高中化学选择性必修一课时作业5

课时作业5影响化学反应速率的因素活化能1．下列有关温度对化学反应速率影响的说法正确的是()①升高温度，活化分子数增加，反应速率加快②升高温度，活化分子百分数增大，反应速率加快③升高温度，单位时间内有效碰撞次数增加，反应速率加快④升高温度，分子运动速率加快，有效碰撞次数增加，反应速率加快A．②③B．②④C．①②③D．全部2.反应A→C分两步进行：①A→B，②B→C。反应过程中的能量变化曲线如图所示(E1、E2、E3、E4表示活化能)。下列说法错误的是()A．三种物质中B最不稳定B．反应A→B的活化能为E1C．反应B→C的ΔH＝E4－E3D．整个反应的ΔH＝E1－E2＋E3－E43．反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)在一容积可变的密闭容器中进行，下列条件的改变能够引起反应速率增大的是()A．增加C(s)的量B．将容器的容积缩小一半C．保持容器容积不变，充入Ar使体系压强增大D．保持压强不变，充入Ar使容器容积增大4．在实验Ⅰ和实验Ⅱ中，用定量、定浓度的盐酸与足量的石灰石反应，并在一定的时间内测量反应所放出的CO2的体积。实验Ⅰ用的是块状的石灰石，实验Ⅱ用的是粉末状石灰石。下图中哪个图像能正确反映两种实验的结果()5．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6．已知反应：2NO(g)＋Br2(g)2NOBr(g)ΔH＝－akJ·mol－1(a>0)，其反应机理如下①NO(g)＋Br2(g)NOBr2(g)快②NO(g)＋NOBr2(g)2NOBr(g)慢下列有关该反应的说法正确的是()A．该反应的速率主要取决于①的快慢B．NOBr2是该反应的催化剂C．正反应的活化能比逆反应的活化能小akJ·mol－1D．增大Br2(g)的浓度能增大活化分子百分数，加快反应速率7．下列表格中的情况，可以用对应选项中的图像表示的是()选项反应甲乙A外形、大小相近的金属和水反应MgNaB4mL0.01mol·L－1KMnO4溶液，分别和2mL不同浓度的H2C2O4溶液反应0.1mol·L－1H2C2O4溶液0.2mol·L－1H2C2O4溶液C5mL0.1mol·L－1Na2S2O3溶液和5mL0.1mol·L－1H2SO4溶液反应热水冷水D5mL4%过氧化氢溶液分解放出O2不加MnO2粉末加MnO2粉末8．对下列体系加压后，其化学反应速率不受影响的是()A．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)B．CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)C．CO2(g)＋H2O(l)H2CO3(aq)D．H＋(aq)＋OH－(aq)H2O(l)9．(多选)在带有活塞的密闭容器中发生反应Fe2O3(s)＋3H2(g)2Fe(s)＋3H2O(g)，采取下列措施能改变反应速率的是()A．增加Fe2O3的量B．保持容器体积不变，增加H2的量C．充入N2，保持容器内压强不变D．充入N2，保持容器内体积不变10．亚氯酸盐(如NaClO2等)可用作漂白剂，在常温避光条件下可保存一年，但在酸性条件下能生成亚氯酸，亚氯酸进而发生分解：5HClO2=4ClO2↑＋H＋＋Cl－＋2H2O。若在发生分解时加入稀硫酸，发现开始时反应缓慢，然后反应突然加快，并释放出大量ClO2，产生这种现象的原因是()A．酸使亚氯酸的氧化性增强B．溶液中的H＋起催化作用C．溶液中的Cl－起催化作用D．逸出的ClO2使生成物的浓度降低11．下列有关化学反应速率的说法中，正确的是()A．100mL2mol·L－1盐酸与锌反应时，加入100mL氯化钠溶液，生成氢气的速率不变B．对于可逆反应2CO＋2NON2＋2CO2，使用合适的催化剂，CO的生成速率和消耗速率都加快C．加入反应物，活化分子百分数不变，化学反应速率增大D．用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用铁片和浓硫酸可以加快氢气的产生12．H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得70℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是()A．图甲表明，其他条件相同时，H2O2浓度越小，其分解速率越快B．图乙表明，其他条件相同时，溶液pH越小，H2O2分解速率越快C．图丙表明，少量Mn2＋存在时，溶液碱性越强，H2O2分解速率越快D．图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2＋对H2O2分解速率的影响大13．(1)现将0.4molA气体和0.2molB气体充入10L的密闭容器中，在一定条件下使其发生反应生成C气体，其物质的量的变化如图甲所示：①若t1＝10，则0至t1min内C气体的平均反应速率为________；该反应在t2min时达到平衡，其化学方程式为________________________。②根据图甲中曲线变化情况分析，t1时刻改变的反应条件可能是________(填标号)。A．加入了催化剂B．降低了反应温度C．向容器中充入了C气体D．缩小了容器体积(2)以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图乙所示。250～300℃时，温度升高而乙酸的生成速度降低的原因是________________________________________________________________________。14．把0.1molMnO2粉末加入到50mL过氧化氢的溶液里(密度为1.1g·mL－1)，在标准状况下，放出气体的体积V和时间t的关系曲线如图所示。(1)实验时放出气体的总体积是________________________________________________________________________。(2)放出一半气体所需的时间约为________，生成后一半气体的反应速率__________(填“大于”“小于”或“等于”)生成前一半气体的反应速率，其原因是________________________________________________________________________。(3)A、B、C、D各点反应速率快慢的顺序是________________________________________________________________________。(4)过氧化氢溶液的初始物质的量浓度为________(结果保留两位小数)。15．“碘钟”实验中，3I－＋S2Oeq\o\al(2－,8)=Ieq\o\al(－,3)＋2SOeq\o\al(2－,4)的反应速率可以用Ieq\o\al(－,3)与加入的淀粉溶液作用使溶液显现蓝色的时间t来度量，t越小，反应速率越大。某探究性学习小组在20℃时进行实验，得到的数据如表所示：实验编号①②③④⑤c(I－)/(mol·L－1)0.0400.0800.0800.1600.120c(S2Oeq\o\al(2－,8))/(mol·L－1)0.0400.0400.0800.0200.040t/s88.044.022.044.0t1回答下列问题：(1)该实验的目的是________________________________________________________________________。(2)显色时间t1＝________。(3)温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律。若在40℃时进行实验③，则显色时间t的范围为________(填序号)。A．t<22.0sB．22.0s<t<44.0sC．t>44.0sD．数据不足，无法判断(4)通过分析表中数据，得到的结论是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。课时作业5影响化学反应速率的因素活化能1．解析：升高温度，反应物分子的能量升高，使一部分原来能量较低的分子变成活化分子，①正确；反应物总分子数不变，活化分子数增加，则活化分子百分数增大，②正确；活化分子百分数增大，则单位时间内有效碰撞次数增加，③正确；升高温度，分子运动速率加快，有效碰撞次数增加，④正确。答案：D2．解析：由反应过程中的能量变化曲线图可知，A、B、C三种物质中，物质B的能量最高，而物质能量越高越不稳定，则三种物质中B最不稳定，A项正确；反应物A的分子变成活化分子需吸收的能量为E1，所以反应A→B的活化能为E1，B项正确；物质B的能量比物质C的能量高，故B→C为放热反应，ΔH＝E3－E4，C项错误；整个反应的ΔH＝ΔHA→B＋ΔHB→C＝E1－E2＋E3－E4，D项正确。答案：C3．解析：C(s)为固体反应物，增加其用量对反应速率几乎没有影响，A项不符合题意；容器容积缩小一半相当于压强增大一倍，各气体物质的浓度增大，反应速率增大，B项符合题意；保持容器容积不变，充入Ar，体系总压强增大，但各气体物质的浓度并未改变，反应速率基本不变，C项不符合题意：充入Ar使容器容积增大，总压强不变，但各气体物质的量浓度减小，反应速率减小，D项不符合题意。答案：B4．解析：固体物质参加反应，增大接触面积，才能提高反应速率，粉末状的固体比块状的固体的表面积大，反应Ⅱ比反应Ⅰ的速率快；盐酸的物质的量相同，则产生的CO2的体积应相等，因此A、C错，从D中可以看出Ⅰ的反应速率大于Ⅱ，故D错。答案：B5．解析：A项，增大反应物浓度，活化分子浓度增大，但活化分子百分数不变。答案：A6．解析：反应速率主要取决于慢的一步，所以该反应的速率主要取决于②的快慢，故A错误；NOBr2是反应过程中的中间产物，不是该反应的催化剂，故B错误；由于该反应为放热反应，说明反应物总能量高于生成物总能量，所以正反应的活化能比逆反应的活化能小akJ·mol－1，故C正确；增大Br2(g)的浓度，活化分子百分数不变，但单位体积内的活化分子数增多，所以能加快反应速率，故D错误。答案：C7．解析：A项，其他条件相同时，Na、Mg分别与水反应，Na比Mg活泼，反应速率快，则图像中曲线乙应在曲线甲的上方，错误；B项，其他条件相同时，H2C2O4溶液的浓度越大，反应速率越快，则图像中曲线乙应在曲线甲的上方，错误；C项，其他条件相同时，温度越高，反应速率越快，随着反应的进行，反应物的浓度减小，反应速率逐渐减小，与图像一致，正确；D项，加入催化剂，反应速率加快，则图中曲线乙应在曲线甲的上方，错误。答案：C8．解析：对于没有气体参与的反应体系，增大压强对反应速率无影响，故选D。答案：D9．解析：A项，增加固体的量不能改变反应速率；D项，充入N2，保持容器内体积不变，则各气态反应物和产物的浓度不变，因此化学反应速率不发生改变；B项，保持体积不变，增加H2的量，则增大了反应物的浓度，反应速率增大；C项，充入N2，保持容器内压强不变，则各气态反应物和产物的浓度减小，因此化学反应速率减小，故选B、C。答案：BC10．解析：由题给信息可知，亚氯酸钠在酸性条件下生成亚氯酸，在生成的亚氯酸中加入稀硫酸，开始时反应缓慢，然后反应突然加快，这说明亚氯酸分解生成的产物中的Cl－起了催化作用。答案：C11．解析：A项中加入100mLNaCl溶液时，相当于稀释了盐酸，H＋浓度减小，生成H2的速率变慢，A错误；若加入的反应物为固体，不影响化学反应速率，C错误；D项Fe和浓硫酸在常温下发生钝化，即使二者高温下反应也不会生成H2，而是生成SO2，D错误。答案：B12．解析：由图甲可知，起始时H2O2的浓度越小，曲线下降越平缓，说明反应速率越慢，A项错误；OH－浓度越大，pH越大，即0.1mol·L－1NaOH对应的pH最大，曲线下降最快，即H2O2分解最快，B项错误；由图丙可知，相同时间内，0.1mol·L－1NaOH条件下H2O2分解最快，0mol·L－1NaOH条件下H2O2分解最慢，而1.0mol·L－1NaOH条件下H2O2的分解速率处于二者之间，C项错误；由图丁可知，Mn2＋质量浓度越大，H2O2的分解速率越快，说明Mn2＋对H2O2分解速率影响较大，D项正确。答案：D13．解析：(1)①若t1＝10，则0至t1min内C气体的平均反应速率v(C)＝eq\f(0.10mol,10L×10min)＝0.001mol/(L·min)；由题图甲可知，A、B的物质的量减小，是反应物，C的物质的量增加，是生成物，且有Δn(A)＝0.40mol－0.10mol＝0.30mol，Δn(B)＝0.20mol－0.10mol＝0.10mol，Δn(C)＝0.20mol；又因反应中物质的量的变化量之比等于化学方程式中对应的化学计量数之比，故该反应的化学方程式为3A＋B2C。②根据图像，t1时刻改变条件，反应速率加快；加入了催化剂，反应速率加快，故A正确；降低了反应温度，反应速率减慢，故B错误；向容器中充入了C气体，C的物质的量应该突变，而图像中C的物质的量是渐变，故C错误；缩小了容器体积(相当于增大压强)，反应速率加快，故D正确。(2)分析题图乙可知，在250～300℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是温度超过250℃时，催化剂的催化效率降低。答案：(1)①0.001mol/(L·min)3A＋B2C②AD(2)温度超过250℃时，催化剂的催化效率降低14．解析：(4)A点反应进行完全，溶液中的H2O2全部转化为H2O和O2，此时V(O2)＝60mL，所以n(O2)＝eq\f(0.060,22.4)≈0.0027mol，根据H2O2分解的化学方程式：2H2O2eq\o(=,\s\up15(MnO2))2H2O＋O2↑可知，n(H2O2)≈0.0054mol，则c(H2O2)＝eq\f(0.0054mol,0.050L)≈0.11mol·L－1。答案：(1)60mL(2)1min小于反应物的浓度随着反应的进行不断减小(3)D>C>B>A(4)0.11mol·L－115．解析：由实验①和实验②可知，c(I－)由0.040mol·L－1→0.080mol·L－1，显色时间t由88.0s→44.0s；由实验①和实验⑤可知，c(I－)由0.040mol·L－1→0.120mol·L－l，显色时间t由88.0s→t1s，则t1＝eq\f(88.0,3)≈29.3。温度越高，化学反应速率越快，故显色时间t<22.0s，A项正确。答案：(1)探究反应物I－与S2Oeq\o\al(2－,8)的浓度对反应速率的影响(2)29.3(3)A(4)反应速率与反应物起始浓度的乘积成正比(或显色时间与反应物起始浓度的乘积成反比)第二章检测卷(化学反应速率与化学平衡)一、选择题：本大题共16小题，共44分。第1～10小题，每小题2分；第11～16小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．下列说法正确的是()A．催化剂是影响化学反应速率的本质因素B．当反应体系容积不变时，减小反应物的量肯定能减小反应速率C．可逆反应达到反应限度时，化学反应速率为0D．化学反应速率可用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示【答案】D2．生活中下列做法的目的与改变化学反应速率无关的是()A．在糖果制作过程中添加着色剂B．在糕点包装袋内放置小包除氧剂C．高炉炼铁前先将铁矿石粉碎D．牛奶在冰箱里保存【答案】A3．下图是恒温条件下某化学反应的反应速率随反应时间变化的示意图。下列叙述与示意图不相符合的是()A．反应达到平衡时，正反应速率和逆反应速率相等B．该反应达到平衡状态Ⅰ后，增大反应物浓度，平衡发生移动，达到平衡状态ⅡC．该反应达到平衡状态Ⅰ后，减小反应物浓度，平衡发生移动，达到平衡状态ⅡD．同一种反应物在平衡状态Ⅰ和平衡状态Ⅱ时浓度不相等【答案】C【解析】在平衡状态Ⅰ的基础上增大反应物浓度，生成物浓度瞬时不变，此时正反应速率瞬时增大，逆反应速率瞬时不变，随后又达到新的平衡，C错误。4．一定温度下，在某密闭容器中发生反应：2HI(g)H2(g)＋I2(g)ΔH>0，若15s内c(HI)由0.1mol·L－1降到0.07mol·L－1，则下列说法正确的是()A．0～15s内用I2表示的平均反应速率为v(I2)＝0.002mol·L－1·s－1B．c(HI)由0.07mol·L－1降到0.05mol·L－1所需的反应时间小于10sC．升高温度正反应速率增大，逆反应速率减小D．减小反应体系的体积，化学反应速率增大【答案】D【解析】0～15s内，v(I2)＝eq\f(1,2)v(HI)＝eq\f(1,2)×eq\f(（0.1－0.07）mol·L－1,15s)＝0.001mol·L－1·s－1，A错误；随着反应的进行，c(HI)减小，v(HI)减小，故c(HI)由0.07mol·L－1降到0.05mol·L－1所需时间大于10s，B错误；升高温度，正、逆反应速率均增大，C错误；减小反应体系的体积，压强增大，反应速率增大，D正确。5．在密闭容器中，一定条件下，进行如下反应：NO(g)＋CO(g)eq\f(1,2)N2(g)＋CO2(g)ΔH＝－373.2kJ·mol－1，达到平衡后，为提高该反应的速率和NO的转化率，采取的正确措施是()A．加催化剂同时升高温度B．加催化剂同时增大压强C．升高温度同时充入N2D．降低温度同时增大压强【答案】B6．已知某密闭容器中发生反应：X(g)＋Y(g)2W(g)＋Z(g)ΔH<0(Y物质易被液化)。下列有关说法中一定正确的是()A．若W为有颜色的物质，达平衡后，增大压强，体系颜色变浅B．改变压强，该反应的平衡常数一定不变C．平衡时，其他条件不变，升高温度，正反应速率增大程度比逆反应速率增大程度小D．平衡时，其他条件不变，分离出Z，正反应速率增大【答案】C【解析】A项，增大压强，不论平衡向哪个方向移动，各物质浓度变大，体系颜色应变深；B项，Y物质易被液化，加压有可能导致Y变为液态，平衡常数的表达式变了，平衡常数也就可能改变；C项，升温，平衡逆向移动，正确；D项，分离出Z，正反应速率瞬间不变，随后减小。7．合成氨反应的正反应是气体体积减小的放热反应。合成氨工业的生产流程如下：关于合成氨工业的说法中不正确的是()A．混合气体进行循环利用遵循绿色化学思想B．合成氨反应须在低温下进行C．对原料气进行压缩是为了增大原料气的转化率D．使用催化剂可以提高反应的速率，但是不能使平衡向正反应方向移动【答案】B【解析】低温虽然有利于平衡正向移动，但低温会导致反应速率降低，不利于提高生产效率，B错误。8．下列说法中正确的是()A．凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的B．自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小或不变C．自发反应在恰当条件下才能实现D．自发反应在任何条件下都能实现【答案】C9．对于甲醇的合成反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，改变下列条件，不能使反应的平衡常数发生改变的是()A．升高温度B．降低温度C．增大压强D．将该反应的化学计量数增大一倍【答案】C10．已知：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－197.8kJ·mol－1。起始反应物为SO2和O2(物质的量之比为2∶1，且总物质的量不变)。SO2的平衡转化率随温度和压强的变化如下表，下列说法不正确的是()温度/K转化率/%1.01×105Pa5.07×105Pa10.1×105Pa25.3×105Pa50.7×105Pa67399.299.699.799.899.972397.598.999.299.599.677393.596.997.898.699.0A．一定压强下降低温度，SO2的转化率增大B．在不同温度、压强下，转化相同物质的量的SO2所需要的时间相等C．使用催化剂可以缩短反应达到平衡所需的时间D．工业生产通常不采取加压措施是因为常压下SO2的转化率已相当高【答案】B【解析】由于在不同温度、压强下，化学反应速率不一定相等，故转化相同物质的量的SO2所需要的时间不一定相等，B错误；由图中数据可知，不同温度下，1.01×105Pa(常压)下SO2的转化率分别为99.2%，97.5%，93.5%，已经相当高了，且加压后转化率升高并不明显，所以没有必要通过加压提高转化率，D正确。11．已知H2(g)＋I2(g)2HI(g)ΔH<0，有相同容积的定容密闭容器甲和乙，甲中加入H2和I2各0.1mol，乙中加入HI0.2mol，相同温度下分别达到平衡。欲使甲中HI的平衡浓度大于乙中HI的平衡浓度，应采取的措施是()A．甲、乙提高相同温度B．甲中加入0.1molHe，乙不改变C．甲降低温度，乙不变D．甲增加0.1molH2，乙增加0.1molI2【答案】C【解析】甲、乙能达到同一平衡状态，HI浓度相等。升高温度HI浓度都减小，不能判断甲中HI的平衡浓度大于乙中HI的平衡浓度，A错误；向甲中充入氦气，因为容积不变，各物质浓度不变，平衡不移动，甲、乙中HI的平衡浓度相等，B错误；对甲降温，平衡向右移动，HI浓度增大，乙中HI浓度不变，C正确；甲增加0.1molH2，乙增加0.1molI2，甲、乙中HI浓度增大程度相等，使甲、乙中HI的平衡浓度相等，D错误。12．在容积可变的密闭容器中存在如下反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH<0，下列分析中不正确的是()A．图Ⅰ研究的是t0时升高温度对反应速率的影响B．图Ⅱ研究的是t0时增大压强(缩小容积)或使用催化剂对反应速率的影响C．图Ⅲ研究的是催化剂对化学平衡的影响，且乙使用了催化剂D．图Ⅲ研究的是温度对化学平衡的影响，且乙的温度较高【答案】C【解析】t0时平衡向左移动，且逆反应速率大于正反应速率，可能是升高了温度，A正确；该反应是反应前后气体物质的量不变的反应，增大压强，可同等程度地增大正、逆反应速率，平衡不移动，使用催化剂，不影响平衡，但反应速率增大，B正确；如果图Ⅲ研究的是催化剂对化学平衡的影响，平衡时甲、乙两条件下的CO转化率应相等，C错误；如果图Ⅲ研究的是温度对平衡的影响，由曲线斜率知乙条件下温度高于甲条件，那么从甲升温到乙，平衡向左移动，CO的转化率下降，D正确。13．某温度下，可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)的平衡常数为K，下列对K的说法正确的是()A．K值越大，表明该反应越有利于C的生成，反应物的转化率越大B．若缩小反应器的容积，能使平衡正向移动，则K增大C．温度越高，K一定越大D．如果m＋n＝p，则K＝1【答案】A【解析】对于一个确定的化学反应，K值只是温度的函数，温度一定，K值一定，与压强无关，B错误；因该反应的热效应不确定，C错误；由m＋n＝p，无法判断K的大小，D错误。14．在某密闭容器中，可逆反应：A(g)＋B(g)xC(g)符合图中(Ⅰ)所示关系，φ(C)表示C气体在混合气体中的体积分数。由此判断，对图像(Ⅱ)说法不正确的是()A．p3>p4，Y轴表示A的转化率B．p3>p4，Y轴表示B的质量分数C．p3>p4，Y轴表示B的转化率D．p3>p4，Y轴表示混合气体的平均相对分子质量【答案】B【解析】据图像(Ⅰ)，在压强不变时，由曲线斜率知T1>T2。降温(T1→T2)时，φ(C)增大，即平衡正向移动，说明正反应为放热反应。当温度不变时，由曲线斜率知压强p2>p1，增大压强(p1→p2)时，φ(C)增大，即平衡正向移动，故x<2。由图像(Ⅱ)知，保持体系压强不变，升高温度，平衡逆向移动，A、B的转化率、φ(C)、混合气体的平均相对分子质量均减小，而A、B的质量分数增大。15．下列叙述及解释正确的是()A．2NO2(g)(红棕色)N2O4(g)(无色)ΔH<0，在平衡后，对平衡体系采取缩小容积、增大压强的措施，因为平衡向正反应方向移动，故体系颜色变浅B．H2(g)＋I2(g)2HI(g)ΔH<0，在平衡后，对平衡体系采取增大容积、减小压强的措施，因为平衡不移动，故体系颜色不变C．FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3(红色)＋3KCl，在平衡后，加少量FeCl3固体，因为平衡向逆反应方向移动，故体系颜色变浅D．对于N2＋3H22NH3，平衡后，压强不变，充入O2，平衡左移【答案】D【解析】缩小体积，平衡右移，但c(NO2)浓度仍增大，颜色变深，A错误；扩大容积，平衡不移动，但由于c(I2)减小，故体系颜色变浅，B错误；加FeCl3固体，使平衡右移，体系颜色变深，C错误；压强不变，充入O2(注：O2不参与反应)，体积扩大，平衡左移，D正确。16．对于化学反应方向的判断，下列说法中正确的是()A．温度、压强一定时，放热的熵减小的反应一定能自发进行B．温度、压强一定时，焓变和熵变共同决定一个化学反应的方向C．反应焓变是决定反应能否进行的唯一因素D．固体的溶解过程与熵变无关【答案】B【解析】温度、压强一定时，放热的、熵增加的反应一定能自发，A错误；化学反应的方向由焓变和熵变共同决定，不能仅用焓变或熵变判断反应的方向，B正确，C错误；固体的溶解过程是熵增过程，D错误。二、非选择题：本大题共4小题，共56分。17．(14分)在密闭容器中，使2molN2和6molH2混合发生下列反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH<0。(1)当反应达到平衡时，N2和H2的浓度比是；N2和H2的转化率之比是。(2)升高平衡体系的温度(保持体积不变)，混合气体的平均相对分子质量(填“增大”“减小”或“不变”，后同)，密度。(3)当达到平衡时，充入氩气，并保持压强不变，平衡将(填“正向”“逆向”或“不”)移动。(4)若容器恒容、绝热，加热使容器内温度迅速升至原来的2倍，平衡将(填“向左移动”“向右移动”或“不移动”)。达到新平衡后，容器内温度(填“大于”“小于”或“等于”)原来的2倍。【答案】(1)1∶31∶1(2)减小不变(3)逆向(4)向左移动小于【解析】(1)对N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH<0，在密闭容器中，开始时n(N2)∶n(H2)＝2∶6＝1∶3，反应时消耗n(N2)∶n(H2)＝1∶3，故平衡时n(N2)∶n(H2)＝1∶3，所以c(N2)∶c(H2)＝1∶3，转化率之比为1∶1。(2)升高温度，平衡向逆反应方向移动，气体的总物质的量增大，总质量不变，故平均相对分子质量变小，由ρ＝eq\f(m,V)知密度不变。(3)达平衡后，保持压强不变，充入氩气，使体系体积增大，浓度减小，相当于减小压强，使平衡逆向移动。(4)恒容时升高温度至原来的2倍，根据勒夏特列原理，平衡向吸热反应的方向移动，即向左移动，达新平衡后，容器内温度大于原来的温度，小于原来温度的2倍。18．(14分)300℃时，将2molA和2molB两种气体混合于2L密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)2C(g)＋2D(g)ΔH＝Q，2min末达到平衡，生成0.8molD。(1)300℃时，该反应的平衡常数表达式K＝。已知K300℃<K350℃，则ΔH0(填“>”或“<”)。(2)在2min末时，B的平衡浓度为，D的平均反应速率为。(3)若温度不变，缩小容器容积，则A的转化率(填“增大”“减小”或“不变”)，原因是________________________________________________。【答案】(1)eq\f(c2（C）·c2（D）,c3（A）·c（B）)>(2)0.8mol·L－10.2mol·L－1·min－1(3分)(3)不变反应前后气体分子数不变，压强对平衡无影响(3分)【解析】(1)温度越高，K越大，则说明升温平衡正向移动，即正反应为吸热反应，ΔH>0。(2)生成0.8molD，则反应掉0.4molB，剩余1.6molB，c(B)＝eq\f(1.6mol,2L)＝0.8mol·L－1；v(D)＝eq\f(0.8mol,2L×2min)＝0.2mol·L－1·min－1。(3)该反应前后气体分子数不变，增大压强平衡不移动，故A的转化率不变。19．(14分)CO2的资源化利用能有效减少CO2排放，充分利用碳资源。(1)CaO可在较高温度下捕集CO2，在更高温度下将捕集的CO2释放利用。CaC2O4·H2O热分解可制备CaO，CaC2O4·H2O加热升温过程中固体的质量变化如图所示。①写出400～600℃范围内分解反应的化学方程式：___________________。②与CaCO3热分解制备的CaO相比，CaC2O4·H2O热分解制备的CaO具有更好的CO2捕集性能，其原因是________________________________________________。(2)CO2催化加氢合成二甲醚是一种CO2转化方法，其过程中主要发生下列反应：反应Ⅰ：CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g)ΔH＝＋41.2kJ·mol－1反应Ⅱ：2CO2(g)＋6H2(g)=CH3OCH3(g)＋3H2O(g)ΔH＝－122.5kJ·mol－1在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下，CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图所示。其中：CH3OCH3的选择性＝eq\f(2×CH3OCH3的物质的量,反应的CO2的物质的量)×100%。①温度高于300℃，CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②220℃时，在催化剂作用下CO2与H2反应一段时间后，测得CH3OCH3的选择性为48%(图中A点)。不改变反应时间和温度，一定能提高CH3OCH3选择性的措施有________________________________________________________________________________________________________________________________________________。【答案】(1)①CaC2O4eq\o(=,\s\up7(400～600℃))CaCO3＋CO↑②CaC2O4·H2O热分解放出更多的气体，制得的CaO更加疏松多孔(2)①反应Ⅰ的ΔH>0，反应Ⅱ的ΔH<0，温度升高使CO2转化为CO的平衡转化率上升，使CO2转化为CH3OCH3的平衡转化率下降，且上升幅度超过下降幅度(5分)②增大压强、使用对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂【解析】(1)①CaC2O4·H2O的相对分子质量为146，分析图像，200℃时eq\f(剩余固体的质量,原始固体的质量)的值由eq\f(146,146)变为eq\f(128,146)，发生的反应为CaC2O4·H2O失去结晶水生成CaC2O4，在400～600℃时eq\f(剩余固体的质量,原始固体的质量)的值又由eq\f(128,146)变为eq\f(100,146)，发生的反应为CaC2O4分解产生CO气体，根据原子守恒，还生成CaCO3。②CaC2O4·H2O分解产生更多的气体，制得的CaO更加疏松多孔，接触面积更大，捕集性能更好。(2)①300℃后，CH3OCH3的选择性降低，因为反应Ⅱ为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，即反应Ⅱ中CO2平衡转化率降低，但图中CO2平衡转化率增大，则原因是反应Ⅰ为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，即反应Ⅰ中CO2平衡转化率上升，且上升幅度大于反应Ⅱ中CO2平衡转化率下降的幅度。②对于反应Ⅱ，增大压强能够使平衡正向移动，使用对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂能够加快反应速率。20．(14分)近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题：(1)Deacon发明的直接氧化法为：4HCl(g)＋O2(g)=2Cl2(g)＋2H2O(g)。如图为刚性容器中，进料浓度