第二章 化学反应速率与化学平衡 单元同步测试 高中化学人教版选择性必修1

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.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是

A.采用排饱和食盐水的方法收集氯气

B.红棕色的NO2,加压后颜色先变深后变浅

C.高压更有利于合成氨

D.盛有Na2s2O3溶液与稀硫酸混合液的试管浸入热水时迅速变浑注

2.氨基甲酸铉(HZNCOONH』)是一种重要的化工原料，极易水解，受热易分解。实验

室利用2NH式g)+CO?(g)•H2NCOONH4(S)AHv0制备氨基甲酸钱的装置如图所示

(夹持装置略)。

下列说法错误的是

A.装置A中的盐酸可以用稀硫酸代替

B.装置连接顺序是a-e—>d—

C.为加快反应速率，装置D应置于热水浴中

D.若去掉装置B,还可能生成NHJICOJ或(NHJCO,

3.工业上可以利用水煤气(Hz、CO)合成二甲醛(CH3OCH3),同时生成C。*合成过程

中，主要发生三个反应，T℃时，有关反应及相关数据如下。

,

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'

保持原料气组成、压强、反应时间等因素不变，进行实验，测得CO转化率随温度变化

曲线如下图。下列说法不正确的是

A.T℃时，水煤气合成二甲醛的热化学方程式：

1

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

B.T℃时，增大压强、加入催化剂均可提高CO的平衡转化率

C.220C~240C时，温度升高反应速率加快，CO转化率升高

D.温度高于240c时，温度升高CO转化率降低的原因可能是平衡逆向移动

4.探究影响He?分解速率的影响因素,实验方案如图0

下列说法不Ip卿勺是

A.对比①②，可探究FeCh溶液对HQ2分解速率的影响

B.对比②③④，可探究温度对H2O2分解速率的影响

C.Fee、是催化剂，不参与Hq?分解反应

D.实验结论：其他条件相同时，温度越高，比0?分解速率越快

5.向绝热恒容密闭容器中通入SO：和NO?,一定条件下使反应

SO,(g)+NO2(g),巧0式g)+NO(g)达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图所示。

下列叙述正确的是

fv(iE)

A.c点时：v(正尸v(逆)

B.生成物的总能量高于反应物的总能量

C.SO?浓度：a点＜b点

D.体系压强不再变化，说明反应达到平衡状态

6.在某恒容密闭容器中投入ImolX(s)和4molY(g),发生反应：X(s)+4Y(g)-M(s)+4N(g.i,

测得在不同温度下达到平衡时，各组分的物质的量与温度的变化曲线如图所示。下列说

法正确的是

馆/mol

4-

2-

1

0

200400600800

A.该反应为放热反应

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

C.曲线b表示n(X)随温度的变化

D.600c时，向该平衡体系中投入ImolX(s),Y的平衡转化率不变

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

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.某探究小组研究3s2。：+2c产+7也0^=Cr2O^+6SOj-+14H的反应速率与浓度的

关系。反应速率v(Cr")可通过测定v(Cr")减半所需时间来确定。在一定温度下，获得

如下实验数据。

实验序号初始浓度c(Cr")减半所需时间t/min

s,Q：Cr3+Ag+

①0.1010.05.010

②0.1010.02.520

③0.2010.05.05

0.105.05.05

分析以上数据所得出的结论错误的是

A.增大c(Sqj)，v(Cr”)增大B.增大c(Ag+),V(C产)不变

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

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

①增大压强②恒容通入H?O(g)③增加碳的用最④适当提高温度⑤恒容下充入N2

A.④⑤B.@@@C.①③④D.①②④

10.将ImolX和3moiY在2L的恒容密闭容器中混合，一定条件下发生反应

X(s)+3Y(g)；2Z(g),lOniin时测得Y的物质的量为L8mol。下列说法正确的是

A.第lOmin时,Y的反应速率为0.06moll/minT

B.lOmin内，X的平均反应速率为0.02molL"

C.lOmin时，X的转化率为40%

D.当混合气体的密度大再变化时，不能判断反应已达平衡状态

11.将。.8molS(s)放入一个装满O?的恒压密闭容器中，在T℃、lxl()5pa的条件下使之

充分反应至1时刻达平衡状态，此时容器中无S剩余，剩余0.2mo。。此条件下可以发

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

的JPa，勺是压强平衡常数(用分压代替平衡浓度，分压=总压k物质的

7.2x1O'

量分数)。下列说法错误的是

A.0~L时刻，SO,共消耗0.15molC>2B.§时刻，容器中SO^g)的分压为

3xl()4Pa

C.。时刻，容器中气体总物质的量为l.OmolD.起始时，容器中n(Oj=1.25mol

12.氮及其化合物的转化过程如图甲所示，其中图乙为反应①过程中能量变化的曲线图。

下列分析合理的是

OH

•O

ON

b

NO

甲

A.M的电子式为NEN

B.反应①的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)=2NHKg)AH=+92kJ.moL

C.傕化剂a、b能提高反应①、②的化学反应速率和平衡转化率

D.反应②中生成1molNO时转移的电子数为5NA

二、多选题

13.恒容条件下，ImolSiHCh发生如下反应:2SiHCh(g)^SiIl2C12(g)+SiC14(g)«已知：丫

?产丫加dSiHCbAk/fx'SiHCb),u后2y游MSiFhCb)：左逆x(SiH2cl2)x(SiCL),k正、2过分别为

正、逆向反应速率常数(仅与温度有关)，x为物质的量分数。如图是不同温度下x(SiHCh)

随时间的变化。下列说法正确的是

个

O

H

.

S

H

A.该反应为放热反应

B.7/K平衡体系中可通过移走SiCL提高SiHCh的转化率

C.当反应进行到a处时，出=?

v逆9

D.DK时平衡体系中再充入1molSiHCb,平衡正向移动，x(SiH2c出增大

三、填空题

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

在10L的恒容密闭容器中投入ImolCO?和2.75molH2,在不同条件下发生上述反应，测

得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强的变化如图所示，则反应的4H(填

或‘<")，判断理由是o图中压强pi(">”或”<”)P2,N点时，该

反应的平衡常数K=(计算结果保留2位小数)。

15.合成氨的反应为N：(g)+3H2(g).；盛:,2NH3(g)AH=-92kJ-mol」是一个可逆反应，

反应条件是高温、高压，并且需要合适的催化剂。则：

(I)如果将Imol氮气和3moi氢气混合，使其充分反应，反应放出的能量总小于上述数

值，为什么？o

⑵实验室模拟工业合成氨时，在容积为2L的密闭容器内，充入2moi氮气和3moi氢气，

反应经过2分钟后，容器内压强变为原来的80%,则。〜2分钟内用氮气表示的化学反

应速率是,此时氨气的转化率为。

(3)在容积为2L的密闭容器内，充入1mol氮气和3moi氢气，在500℃、有催化剂作用

条件下，当合成氨的反应达到化学平衡时，下列说法正确的是o

a.正反应速率和逆反应速率相等且为零b.氮气和氢气的转化率相等

c.氮气的转化率达到最大值d.氮气和氢气的浓度相等

e.NH3的体积分数保持不变f.反应达到该条件下的最大限度

(4)CuCl(s)与02反应生成CuCb⑸和一种黑色固体。在25℃、lOlkPa下，已知该反应每

消耗9.95gCuCl(s)放热4.44kJ,该反应的热化学方程式是。

⑸根据所学知识，比较下列反应热的大小。

①同一反应的生成物状态不同时反应热不同，如2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)AHi,

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

②同一反应的反应物状态不同时，反应热不同，如S(g)+O2(g)=SO2(g)AHi,

S(s)+O2(g)=SO2(g)AH2,则AHiAH2O

16.I.氢气是重要的工业原料，煤的气化是一种重要的制氢途径。反应过程如下：

①C(s)+H2O(g)UCO(g)+H2(g)-13L4kJ

②CO(g)+H?O(g).-CO2(g)+H2(g)+41.1kJ

(1)CO2的结构式为,C、H、O三种元素的原子半径由小到大的顺序为

(2)反应①的平衡常数表达式K=o

H.在•定温度下，向体枳固定的密闭容器中加入足量C(s)和lmolH9(g)。反应平衡［寸,

H2O(g)的转化率为50%,CO的物质的量为O.lmolo

(3)下列说法正确的是

a.将炭块粉碎，可加快反应速率

h.混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡

c.平衡时H?的体积分数可能大于5

(4)若平衡时向容器中充入惰性气体，容器内压强__________(选填“增大减小''或"不

变)反应①的/(选填“增大”“减小”或“不变)平衡(选填“正

向移动'”‘逆向移动”或“不移动”)。

(5)达到平衡时，整个体系(选填“吸收”或‘放出")热量___________kJ。

四、原理综合题

17.环氧丙醇(GLD)常月作树脂改性剂。在液相有机体系中，可通过碳酸二甲酯(DMC)

和丙三醉(GL)制得，体系中同时存在如下反应：

on

反应I：⑴+HO\人xOH⑴(l)+2CH,0H(l)4M<0

GLOil

o

反应H：C。(I)-fc,,()xJ>(,(i)+co(g)4〃,>0

xJ

工。“GI.D

反应in：

O(I)+2CH,OH⑴+CO,(g)4〃,<0

①敞口容器可看成恒压装置，体系压强在反应过程中与大气压(lx10'Pa)相等:

②反应中产生的CO?物质的量相对于空气中很少，故可忽略不计，空气中CO?的体枳分

数约为0.04%；

③气体和液体共存于同一体系，如在溶剂E中发生的反应A(l)+B(g).，D(1),其平衡

x(D)

常数表达式可表示为K=/A：为气体分压，x为液相体系中物质的物质的量

分数，X(A)+MD)+X(E)=1]°

回答下列问题:

(I)反应I、H、m的焙变AH随温度7的变化如图所示。据图判断，表示反应I的焰变

曲线为(填“。b”或"C”)。

15

10

二

O

E5

.0

n

/5

H-

P0

-1

-15

20

(2)为研究上述反应的平衡关系，向敞口反应容器中加入l.OmolDMC和l.OmolGL,控制

温度为平衡时，测得液相体系中GLD的物质的量分数MGLD)=1O%,反应II的

平衡常数K2=40Pa,平衡时GLD的产率=%,体系放出热量=kJ,反

应I各组分以液相体系中物质的量分数表示的平衡常数匕=。

⑶同温下，向上述体系中注入惰性四氯化碳稀释，以W表示体系中加入CC14与反应物

物质的量的比值。实验测定W不同时，DMC的平衡转化率和GLD的平衡产率随温度

的变化关系如图所示。

其中纵坐标表示GLD平衡产率的是图(填“甲”或"乙”)；\¥最大的是_______1填

“WJ，、”W」或"W.J)图丙为在不同催化剂下反应相同时间DMC的转化率随温度变

化的关系，图丙上的b、d两点可能是甲、乙两图像所测绘时选取的位置，其原因为

18.甲烷重整制合成气(CO和Hz的混合气体)，然后再合成甲醇，是天然气综合利庄的

重要途径。

(1)利用合成气制甲醇的反应：CO(g)4-2H2(g).CH3OH(g),其两种反应过程中能量的

变化曲线如图1中a、b所示。下列说法正确的是(填标号)。

A.上述反应的AH=-91kJmor1

B.a反应正反应的活化能为510kJ・mol」

C.b过程使用催化剂后降低了反应的活化能和AH

D.b过程的反应速率：第II阶段〉第I阶段

(2)在恒容密闭容器中按物质的量之比1：2充入CO和Hz发生反应:CO(g)+2H2(g)

CH30H(g),测得平衡体系中CH3OH的体积分数在不同压强(p)下随温度的变化情况如图

迸

弗

s

w

w

-

a

H

O

x

u

①平衡状态由D点移至B点，可采取的具体措施为：

②A、B、C三点处对应平衡常数(KA、KB、KC)的关系为KAKB

Kc(填“或"=")；

③在C点时，CO的转化率为o

(3)甲烷重整制合成气，主要反应如下：

反应I：CH4(g)4-H2O(g)=CO(g)+3H2(g)Alli

反应II：CH4(g)+CO2(g)U2CO(g)4-2H2(g)AH2

各反应平衡常数与温度的关系如图3。

①假设AH、AS不随温度变化，平衡常数与温度间存在的关系为：lnK』nK2=¥(J-

R12

J),R为正常数。则加山___________0(填“〉”或“v"，下同)，AH,___________AH2.

*1

②通过调整投料比可调控平衡时合成气畸的值。I000K时,平衡时嗡=2,则

C(H2O)_

c(CO2)-

参考答案:

1.D

【详解】A.饱和食盐水中氯离子浓度较大，可使HzO+Cb.，H++Q-+HQO逆向移动，抑

制氯气的溶解，可用勒夏特列原理解释，选项A不符合题意；

B.加压使2NO2(g).ZzOMg)正向移动，则颜色先变深后变浅，可用勒夏特列原理解释，

选项B不符合题意；

C.增大压强，平衡正向移动，有利于氨的合成，可用勒夏特列原理解释，选项C不符合题

意；

D.将盛有Na2s溶液与稀硫酸混合液的试管浸入热水中，发生氧化还原反应生成二氧化

硫和单质硫，升高温度可加快反应速率，不发生平衡移动，则不能用勒夏特列原理解释，选

项D符合题意；

答案选D。

2.A

【详解】装置A是为了生成二氧化碳，C装置是为了除去A装置产生的H。，B装置是为

了除去A装置产生的HQ,D装置中二氧化碳和氨气反应得到氨基甲酸铉；

A.制取二氧化碳时不能用稀硫酸，因为稀硫酸和碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水，包裹

在碳酸钙的表面，阻止反应的进行，A项错误：

B.A装置产生二氧化碳，先连接C装置除去HC1,再连接A装置除去H」0,最后连接D

装置制取氨基甲酸镂，仪器连接顺序为a->e->dTCTbTf,B项正确；

C.温度升高，反应速率加快，C项正确；

D.装置B去除HQ,若去掉装置B,则水和一氧化碳和氨气还可以生成NH,HCO,或

(NH4)2CO3,D项正确;

答案选A。

3.B

【详解】A.已知：T℃时，有关反应及相关数据如下

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

由盖斯定律可知，2x①+②+③得反应3HJg)+3CO(g)-CHAOCH3(g)+CO2(g),则其焰

变为AW=-248.4kJ-mol'1»A正确;

B.加入催化剂可以加快反应速率，但是不能改变物质的平衡转化率，B错误；

C.升高温度反应速率加快，2由图可知，20℃〜240℃时，温度升高反应速率加快，且CO转

化率升高，C正确；

D.反应均为放热反应，温度高于240C时，温度升高导致平衡逆向移动，使得CO转化率

降低，D正确；

故选B。

4.C

【详解】A.实验②是在实验①的溶液中加入催化剂FeCb，与'实验①做对比实验，可探究

FeCh溶液对H2O2分解速率的影响，选项A正确；

B.实验②是参照，③、④相当于在②的基础上升高和降低温度，可探究温度对H2O2分解

速率的影响，选项B正确；

C.FeCl,是催化剂，催化剂参与Hq?分解反应，但反应前后质量和化学性质不变，选项C

不正确；

D.根据图中信息，热水分解速率快,故实验结论：其他条件相同时，温度越高，比0?分解

速率越快，选项D正确；

答案选C。

5.D

【分析】由题意可知一个反应前后体积不变的可逆反应，结合图可知反应速率先增大再减小,

因为只要开始反应，反应物浓度就要降低，反应速率应该降低，但此时正反应却是升高的,

这说明此时温度的影响是主要的，由于容器是绝热的，因此只能是放热反应，从而导致容器

内温度升高反应速率加快，以此来解答。

【详解】A.化学平衡状态的标志是各物质的浓度不再改变，其实质是正反应速率等于逆反

应速率，c点对应的正反应速率显然还在改变，故一定未达平衡，故A错误；

B.从a到c正反应速率增大，之后正反应速率减小，说明反应刚开始时温度升高对正反应

速率的影响大于浓度减小对正反应速率的影响，说明该反应为放热反应，即反应物的总能量

高于生成物的总能量，故B错误；

C.反应物浓度随时间不断减小，反应物浓度：a点大于b点，故C错误：

D.绝热容器，温度不再变化，因此体系压强不再变化，说明反应达到平衡状态，故D正确；

故选D。

6.D

【详解】A.温度升高，平衡正向移动，则该反应为吸热反应，A项错误；

B.根据化学反应方程式，Y反应的物质的量等于N生成的物质的量，则n(Y)+n(N)=4mol,

B项错误；

C.整个反应过程有n(X)+n(M)=lmol,n(Y)+n(N)=4mol,因此可判断曲线b为n(Y)随温度

的变化，C项错误；

D.X为固体，向平衡体系中加入X不能引起浓度变化，因此平衡不移动，Y的平衡转化率

不变，D项正确。

答案选D。

7.C

【分析】根据速率之比等于化学计量数之比，先都转化为用B表示的反应速率且要统一单

位，再进行比较。

【详解】A.A为固体，不能用浓度变化量表示其反应退率；

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；

则反应速率v(C)>v(B)>v(D)：

故答案选C。

8.B

【详解】A.比较①③数据可以判断出，增大(邑0:)，时间减半，v(CN+)增大，故A正确；

B.对比①②组数据，可以判断出增大c(Ag+),v(CB)增大，故B错误；

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

△t=5mol/L-J-20min=0.25inol-L1-min1,两组实验速率不相等，C正确;

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

故选B。

9.D

【详解】①增大乐强，反应速率增大，①符合撅意：

②恒容通入H20(g),增加反应物水蒸气的浓度，故反应速率增大，②符合题意；

③反应中，碳是反应物，但是状态是固体，增加碳的用量，认为浓度不变，故反应速率不变，

③不符合题意；

④适当提高温度，反应速率增大，④符合题意；

⑤恒容下充入N2,氮气不是参与反应的气体，在容积不变时，增加氮气，总压强增大，但

是原反应气体的压强没改变，则反应气体的浓度不变，反应速率不变，⑤不符题意；

故答案选①②④，选D。

【点睛】其他条件不变，改变体系压强，需要改变反应气体的浓度，反应速率才能发生改变。

10.C

【详解】A.反应开始时n(Y)=3mol,10min时测得Y(I勺物质的量为1.8mol,则△〃(Y)=3

1.2mol

mol-1.8mol=1.2mol,根据化学反应速率定义可知0~10min内v(Y)=2L=0.06mol/(Lmin),

lOmin

不能计算lOmin时的瞬时反应速率，选项A错误;

B.X是固体，其浓度不变，因此不能用X表示化学反应速率，选项B错误；

C.lOmin内Y改变的物质的量是1.2mol,根据物质反应转化关系可知△〃(X)=O.4mol,则10

min时，X的转化率为"㈣xl()0%=40%,选项C正确；

Imol

D.随着反应的进行，气体的质量发生改变，反应在恒容容器中进行，密度发生改变，当密

度不变时，反应达平衡状态，选项D错误；

答案选C。

11.B

【分析】0.8molS(s)放入一个装满O?的恒压密闭容器中,在TC、IxlO'pa的条件下使之充

分反应至匕时刻达平衡状态，此时容器中无S剩余，则硫完全反应生成0.8mol二氧化硫、

同时消耗0.8mol氧气,剩余0.2mo。：

2SO2(g)+O2(g).2so式g)

起始(mol)0.8

转化(mol)2aa2a

平衡(mol)0.8-2a0.22a

1

总的物质的量为l.Omol,则Kp:a=0.25mol；

7.2x10’

【详解】A.由分析可知，时刻,SO?共消耗0.25moK%,A正确;

On

B.。时刻，容器中SO,(g)的分压为,xlO'Pa=5xlO“Pa,B错误；

C.I时刻，容器中气体总物质的量为I.Omol,C正确；

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

故选B。

12.D

【详解】A.N2的电子式为：NN:,A错误；

B.由图乙可知，反应①的热化学方程式为N2(g)+3H2(g]=2NH3(g)

AH=(508-600)kJ-moH=-92kJ・mol1,B错误；

C.傕化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，但不能使平衡移动，不改变平衡转化率,

C错误；

D.在反应②中，氮元素化合价由Nbh中-3价升高到NO中+2价，则生成ImolNO时，转

移5moi电子，转移电子数为5NA,D正确；

故选D。

13.BC

【详解】A.由图像可知，会1<时先达到平衡状态说明乃>九72K达到平衡时对应x(SiHCb)

小，说明升高温度平衡正向移动，则正反应为吸热反应，选项A错误；

B.nK平衡体系中移走SiCL平衡2SiHCh(g)=SiH2cb(g)+SiCl«g)正向移动，SiHCb的转

化率增大，选项B正确；

C.2SiHCb(g)=SiH2C12(g)+SiC14(g)反应前后气体分子数不变，叩反应开始至达平衡的过程

中混合气体总物质的量始终为Imol,由图像知72K下达到平衡时SiHCh的物质的量分数为

0.75,则此时SiH2c12和SiC14的物质的量分数均为0.125,因为平衡时口片丫龙，相斗士

222

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

ko]?52|

产=若0~=以，因的和左.只与温度有关，反应进行到a点处时，X&x2(SiH03)=O.82A

%0./330

正，vjff=k^x(SiH2C12)x(SiC14)=0.12k=选项C正确；

D.恒容条件下再充入ImolSiHCh,相当于增大压强,而2SiHCb(g)=SiH2cb(g)+SiCl4(g)

反应前后气体分子数不变,所以平衡不移动，x(SiH2cL)不变，选项D错误：

答案选BC。

14.<CH30H的物质的量随温度的升高而减少，故正反应为放热反应>

1.04

【详解】由图可知，压强一定时，温度越高，CH30H的物质的量越小，说明升高温度平衡

向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，AH<Oo

正反应为气体体积减小的反应，温度一定时，增大压强，平衡向正反应方向移动，甲醇的物

质的量增大，故压强P>P2。

温度不变平衡常数不变，图中M点时，容器体积为10L,结合M点的坐标可知，M点的

CH30H的物质的量为0.25moL根据题意建立如下三段式：

也仅)+3H2(g).CH30H(g)+H2O(g)

起始浓度0.10.27500

改变浓度0.0250.0750.0250.025

平衡浓度0.0750.20.0250.025

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

23=1.04。

则化学平衡常数K=3

C(H2)?(Ceg020.旧

15.(1)该反应是可逆反应，Imol氮气和3moi氢气混合，使其充分反应，反应放出的能量总

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><

【详解】(1)ImolN?和3moi也混合，使充分反应，反应放出的热量总小于上述数值，是因

为合成氨为可逆反应，反应物不能完全转化为生成物NH3,所以1mol氮气和3moi氢气混

合，使其充分反应，反应放出的能量总小于92kJ。

(2)在恒温恒容时，气体的压强比等于气体的物质的量的比，开始时气体的物质的量为

2mol+3mol=5niol,由于平衡时气体压强为原来的80%,则气体的物质的量减小

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

应,反应后会减小2moi，现在气体的物质的量减小Imol,则反应的N2的物质的量为0.5mol,

所以用氮气表示的化学反应速率是\，制2)=1=芸玲=0/25mol/(L・min),根据方程式可

知N2、H2反应的物质的量的比是1：3,氮气反应了0.5moL则氢气反应了L5moL由于反

应开始时加入氢气的物质为量为3m01,所以氢气的转化率为="m'100%=50%。

(3)a.化学平衡为动态平衡，达到平衡时正反应速率和逆反应速率相等但不为零，a错误；

b.起始加入的氮气和氢气的物质的量之比为方程式的系数比，反应时也按照方程式的系数

比反应，则反应达到平衡时，氮气和氢气的转化率相等，b正确；

c.反应从正反应方向开始，若氮气的转化率达到最大值，则反应达到平衡，c正确；

d.达到平衡时氮气和氢气的浓度不一定相等，这与起始量、物质的转化率有关，d错误；

e.NH3的体积分数不变，反应处于平衡状态，e正确；

f.反应达到最大程度，任何物质的浓度不再发生变化，反应达到平衡状态，f正确；

故合理选项是hccf,.

(4)CuCl(s)与O2反应生成CuCb(s)和一种黑色固体CuO。在259、lOlkPa下,已知该反

应每消耗9.95gCuQ(s)放热4.44kJ,即消耗O.lmolCuCK)放热4.44kJ,故该反应的热化学方

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

(5)同一物质，气态时的能量高于液态时的能量，液态时的能量高于固态时的能量。

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

②由盖斯定律知，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)增大不变不移动

(5)吸收31.22

【详解】(1)CO?分子中含有2个碳氧双键，结构式为O=C=O：电子层数越多半径越大,

电子层数相同时，质子数越多半径越小，C、H、O三种元素的原子半径由小到大的顺序为

H＜O＜Co

(2)平衡常数是反应达到平衡状态时各生成物浓度的化学计量数次哥的乘积除以各反应物

[8]巴]

浓度的化学计量数次累的乘积所得的比值，反应①的平衡常数表达式K=

[HQ]'

(3)a,将炭块粉碎，增大接触面积，可加快反应速率，故a正确;

b.有固体参与反应，气体总质量是变量，容器条件不变，密度是变量，混合气体的密度保

持不变时，说明反应体系已达到平衡，故b正确；

c.若水完全反应生成一氧化碳和氢气，则氢气的体积分数为50%,若水完全转化为二氧化

碳和氢气，氢气的体积分数为g，所以平衡时H?的体积分数不可能大于：，故c错误：

选ab；

(4)若平衡时向容器中充入惰性气体，气体总物质的量增多，容器内压强增大，反应物、

生成物浓度都不变，反应①的也不变，平衡不移动。

(5)达到平衡时，&O(g)的转化率为50%,CO的物质的量为O.lmol,根据氧元素守恒反

应生成82的物质的量为0.2mol,则反应②消耗(UmoHCKg)、反应①消耗0.3molHQ(g),

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

个体系吸收热量39.42-8.2=31.22kJo

17.(l)c

(2)253.680.4

(3)乙W,甲、乙两图像所测绘时诜取的位署均为平衡状态，图丙中，DMC

的转化率达到最大时达到平衡状态，之后各点都处于平衡状态，所以b、d处于•平衡状态

【详解】(1)根据盖斯定律△匕+A“2=A〃3,因为△兄＜()、A%＞。、A%＜。，结合题

图可知，同温时，曲线b对应的焰变数据为曲线a、c对应之和，所以曲线a代表反应H,

曲线b代表III,曲线c代表反应I。故答案为：c；

由题意可知a=理嘿等=4°P2'空气中82的体积分数的

=R,

为0.04%,则〃(CO,)=lxl()5pax0.04%=40Pa,代入上式，解得吗?=1，即平衡时

GLD与R的物质的量相等；设平衡时GLD和R的物质的量为x,则转化的DMC、GL的

物质的量均为2x,剩余的物质的量为(l-2x),生成的CH30H的物质的量为4x,平衡时液相

X

体系中总的物质的量为：位x)+(⑶+4x+x+x=2+2x,二式加/。，解得XR.25,,平衡

时GLD的产率=，j-xlOO%=25%；由小问I分析可知，曲线c代表反应I,反应放热

11.80kJmor'x0.5mol=5.9kJ，曲线a代表反应II,反应吸热8.88kJ•moLx0.25mol=2.22kJ，

则体系放出热量5.9kJ-2.22kJ=3.68kJ。反应I各组分平衡时的物质的量分数分别为

x(DMC)=x(GL)=^1=0.2,x(R)=^=0.1,x(CH.OH)=-i-=0.4,以液相体系中物质

2.52.5''2.5

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

的量分数表示的平衡常数&二3=0.4。故答案为：25：3.68：。.4；

x(DMC)*GL)-0.2x02

(3)反应I是放热反应，反应II是吸热反应，升高温度，反应I逆向移动，而反应n正向

移动，DMC的平衡转化率降低，因此图甲表示DMC的平衡转化率，图乙表示GLD的平衡

产率；同温下，加入惰性四氯化碳稀释，反应物和产物浓度均降低