化学化学反应的速率与限度的专项培优易错难题练习题附答案

1、化学 化学反应的速率与限度的专项培优 易错 难题练习题附答案一、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 图所示：(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与丫的反应速率之比为 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灌殳 2Z 0.0395 mol . L-

2、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) : An(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=Vc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，该反应的化学方程式为X

3、( 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;(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，故 c选；故

4、答案为c。【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。2.能源与材料、信息一起被称为现代社会发展的三大支柱。面对能源枯竭的危机，提高能 源利用率和开辟新能源是解决这一问题的两个主要方向。（1）化学反应速率和限度与生产、生活密切相关，这是化学学科关注的方面之一。某学生为 了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化

5、，在400mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水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（标况）100240464576620哪一段时间内反应速率最大： min（填“A1” 2" 43” 之4”或“25” J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但不影响生成氢气的量。你认为可行的是 （填字母 序号）。A. KCl溶液 B.浓盐酸C.蒸储水D. CuSO4溶液（2）如图为原电池装置示意图：将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，一组插入烧碱溶液中，分别形成了原电池，在这两个原电池中，作

6、负极的分别是 （填字母）。A.铝片、铜片B.铜片、铝片C.铝片、铝片 D.铜片、铜片写出插入浓硝酸溶液中形成的原电池的负极反应式：。若A为Cu, B为石墨，电解质为 FeC3溶液，工作时的总反应为2FeC3+Cu=2FeC2+CuC2。写出B电极反应式： ;该电池在工作时， A电极的质量将(填 增加“减小"或 不变” J若该电池反应消耗了 0.1mol FeCl3,则转移电子的数目 为 。【答案】23 AC B Cu-2e=Cu2+ F/+eFe2+ 减小 0.1Na【解析】【分析】(1)先分析各个时间段生成氢气的体积，然后确定反应速率最大的时间段。A.加入KCl溶液，相当于加水稀释

7、；B.力口入浓盐酸，增大 c(H+)；C.加入蒸储水，稀释盐酸；D.加入CuSQ溶液，先与Zn反应生成Cu,形成原电池。(2)将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，铝发生钝化，铜失电子发生反应；一 组插入烧碱溶液中，铜不反应，铝与电解质发生反应，由此确定两个原电池中的负极。由此可写出插入浓硝酸溶液中形成的原电池的负极反应式。若A为Cu, B为石墨，电解质为 FeC3溶液，工作时A作负极，B作正极，则B电极， Fe3+得电子生成Fe2+；该电池在工作时，A电极上Cu失电子生成Cu2+进入溶液。若该电池 反应消耗了 0.1mol FeCb,则Fe 制造一次性医用口罩的原料之一丙烯是三大合成材料

8、的基本原料，丙烷脱氢作为一条增+转化为Fe2+,可确定转移电子的数目。【详解】(1)在1min的时间间隔内，生成氢气的体积分别为140mL、224mL、112mL、44mL,从而确定反应速率最大的时间段为23min。答案为：23;A.加入KCl溶液，相当于加水稀释，反应速率减慢但不影响生成氢气的体积，A符合题意；B.加入浓盐酸，增大 c(H+),反应速率加快且生成氢气的体积增多，B不合题意；C.加入蒸储水，稀释盐酸，反应速率减慢但不影响生成氢气的体积，C符合题意；D.加入CuSQ溶液，先与Zn反应生成Cu,形成原电池，反应速率加快但不影响氢气的总 量；故选AC答案为：AC；(2)将铝片和铜片用

9、导线相连，一组插入浓硝酸中，铝发生钝化，铜失电子发生反应；一组插入烧碱溶液中，铜不反应，铝与电解质发生反应，由此确定两个原电池中的负极分别为铜片、铝片，故选 Bo由此可写出插入浓硝酸溶液中形成的原电池的负极反应式为Cu-2e-=Cu2+。答案为：B； Cu-2e-=Cu2+;若A为Cu, B为石墨，电解质为FeC3溶液，工作时A作负极，B作正极，则B电极上 Fe3+得电子生成Fe2+,电极反应式为Fe3+e-=F+;该电池在工作时， A电极上Cu失电子生 成Cu2+进入溶液，A电极的质量将减小。若该电池反应消耗了 0.1mol FeCb,则Fe3+转化为 Fe2+,可确定转移电子的数目为0.1

10、Na。答案为:减小；0.1Na。【点睛】虽然铝的金属活动性比铜强，但由于在常温下，铝表面形成钝化膜，阻止了铝与浓硝酸的进一步反应，所以铝与浓硝酸的反应不能持续进行，铝作正极，铜作负极。产丙烯的非化石燃料路线具有极其重要的现实意义。丙烷脱氢技术主要分为直接脱氢和氧 化脱氢两种。（1）根据下表提供的数据，计算丙烷直接脱氢制丙烯的反应C3H8（gC3H6（g） +H2（g）的?H=。共价键C-CC=CC-HH- H键能/（kJ?mo1）348615413436（2）下图为丙烷直接脱氢制丙烯反应中丙烷和丙烯的平衡体积分数与温度、压强的关系（图 中压强分别为1 x 10Pa和1 xi05Pa）500 5

11、10 520 530 540 550 560 570 5W 温度用70 ,60*50 至40 第302010在恒容密闭容器中，下列情况能说明该反应达到平衡状态的是_ （填字母）。A. ?H保持不变B.混合气体的密度保持不变C.混合气体的平均摩尔质量保持不变D.单位时间内生成 1molH-H键，同日生成1molC=C键欲使丙烯的平衡产率提高，下列措施可行的是 （填字母）A.增大压强 B升高温度 C保持容积不变充入僦气工业生产中为提高丙烯的产率，还常在恒压时向原料气中掺入水蒸气，其目的是 。IxiOpa时，图中表示丙烷和丙烯体积分数的曲线分别是、 （填标号）1xi0Pa、500c时，该反应的平衡常

12、数Kp=Pa （用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压 呦质的量分数，计算结果保留两位有效数字）（3）利用CQ的弱氧化性，科学家开发了丙烷氧化脱氢制丙烯的新工艺，该工艺可采用铭的催化剂氧化物作催化剂，已知C3H8+CQ（g）:C3H6（g）+CO（g）+H2O（l）,该工艺可以有效消除催化局温剂表面的积炭，维持催化剂的活性，其原因是 ,相对于丙烷直接裂解脱氢制丙烯的缺 点是。【答案】+123 kJ?mo11 C B该反应是气体分子数增多的反应，恒压条件下充入水蒸气容器体积增大，平衡右移iv i 3.3X103 C与CO2反应生成CO,脱离催化剂表面生成有毒气体CO域其他合理说法）【解析】【分析

13、】比较丙烷与丙烯的结构，可确定断裂2个C-H键和1个C-C键，形成1个C=C键和1个H-H键，利用表中键能可计算 C3H8（g）=QH6（g） +H2（g）的？ H。（2）A.对于一个化学反应，方程式确定后，？H确定，与反应进行的程度无关；B.混合气体的质量和体积都不变，密度始终不变；C.混合气体的质量不变，物质的量增大，平均摩尔质量不断减小；D.反应发生后，总是存在单位时间内生成1molH-H键，同日生成1molC=C键。A.增大压强，平衡逆向移动；B.升高温度，平衡正向移动；C.保持容积不变充入僦气，平衡不受影响。工业生产中为提高丙烯的产率，还常在恒压时向原料气中掺入水蒸气，可增大混合气的

14、体积，减小与反应有关气体的浓度。1x10Pa与ix 15Pa进行对比，从平衡移动的方向确定图中表示丙烷和丙烯体积分数的曲 线。1xi0Pa、500 c时，丙烷、丙烯、氢气的体积分数都为33.3%,由此可计算该反应的平衡常数Kpo（3） CQ具有氧化性，能与催化剂表面的积炭发生反应生成一氧化碳气体，由此可确定原因 及缺点。【详解】比较丙烷与丙烯的结构，可确定断裂2个C-H键和1个C-C键，形成1个C=C键和1个H-H 键，利用表中键能可计算 C3H8（g）KQH6（g） +H2（g）的？H=（2 X 413+348） kJ?rrfo（615+436） kJ?mol1=+123 kJ?mol1。答

15、案为：+123 kJ?mo-1 ；（2）A.对于一个化学反应，方程式确定后，？H确定，与反应进行的程度无关，A不合题息；B.混合气体的质量和体积都不变，密度始终不变，所以密度不变时不一定达平衡状态，B不合题意；C.混合气体的质量不变，物质的量增大，平均摩尔质量不断减小，当平均摩尔质量不变时，反应达平衡状态，C符合题意；D.反应发生后，总是存在单位时间内生成1molH-H键，同日生成1molC=C键，反应不一定达平衡状态，D不合题意；故选C。答案为：C;A.增大压强，平衡逆向移动，丙烯的平衡产率减小，A不合题意；B.升高温度，平衡正向移动，丙烯的平衡产率增大，B符合题意；C.保持容积不变充入僦气

16、，平衡不受影响，C不合题意；故选B。答案为:B;工业生产中为提高丙烯的产率，还常在恒压时向原料气中掺入水蒸气，可增大混合气的体积，减小与反应有关气体的浓度，其目的是该反应为气体分子数增多的反应，恒压条件下 充入水蒸气容器体积增大，平衡右移。答案为：该反应是气体分子数增多的反应，恒压条 件下充入水蒸气容器体积增大，平衡右移；升高温度，平衡正向移动，丙烷的体积分数减小，丙烯的体积分数增大，则i、也为丙烷的曲线，五、iv为丙烯的曲线，1><10Pa与1X 15Pa相比，压强减小，平衡正向移动，从而得出表示丙烷体积分数的曲线为iv ,表示丙烯体积分数的曲线为i。答案为：iv ; i ;1&

17、gt;<10Pa、500 c时，丙烷、丙烯、氢气的体积分数都为33.3%,由此可计算该反应的平3.3 XI。麋'33.3% 1 104Pa 33.3% 1 104Pa. 衡常数 Kp=7- =3.3 X 30 答案:33.3% 1 104Pa(3) CQ具有氧化性，能与催化剂表面的积炭发生反应生成一氧化碳气体，其原因是C与CO2反应生成CO,脱离催化剂表面；相对于丙烷直接裂解脱氢制丙烯的缺点是生成有毒气 体CO段其他合理说法)。答案为：C与CQ反应生成CO,脱离催化剂表面；生成有毒气体 CO©其他合理说法)。【点睛】利用键能计算反应热时，比较反应物与生成物的结构式，确定

18、键的断裂与形成是解题的关 键。H- £ HH. H H丙烷的结构式为H,丙烯的结构式为H占一机二H , H2的结构式为H-H,& & gA由此可确定断键与成键的种类及数目。4.从能量的变化和反应的快慢等角度研究反应：2H2+O2=2H2。(1)为了加快正反应速率，可以采取的措施有 (填序号，下同)。A.使用催化剂B适当提高氧气的浓度C.适当提高反应的温度D适当降低反应的温度(3)从断键和成键的角度分析上述反应中能量的变化。(资料)键能：拆开 1mol化学键需要吸收的能量，或是形成1mol化学键所放出的能量称为键能。化学键的键能：化学键H-HO= OH-O键能 kJ m

19、ol-1436496463请填写表:化学键填吸收热量”或放 出热量”能量变化kJ拆开化学键2molH 2中的化学键1molO2中的化学键形成化学键4molH-O 键总能量变化(4)氢氧燃料电池的总反应方程式为2H2+O2=2H2。其中，氢气在 (填 正”或员”)极发生 反应(填氧化”或还原”)。电路中每转移0. 2mol电子，标准状况下消耗H2的体积是 L。【答案】ABC A吸收热量872吸收热量496放出热量1852放出热量484负氧化 2.24【解析】【分析】【详解】(1)常用的加快化学反应速率的方法是：升高温度，加入正催化剂，增大反应物浓度，增大压强(浓度也增大)等，故选ABC;(2)反

20、应物的总能量高于生成物的总能量，称为放热反应。氢气的燃烧反应属于典型的放热反应，所以能正确表示反应能量变化的是A;(3)拆开1mol化学键需要吸收的能量，或是形成1mol化学键所放出的能量称为键能。反应物化学键断裂，吸收能量，生成物形成化学键，释放能量，吸收的总能量减去释放的总能量为该反应的能量变化，若为负值，则为放热反应，反之为吸热反应。则拆开2molH2中的化学键436X 2=872kJ,拆开1mo©2中的化学键496kJ,共吸收1368 kJ,形成4molH-O键，放出463X4=1852 kJ ,反应的总能量变化为放出484 kJ ;(4)氢氧燃料电池中，氢气作负极反应物发生

21、氧化反应，氧气作正极反应物发生还原反应，根据反应式，每有 2molH2参与反应，转移电子 4mol电子，故每转移 0. 2mol电子， 参与反应的氢气为 0.1mol H 2,标准状况下2.24L。【点睛】反应热的计算：1.生成物总能量-反应物总能量；2.反应物的总键能-生成物的总键能。燃料 电池注意升失氧化，负极氧化(负极失去电子发生氧化反应)，燃料做负极反应物，空气 或者氧气作正极反应物。5.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=-746kJ

22、mol-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= N2(g)+CO2(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)/mol容器04080120160甲/400C2.001.51.100.800.80乙/400C1.000.800.650.530.45丙“C2.001.451.001.001.00？H 0 (填”或之")；乙容器在160min时，v正 v逆(填 ,"、之

23、"或"芍。(3)某温度下，向体积为 2L的恒容真空容器中通入 2.00molNO2,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)1.00.750.520.500.50kL的数值为;k 2已知速率常数k随温度升高而增大，则升高温度后口增大的倍数 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：

24、一 吸收池2HSO?'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+=&O42-+2H2O 2NO+2sO42-+2H2O=N2+4HSO3-【解析】【分析】【详解】(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；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 热反应？H<0

25、;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v正v逆；(3)根据反应速率比等于化学计量数比这一结论可以得出v 正(NO2)v 逆(N2O4)1c2(NO2)八一2(1),有可以知道该反应的化学平衡常数 k2c(N2O4)c(N2O4)0.25 ,k1K=cTM7寿1(2),将化学平衡常数带入式子可以得到匕=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 k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HSO3-得电子，故电极方程式为2HSO3-+2e-

26、+2H+=&O42-+2H2O;吸收池中NO得到电子生成N2,化学方程式为 2NO+2&O42- +2H2O=N2+4HSQ-。6.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 曲线如图所示。由图中数据分析：(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

27、be【解析】【分析】【详解】(1)从图像可知，X和Y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 + Y：2Z；An 0.2mol(2)2min 时，v(Z)= Ac v 2L n nt uh . ，故答案为：0.05mol 匚1 min-1; '= - = =0.05mol/(Lgrnin)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，

28、生成 Z也是正反应方向，不能说明达到平衡状态，C错误；D.化学反应遵循质量守恒定律，故D错误；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=逆反应速率，故达到平衡状态，E正确； 故答案为：BE。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，如果降低温度，则其反应速率 (填 增大&q

29、uot;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)=0.2mol,则 n(X):4 n(Y

30、):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态，故a符合题意； b.未确定该反应速率

31、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)不变；总之，若物理量由变量变成了不变量，则

32、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.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 - CQ+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.

33、 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+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)

34、上述反应的平衡混合物中是CO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

35、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。9.枇碳经济”已成为全世界科学家研究的重要课题。

36、为减小和消除CQ对环境的影响，一方面世界各国都在限制其排放量，另一方面科学家加强了对CO2创新利用的研究。(1)已知： CO(g)+H2O(g)? H2(g)+CO2(g) H=-41kJ/molC(s)+2H2(g) ? CH4(g) H=-73kJ/mol 2CO(g)? C(s)+CO(g) H=-171kJ/mol写出CO2与H2反应生成CH4和H2O(g)的热化学方程式： 。(2)目前工业上有一种方法是用 CO2来生产燃料甲醇。为探究该反应原理，在容积为 2L密闭 容器中，充入1molCO2和3.25molH2在一定条件下发生反应，测得 CC2、CH30H(g)和H2O(g) 的物质

37、的量(n)随时间的变化如图所示：j n/molLIMA仆 3 I。 r/min从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)= 。下列措施一定不能使 CO2的平衡转化率增大的是(填字母)。A.在原容器中再充入 1molCO2B.在原容器中再充入 1molH2C.在原容器中充入1mol氨气D.使用更有效的催化剂E.缩小容器的容积F.将水蒸气从体系中分离(3)煤化工通常研究不同条件下CO转化率以解决实际问题。已知在催化剂存在条件下反应：CO(g)+ H2O(g)? H2(g)+CQ(g)的平衡转化率随 p(H2O)/p(CO)及温度变化关系如图所示:上述反应的正反应方向是 (填 吸热"或

38、 放热”反应；对于气相反应，用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB)也可以表示平衡常数(记作Kp),则在恒温密闭容器中，该反应的Kp与Kc的关系是 ,如果提高p(H2O)/p(CO),则Kp (填变大"变小“或不变”)；使用铁镁催化剂的实际工业流 程中，一般采用400c左右，p(H2O)/p(CO) =35,采取此条件的原因可能是 。(4)科学家用氮化钱材料与铜组装成如图所示的人工光合系统，利用该装置实现了用CQ和H2O合成CH4。下列关于该电池的叙述正确的是 (填字母)。Im近于交换膜A.该装置能量转化形式仅存在太阳能转化为电能B.铜电极为正极，电极反应式为CO2+

39、8e-+8H+=CH4+2H2OC,电池内部H*透过质子交换膜从左向右移动D.反应结束后，理论上溶液的pH值保持不变【答案】CO2(g)+4H 2(g) ? CH4(g)+2H 2O(g) H=-162kJ/mol0.1125mol/(L min)ACD放热 相等 不变 投料比太低，CO的转化率不高，而投料比 35时转化率已经在 97%左右，再增加投料比收益不明显，经济上不划算，而反应温度是根据催化剂的活性温 度来制定的BCD【解析】【分析】(1)该小题是一道典型的盖斯定律的应用，通过观察可以发现用-2+即可得到目标方程，注意各物质的状态不要漏标；(2)先写出反应方程式 CO2+3H2 ? C

40、H3OH+H 2。，化学反应速率之比等于化学计量数之比，因此只要算出任意一种物质的速率，即可得到氢气的反应速率；转化率即某一反应物的转化百分率，可以用物质的量、质量、体积(相同条件下)来计算，据此来分析各选项即可；p H2O(3)根据题图，当 -一2一相同时，温度越高转化率越低，因此正反应是放热反应； p CO(4)虽然题干里告诉我们这是一个“人工光合系统”，实际上因为该装置无外电源，因此必然为一个原电池装置，再来根据原电池的规律分析即可。【详解】(1)根据盖斯定律，由-2+得到CO2(g)+4H 2(g) ? CH4(g)+2H 2O(g),H=-171kJ/mol-2(-41kJ/mol)

41、+(-73kJ/mol)=-162kJ/mol ；(2)该反应为：CO(g)+3H 2(g) ? H2O(g)+CH3 0H(l);先求出CO2的平均反应速率：Ac An1.00-0.25同一一生”以 l一、士上工v= =0.0375mol/(L min),则氢气的平均反应速率为C02的三t V t 2L 10min倍，即 0.1125mol/(L min)；A.向原容器中充入更多的 C02一定会导致C02的转化率降低，A项正确；B.向原容器中充入氢气(另一种反应物)，则可以提高CO2的转化率，B项错误；C容器是定容的，充入氨气后容器体积不改变，各物质的浓度不改变，因此平衡也不会改变，平衡转化

42、率自然也不会改变，C项正确；D.催化剂不改变平衡，自然无法影响转化率，D项正确；E缩小容器体积相当于增大压强，根据勒夏特列原理，平衡向气体分子数减少的方向移动(正向)，则C02转化率增大，E项错误；F将水蒸气(产物)从体系中分离，可以使逆反应速率小于正反应速率，平衡也会正向移动，C02转化率增大，F项错误；答案选ACD；p H2O(3)当 一相同时，温度越高转化率越低，因此正反应是放热反应； p CO叱 p(CO2)p(H2)既然我们用某组分的平衡压强来代替物质的量浓度，则 Kp= 1/二，,而平衡压p(CO)p(H 2O)强与浓度成正比，因此可以说明Kp=Kc；对于给定的反应，平衡常数大小只

43、与温度有p H2O关，因此改变 不会影响Kp；根据图表我们发现若投料比太低，C0的转化率不p COp高，而投料比35时转化率已经在97%左右，再增加投料比收益不明显，在经济上不划算，而反应温度是根据催化剂的活性温度来制定的，该温度下催化剂活性最大；CO 2在正极得电子转(4)A.根据分析这是一个原电池装置，将太阳能转化为电能和化学能，A项错误；B.原电池中，电子从负极流出，经外电路流回正极，因此铜为正极,变为甲烷，B项正确；C.原电池工作时，阳离子从负极流向正极，C项正确；一 .一. . +-D.负极发生水的光解2H2O=4H +4e +O2 ,因此电池的总反应方程为CO2+2HzO=CH4+

44、2O2 ,因此理论上溶液pH不变，D项正确；答案选BCQ10.已知A(g)+B(g)=C(g)+ D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下:温度/C70080083010001200平衡常数1.71.11.00.60.4回答下列问题：(1)该反应的平衡常数表达式K=,由0(填之“ 或“二”。)(2) 830c时，向一个 5L的密闭容器中充入 0.20mol的A和0.80mol的B,如反应初始 6s 内A的平均反应速率 v(A)=0.003mol?L-i?s-1,则6s时c(A尸mol?L-1, C的物质的量为mol;若反应经一段时间后，达到平衡时 A的转化率为 ，如果这时向该密闭容器中 再充入1

45、mol僦气，平衡时 A的转化率为 。(3) 一定温度下，能判断该反应达化学平衡状态的是。单位时间内生成 nmolA,同时消耗nmolCA的转化率不变容器内压强不再变化混合气体的密度不再变化混合气体的平均相对分子质量不再变化(4) 1200c 时，C(g)+D(g)=A(g)+B(g)的平衡常数的值为 。 c(C)c(D)【答案】v 0.022 0.09 80% 80% 2.5c(A)c(B)【解析】【分析】(1)根据平衡常数定义，可写出该反应的平衡常数表达式；根据平衡常数与温度关系可判 断该反应的热效应；(2)利用化学反应速率的定义，根据题给方程式和数据可计算6s时A的浓度、C的物质的量以及平

46、衡时A的转化率；可根据是否改变了反应混合物各组分的浓度来判断充入僦气 对转化率的影响；(3)根据化学平衡状态的特征和平衡移动时各量的变化情况来判断可逆反应是否达化学平 衡状态；(4)互为逆反应的两个可逆反应，平衡常数的表达式互为倒数。【详解】(1)根据平衡常数定义，该反应的平衡常数表达式为K = c(C)c(D) c(A)c(B)根据题给图表，该反应的平衡常数随温度的升高而减小，说明该反应是放热反应，所以，出0。答案为:c(C)c(D)c(A)c(B)(2) A的初始浓度为：0.20mol + 5L=0.04mol/L ,反应初始 6s内A浓度减小量为： ?c(A)=0.003mol?L-1?

47、s-1x 6s=0.018 mol?L1,故 6s 时 c(A)=0.04mol/L-0.018 mol?匚1=0.022mol?L 1;生成的C的物质的量等于消耗的 A的物质的量，所以 C的物质的量n(C)= 0.018mol?L 1 x 5L=0.09mql 830c时，K =1.0,设反应达到平衡时反应的 A的物质的量为x,则有：K= c(C)c(D)=c(A)c(B)x(瓦)(0.20mol-x) (0.80moM)1.05L5Lx =0.16mol,A 的转化率为：0.16mol +0.2mol x 100%=80%A的转在恒容密闭容器中充入僦气，没有改变反应混合物各组分的浓度，故不

48、影响平衡, 化率不变，仍为80%。答案为：0.022; 0.09; 80%; 80%;(3)单位时间内生成 nmolA ,同时消耗nmolC,则各物质的物质的量不变，反应达化学 平衡状态，正确；A的转化率不变，则 A的物质的量不变，反应达化学平衡状态，正确；该反应气体物质的量不变，故恒温时容器内压强不随平衡移动而改变，故不能判断反应是否达化学平衡状态，不正确；p =m/V,混合气体的质量和体积在反应中均不变，所以密度始终不变，故不能判断反应是否达化学平衡状态，不正确；混合气体的平均相对分子质量M=m/n,混合气体的质量和物质的量在反应中均不变，所以平均相对分子质量始终不变，故不能判断反应是否达

49、化学平衡状态，不正确； 答案为：；(4)反应 C(g)+ D(g)=iA(g)+B(g肖反应 A(g)+B(g);=±C(g)+ D(g)互为逆反应，同温 时平衡常数互为倒数，所以1200c时，C(g)+ D(g)=±A(g)+B(g)的平衡常数的值为 1 + 0.4=2.5答案为：2.5【点睛】判断可逆反应是否达到平衡的方法：vf=v逆；各物质含量不变；其它表现：看该量是否随平衡移动而改变，变量不变时则说明反应达到平衡状态。11.已知在催化剂存在条件下，能发生如下反应:CO + H2O麻催翠 r? H2 + CO2 + Q。(1)该反应的平衡常数表达式为： 10 s后,(

50、2)在5 L盛有固体催化剂(其体积可忽略不计)的密闭容器中，通入反应物，生成了氢气0.2 g,则此10 s内CO的平均反应速率为 v(CO)= (3)在该密闭容器中，下列叙述可以说明反应已经达到平衡状态的是 A.若容器体积不变，在一定温度下压强达到恒定B. CC2的生成速率与 H2O蒸气的生成速率之比为 1: 1C. C。H2C、H2、CC在容器中的物质的量浓度保持不变D.反应体系中混合物的平均摩尔质量保持不变(4)在上述反应达平衡状态后，分别改变条件，请完成下列两张图： 020s 时间怔强A.在第20 s时将容器体积缩小至原来的一半后压强变化图B.在第20 s时，向容器中注入少量的CC气体后

51、正逆反应速率变化图C(H2)C(CO2)【答案】K=0. 002mol/( L s) BCC(H2O)C(CO)【解析】【详解】(1)化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的哥之积和孑：ic(H2)c(CC2)反应物浓度的哥之积的比值，则CC+H2C驾H2+CC2的平衡常数K= cig故答案为:k=3"c(H2O)c(CO)0.1mo1v( H2) =5L =10s(2)在5L盛有固体催化剂(其体积可忽略不计)的密闭容器中，通入反应物，10s后,生成了氢气0.2g,物质的量=0.2g =O1mol,氢气的反应速率2g / mo10.002mol/( L?s)

52、,反应速率之比等于化学方程式计量数之比，则此 10s内CO的平均反应速 率为 v( C。=v(H2) = 0. 002mol/( L?s),故答案为:0. 002mol/( L?s);(3)在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时(但不为0),反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态。则A、反应前后气体物质的量不变，若容器体积不变，压强始终不变，在一定温度下压强达到恒定不能说明反应达到平衡状态，故A错误；B、CO2的生成速率与H2O蒸气的生成速率之比为 1：1说明正逆反应速率相同，能说明反 应达到平衡状态，故 B正确；G C。H2O、H2、CO在容器中的

53、物质的量浓度保持不变是平衡的标志，故 C正确;D、混合气的平均相对分子质量是混合气的质量和混合气的总的物质的量的比值，质量和 物质的量均是不变的，反应体系中混合物的平均摩尔质量保持不变，不变判定平衡，故 错误；故答案为：BC;(4) A、反应前后气体物质的量不变，改变压强反应速率增大，平衡不变，变化的图象 惬强为:B、加入少量CO,正反应速率增大，此时逆反应速率不变，随反应进行正反应速率减小,逆反应速率增大，最后达到正逆反应速率相同，反应达到平衡状态，变化的曲线图象为:【点睛】本题考查了化学平衡常数、化学反应速率计算平衡标志、影响反应速率的因素分析判断、 图象绘制等知识点，掌握基础是解题关键。

54、12.连通装置是化学研究的重要装置。起始时，甲、乙体积均为1L,向甲、乙中均充入1.5 mol A、3.5 mol B,关闭阀门K。在相同温度和有催化剂存在的条件下，两容器中各自发生下列反应：3A(g)+ 2B(g)麻)C(g)+2D(g)+200kJ 5分钟时甲达平衡，此时乙容器的体积为0.86L。请回答以下问题：(1)甲中达到平衡时( )A.甲中C物质不再产生 B甲中气体密度保持不变C. 2v正(A) = 3v逆(D)D.甲中气体压强保持不变(2)若5分钟时测得甲中 A为amol,则该反应从起始到平衡时间内A的平均反应速率为 (用含a的式子表示)(3)甲容器改变某一条件，该反应的平衡常数K值变大，则该反应( )A. 一定向正反应方向移动B. 一定向逆反应方向应当C.逆反应速率先增大后减小D.逆反应速率先减小后增大(4)5分钟时活塞向上拉，乙容器中平衡移动方向为 ,再次平衡后甲中 和乙中A的物质的量比较： (填 相等”、前者大”、后者大”、无法确定”)。a【答案】CD (0.3-) mol L-1 min-1 ad逆反应方向后者大5【解析】【分析】(1)根据化学平衡状态的特征：正逆反应速率相等、各组分的浓度不变等来回答判断；Vc ,(2)根据化学反应速