化学反应的调控 同步练习题 高中人教版化学选择性必修1

2.4化学反应的调控同步练习题

一、选择题

I.在化学学习过程中要树立“变化观念与平衡思想，已知2SO2(g)+5(g)l2s。3密

AA7=-196kJ/mol,下列相关说法正确的是

A.若中的O是、。，达到平衡时,SO,、O2和SO3中都有用

B.恒温恒容密闭容器中充入2moiSO?和Imol。?，充分反应后，放出I96kj的热量

C.密闭容器中该反应达到平衡后，缩小容渊体积，平衡逆向移动

D.加入催化剂，可加快反应速率，同时提高SO2的平衡转化率

2.合成氨作为重要的固氮方式，在工业生产上具有重要的应用。某温度下，N?(g)+3H2(g).•

2NH3(g)AW=-92.4kJmol-«,在一密闭容器中充入1molN2和3m。1%,在催化剂存在下充分反应，

测得反应放出的热量为

A.一定大于92.4kJB.一定小于92.4kJC.一定等于92.4kJD.无法确定

3.一定温度下，在三个体积为1.0L的恒容密闭容器中发生反应：

2cHQH(g)<H,OCH:(g)+H2O(g),下列说法错误的是

起始物质的量/mol平衡物质的量/mol

容器编号温度/℃

CHQH(g)CHQCHKg)H2O(g)

I3870.400.160.16

II3870.80

III2070.400.180.18

A.该反应的正反应为放热反应

B.容器I中反应达到平衡所需时间比容器HI中的短

C.达到平衡时，容器I中CHQH的体积分数与容器［［中的相同

D.若起始时向容器I中充入O.lOmolCHQH、0.15molCH30cH3和O.lOmol也0,则反应将向

逆反应方向进行

4.在密闭容器中发生如下反应：xA(g)+yB(g)=xC(g),达到平衡后测得A的浓度为0.20mol-L-

L恒温增大压强使容器容积缩小为原来的一半，再次达到平衡时，测得A的浓度为0.45mo卜1/

L卜列说法正确的是

A.x+y>zB.平衡正向移动

C.B的转化率提高D.C的体积分数降低

5.700C时，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的COXg)和HMg),发生反应C(h(g)+3H2(g)

，CH30H(g)+H20(g)反应过程中测定的部分数据见表(表中t2>ti)：

反应时间/minn(C02)/moln(H2)/mol

00.601.80

ti().2()

t20.60

下列说法正确的是

1.2

A.反应在()〜Hmin内的平均速率为v(H?)=—mol-L'mirr1

§

B.若900℃时该反应的平衡常数为2,则正反应为吸热反应

C.t2时，c(C02)=O.IOmolL-1

D.保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20molCC)2(g)和0.40molH20(g),则v正>丫逆

6.工业制硫酸中有一步重要的反应是SO?在400-600℃下发生催化氧化：

2SO2(g)+O2(g).・2SOs(g)AH<0,下列说法正确的是

A.为提高SO1的转化率，在生产过程中压强越高越好

B.工业生产中可通过增大二氧,化硫的浓度来提升反应物转化率

C.其他条件保持不变，温度越高，反应速率越快，生产效益越好

D.工业生产中使用催化剂是为了提高生产效率

7.不同温度下，将ImolCO?和3moi%充入体积为1L的恒容密闭容器中发生反应：

CO2(g)+3H2(g).-CH3OH(g)+H2O(g)AH.平衡时CHQH的物质的量分数随温度变化如图

际

兴

过

会

«

备

蚂

察

S

H

O

X

O

下列说法正确的是

A.随温度升高，该反应的化学平衡常数逐渐减小

B.240C时，该反应的化学平衡常数K=1

C.240℃时，若起始时充入OSmolCO?、2molH2sImolCH.OH.ImolH.O,反应向逆反应方向

进行

D.240c时，达到化学平衡的时间为20min,也的平均化学反应速率为Q5mol.广小由一

8.可逆反应A(g)+BC(g)+D,达到平衡时，卜.列说法不正确的是

A.增大压强，平衡不移动说明B、D一定是气体

B.若A为有色气体，增大A的浓度，平衡体系气体颜色加深

C.若B是气体，增大B的浓度会使A的转化率增大

D.升高温度C的质量分数减小，说明正反应为放热反应

9.HI常用作有机反应中的还原剂，受热发生反应：2HI(g),-H2(g)+I2(g)o一定温度时，向

1L密闭容器中充入ImolHI,体系中c(HI)与反应时间t的关系如图。下列说法中不正确的是

r

q

•

-

C

E

-X

rx

B.40min时，n(HI)=0.85mol

C.120min时，反应达到了平衡状态

D.HI的还原性与」价碘元素有关

10.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是

A.对CO(g)+NO2(g)C02(g)+N0(g)平衡体系，增大压强可使颜色变深

B.氯水中存在下列平衡：C12+H2OHC1+HC1O,当加入AgNCh溶液后，溶液颜色变浅

C.对2NO2(g).N2O4(g),升高温度平衡体系颜色变深

D.夏天从冰箱拿出的啤酒刚一开后即涌出大量泡沫。

II.埃基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫和真菌对人体的危害。在恒容

密闭容器中,将CO和H2s混合加热并达到下列平衡：CO(g)+H2S(g)^COS(g)+H2(g)

K=0.1；反应前H2s的物质的量为7mol,平衡后H2s的物废的量为5mol。下列说法正确的是

A.平衡时CO的转化率为20%

B.研发效果更好的催化剂，可以增大CO的转化率

C.增大压强，H2s的浓度增加，平衡向右移动

D.平衡时再充入2molCO和().5molH,,反应朝正反应方向进行

12.下列事实能用勒夏特列原理来解释的是

A.镁与稀硫酸反应开始缓慢，随后反应速率加快

B.500c左右的温度比室温更有利于合成氨反应

C.H?、匕、HI平衡混合气体加压后颜色加深

D.实验室采用排饱和食盐水的方法收集氯气

13.合成氨问题，关乎到世界化工发展和粮食安全问题。下列合成氨工业的叙述中，不正确的

是

A.高压条件比常压条件更有利于合成氨的反应

B.合成氨时采用循环操作，可以提高原料利用率

C.工业生产采用500c而不采用常温，是为了提高合成匆的转化率

D.铁触媒的使用有利于提高合成织的生产效率

14.其他条件相同时，不同pH条件下，用浓度传感器测得反应2A+B=3C+D中产物D的浓

度随时间变化的关系如图。工业上利用该反应生产D的适宜pH为

产-o-pH=6.8■pH=7.5

物-*-pH=8.2♦pH=8.8^o

D

的

浓

度上

0^-----------------------------------

时间

A.8.8B.7.5C.8.2D.6.8

15.合成氨反应为N2(g)+3H?(g).2N%(g)。图1表示在一定温度下此反应过程中的能量变化。

图2表示在2L的密闭容器中反应时N2的物质的量随时间的变化曲线。图3表示在其他条件不

变的情况下，改变起始物氢气的物质的量，平衡时NH3的质量分数w(NFh)的变化曲线。下列说

法正确的是

7

O一

E

・

P506E

O

遍

N2(g)+3H2(g)

积

A.该反应为自发反应，由图1可得加入适当的催化剂，E和AH都减小

B.图2中0〜lOmin内该反应的平均速率v(H2)=0.045niolLlmin-1,从llmin起其他条件不变,

压缩容器的体积为1L,则MN?)的变化曲线为b

C.图3中，a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物N2的转化率最高的是c点

D.图3中Ti和T2表示温度，对应温度下的平衡常数为Ki、K2,贝lj：TI>T2,Ki>K2

二、填空题

16.I.工业上用内烯加成法制备1,2--二氯丙烷（CH2QCHCICH3）,主要副产物为3-一氯丙

烯，反应原理为：

@CH2=CHCH3（g）4-Cl2（g）CH2CICHClCH3（g）AH/=-l34kJmoH

@CH2=CHCH3（g）+C12（g）CH2=CHCH2Cl（g）+HCl（g）AW2=-102kJmol-'

⑴一定温度下，向恒容密闭容器中充入等物质的量的CH2=CHCH3（g）和Cb（g），在催化剂作用下

发生反应①②,容器内气体的用强随时间的变化加下表所示.

时间/min060120180240300360

压强/kPa8074.269.465.261.657.657.6

用单位时间内气体分压的变化来表示反应速率，即v=A-PL,则反应①前180min内平均反应速

At

率V（CH2C1CHC1CH3）=kPamin」（保留小数点后2位）。

II.丙烯的制备方法

1

方法一：内烷无氧脱氢法制备内烯反应：C3H8（g）-C3H6（g）+H2（g）A//=+124kJmol

⑵①某温度下，在刚性容涔中充入C3H8,起始压强为10kPa,平衡时总压强为14kPa,C3H8

的平衡转化率为o该反应的平衡常数K产kPa（保留小数点后2位）。

②总压分别为100kPa和10kPa时发生该反应，平衡体系中C3H8和C3H6的物质的量分数随温

度变化关系如图1所示。

%

、

然

会

有

回

运

客

10kPa时C3H8和C3H6的物质的量分数随温度变化关系的曲线分别是、o

方法二：丙烷氧化脱氢法制备丙烯还生成CO、CO?等副产物，制备丙烯的反应：C3H8（g）+g

02（g）=C3H6（g）+H2O（g»118kJmol-',在催化剂的作用下C3Hs的转化率和C3H6的产率

随温度变化关系如图2所示。

35

%.*C3H8的转化率(575,34)

30

>、

25•*C3H6的产率

忙

移20

>(575,17)

715(550,13)

》10

辩.(535,6

5(550,8)

7(535,4)...

540550560570

温度/°C

图2

(3)图中C3Hx的转化率随温度升高而上升的原因是.观察图2,回答能提高C3H选择性

的措施是。(C3H6的选择性=5^X100%)

17.氮的氧化物是造成大气污染的主要物质。研究氮氧化物的反应机理对于消除环境污染有重

要意义。NO在空气中存在如下反应：2NO(g)+O2(g),-2NO2(g)△//,上述反应分两步完成，

其反应历程如图所示：

问答下列问题：

(1)写出反应I的热化学方程式一。

(2)反应I和反应II中，一个是快反应，会快速建立平衡状态，而另一个是慢反应。决定

2NO(g)+Ch(g).ZNCMg)反应速率的是―(填“反应I”或“反应II”)；对该反应体系升高温度，

发现总反应速率反而变慢，其原因可能是一(反应未使用催化剂)。

18.一定温度下，在某容积为2L的恒容密闭容器中，加入等物质的量的N?(g)和H/gj,发

生反应：N2(g)+3H2(g)/2NH3(g),反应中N?(g)的物质的量随时间的变化曲线如图所示。

w/mob

0.8-：

0.6-

0.4-

0.2-

012345//min

(1)N&的结构式为；Imin时，vk(填“>”、"V"或"=”)u越；0〜2min内，N2(g)

的平均反应速率为mol-L1-min1。

(2)2min时，NHjg)的浓度为moll'请在图中画出H：(g)的物质的量随时间的变化

曲线。

⑶对于可逆反应：N2(g)+3H2(g)/2NH?(g),下列措施能加快反应速率的是______(填标

号)。

A.恒压时充入HeB.恒容时充入HeC.恒容时充入N?

(4)下列有关说法止确的是(填标号)。

a.容器内气体的密度不再发生改变，说明反应已达平衡

b.气体混合物的平均摩尔质量不再改变，说明反应已达平衡

c.当反应达到平衡时，反应停止

d.反应速率MNJ:v(Hj=1:3时，说明反应已达平衡

e.单位时间内ImolN三N犍断裂的同时有6molN—H键断裂

⑸设反应达到平衡时气体总物质的量为〃(平衡)，起始时气体总物质的量为〃(起始)，则〃(平

衡)："(起始)=。

19.二氧化氮在火箭燃料中可用作氧化剂，在亚硝基法生河流酸甲可用作催化剂，但直接将二

氧化氮排放会造成环境污染。已知反应CH4(g)+2NCh(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g),起始时

向体积为V的恒容密闭容落中通入2moicK和3moiNCh,测得CK.、N2>H?O的物质的量浓

度与时间的关系如图所示。

(1)容器体积v=Lo

(2)图中表示H20的物质的量浓度与时间关系的是曲线.(填“甲”“乙”或"丙)

(3)0-5min内，用N?表示的化学反应速率为mol-L'minL

(4)a、b、c三点中达到平衡的点是o达到平衡时，NO2的转化率是(物质平衡

转化二转化的物质的量/起始的物质的量x100%)。

(5)a点时，c(CO2)=(保留两位小数)，n(CH4):n(NO2)=。

20.已知Fe(s)+CCh(g)F^FeO(s)+CO(g)△H=akJ/mol,平衡常数为K；测得在不同温度下，

K值如下：

温度/℃500700900

K1.001.472.40

(I)若500C时进行上述反应，CO?起始浓度为1mol/L,CO的平衡浓度为。

(2)方程式中的a0(填“大于”“小于”或“等于

(3)900℃上述反应达到平衡，要使得该平衡向左移动，其他条件不变时，可以采取的措施有

________(填序号)

A.缩小反应器体积B.加入FeO

C.降低温度到500℃D.使用合适的催化剂

21.某兴趣小组以重锯酸钾(LCnO?)溶液为研究对象，结合所学反应原理的知识改变条件使

其发生“色彩变幻

已知：①K2G•zO溶液存在平衡：CnO彳+FhO=s2CrO；+2H+。

②含铭元素的离子在溶液中的颜色：CaO：(橙色)：CrOt(黄色)：CN(绿色)。

热”）。

（2）ii是验证“只降低生成物的浓度，该平衡正向移动“，试剂a是o

（3）iii的目的是要验证“增大生成物的浓度，该平衡逆向移动”，此实验是否能达到预期目的

（埴"能''或"不能”）,理由是°

（4）根据实验II中不同现象，可以得出的结论是__________。

（5）继续实验

实验1U

饱和N*。,溶液3滴浓HRO,，

2mL0.1m呼溶液变黄色溶液变绿色

K?CrQ,溶液

①解释溶液变黄的主要原因是C

②溶液变绿色，该反应的离子方程式是

【参考答案】

一、选择题

1.A

解析：A,正逆反应同时进行，SO2、0?和SO、中都有|七，选项A正确；

B.可逆反应不能向一个方向进行到底，2moiSO］和ImolO?不可能完全转化为S。,，选项

B错误；

C.增大压强，平衡向气体体枳缩小的方向（正反应方向）移动，选项C错误；

D.催化剂不影响平衡转化率，选项D错误；

答案选A。

2.B

解析：由N2（g）+3H2（g）=2NH3®A"=-92.4kJ・mcl/可知，1molN2和3mol完全反应放出

92.4kJ的热量,而合成氨是可逆反应,故1molN2和3moiH?不可能完全反应，则达到平衡

时，放出的热量小于92.4kL故B正确；故选B。

3.D

解析：A.比较容器I、III的反应，温度升高，平衡时生成物减小，平衡向逆方向移动，

故反应为放热反应，A正确；

B.比较容器1、川的反应，投料量相同，反应I温度高，反应速率快，达到平衡快，B

正确；

C.比较容器I、II的反应，探究压强对平衡的影响，对反应后气体体积不变的反应，压

强不影响平衡状态，故两体系为等效平衡，平衡时，CH30H体积分数相同，C正确；

D.由图表可知，容器I反应平衡时c（CHQH）=0.08mol,U,

c（CH3OCH5）=c（H2O）=0.16molL',平衡常数K=1,（CH命）.=

若起始充入CH30Ho.lOmol,CH3OCH30.15mol,H2OO.lOmoi,容器体积LOL,此时浓度

c（CH,OCHjc（H,O）0.15x0.10

商店：==L5<K,故反应将向正反应方向进行，D错误。

故选Do

4.D

解析：A.在恒温下增大压强使容器容积缩小为原来的一半的瞬间，A的浓度是0.40mol/L。

但再次达到平衡时，测得A的浓度为0.45mol/L,这说明增大压强，平衡向左移动，即正反

应是体积增大的，即x+y<z,A错误；

B.平衡逆向移动，B错误；

C.平衡逆向移动，B的转化率降低，C错误；

D.平衡逆向移动，C的体积分数降低。D正确;

答案选D。

5.C

【分析】根据表格中的数据，h时八n(C02)=0.60mol-0.2f)inol=0.40mol,根据方程式中各物质

的计量数之比可知,△n(H2)=0.40molx3=1.20mol,故ti时n(H2)=1.80mol・l.20moi=O60mol,

故ti时反应达平衡，t2Wn(C02)=0.20mol；

0.4mol02

解析：A.v(CO2)=2L=—molL'.min-',化学反应速率之比等于化学计量数之比,

tjinin

0.6

则V(H2)=3V(CO2)=-mol-L1min-1,选项A错误;

li

B.在700*C时，timin时反应已经达到平衡状态,此时c(CO2)=imol/L,3H2)=

0.6mol=03mo〃L,qCHQH尸c(H2O)二=0.2mol/L,则K==14.3,温度升至

2L2L0.3x0.1

900&C,上述反应平衡常数为2,说明温度升高，平衡常数减小，平衡是向左移动的，那么

正反应为放热反应，选项B错误;

l

C.t2时n(CO2)=0.2()mol,c(C02)=0.10molL,选项C正确;

D.保持其他条件不变，向平衡体系中再通入().2()molCO2(g)和0.4()molH2O(g),c(CO2)=

5^1=0.2mol/L,C(H2O)==0.4mol/L,Qc==14.8=K,平衡不移动，则

V(正)=v(逆)，选项D错误;

答案选C。

6.D

解析：A.增大压强平衡正向移动，则提高SO,的产率，但高压会对动力和设备要求太高,

从而增加生产成本，为了降低成本，应该适当增大压强，故A错误；

B.增大一种反应物的浓度，可以提高另一种反应物的转化率，所以实际生产中可通过增

大氧气的浓度来提高二氧化硫的转化率，从而降低成本，故B错误：

C.其他条件保持不变，温度越高，反应速率越快，但平衡逆向移动，降低产率，且增加

生产成本，对提高生产效益产生不利影响，故c错误：

D.催化剂能降低反应所需活化能而增大活化分子百分数，所以使用催化剂可加快化学反

应速率，从而缩短反应到达平衡的时间，提高生产效率，故D正确；

答案选D。

7.A

解析：A.根据图中信息，温度越高，平衡时CHQH的物质的量分数越小，故该反应正反

应为放热反应，随温度升高，该反应的化学平衡常数逐渐减小，A项正确；

B.列三段式：

CO2(g)+3H2(g)=CH,OH(g)+H20(g)

起始(mol)1300

转化(mol)x3xxx

平衡(mol)1-x3-3xxx

240C时，平衡时CHQH的物质的量分数为25%,“「。四解得x=£,

(l-x+3-3x+x+x)mol3

imolZmol

----------------

C(CH5OH)C(H2O)ILIL4

K=3-；-------------------=—B项错误;

C(CO2)C(H2)

3moiImol33

------x(-------)

ILIL

C.240c时，若起始时充入OSmolCO?、2moi也、ImolCHQH、imolH20,Q=

Imol*1mol

“二—=0.25vK,故反应向正反应方向进行，C项错误；

c(CO?)c(H2)U.Smol,Zmol.3

x()

ILIL

2mol

D.根据B中三段式,该条件下，暝)=三:工皿m叫LMn)，口项错误；

2at20min'7

答案选A。

8.A

解析：A.增大压强，平衡不移动说明反应前后气体系数之和相等，B、D可能都是气体，

也可能都不是气体，故A错误；

B.A为有色气体，增大A的浓度，平衡虽然向正向移动，但根据勒夏特列原理，A的浓

度仍然增大，所以平衡体系气体颜色加深，故B正确；

C.若B是气体，增大B的浓度，平衡正向移动，会使A的转化率增大，故C正确；

D.在其他条件不变的情况下，升高温度，平衡向吸热反应方向移动。升高温度C的质量

分数减小，即平衡逆向移动，说明正反应为放热反应，故D正确；

故选A。

9.A

解析：A.20min时c(HI)=0.91mol/L,则变化量为0.09mol/L,分解了为9%,A项错误;

B.如图40min时为c(HI)=0.85mol/L,n=cV=0.85mol,B项正确；

C.120min及以后HI浓度不再变化，则达平衡了，C项正确；

D.-1价的碘为最低价具有强还原性，D项正确：

故选A。

10.A

解析：A.反应CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g)的前后气体总物质的量不变，加压平衡

不移动，增大压强，气体体积减小，各气体的浓度增大.故颜色变深仅仅是由于NOXg)浓

度增大造成的，故不能用勒夏特列原理解释，故A符合；

B.氯水中存在下列平衡：CI2+H2O-HUC1+HC1O,当加入AgNCh溶液后，由于生成氯

化银沉淀，氯离子浓度减小，故平衡正向移动，造成氯气浓度减小，故溶液颜色变浅，故

能用勒夏特列原理解释，故B不符合；

C.该反应2NO?(g).NONg)为放热反应，升高温度平衡逆向移动，NCh(g)浓度增大，

体系颜色变深，故能用勒夏特列原理解释，故C不符合；

D.啤酒中存在二氧化碳的溶解平衡，夏天从冰箱拿出啤酒并开启，压强减小，温度升高,

都会使溶解平衡向着二氧化碳析出的方向进行，故会涌出大量泡沫，故能用勒夏特列原理

解释，故D不符合；

故选A。

11.A

解析：A.设CO的起始物质的量为amol。

CO(g)+H2S(g)^COS(g)+H2(g)

起始物质的量/mola700

转化物质的量/mol2222

平衡物质的量/mola-2522

c(COS)c(H,)2x2/、

平衡常数长=:J2晨-解得。=1。，6/CO=2^10xl00%=20%,

C(CO)C(H2S)(。一2户5

A项正确；

B.催化剂仅改变反应速率，B项错误；

C.反应前后气体物质的化学计量数总和相等，压强对平衡尢影响，C项错误；

2x25

D.2=*；=0.1=K,平衡不发生移动，D项错误；

10x5

答案选A。

12.D

解析：A.镁与稀硫酸反应，开始时反应慢，随后反应速率加快是因为该反应放热，温度

升高，速率加快，与勒夏特列原理无关，故A错误；

B.合成氨的反应属于放热反应，温度升高平衡逆向移动，不利于合成氨，故B错误；

C.H2、1、HI平衡混合气体加压后颜色加深，是因为缩小体积浓度增大，而且该反应属

于分子数不变的反应，压强改变平衡不移动，故C错误；

D.氯气溶于水生成HQ和HC10,该反应属于可逆反应，饱和食盐水中含有大量氯离子，

抑制了氯气与水的反应，是平衡逆向进行，故D正确；

故选D。

13.C

解析：A.合成氨的反应为气体系数之和减小的反应，增大压强有利于反应正向移动，A

正确；

B.合成氨的反应为可逆反应，原料不能完全反应，采用循环操作，可以提高原料利用率,

B正确；

C.合成氨的反应为放热反应，升温会使平衡逆向移动，工业生产采用500℃而不采用常温,

是为了提高反应速率，C错误；

D.铁触媒为催化剂，可以大大提高反应速率，有利于提高合成氨的生产效率，D正确；

综上所述答案为C。

14.D

解析：据图可知当pH为6.8时，经过相同的时间产物D的浓度最大，所以工、也上利用该反

应生产D的适宜pH为6.8；

故答案为D。

15.C

【分析】A.催化剂可以降低活化能，不影响熔变，由图1可知，合成氨是给减埔减过程，

根据△G=ZkH-TAS可知，该反应在低温下自发进行；

B.由图2可知，0〜lOmin内氮气的物质的量变化量为0.6mol-0.3mol=0.3mol,根据

An

V=v计算v(N»,再根据速率之比等于化学计量数之比计算V(H/llmin压缩体积，压

At

强增大，平衡向正反应移动，平衡时氮气的物质的量小于原平衡；

C.图3表示平衡时氨气含量与氢气起始物质的量关系，曲线上各点都处于平衡状态，达平

衡后，增大氢气用量，氮气的转化率增大；

D.由图3可知，氢气的起始物质的量相同时，温度Ti平衡后，氨气的含量更高，该反应

为放热反应，降低温度平衡向正反应移动，故温度T1VT2,据此解答。

解析：A.加入催化剂活化能E降低，但不影响熠变，AH不变，由图1可知，合成氨是焰

减燧减过程，AGVO反应自发进行，根据46=4117^5可知，该反应在低温下自发进

行，故A错误；

B.由图2可知,0〜lOmin内氮气的物质的量变化量为0.6mol-0.3mol=0.3mol,

0.3mol

v(N,户工=0O5mM(L・mE),速率之比等于化学计量数之比，故v(H2)=3v(N»=

lOmin

3x0.015mol/(L*min)=0.045niol/(L*min),llmin压缩体积，压强增大，平衡向正反应移动，

平衡时氮气的物质的量小丁•原平衡，故n(N»的变化曲线为d,故B错误；

C.图3表示平衡时氨气含量与氢气起始物质的量关系，曲线上各点都处于平衡状态，故a、

b、c都处于平衡状态，达平衡后，增大氢气用量，氮气的转化率增大，故a、b、c三点中,

c的氮气的转化率最高，故C正确；

D.由图3可知，氢气的起始物质的量相同时，温度Ti平衡后，氨气的含量更高，该反应

为放热反应，降低温度平衡向正反应移动，故温度「VT2,温度越高化学平衡越低，故Ki

>K2,故D错误；

故答案选C。

【点睛】本题考查反应进程与反应热关系图象、化学平衡图象、影响化学平衡的因素、化学

平衡常数等，难度中等，理解外界条件对平衡的影响是解题关键。

二、填空题

16.(1)0.08

(2)40%2.67ZY

(3)温度升高，反应速率增大(或温度升高，催化剂的活性增大)选择相对较低的

温度(或选择更合适的催化剂)

解析：(1)由于反应②前后气体系数之和相等，故压强的变化均由反应①造成，180niin时

压强变化△〃为XUkPa-65.2kPa=14.8kPa,所以生成的I,2--二氯丙烷的分压为14.XkPa,所

bp14.8kPa.

以v=——=----------»0n.0n8okiPDa/min；

Ar180min

(2)①设丙烷压强的变化为",同温同容下压强之比等于物质的量之比，由题意可得

C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)

起始(kPa)1()00

,反应后压强为10kPa-x+x+x=14kPa,

变化(kPa)XXX

终止(kPa)10-xXX

4vpq

解得x=:4kPa,C3H8的平衡转化率为-----xl00%=40%,

lOkPa

K_P(C3C)p(H2)_4kPax4kPa

»2.67kPa:

p一_P(C,HK)6kPT

②正反应吸热，升高温度，平衡正向移动，C3Hx的物质的量分数减小，C3H6的物质的量分

数增大；根据方程式，该反应为气体体积增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，C3H8的

物质的量分数增大，C3H6的物质的量分数减小，因此表示lOkPa时，C3H8的物质的量分数

随温度变化关系的曲线是Z,表示lOkPa时C416的物质的量分数随温度变化关系的曲线是

Y；

(3)温度升高，反应速率加快，同时温度升高，催化剂的活性增大，因此C3H8的转化率随

温度升高而上升；由图可知，温度较低时，丙烯的产率更高，相对于较高温度，丙烷转化

为丙烯的比例更大，则丙烯的选择性更大，所以提高丙烯选择性的措施可以是选择相对•较

低的温度，也可以选择更合适的催化剂。

17.2NO(g)#N2O2(g)△//=-(E3-E4)kJ/mol反应II决定总反应速率的是反应H,

升高温度后反应I平衡逆向移动，造成N2O2浓度减小，温度升高对反应I1的影响弱于N2。？

浓度减小的影响，N2O2浓度减小导致反应II速率变慢

【分析】(1)根据图象分析反应I为2NO(g)=N2Ch(g)的焰变，写出热化学方程式；

(2)根据图象可知，反应I的活化能〈反应II的活化能，反应I为快反应，反应II为慢反应，

决定该反应速率的是慢反应；决定正反应速率的是反应II，结合升高温度对反应I和II的

影响分析可能的原因。

解析：⑴根据图象可知，反应I的化学方程式为：2N0(g)^N2O2(g)△H=(E4-E3)kJ/moi=-

(E3-E4)kJ/mol,故答案为：2NO(g)WN2O2(g)△H-(E3-E4)kJ/mol；

(2)根据图象可知，反应“勺活化能V反应II的活化能，反应I为快反应，反应11为慢反应，

决定2NO(g)+O2(g)=2NOMg)反应速率的是慢反应II；对该反应体系升盲温度，发现总反应

速率变慢，可能的原因是：决定总反应速率的是反应II，升高温度后反应I平衡逆向移动,

造成N2O2浓度减小，温度升高对反应II的影响弱于N2O2浓度减小的影响，N2O2浓度减小

导致反应II速率变慢，故答案为：反应H；决定总反应速率的是反应II,升高温度后反应I

平衡逆向移动，造成N2O2浓度减小，温度升高对反应II的影响弱于N2O2浓度减小的影响,

N2O2浓度减小导致反应II速率变慢。

HH

X../

18.(1)N>0.025mol/(Lmin)

(2)O.lmol/L

(3)C

(4)b

(5)9：10

【分析】从图中可以看出，起始时氮气的物质的量为LOmoL则氢气起始时的物质的量也

是l.Omol,平衡时氮气的物质的量为0.9mol,可列三段式:

N?(g)+3H2(g)2Nd(g)

起始(〃““)1.01.00

变化0.10.30.2

平衡("?〃/)0.90.70.2

HH

X/

N

解析：(1)NH3是氮原子和氢原子以共价键结合而成的共价化合物，结构式为I

H

Imin时，反应没有达到平衡，正反应速率大于逆反应速率；。〜2min内，N?(g)的平均反

0.\niol

应速率为2L=0.025mo卜L1-min-。

2min

⑵2min时,NH3(g)的物质的量为0.2mcL则浓度为meld起始时氢

7/mob

气的物质的量为LOmol,平衡时为0.7mol,

(3)恒压时充入氮气，容器体积变大，物质浓度减小，反应速率减慢；恒容时充入氮气,

容器体积不变，物质浓度不变，反应速率不变；恒容时充入氮气，反应物浓度增大，反应

速率加快，故选C。

(4)a.反应物和生成物都是气体，气体总质量不变，容器容积不变，气体密度一直不变，

所以容器内气体的密度不再发生改变，不能说明反应已达平衡；b.未平衡前，气体总物质

的量是变化的，所以气体混合物的平均摩尔质量是变化的，当气体混合物的平均摩尔质量

不再改变，说明反应已达平衡；c.当反应达到平衡时，正逆反应仍在进行，故c错误；

d.正逆反应速率相等时，反应达到平衡，反应速率V(N2):V(H2)=1：3时，正逆反应速率不

一定相等，不能说明反应已达平衡；e.当反应达到平衡时，单位时间内ImolN三N键断

裂的同时有6molN-H键断裂，即正逆反应速率相等，但没有指明是否平衡状态，故此说

法不正确；故选b。

(5)起始时，氮气和氢年均为l.OmoL气体总物质的量为2.0moL平衡时气体的总物质的

量为0.9mol+0.7mol+0.2rriol=1.8mol,所以平衡和起始时气体总物质的量之比为1.8：2.0=9：

lOo

19.甲0.1c80%或0.80.334:5

【分析】依据图象，根据反应物、生成物反应前后物质的量变化之比等于物质的量之比确定

甲、乙、丙三条曲线分别代表CH，、N2、比0中的哪种物质；依据单位时间内浓度的变化,

计算出0~5min内，用N2表示的化学反应速率；达到平衡时的判断依据。

解析：(1)起始时向体积为V的恒容密闭容器中通入2moicK和3moiNCh,测得CH明、

N2、H2O的物质的量浓度与时间的关系如图所示，CH4是反应物，即起始时的物质的量浓

度为l.OmolL*1,依据c=-Jy，得V=—=,=2L：

VcImol-L

(2)由⑴可知，丙代表OHU,从开始到平衡时，甲代表的物质的物质的量浓度增加量：

1.2molL',乙代表的物质的物质的量浓度增加量：0.6nx)lL',故从开始到平衡时，甲代表

的物质的物质的量浓度增加量：L2molLix2L=2.4mol；故从开始到平衡时，乙代表的物质

的物质的量浓度增加量：0.6mol.L」x2L=1.2moL根据反应物、生成物反应前后物质的量变

化之比等于物质的量之比，故甲代表HzO的物质的量浓度与时间关系，乙代表N2的物质的

量浓度与时间关系；

(3)乙代表N2的物质的量浓度与时间关系，0~5min内，N2的物质的量浓度变化量为：

().5mol-L/-0=0.5mol-L1,v(N2)=^^m°^=0.1molL^min-1；

5min

(4)当达到平衡时反应物、生成物的浓度不再随着时间的变化而变化，故a、b、c三点中

达到平衡的点是c；达到平衡时，c(N2)=0.6molLL即从开始平衡，N