第二章 化学反应速率与化学平衡 测试题 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测试题

一、选择题

催化剂

1.对于反应A(g)+B(g)^------------C(g)AH<0,下列说法正确的是

A.一定是自发反应B.温度升高，化学反应速率加快

C.增大压强，平衡一定向正反应方向移动D.催化剂一定不参与反应

2.二甲醛(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”。以下说法能说明反应

3H2(g)+3CO(g)#CH30cH3(g)+CCh(g)达到平衡状态的是

A.h和COz的浓度之比为3：I

B.单位时间内断裂3个H-H同时断裂1个C=O

C.恒温恒容条件下，气体的密度保持不变

D.绝热体系中，体系的温度保持不变

3.在3A(g)+2B(g)/C(g)+4D(g)反应中，表示该反应速率最快的是

A.v(A)=0.9mol/(L-s)B.v(B)=0.3niol/(L-s)

C.v(C)=0.4mol/(L-s)D.v(D)=0.8mol/(Ls)

4.中科院兰州化学物理研究所用Fe式CO)/ZSM-5催化CO?加氢合成低碳烯烧，反应过程如图。

在其他条件相同时，添加不同助剂(催化剂中添加助剂Na、K或Cu后可改变反应的选择性),

经过相同时间后测得C0,的转化率和各产物的物质的量分数如下表。

各产物的物质的量分数/%

助剂CO2的转化率/%

C2HsCH其他

Na42.535.939.624.5

K27.275.622.81.6

Cu9.880.712.56.8

卜列说法止确的是

A.第i步反应的活化能比第ii步的低

B.产物C?H4中的键角均为120。

C.对于单位时间内乙烯的产量来说，添加助剂K的效果最好

D.催化剂Fe3(CO)/ZSM-5的使用可以提高低碳烯烽的平衡产率

5.180℃时将OSmolH:和1moicO?通入2L的恒容密闭容器中，反应生成甲醇蒸汽(CHQH)

和某无机副产物，测得各物质的物质的量随时间的部分变化如图所示，下列说法中正确的是

A.该反应的化学方程式：2CO2+4H2^2CH3OH+O2

B.反应达到平衡状态时，CO2的转化率为60%

C.在03min内H2的平均化学反应速率为0.05molL，minT

D.在3〜lOmin内，反应仍未达到平衡状态

6.下列推论正确的是

A.S(g)+O2(g)=SO2(g)△Hi；S(s)+O2(g)=SO2(g)△H2,则△HI>AH2

B.C(s,石墨尸C(s,金刚石)AH=+1.9kJ/mol,则由石墨制金刚石的反应是吸热反应，金刚

石比石墨稳定

C.已知：yC6H12O6(s)+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(])△H-1400kJ/mol,则葡萄糖的燃烧热是

28(X)kJ/mol

D.△H>()和△S>0的反应，在任何温度下都不能自发进行

7.已知：NO(g)+O3(g)^NO2(g)+O2(g)MI“实验测得速率方程为%=&d(NO)・c(Oj,

NOc

vi£=M2)(°2)(^>%为速率常数，只与温度、催化剂有关，与浓度无关)。向2L恒

容密闭容器中充入0.4molNO(g)和O.6mo0(g)发生上述反应，测得NO的体积分数宜NO)与温

度和时间的关系如图所示。下列说法正确的是

B.a点NO的转化率为80%

C.（温度下的詈温度下的善

K逆K逆

D.化学反应速率：c点的%>b点的”>a点的国

8.在催化剂作用下，由HCOOH释氢可以制得H2,其可能的反应机理如图所示。研究发现,

具他条件不变时，以HCOOK溶液代替HCOOH催化释氢的效果更佳。

co2

下列说法不正确的是

A.HCOOH催化释氢过程中，有极性键的断裂与非极性键的形成

B.HCOOD催化释氢反应除生成CO?外，还生成H?、HD、D?

催化剂个

C.HCOOK溶液代替HCOOH时发生反应：HCOCT+H2O---------H2T+H

D.其他条件不变M，以HCOOK溶液代替HCOOH能提高稗放氢气的纯度

9.设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是

A.标准状况下，体积为L12L的CHz3所含分子数为0.059

B.ILpH=4的O.lmolLT&CjO：溶液中CjO；中数目为Q.INA

C.128gL中含兀键数目为5NA

D.0.5molSR中硫的价层电子对数为3A\

10.列实验方案设计、现象和结论都正确的是

II的实验方案设计现象和结论

探究压强对平衡在针筒中充入一定量的NO?气体,压缩针压强增大，平衡向气体体

A

的影响筒,从针简顶部观察到气体颜色变浅积减小的方向移动

探究浓度对平衡向RCnCh溶液中缓慢滴加浓盐酸,黄色增大c(H),平衡向生成

B

移动的影响变为橙色50余的方向移动

检验某溶液中是向该溶液中滴加几滴新制氯水，振荡，再溶液变为血红色，则该溶

C

否含有Fe2+离子加入少量KSCN溶液液中含有Fe2+离子

检验乙醇中是否向乙静中加入一小粒金属钠，产生无色气

D乙醇中含有水

含有水体

A.AB.BC.CD.D

11.已知：M(g)+2N(g)=3P(g)AH<0,向一恒温恒容的密闭容器中充入ImolM和3mop发生

反应，力时达到平衡状态I,在t2时改变某一条件，t3时重新达到平衡状态H,化学反应速率随

时间的变化如图所示。下列说法正确的是

A.容器内压强不变，表明反应达到平衡

B.t2时改变的条件：向容器中加入P

C.平衡时M的体积分数⑴<p(II)<(p(I)

D.平衡常数K：K(II)<K(I)

12.在一定条件下，实际的化学过程往往有若干种平衡状态存在一种物质，同时参与几种平衡。

如气态的SO2、SO］、NO、NO?及。2，在一个反应器中共存时，存在以下平衡①

SOz+^O21so3Kpl=3x1012；(2)NO?-NO+-O]Kp2；③SO2+NO2SO;+NO

22

Kp3=1.89x"(Kp为用平衡分压代替平衡浓度计算，分压二总压x物质的量分数，如

K_P(SO3)p(NO)

P3则勺2的值为

-ZXSO2)P(NO2)

A.6.3X1()TB.6.3xlO7

C.1.59xl06D.1.59xl(y6

13.下列有关化学反应自发性的说法中不正确的是

A.SiO[(s)+2C(s)=Si(s)+2CO(g)只能在高温下自发进行，则该反应的AH>0

B.X2Y2(s)=X2(g)+Y2(g)AH<0,该反应在任意温度下都可自发进行

C.BaSO,(s)+4C⑸=BaS(s)+4CO(g)在室温下不能自发进行，说明该反应的AH<0

D.常温下，2NO(g)+O?(g)=2NO2(g)能够自发进行，则该反应的AH<0

14.可使反应C(s)+H2O(g)LCO(g)+H?(g)的反应速率增大的措施是

①增大压强②恒容通入H20(g)③增加碳的用量④适当提高温度⑤恒容下充入N?

A.④⑤B.⑤C.①③④D.①®@

15.我国科研团队研制出“M-LiH(TM表示过渡金属广双催化剂体系，实现了氨的低温催化合

成,，其原理示意如下：

CP

远

一

TMLiHTMLiNH

状态I状态n

卜.列分析不合理的是

A.状态I为N2吸附并发生解离，NmN键发生断裂并吸收能量

B.状态HI反应的方程式为2LiNH+3H2=2LiH+2NH,

C.“TM-LiH”能降低合成氨反应的A//

D.合成NH|总反应的原子利用率是100%

二、填空题

16.CH4超干重整CO2技术可得到富含CO的化工原料。回答下列问题:

CH4超干重整CO2的催化转化如图所示：

(1)关于上述过程II的说法不正确的是(填序号)。

a.实现了含碳物质与含氢物质的分离

b.可表示为CO2+H2=H2O(g)+CO

c.CO未参与反应

d.Fe3O4,CaO为催化剂，降低了反应的

(2)其他条件不变,在不同催化剂(I、II、III)作用下,反应CH4(g)+CO2(g)=2co(g)+2H?(g)进

行相同时间后，CH4的转化率随反应温度的变化如图所示。a点所代表的状态(填“是”

或“不是”)平衡状态；b点CH4的转化率高于c点，原因是o

温度/(

17.科学家利用海水和氧化镁共同捕获二氧化碳，并成功制备碳酸钙。反应原理如下:

CO>+MgO+CaC12=CaCO31+MgC12。

(1)海水中含量最高离子为氯离子，其最外层电子排布式为。上述反应所涉及的非金属元

素，原子半径从大到小的顺序为。对于上述反应中处于不同周期的两种元素，能形成空

间构型为止四面体形的非极性分子，其结构式为。

⑵相同条件下，MgO的熔点CaO的熔点(选填“〉”或，V")，理由是。

(3)以下能说明钙元素的金属性强于镁元素的是。

a.两种金属单质的熔点：Mg>Ca

b.两种金属单质与等浓度醋酸反应的剧烈程度：Mg<Ca

c.两种元素对应氢氧化物的溶解度：Mg(OH)2<Ca(OH)2

d.两种元素对应氢氧化物的碱性：Mg(OH)2<Ca(OH)2

(4)一定温度下，碳酸钙发生分解：CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g).该反应的化学平衡常数表达式

K=0

(5)在恒温恒容的密闭容器中加入碳酸钙。图1是生成的CO?物质的量浓度随时间变化关系图。

若在时刻向平衡体系中分离出少量CO2后，在匕时刻重新达到平衡。请在图1画出口至t3时

刻，c(CO2)随时间变化的曲线。

图2是碳酸钙分解时c(CO»随温度变化关系示意图。图中曲线A表示平衡时c(CCh)与温度的关

系曲线：曲线B表示在不同温度下，经过相同反应时间c(CO?)的变化曲线。解释曲线的变化趋

势，并说明曲线B不断向曲线A靠近的原因____o

18.在一定条件下，向恒容密闭容器中充入I.OmolCO?和3.0molH2,在一定温度范围内发生如

下转化：CO2(g)+3H2(g).CH3OH(g)+H2O(g)AH=-xkJ•mo『(x>0)。在不同催化剂作

用下，相同时间内CO2的转化率随温度的变化如图所示:

⑴催化效果最佳的是催化剂_______(填“I、H”或“IH”)；b点v正(填”或"=")v逆。

(2)此反应在a点时已达到平衡状态，a点的转化率比c点高的原因是

19.在一个密闭容器中发生反应：3Fc(s)+4H2O(g).Fe.Q4⑸+4H2(g).回答下列问题：

⑴增加Fe的量，反应速率(填“增大”“不变”或“减小”，下同)。

(2)将容器容积缩小一半，反应速率。

(3)保持容器容积不变，充入N?使体系压强增大，反应速率。

(4)保持压强不变，充入N?使容格容积增大，正反应速率,逆反应速率。

20.已知在不同温度下，甲烷隔绝空气有可能发生如下两个裂解反应：①CH/g)—>

C(s)+2H2(g),②2CH/g)—>C2H2(g)+3H2(g)o某同学为了得到用天然气制取炭黑的允

许温度范围和最佳温度，查阅资料，得到如下热力学数据：

反应①的zV/(298K)=+74.848kJ/mol,A5(298K)=+80.674J/(mol•K)

反应②的M(298K)=+376.426kj/mol,A5(298K)=+220.211J/(mol.K)

已知，上述反应的熔变和嫡变随温度变化很小。请帮助这位同学回答下列问题：

(1)反应①在(填“高温”或“低温”)下能自发进行。

（2）反应①能否自发进行是由（填“烙变”或“痢变”）决定的。

（3）制取炭黑的允许温度范围：。

（4）为了提高甲烷的炭化程度，下列温度最合适的是（填标号）。

A.905.2KB.927KC.1273KD.2000K

21.向一恒定温度的刚性密闭容器中充入物质的量之比为1：1的$和H?混合气体，初始压

强为30Mpa,在不同催化剂作用下反应，相同时间内H2的转化率随温度的变化如图所示，b

点v正（填或“="）v逆。图中a点混合气体平均相对分子质量为18.75,a点沏应温

度下反应的平衡常数。（结果保留两位有效数字，&为以分压表示的平衡常数,

分压=总压x物质的量分数）

催化剂I，

催化剂时/1

催化剂川卜

T\TiTyTAT5温度/K

22.对燃煤烟气和汽车尾气进行脱硝、脱碳和脱硫等处理，可实现绿色环保、节能减排等目的。

汽车尾气脱硝脱碳的主要原理为：2NO（g）+2CO（g）-

N2（g）+2CO2（g）4-Q（Q>0）.一定条件下，在一密闭容器中，用传感器测得该反应在不同时间

的NO和CO浓度如卜.表：

时间/S012345

c(NO)/mol-L',1.00x1074.50xlO-42.50xi0-41.50x1071.00x1071.00xl()7

c(CO)/molC3.60x10-33.05x10-32.85x10-32.75x10-32.70x10-32.70x10-3

（1）写出该反应的平衡常数表达式。

（2）前2s内的平均反应速率u（N?）=；达到平衡时，CO的转化率为

23.某化学兴趣小组欲测定KC1O3溶液与NaHSCh溶液反应的化学反应速率。所用试剂为

lOmLO.lmol・L/KCIO3溶液和10mL0.3mol・LNaHSCh溶液，所得数据如图所示。已知CIO；

+3HSO；=3H++Cr+3SO：。

c(CI)/mol*L'!

⑴根据实验数据可知，该反应在。〜4min内的平均反应速率v(Cl)=molL'min'o

(2)某同学仔细分析实验数据后发现，在反应过程中，该反应的化学反应速率先增大后减小。

某小组同学针对这一现象进一步探究影响该化学反应速率的因素，具体方法如表所示。

方

假设实验操作

案

__________________反向烧杯中加入lOmLO.lmol・L/KClO3溶液和10mL0.3mobf

I

应速率加快NaHSCh溶液，插入温度计

生成的C1-加快了化学反取IOmLO.1mol・L」KCKh溶液加入烧杯中,向其中加入少量

II

应速率______固体，再加入10mL0.3moi・L/NaHSO3溶液

分别向a、b两只烧杯中加入IOmLO.1mol・L」KCK)3溶液;

溶液酸性增强加快了化向烧杯a中加入1mL水，向烧杯b中加入lmL10.2mol-L'1

III

学反应速率的盐酸；再分别向两只烧杯中加入lOmLO.3moi・L/NaHSO3

溶液

①补全方案I中的假设：o

②方案II中加入的固体为(填化学式)。

③除I、II、HI中的假设外，还可以提出的假设是o

④某同学从控制变量的角度思考.认为方案川中实验操作设计不严谨，请进行改进:

⑤反应后期化学反应速率变慢的原因是

【参考答案】

一、选择题

1.B

解析：A.该反应是一个气体体积减小的反应，反应△”<()、AS<0,低温条件下反应△从

TAS<0,反应才能自发进行，故A错误；

B.升高温度，活化分子的数目和百分数增大，有效碰撞次数增多，化学反应速率加快，

故B正确；

C.增大压强，平衡不一定向正反应方向移动，若反应的浓度端大于平衡常数，平衡向逆

反应方向移动，若反应的浓度燃等于平衡常数，平衡不移动，故C错误：

D.催化剂能改变化学反应的途径，参与化学反应，降低反应活化能，故D错误；

故选B。

2.D

解析：A.比和CO?的浓度之比与起始投入的量有关，A不能说明达到化学平衡状态，A

不合题意；

B.单位时间内断裂3个H-H同时将形成2个C=0,故断裂1个C=O,正逆反应速率不

相等，不能说明达到化学平衡状态，B不合题意；

C.恒温恒容条件下，气沐的质量不变，气体的体积不变，故气体的密度一直保持不变，

故不能说明达到化学平衡状态，C不合题意；

D.绝热体系中即与外界不进行热交换,在达到平衡之前,体系的温度一直在变.现保持

不变，故说明达到化学平衡状态，D符合题意；

故答案为：D。

3.C

【分析】化学反应速率之比等于化学计量数之比，转化为同种物质的反应速率比较反应的快

慢，以此来解答。

解析：A.v(A)=0.9mol/(L»s),转化为v(C)=0.9mol/(L・s)x』=0.3mol/(L«s)；

3

B.v(B)=0.3mol/(L«s),转化为v(C)=0.3mol/(L-s)x—=0.15mol/(L-s):

2

C.v(C)=0.4mol/(L*s)；

D.v(D)=0.8mol/(L*s),转化为v(C)=0.8mol/(L*s)x—=0.2mol/(L*s)；

4

C中数值最大，反应速率最快；

故答案选C。

【点睛】本题考查化学反观速率，把握化学反应速率与化学计量数的关系为解答的关键，侧

重分析与应用能力的考查，注意速率单位统一及转化法的应用。

4.C

解析：A.由图中信息可知第i步为慢反应，第ii步为快反应，根据活化能越低反应速率越

快，可知反应i的活化能大于反应ii,故A错误；

B.C?H,为平面形结构，C-C键角约为120。，其中C-H键角约为117。，键角并不相同，故

B错误；

C.在其他条件相同时，添加助剂Na时，乙烯的物质的量分数为：42.5%x39.6%=i5.3%；

添加助剂K时，乙烯的物质的量分数为：27.2%x75.6%=20.6%;添加助剂Cu时，乙烯的物

质的量分数为：9.8%X80.7%=7.9%,添加助剂K的效果最好，故C正确；

D.催化剂只加快反应速率，对化学平衡无影响，不能提高产率，故D错误；

故选：Co

5.C

解析：A.将0.5molH2和1molCO2通入2L的恒容密闭容器中，反应生成甲醉蒸气

(CH30H)和某无机副产物，0~3min内消耗的CO2与H2物质的量之比为(1.0mol-0.9mol):

(0.5mol-0.2mol)=1:3,由原子守恒可知副产物为水，由原子守恒可知反应方程式为

CO2+3H2.*CH3OH+H2O,选项A错误；

B.图中平衡时CH30H的物质的量为0.1mol,根据C原子守恒则C02的物质的量为Imol-

0.1mol=0.9mol,故CO2的转化率为回二”则x100%=10%,选项B错误；

hnol

C.0~3min内，参加反应的CC>2为0.1mol,根据物质转化关系可知反应消耗0.3molH?,

0.3mol

C

贝I」。~3min内H2的平均反应速率为WH2)=K二=o05mol/(L-min)，选项正确；

3min

D.0~3min内生成的甲醇物质的量为O.lmoL则3min时甲醇物质的量为O.lmoL10min时

甲醇物质的量也为O.lmoL在3-10min内反应处于平衡状态，选项D错误；

答案选C。

6.C

解析：A.等质量的气态疏比固态硫具有的能量高，即等质量的气态硫完全燃烧放出的热

量比固态硫更多，则S@K>2(g尸S02(g)AHi；S(s)+02(g)=S02(g)AH2,则△出

小于0,A错误；

B.AH>0为吸热反应,C(s,石墨尸C(s,金刚石)AH=+1.9kJ/mol,则由石墨制金刚石

的反应是吸热反应，即金刚石具有的能量高于石墨，能量越高越不稳定，即石墨比金刚石

稳定，B错误；

C.燃烧热是指Imol纯物质燃料完全燃烧生成指定稳定化合物时放出的热量，故已知：；

C6Hl2O6(s)+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l)AH=-l400kJ/mol,则葡葡糖的燃烧热是2800kJ/mol,

C正确；

D.根据自由能变△G=AH-TAS可知，AH>。和AS>0的反应，在高温下能自发进行，D

错误；

故答案为：Co

7.D

解析：根据先拐先平数值大可知，温度高的(时NNO)大，说明升高温度平衡逆

向移动，逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，△H<0；

A.正反应为放热反应，AH<0,故正逆反应活化能的大小关系为纥出<《函，选项A错

误;

B.a点NO的体积分数MN。)=0.1,设NO的转化率为y,根据三段式有:

NO(g)+o3(g)=NO,(g)+O2(g)

起始量(mol/L)0.20.300

变化量(mol/L)0.2y0.2y0.2y0.2)，

平衡量(mol/L)0.2-0.2y0.3-0.2)，0.2y0.2)，

__________0.2-0.2y__________

x100%=o.|,解得y=75%,选项B错误;

0.2-0.2y+0.3-0.2y+0.2)，+0.2y

C.5=〃n：c(NO)c(O3)V^=^C(NO2)C(O2)

_____YE_____

k*c(NO)c(OjC(NO2)C(OJ._

,二-----「'==K,7>4，AH<0,温度高时K值反而小，则工

女逆%c(NO)c(O,)

C(NO2)C(O2)

温度下的善温度下的兽，选项c错误；

K逆K逆

D.(c点未达平衡，b点达平衡正逆反应速率相等且小于c点，b点温度和反应物浓

度均大于a点，反应速率大于a点，故化学反应速率：c点的匕E>b点的v逆〉a点的改,选

项D正确；

答案选Do

8.B

解析：A.在催化剂作用下，HCOOH分解生成CO2和上，转化过程中，涉及N-H键的断

裂和形成、O-H键的断裂以及H-H键的形成，故A说法正确；

R.若用HCQOD催化释放氢反应,除生成CO2外,还有HD,没有D?.故R说法错误：

C.若用HCOOK溶液代替HCOOH,生成的KOH能吸收CO2转变成HCO；,离子反应为

催化剂

HCOO+H2O-------H2T+HCO；,故C说法正确；

D.若用HCOOK溶液代替HCOOH,反应生成KOH能吸收CO2,所以最终所得气体中

CO?的量会减少，提高释放氢气的纯度，故D说法正确；

故答案为B。

9.D

解析：A.标准状况下CH］。?为液体，1.12LCH2cL的物质的量不是0.05moL故A错误；

+

B.酸性K'CLO,溶液中存在平衡：Cr2O；-+H2O5=?2CrO；-+2H,ILpH=4的

O.lmoLL-KCr。溶液中，CjO；数目小于0.12、，故B错误；

c.与苯的结构类似，分子中不存在碳碳双键，即不存在冗键，而是存在大

兀键，故C错误；

D.SR中心硫原子的价层电子对数为6+妇罗=6,所以0.5molSR中硫的价层电子对数

为0.5molx6xN\moL，故D正确。

综上所述，答案为D。

10.A

解析：A.在针筒中充入一定量的NO?气体，压缩针筒，NCh的浓度瞬间增大，然后气体

颜色变浅，说明压缩后一段时间二氧化氮分子总数减小，平衡正向移动，即平衡向气体体

积减小的方向移动，故A正确；

B.向KzCnO?溶液中缓慢滴加浓盐酸，二者发生氧化还原反应，重铭酸根离子转化为Cr%

溶液由黄色变为绿色，不能证明平衡发生移动，故B错误；

C.向该溶液中滴加几滴新制氯水，振荡，再加入少量KSCN溶液，溶液变为血红色，不

能说明溶液中含有Fe?+离子，也可能含有Fe3+离子，故C错误；

D.Na和乙醇反应也能生成氢气，向乙醇中加入一小粒金属钠，产生无色气体，不能证明

乙醉中含有水，故D错误；

故选Ao

11.D

解析：A.该反应为气体体枳不变的反应，反应前后气体的物质的量不变，则压强始终不

变，不能判定平衡状态，故A错误；

B.t2时正、逆反应速率均瞬间增大，且化学平衡移动，可知改变的条件为升高温度，故B

错误；

C.升高温度时，丫’(逆)>丫’(正)，平衡向逆反应方向移动，则正反应是放热反应，AH<0,

则平衡时M的体积分数q(H)>(p(I),C错误；

D.平衡常数与温度有关，正反应是放热反应，温度升高,则平衡常数减小，K(II)<K(I),

D正确；

答案选D。

12.A

解析：根据Kp为用平衡分压代替平衡浓度计算，K=吧皿吧，结合K川、勺,3表

6p(NO2)

6

KI89x10

达式可知小=求=嗡/=6.3X10L故选人

P\*

13.C

【分析】利用吉布斯自由能AG=AH-AS<0,反应能够自发进行；

解析：A.SiCh⑸+2C(s尸Si(s)+2CO(g)的AS>0,若只能在高温下自发进行，则表明反应吸

热，即该反应的AH>0,A正确;

B.反应的AS>。、AH<0,则该反应在任意温度下都可自发进行，B正确；

C.BaSCh⑸+4C(s)=BaSG)+4CO(g)的AS>0,在室温下不能自发进行，则表明反应吸热，

即说明该反应的AHAO,C错误；

D.常温下，2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)的AS<0,能够自发进行,则表明反应放热,即该反应

的AH<0,D正确。

故选C。

14.D

解析：①增大压强，反应速率增大，①符合题意；

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，增加碳的用最，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。

15.C

解析：A.由原理可知氮气与TM-LiH反应生成LiNH,LiNH与氢气反应生成氨和LiH。状

态I为N?吸附并发生解离的过程，N三N键发生断裂要吸收能后，A正确；

B.由原理可知，状态：H为LiNH与氢气反应生成氨和LiH的过程，方程式为：

2LiNH+3H2=2LiH+2NH,,B正确：

C.催化剂可降低反应的活化能，但不能降低反应物和生成物的总能量，不能改变反应热，

c错误；

D.由原理可知氮气和氢气反应生成物只有氨，原子利用率为100%,D正确；

故选C。

二、填空题

16.cd不是b和c都未达平衡，b点温度高，反应速率快，相同时间内转化率

高

解析：（l）a.根据过程II转化关系，左边：CO、CO?转化成CaCCb，氏转化成水蒸气，右

边：Fe、CaCCh在惰性气体中转化成Fe.Q：、CaO、CO,实现了含碳物质与含氢物质的分

离，故a说法正确；

b.从反应I【转化关系中，Fe3O4.CaO作催化剂，反应II总反应为CO2+H2=H2O（g）-|-CO,

故b说法正确；

c.根据反应过程，CO转化成CaCO3,CaCCh又转化成CO和CaO,CO参与反应，故c说

法错误：

d.Fe3O4,CaO为催化剂，但不能改变焰变（A，），焰变只与体系中的始态和终态有关，与

反应途径无关，故d说法错误；

故答案为cd；

⑵使用催化剂，对化学平衡移动无影响，相同温度下，使用不同的催化剂，达到平衡时

CH4的转化率应相同，从图中可以看出，a点CH4的转化率比同温度的催化剂I作用卜的转

化率低，则表明a点所代表的状态不是平衡状态；从图中可以看出，b点CH4的转化率高，

但仍低于同温度下的最高转化率，说明反应未达到平衡，b点CM的转化率高于c点，只

能是反应速率所致，原因是b和c都未达平衡，b点温度高，反应速率快，相同时间内转化

率高；故答案为不是；b和c都未达平衡，b点温度高，反应速率快，相同时间内转化率高。

C1

17.(1)3s23P6Cl>C>0ci—C-C1

Cl

(2)>MgO、CaO都是离子晶体，离子间通过离子键结合。由于离子半径

Ca2+>Mg2+,离子半径越小，离子键越强，物质的晶格能越大，断裂离子健消耗的能量就越

高，物质的熔点沸点就越高

(3)ad

温度升高，反应速率加快，达到平

衡所需时间缩短

解析；(1)氯元索处于•第三周期第VIIA族，氯离子外围电子排布式为3s23P6,上述反应所

涉及的非金属元素有C、0、CL。原子的电子层是三层，C、0电子层是两层，所以氯原

子半径最大，C、O的质子数分别是6、8,所以半径大小为C>0,综上：Cl>C>0；C和CI

C1

I

能形成空间构型为正四面体形的非极性分子CC14,结构式为：C\-C-C\。

C1

(2)MgO、CaO都是离子晶体，离子间通过离子键结合。由于离子半径Ca2+>Mg2+,离子

半径越小，离子键越强，物质的晶格能越大，断裂离子键消耗的能量就越高，物质的熔点

沸点就越高，所以MgO的熔点比CaO的高。

(3)a.金属性不影响金属单质的物理性质，故a不选；

b.金属性越强，与酸反应越剧烈，则两种金属单质与等浓度醋酸反应的剧烈程度：Mg<

Ca,可以说明钙元素的金属性强于镁元素，故b选：

c.金属性不影响金属对应氢氧化物的溶解性，故c不选；

<1.金属性越强，其最高价氧化物的水化物碱性越强，则两种兀索对应氢氧化物的碱性：

Mg(OH)2〈Ca(OH)2,可以说明钙元素的金属性强于镁元素，故d选；

故选ado

(4)碳酸钙发生分解：CaC03(s)=Ca0(s)+C02(g)o该反应的化学平衡常数表达式K=c(CCh)。

(5)若在L时刻向平衡体系中分离出少量CO?,CCh的浓度瞬间减小，然后平衡正向移动，

C02的浓度乂增大，该反应的化学平衡常数表达式K=C(CO2),温度不变，平衡常数不变，

则在t2时刻重新达到平衡时，C02的浓度与分离之前相等，C(CO2)随时间变化的曲线为：

C(CO2),

;随着温度升高，曲线B向曲线A逼近的原因为温度

。’20时间

图1

升高，反应速率加快，达到平衡所需时间缩短。

18.(1)I>

(2)该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动

解析：(I)根据图示可知，相同温度时，在催化剂I的作用下，反应相同时间内CO/1勺转

化率最大，因此催化剂I的效果最好；b点时反应还未达到平衡状态，CO：的转化率还会

继续增大，反应正向进行，因此匕.AV逆。

(2)该反应为放热反应，a点时达到平衡，从a点到c点，温度升高，平衡逆向移动，CO2

的转化率下降。

19.不变增大不变减小减小

解析：(l)Fe为固体，因此增加Fe的量，反应速率不变，故答案为：不变；

(2)将容器的容积缩小一半，体系中各气态物质的浓度均增大，正反应速率和逆反应速率都

增大.故答案为：增大：

(3)保持容器的容积不变，充入N2使体系压强增大，体系中各物质的浓度不变，正反应速率

和逆反应速率均不变，故答案为：不变；

(4)保持压强不变，充入N2使容器的容积增大，体系中各气态物质的浓度均减小，正反应速

率和逆反应速率均减小，故答案为：减小；减小。

20.高温牖变927.8〜I709.4KC

解析：(1)由于用天然气制取炭黑的反应是吸热的焰增反应，只有在高温下才会有

zV7-7AS<0,所以反应①在高温卜.能自发进行；

(2)因为反应①吸热，不利于反应的自发进行；而嫡增有利于反应的自发进行，所以反应①

能否自发进行由爆变决定；

(3)天然气裂解为炭黑时，AH-7AS=74.848kJ/mol-80.674xl03kJ/(molK)xT<0,

得丁)927.8K,即天然气裂解为炭黑的最低温度为927.8K；

天然气裂解为乙快时，A^-7AS=376.426kJ/mol-220.21lxl0-3kJ/(molK)xT<0,

得了>1709.4K,即温度高于1709.4K时，天然气会自发裂解为乙焕和氢气。

所以要制取炭黑，温度需控制在927.8〜1709.4K之间;

（4）根据（3）,为了提高甲烷的炭化程度，最合适的温度选C。

21.>0.014MPa-2

解析：根据图示可知：在b点时未达到该温度下H?的最大转化率，说明反应正向进行，故

反应速率：v正,v逆；向容器中充入物质的量之比为1：1的NZ和H2混合气体，其平均相

对分子质量为15,假设混合气体中N?、%的物质的量都是1mol,混合气体总质量为

m=28g+2g=30g,若a点混合气体平均相对分子质量为18.75,则此时混合气体总物质的

30B

量n（总）=77玄-----y=16mol,反应减少了0.4mol,根据方程式

18.75g-mol

N2（g）+3H2（g）K^2NH；（g）中物质反应转化关系可知：此时反应产生（MmolN%,消耗

0.2molN,