2020年高三化学复习 单元检测卷七(pdf版)

单元检测卷七化学反应速率和化学平衡

考生注意：

1．本试卷共4页。

2．答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上。

3．本次考试时间100分钟，满分100分。

4．请在密封线内作答，保持试卷清洁完整。

一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)

1．化学反应速率和化学反应的限度是化工生产研究的主要问题之一。下列对化学反应速率和反应限度的认识正确的是()

A．决定化学反应速率的主要因素是光照、超声波、压强和催化剂等

B．化学反应速率理论是研究怎样提高原料转化率的

C．可逆反应到一定程度时，会出现正、逆反应速率相等，各物质浓度相等的现象

D．化学限度(即平衡)理论，是研究怎样改变反应条件，提高产品的产率

2．(2019·合肥调研)一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收，其中Y是单质。SO2(g)＋2CO(g)催化剂2X(g)＋Y(l)。为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用超灵敏气体传感器测得不同时间的SO2和CO浓度如下表：

下列说法不正确的是()

A．X的化学式为CO2

B．前1 s内v(X)＝1.00 mol·L－1·s－1

C．该回收原理利用了SO2的还原性

D．该温度下，此反应的平衡常数的数值是3.33×1036

3．(2018·广东华南师大附中综合测试三)某可逆反应，正反应为吸热反应。下列有关该反应的说法错误的是()

A．其正反应的活化能大于逆反应的活化能

B．催化剂能够同时降低正逆反应的活化能

C．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动

D．增大某反应物的浓度，可以增大单位体积内该反应物活化分子的数目

4．下列叙述中，不能用勒夏特列原理解释的是()

A．红棕色的NO2，加压后颜色先变深后变浅

B．高压比常压更有利于合成SO3

C．加入催化剂有利于氨的合成

D．工业制取金属钾Na(l)＋KCl(l)NaCl(l)＋K(g)，选取适宜的温度，使K变成蒸气从反应混合物中分离出来

5．(2018·长沙统一模拟考试)一定条件下，在体积为2 L的密闭容器中，3 mol X和3 mol Y 发生反应：3X(g)＋Y(g)2Z(g)ΔH＞0，经60 s达到平衡，生成0.4 mol Z。下列说法正确的是()

A．60 s内反应速率为v(X)＝0.05 mol·L－1·s－1

B．其他条件不变，升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小

C．其他条件不变，若初始投入2 mol X和2 mol Y，则物质Y的转化率减小

D．其他条件不变，将容器体积变为4 L，Z的平衡浓度变为原来的一半

6．(2019·焦作检测)氢气用于烟气的脱氮、脱硫的反应：4H2(g)＋2NO(g)＋SO2(g)N2(g)＋S(l)＋4H2O(g)ΔH＜0。下列有关说法正确的是()

A．当v(H2)＝v(H2O)时，达到平衡

B．升高温度，正反应速率减小，逆反应速率增大，化学平衡逆向移动

C．使用高效催化剂可提高NO的平衡转化率

D．化学平衡常数表达式为K＝c2c42

c2c2c42

7．(2018·湘潭调研)哈伯因发明了由氮气合成氨气的方法而获得1918年诺贝尔化学奖。现向一密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2，在一定条件下使该反应发生。下列有关说法正确的是() A．达到化学平衡时，N2将完全转化为NH3

B．达到化学平衡时，N2、H2和NH3的物质的量浓度一定相等

C．达到化学平衡时，N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化

D．v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)＝1∶3∶2时，达到化学平衡

8．(2018·迎泽区校级二模)当1,3-丁二烯和溴单质1∶1加成时，其反应机理及能量变化如下：

不同反应条件下，经过相同时间测得生成物组成如表：

下列分析不合理的是()

A．产物A、B互为同分异构体，由中间体生成A、B的反应互相竞争

B．相同条件下由活性中间体C生成产物A的速率更快

C．实验1测定产物组成时，体系已达平衡状态

D．实验1在t min时，若升高温度至25 ℃，部分产物A会经活性中间体C转化成产物B 9．(2018·思南县校级期中)据报道，在300 ℃、70 MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇(CH3CH2OH)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．升高温度，该反应平衡常数K一定增大

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

10．(2018·绵阳检测)Fenton试剂常用于氧化降解有机污染物X。在一定条件下，反应初始时1

，反应10 min后进行测定，得图甲和图乙。下列说法不正确的是()

c(X)＝2.0×10－3 mol·L－

B．pH＝2，温度在40～80 ℃，X降解率随温度升高而增大

C．无需再进行后续实验，就可以判断最佳反应条件是pH＝3、温度为80 ℃

D．pH＝2、温度为50 ℃，10 min内v(X)＝1.44×10－4 mol·L－1·min－1

11．(2019·石家庄质检)一定条件下存在反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)ΔH＜0，现有三个相

同的1 L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，在Ⅰ中充入1 mol H2(g)和1 mol I2(g)，在Ⅱ中充入2 mol HI(g)，在Ⅲ中充入2 mol H2 (g)和2 mol I2(g)，700 ℃条件下开始反应。达到平衡时，下列说法正确的是()

A．容器Ⅰ、Ⅱ中正反应速率相同

B．容器Ⅰ、Ⅲ中反应的平衡常数相同

C．容器Ⅰ中的气体颜色比容器Ⅱ中的气体颜色深

D．容器Ⅰ中H2的转化率与容器Ⅱ中HI的转化率之和等于1

12．(2018·武汉模拟)在容积为2 L的3个密闭容器中发生反应3A(g)＋B(g)x C(g)，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时有关数据如下：

下列说法正确的是()

A．若x＜4，则2c1＜c2

B．若w3＝w1，可断定x＝4

C．无论x的值是多少，均有2ρ1＝ρ2

D．容器甲中反应从开始到达平衡平均速率为v(A)＝0.3 mol·L－1·min－1

13.(2018·河北衡水中学期末考试)在容积均为1 L的三个密闭容器中，分别放入镍粉并充入1 mol CO，控制在不同温度下发生反应：Ni(s)＋4CO(g)Ni(CO)4(g)，当反应进行到5 min 时，测得Ni(CO)4的体积分数与温度的关系如图所示。下列说法正确的是()

A．正反应为吸热反应，平衡常数：K(T1)＞K(T2)

B．反应进行到5 min时，b容器中v正＝v逆

C．达到平衡时，a、b、c中CO的转化率为b＞a＞c

D．减压或升温可将b中的平衡状态转变成c中的平衡状态

14．N2O5是一种新型硝化剂，在一定温度下可发生下列反应：2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)

ΔH ＞0。T 1温度时，向密闭容器中通入N 2O 5，部分实验数据见下表：

下列说法不正确的是( )

A ．T 1温度下的平衡常数为K 1，T 2温度下的平衡常数为K 2，若T 1＞T 2，则K 1＜K 2

B ．500 s 内N 2O 5分解速率为2.96×10－

3 mol·L －

1·s －

1

C ．T 1温度下的平衡常数K 1＝125，平衡时N 2O 5的转化率为50%

D ．达到平衡后其他条件不变，将容器的体积压缩到原来的12，则c (N 2O 5)＞5.00 mol·L －

1

15．(2018·长春联考)向甲、乙两个容积均为1 L 的恒容容器中，分别充入2 mol A 、2 mol B 和1 mol A 、1 mol B 。相同温度下发生反应：A(g)＋B(g)x C(g) ΔH ＜0。测得两容器中

c (A)随时间t 的变化如图所示。下列说法正确的是( )

A ．x 可能等于2

B ．甲、乙两容器中反应达平衡时，平衡常数K 甲＜K 乙

C ．将乙容器升温可使甲、乙容器内各物质的体积分数相同

D ．若向甲容器中再充入2 mol A 、2 mol B ，则平衡时甲容器中0.78 mol·L －

1＜c (A)＜1.56 mol·L －

1

16．T 1 ℃时，在一容积为2 L 的密闭容器中发生反应：C(s)＋2NO(g)N 2(g)＋CO 2(g)。向

密闭容器中加入NO 和足量的活性炭，反应进行到不同时间测得各物质的物质的量如下：

结合表中数据判断，下列说法正确的是( ) A ．30 min 时改变的条件一定是充入氮气

B ．在10～20 min 内，v (CO 2)＝0.03 mol·L －

1·min －

1

C．若升温至T2℃时，反应的平衡常数K＝0.062 5，则ΔH＞0

D．容器中混合气体的密度保持不变，标志着达到化学平衡状态

二、非选择题(本题包括4小题，共52分)

17．(12分)(2019·牡丹江联考)氨是一种重要的化工产品，是氮肥工业、有机合成工业以及制造硝酸、铵盐和纯碱等的原料。

(1)一定温度下，在固定体积的密闭容器中进行可逆反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。该可逆反应达到平衡的标志是________(填字母)。

A．3v正(H2)＝2v逆(NH3)

B．单位时间生成m mol N2的同时消耗3m mol H2

C．容器内的总压强不再随时间而变化

D．混合气体的密度不再随时间变化

E．a mol N≡N键断裂的同时，有6a mol N—H键断裂

F．N2、H2、NH3的分子数之比为1∶3∶2

(2)某化学研究性学习小组模拟工业合成氨的反应。在容积固定为2 L的密闭容器内充入1 mol N2和3 mol H2，加入合适催化剂(体积可以忽略不计)后在一定温度压强下开始反应，并用压力计监测容器内压强的变化如下：

则从反应开始到25 min时，以N2表示的平均反应速率＝__________________；该温度下平衡常数K＝_____________。

(3)利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇，主要反应如下：

①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH＝－99 kJ·mol－1

②CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＝－58 kJ·mol－1

③CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH

图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线是________(填字母)；反应③的ΔH＝________ kJ·mol－1。

(4)合成气的组成

n2

n＋CO2

＝2.60时体系中的CO平衡转化率α(CO)与温度和压强的关系

如图2所示。图中的压强p1、p2、p3由大到小的顺序为_____________________________；

α(CO)随温度升高而减小，其原因是______________________________________________

________________________________________________________________________。18．(12分)利用太阳能等可再生能源，通过光催化、光电催化或电解水制氢来进行二氧化碳加氢制甲醇，发生的主要反应是CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)。

请回答下列有关问题：

(1)若二氧化碳加氢制甲醇反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明该反应进行到t1时刻达到平衡状态的是________(填字母)。

(2)常压下，二氧化碳加氢制甲醇反应时的能量变化如图1所示，则该反应的ΔH＝________。

(3)在2 L恒容密闭容器a和b中分别投入2 mol CO2和6 mol H2，在不同温度下进行二氧化碳加氢制甲醇的反应，各容器中甲醇的物质的量与时间的关系如图2所示。

①若容器a、容器b中的反应温度分别为T1、T2，则判断T1________(填“＞”“＜”或“＝”)T2。若容器b中改变条件时，反应情况会由曲线b变为曲线c，则改变的条件是________。

②计算容器b中0～10 min氢气的平均反应速率v(H2)＝________ mol·L－1·min－1。

③在容器b中该反应的平衡常数为________(保留3位有效数字)。若平衡时向容器b中再充入1 mol CO2和3 mol H2，重新达平衡时，混合气体中甲醇的物质的量分数________(填“＞”“＜”或“＝”)30%。

19．(14分)治理SO2、CO、NO x污染是化学工作者研究的重要课题。

Ⅰ.硫酸厂大量排放含SO2的尾气会对环境造成严重危害。

(1)工业上可利用足量废碱液(主要成分为Na2CO3)处理硫酸厂尾气中的SO2，得到Na2SO3溶液，该反应的离子方程式为_________________________________________________。

Ⅱ.沥青混凝土可作为反应2CO(g)＋O2(g)2CO2(g)的催化剂。图甲表示在相同的恒容密闭容器、相同起始浓度、相同反应时间段下，使用同质量的不同沥青混凝土(α型、β型)催化时，

CO的转化率与温度的关系。

(2)a、b、c、d四点中，达到平衡状态的是________。

(3)已知c点时容器中O2浓度为0.02 mol·L－1，则50 ℃时，在α型沥青混凝土中CO转化反应的平衡常数K＝________(用含x的代数式表示)。

(4)下列关于图甲的说法正确的是________(填字母)。

A．CO转化反应的平衡常数K(b)＜K(c)

B．在均未达到平衡状态时，同温下β型沥青混凝土中CO转化速率比α型要大

C．b点时CO与O2分子之间发生有效碰撞的几率在整个实验过程中最大

D．e点转化率出现突变的原因可能是温度升高后催化剂失去活性

Ⅲ.某含钴催化剂可以催化消除柴油车尾气中的碳烟(C)和NO x。不同温度下，将模拟尾气(成分如表所示)以相同的流速通过该催化剂，测得所有产物(CO2、N2、N2O)与NO的相关数据结果如图乙所示。

(5)375 ℃时，测得排出的气体中含0.45 mol O2和0.052 5 mol CO2，则Y的化学式为________。

(6)实验过程中采用NO模拟NO x，而不采用NO2的原因是______________________

________________________________________________________________________。

20．(14分)“雾霾”成为人们越来越关心的环境问题。雾霾中含有二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物等污染性物质。请回答下列问题：

(1)汽车尾气是雾霾形成的原因之一。尾气治理可用汽油中挥发出来的烃类物质(C x H y)催化还

原尾气中的NO气体，该过程的化学方程式为_________________________________

________________________________________________________________________。

(2)冬季燃煤供暖产生的废气也是雾霾的主要来源之一。经研究发现将煤炭在O2/CO2的气氛下燃烧，能够降低燃煤时NO的排放，主要反应为2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)ΔH。已知：①N2(g)＋O2(g)NO(g) ΔH1＝＋180.5 kJ·mol－1

②2CO(g)2C(s)＋O2(g) ΔH2＝＋221 kJ·mol－1

③C(s)＋O2(g)CO2(g) ΔH3＝－393.5 kJ·mol－1

则ΔH＝________。

(3)某研究小组用NaOH溶液吸收尾气中的二氧化硫，将得到的Na2SO3溶液进行电解，其中阴、阳膜组合电解装置如图一所示，电极材料为石墨。

①a表示________(填“阴”或“阳”)离子交换膜。A～E分别代表生产中的原料或产品，其中C 为硫酸，则A表示________，E表示________。

②阳极的电极反应式为_________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)SO2经过净化后与空气混合进行催化氧化可制取硫酸，其中SO2发生催化氧化的反应为2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。若在T1、0.1 MPa条件下，往一密闭容器中通入SO2和O2[其中n(SO2)∶n(O2)＝2∶1]，测得容器内总压强与反应时间的关系如图二所示。

①图中A点时，SO2的转化率为_______________________________________。

②在其他条件不变的情况下，测得T2时压强的变化曲线如图二所示，则C点的正反应速率v正(C)与A点的逆反应速率v逆(A)的大小关系为v正(C)______(填“＞”“＜”或“＝”)v逆(A)。

③图中B点的压强平衡常数K p＝________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。

参考答案

1.答案 D

解析 A 项，决定化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质，错误；B 项，化学反应速率是研究反应快慢的，化学反应的限度理论是研究怎样提高原料转化率的，错误；C 项，可逆反应到一定程度时，会出现正、逆反应速率相等的现象，但各物质浓度不一定相等，错误。 2.答案 C

解析 该反应的目的是进行硫的回收，所以Y 单质是S 单质，根据质量守恒定律，则X 的化学式是CO 2，A 项正确；前1 s 内，CO 的物质的量浓度减小1.00 mol·L －

1，则X 的物质的

量浓度增加1.00 mol·L －

1，所以v (X)＝1.00 mol·L －

1·s －

1，B 项正确；在该反应中，S 元素的化

合价降低，SO 2作氧化剂，所以利用了二氧化硫的氧化性，C 项错误；3 s 时，该反应达到平衡状态，CO 的物质的量浓度减少2.00 mol·L －

1，则X 的浓度增加2.00 mol·L －

1，所以该反应

的平衡常数K ＝

2.002

2.002－37

≈3.33×1036，D 项正确。

3.答案 C

解析 A 项，吸热反应，其正反应的活化能大于逆反应的活化能，正确；B 项，催化剂能够降低活化能，包括正反应和逆反应的活化能，正确；C 项，升高温度，正反应和逆反应的速率均增大，错误；D 项，增大反应物浓度，单位体积内该反应物活化分子数目增大，正确。 4.答案 C

解析 A 项，气体中存在平衡2NO 2(g)

N 2O 4(g)，增大压强，混合气体的浓度增大，平衡

体系颜色变深，该反应正反应为气体体积减小的反应，增大压强平衡向正反应方向移动，二氧化氮的浓度又降低，颜色又变浅，可以用平衡移动原理解释，错误；B 项，存在平衡2SO 2(g)＋O 2(g)

2SO 3(g)，正反应为气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，有

利于合成SO 3，能用平衡移动原理解释，错误；C 项，催化剂只能改变反应速率，不影响平衡移动，正确；D 项，反应为可逆反应，使K 变成蒸气从反应混合物中分离出来，生成物浓度减小，平衡正向移动，能用平衡移动原理解释，错误。 5.答案 C

解析 A 项，v (X)＝32v (Z)＝32×0.4 mol 2 L×60 s ＝0.005 mol·L －1·s －1，错误；B 项，升高温度，正、逆

反应速率均加快，错误；C 项，成比例减小投料量，相当于减压，平衡逆向移动，Y 的转化率减小，正确；D 项，容器体积扩大为原来的2倍，相当于减压，平衡逆向移动，Z 的平衡浓度小于原来的一半，错误。 6.答案 D

解析 没有说明反应速率的方向，因此不能判断是否达到平衡，A 项错误；升高温度，正、逆反应速率都增大，B 项错误；催化剂对化学平衡无影响，不能提高平衡转化率，C 项错误；化学平衡常数为达到平衡时生成物浓度的幂之积与反应物浓度的幂之积的比值，因此K ＝

c 2

c 4

2

c

2

c

2

c 4

2

，D 项正确。

7.答案 C

解析 B 项，反应平衡时各物质的浓度是否相等取决于起始时各物质的量的关系和转化的程度，错误；C 项，随着反应的进行，N 2、H 2和NH 3的物质的量浓度发生变化，当N 2、H 2和NH 3的物质的量浓度不再变化时，说明到达平衡状态，正确；D 项，可逆反应是动态平衡，达到化学平衡时，正反应和逆反应的速率相等，v (N 2)∶v (H 2)∶v (NH 3)＝1∶3∶2时，不一定达到化学平衡，错误。 8.答案 C

解析 A 项，产物A 、B 分子式相同、结构不同，为同分异构体，反应过程中放热不同，活性中间体C 随温度不同可以转化成产物B 或A ，正确；B 项，由图像中反应活化能分析可知，相同条件下由活性中间体C 生成产物A 的活化能小，速率更快，正确；C 项，实验1测定产物组成时，不能说明物质含量保持不变，体系不一定达平衡状态，错误；D 项，反应为放热反应，实验1在t min 时，若升高温度至25 ℃，产物中B 的物质的量分数增大，说明升温部分产物A 会经活性中间体C 转化成产物B ，正确。 9.答案 B

解析 A 项，因催化剂能提高化学反应速率，加快反应进行，则在一定时间内提高了生产效率，正确；B 项，反应需在300 ℃进行是为了获得较快的反应速率，不能说明反应是吸热还是放热，所以K 不一定增大，错误；C 项，充入大量CO 2气体，能使平衡正向移动，提高 H 2的转化率，正确；D 项，从平衡混合物中及时分离出产物，使平衡正向移动，可提高CO 2和H 2的利用率，正确。 10.答案 C

解析 C 项，由图甲和图乙仅能得出初始c (X)＝2.0×10－

3 mol·L

－1

时，当温度为50 ℃时，降

解的最佳pH ＝3，当降解pH ＝2时，最佳降解温度为80 ℃，但不能将之综合得最佳反应条件是pH ＝3，温度为80 ℃，错误；D 项，pH ＝2、温度为50 ℃、反应进行10 min 时，X 的降解率为72%，则v (X)＝2.0×10－

3 mol·L －

1×72%10 min

＝1.44×10－4 mol·L －1·min －1，正确。

11.答案 C

解析 由于三个容器均为绝热体系，则反应中能量变化会使体系内温度改变。容器Ⅰ中反应为放热过程，平衡时温度会升高，容器Ⅱ中反应为吸热过程，平衡时温度降低，故Ⅱ中正、逆反 应速率比Ⅰ中小，A 项错误；容器Ⅲ的投料是容器Ⅰ的两倍，生成HI 的量比容器Ⅰ多，放热也多，温度比容器Ⅰ高，平衡常数容器Ⅲ小于容器Ⅰ，B 项错误；低温有利于反应正向进行，故Ⅱ中碘单质的百分含量小于Ⅰ，Ⅰ中碘浓度大，颜色深，C 项正确；反应Ⅱ投料与Ⅰ等效，但由于温度不同，二者平衡不等效，故容器Ⅰ中H 2的转化率与容器Ⅱ中HI 的转化率之和不等于1，D 项错误。 12.答案 C

解析 A 项，若x ＜4，则正反应为气体体积减小的反应，若甲、乙建立等效平衡，则2c 1＝c 2，但乙对于甲而言，恒容时等倍增加反应物的用量，相当于加压，平衡正向移动，则2c 1＞c 2，错误；B 项，起始甲中反应物投入量与化学方程式计量数比不等，故w 3不可能等于w 1，x 的值不能确定，错误；C 项，起始乙投入的量是甲的2倍，根据质量守恒定律知，反应前后总质量不变，而容积体积又相等，故有2ρ1＝ρ2，正确；D 项，v (A)＝1.5－c 15 mol·L －1·min －

1，

错误。 13.答案 D

解析 温度越低，反应速率越慢，因此再结合a 、b 、c 三容器对应数值知，a 容器中反应未达到平衡，b→c 的变化则说明随温度升高化学平衡逆向移动，则正反应为放热反应，A 错误；反应进行到5 min 时，b 容器未必达到平衡状态，则b 容器中v 正不一定等于v 逆，B 错误；其他条件相同时，随温度升高平衡左移，K 值减小，CO 转化率减小，达到平衡时，CO 的转化率为a ＞b ＞c ，C 错误；结合A 项分析知，升温可使b 中的平衡状态转变为c 中的平衡状态，减压平衡逆向移动，导致Ni(CO)4浓度变小，即可使b 中的平衡状态转变为c 中的平衡状态，D 正确。 14.答案 A

解析 A 项，此反应为吸热反应，升高温度平衡常数增大，错误；B 项，Δc (N 2O 5)＝(5.00－3.52) mol·L －1

＝1.48 mol·L －1

，v (N 2O 5)＝1.48 mol·L －

1500 s

＝2.96×10－3 mol·L －1·s －1，正确；C 项，

依据“三段式”进行计算： 2N 2O 5(g)

4NO 2(g)＋O 2(g)

始态/mol·L －

1 5.0 0 0 转化/mol·L －

1 2.50 5 1.25

平衡/mol·L －

1 2.50 5 1.25

N 2O 5的转化率＝2.55.0×100%＝50%，K ＝54×1.252.52＝125，正确；D 项，将容器的体积压缩到原来

的12

，假设平衡不移动，c (N 2O 5)＝5.00 mol·L －1，但增大压强，平衡左移，c (N 2O 5)在5.00 mol·L －

1的 基础上又增大，正确。 15.答案 D

解析 由图像可知平衡时，甲容器内A 的转化率为2 mol －0.78 mol

2 mol ×100%＝61%，乙容器内

A 的转化率为0.5 mol

1 mol ×100%＝50%，甲容器内压强比乙容器内大，增大压强平衡向着体积减

小的方向移动，故：1＋1＞x 。A 项，由上述分析可知，若x ＝2，反应前后气体体积不变，甲、乙转化率相等，错误；B 项，平衡常数只与温度有关系，甲、乙两容器中反应达平衡时，平衡常数K 甲＝K 乙，错误；C 项，该反应为放热反应，将乙容器单独升温，平衡向逆反应方

向移动，乙容器中A 的转化率比甲容器的转化率低，不可能使乙容器内各物质的体积分数与甲容器内的相同，错误；D 项，向甲容器中再充入2 mol A 、2 mol B ，可以等效为原平衡状态下压强增大一倍，平衡向正反应方向移动，A 的转化率增大，所以平衡时甲容器中c (A)小于原平衡中的c (A)的2倍，平衡移动的目的是降低浓度增大趋势，但不能消除浓度增大，达新平衡时浓度比原平衡大，所以平衡时甲容器中0.78 mol·L －

1＜c (A)＜1.56 mol·L －

1，正确。

16.答案 D

解析 A 项，根据题意知，T 1 ℃时平衡常数K ＝

0.5×0.5

2＝1，则可得

0.15×0.6

a 2

2＝1，a ＝0.6，则30 min 时改变条件导致平衡右移，且CO 2的量减小，因此30 min 时改变的条件是减小二氧化碳的量，错误；B 项，在10～20 min 内，v (CO 2)＝0.015 mol·L －

1·min －

1，错误；C 项，

T 1 ℃时，K ＝1，若升温至T 2 ℃时，反应的平衡常数K ＝0.062 5，K 减小，则升温使平衡左移，说明逆反应为吸热反应，则ΔH ＜0，错误。 17.答案 (1)BCE

(2)0.01 mol·L －

1·min －

1 2.37

(3)a ＋41

(4)p 1＞p 2＞p 3 反应①为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，α(CO)减小；反应③为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，α(CO)也减小

解析 (1)A 项，2v 正(H 2)＝3v 逆(NH 3)时，该反应达到平衡状态，所以3v 正(H 2)＝2v 逆(NH 3)时该反应没有达到平衡状态，错误；B 项，单位时间生成m mol N 2的同时消耗3m mol H 2，正、逆反应速率相等，所以该反应达到平衡状态，正确；C 项，容器内的总压强不再随时间而变化，反应体系中各物质的浓度不变，所以达到平衡状态，正确；D 项，无论该反应是否达到平衡状态，混合气体的密度都不随时间变化，所以密度不能作为判断依据，错误；E 项，a mol N≡N 键断裂的同时，有6a mol N —H 键断裂，正、逆反应速率相等，所以该反应达到平衡状态，正确；F 项，N 2、H 2、NH 3的分子数之比为1∶3∶2时该反应不一定达到平衡状态，与反应物的初始浓度及转化率有关，错误。

(2)同一温度下，容器中气体压强与总的物质的量成正比，设平衡状态时混合气体的物质的量为x ，

16．80∶12.60＝(1＋3)mol ∶x ，x ＝4 mol×12.6016.80＝3 mol ，所以平衡时混合气体的物质的量为

3 mol ，设参加反应的氮气的物质的量为y ，则 N 2(g)＋3H 2(g)

2NH 3(g) 物质的量减少

1 mol

2 mol y (4－3) mol 1 mol ∶2 mol ＝y ∶(4－3) mol

解得y ＝0.5 mol

则从反应开始到25 min 时，以N 2表示的平均反应速率＝0.5 mol 2 L×25 min ＝0.01 mol·L －1·min －

1，

平衡时，c (N 2)＝0.5 mol÷2 L ＝0.25 mol·L －

1、c (H 2)＝(3 mol －3×0.5 mol)÷2 L ＝0.75 mol·L －

1、

c (NH 3)＝(0.5 mol×2)÷2 L ＝0.5 mol·L －1

，则化学平衡常数K ＝0.52

0.25×0.753

≈2.37。

(3)已知①CO(g)＋2H 2(g)CH 3OH(g) ΔH ＝－99 kJ·mol －

1

②CO 2(g)＋3H 2(g)

CH 3OH(g)＋H 2O(g) ΔH ＝－58 kJ·mol －

1

则根据盖斯定律可知②－①即得到反应③CO 2(g)＋H 2(g)CO(g)＋H 2O(g)的ΔH ＝＋41

kJ·mol －

1。

(4)相同温度下，由于反应①为气体分子数减小的反应，加压有利于提升CO 的转化率；而反应③为气体分子数不变的反应，产生CO 的量不受压强影响，故增大压强时，有利于CO 的转化率升高，所以图2中的压强由大到小顺序为p 1＞p 2＞p 3；反应①为放热反应，升高温度时，平衡向逆反应方向移动，使得体系中CO 的量增大；反应③为吸热反应，平衡向正反应方向移动，产生CO 的量增大；因此最终结果是随温度升高，CO 的转化率减小。 18.答案 (1)bc (2)－46 kJ·mol －

1 (3)①＞ 加入催化剂 ②0.225 ③5.33 ＞

解析 (1)a 项，随着时间的延长甲醇的浓度最终保持稳定，不会变小，错误；b 项，t 1时二氧化碳的质量分数保持恒定，说明反应达到平衡，正确；c 项，t 1时甲醇与二氧化碳的物质的量之比保持恒定，达到平衡，正确；d 项，t 1时二氧化碳的物质的量在减小，甲醇的物质的量在增加，故未达到平衡，错误。(2)常压下，二氧化碳加氢制甲醇反应的ΔH ＝2 914 kJ·mol

－1

－2 960 kJ·mol －

1＝－46 kJ·mol －

1。(3)①若容器a 、容器b 中的反应温度分别为T 1、T 2，a 先达到平衡，对应的温度高，则判断T 1＞T 2；若容器b 中改变条件时，反应情况会由曲线b 变为曲线c ，反应速率变快，平衡不移动，则改变的条件是加入催化剂。②CO 2(g)＋3H 2(g)

CH 3OH(g)＋H 2O(g)，平衡时容器b 中甲醇的物质的量为1.5 mol ，氢气的变化量为

4.5 mol ，0～10 min 氢气的平均反应速率v (H 2)＝ 4.5 mol 2 L×10 min ＝0.225 mol·L －1·min －

1。③在容器

b 中，

CO 2(g)＋3H 2(g)

CH 3OH(g)＋H 2O(g)

开始/mol 2 6 0 0 转化/mol 1.5 4.5 1.5 1.5 平衡/mol 0.5 1.5 1.5 1.5 平衡/mol·L －

1 0.25 0.75 0.75 0.75

该反应的平衡常数为0.75×0.750.753

×0.25≈5.33。此时，甲醇的物质的量分数为0.75

0.25＋0.75×3×100%＝30%，若平衡时向容器b 中再充入1 mol CO 2和3 mol H 2，相当于加压，平衡正向移动，重新达平衡时，混合气体中甲醇的物质的量分数大于30%。

19.答案(1)2CO2－3＋SO2＋H2O===SO2－3＋2HCO－3(2)bcd(3)50x2

－x2

(4)BD(5)N2O

(6)由于存在反应2NO2N2O4，会导致一定的分析误差

解析(1)利用强酸制弱酸规律，亚硫酸的酸性强于碳酸，因为碳酸钠溶液足量，故与二氧化硫反应生成亚硫酸钠与碳酸氢钠，反应的离子方程式为2CO2－3＋SO2＋H2O===SO2－3＋2HCO－3。

(2)可逆反应达到平衡状态时，转化率为最大转化率，使用同质量的不同混凝土催化时，b、c 对应的转化率最大，反应达到平衡，升高温度，平衡左移，一氧化碳的转化率减小，所以d 点也为对应温度下的平衡状态。(3)假设一氧化碳的起始浓度为a mol·L－1，其转化率为x，则2CO(g)＋O2(g)2CO2(g)

起始浓度/mol·L－1a0

变化浓度/mol·L－1ax ax

平衡浓度/mol·L－1a－ax0.02 ax

平衡常数K＝c22

c2c 2＝

ax2

a－ax2×0.02

＝

50x2

－x2

。(4)该反应是放热反应，升高

温度，平衡常数减小，A错误；由图可知，在均未达到平衡状态时，同温下β型沥青混凝土中CO转化速率比α型要大，B正确；反应物的浓度越大，分子之间发生有效碰撞的几率越大，b点为达到平衡状态的点，一氧化碳的转化率最大，剩余物质的浓度最小，有效碰撞几率不是最大的，C错误；温度太高，催化剂可能会失去活性，催化能力下降，D正确。(5)模拟尾气中一氧化氮的物质的量为0.025 mol,375 ℃时参与反应生成X和Y的一氧化氮的物质的量为0.025 mol×(8%＋16%)＝0.006 mol，模拟尾气中O2的物质的量为0.5 mol，测得排出的气体中含0.45 mol O2，说明实际参与反应的氧气的物质的量为0.05 mol，同时测得含有0.052 5 mol CO2，根据氧原子守恒可以知道一氧化二氮的物质的量为0.05 mol×2＋0.006

mol－0.052 5 mol×2＝0.001 mol，根据氮原子守恒可以知道氮气的物质的量为0.006－0.001×2

2

mol＝0.002 mol，所以16%对应的是氮气而8%对应的是一氧化二氮。(6)实验过程中采用NO 模拟NO x，而不采用NO2的原因是存在反应2NO2N2O4，会导致一定的分析误差。20.答案(1)4C x H y＋(8x＋2y)NO===4x CO2＋(4x＋y)N2＋2y H2O

(2)－746.5 kJ·mol－1

(3)①阳NaOH溶液氢气②SO2－3－2e－＋H2O===2H＋＋SO2－4

(4)①45%②＞③24 300

解析(1)用烃催化还原NO气体得到N2、CO2和H2O，根据得失电子守恒、原子守恒写出并配平化学方程式。(2)根据盖斯定律，由②－①＋2×③可得：2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)ΔH＝ΔH2－ΔH1＋2×ΔH3＝－746.5 kJ·mol－1。(3)①C为硫酸，表明SO2－3向阳极区迁移，即阴离子向右移动，故b为阴离子交换膜，a为阳离子交换膜。阴极反应式为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，故阴极区流出的产品A为NaOH溶液，E为氢气。②阳极的电极反应式

为SO 2－

3－2e －

＋H 2O===2H ＋

＋SO 2

－

4。(4)①设起始通入的SO 2为2a mol ，O 2为a mol ，在A 点

时，O 2转化了x mol ，根据三段式法进行计算： 2SO 2(g)＋O 2(g)

2SO 3(g)

起始(mol) 2a a 0 转化(mol) 2x x 2x 平衡(mol) 2a －2x a －x 2x

在恒温恒容条件下，气体压强之比等于物质的量之比，故

2a ＋a a －2x ＋a －x ＋2x ＝0.1

0.085

，

解得x ＝0.45a ，则α(SO 2)＝0.45a mol×2

2a mol ×100%＝45%。②由题图二知，T 1温度下，由A 到B ，

反应趋向平衡，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，B 点处于平衡状态，故v 逆(A)＜v 逆(B)＝v 正(B)。T 2下反应先达到平衡，则T 2＞T 1，由B 到C ，温度升高，反应速率加快，故v 正(C)＞v 正(B)＝v 逆(B)＞v 逆(A)。③设起始通入2b mol SO 2，b mol O 2，在B 点达到平衡时O 2转化了y mol ，根据三段式法进行计算： 2SO 2(g)＋O 2(g)

2SO 3(g)

起始(mol) 2b b 0 转化(mol) 2y y 2y 平衡(mol) 2b －2y b －y 2y

在恒温恒容条件下，气体压强之比等于物质的量之比，故2b ＋b b －2y ＋b －y ＋2y ＝0.1

0.07

，

解得y ＝0.9b ，

故K p ＝p

23

p 2

2

p

2

＝

1.8b

2.1b

2

0.2b 2.1b

2

0.1b 2.1b

＝24 300。