专题2 化学反应速率与化学平衡 单元检测题 （含解析）2023-2024学年高二上学期化学苏教版（2019）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）2023-2024学年高二上学期化学苏教版（2019）选择性必修1 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 841.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-12-05 16:44:18 | ||
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文档简介
专题2《化学反应速率与化学平衡》
一、单选题（共12题）
1．如图表示不同温度(T)和压强(p)对可逆反应2L(g)2M(g)+2N(g) △H＞0的影响，且p2＞p1。则图中纵轴表示的意义可能是
①一定条件下L的转化率
②混合气体中M的百分含量
③混合气体中L的百分含量
④混合气体的平均摩尔质量
A．①③ B．②④ C．①② D．②③
2．探究MnO2对H2O2分解反应速率影响的流程图如下。则下列说法正确的是
A．H2O2从图II 漏斗处加入，实验进行更顺利
B．I、III处均可观察到产生大量气泡，余烬木条复燃
C．实验中先加入H2O2，后加MnO2有利于增大固液接触面
D．上述流程中，先加MnO2再插入带余烬的木条，实验效果更佳
3．MnO2催化某反应的一种催化机理如图所示。下列叙述正确的是
A．该机理的总反应为HCHO+O2CO2+H2O
B．催化过程中，所发生的反应均为氧化还原反应
C．图中的O与Na2O2中所含阴离子相同
D．该过程涉及化合物均为电解质
4．下列实验装置不能达到实验目的的是
A．用做喷泉实验 B．验证与浓硝酸反应的热量变化 C．探究生铁在不同条件下的电化学腐蚀 D．探究压强对平衡的影响
A．A B．B C．C D．D
5．工业上，用天然气处理废气中的发生反应为+2H2O(g) △H。某小组在刚性密闭容器充入1mol (g)和2mol (g)在不同温度下仅发生上述反应，测得的浓度()变化如下表所示。
时间 温度 0 5min 10min 15min 20min 25min
℃ 1.00 0.70 0.65 0.60 0.60 0.60
℃ 1.00 0.80 0.70 0.65 0.50 0.50
下列叙述错误的是
A．上述反应温度T：
B．℃下，若开始加入催化剂，则平衡所用时间小于15min
C．℃下，20min时充入少量，则平衡转化率增大
D．℃下，上述反应的平衡常数
6．关于反应 说法正确的是
A．反应的
B．反应中，(E表示键能，CO中为键)
C．平衡后，保持其他条件不变，再加入少量，的数值不变
D．相同条件下，向容器中充入1mol和1mol，充分反应放出206.3kJ热量
7．工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯：CH3OH(g)+CO(g)HCOOCH3(g)，在容积固定的密闭容器中，投入等物质的量CH3OH和CO，测得相同时间内CO的转化率随温度变化如图所示，下列说法正确的是
A．反应速率vb>vd
B．由图可知生产时反应温度控制在80～85℃为宜
C．向该容器中充入N2，CH3OH的转化率增大
D．d→e，CO的转化率随温度的升高而减小，是因为该反应是吸热反应，升高温度反应正向移动
8．科学家研究甲醇与水蒸气重整制氢反应机理时，得到甲醇在Pd(Ⅱ)表面发生解离时历程与相对能量关系如图所示，其中附在Pd(Ⅲ)表面的物质用*标注。
下列说法正确的是
A．基元反应①②③④都是吸热反应
B．该历程的活化能等于基元反应活化能之和
C．该历程的总方程式为
D．过渡态5生成时释放能量少，所以过渡态5非常稳定
9．向体积均为的两恒容密闭容器中分别充入发生反应： (为红色气体、为无色气体)，其中甲为绝热过程，乙为恒温过程，两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A． B．气体的颜色深浅：点浅于点
C．乙条件下的平衡常数 D．点平衡常数
10．已知一定温度压强下，N2(g) + 3H2(g)2 NH3(g) ΔH = -92 kJ/mol，在同温下向某定容密闭容器甲中通入1.0 mol N2和3.0 mol H2，反应完成时放出热量Q1 kJ，向另一体积相同的定容密闭容器乙中通入1.5 mol N2和3.0 mol H2，相同条件下反应完成时放出热量为Q2 kJ，则下列关系正确的是
A．2 Q2 = Q1 = 92.4 B．Q2 < Q1 < 92.4 C．Q1 = Q2 = 92.4 D．Q1 < Q2 < 92.4
11．工业上合成氨反应为：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，在实际生产中为提高合成氨的反应速率，下列说法正确的是
A．温度越高，反应速率越快，因此采取的温度越高越好
B．压强越高，反应速率越快，转化率越高，因此采取的压强越高越好
C．合成氨的温度选择主要是考虑催化剂活性的最适宜温度
D．可向容器中加入一定量的水蒸气，使氨气溶解以提高反应转化率
12．叔丁基溴在乙醇中反应的能量变化如图所示。
反应1：(CH3)3CBr→(CH3)2C=CH2+HBr
反应2：C2H5OH+(CH3)3CBr→(CH3)3C—OC2H5 +HBr
下列说法正确的是
A．过渡态能量：①＞③＞②
B．(CH3)3CBr转化为(CH3)3C+Br-的反应速率比(CH3)3C+Br-转化为(CH3)3C=CH2的反应速率快
C．(CH3)3C+是反应1和反应2共同的催化剂
D．反应1和反应2都是放热反应
二、填空题（共9题）
13．在一定条件下，可逆反应2NO2(g) N2O4(g) ΔH＜0达到平衡，当分别改变下列条件时，请回答下列问题：
(1)保持容器容积不变，通入一定量NO2，则达到平衡时 (填“增大”“减小”或“不变”，下同)；保持容器容积不变，通入一定量N2O4，则达到平衡时
(2)保持压强不变，通入一定量NO2，则达到平衡时NO2的百分含量 ；保持压强不变，通入一定量N2O4，则达到平衡时NO2的百分含量 。
(3)保持容器容积不变，通入一定量氖气，则达到平衡时NO2的转化率 ；保持压强不变，通入氖气使体系的容积增大一倍，则达到平衡时NO2的转化率 。
(4)一定温度下，向容积为20L的密闭容器中充入1molNO2气体，发生反应2NO2(g)N2O4(g)，反应中测得相关数据如下表所示：
反应时间/min 0 10 20 30 40 50
气体相对分子质量 46 57 64 69 69 69
①此条件下该反应的化学平衡常数K= 。
②在50min末，向容器中加入molNO2，若要保持平衡不发生移动，应加入N2O4为 mol。
14．如图所示，在烧杯A、B中均盛有20 ℃的50 mL水，C与D相通，其中充有红棕色气体，存在平衡：2NO2N2O4(正反应放热)。若向A中加入10 g NaOH固体使其溶解，向B中加入50 g硝酸铵固体也使其溶解，则：
(1)A、B两烧杯中，A烧杯中溶液温度 ，B烧杯中溶液温度 。(填“升高”“降低”或“不变”)
(2)C中气体颜色 ，D中气体颜色 。(填“变深”“变浅”或“不变”)
(3)在测定NO2的相对分子质量时，较为适宜的条件是 (填“较高温度”或“较低温度”)。
15．能源问题是人类社会面临的重大课题，甲醇是未来重要的能源物质之一。
（1）合成甲醇的反应为：CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g）△H；右图表示某次合成实验过程中甲醇的体积分数φ（CH3OH）与反应温度的关系曲线，则该反应的△H
0（填“＞、＜或＝ ”）
（2）若在230℃时，平衡常数K=1。若其它条件不变，将温度升高到500℃时，达到平衡时，K 1 （填“＞、＜或＝ ”）
（3）在某温度下，向一个容积不变的密闭容器中通入2．5mol CO和7．5mol H2，达到平衡时CO的转化率为90%，此时容器内的压强为开始时的 倍。
（4）利用甲醇燃料电池设计如右图所示的装置：则该装置中Cu极为 极。
①写出b极的电极反应式 。
②当铜片的质量变化为12．8 g时：a极上消耗的O2在标准状况下的体积为 L。
16．在表中填写改变某一条件(反应在密闭体系中进行，并假设其他条件不变)对以下反应的速率和化学平衡的影响。
A(g)+B(g)C(g) △H＞0
条件的改变 化学平衡 化学反应速率
增大反应物浓度
增大容器中气体的压强
提高温度
使用适当的催化剂
17．运用化学反应原理研究化学反应有重要意义。
(1)硫酸生产中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，混合体系中SO3的百分含量和温度的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。
①若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，平衡 (填“向左”“向右”或“不”)移动。
②若反应进行到状态D时，v(逆) (填“>”“＜”或“=”)v(正)
③平衡常数K(A) K(C)(填“>”“＜”或“=”)
(2)课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＜0，应用此法反应达到平衡时反应物的转化率不高。
①能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的措施是 (填编号)。
A．使用更高效的催化剂 B．升高温度
C．及时分离出氨气 D．充入氮气，增大氮气的浓度(保持容器体积不变)
②若在某温度下，2L的密闭容器中发生合成氨的反应，如图表示N2的物质的量随时间的变化曲线。从第11min起，升高温度，则n(N2)的变化曲线为 (填编号)。
18．雾霾天气严重影响人们的生活和健康。其中首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5，其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此改善能源结构、机动车限号等措施能有效减少PM2.5、SO2、NOx等污染。
请回答下列问题：
（1）汽车尾气中NOx和CO的生成：已知汽缸中生成NO的反应为：N2(g)＋O2(g)2NO(g)—Q。恒温、恒容密闭容器中，下列说法中，能说明该反应达到化学平衡状态的是 。
A．混合气体的密度不再变化
B．混合气体的压强不再变化
C．N2、O2、NO的物质的量之比为1∶1∶2
D．氧气的转化率不再变化
（2）汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放，这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究性小组在实验室以Ag—ZSM—5为催化剂，测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图所示。若不使用CO，温度超过775 K，发现NO的分解率降低，其可能的原因为 ，在＝1的条件下，为更好的除去NOx，应控制的最佳温度在 K左右。
（3）车辆排放的氮氧化物、煤燃烧产生的二氧化硫是导致雾霾天气的“罪魁祸首”。活性炭可处理大气污染物NO。在5L密闭容器中加入NO和活性炭(假设无杂质)，一定条件下生成气体E和F。当温度分别在T1℃和T2℃时，测得各物质平衡时物质的量(n/mol)如下表：
物质 温度(℃) 活性炭 NO E F
初始 3.000 0.10 0 0
T1 2.960 0.020 0.040 0.040
T2 2.975 0.050 0.025 0.025
①写出NO与活性炭反应的化学方程式： 。
②若T1＜T2，则该反应的Q 0(填“＞”“＜”或“＝”)。
③上述反应T1℃时达到化学平衡后再通入0.1molNO气体，则达到新化学平衡时NO的转化率为 。
19．环境问题，能源问题事关人类生存、社会可持续发展。回答下列问题：
(1)氮硫的氧化物的转化：
①已知：NO(g)+O2(g) NO2(g) H=-56.5kJ mol-1；K1
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) H=-196.6kJ mol-1；K2
则反应NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g) H= kJ mol-1；K= 。(用K1、K2表示)
②一定条件下，将NO2与SO2以一定比例(不是等物质的量)置于恒温恒容的密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应一定达到平衡状态的有 。
a.混合气体的密度不变
b.反应速率v(NO2)：v(SO2)：v(SO3)：v(NO)=1：1：1：1
c.NO2和SO2的体积分数之比保持不变
d.混合气体颜色保持不变
(2)通常合成甲醇的主要反应为：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) H<0，起始时容器中只有1mol/L CO和2mol/L H2，平衡时测得混合气体中CH3OH的物质的量分数[φ(CH3OH)]与温度(T)、压强(p)之间的关系如图所示。
①压强为p1温度为T1和T2时对应的平衡常数分别为K1、K2，则K1 K2(填“>”、“<”、“=”)请说明理由 。
②若在温度为T1、压强为p1的条件下向密闭容器中加入等物质的量的CO、H2气体，则反应开始时v(CO)正 v(CO)逆。(填“>”、“<”、“=”、“无法确定”)
(3)工业上常用氨水吸收含碳燃料燃烧中产生的温室气体CO2，其产物之一是NH4HCO3.常温下碳酸的电离常数Ka1=4.4×10-7、Ka2=4.7×10-11，NH3 H2O的电离常数Kb=1.8×10-5，则NH4HCO3溶液中c(NH) c(HCO)。(填“>”、“<”“=”)
20．已知反应2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)某温度下的平衡常数为400。此温度下，在密闭容器中加入CH3OH，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：
物质 CH3OH CH3OCH3 H2O
浓度/ (mol·L－1) 0.44 0.6 0.6
(1)比较此时正．逆反应速率的大小：v正 v逆(填“>”“<”或“＝”)。
(2)若加入CH3OH后，经10 min反应达到平衡，此时c(CH3OH)＝ ；该时间内反应速率v(CH3OH)＝ 。
21．已知下列反应：
①；ΔH=196．6kJ mol-1
②；ΔH＜0
③；ΔH＝92.4 kJ mol-1
（1）在一定条件下向一密闭容器中充入1mol SO2和0.5mol O2,充分反应后，放出的热量 （填“＜”“＞”“＝”）98.3kJ；理由是 ；
（2）反应②的化学平衡常数表达式K＝ ，温度降低时，K值 （填“增大”、“减小”或“无影响”）；
（3）在0.2L的密闭容器中，加入1.0mol N2 和 3.0mol H2当该反应达到平衡时，测出平衡混合气的总物质的量为3 mol，则平衡时氮气的转化率＝ ；
（4）反应③中为有效提高氢气的转化率，理论上可采取的措施有 。
A．升高温度 B．增大压强 C．减小压强 D．及时移出氨 E.循环利用和不断补充氢气
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【分析】根据图示及反应方程式可知：压强不变时，升高温度平衡正向移动；温度不变时，增大压强，化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动。
【详解】①压强不变时，升高温度化学平衡向吸热的正反应方向移动，L的转化率增大；温度不变时，增大压强，化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动，L的转化率减小，图象符合与L的转化率吻合，①正确；
②压强不变时，升高温度平衡正向移动，混合气体中M的百分含量增大；温度不变时，增大压强，平衡逆向移动，混合气体中M的百分含量减小，图象中M的百分含量符合，②正确；
③压强不变时，升高温度平衡正向移动，L的百分含量减小；温度不变时，增大压强，平衡逆向移动，L的转化率增大，图象与L的百分含量不符合，③错误；
④压强不变时，升高温度平衡正向移动，气体的物质的量增大，混合气体平均摩尔质量减小；温度不变时，增大压强，平衡逆向移动，混合气体平均摩尔质量增大，图象与混合气体的平均摩尔质量不符合，④错误；
综上所述可知：说法正确的是①②，故合理选项是C。
2．C
【详解】A. 若连接好装置后，从装置Ⅱ的漏斗无法直接加入双氧水，为使实验顺利进行，H2O2应该从图Ⅰ漏斗处加入，故A错误；
B. 在I处产生气泡较少或者基本没有，带余烬木条不会复燃，在Ⅲ处产生大量气泡，带余烬木条复燃，故B错误；
C. 实验过程中先加入H2O2后加入二氧化锰，能使二氧化锰和双氧水充分接触，可以增大固液接触面积，加快反应速率，故C正确；
D. 上述流程中，应该先加入带余烬木条，证明双氧水分解速率较慢，然后加入催化剂，证明催化剂加快了双氧水的分解速率，故D错误；
故选：C。
3．A
【详解】A．分析题中催化机理图，除去中间产物，可得该反应总反应为：HCHO+O2CO2+H2O，A正确；
B．催化机理存在一步HCO与H+反应生成CO2的过程，不是氧化还原反应，B错误；
C．Na2O2中所含阴离子为O，与O不同，C错误；
D．CO2、HCHO自身不能电离，为非电解质，D错误；
综上所述答案为A。
4．D
【详解】A．能与溶液反应，该实验装置能形成喷泉实验，A正确；
B．与浓硝酸反应，放出大量的热，具支试管中的空气受热膨胀，U形管中的红墨水左低右高，可验证与浓硝酸反应的热量变化，B正确；
C．左边溶液呈中性，生铁发生吸氧腐蚀，气体体积减小，右边溶液呈酸性，生铁发生析氢腐蚀，气体体积增大，红墨水左高右低，能达到探究目的，C正确；
D．该可逆反应是气体分子数保持不变的反应，增大压强，虽然气体颜色变深，但平衡不移动，该装置只是增大压强使气体浓度增大而已，不能达到探究目的，D错误；
故答案为：D。
5．D
【详解】A．观察表格数据，其他条件相同，℃下，浓度变化较快，速率较大，即温度较高；观察平衡时浓度知，℃→℃时降低，平衡时浓度减小，说明平衡向正反应方向移动，即正反应是放热反应，降温时平衡常数增大，A项正确；
B．加入催化剂，反应加快，缩短达到平衡的时间，B项正确；
C．达到平衡时充入，则平衡向正反应方向移动，的平衡转化率增大，C项正确；
D．℃下平衡时，，，，代入数据可计算，D项错误；
故选D。
6．B
【详解】A．该反应是气体分子数增大的反应，体系的混乱度增大，则反应的，A错误；
B．该反应的，可知反应物的总键能比生成物的总键能低，则，B正确；
C．平衡后，保持其他条件不变，再加入少量即增大反应物的浓度，平衡正向移动，c(H2O)减小，温度不变则该反应的平衡常数K不变，由的数值变小，C错误；
D．该反应是可逆反应，不能反应完全，则相同条件下，向容器中充入1mol和1mol，充分反应放出低于206.3kJ热量，D错误；
故选：B。
7．B
【详解】A．b点温度比d点温度低，反应速率vb＜vd，A错误；
B．由图可知生产时反应温度控制在80～85℃为宜，因此此温度区间内转化率最高，B正确；
C．容积一定，向该容器中充入N2，各组分浓度不变平衡不移动，CH3OH的转化率不变，C错误；
D．反应图象可知，CO的转化率先增大后减小，83°C左右即图象最高点时反应达到平衡状态，83°C以前反应没有达到平衡状态，83°C后升高温度，CO的转化率减小，则平衡逆向移动，说明该反应正向为放热反应，d→e，CO的转化率随温度的升高而减小，因为升高温度反应正向移动，D错误；
答案选B。
8．C
【详解】A．基元反应①②是吸热反应，③④是放热反应，A错误；
B．历程的活化能是根据阿伦尼乌斯公式作图得出的，和基元反应的活化能意义不一样，B错误；
C．由图知，该历程的总方程式为，C正确；
D．过渡态都很不稳定，而且生成释放的能量也与过渡态的稳定性无关，与过渡态的相对能量有关，D错误；
故选C。
9．D
【详解】
A．甲为绝热过程，正向反应为气体物质的量减少的反应，容积恒定，随着反应进行，甲过程刚开始压强还增大，说明该反应放热，温度升高，才会使压强增大，A错误；
B．a、c两点压强相同，但甲过程为绝热过程，反应放热温度升高，甲过程温度高，说明甲过程气体总的物质的量小于乙过程，甲过程正向进行的程度更大，容器内X的浓度较小，颜色较浅，气体的颜色深浅：c点浅于a点，B错误；
C．乙过程到达平衡时，压强不再变化，但图中没有给出平衡时的压强数据，无法计算， C错误；
D．甲过程到达平衡时，c点压强为1.5p，若假设温度不变，
2p-x=1.5p， x=0.5p， ，但由于甲为绝热过程，该反应放热，温度升高，体系压强增大，故＜ D正确；
故选D。
10．D
【详解】由热化学方程式可知，25 ℃、101 kPa下，1.0 mol N2和3.0 mol H2完全反应生成2 mol NH3时放出92 kJ热量，但题给条件下，合成氨是可逆反应，反应的氮气小于1.0 mol，因此放出的热量Q1 < 92.4；由题意可知，甲→乙就是其它条件不变时增大氮气或反应物的浓度，合成氨的平衡向生成氨气的方向移动，因此放出更多的热量，即Q1 < Q2 ，但是3.0 mol H2仍然不可能彻底消耗，因此不可能放出92 kJ热量，即Q2 < 92.4，D正确；
答案选D。
11．C
【详解】A．温度升高，反应速率加快，但该反应是放热反应，升高温度，化学平衡逆向移动，会导致NH3的反应产率降低，因此采取的温度不是越高越好，而是应该采用一定的温度，A错误；
B．增大压强，物质的浓度增大，反应速率加快。由于该反应的正反应是气体体积减小的反应，增大压强，化学平衡正向移动，可以提高NH3的平衡产率，但压强越高，需要的动力就越大，对材料承受的压力要求也越高，因此不是压强越高越好，而是应该在一定压强下进行，B错误；
C．合成氨要保证一定的反应速率及氨的平衡产率在一定范围，为使催化剂达到最佳催化活性，应该选择一定温度下进行，故反应的温度选择主要是考虑催化剂活性的最适宜温度，C正确；
D．向容器中加入一定量的水蒸气，使氨气溶解可以降低氨气的浓度，能够使化学平衡正向移动，能够提高反应转化率，但不能提高合成氨的反应速率，D错误；
故合理选项是C。
12．D
【详解】A．根据图中信息可知，过渡态能量：①>②>③，选项A错误；
B．转化为的活化能更大，(CH3)3CBr转化为(CH3)3C+Br-的反应速率比(CH3)3C+Br-转化为(CH3)3C=CH2的反应速率慢，选项B错误；
C．是反应的中间产物，选项C错误；
D．反应1和反应2都是反应物总能量大于生成物总能量，故都为放热反应，选项D正确；
答案选D。
13．(1) 减小 减小
(2) 不变 不变
(3) 不变 减小
(4) 60 mol
【解析】（1）保持容器容积不变，通入一定量的NO2，相当于加压，平衡正向移动，达到平衡时NO2的百分含量减小，N2O4的百分含量增大，故减小；保持容器容积不变，通入一定量N2O4，相当于加压，平衡正向移动，达到平衡时NO2的百分含量减小，N2O4的百分含量增大，故减小；
（2）保持压强不变，通入一定量的NO2，容器体积增大，与原平衡为等效平衡，达到平衡时NO2的百分含量不变；保持压强不变，通入一定量N2O4，容器体积增大，与原平衡为等效平衡，达到平衡时NO2的百分含量不变；
（3）保持容器容积不变，通入一定量的氖气，各反应物浓度不变，平衡不移动，达到平衡时NO2的转化率不变；保持压强不变，通入氖气使体系的容积增大一倍，相当于减压，平衡逆向移动，达到平衡时NO2的转化率减小。
（4）①设NO2转化的物质的量为x，根据题意可列出三段式：，解得，由三段式知平衡时NO2以及N2O4的物质的量浓度均为，则此条件下该反应的化学平衡常数K=；②在50 min末，向容器中加入mol NO2，若要保持平衡不发生移动，则QC=K，故，解得，故应加入的N2O4为mol。
14．(1) 升高 降低
(2) 变深 变浅
(3)较高温度
【详解】（1）NaOH固体溶于水放热，而硝酸铵固体溶于水吸热，所以A烧杯中溶液温度升高，而B烧杯中溶液温度降低。故答案是升高；降低；
（2）2NO2N2O4(正反应放热)， C中加入氢氧化钠固体，温度升高，平衡左移，NO2含量增大，气体颜色变深；D中加入硝酸铵，温度降低，平衡右移，NO2含量变小，颜色变浅。故答案是变深；变浅；
（3）测定NO2的相对分子质量时，应使平衡尽可能左移，因此应选择较高温度。
15．（1）<（2分）
（2）<（1分）
（3）0.55（2分）
（4）阳（1分）
①CH3OH+8OH--6e-==CO2-3+6H2O（2分）
②2.24（2分）
【分析】（1）230℃处于平衡状态，再升高温度甲醇的体积分数，说明升高温度平衡向逆反应方向移动；
（2）说明升高温度平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小；
（3）参加反应CO为2.5mol×90%=2.25mol，进而计算平衡时混合气体总物质的量，恒温恒容下，压强之比等于物质的量之比；
（4）b电极通入甲醇，发生氧化反应，a电极通入氧气，发生还原反应，则a为正极、b为负极，Cu连接a极，则为阳极，b电极上甲醇失去电子，碱性条件下生成碳酸根离子与水；根据电子转移守恒计算消耗氧气的体积。
【详解】（1）230℃处于平衡状态，再升高温度甲醇的体积分数，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，而升高温度平衡向吸热反应移动，故正反应为放热反应，则△H＜0，因此，本题正确答案是：＜；
（2）正反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，则K＜1，因此，本题正确答案是：＜；
（3）参加反应CO为2.5mol×90%=2.25mol，则：
CO（g）+2H2（g） CH3OH（g） 气体物质的量减小
1 2
2.25mol 4.5mol
故平衡后混合气体总物质的量为2.5mol+7.5mol-4.5mol=5.5mol，恒温恒容下，压强之比等于物质的量之比，此时容器内的压强为开始时的5.5/（2.5+7.5）=0.55倍，
因此，本题正确答案是：0.55。
（4）b电极通入甲醇，发生氧化反应，a电极通入氧气，发生还原反应，则a为正极、b为负极，Cu连接a极，则为阳极；
①b电极上甲醇失去电子，碱性条件下生成碳酸根离子与水，电极反应式为：CH3OH+8OH--6e-=CO2-3+6H2O；
②当铜片的质量变化为12.8g时，消耗的Cu为12.8/64=0.2mol，根据电子转移守恒可以知道消耗氧气为0.2×2/4=0.1mol，则a极上消耗的O2在标准状况下的体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L；
因此，本题正确答案是：阳；CH3OH+8OH--6e-=CO2-3+6H2O；2.24。
16． 正向移动 加快 正向移动 加快 正向移动 加快 不移动 加快
【详解】增大反应物的浓度，平衡正向移动，反应速率加快；该反应为气体系数之和减小的反应，增大容器中气体的压强，平衡正向移动，反应速率加快；该反应焓变大于0，为吸热反应，提高温度平衡向吸热方向移动，即正向移动，反应速率加快；使用适当的催化剂可以加快反应速率，但不影响平衡。
17．(1) 向左 ＜ >
(2) D c
【详解】（1）①恒温恒压条件下向平衡体系通入氦气，使容器体积增大，气态反应物与气态生成物浓度均减小，相当于降低压强，该反应是气体体积减小的反应，因此平衡向左移动。
②反应进行到状态D时，SO3的百分含量未达到该条件下的最大含量，表示反应还在向正方向进行中，因此。
③根据SO3含量随温度变化关系知A点时SO3含量大于C点时，即A点时生成物所占比例高于C点时，因此平衡常数。
（2）①A．催化剂只改变反应速率，不改变化学平衡状态，A不选；
B．升高温度，化学反应速率增大，该反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，B不选；
C．及时分离出氨气，使氨气浓度减小，反应速率减小，平衡向正反应方向移动，C不选；
D．保持容器体积不变，充入氮气，使氮气浓度增大，反应速率增大，平衡向正反应方向移动，D选；
故选D。
②该反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，n(N2)逐渐增大，对应曲线为c。
18． D NO的分解为放热反应，升高温度不利于反应正向进行 870（850-900之间） C（s）+2NO（g） CO2（g）+N2（g） > 80%
【分析】(1)根据化学平衡状态特征：正逆反应速率相等，各组分含量保持不变分析；
(2)NO的分解为放热反应，升温不利于其分解；选择NO转化率最大的温度；
(3)①NO和活性炭反应，生成氮气和二氧化碳，据此书写；
②根据温度对化学平衡的影响分析；
③利用等效平衡思想求解。
【详解】(1)A.组分都是气体，则气体质量不变，容器为恒容状态，因此密度不变，不能作为该反应达到平衡的标志，故A错误；
B.反应前后气体系数之和相等，压强之比等于物质的量之比，因此压强不变，不能作为该反应达到平衡的标志，故B错误；
C.因为没有起始物质的量，因此无法判断是否达到平衡，故C错误；
D.氧气的转化率不变，说明反应达到平衡，故D正确；
故答案为：D；
(2)N2（g）+O2（g） 2NO（g）△H＞0，因此NO的分解为放热反应，升高温度，不利于反应正向进行；根据图像，870K时，NO的转化率几乎最大；故答案为：NO的分解为放热反应，升高温度不利于反应正向进行；870（850-900之间）；
(3)①因为是处理污染，因此NO和活性炭反应，N元素转化成N2，C转化成CO2，即反应方程式为C（s）+2NO（g） CO2（g）+N2（g）；故答案为：C（s）+2NO（g） CO2（g）+N2（g）；
②根据图中数据，升高温度时，NO的物质的量增多，CO2和N2的物质的量减小，反应向逆反应方向进行，根据勒夏特列原理，正反应方向为放热反应，即Q>0；故答案为：>；
③反应C+2NO N2+CO2是一个气体体积不变的反应，而反应物只有一种气体，故加入NO气体，建立的平衡和原平衡为等效平衡，原平衡中NO转化率为 ×100%=80%，则达到新平衡时NO的转化率为80%，故答案为:80%。
【点睛】反应C+2NO N2+CO2是一个气体体积不变的反应，而且反应物只有一种气体，故加入NO气体，建立的平衡和原平衡为等效平衡，两平衡中各组分的物质的量分数、气体体积分数、质量分数、物质百分含量相等。
19． -41.8 cd > 该反应为放热反应，当压强不变，温度升高，平衡逆向移动，据图可知T1K2 > >
【详解】(1)①已知：a:NO(g)+O2(g) NO2(g) H=-56.5kJ mol-1；K1= ；b: 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) H=-196.6kJ mol-1；K2= ，根据盖斯定律分析，有，则反应NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g) H==-41.8kJ mol-1；K= =；
②a.反应体系全为气体，且为恒容容器，混合气体的密度始终不变，故不能确定到平衡；b.反应速率v(NO2)：v(SO2)：v(SO3)：v(NO)=1：1：1：1没有说明正逆方向，不能确定平衡；c.NO2和SO2的体积分数之比保持不变可以说明反应到平衡；d.混合气体中只有二氧化氮有颜色，颜色保持不变，说明二氧化氮的浓度不变，可以说明到平衡。故选cd；
(2)①反应为放热反应，恒压条件下升温，平衡逆向移动，甲醇的物质的量分数减小，所以T1温度低， K1>K2；
②若在温度为T1、压强为p1的条件下向密闭容器中加入等物质的量的CO、H2气体，则反应开始时反应正向进行，所以v(CO)正>v(CO)逆；
(3)工业上常用氨水吸收含碳燃料燃烧中产生的温室气体CO2，其产物之一是NH4HCO3.常温下碳酸的电离常数Ka1=4.4×10-7、Ka2=4.7×10-11，NH3 H2O的电离常数Kb=1.8×10-5，则NH4HCO3溶液中存在铵根离子水解，和碳酸氢根离子的电离和水解，铵根离子水解平衡常数为，碳酸氢根离子电离平衡常数为Ka2=4.7×10-11，水解平衡常数为，碳酸氢根离子的水解大于电离，也大于铵根离子水解，所以c(NH)>c(HCO)。
20． ＞ 0.04mol/L 0.16mol/(L·min)
【详解】（1）该反应的平衡常数表达式为：K=，将所给浓度带入平衡常数表达式：=1.86＜400，故反应向正反应方向进行，正反应速率大于逆反应速率，故答案为＞；
（2） 2CH3OH（g）≒CH3OCH3（g）+H2O（g）
某时刻浓度（mol/L）：0.44 0.6 0.6
转化浓度（mol/L）： 2x x x
平衡浓度（mol/L）： 0.44-2x 0.6+x 0.6+x
K=，解得x=0.2mol/L，故平衡时c（CH3OH）=0.44mol/L-0.2mol/L×2=0.04mol/L，起始时在密闭容器中加入CH3OH，则起始时甲醇的浓度为0.44moL/L+0.6mol/L×2=1.64mol/L，平衡时c（CH3OH）=0.04mol/L，则10min转化甲醇1.64moL/L-0.04moL/L=1.6mol/L，所以甲醇的反应速率为v（CH3OH）===0.16 mol/（L min）。
21． ＜ 可逆反应不能进行到底 增大 50% BD
【详解】（1）根据反应：①2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=196．6kJ mol-1可知，生成1molSO3放出热量98.3kJ；由于可逆反应不能进行到底，故在一定条件下向一密闭容器中充入1mol SO2和0.5molO2,充分反应后，放出热量<98.3kJ；综上所述，本题答案是：＜；可逆反应不能进行到底。
② 4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O ΔH＜0的化学平衡常数表达式K＝c4(NO)c6(H2O)/c4(NH3)c5(O2)；该反应为放热反应，温度降低时，平衡正向移动，K值增大；综上所述，本题答案是：c4(NO)c6(H2O)/c4(NH3)c5(O2)； 增大。
（3）设平衡时氨气的转化率为x，则
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
起始量 1 3 0
变化量 x 3x 2x
平衡量 1-x 3-3x 2x
平衡混合气的总物质的量为3mol，则1-x+3-3x+2x=3，x=0.5，则平衡时氮气的转化率＝0.5/1×100%=50%；综上所述，本题答案是：50%。
（4）为有效提高氢气的转化率，可采取的措施有：A.反应是放热反应，升温平衡左移，氢气的转化率降低，不符合；B.增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，即向右移动，氢气的转化率增大，符合；C.减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动，即向左移动，氢气的转化率减小，不符合； D.及时移出氨，平衡右移， 氢气的转化率增大，符合；E.循环利用和不断补充氢气，增大了氮气的转化率但是降低了氢气的转化率，不符合；综上所述，本题答案是：BD。
【点睛】对于N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)可逆反应，在体积温度不变的情况下，增加N2的浓度，平衡右移，但是N2的转化率降低，H2的转化率增大；即两种物质参加反应，增加该物质浓度，该物质的转化率减小，另外一种物质的转化率增大
一、单选题（共12题）
1．如图表示不同温度(T)和压强(p)对可逆反应2L(g)2M(g)+2N(g) △H＞0的影响，且p2＞p1。则图中纵轴表示的意义可能是
①一定条件下L的转化率
②混合气体中M的百分含量
③混合气体中L的百分含量
④混合气体的平均摩尔质量
A．①③ B．②④ C．①② D．②③
2．探究MnO2对H2O2分解反应速率影响的流程图如下。则下列说法正确的是
A．H2O2从图II 漏斗处加入，实验进行更顺利
B．I、III处均可观察到产生大量气泡，余烬木条复燃
C．实验中先加入H2O2，后加MnO2有利于增大固液接触面
D．上述流程中，先加MnO2再插入带余烬的木条，实验效果更佳
3．MnO2催化某反应的一种催化机理如图所示。下列叙述正确的是
A．该机理的总反应为HCHO+O2CO2+H2O
B．催化过程中，所发生的反应均为氧化还原反应
C．图中的O与Na2O2中所含阴离子相同
D．该过程涉及化合物均为电解质
4．下列实验装置不能达到实验目的的是
A．用做喷泉实验 B．验证与浓硝酸反应的热量变化 C．探究生铁在不同条件下的电化学腐蚀 D．探究压强对平衡的影响
A．A B．B C．C D．D
5．工业上，用天然气处理废气中的发生反应为+2H2O(g) △H。某小组在刚性密闭容器充入1mol (g)和2mol (g)在不同温度下仅发生上述反应，测得的浓度()变化如下表所示。
时间 温度 0 5min 10min 15min 20min 25min
℃ 1.00 0.70 0.65 0.60 0.60 0.60
℃ 1.00 0.80 0.70 0.65 0.50 0.50
下列叙述错误的是
A．上述反应温度T：
B．℃下，若开始加入催化剂，则平衡所用时间小于15min
C．℃下，20min时充入少量，则平衡转化率增大
D．℃下，上述反应的平衡常数
6．关于反应 说法正确的是
A．反应的
B．反应中，(E表示键能，CO中为键)
C．平衡后，保持其他条件不变，再加入少量，的数值不变
D．相同条件下，向容器中充入1mol和1mol，充分反应放出206.3kJ热量
7．工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯：CH3OH(g)+CO(g)HCOOCH3(g)，在容积固定的密闭容器中，投入等物质的量CH3OH和CO，测得相同时间内CO的转化率随温度变化如图所示，下列说法正确的是
A．反应速率vb>vd
B．由图可知生产时反应温度控制在80～85℃为宜
C．向该容器中充入N2，CH3OH的转化率增大
D．d→e，CO的转化率随温度的升高而减小，是因为该反应是吸热反应，升高温度反应正向移动
8．科学家研究甲醇与水蒸气重整制氢反应机理时，得到甲醇在Pd(Ⅱ)表面发生解离时历程与相对能量关系如图所示，其中附在Pd(Ⅲ)表面的物质用*标注。
下列说法正确的是
A．基元反应①②③④都是吸热反应
B．该历程的活化能等于基元反应活化能之和
C．该历程的总方程式为
D．过渡态5生成时释放能量少，所以过渡态5非常稳定
9．向体积均为的两恒容密闭容器中分别充入发生反应： (为红色气体、为无色气体)，其中甲为绝热过程，乙为恒温过程，两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A． B．气体的颜色深浅：点浅于点
C．乙条件下的平衡常数 D．点平衡常数
10．已知一定温度压强下，N2(g) + 3H2(g)2 NH3(g) ΔH = -92 kJ/mol，在同温下向某定容密闭容器甲中通入1.0 mol N2和3.0 mol H2，反应完成时放出热量Q1 kJ，向另一体积相同的定容密闭容器乙中通入1.5 mol N2和3.0 mol H2，相同条件下反应完成时放出热量为Q2 kJ，则下列关系正确的是
A．2 Q2 = Q1 = 92.4 B．Q2 < Q1 < 92.4 C．Q1 = Q2 = 92.4 D．Q1 < Q2 < 92.4
11．工业上合成氨反应为：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，在实际生产中为提高合成氨的反应速率，下列说法正确的是
A．温度越高，反应速率越快，因此采取的温度越高越好
B．压强越高，反应速率越快，转化率越高，因此采取的压强越高越好
C．合成氨的温度选择主要是考虑催化剂活性的最适宜温度
D．可向容器中加入一定量的水蒸气，使氨气溶解以提高反应转化率
12．叔丁基溴在乙醇中反应的能量变化如图所示。
反应1：(CH3)3CBr→(CH3)2C=CH2+HBr
反应2：C2H5OH+(CH3)3CBr→(CH3)3C—OC2H5 +HBr
下列说法正确的是
A．过渡态能量：①＞③＞②
B．(CH3)3CBr转化为(CH3)3C+Br-的反应速率比(CH3)3C+Br-转化为(CH3)3C=CH2的反应速率快
C．(CH3)3C+是反应1和反应2共同的催化剂
D．反应1和反应2都是放热反应
二、填空题（共9题）
13．在一定条件下，可逆反应2NO2(g) N2O4(g) ΔH＜0达到平衡，当分别改变下列条件时，请回答下列问题：
(1)保持容器容积不变，通入一定量NO2，则达到平衡时 (填“增大”“减小”或“不变”，下同)；保持容器容积不变，通入一定量N2O4，则达到平衡时
(2)保持压强不变，通入一定量NO2，则达到平衡时NO2的百分含量 ；保持压强不变，通入一定量N2O4，则达到平衡时NO2的百分含量 。
(3)保持容器容积不变，通入一定量氖气，则达到平衡时NO2的转化率 ；保持压强不变，通入氖气使体系的容积增大一倍，则达到平衡时NO2的转化率 。
(4)一定温度下，向容积为20L的密闭容器中充入1molNO2气体，发生反应2NO2(g)N2O4(g)，反应中测得相关数据如下表所示：
反应时间/min 0 10 20 30 40 50
气体相对分子质量 46 57 64 69 69 69
①此条件下该反应的化学平衡常数K= 。
②在50min末，向容器中加入molNO2，若要保持平衡不发生移动，应加入N2O4为 mol。
14．如图所示，在烧杯A、B中均盛有20 ℃的50 mL水，C与D相通，其中充有红棕色气体，存在平衡：2NO2N2O4(正反应放热)。若向A中加入10 g NaOH固体使其溶解，向B中加入50 g硝酸铵固体也使其溶解，则：
(1)A、B两烧杯中，A烧杯中溶液温度 ，B烧杯中溶液温度 。(填“升高”“降低”或“不变”)
(2)C中气体颜色 ，D中气体颜色 。(填“变深”“变浅”或“不变”)
(3)在测定NO2的相对分子质量时，较为适宜的条件是 (填“较高温度”或“较低温度”)。
15．能源问题是人类社会面临的重大课题，甲醇是未来重要的能源物质之一。
（1）合成甲醇的反应为：CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g）△H；右图表示某次合成实验过程中甲醇的体积分数φ（CH3OH）与反应温度的关系曲线，则该反应的△H
0（填“＞、＜或＝ ”）
（2）若在230℃时，平衡常数K=1。若其它条件不变，将温度升高到500℃时，达到平衡时，K 1 （填“＞、＜或＝ ”）
（3）在某温度下，向一个容积不变的密闭容器中通入2．5mol CO和7．5mol H2，达到平衡时CO的转化率为90%，此时容器内的压强为开始时的 倍。
（4）利用甲醇燃料电池设计如右图所示的装置：则该装置中Cu极为 极。
①写出b极的电极反应式 。
②当铜片的质量变化为12．8 g时：a极上消耗的O2在标准状况下的体积为 L。
16．在表中填写改变某一条件(反应在密闭体系中进行，并假设其他条件不变)对以下反应的速率和化学平衡的影响。
A(g)+B(g)C(g) △H＞0
条件的改变 化学平衡 化学反应速率
增大反应物浓度
增大容器中气体的压强
提高温度
使用适当的催化剂
17．运用化学反应原理研究化学反应有重要意义。
(1)硫酸生产中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，混合体系中SO3的百分含量和温度的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。
①若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，平衡 (填“向左”“向右”或“不”)移动。
②若反应进行到状态D时，v(逆) (填“>”“＜”或“=”)v(正)
③平衡常数K(A) K(C)(填“>”“＜”或“=”)
(2)课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＜0，应用此法反应达到平衡时反应物的转化率不高。
①能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的措施是 (填编号)。
A．使用更高效的催化剂 B．升高温度
C．及时分离出氨气 D．充入氮气，增大氮气的浓度(保持容器体积不变)
②若在某温度下，2L的密闭容器中发生合成氨的反应，如图表示N2的物质的量随时间的变化曲线。从第11min起，升高温度，则n(N2)的变化曲线为 (填编号)。
18．雾霾天气严重影响人们的生活和健康。其中首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5，其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此改善能源结构、机动车限号等措施能有效减少PM2.5、SO2、NOx等污染。
请回答下列问题：
（1）汽车尾气中NOx和CO的生成：已知汽缸中生成NO的反应为：N2(g)＋O2(g)2NO(g)—Q。恒温、恒容密闭容器中，下列说法中，能说明该反应达到化学平衡状态的是 。
A．混合气体的密度不再变化
B．混合气体的压强不再变化
C．N2、O2、NO的物质的量之比为1∶1∶2
D．氧气的转化率不再变化
（2）汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放，这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究性小组在实验室以Ag—ZSM—5为催化剂，测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图所示。若不使用CO，温度超过775 K，发现NO的分解率降低，其可能的原因为 ，在＝1的条件下，为更好的除去NOx，应控制的最佳温度在 K左右。
（3）车辆排放的氮氧化物、煤燃烧产生的二氧化硫是导致雾霾天气的“罪魁祸首”。活性炭可处理大气污染物NO。在5L密闭容器中加入NO和活性炭(假设无杂质)，一定条件下生成气体E和F。当温度分别在T1℃和T2℃时，测得各物质平衡时物质的量(n/mol)如下表：
物质 温度(℃) 活性炭 NO E F
初始 3.000 0.10 0 0
T1 2.960 0.020 0.040 0.040
T2 2.975 0.050 0.025 0.025
①写出NO与活性炭反应的化学方程式： 。
②若T1＜T2，则该反应的Q 0(填“＞”“＜”或“＝”)。
③上述反应T1℃时达到化学平衡后再通入0.1molNO气体，则达到新化学平衡时NO的转化率为 。
19．环境问题，能源问题事关人类生存、社会可持续发展。回答下列问题：
(1)氮硫的氧化物的转化：
①已知：NO(g)+O2(g) NO2(g) H=-56.5kJ mol-1；K1
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) H=-196.6kJ mol-1；K2
则反应NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g) H= kJ mol-1；K= 。(用K1、K2表示)
②一定条件下，将NO2与SO2以一定比例(不是等物质的量)置于恒温恒容的密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应一定达到平衡状态的有 。
a.混合气体的密度不变
b.反应速率v(NO2)：v(SO2)：v(SO3)：v(NO)=1：1：1：1
c.NO2和SO2的体积分数之比保持不变
d.混合气体颜色保持不变
(2)通常合成甲醇的主要反应为：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) H<0，起始时容器中只有1mol/L CO和2mol/L H2，平衡时测得混合气体中CH3OH的物质的量分数[φ(CH3OH)]与温度(T)、压强(p)之间的关系如图所示。
①压强为p1温度为T1和T2时对应的平衡常数分别为K1、K2，则K1 K2(填“>”、“<”、“=”)请说明理由 。
②若在温度为T1、压强为p1的条件下向密闭容器中加入等物质的量的CO、H2气体，则反应开始时v(CO)正 v(CO)逆。(填“>”、“<”、“=”、“无法确定”)
(3)工业上常用氨水吸收含碳燃料燃烧中产生的温室气体CO2，其产物之一是NH4HCO3.常温下碳酸的电离常数Ka1=4.4×10-7、Ka2=4.7×10-11，NH3 H2O的电离常数Kb=1.8×10-5，则NH4HCO3溶液中c(NH) c(HCO)。(填“>”、“<”“=”)
20．已知反应2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)某温度下的平衡常数为400。此温度下，在密闭容器中加入CH3OH，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：
物质 CH3OH CH3OCH3 H2O
浓度/ (mol·L－1) 0.44 0.6 0.6
(1)比较此时正．逆反应速率的大小：v正 v逆(填“>”“<”或“＝”)。
(2)若加入CH3OH后，经10 min反应达到平衡，此时c(CH3OH)＝ ；该时间内反应速率v(CH3OH)＝ 。
21．已知下列反应：
①；ΔH=196．6kJ mol-1
②；ΔH＜0
③；ΔH＝92.4 kJ mol-1
（1）在一定条件下向一密闭容器中充入1mol SO2和0.5mol O2,充分反应后，放出的热量 （填“＜”“＞”“＝”）98.3kJ；理由是 ；
（2）反应②的化学平衡常数表达式K＝ ，温度降低时，K值 （填“增大”、“减小”或“无影响”）；
（3）在0.2L的密闭容器中，加入1.0mol N2 和 3.0mol H2当该反应达到平衡时，测出平衡混合气的总物质的量为3 mol，则平衡时氮气的转化率＝ ；
（4）反应③中为有效提高氢气的转化率，理论上可采取的措施有 。
A．升高温度 B．增大压强 C．减小压强 D．及时移出氨 E.循环利用和不断补充氢气
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【分析】根据图示及反应方程式可知：压强不变时，升高温度平衡正向移动；温度不变时，增大压强，化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动。
【详解】①压强不变时，升高温度化学平衡向吸热的正反应方向移动，L的转化率增大；温度不变时，增大压强，化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动，L的转化率减小，图象符合与L的转化率吻合，①正确；
②压强不变时，升高温度平衡正向移动，混合气体中M的百分含量增大；温度不变时，增大压强，平衡逆向移动，混合气体中M的百分含量减小，图象中M的百分含量符合，②正确；
③压强不变时，升高温度平衡正向移动，L的百分含量减小；温度不变时，增大压强，平衡逆向移动，L的转化率增大，图象与L的百分含量不符合，③错误；
④压强不变时，升高温度平衡正向移动，气体的物质的量增大，混合气体平均摩尔质量减小；温度不变时，增大压强，平衡逆向移动，混合气体平均摩尔质量增大，图象与混合气体的平均摩尔质量不符合，④错误；
综上所述可知：说法正确的是①②，故合理选项是C。
2．C
【详解】A. 若连接好装置后，从装置Ⅱ的漏斗无法直接加入双氧水，为使实验顺利进行，H2O2应该从图Ⅰ漏斗处加入，故A错误；
B. 在I处产生气泡较少或者基本没有，带余烬木条不会复燃，在Ⅲ处产生大量气泡，带余烬木条复燃，故B错误；
C. 实验过程中先加入H2O2后加入二氧化锰，能使二氧化锰和双氧水充分接触，可以增大固液接触面积，加快反应速率，故C正确；
D. 上述流程中，应该先加入带余烬木条，证明双氧水分解速率较慢，然后加入催化剂，证明催化剂加快了双氧水的分解速率，故D错误；
故选：C。
3．A
【详解】A．分析题中催化机理图，除去中间产物，可得该反应总反应为：HCHO+O2CO2+H2O，A正确；
B．催化机理存在一步HCO与H+反应生成CO2的过程，不是氧化还原反应，B错误；
C．Na2O2中所含阴离子为O，与O不同，C错误；
D．CO2、HCHO自身不能电离，为非电解质，D错误；
综上所述答案为A。
4．D
【详解】A．能与溶液反应，该实验装置能形成喷泉实验，A正确；
B．与浓硝酸反应，放出大量的热，具支试管中的空气受热膨胀，U形管中的红墨水左低右高，可验证与浓硝酸反应的热量变化，B正确；
C．左边溶液呈中性，生铁发生吸氧腐蚀，气体体积减小，右边溶液呈酸性，生铁发生析氢腐蚀，气体体积增大，红墨水左高右低，能达到探究目的，C正确；
D．该可逆反应是气体分子数保持不变的反应，增大压强，虽然气体颜色变深，但平衡不移动，该装置只是增大压强使气体浓度增大而已，不能达到探究目的，D错误；
故答案为：D。
5．D
【详解】A．观察表格数据，其他条件相同，℃下，浓度变化较快，速率较大，即温度较高；观察平衡时浓度知，℃→℃时降低，平衡时浓度减小，说明平衡向正反应方向移动，即正反应是放热反应，降温时平衡常数增大，A项正确；
B．加入催化剂，反应加快，缩短达到平衡的时间，B项正确；
C．达到平衡时充入，则平衡向正反应方向移动，的平衡转化率增大，C项正确；
D．℃下平衡时，，，，代入数据可计算，D项错误；
故选D。
6．B
【详解】A．该反应是气体分子数增大的反应，体系的混乱度增大，则反应的，A错误；
B．该反应的，可知反应物的总键能比生成物的总键能低，则，B正确；
C．平衡后，保持其他条件不变，再加入少量即增大反应物的浓度，平衡正向移动，c(H2O)减小，温度不变则该反应的平衡常数K不变，由的数值变小，C错误；
D．该反应是可逆反应，不能反应完全，则相同条件下，向容器中充入1mol和1mol，充分反应放出低于206.3kJ热量，D错误；
故选：B。
7．B
【详解】A．b点温度比d点温度低，反应速率vb＜vd，A错误；
B．由图可知生产时反应温度控制在80～85℃为宜，因此此温度区间内转化率最高，B正确；
C．容积一定，向该容器中充入N2，各组分浓度不变平衡不移动，CH3OH的转化率不变，C错误；
D．反应图象可知，CO的转化率先增大后减小，83°C左右即图象最高点时反应达到平衡状态，83°C以前反应没有达到平衡状态，83°C后升高温度，CO的转化率减小，则平衡逆向移动，说明该反应正向为放热反应，d→e，CO的转化率随温度的升高而减小，因为升高温度反应正向移动，D错误；
答案选B。
8．C
【详解】A．基元反应①②是吸热反应，③④是放热反应，A错误；
B．历程的活化能是根据阿伦尼乌斯公式作图得出的，和基元反应的活化能意义不一样，B错误；
C．由图知，该历程的总方程式为，C正确；
D．过渡态都很不稳定，而且生成释放的能量也与过渡态的稳定性无关，与过渡态的相对能量有关，D错误；
故选C。
9．D
【详解】
A．甲为绝热过程，正向反应为气体物质的量减少的反应，容积恒定，随着反应进行，甲过程刚开始压强还增大，说明该反应放热，温度升高，才会使压强增大，A错误；
B．a、c两点压强相同，但甲过程为绝热过程，反应放热温度升高，甲过程温度高，说明甲过程气体总的物质的量小于乙过程，甲过程正向进行的程度更大，容器内X的浓度较小，颜色较浅，气体的颜色深浅：c点浅于a点，B错误；
C．乙过程到达平衡时，压强不再变化，但图中没有给出平衡时的压强数据，无法计算， C错误；
D．甲过程到达平衡时，c点压强为1.5p，若假设温度不变，
2p-x=1.5p， x=0.5p， ，但由于甲为绝热过程，该反应放热，温度升高，体系压强增大，故＜ D正确；
故选D。
10．D
【详解】由热化学方程式可知，25 ℃、101 kPa下，1.0 mol N2和3.0 mol H2完全反应生成2 mol NH3时放出92 kJ热量，但题给条件下，合成氨是可逆反应，反应的氮气小于1.0 mol，因此放出的热量Q1 < 92.4；由题意可知，甲→乙就是其它条件不变时增大氮气或反应物的浓度，合成氨的平衡向生成氨气的方向移动，因此放出更多的热量，即Q1 < Q2 ，但是3.0 mol H2仍然不可能彻底消耗，因此不可能放出92 kJ热量，即Q2 < 92.4，D正确；
答案选D。
11．C
【详解】A．温度升高，反应速率加快，但该反应是放热反应，升高温度，化学平衡逆向移动，会导致NH3的反应产率降低，因此采取的温度不是越高越好，而是应该采用一定的温度，A错误；
B．增大压强，物质的浓度增大，反应速率加快。由于该反应的正反应是气体体积减小的反应，增大压强，化学平衡正向移动，可以提高NH3的平衡产率，但压强越高，需要的动力就越大，对材料承受的压力要求也越高，因此不是压强越高越好，而是应该在一定压强下进行，B错误；
C．合成氨要保证一定的反应速率及氨的平衡产率在一定范围，为使催化剂达到最佳催化活性，应该选择一定温度下进行，故反应的温度选择主要是考虑催化剂活性的最适宜温度，C正确；
D．向容器中加入一定量的水蒸气，使氨气溶解可以降低氨气的浓度，能够使化学平衡正向移动，能够提高反应转化率，但不能提高合成氨的反应速率，D错误；
故合理选项是C。
12．D
【详解】A．根据图中信息可知，过渡态能量：①>②>③，选项A错误；
B．转化为的活化能更大，(CH3)3CBr转化为(CH3)3C+Br-的反应速率比(CH3)3C+Br-转化为(CH3)3C=CH2的反应速率慢，选项B错误；
C．是反应的中间产物，选项C错误；
D．反应1和反应2都是反应物总能量大于生成物总能量，故都为放热反应，选项D正确；
答案选D。
13．(1) 减小 减小
(2) 不变 不变
(3) 不变 减小
(4) 60 mol
【解析】（1）保持容器容积不变，通入一定量的NO2，相当于加压，平衡正向移动，达到平衡时NO2的百分含量减小，N2O4的百分含量增大，故减小；保持容器容积不变，通入一定量N2O4，相当于加压，平衡正向移动，达到平衡时NO2的百分含量减小，N2O4的百分含量增大，故减小；
（2）保持压强不变，通入一定量的NO2，容器体积增大，与原平衡为等效平衡，达到平衡时NO2的百分含量不变；保持压强不变，通入一定量N2O4，容器体积增大，与原平衡为等效平衡，达到平衡时NO2的百分含量不变；
（3）保持容器容积不变，通入一定量的氖气，各反应物浓度不变，平衡不移动，达到平衡时NO2的转化率不变；保持压强不变，通入氖气使体系的容积增大一倍，相当于减压，平衡逆向移动，达到平衡时NO2的转化率减小。
（4）①设NO2转化的物质的量为x，根据题意可列出三段式：，解得，由三段式知平衡时NO2以及N2O4的物质的量浓度均为，则此条件下该反应的化学平衡常数K=；②在50 min末，向容器中加入mol NO2，若要保持平衡不发生移动，则QC=K，故，解得，故应加入的N2O4为mol。
14．(1) 升高 降低
(2) 变深 变浅
(3)较高温度
【详解】（1）NaOH固体溶于水放热，而硝酸铵固体溶于水吸热，所以A烧杯中溶液温度升高，而B烧杯中溶液温度降低。故答案是升高；降低；
（2）2NO2N2O4(正反应放热)， C中加入氢氧化钠固体，温度升高，平衡左移，NO2含量增大，气体颜色变深；D中加入硝酸铵，温度降低，平衡右移，NO2含量变小，颜色变浅。故答案是变深；变浅；
（3）测定NO2的相对分子质量时，应使平衡尽可能左移，因此应选择较高温度。
15．（1）<（2分）
（2）<（1分）
（3）0.55（2分）
（4）阳（1分）
①CH3OH+8OH--6e-==CO2-3+6H2O（2分）
②2.24（2分）
【分析】（1）230℃处于平衡状态，再升高温度甲醇的体积分数，说明升高温度平衡向逆反应方向移动；
（2）说明升高温度平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小；
（3）参加反应CO为2.5mol×90%=2.25mol，进而计算平衡时混合气体总物质的量，恒温恒容下，压强之比等于物质的量之比；
（4）b电极通入甲醇，发生氧化反应，a电极通入氧气，发生还原反应，则a为正极、b为负极，Cu连接a极，则为阳极，b电极上甲醇失去电子，碱性条件下生成碳酸根离子与水；根据电子转移守恒计算消耗氧气的体积。
【详解】（1）230℃处于平衡状态，再升高温度甲醇的体积分数，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，而升高温度平衡向吸热反应移动，故正反应为放热反应，则△H＜0，因此，本题正确答案是：＜；
（2）正反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，则K＜1，因此，本题正确答案是：＜；
（3）参加反应CO为2.5mol×90%=2.25mol，则：
CO（g）+2H2（g） CH3OH（g） 气体物质的量减小
1 2
2.25mol 4.5mol
故平衡后混合气体总物质的量为2.5mol+7.5mol-4.5mol=5.5mol，恒温恒容下，压强之比等于物质的量之比，此时容器内的压强为开始时的5.5/（2.5+7.5）=0.55倍，
因此，本题正确答案是：0.55。
（4）b电极通入甲醇，发生氧化反应，a电极通入氧气，发生还原反应，则a为正极、b为负极，Cu连接a极，则为阳极；
①b电极上甲醇失去电子，碱性条件下生成碳酸根离子与水，电极反应式为：CH3OH+8OH--6e-=CO2-3+6H2O；
②当铜片的质量变化为12.8g时，消耗的Cu为12.8/64=0.2mol，根据电子转移守恒可以知道消耗氧气为0.2×2/4=0.1mol，则a极上消耗的O2在标准状况下的体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L；
因此，本题正确答案是：阳；CH3OH+8OH--6e-=CO2-3+6H2O；2.24。
16． 正向移动 加快 正向移动 加快 正向移动 加快 不移动 加快
【详解】增大反应物的浓度，平衡正向移动，反应速率加快；该反应为气体系数之和减小的反应，增大容器中气体的压强，平衡正向移动，反应速率加快；该反应焓变大于0，为吸热反应，提高温度平衡向吸热方向移动，即正向移动，反应速率加快；使用适当的催化剂可以加快反应速率，但不影响平衡。
17．(1) 向左 ＜ >
(2) D c
【详解】（1）①恒温恒压条件下向平衡体系通入氦气，使容器体积增大，气态反应物与气态生成物浓度均减小，相当于降低压强，该反应是气体体积减小的反应，因此平衡向左移动。
②反应进行到状态D时，SO3的百分含量未达到该条件下的最大含量，表示反应还在向正方向进行中，因此。
③根据SO3含量随温度变化关系知A点时SO3含量大于C点时，即A点时生成物所占比例高于C点时，因此平衡常数。
（2）①A．催化剂只改变反应速率，不改变化学平衡状态，A不选；
B．升高温度，化学反应速率增大，该反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，B不选；
C．及时分离出氨气，使氨气浓度减小，反应速率减小，平衡向正反应方向移动，C不选；
D．保持容器体积不变，充入氮气，使氮气浓度增大，反应速率增大，平衡向正反应方向移动，D选；
故选D。
②该反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，n(N2)逐渐增大，对应曲线为c。
18． D NO的分解为放热反应，升高温度不利于反应正向进行 870（850-900之间） C（s）+2NO（g） CO2（g）+N2（g） > 80%
【分析】(1)根据化学平衡状态特征：正逆反应速率相等，各组分含量保持不变分析；
(2)NO的分解为放热反应，升温不利于其分解；选择NO转化率最大的温度；
(3)①NO和活性炭反应，生成氮气和二氧化碳，据此书写；
②根据温度对化学平衡的影响分析；
③利用等效平衡思想求解。
【详解】(1)A.组分都是气体，则气体质量不变，容器为恒容状态，因此密度不变，不能作为该反应达到平衡的标志，故A错误；
B.反应前后气体系数之和相等，压强之比等于物质的量之比，因此压强不变，不能作为该反应达到平衡的标志，故B错误；
C.因为没有起始物质的量，因此无法判断是否达到平衡，故C错误；
D.氧气的转化率不变，说明反应达到平衡，故D正确；
故答案为：D；
(2)N2（g）+O2（g） 2NO（g）△H＞0，因此NO的分解为放热反应，升高温度，不利于反应正向进行；根据图像，870K时，NO的转化率几乎最大；故答案为：NO的分解为放热反应，升高温度不利于反应正向进行；870（850-900之间）；
(3)①因为是处理污染，因此NO和活性炭反应，N元素转化成N2，C转化成CO2，即反应方程式为C（s）+2NO（g） CO2（g）+N2（g）；故答案为：C（s）+2NO（g） CO2（g）+N2（g）；
②根据图中数据，升高温度时，NO的物质的量增多，CO2和N2的物质的量减小，反应向逆反应方向进行，根据勒夏特列原理，正反应方向为放热反应，即Q>0；故答案为：>；
③反应C+2NO N2+CO2是一个气体体积不变的反应，而反应物只有一种气体，故加入NO气体，建立的平衡和原平衡为等效平衡，原平衡中NO转化率为 ×100%=80%，则达到新平衡时NO的转化率为80%，故答案为:80%。
【点睛】反应C+2NO N2+CO2是一个气体体积不变的反应，而且反应物只有一种气体，故加入NO气体，建立的平衡和原平衡为等效平衡，两平衡中各组分的物质的量分数、气体体积分数、质量分数、物质百分含量相等。
19． -41.8 cd > 该反应为放热反应，当压强不变，温度升高，平衡逆向移动，据图可知T1
【详解】(1)①已知：a:NO(g)+O2(g) NO2(g) H=-56.5kJ mol-1；K1= ；b: 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) H=-196.6kJ mol-1；K2= ，根据盖斯定律分析，有，则反应NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g) H==-41.8kJ mol-1；K= =；
②a.反应体系全为气体，且为恒容容器，混合气体的密度始终不变，故不能确定到平衡；b.反应速率v(NO2)：v(SO2)：v(SO3)：v(NO)=1：1：1：1没有说明正逆方向，不能确定平衡；c.NO2和SO2的体积分数之比保持不变可以说明反应到平衡；d.混合气体中只有二氧化氮有颜色，颜色保持不变，说明二氧化氮的浓度不变，可以说明到平衡。故选cd；
(2)①反应为放热反应，恒压条件下升温，平衡逆向移动，甲醇的物质的量分数减小，所以T1温度低， K1>K2；
②若在温度为T1、压强为p1的条件下向密闭容器中加入等物质的量的CO、H2气体，则反应开始时反应正向进行，所以v(CO)正>v(CO)逆；
(3)工业上常用氨水吸收含碳燃料燃烧中产生的温室气体CO2，其产物之一是NH4HCO3.常温下碳酸的电离常数Ka1=4.4×10-7、Ka2=4.7×10-11，NH3 H2O的电离常数Kb=1.8×10-5，则NH4HCO3溶液中存在铵根离子水解，和碳酸氢根离子的电离和水解，铵根离子水解平衡常数为，碳酸氢根离子电离平衡常数为Ka2=4.7×10-11，水解平衡常数为，碳酸氢根离子的水解大于电离，也大于铵根离子水解，所以c(NH)>c(HCO)。
20． ＞ 0.04mol/L 0.16mol/(L·min)
【详解】（1）该反应的平衡常数表达式为：K=，将所给浓度带入平衡常数表达式：=1.86＜400，故反应向正反应方向进行，正反应速率大于逆反应速率，故答案为＞；
（2） 2CH3OH（g）≒CH3OCH3（g）+H2O（g）
某时刻浓度（mol/L）：0.44 0.6 0.6
转化浓度（mol/L）： 2x x x
平衡浓度（mol/L）： 0.44-2x 0.6+x 0.6+x
K=，解得x=0.2mol/L，故平衡时c（CH3OH）=0.44mol/L-0.2mol/L×2=0.04mol/L，起始时在密闭容器中加入CH3OH，则起始时甲醇的浓度为0.44moL/L+0.6mol/L×2=1.64mol/L，平衡时c（CH3OH）=0.04mol/L，则10min转化甲醇1.64moL/L-0.04moL/L=1.6mol/L，所以甲醇的反应速率为v（CH3OH）===0.16 mol/（L min）。
21． ＜ 可逆反应不能进行到底 增大 50% BD
【详解】（1）根据反应：①2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=196．6kJ mol-1可知，生成1molSO3放出热量98.3kJ；由于可逆反应不能进行到底，故在一定条件下向一密闭容器中充入1mol SO2和0.5molO2,充分反应后，放出热量<98.3kJ；综上所述，本题答案是：＜；可逆反应不能进行到底。
② 4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O ΔH＜0的化学平衡常数表达式K＝c4(NO)c6(H2O)/c4(NH3)c5(O2)；该反应为放热反应，温度降低时，平衡正向移动，K值增大；综上所述，本题答案是：c4(NO)c6(H2O)/c4(NH3)c5(O2)； 增大。
（3）设平衡时氨气的转化率为x，则
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
起始量 1 3 0
变化量 x 3x 2x
平衡量 1-x 3-3x 2x
平衡混合气的总物质的量为3mol，则1-x+3-3x+2x=3，x=0.5，则平衡时氮气的转化率＝0.5/1×100%=50%；综上所述，本题答案是：50%。
（4）为有效提高氢气的转化率，可采取的措施有：A.反应是放热反应，升温平衡左移，氢气的转化率降低，不符合；B.增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，即向右移动，氢气的转化率增大，符合；C.减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动，即向左移动，氢气的转化率减小，不符合； D.及时移出氨，平衡右移， 氢气的转化率增大，符合；E.循环利用和不断补充氢气，增大了氮气的转化率但是降低了氢气的转化率，不符合；综上所述，本题答案是：BD。
【点睛】对于N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)可逆反应，在体积温度不变的情况下，增加N2的浓度，平衡右移，但是N2的转化率降低，H2的转化率增大；即两种物质参加反应，增加该物质浓度，该物质的转化率减小，另外一种物质的转化率增大