第二章 化學反應速率與化學平衡 單元同步測試 高中化學人教版選擇性必修1

第二章化學反應速率與化學平衡單元同步測試

一、單選題

1.下列事實不能用勒夏特列原理解釋的是

A.采用排飽和食鹽水的方法收集氯氣

B.紅棕色的NO2,加壓后顏色先變深后變淺

C.高壓更有利于合成氨

D.盛有Na2s2O3溶液與稀硫酸混合液的試管浸入熱水時迅速變渾注

2.氨基甲酸鉉(HZNCOONH』)是一種重要的化工原料，極易水解，受熱易分解。實驗

室利用2NH式g)+CO?(g)?H2NCOONH4(S)AHv0制備氨基甲酸錢的裝置如圖所示

(夾持裝置略)。

下列說法錯誤的是

A.裝置A中的鹽酸可以用稀硫酸代替

B.裝置連接順序是a-e—>d—

C.為加快反應速率，裝置D應置于熱水浴中

D.若去掉裝置B,還可能生成NHJICOJ或(NHJCO,

3.工業上可以利用水煤氣(Hz、CO)合成二甲醛(CH3OCH3),同時生成C。*合成過程

中，主要發生三個反應，T℃時，有關反應及相關數據如下。

,

2H2(g)+CO(g),-CH?OH(g)AH=-91.8kJInor

2CH3OH(g).?CH.OCH3(g)4-H2O(g)=-23.5kJ-mol,

CO(g)+H2O(g)9-8](g)+H2(g)AH=-41.3kJmor'

保持原料氣組成、壓強、反應時間等因素不變，進行實驗，測得CO轉化率隨溫度變化

曲線如下圖。下列說法不正確的是

A.T℃時，水煤氣合成二甲醛的熱化學方程式：

1

3H2(g)+3CO(g)^CH3OCH3(g)+CO2(g)AH=-248.4kJ-moF

B.T℃時，增大壓強、加入催化劑均可提高CO的平衡轉化率

C.220C~240C時，溫度升高反應速率加快，CO轉化率升高

D.溫度高于240c時，溫度升高CO轉化率降低的原因可能是平衡逆向移動

4.探究影響He?分解速率的影響因素,實驗方案如圖0

下列說法不Ip卿勺是

A.對比①②，可探究FeCh溶液對HQ2分解速率的影響

B.對比②③④，可探究溫度對H2O2分解速率的影響

C.Fee、是催化劑，不參與Hq?分解反應

D.實驗結論：其他條件相同時，溫度越高，比0?分解速率越快

5.向絕熱恒容密閉容器中通入SO：和NO?,一定條件下使反應

SO,(g)+NO2(g),巧0式g)+NO(g)達到平衡，正反應速率隨時間變化的示意圖所示。

下列敘述正確的是

fv(iE)

A.c點時：v(正尸v(逆)

B.生成物的總能量高于反應物的總能量

C.SO?濃度：a點＜b點

D.體系壓強不再變化，說明反應達到平衡狀態

6.在某恒容密閉容器中投入ImolX(s)和4molY(g),發生反應：X(s)+4Y(g)-M(s)+4N(g.i,

測得在不同溫度下達到平衡時，各組分的物質的量與溫度的變化曲線如圖所示。下列說

法正確的是

館/mol

4-

2-

1

0

200400600800

A.該反應為放熱反應

B.n(Y)+n(N)=5mol

C.曲線b表示n(X)隨溫度的變化

D.600c時，向該平衡體系中投入ImolX(s),Y的平衡轉化率不變

7.對于反應A(s)+3B(g尸2C(g)+2D(g),下列表示中反應速率最快的是。

A.v(A)=O.Smcil-L1-s1B.v(B)=0.4mol-L1?s1

C.v(C)=0.6niol-L-1-s-1D.v(D)=1.8mol-I71-min-1

Ag+

+

8.某探究小組研究3s2。：+2c產+7也0^=Cr2O^+6SOj-+14H的反應速率與濃度的

關系。反應速率v(Cr")可通過測定v(Cr")減半所需時間來確定。在一定溫度下，獲得

如下實驗數據。

實驗序號初始濃度c(Cr")減半所需時間t/min

s,Q：Cr3+Ag+

①0.1010.05.010

②0.1010.02.520

③0.2010.05.05

0.105.05.05

分析以上數據所得出的結論錯誤的是

A.增大c(Sqj)，v(Cr”)增大B.增大c(Ag+),V(C產)不變

C.實驗①和②的v(Cr")不相等D.實驗③的v(Cr“)為LOmolL?』加『

9.可使反應C(s)+H2O(g).-，CO(g)+H2(g)的反應速率增大的措施是

①增大壓強②恒容通入H?O(g)③增加碳的用最④適當提高溫度⑤恒容下充入N2

A.④⑤B.@@@C.①③④D.①②④

10.將ImolX和3moiY在2L的恒容密閉容器中混合，一定條件下發生反應

X(s)+3Y(g)；2Z(g),lOniin時測得Y的物質的量為L8mol。下列說法正確的是

A.第lOmin時,Y的反應速率為0.06moll/minT

B.lOmin內，X的平均反應速率為0.02molL"

C.lOmin時，X的轉化率為40%

D.當混合氣體的密度大再變化時，不能判斷反應已達平衡狀態

11.將。.8molS(s)放入一個裝滿O?的恒壓密閉容器中，在T℃、lxl()5pa的條件下使之

充分反應至1時刻達平衡狀態，此時容器中無S剩余，剩余0.2mo。。此條件下可以發

生如下反應：?S(s)+O2(g)=SO2(g)；②2sO2(g)+5(g)Y2SO.Jg)，已知反應②

的JPa，勺是壓強平衡常數(用分壓代替平衡濃度，分壓=總壓k物質的

7.2x1O'

量分數)。下列說法錯誤的是

A.0~L時刻，SO,共消耗0.15molC>2B.§時刻，容器中SO^g)的分壓為

3xl()4Pa

C.。時刻，容器中氣體總物質的量為l.OmolD.起始時，容器中n(Oj=1.25mol

12.氮及其化合物的轉化過程如圖甲所示，其中圖乙為反應①過程中能量變化的曲線圖。

下列分析合理的是

OH

?O

ON

b

NO

甲

A.M的電子式為NEN

B.反應①的熱化學方程式為N2(g)+3H2(g)=2NHKg)AH=+92kJ.moL

C.傕化劑a、b能提高反應①、②的化學反應速率和平衡轉化率

D.反應②中生成1molNO時轉移的電子數為5NA

二、多選題

13.恒容條件下，ImolSiHCh發生如下反應:2SiHCh(g)^SiIl2C12(g)+SiC14(g)?已知：丫

?產丫加dSiHCbAk/fx'SiHCb),u后2y游MSiFhCb)：左逆x(SiH2cl2)x(SiCL),k正、2過分別為

正、逆向反應速率常數(僅與溫度有關)，x為物質的量分數。如圖是不同溫度下x(SiHCh)

隨時間的變化。下列說法正確的是

個

O

H

.

S

H

A.該反應為放熱反應

B.7/K平衡體系中可通過移走SiCL提高SiHCh的轉化率

C.當反應進行到a處時，出=?

v逆9

D.DK時平衡體系中再充入1molSiHCb,平衡正向移動，x(SiH2c出增大

三、填空題

14.由CO2和H2合成CH?OH的反應如下：CO2(g)+3H2(g)uCH30H(g)+H2O(g)AH,

在10L的恒容密閉容器中投入ImolCO?和2.75molH2,在不同條件下發生上述反應，測

得平衡時甲醇的物質的量隨溫度、壓強的變化如圖所示，則反應的4H(填

或‘<")，判斷理由是o圖中壓強pi(">”或”<”)P2,N點時，該

反應的平衡常數K=(計算結果保留2位小數)。

15.合成氨的反應為N：(g)+3H2(g).；盛:,2NH3(g)AH=-92kJ-mol」是一個可逆反應，

反應條件是高溫、高壓，并且需要合適的催化劑。則：

(I)如果將Imol氮氣和3moi氫氣混合，使其充分反應，反應放出的能量總小于上述數

值，為什么？o

⑵實驗室模擬工業合成氨時，在容積為2L的密閉容器內，充入2moi氮氣和3moi氫氣，

反應經過2分鐘后，容器內壓強變為原來的80%,則。?2分鐘內用氮氣表示的化學反

應速率是,此時氨氣的轉化率為。

(3)在容積為2L的密閉容器內，充入1mol氮氣和3moi氫氣，在500℃、有催化劑作用

條件下，當合成氨的反應達到化學平衡時，下列說法正確的是o

a.正反應速率和逆反應速率相等且為零b.氮氣和氫氣的轉化率相等

c.氮氣的轉化率達到最大值d.氮氣和氫氣的濃度相等

e.NH3的體積分數保持不變f.反應達到該條件下的最大限度

(4)CuCl(s)與02反應生成CuCb⑸和一種黑色固體。在25℃、lOlkPa下，已知該反應每

消耗9.95gCuCl(s)放熱4.44kJ,該反應的熱化學方程式是。

⑸根據所學知識，比較下列反應熱的大小。

①同一反應的生成物狀態不同時反應熱不同，如2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)AHi,

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)AH2,則AHiAH4填，或“="，下同)。

②同一反應的反應物狀態不同時，反應熱不同，如S(g)+O2(g)=SO2(g)AHi,

S(s)+O2(g)=SO2(g)AH2,則AHiAH2O

16.I.氫氣是重要的工業原料，煤的氣化是一種重要的制氫途徑。反應過程如下：

①C(s)+H2O(g)UCO(g)+H2(g)-13L4kJ

②CO(g)+H?O(g).-CO2(g)+H2(g)+41.1kJ

(1)CO2的結構式為,C、H、O三種元素的原子半徑由小到大的順序為

(2)反應①的平衡常數表達式K=o

H.在?定溫度下，向體枳固定的密閉容器中加入足量C(s)和lmolH9(g)。反應平衡［寸,

H2O(g)的轉化率為50%,CO的物質的量為O.lmolo

(3)下列說法正確的是

a.將炭塊粉碎，可加快反應速率

h.混合氣體的密度保持不變時，說明反應體系已達到平衡

c.平衡時H?的體積分數可能大于5

(4)若平衡時向容器中充入惰性氣體，容器內壓強__________(選填“增大減小''或"不

變)反應①的/(選填“增大”“減小”或“不變)平衡(選填“正

向移動'”‘逆向移動”或“不移動”)。

(5)達到平衡時，整個體系(選填“吸收”或‘放出")熱量___________kJ。

四、原理綜合題

17.環氧丙醇(GLD)常月作樹脂改性劑。在液相有機體系中，可通過碳酸二甲酯(DMC)

和丙三醉(GL)制得，體系中同時存在如下反應：

on

反應I：⑴+HO\人xOH⑴(l)+2CH,0H(l)4M<0

GLOil

o

反應H：C。(I)-fc,,()xJ>(,(i)+co(g)4〃,>0

xJ

工。“GI.D

反應in：

O(I)+2CH,OH⑴+CO,(g)4〃,<0

①敞口容器可看成恒壓裝置，體系壓強在反應過程中與大氣壓(lx10'Pa)相等:

②反應中產生的CO?物質的量相對于空氣中很少，故可忽略不計，空氣中CO?的體枳分

數約為0.04%；

③氣體和液體共存于同一體系，如在溶劑E中發生的反應A(l)+B(g).，D(1),其平衡

x(D)

常數表達式可表示為K=/A：為氣體分壓，x為液相體系中物質的物質的量

分數，X(A)+MD)+X(E)=1]°

回答下列問題:

(I)反應I、H、m的焙變AH隨溫度7的變化如圖所示。據圖判斷，表示反應I的焰變

曲線為(填“。b”或"C”)。

15

10

二

O

E5

.0

n

/5

H-

P0

-1

-15

20

(2)為研究上述反應的平衡關系，向敞口反應容器中加入l.OmolDMC和l.OmolGL,控制

溫度為平衡時，測得液相體系中GLD的物質的量分數MGLD)=1O%,反應II的

平衡常數K2=40Pa,平衡時GLD的產率=%,體系放出熱量=kJ,反

應I各組分以液相體系中物質的量分數表示的平衡常數匕=。

⑶同溫下，向上述體系中注入惰性四氯化碳稀釋，以W表示體系中加入CC14與反應物

物質的量的比值。實驗測定W不同時，DMC的平衡轉化率和GLD的平衡產率隨溫度

的變化關系如圖所示。

其中縱坐標表示GLD平衡產率的是圖(填“甲”或"乙”)；\￥最大的是_______1填

“WJ，、”W」或"W.J)圖丙為在不同催化劑下反應相同時間DMC的轉化率隨溫度變

化的關系，圖丙上的b、d兩點可能是甲、乙兩圖像所測繪時選取的位置，其原因為

18.甲烷重整制合成氣(CO和Hz的混合氣體)，然后再合成甲醇，是天然氣綜合利莊的

重要途徑。

(1)利用合成氣制甲醇的反應：CO(g)4-2H2(g).CH3OH(g),其兩種反應過程中能量的

變化曲線如圖1中a、b所示。下列說法正確的是(填標號)。

A.上述反應的AH=-91kJmor1

B.a反應正反應的活化能為510kJ?mol」

C.b過程使用催化劑后降低了反應的活化能和AH

D.b過程的反應速率：第II階段〉第I階段

(2)在恒容密閉容器中按物質的量之比1：2充入CO和Hz發生反應:CO(g)+2H2(g)

CH30H(g),測得平衡體系中CH3OH的體積分數在不同壓強(p)下隨溫度的變化情況如圖

迸

弗

s

w

w

-

a

H

O

x

u

①平衡狀態由D點移至B點，可采取的具體措施為：

②A、B、C三點處對應平衡常數(KA、KB、KC)的關系為KAKB

Kc(填“或"=")；

③在C點時，CO的轉化率為o

(3)甲烷重整制合成氣，主要反應如下：

反應I：CH4(g)4-H2O(g)=CO(g)+3H2(g)Alli

反應II：CH4(g)+CO2(g)U2CO(g)4-2H2(g)AH2

各反應平衡常數與溫度的關系如圖3。

①假設AH、AS不隨溫度變化，平衡常數與溫度間存在的關系為：lnK』nK2=￥(J-

R12

J),R為正常數。則加山___________0(填“〉”或“v"，下同)，AH,___________AH2.

*1

②通過調整投料比可調控平衡時合成氣畸的值。I000K時,平衡時嗡=2,則

C(H2O)_

c(CO2)-

參考答案:

1.D

【詳解】A.飽和食鹽水中氯離子濃度較大，可使HzO+Cb.，H++Q-+HQO逆向移動，抑

制氯氣的溶解，可用勒夏特列原理解釋，選項A不符合題意；

B.加壓使2NO2(g).ZzOMg)正向移動，則顏色先變深后變淺，可用勒夏特列原理解釋，

選項B不符合題意；

C.增大壓強，平衡正向移動，有利于氨的合成，可用勒夏特列原理解釋，選項C不符合題

意；

D.將盛有Na2s溶液與稀硫酸混合液的試管浸入熱水中，發生氧化還原反應生成二氧化

硫和單質硫，升高溫度可加快反應速率，不發生平衡移動，則不能用勒夏特列原理解釋，選

項D符合題意；

答案選D。

2.A

【詳解】裝置A是為了生成二氧化碳，C裝置是為了除去A裝置產生的H。，B裝置是為

了除去A裝置產生的HQ,D裝置中二氧化碳和氨氣反應得到氨基甲酸鉉；

A.制取二氧化碳時不能用稀硫酸，因為稀硫酸和碳酸鈣反應生成的硫酸鈣微溶于水，包裹

在碳酸鈣的表面，阻止反應的進行，A項錯誤：

B.A裝置產生二氧化碳，先連接C裝置除去HC1,再連接A裝置除去H」0,最后連接D

裝置制取氨基甲酸鏤，儀器連接順序為a->e->dTCTbTf,B項正確；

C.溫度升高，反應速率加快，C項正確；

D.裝置B去除HQ,若去掉裝置B,則水和一氧化碳和氨氣還可以生成NH,HCO,或

(NH4)2CO3,D項正確;

答案選A。

3.B

【詳解】A.已知：T℃時，有關反應及相關數據如下

①2乩(g)+CO(g)hCH,OH(g)A^=-91.8kJ.moL

②2cHQH(g)kCH、OCH、(g)+HQ(g)AH=-23.5kJ.mor'

-1

③CO(g)+H2O(g)uCO2(g)+H2(g)kH=-41.3kJ-mol

由蓋斯定律可知，2x①+②+③得反應3HJg)+3CO(g)-CHAOCH3(g)+CO2(g),則其焰

變為AW=-248.4kJ-mol'1?A正確;

B.加入催化劑可以加快反應速率，但是不能改變物質的平衡轉化率，B錯誤；

C.升高溫度反應速率加快，2由圖可知，20℃?240℃時，溫度升高反應速率加快，且CO轉

化率升高，C正確；

D.反應均為放熱反應，溫度高于240C時，溫度升高導致平衡逆向移動，使得CO轉化率

降低，D正確；

故選B。

4.C

【詳解】A.實驗②是在實驗①的溶液中加入催化劑FeCb，與'實驗①做對比實驗，可探究

FeCh溶液對H2O2分解速率的影響，選項A正確；

B.實驗②是參照，③、④相當于在②的基礎上升高和降低溫度，可探究溫度對H2O2分解

速率的影響，選項B正確；

C.FeCl,是催化劑，催化劑參與Hq?分解反應，但反應前后質量和化學性質不變，選項C

不正確；

D.根據圖中信息，熱水分解速率快,故實驗結論：其他條件相同時，溫度越高，比0?分解

速率越快，選項D正確；

答案選C。

5.D

【分析】由題意可知一個反應前后體積不變的可逆反應，結合圖可知反應速率先增大再減小,

因為只要開始反應，反應物濃度就要降低，反應速率應該降低，但此時正反應卻是升高的,

這說明此時溫度的影響是主要的，由于容器是絕熱的，因此只能是放熱反應，從而導致容器

內溫度升高反應速率加快，以此來解答。

【詳解】A.化學平衡狀態的標志是各物質的濃度不再改變，其實質是正反應速率等于逆反

應速率，c點對應的正反應速率顯然還在改變，故一定未達平衡，故A錯誤；

B.從a到c正反應速率增大，之后正反應速率減小，說明反應剛開始時溫度升高對正反應

速率的影響大于濃度減小對正反應速率的影響，說明該反應為放熱反應，即反應物的總能量

高于生成物的總能量，故B錯誤；

C.反應物濃度隨時間不斷減小，反應物濃度：a點大于b點，故C錯誤：

D.絕熱容器，溫度不再變化，因此體系壓強不再變化，說明反應達到平衡狀態，故D正確；

故選D。

6.D

【詳解】A.溫度升高，平衡正向移動，則該反應為吸熱反應，A項錯誤；

B.根據化學反應方程式，Y反應的物質的量等于N生成的物質的量，則n(Y)+n(N)=4mol,

B項錯誤；

C.整個反應過程有n(X)+n(M)=lmol,n(Y)+n(N)=4mol,因此可判斷曲線b為n(Y)隨溫度

的變化，C項錯誤；

D.X為固體，向平衡體系中加入X不能引起濃度變化，因此平衡不移動，Y的平衡轉化率

不變，D項正確。

答案選D。

7.C

【分析】根據速率之比等于化學計量數之比，先都轉化為用B表示的反應速率且要統一單

位，再進行比較。

【詳解】A.A為固體，不能用濃度變化量表示其反應退率；

B.v(B)=0.4molE-'s-'：

33

C.v(B)=-v(C)=—x0.6niolL1s_1=0.9mol-L1-s*1；

33

D.v(B)=—v(D)=—xl.Smol-L'1-min'1=0.045molE'-s-1；

則反應速率v(C)>v(B)>v(D)：

故答案選C。

8.B

【詳解】A.比較①③數據可以判斷出，增大(邑0:)，時間減半，v(CN+)增大，故A正確；

B.對比①②組數據，可以判斷出增大c(Ag+),v(CB)增大，故B錯誤；

C.實驗①的v(CN+尸△c+At=5mol/L+10min=0.5molr'min-',實驗②的v(Cr3+)=Ac-

△t=5mol/L-J-20min=0.25inol-L1-min1,兩組實驗速率不相等，C正確;

D.實驗③的v(Cr3+)=AcAt=5mol/L5min=1.Omol-L'1-min1,故D正確;

故選B。

9.D

【詳解】①增大樂強，反應速率增大，①符合撅意：

②恒容通入H20(g),增加反應物水蒸氣的濃度，故反應速率增大，②符合題意；

③反應中，碳是反應物，但是狀態是固體，增加碳的用量，認為濃度不變，故反應速率不變，

③不符合題意；

④適當提高溫度，反應速率增大，④符合題意；

⑤恒容下充入N2,氮氣不是參與反應的氣體，在容積不變時，增加氮氣，總壓強增大，但

是原反應氣體的壓強沒改變，則反應氣體的濃度不變，反應速率不變，⑤不符題意；

故答案選①②④，選D。

【點睛】其他條件不變，改變體系壓強，需要改變反應氣體的濃度，反應速率才能發生改變。

10.C

【詳解】A.反應開始時n(Y)=3mol,10min時測得Y(I勺物質的量為1.8mol,則△〃(Y)=3

1.2mol

mol-1.8mol=1.2mol,根據化學反應速率定義可知0~10min內v(Y)=2L=0.06mol/(Lmin),

lOmin

不能計算lOmin時的瞬時反應速率，選項A錯誤;

B.X是固體，其濃度不變，因此不能用X表示化學反應速率，選項B錯誤；

C.lOmin內Y改變的物質的量是1.2mol,根據物質反應轉化關系可知△〃(X)=O.4mol,則10

min時，X的轉化率為"㈣xl()0%=40%,選項C正確；

Imol

D.隨著反應的進行，氣體的質量發生改變，反應在恒容容器中進行，密度發生改變，當密

度不變時，反應達平衡狀態，選項D錯誤；

答案選C。

11.B

【分析】0.8molS(s)放入一個裝滿O?的恒壓密閉容器中,在TC、IxlO'pa的條件下使之充

分反應至匕時刻達平衡狀態，此時容器中無S剩余，則硫完全反應生成0.8mol二氧化硫、

同時消耗0.8mol氧氣,剩余0.2mo。：

2SO2(g)+O2(g).2so式g)

起始(mol)0.8

轉化(mol)2aa2a

平衡(mol)0.8-2a0.22a

1

總的物質的量為l.Omol,則Kp:a=0.25mol；

7.2x10’

【詳解】A.由分析可知，時刻,SO?共消耗0.25moK%,A正確;

On

B.。時刻，容器中SO,(g)的分壓為,xlO'Pa=5xlO“Pa,B錯誤；

C.I時刻，容器中氣體總物質的量為I.Omol,C正確；

D.起始時，容器中n(O2)=0.8mol+0.2mol-i-0.25mol=1.25mol,D正確。

故選B。

12.D

【詳解】A.N2的電子式為：NN:,A錯誤；

B.由圖乙可知，反應①的熱化學方程式為N2(g)+3H2(g]=2NH3(g)

AH=(508-600)kJ-moH=-92kJ?mol1,B錯誤；

C.傕化劑能降低反應的活化能，加快反應速率，但不能使平衡移動，不改變平衡轉化率,

C錯誤；

D.在反應②中，氮元素化合價由Nbh中-3價升高到NO中+2價，則生成ImolNO時，轉

移5moi電子，轉移電子數為5NA,D正確；

故選D。

13.BC

【詳解】A.由圖像可知，會1<時先達到平衡狀態說明乃>九72K達到平衡時對應x(SiHCb)

小，說明升高溫度平衡正向移動，則正反應為吸熱反應，選項A錯誤；

B.nK平衡體系中移走SiCL平衡2SiHCh(g)=SiH2cb(g)+SiCl?g)正向移動，SiHCb的轉

化率增大，選項B正確；

C.2SiHCb(g)=SiH2C12(g)+SiC14(g)反應前后氣體分子數不變，叩反應開始至達平衡的過程

中混合氣體總物質的量始終為Imol,由圖像知72K下達到平衡時SiHCh的物質的量分數為

0.75,則此時SiH2c12和SiC14的物質的量分數均為0.125,因為平衡時口片丫龍，相斗士

222

x(SiHCh)=0.75^正,v后k^x(SiH2Cl2)x(SiC14)=0.1Wk出則0.75/:^=0.1252A型

ko]?52|

產=若0~=以，因的和左.只與溫度有關，反應進行到a點處時，X&x2(SiH03)=O.82A

%0./330

正，vjff=k^x(SiH2C12)x(SiC14)=0.12k=選項C正確；

D.恒容條件下再充入ImolSiHCh,相當于增大壓強,而2SiHCb(g)=SiH2cb(g)+SiCl4(g)

反應前后氣體分子數不變,所以平衡不移動，x(SiH2cL)不變，選項D錯誤：

答案選BC。

14.<CH30H的物質的量隨溫度的升高而減少，故正反應為放熱反應>

1.04

【詳解】由圖可知，壓強一定時，溫度越高，CH30H的物質的量越小，說明升高溫度平衡

向逆反應方向移動，則正反應為放熱反應，AH<Oo

正反應為氣體體積減小的反應，溫度一定時，增大壓強，平衡向正反應方向移動，甲醇的物

質的量增大，故壓強P>P2。

溫度不變平衡常數不變，圖中M點時，容器體積為10L,結合M點的坐標可知，M點的

CH30H的物質的量為0.25moL根據題意建立如下三段式：

也僅)+3H2(g).CH30H(g)+H2O(g)

起始濃度0.10.27500

改變濃度0.0250.0750.0250.025

平衡濃度0.0750.20.0250.025

C(HO)?C(CHOH)_0.025x0.025

23=1.04。

則化學平衡常數K=3

C(H2)?(Ceg020.舊

15.(1)該反應是可逆反應，Imol氮氣和3moi氫氣混合，使其充分反應，反應放出的能量總

小于92kJ

(2)0.125mol/(Lmin)50%

(3)cef或beef也可以

(4)4CuCI(s)+O2(g)=2CuClXs)+2CuO(s)AH=-177.6kJ/mol

⑸><

【詳解】(1)ImolN?和3moi也混合，使充分反應，反應放出的熱量總小于上述數值，是因

為合成氨為可逆反應，反應物不能完全轉化為生成物NH3,所以1mol氮氣和3moi氫氣混

合，使其充分反應，反應放出的能量總小于92kJ。

(2)在恒溫恒容時，氣體的壓強比等于氣體的物質的量的比，開始時氣體的物質的量為

2mol+3mol=5niol,由于平衡時氣體壓強為原來的80%,則氣體的物質的量減小

5mol-5molx80%=lmolo根據方程式N?(g)+3H2(g)黑*2NHKg),可知：每有ImoM反

應,反應后會減小2moi，現在氣體的物質的量減小Imol,則反應的N2的物質的量為0.5mol,

所以用氮氣表示的化學反應速率是\，制2)=1=蕓玲=0/25mol/(L?min),根據方程式可

知N2、H2反應的物質的量的比是1：3,氮氣反應了0.5moL則氫氣反應了L5moL由于反

應開始時加入氫氣的物質為量為3m01,所以氫氣的轉化率為="m'100%=50%。

(3)a.化學平衡為動態平衡，達到平衡時正反應速率和逆反應速率相等但不為零，a錯誤；

b.起始加入的氮氣和氫氣的物質的量之比為方程式的系數比，反應時也按照方程式的系數

比反應，則反應達到平衡時，氮氣和氫氣的轉化率相等，b正確；

c.反應從正反應方向開始，若氮氣的轉化率達到最大值，則反應達到平衡，c正確；

d.達到平衡時氮氣和氫氣的濃度不一定相等，這與起始量、物質的轉化率有關，d錯誤；

e.NH3的體積分數不變，反應處于平衡狀態，e正確；

f.反應達到最大程度，任何物質的濃度不再發生變化，反應達到平衡狀態，f正確；

故合理選項是hccf,.

(4)CuCl(s)與O2反應生成CuCb(s)和一種黑色固體CuO。在259、lOlkPa下,已知該反

應每消耗9.95gCuQ(s)放熱4.44kJ,即消耗O.lmolCuCK)放熱4.44kJ,故該反應的熱化學方

程式為4CuCl(s)+O2(g)=2CuC12(s)+2CuO(s)AH=-44.4x4kJ/mol=-l77.6kJ/moi?

(5)同一物質，氣態時的能量高于液態時的能量，液態時的能量高于固態時的能量。

①由蓋斯定律知，用①式-②式得2H2。⑴=2H2O(g)AH=AHi-AH2>0,故AHAAHZ；

②由蓋斯定律知，用①式?②式得S(g)=S(s)AH=AHi-AH2<0,故△H'AHz.

16.(1)O=C=OH<O<C

[CO][HJ

⑶ab

(4)增大不變不移動

(5)吸收31.22

【詳解】(1)CO?分子中含有2個碳氧雙鍵，結構式為O=C=O：電子層數越多半徑越大,

電子層數相同時，質子數越多半徑越小，C、H、O三種元素的原子半徑由小到大的順序為

H＜O＜Co

(2)平衡常數是反應達到平衡狀態時各生成物濃度的化學計量數次哥的乘積除以各反應物

[8]巴]

濃度的化學計量數次累的乘積所得的比值，反應①的平衡常數表達式K=

[HQ]'

(3)a,將炭塊粉碎，增大接觸面積，可加快反應速率，故a正確;

b.有固體參與反應，氣體總質量是變量，容器條件不變，密度是變量，混合氣體的密度保

持不變時，說明反應體系已達到平衡，故b正確；

c.若水完全反應生成一氧化碳和氫氣，則氫氣的體積分數為50%,若水完全轉化為二氧化

碳和氫氣，氫氣的體積分數為g，所以平衡時H?的體積分數不可能大于：，故c錯誤：

選ab；

(4)若平衡時向容器中充入惰性氣體，氣體總物質的量增多，容器內壓強增大，反應物、

生成物濃度都不變，反應①的也不變，平衡不移動。

(5)達到平衡時，&O(g)的轉化率為50%,CO的物質的量為O.lmol,根據氧元素守恒反

應生成82的物質的量為0.2mol,則反應②消耗(UmoHCKg)、反應①消耗0.3molHQ(g),

反應②放出能量4lkJ/mol：＜0.2mol=8.2kJ,反應①吸收能量131.4kJ/molx0.3mol=39.42kJ,整

個體系吸收熱量39.42-8.2=31.22kJo

17.(l)c

(2)253.680.4

(3)乙W,甲、乙兩圖像所測繪時詵取的位署均為平衡狀態，圖丙中，DMC

的轉化率達到最大時達到平衡狀態，之后各點都處于平衡狀態，所以b、d處于?平衡狀態

【詳解】(1)根據蓋斯定律△匕+A“2=A〃3,因為△兄＜()、A%＞。、A%＜。，結合題

圖可知，同溫時，曲線b對應的焰變數據為曲線a、c對應之和，所以曲線a代表反應H,

曲線b代表III,曲線c代表反應I。故答案為：c；

由題意可知a=理嘿等=4°P2'空氣中82的體積分數的

=R,

為0.04%,則〃(CO,)=lxl()5pax0.04%=40Pa,代入上式，解得嗎?=1，即平衡時

GLD與R的物質的量相等；設平衡時GLD和R的物質的量為x,則轉化的DMC、GL的

物質的量均為2x,剩余的物質的量為(l-2x),生成的CH30H的物質的量為4x,平衡時液相

X

體系中總的物質的量為：位x)+(⑶+4x+x+x=2+2x,二式加/。，解得XR.25,,平衡

時GLD的產率=，j-xlOO%=25%；由小問I分析可知，曲線c代表反應I,反應放熱

11.80kJmor'x0.5mol=5.9kJ，曲線a代表反應II,反應吸熱8.88kJ?moLx0.25mol=2.22kJ，

則體系放出熱量5.9kJ-2.22kJ=3.68kJ。反應I各組分平衡時的物質的量分數分別為

x(DMC)=x(GL)=^1=0.2,x(R)=^=0.1,x(CH.OH)=-i-=0.4,以液相體系中物質

2.52.5''2.5

A(R).T2(CHOH)_0.1X0.42

的量分數表示的平衡常數&二3=0.4。故答案為：25：3.68：。.4；

x(DMC)*GL)-0.2x02

(3)反應I是放熱反應，反應II是吸熱反應，升高溫度，反應I逆向移動，而反應n正向

移動，DMC的平衡轉化率降低，因此圖甲表示DMC的平衡轉化率，圖乙表示GLD的平衡

產率；同溫下，加入惰性四氯化碳稀釋，反應物和產物濃度均降低