第二章 化学反应速率与化学平衡 单元同步测试-高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

试卷第=page1515页，共=sectionpages1515页试卷第=page1414页，共=sectionpages1515页第二章化学反应速率与化学平衡单元同步测试一、单选题1．恒压条件下，密闭容器中将CO2、H2按照体积比为1：3合成CH3OH，其中涉及的主要反应如下：Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)

△H1=-49kJ·mol-lⅡ.CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)

△H2=41kJ·mol-l在不同催化剂作用下发生反应I和反应Ⅱ，在相同的时间段内CH3OH的选择性和产率随温度的变化如图已知：CH3OH的选择性=下列说法正确的是A．反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

△H=90kJ·mol-1B．合成甲醇的适宜工业条件是290℃，催化剂选择CZ(Zr-1)TC．230℃以上，升高温度CO2的转化率增大，但甲醇的产率降低，原因是230℃以上，升温对反应Ⅱ的影响更大D．保持恒压恒温下充入氦气，不影响CO2的转化率2．温度为了时，将H2(g)和I2(g)各1.6mol充入10L恒容密闭容器中，发生反应H2(g)+I2(g)2HI(g)，一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如表，下列说法正确的是t/min2479n(H2)/mol1.21.11.01.0A．0～4min的平均反应速率(HI)=0.25mol•L-1•min-1B．时，反应的平衡常数=1.2C．其他条件不变，若降温到T0，达到平衡时，平衡常数K0=4，则此反应的ΔH<0D．其他条件不变，9min后，向容器中再充入6molH2，平衡向正反应方向移动，再次达到平衡时，H2的浓度减小，I2的转化率增大3．工业上一氧化碳是一碳化学的基础，如生产甲醇：。现向体积为1L的绝热恒容容器中充入和1molCO，起始温度为400℃，反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示下列说法正确的是A．该反应的反应物总能量小于产物总能量B．a点时体系压强最大，说明达到平衡状态C．b点时，该反应的化学平衡常数K值为12D．若容器为恒温恒容，平衡时体系压强小于p4．某温度下，的平衡常数。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，投入(g)和(g)。其起始浓度如表所示。下列判断正确的是起始浓度甲乙丙0.0100.0200.0200.0100.0100.020A．平衡时，乙中的转化率小于60%B．平衡时，甲中和丙中H2的转化率均是60%C．平衡时，丙中是甲中的2倍，是0.012mol/LD．反应开始时，丙中的反应速率最慢，甲中的反应速率最快5．下列关于化学平衡的说法不正确的是A．，达到平衡时，B．恒温恒容条件下，，容器中含足量和固体，达到平衡后再充入，达到新平衡时容器内的压强不变C．恒温恒压下，在一容积可变的容器中，达到平衡时，、、各，若此时再充入，则平衡正向移动D．一定条件下，在密闭容器中充入等物质的量的CO和NO，发生反应测得NO的平衡转化率与温度及压强的关系如上图所示。NO的物质的量浓度：b点＜a点6．中科院设计并完成了催化氧化制取的新路径，其主要反应为：反应I：

反应II：

一定条件下，向容积为0.5L的容器中通入2.5mol和5mol，若仅考虑上述反应，平衡转化率和平衡时的选择性随温度、压强的关系如图所示，、代表不同压强下乙烷的平衡转化率。已知：的选择性下列说法正确的是A．压强B．压强为温度为T时，反应I平衡常数K为0.5C．压强为、温度为T时，反应达平衡时，混合气体中D．一定温度下，增大可提高的平衡转化率7．无水常用于检验样品中的微量水。一水硫酸铜失水的反应为

。不同温度下，在体积为的恒容密闭容器中加入足量的一水硫酸铜粉末，发生上述反应。测得蒸气压与温度、时间的关系如下表所示：下列推断正确的是A．，B．其他条件不变，增大压强，平衡向正反应方向移动C．℃，内用的分压表示的反应速率为D．当气体平均相对分子质量不变时反应达到平衡状态8．在三种不同条件下，分别向容积为2L的密闭容器中充入2molA和1molB，发生反应：2A(g)+B(g)2D(g)。相关条件和数据见下表：实验编号实验Ⅰ实验Ⅱ实验Ⅲ反应温度/℃700700750达平衡时间/min40530平衡时n(D)/mol1.61.61化学平衡常数K1K2K3下列说法正确的是A．K1=80B．K1=K2<K3C．实验I和Ⅱ探究的可能是催化剂对化学反应的影响D．升高温度能加快反应速率的原理是降低了反应的活化能9．某温度下，向密闭容器中充入等物质的量的和，发生反应。达到平衡后，下列说法正确的是A．增大压强，，平衡常数增大B．加入催化剂，平衡时的浓度增大C．恒温下，移走一定量的，变大，变小D．恒容下，充入一定量的，平衡时的体积分数一定降低10．在298K和100kPa压力下，已知金刚石和石墨的熵、燃烧热和密度分别为：物质S/(J·K−1·mol−1)∆H/(kJ·mol−1)ρ/(kg·m−3)C(金刚石)2.4−395.403513C(石墨)5.7−393.512260此条件下，对于反应C(石墨)→C(金刚石)，下列说法正确的是A．该反应的∆H＜0，∆S＜0B．由公式∆G＝∆H−T∆S可知，该反应∆G＝985.29kJ·mol−1C．金刚石比石墨稳定D．超高压条件下，石墨有可能变为金刚石11．在密闭容器中发生反应2A(g)2B(g)+C(g)，其速率可表示为。在500℃，实验测得体系总压强数据如下表：t/min050100150200p总/kPa200250275x293.75下列说法正确的是A．0~50min，生成B的平均速率为1kPa·min−1B．第80min的瞬时速率小于第120min的瞬时速率C．推测上表中的x为287.5D．反应到达平衡时2v正(A)＝v逆(C)12．已知：和存在平衡：，在298K时，平衡常数：。华南理工大学顾成课题组最近开发一种新材料，通过新材料吸附力高效分离和。获得相同的吸附量（如）时，需要的时间至少是的2.5倍。下列叙述正确的是A．时，上述平衡常数K可能保持不变B．达到平衡后增大，则的平衡转化率增大C．相同条件下，上述材料对吸附速率大于D．298K时、、依次为1.0、2.0、2.0，则反应正向进行13．下列实验操作、现象和结论均正确的是选项实验操作现象结论A向少量未知溶液中加入稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体未知溶液中含有或B向溶液中加入少量新制氯水，再加萃取层无色的还原性强于C向两支试管中各加入4mL0.01溶液和4mL1溶液，再分别通入足量，分别记录溶液褪色所需的时间1溶液褪色所需时间更短其他条件相同时，增大反应物浓度，反应速率增大D将Cu与浓硫酸反应后的混合物冷却，再向其中加入蒸馏水溶液变蓝有生成A．A B．B C．C D．D14．将一定量的固体置于一初始体积为且充有稀有气体的体积可变密闭容器中，在℃下，发生反应

，一段时间后反应达到平衡，下列有关反应过程中的图像表示正确的是A． B． C． D．二、填空题15．I：在密闭容器中存在如下反应：COCl2(g)⇌Cl2(g)＋CO(g)△H>0，某研究小组通过研究在其他条件不变时，t1时刻改变某一条件对上述反应影响，得出下列图像：请回答下列问题：(1)若改变的条件是增大压强，则对应的图像是_______(填“I”、“II”、“III”或“IV”，下同)。(2)若使用合适的催化剂，则对应的图像是_______。(3)若改变的条件是升高温度，则对应的图像是_______。(4)若改变的条件是减小反应物的浓度，则对应的图像是_______。II：在一体积为10L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O，在T℃时发生反应：CO(g)＋H2O(g)⇌CO2(g)＋H2(g)△H＜0，CO和H2O的浓度变化如图所示。(5)0～4min时的平均反应速率v(CO)=_______mol·L-1·min-1(6)T℃时该反应的化学平衡常数K=_______。(7)若其他条件不变，第6min时再充入3.0molH2O(g)，则平衡向_______(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。16．完成下列问题(1)密闭容器中发生反应，若，则正反应一定是__________反应(填“放热”或“吸热”)。在其他条件不变的情况下，只改变起始的物质的量，在a、b、c三点达到平衡时，的物质的量由大到小的顺序为_____。(2)已知反应

，在温度为、时，平衡体系中的体积分数随压强变化曲线如图所示。A、C两点气体的颜色_____点深。(填“A”或“C”)A、B两点的平均相对分子质量：A_____B(填“>”“=”或“＜”)。(3)在容积可变的密闭容器中发生反应，随反应时间的变化如图中曲线Ⅰ所示，此时平衡时体积为1L，若在时刻改变一个条件，使曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时，可通过将容器的体积变为__________L实现。(4)某密闭容器中发生，阶段，容器内A的物质的量减少了，而此过程中容器与外界的热交换总量为akJ，书写反应的热化学方程式__________。17．目前我国锂电池的产量占全球份额接近80%。(磷酸亚铁锂)是锂离子电池的一种电极材料，可通过下列方法制备：方法一：(1)配平上述反应方程式_____；该反应的还原剂是_______，每生成15.8g，转移_______个电子。(2)该反应的平衡常数表达式为_______。若在容积不变的容器中，上述反应达到平衡时，一氧化碳的浓度为，再充入bmol一氧化碳，则平衡向_______方向移动，保持温度不变，达到新平衡时，一氧化碳的浓度为_______。(3)一定温度下，在2L密闭容器中发生上述反应。反应进行到20min时，容器内固体的质量减少了2.8g，则0~20min内一氧化碳的平均反应速率是_______。(4)Fe原子的核外电子排布式为，Fe原子有_______种不同能量的电子。电池材料涉及到的主族元素原子半径从大到小的顺序为_______；做_______(“正极”、“负极”)材料。方法二：可以通过、与LiOH溶液发生共沉淀反应，所得沉淀经80℃真空干燥、高温成型而制得。(5)共沉淀反应投料时，不将和LiOH溶液直接混合，其原因是_______。18．氨是化肥工业和基础有机化工的主要原料。(1)合成氨反应过程中有关物质的化学键键能数据如表所示：化学键abc请写出该合成氨反应的热化学方程式_______。(2)一定温度下，合成氨反应在a、b两种条件下分别达到平衡，的浓度随时间的变化如图1所示。①a条件下，内的平均反应速率_______。②相对a而言b可能改变的条件是_______。(3)某化学兴趣小组向一恒温密闭容器中充入和模拟合成氨反应，平衡混合物中氨气的体积分数与总压强的关系如图2所示。若体系在下达到平衡时体系总体积为。此时①的平衡分压为_______，(分压=总压×物质的量分数)；②平衡常数_______。19．工业上利用一氧化碳和水蒸气在一定条件下发生的反应来制取氢气：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)

△H=-41kJ•mol-1。某小组研究在相同温度下该反应过程中的能量变化。他们分别在体积相等的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物，使其在相同温度下发生反应，获得如表数据：容器编号起始时各物质的物质的量/mol达到平衡的时间/min达到平衡时体系能量的变化COH2OCO2H2①1400t1放出热量：32.8kJ②2800t2放出热量：Q(1)容器①中反应达到平衡时，生成H2的物质的量为____。(2)若容器①体积变为原来的一半，则CO的转化率为____(填“增大”“减小”或“不变”)。(3)计算容器②中反应的平衡常数K=____。(4)容器②中反应的平均速率大于容器①，原因是____。(5)容器②中反应达到平衡状态后，放出的热量Q____65.6kJ(填“>”“=”或“<”)，原因是____(不考虑热量损失)。三、实验题20．已知酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液可发生反应：2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4=K2SO4＋2MnSO4＋8H2O＋10CO2↑。某化学小组研究发现，少量MnSO4可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：(1)常温下，控制KMnO4溶液初始浓度相同，调节不同的初始pH和草酸溶液用量，做对比实验，请完成以下实验设计表。实验编号温度初始pH0.1mol•L-1草酸溶液的体积/mL0.01mol•L-1KMnO4溶液的体积/mL蒸馏水体积/mL反应混合液褪色时间/s①常温1205030t1②常温2205030t2③常温140abt3表中a、b的值分别为a=_______，b=_______(2)实验①和③探究的是_______对化学反应速率的影响。(3)若t1<t2，则根据实验①和②得到的结论是_______。(4)请你设计实验④验证MnSO4对该反应起催化作用，完成表中内容。实验方案(不要求写出具体操作过程)预期实验结果和结论_______反应混合液褪色时间小于实验①中的，则MnSO4对该反应起催化作用(若褪色时间相同，则MnSO4对该反应无催化作用)21．某同学进行Na2S2O3与H2SO4反应的有关实验，实验过程的数据记录如下(见表格)，请结合表中信息，回答有关问题：实验序号反应温度/℃参加反应的物质Na2S2O3H2SO4H2OV/mLc/mol·L-1V/mLc/mol·L-1V/mLA20100.1100.10B200.1100.15C20100.150.15D40100.1100.10(1)写出该反应的离子方程式为：_______。(2)教材中利用了出现乳白色浑浊的快慢来比较反应速率的快慢，请你分析为何不通过观察气泡产生快慢来进行比较：_______。(3)根据你所掌握的知识判断，上表中空白处的数据是_______。(4)在比较某一因素对实验产生的影响时，必须控制变量，其中能说明温度对该反应速率影响的组合是_______(填实验序号)；B和C的组合比较，所研究的问题是_______。(5)一定条件下，向体积为2L的恒容密闭容器中充入1molCO2(g)和3molH2(g)，发生反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)，20s时，测得混合气体的压强是反应前的倍，则用二氧化碳表示该反应的速率为_______。下列可作为上述可逆反应达到平衡状态的依据是_______(填序号)。A．v正(CH3OH)=v逆(H2)B．混合气体的密度不变C．混合气体的平均相对分子质量不变D．CH3OH、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化四、原理综合题22．2021年，中国科学院天津工业生物技术研究所马延和研究员带领团队，采用一种类似“搭积木”的方式，从头设计、构建了11步反应的非自然固碳与淀粉合成途径，在实验室中首次实现从二氧化碳到淀粉分子的全合成。其原理首先是利用化学催化剂将高浓度二氧化碳在高密度氢能作用下合成。(1)已知：①该反应_______。②下列有利于提高平衡产率的是条件是_______。A．高温、高压

B．低温、高压

C．高温、低压

D．低温、低压(2)时，条件下，向2L刚性容器中充入和，发生反应：，测得不同时刻容器内压强变化如下表：时间/h123456807572717070反应前1小时内的平均反应速率为_______，该温度下的平衡转化率为_______，平衡时的分压_______MPa。23．随着科技的发展和环境保护的需求，汽车的驱动能源也经历着由化石燃料到纯电动再到氢能源的变化，请回答下列问题：(1)由裂化可得到轻质汽油和，已知：①

②

③

则的_______。(2)燃料燃烧时存在燃烧不充分、尾气残留等问题，所以排气管会加装三元催化剂，催化反应的主要反应为

，图1为相同时间内不同温度下、的转化率和的选择性的变化情况。该反应最佳的催化剂与温度为_______，理由是_______。(3)现有四个容器，初始压强均为，温度为T℃时进行的反应为，得到的部分数据(始表示初始物质的量、平表示平衡时的物质的量，单位均为)如下表：编号容器类型初始体积始平始平始平始平甲恒温恒容2L220100.5乙恒容绝热2L2200丙恒温恒压2L2200丁恒温恒容5L5x500①x=_______。②平衡时甲、乙、丙容器中的转化率由大到小的顺序为_______，甲、丙两个容器中：甲_______(填“>”、“＜”或“=”)丙。③在T℃下，该反应的压强平衡常数_______(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。若平衡后再向甲容器中充入和，则甲容器中平衡_______(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)移动。答案第=page2727页，共=sectionpages1313页答案第=page2828页，共=sectionpages1313页参考答案：1．C【详解】A．根据盖斯定律由Ⅰ-Ⅱ可得热化学方程式为：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，△H=△H1-△H2=（-49kJ·mol-l）-41kJ·mol-l=-90kJ·mol-1，A错误；B．由图可知在相同温度下CZ(Zr-1)T催化剂对甲醇的选择性更高，温度为230℃时甲醇的产率最高，B错误；C．230℃以上，升高温度，反应Ⅰ为放热反应，平衡逆向移动，甲醇的产率降低，反应Ⅱ为吸热反应，平衡正向移动，CO2的转化率增大，升温对反应Ⅱ的影响更大，C正确；D．恒压恒温下充入氦气，，反应体系的体积变大，相当于减压，对CO2的转化率有影响，D错误；故选C。2．C【详解】A．(HI)=0.025mol•L-1•min-1，故A错误；B．由题可列三段式密闭容器体积为10L，计算可得K==1.44，故B错误；C．其他条件不变，若降温到T0，达到平衡时平衡常数增大，与时状态相比平衡正向移动，正反应为放热反应，因此ΔH<0，故C正确；D．通入氢气后，再次达到平衡时，氢气的浓度增大，故D错误。故答案为：C。3．D【分析】如图所示，绝热体系内，反应一开始体系内温度较高，压强瞬间增强，说明该反应为放热反应，a点达到最大，该反应为分子数减少的反应，随着反应的进行，压强减小，b点时压强不变，反应已经达到平衡状态；【详解】A．如图所示，绝热体系内，反应一开始体系内压强瞬间增强，说明反应温度升高，说明该反应为放热反应，故A错误；B．a点是因为体系内温度升高，压强增大，该反应为分子数减少的反应，随着反应的进行，压强减小，b点后压强不变，反应达到平衡状态，所以a点未达平衡，故B错误；C．如图，该温度下，平衡时压强为p，根据题意可得恒容下，压强与物质的量成正比，即，即，解得，平衡时，；；，12，从图中可以看出，平衡时压强为p，绝热下温度不变，该温度下平衡常数为12，b点只是其中平衡的某时刻，故C错误；D．该反应为分子数减少的反应，且为放热反应，若容器为恒温恒容，平衡时温度比绝热下低，反应物转化率更高，平衡时压强小于p，故D正确；故选D。4．B【详解】A．设甲容器中平衡时二氧化碳的转化量为xmol/L，由反应方程式知，生成水和二氧化碳的浓度均为xmol/L，根据K=，得x=0.006，所以甲中的转化率为60%，乙和甲对比，乙相当于在甲的基础上增加了氢气的量，所以平衡会正向移动，的转化率增大，则乙中的转化率大于60%，故A错误；B．在反应中，H2与反应的化学计量数之比为1:1，起始量也相等，则转化率相等，甲中H2的转化率为60%，甲和丙对比，相当于是在甲的基础上又加倍增大了反应物的量，但对于化学反应前后气体体积不变的反应，增大压强，平衡不移动，则物质的转化率不变，所以平衡时，甲中和丙中H2的转化率均是60%，故B正确；C．甲和丙对比，丙相当于是在甲的基础上又加倍增大了物质的加入量，但是对于化学反应前后体积不变的反应，增大压强，化学平衡不移动，丙的初始投入量是甲的2倍，所以平衡时，丙中c(CO2)是甲中的2倍，平衡时甲容器中c(CO2)是0.01-x=(0.01-0.006)mol/L=0.004mol/L，而甲和丙是等效平衡，但丙的起始浓度为甲的2倍，所以平衡时，丙中是0.008mol/L，故C错误；D．反应开始时，丙中的物质的量浓度最大，反应速率最快，甲中的物质的量浓度最小，反应速率最慢，故D错误；故答案选B。5．C【详解】A．，达到平衡时，，故A正确；B．恒温恒容条件下，，容器中含足量和固体，达到平衡后再充入，根据平衡常数可知，温度不变K不变，所以达到新平衡时容器内的压强又恢复原平衡压强，故B正确；C．容积可变，再充入体积增大，相当于减压，根据勒夏特列原理平衡向使压强增大的逆反应方向移动，故C错误；D．根据可知，加压平衡向正向进行，则有p1>p3，压强越大代表容器体积越小，根据勒夏特列原理可知平衡移动只能减弱这种改变，最终平衡时体积小的NO的物质的量浓度仍然大，所以NO的物质的量浓度：b点＜a点，故D正确；故选C。6．C【分析】根据图像可知，和是乙烷的平衡转化率随温度变化的等压线，结合两个方程式气体分子数变化可推断和的压强大小；根据图像中温度为T时，等压线乙烷的转化率为50%，其中乙烯的选择性为80%，列出两个选择性反应的三段式进行相关计算。【详解】A．I和II反应前后气体分子数都增大，相同温度下，增大压强都能使I和II反应平衡逆向移动，乙烷的转化率减小，由图像可知，的压强大乙烷的转化率低，故A错误；B．根据题意和分析，压强为温度为T时，I和II反应的三段式为：反应I平衡常数==，故B错误；C．根据B选项所得数据，平衡时混合气体中=2，故C正确；D．一定温度下，增大，的平衡转化率降低，故D错误；答案选C。7．C【详解】A．由图可知，℃时反应先达到平衡，且蒸气压大于℃，则反应温度大于，平衡向正反应方向移动，该反应为吸热反应，故A项错误；B．该反应是气体体积增大的反应，增大压强，平衡向逆反应方向移动，故B项错误；C．由图可知，℃条件下，时蒸气压为，则内水蒸气的反应速率为，故C项正确；D．由方程式可知，该反应中只有水蒸气是气体，反应中相对分子质量始终不变，则气体平均相对分子质量不变时，反应不一定达到平衡状态，故D项错误。故选C。8．C【详解】A．由题干表中数据结合三段式分析可知：，K1===160，A错误；B．根据温度不变，平衡常数不变可知，K1=K2=160，根据平衡Ⅱ、Ⅲ体系中D的平衡物质的量可知，升高温度平衡逆向移动，K值减小，则有K1=K2＞K3，B错误；C．由表中数据可知，实验Ⅱ的温度和实验Ⅰ相同，低于实验Ⅲ，但反应速率比实验Ⅰ和Ⅲ都快，故实验Ⅰ和Ⅱ探究的可能是催化剂对化学反应的影响，C正确；D．升高温度能加快反应速率的原理不是降低了反应的活化能，而是增大物质具有的能量，使得部分普通分子转化为活化分子，从而提高了活化分子百分数，D错误；故答案为：C。9．D【详解】A．增大压强，平衡正向移动，，平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，A错误；B．加入催化剂，不改变平衡状态，平衡时的浓度不变，B错误；C．恒温下，移走一定量的，立即变小，瞬时不变，随后变小，平衡逆向移动，C错误；D．充入等物质的量的和，按照化学计量系数比投料，达到平衡时的体积分数最大，再充入一定量的，达到新平衡时的体积分数一定降低，D正确；故选D。10．D【详解】A．根据燃烧热的定义可知：C(金刚石，s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-395.40kJ·mol−1，C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.51kJ·mol−1，反应C(石墨)→C(金刚石)的ΔH=(-393.51kJ·mol−1)-(-395.40kJ·mol−1)=1.89kJ·mol−1＞0，ΔS=S(金刚石)-S(石墨)=2.4J·K−1·mol−1-5.7J·K−1·mol−1=-3.3J·K−1·mol−1＜0，A错误；B．由公式∆G=∆H−T∆S可知，该反应∆G=1.89kJ·mol−1-298K(-3.3J·K−1·mol−1)=2.8734kJ·mol−1，B错误；C．由A选项可知，反应C(石墨)→C(金刚石)是吸热反应，说明质量相同时，石墨的能量较低，则石墨比金刚石稳定，C错误；D．由于金刚石的密度比石墨大，故质量相同时，金刚石的体积小，则反应C(石墨)→C(金刚石)是体积减小的过程，由影响相变速率的因素可知，随着体积差的增大，增大压强，成核速率加快，有利于相变向密度大的多面体方向转变；故超高压条件下，石墨有可能变为金刚石，D正确；故选D。11．C【详解】A．等温等容条件下，气体的压强之比等于物质的量之比，由表格数据可知，0~50min，=50kPa，结合反应2A(g)2B(g)+C(g)，=2=100kPa，则生成B的平均速率为=2kPa·min−1，故A错误；B．由数据可知，0~50min，=50kPa，50~100min，=25kPa，而100~200min，=18.75kPa，速率越来越慢，第80min的瞬时速率大于第120min的瞬时速率，故B错误；C．第一个50min，=50kPa，第二个50min，=25kPa，如果第三个50min，=12.5kPa，此时x为275+12.5=287.5，第四个50min，=6.25kPa，200min时287.5+6.25=293.75，假设合理，则推测出x为287.5，故C正确；D．达到平衡时v正＝v逆，用不同物质表示同一反应速率速率之比等于化学计量数之比，则反应到达平衡时v正(A)＝2v逆(C)，故D错误；答案选C。12．D【详解】A．升高温度，平衡常数一定会发生变化，A项错误；B．增大浓度，平衡向正反应方向移动，的平衡转化率增大，而的平衡转化率减小，B项错误；C．依题意，相同条件下吸附量相等，所用时间越长，则吸附速率越小，上述材料对吸附速率小于，C项错误；D．浓度熵，反应正向进行，最终达到平衡，D项正确。故答案为：D。13．B【详解】A．二氧化碳、二氧化硫均使石灰水变浑浊，由操作和现象可知，溶液中可能含或等，故A错误；B．Fe2+的还原性强于Br-，滴加少量氯水，先氧化亚铁离子，则CCl4层无色，操作和现象均合理，故B正确；C．高锰酸钾浓度不同，颜色不同，该实验不能探究浓度对反应速率的影响，故C错误；D．反应后混合物的密度大于水的密度，则将反应后混合物注入水中观察颜色，故D错误；故选：B。14．C【详解】A．达到平衡时，v正=v逆，A错误；B．体积可变密闭容器中，气体增多，体积增大，压强不随时间变化而变化，B错误；C．的转化率增大直至达到平衡状态，C正确；D．反应过程中，产物的质量与物质的量均按一定比例增加，其平均摩尔质量不随时间变化而变化，D错误；故选C。15．(1)I(2)III(3)IV(4)II(5)0.03(6)1(7)正向【详解】（1）根据反应方程式可知该反应是前后分子数增大的反应，若增大压强，反应速率增大，平衡逆向移动，COCl2的质量分数增大，则对应的图像是I；（2）若使用合适的催化剂，正逆反应速率均增大，平衡不移动，则对应的图像是III。（3）该反应是吸热反应，若改变的条件是升高温度，正逆反应速率均增大，平衡正向移动，COCl2(g)质量分数减小，则对应的图像是IV。（4）若改变的条件是减小反应物的浓度，正反应速率减小，平衡逆向进行则对应的图像是II。（5）结合图像可知0~4min内△c(CO)=0.20mol/L-0.08mol/L=0.12mol/L即0~4min内的平均反应速率。（6）结合图像可知平衡时CO、H2O(g)的平衡浓度分别为0.08mol/L、0.18mol/L，根据化学方程式可知CO2和H2的平衡浓度均为0.12mol/L，故T℃时该反应的化学平衡常数。（7）若其他条件不变，第6min时再充人3.0molH2O(g)，即增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动。16．(1)

吸热

c>b>a(2)

C

＜(3)(4)

【详解】（1）若T2＞T1，由图像可知温度升高生成物的物质的量增大，说明升高温度平衡向正反应方向移动，则正反应为吸热反应；对于可逆反应来说，增大一种反应物的物质的量或浓度，有利于平衡向正反应方向移动，生成物的物质的量增多，所以达到平衡时，AB3的物质的量大小为c＞b＞a。（2）二氧化氮浓度越大混合气体颜色越深，AC温度相同，压强P1＜P2，则容器体积A＞C，所以A点浓度小于C点，则A点颜色浅、C点颜色深；反应前后气体总质量不变，混合气体的物质的量越大，其相对分子质量越小，混合气体中二氧化氮含量越大混合气体相对分子质量越小，A点二氧化氮含量大于B点，则相对分子质量A＜B。（3）分析图像知t0时刻改变一个条件，该反应是反应前后气体物质的量不变的反应，改变压强，平衡不移动，曲线I变为曲线Ⅲ时，一氧化碳的平衡浓度由0.3mol/L变为0.45mol/L，容器的体积由1L变为2/3L。（4）t5～t6阶段改变的条件为升高温度，容器内A的物质的量减少，平衡正向移动，该反应为吸热反应，即A减少0.06mol吸收的热量为akJ，该反应的热化学方程式为；ΔH＝+50akJ·mol-1。17．(1)

2FePO4（s）+Li2CO3（s）+2C（s）2LiFePO4（s）+3CO（g）

C

1.204×1023(2)

K=c3（CO）

逆

amol•L-1(3)0.0025mol/（L•min）(4)

7

Li＞P＞O

正极(5)防止形成更易被氧化的氢氧化亚铁（或亚铁离子在碱性条件下更易被氧化）【详解】（1）反应中Fe元素化合价从+3降低为+2，碳酸锂中碳元素化合价从+4价降低到+2价，FePO4、Li2CO3均是氧化剂，C的化合价从0升高为+2，碳是还原剂，根据得失电子守恒可知反应中转移4个电子，依据原子守恒可知配平后的方程式为2FePO4（s）+Li2CO3（s）+2C（s）2LiFePO4（s）+3CO（g）；15.8g的物质的量是0.1mol，每生成2molLiFePO4，转移4mol电子，所以每生成0.1molLiFePO4，转移0.2mol即0.2mol×6.02×1023/mol＝1.204×1023个电子；（2）方程式中只有CO为气体，则平衡常数K=c3（CO）；CO浓度增大，平衡逆向移动，由于温度不变，则平衡常数不变，达到平衡时，浓度不变，仍为amol•L-1；（3）反应进行到20min时，容器内固体的质量减少了2.8g，说明生成2.8gCO，则c（CO）==0.05mol/L，v=0.05mol/L÷20min=0.0025mol/（L•min）；（4）Fe原子的核外电子排布式为，分别有1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s轨道，所以Fe原子有7种不同能量的电子。电池材料涉及到的元素有Li、Fe、P、O四种元素，其中Li、P、O属于主族，锂虽然位于第二周期，但原子半径大于磷的，所以其原子半径从大到小的顺序为Li＞P＞O；锂电池中锂作负极，所以做正极材料。（5）（NH4）2Fe（SO4）2和LiOH溶液直接混合，易生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁不稳定，易被氧化而生成氢氧化铁，故答案为：防止形成更易被氧化的氢氧化亚铁（或亚铁离子在碱性条件下更易被氧化）。18．(1)(2)

增大浓度(3)

12【详解】（1）合成氨反应为N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)，△H=反应物所含键能之和-生成物所含键能之和=b+3a-6c=(b+3a-6c)，则反应热化学方程式为；（2）①a条件下，根据图象可知，氢气的初始浓度为3，平衡浓度为1.5，则0~5min内的反应速率；②根据图象可知，b曲线达平衡时H2的物质的量浓度与a曲线比较，b曲线的反应速率增大，平衡时氢气的含量减小，充入N2反应物浓度增大，反应速率增大，平衡向着正向移动，氢气的浓度减小；（3）①设反应达到平衡状态消耗氮气物质的量为x,，三段式有则，解得x=3mol，由此可得的平衡分压为；②达到平衡时，，，，则。19．(1)0.8mol(2)不变(3)1(4)容器②中反应物浓度更大(5)

=

容器①和容器②为等效平衡，CO的转化率相同，均为80%，放出的热量为2mol×80%×41kJ•mol-1=65.6kJ【详解】（1）反应①中所给水蒸气过量，根据题目所给热化学方程式可知，消耗1molCO可以放出41kJ热量，该反应放热32.8kJ，说明反应了1mol×=0.8molCO，根据方程式可知生成H2的物质的量为0.8mol；（2）该反应前后气体系数之和相等，压强不影响平衡，所以容器①的容积变为原来的一半，CO的平衡转化率不变；（3）容器①和②的温度相同，所以平衡常数相同，根据(1)的分析可知，平衡时消耗CO、H2O各0.8mol，生成H2、CO2各0.8mol，所以平衡时CO、H2O、H2、CO2的物质的量分别为0.2mol、3.2mol、0.8mol、0.8mol，该反应前后气体系数之和相等，可以用物质的量代替浓度计算平衡常数，所以K==1；（4）两容器体积相等，容器②中投料更多，反应物的浓度更大，反应速率更快；（5）该反应前后气体系数之和相等，压强不影响平衡，两容器的投料比相同，所以达到等效平衡，CO的转化率相同，均为80%，则容器②放出的热量为2mol×80%×41kJ•mol-1=65.6kJ。20．(1)

50

10(2)草酸溶液的浓度(3)在其他条件相同时，溶液初始pH越小，反应速率越快(4)往反应混合液中加入少量MnSO4固体，控制其他反应条件与实验①相同，进行对比实验【分析】由题意可知，实验的目的是探究反应物的浓度和催化剂对反应速率的影响。(1)由表格数据可知，实验①和③的温度、溶液初始pH相同，草酸溶液的体积不同说明对比实验是探究草酸溶液的浓度对反应速率的影响，由变量唯一化原则可知，溶液的总体积和酸性高锰酸钾溶液的体积应保持不变，则溶液的总体积为100mL、酸性高锰酸钾溶液的体积a为50mL，蒸馏水的体积b为(100—40—50)mL=10mL，故答案为：50；10；(2)由(1)可知，实验①和③是探究草酸溶液的浓度对反应速率的影响，故答案为：草酸溶液的浓度(3)由表格数据可知，实验①和②的温度、草酸溶液的体积相同，溶液初始pH不同说明对比实验是探究溶液初始pH对反应速率的影响，由t1<t2可知，在其他条件相同时，实验中溶液初始pH越小，反应速率越快，故答案为：在其他条件相同时，溶液初始pH越小，反应速率越快；(4)由变量唯一化原则可知，探究硫酸锰对该反应起催化作用时，应控制其他条件与实验①完全相同，向混合溶液中加入少量硫酸锰固体进行对比实验，若反应混合液褪色时间小于实验①中的t1说明硫酸锰对该反应起催化作用，故答案为：往反应混合液中加入少量MnSO4固体，控制其他反应条件与实验①相同，进行对比实验。21．(1)+2H+=S↓+SO2↑+H2O(2)SO2易溶于水(3)5(4)

A和D

相同温度下(或其他条件相同/不变)，该反应速率更大程度上取决于哪种反应物的浓度(或哪种反应物浓度对反应速率影响大)(5)

0.01mol·L-1·s-1

CD【分析】Na2S2O3与H2SO4反应生成单质硫、二氧化硫和水；探究某一因素对化学反应速率的影响时，应控制其他的变量均相同。(1)Na2S2O3与H2SO4混合，Na2S2O3歧化生成单质硫、二氧化硫和水，反应的离子方程式为+2H+=S↓+SO2↑+H2O，故答案为：+2H+=S↓+SO2↑+H2O；(2)SO2易溶于水，反应一产生SO2就溶于水，观察不到气泡产生，因此不能通过观察气泡产生快慢来进行比较该反应的速率，故答案为：SO2易溶于水；(3)对比AB组实验，温度、Na2S2O3的浓度、H2SO4的浓度、体积均相同，加入的水的体积不同，说明是探究化学反应速率与浓度之间的关系，则AB组溶液的总体积应相同，B组中Na2S2O3的体积应为5mL，故答案为：5；(4)温度对该反应速率产生影响，则实