第2章 化学反应速率与化学平衡 章末训练2023—2024学年上学期高二化学人教（2019）选择性必修一
一、选择题。（18题）
1、将气体A2、B2各1 mol充入1 L的密闭容器中反应,生成气体C,一段时间后,测得c(A2)为0.58 mol·L-1,c(B2)为0.16 mol·L-1,c(C)为0.84 mol·L-1,则C的化学式为( )
A.AB B.A2B C.AB2 D.A2B2
2、不足量的锌粉与100 mL 0.1 mol/L的稀硫酸反应，反应速率太慢。为了加快此反应速率而不改变H2的产量，可以使用如下方法中的( )
①加H2O；②加NaOH固体；③滴入几滴浓盐酸；④加CH3COONa固体；⑤加NaCl溶液；⑥滴入几滴硫酸铜溶液；⑦升高温度；⑧改用10 mL 1 mol/L硫酸
A．①⑥⑦ B．③⑤⑧ C．③⑦⑧ D．⑤⑦⑧
3、常温下，分别将四块形状相同、质量均为7 g的铁块同时投入下列四种溶液中，铁块溶解较快的是（ ）
A．250 mL 2 mol·L-1的盐酸 B．150 mL 2 mol·L-1的硫酸
C．500 mL 3 mol·L-1的盐酸 D．20 mL 18 mol·L-1的硫酸
4、对可逆反应4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)，下列叙述正确的是( )
A．达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率增大，逆反应速率减少
B．化学反应速率关系是：2v正(NH3)＝3v正(H2O)
C．达到化学平衡时，4v正(O2)＝5v逆(NO)
D．若单位时间内生成x mol NO的同时，消耗x mol NH3，则反应达到平衡状态
5、在容积为2L的刚性密闭容器中加入1molCO2和3molH2，发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。在其他条件不变的情况下，温度对反应的影响如图所示(注：T1、T2均大于300℃)。下列说法正确的是（ ）
A．该反应在T1时的平衡常数比在T2时的小
B．处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时减小
C．T2时，反应达到平衡时生成甲醇的反应速率v(CH3OH)=mol·L-1·min-1
D．T1时，若反应达到平衡后CO2的转化率为x，则容器内的压强与起始压强之比为(2-x)∶2
6、在恒容密闭容器中通入X并发生反应：2X(g)Y(g)，温度T1、T2下X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示，下列叙述正确的是（ ）
A．正反应的活化能大于逆反应的活化能
B．T2下，在0~t1时间内，v(Y)=mol·L-1·min-1
C．M点时再加入一定量X，平衡后X的转化率增大
D．该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量
7、一定条件下，向两个容积相同的密闭容器中分别充入一定量的NO2(g)和NH3(g)，分别达到平衡2NO2===N2O4，2NH3===N2+3H2，均为气态后，NO2和NH3的转化率均为a%，保持温度、容积不变，向两个容器中分别再充入1molN2O4和1molNH3，再次达到平衡时NO2和NH3的转化率分别为b%和c%。则下列关系中正确的是( )
A．b>a>c B．c>a>b C．a>b>c D．a=b=c
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：
A．A B．B C．C D．D
9、下列事实不能用勒夏特列原理解释的( )
A．常温下，将 1mL pH＝3 的醋酸溶液加水稀释到 100mL，测得其 PH＜5
B．红棕色的 NO2，加压后颜色先变深后变浅
C．工业合成氨中通常采取高温及加入催化剂，提高生产效益
D．实验室制取氨气利用浓氨水和固体氢氧化钠混合的方法
10、反应4NH3(g)+ 5O2(g) 4NO + 6H2O(g)在密闭容器中进行3 s后，NO的物质的量浓度增加了0.045 mol/L，则用NH3表示的平均反应速率为（ ）
A．0.045 mol/(L s) B．0.015 mol/(L s)
C．0.010 mol/(L s) D．0.0075 mol/(L s)
11、采用为催化剂，通过氧溴化可将甲烷转化为溴甲烷。该路线实现了甲烷的低温活化、有效抑制活泼产物的深度氧化，显著提高产物的选择性，其反应历程如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．产物中可能混有
B．若用替换，溴甲烷的产率将降低
C．过程II中还原剂与氧化剂的物质的量之比为1：3
D．总反应为
12、一定温度下，可逆反应在恒容密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是
①单位时间内生成的同时生成②单位时间内生成的同时生成
③混合气体的密度不再改变 ④混合气体的颜色不再改变
⑤密闭容器中压强不再改变 ⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变
A．②④⑤⑥ B．①④⑤⑥ C．①③④⑥ D．全部
13、已知2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)，△H=-98kJ mol-1。实验表明，纯的H2O2相对稳定，在54℃下恒温贮存2周后，浓度仍能保持99%，这是由于上述反应（ ）
A．不能自发进行 B．属于吸热反应 C．平衡常数很小 D．活化能较大
14、在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示，下列表述中正确的是（ ）
A．化学方程式为：2MN
B．t2时，正逆反应速率相等，达到平衡
C．t3时，正反应速率等于逆反应速率
D．t1时，N的浓度是M浓度的3倍
15、催化剂的研究一直是一个重要的科研领域。如图为含氮元素分子在不同催化剂的作用下发生的一系列转化示意图：
下列叙述正确的是（ ）
A．使用催化剂a、b均可以提高单位时间内生成物的产量
B．催化剂a作用下氮元素发生了氧化反应
C．催化剂a、b表面均发生了极性共价键的断裂
D．第一步实现了，第二步实现了，均属于氮的固定
16、在25℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如表：
物质 X Y Z
初始浓度/mol·L-1 0.1 0.2 0
平衡浓度/mol·L-1 0.05 0.05 0.1
下列说法正确的是( )
A．反应达到平衡时，Y的转化率为50%
B．25℃时，该反应的平衡常数为1600
C．增大压强使平衡向逆反应方向移动
D．改变温度或压强均能改变此反应的平衡常数
17、下列过程是吸热，同时体系的混乱度增大的是（ ）
A．Fe(s)→ Fe(g)
B．C(g)＋ O2(g)= CO2(g)
C．CaO(s)＋CO2(g)=CaCO3(s)
D．NaOH(s)= Na＋(aq)＋OH-(aq)
18、反应A(g)＋3B(g) 2C(g)＋2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为
①υ(A)＝0.45 mol·L-1· s-1 ②υ(B)＝0.9mol·L-1·s-1
③υ(C)＝0.4 mol·L-1·s-1 ④υ(D)＝0.45mol·L-1·s-1，
该反应进行的快慢顺序为（ ）
A．②>①＝④>③ B．④<③<②<①
C．①>②>④>③ D．③>①＝④>②
二、填空题。（2题）
19、根据在298K时，实验测得溶液中的反应H2O2+2HI=2H2O+I2在不同浓度时的速率表，请与同学们交流研讨：
(1)补充表中的相应数据：
试验编号 1 2 3 4 5
c(HI)/(mol/L) 0.100 0.200 0.300 0.100 0.100
c(H2O2)/(mol/L) 0.100 0.100 0.100 0.200 0.300
v/(mol·L-1·s-1) ____ ____ ____ ____ ____
(2)找出化学反应速率与H2O2浓度、HI浓度之间的关系，并尝试写出相应的数学表达式____。
20、在下列变化中，体系的熵将发生怎样的变化？
(1)冰融化___________
(2)水蒸气冷凝___________
(3)蔗糖溶解在水中___________
(4) ___________
三、综合题。（3题）
21、二甲醚是一种重要的清洁燃料，也可替代氟氯昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物（水煤气）合成二甲醚。请回答下列问题：
（1）煤的气化过程中产生的有害气体H2S用Na2CO3溶液吸收，生成两种酸式盐，该反应的化学方程式为：________________ 。
（2）利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：
①2H2（g）+CO（g）=CH3OH（g）；△H=-90.8kJ·mol-1
②2CH3OH（g）=CH3OCH3（g）+H2O（g）；△H=-23.5kJ·mol-1
③CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2(g)；△H=-41.3kJ·mol-1
总反应：3H2（g）+3CO（g）=CH3OCH3（g）+CO2（g）的△H=________________；
一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，要提高CO的转化率，可以采取的措施是________________（填字母代号）。
A.高温高压 B.加入催化剂 C.减少CO2的浓度
D.增加CO的浓度 E.分离出二甲醚
（3）下列可以说明反应③CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2(g)已经达到平衡状态的是________________（填字母代号）。
A.单位时间内一个H-H键断裂的同时有两个H-O键断裂
B.H2O与CO2的浓度相等
C.温度和体积一定时，容器内的压强保持不变
D.条件一定时，混合气体的平均相对分子质量不再变化
E.温度和体积一定时，CO的浓度保持不变
（4）已知反应②2CH3OH（g）CH3OCH3（g）+H2O（g）某温度下的平衡常数为400。此温度下，在密闭容器中加入CH3OH，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：
物质 CH3OH CH3OCH3 H2O
浓度/(mol·L-1) 0.44 0.6 0.6
若加入CH3OH后，经过10min反应达到平衡，此时c（CH3OH）=___________。
22、氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用，合成氨工业在国民生产中有重要意义。以下是关于合成氨的有关问题，请回答：
（1）若在一个容积为2L的密闭容器中加入0.2mol的N2和0.6mol的H2，在一定条件下发生反应：N2(g)＋3H2(g)=2NH3(g)ΔH<0，若在5分钟时反应达到平衡，此时测得NH3的物质的量为0.2mol。则前5分钟的平均反应速率v(N2)=____。平衡时H2的转化率为____。
（2）平衡后，若要提高H2的转化率，可以采取的措施有___。
A．加了催化剂 B．增大容器体积
C．降低反应体系的温度 D．加入一定量N2
（3）若在2L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行如下反应：N2(g)＋3H2(g)=2NH3(g)ΔH<0，其化学平衡常数K与温度T的关系如表所示：
T/℃ 200 300 400
K K1 K2 0.5
请完成下列问题：
①试比较K1、K2的大小，K1____K2(填“<”、“>”或“=”)；
②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是___(填序号字母)。
A．容器内N2、H2、NH3的物质的量浓度之比为1∶3∶2
B．v(N2)正=3v(H2)逆
C．容器内压强保持不变
D．混合气体的密度保持不变
③400℃时，反应2NH3(g)=N2(g)＋3H2(g)的化学平衡常数为___。若某时刻测得NH3、N2和H2物质的量均为2mol时，则该反应的v(N2)正___v(N2)逆(填“<”、“>”或“=”)。
23、CO2的资源化利用能有效减少CO2排放,充分利用碳资源。
(1)CaO可在较高温度下捕集CO2,在更高温度下将捕集的CO2释放利用。CaC2O4·H2O热分解可制备CaO,CaC2O4·H2O加热升温过程中固体的质量变化如图所示。
①写出400~600 ℃范围内分解反应的化学方程式: 。
②与CaCO3热分解制备的CaO相比,CaC2O4·H2O热分解制备的CaO具有更好的CO2捕集性能,其原因是 。
(2)CO2催化加氢合成二甲醚是一种CO2转化方法,其过程中主要发生下列反应:
反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH=+41.2 kJ·mol-1
反应Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH=-122.5 kJ·mol-1
在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下,CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图所示。其中:
CH3OCH3的选择性=×100%
①温度高于300 ℃,CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是 。
②220 ℃时,在催化剂作用下CO2与H2反应一段时间后,测得CH3OCH3的选择性为48%(图中A点)。不改变反应时间和温度,一定能提高CH3OCH3选择性的措施有 。
第2章 化学反应速率与化学平衡 章末训练2023—2024学年上学期高二化学人教（2019）选择性必修一
一、选择题。（18题）
1、将气体A2、B2各1 mol充入1 L的密闭容器中反应,生成气体C,一段时间后,测得c(A2)为0.58 mol·L-1,c(B2)为0.16 mol·L-1,c(C)为0.84 mol·L-1,则C的化学式为( )
A.AB B.A2B C.AB2 D.A2B2
【答案】C
2、不足量的锌粉与100 mL 0.1 mol/L的稀硫酸反应，反应速率太慢。为了加快此反应速率而不改变H2的产量，可以使用如下方法中的( )
①加H2O；②加NaOH固体；③滴入几滴浓盐酸；④加CH3COONa固体；⑤加NaCl溶液；⑥滴入几滴硫酸铜溶液；⑦升高温度；⑧改用10 mL 1 mol/L硫酸
A．①⑥⑦ B．③⑤⑧ C．③⑦⑧ D．⑤⑦⑧
【答案】C
3、常温下，分别将四块形状相同、质量均为7 g的铁块同时投入下列四种溶液中，铁块溶解较快的是（ ）
A．250 mL 2 mol·L-1的盐酸 B．150 mL 2 mol·L-1的硫酸
C．500 mL 3 mol·L-1的盐酸 D．20 mL 18 mol·L-1的硫酸
【答案】B
4、对可逆反应4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)，下列叙述正确的是( )
A．达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率增大，逆反应速率减少
B．化学反应速率关系是：2v正(NH3)＝3v正(H2O)
C．达到化学平衡时，4v正(O2)＝5v逆(NO)
D．若单位时间内生成x mol NO的同时，消耗x mol NH3，则反应达到平衡状态
【答案】C
5、在容积为2L的刚性密闭容器中加入1molCO2和3molH2，发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。在其他条件不变的情况下，温度对反应的影响如图所示(注：T1、T2均大于300℃)。下列说法正确的是（ ）
A．该反应在T1时的平衡常数比在T2时的小
B．处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时减小
C．T2时，反应达到平衡时生成甲醇的反应速率v(CH3OH)=mol·L-1·min-1
D．T1时，若反应达到平衡后CO2的转化率为x，则容器内的压强与起始压强之比为(2-x)∶2
【答案】D
6、在恒容密闭容器中通入X并发生反应：2X(g)Y(g)，温度T1、T2下X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示，下列叙述正确的是（ ）
A．正反应的活化能大于逆反应的活化能
B．T2下，在0~t1时间内，v(Y)=mol·L-1·min-1
C．M点时再加入一定量X，平衡后X的转化率增大
D．该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量
【答案】C
7、一定条件下，向两个容积相同的密闭容器中分别充入一定量的NO2(g)和NH3(g)，分别达到平衡2NO2===N2O4，2NH3===N2+3H2，均为气态后，NO2和NH3的转化率均为a%，保持温度、容积不变，向两个容器中分别再充入1molN2O4和1molNH3，再次达到平衡时NO2和NH3的转化率分别为b%和c%。则下列关系中正确的是( )
A．b>a>c B．c>a>b C．a>b>c D．a=b=c
【答案】A
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：
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
9、下列事实不能用勒夏特列原理解释的( )
A．常温下，将 1mL pH＝3 的醋酸溶液加水稀释到 100mL，测得其 PH＜5
B．红棕色的 NO2，加压后颜色先变深后变浅
C．工业合成氨中通常采取高温及加入催化剂，提高生产效益
D．实验室制取氨气利用浓氨水和固体氢氧化钠混合的方法
【答案】C
10、反应4NH3(g)+ 5O2(g) 4NO + 6H2O(g)在密闭容器中进行3 s后，NO的物质的量浓度增加了0.045 mol/L，则用NH3表示的平均反应速率为（ ）
A．0.045 mol/(L s) B．0.015 mol/(L s)
C．0.010 mol/(L s) D．0.0075 mol/(L s)
【答案】B
11、采用为催化剂，通过氧溴化可将甲烷转化为溴甲烷。该路线实现了甲烷的低温活化、有效抑制活泼产物的深度氧化，显著提高产物的选择性，其反应历程如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．产物中可能混有
B．若用替换，溴甲烷的产率将降低
C．过程II中还原剂与氧化剂的物质的量之比为1：3
D．总反应为
【答案】C
12、一定温度下，可逆反应在恒容密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是
①单位时间内生成的同时生成②单位时间内生成的同时生成
③混合气体的密度不再改变 ④混合气体的颜色不再改变
⑤密闭容器中压强不再改变 ⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变
A．②④⑤⑥ B．①④⑤⑥ C．①③④⑥ D．全部
【答案】B
13、已知2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)，△H=-98kJ mol-1。实验表明，纯的H2O2相对稳定，在54℃下恒温贮存2周后，浓度仍能保持99%，这是由于上述反应（ ）
A．不能自发进行 B．属于吸热反应 C．平衡常数很小 D．活化能较大
【答案】D
14、在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示，下列表述中正确的是（ ）
A．化学方程式为：2MN
B．t2时，正逆反应速率相等，达到平衡
C．t3时，正反应速率等于逆反应速率
D．t1时，N的浓度是M浓度的3倍
【答案】C
15、催化剂的研究一直是一个重要的科研领域。如图为含氮元素分子在不同催化剂的作用下发生的一系列转化示意图：
下列叙述正确的是（ ）
A．使用催化剂a、b均可以提高单位时间内生成物的产量
B．催化剂a作用下氮元素发生了氧化反应
C．催化剂a、b表面均发生了极性共价键的断裂
D．第一步实现了，第二步实现了，均属于氮的固定
【答案】A
16、在25℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如表：
物质 X Y Z
初始浓度/mol·L-1 0.1 0.2 0
平衡浓度/mol·L-1 0.05 0.05 0.1
下列说法正确的是( )
A．反应达到平衡时，Y的转化率为50%
B．25℃时，该反应的平衡常数为1600
C．增大压强使平衡向逆反应方向移动
D．改变温度或压强均能改变此反应的平衡常数
【答案】B
17、下列过程是吸热，同时体系的混乱度增大的是（ ）
A．Fe(s)→ Fe(g)
B．C(g)＋ O2(g)= CO2(g)
C．CaO(s)＋CO2(g)=CaCO3(s)
D．NaOH(s)= Na＋(aq)＋OH-(aq)
【答案】A
18、反应A(g)＋3B(g) 2C(g)＋2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为
①υ(A)＝0.45 mol·L-1· s-1 ②υ(B)＝0.9mol·L-1·s-1
③υ(C)＝0.4 mol·L-1·s-1 ④υ(D)＝0.45mol·L-1·s-1，
该反应进行的快慢顺序为（ ）
A．②>①＝④>③ B．④<③<②<①
C．①>②>④>③ D．③>①＝④>②
【答案】C
二、填空题。（2题）
19、根据在298K时，实验测得溶液中的反应H2O2+2HI=2H2O+I2在不同浓度时的速率表，请与同学们交流研讨：
(1)补充表中的相应数据：
试验编号 1 2 3 4 5
c(HI)/(mol/L) 0.100 0.200 0.300 0.100 0.100
c(H2O2)/(mol/L) 0.100 0.100 0.100 0.200 0.300
v/(mol·L-1·s-1) ____ ____ ____ ____ ____
(2)找出化学反应速率与H2O2浓度、HI浓度之间的关系，并尝试写出相应的数学表达式____。
【答案】(1) 0.00760 0.0153 0.0227 0.0151 0.0228
(2)在HI浓度一定时，H2O2浓度每增大一倍，反应速率就提高一倍；在H2O2，浓度一定时，HI浓度每增大一倍，反应速率也提高一倍。数学表达式为：v=kc(H2O2)·c(HI)，其中k为速率常数
20、在下列变化中，体系的熵将发生怎样的变化？
(1)冰融化___________
(2)水蒸气冷凝___________
(3)蔗糖溶解在水中___________
(4) ___________
【答案】(1)熵增 (2)熵减 (3)熵增 (4)熵减
三、综合题。（3题）
21、二甲醚是一种重要的清洁燃料，也可替代氟氯昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物（水煤气）合成二甲醚。请回答下列问题：
（1）煤的气化过程中产生的有害气体H2S用Na2CO3溶液吸收，生成两种酸式盐，该反应的化学方程式为：________________ 。
（2）利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：
①2H2（g）+CO（g）=CH3OH（g）；△H=-90.8kJ·mol-1
②2CH3OH（g）=CH3OCH3（g）+H2O（g）；△H=-23.5kJ·mol-1
③CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2(g)；△H=-41.3kJ·mol-1
总反应：3H2（g）+3CO（g）=CH3OCH3（g）+CO2（g）的△H=________________；
一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，要提高CO的转化率，可以采取的措施是________________（填字母代号）。
A.高温高压 B.加入催化剂 C.减少CO2的浓度
D.增加CO的浓度 E.分离出二甲醚
（3）下列可以说明反应③CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2(g)已经达到平衡状态的是________________（填字母代号）。
A.单位时间内一个H-H键断裂的同时有两个H-O键断裂
B.H2O与CO2的浓度相等
C.温度和体积一定时，容器内的压强保持不变
D.条件一定时，混合气体的平均相对分子质量不再变化
E.温度和体积一定时，CO的浓度保持不变
（4）已知反应②2CH3OH（g）CH3OCH3（g）+H2O（g）某温度下的平衡常数为400。此温度下，在密闭容器中加入CH3OH，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：
物质 CH3OH CH3OCH3 H2O
浓度/(mol·L-1) 0.44 0.6 0.6
若加入CH3OH后，经过10min反应达到平衡，此时c（CH3OH）=___________。
【答案】（1）Na2CO3+H2S=NaHCO3+NaHS （2） -246.4kJ·mol-1 C、E
（3）A、E （4）0.04mol·L-1
22、氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用，合成氨工业在国民生产中有重要意义。以下是关于合成氨的有关问题，请回答：
（1）若在一个容积为2L的密闭容器中加入0.2mol的N2和0.6mol的H2，在一定条件下发生反应：N2(g)＋3H2(g)=2NH3(g)ΔH<0，若在5分钟时反应达到平衡，此时测得NH3的物质的量为0.2mol。则前5分钟的平均反应速率v(N2)=____。平衡时H2的转化率为____。
（2）平衡后，若要提高H2的转化率，可以采取的措施有___。
A．加了催化剂 B．增大容器体积
C．降低反应体系的温度 D．加入一定量N2
（3）若在2L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行如下反应：N2(g)＋3H2(g)=2NH3(g)ΔH<0，其化学平衡常数K与温度T的关系如表所示：
T/℃ 200 300 400
K K1 K2 0.5
请完成下列问题：
①试比较K1、K2的大小，K1____K2(填“<”、“>”或“=”)；
②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是___(填序号字母)。
A．容器内N2、H2、NH3的物质的量浓度之比为1∶3∶2
B．v(N2)正=3v(H2)逆
C．容器内压强保持不变
D．混合气体的密度保持不变
③400℃时，反应2NH3(g)=N2(g)＋3H2(g)的化学平衡常数为___。若某时刻测得NH3、N2和H2物质的量均为2mol时，则该反应的v(N2)正___v(N2)逆(填“<”、“>”或“=”)。
【答案】(1) 0.01mol·L-1·min-1；50%；
(2) CD； (3) ①＞； ②C； ③2；＞。
23、CO2的资源化利用能有效减少CO2排放,充分利用碳资源。
(1)CaO可在较高温度下捕集CO2,在更高温度下将捕集的CO2释放利用。CaC2O4·H2O热分解可制备CaO,CaC2O4·H2O加热升温过程中固体的质量变化如图所示。
①写出400~600 ℃范围内分解反应的化学方程式: 。
②与CaCO3热分解制备的CaO相比,CaC2O4·H2O热分解制备的CaO具有更好的CO2捕集性能,其原因是 。
(2)CO2催化加氢合成二甲醚是一种CO2转化方法,其过程中主要发生下列反应:
反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH=+41.2 kJ·mol-1
反应Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH=-122.5 kJ·mol-1
在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下,CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图所示。其中:
CH3OCH3的选择性=×100%
①温度高于300 ℃,CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是 。
②220 ℃时,在催化剂作用下CO2与H2反应一段时间后,测得CH3OCH3的选择性为48%(图中A点)。不改变反应时间和温度,一定能提高CH3OCH3选择性的措施有 。
【答案】(1)①CaC2O4CaCO3+CO↑
②CaC2O4·H2O热分解放出更多的气体,制得的CaO更加疏松多孔
(2)①反应Ⅰ的ΔH>0,反应Ⅱ的ΔH<0,温度升高使CO2转化为CO的平衡转化率上升,使CO2转化为CH3OCH3的平衡转化率下降,且上升幅度超过下降幅度
②增大压强、使用对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂
