《2024年新编高中同步作业高中化学选修1人教版》

[评价活动]
1. 向体积为2 L的恒容密闭容器中通入CH₄(g)和H₂O(g)各1.5 mol，发生反应：$CH_{4}(g)+H_{2}O(g)\rightleftharpoons CO(g) + 3H_{2}(g)$。在不同温度下测得n(CO)随时间变化的曲线如图所示。下列说法不正确的是（ ）

A. 正反应的$\Delta H\gt0$
B. a、b两点平衡常数：$K(a)\gt K(b)$
C. T₂时，CH₄的平衡转化率是40％
D. 化学反应速率：$v_{正}(b)\lt v_{逆}(c)$

答案： D 解析：根据图示，$T_{1}$时，反应先达到平衡状态，故$T_{1}＞T_{2}$，升高温度$n(CO)$增大，平衡向正反应方向移动，正反应是吸热反应，$a、b$两点平衡常数：$K(a)＞K(b)$，A、B正确；$T_{2}$时，反应达到平衡生成0.6 mol CO，则反应消耗0.6 mol $CH_{4}$，$CH_{4}$的平衡转化率是$\frac{0.6mol}{1.5mol}\times100\% = 40\%$，C正确；$c$点生成物的浓度小于$b$点，则$v_{逆}(b)＞v_{逆}(c)$，$b$点达到平衡状态，则$v_{正}(b)=v_{逆}(b)$，所以化学反应速率$v_{正}(b)＞v_{逆}(c)$，D错误。

2. 在一密闭容器中发生反应：$N_{2}(g) + 3H_{2}(g)\rightleftharpoons 2NH_{3}(g)\ \ \Delta H\lt0$，达到平衡后，只改变某一个条件时，反应速率与反应时间的关系如图所示。

回答下列问题：
（1）处于平衡状态的时间段是__________（填字母序号，下同）。
A. $t_{0}～t_{1}$ B. $t_{1}～t_{2}$ C. $t_{2}～t_{3}$ D. $t_{3}～t_{4}$ E. $t_{4}～t_{5}$ F. $t_{5}～t_{6}$
（2）判断$t_{1}$、$t_{3}$、$t_{4}$时刻分别改变的一个条件。
A. 增大压强 B. 减小压强 C. 升高温度 D. 降低温度 E. 加催化剂 F. 充入氮气
$t_{1}$时刻________；$t_{3}$时刻________；$t_{4}$时刻________。
（3）依据（2）中的结论，下列时间段中，氨的百分含量最高的是________________。
A. $t_{0}～t_{1}$ B. $t_{2}～t_{3}$ C. $t_{3}～t_{4}$ D. $t_{5}～t_{6}$
（4）如果在$t_{6}$时刻，从反应体系中分离出部分氨，$t_{7}$时刻反应达到平衡状态，请在图中画出反应速率的变化曲线。

答案：
解析：（1）根据图示可知，$t_{0}\sim t_{1}、t_{2}\sim t_{3}、t_{3}\sim t_{4}、t_{5}\sim t_{6}$时间段内，$v_{正}、v_{逆}$相等，反应处于平衡状态。（2）$t_{1}$时，$v_{正}、v_{逆}$同时增大，且$v_{逆}$增大得更快，平衡向逆反应方向移动，所以$t_{1}$时改变的条件是升温。$t_{3}$时，$v_{正}、v_{逆}$同时增大且增大程度相同，平衡不移动，所以$t_{3}$时改变的条件是加催化剂。$t_{4}$时，$v_{正}、v_{逆}$同时减小，但平衡向逆反应方向移动，所以$t_{4}$时改变的条件是减小压强。（3）根据图示知，$t_{1}\sim t_{2}、t_{4}\sim t_{5}$时间段内平衡均向逆反应方向移动，$NH_{3}$的含量均比$t_{0}\sim t_{1}$时间段的低，所以$t_{0}\sim t_{1}$时间段内$NH_{3}$的百分含量最高。（4）$t_{6}$时刻分离出部分$NH_{3}$，$v_{逆}$立刻减小，而$v_{正}$逐渐减小，在$t_{7}$时刻二者相等，反应重新达到平衡，据此可画出反应速率的变化曲线。
答案：（1）ACDF （2）C E B （3）A
（4）

3. 向一容积不变的密闭容器中充入一定量A和B，发生如下反应：$xA(g) + 2B(s)\rightleftharpoons yC(g)\ \ \Delta H\lt0$。在一定条件下，容器中A、C的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。

请回答下列问题：
（1）用A的浓度变化表示该反应在0～10 min内的平均反应速率$v(A)=$____________。
（2）根据图像可确定$x:y =$________。
（3）0～10 min容器内压强________（填“变大”“不变”或“变小”）。
（4）推测第10 min引起曲线变化的反应条件可能是________（填序号，下同）；第16 min引起曲线变化的反应条件可能是________。
①减压 ②增大A的浓度 ③增大C的量 ④升温 ⑤降温 ⑥加催化剂

答案： 解析：（1）$0\sim10min$内$v(A)=\frac{(0.45 - 0.25)mol\cdot L^{-1}}{10min}=0.02mol\cdot L^{-1}\cdot min^{-1}$。（2）根据图像可知，$0\sim10min$内A的物质的量浓度减少量为$0.2mol\cdot L^{-1}$，C的物质的量浓度增加量为$0.4mol\cdot L^{-1}$，$x、y$之比等于A、C的物质的量浓度变化量之比，故$x:y = 0.2mol\cdot L^{-1}:0.4mol\cdot L^{-1}=1:2$。（3）该反应是气体分子数增大的反应，而容器容积不变，因此$0\sim10min$容器内压强变大。（4）根据图像可知，10 min时改变条件后，A、C的浓度瞬时不变且随后反应速率加快，故改变的条件可能是升温或加入催化剂；16 min时改变条件后，A、C的浓度瞬时不变，且随后A的浓度逐渐增大，C的浓度逐渐减小，说明平衡逆向移动，故改变的条件可能是升温。
答案：（1）$0.02mol\cdot L^{-1}\cdot min^{-1}$ （2）1:2 （3）变大 （4）④⑥ ④