利用草酸溶液(H2C2O4为二元弱酸，能被强氧化剂氧化成CO2)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”，实验设计如下：(假设溶液混合时体积可以加和)
实验序号 实验温度(K) 酸性KMnO4溶液 草酸溶液 去离子水 溶液褪色时间
c(mol/L) V(mL) c(mol/L) V(mL) V(mL) t(s)
① 298 0.02 2.0 0.10 4.0 0 t1
② T 0.02 2.0 0.10 3.0 a 8.0
③ 343 0.02 2.0 0.10 3.0 a t2
④ 373 0.02 2.0 0.10 3.0 a t3
(1)写出草酸与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式：___。
(2)乙同学欲通过实验①、②探究反应物浓度对该反应速率的影响，则a=___，T=___，若t1<8s，可以得出的结论是：___。
(3)通过比较实验②、③的结果，可以探究___变化对化学反应速率的影响。
(4)丙同学在实验④条件下进行该反应，结果却发现反应产生了二组分混合气体。元素分析测得该混合气体的含氧质量分数低于CO2。溶液完全褪色后发现体系中残余的草酸浓度明显低于其他三组实验。丙同学猜测在实验④中出现了草酸分解的副反应。试写出实验④中草酸分解的化学方程式：___。
19．控制变量法是指实验中只有一个变量，从而直接得出因果关系。根据反应2KMnO4+ 5H2C2O4 +3H2SO4=2MnSO4 +10CO2↑+8H2O+ K2SO4设计下列实验探究外界条件对反应速率的影响：
试管编号 实验目的 KMnO4溶液 H2C2O4溶液 MnSO4 温度
浓度/(mol·L-1) 体积/mL 浓度/(mol·L-1) 体积/mL
I 为实验II~IV作参照 0.01 4.0 0.10 2.0 0 室温
II 0.01 4.0 0.20 2.0 0 室温
III 0.01 4.0 0.10 2.0 0 冰水浴
IV 探究催化剂对反应速率的影响 0.01 4.0 a b 加黄豆大小 室温
(1)实验II的目的是_______； 实验II褪色的时间比实验I的短，是因为_______(用活化分子和有效碰撞的概念解释)。
(2)实验Ⅲ的目的是_______；实验I褪色的时间比实验Ⅲ的短，是因为_______(填字母)。
A．单位体积内活化分子数目不变 B．活化分子百分数提高
C．较高能量分子碰撞频率不变 D．有效碰撞的几率提高
(3)实验IV缺少的数据a、b依次为_______、_______。
(4)测得实验IV比实验I褪色时间短得多。若将4.0 mL0.01 mol·L-1 KMnO4溶液逐滴滴入4.0mL0.10mol·L-1H2C2O4溶液中，发现紫色褪去的时间先慢后快，可能原因是_______。
四、计算题
20．在一定条件下，生产化工产品C的反应如下： A（g）＋B（g）2C（g） H < 0 T ℃时，向1 L密闭容器中充入1.0 mol A（g）、1.0 mol B（g），反应过程中C（g）的浓度随时间变化如图所示。
（1）0 ~10 min内，υ（C） =_____mol/（L·min）。
（2）仅升高温度，平衡向______（填“正”或“逆”）反应方向移动。
（3）平衡时，A的转化率是______。
（4）该温度下，此反应的化学平衡常数数值为______。
21．恒温下，将amolN2与bmolH2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中，发生如下反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。
(1)若反应进行到某时刻t时，nt(N2)=13mol，nt(NH3)=6mol，计算a的值：_____。
(2)反应达到平衡时，混合气体的体积为716.8L(标况下)，其中NH3的含量(体积分数)为25%。计算平衡时NH3的物质的量：_。
(3)原混合气体中，a∶b=_____。
(4)达到平衡时，N2和H2的转化率之比α(N2)∶α(H2)=____。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【分析】从图可看出，压强增大，逆反应速率增大更多，平衡逆向移动，所以该反应的正反应方向是气体的化学计量数增大的反应；从图可看出升高温度，反应物在体系中的百分含量增大，平衡逆向移动，所以该反应的正反应方向是放热反应。
【详解】A．正反应是放热反应，且气体的化学计量数增大，A正确；
B．正反应是吸热反应，B错误；
C．正反应是放热反应，但气体的化学计量数减小，C错误；
D．正反应是吸热反应，D错误；
故选：A。
2．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。
3．C
【分析】氮气和氢气合成塔中合成氨气，含有氨气的混合气体进入氨分离器得到氨气，氨气在氧化炉中催化氧化生成NO，NO和空气中氧气结生成NO2，NO2、O2和水反应得到硝酸，最后尾气处理防止污染环境，据此解答。
【详解】A．物质B可以循环利用，合成氨反应是可逆反应，因此是未反应完全的氮气和氢气，通过循环投料，提高原料利用率，A正确；
B．根据以上分析可知物质A是空气，其中的在吸收塔中氧化，使之能被水充分吸收生成硝酸，B正确；
C．为提高原料价格更高的的转化率，可以及时分离氨气，氢气和氮气循环利用，空气中含有氧气等杂质，不应向合成塔通入过量的空气以提高氢气的转化率，C错误；
D．硝酸的酸性强于碳酸，因此尾气中的氮氧化物可使用碱性的溶液吸收，另外氮氧化合物具有氧化性，可以使用将氮氧化物还原为，D正确；
答案选C。
4．C
【详解】A.同素异形体是同一种元素组成的不同种单质，、和为化合物，不是互为同素异形体，A错误；
B.根据速率常数，，，甲醇参与反应时反应速率常数更大，反应速率更快，则反应的活化能更小，B错误；
C.由B可知，甲醇参与反应时反应速率更快，则相比于C—H键，C—D键断裂的速率较慢，C正确；
D.由实验Ⅱ和Ⅲ分析可知，氘代甲醇D1参与的反应速率更慢，则相比于O—H键，C—H的断裂对反应速率的影响更大，D错误；
答案选C。
5．D
【分析】利用控制变量法探究某一因素对化学反应速率的影响时，应保证其他反应条件均相同。①是空白对照组，实验②是探究温度对p-CP降解速率的影响，实验③是探究H2O2溶液浓度对p-CP降解速率的影响，实验④是探究Fe2+浓度对p-CP降解速率的影响，实验⑤是探究pH对p-CP降解速率的影响。
【详解】A．实验④、⑤有两个变量，一个是Fe2+溶液的体积，另一个是蒸馏水的体积，不能探究蒸馏水的用量对p-CP降解速率的影响，故A错误；
B．实验②、④有三个变量，分别是温度、Fe2+溶液的体积和蒸馏水的体积，因此实验②、④不能探究其它条件不变时，温度对p-CP降解速率的影响，故B错误；
C．实验①、③是探究H2O2溶液浓度对p-CP降解速率的影响，则实验①和③溶液的总体积应保持一致，则x=15-3.5-3.5=8，故C错误；
D．H2O2不稳定、受热易发生分解，所以实验测得温度过高时，降解反应速率减小，故D正确；
答案选D。
6．A
【详解】A．侯德榜先生的贡献是联合制碱法制备纯碱，而不是烧碱，A符合题意；
B．化学平衡移动原理又称勒夏特列原理，即化学平衡移动原理由勒夏特列提出，B不符合题意；
C．哈伯利用N2与H2反应合成氨，哈伯因为在合成氨方面的巨大贡献而获得诺贝尔奖，C不符合题意；
D．盖斯先生的贡献是提出了盖斯定律用于计算反应热，D不符合题意；
故答案选A。
7．A
【详解】A．KSCN溶液与FeCl3溶液反应的离子方程式为Fe3++3SCN- Fe(SCN)3，再滴加3~5滴饱和FeCl3溶液，溶液中Fe3+的浓度增大，平衡向正反应方向移动，Fe(SCN)3的浓度增大，溶液红色加深，故A正确；
B．KSCN溶液与FeCl3溶液反应的离子方程式为Fe3++3SCN- Fe(SCN)3，再滴加3~5滴0.01mol/L NaOH溶液，氯化铁溶液与氢氧化钠溶液反应，溶液中Fe3+的浓度减小，平衡向逆反应方向移动，Fe(SCN)3的浓度减小，溶液红色变浅，故B错误；
C．KSCN溶液与FeCl3溶液反应的离子方程式为Fe3++3SCN- Fe(SCN)3，加入少量KCl固体，溶液中Fe3+和SCN-的浓度不变，平衡不移动，溶液红色不变，故C错误；
D．KSCN溶液与FeCl3溶液反应的离子方程式为Fe3++3SCN- Fe(SCN)3，对溶液降温，也可观察到溶液红色加深，说明平衡向正反应方向移动，ΔH＜0，故D错误；
故答案选A。
8．B
【详解】比较化学反应速率时，需根据同一时间段内不同物质表示的反应速率之比等于化学计量系数比进行转换为同一物质相同的单位表示的数值再进行比较，现我们将各物质均转化为用X2表示，则有：
A．(X2)=0.4 mol L-1 min-1；
B．当(XY3)=2.4 mol L-1 min-1时，(X2)=1.2 mol L-1 min-1；
C．当(Y2)=0.8 mol L-1 min-1时，(X2)=mol L-1 min-1；
D．(X2)=0.01mol L-1 s-1= 0.01×60 mol L-1 min-1=0.6 mol L-1 min-1；故最快的是B，故答案为：B。
9．D
【详解】由于反应X2(g)＋3Y2(g) 2Z(g)是一个可逆反应，故各物质均不可能完全转化，假设反应往正方向完全反应，故有：，假设反应往逆方向完全进行，则有：
综合得出：0
10．C
【分析】H2NCOONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g)，反应物为固体，生成物为气体，化学反应达到化学平衡状态时，正逆反应速率相等且不等于0，各物质的浓度不再发生变化，由此衍生的一些物理量不发生变化，以此进行判断。
【详解】①因反应物H2NCOONH4为固体，则混合气体的平均相对分子质量等于=26恒不变，所以混合气体的平均相对分子质量不变，不能说明反应达到平衡状态，①错误；
②每生成22g CO2的同时必然生成17g NH3，同时消耗17g NH3，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，②正确；
③由反应方程式可知，NH3的体积分数为×100%恒不变，所以NH3的体积分数保持不变，不能说明反应达到平衡状态，③错误；
④由于反应物H2NCOONH4是固体，没有达到平衡状态前，气体质量会变化，容器体积不变，则混合气体的密度也会发生变化，所以密度不变，说明反应达到了平衡状态，④正确；
⑤因氨气和二氧化碳均为生成物，所以c(NH3):c(CO2)恒等于2:1，不能说明反应达到平衡状态，⑤错误；
⑥该反应为非等体积反应，恒温恒容条件下压强不变，可以说明反应达到平衡状态，⑥正确；
②④⑥正确，故选C。
11．B
【详解】A．D为固体，不能用来表示反应速率，A错误；
B．根据速率之比等于化学计量数之比可得v(B)=×v(C)=×0.1mol/(L min) =0.15mol/(L min)，B正确；
C．根据速率之比等于化学计量数之比可得2v(B)=3v(C)，C错误；
D．C的浓度变化0.2mol/L，则A的浓度变化0.1mol/L，A的物质的量变化0.1mol/L×2L=0.2mol，因此A的转化率为×100%=20%，D错误；
故选B。
12．A
【详解】A．由实验①可知，将试管置于冰水浴中，溶液呈粉红色，说明温度降低平衡向逆向移动，逆向放热，正向吸热，△H >0，故A正确；
B．由实验②可知，加水稀释时，溶液均呈粉红色，平衡逆向移动，Q > K，故B错误；
C．由实验③可知加，少量ZnCl2固体，溶液呈粉红色，说明平衡向逆向移动，氯离子浓度减小，Zn2+络合Cl-能力比Co2+络合Cl-能力强，故C错误；
D．根据题意可知，的作用是：根据颜色可判断干燥剂是否已经失效，故D错误；
故选A。
13．A
【详解】不同物质表示的速率之比等于其化学计量数之比，故各物质表示的反应速率与其化学计量数之比越大，反应速率越快，①=0.0075mol (L s)-1②=0.20mol (L s)-1③=0.20mol (L s)-1④=0.2255mol (L s)-1反应速率④>③=②>①，故A正确；
答案：A。
14． 60 30 4或5 20 溶液的pH 起催化作用起催化作用(两空答案不分先后) 等物质的量 大于实验①中的号浓度 等于实验①中的片浓度
【分析】根据速率影响的外界因素进行分析，做对比实验时利用控制变量法，保持其它条件不变，只改变其中一种条件，注意在改变浓度时，实质改变了溶液体积，为保持其它变量不变，需加水进行保持相同。
【详解】(1)①②中pH不同，是探究pH对速率的影响；做对比试验时，除了探究的量不同外，其它条件必须完全相同，所以①中废水条件为60mL、②中蒸馏水体积为30mL；试验中总体积必须相等，所以③中醋酸体积为20mL，其pH为5，以便通过②、③探究草酸浓度对反应速率的影响，故答案为：① 60 ② 30③ 5、20；
(2)由实验①②表明溶液pH越小，反应的速率越快，所以溶液pH对该反应的速率有影响，故答案为：溶液pH对该反应的速率有影响；
(3)根据铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]组成分析，Al3+起催化作用；起催化作用，
故答案为：Al3+起催化作用；起催化作用；
(4)要证明Fe2+起催化作用，需做对比实验，再做没有Fe2+存在时的实验，所以要选[Al2Fe(SO4)4·24H2O]；用等物质的量K2SO4、Al2(SO4)3·24H2O代替实验①中的铁明矾，控制其他反应条件与实验①相同，进行对比实验，反应进行相同时间后，若溶液中c()大于实验①中c()，则假设一成立；若两溶液中的c()相同，则假设一不成立；故答案为：等物质的量K2SO4、Al2(SO4)3·24H2O；大于实验①中的浓度；等于实验①中的浓度。
【点睛】注意控制变量法，所加入水需要保持溶液的总体积不变。根据改变一个量进行判断对反应速率的影响。
15． 减小 防止催化剂中毒 bc 0.027 mol/(L min) 升高温度
【分析】(1)化学平衡常数，是指在一定温度下，可逆反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值，据此书写；
该反应的正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小；
(2)CO会导致催化剂中毒；根据平衡移动分析吸收CO的条件；
(3)计算Cu(NH3)2Ac浓度变化量，再根据v=计算；
(4)由表中数据可知，45 min时到达平衡，60 min到90 min，Cu(NH3)2Ac浓度增大0.9 mol/L，Cu(NH3)2Ac CO浓度减小0.9 mol/L，等于化学计量数之比，且速率比0～30min快，应是改变条件平衡向逆反应方向移动，且加快反应速率，据此解答。
【详解】(1)Cu(NH3)2Ac(aq)+CO(g) Cu(NH3)2Ac CO(aq)平衡常数表达式K= ，该反应的正反应是放热反应，以升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，因此平衡常数K减小；
(2)CO会导致催化剂中毒，因此必须除去原料气中CO，以防止催化剂中毒；
a.该反应正反应为放热反应，升高温度向逆反应方向移动，不利于CO吸收，a错误；
b.正反应为气体体积减小的反应，增大压强平衡向正反应方向移动，有利于CO吸收，b正确；
c.增大醋酸亚铜氨溶液浓度，平衡向正反应方向移动，有利于CO吸收，c正确；
故合理选项是bc；
(3)由表中数据可知，前30min内Cu(NH3)2Ac浓度变化为2.0 mol/L-1.2 mol/L=0.8 mol/L，故用Cu(NH3)2Ac的浓度变化表示反应速率为v[Cu(NH3)2Ac]==0.027 mol/(L min)；
(4)由表中数据可知，45 min时到达平衡，60 min到90 min，Cu(NH3)2Ac浓度增大0.9 mol/L，而Cu(NH3)2Ac CO浓度减小0.9 mol/L，恰好等于化学计量数之比，且速率比0～30min快，则改变的反应条件应该是使平衡向逆反应方向移动，且加快反应速率，由于正反应是体积减小的反应，不可能是增大压强，正反应是放热反应，故可能是升高温度。
【点睛】本题考查化学平衡常数表达式的书写、化学平衡影响因素、反应速率的计算与影响因素等，(4)为易错点，学生容易只考虑浓度变化，忽略速率问题导致错误，应该结合反应速率和该反应的特点综合分析判断。
16．(1)＞
(2)AD
(3) 0.08mol L-1 min-1 600℃
(4)采用高压会提升成本，且SO2的转化率在常压时已经比较高，故没有必要采用高压
【解析】(1)
由表中数据可知，温度越高SO2的转化率越低，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，则逆反应为吸热反应，即ΔH＞0。答案为：＞；
(2)
A．该反应为气体分子数减少的可逆反应，对于反应前后体积变化的反应，容器内压强不再发生变化，说明反应达到平衡状态，A项正确；
B．容器中气体的密度，反应前后质量守恒，反应在体积不变的容器中进行，所以气体的密度始终不变，密度不变不能说明反应达到平衡状态，B项错误；
C．浓度相等不能判断反应达到化学平衡状态，C项错误；
D．达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不再改变，反应混合物中，SO3的浓度不再改变，说明反应达到平衡状态，D项正确；
E．在任何时刻都存在v正(SO2)=v正(SO3)，所以不能作为达平衡状态的标志，E项错误；
答案选AD。
(3)
经2min反应达到平衡后c(SO2)=0.08mol·L－1，根据反应方程式可知：反应中转化的c(SO2)=，则反应中转化的c(O2)=，则v(O2)= 。答案为：0.08mol L-1 min-1；
②由①可知，反应中转化的c(SO2)=0.32mol L-1，则SO2的转化率为，对照表中数据可知温度为600℃。答案为：600℃；
③平衡时，c(SO2)=0.08mol·L－1，根据反应方程式，可得出，平衡时c(SO3)= 0.32mol·L－1，c(O2)=0.84mol·L－1，则K=。答案为：；
(4)
由表中数据可知，在常压、450℃时SO2的平衡转化率为97.5%，已经很高了，没有采用高压的必要，而且，采用高压还受动力、设备等条件的限制，提高了成本。所以，硫酸工业上该反应采用450℃的高温，但没有使用高压。故答案为：采用高压会提升成本，且SO2的转化率在常压时已经比较高，故没有必要采用高压。
17． x+y＞z 逆向 液或固 放
【详解】在一定条件下xA+yB zC的反应达到平衡。
（1）已知A、B、C都是气体，在减压后平衡向逆反应方向移动，则逆反应方向一定是气体分子数增大的方向，所以x+y＞z，故答案为：x+y＞z；
（2）已知C是气体，且x+y=z，若A、B都是气体，在增大压强时，平衡不会发生移动；若A、B中只有一种是气体或都不是气体，在增大压强时，平衡一定向逆反应方向移动。因此，如果平衡发生移动，则平衡一定逆向移动，故答案为：逆向；
（3）已知B、C是气体，当其他条件不变，增大A的物质的量时，平衡不发生移动，说明A的浓度不随A的物质的量的增大而增大，则A是非气态物质，即固体或液体，故答案为：液或固；
（4）加热后C的质量分数减少，根据升高温度化学平衡向吸热反应方向移动，可以判断正反应是放热反应，故答案为：放。
18．(1)2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
(2) 1.0 T=298 其他条件相同时，反应物浓度越大，反应速率越快
(3)温度
(4)H2C2O4H2O+CO↑+CO2↑
【分析】探究“外界条件改变对化学反应速率的影响”，注意不同实验次序间的变量，在不同组间探究的变量应是单一变量，实验①、②探究反应物浓度对该反应速率的影响，则T=298 K；实验②、③可以探究温度变化对反应速率的影响。
(1)
草酸与酸性KMnO4溶液混合会生成CO2和Mn2+，离子方程式为：2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O；
(2)
若想通过实验①、②探究反应物浓度对该反应速率的影响，则应只有浓度这一个变量，其他温度和混合溶液体积均一样，所以②的温度也是298K，因①的溶液总体积为6.0mL，所以②也应是6.0mL，因此a=6.0mL-2.0mL-3.0mL=1.0mL；因为浓度①＞②，若t1＜8s，则说明其他条件相同时，反应物浓度越大，反应速率越快；
(3)
对比②、③的实验条件，发现只有温度不同，其他条件均相同，因此可探究温度变化对反应速率的影响；
(4)
在实验④温度较高反应时，出现了草酸分解的副反应，因产生了二组分混合气体并且混合气体的含氧质量分数低于CO2，因此除了产生CO2气体，还产生了CO，所以草酸分解会生成CO和CO2气体，故草酸分解的化学方程式为H2C2O4H2O+CO↑+CO2↑。
19．(1) 探究浓度对反应速率的影响 反应物浓度增大，单位体积内活化分子数增多，有效碰撞次数增多，反应速率加快
(2) 探究温度对反应速率的影响 BD
(3) 0.10 2.0
(4)Mn2+可能是反应的催化剂
【详解】（1）实验Ⅱ和实验Ⅰ只有草酸浓度不同，KMnO4溶液浓度相同，温度也相同，则实验Ⅱ探究的是反应物浓度对反应速率的影响。增大反应物浓度，反应速率加快，所以实验II褪色的时间比实验I的短。增大反应物浓度，可以使单位体积内活化分子数增多，有效碰撞次数增多，反应速率加快。
（2）实验Ⅲ和实验Ⅰ只有温度不同，所以实验Ⅲ探究的是温度对化学反应速率的影响；实验Ⅰ温度比实验Ⅲ高，升高温度，普通分子吸收能量后变为活化分子，单位体积内活化分子数目增多，活化分子百分数也增多，同时由于温度的升高，反应物分子间的碰撞次数增多，其中较高能量的活化分子间的有效碰撞次数也增多，导致反应速率加快，故选BD。
（3）依据控制变量法实验，每次只改变一个条件，实验Ⅳ和实验Ⅰ相比，实验Ⅳ使用了MnSO4，其它条件不变，则a=1.10，b=2.0。
（4）测得实验IV比实验I褪色时间短得多，实验IV和实验I相比，实验Ⅳ使用了MnSO4，其它条件不变，所以实验Ⅳ比实验I反应速率快，可能的原因是Mn2+可能是反应的催化剂。若将4.0 mL0.01 mol·L-1 KMnO4溶液逐滴滴入4.0mL0.10mol·L-1H2C2O4溶液中，发现紫色褪去的时间先慢后快，也验证了生成的Mn2+做反应的催化剂。
20． 0.16 逆 80% 64
【详解】(1)0 10min内，υ(C)= =0.16mol/(L min)，故答案为：0.16；
(2)焓变为负，为放热反应，则升高温度，平衡向逆反应方向移动，故答案为：逆；
(3)10min达到平衡，生成C为1.60mol/L，可知转化的A为0.8mol，平衡时，A的转化率是×100%=80%，故答案为：80%；
(4)该温度下，平衡时A的浓度为0.2mol/L、B的浓度为0.2mol/L、C的浓度为1.6mol/L，此反应的化学平衡常数数值为K= =64，故答案为：64。
21． 16 8mol 2∶3 1∶2
【详解】(1)恒温下，将amolN2与bmolH2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中，发生如下反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，若反应进行到某时刻t时，nt(N2)=13mol，nt(NH3)=6mol，反应生成6mol氨气，则消耗氮气3mol，则a=13+3=16mol；
(2)反应达到平衡时，混合气体的体积为716.8L(标况下)，物质的量为=32mol，其中NH3的含量(体积分数)为25%，则平衡时氨气的总量为32mol×25%=8mol；
(3)反应达到平衡时，混合气体的体积为716.8L(标况下)，物质的量为=32mol，列三段式进行计算：
分析题意可知：a-4+b-12+8=32，a+b=40，由于已知a=16，则b=24；所以原混合气体中，a∶b=16:24=2∶3；
(4)根据问题(3)可知，α(N2)= ×100%=25%；α(H2)= ×100%=50%；所以达到平衡时，N2和H2的转化率之比∶α(N2)∶α(H2)= 25%：50%=1:2。
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