階段檢測七生成氨的反應速率最快測試題

階段檢測七（專題七）一、選擇題(本大題共25小題，每小題2分，共50分。每個小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，不選、多選、錯選均不得分)1.在四個不同的容器中，在不同的條件下進行合成氨反應，根據(jù)下列在相同時間內(nèi)測得的結(jié)果判斷，生成氨的反應速率最快的是()A.v(NH3)=0.1mol/(L·min)B.v(NH3)=0.2mol/(L·min)C.v(H2)=0.3mol/(L·min)D.v(H2)=0.4mol/(L·min)答案D反應為N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，以氫氣的反應速率為標準進行判斷。A項，v(NH3)=0.1mol/(L·min)，所以v(H2)=0.15mol/(L·min);B項，v(NH3)=0.2mol/(L·min)，所以v(H2)=0.3mol/(L·min);C項，v(H2)=0.3mol/(L·min);D項，v(H2)=0.4mol/(L·min)，所以反應速率最快的是D。2.足量的鋅塊與一定量的鹽酸反應，為了減慢反應速率，但不減少氫氣的產(chǎn)量，可采取的措施是()A.加入CaCO3固體 B.加入NaOH固體C.加水稀釋 D.改為鋅粉答案CA項，CaCO3固體與鹽酸反應，由于會消耗鹽酸，因此會減少氫氣的產(chǎn)量，錯誤;B項，加入的NaOH固體與鹽酸反應，會消耗鹽酸，因此會減少氫氣的產(chǎn)量，錯誤;C項，加水稀釋，鹽酸濃度降低，但HCl的量不變，正確;D項，鋅塊改為鋅粉會加快反應速率，錯誤。3.可逆反應達到平衡的根本原因是()A.反應混合物中各組分的濃度相等B.正、逆反應都還在繼續(xù)進行C.正、逆反應的速率均為零D.正、逆反應的速率相等答案D可逆反應達到平衡狀態(tài)時，反應混合物中各組分的濃度不一定相等，這與物質(zhì)的初始濃度和轉(zhuǎn)化率有關(guān)，故A錯誤;無論反應是否達到平衡狀態(tài)，正、逆反應始終都在進行，故B錯誤;可逆反應達到平衡狀態(tài)時，反應始終在進行且正、逆反應速率相等但不為0，故C錯誤;當可逆反應達到平衡狀態(tài)時，正、逆反應速率相等，故D正確。4.下列措施對增大反應速率明顯有效的是()A.Al在氧氣中燃燒生成Al2O3，將Al片改成Al粉B.Fe與稀硫酸反應制取H2時，改用濃硫酸C.在K2SO4溶液與BaCl2溶液反應時，增大壓強D.Na與水反應時增大水的用量答案AAl片改成Al粉時，Al的表面積增大，與氧氣的反應速率也明顯增大，A正確。Fe與稀硫酸反應制取H2時，改用濃硫酸在常溫下會發(fā)生鈍化使反應停止，B錯誤。K2SO4溶液與BaCl2溶液反應生成BaSO4沉淀和KCl，反應過程中沒有氣體參加也無氣體生成，所以加壓對該反應的反應速率沒有影響，C錯誤。Na與H2O反應時增大H2O的用量，對于H2O的濃度沒有影響，也不會影響該反應的反應速率，D錯誤。5.對于在密閉容器中進行的反應2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0，能增大正反應速率的措施是()A.通入大量N2 B.增大容器容積C.通入大量SO3 D.降低體系溫度答案CA項，通入大量氮氣，不能增大反應物的濃度，不能增大正反應速率，故A錯誤;B項，增大容器容積，體系的壓強減小，正反應速率減小，故B錯誤;C項正確;D項，降低體系的溫度，正、逆反應速率都減小，故D錯誤。6.工業(yè)上用CO2生產(chǎn)甲醇燃料的原理為:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。某溫度下，將6molCO2和8molH2充入2L的密閉容器中，測得H2的物質(zhì)的量隨時間變化如圖實線所示。圖中a(1，6)表示在1min時H2的物質(zhì)的量是6mol。下列時間段平均反應速率最大的是()A.0~1min B.1~3min C.3~8min D.8~11min答案A分別計算不同時間段的平均反應速率:0~1min內(nèi)，v(H2)=1mol/(L·min);1~3min內(nèi)，v(H2)=(6-3)mol2L×(7.在一定溫度下，將一定量的N2和O2通入體積為1L的密閉容器中，當反應N2(g)+O2(g)2NO(g)ΔH<0達到平衡后，改變下列條件，能使平衡向正反應方向移動且平衡常數(shù)不變的是()A.增大壓強 B.增大反應物的濃度C.使用催化劑 D.升高溫度答案BA項，反應前后氣體總體積不變，增大壓強平衡不移動，故A不正確;B項，增大反應物的濃度可促進平衡正向移動，且不影響平衡常數(shù)，故B正確;C項，使用催化劑，平衡不移動，故C不正確;D項，平衡常數(shù)只受溫度影響，故D不正確。8.在一個容積不變的密閉容器中發(fā)生可逆反應:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0。下列各項能說明該反應已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的是()A.容器內(nèi)氣體壓強不再改變B.N2和H2的物質(zhì)的量不變且比例為1∶3C.斷裂1molNN鍵的同時，斷裂3molN—H鍵D.反應消耗N2、H2與生成NH3的速率之比為1∶3∶2答案A體系的壓強不再改變，則氣體總物質(zhì)的量不變，正、逆反應速率相等，A正確;N2和H2的物質(zhì)的量不變且比例為1∶3，不一定達平衡狀態(tài)，B不正確;斷裂1molNN鍵的同時，相當于形成6molN—H鍵，平衡時也斷裂6molN—H鍵，C不正確;反應消耗的N2、H2與生成的NH3的速率比v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)恒為1∶3∶2，D不正確。9.反應mX(g)+nY(g)qZ(g)ΔH<0，m+n>q，在恒容密閉容器中反應達到平衡時，下列說法正確的是()A.通入稀有氣體使壓強增大，平衡將正向移動B.X的正反應速率是Y的逆反應速率的mnC.降低溫度，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量變小D.若平衡時X、Y的轉(zhuǎn)化率相等，則說明反應開始時X、Y的物質(zhì)的量之比為n∶m答案B恒容條件下，通入稀有氣體使壓強增大，反應混合物的濃度不變，正、逆反應速率不變，平衡不移動，故A錯誤;可逆反應達到平衡時不同物質(zhì)表示的正、逆反應速率之比等于化學計量數(shù)之比，X的正反應速率是Y的逆反應速率的m/n倍，說明反應達到平衡，故B正確;降低溫度，平衡向正反應方向移動，由于m+n>q，反應混合氣體總的物質(zhì)的量減小，混合氣體的總質(zhì)量不變，則混合氣體的平均摩爾質(zhì)量增大，故C錯誤;反應物的起始物質(zhì)的量之比等于化學計量數(shù)之比，平衡時X、Y的轉(zhuǎn)化率相等，說明反應開始時X、Y的物質(zhì)的量之比為m∶n，故D錯誤。故選B。10.一定溫度下，在固定容積的密閉容器中發(fā)生反應∶2HI(g)H2(g)+I2(g)。若c(HI)由0.1mol/L降到0.07mol/L需要15s，則c(HI)由0.07mol/L降到0.05mol/L，所需的時間()A.等于15sB.等于10sC.大于10sD.小于10s答案C若c(HI)由0.1mol/L降到0.07mol/L，需要15s，即減少0.03mol/L需要15s;c(HI)由0.07mol/L降到0.05mol/L時，濃度減少0.02mol/L，當速率與濃度變化成正比時，需要0.02mol/L0.03mol/L11.某溫度下，在一個2L的密閉容器中，加入4molA和2molB進行如下反應:3A(g)+2B(g)4C(s)+2D(g)，反應一段時間后達到平衡，測得生成1.6molC，則下列說法正確的是()A.該反應的化學平衡常數(shù)表達式是K=cB.此時B的平衡轉(zhuǎn)化率是40%C.增大該體系的壓強，化學平衡常數(shù)增大D.增加B，B的平衡轉(zhuǎn)化率增大答案B化學平衡常數(shù)的表達式中不能出現(xiàn)固體或純液體，而物質(zhì)C是固體，A錯誤;根據(jù)化學方程式可知，平衡時減少的B的物質(zhì)的量是1.6mol×0.5=0.8mol，所以B的轉(zhuǎn)化率為40%，B正確;平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，增大壓強，平衡常數(shù)不變，C錯誤;增加B后平衡右移，A的轉(zhuǎn)化率增大，而B的轉(zhuǎn)化率減小，D錯誤。12.尿素是首個由無機物人工合成的有機物。工業(yè)上尿素由CO2和NH3在一定條件下合成，當氨碳比n(NH3)/n(CO2)=4時，CO2的轉(zhuǎn)化率隨時間的變化關(guān)系如圖所示，則A點的逆反應速率v逆(CO2)與B點的正反應速率v正(CO2)的大小關(guān)系為()A.v逆(CO2)>v正(CO2)B.v逆(CO2)<v正(CO2)C.v逆(CO2)=v正(CO2)D.無法判斷答案B由圖像可知，在A點時反應還未達到平衡狀態(tài)，反應仍繼續(xù)正向進行，故v逆(CO2)小于B點平衡時的化學反應速率，故v逆(CO2)<v正(CO2)。13.高爐煉鐵的主要反應為:3CO(g)+Fe2O3(s)3CO2(g)+2Fe(s)。已知該反應在不同溫度下的平衡常數(shù)如下:溫度/℃100011501300平衡常數(shù)4.03.73.5下列說法正確的是()A.增加Fe2O3固體可以提高CO的轉(zhuǎn)化率B.該反應的ΔH<0C.減小容器體積既能提高反應速率又能提高平衡轉(zhuǎn)化率D.容器內(nèi)氣體密度恒定時，不能標志反應達到平衡狀態(tài)答案BA項，增加Fe2O3固體后，化學平衡不移動，不會提高CO的轉(zhuǎn)化率，故A錯誤;B項，由題表中數(shù)據(jù)可知，溫度越高平衡常數(shù)越小，故升高溫度平衡逆向移動，則正反應為放熱反應，即ΔH<0，故B正確;C項，減小容器容積，壓強增大，化學反應速率增大，由于該反應是反應前后氣體體積不變的反應，則化學平衡不移動，故反應物轉(zhuǎn)化率不變，故C錯誤;D項，CO和CO2的密度不同，則反應過程中氣體的密度不同，若容器內(nèi)氣體密度恒定，說明各組分的濃度不再變化，反應達到平衡狀態(tài)，故D錯誤。14.X(g)+2Y(s)2Z(g)ΔH=-akJ/mol，一定條件下，將1molX和2molY加入2L的恒容密閉容器中，10min后測得Y的物質(zhì)的量為1.4mol。下列說法正確的是()A.10min內(nèi)，X的平均反應速率為0.03mol/(L·min)B.若容器中氣體的密度不再發(fā)生變化，說明上述反應已達到平衡狀態(tài)C.10min時Z的濃度為0.7mol/LD.10min內(nèi)，反應放出的熱量為0.3kJ答案B根據(jù)“三段式法”解答:X(g)+2Y(s)2Z(g)ΔH=-akJ/mol起始物質(zhì)的量(mol)12 0變化物質(zhì)的量(mol)0.30.6 0.610min后物質(zhì)的量(mol)0.71.4 0.610min內(nèi)，X的平均反應速率為0.3mol2L×10min=0.015mol/(L·min)，A項錯誤;該反應有固體參加，隨著反應的進行氣體的質(zhì)量不斷變化，恒容密閉容器的體積不變，根據(jù)ρ=mV可知，當容器中氣體的密度不再發(fā)生變化時，該反應達到平衡狀態(tài)，B項正確;10min時Z的濃度為0.6mol2L=0.3mol/L，15.一定溫度下，在0.5L的密閉容器中，X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示，10s時達到化學平衡狀態(tài)。下列說法正確的是()A.該反應的化學方程式為2X(g)3Y(g)+Z(g)B.10s內(nèi)Y的平均反應速率為0.12mol·L-1·min-1C.X的轉(zhuǎn)化率為66.7%D.增大壓強，反應速率一定加快答案A當反應達到平衡狀態(tài)時，X反應了0.8mol，生成了1.2molY，0.4molZ，故X、Y、Z的化學計量數(shù)之比為2∶3∶1，A正確;10s內(nèi)Y的平均反應速率為0.24mol·L-1·s-1，B錯誤;X的轉(zhuǎn)化率為0.8mol2.4mol×100%≈33.3%，C錯誤;增大壓強，反應速率不一定加快，比如在密閉容器中通入惰性氣體，16.向甲、乙兩個容積均為1L的恒容密閉容器中分別充入2molA、2molB和1molA、1molB。相同條件下，發(fā)生反應:A(g)+B(g)xC(g)ΔH<0。測得兩容器中c(A)隨時間t的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是()A.x可能等于2也可能等于3B.向平衡后的乙容器中充入氦氣可使c(A)增大C.將乙容器單獨升溫可使乙容器內(nèi)各物質(zhì)的體積分數(shù)與甲容器內(nèi)的相同D.若向甲容器中再充入2molA、2molB，則再次達到平衡時甲容器中0.78mol·L-1<c(A)<1.56mol·L-1答案D由圖像可知平衡時，甲容器內(nèi)A的轉(zhuǎn)化率為2mol-0.78mol2mol×100%=61%，乙容器內(nèi)A的轉(zhuǎn)化率為1mol-0.5mol1mol×100%=50%，甲容器內(nèi)壓強比乙容器內(nèi)大，增大壓強向正反應方向移動，增大壓強平衡向著體積減小的方向移動，故1+1>x，所以x=1，A錯誤;向平衡后的乙容器中充入氦氣，容器內(nèi)壓強雖然增大，但反應混合物各組分的濃度不變，平衡不移動，轉(zhuǎn)化率不變(壓強影響平衡移動的本質(zhì)是改變體積進而影響反應混合物各組分的濃度)，B錯誤;該反應為放熱反應，將乙容器單獨升溫，平衡向吸熱反應方向移動，即向逆反應方向移動，乙容器中A的轉(zhuǎn)化率比甲容器的轉(zhuǎn)化率低，不可能使乙容器內(nèi)各物質(zhì)的體積分數(shù)與甲容器內(nèi)的相同，C錯誤;向甲容器中再充入2molA、2molB，可以等效為原平衡狀態(tài)下壓強增大一倍，平衡向正反應方向移動，A的轉(zhuǎn)化率增大，所以再次達到平衡時甲容器中A的濃度小于原平衡中A的濃度的2倍，平衡移動可以降低濃度增大的趨勢，17.常壓下羰基化法精煉鎳的原理為:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)。230℃時，該反應的平衡常數(shù)K=2×10-5。已知:Ni(CO)4的沸點為42.2℃，固體雜質(zhì)不參與反應。第一階段:將粗鎳與CO反應轉(zhuǎn)化成氣態(tài)Ni(CO)4;第二階段:將第一階段反應后的氣體分離出來，加熱至230℃制得高純鎳。下列判斷正確的是()A.增加c(CO)，平衡正向移動，反應的平衡常數(shù)增大B.第一階段，在30℃和50℃兩者之間選擇反應溫度，選50℃C.第二階段，Ni(CO)4分解率較低D.該反應達到平衡時，v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO)答案B增加c(CO)，平衡正向移動，但由于反應溫度不變，故平衡常數(shù)不變，A錯;第一階段的目的是得到氣態(tài)Ni(CO)4，因為Ni(CO)4的沸點為42.2℃，故反應溫度選擇50℃，B正確;根據(jù)題給平衡常數(shù)知230℃時反應Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g)的平衡常數(shù)為5×104，故第二階段Ni(CO)4分解率較高，C錯;反應達到平衡時，4v生成[Ni(CO)4]=v生成(CO)，D錯。18.一定條件下，在一個容積為2L的密閉容器中加入0.8molA2氣體和0.6molB2氣體反應達平衡生成1molAB氣體并釋放出熱量，反應中各物質(zhì)的濃度隨時間的變化情況如圖所示。下列說法不正確的是()A.圖中a點的值為0.15B.該反應的平衡常數(shù)K=0.03C.溫度升高，平衡常數(shù)K值減小D.平衡時A2的轉(zhuǎn)化率為62.5%答案B當AB的濃度改變0.5mol·L-1時，A2、B2的濃度改變均為0.25mol·L-1，所以平衡時A2的濃度為(0.4-0.25)mol·L-1=0.15mol·L-1，B2的濃度為(0.3-0.25)mol·L-1=0.05mol·L-1，K=c2(AB)c(19.一定條件下存在反應:H2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH<0，現(xiàn)有三個相同的1L恒容絕熱(與外界沒有熱量交換)密閉容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，在Ⅰ中充入1molH2和1molI2(g)，在Ⅱ中充入2molHI(g)，在Ⅲ中充入2molH2和2molI2(g)，700℃條件下開始反應。達到平衡時，下列說法正確的是()A.容器Ⅰ、Ⅱ中正反應速率相同B.容器Ⅰ、Ⅲ中反應的平衡常數(shù)相同C.容器Ⅰ中的氣體顏色比容器Ⅱ中的氣體顏色深D.容器Ⅰ中H2的轉(zhuǎn)化率與容器Ⅱ中HI的轉(zhuǎn)化率之和等于1答案CA項，到達平衡時容器Ⅰ與容器Ⅱ的溫度不同，反應速率不同，故A錯誤;B項，容器Ⅲ中相當于在容器Ⅰ中平衡的基礎(chǔ)上再加入1molH2和1molI2(g)，反應向正反應方向進行，故容器Ⅲ中到達平衡時溫度更高，該反應正反應是放熱反應，溫度越高平衡常數(shù)越小，故B錯誤;C項，容器Ⅱ中所到達的平衡狀態(tài)，相當于在容器Ⅰ中平衡的基礎(chǔ)上降低溫度，平衡向正反應方向移動，故容器Ⅰ中的氣體顏色比容器Ⅱ中的氣體顏色深，故C正確;D項，溫度相同時，容器Ⅰ中H2的轉(zhuǎn)化率與容器Ⅱ中HI的轉(zhuǎn)化率之和等于1，容器Ⅱ中所到達的平衡狀態(tài)，相當于在容器Ⅰ中平衡的基礎(chǔ)上降低溫度，平衡向正反應方向移動，HI的轉(zhuǎn)化率比兩容器溫度相同時容器Ⅱ中HI的轉(zhuǎn)化率低，則容器Ⅰ中H2的轉(zhuǎn)化率與容器Ⅱ中HI的轉(zhuǎn)化率之和小于1，故D錯誤。20.可逆反應mA(s)+nB(g)pC(g)+qD(g)，當其他條件不變時，C的質(zhì)量分數(shù)與溫度(T)和壓強(p)的關(guān)系如圖所示。根據(jù)圖中曲線判斷下列敘述中正確的是()A.達到平衡后，若使用催化劑，C的質(zhì)量分數(shù)增大B.達到平衡后，若升高溫度，則平衡向逆反應方向移動C.達到平衡后，增大A的量，有利于平衡向正反應方向移動D.方程式中一定有m+n<p+q答案B使用催化劑，可以縮短反應到達平衡所需的時間，但平衡不移動，C的質(zhì)量分數(shù)不變，A錯誤;由圖知，升高溫度，C%減小，則平衡逆向移動，B正確;達到平衡后增加A的量，因A為固體，故對平衡無影響，C錯誤;增大壓強，C%減小，則平衡逆向移動，增大壓強平衡向體積減小的方向移動，故n<p+q，D錯誤。故選B。21.一定條件下合成乙烯:6H2(g)+2CO2(g)CH2CH2(g)+4H2O(g);已知溫度對CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和催化劑催化效率的影響如圖，下列說法正確的是()A.生成乙烯的速率:vM>vNB.平衡常數(shù)KM<KNC.催化劑可能會影響CO2的平衡轉(zhuǎn)化率D.若投料比n(H2)∶n(CO2)=3∶1，則圖中M點時，CO2的體積分數(shù)約為15.4%答案DA項，溫度越高，反應速率越快，N點溫度高，則生成乙烯的速率:vM<vN，故A錯誤;B項，由圖可知，溫度高時反應物的轉(zhuǎn)化率低，則正反應為放熱反應，N點溫度高，則平衡常數(shù)KM>KN，故B錯誤;C項，催化劑對平衡移動無影響，則催化劑不能改變CO2的平衡轉(zhuǎn)化率，故C錯誤;D項，若投料比n(H2)∶n(CO2)=3∶1，圖中M點CO2的轉(zhuǎn)化率為50%，設(shè)初始時投入3molH2和1molCO2，則:6H2(g)+2CO2(g)CH2CH2(g)+4H2O(g)開始/mol 3 1 0 0轉(zhuǎn)化/mol 1.5 0.5 0.25 1平衡/mol 1.5 0.5 0.25 1CO2的體積分數(shù)為0.5122.某溫度下，H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)的平衡常數(shù)K=94。該溫度下在甲、乙、丙三個恒容密閉容器中，投入H2(g)和CO2(g)，其起始濃度如下表所示。起始濃度甲乙丙c(H2)(mol/L)0.010.020.02c(CO2)(mol/L)0.010.010.02下列判斷不正確的是()A.平衡時，乙中CO2的轉(zhuǎn)化率大于60%B.平衡時，甲中和丙中CO2的轉(zhuǎn)化率均是60%C.平衡時，丙中c(CO2)是甲中的2倍，是0.012mol/LD.反應開始時，丙中的反應速率最快，甲中的反應速率最慢答案C設(shè)平衡時甲中CO2的轉(zhuǎn)化濃度為xmol/L，則平衡時H2、CO2、H2O、CO的濃度分別為(0.01-x)mol/L、(0.01-x)mol/L、xmol/L、xmol/L，根據(jù)平衡常數(shù)K=x·x(0.01-x)(0.01-x)=94，解得x=0.006，則甲中CO2的轉(zhuǎn)化率為0.0060.01×100%=60%，由于乙相對于甲增大了c(H2)，因此CO2的轉(zhuǎn)化率增大，A項正確;設(shè)平衡時丙中CO2的轉(zhuǎn)化濃度為ymol/L，則平衡時H2、CO2、H2O、CO的濃度分別為(0.02-y)mol/L、(0.02-y)mol/L、ymol/L、ymol/L，根據(jù)平衡常數(shù)K=y·y(0.02-y)(23.在溫度相同、容積均為2L的3個恒容密閉容器中，按不同方式投入反應物，保持恒溫，測得反應達到平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下，下列說法正確的是()甲乙丙反應物投入量1molN2、3molH22molN2、6molH22molNH3NH3濃度(mol·L-1)c1c2c3反應的能量變化放熱Q1kJ放熱Q2kJ吸熱Q3kJ體系壓強(Pa)p1p2p3反應物轉(zhuǎn)化率α1α2α3已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1。A.2p1=2p3>p2B.α2+α3<1C.達到平衡時丙容器中NH3的體積分數(shù)最大D.Q1+Q3>92.4答案AA項，甲和丙中平衡狀態(tài)相同，乙中相當于在甲中平衡的基礎(chǔ)上增大壓強，平衡正向移動，所以乙中壓強減小，小于甲的2倍，即2p1=2p3>p2，故A正確。B項，丙容器中加入2molNH3，最后達到和甲相同的平衡狀態(tài)，α1+α3=1;乙容器中反應物投入量為2molN2、6molH2，由于乙中相當于在甲平衡的基礎(chǔ)上增大壓強，平衡正向移動，反應物的轉(zhuǎn)化率增大，所以轉(zhuǎn)化率α2+α3>1，故B錯誤;C項，乙中氮氣、氫氣轉(zhuǎn)化率大于甲和丙，平衡后乙中氨氣體積分數(shù)最大，故C錯誤;D項，甲與丙中平衡完全等效，根據(jù)蓋斯定律可知，Q1+Q3=92.4，故D錯誤。24.在10L恒容密閉容器中充入X(g)和Y(g)，發(fā)生反應X(g)+Y(g)M(g)+N(g)，所得實驗數(shù)據(jù)如下表:實驗編號溫度/℃起始時物質(zhì)的量/mol平衡時物質(zhì)的量/moln(X)n(Y)n(M)①7000.400.100.090②8000.100.400.080③8000.200.30a④9000.100.15b下列說法正確的是()A.實驗①中，若5min時測得n(M)=0.050mol，則0至5min時間內(nèi)，用N表示的平均反應速率v(N)=1.0×10-2mol/(L·min)B.實驗②中，該反應的平衡常數(shù)K=2.0C.實驗③中，達到平衡時，X的轉(zhuǎn)化率為60%D.實驗④中，達到平衡時，b>0.060答案CA項，0至5min內(nèi)，v(M)=0.050mol10L5min=1×10-3mol/(L·min)，v(N)=v(M)=1×10-3mol/(L·min)X(g)+Y(g)M(g)+N(g)初始(mol/L)0.0100.04000轉(zhuǎn)化(mol/L)0.0080.0080.0080.008平衡(mol/L)0.0020.0320.0080.008K=0.008mol/實驗③，根據(jù)“三段式”得:X(g)+Y(g)M(g)+N(g)初始(mol/L)0.0200.03000轉(zhuǎn)化(mol/L)xxxx平衡(mol/L)0.020-x0.030-xxx根據(jù)溫度不變，K不變可得x2(0X的轉(zhuǎn)化率=0.012mol/由實驗①②中數(shù)據(jù)可知該反應為放熱反應，900℃時的平衡常數(shù)應小于800℃時的平衡常數(shù)，假設(shè)實驗④中K=1，則(bb=0.06綜上所述，900℃達到平衡時b<0.06，D項錯誤。25.溫度為T1時，在三個容積均為1L的恒容密閉容器中僅發(fā)生反應:2NO2(g)2NO(g)+O2(g)(正反應吸熱)。實驗測得:v正=v(NO2)消耗=k正c2(NO2)，v逆=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=k逆c2(NO)·c(O2)，k正、k逆為速率常數(shù)，受溫度影響。下列說法正確的是()容器編號物質(zhì)的起始濃度(mol·L-1)物質(zhì)的平衡濃度(mol·L-1)c(NO2)c(NO)c(O2)c(O2)Ⅰ0.6000.2Ⅱ0.30.50.2Ⅲ00.50.35A.達平衡時，容器Ⅰ與容器Ⅱ中的總壓強之比為4∶5B.達平衡時，容器Ⅱ中c(C.達平衡時，容器Ⅲ中NO的體積分數(shù)小于50%D.當溫度改變?yōu)門2時，若k正=k逆，則T2<T1答案CA項，根據(jù)題表中Ⅰ的數(shù)據(jù)，2NO2(g)2NO(g)+O2(g)c(始)/mol·L-1 0.6 0 0c(轉(zhuǎn))/mol·L-1 0.4 0.4 0.2c(平)/mol·L-1 0.2 0.4 0.2算出Ⅰ中平衡時K=0.8，采用代入法利用A項數(shù)據(jù)，根據(jù)阿伏加德羅定律得出Ⅱ中平衡時n(總)=1mol，據(jù)此算出Ⅱ中平衡時K≠0.8，故A項錯誤。B項，設(shè)Ⅱ中NO2轉(zhuǎn)化了xmol·L-1，2NO2(g)2NO(g)+O2(g)c(始)/mol·L-10.3 0.5 0.2c(轉(zhuǎn))/mol·L-1 x x 0.5xc(平)/mol·L-1 0.3-x 0.5+x 0.2+0.5x若平衡時c(O2)c(NO2此時c(NO2)=3.515mol·L-1，c(NO)=8.5153.515mol·L-1，將數(shù)據(jù)代入平衡常數(shù)表達式可得3.515×8.51523.5152≈1.4>0.8，說明平衡時c(O2)c(NO2)≠1，因為1.4>0.8，說明平衡時c(O2)<3.515mol·L-1，c(NO2)>3.515mol·L-1，c(O2)c(NO2)應小于1，B不正確。C項，假設(shè)某狀態(tài)時Ⅲ中NO的體積分數(shù)為50%，計算可得此時Qc=4.8>K，則反應逆向進行，觀察方程式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)可知n(總)每減少amol，n(NO)必減少2amol，故平衡時NO體積分數(shù)必小于50%二、非選擇題(本大題共7小題，共50分)26.(6分)氮化鋁(AlN)是一種人工合成的非氧化物陶瓷材料，可在溫度高于1500℃時，通過碳熱還原法制得。實驗研究認為，該碳熱還原反應分兩步進行:①Al2O3在碳的還原作用下生成鋁的氣態(tài)低價氧化物X(X中Al與O的質(zhì)量比為6.75∶2);②在碳存在下，X與N2反應生成AlN。請回答:(1)X的化學式為。(2)碳熱還原制備氮化鋁的總反應化學方程式為:Al2O3(s)+3C(s)+N2(g)2AlN(s)+3CO(g)①在溫度、容積恒定的反應體系中，CO濃度隨時間的變化關(guān)系如圖曲線甲所示。下列說法不正確的是。A.從a、b兩點坐標可求得從a到b時間間隔內(nèi)該化學反應的平均速率B.c點切線的斜率表示該化學反應在t時刻的瞬時速率C.在不同時刻都存在關(guān)系:v(N2)=3v(CO)D.維持溫度、容積不變，若減少N2的物質(zhì)的量進行反應，曲線甲將轉(zhuǎn)變?yōu)榍€乙②該反應在高溫下自發(fā)進行，則隨著溫度升高，反應物Al2O3的平衡轉(zhuǎn)化率將(填“增大”“不變”或“減小”)，理由是。③一定溫度下，在壓強為p的反應體系中，平衡時N2的轉(zhuǎn)化率為α，CO的物質(zhì)的量濃度為c;若溫度不變，反應體系的壓強減小為0.5p，則N2的平衡轉(zhuǎn)化率將α(填“<”“=”或“>”)，平衡時CO的物質(zhì)的量濃度。A.小于0.5c B.大于0.5c，小于cC.等于c D.大于c(3)在氮化鋁中加入氫氧化鈉溶液，加熱，吸收產(chǎn)生的氨氣，進一步通過酸堿滴定法可以測定氮化鋁產(chǎn)品中氮的含量。寫出上述過程中氮化鋁與氫氧化鈉溶液反應的化學方程式。答案(1)Al2O(2)①CD②增大該反應高溫下自發(fā)進行，且ΔS>0，所以ΔH>0，即正反應為吸熱反應，則升高溫度，平衡正向移動③>B(3)AlN+NaOH+H2ONH3↑+NaAlO2解析(1)X中，n(Al)∶n(O)=6.7527∶216=2∶1，故X的化學式為Al2O。(2)①由a、b兩點縱坐標可得Δc(CO)，由橫坐標可得Δt，從而可求出從a到b時間間隔內(nèi)該化學反應的平均速率，A正確;c點切線的斜率表示該化學反應在t時刻的瞬時速率，B正確;在不同時刻存在關(guān)系:3v(N2)=v(CO)，C錯誤;減少N2的物質(zhì)的量，平衡逆向移動，平衡時CO濃度比甲曲線的CO濃度小，D錯誤。②該反應的ΔS>0，反應在高溫下自發(fā)進行，說明反應的ΔH>0，升高溫度，平衡正向移動，故反應物Al2O3的平衡轉(zhuǎn)化率將增大。③減小壓強，平衡正向移動，N2的平衡轉(zhuǎn)化率將增大，故大于α。若平衡不移動，CO的物質(zhì)的量濃度相應減為0.5c，但平衡右移，故0.5c<c(CO)<c，B正確。(3)AlN+3H2OAl(OH)3↓+NH3↑，Al(OH)3+NaOHNaAlO2+2H2O，兩式相加即得總反應:AlN+NaOH+H2ONaAlO2+NH327.(10分)Ⅰ.用NH3催化還原NxOy可以消除氮氧化物的污染。已知:反應①:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l)ΔH1反應②:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)ΔH2(已知|ΔH1|=2|ΔH2|)反應③:4NH3(g)+6NO2(g)5N2(g)+3O2(g)+6H2O(l)ΔH3反應①和反應②在不同溫度時的平衡常數(shù)及其大小關(guān)系如下表:溫度/K反應①反應②已知:K2>K1>K'2>K'1298K1K2398K'1K'2(1)推測反應③是反應(填“吸熱”或“放熱”)。(2)相同條件下，反應①在2L密閉容器內(nèi)，選用不同催化劑，反應產(chǎn)生N2的量隨時間變化如圖所示。①計算0~4min內(nèi)在A催化劑作用下，反應速率v(NO)=。②下列說法正確的是。A.該反應的活化能大小順序是:Ea(A)>Ea(B)>Ea(C)B.增大壓強能使反應速率加快，是因為增加活化分子百分數(shù)C.單位時間內(nèi)H—O鍵與N—H鍵斷裂的數(shù)目相等時，說明反應已經(jīng)達到平衡D.若在恒容絕熱的密閉容器中發(fā)生反應，當溫度不變時，說明反應已經(jīng)達到平衡Ⅱ.(1)對于反應2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)，探究反應中NO的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強、溫度的關(guān)系，得到如圖1所示的曲線。試分析實際化工生產(chǎn)中不采用高壓的原因:。(2)探究上述反應中平衡時CO2的體積分數(shù)與反應物中的n(NO)①在X、Y、Z三點中，CO的轉(zhuǎn)化率從大到小的順序是。②若保持其他條件不變，請在圖2中畫出溫度為T2(T2<T1)時的變化趨勢曲線。圖1圖2答案Ⅰ.(1)吸熱(2)①0.375mol·L-1·min-1②CDⅡ.(1)常壓下NO的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)較高，繼續(xù)增大壓強，轉(zhuǎn)化率增大程度不大，并且高壓要增加成本(2)①Z>Y>X②解析Ⅰ.(1)已知K1>K'1，說明隨溫度升高，K減小，則反應Ⅰ為放熱反應，ΔH1<0;K2>K'2，說明隨溫度升高，K減小，則反應Ⅱ為放熱反應，ΔH2<0;反應Ⅰ-反應Ⅱ×3得到反應Ⅲ，則ΔH3=ΔH1-3ΔH2，已知|ΔH1|=2|ΔH2|，所以ΔH3=ΔH1-3ΔH2=|ΔH2|>0，即反應Ⅲ為吸熱反應。(2)①已知4min時n(N2)為2.5mol，則消耗的NO為3mol，所以v(NO)=3mol2L×4min=0.375mol·L-1·min-1。②C項，單位時間內(nèi)H—O鍵與N—H鍵斷裂的數(shù)目相等時，則消耗的NH3和消耗的水的物質(zhì)的量之比為4∶6，說明反應已經(jīng)達到平衡，故C正確;D項，該反應為放熱反應，在恒容絕熱的密閉容器中反應時溫度會升高，當溫度不變時，說明反應已經(jīng)達到平衡，Ⅱ.(2)①從X點到Z點，n(NO)n(CO)增大，促進CO的轉(zhuǎn)化，在X、Y、Z三點中，CO的轉(zhuǎn)化率從大到小的順序是Z>Y>X。②由題圖1可知，溫度越高，轉(zhuǎn)化率越低，該反應為放熱反應，28.(6分)研究NO2、SO2、CO等大氣污染氣體的處理方法具有重要意義。(1)已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-196.6kJ·mol-12NO(g)+O2(g)2NO2(g)ΔH=-113.0kJ·mol-1則反應NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的ΔH=kJ·mol-1。(2)一定條件下，將NO2與SO2以體積比2∶1置于密閉容器中發(fā)生上述反應，下列能說明反應達到平衡狀態(tài)的是。A.體系壓強保持不變B.混合氣體顏色保持不變C.SO3和NO的體積比保持不變D.每消耗1molSO3的同時生成1molNO若測得上述反應達平衡時NO2與SO2的體積比為5∶1，則平衡常數(shù)K=。(3)CO可用于合成甲醇，反應方程式為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強的關(guān)系如圖甲所示。該反應的ΔH0(填“>”或“<”)。圖甲(4)依據(jù)燃燒的反應原理，用合成的甲醇可以設(shè)計如圖乙所示的原電池裝置。圖乙①該電池工作時，OH-向極移動(填“正”或“負”)。②該電池正極的電極反應式為。答案(1)-41.8(2)BD1.8(3)<(4)①負②2H2O+O2+4e-4OH-解析(1)根據(jù)蓋斯定律，將第二個熱化學方程式顛倒過來，與第一個熱化學方程式相加得:2NO2(g)+2SO2(g)2SO3(g)+2NO(g)ΔH=-83.6kJ·mol-1，則NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)ΔH=-41.8kJ·mol-1。(2)該反應是反應前后氣體分子數(shù)不變的反應，故體系的壓強保持不變，不能說明反應已達到平衡狀態(tài)，A錯誤;隨著反應的進行，NO2的濃度減小，顏色變淺，顏色保持不變可以說明反應已達平衡，B正確;SO3和NO都是生成物，比例保持1∶1，不能作為平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)，C錯誤;題述的兩個速率分別表示正、逆反應速率，能作為平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)，D正確;設(shè)起始時二氧化氮的體積為2a、二氧化硫的體積為a，二氧化氮轉(zhuǎn)化的體積為x，NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)起始物質(zhì)的體積 2a a00轉(zhuǎn)化物質(zhì)的體積 xxxx平衡物質(zhì)的體積 2a-x a-xxx平衡時NO2與SO2的體積比為5∶1，即(2a-x)∶(a-x)=5∶1，解得x=0.75a，反應前后體積不變，故平衡常數(shù)K=c(SO(3)由圖可知，溫度升高，CO的轉(zhuǎn)化率降低，平衡向逆反應方向移動，故逆反應是吸熱反應，正反應是放熱反應，ΔH<0。(4)①該電池工作時，OH-向負極移動。②該電池正極是氧氣得到電子，電解質(zhì)溶液顯堿性，則電極反應式為2H2O+O2+4e-4OH-。29.(10分)合成氨是人類科學技術(shù)上的一項重大突破，其反應原理為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1一種工業(yè)合成氨的簡易流程圖如下:(1)天然氣中的H2S雜質(zhì)常用氨水吸收，產(chǎn)物為NH4HS。一定條件下向NH4HS溶液中通入空氣，得到單質(zhì)硫并使吸收液再生，寫出再生反應的化學方程式:。(2)步驟Ⅱ中制氫氣原理如下:①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)ΔH=+206.4kJ·mol-1②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH=-41.2kJ·mol-1對于反應①，一定可以提高平衡體系中H2百分含量，又能加快反應速率的措施是。a.升高溫度 b.增大水蒸氣濃度c.加入催化劑 d.降低壓強利用反應②，將CO進一步轉(zhuǎn)化，可提高H2產(chǎn)量。若1molCO和H2的混合氣體(CO的體積分數(shù)為20%)與H2O反應，得到1.18molCO、CO2和H2的混合氣體，則CO轉(zhuǎn)化率為。(3)圖1表示500℃、60.0MPa條件下，原料氣投料比與平衡時NH3體積分數(shù)的關(guān)系。根據(jù)圖中a點數(shù)據(jù)計算N2的平衡體積分數(shù):。(4)依據(jù)溫度對合成氨反應的影響，在圖2坐標系中，畫出一定條件下的密閉容器內(nèi)，從通入原料氣開始，隨溫度不斷升高，NH3物質(zhì)的量變化的曲線示意圖。(5)上述流程圖中，使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步驟是(填序號)。簡述本流程中提高合成氨原料總轉(zhuǎn)化率的方法: 。答案(1)2NH4HS+O22NH3·H2O+2S↓(2)a90%(3)14.5%(4)(5)Ⅳ對原料氣加壓;分離液氨后，未反應的N2、H2循環(huán)使用解析(1)由題給反應信息不難寫出再生反應的化學方程式為2NH4HS+O22S↓+2NH3·H2O。(2)增大水蒸氣濃度，平衡右移，但H2百分含量不一定提高;加入催化劑，對平衡無影響，不能提高H2百分含量;降低壓強，反應速率減慢。設(shè)達到平衡時CO轉(zhuǎn)化了xmol。CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)n起始 0.2mol 0mol 0.8moln平衡 (0.2-x)mol xmol (0.8+x)mol(0.2-x)+x+(0.8+x)=1.18，x=0.18，αCO=0.(3)方法1:設(shè)達到平衡時N2轉(zhuǎn)化了xmol。N2(g)+3H2(g)2NH3(g)n起始 nmol 3nmol 0n平衡 (n-x)mol(3n-3x)mol 2xmol2x(n-故N2體積分數(shù)=n-x4方法2:由N2、H2按1∶3投料，N2與H2又按照1∶3發(fā)生反應，故從反應開始到反應平衡，N2和H2之比始終為1∶3。N2體積分數(shù)=13+1(4)反應初期，NH3從無到有，在未達到平衡前，NH3物質(zhì)的量是增大的，達到平衡后，溫度升高，平衡向逆向移動，NH3物質(zhì)的量逐漸減小，曲線見答案。(5)通過熱交換器(步驟Ⅳ)，加熱進入合成塔的原料氣，同時冷卻從合成塔出來的平衡混合氣。提高原料總轉(zhuǎn)化率的方法有:①對N2、H2加壓;②將產(chǎn)物NH3液化分離，減小生成物濃度;③將未反應的N2、H2循環(huán)使用。30.(6分)在容積為1.00L的容器中，通入一定量的N2O4，發(fā)生反應N2O4(g)2NO2(g)，隨溫度的升高，混合氣體的顏色變深?；卮鹣铝袉栴}:(1)該反應的ΔH0(填“>”或“<”);100℃時，體系中各物質(zhì)濃度隨時間變化如圖所示。在0~60s內(nèi)，反應速率v(N2O4)為mol·L-1·s-1;該反應的平衡常數(shù)K1為 。(2)100℃時達平衡后，改變反應溫度為T，c(N2O4)以0.002mol·L-1·s-1的平均速率降低，經(jīng)10s又達到平衡。①T100℃(填“大于”或“小于”)，判斷理由是。②計算溫度T時反應的平衡常數(shù)K2=。(3)溫度T時反應達平衡后，將反應容器的容積減小一半，平衡向(填“正反應”或“逆反應”)方向移動，判斷理由是。答案(1)>0.0010.36(2)①大于正反應吸熱，反應向吸熱方向移動，故溫度升高②1.28(3)逆反應對氣體體積增大的反應，增大壓強，平衡向逆反應方向移動解析(1)隨溫度的升高，混合氣體的顏色變深，化學平衡正向移動，即ΔH>0;0~60s內(nèi)，N2O4濃度變化為0.1mol·L-1-0.04mol·L-1=0.06mol·L-1，v(N2O4)=0.06mol·L-160s=0.001mol·L-1·s-1(2)①N2O4的平均反應速率降低，平衡正向移動，由于正反應方向吸熱，故T>100℃;②平衡時，c(NO2)=0.120mol·L-1+0.002mol·L-1·s-1×10s×2=0.160mol·L-1，c(N2O4)=0.04mol·L-1-0.002mol·L-1·s-1×10s=0.020mol·L-1，K2=0.(3)反應容器的容積減小一半，壓強增大，平衡向氣體體積減小的方向移動。31.(6分)氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要應用，減少氮的氧化物在大氣中的排放是環(huán)境保護的重要內(nèi)容之一。(1)已知:①N2(g)+O2(g)2NO(g)ΔH=+180.5kJ·mol-②C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-③2C(s)+O2(g)2CO(g)ΔH=-221kJ·mol-若某反應的平衡常數(shù)表達式為K=c(N2)·(2)N2O5在一定條件下可發(fā)生分解反應:2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)。某溫度下測得恒容密閉容器中N2O5濃度隨時間的變化如下表:t/min0.001.002.003.004.005.00c(N2O5)/mol·L-11.000.710.500.350.250.17①反應開始時體系壓強為p0，3.00min時體系壓強為p1，則p1∶p0=;2.00min~5.00min內(nèi)，O2的平均反應速率為。②一定溫度下，在恒容密閉容器中充入一定量N2O5進行該反應，能判斷反應已達到化學平衡狀態(tài)的是。a.容器中壓強不再變化b.NO2和O2的體積比保持不變c.2v正(NO2)=v逆(N2O5)d.氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變(3)N2O4與NO2之間存在反應:N2O4(g)2NO2(g)ΔH=QkJ·mol-1。將一定量的N2O4放入恒容密閉容器中，測得其平衡轉(zhuǎn)化率[α(N2O4)]隨溫度變化如圖所示。上圖中a點對應溫度下，已知N2O4的起始壓強p0為200kPa，該溫度下反應的平衡常數(shù)Kp=(小數(shù)點后保留一位數(shù)字，用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))。答案(1)2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)ΔH=-746.5kJ·mol-1(2)①1.9750.055mol·L-1·min-1②ad(3)213.3解析(1)若某反應的平衡常數(shù)表達式為K=c(N2)·c2(CO2)c2(NO)·c2(CO(2)①2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)開始(mol/L) 1.00 0 0反應(mol/L) 0.65 1.30 0.3253min時(mol/L) 0.35 1.30 0.325反應前后氣體的壓強之比等于其物質(zhì)的量濃度之比，所以p1∶p0=(0.35+1.30+0.325)mol·L-1∶1.00mol·L-1=1.975;2.0