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鲁科版 (2019)选择性必修1第4节 化学反应条件的优化——工业合成氨同步达标检测题
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这是一份鲁科版 (2019)选择性必修1第4节 化学反应条件的优化——工业合成氨同步达标检测题，共19页。试卷主要包含了单选题，共15小题，非选择题，共5小题等内容，欢迎下载使用。
工业合成氨（二）
一、单选题，共15小题
1．定容容器中反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，下列措施不能提高其反应速率的是
A．升高温度 B．使用催化剂
C．充入稀有气体，增大体系压强 D．增加N2和H2的起始量
2．对于反应3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，在测量化学反应速率时，以下相关性质不可以利用的为
A．气体的体积和体系的压强
B．溶液颜色的深浅
C．H+浓度的变化
D．固体物质的体积
3．一定条件下，在水溶液中 1 mol Cl-、ClOx- (x＝1，2，3，4)的能量(kJ)相对大小如图所示，下列有关说法正确的是
A．a、b、c、d、e 中，c 最稳定
B．一定温度下，Cl2 与 NaOH 溶液反应生成的产物有 a、b、d， 溶液中 a、b、d 的浓度之比可能为 11∶1∶2
C．b→a＋c 反应的活化能为反应物的总能量减去生成物的总能量
D．b→a＋d 反应的热化学方程式为：3ClO (aq)＝ClO3- (aq)＋2Cl- (aq) ΔH＝＋116 kJ·mol-1
4．2018年是我国化学科技丰收之年，下列分析正确的是
A．A B．B C．C D．D
5．用氢气还原氮氧化物的反应为，该反应速率与反应物浓度之间满足下面的关系: ，其中k是一个常数，m、n的值可由实验测定。科研团队测定了该反应在不同投料关系时的起始反应速率，数据列于下表:
实验编号
起始浓度/
NO
1
6.00
1.00
3.19
2
6.00
2.00
6.38
3
1.00
6.00
0.48
4
2.00
6.00
1.92
下列说法正确的是
A．m=2、n=1
B．实验2中NO的平均反应速率约为
C．增大反应物浓度，活化分子百分数增大，有效碰撞几率增大
D．与相比，NO浓度的变化对反应速率影响更为显著
6．N、O、Si、S是重要的非金属元素。下列说法正确的是
A．N、O、S、Si的原子半径逐渐增大，非金属性逐渐减弱
B．氮的氧化物和硫的氧化物既是形成光化学烟雾的主要物质，又是形成酸雨的主要物质
C．汽车尾气中排放的氮氧化物主要是由游离态氮转化来的
D．N、Si、S的单质均能和氧气反应，生成的产物分别是NO2、SiO2和SO2
7．某小组设计如图所示实验,探究影响H2O2分解速率的因素。下列分析错误的是
A．该实验探究的是温度对反应速率的影响
B．该实验要控制MnO2的质量、颗粒大小相同
C．实验中,H2O2的浓度不宜过大
D．温度相同时，若用FeCl3代替MnO2，反应速率相同
8．在合成氨的反应中：N(g)+3H(g)2NH(g) △H < 0 ，可以提高氢气的转化率的措施是
A．延长反应时间 B．充入过量的氢气 C．充入过量的氮气 D．升高温度
9．用来表示可逆反应2A（g）+B（g）2C（g）（正反应为放热反应）的正确图象为（ ）
A． B． C． D．
10．把下列四种X溶液分别加入四个盛有10 mL 2 mol·L—1盐酸的烧杯中，均加水稀释到100 mL。此时，X与盐酸缓缓地进行反应，其中反应速率最大的是
A．10 ℃ 20 mL 3 mol·L—1的X溶液 B．20 ℃ 20 mL 4 mol·L—1的X溶液
C．20 ℃ 30 mL 3 mol·L—1的X溶液 D．10 ℃ 20 mL 2 mol·L—1的X溶液
11．资料显示：自催化作用是指反应产物之一使该反应速率加快的作用。用稀硫酸酸化的KMnO4进行下列三组实验，一段时间后溶液均褪色（0.01mol/L可以记做0.01M）。
实验①
实验②
实验③
褪色
比实验①褪色快
比实验①褪色快
下列说法不正确的是
A．实验①中发生氧化还原反应，H2C2O4是还原剂，产物MnSO4能起自催化作用
B．实验②褪色比①快，是因为MnSO4的催化作用加快了反应速率
C．实验③褪色比①快，是因为Cl—的催化作用加快了反应速率
D．若用1mL0.2M的H2C2O4做实验①，推测比实验①褪色快
12．下列措施中，不能增大化学反应速率的是
A．锌与稀硫酸反应制取H2时，加入蒸馏水
B．KClO3分解制取O2时，添加少量MnO2
C．Mg在O2中燃烧生成MgO，用镁粉代替镁条
D．CaCO3与稀盐酸反应生成CO2时，适当升高温度
13．已知H2S燃烧的能量变化如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．
B．
C．由 可知，该步反应的反应物总能量小于生成物总能量
D．用S(s)和O2(g)转化为SO2(g)，将变小
14．下列图示与对应的叙述相符的是
A．图甲中，b曲线的热化学方程式为：H2O2(l)=H2O(l)+O2(g)△H=(E1-E2)kJ/mol
B．图乙表示氢氟酸为弱酸，且a点与b点的数值相同
C．图丙表示压强对可逆反应2A(g)+2B(g) 3C(g)+D(s)的影响，乙的压强比甲的压强大
D．图丁表示0.1000mol/LNaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol/L醋酸溶液的滴定曲线
15．控制变量是科学研究的重要方法。相同质量的Fe与足量稀硫酸分别在下列条件下发生反应，其中化学反应速率最大的是
选项
硫酸浓度
反应温度
铁的状态
A．
0.5 mol/L
20℃
块状
B．
0.5 mol/L
20℃
粉末状
C．
1 mol/L
35℃
块状
D．
2 mol/L
35℃
粉末状
A．A B．B C．C D．D
二、非选择题，共5小题
16．研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
I. 利用反应：6NO2+8NH37N2+12H2O处理NO2。
II. 一定条件下NO2与SO2可发生反应，方程式：NO2(g)+SO2(g)⇌ SO3(g)+NO(g) −Q。
III. CO可用于合成甲醇，反应方程式为：CO(g) + 2H2(g)⇌CH3OH(g) 。
（1）对于I中的反应，120℃时，该反应在一容积为2L的容器内反应，20min时达到平衡，10min时电子转移了1.2mol，则0～10min时，平均反应速率υ(NO2) =_______________。
（2）对于II中的反应，将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中反应，下列能说明反应达到平衡状态的是_____________（选填编号）。
a. 体系压强保持不变 b. 混合气体颜色保持不变
c. NO2和SO3的体积比保持不变 d. 混合气体的平均相对分子质量保持不变
（3）如果II中反应的平衡常数K值变大，该反应___________（选填编号）。
a.一定向正反应方向移动 b. 平衡移动时，正反应速率先减小后增大
c.一定向逆反应方向移动 d. 平衡移动时，逆反应速率先增大后减小
（4）对于III中的反应，CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如右图示。该反应是_______反应（填“放热”或“吸热”）。实际生产条件控制在250℃、1.3×104 kPa左右，简述选择此压强的理由：________________________。
17．甲醇（CH3OH）是一种新型清洁能源。回答问题：
（1）101KPa、25℃时，燃烧32g液态甲醇生成液态水和二氧化碳放热726.5kJ，则甲醇燃烧的热化学方程式为_____________
已知：2CH3OH（g）=CH3OCH3（g）+H2O（g） △H=-24.5kJ·mol-1
CO（g）+2H2（g） CH3OH（g） △H=akJ·mol-1
则2CO（g）+4H2（g）= CH3OCH3（g）+H2O（g） △H=__________
（2）工业上可用CO和H2制取甲醇，其热化学反应方程式为：CO（g）+2H2（g） CH3OH（g） △H=akJ·mol-1，CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示
①△H______0（填“﹥”或“＜”）.判断依据是___________________
②为提高CO转化率，可采取的措施是_____________________________(至少答出两条）
③实际生产中，反应的条件控制在250℃，1.3×104kPa左右，选择此压强的理由是______________________。
18．合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大突破，解决了地球上因粮食不足导致的饥饿和死亡问题，这也充分说明了含氮化合物对人类生存的巨大意义。回答下列问题
（1）工业上用氢气和氮气直接合成氨，写出反应的化学方程式_______________。氨气极易溶于水，水溶液显 _____性，能使酚酞溶液变____色，使湿润的红色石蕊试纸变_____色。
（2）氮的氧化物有多种，一氧化氮和二氧化氮都是大气污染物。氨气在催化剂作用下可被氧化生成一氧化氮，一氧化氮气体与空气变___色，原因是__________（用化学方程式表示）；二氧化氮易溶于水并与水反应，此反应的氧化剂是_______，还原剂是______，氧化剂和还原剂的质量之比为______
19．向体积为2L的恒容密闭容器中通入2 molX气体和1 molY固体，在一定温度下发生如下反应：2X(g)+Y(s)2Z(g)。
已知该反应在不同温度下的平衡常数如下：
温度/℃
100
150
200
平衡常数
1
0.80
0.7
(1)该反应的平衡常数表达式K=______，ΔH______0（填“＞”“＜”“=”）。
(2)在100℃时，经5 min后反应达到平衡，此时用X的物质的量浓度变化表示的速率为_______mol/(L·min)。X的平衡转化率为_______。
(3)下列情况能说明在一定条件下反应2X(g)+Y(s)2Z(g)达到平衡状态的标志是_________。
A．容器内，3种物质X、Y、Z共存
B．容器内气体压强不再变化
C．容器内各组分浓度不再变化
(4)若向达到(2)的平衡体系中充入氩气，则平衡向________（填“左”或“右”或“不移动”）。
20．丙烷在燃烧时能放出大量的热，它也是液化石油气的主要成分，作为能源应用于人们的日常生产和生活。已知：
①2C3H8(g) ＋7O2(g) = 6CO(g)＋8H2O(g) △H = －2389.8 kJ/mol
②2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g) △H = －566 kJ/mol
③H2O(l) = H2O(g) △H =" +" 44.0 kJ/mol
（1）写出C3H8燃烧时燃烧热的热化学方程式 。
（2）C3H8在不足量的氧气里燃烧，生成CO、CO2、H2O(g)，将所有的产物通入一个体积固定的密闭
容器中，在一定条件下发生如下可逆反应： CO(g) + H2O(g)CO2(g) + H2(g)
该反应的平衡常数与温度的关系如下表：
温度/℃
400
500
800
平衡常数K
9.94
9
1
保持温度为800℃，在甲、乙两个恒容密闭容器中，起始时按照下表数据进行投料，充分反应直至达到平衡。
H2O
CO
CO2
H2
甲 （质量/g）
1.8
8.4
a
1
乙 （质量/g）
1.8
2.8
0
0
①起始时，要使甲容器中反应向正反应方向进行，则a的取值范围是 ；达到平衡
时，乙容器中CO的转化率为 。
②如图表示上述甲容器中反应在t1时刻达到平衡，在t2时刻因改变某一个条件而发生变化的情况。则t2时刻改变的条件可能是 、 （答两个要点即可）。
（3）CO2可用NaOH溶液吸收得到Na2CO3或NaHCO3。
① Na2CO3溶液中离子浓度由大到小的顺序为 ；
② 已知25℃时，H2CO3的电离平衡常数K1 = 4.4×10-7 mol/L、K2 = 4.7×10-11 mol/L，当Na2CO3溶液的pH为11时， 溶液中c(HCO3-)∶c(CO32-) = 。
③ 0.1 mol/L Na2CO3溶液中c(OH-) － c(H+) = [用含c(HCO3－)、c(H2CO3)的符号表示]。
参考答案
1．C
【解析】试题分析：A．升高温度，使分子的能量增大，化学反应速率加快，A项错误；B．使用催化剂能够降低反应的活化能，使反应速率大大加快，B项错误；C．充入稀有气体，增大体系压强，但是反应物的浓度不变，化学反应速率不变，C项正确；D．增加N2和H2的起始量，物质的浓度增大，化学反应速率加快，D项错误；答案选C。
考点：考查影响化学反应速率的因素。
2．D
【分析】
对于反应3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，生成物NO为气体，离子反应为3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O，
【详解】
A．体积大，压强小，化学反应速率减慢，故气体的体积和体系的压强可以用来测量化学反应速率，A不选；
B．生成的硝酸铜为蓝色溶液，颜色越深，说明浓度越大，反应速率越快，故溶液颜色的深浅可以用来测量化学反应速率，B不选；
C．铜与稀硝酸反应，离子反应为3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O，H+物质的浓度浓度越小，反应速率越快，故用H+浓度的变化可以用来测量化学反应速率，C不选；
D．V=△C/△t，固体的浓度为定值，不可以利用固体物质的体积变化来测量化学反应速率，D 正确；
答案选D。
3．B
【解析】
【分析】
根据氯元素的化合价，a、b、c、d、e依次代表Cl-，ClO-，ClO2-，ClO3-，ClO4-，据此答题。
【详解】
A.a，b，c，d，e中a能量最低，所以a最稳定，故A错误；
B.氧化还原反应遵循电子守恒，Cl2与NaOH溶液反应生成的产物有a（Cl-）、b（ClO-）、d（ClO3-），氯元素的化合价由0价降为-1价，升为+1价和+5价，由电子守恒得：n（Cl-）=n（ClO-）+5nd（ClO3-），当溶液中a、b、d 的浓度之比为11∶1∶2，上述电子守恒式成立，故B正确；
C.反应物的总能量减去生成物的总能量=-△H，依据图中数据无法判断b→a+c反应的活化能，故C错误；
D.b→a+d，根据转移电子守恒得该反应方程式为3ClO-=ClO3-+2Cl-，反应热=(64kJ/mol+2×30kJ/mol)-3×60kJ/mol=-116kJ/mol，所以该热化学反应方程式为3ClO-(aq)=ClO3-(aq)+2Cl-(aq) △H=-116kJ/mol，故D错误。
故选B。
4．A
【详解】
A.甲醇和芳香烃均能发生取代反应，故A正确；
B. 有机太阳能电池，是由有机材料构成核心部分的太阳能电池，将太阳能转化为电能，故B错误；
C. 纳米材料指的是组成材料的晶粒处于纳米范畴或材料的组成颗粒最小是纳米范畴的，所以金属纳米材料不一定是胶体，故C错误；
D.催化剂只改变化学反应的速率，不改变转化率，故D错误；
故选A。
5．D
【详解】
A.利用编号1和2的实验数据，可求出m，，可以求出m=1；利用编号3和4,的实验数据可以求出m，，，可以求出n=2，A项错误；
B．速率之比等于化学计量数之比，=，则NO的平均反应速率为1.28×10-2mol/(L·s)，B项错误；
C．增大反应物浓度，活化分子浓度增大，但是活化分子百分数不变，有效碰撞几率增大，C项错误；
D．经过计算，n=2，指数较大，对速率影响较大，或者经过数据对比，也可以得知，NO浓度的变化对反应速率影响更为显著，D项正确；
本题答案选D。
6．C
【详解】
A．O、N、S、Si的原子半径逐渐增大，非金属性逐渐减弱，故A错误；
B．硫的氧化物不形成光化学烟雾，光化学烟雾主要是氮氧化合物造成的，故B错误；
C．描述正确，汽车尾气中的NOx主要由空气中的氮气和氧气在气缸内化合生成，故C正确；
D．氮气和氧气反应生成NO，得不到NO2，故D错误；
故选C。
7．D
【详解】
A．两个装置中的变量是温度，所以该实验探究的是温度对反应速率的影响，A正确；
B．由于二氧化锰是催化剂，且探究的是温度对反应速率的影响，所以该实验要控制MnO2的质量、颗粒大小相同，B正确；
C．双氧水浓度过大，反应速率过快，不易控制，所以实验中H2O2的浓度不宜过大，C正确；
D．温度相同时，若用FeCl3代替MnO2，由于改变了催化剂，则反应速率不可能相同，D错误；
答案选D。
【点睛】
由于影响化学反应速率的因素有多种，在探究相关规律时，需要控制其他条件不变，只改变某一个条件，探究这一条件对反应速率的影响。因此解答此类题时，要认真审题，清楚实验目的，弄清要探究的外界条件有哪些。然后分析题干信息，确定一个变化的量，弄清在其他几个量不变的情况下，这个变化量对实验结果的影响，进而总结出规律。然后再确定另一个变量，重新进行相关分析。
8．C
【详解】
A．反应达到平衡状态时，延长反应时间平衡不移动，不能改变转化率，故A错误；
B．充入过量H2，虽然平衡向正反应方向移动，但H2的转化率反而减小，故B错误；
C．充入过量N2，平衡向正反应方向移动，H2转化率增大，故C正确；
D．正反应放热，升高温度平衡向逆反应方向移动，H2的转化率减小，故D错误；
故答案为C。
9．C
【详解】
A．温度越高越先达平衡状态，500℃先达平衡；而且温度升高，反应向逆反应方向移动，C的质量分数减小，与图象符合，故A错误；
B．升高温度，正逆反应速率都增大，与图象不符，故B错误；
C．反应物气体的计量数之和大于生成物，增大压强，平衡正向移动，正反应速率大于逆反应速率，故C正确；
D．相同温度下，增大压强，平衡正向移动，A的转化率增大；在相同压强下，升高温度，平衡逆向移动，A的转化率减小，与图象不符，故D错误。
答案选C。
【点睛】
类似于A选项的图像，利用“先拐先平数值大”的原则进行分析解题，先出现拐点的一定先达到平衡，反应速率大，对应的外界条件的数值大。
10．C
【详解】
盐酸的浓度均相同，那么温度越高、X的浓度越大，化学反应速率越大。根据混合前后X的物质的量不变，，混合后的体积为100mL，则可以求出混合后X的浓度。
A．；
B．；
C． ；
D．；
选项B和C的温度最高，且混合后X浓度最大的是C，则温度高、浓度大，反应速率越大，选项C正确；故答案为C。
11．C
【解析】
【分析】
H2C2O4与稀硫酸酸化的KMnO4发生反应的化学方程式为：
5H2C2O4+ 2KMnO4+ 3H2SO4= 2MnSO4+ 10CO2↑+ 8H2O+ K2SO4。
【详解】
A. 由分析可知，实验①中发生氧化还原反应，H2C2O4化合价降低，作为还原剂，生成MnSO4，能起自催化作用，故A正确；
B. 实验②加入了MnSO4固体后，褪色比①快，说明MnSO4的催化作用加快了反应速率，故B正确；
C. 实验③加入了稀盐酸之后，Cl—与KMnO4生氧化还原反应，所以褪色比①快，Cl—是还原剂不是催化剂，故C错误；
D. 若用1mL0.2M的H2C2O4做实验①，还原剂H2C2O4浓度增大，反应速率更快，更快将KMnO4消耗完，推测比实验①褪色快，故D正确；
答案选C。
12．A
【详解】
A．锌与稀硫酸反应制取H2时，加入蒸馏水，导致硫酸浓度降低，反应速率减慢，而不是速率加快，A符合题意；
B．MnO2是反应的催化剂， KClO3分解制取O2时，添加少量MnO2，能够降低反应的活化能，使反应速率大大加快，B不符合题意；
C．Mg在O2中燃烧生成MgO，若用镁粉代替镁条，由于Mg与O2接触面积增大，反应速率大大加快，C不符合题意；
D．在CaCO3与稀盐酸反应生成CO2时，适当升高温度，物质的内能增加，微粒之间有效碰撞次数增加，反应速率加快，D不符合题意；
故合理选项是A。
13．B
【分析】
A．根据图知，硫化氢一步反应生成二氧化硫和水蒸气放出的热量等于硫化氢两步反应生成二氧化硫和水蒸气放出的热量；
B．根据图知，△H1=△H2＋△H3；
C．△H2＜0，则该步反应放出热量；
D．相同质量的S，气态时具有的能量大于固体时具有的能量。
【详解】
A．根据图知，硫化氢一步反应生成二氧化硫和水蒸气放出的热量等于硫化氢两步反应生成二氧化硫和水蒸气放出的热量，所以存在△H1=△H2＋△H3，故A错误；
B．根据图知，△H1=△H2＋△H3，但是△H1、△H2、△H3都小于0，所以存在△H1＜△H2，故B正确；
C．△H2＜0，该步反应放出热量，则反应物总能量大于生成物总能量，故C错误；
D．相同质量的S，气态时具有的能量大于固态时具有的能量，所以S（s）和O2（g）的转化为SO2（g），放出的热量减小，但是△H3＜0，则△H3变大，故D错误；
故选B。
【点睛】
本题考查反应热和焓变，明确盖斯定律内涵、反应热大小比较方法、反应物和生成物总能量差与反应热关系是解本题关键，BD为解答易错点。
14．A
【详解】
A、b曲线是加了催化剂，焓变△H=(E1-E2)kJ/mol，b曲线其热化学方程式为：H2O2(l)=H2O(l)+O2(g) △H=(E1-E2)kJ/mol，故A符合题意；
B、稀释相同倍数，a点与b点的数值相同，但a曲线为HCl，故B不符合题意；
C、图丙表示催化剂对可逆反应2A(g)+2B(g) 3C(g)+D(s)的影响，该反应是体积减小的反应，压强会使平衡发生移动，故C不符合题意；
D、0.10000mol/LNaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol/L醋酸溶液的滴定曲线，pH=7的点应该是加氢氧化钠体积小于20mL，故D不符合题意；
综上所述，答案为A。
【点睛】
pH相同的一元强酸和一元弱酸，稀释相同倍数，变化大的是强酸。
15．D
【详解】
温度越高，反应速率越快，C和D的温度均为35℃，且D中硫酸的浓度最大可以加快反应速率，Fe为粉末状能增大与稀硫酸的接触面积，同样可加快反应速率，则D中反应速率最快，故答案为D。
16．0.015mol/(L·min) b c a 放热 在1.3×104kPa下，CO的转化率已经很高，如果增加压强CO的转化率提高不大，而生产成本增加，得不偿失。
【分析】
(1)利用氧化还原反应中电子转移计算出参加反应的NO2，然后再根据速率公式进行计算；
(2)a．随反应：NO2(g)+SO2(g)⇌SO3(g)+NO(g)的进行，气体的总的物质的量不变，压强不变；
b．混合气体颜色保持不变，说明二氧化氮的浓度不变；
c．随反应进行NO2和SO3的体积之比发生变化；
d．反应前后气体的质量不变，物质的量也不变，所以平均相对分子质量保持不变；
(3)反应的平衡常数K值变大，只有改变温度使得平衡正向移动；
(4)由图示可知：相同压强下，温度升高，该反应CO的平衡转化率降低，说明平衡逆向移动，则正反应为放热反应；根据此时CO的转化率已经很高，如果增加压强CO的转化率提高不大，而生产成本增加，得不偿失。
【详解】
(1)对于6NO2 + 8NH37N2 + 12 H2O，当有6molNO2反应共转移了24mol电子，所以电子转移了1.2mol，参加反应的NO2为0.3mol，则0～10min时，平均反应速率υ(NO2)==0.015mol/(L•min)；
(2)a．无论反应是否达到平衡状态，反应体系内的压强始终不变，所以不能根据“体系压强保持不变”判断反应是否达到平衡状态，故a错误；
b．当反应达到平衡状态时，二氧化氮的浓度不变，所以能根据“混合气体颜色保持不变”判断是否达到平衡状态，故b正确；
c．随反应进行NO2和SO3的体积之比发生变化．NO2和SO3的体积之比保持不变，说明到达平衡状态，故c正确；
d．反应前后气体的质量不变，物质的量也不变，所以平均相对分子质量保持不变，所以不能根据“混合气体的平均相对分子质量保持不变”判断反应是否达到平衡状态，故d错误；
(3)化学平衡常数只随温度的变化而变化，该反应为吸热反应，平衡常数K值变大说明温度升高平衡右移，正反应速率先增大后减小，逆反应速率先增大再增大，故a正确；
(4)由图示可知：相同压强下，温度升高，该反应CO的平衡转化率降低，说明平衡逆向移动，则正反应为放热反应；根据此时CO的转化率已经很高，如果增加压强CO的转化率提高不大，而生产成本增加，得不偿失。
17． 2CH3OH（l）+3O2（g）═2CO2（g）+4H2O（l） △H=-1453 kJ•mol-1 (2a-24.5)kJ•mol-1 ＜ 由图像可知，升高温度，CO的转化率降低，平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，故△H＜0 增大压强，增大H2浓度，降低温度 在250℃、此压强下，转化率比较高，再增加压强转化率增加不大，但对设备的要求会更高，生产投资更高。
【解析】试题分析：本题考查热化学方程式的书写，盖斯定律的应用，化学平衡图像的分析，外界条件对化学平衡的影响。
（1）n（CH3OH）=32g32g/mol=1mol，则甲醇燃烧的热化学方程式为：CH3OH（l）+O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）ΔH=-726.5kJ/mol（或2CH3OH（l）+3O2（g）═2CO2（g）+4H2O（l） △H=-1453 kJ•mol-1）。
将反应编号：2CH3OH（g）=CH3OCH3（g）+H2O（g） △H=-24.5kJ·mol-1（①式）
CO（g）+2H2（g）CH3OH（g） △H=akJ·mol-1（②式）
应用盖斯定律，将①式+②式2，得2CO（g）+4H2（g）= CH3OCH3（g）+H2O（g）ΔH=（-24.5kJ/mol）+akJ/mol2=（2a-24.5）kJ/mol。
（2）①在横坐标上任取一点作横坐标的垂直线与曲线相交，由图像可知，升高温度，CO的转化率降低，平衡向逆反应方向移动，逆反应为吸热反应，故△H＜0。
②该反应的正反应为气体分子数减小的放热反应，提高CO的转化率可采取的措施有：增大压强、降低温度、增大H2的浓度。
③实际生产中，反应的条件控制在250℃，1.3×104kPa左右，选择此压强的理由是：在250℃、此压强下，转化率比较高，再增加压强转化率增加不大，但对设备的要求会更高，生产投资更高。
18．N2+3H22NH3 碱 红 蓝 红棕色 2NO+O2==2NO2 NO2 NO2 1:2
【详解】
（1）工业上用氢气和氮气直接合成氨，反应的化学方程式为N2+3H22NH3；氨气极易溶于水，水溶液显碱性，能使酚酞溶液变红色，使湿润的红色石蕊试纸变蓝色；
（2）氮的氧化物有多种，一氧化氮和二氧化氮都是大气污染物。氨气在催化剂作用下可被氧化生成一氧化氮，一氧化氮气体与遇空气变红棕色，原因是2NO+O2==2NO2；二氧化氮易溶于水并与水反应，此反应中氮元素由+4价变为+2价，故氧化剂是NO2，氮元素也从+4价变为+5价，故还原剂是NO2，氧化剂和还原剂的质量之比为1：2。
19． ＜ 0.1 50% C 不移动
【分析】
本题考查平衡常数表达式，并根据平衡常数随温度的变化情况来判断反应的热效应，利用平衡常数来求解反应中某物质的反应速率，平衡转化率，以及平衡状态的判断和平衡移动情况，总体难度不大。
【详解】
(1)平衡常数是平衡时生成物浓度的系数次幂之积与反应物浓度的系数次幂之积的比值，故该反应的平衡常数表达式K=，根据题干表中数据可知，温度越高，平衡常数越小，即升高温度平衡逆向移动，说明正反应是放热反应，即ΔH＜0，故答案为：；＜；
(2)根据表中数据可知，在100℃时，该反应的平衡常数为1，设达到平衡时，X转化的浓度为xmol/L，故有： ，K===1，解得x=0.5mol/L，故经5 min后反应达到平衡，此时用X的物质的量浓度变化表示的速率为=0.1mol/(L·min)，X的平衡转化率为，故答案为：0.1；50%；
(3) A．可逆反应中只要反应开始进行，就有反应体系各物质共存的情况，故容器内，3种物质X、Y、Z共存不能说明达到平衡状态，A不合题意；
B．由于该反应前后气体的系数保持不变，故反应过程中容器内气体压强始终不变，故容器内气体压强不再变化，不能说明达到平衡状态，B不合题意；
C．平衡的重要特征之一就是反应体系各组分的浓度、百分含量保持不变，故容器内各组分浓度不再变化说明达到化学平衡状态，C符合题意；
故答案为：C。
(4)若向达到(2)的平衡体系中充入氩气，即在恒温恒容体系中充入惰性气体的瞬间，反应体系内各物质的物质的量不变，浓度不变，正、逆反应速率保持不变仍然相等，故平衡不移动，故答案为：不移动。
20．（1）C3H8(g) ＋5O2(g) = 3CO2(g)＋4H2O(l) △H = －2219.9 kJ/mol
（2）① 0 ≤a ＜2.64 ； 50%
② 降低温度、降低H2浓度、增大H2O(g)浓度
（3）①c(Na+) > c(CO32-) > c(OH-) > c(HCO3-) > c(H+)
② 1 : 4.7
③c(HCO3-) + 2c(H2CO3)
【解析】
试题分析：（1）燃烧热是1mol的物质完全燃烧产生稳定的氧化物时所放出热量的化学方程式。将（①+②×3- ③×8）÷2，整理可得：C3H8(g)＋5O2(g) =3CO2(g)＋4H2O(l) △H =－2219.9 kJ/mol。（2）①该反应是个反应前后气体体积相等的反应。在800℃时化学平衡常数为1.对于甲来说，在反应开始时，若CO2的质量为0，则反应一定正向进行，n(H2O)="0.1mol;" n(CO)="0.3mol;" n(CO2)="a/44mol," n(H2)=0.5mol.）若要使反应正向进行。起始时，则；。解得0
考点：考查热化学方程式的书写、物质的转化率、平衡移动的措施、离子浓度的大小比较的知识。
工业合成氨（二）
一、单选题，共15小题
1．定容容器中反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，下列措施不能提高其反应速率的是
A．升高温度 B．使用催化剂
C．充入稀有气体，增大体系压强 D．增加N2和H2的起始量
2．对于反应3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，在测量化学反应速率时，以下相关性质不可以利用的为
A．气体的体积和体系的压强
B．溶液颜色的深浅
C．H+浓度的变化
D．固体物质的体积
3．一定条件下，在水溶液中 1 mol Cl-、ClOx- (x＝1，2，3，4)的能量(kJ)相对大小如图所示，下列有关说法正确的是
A．a、b、c、d、e 中，c 最稳定
B．一定温度下，Cl2 与 NaOH 溶液反应生成的产物有 a、b、d， 溶液中 a、b、d 的浓度之比可能为 11∶1∶2
C．b→a＋c 反应的活化能为反应物的总能量减去生成物的总能量
D．b→a＋d 反应的热化学方程式为：3ClO (aq)＝ClO3- (aq)＋2Cl- (aq) ΔH＝＋116 kJ·mol-1
4．2018年是我国化学科技丰收之年，下列分析正确的是
A．A B．B C．C D．D
5．用氢气还原氮氧化物的反应为，该反应速率与反应物浓度之间满足下面的关系: ，其中k是一个常数，m、n的值可由实验测定。科研团队测定了该反应在不同投料关系时的起始反应速率，数据列于下表:
实验编号
起始浓度/
NO
1
6.00
1.00
3.19
2
6.00
2.00
6.38
3
1.00
6.00
0.48
4
2.00
6.00
1.92
下列说法正确的是
A．m=2、n=1
B．实验2中NO的平均反应速率约为
C．增大反应物浓度，活化分子百分数增大，有效碰撞几率增大
D．与相比，NO浓度的变化对反应速率影响更为显著
6．N、O、Si、S是重要的非金属元素。下列说法正确的是
A．N、O、S、Si的原子半径逐渐增大，非金属性逐渐减弱
B．氮的氧化物和硫的氧化物既是形成光化学烟雾的主要物质，又是形成酸雨的主要物质
C．汽车尾气中排放的氮氧化物主要是由游离态氮转化来的
D．N、Si、S的单质均能和氧气反应，生成的产物分别是NO2、SiO2和SO2
7．某小组设计如图所示实验,探究影响H2O2分解速率的因素。下列分析错误的是
A．该实验探究的是温度对反应速率的影响
B．该实验要控制MnO2的质量、颗粒大小相同
C．实验中,H2O2的浓度不宜过大
D．温度相同时，若用FeCl3代替MnO2，反应速率相同
8．在合成氨的反应中：N(g)+3H(g)2NH(g) △H < 0 ，可以提高氢气的转化率的措施是
A．延长反应时间 B．充入过量的氢气 C．充入过量的氮气 D．升高温度
9．用来表示可逆反应2A（g）+B（g）2C（g）（正反应为放热反应）的正确图象为（ ）
A． B． C． D．
10．把下列四种X溶液分别加入四个盛有10 mL 2 mol·L—1盐酸的烧杯中，均加水稀释到100 mL。此时，X与盐酸缓缓地进行反应，其中反应速率最大的是
A．10 ℃ 20 mL 3 mol·L—1的X溶液 B．20 ℃ 20 mL 4 mol·L—1的X溶液
C．20 ℃ 30 mL 3 mol·L—1的X溶液 D．10 ℃ 20 mL 2 mol·L—1的X溶液
11．资料显示：自催化作用是指反应产物之一使该反应速率加快的作用。用稀硫酸酸化的KMnO4进行下列三组实验，一段时间后溶液均褪色（0.01mol/L可以记做0.01M）。
实验①
实验②
实验③
褪色
比实验①褪色快
比实验①褪色快
下列说法不正确的是
A．实验①中发生氧化还原反应，H2C2O4是还原剂，产物MnSO4能起自催化作用
B．实验②褪色比①快，是因为MnSO4的催化作用加快了反应速率
C．实验③褪色比①快，是因为Cl—的催化作用加快了反应速率
D．若用1mL0.2M的H2C2O4做实验①，推测比实验①褪色快
12．下列措施中，不能增大化学反应速率的是
A．锌与稀硫酸反应制取H2时，加入蒸馏水
B．KClO3分解制取O2时，添加少量MnO2
C．Mg在O2中燃烧生成MgO，用镁粉代替镁条
D．CaCO3与稀盐酸反应生成CO2时，适当升高温度
13．已知H2S燃烧的能量变化如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．
B．
C．由 可知，该步反应的反应物总能量小于生成物总能量
D．用S(s)和O2(g)转化为SO2(g)，将变小
14．下列图示与对应的叙述相符的是
A．图甲中，b曲线的热化学方程式为：H2O2(l)=H2O(l)+O2(g)△H=(E1-E2)kJ/mol
B．图乙表示氢氟酸为弱酸，且a点与b点的数值相同
C．图丙表示压强对可逆反应2A(g)+2B(g) 3C(g)+D(s)的影响，乙的压强比甲的压强大
D．图丁表示0.1000mol/LNaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol/L醋酸溶液的滴定曲线
15．控制变量是科学研究的重要方法。相同质量的Fe与足量稀硫酸分别在下列条件下发生反应，其中化学反应速率最大的是
选项
硫酸浓度
反应温度
铁的状态
A．
0.5 mol/L
20℃
块状
B．
0.5 mol/L
20℃
粉末状
C．
1 mol/L
35℃
块状
D．
2 mol/L
35℃
粉末状
A．A B．B C．C D．D
二、非选择题，共5小题
16．研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
I. 利用反应：6NO2+8NH37N2+12H2O处理NO2。
II. 一定条件下NO2与SO2可发生反应，方程式：NO2(g)+SO2(g)⇌ SO3(g)+NO(g) −Q。
III. CO可用于合成甲醇，反应方程式为：CO(g) + 2H2(g)⇌CH3OH(g) 。
（1）对于I中的反应，120℃时，该反应在一容积为2L的容器内反应，20min时达到平衡，10min时电子转移了1.2mol，则0～10min时，平均反应速率υ(NO2) =_______________。
（2）对于II中的反应，将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中反应，下列能说明反应达到平衡状态的是_____________（选填编号）。
a. 体系压强保持不变 b. 混合气体颜色保持不变
c. NO2和SO3的体积比保持不变 d. 混合气体的平均相对分子质量保持不变
（3）如果II中反应的平衡常数K值变大，该反应___________（选填编号）。
a.一定向正反应方向移动 b. 平衡移动时，正反应速率先减小后增大
c.一定向逆反应方向移动 d. 平衡移动时，逆反应速率先增大后减小
（4）对于III中的反应，CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如右图示。该反应是_______反应（填“放热”或“吸热”）。实际生产条件控制在250℃、1.3×104 kPa左右，简述选择此压强的理由：________________________。
17．甲醇（CH3OH）是一种新型清洁能源。回答问题：
（1）101KPa、25℃时，燃烧32g液态甲醇生成液态水和二氧化碳放热726.5kJ，则甲醇燃烧的热化学方程式为_____________
已知：2CH3OH（g）=CH3OCH3（g）+H2O（g） △H=-24.5kJ·mol-1
CO（g）+2H2（g） CH3OH（g） △H=akJ·mol-1
则2CO（g）+4H2（g）= CH3OCH3（g）+H2O（g） △H=__________
（2）工业上可用CO和H2制取甲醇，其热化学反应方程式为：CO（g）+2H2（g） CH3OH（g） △H=akJ·mol-1，CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示
①△H______0（填“﹥”或“＜”）.判断依据是___________________
②为提高CO转化率，可采取的措施是_____________________________(至少答出两条）
③实际生产中，反应的条件控制在250℃，1.3×104kPa左右，选择此压强的理由是______________________。
18．合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大突破，解决了地球上因粮食不足导致的饥饿和死亡问题，这也充分说明了含氮化合物对人类生存的巨大意义。回答下列问题
（1）工业上用氢气和氮气直接合成氨，写出反应的化学方程式_______________。氨气极易溶于水，水溶液显 _____性，能使酚酞溶液变____色，使湿润的红色石蕊试纸变_____色。
（2）氮的氧化物有多种，一氧化氮和二氧化氮都是大气污染物。氨气在催化剂作用下可被氧化生成一氧化氮，一氧化氮气体与空气变___色，原因是__________（用化学方程式表示）；二氧化氮易溶于水并与水反应，此反应的氧化剂是_______，还原剂是______，氧化剂和还原剂的质量之比为______
19．向体积为2L的恒容密闭容器中通入2 molX气体和1 molY固体，在一定温度下发生如下反应：2X(g)+Y(s)2Z(g)。
已知该反应在不同温度下的平衡常数如下：
温度/℃
100
150
200
平衡常数
1
0.80
0.7
(1)该反应的平衡常数表达式K=______，ΔH______0（填“＞”“＜”“=”）。
(2)在100℃时，经5 min后反应达到平衡，此时用X的物质的量浓度变化表示的速率为_______mol/(L·min)。X的平衡转化率为_______。
(3)下列情况能说明在一定条件下反应2X(g)+Y(s)2Z(g)达到平衡状态的标志是_________。
A．容器内，3种物质X、Y、Z共存
B．容器内气体压强不再变化
C．容器内各组分浓度不再变化
(4)若向达到(2)的平衡体系中充入氩气，则平衡向________（填“左”或“右”或“不移动”）。
20．丙烷在燃烧时能放出大量的热，它也是液化石油气的主要成分，作为能源应用于人们的日常生产和生活。已知：
①2C3H8(g) ＋7O2(g) = 6CO(g)＋8H2O(g) △H = －2389.8 kJ/mol
②2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g) △H = －566 kJ/mol
③H2O(l) = H2O(g) △H =" +" 44.0 kJ/mol
（1）写出C3H8燃烧时燃烧热的热化学方程式 。
（2）C3H8在不足量的氧气里燃烧，生成CO、CO2、H2O(g)，将所有的产物通入一个体积固定的密闭
容器中，在一定条件下发生如下可逆反应： CO(g) + H2O(g)CO2(g) + H2(g)
该反应的平衡常数与温度的关系如下表：
温度/℃
400
500
800
平衡常数K
9.94
9
1
保持温度为800℃，在甲、乙两个恒容密闭容器中，起始时按照下表数据进行投料，充分反应直至达到平衡。
H2O
CO
CO2
H2
甲 （质量/g）
1.8
8.4
a
1
乙 （质量/g）
1.8
2.8
0
0
①起始时，要使甲容器中反应向正反应方向进行，则a的取值范围是 ；达到平衡
时，乙容器中CO的转化率为 。
②如图表示上述甲容器中反应在t1时刻达到平衡，在t2时刻因改变某一个条件而发生变化的情况。则t2时刻改变的条件可能是 、 （答两个要点即可）。
（3）CO2可用NaOH溶液吸收得到Na2CO3或NaHCO3。
① Na2CO3溶液中离子浓度由大到小的顺序为 ；
② 已知25℃时，H2CO3的电离平衡常数K1 = 4.4×10-7 mol/L、K2 = 4.7×10-11 mol/L，当Na2CO3溶液的pH为11时， 溶液中c(HCO3-)∶c(CO32-) = 。
③ 0.1 mol/L Na2CO3溶液中c(OH-) － c(H+) = [用含c(HCO3－)、c(H2CO3)的符号表示]。
参考答案
1．C
【解析】试题分析：A．升高温度，使分子的能量增大，化学反应速率加快，A项错误；B．使用催化剂能够降低反应的活化能，使反应速率大大加快，B项错误；C．充入稀有气体，增大体系压强，但是反应物的浓度不变，化学反应速率不变，C项正确；D．增加N2和H2的起始量，物质的浓度增大，化学反应速率加快，D项错误；答案选C。
考点：考查影响化学反应速率的因素。
2．D
【分析】
对于反应3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，生成物NO为气体，离子反应为3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O，
【详解】
A．体积大，压强小，化学反应速率减慢，故气体的体积和体系的压强可以用来测量化学反应速率，A不选；
B．生成的硝酸铜为蓝色溶液，颜色越深，说明浓度越大，反应速率越快，故溶液颜色的深浅可以用来测量化学反应速率，B不选；
C．铜与稀硝酸反应，离子反应为3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O，H+物质的浓度浓度越小，反应速率越快，故用H+浓度的变化可以用来测量化学反应速率，C不选；
D．V=△C/△t，固体的浓度为定值，不可以利用固体物质的体积变化来测量化学反应速率，D 正确；
答案选D。
3．B
【解析】
【分析】
根据氯元素的化合价，a、b、c、d、e依次代表Cl-，ClO-，ClO2-，ClO3-，ClO4-，据此答题。
【详解】
A.a，b，c，d，e中a能量最低，所以a最稳定，故A错误；
B.氧化还原反应遵循电子守恒，Cl2与NaOH溶液反应生成的产物有a（Cl-）、b（ClO-）、d（ClO3-），氯元素的化合价由0价降为-1价，升为+1价和+5价，由电子守恒得：n（Cl-）=n（ClO-）+5nd（ClO3-），当溶液中a、b、d 的浓度之比为11∶1∶2，上述电子守恒式成立，故B正确；
C.反应物的总能量减去生成物的总能量=-△H，依据图中数据无法判断b→a+c反应的活化能，故C错误；
D.b→a+d，根据转移电子守恒得该反应方程式为3ClO-=ClO3-+2Cl-，反应热=(64kJ/mol+2×30kJ/mol)-3×60kJ/mol=-116kJ/mol，所以该热化学反应方程式为3ClO-(aq)=ClO3-(aq)+2Cl-(aq) △H=-116kJ/mol，故D错误。
故选B。
4．A
【详解】
A.甲醇和芳香烃均能发生取代反应，故A正确；
B. 有机太阳能电池，是由有机材料构成核心部分的太阳能电池，将太阳能转化为电能，故B错误；
C. 纳米材料指的是组成材料的晶粒处于纳米范畴或材料的组成颗粒最小是纳米范畴的，所以金属纳米材料不一定是胶体，故C错误；
D.催化剂只改变化学反应的速率，不改变转化率，故D错误；
故选A。
5．D
【详解】
A.利用编号1和2的实验数据，可求出m，，可以求出m=1；利用编号3和4,的实验数据可以求出m，，，可以求出n=2，A项错误；
B．速率之比等于化学计量数之比，=，则NO的平均反应速率为1.28×10-2mol/(L·s)，B项错误；
C．增大反应物浓度，活化分子浓度增大，但是活化分子百分数不变，有效碰撞几率增大，C项错误；
D．经过计算，n=2，指数较大，对速率影响较大，或者经过数据对比，也可以得知，NO浓度的变化对反应速率影响更为显著，D项正确；
本题答案选D。
6．C
【详解】
A．O、N、S、Si的原子半径逐渐增大，非金属性逐渐减弱，故A错误；
B．硫的氧化物不形成光化学烟雾，光化学烟雾主要是氮氧化合物造成的，故B错误；
C．描述正确，汽车尾气中的NOx主要由空气中的氮气和氧气在气缸内化合生成，故C正确；
D．氮气和氧气反应生成NO，得不到NO2，故D错误；
故选C。
7．D
【详解】
A．两个装置中的变量是温度，所以该实验探究的是温度对反应速率的影响，A正确；
B．由于二氧化锰是催化剂，且探究的是温度对反应速率的影响，所以该实验要控制MnO2的质量、颗粒大小相同，B正确；
C．双氧水浓度过大，反应速率过快，不易控制，所以实验中H2O2的浓度不宜过大，C正确；
D．温度相同时，若用FeCl3代替MnO2，由于改变了催化剂，则反应速率不可能相同，D错误；
答案选D。
【点睛】
由于影响化学反应速率的因素有多种，在探究相关规律时，需要控制其他条件不变，只改变某一个条件，探究这一条件对反应速率的影响。因此解答此类题时，要认真审题，清楚实验目的，弄清要探究的外界条件有哪些。然后分析题干信息，确定一个变化的量，弄清在其他几个量不变的情况下，这个变化量对实验结果的影响，进而总结出规律。然后再确定另一个变量，重新进行相关分析。
8．C
【详解】
A．反应达到平衡状态时，延长反应时间平衡不移动，不能改变转化率，故A错误；
B．充入过量H2，虽然平衡向正反应方向移动，但H2的转化率反而减小，故B错误；
C．充入过量N2，平衡向正反应方向移动，H2转化率增大，故C正确；
D．正反应放热，升高温度平衡向逆反应方向移动，H2的转化率减小，故D错误；
故答案为C。
9．C
【详解】
A．温度越高越先达平衡状态，500℃先达平衡；而且温度升高，反应向逆反应方向移动，C的质量分数减小，与图象符合，故A错误；
B．升高温度，正逆反应速率都增大，与图象不符，故B错误；
C．反应物气体的计量数之和大于生成物，增大压强，平衡正向移动，正反应速率大于逆反应速率，故C正确；
D．相同温度下，增大压强，平衡正向移动，A的转化率增大；在相同压强下，升高温度，平衡逆向移动，A的转化率减小，与图象不符，故D错误。
答案选C。
【点睛】
类似于A选项的图像，利用“先拐先平数值大”的原则进行分析解题，先出现拐点的一定先达到平衡，反应速率大，对应的外界条件的数值大。
10．C
【详解】
盐酸的浓度均相同，那么温度越高、X的浓度越大，化学反应速率越大。根据混合前后X的物质的量不变，，混合后的体积为100mL，则可以求出混合后X的浓度。
A．；
B．；
C． ；
D．；
选项B和C的温度最高，且混合后X浓度最大的是C，则温度高、浓度大，反应速率越大，选项C正确；故答案为C。
11．C
【解析】
【分析】
H2C2O4与稀硫酸酸化的KMnO4发生反应的化学方程式为：
5H2C2O4+ 2KMnO4+ 3H2SO4= 2MnSO4+ 10CO2↑+ 8H2O+ K2SO4。
【详解】
A. 由分析可知，实验①中发生氧化还原反应，H2C2O4化合价降低，作为还原剂，生成MnSO4，能起自催化作用，故A正确；
B. 实验②加入了MnSO4固体后，褪色比①快，说明MnSO4的催化作用加快了反应速率，故B正确；
C. 实验③加入了稀盐酸之后，Cl—与KMnO4生氧化还原反应，所以褪色比①快，Cl—是还原剂不是催化剂，故C错误；
D. 若用1mL0.2M的H2C2O4做实验①，还原剂H2C2O4浓度增大，反应速率更快，更快将KMnO4消耗完，推测比实验①褪色快，故D正确；
答案选C。
12．A
【详解】
A．锌与稀硫酸反应制取H2时，加入蒸馏水，导致硫酸浓度降低，反应速率减慢，而不是速率加快，A符合题意；
B．MnO2是反应的催化剂， KClO3分解制取O2时，添加少量MnO2，能够降低反应的活化能，使反应速率大大加快，B不符合题意；
C．Mg在O2中燃烧生成MgO，若用镁粉代替镁条，由于Mg与O2接触面积增大，反应速率大大加快，C不符合题意；
D．在CaCO3与稀盐酸反应生成CO2时，适当升高温度，物质的内能增加，微粒之间有效碰撞次数增加，反应速率加快，D不符合题意；
故合理选项是A。
13．B
【分析】
A．根据图知，硫化氢一步反应生成二氧化硫和水蒸气放出的热量等于硫化氢两步反应生成二氧化硫和水蒸气放出的热量；
B．根据图知，△H1=△H2＋△H3；
C．△H2＜0，则该步反应放出热量；
D．相同质量的S，气态时具有的能量大于固体时具有的能量。
【详解】
A．根据图知，硫化氢一步反应生成二氧化硫和水蒸气放出的热量等于硫化氢两步反应生成二氧化硫和水蒸气放出的热量，所以存在△H1=△H2＋△H3，故A错误；
B．根据图知，△H1=△H2＋△H3，但是△H1、△H2、△H3都小于0，所以存在△H1＜△H2，故B正确；
C．△H2＜0，该步反应放出热量，则反应物总能量大于生成物总能量，故C错误；
D．相同质量的S，气态时具有的能量大于固态时具有的能量，所以S（s）和O2（g）的转化为SO2（g），放出的热量减小，但是△H3＜0，则△H3变大，故D错误；
故选B。
【点睛】
本题考查反应热和焓变，明确盖斯定律内涵、反应热大小比较方法、反应物和生成物总能量差与反应热关系是解本题关键，BD为解答易错点。
14．A
【详解】
A、b曲线是加了催化剂，焓变△H=(E1-E2)kJ/mol，b曲线其热化学方程式为：H2O2(l)=H2O(l)+O2(g) △H=(E1-E2)kJ/mol，故A符合题意；
B、稀释相同倍数，a点与b点的数值相同，但a曲线为HCl，故B不符合题意；
C、图丙表示催化剂对可逆反应2A(g)+2B(g) 3C(g)+D(s)的影响，该反应是体积减小的反应，压强会使平衡发生移动，故C不符合题意；
D、0.10000mol/LNaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol/L醋酸溶液的滴定曲线，pH=7的点应该是加氢氧化钠体积小于20mL，故D不符合题意；
综上所述，答案为A。
【点睛】
pH相同的一元强酸和一元弱酸，稀释相同倍数，变化大的是强酸。
15．D
【详解】
温度越高，反应速率越快，C和D的温度均为35℃，且D中硫酸的浓度最大可以加快反应速率，Fe为粉末状能增大与稀硫酸的接触面积，同样可加快反应速率，则D中反应速率最快，故答案为D。
16．0.015mol/(L·min) b c a 放热 在1.3×104kPa下，CO的转化率已经很高，如果增加压强CO的转化率提高不大，而生产成本增加，得不偿失。
【分析】
(1)利用氧化还原反应中电子转移计算出参加反应的NO2，然后再根据速率公式进行计算；
(2)a．随反应：NO2(g)+SO2(g)⇌SO3(g)+NO(g)的进行，气体的总的物质的量不变，压强不变；
b．混合气体颜色保持不变，说明二氧化氮的浓度不变；
c．随反应进行NO2和SO3的体积之比发生变化；
d．反应前后气体的质量不变，物质的量也不变，所以平均相对分子质量保持不变；
(3)反应的平衡常数K值变大，只有改变温度使得平衡正向移动；
(4)由图示可知：相同压强下，温度升高，该反应CO的平衡转化率降低，说明平衡逆向移动，则正反应为放热反应；根据此时CO的转化率已经很高，如果增加压强CO的转化率提高不大，而生产成本增加，得不偿失。
【详解】
(1)对于6NO2 + 8NH37N2 + 12 H2O，当有6molNO2反应共转移了24mol电子，所以电子转移了1.2mol，参加反应的NO2为0.3mol，则0～10min时，平均反应速率υ(NO2)==0.015mol/(L•min)；
(2)a．无论反应是否达到平衡状态，反应体系内的压强始终不变，所以不能根据“体系压强保持不变”判断反应是否达到平衡状态，故a错误；
b．当反应达到平衡状态时，二氧化氮的浓度不变，所以能根据“混合气体颜色保持不变”判断是否达到平衡状态，故b正确；
c．随反应进行NO2和SO3的体积之比发生变化．NO2和SO3的体积之比保持不变，说明到达平衡状态，故c正确；
d．反应前后气体的质量不变，物质的量也不变，所以平均相对分子质量保持不变，所以不能根据“混合气体的平均相对分子质量保持不变”判断反应是否达到平衡状态，故d错误；
(3)化学平衡常数只随温度的变化而变化，该反应为吸热反应，平衡常数K值变大说明温度升高平衡右移，正反应速率先增大后减小，逆反应速率先增大再增大，故a正确；
(4)由图示可知：相同压强下，温度升高，该反应CO的平衡转化率降低，说明平衡逆向移动，则正反应为放热反应；根据此时CO的转化率已经很高，如果增加压强CO的转化率提高不大，而生产成本增加，得不偿失。
17． 2CH3OH（l）+3O2（g）═2CO2（g）+4H2O（l） △H=-1453 kJ•mol-1 (2a-24.5)kJ•mol-1 ＜ 由图像可知，升高温度，CO的转化率降低，平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，故△H＜0 增大压强，增大H2浓度，降低温度 在250℃、此压强下，转化率比较高，再增加压强转化率增加不大，但对设备的要求会更高，生产投资更高。
【解析】试题分析：本题考查热化学方程式的书写，盖斯定律的应用，化学平衡图像的分析，外界条件对化学平衡的影响。
（1）n（CH3OH）=32g32g/mol=1mol，则甲醇燃烧的热化学方程式为：CH3OH（l）+O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）ΔH=-726.5kJ/mol（或2CH3OH（l）+3O2（g）═2CO2（g）+4H2O（l） △H=-1453 kJ•mol-1）。
将反应编号：2CH3OH（g）=CH3OCH3（g）+H2O（g） △H=-24.5kJ·mol-1（①式）
CO（g）+2H2（g）CH3OH（g） △H=akJ·mol-1（②式）
应用盖斯定律，将①式+②式2，得2CO（g）+4H2（g）= CH3OCH3（g）+H2O（g）ΔH=（-24.5kJ/mol）+akJ/mol2=（2a-24.5）kJ/mol。
（2）①在横坐标上任取一点作横坐标的垂直线与曲线相交，由图像可知，升高温度，CO的转化率降低，平衡向逆反应方向移动，逆反应为吸热反应，故△H＜0。
②该反应的正反应为气体分子数减小的放热反应，提高CO的转化率可采取的措施有：增大压强、降低温度、增大H2的浓度。
③实际生产中，反应的条件控制在250℃，1.3×104kPa左右，选择此压强的理由是：在250℃、此压强下，转化率比较高，再增加压强转化率增加不大，但对设备的要求会更高，生产投资更高。
18．N2+3H22NH3 碱 红 蓝 红棕色 2NO+O2==2NO2 NO2 NO2 1:2
【详解】
（1）工业上用氢气和氮气直接合成氨，反应的化学方程式为N2+3H22NH3；氨气极易溶于水，水溶液显碱性，能使酚酞溶液变红色，使湿润的红色石蕊试纸变蓝色；
（2）氮的氧化物有多种，一氧化氮和二氧化氮都是大气污染物。氨气在催化剂作用下可被氧化生成一氧化氮，一氧化氮气体与遇空气变红棕色，原因是2NO+O2==2NO2；二氧化氮易溶于水并与水反应，此反应中氮元素由+4价变为+2价，故氧化剂是NO2，氮元素也从+4价变为+5价，故还原剂是NO2，氧化剂和还原剂的质量之比为1：2。
19． ＜ 0.1 50% C 不移动
【分析】
本题考查平衡常数表达式，并根据平衡常数随温度的变化情况来判断反应的热效应，利用平衡常数来求解反应中某物质的反应速率，平衡转化率，以及平衡状态的判断和平衡移动情况，总体难度不大。
【详解】
(1)平衡常数是平衡时生成物浓度的系数次幂之积与反应物浓度的系数次幂之积的比值，故该反应的平衡常数表达式K=，根据题干表中数据可知，温度越高，平衡常数越小，即升高温度平衡逆向移动，说明正反应是放热反应，即ΔH＜0，故答案为：；＜；
(2)根据表中数据可知，在100℃时，该反应的平衡常数为1，设达到平衡时，X转化的浓度为xmol/L，故有： ，K===1，解得x=0.5mol/L，故经5 min后反应达到平衡，此时用X的物质的量浓度变化表示的速率为=0.1mol/(L·min)，X的平衡转化率为，故答案为：0.1；50%；
(3) A．可逆反应中只要反应开始进行，就有反应体系各物质共存的情况，故容器内，3种物质X、Y、Z共存不能说明达到平衡状态，A不合题意；
B．由于该反应前后气体的系数保持不变，故反应过程中容器内气体压强始终不变，故容器内气体压强不再变化，不能说明达到平衡状态，B不合题意；
C．平衡的重要特征之一就是反应体系各组分的浓度、百分含量保持不变，故容器内各组分浓度不再变化说明达到化学平衡状态，C符合题意；
故答案为：C。
(4)若向达到(2)的平衡体系中充入氩气，即在恒温恒容体系中充入惰性气体的瞬间，反应体系内各物质的物质的量不变，浓度不变，正、逆反应速率保持不变仍然相等，故平衡不移动，故答案为：不移动。
20．（1）C3H8(g) ＋5O2(g) = 3CO2(g)＋4H2O(l) △H = －2219.9 kJ/mol
（2）① 0 ≤a ＜2.64 ； 50%
② 降低温度、降低H2浓度、增大H2O(g)浓度
（3）①c(Na+) > c(CO32-) > c(OH-) > c(HCO3-) > c(H+)
② 1 : 4.7
③c(HCO3-) + 2c(H2CO3)
【解析】
试题分析：（1）燃烧热是1mol的物质完全燃烧产生稳定的氧化物时所放出热量的化学方程式。将（①+②×3- ③×8）÷2，整理可得：C3H8(g)＋5O2(g) =3CO2(g)＋4H2O(l) △H =－2219.9 kJ/mol。（2）①该反应是个反应前后气体体积相等的反应。在800℃时化学平衡常数为1.对于甲来说，在反应开始时，若CO2的质量为0，则反应一定正向进行，n(H2O)="0.1mol;" n(CO)="0.3mol;" n(CO2)="a/44mol," n(H2)=0.5mol.）若要使反应正向进行。起始时，则；。解得0
考点：考查热化学方程式的书写、物质的转化率、平衡移动的措施、离子浓度的大小比较的知识。
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