专题2 化学反应速率与化学平衡 单元检测题（含解析） 高二上学期化学苏教版（2019）选择性必修1
文档属性
| 名称 | 专题2 化学反应速率与化学平衡 单元检测题（含解析） 高二上学期化学苏教版（2019）选择性必修1 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 859.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-07-12 20:41:22 | ||
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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．下列叙述正确的是
A．电解MgCl2溶液得到金属Mg
B．一定温度下，反应CH3Cl(g)＋Cl2(g)CH2Cl2(l)＋HCl(g)能自发进行，该反应的ΔH＞0
C．氢氧燃料电池正极消耗5.6L气体时，电路中通过的电子数为6.02×1023
D．反应的ΔH可通过下式计算：用E表示键能，该反应ΔH = 4E(Si Cl)＋2E(H H) 2E(Si Si) 4E(H Cl)
2．有关草酸溶液与酸性高锰酸钾溶液反应的实验，下列说法正确的是
A．高锰酸钾溶液需用盐酸酸化
B．表示该反应原理的离子方程式为：5C2O + 2MnO+ 16H+ = 10CO2↑ + 2Mn2+ + 8H2O
C．用3 mL 0.1 mol·L 1酸性高锰酸钾溶液分别与5 mL 0.1 mol·L 1草酸溶液和5 mL 0.01 mol·L 1草酸溶液反应，观察褪色时间来比较反应速率
D．实验过程中观察到反应开始较慢，后来加快，可能是因为生成的Mn2+对反应有催化作用
3．一定条件下，可逆反应X(g)＋3Y(g) 2Z(g) △H<0，若X、Y、Z起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为0)，当达平衡时X、Y、Z的浓度分别为0.2mol/L，0.6mol/L，0.1mol/L，则下列判断不合理的是
A．起始时c1：c2=1：3
B．c1的取值范围为0C．平衡时X、Y的转化率不一定相等
D．对平衡体系加热，则混和气体的平均分子量减小
4．在一定温度下的定容容器中，当下列哪些物理量不再发生变化时，表明反应A(g)＋2B(g)C(g)＋D(g)已达到平衡状态
①混合气体的压强 ②混合气体的密度 ③B的物质的量浓度 ④混合气体总物质的量 ⑤混合气体的平均相对分子质量 ⑥v(C)与v(D)的比值为1∶1 ⑦混合气体总质量 ⑧混合气体总体积 ⑨单位时间内生成a mol A的同时生成a mol C
A．①②③④⑤⑥⑦⑧ B．①③④⑤⑨
C．①②③④⑤⑦ D．①③④⑤⑧⑨
5．以某冶金工业产生的废渣(含及少量的)为原料，且废渣中各物质在煅烧时均与反应，根据下列流程可制备，下列说法错误的是
A．可循环使用的物质是和
B．由转化为的过程中，可先加入硫酸，再加溶液，利用物质溶解度差异，制出固体
C．煅烧时产生，转移
D．滤渣II中主要成分是和
6．反应，若则用单位时间内C的浓度变化表示的反应速率是
A． B．
C． D．
7．反应分两步进行：①(ΔH<0)，②(ΔH>0)，表示反应①的活化能，表示反应②的活化能。下列图示正确的是
A． B． C． D．
8．已知反应N2O4(g) 2NO2(g) ΔH＞0的平衡体系中，物质的总质量(m总)与总物质的量(n总)之比M(M= )在不同温度下随压强的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A．温度：T1＞T2
B．平衡常数：K(a)=K(c)＞K(b)
C．反应速率：vb＜va
D．当M=57.5 g·mol-1时，n(N2O4)∶n(NO2)=1∶3
9．下列有说法正确的是
A．对反应A→B，1min内消耗4molA的反应速率一定比1min内消耗2molA的反应速率快
B．糕点包装袋内放置抗氧化剂是为了减缓食物氧化速率
C．实验室用盐酸跟锌片反应制，用粗锌比纯锌速率快，主要目的是为了增大锌片和盐酸的接触面积从而加快反应速率
D．水结冰的过程不能自发进行的原因是熵减的过程，改变条件也不可能自发进行
10．10 mL浓度为1 mol/L的盐酸与过量的锌粉反应，若加入适量的下列溶液，能加快反应速率但又不影响氢气生成的是
A．NH4HSO4 B．K2SO4 C．CuSO4 D．Na2CO3
11．汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) ΔH＜0。若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是
A．②④⑤ B．①②③ C．②④⑥ D．④⑤⑥
12．在一密闭容器中进行反应：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)。已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol/L、0.1mol/L、0.6mol/L。当反应达到平衡时，可能存在的数据是
A．SO2为0.8mol/L，O2为0.4 mol/L B．SO2为0.5 mol/L ，SO3为0.1 mol/L
C．SO3为0.8 mol/L D．SO2、SO3均为0.4 mol/L
13．一定温度下，在体积为10L的密闭容器中，2molO2和2molSO2混合气体发生如下反应：2SO2(g)+ O2(g)2SO3(g)，半分钟后，体系中O2的物质的量变为1.4mol，则此反应的平均速率为
A．v(O2) = 0.002mol/(L s) B．v(SO2) =0.002mol/(L s)
C．v(O2) = 0.02 mol/(L s) D．v(SO3) = 0.04mol/(L s)
二、填空题
14．大气、水体常见污染元素主要有氮、硫。含氮废气、废液处理是化学学科重要研究课题。
(1)在含、废水中加入镁矿工业废水(含Mg2+)，以除去N、P，其反应离子方程为Mg2+++MgNH4PO4↓，该方法除N、P需要控制污水的pH在适当范围，原因是___。
(2)用NaClO可以将氨氮(NH3、NH)氧化为N2脱离溶液，NaClO去除NH3反应的化学方程式___。
(3)目前，科学家正在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝(NO)方法，脱硝率与温度、负载率(分子筛中催化剂的质量分数)的关系如图1所示。
为达到最佳的脱硝效果，应采取的反应条件为___(填温度和负载率数值)。
(4)CaSO3与Na2SO4混合浆液可用于脱除NO2，反应过程为：
Ⅰ.CaSO3(s)+(aq)CaSO4(s)+(aq)
Ⅱ.(aq)+2NO2(g)+H2O(l)(aq)+2(aq)+2H+( aq)
浆液中CaSO3质量一定时，Na2SO4的质量与NO2的去除率变化趋势如图2所示。a点后NO2去除率降低的原因是___。
15．用8.4gMgCO3与100mL稀盐酸反应制取少量的CO2，反应过程中生成的CO2的体积(已折算为标准状况)随反应时间变化的情况如图所示。已知：MgCO3在室温下溶解度为0.02g/100gH2O。
(1)写出反应的离子方程式___。
(2)___段(填“OE”“EF”或“FG”)的平均反应速率最快，可能的原因是___。
(3)EF段用HCl浓度的减小表示的该反应的平均反应速率为___。
(4)用等物质的量浓度的硫酸代替盐酸，反应速率将___(填“加快”“减慢”或“不变”)。
(5)G点消耗HCl的物质的量为___mol，在G点以后收集的CO2的量不再增多，原因是___。
16．Deacon直接氧化法可将HCl转化为Cl2，提高效益，减少污染，反应原理为：4HCl(g)＋O2(g)=2Cl2(g)＋2H2O(g)。
(1)在一刚性容器中，当进料浓度比c(HCl)：c(O2)=4：1时，实验测得HCl平衡转化率随温度变化的α(HCl)—T曲线如图：
①一定温度下，下列选项表明该反应一定达到平衡状态的是_______(填标号)。
A．HCl与O2的物质的量之比不改变
B．HCl与Cl2的物质的量之比不改变
C． 容器内的压强不再改变
D．断裂n mol H-Cl键的同时形成n mol H-O键
E. 混合气体的平均相对分子质量不变
②在相同容器中若进料浓度比c(HCl)：c(O2)=1：1时，所得α(HCl)—T曲线在曲线AB的_______ 方(填“上”或“下”)。
③温度不变时，进一步提高HCl的转化率的方法是_______、_______ (写出2种)。
(2)若在一定温度的刚性容器中投入原料HCl和O2的混合物发生反应，测得反应过程中c(Cl2)的数据如下：
t/min 0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0
c(Cl2)/10-3 mol·L-1 0 1.8 3.7 5.4 7.2 8.3
2.0～6.0 min内以HCl表示的反应速率为_______。
(3)利用Au/Ag3PO4光催化去除氮氧化物(O2将氮氧化物氧化为NO)，研究表明，不同Au的负载量与氮氧化物的去除效果、催化去除速率常数(用k表示，其他条件不变时，速率常数越大，速率越大)大小的关系分别如图1、图2表示。已知：催化剂的活性与其表面的单位面积活性位点数有关。
①综合图1、图2可知催化效果最佳的是_______(填催化剂)。
②图2中表面随着Au的负载量不断增加，反应速率常数先增大后减小，试分析反应速率常数减小的原因是_______
17．如图所示，甲、乙、丙分别表示在不同条件下，可逆反应A(g)+B(g) xC(g)的生成物C的百分含量w(C)和反应时间(t)的关系。
（1）若甲中两条曲线分别代表有催化剂和无催化剂的情况，则____曲线代表无催化剂时的情况。
（2）若乙图表示反应达到平衡后分别在恒温恒压条件下和恒温恒容条件下向平衡混合气体中充入惰性气体后的情况.则_____ 曲线表示恒温恒容的情况，此时混合气体中w(C) _____（填“变大”、“变小”或“不变”）。
（3）根据丙图可以判断该可逆反应的正反应是_____（填“放热”或“吸热”）反应.x的值为____。
（4）丁图表示在某固定容器的密闭容器中，上述可逆反应达到平衡后，某物理量随着温度(T)的变化情况，根据你的理解，丁的纵坐标可以是_______（填序号）。
①w(C) ②A的转化率 ③B的转化率 ④压强 ⑤c（A） ⑥c（B）升高温度，平衡向________（填“正反应”或“逆反应”）方向移动。
三、实验题
18．某实验探究小组用酸性 KMnO4溶液与H2C2O4溶液反应过程中溶液紫色消失快慢的方法，研究影响反应速率的因素。实验条件如下：所用酸性 KMnO4溶液的浓度可选择 0.010 mol·L-1、0.001 mol·L-1，催化剂的用量可选择 0.5 g、0 g，实验温度可选择 298K 、323K。每次实验酸性KMnO4溶液的用量均为 4 mL，H2C2O4溶液(0.100 mol·L-1)的用量均为2 mL。
(1)写出反应的离子方程式：_______。
(2)请完成实验设计表：
编号 T/K 催化剂的用量/g 酸性 KMnO4溶液的浓度/(mol·L-1) 实验目的
① 298 0.5 0.010 a．实验①和②探究_______对该反应速率的影响； b．实验①和③探究_______对该反应速率的影响； c．实验①和④探究催化剂对该反应速率的影响。
② 298 0.5 0.001
③ 323 0.5 0.010
④ _______ 0 _______
(3)图一通过测定一定时间内 CO2的体积来比较反应速率外，本实验还可通过测定_______来比较化学反应速率。
(4)小组同学发现反应速率总是如图二，其中t1~t2时间内速率变快的主要原因可能是①产物 MnSO4是该反应的催化剂；②_______。
19．硫酸既是一种重要的化工产品，也是中学实验室的一种常见试剂。
实验一：测定中和反应的反应热。
甲小组利用溶液和溶液测定中和反应的反应热，实验装置如图所示。
(1)“搅拌”的操作方法是_______。
(2)加料时，_______(填“一次”或“分批次”)加入反应物溶液。
(3)其他条件不变，如果用铜质搅拌器代替玻璃搅拌器，测得的反应热_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”，下同)；如果用溶液代替NaOH溶液完成实验，测得的反应热_______。
实验二：探究影响化学反应速率的外界因素。
乙小组设计如下实验方案探究影响反应速率的因素
(已知：)。
序号 溶液/mL 稀硫酸/mL 蒸馏水/mL 温度/℃ 出现浑浊的时间/s
① 10.0 10.0 5.0 25
② 10.0 5.0 10.0 25
③ 10.0 5.0 35
④ 10.0 15.0 0 45
实验结果：。
(4)根据实验①和②可得出的结论是_______。
(5)_______。
(6)上述4组实验中，实验④的速率最快，其原因是_______。
四、计算题
20．二氧化碳加氢制备甲醇可以实现二氧化碳的转化利用，有利于二氧化碳的减排。
反应A： ；
反应B： 。
(1)与反应生成和的热化学方程式为_______。
(2)500℃时，在2 L恒容密闭容器中充入和，发生反应：，平衡时体系压强为，测得和的浓度随时间的变化关系如图1所示。
①内平均反应速率_______。
②平衡时的转化率为_______。
③下列能说明该反应已达到平衡状态的是_______(填标号)。
A．气体的密度不再变化
B．容器内气体的压强不再变化
C．
D．、、和的浓度之比为1：3：1：1
④该温度下平衡常数_______(用含的代数式表示，为以分压表示的平衡常数，)。
(3)一定物质的量之比的和在装有催化剂的反应器中反应12小时。体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图2所示。温度为470 K时，图2中P点_______(填“处于”或“不处于”)平衡状态。490 K之后，甲醇产率下降的原因是_______。
21．将固体置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：①；②，达到平衡时，，，则此温度下反应①的平衡常数为
A． B． C． D．
参考答案：
1．D
【详解】A．电解熔融MgCl2得到金属Mg，故A错误；
B．一定温度下，反应CH3Cl(g)＋Cl2(g)CH2Cl2(l)＋HCl(g)能自发进行，由于反应的ΔS＜0，ΔG＝ΔH－TΔS＜0，因此该反应的ΔH＜0，故B错误；
C．不清楚是否为标准状况，因此无法计算气体物的质的量，故C错误；
D．焓变等于断键吸收的热量减去成键放出的热量，因此反应的ΔH可通过下式计算：用E表示键能，该反应ΔH = 4E(Si Cl)＋2E(H H) 2E(Si Si) 4E(H Cl)，故D正确。
综上所述，答案为D。
2．D
【详解】A．高锰酸钾溶液不能用盐酸酸化，会氧化Cl ，应该用硫酸酸化，故A错误；
B．表示该反应原理的离子方程式为5H2C2O4 + 2MnO+ 6H+ = 10CO2↑ + 2Mn2+ + 8H2O，故B错误；
C．该实验方案中酸性高锰酸钾溶液过量，无法观察到明显的褪色现象，故C错误；
D．随着反应的进行，Mn2+浓度增加，反应速率加快，这是由于反应中Mn2+起到了催化剂的作用，故D正确；
故答案选D。
3．C
【分析】设X转化的浓度为x，依题意有，
【详解】A．据分析，c1:c2=（x+0.2moL/L）:（3x+0.6mol/L）=1:3，A正确；
B．反应为可逆反应，物质不可能完全转化，如反应向正反应进行，则0＜c1，如反应向逆反应进行，使用极限法进行考虑，假设Z全部来自正向反应，X起始浓度最大为：0.2moL/L+ =0.25mol/L，则c1＜0.25mol·L-1，所以c1的取值范围为：0C．反应前后X、Y气体的浓度比相同符合反应系数之比，所以达到平衡状态时，转化率相同，， C错误；
D．该反应△H<0为放热反应，对平衡体系加热，平衡向逆反应方向移动，气体总质量不变，总物质的量增大，则混和气体的平均分子量减小， D正确。
故选C。
4．B
【详解】①该反应是分子数变化的反应，压强始终在变化，混合气体的压强不变，说明气体的物质的量不变，证明达到了平衡状态，故①正确；
②该容器的体积保持不变，根据质量守恒定律知，反应前后混合气体的质量不变，所以容器内气体的密度始终不再发生变化时，不能表明达到化学平衡状态，故②错误；
③反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化，所以B的浓度不再变化时，该反应达到平衡状态，故③正确；
④该反应是反应前后气体体积变化的反应，所以气体总物质的量不变，能表明反应达到平衡状态，故④正确；
⑤容器中的气体平均相对分子质量，反应前后混合气体的质量不变化，当不再发生变化时，表明物质的量不变，表明已经平衡，故⑤正确；
⑥C、D反应速率的比值始终等于化学方程式的系数之比，故⑥错误；
⑦混合气体的总质量一直不变，故⑦错误；
⑧在定容容器中混合气体总体积始终不变，不能表明达到化学平衡状态，故⑧错误；
⑨单位时间内生成a mol A是逆向的速率，同时生成a mol C表示正向的速率，正反应速率等于逆反应速率，说明反应达到平衡，故⑨正确；
故答案为B。
5．C
【分析】向废渣中加入碳酸钠和氧气并煅烧，发生如下反应，4Na2CO3+2Cr2O3+3O24Na2CrO4+4CO2↑，Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑，Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑，用水浸之后，溶液中含有Na2CrO4、Na2SiO3、NaAlO2、Na2CO3，向溶液中通入二氧化碳，生成氢氧化铝沉淀和硅酸沉淀，过滤，滤液中含有Na2CrO4、Na2CO3，再向溶液中加硫酸，2Na2CrO4+H2SO4=Na2Cr2O7+Na2SO4+H2O，再向溶液中加入KCl固体，就会有K2Cr2O7晶体析出。
【详解】A．从上述流程图可知，和均可循环使用，A正确；
B．由分析可知，向溶液中加硫酸，2Na2CrO4+H2SO4=Na2Cr2O7+Na2SO4+H2O，再向溶液中加入KCl固体，就会有K2Cr2O7晶体析出，B正确；
C．向废渣中加入碳酸钠和氧气并煅烧，发生如下反应，4Na2CO3+2Cr2O3+3O24Na2CrO4+4CO2↑，Cr元素由+3价上升到+6价，产生，转移，C错误；
D．用水浸之后，溶液中含有Na2CrO4、Na2SiO3、NaAlO2、Na2CO3，向溶液中通入二氧化碳，会生成氢氧化铝沉淀和硅酸沉淀，D正确；
故选C。
6．B
【详解】根据反应速率之比等于化学计量数之比，，故选：B。
7．D
【详解】①A+B→X(ΔH<0)，则A和B的能量之和大于X能量，②X→C(ΔH>0)，则X能量小于C的能量；E1表示反应①的活化能，E2表示反应②的活化能，反应活化能为过渡态能量与反应物能量之差，故选：D。
8．D
【详解】A．该反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，M减小，由图可知，T2对应M小，所以T2＞T1，A错误；
B．K只与温度有关，升高温度K增大，所以平衡常数：K（a）=K（c）＜K（b），B错误；
C．a、b点温度不同，温度越大，反应速率越大，则反应速率：Vb＞Va，C错误；
D．设平衡时n(NO2)、n(N2O4)的物质的量分别为a、b，则 = 57.5，解得a∶b=1∶3，D正确；
故选D。
【点睛】本题考查化学平衡的计算，为高频考点，把握图中M的变化、温度对平衡移动及反应速率的影响为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意选项D为解答的难点，题目难度不大。
9．B
【详解】A．反应速率是单位时间内反应物的物质的量浓度的变化，而不是反应物的物质的量的变化，故A错误；
B．包装袋内放置除氧剂，可防降低氧气浓度，减缓食物氧化速率，故B正确；
C．用盐酸跟锌片反应，用粗锌是利用原电池原理以加快反应速率，和增大反应物的接触面积无关，故C错误；
D．根据，水结冰的过程在低温条件能自发进行，故D错误；
选B。
10．C
【详解】A．硫酸氢铵电离出氢离子，氢离子的物质的量增加，生成的氢气增加，A不符合题意；
B．加入K2SO4溶液，不反应，由于溶液体积变大，减小了氢离子浓度但不改变其物质的量，反应速率减小，生成氢气的量不变，B不符合题意；
C．加入硫酸铜，Zn可以置换出Cu，构成原电池，加快反应速率，但氢离子浓度和物质的量不变，故生成氢气的量不变，C符合题意；
D．加入碳酸钠溶液，碳酸根消耗氢离子生成二氧化碳和水，减小氢离子浓度，同时也减小氢离子的物质的量，反应速率减小，生成氢气的量减小，D不符合题意；
答案选C。
11．A
【详解】①到达平衡后正、逆速率相等，不再变化，t1时刻v正最大，之后随反应进行速率发生变化，未到达平衡；
②该反应正反应为放热反应，绝热条件下，随反应进行温度升高，化学平衡常数减小，平衡常数不变说明达到平衡状态；
③t1时刻时，CO2、CO的物质的量的变化量之比不等于1：1，未达到平衡状态；
④t1时刻之后，NO的质量分数不再改变，说明t1时刻反应处于平衡状态；
⑤该反应是放热反应，在绝热容器中进行，随着反应进行，容器温度上升，t1时刻之后随反应进行温度不再发生变化，说明反应达到平衡状态；
⑥焓变是定值，不随时间的变化而变化，不能说明反应达到平衡状态；
故答案选A。
12．D
【详解】A．SO2与O2的浓度增大，说明反应向逆反应方向进行，SO2和O2的浓度变化量分别为0.6mol/L、0.3mol/L，则SO3应反应掉0.6 mol/L，因可逆反应不能完全反应，实际变化量应小于该值，所以实际SO2小于0.8mol/L，O2小于0.4 mol/L，A错误；
B．SO2的浓度增大，SO3的浓度减小，说明反应向逆反应方向进行，SO2和SO3的浓度变化量分别为0.3mol/L、0.5mol/L，二者浓度变化量之比与化学方程式系数之比不相等，B错误；
C．SO3的浓度增大，说明反应向正反应方向进行，SO3的浓度变化量为0.2mol/L，则SO2和O2应分别反应掉0.2mol/L、0.1mol/L，因可逆反应不能完全反应，实际变化量应小于该值，所以实际SO3小于0.8mol/L，C错误；
D．SO2的浓度增大，SO3的浓度减小，说明反应向逆反应方向进行，SO2、SO3的浓度变化量均为0.2mol/L，平衡时，SO2、SO3均为0.4 mol/L，D正确；
故答案选D。
13．A
【详解】A．v(O2) ==0.002mol/(L s)，故A正确；
B．v(SO2) = v(O2) ×=0.004 mol/(L s)，故B错误；
C．v(O2) ==0.002mol/(L s)，故C错误；
D．v(SO3) = v(O2) ×=0.004 mol/(L s)，故D错误；
故答案为A。
14． 当pH过大时，OH-浓度大，OH-会结合Mg2+、，使上述平衡向逆反应方向移动，不利于沉淀的生成；pH过小时，H+结合，上述平衡也向逆反应方向移动，不利于沉淀的生成。 3NaClO+2NH3=N2+3NaCl+3H2O 350℃左右，3.0% a点以后浓度过高时，以反应Ⅱ平衡向逆反应方向移动为主，降低NO2去除率
【分析】根据题中所给化学平衡，由pH过高或过低影响平衡移动判断；根据氧化还原反应和题中所给产物写出化学方程式；根据题中图示1信息，判断适宜温度和负载率；根据题中图示2信息结合二个化学平衡，a点以后以反应II为主判断；据此解答。
【详解】(1)由题中信息Mg2+++MgNH4PO4↓可知，当pH过大时，OH-浓度大，OH-会结合Mg2+、，使上述平衡向逆反应方向移动，不利于沉淀的生成；pH过小时，H+结合，上述平衡也向逆反应方向移动，不利于沉淀的生成；答案为当pH过大时，OH-浓度大，OH-会结合Mg2+、，使上述平衡向逆反应方向移动，不利于沉淀的生成；pH过小时，H+结合，上述平衡也向逆反应方向移动，不利于沉淀的生成。
(2)NaClO具有强氧化性，废水中的NH3为-3价，被氧化转化为N2，NaClO被还原为NaCl，其反应的化学方程式3NaClO+2NH3=N2+3NaCl+3H2O；答案为3NaClO+2NH3=N2+3NaCl+3H2O。
(3)由图1可知，b曲线的最高处脱硝率最高，负载率低，适宜的温度约为350℃，负载率为3.0%；答案为350℃，3.0%。
(4)因为浆液中CaSO3质量一定，随着反应进行，a点以后浓度过高，以反应Ⅱ平衡向逆反应方向移动为主，降低NO2去除率；答案为a点以后浓度过高时，以反应Ⅱ平衡向逆反应方向移动为主，降低NO2去除率。
15． MgCO3+2H+=Mg2++H2O+CO2↑ OE 该反应为放热反应，温度升高，反应速率增加 0.4mol/(L·min) 加快 0.07 盐酸已经反应完
【详解】(1)碳酸镁与盐酸反应生成氯化镁、二氧化碳和水，反应的离子方程式为MgCO3+2H+=Mg2++H2O+CO2↑；
(2) 溶液中氢离子浓度越大，反应速率越快，越高应该反应速率越快，该反应是放热反应，但刚开始时，浓度的影响大于温度的影响，反应速率与曲线的切线成正比，根据图知OE段表示的平均反应速率最快，原因是该反应为放热反应，温度升高，反应速率增加；
(3)由图可知EF段生成的二氧化碳体积为672mL-224mL=448mL，n（CO2）==0.02mol，根据二氧化碳和稀盐酸的关系式得参加反应的n（HCl）=2n（CO2）=0.02mol×2=0.04mol，则HCl的平均反应速率==0.4 mol/（L min）；
(4)用等物质的量浓度的硫酸代替盐酸，则氢离子浓度增大，反应速率将加快；
(5) 曲线上点的纵坐标的值即为该点收集的二氧化碳的体积，所以在G点收集到的CO2的体积最大，G点消耗HCl的物质的量为n（HCl）=2n（CO2）=×2=0.07mol；
在G点以后收集的CO2的量不再增多，原因是盐酸已经反应完。
16．(1) BCE 上 及时除去产物Cl2或H2O 增大氧气投入浓度
(2)1.810-3 mol/(L·min)
(3) 0.1 Au/ Ag3PO4 Au负载量过多时，过多地覆盖Ag3PO4表面，导致Ag3PO4表面单位面积活性位点数减少
【详解】（1）①A．进料浓度比c(HCl) :c(O2)=4:1时，HCl与O2的物质的量之比为4 : 1，一直保持不变，选项A错误；
B．随着反应进行，HCl被消耗，物质的量减小，生成的Cl2在不断增加，当HCl与Cl2的物质的量之比不改变时，说明达到平衡状态，选项B正确；
C．反应物的气体化学计量数之和为5，生成物的为4，两者不相等，当容器内的压强不再改变时，说明反应达到了平衡状态，选项C正确；
D．断裂nmolH - Cl键表示反应nmolHCl，形成nmolH-O键表示生成nmolH2O，则n(HCl) : n(H2O)= 2: 1，反应平衡前后保持不变，选项D错误；
E．混合气体的总质量不变，但物质的量在改变，当混合气体的平均相对分子质量不变时，说明达到平衡状态，选项E正确；
答案选BCE；
②从投入原料比为c (HCl) :c(O2)=4: 1变为1 : 1，相当于向体系中增加O2，可使转化率a (HCl)增大，则曲线在AB上方，故答案为:上；
③温度不变时，进一步提高HCl的转化率的方法是：及时除去产物Cl2或H2O，增大氧气投入浓度，故答案为：及时除去产物Cl2或H2O；增大氧气投入浓度；
（2）2 ~ 6min内，v(Cl2)== mol/ (L·min)=910-4 mol/ (L·min)，则v(HCl)= 2v(Cl2)= 1.810-3 mol/(L·min)；故答案为: 1.810-3 mol/(L·min)；
（3）①综合图1、图2可知催化效果最佳的是0.1Au/ Ag3PO4，故答案为： 0.1 Au/ Ag3PO4；
②图2中表面随着Au的负载量不断增加，反应速率常数先增大后减小，反应速率常数减小，这是由于当Au负载量过多时，过多地覆盖Ag3PO4表面，导致Ag3PO4表面单位面积活性位点数减少，因而反应速率常数减小，故答案为:当Au负载量过多时，过多地覆盖Ag3PO4表面，导致Ag3PO4表面单位面积活性位点数减少。
17． b a 变小 吸热 1 ①②③ 正反应
【详解】（1）.使用催化剂，加快反应速率，缩短到达平衡的时间，由图可知，a先到达平衡，故a曲线表示使用催化剂，b曲线表示没有使用催化剂，故答案为b；
(2).恒温恒容下，充入惰性气体，反应混合物各组分的浓度不变，平衡不移动，则反应混合物各组分的百分含量不变，由图可知，在a曲线上C的百分含量不变，b曲线到达新平衡后C的百分含量降低，所以a曲线表示恒温恒容条件下向平衡混合气体中充入惰性气体，
故答案为a；不变；
(3).由图可知，压强相同时，温度越高，C的百分含量越高，平衡向正反应方向移动，因升高温度，平衡向吸热方向移动，所以正反应为吸热反应；
温度相同，压强越大，平衡时C的含量越高，平衡向正反应方向移动，因增大压强平衡向气体体积减小的方向移动，即x＜2(x为整数)，则x=1
故答案为吸热；1；
(4).该反应正反应为吸热反应，反应前后气体的体积减小。升高温度，平衡向吸热方向移动，即向右移动，增大压强，平衡向体积减小的方向移动，即向右移动。
由图可知，纵轴所表示的量随温度升高而增大，升高温度，平衡向吸热方向移动，即向右移动，C的含量增大，A. B的转化率增大，平衡时A. B浓度降低。反应前后气体的体积减小，在恒容条件下，升高温度，平衡向吸热方向移动，即向右移动，混合物的总物质的量增加，所以平衡时，容器内压强增大，但起始压强不为0，故①②③符合。
故答案为①②③；正反应。
18．(1)5H2C2O4+2MnO+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O
(2) 浓度 温度 298 0.010
(3)测定生成相同体积CO2所需时间或相同时间内KMnO4溶液颜色变化的程度
(4)该反应放热，温度升高
【分析】酸性 KMnO4溶液具有强氧化性，H2C2O4具有还原性，二者会发生氧化还原反应：5H2C2O4+2MnO+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O，在测定外界条件对化学反应速率的影响时，要采用控制变量法研究，只改变一个外界条件，通过改变该条件与反应速率关系判断其影响。在测定制取CO2气体反应速率时，可以根据相同时间内产生CO2体积大小或根据产生相同体积CO2气体需要的时间分析。
【详解】（1）酸性 KMnO4溶液具有强氧化性，H2C2O4具有还原性，二者会发生氧化还原反应，根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒，可得反应的离子方程式为：5H2C2O4+2MnO+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O，
（2）a．根据表中实验①②的相同与不同之处可知：实验①和②探究酸性 KMnO4溶液的浓度对化学反应速率的影响；
b．根据表中实验①③的相同与不同之处可知：实验①和③探究温度对酸性 KMnO4溶液与草酸反应速率的影响；
c．由于实验①和④探究催化剂对该反应速率的影响，实验中不同条件只有催化剂的使用与否，其它外界条件都相同，故实验④反应温度是298 K；酸性 KMnO4溶液的浓度也是0.010 mol/L；
（3）图一通过测定一定时间内 CO2的体积来比较反应速率外，本实验还可通过测定生成相同体积CO2所需时间或相同时间内KMnO4溶液颜色变化的程度来测定化学反应速率；
（4）小组同学发现反应速率总是如图二，其中t1~t2时间内速率变快的主要原因可能是①产物 MnSO4是该反应的催化剂；②该反应是放热反应，反应放出热量，使溶液温度升高，因而使化学反应速率加快。
19．(1)上下移动玻璃搅拌器
(2)一次性
(3) 偏大 偏小
(4)稀硫酸浓度越高反应速率越快
(5)5.0
(6)第④组反应硫酸浓度和温度最高
【分析】实验一：利用溶液和溶液测定中和反应的反应热，上下移动玻璃搅拌器进行搅拌；为减少热量损失，应一次性加入反应物溶液；
实验二：探究影响反应速率的外界因素，主要探究硫酸浓度和反应温度的影响；①和②反应温度一样，硫酸浓度不同，研究硫酸浓度对反应速率的影响；③组实验温度与①不同，蒸馏水体积相同，根据单一变量原则，加入硫酸体积应与①相同；据此分析解题。
【详解】（1）据分析可知，“搅拌”的操作方法是上下移动玻璃搅拌器；故答案为上下移动玻璃搅拌器；
（2）为减少热量损失，应一次性加入反应物溶液；故答案为一次性；
（3）铜是热的良导体，其他条件不变，用铜制环形搅拌器搅拌溶液，会导致溶液温度偏低，测定的热偏低，所以反应热偏大；H2SO4与溶液反应除了生成水外，还生成了BaSO4沉淀，钡离子与硫酸根离子生成了硫酸钡沉淀放热，测定的热偏高，所以反应热偏小；故答案为偏大；偏小；
（4）①和②反应温度一样，硫酸浓度不同，研究硫酸浓度对反应速率的影响；根据实验①和②的实验结果，说明稀硫酸浓度越高反应速率越快；故答案为稀硫酸浓度越高反应速率越快；
（5）③组实验温度与①不同，蒸馏水体积相同，根据单一变量原则，加入硫酸体积应与①相同；所以；故答案为5.0。
（6）根据①、②和③组实验结果可知，稀硫酸浓度越高，温度越高反应速率越快，在四组实验中，第④组反应硫酸浓度和温度最高，速率最快；故答案为第④组反应硫酸浓度和温度最高。
20．(1)
(2) 0.125mol·L-1·min-1 75% B
(3) 不处于 反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，且催化剂的催化活性降低
【详解】（1）由盖斯定律可知，由反应反应可得 。
（2）①内，。②平衡时，故，则的转化率为。③A．恒温恒容下，反应前后气体质量和体积不变，气体的密度始终不变，故无法判断反应是否达到平衡状态，A错误；
B．该反应是反应前后气体分子数减小的反应，恒容条件下容器内气体的压强不再变化说明反应已达到平衡状态，B正确；
C．与均为正反应方向，不符合，C错误；
D．、、和的浓度之比为1：3：1：1，不能说明各组分含量不变，不能判断反应达到平衡状态，D错误；
故选B。
④根据题意可知，、的起始浓度分别为、，由题图1可知平衡时，列三段式可得
平衡后、、和的分压分别为、、、，则
（3）温度为470 K之前，甲醇的产率随温度升高而增大，470 K时甲醇的产率还在升高，反应还在正向进行， P点不处于平衡状态。490 K之后，温度升高时甲醇的产率降低，该反应的正反应为放热反应，反应处于平衡状态，升高温度平衡逆向移动，导致甲醇产率下降。
21．C
【分析】反应①的平衡常数K＝c(NH3) c(HI)，NH4I分解生成的HI为平衡时HI与分解的HI之和，由反应②可知分解的c(HI)为平衡时c(H2)的2倍，进而求出NH4I分解生成NH3的浓度，代入反应①的平衡常数K＝c(NH3) c(HI)计算。
【详解】平衡时c(HI)＝4mol L 1，HI分解生成的H2的浓度为0.5mol L 1，NH4I分解生成的HI的浓度为4mol L 1＋2×0.5mol L 1＝5mol L 1，所以NH4I分解生成的NH3的浓度为5mol L 1，所以反应①的平衡常数K＝c(NH3) c(HI)＝5mol L 1×4mol L 1＝20mol2 L 2，故C正确；
故答案选C。
【点睛】本题主要考查化学平衡常数的计算，掌握化学平衡常数的计算表达式是解题的关键。
一、单选题
1．下列叙述正确的是
A．电解MgCl2溶液得到金属Mg
B．一定温度下，反应CH3Cl(g)＋Cl2(g)CH2Cl2(l)＋HCl(g)能自发进行，该反应的ΔH＞0
C．氢氧燃料电池正极消耗5.6L气体时，电路中通过的电子数为6.02×1023
D．反应的ΔH可通过下式计算：用E表示键能，该反应ΔH = 4E(Si Cl)＋2E(H H) 2E(Si Si) 4E(H Cl)
2．有关草酸溶液与酸性高锰酸钾溶液反应的实验，下列说法正确的是
A．高锰酸钾溶液需用盐酸酸化
B．表示该反应原理的离子方程式为：5C2O + 2MnO+ 16H+ = 10CO2↑ + 2Mn2+ + 8H2O
C．用3 mL 0.1 mol·L 1酸性高锰酸钾溶液分别与5 mL 0.1 mol·L 1草酸溶液和5 mL 0.01 mol·L 1草酸溶液反应，观察褪色时间来比较反应速率
D．实验过程中观察到反应开始较慢，后来加快，可能是因为生成的Mn2+对反应有催化作用
3．一定条件下，可逆反应X(g)＋3Y(g) 2Z(g) △H<0，若X、Y、Z起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为0)，当达平衡时X、Y、Z的浓度分别为0.2mol/L，0.6mol/L，0.1mol/L，则下列判断不合理的是
A．起始时c1：c2=1：3
B．c1的取值范围为0
D．对平衡体系加热，则混和气体的平均分子量减小
4．在一定温度下的定容容器中，当下列哪些物理量不再发生变化时，表明反应A(g)＋2B(g)C(g)＋D(g)已达到平衡状态
①混合气体的压强 ②混合气体的密度 ③B的物质的量浓度 ④混合气体总物质的量 ⑤混合气体的平均相对分子质量 ⑥v(C)与v(D)的比值为1∶1 ⑦混合气体总质量 ⑧混合气体总体积 ⑨单位时间内生成a mol A的同时生成a mol C
A．①②③④⑤⑥⑦⑧ B．①③④⑤⑨
C．①②③④⑤⑦ D．①③④⑤⑧⑨
5．以某冶金工业产生的废渣(含及少量的)为原料，且废渣中各物质在煅烧时均与反应，根据下列流程可制备，下列说法错误的是
A．可循环使用的物质是和
B．由转化为的过程中，可先加入硫酸，再加溶液，利用物质溶解度差异，制出固体
C．煅烧时产生，转移
D．滤渣II中主要成分是和
6．反应，若则用单位时间内C的浓度变化表示的反应速率是
A． B．
C． D．
7．反应分两步进行：①(ΔH<0)，②(ΔH>0)，表示反应①的活化能，表示反应②的活化能。下列图示正确的是
A． B． C． D．
8．已知反应N2O4(g) 2NO2(g) ΔH＞0的平衡体系中，物质的总质量(m总)与总物质的量(n总)之比M(M= )在不同温度下随压强的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A．温度：T1＞T2
B．平衡常数：K(a)=K(c)＞K(b)
C．反应速率：vb＜va
D．当M=57.5 g·mol-1时，n(N2O4)∶n(NO2)=1∶3
9．下列有说法正确的是
A．对反应A→B，1min内消耗4molA的反应速率一定比1min内消耗2molA的反应速率快
B．糕点包装袋内放置抗氧化剂是为了减缓食物氧化速率
C．实验室用盐酸跟锌片反应制，用粗锌比纯锌速率快，主要目的是为了增大锌片和盐酸的接触面积从而加快反应速率
D．水结冰的过程不能自发进行的原因是熵减的过程，改变条件也不可能自发进行
10．10 mL浓度为1 mol/L的盐酸与过量的锌粉反应，若加入适量的下列溶液，能加快反应速率但又不影响氢气生成的是
A．NH4HSO4 B．K2SO4 C．CuSO4 D．Na2CO3
11．汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) ΔH＜0。若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是
A．②④⑤ B．①②③ C．②④⑥ D．④⑤⑥
12．在一密闭容器中进行反应：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)。已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol/L、0.1mol/L、0.6mol/L。当反应达到平衡时，可能存在的数据是
A．SO2为0.8mol/L，O2为0.4 mol/L B．SO2为0.5 mol/L ，SO3为0.1 mol/L
C．SO3为0.8 mol/L D．SO2、SO3均为0.4 mol/L
13．一定温度下，在体积为10L的密闭容器中，2molO2和2molSO2混合气体发生如下反应：2SO2(g)+ O2(g)2SO3(g)，半分钟后，体系中O2的物质的量变为1.4mol，则此反应的平均速率为
A．v(O2) = 0.002mol/(L s) B．v(SO2) =0.002mol/(L s)
C．v(O2) = 0.02 mol/(L s) D．v(SO3) = 0.04mol/(L s)
二、填空题
14．大气、水体常见污染元素主要有氮、硫。含氮废气、废液处理是化学学科重要研究课题。
(1)在含、废水中加入镁矿工业废水(含Mg2+)，以除去N、P，其反应离子方程为Mg2+++MgNH4PO4↓，该方法除N、P需要控制污水的pH在适当范围，原因是___。
(2)用NaClO可以将氨氮(NH3、NH)氧化为N2脱离溶液，NaClO去除NH3反应的化学方程式___。
(3)目前，科学家正在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝(NO)方法，脱硝率与温度、负载率(分子筛中催化剂的质量分数)的关系如图1所示。
为达到最佳的脱硝效果，应采取的反应条件为___(填温度和负载率数值)。
(4)CaSO3与Na2SO4混合浆液可用于脱除NO2，反应过程为：
Ⅰ.CaSO3(s)+(aq)CaSO4(s)+(aq)
Ⅱ.(aq)+2NO2(g)+H2O(l)(aq)+2(aq)+2H+( aq)
浆液中CaSO3质量一定时，Na2SO4的质量与NO2的去除率变化趋势如图2所示。a点后NO2去除率降低的原因是___。
15．用8.4gMgCO3与100mL稀盐酸反应制取少量的CO2，反应过程中生成的CO2的体积(已折算为标准状况)随反应时间变化的情况如图所示。已知：MgCO3在室温下溶解度为0.02g/100gH2O。
(1)写出反应的离子方程式___。
(2)___段(填“OE”“EF”或“FG”)的平均反应速率最快，可能的原因是___。
(3)EF段用HCl浓度的减小表示的该反应的平均反应速率为___。
(4)用等物质的量浓度的硫酸代替盐酸，反应速率将___(填“加快”“减慢”或“不变”)。
(5)G点消耗HCl的物质的量为___mol，在G点以后收集的CO2的量不再增多，原因是___。
16．Deacon直接氧化法可将HCl转化为Cl2，提高效益，减少污染，反应原理为：4HCl(g)＋O2(g)=2Cl2(g)＋2H2O(g)。
(1)在一刚性容器中，当进料浓度比c(HCl)：c(O2)=4：1时，实验测得HCl平衡转化率随温度变化的α(HCl)—T曲线如图：
①一定温度下，下列选项表明该反应一定达到平衡状态的是_______(填标号)。
A．HCl与O2的物质的量之比不改变
B．HCl与Cl2的物质的量之比不改变
C． 容器内的压强不再改变
D．断裂n mol H-Cl键的同时形成n mol H-O键
E. 混合气体的平均相对分子质量不变
②在相同容器中若进料浓度比c(HCl)：c(O2)=1：1时，所得α(HCl)—T曲线在曲线AB的_______ 方(填“上”或“下”)。
③温度不变时，进一步提高HCl的转化率的方法是_______、_______ (写出2种)。
(2)若在一定温度的刚性容器中投入原料HCl和O2的混合物发生反应，测得反应过程中c(Cl2)的数据如下：
t/min 0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0
c(Cl2)/10-3 mol·L-1 0 1.8 3.7 5.4 7.2 8.3
2.0～6.0 min内以HCl表示的反应速率为_______。
(3)利用Au/Ag3PO4光催化去除氮氧化物(O2将氮氧化物氧化为NO)，研究表明，不同Au的负载量与氮氧化物的去除效果、催化去除速率常数(用k表示，其他条件不变时，速率常数越大，速率越大)大小的关系分别如图1、图2表示。已知：催化剂的活性与其表面的单位面积活性位点数有关。
①综合图1、图2可知催化效果最佳的是_______(填催化剂)。
②图2中表面随着Au的负载量不断增加，反应速率常数先增大后减小，试分析反应速率常数减小的原因是_______
17．如图所示，甲、乙、丙分别表示在不同条件下，可逆反应A(g)+B(g) xC(g)的生成物C的百分含量w(C)和反应时间(t)的关系。
（1）若甲中两条曲线分别代表有催化剂和无催化剂的情况，则____曲线代表无催化剂时的情况。
（2）若乙图表示反应达到平衡后分别在恒温恒压条件下和恒温恒容条件下向平衡混合气体中充入惰性气体后的情况.则_____ 曲线表示恒温恒容的情况，此时混合气体中w(C) _____（填“变大”、“变小”或“不变”）。
（3）根据丙图可以判断该可逆反应的正反应是_____（填“放热”或“吸热”）反应.x的值为____。
（4）丁图表示在某固定容器的密闭容器中，上述可逆反应达到平衡后，某物理量随着温度(T)的变化情况，根据你的理解，丁的纵坐标可以是_______（填序号）。
①w(C) ②A的转化率 ③B的转化率 ④压强 ⑤c（A） ⑥c（B）升高温度，平衡向________（填“正反应”或“逆反应”）方向移动。
三、实验题
18．某实验探究小组用酸性 KMnO4溶液与H2C2O4溶液反应过程中溶液紫色消失快慢的方法，研究影响反应速率的因素。实验条件如下：所用酸性 KMnO4溶液的浓度可选择 0.010 mol·L-1、0.001 mol·L-1，催化剂的用量可选择 0.5 g、0 g，实验温度可选择 298K 、323K。每次实验酸性KMnO4溶液的用量均为 4 mL，H2C2O4溶液(0.100 mol·L-1)的用量均为2 mL。
(1)写出反应的离子方程式：_______。
(2)请完成实验设计表：
编号 T/K 催化剂的用量/g 酸性 KMnO4溶液的浓度/(mol·L-1) 实验目的
① 298 0.5 0.010 a．实验①和②探究_______对该反应速率的影响； b．实验①和③探究_______对该反应速率的影响； c．实验①和④探究催化剂对该反应速率的影响。
② 298 0.5 0.001
③ 323 0.5 0.010
④ _______ 0 _______
(3)图一通过测定一定时间内 CO2的体积来比较反应速率外，本实验还可通过测定_______来比较化学反应速率。
(4)小组同学发现反应速率总是如图二，其中t1~t2时间内速率变快的主要原因可能是①产物 MnSO4是该反应的催化剂；②_______。
19．硫酸既是一种重要的化工产品，也是中学实验室的一种常见试剂。
实验一：测定中和反应的反应热。
甲小组利用溶液和溶液测定中和反应的反应热，实验装置如图所示。
(1)“搅拌”的操作方法是_______。
(2)加料时，_______(填“一次”或“分批次”)加入反应物溶液。
(3)其他条件不变，如果用铜质搅拌器代替玻璃搅拌器，测得的反应热_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”，下同)；如果用溶液代替NaOH溶液完成实验，测得的反应热_______。
实验二：探究影响化学反应速率的外界因素。
乙小组设计如下实验方案探究影响反应速率的因素
(已知：)。
序号 溶液/mL 稀硫酸/mL 蒸馏水/mL 温度/℃ 出现浑浊的时间/s
① 10.0 10.0 5.0 25
② 10.0 5.0 10.0 25
③ 10.0 5.0 35
④ 10.0 15.0 0 45
实验结果：。
(4)根据实验①和②可得出的结论是_______。
(5)_______。
(6)上述4组实验中，实验④的速率最快，其原因是_______。
四、计算题
20．二氧化碳加氢制备甲醇可以实现二氧化碳的转化利用，有利于二氧化碳的减排。
反应A： ；
反应B： 。
(1)与反应生成和的热化学方程式为_______。
(2)500℃时，在2 L恒容密闭容器中充入和，发生反应：，平衡时体系压强为，测得和的浓度随时间的变化关系如图1所示。
①内平均反应速率_______。
②平衡时的转化率为_______。
③下列能说明该反应已达到平衡状态的是_______(填标号)。
A．气体的密度不再变化
B．容器内气体的压强不再变化
C．
D．、、和的浓度之比为1：3：1：1
④该温度下平衡常数_______(用含的代数式表示，为以分压表示的平衡常数，)。
(3)一定物质的量之比的和在装有催化剂的反应器中反应12小时。体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图2所示。温度为470 K时，图2中P点_______(填“处于”或“不处于”)平衡状态。490 K之后，甲醇产率下降的原因是_______。
21．将固体置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：①；②，达到平衡时，，，则此温度下反应①的平衡常数为
A． B． C． D．
参考答案：
1．D
【详解】A．电解熔融MgCl2得到金属Mg，故A错误；
B．一定温度下，反应CH3Cl(g)＋Cl2(g)CH2Cl2(l)＋HCl(g)能自发进行，由于反应的ΔS＜0，ΔG＝ΔH－TΔS＜0，因此该反应的ΔH＜0，故B错误；
C．不清楚是否为标准状况，因此无法计算气体物的质的量，故C错误；
D．焓变等于断键吸收的热量减去成键放出的热量，因此反应的ΔH可通过下式计算：用E表示键能，该反应ΔH = 4E(Si Cl)＋2E(H H) 2E(Si Si) 4E(H Cl)，故D正确。
综上所述，答案为D。
2．D
【详解】A．高锰酸钾溶液不能用盐酸酸化，会氧化Cl ，应该用硫酸酸化，故A错误；
B．表示该反应原理的离子方程式为5H2C2O4 + 2MnO+ 6H+ = 10CO2↑ + 2Mn2+ + 8H2O，故B错误；
C．该实验方案中酸性高锰酸钾溶液过量，无法观察到明显的褪色现象，故C错误；
D．随着反应的进行，Mn2+浓度增加，反应速率加快，这是由于反应中Mn2+起到了催化剂的作用，故D正确；
故答案选D。
3．C
【分析】设X转化的浓度为x，依题意有，
【详解】A．据分析，c1:c2=（x+0.2moL/L）:（3x+0.6mol/L）=1:3，A正确；
B．反应为可逆反应，物质不可能完全转化，如反应向正反应进行，则0＜c1，如反应向逆反应进行，使用极限法进行考虑，假设Z全部来自正向反应，X起始浓度最大为：0.2moL/L+ =0.25mol/L，则c1＜0.25mol·L-1，所以c1的取值范围为：0
D．该反应△H<0为放热反应，对平衡体系加热，平衡向逆反应方向移动，气体总质量不变，总物质的量增大，则混和气体的平均分子量减小， D正确。
故选C。
4．B
【详解】①该反应是分子数变化的反应，压强始终在变化，混合气体的压强不变，说明气体的物质的量不变，证明达到了平衡状态，故①正确；
②该容器的体积保持不变，根据质量守恒定律知，反应前后混合气体的质量不变，所以容器内气体的密度始终不再发生变化时，不能表明达到化学平衡状态，故②错误；
③反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化，所以B的浓度不再变化时，该反应达到平衡状态，故③正确；
④该反应是反应前后气体体积变化的反应，所以气体总物质的量不变，能表明反应达到平衡状态，故④正确；
⑤容器中的气体平均相对分子质量，反应前后混合气体的质量不变化，当不再发生变化时，表明物质的量不变，表明已经平衡，故⑤正确；
⑥C、D反应速率的比值始终等于化学方程式的系数之比，故⑥错误；
⑦混合气体的总质量一直不变，故⑦错误；
⑧在定容容器中混合气体总体积始终不变，不能表明达到化学平衡状态，故⑧错误；
⑨单位时间内生成a mol A是逆向的速率，同时生成a mol C表示正向的速率，正反应速率等于逆反应速率，说明反应达到平衡，故⑨正确；
故答案为B。
5．C
【分析】向废渣中加入碳酸钠和氧气并煅烧，发生如下反应，4Na2CO3+2Cr2O3+3O24Na2CrO4+4CO2↑，Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑，Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑，用水浸之后，溶液中含有Na2CrO4、Na2SiO3、NaAlO2、Na2CO3，向溶液中通入二氧化碳，生成氢氧化铝沉淀和硅酸沉淀，过滤，滤液中含有Na2CrO4、Na2CO3，再向溶液中加硫酸，2Na2CrO4+H2SO4=Na2Cr2O7+Na2SO4+H2O，再向溶液中加入KCl固体，就会有K2Cr2O7晶体析出。
【详解】A．从上述流程图可知，和均可循环使用，A正确；
B．由分析可知，向溶液中加硫酸，2Na2CrO4+H2SO4=Na2Cr2O7+Na2SO4+H2O，再向溶液中加入KCl固体，就会有K2Cr2O7晶体析出，B正确；
C．向废渣中加入碳酸钠和氧气并煅烧，发生如下反应，4Na2CO3+2Cr2O3+3O24Na2CrO4+4CO2↑，Cr元素由+3价上升到+6价，产生，转移，C错误；
D．用水浸之后，溶液中含有Na2CrO4、Na2SiO3、NaAlO2、Na2CO3，向溶液中通入二氧化碳，会生成氢氧化铝沉淀和硅酸沉淀，D正确；
故选C。
6．B
【详解】根据反应速率之比等于化学计量数之比，，故选：B。
7．D
【详解】①A+B→X(ΔH<0)，则A和B的能量之和大于X能量，②X→C(ΔH>0)，则X能量小于C的能量；E1表示反应①的活化能，E2表示反应②的活化能，反应活化能为过渡态能量与反应物能量之差，故选：D。
8．D
【详解】A．该反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，M减小，由图可知，T2对应M小，所以T2＞T1，A错误；
B．K只与温度有关，升高温度K增大，所以平衡常数：K（a）=K（c）＜K（b），B错误；
C．a、b点温度不同，温度越大，反应速率越大，则反应速率：Vb＞Va，C错误；
D．设平衡时n(NO2)、n(N2O4)的物质的量分别为a、b，则 = 57.5，解得a∶b=1∶3，D正确；
故选D。
【点睛】本题考查化学平衡的计算，为高频考点，把握图中M的变化、温度对平衡移动及反应速率的影响为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意选项D为解答的难点，题目难度不大。
9．B
【详解】A．反应速率是单位时间内反应物的物质的量浓度的变化，而不是反应物的物质的量的变化，故A错误；
B．包装袋内放置除氧剂，可防降低氧气浓度，减缓食物氧化速率，故B正确；
C．用盐酸跟锌片反应，用粗锌是利用原电池原理以加快反应速率，和增大反应物的接触面积无关，故C错误；
D．根据，水结冰的过程在低温条件能自发进行，故D错误；
选B。
10．C
【详解】A．硫酸氢铵电离出氢离子，氢离子的物质的量增加，生成的氢气增加，A不符合题意；
B．加入K2SO4溶液，不反应，由于溶液体积变大，减小了氢离子浓度但不改变其物质的量，反应速率减小，生成氢气的量不变，B不符合题意；
C．加入硫酸铜，Zn可以置换出Cu，构成原电池，加快反应速率，但氢离子浓度和物质的量不变，故生成氢气的量不变，C符合题意；
D．加入碳酸钠溶液，碳酸根消耗氢离子生成二氧化碳和水，减小氢离子浓度，同时也减小氢离子的物质的量，反应速率减小，生成氢气的量减小，D不符合题意；
答案选C。
11．A
【详解】①到达平衡后正、逆速率相等，不再变化，t1时刻v正最大，之后随反应进行速率发生变化，未到达平衡；
②该反应正反应为放热反应，绝热条件下，随反应进行温度升高，化学平衡常数减小，平衡常数不变说明达到平衡状态；
③t1时刻时，CO2、CO的物质的量的变化量之比不等于1：1，未达到平衡状态；
④t1时刻之后，NO的质量分数不再改变，说明t1时刻反应处于平衡状态；
⑤该反应是放热反应，在绝热容器中进行，随着反应进行，容器温度上升，t1时刻之后随反应进行温度不再发生变化，说明反应达到平衡状态；
⑥焓变是定值，不随时间的变化而变化，不能说明反应达到平衡状态；
故答案选A。
12．D
【详解】A．SO2与O2的浓度增大，说明反应向逆反应方向进行，SO2和O2的浓度变化量分别为0.6mol/L、0.3mol/L，则SO3应反应掉0.6 mol/L，因可逆反应不能完全反应，实际变化量应小于该值，所以实际SO2小于0.8mol/L，O2小于0.4 mol/L，A错误；
B．SO2的浓度增大，SO3的浓度减小，说明反应向逆反应方向进行，SO2和SO3的浓度变化量分别为0.3mol/L、0.5mol/L，二者浓度变化量之比与化学方程式系数之比不相等，B错误；
C．SO3的浓度增大，说明反应向正反应方向进行，SO3的浓度变化量为0.2mol/L，则SO2和O2应分别反应掉0.2mol/L、0.1mol/L，因可逆反应不能完全反应，实际变化量应小于该值，所以实际SO3小于0.8mol/L，C错误；
D．SO2的浓度增大，SO3的浓度减小，说明反应向逆反应方向进行，SO2、SO3的浓度变化量均为0.2mol/L，平衡时，SO2、SO3均为0.4 mol/L，D正确；
故答案选D。
13．A
【详解】A．v(O2) ==0.002mol/(L s)，故A正确；
B．v(SO2) = v(O2) ×=0.004 mol/(L s)，故B错误；
C．v(O2) ==0.002mol/(L s)，故C错误；
D．v(SO3) = v(O2) ×=0.004 mol/(L s)，故D错误；
故答案为A。
14． 当pH过大时，OH-浓度大，OH-会结合Mg2+、，使上述平衡向逆反应方向移动，不利于沉淀的生成；pH过小时，H+结合，上述平衡也向逆反应方向移动，不利于沉淀的生成。 3NaClO+2NH3=N2+3NaCl+3H2O 350℃左右，3.0% a点以后浓度过高时，以反应Ⅱ平衡向逆反应方向移动为主，降低NO2去除率
【分析】根据题中所给化学平衡，由pH过高或过低影响平衡移动判断；根据氧化还原反应和题中所给产物写出化学方程式；根据题中图示1信息，判断适宜温度和负载率；根据题中图示2信息结合二个化学平衡，a点以后以反应II为主判断；据此解答。
【详解】(1)由题中信息Mg2+++MgNH4PO4↓可知，当pH过大时，OH-浓度大，OH-会结合Mg2+、，使上述平衡向逆反应方向移动，不利于沉淀的生成；pH过小时，H+结合，上述平衡也向逆反应方向移动，不利于沉淀的生成；答案为当pH过大时，OH-浓度大，OH-会结合Mg2+、，使上述平衡向逆反应方向移动，不利于沉淀的生成；pH过小时，H+结合，上述平衡也向逆反应方向移动，不利于沉淀的生成。
(2)NaClO具有强氧化性，废水中的NH3为-3价，被氧化转化为N2，NaClO被还原为NaCl，其反应的化学方程式3NaClO+2NH3=N2+3NaCl+3H2O；答案为3NaClO+2NH3=N2+3NaCl+3H2O。
(3)由图1可知，b曲线的最高处脱硝率最高，负载率低，适宜的温度约为350℃，负载率为3.0%；答案为350℃，3.0%。
(4)因为浆液中CaSO3质量一定，随着反应进行，a点以后浓度过高，以反应Ⅱ平衡向逆反应方向移动为主，降低NO2去除率；答案为a点以后浓度过高时，以反应Ⅱ平衡向逆反应方向移动为主，降低NO2去除率。
15． MgCO3+2H+=Mg2++H2O+CO2↑ OE 该反应为放热反应，温度升高，反应速率增加 0.4mol/(L·min) 加快 0.07 盐酸已经反应完
【详解】(1)碳酸镁与盐酸反应生成氯化镁、二氧化碳和水，反应的离子方程式为MgCO3+2H+=Mg2++H2O+CO2↑；
(2) 溶液中氢离子浓度越大，反应速率越快，越高应该反应速率越快，该反应是放热反应，但刚开始时，浓度的影响大于温度的影响，反应速率与曲线的切线成正比，根据图知OE段表示的平均反应速率最快，原因是该反应为放热反应，温度升高，反应速率增加；
(3)由图可知EF段生成的二氧化碳体积为672mL-224mL=448mL，n（CO2）==0.02mol，根据二氧化碳和稀盐酸的关系式得参加反应的n（HCl）=2n（CO2）=0.02mol×2=0.04mol，则HCl的平均反应速率==0.4 mol/（L min）；
(4)用等物质的量浓度的硫酸代替盐酸，则氢离子浓度增大，反应速率将加快；
(5) 曲线上点的纵坐标的值即为该点收集的二氧化碳的体积，所以在G点收集到的CO2的体积最大，G点消耗HCl的物质的量为n（HCl）=2n（CO2）=×2=0.07mol；
在G点以后收集的CO2的量不再增多，原因是盐酸已经反应完。
16．(1) BCE 上 及时除去产物Cl2或H2O 增大氧气投入浓度
(2)1.810-3 mol/(L·min)
(3) 0.1 Au/ Ag3PO4 Au负载量过多时，过多地覆盖Ag3PO4表面，导致Ag3PO4表面单位面积活性位点数减少
【详解】（1）①A．进料浓度比c(HCl) :c(O2)=4:1时，HCl与O2的物质的量之比为4 : 1，一直保持不变，选项A错误；
B．随着反应进行，HCl被消耗，物质的量减小，生成的Cl2在不断增加，当HCl与Cl2的物质的量之比不改变时，说明达到平衡状态，选项B正确；
C．反应物的气体化学计量数之和为5，生成物的为4，两者不相等，当容器内的压强不再改变时，说明反应达到了平衡状态，选项C正确；
D．断裂nmolH - Cl键表示反应nmolHCl，形成nmolH-O键表示生成nmolH2O，则n(HCl) : n(H2O)= 2: 1，反应平衡前后保持不变，选项D错误；
E．混合气体的总质量不变，但物质的量在改变，当混合气体的平均相对分子质量不变时，说明达到平衡状态，选项E正确；
答案选BCE；
②从投入原料比为c (HCl) :c(O2)=4: 1变为1 : 1，相当于向体系中增加O2，可使转化率a (HCl)增大，则曲线在AB上方，故答案为:上；
③温度不变时，进一步提高HCl的转化率的方法是：及时除去产物Cl2或H2O，增大氧气投入浓度，故答案为：及时除去产物Cl2或H2O；增大氧气投入浓度；
（2）2 ~ 6min内，v(Cl2)== mol/ (L·min)=910-4 mol/ (L·min)，则v(HCl)= 2v(Cl2)= 1.810-3 mol/(L·min)；故答案为: 1.810-3 mol/(L·min)；
（3）①综合图1、图2可知催化效果最佳的是0.1Au/ Ag3PO4，故答案为： 0.1 Au/ Ag3PO4；
②图2中表面随着Au的负载量不断增加，反应速率常数先增大后减小，反应速率常数减小，这是由于当Au负载量过多时，过多地覆盖Ag3PO4表面，导致Ag3PO4表面单位面积活性位点数减少，因而反应速率常数减小，故答案为:当Au负载量过多时，过多地覆盖Ag3PO4表面，导致Ag3PO4表面单位面积活性位点数减少。
17． b a 变小 吸热 1 ①②③ 正反应
【详解】（1）.使用催化剂，加快反应速率，缩短到达平衡的时间，由图可知，a先到达平衡，故a曲线表示使用催化剂，b曲线表示没有使用催化剂，故答案为b；
(2).恒温恒容下，充入惰性气体，反应混合物各组分的浓度不变，平衡不移动，则反应混合物各组分的百分含量不变，由图可知，在a曲线上C的百分含量不变，b曲线到达新平衡后C的百分含量降低，所以a曲线表示恒温恒容条件下向平衡混合气体中充入惰性气体，
故答案为a；不变；
(3).由图可知，压强相同时，温度越高，C的百分含量越高，平衡向正反应方向移动，因升高温度，平衡向吸热方向移动，所以正反应为吸热反应；
温度相同，压强越大，平衡时C的含量越高，平衡向正反应方向移动，因增大压强平衡向气体体积减小的方向移动，即x＜2(x为整数)，则x=1
故答案为吸热；1；
(4).该反应正反应为吸热反应，反应前后气体的体积减小。升高温度，平衡向吸热方向移动，即向右移动，增大压强，平衡向体积减小的方向移动，即向右移动。
由图可知，纵轴所表示的量随温度升高而增大，升高温度，平衡向吸热方向移动，即向右移动，C的含量增大，A. B的转化率增大，平衡时A. B浓度降低。反应前后气体的体积减小，在恒容条件下，升高温度，平衡向吸热方向移动，即向右移动，混合物的总物质的量增加，所以平衡时，容器内压强增大，但起始压强不为0，故①②③符合。
故答案为①②③；正反应。
18．(1)5H2C2O4+2MnO+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O
(2) 浓度 温度 298 0.010
(3)测定生成相同体积CO2所需时间或相同时间内KMnO4溶液颜色变化的程度
(4)该反应放热，温度升高
【分析】酸性 KMnO4溶液具有强氧化性，H2C2O4具有还原性，二者会发生氧化还原反应：5H2C2O4+2MnO+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O，在测定外界条件对化学反应速率的影响时，要采用控制变量法研究，只改变一个外界条件，通过改变该条件与反应速率关系判断其影响。在测定制取CO2气体反应速率时，可以根据相同时间内产生CO2体积大小或根据产生相同体积CO2气体需要的时间分析。
【详解】（1）酸性 KMnO4溶液具有强氧化性，H2C2O4具有还原性，二者会发生氧化还原反应，根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒，可得反应的离子方程式为：5H2C2O4+2MnO+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O，
（2）a．根据表中实验①②的相同与不同之处可知：实验①和②探究酸性 KMnO4溶液的浓度对化学反应速率的影响；
b．根据表中实验①③的相同与不同之处可知：实验①和③探究温度对酸性 KMnO4溶液与草酸反应速率的影响；
c．由于实验①和④探究催化剂对该反应速率的影响，实验中不同条件只有催化剂的使用与否，其它外界条件都相同，故实验④反应温度是298 K；酸性 KMnO4溶液的浓度也是0.010 mol/L；
（3）图一通过测定一定时间内 CO2的体积来比较反应速率外，本实验还可通过测定生成相同体积CO2所需时间或相同时间内KMnO4溶液颜色变化的程度来测定化学反应速率；
（4）小组同学发现反应速率总是如图二，其中t1~t2时间内速率变快的主要原因可能是①产物 MnSO4是该反应的催化剂；②该反应是放热反应，反应放出热量，使溶液温度升高，因而使化学反应速率加快。
19．(1)上下移动玻璃搅拌器
(2)一次性
(3) 偏大 偏小
(4)稀硫酸浓度越高反应速率越快
(5)5.0
(6)第④组反应硫酸浓度和温度最高
【分析】实验一：利用溶液和溶液测定中和反应的反应热，上下移动玻璃搅拌器进行搅拌；为减少热量损失，应一次性加入反应物溶液；
实验二：探究影响反应速率的外界因素，主要探究硫酸浓度和反应温度的影响；①和②反应温度一样，硫酸浓度不同，研究硫酸浓度对反应速率的影响；③组实验温度与①不同，蒸馏水体积相同，根据单一变量原则，加入硫酸体积应与①相同；据此分析解题。
【详解】（1）据分析可知，“搅拌”的操作方法是上下移动玻璃搅拌器；故答案为上下移动玻璃搅拌器；
（2）为减少热量损失，应一次性加入反应物溶液；故答案为一次性；
（3）铜是热的良导体，其他条件不变，用铜制环形搅拌器搅拌溶液，会导致溶液温度偏低，测定的热偏低，所以反应热偏大；H2SO4与溶液反应除了生成水外，还生成了BaSO4沉淀，钡离子与硫酸根离子生成了硫酸钡沉淀放热，测定的热偏高，所以反应热偏小；故答案为偏大；偏小；
（4）①和②反应温度一样，硫酸浓度不同，研究硫酸浓度对反应速率的影响；根据实验①和②的实验结果，说明稀硫酸浓度越高反应速率越快；故答案为稀硫酸浓度越高反应速率越快；
（5）③组实验温度与①不同，蒸馏水体积相同，根据单一变量原则，加入硫酸体积应与①相同；所以；故答案为5.0。
（6）根据①、②和③组实验结果可知，稀硫酸浓度越高，温度越高反应速率越快，在四组实验中，第④组反应硫酸浓度和温度最高，速率最快；故答案为第④组反应硫酸浓度和温度最高。
20．(1)
(2) 0.125mol·L-1·min-1 75% B
(3) 不处于 反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，且催化剂的催化活性降低
【详解】（1）由盖斯定律可知，由反应反应可得 。
（2）①内，。②平衡时，故，则的转化率为。③A．恒温恒容下，反应前后气体质量和体积不变，气体的密度始终不变，故无法判断反应是否达到平衡状态，A错误；
B．该反应是反应前后气体分子数减小的反应，恒容条件下容器内气体的压强不再变化说明反应已达到平衡状态，B正确；
C．与均为正反应方向，不符合，C错误；
D．、、和的浓度之比为1：3：1：1，不能说明各组分含量不变，不能判断反应达到平衡状态，D错误；
故选B。
④根据题意可知，、的起始浓度分别为、，由题图1可知平衡时，列三段式可得
平衡后、、和的分压分别为、、、，则
（3）温度为470 K之前，甲醇的产率随温度升高而增大，470 K时甲醇的产率还在升高，反应还在正向进行， P点不处于平衡状态。490 K之后，温度升高时甲醇的产率降低，该反应的正反应为放热反应，反应处于平衡状态，升高温度平衡逆向移动，导致甲醇产率下降。
21．C
【分析】反应①的平衡常数K＝c(NH3) c(HI)，NH4I分解生成的HI为平衡时HI与分解的HI之和，由反应②可知分解的c(HI)为平衡时c(H2)的2倍，进而求出NH4I分解生成NH3的浓度，代入反应①的平衡常数K＝c(NH3) c(HI)计算。
【详解】平衡时c(HI)＝4mol L 1，HI分解生成的H2的浓度为0.5mol L 1，NH4I分解生成的HI的浓度为4mol L 1＋2×0.5mol L 1＝5mol L 1，所以NH4I分解生成的NH3的浓度为5mol L 1，所以反应①的平衡常数K＝c(NH3) c(HI)＝5mol L 1×4mol L 1＝20mol2 L 2，故C正确；
故答案选C。
【点睛】本题主要考查化学平衡常数的计算，掌握化学平衡常数的计算表达式是解题的关键。