高中化學(xué)專題15 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡-2021年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)高頻考點(diǎn)集訓(xùn)（解析版）

專題15化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡

一、單選題

1.下列敘述正確的是（）

A.鋁單質(zhì)可以從MnCh中置換出Mn

B.海水中含有豐富的碘元素，因此碘被稱為“海洋之素”

C.我國(guó)華為A1芯片已躋身于全球A1芯片榜單前列，該芯片的主要材料是二氧化硅

D.純鋅與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的速率較慢，再加入少量CuS04固體，速率不改變

【答案】A

【解析】

A.通過(guò)鋁熱反應(yīng)，利用鋁的還原性可以從MnCh中置換出Mn,故A正確；

B.99%的漠元素存在于海水中，因此澳被稱為“海洋元素”，故B錯(cuò)誤；

C.A1芯片主要材料是硅晶體，不是二氧化硅，故C錯(cuò)誤；

D.鋅與加入的少量硫酸銅反應(yīng)生成銅，鋅、銅構(gòu)成原電池，加快化學(xué)反應(yīng)速率，故D錯(cuò)誤；

故選Ao

2.反應(yīng)Fe（s）+CC）2（g）QFeO（s）+CO（g）,AH>0,700℃時(shí)平衡常數(shù)為1.47。下列說(shuō)法正確的是

A.升高溫度該反應(yīng)的正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率減小

B.平衡后再加入一定質(zhì)量的鐵粉，該反應(yīng)速率加快，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)

C.絕熱容器中進(jìn)行該反應(yīng)，溫度不再變化時(shí)，則達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)

D.900℃時(shí)平衡常數(shù)小于1.47

【答案】C

【解析】

A.升高溫度該反應(yīng)的正反應(yīng)速率、逆反應(yīng)速率均增大，A錯(cuò)誤；

B.鐵是固體，加入鐵粉，對(duì)該反應(yīng)的速率、平衡移動(dòng)均無(wú)影響，B錯(cuò)誤；

C.由于化學(xué)反應(yīng)伴隨熱量的變化，絕熱容器中進(jìn)行該反應(yīng)，平衡前，溫度是個(gè)變量，故溫度不再變化時(shí),

則達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，C正確；

D.該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，溫度升高，平衡正向移動(dòng)，平衡常數(shù)增大，則900℃時(shí)平衡常數(shù)大于1.47,

D錯(cuò)誤。

答案選C。

3.可逆反應(yīng)2NCh(g)^^2NO(g)+O2(g)在恒容密閉容器中進(jìn)行，達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是()

①單位時(shí)間內(nèi)生成nmolCh的同時(shí)生成2nmolNO

②單位時(shí)間內(nèi)生成nmolC)2的同時(shí)生成2nmolNO2

③用NO?、NO、O2的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率之比為2：2：1的狀態(tài)

④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)

⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)

⑥混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)。

A.①③⑤B.②④?C.①③④D.①②?④⑤⑥

【答案】B

【解析】

①單位時(shí)間內(nèi)生成nmolCh的同時(shí)生成2nmolNO,都表示正反應(yīng)速率，不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故①不

符合題意；

②單位時(shí)間內(nèi)生成nmolCh的同時(shí)生成2nmolNCh,說(shuō)明反應(yīng)v(正)=丫(逆)，能說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài)，故②符合

題意；

③反應(yīng)中必然滿足|:￥=邛和"力等一千,但是只有

V正(N02)=v逆(N02)才平衡，當(dāng)用N02、NO、。2的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率之比為2：2：1

的狀態(tài)，可能已經(jīng)平衡，也可能沒有平衡，與各物質(zhì)的初始濃度及轉(zhuǎn)化率有關(guān)，故③不符合題意；

④混合氣體的顏色不再改變，說(shuō)明NO2氣體的濃度不變，達(dá)到平衡狀態(tài)，故④符合題意；

⑤無(wú)論反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，混合氣體的質(zhì)量不變，容器的體積不變，所以混合氣體的密度不變，不能

說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài)，故⑤不符合題意；

⑥反應(yīng)前后氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)之和不相等，反應(yīng)過(guò)程中，混合氣體的物質(zhì)的量一直變化，又因?yàn)闅怏w質(zhì)量

不變，根據(jù)M=-S所以混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量一直變，當(dāng)其不再變化時(shí)，說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài),

n氣

故⑥符合題意；正確的是②④⑥；

答案選B。

4.某科研小組利用有機(jī)胺(TBA)參與聯(lián)合生產(chǎn)碳酸氫鈉和二氯乙烷的工藝流程如圖所示。

CO：

NaHCOj

CH

下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.過(guò)程①中的TBA替代了侯德榜制堿法中的氨氣

B.過(guò)程②的反應(yīng)為4TBA-HC1+O2+4CUC1=4TBA+4CUC12+2H2。

C.理論上每產(chǎn)生ImolC2H4cL需要ImolCuCl?

D.流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是TBA、CuCl

【答案】C

【解析】

A.侯德榜制堿法是先把氨氣通入食鹽水，然后向氨鹽水中通二氧化碳，生產(chǎn)溶解度較小的碳酸氫鈉，再將

碳酸氣鈉過(guò)濾出來(lái)，經(jīng)焙燒得到純凈的碳酸鈉，由圖可知，過(guò)程①中的TBA替代了侯德榜制堿法中的氨氣，

故A不符合題意；

B.根據(jù)分析，過(guò)程②的反應(yīng)為4TBA-HC1+C）2+4CUC1=4TBA+4CUC12+2H2。，故B不符合題意；

催化劑

C.根據(jù)分析，過(guò)程③為乙烯的氯化過(guò)程，反應(yīng)方程式為：C2H4+2CuChC2H4cl2+2CUCI,根據(jù)

2CuCb~C2Hteb,理論上每產(chǎn)生1molC2H4Cl2需要2molCuCl2,故C符合題意；

D.根據(jù)分析，過(guò)程①中產(chǎn)生的TBAHC1和氧氣反應(yīng)生成了TBA,加入到飽和食鹽水中繼續(xù)反應(yīng)；過(guò)程③

為C2H4和CuC12反應(yīng)生成的CuCLCuCl繼續(xù)參加過(guò)程②的反應(yīng)，故流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是TBA、CuCL

故D不符合題意；

答案選C。

5.在密閉容器中，反應(yīng)X（g）+2Y（g），、2Z（g）+W⑸達(dá)到平衡后，若將容器體積擴(kuò)大一倍，對(duì)反

應(yīng)產(chǎn)生的影響是

A.v（正）減小，v（逆）增大B.v（正）增大，v（逆）減小

C.v（正）、v（逆）都減小D.v（正）、v（逆）都增大

【答案】C

【解析】

達(dá)到平衡后，若將容器體積擴(kuò)大一倍，壓強(qiáng)減小，正逆反應(yīng)速率均減小，答案選C。

6.密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)M(g)+N(g)=R(g)+2L(?),R的體積分?jǐn)?shù)(p隨時(shí)間的變化情況如圖所示。下列敘述

正確的是()

<P

丁舊

0時(shí)間

A.正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，L是氣體B.正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，L是固體或液體

C.正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，L是氣體D.正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，L是固體或液體

【答案】C

【解析】

由上述分析可知，正反應(yīng)放熱，L是氣體，故C正確；

答案選C。

7.在t℃時(shí)，某體積可變的密閉容器內(nèi)，加入適量反應(yīng)物發(fā)生反應(yīng)：mA(g)+nB(g)=pC(g),已知通過(guò)逐漸

改變?nèi)萜鞯捏w積使壓強(qiáng)增大，每次改變后達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得A的物質(zhì)的量濃度和重新達(dá)到平衡所需時(shí)間如下

表:

重新達(dá)到平衡所需

壓強(qiáng)c(A)

時(shí)間

第一次達(dá)到平衡2xlO5Pa0.08mol/L4min

第二次達(dá)到平衡5xlO5Pa0.20mol/Lxmin

第三次達(dá)到平衡lxlO6Pa0.44mol/L0.8min

則下列有關(guān)說(shuō)法中不正確的是()

A.第二次平衡到第三次平衡中，A的平均反應(yīng)速率為0.3mol/(L-min)

B.維持壓強(qiáng)為2xl()5pa,假設(shè)當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)體系中共有amol氣體，再向體系中加入bmolB,則重

新達(dá)到平衡時(shí)體系中共有(a+b)mol氣體

C當(dāng)壓強(qiáng)為向小時(shí),此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為勺篝

D.m+n=p,x=0

【答案】A

【解析】

A.第二次平衡到第三次平衡中，壓強(qiáng)從5xl05pa增大為ixl()6pa時(shí)，壓強(qiáng)增大2倍，體積變1倍，濃度應(yīng)

2

該由0.20mol-L1增大為0.40molL但是實(shí)際上A的濃度為0.44mol-LI則平衡時(shí)A的濃度變化量為

0.04mol/L,則A的平均反應(yīng)速率為0-04mol/L_QQ5mo|/(L-min),故A錯(cuò)誤；

0.8min

B.根據(jù)分析，增大壓強(qiáng)平衡不移動(dòng)，所以反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，所以當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，體

系中共有amol氣體，再向體系中加入bmolB,當(dāng)重新達(dá)到平衡時(shí)，體系中氣體總物質(zhì)的量是(a+b)mol,故

B正確；

C.由表格數(shù)據(jù)可知，當(dāng)壓強(qiáng)從SxlgPa增大為lxl()6pa時(shí)，壓強(qiáng)增大2倍，體積變,倍，濃度應(yīng)該由0.20

2

增大為(WOmoLLl但是實(shí)際上A的濃度為0.44molL1說(shuō)明平衡逆移，則反應(yīng)前氣體的物質(zhì)的量小于反

應(yīng)后氣體的物質(zhì)的量，則反應(yīng)物B不在是氣態(tài)，所以此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=C?-^P,故C正確；

c(A)

D.根據(jù)分析，增大壓強(qiáng)平衡不移動(dòng)，說(shuō)明該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體分子數(shù)目不變的反應(yīng)體系，即m+n=p,從

第一次達(dá)到平衡到第二次達(dá)到平衡過(guò)程中平衡沒有發(fā)生移動(dòng)，即壓強(qiáng)的變化反應(yīng)始終保持平衡狀態(tài)，則x=0,

故D正確；

答案選A。

8.甲硫醇是一種重要的原料和化工試劑，硫化氫與甲醇合成甲硫醇的催化過(guò)程如下。下列說(shuō)法中不正頓的

是

催化劑①催化劑②催化劑

SH

HHS

H|H2OHH

CH3SH+H2O

催化劑催化劑

A.過(guò)程①吸收能量

B.過(guò)程④中，形成了O—H鍵和C—S鍵

C.該催化劑可降低反應(yīng)活化能從而有效提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率

D.硫化氫與甲醇合成甲硫醉的反應(yīng)類型為取代反應(yīng)

【答案】C

【解析】

A.過(guò)程①中S—H鍵發(fā)生斷裂，故需要吸收能量，故A正確；

B.由圖可知，過(guò)程④中，形成了O—H鍵和C—S鍵，故B正確；

C.催化劑可降低反應(yīng)的活化能，加快反應(yīng)速率，但是催化劑不能提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率，故c錯(cuò)誤；

D.硫化氫與甲醇合成甲硫醇的反應(yīng)中，-SH替代了甲醇分子中的-0H,則反應(yīng)類型為取代反應(yīng)，故D正確；

故選C。

9.一定條件下，用Fe2O3、NiO或CnCh作催化劑對(duì)燃煤煙氣進(jìn)行回收，使SCh轉(zhuǎn)化生成S。催化劑不同,

其他條件相同（濃度、溫度、壓強(qiáng)）情況下，相同時(shí)間內(nèi)SO2的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)溫度的變化如下圖，下列說(shuō)法

*

3

面

W士

6

S

A.不考慮催化劑價(jià)格因素，選擇Fe?O3作催化劑可以節(jié)約能源

B.選擇FezCh作催化劑，最適宜溫度為340℃左右

C.a點(diǎn)后SO2的轉(zhuǎn)化率減小的原因可能是溫度升高催化劑活性降低了

D.其他條件相同的情況下，選擇CnCh作催化劑，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率最小

【答案】D

【解析】

A.根據(jù)圖象可知，當(dāng)溫度在34（TC時(shí)，在FezCh作催化劑條件下，反應(yīng)先達(dá)到平衡，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率最大，

A正確；

B.340?380C溫度范圍內(nèi)，催化劑的催化能力最大，二氧化硫的轉(zhuǎn)化率也是最大，反應(yīng)速率最快，B正確；

C.催化劑催化能力需要維持在一定的溫度下，溫度太高，催化劑活性可能會(huì)降低，C正確；

D.相同其他條件下，選擇CnCh作催化劑，在溫度為380℃時(shí)，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率不是最小的，NiO作催化

劑時(shí)，相同溫度下，SCh的轉(zhuǎn)化率是最小的，D錯(cuò)誤；

答案選D。

10.下列事實(shí)中，不能用勒夏特列原理解釋的是

A.開啟啤酒瓶后，瓶中立刻泛起大量泡沫

B.在FeSC）4溶液中加入少量鐵粉以防止Fe"被氧化

C.實(shí)驗(yàn)室中常用排飽和食鹽水的方法收集C12

D.2sC）2（g）+O2（g）=2SC）3（g）使用過(guò)量的空氣以提高SO2的利用率

【答案】B

【解析】

A.汽水瓶中存在平衡H2cO3WH2O+CO2,打開汽水瓶時(shí)，壓強(qiáng)降低，平衡向生成二氧化碳方向移動(dòng)，所以

瓶中泛起大量泡沫，可以用勒夏特列原理解釋，故不選A；

B.在FeSC>4溶液中加入少量鐵粉以防止Fe?+被氧化，主要發(fā)生反應(yīng)2Fe3++Fe=3Fe?+,不能用勒夏特列

原理解釋，故選B；

+

C.氯氣溶于水的反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng)，C12+H2O^HC1O+H+Cr,由于飽和食鹽水中含有大量的氯離子，相

當(dāng)于氯氣溶于水的反應(yīng)中增加了氯離子，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，氯氣溶解量減小，可以用勒夏特列原理

解釋，故不選C；

D.增大氧氣的濃度，2sO2（g）+C）2（g）=2SO3（g）平衡正向移動(dòng)，使用過(guò)量的空氣以提高SO2的利用率，

可以用勒夏特列原理解釋，故不選D；

選B?

11.關(guān)于一定條件下的化學(xué)平衡：H2（g）+l2（g）^2HI（g）AH<0o下列說(shuō)法正確的是（）

A.恒溫恒容時(shí)充入H2,正反應(yīng)速率增大，平衡右移

B.恒溫恒容時(shí)充入He,正反應(yīng)速率增大，平衡右移

C.壓縮體積加壓，正、逆反應(yīng)速率不變，平衡不移動(dòng)

D.升溫，正反應(yīng)速率減小、逆反應(yīng)速率增大，平衡右移

【答案】A

【解析】

A.恒溫恒容時(shí)充入Hz,氫氣濃度增大，正反應(yīng)速率增大，平衡右移，故A正確；

B.恒溫恒容時(shí)充入He,各反應(yīng)物濃度都不變，正反應(yīng)速率不變，平衡不移動(dòng)，故B錯(cuò)誤；

C.加壓，體積縮小，各物質(zhì)濃度均增大，正、逆反應(yīng)速率都增大，平衡不移動(dòng)，故C錯(cuò)誤；

D.升溫，正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率增大，由于正反應(yīng)放熱，所以平衡左移，故D錯(cuò)誤；

答案選A。

12.一定溫度下，在3個(gè)容積均為1.0L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：PC15(g)UPC13(g)+CL(g)。下列說(shuō)

法錯(cuò)誤的是()

物質(zhì)的起始濃度/(mol-L”)物質(zhì)的平衡濃度/(mol-L”)

容器編號(hào)

g)eg)《5)45)

I0.4000.2

II0.600.2

III0.800

c(Cl2)

A.反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，容器I中比容器n中的小

c(PCh)

B.反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，容器I與容器H中的總壓強(qiáng)之比為3：4

C.反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，容器HI中C1,的體積分?jǐn)?shù)小于！

3

D.反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，容器III中0.4mol/L<c(PC15)<0.8mol/L

【答案】B

【解析】

A.設(shè)容器H中平衡時(shí)三氯化磷為xmol/L,由題給數(shù)據(jù)可建立如下三段式:

PCl5(g)UPCh(g)+Cl2(g)

起(mol/L)0.600.2

變(mol/L)XXX

平(mol/L)0.6-xX0.2+x

x(02+x)

溫度不變，化學(xué)平衡常數(shù)不變，山化學(xué)平衡常數(shù)公式可得關(guān)系式二=02解得x=0.2,則容器I］中

0.6-x

C(C1,)04mol/LC(C1,)

：=2,則反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，容器?中工「二比容器II中的小,故A正確；

c(PCl3)0.2mol/Lc(PCl3)

B.由容器中壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比可知，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，容器I與容器H中的總壓強(qiáng)之比為

(0.6mol/LxlL)；(1.Omol/LxlL)=3:5,故B錯(cuò)誤；

C.該反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)，由題給數(shù)據(jù)可知，容器川相當(dāng)于容器1增大壓強(qiáng)，增大壓強(qiáng)，平衡向逆

反應(yīng)方向移動(dòng)，氯氣的體積分?jǐn)?shù)減小，則反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，容器in中氯氣的體積分?jǐn)?shù)小于工，故c」％?；

3

D.由題給數(shù)據(jù)可知，該反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，五氯化磷的濃度小于O.8mol/L,該反

應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)，容器HI相當(dāng)于容器I增大壓強(qiáng)1倍，增大壓強(qiáng)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，反應(yīng)達(dá)

到平衡時(shí)，三氯化磷的濃度比容器I中的2倍要大，大于0.4mol/L,則反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，容器III中

0.4mol/L<c(PCl5)<0.8mol/L,故D正確;

故選B。

13.一定溫度時(shí)，向2.0L恒容密閉容器中充入2molS。？和lmoK)2,發(fā)生反應(yīng)：

2SC)2(g)+O2(g)U2SC)3(g)?經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后達(dá)到平衡，反應(yīng)過(guò)程中測(cè)定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表：

t/s02468

n(SO3)/mol00.81.41.81.8

下列說(shuō)法正確的是

A.反應(yīng)在前2s的平均速率v(C)2)=0-4molLLsT

B.保持其他條件不變，體積壓縮到1.0L,平衡常數(shù)將增大

C.相同溫度下，起始時(shí)向容器中充入4moiS03,達(dá)到平衡時(shí)，S0,的轉(zhuǎn)化率等于10%

D.保持溫度不變，向該容器中再充入2moiS。？、Imo］。？，反應(yīng)達(dá)到新平衡時(shí)n(SOj/n(C)2)增大

【答案】D

【解析】

O.Snu)l

A.根據(jù)表格中數(shù)據(jù)知，當(dāng)n(SCh)=L8mol,該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，反應(yīng)在前2s的平均速率v(SCh)=「2L

2s

=0.2moi.□?力,同一可逆反應(yīng)中同?段時(shí)間內(nèi)各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于其計(jì)量數(shù)之比，V(02)="

2

x0.2mol-L-1's'=0.1mol-L1-s-1>故A錯(cuò)誤；

B.化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度不變，化學(xué)平衡常數(shù)不變，與壓強(qiáng)、物質(zhì)濃度都無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；

C.相同溫度下，起始時(shí)向容器中充入4moiSCh,如果三氧化硫完全轉(zhuǎn)化為二氧化硫和氧氣，二氧化硫和氧

氣的物質(zhì)的量分別是4mol、2mol,為原來(lái)的2倍，增大壓強(qiáng)平衡正向移動(dòng)，則二氧化硫轉(zhuǎn)化率增大，所以

二氧化硫轉(zhuǎn)化率大于90%,相同溫度下，起始時(shí)向容器中充入4moiSCh,達(dá)到平衡時(shí)，S03的轉(zhuǎn)化率小于

10%,故C錯(cuò)誤；

D.溫度不變，向該容器中再充入2moiSO?、ImolCh,增大了壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，三氧化硫的物質(zhì)的量

增加，氧氣的物質(zhì)的量減小，所以比值增大，故D正確;

故選：D。

14.在容積可變的密閉容器中充入2moi苯蒸氣和4moi氫氣，恒溫口和恒壓R條件下進(jìn)行如下反應(yīng):

健化劑、［〕（）

?+3%*g△H產(chǎn)-208.8kJ.mol",達(dá)平衡時(shí)容器的體積為2L,苯的轉(zhuǎn)化率為50%?

下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）

A.苯蒸氣的體積分?jǐn)?shù)不再變化時(shí)，說(shuō)明該反應(yīng)己達(dá)平衡狀態(tài)

B.反應(yīng)體系中氣體總濃度保持不變，說(shuō)明該反應(yīng)己達(dá)平衡狀態(tài)

C.在原平衡基礎(chǔ)上，再向容器中充入3moi苯蒸氣，平衡逆向移動(dòng)

D.在原平衡基礎(chǔ)上，升高溫度，苯的轉(zhuǎn)化率增大

【答案】C

【解析】

A、根據(jù)PV=nRT可知，恒溫恒壓下，體系的總體積和體系的總物質(zhì)的量呈正比，即苯蒸氣的體積分?jǐn)?shù)等于

其物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)；經(jīng)分析，苯蒸汽在反應(yīng)前和平衡時(shí)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)都是:，即從開始到平衡時(shí)，苯蒸汽

的體積分?jǐn)?shù)沒有變化，所以苯蒸氣的體積分?jǐn)?shù)不再變化時(shí)，不能說(shuō)明該反應(yīng)己達(dá)平衡狀態(tài)，A錯(cuò)誤；

nP

B、根據(jù)PV=nRT可知，氣體總濃度c=-=——，則c恒定，故反應(yīng)體系中氣體總濃度保持不變，不能說(shuō)

VRT

明該反應(yīng)己達(dá)平衡狀態(tài)，B錯(cuò)誤；

C、平衡時(shí)，c（苯戶c（H?=c（環(huán)己烷）二電里-O.5mol/L,則K=。臺(tái)對(duì)平衡時(shí)，氣體的總物質(zhì)的量為

2L0.5x0.53

3moL體積為2L,再加入3moi苯蒸汽，氣體的總體積變?yōu)?L,此時(shí)c（苯戶生刊~~吧0.5mol/L,c（H2）=c（環(huán)

4L

己烷尸叵25moi/L,則Qc=。25即K<Q,，故平衡逆向移動(dòng)，C正確；

4Llx0.253

D、反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則苯的轉(zhuǎn)化率減小，D錯(cuò)誤；

故選Co

二、綜合題

15.1.由四種常見元素組成的化合物X,按如下流程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。氣體C能使帶火星木條復(fù)燃，溶液B和

溶液E的焰色反應(yīng)為黃色，固體A和D組成元素相同，X可由藍(lán)色溶液F與過(guò)量的濃的強(qiáng)堿性溶液B反應(yīng)

獲得。

請(qǐng)回答：

(1)X的化學(xué)式O

(2)寫出F+B—X反應(yīng)的離子方程式：o

(3)黑色固體A可在高溫下與氨氣作用生成紅色固體D,同時(shí)生成一種單質(zhì)，寫出該反應(yīng)的方程式:

II.已知CuCl晶體呈白色，熔點(diǎn)為430C,沸點(diǎn)為1490℃,見光分解，露置于潮濕空氣中易被氧化，溶于

水、稀鹽酸、乙醇，易溶于濃鹽酸生成H3C11CI4,反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CuCl(白色，$)+3}?：1缶4)=向€：11。4(黃

色，aq)。實(shí)驗(yàn)室用下圖所示裝置制取CuCl,反應(yīng)原理為：2CU2++SO2+8C「+2H2O=2CUC1：+SO：+4H+；

反應(yīng)結(jié)束后，取出三頸燒瓶中的混合物進(jìn)行一系列操作可得到CuCI晶體。

(4)反應(yīng)過(guò)程中要通入過(guò)量S02的原因是：。

(5)欲提純某混有銅粉的CuCl晶體，請(qǐng)簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)方案：

A

2+2

【答案】(l)Na2[Cu(OH)4](2)CU+4OH-[CU(OH)4]-(3)6CUO+2NH3=3Cu2O+N2+3H2O(4)將

CuCl2完全轉(zhuǎn)化為CuCl,并防止生成的CuCl被氧化(5)將固體溶于濃鹽酸后過(guò)濾，取濾液加入大量水,

過(guò)濾，洗滌，干燥

【解析】

I.氣體C能使帶火星木條復(fù)燃，則C為且n(O2)=0.112L^22.4L/mol=0.005mol,紅色固體D與稀硫酸、

過(guò)氧化氫反應(yīng)得到藍(lán)色溶液，D和黑色固體A的組成元素相同，則A為CuO、D為C112O,F為CuSO」，固

A

體A分解發(fā)生反應(yīng)：4CuO=2Cu2O+O2t，可知n(CuO)=0.02mok溶液B和溶液E的焰色反應(yīng)為黃色，

說(shuō)明含有鈉元素，堿性溶液B與0.100mol/L400mL鹽酸反應(yīng)，B為NaOH水溶液，n(NaOH)=0.04mol,

X可由藍(lán)色溶液F與過(guò)量的濃的B溶液反應(yīng)獲得，且滿足n(Cu)：n(Na)=1：2,故X為Na21Cu(OH)4|。

(1)由上述分析可知，X的化學(xué)式為Na2[Cu(OH)4]；

(2)X可由藍(lán)色溶液F與過(guò)量的濃的強(qiáng)堿性溶液B反應(yīng)獲得，該反應(yīng)的離子方程式為CU2++4OH=[CU(OH)4F；

A

(3)CuO與氨氣在高溫下反應(yīng)生成CU2。、氮?dú)夂退?，反?yīng)方程式為6CUO+2NH3=3CU2O+N2+3H2O；

II.(4)由反應(yīng)原理可知，SO2將CuCb完全轉(zhuǎn)化為CuCLCuCl露置于潮濕空氣中易被氧化，而SO2具有

還原性，可以防止生成的Cu。被氧化，即答案為：將CuCb完全轉(zhuǎn)化為CuCl,并防止生成的CuCI被氧化；

(5)由題目信息可知，CuCI可以溶于濃鹽酸，而Cu不與鹽酸反應(yīng)，且溶液中存在平衡CuCE(aq)=

CuCl(s)+3C「(aq),稀釋會(huì)析出CuCI晶體，所以提純某混有銅粉的CuCI晶體實(shí)驗(yàn)方案為：將固體溶于濃鹽

酸后過(guò)濾，取濾液加入大量水，過(guò)濾，洗滌，干燥。

16.某小組探究Cu與HNOs反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)有趣的現(xiàn)象。室溫下，3moi-匚1的稀硝酸(溶液A)遇銅片短時(shí)間

內(nèi)無(wú)明顯變化，一段時(shí)間后才有少量氣泡產(chǎn)生，而溶液B(見圖)遇銅片立即產(chǎn)生氣泡。

反應(yīng)片刻后的綠色清液銅片

-----------------------A---------

濃硒酸倒入水中稀釋—

銅片與

藍(lán)色溶液B立即產(chǎn)生氣泡

其中c(HNOj=3moi?

回答下列問(wèn)題：

(1)探究溶液B遇銅片立即發(fā)生反應(yīng)的原因。

①假設(shè)1：對(duì)該反應(yīng)有催化作用。

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：向溶液A中加入少量硝酸銅，溶液呈淺藍(lán)色，放入銅片，沒有明顯變化。

結(jié)論：假設(shè)1不成立。

②假設(shè)2：NO2對(duì)該反應(yīng)有催化作用。

方案I：向盛有銅片的溶液A中通入少量NO?,銅片表面立即產(chǎn)生氣泡，反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行。有同學(xué)認(rèn)為應(yīng)補(bǔ)

充對(duì)比實(shí)驗(yàn)：向盛有銅片的溶液A中加入幾滴5moi的硝酸，沒有明顯變化。補(bǔ)充該實(shí)驗(yàn)的目的是

方案II響溶液B中通入氮?dú)鈹?shù)分鐘得溶液C。相同條件下,銅片與A、B、C三份溶液的反應(yīng)速率：B>C>A,

該實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃C明假設(shè)2成立的理由是0

③查閱資料：NO2溶于水可以生成HNO2和c

向盛有銅片的溶液A中加入，銅片上立即產(chǎn)生氣泡，實(shí)驗(yàn)證明HN02對(duì)該反應(yīng)也有催化作用。

結(jié)論：N0,和HNO2均對(duì)Cu與HNO,的反應(yīng)有催化作用。

(2)試從結(jié)構(gòu)角度解釋NO2在金屬表面得電子的能力強(qiáng)于NO；的原因。

(3)Cu與稀硝酸反應(yīng)中HNO2參與的可能催化過(guò)程如下。將ii補(bǔ)充完整。

i.NO；+HNO2+H'=2NO2T+H,O

ii.____________________

+

iii.3NO2+H2O=2H+2NO；+NO

(4)探究Cu(NO3)2?6H2O的性質(zhì)。

將一定質(zhì)量的CU(NO3)2-6H2。放在母蝸中加熱，在不同溫度階段進(jìn)行質(zhì)量分析，當(dāng)溫度升至T°C時(shí)，

剩余固體質(zhì)量變?yōu)樵瓉?lái)的24.33%，則剩余固體的化學(xué)式可能為。

【答案】(1)①CM+②排除通入NO2與水反應(yīng)引起硝酸濃度增大的影響通入N2可以帶走溶液中的NO2,

因此三份溶液中NO?的濃度：B>C>A,反應(yīng)速率隨NO?濃度降低而減慢，說(shuō)明NO2對(duì)該反應(yīng)有催化作

用③HNO,

(2)NO2有單電子，很容易得到一個(gè)電子形成更穩(wěn)定的NOj；NO；為平面正三角形結(jié)構(gòu)，且?guī)б粋€(gè)負(fù)電荷，

難以獲得電子

+2+

(3)Cu+2NO2+2H=CU+2HNO2

(4)Cu2O

【解析】

(1)①溶液B與稀硝酸的區(qū)別就是B是銅和濃硝酸反應(yīng)后的稀釋液，先呈綠色后呈藍(lán)色，稀釋液中除了硝

酸還存在銅離子、少量二氧化氮，溶液B遇銅片立即發(fā)生反應(yīng)，催化劑能極大地加快反應(yīng)速率，故推測(cè)Cu2+

對(duì)該反應(yīng)有催化作用、并通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究之。②排除了Cu，*對(duì)該反應(yīng)有催化作用，就要通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究NO2對(duì)

該反應(yīng)有催化作用。作對(duì)比實(shí)驗(yàn)，控制變量，方案I中向盛有銅片的溶液A中通入少量NO?,補(bǔ)充對(duì)比實(shí)

驗(yàn)，補(bǔ)充該實(shí)驗(yàn)的目的是排除通入NO?與水反應(yīng)引起硝酸濃度增大的影響。方案H：向溶液B中通入氮?dú)?/p>

數(shù)分鐘得溶液C,則三份溶液中唯一的變量NO2的濃度不一樣：由于通入N2可以帶走溶液中的NO?,因

此N。？的濃度：B>C>A,則相同條件下，銅片與A、B、C三份溶液的反應(yīng)速率：B>C>A可以證明，

該實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃C明NO?對(duì)該反應(yīng)有催化作用。③已知NO2溶于水可以生成HNC)2,氮元素化合價(jià)降低，則

該反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，推測(cè)氧化產(chǎn)物為HNO3，故NO2溶于水可以生成HNO,和HNO3。

(2)根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論，NO；中孤電子對(duì)數(shù)為5-2.3+1=0，價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+0=3,根據(jù)雜化

2

軌道理論，中心N原子為sp2雜化，空間構(gòu)型為平面正三角形，在NO2分子中，N周圍的價(jià)電子數(shù)為5,

根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論，氧原子不提供電子，因此，中心氮原子的價(jià)電子總數(shù)為5,其中有兩對(duì)是成鍵電

子對(duì)，一個(gè)單電子，故從結(jié)構(gòu)角度解釋NO?在金屬表面得電子的能力強(qiáng)于NO,的原因?yàn)椋篘O?有單電子，

很容易得到一個(gè)電子形成更穩(wěn)定的NO：；NOJ為平面正三角形結(jié)構(gòu)，且?guī)б粋€(gè)負(fù)電荷，難以獲得電子。

(3)Cu與稀硝酸反應(yīng)中反應(yīng)過(guò)程中HNC)2可能參與催化，UNO2先在反應(yīng)中消耗后又重新生成，反應(yīng)前后

HNO2的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不發(fā)生改變：Cu與稀硝酸反應(yīng)為：

+2+

3Cu+8H+2NO；=3CU+2NOT+4H2O,反應(yīng)ii=；(總反應(yīng)-ix6-iiix2),則反應(yīng)ii為：

+2+

Cu+2NO2+2H=CU+2HNO2。

(4)硝酸鹽受熱易分解，銅活潑性較弱，硝酸銅晶體受熱分解會(huì)生成銅的氧化物，假設(shè)CU(NO3)2?6H2。的

質(zhì)量為296g,即ImoL當(dāng)溫度升至T°C時(shí)，剩余固體質(zhì)量為296gx24.33%=72g,其中Cu為64g,還剩余

8g其他元素，應(yīng)為氧元素，所以剩余物質(zhì)中Cu和O的物質(zhì)的量之比為1:0.5,則該物質(zhì)應(yīng)為Cu?。。

17.純堿是重要的化工原料，在醫(yī)藥、冶金、化工、食品等領(lǐng)域被廣泛使用。

(1)工業(yè)生產(chǎn)純堿的第一步是除去飽和食鹽水的中Mg2+、Ca?+離子，從成本角度考慮加入試劑的化學(xué)式為

、。某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)模擬侯德榜制堿法制取純堿，流程如

下:

裝

置

III

已知：幾種鹽的溶解度

NaClNH4HCO3NaHCO3NH4CI

溶解度(20℃,lOOg&O時(shí))36.021.79.637.2

(2)①寫出裝置I中反應(yīng)的化學(xué)方程式

②從平衡移動(dòng)角度解釋該反應(yīng)發(fā)生的原因

③操作①的名稱是.

(3)寫出裝置II中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式.

(4)請(qǐng)結(jié)合化學(xué)用語(yǔ)說(shuō)明裝置III中加入磨細(xì)的食鹽粉及NH3的作用.

(5)該流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是

(6)制出的純堿中含有雜質(zhì)NaCl,為測(cè)定其純度，下列方案中不可行的是.

a.向m克純堿樣品中加入足量CaCl2溶液，測(cè)生成CaCOj的質(zhì)量

b.向m克純堿樣品中加入足量稀H2s04,干燥后測(cè)生成氣體的體積

c.向m克純堿樣品中加入足量AgNCh溶液，測(cè)生成沉淀的質(zhì)量

【答案】(l)Ca(0H)2Na2cCh

(2)①NaCl+CCh+NHs+HzONaHCO-J+NH4cl②溶液中存在下述兩種平衡NH3+H2O^NH3-H20

NH：+OH—,CO2+H2OUH2co3QHC0；+H+,H+與OH—反應(yīng)生成水，兩個(gè)平衡均向右移動(dòng)，溶液中NH

^口HCO；濃度均增大，由于NaHCO3的溶解度小，析出NaHCCh晶體使得反應(yīng)發(fā)生③過(guò)濾

⑶2NaHC0、ANa2cO3+H2O+CO2f(4)促使氯化鏤結(jié)晶析出(5)C()2

(6)c

【解析】

(1)工業(yè)生產(chǎn)純堿的第一步是除去飽和食鹽水的中Mg2+、Ca?+離子，從成本角度考慮應(yīng)先加入過(guò)量石灰水,

使鎂離子轉(zhuǎn)化為域氧化鎂沉淀除去，再向溶液中加入碳酸鈉溶液，使鈣離子轉(zhuǎn)化為碳酸鈣沉淀除去，故答

案為：Ca(OH)2:Na2co3；

(2)①裝置I中的反應(yīng)為氨氣和二氧化碳?xì)怏w和飽和食鹽水反應(yīng)生成碳酸氫鈉沉淀和氯化鍍，反應(yīng)的化學(xué)

方程式為NaCI+CCh+NEh+FhONaHCChJ+NHQ,故答案為：NaCI+CCh+NHa+HQuNaHCChJ+NHQ；

②向飽和食鹽水中通入氨氣和二氧化碳?xì)怏w，氨氣和二氧化碳?xì)怏w在溶液中形成兩種平衡NH3+H2OU

NHrHaOUNH；+OH,CO2+H2OUH2cChUHCO；+H+,H+與OH反應(yīng)生成水，兩個(gè)平衡均向右移動(dòng)，

溶液中NH：和HCO3濃度均增大，由于NaHCCh的溶解度小，析出NaHCCh晶體使得反應(yīng)發(fā)生，故答案為：

溶液中存在下述兩種平衡NH3+H2OUNH3H20UNH；+0H,CO2+H2OUH2co3UHCO3+H+,H+與

OH反應(yīng)生成水，兩個(gè)平衡均向右移動(dòng)，溶液中NH：和HCO3濃度均增大，由于NaHCCh的溶解度小，析

出NaHCCh晶體使得反應(yīng)發(fā)生；

③操作①是用過(guò)濾的方法分離得到碳酸氫鈉固體，故答案為：過(guò)濾；

(3)裝置H中發(fā)生的反應(yīng)為碳酸氫鈉固體受熱發(fā)生分解反應(yīng)生成碳酸鈉、二氧化碳和水，反應(yīng)的化學(xué)方程

式為2NaHCChANa2cO3+H2O+CO2T，故答案為：ZNaHCOs^Na2co3+H2O+CChf；

(4)在母液中含有大量的鉞根離子和氯離子，向母液中通入氨氣，使溶液中鍍根離子濃度增大，加入磨細(xì)

的食鹽粉能增大溶液中的氯離子濃度增大，溶液中鐵根離子和氯離子濃度增大，使溶解平衡NH4cl(s)U

NH：(aq)+CL(aq)向左移動(dòng)，有利于氯化核結(jié)晶析出，故答案為：促使氯化鍍結(jié)晶析出；

(5)由圖uj?知，裝置I中二氧化碳做反應(yīng)物制備碳酸氫鈉，裝置II中碳酸氫鈉固體受熱發(fā)生分解反應(yīng)生成

碳酸鈉、二氧化碳和水，則流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是二氧化碳，故答案為：C02；

(6)a.向m克純堿樣品中加入足量CaCL溶液，Na2cCh與CaCh反應(yīng)生成CaCCh沉淀，由樣品的質(zhì)量和生

成CaCO3的質(zhì)量可以列關(guān)系式計(jì)算出純堿的純度，故正確；

b.向m克純堿樣品中加入足量稀硫酸，干燥后測(cè)得生成氣體的體積為二氧化碳的體積，根據(jù)樣品的質(zhì)量和

生成樣品的質(zhì)量和生成二氧化碳的體積可以列關(guān)系式計(jì)算出純堿的純度，故正確；

c.向m克純堿樣品中加入足量AgNO.3溶液,Na2c03和NaCl與AgNO3反應(yīng)生成Ag2cCh沉淀和AgCl沉淀，

沉淀的質(zhì)量為氯化銀和碳酸銀，無(wú)法列關(guān)系式計(jì)算出純堿的純度，故錯(cuò)誤；

c錯(cuò)誤，故答案為：c。

18.NO是大氣污染物之一，能催化03分解，破壞大氣臭氧層，在空氣中參與產(chǎn)生光化學(xué)煙霧。科學(xué)家研

究用負(fù)載Cu的ZSM-5分子篩作催化劑對(duì)NO催化分解，獲得了良好效果，利用催化劑分解NO進(jìn)行脫硝

的原理為2N0(g).N2(g)+O2(g)AH回答下列問(wèn)題：

(1)已知：NO(g)=N(g)+O(g)AHi=+631.8kJ?mor'

N2(g)=2N(g)AH2=+941.7kJ?mor'

02(g)=20(g)AH3=+493.7kJ?mol-'

則NO分解反應(yīng)的AH=。

⑵由NO和He組成的實(shí)驗(yàn)混合氣112mL(標(biāo)況)，其中NO體積分?jǐn)?shù)為4.0%,在催化劑作用下于密閉容器中，

在50kPa恒壓條件下進(jìn)行反應(yīng)，催化劑表面活性中心(M)的含量為8xl0-6mol?如圖是NO平衡轉(zhuǎn)化率和分

解反應(yīng)選擇性隨溫度的變化曲線。

①脫硝反應(yīng)的溫度選定在300℃,原因是o

②反應(yīng)20s,測(cè)得平均每個(gè)活性中心上NO分解的分子數(shù)為5.25,此時(shí)分解反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率為。

③研究表明，脫硝分解反應(yīng)中，正反應(yīng)速率X)正=k*：p2(NO),逆反應(yīng)速率。逆=k逆p(N2)?p(O2)。300℃

%

時(shí)，分解反應(yīng)達(dá)到平衡，此時(shí)芳=______(p行PM物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。

k逆

(3)研究者對(duì)NO在該催化劑上的分解反應(yīng)提出如下反應(yīng)機(jī)理，分解產(chǎn)生的Ch濃度增大易占據(jù)催化劑活性中

心Mo

I：N0+M-N0-M快

II：2NO-MTN2+2O-M慢

III：2O-MUO2+2M快

三個(gè)反應(yīng)中，活化能較高的是(填"I"、"H"或"III”)，反應(yīng)要及時(shí)分離出。2,目的是o

【答案】(1)-171.8kJ?moH

(2)①300℃時(shí)NO平衡轉(zhuǎn)化率和分解反應(yīng)選擇性均較高，且繼續(xù)升溫變化不大，成本會(huì)提高②21%

③81/4(或20.25)

(3)11保持催化劑活性，分離產(chǎn)物使平衡正向移動(dòng)

【解析】

(1)題目所給過(guò)程即分子斷鍵過(guò)程,故NO中的鍵能為631.8kJ/mol,N2中的鍵能為941.7kJ/mol,O2中的

鍵能為493.7kJ/mol,根據(jù)鍵能與反應(yīng)熱關(guān)系得：△H=2x63L8kJ/mol-(941.7kJ/mol+493.7kJ/mol)=

-171.8kJ/mol；

(2)①300C時(shí)NO平衡轉(zhuǎn)化率和分解反應(yīng)選擇性均較高，且繼續(xù)升溫變化不大，但成本會(huì)提高，若溫度

低于300℃,NO轉(zhuǎn)化率低且反應(yīng)速率慢；

②總共分解的NO：n(NO)=5.25x8xl0qnol=4.2xl(y5mo［；原本NO總量為：

x4%=2?410

22.4Umol

故NO轉(zhuǎn)化率=42?1(圻'8b%=21%,即此時(shí)分解反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率為21%；

20mbl

：2

2kl］p(?,)?

③當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，ULD逆,即k,1p(NO)=kap(N2)*p(O2)>故廠=---；/2八\一

k.逆p-(NO)

由圖像可知300℃時(shí)NO平衡轉(zhuǎn)化率為90%,轉(zhuǎn)化的NO=2x10^01x90%=1.8x10-4mol；

列三段式如下：

2NOUN2+O2

起始(mol)2?”

轉(zhuǎn)化(mol)1.8?4109s?10

平衡(mol)2?109?'510

20°90°

平衡時(shí)各自分壓為：p(NO)=^—j-?50kPa：,p(N,)=p(O,)=--------?50kPa=22.5kPa；

''10

。一P@)?2

所以:=20.25；

k逆p2(NO)

(3)在其他條件相同時(shí):活化能大，普通分子就不容易變?yōu)榛罨肿?，?dǎo)致反應(yīng)速率慢，故反應(yīng)n的活化

能最大；及時(shí)分離出可防止催化劑中心被02占據(jù)而導(dǎo)致催化劑活性降低，反應(yīng)變慢，同時(shí)也能促進(jìn)平

衡正向移動(dòng)，提高NO轉(zhuǎn)化率。

19.減弱溫室效應(yīng)的方法之一是將CO2回收利用?；卮鹣铝袉?wèn)題：

(1)在催化劑存在下可將CO2應(yīng)用于生產(chǎn)清潔燃料甲烷，相關(guān)反應(yīng)如下：

主反應(yīng)：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)A//i

1

副反應(yīng)：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)AH2=+41.2kJ-mol-

已知：己和CH4的燃燒熱分別為-285.5kJ-mol”和-890.0kJ-moE

H2O(l)=H2O(g)A/7=+44kJ-mol'1

①△，］=__kJ-mol'1。

②有利于提高CH4平衡產(chǎn)率的反應(yīng)條件是一(至少寫兩條)。工業(yè)上提高甲烷反應(yīng)選擇性的關(guān)鍵因素是一。

③T℃時(shí)，若在體積恒為2