培优化学反应的速率与限度辅导专题训练及答案

1、培优化学反应的速率与限度辅导专题训练及答案一、化学反应的速率与限度练习题(含详细答案解析)1.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：3 CO2(g)+2H2O(1)哈？ CH30H(1)+±O2(g) H=+727kJm ol-1 G=+703kJm ol-12 C02(g)+2H20(1)脩? CH4(g)+2O2(g) H=+890kJ mol-1 G=+818kJ mol-1C02(

2、g)+3H2(g)稳 ? CH30H(1)+H20(1) H=-131kJmol-1 G=-9.35kJmol-1C02(g)+4H2(g)幅? 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CO2(g)+4H2(g尸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，这种方转化率()如下:CO

3、2的转化率()如下:催化剂110七200 r230 T37.3280 t74.丹300忙320工MO T3制T：8 020.1M 485.3S6.8Ml 10.2U7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。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兄7江丁76SS4 2wd 25. 215.36L 2g 271. 276. G79500. 25. 口1也Q50. 05

4、9 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

5、 CO4N/A1 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

6、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】G<0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

7、案为：H2；对比表中的数据，在相同温度下，催化剂为Co4N/Al2O3时，CO2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，CO2的360 C,结合题中所给信息，选择气体流速为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

8、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4mo1CO2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，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 H2OC4 H22

9、0.982 0.98=气体物质的量浓度一 一 一一 20.98 2 0.9840.02 4 0.02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Co/ C作为催化渐降低，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：反应产生 的甲酸腐蚀催化剂，使催化剂活性降低。2.在一固定容积的密闭容器中进行着如下反应: 衡常数K和温度t的关系：C

10、O2( g)+ H2( g)f - CO( g)+ H2O( g),其平t c70080085010001200K2.61.71.00.90. 6(1) K的表达式为：一反应(“吸热”或“放热”)；850 C时已经达到化学平衡状态的标志的是:(2)该反应的正反应为 (3)下列选项中可作为该反应在A.容器中压强不再变化B.混合气体中CO浓度不再变化C.混合气体的密度不再变化D. c(CO2)= c(CC)= c( H2)=c( H2O)(4)当温度为850C,某时刻测得该温度下的密闭容器中各物质的物质的量见表:COH2OCQH20. 5moi8. 5mol2. 0mol2. 0mol此时上述的反

11、应中正、逆反应速率的关系式是 (填代号)。A. v(正)>v(逆)B. v(正)v V逆)C. v(正)=v(逆)D.无法判断(5)在700c通过压缩体积增大气体压强，则该反应中H2(g)的转化率 ("增大”、“减小”或“不变”)；工业生产中，通过此方法使容器内气体压强增大以加快反应，却意外发现 H2(g)的转化率也显著提高，请你从平衡原理解释其可能原因是 On .设在容积可变的密闭容器中充入10molN2(g)和10molH2(g),反应在一定条件下达到平衡时，N%的体积分数为0.25。(6)求该条件下反应N2(g)+3H2(g)一定件& 2NH3(g)的平衡常数 。

12、(设该条 件下，每1mol气体所占的体积为 VL)上述反应的平衡时，再充入 10moi的刈，根据计 算，平衡应向什么方向移动 ？需按格式写计算过程，否则答案对也不给分。c(CO)c H2O【答案】一放热 B、D B不变压强增大使水蒸气液化，平衡向右移动c CO2 c H28V2( mol L-1)-2平衡向逆反应方向移动【解析】【分析】根据平衡常数随温度的变化规律分析反应的热效应，根据化学平衡状态的特征分析达到化 学平衡状态的标志，根据平衡移动原理分析化学平衡影响化学平衡移动的因素，根据浓度 商与平衡常数的关系分析平衡移动的方向。【详解】c(CO) c H2O(1)根据化学平衡常数的定义，可以

13、写出该反应的K的表达式为 ；c CO2 c H2(2)由表中数据可知，该反应的平衡常数随着温度的升高而减小，说明升高温度后化学平 衡向逆反应方向移动，故该反应的正反应为放热反应；(3) A.该反应在建立化学平衡的过程中，气体的分子数不发生变化，故容器内的压强也 保持不变，因此，无法根据容器中压强不再变化判断该反应是否达到平衡；B.混合气体中CO浓度不再变化，说明正反应速率等于逆反应速率，该反应达到化学平衡状态；C.由于容器的体积和混合气体的质量在反应过程中均保持不变，故混合气体的密度一直保 持不变，因此，无法根据混合气体的密度不再变化判断该反应是否到达化学平衡状态；c(CO) c H2Oc C

14、O2 c H2D.由表中数据可知，该反应在850c时K=1,当c( CQ)= c( CQ= c(H2)= c( H2O)时, = 1=K,故可以据此判断该反应到达化学平衡状态。综上所述，可以作为该反应在850c时已经达到化学平衡状态的标志的是B、Do(4)当温度为850C,由于反应前后气体的分子数不变，故可以根据某时刻该温度下的密,c(CO) c H 2O 0 5moi 8 5moi闭容器中各物质的物质的量的数据求出Qc=- =1.0625c CO2 c H2 2.0mol 2.0mol>1(该温度下的平衡常数)，因此，此时上述的反应正在向逆反应方向进行，故v(正)v v(逆),选Bo(

15、5)在700c通过压缩体积增大气体压强，由于反应前后气体的分子数不变，则该化学平衡不移动，故H2(g)的转化率不变；工业生产中，通过此方法使容器内气体压强增大以加快反应，却意外发现 H2(g)的转化率也显著提高，根据平衡移动原理分析，其可能原因是：压强增大使水蒸气液化，正反应成为气体分子数减少的方向，故化学平衡向右移动。n . (6)在容积可变的密闭容器中充入10molN2(g)和10molH2(g),反应在一定条件下达到平衡时，NH3的体积分数为0.25。设氮气的变化量为 x mol ,则氢气和氨气的变化量分一一 一2x一 一别为 3x 和 2x, 0.25,解之得 x=2,则 N2(g)、

16、H2(g)、NH3( g)的平10 x 10 3x 2x衡量分别为8mol、4mol、4mol。由于该条件下每1mol气体所占的体积为 VL,则在平衡状态下，气体的总体积为 16VL,故该条件下该反应的平衡常数为24mol8V2( mol L-1)-2。上述反应平衡时，再充入10mol的刈，则容器的体16VL38mol 4mol16VL 16VL24mol积变为26VL,此时,9. 4V2( mol - L-1)-2>K,故平衡向逆反应方向0 26VLQc=318mol 4mol26VL 26VL移动。3. I . (1)用锌片，铜片连接后浸入稀硫酸溶液中，构成了原电池，工作一段时间，锌

17、片的质量减少了 3. 25g,铜表面析出了氢气 L (标准状况下)，导线中通过 mol电子。?2C量为(1)(3)(g) +2D 0. 6 mol, 用C表不 反应前A 10 s末，(g)。反应进行到10 s末时，测得A的物质的量为1.8 mol , B的物质的C的物质的量为0.8 mol,则:10 s内正反应的平均反应速率为的物质的量浓度是生成物D的浓度为【答案】1.120.1 1000admol/L 0. 04mol?L-1?s-1 1. 5mol?L-1 0. 4mol?L-123a 23b 2a【解析】【分析】【详解】铜片连接后浸入稀硫酸溶液中，构成了原电池，锌为负极，电极反应为:1.

18、( 1)用锌片、Zn-2e=Zn2+,铜为正极，电极反应为2H+2e-=H2f ,锌片的质量减少了 3. 25克，则物质的3.25g量为 =0. 05mol,转移的电子的物质的量为n( e-65g/mol)=2n(Zn)=2n(H2)= 2X 0. 05mol=0. 1mol,贝U V(H2)=0. 05mol x 22. 4L/mol=1. 12L,故答案为：1.12； 0.1；(2)将ag Na投入到bg D2O(足量)中，发生2Na+2D2O=2NaOD+D2 T , ag Na的物质的量为ag aTT-； -= - mol,生成的氢氧化钠为23g/mol 2323 mol, D2的物质

19、的量为 mol,质量为2a46 mol x 4g/ mol ="23 g,2a2a反应后溶液的质量为 ag+bg-g=( a+b-)g,溶放的体积为23232a、 ,(a b -) g a b 23=2a23 cm3,则该溶液物质的量浓度dg / cm3a . molc= n =30=1000ad mol/ L,故答案为：1000admol/ L;V a b 23a 23b 2a23a 23b 2a23 10 3L d0.8moln .( 1)v(C)=2|=0. 04mol?L-1?s-1,故答案为：0.04mol?L1?s-1;10s测得A的物质的量为1.8 mol,A的物质的量

20、浓度是测得C的物质的量为0.8 mol,(2)3A(g) +B(g)?2C(g) +2D(g)o 反应进行到 10 s 末时,C的物质的量为0.8 mol,则反应的A为1.2mol,反应前(1.8 1.2)moldd=1.5mol?L-1,故答案为：1.5mol?L-1；2L(3)3A(g)+B(g)?2C(g)+2D(g)。反应进行到 10 s末时,则生成的 D为0. 8 mol , 10 s末，生成物 D的浓度为 "mol =0. 4mol?L-1,故答案为:2L0.4mol ?L 1。【点睛】c=中V的单位是V本题的难点为1.( 2),要注意生成的氢气的质量的计算，同时注意“I

21、，L o4. CH4超干重整CQ技术可得到富含 CO的化工原料。回答下列问题:(1)CH4超干重整CO2的催化转化如图所示:a.实现了含碳物质与含氢物质的分离b.可表示为 CO2 + H2=H2O(g)+COc. CO未参与反应d. Fe3O4、CaO为催化剂，降低了反应的其他条件不变，在不同催化剂(n、出)作用下，反应 CH4(g) + CQ(g)=2CO(g)+2H2(g)进行相同时间后，CH4的转化率随反应温度的变化如图所示。a点所代表的状态 (填 是"或不是")平衡状态；b点CH4的转化率高于c点，原因是9585700 750 800 850温度LC(2)在一刚性密

22、闭容器中，加入Ni/ a AI2O3催化剂并加热至1123K,使CH4和CQ发生反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+ 2H2(g),初始时 CH4 和 CQ 的分压分别为 20kPa、25kPa,研究表明 CO 的生成速率 u (CO) 1.3 x 120p(CH4) p(CO2)mol g-1 s-1,某时刻测得 p(CO)= 20kPa,则 p(CO2)=kPa, u (CO)mol g-1 s-1。【答案】cd不是 b和c都未达平衡，b点温度高，反应速率快，相同时间内转化率高15 1.95【解析】【分析】(1)a.过程n中，CO、CO2都转化为CO, H2转化为H2O;实现了含

23、碳物质与含氢物质的 分离；b.从起始反应物和产物分析可得，CQ与H2反应生成H2O(g)和CO;c.从反应过程看，CO先转化为CaC。，后CaCO再转化为CO;d. Fed、CaO起初参加反应，后来又生成，所以为催化剂，催化剂不改变反应物和生成 物的总能量。催化剂不能改变反应物的平衡转化率，但可改变平衡前的转化率，通过不同催化剂作用 下的转化率比较，可判断 a、b、c三点的CH4的转化率都小于同温度下的最高转化率，由 此可确定反应仍正向进行。(2)利用阿伏加德罗定律的推论，气体的压强之比等于物质的量之比，所以利用某时刻某物 质的压强，可计算出该时刻另一物质的压强，由此可计算出反应速率。【详解】

24、(1)a.过程n中，CO、CC2都转化为CO, H2转化为H2O；实现了含碳物质与含氢物质的 分离，a正确；b.从起始反应物和产物分析可得，CQ与H2反应生成H2O(g)和CO, b正确；c.从反应过程看，CO先转化为CaCQ,后CaC。再转化为CO, c不正确； d. F-O4、CaO起初参加反应，后来又生成，所以为催化剂，催化剂不改变反应物和生成 物的总能量，所以不能降低反应的小，d不正确；故选cd。答案为:cd;相同温度下，尽管所使用的催化剂不同，但达平衡时CH4的转化率应相同，从图中可以看出，a点CH4的转化率比同温度下的催化剂I作用下的转化率低，则表明a点所代表的状态不是平衡状态；从

25、图中可以看出，虽然b点C1的转化率高，但仍低于同温度下的最高转化率，说明反应仍未达到平衡，b点CH4的转化率高于c点，只能是反应速率快所致，故原因是b和c都未达平衡，b点温度高，反应速率快，相同时间内转化率高。答案 为：不是；b和c都未达平衡，b点温度高，反应速率快，相同时间内转化率高；(2)利用题给数据，我们可建立如下三段式：CH,(g)CO2(g)=二 2CO(g)2H2(g)起始量(kPa)202500变化量(kPa)10102020某时刻量(kPa)10152020从而得出 p(CC2)= l5kPa, 0 (CO) 1.3 x 120p(CH4) p(CC2)mol g-1 s-1=

26、1.3 x W 10X15 mg-11 s- 1=1.95 mol g-1 - s-1。答案为：15; 1.95°【点睛】对于一个可逆反应，尽管不同催化剂影响反应速率，使平衡前相同时刻的转化率有所不 同，但温度相同时，平衡转化率相同。5.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02表示从02 s内该反

27、应的平均速率(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的是 。a.及时分离出N02气体b.适当升高温度C.增大02的浓度d .选择高效催化剂【答案】0.0035 mol/L b 1.53mO1/?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=0.0035 mol/L ;(2) NO2是生成物，每消耗 2molNO,会产生2molNO2；反应过程消

28、耗的 NO的物质的量 是n(NO)= 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/厮以在图中表示 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1O的平均速率 v(O2) = v(NO)= 1.5 X 1mol/(L s)；2(3) a.在任何时刻都存在

29、 v(NO2)=2v(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(O2) = 2: 1;由于v逆(NO): v正(O2) =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NO2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

30、的分子能量增加，反应速率加快，正确；c.增大。2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。6.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崎，已知一些物质的标准摩尔生成始”

31、如下表所示：物质CO(g)CQ(g)SO2(g)标准摩尔生成烙?fHm(25C)/kJ?mol-1-110.5-393.5-296.8(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 2.2mol CO和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。U40 45 60 血I2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 v(SC2)=O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n.利用NH3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) +

32、 6H2O(l)AH=- 1807.98kJmo11。在刚性容器中， N/与NO的物质的量之比分别为 X、Y、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。87 654321 Q0.0,0.QOOO800 1000 1200 TfX：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ZZ 3,初始压强4NH3+ 6NO(2O(l)的平衡常数 Kp=(列出计算式即可)。出.利用NaCIQ脱硫脱硝(4)利用NaClQ的碱性溶液可吸收 SQ和NO2(物质的量之比为1:1)

33、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 0.01mol 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50.375P00.375 sc246 或65 3ClC2-+4SC2+4NO2+12OH-=3CF+4SC42-+4NO3- 0.1P00.15P00.14 0.15 P0+6H2O【解析】【分析】【详解】(1)根据 标准摩尔生成始”的定义可得：C s +1O2 g 谕？ C

34、O gAtHm1=-110.5kJgmol-12Cs+2O2 g 钎 C。2 g4Hm2=-393.5kJgm。1-11.1S s +-O2 g 麻？? SO2 gtHm3=-296.8kJgmol 1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两始变-1-1-1-AH =2 4Hm2-&Hm1 -&Hm3=2 -393.5kJgmol -110.5kJgmol - -296.8kJgmol =-269.2kJgmol,故答案为：-269.2kJmol-1;+

35、 S s0xx(2)结合题干信息，列三段式有:2CO g + SO2 g 麻为 2CO2 g初始2.210转化2xx2x末态2.2-2x1-x2x皿 2.2-2x+1-x+2x则2.2+1120260,解得 x=0& 则 vSO2 =0.8mol2L n pm 3 -1. -1，故答2-=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

36、的程度应增大，与图像不 符，若是升高温度，平衡向左移动，与图像相符，故答案为：加入催化剂；升高温度；NH3和NO的物质的量之比越大， NO的脱出率月啊，则相同温度下，不同 NH3、NO 物质的量之比对应 NO的脱出率：X<Y<Z；则X对应曲线c, Y对应曲线b, Z对应曲线a, 故答案为：c；NO的脱出率会受到速率、平衡移动等因素的影响，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 900 C,反应达到平衡状态，反应的AH<0,继续升高温度，平衡向左移动，NO脱出率又下降，故答案为：温度低于900 c时，反应速率较慢，随着温度

37、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AH<0,继续升高温度，平衡向左移动，NO脱出率又下降；_ 2 0,压强为P0,根据曲线a上NH3与NO的物质的量之比为 Z=-,则NH3的分压为0.4pNO的分压为0.6p0,列三段式有：5N2 g+6H2O l00.375p00.375p04NH3 g +6NO g 脩分起始0.4p00.6p0转化0.3p00.45p0平衡O.IPoO.15Po则反应的平衡常数KpP5心p4 NH3 gp6 NO50.375Po前 0.37546 耿c 在6 5，0.1p00.15p00.14 0.15 Po5故答案为:

38、0.375po .0.3750.1Po 40.15Po 60.14 0.156P0(4)在碱性环境下，ClQ-氧化等物质的量的 SO2和NO2, ClO2-变为C-, SO2变为SO42-, NO2变为NO3",利用氧化还原反应规律进行配平，可得离子反应方程式3ClO2- +4SC2+4NO2+12OH-=3C-+4SQ2-+4NO3-+6H2O,故答案为：3ClO2-+4SQ+4NO2+12OH-=3C- +4SQ2-+4NO3-+6H2O。7.有利于可持续发展的生态环境是全国文明城市评选的测评项目之一。(1)已知反应 2NO (g) +2C0 (g)篇? N2 (g) +2CO2

39、 (g)v正=0c2 (NO) c2(CO) , v逆=卜逆。(N2)c2 (CQ) (k正、k逆为速率常数，只与温度有关)。一定条件下进行该反应，测得 CO的平衡转化率与温度、起始投料比 m= n(NO)的关系如图1所示。n(CO)达到平衡后，仅升高温度，k正增大的倍数 填“>"眼""=)'k逆增大的倍数。下列说法正确的是。A 投料比： mim2Vm3B汽车排气管中的催化剂可提高NO的平衡转化率C当投料比m = 2时，NO转化率比CO转化率小D当体系中CQ和CO物质的量浓度之比保持不变时，反应达到平衡状态若在1L的密闭容器中充入 1 molCO和1

40、 mol NO,在一定温度下达到平衡时，CO的转化率为40%,则kJ k逆= (填写分数即可，不用化简)(2)在2L密闭容器中充入 2mol CO和1mol NO2,发生反应4C0 (g) +2NO2 (g)脩？ N2(g) +4CO2 (g) 由0,如图2为平衡时CQ的体积分数与温度、压强的关系。压鹫图2该反应达到平衡后，为在提高反应速率同时提高NO的转化率，可采 取的措施有(填字母序号)a增加CO的浓度 b缩小容器的体积 c改用高效催化剂d升高温度若在D点对反应容器降温的同时缩小体积至体系压强增大，达到的平衡状态可能是图中A G点中的 点。(3)近年来，地下水中的氮污染已成为一个世界性的环

41、境问题。在金属Pt、Cu和钺(Ir)的催化作用下，密闭容器中的H2可高效转化酸性溶液中的硝态氮(NO3-),其工作原理如下图所示。若导电基体上的 Pt颗粒增多，造成的后果是 。®)单睨子笛Q敢原子铜代体申 j. p哦粒NO；液体中【答案】 C D 20 ab C若Pt颗粒增多，NO3-更多转化为NH4+存在溶液中，不利于81降低溶液中含氮量【解析】【分析】【详解】(1)据图1所示，正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，则k正增大的倍数V k逆增大的倍数；A.由图象可知，温度一定时，增大NO浓度，CO转化率增大，即起始投料比 m越大时，CO转化率越大，所以投料比：mi>m2&

42、gt;m3,故A错误；B.催化剂只改变反应速率，不改变平衡转化率，故 B错误；变化量C.由反应计量关系可知，反应中NO、CO的变化量相同，平衡转化率“F营X100%所以平衡转化率与起始量成反比，即投料比m=2时CO转化率是NO转化率的2倍，故C正确；D.反应正向移动时 CQ浓度增大，CO浓度减小，即平衡移动过程中二者浓度比值会发生变化，所以当二者比值不变时说明反应达到平衡，故 D正确；故答案为：CD；若在1L的密闭容器中充入 1 mol CO和1 mol NO,在一定温度下达到平衡时，CO的转化N2 g +2CO2 g000.20.40.20.4率为40%,列三段式有：2NO g +2CO g

43、起始(molgL-1)11转化(molgL-1)0.40.4平衡(molgL-1)0.60.6达到平衡状态时正逆反应速率相等，则k正？c2(NO)?c2(CO)=k逆?c(N2)?c2(CQ),%cN2 gc2 CO20.20.4220= -22=22 =k逆c2NO gc2 CO0.620.6281(2)a.增加CO的浓度平衡正向移动，NO转化率提高，故 a正确；b.缩小容器的体积相当于增大压强平衡正向移动，NO转化率提高，故 b正确；c.改用高效催化剂，只改变化学反应速率不影响平衡移动，所以NO转化率不变，故c错误；d.该反应始变小于零，正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，NO转化率降

44、低，故d错误； 故选ab;相同压强下降低温度平衡正向移动，CQ体积分数增大，同一温度下增大压强平衡正向移动C6体积分数增大，所以符合条件的为C；由原理的示意图可知，若导电基体上的Pt颗粒增多，则 NO3-会更多的转化成钱根，不利于降低溶液中的含氮量。8.某温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质随时间变化的曲线如图所示.请回 答下列问题IM I.1* Tr0 4 1Al(1)由图中数据分析，该反应的化学方程式为 (2)反应开始至2min, Z的平均反应速率为(3) 3min时，Z的生成速率与Z的消耗速率相比较，前者 (填大于“小于”或 等于")后者.(4)上述反应进行过程中，如

45、果降低温度，则其反应速率 (填 增大"减小”或 不变”).(5)下列各项中不可以说明上述反应达到平衡的是 (填字母).a.生成ImolZ和同时生成1.5molX b. X、Y、Z的反应速率之比为 3:2:1c.同一物质的正反应速率等于逆反应速率d. X的浓度保持不变【答案】3X+Y? 2Z 0.05mol L-1 min-1 相等减小 acd【解析】【分析】【详解】(1)由图象可知，反应中 X、丫的物质的量减少，应为反应物，Z的物质的量增多，应为生成物，当反应进行到2min时，X、丫的物质的量不变且不为 0,属于可逆反应， n(X)=0.3mol, n(Y)=0.1mol, n(Z)

46、=0.2mol,则 n(X):4 n(Y):4 n(Z)=3:1:2,参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比，则反应的方程式为：3X+Y? 2Z;0.2mol0.05mol L-1 min-1 '(2)反应开始至2min , Z的平均反应速率为 2L2min(3) 3min时达到平衡状态，3min时Z的生成速率与消耗速率相等;(4)温度降低，单位体积内活化分子数会降低，分子运动速率会降低，有效碰撞频率会降低，化学反应速率会减小;(5) a,生成1molZ表示正向反应速率，生成 1.5molX表示逆向反应速率，二者速率之比等于2:3,与对应物质的系数之比相等，可说明反应达到平衡状

47、态，故a符合题意； b.未确定该反应速率表示方向，因此无法判断正逆反应速率是否相等，因此不能确定反应是否达到平衡状态，且处于平衡状态时，其 X、Y、Z的反应速率之比为 3:1:2,故b不符合题意；c.同一物质的正反应速率等于逆反应速率，说明各物质的浓度不再发生变化，可说明反应处于平衡状态，故 c符合题意；d. X的浓度保持不变，则说明正逆反应速率相等，可说明反应达到平衡状态，故d符合题故答案为：acd。判断化学平衡状态的方法：各种量”不变：各物质的质量、物质的量或浓度不变；各物质的百分含量（物质的量分数、质量分数等）不变；温度、压强（化学反应方程式两边气 体体积不相等）或颜色（某组分有颜色）不

48、变；总之，若物理量由变量变成了不变量，则表明 该可逆反应达到平衡状态；若物理量为不变量”，则不能作为平衡标志。9.在容积为1 L的容器中，通入一定量的N2O4,发生反应N2O4（g）= 2NO2（g）,随温度升高，混合气体的颜色变深。回答下列问题：反应的AH 0（填 大于”或小于"）100 C时，体系中各物质浓度随时间变化如图所示。在。60 s时段，反应速率v（N2O4）为 mol L 1 s 1;反应的平衡转化率为：;反应的平衡常数K1为。（1.120 0.100 业OHO 0.0M10.0400,020（2）100C时达平衡后，改变反应温度为T, N2O4以0.002 0 mol

49、匚1 s-1的平均速率降低，经 10s又达到平衡。a： T100c（填 大于”或 小于"）判断理由是 。b：计算温度T时反应的平衡常数 K2。（3）温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半。平衡向 （填芷反应”或逆反应”方向移动，判断理由。【答案】大于0.0010 60% 0.36大于 温度改变后，反应正向移动，由于正反应为吸热反应，所以温度改变是升高温度1.28逆反应 对于气体分子数增大的反应，增大压强平衡向逆反应方向移动【解析】【分析】（1）升高温度混合气体颜色变深，说明升高温度，化学平衡正向移动，利用温度对化学平衡n c移动的影响分析判断反应的热效应；在060 s时段，根

50、据v=计算反应速率；根据反2转化量应物的转化率二=必的 X目 X 100喷算N2O4的转化率；根据化学平衡常数 开始投入量c2 NO2Ki =c N2O4计算平衡常数；（2）根据温度对化学反应速率的影响分析判断；计算在反应达到新的平衡后各种物质的浓度，带入平衡常数表达式计算出新平衡的化学平衡常数8；（3）温度T时反应达到平衡后，将反应容器的容积减少一半，相当于增大压强，根据压强对 化学平衡移动的影响分析判断。【详解】(1)升高温度混合气体颜色变深，说明升高温度，化学平衡正向移动，根据平衡移动原理：升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，则该反应的正反应为吸热反应，故AH>0;在.、n c0

51、60 s时段，反应速率 v(N2 04)=-n t0.1000.040 mol /L60?s=0.0010 mol/(L s)； 反应中0.100 0.040 mol / LN2O4的平衡转化率 =X 100%=60%达到平衡时 c(N204)=0.0400.100mol / Lc NO20.1202mol/L、c(N02)=0.120 mol/L ,化学平衡常数 K1 = =0.36；c N2O40.040(2)a.在 060 s 时段，反应速率 v(N2O4)= 0.001 mol/(L s)<0.0020 mol/(L s),可见改变温度后化学反应速率加快，说明改变的温度是升高温度

52、，则T>100C；b.根据a知，改变的条件是升高温度，化学平衡正向移动，改变条件后10 s内c(N204)=0.002 0mol/ ( L?s)x 10 s=0.020 mol/L 则再次达到平衡时 c(N204)=(0.040- 0.020)mol/L=0.020 mol/L , c(N02)=(0.120+0.020x 2)mol/L=0.160 mol/L以在温度 T 时反应22,c NO20 1602的平衡常数K2= K1 = =1.28;c N2O40.020(3)在温度T时，反应达到平衡后，将反应容器的容积减小一半，相当于增大体系的压强, 由于该反应的正反应为气体体积增大的反

53、应，所以增大压强，化学平衡向气体体积减小的 方向移动，即化学平衡向逆反应方向移动。【点睛】本题以图象分析为载体考查化学反应速率、化学平衡移动影响因素、化学平衡计算，明确 化学平衡常数计算方法、压强对化学平衡移动影响原理是解本题关键，侧重考查学生的分 析判断及计算能力。10.发生炉煤气是城市管道煤气中的一种重要气源，它的主要成分是CO,但由于CO有毒，所以煤气厂技术人员利用以下反应，将部分 CO转换成H2, CO+H2O - CC2+H2,其化 学平衡常数K与温度t的关系如下表：t (C)70080083010001200K1.671.111.000. 590.38(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=,该反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。(2)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 (填选项编号)。A.容器中的压强不变B. V逆(H2) = V正(H2O)C.混合气体中 c (CQ)不变D. c (CQ) =c (CO)(3)上述反应的平衡混合物中，碳的氧化物中碳、氧元素的质量比可能是 。A. 3 ： 4B. 3 ： 5C, 3 ： 6D. 3 ： 8(4)现有CQ表示平衡混合物中碳的氧化物的组成，则表示 x与反应CO+H2O= CO2+H2【解析】【分析】(1)化学平衡常数是利用生成物平衡浓度哥次