化学化学化学反应的速率与限度的专项培优易错难题练习题含答案

1、【化学】化学 化学反应的速率与限度的专项 培优 易错 难题练习题含答案一、化学反应的速率与限度练习题(含详细答案解析)1.某实验小组为确定过氧化氢分解的最佳催化条件，用如图实验装置进行实验，反应物用 量和反应停止的时间数据如下：分析表中数据回答下列问题:MnO2时间H2O20.1g0.3g0.8g10mL1.5%223s67s56s10mL3.0%308s109s98s10mL4.5%395s149s116s(1)相同浓度的过氧化氢的分解速率随着二氧化镒用量的增加而 。(2)从实验效果和 绿色化学”的角度考虑，双氧水的浓度相同时，加入 g的二氧 化镒为较佳选择。(3)该小组的某同学分析上述数据

2、后认为：当用相同质量的二氧化镒时，双氧水的浓度越小，所需要的时间就越少，亦即其反应速率越快”的结论，你认为是否正确 ,理由是。(4)为加快过氧化氢的分解速率，除了使用MnO2作催化剂和改变过氧化氢的质量分数之外，还可以采取的加快反应速率的措施有 。(回答任意两个合理的措施)【答案】加快 0.3不正确 H2O2的浓度扩大二倍(从1.5% 3.0%)但反应所需时间比其 二倍小的多 升高温度；粉碎二氧化镒，增大其表面积。【解析】【分析】由题可知，该实验研究浓度和催化剂对反应速率的影响，通过表中数据可分析得出浓度和 催化剂对反应速率的影响规律，因为该实验不是直接测出反应速率，而是测出反应停止的 时间，

3、要考虑反应物增多对反应时间的影响。【详解】(1)由表格中的数据可知：相同浓度的H2O2,加入的MnO2越多，反应所用的时间越短，即分解速率越快。(2)用0.1 g催化剂的反应速率明显小于用0.3 g和0.8 g催化剂的反应速率；用 0.8 g催化剂和用0.3 g催化剂的反应速率及反应时间相差不多，但用0.3 g催化剂节约药品。(3)从表中数据可知，相同体积3.0%的双氧水中的溶质含量是1.5%的双氧水中溶质含量的二倍，但反应的时间却比其反应时间的二倍小得多，由反应速率计算公式可得出，此实验条件下双氧水的浓度越大分解速率越快，由此得出上述结论不正确；(4)加快反应速率的措施常见的有：增加反应物浓

4、度、适当升高温度、增加反应物表面积(接触面积)、使用催化剂等。2.现代工业的发展导致 CO2的大量排放，对环境造成的影响日益严重，通过各国科技工作 者的努力，已经开发出许多将 CQ回收利用的技术，其中催化转化法最具应用价值。回答 下列问题：(1)在催化转化法回收利用CQ的过程中，可能涉及以下化学反应：3CO2(g)+2H2O(1)喻 ? CH30H(1)+*02(g) H=+727kJmol-1 G=+703kJmol-12 C6(g)+2H2O(1)脩 & CH4(g)+2O2(g) H=+890kJ- mol-1 G=+818kJ- mol-1CO2(g)+3H2(g)脩? CH3

5、0H(1)+H2O(1) H=-131kJmol-1 G=-9.35kJmol-1C6(g)+4H2(g)i! ? CH4(g)+2H2O(1)H=-253kJ- mol-1 G=-130kJ- mol-1从化学平衡的角度来看，上述化学反应中反应进行程度最小的是，反应进行程度最大的是。(2)反应CQ(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)称为Sabatier反应,可用于载人航空航天工业。我 国化学工作者对该反应的催化剂及催化效率进行了深入的研究。在载人航天器中利用Sabatier反应实现回收CO2再生。2,其反应过程如图所示，这种方法再生。2的最大缺点是需要不断补充 (填化学式)。C

6、Q的在1.5 MPa,气体流速为20 mL - min-l时研究温度对催化剂催化性能的影响，得到转化率()如下:催化到1800200 X230 X. - 37.32S0 t 74. H300七320 XMO T360 T：8 020.3485.3町.8辄0.2U7工。22.437.64比854.959. 8分析上表数据可知： (填化学式)的催化性能更好。CO2的转化率()如下:调整气体流速，研究其对某一催化剂催化效率的影响，得到气体谑i里/ nJ. * mill中220 T2H0 TV：WO V.10H.fl25. 14北590. 2S3. 69?. i 我L 0阻。304.01】门28.96

7、兄7江丁76SS4 2wd 25. 215.36L 2g 271. 276. G7950o. 25. 口1也Q50. 059 52M. 169. I分析上表数据可知：相同温度时，随着气体流速增加，CQ的转化率 (填“增大”或“减小”)，其可能的原因是 。在上述实验条件中，Sabatier反应最可能达到化学平衡状态的温度是 ,已知初始反应气体中V(H2)：V(CQ) =4:1,估算该温度下的平衡常数为 (列出计算表达 式)。(3)通过改变催化剂可以改变CO2与H2反应催化转化的产物，如利用Co/C作为催化剂，反应后可以得到含有少量甲酸的甲醇。为了研究催化剂的稳定性，将Co/C催化剂循环使用，相同

8、条件下，随着循环使用次数的增加，甲醇的产量如图所示，试推测甲醇产量变化的原因 。(已知 Co的性质与Fe相似)【答案】 H2 Co4N/Al 2O3减小 气流流速加快，导致反应物与催化剂接触时间不20.98 20.98够360 c 4 反应产生的甲酸腐蚀催化剂，使催化剂活性降低0.02 40.02【解析】【分析】(1)在温度、压强一定的条件下，反应总是向GV0的方向进行，由此判断。(2)分析反应过程图，CQ、。2、H2O属于循环过程中始终在循环过程中的，而H2属于循环过程中加入的，由此可知正确答案；分析表中数据，在相同温度下，对比不同催化剂时CQ的转化率可选择出催化性能更好的催化剂；分析表中数

9、据，在温度不变的情况下，气流速度增大，CQ的转化率逐渐降低，据此分析原因；分析表中数据，大部分数据显示，在气流速度不变的情况下，CO2的转化率随着温度的增大而逐渐增大，但增大的幅度在逐渐减小，故在上述实验条件中，Sabatier反应最可能达到化学平衡状态的温度是360 C,根据此时CO2的转化率，计算该温度下的平衡常数；(3)由图可知，随着 Co/C催化剂循环次数的增多，甲醇的产量逐渐降低，说明该催化剂在循环过程中受到一定程度的影响，结合产物的性质进行分析；【详解】GV0的方向进行,(1)分析四个反应，根据在温度、压强一定的条件下，反应总是向反应的 G越小反应进行程度越大，反之反应进行的程度就

10、越小，故上述化学反应中反应进行程度最小的是，反应进行程度最大的是。答案为：；(2)分析循环图，只有 H2需不断补充，答案为：H2；对比表中的数据，在相同温度下，催化剂为Cc4N/Al2O3时，CQ的转化率更大，答案为：Co4N/Al2O3；CQ的转化率逐渐减小，可能分析表中数据，温度不变时，随着气体流速的逐渐增大,CQ的转化率减小。答案为:减小；气是气体流速过快，来不及和催化剂充分接触，导致 流流速加快，导致反应物与催化剂接触时间不够；分析表中数据，大部分数据表明，在转化率的增大幅度在逐渐减小，由此可知320 c至360 c时，气体流速不变的情况下，C6的360 C,结合题中所给信息，选择气体

11、流速为Sabatier反应最可能达到化学平衡状态的温度是10mL min-1时CO2的转化率进行计算。已知初始反应气体中 V(H2)：V(CO2)=4:1,根据在密闭容器里，全部由气体参与的反应中，压强、温度不变时，气体的体积比等于物质的量之比，可知设初始气体中H2的物质的量为4mol,CO2的物质的量为V(H2):V(CQ) = n(H2):n(CO2)=4:l,1mol,则有：起始物质的量(mol) 转化物质的量(mol) 平衡物质的量(mol)CO2 g14H2 g4CH4 g02H2O g00.980.024 0.984 1-0.980.980.98在密闭容器中，全部由气体参与的反应中

12、，平衡时气体的物质的量之比之比，可知该温度下，该反应的平衡常数c CH4K= 一c CO2c2 H2Oc3 4 H22 0.982 0.98=气体物质的量浓度一 一 一一 20.98 2 0.9840.02 4 0.02Co/ C作为催化剂，反应后可以得到含有少量甲酸的甲醇。又已知Co的性质与Fe相似，说明甲酸可与催20.98 20.98答案为：360 C ； 4;0.02 40.02(3)根据题中催化剂循环次数和甲醇产量的关系：催化剂的循环次数越多，甲醇的产量逐渐降低，说明催化剂一定程度受到了其他物质的影响，结合题给信息：用化剂中的Co进行反应，故催化剂的活性降低，进而影响甲醇的产量，答案为

13、：反应产生 的甲酸腐蚀催化剂，使催化剂活性降低。AH= +88.6 kJ/mol,则 M、N相比，较稳定的是 。(2)将Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层，生成 HCl和CQ,当有1 mol CI2参与反应时释放出145 kJ热量，写出该反应的热化学方程式为 。 .无色气体冲04是一种强氧化剂，为重要的火箭推进剂之一。N2O4与NO2转换的热化学方程式为 N2O4(g)麻? 2NO2(g) AH= +24.4 kJ/mol。(3)将一定量N2O4投入固定容积的真空容器中，下述现象能说明反应达到平衡的是A. v正(N2O4) = 2v逆(NO2)B体系颜色不变C.气体平均相对分子质量不变D.气体

14、密度不变达到平衡后，升高温度，再次到达新平衡时，混合气体颜色 (填“变深”、“变 浅”或“不变”)。出.(4)常温下，设pH = 5的H2SO4溶液中由水电离出的 H+浓度为ci； pH = 5的Al2(SO4)3溶4 Ci放中由水电离出的 H侬度为C2,则一=。C2(5)常温下，pH= 13的Ba(OH)2溶液a L与pH=3的H2SO4溶液b L混合。若所得混合溶液呈 中性，则a： b=。1000014(6)CN的水解平衡常数Kh ='0一-5.0 10 102X105>Ka,说明相同浓度的 NaCN和HCN,(6)已知常温下HCN的电离平衡常数 K=5.0 X 100。将0

15、.2 mol/L HCN溶液和0.1 mol/L的 NaOH溶液等体积混合后，溶液中c(h+)、c(OHI卜c(CN )> c(Na+)大小顺序为NaCN水解程度大于HCN电离程度。【详解】I. (1)有机物M经过太阳光光照可转化成N, zH = +88.6kJ?mol【答案】M 2Cb(g) + 2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+ CQ(g)例一 290 kJ/mol BC 变深1:100 c(Na+)> c(CN ) > c(OH ) >c(H+)【解析】【分析】 . (1)M转化为N是吸热反应，能量低的物质更稳定；(2)有1mol Cl2参与反应时释放出1

16、45kJ热量，2mol氯气反应放热290kJ,结合物质聚集状 态和对应反应始变书写热化学方程式；n . (3)可逆反应到达平衡时，同种物质的正逆速率相等且保持不变，各组分的浓度、含量 保持不变，由此衍生的其它一些量不变，判断平衡的物理量应随反应进行发生变化，该物 理量由变化到不再变化说明到达平衡；正反应是吸热反应，其他条件不变，温度升高平衡 正向移动，NO2的浓度增大；m. (4)酸抑制水电离，含有弱根离子的盐促进水电离；混合溶液呈中性，则酸碱恰好完全中和，即酸中c(H+)等于碱中c(OH )；,为吸热反应，可知 M 的能量低，能量越低越稳定，说明 M稳定；(2)有1mol Cl2参与反应时释

17、放出145kJ热量，2mol氯气反应放热290kJ,反应的热化学方 程式为 2c2(g)+2H2O(g)+C(sL4HCl(g)+CQ(g)AH= - 290kJ?mol 1 ； n . (3)A.应是2V正(N2O4)=v逆(NO2)时反应达到平衡状态，故A错误；B.体系颜色不变，说明二氧化氮浓度不变，反应到达平衡状态，故 B正确；C.混合气体总质量不变，随反应减小混合气体总物质的量增大，平均相对分子质量减小， 当气体平均相对分子质量不变时，反应到达平衡状态，故C正确；D.混合气体的总质量不变，容器的容积不变，气体密度始终不变，故 D错误， 故答案为：BC; 正反应是吸热反应，其他条件不变，

18、温度升高平衡正向移动，c(NO2)增加，颜色加深；n. (4)常温下，设pH = 5的H2SC4的溶液中由水电离出的 H+浓度Ci = 10 9 mol/L , pH=5 一一 - 一 cG 109 一 “的Al2(SO4)3溶液中由水电离出的 H侬度C2=10 5mol/L ,则一=5 = 10 ； c210 5(5)混合溶液呈中性，则酸碱恰好完全中和，即酸中c(H+)等于碱中c(OH ),氢氧化钢溶液中c(OH )=0.1mol/L、硫酸中 c(H+) = 0.001mol/L , 0.001b=0.1a,则 a:b=1:10； 10 14.(6)CN的水解平衡常数 Kh=而=2X105&

19、gt;Ka,说明相同浓度的 NaCN和HCN,5.0 10NaCN水解程度大于HCN电离程度，混合溶液中溶质为等物质的量浓度的NaCN、HCN,水解程度大于弱酸的电离程度导致溶液呈碱性，则c(H+)< c(OHI ),根据电荷守恒得 c(CN )<c(Na+),其水解程度较小，所以存在c(OH )<c(CN ),所以离子浓度大小顺序为c(Na+)>c(CN )>c(OH )>c(H+)o 【点睛】可逆反应达到平衡状态有两个核心的判断依据：正反应速率和逆反应速率相等。反应 混合物中各组成成分的百分含量保持不变。只要抓住这两个特征就可确定反应是否达到平 衡状态，

20、对于随反应的发生而发生变化的物理量如果不变了，即说明可逆反应达到了平衡 状态。判断化学反应是否达到平衡状态，关键是看给定的条件能否推出参与反应的任一物 质的物质的量不再发生变化，即变量不再发生变化。4.氮及其化合物是科学家们一直在探究的问题，它们在工农业生产和生命活动中起着重要的作用。回答下列问题。I .已知HH键的键能为 a kJmol-1, N-H键的键能为 bkJmol-1, WN键的键能是 ckJmol-1,则反应NH3(g)=1N2(g)+3 H2(g)的zH=kJmol-1,若在某温度下其平衡常数为K,22则 N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)的平衡常数 Ki= (用 K表示

21、)。n . 一氯氨、二氯氨和三氯氨 (NH2Cl、NHCl2和NCl3)是常用的饮用水二级消毒剂。(1)用C2和NH3反应制备三氯胺的方程式为3c2(g)+NH3(g)= NCl3(l)+3HCl(g),向容积均为1L的甲、乙两个恒温(反应温度分别为400C、TC)容器中分别加入 2molCl2和2molNH3,测得各容器中n(Cl2)随反应时间t的变化情况如下表所示：t/min04080120160甲( 400 C) n(C2)/mo12.001.501.100.800.80乙(TC) n(C12)/mo12.001.451.001.001.00TC400c (填“ >”或“ <

22、”)，该反应的AH0(填“ >”或“ <”)。该反应自发进行的条件是 (填高温、低温、任何温度)。对该反应，下列说法正确的是 (填选项字母)。A.若容器内气体密度不变，则表明反应达到平衡状态B.若容器内C12和NH3物质的量之比为3 ： 1,则表明反应达到平衡状态C.反应达平衡后，其他条件不变，加入一定量的NC13,平衡将向逆反应方向移动D.反应达到平衡后，其他条件不变，在原容器中按W) 一、"山、=1继续充入一定量反应物,n(NH)达新平衡后C12的转化率增大二 NHC2 (1)+2HC1(g制备二氯胺。(2)工业上可利用反应 2c2(g)+NH3(g产 NHC12在中

23、性、酸性环境中会发生强烈水解，生成具有强杀菌作用的物质，写出该反应的化学方程式在恒温条件下，将 2mo1C12和1mo1NH3充入某密闭容器中发生上述反应，测得平衡时C12和HC1的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示。则A、B、C三点中C12转化率最高的是一点(填“ A” “ B”或" C”)； B点时反应物转化率：a (G)_ “(NH)(填“ >HCI或“ <”)，若B点平衡体积为2L,则平衡常数K=p7MPa1 31【答案】3b- c-a2 > < 低温 AD NHC2+2H2O=2HC1O+NH C = 42 2K2【解析】【分析】I .始变=反应物

24、的总键能-生成物的总键能，据此计算，平衡常数生成物平衡浓度曷次方乘积斗"K=后>版w/a日尚田%七千钮一，正逆反应的平衡常数互为倒数;反应物平衡侬度累次万乘积n.(1)温度越高，反应速率越快；根据数据，在400c时，甲容器，平衡后 0.8mo1,乙容器中1.00mo1,达到平衡时间短说明反应速率大，乙中剩余氯气应少，但氯气增多说明温度升高影响平衡逆向进行；反应自发进行的判断依据为H-T4Sv 0,结合反应特征分析判断；可逆反应到达平衡时，同种物质的正逆速率相等，各组分的浓度、含量保持不变，由此衍生的其它一些量不变，判断平衡的物理量应随反应进行发生变化，该物理量由变化到不 再变化

25、说明到达平衡；(2)根据元素守恒可推测出具有强烈杀菌作用的物质为HC1O,据此写出反应;体系中HCl的浓度越大则Cl2转化率越大；起始量 2molCl2和1molNH3,根据方程式可知Cl2和NH3按照2:1的比例进行反应，所以转化率始终相同；B点处HCl和Cl2的浓度相同，据此反推各物质的浓度进行平衡常数的计算；【详解】I .已知：H-H键能为akJ?mol-1, H-N键能为bkJ?mol-1, NN键的键能ckJ?mol-1,对于反应NH3(g尸± N2(g)+ 年(9)的4 H=反应物的总键能-生成物的总键能=3b- c- a,其平衡222231常数为 K=c2 H2 gc2

26、 N2 c NH32c2 NH,则 N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)的平衡常数 Ki=3c H2 gc3_ 1-nT=K7，故答案为：3b-1 c- a;2 2n.(i)温度越高，反应速率越快，平衡向吸热反应方向移动，其他条件相同时，反应速率比400c时的反应速率快，则 TC >400C ;根据数据，在 400c时,TC时的 甲容器，平衡后0.8mol,乙容器中1.00mol,达到平衡时间短说明反应速率大，乙中剩余氯气应少，但氯气增多说明温度升高影响平衡逆向进行，HV0,故答案为：><3c3gNHXgmNCbe+BHCKg),反应的 Sv 0, H<0,满足 H

27、-TAS< 0,需要低温下，反应能自发进行，故答案为：低温；A. NCl3(l)为液体，反应前后气体质量变化，气体体积不变，若容器内气体密度不变，则表明反应达到平衡状态，故A正确；B,起始量2molCl2和2molNH3,根据方程式可知反应过程中Cl2和NH3按照3:1的比例进行反应，所以容器内的 C.反应达到平衡后, C错误；Cl2和NH3物质的量之比不可能为 其他条件不变，加入一定量的3： 1,故B错误；NC13(1)为液体不影响此平衡的移动，故D.反应达到平衡后,其他条件不变，在原容器中按W) 一、 八山、=1继续充入一定量反应物, n(NH)D正确;压强增大，平衡正向进行，Cl2

28、的转化率增大，故故答案为：AD。HC1O,所以二氯胺与水反应方程式(2)根据元素守恒可推测出具有强烈杀菌作用的物质为为：NHC2+2H2O=2HClO+2N建；容器为密闭容器，据图可知 C点处HCl的浓度最大，体系中HCl的浓度越大则 C2转化率越大，所以C点Cl2转化率最高；起始量 2molCl2和1molNH3,根据方程式可知 Cl2和NH3 按照2:1的比例进行反应，所以转化率始终相同；B点处HCl和Cl2的浓度相同，设平衡时一2 2mol-11mol-1 皿，c(HCl)=amol/L,初始 c(Cl2)=1molgL , c(NH3)=-j 0.5molgL ,则2cl2 g +NH

29、3 g ? NHCI2 l +2HCI g起始10.50转化a0.5aa平衡1-a0.5-0.5aa则有 1-a=a,解得 a=0.5moI/L ,所以平衡时 c(HCI)=0.5moI/L , c(CE)=0.5moI/L , c2 HCI0.52c(NH3)=0.25moI/L ,平衡常数 除丁刀=nc2 nnc=4，故答案为： C =; 4;c Cl2 gc NH30.5 0.255.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) CO 还原 NO 的反应为 2CO(g)+2NO(g> 2CO2(g)+N2(g)?H=-746kJm

30、ol-1。写出两条有利于提高 NO平衡转化率的措施 、。(2)用焦炭还原 NO的反应为：2NO(g)+C(s七=N2(g)+CQ(g)?H。恒容恒温条件下，向体积相同的甲、乙、丙三个容器中分别加入足量的焦炭和一定量的NO,测得各容器中 NO的物质的量n(NO)随反应时间(t)的变化情况如表所示：t/minn(NO)/moI容器04080120160甲 /400 C2.001.51.100.800.80乙/400C1.000.800.650.530.45丙/TC2.001.451.001.001.00？H 0 (填法”或之”)；乙容器在160min时，v正 v逆(填 > 之"或&

31、quot;二)'。(3)某温度下，向体积为2L的恒容真空容器中通入2.00moINO2,发生反应：2NO2(g)= N2O4(g)?H=-57.0kJmol-1,已知:v 正(NO2)=k1 c2(NO2), v逆(N2O4)=k2c(N2O4),其 中k1、k2为速率常数。测得 NO2的体积分数x(NO2)与反应时间(t)的关系如表：t/min020406080x(NO2)1.00.750.520.500.50kiD -的数值为k2已知速率常数k随温度升高而增大，则升高温度后ki增大的倍数 k2增大的倍数(填多"、之”或“芍。(4)用间接电化学法除去 NO的过程，如图所示：

32、宜 nfl _鬲 nnr吸收池HSOj阳极pb/电解池已知电解池的阴极室中溶液的pH在47之间，写出阴极的电极反应式:用离子方程式表示吸收池中除去NO的原理： 。【答案】降低温度增大压强、增大CO与NO的投料比等< > 2 < 2HSO+2e-+2H+=8O42-+2H2O 2NO+23O42'+2H2O=N2+4HSOj'【解析】(1)提高NO平衡转化率，目的是时平衡向正向移动，可以使平衡向正向移动的方法有降 低温度、增大压强、增大 CO与NO的投料比等；(2) 2NO(g)+C(s)=N2(g)+CQ(g)这个反应是一个自发的反应，从有序变为无序，故为放

33、热反应？H<0；根据甲容器可以算出这个反应的平衡常数K=0.5625,乙容器中160min时,的浓度商Q=0.3735,没有达到平衡状态，因此v6v逆；v 正(NO2)v 逆(N2O4)(3)根据反应速率比等于化学计量数比这一结论可以得出<c (NO2)八 一一、 一 2(1),有可以知道该反应的化学平衡常数 k2c(N2O4)c(N 2O4)0.25 /k1“而万 寿1(2),将化学平衡常数带入式子可以得到忆2 =2；因速率常数k随温度升高而增大，该反应还为放热反应，升高温度时平衡向左移动，故ki增大的倍数小于k2增大的倍数；(4)根据电池结构可以看出，电解中阴极为HSQ一得电子

34、，故电极方程式为 2HSO3-+2e-+2H+=&O42-+2H2O；吸收池中NO得到电子生成N2,化学方程式为 2NO+28O42- +2H2O=N2+4HSQ-。6.在2 L密闭容器内，800 c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)012345n(NO)(mol)0. 0200. 0100. 0080. 0070. 0070. 007(1) 800 C,反应达到平衡时，NO的物质的量浓度是 。(2)如图中表示 NO2的变化的曲线是 。用O2表示从02 s内该反应的平均速率V= O0.010“ I N3 市(3)能说明该反应

35、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【答案】0.0035 mol/L b 1.53论取L sy b、c b、c、d【解析】【分析】【详解】(1) 800 C ,反应达到平衡时，NO的物质的量浓度是 c(NO)=nW=0.007mol+2L=0.0035mol/L ;(2) NO2是生成物，每消耗 2molNO,会产生2molNO2；反应过程消耗的 NO的物质的量 是n(NO)

36、= 0.020mol-0.007mol=0.0130mol ,则反应产生的 NO2的物质的量的n(NO2)=0.0130mol ,则其浓度是 c(NO2)=0.0130mol + 2L=0.0065moJ/LW以在图中表示 NO2 的 变化的曲线是b；从02 s内用NO表示的化学反应速率是 v(NO)=(0.020-0.008)mol + 2L+2s=0.003mol/(L?s斤 v(NO):v(O2)=2:1 ,因此用 O2 表示从 0 2 s 内该反应，-1 一T的平均速率 V(O2) = 一 V(NO)= 1.5 X 1mol/(L s)；2(3) a.在任何时刻都存在 v(NO2)=2

37、v(O2),因此不能判断反应处于平衡状态，错误； b.由于该反应是反应前后气体体积不等的反应，所以容器内压强保持不变，则反应处于平 衡状态，正确；c. v逆(NO): v逆(02)= 2: 1;由于v逆(NO): v正(02)=2: 1 ,所以v逆(。2)= v正(。2);正确；d.由于反应体系都是气体，因此在任何时候，无论反应是否处于平衡状 态，容器内密度都保持不变，故不能作为判断平衡的标准，错误。(4) a.及时分离出N02气体，使生成物的浓度减小，则正反应的速率瞬间不变，但后来会随着生成物的浓度的减小，反应物浓度也减小，所以正反应速率减小，错误；b.适当升高温度，会使物质的分子能量增加，

38、反应速率加快，正确；c.增大02的浓度，会使反应速率大大加快，正确； d.选择高效催化剂，可以使化学反应速率大大加快，正确。7.某温度时，在2L容器中X、Y、Z三种气体物质的物质的量(n)随着时间(t)变化的(3)下列叙述能说明上述反应达到平衡状态的是 (填序号)。A. X、Y、Z的物质的量之比为 3： 1 ： 2B.混合气体的压强不随时间的变化而变化C.单位时间内每消耗 3molX,同时生成2molZD.混合气体的总质量不随时间的变化而变化E.混合气体的总物质的量不随时间的变化而变【答案】3X+X 2Z 0.05mol L-1 min-1 BE【解析】【分析】【详解】(1)从图像可知，X和Y

39、物质的量分别减少 0.3mol、0.1mol,做反应物，Z的物质的量增加 0.2mol,根据反应中物质的量之比 =系数之比，推断出方程式为： 3X + k2Z,故答案 为：3X + Y2Z;An 0.2mol(2)2min 时，v(Z)= Ac V 2L c ” ：，八 .、，故答案为：O.OSm。1 匚1 min-1; =- = - =0.05mol/(L grnin)t t 2min(3)A.物质的量成正比关系不能说明达到平衡状态，故 A错误；B.反应前后气体体积数不同，故压强不变时说明达到平衡状态，B正确；C.消耗X正反应方向，生成 Z也是正反应方向，不能说明达到平衡状态，C错误；D.化

40、学反应遵循质量守恒定律，故D错误；=逆反应速率，故达到E.混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化，说明正反应速率平衡状态，E正确；故答案为：BE。8.工业废水中常含有一定量的Cr2O72和和CrO42",它们会对人类及生态系统产生很大危害，必须进行处理.常用的处理方法有两种.方法 1：还原沉淀法.H*廿0H-该法的工艺流程为：CtO#>C产> 50»同, CDWft度即前解其中第步存在平衡 2CrO42-(黄色)+2H+? Cr2O32-(橙色)+H2O(1)若平衡体系的pH=2,该溶液显 色.(2)能说明第步反应达平衡状态的是 (填序号)A. Cr2O72-

41、和CrO42-的浓度相同B. 2v (Cr2O72') =v (CrO42-)C.溶液的颜色不变(3)第步中，还原1molCr2O72-离子，需要 mol的FeSQ?7H2O.(4)第步生成的Cr (OH) 3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr (OH) 3 (s) ? Cr3+ (aq) +3OH- (aq),常温下，Cr (OH) 3 的溶度积Ksp=c (Cr3+) ?c3 (OH-) =10-32,要使 c (Cr3+)降至 10-5mol/L,溶液的 pH 应调至 方法2：电解法.该法用Fe做电极电解含 Cr2O72-的酸性废水，随着电解的进行，在阴极附近溶液pH升高产生Cr

42、 (OH) 3沉淀；(5)用Fe做电极的原因为 (用电极反应式解释).(6)在阴极附近溶液pH升高，溶液中同时生成的沉淀还有 .【答案】橙 C 6 5阳极反应为Fe-2e-Fe2+,提供还原剂Fe2+ Fe(OH>【解析】【分析】(1) pH=2,溶液呈酸性，有利于平衡向正反应分析移动；(2)达到平衡时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不变；(3)根据氧化还原反应中得失电子守恒来计算；(4)根据溶度积常数以及水的离子积常数来进行计算；(5)阳极是活性电极时，阳极本身失电子，生成阳离子；(6)溶液PH升高的原因是溶液中氢离子浓度减少，即氢离子在阴极得电子，PH升高生成沉淀为 Cr (OH)

43、3和Fe (OH) 3。【详解】(1)溶液显酸性，c(H+)较大，上述平衡右移，该溶液显橙色；综上所述，本题答案是： 橙；(2) A. Cr2O72一和CrQ2-的浓度相同时，反应不一定达到平衡状态 ，A错误；B. 2V (Cr2O72-) =v (CrO42-),没有标出正逆反应速率，无法判定反应是否达到平衡状 态，B错误；C.平衡时各物质的浓度不再改变，即溶液的颜色不再改变，可以判断反应达到平衡状态，C正确；综上所述，本题选C;(3)根据电子得失守恒可以知道，还原ImolChO2-离子，得到Cr3+,得到电子：2X (6-3)=6mol, Fe2+被氧化为Fe3+,需要FeSO?7HO的物

44、质的量为6 =6mol;3 2综上所述，本题答案是：6;3210 14(4)当 c(Cr3+)=10 -5mol/L 时，溶液的 c(OH)= 3 =10-9mol/L,c(H +)=10-5mol/L, 10 510 9pH=5,即要使c(Cr3+)降至10-5mol/L ,溶液的pH应调至5;综上所述，本题答案是：5;(5)用Fe做阳极，发生氧化反应，失电子：Fe-2e-=Fe2+,产生的亚铁离子做还原剂；综上所述，本题答案是：Fe- 2e-=Fe2+,提供还原剂Fe2+;(6)溶液中氢离子在阴极得电子被还原为氢气，阴极极反应为：2H+2e-=H2f,溶液酸性减弱，溶液pH升高，亚铁离子被

45、氧化为铁离子，酸性减弱，铁离子产生沉淀Fe(OH)3；综上所述，本题答案是：Fe(OH)3o9.恒温恒容下，将 2mol A气体和1mol B气体通入体积为 2 L的密闭容器中发生反应：2A(g)+B(g)=xC(g)+ 2D(s), 2 min达平衡，测得平衡时 A的物质的量为1.2mol , C的浓度为 0.6mol L1。(1)从开始反应至达到平衡状态，生成B的平均反应速率为 。(2)x=。(3)A的转化率与B的转化率之比为 。(4)下列各项可作为该反应达到平衡状态的标志的是 。A. D的质量不再变化B.压强不再变化C.气体密度不再变化D.气体的平均相对分子质量不再变化E.A的消耗速率与

46、 B的消耗速率之比为 2 ： 1(5)请结合(4)总结化学平衡状态的判断依据有哪些： (至少写出2条)。【答案】0.1 mol L1 min 1 3 1： 1 ACD正反应速率=逆反应速率，体系中各种物质的 质量、物质的量不变【解析】【分析】反应前,2molA的侬度=2L=1mol/L ,B的浓度=1mol2L=0.5mol/L ,平衡时,A的浓度2A g + B g=xC g+ 2D s起始浓度/molL-110.500变化浓度/molL-10.40.20.60.4平衡浓度/molL-10.60.30.60.4增大了 0.6mol/L ,所以:据此分析解1.2mol2L=0.6mol/L ,

47、说明A的浓度减小了0.4mol/L, C的浓度为0.6mol/L,说明C的浓度答。【详解】(1)v(B)= "21T1"n=0.1 mol L 1min 1,故答案为：0.1 mol L 1 min 1 ； 2min(2)同一反应用不同的物质表示的反应速率之比=化学计量数之比，故 0.4:0.6=2:x,解得：x=3,故答案为：3;A的转化率=04 100% =40%, B的转化率=02 100% =40%所以，A的转化率与B 10.5的转化率之比为1:1,故答案为：1:1;(4) 2A(g)+B(g)=3C(g)+ 2D(s)A.若反应还未平衡，体系中反应物的质量将减小，

48、生成物的质量将增大，D的质量不变，说明已达到平衡时，A正确；B.该反应是一个气体分子数不变的反应，压强不变，不能说明已达平衡，B错误；C.该反应是气体质量减小的反应，容器的体积不变，密度不再变化，说明气体的质量不再 变化，说明已达到平衡，C正确；D.该反应是气体的物质的量不变、气体的质量减小的反应，气体的平均相对分子质量不再变化，说明气体的平均摩尔质量不再变化，那么气体的质量不再变化，已达平衡，D正确；E. A与B都是反应物，描述的都是正反应速率，不能说明是否平衡，E错误；故答案为：ACD;(5)达到平衡时，正反应速率=逆反应速率，体系中各种物质的质量、物质的量均不变，所 以，化学平衡状态的判

49、断依据有：正反应速率=逆反应速率，体系中各种物质的质量、物质的量不变，故答案为：正反应速率=逆反应速率，体系中各种物质的质量、物质的量不变。10.煤燃烧排放的烟气含有 SQ和NOx,大量排放烟气形成酸雨、污染大气，因此对烟气进行脱硫、脱硝，对环境保护有重要意义。回答下列问题：I .利用CO脱硫(1)工业生产可利用 CO气体从燃煤烟气中脱硫，则25c时CO从燃煤烟气中脱硫的热化学方程式 2CO(g)+ S6(g)? 2CQ(g) + S(s)的烙爻匕 H =。 25 C , 100kPa 时，由元 素最稳定的单质生成 1mol纯化合物时的反应热称为标准摩尔生成夕含，已知一些物质的标准摩尔生成始”

50、如下表所示：物质CO(g)CQ(g)SO2(g)标准摩尔生成烙?fHm（25C）/kJ?mol-1-110.5-393.5-296.82.2mol CO 和（2）在模拟脱硫的实验中，向多个相同的体积恒为2L的密闭容器中分别通入1mol SO2气体，在不同条件下进行反应，体系总压强随时间的变化如图所示。v(SC2)=在实验b中，40 min达到平衡，则040 min用SQ表示的平均反应速率与实验a相比，实验b可能改变的条件为 ,实验c可能改变的条件为 On .利用N%脱硝在一定条件下，用 NH3消除NO污染的反应原理为：4NH3（g）+6NO（g）? 5N2（g） + 6H2O（l）AH=- 1

51、807.98kJ mo11。在刚性容器中，NH3与NO的物质的量之比分别为 X、丫、 Z（其中X<Y<Z）在不同温度条件下，得到 NO脱除率（即NO转化率）曲线如图所示。NH3与NO的物质的量之比为 X时对应的曲线为 （填“a”或b飞；）各曲线中NO脱除率均先升高后降低的原因为 。2900c条件下，设Z= 3,初始压强叫则4NH3+皿?5N2+6H）的平衡常数 Kp=（列出计算式即可）。出.利用NaCIQ脱硫脱硝（4）利用NaClO2的碱性溶液可吸收 SQ和NO2（物质的量之比为1:1）的混合气体，自身转化为 NaCl,则反应的离子方程式为 。【答案】-269.2kJmol-1 0

52、.01mol L-1 min-1加入催化剂 升高温度 c温度低于900c时，反应速率较慢，随着温度升高反应速率加快，NO脱出率逐渐升高，温度高于900C,反应达到平衡状态，反应的由<0,继续升高温度，平衡向左移动，NO脱出率又下降53ClQ2-+4SO2+4NO2+12OH'=3Cr+4SC42'+4NO3'O.375p0 a 0,37546 耿；7；八 ( 1-6 50.1p00.15p00.14 0.15 Po+6H2O【解析】【分析】【详解】(1)根据 标准摩尔生成始”的定义可得：1C s +-O2 g 硝 为 CO gA1Hmi=-110,5kJgmol

53、12小一1C s +-O2 g 的 3 CO2 gAtHm2=-393,5kJ gmol 121S s +-O2 g 麻？? SO2 gtHm3=-296,8kJgmol 12再根据盖斯定律2(反应-反应)-反应可得到2CO(g)+ SQ(g)?2CQ(g)+S(s),则，CO脱 硫反应 2CO(g)+ S6(g)?2CO2(g)+S(s两烙变-1-1-1-AH =2 AtHm2-AtHm1 -AtHm3=2 -393.5kJgmol -110.5kJgmol - -296.8kJgmol =-269.2kJgmol,故答案为：-269.2kJmol-1；(2)结合题干信息，列三段式有:2CO g+ SO2 g 脩？ 2CO2 g + S s初始2,2100转化2xx2xx末态2.2-2x1-x2xx皿 2.2-2x+1-x+2x则2.2+1120,解得 x=0,8,则 uc 260v SO20.8mol2L n rn 17 -1. -1，故答=0.01molgL gmin40min案为 0,010,01mol L-1 min-1;与实验a相比，实验b达到的平衡状态不变且所需时间缩短，改变的条件应为加入了催 化剂，与实验a相比，实验c达到平衡状态改变且所需时间缩短，可能是增大压强或升高 温度，联系反应特点，若是增大压强，平衡向右移动，向右反应的程度应