高考化学(化学反应的速率与限度提高练习题)压轴题训练及答案

1、高考化学(化学反应的速率与限度提高练习题)压轴题训练及答案一、化学反应的速率与限度练习题(含详细答案解析)1.铁在自然界分布广泛，在工业、农业和国防科技中有重要应用。银/石回答下列问题：(1)用铁矿石(赤铁矿)冶炼生铁的高炉如图( a)所示。原料中除铁矿石和焦炭外含有。除去铁矿石中脉石(主要成分为SiQ)的化学反应方程式为、;高炉排出气体的主要成分有N2、CQ和(填化学式)。(2)已知： Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g) AH=+494kJ- mol-11rCO(g)+ -O2(g)= CO2(g) AH=-283kJ - mol 121TC( s)+ O2( g)=

2、CO(g) AH=-110kJ - mol 123则反应 Fe2O3(s)+ 3C(s)+ O2(g)=2Fe(s)+ 3CO2( g)的 AH=kJ - mol 1。理论上反应放出的热量足以供给反应 所需的热量(填上述方程式序号)(3)有人设计出“二步熔融还原法”炼铁工艺，其流程如图(b)所示，其中，还原竖炉相当于高炉的 部分，主要反应的化学方程式为 ;熔融造气 炉相当于高炉的 部分。(4)铁矿石中常含有硫，使高炉气中混有SQ污染空气，脱SO2的方法是高温【答案】石灰石CaCO高温CaO+CQT CaO+SiO2= CaSi。CO -355 炉高温身Fe2O3+3CO= 2Fe+3CC2炉腹

3、用碱液吸收(氢氧化钠溶液或氨水等)(1)铁矿石中含有氧化铁和脉石，为除去脉石，可以加入石灰石，石灰石分解为氧化钙,氧化钙和二氧化硅反应生成硅酸钙，方程式为CaCG=CaO+CO2T、高温CaO+SiQ=CaSiQ;加入焦炭，先生成 CO,最后生成CQ所以高炉排出气体的主要成分高温有 N2、CQ 和 CO;(2)已知： Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g) AH=+494kJ- mol-11rCO(g)+ O2(g)=CO2(g) AH=-283kJ - mol 123利用盖斯te律将 +X 3 得到 Fe2O3( s)+ 3C( s)+ 一 02( g)= 2Fe( s)+

4、 3CQ( g)的 AH= - 3552kJ - mol-1,因为吸热反应，为放热反应，则反应放出的热量可使反应；高温(3)高炉炼铁时，炉身部分发生Fe2O3+3CO= 2Fe+3CQ ,还原竖炉发生此反应，熔融高温高温造气炉和高炉的炉腹都发生 2C+O22CO以及CaCQ= CaO+CO2 T ,高温CaO+SiQCaSQ 反应；(4)高炉气中混有 SQ, SO2为酸性气体，可与碱反应。2.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. 007

5、0. 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=0.010; /(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 1.53mO1/?L s) b、c b、c、d【解析】【分析】【详解】(1) 800 C ,反应达到平衡

6、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)= 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汗 v(NO)

7、:v(O2)=2:1 ,因此用 O2 表示从 0 2 s 内该反应1。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 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

8、。(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。3.化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。(1)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在400mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下(累计值)：时间/min12345氢气体积/mL (标准大况)100240464576620哪一时间段反

9、应速率最大 min(填“A1”2”为3“勺4”或“A 5”，)原因是O 求34 min时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率 (设溶液体积不变)。(2)另一学生为控制反应速率防止反应过快难以测量氢气体积，他事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率，你认为不可行的是 (填字母)。A.蒸储水 B. KCl溶液C. KNO3溶液 D. CuSQ溶液(3)某温度下在4 L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图:该反应的化学方程式是。该反应达到平衡态的标志是 (填字母)。A. Y的体积分数在混合气体中保持不变B. X、丫的反应速率比为 3:1C.容器内气体压强保持不变D.

10、容器内气体的总质量保持不变E.生成1mol Y的同时消耗2mol Z2 min内Y的转化率为 。【答案】23 min该反应是放热反应，此时温度高，反应速率越大0.025 mol/ (L?min)CD 3X+Y? 2Z AC 10%【解析】【分析】【详解】(1)相同条件下，反应速率越大，相同时间内收集的气体越多；由表中数据可知，反应速 率最大的时间段是 23 min,原因是：该反应是放热反应，温度越高，反应速率越大； 34分钟时间段，收集的氢气体积=(576-464)mL=112mL,n(H2)=0.112L + 22.4L/mol=0.005mol根据氢气和 HCl关系式得消耗的n(HCl)=

11、2(H2)=2 X 0.005mol=0.01mql 则 V(HCl)=0.01mol + (0.4L x 1min)=0.025 mol/©?min)(2)A.加入蒸储水，氢离子浓度减小，反应速率降低，故 A不选；B.加入KCl溶液，氢离子浓度降低，反应速率降低，故 B不选；C.加入KNO3溶液，相当于含有硝酸，硝酸和Zn反应生成NO而不是氢气，故 C选；D.加入CuSQ溶液，Zn和铜离子反应生成 Cu, Zn、Cu和稀盐酸构成原电池而加快反应速 率，故D选； 故选：CD;(3)根据图知，随着反应进行，X、丫的物质的量减少而 Z的物质的量增加，则 X和丫是反应物而Z是生成物，反应达

12、到平衡时，n(X)=(1.0-0.4)mol=0.6mol、n(Y)=(1.0-0.8)mol=0.2mol、 n(Z)=(0.5-0.1)mol=0.4mol。同一可逆反应中，同一段时间内参加反应的 各物质的物质的量变化量之比等于其计算之比，X、Y、Z的计量数之比=0.6mol: 0.2mol ：0.4mol=3 : 1: 2,则该反应方程式为 3X+Y? 2Z;A . 丫的体积分数在混合气体中保持不变，说明各物质的物质的量不变，反应达到平衡状态，故A正确；B. X、丫的反应速率比为3： 1时，如果反应速率都是指同一方向的反应速率，则该反应不一定达到平衡状态，故 B错误；C.反应前后气体压强

13、减小，当容器内气体压强保持不变时，各物质的物质的量不变，反应达到平衡状态，故 C正确；D.容器内气体的总质量一直保持不变，故 D错误；E.只要反应发生就有生成ImolY的同时消耗2molZ,故E错误；故选：AC;Y的转化率=反应的n(Y)+反应初始n(Y) X 100%=(1-0舟)1 X 100%=10%4.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)+ SO2(g)? 2CQ(

14、g) + S(s)的烙变 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”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。° '40 45 60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(SQ

15、)= 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) + 6H2O(l)AH=- 1807.98kJmo/1。在刚性容器中，NH3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。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=,初始压强po,则4NH3（g） + 6NO（g）?5N2（g） +

16、 6H2O（l）的平衡常数 3Kp=（列出计算式即可）。 m.利用NaCIQ脱硫脱硝（4）利用NaClO2的碱性溶液可吸收 SO2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 0.01mol 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50.375P0-0.375946 或6- 3CQ-+4SC2+4NO2+12OH-=3C+4SQ2-+4NO3-

17、0.1p00.15p00.14 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：G1% C-1C s +-O2 g 硝？ CO gAtHm1=-110.5kJgmol2CsC。2 g 钎 C。2 gAHm2=-393.5kJgmo1-11_1S s +O2 g 峰？ 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)+ SC2(g)?2CC2(g)+S(s两始变111AH =2 AtHm2-AtHm1 - AtH m3=2 -39

18、3.5kJgmol -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 g2CO2 g+ S s初始2.2100转化2xx2xx末态2.2-2x1-x2xx则 222X+1X+2X2.2+1120,解得x=0.8,则260v SO20.8mol2L n . . -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

19、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<

20、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0.4p。,3NO的分压为0.6p0,列三段式有:4NH3 g起始0.4p0转化0.3p0平衡O.IPo+ 6NO g 脩？?O.6po0.45p00.15p05N2 g +6H2O l00.375Po0.375Po则反应的平衡常数Kppp5 N246p NH 3 gp NO

21、50.375po-0.37546 或6T，0.1po 0.15po 0.14 0.15 p0故答案为:50.375po-0.3754鼠或；466 50.1po0.15po 0.14 0.15 Po(4)在碱性环境下，ClQ-氧化等物质的量的SO2和NO2,C1O2-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3C1O2-+4SQ+4NO2+12OH-=3C-+4SQ2-+4NO3-+6H2O,故答案为：3C1O2-+4SQ+4NO2+12OH-=3C +4SQ2-+4NO3-+6H2O。5.研究NQ、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要

22、意义。(1) 一定条件下，将2molNO与2mOIO2置于恒容密闭容器中发生如下反应：2NO( g)+ 02(g)2NO2( g),下列各项能说明反应达到平衡状态的是 。A.体系压强保持不变B.混合气体颜色保持不变C. NO和02的物质的量之比保持不变D.每消耗1 molO2同时生成2 molNO(2) CO可用于合成甲醇，一定温度下，向体积为2L的密闭容器中加入 CO和H2,发生反应CO( g)+ 2H2( g) = CH30H1( g),达平衡后测得各组分浓度：物质COH2CH30H浓度(mol/ L)0.91. 00.6回答下列问题：混合气体的平均相对分子质量=。平衡常数K=。若将容器体

23、积压缩为 1L,不经计算，预测新平衡中c(H2)的取值范围是 。若保持体积不变，再充入 0.6molCO和0.4molCH3OH,此时v正 v逆(填“>”、或“=”)。【答案】A、R C D 18.56 0.67 1mol/Lv q H2) v 2mol/L =【解析】【分析】【详解】(1) A.该反应两边的化学计量数不相等，在反应没有达到平衡时，气体的物质的量会发 生改变，体系的压强也要改变，如果压强不变说明气体的生成与消耗速率相等，反应达到 了平衡，A项正确；B.反应中NO2是有色气体，颜色不变说明NO2的浓度不再改变，则反应达到了平衡，B项正确；C. NO和O2的起始物质的量相等，

24、但化学计量数不同，变化量不相同，如果没有达到平衡，NO和O2的物质的量之比会发生改变，不发生改变说明达到了平衡，C项正确；D.每消耗1 molO2同时生成2 molNO,正逆反应速率相等，说明反应达到了平衡，D项正确；故选ABCD;(2)由表中数据知， CO、H2、CH30H的物质的量分别是 1.8mol、2mol、1.2mol,质量 分别为 1.8mol x 28g/mol =50.4g、2mol x 2g/mol=4g、1.2mol x 32g/ mol =38.4g,则混合气 体的平均相对分子质量等于 吗=50.4g+4g+38.4g一 =18. 56g/ mol,因此平均相对分子n总

25、1.8mol+2mol+1.2mol质量是18.56;平衡常数K=c(CH 3OH)0.6c(CO)c2(H2)=0.9 1.02=0. 67;若将容器体积压缩为 1L,该瞬间H2的浓度变为2mol/L,压缩容器使得压强变大，结合CO(g)+2H2(g)M CH3OH(g)中的化学计量数知，平衡右移，氢气的浓度变小，根据勒夏特列原理知，平衡时的氢气的浓度范围为1mol/L< qH2)2moi/L；根据题给数据：(单位 mol/L)CC2H2CH3CH原平衡各组分浓度0. 91. 00.6再充入浓度0. 300.2充入后各组分浓度1. 21. 00.8c(CH 3OH)0.8 一 八 ，Q

26、c=32= 一=0. 67水，说明此时化学反应仍处平衡状态，则v=v逆。c(CO)c (H2) 1.2 1.02【点睛】若用Qc表示任意状态下，可逆反应中产物的浓度以其化学计量系数为指数的乘积与反应物 的浓度以其化学计量系数为指数的乘积之比，则这个比值称为浓度商。将浓度商和平衡常 数作比较可得可逆反应所处的状态。即：Qc=Kc体系处于化学平衡Qcv Kc反应正向进行Qc> Kc反应逆向进行可见只要知道一定温度下，某一反应的平衡常数，并且知道反应物及产物的浓度，就能判 断该反应是平衡状态还是向某一方向进行。6.为了减轻大气污染，可在汽车尾气排放处加装催化净化器”装置。(1)通过 催化净化器

27、”的CO NO在催化剂和高温作用下可发生可逆反应，转化为参与大气循环的无毒混合气体，写出该反应的化学方程式：。(2)在一定温度下，向 1L密闭恒容容器中充入 1molNO、2molCO,发生上述反应，10s时 反应达到平衡，此时 CO的物质的量为1.2mol。请回答下列问题：前10s内平均反应速率v(CO)=。在该温度下反应的平衡常数K=。关于上述反应，下列叙述正确的是(填字母)。A.达到平衡时，移走部分 CC2,平衡将向右移动，正反应速率加快B.扩大容器的体积，平衡将向右移动C.在相同的条件下，若使用甲催化剂能使正反应速率加快105倍，使用乙催化剂能使逆反应速率加快108倍，则应该选用乙催化

28、剂D.若保持平衡时的温度不变，再向容器中充入 0.8molCC和0.4molN2,则此时v正v逆已知上述实验中，c(CC疗反应时间t变化曲线I如图：若其他条件不变，将 ImolNO、2molCO投入2L容器进行反应，t#在图中绘出c(CO内反应时间力变化曲线n (不要求标出CO的终点坐标)。(3)测试某汽车冷启动时的尾气催化处理，CO NO百分含量随时间变化曲线如图：前010s阶段，CQ NO百分含量没明显变化的原因是【答案】2NO+2CO；： N2 + 2CO2 0.08mol L-1 s-140（或 4.44） CD9【解析】尚未达到催化剂工作温度(或尚未达到反应的温度)(1)CO、NO在

29、催化剂和高温作用下发生可逆反应，转化为参与大气循环的无毒混合气体， 结合原子守恒推知，无毒混合气体为COD N2,结合原子守恒和得失电子守恒写出化学方程式。一一iVc(2)反应速率=；Vt结合平衡三段式列式计算平衡浓度，平衡常数等于生成物平衡浓度哥次方乘积除以反应 物平衡浓度哥次方乘积得到；依据化学平衡移动原理分析选项，改变条件，平衡向减弱这种改变的方向进行；反应前后气体体积减小，若其它条件不变，将 ImolNO、2molCO投入2L容器进行反 应，相当于原来的平衡状态减小压强，平衡浓度减小，反应速率减小，平衡向气体体积增 大的分析进行；(3)汽车冷启动时的尾气催化处理CO NO百分含量随时间

30、变化曲线变化分析，开始的气体含量变化不大，说明温度低，催化剂的作用未起作用。【详解】(1)由NO、CO相互反应转换成无毒的气体，即生成氮气和二氧化碳，该反应的化学反应方程式为 2NO+2CO=N2+2CQ;(2)在一定温度下，向1L密闭容器中充入 ImolNO、2molCO,发生上述反应，10S反应达 平衡，此时CO的物质的量为1.2mol,依据化学平衡三段式列式计算：2N0(g)+2CO(g)N2( g)+2CO2(g)起始量(mol) 变化量(mol) 平衡量(mol)10.80.2前10s内平均反应速率2000.80.40.81.20.40.80.8molv(CO)= 1L=0.08mo

31、l?L-1?S1 ；10s2。体积为1L,该温度下平衡常数c N2c CO20.4 0.8240K=-2 “ =22 =一 ；c NO c CO 0.22 1.229 A.达到平衡时，移走部分 CQ,平衡将向右移动，正反应速率减小，故 A错误；B.反应是气体体积减小的反应，缩小容器的体积，压强增大，平衡将向右移动，故B正确；C.催化剂对正逆反应速率影响程度相同，在相同的条件下，若使用甲催化剂能使正反应速 率加快105倍，使用乙催化剂能使逆反应速率加快108倍，则应该选用乙催化剂，故 C正确；D.若保持平衡时的温度不变，再向容器中充入 0.8molCO和0.4mol N2,浓度商 2 z-snC

32、 N2 c CO20 8 0 8240 , - I一Qc=-22= _r-=3.2vK= ,平衡正向进行，则此时 丫正丫逆，故 Dc2 NO c2 CO 0.22 229正确；故答案为CD；其他条件不变，将 1 mol NO和2 mol CO投入2 L容器中进行反应，可分两步分析：先将1 mol NO和2 mol CO投入1 L容器中进行反应，再将容器的容积由 1 L变为2 L,第一步与 原平衡状态相同，第二步平衡向左移动，达平衡时c(CO)l大于0.6 mol L 1;由于各气体的浓度减小，反应速率减慢，达到平衡所用时间比原来增长，画出的图象为：(3)汽车冷启动时的尾气催化处理 C。NO百分

33、含量随时间变化曲线变化分析，开始的气体含量变化不大，说明温度低，催化剂的作用未起彳用；证明反应未达到催化剂工作温度(尚未达到反应的温度)。【点睛】判断可逆反应进行的方向：对于可逆反应，在一定的温度的任意时刻，生成物浓度的化学 计量数次哥与反应物的化学计量数次哥的比值叫做反应的浓度商，用Qc表示。QcVK时,向正反应方向进行； Qc=K时，反应平衡；Qc>K时，向逆反应方向进行。7.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I 13k邛'”户军1yss? 3",iS -(1)由图中数据分析，该反应的化学方程式为 (2)反应开

34、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 (填夭于”小于"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

35、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)=0.2mol,则 n(X)£ 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；0.2mol_ _ _-1,-10.05mol L min(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

36、低，化学反应速率会减小；(5) a.生成ImolZ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。【点睛】判断化学平衡

37、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。8.将气体A、B置于固定容积为2 L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(g)= 2C(g)+2D(g),反应进行到10 s末，达到平衡，测得 A的物质的量为1.8mol, B的物质的量为0.6 mol, C的物质的量为0.8 mol o(1)用C表示10 s内反应的平均反应速率为 。(2)反应前A的

38、物质的量浓度是 。(3)10 s末，生成物 D的浓度为 。(4)A与B的平衡转化率之比为。(5)平衡后，若改变下列条件，生成D的速率如何变化(填揩大"、藏小”或不变”：)降低温度 ;增大 A的浓度。【答案】0.04 mol/(L s) 1.5 mol/L 0. 4 mol/L 1 ： 1 减小 增大【解析】【分析】n c ,(1)根据v= 表不反应速率； n t(2)根据物质转化关系，由生成物C的物质的量计算反应消耗的A的物质的量，再结合 10 s时剩余A的物质的量可得反应开始时A的物质的量，利用 c= 口计算开始时A物质的浓V(3)根据方程式知，10 s末生成的n(D)=n(C)=

39、0.8 mol,利用c=/计算D的物质的浓度;(4)根据C的物质的量计算反应消耗的A、B的物质的量，然后根据转化率等于转化量 寸以工目* 100喇算比较；开始加入量(5)根据温度、浓度对化学反应速率的影响分析解答。【详解】(1)反应从正反应方向开始，开始时C的物质的量为0, 10 s时C的物质的量为0.8 mol ,由于容器的容积是2 L,所以用C物质表示的10 s内化学反应平均反应速率0.8 0 7mol n c v(C)=2?_=0.04 mol/(L s)； n t10s(2)根据反应方程式 3A(g)+B(g)=2C(g)+2D(gX知：每反应消耗 3 mol A就会同日产生2mol

40、C物质，10 s内反应产生了mol=1.2 mol ,此时还有 A物质mol=3.0 mol ,所以反应开始时0.8 mol C,则反应消耗 A的物质的量为 n(A)=- X 0.8 21.8 mol,因此反应开始时 A的物质的量是n(A)=1.8 mol+1.2n3.0?nolA 的浓度 c(A)=- =1.5 mol/L ；V 2L(3)根据方程式知，10 s末生成的(4)根据已知条件可知：反应进行到 一nn(D)=n(C)=0.8 mol,则 c(D)= 10 s末C物质的量是0.8 mol ,0.8?nol=0.4 mol/L ;2?则反应消耗A的物质的量为 n(A)= x 0.8 m

41、ol=1.2 mol2物质的内能减小，活化分子数减少，分子之间有效碰撞次数减A的浓度，单位体积内活化分子数增加，分子之间有效碰撞次数9.在一定温度下，体积为2L的密闭容器中，NO2和N2O4之间发生反应:此时还有A物质1.8 mol,则反应开始时 A的物质的量是n(A)=1.8 mol+1.2 mol=3.0 mol ; n(B)=； x 0.8 mol=0.4 mol 此时还有 B 物质 0.6 mol ,所以反应开始时 n(B)=0.6 mol+0.4 mol=1.0 mol,反应开始时 n(A)： n(B)=3： 1, n(A)： n(B尸A、B转化率相等，则两种物3: 1,等于化学方程

42、式中二者化学计量数的比，所以反应物 质反应时转化率的比为 1:1;(5)平衡后，若降低温度, 少，化学反应速率减小； 平衡后，若增大反应物 增加，化学反应速率增大。2NO2(g)'N2O4(g),如图所示。* n/mni0,8 v(L4F*-*,j, '"¥1 inin(1)曲线_(填"X或"Y'客示NO2的物质的量随时间的变化曲线。(2)在0到1min中内用X表示该反应的速率是 一该反应达限度时，Y的转化率是_。(3)下列能说明该反应已达到化学平衡状态的是_。(填标号)。A. v(NO2)=2v(N2O4)B.容器内压强不再发生

43、变化C.容器内分子总数不再发生变化D.容器内N2O4与NO2物质的量相同E.消耗nmolN2O4的同时生成 2nmolNO2【答案】Y 0.15molL 1min 1 60% BC【解析】【分析】根据化学计量数，可知 NO2的变化量是N2O4的变化量的2倍，从图可知，Y的物质的量从 1mol降低到0.4mol变化了 0.6mol , X的物质的量从 0.4mol增力口至U 0.7mol变化了 0.3mol, 可知丫表示的是NO2, X表示的N2O4。【详解】(1)根据化学计量数，可知 NO2的变化量是N2O4的变化量的2倍，从图可知，Y的物质的量 从1mol降低到0.4mol变化了 0.6mo

44、l , X的物质的量从 0.4mol增加到0.7mol变化了 0.3mol,可知丫表示的是NO2, X表示的N2O4。则Y表示的NO2的物质的量随时间的变化 曲线；(2)X表示N2O4,其物质的量在 01min中内从0.4mol增加到0.7mol,则表示的化学反应速率是 v(N2O4) 0.3mo1 0.15molgL-1gmin-1 ；V t 2L 1minY表示NO2,其物质的量从1mol降低到0.4mol变化了 0.6mol ,转化率(NO 2) "mol 100% 60%； n 1mol(3)A. v(NO2)=2v(N2O4),不知道其表示的是正反应速率，还是逆反应速率，无

45、法判断正逆反应速率是否相等，则不能说明反应已达到平衡状态，A不符合题意；B.恒温恒容下，压强之比等于物质的量之比，该反应前后气体的物质的量发生改变，则压强发生改变，若压强不变时，则气体的物质的量不变，说明反应达到平衡状态，B符合题意；C.分子总数和总的物质的量成正比，分子总数不变，则总物质的量不变，该反应前后气体的物质的量发生变化，则当总物质的量不变时，反应达到平衡，C符合题意；D.达到平衡时，各物质的物质的量不变，但是不能确定NO2和N2O4的物质的量是否相等，D不符合题意；E.消耗N2O4表示的为逆反应速率，生成 NO2表示的也为逆反应速率，不能判断正逆反应速率相等，则不能判断反应是否达到

46、平衡，E不符合题意；综上答案选BC。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 (C

47、O)(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+H2g= CO2+H2中H2产率关系正确的是Oc(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哥次方乘积除以反应物平衡浓度哥次方乘积得到；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C

48、O和C6的混合物，m(C) ： m(O)介于CO和CO2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哥次方乘积除以反应物平衡浓度哥次方乘积得到，CQg)+H2O(g)?CQ(g)+H2(g),反应的平衡常数C(CO2)C(H2)C(CO)C(H 2O)分析图表数据，平衡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

49、，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，则各物质的浓度保持不变，反应达到平衡状态，C符合；D. c(C0 = c(CQ)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CO2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. I: SQ + 2H2O + 2 - H2SO4 + 2HI n：

50、 2HI=H2 + I2 m ： 2H2SG4-2SC2 + O2 + 2H2O(1)上述循环反应的总反应可以表示为 ;反应过程中起催 化作用的物质是 (选填编号)。a. SC2b). I2 c. H2SO4d. HI(2) 一定温度下，向 2 L密闭容器中加入1 mol HI(g),发生反应n , H2的物质的量随时间 的变化如图所示。02 min内的平均反应速率 v(HI)=。(3)对反应H,在相同温度和体积下，若开始加入的HI(g)的物质的量是原来的 2倍，则以下 也是原来的2倍(选填编号)。a.平衡常数)HI的平衡浓度c.达到平衡的时间d.平衡时H2的体积分数(4)实验室用锌和稀硫酸反

51、应制取H2,反应时溶液中水的电离平衡 移动(选填“向左”、“向右”或“不”)；若加入少量下列试剂中的 (选填编号)，产生 H2的速率 将增大。a. NaNO3b. CuSQc. NazSQd. NaHCO3【答案】2H2O 2H2T+ QT a b 0.05mol/ (L?min)b 向右 b【解析】【分析】【详解】(1)利用方程式叠加，可知最终反应为：2H2。-2H2 T+O2f。结合催化剂的定义进行判断，反应中起催化作用的是：SQ和I2,故答案为：2H2-2H2T+O2f； ab(2)由图可知，2min内Vn H2 =0.1mol,根据反应速率的计算公式，可知0.1 一iiv h 1 v

52、H2 0.025molgL gmin ,根据反应 2HI=H2 + I2,有- -,则22 2v HI 2-1-1 _v HI 2v H2 0.05molgL gmin ,故答案为：0.05mol/ (L?min)。(3)根据反应方程式可知该反应是反应前后气体分子总数不变的可逆反应，在相同温度和体积下，若开始加入的 HI(g)的物质的量是原来的 2倍，则两次平衡为等效平衡，依据等效 平衡原来进项判断：a.平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，a项错误；b.根据等效平衡原理判断，此时物质的量浓度对应成比例，即HI的平衡浓度也应为原来的2倍，b项正确；c.根据等效平衡原理，反应达平衡时间相

53、同，c项错误；d.根据等效平衡原理判断，此时物质的体积分数应相同，d项错误；答案选bo(4)因为水电离时吸热，而锌和稀硫酸反应时放热，体系温度升高，使得水的电离平衡向正反应方向移动，故应是向右移动。加入某试剂，要求产生 H2的速率增大，结合化学反应原理进行判断：a.加入NaNO3,对反应速率无影响，a项错误；b. CuSQ会和Zn发生反应：Zn+CuSQ=Cu+ZnSQ,有铜生成，铜和锌构成铜 -锌原电池，因 而反应速率加快，b项正确；c. NazSQ与Zn和稀硫酸都不反应，对反应速率无影响，c项错误；d. NaHCQ会与稀硫酸反应生成水，消耗稀硫酸，降低硫酸的浓度，减少H2的生成量，反应速率

54、减慢，d项错误；答案选bo【点睛】恒温条件下反应前后体积不变的反应的等效平衡的判断方法：无论是恒温恒容还是恒温恒压，只要极值等比即等效，因为压强改变对该类反应的化学平衡无影响。12.超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化2NO+2CO_L技术将尾气中的 NO和CO转变成CO2和N2 ,化学反应方程式：A2CQ+N2+Q (Q>0),为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:时间/ s012345c(NO)mol - l_ 11.00X 10 34.50 X 10 42.50 X 10 41.50X 10 41.00 X 10 41.00 X 10 4c(CO)mol L 13.6