高中化学 步步高一轮复习 化学反应速率和化学平衡.docx

单元检测七化学反应速率和化学平衡考生注意：1. 本试卷共 4 页。2. 答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上。3. 请在密封线内作答，保持试卷清洁完整。一、选择题(本题包括 16 小题，每小题 3 分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)221下列对化学反应 2NO2CO高温、高压 N 2CO 的叙述正确的是() A使用催化剂不影响反应的活化能B使用光催化剂能增大反应物的转化率 C升高温度能增加反应物分子中活化分子的百分数，从而加快反应速率D改变压强对反应速率无影响答案C解析使用催化剂影响反应的活化能，改变反应速率，但不能改变反应物的平衡转化率，故A、B 项错误；当反应中有气体参与时，改变压强可影响化学反应速率，D 项错误。2(2020·辽宁锦州高三月考 )一定条件下的密闭容器中： 4NH3(g)5O2(g)6H2O(g)H905.9 kJ·mol1，下列叙述正确的是()A4 mol NH3 和 5 mol O2 反应达到平衡时放出热量为 905.9 kJ44NO(g)B平衡时 v (O2) v (NO)正5 逆C平衡后降低压强，混合气体平均摩尔质量增大D平衡后升高温度，混合气体中NO 含量降低答案D解析该反应为可逆反应，不能完全转化，则4 mol NH3 和 5 mol O2 反应达到平衡时放出的2热量小于 905.9 kJ，故A 错误；平衡时，不同物质的正、逆反应速率之比等于化学计量数之比，则平衡时 4v 正(O )5v 逆(NO)，故 B 错误；该反应为气体体积增大的反应，则降低压强，平衡正向移动，气体的物质的量增大，由Mm可知，混合气体平均摩尔质量减小，故n1C 错误；该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，则混合气体中NO 含量降低，故D正确。3. 工业上，合成氨反应 N 3H高温、高压2NH的微观历程如图所示，用、 、22催化剂3223分别表示N 、H 、NH ，下列说法不正确的是()22A催化剂在吸附N 、H 时，未形成新的化学键B形成N 原子和H 原子是放热过程C形成了新的化学键 D使用合适的催化剂，能提高合成氨反应的速率答案B解析由图知，催化剂在吸附 N2、H2 时，没有化学键的形成与断裂，故 A 正确；断键形成N 原子和H 原子是吸热过程，故B 错误；形成了新的化学键氮氢键，故C 正确；使用合适的催化剂，能提高合成氨反应的速率，故D 正确。4(2020·山西临汾高三月考)已知 298.15 K 时，可逆反应：Pb2(aq)Sn(s)Pb(s)Sn2(aq)的平衡常数 K2.2，若溶液中Pb2和 Sn2的浓度均为 0.10 mol·L1，则此时反应进行的方向是()A向正反应方向进行B向逆反应方向进行C处于平衡状态 D无法判断答案A解析已知在 298.15 K 时，可逆反应：Pb2(aq)Sn(s)Pb(s)Sn2(aq)的平衡常数 K2.2，若溶液中 Pb2c(Sn2)1和 Sn2 的浓度均为 0.10 mol·L ，Q1<K2.2，反应正向进c(Pb2)行，故 A 正确、B 错误；反应未达到平衡状态，故C 错误；通过比较浓度商和平衡常数的大小，可以判断反应进行的方向，故D 错误。5. 在恒温恒压下，某一体积可变的密闭容器中发生反应A(g)B(g)C(g)H<0，t1 时达到平衡后，在 t2 时改变某一条件，其反应过程如图所示。下列说法正确的是()2A、两过程达到平衡时，A 的体积分数：> Bt2 时改变的条件是向密闭容器中加入物质C2C0t 时 ，v >v正逆D、两过程达到平衡时，平衡常数：K()<K()答案B12解析由图像可知第二次达到平衡后，反应速率与第一次达到平衡时相同，这说明反应物、生成物的浓度不变，所以A 物质的体积分数相同，A 项错误；加入物质C，物质 C 的浓度增大，逆反应速率瞬间增大，但容器体积增大，物质A、B 的浓度降低，正反应速率瞬间减小，平衡左移，物质C 的浓度逐渐减小，逆反应速率也逐渐减小，物质A、B 的浓度逐渐增大，正反应速率也逐渐增大，最终又达到原来的平衡状态，B 项正确；在 t t 时，v 正v逆，C 项错误；平衡常数与温度有关，D 项错误。6 在相同的密闭容器中， 用高纯度纳米级 Cu2O 分别进行催化分解水的实验：2H2O(g)下：序号2H2(g)O2(g)H>0，实验测得反应体系中水蒸气浓度(mol·L1)的变化结果如时间/min01020304060温度 T1 /1 号 Cu2O0.050 00.049 20.048 60.048 20.048 00.048 0温度 T1 /2 号 Cu2O0.050 00.049 00.048 30.048 00.048 00.048 0温度 T2 /2 号 Cu2O0.050 00.048 00.047 00.047 00.047 00.047 0下列说法不正确的是()A实验前 20 min 的平均反应速率 v(O2)7×105 mol·L1·min1 B实验、条件下的平衡常数相等，且小于实验条件下的平衡常数C2 号 Cu2O 的催化效率比 1 号 Cu2O 的催化效率高D实验时的温度 T2 高于 T1答案A解 析实 验 前 20 min 用 H2O表 示 的 平 均 反 应 速 率 为v(H2O) 310.050 0 mol·L10.048 6 mol·L17×105 mol·L1·min1， 则 v(O ) v(H O) 3.5×10520 min222mol·L1·min1，故 A 错误；平衡常数只与温度有关，实验和的温度相同，则平衡常数相等，因水的分解反应是吸热反应，升高温度促进水的分解，对比实验、可知，在催化剂相同、温度不同的条件下，实验中水蒸气的平衡浓度比实验中的小，说明温度 T2322T1，升高温度平衡正向移动，则实验条件下的平衡常数小于实验条件下的平衡常数，故B、D 正确；由表中数据可知，在温度相同、催化剂不同的条件下，中的反应速率比中的反应速率快，说明 2 号 Cu O 的催化效率比 1 号 Cu O 的催化效率高，故C 正确。7向体积均为 2 L 的两个恒容密闭容器中分别充入 1 mol SiHCl ，维持容器的温度分别为1T1 和 T2 不变，发生反应：2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)SiCl4(g)H a kJ·mol1。反应过程中 SiHCl3 的转化率随时间的变化如图所示，下列说法正确的是()AT1<T2BT1 时，0100 min 反应的平均速率 v(SiHCl3)0.001 mol·L1·min1CT2时，反应的平衡常数：K 164DT2 时，使用合适的催化剂，可使SiHCl3 的平衡转化率与 T1 时相同答案C解析“先拐先平数值大”，升高温度，化学反应速率会增大，达到平衡的时间会缩短，图中可看出 T >T ，A 项错误；T 时，0100 min SiHCl 的转化率为 10%，反应的平均速率1213v(SiHCl ) 1 mol×10% 0.000 5 mol·L1·min1，B 项错误；从图中信息可以看出，T 32 L×100 min2时达到平衡时 SiHCl3的转化率为 20%，则2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)SiCl4(g)起始量/mol·L10.500转化量/mol·L10.10.050.05平衡量/mol·L10.40.050.054则平衡常数 K0.05×0.05 1 ，C 项正确；催化剂不会使平衡移动，不会改变SiHCl 的平0.42643衡转化率，D 项错误。8. 当 1,3 丁二烯和溴单质 11 加成时，其反应机理及能量变化如图：不同反应条件下，经过相同时间测得生成物组成如表：实验编号反应条件反应时间产物中A 的物质的量分数产物中B 的物质的量分数115 1 min62%38%225 1 min12%88%下列分析不合理的是()A. 产物A、B 互为同分异构体，由中间体生成A、B 的反应互相竞争B. 相同条件下由活性中间体C 生成产物A 的速率更快C实验 1 测定产物组成时，体系已达平衡状态D实验 1 在 t min 时，若升高温度至 25 ，部分产物A 会经活性中间体C 转化成产物B答案C解析A 项，产物 A、B 分子式相同、结构不同，互为同分异构体，反应过程中放热不同， 活性中间体 C 随温度不同可以转化成产物B 或 A，正确；B 项，由图像中反应活化能分析可知，相同条件下由活性中间体C 生成产物 A 的活化能小，速率更快，正确；C 项，实验1 测定产物组成时，不能说明物质含量保持不变，体系不一定达平衡状态，错误；D 项，反应为放热反应，实验 1 在 t min 时，若升高温度至 25 ，产物中B 的物质的量分数增大， 说明升温部分产物A 会经活性中间体C 转化成产物B，正确。9(2020·山东济南高三期末)在一定条件下 A 和B 可发生反应：A (g)3B (g)催化剂2222高温、高压2AB3(g)。图 1 表示在一定温度下反应过程中的能量变化，图 2 表示在固定容积为 2 L 的密闭容器中反应时A2 的物质的量随时间变化的关系，图 3 表示在其他条件不变的情况下，改变反应物B2 的起始物质的量对此反应平衡的影响。下列说法错误的是( )5A该反应在低于某一温度时能自发进行B10 min 内该反应的平均速率 v(B2)0.045 mol·L1·min122C11 min 时，其他条件不变，压缩容器容积至1 L，n(A2)的变化趋势如图 2 中曲线d 所示D图 3 中 T1<T ，b 点对应状态下A 的转化率最高答案D解析 体系的自由能GHTS，根据图示可知，该反应为放热反应，H<0，由于该反应的正反应是气体体积减小的反应，所以S<0。当温度较低时，GHTS<0，反应能够自发进行；当温度较高时，|TS|>|H|，即G>0，反应不能自发进行，A 正确；10 min 内该反应的平均速率 v(A )c0.3 mol0.015 mol·L1·min1，根据化学方程式可知2t2 L×10 min2222122v(B )3v(A )0.045 mol·L1·min1，B 正确；11 min 时，其他条件不变，压缩容器容积至1 L，由于物质的浓度增大，化学平衡正向移动，不断消耗 A2，所以 n(A2)的物质的量会进一步减少，n(A )变化趋势如图 2 中曲线d 所示，C 正确；在温度不变时，增大某种反应物的浓度，化学平衡正向移动，可以使其他反应物的转化率提高，故当 T <T ，c 点由于 n(B )最大， 故其对应状态下A 的转化率最高，D 错误。10. 一定温度时，向 2.0 L 恒容密闭容器中充入 2 mol SO2 和 1 mol O2 发生反应：2SO2(g) O2(g) 2SO3(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 n(SO3)/mol下列说法正确的是()0200.8641.461.881.833A反应在前 2 s 的平均速率 v(O2)0.4 mol·L1·s1 B保持其他条件不变，体积压缩到1.0 L，平衡常数将增大C相同温度下，起始时向容器中充入4 mol SO ，达到平衡时，SO 的转化率大于 10%2D保持温度不变，向该容器中再充入2 mol SO 、1 mol On(SO3)答案D20.8 mol2，反应达到新平衡时 n(O ) 增大解析反应在前 2 s 的平均速率 v(SO ) 2.0 L 0.2 mol·L1·s1，各物质的反应速率之比32 s等于其化学计量数之比，v(O )10.2 mol·L1·s10.1 mol·L1·s1，故 A 项错误；化学22×平衡常数只与温度有关，温度不变，化学平衡常数不变，与压强、物质的量浓度都无关，故B 错误；起始时向容器中充入 2 mol SO2 和 1 mol O2，等效于充入 2 mol SO3，平衡时 SO3 为2 mol1.8 mol1.8 mol，转化率为2 mol×100%10%，相同温度下，起始时向容器中充入 4 molSO3，相当于增大压强，平衡正向移动，则 SO3 的转化率小于 10%，故 C 项错误；温度不变，向该容器中再充入 2 mol SO 、1 mol O ，若恒压，则n(SO3)不变，恒容则相当于增大了压强，22n(O2)平衡正向移动，n(SO3)增大，故 D 正确。n(O2)211. 一定条件下，CO2(g)3H2(g)CH3OH (g)H2O(g)H57.3 kJ·mol1，往2 L 恒容密闭容器中充入 1 mol CO2 和 3 mol H ，在不同催化剂作用下发生反应、反应与反应，相同时间内CO2 的转化率随温度变化如下图所示，b 点反应达到平衡状态，下列说法正确的是()Aa 点 v >v正逆C催化剂效果最佳的反应是答案ABb 点反应放热 53.7 kJ3Dc 点时该反应的平衡常数 K42解析a 点要达到平衡，CO2 的转化率增大，反应正向进行，所以 v 正>v 逆，故 A 正确；b 点反应达到平衡状态，参加反应的CO 小于 1 mol，反应放热小于53.7 kJ，故B 错误；相同温7度下，反应最快，所以催化剂效果最佳的反应是，故C 错误；c 点 CO2的转化率是2，3CO2(g)3H2(g)H2O(g)CH3OH(g)开始/mol·L10.51.500转化/mol·L122223×0.53×0.5×33×0.53×0.5平衡/mol·L110.5116333K16，故D 错误。12. 已知 NO 和O2 转化为 NO2 的反应机理如下：112NO(g)N2O2(g)(快)H 0平衡常数 K22N2O2(g)O2(g)2NO2(慢)H 0平衡常数 K下列说法正确的是()A. 2NO(g)O2(g)B. 2NO(g)O2(g)2NO2(g) 的 H(H H )1212KK2NO (g)的平衡常数 KC. 反应的速率大小决定 2NO(g)O2(g) D反应过程中的能量变化如图所示22NO2(g)的反应速率答案C解析根据盖斯定律分析，由即可得到反应 2NO(g)O2(g)2NO2(g)，故反应热为HH1H2，故 A 错误；平衡常数 KK1·K2，故 B 错误；反应慢的速率决定总反应速2率，所以反应的速率大小决定 2NO(g)O (g)表示前者为吸热，与题中信息不符合，故D 错误。2NO2(g)的反应速率，故 C 正确；题图312222213. 已知在 25 时，反应的化学方程式及化学平衡常数为N2(g)O2(g) K 1×1030；2H (g)O (g) 2H O(g)，K 2×1081；2CO(g)O (g) K 2.5×1091。下列说法正确的是( )112NO(g)，2CO2(g)，ANO 分解反应 NO(g)2N2(g)2O2(g)的平衡常数为 1×10308B根据 K3 的值可知常温下 CO 和O2 很容易发生反应生成 CO2 C温度升高，上述三个反应的平衡常数均减小D常温下，NO、H2O、CO2 分别发生分解反应生成O2 的倾向顺序为 NO>H2O>CO2答案D解析A 项，NO(g)1N (g)1O (g)的平衡常数为æ 1 ö11015，错误；B 项，CO 和O 之12 22 2èK ø22222间的反应需要点燃才能进行，错误；C 项，反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，平衡常数增大，错误；D 项，常温下，NO、H O、CO 三种物质分解放出O 的平衡常数依次为 1×1030、5×1082、4×1092，平衡常数越大，则反应进行的程度越大，正确。14. 已知：2CrO22H Cr O2H O。25 时，调节初始浓度为 1.0 mol·L1 的 Na CrO42 7224溶液的 pH，测定平衡时溶液中 c(Cr O2)和 c(H)，获得如图所示的曲线。下列说法不正确2 7的是()A平衡时，pH 越小，c(Cr O2)越大2 74BA 点 CrO2的平衡转化率为 50%CA 点 CrO2转化为 Cr O2反应的平衡常数 K101442 7D平衡时，若溶液中 c(Cr O2)c(CrO2)，则 c(H)>2.0×107 mol·L1答案D2 74解析从题给图像可以看出，pH 越小，平衡时 c(Cr O2)越大，A 点 c(Cr O2)0.25 mol·2 72 7L1，反应掉的 c(CrO2)0.25 mol·L1×20.5 mol·L1，CrO2的平衡转化率为 50%，此时，平衡常数 K40.2541014，故 A、B、C 三项均正确；若溶液中 c(Cr O2)0.52×(107)22 74c(CrO2)0.33 mol·L1，此时，c(H)<2.0×107 mol·L1，D 项不正确。215. 现有容积均为 2 L 的甲、乙、丙 3 个恒容密闭容器，向这 3 个容器中均加入 0.20 mol N 、0.52 mol H 2，进行合成氨反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJ·mol1。图 1 表示不同反应条件下N2 的浓度随时间的变化，图 2 表示其他条件相同，温度分别为 T1、T2、9T 且恒定不变，达到平衡时NH 的质量分数。33下列判断不正确的是()A 图 2 中反应速率最快的是容器丙B 图 1 中容器乙的反应可能使用了催化剂C 图 1 中容器乙 05 min内 v(N )0.012 mol·1L·min12D 图 1 中容器丙内反应的平衡常数为 2.5 答案C解析该反应是放热反应，温度越高反应速率越快，丙中氨气的质量分数最小，平衡左移， 温度最高，A 项正确；图1 中容器乙的反应可能使用了催化剂，缩短反应达平衡的时间，但是平衡不移动，各组分的浓度保持不变，B 项正确；图 1 中容器乙在 05 min 内，v(N )20.100.065mol·L1·min10.008 mol·L1·min1，C 项错误；根据反应的“三段式”进行计算：N (g) 23H (g)22NH (g)3起始/mol·L10.100.260变化/mol·L10.020.060.04平衡/mol·L10.080.200.04图 1 中容器丙内反应的平衡常数K 0.0422.5，D 项正确。0.203×0.0816. 下列说法正确的是()10A. 一 定 条 件 下 发 生 反 应 SO2(g)NO2(g)甲所示，则反应在c 点达到平衡状态SO3(g)NO(g)，正反应速率随时间的变化如图正B. 图乙为 2SO2(g)O2(g)2SO3(g)反应中 SO3 的体积分数随温度(T)的变化曲线，反应达到 B 点时，2v (O2)v 逆(SO3)C2SO2(g)O2(g)SO3 的体积分数降低D2SO2(g)O2(g)答案B2SO3(g)达到平衡后，保持恒温恒容，再加入 SO ，再次达到平衡后，3222SO3(g)达到平衡后，再加入 O ，O 的转化率增大3333解析 化学平衡状态的实质是正反应速率等于逆反应速率，且保持不变，c 点对应的正反应速率还在随时间而改变，未达平衡，A 项错；图乙为 SO 的体积分数随温度(T)的变化曲线， B 点时 SO3 的体积分数最大，反应达到平衡状态，则2v 正(O2)v 逆(SO )，B 项正确；恒温恒容，再加入 SO ，达新平衡后，相当于原体系加压，平衡正向移动，SO 的体积分数增大，C 项错；2SO2(g)O2(g) 率降低，D 项错。2SO3(g)达到平衡后，再加入 O2，平衡正向移动，但O2 的转化二、非选择题(本题包括 4 小题，共 52 分)17(10 分)利用太阳能等可再生能源，通过光催化、光电催化或电解水制氢来进行二氧化碳加氢制甲醇，发生的主要反应是 CO2(g)3H2(g) 请回答下列有关问题：CH3OH(g)H2O(g)。(1) 若二氧化碳加氢制甲醇反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明该反应进行到 t1 时刻达到平衡状态的是 (填字母)。11(2) 常压下，二氧化碳加氢制甲醇反应时的能量变化如图1 所示，则该反应的H 。(3) 在 2 L 恒容密闭容器a 和 b 中分别投入 2 mol CO2 和 6 mol H2，在不同温度下进行二氧化碳加氢制甲醇的反应，各容器中甲醇的物质的量与时间的关系如图2 所示。121若容器 a、容器 b 中的反应温度分别为 T 、T ，则判断 T(填“”“”或“”)T2。若容器 b 中改变条件时，反应情况会由曲线 b 变为曲线 c，则改变的条件是 。计算容器b 中 010 min 氢气的平均反应速率v(H2) mol·L1·min1。在容器b 中该反应的平衡常数为 (保留 3 位有效数字)。若平衡时向容器b 中再充入 1 mol CO2 和 3 mol H2，重新达平衡时，混合气体中甲醇的物质的量分数 (填“”“”或“”)30%。答案(1)bc(2)46 kJ·mol1(3)加入催化剂0.2255.3311解析 (1)a 项，随着时间的延长甲醇的浓度最终保持稳定，不会变小，错误；b 项，t1 时二氧化碳的质量分数保持恒定，说明反应达到平衡，正确；c 项，t 时甲醇与二氧化碳的物质的量之比保持恒定，达到平衡，正确；d 项，t 时二氧化碳的物质的量在减小，甲醇的物质的量在增加，故未达到平衡，错误。(2)常压下，二氧化碳加氢制甲醇反应的 H2 914 kJ·mol12122212 960 kJ·mol146 kJ·mol1。(3)若容器 a、容器b 中的反应温度分别为 T 、T ，a 先达到平衡，对应的温度高，则判断T T ；若容器b 中改变条件时，反应情况会由曲线b 变为曲线c，反应速率变快，平衡不移动，则改变的条件是加入催化剂。CO (g)3H (g)12CH3OH(g)H2O(g)，平衡时容器 b 中甲醇的物质的量为 1.5 mol，氢气的变化量为 4.5 mol，010 min 氢气的平均反应速率 v(H )4.5 mol0.225 mol·L1·min1。在容器 b 中，22 L×10 minCO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)开始/mol2600转化/mol1.54.51.51.5平衡/mol0.51.51.51.5平衡/mol·L10.250.750.750.75该反应的平衡常数为0.75×0.75 5.33。此时，甲醇的物质的量分数为0.75×100%0.753×0.250.250.75×32230%，若平衡时向容器b 中再充入 1 mol CO 和 3 mol H ，相当于加压，平衡正向移动， 重新达平衡时，混合气体中甲醇的物质的量分数大于30%。18(14 分)(2020·通辽市开鲁县第一中学高三月考)甲醇是一种重要的化工原料，又是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景。(1) 在一容积为2 L的密闭容器内，充入0.2 mol CO与0.4 mol H2 发生反应：CO(g)2H2(g) CH3OH(g)，CO 的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。A、B 两点对应的压强大小关系是 pA pB(填“>”“<”或“”)。ABCA、B、C 三点的平衡常数 K 、K 、K 的大小关系是 。下列叙述能说明上述反应能达到化学平衡状态的是 (填字母) 。a. H2 的消耗速率是 CH3OH 生成速率的 2 倍b. CH3OH 的体积分数不再改变c. 混合气体的密度不再改变d. CO 和 CH3OH 的物质的量之和保持不变1(2) 在 p1 压强、T 时，该反应的平衡常数 K ，再加入 1.0 mol CO 后重新到达平衡，则 CO 的转化率 (填“增大”“不变”或“减小”)。(3) T1 、1 L 的密闭容器内发生上述反应，测得某时刻各物质的物质的量如下，n(CO)：0.123mol、n(H )：0.2 mol 、n(CH OH)：0.2 mol ，此时 v v (填“>”“<”或“”)。正逆13ABC答案(1)<K K >Kb(2)100减小(3)>解析(1)反应 CO(g)2H2(g)AB反应物转化率增大，所以 p p 。CH3OH(g)是气体体积减小的反应，加压平衡正向移动，ABC据图分析，随温度升高CO 转化率降低，说明正反应放热，升温平衡逆向移动，平衡常数减小，所以 K K K 。33H2 的消耗速率是 CH3OH 生成速率的 2 倍，都是正反应速率，不能说明反应达到平衡状态，故 a 错误；CH OH 的体积分数不再改变说明正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态， 故 b 正确；容器体积和气体质量始终不变，所以混合气体的密度始终不变，因此密度不变不能说明反应达到平衡状态，故c 错误；CO 和甲醇的化学计量数都为 1，所以 CO 和 CH OH 的物质的量之和始终保持不变，不能说明反应达到平衡状态，故d 错误。(2) p1 压强、T1 时 CO 的转化率为 0.5，则23起始浓度/mol·L10.10.20转化浓度/mol·L10.050.10.05平衡浓度/mol·L10.050.10.05化学平衡常数 K0.05100；CO(g)2H (g)CH OH(g)0.05×0.12若温度不变，再加入1.0 mol CO，平衡向正反应方向移动，重新达到平衡，氢气的转化率增大，CO 的转化率减小。1(3) T 、1 L 的密闭容器内发生上述反应，测得某时刻各物质的物质的量如下：n(CO)：0.1mol、n(H )：0.2 mol、n(CH OH)：0.2 mol，此时反应的浓度商Q0.250K100，230.1×0.22此时v 正v 逆。19(14 分)(2020·上海复旦附中高三月考)在容积为 2.0 L 的密闭容器内，物质D 在 T 时发生反应，其反应物和生成物的物质的量随时间(t)的变化关系如图，据图回答下列问题：14(1) 从反应开始到第一次达到平衡时，A 物质的平均反应速率为 mol·L1·min1。(2) 根据上图写出该反应的化学方程式 ， 该反应的平衡常数表达式为 K 。(3) 第 5 min 时，升高温度， A、B、D 的物质的量变化如上图，则该反应的正反应是 (填“放热”或“吸热” )反应，反应的平衡常数 (填“增大”“减小”或“不变”)。若在第 7 min 时增加D 的物质的量，A 的物质的量变化正确的是 (用图中a、b、c 的编号回答)。答案(1)0.067(2)2D(s)2A(g)B(g)c2(A)·c(B)(3)吸热增大b0.4 mol解析 (1)从反应开始到第一次达到平衡时，A 物质的平均反应速率为2.0 L×0.067 mol·3 minL1·min1。(2)根据图像知，随着反应的进行，D 的物质的量减少，A、B 的物质的量增加， 所以D 是反应物，A、B 是生成物；同一反应、同一时间段内，各物质的物质的量变化量之比等于其计量数之比，03 min 时，n(D)0.4 mol，n(A)0.4 mol，n(B)0.2 mol，n(D)n(A)n(B)0.4 mol0.4 mol0.2 mol221，方程式为 2D(s) B(g)；因 D 为固体，所以化学平衡常数 Kc2(A)·c(B)。2A(g)(3)温度升高，D 的物质的量减少，A、B 的物质的量增大，平衡正向移动，说明正反应为吸热反应；平衡常数只与温度有关，温度升高，平衡正向移动，平衡常数增大。D 为固体，增加D 的物质的量，浓度不变，平衡不移动。20(14 分)(2020·石嘴山市第三中学模拟)(1)乙基叔丁基醚(以 ETBE 表示)是一种性能优良的高辛烷值汽油调和剂。用乙醇与异丁烯(以 IB 表示)在催化剂 HZSM5 催化下合成 ETBE， 反应的化学方程式为C2H5OH(g)IB(g)=ETBE(g) H。回答下列问题：15C1 表示先吸附乙醇、C2 表示先吸附异丁烯，C3 表示乙醇和异丁烯同时吸附反应物被催化剂 HZSM5 吸附的顺序与反应历程的关系如图 1 所示，该反应的 H123 kJ·mol1。反应历程的最优途径是 (填“C ”“C ”或“C ”)。3(2)开发清洁能源是当今化工研究的一个热点问题。二甲醚(CH3OCH3)在未来可能替代柴油和液化气作为洁净液体燃料使用，工业上以 CO 和 H2 为原料生产 CH3OCH 。工业制备二甲醚在催化反应室中(压力 2.010.0 MPa，温度 230280 )进行下列反应：反应：CO(g)2H2(g) 反应：2CH3OH(g)反应：CO(g)H2O(g)CH3OH(g)H 99 kJ·mol1 CH3OCH3(g)H2O(g)H 23.5 kJ·mol1123CO2(g)H2(g)H 41.2 kJ·mol1在该条件下，若反应的起始浓度分别为c(CO)0.6 mol·L1，c(H2)1.4 mol·L1，8 min后达到平衡，CO 的转化率为 50%，则 8 min 内 H2 的平均反应速率为 。在 t 时，反应的平衡常数为 400，此温度下，在 1 L 的密闭容器中加入一定的甲醇， 反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下：物质c/(mol·L1)CH3OH 0.46CH3OCH3 1.0H2O 1.0正逆此时刻 v v (填“”“”或“”)，平衡时 c(CH3OCH3)的物质的量浓度是 。催化反应的总反应为 3CO(g)3H2(g) CH3OCH3(g)CO2(g)，CO 的平衡转化率 (CO) 与温度、压强的关系如图 2 所示，图中 X 代表 (填“温度”或“压强” )