单元测评(二)A
[时间：45分钟 分值：100分]
一、选择题(本题包括10小题，每小题4分，共40分，每小题只有一个正确答案)
1．碳酸铵(NH4)2CO3在室温下就能自发地分解产生氨气，对其说法正确的是( )
A．碳酸铵分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大
B．碳酸铵分解是因为外界给予了能量
C．碳酸铵分解是吸热反应，根据能量判据不能自发分解
D．碳酸盐都不稳定，都能自发分解
2．在恒温、体积为2 L的密闭容器中进行反应：2A(g) ?3B(g)＋C(g)，若反应物在前20 s由3 mol降为1.8 mol，则前20 s的平均反应速率为( )
A．v(B)＝0.03 mol·L－1·s－1
B．v(B)＝0.045 mol·L－1·s－1
C．v(C)＝0.03 mol·L－1·s－1
D．v(C)＝0.06 mol·L－1·s－1
3．近年来，各地政府相继出台了机动车单双号限行的措施，空气质量得到明显改善。已知NO和CO都是汽车尾气中的主要有害物质，它们能缓慢地反应生成N2和CO2：2NO(g)＋2CO(g) ?N2(g)＋2CO2(g)。有关该反应的下列叙述正确的是( )2·1·c·n·j·y
A．使用催化剂不能改变反应速率
B．降低压强使反应速率加快
C．改变压强对反应速率无影响
D．升高温度使反应速率加快
4．在373 K时，将0.5 mol N2O4气体通入体积为5 L的真空密闭容器中，立即有红棕色气体出现。反应进行到2 s时，NO2的浓度为0.02 mol·L－1。在60 s时，体系已达到平衡，此时容器内压强为反应前的1.6倍。下列说法正确的是( )2-1-c-n-j-y
A．前2 s，以N2O4浓度变化表示的平均反应速率为0.01 mol·L－1·s－1
B．在2 s时，体系内压强为反应前的1.1倍
C．平衡时，体系内含有0.20 mol NO2
D．平衡时，若往容器内充入氮气，则可提高N2O4的转化率
5．当把晶体N2O4放入密闭容器中升华并建立N2O4?2NO2平衡后，保持温度不变，再通入若干N2O4气体，待反应达到新的平衡，则新平衡中c(NO2)∶c(N2O4)与旧平衡相比，其比值( )
A．变大 B．变小 C．不变 D．无法确定
6．反应X(g)＋Y(g) ?2Z(g)正
图CA2－1
反应为放热反应，在t1时达到平衡，t2时由于体系条件的改变，平衡受到破坏，到t3时再次达到平衡。如图CA2－1所示为上述变化的物质的浓度与时间的关系，则t2时刻使化学平衡发生移动的原因是( )
A．增大X或Y的浓度 B．增大压强
C．降低温度 D．升高温度
7．在容积不变的密闭容器中存在如下反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)；ΔH＜0，某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，下列分析正确的是( )
图CA2－2
A．图 Ⅰ 表示的是t1时刻增大O2的浓度对反应速率的影响
B．图Ⅱ表示的是t1时刻加入催化剂后对反应速率的影响
C．图Ⅲ表示的是催化剂对平衡的影响，且甲的催化效率比乙高
D．图Ⅲ表示的是压强对化学平衡的影响，且乙的压强较高
8．在10 L密闭容器中，A、B、C三种气态物质构成可逆反应体系。某温度下，A、B、C三者物质的量与时间的关系如图CA2－2(a)所示，而C的百分含量与温度的关系如图(b)所示。据图判断下列说法错误的是( )
图CA2－3
A．0～4分钟时，A的平均反应速率为0.01 mol·L－1·min－1
B．由T1向T2变化时，v正＞v逆
C．此反应的正反应为吸热反应
D．其他条件不变时给平衡体系加压，达新平衡时，C的体积分数增大
9．往一体积不变的密闭容器中充入H2和I2，发生反应：H2(g)＋I2(g) ?2HI(g)ΔH＜0，当达到平衡后，t1时刻改变反应的某一条件(混合气体总物质的量不变)造成容器内的压强增大，则下列说法正确的是( )
A．容器内气体的颜色变深，混合气体的密度增大
图CA2－4
B．平衡不发生移动
C．I2(g)转化率增大，HI(g) 平衡浓度变小
D．改变条件前后，速率图象如图CA2－4所示
10．在一定条件下，将1 mol的CO和水蒸气通入容器中发生下述反应：CO(g)＋H2O(g) ?CO2(g)＋H2(g)，达到平衡后，测得CO2为0.6 mol，再通入4 mol水蒸气，又达到平衡后，CO2的物质的量为( )
A．等于0.6 mol
B．等于1 mol
C．大于0.6 mol，小于1 mol
D．大于1 mol
二、填空题(本题共1小题，共27分)
11．2SO2(g)＋O2(g) ?2SO3(g)反应过程的能量变化如图CA2－4所示。已知1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3的ΔH＝－99 kJ·mol－1。请回答下列问题：
图CA2－5
(1)图中A、C分别表示_________、_________，E的大小对该反应的反应热有无影响？_______。该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点升高还是降低？________，理由是___________；www.21-cn-jy.com
(2)图中ΔH＝__________kJ·mol－1。
(3)V2O5的催化循环机理可能为：V2O5氧化SO2时，自身被还原为四价钒化合物；四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式_____________。
(4)如果反应速率v(SO2)为0.05 mol·L－1·min－1，则v(O2)＝__________mol·L－1·min－1、v(SO3)＝__________mol·L－1·min－1。
三、实验探究题(本题共1小题，共15分)
12．某化学反应2A(g) ?B(g)＋D(g)在四种不同条件下进行。B、D起始浓度为0。反应物A的浓度(mol·L－1)随反应时间(min)的变化情况如下表：
实验序号
温度
0 min
10 min
20 min
30 min
40 min
50 min
60 min
820 ℃
1.0
0.80
0.67
0.57
0.50
0.50
0.50
0.50
820 ℃
c2
0.60
0.50
0.50
0.50
0.50
0.50
0.50
800 ℃
c2
0.92
0.57
0.63
0.60
0.60
0.60
0.60
800 ℃
1.0
0.20
0.20
0.20
0.20
0.20
0.20
0.20
根据上述数据，完成下列填空：
(1)在实验1中，反应10至20 min时间内A的平均速率为__________ mol·(L·min)－1。21世纪教育网版权所有
(2)在实验2中，A的初始浓度c2＝__________mol/L，反应经20 min就达到平衡，可推测实验2中还隐含的条件是_______。21·世纪*教育网
(3)设实验3的反应速率为v3，实验1的反应速率为v1，则v3____v1(填“>”、“＝”或“<”)，且c3_____1.0 mol·L－1(填“>”、“＝”或“<”)。
(4)比较实验4和实验1，可推测该反应是__________反应(填“吸热”或“放热”)，理由是____________。 21*cnjy*com
四、计算题(本题共1小题，共18分)
13．在密闭容器中进行如下反应：2SO2(g)＋O2(g) ?2SO3(g) ，SO2的起始浓度是0.4 mol·L－1 ，O2的起始浓度是1 mol·L－1 。当SO2的转化率为80%时，反应达到平衡状态。
(1)求反应的平衡常数。
(2)若将平衡时反应混合物的压强增大1倍(通过改变容器体积来实现)，平衡将如何移动？
(3)若将平衡时反应混合物的压强减小1倍(通过改变容器体积来实现)，平衡将如何移动？
(4)平衡时保持体积不变，向平衡混合气体中充入稀有气体Ar，使体系总压强变为原来的3倍，平衡又将如何移动？
单元测评(二)B
第2章
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。第Ⅰ卷66分，第Ⅱ卷34分， 共100分，考试时间90分钟。
第Ⅰ卷 (选择题 共66分)
一、选择题(本大题共22小题，每小题3分，共66分)
1．下列说法正确的是( )
A．H2与O2点燃生成水，水电解可以生成H2与O2，2H2＋O2?2H2O是可逆反应
B．无论什么条件下可逆反应都不可能进行到底
C．可逆反应不属于化学反应的分类方法
D．对于化工生产中的可逆反应，人们只关注反应限度的调控而不注重化学反应速率
2．下列说法不正确的是( )
A．增大压强，活化分子数增大，化学反应速率可能增大
B．升高温度，活化分子百分数增大，化学反应速率一定增大
C．增大反应物的浓度，活化分子数增大，化学反应速率增大
D．使用正催化剂，降低了反应的活化能，增大了活化分子百分数，化学反应速率一定增大
3．下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是( )
A．光照新制的氯水时，溶液的pH逐渐减小
B．加催化剂，使N2和H2在一定条件下转化为NH3
C．可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气
D．增大压强，有利于SO2和O2反应生成SO3
4．反应4NH3＋5O2 ?4NO＋6H2O在5L的密闭容器中进行，半分钟后，NO的物质的量增加了0.3 mol，则下列反应速率正确的是( )
A．v(O2)＝0.01 mol·L－1 ·s－1
B．v(NO)＝0.008 mol· L－1 ·s－1
C．v(H2O)＝0.015 mol ·L－1 ·s－1
D．v(NH3)＝0.002 mol· L－1 ·s－1
5．反应X(g)＋Y(s) ?2Z(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率和平衡都没有影响的是( )21cnjy.com
A．升高温度
B．增加Y的用量
C．减小压强
D．使用催化剂
6．反应N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)的平衡常数为K1，在相同的条件下NH3(g)===N2(g)＋H2(g)的平衡常数为K2，则下列关系正确的是( )
A．K1＝K2 B．K1＝
C．K1＝(K2)2 D．K1＝
7．已知反应A2(g)＋2B2(g) ?2AB2(g) ΔH＜0，下列说法正确的是( )
A．升高温度，正反应速率增加，逆反应速率减小
B．升高温度有利于反应速率增加，从而缩短达到平衡的时间
C．达到平衡后，升高温度或增大压强都有利于该反应平衡正向移动
D．达到平衡后，降低温度或减小压强都有利于该反应平衡正向移动
8．碳酸铵[(NH4)2CO3]在室温下就能自发地分解产生氨气，对其说法中正确的是 ( )
A．其分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大
B．其分解是因为外界给予了能量
C．其分解是吸热反应，据能量判据不能自发分解
D．碳酸盐都不稳定，都能自发分解
9．对于密闭容器中的可逆反应：mX(g)＋nY(s) ?pZ(g) ΔH<0，达到平衡后，改变条件，下列表述不正确的是( )【来源：21cnj*y.co*m】
A．增大压强，化学平衡不一定移动
B．通入氦气，化学平衡一定不发生移动
C．增加X或Y的物质的量，化学平衡一定发生移动
D．其他条件不变，升高温度，化学平衡一定发生移动
10．一定条件下，将3 mol A和1 mol B两种气体混合于固定容积为2 L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g) ?xC(g)＋2D(s)。2 min末该反应达到平衡，生成0.8 mol D，并测得C的浓度为0.2 mol/L。下列判断正确的是( )21教育名师原创作品
A．该条件下此反应的化学平衡常数约为0.91 (L/mol)－3
B．A的平均反应速率为0.3 mol/(L·s)
C．该反应在高温下可以自发进行
D．若混合气体的压强不再改变时，该反应不一定达到平衡状态
11．在一定温度，不同压强(p2＞p1)下，可逆反应：2X(g) ?2Y(s)＋Z(g)中，生成物Z在反应混合物中的体积分数(φ)与反应时间(t)的关系有如图CA2－1所示，其中正确的是( )21教育网
图CB2－1
12．对于反应2SO2(g)＋O2(g) ?2SO3(g) ΔH<0已达平衡，如果其他条件不变时，分别改变下列条件，对化学反应速率和化学平衡产生影响，下列条件与图像不相符的是(0～t1：v正＝v逆；t1时改变条件，t2时重新建立平衡)( )
图CB2－2
A．增加氧气的浓度 B．增大压强
C．升高温度 D．加入催化剂
13．(双选)在带有活塞的密闭容器中发生反应： Fe2O3(s)＋3H2(g)===2Fe(s)＋3H2O(g)，采取下列措施不能改变反应速率的是 ( )
A．增加Fe2O3的量
B．保持容器体积不变，增加H2的输入量
C．充入N2，保持容器内压强不变
D．充入N2，保持容器内体积不变
图CB2－3
14．密闭容器中进行下列反应：M(g)＋N(g) ?R(g)＋2 L，如图CB2－3所示R%是R的体积分数，t是时间，下列关于该反应的分析正确的是( )
A．正反应吸热，L为气体
B．正反应吸热，L为固体或纯液体
C．正反应放热，L为气体
D．正反应放热，L为固体或纯液体
15．据报道，在300 ℃、70MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实。
2CO2(g)＋6H2(g) ?CH3CH2OH(g)＋3H2O(g)。下列叙述错误的是( )
A．使用Cu－Zn－Fe催化剂可大大提高生产效率
B．反应需在300 ℃进行可推测该反应是吸热反应
C．充入大量CO2气体可提高H2的转化率
D．从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率
16．A、B、C、D四种物质都是气体，将反应4A＋5B?4C＋6D在5 L的密闭容器中进行，30 s后C的物质的量增加了0.30 mol。则下列叙述正确的是( )
A．A的平均反应速率是0.010 mol·L－1·s－1
B．容器中含D的物质的量至少为0.45 mol
C．容器中A、B、C、D的物质的量之比为4︰5︰4︰6
D．容器中A的物质的量一定增加了0.3 mol
17．可逆反应mA(g)＋nB?pC(g)＋qD中，A和C都是无色气体，达到平衡后，下列叙述正确的是( )
A．若增加B的量，平衡体系颜色加深，说明D是固体
B．增大压强平衡不移动，说明m＋n一定等于p＋q
C．升高温度，A的转化率减小，说明正反应是吸热反应
D．若B是气体，增大A的量，A、B转化率并不都增大
18．在某温度下，将2 mol A和3 mol B充入一密闭容器中，发生反应：aA(g)＋B(g) ?C(g)＋D(g)，5 min后达平衡，已知各物质的平衡浓度的关系为[A]a·[B]＝[C]·[D]。若在温度不变的情况下，将容器的体积扩大为原来的10倍，A的转化率没有发生变化，则B的转化率为( )
A．60% B．40% C．24% D．4%
19．在一个固定容积的密闭容器中，保持一定温度进行如下反应，H2(g)＋Br2(g) ?2HBr(g)，已知加入1 mol H2和2 mol Br2，达到平衡后，生成x mol HBr，在相同条件下，若起始时加入的H2、Br2、HBr分别为a、b、c(均不为0)且保持平衡时，各组分含量不变，以下推断正确的是( )
①a、b、c应满足的关系是4a＋c＝2b
②平衡时HBr为x mol
③a、b、c应满足的关系是 a＋b＝c
④平衡时HBr为x mol
A．① B．①② C．①④ D．②③
20．设反应①Fe(s)＋CO2(g) ?FeO(s)＋CO(g)；ΔH＝a kJ/mol，反应②Fe(s)＋H2O(g) ?FeO(s)＋H2(g)；ΔH＝b kJ/mol，以上两反应的平衡常数分别为K1和K2，在不同温度下，K1、K2的值如下：
T/K
K1
K2
973
1.47
2.38
1 173
2.15
1.67
下列有关叙述正确的是( )
A．b>0
B．在973 K下增大压强，K2增大
C．a>b
D．在常温下反应①一定能自发进行
21．已知2SO2(g)＋O2(g) ?2SO3(g) ΔH＝－197 kJ·mol－1。向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体：(甲)2 mol SO2和1 mol O2；(乙)1 mol SO2和0.5 mol O2；(丙)2 mol SO3。恒温、恒容下反应达平衡时，下列关系一定正确的是( )
A．容器内压强p：p甲＝p丙>2p乙
B．SO3的质量m：m甲＝m丙>2m乙
C．[SO2]与[O2]之比为k：k甲＝k丙>k乙
D．反应放出或吸收热量的数值Q：Q甲＝Q丙>2Q乙
22．可逆反应①X(g)＋2Y(g) ?2Z(g)、②2M(g) ?N(g)＋P(g)分别在密闭容器的两个反应室中进行，反应室之间有无摩擦、可滑动的密封隔板。反应开始和达到平衡状态时有关物理量的变化如图CB2－4所示：
图 CB2－4
下列判断正确的是( )
A．反应①的正反应是吸热反应
B．达到平衡( Ⅰ )时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为14∶15
C．达到平衡(Ⅰ)时，X的转化率为
D．在平衡(Ⅰ)和平衡(Ⅱ)中，M的体积分数相等
第Ⅱ卷 (非选择题 共34分)
二、非选择题(本大题共4小题，共34分)
23．(8分)PCl5的热分解反应： PCl5(g) ?PCl3(g)＋Cl2(g) ΔH＞0。
(1)写出反应的平衡常数表达式____________。
(2)已知t ℃时，在容积为10.0 L的密闭容器中充入2.00 mol PCl5，达到平衡后，测得容器内PCl3的浓度为0.150 mol·L－1。
①该温度下的平衡常数K为________。
②在210℃时，反应PCl5(g)??PCl3(g)＋Cl2(g)的平衡常数K′为1，则t________210 ℃(填“＞”、“＝”或“＜”)。
③该温度下PCl5的分解率为________。
24．(6分)在一恒温恒容密闭容器中，某化学反应2A(g) ?B(g)＋C(g)在三种不同条件下进行，其中实验Ⅰ、Ⅱ在800 ℃，实验Ⅲ在820 ℃，B、C的起始浓度都为0，反应物A的浓度(mol·L－1)随时间(min)变化如图CB2－5所示。
图CB2－5
请回答：
(1)在实验Ⅰ中，反应在20 min至30 min内A的平均反应速率为______mol·L－1·min－1。
(2)把实验Ⅱ和实验Ⅰ比较，可能隐含的条件是__________。
(3)根据实验Ⅲ和实验Ⅰ比较，可推测该反应升高温度，平衡向________(“正”或“逆”)反应方向移动，该正反应是________(“放热”或“吸热”)反应。
(4)与实验Ⅰ比较，若将实验Ⅰ中A的起始浓度改为1.2 mol·L－1，其他条件不变，则达到平衡时，所用时间________实验Ⅰ(填“＞”“＜”或“无法确定”)。
25．(8分)某温度时，在2 L密闭容器中气态物质CO和H2反应生成气态物质Z，它们的物质的量随时间的变化如下表所示。
t/min
CO/mol
H2/mol
Z/mol
0
1.00
1.00
0.00
1
0.90
0.80
0.10
3
0.75
0.50
0.25
5
0.65
0.30
0.35
7
0.55
0.10
0.45
9
0.55
0.10
0.45
10
0.55
0.10
0.45
(1)根据上表中数据，在图CB2－6中画出CO、Z的物质的量浓度(c)随时间(t)变化的曲线：
图CB2－6 图CB2－7
(2)体系中发生反应的化学方程式是______。
(3)在3～5 min时间内产物Z的平均反应速率： ______。
(4)图CB2－7表示该反应进行过程中能量的变化。曲线a表示不使用催化剂时反应的能量变化，曲线b表示使用催化剂后的能量变化。该反应是________(填“吸热”或“放热”)反应，反应的热化学方程式是_______。
26．(12分)控制、治理氮氧化物对大气的污染是改善大气质量的重要方面。
(1)火力发电厂的燃煤排烟中含大量的氮氧化物(NOx)，可利用甲烷和NOx在一定条件下反应消除其污染，则CH4与NO2反应的化学方程式为____________________________。
(2)在一密闭容器中发生反应2NO2===2NO＋O2，反应过程中NO2浓度随时间变化的情况如图CB2－8所示。
图 CB2－8
请回答：
①依曲线A，反应在前3 min内氧气的平均反应速率为________。
②若曲线A、B分别表示的是该反应在某不同条件下的反应情况，则此条件是________(填“浓度”、“压强”、“温度”或“催化剂”)。
③曲线A、B分别对应的反应平衡常数的大小关系是KA________KB(填“>”“<”或“＝”)。
(3)一定温度下，某密闭容器中N2O5可发生下列反应：
2N2O5(g) ?4NO2(g)＋O2(g) Ⅰ
2NO2(g) ? 2NO(g)＋O2(g) Ⅱ
则反应Ⅰ的平衡常数表达式为________________。若达平衡时，[NO2]＝0.4 mol·L－1，[O2]＝1.3 mol·L－1，则反应Ⅱ中NO2的转化率为__________，N2O5(g)的起始浓度应不低于________mol·L－1。www-2-1-cnjy-com
参考答案
单元测评(二)A
1．A [解析] (NH4)2CO3的分解为吸热反应，而吸热反应不易自发进行；根据焓变与熵变对化学反应的共同影响，该反应熵值一定增大。
2．B [解析] 反应物A前20 s由3 mol降为1.8 mol，则v(A)＝＝0.03 mol·L－1·s－1 ，根据用物质表示的反应速率之比与化学计量数之比相等，知v(B)＝0.045 mol·L－1·s－1，v(C)＝0.015 mol·L－1·s－1 。
3．D [解析] 对于一个化学反应，通常都有加快其反应速率的催化剂；对于有气体参加的化学反应，压强会对反应速率造成影响；温度对任何化学反应的速率都会造成影响。
4．B [解析] 将0.5 mol N2O4气体通入体积为5 L的真空密闭容器中，起始浓度为0.1 mol·L－1，反应进行到2 s时，NO2的浓度为0.02 mol·L－1，所以N2O4气体浓度变化为0.01 mol·L－1，以N2O4浓度变化表示的平均反应速率应为＝0.005 mol·L－1·s－1 ，A项错误；2 s时气体的总浓度为0.11 mol·L－1，故体系内的压强为反应前的1.1倍，B项正确；在60 s时容器内压强为反应前1.6倍，则有：
N2O4(g)??2NO2(g)
起始/mol 0.5 0
Δn /mol x 2x
60 s时/mol 0.5－x 2x
由题意知：＝1.6
解得x＝0.3，所以平衡时，体系内含有0.2 mol N2O4，C项错误；平衡时，若向容器内充入氮气，由于各物质的浓度不再发生变化，平衡不移动，不能提高N2O4的转化率。
5．B [解析] 再充入N2O4，如果把气体体积变大，使得开始浓度与参考状态相同，即比值相同，把体积恢复，相当于加压，平衡逆向移动，所减小。
6. D [解析] 此反应的特点是：反应前后气体物质的量相等。从图中还知t2到t3一段时间内Z的浓度下降了，X、Y的浓度增大了，说明平衡向逆向移动。又因为加压此平衡不会移动，升温平衡逆向移动，降温平衡正向移动，增加X或Y的浓度，平衡均会向正向移动。
7．B [解析] 若增大氧气的浓度正反应速率突然变大，逆反应速率渐渐变大，A项错误；加入催化剂正逆反应速率同等倍数的增大，但平衡不移动，B项正确；观察图Ⅲ，达到平衡时二氧化硫的转化率不相等，故甲、乙两条曲线不可能是由催化剂引起的，C项错误；增大压强反应速率加快，达到平衡的时间缩短，二氧化硫的转化率增大，D项错误。
8．C [解析] 由物质的量与时间的关系图可以求出，t1时，Δn(A)?Δn(B)︰Δn(C)＝(2.4－1.6) ︰(1.6－1.2) ︰(0.4－0)＝2︰1?︰1，则化学方程式为：2A(g)＋ B(g)===C(g)，属于气体物质的量减小的反应，故其他条件不变时给平衡体系加压，平衡正向移动，C的体积分数增大，D项正确。v(A)＝0.4 mol÷10 L÷4 min＝0.01 mol·L－1·min－1，A项正确。由C的百分含量与温度的关系图可以看出，T3时C的百分含量最高，说明该时刻达到平衡，再升温C的百分含量减小，说明此反应的正反应为放热反应，故B项正确，C项错误。
9．D [解析] 该反应是一个放热且反应前后气体的物质的量不变的反应，要使容器内压强增大，且混合气体总物质的量不变，则只能通过升高温度完成，所以t1时刻升高温度后，平衡一定发生移动，且是逆向移动，使I2的转化率变小；但由于混合气体总物质的量不变且容积不变，所以气体的密度不变。
10．C [解析] 达到平衡时CO2为0.6 mol，再加入4 mol水蒸气后平衡正向移动，CO2的物质的量增大，但CO不可能完全转化，由碳元素守恒知CO2的物质的量要小于1 mol，因此CO2 的物质的量应大于0.6 mol，小于1 mol。
11．(1)反应物能量 生成物能量 无 降低 因为催化剂改变了反应的历程，使活化能E降低
(2)－198 (3)SO2＋V2O5===SO3＋2VO2 4VO2＋O2===2V2O5 (4)0.025 0.05
[解析] (1)本小题考查反应物总能量高于生成物总能量为放热反应，可得到A和C所表示的意义，E为活化能，与反应热无关，但使用催化剂可以降低活化能；
(2)图中表示的是2 mol SO2的反应，因此ΔH＝－99×2 kJ·mol－1；
(3)依题意即可写出：SO2＋V2O5===SO3＋2VO2，
4VO2＋O2===2V2O5；(4)依据速率之比等于化学计量数之比。
12．(1)0.013
(2)1.0 反应中使用了催化剂
(3)＞ ＞
(4)放热 温度升高时，平衡向左移动
[解析] (1)v(A)＝＝0.013 mol·(L·min)－1。
(2)对比实验1与实验2可知，反应温度相同，达平衡时的A的浓度相同，说明是同一平衡状态，即c2＝1.0 mol·L－1，又因实际反应的速率快，达平衡所需时间短，说明反应中使用了催化剂。
(3)对比实验3与实验1可知，从10 min至20 min，实验1的A的浓度变化值为0.13 mol·L－1，而实验3的A的浓度变化值为0.17 mol·L－1，这说明了v3＞v1。又知从0 min 到10 min，A的浓度的变化值应大于0.17 mol·L－1，即c3＞(0.92＋0.17)mol·L－1＝1.09 mol·L－1。
(4)对比实验4与实验1可知，两实验的起始浓度相同，反应温度不同，达到平衡时实验4的A的浓度小，说明了实验4中A反应转化的程度大，即温度越低，A的转化率越大，说明正反应为放热反应。
13．(1)K≈19 (2)向正反应方向移动 (3)向逆反应方向移动 (4)不移动
[解析] 2SO2(g) ＋ O2(g)===2SO3(g)
c起始/mol·L－1 0.4 1 0
Δc /mol·L－1 0.4×80% 0.16 0.32
c平衡/mol·L－1 0.08 0.84 0.32
(1)平衡常数K＝＝＝≈19。
(2)压强增大1倍，各组分的浓度增大1倍，Q＝≈9.5＜19即Q＜K，所以平衡向正反应方向移动。
(3)压强减小1倍，各组分的浓度也减小1倍，
Q＝≈38＞19，即Q＞K，所以平衡向逆反应方向移动。
(4)保持体积不变，充入稀有气体Ar，尽管总压强改变，但反应混合物各组分的浓度保持不变，Q＝＝＝K，所以平衡不移动。
单元测评(二)B
1．B [解析] 可逆反应是同条件下同时向正逆两个方向进行的反应，A项中反应条件不同，不是可逆反应；可逆反应的特点就是无论向哪个方向、如何控制条件都不能进行到底，B项正确；化学反应可分为可逆反应和不可逆反应，C项错；化工生产中的指导思想是既快又多的得到产品，故既要考虑可逆反应的限度，又要考虑其反应速率，D项错误。21*cnjy*com
2．C [解析] 增大压强，使浓度增大，活化分子浓度增加，化学反应素速率增大， A项正确；升高温度，活化分子百分数增加，化学反应速率一定能够增大，B项正确；加入反应物，活化分子百分数不变，但活化分子总数增加，化学反应速率增大，C项错误；使用正催化剂，降低了反应的活化能，增大了活化分子百分数，化学反应速率一定增大，D项正确。
3．B [解析] 催化剂对化学平衡无影响，所以B项不能用化学平衡移动原理解释。
4．D [解析] 依题计算v(NO)＝＝0.002 mol· L－1 ·s－1，B项错误；根据速率比等于其系数之比，v(O2)＝0.0025 mol·L－1 ·s－1 ，v(H2O)＝0.003 mol·L－1 ·s－1 ，v(NH3)＝0.002 mol·L－1 ·s－1，A、C项错误，D项正确。
5．B [解析] 升高温度，正、逆反应速率都加快，平衡向吸热反应方向移动，A错误；Y为固体，增加Y的用量，反应速率不变，平衡不移动，B正确；反应前后气体体积增大，减小压强，反应速率减小，平衡正向移动，C错误；使用催化剂能等程度地改变正、逆反应速率，平衡不移动，D错误。
6．D [解析] 平衡常数与化学方程式的书写方式有关，对于给定的化学反应，正、逆反应平衡常数互为倒数，所以选D。
7．B [解析]升高温度化学反应速率加快，只是正、逆反应速率增大的倍数不同，A项错误；由于上述反应的正反应为放热反应，所以升高温度平衡将逆向移动，C项错误；由于正反应是气体分子数减小的反应，所以增大压强，平衡将正向移动，反之则逆向移动，D项错误。
8．A [解析] 碳酸铵在室温下就能自发的分解，是由于体系中氨气的产生而使熵增大。
9．C [解析] 由于该反应体积变化不明确，故改变压强不能确定化学平衡是否移动，A项正确；在恒容条件下充入氦气，没有改变平衡体系中各物质的浓度，平衡不移动，B项正确；由于Y为固体，改变其用量不影响化学平衡，C项错误；对于任何反应改变温度，均改变平衡状态，D项错误。
10．A [解析] 3A(g) ＋ B(g) ? xC(g) ＋ 2D(s)
起始： 1.5 0.5 0 0
变化： 0.6 0.2 0.2 0.4
平衡： 0.9 0.3 0.2 0.4
根据0.2︰0.4＝x︰2，可得x＝1。
该反应的K＝＝0.91 (L/ mol)－3，A项正确；A的反应速率＝＝0.005 mol/(L·s)，B项错误；根据ΔH—TΔS＜0，可以自发进行，但是该反应的ΔH未知，无法进行判断，C项错误；该反应是一个气体体积减小的反应，在容积不变的情况下，该反应体系内气体的压强保持不变，该反应就达到了平衡，D项错误。
11．D [解析] 由于p2＞p1，故p2对应的线先达到平衡，由p1到p2压强增大，平衡右移(注意Y为固体)，Z的体积分数增大，D项正确。
12．C [解析] 分析时要注意改变条件瞬间v正、v逆的变化，增加O2的浓度，v正增大，v逆瞬间不变，A项正确；增大压强，v正、v逆都增大，v正增大的倍数大于v逆，B项正确；升高温度，v正、v逆都瞬间增大，C项错误；加入催化剂，v正、v逆同时同倍增大，D项正确。
13．AD [解析] 增加固体的量不能加快反应速率；充入N2，保持容器内体积不变，则各气态反应物、产物浓度不变，因此化学反应速率不发生改变。
14．D [解析]根据图中压强相同，温度升高，R%减小，平衡逆向移动，则正反应为放热反应，根据温度相同，增大压强，R%增大，平衡正向移动，则正反应为气体体积缩小的反应，L为非气态物质，D项正确。
15. B [解析] 使用催化剂可加快反应速率，A正确；反应温度与化学反应吸热放热没有关系，B错；增大一种反应物浓度可提高另一反应物转化率，C正确；减少生成物浓度可使平衡向右进行提高反应物转化率，D正确。
16．B [解析] v(C)＝＝0.002 mol·L－1·s－1，根据速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比，可知A的速率也是0.002 mol·L－1·s－1，A项错；由于C的物质的量应增加0.30 mol，所以D的物质的量增加了0.30 mol×＝0.45 mol，B项正确；A的物质的量一定减少了0.30 mol，D项错；A、B、C、D的物质的量之比不一定等于化学方程式中各物质的化学计量数之比，C项错。【出处：21教育名师】
17．D [解析] 由方程式可知B、D的聚集状态不确定。选项A中，增加物质B的量，若物质B是有颜色的气体，则物质B的量在任何时刻都比原平衡大，平衡体系颜色加深，这时D既可以是固体也可以是气体，若D是有颜色的气体，当平衡向右移动之后，平衡体系颜色也加深。选项B中，增大压强平衡不移动，则说明反应物气体化学计量数之和等于生成物的气体化学计量数之和，而物质B和D的聚集状态不确定，所以(m＋n)与(p＋q)的关系也不确定。选项C中，升高温度，A的转化率减小，表明平衡向左移动，说明逆反应是吸热反应，则正反应必定是放热反应。选项D中，若物质B是气体，增大A的量，平衡向右移动，B的转化率增大，A的转化率减小。
18．B [解析] 在温度不变的情况下将容器的体积扩大10倍，A的转化率没有发生改变，说明该反应为反应前后气体体积不变的反应，所以a＝1。B的转化率也没有发生变化，所以与没有扩大容器体积前一样。设容器的体积为V，转化的A的物质的量为x，则达到平衡时A、B、C、D的物质的量分别为2 mol－x、3 mol－x、x、x。根据[A]a·[B]＝[C]·[D]可知(x/V)2＝(2/V－x/V)(3/V－x/V)，解得x＝1.2 mol，所以B的转化率为1.2 mol÷3 mol×100%＝40%，B对。
19．A [解析] 将c mol HBr完全分解，则(a＋c/2)∶(b＋c/2)＝1∶2，可得4a＋c＝2b。而该反应为等体积反应，只有当HBr为0时，H2.Br2物质的量之比符合初始比例，即1∶2即可建立该等效平衡，故平衡时HBr的量不能确定。
20．C [解析] 根据温度升高时反应②的K值减小，说明温度升高平衡向逆反应方向移动，故逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，b＜0，A项错误；平衡常数只与温度有关，故在973 K下增大压强，K2不变，B项错误；由题中信息可判断a＞0，b＜0，C项正确；根据温度升高时反应①的K值增大，说明温度升高平衡向正反应方向移动，故正反应为吸热反应，但反应能量变化不是决定反应能否自发进行的唯一因素，本题中反应①在常温下不能自发进行，D项错误。
21．B [解析]因为反应2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g)在恒温、恒容的条件下进行。根据等效平衡的原理可知，甲与丙最后达到平衡时SO2、O2、SO3的物质的量、容器内的压强、SO2与O2的比值都相同；乙相当于在甲容器达到平衡后，将容器的体积瞬间扩大为原来的2倍。设甲达到平衡时容器内的压强为p甲，此时容器内瞬间压强减小为p甲/2，此时平衡向逆反应方向移动，气体的物质的量增加，SO3的质量减小，所以容器内气体的压强增大，则p乙＞p甲/2，则2p乙＞p甲＝p丙，SO3的质量，m甲＝m丙＞2m乙，A项错误、B项正确；将甲容器达到平衡后瞬间将容器体积扩大2倍，平衡向逆反应方向移动，但是生成的SO2与O2的物质的量之比为2∶1，这与开始两者加入的物质的量之比相同，所以在此过程中SO2与O2的物质的量之比一直是2∶1不变，C项错误；甲与丙为等效平衡，但达到平衡时，甲容器中SO2的转化率与丙容器中SO3的转化率不一定相等，即Q甲不一定等于Q丙，D项错误。
22．C [解析] 根据降温后平衡(Ⅰ)到平衡(Ⅱ)物质的量减少，说明降低温度平衡向着体积减少的方向移动，则正反应是放热反应，A项错误；达到平衡(Ⅰ)时气体的总物质的量为4.8 mol，则达到平衡(Ⅰ)时的压强与开始时的压强之比为24∶25，B项错误；由于反应②是一个体积不变的反应，因此反应②的体系中的气体的物质的量始终是2 mol，又由于左右两室中的压强始终是相等的，平衡(Ⅰ)中右室中气体的物质的量为2 mol，体积是2.2 V，则左室中气体的体积是2.8 V，物质的量为 mol，故反应掉的X的物质的量为3 mol－ mol＝ mol，因此达到平衡(Ⅰ)时X的转化率为，C项正确；由于平衡(Ⅰ)到平衡(Ⅱ)是不同温度下的平衡，因此两者M的体积分数不可能相等，D项错误。
23．(1)K＝ (2)①0.450 ②＜ ③75.0%
[解析] (2)① PCl5(g) ??PCl3(g) ＋ Cl2(g)
起始浓度/ mol·L－1 0.200 0 0
平衡浓度/ mol·L－1 0.050 0.150 0.150
则K＝＝0.450
②PCl5(g) ?PCl3(g)＋Cl2(g)为吸热反应，则温度越高，K值越大，K＝0.450＜K′＝1，则t＜210 ℃。③由①可知PCl5分解浓度为(0.200－0.050) mol·L－1，则PCl5的分解率为×100%＝75.0%。21·cn·jy·com
24．(1)0.01 (2)催化剂 (3)正 吸热 (4)＜
[解析] 根据图象可知，实验Ⅰ、Ⅱ达到平衡时A的浓度相同。则实验Ⅱ采取的措施应为在实验Ⅰ的基础上加入了催化剂(在答题时部分学生误答为加压)，由实验Ⅰ与实验Ⅲ可看到升高温度后A的浓度减小，即此反应为吸热反应，升温时平衡向正反应方向移动。由方程式知加压时对平衡无影响，即各成分的百分含量不变，但反应速率加快。【来源：21·世纪·教育·网】
25．(1)
(2)CO＋2H2 ?CH3OH (3)0.025 mol/(L·min) (4)放热
CO(g)＋2H2(g) ?CH3OH(g) ΔH＝－91 kJ/mol
[解析] (1)画曲线时注意7 min时达到平衡。 (2)根据反应关系及原子守恒，可写出体系中发生反应的化学方程式是CO＋2H2??CH3OH。 (3)在3～5 min时间内产物Z的平均反应速率： 0.1 mol÷2 L÷2 min＝0.025 mol/(L·min)。 (4)由图像可知该反应是放热反应，反应的热化学方程式是CO(g)＋2H2(g) ?CH3OH(g) ΔH＝－91 kJ/mol。【版权所有：21教育】
26．(1)CH4＋2NO2N2＋CO2＋2H2O
(2)①0.011 7 mol·(L·min)－1 ②温度 ③＜ (3) 80% 1
[解析] (1)CH4与NO2反应消除其污染，则将NO2转变为能参与大气循环的无毒气体N2，CH4则转变为CO2气体，所以反应的化学方程式为CH4＋2NO2N2＋CO2＋2H2O。 (2)①根据化学反应方程式及曲线A，氧气的反应速率是NO2的一半，则v(O2)＝×≈0.011 7 mol·(L·min)－1；②曲线A、B起始NO2浓度均相等，故不是改变浓度和压强引起的变化，催化剂不影响化学平衡移动，故也不是，则只能是改变温度，且曲线B达到平衡所需时间短，即采用的是升高温度；③NO2的起始浓度相等，曲线A的NO2转化率小于曲线B的NO2转化率，故有KA＜KB。(3)反应Ⅰ的平衡常数表达式为；根据反应Ⅰ、Ⅱ可知：
2N2O5(g) ?4NO2(g)＋O2(g)
起始/mol·L－1 x 0 0
转化/mol·L－1 2y 4y y
平衡/mol·L－1 (x－2y) 4y y
2NO2(g) ?2NO(g)＋O2(g)
起始/mol·L－1 4y 0 y
转化/mol·L－1 2z 2z z
平衡/mol·L－1 (4y－2z) 2z y＋z
由题意4y－2z＝0.4，y＋z＝1.3，解得y＝0.5，z＝0.8，反应Ⅱ中NO2的转化率＝×100%＝×100%＝80%；反应Ⅰ中应保证x－2y＞0，即x＞1，则N2O5(g)的起始浓度应不低于1 mol·L－1。
课件244张PPT。第2章 化学反应的方向、
限度与速率第2章 化学反应的方向、限度与速率
第1节 化学反应的方向
第2节 化学反应的限度
第1课时 化学平衡常数
第2课时 化学平衡状态与平衡转化率
第3课时 外界因素对化学平衡的影响第1章 化学反应与能量转化第3节 化学反应的速率
第1课时 化学反应速率
第2课时 化学平衡与化学反应速率的图像
第4节 化学反应条件的优化——工业合成氨
第2章 化学反应的方向、限度与速率第1节 化学反应的方向第1节│ 学习目标学习目标1．了解熵的基本含义及能量判椐和熵判椐的基本内容。
2．能说出化学反应的焓变与熵变对反应进行方向的影响。知识点一 自发过程与自发反应
1．概念
(1)自发过程：在一定条件下，不用借助于________就可以自动进行的过程。例如水由高处流向低处的过程、热由高温物体导向低温物体的过程等。
(2)自发反应：在给定的一组条件下，可以________进行到显著程度的反应。
2．特点
(1)体系趋向于从________状态转变为________状态(体系对外部________或________热量)。知识点一 自发过程与自发反应
1．概念
(1)自发过程：在一定条件下，不用借助于________就可以自动进行的过程。例如水由高处流向低处的过程、热由高温物体导向低温物体的过程等。
(2)自发反应：在给定的一组条件下，可以________进行到显著程度的反应。
2．特点
(1)体系趋向于从________状态转变为________状态(体系对外部________或________热量)。第1课时│ 新课探究新课探究外力 新课探究自发地 高能低能 做功释放 有序第1课时│ 新课探究无序第1课时│ 新课探究第1课时│ 新课探究第1课时│ 新课探究第1课时│ 新课探究第1课时│ 新课探究第1课时│ 新课探究 第1课时│ 新课探究放热反应第1课时│ 新课探究<<吸热反应>反应焓变混乱度SJ·mol－1·K－1越大第1课时│ 新课探究不同>>S总和(生成物)－S总和(反应物)><增加>有利于减小自发熵变第1课时│ 新课探究ΔH －TΔS<>＝第1课时│ 新课探究高任意任意 低第1课时│ 新课探究第1课时│ 新课探究第1课时│ 新课探究第1课时│ 新课探究第1课时│ 新课探究第1课时│ 新课探究第1课时 │ 当堂自测当堂自测当堂自测当堂自测第1课时 │ 当堂自测第1课时 │ 当堂自测第1课时 │ 当堂自测第1课时 │ 当堂自测第1课时 │ 当堂自测第1课时 │ 当堂自测第1课时 │ 当堂自测第1课时 │ 当堂自测第1课时 │ 当堂自测第2节 化学反应的限度第1课时 化学平衡常数第1课时│ 学习目标学习目标1．了解化学平衡常数的含义、表达式及影响因素；
2．能够利用化学平衡常数进行简单计算；
3．能够利用化学平衡常数判断化学反应进行的方向。第1课时│ 新课探究新课探究常数化学平衡常数各生成物物质的量浓度的系数次方的乘积与各反应物物质的量浓度的系数次方的乘积第1课时│ 新课探究第1课时│ 新课探究第1课时│ 新课探究第1课时│ 新课探究第1课时│ 新课探究第1课时│ 新课探究 第1课时│ 新课探究限度第1课时│ 新课探究越大>10－5～105< 平衡状态第1课时│ 新课探究正反应方向逆反应方向增大减小第1课时│ 新课探究第1课时│ 新课探究第1课时│ 新课探究第1课时│ 新课探究第1课时│ 新课探究第1课时│ 新课探究当堂自测第1课时 │ 当堂自测第1课时 │ 当堂自测第1课时 │ 当堂自测第1课时 │ 当堂自测第1课时 │ 当堂自测第1课时 │ 当堂自测第1课时 │ 当堂自测第1课时 │ 当堂自测第1课时 │ 当堂自测第1课时 │ 当堂自测第1课时 │ 当堂自测第1课时 │ 当堂自测第2课时
化学平衡状态与平衡转化率第2课时 化学平衡状态与平衡转化率第2课时│ 学习目标学习目标学习目标
1．了解化学平衡状态的含义；
2．了解平衡转化率的含义；
3．会化学平衡转化率的计算。第2课时 │ 新课探究新课探究相同 同时 正、逆 不能 同时相等 第2课时 │ 新课探究可逆 ＝≠ 不变 ＝ 移动第2课时 │ 新课探究第2课时 │ 新课探究第2课时 │ 新课探究第2课时 │ 新课探究第2课时 │ 新课探究第2课时 │ 新课探究第2课时 │ 新课探究起始浓度－转化浓度 第2课时 │ 新课探究起始浓度＋转化浓度化学方程式中相应的化学计量数之比 已转化的量÷起始总量 第2课时 │ 新课探究第2课时 │ 新课探究第2课时 │ 新课探究第2课时 │ 新课探究第2课时 │ 新课探究第2课时 │ 新课探究第2课时 │ 新课探究第2课时 │ 新课探究第2课时 │ 当堂自测当堂自测第2课时 │ 当堂自测第2课时 │ 当堂自测第2课时 │ 当堂自测第2课时 │ 当堂自测第2课时 │ 当堂自测第2课时 │ 当堂自测第2课时 │ 当堂自测第2课时 │ 当堂自测第2课时 │ 当堂自测第2课时 │ 当堂自测第2课时 │ 当堂自测第2课时 │ 当堂自测第3课时
外界因素对化学平衡的影响第3课时 外界因素对化学平衡的影响第3课时│ 学习目标学习目标1．了解化学平衡移动的概念和影响平衡移动的因素。
2．理解温度、浓度、压强的改变对化学平衡移动的影响。
3．掌握勒·夏特列原理及其应用。第3课时 │ 新课探究新课探究浓度、温度、压强 相等 相等 化学平衡 平衡状态的移动平衡移动＞ ＞＝＝v′逆第3课时 │ 新课探究增大 减小 正向 向右 逆向 向左 第3课时 │ 新课探究第3课时 │ 新课探究第3课时 │ 新课探究第3课时 │ 新课探究第3课时 │ 新课探究正向 第3课时 │ 新课探究吸热放热 气态物质分子总数减少第3课时 │ 新课探究气态物质分子总数增大 不变 同等程度第3课时 │ 新课探究无影响能够减弱这种改变的平衡移动原理第3课时 │ 新课探究第3课时 │ 新课探究第3课时 │ 新课探究第3课时 │ 新课探究第3课时 │ 新课探究第3课时 │ 新课探究第3课时 │ 新课探究第3课时 │ 当堂自测当堂自测第3课时 │ 当堂自测第3课时 │ 当堂自测第3课时 │ 当堂自测第3课时 │ 当堂自测第3课时 │ 当堂自测第3课时 │ 当堂自测第3课时 │ 当堂自测第3课时 │ 当堂自测第3课时 │ 当堂自测第3课时 │ 当堂自测第3节 化学反应的速率第1课时 化学反应速率第1课时 化学反应速率第1课时│ 学习目标学习目标1．了解化学反应速率的概念，会定量表示化学反应速率。
2．掌握化学反应速率的简单计算，会比较化学反应速率的快慢。
3．会分析温度、浓度、压强、催化剂对化学反应速率的影响。第1课时│ 新课探究新课探究单位时间内反应物或生成物的变化量反应物浓度生成物浓度mol·L－1·s－1 mol·L－1·min－1第1课时│ 新课探究第1课时│ 新课探究第1课时│ 新课探究第1课时│ 新课探究第1课时│ 新课探究第1课时│ 新课探究第1课时│ 新课探究第1课时│ 新课探究第1课时│ 新课探究 第1课时│ 新课探究第1课时│ 新课探究性质增大减小增大减小减小第1课时│ 新课探究增大增大增大减小减小浓度加快第1课时│ 新课探究第1课时│ 新课探究第1课时│ 新课探究第1课时│ 新课探究第1课时│ 新课探究第1课时│ 新课探究第1课时│ 新课探究第1课时 │ 当堂自测当堂自测第1课时 │ 当堂自测第1课时 │ 当堂自测第1课时 │ 当堂自测第1课时 │ 当堂自测第1课时 │ 当堂自测第1课时 │ 当堂自测第1课时 │ 当堂自测第1课时 │ 当堂自测第1课时 │ 当堂自测第1课时 │ 当堂自测第1课时 │ 当堂自测第1课时 │ 当堂自测第2课时 化学平衡与化学反应速率的图像第2课时 化学平衡与化学反应速率的图像第2课时│ 学习目标学习目标学习目标
1．认识化学反应速率、化学平衡典型的图像。
2．学会化学平衡图像的分析解答方法。第2课时 │ 新课探究新课探究增大 正向 减小 逆向 增大 正向 减小 增大 正向 逆向 减小 增大 正向 第2课时 │ 新课探究逆向 减小 增大 正向 第2课时 │ 新课探究第2课时 │ 新课探究增大正向缩小降低逆向吸热加催化剂 等体反应加压< 吸热 第2课时 │ 新课探究第2课时 │ 新课探究第2课时 │ 新课探究第2课时 │ 新课探究第2课时 │ 新课探究第2课时 │ 新课探究第2课时 │ 新课探究第2课时 │ 新课探究第2课时 │ 当堂自测当堂自测第2课时 │ 当堂自测第2课时 │ 当堂自测第2课时 │ 当堂自测第2课时 │ 当堂自测第2课时 │ 当堂自测第2课时 │ 当堂自测第2课时 │ 当堂自测第2课时 │ 当堂自测第2课时 │ 当堂自测第2课时 │ 当堂自测第4节 化学反应条件的优化——工业合成氨第4节│ 学习目标学习目标1．通过本节课的学习，使学生理解如何应用化学反应速率和化学平衡原理，选择合成氨的适宜条件。
2．使学生了解应用化学原理选择化工生产条件的思路和方法。第4节│ 新课探究新课探究新课探究反应速率化学平衡第4节│ 新课探究20 MPa～50 MPa700 K铁触媒第4节│ 新课探究第4节│ 新课探究第4节│ 新课探究第4节│ 新课探究第4节│ 新课探究 第4节│ 新课探究纯净第4节│ 新课探究中毒原料气的净化合成塔压缩15%第4节│ 新课探究第4节│ 新课探究第4节│ 新课探究第4节│ 新课探究第4节│ 新课探究第4节│ 新课探究第4节│ 新课探究第4节 │ 当堂自测当堂自测当堂自测当堂自测第4节 │ 当堂自测第4节 │ 当堂自测第4节 │ 当堂自测第4节 │ 当堂自测第4节 │ 当堂自测第4节 │ 当堂自测第4节 │ 当堂自测第4节 │ 当堂自测本章总结提升 本章总结提升 本章总结提升 │ 知识网络知识网络本章总结提升 │ 知识网络本章总结提升 │ 知识网络本章总结提升 │ 整合拓展整合拓展本章总结提升 │ 整合拓展本章总结提升 │ 整合拓展本章总结提升 │ 整合拓展本章总结提升 │ 整合拓展本章总结提升 │ 整合拓展本章总结提升 │ 整合拓展本章总结提升 │ 整合拓展本章总结提升 │ 整合拓展本章总结提升 │ 整合拓展本章总结提升 │ 整合拓展本章总结提升 │ 整合拓展本章总结提升 │ 整合拓展本章总结提升 │ 整合拓展本章总结提升 │ 整合拓展本章总结提升 │ 整合拓展本章总结提升 │ 整合拓展本章总结提升 │ 整合拓展本章总结提升 │ 整合拓展本章总结提升 │ 整合拓展本章总结提升 │ 整合拓展本章总结提升 │ 整合拓展本章总结提升 │ 整合拓展本章总结提升 │ 整合拓展第2章 化学反应的方向、限度与速率
第1节 化学反应的方向
1．水的三态的熵值的大小关系正确的是( )
A．S(s)>S(l)>S(g) B．S(l)>S(s)>S(g)
C. S(g)>S(l)>S(s) D．S(g)>S(s)>S(l)
2．下列变化过程中，ΔH<0、ΔS>0的是( )
A．2SO32SO2＋O2
B．2C2H6(g)＋7O2(g)―→4CO2(g)＋6H2O(g)
C．NH4NO3(s)===NH(aq)＋NO(aq)
D．Cl2===2Cl
3．下列说法不正确的是( )
A．铁生锈和氢燃烧均为自发放热过程
B．冰融化的过程中，熵值增加
C．无热效应的自发过程是不存在的
D．同一物质固态时熵值最小
4．能用能量判据判断下列过程的方向的是( )
A．水总是自发地由高处往低处流
B．放热反应容易自发进行，吸热反应不能自发进行
C．有序排列的火柴散落时成为无序排列
D．多次洗牌以后，扑克牌的毫无规律的混乱排列的几率大
5．在298 K时，NaCl在水中的溶解度为26 g。如将1 mol NaCl溶解在1 L水中，此溶解过程中体系的ΔH－TΔS和熵如何变化( )
A．ΔH－TΔS＞0，ΔS＜0
B．ΔH－TΔS＜0，ΔS＞0
C．ΔH－TΔS＞0，ΔS＞0
D．ΔH－TΔS＜0，ΔS＜0
6．向平底烧瓶中放入氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O]和氯化铵晶体，塞紧瓶塞。在木板上滴少量水，如图2－1－1所示。一会儿，就会发现瓶内固态物质变成液体， 21*cnjy*com
图2－1－1
瓶壁变冷，小木板上因少量水冻结而被烧瓶粘住，这时打开瓶塞，出来的气体有氨味。这是自发地发生了反应：Ba(OH)2·8H2O (s)＋2NH4Cl(s)===BaCl2(s)＋2NH3(g)＋10H2O(l)【来源：21cnj*y.co*m】
下列结论中正确的是( )
A．自发反应一定是放热反应
B．自发反应一定是吸热反应
C．有的吸热反应也能自发进行
D．吸热反应不能自发进行
7. 下列说法中不正确的是( )
A．体系有序性越高，熵值就越低
B．自发过程将导致体系的熵增大
C．吸热反应不可以自发进行
D．同种物质气态时熵值最大
8．下列说法正确的是( )
A．凡是放热反应都是自发的，因为吸热反应都是非自发的
B．自发反应的熵一定增大，非自发反应的熵一定减小
C．常温下，反应C(s)＋CO2(g)＝2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH＞0
D．反应2Mg(s)＋CO2(g)===C(s)＋2MgO(s)能自发进行，则该反应的ΔH>0
9．反应FeO(s)＋C(s)＝Fe(s)＋CO(g) ΔH＞0，ΔS＜0，下列说法正确的是( )
A．低温下自发进行，高温下非自发进行
B．高温下自发进行，低温下非自发进行
C．任何温度下均为非自发进行
D．任何温度下均为自发进行
10. 某反应2AB(g) ? C(g)＋3D(g)在高温时能自发进行，其逆反应在低温下能自发进行，则该反应的ΔH、ΔS应为( )
A．ΔH>0，ΔS<0 B．ΔH<0，ΔS<0
C．ΔH<0，ΔS>0 D．ΔH>0，ΔS>0
11．如图2－1－3所示，在图(a)中A、B两容器里分别收集着两种互不作用的理想气体。若将中间活塞打开，两种气体分子立即都占有了两个容器[如图(b)所示]。这是一个不伴随能量变化的自发过程。关于此过程的下列说法不正确的是( )
图2－1－2
A．此过程是从混乱度小的向混乱度大的变化过程，即熵增大的过程
B．此过程为自发过程，而且没有热量的吸收或放出
C．此过程从有序到无序，混乱度增大
D．此过程是自发可逆的
12．反应CH3OH(l)＋NH3(g)＝CH3NH2(g)＋H2O(g)在某温度自发向右进行，若其|ΔH|＝17 kJ·mol－1，|ΔH－TΔS|＝17 kJ·mol －1，则下列正确的是( )
A. ΔH > 0，ΔH－TΔS < 0
B. ΔH < 0，ΔH－TΔS > 0
C. ΔH > 0，ΔH－TΔS >0
D. ΔH < 0，ΔH－TΔS < 0
13. 下列说法正确的是( )
A．ΔH＜0、ΔS＞0的反应在温度低时不能自发进行
B．NH4HCO3(s)===NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g) ΔH＝＋185.57 kJ/mol能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加方向转变的倾向
C．因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据
D．在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，可以改变化学反应进行的方向
14．已知下列反应在常温下均为非自发反应，则在高温下仍为非自发的是( )
A．Ag2O(s)＝2Ag(s)＋O2(g)
B．Fe2O3(s)＋C(s)＝2Fe(s)＋CO2(g)
C．N2O4(g)＝2NO2(g)
D．6C(s)＋6H2O(l)＝C6H12O6(s)
15. 已知在等温条件下，化学反应方向的判据为：
ΔH－TΔS<0，反应能正向自发进行；
ΔH－TΔS＝0，反应达平衡状态；
ΔH－TΔS>0，反应能逆向自发进行(其中ΔH为焓变，ΔS为熵变，T为热力学温标，单位为K)
设反应A(s)===D(g)＋E(g)的ΔH－TΔS＝(－4 500＋11T) J/mol，要防止反应发生，温度必须( )
A．高于409 K B．低于136 K
C．高于136 K而且低于409 K D．低于409 K
16．有A、B、C、D四个反应：
反应
A
B
C
D
ΔH/kJ·mol－1
10.5
1.80
－126
－11.7
ΔS/J·mol－1·K－1
30.0
－113.0
84.0
－105.0
则在任何温度下都能自发进行的反应是__________；任何温度下都不能自发进行的反应是__________；另两个反应中，在温度高于__________℃时可自发进行的反应是____________；在温度低于__________℃时可自发进行的反应是__________。
17．电子工业中清洗硅片上的SiO2(s)的反应是
SiO2(s)＋4HF(g)===SiF4(g)＋2H2O(g)
ΔH(298.15 K)＝－94.0 kJ/mol
ΔS(298.15 K)＝－75.8 J/(mol·K)
设ΔH和ΔS不随温度变化而变化，试求此反应自发进行的温度条件。
18．已知甲烷隔绝空气在不同温度下有可能发生如下两个裂解反应：
①CH4(g)―→C(s)＋2H2(g)，
②2CH4(g)―→C2H2(g)＋3H2(g)。
某同学为了得到用天然气制取炭黑的允许温度范围和最佳温度，在图书馆查到了如下热力学数据：
①的ΔH(298 K)＝＋74.848 kJ·mol－1，
ΔS(298 K)＝＋80.674 J·mol－1·K－1
②的ΔH(298 K)＝＋376.426 kJ·mol－1，
ΔS(298 K)＝＋220.211 J·mol－1·K－1
已知焓变和熵变随温度变化很小。
请帮助这位同学考虑如下问题：
(1)判断该反应高温自发还是低温自发：__________(填“高温”或“低温”)。
(2)通过计算判断此反应在常温下能否自发进行____________________。
(3)求算制取炭黑的允许温度范围___________________。
第2节 化学反应的限度
第1课时 化学平衡常数
1. 下列关于平衡常数K的说法中，正确的是( )
A．在任何条件下，化学平衡常数是一个恒定值
B．改变反应物浓度或生成物浓度都会改变平衡常数K
C．平衡常数K只与温度有关，与反应浓度、压强无关
D．从平衡常数K的大小不能推断一个反应进行的程度
2．在恒容密闭容器中，CO与H2发生反应CO(g)＋2H2(g) ? CH3OH(g)达到平衡后，若只改变某一条件，下列示意图正确的是( )
图2－2－1
3．汽车尾气的无害化处理已成为当今汽车工业的一项重要课题，其基本原理是实现2NO(g)＋2CO(g) ?N2(g)＋2CO2(g)的反应。关于该反应，下列说法正确的是( )21教育网
A．只要使用合理的催化剂及载体，就可完全清除NO和CO
B．使用催化剂只能改变反应的速率不能改变反应的平衡常数
C．假设该反应在密闭容器中进行，一段时间后达到平衡时c(NO)＝c(CO)
D．使用性能好的催化剂可使反应的平衡常数增大
4．在一定温度时，4 mol A在2 L密闭容器中分解：A(g) ?2B(g)＋ C(g)，达到平衡时，测得已有50%的A分解成B和C。此温度下，该反应的平衡常数为( )
A. 4 mol2·L－2 B. 3 mol2·L－2
C．2 mol2·L－2 D．1 mol2·L－2
5. 一定温度下，反应N2(g)＋3H2(g) ?2NH3(g)的反应热和化学平衡常数分别为ΔH和K，则相同温度时反应4NH3(g) ?2N2(g)＋6H2(g)的反应热和化学平衡常数为( )
A．2ΔH和2K B．－2ΔH和K2
C．－2ΔH和K－2 D．2ΔH和－2K
6．反应H2(g)＋I2(g) ?2HI(g)的平衡常数为K1，反应HI(g) ?H2(g)＋I2(g)的平衡常数为K2，则K1、K2的关系为(平衡常数为同温度下的测定值)( )
A．K1＝2K2 B．K1＝ K
C．K1＝ D．K1＝K2
7．对于CO(g)＋H2O(g) ?CO2(g)＋H2(g) ，某温度下平衡常数K为1，向一密闭容器内同时通入CO(g)、H2O(g)、CO2(g)、H2(g)各1 mol，在该温度下建立平衡时，CO的物质的量为( )
A．大于1 mol B．小于 1 mol
C．等于 1 mol D . 无法确定
8. 已知450 ℃时，反应H2(g)＋I2(g) ?2HI(g)的K＝50，由此推测在450 ℃时，反应2HI(g) ?H2(g)＋I2(g)的化学平衡常数为( )
A．50 B．0.02 C．100 D．无法确定
9．在温度t时，将NH4HS(s)置于抽真空的容器中，当反应NH4HS(s) ?NH3(g)＋H2S(g)达到平衡时，测得总压力为p，则该反应的平衡常数Kp为( )
A.p B.p2 C.p2 D.p
10．不同温度时反应2HI(g) ?I2(g)＋H2(g)的平衡常数如下：350 ℃时为66.9，425 ℃时为54.4，490 ℃时为45.9。HI的转化率最高是在( )
A．490 ℃ B．425 ℃ C．350 ℃ D．无法确定
11．已知反应CO(g)＋H2O(g) ?CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－43 kJ·mol－1，在850 ℃时K＝1。今在某密闭容器中充入1.0 mol CO、3.0 mol H2O、1.0 mol CO2和x mol H2，下列说法不正确的是( )
A．900 ℃，该反应的平衡常数K＜1
B．850 ℃时，若x＝5.0，则起始时反应向逆反应方向进行
C．850 ℃达到化学平衡后，通入CO，化学平衡逆向移动
D．850 ℃时，若要使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足x＜3
12．在300 mL的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反应：Ni(s)＋4CO(g) ?Ni(CO)4(g)，已知该反应平衡常数与温度的关系如下表：
温度/℃
25
80
230
平衡常数
5×104
2
1.9×10－5
下列说法不正确的是
A．上述生成Ni(CO)4(g)的反应为放热反应
B．25°C时反应Ni(CO)4(g) ?Ni(s)＋4CO(g)的平衡常数为2×10－5
C．80°C达到平衡时，测得n(CO)＝0.3 mol，则Ni(CO)4的平衡浓度为2 mol/L
D．80°C时，测得某时刻，Ni(CO)4、CO浓度均为0.5 mol/L，则此时v正>v逆
13．已知某化学反应的平衡常数表达式为K＝，在不同的温度下该反应的平衡常数值分别为：
t ℃
700
800
830
1 000
1 200
K
1.67
1.11
1.00
0.60
0.38
下列有关叙述不正确的是( )
A．该反应的化学方程式是CO(g)＋H2O(g) ?CO2(g)＋H2(g)
B．上述反应的正反应是放热反应
C．如果在一定体积的密闭容器中加入CO2和H2各1 mol，5 min后温度升高到830 ℃，此时测得CO2为0.4 mol时，该反应为平衡状态
D．某温度下，如果平衡浓度符合下列关系式：＝，判断此时的温度是1 000 ℃
14．硫—碘循环分解水制氢主要涉及下列反应：
Ⅰ SO2＋2H2O＋I2===H2SO4＋2HI
Ⅱ 2HI ?H2＋I2
Ⅲ 2H2SO4===2SO2＋O2＋2H2O
(1)分析上述反应，下列判断正确的是__________。
A．反应Ⅲ易在常温下进行
B．反应Ⅰ中SO2氧化性比HI强
C．循环过程中需补充H2O
D．循环过程产生1 mol O2的同时产生1 mol H2
图2－2－2
(2)一定温度下，向1 L密闭容器中加入1 mol HI(g)，发生反应Ⅱ，H2物质的量随时间的变化如图2－2－2所示。该温度下，H2(g)＋I2(g) ?2HI(g)的平衡常数K＝__________。【来源：21·世纪·教育·网】
相同温度下，若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍，则__________是原来的2倍。
A．平衡常数 B．HI的平衡浓度
C．达到平衡的时间 D．平衡时H2的体积分数
15．(Ⅰ)已知在448 ℃时，反应H2(g)＋I2(g) ?2HI(g)的平衡常数K1为49，则该温度下反应2HI(g) ?H2(g)＋I2(g)的平衡常数K2为______；反应H2(g)＋I2(g) ?HI(g)的平衡常数K3为__________。
(Ⅱ)在一定体积的密闭容器中进行化学反应：CO2(g)＋H2(g) ?CO(g)＋H2O(g)，其化学平衡常数和温度的关系如下表所示：
t/℃
700
800
830
1 000
1 200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
回答下列问题：
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K＝________。
(2)该反应为__________(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)某温度下，平衡浓度符合下式[CO2][H2]＝[CO][H2O]，试判断此时的温度为__________℃。
(4)在800 ℃时，发生上述反应，某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为c(CO2)＝2 mol·L－1，c(H2)＝1.5 mol·L－1，c(CO)＝1 mol·L－1，c(H2O)＝3 mol·L－1，则下一时刻，反应向__________(填“正向”或“逆向”)进行。
16．(1)化学平衡常数K表示可逆反应进行的程度，K值越大，表示_______，K值大小与温度的关系是：温度升高，K值__________(填“一定增大”“一定减小”或“可能增大也可能减小”)。
(2)在H2SO4生产中，SO2催化氧化成SO3：
2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)
某温度下，SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图2－2－3所示。根据图示回答下列问题：
图2－2－3
①将2.0 mol SO2和1.0 mol O2置于10 L密闭容器中，反应达平衡后，体系总压强为0.10 MPa，该反应的平衡常数等于__________。
②平衡状态由A变到B时，平衡常数K(A)__________K(B)(填“大于”“小于”或“等于”)。
第2课时 化学平衡状态与平衡转化率
1．在一密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋O2(g) SO3(g) ，已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 mol·L－1、0.1 mol·L－1、0.2 mol·L－1。当反应达到平衡时，可能存在的数据是( )
A．SO2为0.4 mol·L－1，O2为0.2 mol·L－1
B．SO2为0.25 mol·L－1
C．SO3为0.4 mol·L－1
D．SO2、SO3均为0.15 mol·L－1
2. 在一定温度下，反应A2(g)＋B2(g) ?2AB(g)达到平衡的标志是(NA代表阿伏加德罗常数)( )
A．单位时间生成NA个 A2同时生成NA的AB
B．容器内的总压不随时间变化
C．单位时间生成2NA个AB同时生成NA的B2
D．单位时间生成NA个A2同时生成NA个B2
3. 下列说法中可以说明反应：P(g)＋Q(g) ?R(g)＋S(g)在恒温下已经达到平衡的是( )
A．反应容器内的压强不随时间变化
B．反应容器内P、Q、R、S四者共存
C．P和S的生成速率相等
D．P和Q的生成速率相等
4．对可逆反应：2SO2(g)＋O2(g) ?2SO3(g)，下列判断中正确的是( )
A．若单位时间内生成x mol SO3的同时，消耗x mol SO2，则反应达到平衡状态
B．达到化学平衡时，2v正(O2)＝v逆(SO3)
C．平衡时，SO2的浓度必定等于O2的浓度的2倍
D．达到化学平衡时，若增大容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大
5．已知碘蒸汽为紫红色， H2 、HI均为无色气体。在一定温度和固定容积的密闭容器中进行的反应：H2 (g)＋I2 (g) ?2HI(g)，下列说法能充分说明该反应已达到化学平衡状态的是( )21世纪教育网版权所有
A．H2、I2、HI的浓度相等
B．容器内颜色不再改变
C．H2、I2、HI在容器中共存
D．正、逆反应速率均等于零
6．实验室用4 mol SO2与2 mol O2进行下列反应： 2SO2(g)＋O2(g) ?2SO3(g)；ΔH＝－196.64 kJ/mol，当放出314.624 kJ热量时，SO2的转化率为( )
A．40% B．50%
C．80% D．90%
7．一定温度下，可逆反应X(g)＋3Y(g) ?2Z(g)达到平衡的标志是( )
A．Z生成的速率与Z分解的速率相等
B．单位时间内生成n mol X，同时生成3n mol Y
C．X、Y、Z的浓度相等
D. X、Y、Z的分子数之比为1∶2∶3
8．在一密闭容器中，用等物质的量的A和B发生如下反应：A(g)＋2B(g) ?2C(g)，反应达到平衡时，若混合气体中A和B的物质的量之和与C的物质的量相等，则A的转化率为( )
A．40% B．50% C．60% D．70%
9．在一密闭容器中，反应mA(g) ?nB(g)＋nC(g)达平衡后，保持温度不变， 将容器容积压缩到原来的一半，当达到新的平衡时，B和C的浓度均是原来的1.8倍，则：( )
A．平衡向正反应方向移动
B．物质A的转化率增加
C．物质C的质量分数增加
D．m＜2n
10．将2 mol X和2 mol Y充入2 L密闭容器中发生如下反应：X(g)＋3Y(g) ?2Z(g)＋aQ(g)，2 min达到平衡时生成0.8 mol Z，测得Q的浓度为0.4 mol·L－1，下列叙述错误的是( )
A．a的值为2
B．平衡时X的浓度为0.2 mol·L－1
C．Y的转化率为60%
D．反应速率v(Y)＝0.3 mol·(L·min)－1
11．在一定温度下，向容积固定不变的密闭容器中充入a mol A，发生反应：2A(g) ?B(g)；ΔH<0。达平衡后再向容器中充入a mol A，再次达到平衡后，与原平衡比较，下列叙述不正确的是( )【出处：21教育名师】
A．平均相对分子质量增大
B．A的转化率提高
C．A的质量分数增大
D．反应放出的总热量大于原来的2倍
12．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(g)＋3Y(g) ?2Z(g)，其平衡常数为1 600
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
13．反应：
①PCl5(g) ?PCl3(g)＋Cl2(g)
②2HI(g) ?H2(g)＋I2(g)
③2NO2(g) ?N2O4(g)
在一定条件下，达到化学平衡时，反应物的转化率是a%。若保持各反应的温度和容器的体积不变，分别再加入一定量的各自反应物，则转化率( )
A．均不变
B．①增大，②不变，③减小
C．均增大
D．①减小，②不变，③增大
14．某温度下，H2(g)＋CO2(g) ?H2O(g)＋CO(g)的平衡常数K＝。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，投入H2(g)和CO2(g)，其起始浓度如下表所示。
起始浓度
甲
乙
丙
c(H2)/mol/L
0.010
0.020
0.020
c(CO2)/mol/L
0.010
0.010
0.020
下列判断不正确的是( )
A．平衡时，乙中CO2的转化率大于60%
B．平衡时，甲中和丙中H2的转化率均是60%
C．平衡时，丙中c(CO2)是甲中的2倍，是0.012 mol/L
D．反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢
15．利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：
① 2H2(g)＋CO(g) ?CH3OH(g)
ΔH＝－90.8 kJ·mol－1
②2CH3OH(g) ?CH3OCH3(g)＋H2O(g)
ΔH＝－23.5 kJ·mol－1
③CO(g)＋H2O(g) ?CO2(g)＋H2(g)
ΔH＝－41.3 kJ·mol－1
总反应：3H2(g)＋3CO(g) ?CH3OCH3(g)＋CO2 (g)的ΔH＝__________；
一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，要提高CO的转化率，可以采取的措施是__________(填字母代号)。
A．高温高压
B．加入催化剂
C．减少CO2的浓度
D．增加CO的浓度
E．分离出二甲醚
16．铁和铝是两种重要的金属，它们的单质及化合物有着各自的性质。
(1)在一定温度下，氧化铁可以与一氧化碳发生下列反应：Fe2O3(s)＋3CO(g) ?2Fe(s)＋3CO2(g)。
①该反应的平衡常数表达式为K＝__________；
②该温度下，在2 L盛有Fe2O3粉末的密闭容器中通入CO气体，10 min后，生成了单质铁11.2 g．则10 min内CO的平均反应速率为______________。
(2)请用上述反应中某种气体的有关物理量来说明该反应已达到平衡状态：
①___________；②___________________。
17．一定温度下的密闭容器中存在如下反应：
2SO2(g)＋O2(g) ?2SO3(g)
已知c始(SO2)＝0.4 mol·L－1，c始(O2)＝1 mol·L－1，经测定该反应在该温度下的平衡常数K≈19，试判断：
(1)当SO2转化率为50%时，该反应是否达到平衡？若未达到平衡，向哪个方向进行？
(2)达到平衡时，SO2的转化率应为多少？
第3课时 外界因素对化学平衡的影响
1．下列叙述中一定能判断某化学平衡发生移动的是( )
A．混合物中各组分的浓度改变
B．正、逆反应速率改变
C．混合物中各组分的百分含量改变
D．混合体系的压强发生改变
2．已知反应：C(s)＋CO2(g) ?2CO(g) ΔH＞0，该反应达到平衡后，下列条件有利于反应向正反应方向进行的是( )
A．升高温度和减小压强
B．降低温度和减小压强
C．降低温度和增大压强
D．升高温度和增大压强
3．反应2A(g) ?2B(g)＋C(g) ΔH>0，达平衡时，要使c(A)增大、v(正)增大，应采取的措施是( )
A．降温 B．加催化剂
C．升温 D．加压
4．对于可逆反应aX(g)＋bY(g) ?cZ(g)，在一定温度下，达到平衡状态，t0时改变某一外界条件，其速率—时间图象如图2－2－4所示。则下列说法不正确的是( )www-2-1-cnjy-com
图2－2－4
A．改变的条件可能为缩小反应容器的体积
B．改变条件后平衡一定没发生移动
C．改变的条件可能为升高温度
D．改变的条件可能为加入催化剂
5．在密闭容器中的一定量的混合气体发生反应：平衡xA(g)＋yB(g) ?zC(g)平衡时测得C的浓度为1 mol·L－1，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的1倍，再达到平衡时，测得C的浓度为0.6 mol·L－1，下列有关判断正确的是( )
A．x＋y>z
B．平衡向逆反应方向移动
C．B的转化率降低
D．A的体积分数减小
6．在一定温度下的密闭容器中， 已达平衡状态的下列反应：A(s)＋2B(g) ?C(g)＋D(g), 其它条件不变时，改变下列条件，平衡会发生移动的是( )
A．加热
B．增大压强
C．加入催化剂
D．减少A的物质的量
7．下列事实不能用勒·夏特列原理解释的是( )
A．氨水应密闭保存，放置于低温处
B．在硫酸亚铁溶液中，加入铁粉以防止氧化变质
C．生产硝酸的过程中使用过量空气以提高氨气的利用率
D．实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气
8．当下列反应达到平衡时，保持温度不变，向容器中通入氩气，则化学平衡一定不移动的是( )
A．PCl5(g) ?PCl3(g)＋Cl2(g)
B．N2(g)＋3H2(g) ?2NH3(g)
C．2HI(g) ?I2(g)＋H2(g)
D．C2H2(g)＋H2(g) ?C2H4(g)
9．如图2－2－5所示，等温时，a、b容器开始体积相等，各充入等量SO3(g)，则平衡时SO3的转化率大小关系是( )
图2－2－5
A．a＞b B．a＜b C．a＝b D．无法确定
10．密闭容器中一定量的混合气体发生反应：xA(g)＋yB(g) ?zC(g)，平衡时，测得A的浓度为0.50 mol·L－1，在温度不变时，把容器容积扩大到原来的2倍，使其重新达到平衡，A的浓度为0.30 mol·L－1，有关叙述不正确的是( )
A．平衡一定向右移动
B．B的转化率降低
C．x＋y>z
D．C的体积分数降低
11．(双选)在容积固定的密闭容器中存在反应：A(g)＋3B(g) ?2C(g) ΔH<0，某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，并根据实验数据作图：
图2－2－6
下列判断一定错误的是( )
A．图(a)研究的是不同催化剂对反应的影响，且乙使用的催化剂效率较高
B．图(b)研究的是压强对反应的影响，且甲的压强较高
C．图(b)研究的是温度对反应的影响，且甲的温度较高
D．图(c)研究的是不同催化剂对反应的影响，且甲使用的催化剂效率较高
12．一密闭容器中发生反应：2SO2(g)＋O2(g) ?2SO3(g)
ΔH＜0，如图2－2－7表示该反应的速率(v)在某一时间内的变化。则下列时间段中，SO3的百分含量最高的是( )
图2－2－7
A．t1→t2 B．t2→t3 C．t3→t4 D．t5→t6
13．在一真空的一定体积的密闭容器中盛有1 mol PCl5，加热到200 ℃时发生如下反应：PCl5(g) ?PCl3(g)＋Cl2(g)，反应达平衡时，PCl5所占体积分数为M%。若在同一温度和容器中，最初投入的PCl5是2 mol，反应达平衡时，PCl5所占体积分数为N%，则M和N的正确关系是( )
A．M＞N B．M＜N C．M＝N D．无法比较
14．在一体积可变的密闭容器中，加入一定量的X、Y，发生反应：mX(g) ?nY(g) ΔH＝Q kJ·mol－1。反应达到平衡时，Y的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示：
没有
1
2
3
100
1.00
0.75
0.53
200
1.20
0.90
0.63
300
1.30
1.00
0.70
下列说法正确的是( )
A．m＞n
B．Q＜0
C．温度不变，压强增大，Y的质量分数减少
D．体积不变，温度升高，平衡向逆反应方向移动
15．下列平衡体系均有颜色，改变条件后，平衡怎样移动？颜色怎样变化？
(1)2NO2(g) ?N2O4(g)(正反应放热)，迅速加压：平衡__________，颜色__________。
加热：平衡__________，颜色__________。
(2)2HI(g)===H2(g)＋I2(g)(正反应吸热)
加压：平衡__________，颜色__________。
加热：平衡__________，颜色__________。
加氢气：平衡__________，颜色__________。
16．在一定温度下，将2 mol A和2 mol B两种气体混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g) ?2C(g)＋2D(g)，2 min末反应达到平衡状态，生成了0.8 mol D，请填写下面空白。
(1)B的平衡浓度为__________。
(2)A的转化率为__________。
(3)用D表示的平均反应速率为__________。
(4)如果缩小容器的容积(温度不变)，达到新平衡时，混合气体的密度__________，平均相对分子质量__________。(两空均选填“增大”“减小”或“不变”)。
17．可逆反应Fe(s)＋CO2(g) ?FeO(s)＋CO(g)，在温度为973 K时，平衡常数K＝1.47，在1 173 K时，K＝2.15。
(1)写出该反应的平衡常数表达式______________。
(2)若该反应在体积固定的密闭容器中进行，在一定条件下达到平衡状态，如果改变下列条件再达平衡后(填“增大”、“减小”或“不变”)：
①升高温度，CO2的平衡浓度__________，
②再通入CO2，CO2的转化率__________，
③增大容器的体积，混合气体的平均相对分子质量____________。
(3)该反应的逆反应速率随时间变化情况如图2－2－8：
图2－2－8
①从图中看到，反应在t2时达平衡，在t1时改变了某种条件，改变的条件可能是__________(填序号)。
A．升温 B．增大CO2的浓度
C．使用催化剂 D．增压
②如果在t3时再增加CO2的量，t4时反应又处于新平衡状态，请在图上画出t3～t5时间段的v逆变化曲线。
(4)能判断该反应达到平衡的依据是__________。
A．容器内压强不变了 B．c(CO)不变了
C．v正(CO2)＝v逆(CO) D．c(CO2)＝c(CO)
第3节 化学反应的速率
第1课时 化学反应速率
1．下列说法正确的是( )
A．同时改变两个变量来研究反应速率的变化，能更快得出有关规律
B．一定条件下，使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率
C．放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率
D．常温下，铁与稀硫酸作用改为铁与浓硫酸作用，反应速率减慢
2．盐酸与碳酸钙反应时，下列措施能使最初的反应速率明显加快的是( )
A．增加碳酸钙的量
B．盐酸的用量增加一倍
C．盐酸用量减半，浓度加倍
D．增大体系压强
3．下列说法正确的是( )
A．化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化来表示
B．用不同物质的浓度变化表示同一时间内同一反应的速率时，其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比【版权所有：21教育】
C．化学反应速率的单位由时间单位和浓度单位决定
D．在反应过程中，反应物的浓度逐渐变小，所以用反应物表示的化学反应速率为负值
4．对于密闭容器中进行的反应CO(g)＋H2O(g) ?CO2 (g)＋H2 (g)，达到平衡后，其他条件不变，增大CO的浓度，下列说法不正确的是( )
A．正反应速率增大
B．逆反应速率减小
C．达到平衡时，逆反应速率比原平衡要大
D．化学平衡常数不变
5．甲、乙两个容器内都进行A―→B的反应，甲容器内每分钟减少4 mol A，乙容器内每分钟减少2 mol A，则甲容器内的反应速率比乙容器内的反应速率( )
A．快 B．慢
C．相等 D．无法判断
6．已知反应4CO(g)＋2NO2(g) ?N2(g)＋4CO2(g)在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反应速率最快的是( )
A．v(CO)＝1.5 mol·L－1·min－1
B．v(NO2)＝0.7 mol·L－1·min－1
C．v(N2)＝0.4 mol·L－1·min－1
D．v(CO2)＝1.1 mol·L－1·min－1
7．对于反应N2(g)＋O2(g) ?2NO(g)，在密闭容器中进行，下列条件中能使该反应的逆反应速率加快的是( )
A．缩小体积使压强增大
B．压强不变充入He使体积增大
C．体积不变充入He使压强增大
D．压强不变充入N2使体积增大
8．把0.6 mol X气体和0.4 mol Y气体混合于2 L容器中，使它们发生如下反应3X(g)＋Y(g) ?nZ(g)＋2W(g)；5 min 末已生成0.2 mol W，若测定这段时间以Z浓度变化来表示的反应速率为0.01 mol/(L·min)，则上述反应中Z气体的化学计量数n的值是( )
A．1 B．2 C．3 D．4
9．在2A＋B?3C＋4D中，表示该反应速率最快的是
A．v(A)＝0.5 mol·L－1·s－1
B．v(B)＝0.3 mol·L－1·s－1
C．v(C)＝0.8 mol·L－1·s－1
D．v(D)＝ 1 mol·L－1·s－1
10．把下列4种X的溶液分别加入4个盛有10 mL 2 mol·L－1盐酸的烧杯中，均加水稀释到50 mL，此时X和盐酸缓和地进行反应。其中反应速率最大的是( )2-1-c-n-j-y
A．20 mL 3 mol·L－1的X溶液
B．20 mL 2 mol·L－1的X溶液
C．10 mL 4 mol·L－1的X溶液
D．10 mL 2 mol·L－1的X溶液
11．2SO2(g)＋O2(g) ?2SO3(g)是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是( )
A．催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率
B．增大反应体系的压强，反应速度一定增大
C．该反应是放热反应，降低温度将缩短反应达到平衡的时间
D．在t1、t2时刻，SO3(g)的浓度分别是c1、c2，则时间间隔t1～t2内，SO3(g)生成的平均速率为v＝
12．在一定条件下，将A2和B2气体通入1 L密闭容器中，反应按下式进行：mA＋nB??2C，2 s内反应速率如下：v(A)＝0.5 mol·L－1·s－1，v(B)＝1.5 mol·L－1·s－1，v(C)＝1 mol·L－1·s－1，则m和n的值分别是( )
A．2、3 B．3、2
C．3、1 D．1、3
13．某温度下，浓度都是1 mol·L－1的两种气体X2和Y2，在密闭容器中反应生成Z，达到平衡后，c(X2)为0.4 mol·L－1，c(Y2)为0.8 mol·L－1，生成的Z为0.4 mol·L－1，则该反应是( )
A．X2＋2Y2?2XY2 B．2X2＋Y2?2X2Y
C．3X2＋Y2?2X3Y D．X2＋3Y2?2XY3
14．N2O5是硝酸的酸酐，某温度下可发生如下反应：2N2O5?4NO2＋O2。开始进行时，c(N2O5)＝0.040 8 mol·L－1。经1分钟后，c(N2O5)＝0.030 mol·L－1。则该反应的速率为( )
A．v(N2O5)＝1.8×10－4 mol·L－1·s－1
B．v(N2O5)＝1.08×10－2 mol·L－1·s－1
C．v(NO2)＝1.8×10－4 mol·L－1·s－1
D．v(O2)＝1.8×10－4 mol·L－1·s－1
15．已知某反应的各物质浓度数据如下(浓度的单位为mol·L－1)：
a A(g)＋ b B(g) ?2C(g)
起始浓度： 3.0 1.0 0
2 s末浓度： 1.8 0.6 0.8
据此可推算出上述方程式中各物质的化学计量数之比是( )
A．9∶3∶4 B．3∶1∶2
C．2∶1∶3 D．3∶2∶1
16．反应C(s)＋H2O(g) ?CO(g)＋H2(g)在可变容积的密闭容器中进行，下列的改变，对化学反应速率的影响如何？(填“加快”“减小”或“不变”)
(1)增加碳的量：__________。
(2)容器的体积缩小一半：__________。
(3)保持体积不变，充入N2，使体系的压强增大一倍：__________。
(4)保持压强不变充入N2：__________。
17．在下列事实中，什么因素影响了化学反应速率？从温度、浓度、光照、固体颗粒大小、溶剂、催化剂、反应物的性质中选择填空。
(1)集气瓶中有H2和Cl2的混合气体，在瓶外点燃镁条时发生爆炸______________。
(2)质量相同的块状石灰石和粉末状石灰石分别与足量0.1 mol·L－1的盐酸反应，反应速率后者比前者快________________。
(3)KI晶体和HgCl2晶体混合无明显现象，若一起投入水中，很快生成红色HgI2__________。
(4)熔化的KClO3放出气泡很慢，撒入少量MnO2很快产生气体____________。
(5)同浓度、同体积的盐酸中放入同样大小的锌粒和镁块，产生气体有快有慢__________。
(6)同样大小的石灰石分别在0.1 mol·L－1的盐酸和1 mol·L－1的盐酸中反应速率不同__________。
(7)夏天的食品易霉变，而在冬天则不易发生该现象____________。
18．将4 mol X气体和2 mol Y气体在2 L的容器中混合，并在一定条件下发生如下反应：2X(g)＋Y(g) ?2Z(g)，若经2 s后测得Z的浓度为0.6 mol/L，回答以下问题：
(1)求0～2 s用X物质表示的平均反应速率为__________。
(2)求物质Y在2 s时的转化率__________。
(3)若上述反应是在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行反应，经同一段时间后，测得三个容器中的反应速率分别为21cnjy.com
甲：v(X)＝0.2 mol·L－1·s－1；
乙：v(Y)＝0.12 mol·L－1·s－1；
丙：v(Z)＝9.6 mol·L－1·min－1；
则用上述速率表示该反应由快到慢的顺序为__________。
2课时 化学平衡与化学反应速率的图像
1．如图2－3－1所示是相同条件下做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，其中正确的是( )
图2－3－1
2．(双选)反应L(s)＋a G(g) ?b R(g)达到平衡时，
图2－3－2
温度和压强对该反应的影响如图2－3－2所示。图中：压强p1>p2，x轴表示温度，y轴表示平衡混合气中G的体积分数。据此，可判断( )
A．上述反应是放热反应
B．上述反应是吸热反应
C．a>b
D．a
3．图2－3－3表示外界条件
图2－3－3
(温度、压强)的变化对下列反应的影响：L(s)＋G(g) ?2R(g) ΔH＞0，在图中y轴指的是( )
A．平衡混合物中R的质量分数
B．平衡混合物中G的质量分数
C．G的转化率
D．L的转化率
4．已知某可逆反应：mA(g)＋nB(g) ?xC(g)在密闭容器中进行。下图表示此反应在不同时间t，温度T和压强p与反应物B在混合气体中的百分含量(B%)的关系曲线。由曲线分析下列判断正确的是( )
图2－3－4
A．T1＞T2，p1＞p2，m＋n＞x，正反应吸热
B．T1＜T2，p1＜p2，m＋n＜x，正反应吸热
C．T1＞T2，p1＞p2，m＋n＜x，正反应放热
D．T1＜T2，p1＜p2，m＋n＞x，正反应放热
5．向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，一定条件下使反应 SO2(g)＋NO2(g) ?SO3(g)＋NO(g)达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如图2－3－5所示。由图可得出的正确结论是( )
图2－3－5
A．反应在c点达到平衡状态
B．反应物浓度：a点小于b点
C．反应物的总能量低于生成物的总能量
D. Δt1＝Δt2时，SO2的转化率：“a～b”段小于“b～c”段
6．已知某可逆反应
图2－3－6
aA(g)＋bB(g) ?cC(g)＋dD(g)。反应过程中，当其他条件不变时，C的体积分数与温度(T)和压强(p)的关系如图2－3－6。下列叙述正确的是( )
A．正反应为吸热反应
B．降低温度，正反应速率增大
C．a＋b ＜ c＋d
D．增大压强，B转化率增大
7．可逆反应aX(g)＋bY(g)??cZ(g)
图2－3－7
在一定温度下的一密闭容器内达到平衡后，t0时改变某一外界条件，化学反应速率(v)一时间(t)图象如图2－3－7。则下列说法中正确的是( )
A．若a＋b＝c，则t0时只能是增大了容器的压强
B．若a＋b＝c，则t0时只能是加入了催化剂
C．若a＋b≠c，则t0时只能是增大了容器的压强
D．若a＋b≠c，则t0时只能是加入了催化剂
8．(双选)某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对化学平衡的影响，得到如图2－3－8所示的变化规律(图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量)：
反应Ⅰ：2A(g)＋B(g) ?2C(g) 反应Ⅱ：2A(g) ?C(g)
反应Ⅲ：A(g)＋ 反应Ⅳ：A(g)＋
B(g) ?2C(g) B(g) ?2C(g)
图2－3－8
根据以上规律判断，下列结论正确的是( )
A．反应Ⅰ：ΔH＞0，p2＞p1
B．反应Ⅱ：ΔH＜0，T1＞T2
C．反应Ⅲ：ΔH＞0，T2＞T1或ΔH＜0，T2＜T1
D．反应Ⅳ：ΔH＜0，T2＞T1
9．(双选)I2在KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)＋I－(aq) ?I(aq)，某I－、KI混合溶液中，I的物质的量浓度c(I)与温度T的关系如图2－3－9所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。下列说法正确的是( )
图2－3－9
A．反应I2(aq)＋I－(aq) ?I(aq)的ΔH>0
B．若温度为T1、T2，反应的平衡常数分别为K1、K2，则K1>K2
C．若反应进行到状态D时，一定有v正>v逆
D．状态A与状态B相比，状态A的c(I2)大
10．如图2－3－10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在反应混合物中的百分含量(C%)和反应时间(t)的关系。
图2－3－10
(1)若甲图中两条曲线分别表示有催化剂和无催化剂的情况，则__________曲线表示无催化剂时的情况，原因是____________。
(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氦气后的情况，则__________曲线表示恒温恒容的情况，原因是_________________。
(3)根据丙图可以判断该可逆反应的正反应是________热反应，系数x值。
(4)丁图表示在某固定容积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，丁图的纵坐标可以是__________，原因为____________________________。
11．某同学设计如下实验方案探究影响化学反应速率因素：
实验
草酸溶液
(0.5 mol
/L)
高锰酸钾
(0.5 mol
/L)
稀硫酸
(0.5 mol
/L)
硫酸锰
(0.1 mol
/L)
温度
蒸馏水
①
10.0 mL
2.0 mL
3.0 mL
0
25 ℃
0
②
10.0 mL
2.0 mL
3.0 mL
1.0 mL
25 ℃
0
③
8.0 mL
2.0 mL
3.0 mL
0
25 ℃
Vx
④
8.0 mL
2.0 mL
3.0 mL
1.0 mL
35 ℃
1.0 mL
回答下列问题：
(1)本实验原理：5H2C2O4＋2KMnO4＋3H2SO4＝K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O21*cnjy*com
上述反应现象是______，待测数据是_______________。
(2)Vx＝____________，理由是______________。
(3)实验①和②的目的是________________，实验③和④测得的反应速率分别为v3、v4，则v3_________v4(填：“>”、“<”和“＝”)。
(4)实验①和③的结论是____________________。
(5)实验①中，c(Mn2＋)与t关系如图2－3－11所示。
图2－3－11
AB段斜率明显大于OA段斜率，除反应可能放热外，还可能是______________________。
第4节 化学反应条件的优化——工业合成氨
1．反应N2＋3H2?2NH3 ΔH＝－92 kJ/mol，决定该反应速率大小的最主要因素是( )
A．温度 B．N2、H2的性质
C．压强 D．催化剂
2．在合成氨工业中，为增加NH3的日产量，实施下列目的的变化过程中与平衡移动无关的是( )
A．不断将氨分离出来
B．使用催化剂
C．采用500 ℃左右的高温而不是700 ℃的高温
D．采用2×107～5×107Pa的压强
3．下列有关合成氨工业的叙述，可用勒·夏特列原理来解释的是( )
A．使用铁做催化剂，可提高合成氨反应的速率
B．高压比常压条件更有利于合成氨的反应
C．500 ℃左右比室温更有利于合成氨的反应
D．合成氨时采用循环操作，可提高原料的利用率
4．(双选)对于密闭容器中发生的可逆反应N2(g)＋3H2(g) ?2NH3(g)，下列说法表示反应已达平衡的是( )
A．单位时间内断裂1 mol N≡N键，同时断裂6 mol N—H键
B．每生成1 mol N2，同时生成 mol H2
C．v(H2)正＝3v(N2)逆
D．v(H2) ＝v(NH3)
5．保持温度、压强不变，合成氨反应达到平衡状态时，进行如下操作，平衡不发生移动的是( )
A．恒温恒压时，充入NH3
B．恒温恒容时，充入N2
C．恒温恒压时，充入He
D．恒温恒容时，充入He
6．反应N2(g)＋3H2(g) ?2NH3(g) ΔH<0，在某一时间段中反应速率与反应过程的曲线关系如图2－4－1，则氨的百分含量最高的一段时间是( )2·1·c·n·j·y
图2－4－1
A．t0～t1 B．t2～t3 C．t3～t4 D．t5～t6
7．在某合成氨厂合成氨的反应中，测得合成塔入口处气体N2、H2、NH3的体积比为6∶18∶1，出口处气体N2、H2、NH3的体积比为9∶27∶8，则氮气的转化率为( )
A．5% B．50%
C．25% D．20%
8．在一定条件下，2NH3?3H2＋N2达到平衡时，NH3的转化率为50%，此时平衡混合气的密度与NH3未分解时的密度之比为( )
A．1∶1 B．2∶3 C．3∶2 D．2∶1
9．某温度下，对于反应N2(g)＋3H2(g) ?2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ/mol。N2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图2－4－2所示。
下列说法正确的是( )
图2－4－2
A．将1 mol氮气、3 mol氢气，置于1 L密闭容器中发生反应，放出的热量为92.4 kJ
B．平衡状态由A变到B时，平衡常数K(A)C．上述反应在达到平衡后，增大压强，H2的转化率增大
D．升高温度，平衡常数K增大
10．将8 mol H2和2 mol N2充入2 L密闭容器中，在一定条件下进行合成氨反应，4 min后反应达到平衡，测得容器中还有5.6 mol H2。下列计算结果错误的是( )
A．v(H2)＝0.3 mol·L－1·min－1
B．H2的转化率为25%
C．NH3的物质的量浓度为0.8 mol·L－1
D．NH3的体积分数为19.05%
11．已知反应N2(g)＋3H2(g) ?2NH3(g) ΔH＜0，向某体积恒定的密闭容器中按体积比1∶3充入N2和H2，在一定条件下发生反应。图2－4－3是某物理量(y)随时间t变化的示意图，y可以是( )
图2－4－3
A．N2的转化率
B．混合气体的密度
C．密闭容器的压强
D．H2的体积分数
12．(双选)在一定条件下，可逆反应N2＋3H2??2NH3
ΔH＜0达到平衡，当单独改变下列条件后，有关叙述错误的是( )
A．加入催化剂，v正、v逆都发生变化，且变化的倍数相等
B．加压，v正、v逆都增大，且v正增大的倍数大于v逆增大的倍数
C．降温，v正、v逆都减小，且v正减少的倍数大于v逆减少的倍数
D．加入氩气，v正、v逆都增大，且v正增大的倍数大于v逆增大的倍数
13．温度、催化剂不变，向某一固定体积的密闭容器内按下列各组物质的量加入H2、N2、NH3，反应达平衡时，氨气浓度最大的一组是( )
A(mol)
B(mol)
C(mol)
D(mol)
H2
6
1
3.5
5
N2
2
0
1
1.5
NH3
0
4
2
1
14.(双选)合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应N2(g)＋3H2(g) ?2NH3(g)，在673 K、30 MPa下，n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如图2－4－4所示。据图推测下列叙述正确的是( )
图2－4－4
A．点a的正反应速率比点b的大
B．点c处反应达到平衡
C．点d(t1时刻) 和点e (t2时刻) 处n(N2)不一样
D．其他条件不变时，773 K下反应至t1时刻，n(H2)比上图中d点的值大
15．在 2 L密闭容器中， 充入 1 mol N2 和 3 mol H2, 在一定的条件下反应， 2 分钟后达到平衡状态。 相同温度下， 测得平衡时混合气体的压强比反应前混合气体的压强减小了， 请据此填写下列空白：
(1) 平衡时混合气体中三种气体的物质的量比为__________；
(2) N2 的转化率为__________；
(3)2分钟内， NH3 的平均反应速率为__________。
16．在一定温度下，向容积不变的容器中加入2 mol N2、8 mol H2及固体催化剂，使之反应。
已知：N2(g)＋3H2(g) ?2NH3(g)；ΔH＝－92.2 kJ·mol－1。平衡时，容器内气体压强为起始时的80%。
(1)反应达到平衡时，放出的热量( )
A．小于92.2 kJ
B．等于92.2 kJ
C．大于92.2 kJ
(2)保持同一温度，在相同的容器中，若起始时加入2 mol NH3、1 mol H2及固体催化剂，反应达到平衡时NH3的体积分数( )
A．等于0.25 B．大于0.25 C．小于0.25
(3)保持同一温度，在相同的容器中，起始通入一定物质的量N2、H2、NH3，欲使平衡时NH3的体积分数一定等于0.25。且起始时向正反应方向进行，则充入N2的物质的量a mol的取值范围是__________。
17．恒温下，将a mol N2与b mol H2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器内，发生如下反应N2(g)＋3H2(g) ?2NH3(g)。
(1)若反应到某时刻t时，n(N2)＝13 mol 、n(NH3)＝6 mol，求a的值；
(2)反应到达平衡时，混合气体体积为716.8 L(标况)，其中NH3的含量(体积分数)为25%，计算平衡时NH3的物质的量；
(3)混合气体中a∶b＝__________；
(4)平衡混合气体中n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)＝______________。
参考答案
第2章 化学反应的方向、限度与速率
第1节 化学反应的方向
1．C [解析] 按H2O(g)→H2O(l)→H2O(s)，水分子的排列越来越有序，水分子的运动范围越来越小，故混乱度越来越小，其熵越来越小。
2．B
3．C [解析] 自发过程是在一定条件下不需要外力就能进行的过程。铁生锈和氢燃烧均为混乱度减小、有序性增加、稳定性增强、放出热量的自发反应，A项正确；冰融化即有序性减小，混乱度增加，即熵值增加，B项正确；物质由有序转化为无序时，不一定发生热效应，如分子的扩散现象，C项错误；同一物质在固态时有序性最高，混乱度最小，熵值最小，D项正确。www.21-cn-jy.com
4．A
5．B [解析] NaCl(s)溶解于水中是自发进行的过程，故ΔH－TΔS＜0；NaCl(s)===NaCl(aq)，体系的混乱度增大，ΔS＞0。
6．C [解析] 本反应的ΔH＞0，ΔS＞0，故在一定温度下有的吸热反应可自发进行。
7．C [解析] 熵指的是体系的混乱度，体系的有序性越高，熵值就越低，A项正确；熵增的反应有利于自发反应的进行，B项正确；有的吸热反应也可以自发进行，C项错误；同一物质：S(g)>S(l)>S(s)，D项正确。
8．C 9.C 10.D
11．D [解析] 两种互不作用的理想气体等压混合，是一个不伴随能量变化的过程，但是一个熵增加的过程，即ΔH＝0，ΔS＞0，故ΔH－TΔS＜0，所以在任何温度下都是自发的过程。
12．A [解析] 当此反应在某温度下自发向右进行时，ΔH－TΔS<0，即ΔH－TΔS <－17 kJ·mol–1，因此排除B、C，由于正反应方向是熵增加的反应，即ΔS > 0，故只有ΔH > 0时，才可能满足条件。
13．B [解析] ΔH＜0、ΔS＞0，则ΔG＜0，任何温度下反应都能自发进行，A项错误，B项正确；用焓变和熵变判断反应的自发性都有例外，故都不能单独作为反应自发性的判据，而应使用复合判据，C项错误；使用催化剂只能降低反应的活化能，不能改变反应的方向，D项错误。
14．D
15．A [解析] 要防止反应发生，需满足ΔH－TΔS＞0的条件，解不等式得T＞409 K。
16．C B 77 A －161.6 D
17．T<1 240 K [解析] 要使反应能够自发进行，则ΔH－TΔS<0，即－94.0 kJ/mol－T×[－75.8×10－3 kJ/(mol·K)]<0，T<＝1 240 K，即只有在温度低于1 240 K时反应才能自发进行。
18．(1)高温 (2)不能自发进行 (3)927.8～1 790.4 K (4)C
第2节 化学反应的限度
第1课时 化学平衡常数
1．C
2．B [解析] 增大CO的浓度，平衡向正反应方向进行，但CO的转化率降低，A项错误；平衡常数只与温度有关系，B项正确，C项错误；CO的转化率降低，但甲醇的物质的量不一定是减少的，D项错误。
3．B
4．A [解析] A(g)?2B(g)＋ C(g)
初始浓度/mol·L－1 2 0 0
转化浓度/mol·L－1 1 2 1
平衡浓度/mol·L－1 1 2 1
K＝ ＝＝4 mol2·L－2。
5．C
6．C [解析] K1＝，K2＝，故K1 ＝。
7．C [解析] 由于CO(g) ＋ H2O(g)??CO2(g)＋H2(g) 反应前与反应后气态物质的化学计量数之和相等，故可使用各物质的物质的量代替物质的量浓度进行计算。由于Q＝K，说明一开始就建立了平衡。
8．B [解析] 此二者的平衡常数互为倒数，则B项正确。
9．C [解析] NH4HS(s)?NH3(g)＋H2S(g)
开始时 0 0
平衡时 p p
则该反应的平衡常数Kp＝p(H2S)·p(NH3)＝p·p＝p2。
10．C [解析] 对于可逆反应，在一定温度下达到化学平衡，对应一个化学平衡常数，温度发生变化时，化学平衡被破坏，达到新的平衡时，平衡常数也会随之发生变化。平衡常数不受压强和浓度影响，只随温度的变化而变化，而且平衡常数越大，反应越彻底。比较题中所给的三个温度的平衡常数可知，350 ℃时的平衡常数最大，故350 ℃时，HI的转化率最高。
11．C [解析] 由于该反应是一个放热反应，升高温度平衡常数减小，A项正确。850 ℃，x＝5.0时，Q＝＞K＝1, 反应向逆反应方向进行。达到平衡时，通入CO，反应物浓度增大，化学平衡正向移动。850 ℃时，若要使上述反应开始时向正反应方向进行，由K＝1，可求得应满足x＜3。
12．D [解析] 随着温度的升高，平衡常数逐渐减小，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，因此正反应是放热反应，A项正确。逆反应的平衡常数是正反应的倒数，B正确。选项C中，根据80 ℃时平衡常数的表达式可知，Ni(CO)4的平衡浓度为2mol/L，C正确。如果80℃时，测得某时刻，Ni(CO)4、CO浓度均为0.5 mol/L，则此时＝8＞2，反应向逆反应方向进行，则此时v正＜v逆，D项错误。
13．C [解析] 根据平衡常数表达式知CO、H2O(g)为反应物，CO2和H2为生成物，且各物质的化学计量数均为1，A项正确；由表中数据知升高温度K值减小，故正反应为放热反应，B项正确；C项中5 min时CO2、H2、CO、H2O(g)的物质的量分别为0.4 mol、0.4 mol、0.6 mol、0.6 mol，Qc＝＝14．(1)c (2)64 b
[解析] (1)H2SO4沸点较高，在常温下不发生分解；反应Ⅰ中SO2的还原性比HI强；循环过程中H2O分解生成了H2与O2，需补充；循环过程中产生1 mol O2同时产生2 mol H2，c正确。
(2) 2HI(g)??? H2(g) ＋ I2(g)
初始： 1 mol·L－1 0 0
平衡： 0.8 mol·L－1 0.1 mol·L－1 0.1 mol·L－1
该反应的平衡常数K1＝＝
＝，
相同温度下，H2(g)＋I2(g)??2HI(g)的平衡常数K＝＝64。
该温度下，开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍，平衡常数不变，HI、H2、I2平衡浓度均为原来的2倍，初始浓度变大，反应速率加快，HI、H2、I2的体积分数均不变，故选b。
15．(Ⅰ) 7 (Ⅱ)(1)
(2)吸热 (3)830 (4)逆向
16．(1)可逆反应进行的程度越大 可能增大也可能减小
(2)①800 mol/L ②等于
[解析] (1)根据平衡常数的定义：在一定温度下，可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，可知K值越大表示该反应向正反应方向进行的程度越大；由于正反应方向的热效应不确定，若正反应为吸热反应，温度升高，平衡正向移动，生成物浓度增大，反应物浓度减小，K值增大，若正反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，生成物浓度减小，反应物浓度增大，K值减小。
(2)①由图示可知：当p＝0.10 MPa时，α＝0.80。
2SO2(g) ＋ O2(g) 2SO3(g)
起始浓度/mol·L－1 : 0.2 0.1 0
转化浓度/mol·L－1 : 0.16 0.08 0.16
平衡浓度/mol·L－1 : 0.04 0.02 0.16
K＝＝＝800 mol/L。
②平衡状态由A变到B时，温度不变，K(A)＝K(B)。
第2课时 化学平衡状态与平衡转化率
1．B [解析] 若SO2、O2完全反应，c(SO3)最高可达0.4 mol·L－1；SO3完全分解，c(SO2)、c(O2)最高可达0.4 mol·L－1、0.2 mol·L－1。但反应为可逆反应，不可能进行到底。所以0.4 mol·L－1＞c(SO2)＞0，0.2 mol·L－1＞c(O2)＞0，0.4 mol·L－1＞c(SO3)＞0。D项表示平衡时反应物SO2和生成物SO3均减少，这是不可能的，违反了质量守恒定律。
2．C [解析] 单位时间生成NA个 A2同时生成2NA个AB，才能达到平衡，A项错误；该反应是一个气体不变的反应，容器内的总压保持不变，B项错误；单位时间生成2NA个AB同时生成NA个B2，反应达到平衡，C项正确；任意时刻生成NA个A2就会生成NA个B2，D项错误。
3．C [解析] 该反应是一个气体体积不变的反应，压强不随反应的进行而改变，A项错误；可逆反应中反应物与产物是共存的，但是不能说明反应达到平衡了，B项错误；P与S的系数比值为1︰1，且P为反应物，S为产物，P和S的生成速率相等，可以说明反应达到平衡状态，C项正确；P与S的系数比值为1∶1，且P与Q同为反应物， P和Q的生成速率不论是否达到平衡都是相等的，不能说明反应达到平衡状态，D项错误。
4．B [解析] A项从物质的生成和消耗的角度分析，应该是单位时间内生成x mol SO3的同时，生成x mol SO2，则反应达到平衡状态；B项从速率的角度分析，用不同物质表示化学反应速率，则：2v正(O2)＝v逆(SO3)，说明v逆(SO3)＝v正(SO3)，所以达到平衡；C项说法不一定正确；D项增大容器体积，即容器内压强减小，无论正、逆反应速率都减小，只是减小的倍数不一样。
5．B [解析] 平衡状态是反应混合物的浓度保持不变，不是各物质的浓度相等，A项错误；该反应中只有I2有颜色，若颜色不再改变，则I2的浓度保持不变，反应达到平衡，B项正确；可逆反应中反应物与产物是共存的，但是不能说明反应达到平衡了，C项错误；化学平衡状态是动态平衡，速率不等于0，D项错误。
6．C [解析] 根据放出314.624 kJ的热量可知参加反应的SO2的物质的量为：×2＝3.2 mol，故SO2的转化率为：×100%＝80%。
7．A [解析] 判断可逆反应是否达到平衡的标志是：(1)反应混合物中各组分的浓度随时间的改变而不发生改变；(2)v正＝v逆，A正确，C项错误。对于B，因为在任何时刻，有n mol A产生时必有3n mol B产生，二者表示的都是逆反应速率，因此无法判断是否达到平衡状态。而D只是反应的一种特定情况，不一定是平衡状态。
8．A [解析] 可设A、B起始的物质的量各1 mol，A的转化率为x，由题意知：
A(g) ＋ 2B(g)===2C(g)
初始/mol: 1 1 0
转化/mol: x 2x 2x
平衡/mol: 1－x 1－2x 2x
因为平衡时，n(A)＋n(B)＝n(C)
(1－x)＋(1－2x)＝2x
解之，得：x＝＝40%。
9．D [解析] 由于c＝，当V变成原来的一半时，如果平衡不发生移动，则n不变，c为原来的2倍，现在B和C的浓度均为原来的1.8倍，则证明n(B)、n(C)均减小了，则平衡左向移动，A项错误； C的质量分数减小，物质A的量增加，所以A的转化率减小，B、C项错误；增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，所以m<2n，D项正确。
10．B [解析]
X(g)＋3Y(g)???2Z(g)＋aQ(g)
始态/mol·L－1 1 1 0 0
反应的量/mol·L－1 0.2 0.6 0.4 0.4
终态/mol·L－1 0.8 0.4 0.4 0.4
根据反应的物质的量之比与化学计量数之比相等，知a＝2，A项正确；平衡时X的浓度为0.8 mol·L－1，B项错误；Y的转化率为60%，C项正确；反应速率v(Y)＝0.3 mol·(L·min)－1，D项正确。
11．C [解析] 由题意可知正反应为气体分子数减小的放热反应。在原平衡的状态下再充入等量的反应物，相当于在原平衡的基础上压缩体积为原来的一半，原平衡向正反应方向移动，物质的量减少，故平均相对分子质量增大，A的转化率提高，A的质量分数减小，反应放出的热量比原来的2倍还大。
12．C [解析] 题中有一明显的错误，就是C选项中平衡常数增大，增大压强不可能使平衡常数增大。其他选项均为平衡中的基础计算和基础知识，关键是根据表中数据(0.1－0.05)︰(0.2－0.05)︰?(0.1－0)＝1︰3︰2可推导出：X(g)＋3Y(g)?2Z(g)。21·cn·jy·com
13．D [解析] 对于反应物只有一种的反应来说，保持温度和体积一定的条件下，增大反应物的量相当于增大压强，故平衡向气体体积缩小的方向移动，即①向左移动，③向右移动，而②气体体积不变，平衡不移动。
14．C [解析] 设甲容器中氢气和二氧化碳的转化率为x，则有＝，解得x＝60%。乙容器在甲容器的基础上c(H2)增大了一倍，故乙中CO2的转化率大于60%，A项正确；丙容器中H2和CO2的浓度是甲容器中H2和CO2的浓度的2倍，但所给反应是反应前后气体分子数不变的反应，因此甲和丙属于等效平衡，故平衡时，甲中和丙中H2的转化率均是60%，B项正确；平衡时，甲中c(CO2)是 0.040 mol/L，丙中c(CO2)是甲中的2倍，是0.080 mol/L, C项错误；在其他条件相同的情况下，浓度越大，反应速率越大，所以反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢，D项正确。
15．－246.4 kJ· mol－1 c、e
[解析] 观察目标方程式，应是①×2＋②＋③，故ΔH＝2ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝－246.4 kJ· mol －1。正反应是放热反应，升高温度平衡左移，CO转化率减小；加入催化剂，平衡不移动，转化率不变；减少CO2的浓度、分离出二甲醚，平衡右移，CO转化率增大；增大CO浓度，平衡右移，但CO转化率降低；故选c、e。
16．(1) 0.015 mol/(L·min)
(2)①CO(或CO2)的生成速率与消耗速率相等
②CO(或CO2)的质量不再改变
[解析] (1)中①书写表达式时固体不需写入。
②n(Fe)为0.2 mol，n(CO)为0.3 mol，v(CO)＝＝0.015 mol/(L·min)。
(2)这是一个等体积反应，不能从压强考虑，Fe、Fe2O3为固体，也不影响平衡，所以应 从CO、CO2浓度、反应速率去考虑。
17．(1)反应未达到平衡状态，因Q＜K，反应向正反应方向进行。 (2)80%
[解析] (1) 2SO2(g)＋O2(g)===2SO3(g)
起始浓度/mol·L－1 : 0.4 1 0
转化浓度/mol·L－1 : 0.2 0.1 0.2
剩余浓度/mol·L－1 : 0.2 0.9 0.2
此时：Q＝＝＝1.11＜19。可知当SO2转化率为50%时，反应未达到平衡状态，反应向正反应方向进行。
(2)设达到平衡时，SO2转化的物质的量浓度为x mol·L－1，则O2转化的物质的量浓度为 mol·L－1，生成SO3的物质的量浓度为x mol·L－1。所以K＝＝19，解得x＝0.32，故SO2的转化率为×100%＝80%。
第3课时 外界因素对化学平衡的影响
1．C [解析] 反应前后气体分子数相等的反应，如I2(g)＋H2(g)? 2HI(g)，当改变体积时，各组分的浓度、同时正、逆反应速率也将同倍数的改变，但平衡不移动，A、B项错误；该反应是气体体积不变的反应，改变压强，平衡不移动，D项错误。
2．A [解析] 该反应的正反应是气体体积增大的吸热反应，故升高温度和减小压强都有利于反应方向进行。
3．D [解析] 降温使正、逆反应速率都降低，升温使正、逆反应速率都增大，A项错误；催化剂只改变反应速率，而平衡不移动，B项错误；ΔH>0，表示正反应为吸热反应，升温使平衡向正反应方向移动，c(A)减小，C项错误；加压能使反应速率加快，该反应为气体体积变大的反应，所以压强变大，平衡逆向移动，c(A)增大，D项正确。
4．C [解析] 由图象可以看出改变条件后同等程度地增大了正逆反应的速率，平衡没发生移动。加入催化剂或当a＋b＝c时，缩小反应容器的体积，都可达到这种效果；任何化学反应都伴随着能量的变化，故升高温度必定引起化学平衡的移动，因此升高温度时正逆反应速率不会相等。
5．D [解析] 新平衡时C的浓度大于原来的0.5倍，说明平衡向正反应方向移动，所以x＋y6．A [解析] 任何一个化学反应都有能量的变化，所以加热，平衡一定会移动，A项正确；该反应是一个反应前后气体体积不变的反应，增大压强，平衡不移动，B项错误；催化剂不能改变化学平衡状态，C项错误；该反应中A为固体，改变A的物质的量，平衡不移动，D项错误。
7．B [解析] 保存硫酸亚铁溶液时，加入铁粉的目的是防止二价铁被空气中的氧气氧化成三价铁，与化学平衡没有关系。
8．C [解析] 恒容、恒温条件下通入氩气，反应混合物中各个成分浓度不发生变化，平衡不移动；恒温、恒压条件下通入氩气时，氩气占一定的分压，对原来的反应体系相当于降压，所以只有反应前后气体分子数不变的反应，通入氩气时，化学平衡才一定不移动。
9．B [解析] 充入SO3(g)后，发生反应为2SO3(g)?2SO2(g)＋O2(g)，a容器相当于在b容器的基础上增大压强，平衡逆向移动，SO3的转化率降低。
10．A [解析] 假设把容器扩大到原来的2倍时，平衡不移动(虚拟)，则这时A的浓度由0.50 mol·L－1变为0.25 mol·L－1，而事实上A的浓度为0.30 mol·L－1，然后再由虚拟状态回到事实。A的浓度由0.25 mol·L－1变为0.30 mol·L－1，平衡向生成A的方向移动即本反应向逆反应方向移动。与备选选项对照，只有A项不正确。
11．AB [解析] 催化剂的效率越高，化学反应速率越快，达到平衡所需的时间越短，但催化剂不能使化学平衡发生移动，A项错误，D项正确；温度越高，压强越大，化学反应速率越快，达到平衡所需的时间越短，由于所给反应为气态物质系数减小的反应，压强增大，平衡右移，使α甲>α乙，又知反应为放热反应，温度升高时平衡向左移动，α甲<α乙，C项正确，B项错误。
12．A [解析] 分析图象可知，t2→t3是原平衡逆向移动后建立的平衡，SO3的百分含量降低，t3→t4和t2→t3两个时间段内，SO3的百分含量相同，t5→t6是平衡再次逆向移动后建立的平衡，SO3的百分含量再次降低，故正确答案为A。
13．B [解析] 在同一容器中投入2 mol PCl5可相当于容器的体积减小一半，相当于对第一个平衡体系增大压强，使平衡向左移动，PCl5的量增大，B正确
14．C [解析] 升温，c(Y)增大，平衡右移，所以Q＞0，B、D错误；气体体积增大1倍，若平衡不移动，c(Y)应减小为一半，现c(Y)比一半大，即减压平衡向右移动，m＜n，A错，C对。
15．(1)向右移动 先深后浅 向左移动 变深
(2)不移动 变深 向右移动 变深 向左移动 变浅
16. (1)0.8 mol/L (2)60%
(3)0.2 mol/(L·min)
(4)增大 不变
[解析] 根据题意可得：
3A(g)＋B(g)?2C(g)＋2D(g)
起始的物质的量/mol 2 2 0 0
转化的物质的量/mol 3x x 2x 2x
平衡的物质的量/mol 2－3x 2－x 2x 0.8
所以2x＝0.8 mol，即x＝0.4 mol，所以达到平衡时B的物质的量浓度为＝0.8 mol/L；A的转化率为×100%＝60%；v(D)＝＝0.2 mol/(L·min)；由于缩小容积时平衡状态不变，所以混合气体的平均相对分子质量不变，混合气体的密度增大。
17．(1)K＝ (2)减小 不变 不变
(3)①ab ② (4)BC
[解析] (2)根据数据，升高温度，K增大，正反应是吸热反应，则升高温度，平衡右移，CO2的平衡浓度减小；再通入CO2，相当于加压，平衡不移动，转化率不变；增大容器的体积，平衡不移动，混合气体的平均相对分子质量不变。21·世纪*教育网
第3节 化学反应的速率
第1课时 化学反应速率
1．D [解析] 同时改变两个变量来研究反应速率的变化，不容易判断影响反应速率的主导因素，因此更难得出有关结论，即A项错；催化剂能改变反应速率，不一定加快反应速率，同时它不能改变转化率，即B项错；反应速率与反应是放热反应还是吸热反应没有必然联系，即C项错；常温下，铁在浓硫酸中发生钝化，反应几乎停止，反应速率大大降低，即D项正确。
2．C [解析] 增加固体的量不能改变化学反应速率，盐酸用量的多少与反应速率无关，盐酸浓度加倍能加快反应速率。
3.B [解析] 化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的物质的量浓度变化来表示，A项错误；用不同物质的浓度变化表示同一时间内同一反应的速率时，其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比，B项正确；化学反应速率的单位由时间单位和物质的量浓度单位决定，C项错误；化学反应速率均为正值，D项错误。
4．B [解析] 增大反应物的浓度，反应速率增大，A项、C项正确，B项错误；温度不变，化学平衡常数不变，D项正确。
5．D [解析] 由化学反应速率的表达式： v(A)＝＝，由于甲、乙两容器的体积大小未知，仅知道A的物质的量的变化值，故不能比较两容器内反应速率的大小。
6．C [解析] 将选项中的速率都换成N2的速率，进行比较。A项中v(N2)＝＝0.375 mol·L－1·min－1，B项中的v(N2)＝0.35 mol·L－1·min－1，D项中的v(N2)＝＝0.275 mol·L－1·min－1，C项中的N2的速率最大。
7．A [解析] 缩小体积，压强增大，正、逆反应速率均增大，A项正确；B项压强不变，体积增大导致反应体系中物质的浓度减小，正、逆反应速率减小；C项对反应体系中物质的浓度无影响，反应速率不变；D项使c(NO)减小，逆反应速率减小。
8．A [解析] 5 min末时生成Z为：0.01 mol/(L·min)×5 min×2 L＝0.1 mol，则n∶2＝0.1∶0.2，故n＝1。
9．B [解析] 将所有选项中的速率换成B物质的速率，A项中的v(B)＝0.25 mol·L－1·s－1 ，C项中v(B) ＝ mol·L－1·s－1 ，D项中v(B) ＝0.25 mol·L－1·s－1 ，所以B项的速率最大。
10．A [解析] 稀释后溶液中X的浓度(盐酸浓度相等)分别为：1.2 mol·L－1，0.8 mol·L－1，0.8 mol·L－1，0.4 mol·L－1，反应物浓度越大，反应速率越快。
11．D
12．D [解析] 由v(A)＝v(C)，得m＝2×＝2×＝1，同理可求得n＝3。
13．C [解析] Δc (X2)︰Δc(Y2)︰Δc(Z)＝(1 mol·L－1－0.4 mol·L－1)︰(1 mol·L－1－0.8 mol·L－1)∶0.4 mol·L－1＝3∶1∶2，化学方程式中各物质的化学计量数之比等于各物质的反应速率之比并等于各物质浓度的变化量之比。
14．A [解析] 本题的关键点就是单位的转化以及抓住各物质的反应速率之比等于它们的化学计量数比，首先v(N2O5)＝(0.0408 mol·L－1－0.030 mol·L－1)÷60 s＝1.8×10－4 mol·L－1·s－1，故A正确；如果用NO2和O2来表示，应该为v(NO2)＝2v(N2O5)，v(O2)＝v(N2O5)。
15．B [解析] 同一化学反应中，各物质的化学计量数之比等于各物质的化学反应速率之比，等于各物质在同一时间内的浓度变化之比。2 s内A、B、C的浓度变化分别为：1.2 mol·L－1、0.4 mol·L－1、0.8 mol·L－1。
16．(1)不变 (2)加快 (3)不变 (4)减小
[解析] 增加碳的量，不影响反应速率，因为固体浓度是一定值。容器体积缩小一半(即增大压强)，气体浓度变大，v加快。当充入N2，由于容器体积不变，尽管压强增大，但气体的浓度并未改变，因此v不变。而充入N2，保持压强不变，容器的体积一定要扩大，此时气体浓度一定减小，v一定要减小
17．(1)光照 (2)固体颗粒大小
(3)溶剂 (4)催化剂 (5)反应物性质 (6)浓度 (7)温度
18．(1)0.3 mol·L－1·s－1
(2)30% (3)乙＞甲＞丙
第2课时 化学平衡与化学反应速率的图像
1．A
2．BD [解析] 由图可知，在压强一定的条件下升高温度，G的体积分数减小，即升高温度平衡右移，因此该反应为吸热反应。在温度不变的条件下增0大压强，由图可知，G的体积分数增加，即增大压强平衡左移，因此a＜b。
3．B [解析] 从图中看出：当其他条件不变时，随温度的升高，y的量减小；当其他条件不变时随压强的增大，y的量增大。再看化学方程式： L(s)＋G(g)===2R(g) ΔH＞0，正反应为吸热反应，逆反应是气体体积缩小的反应，由此可推断，图中y轴是指平衡混合气体中G的质量分数，应选B。
4．B [解析] 根据图像可知，当温度相同时压强为p2的首先达到平衡状态，所以压强p1＜p2，但压强高，B的含量高，这说明增大压强，平衡向逆反应方向移动，所以正方应是体积增大的可逆反应，即m＋n＜x；当压强相同时，温度为T2的首先达到平衡状态，这说明温度是T15．D [解析] 注意本题为“绝热容器”，影响化学反应速率的因素单从浓度角度分析，随着反应的进行，正反应速率应逐渐减小，但是图象前一段时间正反应速率逐渐增大，之后才逐渐减小，故说明该反应为放热反应，c点以前反应放热是影响反应速率的主要因素，c点后浓度变化起主要作用，但是c点并未达到平衡，故A、B、C项均错误；a～b段的平均反应速率小于b～c段的平均反应速率，故相同时间内SO2的转化率a～b段小于b～c段，D项正确。
6．D [解析] 根据图像可知，随着温度的升高，C的体积分数降低。说明升高温度平衡向逆反应方向移动，因此正反应是放热反应，A项错误；降低温度，反应速率一定是减小的，B项错误；当温度相同时，压强越大，C的体积分数越大。说明增大压强，平衡向正反应方向移动，即正反应是体积减小的，C项错误，答案选D。
7．D [解析] 根据图像可知，改变条件后，正逆反应速率增大的程度是相同的，平衡不移动。因此改变的条件可以是压强或催化剂，A、B项错误；若a＋b≠c，则改变压强，平衡一定发生移动，D项正确。
8．BC [解析] 解此题的关键是抓住压强、温度对化学平衡状态的影响及条件改变时平衡移动的规律而快速解题。其中：反应Ⅰ，温度升高，A的转化率降低，说明化学平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，ΔH＜0。在温度一定时，增大压强，化学平衡向正反应方向移动，α(A)应增大，则p2＞p1，A不正确；由题给反应Ⅱ的图示可知T1＞T2，温度升高时n(C)减少，说明平衡向逆反应方向移动，故正反应放热，ΔH＜0，B正确；对于反应Ⅲ，若为放热反应，φ(C)减少时，平衡向逆反应方向移动，则T1＞T2，反之亦然，C正确；同理对于反应Ⅳ，若ΔH＜0，则因α(A)减少，故应在一定压强时升温即T1＞T2，D不正确。
9．BC [解析] 随着温度的不断升高，I的浓度逐渐减小，说明反应向逆方向移动，也就意味着该反应是放热反应，所以ΔH<0，A项错；因为K＝，T2＞T1，所以当温度升高时，反应向逆方向移动，即K1＞K2；C项，从图中可以看出D点并没有达到平衡状态，所以它要向A点移动，这时I的浓度在增加，所以v正＞v逆，C项正确；D项，从状态A到状态B，I的浓度在减小，那么I2的浓度就在增加。
10．(1)b b达到平衡所用时间长，说明b曲线的反应速率小于a曲线的
(2)a a中充入氦气，C%不变，平衡不移动
(3)吸 大于2(＞2或≥3)
(4)C%(或A或B的转化率或压强等) 温度升高，平衡向吸热反应方向即正方向移动
[解析] (1)有催化剂，反应速率加快，达到平衡所用的时间短，但C%不变。
(2)恒温恒容时充入惰性气体，平衡不移动。
(3)压强大，C%反而小，因此x＞2，温度高，C%大，则正反应为吸热反应。
(4)随着温度升高，纵坐标呈增大的趋势，因此可能是C的百分含量、体系压强、A或B的转化率等。
11．(1)紫色褪去 反应开始至溶液褪色所需要时间
(2)2.0 确保溶液总体积都为15.0 mL，便于控制变量探究反应速率的影响因素
(3)探究Mn2＋对该反应的催化作用 <
(4)一般地反应，其他条件不变时，反应物浓度越大，反应越快
(5)产物中Mn2＋对该反应有催化作用(或产物Mn2＋作该反应的催化剂)
第4节 化学反应条件的优化——工业合成氨
1．B [解析] 决定反应速率的最主要的因素是反应物自身的性质，B项正确。
2．B [解析] 使用催化剂不影响化学的平衡，B项正确。
3.B [解析] 催化剂只能改变反应途径，不能影响平衡的移动，A不符合题意；高压有利于合成氨反应的平衡右移，B符合题意；采用高温会使合成氨反应的平衡左移，但此温度下催化剂的活性较高，C不符合题意；循环操作与平衡移动没有直接关系，D不符合题意。
4．AC [解析] 化学平衡的本质就是正反应速率等于逆反应速率且不为0。故凡能直接或间接体现正反应速率等于逆反应速率的说法均可作为判断可逆反应达到平衡的标志。A中每断裂1 mol N≡N键，即消耗1 mol N2，每断裂6 mol N－H键，即消耗2 mol NH3，同时必生成1 mol N2，即单位时间内消耗N2和生成N2的物质的量相同，也就是说正反应速率等于逆反应速率，故反应已达平衡，A项正确，同理可得C项正确，B、D项错误。
5．D [解析] A项，恒温恒压时充入NH3，体系的体积增大，c(产物)增大，c(反应物)减小，平衡向左移动。B项，恒温恒容时充入N2，使c(N2)增大，平衡向右移动。C项，恒温恒压时，充入He，体系的体积增大，原平衡体系的分压减小，平衡向左移动。D项，恒温恒容时充入He, v正、v逆不变，仍相等，平衡不移动。
6．A [解析] 此题主要考查影响化学反应速率的因素及化学平衡的移动，t1～t2段，相当于在t0～t1基础上，升高了温度，平衡向左移动，使NH3百分含量减少。t3～t4段，只是使用了催化剂，使正、逆反应速率同等程度地增加，平衡并未移动，NH3的百分含量不变，故只能选A。
7．C [解析] 设起始时N2、H2、NH3的物质的量分别为6x、18x、x，平衡时可设为9、27、8。则：
N2 ＋ 3H2 === 2NH3
起始物质的量/mol 6x 18x x
转化物质的量/mol 6x－9 18x －27 8－x
平衡物质的量/mol 9 27 8
根据转化的物质的量之比等于化学计量数之比得(6x－9)︰ (8－x)＝1︰2，故x＝2。氮气的转化率为(6x－9)÷6x ＝0.25，即25%。
8．B [解析] 2NH3 ? 3H2 ＋ N2
起始量 x 0 0
转化量 50%x 0.75x 0.25x
平衡量 0.5x 0.75x 0.25x
反应前后均为气体，故总质量不变，密度ρ＝，而气体的体积又与气体的物质的量成正比，故反应后与反应前密度之比等于物质的量的反比，即为＝＝2︰3。
9．C [解析] 因为该反应为可逆反应，加入1 mol N2、3 mol H2，两者不可能完全反应生成NH3，所以放出的热量小于92.4 kJ，A错；从状态A到状态B的过程中，改变的是压强，温度没有改变，所以平衡常数不变，B错；因为该反应是气体体积减小的反应，增大压强平衡向正反应方向移动，H2的转化率增大，C对；升高温度，平衡逆向移动，K值减小，D错。
10．B [解析] Δn(H2)＝8 mol－5.6 mol＝2.4 mol ，v(H2)＝2.4 mol÷2 L÷4 min＝0.3 mol·L－1·min－1，H2的转化率为2.4 mol÷8 mol×100%＝30%。
11．A
12．CD [解析] 催化剂只是增大或减小反应速率，即v正、v逆都发生变化，但不会使平衡移动，即v正、v逆变化的倍数相等，A正确。加压，体系中各反应物浓度增大，v正、v逆都增大，但更有利于向气体体积减少的方向移动，故v正增大的倍数大于v逆增大的倍数，B正确。降温，反应速率全部下降，但有利于平衡向放热的方向移动，而本反应ΔH＜0，所以v正减少的倍数小于v逆减少的倍数。加入稀有气体，各组分的浓度都不会变化或者减小，所以v正、v逆不变或减小。故C、D均不正确。
13．B [解析] 根据反应2NH3(g)===N2(g)＋3H2(g)按“一边倒”的方法将后三个选项换算为B为N2 2 mol、H2 7 mol、C为N2 2 mol 、H2 6.5 mol，D为N2 2 mol 、H26.5 mol，由此可看出，经过转化NH3为0，N2为2 mol，H2的物质的量B项最多，反应达平衡时，B项氨气浓度最大。
14．AD [解析] 由图可以看出， N2和H2反应生成氨气，刚开始正反应速率最大，故A正确；c点时H2和NH3的物质的量相等，还没有达到平衡；t1时已经达到平衡，点d(t1时刻) 和点 e(t2时刻) 处n(N2)相同，773 K高于673 K，升温后平衡逆向移动，t1时刻n(H2)在773 K时比在673 K时的高。
15．(1)2?6?1 (2)20% (3)0.1 mol·L－1·min－1
[解析] 据反应前后混合气体的压强之比等于其物质的量之比，平衡混合气体的物质的量减少了4 mol×＝0.4 mol。
由方程式N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)可知，生成的氨气即为0.4 mol。
N2 ＋ 3H2 === 2NH3
起始物质的量 1 mol 3 mol 0
转化的物质的量 0.2 mol 0.6 mol 0.4 mol
平衡时物质的量 0.8 mol 2.4 mol 0.4 mol
则：(1)平衡时混合气体中三种气体的物质的量之比为：0.8︰2.4︰0.4＝2︰6︰1。
(2)N2 的转化率为： 0.2 mol ÷1 mol×100%＝20%。
(3)2分钟内， NH3 的平均反应速率为：0.4 mol ÷2 L÷2 min＝0.1 mol·L－1·min－1。21教育名师原创作品
16．(1)B (2)C (3)1[解析] (1)平衡时，容器内气体压强为起始时的80%，则生成2 mol NH3，放出热量92.2 kJ。(2)此时NH3的体积分数为0.25，若起始时加入2 mol NH3、1 mol H2，则NH3的体积分数小于0.25。(3)设n(N2)＝a，n(H2)＝b，n(NH3)＝c，则a＋c＝2 mol，故a<2 mol，当a＝1 mol，c＝2 mol，b＝5 mol时，NH3的体积分数等于0.25，要使起始时向正反应方向进行，则a＞1 mol。故117．(1)16 (2)8 mol (3)2?3 (4)3?3?2
[解析] (1)根据反应到某时刻t时，n(NH3)＝6 mol，n(N2)＝13 mol，所以：a＝13＋3＝16。
(2)平衡时n(NH3)＝＝8 mol。
(3)由化学方程式可知生成8 mol NH3需消耗N2 4 mol，H2 12 mol，最后剩余n(N2 )＝16 mol－4 mol＝12 mol，剩余H2为－8 mol－12 mol＝12 mol，则总共的H2为：b＝12＋12＝24，所以 a?︰b＝16︰24＝2︰3。
(4)平衡时n(N2)︰n(H2)︰n(NH3)＝12︰12︰8＝3︰3︰2。
