高中化学选择性必修1 第2章 第3节（提能训练）

第2章第3节

课后I提能训练

~~

A组•基础达标

1.下列说法不正确的是（）

A.铁生锈和氢气燃烧均为自发放热过程

R.冰融化的过程中，焙值增大

C.无热效应的自发过程是不存在的

D.同一物质固态时烯值最小

【答案】C

【解析】物质由有序转化为无序时，不一定发生热效应，如分子的扩散现象，C错误。

2.（广东广州执信中学检测）在图1中A、B两容器里，分别收集着一一种理想气体（二者

不反应）。若将中间活塞打开，两种气体分子立即都分布在两个容器中（如图2所示）。关于此

过程的下列说法不正确的是（）

9^=

图2

A.此过程是自发可逆的

B.此过程从有序到无序，混乱度增大

C.此过程为自发过程，而且没有热量的吸收或放出

D.此过程是向混乱程度增大的方向变化的过程，即燧增加的过程

【答案】A

3.能用能量判据判断下列过程方向的是（）

A.水总是自发地由高处往低处流

B.放热反应容易自发进行，吸热反应不能自发进行

C.有序排列的火柴散落时成为无序排列

D.多次洗牌以后，扑克牌亳无规律地混乱排列的几率大

【答案】A

【解析】水总是自发地由高处往低处流，有趋向于最低能量状态的倾向；吸热反应也可

以自发进行,例如，在25。1.01X105Pa时,（NH4）2CO3（s）=NH4HCO3（s）+NH3（g）A/7

=+74.9kJ-mo「可自发进行，不难看出，上述反应是吸热反应，又是炳增的反应，显然只

根据始变来判断反应进行的方向是不全面的；有序排列的火柴散落时成为无序排列，有趋向

于增大混乱度的倾向，属于炳判据；扑克牌的无序排列也属于炳判据。

4.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，放热的端减小的反应一定能自发进行

B.温度、压强一定时，焰变和端变共同决定一个化学反应的方向

C.反应焙变是决定反应能否进行的唯一因素

D.固体的溶解过程与燃变无关

【答案】B

【解析】温度、压强一定时，放热的、场增加的反应一定能自发，A错误；化学反应的

方向由始变和燧变共同决定，不能仅用蛤变或端变判断反应的方向，B正确，C错误；固体

的溶解过程是燧增过程，D错误。

5.下列反应中，一定不能自发进行的是()

1

A.2KCIO3(S)=2KC1(S)+3O2(g)△〃=-78.03kJmoLAS=+1110Jmor'-K"

B.CO(g)=C(石墨，s)+^02(g)△”=+110.5kJmoLAS=-89.36

C.4Fe(OH)2(s)+2H；O(I)+O2(g)=4Fe(OH)a(s)

△〃=-444.3kJ-mol-1AS=-280.1JmoF'K_1

D.NH4HCO3(S)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(1)△〃=+37.3

kJ-moP1A5=+184.0JinoF'-K

【答案】B

【解析】A项.反应为放热的场增加反应.一定能自发进行：C项,蛤变对反应的方向

起决定性作用，在低温下反应能自发进行；D项，燧变对反应的方向起决定性作用，在高温

下反应能自发进行。

6.下列说法正确的是()

A.2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)在常温下能刍发进行，则该反应的△〃>()

B.反应NH3(g)+HCl(g)=NH4cKs)在室温下可自发进行，则该反应的

C.CaCO3(s)=CaO(s)+COMg)在室温下不能自发进行，说明该反应的△”《)

D.常温下，反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)不能自发进行，则该反应的

【答案】B

7.(山东省实验中学检测)二氧化碳的捕捉与封存是实现温室气体减排的重要途径之一,

也是未来实现低碳经济转型的重要环节。一些科学家利用太阳能加热反应器来“捕捉”空气

中的COK如图所示)。下列说法中正确的是()

co,

步骤一步骤二

利用太阳能将反应器加利用太阳能将反应器加热到

热到400工，CaO-^CO,900t,释放高浓度CO”用

反应生成CaCO,于工业制备小苏打等产品

生石灰捕捉和封存二氧化碳的示意图

A.步骤一中将反应器加热到4(X)°C,可提高CaCCh的生成速率

B.步骤一中生成CaCCh的反应为吸热反应

C.步骤一与步骤二中的反应互为可逆反应

D.步骤二中反应的ASvO

【答案】A

【解析】CaO与CO2的反应为放热反应，B错误；生成CaCCh的反应和CaCCh分解反

90()"C

应的反应条件不同，二者不互为可逆反应，C错误；反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)的

ASX),D错误。

8.在化学反应A(g)十B(g)2C(g)+D(g)△〃=QkJ-moL进行过程中的能量变化如

图所示，回答下列问题。

反应过♦

(DC________0(填“或“=”)。

(2)牖变AS0(填或“=”)。

(3)该反应________自发进行(填“能”或“不能”)。

(4)升高温度，平衡常数(填“增大”“减小”或“不变”)，平衡向

____________方向移动。

【答案】(1)<(2)>(3)能(4)减小逆反应

B组•能力提升

9.分析下列反应，在任何温度下均能自发进行的是()

A.2N2(g)+O2(g)^=2N2O(g)A//=+163kJ-mol1

1

B.Ag(s)4-5Cl2(g)=AgCl(s)△”=-127kj-mol-

-1

C.HgO(s)=Hg(l)4-1o2(g)A//=+91kJ-mol

D.H2O2（l）=4o2（g）+H2O（1）AH=-98kJmol

【答案】D

10.灰锡结构松散，不能用于制造器皿；而白锡结构坚固，可以制造器皿。现把白锡制

造的器皿放在0℃、100kPa的室内存放，它会不会变成灰锡而不能继续使用(已知在0℃、

100kPa条件下自锡转化为灰锡的反应，焙变和婚变分别为△”=-2180.9J・moL和A5=-

6.61Jmor'K-'X)

A.会变B.不会变

C.不能确定D.升高温度才会变

【答案】A

【解析】△”-7AS=-2180.9Jmol「-273KX(-6.61Jmor'-K-,)=-376.37JinoF1

<0,因此在该条件下白锡会变为灰锡。

11.汽车尾气(含燃类、CO、NO、SO2等)是城市主要污染源之一，可以采用在汽车排

气管上装催化转化器，使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体的方法进行治

理，其反应原理是2NO(g)+2CO(g)=^N2(g)+2CO2(g)。在298K、101kPa下，该反应的

AH=-113kJmor',AS=-145下列说法错误的是()

A.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量

B.该反应在常温下不能自发进行，因此需要高温和催化剂条件

C.该反应在常温下能自发进行，高温和催化剂条件能加快反应的速率

D.汽车尾气中CO会与血红蛋白结合而使人中毒

【答案】B

【解析】此反应是放热反应，A正确；常温下，AH-TASVO,该反应可以自发进行，

高温和催化剂条件能加快反应速率，B错误，C正确；CO可与血红蛋白结合而使人中毒，

D正确。

12.(山东省青岛第二中学检测)下列内容与结论相对应的是()

选项内容结论

A压0匕)变成H2O(1)AS>0

B微酸镂溶于水可自发进行A5<0

C一个反应的△〃>(),^S>()反应一定不能自发进行

H2(g)+F2(g)=2HF(g)

D△H=-271kJ-moF1反应可自发进行

AS=+8Jmo「K「

【答案】D

13.已知一个可逆反应，若正反应为自发过程，则其逆反应为非自发过程，反之亦然。

⑴已知2co(g)CO2(g)+C(s),7=980K时AH-TAS=0。当体系温度低于980K

时，估计△“一RS0(填“力V或“="，下同)；当体系温度高丁980K时，估计

△“一TASOo

(2)电子工业中清洗硅片上的SiCh(s)的反应为SiO2(s)+4HF(g)=SiF4(g)+2H2O(g)

△”(298.15K)=-94.0kJinol-1,AS(298.I5K)=~75.8Jmor'K-1,设△〃和AS不随温度

而变化，则此反应自发进行的温度为。

【答案】(1)<>

(2)小于1240K

【解析】(l)C(s)+CO2(g)2co(g)的反应为吸热反应，AH>0,则2co(g)82®

+C(s)为放热反应，△”<(),且该反应ASvO,则当「C980K时，XH-TXS<0;D980K时，

△“一TASX)。(2)由题给信息，要使反应能自发进行，则△"—7AS<0,即一94.0kJmoL-

TX[-75.8J-mol'-K'X103kJJ']<0,则与元焉嬴:i又|*1()一“网产I-XUK。

14.(1)已知：298K、101kPa时，反应CaO(s)+SCHg)=CaSOMs)△"=-402.0kJmol

△H—7AS=-345.7kJ.moL,若此反应中△”和AS不随温度变化而变化，则保持此反

应自发进行的温度应低于O

1

(2)已知：H2O(l)=H2O(g)AH=44.0kJ-moF,A5=118.8JmorLK>。则水的沸点是

【答案】（1）2127K（2）370.4K

【解析】（1）因为298K>101kPa时，题给反应的A//=-402.0kJinol-1,\H-T\S=

-345.7kJ-mor1,则有△S、-O.lggkJ-mo「LKr。要使反应能自发进行，需使△”一7ASV

0,即一402.0kJmoL-TX（—0.189kJmo「LK」）V0,得7V2127K,因此保持此反应自

发进行的温度应低于2127K.（2）在水沸腾时，AH-72S=0,则T=A//-AS=44.0X103J-mol

■'4-118.8Jmo「KF*370.4K。

课后测评

一、选择题(本题包括1()小题,每小题2分洪2()分。每小题只有一个选项符合题

意)

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吐化学反应速率为0

D.化学反应速率可用单位时间内反应物的浓度的变化量来表示

轴D

噩影响化学反应速率的本质因素是反应物的性质,A项错误;如果反应物是固体或液体，减

小反应物的量不会影响反应速率,B项错误;可逆反应达到反应限度时，正、逆反应速率相等,

但不为零,C项错误。

2.下列说法正确的是()

A.自发反应在任何条件下都能实现

B.所有的自发反应都是放热的

C.升高温度,活化分子百分数增大，化学反应速率一定增大

D.一般使用催化剂可以降低反应的活化能,增大活化分子百分数，从而提高反应物的转化率

解而|自发反应在恰当条件下才能实现,A项错误;有的吸热反应也能自发进行,B项错误:升高

温度,活化分子百分数增大，化学反应速率增大,C项正确;使用催化剂可以降低反应的活化能,

增大活化分子百分数，对化学平衡没有影响，不影响反应物的转化率,D项错误。

3.一定温度下，在某密闭容器中发生反应:2HI(g)=H2(g)+h(g)A”>0,若15s内c(HI)由0.1

mol-L-'降到0.07moll」,则下列说法正确的是()

1

A.0-15S内用L表示的平均反应速率为V(I2)=0.002mol-L-'-s

B.c(HI)由0.07mol-L-'降到0.05mol-L-'所需的反应时间小于10s

C.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

量D

11_(0.1-0D7)moiL*1

-----K-----7=------

解析))~15s内Ml2)='v(HI)=2151=0.001mol-L'-s^A项错误;随着反应的进

行,c(in)减，J、,v(in)减小，故c(IH)由0.07mol-L-'降到0.05mol-L'1所需时间大于10s,D项错误;

升高温度，正、逆反应速率均增大,C项错误;减小反应体系的体积，压强增大，反应速率增大,D

项正确。

4.(江西上饶高二月考)已知反应:2NO(g)+B3g)-2NOBr(g)bH=-akJmol"(a>0),其反应机

理是:①NO(g)+Br2(g)uNOBr2(g)快②N0Br2(g)+N0(g)=2N0Br(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.增大B3g)的浓度能增大活化分子百分数，加快反应速率

D.2molNO完全反应时生成物的总键能比反应物的总键能大akJmoF1

馥D

画反应速率主要取决于慢的一步，所以反应速率主要取决于②的快慢,A错误:NOBm是中

间产物，而不是催化剂,B错误;增大浓度，活化分子百分数不变,C错误;正反应放热，断裂化学键

吸收的能量小于形成化学键放出的能量，则反应物的总键能比生成物的总键能小。kJ-moP,D

正确。

5.已知某密闭容器中发生反应:X(g)+Y(g)-2W(g)+Z(g)A”<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，达到平衡后，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,分离出乙正反应速率增大

HD?

混近］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、逆反应速率都减小。

6.(江西上饶高二月考)已知：L在水中的溶解度很小，在KI溶液中的溶解度显著增大。h在KI

溶液中存在下列平衡：L(aq)+I(aq)la(aq)。测得不同温度下该反应的平衡常数如下图所示,

下列说法正确的是()

A.反应b(aq)+r(aq)=^Xaq)的△”>()

B.利用该反应可以除t硫粉中少量的碘单质

C.在题给平衡体系中加入CCL,平衡不移动

D.25℃时,在题给平衡体系中加入少量KI固体，平衡常数K小于680

彝B

解画由图像数据可知，温度越高,平衡常数越小，说明升高搔度平衡向逆反应方向移动,故正反

应方向为放热反应，即△”<(),故A错误;硫难溶于水，而碘也质与「形成口而溶于水，可以达到除

去少量碘的目的，故B正确;加入CCL,碘易溶于CCL,则加入CCL后水中碘的浓度变小，平衡

向左移动，故C错误;加入KI固体I的浓度增大，T■衡向右移动，但T■衡常数只受温度影响、与物

质的浓度无关，因此平衡常数K不变，故D错误。

7.某温度下，可逆反应/〃A(g)+〃B(g)fC(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.如果小+〃=〃,则K=\

|^S|A

阿也K越大,该反应正向进行的程度越大，反应物的转化率越大,A项正确;对于一个确定的化

学反应,K只是温度的函数，温度一定,K一定,与压强无关,B项错误;因该反应的热效应不确

定,C项错误;K=#⑴/网，故由机+〃=〃,无法判断K的大小,D项错误。

8.在某密闭容器中，可逆反应:A(g)+B(g)utrC(g)符合图中(I)所示关系MC)表示C气体在混

合气体中的体积分数。由此判断,对图像(H)说法不正确的是()

A.〃3>〃4,y轴表示A的转化率

轴表示B的质量分数

c.〃3>〃4,y轴表示B的转化率

D.p»p4,y轴表示混合气体的平均相对分子质量

■B

解画据图像(I)，在压强不变时，由曲线斜率知/>乃。降温⑺一八)时M(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，由曲线斜率知压强增大压强(PLP2)时MC)

增大和平衡正向移动，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、9(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。故选Bo

9.已知可逆反应:4NH3(g)+5Ch(g)=4NO(g)+6H2O(g)A//=-l025kJ-mol'o若反应物起始物

质的量相同，下列关于该反应的示意图不正确的是)

NO含员NO含量:

—1000℃——8x1()5Pa

1200℃1x106Pa

L(

0时间0时间

H]D

前升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡时一氧化氮的含量小，且达到平衡时需要的时间

短,A项正确,D项错误;增大压强，平衡向逆反应方向移动，平衡时一氧化豆的含量小，且达到平

衡时需要的时间短,B项正确;有无催化剂只影响到达乎衡状态的时间，不影响不衡移动,C项

正确。

10.一定条件下合成乙烯的反应为6H2(g)+2CO2(g)^CH2-CH2(g)+4H2O(g)»已知温度对

CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图，下列说法不正确的是()

B.平衡常数:KM>KN

C.生成乙烯的速率MN)一定大于v(M)

D.当温度高于250°C,升高温度，催化剂的催化效率降低

[^]c

丽升高温度时CO2的平衡转化率降低，说明平衡逆向移动，则逆反应为吸热反应,A项正确;

该反应的正反应是放热反应，升温平衡常数减小,B项正瑜;化学反应速率随温度的升高而增

大，但所用催化剂在250°C时催化活性最高,温度继续升高，其催化效率降低，所以v(N)有可能

小于v(M),C项错误,D项正确。

二、选择题(本题包括5小题,每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符

合题意)

1L25℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表所示：

/(inol-L')

下列说法错误的是()

A.反应达到平衡时,X的转化率为60%

B.该反应可表示为X(g)+3Y(g)=2Z(g),其平衡常数为1600

C增大压强,平衡常数增大

D.改变温度可.以改变该反应的平衡常数

1gAe

解析|X的浓度变化了0.05molLl所以达到化学平衡时,X的转化率为0.05mol-L'^O.l

molL/x]00%=50%,A项错误;Y的浓度变化了0.15mol-L」,Z的浓度变化了0.1molL」,故该反

(04)2

应的化学方程式为X(g)+3Y(g)=2Z(g),其平衡常数K=0°Sx(OOS)%600,B项正确;对于一个

确定的可逆反应，平衡常数与浓度、压强无关,只与温度有关，故C项错误,D项正确。

12.某温度下在2L密闭容器中,3种气体起始状态和平衡状态时的物质的量如下表所示,

物质XY\V

〃(起始状

210

态)/mol

〃(平衡状

10.51.5

态)/mol

下列说法正确的是()

A.升高温度，若W的体积分数减小，则此反应A//>0

B.该温度下，此反应的平衡常数K=6.75

C.增大压强，正、逆反应速率均增大，平衡向正反应方向移动

D.该温度下，再向该容器中加入1.5molW,达到新平衡时,c(X)=0.25moLL”

零B

解析[由表中数据可以知道平衡时,A〃(X)=1mol、△〃(Y)=0.5mol、An(W)=1.5mol,An(X)：

An(Y)：An(W)=lmol:().5mol:1.5mol=2：1：3,根据反应过程中各物质的物质的量之比

等于化学计量数之比可得、反应的方程式为2X(g)+Y(g)=33W(g)。升高温度W的体枳分数

减小,平衡逆向移动，因为升高温度平衡向吸热反应方向移劫，则逆向为吸热反应，故正反应为

放热反应，即A”<0.故A错误;反应方程式为2X(g)+Y(g)03W(g),反应前后气体的物质的量

e^W)1.S3

相同，可以利用物质的量代替浓度计算平衡常数,所以平使常数K二两而一正碇6.75,故B

正确;该反应为反应前后气体的物质的量不变的反应，增大压强，正、逆反应速率均增大相同的

倍数，平衡不移动，故C错误;该温度下，再向该容器中加入1.5molW,设达到新平衡时生成Y

的物质的量为mmol

2X+Y-—3W

起始量/mol10.51.5+1.5=3

变化量/mol2mm3in

平衡量/mol1+2”0.5+in3-3/7/

1.S_34M

根据W含量相同得到:1.5*1.5-4.S

，〃=0.25;

a+2x02g)mol

则达到新平衡时c(X)=2L=0.75故D错误。

13.(浙江II月选考)已知:2SO?(g)+O2(g)—2so3(g)

AH=-197,8kJ-molL起始反应物为SO?和。2(物质的量之比为2：I,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卜表，下列说法不正确的是()

温压强/(1()5Pa)

度

1.015.0710.125.3

K

67399.299.699.799.8,川1，

72397.598.999.299.5小)，

77393.596.997.898.699.(|

A.一定压强下降低温度,S02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

奉B

庭画由表格数据及勒夏特列原理知，对于放热反应，一定压强下降低温度,平衡正向移动.故反

应物SO2的转化率增大,A项正确;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SO?所需要的时间不一定相等,B项错误;催化剂对化学平衡移动无影响,但可

以缩短到达平衡所需的时间,C项正确;由图中数据可知，在l.01xl()5pa(常压)下,673K、723K、

773K时S02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项正确。

14.已知H2(g)+l2(g)^2HI(g)AHvO,有相同容积的定容密闭容器甲和乙，甲中加入比和h

各0.1mol,乙中加入HI0.2moi，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0.1mclHa,乙t普力R0.1moll2

画由题意知，甲、乙能达到同一平衡状态,HI浓度相等。升高相同温度，新平衡依然等效,HI

浓度相等,A选项错误;向甲中充入氮气,因为容积不变，各物质浓度不变，平衡不移动，甲、乙中

HI的平衡浓度仍然相等.B选项错误;对甲降温，平衡向右移动,HI浓度增大，乙中HI浓度不

变。选项正确;甲增加0.1molH2,乙增加0.1mol卜,甲、乙中HI浓度增大程度相等,使甲、乙

中HI的平衡浓度仍然相第,D选项错误。

15.在容积可变的密闭容器中存在如下反应:C0(g)+H20(g)^CO2(g)+H2(g)△〃<(),下列分

析中不正确的是()

A.图I研究的是/o时升高温度对反应速率的影响

B.图II研究的是M时增大玉强(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，且甲使用了催化剂

D.图HI研究的是温度对化学平衡的影响，且乙的温度较高

庭责由于这是一个气体体积不变的放热反应,所以图【m时温度升高,平衡向左移动，此时逆反

应速率大于正反应速率,A项错误;该反应是反应前后气体物质的量不变的反应，图n中.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项正确;如果图III研究的是催化剂对化学平衡的影响，则由图可知乙条件下先达到平衡,

所以应该是乙使用了催化剂，且平衡时甲、乙两条件下的co转化率应相等,c项错误;如果图

ni研究的是温度对平衡的影响，同样应该是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项正确。

三、非选择题(本题共5小题，共6()分)

16.(12分)在密闭容器中，使2molN?和6molH?混合发生下列反应:N2(g)+3IIKg)^-^Nll^Cg)

△“<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c

⑵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，密

度。(填“增大M减小”或“不变”)

(3)当达到平衡时，充入氮气，并保持压强不变,平衡将(填“正向”“逆向”或“不”)移

动。

⑷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"或坏移动”)。达到新平衡后，容器内温度(填“大于”“小于”

或•,等于")原来的2倍。

餐宴|(1)1：31：1(2)减小不变

(3)逆向(4)向左移动小于

噩(1)对N2(g)+3H2(g)^2NH3(g)A”vO,在密闭容器中，开始时〃(—)：/?(H2)=2：6=1：3,

反应时消耗/I(N2):n(H2)=l:3,故平衡时〃(Nz)：n(H2)=l:3,所以c(N2):c(H2)=l:3,转化率

之比为1：lo

(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〃=''知密度不变。

(3)达平衡后,保持压强不变，充入良气，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。

17.(12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)△"二Q,2min末达到平衡，生成0.8molD。

(1)300C时，该反应的平衡常数表达式为:K=。

已知&00(VK35Oc,则A”0(填，'或“V”)。

(2)在2min末时,B的平衡浓度为,D的平均反应速率为。

⑶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。

(4)如果在相同的条件下，上述反应从逆反应方向开始，开始时加入C、D各，若使平衡时

各物质的物质的量浓度与原平衡相同,则还应该加入Bmolo

§s|(l)<4(A)rBl>(2)0.8mol-L-'

0.2moLL/min/(3)不变反应前后气体分子数不变，压强对平衡无影响(4)3

噩］⑴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,⑵生成0.8

1.6niiol04mol

molD,则反应掉0.4molB,剩余1.6molB,c(B)=2L=0.8molL-';v(B)=2L*2mm=0.1

由化学计量数知,D的反应速率应为D的2倍，故v(D)=2v(D)=2x0.1

mol-L',-min',=0.2mol-L'min'o(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。(4)将C、D的量折算成A、B的量,则相当于加入2molA和In。］B,容器体积

固定，若平衡时各物质浓度与原平衡相同，则说明起始时物质的量相等，故还应加入B2

33

mol-mol=molo

18.(12分)(全国I,节选)采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术，在含能材料、医药等

工业中得到广泛应用。回答下列问题：

(1)1840年Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银，得到N2O5。该反应的氧化产物是一种气体,

其分子式为，

(2)F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了252时N2C)5(g)分解反应：

2N2O5(g)--4NO2(g)+O2(g)

2N2O4(g)

其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强〃随时间/的变化如下

表所示［U8时,N2O5(g)完全分解］:

11

/min0408016026()DO

300700

IJ1:35.840.342.545.949.261.262.363.1

①研究表明,N2()5(g)分解的反应速率v=2xlOAx(kPa・min"),/=62min时，测得体

系中Po；=2.9kPa,则此时的PNQXkPa,v=kPamin^o

②若提高反应温度至35C,则N2O，g)完全分解后体系乐强〃以35℃)63.1kPa(填

“大于”“等于”或“小于”)，原因是O

③25℃时N2O4(g)-2NO2(g)反应的平衡常数K产kPa(。为以分压表示的平衡

常数,计算结果保留1位小数)。

⑶对于反应2N2O3(g)--4NO2(g)+O2(g),R.A.Ogg提出如下反应历程：

第一步N2O5-NO2+NO3快速平衡

第二步NO2+NO3->NO+NO2+O2慢反应

第三步NO+NO3—叱NO?快反应

其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是(填标号L

AM第一步的逆反应)>v(第二步反应)

B.反应的中间产物只有N03

C.第二步中N02与N03敢碰撞仅部分有效

D.第三步反应活化能较高

答

(2)©30.06.0x10-2②大于温度提高，体枳不变,总压强提高;NO?二聚为放热反应，温

度提高，平衡左移，体系物质的量增加，总压强提高③13.4

(3)AC

隆画⑴干燥的氯气与干燥的AgNCh之间发生氧化还原反应时,氯气作氧化剂，而AgNCh中

Ag、N元素都处于最高价,所以被氧化的只能为氧元素，则得到的气体为氧气。

：

⑵①依据反应N2O5(g)-2NO2(g)+O2(g)及气体的物质的量与其形成的压强成正

比,生成的6的压强p(O2)=2.9kPa,则剩余N2O5形成的压强p(N2O5)=35.8kPa-2.9kPax2=30.0

kPa。则N2O5的分解速率旧2x10-3x30.0kPa-min"=6.0xl()-2kPaminL②若提高反应温度至

35C,由于体积不变，但温度提高，总压强增大，且2NO2(g)N2O4(g)△”2=55.3kj-mo产为

放热反应，温度升高，平衡左移,气体的物质的量增大，总压强提高，所以N2O5完全分解后体系

压强ps大于63.1kPa。③当片8时，体系的总压强为63.1kPa为平衡时的总压强，此时NzOs

3s65

完全分解，生成的氧气的压强为:p(O2)=2=17.9kPao若NO2不生成N2O4,则此时的

总压应为35.8kPax2=89.5kPa,而实际压强为63.1kPa,压强差为:89.5kPa-63.1kPa=26.4

kPa

2NO2IN2O4压强差

211

26.4kPa26.4kPa

则平衡时N02的分压为:63』kPa-p(O2)-/XN2O4)=18.8kPa;

(18.8kPa.

由此可求反应N2O4(g)02NC)2(g)的平衡常数为264kl>=13.4kPao

(3)根据第一步能“快速平衡''及第二步“慢反应”可判断A项正确;反应的中间产物有N03

及NO.B项错误;根据第二步反应:NO2+NO3一小IO+NO2+O2可知，部分NO?没有参加反应C

项正确;第三步为“快反应”，则该步反应的活化能较低,D项错误。

19.(12分)CO?是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义。

⑴水煤气变换［C0(g)+H20(g)-CO2(g)+H?(g)］是工业上获取82、比的途径之一。我国学

者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程如图所示，其

中吸附在金催化剂表面上的物种用•标注。

2

1

0

-1

过

&0&•过•&

OH•0

)O0

渡

O0渡XO=

Z+++=

态

Zz态

++•・&+

Z12H)

+••H®

0H+?=

@Z

X+•H+

。H

•O0H

。+o

Hz+

•0oO0

0ue

。+。3

•

0g

。

可知水燥气变换的NH(填“大于”“等于”或“小于”)0,该历程中最大能垒(活化能)民二

eV,写出该步骤的化学方程式:,

⑵水煤气变换获取的CO?、比,经催化反应能合成二甲酰，其过程中主要发生下列反应：

反应I:CO2(g)+H2(g)------CO(g)+H2O(g)

反应II:2CCh(g)+6H2(g)-CH30cH3(g)+3H2O(g)AH2=-122.5kJmol"

在恒压、CO2和h的起始量一定的条件下,C02平衡转化率和平衡时CH30cH3的选择性随

温度的变化如图。

1

近

史00FCHQC%的选择性

年80F

娘60-F

嗝'\cOz平衡转化率

替40F

A20h

演

0i_i__।_।_।__।_>_i_

200240280320360

温度re

其中:CH30cH3的选择性;

2xCH30cHJ的纪勇的重

反应工CO：ME费的受x］00%

①温度高于300C,CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因

是________________________________________________________________________________

②220℃时,在催化剂作用卜.CO2与此反应一段时间后测得CH30cH3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CH30cH3选择性的措施

有。

(3)用二氧化碳催化加氢还可用来合成低碳烯烧。反应开始时在0.1MPa条件下，以〃(比)：

n(CO2)=3:1的投料比充入容积固定的密闭容器中，发生反

应:2CO2(g)+6H2(g)—C2M(g)+4H9(g),不同温度下平衡时的四种气态物质的物质的量百分

数如图所示。

贷

80

求60

力50

型40

陷20

受

.

塞

由

在120C达到平衡时,二氧化碳的转化率为:若按氢气和二氧化碳的物质的

量之比为〃：进行投料，温度控制为120°C,设相应平衡体系中乙烯的产率为加，在图中

绘制m随〃(〃23)变化的示意图(标出曲线的起点坐标)。

1234567

投料也

匿案|(1)小于2.02COOH+H+H2O-COOH+2H+OH•或H2O--H+OH-

(2)①反应I的△〃>(),反应H的△”<();温度升高使CO2转化为CO的平衡转化率上升，使

CO2转化为CH30cH3的平衡转化率下降，且上升幅度超过下降幅度

②增大压强，使用对反应II催化活性更高的催化剂

(3,72.7%)

1234567

(3)72.5%投料比

画(1)根据观察计算机模拟结果，结合生成物总能量-反应物总能量可知，水煤气变换反

应的△〃<();该历程中最大能垒(活化能)&=1.86eV-(-0.16eV尸2.02eV,该步骤的化学方程式为

COOH+H+H2O--COOH+2H+OH•或H2O--H+OH。

(2)①反应I的△">(),反应II的△“<(),温度升高使CO2转化为CO的平衡转化率上升，使

CO2转化为CH30cH3的平衡转化率下降，且上升幅度超过下降幅度。②

2CO2(g)+6H2(g)