第二章 化学反应速率测试卷
《第二章化学反应速率和化学平衡》测试卷
（一）基础练习
一、选择题
1．下列说法正确的是（）
A.硫酸工业常用煅烧硫铁矿或硫的方法制取二氧化硫
B.为提高氨的产量，合成氨工业应采用低温高压的反应条件
C.氯碱工业中用铁作电极电解饱和食盐水
D.高纯度的石英可用于制光导纤维
2．下列反应中能起到固氮作用的是( )
A.NO与O2反应生成NO2
B.NH3经催化氧化生成NO
C.由NH3制碳铵和硫铵
D.N2与H2在一定条件下合成氨
3．下列有关化工生产的选项正确的是（）
A. 氨氧化制HNO3：合成塔、空气、铂铑合金、8000C
B. 合成氨：沸腾炉、焦炭、铁触媒、5000C
C. 生产水泥：回转窑、石灰石、粘土、高温
D. 接触法制硫酸：氧化炉、硫铁矿、V2O5、4000C~5000C
4．下列事实中，不能用勒夏特列原理来解释的是（）
A.增加氧气的量有利于氨氧化反应
B.向氯水中加食盐不利于氯气的溶解
C.500℃左右比室温更有利于合成氨反应
D.高压条件有利于合成氨反应
5．合成氨（）工业中，常采用500℃的温度条件。有下列关于选用该条件的叙述：①加快反应速率；②使平衡向产物方向移动；③提高原料转化率；④使催化剂的活性达到最佳状态。其原因可能是下列中的（）
A、④
B、①④
C、②③
D、①②③④
6．N2+3H22NH3合成氨反应中，在下列情况下，不能使反应速率加快的是( ) A．加入氮气
B．减小压强，扩大容器体积
C．加入催化剂
D．适当升高温度
7．对于密闭容器中进行的反应：N2+O2=2NO，下列条件中哪些能加快该反应速率的（假定改变下列条件时温度不变）（）
A．缩小体积使压力增大B．体积不变充入N2使压强增大
C．体积不变充入He气使压强增大D．减小压强使体积增大
8．由于催化作用使反应速率加快的是（）A．利用KClO3固体加热分解制氧气时，加入少量MnO2固体
B．加热H2O2水溶液制氧气时，加入少量MnO2固体
C．实验室制用浓盐酸制氯气，需加入MnO2固体加热
D．锌与盐酸反应时，加入少量稀硫酸
9．甲、乙两个容器内都进行A→B的反应，甲容器内每分钟减少了4molA，乙容器内每分钟减少2molA，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
10．在2A+B 3C+4D反应中，表示该反应速率最快的是（）A．v（A）=0.5mol/L·s B．v（B）=0.3mol/L·s
C．v（C）=0.8mol/L·s D．v（D）=1mol/L·s
11．下列体系加压后，对化学反应速率没有影响的是 （ ） A ．2SO 2+O 22SO 3 B ．CO+H 2O （g ）CO 2+H 2 C ．CO 2+H 2O H 2CO 3 D ．H ++OH -H 2O 12．反应C(固)+H 2O(气) CO 2(气)+H 2(气)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件改变对其反应速率几乎无影响的是（ ）
A. 增加C 的量
B. 将容器的体积缩小一半
C. 保持体积不变, 充入N 2
D. 压强不变充入N 2使体积增大
13．一定量的锌粉和6mol ·L -1的过量盐酸反应，当向其中加入少量的下列物质时，能够加快反应速率，又不影响产生H 2总量的是（ ）
①石墨 ②CuO ③铜粉 ④铁粉 ⑤浓盐酸 ⑥无水乙酸 A.①③④ B.①③⑤ C.②④⑥ D.②⑤⑥ 14. 可逆反应：A B
+322C D +在4种不同的情况下的反应速率分别为①v A mol L s ()./()=?015
②v B mol L s ()./()=?06 ③v C mol L s ()./()=?04 ④v D mol L s ()./()=?045该反应进行速率最快的是（ ）
A. ①
B. ②和③
C. ④
D. ①和④
15．在可逆反应2A(气) + B(气)2C(气) + Q 中，为了有利于A 的利用，应采用的反应条件是（ ） A ．高温、高压 B ．高温、低压 C ．低温、低压 D ．适当温度、高压
16．在一定条件下，合成氨反应到达平称衡状态，此时，再进行如下操作，平衡不发生移动的是（ ）
A ．恒温、恒压时，充入NH 3
B ．恒温、恒容时，充入N 2
C ．恒温、恒压时，充入He
D ．恒温、恒容时，充入He
17．以焦炭为主要原料合成氨，为了使通入合成塔的N 2与H 2保持1∶3的体积比，则焦炭（不计燃烧中的消耗）与空气的物质的量之比约为（ ）
A ．1∶3
B ．3∶2
C ．6∶5
D ．4∶3 18．在800℃时，下列可逆反应达到化学平衡状态：CO （g ）+H 2O （g ）CO 2（g ）+H 2(g)，已知CO 和H 2O （g ）的初始浓度为0.01mol ·L -1时，H 2平衡浓度为0.005mol ·L -1。若此时再加入0.02mol ·L -1的H 2O （g ），重新达到平衡时，H 2平衡浓度为（ ）
A ．0.0025 mol ·L -1
B ．0.0075 mol ·L -1
C ．0.010 mol ·L -1
D ．0.015 mol ·L -1 二、填空题
19．人类目前对煤和石油的过度消耗，使空气中的CO 2浓度增大，导致地球表面温度升高，形成了温室效应。科学家对CO 2的增多带来的负面影响较为担忧，于是提出将CO 2通过管道输送到海底的方法，这可减缓空气中CO 2浓度的增加。请你根据CO 2的性质和化学平衡原理回答： （1）这样长期下去，将给海洋造成什么样的影响？
______________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________ （2）你认为消除CO 2的负面影响的最好方法是什么？
______________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________
20．在298K 时，合成氨反应的热化学方程式N 2(气) + 3H 2(气)2NH 3(气) + 92.4kJ 。在该温度下，取1 mol N 2和3 mol H 2放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应，放出的热量小于92.4KJ ，其原因是
。
21．亚硫酸钠和碘酸钾在酸性溶液里反应的化学方程式是：
Na2SO3+KIO3+H2SO4→Na2SO4+K2SO4+I2+H2O，
（1）其中氧化剂是，若反应中有5mol电子转移，则生成碘是mol。
该反应过程和机理较复杂，一般认为分为以下几步：
①IO3-+SO32-→IO2-+SO42-（慢）②IO2-+ SO32-→IO-+SO42-（快）
③5I-+6H++ IO3-→3I2+3H2O（快）④I2+ SO32-+ H2O→2I-+ SO42-+2H2（快）
（2）根据上述条件推测，此反应的总的反应速率由步反应决定。
（3）若预先加入淀粉溶液，由题述看必在离子消耗完时，才会使淀粉变蓝的现象产生。
22．在硫酸的工业生产中，通过下列反应使SO2转化为SO3：2SO2+O22SO3+热。已知常压下SO3
体积分数为91%，试回答：
（1）在生产中常用过量的空气是为了。
（2）加热到400℃~500℃是由于。
（3）压强应采用（高压、常压）。原因是。
（4）常用浓H2SO4来吸收SO3，而不是用水，是因为。
（5）尾气中的SO2必须回收，是因为。
23．利用天然气合成氨的工艺流程示意如下：
依据上述流程，完成下列填空：
（1）天然气脱硫时的化学方程式是
（2）n mol CH4经一次转化后产生CO 0.9n mol、产生H2mol（用含n的代数式表示）
（3）K2CO3（aq）和CO2反应在加压下进行，加压的理论依据是（多选扣分）
（a）相似相溶原理（b）勒沙特列原理（c）酸碱中和原理
（4）由KHCO3分解得到的CO2可以用于
（写出CO2的一种重要用途）。
（5）整个流程有三处循环，一是Fe(OH)3循环，二是K2CO3（aq）循环，请在上述流程图中标出第三处循环（循环方向、循环物质）。
24．在一个固定体积的密闭容器中，保持一定温度进行以下反应：H2(g)＋Br2(g) 2HBr(g)，已知加入1mol H2和2mol Br2时，达到平衡后生成a mol HBr，在相同条件下，且保持平衡时各成分的百分含量不变，
25．在一定温度下, 把2体积N2和6体积H2通入一个带活塞的体积
可变的容器中, 活塞的一端与大气相通(如右图)。容器中发生以下反
应: N2 + 3N 22NH3 + Q。若反应达平衡后, 测得混合气体为7体
积。据此回答下列问题：
(1)保持上述反应温度不变, 设a、b、c分别代表起始加入的N2、
H2和NH3的体积。如果反应达平衡后混合气体中各物质的百分含量仍与上述平衡时完全相同, 那么：
①若a = 1、c = 2, 则b = 。在此情况下, 反应起始时将向方向进行(填“正”或“逆”)。
②若需规定起始时反应向逆方向进行，则c的范围是。
(2)在上述装置中, 若需控制平衡后, 混合气体为6.5体积, 则可采取的措施是,其原因是
。
三、计算题
26．丙酮和碘在酸性溶液中发生下列反应：CH3COCH3+I2→CH3COCH2I+H++I-。
25℃时，该反应的速率由下列经验式决定：V=2.73×10-5c（CH3COCH3）c（H+）mol/(L·s)
25℃时，如果c（I2）、c（CH3COCH3）、c（H+）的起始浓度依次是0.01mol/L,0.1mol/L,
0.01mol/L。求：（1）反应开始时的速率是多少？
（2）当溶液中的I2消耗一半时，反应速率比开始时慢还是快？
（二）能力测试
一、选择题
1．在500℃、钒触媒的作用下，反应2SO 2+O 2
2SO 3+Q 达到化学平衡状态时的标志是（ ）
A ．SO 2的消耗速率等于SO 3的生成速率
B ．SO 2的生成速率等于SO 3的生成速率
C ．SO 2的消耗速率大于O 2生成速率的2倍
D ．SO 3的生成速率等于O 2的生成速率 2．下列说法中可以说明N 2＋3H 2 2NH 3已达平衡的是（ ）
A ．在一个N ≡N 键断裂的同时，有3个H －H 键断裂
B ．在一个N ≡N 键断裂的同时，有2个N －H 键断裂
C ．在一个N ≡N 键断裂的同时，有6个N －H 键断裂
D ．在3个H －H 生成的同时，有6个N －H 键生成 3．说明可逆反应A （g ）＋B （g
）C （g ）＋D （g ） 在一定条件下已达到平衡的事实是( )
A 容器内压强不随时间的变化而变化
B 容器内A 、B 、
C 、
D 四者共存 C A 、D 的消耗速率相等 D D 、C 的生成速率相等
4．在一定条件下，向2 L 密闭容器中充入3 mol X(g)和1 mol Y(g)进行反应：2X(g)＋
Y(g) 3Z(g)＋
2W(g)，某时刻测定产物的浓度，不可能．．．
的是 ( ) A. Z ＝0.75 mol / L B. Z ＝1 mol / L C. W ＝1 mol / L D. W ＝0.8 mol / L
5．已知298K 时，2SO 2(g)＋O 2(g)＝2SO 3(g)＋197 kJ ，在相同温度和压强下，向密闭容器通入2 mol SO 2和1 mol O 2达平衡时，放热Q 1；向另一相同体积的密闭容器中通入1 mol SO 2和0.5 mol O 2达平衡时，放出热量Q 2，则下列关系式正确的是 ( )
A. Q 2＝
2
Q 1
B. Q 2＜Q 1＜197 kJ
C. Q 2＝Q 1＜197 kJ
D. 以上均不正确
6．右图表示反应N 2＋3H 2 2NH 3 建立平衡的过程，如用纵坐标表示物质的浓度，横坐标表示时间，绘制上述反应的变化图象，下列图象中正确的是（ ）
7．当可逆反应2SO 2+O 22SO 3达到平衡经通入18O 2，再次达到平衡时，18O 存在于（ ）
A 、SO 2、O 2
B 、SO 2、SO 3
C 、SO 2、SO 3、O 2
D 、SO 3、O 2 8．水煤气的转化反应：CO （气）＋H 2O （气）CO 2（气）＋H 2（气）+热 下列叙述正确的是（ ）
A ．一定条件下，混合气的平均相对分子质量不再改变，表明已达平衡状态。
B ．一定条件下，H 2O 的生成速率与CO 的消耗速率相等，表明已达平衡状态
（C ） （D ）
（A ） （B ）
C ．增加水蒸气浓度可提高CO 的转化率
D ．增加CO 的浓度可提高CO 的转化率
9．在一定条件下，合成氨反应达到平衡后，混和气体中NH 3的体积占25%。若反应前后条件保持不变，则反应后缩小的气体体积与原反应物体积的比值为（ ）
A 1/5
B 1/4
C 1/3
D 1/2 10．在密闭容器中进行如下反应：N 2＋3H 22NH 3＋Q ，若将平衡体系中各物质的浓度都增加到原来的2倍，则产生的结果是 （ ）
(1)平衡不发生移动 (2)平衡沿着正反应方向移动 (3)平衡沿着逆反应方向移动 (4)NH 3的质量分数增加 (5)正逆反应速率都增大
A ．(1)(5)
B ．(1)(2)(5)
C ．(3)(5)
D ．(2)(4)(5)
11．尿酸是人体的一种代谢产物，关节炎形成的原因就是在关节的滑液中形成尿酸钠(通常用NaUr 表示)晶体：
HUr+H 2O Ur -+H 3O + ① Ur -+Na +NaUr ②
第一次关节炎发作的时间大都在寒冷季节，发病部位常常是手指的关节处，下列推测正确的是（ ）
A ．反应②是吸热反应
B ．热敷可以使关节炎的症状减轻有一定的道理
C ．NaUr 易溶于水
D ．关节炎发病时关节滑液的pH 降低
12．下列事实不能用勒沙特列原理解释的是（ ）
A ．加入催化剂有利于合成氨的反应
B ．高压有利于合成氨的反应
C ．500℃有利于合成氨的反应
D ．将混合气体中的氨气液化有利于合成氨反应
13．完全相同的两个容器甲和乙，已知甲中装有SO 2、O 2各1克，乙中装有SO 2、O 2各2克，在同一温度下反应，2SO 2(g)+O 2(g) 2SO 3(g)达平衡时，甲中SO 2的转化率为a ％，乙中SO 2的转化率为b ％，则( )。
A ．a % > b ％
B ．a % < b ％
C . a % = b ％
D ．无法判定
14．在一定温度下，向一个容积固定的密闭真空容器中充入2molX 气体，发生反应X(g) Y(g)+Z(g),使反应达到平衡，这时容器中的混合气体中X 气体的体积分数是a %。若在同一容器中，最初放入的是1 molY 和1 molZ 的混合气体，并在相同的温度下使反应达到平衡，这时混合气体中 X 气体所占的体积分数是b % 。则a 和b 的关系是（ ）
A.a>b
B.a=b
C. a D.2a=b 15. 把06.mol X 气体和04.mol Y 气体混和于2L 容器中，使它们发生如下反应： 3X g Y g ()() +nZ g W g ()()+2 5分钟末已生成02.molW ，若测知以Z 浓度变化来表示的反应平均速率为001 ./(min)mol L ?，则上述反应中Z 气体的计量数n 的值是（ ） A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 16．在密闭容器中进行下列反应：M （气）+N （气）R （气）+2L 此反 应符合下面图象，下列叙述正确的是（ ） A ．正反应吸热，L 是气体 B ．正反应吸热，L 是固体 C ．正反应放热，L 是气体 D ．正反应放热，L 是固体或液体 17．都符合图中两个图象的反应是：（C％表示某反应物的百分含量，v表示反应速率，p表示压强，t表示时间）（） A. N2O3(g) NO2(g) + NO(g) –Q B. 3NO2(g)+ H2O(l) 2HNO3 (aq) +NO(g)+Q C. 4NH3(g) +5O2(g) 4NO(g) +6H2O(g)+Q D. CO2(g) +C(s) 2CO(g) -Q 18．在一固定容积的密闭容器中，充入2molA和1molB，发生反应2A(g)+B(g) x C(g)，达平衡后，C 的体积分数为w%。若维持容器容积和温度不变，按0.6molA、0.3molB和1.4molC为起始配比投入，达平衡后，C的体积分数也为w%。则x的值为（） A.1 B.2 C.3 D.4 二、填空题 19．钾是—种活泼的金属，工业上通常用金属钠和氯化钾在 高温下反应制取。该反应为： Na（l）＋KCl（l）NaCl（l）＋K（g）-Q 各物质的沸点与压强的关系见右表。 （1）在常压下金属钾转变为气态从反应混合物中分离 的最低温度约为，而反应的最高温度应低 于。 （2）在制取钾的过程中，为了提高原料的转化率可以采取的措施是。20．平衡常数K C的数值大小，是衡量化学反应进行程度的标志。在25℃时，下列反应的平衡常数如下：N2(g)＋O2(g)＝2NO(g) K1＝1×10－30 2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g) K2＝2×1081 2CO2 (g)＝2CO(g)＋O2(g) K3＝4×10－92 （1）常温下，NO分解产生O2反应的平衡常数的表达式为K＝。 （2）常温下，水分解产生O2，此时平衡常数值约为K＝。 （3）常温下，NO，H2O，CO2三种化合物分解放出氧气的倾向大小顺序为。 （4）北京市政府要求全市对所有尾气处理装置完成改装，以求基本上除去氮氧化物、一氧化碳污染气体的排放，而改装后的尾气处理装置主要是加入有效催化剂，你根据以上有关数据分析，仅使用催化剂除污染气体的可能性。 21．在830K，向密闭容器中通入CO(g)与H2O(g)，有如下反应发生： CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g) 若设起始时CO为x mol / L，H2O(g)为y mol / L，反应达平衡时CO2为z mol / L，试根据上述总结规 律并填空： (1) 当x ＝4，CO 的转化率为50%时，y ＝ ，z ＝ 。 (2) 当CO 的转化率为20%，H 2O (气)为40%时，x ∶y ＝ ，y ∶z ＝ 。 (3) 试用代数式表示x 、y 、z 之间的关系是 。 (4) 若令CO 的转化率＞90%，y x 应当控制在哪个范围？ 22．在一个盛有催化剂容积可变的密闭容器中，保持一定温度和压强，进行以下反应：3H 2(g)+N 2(g)2NH 3(g)。已知加入1molN 2和4molH 2时，达到平衡后生成amolNH 3（见下表已知项）。在相同温度、压强下，保持平衡时各组分的体积分数不变。对下列编号⑴~⑶的状态，填写表中空白。 23．下图为一恒压容器。在恒定温度下，将1molN 2和3molH 2混合后由A 口快速充入容器，封闭A ，反应N 2+3H 2 2NH 3在t 1时刻达到平衡，t 2时刻再从A 口快速充入一定量NH 3，封闭A ，t 3时刻重新达平衡至t 4。在右图画出0~ t 4时间段内混合气中NH 3的体积分数（y 坐标）随时间（x 坐标）变化的曲线 。 24．在一个容积固定的反应器中，有一可左右滑动的密封隔板，两侧分别进行如图所示的可逆反应。各物质的起始加入量如下：M 为2.5 mol ，N 为3 mol ，P 为0 mol ，A 、C 、D 各为0.5 mol ，B 为x mol 。当x 在一定范围内变化时，均可以通过调节反应器的温度，使两侧反应都达到平衡，并且隔板恰好处于反应器的正中位置。请填写以下空白： 若达到平衡后，测得M 的转化率为75%，请填写下列空白： (1) 达到平衡后，反应器左室气体总的物质的量为 mol 。 (2) 若欲使右室开始时υ正＞υ逆，x 的取值范围是 。 (3) 若欲使右室开始时υ逆＞υ正，x 的取值范围是 。 四、计算题 25．在密闭容器中加入一定量的N 2O 4，在一定温度下N 2O 4(g) 2NO 2(g)，此时混合气体的密度为相同条件下H 2密度的36.8倍，求N 2O 4的分解率？ 26．将对氢气相对密度为22.4的SO2与O2的混合气56 g通入恒容密闭容器中，在427℃、1.01×10 5P a 下反应达平衡，此平衡气密度折算成标准状况下为2.46 g / L。求达平衡时SO2的转化率。 《第一章 化学反应速率和化学平衡》参考答案 （一）基础练习 1． AD 2． D 3． C 4． C 5． B 6．B 7.AB 8.AB 9.D 10.B 11.D 12．AC 改变气态物质的浓度或溶液中物质的浓度都可以改变反应速率，但改变固体物质的量不会影响速率的变化；保持体积不变，充入N 2，则反应体系中各气态物质的浓度都没有发生改变，反应速率也就不会改变。 13．B ①③中所加物质与锌粉在盐酸中形成许多微小原电池使反应速率加快，②中CuO 溶于盐酸后会消耗锌，使H 2总量变小；④中铁粉会与盐酸反应，使H 2总量增加。 14. C 解析：利用各物质反应速率之比等于其在化学方程式中计量数之比，将各物质的反应速率转化为同一种物质进行比较：①v A mol L s ()./()=?015 ②v A mol L s ()./()=?02 ③v A mol L s ()./()=?02 ④ v A mol L s ()./()=?0225 15．【分析解答】此反应与合成氨的反应相类似，是一个放热的、气体总体积缩小的可逆反应。为了有利于A 的利用，就要使平衡向正反应方向移动，温度较低和压强较高为宜。考虑到温度低虽然有利于平衡向正反应方向移动，但反应速率较慢。为加快反应速率，可选用适宜的催化剂，而反应的温度则采用催化剂活性最大时的“适当”温度。答案：D 。 16．【知识点拨】在一定温度下，向平衡混合气体中加入不参与反应的气体，若体积未改变，则对平衡无影响；若体积增大，则对平衡有影响，其影响情况与不加入该气体而增大体积时对平衡的影响情况相同。 同时改变影响平衡的两个条件时，为使平衡移动情况变得有规律可循，一般需要设计另外一条到达同一平衡状态的途径，即先只改变其中一个条件，再改变另一个条件。 【分析解答】该题需应用平衡移动原理对题给选项逐项分析。A 项，充入NH 3会改变NH 3的浓度，对平衡有影响；为保持恒压，须增大体积，对平衡也有影响。为便于判断平衡移动的方向，可这样设想：先在恒温、恒容下充入NH 3，这时由于NH 3的浓度增大，平衡会向NH 3分解的方向移动；再在恒温下增大体积（即减小压强），使压强与原平衡相等，这时平衡也会向NH 3分解的方向移动．所以，在恒温、恒压下充入NH 3，会使平衡向NH 3分解的方向移动。B 项，在恒温、恒容下充入N 2，会使N 2的浓度增大、从而使平衡向生成NH 3的方向移动。C 项，He 不参与化学反应，但在恒温、恒压下充入He ，必须引起体积增大，这如同减小平衡混合气体的压强，平衡会向NH 3分解的方向移动。D 项，在恒温、恒容下充入He ，由于平衡混合物中任一组分的浓度均未改变，所以平衡不移动。应选D 。 答案为D 。 17.C 18.B 19．【分析解答】（1）在同一溶剂中，气体的溶解度受温度和压强两大因素的制约。温度越低，压强越大，气体的溶解度就越大。海洋深处，温度低，压强大，CO 2的溶解度将大大增加，促使可逆反应CO 2+H 2O H 2CO 3H ++HCO 3-向正反应方向移动。由于生成的H +增多，海水的酸性将变强，pH 下降，这有可能破坏原本处于平衡状态的海洋生态系统，带来不堪设想的后果。 （2）消除CO 2负面影响最好的方法是减少对煤、石油产品的用量，开发无污染的新能源，并大量种植绿色植物。 20．【分析解答】热化学方程式表明，1mol N 2和3 mol H 2反应生成2 mol NH 3时放出的热量为92.4KJ 。N 2跟H 2化合生成NH 3的反应是可逆反应，在密闭容器中，反应达到平衡时，1 mol N 2和3 mol H 2不能完全反应生成2 mol NH 3，因此放出的热量小于92.4KJ 。 21．（1）KIO 3；0.5（2）①（3）SO 32- 22．【知识点拨】本题主要考查在硫酸工业中，运用勒沙特列原理选择SO 2转化为SO 3的适宜条件的能力。 （1）从增大某一反应物浓度，使平衡向生成物方向移动，另一反应物的转化率必提高去分析。 （2）温度的选择从反应速率快慢，催化剂的活性温度两方面考虑。 （3）压强从对平衡移动、设备及动力系统的要求两方面考虑。 （4）从吸收过程中发生的反应对吸收速率的影响去分析。 （5）从环境保护方面考虑。 【分析解答】（1）增大氧气的浓度，使平衡向正反应方向移动，提高了二氧化硫的转化率，使成本高的二氧化硫得到充分利用。 （2）400℃~500℃是催化剂的活性温度，选择此温度可提高反应速率，缩短到达平衡所需的时间。 （3）常压。因为常压下SO3体积分数已达91%，若再加压对设备及动力系统要求高、成本高、使生产效益低。 （4）用水吸收SO3会形成酸雾，使吸收的速率减慢。 （5）SO2有毒。避免对环境的污染。 23．【知识点拨】本题考查了以天然气为原料，制备NH3的工业生产过程中的某些生产原理、物质的用途、物质的循环使用、理论的应用及有关计算问题。同时考查了在复杂的工艺生产流程中，捕获信息进而综合分析问题、解决问题的能力。本题的解题关键是读懂流程图回忆课本知识综合分析作答。 【分析解答】（1）3H2S＋2Fe(OH)3→Fe2S3＋6H2O （2）27n（3）b （4）生产纯碱（或作制冷剂等，其它合理答案也给分） （5） 24．【知识点拨】在同一条件下的同一可逆反应，由于起始浓度不同可形成多个不同的平衡体系。其中平衡混和物的百分组成相同、各物质的浓度也分别相同的若干个平衡体系，互为等效平衡体系。等效平衡体系中反应进行的程度是一样的。 1．恒温恒容条件下的等效平衡 恒温恒容条件下，建立等效平衡的条件是：反应物投料量相当。如在t℃的V L恒温恒容甲、乙两容器中，甲中投入2 mol SO2和1 mol O2，乙中投入2mol SO3，平衡时两容器中SO3的体积分数相等。 若某平衡反应为：m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g) 且m＋n=p＋q，则压强对平衡无影响，这时建立等效平衡的条件是：相同反应物的投料比相等；若投料物质不一样时，可依反应方程式转化后再作比较。如温度t℃、体积为V L的甲、乙两恒温恒容容器中，甲中充入1 mol的I2蒸气和1 mol的H2，乙中充入3 mol的I2蒸气和3 mol的H2，那么平衡时，甲、乙两容器中HI的体积分数相同。 2．恒温恒压条件下的等效平衡 恒温恒压条件下，建立等效平衡的条件是：相同反应物的投料比相等。若投料物质不相同时，可依反应方程式完全转化后作比较。如带活塞的甲、乙两容器，保持t℃和1标准大气压，甲中投入2 mol N2和5 mol H2，乙中投入4 mol N2和10 mol H2，建立平衡时，两容器中NH3体积分数相等。 【分析解答】因为H2(g)＋Br2(g) 2HBr(g) 左边气体总体积与右边气体总体积相等，所以此可逆反应达平衡时，压强改变不影响平衡。只要按反应物原始比例投料，平衡时HBr物质的量就会按同样比例发生改变。平衡时HBr的浓度按投料比例变化，而它的百分含量不发生变化。（1）中H2、Br2分别按原始H2、Br2投料2倍投料，则平衡时，HBr为2a mol。（2）中起始HBr投1mol，相当于H2已投0.5mol，Br2已投0.5mol，平衡时生成HBr 0.5a mol，相当于原始H2投0.5mol，Br2投1mol。所以原始H2可不投（0mol）Br2再投0.5mol 即可。（3）中设初始HBr投料x mol，把它看成是投料H2、Br2生成HBr的量，则起始H2 投料（m ＋ 2x ）mol ，Br 2投料是（n ＋2 x ）mol 。已知初始投料H 2和Br 2物质的量之比为1：2，则有：(m ＋2x )：(n ＋2 x )＝1：2 x ＝2n －4m 则相当于H 2起始投料m ＋2x ＝m ＋m n m n --＝2 42，因已知起始H 2为1mol ，平衡时HBr 为a mol ， 现H 2起始为(n －m )mol ，则平衡时HBr 为(n －m )a mol 。 正确答案：（1）2a （2）0 0.5 （3） (2n －4m )、(n －m )a 25．【知识点拨】(1)①在同温、同压下, 当起始时N 2为1体积, NH 3为2体积时, 为保持与原平衡状态完全相同, 可将2体积NH 3当作完全分解成1体积N 2和3体积H 2。因为原来已有1体积N 2, 此时共有2体积N 2。为使H 2达到b 体积, 原来应有3体积H 2。即b = 3。当a = 1, b = 3、c = 2时, 起始时v v 逆正>, 反应向逆方向进行。 ②若规定起始时反应向逆方向进行, 可将2体积N 2和6体积H 2当作完全化合成4体积NH 3, 即只有4体积NH 3时, 起始时只有逆反应发生且反应速率最快; 若2体积N 2和6体积H 2反应生成NH 3的反应已达到平衡, 在此过程中, v 逆由最小逐渐增大到与v 正相等。要使起始时反应向逆向进行, [][]平始必大于33NH NH 。设消耗N 2为X 体积, 则: N 2 + 3H 2 2NH 3 起始 2 6 0 平衡 2－X 6－3X 2X 依题意: (2－X) + (6－3X) + 2X = 7, 解得: X = 0.5, 可知c 的范围是1～4之间。 (2)原平衡时混合气体为7体积, 现要减小为6.5体积, 即要使反应向正(放热)方向进行, 为此可在压强一定时降低反应的温度。 【分析解答】 (1)①3, 逆 ②1c 4<≤ (2)降低温度, 反应向放热(正)反应方向进行, 气体体积缩小。 26．（1）2.73×10-8 mol/(L · s) （2）3.89×10-8 mol/(L · s)，故比开始时快。 （二）能力测试 1． B 2．CD （A ）中N ≡N 键断裂的同时，H －H 键断裂，都是正反应在进行。由方程式知一个N ≡N 键断裂的同时，有6个N －H 键断裂，前者是向正向进行，后者是向逆向进行，且按化学计量数比进行，可以认为是正反应速率等于逆反应速率了。注意一个NH 3分子中有3个N-H 键。 3．C 4．C 5．B 6．A （1）图表示合成氨反应从逆向开始，即2NH 3 N 2＋3H 2，（2）达平衡时应H 2、NH 3、N 2的浓度在同一时刻不再改变（B ）是错误的，（3）因从NH 3开始，NH 3浓度应降低，H 2浓度应增加，N 2应浓度增加，而且按化学计量数比进行的。C 、D 错误。 7．C 反应达平衡时，正逆反应仍在进行。 8．BC 9． A 题目并没有要求出具体数据，只要求出缩小部分与初始体积的比例关系；因此可以假设反应前后混合气体的体积数，由于反应前后的条件保持不变，所以两者的体积差即为缩小的部分，在运算中，将假 设量消去，从而获解。 设反应前混合气体的体积为V前，反应达平衡时混合气体为V后，其体积差为：V前-V后。由题意知V NH3=V 后×25%=0.25V后，根据 答案为A。 10．D 将平衡体系中各物质的浓度都增加到原来的2倍，相当于增大压强1倍。 11．BD 12．【知识点拨】工业上合成氨的适宜条件： ⑴压强：一般采用的压强为20MPa~50MPa。 原因：增大压强能加快反应速率，缩短达到平衡的时间，有利于提高反应混和物中氨的百分含量，但压强越大，需要的动力就会越大，对材料的强度和设备的制造要求也越高，综合以上因素才考虑使用上述压强。 ⑵温度：500℃左右。 原因：从化学平衡角度看，降低温度能使平衡右移，提高氨的产量，但温度过低，反应速率就很慢，需要很长的时间才能达到平衡，这在工业上是很不经济的。再者考虑到催化剂的最大活性温度，才选择上述温度。 ⑶催化剂：以铁为主的多成分催化剂，又称铁触媒。 原因：N2与H2是极不易化合的，即使在高温高压下，虽可使反应速率加快一些，但仍十分缓慢，催化剂的加入能使反应在较低的温度下，较快地进行。 【分析解答】合成氨的反应是一个气体体积缩小的放热反应，加压能使平衡向生成氨的方向移动，升温不利于生成氨，但能使催化剂活性大，提高反应速率；将氨液化降低氨气浓度，平衡向生成氨气方向移动；催化剂只能提高反应速率，缩短达到平衡的时间。答案为A、C。 13．【知识点拨】化学平衡中常用的几种解题思想之一——放大缩小法。该方法适用于：起始投入的物质的量存在一定的倍数关系。它指的是将反应容器的体积扩大一定的倍数，让起始物质的浓度相同，则在一定的条件下，可建立相同的平衡态。然后，在此基础上，进行压缩，使其还原为原来的浓度。分析在压缩过程中，平衡如何移动，再依据勒沙特列原理，分析相关量的变化情况。 【分析解答】本题宜用放大缩小法。 建立这样的模型：把乙中的SO2、O2平均分成2份，每份为1克SO2和O2，在与甲相同的容器中建立两个完全相同的平衡状态。如： 然后把两个容器中的物质压缩到一个容器中去，而对于2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)，压缩，平衡右移，故SO2的转化率增大。正确答案为B。 14.A 15. A 16．【分析解答】转折点表示反应恰好达到平衡状态，产物浓度不再改变。根据图像首先判断出：T1 温度（T 1）、不同压强下：P 2（压强大）时R%低，说明该反应反应后气体体积变大，则L 必为气态。答案为C 。 17．【分析解答】从图象可知增大压强时，v 逆的增大大于v 正的增大，说明平衡逆移，逆反应为气体体积缩小的反应；从温度可以看出，温度高时C ％即体积分数大，说明平衡逆移，正向放热，逆向吸热。 答案 C 。 18．【分析解答】在恒温恒容条件下，对于反应前后气体分子数改变的可逆反应，要使两平衡等效，则宜采用回归定值法。在恒温恒容条件下，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，只有反应物（或生成物）的物质的量的比例与原平衡相同，则两平衡等效，即当x=3时的情况。因此答案为B 、C 。 19．（1）770℃ 890℃ （2）降低压强或移去钾蒸气 适当升高温度 20．【分析解答】（1）K ＝2 2 2NO O N c c c （2）5×10－ 82 （3）NO ＞H 2O ＞CO 2 （4）NO 、CO 与O 2反应进行的程度很大，使用合适的催化剂加快反应速率，在水蒸气存在下生成HNO 3和CO 2，则基本上可以除去污染气体。或由第1，3个反应及平衡常数可知2CO ＋2NO ＝2CO 2＋N 2的K ＝1/K 1K 2＝2.5×10121，使用合适的催化剂加快反应速率，基本上可以除去污染气体。 21．(1) 4；2 (2) 2∶1；5∶2 (3) y z x z +＝1，(或))((2z y z x z --＝1) (4) 设CO 转化率为α，则z ＝α x ，根据y z x z +＝y y x x αα+＝1，得y x y +=α＞90%，则y x ＜9 1 22．【分析解答】⑴因为题干n (N 2):n (H 2):n (NH 3)平衡=1:4:a ，在等T 、P 下与1.5:6:1.5a 等效，所以n (NH 3)平衡 =1.5a 。 ⑵起始状态时，有1molNH 3，则相当于有N 2和H 2各有0.5mol 和1.5mol ，要与原平衡等效须符合n (N 2):n (H 2) =1:4，故N 2和H 2的原有物质的量应为0和2.0—0.5=1.5mol 。同理可得⑶n (NH 3)平衡=(g -3m )a 。 23．【分析解答】因是恒压容器，充入气体只要按化学计量数之比充入，平衡不发生移动。 曲线如图所示。 24．【分析解答】 解析：(1)2M (g )＋3N (s ) 2P (g ) A (g ) ＋ 4B (g ) 2C (g ) ＋D (g ) 2.5 0 0.5 x 0.5 0.5 1.875 1.875 0.625 1.875 0.625＋1.875＝0.5＋x ＋0.5＋0.5 x ＝2.5 (2) 当x ＝1.0时不动。要动，x ＞1。若0.5 mol A 完全反应，平衡时A 为0，则B 为2 mol (最大限度)。 A (g )＋4 B (g ) 2 C (g )＋ D (g ) 0.5 0.5 0.5 0.5 2 1.0 0.5 0 ＋ x ＋ 1.5 ＋ 1.0 ＝ 2.5 x ＝0，B 的初始量应为2。由于可逆反应，B 实际上不可能全部反应完，故x ＜2。 (3) 若使平衡左移，x ＜1才行。当C 耗完时， A (g ) ＋ 4 B (g ) 2 C (g ) ＋ D (g ) 0.5 0.5 0.5 0.25 1.0 0.5 0.25 0.75 ＋ x ＋ 0 ＋ 0.25 ＝ 2.5 x ＝1.5，C 的初始量应为0.5。由于可逆反应，C 实际上不可能全部反应完，故x ＞0.5。 答案：(1) 2.5 (2) 1＜x ＜2 (3) 0.5＜x ＜1 25． 25% 26．解析：M 1＝22.4×2＝44.8，M 2＝2.46 g / L ×22.4 L / mol ＝55 g / mol 设原混合气中SO 2占x %，O 2占(1－x %)，则64×x %＋32(1－x %)＝44.8，可得x %＝40%，O 2为60% 。因此n (SO 2)∶n (O 2)＝2∶3，2x ×64＋3x ×32＝56。 2SO 2 ＋ O 2 2SO 2 n o (mol) 0.50 0.75 0 n 变 (mol) 2x x 2x n 剩 (mol) 0.50－2x ＋ 0.75－x ＋ 2x ＝ 1.25－x (1.25－x )×55＝56，2x ＝0.46， SO 2的转化率为：50 .046 .0×100%＝92.7% 答：SO 2的转化率为92.7%。