1、第二章化学反应的方向、限度与速率一、单选题1在一定温度下、容积不变的密闭容器中，可逆反应达到平衡状态的标志是C的生成速率与C的消耗速率相等单位时间内生成，同时生成A、B、C的浓度不再改变混合气体的密度不再改变混合气体的总压强不再改变混合气体的总物质的量不再改变A，B、C的浓度之比为1:3:2ABCD2合成氨反应，达到平衡后，改变下列条件后，对正反应速率影响大于逆反应速率的是A减小生成物浓度B减小压强C升高温度D加入催化剂3少量铁粉与100mL0.01molL-1的稀盐酸反应，反应速率太慢，为了加快此反应速率而不改变H2的量，可以使用如下方法中的由铁粉换铁块加NaNO3固体将0.01molL-1
2、的稀盐酸换成98的硫酸溶液加CH3COONa固体加NaCl溶液滴入几滴硫酸铜溶液升高温度(不考虑盐酸挥发)改用100mL0.1molL-1盐酸ABCD4已知反应X(g)+3Y(g) 2Z(g) H的能量变化如下图所示。下列说法正确的是 AH= E2- E1B更换高效催化剂，E3不变C恒压下充入一定量的氦气n(Z)减少D压缩容器，c(X)减小5可逆反应在绝热恒容密闭容器下达到平衡，正反应速率随时间变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是A反应在c点达到平衡状态B反应物浓度：a点大于b点C反应物的总能量低于生成物的总能量D时，的转化率：段一定大于段6某化学反应中，反应物B的物质的量浓度在20s内，
3、从2.0mol/L变成了1.0mol/L，则这20s内B的反应速率为A0.05mol/(Ls)B0.05mol/(Lmin)C0.5mol/(Ls)D0.05mol/L7实验室中模拟合成氨反应：在恒容密闭容器中，初始投入量相等的条件下，得到三组实验数据如表所示：实验序号温度()浓度()13002.001.701.501.361.251.201.2023002.001.501.281.201.201.201.2032002.001.601.391.291.271.271.27下列有关说法不正确的是A当容器内的压强不再改变时，说明该可逆反应已达到化学平衡状态B实验2中，前内以的浓度变化表示的化学反
4、应速率为C比较实验1和2，说明实验2使用了更高效的催化剂D实验3中，时向容器中充入一定量，则正反应速率不变8下列有关叙述不正确的是 选项已知解释与结论A活泼金属Al、不活泼金属Cu和浓硝酸可以形成原电池Al作正极，Cu作负极B该反应在常温下能自发进行该反应的C常温下，、向溶液中加入和KBr，当AgCl、AgBr两种沉淀共存时，D向溶液中滴入硫酸酸化的溶液，振荡，溶液变为黄色氧化性：AABBCCDD9K2FeO4在水中不稳定，发生反应：4FeO+10H2O4Fe(OH)3（胶体）+8OH-+3O2，其稳定性与温度（T）和溶液pH的关系分别如图所示。下列说法正确的是（）A由图I可知K2FeO4的稳
5、定性随温度的升高而升高B由图II可知图中acC由图I可知温度：T1T2T3D由图I可知上述反应H”“TSC无水体系中反应的活化能为127.9kJ/molD两个体系中均存在极性键的断裂和形成(2)二氧化碳与氢气重整体系中涉及的主要反应如下：.；.。二氧化碳与甲烷反应生成一氧化碳和氢气的热化学方程式为_；恒温恒容密闭容器中进行该反应，下列事实能说明反应达到平衡状态的是_(填选项字母)。A与的有效碰撞几率不变B相同时间内形成C-H键和H-H键的数目相等C混合气体的密度不再改变D氢原子数不再改变一定温度下，向10L恒容密闭容器中充入和，发生反应和反应，5min末达到平衡时测得的转化率为50%，与CO的
6、分压之比为14，的分压为p0。则内，平均反应速率_；反应的平衡常数Kp=_(Kp是用分压表示的平衡常数)。向恒容密闭容器中以物质的量之比为14充入和，发生反应和反应，实验测得平衡体系中各组分的体积分数与温度的关系如图2所示。其中表示的体积分数与温度关系的曲线为_(填“L1”“L2”或“L3”)；T1之后，平衡体积分数随温度的变化程度小于平衡体积分数随温度的变化程度，原因为_；T1时CO的平衡分压_(填“”“”“Tm时v逐渐减小的原因是_。(3)以甲醇为主要原料，电化学合成碳酸二甲酯的工作原理如图所示。阳极的电极反应式为_，若装置中消耗标准状态下O244.8L，理论上能制得碳酸二甲酯的质量_g。
7、四、实验题24为了研究外界条件对过氧化氢分解速率的影响，某同学做了以下实验，请回答下列问题。实验编号实验操作实验现象分别在试管A、B中加入5mL5%溶液，各滴入2滴1mol/L溶液，待试管中均有适量气泡出现时，将试管A放入盛有5左右冷水的烧杯中浸泡，将试管B放入盛有40左右热水的烧杯中浸泡试管A中不再产生气泡，试管B中产生气泡的量增大另取两支试管分别加入5mL5%溶液和5mL10%溶液两试管中均未明显见到有气泡产生(1)实验的目的是_，实验中滴加溶液的目的是_。(2)实验中未观察到预期的实验现象，为了帮助该同学达到实验目的，你提出对上述操作的改进意见是_（用实验中所提供的试剂和仪器）。(3)某
8、同学在50mL一定浓度的溶液中加入一定量的二氧化锰，放出气体的体积（标准状况）与反应时间的关系如图所示，则A、B、C三点所表示的瞬时反应速率最慢的是_。25某次银镜反应实验完成后，甲同学在清洗试管时，发现向做过银镜反应的试管内滴加0.1溶液，银镜会消失。.甲同学推测溶液中的具有氧化性，能够溶解单质Ag，设计如下实验方案，证明其结论：取一支沾有少量Ag的试管，加入5mL 0.05 溶液(过量)，充分振荡，发现银镜消失较慢，溶液黄色明显变浅，产生较多白色沉淀。(1)选用0.05 溶液的目的是_。(2)实验完成后向试管中加入_(填序号，KSCN溶液、溶液、稀HCl)，若出现_，则证明甲同学推测正确。
9、(3)该实验方案中涉及化学反应的离子方程式为_。乙同学在甲同学实验方案基础上又设计了如下列实验方案：序号实验步骤实验现象a用pH试纸测定0.1mol/L 的pHpH=2b取一支沾有少量Ag的试管，加入5mL 0.1mol/L 溶液(过量)，充分振荡。银镜消失较快；溶液黄色略变浅；c取一支沾有少量Ag的试管，加入试剂A，充分振荡。银镜消失较快。(4)乙同学的实验目的为_，根据实验目的可以判断出步骤c中的试剂A可为pH=_，浓度为0.3的_(填离子符号)溶液。丙同学查阅资料发现，、的氧化性差异不大，推测在一定条件下Ag与反应可能是可逆反应，改用如下图所示装置进行探究，连接装置(盐桥中的物质不参与反
10、应)，进行下表中实验操作并记录电流表读数。序号实验步骤电流表读数(A)A按上图连接装置并加入药品，电流表指针偏转，发现银电极质量有增加，读出电流表读数aa(a0)B充分反应一段时间后，读出电流表读数bb(0ba)C再继续向烧杯甲中缓缓加入浓溶液，读出电流表读数xx(5)根据步骤C中电流表读数x确定Ag与反应是可逆反应，则读数x可能为_，请具体说明如何通过电流表的读数x判断该反应为可逆反应：_。(6)和反应的离子方程式为_。26(三氯六氨合钴)是一种重要的化工产品，常用于合成其它Co(II)配合物。以下是一种制备三氯六氨合钴的实验方法，回答下列问题：I.氯化钴的制备已知氯化钴(CoCl2)易潮解
11、，Co(III)的氧化性强于Cl2，可用高熔点金属钴与氯气反应制取。实验室提供下列装置进行组合(连接用橡胶管省略)：(1)仪器a的名称是_，用上图中的装置组合制备氯化钴，连接顺序为：A_。(2)装置A产生氯气的化学方程式为_。(3)用正确的连接装置进行实验，B的作用是_。II.三氯六氨合钴晶体的制备(4)“氧化”的目的是_。“操作X”包括冷却结晶、过滤，并依次用少量冷的稀盐酸和无水乙醇对晶体进行洗涤，用无水乙醇洗涤的目的是_。(5)制备总反应的化学方程式为_。反应中活性炭的作用是_(填标号)。a.脱色剂b.氧化剂c.还原剂d.催化剂27(I)某探究小组用HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法
12、，研究影响反应速率的因素。所用HNO3浓度为1.00 mol/L、2.00 mol/L，大理石有细颗粒和粗颗粒两种规格，实验温度为25、35，每次实验HNO3的用量为25.00 mL，大理石用量为10.00 g。(1)请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填空：实验编号温度()大理石规格HNO3浓度(mol/L)实验目的25粗颗粒2.00()实验和探究浓度对反应速率的影响；()实验和探究温度对反应速率的影响；()实验和探究e_对反应速率的影响25粗颗粒a_b_粗颗粒2.00c_细颗粒d_(2)实验中CO2质量随时间变化的关系见下图。计算实验中70 s90 s范围内用HNO3表示的平均反应速率
13、_(忽略溶液体积变化，不需要写出计算过程)。在070、7090、90200各相同的时间段里，反应速率最大的时间段是_。(II)某小组利用H2C2O4溶液和硫酸酸化的KMnO4溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时通过测定酸性KMnO4溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下方案。已知：2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2+8H2O实验编号0.1 molL1酸性KMnO4溶液的体积/mL0.6molL-1H2C2O4溶液的体积/mLH2O的体积/mL实验温度/溶液褪色所需时间/min10V13525101030251010V2
14、50(3)表中V1=_mL，V2=_mL。(4)探究温度对化学反应速率影响的实验编号是_(填编号，下同)，可探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是_。(5)实验测得KMnO4溶液的褪色时间为2min，忽略混合前后溶液体积的微小变化，这段时间内平均反应速率v(H2C2O4)=_molL1min1。参考答案1B【解析】C的生成速率与C的消耗速率相等，即V生成=V消耗，说明该反应达到平衡状态，符合题意；无论该反应是否达到平衡状态，单位时间内生成的同时都会生成，所以不能作为达到平衡状态的标志，不符题意；反应达到平衡状态时，各物质的物质的量保持不变，浓度也不变，所以A、B、C的浓度不再变化，说明该
15、反应达到平衡状态，符合题意；反应前后气体的总质量发生改变，容器容积一定，当混合气体的密度不再发生改变时，说明反应达到平衡状态，符合题意；该反应是反应前后气体分子数减小的反应，容器容积、温度均不变，当混合气体的总压强不再变化时，说明反应达到平衡状态，符合题意；该反应是反应前后气体的物质的量减小的反应，当混合气体的总物质的量不再变化时，说明反应达到平衡状态，符合题意；达到平衡状态时，A、B、C三种物质的浓度之比可能是1:3:2，也可能不是1:3:2，不符题意；综上分析符合题意，则B选项正确。故正确答案：B。2B【解析】由N2+3H22NH3 H0可知，该反应为气体体积减小、且放热的反应，升高温度平
16、衡逆向移动，增大压强平衡正向移动，减小生成物浓度平衡正向移动，结合升高温度、增大压强、增大浓度、使用催化剂均加快反应速率，据此分析解题。【解析】A减小生成物浓度平衡正向移动，反应速率减小，瞬间正反应速率不变，逆反应速率减小，则对逆反应的反应速率影响更大，A不合题意；B该反应为气体体积减小的反应，减小压强正、逆反应速率均减小，但平衡逆向移动，则对正反应的反应速率影响更大，B符合题意；C该反应为放热反应，升高温度正、逆反应速率均增大，但平衡逆向移动，对逆反应的反应速率影响更大，C不合题意； D加入催化剂，同等程度地改变正、逆反应速率，平衡不移动，D不合题意；故答案为：B。3D【解析】由铁粉换铁块，
17、反应速率减慢，故错误；加NaNO3固体与酸形成硝酸，不产生氢气，故错误；将0.01molL-1的稀盐酸换成98的硫酸溶液，发生钝化现象，故错误；加CH3COONa固体，生成醋酸，氢离子浓度减小，反应速率减慢，故错误；加NaCl溶液，氢离子浓度减小，反应速率减慢，故错误；滴入几滴硫酸铜溶液，铁置换出铜，构成原电池，反应速率加快，但Fe少量，导致生成的氢气减少，故错误；升高温度(不考虑盐酸挥发)，反应速率加快，故正确；改用100mL0.1molL-1盐酸，氢离子浓度增大，反应速率加快，故正确；故选D。4C【解析】AH=生成物的总能量-反应物的总能量=E1-E2，故A错误；B更换高效催化剂，降低反应
18、活化能，反应速率加快，该反应中(E3-E2)为活化能，E2为反应物的能量，E2不变，活化能降低，则E3减小，故B错误；C恒压下充入一定量的氦气，容器体积增大，反应体系的分压减小，平衡向气体增多的方向移动，则n(Z)减少，故C正确；D压缩容器体积，压强增大，平衡向右移动，n(X)减小，体积减小，各物质的浓度都增大，平衡移动只能减弱这种改变，而不能消除，故c(X)还是比原来大，故D错误；故选C。5B【解析】A化学平衡状态的实质是正反应速率等于逆反应速率，c点对应的正反应速率还在改变，未达平衡，A项错误；Ba到b时正反应速率增加，反应物浓度随时间不断减小，即反应物浓度：a点大于b点，B项正确；C从a
19、到c正反应速率增大，之后正反应速率减小，说明反应刚开始时温度升高对正反应速率的影响大于浓度减小对正反应速率的影响，说明该反应为放热反应，即反应物的总能量高于生成物的总能量，C项错误；D随着反应的进行，正反应速率增大，t1t2时，SO2的转化率：ab段小于bc段，D项错误；答案选B。6A【解析】v(B)=0.05mol/(Ls)，答案为A。7B【解析】A根据反应方程式可知，该反应前后气体的分子数不同，在反应过程中体系的压强随着分子数的变化而变化，故当容器内的压强不再改变时，说明该可逆反应已达到化学平衡状态，A正确；B实验2中，前20min内以H2的浓度变化表示的化学反应速率为=0.036molL
20、-1min-1，NH3的浓度变化表示的化学反应速率为0.024molL-1min-1，B错误；C催化剂只能加快反应速率，不能影响平衡移动。比较实验1和2，实验2更快达到了与实验1相同的化学平衡状态，说明实验2使用了更高效的催化剂C正确；D恒容容器中通入氦气，反应混合物中各组分的深度保持不变，故反应速率不变，D正确；故选B。8D【解析】A在浓硝酸、Al、Cu原电池中，Cu作负极，发生氧化反应，Al钝化作正极，A正确；B该反应的S0，常温下能自发进行，必须H0，B正确；C当两种沉淀共存时,溶液中Ag+离子浓度相同,根据溶度积常数计算, , ，则。C正确；D硝酸根离子在酸性条件下也能将亚铁离子氧化为
21、铁离子，所以不能判断氧化性，D错误；答案选D。9C【解析】A由图I数据可知，温度越高，相同时间内浓度变化越快，则温度T1T2T3，温度越高平衡时浓度越小，说明K2FeO4的稳定性随着温度的升高而减弱，A错误；B由题给方程式可知，增大氢氧根浓度，平衡向逆反应方向移动，的浓度增大，结合图II可知，平衡时浓度：ac，则溶液中氢氧根的浓度为ac ，故pH：ac，B错误；C由图I数据可知，温度越高，相同时间内浓度变化越快，则温度T1T2T3， C正确；D由图I数据可知，温度越高，相同时间内浓度变化越快，则温度T1T2T3，温度越高平衡时浓度越小，说明升高温度，平衡向正反应方向移动，该反应正反应为吸热反应
22、，H0，故D错误；故答案为：C。10A【解析】2-6 min内，HI的物质的量由0.18 mol变为0.50 mol，n(HI)=0.50 mol-0.18 mol=0.32 mol，根据方程式可知H2、HI变化的物质的量的比是1：2，则在这段时间内H2的物质的量改变了n(H2)=n(HI)=0.16 mol，故以H2的物质的量浓度变化表示的反应速率v(H2)= 0.02 molL-1min-1，故合理选项是A。11C【解析】A 由盖斯定律知：反应2+得反应：，则，A错误；B 温度升高，反应向正向移动，则CO的平衡体积分数应增大，故Y表示CO，B错误；C 催化剂有选择性，高效催化剂能有效提高产
23、率，为提高二甲醚的产率，需要研发在低温区的高效催化剂，C正确；D 由图可知，温度从553K上升至573K时，CO2的平衡转化率增大，则温度从553K上升至573K时，反应消耗的大于反应生成的，D错误；答案选C。12C【解析】A升高温度，若c(Z)增大，说明平衡正向移动，而升高温度平衡向着吸热反应方向移动，故正反应是吸热反应，则H0，A正确；B加入一定量Z，即增大生成物浓度，化学平衡逆向移动，故达新平衡后m(Y)减小，B正确；C由于X是固体，加入一定量X，X的浓度不变，反应速率不变，平衡不移动，故达新平衡后c(Z)不变，C错误；D恒温恒容时，加入一定量氩气，反应体系中各物质的浓度不变，正逆反应速
24、率不变，故平衡不移动，D正确；故答案为：C。13D【解析】A由反应机理可知，HCOOH电离出氢离子后，HCOO-与催化剂结合，放出二氧化碳，然后又结合氢离子转化为氢，所以化学反应方程式为，选项A正确；B增大HCOO-浓度，反应：+ HCOO-中反应物浓度增大，速率加快，选项B正确；C增大H+浓度，反应：+ H+中反应物浓度增大，速率加快，选项C正确；D由反应机理可知，Fe在反应过程中，化学键数目没有发生变化，则化合价也没有发生变化，选项D不正确；答案选D。14B【解析】A升高温度、增大反应物浓度均可加快反应速率，A项正确；B，B项错误：C时，消耗了，根据方程式可知这段时间内消耗的物质的量为，所
25、以时，与时的物质的量相同，说明时反应已经达到平衡，C项正确；D该反应是气体物质的量减小的反应，气体的总质量不变，所以当混合气体的平均相对分子质量不变时，反应达到平衡，D项正确；故选B。15B【解析】A.由题图中曲线可知，内，随着时间的延长，的氧化率逐渐增大，A项正确,不符合题意;B.由曲线和可知，当温度相同时，pH越小，的氧化率越大，相同时间内的氧化速率越快，B项错误，符合题意；C.由曲线和可知，温度越高，的氧化速率越快，C项正确，不符合题意；D.氧化过程的离子方程式为，D项正确，不符合题意。故选B。16(1)放热(2)(3) 75% 增大(4)温度过高，反应逆向移动，反应正向移动，CH3OH
26、产率(选择性)低(5)510-3(6)CH3OH6e-+H2O=CO2+6H+【解析】(1)由图示可知，当温度升高，甲醇的的体积分数降低，反应逆向进行，该反应是放热反应。(2)反应为气体分子数减小的反应，增大压强平衡正向移动，甲醇体积分数增大，、容积不等但充入一氧化碳和氢气初始量相同，可看成压强的影响，容积越小、压强越大，甲醇体积分数越高，由图示可知，相同温度下中甲醇体积分数高、中甲醇体积分数低，则容积。(3)设一氧化碳的转化量为xmol，依据题意列三段式：，由图可知，P点甲醇的体积分数为50%，则有，解得x=0.075，则氢气的转化率为：；若其他条件不变，将恒容密闭容器改为恒压密闭容器，此反
27、应是一个气体分子数减小的反应，要想压强不变，随着反应进行，容器体积减小，相当于加压，平衡正向移动，氢气转化率增大。(4)反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，反应为吸热反应，温度升高，平衡正向移动，使得甲醇的产率降低，因此温度不能过高，应控制在230280之间。(5)设初始二氧化碳和氢气的物质的量分别为amol、3amol，反应中二氧化碳转化了xmol，而达到平衡时CO2的转化率为20%，则反应中二氧化碳转化了(0.2a-x)mol，依据信息列三段式：，则甲醇的选择性=100%=75%，解得x=0.15a，故平衡时二氧化碳为0.8amol，氢气为2.5amol，甲醇为0.15amol，一氧化
28、碳为0.05amol，水蒸气为0.2amol，则体系中二氧化碳的分压为：=，氢气分压为：，一氧化碳分压为：，水蒸气分压为：，所以反应的平衡常数Kp=510-3。(6)燃料电池中燃料为负极，失电子，则酸性甲醇燃料电池的负极反应式为：CH3OH6e-+H2O=CO2+6H+。17(1)AD(2) A 0.016 2.4 L3 反应为放热反应，反应为吸热反应，温度升高两个反应的平衡移动方向相反 T2比T1温度高，气体膨胀程度大，且温度升高反应平衡正向移动，CO的体积分数增大【解析】(1)由图1可知，有水体系中插入反应生成中间体的活化能小，则水分子对插入反应有促进作用，A项正确；过渡态的能量高于过渡态
29、，故的稳定性弱于，B项错误；无水体系中反应的活化能为，C项错误；两个体系中均存在碳氧键断裂和碳氢键形成，D项正确。(2)根据盖斯定律，得，反应物的有效碰撞几率不变说明正、逆反应速率不变，达到平衡状态，A项正确；由反应知，平衡时形成4个键同时形成2个键，B项错误；该反应的反应物和生成物均为气体，在恒容容器中反应时，混合气体的密度始终保持不变，C项错误；反应前后氢原子数目始终不变，D项错误。的平衡转化率为50%，参加反应的的物质的量为，由碳原子守恒知，当与的分压之比为14时，生成、的物质的量分别为、。则反应中消耗，生成；反应中消耗，生成。综上，平衡时共消耗，生成，则平衡时、的物质的量分别为、。气体
30、分压之比等于物质的量之比，则、的平衡分压分别为、。内，平均反应速率；反应的平衡常数。起始以物质的量之比为14充入和，由反应和反应知，的平衡体积分数大于的平衡体积分数、水蒸气的平衡体积分数大于的平衡体积分数，且温度升高的平衡体积分数增大，故曲线表示的平衡体积分数与温度的关系、表示的平衡体积分数与温度的关系。反应为放热反应，温度升高平衡逆向移动，和的物质的量减少；反应为吸热反应，温度升高，的物质的量增大，故之后，平衡体积分数随温度的变化程度小于平衡体积分数随温度的变化程度。比温度高，气体膨胀程度大，且温度升高，反应平衡正向移动，的体积分数增大，则时的平衡分压小于时的平衡分压。18 铝片表面有Al2
31、O3，硫酸首先与Al2O3反应 氧化膜未完全反应掉，铝与硫酸接触的表面积较小 随着反应的进行，硫酸溶液的浓度下降【解析】由图可知，开始不生成氢气，为氧化铝与硫酸的反应，然后Al与硫酸反应生成氢气，开始温度较低，由于反应放热，则温度升高反应速率加快，后来氢离子浓度减小，则反应速率减小。【解析】（1）铝是活泼性较强的金属，能迅速和空气中的氧气反应生成氧化铝，氧化铝首先稀硫酸反应生成硫酸铝和水，不产生H2，方程式为2Al2O3+6H2SO4=2Al2(SO4)3+6H2O，故答案为铝片表面有Al2O3，硫酸首先与Al2O3反应； （2）曲线ab段产生氢气的速率较慢的原因是氧化膜未完全反应掉，铝与硫酸接触的表面积较小，故答案为氧化膜未完全反应掉，铝与硫酸接触的表面积较小；（3）金属和酸的反应是放热反应，使溶液的温度升高，温度升高是影响反应
