1、1第二章 化学反应速率和化学平衡测试卷（一）基础练习一、选择题1下列说法正确的是（ ）A.硫酸工业常用煅烧硫铁矿或硫的方法制取二氧化硫B.为提高氨的产量，合成氨工业应采用低温高压的反应条件C.氯碱工业中用铁作电极电解饱和食盐水D.高纯度的石英可用于制光导纤维2下列反应中能起到固氮作用的是( )A.NO 与 O2 反应生成 NO2 B.NH3 经催化氧化生成 NOC.由 NH3 制碳铵和硫铵 D.N2 与 H2 在一定条件下合成氨3下列有关化工生产的选项正确的是（ ） A. 氨氧化制 HNO3：合成塔、空气、铂铑合金、800 0CB. 合成氨：沸腾炉、焦炭、铁触媒、 5000CC. 生产水泥：回
2、转窑、石灰石、粘土、高温D. 接触法制硫酸：氧化炉、硫铁矿、 V2O5、400 0C5000C4下列事实中，不能用勒夏特列原理来解释的是（ ）A.增加氧气的量有利于氨氧化反应B.向氯水中加食盐不利于氯气的溶解C.500左右比室温更有利于合成氨反应D.高压条件有利于合成氨反应5合成氨（ ）工业中，常采用 500的温度条件。有下列关于选用该条件的叙述：加快反应速率；使平衡向产物方向移动；提高原料转化率；使催化剂的活性达到最佳状态。其原因可能是下列中的（ ）A、 B、 C、 D、6N2+3H 2 2NH3 合成氨反应中，在下列情况下，不能使反应速率加快的是( ) A加入氮气B减小压强，扩大容器体积C
3、加入催化剂D适当升高温度7对于密闭容器中进行的反应：N 2+O2=2NO，下列条件中哪些能加快该反应速率的（假定改变下列条件时温度不变） （ ）A缩小体积使压力增大 B体积不变充入 N2 使压强增大C体积不变充入 He 气使压强增大 D减小压强使体积增大8由于催化作用使反应速率加快的是 （ ）A利用 KClO3 固体加热分解制氧气时，加入少量 MnO2 固体B加热 H2O2 水溶液制氧气时，加入少量 MnO2 固体C实验室制用浓盐酸制氯气，需加入 MnO2 固体加热D锌与盐酸反应时，加入少量稀硫酸9甲、乙两个容器内都进行 AB 的反应，甲容器内每分钟减少了 4molA，乙容器内每分钟减少2mo
4、lA，则甲容器内的反应速率比乙容器内的反应速率 （ ）A快 B慢 C相等 D无法判断10在 2A+B 3C+4D 反应中，表示该反应速率最快的是 （ ）Av（A）=0.5mol/L s Bv（B）=0.3mol/L sCv（C ）=0.8mol/L s Dv（D）=1mol/L s211下列体系加压后，对化学反应速率没有影响的是 （ ）A2SO 2+O2 2SO3 BCO+H 2O（g） CO2+H2CCO 2+H2O H2CO3 DH +OH- H2O12反应 C(固)+H 2O(气) CO2(气)+H 2(气)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件改变对其反应速率几乎无影响的是（ ）A.
5、增加 C 的量 B. 将容器的体积缩小一半 C. 保持体积不变, 充入 N2 D. 压强不变充入 N2 使体积增大13一定量的锌粉和 6molL-1 的过量盐酸反应，当向其中加入少量的下列物质时，能够加快反应速率，又不影响产生 H2 总量的是（ ）石墨 CuO 铜粉 铁粉 浓盐酸 无水乙酸 A. B. C. D.14. 可逆反应： 在 4 种不同的情况下的反应速率分别为 AB32CD vAmolLs()./()015 该反应进行速率最快的vBmolLs()./()06vmolLs()./()0vDmolLs()./045是（ ）A. B. 和 C. D. 和15在可逆反应 2A(气) + B(
6、气) 2C(气) + Q 中，为了有利于 A 的利用，应采用的反应条件是（ ）A高温、高压 B高温、低压C低温、低压 D适当温度、高压16在一定条件下，合成氨反应到达平称衡状态，此时，再进行如下操作，平衡不发生移动的是（ ）A恒温、恒压时，充入 NH3B恒温、恒容时，充入 N2C恒温、恒压时，充入 HeD恒温、恒容时，充入 He17以焦炭为主要原料合成氨，为了使通入合成塔的 N2 与 H2 保持 13 的体积比，则焦炭（不计燃烧中的消耗）与空气的物质的量之比约为（ ） A13 B32 C65 D4318在 800时，下列可逆反应达到化学平衡状态：CO（g）+H 2O（g） CO2（g）+H 2
7、(g)，已知 CO和 H2O（g）的初始浓度为 0.01molL-1 时，H 2 平衡浓度为 0.005molL-1。若此时再加入 0.02molL-1 的H2O（g），重新达到平衡时，H 2 平衡浓度为（ ）A0.0025 molL -1 B0.0075 molL -1 C0.010 molL -1 D0.015 molL -1二、填空题19人类目前对煤和石油的过度消耗，使空气中的 CO2 浓度增大，导致地球表面温度升高，形成了温室效应。科学家对 CO2 的增多带来的负面影响较为担忧，于是提出将 CO2 通过管道输送到海底的方法，这可减缓空气中 CO2 浓度的增加。请你根据 CO2 的性质和
8、化学平衡原理回答：（1）这样长期下去，将给海洋造成什么样的影响？_（2）你认为消除 CO2 的负面影响的最好方法是什么？_20在 298K 时，合成氨反应的热化学方程式 N2(气) + 3H2(气) 2NH3(气) + 92.4kJ。在该温度下，取 1 mol N2 和 3 mol H2 放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应，放出的热量小于 92.4KJ，其原因是3。21亚硫酸钠和碘酸钾在酸性溶液里反应的化学方程式是：Na2SO3+KIO3+H2SO4Na 2SO4+K2SO4+I2+H2O，（1）其中氧化剂是 ，若反应中有 5mol 电子转移，则生成碘是 mol。该反应过程和机理较复杂，
9、一般认为分为以下几步：IO 3-+SO32-IO 2-+SO42-（慢） IO 2-+ SO32-IO -+SO42-（快）5I -+6H+ IO3-3I 2+3H2O（快） I 2+ SO32-+ H2O2I -+ SO42-+2H2（快）（2）根据上述条件推测，此反应的总的反应速率由 步反应决定。（3）若预先加入淀粉溶液，由题述看必在 离子消耗完时，才会使淀粉变蓝的现象产生。22在硫酸的工业生产中，通过下列反应使 SO2 转化为 SO3：2SO 2+O2 2SO3+热。已知常压下 SO3体积分数为 91%，试回答：（1）在生产中常用过量的空气是为了 。（2）加热到 400500是由于 。（
10、3）压强应采用（高压、常压） 。原因是 。（4）常用浓 H2SO4 来吸收 SO3，而不是用水，是因为 。（5）尾气中的 SO2 必须回收，是因为 。23利用天然气合成氨的工艺流程示意如下：依据上述流程，完成下列填空：（1）天然气脱硫时的化学方程式是 （2）n mol CH 4 经一次转化后产生 CO 0.9n mol、产生 H2 mol（用含 n 的代数式表示）（3）K 2CO3（aq）和 CO2 反应在加压下进行，加压的理论依据是 （多选扣分）（a）相似相溶原理 （b）勒沙特列原理 （c）酸碱中和原理（4）由 KHCO3 分解得到的 CO2 可以用于 （写出 CO2 的一种重要用途） 。（
11、5）整个流程有三处循环，一是 Fe(OH)3 循环，二是 K2CO3（aq）循环，请在上述流程图中标出第三处循环（循环方向、循环物质） 。24在一个固定体积的密闭容器中，保持一定温度进行以下反应：H 2(g)Br 2(g) 2HBr(g)，已知加入1mol H2 和 2mol Br2 时，达到平衡后生成 a mol HBr，在相同条件下，且保持平衡时各成分的百分含量不变，对下列编号（1）（3）的状态填写表中空白：起始状态（ mol）编 号H2 Br2 HBr平衡时 HBr 物质的量（mol ）已知 1 2 0 a（1） 2 4 0 （2） 1 0.5a（3） m n(n2m) 425在一定温度
12、下, 把 2 体积 N2 和 6 体积 H2 通入一个带活塞的体积可变的容器中 , 活塞的一端与大气相通(如右图) 。容器中发生以下反应: N2 + 3N2 2NH3 + Q。若反应达平衡后, 测得混合气体为 7 体积。据此回答下列问题：(1)保持上述反应温度不变, 设 a、b、c 分别代表起始加入的 N2、H 2 和 NH3 的体积。如果反应达平衡后混合气体中各物质的百分含量仍与上述平衡时完全相同, 那么：若 a = 1、c = 2, 则 b = 。在此情况下, 反应起始时将向 方向进行(填“正”或“逆”)。若需规定起始时反应向逆方向进行，则 c 的范围是 。(2)在上述装置中, 若需控制平
13、衡后, 混合气体为 6.5 体积, 则可采取的措施是 ,其原因是。三、计算题26丙酮和碘在酸性溶液中发生下列反应：CH 3COCH3+I2CH 3COCH2I+H+I-。25时，该反应的速率由下列经验式决定：V=2.7310 -5c（CH 3COCH3）c（H +）mol/(L s)25时，如果 c（I 2） 、c（CH 3COCH3） 、c（H +）的起始浓度依次是 0.01mol/L,0.1mol/L,0.01mol/L。求：（1）反应开始时的速率是多少？（2）当溶液中的 I2 消耗一半时，反应速率比开始时慢还是快？5（二）能力测试一、选择题1在 500、钒触媒的作用下，反应 2SO2+O
14、2 2SO3+Q 达到化学平衡状态时的标志是（ ）ASO 2 的消耗速率等于 SO3 的生成速率BSO 2 的生成速率等于 SO3 的生成速率CSO 2 的消耗速率大于 O2 生成速率的 2 倍DSO 3 的生成速率等于 O2 的生成速率2下列说法中可以说明 N2 3H2 2NH3 已达平衡的是（ ） A在一个 NN 键断裂的同时，有 3 个 HH 键断裂B在一个 NN 键断裂的同时，有 2 个 NH 键断裂C在一个 NN 键断裂的同时，有 6 个 NH 键断裂D在 3 个 HH 生成的同时，有 6 个 NH 键生成3说明可逆反应 A（g） B （g） C（g） D （g） 在一定条件下已达到
15、平衡的事实是( )A 容器内压强不随时间的变化而变化B 容器内 A、B、C 、D 四者共存C A、D 的消耗速率相等D D、C 的生成速率相等4在一定条件下，向 2 L 密闭容器中充入 3 mol X(g)和 1 mol Y(g)进行反应：2X(g) Y(g) 3Z(g)2W(g)，某时刻测定产物的浓度，不可能的是 ( )A. Z0.75 mol / L B. Z1 mol / L C. W1 mol / L D. W0.8 mol / L5已知 298K 时，2SO 2(g)O 2(g)2SO 3(g)197 kJ，在相同温度和压强下，向密闭容器通入 2 mol SO2和 1 mol O2
16、达平衡时，放热 Q1；向另一相同体积的密闭容器中通入 1 mol SO2 和 0.5 mol O2 达平衡时，放出热量 Q2，则下列关系式正确的是 ( )A. Q2 B. Q2Q 1197 kJ C. Q2Q 1197 kJ D. 以上均不正确16右图表示反应 N23H 2 2NH3 建立平衡的过程，如用纵坐标表示物质的浓度，横坐标表示时间，绘制上述反应的变化图象，下列图象中正确的是（ ）7当可逆反应 2SO2+O2 2SO3 达到平衡经通入 18O2，再次达到平衡时， 18O 存在于（ ）A、SO 2、O 2 B、SO 2、SO 3 C、SO 2、SO 3、O 2 D、SO 3、O 28水煤
17、气的转化反应：CO（气）H2O （气） CO2（气）H 2（气）+热下列叙述正确的是（ ） A一定条件下，混合气的平均相对分子质量不再改变，表明已达平衡状态。B一定条件下，H2O 的生成速率与 CO 的消耗速率相等，表明已达平衡状态（C） （D）（A） （B）6C增加水蒸气浓度可提高 CO 的转化率D增加 CO 的浓度可提高 CO 的转化率9在一定条件下，合成氨反应达到平衡后，混和气体中 NH3 的体积占 25%。若反应前后条件保持不变，则反应后缩小的气体体积与原反应物体积的比值为（ ）A 1/5 B 1/4 C 1/3 D 1/210在密闭容器中进行如下反应：N 23H 2 2NH3Q，若将
18、平衡体系中各物质的浓度都增加到原来的 2 倍，则产生的结果是 （ ）(1)平衡不发生移动 (2)平衡沿着正反应方向移动(3)平衡沿着逆反应方向移动 (4)NH3 的质量分数增加(5)正逆反应速率都增大A(1)(5) B(1)(2)(5) C(3)(5) D(2)(4)(5)11尿酸是人体的一种代谢产物，关节炎形成的原因就是在关节的滑液中形成尿酸钠(通常用 NaUr 表示)晶体：HUr+H2O Ur -+H3O+ Ur -+Na+ NaUr 第一次关节炎发作的时间大都在寒冷季节，发病部位常常是手指的关节处，下列推测正确的是（ ）A反应是吸热反应B热敷可以使关节炎的症状减轻有一定的道理CNaUr
19、易溶于水D关节炎发病时关节滑液的 pH 降低12下列事实不能用勒沙特列原理解释的是（ ）A加入催化剂有利于合成氨的反应B高压有利于合成氨的反应C500 有利于合成氨的反应D将混合气体中的氨气液化有利于合成氨反应13完全相同的两个容器甲和乙，已知甲中装有 SO2、O 2 各 1 克，乙中装有 SO2、O 2 各 2 克，在同一温度下反应，2SO 2(g)+O2(g) 2SO3(g)达平衡时，甲中 SO2 的转化率为 a，乙中 SO2 的转化率为 b，则( )。Aa% b Ba% b B.a=b C. ab D.2a=b15. 把 气体和 气体混和于 2L 容器中，使它们发生如下反应：06.mol
20、X04.olY3gY()nZgW()25 分钟末已生成 ，若测知以 Z 浓度变化来表示的反应平均速率为 ，则上.l 01./(min)olL述反应中 Z 气体的计量数 n 的值是（ ）A. 1 B. 2 C. 3 D. 416在密闭容器中进行下列反应：M（气）+N（气） R（气）+2L 此反应符合下面图象，下列叙述正确的是（ ）A正反应吸热，L 是气体B正反应吸热，L 是固体7C正反应放热，L 是气体D正反应放热，L 是固体或液体17都符合图中两个图象的反应是：（C表示某反应物的百分含量，v 表示反应速率，p 表示压强，t 表示时间） （ ）A. N2O3(g) NO2(g) + NO(g)
21、QB. 3NO2(g)+ H2O(l) 2HNO3 (aq) +NO(g)+QC. 4NH3(g) +5O2(g) 4NO(g) +6H2O(g)+QD. CO2(g) +C(s) 2CO(g) -Q18在一固定容积的密闭容器中，充入 2molA 和 1molB，发生反应 2A(g)+B(g) xC(g)，达平衡后，C的体积分数为 w%。若维持容器容积和温度不变，按 0.6molA、0.3molB 和 1.4molC 为起始配比投入，达平衡后，C 的体积分数也为 w%。则 x 的值为（ ）A.1 B.2 C.3 D.4二、填空题19钾是种活泼的金属，工业上通常用金属钠和氯化钾在高温下反应制取。
22、该反应为：Na（l）KCl（l） NaCl（l ）K （g）-Q各物质的沸点与压强的关系见右表。（1）在常压下金属钾转变为气态从反应混合物中分离的最低温度约为 ，而反应的最高温度应低于 。（2）在制取钾的过程中，为了提高原料的转化率可以采取的措施是 。20平衡常数 KC 的数值大小，是衡量化学反应进行程度的标志。在 25时，下列反应的平衡常数如下：N2(g)O 2(g)2NO(g) K1110 302H2(g)O 2(g)2H 2O(g) K2210 812CO2 (g)2CO(g)O 2(g) K3410 92（1）常温下，NO 分解产生 O2 反应的平衡常数的表达式为 K 。（2）常温下，
23、水分解产生 O2，此时平衡常数值约为 K 。（3）常温下，NO，H 2O，CO 2 三种化合物分解放出氧气的倾向大小顺序为 。（4）北京市政府要求全市对所有尾气处理装置完成改装，以求基本上除去氮氧化物、一氧化碳污染气体的排放，而改装后的尾气处理装置主要是加入有效催化剂，你根据以上有关数据分析，仅使用催化剂除污染气体的可能性。21在 830K，向密闭容器中通入 COg与 H2Og，有如下反应发生：COgH 2Og H2gCO 2g当改变 CO 或 H2O 的起始量，测得 CO 的转化率如下图所示：起始浓度mol / L实验编号CO H2O H2 CO2 平衡时 CO 的转化率 2 3 0 0 6
24、0%8 2 6 0 0 75% 3 2 0 0 40%若设起始时 CO 为 x mol / L，H 2Og为 y mol / L，反应达平衡时 CO2 为 z mol / L，试根据上述总结规律并填空：1 当 x4，CO 的转化率为 50%时，y ，z 。2 当 CO 的转化率为 20%，H 2O气为 40%时，x y ，yz 。3 试用代数式表示 x、 y、z 之间的关系是 。4 若令 CO 的转化率90%， 应当控制在哪个范围？x22在一个盛有催化剂容积可变的密闭容器中，保持一定温度和压强，进行以下反应：3H 2(g)+N2(g)2NH3(g)。已知加入 1molN2 和 4molH2 时
25、，达到平衡后生成 amolNH3（见下表已知项） 。在相同温度、压强下，保持平衡时各组分的体积分数不变。对下列编号的状态，填写表中空白。起始状态各物质的物质的量(mol)N2 H2 NH3平衡时 NH3 的物质的量(mol)已知编号 1 4 0 a 1.5 6 0 1 0.5a m g(g4m)23下图为一恒压容器。在恒定温度下，将 1molN2 和 3molH2 混合后由 A 口快速充入容器，封闭 A，反应 N2+3H2 2NH3 在 t1 时刻达到平衡，t 2 时刻再从 A 口快速充入一定量 NH3，封闭 A，t 3 时刻重新达平衡至 t4。在右图画出 0 t4 时间段内混合气中 NH3
26、的体积分数（y 坐标）随时间（x 坐标）变化的曲线 。24在一个容积固定的反应器中，有一可左右滑动的密封隔板，两侧分别进行如图所示的可逆反应。各物质的起始加入量如下：M 为 25 mol，N 为 3 mol，P 为 0 mol，A、C 、D 各为 05 mol，B 为 x mol。当x 在一定范围内变化时，均可以通过调节反应器的温度，使两侧反应都达到平衡，并且隔板恰好处于反应器的正中位置。请填写以下空白：若达到平衡后，测得 M 的转化率为 75%，请填写下列空白：1 达到平衡后，反应器左室气体总的物质的量为 mol。2 若欲使右室开始时 正 逆 ，x 的取值范围是 。3 若欲使右室开始时 逆
27、正 ，x 的取值范围是 。四、计算题925在密闭容器中加入一定量的 N2O4，在一定温度下 N2O4(g) 2NO2(g)，此时混合气体的密度为相同条件下 H2 密度的 36.8 倍，求 N2O4 的分解率？26将对氢气相对密度为 22.4 的 SO2 与 O2 的混合气 56 g 通入恒容密闭容器中，在 427、1.0110 5Pa下反应达平衡，此平衡气密度折算成标准状况下为 2.46 g / L。求达平衡时 SO2 的转化率。10第一章 化学反应速率和化学平衡参考答案（一）基础练习1 AD 2 D 3 C 4 C 5 B 6B 7.AB 8.AB 9.D 10.B 11.D12AC 改变气
28、态物质的浓度或溶液中物质的浓度都可以改变反应速率，但改变固体物质的量不会影响速率的变化；保持体积不变，充入 N2，则反应体系中各气态物质的浓度都没有发生改变，反应速率也就不会改变。13B 中所加物质与锌粉在盐酸中形成许多微小原电池使反应速率加快，中 CuO 溶于盐酸后会消耗锌，使 H2 总量变小； 中铁粉会与盐酸反应，使 H2 总量增加。14. C解析：利用各物质反应速率之比等于其在化学方程式中计量数之比，将各物质的反应速率转化为同一种物质进行比较： vAmolLs()./()015vAmolLs()./()0vAmolLs()./()02vAmolLs()./02515 【分析解答】此反应与
29、合成氨的反应相类似，是一个放热的、气体总体积缩小的可逆反应。为了有利于 A 的利用，就要使平衡向正反应方向移动，温度较低和压强较高为宜。考虑到温度低虽然有利于平衡向正反应方向移动，但反应速率较慢。为加快反应速率，可选用适宜的催化剂，而反应的温度则采用催化剂活性最大时的“适当”温度。答案：D 。16 【知识点拨】在一定温度下，向平衡混合气体中加入不参与反应的气体，若体积未改变，则对平衡无影响；若体积增大，则对平衡有影响，其影响情况与不加入该气体而增大体积时对平衡的影响情况相同。同时改变影响平衡的两个条件时，为使平衡移动情况变得有规律可循，一般需要设计另外一条到达同一平衡状态的途径，即先只改变其中
30、一个条件，再改变另一个条件。【分析解答】该题需应用平衡移动原理对题给选项逐项分析。A 项，充入 NH3 会改变 NH3 的浓度，对平衡有影响；为保持恒压，须增大体积，对平衡也有影响。为便于判断平衡移动的方向，可这样设想：先在恒温、恒容下充入 NH3，这时由于 NH3 的浓度增大，平衡会向 NH3 分解的方向移动；再在恒温下增大体积（即减小压强） ，使压强与原平衡相等，这时平衡也会向 NH3 分解的方向移动所以，在恒温、恒压下充入 NH3，会使平衡向 NH3 分解的方向移动。B 项，在恒温、恒容下充入 N2，会使 N2 的浓度增大、从而使平衡向生成 NH3 的方向移动。C 项，He 不参与化学反
31、应，但在恒温、恒压下充入 He，必须引起体积增大，这如同减小平衡混合气体的压强，平衡会向 NH3 分解的方向移动。D 项，在恒温、恒容下充入 He，由于平衡混合物中任一组分的浓度均未改变，所以平衡不移动。应选 D。答案为 D。17.C 18.B19 【分析解答】 （1）在同一溶剂中，气体的溶解度受温度和压强两大因素的制约。温度越低，压强越大，气体的溶解度就越大。海洋深处，温度低，压强大，CO 2 的溶解度将大大增加，促使可逆反应 CO2+H2OH2CO3 H+HCO3-向正反应方向移动。由于生成的 H+增多，海水的酸性将变强，pH 下降，这有可能破坏原本处于平衡状态的海洋生态系统，带来不堪设想
32、的后果。（2）消除 CO2 负面影响最好的方法是减少对煤、石油产品的用量，开发无污染的新能源，并大量种植绿色植物。20 【分析解答】热化学方程式表明，1mol N2 和 3 mol H2 反应生成 2 mol NH3 时放出的热量为92.4KJ。N 2 跟 H2 化合生成 NH3 的反应是可逆反应，在密闭容器中，反应达到平衡时，1 mol N2 和 3 mol H2 不能完全反应生成 2 mol NH3，因此放出的热量小于 92.4KJ。21 （1）KIO 3；0.5（2）（3）SO 32-22 【知识点拨】本题主要考查在硫酸工业中，运用勒沙特列原理选择 SO2 转化为 SO3 的适宜条件的能
33、力。（1）从增大某一反应物浓度，使平衡向生成物方向移动，另一反应物的转化率必提高去分析。11（2）温度的选择从反应速率快慢，催化剂的活性温度两方面考虑。（3）压强从对平衡移动、设备及动力系统的要求两方面考虑。（4）从吸收过程中发生的反应对吸收速率的影响去分析。（5）从环境保护方面考虑。附：硫酸工业与合成氨工业的比较化学反应方程式 压强 温度 催化剂SO2 的氧化 2SO2+O2 2SO30.1MPa 400500 V2O5 等氨的合成 N2 + 3H2 2NH320MPa50MPa 500左右 铁触媒【分析解答】 （1）增大氧气的浓度，使平衡向正反应方向移动，提高了二氧化硫的转化率，使成本高的
34、二氧化硫得到充分利用。（2）400500是催化剂的活性温度，选择此温度可提高反应速率，缩短到达平衡所需的时间。（3）常压。因为常压下 SO3 体积分数已达 91%，若再加压对设备及动力系统要求高、成本高、使生产效益低。（4）用水吸收 SO3 会形成酸雾，使吸收的速率减慢。（5）SO 2 有毒。避免对环境的污染。23 【知识点拨】本题考查了以天然气为原料，制备 NH3 的工业生产过程中的某些生产原理、物质的用途、物质的循环使用、理论的应用及有关计算问题。同时考查了在复杂的工艺生产流程中，捕获信息进而综合分析问题、解决问题的能力。本题的解题关键是读懂流程图回忆课本知识综合分析作答。【分析解答】 （
35、1）3H 2S2Fe(OH) 3Fe 2S36H 2O （2）27n （3）b （4）生产纯碱（或作制冷剂等，其它合理答案也给分） （5） 24 【知识点拨】在同一条件下的同一可逆反应，由于起始浓度不同可形成多个不同的平衡体系。其中平衡混和物的百分组成相同、各物质的浓度也分别相同的若干个平衡体系，互为等效平衡体系。等效平衡体系中反应进行的程度是一样的。1恒温恒容条件下的等效平衡恒温恒容条件下，建立等效平衡的条件是：反应物投料量相当。如在 t的 V L 恒温恒容甲、乙两容器中，甲中投入 2 mol SO2 和 1 mol O2，乙中投入 2mol SO3，平衡时两容器中 SO3 的体积分数相等。
36、若某平衡反应为：mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)且 mn=pq，则压强对平衡无影响，这时建立等效平衡的条件是：相同反应物的投料比相等；若投料物质不一样时，可依反应方程式转化后再作比较。如温度 t、体积为 V L 的 甲 、 乙 两 恒 温 恒 容 容 器中 ， 甲 中 充 入 1 mol 的 I2 蒸 气 和 1 mol 的 H2， 乙 中 充 入 3 mol 的 I2 蒸气和 3 mol 的 H2，那么平衡时，甲、乙两容器中 HI 的体积分数相同。2恒温恒压条件下的等效平衡恒温恒压条件下，建立等效平衡的条件是：相同反应物的投料比相等。若投料物质不相同时，可依反应方程式完全转化后作比
37、较。如带活塞的甲、乙两容器，保持 t和 1 标准大气压，甲中投入 2 mol N2和 5 mol H2，乙中投入 4 mol N2 和 10 mol H2，建立平衡时，两容器中 NH3 体积分数相等。【分析解答】 因为 H2(g)Br 2(g) 2HBr(g) 左边气体总体积与右边气体总体积相等，所以此可逆反应达平衡时，压强改变不影响平衡。只要按反应物原始比例投料，平衡时 HBr 物质的量就会按同样比例发生改变。平衡时 HBr 的浓度按投料比例变化，而它的百分含量不发生变化。 （1）中 H2、Br 2 分别按原始 H2、Br 2 投料 2 倍投料，则平衡时， HBr 为 2a mol。 （2）
38、中起始 HBr 投 1mol，相当于 H2 已投0.5mol，Br 2 已投 0.5mol，平衡时生成 HBr 0.5a mol，相当于原始 H2 投 0.5mol，Br 2 投 1mol。所以原始12H2 可不投（0mol）Br 2 再投 0.5mol 即可。 （3）中设初始 HBr 投料 x mol，把它看成是投料 H2、Br 2 生成HBr 的量，则起始 H2 投料（m ）mol ，Br 2 投料是（n ）mol 。已知初始投料 H2 和 Br2 物质的量之x2比为 1：2，则有：(m )： (n )1：2 x2n4m则相当于 H2 起始投料 m m ，因已知起始 H2 为 1mol，平
39、衡时 HBr 为 a xmol，现 H2 起始为(n m)mol，则平衡时 HBr 为( n m)a mol。正确答案：（1）2a （2）0 0.5 （3） (2n4m )、( nm) a25 【知识点拨】(1)在同温、同压下, 当起始时 N2 为 1 体积, NH3 为 2 体积时, 为保持与原平衡状态完全相同, 可将 2 体积 NH3 当作完全分解成 1 体积 N2 和 3 体积 H2。因为原来已有 1 体积 N2, 此时共有 2 体积 N2。为使 H2 达到 b 体积, 原来应有 3 体积 H2。即 b = 3。当 a = 1, b = 3、c = 2 时, 起始时 , v逆 正反应向逆
40、方向进行。若规定起始时反应向逆方向进行, 可将 2 体积 N2 和 6 体积 H2 当作完全化合成 4 体积 NH3, 即只有4 体积 NH3 时, 起始时只有逆反应发生且反应速率最快; 若 2 体积 N2 和 6 体积 H2 反应生成 NH3 的反应已达到平衡, 在此过程中, 由最小逐渐增大到与 相等。要使起始时反应向逆向进行, v逆 v正。设消耗 N2 为 X 体积, 则:平始 必 大 于 33HNN2 + 3H2 2NH3起始 2 6 0平衡 2X 63X 2X依题意: (2X) + (63X) + 2X = 7, 解得: X = 0.5, 即可知 c 的范围是 14 之间。(2)原平衡
41、时混合气体为 7 体积, 现要减小为 6.5 体积 , 即要使反应向正( 放热)方向进行, 为此可在压强一定时降低反应的温度。【分析解答】 (1)3, 逆 1c4(2)降低温度, 反应向放热( 正)反应方向进行, 气体体积缩小。26 （1）2.7310 -8 mol/(L s) （2）3.8910 -8 mol/(L s)，故比开始时快。（二）能力测试1 B2CD （A ）中 NN 键断裂的同时，H H 键断裂，都是正反应在进行。由方程式知一个 NN 键断裂的同时，有 6 个 NH 键断裂，前者是向正向进行，后者是向逆向进行，且按化学计量数比进行，可以认为是正反应速率等于逆反应速率了。注意一个
42、 NH3 分子中有 3 个 N-H 键。3C4C5B6A （1）图表示合成氨反应从逆向开始，即 2NH3 N23H 2， （2）达平衡时应 H2、NH 3、N 2 的浓度在同一时刻不再改变（B）是错误的， （3）因从 NH3 开始，NH 3 浓度应降低，H 2 浓度应增加，N 2 应浓度增加，而且按化学计量数比进行的。C、D 错误。7C 反应达平衡时，正逆反应仍在进行。8BC9 A 题目并没有要求出具体数据，只要求出缩小部分与初始体积的比例关系；因此可以假设反应前13后混合气体的体积数，由于反应前后的条件保持不变，所以两者的体积差即为缩小的部分，在运算中，将假设量消去，从而获解。设反应前混合气
43、体的体积为 V 前 ，反应达平衡时混合气体为 V 后 ，其体积差为：V 前 -V 后 。由题意知VNH3=V 后 25%=0.25V 后 ，根据答案为 A。10D 将平衡体系中各物质的浓度都增加到原来的 2 倍，相当于增大压强 1 倍。11BD 12 【知识点拨】工业上合成氨的适宜条件：压强：一般采用的压强为 20MPa50MPa。原因：增大压强能加快反应速率，缩短达到平衡的时间，有利于提高反应混和物中氨的百分含量，但压强越大，需要的动力就会越大，对材料的强度和设备的制造要求也越高，综合以上因素才考虑使用上述压强。温度：500左右。原因：从化学平衡角度看，降低温度能使平衡右移，提高氨的产量，但
44、温度过低，反应速率就很慢，需要很长的时间才能达到平衡，这在工业上是很不经济的。再者考虑到催化剂的最大活性温度，才选择上述温度。催化剂：以铁为主的多成分催化剂，又称铁触媒。原因：N 2 与 H2 是极不易化合的，即使在高温高压下，虽可使反应速率加快一些，但仍十分缓慢，催化剂的加入能使反应在较低的温度下，较快地进行。【分析解答】合成氨的反应是一个气体体积缩小的放热反应，加压能使平衡向生成氨的方向移动，升温不利于生成氨，但能使催化剂活性大，提高反应速率；将氨液化降低氨气浓度，平衡向生成氨气方向移动；催化剂只能提高反应速率，缩短达到平衡的时间。答案为 A、C。13 【知识点拨】化学平衡中常用的几种解题
45、思想之一放大缩小法。该方法适用于：起始投入的物质的量存在一定的倍数关系。它指的是将反应容器的体积扩大一定的倍数，让起始物质的浓度相同，则在一定的条件下，可建立相同的平衡态。然后，在此基础上，进行压缩，使其还原为原来的浓度。分析在压缩过程中，平衡如何移动，再依据勒沙特列原理，分析相关量的变化情况。【分析解答】本题宜用放大缩小法。建立这样的模型：把乙中的 SO2、O 2 平均分成 2 份，每份为 1 克 SO2 和 O2，在与甲相同的容器中建立两个完全相同的平衡状态。如：然后把两个容器中的物质压缩到一个容器中去，而对于 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)，压缩，平衡右移，故 SO2 的转化
46、率增大。正确答案为 B。14.A 15. A16 【分析解答】转折点表示反应恰好达到平衡状态，产物浓度不再改变。根据图像首先判断出：14T1T2，P 1P2；然后分析：相同压强（P 1） 、不同温度下：T 2（温度高）时 R%低，说明该反应正反应放热；相同温度（T 1） 、不同压强下：P 2（压强大）时 R%低，说明该反应反应后气体体积变大，则 L 必为气态。答案为 C。17 【分析解答】从图象可知增大压强时，v 逆的增大大于 v 正的增大，说明平衡逆移，逆反应为气体体积缩小的反应；从温度可以看出，温度高时 C即体积分数大，说明平衡逆移，正向放热，逆向吸热。答案 C。18 【分析解答】在恒温恒容条
