2022年鲁科版(2019)高中化学选修一第二章本章自我评测同步练习2

第二章本章自我评测一、单选题1．在一定温度下向2L的恒容容器中通入1molA(g)和3molB(g)，发生可逆反应生成了C(g)和D(g)，反应过程中记录各物质的物质的量随时间变化如下表。物质的量(mol)时间(s)10.72.10.60.620.5x30.4y4z1.2下列说法中错误的是A．反应方程式为B．，，C．平衡时，C与D的物质的量相等D．容器内压强不变时，反应达到平衡状态2．可闻声波诱导液体振动产生的法拉第波可以调节氧气分子在水中的溶解，从而诱导有差别的时空分布，有的区域呈氧化性，而同时有的区域呈还原性。研究人员选择了如图所示的氧化还原平衡体系。已知：声波频率提高可促进氧气的溶解。下列说法错误的是A．向体系中加入，转移电子为2molB．开启可闻声波能够促进再生C．持续补充SDT才能维持蓝色D．被还原形成自由基阳离子的过程伴随着颜色的改变3．利用催化加氢可制乙烯，反应为

，在两个恒容密闭容器中，分别加入2mol、4mol，分别选用两种催化剂，反应进行相同时间，测得转化率随反应温度的变化如下图所示。下列说法正确的是A．使用催化剂Ⅰ时反应的活化能高于催化剂ⅡB．温度高于，转化率降低的原因一定是催化剂活性降低C．b、d两状态下，化学反应速率相等D．温度下充入稀有气体，转化率不变二、多选题4．我国科研人员提出了由小分子X、Y转化为高附加值产品M的催化反应历程。该历程可用示意图表示如图，下列说法错误的是A．①→②过程有热量放出B．X、Y、M分别为甲烷、二氧化碳和乙酸C．反应过程中有C－H键、C－C键、O－H键生成D．由X、Y生成M的总反应原子利用率为80%5．一定温度下，在2个容积均为1L的恒容密闭容器中，加入一定量的反应物，发生反应：，相关数据见下表。容器编号温度/℃起始物质的量/mol平衡物质的量/molⅠT10.20.20.1ⅡT20.20.20.12下列说法不正确的是A．T1＞T2B．I中反应达到平衡时，CO的转化率为60%C．达到平衡所需要的时间：Ⅱ＞ⅠD．对于I，平衡后向容器中再充入0.2molCO和0.2molCO2，平衡正向移动三、原理综合题6．将煤炭转化为烯烃(乙烯、丙烯等)既可以减少的排放，又可以制备重要的化工原料。该过程先转化为二甲醚，再转化为烯烃。(1)制备二甲醚主要反应反应I：

反应Ⅱ：

反应Ⅲ：

①“反应I”能自发进行的条件是_______(填“高温”“低温”或“任意温度”)。②某反应X的平衡常数表达式为，则反应X的热化学方程式为_______。(2)二甲醚制备烯烃的主要反应反应IV：

反应V：

①该反应过程常用的催化剂有两种，ZSM-5以及SAPO-34，它们都是多孔笼状结构，ZSM-5笼状孔径约为0.55nm，SAPO-34约为0.4nm。相同条件下，催化剂SAPO-34反应获得的产物中，更大的原因是_______。②一定温度下，在体积为1L密闭容器中，投入发生“反应IV”和“反应V”，初始总压为，反应到达平衡时总压为，且。则平衡时体系中转化率_______，“反应V”的平衡常数_______。③有理论推测“反应V”的速率方程为：，y(i)分别表示相应的物质的量分数，为平衡常数，k为反应的速率常数，温度升高时k值增大。在气体组成和催化剂一定的情况下，反应速率随温度变化的曲线如图所示。温度升高时，该反应的_______(填“增大”或“减小”)。根据速率方程分析，时v逐渐减小的原因是_______。7．环氧丙醇是重要的有机合成中间体，其制备过程如下：Ⅰ．制备环氧丙醇：①(l)+(l)→(l)+2CH3OH(l)

ΔH＜0②(l)→(l)+CO2(g)

ΔH＞0③(l)+(l)→(l)+CO2(g)+2CH3OH(1)ΔH＜0已知焓变是温度函数。上述三个反应的焓变与温度关系如图所示：(1)400℃～600℃，图中a曲线表示的是反应_______(填“①”“②”“③”)。(2)600℃时反应③的ΔH=_______kJ/molⅡ．用环氧丙醇可通过以下反应制得亚甲基丙二酸环氧丙醇酯+(aq)+H2O(l)

ΔH=-26.65kJ/mol在催化剂作用下，浓度均为1mol/L的两种物质在反应器中反应4h，环氧丙醇的酯化率随温度变化如图所示(酯化率即参与酯化的醇的量与醇的总量的比值)(3)若75℃时反应恰好平衡，此时平衡常数K1为_______L/mol(三位有效数字)(4)若温度升高到80℃，平衡常数K2_______K1(填“＞”“＜”或“=”)(5)温度高于75℃后，酯化率降低的原因可能是①_______；②_______；③_______。(6)若要提高亚甲基丙二酸环氧丙醇酯的产率且提高生产效率，下列措施可行的是_______。a．将温度升高到100℃b．使用阻聚剂减少亚甲基丙二酸的聚合反应c．增大亚甲基丙二酸的浓度d．及时分离亚甲基丙二酸环氧丙醇酯(7)改变催化剂会发生如下反应：+2+2H2O(l)在特定的生产条件下，保持温度不变、环氧丙醇的浓度不变，向反应釜中加水稀释体系，亚甲基丙二酸的平衡转化率会_______(填“增大”“减小”或“不变”)。8．甲烷制甲醇具有重大的研究价值。(1)合成气制甲醇

①该反应在_______下自发进行(填“高温”、“低温”或“任意温度”)。②378K时，0.5L刚性容器中通入1molCO和2mol，平衡时压强变为原来的，则该反应的平衡常数_______。(2)甲烷重整制合成气，主要反应如下：ⅰ．

ⅱ．

各反应平衡常数与温度的关系如图。①_______0(填“＞”或“＜”)，理由是_______。②通过调整投料比可调控平衡时合成气的值。1000K，平衡时，则_______，应控制投料比_______。(3)我国科学家研发的一种Au/BP催化剂，可将甲烷定向氧化为甲醇。催化剂的作用机理：ⅰ．光照条件下，；ⅱ．黑暗体系被氧化的反应机理如图。①活化中C-H键的微粒是_______(填“”或“”)。②该催化剂能够有效减少甲醇进一步被氧化的原因是V→TS4的能垒高于_______。9．2022年冬奥会的国家速滑馆“冰丝带”采用二氧化碳跨临界制冰，CO2的资化可以推动经济高质量发展和生态环境质量的持续改善。请回答：(1)CO2转化为甲醇有利于实现碳中和，该过程经历以下两步：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH=+41kJ/molCO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH=-90kJ/mol①能说明反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)已达平衡状态的是_______(填字母)。A．单位时间内生成1molCH3OH(g)的同时消耗了1molCO(g)B．在恒温恒容的容器中，混合气体的密度保持不变C．在绝热恒容的容器中，反应的平衡常数不再变化D．在恒温恒压的容器中，气体的平均摩尔质量不再变化②研究表明；在相同条件下，按照n(CO2)：n(H2)=1：3投料进行合成甲醇，在有分子筛膜(分子筛膜具有选择透过性)时甲醇的平衡产率明显高于无分子筛膜时甲醇的平衡产率，其原因可能是_______。(2)在催化剂作用下，甲醇能与烯烃的液相反应制得TAME，体系中同时存在如图反应：反应Ⅰ：+CH3OH

ΔH1反应Ⅱ：+CH3OH

ΔH2反应Ⅲ：

ΔH3①三个反应以物质的量分数表示的平衡常数Kx与温度变化关系如图所示。据图分析，比较A、B稳定性：_______，的数值范围是_______。A．<-1

B．-1～0

C．0～1

D．>1②向某反应容器中加入1.0molTAME，控制温度为353K，测得TAME的平衡转化率为。已知反应Ⅲ的平衡常数Kx(Ⅲ)=9.0，则反应I的平衡常数Kx(I)=_______。同温同压下，再向该容器中注入惰性溶剂四氢呋喃稀释，达到平衡时，A与CH3OH物质的量浓度之比c(A)：c(CH3OH)=_______。(3)工业上还可采用CH3OHCO+2H2的原理来制取高纯度的CO和H2。有科学家研究在钯基催化剂表面上利用甲醇制氢的反应历程，其中吸附在钯催化剂表面上的物种用*标注。下图为计算机模拟的各步反应的能量变化示意图，则甲醇脱氧反应中速率最慢的一步历程是_______。10．按要求填空：(1)磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示：(图中的ΔH表示生成lmol产物的数据)。PC15分解成PC13和Cl2的热化学方程式是_____。(2)氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料，它可由SiO2与过量焦炭在1300~1700°C的氮气流中反应制得：3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)Si3N4(s)+6CO(g)ΔH=−1591.2kJ∙mol−1，则该反应每转移lmole－，可放出的热量为______kJ。(3)某温度时在2L容器中发生可逆反应A(s)+3B(g)2C(g)下列叙述能说明上述反应达到平衡状态的是______。A．混合气体的平均摩尔质量不随时间的变化而变化B．相同时间内消耗2nmol的A的同时生成4nmol的CC．容器内压强不随时间的变化而变化D．容器内密度不再发生变化(4)某科研小组根据反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)来探究起始反应物的碳氮比对污染物去除率的影响。T°C时，向体积为1L的恒容密闭容器中充入总物质的量为4mol的NO和CO混合气体，并加入一定量的固体催化剂进行反应，实验测得平衡体系中气体组分的转化率和氮气的体积分数的变化如图所示。①根据图像推测曲线转化率1表示的是______(填“CO”或“NO”)。②A点时，=______，此时反应的平衡常数K=______。(5)煤炭在O2/CO2的气氛中燃烧会产生CO，有人提出，可以设计反应2CO(g)=2C(s)+O2(g)来消除CO的污染。该提议______(填“可行”或“不可行”)，理由是______。11．回答下列问题：(1)在海底和青藏高原都发现了名为“可燃冰”的环保型新能，主要成分是CH4，CH4在光照下可与Cl2反应，也可以用CH4和H2O为原料制备二甲醚和甲醇等新型燃料。①在一定条件下，发生反应：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)

△H>0。在其它条件不变的情况下降低温度，逆反应速率将_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。若在2L密闭容器中发生反应，T℃时，通入2molCH4(g)和2molH2O(g)，反应达平衡后，生成1molCO，此时向容器中同时加入1molCO和3molH2的混合气体(保持温度不变)，则平衡将_______移动(填“正向”、“逆向”或“不”)移动，达到新平衡后平衡常数K=_______。②CH4(g)和H2O(g)生成的CO和H2在一定条件下可发生如下反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH=-90.1kJ·mol-1。恒容条件下，下列措施中能使增大的有_______(选填序号)。a.再充入1molH2b.使用催化剂

c.再充入2molCO

d.升高温度(2)①学生甲想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和NaCl溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如下图所示的装置，a电极为该装置的_______极，该消毒液有效成分为_______。②Fe(OH)2极易被氧化，所以实验室难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀，受到学生甲制作家用环保型消毒液发生器的启发，学生乙认为，此装置也可以用于制备较为纯净的Fe(OH)2沉淀，若通电后，B极表面有无色气泡产生，且溶液中产生大量的白色沉淀，较长时间不变色。下列说法正确的是_______。A．电a是负极B．电解质溶液一定是NaOH溶液C．A、B两端都必须用铁做电极D．B极附近溶液pH增大四、填空题12．某温度时，在0.5L密闭容器中，某一可逆反应的A、B气体物质的量随时间变化的曲线如图所示，由图中数据分析可得：(1)该反应的化学方程式为____。(2)若降低温度，则该反应的正反应速率____(填“加快”“减慢”或“不变”，下同)，逆反应速率____。(3)第4min时，正、逆反应速率的大小关系为v正____(填”＞””＜”或”=”)v逆。(4)能判断该反应在一定温度下达到化学平衡状态的依据是____。A．容器中压强不变 B．混合气体中A的浓度不再改变C．容器中气体密度不变 D．c(A)=c(B)(5)平衡时A的转化率为____。(6)平衡时混合气体中B的体积分数约为____。(7)反应达到平衡，此时体系内压强与开始时的压强之比为____。13．科研人员在的综合利用研究中发现与、等反应可转化为有机物(如甲醇、乙醛、淀粉等)。一定条件下，将1mol和3mol充入容积为2L的恒温恒容密闭容器中，发生反应，测得和的物质的量随时间的变化情况如表。时间0min2min4min6min8min/mol00.400.700.800.80/mol1.000.600.30a0.20请回答下列问题：(1)试推断a=_______，理由为_______。(2)4min时，_______mol。(3)0～2min内，_______(4)下列描述中能说明反应达到平衡状态的是_______(填标号)。①当容器中气体密度不再变化时②混合气体的压强不随时间的变化而变化③单位时间内生成3mol，同时生成1mol④当容器中、、、的物质的量之比为3：9：2：2时(5)反应起始至4min时，反应容器内气体的平均相对分子质量随着反应的进行而_______(填“增大”或“减小”)；设反应起始时的总压强为p(始)，平衡时的总压强为p(平衡)，则p(始)：p(平衡)=_______。14．NH3作为重要化工原料，被大量应用于工业生产。(1)氨的催化氧化反应：4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)

△H<0，是工业制硝酸的基础反应，在容积固定的密闭容器中发生上述反应，容器内部分物质的物质的量浓度如下表：c(NH3)mol/Lc(O2)mol/Lc(NO)mol/L第0min0.81.60第1mina1.350.2第2min0.30.9750.5第3min0.30.9750.5第4min0.71.4750.1①反应在第lmin到第2min时，NH3的平均反应速率为_______。②反应在第3min时改变了条件，改变的条件可能是_______(填序号)。A．使用催化剂B．减小压强C．升高温度D．增加O2的浓度③说明4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)达到平衡状态的是_______(填序号)。A．单位时间内生成nmolNO的同时生成nmolNH3B．百分含量w(NH3)=w(NO)C．反应速率v(NH3)：v(O2)：v(NO)：v(H2O)=4：5：4：6D．在恒温恒容的容器中，混合气体的平均相对分子质量不再变化(2)若在容积为2L的密闭容器中充入4.0molNH3(g)和5.0molO2(g)，发生如下反应：4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)，保持其他条件不变，在相同的时间内测得c(NO)与温度的关系如下图1所示。则T1℃下，NH3的平衡转化率为_______。b点与a点比较，b点对应的v正(NH3)_______a点对应的v逆(NO)(填＞、＜或=)。(3)氨催化氧化时会发生两个竞争反应，分别为反应I：4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)△H=-905.0kJ·mol-l反应II：4NH3(g)+3O2(g)⇌2N2(g)+6H2O(g)△H=-1266.6kJ·mol-1。为分析某催化剂对该反应的选择性，在1L密闭容器中充入1molNH3和2molO2，测得有关物质的量关系如图2：①该催化剂在低温时选择反应_______(填“I”或“II”)。②C点比B点所产生的NO的物质的量少的主要原因_______。15．在一定温度和一定体积条件下，A、B、C都是气体。反应过程中，反应物与生成物的浓度随时间变化的曲线如图。回答下列问题：(1)该反应的化学方程式为____。(2)0～t1s内A的反应速率为____。(3)反应达平衡后与反应前的压强之比为____。(4)(t1+10)s时，A气体的体积分数为____，此时v正(A)____(填“＞”“＜”或“=”)v逆(B)。(5)下列关于该反应的说法正确的是___(填字母)。a.到达t1s时反应已停止b.在t1s之前B气体的消耗速率大于它的生成速率c.在t1s时C气体的正反应速率等于逆反应速率(6)能加快该反应速率的措施是____。①升高温度②容器体积不变，充入惰性气体Ar③若容器压强不变，充入惰性气体Ar④容器体积不变，充入A、B、C气体答案第=page11页，共=sectionpages22页参考答案：1．D【解析】【详解】A．反应进行到1s时，消耗A是0.3mol，消耗B是0.9mol，生成C和D均是0.6mol，变化量之比是1：3：2：2，因此反应方程式为，A正确；B．从1s进行2s时消耗A是0.2mol，根据方程式可知消耗B是0.6mol，所以，从1s进行3s时消耗A是0.3mol，根据方程式可知生成C是0.6mol，所以，此时D的物质的量是1.2mol，根据表中数据可判断此时反应已经达到平衡状态，所以，B正确；C．根据以上分析可知平衡时，C与D的物质的量相等，均是1.2mol，C正确；D．反应前后体积不变，压强始终不变，因此容器内压强不变时，不能说明反应达到平衡状态，D错误；答案选D。2．A【解析】【详解】A．向体系中加入1molSDT，仅有部分转化为，所以转移电子小于2mol，故A错误；B．开启可闻声波后，溶液中氧气浓度增大，平衡O2（aq）+MV+MV2++O正向移动，促进再生，故B正确；C．持续补充SDT，增大浓度，平衡移动生成蓝色MV+，所以持续补充SDT才能维持蓝色，故C正确；D．被还原形成自由基阳离子的过程中，溶液颜色由无色变为蓝色，所以被还原形成自由基阳离子的过程伴随着颜色的改变，故D正确；故选A。3．D【解析】【详解】A．根据图示信息相同温度下催化剂I条件下转化率高，这说明催化剂I的效率高，活化能较小，所以使用催化剂Ⅰ时反应的活化能低于催化剂Ⅱ，故A错误；B．图中a、b、c和d点状态，反应达到平衡状态时，CO2的转化率不再变化，即平衡状态是c、d，达到平衡以后，温度升高，平衡逆向移动，CO2的转化率逐渐减小，因此温度高于，转化率降低的原因不一定是催化剂活性降低，故B错误；C．b、d两状态下，温度不同，化学反应速率不相等，故C错误；D．温度下充入稀有气体，容积不变，浓度不变，平衡不移动，所以转化率不变，故D正确；故选D。4．CD【解析】【详解】A．由图可知②能量低于①能量，则①→②过程有热量放出，故A正确；B．由图可知，X、Y、M分别为甲烷、二氧化碳和乙酸，故B正确；C．由图可知，反应过程中有C-C键、O-H键生成，无C-H键生成，故C错误；D．该反应CH4+CO2CH3COOH，属于化合反应，则由X、Y生成M的总反应原子利用率为100%，故D错误；故选CD。5．BD【解析】【详解】A．两次实验起始投入量相同，该反应为放热反应，温度T2达到平衡时，二氧化碳的量多，降温平衡正向移动，故，A正确；B．Ⅰ中反应达到平衡时，CO2的物质的量为0.1mol，则参加反应的CO的物质的量为0.1mol，起始投入量为0.2mol，则其转化率为50%，B错误；C．，温度越高，反应速率越快，达到平衡所需要的的时间越短，即达到平衡所需要的时间：Ⅱ＞Ⅰ，C正确；D．恒容1L的容器中，对于反应I平衡时NO、CO、N2、CO2的物质的量分别为0.1mol、0.1mol、0.05mol、0.1mol，平衡常数K=，平衡后向容器中再充入0.2molCO和0.2molCO2，此时浓度商Qc=，K=Qc，平衡不移动，D错误；故选BD。6．(1)

高温

C(s)+CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)

ΔH=-878.3kJ/mol(2)

SAPO-34孔径较小，体积较小的乙烯更易在其表面吸附、脱吸附

50%

1

减小

温度升高，k增加，Kp减小，Kp减小对v的降低大于k增加对v的升高【解析】(1)①“反应I”是体积增加的吸热反应，根据ΔG=ΔH－TΔS＜0可自发可知能自发进行的条件是高温。②某反应X的平衡常数表达式为，则反应的方程式为C(s)+CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)，已知反应I：

反应Ⅱ：

反应Ⅲ：

根据盖斯定律的可知反应I+反应Ⅱ×2+反应Ⅲ即得到热化学方程式为C(s)+CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)

ΔH=-878.3kJ/mol。(2)①由于SAPO-34孔径较小，体积较小的乙烯更易在其表面吸附、脱吸附，所以相同条件下，催化剂SAPO-34反应获得的产物中，更大；②根据方程式可知初始总压为，反应到达平衡时总压为，，解得x＝0.8，且，则0.5x－y＝y，解得y＝0.2，所以平衡时体系中转化率＝50%，“反应V”的反应前后体积不变，则平衡常数。③“反应V”是放热反应，温度升高时平衡逆向进行，该反应的减小。由于温度升高，k增加，Kp减小，Kp减小对v的降低大于k增加对v的升高，所以根据速率方程可知时v逐渐减小。7．(1)②(2)-2.80(3)5.71(4)＜(5)

亚甲基丙二酸发生加聚反应导致反应浓度降低，平衡逆向移动

该反应放热，升高温度平衡逆向移动酯化率降低

温度升高，催化剂活性降低，反应速率减慢(6)bc(7)不变【解析】(1)根据图像可知400℃～600℃时随温度升高，图中a曲线呈上升趋势，这说明升高温度平衡正向进行，则正反应吸热，所以a曲线表示的是反应②。(2)反应①是放热反应，曲线c表示反应①，根据盖斯定律①+②即得到反应③，所600℃时反应③的ΔH=（－11.78+8.98）kJ/mol＝－2.80kJ/mol；(3)若75℃时反应恰好平衡，此时转化率是0.66，即消耗反应物均是0.66mol/L，生成物是0.66mol/L，剩余反应物浓度是0.34mol/L，所以平衡常数K1为L/mol≈5.71L/mol；(4)正反应放热，若温度升高到80℃，平衡逆向进行，平衡常数减小，则平衡常数K2＜K1；(5)由于该反应放热，升高温度平衡逆向移动酯化率降低，其次温度升高，催化剂活性降低，反应速率减慢，另外亚甲基丙二酸发生加聚反应导致反应浓度降低，平衡逆向移动，因此温度高于75℃后，酯化率降低。(6)a．根据图像可判断，升高温度酯化率会降低，所以将温度升高到100℃不能提高酯的产率，a错误；b．使用阻聚剂减少亚甲基丙二酸的聚合反应，可提高酯的产率且提高生产效率，b正确；c．增大亚甲基丙二酸的浓度，加快反应速率，有利于平衡正向进行，可提高酯的产率且提高生产效率，c正确；d．及时分离亚甲基丙二酸环氧丙醇酯，会减小反应速率，d错误；答案选bc；(7)在特定的生产条件下，保持温度不变、环氧丙醇的浓度不变，向反应釜中加水稀释体系，由于平衡常数不变，而亚甲基丙二酸的浓度以及亚甲基丙二酸二环氧丙醇酯的浓度变化相同，所以根据平衡常数表达式可知亚甲基丙二酸的平衡转化率不变。8．(1)

低温

3(2)

＞

温度升高平衡常数增大，平衡向正反应方向（吸热反应）移动

2

2(3)

Ⅳ→TS3【解析】(1)①正反应是放热的体积减小的可逆反应，因此根据ΔG＝ΔH－TΔS＜0自发进行可知该反应在低温下自发进行。②根据三段式可知平衡时压强变为原来的，则，解得x＝0.75，所以该反应的平衡常数。(2)①由于温度升高平衡常数增大，平衡向正反应方向（吸热反应）移动，所以＞0。②通过调整投料比可调控平衡时合成气的值。1000K反应的平衡常数相等，则，即，平衡时，则2，由于容器容积相等，因此应控制投料比2。(3)①根据过程Ⅰ中参加反应的微粒可判断活化中C－H键的微粒是。②根据示意图可知TS3转化为V即转化为甲醇，所以该催化剂能够有效减少甲醇进一步被氧化的原因是V→TS4的能垒高于Ⅳ→TS3。9．(1)

CD

分子筛膜从反应体系中不断分离出CH3OH，有利于反应正向进行(2)

B>A

D

1∶10(3)CO*+4H*→CO*+2H2*或者4H*→2H2*【解析】(1)①A．用不同物质的速率表示反应达到平衡，反应方向应是一正一逆，且反应速率之比等于化学计量数之比，单位时间内生成1molCH3OH的同时消耗1molCO，反应方向都是向正反应方向进行，因此不能说明反应达到平衡，故A不符合题意；B．组分都是气体，混合气体总质量保持不变，容器为恒容，气体体积不变，根据密度的定义，混合气体密度始终不变，因此该条件下，混合气体的密度不变，不能说明反应达到平衡，故B不符合题意；C．化学平衡常数只受温度的影响，容器为绝热恒容，化学反应都会伴随能量的变化，容器中的温度在改变，当温度不再改变，反应平衡常数也不再改变，说明反应达到平衡，故C符合题意；D．组分都是气体，混合气体总质量保持不变，该反应是气体物质的量减少的反应，因此当气体平均摩尔质量不再变化，说明反应达到平衡，故D符合题意；答案为CD；②分子筛膜具有选择性透过性，使用分子筛膜相当于从反应体系中不断分离出甲醇，促使平衡向正反应方向进行，提高甲醇的平衡产率；故答案为分子筛膜从反应体系中不断分离出CH3OH，有利于反应正向进行；(2)①根据图像可知，温度越低，平衡常数越大，说明这三个反应均为放热反应，即ΔH1＜0、ΔH2＜0、ΔH3＜0，A的能量比B的能量高，能量越低，物质越稳定，即B比较稳定；由盖斯定律可知，Ⅰ-Ⅱ=Ⅲ，则ΔH1-ΔH2=ΔH3＜0，因此ΔH1＜ΔH2，由于放热反应的ΔH越小，其绝对值越大，则的数值范围是大于1，选项D正确；故答案为B>A；D；②向某反应容器中加入1.0molTAME，控制温度为353K，测得TAME的平衡转化率为α，则平衡时n(TAME)=(1-α)mol，n(A)+n(B)=n(CH3OH)=αmol，已知反应Ⅲ的平衡常数Kx3=9.0，则=9.0，将该式代入上式可以求出平衡体系中B的物质的量为0.9αmol，n(A)=0.1αmol，反应Ⅰ的平衡常数Kx1=；同温同压下，再向该容器中注入惰性溶剂四氢呋喃稀释，反应Ⅰ的化学平衡将向着分子数增大的方向移动，即逆向移动。平衡时，TAME的转化率变大，但是平衡常数不变，A与CH3OH物质的量浓度之比不变，c(A)：c(CH3OH)=0.1α∶α=1∶10；故答案为；1∶10；(3)活化能越大，化学反应速率越慢，根据能量示意图可知，速率最慢的一步历程是CO*+4H*→CO*+2H2*或者4H*→2H2*；故答案为CO*+4H*→CO*+2H2*或者4H*→2H2*。10．(1)PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)

ΔH=+93kJ∙mol−1(2)132.6(3)ACD(4)

NO

1

25(5)

不可行

该反应的焓变大于0，熵变小于0，则自由能大于0，该反应在任何情况下都不能自发进行【解析】(1)根据图中信息PC15分解成PCl3和Cl2吸收93kJ的热量，其热化学方程式是PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)

ΔH=+93kJ∙mol−1。(2)根据方程式3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)Si3N4(s)+6CO(g)

ΔH=−1591.2kJ∙mol−1可知还原剂是碳，化合价从0价升高到+2价，即转移12mol电子，放出1591.2kJ热量，则该反应每转移lmole－，可放出的热量为＝132.6kJ；故答案为：132.6。(3)A.平均摩尔质量等于气体质量除以气体物质的量，正向反应，气体质量减少，气体物质的量减小，平均摩尔质量会改变，当混合气体的平均摩尔质量不随时间的变化而变化，则达到平衡，故A符合题意；B.相同时间内消耗2nmol的A的同时生成4nmol的C，同一个方向，不能说明达到平衡，故B不符合题意；C.该反应是体积减小的反应，压强不断减小，当容器内压强不随时间的变化而变化，则达到平衡，故C符合题意；D.密度等于气体质量除以容器体积，正向反应，气体质量减小，容器体积不变，则密度不断减小，当容器内密度不再发生变化，说明达到平衡，故D符合题意；综上所述，答案为：ACD。(4)①CO物质的量增加，NO物质的量减小，则CO转化率会降低，而NO转化率增大，因此根据图像推测曲线转化率1表示的是NO；故答案为：NO。②A点时，两者转化率相等，说明两者的加入量之比等于计量系数之比，则=1，假设两者加入的物质的量分别为2,mol、2mol，建立三段式此时反应的平衡常数；故答案为：1；25。(5)由于是该反应的焓变大于0，熵变小于0，则自由能大于0，该反应在任何情况下都不能自发进行，所以该提议是不可行的。11．(1)

减小

逆向

6.75

a(2)

负极

NaClO

D【解析】(1)①在一定条件下，发生反应：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)

△H>0。在其它条件不变的情况下降低温度，正逆反应速率均减小。若此时向容器中同时加入1molCO和3molH2的混合气体(保持温度不变)，相当于增大压强，由于正反应体积减小，则平衡将逆向移动移动，温度不变，平衡常数不变，由于通入2molCH4(g)和2molH2O(g)，反应达平衡后，生成1molCO，根据方程式可知生成氢气是3mol，消耗甲烷和水蒸气是1mol，剩余甲烷和水蒸气均是1mol，容器容积是2L，则达到新平衡后平衡常数K=。②a.再充入1molH2，平衡正向移动，甲醇的物质的量增加，CO的物质的量减少，则增大，a正确；b.使用催化剂平衡不移动，则不变，b错误；c.再充入2molCO，平衡正向移动，甲醇的物质的量增加，但CO的物质的量增加的更多，所以减小，c错误；d.正反应放热，升高温度平衡逆向移动，减小，d错误；答案选a；(2)①为使Cl2被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液，氯气应该在B电极处产生，因此A电极是阴极，则a电极为该装置的负极，阴极产生氢氧化钠，氯气和氢氧化钠反应生成次氯酸钠，则该消毒液有效成分为NaClO。②A.若通电后，B极表面有无色气泡产生，且溶液中产生大量的白色沉淀，较长时间不变色，说明B电极是阴极，溶液中氢离子放电产生氢气，因此A电极是阳极，则电a是正极，A错误；B.由于阴极水电离出的氢离子放电，同时产生氢氧根离子，则电解质溶液不一定是NaOH溶液，B错误；C.阳极铁失去电子，必须是铁作阳极，阴极不一定是铁作电极，C错误；D.B极是阴极，氢离子放电，所以电极附近溶液pH增大，D正确；答案选D。12．(1)2AB(2)

减慢

减慢(3)＞(4)AB(5)75%(6)71.4%(7)7：10【解析】(1)由图可知，从反应开始，A的物质的量减少，B的物质的量增加，则A为反应物、B为生成物，最终A、B的物质的量都不再改变时都不是零，说明为可逆反应，开始至平衡时，Δn（A）=0.8mol-0.2mol=0.6mol，Δn（B）=0.5mol-0.2mol=0.3mol，则A、B的化学计量数比为2：1，所以反应方程式为2AB，故答案为：2AB；(2)降低温度，活化分子百分数减少，化学反应速率减小，正逆反应速率均减小，故答案为：减慢；减慢；(3)第4min后A的物质的量继续减小，B的物质的量继续增加，反应仍在向右进行，所以v正＞v逆，故答案为：＞；(4)A．反应前后气体分子数发生变化，体系压强改变，容器中压强不变，可以说明化学反应达到化学平衡，故A正确；B．混合气体中A的浓度不再改变说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，故B正确；C．反应前后气体质量守恒，容器恒容，则整个反应过程容器中气体密度不变，不能说明化学反应是否达到化学平衡，故C错误；D．c(A)和c(B)是否相等取决于初始投料和转化率，并不能通过c(A)=c(B)说明化学反应达到化学平衡，故D错误，故答案为AB；(5)平衡时A的物质的量是0.2mol，消耗A是0.6mol，则其转化率为＝75%；(6)平衡时A和B的物质的量分别是0.2mol、0.5mol，则混合气体中B的体积分数约为×100%≈71.4%，故答案为：71.4%；(7)容器恒容则压强之比等于气体的物质的量之比，初始时气体总物质的量为0.2mol+0.8mol=1.0mol，平衡时气体总物质的量为0.2mol+0.5mol=0.7mol，压强之比为0.7：1.0=7：10，故答案为：7：10。13．(1)

0.2

反应进行到6min时反应达到平衡状态(2)0.7(3)0.005(4)②③(5)

增大

5：3【解析】(1)根据表中数据可知反应进行到6min时甲醇的物质的量不再发生变化，说明反应达到平衡状态，因此可推断a=0.2。(2)4min时生成甲醇0.7mol，根据方程式可知同时生成0.7mol。(3)0～2min内生成甲醇0.4mol，消耗氢气1.2mol，则＝0.005；(4)①反应前后气体质量和容器容积均是不变，密度始终不变，因此当容器中气体密度不再变化时不能说明反应达到平衡状态；②正反应体积减小，因此混合气体的压强不随时间的变化而变化时说明反应达到平衡状态；③单位时间内生成3mol，同时生成1mol说明正逆反应速率相等，达到平衡状态；④平衡时生成水蒸气和甲醇均是0.8mol，剩余氢气是0.6mol，二氧化碳是0.2mol，因此当容器中、、、的物质的量之比为3：9：2：2时反应没有达到平衡状态；答案选②③；(5)反应起始至4min时反应正向进行，正反应体积减小，气体质量不变，所以反应容器内气体的平均相对分子质量随着反应的进行而增大；设反应起始时的总压强为p(始)，平衡时的总压强为p(平衡)，则p(始)：p(平衡)=＝5：3。14．(1)

0.3mol/（L•min）