第2章 化学反应的方向、限度与速率 测试题（含解析） 2023-2024学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

第2章 化学反应的方向、限度与速率 测试题
一、单选题
1．反应SO2＋O2 2SO3经一段时间后，SO3的浓度增加了0.4 mol·L－1，在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04 mol·L－1·s－1，则这段时间为(　　)
A．0.1 s B．2.5 s C．5 s D．10 s
2．一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)，如图表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol－1)的变化。关于该反应的下列说法中，正确的是(　　)
A．ΔH<0，ΔS<0 B．ΔH>0，ΔS<0
C．ΔH>0，ΔS>0 D．ΔH<0，ΔS>0
3．下列反应条件的调控与反应速率无关的是（　　）
A．合成氨时使用铁触媒 B．进入公共场合需要佩戴口罩
C．用热的碱溶液去除油污 D．蔬菜需要放在冰箱来保持新鲜
4．如图是相同条件下做H2O2分解的对比实验时，放出O2的体积随时间的变化关系示意图，a为使用催化剂，b为不使用催化剂，其中正确的图象是（　　）
A． B．
C． D．
5．为了探究外界条件对反应aX(g)+bY(g) cZ(g)的影响，以X和Y物质的量比为a：b开始反应，通过实验得到不同条件下达到平衡时Z的物质的量分数，实验结果如图所示。以下判断正确的是（　　）
A．ΔH＞0，ΔS＞0 B．ΔH＞0，ΔS＜0
C．ΔH＜0，ΔS＞0 D．ΔH＜0，ΔS＜0
6．臭氧是理想的烟气脱硝试剂，脱硝反应为2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g)。下列根据相关图像所作的判断，正确的是（　　）
A B C D
其他条件相同时，增大压强平衡向左移动 x为c(O2) 3s时，v(NO2)=0.2 mol·L 1·s 1 温度降低，反应的平衡常数增大
A．A B．B C．C D．D
7．在容积不变的密闭容器中发生反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0，830℃时反应的平衡常数是1.0，下列说法正确的是（　　）
A．容器内的压强不变时，说明反应达到平衡状态
B．若平衡时移走CO2，则平衡向正反应方向移动，化学反应速率加快
C．830℃时，充入0.1molCO和0.3molH2O保持温度不变，CO平衡转化率为75%
D．1000℃时，某时刻CO2、H2、CO和H2O的浓度均为0.05mol/L，此时平衡向正反应方向移动
8．对利用甲烷消除NO2污染进行研究，CH4+2NO2 N2+CO2+2H2O。在2 L密闭容器中，控制不同温度，分别加入0.50 mol CH4和1.2 mol NO2，测得n(CH4)随时间变化的有关实验数据见下表。下列说法正确的是（　　）
组别 温度 时间/min n/ mol 0 10 20 40 50
① T1 n(CH4) 0.50 0.35 0.25 0.10 0.10
② T2 n(CH4) 0.50 0.30 0.18 　 0.15
A．组别①中，0～20 min内，CH4的降解速率为 0.0125 mol/(L·min)
B．由实验数据可知实验控制的温度：T1＞T2
C．40 min时，表格中T1对应的NO2浓度为0.20mol/L
D．0～10 min内，CH4的降解速率：①＞②
9．K2Cr2O7溶液中存在平衡：Cr2O72-(橙色)+H2O 2CrO42-(黄色)+2H+。用K2Cr2O7溶液进行下列实验：
结合实验，下列说法错误的是（　　）
A．①中溶液橙色加深，③中溶液变黄
B．②中Cr2O72-被C2H5OH还原
C．对比②和④可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性强
D．若向④中加入70%H2SO4溶液至过量，溶液变为橙色
10．一定条件下，将4molA气体和2molB气体充入2L密闭容器中，发生如下反应：。反应2s后，测得C的浓度为0.6，下列说法正确的是（　　）
①用物质A表示的反应的平均速率为0.3
②用物质B表示的反应的平均速率为0.6
③2s时物质A的转化率为70%
④2s时物质B的浓度为0.7
A．③④ B．①④ C．②③ D．①③
11．下列说法可以证明反应N2+3H2 2NH3已达到平衡状态的是（　　）
A．消耗1mol N2的同时，生成2mol NH3
B．N2、H2、NH3的反应速率比为1：3：2的状态
C．1mol N≡N键断裂的同时，有6mol N﹣H 键断裂
D．N2和H2浓度相等的时候
12．在一定温度下的定容密闭容器中，取一定量的A、B于反应容器中，当下列物理量不再改变时，表明反应：A(s)+2B(g)C(g)+D(g)已达平衡的是（　　）
A．混合气体的压强 B．混合气体的密度
C．C、D的物质的量的比值 D．气体的总物质的量
13．高炉炼铁过程中发生的反应： ，已知该反应在不同温度下的平衡常数如下表，下列说法错误的是（　　）
温度/℃ 1000 1150 1300
平衡常数 4.0 3.7 3.5
A．
B．该反应的平衡常数表达式是
C．其他条件不变，向平衡体系充入 气体，K值减小
D．其他条件不变，升高温度时， 的平衡转化率降低
14．在一定温度下，两个恒容密闭容器中分别发生下列两个反应：①H2(g)+I2(g) 2HI(g) ②C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)，下列状态能表明两反应都达到平衡状态的是（　　）
a．各物质的浓度不变
b．容器内气体压强不变
c．容器内气体密度不变
d．容器内气体颜色不变
e．各组分的物质的量分数或质量分数不变
A．abc B．ade C．ac D．ae
15．一定温度下，10 mL 0.40 mol/LH2O2溶液发生催化分解。不同时刻测定生成O2的体积（已折算为标准状况）如下表。
t/min 0 2 4 6 8 10 12
V（O2）/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9 a
下列叙述正确的是（溶液体积变化忽略不计）（）
A．0～6min的平均反应速率：v(H2O2)≈3.3×10-2mol·L-l·min-l
B．反应到6min时，c(H2O2)＝0.30mol·L-l
C．反应到6min时，H2O2分解了60%
D．12min时，a＝33.3
16．在容积固定容器中，发生反应2HI(g) H2(g)+I2(g)， 下列方法中能证明已达到平衡状态的是（　　）
①混合气体的颜色不再变化 ②各组分浓度相等 ③
④一个H-H键断裂的同时有两个H-I键断裂 ⑤混合气体的平均摩尔质量不再变化
A．①④ B．①②④
C．①③⑤ D．①④⑤
二、综合题
17．短周期的元素在自然界中比较常见，尤其是非金属元素及其化合物在社会生活中有着很重要的作用。
（1）红酒中添加一定量的SO2可以防止酒液氧化，这利用了SO2的　 　性。自来水中含硫量约70mg/L，它只能以　 　(填微粒符号)形式存在。
（2）实验室可用浓氨水与氢氧化钠固体作用制取氨气，试用平衡原理分析氢氧化钠的作用：　 　。
（3）如图是向5mL0.1mol·L-1氨水中逐滴滴加0.1mol·L-1醋酸，测量其导电性的数字化实验曲线图，请你解释曲线变化的原因　 　。
（4）甲硫醇(CH3SH)是一种重要的有机合成原料，用于合成染料、医药、农药等。工业上可用甲醇和硫化氢气体制取：CH3OH+H2SCH3SH+H2O。
熔点(℃) 沸点(℃)
甲醇 -97 64.7
甲硫醇 -123 7.6
完成下列填空：
写出该反应的化学平衡常数表达式　 　。该反应的温度为280～450℃，选该反应温度可能的原因是：①加快反应速率；②　 　。
（5）已知在2L密闭容器中，只加入反应物，进行到10分钟时达到平衡，测得水的质量为5.4g，则v(CH3SH)=　 　mol/(L min)。
（6）常温常压下，2.4g甲硫醇完全燃烧生成二氧化硫和其他稳定产物，并同时放出52.42kJ的热量，则甲硫醇燃烧的热化学方程式为　 　。
18．运用化学反应原理分析解答以下问题
（1）已知：①CO（g）+2H2（g） CH3OH（g）△Hl=﹣91kJ mol﹣1
②2CH3OH（g） CH3OCH3（g）+H2O（g）△H2=﹣24kJ mol﹣1
③CO（g）+H2O（g） CO2（g）+H2（g）△H3=﹣41kJ mol﹣1
且三个反应的平衡常数依次为K1、K2、K3则反应 3CO（g）+3H2（g） CH3OCH3（g）+CO2（g）△H=　 　．化学平衡常数K=　 　（用含K1、K2、K3的代数式表示）．
（2）一定条件下，若将体积比为1：2的CO和H2气体通入体积一定的密闭容器中发生反应 3CO（g）+3H2（g） CH3OCH3（g）+CO2（g），下列能说明反应达到平衡状态是　 　．
a．体系压强保持不变 B．混合气体密度保持不变
c． CO和H2的物质的量保持不变 d．CO的消耗速度等于CO2的生成速率
（3）氨气溶于水得到氨水．在25℃下，将x mol L﹣l的氨水与y mol L﹣1的盐酸等体积混合，反应后溶液显中性，则c（NH4+）　 　c（Cl﹣）（填“＞”、“＜”、“=”）；用含x和y的代数式表示出氨水的电离平衡常数　 　．
（4）科学家发明了使NH3直接用于燃料电池的方法，其装置用铂黑作电极、加入电解质溶液中，一个电极通入空气，另一电极通入NH3．其电池反应式为：4NH3+3O2=2N2+6H2O，电解质溶液应显　 　（填“酸性”、“中性”、“碱性”），写出正极的电极反应方程式　 　．
19．为使空气质量达标，完成二氧化硫、氮氧化物排放量下降的目标，离不开各种化学处理方法。
（1） 一定条件下，用CO处理燃煤烟气中的SO2可生成液态硫，实现硫的回收。
已知：2CO(g)+O2(g) 2CO2(g) △H=-566kJ·mol-1
S(l)+O2(g) SO2(g) △H=-296 kJ·mol-1
则用CO处理燃煤烟气中SO2的热化学方程式是　 　，该反应的平衡常数表达式为K=　 　。
（2）研究发现利用反应4NH3(g)+4NO(g)+O2(g) 4N2(g)+6H2O(g) 可消除NO的污染。当NH3与NO的物质的量之比分别为1∶3、3∶1和4∶1时；NO脱除率随温度变化的曲线如图所示，则：
① 一定温度下密闭的恒压容器中，能表示上述反应达到化学平衡状态的是　 　(填字母)。
a.4v逆(N2)=v正(O2)
b.混合气体的密度保持不变
c.c(N2)∶c(H2O)∶c(NH3)=4∶6∶4
d.单位时间内断裂12molN-H键的同时断裂4molN≡N键
②曲线a中，NO的起始浓度为6×10-4mg/m3，从A点到B点经过0.8 s，该时间段内NO 的脱除速率为　 　mg/(m3·s)。
③ 曲线b对应的NH3与NO的物质的量之比是　 　，做出该判断的理由是　 　。
（3）采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时进行脱硫、脱硝的处理。已知，温度为323K时，在浓度为5×10-3mol·L-1的NaClO2溶液中通入含有SO2和NO的混合气，反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表：
离子 SO42- SO32- NO3- NO2- Cl-
c/ (mol·L-1) 8.35×10-4 6.87×10-6 1.5×10-4 1.2×10-5 3.4×10-3
则NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式为　 　；增大压强，NO的转化率　 　 (填“提高”、“不变" 或“降低”)。
20．甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，请回答下列问题：
一定温度下，在一恒容的密闭容器中，由CO和H2合成甲醇：CO（g）+2H2（g） CH3OH（g）△H＜0
（1）下列情形不能说明该反应已达到平衡状态的是 （填序号）．
A．每消耗1mol CO的同时生成2molH2
B．混合气体总物质的量不变
C．生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等
D．CH3OH，CO，H2的浓度都不再发生变化
（2）CO的平衡转化率（α）与温度、压强的关系如图所示．B、C二点的平衡常数KB、KC的大小关系为　 　．
（3）某温度下，将2.0mol CO和6.0molH2充入2L的密闭容器中，达到平衡时测得c（CO）=0.25mol/L，CO的转化率=　 　，此温度下的平衡常数K=　 　（保留二位有效数字）．
（4）温度650℃的熔融盐燃料电池，用（CO、H2）作反应物，空气与CO2的混合气体为正极反应物，镍作电极，用Li2CO3和Na2CO3混合物作电解质．该电池的正极反应式为　 　．
（5）已知：CH3OH、H2的燃烧热（△H）分别为﹣726.5kJ/mol、﹣285.8kJ/mol，则常温下CO2和H2反应生成CH3OH和H2O的热化学方程式是　 　．
21．纳米级Fe3O4呈黑色，因其有磁性且粒度小而在磁记录材料、生物功能材料等诸多领域有重要应用，探究其制备和用途意义重大。
（1）还原-沉淀法：①用还原剂Na2SO3将一定量Fe3+可溶盐溶液中的1/3Fe3+还原，使Fe2+和Fe3+的物质的量比为1：2。②然后在①所得体系中加入氨水，铁元素完全沉淀形成纳米Fe3O4。写出②过程的离子方程式：　 　。
当还原后溶液中c(Fe2+)：c(Fe3+)=2：1时，由下表数据可知，产品磁性最大，可能的原因是　 　 。
c(Fe2+)：c(Fe3+) 沉淀性状 磁性大小
1：3 红棕色 92.7%
1：2 棕色 96.5%
2：1 黑色 100%
（2）电化学法也可制备纳米级Fe3O4，用面积为4cm2的不锈钢小球(不含镍、铬)为工作电极，铂丝作阴极，用Na2SO4溶液作为电解液，电解液的pH维持在10左右，电流50mA。生成Fe3O4的电极反应为　 　。
（3）已知：H2O(l)= H2(g)+1/2O2(g) △H =+285.5 kJ·mol-1，以太阳能为热源分解Fe3O4，经由热化学铁氧化合物循环分解水制H2的过程如下，完善以下过程Ⅰ的热化学方程式。
过程Ⅰ：　 　，
过程Ⅱ：3FeO(s)+H2O(l)=H2(g)+Fe3O4(s) △H=+128.9kJ·mol-1
（4）磁铁矿(Fe3O4)常作冶铁的原料，主要反应为：Fe3O4(s)+4CO(g) 3Fe(s)+4CO2(g)，该反应的△H<0，T℃时，在IL恒容密闭容器中，加入Fe3O4、CO各0.5mol，10min后反应达到平衡时，容器中CO2的浓度是0.4mol·L-1。
①T℃时，10min 内用Fe3O4表示的平均反应速率为　 　 g·min-1。
②其他条件不变时，该反应在不同温度下，CO2含量随时间的变化φ(CO2)-t曲线如图所示，温度T1、T2、T3由大到小的关系是　 　，判断依据是　 　。
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】　v(O2)＝0.04 mol·L－1·s－1，则v(SO3)＝0.08 mol·L－1·s－1，由t＝Δc(SO3)/v(SO3)代入数据计算得t＝5 s。
故答案为：C
【分析】根据化学反应速率的定义计算需要的时间即可。
2．【答案】A
【解析】【解答】依据反应和图像：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)，反应是熵减少的反应，即△S＜0；反应物能量高于生成物的能量，该反应是放热反应，即△H＜0，
故答案为：A
【分析】由反应方程式中气体系数确定熵变 S；再由物质能量确定反应热效应 H；
3．【答案】B
【解析】【解答】A．合成氨时使用铁触媒，是为了加快合成氨的反应速率，选项A不符合；
B．佩戴口罩的作用，一方面可以阻挡外界细菌和病毒进入呼吸道，另一方面可以阻止戴口罩的人的飞沫传播岀来，和化学反应速率无关，选项B符合；
C．纯碱溶液呈碱性，油脂一般是高级脂肪酸的甘油酯，在碱性条件下水解，生成甘油和高级脂肪酸钠盐，高级脂肪酸盐就是肥皂原料。加热一方面是促进纯碱的水解，使溶液的碱性更强，另一方面是可以加快化学反应速率，选项C不符合；
D．将蔬菜需要放在冰箱来保持新鲜，温度降低，反应速率减慢，可以延长蔬菜保存时间，选项D不符合；
故答案为：B。
【分析】A.合成氨时铁触媒作催化剂；
B.佩戴口罩与反应速率无关；
C.升温促进碳酸钠水解；
D.降温能降低反应速率。
4．【答案】A
【解析】【解答】催化剂能加快反应速率，但不能改变生成的氧气多少，
故答案为：A。
【分析】催化剂作用的原理是通过减小活化能来加快反应速率，但是却不能改变反应的限度。
5．【答案】D
【解析】【解答】从图分析，压强越大，Z的体积分数越大，说明该反应正反应方向为气体体积减小的方向，即熵减。温度越高，Z的体积分数越小，说明该反应为放热反应，即焓变小于0。
故答案为：D。
【分析】在可逆反应中，增大压强，反应会向气体体积减小的方向进行；当正反应为吸热的反应时，升高温度，反应会向正反应方向进行。
6．【答案】D
【解析】【解答】A．平衡后，增大压强，正反应速率大于逆反应速率，平衡正向移动，A不符合题意；
B．增大生成物氧气的浓度，平衡逆向移动，反应物二氧化氮的转化率降低，B不符合题意；
C．v(NO2)应为0~3s内的平均反应速率，而不是3s时的瞬时反应速率，C不符合题意；
D．由图中曲线可知，该反应的正反应方向为放热反应，降低温度，平衡正向移动，平衡常数K增大，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.该反应是气体体积减小的反应，增压平衡逆向移动；
B.增大氧气浓度，平衡逆向移动，二氧化氮的转化率降低；
C.v(NO2)应为0~3s内的平均反应速率。
7．【答案】C
【解析】【解答】A．一定温度下容积不变时，体系压强与物质的量成正比。该反应气体分子总数始终不变、故压强也始终不变，则当体系压强不随时间变化时不能说明反应达到平衡状态，A不符合题意；
B．若平衡时移走CO2，则减少了产物浓度、平衡向正反应方向移动，但化学反应速率减小，B不符合题意；
C． 830℃时，充入0.1molCO和0.3molH2O保持温度不变，，，得x=0.075mol，则CO平衡转化率为75%，C符合题意；
D．CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0，830℃时反应的平衡常数是1.0，1000℃时，平衡左移，则K＜1，某时刻CO2、H2、CO和H2O的浓度均为0.05mol/L，，则此时平衡向逆反应方向移动，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.在容积不变的密闭容器中发生反应： CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0，反向前后气体系数不变；
B.若平衡时移走CO2，则平衡向正反应方向移动，物质浓度降低；
C.依据化学平衡的计算分析解答；
D.依据化学平衡常数分析解答。
8．【答案】C
【解析】【解答】A．①中0～20min内，v(CH4)= =0.00625 mol L-1 min-1，选项A不符合题意；
B．温度越高反应速率越大，实验数据可知0～20min内，实验①中CH4物质的量的变化量为0.25mol，实验②中CH4的变化量0.32mol，则实验②温度高，由实验数据可知实验控制的温度T1＜T2，选项B不符合题意；
C．T1、40min时，反应达到平衡，CH4物质的量的变化量为0.4mol，NO2的变化量为0.8mol，浓度为 =0.20mol/L，选项C符合题意；
D．温度越高，反应速率越快，则0～10min内，CH4的降解速率①＜②，选项D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、降解速率为0.00625 mol L-1 min-1；
B、实验数据可知实验控制的温度T1＜T2；
C、根据物质的量变化量来计算浓度；
D、CH4的降解速率①＜②。
9．【答案】D
【解析】【解答】A．在平衡体系中加入酸，平衡逆向移动，重铬酸根离子浓度增大，橙色加深，加入碱，平衡正向移动，溶液变黄，选项A不符合题意；
B．②中重铬酸钾氧化乙醇，重铬酸钾被还原，选项B不符合题意；
C．②是酸性条件，④是碱性条件，酸性条件下氧化乙醇，而碱性条件不能，说明酸性条件下氧化性强，选项C不符合题意；
D．若向④溶液中加入70%的硫酸到过量，溶液为酸性，可以氧化乙醇，溶液变绿色，选项D符合题意。
故答案为：D。
【分析】本题考查化学平衡的影响因素，注意影响化学平衡移动的因素，解答时注意从勒夏特列原理的角度分析，易错点为选项C，②是酸性条件，④是碱性条件，酸性条件下氧化乙醇，而碱性条件不能，说明酸性条件下氧化性强。
10．【答案】B
【解析】【解答】针对化学反应速率的题目要先列出三行式 同时注意换算，反应物给的物质的量，生成物给的浓度，
2A（g）+B（g）=2C（g）
反应前 4 2 0
变化量 1.2 0.6 1.2
反应后 2.8 1.4 1.2
根据C=n/V 求出生成物的物质的量，再根据变化量等于计量系数之比，也就是2：1：2，
①用物质A表示的反应的平均速率 ，根据v=， 求出其速率为=0.3 故正确；
②根据反应速率之比=化学计量系数之比，所以用物质B表示的反应的平均速率为0.15 故错误；
③转化率=转化量/起始量 所以A的转化率为 30% ， 故错误；
④根据C=n/V ，B的浓度为1.4/2= 0.7， 故正确。
故答案为：B。
【分析】①求反应的平均速率 ，根据公式v= ，如果给的是物质的量，要换算为物质的量浓度；
②根据反应速率之比=化学计量系数之比，可求三种物质的反应速率；
③转化率=转化量/起始量，用物质的量或者浓度都可以；
④列出三行式，求出2s时B的物质的量，再根据C=n/V，求浓度。
11．【答案】C
【解析】【解答】解：A．消耗1molN2的同时，生成2molNH3，表示的都是正反应速率，无法判断正逆反应速率是否相等，故A错误；
B．N2、H2、NH3的反应速率比为1：3：2，无法判断正逆反应速率是否相等，则无法判断是否达到平衡状态，故B错误；
C.1molN≡N键断裂的同时，有6molN﹣H键断裂，即消耗1mol氮气时同时消耗了2mol氨气，说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，故C正确；
D．氮气和氢气的浓度相等时，无法判断浓度是否不再变化，则无法判断是否达到平衡状态，故D错误；
故选C．
【分析】当反应N2+3H2 2NH3达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态．
12．【答案】B
【解析】【解答】A.由于A是固态，反应前后的气体的化学计量数之和都是2，压强始终不变，A不符合题意；
B.因为A是固体，反应两边气体的质量不相等，而体积不变，若混合气体的密度不变，说明达到了平衡状态，若是发生变化，则没有达到平衡，B符合题意
C.它们的物质的量比值始终为1：1，无法判断平衡状态，C不符合题意；
D.反应两边气体的化学计量数都是2，总的气体物质的量不会变化，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】该题主要考查学生对化学平衡判断依据的掌握情况，学生只需牢记化学平衡逆，等，动，定，变、同的特征，并灵活运用便可轻松解答。
13．【答案】C
【解析】【解答】A．依据图表数据分析，平衡常数随温度升高减小，平衡逆向进行，逆向是吸热反应，正反应是放热反应， ，故A不符合题意；
B．依据化学方程式和平衡常数概念书写平衡常数表达式为 ，故B不符合题意；
C．平衡常数随温度变化，不随浓度变化，其他条件不变，向平衡体系充入 气体，K值不变，故C符合题意；
D．升温平衡向吸热反应方向进行，A判断反应是放热反应，升温平衡逆向进行，一氧化碳转化率减小，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.根据温度和平衡常数的关系即可判断反应的放热吸热情况
C.温度不变，K不变
D.温度改变平衡移动
14．【答案】D
【解析】【解答】a．各物质的浓度不变，说明①②中各物质的量不变，都达平衡状态，a正确；
b．容器内气体压强不变，①压强始终不变，所以压强不变无法判断①是否达到平衡状态，b错误；
c．容器内气体密度不变，由于①反应的两边气体的体积相同且都是气体，容器的容积不变，所以密度始终不变，无法判断①是否达到平衡状态，c错误；
d．容器内气体颜色不变，由于②反应容器内气体颜色始终不变，d错误；
e．各组分的物质的量分数或质量分数不变，说明①②中各物质的量不变，都达平衡状态，e正确；
故答案为：D
【分析】本题是对化学平衡状态的考查，当可逆反应达到平衡状态时，其正逆反应速率相等，平衡体系中各物质的相关物理量保持不变，据此分析所给条件。
15．【答案】A
【解析】【解答】A.0～6min，生成O2的物质的量为 ＝0.001mol，由2H2O2 2H2O+O2↑可知，分解的过氧化氢为0.002mol，浓度是 ＝0.2mol/L，因此v（H2O2）＝ ≈0.033mol/（L min），A符合题意；
B.反应至6min时，剩余H2O2为0.01L×0.4mol/L-0.002mol＝0.002mol，c（H2O2）＝ ＝0.2mol/L，B不符合题意；
C.反应至6min时，分解的过氧化氢为0.002mol，开始的H2O2为0.01L×0.4mol/L＝0.004mol，H2O2分解了 ＝50%，C不符合题意；
D.若10min达到平衡时与12min时生成气体相同，则a=29.9；若10mim没有达到平衡时，8～10min气体增加3.4mL，随反应进行速率减小，则10～12min气体增加小于3.4mL，可知a＜29.9+3.4＝33.3，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.平均反应速率等于一段时间内物质的浓度变化量与时间的比值；
B.物质的量与体积的比值就是物质的量浓度；
C.分解率等于已经分解的过氧化氢与原有的过氧化氢的物质的量的比值；
D.在可逆反应中，判断反应达到平衡的标志就是正逆反应的速率相等。
16．【答案】A
【解析】【解答】①容器内气体颜色不再变化，说明碘的浓度不变，正逆反应速率相等，符合题意；
②各组分浓度相等，但相等并不是不变，不能说明反应达到平衡状态，不符合题意；
③反应速率v正（H2）＝2v逆（HI），而速率之比与计量数不成比例，反应没有达到平衡状态，不符合题意；
④一个H-H键断裂等效于两个H-I键形成的同时有两个H-I键断裂，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，符合题意；
⑤混合气的平均相对分子质量是混合气的质量和混合气的总的物质的量的比值，质量和物质的量均是不变，所以混合气体的平均摩尔质量不再变化不能说明反应达到平衡状态，不符合题意；①④符合题意；
故答案为：A
【分析】①颜色不变，说明反应已达到平衡状态；
②组分浓度相等，不能说明达到平衡状态；
③结合反应速率之比等于化学计量系数之比分析；
④断裂H-H键为逆反应过程，断裂H-I键为正反应过程；
⑤根据公式，结合反应的化学方程式，分析反应过程中，混合气体的平均摩尔质量是否发生变化；
17．【答案】（1）还原性；SO
（2）氢氧化钠是强电解质，溶于水增加了氢氧根浓度，且溶解过程放热，使平衡NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-向逆反应方向移动，有利于氨气逸出
（3）氨水是弱电解质本身导电性差，滴加醋酸后生成强电解质醋酸铵，强电解质完全电离，离子浓度增大，导电性增强，反应完全后继续加醋酸，离子浓度因稀释而减小，导电性减弱
（4）K=；催化剂的最佳活性温度范围
（5）0.015
（6）CH3SH(g)+3O2(g)=SO2(g)+CO2(g)+2H2O(l) △H=-1048.4kJ/mol
【解析】【解答】（1）红酒中添加一定量的SO2可以防止酒液氧化，SO2作抗氧化剂，体现了SO2的还原性；由于自来水中通入了一定量的氯气或添加了具有强氧化性的含氯消毒剂，因此自来水中的S只能以不具有还原性的最高价存在，即；
（2）浓氨水滴入氢氧化钠固体，溶解放热，促使NH3的挥发，使一水合氨分解生成氨气，使NH3+H2ONH3 H2ONH+OH-向生成NH3移动，加快氨气逸出；
（3）氨水中的NH3 H2O是弱电解质，只能微弱电离产生自由移动的、OH-，溶液的电导率不大。向其中加入弱酸醋酸溶液时，二者发生反应产生可溶性强电解质CH3COONH4，使溶液中自由移动的离子浓度增大，溶液的电导率增强，当恰好反应时，离子浓度最大，此时电导率达到最大值，后来醋酸溶液过量，过量的醋酸溶液对CH3COONH4起稀释作用，导致溶液中自由移动的离子浓度逐渐减少，溶液的电导率逐渐降低；
（4）根据反应方程式可推出平衡常数表达式为K=；
（5）已知在2L密闭容器中，只加入反应物，进行到10分钟时达到平衡，测得生成水的质量为5.4g，及n(H2O)=5.4g÷18g/mol=0.3mol，则v(H2O)=，则v(CH3SH)=0.015 mol/(L min)；
（6）常温常压下，2.4g甲硫醇完全燃烧生成二氧化硫和水，放出52.42kJ的热量，则1mol甲硫醇燃烧放出的热量=20×52.42kJ=1048.4kJ，则其燃烧的热化学方程式为CH3SH(g)+3O2(g)=SO2(g)+CO2(g)+2H2O(l) △H=-1048.4kJ/mol。
【分析】（1）二氧化硫具有还原性，可以在红酒中起到抗氧化的作用；
（2）氢氧根浓度增大，使平衡朝逆向移动；
（3）随着醋酸的滴加，氨水转化为醋酸铵，导电能力增强，所有氨水转化完，继续滴加醋酸，导电能力减弱；
（4）化学平衡常数为生成物浓度幂之积和反应物浓度幂之积的比值；
（5）化学反应速率为浓度变化量和时间的比值；
（6）热化学方程式的书写要注意，化学计量数即为反应的物质的量，根据题干提供的数据，如物质的量、质量以及给出的反应热进行对应，根据给出的物质的量和热量可以列出关系式，且要注意，热化学方程式的书写中，化学计量数即反应的物质的量，要注意，物质的量之比等于反应热之比。
18．【答案】（1）﹣247kJ mol﹣1；K12 K2 K3
（2）AC
（3）=；
（4）碱性；O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣
【解析】【解答】解：（1）利用盖斯定律，反应①×2+反应②+反应③，得到目的反应，△H=﹣91kJ mol﹣1+（﹣24kJ mol﹣1）+（﹣41kJ mol﹣1）=﹣247kJ mol﹣1，
反应①×2+反应②+反应③相加得总方程，则总方程的平衡常数等于分方程的平衡常数之积，即K=K12 K2 K3，
故答案为：﹣247kJ mol﹣1； K12 K2 K3；（2）a、反应前后气体体积不同，当压强一定时，达到化学平衡状态，故a正确；
b、体系体积一定，反应前后气体质量相同，密度始终不变，不能判断是否平衡，故b错误；
c、CO和H2的物质的量保持不变，则其他各物质浓度亦保持不变，达到化学平衡状态，故c正确；
d、CO的消耗速率等于CO2的生成速率，均为正反应方向，不能判断是否平衡，故d错误；
故答案为：ac；（3）写出电荷守恒：c（NH4+）+c（H+）=c（Cl﹣）+c（OH﹣），溶液呈中性，即c（H+）=c（OH﹣），即c（NH4+）=c（Cl﹣）；氨水中的电离常数为： = = ，
故答案为：=； ；（4）因NH3能与水反应，所以溶液呈碱性，因正极得到电子化合价升高，所以电极反应为：O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣，
故答案为：碱性；O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣．
【分析】（1）利用盖斯定律，抵消中间产物，得到目的反应，计算△H；平衡常数是利用生成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方乘积得到；方程式相加时，总平衡常数等于分方程的平衡常数之积；（2）反应到达平衡状态时，正逆反应速率相等（同种物质）或正逆反应速率之比等于系数之比（不同物质），平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化；（3）根据电荷守恒，判断离子浓度大小；氨水的电离平衡常数为电离出离子的浓度积与溶质浓度的比值；（4）NH3不能与电解质反应及正极得到电子化合价升高．
19．【答案】（1）2CO(g)+SO2(g)=2CO2(g)+S(l) △H=-270kJ/mol；
（2）bd；1.5×10-4；3∶1；NH3与NO物质的量比值越大，NO的脱除率越高
（3）4NO+3ClO2-+4OH-=4NO3-+2H2O+3Cl-；提高
【解析】【解答】（1）将第二个方程式×（-1）再加上第一个方程式得到：2CO(g) + SO
2(g) = 2CO
2(g) + S(l) △H=-270kJ/mol。该反应的平衡常数表达式为：K=
。（2）①反应方程式中的速率比英国等于其系数比，所以应该是v
逆(N
2)=4v
正(O
2)，选项a不符合题意。反应容器恒压，根据阿伏加德罗定律的推论，同温同压下，气体的密度比等于其摩尔质量（分子量）的比，所以混合气体的密度不变就是混合气体的平均分子量不变。反应中所有物质都是气体，所以气体的总质量不变，平均分子量也不变，得到气体的总物质的量不变，因为两边系数不等，所以气体物质的量不变说明反应达平衡，进而说明选项b符合题意。浓度的比例关系，不能说明达平衡，因为没有说明比例不变，有可能是某个瞬间达到这个关系，过了这个瞬间，又发生了变化，所以选项c不符合题意。单位时间内断裂12molN-H键说明有4mol氨气参与了反应，同时断裂4molN≡N键说明有4mol氮气进行了逆反应，所以说明反应达平衡，选项d符合题意。答案为bd。
②从图中得到A点的NO脱除率为55%，B点的NO脱除率为75%，即从A到B时NO的脱除率增加了20%，所以反应的NO为6×10-4×20%=1.2×10-4mg/m3，时间为0.8s，所以反应的速率为 mg/(m3·s)。③NH3与NO的物质的量之比越大，NO的脱除率越高，所以曲线b对应的NH3与NO的物质的量之比是3：1。（3）混合气体通过NaClO2的溶液后，N元素主要转化为NO3-，所以NO应该被氧化为NO3 ，方程式为：4NO+3ClO2-+4OH-=4NO3-+2H2O+3Cl-。增大压强平衡正向移动，NO的转化率升高。
【分析】（1）热化学方程式是用以表示化学反应中的能量变化和物质变化。热化学方程式的意义为热化学方程式不仅表明了一个反应中的反应物和生成物，还表明了一定量物质在反应中所放出或吸收的热量；
在特定条件下，可逆化学反应达到平衡状态时生成物与反应物的浓度（方程式系数幂次方）乘积比或反应产物与反应底物的浓度（方程式系数幂次方）乘积比，用符号“K”表示；
（2）判断可逆反应达到平衡的依据就是正逆反应的速率相等；
（3）NO具有还原性， ClO2- 具有氧化性，二者可以发生氧化还原反应，产物为硝酸根、氯离子和水；
在有气体参与的氧化还原反应中，增大压强，反应会向气体计量数之和减小的方向进行。
20．【答案】（1）C
（2）KB＞KC
（3）75%；1.3
（4）O2+4e﹣+2CO2=2CO32﹣
（5）CO2（g）+3H2（g）=CH3OH（l）+H2O（l）△H=﹣130.9 kJ mol﹣1
【解析】【解答】解：（1）A．每消耗1mol CO等效于消耗2molH2的同时生成2molH2，正逆反应速率相等，故A正确； B．混合气体总物质的量不变，说明各物质的量不变，反应达平衡状态，故B正确； C．生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等，都体现的正反应方向，故C错误； D．CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化，说明各物质的量不变，反应达平衡状态，故D正确；故选：C；（2）因B点与A点温度相同，K不变，对于上述反应温度升高平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，所以A、B、C三点的平衡常数KA=KB＞KC，故答案为：KB＞KC；（3）将2.0mol CO和6.0mol H2充入2L的密闭容器中，充分反应后，达到平衡时测得c（CO）=0.25mol/L，则
CO（g）+ 2H2（g）═ CH3OH（g）
初始浓度： 1.0 3.0 0
变化浓度： 0.75 1.5 0.75
平衡浓度： 0.25 1.5 0.75
CO的转化率 ×100%=75%，此温度下的化学平衡常数K= = ≈1.3，故答案为：75%；1.3；（4）正极上氧气得电子和二氧化碳反应生成碳酸根离子而发生还原反应，电极反应式为：O2+4e﹣+2CO2=2CO32﹣，故答案为：O2+4e﹣+2CO2=2CO32﹣；（5）由H2（g）的燃烧热△H为﹣285.8kJ mol﹣1知，1molH2（g）完全燃烧生成1molH2O（l）放出热量285.8kJ，即①H2（g）+ O2（g）=H2O（l）△H=﹣285.8kJ mol﹣1；②CH3OH（l）+ O2（g）=CO2（g）+2 H2O（l）△H=﹣726.5kJ mol﹣1，由盖斯定律可知，3×①﹣②得CO2（g）+3H2（g）=CH3OH（l）+H2O（l）△H=﹣130.9 kJ mol﹣1，故答案为：CO2（g）+3H2（g）=CH3OH（l）+H2O（l）△H=﹣130.9 kJ mol﹣1．
【分析】（1）A．每消耗1mol CO等效于消耗2molH2的同时生成2molH2； B．混合气体总物质的量不变，说明各物质的量不变； C．生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等，都体现的正反应方向； D．CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化，说明各物质的量不变，反应达平衡状态；（2）温度不变，化学平衡常数不变，温度升高平衡向吸热的方向移动，平衡常数变化；（3）根据化学反应三行式来计算转化率和平衡常数；（4）正极上氧气得电子和二氧化碳反应生成碳酸根离子而发生还原反应；（5）根据燃烧热的概念以及盖斯定律来计算化学反应的焓变，然后写出热化学方程式．
21．【答案】（1）Fe2++2Fe3++8NH3·H2O=Fe3O4↓+8NH4++4H2O；Fe2+容易被氧化为Fe3+
（2）3Fe-8e-+8OH-=Fe3O4↓+2H2O
（3）2Fe3O4(s)=6FeO(s)+O2(g) △H=+313.2kJ·mo1-1
（4）2.32；T3>T2>T1；其他条件相同时，图像斜率：T3>T2>T1而温度越高，反应速率越快，所以T3>T2>T1
【解析】【解答】(1)根据题意可知，混合液中使Fe2+和Fe3+的物质的量比为1：2，加入氨水后，铁元素完全沉淀形成纳米Fe3O4，反应的离子方程式：Fe2++2Fe3++8NH3·H2O=Fe3O4↓+8NH4++4H2O； 当还原后的溶液中c(Fe2+)：c(Fe3+)=2：1时，由于Fe2+还原性较强，被氧气氧化为Fe3+，生成Fe3O4的量增多，产品磁性最大；正确答案：Fe2++2Fe3++8NH3·H2O==Fe3O4↓+8NH4++4H2O；Fe2+容易被氧化为Fe3+ 。
(2) 不锈钢小球(不含镍、铬)为电解池的阳极，金属铁在阳极失电子，在碱性环境下，生成Fe3O4，电极反应为3Fe-8e-+8OH-=Fe3O4↓+2H2O；正确答案：3Fe-8e-+8OH-=Fe3O4↓+2H2O。
(3) 已知：H2O(l)=H2(g)+1/2O2(g) △H=+285.5 kJ·mol-1，过程Ⅱ：3FeO(s)+H2O(l)=H2(g)+Fe3O4(s) △H=+128.9kJ·mol-1，根据盖斯定律可知：总反应减去反应Ⅱ，再乘以2，得过程Ⅰ为：2Fe3O4(s)=6FeO(s)+O2(g) △H=+313.2kJ·mo1-1 ；正确答案：2Fe3O4(s)=6FeO(s)+O2(g) △H=+313.2kJ·mo1-1 。
(4)磁铁矿(Fe3O4)常作冶铁的原料，主要反应为：Fe3O4(s)+4CO(g) 3Fe(s)+4CO2(g)，该反应的△H<0，T℃时，在IL恒容密闭容器中，加入Fe3O4、CO各0.5mol，10min后反应达到平衡时，容器中CO2的浓度是0.4mol·L-1。
①10min后反应达到平衡时，容器中CO2的浓度是0.4mol·L-1，CO2的量是0.4mol，则消耗Fe3O4的量0.1mol，质量为0.1×232=23.2 g，所以10min内用Fe3O4表示的平均反应速率为23.2/10=2.32 g·min-1；正确答案：2.32 。
②其它条件相同时，图像斜率：T3>T2>T1，而温度越高，反应速率越快，所以T3>T2>T1；正确答案：T3>T2>T1；其他条件相同时，图像斜率：T3>T2>T1而温度越高，反应速率越快，所以T3>T2>T1。
【分析】（1）氧化还原配平：先根据电子守恒配平氧化剂还原剂，氧化产物还原产物，再根据观察法配平其他物质，最后配不平可加水。
当还原后的溶液中c(Fe2+)：c(Fe3+)=2：1时，由于Fe2+还原性较强，被氧气氧化为Fe3+，生成Fe3O4的量增多，产品磁性最大
（2）电极反应方程式配平：先写反应物生成物，根据化合价升降配平转移电子数，再看条件配平电荷守恒，最后观察法配原子守恒。
（3）根据盖斯定律可求算反应热
（4）根据题目信息求算，此时速率的单位是g·min-1则，v=△m/△t；图像斜率为速度，温度越高，速率越快。