专题04 化学平衡（知识串讲+专项练习）-2023-2024学年高一化学下学期期末考点大串讲（沪科版必修第二册）

这是一份专题04 化学平衡（知识串讲+专项练习）-2023-2024学年高一化学下学期期末考点大串讲（沪科版必修第二册），文件包含专题04化学平衡知识串讲+专项练习教师版-高一化学下学期期末考点大串讲沪科版必修第二册docx、专题04化学平衡知识串讲+专项练习学生版-高一化学下学期期末考点大串讲沪科版必修第二册docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共27页， 欢迎下载使用。

专题04 化学平衡
知识梳理


知识详解

考点1 化学平衡状态的判断
1．化学平衡状态的特征：如果外界条件不发生变化，任何可逆反应进行到一定程度时，正反应和逆反应的速率相等，这时反应混合物中各组分的百分含量保持不变，反应就达到了化学平衡状态，化学平衡状态就是可逆反应在该条件下所能进行的最大限度。
2．化学平衡的标志
当化学反应达到平衡时，反应混合物中各组分的含量不再随时间发生变化，但从微观看，正反应和逆反应都仍在继续进行，只是两者的速率相等，即某种物质的消耗速率和生成速率相等，因此化学平衡是一种 动态平衡。
3．平衡状态的判断
（1）本质判断：同一物质表示的正、逆反应速率相等v正＝v逆≠0，或者不同物质表示的正、逆速率之比等于化学计量数之比
（2）外在表现：随着反应的进行而不断变化的量（如某物质的质量、浓度、百分含量、压强、气体密度、气体平均分子质量、颜色等），当“变量”不再变化（保持恒定）时，证明可逆反应达到平衡，但“定量”无法证明。
【典例1】一定条件下，a L密闭容器中放入1molN2和3molH2发生N2+3H22NH3的反应，下列选项中能说明反应已达到平衡状态的是
A．c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)＝1∶3∶2
B．2v(H2)＝3v(NH3)
C．单位时间内1个N≡N键断裂的同时，有6个N－H键断裂
D．单位时间消耗0.1 mol N2的同时，生成0.2 mol NH3
【答案】C
【解析】选项A，某时刻的浓度与化学平衡是无关的，只有浓度不再变化才表明达到了平衡，A错。选项B，没有体现反应的方向，B错。选项C，“断裂N≡N键”表示的正反应方向，“断裂N－H键”表示的是逆反应方向，“1个N≡N键”表示1个N2分子，“6个N－H键”表示2个NH3分子，即速率之比等于化学计量数之比，C正确。选项D，消耗N2和生成NH3都表示的是正反应方向，没有逆反应，D错。答案为C。
【典例2】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，4 v正(O2)＝5v逆(NO)
B．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
C．达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率增大，逆反应速率减小
D．化学反应速率关系是2v正(NH3)＝3v正(H2O)
【答案】A
【解析】选项A，体现了正、逆反应，并且速率之比等于方程式的化学计量数之比，是正确的。选项B，生成NO和消耗NH3都表示正反应方向，没有逆反应速率，B错。选项C，增加容器体积，各气体的浓度都减小，正、逆反应速率都减小，C错。选项D，只有正反应速率，没有逆反应速率，D错。答案为A。
考点2 外界条件对化学平衡的影响
影响化学平衡的因素主要有浓度、压强、温度，平衡的移动方向可用勒夏特列原理进行分析。化学平衡移动的实质是浓度、压强、温度等外界因素对正、逆反应速率产生不同的影响，使v正≠ v逆，从而使平衡发生了移动。
分析化学平衡移动的一般思路是：
平衡移动就是“平衡状态→不平衡状态→新的平衡状态”的过程。一定条件下的平衡体系，条件改变后，可能发生平衡移动。可总结如下：


【典例3】以下实验原理中，不能用勒沙特列原理解释的是
A．实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气
B．用浓磷酸与KBr反应制备HBr气体
C．配制FeSO4溶液时，加入一些铁粉
D．打开汽水瓶盖，即有大量气泡逸出
【答案】C
【解析】选项A，存在Cl2+H2OH++Cl-+HClO，在饱和食盐水中，c(Cl-)较大，使上述平衡逆向移动，从而抵制了氯气的溶解，A正确。选项B，存在KBr+H3PO4(浓)KH2PO4+HBr，HBr有挥发性，使该平衡正向移动，从而得到HBr，B正确。选项C，加入的铁粉可消耗进入溶液的氧气，从而保护亚铁离子，但不存在平衡移动，C说法错误。选项D，存在H2CO2CO2(g)+H2O，减压，平衡正向移动，CO2从瓶中逸出，D正确。答案为C。
【典例4】在固定容积的密闭容器中，放入a mol X，发生反应：2XY(g)＋Z(s)，并达到平衡状态，此时升高温度，气体的密度增大。下列叙述正确的是
A．平衡后移走部分Z，平衡正向移动
B．若X为非气态，则正反应为放热反应
C．若正反应为放热反应，则X一定为气态
D．若X为气态，再向容器中充入a mol X，达到平衡后，X的体积分数增大
【答案】C
【解析】在固定容积的密闭容器中，气体的密度增大，说明气体的质量增多了。选项A，Z是固体，移走Z平衡不移动，A错。选项B，若正反应放热，则升温会使平衡逆向移动，X非气态时，气体的质量是减少的，B错。选项C，X是气体，且平衡逆向移动，气体的质量增多，符合题意，C正确。选项D，再加入X，等同于加压，平衡正向移动，X的体积分数减小，D错。答案为C。
考点3 工业制硫酸
1．硫酸工业的反应原理
（1）造气：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2或S+O2SO2
（2）转化： 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)
（3）吸收：SO3+H2O=H2SO4
2．硫酸工业的生产过程
（1）SO2的制取与净化：工业上，可以燃烧硫黄制得SO2，也可以从冶炼烟气中获得SO2，还可以使用硫铁矿在沸腾炉中煅烧，得到SO2。SO2在进行转化之前，必须通过除尘、干燥等净化处理，要目的是防止 催化剂中毒、腐蚀设备。
（2）SO2氧化成SO3：这一步反应是在转化器里进行的，反应条件是催化剂（V2O5），高温。
（3）SO3的吸收和硫酸的生成
工业上一般用98.3%的浓硫酸来吸收三氧化硫，若用水或稀硫酸吸收三氧化硫，容易形成酸雾，影响吸收效率。
【典例5】在硫酸的工业制法中，下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都正确的是
A．硫铁矿燃烧前要粉碎，因为大块的硫铁矿在沸腾炉中不能燃烧
B．从沸腾炉出来的炉气需净化，因为炉气中SO2会与杂质反应
C．SO2氧化为SO3时需使用催化剂，这样可以提高SO2的转化率
D．SO3用98.3%的浓硫酸吸收，目的是防止形成酸雾，以便使SO3吸收完全
【答案】D
【解析】选项A，大块硫铁矿也能被燃烧，只不过速率慢一些，A错。选项B，杂质能使催化剂中毒以及腐蚀设备，与SO2是不反应的，B错。选项C，催化剂不能提高转化率，C错。答案为D。
【典例6】硫酸工业在国民经济中占有重要地位．工业制硫酸主要的生产流程如图：

（1）工业制硫酸通常以　 　为原料，经造气、　 　、吸收三个主要生产阶段；
（2）在吸收塔中通常用 吸收SO3，原因是　 　；
（3）除去原料气中的有毒物质是为了防止　 　；
（4）②使用催化剂是为了提高　 　．
【答案】（1）黄铁矿或硫磺；转化（或催化氧化）
（2）98.3%的浓硫酸 防止形成酸雾
（3）催化剂中毒
（4）反应速率
考点4 绿色化学与环境保护
1．绿色化学的核心：利用化学原理从源头上消除和减少工业生产对环境造成的污染。
2．绿色化学的特征：①采用无毒无害的原料；②在无毒、无害的条件(包括催化剂、溶剂)下进行；③产品应该是环境友好的；④具有理想的“原子经济性”，即反应具有高选择性、极少副产物，甚至实现“零排放”。
3. 工业“三废”指废气、废水、废渣，若不做处理会造成环境污染。治理工业“三废”，不仅可以防止有害物质的排放，还可以生产出其他有用的产品。
4．硫酸工业的三废处理
（1）废气：硫酸工业的尾气中含有的有毒气体是SO2，用氨酸法处理尾气的化学方程式分别为：
SO2+2NH3+H2O==(NH4)2SO3，
SO2+(NH4)2SO3+H2O==2NH4HSO3，
2NH4HSO3+H2SO4==(NH4)2SO4+SO2↑+2H2O。
（2）废水：没有被污染的冷却水可以被循环利用；若排出的是酸性废水，一般使用石灰乳等中和处理，反应的离子方程式为2H++Ca(OH)2==Ca2++2H2O。
（3）废渣：以硫铁矿为原料生产硫酸，废渣的主要成分是氧化铁、硫化亚铁及少量有害物质。用废渣可以炼制的金属是铁。
【典例7】构建和谐社会的内容之一是人类与环境的和谐发展，而“绿色化学”的内容是指从技术经济上设计可行的化学反应，尽可能减少对环境的副作用，下列化学反应不符合“绿色化学”理念的是
A．消除硫酸厂尾气中的SO2：SO2＋2NH3＋H2O===(NH4)2SO3
B．消除硝酸工业尾气的氮氧化物的污染：NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O
C．制CuSO4：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
D．制CuSO4：2Cu＋O2＋2H2SO42CuSO4＋2H2O
【答案】C
【解析】选项C会产生有毒气体SO2，不符合绿色化学理念。答案为C。
【典例8】下列废物处理方法中正确的是
A. 化学实验中产生的二氧化硫废气可用浓硫酸吸收
B. 硫酸工业中产生的二氧化硫废气可以直接排入空气
C. 用黄铁矿作原料生产硫酸的过程中产生的废渣可用于提取燃料
D. 用黄铁矿作原料生产硫酸的过程中产生的废气可用于提取漂白剂
【答案】D
【解析】选项A，二氧化硫废气是用氨水吸收的，A错。选项B，二氧化硫废气直接排入空气，既造成空气污染，也浪费了原料，B错。选项C，硫酸工业的废渣是氧化铁，是不能燃烧的，C错。选项D，硫酸工业的尾气中含SO2，SO2有漂白性，分离出来后可作漂白剂，D正确。答案为D。
专项练习

1．对于可逆反应2SO2＋O22SO3，在混合气体中充入一定量的 18O2，经足够长的时间后，下列有关说法中正确的是
A．18O只存在于O2中
B．18O只存在于O2和SO3中
C．某个二氧化硫分子的相对分子质量可能为66
D．三氧化硫的相对分子质量均为82
【答案】C
【解析】由于可逆反应同时进行着正、逆两个方向的反应，所以18O在体系的三种物质中都存在，选项A、B都错。根据氧元素的16O和18O，可算出SO2的式量范围为64＜M＜68之间，SO3的式量范围为80＜M＜86，所以选项C正确，选项D错误。答案为C。
2．在一定条件下，某绝热恒容密闭容器中的反应2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)达到平衡状态，下列有关该状态时的说法中正确的是
A．反应已经停止 B．逆反应速率为0
C．体系温度不再改变 D．N2O5已全部转化为NO2和O2
【答案】C
【解析】任何化学反应都有热效应，若反应未达平衡，就会有热量的变化。由于本实验为“绝热”容器，若温度不再改变，表示正、逆反应速率已相等，达到平衡状态，所以答案为C。
3．模型法是化学中把微观问题宏观化的最常见方法，对于2HBr(g)H2(g)＋Br2(g)反应，下列四个图中可以表示该反应在一定条件下为可逆反应的是

【答案】C
【解析】双原子的小球为H2，双原子的大球为Br2，双原子的一大一小的球为HBr。如果是可逆反应，应该同时存在、且只能存在这三种分子。答案为C。
4．在一定量的密闭容器中进行反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。已知反应过程中某一时刻N2、H2、NH3的浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.2 mol·L－1。当反应达到平衡时，可能存在的数据是
A．N2为0.2 mol·L－1，H2为0.6 mol·L－1 B．N2为0.15 mol·L－1
C．N2、H2均为0.18 mol·L－1 D．NH3为0.4 mol·L－1
【答案】B
【解析】如果反应完全正向进行，则N2、H2、NH3的浓度分别为0、0、0.4 mol·L－1；如果反应完全逆向进行，则N2、H2、NH3的浓度分别为0.2 mol·L－1、0.6 mol·L－1、0。即：0＜c(N2)＜0.2 mol·L－1，
0＜c(H2)＜0.6 mol·L－1，0＜c(NH3)＜0.4 mol·L－1。答案为B。
5．一定温度下，在某恒容的密闭容器中,建立化学平衡：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。下列叙述中不能说明该反应已达到化学平衡状态的是
A．体系的压强不再发生变化
B．v正(CO)=v逆(H2O)
C．生成n mol CO的同时生成n mol H2
D．1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键
【答案】C
【解析】选项A，反应前后气体体积不等，如果压强不变，则表明已达平衡。选项B，有正、逆方向，且速率之比等于化学计量数之比，也表明已达平衡。选项C，生成CO和生成H2都表示正反应方向，不能说明平衡状况。选项D，“1 mol H—H键断裂”表示消耗了一个H2分子，“断裂2 mol H—O键” 表示消耗了一个H2O分子，体现了正、逆方向，且速率之比等于化学计量数之比，表明已达平衡。答案为C。
6．对于FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl，下列描述不正确的是
A．增大FeCl3溶液浓度，溶液的血红色加深
B．增大KSCN溶液浓度，平衡正向移动
C．加入少量KCl固体，溶液颜色几乎不变
D．加入氢氧化钠溶液，溶液的血红色加深
【答案】D
【解析】选项A和B，增大反应物浓度，平衡正向移动，A、B都正确。选项C，加入的KCl与该平衡无关，因为该平衡的实质是Fe3+＋3SCN- Fe(SCN)3，平衡不移动，C正确。选项D，氢氧化钠与氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀，使平衡逆向移动，溶液的血红色变浅，D错。答案为D。
7．关节炎首次发作一般在寒冷的季节，原因是关节滑液中形成了尿酸钠晶体(NaUr)，易诱发关节疼痛，其化学机理是：①HUr(aq)+H2O(l) Ur-(aq)+H3O+(aq)　②Ur-(aq)+Na+(aq) NaUr(s)。下列叙述错误的是
A．降低温度，反应②平衡正向移动
B．反应②的正反应是吸热反应
C．降低关节滑液中HUr及Na+含量是治疗方法之一
D．关节保暖可以缓解疼痛，原理是升温反应②的平衡逆向移动
【答案】B
【解析】关节中一旦生成NaUr(s)，便会引起疼痛。寒冷的季节NaUr(s)增多，说明了降低温度，反应②正向移动，该反应的正方向是放热反应，显然，选项B的说法是错误的。答案为B。
8．已知密闭容器中可逆反应H2(g)+I2(g) 2HI(g) （放热反应），在500 ℃时达到平衡状态，则下列叙述中正确的是
A．升高温度，平衡逆向移动，混合气体颜色变深
B．降低温度，平衡正向移动，混合气体颜色不变
C．增大c(I2)，平衡正向移动，混合气体颜色变浅
D．减小c(H2)，平衡正向移动，混合气体颜色变深
【答案】A
【解析】升高温度，平衡向吸热方向移动，即逆向移动，I2(g)的浓度增大，混合气体颜色变深，选项A正确。答案为A。
9．已知：2A(g)+3B(g) 2C(g)+zD(g)，现将2 mol A与2 mol B混合于2 L的密闭容器中，2 s后，A的转化率为50%，测得v(D)=0.25 mol·L−1·s−1，下列推断正确的是
A．v(C)=0.2 mol·L−1·s−1 B．z=1
C．B的转化率为25% D．C平衡时的浓度为0.5 mol·L−1
【答案】D
【解析】2 s后A的转化率为50%，则反应的A为2 mol×50%=1 mol，则
     2A(g)+3B(g) 2C(g)+zD(g)
开始(mol) 2     2          0       0
转化(mol) 1       1.5         1     0.5z
2s后(mol)  1       0.5        1      0.5z
A．v(C)=1/(2×2) =0.25 mol·L−1·s−1，故A错误；B．因反应速率之比等于化学计量数之比，由A可知，z=2，故B错误；C．B的转化率为1.5/2×100%=75%，故C错误；D．C的平衡浓度=1/2=0.5 mol/L，故D正确；故选D。
10．对于可逆反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) （放热反应），下列说法中正确的是
A．达到平衡时，反应物和生成物的浓度一定相等
B．在工业上，该反应的条件是：高温、高压、催化剂
C．加入催化剂，可以提高SO2的转化率
D．工业生产条件的选择，要综合考虑反应速率、化学平衡和实际情况
【答案】D
【解析】选项A，平衡时各物质的浓度不再变化，不一定相等，A错。选项B，工业生产时的压强为常压，B错。选项C，催化剂只能改变反应速率，不影响平衡转化率，C错。答案为D。
11．有关工业制硫酸的下列说法中，不正确的是
A．二氧化硫的催化氧化在转化器中发生
B．吸收塔用浓度为98.3%浓硫酸吸收三氧化硫
C．转化器中装有催化剂
D．以硫磺为原料制硫酸使用的设备之一是沸腾炉
【答案】D
【解析】以硫铁矿为原料制硫酸使用沸腾炉，如果原料是硫磺则不需要沸腾炉了，所以选项D的说法是错误的。答案为D。
12．符合实际并用于工业生产的是
A．NaOH与盐酸中和反应制NaCl
B．H2和Cl2光照制HCl
C．Cl2通入澄清石灰水中制漂白粉
D．用硫磺制硫酸
【答案】D
【解析】选项A，氯化钠来自于海水，不需要化学反应制取，A错。选项B，工业制氯化氢的条件是点燃，光照会发生爆炸，B错。选项C，制漂白粉用的是潮湿的石灰或石灰乳，C错。答案为D。
13．已知工业上真空炼铷（Rb）的化学方程式为2RbCl+MgMgCl2+2Rb(g)，对这一反应能进行的最合理的解释是
A．上述反应为可逆反应
B．镁的金属活动性比铷的强
C．氯化镁的热稳定性比氯化铷的强
D．铷的沸点比镁的低，当把铷抽走时反应向生成铷的方向进行
【答案】D
【解析】铷的沸点比镁的低，当铷呈气态从体系中逸出后，减小了生成物浓度，平衡正向移动，从而使铷源源不断地生成。答案为D。
14．下列有关环境问题的说法正确的是
A．燃煤时加入适量石灰石，可减少废气中SO2的量
B．臭氧的体积分数超过10－4%的空气有利于人体健康
C．pH在5.6—7.0之间的降水通常称为酸雨
D．含磷合成洗涤剂易于被细菌分解，故不会导致水体污染
【答案】A
【解析】选项A，燃煤产生的高温，使石灰石分解生成氧化钙，氧化钙与SO2可化合为CaSO3，并进一步被空气中的氧气氧化为CaSO4，从而减少了SO2的污染。答案选A。
15．化学与生活密切相关，下列说法不正确的是
A．“酸雨”、“臭氧层受损”、“光化学烟雾”都与氮氧化物有关
B．PM2.5作为空气质量预报的一项重要指标，它是指空气中直径小于或等于2.5µm的颗粒物，该值越高，代表空气污染程度越严重
C．静电除尘治理悬浮颗粒污染，其依据是胶体的电泳原理
D．为消除碘缺乏症，卫生部规定食盐中必须加含碘物质，食盐中所加含碘物质是KI
【答案】D
【解析】选项A，酸雨、臭氧层受损、光化学烟雾都与氮氧化物有关，故A正确。选项B，PM2.5作为空气质量预报的一项重要指标，它是指空气中直径小于或等于2.5μm的颗粒物，PM2.5表示每立方米空气中这种颗粒的含量，这个值越高，代表空气污染越严重，故B正确。选项C，静电除尘就是运用悬浮颗粒的胶粒带负电荷，在外加电场作用下，向阳极移动，从而达除尘的效果，其依据是胶体的电泳原理，故C正确。选项D，为消除碘缺乏症，卫生部规定食盐中必须加含碘物质．在食盐中所加含碘物质是碘酸钾（KIO3），故D错误。答案为D。
16．用如图所示装置进行下列实验：将①中的浓硫酸滴入②中，预测的现象与结论相符的是

A．若②为浓盐酸；有大量气体产生；说明硫酸的酸性比盐酸强
B．若②为铜片；有气泡产生，底部生成灰白色固体；说明浓硫酸有强氧化性
C．若②为蓝色硫酸铜晶体；蓝色晶体变为白色；说明浓硫酸有吸水性，发生物理变化
D．若②为蔗糖；白色固体变为黑色海绵状，有气体放出；说明浓硫酸有脱水性、氧化性
【答案】D
【解析】选项A，浓硫酸具有吸水性，浓盐酸具有挥发性，浓硫酸吸收浓盐酸中的水分导致浓盐酸浓度增大而加强其挥发性，浓硫酸和盐酸都是强酸，该实验体现浓盐酸的挥发性和浓硫酸的吸水性，故A错误。选项B，常温下浓硫酸和Cu不反应，所以没有明显现象，故B错误。选项C，浓硫酸具有吸水性，能吸收五水硫酸铜中的结晶水而使五水硫酸铜变为无水硫酸铜，固体由蓝色变为白色，该实验为化学变化，故D错误。选项D，浓硫酸能将有机物中的H、O元素以2﹕1水的形式脱去而体现脱水性，还将蔗糖氧化物碳单质而体现强氧化性，同时还生成刺激性气味的二氧化硫，故D正确。答案为D。
17．工业上以黄铁矿为原料制硫酸所产生的尾气除了含有N2、O2外，还含有SO2等对环境有较大影响的有害气体。能用于测定硫酸尾气中SO2含量的是
A．NaOH溶液、酚酞试液 B．石灰水、石蕊试液
C．碘水、淀粉溶液 D．氨水、酚酞试液
【答案】C
【解析】选项A，在完全生成Na2SO3时溶液还是碱性，没变色，不能用于测定，故A错误。选项B，石灰水中所含溶质较少，且石蕊试液的颜色变化不明显，故B错误。选项C，碘水和二氧化硫发生氧化还原反应，终点时溶液褪色，可检测，故C正确。选项D，氨水碱性较弱，在SO2还没与氨水完全反应时就开始变色了，不能测定，故D错误。答案为C。
18．在硫酸工业生产中，SO3的吸收过程是在吸收塔(如图)中进行的，吸收塔里还装入了大量瓷环。下列有关说法不正确的是

A．从①处通入的气体中含大量SO3，整个吸收操作采取逆流的形式
B．从②处喷下98.3%的硫酸，瓷环的作用是增大接触面积
C．从③处导出的气体只含有少量SO2，可直接排入大气
D．从④处流出的是可用水或稀硫酸稀释的硫酸
【答案】C
【解析】对于选项C，从③处导出的气体中除含有少量SO2外，还有其他多种气体（如N2、O2等），另外，该尾气也不能直接排入大气，若排入大气，会造成环境污染，工业上一般用氨水吸收，既防止了污染，又生成了硫酸铵化肥。答案为C。
19．在2L的密闭容器中投入CO2和H2在一定条件下发生反应：CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)。在一定温度下，测得CO2的物质的量如下表

0
10
20
30
40

2
1.6
1
0.5
0.5
下列说法不正确的是
A．反应20min时，测得CH4体积为22.4L(标准状况)
B．，生成H2O(g)的平均速率为
C．第15min时的瞬时速率大于第25min时的瞬时速率
D．第30min时反应到达平衡
【答案】D
【解析】选项A，从表中可知，反应20 min时，CO2的物质的量为1 mol，表明生成CH4为(2-1) =1mol，其体积为22.4L(标准状况)，A正确。选项B，20 ~40 min，v(CO2)=(1-0.5)/(2×20)=0.0125 mol·L-1·min-1，则v(H2O)=2 v(CO2) =0.025 mol·L-1·min-1，B正确。选项C，在15min时，反应未达平衡，反应物浓度较大，所以瞬时速率大于第25min时的瞬时速率，C正确。选项D，第30 min和40 min时CO2的物质的量相等，表明已处于平衡状态，但不一定是30 min达到的，也可能30 min前已达到了，D错。答案为D。
20．一定条件下向某密闭容器中加入0.3 mol A、0.1 mol C和一定量的B三种气体，图甲表示各物质的物质的量浓度随时间的变化，图乙表示反应速率随时间的变化，t2、t3、t4、t5时刻后各改变一种条件。若t4时刻改变条件是压强，则下列说法错误的是

A．若t1＝15 s，则前15 s的平均反应速率v(C)＝0.004 mol·L－1·s－1
B．该反应的化学方程式为3A(g)B(g)＋2C(g)
C．t2、t3、t5时刻改变的条件分别是升高温度、加入催化剂、增大反应物浓度
D．B的起始物质的量为0.04 mol
【答案】C
【解析】根据“t4时刻改变条件是压强”而平衡不移动，说明反应物与生成物气体的物质的量相等。由甲图知，A中反应物，转化的浓度为0.15-0.06=0.09，C是生成物，转化的浓度为0.11-0.05=0.06，二者之比为3﹕2，所以B一定是生成物，且反应方程式为3A(g)B(g)＋2C(g)。结合乙图，可推知，t2时刻改变的条件是升温或同时增大反应物、生成物浓度，t3时刻改变的条件是加入催化剂，t5分别是升高温度同时增大反应物、生成物浓度，所以选项C的说法不合理。答案为C。

二、非选择题
21．将等物质的量的A、B、C、D四种物质混合，发生如下反应：aA+bBc C(s)+dD，当反应进行一定时间后，测得A减少了n mol，B减少了n/2 mol，C增加了3n/2 mol，D增加了n mol，此时达到化学平衡。
（1）该化学方程式各物质的化学计量数为a= 、b= 、c= 、d= ；
（2）若只改变压强，反应速率发生变化，但平衡不发生移动，该反应中各物质的聚集状态：A ，B ，D 。
（3）若只升高温度，反应一段时间后，测知四种物质其物质的量又达到相等，则该反应为 （填“放热”或“吸热”）反应。
【答案】（1）2，1，3，2 （2）气态，液态或固态，气态 （3）放热
【解析】（1）在反应中，物质的量变化与化学方程式中的化学计算数正比关系，所以
a﹕b﹕c﹕d=n﹕n/2﹕3n/2﹕n=2﹕1﹕3﹕2。
（2）改变压强，反应速率发生变化，说明了反应体系中有气体；平衡不移动，说明反应物与生成物气体的物质的量相等。结合2A+B3C(s)+2D，只能是A、D是气体，B不是气体。
（3）升温，四种物质其物质的量又相等了，说明平衡逆向移动了，即逆向吸热，正向就是放热反应。
22．工业上制硫酸的设备分为三大部分：沸腾炉、接触室、吸收塔。下面的装置是仿照工业上制备硫酸工艺的流程设计出来的，用于探究工业上为何采用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫。

请回答下列问题：
（1）写出沸腾炉内煅烧硫铁矿的反应方程式：______________________________________。
（2）图中的乙、丙分别相当于工业上制取硫酸装置中的___________________、__________________。
（3）从乙装置中出来的气体有______________________。
（4）丙装置的作用为______________________，丁中的现象为________________。
（5）本实验设计还存在的较明显缺陷是_____________________________________________。
【答案】（1）4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2　
（2）接触室　吸收塔
（3）SO2、O2、SO3　
（4）吸收SO3　有酸雾产生　
（5）缺少尾气吸收装置
23．20世纪90年代初，国际上提出了“预防污染”这一新概念。绿色化学是“预防污染”的根本手段，它的目标是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料，最大限度地节约能源，在化工生产各个环节中都实现净化和无污染。
（1）下列各项属于“绿色化学”要求的是________(填字母，下同)。
A．处理废弃物 B．治理污染点
C．减少有毒物 D．杜绝污染源
（2）在我国西部大开发中，某省为筹建一大型化工基地，征集到下列方案，其中你认为可行的是____。
A．建在西部干旱区可以脱贫致富
B．应建在水资源丰富和交通方便且远离城市的郊区
C．企业有权自主选择厂址
D．不宜建在人口稠密的居民区
（3）某化工厂排放的污水中含有Mg2＋、Fe3＋、Cu2＋、Hg2＋四种离子。甲、乙、丙三位学生分别设计了从该污染水中回收纯净的金属铜的方案。

在能制得纯铜的方案中，哪一步操作会导致环境污染？________。应增加哪些措施防止污染？________。
【答案】（1）D　（2）BD （3）丙方案的第③步　增加冷凝回收装置
【解析】（1）根据题干描述，绿色化学是“预防污染”的根本手段，因此应从“源头”上杜绝。（3）丙方案第③步中，由于汞的沸点低、易挥发、有毒，因此会造成环境污染。
24．合成氨工艺的一个重要工序是铜洗，其目的是用铜液[醋酸二氨合铜（I）、氨水]吸收在生产过程中产生的CO和CO2等气体。铜液吸收CO的反应是放热反应，其反应方程式为：
Cu(NH3)2Ac＋CO＋NH3[Cu(NH3)3CO]Ac（放热反应）
完成下列填空：
（1）如果要提高上述反应的反应速率，可以采取的措施是_________。（选填编号）
a．减压 b．增加NH3的浓度 c．升温 d．及时移走产物
（2）铜液中的氨可吸收二氧化碳，写出该反应的化学方程式_______________________________
_________________________________________
（3）简述铜液吸收CO及铜液再生的操作步骤（注明吸收和再生的条件）。
_____________________________________________________________________________________
（4）铜液的组成元素中，短周期元素原子半径从大到小的排列顺序为________________________。通过比较_____________________________可判断氮、磷两种非金属元素的非金属性强弱。
（5）已知CS2与CO2分子结构相似，CS2的结构式是____________。
【答案】（1）bc
（2）2NH3＋CO2＋H2O = (NH4)2CO3、(NH4)2CO3＋CO2＋H2O = 2NH4HCO
（3）低温加压下吸收CO，然后将铜洗液转移至另一容器中，高温低压下释放CO，再将铜洗液循环利用。
（4）C＞N＞O＞H NH3和PH3的稳定性
（5）S=C=S