高考總復(fù)習(xí)優(yōu)化設(shè)計(jì)二輪用書(shū)化學(xué)L山東專(zhuān)版(適用于新高考新教材) 專(zhuān)題7　化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡

專(zhuān)題七化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡

A組基礎(chǔ)鞏固練1.(2023·北京西城區(qū)一模)探究影響H2O2分解速率的因素,實(shí)驗(yàn)方案如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是()A.對(duì)比①②,可探究FeCl3溶液對(duì)H2O2分解速率的影響B(tài).對(duì)比②③④,可探究溫度對(duì)H2O2分解速率的影響C.若用MnO2固體代替FeCl3溶液,反應(yīng)速率不變D.H2O2易溶于水,主要是由于H2O2與H2O分子之間能形成氫鍵2.(2023·福建省名校聯(lián)盟聯(lián)考)研究CH3I與自由基Cl原子(用Cl*表示)的反應(yīng)有助于保護(hù)臭氧層。已知:Cl*+CH3I反應(yīng)有4條反應(yīng)路徑(TS表示過(guò)渡態(tài),IM表示中間物)如圖所示。基元反應(yīng)指反應(yīng)中一步直接轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.路徑①的ΔH>0B.路徑②是基元反應(yīng)C.路徑③的速率最快D.路徑④的逆反應(yīng)的活化能最大3.(2023·安徽淮北一模)一定溫度下,在密閉容器中發(fā)生反應(yīng):BaSO4(s)+4H2(g)BaS(s)+4H2O(g)ΔH>0。下列說(shuō)法正確的是()A.在恒容條件下,向平衡體系中充入惰性氣體,平衡不移動(dòng)B.在恒壓條件下,向平衡體系中加入H2,BaSO4的轉(zhuǎn)化率不變C.混合氣體的物質(zhì)的量不再發(fā)生變化可說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡D.該反應(yīng)在任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行4.(2023·山東菏澤三模)氧元素是在自然界中分布最廣的元素,氧氣在生產(chǎn)生活中有廣泛的應(yīng)用。1molO2隨溫度升高時(shí)的熵(S)的變化示意圖如圖,下列說(shuō)法不正確的是()A.由圖可知,1molO2(g)的熵值不是定值B.物質(zhì)的熵值與物質(zhì)的組成、狀態(tài)、溫度等因素有關(guān)C.熵值由94J·K-1·mol-1→170J·K-1·mol-1的過(guò)程:O2由液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)D.相同溫度和壓強(qiáng)下,O4(g)、O3(g)、O2(g)的熵值依次減小5.(2023·遼寧葫蘆島一模)活性炭基材料煙氣脫硝技術(shù)備受當(dāng)前研究者關(guān)注,其反應(yīng)原理為C(s)+2NO(g)CO2(g)+N2(g)ΔH>0。下列說(shuō)法不正確的是()A.增大壓強(qiáng),平衡向脫硝方向移動(dòng)B.上述脫硝反應(yīng)平衡常數(shù)K=cC.若恒容體系內(nèi)密度恒定不變,反應(yīng)達(dá)到了平衡D.每處理標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24LNO,轉(zhuǎn)移電子0.2mol6.(2023·吉林通化模擬)在10L密閉容器中,A、B、C三種氣態(tài)物質(zhì)構(gòu)成了可逆反應(yīng)的體系;當(dāng)在某一溫度時(shí),A、B、C物質(zhì)的量與時(shí)間的關(guān)系如圖甲,經(jīng)過(guò)相同時(shí)間C的百分含量與溫度的關(guān)系如圖乙。下列分析正確的是()A.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2A(g)+B(g)2C(g)B.0~4min內(nèi),B的平均反應(yīng)速率為0.05mol·L-1·min-1C.由T1向T2變化時(shí),正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率D.該反應(yīng)正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)7.(2023·山東聊城三模)甲基叔丁基醚(MTBE)是一種高辛烷值汽油添加劑,可由甲醇和異丁烯(以IB表示)在催化劑作用下合成,其反應(yīng)過(guò)程中各物質(zhì)相對(duì)能量與反應(yīng)歷程的關(guān)系如圖所示(其中N1表示甲醇和異丁烯同時(shí)被吸附,N2表示甲醇先被吸附,N3表示異丁烯先被吸附),下列說(shuō)法不正確的是()A.三種反應(yīng)歷程中,N1反應(yīng)速率最快B.該條件下反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為CH3OH(g)+IB(g)MTBE(g)ΔH=-4QkJ·mol-1C.甲醇比IB更易被催化劑吸附,若甲醇過(guò)多會(huì)占據(jù)催化劑表面從而減慢合成速率D.同溫同壓下,只要起始投料相同,相同時(shí)間三種途徑MTBE的產(chǎn)率一定相同8.(2023·河南省豫南地區(qū)聯(lián)考)三氯氫硅(SiHCl3)是制備硅烷、多晶硅的重要原料,在催化劑作用下可發(fā)生反應(yīng):2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g),在50℃和70℃時(shí)SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的結(jié)果如圖所示。下列敘述不正確的是()A.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B.反應(yīng)速率大小:v(a)>v(b)C.70℃時(shí),平衡常數(shù)K≈0.02D.增大壓強(qiáng),可以提高SiHCl3的平衡轉(zhuǎn)化率,縮短達(dá)平衡的時(shí)間9.(2023·廣東廣州一模)向密閉容器中充入S2Cl2、Cl2和SCl2,發(fā)生反應(yīng)S2Cl2(g)+Cl2(g)2SCl2(g),S2Cl2與SCl2的初始消耗速率(v)與溫度(T)的關(guān)系如圖所示(圖中A、B點(diǎn)處于平衡狀態(tài)),下列說(shuō)法不正確的是()A.a為v(SCl2)隨溫度的變化曲線B.該反應(yīng)的ΔH<0C.200℃下反應(yīng)一段時(shí)間,S2Cl2的物質(zhì)的量增多D.反應(yīng)達(dá)到平衡后向體系中充入氮?dú)?平衡不移動(dòng)10.(2023·河北省名校聯(lián)盟聯(lián)考)T℃時(shí),將2.0molA(g)和2.0molB(g)充入容積為1L的密閉容器中,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):A(g)+B(g)2C(g)+D(s)ΔH<0;t時(shí)刻反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),C(g)為2.0mol。下列說(shuō)法正確的是()A.t時(shí)刻反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),A(g)的體積分?jǐn)?shù)為20%B.T℃時(shí),該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為K=8.0C.t時(shí)刻反應(yīng)達(dá)到平衡后,縮小容器的容積,平衡逆向移動(dòng)D.T℃時(shí),若將A(g)、B(g)各1.0mol充入同樣容器,平衡后,A的轉(zhuǎn)化率α(A)為50%11.(2023·天津市第一中學(xué)二模)一定條件下,CO2(g)+3H2(g)H2O(g)+CH3OH(g)ΔH=-53.7kJ·mol-1;向2L恒容恒溫密閉容器中充入1molCO2和2.8molH2反應(yīng),圖中過(guò)程Ⅰ、Ⅱ是在兩種不同催化劑作用下建立平衡的過(guò)程中CO2的轉(zhuǎn)化率[α(CO2)]隨時(shí)間(t)的變化曲線。下列說(shuō)法不正確的是()A.m點(diǎn):v(正)>v(逆)B.活化能:過(guò)程Ⅱ>過(guò)程ⅠC.n點(diǎn)時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=50D.過(guò)程Ⅰ,t2時(shí)刻改變的反應(yīng)條件可能是升高溫度12.(雙選)(2023·山東濰坊四縣5月模擬)Bodensteins研究反應(yīng)H2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH<0,溫度為T(mén)時(shí),在兩個(gè)容積均為1L的密閉容器中進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測(cè)得氣體混合物中碘化氫的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)w(HI)與反應(yīng)時(shí)間t的關(guān)系如下表:容器編號(hào)起始物質(zhì)t/min020406080100Ⅰ0.5molI2、0.5molH2w(HI)/%05068768080ⅡxmolHIw(HI)/%1009184818080研究發(fā)現(xiàn)上述反應(yīng)中:v(正)=ka·w(H2)·w(I2),v(逆)=kb·w2(HI),其中ka、kb為常數(shù)。下列說(shuō)法不正確的是()A.溫度為T(mén)時(shí),該反應(yīng)kaB.容器Ⅰ中在前20min的平均速率v(HI)=0.025mol·L-1·min-1C.若起始時(shí),向容器Ⅰ中加入物質(zhì)的量均為0.1mol的H2、I2、HI,反應(yīng)逆向進(jìn)行D.若x值不同,兩容器中達(dá)平衡時(shí)w(HI)不同13.(2023·福建師大附中一模)工業(yè)上,裂解正丁烷可以獲得乙烯、丙烯等化工原料。反應(yīng)1:C4H10(g,正丁烷)CH4(g)+C3H6(g)ΔH1反應(yīng)2:C4H10(g,正丁烷)C2H6(g)+C2H4(g)ΔH2已知幾種共價(jià)鍵的鍵能如下表:共價(jià)鍵C—HCCC—C鍵能/(kJ·mol-1)413614347(1)根據(jù)上述數(shù)據(jù)估算,ΔH1=kJ·mol-1。

(2)正丁烷和異丁烷之間轉(zhuǎn)化的能量變化如圖所示。圖1①正丁烷氣體轉(zhuǎn)化成異丁烷氣體的熱化學(xué)方程式為。

②下列有關(guān)催化劑的敘述錯(cuò)誤的是(填字母)。

A.能改變反應(yīng)途徑B.能降低反應(yīng)焓變C.能加快反應(yīng)速率D.能增大平衡常數(shù)(3)向密閉容器中投入一定量的正丁烷,發(fā)生反應(yīng)1和反應(yīng)2,測(cè)得正丁烷的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與壓強(qiáng)(p)、溫度(T)的關(guān)系如圖所示。圖2①p1、p2、p3由小到大的順序?yàn)椤?/p>

②隨著溫度升高,三種不同壓強(qiáng)下正丁烷的平衡轉(zhuǎn)化率趨向相等,原因是

。

(4)在一定溫度下,向恒容密閉容器中投入正丁烷,同時(shí)發(fā)生反應(yīng)1和反應(yīng)2,測(cè)得部分物質(zhì)的濃度與時(shí)間的關(guān)系如圖,平衡時(shí)壓強(qiáng)為17akPa。圖3①7min時(shí)改變的條件可能是(填字母)。

A.增大壓強(qiáng)B.增大正丁烷的濃度C.加入催化劑②該溫度下,反應(yīng)1的平衡常數(shù)Kp=kPa。(提示:組分分壓=總壓×體積分?jǐn)?shù))

B組能力提升練1.(2023·江蘇泰州中學(xué)調(diào)研)高爐煉鐵的反應(yīng)為Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)ΔH=-23.5kJ·mol-1。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.該反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)的ΔS>0B.升高溫度使反應(yīng)物活化分子數(shù)增多,能提高反應(yīng)速率和CO平衡轉(zhuǎn)化率C.增加煉鐵爐高度,延長(zhǎng)CO和鐵礦石接觸時(shí)間,能降低平衡時(shí)尾氣中CO的體積分?jǐn)?shù)D.制備的生鐵中含少量FexC,相同條件下與酸反應(yīng)放出氫氣的速率比純鐵慢2.(2023·河南省名校聯(lián)盟聯(lián)考)常溫常壓下,在3種不同碳負(fù)載的銅微粒(a、b和c)上,選擇性電催化乙炔加氫制乙烯(H+電還原為H2的反應(yīng)可同時(shí)發(fā)生),相對(duì)能量變化如圖,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.析氫反應(yīng)是電催化乙炔加氫制乙烯的競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)B.析氫反應(yīng)的能力:a>c>bC.吸附C2H2的能力:a<b<cD.ⅰ生成ⅱ是乙炔加氫制乙烯反應(yīng)歷程中的決速步驟3.(2023·山東煙臺(tái)診斷)某密閉容器中充入等物質(zhì)的量的A和B,一定溫度下發(fā)生反應(yīng)A(g)+xB(g)2C(g),達(dá)到平衡后,在不同的時(shí)間段內(nèi)反應(yīng)物的濃度隨時(shí)間的變化如甲圖所示,正、逆反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化如乙圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.前20minB的平均反應(yīng)速率為0.05mol·L-1·min-1B.30~40min間該反應(yīng)使用了催化劑C.化學(xué)方程式中的x=1,正反應(yīng)為放熱反應(yīng)D.30min、40min時(shí)分別改變的條件是減小壓強(qiáng)、升高溫度4.(2023·齊魯名校聯(lián)盟第二次聯(lián)考)恒溫恒容的密閉容器中,在某催化劑表面上發(fā)生反應(yīng):2NH3(g)N2(g)+3H2(g),測(cè)得不同起始濃度和催化劑表面積下氨濃度隨時(shí)間的變化如下表所示,下列說(shuō)法不正確的是()編號(hào)表面積/cm2c(NH3)/(10-3mol·L-1)0min20min40min60min80min①a2.402.001.601.200.80②a1.200.800.40③2a2.401.600.800.400.40A.由實(shí)驗(yàn)①、③可知催化劑表面積越大,反應(yīng)速率越快,NH3的平衡轉(zhuǎn)化率不變B.由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知相同條件下,增加氨的濃度,該反應(yīng)速率不一定增大C.實(shí)驗(yàn)①、②達(dá)到平衡后,NH3的體積分?jǐn)?shù):①<②D.實(shí)驗(yàn)③達(dá)到平衡后,N2的體積分?jǐn)?shù)約為22.7%5.(2023·北京東城區(qū)一模)某溫度下,H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常數(shù)K=4。該溫度下,在甲、乙、丙、丁4個(gè)相同的恒容密閉容器中進(jìn)行該反應(yīng),起始濃度如下表所示。編號(hào)甲乙丙丁c(H2)/(mol·L-1)0.010.020.010.02c(I2)/(mol·L-1)0.010.010.010.01c(HI)/(mol·L-1)000.020.02下列判斷不正確的是()A.化學(xué)反應(yīng)速率:乙>甲B.平衡時(shí),甲中I2的轉(zhuǎn)化率為50%C.平衡時(shí),丙中c(I2)=0.01mol·L-1D.平衡時(shí),乙和丁中c(6.(2023·遼寧葫蘆島協(xié)作校聯(lián)考)某溫度下,在1L恒容密閉容器中投入10molN2O5發(fā)生反應(yīng)N2O5(g)N2O(g)+2O2(g),有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示。下列說(shuō)法正確的是()時(shí)間/s0~1010~2020~3030~40產(chǎn)物O2的平均生成速率/(mol·L-1·s-1)0.200.160.100.00A.O2的平均生成速率越來(lái)越小是因?yàn)槿萜鞯膲簭?qiáng)越來(lái)越小B.15s若向體系中充入N2O,平衡一定逆向移動(dòng)C.20s時(shí)N2O5的轉(zhuǎn)化率為8%D.35s時(shí),向體系中又充入N2O5,再次平衡時(shí),其體積分?jǐn)?shù)將增大7.(雙選)(2023·山東臨沂三模)利用I2O5可消除CO污染,其反應(yīng)為I2O5(s)+5CO(g)5CO2(g)+I2(s)。不同溫度下,向裝有足量I2O5固體的2L密閉容器中通入2molCO,測(cè)得CO2氣體體積分?jǐn)?shù)φ(CO2)隨時(shí)間t的變化曲線如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是()A.T1時(shí),前0.5min內(nèi)平均反應(yīng)速率v(CO)=0.6mol·L-1·min-1B.溫度T1>T2,b點(diǎn)和d點(diǎn)的化學(xué)平衡常數(shù):Kb<KdC.若d點(diǎn)時(shí)僅縮小容器容積,CO2體積分?jǐn)?shù)和濃度均保持不變D.反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)容器內(nèi)氣體密度不再變化8.(2023·廣東東莞一模)恒溫恒容條件下,向密閉容器中加入一定量X,發(fā)生反應(yīng):①X(g)Y(g);②Y(g)Z(g)。已知v=kc(反應(yīng)物),k為速率常數(shù),如圖表明三種物質(zhì)濃度隨時(shí)間的變化以及k受溫度的影響。下列說(shuō)法不正確的是()A.反應(yīng)過(guò)程體系的壓強(qiáng)始終不變B.c(Y)隨時(shí)間先增大后減小C.隨c(X)的減小,反應(yīng)①、②的速率均逐漸降低D.溫度對(duì)反應(yīng)②的k影響更大9.(2023·湖南郴州一模)T0時(shí),在2L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):X(g)+Y(g)Z(g)(未配平),各物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖a所示。其他條件相同,溫度分別為T(mén)1、T2時(shí)發(fā)生反應(yīng),X的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖b所示。下列敘述中正確的是()A.該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)B.T0時(shí),從反應(yīng)開(kāi)始到平衡時(shí):v(X)=0.083mol·L-1·min-1C.圖a中反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),Y的轉(zhuǎn)化率為37.5%D.T1時(shí),若該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的值為50,則T1<T010.(2023·北京延慶區(qū)一模)在一定溫度下,將1molCO2和3molH2充入容積為1L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)并達(dá)到平衡:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH<0,測(cè)得平衡混合氣體中CH3OH的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為25%。下列說(shuō)法不正確的是()A.平衡混合氣體中C原子的物質(zhì)的量是1molB.該反應(yīng)的反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量C.該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=2D.其他條件相同時(shí),若起始充入2molCO2和6molH2,達(dá)到平衡時(shí)CH3OH的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)大于25%11.(雙選)(2023·山東泰安三模)已知2N2O(g)2N2(g)+O2(g)的速率方程為v=k·cn(N2O)(k為速率常數(shù),只與溫度、催化劑有關(guān))。實(shí)驗(yàn)測(cè)得,N2O在催化劑X表面反應(yīng)的變化數(shù)據(jù)如下:t/min010203040506070c(N2O)/(mol·L-1)0.1000.080c10.0400.020c2c30下列說(shuō)法正確的是()A.n=1,c1>c2=c3B.t=10min時(shí),v(N2O)=2.0×10-3mol·L-1·s-1C.相同條件下,增大催化劑X的表面積,能加快反應(yīng)速率D.保持其他條件不變,若N2O起始濃度為0.200mol·L-1,當(dāng)濃度減至一半時(shí)共耗時(shí)50min12.(2023·湖南省名校聯(lián)合體聯(lián)考)一定條件下,分別向容積為1L的密閉容器中充入氣體,發(fā)生反應(yīng):X(g)+Y(g)Z(g),測(cè)得實(shí)驗(yàn)①、②、③反應(yīng)過(guò)程中體系壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()實(shí)驗(yàn)充入氣體量反應(yīng)過(guò)程條件①2molX+1molY恒溫②1molZ恒溫③1molZ絕熱A.曲線Ⅰ對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)②B.正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)C.氣體的總物質(zhì)的量:n(c)<n(d)D.b點(diǎn)平衡常數(shù)比c點(diǎn)平衡常數(shù)小13.(2023·山東泰安三模)含氮化合物在現(xiàn)代工業(yè)、環(huán)境治理中有重要地位。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)已知:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g)ΔH=-1808kJ·mol-14NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)ΔH=-905.5kJ·mol-1則反應(yīng)4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)的ΔH=kJ·mol-1。

(2)使用V2O5/(TiO2-SiO2)催化劑,利用NH3將NO還原為N2,可以消除煙氣中的氮氧化物對(duì)環(huán)境的污染,反應(yīng)機(jī)理如圖所示。①根據(jù)圖示,NO、NH3在有氧條件下總反應(yīng)的化學(xué)方程式是。

②將一定比例的O2、NH3和NO的混合氣體,勻速通入裝有催化劑的反應(yīng)器中反應(yīng)(裝置如圖甲)。反應(yīng)相同時(shí)間,測(cè)得NO的去除率隨反應(yīng)溫度的變化曲線如圖乙所示,在50~250℃范圍內(nèi)隨著溫度的升高,NO的去除率先迅速上升后上升緩慢的主要原因是

;

當(dāng)反應(yīng)溫度高于380℃時(shí),NO的去除率迅速下降的原因可能是。

甲乙③利用模擬煙氣測(cè)試系統(tǒng),在氨氮比為1∶1和300℃條件下,保持2200mL·min-1的氣體流量,研究氧氣濃度對(duì)催化劑活性的影響,測(cè)得不同濃度下O2對(duì)NO轉(zhuǎn)化為N2的轉(zhuǎn)化率影響如圖所示。由圖可知,在反應(yīng)氣體中不含氧氣時(shí),催化劑也能催化一定量的一氧化氮進(jìn)行轉(zhuǎn)化,原因是。隨著氧氣濃度的增加,催化劑的活性逐漸提高,但氧氣濃度大于5%后,再增加氧氣的濃度,催化劑的催化效率提升不明顯,其原因是。

(3)398K時(shí),反應(yīng)4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g)在恒容密閉容器中進(jìn)行,NH3和NO的初始分壓分別為p0kPa和32p0kPa,起始時(shí)容器中只含NH3和NO,假設(shè)當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后,NH3和NO的平衡分壓分別為13p0kPa和12p0kPa,則該反應(yīng)在398K時(shí)的Kp為

參考答案專(zhuān)題七化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡A組基礎(chǔ)鞏固練1.CMnO2和Fe3+都能催化H2O2的分解反應(yīng),但不同催化劑的催化效果不同,故反應(yīng)速率不同,C錯(cuò)誤。2.B路徑②所示反應(yīng)中有中間產(chǎn)物生成,沒(méi)有一步直接轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物,不是基元反應(yīng),B錯(cuò)誤。3.A在恒容條件下,向平衡體系中充入惰性氣體,反應(yīng)體系中各物質(zhì)的濃度不變,平衡不移動(dòng),A正確;在恒壓條件下,向平衡體系中加入H2,平衡正向移動(dòng),BaSO4的轉(zhuǎn)化率變大,B錯(cuò)誤;該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體總體積不變的反應(yīng),故混合氣體的物質(zhì)的量不變不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡,C錯(cuò)誤;該反應(yīng)的ΔH>0、ΔS=0,由于反應(yīng)吸熱,并非在任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行,D錯(cuò)誤。4.D由圖可知,1molO2(g)的熵值隨溫度升高而增大,不是定值,A正確;物質(zhì)的熵值與物質(zhì)的組成、狀態(tài)、溫度等因素有關(guān),其他條件相同時(shí),熵值:氣態(tài)>液態(tài)>固態(tài),而物質(zhì)的組成、物質(zhì)的量和狀態(tài)相同時(shí),溫度越高,熵值越大,B正確;圖中熵值出現(xiàn)的兩個(gè)突變,是氧氣狀態(tài)的改變導(dǎo)致的,其中熵值由94J·K-1·mol-1→170J·K-1·mol-1的過(guò)程是O2由液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài),C正確;相同溫度和壓強(qiáng)下,O4(g)、O3(g)、O2(g)的熵值還與物質(zhì)的量有關(guān),由于三種物質(zhì)的物質(zhì)的量未知,故不能比較熵值的大小,D錯(cuò)誤。5.A該反應(yīng)反應(yīng)前后氣體體積不變,改變壓強(qiáng),不影響平衡狀態(tài),A錯(cuò)誤。6.C由題圖可知,該反應(yīng)是可逆反應(yīng),A、B、C的物質(zhì)的量變化量之比=(2.4-1.6)∶(1.6-1.2)∶(0.4-0)=2∶1∶1,故該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2A(g)+B(g)C(g),A錯(cuò)誤;0~4min時(shí),A減少(2.4-2.0)mol,則有v(B)=0.04mol·L-12×4min=0.005mol·L-1·min-1,B錯(cuò)誤;由T1向T2變化時(shí),C的百分含量增大,平衡正向進(jìn)行,故正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,C正確;T3時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡,T3之后,升高溫度7.D活化能越小,反應(yīng)速率越快,N1、N2、N3三種反應(yīng)歷程的活化能分別為(6-2)QkJ·mol-1=4QkJ·mol-1、(9-3)QkJ·mol-1=6QkJ·mol-1、(10-4)QkJ·mol-1=6QkJ·mol-1,則N1反應(yīng)速率最快,A正確;該反應(yīng)的焓變?chǔ)=生成物的總能量-反應(yīng)物的總能量,則ΔH=(1-5)QkJ·mol-1=-4QkJ·mol-1,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為CH3OH(g)+IB(g)MTBE(g)ΔH=-4QkJ·mol-1,B正確;甲醇比IB更易被催化劑吸附,占據(jù)催化劑表面從而使異丁烯無(wú)法與催化劑接觸,導(dǎo)致反應(yīng)速率減慢,C正確;N1、N2、N3三種反應(yīng)歷程的活化能不相等,則同溫同壓下,只有起始投料相同,相同時(shí)間三種途徑MTBE的產(chǎn)率不相同,D錯(cuò)誤。8.D升高溫度,SiHCl3的平衡轉(zhuǎn)化率增大,則該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),A正確;a、b兩點(diǎn)的濃度相同,a點(diǎn)的溫度大于b點(diǎn),則反應(yīng)速率大小:v(a)>v(b),B正確;70℃時(shí),達(dá)到平衡SiHCl3的平衡轉(zhuǎn)化率為22%,設(shè)起始c(SiHCl3)=1mol·L-1,利用“三段式”計(jì)算:2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)起始濃度/(mol·L-1) 1 0 0轉(zhuǎn)化濃度/(mol·L-1) 0.22 0.11 0.11平衡濃度/(mol·L-1) 0.78 0.11 0.11則平衡常數(shù)K=0.1120.782≈0.02,C正確;增大壓強(qiáng)9.C化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)的系數(shù)成正比,由化學(xué)方程式可知,平衡時(shí)S2Cl2與SCl2的反應(yīng)速率為1∶2,結(jié)合圖像可知,圖中A、B點(diǎn)處于平衡狀態(tài),則正逆反應(yīng)速率相等,a為v(SCl2)隨溫度的變化曲線,A正確;隨著溫度升高,SCl2的消耗速率更大,反應(yīng)逆向進(jìn)行,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),ΔH<0,B正確;題圖中A、B點(diǎn)處于平衡狀態(tài),200℃下反應(yīng)沒(méi)有達(dá)到平衡,此時(shí)逆反應(yīng)速率小于正反應(yīng)速率,反應(yīng)正向進(jìn)行,故反應(yīng)一段時(shí)間,S2Cl2的物質(zhì)的量減小,C錯(cuò)誤;反應(yīng)達(dá)到平衡后向體系中充入氮?dú)?不影響反應(yīng)中各物質(zhì)的濃度,平衡不移動(dòng),D正確。10.Dt時(shí)刻反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),C(g)為2.0mol,則反應(yīng)消耗1.0molA和1.0molB,故A(g)的體積分?jǐn)?shù)為1.0mol4.0mol×100%=25%,A錯(cuò)誤;T℃時(shí),A、B、C的平衡濃度(mol·L-1)分別為1.0、1.0和2.0,則該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為K=2.021.02=4.0,B錯(cuò)誤;t時(shí)刻反應(yīng)達(dá)到平衡后,縮小容器的容積,平衡不移動(dòng),C錯(cuò)誤;T℃時(shí),若將A(g)、B(g)各1.0mol充入同樣容器,保持物質(zhì)的量不變,11.Cm點(diǎn)CO2的轉(zhuǎn)化率不是最大,反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,則有v(正)>v(逆),A正確;過(guò)程Ⅰ先達(dá)到平衡狀態(tài),說(shuō)明反應(yīng)速率快,因此活化能:過(guò)程Ⅱ>過(guò)程Ⅰ,B正確;n點(diǎn)時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為80%,列出“三段式”:CO2(g)+3H2(g)H2O(g)+CH3OH(g)起始濃度(mol·L-1) 0.5 轉(zhuǎn)化濃度(mol·L-1) 0.4 1.2 平衡濃度(mol·L-1) 0.1 0.2 則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=0.4×0.40.1×0.23=200,C錯(cuò)誤;12.CD根據(jù)題給信息,列出“三段式”:H2(g)+I2(g)2HI(g)起始量/(mol·L-1) 0.5 0.5 0變化量/(mol·L-1) n n 2n平衡量/(mol·L-1) 0.5-n 0.5-n 2nw(HI)=2n1×100%=80%,則n=0.4,平衡常數(shù)K=0.820.1×0.1=64。達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)正、逆反應(yīng)速率相等,則有ka·w(H2)·w(I2)=kb·w2(HI),可得kakb=w2(HI)w(H2)w(I2)=K=64,A正確;容器Ⅰ中在前20min,w(HI)=50%,設(shè)m為c(H2)的變化量,則有w(HI)=2m1×100%=50%,m=0.25,故有v(HI)=2×0.25mol·L-120min=0.025mol·L-1·min-1,B正確;若起始時(shí),向容器Ⅰ中加入物質(zhì)的量均為0.113.答案(1)+80(2)①C4H10(g,正丁烷)C4H10(g,異丁烷)ΔH=-7kJ·mol-1②BD(3)①p1<p2<p3②隨著溫度升高,壓強(qiáng)對(duì)平衡的影響逐漸減小,平衡轉(zhuǎn)化率主要由溫度決定(4)①B②3a解析(1)根據(jù)鍵能計(jì)算反應(yīng)熱,ΔH1=(347×2-614)kJ·mol-1=+80kJ·mol-1。(2)②催化劑參與化學(xué)反應(yīng),改變了反應(yīng)途徑,A正確;反應(yīng)熱與產(chǎn)物、反應(yīng)物的相對(duì)能量有關(guān),催化劑同等程度降低正、逆反應(yīng)活化能,不改變反應(yīng)熱,B錯(cuò)誤;催化劑能夠加快反應(yīng)速率,C正確;催化劑同倍數(shù)改變正、逆反應(yīng)速率,平衡不移動(dòng),平衡常數(shù)不變,D錯(cuò)誤。(3)①正反應(yīng)是氣體分子數(shù)增大的反應(yīng),減小壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),正丁烷的平衡轉(zhuǎn)化率增大,則p1<p2<p3。②壓強(qiáng)與溫度對(duì)正丁烷的平衡轉(zhuǎn)化率都有影響,且結(jié)果相反,隨著溫度升高,平衡轉(zhuǎn)化率最終相同,說(shuō)明壓強(qiáng)對(duì)平衡的影響逐漸減小,平衡轉(zhuǎn)化率主要由溫度決定。(4)①增大壓強(qiáng),即縮小容器容積,瞬時(shí)CH4濃度增大,隨后CH4濃度減小,A錯(cuò)誤;增大正丁烷的濃度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),CH4濃度增大,B正確;加入催化劑,平衡不移動(dòng),甲烷的濃度不變,C錯(cuò)誤。②根據(jù)題圖3,同時(shí)發(fā)生反應(yīng)1和反應(yīng)2,平衡時(shí)生成了0.3mol·L-1的CH4,消耗了0.7mol·L-1的C4H10,說(shuō)明反應(yīng)2生成了0.4mol·L-1的C2H6,平衡體系中各組分的濃度分別是c(CH4)=c(C3H6)=0.3mol·L-1,c(C2H6)=c(C2H4)=0.4mol·L-1,c(C4H10)=0.3mol·L-1,各組分的分壓:p(CH4)=p(C3H6)=0.30.3+0.3+0.4+0.4+0.3×17akPa=3akPa,p(C2H6)=p(C2H4)=4akPa,p(C4H10)=3aB組能力提升練1.A該反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH<0,要使反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行,要滿足ΔH-TΔS<0,則該反應(yīng)的ΔS>0,A正確;升高溫度,使反應(yīng)物活化分子數(shù)增多,能提高反應(yīng)速率,但由于該反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,化學(xué)平衡會(huì)向逆反應(yīng)方向移動(dòng),導(dǎo)致CO平衡轉(zhuǎn)化率降低,B錯(cuò)誤;增加煉鐵爐高度,延長(zhǎng)CO和鐵礦石接觸時(shí)間,不改變其他外界條件,化學(xué)平衡不移動(dòng),故不能改變平衡時(shí)混合氣體中CO的體積分?jǐn)?shù),C錯(cuò)誤;制備生鐵中若含少量FexC,Fe、FexC及酸溶液構(gòu)成原電池,使Fe與酸反應(yīng)放出氫氣的速率比純鐵快,D錯(cuò)誤。2.B選擇性電催化乙炔加氫制乙烯和H+電還原為H2的反應(yīng)可同時(shí)發(fā)生,均為得到電子被還原的過(guò)程,故析氫反應(yīng)是電催化乙炔加氫制乙烯的競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng),A正確;a對(duì)應(yīng)的活化能最大,b對(duì)應(yīng)的活化能最小,活化能越大反應(yīng)越難進(jìn)行,即析氫反應(yīng)的能力:a<c<b,B錯(cuò)誤;吸附C2H2過(guò)程中放出的熱量a最少,c最多,相同物質(zhì)進(jìn)行不同過(guò)程放出的熱量越多說(shuō)明該過(guò)程越容易進(jìn)行,即說(shuō)明吸附C2H2的能力:a<b<c,C正確;各種催化劑進(jìn)行反應(yīng)時(shí)ⅰ生成ⅱ的活化能均最大,活化能越大反應(yīng)速率越慢,是整個(gè)反應(yīng)的決速步驟,則ⅰ生成ⅱ是乙炔加氫制乙烯反應(yīng)歷程中的決速步驟,D正確。3.B前20minB的平均反應(yīng)速率為2.0mol·L-1-1.0mol·L-120min=0.05mol·L-1·min-1,A正確;30min時(shí),C和A、B的濃度都下降,而催化劑只會(huì)改變反應(yīng)速率,不會(huì)瞬間改變反應(yīng)物的濃度,B錯(cuò)誤;A、B的濃度變化相同,故A、B的化學(xué)計(jì)量數(shù)相同,則x=1,40min時(shí)正逆反應(yīng)速率都增大,則改變的條件為升高溫度,而條件改變后C濃度減小,A、B濃度增大,說(shuō)明平衡發(fā)生了逆向移動(dòng),則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),C正確;30min時(shí),C和4.C對(duì)比實(shí)驗(yàn)①和實(shí)驗(yàn)③,氨氣濃度相同,實(shí)驗(yàn)③中催化劑表面積是實(shí)驗(yàn)①中催化劑表面積的2倍,實(shí)驗(yàn)③先達(dá)到平衡狀態(tài),實(shí)驗(yàn)③的反應(yīng)速率大,說(shuō)明相同條件下,增加催化劑的表面積,反應(yīng)速率增大,A正確;實(shí)驗(yàn)①、實(shí)驗(yàn)②中0~20min、20~40min氨氣濃度變化量都是4.00×10-4mol·L-1,實(shí)驗(yàn)①和實(shí)驗(yàn)②催化劑表面積相同,實(shí)驗(yàn)①中氨氣初始濃度是實(shí)驗(yàn)②中氨氣初始濃度的兩倍,說(shuō)明相同條件下,增加氨氣濃度,反應(yīng)速率并沒(méi)有增大,B正確;反應(yīng)為氣體分子數(shù)增加的反應(yīng),恒溫恒容的密閉容器中,①的氨氣起始物質(zhì)濃度更大,相當(dāng)于達(dá)到平衡后,與②相比又逆向移動(dòng),導(dǎo)致NH3的體積分?jǐn)?shù):①>②,C錯(cuò)誤;由實(shí)驗(yàn)③中數(shù)據(jù)可知,達(dá)平衡時(shí)氨氣反應(yīng)了2mol·L-1,則生成氮?dú)?mol·L-1,生成氫氣3mol·L-1,平衡時(shí)體積分?jǐn)?shù)等于物質(zhì)的量濃度分?jǐn)?shù),故氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)為1mol·L-11mol·L5.D據(jù)題表中數(shù)據(jù)可知,其他條件相同,乙中c(H2)為甲中的2倍,乙中反應(yīng)速率較大,A正確;設(shè)甲中I2的轉(zhuǎn)化率為x,根據(jù)“三段式”有:H2(g)+I2(g)2HI(g)起始/(mol·L-1) 0.01 0.01 0變化/(mol·L-1) 0.01x 0.01x 0.02x平衡/(mol·L-1) 0.01(1-x) 0.01(1-x) 0.02x則有K=c2(HI)c(H2)·c(I2)=(0.02x)20.012×(1-x)2=4,解得x=50%,B正確;根據(jù)丙中各數(shù)據(jù),濃度商為Q=c2(HI)c(H2)·c(I2)=(6.DO2的平均生成速率越來(lái)越小,主要是N2O5的濃度減小,A錯(cuò)誤;15s時(shí),該體系還沒(méi)有達(dá)到平衡狀態(tài),如果N2O的量很少,在一定溫度下,若Q<K,平衡依然正向移動(dòng),B錯(cuò)誤;在0~10s時(shí)O2的生成量為2mol,在10~20s時(shí)生成O2為1.6mol,即20s時(shí),生成3.6mol氧氣,同時(shí)有1.8molN2O5發(fā)生轉(zhuǎn)化,故轉(zhuǎn)化率為18%,C錯(cuò)誤;35s時(shí),向體系中又充入N2O5,則反應(yīng)達(dá)到新的平衡時(shí)N2O5的體積分?jǐn)?shù)必將增大,D正確。7.BC根據(jù)“先拐先平,速率快,溫度高”,可得T2<T1;依據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)原理,溫度越高二氧化碳體積分?jǐn)?shù)越小,說(shuō)明平衡逆向移動(dòng),正向是放熱反應(yīng)。T1時(shí),前0.5min內(nèi)平均反應(yīng)速率v(CO)=v(CO2)=2mol×30%2L×0.5min=0.6mol·L-1·min-1,A正確;溫度越高,平衡常數(shù)越小,故b點(diǎn)和d點(diǎn)的化學(xué)平衡常數(shù):Kb>Kd,B錯(cuò)誤;若d點(diǎn)時(shí)僅縮小容器容積,CO2體積分?jǐn)?shù)保持不變,但濃度增大8.C由題圖1中信息可知,濃度隨時(shí)間變化逐漸減小的曲線為X,濃度隨時(shí)間變化逐漸增大的曲線為Z,濃度隨時(shí)間變化先增大后減小的曲線為Y。由題圖2中信息可知,反應(yīng)①的速率常數(shù)隨溫度升高增大的幅度小于反應(yīng)②。兩反應(yīng)中,反應(yīng)物和生成物都只有一種,且化學(xué)計(jì)量數(shù)都為1,故反應(yīng)過(guò)程中氣體的物質(zhì)的量始終不變,壓強(qiáng)始終不變,A正確;c(Y)隨時(shí)間先增大后減小,B正確;隨c(X)的減小,c(Y)先增大后減小,c(Z)不斷增大,則反應(yīng)①的速率逐漸降低,但反應(yīng)②的速率先升高后降低,C錯(cuò)誤;隨著溫度的升高,反應(yīng)②的速率常數(shù)增大的幅度更大,故溫度對(duì)反應(yīng)②的k影響更大,D正確。9.D根據(jù)“先拐先平,數(shù)值大”規(guī)律推知,T1>T2,溫度越高,X的物質(zhì)的量越大,則平衡逆向移動(dòng),正反應(yīng)是放熱反應(yīng),A錯(cuò)誤;開(kāi)始至平衡時(shí)間內(nèi),v(X)=0.3mol-0.05mol2L×3min≈0.042mol·L-1·min-1,B錯(cuò)誤;Y的轉(zhuǎn)化率為0.4-0.150.4×100%=62.5%,C錯(cuò)誤;由題圖a可知,X、Y、Z物質(zhì)的量變化之比為110.C根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知,1molCO2參與反應(yīng),平衡時(shí)混合氣體中C原子的物質(zhì)的量仍為1mol,A正確;該反應(yīng)的ΔH<0,則該反應(yīng)的反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,B正確;設(shè)CO2的轉(zhuǎn)化濃度為xmol·L-1,利用“三段式”計(jì)算:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)起始濃度(mol·L-1) 轉(zhuǎn)化濃度(mol·L-1)