河北省石家庄市第二中学2019-2020学年高一下学期期末考试模拟化学试卷（一） Word版含解析 23页

- 1 - 高一化学期末模拟一 （时间：60 分钟，分值 100 分） 一、单项选题（共 18 小题，每题 3 分，共 54 分，只有一个正确选项） 1. 下列食品添加剂中，其使用目的与反应速率有关的是(　　) A. 抗氧化剂 B. 调味剂 C. 着色剂 D. 增稠剂 【答案】A 【解析】 【详解】A. 抗氧化剂减少食品与氧气的接触，延缓氧化的反应速率，故 A 正确； B. 调味剂是为了增加食品的味道，与速率无关，故 B 错误； C. 着色剂是为了给食品添加某种颜色，与速率无关，故 C 错误； D. 增稠剂是改变物质的浓度，与速率无关，故 D 错误。 故选:A。 2. 对于可逆反应 2A(g)＋3B(g) 4C(g)＋2D(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表 示的反应速率最快的是 A. v(A)＝0.9 mol·L－1·min－1 B. v(B)＝1.5 mol·L－1·min－1 C. v(D)＝0.8 mol·L－1·min－1 D. v(C)＝0.1 mol·L－1·s－1 【答案】D 【解析】 A. v(A)= mol·L － 1·s － 1=0.015mol·L － 1·s － 1 ； B. v(A)=v(B)×2/3= × mol·L － 1·s － 1=0.0167mol·L － 1·s － 1 ； C. v(A)=v(D)= mol·L － 1·s － 1=0.0133mol·L － 1·s － 1 ； D. v(A)=v(C)×1/2=0.1× mol·L－1·s－1=0.0667mol·L－1·s－1，则反应速率最快的是D，故答案选 D。 点睛：本题考查化学反应速率的大小比较，试题难度不大，解题的依据是将不同物质表示的 化学反应速率转化为同一种物质表示的化学反应速率，其数值越大，反应速率越快，解答本 题的关键是比较化学反应速率时一定要先统一单位，否则无法比较。 3. 对水样中溶质 M 的分解速率影响因素进行研究。在相同温度下，M 的物质的量浓度（mol·L-1） 随时间（min）变化的有关实验数据见下表。 时间 0 5 10 15 20 25 0.9 60 1.5 60 2 3 0.8 60 2 3 - 2 - 水样 Ⅰ（pH＝2） 0.40 0.28 0.19 0.13 0.10 009 Ⅱ（pH＝4） 0.40 0.31 0.24 0.20 0.18 016 Ⅲ（pH＝4） 0.20 0.15 0.12 0.09 0.07 0.05 Ⅳ（pH＝4，含 Cu2+） 0.20 0.09 0.05 0.03 0.01 0 下列说法不正确的是 A. 在 0～20min 内，I 中 M 的分解速率为 0.015 mol·L-1·min-1 B. 水样酸性越强，M 的分解速率越快 C. 在 0～25min 内，III 中 M 的分解百分率比 II 大 D. 由于 Cu2+存在，IV 中 M 的分解速率比 I 快 【答案】D 【解析】 【 详 解 】A． 根 据 化 学 反 应 速 率 数 学 表 达 式 ， 在 0～20min 内 ，M 的 浓 度 变 化 量 为 0.4mol/L-0.1mol/L，v(M)= =0.015mol/(L·min)，故 A 正确； B．对比 I 和 II，在相同的时间内，I 中消耗 M 的量大于 II 中，说明其他条件下不变，酸性越 强，M 的分解速率越快，故 B 正确； C．在 0～25 min 内，III 中 M 的分解百分率= ×100%=75%，II 中 M 的分解百分率= ×100%=60%，因此 III 中 M 的分解百分率大于 II，故 C 正确； D．利用控制变量法探究外界条件对反应速率影响时，要保证体系中只有一个变量，其他条件 都相同，I 和 IV 中 pH 不同，因此不能说明 Cu2＋存在导致 IV 中 M 的分解速率大于 I，故 D 错误； 答案选 D。 4. 以反应 5H2C2O4+2MnO4-+6H +===10CO2↑+2Mn2++8H2O 为例探究“外界条件对化学反应速率 0.4mol/L-0.1mol/L 20min 0.20mol/L-0.05mol/L 0.20mol/L 0.40mol/L-0.16mol/L 0.40mol/L - 3 - 的影响”。实验时，分别量取 H2C2O4 溶液和酸性 KMnO4 溶液，迅速混合并开始计时，通过测 定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。 H2C2O4 溶液 酸性 KMnO4 溶液 编号 浓度/mol·L-1 体积/mL 浓度/mol·L-1 体积/mL 温度/℃ ① 0.10 2.0 0.01 40 25 ② 0.20 2.0 001 4.0 25 ③ 0.20 2.0 0.01 4.0 50 下列说法不正确的是 A. 实验①、②、③所加的 H2C2O4 溶液均要过量 B. 实验①测得 KMnO 4 溶液的褪色时间为 40 s，则这段时间内平均反应速率 v(KMnO4)=2.5×10 -4 mol·L -1·s -1 C. 若生成 a L CO2（标准状况），该反应转移的电子数为 aNA/22.4 D. 实验①和②起初反应均很慢，过了一会儿速率突然增大，可能是生成的Mn 2+对反应起催化 作用 【答案】B 【解析】 【详解】A．通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢，所以实验①、②、③都要褪色， 所加的 H2C2O4 溶液均要过量，故 A 正确； B．实验①测得 KMnO 4 溶液的褪色时间为 40 s，则这段时间内平均反应速率 υ(KMnO4)= = 1.7×10 -4 mol·L -1·s -1，故 B 错误； C．生成 1mol CO2 转移 1mol 电子，若生成 a L CO2（标准状况），该反应转移的电子数为 aNA/22.4，故 C 正确； D．根据影响反应速率的因素，实验①和②起初反应均很慢，过了一会儿速率突然增大，没有 改变其它因素的条件下，可能是生成的 Mn 2+对反应起催化作用，故 D 正确； 答案选 B。 10.010 0.004 0.006 40mol L L L s−⋅ × ÷ ÷ - 4 - 【点睛】影响反应速率的因素主要有温度、反应物浓度、压强、催化剂，其中影响最明显的 是催化剂。 5. 下列说法中正确的是 A. 对有气体参加的化学反应，增大压强体系体积减小，可使单位体积内活化分子百分数增加， 因而反应速率增大 B. 升高温度，一般可使活化分子的百分数增大，因而反应速率增大 C. 活化分子之间发生的碰撞不一定是有效碰撞，所以发生化学反应的分子也不一定是活化分 子 D. 催化剂不影响反应活化能，从而只影响反应速率不影响化学平衡 【答案】B 【解析】 【分析】 升高温度、加入催化剂，可增大活化分子的百分数，反应速率增大，当活化分子发生碰撞且 有生成物生成时，发生化学反应，此时的碰撞为有效碰撞，以此解答。 【详解】A．对有气体参加的化学反应，增大压强，体系体积减小，则增大气体的浓度，单位 体积内活化分子数增加，反应速率增大，选项 A 错误；B．升高温度，可增大活化分子的百分 数，有效碰撞次数增加，反应速率增大，选项 B 正确；C．当活化分子发生碰撞且有生成物生 成时，发生化学反应，此时的碰撞为有效碰撞，如没有发生化学反应，则不是有效碰撞，选 项 C 错误；D．加入催化剂，降低反应的活化能，增大活化分子的百分数，有效碰撞次数增加， 但只影响反应速率不影响化学平衡，选项 D 错误。答案选 B。 【点睛】本题考查化学反应速率的影响因素，为高频考点，侧重于学生的分析能力和基本概 念的理解和运用的考查，注意外界条件下对化学反应速率的影响，把握有效碰撞的概念，难 度不大。 6. 常温下,将一定量的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(固体体积忽略不计)发生反应： H2NCOONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g)△H,达到平衡时测得 c(CO2)=amol·L-1。温度不变,达到平 衡后压缩容器体积至原来的一半,达到新平衡时测得 c(NH3)=xmol·L-1。下列说法正确的是（ ） A. 混合气体的平均相对分子质量不再变化时表明达到平衡状态 B. 达到新平衡时，△H 为原来的 2 倍 C. 上述反应达到新平衡状态时 x=2a D. 上述反应体系中，压缩容器体积过程中 n(H2NCOONH4)不变 - 5 - 【答案】C 【解析】 A. 该反应的反应物中没有气体，所以混合气体的平均相对分子质量一直不变，不能由此判断 反应是否达到平衡状态，A 不正确；B.△H 与反应的限度没有关系，B 不正确； C. 在一定温 度下，化学反应的平衡常数是定值，由此反应的平衡常数表达式 K= c2(NH3)• c(CO2)可知，在 新的平衡状态，各组分的浓度肯定与原平衡相同，所以上述反应达到新平衡状态时 x=2a，C 正确；D. 上述反应体系中，压缩容器体积过程中 n(H2NCOONH4)增大，D 不正确。本题选 C。 7. 向一容积为 1L 的密闭容器中加入一定量的 X、Y，发生化学反应 aX(g)＋2Y(s) bZ(g)； △H＜0。如图是容器中 X、Z 的物质的量浓度随时间变化的曲线。下列说法正确的是（ ） A. 用 Y 表示 0~10min 内该反应的平均速率为 0.05mol/(L·min) B. 根据上图可求得方程式中 a：b＝2：1 C. 0～10min 容器内气体的压强逐渐增大 D. 第 13min 时曲线变化的原因可能是增加了 Z 的量 【答案】C 【解析】 【分析】 在表达反应速率时，只有气体和溶液等存在浓度的物质可用于表达反应速率，固体和纯液体 不能用与表达反应速率；在同一反应中不同物质的物质的量变化与化学计量数成正比关系； 在恒容的密闭容器中，随着反应的进行，气体分子数增加时，体系的压强在逐渐增大；当在 某一时刻增加了某物质的量，则在图像上用于表达该物质的量的曲线应瞬间增大。以此解题。 【详解】A.Y 为固体，不能用于表达化学反应速率。A 项错误； B．同一反应中，物质的量变化量之比等于化学计量数之比，方程式中 a：b=（0.45-0.2）： （0.50-0）=1：2，B 项错误； C．0～10min 内，发生的 X(g)＋2Y(s) 2Z(g)，气体分子数逐渐增多，当反应容器容积恒 定时，容器内气体的压强逐渐增大，C 项正确； - 6 - D．第 13min 时，Z 的物质的量在原有基础上逐渐减小，而非瞬间增大，因此该曲线变化的 原因不可能是增加了 Z 的量，D 项错误； 答案选 C。 8. 下列变化一定会引起平衡移动的是 ①反应速率的变化　②浓度的变化　③各组分百分含量的变化　④平均相对分子质量的变 化　⑤颜色的变化　⑥混合气体密度的变化　⑦转化率的变化　⑧温度的变化 A. ①②⑥⑦⑧ B. ②④⑤⑥⑧ C. ②④⑤⑥⑦ D. ③④⑦⑧ 【答案】D 【解析】 ①引起反应速率的变化可能是使用催化剂，此时平衡不移动，故①错误； ②浓度的变化，对于反应前后气体体积不变的可逆反应可以通过改变体积来改变压强，此时 浓度发生了变化，但平衡不移动，故②错误； ③各组分百分含量的变化，说明平衡一定发生移动，故③正确； ④平均相对分子质量的变化，说明平衡一定发生移动，故④正确； ⑤颜色的变化，对于反应前后气体体积不变的可逆反应可以通过改变体积来改变物质的浓度， 此时颜色发生了变化，但平衡不移动，故⑤错误； ⑥混合气体密度的变化，对于反应前后气体体积不变的可逆反应可以通过改变体积，使混合 气体的密度发生变化，但平衡不移动，故⑥错误； ⑦转化率的变化，说明平衡一定发生移动，故⑦正确； ⑧因为反应不是吸热就是放热，所以温度的变化，说明平衡一定发生移动，故⑧正确； 故答案选 D。 9. 下列能用勒沙特列原理解释的是 A. Fe(SCN)3 溶液中加入固体 KSCN 后颜色变深，新制的氯水在光照条件下颜色变浅 B. 2NO2 N2O4 缩小体积增大压强，c(NO2）增大 C. SO2 催化氧化成 SO3 的反应，往往需要使用催化剂 D. H2、I2、HI 平衡混和气加压后颜色变深 【答案】A 【解析】 【详解】A．向硫氰化铁溶液中存在着化学平衡 Fe3++3SCN- ⇌Fe(SCN)3，加入硫氰化钾固体时， - 7 - 硫氰根离子浓度增大，平衡向正反应方向移动，则硫氰化铁浓度增大，溶液的颜色变深；氯 水中存在平衡 Cl2+H2O⇌HClO+H++Cl-，光照 HClO 分解，溶液中 HClO 浓度降低，平衡向生 成 HClO 方向移动，氯水的颜色变浅，均可用平衡移动原理解释，故 A 符合题意； B．对于平衡体系 2NO2 N2O4，缩小体积时 c(NO2）瞬间增大，此时增大压强，平衡正向 移动，c(NO2）逐渐减小，但因体积减小，最终 c(NO2）仍增大，不能用勒沙特列原理解释， 故 B 不符合题意； C．SO2 催化氧化成 SO3 的反应，往往需要使用催化剂，使用催化剂改变的是化学反应速率， 不改变平衡状态，不可用平衡移动原理解释，故 C 不符合题意； D．由 H2、I2 蒸气、HI 组成的平衡体系加压后碘蒸气浓度增大，所以颜色变深，压强不影响 该反应的平衡移动，不能用勒夏特里原理解释，故 D 不符合题意； 故答案为 A。 10. 汽车尾气净化器中发生的反应为 2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)。一定温度下， 在三个体积均为 1.0L 的恒容密闭容器中发生上述反应，测得有关实验数据如表:下列说法正确 是 起始物质的量(mol) 平衡物质的量(mol) 容器 温度(℃) NO CO N2 CO 2 N2 CO2 I 400 0.2 0.2 0 0 0.12 II 400 0.4 0.4 0 0 III 300 0 0 0.1 0.2 0.075 A. 该反应的△S＜0、△H＞0 B. 容器 I 中达到平衡所需时间 2s，则 v(N2)=0.06mol/(L·s) C. 若起始时向 I 中充入 NO、CO、N2、CO2 各 0.1mol，开始时 v(正)＞v(逆) D. 达到平衡时，体系中 c(CO)关系: c(CO，容器Ⅱ)＞2 c(CO，容器Ⅰ)  - 8 - 【答案】C 【解析】 【详解】A．反应前的气体系数之和大于反应后气体系数之和，此反应属于熵减，即△S＜0， 反应 I 中产生的 N2 的物质的量为 mol=0.06mol，对比反应 I 和反应 III，降低温度，N2 的 物质的量升高，说明降低温度，平衡向正反应方向移动，即△H＜0，故 A 错误； B．容器 I 达到平衡 N2 的物质的量为 mol=0.06mol，根据化学反应速率的数学表达式， v(N2)= =0.03 mol/(L·s)，故 B 错误； C． 根据表格容器 I 数据列“三段式”： 根据化学平衡常数的表达式，K= =21，若起始时向 I 中充 入 NO、CO、N2、CO2 各 0.1mol，此时的浓度商 Qc= =10＜21， 说明反应向正反应方向进行，v 正＞v 逆，故 C 正确； D．反应 II 相当于在 I 的基础上再通入 0.2molNO 和 0.2molCO，此时假如平衡不移动，c(CO， 容器 II)= 2c(CO，容器 I)，增大反应物的浓度，平衡向正反应方向移动，因此有 c(CO，容器 II) ＜2c(CO，容器 I)，故 D 错误； 答案选 C。 11. 在甲、乙、丙三个不同密闭容器中按不同方式投料，一定条件下发生反应(起始温度和起 始体积相同)：A2(g)+3B2(g) 2AB3(g) ΔH＜0，相关数据如下表所示： 容器 甲 乙 丙 相关条件 恒温恒容 绝热恒容 恒温恒压 反应物投料 1mol A2、3molB2 2molAB3 2mol AB3 反应物的转化率 a 甲 a 乙 a 丙 0.12 2 0.12 2 0.06mol 1L 2s× ( ) ( ) ( ) 2 22NO g +2CO g N g +2CO g mol/L 0.2 0.2 0 0 mol/L 0.12 0.12 0.06 0.12 mol/L 0.08 0 ( ) ( ) .08 0 ( ) ( .06 0.12 ) 始 变 平  ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 2 2 2 2 4 c N c CO 0.06 0.12 c NO c CO 8= 0.0 × × × ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 2 2 2 2 4=c N c CO 0.1 0.1 c NO c CO 0.1 × × ×  - 9 - 反应的平衡常数 K= K 甲 K 乙 K 丙 平衡时 AB3 的浓度/mol·L-1 c 甲 c 乙 c 丙 平衡时 AB3 的反应速率/mol·L-1·min-1 v 甲 v 乙 v 丙 下列说法正确的是 A. v 甲=v 丙 B. c 乙＜c 丙 C. a 甲 +a 乙＜1 D. K 乙≤K 丙 【答案】C 【解析】 【详解】A．容器甲为恒温恒容，容器丙为恒温恒压，反应中气体计量数的和左边大于右边， 随反应的进行，气体物质的量减小，则甲中压强小于丙中压强，因此反应速率 v 甲＜v 丙，故 A 错误； B．根据乙、丙投料，反应逆向进行，随反应的进行，气体物质的量增大，容器乙为绝热恒容， 正反应为放热反应，则逆反应为吸热反应，乙的温度小于丙，而压强大于丙，高温低压有利 于 AB3 的分解，则平衡时 c 乙＞c 丙，故 B 错误； C．若容器乙为恒温恒容时，甲与乙为等效反应，则 a 甲 +a 乙=1，由于乙为绝热容器，且逆反 应为吸热反应，则乙分解程度小于恒温时，则 a 甲 +a 乙＜1，故 C 正确； D．容器乙为绝热恒容，正反应为放热反应，则逆反应为吸热反应，乙的温度小于丙，有利于 AB3 的生成，则 K 乙＞K 丙，故 D 错误； 答案选 C。 12. T K 时，向 2.0 L 恒容密闭容器中充入 1.0 mol COCl2，反应 COCl2(g) Cl2(g)＋CO(g)， 经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表： t / s 0 2 4 6 8 n(Cl2) / mol 0 0.16 0.19 0. 20 0.20 2 3 3 2 2 c AB c A gC B （ ） （ ） （ ）  - 10 - 下列说法正确的是 A. 反应在前 2 s 的平均速率 v(CO)=0.080 mol·L-1·s-1 B. 保持其他条件不变，升高温度，平衡时 c(Cl2)=0.11 mol·L-1，则反应的 ΔH＜0 C. T K 时向容器中充入 0.9 mol COCl2、0.10 mol Cl2 和 0.10 mol CO，平衡前 v 正＞v 逆 D. T K 时起始向容器中充入 1.0 mol Cl2 和 0.9 mol CO，达到平衡时，Cl2 的转化率为 80% 【答案】C 【解析】 【详解】A．反应在前 2s 的平均速率 v(CO)=v(Cl2)= = =0.04mol·L-1·s-1，故 A 错误； B．根据表格数据，TK 时，平衡时 c(Cl2)= =0.1mol·L-1；现升高温度， c(Cl2)=0.11mol·L-1，氯气的浓度增大，说明平衡向正反应方向移动，则正反应应为吸热反应， ΔH＞0，故 B 错误； C．根据表格数据列“三段式”： 该温度下 K= =0.025；若起始向容器中充入 0.9molCOCl2、0.10molCl2 和 0.10molCO， 此时 Qc= =0.0056＜0.025，反应正向进行，则反应达到平衡前 v 正＞v 逆，故 C 正确； D．TK 时起始向容器中充入 1.0molCl2 和 1.0molCO，应等效于向 2.0L 恒容密闭容器中充入 1.0molCOCl2，根据 C 项分析，TK 时，向 2.0L 恒容密闭容器中充入 1.0molCOCl2，达到平衡 时，COCl2 的转化率为 ，则 TK 时起始向容器中充入 1.0molCl2 和 1.0molCO，达到平衡时，Cl2 的转化率等于 80%；若加入 1.0molCl2 和 0.9molCO，相当于在原 来的基础上减小 0.1molCO，平衡在原来的基础上向正反应方向移动，则 Cl2 的转化率小于 80%， 故 D 错误； 答案选 C。 Δc Δt 0.16mol 2L 2s× 0.2mol 2L ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 -1 -1 -1 COCl g Cl g +CO g mol L mol 0.5 0 0 0.1 0.1 0.1 0.4 0.1 0 L mol L .1 ⋅ ⋅ ⋅ 始 变 平  0.1 0.1 0.4 × 0.1 0. 2 1 2 2 0.9 × 100. 0%=20%0.5 1× - 11 - 13. 某固定体积的密闭容器中，加入—定量的 A 达化学平衡： aA(g) B(g)+c(g)，在温度不 变的条件下，再充入一定量的 A 物质，重新达到平衡时，下列判断中正确的是 A. 若 a＝b＋c 时，B 的物质的量分数变大 B. 若 a＝b＋c 时，B 的物质的量分数不 变 C. 若 a＞b＋c 时，A 的转化率不变 D. 若 a＜b＋c 时，A 的转化率变大 【答案】B 【解析】 【详解】A．若 a=b+c 时，反应两边气体体积不变，压强不影响平衡，B 的含量不变，故 A 错 误； B．若 a=b+c 时，反应两边气体体积不变，加入 A 达到新的平衡后，各组分含量不变，故 B 正确； C．若 a＞b+c，加入 A 后，达到新的平衡，与原平衡相比，由于压强增大了，平衡向着正向 移动，A 的转化率增大了，故 C 错误； D．a＜b+c 时，加入 A 后，达到新的平衡，与原平衡相比，由于压强增大了，平衡向着逆向 移动，A 的转化率减小，故 D 错误； 故选 B。 14. 在体积为 2L 的密闭容器中进行下列反应：C(g)+CO2(g) 2CO(g)；△H＝Q kJ·mol-1。下 图为 CO2、CO 的物质的量随时间 t 的变化关系图。下列说法不正确的是（ ） A. CO 在 2－3min 和 4－5min 时平均速率不相等 B. 当固焦炭的质量不发生变化时，说明反应已达平衡状态 C. 5min 时再充入一定量的 CO，n(CO)、n(CO2)的变化可分别由 c、b 曲线表示 D. 3min 时温度由 T1 升高到 T2，重新平衡时 K(T2)小于 K(T1) 【答案】D 【解析】 - 12 - 【详解】A．化学平衡状态是动态平衡，在平衡状态下正反应速率和逆反应速率相等，但是不 等于 0。2－3min 和 4－5min 是两个不同的平衡状态，在这两种平衡状态中，CO 的浓度不同， 浓度越大则化学反应速率越大，因此，CO 平均速率不相等，故 A 说法正确； B．反应体系中反应物的质量不随时间的变化而变化，说明正反应速率与逆反应速率相等，达 到化学平衡状态，故 B 说法正确； C．改变一氧化碳的量，增加一氧化碳，瞬间一氧化碳物质的量增大，然后平衡逆向进行，一 氧化碳减小，二氧化碳增大，c、b 曲线分别表示 n(CO)、n(CO2)的变化，故 C 说法正确； D．依据图象 3min 升高温度，一氧化碳增多，说明反应是吸热反应，平衡向正方向移动，平 衡常数增大，即 K(T2)大于 K(T1)，故 D 说法错误； 答案为 D。 15. 在一体积 2L 的密闭容器中加入反应物 N2、H2，发生如下反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)。反应过程中的部分数据如下表所示，下列说法正确的是 物质的量/ mol 时间/min n(N2) n(H2) n(NH3) 0 1.0 1.2 0 2 0.9 4 0.75 6 0.3 A. 0～2 min 内，NH3 的反应速率为 0.1 mol·Lˉ1·minˉ1 B. 2 min 时， H2 的物质的量 0.3 mol C. 4 min 时，反应已达到平衡状态，此时正、逆反应的速率都为 0 D. 4～6 min 内，容器内气体分子的总物质的量不变 【答案】D 【解析】 【详解】依据表中数据可知： N2(g)+3H2(g)＝2NH3(g) - 13 - 起始量(mol) 1 1.2 0 变化量(mol)0.1 0.3 0.2 2min 量(mol)0.9 0.9 0.2 N2(g)+3H2(g)＝2NH3(g) 起始量(mol) 1 1.2 0 变化量(mol) 0.15 0.45 0.3 4min 量(mol) 0.85 0.75 0.3 N2(g)+3H2(g)＝2NH3(g) 起始量(mol)1 1.2 0 变化量(mol) 0.15 0.45 0.3 6min 量(mol)0.85 0.75 0.3 A．0～2 min 内 NH3 的反应速率为： ＝0.05mol•L﹣1•min﹣1，故 A 错误； B．0～2 min 过程中消耗 H2 的物质的量 0.3 mol，2 min 时 H2 的物质的量 0.9mol，故 B 错误； C．根据分析可知，4 min 时与 6min 时各组分的浓度相等，说明该反应已达到平衡状态，但此 时正、逆反应的速率不等于 0，故 C 错误； D．4～6 min 内已经达到平衡状态，正逆反应速率相等，则容器内气体分子的总物质的量不变， 故 D 正确； 故答案为 D。 16. 一定条件下存在反应：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)，其正反应放热。现有三个相同 的 2L 恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器 I、II、III，在 I 中充入 1molCO 和 1molH2O， 在 II 中充入 1molCO2 和 1mol H2，在 III 中充入 2molCO 和 2molH2O，700℃条件下开始反应。 达到平衡时，下列说法正确的是 A. 容器 I、II 中正反应速率相同 B. 容器 I、III 中反应的平衡常数相同 C. 容器 I 中 CO 的物质的量比容器 II 中的多 D. 容器 I 中 CO 的转化率与容器 II 中 CO2 的转化率之和等于 1 【答案】C 【解析】 【详解】A.容器 I 中反应正向进行，反应放热温度升高，容器 II 中反应逆向进行，反应吸热温 0.2mol 2 2min L - 14 - 度降低，所以容器 I 中正反应速率大于 II 中正反应速率，故 A 错误； B.容器 III 反应物是容器 I 中的 2 倍，容器 III 放热多温度高，所以平衡常数不同，故 B 错误； C.容器 I 的温度比容器 II 高，升高温度平衡逆向移动，容器 I 中 CO 的物质的量比容器 II 中的 多，故 C 正确； D.若容器 I、II 在恒温、恒容的条件下进行，为等效平衡，容器 I 中 CO 的转化率与容器 II 中 CO2 的转化率之和等于 1，但反应在恒容绝热密闭容器中进行，容器 I 中温度升高，平衡逆向 移动，CO 的转化率减小，容器 II 中温度降低，平衡正向移动，CO2 的转化率减小，则容器 I 中 CO 的转化率与容器 II 中 CO2 的转化率之和小于 1，故 D 错误； 答案选 C。 17. 在一个不导热的密闭反应器中，只发生两个反应： a（g）+b（g）⇌2c（g）；△H1＜0 x（g）+3y（g）⇌2z（g）；△H2＞0 进行相关操作且达到平衡后（忽略体积改变所作的功），下列叙述错误的是（ ） A. 等压时，通入惰性气体，c 的物质的量不变 B. 等压时，通入 z 气体，反应器中温度升高 C. 等容时，通入惰性气体，各反应速率不变 D. 等容时，通入 z 气体，y 的物质的量浓度增大 【答案】A 【解析】 【详解】A、等压时，通入惰性气体，体积增大，平衡 x（g）+3y（g）⇌2z（g）（△H2＞0） 向左移动，反应放热，反应体系的温度升高，由于该反应容器是一个不导热的容器，所以平 衡 a（g）+b（g）⇌2c（g）也向左（吸热方向）移动，c 的物质的量减小，故 A 错误； B、等压时，通入 z 气体，增大了生成物的浓度，平衡 x（g）+3y（g）⇌2z（g）向左移动， 由于该反应的逆反应是放热反应，容器内温度升高，虽然导致第一个反应向逆反应移动，但 移动结果不会恢复到原温度，故平衡时温度升高，故 B 正确； C、等容时，通入惰性气体，各反应物和生成物的物质的量没有变化，各组分的浓度没有发生 变化，所以各反应速率不发生变化，故 C 正确； D、等容时，通入 z 气体，增大了生成物 z 的浓度，平衡 x（g）+3y（g）⇌2z（g）（△H2＞0） 逆向移动，所以 y 的物质的量浓度增大，故 D 正确； 故选 A。 - 15 - 【点睛】本题考查外界条件对化学平衡的影响，难度中等，本题要特别注意题干中的信息“不 导热的密闭反应器”，注意压强对第一个反应没有影响，根据第二个反应的移动热效应，判断 第一个反应的移动。 18. 如图所示，向 A 和 B 中都充人 2molX 和 2molY，起始 VA=0.8a L，VB=a L 保持温度不变， 在有催化剂的条件下，两容器中各自发生下列反应：X(g)+Y(g) 2Z(g)+W(g) ΔH＜0 达到平衡时，VA=0.9a L，则下列说法错误的是 A. 两容器中达到平衡的时间 A＜B B. 打开 K 达到新平衡后，升高 B 容器温度，A 容器体积相比原平衡状态时一定增大 C. A 容器中 X 的转化率为 25%，且比 B 容器中的 X 的转化率小 D. 打开 K 一段时间达平衡时，A 的体积为 0.8a L(连通管中的气体体积不计) 【答案】B 【解析】 【详解】根据图象知，A 保持恒压状态，B 保持恒容状态； A．起始时 VA=0.8aL，VB=aL，A 装置中的浓度大于 B 装置中的浓度，但随着反应的进行，最 终 VA=0.9aL，仍然 A 装置中的浓度大于 B 装置中的浓度，所以两容器中达到平衡的时间 A＜ B，故 A 正确； B．反应 X(g)+Y(g) 2Z(g)+W(g)ΔH＜0，所以升高温度，平衡向逆反应方向移动，但升 高温度，气体膨胀，体积增大，所以则 A 容器的体积可能增大，也可能减小，故 B 错误； C．达到平衡时，VA=0.9aL，等压、等温条件下，气体的体积之比等于气体的物质的量之比， 所以平衡后混合气体的物质的量是 ×0.9=4.5mol，设参加反应的 A 的物质的量为 mmol， 则：   4mol 0.8 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) mol 2 2 0 0 mol m m 2m m X g +Y g mol 2 2 Z - g +W g m 2-m 2m m 始 变 平  - 16 - 即 2-m+ 2-m+2m+m=4.5m，计算得出 m=0.5，所以 X 物质的转化率= ×100%=25%；B 装置 是在恒容条件下，反应向正反应方向移动时，混合气体的物质的量增大，导致容器内气体压 强增大， 增大压强能抑制 X 的转化率，故 A 比 B 容器中 X 的转化率小，故 C 正确； D．打开 K 达新平衡等效为 A 中到达的平衡，X 的转化率为 25%，参加反应的 X 的总的物质 的量为 4mol×25%=1mol， 故平衡后容器内总的物质的量为 3+3+2+1=9mol，气体的体积之比等于气体的物质的量之比， 则总容器的体积为 ×9mol=1.8aL，则 VA=1.8aL-aL=0.8aL，故 D 正确； 答案选 B。 19. （1）化学反应速率是描述化学反应进行快慢程度的物理量。如图是某同学利用稀硫酸和 硫代硫酸钠（Na2S2O3）的反应来测定化学反应速率并探究其影响因素的实验。 Ⅰ.测定化学反应速率：已知：S2O ＋2H＋ = H2O＋S↓＋SO2↑ ① 除如图装置所示的实验用品外，还需要的一件实验用品是__________。 ② 若在 2 min 时收集到 224 mL(标准状况下)气体，可计算出该 2 min 内 H＋的反应速率，而该 测定值比实际值偏小，其原因是_____________________。 ③ 利用该化学反应，试简述一种测定反应速率的其他方法：_______________。 Ⅱ.探究化学反应速率的影响因素：已知 I2＋2S2O32- = S4O62- ＋2I－ 为探讨反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表。 (已知 Na2S2O3 溶液足量) 体积 V/mL 实验序号 Na2S2O3 溶液 淀粉溶液 碘水 水 时间/s 0.5 2 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) mol 4 4 0 0 mo X g +Y l 1 1 2 g 1 2 mol 3 3 2 1 Z g +W g 始 变 平  0.8a 4mol - 17 - ① 10.0 2.0 4.0 0.0 t1 ② 8.0 2.0 4.0 2.0 t2 ③ 6.0 2.0 4.0 V t3 ④ 表中 V ＝__________mL，t1、t2、t3 的大小关系是____________________________。 ( 2 ) 恒温条件下，在体积固定的密闭容器中，发生反应 X(g)+3Y(g)⇌ 2Z(g)，若 X、Y、Z 起 始浓度分别为 c1、c2、c3（均不为 0），平衡时 X、Y、Z 的浓度分别为 0.1mol•L﹣1、 0.3mol•L﹣1、0.08mol•L﹣1。 请回答下列问题： ① c1+c2+c3 的取值范围为____________________ ② c1：c2 的值为__________________ ③下列叙述能证明该反应已达到化学平衡状态的是 __________ A.混合气体密度不再变化 B.v 正（X）=2 v 逆（Z） C.容器内压强不再发生变化 D.混合气体的平均相对分子质量 E. X 的物质的量和 Y 的物质的量之比 【答案】 (1). 秒表 (2). SO2 会部分溶于水 (3). 测定一段时间内生成硫沉淀的质量(或 实时测定溶液中氢离子浓度等) (4). 4 (5). t1 ＜t2 ＜t3 (6). 0.28mol•L﹣1＜C1+C2+C3＜ 0.56mol•L﹣1 (7). 1：3 (8). C D 【解析】 【分析】 测定化学反应速率需要测定时间；根据浓度对化学反应速率的影响进行分析；根据可逆反应 的特点进行分析；根据变量不变判断化学平衡状态。 【详解】Ⅰ. ①测量反应速率时相应测量时间，因此除如图装置所示的实验用品外，还需要的 一件实验用品是秒表； ②由于 SO2 会部分溶于水，所以实际得到的气体体积偏小，则测定值比实际值偏小； - 18 - ③由于反应中还有单质 S 沉淀产生，所以利用该化学反应，还可以通过测定一段时间内生成 硫沉淀的质量来测定反应速率； ④根据表中数据可知三次实验中溶液的总体积是 16mL，所以表中 V=16mL-6mL-2mL-4mL=4mL。反应物浓度越大，反应速率越快，则根据硫代硫酸钠的浓度可 知 t1、t2、t3 的大小不关系是 t1 ＜t2 ＜t3； （2）若 X、Y、Z 起始浓度分别为 c1、c2、c3（均不为 0），平衡时 X、Y、Z 的浓度分别为 0.1mol•L﹣1、0.3mol•L﹣1、0.08mol•L﹣1，反应 X（g）+3Y（g）⇌ 2Z（g）为正方向气体体积 缩小的方向，若向逆反应方向完全转化，则 c1+c2+c3 的取值可达最大，若向正反应方向完全转 化，则取值可达最小，则： X（g）+3Y（g）⇌ 2Z（g） 总体积 平衡时： 0.1 0.3 0.08 若逆向转化 0.14 0.42 0 0.14+0.42+0=0.56 若正向转化 0 0 0.28 0.28 由于可逆反应中反应物不能完全转化为生成物，故 0.28mol/L＜c1+c2+c3＜0.56mol/L； ②平衡时 X、Y 浓度之比为 1：3，X、Y 按 1：3 反应，故 X、Y 起始浓度之比为 1：3； ③A、反应在固定的密闭容器中进行，反应物都是气体，故混合气体密度一直不变，无法据此 判断是否达到平衡状态，选项 A 不符合题意； B、.v 正（X）=2 v 逆（Z）不能表示正反应速率与逆反应速率相等，选项 B 不符合题意； C、该反应正方向为气体分子数减小的反应，在反应过程中气体的压强减小，当压强不变时， 说明正反应速率与逆反应速率相等，达到平衡状态，选项 C 符合题意； D、该反应正方向为气体分子数减小的反应，在反应过程中，气体的质量不变，气体的总物质 的量减小，由 = 可知，当混合气体的平均相对分子质量不变时，说明正反应速率等于 逆反应速率，达到平衡状态，选项 D 符合题意； E、平衡时 X、Y 的浓度之比为 1：3，X、Y 按 1：3 反应，X、Y 的物质的量之比始终为 1： 3，无法据此判断该反应是否达到平衡状态，选项 E 不符合题意。 答案选 CD。 【点睛】判断一个可逆反应是否达到化学平衡状态，首先要判断所给出的物理量是否为变量， 变量不变达平衡。若所给的物理量在反应过程中始终不变，则不能根据该物理量不变判断反 应达到平衡。 的 M m n 总 总 - 19 - 20. 甲醇是重要的化工原料，又可称为燃料。利用合成气(主要成分为 CO、CO2 和 H2)在催化 剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下： ①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H1 ②CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H2 ③CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H3 化学键 H－H C－O C≡O H－O C－H E/(kJ·mol-1) 436 343 1076 465 413 (1)已知反应①中的相关的化学键键能数据如下： 由此计算△H1=_________kJ．mol-1，已知△H2=-58kJ．mol-1，则△H3=___________kJ．mol-1 (2)反应①的化学平衡常数 K 的表达式为____________；图 1 中能正确反映平衡常数 K 随温 度变化关系的曲线为_______(填曲线标记字母)，其判断理由是___________。 (3)合成气的组成 n(H2)/n(CO+CO2)=2．60 时体系中的 CO 平衡转化率(α)与温度和压强的关系 如图 2 所示。α(CO)值随温度升高而_____________(填“增大”或“减小”)，其原因是 _______________。 【答案】 (1). －99 (2). ＋41 (3). (4). a (5). 反应①正反应 为放热反应，平衡常数随温度升高而减小 (6). 减小 (7). 反应①正反应为放热反应，升 ( ) ( )3 2 2 c CH OH c(CO) c H - 20 - 高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡体系中 CO 的量增大，反应③为吸热反应，升高温度， 平衡向正反应方向移动，又使平衡体系中 CO 的增大，因此随温度升高，CO 的转化率减小； 【解析】 【详解】(1)反应热=反应物总键能－生成物总键能，故△H1=1076kJ/mol+2×436kJ/mol－ (3×413+343+465)kJ/mol ＝ － 99kJ/mol ； 根 据 盖 斯 定 律 ： 反 应 ②- 反 应 ①= 反 应 ③ ， 故 △H3=△H2-△H1=-58kJ/mol-(-99kJ/mol)=+41kJ/mol。 (2)化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应 物浓度的幂之积的比值，乙醇根据方程式反应①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)可知反应的平衡 常数表达式 K= 。反应①正反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移 动，平衡常数减小，曲线 a 正确反映平衡常数 K 随温度变化关系。 (3)由图可知，压强一定时，随温度的升高，CO 的转化率减小，反应①正反应为放热反应， 升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡体系中 CO 的量增大，反应③为吸热反应，升高温 度，平衡向正反应方向移动，又使平衡体系中 CO 的增大，总结果，随温度升高，CO 的转化 率减小。 【点晴】化学平衡图像题的解题技巧 (1)紧扣特征，弄清可逆反应的正反应是吸热还是放热，体积增大、减小还是不变，有无固体、 纯液体物质参与反应等。 (2)先拐先平，在含量(转化率)—时间曲线中，先出现拐点的则先达到平衡，说明该曲线反应速 率快，表示温度较高、有催化剂、压强较大等。 (3)定一议二，当图像中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系，有时还 需要作辅助线。 (4)三步分析法，一看反应速率是增大还是减小；二看 v 正、v 逆的相对大小；三看化学平衡移 动的方向。 21. (1)在一定条件下的密闭容器中，等物质的量的 A、B 发生可逆反应 3A(g)+B(g) M(g)+N(g)。达到平衡后，如果保持温度不变，压缩容器的体积，则平衡_______移动(填“正 向”、“逆向”或“不”)；再达到平衡时，B 的百分含量____(填“增大”、“减小”或“不变”)。 (2)在一定条件下的密闭容器中，可逆反应 CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g)　ΔH＞0 达到平衡。 如果保持温度和容器容积不变，再通入少量 CO2，则平衡____移动(填“正向”、“逆向”或“不”)； ( ) ( )3 2 2 c CH OH c(CO) c H   - 21 - 再达平衡时，容器的压强_____(填“增大”、“减小”或“不变”)。 (3)室温下，把 SiO2 细粉放入蒸馏水中，搅拌至平衡，生成 H4SiO4 溶液(SiO2＋2H2O H4SiO4)，该反应的平衡常数表达式 K=_______。该反应平衡常数 K 随温度的变化如图所示， 若 K 值变大，在平衡移动时逆反应速率如何变化_______。 (4)已知 CO2(g)＋2CH3OH(g) CH3OCOOCH3(g)＋H2O(g)　在一定温度下，向一容积可变 的容器中充入 1molCO2、2molCH3OH(g)，CO2 的转化率与反应时间的关系如图所示。在 t 时 加压，若 t1 时容器容积为 1000mL，则 t2 时容器容积为______mL。 (5)一定量的 CO2 与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)＋CO2(g) 2CO(g)， 平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示：已知：气体分压(p 分)＝气体总压(p 总)× 体积分数。925℃时，已知总压为 p 总，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数 Kp=____。 【答案】 (1). 正向 (2). 不变 (3). 逆向 (4). 不变 (5). K＝c(H4SiO4) (6). v 逆应先减小后增大。 (7). 25 (8). Kp＝23.04p 总 【解析】 【分析】 (1)压缩容器的体积，相当于增大压强，根据压强对平衡移动的影响分析；    - 22 - (2)根据浓度对平衡移动的影响分析； (3)根据图象得出平衡常数 K 随温度升高而减小，说明升温平衡向逆反应方向移动，据此判断； (4)根据不同压强下，平衡时的 K 不变来计算； (5)925℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数 Kp= ，据此计算。 【详解】(1)在一定条件下的密闭容器中，等物质的量的 A、B 发生可逆反应 3A(g)+B(g) M(g)+N(g)，该反应正反应方向气体分子数目减小，达到平衡后，如果保持温度不变，压缩容 器的体积，相当于增大压强，则平衡向气体分子数目减小的方向移动，即平衡正向移动；再 达到平衡时，各物质的百分含量不变，因此 B 的百分含量不变； (2)在一定条件下的密闭容器中，可逆反应 CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g) ΔH＞0 达到平衡。如 果保持温度和容器容积不变，再通入少量 CO2，c(CO2)增大，则平衡逆向移动；再达平衡时， 反应体系恢复到原平衡状态，则容器的压强不变； (3)室温下，把 SiO2 细粉放入蒸馏水中，搅拌至平衡，生成 H4SiO4 溶液(SiO2＋2H2O H4SiO4)，由于 SiO2 是固体，H2O 是纯液体，不存在浓度变化量，则该反应的平衡常数表达式 K= c(H4SiO4)；该反应平衡常数 K 随温度的变化如图所示，温度越高，K 值减小，说明升温平 衡向逆反应方向移动，则逆反应为吸热反应，所以生成 H4SiO4 的正反应为放热反应；若 K 值 变大，需要降低温度，降低温度，正逆反应速率都减小，但降低温度，平衡又向正反应方向 移动，所以正反应速率再变小而逆反应速率后增大，所以若 K 值变大，在平衡移动时逆反应 速率先减小后增大； (4)由图象数据可得： 根据体系温度不变则平衡常数 K 不变，即 t1 时和 t2 时，K 相等，若 t1 时容器容积为 ( ) ( ) 2 2 p CO p CO    2 3 3 3 2 2 3 3 3 2 CO (g) 2CH OH(g) CH OCOOCH (g) H O(g) (mol) 1 2 0 0 (mol) 0.5 1 0.5 0.5 (mol) 0.5 1 0.5 0.5 CO (g) 2CH OH(g) CH OCOOCH (g) H O(g) (mol) 1 2 0 0 (mol) 0.8 1.6 0.8 0.8 (mol) 0.2 0.4 0.5 0.8 + + + +   平衡的 开始的量 转化的量 开始的量 转化的量 量 平衡的量 - 23 - 1000mL=1L，设 t2 时容器体积为 V，则 ，解得 V=0.025L=25mL； (5)925℃时，CO 的体积分数为 96%，则 CO2 的体积分数都为 4%，根据反应 C(s)＋CO2(g) 2CO(g)，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数 Kp= = =23.04p 总。 2 2 0.8 0.80.5 0.5 V V1 1 = 0.5 1 0.2 0.4 1 1 V V ××    × ×        ( ) ( ) 2 2 p CO p CO ( )20.96p 0.04p 总 总