山東專用2025屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)專題十六化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡1檢測含解析

PAGE14-專題十六化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡考點(diǎn)1化學(xué)反應(yīng)速率1.[2024山東,14,4分][雙選]1,3-丁二烯與HBr發(fā)生加成反應(yīng)分兩步:第一步H+進(jìn)攻1,3-丁二烯生成碳正離子();其次步Br-進(jìn)攻碳正離子完成1,2-加成或1,4-加成。反應(yīng)進(jìn)程中的能量變更如圖所示。已知在0℃和40℃時,1,2-加成產(chǎn)物與1,4-加成產(chǎn)物的比例分別為70∶30和15∶85。下列說法正確的是 ()A.1,4-加成產(chǎn)物比1,2-加成產(chǎn)物穩(wěn)定B.與0℃相比,40℃時1,3-丁二烯的轉(zhuǎn)化率增大C.從0℃升至40℃,1,2-加成正反應(yīng)速率增大,1,4-加成正反應(yīng)速率減小D.從0℃升至40℃,1,2-加成正反應(yīng)速率的增大程度小于其逆反應(yīng)速率的增大程度2.[2024浙江4月選考,21,2分]對水樣中溶質(zhì)M的分解速率影響因素進(jìn)行探討。在相同溫度下,M的物質(zhì)的量濃度(mol·L-1)隨時間(min)變更的有關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表。時間M的物質(zhì)的量濃度水樣0510152025Ⅰ(pH=2)0.400.280.190.130.100.09Ⅱ(pH=4)0.400.310.240.200.180.16Ⅲ(pH=4)0.200.150.120.090.070.05Ⅳ(pH=4,含Cu2+)0.200.090.050.030.010下列說法不正確的是 ()A.在0~20min內(nèi),Ⅰ中M的分解速率為0.015mol·L-1·min-1B.水樣酸性越強(qiáng),M的分解速率越快C.在0~25min內(nèi),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3.[2024海南,16節(jié)選,7分](1)100℃時,在不同金屬離子存在下,純過氧化氫24h的分解率見下表:離子加入量/(mg·L-1)分解率/%離子加入量/(mg·L-1)分解率/%無—2Fe3+1.015Al3+102Cu2+0.186Zn2+1010Cr3+0.196由上表數(shù)據(jù)可知,能使過氧化氫分解反應(yīng)活化能降低最多的離子是。貯運(yùn)過氧化氫時,可選用的容器材質(zhì)為(填標(biāo)號)。

A.不銹鋼B.純鋁C.黃銅D.鑄鐵(2)過氧化氫的Ka1=2.24×10-12,H2O2的酸性H2O(填“大于”“小于”或“等于”)。探討表明,過氧化氫溶液中H的濃度越大,過氧化氫的分解速率越快。常溫下,不同濃度的過氧化氫分解率與pH的關(guān)系如圖所示?？隙舛鹊倪^氧化氫,pH增大分解率增大的緣由是;相同pH下,過氧化氫濃度越大分解率越低的緣由是。

考點(diǎn)2化學(xué)平衡狀態(tài)及化學(xué)平衡的移動4.[2024浙江4月選考,17,2分]下列說法正確的是 ()A.H2(g)+I2(g)2HI(g),其他條件不變,縮小反應(yīng)容器體積,正逆反應(yīng)速率不變B.C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g),碳的質(zhì)量不再變更說明反應(yīng)已達(dá)平衡C.若壓強(qiáng)不再隨時間變更能說明反應(yīng)2A(?)+B(g)2C(?)已達(dá)平衡,則A、C不能同時是氣體D.1molN2和3molH2反應(yīng)達(dá)到平衡時H2轉(zhuǎn)化率為10%,放出熱量Q1;在相同溫度和壓強(qiáng)下,當(dāng)2molNH3分解為N2和H2的轉(zhuǎn)化率為10%時,汲取熱量Q2,Q2不等于Q15.[2024江蘇,15,4分][雙選]在恒壓、NO和O2的起始濃度肯定的條件下,催化反應(yīng)相同時間,測得不同溫度下NO轉(zhuǎn)化為NO2的轉(zhuǎn)化率如圖中實(shí)線所示(圖中虛線表示相同條件下NO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變更)。下列說法正確的是 ()A.反應(yīng)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的ΔH>0B.圖中X點(diǎn)所示條件下,延長反應(yīng)時間能提高NO轉(zhuǎn)化率C.圖中Y點(diǎn)所示條件下,增加O2的濃度不能提高NO轉(zhuǎn)化率D.380℃下,c起始(O2)=5.0×10-4mol·L-1,NO平衡轉(zhuǎn)化率為50%,則平衡常數(shù)K>2000考點(diǎn)3化學(xué)平衡常數(shù)與轉(zhuǎn)化率6.[2024全國卷Ⅱ,27改編]環(huán)戊二烯()是重要的有機(jī)化工原料,廣泛用于農(nóng)藥、橡膠、塑料等生產(chǎn)?；卮鹣铝袉栴}:(1)某溫度下,等物質(zhì)的量的碘和環(huán)戊烯()在剛性容器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)(g)+I2(g)(g)+2HI(g)ΔH>0,起始總壓為105Pa,平衡時總壓增加了20%,環(huán)戊烯的轉(zhuǎn)化率為,該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=Pa。達(dá)到平衡后,欲增加環(huán)戊烯的平衡轉(zhuǎn)化率,可實(shí)行的措施有(填標(biāo)號)。

A.通入稀有氣體B.提高溫度C.增加環(huán)戊烯濃度D.增加碘濃度(2)環(huán)戊二烯簡單發(fā)生聚合生成二聚體,該反應(yīng)為可逆反應(yīng)。不同溫度下,溶液中環(huán)戊二烯濃度與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖所示,下列說法正確的是(填標(biāo)號)。

A.T1>T2B.a點(diǎn)的反應(yīng)速率小于c點(diǎn)的反應(yīng)速率C.a點(diǎn)的正反應(yīng)速率大于b點(diǎn)的逆反應(yīng)速率D.b點(diǎn)時二聚體的濃度為0.45mol·L-17.[2024全國卷Ⅰ,28,14分]水煤氣變換[CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)]是重要的化工過程,主要用于合成氨、制氫以及合成氣加工等工業(yè)領(lǐng)域中?；卮鹣铝袉栴}:(1)Shibata曾做過下列試驗(yàn):①使純H2緩慢地通過處于721℃下的過量氧化鈷CoO(s),氧化鈷部分被還原為金屬鈷Co(s),平衡后氣體中H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.0250。②在同一溫度下用CO還原CoO(s),平衡后氣體中CO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.0192。依據(jù)上述試驗(yàn)結(jié)果推斷,還原CoO(s)為Co(s)的傾向是COH2(填“大于”或“小于”)。

(2)721℃時,在密閉容器中將等物質(zhì)的量的CO(g)和H2O(g)混合,采納適當(dāng)?shù)拇呋瘎┻M(jìn)行反應(yīng),則平衡時體系中H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為(填標(biāo)號)。

A.<0.25B.0.25C.0.25~0.50D.0.50E.>0.50(3)我國學(xué)者結(jié)合試驗(yàn)與計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果,探討了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應(yīng)歷程,如圖1所示,其中吸附在金催化劑表面上的物種用*標(biāo)注?？芍簹庾儞Q的ΔH0(填“大于”“等于”或“小于”)。該歷程中最大能壘(活化能)E正=eV,寫出該步驟的化學(xué)方程式。

(4)Shoichi探討了467℃、489℃時水煤氣變換中CO和H2分壓隨時間變更關(guān)系(如圖2所示),催化劑為氧化鐵,試驗(yàn)初始時體系中的和pCO相等、和相等。計(jì)算曲線a的反應(yīng)在30~90min內(nèi)的平均速率(a)=kPa·min-1。467℃時和pCO隨時間變更關(guān)系的曲線分別是、。489℃時和pCO隨時間變更關(guān)系的曲線分別是、。

拓展變式1.[2024湖北黃岡質(zhì)檢]酸催化乙烯水合制乙醇的反應(yīng)機(jī)理、能量與反應(yīng)歷程的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是 ()A.①、②、③三步反應(yīng)均釋放能量B.該反應(yīng)歷程中有兩個過渡態(tài)C.第③步反應(yīng)的原子利用率為100%D.總反應(yīng)速率由第①步的反應(yīng)速率確定2.SCR脫硝是目前最成熟的煙氣脫硝技術(shù),其反應(yīng)原理為8NH3(g)+6NO2(g)7N2(g)+12H2O(g)ΔH<0。向10L的密閉容器中加入0.040molNH3和0.030molNO2以及適量催化劑,在T℃時發(fā)生反應(yīng),用氣體傳感器測得不同時間的NO2轉(zhuǎn)化率α隨時間變更的數(shù)據(jù)如表所示。t/s012345678α/%018.033.845.055.664.271.180.080.0(1)0~3s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(NO2)=;與之相比3~6s內(nèi)的平均反應(yīng)速率(填“增大”“減小”或“相等”);由此可得出的結(jié)論是。

(2)T℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)(K)的計(jì)算式為。

(3)探討表明:在運(yùn)用等質(zhì)量催化劑時,增大催化劑的比表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率。①為了分別驗(yàn)證溫度、催化劑的比表面積對化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如表所示的三組試驗(yàn),請完善表格中的數(shù)據(jù)。試驗(yàn)編號溫度/℃c(NH3)初始/(mol·L-1)c(NO2)初始/(mol·L-1)催化劑的比表面積/(m2·g-1)Ⅰ3508.0×10-36.0×10-3120Ⅱ80Ⅲ15080②請?jiān)诮o出的坐標(biāo)圖中,畫出表中Ⅱ、Ⅲ中NO2濃度隨時間變更的趨勢曲線,并標(biāo)明試驗(yàn)編號。3.[2024全國卷Ⅲ,28節(jié)選,7分]298K時,將20mL3xmol·L-1Na3AsO3、20mL3xmol·L-1I2和20mLNaOH溶液混合,發(fā)生反應(yīng):As(aq)+I2(aq)+2OH-(aq)As(aq)+2I-(aq)+H2O(l)。溶液中c(As)與反應(yīng)時間(t)的關(guān)系如圖所示。(1)下列可推斷反應(yīng)達(dá)到平衡的是(填標(biāo)號)。

a.溶液的pH不再變更b.v(I-)=2v(As)c.c(As)/c(As)不再變更d.c(I-)=ymol·L-1(2)tm時,v正v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。

(3)tm時v逆tn時v逆(填“大于”“小于”或“等于”),理由是。

(4)若平衡時溶液的pH=14,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K為。

4.肯定溫度下,密閉容器中進(jìn)行反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0。測得v正(SO2)隨反應(yīng)時間(t)的變更如圖所示,其中在t2時變更了某個條件。下列有關(guān)說法正確的是 ()A.t1時平衡常數(shù)K1小于t3時平衡常數(shù)K2B.t1時平衡混合氣的大于t3時平衡混合氣的C.t2時變更的條件可能是升溫或縮小容器體積D.t1時平衡混合氣中SO3的體積分?jǐn)?shù)等于t3時平衡混合氣中SO3的體積分?jǐn)?shù)5.向絕熱恒容密閉容器中通入SO2和NO2,肯定條件下使反應(yīng)SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)達(dá)到平衡,正反應(yīng)速率隨時間變更的示意圖的一部分如圖所示。(1)由圖可得出的正確結(jié)論是(填標(biāo)號)。

A.反應(yīng)在c點(diǎn)達(dá)到平衡狀態(tài)B.反應(yīng)物濃度:a點(diǎn)小于b點(diǎn)C.反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量D.Δt1=Δt2時,SO2的轉(zhuǎn)化率:a~b段小于b~c段(2)請補(bǔ)充完整該反應(yīng)從起先到平衡這一過程的v正-t示意圖。6.[n-t圖像][2024浙江杭州中學(xué)模擬]在容積為2L的剛性密閉容器中加入1molCO2和3molH2,發(fā)生反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。在其他條件不變的狀況下,溫度對反應(yīng)的影響如圖所示(注:T1、T2均大于300℃)。下列說法正確的是 ()A.該反應(yīng)在T1時的平衡常數(shù)比在T2時的小B.處于A點(diǎn)的反應(yīng)體系從T1變到T2,達(dá)到平衡時減小C.T2時,0~tBmin生成甲醇的反應(yīng)速率v(CH3OH)=mol·L-1·min-1D.T1時,若反應(yīng)達(dá)到平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率為α,則容器內(nèi)的壓強(qiáng)與起始壓強(qiáng)之比為(2-α)∶27.[α-T圖像][2015廣東,31改編]已知反應(yīng)4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)。試驗(yàn)測得在肯定壓強(qiáng)下,反應(yīng)的HCl平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變更的αHCl~T曲線如圖所示。在上述試驗(yàn)中若壓縮體積使壓強(qiáng)增大,畫出相應(yīng)αHCl~T曲線的示意圖,并簡要說明理由:。

8.向密閉容器中加入0.2molH2S,反應(yīng)在不同溫度(900~1500℃)下達(dá)到平衡時,混合氣體中各組分的體積分?jǐn)?shù)如圖所示,則在此溫度區(qū)間內(nèi),H2S分解反應(yīng)的主要化學(xué)方程式為。

答案專題十六化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡1.AD由題圖可知,1,4-加成產(chǎn)物的能量低,1,2-加成產(chǎn)物的能量高,能量越低越穩(wěn)定,A項(xiàng)正確;由題圖可知1,2-加成反應(yīng)與1,4-加成反應(yīng)都為放熱反應(yīng),0℃時1,3-丁二烯的轉(zhuǎn)化率大于40℃時的轉(zhuǎn)化率,B項(xiàng)錯誤;溫度上升,1,2-加成反應(yīng)和1,4-加成反應(yīng)的正反應(yīng)速率均增大,C項(xiàng)錯誤;從0℃升至40℃時,1,3-丁二烯發(fā)生的加成反應(yīng)由以1,2-加成為主變成以1,4-加成為主,即1,2-加成正反應(yīng)速率的增大程度小于其逆反應(yīng)速率的增大程度,D項(xiàng)正確。2.D0~20min內(nèi),水樣Ⅰ中vM=(0.40-0.10)mol·L-1÷20min=0.015mol·L-1·min-1,A項(xiàng)正確;比較水樣Ⅰ和Ⅱ可知,水樣酸性越強(qiáng),M的分解速率越快,B項(xiàng)正確;在0~25min內(nèi),水樣Ⅲ中M的分解百分率為75%,而水樣Ⅱ中M的分解百分率為60%,C項(xiàng)正確;雖然水樣Ⅳ中有Cu2+存在,但是在相同時間內(nèi),水樣Ⅰ中M的分解速率仍比Ⅳ快,D項(xiàng)錯誤。3.(1)Cr3+(1分)B(1分)(2)大于(1分)pH上升,H的濃度增加,分解速率加快(2分)過氧化氫濃度越高,其電離程度越低,分解率越小(2分)【解析】(1)依據(jù)題表中數(shù)據(jù)可知,加入的Cr3+濃度最小,H2O2分解率最大,故能使過氧化氫分解反應(yīng)活化能降低最多的離子為Cr3+。結(jié)合題表中數(shù)據(jù)可知,貯運(yùn)過氧化氫時,可選用的容器材質(zhì)為純鋁。(2)水的電離常數(shù)K=c(H+)·c(OH-)/c(H2O)=(1×10-7×1×10-7)÷55.6=1.8×10-16,水的電離常數(shù)小于H2O2的Ka1,故H2O2的酸性大于H2O的酸性。pH增大,平衡體系H2O2H++H中c(H+)減小,電離平衡向正反應(yīng)方向移動,c(H)增大,H2O2的分解速率加快,因此分解率增大。相同pH下,過氧化氫濃度越大,其電離程度越小,c(H)越小,故分解率越低。4.B對于反應(yīng)H2(g)+I2(g)2HI(g),反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等,縮小反應(yīng)容器體積,平衡不移動,正逆反應(yīng)速率增大相同的倍數(shù),A項(xiàng)錯誤;碳的質(zhì)量不變,說明正、逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài),B項(xiàng)正確;恒溫恒容條件下,若A、C同時為氣體,當(dāng)壓強(qiáng)不變時,也能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),C項(xiàng)錯誤;設(shè)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-a(a>0)kJ·mol-1,1molN2和3molH2反應(yīng)達(dá)到平衡時H2轉(zhuǎn)化率為10%,放出熱量Q1=0.1akJ,當(dāng)2molNH3分解為N2和H2的轉(zhuǎn)化率為10%時,汲取熱量Q2=0.1akJ,故Q1=Q2,D項(xiàng)錯誤。5.BDA項(xiàng),實(shí)線表示不同溫度下相同時間內(nèi)NO的轉(zhuǎn)化率,虛線表示相同條件下NO的平衡轉(zhuǎn)化率,由題圖知,隨著溫度上升,NO的平衡轉(zhuǎn)化率減小,即溫度上升,反應(yīng)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的平衡逆向移動,說明該反應(yīng)為放熱反應(yīng),ΔH<0,錯誤;B項(xiàng),X點(diǎn)對應(yīng)NO的轉(zhuǎn)化率低于該溫度下NO的平衡轉(zhuǎn)化率,所以反應(yīng)沒有達(dá)到平衡狀態(tài),延長反應(yīng)時間,可以提高NO的轉(zhuǎn)化率,正確;C項(xiàng),Y點(diǎn)時反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài),增加O2的濃度,平衡正向移動,NO的轉(zhuǎn)化率會提高,錯誤;D項(xiàng),設(shè)起始時c(NO)=amol·L-1,則:2NO+O22NO2起始濃度/(mol·L-1) a 5.0×10-4 0轉(zhuǎn)化濃度/(mol·L-1) 0.5a 0.25a 0.5a平衡濃度/(mol·L-1) 0.5a 5.0×10-4-0.25a 0.5aK==,當(dāng)0.25a=0時,K=2000,但0.25a>0,所以K>2000,正確。6.(1)40%3.56×104BD(2)CD【解析】(1)設(shè)容器中起始加入I2(g)和環(huán)戊烯的物質(zhì)的量均為1mol,平衡時轉(zhuǎn)化的環(huán)戊烯的物質(zhì)的量為xmol,由“三段式”法得:(g)+I2(g)(g)+2HI(g)起始量/mol:1100轉(zhuǎn)化量/mol: xxx2x平衡量/mol: 1-x 1-xx2x依據(jù)平衡時總壓強(qiáng)增加了20%,且恒溫恒容時,壓強(qiáng)之比等于氣體物質(zhì)的量之比,得=,解得x=0.4,則環(huán)戊烯的轉(zhuǎn)化率為40%,平衡時(g)、I2(g)、(g)、HI(g)的分壓分別為、、、,則Kp==p總,依據(jù)p總=1.2×105Pa,可得Kp=×1.2×105Pa≈3.56×104Pa。由剛性容器(恒容),可知通入稀有氣體時各反應(yīng)物及產(chǎn)物濃度不變,化學(xué)平衡不移動,A項(xiàng)不符合題意;該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),提高溫度,平衡正向移動,可提高環(huán)戊烯的平衡轉(zhuǎn)化率,B項(xiàng)符合題意;增加環(huán)戊烯濃度,能提高I2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率,但環(huán)戊烯的平衡轉(zhuǎn)化率降低,C項(xiàng)不符合題意;增加I2(g)的濃度,化學(xué)平衡右移,能提高環(huán)戊烯的平衡轉(zhuǎn)化率,D項(xiàng)符合題意。(2)由相同時間內(nèi),環(huán)戊二烯濃度減小量越大,反應(yīng)速率越快可知,T1<T2,A項(xiàng)錯誤;影響反應(yīng)速率的因素有溫度和環(huán)戊二烯的濃度等,a點(diǎn)時溫度較低,但環(huán)戊二烯濃度較大,c點(diǎn)時溫度較高,但環(huán)戊二烯濃度較小,故無法比較a點(diǎn)和c點(diǎn)的反應(yīng)速率大小,B項(xiàng)錯誤;a點(diǎn)和b點(diǎn)溫度相同,a點(diǎn)時環(huán)戊二烯的濃度大于b點(diǎn)時環(huán)戊二烯的濃度,即a點(diǎn)的正反應(yīng)速率大于b點(diǎn)的正反應(yīng)速率,因?yàn)閎點(diǎn)時反應(yīng)未達(dá)到平衡,b點(diǎn)的正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,故a點(diǎn)的正反應(yīng)速率大于b點(diǎn)的逆反應(yīng)速率,C項(xiàng)正確;b點(diǎn)時,環(huán)戊二烯的濃度減小0.9mol·L-1,結(jié)合生成的二聚體濃度為環(huán)戊二烯濃度變更量的,可知二聚體的濃度為0.45mol·L-1,D項(xiàng)正確。7.(1)大于(1分)(2)C(2分)(3)小于(1分)2.02(2分)COOH*+H*+H2O*COOH*+2H*+OH*(或H2O*H*+OH*)(2分)(4)0.0047(2分)b(1分)c(1分)a(1分)d(1分)【解析】(1)由題給信息①可知,H2(g)+CoO(s)Co(s)+H2O(g)(i)K1===39,由題給信息②可知,CO(g)+CoO(s)Co(s)+CO2(g)(ii)K2==≈51.08。相同溫度下,平衡常數(shù)越大,反應(yīng)傾向越大,故CO還原氧化鈷的傾向大于H2。(2)第(1)問和第(2)問的溫度相同,利用蓋斯定律,由(ii)-(i)得CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)K==≈1.31。設(shè)起始時CO(g)、H2O(g)的物質(zhì)的量都為1mol,容器體積為1L,在721℃下,反應(yīng)達(dá)平衡時H2的物質(zhì)的量為xmol。CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)起始量:1mol1mol00轉(zhuǎn)化量:xmolxmolxmolxmol平衡量:(1-x)mol(1-x)molxmolxmolK==1.31>1,由>1,可知x>1-x,進(jìn)而可得>0.25,該反應(yīng)可逆,所以x<1,故<0.5,則0.25<<0.5,即氫氣的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)介于0.25與0.5之間,故選C。(3)視察始態(tài)物質(zhì)的相對能量與終態(tài)物質(zhì)的相對能量知,終態(tài)物質(zhì)相對能量低于始態(tài)物質(zhì)相對能量,說明該反應(yīng)是放熱反應(yīng),ΔH小于0。過渡態(tài)物質(zhì)相對能量與始態(tài)物質(zhì)相對能量相差越大,活化能越大,由題圖1知,最大活化能E正=1.86eV-(-0.16eV)=2.02eV,該步起始物質(zhì)為COOH*+H*+H2O*,產(chǎn)物為COOH*+2H*+OH*。(4)由題圖2可知,30~90min內(nèi)(a)==0.0047kPa·min-1。30~90min,曲線a、b、c、d對應(yīng)的分壓變更量分別為0.28kPa、0.34kPa、0.34kPa、0.28kPa,則曲線b和曲線c為同一溫度下的一組反應(yīng)數(shù)據(jù),曲線a和曲線d為同一溫度下的一組反應(yīng)數(shù)據(jù),CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)為放熱反應(yīng),上升溫度,平衡逆向移動,則K(721℃)=1.31<K(489℃)<K(467℃),試驗(yàn)初始時體系中的和pCO相等,故反應(yīng)達(dá)到平衡時=>=pCO,由此可知同一溫度下,平衡時分壓大的為生成物,分壓小的為反應(yīng)物,即曲線a、b表示,曲線c、d表示pCO。結(jié)合題圖2可以看出曲線b、c分別代表的和pCO的差值比曲線a、d分別代表的和pCO的差值大,則其平衡常數(shù)更大,對應(yīng)的反應(yīng)溫度更低,由此可知曲線b、c分別為467℃時的和pCO,曲線a、d分別為489℃時的和pCO。1.D綜上分析,A、B項(xiàng)錯誤,D項(xiàng)正確;由原子守恒和電荷守恒知,第③步反應(yīng)還有H+產(chǎn)生,原子利用率不是100%,C項(xiàng)錯誤。2.(1)4.5×10-4mol·L-1·s-1減小溫度肯定,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,反應(yīng)物濃度減小,化學(xué)反應(yīng)速率減小(2)(3)①試驗(yàn)編號溫度/℃c(NH3)初始/(mol·L-1)c(NO2)初始/(mol·L-1)催化劑的比表面積/(m2·g-1)ⅠⅡ3508.0×10-36.0×10-3Ⅲ8.0×10-36.0×10-3②【解析】(1)0~3s內(nèi)反應(yīng)的NO2的物質(zhì)的量為0.030mol×45.0%=0.0135mol,則v(NO2)==4.5×10-4mol·L-1·s-1。3~6s內(nèi)NO2的轉(zhuǎn)化率為71.1%-45.0%=26.1%,相同時間內(nèi),0~3s內(nèi)NO2的轉(zhuǎn)化率較大,故0~3s內(nèi)NO2的平均反應(yīng)速率大于3~6s內(nèi)NO2的平均反應(yīng)速率,由此可知,溫度相同時,隨著反應(yīng)的不斷進(jìn)行,反應(yīng)物濃度漸漸減小,反應(yīng)速率減小。(2)由題表中數(shù)據(jù)可知,平衡時NO2的轉(zhuǎn)化率為80.0%,依據(jù)“三段式”法可求出平衡時NH3、NO2、N2和H2O的濃度分別為8.0×10-4mol·L-1、6.0×10-4mol·L-1、2.8×10-3mol·L-1、4.8×10-3mol·L-1,代入平衡常數(shù)的表達(dá)式得K=。(3)①探究溫度、催化劑的比表面積對化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律時,依據(jù)限制單一變量原則,三組試驗(yàn)中NH3、NO2的初始濃度應(yīng)相同,結(jié)合Ⅰ、Ⅲ中溫度不同,Ⅰ、Ⅱ中催化劑的比表面積不同,則Ⅰ、Ⅱ中應(yīng)溫度相同。②Ⅱ中催化劑的比表面積比Ⅰ中的小,達(dá)到平衡的時間比Ⅰ的長;Ⅱ、Ⅲ中催化劑的比表面積相同,Ⅲ的反應(yīng)溫度較低,則達(dá)到平衡時用時最長;又由題意知,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),降低溫度會使平衡正向移動,故平衡時Ⅲ中的c(NO2)要比Ⅰ、Ⅱ中的c(NO2)小。3.(1)a、c(2分)(2)大于(1分)(3)小于(1分)tm時生成物濃度較低(1分)(4)(mol·L-1)-1(2分)【解析】(1)溶液的pH不再變更,即OH-的濃度不再變更,所以平衡體系中各組分的濃度均不再變更,說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),a項(xiàng)正確;當(dāng)v正(I-)=2v逆(As)或v逆(I-)=2v正(As)時反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),選項(xiàng)中的速率未指明是正反應(yīng)速率還是逆反應(yīng)速率,b項(xiàng)錯誤;反應(yīng)達(dá)到平衡之前,c(As)漸漸減小而c(As)漸漸增大,故c(As)/c(As)漸漸增大,當(dāng)c(As)/c(As)不變時反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),c項(xiàng)正確;依據(jù)離子方程式可知反應(yīng)體系中恒有c(I-)=2c(As),視察題圖可知反應(yīng)達(dá)到平衡時c(As)=ymol·L-1,此時c(I-)=2ymol·L-1,d項(xiàng)錯誤。(2)tm時反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài),反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,所以v正大于v逆。(3)從tm到tn,反應(yīng)漸漸趨于平衡狀態(tài),反應(yīng)物濃度漸漸減小而生成物濃度漸漸增大,所以正反應(yīng)速率漸漸減小,逆反應(yīng)速率漸漸增大,故tm時v逆小于tn時v逆。(4)依據(jù)題意,起始時c(As)=c(I2)=xmol·L-1。依據(jù)題圖可知平衡時c(As)=ymol·L-1,則此時c(I-)=2ymol·L-1,c(As)=c(I2)=(x-y)mol·L-1,平衡時溶液的pH=14,則c(OH-)=1mol·L-1,故該反應(yīng)的平衡常數(shù)K==(mol·L-1)-1。4.D該反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的放熱反應(yīng),由題圖知,t2時變更條件后正反應(yīng)速率瞬間增大,之后漸漸減小,即平衡正向移動,則t2時變更的條件不行能是溫度,溫度不變,平衡常數(shù)不變,故A、C