单元复习02 化学反应速率与化学平衡【过习题】2022-2023学年高二化学单元复习（人教版2019选择性必修1）

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单元复习02 化学反应速率与化学平衡
考点01 化学反应速率的表示方法
1．下列关于化学反应速率的说法，不正确的是(　　)
A．化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量
B．化学反应速率的大小主要取决于反应物的性质
C．若一段时间内某化学反应的反应速率为0.5 mol·L－1·s－1，就是指在该时间段内反应物和生成物的浓度变化都为0.5 mol·L－1·s－1
D．化学反应速率常用单位有mol·L－1·s－1和mol·L－1·min－1
2．把0.6 mol X气体和0.4 mol Y气体混合于2 L的容器中，发生反应3X(g)＋Y(g)nZ(g)＋2W(g)。5 min末生成0.2 mol W。若测知以Z浓度变化来表示的反应速率为0.01 mol·L－1·min－1，上述反应中Z气体的化学计量数n的值是(　　)
A．1 B．2 C．3 D．4

考点02 化学反应速率的测定
3．为测定一定时间内锌和稀硫酸反应的速率，下列测量依据可行的是______________。
①m(Zn)的变化　②c(H＋)的变化　③c(SO)的变化　④V(H2) 的变化
4．下列化学反应速率的测量中，测量依据不可行的是(　　)
选项
化学反应
测量依据(单位时间内)
A
2NO2(g)N2O4(g)
颜色深浅
B
Zn＋H2SO4=== ZnSO4＋H2↑
H2体积变化
C
CO(g)＋H2O(g)=== CO2(g)＋H2(g)
压强变化
D
Ca(OH)2＋Na2CO3=== CaCO3↓＋2NaOH
沉淀质量变化

考点03 化学反应速率的计算
5．将5.6 g铁粉投入盛有100 mL 2 mol·L－1稀硫酸的烧杯中，2 min时铁粉刚好溶解完全；若反应前后溶液的体积不变，则0～2 min内，该反应的平均速率可表示为(　　)
A．v(Fe)＝0.5 mol·L－1·min－1 B．v(H2SO4)＝1 mol·L－1·min－1
C．v(H2)＝1 mol·L－1·min－1 D．v(FeSO4)＝0.5 mol·L－1·min－1
6．t ℃时，10 L 0.40 mol·L－1 H2O2溶液发生催化分解：2H2O2===2H2O＋O2↑，不同时刻测得生成O2的体积如下表，已知反应至6 min时，H2O2分解了50%(已折算为标准状况)
t/min
0
2
4
6
V(O2)/L
0
9.9
17.2
V＝？
下列叙述正确的是(溶液体积变化忽略不计)(　　)
A．0～2 min H2O2平均反应速率比4～6 min慢
B．反应至6 min时，共产生O2 44.8 L
C．0～6 min的平均反应速率v(H2O2)≈3.3×10－2 mol·L－1·min－1
D．反应至6 min时，c(H2O2)＝0.3 mol·L－1
7．在2 L密闭容器中进行反应：mX(g)＋nY(g)pZ(g)＋qQ(g)，式中m、n、p、q为物质的化学计量数。在0～3 min内，各物质的物质的量变化如下表所示：
物质
时间　　　　
X
Y
Z
Q
起始/mol
0.7

1

2 min末/mol
0.8
2.7
0.8
2.7
3 min末/mol


0.8

已知2 min内v(Q)＝0.075 mol·L－1·min－1，＝。
(1)试确定以下物质的相关量：
起始时n(Y)＝________，n(Q)＝________。
(2)化学方程式中m＝________，n＝________，p＝________，q＝________。
(3)用Z表示2 min内的反应速率：________。
(4)2 min末Q的转化率为________。

考点04 化学反应速率的比较方法
8．反应A(g)＋3B(g)2C(g)＋2D(g)，在四种不同情况下用不同物质表示的反应速率分别如下，其中反应速率最大的是(　　)
A．v(A)＝0.05 mol·L－1·s－1 B．v(B)＝0.06 mol·L－1·min－1
C．v(C)＝0.04 mol·L－1·s－1 D．v(D)＝0.03 mol·L－1·s－1
9．将6 mol CO2和8 mol H2充入一容积为2 L的密闭容器中(温度保持不变)发生反应CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＜0。测得H2的物质的量随时间变化如图所示(图中字母后的数字表示对应的坐标)。该反应在3～8 min内CO2的平均反应速率是(　　)

A．0.5 mol·L－1·min－1 B．0.1 mol·L－1·min－1
C．0 D．0.033 mol·L－1·min－1

考点05 根据图像确定化学方程式
10．在一定条件下，密闭容器内某一反应中A、B的物质的量随时间变化的曲线如图所示，下列说法正确的是(　　)

A．化学方程式为A2B
B．t1时，A的反应速率是B的2倍
C．t2时，A、B的反应速率相等
D．t2时，用A表示的反应速率为 mol·L－1·min－1
11．用纯净的CaCO3与100 mL稀盐酸反应制取CO2，实验过程记录如图所示(CO2的体积已折算为标准状况下的体积)，下列分析正确的是(　　)

A．OE段表示的平均反应速率最快
B．EF段，用盐酸表示该反应的平均反应速率为0.4 mol·L－1·min－1
C．OE、EF、FG三段中，该反应用二氧化碳表示的平均反应速率之比为2∶6∶7
D．F点收集到的CO2最多

考点06 实验探究影响化学反应速率的外界因素
12．下列装置或操作能达到目的的是(　　)


A．装置①用于测定生成氢气的速率
B．装置②依据褪色快慢比较浓度对反应速率的影响
C．装置③依据U形管两边液面的高低判断Na和水反应的热效应
D．装置④依据出现浑浊的快慢比较温度对反应速率的影响
13．KI溶液在酸性条件下能与氧气反应。现有以下实验记录：
实验编号
①
②
③
④
⑤
温度/℃
30
40
50
60
70
显色时间/s
160
80
40
20
10
回答下列问题：
(1)该反应的离子方程式为________________________。
(2)该实验的目的是______________________________。
(3)实验试剂除了1 mol·L－1KI溶液、0.1 mol·L－1 H2SO4溶液外，还需要的试剂是____________，实验现象为____________________。
(4)实验操作中除了需要上述条件外，还必须控制______(填字母)不变。
A．温度 B．试剂的用量(体积) C．试剂添加的顺序
(5)由上述实验记录可得出的结论是_____________________________________________。
(6)若要进行溶液酸性强弱对反应速率影响的探究实验，你会采取的措施是
________________________________________________________________________。

考点07 影响化学反应速率的因素
14．下列事实能说明影响化学反应速率的决定性因素是反应物本身性质的是(　　)
A．大小、形状相同的镁片、铁片，前者与盐酸反应放出H2的速率比后者大
B．Cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快
C． N2与O2在常温、常压下不反应，放电时可反应
D．Cu与浓硫酸能反应，而不与稀硫酸反应
15．下列有关化学反应速率的说法正确的是(　　)
A．C与CO2反应生成CO时，增加C的量能使反应速率增大
B．等质量的锌粉和锌片与相同体积、相同物质的量浓度的盐酸反应，反应速率相等
C．SO2的催化氧化是一个放热反应，所以升高温度，反应速率减小
D．汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2，使用催化剂可以增大该化学反应速率
16．把镁条投入到盛有盐酸的敞口容器中，产生H2的速率如图所示。在下列因素中，影响反应速率的因素是(　　)

①盐酸的浓度　②镁条的表面积　③溶液的温度　④Cl－的浓度
A．①④ B．③④ C．①②③ D．②③

考点08 碰撞理论
17．下列说法不正确的是(　　)
A．增大反应物浓度，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多
B．增大压强，单位体积内气体的活化分子数增多，有效碰撞次数增多
C．升高温度，活化分子百分数增加，分子运动速度加快，有效碰撞次数增多
D．催化剂能降低反应的活化能，提高活化分子百分数，有效碰撞次数增多

考点09 催化剂与反应历程
18．过渡态理论认为：化学反应不是通过反应物分子的简单碰撞完成的。在反应物分子生成产物分子的过程中，首先生成一种高能量的活化配合物，高能量的活化配合物再进一步转化为产物分子。按照过渡态理论，NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)的反应历程如下，下列有关说法中正确的是(　　)

A．第二步活化配合物之间的碰撞一定是有效碰撞
B．活化配合物的能量越高，第一步的反应速率越快
C．第一步反应需要吸收能量
D．该反应的反应速率主要取决于第二步反应
19．已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ，在含少量I－的溶液中，H2O2分解的机理为：
H2O2＋I－===H2O＋IO－(慢)
H2O2＋IO－===H2O＋O2＋I－(快)。
下列有关该反应的说法不正确的是(　　)
A．总反应中v(H2O2)∶v(O2)＝2∶1
B．H2O2的分解速率与I－的浓度有关
C．该反应的催化剂是I－，而不是IO－
D．由于催化剂的加入降低了反应的活化能，使该反应活化能低于98 kJ·mol－1
20．在含Fe3＋的S2O和I－的混合溶液中，反应S2O(aq)＋2I－(aq)===2SO(aq)＋I2(aq)的分解机理及反应过程中的能量变化如图：

步骤①：2Fe3＋(aq)＋2I－(aq)===I2(aq)＋2Fe2＋(aq)
步骤②：2Fe2＋(aq)＋S2O(aq)===2Fe3＋(aq)＋2SO(aq)
下列有关该反应的说法正确的是(　　)
A．反应速率与Fe3＋的浓度有关
B．Fe2＋是该反应的催化剂
C．v(S2O)＝v(I－)＝v(I2)
D．若不加Fe3＋，则正反应的活化能比逆反应的大
21．N2O和CO是环境污染性气体，可在Pt2O＋表面转化为无害气体，其反应原理为N2O(g)＋CO(g)CO2(g)＋N2(g)　ΔH，有关化学反应的物质变化过程及能量变化过程分别如图甲、乙所示。下列说法不正确的是(　　)

A．ΔH＝ΔH1＋ΔH2
B．ΔH＝－226 kJ·mol－1
C．该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能
D．为了实现转化，需不断向反应器中补充Pt2O＋和Pt2O

考点10 化学平衡状态
22．14CO2与碳在高温条件下发生反应：14CO2＋C2CO，达到化学平衡后，平衡混合物中含14C的粒子有(　　)
A．14CO2 B．14CO2、14CO
C．14CO2、14CO、14C D．14CO
23．在1 273 K、100.0 kPa条件下，乙烷生成乙烯的反应C2H6(g)C2H4(g)＋H2(g)达到平衡后(　　)
A．C2H6的浓度保持不变
B．C2H6仍在不断分解，其浓度不断减少
C．C2H6的分解速率大于生成速率
D．C2H4仍在不断生成，其浓度不断增加
24．在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示，下列表述正确的是(　　)

A．化学方程式：2MN
B．t2时，正、逆反应速率相等，达到平衡
C．t3时，正反应速率大于逆反应速率
D．t1时，N的浓度是M的浓度的2倍

考点11 化学平衡状态的判断
25．可逆反应：2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)在恒容的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是(　　)
①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2
②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO
③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的压强不再改变的状态
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A．①④⑥⑦ B．②③⑤⑦ C．①③④⑤ D．全部
26．将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：H2NCOONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)。下列各项：①2v(NH3)＝v(CO2)；②密闭容器中总压强不变；③密闭容器中混合气体的密度不变；④密闭容器中氨气的体积分数不变；⑤密闭容器中c(NH3)不变。能判断该反应已经达到化学平衡状态的是(　　)
A．②③⑤ B．②③④ C．①④ D．全部
27．一定温度下，在10 L密闭容器中加入5 mol SO2和3 mol O2，发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，10 min时，反应达到平衡状态，此时有3 mol SO2发生了反应。
(1)反应生成了________ mol SO3，v(SO2)＝_____________________。
(2)平衡时SO3的浓度是______________，SO2的转化率是________。
(3)平衡时容器内气体的总物质的量为________ mol。
(4)物质的浓度不再改变标志着该反应已达平衡，下列还可以说明该反应已达平衡的是________(填序号)。
①体系内压强不再改变
②容器内气体的密度不再改变
③混合气体的平均相对分子质量不再改变
④v正(SO3)＝2v逆(O2)
⑤n(SO3)∶n(O2)∶n(SO2)＝2∶1∶2

考点12 化学平衡常数
28．关于C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)的平衡常数书写形式，正确的是(　　)
A．K＝ B．K＝
C．K＝ D．K＝
29．下列有关平衡常数的说法中，正确的是(　　)
A．改变条件，反应物的转化率增大，平衡常数一定增大
B．反应：2NO2(g)N2O4(g)　ΔH<0，增加c(N2O4)，该反应的平衡常数增大
C．对于给定的可逆反应，温度一定时，其正、逆反应的平衡常数相等
D．平衡常数为K＝的反应，化学方程式为CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)

考点13 化学平衡常数和平衡转化率的有关计算
30．将4 mol SO2与2 mol O2放入4 L的密闭容器中，在一定条件下反应达到平衡：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，测得平衡时SO3的浓度为0.5 mol·L－1。则此条件下的平衡常数K为(　　)
A．4 B．0.25 C．0.4 D．0.2
31．在一定温度下，下列反应的化学平衡常数数值如下：
①2NO(g)N2(g)＋O2(g)　K1＝1×1030
②2H2(g)＋O2(g)2H2O(g)　K2＝2×1081
③2CO2(g)2CO(g)＋O2(g)　K3＝4×10－92
以下说法正确的是(　　)
A．该温度下，反应①的平衡常数表达式为K1＝c(N2)·c(O2)
B．该温度下，反应2H2O(g)2H2(g)＋O2(g)的平衡常数的数值约为5×10－80
C．该温度下，反应①、反应②的逆反应、反应③产生O2的倾向由大到小的顺序为NO＞H2O＞CO2
D．以上说法都不正确
32．工业上以CH4为原料制备H2的原理为CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)　ΔH>0。在一定条件下向a、b两个恒温容器的密闭容器中均通入1.1 mol CH4(g)和1.1 mol H2O(g)，测得两容器中CO的物质的量随时间的变化曲线分别为a和b。已知容器a、b的体积均为10 L，容器a的温度为Ta，容器b的温度为Tb，下列说法不正确的是(　　)

A．容器a中CH4从反应开始到恰好平衡时的平均反应速率为0.025 mol·L－1·min－1
B．a、b两容器的温度可能相同
C．在达到平衡前，容器a的压强逐渐增大
D．该反应在Ta温度下的平衡常数为27

考点14 化学平衡的移动
33．对处于化学平衡状态的体系，由化学平衡与化学反应速率的关系可知(　　)
A．化学反应速率变化时，化学平衡一定发生移动
B．化学平衡发生移动时，化学反应速率一定变化
C．正反应进行的程度大，正反应速率一定大
D．改变压强，化学反应速率一定改变，平衡一定移动
34．在一定条件下，反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)达到了平衡，改变某一条件，发生下述变化，其中可确定该平衡一定发生移动的是(　　)
A．v(SO2)增大 B．v(SO3)减小
C．O2的百分含量发生变化 D．SO3的质量不变

考点15 浓度对化学平衡的影响
35．某温度下，体积一定的密闭容器中发生如下可逆反应：2X(g)＋Y(s)3Z(g)　ΔH＝Q kJ·mol－1，下列说法正确的是(　　)
A．消耗2 mol X同时生成3 mol Z，说明反应达到了平衡状态
B．加入少量Y，正反应速率加快
C．气体的密度不变时，说明反应达到了平衡状态
D．加入少量X，Q变大
36．已知重铬酸钾(K2Cr2O7)具有强氧化性，其还原产物Cr3＋在水溶液中呈绿色或蓝绿色。在K2Cr2O7溶液中存在下列平衡：Cr2O(橙色)＋H2O2CrO(黄色)＋2H＋。用K2Cr2O7溶液进行下列实验，说法不正确的是(　　)

A．①中溶液橙色加深，③中溶液变黄
B．②中Cr2O被C2H5OH还原
C．对比②和④可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性强
D．若向④中加入70%H2SO4溶液至过量，溶液变为橙色

考点16 压强对化学平衡的影响
37．已知反应mA(s)＋nB(g)pC(g)　ΔH<0，在一定温度下，反应达到平衡时，B的体积分数φ(B)与压强变化的关系如图所示，下列叙述中一定正确的是(　　)

①m＋n>p　②x点表示的正反应速率大于逆反应速率　③x点表示的反应速率比y点的小　④n>p
A．①② B．②④ C．②③ D．①③
38．在10 ℃、2×105 Pa的条件下，反应aA(g)dD(g)＋eE(g)建立平衡后，再逐步增大体系的压强(温度不变)。下表列出了不同压强下平衡时物质D的浓度。
压强/Pa
2×105
5×105
1×106
浓度/(mol·L－1)
0.085
0.20
0.44
根据表中数据，回答下列问题：
(1)压强从2×105 Pa增加到5×105 Pa时，平衡移动方向是________，理由是________________________ _____________________________。
(2)压强从5×105 Pa增加到1×106 Pa时，平衡移动的方向是________，理由是_______________________ ____________________________。

考点17 温度对化学平衡的影响
39．将H2(g)和Br2(g)充入恒容密闭容器，恒温下发生反应：H2(g)＋Br2(g)2HBr(g)　ΔH<0，平衡时Br2(g)的转化率为a；若初始条件相同，绝热下进行上述反应，平衡时Br2(g)的转化率为b。a与b的关系是(　　)
A．a>b B．a＝b
C．a 40．在一密闭容器中，发生可逆反应：3A(g)3B＋C(正反应为吸热反应)，平衡时，升高温度，气体的平均相对分子质量有变小的趋势，则下列判断中正确的是(　　)
A．B和C可能都是固体
B．B和C一定都是气体
C．若C为固体，则B一定是气体
D．B和C不可能都是气体

考点18 催化剂对化学平衡的影响
41．对可逆反应2A(s)＋3B(g)2C(g)＋2D(g)　ΔH<0，在一定条件下达到平衡，下列有关叙述正确的是(　　)
①增加A的量，平衡向正反应方向移动
②升高温度，平衡向逆反应方向移动，v正减小
③压强增大一倍，平衡不移动，v正、v逆不变
④增大B的浓度，v正>v逆
⑤加入催化剂，平衡向正反应方向移动
A．①② B．④ C．③ D．④⑤
42．已知反应：COCl2(g)CO(g)＋Cl2(g)　ΔH>0，当反应达到平衡时，下列措施：
①升温　②恒容通入惰性气体 ③增加CO浓度　④减压　⑤加催化剂　⑥恒压通入惰性气体
其中能提高COCl2转化率的是(　　)
A．①②④ B．①④⑥ C．②③⑤ D．③⑤⑥
43．I2在KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)＋I－(aq)I(aq)，某I2、KI混合溶液中，I的物质的量浓度c(I)与温度T的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。下列说法不正确的是(　　)

A．温度为T1时，向该平衡体系中加入KI固体，平衡正向移动
B．I2(aq)＋I－(aq)I(aq)的ΔH＜0
C．若T1时，反应进行到状态d时，一定有v正＞v逆
D．状态a与状态b相比，状态b时I2的转化率更高

考点19 勒夏特列原理
44．下列事实中，能用勒夏特列原理解释的是(　　)
①夏天，打开啤酒瓶时会从瓶口逸出气体
②浓氨水中加入氢氧化钠固体时产生较多的刺激性气味的气体
③实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气
④将盛有二氧化氮和四氧化二氮混合气体的密闭容器置于冷水中，混合气体的颜色变浅
⑤使用催化剂可加快SO2转化为SO3的速率
⑥合成氨时，将氨液化分离，可提高原料利用率
A．①②③④⑥ B．④⑤⑥
C．①③④⑤ D．③④⑥
45．在密闭容器中进行如下反应：CO2(g)＋C(s)2CO(g)　ΔH＞0，达到平衡后，若改变下列条件，则指定物质的浓度及平衡如何变化。
(1)增加C(s)，则平衡__________(填“逆向移动”“正向移动”或“不移动”，下同)，c(CO2)________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)。
(2)保持温度不变，增大反应容器的容积，则平衡_____，c(CO)________，n(CO)________。
(3)保持反应容器的容积和温度不变，通入He，则平衡________，c(CO2)________。
(4)保持反应容器的容积不变，升高温度，则平衡_____，c(CO)________。
46．将0.4 mol N2O4气体充入2 L固定容积的密闭容器中发生如下反应：N2O4(g) 2NO2(g)　ΔH。在T1和T2时，测得NO2的物质的量随时间的变化如下图所示：

(1)T1时，40～80 s内用N2O4表示该反应的平均反应速率为________mol·L－1·s－1。
(2)ΔH________(填“>”“<”或“＝”)0。
(3)改变条件重新达到平衡时，要使的值变小，可采取的措施有________(填字母，下同)。
A．增大N2O4的起始浓度 B．升高温度
C．向混合气体中通入NO2 D．使用高效催化剂
(4)在温度为T3、T4时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法正确的是________。

A．A、C两点的反应速率：A>C
B．A、B两点N2O4的转化率：A>B
C．A、C两点气体的颜色：A深，C浅
D．由A点到B点，可以用加热的方法

考点20 化学平衡图像
47．某密闭容器中充入等物质的量的A和B，一定温度下发生反应：A(g)＋xB(g)2C(g)，达到平衡后，在不同的时间段内反应物的浓度随时间的变化如图甲所示，正、逆反应速率随时间的变化如图乙所示，下列说法中正确的是(　　)

A．30～40 min该反应使用了催化剂
B．化学方程式中的x＝1，正反应为吸热反应
C．30 min时降低温度，40 min时升高温度
D．8 min前A的平均反应速率为0.08 mol·L－1·min－1
48．在恒容密闭容器中通入X并发生反应：2X(g)Y(g)，在温度T1、T2下X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示，下列叙述正确的是(　　)

A．正反应的活化能大于逆反应的活化能
B．T2下，在O～t1 min内，v(Y)＝mol·L－1·min－1
C．M点的正反应速率v正大于W点的逆反应速率v逆
D．M点和W点的化学平衡常数：K(M)>K(W)
49．可逆反应：aA(g)＋bB(s)cC(g)＋dD(g)，当其他条件不变时，反应过程中某物质在混合物中的百分含量与温度(T)、压强(p)的关系如图，下列判断正确的是(　　)

A．T10 B．T1>T2　ΔH<0
C．p1 50．在1.0 L恒容密闭容器中投入1 mol CO2和2.75 mol H2发生反应CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，实验测得不同温度及压强下，平衡时甲醇的物质的量变化如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．该反应的正反应为吸热反应
B．压强大小关系为p1 C．M点对应的平衡常数K的数量级为10－2
D．在p2及512 K时，图中N点v正
考点21 自发过程和自发反应
51．下列说法正确的是(　　)
A．凡是放热反应都是自发的，因为吸热反应都是非自发的
B．自发反应的现象一定非常明显，非自发反应的熵一定减小
C．常温下，反应C(s)＋CO2(g)2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH＞0
D．反应2Mg(s)＋CO2(g)===C(s)＋2MgO(s)能自发进行，则该反应的ΔH＞0

考点22 化学反应进行方向的判据
52．已知：(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g)　ΔH＝＋74.9 kJ·mol－1，下列说法正确的是(　　)
A．该反应中熵变、焓变皆大于0
B．该反应是吸热反应，因此一定不能自发进行
C．碳酸盐分解反应中熵增加，因此任何条件下所有碳酸盐分解一定能自发进行
D．能自发进行的反应一定是放热反应，不能自发进行的反应一定是吸热反应
53．实现“节能减排”和“低碳经济”的一个重要课题就是如何将CO2转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，如图表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol－1)的变化。

关于该反应的下列说法中正确的是(　　)
A．ΔH＞0，ΔS＞0 B．ΔH＞0，ΔS＜0
C．ΔH＜0，ΔS＜0 D．ΔH＜0，ΔS＞0
54．灰锡结构松散，不能用于制造器皿，而白锡结构坚固，可以制造器皿。现把白锡制成的器皿放在0 ℃、100 kPa的室内存放，它会不会变成灰锡而不能再继续使用(已知：在0 ℃、100 kPa条件下白锡转化为灰锡的反应焓变和熵变分别为ΔH＝－2 180.9 J·mol－1，ΔS＝－6.61 J·mol－1·K－1)(　　)
A．会变成灰锡 B．不会变成灰锡
C．不能确定 D．升高温度才会变成灰锡

考点23 合成氨反应的条件
55．合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0，673 K、30 MPa下，n(NH3)和n(H2)随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．c点处反应达到平衡
B．d点(t1时刻)和e点(t2时刻)处n(N2)不同
C．其他条件不变，773 K下反应至t1时刻，n(H2)比图中的d点的值要大
D．a点的正反应速率比b点的小
56．据报道，在300 ℃、70 MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实：2CO2(g)＋6H2(g)CH3CH2OH(g)＋3H2O(g)，下列叙述错误的是(　　)
A．使用Cu­Zn­Fe催化剂可大大提高生产效率
B．反应需在300 ℃下进行可推测该反应是吸热反应
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
57．如图表示298.15 K时，N2、H2与NH3的平均能量与合成氨反应的活化能的曲线图，据图回答下列问题：

(1)若反应中生成2 mol氨，则反应________(填“吸热”或“放热”)________kJ。
(2)图中曲线________(填“a”或“b”)表示加入铁触媒的能量变化曲线，铁触媒能加快反应速率的原理是____________________________________________________________。
(3)合成氨反应中平衡混合物中氨气的体积分数与压强、温度的关系如图所示。若曲线a对应的温度为500 ℃，则曲线b对应的温度可能是________(填字母)。

A．600 ℃ B．550 ℃ C．500 ℃ D．450 ℃
(4)合成氨所需的氢气可由甲烷与水反应制备，发生反应：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)　ΔH>0。一定温度下，在1 L容器中发生上述反应，各物质的物质的量浓度变化如下表：
t/min
CH4/(mol·L－1)
H2O/(mol·L－1)
CO/(mol·L－1)
H2/(mol·L－1)
0
0.2
0.3
0
0
2
n1
n2
n3
0.3
3
n1
n2
n3
0.3
4
0.09
0.19
x
0.33
①表中x＝________mol·L－1；前2 min内CH4的平均反应速率为______________。
②反应在3～4 min之间，氢气的物质的量增多的原因可能是________(填字母)。
A．充入水蒸气 B．升高温度
C．使用催化剂 D．充入氢气

综合练习
58．利用传感技术可以探究压强对2NO2(g)N2O4(g)化学平衡移动的影响。在室温、100 kPa条件下，往针筒中充入一定体积的NO2气体后密封并保持活塞位置不变。分别在t1、t2时刻迅速移动活塞并保持活塞位置不变，测定针筒内气体压强变化如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．B点处NO2的转化率为3%
B．E点到H点的过程中，NO2的物质的量先增大后减小
C．E、H两点对应的正反应速率大小为vH D．B、E两点气体的平均相对分子质量大小为MB＞ME
59．甲醛在木材加工、医药等方面有重要用途。甲醇直接脱氢是工业上合成甲醛的新方法，制备过程涉及的主要反应如下：
反应Ⅰ：CH3OH(g)HCHO(g)＋H2(g)　ΔH1＝＋85.2 kJ·mol－1
反应Ⅱ：CH3OH(g)＋O2(l)HCHO(g)＋H2O(g)　 ΔH2
反应Ⅲ：H2(g)＋O2(g)H2O(g)　ΔH3＝－241.8 kJ·mol－1
副反应：
反应Ⅳ：CH3OH(g)＋O2(g)CO(g)＋2H2O(g)　 ΔH4＝－393.0 kJ·mol－1
(1)计算反应Ⅱ的反应热ΔH2＝____________。
(2)750 K时，在恒容密闭容器中，发生反应CH3OH(g)HCHO(g)＋H2(g)，若起始压强为p0，达到平衡转化率为α，则平衡时的总压强p平＝____________(用含p0和α的式子表示)；当p0＝101 kPa，测得α＝50.0%，计算反应平衡常数Kp＝________ kPa(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数，忽略其他反应)。
(3)Na2CO3是甲醇脱氢制甲醛的催化剂，有研究指出，催化反应的部分机理如下：
历程ⅰ：CH3OH―→·H＋·CH2OH
历程ⅱ：·CH2OH―→·H＋HCHO
历程ⅲ：·CH2OH―→3·H＋CO
历程ⅳ：·H＋·H―→H2
下图表示一定条件下温度对碳酸钠催化脱氢性能的影响，回答下列问题：

①从平衡角度解析550～650 ℃甲醇生成甲醛的转化率随温度升高的原因：________________________________________________________________。
②反应历程ⅰ的活化能____(填“>”“<”或“＝”，下同)CH3OH(g)HCHO(g)＋H2(g)的活化能。
③650～750 ℃，反应历程ⅱ的速率________反应历程ⅲ的速率。
(4)吹脱是处理甲醛废水的一种工艺，吹脱速率可用方程v＝0.042 3c(mg·L－1·h－1)表示(其中c为甲醛浓度)，下表为常温下甲醛的浓度随吹脱时间变化数据。
浓度/ (mg·L－1)
10 000
8 000
4 000
2 000
1 000
吹脱时间/h
0
7
23
39
55
则当甲醛浓度为2 000 mg·L－1时，其吹脱速率v＝______ mg·L－1·h－1。
60．在恒容密闭容器中通入CH4与CO2，使其物质的量浓度均为1.0 mol·L－1，在一定条件下发生反应：CO2(g)＋CH4(g)2CO(g)＋2H2(g)。测得平衡时CH4的体积分数与温度及压强的关系如图1所示。回答下列问题：

(1)该反应的ΔH________(填“＜”“＞”或“＝”)0。
(2)压强p1、p2、p3由大到小的顺序为___________；压强为p2时，b点处v正____(填“＜”“＞”或“＝”)v逆。
(3)a点时CH4的转化率为________。
(4)为探究速率与浓度的关系，根据相关实验数据，粗略地绘制出了两条速率—浓度关系曲线：v正—c(CH4)和v逆—c(CO)，如图2。

①与曲线v正—c(CH4)相对应的是图中曲线________(填“甲”或“乙”)。
②降低温度，反应重新达到平衡时，v正、v逆相应的平衡点分别为________(填字母)。