第2章 化学反应的方向、限度与速率 同步练习（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 同步练习
一、单选题
1．在一定条件下，将AB和B2充入一密闭容器，发生2AB(g)+B2(g) 2AB2(g)反应。下列说法中不正确的是（　　）
A．随着反应的进行，反应物的转化率逐渐增大，最后不变
B．当AB的质量不变时，反应达到最大限度
C．随着反应的进行，AB2的物质的量逐渐增大，最后不变
D．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后为零
2．下列事实不能用勒夏特列原理来解释的是（　　）
A．用排饱和食盐水法收集
B．由、、HI气体组成的平衡体系加压后颜色变深
C．可用浓氨水和NaOH固体快速制氨气
D．在含有的红色溶液中加铁粉，振荡静置，溶液颜色变浅或褪去
3．在一定温度下的容积不变的密闭容器中发生反应：22SO3(g)。下列不能说明反应达到平衡状态的是（　　）
A．各物质的浓度不再变化 B．混合物的密度不再变化
C．SO2的体积分数不再变化 D．气体的压强不再变化
4．在生产生活中，大部分化学反应需要加快反应速率，也有不少化学反应是我们希望反应速率减慢的，下列措施一定能减慢反应速率的是（　　）
A．增大光照强度 B．使用催化剂
C．降低温度 D．将块状固体变成粉末
5．关于化学反应的限度的叙述正确的是（　　）
A．每个化学反应的限度都是固定不变的
B．可以通过改变反应条件来改变化学反应的限度
C．可以通过延长化学反应的时间来改变化学反应的限度
D．当一个化学反应在一定条件下达到限度时，反应即停止
6．在一密闭容器中，反应aA(g) bB(g) 达平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，当达到新的平衡时，B的浓度是原来的60%，则错误的是（　　）
A．平衡向正反应方向移动了
B．物质A的转化率增大了
C．物质B的质量分数增加了
D．a>b
7．在一密闭容器中，反应aA(g) bB(g)达平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，当达到新的平衡时，B的浓度是原来的60%，则（　　）。
A．平衡向逆反应方向移动了 B．物质A的转化率减小了
C．物质B的质量分数增加了 D．a>b
8．如图所示是25℃时，N2与H2反应过程中能量变化的曲线图，下列叙述正确的是（　　）
A．该反应为放热反应
B．b曲线是表示加入了催化剂时的能量变化曲线
C．加入催化剂，增加了反应的热效应
D．反应开始通入1 mol N2和3 mol H2，反应后放出的热量一定为92kJ
9．当其他条件不变时，下列说法正确的是（　　）
A．使用催化剂一定能加快反应速率
B．当反应物与生成物浓度相等时，可逆反应一定已达到化学反应限度
C．用粉末状锌代替块状锌与稀硫酸反应一定会加快反应速率
D．在合成氨反应中，增大N2浓度一定可以使H2的转化率达到100%
10．实验室模拟合成氨和氨催化氧化的实验装置如下图。反应一段时间后向丙中通入O2并伸入红热的铂丝，锥形瓶中有红棕色气体出现。下列说法错误的是( )
A．分离液态空气制取氮气的依据是氮气和氧气的沸点不同
B．氮气和氢气通过甲装置混合，其主要作用是干燥和控制气体流速
C．丙中导气管不会发生倒吸的原因可能是反应中氨的产率较少
D．丙的溶液和棉花中均存在 ，说明直接发生反应NH3+2O2 HNO3+H2O
11．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表所示：
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．反应前后压强之比为2：3
C．反应可表示为X(g)+3Y(g) 2Z(g)，其平衡常数为1600
D．改变温度可以改变此反应的平衡常数
12．对于A2+3B2 2C的反应来说，以下化学反应速率的表示中，反应速度最快的是（　　）
A．υ(B2)=0.8 mol·L-1·s-1 B．υ(B2)= 3 mol·L-1·s-1
C．υ(C)=0.6 mol·L-1·s-1 D．υ(A2)=0.4 mol·L-1·s-1
13．已知反应A2（g）+2B2（g） 2AB2（g）△H＜0，下列说法正确的是（　　）
A．达平衡后降低温度，混合气体平均相对分子质量减小
B．使用催化剂能加快反应速率，缩短达平衡所需的时间且提高A2的转化率
C．达平衡后升高温度并增大压强，有可能每一组分的百分含量都不改变，但平衡常数一定发生改变
D．达平衡后，降低温度或减小压强都有利于该平衡向正反应方向移动
14．在某温度时将2molA和1molB两种气体通入容积为2L的恒容密闭容器中，发生如下反应： 2A（g）+B（g） xC（g），2min时反应测的B的物质的量为0.4mol，C在前2 min内的平均反应速率为0.45 mol·L-1·min-1。下列各项能表明该反应达到平衡的是（　　）
A．vA（正） ： vB（逆）=2：1
B．混合气体密度不再变化
C．混合气体压强不再变化
D．混合气体的相对分子质量不再改变
15．一定条件下，在密闭容器里进行如下可逆反应：S2Cl2(橙黄色液体)+Cl2(气) 2SCl2(鲜红色液体) ΔH=－61.16 kJ·mol-1。下列说法正确的是（　　）
A．增大压强，平衡常数将增大
B．达到平衡时，若升高温度，氯气的百分含量减小
C．达到平衡时，单位时间里消耗n mol S2Cl2的同时也生成n molCl2
D．加入氯气，平衡向正反应方向移动，氯气的转化率一定升高
16．Ni可活化放出，其反应历程如图所示：
下列关于活化历程的说法错误的是（　　）
A．在此反应过程中Ni的成键数目发生变化
B．
C．活化能最大的步骤：中间体2→中间体3
D．只涉及C-H的断裂和生成
二、综合题
17．氮的化合物合成、应用及氮的固定一直是科学研究的热点．
（1）以CO2与NH3为原料合成化肥尿素的主要反应如下：
①2NH3（g）+CO2（g）=NH2CO2NH4（s）；△H=﹣159.47kJ mol﹣1
②NH2CO2NH4（s）=CO（NH2）2（s）+H2O（g）；△H=a kJ mol﹣1
③2NH3（g）+CO2（g）=CO（NH2）2（s）+H2O（g）；△H=﹣86.98kJ mol﹣1
则a为　 　．
（2）反应2NH3（g）+CO2（g） CO（NH2）2（l）+H2O（g） 在合成塔中进行．图1中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条曲线为合成塔中按不同氨碳比[ ]和水碳比[ ]投料时二氧化碳转化率的情况．
①曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ水碳比的数值分别为：A.0.6～0.7 B.1～1.1 C.1.5～1.61
生产中应选用水碳比的数值为　 　（选填序号）．
②生产中氨碳比宜控制在4.0左右，而不是4.5的原因可能是　 　．
（3）尿素可用于湿法烟气脱氮工艺，其反应原理为：
NO+NO2+H2O=2HNO2 2HNO2+CO（NH2）2=2N2↑+CO2↑+3H2O．
①当烟气中NO、NO2按上述反应中系数比时脱氮效果最佳．若烟气中V（NO）：V（NO2）=5：1时，可通入一定量的空气，同温同压下，V（空气）：V（NO）=　 　（空气中氧气的体积含量大约为20%）．
②图2是尿素含量对脱氮效率的影响，从经济因素上考虑，一般选择尿素浓度约为　 　 %．
（4）图3表示使用新型电极材料，以N2、H2为电极反应物，以HCl﹣NH4Cl为电解质溶液制造出既能提供能量，同时又能实现氮固定的新型燃料电池．请写出该电池的正极反应式　 　．生产中可分离出的物质A的化学式为　 　．
18．运用化学反应原理研究碳、氮、硫的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
I.氨为重要的化工原料，有广泛用途。
（1）合成氨中的氢气可由下列反应制取：
a. CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) H1=+216.4kJ/mol
b. CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) H2=-41.2kJ/mol
则反应CH4(g)+2H2O(g) CO2(g)+4H2(g) H=　 　_。
（2）起始时投入氮气和氢气的物质的量分别为1mol、3mol，在不同温度和压强下合成氨。平衡时混合物中氨的体积分数与温度的关系如图。
①恒压时，反应一定达到平衡状态的标志是　 　_(填序号)
A．N2和H2的转化率相等
B．反应体系密度保持不变
C． 保持不变
D． =2
②P1　 　_P2 (填“>”“=”或“<”，下同)；反应的平衡常数：B点　 　_D点。
③C点H2的转化率为　 　；
（3）Ⅱ.用间接电化学法去除烟气中NO的原理如图所示。
已知阴极室溶液呈酸性，则阴极的电极反应式为　 　。反应过程中通过质子膜的H+为2mol时，吸收塔中生成的气体在标准状况下的体积为　 　L。
19．相关规律
（1）ΔH　 　0，ΔS　 　0的反应，任何温度下都能自发进行。
（2）ΔH　 　0，ΔS　 　0的反应任何温度下都不能自发进行。
（3）ΔH和ΔS的作用相反，且相差不大时，　 　对反应的方向起决定性作用。
①当ΔH<0，ΔS<0时，　 　下反应能自发进行。
②当ΔH>0，ΔS>0时，　 　下反应能自发进行。
（4）当反应的焓变和熵变的影响相反时，且大小相差悬殊时，某一因素可能占主导地位。
①常温下的放热反应，　 　对反应方向起决定性作用。
②常温下的吸热反应，　 　对反应方向起决定性作用。
20．回答下列问题。
（1）结合钠与水的反应观象，从能量变化的角度看，钠与水的反应属于　 　反应。
（2）以硫酸铜为电解质溶液的银锌原电池中。银片上观察到的现象是　 　；锌电极的反应式为　 　，溶液中向　 　极移动。
（3）将一定量的A气体和B气体在2L的密闭容器中混合并在一定条件下发生反应；，反应2min后测得C的浓度为0.6mol/L。
①用物质B表示的平均反应速率为　 　。
②其他条件不变时，再通入2molA气体，该反应的正反应速率将　 　(填“增大”“不变”或“减小”)。
21．已知某气体反应的平衡常数可表示为K= ，该反应在不同温度下的平衡常数：400℃，K=32；500℃，K=44。请回答下列问题：
（1）写出上述反应的化学方程式　 　。
（2）已知在密闭容器中，测得某时刻各组分的浓度如下：
物质 CH3OH(g） CH3OCH3(g） H2O(g）
浓度/（mol L-1） 0.54 0.68 0.68
①此时温度400℃，则某时刻υ正　 　υ逆（填＜、＞或＝，下同）。
②若以温度为横坐标，以该温度下平衡态甲醇物质的量n为纵坐标，此时反应点在图象的位置是图中　 　点，比较图中B、D两点所对应的正反应速率υB　 　υD，理由是　 　。
（3）一定条件下要提高反应物的转化率，可以采用的措施是　 　。
a．升高温度 b．加入催化剂 c．压缩容器的体积 d．增加水蒸气的浓度 e．及时分离出产物
答案解析部分
1．【答案】D
【解析】【解答】A. 随着反应的进行，向正反应方向进行，逐渐达到平衡反应物的转化率逐渐增大，最后不变，故A不符合题意
B. 当AB2的质量不变时，反应达到平衡，即反应达到最大限度，故B不符合题意
C.向正反应进行， AB2的物质的量逐渐增大，达到平衡后保持不变，故C不符合题意
D.随着反应的进行，反应物的浓度降低，正反应速率逐渐减小，但不为零
故答案为：D
【分析】可逆反应，达到平衡状态，正反应速率=逆反应速率≠0
2．【答案】B
【解析】【解答】A．氯水中存在平衡Cl2+H2OHClO+H++Cl-，排饱和食盐水时，c(Cl-)增大，平衡逆向移动，Cl2溶解度减小，能用勒夏特列原理解释，故A不选；
B．反应(g)+2HI(g)为反应前后气体体积不变的反应，加压后平衡不移动，但体积减小，碘的浓度增大，颜色变深，气体颜色变深与平衡移动无关，不能用勒夏特列原理解释，故B选；
C．浓氨水中存在平衡NH3+H2ONH3H2ONH +OH-，向浓氨水中加入NaOH固体，提供OH-，c(OH-)增大，平衡逆向移动，同时NaOH固体溶解放热，促进氨气逸出，可快速制氨气，能用勒夏特列原理解释，故C不选；
D．溶液中存在化学平衡Fe3++3SCN-，加入铁粉，发生反应2Fe3++Fe=3Fe2+，c(Fe3+)减小，平衡正向移动，溶液颜色变浅或褪去，能用勒夏特列原理解释，故D不选；
故答案为：B。
【分析】平衡移动的判断；
增大反应物浓度，平衡朝正向移动，被增加的反应物转化率减小，另一种反应物浓度增大，减小反应物的浓度则反之；
增大生产物浓度，平衡朝逆向移动，反应物的转化率减小，减少生成物的浓度则反之；
增大压强，减小体积，平衡朝气体体积缩小的方向移动，减小压强，增大体积则反之；
升高温度，平衡朝吸热方向移动，降低温度则反之。
3．【答案】B
【解析】【解答】A．各物质的浓度不再变化，反应达到平衡状态，故A不选；
B．反应前后气体总质量不变，气体体积不变，则反应前后混合气体密度是一个定量，当混合气体的密度不变时，反应不一定达到平衡状态，故B选；
C．随着反应进行，SO2的体积分数减小，当SO2体积分数不变时，反应达到平衡状态，故C不选；
D．恒温恒容条件下，气体压强与气体的物质的量成正比，反应前后气体总物质的量减小，增大压强减小，当气体的压强不变时，反应达到平衡状态，故D不选；
故答案为：B。
【分析】可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变。
4．【答案】C
【解析】【解答】A．光是影响某些化学反应速率的外界条件之一，如次氯酸在光照条件下分解，增大光照强度，反应速率加快，故A不选；
B．催化剂能够降低反应的活化能，活化分子百分数增大，反应速率加快，故B不选；
C．降低温度化学反应速率减小，故C选；
D．将块状固体变成粉末，固体表面积增大，反应速率增大，故D不选；
故答案为：C。
【分析】反应速率的影响因素主要有：温度、浓度、反应物的接触面积、催化剂等，据此分析解答。
5．【答案】B
【解析】【解答】在一定条件下的可逆反应经过一定的时间后，正、逆反应速率相等，反应物和生成物的浓度不再发生变化，这种表面上静止的“平衡状态”就是这个可逆反应所能达到的限度。
A．化学反应不同，反应的限度不同，故A不符合题意；
B．化学平衡时，正、逆反应速率相等，改变外界条件，可以改变反应速率，可以控制化学反应的限度，故B符合题意；
C．化学平衡时，正、逆反应速率相等，延长化学反应的时间，不能改变反应速率，不能改变化学反应的限度，故C不符合题意；
D．当化学反应在一定条件下达到限度时，正、逆反应速率相等，但都不等于0，反应未停止，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.化学反应不同限度不同；
C.化学反应的限度与反应时间无关；
D.化学平衡是动态平衡，反应不停止。
6．【答案】D
【解析】【解答】先假设体积增加一倍时若平衡未移动，B的浓度应为原来的50%，实际平衡时B的浓度是原来的60%，比假设大，说明平衡向生成B的方向移动，则a＜b。A、假设体积增加一倍时若平衡未移动，B的浓度应为原来的50%，实际平衡时B的浓度是原来的60%，大于原来的50%，说明平衡向生成B的方向移动，即向正反应移动，故A不符合题意；
B、平衡向正反应移动，A的转化率增大，故B不符合题意；
C、平衡向正反应移动，B的质量增大，混合气体的总质量不变，故物质B的质量分数增大，故C不符合题意；
D、减小压强，平衡向生成B的方向移动，则a＜b，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】保持温度不变，容积增大一倍，B的浓度大于原来的一半，说明减小压强平衡向正反应方向移动，据此分析各选项即可。
7．【答案】C
【解析】【解答】A.由分析可知，该过程中，平衡正向移动，A不符合题意；
B.由于平衡正向移动，则A的转化率增大，B不符合题意；
C.由于平衡正向移动，B的浓度增大，因此B的质量分数增大，C符合题意；
D.增大体积，压强减小，平衡正向移动，说明正反应为气体分子数增大的反应，因此a＜b，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】保持温度不变，将容器体积增加一倍，则B的浓度变为原来的50%。达到新的平衡后，B的浓度变为原来的60%，说明平衡正向移动。据此分析选项。
8．【答案】A
【解析】【解答】A.该反应放出的能量大于吸收的能量，所以该反应为放热反应，故A符合题意；
B. 曲线a是反应的活化能降低了，反应的焓变不变，所以是加入了催化剂所致，故B不符合题意；
C. 反应体系中加入催化剂，不改变反应的始终态，则不会改变反应的热效应，故C不符合题意；
D. 向密闭容器中通入1mol N2和3mol H2，不可能完全转化，所以达到平衡时放出热量小于92kJ，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.反应物的能量总和大于生成物的能量总和，是放热反应；
B.催化剂可以降低活化能；
C.催化剂不能改变焓变；
D.合成氨反应是可逆反应不能进行到底。
9．【答案】C
【解析】【解答】解：A．催化剂可减缓反应速率，但正催化剂可加快反应速率，故A错误；
B．平衡时反应物与生成物浓度不一定相等，与起始浓度、转化率有关，故B错误；
C．用粉末状锌代替块状锌，接触面积增大，则反应速率加快，故C正确；
D．合成氨反应，为可逆反应，不能完全转化，则转化率一定小于100%，故D错误；
故选C．
【分析】A．催化剂可减缓反应速率；
B．平衡时反应物与生成物浓度不一定相等；
C．用粉末状锌代替块状锌，接触面积增大；
D．合成氨反应，为可逆反应，不能完全转化．
10．【答案】D
【解析】【解答】A. 氮气和氧气的沸点不同，因此可依据二者沸点不同分离液态空气制取氮气，A不符合题意；
B. 浓硫酸具有吸水性，氮气和氢气通过盛有浓硫酸的甲装置混合，一方面可以干燥气体，另一方面可控制气体流速，从而控制反应速率，B不符合题意；
C. 由于合成氨反应是可逆的，生成的氨气较少，因此丙中导气管不会发生倒吸，C不符合题意；
D. 在催化剂作用下氨气和氧气反应生成NO，NO继续被氧化生成NO2，NO2溶于水生成硝酸，所以丙的溶液和棉花中均存在 ，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】根据氨气的催化氧化反应方程式可以判断出反应过程，D中直接反应生成最终产物不符合反应过程。
11．【答案】B
【解析】【解答】A．反应达到平衡时，X的转化率为：(0.1mol/L 0.05mol/L)/ 0.1mol/L=50%，故A不符合题意；
B．在恒温密闭容器中，由PV=nRT，压强之比等于物质的量之比，则反应前后压强之比为(0.1+0.2)：(0.05+0.05+0.1)=3：2，故B符合题意；
C．根据反应速率之比等于浓度变化量之比等于化学计量数之比可知：△c(X)：△c(Y)：△c(Z)：=0.05：0.15：0.1=1：3：2，则反应的方程式为X(g)+3Y(g) 2Z(g)，K= c2(Z)/ c(X)c3(Y) =0.12/(0.05×0.053)=1600，故C不符合题意；
D．化学反应必然伴随着能量变化，平衡常数只受温度影响，改变温度可以改变此反应的平衡常数，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.根据计算；
C.平衡常数是指各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比；
D.平衡常数只与温度有关。
12．【答案】B
【解析】【解答】A.υ(B2)/3 =0.267mol/(L·s)；
B.υ(B2)/3 =1mol/(L·s)；
C.υ(C)/2=0.3 mol/(L·s)；
D.υ(A2)/1=0.4 mol/(L·s)；
故答案为：B。
【分析】根据反应速率之比等化学计量数之比，各速率与化学计量数之比最大的表示的速率最快。
13．【答案】C
【解析】【解答】解：A、正反应是放热反应，所以降低温度，平衡正向移动，气体的质量不变，但物质的量减小，所以混合气体平均相对分子质量增大，故A错误；
B、使用催化剂，反应速率加快，但平衡不动，所以A2的转化率不变，故B错误；
C、达平衡后升高温度平衡逆向移动、增大压强平衡正向移动，有可能每一组分的百分含量都不改变，但平衡常数是温度的函数，所以温度升高平衡常数减小，故C正确；
D、减小压强平衡逆向移动，而不是正向移动，故D错误；
故选：C．
【分析】A、正反应是放热反应，所以降低温度，平衡正向移动；
B、使用催化剂平衡不动，所以A2的转化率不变；
C、达平衡后升高温度平衡逆向移动、增大压强平衡正向移动，有可能每一组分的百分含量都不改变，但平衡常数是温度的函数；
D、减小压强平衡逆向移动．
14．【答案】A
【解析】【解答】2min时反应测定B的物质的量为0.4mol，C的反应速率为0.45mol/（L min），则 ，0.45mol·L-1·min-1×2min×2L=0.6x，解得x=3，即2A(g)+B(g) 3C(g)，是一个反应前后气体体积不变的可逆反应；
A．反应速率之比等于化学方程式的系数之比，VA正：VB逆=2：1，说明B的正逆反应速率相同，达到平衡状态，故A符合题意；
B．反应过程中气体质量不变，体积不变，混合气体密度 始终不变，则混合气体密度不再变化不能说明反应达到平衡，故B不符合题意；
C．反应前后气体体积不变，反应过程中压强始终不变，则混合气体压强不再变化不能说明反应达到平衡，故C不符合题意；
D．反应过程中气体质量不变，反应前后气体的物质的量不变，混合气体的相对分子质量 始终不变，则混合气体的相对分子质量不再改变不能说明反应达到平衡，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】判断是否平衡，主要看正逆速率是否相等，浓度是否平衡，X值不确定，故不能通过压强判断
15．【答案】C
【解析】【解答】A．增大压强，化学平衡正向移动，由于温度不变，所以化学平衡常数不变，A不符合题意；
B．达到平衡时，若升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，氯气的百分含量增大，B不符合题意；
C．在任何时刻，单位时间里消耗n mol S2Cl2的同时也需要消耗n molCl2，这里又同时生成n molCl2的生成与消耗的物质的量相同，反应处于平衡状态，C符合题意；
D．加入氯气，即增大了反应物的浓度，平衡向正反应方向移动，由于只有氯气是气体，所以氯气的转化率一定升高，D不符合题意；。
故答案为：C．
【分析】A．平衡常数只与温度有关；
B.达到平衡时，若升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，氯气的物质的量增大，又因为密闭容器体积不变，氯气的百分含量应增大；
C.只要考查一种物质，它的生成和消耗在单位时间内消耗与生成是否相等即可；、
D．加入氯气，即增大了反应物的浓度，平衡向正反应方向移动，但氯气的转化率降低。
16．【答案】D
【解析】【解答】A．在此反应过程中Ni的成键数目在不断发生变化，故A不符合题意；
B．△=E生成物-E反应物=-6.57kJ mol-1-0kJ mol-1=-6.57kJ mol-1，故B不符合题意；
C．中间体2→中间体3能量差值最大，活化能最大，故C不符合题意；
D．过程涉及到C-C键断裂和C-H键形成，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】该过程体现了在Ni做催化剂下，该反应能量变化与反应历程的关系，根据反应物总能量与生成物总能量高低可以判断反应的热效应，由图可知，该反应为放热反应，放出热量为6.57KJ，总反应为C2H6=C2H4+H2，过程涉及到C-C键断裂和C-H键形成。
17．【答案】（1）+72.49
（2）A；氨碳比在4.5时，NH3的量增大较多，而CO2的转化率增加不大，提高了生产成本
（3）1：1；5
（4）N2+6e﹣+8H+=2NH4+；NH4Cl
【解析】【解答】解：（1）①2NH3（g）+CO2（g）=NH2CO2NH4（s）；△H=﹣159.47kJ mol﹣1②NH2CO2NH4（s）=CO（NH2）2（s）+H2O（g）；△H=a kJ mol﹣1③2NH3（g）+CO2（g）=CO（NH2）2（s）+H2O（g）；△H=﹣86.98kJ mol﹣1
依据热化学方程式和盖斯定律①+②=③，得到﹣159.47KJ/mol+a=﹣86.98KJ/mol
a=+72.49KJ/mol；
故答案为：+72.49；（2）①氨碳比相同时曲线Ⅰ二氧化碳的转化率大，所以生产中选用水碳比的数值为A；
故答案为：A；②氨碳比在4.5时，需要氨气较多，但依据图象分析二氧化碳转化率增大不多，工业合成氨生成工艺较复杂，提高生产成本；
故答案为：氨碳比在4.5时，NH3的量增大较多，而CO2的转化率增加不大，提高了生产成本；（3）①当烟气中NO、NO2按上述反应中系数比时脱氮效果最佳，即1：1，若烟气中V（NO）：V（NO2）=5：1时，设通入空气中氧气体积为x；
则
2NO+ O2= 2NO2
2x X X
=1：1，
计算得到x=1
空气体积为5
所以同温同压下，V（空气）：V（NO）=1：1
故答案为：1：1； ②图象分析可知，当尿素浓度为5mol/L左右时，脱氮效率基本不变，所以从经济因素上考虑，一般选择尿素浓度约为5%左右大达到较大的脱氮效率；
故答案为：5%；（4）以N2、H2为原料，以HCl﹣NH4Cl为电解质溶液构成新型燃料电池，正极发生还原反应，即氮气被还原生成NH4+，电极反应式为N2+6e﹣+8H+=2NH4+；负极是氢气失电子生成氢离子，政绩生成铵根离子在电解质溶液中可以分离出氯化铵；
故答案为：N2+6e﹣+8H+=2NH4+； NH4Cl；
【分析】（1）依据盖斯定律和热化学方程式计算得到；（2）①依据反应转化率的大小分析，结合图象分析判断；②氨气量增大对二氧化碳的转化率增加不大；（3）①②依据图象分析，尿素浓度到一定大小，脱氮效率变化不大；（4）原电池正极发生还原反应，依据装置图分析判断分离出氯化铵；
18．【答案】（1）+175.2kJ/mol
（2）BC；<；>；66.7%
（3）2SO32-+4H++2e-=S2O42-+2H2O；11.2
【解析】【解答】（1）由a+b，可得CH4(g)+2H2O(g) CO2(g)+4H2(g) △H=（+216.4-41.2）kJ/mol=+175.2kJ/mol；答案为+175.2kJ/mol；
（2）①A、 N2和H2的起始物料比为1：3，且按照1：3反应，则无论是否达到平衡状态，转化率都相等，N2和H2转化率相等不能用于判断是否达到平衡状态，A不符合题意；
B、气体的总质量不变，由于该反应的正反应是气体体积减小的反应，恒压条件下，当反应体系密度保持不变时，说明体积不变，则达到平衡状态，B符合题意；
C、 保持不变，说明氢气、氨气的浓度不变，反应达到平衡状态，C符合题意；
D、达平衡时各物质的浓度保持不变，但不一定等于化学计量数之比， =2不能确定反应是否达到平衡状态，D不符合题意；
答案为BC；
②由于该反应的正反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，平衡混合气体中氨气的百分含量增大，由图象可知P1答案为<；>；
③起始时投入氮气和氢气分别为1mol、3mol，反应的方程式为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，C点氨气的含量为50%，设转化N2物质的量为xmol，则
　 N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)
起始（mol） 1 3 0
转化（mol） x 3x 2x
平衡（mol） 1-x 3-3x 2x
则 ×100%=50%，解得x= ，则C点H2的转化率为 =66.7%；
答案为66.7%；
II. 阴极通入的SO32-发生得电子的还原反应生成S2O42-，则阴极反应式为：2SO32-+4H++2e-=S2O42-+2H2O；电解池的阳极水电离出的氢氧根离子放电生成氧气，发生反应为：2H2O-4e-=4H++O2↑，则电解池中总反应为：4SO32-+4H+ 2S2O42-+2H2O+O2↑，即转移4mol电子时有4mol氢离子通过质子交换膜，则反应过程中通过质子膜的H+为2mol时，转移电子的物质的量为2mol，生成1molS2O42-，图示NO吸收塔中S2O42-失去电子被氧化成SO32-，NO得到电子被还原成N2，根据得失电子守恒可知，吸收柱中生成N2的物质的量为：n(N2)= =0.5mol，标况下0.5mol氮气的体积为：11.2L。
答案为2SO32-+4H++2e-=S2O42-+2H2O；11.2L。
【分析】（1）利用盖斯定理计算反应热；
（2）①A、N2与H2起始量与反应系数比相同，反应进行时转化率也相同；
B、反应进行时，气体体积可变，总质量不变，密度可变，密度可作为平衡判断标志；
C、NH3为生成物，起始浓度为0，随着反应的进行，可变；
D、物质浓度之比等于反应系数之比不能作为平衡判断的标志；但是平衡时，各物质的浓度之比可能等于反应物的系数之比；
② 根据图像中氨的体积分数变化曲线，确定正反应为放热反应，根据方程式确定正反应气体体积减小，增大压强平衡向气体体积减小的方向移动；BD两点压强相同，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小；
③ 根据C点氨的体积分数为50%，用化学方程式计算各物质的浓度变化量，与剩余的浓度以及转化率；
(3) 电解池阴极得电子，发生还原反应，元素化合价降低，判断阴极附近SO32-在酸性条件下得电子；阳极附近有氧气生成，判断来源于水中失电子；
吸收塔中NO得电子转化为N2，S2042-失电子转化为SO32-，得失电子守恒计算出NO物质的量与体积
19．【答案】（1）<；>
（2）>；<
（3）温度；低温；高温
（4）焓变；熵变
【解析】【解答】（1）根据＜0时，该反应在任何温度下均可自发反应： ΔH ＜0， ΔS ＞0；
（2）根据＞0时，该反应在任何温度下均可自发反应： ΔH ＞0， ΔS ＞＜0；
（3）根据， ΔH和ΔS的作用相反，且相差不大时 ，温度起决定作用；
①当ΔH<0，ΔS<0时， 根据＜0时，低温下可以自发进行；
②当ΔH>0，ΔS>0时， 根据＜0时，高温下可以自发进行；
（4） ①常温下的放热反应 ，根据，焓变起决定作用；
②常温下的吸热反应， 根据，熵变起决定作用；
【分析】（1）根据＜0判断
（2）根据＞0判断
（3）根据进行判断
（4）根据根据进行判断
20．【答案】（1）放热
（2）生成紫红色的单质铜(合理即可)；；负(或锌、Zn)
（3）0.15；增大
【解析】【解答】(1)钠与水时，钠迅速熔化成小球，说明反应放热，即钠与水的反应属于放热反应。
(2)以硫酸铜为电解质溶液的银锌原电池中，锌是负极，失去电子，锌电极的反应式为，银片是正极，铜离子放电，银片上观察到的现象是生成紫红色的单质铜，原电池中阴离子移向负极，则溶液中向锌极移动。
(3)①反应2min后测得C的浓度为0.6mol/L，根据方程式可知消耗B的浓度是0.3mol/L，用物质B表示的平均反应速率为0.3mol/L÷2min＝0.15。
②其他条件不变时，再通入2molA气体，反应物浓度增大，该反应的正反应速率将增大。
【分析】(1)金属和水的反应为放热反应；
(2)原电池中活泼金属做负极，失电子，不活泼金属做正极，阳离子在上面得到电子；
(3)要注意化学反应速率之比等于化学计量数之比、
21．【答案】（1）2CH3OH CH3OCH3+H2O
（2）>；A；<；温度升高，化学反应速率加快
（3）ae
【解析】【解答】（1）由平衡常数可表示为K= 可知，该反应的反应物为甲醇，生成物为二甲醚和水，则反应的化学方程式为2CH3OH（g） CH3OCH3（g）+H2O（g），故答案为：2CH3OH（g） CH3OCH3（g）+H2O（g）；（2）①温度400℃时，某时刻浓度商Qc= = =1.55＜32，则平衡向正反应方向移动，v正＞v逆，故答案为：>；②由①可知平衡向正反应方向移动，所以甲醇的百分含量大于平衡时的含量，此时反应点应在A点；根据影响化学反应速率的因素，温度越高反应速率越大，D点温度高于B点，所以D点对应的正反应速率也大于B点，故答案为：A；＜；温度升高，化学反应速率加快；（3）a、正反应是吸热反应，升高温度平衡向正反应方向移动，甲醇的平衡浓度减小，转化率增大，故正确；
b、加入催化剂，平衡不移动，甲醇的转化率不变，故不正确；
c、该反应为气体体积不变的反应，压缩容器体积，压强增大，平衡不移动，甲醇的转化率不变，故不正确；
d、增加水蒸气浓度，平衡向逆反应方向移动，甲醇的转化率减小，故不正确；
e、及时分离产物，平衡向正反应方向移动，甲醇的转化率增大，故正确；
ae正确，故答案为：ae。
【分析】（1）化学平衡常数是指在一定温度下，可逆反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值，则该反应的反应物为甲醇，生成物为二甲醚和水；（2）①温度400℃时，某时刻浓度商Qc小于平衡常数，则平衡向正反应方向移动；②平衡向正反应方向移动，甲醇的百分含量大于平衡时的含量；温度越高反应速率越大；（3）依据化学平衡移动原理分析判断。