單元檢測六化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡

一、選擇題(本題包括15小題，每小題3分，共45分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一

項(xiàng)是符合題目要求的)

1.對于化學(xué)反應(yīng)方向的確定，下列說法不正確的是()

A.在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下，焰因素和端因素共同決定一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的方向

B.溫度、壓強(qiáng)?定時(shí)，放熱的牖增加反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行

C.能夠自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定是燧增的過程

D.固體的溶解過程與燧變有關(guān)

答案C

2.下列事實(shí)能用勒夏特列原理解釋的是()

A.排飽和食鹽水收集氯氣

B.對2H2O22H2O+O2t的反應(yīng)，使用MnO2可加快制02的反應(yīng)速率

C.由H2(g)、b(g)和HI(g)組成的平衡體系加壓后顏色變深

D.500℃時(shí)比室溫更有利「合成氨的反應(yīng)

答案A

解析比0?分解時(shí)使用MnO?作催化劑，可以加快反應(yīng)速率，但催化劑對化學(xué)反應(yīng)平衡無影

響，B錯(cuò)誤；H?(g)、L(g)和HI(g)組成的平衡體系加壓后因b(g)的濃度增大從而使體系內(nèi)顏

色加深，該反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，增大壓強(qiáng)平衡不移動(dòng)，C錯(cuò)誤；合成氮的反應(yīng)為放熱

反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動(dòng)，選擇較高溫度是為了使催化劑活性最大，提高反應(yīng)速率，D

錯(cuò)誤。

600K

3.(2024?洛陽質(zhì)量檢測)在恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：3FcO(s)+H2O(g)=Fe3O*)+H2(g),

下列能說明該條件下反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡的是()

A.vIt(H2O)=p,K(H2)

B.容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再變化

C,混合氣體總的物質(zhì)的量不再變化

D.單位時(shí)間內(nèi)斷裂O—H個(gè)數(shù)是斷裂H—H個(gè)數(shù)的2倍

答案D

解析當(dāng)正、逆反應(yīng)速率相等時(shí)，說明反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡，即。正(H2O)=。式H2),故A錯(cuò)

誤；反應(yīng)前后氣體體積不變，則容器內(nèi)的壓強(qiáng)一直不變，不能說明反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡，故

B錯(cuò)誤；該可逆反應(yīng)只有水和氫氣是氣體，反應(yīng)混合氣體總的物質(zhì)的量一直不變，不能說明

反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡，故C錯(cuò)誤：單位時(shí)間內(nèi)斷裂O—H個(gè)數(shù)是斷裂H—H個(gè)數(shù)的2倍，說

明。式氏0)=。虱氏)，說明反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡，故D壬確。

4.(2024?湘豫名校聯(lián)考診斷)某溫度下在2L密閉容器中，X、Y、Z三種氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的

量隨時(shí)間變化如圖所示。下列說法正確的是()

O

E

書

三

￡

(一

今

A.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2X(g)+3Y(g)2Z(g)

B.容器內(nèi)氣體的密度保持不變不能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

C.Imin時(shí)，正反應(yīng)速率小于逆反應(yīng)速率

D.0?2min內(nèi)X的轉(zhuǎn)化率為60%

答案B

解析從圖中可以看出，X、Y為反應(yīng)物，Z為生成物，在反應(yīng)進(jìn)行到2min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡,

此時(shí)X、Y、Z的物質(zhì)的量的變化量分別為2mol、1mol、2mol,則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

2X(g)4-Y(g)2Z(g),A不正確；容器內(nèi)氣體的質(zhì)量和體積不變，則密度始終不變，所以

當(dāng)密度保持不變時(shí)，不能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，B正確；Imin后，反應(yīng)物的物質(zhì)的量繼

續(xù)減小，則反應(yīng)仍然正向進(jìn)行，此時(shí)正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，C不正確；0?2mhi內(nèi)X

的轉(zhuǎn)化率為春黑Xl()0%=4()%,D不正確。

5.(2023?廣東汕頭開學(xué)模擬)時(shí)于可逆反應(yīng)：4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),下列敘

述正確的是()

A.達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，若增大容器體積，則正反應(yīng)速率減小，逆反應(yīng)速率增大

B.保持容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變，向其中加入1molHe,化學(xué)反應(yīng)速率不變

C.保持容器容積不變，向其中加入ImolHe,化學(xué)反應(yīng)速率增大

D.達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，4-(02)=5。逆(NO)

答案D

解析達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，若增加容器體積，反應(yīng)物和生成物的濃度均減小，故正、逆反應(yīng)速

率均減小，A錯(cuò)誤；保持容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變，向其中加入1molHe,使容器體積增加，反

應(yīng)物和生成物的濃度均減小，化學(xué)反應(yīng)速率減小，B錯(cuò)誤：保持容器容積不變，向其中加入

1molHe,反應(yīng)物和生成物的濃度均不變，化學(xué)反應(yīng)速率不變，C錯(cuò)誤。

6.(2023-山東濱州沾化實(shí)險(xiǎn)中學(xué)開學(xué)考)在絕熱密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：SOXg)+

NO2(g)S03(g)+N0(g)AH<0,下列有關(guān)說法正確的是()

A.反應(yīng)達(dá)到平衡后，減小SO?的濃度，平衡正向移動(dòng)

B.若反應(yīng)體系溫度不再變化，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

C.使用催化劑，正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率減小

D.反應(yīng)達(dá)到平衡后，降低溫度，平衡逆向移動(dòng)

答案B

解析反應(yīng)達(dá)到平衡后，減小SO2的濃度，平衡逆向移動(dòng)，A不正確；使用催化劑，正反應(yīng)

速率和逆反應(yīng)速率均增大，C不正確；該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)達(dá)到平衡后，降低溫

度，平衡正向移動(dòng)，D不正確。

7.（2024?江蘇淮安市5校茯考）對于反應(yīng)2NO2（g）N2O4（g）,下列說法正確的是（）

A.該反應(yīng)的△”＞（）,A5＜0

B.該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=智累

C.升高溫度，該反應(yīng)的。正增大，。逆減小

D.將容器體積壓縮為原來一半，氣體顏色比壓縮前深

答案D

解析反應(yīng)2NO2（g）NzOMg）的A5'V0,且反應(yīng)常溫下能夠自發(fā)進(jìn)行，故該反應(yīng)的△〃＜（）,

A錯(cuò)誤；反應(yīng)2NO2（g）N2O4g的平衡常數(shù)表達(dá)式為K一窯耦，升高溫度，該反應(yīng)的正、

逆反應(yīng)速率均增大，B、C錯(cuò)誤；將反應(yīng)器容積壓縮為原來的一半，根據(jù)勒夏特列原理可知，

達(dá)到新平衡時(shí)，氣體顏色比壓縮前深，D正確。

8.（2024?呼和浩特市質(zhì)量監(jiān)測）某研究人員通過測定不同條件下的化學(xué)反應(yīng)速率得到以下兩組

數(shù)據(jù)（后為反應(yīng)活化能）：

第I組：

實(shí)驗(yàn)fa/CkJ-mol*)Ti/Kf/K“318K)加(298K)

A1(X)298-31814.0

第2組:

實(shí)驗(yàn)EaW-moI-1)溫度/Kv(A)/p(B)

A100298K

3205

B120298K

基于數(shù)據(jù)分析和平衡原理，下列認(rèn)識(shí)錯(cuò)誤的是（）

A.該實(shí)驗(yàn)的目的是為了對比溫度和活化能對化學(xué)反應(yīng)速率的影響程度

B.其他條件相同時(shí)，溫度升高，化學(xué)反應(yīng)速率增大

C.對于吸熱反應(yīng)，溫度升高對于放熱方向的反應(yīng)速度影響較大

D.??般離子反應(yīng)的活化能接近于零，所以反應(yīng)速率很快

答案C

解析第一組實(shí)驗(yàn)中溫度不同，溫度高的反應(yīng)速率更大，第二組實(shí)驗(yàn)中活化能不同，活化能

低的反應(yīng)速率更大，A正確；從第一組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，溫度升高，反應(yīng)速率增大，B正確：

對于吸熱反應(yīng)，溫度升高，對于吸熱方向的反應(yīng)速率的影響更大，C錯(cuò)誤；離子反應(yīng)中，離

子已經(jīng)是活化離子，其活化能幾乎為零，所以反應(yīng)速率很快，D正確。

9.(2024?河南省部分學(xué)校聯(lián)考模擬江業(yè)制硫酸的一步重要反應(yīng)是SO2的催化氧化。在2L恒

容密閉容器中，充入一定量的SO2和。2,在催化劑、500℃的條件下發(fā)生反應(yīng)。SO2、SO3

的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如圖所示。卜列說法正確的是()

A.該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，2min時(shí)反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)

B.SO2、。2和SO3的物質(zhì)的量濃度之比為2：1：2時(shí)，反應(yīng)一定達(dá)到了平衡狀態(tài)

C.反應(yīng)開始至5min末,平均反應(yīng)速率o(SC)2)=0.8moH/」minr

D.通過調(diào)控反應(yīng)條件，無法使SO2的平衡轉(zhuǎn)化率高于80%

答案C

解析通過調(diào)控反應(yīng)條件，可以提高該反應(yīng)進(jìn)行的程度，故可以使SO2的平衡轉(zhuǎn)化率高于

80%,D錯(cuò)誤。

10.(2024?湖南師范大學(xué)附屬中學(xué)高三摸底考試)汽車尾氣中NO產(chǎn)生的反應(yīng)為N：(g)+

02(g)2N0(g),一定條件下，等物質(zhì)的量的NMg)和02(g)在恒容密閉容器中反應(yīng)，如圖曲

線a表示該反應(yīng)在溫度7下N2的濃度隨時(shí)間的變化，曲線b表示該反應(yīng)在某一起始反應(yīng)條件

改變時(shí)N2的濃度隨時(shí)間的變化。下列敘述正確的是()

A.溫度T下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K='1孑”

B.溫度7'下，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，混合氣體的密度減小

C.曲線b對應(yīng)的條件改變可能是加入了催化劑

D.若曲線b對應(yīng)的條件改變是溫度，可判斷該反應(yīng)的△“<()

答案A

解析根據(jù)平衡常數(shù)的定義，結(jié)合開始時(shí)缸氣和氧氣的物質(zhì)的量相等，可知該反應(yīng)的平衡常

4(cn-CiV

數(shù)K=i,選項(xiàng)A正確；由于該容器是一個(gè)恒容容器，反應(yīng)前后氣體的質(zhì)量不發(fā)生改

變，所以氣體的密度一直不變，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；催化劑僅能改變達(dá)到平衡所用的時(shí)間，不能使

平衡移動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若曲線b對應(yīng)的條件改變是溫度，根據(jù)先拐先平數(shù)值大可知為升高

溫度，平衡向吸熱反應(yīng)的方向移動(dòng)，而氮?dú)獾臐舛冉档?，說明平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，正反

應(yīng)為吸熱反應(yīng)，A〃＞0,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

11.(2024.河南省六市重點(diǎn)高中調(diào)研考試)在體積均為2L的恒溫恒容密閉容器I、2中，同時(shí)

充入1mol02(g)和1molPCh(g)，初始反應(yīng)溫度不同的條件下發(fā)生反應(yīng)：PCb(g)+C12(g)

PCl5(g)o下列敘述錯(cuò)誤的是()

口容器1

c

L

u

n

=

D

d

-

i23456時(shí)而］/min

A.平衡時(shí)壓強(qiáng)：容器1＞容器2

B.初始反應(yīng)溫度：容淵1＞容器2

C.容器1中0?3min內(nèi)i(PCb)=0.2mol-L'-min1

D.容器2中達(dá)到平衡時(shí)PCk產(chǎn)率為80%

答案C

解析由圖可知容器1中，3min、5min的PCk(g)的物質(zhì)的量相等，說明反應(yīng)3min時(shí)已達(dá)

到平衡狀態(tài)，而容器2中，4min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，平衡時(shí)，容器1中生成的PCk(g)少

于容器2,結(jié)合反應(yīng)可知，最終容器1中氣體的總量大于容器2,而恒溫氣體的物質(zhì)的量之比

等于體系內(nèi)壓強(qiáng)之比，則壓強(qiáng)：容器1＞容器2,故A正確；由圖可知容器1中反應(yīng)在3min

達(dá)到平衡狀態(tài)，容器1中反應(yīng)速率較快，則溫度：容器1＞容器2,故B正確：容器1中0?3

0.6mol

-1

min內(nèi)y(PCl5)=^^-=0.1molL-'min,再根據(jù)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，可得

-1

y(PCh)=y(PCl3)=O.1molV-min,故C錯(cuò)誤:1mol02(g)和1molPCb(g)充分反應(yīng),理論

上生成ImolPCI5,而容器2平衡時(shí)生成0.8molPC15,容器2中達(dá)到平衡時(shí)PCk產(chǎn)率為80%,

故D正確。

12.(2024?安徽省江淮十校第一次聯(lián)考)恒容密閉容器中加入1molCE和一定量的HzO,發(fā)

生反應(yīng)：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)△兒CH&的平衡轉(zhuǎn)化率按不同投料比.也=

曙隨溫度的變化曲線如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是()

A.AH>0

B.X2>X\

C.點(diǎn)b、c對應(yīng)的平衡常數(shù)：&=&

D.反應(yīng)速率：Vb,V<VCE

答案D

解析溫度升高平衡向吸熱方向移動(dòng)，CH4的平衡轉(zhuǎn)化圭增大，平衡正向移動(dòng)，所以正向?yàn)?/p>

吸熱方向，△”>(),A項(xiàng)正確；加入的水量越大，投料比大越小，CHi的平衡轉(zhuǎn)化率就越大，

所以即令2,B項(xiàng)正確；b點(diǎn)和c點(diǎn)溫度相同，所以對應(yīng)的平衡常數(shù)相同，C項(xiàng)正確；b點(diǎn)和c

點(diǎn)溫度相同，CH4的起始的物質(zhì)的量都是1mol,b點(diǎn)上值小，則b點(diǎn)反應(yīng)物濃度大.反應(yīng)速

率大，所以如正>出正，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

13.(2024.長沙市長郡中學(xué)、衡陽市第八中學(xué)聯(lián)考)利用反應(yīng)2CO(g)+SO2(g)2cCh(g)+S(l)

△H<0可實(shí)現(xiàn)從燃煤煙氣中回收硫。向三個(gè)體積相同的恒容密閉容器中通入2molCO(g)和1

molSOMg)發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)體系的總壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是()

A.實(shí)驗(yàn)b中，40min內(nèi)CO的平均反應(yīng)速率2.0kPamin-1

B.與實(shí)驗(yàn)a相比，實(shí)驗(yàn)b改變的條件是加入催化劑

C.實(shí)驗(yàn)b中SO2的平衡轉(zhuǎn)化率是75%

D.實(shí)驗(yàn)a、b、c相應(yīng)條件下的平衡常數(shù)：Ka=Kb<Kc

答案D

解析反應(yīng)為放熱反應(yīng)，三個(gè)反應(yīng)容器體積相同且恒容，反應(yīng)物起始量相同，實(shí)臉a、b起始

壓強(qiáng)相同，說明反應(yīng)溫度祖同，實(shí)驗(yàn)b達(dá)到平衡快，反應(yīng)速率大，但兩者平衡狀態(tài)相同，說

明實(shí)臉b使用了催化劑：與實(shí)驗(yàn)a相比，初始通入的反應(yīng)物用量相同，實(shí)驗(yàn)c的初始體系總

壓強(qiáng)大，說明實(shí)驗(yàn)c的反應(yīng)溫度更高。對反應(yīng)2co(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(l),反應(yīng)時(shí)混

合氣體減小的物質(zhì)的量相當(dāng)于消耗的SO2的物質(zhì)的量，根據(jù)壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，實(shí)

驗(yàn)b中，40min內(nèi)體系壓強(qiáng)減小了40kPa,相當(dāng)于二氧七硫的分壓減小了40kPa,則CO的

分壓減小了80kPa,故CO的平均反應(yīng)速率為布方=2.0kPa-min-,A正確；設(shè)達(dá)到平衡狀

態(tài)時(shí)，SCh消耗了xmol,列三段式得:

2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(l)

起始量/mol210

變化量/mol2xx2x

平衡量/mol2~2x1—x2x

40min達(dá)到平衡，此時(shí)壓強(qiáng)為平0kPa,根據(jù)恒溫恒容條件下，壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比,

2—〃+1-x+2x120

得:TH=160,解得x=0.75,故二氧化硫的轉(zhuǎn)化率為XI00%=75%,

C正確：平衡常數(shù)只受溫度影響，根據(jù)分析知實(shí)驗(yàn)a、b反應(yīng)溫度相同，則降=&,反應(yīng)A”vO,

升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，平衡常數(shù)減小，實(shí)瞼c溫度比實(shí)臉a、b高，則K=Kb>Kc,D錯(cuò)

誤。

傕什劑

14.(2024?黑龍江大慶市質(zhì)量檢測)一定條件卜.熱解制取Hz：2H2S(g)+CH4(g)八CS2(g)

+4H2(g)o已知其他條件不變時(shí)，溫度對H2S的平衡轉(zhuǎn)化率和催化劑催化效率的影響如圖所

示。下列說法一定正確的是()

A.平衡常數(shù)：K(Y)>K(Z)

B,達(dá)到平衡所需時(shí)間：《X)4(Y)

C.總能量：E,成物>七反應(yīng)物

D.單位時(shí)間的轉(zhuǎn)化率：a(Z)>a(Y)

答案C

解析由圖可知，升高溫度，H2s的平衡轉(zhuǎn)化率增大，說明2H2s(g)+CHMg)催彳劑CS2(g)

+4H?(g)正反應(yīng)吸熱，溫度越高，平衡常數(shù)越大，溫度：Z>Y,平衡常數(shù)：K(Y)vK(Z),總能

量：E生*捌,E反&物,故A錯(cuò)誤、C正確：在200℃之前溫度越高，催化效率越強(qiáng)，反應(yīng)速率

越快，則Y點(diǎn)的反應(yīng)速率大于X點(diǎn)的反應(yīng)速率，則達(dá)到平衡所需時(shí)間：《X)>/(Y),故B錯(cuò)

誤；Z點(diǎn)和Y點(diǎn)溫度差別不大，但Z點(diǎn)的催化效率遠(yuǎn)低于Y點(diǎn)，說明Y的反應(yīng)速率大于Z

點(diǎn)的反應(yīng)速率，則單位時(shí)間的轉(zhuǎn)化率：a(Z)<a(Y),故D錯(cuò)誤。

15.(2024.青島市調(diào)研檢測)室溫下，某溶液初始時(shí)僅溶有濃度相等的M和N,同時(shí)發(fā)生以下

兩個(gè)反應(yīng)：①M(fèi)+N^X+Y；②M+N=X+Z。反應(yīng)①的速率可表示為0=&IC2(M),反應(yīng)

②的速率可表示為S=A2/(M)。M、Z濃度隨時(shí)間變化曲線如圖，下列說法正確的是()

A.曲線b代表M的濃度隨時(shí)間變化

B.反應(yīng)①的活化能比反應(yīng)②的活化能小

C.反應(yīng)開始后，體系中Y和Z的濃度之比變大

D.0?30min,反應(yīng)體系中X的平均生成速率約為6.67X10'moLLLmin1

答案D

解析由圖可知，曲線a代表M的濃度隨時(shí)間變化，曲線b代表Z的濃度隨時(shí)間變化，故A

錯(cuò)誤；由圖可知，反應(yīng)②的速率快，活化能小，反應(yīng)①的活化能比反應(yīng)②的活化能大，故B

錯(cuò)誤；MZ)=^=W(M)=^溫度一定’拓、幺2為定值'故體系中Y和Z的濃度之比保持

不變，故C錯(cuò)誤；由圖可知,0?30min,Ac(M)=0.5mol-f-0.3molL_*=0.2mol-L-1,則

0?30min,反應(yīng)體系中X的平均生成速率約為與宇興一七6.67XlOPmoii-Lminr,故D

正確。

二、非選擇題(本題包括4小題，共55分)

16.(13分)碘化鉀常用作合成有機(jī)化合物的原料。某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究KI的還原性。

I.探究不同條件下空氣中氧氣氧化KI的速率。

KI溶液H2sCh溶液淀粉

組別溫度蒸儲(chǔ)水

c(KI)V《H2s0。V溶液

1298K0.1mol-L15mL0.1molL15mL10mL3滴

2313K0.1mol-L1amLbmol-L15mL10mL3滴

3298K0.05mol-L-110mL0.2molL-15mL5mL3滴

(1)酸性條件下KI能被空氣中氧氣氧化，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

⑵通過組別I和組別2探究溫度對氧化速率的影響.其中〃=,b=

(3)設(shè)計(jì)組別3的目的是。

H.探究反應(yīng)“2氏3++21-2Fe2++b”為可逆反應(yīng)。

試劑：0.01molLrKI溶液，0.005moLL-Fe2(SO4)3溶液，淀粉溶液，0.01molL「AgNO3溶

液，KSCN溶液。實(shí)驗(yàn)如下：

3mL().01mol,L'1

KI溶液)

3mL().(M)5mol?L-1

W-Fe2(SO,)J?^(pF^”jl)

棕黃色溶液I分成兩等份

I1mLO.Olmol?L-1]

AgNO,溶液/JmL淀粉溶液

igiig

(4)甲同學(xué)通過試管i和試管ii中現(xiàn)象結(jié)合可證明該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，則試管i中現(xiàn)象為

;乙同學(xué)認(rèn)為該現(xiàn)象無法證明該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，原因?yàn)?/p>

(5)請選擇上述試劑重新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，證明該反應(yīng)為可逆反應(yīng)：0

答案⑴O2+4r+4H'=2l2+2H2O(2)50.1

(3)探究硫酸的濃度對氧化速率的影響(4)產(chǎn)生黃色沉淀含L的溶液中加入AgNCh也能產(chǎn)

生黃色沉淀

(5)向5mL(過量)0.01molL-1KI溶液中加入3mL(少量)0.005molL-1Fe^SOS溶液，再向其

中加入KSCN溶液，溶液變紅，說明含有過量廠的溶液口存在Fe3十，即可證明該反應(yīng)為可逆

反應(yīng)

17.(14分)(2024?安徽省江淮十校聯(lián)考)2023年5月30日我國神舟十六號(hào)“博士乘組”三位

航天員直飛太空，與神舟十五號(hào)三位航天員勝利會(huì)師中國空間站。飛船采用的改進(jìn)型火箭推

°,，

NN—N

進(jìn)劑為無色氣體N2O4,已知NO2和N2O4的結(jié)構(gòu)式分別是。"“O和O'。實(shí)驗(yàn)測得N—N

鍵能為167kJ-moF1,NCh中氮氧鍵的鍵能為466kJ-moP1,N2O4中氮氧鍵的鍵能為438.5

kJmor1o

⑴寫出N2O4轉(zhuǎn)化為NO?的熱化學(xué)方程式：

(2)在100°C時(shí)，將0.40mol的NO?氣體充入2L的密閉容器中，每隔一定時(shí)間就對該容器內(nèi)

的物質(zhì)進(jìn)行分析，得到如表所示數(shù)據(jù)。

t/s020406080

〃(NC)2；/mol0.400.26〃3

“(NzOQ/mol0.000.050.080.08

平衡常數(shù)K可用反應(yīng)體系中氣體物質(zhì)分壓表示，即K的表達(dá)式中用平衡分壓代替平衡濃度,

分壓=總壓X物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)［例如：〃(N02)=p總?X(N02)］。設(shè)反應(yīng)開始時(shí)體系壓強(qiáng)為po，反應(yīng)

N2O42NO2平衡時(shí)各組分壓強(qiáng)關(guān)系表達(dá)的平衡常數(shù)%=舄甥。

①〃1=，。

②上述反應(yīng)平衡時(shí)，體系壓強(qiáng)為,Kp=o

-,-,

③20?40s內(nèi)，NO?的平均反應(yīng)速率為mol-L-ho

(3)反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)，一定條件下N2O4與NO2的消耗速率與自身壓強(qiáng)間存在：川刈。。

=ATP(N2O4)S”NO2)=hp2(NO2),其中卜、依是與反應(yīng)及溫度有關(guān)的常數(shù)。

①平衡時(shí)，U(N2O4)=y(NO2)o

②一定溫度下，&I、公與平衡常數(shù)勺的關(guān)系是代=。

4

-1

答案⑴N2O4?2NO2(g)AH=+57kJ-mol(2)?0.300.07②0.8加(或口0)

1即)(或3())③3.6⑶魅

解析(1)利用反應(yīng)物鏈能總和一生成物鍵能總和=△兒因此△77=4X438.5kJ-mol「+167

-1-1-1

kJ-mol-2X2X466kJ-mol=+57kJ-mol,其熱化學(xué)方程式為N2O4(g)2NO2(g)AH

=4-57kJ-moP'o(2)①0?20s內(nèi)，生成N2O4物質(zhì)的量為0.05mol,則消耗NCh物質(zhì)的量為

0.1mol,即加=0.3mol,同理，得出〃2=0.07moL②達(dá)到平衡時(shí)，生成N2O4物質(zhì)的量為

0.08mol,消耗NCh物質(zhì)的量為0.16mol.達(dá)到平衡后,混合氣體總物脂的量為(0.40—0.16

()40

+0.08)mol=0.32mol,恒溫恒容下，氣體壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，即(=不3,〃=0.8加

［JUJ4

(°即()X卷)2

4/(NO?)

或御,達(dá)到平衡時(shí)，/?(N0)=0.24mol,7i(N0)=0.08mol,即Kp=

224XN2O4)°.8p°xjg|

O

=I.即0或歹0。③20?40s內(nèi)，消耗二氧化鼠的物質(zhì)的量為(0.3—0.26)mol=0.04mol,二氧化

0.04mol

2L-

良表示的反應(yīng)速率為一元一=0.001molL-,-s-l=3.6mc「L〕h1⑶①利用化學(xué)反應(yīng)速率之

比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，P(N204)=1y(N02)o②存在V(N2O.4)=^(NO2),代入表達(dá)式，有

.cX-1/，/\。P2(NO2)2k\2kl

妙p(N2O4)=/2-p"(NO2),Kp=p(No)=7?「不

18.(14分)(2024.山東省金科大聯(lián)考)CO2資源化利用有助于實(shí)現(xiàn)“雙碳目標(biāo)”。選擇不同條

件，利用CO?和可獲得甲醇、甲醛等多種有機(jī)物?；卮鹣铝袉栴}：

(1)CO2電催化還原制甲醇的反應(yīng)為CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△從該反應(yīng)需

通過以下兩步來實(shí)現(xiàn)：

I.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)A//i

II.CO(g)+2H2(g)CHQH(g)A/72

①反應(yīng)過程中各物質(zhì)的相對能量變化情況如圖所示。

過渡態(tài)1

(

C/\

L/'、過渡態(tài)2

F/\

S

、

耳/、、u\

髭

nn/CO(g)+H2O(g)+2H2(g)\

安竺；\

卓

CO2(g)+3H2(g)\

\-49

CH,OH(g)+H~g)

反應(yīng)進(jìn)瘟

A“2=o

②若反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)CH30H(g)+H?O(g)的AS=-0.175kJmo「?Kr,下列溫度下能

自發(fā)進(jìn)行的是(填字母)。

A.5℃B.10℃C.50℃D.500℃

③按照以8?)：〃(比)=1：3投料，在恒容密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度和

壓強(qiáng)的變化如圖所示。

0KM)20030040()5(X)6007(M)8(M)9001(MX)

T/t：

則壓強(qiáng)0、pz、門由大到小的順序?yàn)?。P2壓強(qiáng)下，溫度高于670℃之后，隨著溫度

升高，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率博大，原因是________________________________________

(2)7℃時(shí)，向2L恒容密閉容器中充入一定量的CO2和H2，使初始?jí)簭?qiáng)為1.2kPa,在催化

條件下發(fā)生反應(yīng)：

2H2(g)+CO2(g)HCHO(g)+H2O(g)o反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，HCHO(g)的分壓［p(HCHO)］與起始

時(shí)嗯的關(guān)系如圖所示。當(dāng)起始時(shí)學(xué)興=2,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，平衡常數(shù)勺=____(kPa)

Z?(CO2)，1(CC)2)

)(保留1位小數(shù))。反應(yīng)達(dá)到平衡后，若再向容器中加入CCh(g)和H20(g),使兩者分壓均增

大0.05kPa,則達(dá)到新平衡時(shí)，上的平衡轉(zhuǎn)化率(填“增大”“減小”或“不變”

。I1522.5”(HJ

w(CO2)

(3)甲醇催化制取丙烯(C3HJ的過程中發(fā)生如卜反應(yīng)：

I.3CH30H(g)C3H6(g)+3H2O(g)

H.2cH30H(g)C2H4(g)+2H2O(g)

反應(yīng)I的Arrhenius經(jīng)驗(yàn)公式的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖中直線a所示，已知Arrhenius經(jīng)驗(yàn)公式為Rink

F

=-y+C(Ea為活化能,〃為速率常數(shù),R和C為常數(shù))。則該反應(yīng)的活化能民=kJmol

當(dāng)改變外界條件時(shí)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖中直線b所示，則實(shí)驗(yàn)可能改變的外界條件是

答案(1)①一90kJ-mol「②A③p3>P2>piAM>。，△”2<0,升高溫度，反應(yīng)I正向移動(dòng),

反應(yīng)I【逆向移動(dòng)，670°C之后，反應(yīng)I起主導(dǎo)作用(2)3.5增大(3)31使用更高效的催化

劑(或增大催化劑比表面積)

,

解析(1)①根據(jù)蛤變等于生成物總能量減去反應(yīng)物總能量，A//2=-49kJmor-41kJ-moF

'=-90kJmoF'o②根據(jù)A”一7AS<0反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，-49kJ-moP'-TX(-0.175kJ-moF^K

",

)<0,解得T<280K=7C,能自發(fā)進(jìn)行的是Ao③合成甲醇的反應(yīng)：CO2(g)+

3n2(g)-CIhOIKg)IIhO(g),增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，所以溫度相同時(shí)，壓強(qiáng)越大，CO2

的平衡轉(zhuǎn)化率越大，所以；?3>/>2>Plo

(2)當(dāng)個(gè)六=2時(shí)，反應(yīng)運(yùn)到平衡后，列出三段式:

2H2(g)+CO2(g)HCHO(g)+H2O(g)

起始/mol2100

轉(zhuǎn)化/mol2xxxx

平衡/mol2—2.v1—x

024X

根據(jù)壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，可得腎=擊，解得x=0.6,可得比、CO2、HCHO、

1.N乙II

0?4X0

比0分壓分別為0.32kPa,0.16kPa、0.24kPa、0.24kPa,平衡常數(shù)Kp=j^&7^(kPa)

^3.5(kPa)r。若再向容器中加入CCHg)和H2O(g),使二者分壓均增大0.05kPa,Q=

024X029

n^02vnoi(kPa)~1^3.2(kPa)-1,平衡正向移動(dòng)，則HZ的轉(zhuǎn)化率增大。

U.J2AU.Z1

92—30

(3)從該公式可以看到，活化能邑就是直線斜率的相反數(shù)，a的斜率為；;_；「=一31,所以

活化能就是31kJmo「:b相比a,斜率的相反數(shù)減小，也就是活化能降低，所以改變的外界

條件是使用更高效的催化劑或增大催化劑比表面積。

19.(14分)(2024?安徽巢湖市第一中學(xué)月考)甲醇是重要的化工原料之一，也可用作燃料，利

用合成氣(主要成分為CO、CO?和H2)可以合成甲醇，涉及的反應(yīng)如下：

反應(yīng)i：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)AHi

反應(yīng)ii：82?+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)AW2=-49.9kJmol

1

反應(yīng)iii：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△”3=+41.6kJ-mol-

請回答下列問題：

(I)在某催化劑作用下，反應(yīng)i的反應(yīng)歷程如圖所示(圖中數(shù)據(jù)表示微粒數(shù)目以及微粒的相對總

能量，*表示吸附在催化劑上)：

@

x

土

oM

Arr

J?La/

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、XR@

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坐

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玄@0

T；z

O；*

正UaNHo

一

9ryiO=

IOX

D

H5

〕

mV一1.M4

反應(yīng)歷程

①反應(yīng)i在(填“較低”或“較高”)溫度下才能自發(fā)進(jìn)行.

②結(jié)合反應(yīng)歷程，寫出反應(yīng)i中生成甲醉的決速步驟的反應(yīng)方程式:

@m=(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，已知leV=1.6X10-22口)。

(2)將一定量的CCMg)和Fh(g)充入密閉容器中并加入合適的催化劑，只發(fā)生反應(yīng)ii和iii。相

同溫度下，在不同壓強(qiáng)下測得CO2的平衡轉(zhuǎn)化率、CH30H(g)的選擇性［/?

十〃(CU)

〃(CO)

X100%］和CO的選擇性Ix1()()%］隨壓強(qiáng)