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(通用版)高考化学一轮复习单元训练卷第十单元化学反应速率与化学平衡B卷(含解析)
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这是一份(通用版)高考化学一轮复习单元训练卷第十单元化学反应速率与化学平衡B卷(含解析)，共12页。试卷主要包含了选择题的作答，非选择题的作答等内容，欢迎下载使用。
第十单元 化学反应速率与化学平衡
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 P 31 S 32 Cl 35.5 Cu 64 Zn 65
一、单选择题（每小题3分，共48分）
1．可逆反应：CO(气)+NO2(气)CO2(气)+NO(气)；该反应正方向为放热反应，在下列情况下不能使反应速度加快的是
A．恒容条件下充入NO2 B．升高温度
C．减小压强，扩大容积体积 D．增加压强，缩小容器体积
2．相同温度下，下列各组的反应中，前者速率一定大于后者的是
A．10mL 4mol·L－1的NaHCO3溶液＋10mL 2mol·L－1盐酸＋20mL水与20mL 3mol·L－1的NaHCO3溶液＋10mL 2mol·L－1盐酸＋10mL水
B．同品质等质量的两份Al(OH)3分别与2mol·L－1硫酸、2mol·L－1盐酸反应
C．表面积完全相同的两块钠分别与200mL、100mL水反应
D．0.5mol·L－1的NaHCO3溶液分别与1mol·L－1盐酸和0.5mol·L－1硫酸混合
3．在一容积可变的密闭容器中加入WO3和H2进行反应WO3(s)＋3H2(g)W(s)＋3H2O(g)，下列说法不正确的是
A．增加H2O(g)的量，消耗H2的速率瞬间不变
B．将容器的体积缩小一半，其反应速率加快
C．保持体积不变，充入氩气，其反应速率不变
D．保持压强不变，充入氖气，H2O(g)生成速率减慢
4．在某一恒温、体积可变的密闭容器中发生如下反应：A(g)+B(g)2C(g) ΔH<0，t1时刻达到平衡后，在t2时刻改变某一条件，其反应过程如图所示。下列说法正确的是
A．0~t2时，v(正)>v(逆)
B．Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，A的体积分数Ⅰ>Ⅱ
C．t2时刻改变的条件是向密闭容器中加C
D．Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，平衡常数Ⅰ<Ⅱ
5．一定条件下，通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO：MgSO4(s)＋CO(g)MgO(s)＋CO2(g)＋SO2(g) ΔH>0，该反应在某密闭容器中达到平衡。下列分析正确的是
A．恒温恒容时，充入CO气体，达到新平衡时增大
B．容积不变时，升高温度，混合气体的平均相对分子质量减小
C．恒温恒容时，分离出部分SO2气体可提高MgSO4的转化率
D．恒温时，增大压强，平衡逆向移动，平衡常数减小
6．反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一定容积的密闭容器中进行，则下列说法或结论中，能够成立的是
A．其他条件不变仅将容器的体积缩小一半，反应速率减小
B．保持体积不变，充入少量He气体使体系压强增大，反应速率一定增大
C．反应达平衡状态时：v(CO)正=v(H2O)逆
D．其他条件不变，适当增加C(s)的质量会使反应速率增大
7．下列关于化学反应方向及其判据的说法错误的是
A．1mol H2O在不同状态时的熵值：S[H2O(s)]＜S[H2O(g)]
B．放热反应都可以自发进行，而吸热反应不能自发进行
C．2KClO3(s)＝2KCl(s)+3CO2(g) ΔH＞0能否自发进行与温度有关
D．常温下，反应C(s)+CO2(g)＝2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH＞0
8．一定温度下，在三个体积均为0.5L的恒容密闭容器中发生反应：CO(g)+Cl2(g)COCl2(g)，其中容器Ⅰ中反应在5min时达到平衡状态。
容器编号
温度/℃
起始物质的量/mol
平衡物质的量/mol
CO
Cl2
COCl2
COCl2
Ⅰ
500
1.0
1.0
0
0.8
Ⅱ
500
1.0
a
0
0.5
Ⅲ
600
0.5
0.5
0.5
0.7
下列说法中正确的是
A．容器Ⅰ中前5 min的平均反应速率v(CO)=0.16mol·L-1·min-1
B．该反应正反应为吸热反应
C．容器Ⅱ中起始时Cl2的物质的量为0.55mol
D．若起始时向容器Ⅰ加入CO 0.8mol、Cl2 0.8mol，达到平衡时CO转化率大于80%
9．某温度下，在2L恒容密闭容器中投入一定量的A、B发生反应：3A(g)+bB(g) cC(g)，12s时生成C的物质的量为0.8mol(过程如图)。下列说法中正确的是
A．2s时，A的反应速率为0.15mol·L-1·s-1
B．图中交点时A的消耗速率等于A的生成速率
C．化学计量数之比b∶c=1∶4
D．12s时容器内的压强为起始的9/13倍
10．对可逆反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)，下列叙述正确的是
A．达到化学平衡时，
B．若单位时间内生成n mol NO的同时，消耗n mol NH3，则反应达到平衡状态
C．达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大
D．化学反应速率关系是：
11．已知反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH＝Q kJ·mol－1，在三个不同容积的容器中分别充入1mol CO与2mol H2，恒温恒容，测得平衡时CO的转化率如下表。
序号
温度/℃
容器体积
CO转化率
平衡压强/Pa
①
200
V1
50%
p1
②
200
V2
70%
p2
③
350
V3
50%
p3
下列说法正确的是
A．反应速率：③>①>②
B．平衡时体系压强：p1∶p2＝5∶4
C．若容器体积V1>V3，则Q<0
D．若实验②中CO和H2用量均加倍，则CO转化率<70%
12．乙烯气相直接水合反应制备乙醇：C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)。乙烯的平衡转化率随温度、压强的变化关系如下（起始时，n(H2O)＝n(C2H4)＝1mol，容器体积为1L）。
下列分析不正确的是
A．乙烯气相直接水合反应的∆H＜0
B．图中压强的大小关系为：p1＞p2＞p3
C．图中a点对应的平衡常数K＝
D．达到平衡状态a、b所需要的时间：a＞b
13.已知：(HF)2(g)2HF(g) ΔH>0，平衡体系的总质量m(总)与总物质的量n(总)之比在不同温度下随压强的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A．温度：T1
D．当＝30g·mol－1时，n(HF)∶n[(HF)2]＝2∶1
14．羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中，将CO和H2S混合加热并达到下列平衡：CO(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g) K＝0.1，反应前CO物质的量为10mol，平衡后CO物质的量为8mol。下列说法正确的是
A．升高温度，H2S浓度增加，表明该反应是吸热反应
B．通入CO后，正反应速率逐渐增大
C．反应前H2S物质的量为7mol
D．CO的平衡转化率为80%
15．在容积为2.0L的密闭容器内，物质在℃时发生反应，其反应物和生成物的物质的量随时间的变化关系如图，下列叙述不正确的是
A．若在第7分钟时增加的物质的量，则表示的物质的量变化正确的是a曲线
B．该反应的化学方程式为2D(s)2A(g)B(g)，该反应的平衡常数表达式为
C．已知反应的，则第5分钟时图象呈现上述变化的原因可能是升高体系的温度
D．从反应开始到第一次达到平衡时，物质的平均反应速率为
16．有Ⅰ～Ⅳ四个体积均为0.5 L的恒容密闭容器，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中按不同投料比(Z)充入HCl和O2(如下表)，加入催化剂发生反应4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)；ΔH，HCl的平衡转化率(α)与Z和温度(t)的关系如图所示。下列说法不正确的是
容器
起始时
t/℃
n(HCl)/mol
Z
Ⅰ
300
0.25
a
Ⅱ
300
0.25
b
Ⅲ
300
0.25
4
A．ΔH<0，a<4
C．容器Ⅲ某时刻处在R点，则R点的v正>v逆，压强：p(R)>p(Q)
D．若起始时，在容器Ⅳ中充入0.25mol Cl2和0.25mol H2O(g)，300℃达平衡时容器中c(HCl)＝0.1mol·L－1
二、非选择题（共6小题，52分）
17．冬季是雾霾高发季节，其中汽车尾气和燃煤是造成雾霾的原因之一。
（1）工业上利用甲烷催化还原NOx，可减少氮氧化物的排放。已知：
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-574kJ·mol-1
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=-1160kJ·mol-1
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为 。
（2）将CO2转化为甲醇可以实现废物利用，达到节能减排的目的，反应原理可表示为：
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
在一恒温恒容密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图1所示。请回答
0~3min内氢气的平均反应速率为 mol·L-1·min-1；反应的平衡常数K= 。
第10min后，保持温度不变，向该密闭容器中再充入1mol CO2(g)和3mol H2(g)，则达到平衡时CH3OH的体积分数 (填“增大”“减小”或“不变”)。
图1
（3）二甲醚也是清洁能源，用合成气在催化剂存在下制备二甲醚的反应原理为：
2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH，已知一定条件下，反应中CO的平衡转化率α随温度、投料比的变化曲线如图2所示。
图2
①a、b、c按由大到小的顺序排序为 ；ΔH 0(填“>”“<”或“=”)。
②对于气相反应，用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB)也可以表示平衡常数(记作Kp)，则该反应平衡常数的表达式Kp= 。
③在恒容密闭容器里按体积比为1∶2充入一氧化碳和氢气，一定条件下反应达到平衡状态。当改变反应的某一个条件后，下列变化能说明平衡一定向逆反应方向移动的是 。
A．逆反应速率先增大后减小 B．混合气体的密度增大
C．化学平衡常数K值减小 D．氢气的转化率减小
18.二氧化碳催化加氢合成低碳烯烃是目前研究的热门课题。在一个2L密闭恒容容器中分别投入1.5mol CO2、5.0mol H2，发生反应：2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g) ΔH；在不同温度下，用传感技术测出平衡时H2的物质的量变化情况如图所示。
(1)该反应的ΔH________0(填“>”“<”或“不能确定”)。
(2)在TA温度下的平衡常数K＝________。
(3)提高CO2的平衡转化率，除改变温度外，还可采取的措施是__________________________
_____________(列举一项)。
(4)在TA温度下，其他条件不变，起始时若按1mol CO2、2mol H2、1mol C2H4(g)、2mol H2O(g)进行投料，此时v正________v逆(填“>”“<”或“＝”)。
19．碳和氮的氢化物是广泛的化工原料，回答下列问题：
（1）工业上合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.2kJ/mol，反应过程中能量变化如图I所示。
①氨分解：2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的活化能为_________kJ/mol
②合成氨时加入铁粉可以加快生成NH3的速率，在图I中画出加入铁粉后的能量变化曲线。
（2）联氨作火箭燃料的反应为：2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH1
已知：2O2(g)+N2(g)=N2O4(1) ΔH2 N2H4(1)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH3
上述热效应之间的关系式为ΔH1=____。某新型火箭用液氧/煤油代替联氨/N2O4，这种替换可能的好处是___（一条即可）。
（3）天然气制氢气是工业上制氢气的主要方法之一，其主要反应如下：
i．CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH=-+206.4kJ/mol，
ii．CO(g)+ H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.0kJ/mol
在一定温度下，2L的密闭容器中加入a mol CH4和2a mol H2O发生反应，t min时反应达平衡，测得容器内CO b mol、CO2 c mol。回答下列问题：
①下列可判断体系达到平衡状态的是_______。
A．CO的体积分数不变 B．容器内气体密度不变 C．3v(CH4)=v(H2) D．不再变化
②0~tmin反应速率v(CO2)=_____，CH4的的转化率为_____，反应ⅱ的平衡常K=______。
③图Ⅱ中T℃之后c(CO2)随温度升高而减小的原因是_________。
20．硒（Se）是第四周期第ⅥA族元素，是人体内不可或缺的微量元素，H2Se是制备新型光伏太阳能电池、半导体材料和金属硒化物的重要原料。
（1）工业上从含硒废料中提取硒的方法是用硫酸和硝酸钠的混合溶液处理后获得亚硒酸和少量硒酸，再与盐酸共热，硒酸转化为亚硒酸，硒酸与盐酸反应的化学方程式为______，最后通入SO2析出硒单质。
（2）T℃时，向一恒容密闭容器中加入3mol H2和1mol Se，发生反应：H2(g) +Se(s)H2Se (g) ，ΔH＜0
①下列情况可判断反应达到平衡状态的是__________（填字母代号）。
a.气体的密度不变 b.υ(H2)=υ(H2Se)
c.气体的压强不变 d.气体的平均摩尔质量不变
②温度对H2Se产率的影响如图
550℃时H2Se产率最大的原因为：_________。
（3）H2Se与CO2在一定温度和催化剂条件下发生反应：H2Se(g)+CO2(g)COSe(g)+H2O(g)。该反应速率较低的原因除了温度和反应物的起始浓度外还可能____（填标号）。
A．催化剂活性降低 B．平衡常数变大
C．有效碰撞次数增多 D．反应活化能大
①在610 K时，将0.10mol CO2与0.40mol H2Se充入2.5 L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。反应平衡常数K1=___。
②若在620 K重复试验，平衡后水的物质的量分数为0.03。若在610 K绝热容器中重复实验，该反应的平衡常数K2___（填“＞”“＜”或“=”）K1。
（4）已知常温下H2Se的电离平衡常数Ka1=1.3×10-4、 Ka2=5.0×10-11，则NaHSe溶液呈_____（填“酸性”或“碱性”）。
（5）H2Se在一定条件下可以制备出CuSe，已知常温时CuSe的Ksp=7.9×10-49，CuS的Ksp=1.3×10-36，则反应CuS(s)+Se2-(aq)CuSe(s)+S2-(aq)的化学平衡常数K=____（保留2位有效数字）。
21．十九大报告指出：“坚持全民共治、源头防治，持续实施大气污染防治行动，打赢蓝天保卫战！”以NOx为主要成分的雾霾的综合治理是当前重要的研究课题。
（1）工业上采用NH3－SCR法是消除氮氧化物的常用方法。它利用氨在一定条件下将NOx在脱硝装置中转化为N2。主要反应原理为：主反应：a.4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) ΔH1
副反应：b.4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) ΔH2=－1267.1kJ/mol
c.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH3=－907.3kJ/mol
①上述反应中利用了NH3的__________性质；ΔH1＝____________。
②将氮氧化合物按一定的流速通过脱硝装置，测得出口的NO残留浓度与温度的关系如图1，试分析脱硝的适宜温度是______（填序号）。
A．<850℃ b．900~1000℃ c．>1050℃
温度超过1000℃，NO浓度升高的原因是_____________。
（2）已知：8NH3(g)+6NO2(g)7N2(g) +12H2O(l) ΔH＜0。相同条件下，在2 L密闭容器内，选用不同的催化剂进行反应，产生N2的量随时间变化如图2所示。
①该反应活化能Ea(A)、Ea(B)、Ea(C)由大到小的顺序是____________，理由是___________。
②下列说法正确的是_______（填标号）。
a 使用催化剂A达平衡时，ΔH值更大
b 升高温度可使容器内气体颜色加深
c 单位时间内形成N-H键与O-H键的数目相等时，说明反应已经达到平衡
d 若在恒容绝热的密闭容器中反应，当平衡常数不变时，说明反应已经达到平衡
（3）为避免汽车尾气中的氮氧化合物对大气的污染，需给汽车安装尾气净化装置。在净化装置中CO和NO发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=－746.8k·mol－1，实验测得，v正=k正·c2(NO)·c2(CO)，v逆=k逆·c(N2)·c2(CO2)(k正、k逆为速率常数，只与温度有关)。
①达到平衡后，仅升高温度，k正增大的倍数_______(填“>”“<”或“=”)k逆增大的倍数。
②若在1L的密闭容器中充入1mol CO和1mol NO，在一定温度下达到平衡时，CO的转化率为40%，则=___________。（分数表示或保留一位小数）
单元训练金卷·高三·化学卷（B）
第十单元 化学反应速率与化学平衡
答 案
一、单选择题（每小题3分，共48分）
1．【答案】C
【解析】A. 恒容条件下充入NO2，反应物浓度增大，活化分子数目增加，反应速率加快，不符合题意，A项错误；B. 升高温度，活化分子百分数增大，反应速率加快，不符合题意，B项错误； C. 减小压强，扩大容积体积，活化分子数目减小，反应速率减小，C项正确；D. 增加压强，缩小容器体积，活化分子数目增加，反应速率加快，不符合题意，D项错误；答案选C。
2．【答案】B
【解析】A项中虽然前者中NaHCO3溶液的浓度较大，但由所给数据知其所含溶质的量小于后者，故混合后前者溶液中NaHCO3的浓度小于后者，故反应速率小于后者；B项中反应的本质为Al(OH)3＋3H+===3H2O＋Al3+，由于H2SO4是二元酸，溶液中c(H+)比盐酸中的大，故反应速率大于后者；C项中水的浓度相同，速率相同；D项中虽然两种酸中c(H+)相同，但因不知道所用溶液的体积，故无法判断混合后(反应前)溶液中c(H+)、c(HCO)的大小，故无法确定其反应速率的相对大小。
3．【答案】A
【解析】增加H2O(g)的量，容器体积会增大，H2的浓度会瞬间减小，则消耗H2的速率瞬间减小，A项错误；将体积缩小，氢气的浓度增大，反应速率加快，B项正确；体积不变，充入氩气，H2、H2O(g)的浓度不变，反应速率不变，C项正确；压强不变，充入氖气，体积增大，H2、H2O(g)的浓度减小，反应速率减慢，D项正确。
4．【答案】C
【解析】在t1~t2时，v(正)=v(逆)，A项错误；由图像可知第二次平衡后，反应速率与第一次平衡时相同，这说明反应物、生成物的浓度不变，所以A物质的体积分数相同，B项错误；加入物质C，物质C的浓度增大，逆反应速率瞬间增大，但容器体积增大，物质A、B的浓度降低，正反应速率瞬间减小，平衡左移，物质C的浓度逐渐减小，逆反应速率也逐渐减小，物质A、B的浓度逐渐增大，正反应速率也逐渐增大，最终又达到原来的平衡状态，C项正确；平衡常数只随温度的改变而改变，D项错误。
5．【答案】C
【解析】恒温恒容时，充入CO气体，由于反应物中只有CO为气体，相当于加压，平衡向逆反应方向移动，达到新平衡时减小，故A错误；正反应是吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向进行，CO2和SO2的相对分子质量均比CO大，因此混合气体的平均相对分子质量增大，故B错误；分离出SO2，减小生成物的浓度，平衡向正反应方向移动，MgSO4消耗量增大，即转化率增大，故C正确；化学平衡常数只受温度的影响，温度不变，化学平衡常数不变，故D错误。
6．【答案】C
【解析】A.其他条件不变仅将容器的体积缩小一半，物质的浓度增大，反应速率加快，A错误； B.保持体积不变，充入少量He气体使体系压强增大，由于反应体系的物质浓度不变，所以反应速率不变，B错误；C.反应达平衡状态时任何物质的浓度不变，用同一物质表示的反应速率相同，v(H2O)正=v(CO)正=v(H2O)逆，则v(H2O)正=v(H2O)逆，C正确；D.其他条件不变，适当增加C(s)的质量，由于C是固体，物质的浓度不变，所以反应速率不变，D错误；故合理选项是C。
7．【答案】B
【解析】A．物质聚集状态不同熵值不同，气体S＞液体S＞固体S，1mol H2O在不同状态时的熵值：S[H2O(s)]＜S[H2O(g)]，故A说法正确；B．反应的自发性由焓变和熵变共同决定，当ΔG＝ΔH﹣TΔS＜0时反应能自发进行，ΔG＞0时反应不能自发进行。焓变小于零的反应为放热反应，ΔH＜0，若ΔS＜0，高温下可以使ΔG＞0，反应不能自发进行；焓变大于零的反应为吸热反应，ΔH＞0，若ΔS＞0，高温下可以使ΔG＜0，反应可自发进行，故B说法错误；C．ΔH＞0、ΔS＞0，则在高温下ΔH﹣TΔS＜0可以成立，反应可自发进行，故反应能否自发进行与温度有关，故C说法正确；D．常温下，反应C(s)+CO2(g)＝2CO(g)反应不能自发进行，则ΔH﹣TΔS＞0，因为ΔS＞0的反应，则ΔH＞0，故D说法正确。
8．【答案】C
【解析】A．容器I中前5min的平均反应速率v(COCl2)==0.32mol·(L·min)−1，依据速率之比等于计量系数之比，则V(CO)=V(COCl2)=0.32mol·(L·min)−1，故A错误；B．依据图中数据可知：Ⅰ和Ⅲ为等效平衡，升高温度，COCl2物质的量减小，说明平衡向逆向移动，则逆向为吸热反应，正向为放热反应，故B错误；C．依据方程式：CO(g)+Cl2(g)⇌COCl2(g)，可知：
CO(g)+Cl2(g)⇌COCl2(g)
起始浓度(mol/L) 2 2 0
转化浓度(mol/L) 1.6 1.6 1.6
平衡浓度(mol/L) 0.4 0.4 1.6
反应平衡常数K==10，平衡时CO转化率：×100%=80%；
依据Ⅱ中数据，结合方程式可知：
CO(g)+Cl2(g)⇌COCl2(g)
起始浓度(mol/L) 2 2a 0
转化浓度 (mol/L) 1 1 1
平衡浓度 (mol/L) 1 2a-1 1
Ⅰ和Ⅱ温度相同则平衡常数相同则：K==10，解得：a=0.55mol，故C正确； D．CO(g)+
Cl2(g)⇌COCl2(g)为气体体积减小的反应，若起始时向容器I加入CO 0.8mol，Cl2 0.8mol，相当于给体现减压，减压平衡向系数大的方向移动，平衡转化率降低，小于80%，故D错误；故答案为C。
9．【答案】A
【解析】A．从反应开始到2s时，A的浓度变化量△c=0.8mol/L-0.5mol/L=0.3mol/L，时间为2s，故v(A)=∆c/∆t=0.15mol/(L·s)，选项A正确；B．图中交点时A反应末达平衡状态，反应还在向正反应方向进行，正反应速率大于逆反应速率，故A的消耗速率大于A的生成速率，选项B错误；C．根据化学反应速率之比等于计量数之比，12s时B减少了0.2mol/L，C增大了0.4mol/L，故化学计量数之比b∶c=0.2∶0.4=1∶2，选项C错误；D．12s时A的浓度变化为0.6mol/L，B减少了0.2mol/L，C增大了0.4mol/L，故b=1，c=2，反应中气体体积不变，容器内的压强保持不变，选项D错误。答案选A。
10．【答案】A
【解析】A. 4v正(O2)=5v逆(NO)，不同物质表示正逆反应速率之比等于化学计量数之比，表示反应达到平衡状态，A项正确；B. 若单位时间内生成n mol NO的同时，消耗n mol NH3，都表示反应向正向进行，反应自始至终都是1∶1，不能说明到达平衡，B项错误；C. 达到化学平衡时，若增加容器体积，则反应混合物的浓度减小，正、逆反应速率均减小，平衡向正反应移动，C项错误；D.不同物质表示正逆反应速率之比等于化学计量数之比，应为3v正(NH3)=2v逆(H2O)，D项错误；答案选A。
11．【答案】C
【解析】①、②的温度相同，而转化率②>①，则②可看作在①的基础上加压，即V1>V2，因此反应速率：②>①，A错误；①与②比较，到达平衡时，平衡混合物的物质的量之比为5∶4，但V1与V2不等，因此平衡时体系压强：p1∶p2不等于5∶4，B错误；若容器体积V1>V3，温度相同，则①与③比较，CO的转化率③>①，而现在CO的转化率相同，则可看作在这个基础上③平衡逆向移动，而升温平衡向吸热反应方向移动，即逆向是吸热反应，C正确；若实验②中CO和H2用量均加倍，则可看作在②的基础上压缩，CO转化率增大，D错误。
12．【答案】B
【解析】A. 根据上述分析可知，乙烯气相直接水合反应为放热反应，即∆H＜0，A项正确；B. 由方程式C2H4(g)＋H2O(g)＝C2H5OH(g)可知该反应的正反应是气体分子数减小的反应，所以增大压强，平衡正向移动，乙烯的转化率提高，因此压强关系是：p1
转化(mol/L) 0.2 0.2 0.2
平衡(mol/L) 0.8 0.8 0.2
所以K==，C项正确；D. 增大压强，化学反应速率会加快，则反应达到平衡的时间会缩短，由上述分析可知，p2
【解析】平衡体系的总质量m(总)与总物质的量n(总)之比即为混合气体的平均摩尔质量，压强一定时，升高温度，(HF)2(g)2HF(g)正向移动，n(总)增大，由于m(总)不变，则减小，由图可知，温度：T1>T2，A错误；平衡常数K随温度变化而发生变化，与压强大小无关，升高温度，平衡正向移动，平衡常数K增大，故平衡常数关系为K(a)＝K(c)T2，温度升高，反应速率加快，故反应速率：v(b)>v(a)，C正确； n(HF)∶n[(HF)2]＝2∶1时，混合气体中=≈26.7 g·mol－1，D错误。
14．【答案】C
【解析】升高温度，H2S浓度增大，说明平衡向逆反应方向移动，逆反应为吸热反应，则该反应的正反应为放热反应，故A错误；通入CO后，正反应速率瞬间增大，之后平衡发生移动，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，当正反应速率和逆反应速率相等时，反应达到新的化学平衡状态，故B错误；设反应前H2S的物质的量为a mol，容器的容积为1L，列“三段式”进行解题：
CO(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g)
10 a 0 0
2 2 2 2
8 a－2 2 2
平衡常数K＝＝0.1，解得a＝7，故C正确；CO的平衡转化率为×100%＝20%，故D错误。
15．【答案】A
【解析】A.因为D是固体，D的物质的量的改变不影响化学平衡，所以A的物质的量不变，则表示A的物质的量变化正确的是b曲线，故A错误；B.根据图在第一次达到平衡时A的物质的量增加了0.4mol，B的物质的量增加了0.2mol，所以A、B为生成物，D的物质的量减少了0.4mol，所以D为反应物，D、A、B的变化量之比为0.4∶0.4∶0.2=2∶2∶1，反应中各物质计量数之比等于各物质的物质的量的变化量之比，化学方程式为：2D(s)2A(g)+B(g)，该反应的平衡常数表达式：K=c2(A)·c(B)，故B正确；C.第5分钟时A、B的物质的量在原来的基础上增加，而D的物质的量在原来的基础上减小，说明平衡正向移动，因为反应的ΔH＞0，所以此时是升高温度，故C正确；D.根据v=计算A物质表示的平均反应速率为mol/(L·min)≈0.0667mol/(L·min)，故D正确；本题答案为A。
16．【答案】D
【解析】A．图像中HCl转化率随温度升高而减小，说明升温平衡逆向移动，正反应为放热反应ΔH＜0，增大氧气的物质的量，可促进HCl的转化，即投料比越小，HCl转化率越大，可知a＜4＜b，故A正确；B．300℃时，Z==4，n(HCl)=0.25mol，n(O2)=0.0625mol，体积为0.5L，c(HCl)=0.5mol/L，n(O2)=0.125mol/L，HCl转化率80%，HCl的变化量为0.5mol/L×80%=0.4 mol/L，
4HCl(g)+O2(g)⇌2Cl2 (g)+2H2O(g)
起始量(mol/L) 0.5 0.125 0 0
变化量(mol/L) 0.4 0.1 0.2 0.2
平衡量(mol/L) 0.1 0.025 0.2 0.2
K==640，故B正确；C．容器III，Z为4，平衡转化率为80%，R点温度与Q点相同，但转化率不同，转化率小于平衡时转化率，可知R点未达到平衡状态，反应正向进行，则R点的v(正)＞v(逆)，此时压强大于平衡状态下的压强：P(R)＞P(Q)，故C正确；D．若起始时，在0.5 L容器Ⅳ中只充入0.25molCl2和0.25moIH2O(g)，
4HCl(g)+O2(g)2Cl2 (g)+2H2O(g)
起始量(mol/L) 0 0 0.5 0.5
转换量(mol/L) 1 0.25 0 0
==4，HCl转化率80%，则达平衡时容器中HCl的物质的量浓度=1mol/L-1mol/L×80%=0.2mol/L，故D错误；答案选D。
二、非选择题（共52分）
17．【答案】（1）CH4(g)+2NO2(g)===N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-867 kJ·mol-1
（2）0.50 5.33 增大
（3）①a>b>c <
②
③AC
【解析】（1）由盖斯定律(①+②)×1/2得到CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-867 kJ·mol−1。（2）由图可知，0~3min内二氧化碳的浓度变化为1.00mol·L−1-0.50mol·L−1=0.50mol·L−1，v(CO2)=，则v(H2)=3v(CO2)=0.50 mol·L−1·min−1；开始CO2的浓度为1.00mol·L−1，故容器的体积为=1L，H2的起始浓度为=3 mol·L−1，10min时反应达到平衡，则：
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
： 1 3 0 0
： 0.75 2.25 0.75 0.75
： 0.25 0.75 0.75 0.75
故该温度下的平衡常数K==5.33；保持温度不变，向该密闭容器中再充入1mol CO2(g)和3 mol H2(g)，相当于在原基础上增大压强，则平衡正向移动，平衡时CH3OH的体积分数增大。（3）①反应2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)，增大H2的浓度，平衡右移，CO的转化率增大，即投料比越高，CO的转化率越大，故答案为a>b>c；由图2可以看出，当一定时，α(CO)随温度升高而减小，故该反应为放热反应，ΔH<0。②对于气相反应2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3
(g)+H2O(g)，根据用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度也可以表示平衡常数(记作Kp)，该反应的平衡常数Kp=。③逆反应速率先增大后减小，说明平衡逆向移动，A正确；若容器的体积减小，则压强增大，混合气体的密度增大，但平衡正向移动，B错误；对于放热反应，升高温度，化学平衡常数K减小，平衡逆向移动，C正确；氢气的转化率减小，不一定是平衡逆向移动，如充入了氢气，平衡正向移动，但H2转化率减小，D错误；答案为AC。
18．【答案】(1)<
(2)0.5
(3)增大压强(或增大H2浓度、移走产物)
(4)>
【解析】(1)根据图像，升高温度，H2的物质的量增加，平衡逆向移动，正反应放热，ΔH<0。
(2) 2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g)
起始/mol 1.5 5 0 0
转化/mol 1 3 0.5 2
平衡/mol 0.5 2 0.5 2
K＝＝0.5。(3)增大压强或增大H2(g)浓度，可以使平衡正向移动，CO2的平衡转化率增大。(4)在TA温度下，其他条件不变，起始时若按1mol CO2、2mol H2、1mol C2H4(g)、2mol H2O(g)进行投料，Q＝＝0.25v逆。
19．【答案】（1）427.7
（2）2ΔH3-ΔH2 环境污染小（或成本低）
（3）AD mol/(L·min) ×100%
T℃之后，反应②为放热反应，升高温度反应②向逆反应方向移动是影响c(CO2)的主要因素，故c(CO2)减小
【解析】(1)①放热反应的反应热ΔH=-（Ea2-Ea1），由图可知Ea1=335.0 kJ/mol，则合成氨反应ΔH=-（Ea2-335.0kJ/mol）=-92.2kJ/mol，Ea2=427.2kJ/mol，即2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的活化能为427.2 kJ/mol，故答案为：427.2；②催化剂可以降低反应的活化能，增大反应速率，即Ea、Ea1均减小，但反应热不变，则加入铁粉后的能量变化曲线为；（2）将题给反应依次编号为①②③，由盖斯定律可知③×2-②=①，则ΔH1=2ΔH3-ΔH2；用液氧/煤油代替联氨/N2O4的主要原因是液氧/煤油所用原料成本低，无毒，对环境污染小，故答案为：2ΔH3-ΔH2；环境污染小；（3）①A、CO的体积分数不变，说明正反应速率等于逆反应速率，该反应已达平衡状态，故正确；B、根据质量守恒定律，平衡前后气体质量是不变的，在恒温恒容密闭体系中，整个反应过程混合气体的密度始终是不变的，不可作为判断体系达到平衡状态的判据，故错误；C、3v(CH4)=v(H2)不能说明正反应速率等于逆反应速率，不可作为判断体系达到平衡状态的判据，故错误；D、不再变化，说明在恒温恒容密闭体系中CO和H2的浓度不在变化，该反应已达平衡状态，故正确；AD正确，故答案为：AD；②设反应i生成一氧化碳的物质的量为x，由题给条件建立如下三段式：
CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)
起（mol） a 2a 0 0
变（mol） x x x 3x
平（mol） a—x 2a—x x 3x
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
起（mol） x 2a-x 0 3x
变（mol） c c c c
平（mol） x-c 2a-x-c c 3x+c
0~t min内，生成CO2的物质的量为c mol，浓度的变化量为mol/L，则反应速率v(CO2)= mol/(L·min)；由题意可知一氧化碳的物质的量为b mol，则有x-c=b，x=c+b，CH4的转化率为×100%；平衡时，c(CO)为mol/L，c(H2O)为mol/L，c(CO2)为mol/L，c(H2O)为mol/L，反应ⅱ的平衡常数K===，故答案为：mol/(L·min)；×100%；；③反应i为吸热反应，反应ii为放热反应，由图Ⅱ可知T℃时反应达到平衡，升高温度，反应i向正反应方向移动，一氧化碳浓度增大，使二氧化碳浓度有增大的趋势，反应ii向逆反应方向移动，使二氧化碳浓度有减小的趋势，由于温度对c(CO2)的影响大于浓度的影响，所以c(CO2)随温度升高而减小，故答案为：T℃之后，反应②为放热反应，升高温度反应②向逆反应方向移动是影响c(CO2)的主要因素，故c(CO2)减小。
20．【答案】（1）2HCl +H2SeO4H2SeO3+H2O+ Cl2↑
（2）ad 低于550℃时，温度越高反应速率越快，H2Se的产率越大；高于550℃时，反应达到平衡，该反应为放热反应，温度越高平衡逆向移动H2Se的产率越小
（3）AD 2.8×10–3 ＜
（4）碱性
（5）1.6×1012
【解析】（1）根据题意，硒酸与盐酸共热生成亚硒酸，硒酸中的硒元素化合价由+6价降低到+4价生成亚硒酸，盐酸中的氯元素由-1价升高到0价生成氯气，化学反应方程式为2HCl +H2SeO4 H2SeO3+H2O+Cl2↑。本小题答案为：2HCl +H2SeO4H2SeO3+H2O+Cl2↑。（2）①a.从反应式中可以看出Se为固体，反应过程中气体的总质量是变化的，此反应在恒容容器总进行，根据，气体的密度是变化的，当气体的密度不再变化，说明反应达到平衡状态，故a正确；b.若用不同的物质表示反应速率，若一个为正反应速率，另一个为逆反应速率，且速率之比等于化学计量数之比，可证明反应达到平衡状态，此选项为υ(H2)=υ(H2Se)，二者速率之比为1∶1，但没有表示出正、逆反应速率，不能证明反应达到平衡状态，故b错误；c.相同条件下压强之比等于物质的量之比，此反应反应物与生成物中气体的物质的量之比为1∶1，是反应过程中气体物质的量不变的反应，则反应过程中气体的压强也不变，则气体的压强不变，不能证明反应达到平衡状态，故c错误；d.从反应式中可以看出Se为固体，反应过程中气体的总质量是变化的，且此反应反应物与生成物中气体的物质的量之比为1∶1，是反应过程中气体的物质的量不变的反应，根据，气体的平均摩尔质量是变化的，当气体的平均摩尔质量不再变化，说明反应达到平衡状态，故d正确。答案选ad。②对反应H2(g)+Se(s)H2Se(g)，ΔH＜0来说，低于550℃时，温度越高反应速率越快，H2Se的产率越大；高于550℃时，反应达到平衡，该反应为放热反应，温度越高平衡逆向移动H2Se的产率越小。本小题答案为：低于550℃时，温度越高反应速率越快，H2Se的产率越大；高于550℃时，反应达到平衡，该反应为放热反应，温度越高平衡逆向移动H2Se的产率越小。（3）A. 催化剂可以影响反应速率，催化剂的活性降低，反应速率减慢，故A正确；B.平衡常数与反应速率没有关系，故B错误； C.有效碰撞次数增多，化学反应速率越大，故C错误；D.化学反应中，所需活化能越小，需要提供的能量越小，反应容易发生，反应速率越快，所需活化能越大，需要提供的能量越大，反应越难进行，反应速率越慢，故D正确。答案选AD。①由题意设H2Se转化的物质的量为x， H2Se(g)+CO2(g)COSe(g)+H2O(g)
起始时物质的量/mol 0.40 0.10 0 0
转化的物质的量/mol x x x x
平衡时的物质的量/mol 0.40-x 0.1-x x x
已知反应平衡后水的物质的量分数为0.02，则x/[(0.40−x)+(0.10−x)+x+x]=0.02，解得x=0.01，反应平衡常数K1=≈2.8×10-3。本小题答案为：2.8×10-3。②若在620K重复试验，平衡后水的物质的量分数为0.03，水的物质的量分数增大，说明升高温度平衡正向移动，此反应为吸热反应。若在610K绝热容器中重复实验，由于此反应为吸热反应，容器内温度降低，降低温度平衡逆向移动，平衡常数减小，则K2＜K1。本小题答案为：K2＜K1。（4）常温下H2Se的电离平衡常数Ka1=1.3×10-4、Ka2=5.0×10-11，HSe-的水解平衡常数===7.7×10-11>Ka2，HSe-的水解程度大于电离程度，则NaHSe溶液呈碱性。本小题答案为：碱性。（5）反应CuS(s)+Se2-(aq)
CuSe(s)+S2-(aq)的化学平衡常数K=====1.6×1012，本小题答案为：1.6×1012。
21．【答案】（1）还原性 -1626.9 kJ/mol b 高温下，副反应c，产生了NO；主反应a正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，也会导致NO的浓度增大
（2）Ea(C)˃Ea(B)˃Ea(A) 相同时间内生成的N2越多，反应速率越快，活化能越低 b c d
（3）<
【解析】(1)在反应4NH3+4NO+O2═4N2+6H2O中NH3中氮元素的化合价从-3价升高为0价，发生氧化反应，是还原剂，具有还原性；已知：主反应：a.4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) ΔH1；副反应：b.4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) ΔH2=－1267.1kJ/mol；c.4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) ΔH3=－907.3kJ/mol；根据盖斯定律，由2b-c=a，则ΔH1=2(－1267.1kJ/mol)-(－907.3 kJ/mol)=-1626.9kJ/mol；②氮氧化物残留浓度越低越好，根据图知，在900～1000℃时氮氧化物浓度最低，故答案为b；温度超过1000℃，氨气和氧气反应生成NO，导致NO浓度增大；(2)①相同时间内生成的氮气的物质的量越多，则反应速率越快，该反应的活化能越低，根据图知，化学反应速率A＞B＞C，所以活化能大小顺序是Ea(C)＞Ea(B)＞Ea(A)；②a．催化剂不影响平衡移动，所以其焓变不变，故错误；b．该反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，二氧化氮浓度增大，气体颜色加深，故正确；c．单位时间内形成N-H键与O-H键的数目相等时，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故正确；d．若在恒容绝热的密闭容器中反应，随着反应进行，化学平衡常数改变，当平衡常数不变时，正逆反应速率相等，化学反应达到平衡状态，故正确；故选bcd；(3)①正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，则k正增大的倍数＜k逆增大的倍数；②若在1L的密闭容器中充入1mol CO和1mol NO，在一定温度下达到平衡时，CO的转化率为40%，则：
2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)
起始(mol/L)：1 1 0 0
转化(mol/L)：0.4 0.4 0.2 0.4
平衡(mol/L)：0.6 0.6 0.2 0.4
平衡时v正=v逆，则k正·c2(NO)·c2(CO)=k逆·c(N2)·c2(CO2)，则：==
=。
第十单元 化学反应速率与化学平衡
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 P 31 S 32 Cl 35.5 Cu 64 Zn 65
一、单选择题（每小题3分，共48分）
1．可逆反应：CO(气)+NO2(气)CO2(气)+NO(气)；该反应正方向为放热反应，在下列情况下不能使反应速度加快的是
A．恒容条件下充入NO2 B．升高温度
C．减小压强，扩大容积体积 D．增加压强，缩小容器体积
2．相同温度下，下列各组的反应中，前者速率一定大于后者的是
A．10mL 4mol·L－1的NaHCO3溶液＋10mL 2mol·L－1盐酸＋20mL水与20mL 3mol·L－1的NaHCO3溶液＋10mL 2mol·L－1盐酸＋10mL水
B．同品质等质量的两份Al(OH)3分别与2mol·L－1硫酸、2mol·L－1盐酸反应
C．表面积完全相同的两块钠分别与200mL、100mL水反应
D．0.5mol·L－1的NaHCO3溶液分别与1mol·L－1盐酸和0.5mol·L－1硫酸混合
3．在一容积可变的密闭容器中加入WO3和H2进行反应WO3(s)＋3H2(g)W(s)＋3H2O(g)，下列说法不正确的是
A．增加H2O(g)的量，消耗H2的速率瞬间不变
B．将容器的体积缩小一半，其反应速率加快
C．保持体积不变，充入氩气，其反应速率不变
D．保持压强不变，充入氖气，H2O(g)生成速率减慢
4．在某一恒温、体积可变的密闭容器中发生如下反应：A(g)+B(g)2C(g) ΔH<0，t1时刻达到平衡后，在t2时刻改变某一条件，其反应过程如图所示。下列说法正确的是
A．0~t2时，v(正)>v(逆)
B．Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，A的体积分数Ⅰ>Ⅱ
C．t2时刻改变的条件是向密闭容器中加C
D．Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，平衡常数Ⅰ<Ⅱ
5．一定条件下，通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO：MgSO4(s)＋CO(g)MgO(s)＋CO2(g)＋SO2(g) ΔH>0，该反应在某密闭容器中达到平衡。下列分析正确的是
A．恒温恒容时，充入CO气体，达到新平衡时增大
B．容积不变时，升高温度，混合气体的平均相对分子质量减小
C．恒温恒容时，分离出部分SO2气体可提高MgSO4的转化率
D．恒温时，增大压强，平衡逆向移动，平衡常数减小
6．反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一定容积的密闭容器中进行，则下列说法或结论中，能够成立的是
A．其他条件不变仅将容器的体积缩小一半，反应速率减小
B．保持体积不变，充入少量He气体使体系压强增大，反应速率一定增大
C．反应达平衡状态时：v(CO)正=v(H2O)逆
D．其他条件不变，适当增加C(s)的质量会使反应速率增大
7．下列关于化学反应方向及其判据的说法错误的是
A．1mol H2O在不同状态时的熵值：S[H2O(s)]＜S[H2O(g)]
B．放热反应都可以自发进行，而吸热反应不能自发进行
C．2KClO3(s)＝2KCl(s)+3CO2(g) ΔH＞0能否自发进行与温度有关
D．常温下，反应C(s)+CO2(g)＝2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH＞0
8．一定温度下，在三个体积均为0.5L的恒容密闭容器中发生反应：CO(g)+Cl2(g)COCl2(g)，其中容器Ⅰ中反应在5min时达到平衡状态。
容器编号
温度/℃
起始物质的量/mol
平衡物质的量/mol
CO
Cl2
COCl2
COCl2
Ⅰ
500
1.0
1.0
0
0.8
Ⅱ
500
1.0
a
0
0.5
Ⅲ
600
0.5
0.5
0.5
0.7
下列说法中正确的是
A．容器Ⅰ中前5 min的平均反应速率v(CO)=0.16mol·L-1·min-1
B．该反应正反应为吸热反应
C．容器Ⅱ中起始时Cl2的物质的量为0.55mol
D．若起始时向容器Ⅰ加入CO 0.8mol、Cl2 0.8mol，达到平衡时CO转化率大于80%
9．某温度下，在2L恒容密闭容器中投入一定量的A、B发生反应：3A(g)+bB(g) cC(g)，12s时生成C的物质的量为0.8mol(过程如图)。下列说法中正确的是
A．2s时，A的反应速率为0.15mol·L-1·s-1
B．图中交点时A的消耗速率等于A的生成速率
C．化学计量数之比b∶c=1∶4
D．12s时容器内的压强为起始的9/13倍
10．对可逆反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)，下列叙述正确的是
A．达到化学平衡时，
B．若单位时间内生成n mol NO的同时，消耗n mol NH3，则反应达到平衡状态
C．达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大
D．化学反应速率关系是：
11．已知反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH＝Q kJ·mol－1，在三个不同容积的容器中分别充入1mol CO与2mol H2，恒温恒容，测得平衡时CO的转化率如下表。
序号
温度/℃
容器体积
CO转化率
平衡压强/Pa
①
200
V1
50%
p1
②
200
V2
70%
p2
③
350
V3
50%
p3
下列说法正确的是
A．反应速率：③>①>②
B．平衡时体系压强：p1∶p2＝5∶4
C．若容器体积V1>V3，则Q<0
D．若实验②中CO和H2用量均加倍，则CO转化率<70%
12．乙烯气相直接水合反应制备乙醇：C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)。乙烯的平衡转化率随温度、压强的变化关系如下（起始时，n(H2O)＝n(C2H4)＝1mol，容器体积为1L）。
下列分析不正确的是
A．乙烯气相直接水合反应的∆H＜0
B．图中压强的大小关系为：p1＞p2＞p3
C．图中a点对应的平衡常数K＝
D．达到平衡状态a、b所需要的时间：a＞b
13.已知：(HF)2(g)2HF(g) ΔH>0，平衡体系的总质量m(总)与总物质的量n(总)之比在不同温度下随压强的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A．温度：T1
D．当＝30g·mol－1时，n(HF)∶n[(HF)2]＝2∶1
14．羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中，将CO和H2S混合加热并达到下列平衡：CO(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g) K＝0.1，反应前CO物质的量为10mol，平衡后CO物质的量为8mol。下列说法正确的是
A．升高温度，H2S浓度增加，表明该反应是吸热反应
B．通入CO后，正反应速率逐渐增大
C．反应前H2S物质的量为7mol
D．CO的平衡转化率为80%
15．在容积为2.0L的密闭容器内，物质在℃时发生反应，其反应物和生成物的物质的量随时间的变化关系如图，下列叙述不正确的是
A．若在第7分钟时增加的物质的量，则表示的物质的量变化正确的是a曲线
B．该反应的化学方程式为2D(s)2A(g)B(g)，该反应的平衡常数表达式为
C．已知反应的，则第5分钟时图象呈现上述变化的原因可能是升高体系的温度
D．从反应开始到第一次达到平衡时，物质的平均反应速率为
16．有Ⅰ～Ⅳ四个体积均为0.5 L的恒容密闭容器，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中按不同投料比(Z)充入HCl和O2(如下表)，加入催化剂发生反应4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)；ΔH，HCl的平衡转化率(α)与Z和温度(t)的关系如图所示。下列说法不正确的是
容器
起始时
t/℃
n(HCl)/mol
Z
Ⅰ
300
0.25
a
Ⅱ
300
0.25
b
Ⅲ
300
0.25
4
A．ΔH<0，a<4
C．容器Ⅲ某时刻处在R点，则R点的v正>v逆，压强：p(R)>p(Q)
D．若起始时，在容器Ⅳ中充入0.25mol Cl2和0.25mol H2O(g)，300℃达平衡时容器中c(HCl)＝0.1mol·L－1
二、非选择题（共6小题，52分）
17．冬季是雾霾高发季节，其中汽车尾气和燃煤是造成雾霾的原因之一。
（1）工业上利用甲烷催化还原NOx，可减少氮氧化物的排放。已知：
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-574kJ·mol-1
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=-1160kJ·mol-1
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为 。
（2）将CO2转化为甲醇可以实现废物利用，达到节能减排的目的，反应原理可表示为：
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
在一恒温恒容密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图1所示。请回答
0~3min内氢气的平均反应速率为 mol·L-1·min-1；反应的平衡常数K= 。
第10min后，保持温度不变，向该密闭容器中再充入1mol CO2(g)和3mol H2(g)，则达到平衡时CH3OH的体积分数 (填“增大”“减小”或“不变”)。
图1
（3）二甲醚也是清洁能源，用合成气在催化剂存在下制备二甲醚的反应原理为：
2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH，已知一定条件下，反应中CO的平衡转化率α随温度、投料比的变化曲线如图2所示。
图2
①a、b、c按由大到小的顺序排序为 ；ΔH 0(填“>”“<”或“=”)。
②对于气相反应，用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB)也可以表示平衡常数(记作Kp)，则该反应平衡常数的表达式Kp= 。
③在恒容密闭容器里按体积比为1∶2充入一氧化碳和氢气，一定条件下反应达到平衡状态。当改变反应的某一个条件后，下列变化能说明平衡一定向逆反应方向移动的是 。
A．逆反应速率先增大后减小 B．混合气体的密度增大
C．化学平衡常数K值减小 D．氢气的转化率减小
18.二氧化碳催化加氢合成低碳烯烃是目前研究的热门课题。在一个2L密闭恒容容器中分别投入1.5mol CO2、5.0mol H2，发生反应：2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g) ΔH；在不同温度下，用传感技术测出平衡时H2的物质的量变化情况如图所示。
(1)该反应的ΔH________0(填“>”“<”或“不能确定”)。
(2)在TA温度下的平衡常数K＝________。
(3)提高CO2的平衡转化率，除改变温度外，还可采取的措施是__________________________
_____________(列举一项)。
(4)在TA温度下，其他条件不变，起始时若按1mol CO2、2mol H2、1mol C2H4(g)、2mol H2O(g)进行投料，此时v正________v逆(填“>”“<”或“＝”)。
19．碳和氮的氢化物是广泛的化工原料，回答下列问题：
（1）工业上合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.2kJ/mol，反应过程中能量变化如图I所示。
①氨分解：2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的活化能为_________kJ/mol
②合成氨时加入铁粉可以加快生成NH3的速率，在图I中画出加入铁粉后的能量变化曲线。
（2）联氨作火箭燃料的反应为：2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH1
已知：2O2(g)+N2(g)=N2O4(1) ΔH2 N2H4(1)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH3
上述热效应之间的关系式为ΔH1=____。某新型火箭用液氧/煤油代替联氨/N2O4，这种替换可能的好处是___（一条即可）。
（3）天然气制氢气是工业上制氢气的主要方法之一，其主要反应如下：
i．CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH=-+206.4kJ/mol，
ii．CO(g)+ H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.0kJ/mol
在一定温度下，2L的密闭容器中加入a mol CH4和2a mol H2O发生反应，t min时反应达平衡，测得容器内CO b mol、CO2 c mol。回答下列问题：
①下列可判断体系达到平衡状态的是_______。
A．CO的体积分数不变 B．容器内气体密度不变 C．3v(CH4)=v(H2) D．不再变化
②0~tmin反应速率v(CO2)=_____，CH4的的转化率为_____，反应ⅱ的平衡常K=______。
③图Ⅱ中T℃之后c(CO2)随温度升高而减小的原因是_________。
20．硒（Se）是第四周期第ⅥA族元素，是人体内不可或缺的微量元素，H2Se是制备新型光伏太阳能电池、半导体材料和金属硒化物的重要原料。
（1）工业上从含硒废料中提取硒的方法是用硫酸和硝酸钠的混合溶液处理后获得亚硒酸和少量硒酸，再与盐酸共热，硒酸转化为亚硒酸，硒酸与盐酸反应的化学方程式为______，最后通入SO2析出硒单质。
（2）T℃时，向一恒容密闭容器中加入3mol H2和1mol Se，发生反应：H2(g) +Se(s)H2Se (g) ，ΔH＜0
①下列情况可判断反应达到平衡状态的是__________（填字母代号）。
a.气体的密度不变 b.υ(H2)=υ(H2Se)
c.气体的压强不变 d.气体的平均摩尔质量不变
②温度对H2Se产率的影响如图
550℃时H2Se产率最大的原因为：_________。
（3）H2Se与CO2在一定温度和催化剂条件下发生反应：H2Se(g)+CO2(g)COSe(g)+H2O(g)。该反应速率较低的原因除了温度和反应物的起始浓度外还可能____（填标号）。
A．催化剂活性降低 B．平衡常数变大
C．有效碰撞次数增多 D．反应活化能大
①在610 K时，将0.10mol CO2与0.40mol H2Se充入2.5 L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。反应平衡常数K1=___。
②若在620 K重复试验，平衡后水的物质的量分数为0.03。若在610 K绝热容器中重复实验，该反应的平衡常数K2___（填“＞”“＜”或“=”）K1。
（4）已知常温下H2Se的电离平衡常数Ka1=1.3×10-4、 Ka2=5.0×10-11，则NaHSe溶液呈_____（填“酸性”或“碱性”）。
（5）H2Se在一定条件下可以制备出CuSe，已知常温时CuSe的Ksp=7.9×10-49，CuS的Ksp=1.3×10-36，则反应CuS(s)+Se2-(aq)CuSe(s)+S2-(aq)的化学平衡常数K=____（保留2位有效数字）。
21．十九大报告指出：“坚持全民共治、源头防治，持续实施大气污染防治行动，打赢蓝天保卫战！”以NOx为主要成分的雾霾的综合治理是当前重要的研究课题。
（1）工业上采用NH3－SCR法是消除氮氧化物的常用方法。它利用氨在一定条件下将NOx在脱硝装置中转化为N2。主要反应原理为：主反应：a.4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) ΔH1
副反应：b.4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) ΔH2=－1267.1kJ/mol
c.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH3=－907.3kJ/mol
①上述反应中利用了NH3的__________性质；ΔH1＝____________。
②将氮氧化合物按一定的流速通过脱硝装置，测得出口的NO残留浓度与温度的关系如图1，试分析脱硝的适宜温度是______（填序号）。
A．<850℃ b．900~1000℃ c．>1050℃
温度超过1000℃，NO浓度升高的原因是_____________。
（2）已知：8NH3(g)+6NO2(g)7N2(g) +12H2O(l) ΔH＜0。相同条件下，在2 L密闭容器内，选用不同的催化剂进行反应，产生N2的量随时间变化如图2所示。
①该反应活化能Ea(A)、Ea(B)、Ea(C)由大到小的顺序是____________，理由是___________。
②下列说法正确的是_______（填标号）。
a 使用催化剂A达平衡时，ΔH值更大
b 升高温度可使容器内气体颜色加深
c 单位时间内形成N-H键与O-H键的数目相等时，说明反应已经达到平衡
d 若在恒容绝热的密闭容器中反应，当平衡常数不变时，说明反应已经达到平衡
（3）为避免汽车尾气中的氮氧化合物对大气的污染，需给汽车安装尾气净化装置。在净化装置中CO和NO发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=－746.8k·mol－1，实验测得，v正=k正·c2(NO)·c2(CO)，v逆=k逆·c(N2)·c2(CO2)(k正、k逆为速率常数，只与温度有关)。
①达到平衡后，仅升高温度，k正增大的倍数_______(填“>”“<”或“=”)k逆增大的倍数。
②若在1L的密闭容器中充入1mol CO和1mol NO，在一定温度下达到平衡时，CO的转化率为40%，则=___________。（分数表示或保留一位小数）
单元训练金卷·高三·化学卷（B）
第十单元 化学反应速率与化学平衡
答 案
一、单选择题（每小题3分，共48分）
1．【答案】C
【解析】A. 恒容条件下充入NO2，反应物浓度增大，活化分子数目增加，反应速率加快，不符合题意，A项错误；B. 升高温度，活化分子百分数增大，反应速率加快，不符合题意，B项错误； C. 减小压强，扩大容积体积，活化分子数目减小，反应速率减小，C项正确；D. 增加压强，缩小容器体积，活化分子数目增加，反应速率加快，不符合题意，D项错误；答案选C。
2．【答案】B
【解析】A项中虽然前者中NaHCO3溶液的浓度较大，但由所给数据知其所含溶质的量小于后者，故混合后前者溶液中NaHCO3的浓度小于后者，故反应速率小于后者；B项中反应的本质为Al(OH)3＋3H+===3H2O＋Al3+，由于H2SO4是二元酸，溶液中c(H+)比盐酸中的大，故反应速率大于后者；C项中水的浓度相同，速率相同；D项中虽然两种酸中c(H+)相同，但因不知道所用溶液的体积，故无法判断混合后(反应前)溶液中c(H+)、c(HCO)的大小，故无法确定其反应速率的相对大小。
3．【答案】A
【解析】增加H2O(g)的量，容器体积会增大，H2的浓度会瞬间减小，则消耗H2的速率瞬间减小，A项错误；将体积缩小，氢气的浓度增大，反应速率加快，B项正确；体积不变，充入氩气，H2、H2O(g)的浓度不变，反应速率不变，C项正确；压强不变，充入氖气，体积增大，H2、H2O(g)的浓度减小，反应速率减慢，D项正确。
4．【答案】C
【解析】在t1~t2时，v(正)=v(逆)，A项错误；由图像可知第二次平衡后，反应速率与第一次平衡时相同，这说明反应物、生成物的浓度不变，所以A物质的体积分数相同，B项错误；加入物质C，物质C的浓度增大，逆反应速率瞬间增大，但容器体积增大，物质A、B的浓度降低，正反应速率瞬间减小，平衡左移，物质C的浓度逐渐减小，逆反应速率也逐渐减小，物质A、B的浓度逐渐增大，正反应速率也逐渐增大，最终又达到原来的平衡状态，C项正确；平衡常数只随温度的改变而改变，D项错误。
5．【答案】C
【解析】恒温恒容时，充入CO气体，由于反应物中只有CO为气体，相当于加压，平衡向逆反应方向移动，达到新平衡时减小，故A错误；正反应是吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向进行，CO2和SO2的相对分子质量均比CO大，因此混合气体的平均相对分子质量增大，故B错误；分离出SO2，减小生成物的浓度，平衡向正反应方向移动，MgSO4消耗量增大，即转化率增大，故C正确；化学平衡常数只受温度的影响，温度不变，化学平衡常数不变，故D错误。
6．【答案】C
【解析】A.其他条件不变仅将容器的体积缩小一半，物质的浓度增大，反应速率加快，A错误； B.保持体积不变，充入少量He气体使体系压强增大，由于反应体系的物质浓度不变，所以反应速率不变，B错误；C.反应达平衡状态时任何物质的浓度不变，用同一物质表示的反应速率相同，v(H2O)正=v(CO)正=v(H2O)逆，则v(H2O)正=v(H2O)逆，C正确；D.其他条件不变，适当增加C(s)的质量，由于C是固体，物质的浓度不变，所以反应速率不变，D错误；故合理选项是C。
7．【答案】B
【解析】A．物质聚集状态不同熵值不同，气体S＞液体S＞固体S，1mol H2O在不同状态时的熵值：S[H2O(s)]＜S[H2O(g)]，故A说法正确；B．反应的自发性由焓变和熵变共同决定，当ΔG＝ΔH﹣TΔS＜0时反应能自发进行，ΔG＞0时反应不能自发进行。焓变小于零的反应为放热反应，ΔH＜0，若ΔS＜0，高温下可以使ΔG＞0，反应不能自发进行；焓变大于零的反应为吸热反应，ΔH＞0，若ΔS＞0，高温下可以使ΔG＜0，反应可自发进行，故B说法错误；C．ΔH＞0、ΔS＞0，则在高温下ΔH﹣TΔS＜0可以成立，反应可自发进行，故反应能否自发进行与温度有关，故C说法正确；D．常温下，反应C(s)+CO2(g)＝2CO(g)反应不能自发进行，则ΔH﹣TΔS＞0，因为ΔS＞0的反应，则ΔH＞0，故D说法正确。
8．【答案】C
【解析】A．容器I中前5min的平均反应速率v(COCl2)==0.32mol·(L·min)−1，依据速率之比等于计量系数之比，则V(CO)=V(COCl2)=0.32mol·(L·min)−1，故A错误；B．依据图中数据可知：Ⅰ和Ⅲ为等效平衡，升高温度，COCl2物质的量减小，说明平衡向逆向移动，则逆向为吸热反应，正向为放热反应，故B错误；C．依据方程式：CO(g)+Cl2(g)⇌COCl2(g)，可知：
CO(g)+Cl2(g)⇌COCl2(g)
起始浓度(mol/L) 2 2 0
转化浓度(mol/L) 1.6 1.6 1.6
平衡浓度(mol/L) 0.4 0.4 1.6
反应平衡常数K==10，平衡时CO转化率：×100%=80%；
依据Ⅱ中数据，结合方程式可知：
CO(g)+Cl2(g)⇌COCl2(g)
起始浓度(mol/L) 2 2a 0
转化浓度 (mol/L) 1 1 1
平衡浓度 (mol/L) 1 2a-1 1
Ⅰ和Ⅱ温度相同则平衡常数相同则：K==10，解得：a=0.55mol，故C正确； D．CO(g)+
Cl2(g)⇌COCl2(g)为气体体积减小的反应，若起始时向容器I加入CO 0.8mol，Cl2 0.8mol，相当于给体现减压，减压平衡向系数大的方向移动，平衡转化率降低，小于80%，故D错误；故答案为C。
9．【答案】A
【解析】A．从反应开始到2s时，A的浓度变化量△c=0.8mol/L-0.5mol/L=0.3mol/L，时间为2s，故v(A)=∆c/∆t=0.15mol/(L·s)，选项A正确；B．图中交点时A反应末达平衡状态，反应还在向正反应方向进行，正反应速率大于逆反应速率，故A的消耗速率大于A的生成速率，选项B错误；C．根据化学反应速率之比等于计量数之比，12s时B减少了0.2mol/L，C增大了0.4mol/L，故化学计量数之比b∶c=0.2∶0.4=1∶2，选项C错误；D．12s时A的浓度变化为0.6mol/L，B减少了0.2mol/L，C增大了0.4mol/L，故b=1，c=2，反应中气体体积不变，容器内的压强保持不变，选项D错误。答案选A。
10．【答案】A
【解析】A. 4v正(O2)=5v逆(NO)，不同物质表示正逆反应速率之比等于化学计量数之比，表示反应达到平衡状态，A项正确；B. 若单位时间内生成n mol NO的同时，消耗n mol NH3，都表示反应向正向进行，反应自始至终都是1∶1，不能说明到达平衡，B项错误；C. 达到化学平衡时，若增加容器体积，则反应混合物的浓度减小，正、逆反应速率均减小，平衡向正反应移动，C项错误；D.不同物质表示正逆反应速率之比等于化学计量数之比，应为3v正(NH3)=2v逆(H2O)，D项错误；答案选A。
11．【答案】C
【解析】①、②的温度相同，而转化率②>①，则②可看作在①的基础上加压，即V1>V2，因此反应速率：②>①，A错误；①与②比较，到达平衡时，平衡混合物的物质的量之比为5∶4，但V1与V2不等，因此平衡时体系压强：p1∶p2不等于5∶4，B错误；若容器体积V1>V3，温度相同，则①与③比较，CO的转化率③>①，而现在CO的转化率相同，则可看作在这个基础上③平衡逆向移动，而升温平衡向吸热反应方向移动，即逆向是吸热反应，C正确；若实验②中CO和H2用量均加倍，则可看作在②的基础上压缩，CO转化率增大，D错误。
12．【答案】B
【解析】A. 根据上述分析可知，乙烯气相直接水合反应为放热反应，即∆H＜0，A项正确；B. 由方程式C2H4(g)＋H2O(g)＝C2H5OH(g)可知该反应的正反应是气体分子数减小的反应，所以增大压强，平衡正向移动，乙烯的转化率提高，因此压强关系是：p1
转化(mol/L) 0.2 0.2 0.2
平衡(mol/L) 0.8 0.8 0.2
所以K==，C项正确；D. 增大压强，化学反应速率会加快，则反应达到平衡的时间会缩短，由上述分析可知，p2
【解析】平衡体系的总质量m(总)与总物质的量n(总)之比即为混合气体的平均摩尔质量，压强一定时，升高温度，(HF)2(g)2HF(g)正向移动，n(总)增大，由于m(总)不变，则减小，由图可知，温度：T1>T2，A错误；平衡常数K随温度变化而发生变化，与压强大小无关，升高温度，平衡正向移动，平衡常数K增大，故平衡常数关系为K(a)＝K(c)
14．【答案】C
【解析】升高温度，H2S浓度增大，说明平衡向逆反应方向移动，逆反应为吸热反应，则该反应的正反应为放热反应，故A错误；通入CO后，正反应速率瞬间增大，之后平衡发生移动，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，当正反应速率和逆反应速率相等时，反应达到新的化学平衡状态，故B错误；设反应前H2S的物质的量为a mol，容器的容积为1L，列“三段式”进行解题：
CO(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g)
10 a 0 0
2 2 2 2
8 a－2 2 2
平衡常数K＝＝0.1，解得a＝7，故C正确；CO的平衡转化率为×100%＝20%，故D错误。
15．【答案】A
【解析】A.因为D是固体，D的物质的量的改变不影响化学平衡，所以A的物质的量不变，则表示A的物质的量变化正确的是b曲线，故A错误；B.根据图在第一次达到平衡时A的物质的量增加了0.4mol，B的物质的量增加了0.2mol，所以A、B为生成物，D的物质的量减少了0.4mol，所以D为反应物，D、A、B的变化量之比为0.4∶0.4∶0.2=2∶2∶1，反应中各物质计量数之比等于各物质的物质的量的变化量之比，化学方程式为：2D(s)2A(g)+B(g)，该反应的平衡常数表达式：K=c2(A)·c(B)，故B正确；C.第5分钟时A、B的物质的量在原来的基础上增加，而D的物质的量在原来的基础上减小，说明平衡正向移动，因为反应的ΔH＞0，所以此时是升高温度，故C正确；D.根据v=计算A物质表示的平均反应速率为mol/(L·min)≈0.0667mol/(L·min)，故D正确；本题答案为A。
16．【答案】D
【解析】A．图像中HCl转化率随温度升高而减小，说明升温平衡逆向移动，正反应为放热反应ΔH＜0，增大氧气的物质的量，可促进HCl的转化，即投料比越小，HCl转化率越大，可知a＜4＜b，故A正确；B．300℃时，Z==4，n(HCl)=0.25mol，n(O2)=0.0625mol，体积为0.5L，c(HCl)=0.5mol/L，n(O2)=0.125mol/L，HCl转化率80%，HCl的变化量为0.5mol/L×80%=0.4 mol/L，
4HCl(g)+O2(g)⇌2Cl2 (g)+2H2O(g)
起始量(mol/L) 0.5 0.125 0 0
变化量(mol/L) 0.4 0.1 0.2 0.2
平衡量(mol/L) 0.1 0.025 0.2 0.2
K==640，故B正确；C．容器III，Z为4，平衡转化率为80%，R点温度与Q点相同，但转化率不同，转化率小于平衡时转化率，可知R点未达到平衡状态，反应正向进行，则R点的v(正)＞v(逆)，此时压强大于平衡状态下的压强：P(R)＞P(Q)，故C正确；D．若起始时，在0.5 L容器Ⅳ中只充入0.25molCl2和0.25moIH2O(g)，
4HCl(g)+O2(g)2Cl2 (g)+2H2O(g)
起始量(mol/L) 0 0 0.5 0.5
转换量(mol/L) 1 0.25 0 0
==4，HCl转化率80%，则达平衡时容器中HCl的物质的量浓度=1mol/L-1mol/L×80%=0.2mol/L，故D错误；答案选D。
二、非选择题（共52分）
17．【答案】（1）CH4(g)+2NO2(g)===N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-867 kJ·mol-1
（2）0.50 5.33 增大
（3）①a>b>c <
②
③AC
【解析】（1）由盖斯定律(①+②)×1/2得到CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-867 kJ·mol−1。（2）由图可知，0~3min内二氧化碳的浓度变化为1.00mol·L−1-0.50mol·L−1=0.50mol·L−1，v(CO2)=，则v(H2)=3v(CO2)=0.50 mol·L−1·min−1；开始CO2的浓度为1.00mol·L−1，故容器的体积为=1L，H2的起始浓度为=3 mol·L−1，10min时反应达到平衡，则：
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
： 1 3 0 0
： 0.75 2.25 0.75 0.75
： 0.25 0.75 0.75 0.75
故该温度下的平衡常数K==5.33；保持温度不变，向该密闭容器中再充入1mol CO2(g)和3 mol H2(g)，相当于在原基础上增大压强，则平衡正向移动，平衡时CH3OH的体积分数增大。（3）①反应2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)，增大H2的浓度，平衡右移，CO的转化率增大，即投料比越高，CO的转化率越大，故答案为a>b>c；由图2可以看出，当一定时，α(CO)随温度升高而减小，故该反应为放热反应，ΔH<0。②对于气相反应2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3
(g)+H2O(g)，根据用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度也可以表示平衡常数(记作Kp)，该反应的平衡常数Kp=。③逆反应速率先增大后减小，说明平衡逆向移动，A正确；若容器的体积减小，则压强增大，混合气体的密度增大，但平衡正向移动，B错误；对于放热反应，升高温度，化学平衡常数K减小，平衡逆向移动，C正确；氢气的转化率减小，不一定是平衡逆向移动，如充入了氢气，平衡正向移动，但H2转化率减小，D错误；答案为AC。
18．【答案】(1)<
(2)0.5
(3)增大压强(或增大H2浓度、移走产物)
(4)>
【解析】(1)根据图像，升高温度，H2的物质的量增加，平衡逆向移动，正反应放热，ΔH<0。
(2) 2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g)
起始/mol 1.5 5 0 0
转化/mol 1 3 0.5 2
平衡/mol 0.5 2 0.5 2
K＝＝0.5。(3)增大压强或增大H2(g)浓度，可以使平衡正向移动，CO2的平衡转化率增大。(4)在TA温度下，其他条件不变，起始时若按1mol CO2、2mol H2、1mol C2H4(g)、2mol H2O(g)进行投料，Q＝＝0.25
19．【答案】（1）427.7
（2）2ΔH3-ΔH2 环境污染小（或成本低）
（3）AD mol/(L·min) ×100%
T℃之后，反应②为放热反应，升高温度反应②向逆反应方向移动是影响c(CO2)的主要因素，故c(CO2)减小
【解析】(1)①放热反应的反应热ΔH=-（Ea2-Ea1），由图可知Ea1=335.0 kJ/mol，则合成氨反应ΔH=-（Ea2-335.0kJ/mol）=-92.2kJ/mol，Ea2=427.2kJ/mol，即2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的活化能为427.2 kJ/mol，故答案为：427.2；②催化剂可以降低反应的活化能，增大反应速率，即Ea、Ea1均减小，但反应热不变，则加入铁粉后的能量变化曲线为；（2）将题给反应依次编号为①②③，由盖斯定律可知③×2-②=①，则ΔH1=2ΔH3-ΔH2；用液氧/煤油代替联氨/N2O4的主要原因是液氧/煤油所用原料成本低，无毒，对环境污染小，故答案为：2ΔH3-ΔH2；环境污染小；（3）①A、CO的体积分数不变，说明正反应速率等于逆反应速率，该反应已达平衡状态，故正确；B、根据质量守恒定律，平衡前后气体质量是不变的，在恒温恒容密闭体系中，整个反应过程混合气体的密度始终是不变的，不可作为判断体系达到平衡状态的判据，故错误；C、3v(CH4)=v(H2)不能说明正反应速率等于逆反应速率，不可作为判断体系达到平衡状态的判据，故错误；D、不再变化，说明在恒温恒容密闭体系中CO和H2的浓度不在变化，该反应已达平衡状态，故正确；AD正确，故答案为：AD；②设反应i生成一氧化碳的物质的量为x，由题给条件建立如下三段式：
CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)
起（mol） a 2a 0 0
变（mol） x x x 3x
平（mol） a—x 2a—x x 3x
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
起（mol） x 2a-x 0 3x
变（mol） c c c c
平（mol） x-c 2a-x-c c 3x+c
0~t min内，生成CO2的物质的量为c mol，浓度的变化量为mol/L，则反应速率v(CO2)= mol/(L·min)；由题意可知一氧化碳的物质的量为b mol，则有x-c=b，x=c+b，CH4的转化率为×100%；平衡时，c(CO)为mol/L，c(H2O)为mol/L，c(CO2)为mol/L，c(H2O)为mol/L，反应ⅱ的平衡常数K===，故答案为：mol/(L·min)；×100%；；③反应i为吸热反应，反应ii为放热反应，由图Ⅱ可知T℃时反应达到平衡，升高温度，反应i向正反应方向移动，一氧化碳浓度增大，使二氧化碳浓度有增大的趋势，反应ii向逆反应方向移动，使二氧化碳浓度有减小的趋势，由于温度对c(CO2)的影响大于浓度的影响，所以c(CO2)随温度升高而减小，故答案为：T℃之后，反应②为放热反应，升高温度反应②向逆反应方向移动是影响c(CO2)的主要因素，故c(CO2)减小。
20．【答案】（1）2HCl +H2SeO4H2SeO3+H2O+ Cl2↑
（2）ad 低于550℃时，温度越高反应速率越快，H2Se的产率越大；高于550℃时，反应达到平衡，该反应为放热反应，温度越高平衡逆向移动H2Se的产率越小
（3）AD 2.8×10–3 ＜
（4）碱性
（5）1.6×1012
【解析】（1）根据题意，硒酸与盐酸共热生成亚硒酸，硒酸中的硒元素化合价由+6价降低到+4价生成亚硒酸，盐酸中的氯元素由-1价升高到0价生成氯气，化学反应方程式为2HCl +H2SeO4 H2SeO3+H2O+Cl2↑。本小题答案为：2HCl +H2SeO4H2SeO3+H2O+Cl2↑。（2）①a.从反应式中可以看出Se为固体，反应过程中气体的总质量是变化的，此反应在恒容容器总进行，根据，气体的密度是变化的，当气体的密度不再变化，说明反应达到平衡状态，故a正确；b.若用不同的物质表示反应速率，若一个为正反应速率，另一个为逆反应速率，且速率之比等于化学计量数之比，可证明反应达到平衡状态，此选项为υ(H2)=υ(H2Se)，二者速率之比为1∶1，但没有表示出正、逆反应速率，不能证明反应达到平衡状态，故b错误；c.相同条件下压强之比等于物质的量之比，此反应反应物与生成物中气体的物质的量之比为1∶1，是反应过程中气体物质的量不变的反应，则反应过程中气体的压强也不变，则气体的压强不变，不能证明反应达到平衡状态，故c错误；d.从反应式中可以看出Se为固体，反应过程中气体的总质量是变化的，且此反应反应物与生成物中气体的物质的量之比为1∶1，是反应过程中气体的物质的量不变的反应，根据，气体的平均摩尔质量是变化的，当气体的平均摩尔质量不再变化，说明反应达到平衡状态，故d正确。答案选ad。②对反应H2(g)+Se(s)H2Se(g)，ΔH＜0来说，低于550℃时，温度越高反应速率越快，H2Se的产率越大；高于550℃时，反应达到平衡，该反应为放热反应，温度越高平衡逆向移动H2Se的产率越小。本小题答案为：低于550℃时，温度越高反应速率越快，H2Se的产率越大；高于550℃时，反应达到平衡，该反应为放热反应，温度越高平衡逆向移动H2Se的产率越小。（3）A. 催化剂可以影响反应速率，催化剂的活性降低，反应速率减慢，故A正确；B.平衡常数与反应速率没有关系，故B错误； C.有效碰撞次数增多，化学反应速率越大，故C错误；D.化学反应中，所需活化能越小，需要提供的能量越小，反应容易发生，反应速率越快，所需活化能越大，需要提供的能量越大，反应越难进行，反应速率越慢，故D正确。答案选AD。①由题意设H2Se转化的物质的量为x， H2Se(g)+CO2(g)COSe(g)+H2O(g)
起始时物质的量/mol 0.40 0.10 0 0
转化的物质的量/mol x x x x
平衡时的物质的量/mol 0.40-x 0.1-x x x
已知反应平衡后水的物质的量分数为0.02，则x/[(0.40−x)+(0.10−x)+x+x]=0.02，解得x=0.01，反应平衡常数K1=≈2.8×10-3。本小题答案为：2.8×10-3。②若在620K重复试验，平衡后水的物质的量分数为0.03，水的物质的量分数增大，说明升高温度平衡正向移动，此反应为吸热反应。若在610K绝热容器中重复实验，由于此反应为吸热反应，容器内温度降低，降低温度平衡逆向移动，平衡常数减小，则K2＜K1。本小题答案为：K2＜K1。（4）常温下H2Se的电离平衡常数Ka1=1.3×10-4、Ka2=5.0×10-11，HSe-的水解平衡常数===7.7×10-11>Ka2，HSe-的水解程度大于电离程度，则NaHSe溶液呈碱性。本小题答案为：碱性。（5）反应CuS(s)+Se2-(aq)
CuSe(s)+S2-(aq)的化学平衡常数K=====1.6×1012，本小题答案为：1.6×1012。
21．【答案】（1）还原性 -1626.9 kJ/mol b 高温下，副反应c，产生了NO；主反应a正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，也会导致NO的浓度增大
（2）Ea(C)˃Ea(B)˃Ea(A) 相同时间内生成的N2越多，反应速率越快，活化能越低 b c d
（3）<
【解析】(1)在反应4NH3+4NO+O2═4N2+6H2O中NH3中氮元素的化合价从-3价升高为0价，发生氧化反应，是还原剂，具有还原性；已知：主反应：a.4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) ΔH1；副反应：b.4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) ΔH2=－1267.1kJ/mol；c.4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) ΔH3=－907.3kJ/mol；根据盖斯定律，由2b-c=a，则ΔH1=2(－1267.1kJ/mol)-(－907.3 kJ/mol)=-1626.9kJ/mol；②氮氧化物残留浓度越低越好，根据图知，在900～1000℃时氮氧化物浓度最低，故答案为b；温度超过1000℃，氨气和氧气反应生成NO，导致NO浓度增大；(2)①相同时间内生成的氮气的物质的量越多，则反应速率越快，该反应的活化能越低，根据图知，化学反应速率A＞B＞C，所以活化能大小顺序是Ea(C)＞Ea(B)＞Ea(A)；②a．催化剂不影响平衡移动，所以其焓变不变，故错误；b．该反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，二氧化氮浓度增大，气体颜色加深，故正确；c．单位时间内形成N-H键与O-H键的数目相等时，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故正确；d．若在恒容绝热的密闭容器中反应，随着反应进行，化学平衡常数改变，当平衡常数不变时，正逆反应速率相等，化学反应达到平衡状态，故正确；故选bcd；(3)①正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，则k正增大的倍数＜k逆增大的倍数；②若在1L的密闭容器中充入1mol CO和1mol NO，在一定温度下达到平衡时，CO的转化率为40%，则：
2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)
起始(mol/L)：1 1 0 0
转化(mol/L)：0.4 0.4 0.2 0.4
平衡(mol/L)：0.6 0.6 0.2 0.4
平衡时v正=v逆，则k正·c2(NO)·c2(CO)=k逆·c(N2)·c2(CO2)，则：==
=。
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