2023届新高考化学选考一轮总复习检测-专题十二化学反应速率和化学平衡专题检测

专题十二化学反应速率和化学平衡1.在恒容条件下,能使NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)正反应速率增大且活化分子的百分数不变的措施是()A.升高反应的温度B.使用催化剂C.通入Ne使气体的压强增大D.增大NO2或CO的浓度答案D升高反应的温度和使用催化剂均能使活化分子的百分数增大,A、B项不符合题意;恒容条件下通入Ne,气体反应物的浓度不变,正反应速率不变,活化分子的百分数不变,C项不符合题意。2.下列四支试管中,在不同条件下发生反应:Fe+2HClFeCl2+H2↑。判断产生H2的反应速率最快的是()试管盐酸浓度温度铁的状态①0.5mol·L20℃块状②0.5mol·L20℃粉末状③1mol·L35℃块状④2mol·L35℃粉末状A.①B.②C.③D.④答案D温度越高,浓度越大,反应物接触面积越大,则反应速率越大,D项符合题意。(2022届温州中学测试,19)化学反应2A(g)B(g)+D(g)在四个不同条件下进行。B、D起始为0,反应物A的浓度(mol·L-1)随反应时间(min)变化情况如下表:实验序号时间/min温度/℃010203040506018001.00.80.670.570.500.500.502800c20.70.620.500.500.500.503800c30.920.750.630.600.600.6048201.00.400.250.200.200.200.20下列说法不正确的是()A.实验1,反应在10~20min内vA=0.013mol·L-1·min-1B.实验2,A的初始浓度c2=1.0mol·L-1,还隐含的条件是加入了催化剂C.实验3的反应速率v3<实验1的反应速率v1D.比较实验4和实验1,可推测该反应为吸热反应答案CC项,求算相同时间段为的平均反应速率,如10~20min内,在实验1中,平均反应速率为v1=ΔcΔt=0.13mol·L-110min=0.013mol·L-1·min-1,在实验3中,平均反应速率为v3=ΔcΔt=0.17mol4.向某密闭容器中充入1molX与2molY发生反应:X(g)+2Y(g)aZ(g)ΔH<0,达到平衡后,改变某一条件(温度或容器体积),X的平衡转化率的变化如图所示。下列说法中正确的是()A.a=2B.A点的反应速率:v正(X)=13v逆C.T2>T1D.用Y表示A、B两点的反应速率:v(A)>v(B)答案B由图知,增大压强X的平衡转化率不变,说明反应前后气体总物质的量不变,故a=3,A错误;X(g)+2Y(g)3Z(g),A点为平衡状态,v正(X)=v逆(X),而v逆(X)∶v逆(Z)=1∶3,故v正(X)=13v逆(Z),B正确;升高温度,平衡X(g)+2Y(g)3Z(g)逆向移动,X的平衡转化率减小,故T2<T1,C错误;B点比A点的温度高、压强大,则v(A)<v(B),D错误。5.在一定条件下的1L密闭容器中,X、Y、C三种气体的物质的量随时间的变化如图所示,下列说法不正确的是()A.0~15min,消耗C的平均速率约为0.033mol·L-1·min-1B.X、Y、C三种气体发生反应的化学方程式为Y(g)+3X(g)2C(g)C.反应开始到25min,X的转化率为25%D.25min时改变的一个条件可能是缩小容器体积答案A0~15min,生成C的平均速率v(C)=0.5mol1L×15min≈0.033mol·L-1·min-1,故A错误;15min时,反应达到平衡,X、Y、C三者变化的物质的量之比为(3mol-2.25mol)∶(2mol-1.75mol)∶0.5mol=3∶1∶2,故反应的化学方程式为3X(g)+Y(g)2C(g),B正确;由题图知,反应开始到25min,X的转化率=3mol-2.25mol3mol×100%=25%,C正确;25~40min,X、Y的物质的量持续减小6.T℃时,向绝热恒容密闭容器中通入amolSO2和bmolNO2,一定条件下发生反应:SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)ΔH<0,测得SO3的浓度随时间变化如图所示。下列说法不正确的是()A.容器内压强不再改变说明反应已达平衡B.SO3在40~50s内的平均反应速率大于50~60s内的平均反应速率C.NO2速率:v(正)(t=60s时)大于v(逆)(t=80s时)D.T℃时,若在恒温恒容下,向原容器中通入amolSO2和bmolNO2,达到平衡时c(SO3)>0.33mol·L-1答案B恒容密闭容器绝热,反应前后气体总物质的量不变,容器内压强不再改变时,容器内气体的温度不再变化,说明反应已达平衡,A正确;由题图知,SO3在40~50s内浓度增大了0.04mol·L-1,而在50~60s内浓度增大了0.07mol·L-1,故SO3在40~50s内的平均反应速率小于50~60s内的平均反应速率,B错误;t=80s时,反应未达平衡,NO2速率:v(正)>v(逆),而NO2速率:v(正)(t=60s时)>v(正)(t=80s时),故NO2速率v(正)(t=60s时)>v(逆)(t=80s时),C正确;由题图知,T℃时,向绝热恒容密闭容器中通入amolSO2和bmolNO2,达到平衡时c(SO3)=0.33mol·L-1,反应放热,绝热容器中气体温度升高,不利于SO3的生成,故T℃时,若在恒温恒容下,向原容器中通入amolSO2和bmolNO2,达到平衡时c(SO3)>0.33mol·L-1,D正确。7.已知如下平衡:①Ag+(aq)+2NH3(aq)Ag(NH3)2+(aq)K1=1.10×10②Ag+(aq)+Cl-(aq)AgCl(s)K2=6.90×109③AgCl(s)+2NH3(aq)Ag(NH3)2+(aq)+Cl-(aq)K下列说法不正确的是()A.对于反应①,加入少量的浓硝酸后,平衡逆向移动B.对于反应②,加入少量NaCl固体后,平衡正向移动C.由K1、K2可知,相同条件下,Ag+更容易和氨水反应D.反应③的平衡常数K3=c[Ag(答案C平衡常数越大,表示反应的进行程度越大,与反应发生的难易程度无关(例如,氢气生成水的平衡常数很大,但常温下该反应很难发生),故C错误。8.一定条件下,CH4与H2O(g)发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),设起始n(H2O)n(CH4)=Z,在恒压下,平衡时CH4的体积分数φ(CH4)A.该反应的焓变ΔH>0B.图中Z的大小为a>3>bC.图中X点对应的平衡混合物中n(D.温度不变时,图中X点对应的平衡在加压后φ(CH4)减小答案A由题图可知,随着温度升高φ(CH4)逐渐减小,说明升温平衡正向移动,则正反应为吸热反应,ΔH>0,A正确;n(H2O)n(CH4)的比值越大,甲烷的体积分数越小,故a<3<b,B错误;起始时n(H2O)n(CH4)9.某密闭容器中充入等物质的量的气体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,分别改变影响反应的一个条件,测得容器中各物质的物质的量浓度、反应速率分别随时间的变化如图所示。下列说法正确的是()A.8min时反应第一次达到平衡B.30min时减小压强,40min时升高温度C.反应方程式中的x=1,正反应为吸热反应D.30~40min时该反应使用了正催化剂答案B由图像知20min时反应第一次达到平衡,8min时,A、B、C的浓度相等,但在20min前浓度还在发生变化,说明反应未达到平衡,A错误;A、B的浓度随时间变化的曲线是同一条曲线,说明反应方程式中A、B的化学计量数相等,x=1,则该反应是一个反应前后气体总物质的量不变的反应,30min时改变条件,A、B、C的浓度都减小,正、逆反应速率相等,平衡不移动,应为减压;40min时改变条件,v(正)、v(逆)都增大,应为升高温度,因v(逆)>v(正),平衡逆向移动,故逆反应为吸热反应,B正确,C错误;30~40min时,v(正)、v(逆)同等程度减小,v(正)=v(逆),改变的条件不是使用催化剂而是减小压强,D错误。10.一定条件下,在一恒容密闭容器中发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.2kJ·mol-1,该反应的反应速率随外界条件的改变而变化的关系如图所示,下列说法不正确的是()A.t1时增大c(N2)或c(H2)B.t2时加入催化剂C.t3时降低温度D.t4时向容器中充入He答案Dt1时正反应速率突然增大,逆反应速率不变,正反应速率大于逆反应速率,则平衡正向移动,改变的条件为增大反应物浓度,A正确;t2时正、逆反应速率同等程度增大,平衡不移动,改变的条件为使用催化剂,B正确;t3时正、逆反应速率突然减小,正反应速率大于逆反应速率,则平衡正向移动,该反应为放热反应,则改变的条件为降低温度,C正确;t4时正、逆反应速率突然增大,正反应速率大于逆反应速率,则平衡正向移动,向容器中充入He,体系总压强增大,但反应物和生成物的浓度不变,平衡不移动,D错误。11.已知反应:CH2CHCH3(g)+Cl2(g)CH2CHCH2Cl(g)+HCl(g)。在一定压强下,按ω=向密闭容器中充入氯气与丙烯。图甲表示平衡时,丙烯的体积分数(φ)与温度(T)、ω的关系,图乙表示逆反应的平衡常数与温度(T)的关系。则下列说法错误的是()A.图甲中ω2>1B.图乙中,A线表示逆反应的平衡常数C.温度为T1、ω=2时,Cl2的转化率为50%D.若在恒容绝热装置中进行上述反应,达到平衡时,装置内的气体压强增大答案CA项,由图甲可知,增大n(Cl2),ω增大,平衡正向移动,丙烯的体积分数(φ)减小,故ω2>1,正确。B项,由图甲可知,升高温度,丙烯的体积分数增大,说明平衡逆向移动,逆反应为吸热反应,则升高温度,逆反应的平衡常数增大,图乙中,A线表示逆反应的平衡常数,正确。C项,由图乙知,温度为T1时,正、逆反应的平衡常数相等,又因两者互为倒数,则平衡常数K=1;ω=2时,设CH2CHCH3和Cl2的物质的量分别为a、2a,参加反应的Cl2的物质的量为b,利用三段式法可列关系式b2(a-b)(2a-b)=1,解得b=23a,则Cl2的转化率约为33.3%,错误。D项,12.Deacon曾提出在催化剂作用下,通过氧气直接氧化氯化氢制备氯气。该反应为可逆反应,热化学方程式为4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)ΔH=-116kJ·mol-1。关于Deacon提出的制备Cl2的反应,下列说法正确的是(A.该反应一定能自发进行B.每生成22.4LCl2,放出58kJ的热量C.增大起始时n(O2)nD.断裂4molH—Cl键的同时,有4molH—O键生成,说明该反应达到平衡状态答案CA项,该反应为熵减反应,即ΔS<0,ΔH<0,要使反应自发进行,则ΔG=ΔH-TΔS<0,故需要低温高压的条件,错误;B项,未指明标准状况,无法计算,错误;C项,增大氧气的量,可促进HCl的转化,即增大起始时n(O2)n(HCl)的值,可提高HCl的平衡转化率,正确;D项,断裂4molH—Cl键的同时,有4molH—13.下列有关工业制取浓硝酸反应的说法不正确的是()①2NO(g)+O2(g)2NO(g)②2NO2(g)N2O4(l)③2N2O4(l)+O2(g)+2H2O(l)4HNO3(aq)A.反应①达到平衡时,2v正(O2)=v逆(NO)B.使用高效催化剂能提高反应①中NO的平衡转化率C.反应②在一定温度下能自发进行,则正反应为放热反应D.标准状况下,反应③中每消耗22.4LO2,转移电子的数目约为4×6.02×1023答案BA项,反应速率之比等于化学计量数之比,故当2v正(O2)=v逆(NO)时,正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态,正确;B项,催化剂不能使平衡移动,故不能提高反应①中NO的平衡转化率,错误;C项,反应②为熵减反应,TΔS<0,在一定温度下能自发进行,则ΔG=ΔH-TΔS<0,故有ΔH<0,正反应为放热反应,正确;D项,反应③中1molO2得到4mol电子,标准状况下,每消耗22.4LO2,转移电子的数目约为4×6.02×1023,正确。14.二氧化碳催化加氢制甲醇是一种实现“碳中和”的有效方法。该过程通过如下步骤实现:①CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH=+41kJ·mol-1;②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH=-90kJ·mol-1;在密闭容器中,反应物起始物质的量之比为n(H2)n(CO2)=3,A.二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=+49kJ·mol-1B.在210℃,5×105Pa下,反应至x(CH3OH)达到Y点的值时,延长反应时间不能使x(CH3OH)达到X点C.保持其他条件不变,增大起始物n(H2)n(D.为高效利用CO2,需研发低温下CO2转化率高和甲醇选择性高的催化剂答案DA项,根据盖斯定律,将①②式相加可得目标方程式,则ΔH=+41kJ·mol-1+(-90kJ·mol-1)=-49kJ·mol-1,错误;B项,Y点没有达到平衡,X点为平衡点,在相同温度下,反应的化学平衡常数相同,则可以通过延长时间使Y点达到X点,错误;C项,增大反应物H2的量,根据勒夏特列原理知,增加的H2的量会变少,但不能完全转化,故H2的转化率会减小,错误;D项,由图可以看出,低温时x(CH3OH)大,则需要开发低温下能提高CO2转化率和甲醇选择性高的催化剂,正确。15.CH4与CO2重整可以同时利用两种温室气体,其工艺过程中涉及如下反应:反应①:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)ΔH1=+247.4kJ·mol-1反应②:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.2kJ·mol-1反应③:CH4(g)+12O2(g)CO(g)+2H2(g)ΔH3=-35.6kJ·mol-1一定条件下,向体积为VL的密闭容器中通入CH4、CO2各1.0mol及少量O2,测得不同温度下反应平衡时各产物的产量如图所示,下列说法正确的是()A.2CO(g)+O2(g)2CO2(g)ΔH=-283kJ·mol-1B.图中曲线a和b分别代表产物CO和H2C.温度高于900K时,H2O的含量下降的原因之一是反应③逆向进行D.升高温度和增大压强均能使CO的产量增加答案CA项,根据盖斯定律,2×(③-①)可得2CO(g)+O2(g)2CO2(g)ΔH=2(ΔH3-ΔH1)=-566kJ·mol-1,错误;B项,根据反应①②③可知,反应产物有CO、H2和H2O,生成的H2会在反应②中与CO2反应生成CO,CO的产量高于H2,所以曲线a表示的产物为H2,曲线b表示CO,错误;C项,反应②为吸热反应,升高温度,反应正向移动;但温度升高反应③逆向移动,甲烷浓度增大,反应①会正向移动,CO浓度增大、CO2浓度减少,反应②逆向移动,导致H2O的含量下降,则H2O的含量下降的原因之一是反应③向逆向进行,正确;D项,反应①③为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,增大压强,反应①③平衡也逆向移动,CO的产量降低,错误。16.对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),下列说法正确的是()A.反应的ΔS>0B.反应的平衡常数可表示为K=cC.增大体系的压强能提高SO2的反应速率和转化率D.使用催化剂能改变反应路径,提高反应的活化能答案CA项,该反应为气体体积减小的反应,则ΔS<0,错误;B项,平衡常数K=c2(SO3)c2(SO2)·c(O2),错误;C项,加压时17.Cl2可用于生产漂白粉等化工产品。Cl2的制备方法有:方法Ⅰ:NaClO+2HCl(浓)NaCl+Cl2↑+H2O;方法Ⅱ:4HCl(g)+O2(g)2H2O(g)+2Cl2(g)ΔH=akJ·mol-1上述两种方法涉及的反应在一定条件下均能自发进行。一定条件下,在密闭容器中利用方法Ⅱ制备Cl2,下列有关说法正确的是()A.升高温度,可以提高HCl的平衡转化率B.提高n(HClC.若断开1molH—Cl键的同时有1molH—O键断开,则表明该反应达到平衡状态D.该反应的平衡常数表达式K=c答案CA项,方法Ⅱ中反应一定条件下能自发进行,即ΔG=ΔH-TΔS<0,该反应为熵减反应,ΔS<0,则ΔH<0,该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,HCl的转化率减小,错误;B项,平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,错误;C项,断开1molH—Cl键的同时有1molH—O键断开,说明正、逆反应速率相等,反应达到平衡,正确;D项,该反应中水为气态,平衡常数表达式为K=c2(18.335℃时,在恒容密闭容器中,1molC10H18(l)催化脱氢的反应过程如下反应Ⅰ:C10H18(l)

C10H12(l)+3H2(g)ΔH1反应Ⅱ:C10H12(l)

C10H8(l)+2H2(g)ΔH2反应Ⅰ和反应Ⅱ的平衡常数分别为K1和K2,反应过程中能量的变化及C10H12和C10H8的产率(x)随时间的变化关系如图1和图2所示。下列说法正确的是()A.ΔH1>0,ΔH2<0B.若温度高于335℃,则当x(C10H8)=0.374时,所需时间可能小于8hC.更换更高效的催化剂能提高C10H8的平衡产率D.缩小容器体积,K1和K2均减小答案BA项,反应I和反应Ⅱ的反应物总能量都低于生成物总能量,都是吸热反应,则ΔH1>0、ΔH2>0,错误;B项,升高温度,化学反应速率增大,当温度高于335℃,达到x(C10H8)=0.374时,反应所需时间可能小于8h,正确;C项,更换更高效的催化剂,化学反应速率增大,但化学平衡不移动,不能提高C10H8的平衡产率,错误;D项,温度不变,平衡常数不变,错误。19.如图表示在有、无催化剂条件下SO2被氧化成SO3过程中能量的变化。450℃、V2O5催化时,该反应机理如下:反应①V2O5(s)+SO2(g)V2O4(s)+SO3(g)ΔH1=24kJ·mol-1;反应②2V2O4(s)+O2(g)2V2O5(s)ΔH2;下列说法正确的是()A.V2O5催化时,反应②的速率大于反应①B.ΔH2=-246kJ·mol-1C.升高温度,反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的化学平衡常数增大D.增大压强或选择更高效的催化剂,可提高SO2的平衡转化率答案AA项,从图中可以看出,V2O5催化时,ΔH2>ΔH1>0,同一温度下,ΔH越大化学反应速率越快,故反应②的速率大于反应①,正确;B项,因为题目中未给出在催化剂条件下生成SO3的总反应的能量变化,故无法计算ΔH2,错误;C项,通过图像分析可知,总反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的ΔH<0,故升高温度,平衡逆向移动,即平衡常数减小,错误;D项,总反应为气体体积减小的反应,所以增大压强平衡转化率升高,但催化剂只能改变达到平衡时所需的时间,不能影响化学平衡时的转化率,错误。20.尿素[CO(NH2)2]是一种高效缓释氮肥。利用NH3和CO2合成尿素的反应分两步进行:①2NH3(l)+CO2(g)NH4COONH2(l)ΔH1=-117.2kJ·mol-1;②NH4COONH2(l)CO(NH2)2(l)+H2O(l)ΔH2=+16.67kJ·mol-1。下列说法正确的是()A.反应①的ΔS>0B.反应①的平衡常数可表示为K=c(CO2)C.2NH3(l)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(l)的ΔH=-100.53kJ·mol-1D.温度越高,反应速率越快,NH3的转化率越大答案CA项,反应①中气体的物质的量减少,则ΔS<0,错误;B项,反应①的平衡常数表达式为K=1c(CO2),错误;C项,依据盖斯定律,反应①+反应②可得选项中的反应方程式,则ΔH=ΔH1+ΔH2=-100.53kJ·mol-1,正确;D项,反应①为放热反应,温度升高,21.随着聚酯工业的快速发展,氯化氢的产出量迅速增长。将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。Deacon发明的催化氧化法为4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)。下图为体积不变的密闭容器中,进料总物质的量一定,进料比c(HCl)∶c(O2)分别为1∶1、4∶1、7∶1时HCl的平衡转化率随温度变化的关系。下列说法正确的是()A.反应4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)的ΔH>0B.①对应的曲线表示的c(HCl)∶c(O2)=7∶1C.300℃时,对于②表示的反应,若压缩容器的体积增大压强,则达到平衡时c2D.对于③表示的反应,与100℃时相比,用更高效的催化剂在常温下反应不能改变HCl的平衡转化率答案CA项,由图中曲线可知,温度升高,HCl的平衡转化率减小,即升高温度,平衡逆向移动,所以该可逆反应的正反应是放热反应,即ΔH<0,错误;B项,进料比c(HCl)∶c(O2)越大,HCl的平衡转化率就越低,①对应的曲线在相同温度时HCl的平衡转化率最高,因此①对应的曲线表示的c(HCl)∶c(O2)=1∶1,错误;C项,平衡常数只与温度有关,改变压强,对平衡常数无影响,正确;D项,催化剂只能改变反应速率,只影响达到平衡的时间,对平衡常数无影响,但常温和100℃是两种温度,③的平衡常数在两种温度下不相同,则HCl的平衡转化率也不一样,错误。22.在常压、Ru/TiO2催化下,CO2和H2混合气体(体积比1∶4)进行反应,测得CO2转化率、CH4和CO的选择性(即CO2转化生成CH4或CO的百分比)随温度变化如图所示。反应Ⅰ:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)ΔH1;反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2;下列说法正确的是()A.ΔH1、ΔH2都小于零B.改变压强,对CO产量没有影响C.反应Ⅰ的平衡常数可表示为K=cD.为提高CH4的选择性,可采用控制反应温度、调节压强等措施答案DA项,从图中可以看出,升高温度,CH4的选择性减小,即反应Ⅰ的CO2转化率下降,平衡逆向移动,所以反应Ⅰ的ΔH1<0;升高温度,CO的选择性增加,即反应Ⅱ的CO2转化率上升,平衡正向移动,所以反应Ⅱ的ΔH2>0,错误。B项,若增大压强,反应Ⅰ正向移动,CO2的浓度减小,对反应Ⅱ而言,反应物浓度减小,平衡逆向移动,则CO产量减小,错误。C项,反应Ⅰ的平衡常数可表示为K=c(CH4)c2(H2O)c(CO2)c4(H2),错误。D23.二氧化碳加氢合成二甲醚(CH3OCH3)具有重要的现实意义和广阔的应用前景,该方法主要涉及下列反应反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-49.0kJ·mol-1反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.2kJ·mol-1反应Ⅲ:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH3=-24.5kJ·mol-1向恒压密闭容器中按n(CO2)∶n(H2)=1∶3通入CO2和H2,平衡时各含碳物种的体积分数随温度的变化如图所示。下列有关说法正确的是()A.反应Ⅰ的平衡常数可表示为K=cB.图中曲线b表示CO2的平衡体积分数随温度的变化C.510K时,反应至CH3OCH3的体积分数达到X点的值,延长反应时间不能提高CH3OCH3的体积分数D.增大压强有利于提高平衡时CH3OCH3的选择性(CH3OCH3的选择性=2×答案DA项,反应Ⅰ中H2O是气态,所以平衡常数可表示为K=c(CH3OH)·c(H2O)c(CO2)·c3(H2),错误;B项,只有反应Ⅲ涉及CH3OCH3,且ΔH3<0,升高温度平衡逆向移动,所以CH3OCH3的体积分数会随温度升高而降低,则曲线b代表的是CH3OCH3,曲线a代表CO2,错误;C项,曲线b代表的是CH3OCH3,X点位于曲线下方,未达到平衡状态,所以延长反应时间可以提高CH3OCH3的体积分数,错误;D项,增大压强,反应Ⅰ平衡正向移动,CH24.在二氧化碳加氢制甲烷的反应体系中,主要发生反应的热化学方程式如下:反应Ⅰ:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)ΔH=-164.7kJ·mol-1;反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH=+41.2kJ·mol-1;反应Ⅲ:2CO(g)+2H2(g)CO2(g)+CH4(g)ΔH=-247.1kJ·mol-1;向恒压、密闭容器中通入1molCO2和4molH2,平衡时CH4、CO、CO2的物质的量随温度的变化如图所示。下列说法正确的是()A.反应Ⅰ的平衡常数可表示为K=cB.图中曲线B表示CO的物质的量随温度的变化C.提高CO2转化为CH4的转化率,需要研发在低温区高效的催化剂D.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)的ΔH=-205.9kJ·mol-1答案CA项,反应Ⅰ中H2O为气体,则其平衡常数K=c(CH4)·c2(H2O)c2(CO2)·c4(H2),错误;B项,反应Ⅲ为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,则CO的物质的量增大,曲线C表示CO,错误;C项,升高温度反应Ⅱ平衡正向移动,反应Ⅰ为放热反应,则低温时反应Ⅰ进行程度大,而低温25.二甲醚(CH3OCH3)是一种新型能源,被誉为“21世纪的清洁燃料”。以CO和H2为原料,在一定温度和压强下,用催化剂(主要成分是Cu-Mn的合金)生成二甲醚和副产物甲醇的反应如下:①3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g);②2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)。催化剂中n(Mn)/n(Cu)对合成二甲醚的影响情况如图所示。(已知:选择性=目标产物产率CO下列说法不正确的是()A.选择合适的催化剂能提高CH3OCH3的产率B.采取压缩体积的方式可以增大二甲醚的产率C.当n(Mn)/n(Cu)=2时,二甲醚的选择性为90%,二甲醚的产率为64.8%D.当n(Mn)/n(Cu)减小时,CH3OH的产率一定增大答案DA项,由题图知,催化剂组成不同,CH3OCH3的选择性不同,所以选择合适的催化剂可以提高CH3OCH3的产率,正确;B项,反应①为气体体积减小的反应,压缩体积,相当于增大压强,可以使反应①平衡正向移动,二甲醚的产率增大,正确;C项,n(Mn)/n(Cu)=2时,CO转化率为72%,二甲醚的产率=二甲醚的选择性×CO转化率×100%=90%×72%×100%=64.8%,正确;D项,当n(Mn)/n(Cu)从2.0到1.0时,CO转化率和CH3OCH3的选择性均减小,所以CH3OH的产率减小,错误。26.通过反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)

CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1,可以实现温室气体资源化利用。该反应通过如下步骤实现反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2=+42.5kJ·mol-1反应Ⅲ:CO(g)+2H2(g)OH(g)ΔH3=-90.7kJ·mol-1密闭容器中,反应物起始物质的量比n(H2)n(CO2)=3时,在不同条件下(分别在温度为250℃下压强变化和在压强为5×105Pa下温度变化A.反应Ⅰ的平衡常数可表示为K=cB.曲线a表示CH3OH的物质的量分数随温度变化C.提高CO2转化为CH3OH的转化率,需要研发在低温区高效的催化剂D.在9×105Pa、280℃条件下,平衡时CH3OH的物质的量分数为0.10答案CA项,反应Ⅰ的平衡常数K=c(CH3OH)·c(H2O)c(CO2)·c3(H2),错误;B项,根据盖斯定律,反应Ⅰ=反应Ⅱ+反应Ⅲ,故ΔH1=42.5kJ·mol-1+(-90.7kJ·mol-1)=-48.2kJ·mol-1,反应Ⅰ放热,故温度升高,反应Ⅰ平衡逆向移动,CH3OH的物质的量分数减少,对应曲线b,当温度不变,压强增大时,反应Ⅰ平衡正向移动,CH3OH增多,对应曲线a,错误;C项,要使反应Ⅰ平衡正向移动,需要在低温下进行,但是低温下反应速率慢,故要研发高效的催化剂,正确;D项,图中在27.在体积为1L的恒容密闭容器中,用CO2和H2合成甲醇:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。将1molCO2和3molH2在反应器中反应8小时,CH3OH的产率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是()A.图中X点v正>v逆B.图中P点所示条件下,延长反应时间不能提高CH3OH的产率C.反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的ΔH>0D.若起始时向容器中加入2molCO2和6molH2,维持520K反应达到平衡,H2的体积分数小于50%答案DA项,图中甲醇的产率为最大值时,反应达到平衡状态,X点处于平衡状态,v正=v逆,错误;B项,图中P点所示条件下,没有达到平衡,延长反应时间能提高CH3OH的产率,错误;C项,随着温度的升高,CH3OH的产率降低,说明平衡逆向移动,则该反应是放热反应,ΔH<0,错误;D项,520K时,将1molCO2和3molH2在反应器中反应,CH3OH的产率为50%,列出三段式:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)起始(mol)1300转化(mol)0.51.50.50.5平衡(mol)0.51.50.50.5H2的体积分数为1.53×100%=50%,若起始时向容器中加入2molCO2和6molH2,维持520K反应达到平衡,等效于将1molCO2和3molH2在反应器中反应后增大压强,该反应是气体体积减小的反应,增大压强,平衡正向移动,H2的体积分数减小,故平衡时H228.燃煤电厂锅炉尾气中含有氮氧化物(主要成分NO),可通过主反应4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g)ΔH=-1627.7kJ·mol-1除去。温度高于300℃时会发生副反应:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)ΔH=-904.74kJ·mol-1。在恒压、反应物起始物质的量之比一定的条件下,反应相同时间,NO的转化率在不同催化剂作用下随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法一定正确的是()A.升高温度、增大压强均可提高主反应中NO的平衡转化率B.N2(g)+O2(g)2NO(g)ΔH=-180.74kJ·mol-1C.图中X点所示条件下,反应时间足够长,NO的转化率能达到Y点的值D.图中Z点到W点NO的转化率降低的原因是主反应的平衡逆向移动答案CA项,温度高于300℃时会发生副反应,升高温度平衡逆向移动,NO的平衡转化率减小,错误;B项,根据盖斯定律,(副反应-主反应)÷4可得N2(g)+O2(g)2NO(g),故ΔH=[-904.74kJ·mol-1-(-1627.7kJ·mol-1)]÷4=+180.74kJ·mol-1,错误;C项,从图中可以看出X点的转化率低于相同温度下Y点的,说明测定转化率时X点还未达到平衡,在此温度和催化剂B存在的条件下,反应时间足够长,NO的转化率能达到Y点的值,正确;D项,图中Z点到W点NO的转化率降低,可能是催化剂的活性降低,也可能是温度超过300℃发生副反应,错误。29.CO、CO2分别与H2S反应均能制得粮食熏蒸剂COS,反应如下反应Ⅰ:CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)ΔH1平衡常数KⅠ;反应Ⅱ:CO2(g)+H2S(g)COS(g)+H2O(g)ΔH2平衡常数KⅡ;已知:在相同条件下,v正(Ⅰ、H2S)>v正(Ⅱ、H2S)。向两个容积相同的密闭容器中按下表投料(N2不参与反应),在催化剂作用下分别发生上述反应,反应Ⅰ反应Ⅱ起始投料COH2SN2CO2H2SN2起始物质的量(mol)113113在相同的时间内COS的物质的量随温度的变化关系如下图中实线所示。图中虚线c、d表示两反应的平衡曲线。下列有关说法正确的是()A.ΔH1<0,曲线d为反应Ⅱ的平衡曲线B.900℃时,平衡常数KⅠ>KⅡC.相同条件下,延长反应时间能使反应体系中Y点COS的量达到W点的D.恒温恒容下,在W点表示的反应体系中增大N2的物质的量,能提高H2S的转化率答案BA项,已知相同条件下,反应Ⅰ速率比反应Ⅱ的快,c、d表示两反应的平衡曲线,由图像可知,曲线d对应的生成物COS的物质的量较大,则曲线b、d表示反应Ⅰ,曲线a、c表示为反应Ⅱ,曲线c、d中随温度的升高,生成物COS的物质的量均减小,则反应Ⅰ、Ⅱ均为放热反应,综上可知,ΔH1<0,曲线c为反应Ⅱ的平衡曲线,错误。B项,反应Ⅰ、Ⅱ的初始量相同,900℃时,反应Ⅰ的生成物COS的物质的量较大,容器的体积相同,则反应Ⅰ中生成物的浓度大于反应Ⅱ的,则平衡常数KⅠ>KⅡ,正确。C项,曲线a反应未达到平衡状态,相同条件下,延长反应时间能使反应体系中Y点COS的量达到X点,错误。D项,恒温恒容下,向W点表示的反应体系中增大N2的物质的量,对反应体系中各物质的浓度无影响,则不能提高H2S的转化率,错误。30.乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志。一定条件下CO2和H2合成乙烯的反应为2CO2(g)+6H2(g)4H2O(g)+CH2CH2(g)ΔH=akJ·mol-1。向恒容密闭容器中充入体积比为1∶3的CO2和H2,测得不同温度下CO2的平衡转化率及催化剂的催化效率如图所示。下列有关说法正确的是()A.M点的平衡常数比N点的小B.温度低于250℃时,乙烯的产率随温度升高而增大C.保持N点温度不变,向容器中再充入一定量的H2,CO2的转化率可能会增大到50%D.其他条件不变,若不使用催化剂,则250℃时CO2的平衡转化率可能位于M1点答案CA项,随温度升高,CO2的平衡转化率减小,所以M点的平衡常数比N点的大,错误;B项,温度低于250℃时,随温度升高,CO2的平衡转化率减小,乙烯的产率也减小,错误;C项,保持N点温度不变,向容器中再充入一定量的H2,平衡正向移动,CO2的转化率可能会增大到50%,正确;D项,催化剂不能使平衡移动,其他条件不变,若不使用催化剂,则250℃时CO2的平衡转化率仍位于M点,错误。31.在二氧化碳加氢制甲醇的反应体系中,主要发生反应的热化学方程式为反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-49.5kJ·mol-1反应Ⅱ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH2反应Ⅲ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH3=+40.9kJ·mol-1在体积为1L的恒容密闭容器中通入1molCO2和3molH2,发生上述反应,CO2的平衡转化率随温度和压强的变化如图所示。下列说法正确的是()A.ΔH2=+90.4kJ·mol-1B.在某温度下,平衡时容器中CH3OH(g)为0.3mol,CO(g)为0.3mol,则反应Ⅲ的平衡常数为0.25C.压强p1、p2、p3由小到大的顺序为p1<p2<p3D.高温、高压一定有利于提高CO2的平衡转化率答案BA项,根据盖斯定律,反应Ⅰ-反应Ⅲ得到反应Ⅱ,ΔH2=ΔH1-ΔH3=[-49.5-(+40.9)]kJ·mol-1=-90.4kJ·mol-1,错误;B项,根据C原子守恒得n(CO2)平衡=n(CO2)-n(CH3OH)-n(CO)=1mol-0.3mol-0.3mol=0.4mol,根据O原子守恒得n(H2O)平衡=2[n(CO2)-n(CO2)平衡]-n(CH3OH)-n(CO)=2×(1mol-0.4mol)-0.3mol-0.3mol=0.6mol,根据H原子守恒得n(H2)平衡=12[2n(H2)-4n(CH3OH)-2n(H2O)平衡]=12×(2×3mol-4×0.3mol-2×0.6mol)=1.8mol,由于反应Ⅲ是气体体积不变的反应,可将平衡时各物质的物质的量代入平衡常数表达式中计算,K=c(CO)·c(H2O)c(CO2)·c(H2)=0.3×0.60.4×1.8=0.25,正确;C项,总反应是气体分子数减小的反应,增大压强,平衡正向移动,32.NO催化O3生成O2的过程由三步基元反应构成:第一步:NO(g)+O3(g)O2(g)+NO2(g)ΔH1;第二步:NO2(g)O(g)+NO(g)ΔH2;第三步:O(g)+O3(g)2O2(g)ΔH3。下列说法错误的是()A.NO2是该反应的中间体之一B.第一步、第二步、第三步反应均为放热反应C.总反应速率主要由第一步反应速率决定D.氮氧化物NOx的大量排放可能会严重破坏臭氧层答案B根据图示可知,第一步反应是吸热反应,第二、三步反应均为放热反应,故B项错误。33.在一定温度下的恒容容器中,当下列哪些物理量不再发生变化时,表明反应A(g)+2B(g)C(g)+D(g)已达到平衡状态()①混合气体的压强;②混合气体的密度;③B的物质的量浓度;④混合气体的总物质的量;⑤混合气体的平均相对分子质量;⑥v(C)与v(D)的比值;⑦混合气体的总质量;⑧混合气体的总体积;⑨C、D的分子数之比为1∶1A.①②③④⑤⑥⑦⑧B.①③④⑤C.①②③④⑤⑦D.①③④⑤⑧⑨答案B①该反应为反应前后气体物质的量减小的反应,容器体积不变,随反应进行压强减小,当压强不再变化时,说明反应达到平衡状态;②反应混合物都是气体,容器体积不变,密度自始至终都不变,不能说明反应达到平衡状态;③当B的物质的量浓度不再变化时,说明达到平衡状态;④该反应为反应前后气体的物质的量减小的反应,当混合气体的总物质的量不再变化,各气体的物质的量也不变,说明反应达到平衡状态;⑤反应混合物都是气体,总质量不变,随反应进行混合气体的总物质的量减小,当混合气体的平均相对分子质量不再变化,说明达到平衡状态;⑥v(C)与v(D)的比值自始至终都是1∶1,不能说明达到平衡状态;⑦混合气体的总质量一直不变,不能说明达到平衡状态;⑧容器的体积不变,则混合气体的总体积不变,不能说明达到平衡状态;⑨容器内C、D的分子数之比始终是1∶1,不能说明达到平衡状态;故①③④⑤符合题意。34.(双选)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下图所示。下列说法正确的是()A.温度:T1<T2B.平衡常数:K(a)=K(b)<K(c)C.反应速率:v(b)>v(a)D.当m(总)n(总)=30g答案CDA项,由图像可知,b、c两点的压强相同,T2温度下c点对应的平均摩尔质量大于T1温度下b点对应的平均摩尔质量,即T1到T2,平衡逆向移动,该反应的正反应为吸热反应,故T2<T1,错误;B项,由于温度T2<T1,温度越高,平衡常数K越大,所以平衡常数K(b)>K(a)=K(c),错误;C项,b点对应的温度和压强均大于a点,温度越高、压强越大,反应速率越快,所以反应速率v(b)>v(a),正确;D项,当m(总)/n(总)=30g·mol-1时,平均相对分子质量为30,设HF的物质的物质的量为xmol,(HF)2的量为ymol,则有20x+40yx+y=30,则35.如图所示,向A和B中都充入2molX和2molY,起始VA=0.8aL、VB=aL,保持温度不变,在有催化剂的条件下,两容器中各自发生反应:X(g)+Y(g)2Z(g)+W(g)ΔH<0,达到平衡VA=0.9aL,则下列说法错误的是()A.两容器中达到平衡的时间:A<BB.打开K达到新平衡后,升高B容器温度,A容器体积相比原平衡状态时一定减小C.原平衡A容器中X的转化率为25%D.打开K一段时间达新平衡时,A的体积为0.8aL(连通管中的气体体积不计)答案BA项,起始时,A容器中的浓度大于B容器中的浓度,随着反应的进行,最终VA=0.9aL,A容器中的浓度仍然大于B容器中的浓度,A容器中的反应速率始终大于B容器的,所以两容器中达到平衡的时间A<B,正确;B项,反应X(g)+Y(g)2Z(g)+W(g)ΔH<0,升高温度,平衡逆向移动,但升高温度,气体膨胀,体积增大,所以A容器的体积可能增大,也可能减小,错误;C项,达到平衡时,VA=0.9aL,等压、等温条件下,气体的体积之比等于气体的物质的量之比,所以达平衡状态时,混合气体的物质的量是4mol÷0.8×0.9=4.5mol,设参加反应的A的物质的量为mmol,则:X(g)+Y(g)2Z(g)+W(g)起始(mol)2200转化(mol)mm2mm平衡(mol)2-m2-m2mm即2-m+2-m+2m+m=4.5mol,解得m=0.5,所以X的转化率为0.5mol2mol×100%=25%,正确;D项,打开K达到的新平衡等效于A中的原平衡,X的转化率为25%,参加反应的X的物质的量为X(g)+Y(g)2Z(g)+W(g)起始(mol)4400转化(mol)1121平衡(mol)3321故平衡后容器内气体总物质的量为9mol,气体的体积之比等于气体的物质的量之比,则总容器的体积为0.8aL36.MTP是一类重要的药物中间体,可以由TOME经环化后合成。其反应式为:为了提高TOME的转化率,反应进行时需及时从溶液体系中移出部分甲醇。TOME的转化率随反应时间的变化如图所示。设TOME的初始浓度为amol/L,反应过程中的液体体积变化忽略不计。下列说法错误的是()A.X、Y两点的MTP的物质的量浓度相等B.X、Z两点的瞬时速率大小为v(X)>v(Z)C.若Z点处于化学平衡,则210℃时反应的平衡常数K=0.D.190℃时,0~150min之间的MTP的平均反应速率为0.67a答案CA项,由题图可知,X、Y两点的TOME的转化率均为67%,则X、Y两点的MTP的物质的量浓度相等,正确。B项,Z点处于平衡状态,瞬时速率为0,故瞬时速率大小为v(X)>v(Z),正确。C项,若Z点处于化学平衡状态,由“反应进行时需及时从溶液体系中移出部分甲醇”知,此时甲醇浓度要小于MTP浓度,且具体数值未知,故无法计算平衡常数,错误。D项,X点为190℃时,反应进行到150min,TOME的转化率为67%,则v=ΔcΔt=0.37.一定条件下,向密闭容器中加入X物质发生反应:3X(g)Y(g)+Z(g)ΔH<0,反应一段时间后改变某一个外界条件,反应中各时刻X物质的浓度如下图、表所示。下列说法不正确的是()反应时间(min)05151720X的浓度(mol·L-1)1.00.40.40.70.7A.0~5min时,该反应的速率为v(X)=0.12mol·L-1·min-1B.5min时反应达到平衡,该温度下的平衡常数的值为0.625C.15min时改变的条件可能是降低温度D.从初始到17min时,X的转化率为30%答案CA项,v(X)=1.0mol·L-1-0.4mol·L-15min=0.12mol·L-1·min-1,正确;B项,5min时,X、Y、Z的平衡浓度分别为0.4mol·L-1、0.2mol·L-1、0.2mol·L-1、平衡常数K=c(Y)·c(Z)38.(双选)在体积为1L的恒容密闭容器中充入一定量的H2S气体,平衡时三种组分的物质的量与温度的关系如图所示。下列说法正确的是()A.反应2H2S(g)S2(g)+2H2(g)在温度T1时的平衡常数小于温度为T2时的平衡常数B.X点和Y点的压强之比为15∶16C.T1时,若起始时向容器中充入5molH2S气体,则平衡时H2S的转化率小于50%D.T2时,对于Y点向容器中再充入13molH2S和13molH2,达到新平衡前v(正)<v(答案ACA项,由题图可知,随着温度升高,n(H2S)减小,平衡正向移动,则正反应为吸热反应,温度越高K越大,正确。B项,同体积时,压强大小关系与温度和物质的量有关,温度未知,压强大小无法比较,错误。C项,T1时,H2S和H2平衡时的物质的量相同,即反应转化的H2S和H2的物质的量相同,转化率为50%,则初始H2S为4mol;若起始时向容器中充入5molH2S,相当于增大压强,平衡逆向移动,则H2S转化率小于50%,正确。D项,初始H2S为4mol,T2温度下达平衡时H2S和S2物质的量相等,列三段式可计算出各物质平衡时的物质的量,进而可计算出平衡常数K≈5.3;向容器中再充入H2S和H2,计算得Q=4.32,Q<K,平衡正向移动,v(正)>v(逆),错误。39.下列叙述与图像对应符合的是()A.图甲:对于达到平衡状态的N2(g)+3H2(g)2NH3(g),在t0时刻充入了一定的NH3,平衡逆向移动B.图乙:p2>p1,T1>T2C.图丙:该图像表示的方程式为2AB+3CD.图丁:对于反应2X(g)+3Y(g)2Z(g)ΔH<0,y可以表示Y的百分含量答案BA项,对于达到平衡状态的N2(g)+3H2(g)2NH3(g),在t0时刻充入了一定量的NH3,c(NH3)立即增大,故v逆立即增大,由于反应物的浓度是在原来基础上逐渐增大,故v正在原来基础上逐渐增大,不会出现突变,错误;B项,根据“先拐先平数值大”和定一议二的原则,对比曲线a和b可知压强p2>p1,对比曲线b和c可知温度T1>T2,正确;C项,根据图丙可知,在t1时反应达平衡,A、B、C的浓度改变量分别为0.8mol·L-1、0.4mol·L-1和1.2mol·L-1,则A、B、C的化学计量数之比为2∶1∶3,且为可逆反应,故化学方程式为2AB+3C,错误;D项,由图丁可知,温度T升高,y降低,而对于反应2X(g)+3Y(g)2Z(g)ΔH<0,升高温度,平衡左移,Y的百分含量升高,故y不能表示Y的百分含量,错误。40.(双选)尿素在生产生活中应用非常广泛,2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(l)是工业上合成氮肥尿素的主要方法,在生产条件下,单位时间内获得尿素的产量与压强及n(NH3)∶n(CO2)的关系如图甲所示,当氨碳比n(NH3)∶n(CO2)=4时,CO2的转化率随时间的变化关系如图乙所示,下列说法正确的是()A.可用CO(NH2)2表示反应速率B.若开始按照n(NH3)∶n(CO2)为2∶1投料,平衡后若压缩容器的体积,则再次平衡时c(NH3)不变C.由图乙可知NH3的平衡转化率为60%D.A点的逆反应速率小于B点的正反应速率答案BDA项,CO(NH2)2是固体,不能用来表示反应速率,错误;B项,平衡常数K=1/[c2(NH3)·c(CO2)],开始按照n(NH3)∶n(CO2)为2∶1投料,二者按2∶1反应,达到平衡时物质的量之比也为2∶1,温度不变,则平衡常数不变,平衡后若压缩容器的体积,则再次平衡时c(NH3)不变,正确;C项,氨碳比n(NH3)∶n(CO2)=4∶1,设有4molNH3、1molCO2反应,达到平衡时,CO2的转化率为60%,即消耗0.6molCO2,由方程式可知,消耗1.2molNH3,则NH3的平衡转化率为1.2mol/4mol×100%=30%,错误;D项,A点没有达到平衡状态,平衡正向移动,A点逆反应速率小于正反应速率,B点正、逆反应速率相等,从A点到B点逆反应速率逐渐增大,则A点的逆反应速率小于B点的正反应速率,正确。41.利用现代传感技术探究压强对2NO2(g)N2O4(g)平衡移动的影响。在恒定温度和标准压强条件下,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时迅速移动活塞后并保持活塞位置不变,测定针筒内气体压强变化如图所示。下列分析中不正确的是()A.t1时移动活塞,使容器体积增大B.在B、E两点,对应的正反应速率:v(B)>v(E)C.图中除A、C、F点外,其他点均为平衡状态D.在E、F、H三点中,H点的气体平均相对分子质量最大答案CA项,由题图可知,t1时移动活塞,针筒内气体压强迅速减小,说明针筒的体积增大,正确;B项,B点压强大于E点,则对应的正反应速率:v(B)>v(E),正确;C项,由题图可知,G点没有达到平衡状态,错误;D项,由质量守恒定律可知,E、F、H三点针筒内气体的质量相同,t2时移动活塞,针筒内气体压强迅速增大,说明针筒的体积减小,压强增大,平衡正向移动,混合气体的物质的量减小,H点最接近平衡状态,则H点的气体物质的量最小,平均相对分子质量最大,正确。42.某兴趣小组将下表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中,以研究硫酸铜溶液的浓度对稀硫酸与锌反应生成氢气速率的影响。下列判断不正确的是()实验组别混合溶液ABCDEF4mol·L-1 H2SO4/mL30V1V2V3V4V5饱和CuSO4溶液/mL00.52.55V620H2O/mLV7V8V9V10100A.V1=30,V6=10,V7=20B.本实验利用了控制变量思想,变量为Cu2+浓度C.反应一段时间后,实验F的金属表面可能呈现红色D.该小组的实验结论是硫酸铜对稀硫酸与锌反应生成氢气有催化作用答案D根据控制变量法,每组硫酸的量、混合溶液总体积都要保持相同,A组中硫酸为30mL,则其他组硫酸量也都为30mL,硫酸铜溶液和水的总体积应相同,F组中硫酸铜溶液为20mL,水为0,总体积为20mL,故V1=30,V6=10,V7=20,A项正确;本实验利用控制变量思想探究硫酸铜溶液的浓度对生成氢气速率的影响,变量为Cu2+浓度,B项正确;锌先与硫酸铜反应,直至硫酸铜反应完才与硫酸反应生成氢气,硫酸铜量较多时,反应时间较长,生成的铜会附着在锌表面,呈现红色,Zn和Cu、稀硫酸能够形成微小的原电池,加快反应速率,不是因为硫酸铜的催化作用,C项正确,D项错误。43.一定温度下,在100mL物质X的溶液中,发生反应:2X(aq)4Y(aq)+Z(g),测算出物质X的浓度随时间变化关系如图所示。下列说法正确的是()A.600~1200s,Y的平均速率为5.0×10-4mol·L-1·s-1B.反应至2200s时,2v正X=v逆YC.反应过程中,2c(X)+c(Y)=1.4D.可推测出图中x为3930答案D600~1200s,X浓度变化为0.3mol·L-1,故Y的平均速率为(2×0.3mol·L-1)÷600s=1.0×10-3mol·L-1·s-1,A错误;由图像可知,反应至2200s时没有达到平衡,正、逆反应速率不相等,则2v正X≠v逆(Y),B错误;反应过程中,以600s时为例,2c(X)+c(Y)=2×0.96mol·L-1+0.88mol·L-1=2.8mol·L-1,C错误;由图像可知,600~1710s时间段内,c(X)浓度减小至原来的一半时,所需时间为1110s,1710~2820s时间段内,c(X)减小至原来的一半,所需时间为1110s,要使c(X)再减小一半,反应所需要的时间仍为1110s,则可推测上图中的x为3930s,D正确。44.下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是()A.高压比常压有利于合成NH3的反应B.由H2(g)、I2(g)、HI(g)气体组成的平衡体系加压后颜色变深C.将装有NO2气体并密封的圆底烧瓶放入热水中,气体颜色变深D.常温时,AgCl在饱和氯化钠溶液中的溶解度小于在水中的溶解度答案BA项,增大压强,合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)平衡正向移动,有利于合成氨,不符合题意;B项,H2+I2(g)2HI(g)反应前后气体化学计量数相等,增大压强,平衡不移动,颜色变深是因为增大压强气体体积减小,碘的浓度增大,符合题意;C项,放入热水中,升温会促进反应2NO2(g)N2O4(g)ΔH<0向吸热(逆反应)方向移动,NO2增多,气体颜色变深,不符合题意;D项,饱和氯化钠溶液中的氯离子抑制AgCl(s)溶解,能用平衡移动原理解释,不符合题意。45.向某密闭容器中充入NO2,发生反应:2NO2(g)N2O4(g)(已知:N2O4为无色气体)。其他条件相同时,不同温度下平衡体系中各物质的物质的量分数如表:t/℃27354970NO2/%20254066N2O4/%80756034下列说法正确的是()A.平衡时,v(NO2)消耗=2v(N2O4)消耗B.27℃时,该平衡体系中NO2的转化率为80%C.升高温度,该反应的化学平衡常数增大D.温度不变,缩小容器体积,达平衡时气体颜色变浅答案AA项,速率之比等于化学计量数之比,此时正、逆反应速率相等,正确;B项,设平衡时NO2、N2O4的物质的量分别为0.2mol、0.8mol,则NO2转化的物质的量为1.6mol,平衡体系中NO2的转化率为1.61.6+0.2×100%≈88.89%,错误;C项,由表中数据可知升高温度,NO2物质的量分数增大,N2O4物质的量分数减小,则平衡逆向移动,该反应的化学平衡常数减小,错误;D项,温度不变,缩小容器体积,气体浓度增大,颜色加深,46.已知NO2与N2O4可相互转化:2NO2(g)N2O4(g)ΔH=-24.2kJ·mol-1。在恒温下,将一定量NO2和N2O4的混合气体充入体积为2L的密闭容器中,其中物质的浓度随时间变化的关系如图所示。下列推理分析合理的是()A.前10min内,用v(NO2)表示的反应速率为0.02mol·L-1·min-1B.反应进行到10min时,体系吸收的热量为9.68kJC.a、b、c、d四点中v(正)与v(逆)均相等D.25min时,正反应速率减小答案B在相同时间内,b、d所在曲线物质的量浓度变化是a、c所在曲线的2倍,故b、d所在曲线表示NO2浓度的变化,a、c所在曲线表示N2O4浓度的变化。A项,前10min内,v(NO2)=(0.6-0.2)mol·L-110min=0.04mol·L-1·min-1,错误;B项,反应进行到10min时,共消耗N2O4的物质的量是0.2mol·L-1×2L=0.4mol,体系吸收的热量为24.2kJ·mol-1×0.4mol=9.68kJ,正确;C项,a、c47.已知:2A(g)B(g)ΔH<0。T1℃和T2℃下,在容积均为2L的密闭容器中,充入相同量的A气体,测得A的浓度c(A)随反应时间t的变化曲线如图所示。下列说法错误的是()A.T1<T2B.从反应开始分别至a、c两点的平均反应速率大小a>cC.v正(A)=v逆(B)时,反应达平衡D.T1℃时,若容器容积改为1L,反应相同时间,B体积分数较原来大答案CA项,升高温度,化学反应速率加快,单位时间内,A的浓度的减小量增大,则T1<T2,正确;B项,根据图像,从反应开始至a点,0.5h内,A的Δc为0.7mol/L,v为1.4mol/(L·h),从反应开始至c点,1.5h内,A的Δc为1.4mol/L,v为1415mol/(L·h),平均反应速率:a>c,正确;C项,v正(A)=v逆(B)时,正反应速率不等于逆反应速率,不是平衡状态,错误;D项,T1℃时,若容器容积改为1L,相当于增大压强,有利于反应正向进行,且反应速率加快,48.在恒压、H2和CO2的起始浓度一定的条件下,用不同Mg含量的催化剂Ni/xMg(x值越大表示Mg含量越大)催化反应相同时间,测得不同温度下反应:4H2(g)+CO2(g)CH4(g)+2H2O(g)的CO2的转化率如图所示。下列说法正确的是()A.反应4H2(g)+CO2(g)CH4(g)+2H2O(g)的ΔH>0B.延长W点的反应时间可提高CO2的转化率C.相同条件下催化剂中Mg的含量越高催化效率越高D.使用合适的催化剂可以提高CO2的转化率答案DA项,据图可知在360℃左右,该时间段内三种催化剂条件下反应都达到了平衡,继续升高温度CO2的转化率减小,说明平衡逆向移动,故正反应为放热反应,ΔH<0,错误;B项,W点处反应已经达到平衡,延长W点的反应时间平衡不会移动,错误;C项,据图可知温度较低反应未达到平衡时,Ni/0.1Mg的催化效率比Ni/0.05Mg低,错误;D项,在温度较低反应未达到平衡时,选用合适的催化剂可以加快反应速率,提高CO2的转化率,正确。49.下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图像。其中图像和实验结论表达均正确的是()A.①是其他条件一定时,反应速率随温度变化的图像,正反应的ΔH<0B.②是在平衡体系的溶液中溶入少量KCl晶体后化学反应速率随时间变化的图像C.③是在有无催化剂存在下建立的平衡过程图像,a是使用催化剂时的曲线D.④是一定条件下,向含有一定量A的容器中逐渐加入B时的图像,压强p1>p2答案CA项,根据图像知,升高温度,平衡向正反应方向移动,则正反应的ΔH>0,错误;B项,该反应实质为Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,K+和Cl-不参加反应,故K+、Cl-浓度增大不影响化学平衡移动,错误;C项,使用催化剂,反应速率加快,反应时间缩短且不改变平衡状态,故先达到平衡状态且平衡时A的体积分数相同,正确;D项,该反应前后气体的物质的量不变,改变压强不影响平衡状态,即不影响A的转化率,同时不断加入B,A的转化率增大,错误。50.汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)ΔH。在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线,如图所示。下列说法中正确的是()A.T1>T2,ΔH>0B.高温有利于该反应自发进行C.固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率,增大CO转化率D.其他条件保持不变,升高温度,正逆反应速率均增大,该反应平衡常数K减小答案D温度高,反应速率快,先达到平衡,故T1>T2,温度升高,平衡时c(CO2)减小,平衡逆向移动,说明ΔH<0,A项错误;该反应ΔH<0,ΔS<0,根据ΔH-TΔS<0时,反应自发进行,可知低温有利于该反应自发进行,B项错误;催化剂不能使平衡发生移动,不能改变CO转化率,C项错误;升高温度,正逆反应速率都增大,该反应ΔH<0,故升温平衡逆向移动,平衡常数减小,D项正确。51.某同学为探究浓度对化学反应速率的影响,设计以下实验。①②③④1mL0.01mol/L酸性高锰酸钾水溶液1mL0.01mol/L酸性高锰酸钾水溶液1mL0.01mol/L酸性高锰酸钾水溶液1mL0.01mol/L酸性高锰酸钾水溶液2mL0.1mol/LH2C2O4水溶液2mL0.2mol/LH2C2O4水溶液1mL0.2mol/LH2C2O4水溶液1mL以浓盐酸为溶剂配制的0.2mol/LH2C2O4水溶液690s677s600s下列说法错误的是()A.对比实验①、②可知,H2C2O4水溶液浓度增大,反应速率加快B.对比实验②、③可知,酸性高锰酸钾水溶液浓度增大,反应速率加快C.为验证H+浓度对反应速率的影响,设计实验④并与③对照D.实验③的离子方程式为2MnO4-+6H++5H2C2O42Mn2++10CO2↑+8H2答案C对比实验①、②可知,两实验中只有H2C2O4水溶液浓度不同,且浓度大的褪色时间较短,A项正确;对比实验②、③可知,实验③中酸性高锰酸钾水溶液浓度比实验②的大,H2C2O4水溶液的浓度比实验②的小,但褪色时间更短,B项正确;氯离子也可能对反应速率有影响,会干扰实验,无法验证,C项错误;实验③中高锰酸钾氧化草酸生成二氧化碳,D项正确。52.(双选)利用CH4可消除NO2污染,反应原理为CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g),在10L密闭容器中分别加入0.50molCH4和1.2molNO2,测得不同温度下n(CH4)随时间变化的有关实验数据见下表。组别温度/K时间/min物质的量/mol010204050①T1n(CH4)0.500.350.250.100.10②T2n(CH4)0.500.300.18M0.15下列说法错误的是()A.该反应为放热反应B.组别①中0~10min内,NO2的平均反应速率为0.003mol·L-1·min-1C.若组别②改为恒压装置,则M值一定大于0.15D.当有1molC—H键断裂同时有1molO—H键形成,则反应达到平衡状态答案CD由表中数据可知,T2下反应速率大于T1,故T2>T1,平衡时T2下的甲烷的物质的量大于T1,即升高温度,平衡逆向移动,故该反应为放热反应,A项正确;组别①中0~10min内,NO2的平均反应速率为v(NO2)=2v(CH4)=2×(0.50-0.35)mol10L×10min=0.003mol·L-1·min-1,B项正确;该反应正反应为气体分子数增大的反应,若组别②改为恒压装置,相当于增大体积,减小压强,平衡正向移动,则M值一定小于0.15,C项错误;C53.已知环戊二烯制备二聚环戊二烯的反应:ΔH<0。某实验小组分别在2L的恒容密闭容器中各充入3.0mol环戊二烯,测得在T1℃和T2℃下环戊二烯气体的浓度随反应时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是()A.M、N、P、Q四点的逆反应速率大小关系:Q>N>P>MB.T2℃,用二聚环戊二烯表示0~0.5h的平均反应速率为0.5mol·L-1·h-1C.P点可能处于化学平衡状态D.T1℃,若向Q点再充入1.0mol环戊二烯,达平衡时反应物的转化率将小于86.7%答案D由图像可知T1时的反应速率大于T2,可知T1高于T2,则N、Q对应的速率比M、P对应的速率快,N到Q的过程平衡正向移动,Q点逆反应速率大于N,同理P的逆反应速率大于M,四点的逆反应速率:Q>N>P>M,A项正确;T2℃,用环戊二烯表示0~0.5h的平均反应速率为0.5mol·L-10.5h=1.0mol·L-1·h-1,根据同一化学方程式中,速率之比等于化学计量数之比,可知用二聚环戊二烯表示0~0.5h的平均反应速率为0.5mol·L-1·h-1,B项正确;由图像可知P点之前环戊二烯的浓度一直减小,反应未达平衡,P点之后的浓度可能保持不变,则P点可能达到平衡状态,C项正确;T1℃,向Q点再充入1.0mol环戊二烯可看作增大体系内压强,平衡正向移动,能提高环戊二烯的转化率,由图中数据可知54.在容积均为1L的a、b、c三个密闭容器中,分别放入铁粉并充入1molCO,控制在不同温度下发生反应:5CO(g)+Fe(s)Fe(CO)5(g),当反应进行到5min时,测得CO的体积分数与温度的关系如图所示。下列说法一定正确的是()A.正反应为吸热反应,平衡常数K(T1)>K(T2)B.反应进行到5min时,a容器中v(正)=v(逆)C.b中v(正)大于a中v(逆)D.达到平衡时,a、b、c中CO的转化率:b>c>a答案C根据图像可知,随温度升高,φ(CO)先减小后增大,若三个容器均未达到平衡状态,则φ(CO)随温度升高应一直减小,但b容器中φ(CO)小于c容器中φ(CO),则T2到T3之间的某温度下反应达到了平衡,升高温度,平衡逆向移动,说明正反应为放热反应,平衡常数K(T1)>K(T2),A项错误;分析图像可知,5min时,a容器还未达到平衡,v(正)>v(逆),B项错误;根据图像可知,b容器的温度高于a容器,因此b中v(正)大于a中v(逆),C项正确;正反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,CO的转化率降低,达到平衡时,a、b、c中CO的转化率:a>b>c,D项错误。55.选择性非催化还原技术(SCR)是工业上消除氮氧化物的常用方法,反应如下:主反应:4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g副反应:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)相同条件下,在甲、乙两种催化剂作用下进行上述反应。下列说法错误的是()A.工业上选择催化剂乙的原因是低温下有很强的催化活性B.投料比一定时有利于提高NO平衡转化率的反应条件是降低温度、减少压强C.图中M点处(对应温度为210℃)NO的转化率一定不是该温度下的平衡转化率D.相同条件下选择高效催化剂,可以提高NO的平衡转化率答案D由题图中信息可知,催化剂乙在低温下具有很强的催化活性,可以节约能源,A项正确;从题图中分析可知,随着温度升高,化学平衡逆向移动,即该反应的正反应为放热反应,且正向为气体体积增大的方向,根据勒夏特列原理可知,投料比一定时有利于提高N