第二章第四节化学反应的调控同步练习 （含解析）2023-2024学年上学期高二化学人教版（2019）选择性必修1
文档属性
| 名称 | 第二章第四节化学反应的调控同步练习 （含解析）2023-2024学年上学期高二化学人教版（2019）选择性必修1 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-07-24 20:13:18 | ||
图片预览
文档简介
第二章第四节化学反应的调控同步练习
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．一定条件下的密闭容器中发生反应：4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-905.9kJ·mol-1，下列叙述正确的是
A．4molNH3和5molO2反应，达到平衡时放出的热量为905.9kJ
B．平衡时，v正(O2)=v逆(NO)
C．平衡后降低压强(增大体积)，混合气体的平均摩尔质量增大
D．平衡后升高温度，混合气体中NO的含量降低
2．某温度下，在2L密闭容器中投入一定量的A、B发生反应：3A(g)+bB(g)cC(g) △H=-QkJ·mol-1(Q>0)。12s时反应达到平衡，生成C的物质的量为0.8mol，反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A．前12s内，A的平均反应速率为0.025mol·L-1·s-1
B．12s时，A的消耗速率等于B的生成速率
C．化学计量数之比b：c=1：2
D．12s内，A和B反应放出的热量为0.2QkJ
3．我国科研人员研究发现合成氨的反应历程有多种，其中有一种反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物质用*表示)。下列说法错误的是
A．生成是通过多步还原反应生成的
B．过程Ⅰ和Ⅲ中能量的变化不相同
C．增大的浓度，可以加快工业合成氨的反应速率，提高的平衡转化率
D．大量氨分子吸附在催化剂表面，将降低反应速率
4．在25 ℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表：
物质 X Y Z
初始浓度/mol·L-1 0.1 0.2 0
平衡浓度/mol·L-1 0.05 0.05 0.1
下列说法错误的是
A．反应达到平衡时，X的转化率为50%
B．反应可表示为X+3Y2Z，其平衡常数为1600
C．增大压强使平衡向生成Z的方向移动，平衡常数增大
D．改变温度可以改变此反应的平衡常数
5．已知：无CO时反应、有CO时反应。某研究小组以AgZSM为催化剂，在容积为1L的容器中，相同时间下测得0.1molNO转化为的转化率随温度变化如图所示。下列说法不正确的是
A．反应的
B．X点可以通过更换高效催化剂提高NO的反应速率
C．Y点再通入CO、各0.01mol，此时
D．达平衡后，其他条件不变改变物料使，CO转化率下降
6．若在催化剂作用下和合成甲酸主要涉及以下反应：
I．
II．
在恒容密闭容器中，和各投发生反应，平衡时的转化率及和的选择性(产物的选择性：生成的或与转化的的比值)随温度变化如图所示。
下列说法正确的是
A．反应II：
B．曲线a表示平衡时的转化率
C．时，反应I的平衡常数
D．合成甲酸应选择在较高温度下甲酸选择性高的催化剂
7．在硫酸工业生产中，为了有利于SO2的转化，且能充分利用热能，采用了中间有热交换器的接触室(见图)。下列说法错误的是
A．a、b两处的混合气体成分含量相同，温度不同
B．c、d两处的混合气体成分含量不同，温度相同
C．热交换器的作用是预热待反应的气体，冷却反应后的气体
D．c处气体经热交换后再次催化氧化的目的是提高SO2的转化率
8．乙炔(C2H2)是重要的化工原料。工业上可用甲烷裂解法制取乙炔，发生反应：
反应I：2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g) △H1
反应II：2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g) △H2
甲烷裂解时，几种气体平衡时分压(Pa)的对数即lgp与温度(℃)之间的关系如图所示，(注：用平衡分压代替平衡浓度计算可得平衡常数Kp，分压=总压×物质的量分数)。下列说法不正确的是
A．1725℃时，向恒容密闭容器中充入CH4，达到平衡时CH4生成C2H2的平衡转化率为62.5%
B．1725℃时，若图中H2的lgp=5，则反应2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)的平衡常数Kp=1×105Pa2
C．2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)的△H1＞0
D．为提高甲烷制乙炔的产率，除改变温度外，可充入适量乙烯，还可以使用对反应选择性更高的催化剂
9．催化加氢合成二甲醚是一种转化方法，其过程中主要发生下列反应：
反应I：
反应II：
在恒压、和的起始量一定的条件下，平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图。其中：
下列说法正确的是
A．提高转化为的转化率，需要研发在低温区高效的催化剂
B．其他条件不变，升高温度，反应I中的平衡转化率增大
C．时，延长反应时间或减小压强，能使的选择性由A点到达B点
D．温度高于，反应I和反应II中的平衡转化率：前者下降幅度大于后者上升幅度
10．二氧化碳加氢可合成甲醇：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H。在某恒容密闭容器中充入一定量的CO2和H2，在不同条件下发生反应，实验测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强的变化关系如图所示，下列说法正确的是
A．该反应的反应物总能量小于生成物的总能量
B．M点时，保持其他条件不变，仅充入少量稀有气体，反应速率加快
C．加入合适的催化剂，该反应的△H保持不变
D．T1K时，H2的平衡转化率：M11．高炉炼铁过程中发生反应：，该反应在不同温度下的平衡常数见表。
温度T/℃ 1000 1150 1300
平衡常数K 4.0 3.7 3.5
下列说法正确的是
A．由表中数据可判断该反应：反应物的总能量<生成物的总能量
B．下与反应，达到平衡时，用表示该反应的平均速率为
C．为了使该反应的K增大，可以在其他条件不变时，增大
D．其他条件不变时，增加的用量，不能有效降低炼铁尾气中的含量
12．在恒容的密闭容器中发生反应△H，不同温度下反应经过相同时间，测得混合体系中A的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断正确的是
A．X、Z两点，A的逆反应速率相等
B．温度不变，平衡后充入氦气，C的体积分数减小
C．降低温度，化学平衡常数增大
D．X、Y、Z三点中，Z点A的转化率最大
13．25℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表，说法错误的是
物质 X Y Z
初始浓度/mol·L-1 0.1 0.2 0
平衡浓度/mol·L-1 0.05 0.05 0.1
A．反应达到平衡时，X的转化率为50%
B．方程式为X+3Y 2Z，平衡常数为1600
C．增大压强使平衡正向方向移动，平衡常数增大
D．改变温度可以改变此反应的平衡常数
14．在密闭容器中，充入一定量的N2、H2，在一定条件下反应N2+3H22NH3，已知NH3的体积分数(纵坐标)和温度(横坐标)的变化关系如图所示，下列说法正确的是
A．该反应为吸热反应
B．平衡常数K：A点＜ B点
C．H2的转化率C点最高
D．A、B、C、D、E五点都达到了平衡状态
二、多选题
15．在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下[已知 ]。
容器 甲 乙 丙
反应物投入量 、
反应的能量变化 放出 吸收 吸收
体系压强
反应物转化率
下列说法正确的是
A． B． C． D．
三、实验题
16．是重要的化工原料，易溶于水，在中性或碱性环境中稳定。
制备
反应原理：
实验步骤：
①称取15g加入圆底烧瓶中，再加入80mL蒸馏水。另取5g研细的硫粉，用3mL乙醇涧湿，加入上述溶液中。
②安装实验装置(如图所示、部分夹持装置略去)，水浴加热，微沸60分钟。
③趁热过滤，将滤液水浴加热浓缩，冷却析出，经过滤、洗涤、干燥，得到产品。
回答问题：
(1)硫粉在反应前用乙醇润湿的目的是 。
(2)仪器a的名称是 ，其作用是 。
(3)产品中除了有未反应的外，最可能存在的无机杂质是 。检验是否存在该杂质的方法是 。
(4)该实验一般控制在碱性环境下进行，否则产品发黄，用离子反应方程式表示其原因： 。
17．是一种绿色试剂，在化学工业中用作生产过氧乙酸、亚氯酸钠等的原料，医药工业用作杀菌剂、消毒剂。某化学小组欲探究双氧水的性质做了如下实验：
(1)下表是该小组研究影响过氧化氢（）分解速率的因素时采集的数据[用溶液制取所需的时间（s）]。
30%双氧水 15%双氧水 10%双氧水 5%双氧水
无催化剂、不加热 几乎不反应 几乎不反应 几乎不反应 几乎不反应
无催化剂、加热 360 480 540 720
、加热 10 25 60 120
①研究小组在设计方案时，考虑了浓度、 、因素对过氧化氢分解速率的影响。
(2)另一研究小组拟在同浓度的催化下，探究双氧水浓度对分解速率的影响，限选试剂与仪器：30%双氧水、溶液、蒸馏水、锥形瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃导管、量筒、秒表、恒温水浴槽、注射器。设计实验装置，完成图甲方框内的装置示意图 （要求所测得的数据能直接体现反应速率大小）。
(3)对于分解反应，也有一定的催化作用。为比较和对分解的催化效果，研究小组的同学设计了如图乙所示的实验。请回答相关问题：
①可通过观察 ，比较得出结论。
②有同学提出将的溶液改为溶液更为合理，其理由是 。
(4)已知溶液中主要含有、和三种微粒，该组同学又做了两种猜想：
猜想1：真正催化分解的是溶液中的；
猜想2：真正催化分解的是 。
完成表格，验证猜想：
所需试剂 操作及现象 结论
对分解无催化作用
四、原理综合题
18．I.合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径。
(1)在、250℃时，将和加入aL刚性容器中充分反应，测得体积分数为0.04；其他条件不变，温度升高至450℃，测得体积分数为0.025，可判断合成氨反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)我国科学家研究了在铁掺杂纳米反应器催化剂表面上实现常温低电位合成氨，反应历程如图，其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。需要吸收能量最大的能垒E= eV。
II.一定条件下，在体积为5L的密闭容器中，ABC三种气体的物质的量n(mol)随时间t(min)的变化如图1所示。已知达到平衡后，降低温度，A的体积分数将减小。
(3)该反应的化学方程式为 ，此反应平衡常数表达式为K= 。
(4)该反应的 0(填“>”“＜”或“=”)。
(5)该反应的反应速率v随时间t的变化关系如图2所示：
①根据图2判断，在t3时刻改变的外界条件是 。
②在恒温恒容密闭容器中发生该反应，下列能作为达到平衡状态的判断依据是(填标号) 。
a.体系压强不变
b.气体的平均摩尔质量保持不变
c.气体的密度保持不变
d.A的消耗速率等于B的生成速率
19．将作为原料转化为其他化学品，是促进化工产业可持续发展，解决温室效应的有效方法。
(1)与在催化剂作用下制合成气(CO和)的反应为 。
①催化剂表面积碳会使催化剂失去活性。反应时可能发生积碳反应：
Ⅰ.、Ⅱ．、Ⅲ．，
各积碳反应在不同温度下的平衡常数、、如表所示：
温度/℃
800 21.60 0.136 0.133
850 33.94 0.058 0.067
900 51.38 0.027 0.036
由表中数据可知，积碳主要由反应 (填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)导致，该反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。
②在恒容密闭容器中通入与各3.0 mol，一定条件下发生反应，测得的平衡转化率与温度及压强的关系如图1所示。
则 (填“＜”“=”或“＞”，下同)， 。
(2)与在催化剂作用下制甲烷的过程如下。
主反应： ，
副反应： ，
①结合 ，可计算 。
②在恒容密闭容器中，与的起始浓度分别为和，测得、的平衡浓度与温度的关系如图2所示。则650℃时，的选择性 [选择性(的产率/的总转化率)×100%，]。
③为提高的选择性，可调节和的投料比。时，测得相应数据如图3所示，a、b表示反应物的平衡转化率，c、d分别表示平衡时和的物质的量分数。则表示平衡转化率的是曲线 (填“a”或“b”)，时，总压强为3.4 MPa，主反应的平衡常数 (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
参考答案：
1．D
【详解】A．因为反应可逆，所以4molNH3和5molO2反应时，参加反应的NH3小于4mol，则达到平衡时放出的热量小于905.9kJ，A不正确；
B．平衡时，正、逆反应速率相等，则v正(O2)=v逆(NO)，B不正确；
C．平衡后降低压强(增大体积)，平衡向气体分子数增大的方向移动，混合气的质量不变，物质的量增大，则混合气体的平均摩尔质量减小，C不正确；
D．该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，混合气体中NO的含量降低，D正确；
故选D。
2．C
【分析】由题图分析可知，前12s内A的浓度变化，， B的浓度变化，，依据题意，前12s内，同一反应中，不同物质的反应速率之比等于化学计量数之比，，。
【详解】A．据分析，前12s内，A的平均反应速率为，A错误；
B．从题图可知，该反应体系在12s达到平衡，则12s时反应的正反应速率等于逆反应速率，即A的消耗速率与B的生成速率比值等于系数之比为3：1，B错误；
C．据分析，化学计量数之比b：c=1：2，C正确；
D．由上述分析可知，该反应的化学方程式为，3A与1B完全反应放热Q，12s内A反应的物质的量为，则1.2A反应放出热量，D错误；
故选C。
3．C
【详解】A．由题图可知，生成的过程中氮元素化合价逐渐降低，是通过多步还原反应生成的，A正确；
B．过程Ⅰ是断裂氮氮三键中的一个键且形成一个键，而过程Ⅲ是断裂键中的一个键且形成一个键，所以能量变化不同，B正确；
C．增大的浓度可以加快工业合成氨的反应速率，但是的平衡转化率降低，C错误；
D．的及时脱附可留下继续反应的空间而增加催化剂的活性位，如果大量氨分子吸附在催化剂表面，将降低反应速率，D正确；
故选C。
4．C
【分析】根据表格中的数据可知反应物为X和Y，Z为生成物，X、Y、Z的浓度变化量分别为0.05mol L-1，0.15mol L-1，0.10mol L-1，变化的浓度之比等于参与反应的各物质对应的化学计量数之比，因此方程式为X(g)+3Y(g) 2Z(g)，由三段法有：
，据此进行分析判断。
【详解】A．根据上述分析可知，反应达到平衡时X的转化率为×100%=50%，故A正确；
B．根据上述分析可知，即该反应可表示为X+3Y2Z，其平衡常数为1600，故B正确；
C．增大压强使平衡向生成Z的方向移动，但平衡常数只与温度有关，增大压强平衡常数不变，故C错误；
D．平衡常数受温度影响，则改变温度可以改变此反应的平衡常数，故D正确；
故选C。
5．C
【详解】A．由图可知，升高温度NO的转化率减小，则升高温度平衡逆向移动的，A正确；
B．催化剂具有选择性，X点可以通过更换高效催化剂提高NO反应速率，B正确；
C．Y点时NO的转化率为80%，体积为1L，，则
，Y点再通入CO、N2各0.01 mol，
平衡正向移动，则此时，C错误；
D．中增大CO的量，可促进NO的转化，而CO的转化率减小，则其他条件不变，使，CO转化率下降，D正确；
故选C。
6．C
【分析】由题干图示信息可知，根据反应I 可知，升高温度，平衡逆向移动，则HCOOH的选择性随温度的升高而减小，CO2的转化率随温度升高而减小，根据240℃时，曲线a、c对应的数值之和为100%，说明这两条曲线分别代表HCOOH和CO的选择性，曲线b代表CO2的转化率随温度的变化关系，说明CO的选择性随温度升高而增大，即升高温度反应II正向移动，故△H2＞0，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，△H2＞0，A错误；
B．由分析可知，曲线b表示平衡时CO2的转化率，B错误；
C．由图示信息可知，240℃时，CO2的转化率为40%，HCOOH的选择性为80%，CO的选择性为20%，三段式分析为：，，则反应I的平衡常数K===，C正确；
D．曲线a代表HCOOH的选择性，升高温度反应I平衡逆向移动，HCOOH的产率减小，且HCOOH的选择性也减小，则合成甲酸应选择在较低温度下甲酸选择性高的催化剂，D错误；
故答案为：C。
7．B
【分析】该装置中发生SO2在加热、催化剂的条件下和O2反应转化为SO3的反应，反应放热，热交换器的作用是预热待反应的气体；a处通入的是反应气体，即SO2、空气，在热交换器中进行加热，没有催化剂，没有发生反应，b处气体是SO2、空气，再进入装置中，发生反应到达c处，c处是SO3，没有反应完全的SO2、O2、N2等，SO2、O2在催化剂的作用下再一次发生反应，提高SO2的转化率，d处主要为SO3，N2等，由此分析。
【详解】A．根据装置图可知，从a进入的气体是含有SO2、O2、N2等的冷气，经过热交换器后从b处出来的是热的气体，成分与a处相同，A项正确；
B．在c处出来的气体SO2、O2在催化剂表面发生反应产生的含有SO3及未反应的SO2、O2等气体，该反应是放热反应，当经过热交换器后被冷的气体降温，SO3被部分分离出来，而且混合气体再次被催化氧化，d处主要为SO3，N2等，故二者含有的气体的成分含量不相同，B项错误；
C．根据分析，该反应放热，热交换器的作用是预热待反应的冷的气体，经热交换器出来的SO3被吸收，同时冷却反应产生的气体，为SO3的吸收创造条件，C项正确；
D．c处气体经过热交换器后再次被催化氧化，目的就是使未反应的SO2进一步反应产生SO3，从而可以提高SO2的转化率，D项正确；
答案选B。
8．B
【详解】A．1725℃由图可知，达到平衡时，CH4、C2H2、C2H4的平衡分压的对数分别为2、2、1，故其CH4、C2H2、C2H4的平衡分压分别为100 Pa、100 Pa、10 Pa，在同温同体积条件下，不同气体的压强之比等于其物质的量之比，故CH4、C2H2、C2H4的物质的量之比为10：10：1，由C原子守恒可知，CH4生成C2H2的平衡转化率为62.5%，A正确；
B．1725℃时，若图中H2的lgp=5，则反应2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)的平衡常数Kp=1×1013，B错误；
C．根据图可知，C2H2的平衡分压随温度升高而增大，所以反应2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)为吸热反应，故其△H1＞0，C正确；
D．为提高甲烷制乙炔的产率，除改变温度外，还可采取的措施有：充入适量乙烯使2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g)的平衡向逆反应方向移动，或使用对甲烷转化为乙炔的选择性更高的催化剂等，D正确；
答案选B。
9．A
【详解】A．由图可知，随着温度升高，CH3OCH3的选择性降低，要提高CH3OCH3的转化率，可以选择在低温下的催化剂，提高反应I的选择性，故A正确；
B．反应I是放热反应，其他条件不变，升高温度，反应I中CO2的平衡转化率减小，故B错误；
C．时，反应I是气体体积缩小的反应，减小压强，能使反应I的平衡向逆方向移动，CH3OCH3的平衡含量减小，则选择性减小，故C错误；
D．温度高于，CO2的平衡转化率随温度升高增大，而由图可知，CH3OCH3的选择性下降，CH3OCH3的产率降低，可推断出反应II中CO2平衡转化增大的幅度要大于反应I中CO2平衡转化减小幅度，故D错误；
故选A。
10．C
【分析】温度升高甲醇物质的量减少，说明反应放热，升温平衡逆向移动，据此分析解题。
【详解】A．反应放热，该反应的反应物总能量高于生成物的总能量，A错误；
B．恒容密闭容器，M点时，保持其他条件不变，仅充入少量稀有气体，反应物浓度不变，反应速率不变，B错误；
C．加入合适的催化剂，该反应的△H保持不变，因为催化剂不会影响焓变值，C正确；
D．T1K时，甲醇的物质的量M ＞N，则M消耗的氢气大于N，H2的平衡转化率：M＞N，D错误；
答案选C。
11．D
【详解】A．由表中数据可判断，平衡常数随温度升高减小，说明反应为放热反应，可知反应物的总能量＞生成物的总能量，故A错误；
B．1000℃下Fe2O3与CO反应，tmin达到平衡时c(CO)=2×10-3 mol/L，设CO起始浓度x，，，解得x=10-2mol/L，则用CO表示该反应的平均速率为，故B错误；
C．平衡常数只受温度影响，增大c(CO)不能改变化学平衡常数，故C错误；
D．增大固体的量，不改变平衡的移动，则其他条件不变时，增加Fe2O3的用量，不能有效降低炼铁尾气中CO的含量，故D正确；
故选：D。
12．C
【分析】由图可知，X~Y为平衡的建立过程，Y点达到平衡状态，然后升高温度A的体积分数增大，可知升高温度平衡逆向移动，则证明该反应的正反应为放热反应，Y之后的点均为平衡点，据此解答。
【详解】A．该反应从正反应方向开始，尽管X、Z两点A的含量相同，但温度Z点高于X点，因此A的逆反应速率Z大于X，二者速率不相等，A错误；
B．反应在恒容的密闭容器中进行，反应温度不变，平衡后充入氢气，平衡不移动，则C的体积分数不变，B错误；
C．根据图象可知：温度升高，A的含量增大，说明升高温度，化学平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，则该反应的正反应为放热反应，降低温度，化学平衡正向移动，导致化学平衡常数增大，C正确；
D．根据图象可知：反应从正反应方向开始，在X~Y为平衡的建立过程，A的转化率逐渐增大，当反应进行到Y点达到平衡状态，此时A的转化率达到最大值，Y~Z化学平衡逆向移动，导致A的转化率降低，因此X、Y、Z三点中，Y点A的转化率最大，D错误；
故选C。
13．C
【分析】根据表中数据，反应从开始到平衡，X、Y减少，Z增多，则可确定X、Y为反应物，Z为生成物，X、Y、Z三种气体的浓度变化量之比为：(0.1-0.05):(0.2-0.05):(0.1-0)=1:3:2，浓度变化量等于物质的量的变化量，且物质的量的变化量之比等于化学计量数之比，因此该反应方程式为X+3Y 2Z，据此分析解答。
【详解】A．反应达到平衡时，X的浓度变化量为(0.1-0.05) mol·L-1=0.05 mol·L-1，则转化率为100%=50%，故A正确；
B．根据分析，该反应的方程式为X+3Y 2Z，平衡常数为==1600，故B正确；
C．增大压强平衡向气体体积减小的方向移动，即向正向方向移动，但平衡常数只与温度有关，增大压强不可能使平衡常数增大，故C错误；
D．化学平衡常数只受温度影响，因此温度改变，则化学平衡常数改变，故D正确；
答案选C。
14．C
【详解】A．根据图象分析可知，C点处于平衡状态，随着温度升高，NH3的体积分数减小，平衡逆向移动，该反应为放热反应，A错误；
B．平衡常数K只与温度有关，该反应是放热反应，A点温度小于B点温度，故平衡常数K：A点> B点，B错误；
C．根据图象分析可知，C点NH3的体积分数最大，氢气的转化率最高，C正确；
D．根据图象分析可知，AC段尚未为达到平衡状态，至C点达到平衡，CE段处于平衡状态，主要受温度影响，D错误；
故选C。
15．BD
【详解】A．1mol N2、3mol H2中相当于投入2molNH3，如果投入4molNH3，如果丙的体积是甲的2倍，则甲、丙等效平衡，其平衡浓度相等，然后将丙容器体积缩小与甲相等时，相当于增大丙的压强，如果平衡不移动，则2c1=c3，实际上平衡向正反应方向移动，所以2c1＜c3，A错误；
B． 1mol N2、3mol H2中相当于投入2molNH3，则甲、乙是等效平衡，甲是从N2和H2反应达到平衡，乙是从NH3反应达到相同的平衡点，因此甲放出的热量与乙放出的热量之和为92.4kJ mol-1，a+b=92.4，B正确；
C．1mol N2、3mol H2中相当于投入2molNH3，则甲、乙是等效平衡，平衡时压强相等，丙中相当于增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，导致丙中物质的量之和小于甲、乙的二倍，所以其压强存在p3＜2p2=2p1，C错误；
D．丙容器反应物投入量4molNH3，是乙的二倍，若平衡不移动，转化率α1+α3=1，实际上丙相当于增大压强，导致平衡向正反应方向移动，抑制氨气转化，所以a1+a3＜1，D正确；
故选BD。
16． 使硫粉易于分散到溶液中 球形冷凝管 冷凝回流 取少量产品溶于过量稀盐酸过滤，向滤液中加溶液，若有白色沉淀生成，则产品中含有
【分析】（1）硫粉难溶于水、微溶于乙醇，乙醇湿润可以使硫粉易于分散到溶液中；
（2）根据图示装置中仪器构造写出其名称，然后根据冷凝管能够起到冷凝回流的作用进行解答；
（3）由于S2O32 具有还原性，易被氧气氧化成硫酸根离子可知杂质为硫酸钠；根据检验硫酸根离子的方法检验杂质硫酸钠；
（4）S2O32 与氢离子在溶液中能够发生氧化还原反应生成硫单质，据此写出反应的离子方程式。
【详解】(1)硫粉难溶于水，微溶于乙醇，故硫粉用乙醇润湿后易扩散到溶液中。故答案为：使硫粉易于分散到溶液中；
(2)装置中仪器a(球形冷凝管)可以将挥发出的乙醇蒸气冷凝回流到烧瓶中。故答案为：球形冷凝管；冷凝回流；
(3)因反应物易被空气中的氧气氧化成，故可能存在的无机杂质是；检验产品中是否含有，即检验是否存在，需要防止的干扰，故不能用具有强氧化性的硝酸酸化，而应用盐酸酸化，过滤除去不溶物，再向滤液中滴加氟化钡溶液。故答案为：；取少量产品溶于过量稀盐酸过滤，向滤液中加溶液，若有白色沉淀生成，则产品中含有；
(4)产品发黄，说明产品中含有硫杂质，这是由于在酸性环境中不稳定，发生反应：。故答案为：。
17． 温度 、催化剂 反应产生气泡快慢 消除阴离子不同对实验的干扰 溶液中的 双氧水、盐酸 向盛有溶液的试管中加入少量的盐酸，然后把带火星的木条伸入试管中，木条不复燃
【分析】(1)过氧化氢在常温下很难分解得到氧气，其分解速度受浓度、温度、催化剂等因素的影响设计实验方案来证明时，控制变量以确保实验结果的准确性；
(2)利用排水量气法收集一定体积的氧气，用盛满水的量筒倒立于盛水的水槽中，并用导管与图1连接；
(3)①根据反应生成气体的快慢分析；
②根据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，更为合理；
(4)由于双氧水溶液中有水，则可排除水作催化剂，根据猜想1可知猜想2应是真正催化分解H2O2的是Cl-；为验证猜想2可向盛有H2O2溶液的试管中加入少量的HCl，然后把带火星的木条伸入试管中，木条不复燃，得出结论。
【详解】(1)根据表中给出的数据，浓度相同时，无催化剂、不加热的情况下，过氧化氢几乎不分解，在无催化剂、加热的情况下，过氧化氢分解，说明过氧化氢的分解速率与温度有关；加热不同浓度的过氧化氢溶液，得到相同体积气体的所需时间不同，浓度越大，反应的速率越快，说明过氧化氢的分解速率与浓度有关；同一浓度的过氧化氢溶液，在无催化剂、加热的时候收集需要的时间比有催化剂、加热的条件下需要的时间长，说明过氧化氢的分解速率与催化剂有关，因此该研究小组在设计方案时，考虑了浓度、温度和催化剂因素对过氧化氢分解速率的影响。故答案为：温度 、催化剂；
(2)要想使所测得的数据能直接体现反应速率大小，则应利用排水量气法收集一定体积的氧气，可以用盛满水的量筒倒立于盛水的水槽中。故答案为：；
(3)①由于过氧化氢分解产生气体，而且反应放热，因此可以根据反应中产生气泡的快慢来判断和对分解的催化效果；②和中阳离子不同，阴离子也不同，不符合单一变量原则，改为溶液，阴离子相同，这样可以消除阴离子不同对实验的干扰，更为合理。故答案为：反应产生气泡快慢；消除阴离子不同对实验的干扰；
(4)溶液中主要含有、和三种微粒，由于双氧水中有水，则可排除水作催化剂，根据猜想1可知猜想2为真正催化分解的是溶液中的；为验证猜想2，可向盛有溶液的试管中加入少量的盐酸，然后把带火星的木条伸入试管中，木条不复燃，得出对分解无催化作用的结论。故答案为：溶液中的；双氧水、盐酸；向盛有溶液的试管中加入少量的盐酸，然后把带火星的木条伸入试管中，木条不复燃。
18．(1)放热
(2)1.54
(3)
(4)<
(5) 升高温度 ab
【分析】根据影响化学平衡的影响因素分析解答；吸收能量最大的能垒，即相对能量的差最大，结合图象分析计算；根据图象，A、B为反应物，C为生成物，结合各物质的物质的量变化量之比等于化学方程式计量数之比，结合化学平衡的特征分析判断。
【详解】（1）升高温度，NH3的体积分数降低，说明升高温度，平衡逆向移动，则正反应为放热反应，故答案为：放热；
（2）根据图示，吸收能量最大的能垒，即相对能量的差最大的为(-1.02 eV)-(-2.56 eV)=1.54 eV；故答案为：1.54；
（3）根据一定条件下，在体积为5L的密闭容器中，A、B、C三种气体的物质的量n(mol)随时间t(min)的变化图，A、B的物质的量随时间变化减小，说明A、B是反应物，C的物质的量随时间变化从0逐渐增大，说明C是生成物，3min达到平衡时，A物质的量的变化量=1mol-0.7mol=0.3mol，B物质的量的变化量=1mol-0.4mol=0.6mol，C物质的量的变化量=0.6mol，n(A)∶n(B)∶n(C)=0.3 mol∶0.6 mol∶0.6 mol =1∶2∶2，反应的化学方程式为：A+2B 2C，反应的平衡常数表达式K=，故答案为：A+2B 2C；；
（4）达平衡后，降低温度，A的体积分数将减小，说明降低温度，化学平衡正向移动，所以该反应为放热反应，△H<0，故答案为：<；
（5）①根据图象可知：t3时逆反应速率、正逆反应速率都突然增大，且逆反应速率>正反应速率，说明平衡逆向移动，若增大压强，平衡正向移动，由于该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，所以t3时是升高了温度，故答案为：升高温度；
②a．A+2B 2C为气体物质的量减小的反应，气体的压强为变量，当体系压强不变，表明达到了化学平衡状态，故a选；
b．A+2B 2C为气体物质的量减小的反应，气体的质量不变，气体的平均摩尔质量为变量，当气体的平均摩尔质量保持不变，表明达到了化学平衡状态，故b选；
c．容器的体积不变，气体的质量不变，则气体的密度始终不变，当气体的密度保持不变，不能说明达到了化学平衡状态，故c不选；
d．A+2B 2C中A的消耗速率等于B的生成速率，说明正反应速率>逆反应速率，不是平衡状态，故d不选；
故答案为：ab。
19． Ⅰ 吸热 ＜ ＞ 60% a 25
【详解】(1)①平衡常数越大，反应进行的程度越大，根据表中数据可知，相同温度下，远大于与，故积碳主要由反应Ⅰ导致，温度越高越大，则该反应为吸热反应。
②结合反应 的化学计量数可知，温度相同时，增大压强，平衡逆向移动，的平衡转化率减小，则，故反应速率：；由图1可知，压强相同时，升高温度，的平衡转化率增大，平衡正向移动，则增大，故。
(2)①已知 ， ，由可得： 。
②根据图2可知，650℃条件下，平衡时，甲烷的物质的量浓度为、二氧化碳的物质的量浓度为，甲烷的产率，二氧化碳的总转化率，甲烷的选择性。③增大，二氧化碳的平衡转化率增大，故曲线a表示的平衡转化率，当时，二氧化碳的平衡转化率为80%，平衡时的总压强为3.4 MPa，设容器容积为1 L，利用“三段式”计算：
平衡时气体总物质的量=0.4 mol +1.6 mol +1.6 mol +3.2 mol=6.8 mol，气体分压，，，，。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．一定条件下的密闭容器中发生反应：4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-905.9kJ·mol-1，下列叙述正确的是
A．4molNH3和5molO2反应，达到平衡时放出的热量为905.9kJ
B．平衡时，v正(O2)=v逆(NO)
C．平衡后降低压强(增大体积)，混合气体的平均摩尔质量增大
D．平衡后升高温度，混合气体中NO的含量降低
2．某温度下，在2L密闭容器中投入一定量的A、B发生反应：3A(g)+bB(g)cC(g) △H=-QkJ·mol-1(Q>0)。12s时反应达到平衡，生成C的物质的量为0.8mol，反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A．前12s内，A的平均反应速率为0.025mol·L-1·s-1
B．12s时，A的消耗速率等于B的生成速率
C．化学计量数之比b：c=1：2
D．12s内，A和B反应放出的热量为0.2QkJ
3．我国科研人员研究发现合成氨的反应历程有多种，其中有一种反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物质用*表示)。下列说法错误的是
A．生成是通过多步还原反应生成的
B．过程Ⅰ和Ⅲ中能量的变化不相同
C．增大的浓度，可以加快工业合成氨的反应速率，提高的平衡转化率
D．大量氨分子吸附在催化剂表面，将降低反应速率
4．在25 ℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表：
物质 X Y Z
初始浓度/mol·L-1 0.1 0.2 0
平衡浓度/mol·L-1 0.05 0.05 0.1
下列说法错误的是
A．反应达到平衡时，X的转化率为50%
B．反应可表示为X+3Y2Z，其平衡常数为1600
C．增大压强使平衡向生成Z的方向移动，平衡常数增大
D．改变温度可以改变此反应的平衡常数
5．已知：无CO时反应、有CO时反应。某研究小组以AgZSM为催化剂，在容积为1L的容器中，相同时间下测得0.1molNO转化为的转化率随温度变化如图所示。下列说法不正确的是
A．反应的
B．X点可以通过更换高效催化剂提高NO的反应速率
C．Y点再通入CO、各0.01mol，此时
D．达平衡后，其他条件不变改变物料使，CO转化率下降
6．若在催化剂作用下和合成甲酸主要涉及以下反应：
I．
II．
在恒容密闭容器中，和各投发生反应，平衡时的转化率及和的选择性(产物的选择性：生成的或与转化的的比值)随温度变化如图所示。
下列说法正确的是
A．反应II：
B．曲线a表示平衡时的转化率
C．时，反应I的平衡常数
D．合成甲酸应选择在较高温度下甲酸选择性高的催化剂
7．在硫酸工业生产中，为了有利于SO2的转化，且能充分利用热能，采用了中间有热交换器的接触室(见图)。下列说法错误的是
A．a、b两处的混合气体成分含量相同，温度不同
B．c、d两处的混合气体成分含量不同，温度相同
C．热交换器的作用是预热待反应的气体，冷却反应后的气体
D．c处气体经热交换后再次催化氧化的目的是提高SO2的转化率
8．乙炔(C2H2)是重要的化工原料。工业上可用甲烷裂解法制取乙炔，发生反应：
反应I：2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g) △H1
反应II：2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g) △H2
甲烷裂解时，几种气体平衡时分压(Pa)的对数即lgp与温度(℃)之间的关系如图所示，(注：用平衡分压代替平衡浓度计算可得平衡常数Kp，分压=总压×物质的量分数)。下列说法不正确的是
A．1725℃时，向恒容密闭容器中充入CH4，达到平衡时CH4生成C2H2的平衡转化率为62.5%
B．1725℃时，若图中H2的lgp=5，则反应2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)的平衡常数Kp=1×105Pa2
C．2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)的△H1＞0
D．为提高甲烷制乙炔的产率，除改变温度外，可充入适量乙烯，还可以使用对反应选择性更高的催化剂
9．催化加氢合成二甲醚是一种转化方法，其过程中主要发生下列反应：
反应I：
反应II：
在恒压、和的起始量一定的条件下，平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图。其中：
下列说法正确的是
A．提高转化为的转化率，需要研发在低温区高效的催化剂
B．其他条件不变，升高温度，反应I中的平衡转化率增大
C．时，延长反应时间或减小压强，能使的选择性由A点到达B点
D．温度高于，反应I和反应II中的平衡转化率：前者下降幅度大于后者上升幅度
10．二氧化碳加氢可合成甲醇：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H。在某恒容密闭容器中充入一定量的CO2和H2，在不同条件下发生反应，实验测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强的变化关系如图所示，下列说法正确的是
A．该反应的反应物总能量小于生成物的总能量
B．M点时，保持其他条件不变，仅充入少量稀有气体，反应速率加快
C．加入合适的催化剂，该反应的△H保持不变
D．T1K时，H2的平衡转化率：M
温度T/℃ 1000 1150 1300
平衡常数K 4.0 3.7 3.5
下列说法正确的是
A．由表中数据可判断该反应：反应物的总能量<生成物的总能量
B．下与反应，达到平衡时，用表示该反应的平均速率为
C．为了使该反应的K增大，可以在其他条件不变时，增大
D．其他条件不变时，增加的用量，不能有效降低炼铁尾气中的含量
12．在恒容的密闭容器中发生反应△H，不同温度下反应经过相同时间，测得混合体系中A的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断正确的是
A．X、Z两点，A的逆反应速率相等
B．温度不变，平衡后充入氦气，C的体积分数减小
C．降低温度，化学平衡常数增大
D．X、Y、Z三点中，Z点A的转化率最大
13．25℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表，说法错误的是
物质 X Y Z
初始浓度/mol·L-1 0.1 0.2 0
平衡浓度/mol·L-1 0.05 0.05 0.1
A．反应达到平衡时，X的转化率为50%
B．方程式为X+3Y 2Z，平衡常数为1600
C．增大压强使平衡正向方向移动，平衡常数增大
D．改变温度可以改变此反应的平衡常数
14．在密闭容器中，充入一定量的N2、H2，在一定条件下反应N2+3H22NH3，已知NH3的体积分数(纵坐标)和温度(横坐标)的变化关系如图所示，下列说法正确的是
A．该反应为吸热反应
B．平衡常数K：A点＜ B点
C．H2的转化率C点最高
D．A、B、C、D、E五点都达到了平衡状态
二、多选题
15．在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下[已知 ]。
容器 甲 乙 丙
反应物投入量 、
反应的能量变化 放出 吸收 吸收
体系压强
反应物转化率
下列说法正确的是
A． B． C． D．
三、实验题
16．是重要的化工原料，易溶于水，在中性或碱性环境中稳定。
制备
反应原理：
实验步骤：
①称取15g加入圆底烧瓶中，再加入80mL蒸馏水。另取5g研细的硫粉，用3mL乙醇涧湿，加入上述溶液中。
②安装实验装置(如图所示、部分夹持装置略去)，水浴加热，微沸60分钟。
③趁热过滤，将滤液水浴加热浓缩，冷却析出，经过滤、洗涤、干燥，得到产品。
回答问题：
(1)硫粉在反应前用乙醇润湿的目的是 。
(2)仪器a的名称是 ，其作用是 。
(3)产品中除了有未反应的外，最可能存在的无机杂质是 。检验是否存在该杂质的方法是 。
(4)该实验一般控制在碱性环境下进行，否则产品发黄，用离子反应方程式表示其原因： 。
17．是一种绿色试剂，在化学工业中用作生产过氧乙酸、亚氯酸钠等的原料，医药工业用作杀菌剂、消毒剂。某化学小组欲探究双氧水的性质做了如下实验：
(1)下表是该小组研究影响过氧化氢（）分解速率的因素时采集的数据[用溶液制取所需的时间（s）]。
30%双氧水 15%双氧水 10%双氧水 5%双氧水
无催化剂、不加热 几乎不反应 几乎不反应 几乎不反应 几乎不反应
无催化剂、加热 360 480 540 720
、加热 10 25 60 120
①研究小组在设计方案时，考虑了浓度、 、因素对过氧化氢分解速率的影响。
(2)另一研究小组拟在同浓度的催化下，探究双氧水浓度对分解速率的影响，限选试剂与仪器：30%双氧水、溶液、蒸馏水、锥形瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃导管、量筒、秒表、恒温水浴槽、注射器。设计实验装置，完成图甲方框内的装置示意图 （要求所测得的数据能直接体现反应速率大小）。
(3)对于分解反应，也有一定的催化作用。为比较和对分解的催化效果，研究小组的同学设计了如图乙所示的实验。请回答相关问题：
①可通过观察 ，比较得出结论。
②有同学提出将的溶液改为溶液更为合理，其理由是 。
(4)已知溶液中主要含有、和三种微粒，该组同学又做了两种猜想：
猜想1：真正催化分解的是溶液中的；
猜想2：真正催化分解的是 。
完成表格，验证猜想：
所需试剂 操作及现象 结论
对分解无催化作用
四、原理综合题
18．I.合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径。
(1)在、250℃时，将和加入aL刚性容器中充分反应，测得体积分数为0.04；其他条件不变，温度升高至450℃，测得体积分数为0.025，可判断合成氨反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)我国科学家研究了在铁掺杂纳米反应器催化剂表面上实现常温低电位合成氨，反应历程如图，其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。需要吸收能量最大的能垒E= eV。
II.一定条件下，在体积为5L的密闭容器中，ABC三种气体的物质的量n(mol)随时间t(min)的变化如图1所示。已知达到平衡后，降低温度，A的体积分数将减小。
(3)该反应的化学方程式为 ，此反应平衡常数表达式为K= 。
(4)该反应的 0(填“>”“＜”或“=”)。
(5)该反应的反应速率v随时间t的变化关系如图2所示：
①根据图2判断，在t3时刻改变的外界条件是 。
②在恒温恒容密闭容器中发生该反应，下列能作为达到平衡状态的判断依据是(填标号) 。
a.体系压强不变
b.气体的平均摩尔质量保持不变
c.气体的密度保持不变
d.A的消耗速率等于B的生成速率
19．将作为原料转化为其他化学品，是促进化工产业可持续发展，解决温室效应的有效方法。
(1)与在催化剂作用下制合成气(CO和)的反应为 。
①催化剂表面积碳会使催化剂失去活性。反应时可能发生积碳反应：
Ⅰ.、Ⅱ．、Ⅲ．，
各积碳反应在不同温度下的平衡常数、、如表所示：
温度/℃
800 21.60 0.136 0.133
850 33.94 0.058 0.067
900 51.38 0.027 0.036
由表中数据可知，积碳主要由反应 (填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)导致，该反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。
②在恒容密闭容器中通入与各3.0 mol，一定条件下发生反应，测得的平衡转化率与温度及压强的关系如图1所示。
则 (填“＜”“=”或“＞”，下同)， 。
(2)与在催化剂作用下制甲烷的过程如下。
主反应： ，
副反应： ，
①结合 ，可计算 。
②在恒容密闭容器中，与的起始浓度分别为和，测得、的平衡浓度与温度的关系如图2所示。则650℃时，的选择性 [选择性(的产率/的总转化率)×100%，]。
③为提高的选择性，可调节和的投料比。时，测得相应数据如图3所示，a、b表示反应物的平衡转化率，c、d分别表示平衡时和的物质的量分数。则表示平衡转化率的是曲线 (填“a”或“b”)，时，总压强为3.4 MPa，主反应的平衡常数 (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
参考答案：
1．D
【详解】A．因为反应可逆，所以4molNH3和5molO2反应时，参加反应的NH3小于4mol，则达到平衡时放出的热量小于905.9kJ，A不正确；
B．平衡时，正、逆反应速率相等，则v正(O2)=v逆(NO)，B不正确；
C．平衡后降低压强(增大体积)，平衡向气体分子数增大的方向移动，混合气的质量不变，物质的量增大，则混合气体的平均摩尔质量减小，C不正确；
D．该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，混合气体中NO的含量降低，D正确；
故选D。
2．C
【分析】由题图分析可知，前12s内A的浓度变化，， B的浓度变化，，依据题意，前12s内，同一反应中，不同物质的反应速率之比等于化学计量数之比，，。
【详解】A．据分析，前12s内，A的平均反应速率为，A错误；
B．从题图可知，该反应体系在12s达到平衡，则12s时反应的正反应速率等于逆反应速率，即A的消耗速率与B的生成速率比值等于系数之比为3：1，B错误；
C．据分析，化学计量数之比b：c=1：2，C正确；
D．由上述分析可知，该反应的化学方程式为，3A与1B完全反应放热Q，12s内A反应的物质的量为，则1.2A反应放出热量，D错误；
故选C。
3．C
【详解】A．由题图可知，生成的过程中氮元素化合价逐渐降低，是通过多步还原反应生成的，A正确；
B．过程Ⅰ是断裂氮氮三键中的一个键且形成一个键，而过程Ⅲ是断裂键中的一个键且形成一个键，所以能量变化不同，B正确；
C．增大的浓度可以加快工业合成氨的反应速率，但是的平衡转化率降低，C错误；
D．的及时脱附可留下继续反应的空间而增加催化剂的活性位，如果大量氨分子吸附在催化剂表面，将降低反应速率，D正确；
故选C。
4．C
【分析】根据表格中的数据可知反应物为X和Y，Z为生成物，X、Y、Z的浓度变化量分别为0.05mol L-1，0.15mol L-1，0.10mol L-1，变化的浓度之比等于参与反应的各物质对应的化学计量数之比，因此方程式为X(g)+3Y(g) 2Z(g)，由三段法有：
，据此进行分析判断。
【详解】A．根据上述分析可知，反应达到平衡时X的转化率为×100%=50%，故A正确；
B．根据上述分析可知，即该反应可表示为X+3Y2Z，其平衡常数为1600，故B正确；
C．增大压强使平衡向生成Z的方向移动，但平衡常数只与温度有关，增大压强平衡常数不变，故C错误；
D．平衡常数受温度影响，则改变温度可以改变此反应的平衡常数，故D正确；
故选C。
5．C
【详解】A．由图可知，升高温度NO的转化率减小，则升高温度平衡逆向移动的，A正确；
B．催化剂具有选择性，X点可以通过更换高效催化剂提高NO反应速率，B正确；
C．Y点时NO的转化率为80%，体积为1L，，则
，Y点再通入CO、N2各0.01 mol，
平衡正向移动，则此时，C错误；
D．中增大CO的量，可促进NO的转化，而CO的转化率减小，则其他条件不变，使，CO转化率下降，D正确；
故选C。
6．C
【分析】由题干图示信息可知，根据反应I 可知，升高温度，平衡逆向移动，则HCOOH的选择性随温度的升高而减小，CO2的转化率随温度升高而减小，根据240℃时，曲线a、c对应的数值之和为100%，说明这两条曲线分别代表HCOOH和CO的选择性，曲线b代表CO2的转化率随温度的变化关系，说明CO的选择性随温度升高而增大，即升高温度反应II正向移动，故△H2＞0，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，△H2＞0，A错误；
B．由分析可知，曲线b表示平衡时CO2的转化率，B错误；
C．由图示信息可知，240℃时，CO2的转化率为40%，HCOOH的选择性为80%，CO的选择性为20%，三段式分析为：，，则反应I的平衡常数K===，C正确；
D．曲线a代表HCOOH的选择性，升高温度反应I平衡逆向移动，HCOOH的产率减小，且HCOOH的选择性也减小，则合成甲酸应选择在较低温度下甲酸选择性高的催化剂，D错误；
故答案为：C。
7．B
【分析】该装置中发生SO2在加热、催化剂的条件下和O2反应转化为SO3的反应，反应放热，热交换器的作用是预热待反应的气体；a处通入的是反应气体，即SO2、空气，在热交换器中进行加热，没有催化剂，没有发生反应，b处气体是SO2、空气，再进入装置中，发生反应到达c处，c处是SO3，没有反应完全的SO2、O2、N2等，SO2、O2在催化剂的作用下再一次发生反应，提高SO2的转化率，d处主要为SO3，N2等，由此分析。
【详解】A．根据装置图可知，从a进入的气体是含有SO2、O2、N2等的冷气，经过热交换器后从b处出来的是热的气体，成分与a处相同，A项正确；
B．在c处出来的气体SO2、O2在催化剂表面发生反应产生的含有SO3及未反应的SO2、O2等气体，该反应是放热反应，当经过热交换器后被冷的气体降温，SO3被部分分离出来，而且混合气体再次被催化氧化，d处主要为SO3，N2等，故二者含有的气体的成分含量不相同，B项错误；
C．根据分析，该反应放热，热交换器的作用是预热待反应的冷的气体，经热交换器出来的SO3被吸收，同时冷却反应产生的气体，为SO3的吸收创造条件，C项正确；
D．c处气体经过热交换器后再次被催化氧化，目的就是使未反应的SO2进一步反应产生SO3，从而可以提高SO2的转化率，D项正确；
答案选B。
8．B
【详解】A．1725℃由图可知，达到平衡时，CH4、C2H2、C2H4的平衡分压的对数分别为2、2、1，故其CH4、C2H2、C2H4的平衡分压分别为100 Pa、100 Pa、10 Pa，在同温同体积条件下，不同气体的压强之比等于其物质的量之比，故CH4、C2H2、C2H4的物质的量之比为10：10：1，由C原子守恒可知，CH4生成C2H2的平衡转化率为62.5%，A正确；
B．1725℃时，若图中H2的lgp=5，则反应2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)的平衡常数Kp=1×1013，B错误；
C．根据图可知，C2H2的平衡分压随温度升高而增大，所以反应2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)为吸热反应，故其△H1＞0，C正确；
D．为提高甲烷制乙炔的产率，除改变温度外，还可采取的措施有：充入适量乙烯使2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g)的平衡向逆反应方向移动，或使用对甲烷转化为乙炔的选择性更高的催化剂等，D正确；
答案选B。
9．A
【详解】A．由图可知，随着温度升高，CH3OCH3的选择性降低，要提高CH3OCH3的转化率，可以选择在低温下的催化剂，提高反应I的选择性，故A正确；
B．反应I是放热反应，其他条件不变，升高温度，反应I中CO2的平衡转化率减小，故B错误；
C．时，反应I是气体体积缩小的反应，减小压强，能使反应I的平衡向逆方向移动，CH3OCH3的平衡含量减小，则选择性减小，故C错误；
D．温度高于，CO2的平衡转化率随温度升高增大，而由图可知，CH3OCH3的选择性下降，CH3OCH3的产率降低，可推断出反应II中CO2平衡转化增大的幅度要大于反应I中CO2平衡转化减小幅度，故D错误；
故选A。
10．C
【分析】温度升高甲醇物质的量减少，说明反应放热，升温平衡逆向移动，据此分析解题。
【详解】A．反应放热，该反应的反应物总能量高于生成物的总能量，A错误；
B．恒容密闭容器，M点时，保持其他条件不变，仅充入少量稀有气体，反应物浓度不变，反应速率不变，B错误；
C．加入合适的催化剂，该反应的△H保持不变，因为催化剂不会影响焓变值，C正确；
D．T1K时，甲醇的物质的量M ＞N，则M消耗的氢气大于N，H2的平衡转化率：M＞N，D错误；
答案选C。
11．D
【详解】A．由表中数据可判断，平衡常数随温度升高减小，说明反应为放热反应，可知反应物的总能量＞生成物的总能量，故A错误；
B．1000℃下Fe2O3与CO反应，tmin达到平衡时c(CO)=2×10-3 mol/L，设CO起始浓度x，，，解得x=10-2mol/L，则用CO表示该反应的平均速率为，故B错误；
C．平衡常数只受温度影响，增大c(CO)不能改变化学平衡常数，故C错误；
D．增大固体的量，不改变平衡的移动，则其他条件不变时，增加Fe2O3的用量，不能有效降低炼铁尾气中CO的含量，故D正确；
故选：D。
12．C
【分析】由图可知，X~Y为平衡的建立过程，Y点达到平衡状态，然后升高温度A的体积分数增大，可知升高温度平衡逆向移动，则证明该反应的正反应为放热反应，Y之后的点均为平衡点，据此解答。
【详解】A．该反应从正反应方向开始，尽管X、Z两点A的含量相同，但温度Z点高于X点，因此A的逆反应速率Z大于X，二者速率不相等，A错误；
B．反应在恒容的密闭容器中进行，反应温度不变，平衡后充入氢气，平衡不移动，则C的体积分数不变，B错误；
C．根据图象可知：温度升高，A的含量增大，说明升高温度，化学平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，则该反应的正反应为放热反应，降低温度，化学平衡正向移动，导致化学平衡常数增大，C正确；
D．根据图象可知：反应从正反应方向开始，在X~Y为平衡的建立过程，A的转化率逐渐增大，当反应进行到Y点达到平衡状态，此时A的转化率达到最大值，Y~Z化学平衡逆向移动，导致A的转化率降低，因此X、Y、Z三点中，Y点A的转化率最大，D错误；
故选C。
13．C
【分析】根据表中数据，反应从开始到平衡，X、Y减少，Z增多，则可确定X、Y为反应物，Z为生成物，X、Y、Z三种气体的浓度变化量之比为：(0.1-0.05):(0.2-0.05):(0.1-0)=1:3:2，浓度变化量等于物质的量的变化量，且物质的量的变化量之比等于化学计量数之比，因此该反应方程式为X+3Y 2Z，据此分析解答。
【详解】A．反应达到平衡时，X的浓度变化量为(0.1-0.05) mol·L-1=0.05 mol·L-1，则转化率为100%=50%，故A正确；
B．根据分析，该反应的方程式为X+3Y 2Z，平衡常数为==1600，故B正确；
C．增大压强平衡向气体体积减小的方向移动，即向正向方向移动，但平衡常数只与温度有关，增大压强不可能使平衡常数增大，故C错误；
D．化学平衡常数只受温度影响，因此温度改变，则化学平衡常数改变，故D正确；
答案选C。
14．C
【详解】A．根据图象分析可知，C点处于平衡状态，随着温度升高，NH3的体积分数减小，平衡逆向移动，该反应为放热反应，A错误；
B．平衡常数K只与温度有关，该反应是放热反应，A点温度小于B点温度，故平衡常数K：A点> B点，B错误；
C．根据图象分析可知，C点NH3的体积分数最大，氢气的转化率最高，C正确；
D．根据图象分析可知，AC段尚未为达到平衡状态，至C点达到平衡，CE段处于平衡状态，主要受温度影响，D错误；
故选C。
15．BD
【详解】A．1mol N2、3mol H2中相当于投入2molNH3，如果投入4molNH3，如果丙的体积是甲的2倍，则甲、丙等效平衡，其平衡浓度相等，然后将丙容器体积缩小与甲相等时，相当于增大丙的压强，如果平衡不移动，则2c1=c3，实际上平衡向正反应方向移动，所以2c1＜c3，A错误；
B． 1mol N2、3mol H2中相当于投入2molNH3，则甲、乙是等效平衡，甲是从N2和H2反应达到平衡，乙是从NH3反应达到相同的平衡点，因此甲放出的热量与乙放出的热量之和为92.4kJ mol-1，a+b=92.4，B正确；
C．1mol N2、3mol H2中相当于投入2molNH3，则甲、乙是等效平衡，平衡时压强相等，丙中相当于增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，导致丙中物质的量之和小于甲、乙的二倍，所以其压强存在p3＜2p2=2p1，C错误；
D．丙容器反应物投入量4molNH3，是乙的二倍，若平衡不移动，转化率α1+α3=1，实际上丙相当于增大压强，导致平衡向正反应方向移动，抑制氨气转化，所以a1+a3＜1，D正确；
故选BD。
16． 使硫粉易于分散到溶液中 球形冷凝管 冷凝回流 取少量产品溶于过量稀盐酸过滤，向滤液中加溶液，若有白色沉淀生成，则产品中含有
【分析】（1）硫粉难溶于水、微溶于乙醇，乙醇湿润可以使硫粉易于分散到溶液中；
（2）根据图示装置中仪器构造写出其名称，然后根据冷凝管能够起到冷凝回流的作用进行解答；
（3）由于S2O32 具有还原性，易被氧气氧化成硫酸根离子可知杂质为硫酸钠；根据检验硫酸根离子的方法检验杂质硫酸钠；
（4）S2O32 与氢离子在溶液中能够发生氧化还原反应生成硫单质，据此写出反应的离子方程式。
【详解】(1)硫粉难溶于水，微溶于乙醇，故硫粉用乙醇润湿后易扩散到溶液中。故答案为：使硫粉易于分散到溶液中；
(2)装置中仪器a(球形冷凝管)可以将挥发出的乙醇蒸气冷凝回流到烧瓶中。故答案为：球形冷凝管；冷凝回流；
(3)因反应物易被空气中的氧气氧化成，故可能存在的无机杂质是；检验产品中是否含有，即检验是否存在，需要防止的干扰，故不能用具有强氧化性的硝酸酸化，而应用盐酸酸化，过滤除去不溶物，再向滤液中滴加氟化钡溶液。故答案为：；取少量产品溶于过量稀盐酸过滤，向滤液中加溶液，若有白色沉淀生成，则产品中含有；
(4)产品发黄，说明产品中含有硫杂质，这是由于在酸性环境中不稳定，发生反应：。故答案为：。
17． 温度 、催化剂 反应产生气泡快慢 消除阴离子不同对实验的干扰 溶液中的 双氧水、盐酸 向盛有溶液的试管中加入少量的盐酸，然后把带火星的木条伸入试管中，木条不复燃
【分析】(1)过氧化氢在常温下很难分解得到氧气，其分解速度受浓度、温度、催化剂等因素的影响设计实验方案来证明时，控制变量以确保实验结果的准确性；
(2)利用排水量气法收集一定体积的氧气，用盛满水的量筒倒立于盛水的水槽中，并用导管与图1连接；
(3)①根据反应生成气体的快慢分析；
②根据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，更为合理；
(4)由于双氧水溶液中有水，则可排除水作催化剂，根据猜想1可知猜想2应是真正催化分解H2O2的是Cl-；为验证猜想2可向盛有H2O2溶液的试管中加入少量的HCl，然后把带火星的木条伸入试管中，木条不复燃，得出结论。
【详解】(1)根据表中给出的数据，浓度相同时，无催化剂、不加热的情况下，过氧化氢几乎不分解，在无催化剂、加热的情况下，过氧化氢分解，说明过氧化氢的分解速率与温度有关；加热不同浓度的过氧化氢溶液，得到相同体积气体的所需时间不同，浓度越大，反应的速率越快，说明过氧化氢的分解速率与浓度有关；同一浓度的过氧化氢溶液，在无催化剂、加热的时候收集需要的时间比有催化剂、加热的条件下需要的时间长，说明过氧化氢的分解速率与催化剂有关，因此该研究小组在设计方案时，考虑了浓度、温度和催化剂因素对过氧化氢分解速率的影响。故答案为：温度 、催化剂；
(2)要想使所测得的数据能直接体现反应速率大小，则应利用排水量气法收集一定体积的氧气，可以用盛满水的量筒倒立于盛水的水槽中。故答案为：；
(3)①由于过氧化氢分解产生气体，而且反应放热，因此可以根据反应中产生气泡的快慢来判断和对分解的催化效果；②和中阳离子不同，阴离子也不同，不符合单一变量原则，改为溶液，阴离子相同，这样可以消除阴离子不同对实验的干扰，更为合理。故答案为：反应产生气泡快慢；消除阴离子不同对实验的干扰；
(4)溶液中主要含有、和三种微粒，由于双氧水中有水，则可排除水作催化剂，根据猜想1可知猜想2为真正催化分解的是溶液中的；为验证猜想2，可向盛有溶液的试管中加入少量的盐酸，然后把带火星的木条伸入试管中，木条不复燃，得出对分解无催化作用的结论。故答案为：溶液中的；双氧水、盐酸；向盛有溶液的试管中加入少量的盐酸，然后把带火星的木条伸入试管中，木条不复燃。
18．(1)放热
(2)1.54
(3)
(4)<
(5) 升高温度 ab
【分析】根据影响化学平衡的影响因素分析解答；吸收能量最大的能垒，即相对能量的差最大，结合图象分析计算；根据图象，A、B为反应物，C为生成物，结合各物质的物质的量变化量之比等于化学方程式计量数之比，结合化学平衡的特征分析判断。
【详解】（1）升高温度，NH3的体积分数降低，说明升高温度，平衡逆向移动，则正反应为放热反应，故答案为：放热；
（2）根据图示，吸收能量最大的能垒，即相对能量的差最大的为(-1.02 eV)-(-2.56 eV)=1.54 eV；故答案为：1.54；
（3）根据一定条件下，在体积为5L的密闭容器中，A、B、C三种气体的物质的量n(mol)随时间t(min)的变化图，A、B的物质的量随时间变化减小，说明A、B是反应物，C的物质的量随时间变化从0逐渐增大，说明C是生成物，3min达到平衡时，A物质的量的变化量=1mol-0.7mol=0.3mol，B物质的量的变化量=1mol-0.4mol=0.6mol，C物质的量的变化量=0.6mol，n(A)∶n(B)∶n(C)=0.3 mol∶0.6 mol∶0.6 mol =1∶2∶2，反应的化学方程式为：A+2B 2C，反应的平衡常数表达式K=，故答案为：A+2B 2C；；
（4）达平衡后，降低温度，A的体积分数将减小，说明降低温度，化学平衡正向移动，所以该反应为放热反应，△H<0，故答案为：<；
（5）①根据图象可知：t3时逆反应速率、正逆反应速率都突然增大，且逆反应速率>正反应速率，说明平衡逆向移动，若增大压强，平衡正向移动，由于该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，所以t3时是升高了温度，故答案为：升高温度；
②a．A+2B 2C为气体物质的量减小的反应，气体的压强为变量，当体系压强不变，表明达到了化学平衡状态，故a选；
b．A+2B 2C为气体物质的量减小的反应，气体的质量不变，气体的平均摩尔质量为变量，当气体的平均摩尔质量保持不变，表明达到了化学平衡状态，故b选；
c．容器的体积不变，气体的质量不变，则气体的密度始终不变，当气体的密度保持不变，不能说明达到了化学平衡状态，故c不选；
d．A+2B 2C中A的消耗速率等于B的生成速率，说明正反应速率>逆反应速率，不是平衡状态，故d不选；
故答案为：ab。
19． Ⅰ 吸热 ＜ ＞ 60% a 25
【详解】(1)①平衡常数越大，反应进行的程度越大，根据表中数据可知，相同温度下，远大于与，故积碳主要由反应Ⅰ导致，温度越高越大，则该反应为吸热反应。
②结合反应 的化学计量数可知，温度相同时，增大压强，平衡逆向移动，的平衡转化率减小，则，故反应速率：；由图1可知，压强相同时，升高温度，的平衡转化率增大，平衡正向移动，则增大，故。
(2)①已知 ， ，由可得： 。
②根据图2可知，650℃条件下，平衡时，甲烷的物质的量浓度为、二氧化碳的物质的量浓度为，甲烷的产率，二氧化碳的总转化率，甲烷的选择性。③增大，二氧化碳的平衡转化率增大，故曲线a表示的平衡转化率，当时，二氧化碳的平衡转化率为80%，平衡时的总压强为3.4 MPa，设容器容积为1 L，利用“三段式”计算：
平衡时气体总物质的量=0.4 mol +1.6 mol +1.6 mol +3.2 mol=6.8 mol，气体分压，，，，。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页