专题2化学反应速率与化学平衡(含解析).doc

专题2-化学反应速率与化学平衡(含解析)

[化学反应速率与化学平衡]

(满分100分　时间90分钟)

一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)
1．(2011·广州高二联考)下列关于判断过程的方向的说法正确的是(　　)
A．所有自发进行的化学反应都是放热反应
B．高温高压下可以使石墨转化为金刚石的过程是自发过程
C．综合考虑焓变和熵变将更适合于所有的过程
D．同一物质的固、液、气三种状态的熵值相同
解析：有些自发进行的反应是吸热反应，如NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O的反应，A不正确；B项不是自发过程，因该过程需外力完成；综合考虑焓变和熵变判断化学反应进行的方向更准确；同一物质，固、液、气三种状态的熵值逐渐增大。
答案：C
2．[双选题](2012·金华检测)实验室用锌粒与2 mol·L－1硫酸溶液制取氢气，下列措施不能增大化学反应速率的是(　　)
A．向该硫酸溶液中加入等体积的水
B．改用3 mol·L－1盐酸
C．改用热的2 mol·L－1硫酸溶液
D．用锌粉代替锌粒
解析：A项稀释该硫酸，浓度减小，反应速率减小；B项溶液中c(H＋)＝3 mol·L－1，比原溶液中c(H＋)＝4 mol·L－1小，反应速率减小；C项加热，D项增大固体的表面积，都会使反应速率增大。
答案：AB
3．将N2和H2的混合气体分别充入甲、乙、丙三个容器中进行合成氨反应，经过一段时间后反应速率为：
v甲(H2)＝3 mol·L－1·min－1，
v乙(N2)＝2 mol·L－1·min－1，
v丙(NH3)＝1 mol·L－1·min－1。
这段时间内三个容器中合成氨的反应速率的大小关系为(　　)
A．v甲>v乙>v丙　　　　　　 B．v乙>v甲>v丙
C．v甲>v丙>v乙 D．v甲＝v乙＝v丙
解析：把用三种不同物质表示的反应速率，换算成同一种物质来表示：根据反应N2＋3H22NH3，
v甲(N2)＝v甲(H2)＝1 mol·L－1·min－1；
v乙(N2)＝2 mol·L－1·min－1；
v丙(N2)＝v丙(NH3)＝0.5 mol·L－1·min－1。
比较得出v乙>v甲>v丙。
答案：B
4．(2012·海门高二检测)硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为：Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2＋S↓＋H2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是(　　)
实验
反应温度/℃
Na2S2O3溶液
稀H2SO4
H2O
V/mL
c/(mol·L－1)
V/mL
c/(mol·L－1)
V/mL
A
25
5
0.1
10
0.1
5
B
25
5
0.2
5
0.2
10
C
35
5
0.1
10
0.1
5
D
35
5
0.2
5
0.2
10

解析：D项中反应温度最高，反应物Na2S2O3的浓度最大，反应速率最大，反应最先出现浑浊。
答案：D
5．为了探究影响化学反应速率的因素，4位同学分别设计了下列4个实验，其中结论不正确的是(　　)
A．将大小、形状相同的镁条和铝条与相同浓度、相同温度下的盐酸反应时，两者快慢相同
B．盛有相同浓度双氧水的两支试管，一支加入MnO2放在冷水中，一支直接放在冷水中，前者反应快
C．将浓硝酸分别放在冷暗处和强光下，发现强光下的浓硝酸分解得快
D．升高温度，H2O2的分解速率加快，原因是反应物分子的能量增加，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多
解析：影响化学反应速率的主要因素是反应物的性质，镁、铝的活泼性不同，故两者与同浓度的盐酸反应快慢不同。
答案：A
6．[双选题]对于反应2X＋Y2Z(正反应为放热反应)，若升高温度则能使(　　)
A．反应速率不变，Z的产量减少
B．反应速率增大，Z的产量减少
C．反应速率增大，Y的转化率降低
D．反应速率减小，Z的产量增大
解析：升高温度，反应速率增大，化学平衡向逆反应方向移动。
答案：BC
7．下列说法正确的是(　　)
A．增大反应物浓度，可增大单位体积内活化分子的百分数，从而使有效碰撞次数增大
B．有气体参加的化学反应，若增大压强(即缩小反应容器的体积)，可增加活化分子的百分数，从而使反应速率增大
C．升高温度能使化学反应速率增大，主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数
D．催化剂不影响反应活化能但能增大单位体积内活化分子百分数，从而增大反应速率
解析：活化分子通过有效碰撞发生化学反应，单位体积内活化分子数越多，单位时间内有效碰撞总次数越多，反应速率越快。A中增大浓度，可以增大单位体积内活化分子数，但无法增大单位体积内活化分子百分数，故错；B增大压强，即增大气体的浓度，同样是增大单位体积内活化分子数，也无法增大单位体积内活化分子百分数，故错；C升高温度，提供能量，使原来不是活化分子的分子变成活化分子，从而增大了单位体积内的活化分子百分数，加快反应速率，故正确；而D中催化剂可改变反应的活化能，从而改变单位体积内活化分子百分数，改变反应速率，故错。
答案：C
8．[双选题]下列过程属于熵增过程的是(　　)
A．硝酸钾溶解在水里
B．氨气和氯化氢反应生成氯化铵晶体
C．水蒸气凝结为液态的水
D(NH4)2CO3分解生成二氧化碳、氨气和水
解析：在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，如硝酸钾溶解在水里；对于同一种物质，S(g)>S(l)>S(s)，所以水蒸气凝结为液态的水为熵减过程；对于有气体参与的化学反应(气体参与反应时气体既可以是反应物也可以是产物)，气态物质的物质的量增大的化学反应，其熵变通常是正值，是熵增大的反应，反之，气态物质的物质的量减小的化学反应，其熵变通常是负值，是熵减小的反应，因此氨气和氯化氢反应生成氯化铵晶体为熵减过程，而固体(NH4)2CO3分解生成二氧化碳、氨气和水为熵增过程。
答案：AD
9．有一化学平衡mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，如图表示的是A的转化率与压强、温度的关系。下列叙述正确的是(　　)
A．正反应是放热反应；m＋n>p＋q
B．正反应是吸热反应；m＋n<p＋q
C．正反应是放热反应；m＋n<p＋q
D．正反应是吸热反应；m＋n>p＋q
解析：图像中有三个量时，应定一个量来分别讨论另外两个量之间的关系。定压强，讨论T与A的转化率的关系：同一压强下温度越高，A的转化率越高，说明正反应是吸热反应；定温度，讨论压强与A的转化率的关系：同一温度下，压强越大，A的转化率越高，说明正反应是体积缩小的反应，即m＋n>p＋q。
答案：D
10．(2011·湖北八市联考)在容积不变的密闭容器中存在如下反应：2A(g)＋B(g)3C(g)；ΔH<0，某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，下列分析正确的是(　　)

A．图Ⅰ表示的是t1时刻增大反应物的浓度对反应速率的影响
B．图Ⅱ表示的一定是t1时刻加入催化剂后对反应速率的影响
C．图Ⅲ表示的是温度对化学平衡的影响，且乙的温度较高
D．图Ⅲ表示的是催化剂对平衡的影响，且甲的催化效率比乙高
解析：A项，增大反应物的浓度，正反应速率瞬间增大，逆反应速率不变；B项，反应前后气体的体积不变，图Ⅱ也可表示加压对反应速率的影响；D项，催化剂只能改变反应速率，不能使平衡发生移动。
答案： C
11．在相同温度和压强下，对反应CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)进行甲、乙、丙、丁四组实验，实验起始时放入容器内各组分的物质的量见下表：
物
质
物
质
的
量
实
验

CO2
H2
CO
H2O
甲
a mol
a mol
0 mol
0 mol
乙
2a mol
a mol
0 mol
0 mol
丙
0 mol
0 mol
a mol
a mol
丁
a mol
0 mol
a mol
a mol

上述四种情况达到平衡后，n(CO)的大小顺序是(　　)
A．乙＝丁＞丙＝甲　　　　　 B．乙＞丁＞甲＞丙
C．丁＞乙＞丙＝甲 D．丁＞丙＞乙＞甲
解析：根据反应方程式：
CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)
甲： a mol a mol 0 mol 0 mol
乙： 2 a mol a mol 0 mol 0 mol
丙： 0 mol 0 mol a mol a mol
丁： a mol 0 mol a mol a mol
根据极端假设的思想，将产物全部转化为反应物，发现甲和丙中加入的物质的量一样，乙和丁中加入的物质的量一样，因此甲和丙、乙和丁属于等效平衡，达到平衡后CO的物质的量：甲＝丙、乙＝丁，乙和甲相比，乙相当于在甲的基础上多加了a mol CO2，增大反应物的浓度，平衡右移，因此达到平衡后CO的物质的量乙>甲，故n(CO)的大小顺序为：乙＝丁>丙＝甲。
答案：A
12．一定条件下，在密闭容器中，能表示反应X(g)＋2Y(g) 2Z(g)一定达到化学平衡状态的是(　　)
①X、Y、Z的物质的量之比为1∶2∶2　②X、Y、Z的浓度不再发生变化　③容器中的压强不再发生变化
④单位时间内生成n mol Z，同时生成2n mol Y
A．①②　　　　　　　　 B．①④
C．②③ D．③④
解析：X、Y、Z的物质的量之比等于计量数之比，不能作为平衡的标志，①错；X、Y、Z的浓度保持不变可以作为平衡的标志，②对；该反应为反应前后气体分子数不相等的反应，密闭容器中压强保持不变可以作为平衡的标志，③对；单位时间内生成n mol Z的同时生成
n mol Y时正逆反应速率相等，④错。
答案：C
13．(2011·大纲全国卷)在容积可变的密闭容器中，2 mol N2和8 mol H2在一定条件下发生反应，达到平衡时，H2的转化率为25%，则平衡时氮气的体积分数接近于(　　)
A．5% B．10%
C．15% D．20%
解析：本题考查化学平衡的计算，意在考查考生的计算能力。
　　　　　　　 N2　＋　3H22NH3
起始物质的量/mol　2　　　　8　　　　0
转化物质的量/mol　2/3　　　2　　　　4/3
平衡物质的量/mol　4/3　　　6　　　　4/3
平衡时氮气的体积分数为
×100%≈15%。
答案：C
14．在恒容密闭容器中通入A、B两种气体，在一定条件下发生反应：
2A(g)＋B(g) 2C(g)　ΔH>0。
达到平衡后，改变一个条件(x)，下列量(y)一定符合图中曲线的是(　　)
选项
x
y
A
再通入A
B的转化率
B
加入催化剂
A的体积分数
C
压强
混合气体的总物质的量
D
温度
混合气体的总物质的量
解析：A项，当再通入A时，平衡向正反应方向移动，B的转化率增大，对；B项，加入催化剂只能改变反应速率，而不能影响化学平衡的移动，所以，A的体积分数不变，错；C项，增大压强，平衡向正反应方向移动，混合气体的总物质的量减小，错；D项，正反应为吸热反应，温度升高，平衡向吸热反应方向移动，混合气体的总物质的量减小，错。
答案：A
15．可逆反应mA(g)＋nBpC(g)＋qD(其中A和C都是无色气体)，当达到平衡时，下列叙述正确的是(　　)
A．增大压强，平衡不移动，说明(m＋n)一定等于(p＋q)
B．升高温度，A的转化率减小，说明正反应是吸热反应
C．若增加B的量，平衡体系颜色加深，说明B必是气体物质
D．若B是气体，增加A的量，A、B转化率都一定增大
解析：A是错误的，压强改变，平衡不移动，只能说明是气体分子数反应前后没有变化，而反应物和生成物不一定都是气体，所以这个关系式不正确。B是错误的，根据平衡移动原理，升高温度，平衡左移，只能说明正反应是放热的。D是错误的，若增加A的量，A的转化率减小，而不是增大。用排除法可知C是正确的。
答案：C
16．[双选题](2011·江苏高考)700℃时，向容积为2 L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O，发生反应：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)。反应过程中测定的部分数据见下表(表中t2>t1)：
反应时间/min
n(CO)/mol
n(H2O)/mol
0
1.20
0.60
t1
0.80

t2

0.20
下列说法正确的是(　　)
A．反应在t1 min内的平均速率为
v(H2)＝0.40/t1 mol·L－1·min－1
B．保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60 mol CO和1.20 mol H2O，达到平衡时n(CO2)＝0.40 mol
C．保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20 mol H2O，与原平衡相比，达到新平衡时CO转化率增大，H2O的体积分数增大
D．温度升高至800℃，上述反应平衡常数为0.64，则正反应为吸热反应
解析：A项，反应在t1 min内以H2表示的平均速率应该是t1 min内H2的浓度变化量与t1的比值，而不是H2的物质的量变化量与t1的比值。B项，因为反应前后气体的物质的量保持不变，保持其他条件不变，平衡常数不会改变，起始时向容器中充入0.60 mol CO和1.20 mol H2O，与起始时向容器中充入0.60 mol H2O和1.20 mol CO的效果是一致的，达到平衡时，n(CO2)＝0.40 mol。C项，保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20 mol H2O，与原平衡相比，平衡向右移动，达到新平衡时CO的转化率增大，H2O的转化率减小，H2O的体积分数会增大。D项，原平衡常数计算(注意代入浓度)结果为1，温度升高至800℃，上述反应平衡常数为0.64，说明温度升高，平衡向左移动，那么正反应为放热反应。
答案：BC
二、非选择题(本题包括6小题，共52分)
17．(6分)(2012·合肥高二质检)可逆反应：aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)；ΔH＝Q，试根据图回答：

(1)压强p1比p2________(填“大”、“小”)。
(2)(a＋b)比(c＋d)________(填“大”、“小”)。
(3)温度t1℃比t2℃________(填“高”、“低”)。
(4)Q值是________(填“正”、“负”)。
解析：(1)据图(A)可知p2>p1，由p1→p2为增大压强，结果A的转化率减小，说明平衡向逆反应方向移动，故逆反应为气体体积减小的反应，即a＋b<c＋d。
(2)据图(B)可知，t1>t2，由t2→t1为升温，结果A的含量减小，说明平衡向正反应方向移动，故正反应为吸热反应，即Q>0。
答案：(1)小　(2)小　(3)高　(4)正
18．(7分)已知下列两个反应：
反应Ⅰ：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O　ΔH1
反应Ⅱ：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)　ΔH2
(1)相同温度下，若上述反应Ⅰ的化学平衡常数为K1，反应Ⅱ的化学平衡常数为K2，那么K1·K2＝________。
(2)反应Ⅰ化学平衡常数K1和温度t的关系如下表一：
t/℃
700
800
850
1 000
1 200
K1
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6

该反应的ΔH1__________0(选填“>”、“＝”或“<”)。
(3)某温度下，反应Ⅰ的化学平衡常数为2.25。在该温度下，向甲、乙、丙三个恒容密闭容器中通入CO2(g)和H2(g)，这两种物质的起始浓度如下表二：
起始浓度
甲
乙
丙
c(CO2)(mol/L)
0.01
0.02
0.02
c(H2)(mol/L)
0.01
0.01
0.02

反应速率最快的是________(填“甲”、“乙”或“丙”)，平衡时，H2转化率最大的是________(填“甲”、“乙”或“丙”)，丙中H2的转化率为________。
解析：(1)反应Ⅰ和反应Ⅱ是一个反应，而且温度相同，只是表达方式有差别，反应Ⅰ的反应物是反应Ⅱ的生成物，故K1与K2互为倒数的关系。
(2)由表中温度与化学平衡常数的关系可知，温度越高，化学平衡常数(K)越大，即升高温度，平衡向正反应方向移动，故正反应为吸热反应，ΔH>0。
(3)丙中的CO2(g)和H2(g)起始浓度都最大，而反应温度相同，故丙中反应速率最大。甲、丙为等效平衡，而乙中CO2(g)的浓度大于H2(g)的浓度，故乙中H2转化率最大。
设丙中平衡时CO(g)的浓度为x mol/L，那么CO2(g)的浓度为(0.02 －x)mol/L，H2(g)的浓度为(0.02－x)mol/L，H2O(g)的浓度为x mol/L，
所以K＝x2/(0.02－x)2＝2.25，解得x＝0.012，
即H2(g)的浓度为0.008 mol/L，
故丙中H2的转化率为×100%＝60%。
答案：(1)1　(2)>　(3)丙　乙　60%
19．(9分)Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水，通常是在调节好pH和Fe2＋浓度的废水中加入H2O2，所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运用该方法降解有机污染物p－CP，探究有关因素对该降解反应速率的影响。
[实验设计]　控制p－CP的初始浓度相同，恒定实验温度在298 K或313 K(其余实验条件见下表)，设计如下对比实验。
(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格)。
实验编号
实验目的
T/K
pH
c/10－3 mol·L－1
H2O2
Fe2＋
①
为以下实验作参照
298
3
6.0
0.30
②
探究温度对降解反应速率的影响

③

298
10
6.0
0.30

[数据处理]　实验测得p－CP的浓度随时间变化的关系如上图。
(2)请根据上图实验①曲线，计算降解反应50～150 s内的反应速率：
v(p－CP)＝________mol·L－1·s－1。
[解释与结论]
(3)实验①、②表明温度升高，降解反应速率增大。但温度过高时反而导致降解反应速率减小，请从Fenton法所用试剂H2O2的角度分析原因：_____________________________
________________________________________________________________________。
(4)实验③得出的结论是：pH等于10时，________。
[思考与交流]
(5)实验时需在不同时间从反应器中取样，并使所取样品中的反应立即停止下来。根据上图中的信息，给出一种迅速停止反应的方法：________。
解析：(1)依题意可知②的实验温度为313 K，实验对比是建立在其它条件相同前提下，故pH应与①的相同。若改变pH，其它条件不变可探究溶液pH对反应速率的影响。
(2)实验①曲线中，50～150 s时。
Δc(p－CP)＝1.2×10－3 mol·L－1－0.4×10－3 mol·L－1＝0.8×10－3 mol·L－1，所以v(p－CP)＝＝8.0×10－6 mol·L－1·s－1。
(3)在降解反应中，H2O2新产生的自由基起氧化作用，温度过高，H2O2因热稳定性差而分解，导致降解反应速率下降。
(4)由双曲线③可知，pH＝10时，c(p－CP)基本不变，反应趋于停止。
(5)由(4)得到启示：在pH＝10溶液中，反应速率趋于零，可将所取样加入NaOH溶液中(使pH＝10)；化学反应速率随温度降低而降低，故亦可用迅速大幅降温法。
答案：(1)
实验编号
实验目的
T/K
pH
c/10－3 mol·L－1
H2O2
Fe2＋
①
探究温度对降解反应速率的影响
313
3
6.0
0.30
③
探究溶液的pH对降解反应速率的影响

(2)8.0×10－6
(3)H2O2在温度过高时迅速分解
(4)反应不能进行
(5)在溶液中加入碱溶液，使溶液的pH大于或等于10(其他合理答案均可)
20．(10分)(2011·广东高考)利用光能和光催化剂，可将 CO2 和 H2O(g)转化为 CH4 和 O2。紫外光照射时，在不同催化剂(Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ)作用下，CH4产量随光照时间的变化如图所示。

(1)在0～30 小时内，CH4的平均生成速率 vⅠ、vⅡ和vⅢ从大到小的顺序为________；反应开始后的 12 小时内，在第________种催化剂作用下，收集的 CH4最多。
(2)将所得 CH4 与 H2O(g)通入聚焦太阳能反应器，发生反应：CH4(g)＋H2O(g) CO(g)＋3H2(g)。该反应ΔH＝＋206 kJ·mol－1。
①画出反应过程中体系能量变化图(进行必要标注)。
②将等物质的量的CH4 和 H2O(g)充入 1 L 恒容密闭反应器中，某温度下反应达到平衡，平衡常数 K ＝ 27，此时测得 CO 的物质的量为 0.10 mol，求CH4的平衡转化率(计算结果保留两位有效数字)。
(3)已知：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝－802 kJ·mol－1。
写出由 CO2 生成 CO 的热化学方程式____________________________________
________________________________________________________________________。
解析：本题考查化学反应速率和化学平衡，意在考查考生的识图能力、三段式解决化学平衡问题能力和盖斯定律的使用。(1)0～30小时内，CH4的平均速率＝，由图可知，30小时内CH4的产量Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ，即CH4的平均生成速率的关系为vⅢ>vⅡ>vⅠ；前12小时内在第Ⅱ种催化剂作用下，收集的CH4最多。
(2)①该反应中，CH4的用量越多，吸收的热量越多，二者成正比例关系，标注反应热注意二者的对应关系。
②假设CH4和H2O的起始量均为x mol，结合平衡时n(CO)＝0.10 mol，有：
　　　　　　　　CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)
起始浓度(mol·L－1)　　x　　　　　x　　　　0　　　0
变化量(mol·L－1) 0.10　 0.10 0.10 0.30
平衡浓度(mol·L－1) x－0.10 x－0.10 0.10 0.30
结合K＝＝＝27，
解得x＝0.11 mol·L－1，
CH4的转化率＝×100%＝91%。
(3)结合题目所给的两个热化学反应方程式，根据盖斯定律，将两方程式作差即可。
答案：(1)vⅢ>vⅡ>vⅠ　Ⅱ
(2)①

②91%
(3)CO2(g)＋3H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)＋2O2(g)
ΔH＝＋1008 kJ· mol－1
21．(10分)在2 L密闭容器内，800℃时反应2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如表：
时间(s)
0
1
2
3
4
5
n(NO)(mol)
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007

(1)写出该反应的平衡常数表达式：K＝__________。已知K300℃>K350℃，则该反应是________热反应。
(2)如图中表示NO2变化曲线的是__________，用O2表示从0 s～2 s 内该反应的平均速率v＝________。

(3)能说明该反应已达到平衡状态的是__________。
a．v(NO2)＝2v(O2)
b．容器内压强保持不变
c．v逆(NO)＝2v正(O2)
d．容器内密度保持不变
(4)能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是__________。
a．及时分离出NO2气体
b．适当升高温度
c．增大O2的浓度
d．选择高效催化剂
解析：(1)由300℃→350℃时，K值减小，说明升温平衡左移，逆反应为吸热反应，则正反应是放热反应。
(2)由平衡体系2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)知，NO2为生成物，在 0 s时，c(NO2)＝
0 mol/L，随反应的进行，c(NO2)逐渐增大，当达到平衡时，c(NO2)＝－＝0.006 5 mol/L，故表示NO2变化曲线的为b。
v(NO)＝＝
＝
＝0.003 mol/(L·s)
则v(O2)＝v(NO)＝0.0015 mol/(L·s)。
(3)a项中未指明正、逆反应速率，故无法说明该反应是否达到平衡状态；由于该反应是反应前后气体体积不相等的反应，当容器内压强保持不变时，说明该反应已达到平衡状态，故b项正确；c项中已说明正、逆反应速率相等，故说明该反应已达到平衡状态；由于气体总质量不变，气体总体积也不变，因此无论该反应是否达到平衡状态，容器内密度总保持不变，故d项无法说明反应是否达到平衡状态。
(4)a项能使反应速率减慢，平衡正移，故a项错误；b项能使反应速率加快，平衡逆移，故b项错误；c项能使反应速率加快，平衡正移，故c项正确；d项能使反应速率加快，但对平衡无影响，故d项错误。
答案：(1)　放
(2)b　1.5×10－3 mol/(L·s)
(3)b、c　(4)c
22．(10分)一种“人工固氮”的新方法是在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂表面与水发生反应生成NH3：N2＋3H2O2NH3＋O2
进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表(反应时间3 h)：
T/℃
30
40
50
生成NH3量/(10－6 mol)
4.8
5.9
6.0
请回答下列问题：
(1)50℃时从开始到3 h内以O2物质的量变化表示的平均反应速率为________ mol·h－1。
(2)该反应过程与能量关系可用如图表示，则反应的热化学方程式是____________。

(3)与目前广泛应用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率较慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议：_______________________________________。
(4)工业合成氨的热化学方程式为N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1。在某压强恒定的密闭容器中加入2 mol N2和4 mol H2，达到平衡时，N2的转化率为50%，体积变为10 L。求：
①该条件下的平衡常数为________；
②若向该容器中加入a mol N2、b mol H2、c mol NH3，且a、b、c均大于0，在相同条件下达到平衡时，混合物中各组分的物质的量与上述平衡相同。反应放出的热量________(填“>”“<”或“＝”)92.4 kJ。
解析：(4)①K＝＝＝400。
②当加入2 mol N2和4 mol H2时，生成2 mol NH3，放出92.4 kJ的热量，而当加入a mol N2、b mol H2和c mol NH3时，平衡时NH3仍为2 mol，则生成的NH3为(2－c) mol，则放出的热量小于92.4 kJ。
答案：(1)1.5×10－6
(2)N2(g)＋3H2O(l)===2NH3(g)＋O2(g)
ΔH＝＋765.2 kJ·mol－1
(3)升高温度
(4)①400 　②<