化学化学反应的速率与限度的专项培优练习题(含答案)含答案解析

1、化学化学反应的速率与限度的专项培优练习题 (含答案)含答案解析一、化学反应的速率与限度练习题(含详细答案解析)1. 一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如(1) 写出该反应的化学方程式 。(2) 计算反应开始到10s，用X表示的反应速率是 。(3) 下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是 。a. 当X与Y的反应速率之比为 1: 1b .混合气体中X的浓度保持不变c. X、Y、Z的浓度之比为 1 : 1 : 2(4) 为使该反应的反应速率增大，可采取的措施是 。a. 适当降低温度b扩大容器的体积c充入一定量Z【答案】X+Y垐？ 2Z 0.0395 mol

2、 L-1 s-1 b c【解析】【分析】由图表可知，随反应进行 X、Y的物质的量减小，Z的物质的量增大，所以 X、Y是反应 物，Z是生产物，10s后X、Y、Z的物质的量为定值，不为 0，即10s达到平衡状态，反应 是可逆反应，且 n(X) : n(Y) : n(Z)=( 1.20-0.41) mol : (1.00-0.21) mol:1.58mol=1 : 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，故反应化学方Vc程式为X( g)+ Y( g) ? 2Z( g)，然后结合v=及平衡的特征“等、定”及速率之比等于化学Vt计量数之比来解答。【详解】(1) 由上述分析可知，该反应的

3、化学方程式为X(g)+ Y(g) ? 2Z(g);1.20mol 0.41mol(2) 反应开始到10s，用X表示的反应速率是2L=0.0395mol ?(L?s)-1;10s(3) a随着反应的进行，X与Y的反应速率之比始终为1: 1，则不能判断是平衡状态，故 a错误；b. 混合气体中X的浓度保持不变，符合平衡特征“定”，为平衡状态，故b正确；c. X、Y、Z的浓度之比为1:1:2，与起始量、转化率有关，不能判断是平衡状态，故c错 误；故答案为b;(4) a适当降低温度，反应速率减小，故a错误；b. 扩大容器的体积，浓度减小，反应速率减小，故b错误；c. 充入一定量Z,浓度增大，反应速率加快

4、，故c选； 故答案为6【点睛】注意反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，必须是同一物质的正逆反应速率相等；反 应达到平衡状态时，平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化，此类试题中容易 发生错误的情况往往有：平衡时浓度不变，不是表示浓度之间有特定的大小关系；正逆反 应速率相等，不表示是数值大小相等；对于密度、相对分子质量等是否不变，要具体情况 具体分析等。3种气态物质A、B、C的物质的量随时间变化曲线如图。(1 )该反应的化学方程式是10min后反应达到平衡,倍。(2 )若A、B、C均为气体, 此时体系的压强是开始时的 在该条件达到平衡时反应物的转化率为 % (计算结果保留1位小数)(3)

5、 关于该反应的说法正确的是 。a. 到达10min时停止反应b. 在到达10min之前C气体的消耗速率大于它的生成速率c. 在10min时B气体的正反应速率等于逆反应速率9【答案】2UA+3B 或 1.29 或 1.366.7% b c7【解析】【分析】(1) 由图可知，C是反应物，物质的量分别减少2mol, A、B生成物，物质的量增加 1mol、3mol，物质的量变化比等于系数比；(2) 体系的压强比等于物质的量比；转化率= 变化量揺初始量X 100%(3) 根据化学平衡的定义判断；【详解】(1) 由图可知，C是反应物，物质的量减少 2mol, A、B生成物，物质的量分别增加1mol、3mo

6、l，物质的量变化比等于系数比，所以该反应的化学方程式为：2= A+3B；7mol、反应后气体总物(2) 体系的压强比等于物质的量比，反应前气体总物质的量是9质的量是9mol，所以此时体系的压强是开始时的倍；7 转化率= 变化量 揺初始量X 100%=君3X 100%=66.7%(3) a根据图象，到达10min时反应达到平衡状态，正逆反应速率相等但不为0，反应没有停止，故a错误；b. 在到达10min之前，C的物质的量减少，所以C气体的消耗速率大于它的生成速率，故b正确；c. 在10min时反应达到平衡状态，所以B气体的正反应速率等于逆反应速率，故c正确；选be。【点睛】本题考查化学反应中物质

7、的量随时间的变化曲线、以及平衡状态的判断，注意根据化学平衡的定义判断平衡状态，明确化学反应的物质的量变化比等于化学方程式的系数比。3. 反应A(g)B(g)+C(g在容积为1.0L的密闭容器中进行，A的初始浓度为0.050mol/L。温度T1和T2下A的浓度与时间关系如图所示。回答下列问题：(1) 上述反应是 (填”吸热反应”或”放热反应”，)温度T1T2,(填“大于”、“小于”或“等于”，下同)平衡常数K(T1)K(T2)。(2) 若温度T2时，5min后反应达到平衡，A的转化率为70%，则： 平衡时体系总的物质的量为 。 反应在05min区间的平均反应速率 v(A)=。(3) 在温度T1时

8、，若增大体系压强，A的转化率 (填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，平衡常数 。【答案】吸热反应 小于小于 0.085mol0.007mol/(L?mi n)减小不变【解析】【分析】由图象中的信息可知，T2到达平衡所用的时间较少，故T1V T2；温度升高后，反应物 A的浓度减小，说明平衡向正反应方向移动，故该反应为吸热反应。【详解】(1 )由上述分析可知，该反应是吸热反应，温度T1小于T2,温度升高，该化学平衡向正反应方向移动，故平衡常数K(T1)小于K(T2)。(2) A的初始浓度为 0.050mol/L，则A的起始量为0.05mol。若温度T?时，5min后反应达 到平衡，A的转化率为

9、70%,则A的变化量为0.035mol , B和C的变化量同为 0.035mol。 平衡时体系总的物质的量为0.05mol -0.035mol+0.035mol 2=0.085mol。 容积为1.0L，则反应在05min区间的平均反应速率n c 0.035mol / Lv(A)=0.007mol/(L?min)。n t 5min(3) A(g)B(g)+C(g),该反应正反应方向是气体分子数增大的方向。在温度 时，若增 大体系压强，平衡向逆反应方向移动，A的转化率减小，由于平衡常数只与温度有关，故平衡常数不变。【点睛】要注意化学平衡的移动不一定能改变平衡常数，因为化学平衡常数只与温度有关，对于

10、一 个指定的可逆反应，其平衡常数只随温度的变化而变化。4. 研究和深度开发 CO CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。(1) CO可用于炼铁，已知：Fez© (s) + 3C (s)= 2Fe (s) + 3C0 (g) AH1 = +489.0 kJ mol 1C (s) +C02 (g)= 2CO (g) AH2 = +172.5 kJ mol S 贝U CO 还原 Fe2O3 (s)的热化学方程 式为。(2) 分离高炉煤气得到的CO与空气可设计成燃料电池(以KOH溶液为电解液)。写出该电池的负极反应式：。(3CO2和H2充入一定体积的密闭容器中，在两种温度下发生反应：

11、CO2 (g) +3H2(g) ? CH3OH (g) +H2O (g),测得CHOH的物质的量随时间的变化如图。曲线 I、 n对应的平衡常数大小关系为KKn (填、”或二”或。一定温度下，在容积相同且固定的两个密闭容器中，按如下方式加入反应物，一段时间 后达到平衡。容器甲乙反应物投入量1molCO2、3molH2a molCO2、b molH2、c molCHbOH (g)、c molH2O (g)若甲中平衡后气体的压强为开始的0.8倍，要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等，且起始时维持化学反应向逆反应方向进行，则c的取值范围为 一定温度下，此反应在恒压 容器中进行，能判断该反应达到化学

12、平衡状态的依据是a.容器中压强不变b. H2的体积分数不变c. c ( H2)= 3c (CHOH)d. 容器中密度不变e. 2个C= O断裂的同时有3个H H断裂催化剂(4) 将燃煤废气中的 CO2转化为二甲醚的反应原理为：2CO2 (g) + 6H2 (g)CHsOCHs ( g) + 3H2O (g)。已知一定条件下，该反应中CQ的平衡转化率随温度、投料比n(H2) / n(CO2)的变化曲线如图，若温度不变，提高投料比n(H2)/n(CO2)，贝U K将;该反应AH0 (填”、2”或“=”。咖1JIflCFb) 1 <CO)-【答案】Fe2O3( s)+3CO(g)=2Fe(s)

13、+ 3CQ (g)AH=-28.5KJ/molCO-2e-+4OH工CQ2-+2H2O >0.4v c<1 bd 不变 v【解析】【分析】(1) 已知： Fe2O3(s)+3C石墨)=2Fe(s)+3CO(gAH1=+489.0kJ/mol, C(石墨)+CQ(g)=2CO(gAH2=+172.5kJ/mol，根据盖斯定律有-心可得；(2) 根据原电池负极失去电子发生氧化反应结合电解质环境可得；c CH3OH 沁0)心的甲醇的物质的量少，根据K=go) c3(H 2)判断; 根据平衡三段式求出甲中平衡时各气体的物质的量，然后根据平衡后乙与甲中相同组分 的体积分数相等，且起始时维持反

14、应逆向进行来判断范围； 根据化学平衡状态的特征分析；mg)(4) 由图可知，投料比一定，温度升高，CQ的平衡转化率减小，根据温度对化学n CO2平衡的影响分析可得。【详解】(1) 已知： Fe2O3(s)+3C石墨)=2Fe(s)+3CO(gAH1 =+489.0kJ/mol, C(石墨)+CQ(g)=2CO(gAH2=+172.5kJ/mol，根据盖斯定律有-心 得到热化学方程式：FesO3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO(g)AH=-28.5kJ/mol ；(2) CO与空气可设计成燃料电池(以KOH溶液为电解液)，负极电极反应为：CO-2e+4OH=CQ2-+2H2O;n比i的

15、甲醇的物质的量少，则一氧化碳和氢气的物质的量越多，根据k=c CH3OH c(H2O)332 可知，平衡常数越小，故Ki> Kn；c(CO) c3(H2)CO(g)+3H(g) ?起始量(mol)13变化量(mol)x3x平衡量(mol)1-x3-3xCH3OH (g)0xx+H2O (g)0xxc的物质的量为甲中平衡后气体的压强为开始时的0.8倍，即(4-2x)十4=0,8解得x=0.4mol;依题意：甲、乙为等同平衡，且起始时维持反应逆向进行，所以全部由生成物投料,1mol, c的物质的量不能低于平衡时的物质的量0.4mol，所以c的物质的量为：0.4mol vn(c) w 1mol

16、 a反应在恒压容器中进行，容器中压强始终不变，故a错误；b反应开始，减少，H2的体积分数不变时，反应平衡，故b正确；c. c(H2)与c(CfOH)的关系与反应进行的程度有关，与起始加入的量也有关，所以不能根据它们的关系判断反应是否处于平衡状态，故c错误；d. 根据p=混，气体的质量不变，反应开始，体积减小，容器中密度不变时达到平衡,V故d正确；e. C=O断裂描述的正反应速率，H-H断裂也是描述的正反应速率，故e错误;故答案为：bd ；(4) 由图可知，投料比 mCO2) 一定，温度升高，CO2的平衡转化率减小，说明温度升高不n CO2利于正反应，即正反应为放热反应 Hv 0； K只与温度有

17、关，温度不变，提高投料比mH)n CO2,K不变。【点睛】 注意反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，必须是同一物质的正逆反应速率相等；反 应达到平衡状态时，平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化，此类试题中容易 发生错误的情况往往有：平衡时浓度不变，不是表示浓度之间有特定的大小关系；正逆反 应速率相等，不表示是数值大小相等；对于密度、相对分子质量等是否不变，要具体情况 具体分析等。5. 甲醇是重要的有机化工原料，目前世界甲醇年产量超过2.1 X 10吨，在能源紧张的今天，甲醇的需求也在增大。甲醇的合成方法是：(i )CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)H=-S0.1kJ mol-

18、1另外：(ii )2CO(g)+C2(g)=2CC2(g)H=J566.0kJ mol-1(iii )2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)-37H.=)kJ mol-1回答下列问题：(1 )甲醇的燃烧热为 _kJmol-1。(2)在碱性条件下利用一氯甲烷(CHsCI)水解也可制备少量的甲醇，该反应的化学方程式为(3) 若反应在密闭恒容绝热容器中进行，反应(iv)CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)AH=+41.1kJmol对合成甲醇反应中 CO的转化率的影响是()a增大b.减小c无影响d无法判断(4) 在恒温恒容的密闭容器中发生反应(i )，各物质的浓度如下表：浓度 /mol

19、 L-1 时间/minc(CO)c(H2)c(CHjOH)00.81.6020.6x0.240.30.60.560.30.60.5 x=_。 前2min内H2的平均反应速率为 v(H2)=_。该温度下，反应(i )的平衡常数K=_。(保留1位小数) 反应进行到第2min时，改变了反应条件，改变的这个条件可能是()a.使用催化剂b.降低温度c增加H2的浓度(5) 如图是温度、压强与反应(i )中CO转化率的关系：由图像可知，温度越低，压强越大，CO转化率越高，但实际生产往往采用300400C和10MPa的条件，其原因是 _。【答案】764.9 Cfcl+NaOH CHOH+NaCI d 1.2

20、0.2molL-1 min-14-.6L2 mol-2 a 温度较低，反应速率慢；压强太大，成本高【解析】【分析】【详解】1 3(1) 利用盖斯定律，热化学方程式(iii)-(i)+ (ii)，得新的热化学方程式为：CHOH(g)+2 2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H=-764.9kJ mol-1，故甲醇的燃烧热为764.9 kJ mol-1 ；(2) 根据提示知 CH3CI中的Cl被羟基取代生成 CH30H,反应方程式为：NaOH aqCfCI+NaOHf CHOH+NaCI或 CH3CI+H2OCHOH+HCI;(3) 反应(iv)消耗反应(i)的另外一种反应物氢气，而且生成

21、反应 (i)的反应物CO,使反应(i)的CO转化率降低；但反应(iv)为吸热反应，使体系温度降低，反应(i)正向移动，使反应(i)中CO的转化率提高，两个原因孰轻孰重不得而知，故无法判断反应(iv)对反应(i)中CO转化率的影响；(4 观察表中数据可知，02min内，CO浓度降低了 0.2mol/L，贝U H2浓度会降低0.4moI/L ,则 x=1.6-0.4=1.2；2 0.2moI/L1 1v H22v CH3OH=0.2mol L min ；平衡常数2mincCH3OH0.5moI/L2 2K4.6L mol ；2 2c H2 c CO 0.6mol/L 0.3mol/L 2min到4

22、min的反应速率大于 0到2min，而降低温度，反应速率降低，b项错误；由表格中的数据可知c项错误；故a项使用催化剂正确，故答案为：a；(5) 温度较低，反应速率慢，不利于甲醇的生成；压强越大，CO的转化率越大，但压强太大对设备要求高，成本高。6. 为解决 温室效应”日趋严重的问题，科学家们不断探索 CO2的捕获与资源化处理方案，利 用ch4捕获CO2并转化为CO和H2混合燃料的研究成果已经浮出水面”已知： CH4(g)十 H2O(g)=CO(g)+3ht(g) H1=+206.4kJ/moI CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) H2=-41.2kJ/moIT1°C时

23、，在2L恒容密闭容器中加入 2moICH4和1moICO2,并测得该研究成果实验数据如下：请回答下列问题：时间/s0102030405060CO/mol10.70.60.540.50.50.5H2/moI00.60.80.92111(1 )该研究成果的热化学方程式CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) H=(2) 30s 时 CH 的转化率为 , 2040s,v(H2)=.(3) T2°时，该反应的化学平衡常数为1.5,则T2_T1(填“”或=”<')(4) T1°C时反应达到平衡的标志为 。A. 容器内气体密度不变B体系压强恒定C. CO和H

24、2的体积分数相等且保持不变D. 2v(CO)®=v(CH4)正(5) 上述反应达到平衡后，其他条件不变，在70 s时再加入2 moICH4和1moICO2,此刻平衡的移动方向为 (填 不移动”正向”或 逆向"),重新达到平衡后，CQ的总转化率比原平衡(填大”小”或相等”。【答案】+247.6KJ/mol23%0.005mol/(L s) > BC 正向小【解析】【分析】已知： CH4(g)十 H2O(g)=CO(g)+3H(g) Hi=+206.4kJ/mol CO(g)+fO(g)=CQ(g)+H2(g) H2=-41.2kJ/mol(1) 利用盖斯定律，将-，可得

25、出热化学方程式CH(g)+CC2(g)=2CO(g)+2H2(g) H。(2) 利用三段式，建立各物质的起始量、变化量与平衡量的关系，可得出30s时CH的转化率，2040s 的 v(H2)。利用三段式，可求出 T1时的化学平衡常数，与 T2时进行比较，得出 T2与T1的关系。(4) A 气体的质量不变，容器的体积不变，则容器内气体密度始终不变；B. 容器的体积不变，气体的分子数随反应进行而发生变化；C. 平衡时，CO和H2的体积分数保持不变；D. 2v(CO)® =v(CH4)正，方向相反，但数值之比不等于化学计量数之比。(5) 利用浓度商与平衡常数进行比较，可确定平衡移动的方向；利

26、用等效平衡原理，可确定CQ的总转化率与原平衡时的关系。【详解】已知： CH4(g)十 H2O(g)=CO(g)+3H(g) H1=+206.4kJ/mol CO(g)+H2O(g)=CQ(g)+H2(g) H2=-41.2kJ/mol(1) 利用盖斯定律，将-，可得出热化学方程式CH(g)+CQ(g)=2CO(g)+2H2(g) H=+247.6kJ/mol，故答案为：+247.6kJ/mol ；(2) 利用表中数据，建立如下三段式：CH4(g)CO2(g) f垐勺2CO(g)2比9)起始(mol)2100转化(mol)0.460.460.920.9230 s末 (mol)1.540.540.

27、920.9230s时，CH4的转化率为0.46mGl 100%=23%,2040s 的1mV(H2)=0.005mol/(L?s),故答案为：23%； 0.005mol/(L?s);iol 0.8mol2L 20s(3)利用平衡时的数据，可求出T1时的化学平衡常数为曲虫丄1.5,则由T1到T2,0.75 0.253平衡正向移动，从而得出T2>T1，故答案为：>；(4) A .反应前后气体的总质量不变，容器的体积不变，则容器内气体密度始终不变，则密 度不变时，不一定达平衡状态，A不合题意；B. 气体的分子数随反应进行而发生改变，则压强随反应进行而改变，压强不变时达平衡状 态，B符合题

28、意；C. 平衡时，CO和H2的体积分数保持不变，反应达平衡状态，C符合题意；D. 2v(C0N =v(CH4)正，速率方向相反，但数值之比不等于化学计量数之比，反应未达平衡,D不合题意；故答案为：BC;平衡时加入 2molCH4和1molCO2,浓度商为 Q=2 20.50.51.75 0.751211，所以平衡正向移3动；加入2molCH4和1molCO2,相当于原平衡体系加压，平衡逆向移动，CQ的总转化率比原平衡小，故答案为：正向；小。【点睛】30s时的CH4转化计算平衡常数时，我们需使用平衡浓度的数据，解题时，因为我们求 率，所以易受此组数据的干扰，而使用此时的数据计算平衡常数，从而得出

29、错误的结果。7. 二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料，25C, 101kPa时呈气态，它清洁、高 效、具有优良的环保性能。92g气态二甲醚25C, 101kPa时燃烧放热2910kJ。(1) 当燃烧放热582kJ热量时，转移的电子数为 _。已知H2(g)和C(s)的燃烧热分别是 285.8kJ/mol、393.5kJ/mol ；计算反应4C(s)+6H2(g)+O2(g) 2CHsOCH3(g)的反应热为工业上利用 H2和CO2合成二甲醚的反应如下：6H2(g)+2CQ(g)? CH3OCHs(g)+3H2O(g) AHv0 一定温度下，在一个固定体积的密闭容器中进行该反应，下列

30、能判断反应达到化学平衡状态的是_ (选填字母编号)A. c( H2)与c( H2O)的比值保持不变B. 单位时间内有 2molH2消耗时有1molH2O生成C. 容器中气体密度不再改变D. 容器中气体压强不再改变E. 反应产生的热量不再变化 温度升高，该化学平衡移动后到达新的平衡，CH3OCH3的产量将_ (填 变大” 变小”或不变”下同)，混合气体的平均摩尔质量将_。【答案】4.8Na -378.8 kJ/mol ADE变小变小【解析】【分析】92g气态二甲醚25 C, 101kPa时燃烧放热2910kJ,则燃烧的热化学方程式为CH3OCHs(g)+3O2(g)=2CQ(g)+3H2O(l)

31、 H= -1455kJ/mol582kJ(1)当燃烧放热582kJ热量时，转移的电子数为12Na 。1455kJ/mol已知H2(g)和C(s)的燃烧热分别是 285.8kJ/mol、393.5kJ/mol ；则热化学方程式为 C(s)+Q(g)=CQ(g) AH= - 393.5kJ/mol 1H2(g)+ O2(g)=H2O(l) AH= - 285.8kJ/mol2利用盖斯定律，将 X 4X 6X2即得反应4C(s)+6H2(g)+O2(g)2CH3OCH3(g)的反应热；工业上利用 H2和CO2合成二甲醚的反应如下：6H2(g)+2CC2(g)?CHOCH3(g)+3H2O(g) Hv

32、0 A. c(H2)与c(H2O)的比值保持不变，则对题给反应来说，二者的浓度保持不变；B. 单位时间内有 2molH2消耗时有1molH2O生成，反应方向相同；C. 气体的质量不变，体积不变，所以容器中气体密度始终不变；D. 反应前后气体分子数不等，容器中气体压强不再改变，反应达平衡；E. 反应产生的热量不再变化，则反应达平衡状态。 温度升高，平衡逆向移动；混合气体的质量不变，物质的量增大。【详解】92g气态二甲醚25 C, 101kPa时燃烧放热2910kJ,则燃烧的热化学方程式为CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CC2(g)+3H2O(l) H= -1455kJ/mol582kJ(1

33、) 当燃烧放热582kJ热量时，转移的电子数为12Na=4.8Na。答案为：1455kJ/mol4.8Na；已知H2(g)和C(s)的燃烧热分别是 285.8kJ/mol、393.5kJ/mol ；则热化学方程式为 C(s)+Q(g)=CO2(g) AH= - 393.5kJ/mol1H2(g)+ O2(g)=H2O(l) AH= - 285.8kJ/mol2利用盖斯定律，将 X 4X 6X2即得反应4C(s)+6H2(g)+O2(g)2CH3OCH(g)-378.8kJ/mol。答案为：-378.8 kJ/mol ；工业上利用 H2和CO2合成二甲醚的反应如下：6H2(g)+2CQ(g)?C

34、H3OCH3(g)+3H2O(g) Hv0 A. c(H2)与c(H2O)的比值保持不变，则对题给反应来说，二者的浓度保持不变，反应达平衡状态，A符合题意；B. 单位时间内有2molH2消耗时有1molH2O生成，反应方向相同，不一定达平衡状态，B 不合题意；C. 气体的质量不变，体积不变，所以容器中气体密度始终不变，反应不一定达平衡状态，C不合题意；D. 反应前后气体分子数不等，容器中气体压强不再改变，反应达平衡状态，D符合题意；E. 反应产生的热量不再变化，则反应达平衡状态，E符合题意；故选ADE。答案为：ADE； 温度升高，平衡逆向移动，CHsOCHs的产量将变小；混合气体的质量不变，物

35、质的量增大，则混合气体的平均摩尔质量将变小。答案为：变小；变小。【点睛】利用盖斯定律进行计算时，同一反应的热化学方程式可以写出无数个，但反应热AH与化学计量数的比值是一个定值。&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)+2CO (g)垐 Q N2(g)+2CO(g)v 正=k 正 c2(NO)c2(CO), v a=k逆N2) c (CC2)( 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“”

36、或<”“=)'k逆增大的倍数。 下列说法正确的是。A 投料比：mi<m2<m3B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CC2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 mol NO,在一定温度下达到平衡时，CO的转化率为40%,则k正：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4CO(g) +2NO2 (g)垐"? N2(g) +4CQ (g) 出<0,如图2为平衡时CQ的

37、体积分数与温度、 压强的关系。斤创“咖图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境问题。在金属Pt、Cu和铱(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 。20【答案】< C D - ab C若Pt颗粒增多，N03-更多转化为NHt

38、+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>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 a=始毫X 100%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

39、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的转化率为40%，列三段式有:2NO g+ 2CO g ? N2 g+2CO2 g起始(moigL-1)11 00转化(moigL-1)0.40.40.20.4平衡(moigL-1)0.60.6 0.20.4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(CO2),k正 c N2 cc2 CO20.20.4220贝 U=二2=22=k逆 c2 NO g

40、c2 CO 0.62 0.6281a.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；NO转化率降低，故dd. 该反应焓变小于零，正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动， 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CO2体积分数增大，所以符合条件的为C；(3) 由原理的示意图可知，若导电基体上的Pt颗粒增多，则 N03-会更多的转化成铵根，不利于降低溶液中的含氮量。请回9

41、. 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. 答下列问题"I *'1IM 2(1)(2)(3)由图中数据分析，该反应的化学方程式为 反应开始至2min , Z的平均反应速率为3min时，Z的生成速率与Z的消耗速率相比较，前者(填大于”“于”或等于”后者.(4) 上述反应进行过程中，如果降低温度，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1molZ和同时生成 1.5molX b. X、c.同一物质的正反应速率等于逆反应速率【答案】3X+Y? 2Z 0.05mol L-1 min-1

42、Y Z的反应速率之比为3:2:1d. X的浓度保持不变相等减小 acd【解析】【分析】【详解】(1)由图象可知，反应中 X、Y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、Y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)=0.2mol，则 n(X):A n(Y):A 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;0.2mol(2) 反应开始至2min , Z的平均反应速率为2L-1. -1 ;0.05mol L min 2min(3) 3

43、min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

44、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符合题意；故答案为：acd。【点睛】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。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 CC

45、2+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(出)=V正(H2O)C.混合气体中 c (CQ)不变D. c (CO2) =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

46、与反应CO+H2OL CO2+H2中H2产率关系正确的是 。【答案】c(CO2)c(H2) K=c(CO)c(H 2O)放热 bc bc b【解析】【分析】(1) 化学平衡常数是利用生成物平衡浓度幕次方乘积除以反应物平衡浓度幕次方乘积得到； 分析图表数据，平衡常数随温度升高减小，升温平衡逆向进行，正反应是放热反应；(2) 反应达到平衡的标志是正逆反应速率相同，个组分含量保持不变分析选项；(3) 上述反应的平衡混合物中是 CO和CQ的混合物，m(C) : m(0)介于CO和CQ之间;(4) 当全为CO时没有氢气生成，当全为二氧化碳时，氢气产率最高。【详解】(1) 化学平衡常数是利用生成物平衡浓度

47、幕次方乘积除以反应物平衡浓度幕次方乘积得到，c(CO2)c(H2)Cqg)+H20(g)?C02(g)+H2(g)，反应的平衡常数 K=-;分析图表数据，平衡c(CO)c(H 2O)常数随温度升高减小，依据化学平衡移动原理可知，升温平衡逆向进行，逆向为吸热反应，正反应是放热反应；(2) 反应达到平衡的标志是正逆反应速率相同，各组分含量保持不变，反应是气体体积不变的放热反应；A. 反应前后气体体积不变，容器中压强不变不能说明反应达到平衡状态，A不符合；B. 氢气和水的化学计量数之比为1:1，所以v逆(H2)= v正(H2O)，说明正逆反应速率相等，B符合；C. 混合气体中c(CO2)不变，则各物

48、质的浓度保持不变，反应达到平衡状态，C符合；D. c(CO) = c(CO2)和起始量消耗量有关，不能说明反应达到平衡状态，D不符合；故答案为：BC;(3) 上述反应的平衡混合物中是 CO和CO2的混合物，m(C) : m(O)介于CO和C6之间，即介于3: 4和3: 8之间，答案为：BC;(4) 当全为CO时没有氢气生成，当全为二氧化碳时，氢气产率最高，所以B图符合。11. 氮的化合物既是一种资源，也会给环境造成危害。I氨气是一种重要的化工原料。(1) NH3与CC2在120C,催化剂作用下反应生成尿素：CO2 (g) +2NH3 (g)CO(NHz)2(s) +H20 (g),A H=-x

49、kJ/mol (x>0),其他相关数据如表:物质NH3 (g)CC2 (g)CO(NH2)2 (s)H2O (g)1mol分子中的化学键断裂时 需要吸收的能 量/kJabzd则表中z (用x、a、b、d表示)的大小为 。(2) 120 C时，在2L密闭反应容器中充入 3molCO2与NH3的混合气体，混合气体中NH3的体积分数随反应时间变化关系如图2所示，该反应60s内CQ的平均反应速率为x ll池L02下列能使正反应的化学反应速率加快的措施有CO2降低温度NH3与NO在催化剂存在的条NO能被氨气还原并计算其< uirt及时分离出尿素升高温度向密闭定容容器中再充入 n.氮的氧化物会

50、污染环境。目前，硝酸厂尾气治理可采用 件下作用，将污染物转化为无污染的物质。某研究小组拟验证 转化率(已知浓硫酸在常温下不氧化no气体)。(3) 写出装置中反应的化学方程式;。装置中，先在试管中加入2-(4) 装置和装置如图4，仪器A中盛放的药品名称为3粒石灰石，注入适量稀硝酸，反应一段时间后，再塞上带有细铜丝的胶塞进行后续反 应，加入石灰石的作用是(5) 装置中，小段玻璃管的作用是；装置的作用是除去NO, NO与FeSO溶液反应形成棕色Fe(NO)SQ溶液，同时装置还用来检验氨气是否除尽，若氨气未除尽，可观察 到的实验现象是。5N2+6H2O 浓氨水 产生【答案】x-d+b+2a 0.004

51、7mol/ (L?s) 4NH3+6NOCO2,排出装置中的空气，防止NO被氧化 防倒吸 溶液变浑浊【解析】【分析】(1) 日=反应物的总键能-生成物的总键能。(2) 设参加反应的CQ物质的量为x,利用三段式建立关系式，求出x,从而可求出该反应60s内CQ的平均反应速率。 尿素呈固态，及时分离出尿素，对反应没有影响； 升高温度，可加快反应速率； 向密闭定容容器中再充入CQ,增大反应物浓度，加快反应速率； 降低温度，减慢反应速率。(3) 装置中，NH3、NO在催化剂作用下反应，生成N2和水。(4) 装置利用浓氨水滴入生石灰中制取氨气。装置中，先在试管中加入2-3粒石灰石，注入适量稀硝酸，反应一段

52、时间后，再塞上带有细铜丝的胶塞进行后续反应，由于NO易与空气中的。2反应，所以加入石灰石，排尽装置内的空气。(5) 装置用于干燥气体，但 NH3易被浓硫酸吸收产生倒吸；装置的作用是除去NO, NO与FeSQ溶液反应形成棕色Fe(NO)SQ溶液，同时装置还用来检验氨气是否除尽，若氨 气未除尽，NH3会与FeSQ发生反应。【详解】(1) 日=反应物的总键能-生成物的总键能，即-x=(2a+b)-(z+d)，从而得出z=x-d+b+2a。答案为：x-d+b+2a；设参加反应的CC2物质的量为起始量(mol) 变化量(mol)平衡量(mol)2NH 3(g)3 50%2x1.5 2x1.5 2x 13

53、 2x 5x，利用三段式建立关系式:CO 2(g)3 50%CO(NH 2)2(s)0H 2O(g)01.5 x9x= mol，该反应60s内CC2的平均反应速率为169.mol16= 0.0047mol/2L 60s(L?s)。答案为：0.0047mol/ ( L?s);尿素呈固态，及时分离出尿素，对反应没有影响，不合题意; 升高温度，可加快反应速率，符合题意； 向密闭定容容器中再充入 CQ，增大反应物浓度，加快反应速率，符合题意; 降低温度，减慢反应速率，不合题意； 故选。答案为：;(3) 装置中，NH3、NO在催化剂作用下反应，生成N2和水，反应的化学方程式4NH3+6N亠5N2+6H2O。答案为：4NH3+6N亠5N2+6H2O；(4) 装置利用浓氨水滴入生石灰中制取氨气，仪器A中盛放的药品名称为浓氨水。装置中，先在试管中加入2-3粒石灰石，注入适量稀硝酸，反应一段时间后，再塞上带有细铜丝的胶塞进行后续反应，由于NO易与空气中的O2