2024届高三化学高考备考一轮复习专题训练——化学反应速率和化学平衡
一、单选题
1．衡水老白干已有1900多年的酿造历史，是一种采用“小麦中温大曲、地缸发酵、续茬配料、混蒸混烧”等工艺生产的白酒。下列说法错误的是
A．小麦中含有的淀粉是基本营养物质之一
B．“曲”中含有“淀粉→乙醇”转化过程的催化剂
C．葡萄糖是酿酒发酵过程中的一种中间产物
D．可用分液的方法将酒中的水分离出去以提高酒精浓度
2．奥地利物理学家Boltzmann首次将熵与混乱度定量地联系起来，即[k为Boltzmann常数；为混乱度(即微观状态数)，也粗略地看作空间排列的可能性数目]。在常温常压下，下列反应是熵增反应的是（ ）
A．
B．
C．
D．
3．把铁条放入盛有过量稀硫酸的试管中，下列改变不能加快氢气产生速率的是（ ）
A．改铁条为镁条 B．滴加少量CuSO4溶液
C．改稀硫酸为98%的硫酸 D．升高溶液的温度
4．下列措施对增大反应速率明显有效的是（ ）
A．Al在氧气中燃烧生成Al2O3，将Al片改成Al粉
B．Fe与稀硫酸反应制取H2时，改用浓硫酸
C．在K2SO4与BaCl2两溶液反应时，增大压强
D．Na与水反应时增大水的用量
5．氮气储粮是指利用制氮设备，通过人为调节，使氮气浓度上升至95%~98%，从而有效保持粮食新鲜度，减少损失的一项储粮技术。下列说法错误的是
A．由于粮堆中氧气浓度的减少，粮食中油脂的氧化速率减缓
B．这项技术与工业合成氨均属于氮的固定
C．标准状况下，11.2L氮气中含有的共用电子对数目为
D．与低温储粮、二氧化碳气调相比，氮气储粮的经济优势更加显着
6．下列说法错误的是（ ）
A．金属钠和白磷不能露置在空气中，所以金属钠应保存在煤油中，白磷应保存在水中
B．若用倾析法过滤后所得沉淀物需要洗涤，先注入洗涤液，再充分搅拌，待沉淀完全沉降后再用倾析法将清液倒出
C．双氧水分解实验中，催化剂的用量及颗粒直径大小均会影响的分解速率
D．酸性溶液中滴入亚硝酸钠，溶液由黄色变为绿色
7．相同条件下，取pH=2的HCl溶液和pH=2的CH3COOH溶液各100mL，分别加入0.65g锌粉充分反应，有关叙述正确的是（ ）
A．CH3COOH与锌反应起始速率快 B．HCl与锌粉反应放出H2多
C．HCl与锌反应起始速率快 D．CH3COOH与锌粉反应放出H2多
8．下列实验现象或结果不能证明一元酸HR为弱酸的是( )
A．室温时，NaR溶液的pH大于7
B．向HR溶液中滴加紫色石蕊试液，溶液变红色
C．向HR溶液中加入少量NaR固体，溶解后溶液的pH变大
D．室温时，0.01mol/L的HR溶液的pH=4
9．已知反应：CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g)。在一定压强下，按W=向密闭容器中充入氯气与丙烯。图甲表示平衡时，丙烯的体积分数(φ)与温度T、W的关系，图乙表示正、逆反应的平衡常数与温度的关系。则下列说法中错误的是
A．图甲中W2＞1
B．图乙中，A线表示逆反应的平衡常数
C．温度为T1，W=2时，Cl2的转化率为50%
D．若在恒容绝热装置中进行上述反应，达到平衡时，装置内的气体压强增大
10．三甲胺(N (CH3)3)是重要的化工原料，最近我国科学家发明了使用铜催化剂将二甲基甲酰胺 [N(CH3)2CHO，简称为]转化为三甲胺的合成路线，单一分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示，(*表示物质吸附在铜催化剂上)下列说法正确的是 （ ）
A．该历程中决速步骤为： (CH3)2NCH2OH*=(CH3)2NCH2+OH*
B．该反应的原子利用率为，该历程中的最大能垒(活化能)为2.16eV
C．升高温度可以加快反应速率，并提高DMF的平衡转化率
D．若完全转化为三甲胺，则会释放出1.02eV·NA的能量
11．工业上常用铁碳混合物处理含Cu2+废水获得金属铜。当保持铁屑和活性炭总质量不变时，测得废水中Cu2+浓度在不同铁碳质量比(x)条件下随时间变化的曲线如下图所示。
下列推论不合理的是（ ）
A．活性炭对Cu2+具有一定的吸附作用
B．铁屑和活性炭会在溶液中形成微电池，铁为负极
C．增大铁碳混合物中铁碳比(x)，一定会提高废水中Cu2+的去除速率
D．利用铁碳混合物回收含Cu2+废水中铜的反应原理：Fe+Cu2+＝Fe2++Cu
12．已知工业制硝酸的反应之一为 ，在2L的恒温恒容密闭容器中投入1mol和1mol，并加入适量的催化剂，2min后测得容器中含有0.6mol，经10min反应达到平衡状态，此时压强是起始时的1.1倍。下列说法正确的是（ ）
A．0~8min内正反应速率、逆反应速率均呈减小趋势
B．0~2min内的平均反应速率
C．的平衡转化率为80%
D．催化剂对反应达到平衡所需要的时间没有影响
13．一定条件下，某容器中各微粒在反应前后变化的示意图如下，其中●和○代表不同元素的原子。
关于此反应的说法错误的是（ ）
A．反应物总能量一定低于生成物总能量
B．一定属于可逆反应
C．一定有非极性共价键断裂
D．一定属于氧化还原反应
14．反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均会在工业生产硝酸过程中发生，其中反应Ⅰ、Ⅱ发生在氧化炉中，反应Ⅲ发生在氧化塔中，不同温度下各反应的化学平衡常数如表所示。下列说法正确的是( )
温度 化学平衡常数
反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ：
A．升高氧化炉的温度可提高反应Ⅰ的逆反应速率而减慢反应Ⅱ的逆反应速率
B．通过减小氧化炉的压强可促进反应而抑制反应Ⅱ
C．在氧化炉中使用选择性催化反应的催化剂可增大氧化炉中的含量
D．氧化炉出气在进入氧化塔前应进一步提高温度
15．相同温度下，分别在起始体积均为1L的两个密闭容器中发生反应：X2(g)+3Y2(g) 2XY3(g) △H=-akJ/mol 实验测得反应的有关数据如下表。
容器 反应条件 起始物质的量/mol 达到平衡所用时间 /min 达到平衡过程中的能量变化
X2 Y2 XY3
① 恒容 1 3 0 10 放热0.1akJ
② 恒压 1 3 0 t 放热bkJ
下列叙述正确的是( )
A．对于上述反应，①、②中反应的平衡常数K的数值不同
B．①中：从开始至10min内的平均反应速率υ(X2)=0.1mol/(L·min)
C．②中：X2的平衡转化率小于10%
D．b>0.1a
16．一定温度下，AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)体系中，c(Ag+)和c(Cl )的关系如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．a、b、c三点对应的Kw相等
B．往d点的溶液中加入AgNO3溶液，可能会变到a点
C．AgCl在a点的溶解度一定比c点的大
D．该温度下，AgBr的溶解平衡曲线可能与线段bd相交
二、综合题
17．运用化学反应原理研究碳、氮、硫的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
（1）I.氨为重要的化工原料，有广泛用途。
合成氨中的氢气可由下列反应制取：a. CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) H1=+216.4kJ/mol，b.CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) H2=-41.2kJ/mol，则反应CH4(g)+2H2O(g) CO2(g)+4H2(g) H= 。
（2）起始时投入氮气和氢气的物质的量分别为1mol、3mol，在不同温度和压强下合成氨。平衡时混合物中氨的体积分数与温度的关系如图。
①恒压时，反应一定达到平衡状态的标志是 (填序号)。
A． 和 的转化率相等 B．反应体系密度保持不变
C． 保持不变 D．
②P1 P2 (填“>”“=”或“不确定”)。
③C点 的转化率为 ；在A、B两点条件下，该反应从开始到平衡时生成氮气的平均速率：υ(A) υ(B) (填“>”“=”或“不确定”)。
（3）Ⅱ.用间接电化学法去除烟气中NO的原理如下图所示。已知阴极室溶液呈酸性，则阴极的电极反应式为 。反应过程中通过质子交换膜(ab)的 为2mol时，吸收柱中生成的气体在标准状况下的体积为 L。
18．化学链燃烧是利用载氧体将空气中的氧传输至燃料的新技术。基于CuO/Cu2O载氧体的丙烷化学链燃烧技术原理如图所示。
空气反应器与燃料反应器中发生的反应分别如下：
反应1：2Cu2O(s)+O2(g) 4CuO(s) △H1=-292 kJ·mol - 1
反应2：20CuO(s) +C3H8(g) 10Cu2O(s) + 3CO2(g) +4H2O(g) △H2
反应3：C3H8(g) +5O2(g)=3CO2(g) +4H2O(g) △H3=-2044 kJ·mol-1
请回答下列问题：
（1）反应1在 (填“高温”、“低温”或“任意温度”)下能自发。
（2）△H2= kJ·mol-1。
（3）一定温度下，在容积可变的密闭容器中加入足量Cu2O(s)和适量的O2发生反应1，达到平衡时测得气体压强为a kPa。
①温度不变，将容器体积扩大至原来的2倍且不再改变，达到新的平衡时，气体压强p(O2)= kPa。
②当Cu2O的质量不变时， (填“ 能”或“不能”)说明该反应达到平衡状态。
③若达到平衡之后，保持恒温恒容条件下再充入少量O2，平衡 (填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)移动，达到新平衡之后，O2的平衡转化率 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
（4）在一定温度下，总压强恒定为68 kPa，在密闭容器中加入丙烷和氮气的混合气体以及足量CuO(s)，只发生上述反应2(氮气不参与反应)，测得丙烷的平衡转化率与投料比[ ]的关系如图所示：
①随着投料比[]增大 ，C3H8的平衡转化率减小的原因是 。
②在上述温度下，平衡常数Kp= (kPa)6(以分压表示 ，列出计算式即可。分压=总压×物质的量分数)。
19．羰基硫是一种粮食熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害，利于粮食的长期储存．在容积不变的密闭容器中，将和混合后在催化剂和加热条件下达到下列平衡：。
（1）已知结构与相似，则分子的空间结构为 。
（2）若反应前的物质的量为，达到平衡时的物质的量为，且化学平衡常数为0.1。下列说法正确的是 。
a．增大压强，化学平衡正向移动
b．增大浓度，正反应速率增大，逆反应速率减小
c．反应前的物质的量为
d．达到平衡时的转化率为
（3）①在不同温度下达到化学平衡时，的转化率如图所示，则该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。
②若采用恒压，当温度高于后，的转化率出现了断崖式下跌，原因可能是 、 (写出任意两点即可)。
（4）增大的值，的转化率 (填“增大”或“减小”)。工业上尾气的处理方法中，克劳斯法是将三分之一氧化为，再在转化炉中将剩下的转化为S单质，写出转化炉中反应的化学方程式： 。实验室中气体常用过量的氢氧化钠溶液吸收，写出反应的离子方程式： 。
20．我国自主知识产权的首套煤基乙醇工业化项目的生产过程：先用煤制得乙酸甲酯，再将乙酸甲酯转化为乙醇。乙酸甲酯转化为乙醇涉及反应原理：
主反应：CH3COOCH3(g)＋2H2(g) C2H5OH(g)＋CH3OH(g) ΔH1=-23.61kJ mol-1
副反应：CH3COOCH3(g)＋C2H5OH(g) CH3COOC2H5(g)＋CH3OH(g) ΔH2=0.99kJ mol-1
在催化剂作用下的反应历程为（*表示吸附态）
化学吸附：H2→2H*
表面反应：CH3COOCH3+4H*→CH3CH2OH*+CH3OH*
化学脱附：CH3CH2OH*→CH3CH2OHCH3OH*→CH3OH
已知：化学吸附的活化能大，决定主反应的反应速率。
（1）2CH3COOCH3(g)＋2H2(g) CH3COOC2H5(g)＋2CH3OH(g) ΔH3则ΔH3= 。
（2）下列条件，有利于提高C2H5OH平衡产率的是___。
A．低温 B．高温 C．低压 D．高压 E．催化剂
（3）在1L密闭容器中充入1mol乙酸甲酯，乙酸甲酯的平衡转化率与温度和氢酯比(x)[x= ]的关系如图1。
①x1、x2、x3的大小关系为 。
②250℃、x1=10，C2H5OH的选择性为60%，则主反应的平衡常数为 (保留2位有效数字）。（如乙醇选择性= ）
（4）其它条件相同，反应经过相同时间，乙酸甲酯的转化率与乙醇的选择性随氢酯比的关系如图2所示。氢酯比(x)在2~9之间，乙醇的选择性逐渐增大的原因为 。
（5）若仅发生主反应，在恒压条件下，充入乙酸甲酯和氢气各2mol一段时间后达平衡，若在t1时刻再充入各1mol的反应物（其它条件不变），t2时重新达到平衡，请在图3中画出t1~t3的正逆反应速率变化的示意图。 。
21．分解水制氢气的工业制法之一是硫—碘循环，主要涉及下列反应：
(I)SO2 + 2H2O + I2 → H2SO4 + 2HI，(II)2HI H2 + I2，(III)2H2SO4 → 2SO2 + O2 + 2H2O
（1）分析上述反应，下列判断正确的是
a．反应III易在常温下进行 b．反应I中SO2还原性比HI强
c．循环过程中需补充H2O d．循环过程中产生1mol O2的同时产生1mol H2
（2）一定温度下，向2L密闭容器中加入1mol HI(g)，发生反应II，H2物质的量随时间的变化如图所示。0-2min内的平均反应速率v(HI)= 。该温度下，反应2HI(g) H2(g) + I2(g)的平衡常数表达式为 。相同温度下，若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍，则 (从a～d中选择)是原来的2倍。
a．平衡常数 b．HI的平衡浓度
c．达到平衡的时间 d．平衡时H2的体积分数
（3）SO2在一定条件下可氧化生成SO3，其主反应为：2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) + Q，若此反应起始的物质的量相同，则下列关系图正确的是 (填序号)
a． b
c． d．
实际工业生产使用的条件是：常压、 。
（4）实际生产用氨水吸收SO2生成亚硫酸的铵盐。现取a克该铵盐，若将其中的铵盐全部反应生成SO2，应加入18.4mol/L的硫酸溶液的体积(V)范围为 L(只列出算式即可)。
答案解析部分
1．【答案】D
【解析】【解答】A．小麦中含有的淀粉是天然高分子化合物，是基本营养物质之一，故A不符合题意；
B．“曲”中含有含有的酶是“淀粉→乙醇”转化过程的催化剂，故B不符合题意；
C．酿酒发酵过程为淀粉在酶的作用下发生水解反应生成葡萄糖，葡萄糖在酒化酶的作用下发酵生成乙醇，所以葡萄糖是酿酒发酵过程中的一种中间产物，故C不符合题意；
D．乙醇溶于水，所以可用蒸馏的方法将酒中的水分离出去以提高酒精浓度，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.淀粉是六大营养物质之一；
B.酶能催化淀粉转化为乙醇；
C.淀粉水解生成葡萄糖，葡萄糖发酵生成乙醇。
2．【答案】A
【解析】【解答】A．反应是固体生成气体的反应，属于熵增反应，故A选；
B．是气体分子数减少的反应，属于熵减反应，故B不选；
C．是气体生成固体的反应，属于熵减反应，故C不选；
D．是气体生成液体的反应，属于熵减反应，故D不选；
故答案为：A。
【分析】反应后气体分子数越大，混乱度越大，熵值越大。
3．【答案】C
【解析】【解答】A．镁比铁更活泼，与稀硫酸反应速率更快，能加快氢气产生速率，A不符合题意；
B．滴加少量CuSO4，Fe与CuSO4反应生成Cu，Fe、Cu和稀硫酸构成原电池，加快反应速率，B不符合题意；
C．常温下，铁在浓硫酸中发生钝化，无法产生氢气，C符合题意；
D．升高溶液温度，反应速率加快，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】影响反应速率的因素主要有温度、浓度、接触面积等。
4．【答案】A
【解析】【解答】A、Al片改成Al粉时，Al的表面积增大，与氧气的反应速率也明显增大，A符合题意。
B、Fe与稀硫酸制取H2时，改用浓硫酸在常温下会发生钝化使反应停止，B不符合题意。
C、K2SO4与BaCl2在溶液中反应生成BaSO4沉淀和KCl，反应中过程中没有气体参加反应也无气体生成，所以加压对该反应速率没有影响，C不符合题意。
D、Na与H2O反应时增大H2O的用量，对于H2O的浓度没有影响，也不会影响该反应速率，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】影响化学反应速率的因素主要有：
1.压强条件，对于有气体参与的化学反应，其他条件不变时(除体积)，增大压强，即体积减小，反应物浓度增大，单位体积内活化分子数增多。
2.温度条件，只要升高温度，反应物分子获得能量，使一部分原来能量较低分子变成活化分子，增加了活化分子的百分数，使得有效碰撞次数增多；
3.催化剂， 使用正催化剂能够降低反应所需的能量，使更多的反应物分子成为活化分子，大大提高了单位体积内反应物分子的百分数；
4.浓度 ，当其它条件一致下，增加反应物浓度，就增加了单位体积的活化分子的数目，从而增加有效碰撞，反应速率增加，但活化分子百分数是不变的；
5.其他因素 ，增大一定量固体的表面积(如粉碎)，可增大反应速率，光照一般也可增大某些反应的速率；此外，超声波、电磁波、溶剂等对特定反应的速率也有影响；
5．【答案】B
【解析】【解答】A．氧气浓度的减少，有利于油脂的氧化速率减缓，A不符合题意；
B．氮的固定是指由氮气转化为氮的化合物，该技术只提高氮气浓度，不属于氮的固定，B符合题意；
C．一个氮气分子存在三对共用电子对，11.2L氮气物质的量为0.5mol，含有的共用电子对数目为，C不符合题意；
D．氮气在空气中大量存在，获得相对简单，故储粮的经济优势更加显着，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.减小氧气浓度可减缓油脂的氧化速率；
C.氮气分子中2个氮原子间形成3个共用电子对；
D.氮气是空气中含量最多的气体，获得相对容易。
6．【答案】D
【解析】【解答】A．金属钠和白磷不能露置在空气中，金属钠比煤油密度大应保存在煤油中，白磷应保存在水中，防止与空气接触，故A不符合题意；
B．倾析法过滤后所得沉淀物洗涤，洗涤是先注入洗涤液，再充分搅拌，待沉淀完全沉降后再用倾析法将清液倒出，故B不符合题意；
C．催化剂 是固体，固体的颗粒直径影响与 的接触面积，颗粒直径大小均会影响反应速率，故C不符合题意；
D． 酸性溶液中滴入亚硝酸钠， 溶液由橙色变为绿色，故D符合题意；故答案为D。
【分析】A．钠保存在煤油中，白磷保存在水中；
Ｂ． 若用倾析法过滤后所得沉淀物需要洗涤， 洗涤时先注入洗涤液，再充分搅拌，待沉淀完全沉降后再用倾析法将清液倒出；
Ｃ． 双氧水分解实验中 ，二氧化锰是催化剂，催化剂的用量和大小会影响反应速率；
Ｄ．重铬酸根为橙色。
7．【答案】D
【解析】【解答】A．开始时两溶液pH相同，c（H+）相等，则两种酸与Zn反应的起始速率相等，A不符合题意；
B．与足量的锌反应，酸电离出的H+越多，产生氢气的量越多，醋酸的浓度大于盐酸浓度，体积相同的情况下，醋酸与锌放出的H2多，B不符合题意；
C．起始时pH相同，说明氢离子浓度相同，所以反应速率也相同，C不符合题意；
D．pH相同的情况下，醋酸的浓度大于盐酸，而且锌是足量的，故在等体积的条件下，醋酸与锌反应产生的H2更多，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.pH=2的HCl溶液和pH=2的CH3COOH溶液c（H+）相等，与Zn反应的起始速率相等；
B.醋酸电离的氢离子更多，产生的氢气更多；
C. 反应速率与溶液中c（H+）成正比。
8．【答案】B
【解析】【解答】A、室温NaR溶液pH大于7，则R－能水解，HR为弱酸；
B、HR溶液中滴加紫色石蕊试液变红，只说明HR溶液呈酸性，不能判断是否完全电离；
C、HR溶液中加少量NaR固体pH变大，证明HR在溶液中存在电离平衡，HR为弱酸；
D、室温时pH=4的溶液中氢离子浓度为0.0001mol/L，则0.01mol/LHR溶液中HR没有完全电离，HR为弱酸。
本题选B。
【分析】根据弱酸的电离平衡及其对应盐的水解平衡，应用平衡移动原理分析判断。
9．【答案】C
【解析】【解答】A．在其它条件不变时，增大反应物Cl2的浓度，化学平衡正向移动，可以使更多丙烯反应变为生成物，最终达到平衡时丙烯的体积分数减小，由于丙烯的含量：W2＜W1，W1=1，所以W2＞1，A不符合题意；
B．根据图甲可知：在W不变时，升高温度，丙烯的平衡含量增大，说明升高温度，化学平衡逆向移动，正反应的化学平衡常数减小，则正反应为放热反应，△H＜0。化学平衡常数只与温度有关。升高温度，化学平衡逆向移动，正反应平衡常数减小，正反应平衡常数与逆反应平衡常数互为倒数，则逆反应化学平衡常数随温度的升高而增大，所以在图乙中A线表示逆反应的平衡常数，B线表示正反应的平衡常数，B不符合题意；
C．当温度为T1，W=2时，K=1，在反应开始时n(丙烯)=1 mol，n(Cl2)=2 mol，假设反应过程中丙烯反应消耗量为x，则平衡时：n(丙烯)=(1-x) mol，n(Cl2)=(2-x) mol，n(CH2=CH-CH2Cl)=n(HCl)=x mol，假设容器的容积为V，则K=，解得x=mol，所以氯气的转化率为，C符合题意；
D．在恒容绝热装置中进行上述反应，容器温度升高，反应前后气体的物质的量不变，则压强增大，D不符合题意；
【分析】A.增大反应物Cl2的浓度，该反应的平衡正向移动；
B.该反应为放热反应，化学平衡常数只与温度有关，升温化学平衡常数增大，降温化学平衡常数减小；
D.在恒容绝热装置中进行上述反应，容器温度升高。
10．【答案】D
【解析】【解答】A．多步反应中整个反应速率取决于最慢的一步反应，而反应需要的活化能越大，反应速率越慢，故该历程中决速步骤为最后一步即N(CH3)3+OH*+H*=H2O(g)+N(CH3)3(g)，A不符合题意；
B．由反应历程图可知，该反应总的反应方程式为：(CH3)2NCHO+2H2=(CH3)3N+H2O，故其原子利用率步为，该历程中的最大能垒(活化能)为(-1.02eV)-(-2.21eV)=1.19eV，B不符合题意；
C．由反应历程图可知，该反应是一个放热反应，升高温度可以加快反应速率，但平衡逆向移动，故不能提高DMF的平衡转化率，C不符合题意；
D．图中表示该反应中单个DMF分子转化时释放的能量为1.02eV，若完全转化为三甲胺，则会释放出1.02eV·NA的能量，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.活化能越大，反应速率越慢，该历程决定总反应的快慢。
B.最大能垒为最大的能量差值，为(-1.02eV)-(-2.21eV)=1.19eV。
C.由图可知，反应物总的能量大于生成物总能量，为放热反应，升高温度， DMF的平衡转化率降低。
11．【答案】C
【解析】【解答】A.活性炭具有许多细小微孔，且表面积巨大，具有很强的吸附能力，由图像可知，Cu2+在纯活性炭中浓度减小，表明活性炭对Cu2+具有一定的吸附作用，故不选A项；
B.铁屑和活性炭在溶液中形成微电池，其中铁具有较强的还原性，易失去电子形成Fe2+，发生氧化反应，因此铁作负极，故不选B项；
C.由图像可知，随着铁碳混合物中铁含量的增加至x=2:1，Cu2+的去除速率逐渐增加；但当铁碳混合物变为纯铁屑时，Cu2+的去除速率降低。当铁碳混合物中铁的含量过大时，正极材料比例降低，铁碳在废液中形成的微电池数量减少，Cu2+的去除速率会降低，因此增大铁碳混合物中铁碳比（x），不一定会提高废水中Cu2+的去除速率，故选C项；
D.在铁碳微电池中，碳所在电极发生还原反应，Cu2+得到电子生成铜单质；因此该微电池的总反应方程式为Fe+Cu2+＝Fe2++Cu，故不选D项。
故答案为：C。
【分析】A、由图可知纯的活性炭铜离子的浓度减小；
B、铁与活性炭形成原电池，铁比炭活泼；
C、由图可知纯铁时去除铜离子的速率，没铁碳比为2：1时的速率快；
D、利用铁碳混合物回收含Cu2+废水中铜的反应原理是铁与铜离子发生自发的氧化还原反应。
12．【答案】C
【解析】【解答】A.0~8min未达到平衡，正反应速率减小、逆反应速率增大，故A不符合题意；
B.0~2min内氧气转化量为0.5mol，平均反应速率，故B不符合题意；
C．经10min反应达到平衡状态，此时压强是起始时的1.1倍，所以有，解得x=0.2，平衡时的平衡转化率为，故C符合题意；
D．催化剂可以加快反应速率，使达到平衡所需要的时间变短，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.0~8min时反应未达到平衡状态，反应正向进行；
B.根据计算；
D.催化剂能加快反应速率。
13．【答案】A
【解析】【解答】由图可知，该反应中一种化合物分解为一种单质和另一种化合物。A. 由图无法判断该反应是放热反应还是吸热反应，故无法判断反应物总能量与生成物总能量的相对大小，A符合题意；
B. 充分反应后，还有反应物尚未分解，所以该反应一定属于可逆反应，B不符合题意；
C. 反应物分子中有非极性键，而生成的化合物中没有，所以反应过程中一定有非极性共价键断裂，C不符合题意；
D. 化合物分解后有单质生成，所以一定属于氧化还原反应，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】A.不能确定反应物和生成物的总能量的高低；
B.没有完全生成产物，属于可逆反应；
C.同种元素原子间存在非极性共价键；
D.有单质生成，一定有化合价的变化，一定是氧化还原反应。
14．【答案】C
【解析】【解答】A．升温能加快反应速率，所以升高氧化炉的温度均能提高反应Ⅰ和反应Ⅱ的逆反应速率，A不符合题意；
B．反应I和II的气体分子数均增大，减小压强或增大压强对反应I和II的影响相同，B不符合题意；
C．在氧化炉中使用选择性催化反应Ⅰ的催化剂可加快反应I的速率，减小反应II的速率，C符合题意；
D．根据500℃、700℃时反应III的平衡常数可知，反应III正向是放热反应，温度过高会抑制反应III的发生，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.根据化学反应速率的影响因素进行分析。
B.反应I和II的气体分子数均增大，结合化学平衡的影响因素进行分析。
C.根据化学反应速率的影响因素进行分析。
D.升温利于平衡向吸热反应方向移动。
15．【答案】D
【解析】【解答】A.①、②中反应温度相同，平衡常数K的数值相同，A项不符合题意；
B.①中反应放热0.1akJ，说明10min内X2反应了0.1mol，物质的量浓度改变量为0.1mol/L，所以其平均速率为υ(X2)=0.01mol/(L·min)，B项不符合题意；
C.据容器①中数据，可算出X2的平衡转化率为10%，容器②中是恒温恒压，容器①是恒温恒容，容器②相当于在容器①基础上加压，加压平衡右移，所以X2的转化率大于10%，C项不符合题意；
D.据C项分析，容器②相当于在容器①基础上右移，所以放出热量比容器①多，D项符合题意；
故答案为：D
【分析】A.平衡常数和温度有关，与其他条件无关
B.根据放出的热量与总的能量的关系，计算出平衡时的变化量再根据v=计算即可
C.根据①计算出转化率，该反应是体积减小的反应，对于②来说相当于加压
D.据C分析，放出能量更多
16．【答案】C
【解析】【解答】A．a、b、c三点温度相同，则对应的Kw相等，A不符合题意；
B．d点为不饱和溶液，加入AgNO3溶液，c(Ag+)变大，同时形成AgCl饱和溶液，c(Ag+)和c(Cl )的乘积位于曲线上，所以可能会变到a点，B不符合题意；
C．温度相同，则AgCl的溶解度相同，C符合题意；
D．AgBr的饱和溶液中存在沉淀溶解平衡AgBr(s) Ag+(aq)+Br-(aq)，与AgCl溶液中相似，且AgBr的Ksp更小，所以应位于图示曲线的左下方，可能与线段bd相交，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、温度相同，Kw相等；
B、加入AgNO3溶液，溶液中c(Ag＋)增大， c(Cl－)减小；
C、溶解度与温度有关，温度不变，溶解度不变；
D、AgCl、AgBr的结构相似，结合二者溶度积的大小分析；
17．【答案】（1）+175.2kJ/mol
（2）BC；<；66.7%；<
（3）2SO32-+4H++2e-=S2O42-+2H2O；11.2
【解析】【解答】I（1）由已知条件可知，将方程a、b直接相加即可得目标方程，则目标方程的焓变= H1+ H2=+216.4kJ/mol-41.2kJ/mol=+175.2kJ/mol；
故答案为：+175.2kJ/mol；（2）①氮气和氢气合成氨的反应： ，在恒压下，反应体系体积可变， ，该体系无固体参与，质量不变，恒压，体积变，所以密度是变量；两物质的浓度比值不变，说明物质的浓度恒定，但不能准定具体的比值；②各物质的转化率只与反应物前的系数成正比，所以，选BC；由勒夏特列原理可知，随着压强的增大，平衡向系数变小的方向移动，控制变量，温度一定下，氨的体积分数越高，则压强越大；③计算H2的转化率，根据图像关系列三段式，C点处氨的百分含量为50%，设N2的转化量为xmol，则：
N2+ 3H2 2NH3
起始（mol） 1 3 0
转化（mol） x 3x 2x
C点（mol） 1-x 3-3x 2x
则 ，解得 ，则C点H2的转化率为 ；影响反应速率的因素有浓度、压强、温度、催化剂，在此处，B点的温度、压强均大于A点，所以有υ(A) <υ(B)；
故答案为：BC； <；66.7%；<；II阴极通入的SO32-发生还原反应，得电子生成S2O42-，则阴极的电极反应式为： ；电解池的阳极氢氧根放电生成氧气，电极反应式为： ，可以看出转移4mol电子有4mol氢离子通过质子交换膜，则反应过程中通过质子膜的氢离子为2mol，转移的电子的物质的量为2mol，生成1mol S2O42-，图示NO吸收塔中S2O42-失去电子被氧化成SO32-，NO得到电子被还原成N2，由得失电子守恒可得，吸收柱中生成N2的物质的量为： ，标况下，0.5mol即为11.2L；
故答案为：2SO32-+4H++2e-=S2O42-+2H2O；11.2L。
【分析】本题将化学平衡与电化学相结合，难点就在于对电化学的整体分析及相关计算。
18．【答案】（1）低温
（2）584
（3）a；能；向正反应方向；增大
（4）由于总压恒定，随着投料比[]增大，N2分压减小，C3H8分压增大，相当于增大可逆反应平衡体系压强，平衡向逆反应方向移动；
【解析】【解答】(1)根据反应自由能计算关系：，△H<0，按反应1可知△S<0，所以只有当T足够小的时候，才有可能|△H |>|△S|，使△G<0，所以本问应填“低温”；
(2)根据盖斯定律：反应3—4×反应1得到反应2的方程式，所以，所以本问应填“-584”；
(3)根据该反应的物质物态，可知该反应平衡常数表达式为K=c(O2)，温度不变的前提下，K值不变，所以新平衡下的c(O2)也不变，即单位体积内氧气分子数量没有改变，所以容器内压强也不变，所以本问第一空应填“a”；参与反应的物质无论什么物态，在反应向某一方向进行时，其物质的量只有可能是增大或减小，在密闭容器内，只有达到平衡时物质的物质的量才不再改变，所以本问第二空应填“能”；平衡体系中，恒容条件下充入反应体系中的某种气态物质，平衡会向消耗该物质的方向移动，所以本问第三空应填“向正反应方向”；恒容充入该气态物质，容器内压强变大，平衡更利于向气体物质的量变小的方向移动，所以再次平衡时，O2转化率会高于原压强条件下的转化率，所以本问第四空应填“增大”；
(4)由于容器内气体总压强恒定，随着投料比[]增大，N2所占分压减小，C3H8所占分压越来越大，相当于对反应2增压，而根据反应2的反应特征，增压会造成平衡向逆反应方向移动，导致丙烷转化率降低；根据题图所给数据，投料比为1.0时丙烷转化率是80%，假设丙烷是1mol/L，N2也是1mol/L，带入反应2计算得到
故此，平衡时容器内气体物质的量浓度总和为，
带入平衡常数计算式得到
，
所以本问第二空应填“”。
【分析】(1)根据判断；
(2)根据盖斯定律计算；
(3)根据相同条件下，单位体积内分子数量不变，容器内压强也不变分析；物质的物质的量不再改变，反应达到平衡；依据勒夏特列原理，改变影响平衡的一个因素，平衡将向减弱这种改变的方向移动分析；
(4)依据图像结合反应方程式的特点，利用勒夏特列原理分析；利用三段式法计算。
19．【答案】（1）直线形
（2）cd
（3）放热；硫化氢在高温下分解；催化剂活性降低
（4）增大；2H2S(g)+SO2(g)═3S(g)+2H2O(g)；H2S+2OH-=2H2O+S2-
【解析】【解答】（1）二氧化碳结构为O=C=O为直线形分子，已知COS结构与CO2相似，则COS也为直线形分子；
（2）a．CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)是反应前后气体体积不变的反应，增大压强，化学平衡不移动，故a不正确；
b．增大CO浓度，反应物浓度增大，正反应速率瞬间增大，逆反应速率也增大，故b不正确；
c．反应前CO物质的量为10mol，达到平衡时CO的物质的量为8mol，且化学平衡常数为0.1，设反应前H2S物质的量为amol，容器体积为VL，列三段式计算如下：
K= =0.1，解得a=7，反应前H2S的物质的量为7mol，故c正确；
d．达到平衡时CO的转化率为 =20%，故d正确；
故答案为：cd；
（3）①升高温度，硫化氢的转化率减小，平衡逆向移动，则该反应是放热反应。
②若采用恒压，当温度高于300℃后，H2S的转化率出现了断崖式下跌，原因可能是硫化氢在高温下分解、催化剂活性降低；
（4）增大c(H2S)/c(CO)的值，相当于提高硫化氢的浓度，反应正向进行，可以增大CO的转化率。将三分之一H2S氧化为SO2，反应炉中的反应：2H2S(g)+3O2(g)═2SO2(g)+2H2O(g)；再在转化炉中将剩下的H2S转化为S单质，则转化炉中反应为二氧化硫和硫化氢生成硫单质和水，化学方程式2H2S(g)+SO2(g)═3S(g)+2H2O(g)，克劳斯工艺中获得气态硫黄的总反应2H2S(g)+O2(g)═2S(g)+2H2O(g)；实验室中H2S气体常用过量的氢氧化钠溶液吸收，生成硫化钠和水，反应的离子方程式H2S+2OH-=2H2O+S2-。
【分析】（1）杂化轨道=中心原子成键电子对数+孤电子对数，若杂化轨道数=2，为sp杂化，杂化轨道数=3，为sp2杂化，杂化轨道数=4，为sp3杂化；
杂化轨道数=2，为直线；
杂化轨道数=3，成键电子数=3，为三角形；
杂化轨道数=3，成键电子数=2，为V形；
杂化轨道数=4，成键电子数=4，为四面体；
杂化轨道数=4，成键电子数=3，为三角锥；
杂化轨道数=4，成键电子数=2，为V形；
（2）a、左右两边气体化学计量数相同，压强不影响平衡移动；
b、增大反应物浓度，正反应速率先增大后减小，逆反应速率先不变后增大；
c、结合三段式判断；
d、转化率为变化量和起始量的比值；
（3） ① 升高温度，平衡朝吸热方向移动；
② 硫化氢在高温下分解、催化剂活性降低，H2S的转化率出现了断崖式下跌；
（4）硫化氢和二氧化硫反应生成硫和水。
20．【答案】（1）ΔH=-22.62kJ·mol-1
（2）A；D
（3）x3>x2>x1；0.061
（4）氢气的化学吸附是决速步，增大氢气浓度加快整体化学反应速率，且副反应的速率增大幅度小于主反应，所以乙醇的选择性增大
（5）
【解析】【解答】（1）根据盖斯定律，将已知反应1和2相加即得到目标反应，反应热ΔH3=ΔH1+ΔH2=-22.62 kJ·mol-1；（2）该反应为放热反应，若需要提高甲醇的产率则需要将平衡正向移动；降低反应温度，反应向放热方向移动（即正反应方向），可增大甲醇产率；适当增大压强，反应向气体系数和小的方向移动（即正反应方向），可增大甲醇的产率；加入催化剂可以增大化学反应速率但不影响化学平衡，故故选择AD；（3）①根据图象可以知道，x3的平衡转化率最高x1的平衡转化率最低，说明在充入相同乙酸甲酯时，充入的氢气量x3最大，氢气量越大，乙酸甲酯的平衡转化率就越大，x为氢酯比，故x3>x2>x1；②250℃时，乙酸甲酯的平衡转化率为90%，即反应的0.9mol的乙酸甲酯，根据乙醇的选择性可以计算最后有0.54mol的乙酸甲酯最终转化为乙醇，剩余的0.36mol乙酸甲酯参与了副反应，主反应过程中生成乙醇0.54mol、甲醇0.54mol，消耗氢气1.12mol，剩余氢气8.92mol，副反应过程中生成甲醇0.36mol，故平衡时c(CH3COOCH3)=0.1mol/L，c(H2)=8.92mol/L，c(C2H5OH)=0.54mol/L，c(CH3OH)=0.9mol/L，主反应的平衡常数K= = =0.061；（4）氢酯比在2-9之间，乙醇的选择性逐渐增大，其原因是：氢气的化学吸附是决速步，增大氢气浓度加快整体化学反应速率，且副反应的速率增大幅度小于主反应，所以乙醇的选择性增大；（5）在恒压条件下反应，再充入各1mol反应物，反应物的浓度增大，正反应速率加快，生成物浓度减小，逆反应速率减慢；因同时加入等量的反应物与初始状态投入的各反应物的比相同，为等效反应，故新的平衡达到时正逆反应速率与原平衡正逆反应速率相同，t1-t3段的图象为 。
【分析】（1）根据盖斯定律进行求算；（2）根据影响化学平衡的因素进行分析；（3）根据图象中平衡转化率分析充入氢气的量，比较三个氢酯比大小；通过乙酸甲酯的平衡转化率计算最终转化为乙醇的乙酸甲酯的物质的量，进而求算化学平衡常数；（4）根据氢酯比增大，反应速率加快的角度回答；（5）根据恒温恒压下的等效平衡原理进行分析。
21．【答案】（1）bc
（2）0.05mol·L-1·min-1；K= ；b
（3）Bd；催化剂、加热
（4） ≥ V ≥ 或 或
【解析】【解答】(1)a．硫酸常温下温度，不易分解，故a不正确；b．反应I中SO2还原性比HI强，反应中二氧化硫表现还原性，还原性比HI强，故b正确；c.1molSO2消耗2molH2O生成1molH2SO4，1molH2SO4分解生成1molSO2与1molH2O，循环中水的量减少，故应补充水，故c正确；d．由Ⅲ可知产生1molO2的同时产生2molSO2，由I可知2molSO2生成4molHI，由Ⅱ可知4molHI分解生成2mol H2，即循环过程中产生1mol O2的同时产生2mol H2，故d不正确；故答案为：bc；
(2)由图可知2min内氢气的物质的量增加了0.1mol，则氢气的浓度为 =0.05mol/L，用氢气表示的化学反应速率为 =0.025mol·L-1·min-1，由反应中的化学计量数可知v(HI）=0.025mol·L-1·min-1×2=0.05mol·L-1·min-1；根据方程式可写出平衡常数表达式为：K= ；对该反应，当温度不变开始加入HI(g）的物质的量是原来的2倍，则温度不变，K不变，故a错；物质的量为原来的2倍，该反应是反应前后气体体积相等的反应，则反应体系中各物质的浓度都是原来的2倍，故b正确；物质的量增大，则化学反应速率先增大的快，后随浓度的减小，速率增大的程度变小，故c错；由反应方程式及原来的量与后来的量成正比，则这两种情况下建立的平衡为等效平衡，即平衡时H2的体积分数相同，故d错；故答案为：0.05mol L-1 min-1；K= ；b；
故答案为：0.05mol·L-1·min-1；
(3)升高温度，加快反应速率到达平均的时间缩短，逆反应速率增大更多，平衡向逆反应方向移动，三氧化硫的含量降低，二氧化硫的含量升高，故a不正确，b正确；增大压强，加快反应速率到达平均的时间缩短，正反应速率增大更多，平衡向正反应方向移动，二氧化硫的含量减少，图象与实际不符合，故c不正确；使用催化剂，能加快反应速率，缩短达到平衡的时间，但不影响平衡，故d正确；
故答案为：bd；实际工业生产使用的条件是：常压、五氧化二钒、500℃，选择温度500℃时催化剂的活性较高、加快反应速率，
故答案为：bd；催化剂、加热；
(4)设ag亚硫酸铵完全转化为二氧化硫消耗硫酸的体积为x，设ag亚硫酸氢铵完全转化为二氧化硫消耗硫酸的体积为y： ， ，解得x= L， ，解得y= L，因氨气和二氧化硫反应可能生成亚硫酸铵或亚硫酸氢铵或为亚硫酸铵和亚硫酸酸氢铵的混合物，故消耗硫酸的范围为： ≥ V ≥ 或 或 。故答案为： ≥ V ≥ 或 或 ；
【分析】根据图象计算化学反应速率，再利用化学反应速率之比等于化学计量数之比来解答；根据反应方程式写平衡表达式；利用浓度对化学平衡的影响来分析HI的平衡浓度、达到平衡的时间、平衡时H2的体积分数，但温度不变，平衡常数不变；根据外界条件对反应速率和平衡的影响分析；使用催化剂，能加快反应速率，缩短达到平衡的时间，但不影响平衡，据此结合图象判断；二氧化硫和氨水反应可生成亚硫酸铵或亚硫酸氢铵，计算出ag亚硫酸铵或亚硫酸氢铵放出二氧化硫消耗硫酸的体积。
