历年高考化学易错题汇编-化学反应的速率与限度练习题及详细答案

1、历年高考化学易错题汇编-化学反应的速率与限度练习题及详细答案一、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(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 2Z 0 0395 mol . L-1 . s-1

2、 b c i【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 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( g)+ Y( g)

3、 ? 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；故答案为c。【点睛】注意反

4、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.某温度时，在2L的密闭容器中，X、Y、Z(均为气体)三种物质的量随时间的变化曲线如 图所示：iVmal(1)由图中所给数据进行分析，该反应的化学方程式为 。(2)若上述反应中X、Y、Z分别为H2、N2、NH3,某温度下，在容积恒定为2.0L的密闭容器中充入2.0mol

5、N2和2.0mol H2, 一段时间后反应达平衡状态，实验数据如表所示：t/s050150250350n(NH3)00.240.360.400.40050s内的平均反应速率 v(N2)=。(3)已知：键能指在标准状况下，将 1mol气态分子AB(g)解离为气态原子 A(g), B(g)所需的 能量，用符号 E表示，单位为kJ/mol。N N的键能为946kJ/mol, H-H的键能为 436kJ/mol, N-H的键能为391kJ/mol ,则生成1mol NH3过程中(填 吸收”或放出”的能 量为,反应达到(2)中的平衡状态时，对应的能量变化的数值为 kJ。(4)为加快反应速率，可以采取的措

6、施是 a.降低温度b.增大压强c.恒容时充入He气d.恒压时充入He气e.及时分离NH3【答案】3X+Y? 2Z 1.2 *3mol/(L s)放出 46kJ 18.4 b【解析】【分析】(1)根据曲线的变化趋势判断反应物和生成物，根据物质的量变化之比等于化学计量数之 比书写方程式；(2)根据期=c计算； t(3)形成化学键放出能量，断裂化合价吸收能量；(4)根据影响反应速率的因素分析；【详解】(1)由图象可以看出，反应中 X、Y的物质的量减小，Z的物质的量增多，则 X、Y为反应 物，Z为生成物，且4 n(X) ： n(Y) ： n(Z)=0.1mol : 0.3mol : 0.2mol=1

7、： 3: 2,则反应 的化学方程式为3X+Y?2Z;(2)050s内，NH物质的量变化为0.24mol ,根据方程式可知，Nk物质的量变化为0.12mol ,，口(Z尸 c = 0.12m01 = 1.2 xi0-3mol/(L s);t 2L 50s(3)断裂1molN N吸收946kJ的能量，断裂1mol H-H键吸能量436kJ ,形成1mo N-H 键放出能量391kJ,根据方程式3H2+N?2NH,生成2mol氨气，断键吸U的能量是946kJ+436kJ X 3=2254 kJ,成键放出的能量是391kJX 6=2346 kJ,则生成 1mol NH3过程中放出的能量为2346 kJ

8、-2254 kJ =46kJ .反应达到(2)中的平衡状态时生成 0.4mol氨气，所以放2出的能量是 46kJX0.4=18.4kJ ;(4) a.降低温度，反应速率减慢，故不选 a;b.增大压强，体积减小浓度增大，反应速率加快，故选b；c.恒容时充入He气，反应物浓度不变，反应速率不变，故不选 c;d.恒压时充入He气，容器体积增大，反应物浓度减小，反应速率减慢，故不选 d;e.及时分离NH,浓度减小，反应速率减慢，故不选e。【点睛】本题考查化学平衡图象分析，根据键能计算反应热，影响化学反应速率的因素，注意压强 对反应速率的影响是通过改变浓度实现的，若改变了压强而浓度不变，则反应速率不变。

9、3.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。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、CO和(填化学式)。(2)已知： F&O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3Cqg) AH=+494kJ- mol-11-1CO(g)+ -O2(g)= CO2(g) AH=-283kJ - mol 11TC( s)+ 一 02( g)= CO(g) AH=-110kJ - mol 12则反应 Fe2O3(s)+ 3C(s)+ - O2(g)=2Fe

10、(s)+ 3CO2( g)的 AH=kJ - mol-1。理论上反应2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 炉相当于高炉的一部分。(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+SiO2CaSi。CO -355 炉高温身Fe2O3+3CO= 2Fe+3CO2炉腹用碱液吸收(氢氧化钠溶液或氨水等)【解析】【分析】【详解】(1)铁矿石中含有氧化铁和脉石，为除去脉石，可以加入石

11、灰石，石灰石分解为氧化钙,高温氧化钙和二氧化硅反应生成硅酸钙，方程式为CaCOCaO+CO2 T、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 O2( g)= 2Fe( s)+ 3CQ( g)的 AH= - 3552kJ - mol-1,因为吸热反应，为放热反应，

12、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F&O3+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+CQ T ,高温CaO+SiQCaSQ 反应；(4)高炉气中混有 SQ, SQ为酸性气体，可与碱反应。4. 一定条件下，在2L密闭容器中发生反应：3A (g) +B (g) ? 2c(g),开始时加入4molA、6molB、2molC, 2min 末测得 C 的物质的量是 3mol。(1)用A的浓度变化表示的反应速率是： ;(2)在2min末，B的浓度为： ;(3)若改变下列一个条件，推测该反应速率发生

13、的变化(填变大、变小、或不变)升高3L,温度，化学反应速率 ;充入1molB,化学反应速率；将容器的体积变为 化学反应速率。【答案】0.375 mol L-1 min-1 2.75 mol L1变大 变大 变小【解析】【分析】根据题干信息，建立三段式有：3A g+B gL2C g起始mol462转化mol1.50.512min末 mol2.55.53据此分析解答。【详解】(1)2min内，用A的浓度变化表示的反应速率为:1.5mol2L2min0.375mol|L-1|min-i ,故答案为：0.375mol L-1 min-1；(2)根据上述分析可知。在 2min末，B的物质的量为5.5mo

14、l ,则B的浓度C B = 5.5mol =2.75mol|L-1,故答案为：2.75mol L-1；2L(3)升高温度，体系内活化分子数增多，有效碰撞几率增大，化学反应速率变大，故答案 为：变大；冲入1molB,体系内活化分子数增多，有效碰撞几率增大，化学反应速率变大，故答案 为：变大；将容器的体积变为 3L,浓度减小，单位体积内的活化分子数减小，有效碰撞几率减小, 化学反应速率变小，故答案为：变小。5.研究和深度开发 C。CQ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：Fe2O3 (s) + 3C (s) = 2Fe (s) + 3CO (g) AH 1 =+48

15、9.0kJ m ol 1C (s) +CO2 (g) = 2CO (g) AH 2 = +172.5 kJmol 1 则 CO还原 F&。(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：。(3)CO2和H2充入一定体积的密闭容器中，在两种温度下发生反应：CQ (g) +3H2(g) =CHsOH (g) +H2O (g),测得CH30H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 Ki Kn (填，或3或之”)。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

16、衡。容器甲乙反应物投入量1molCO2、3molH2a molCO2、b molH2、c molCHsOH (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a.容器中压强不变b. H2的体积分数不变c. c (H2) = 3c (CH3OH)d.容器中密度不变e. 2个C=O断裂的同时有3个HH断裂,.,tJ_, . 、 , , . r 催化剂(4)将燃煤废气中的 CO2转化为二甲醛的反应原理为：2CO2 (g) + 6H2 (g)CH3OCH3 (g) + 3H2O (g)

17、。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),则K将;该反应AH 0 (填4、之”或“5”。源【答案】Fe2O3(s) +3C0(g)=2Fe(s)+3CQ(g)H=-28.5KJ/molCO-2e-+4OH-=CC32-+2H2O 0.4cKn；c(CO) c3(H2)CO2(g)+3H2(g)；CH3OH (g)+H2O (g)起始里(mol)1300变化量(mol)x3xxx平衡量(mol)1-x3-3xxx甲中平衡后气体的压强为开始时的0.8倍，即(4-2x) +4=0,8解得x=0.4

18、mol;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，c的物质的量为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) & 1m； ol 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(CH3OH)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旦，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

19、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;C02的平衡转化率减小，说明温度升高不m(H 2)由图可知,投料比07一定温度升高，利于正反应，即正反应为放热反应AHV0; K只与温度有关，温度不变，提高投料比m(H2)n C02【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

20、。6. CH4超干重整CC2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C02的催化转化如图所示：b.可表示为 CQ + H2=H2O(g)+COCO未参与反应Fe3O4、CaO为催化剂，降低了反应的小其他条件不变，在不同催化剂( I、n、出)作用下，反应 CH4(g)+CC2(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958575700 750 800 850温度厂C(2)在一刚性密闭容器中，加入 Ni/ a AI2O3催化剂并加热至1123K,使

21、CH4和CQ发生反应CH4(g)+CQ(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，CC2与H

22、2反应生成H2O(g)和CO;c.从反应过程看，CO先转化为CaCQ,后CaCQ再转化为CO；d. Fe3O4、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CH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】 a.过程n中，CO、CC2都转化为CO, H2转化为H2O；实

23、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，CO2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CaCQ再转化为CO, c不正确；d. Fe3O4、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；从图中可以看出，虽然 b点CH4的转化率高，但仍低于同温度下的最

24、 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：叫CO2(g)=二 2CO(g)2H2(g)起始里(kPa)202500变化量(kPa)10102020某时刻量(kPa)10152020从而得出p(CQ)=15kPa, u (CO) 1.3 x120p(CH4)p(CO2)molg-1s-1=1.3x120K10X15丽1s-1=1.95 mol g-1 - s-1。答案

25、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。7.偏二甲队与NaQ是常用的火箭推进剂，二者发生如下化学反应：(CH3) 2NNH(l)+2N 2Q(l)=2CO 2(g)+3N 2(g)+4H 2O(g)( I )(1)反应(I )中氧化剂是。(2)火箭残骸中常出现红棕色气体，原因为：N2Q(g) v 、2NO(g)( n)当温度升高时，气体颜色变深，则反应(n)为 (填“吸热”或“放热”)反应。(3) 一定温度下，反应(n)的烙变为A Ho现将1 mol N 2Q充入一恒压密闭容器中，下列示卜，上述

26、反应改在体积为1 L的恒容密闭容器中进行，平衡常数 (填“增大” “不变”或“减小”)，反应 3 s后NO的物质的量为0.6 mol ,则03 s内的平-1-1均反应速率 v(N2Q)= mol L - s o【答案】N2C4吸热 ad不变 0.1(1)所含元素化合价降低的反应物是氧化剂;(2)当温度升高时，气体颜色变深，说明N2O4(g)2NO2(g)平衡正向移动；(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，据此可以判断。平衡常数只与温度有关；根据v -c计算速率。t【详解】(1) (CH3

27、)2NNH2(l)+2N2O4(l)=2CQ(g)+3N2(g)+4H2O(g), N2O4 中氮元素化合价由 +4 降低为 0, 所以N2O4是该反应的氧化剂；(2)当温度升高时，气体颜色变深，说明N2O4(g) 2NO2(g)平衡正向移动，所以正反应为吸热反应；(3) a、密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量不变，但容器容积是变 化的，因此当密度不再发生变化时可以说明反应达到平衡状态，故选 a; TOC o 1-5 h z b、对于具体的化学反应，反应热是恒定的，不能说明反应达到平衡状态，故不选b;c、随反应进行，反应物浓度减小，正反应速率是逐渐减小，故 c错误，不选c;d

28、、当反应物的转化率不再发生变化时，说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，故选d;平衡常数只与温度有关，若在相同温度下，上述反应改在体积为1 L的恒容密闭容器中进行，平衡常数不变；反应 3s后NO2的物质的量为0.6mol,则根据方程式可知，消耗N2O4的物质的量是0.3mol,其浓度变化量是 0.3mol+1L0.3mol/L,则03s内的平均反应速率 v (N2O4) = 0.3mol/L + 30.1mol L-1 s-1。8.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尸xC(g)+ 2D(s), 2 min达平衡，测得平衡时

29、A的物质的量为1.2mol , C的浓度为 一一 .-10.6mol L-。(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 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 Lr 1 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，

30、A的浓度=2moi =imoi/L b的浓度=lm0-=0.5mol/L ,平衡时，A的浓度 2L2L1.2mol2L=0.6mol/L ,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:,据此分析解答。【详解】0.1 mol(1)v(B)= 21T1n=0.1 mol L 1min 1,故答案为:2min(2)同一反应用不同的物质表示的反应速率之比二化学计量数之比，

31、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，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

32、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。9.研究N6、SQ、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。一定条件下，将 2molNO与2molO2置于恒容密闭容器中发生如下反应：2NO( g)+ O2( g)

33、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O2的物质的量之比保持不变D.每消耗1 molO2同时生成2 molNOCO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0.4molCH3

34、OH,此时v正 v逆(填“”、“V” 或二【答案】A、日 C、D 18.56 0. 67 1mol/L c( H2) 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。10.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”的C。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 ImolNO、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

35、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，则应该选用乙催化剂D.若保持平衡时的温度不变，再向容器中充入 0.8molCO和0.4molN2,则此时v正v逆已知上述实验中，c(CO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ti变化曲线n (

36、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。10s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-1405（或 4.44） CD9【分析】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CQ和N2,结合原子守恒和得失电子守恒写出化学方程式。(2)反应速率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

37、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 1molNO、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C。NO百分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+2CON2+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

38、，10S反应达2N0(g)起始量(mol)1变化量(mol)0.8平衡量(mol)0.2前10s内平均反应速率平衡，此时CO的物质的量为1.2mol,依据化学平衡三段式列式计算:+ 2CO (g) ZZN 2( g) +2CO 2(g) I TOC o 1-5 h z 2000.80.40.81.20.40.80.8molv(CO)= 1L=0.08mol?L-1?S1 ；10s2 八八。体积为1L,该温度下平衡常数c N2c CO20.4 0.8240K= 2 = -22 =-c NO c CO 0.22 1.229A.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

39、.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 2Qc=4-2- J = 0.8 9 0.8 =3.2K时，向逆反应方向进行。11.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 l1片Al? I 4(1)由图中数据分析，该反应的化学方程式为 (2)反应开始至2

40、min , 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 0,05mo| 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、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

41、，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. -1 :0.05mol 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 低，化学反应速率会减小；(5) a.生成1

42、molZ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符合题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，故息；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

43、、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。12.已知在催化剂存在条件下，能发生如下反应：CO + H2O: H2 + CO2 + Q。(1)该反应的平衡常数表达式为：。(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，10 s后,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

44、的是 A.若容器体积不变，在一定温度下压强达到恒定CQ的生成速率与 H2O蒸气的生成速率之比为 1:1C。H2O、H2、CO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:0. 002mol /( L s) BC【解析】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 CO气体后正逆反应速率变化图-c(H2)c(CO2) K=c(H2O)c(CO)【分析】【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反应物浓度的哥之积的比

45、值，则CO+H2O空暨! H2+CQ的平衡常数K= C(H2)C(CO2)一j 丁优用蚁c(H2O)c(CO),c(H2)c(CO2)故答案为: TOC o 1-5 h z K=;c(H2O)c(CO)(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,0.2gUmo1生成了氢气0.2g,物质的量= =0. 1mol,氢气的反应速率 v( H2) =5L2g / mol10s0.002mol/( L?s),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( CQ =v(H2)= 0. 002mol/( L?s),故答案为:0. 002

46、mol/( 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、CC2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 CO H2O、H2、CO在容器中的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

47、平均摩尔质量保持不变，不变判定平衡，故D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:o 2oi sirB、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：压强,故答案为：.I II Io 20(【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。13.在一个体积为2L的密闭容器中，高温下发生下列反应：Fe (s) + CQ (g)FeO (s) +

48、 CO (g) + Q kJ其中CQ、CO的物质的量(mol)随时间(min)的变 化如图所示。(1)反应在1min时第一次达到平衡状态，固体的质量增加了6.4g。用CO的浓度变化表示的反应速率 。(CO) =。(2)反应进行至2min时，若只改变一个条件，曲线发生的变化如图所示，3min时再次达到平衡，则Q 0 (填4、之或“=。第一次平衡与第二次平衡的平衡常数相比，KiK2o (填法、之”或“=)”。(3) 5min时再充入一定量的 CO (g),平衡发生移动。下列说法正确的是 (填 写编号)。a u(正)先增大后减小b u (正)先减小后增大 c u(逆)先增大后减小d u(逆)先减小后

49、增大表示n (CQ)变化的曲线是 (填写图中曲线的字母编号)。(4)能说明该反应已经达到化学平衡状态的是 a容器内气体压强不再变化b容器内气体的密度不再变化c固体的质量不再变化【答案】0.2mol/L min 0, QV0;吸热反应平衡常数随温度升高而变大，所以K1VK2；(3)充入CO, CO浓度增大，逆反应速率增大，之后逐渐减小，所以选 c； 5min时CQ浓度 不变，之后平衡逆向移动，n(CQ)的物质的量从原平衡曲线逐渐增大，对应曲线b；(4)a.反应Fe(s)+CO(g)?FeO(s)+CO(g是一个反应前后气体体积不变的化学反应，无论该反应 是否达到平衡状态，容器中气体压强始终不变，

50、故 a错误；b.容器的体积不变，气体的质量变化，随反应的进行密度始终在变化，直到达到平衡为 止，故b正确；c.平衡移动时固体由 Fe转化为FeO,质量增大，所以当固体总质量保持不变时说明达到平 衡状态，故c正确；故答案为bc。TC时在2L密闭容器中使X(g肖Y(g)发生反应生成Z(g)。反应过程中X、Y、Z的物质的 量变化如图1所示，3分钟时达到平衡；若保持其他条件不变，温度分别为Ti和T2时，Y的体积百分含量与时间的关系如图 2所示。(1)容器中发生的反应可表示为 (2)反应进行的前 3 min内，用X表示的反应速率 v(X)=(3)保持其他条件不变，升高温度，该反应的化学平衡常数K将 (填

51、 变大”、减小”或不变”)(4) 若改变反应条件，使反应进程如图3所示，则改变的条件是 一定条件下的密闭容器中，该反应达到平衡，要提高气体Y的转化率，可以采取的措施是 (填字母代号)。a.高温高压b加入催化剂c.减少Z的浓度 d增加气体 Y的浓度【答案】3X(g)+ Y(g)- = 2Z(g) 0.1 mol/(L? min)变大加入催化剂a c【解析】【分析】由图1中的信息可知，X和丫是反应物、Z是生成物，3分钟时达到平衡，其变化量分别为 0.6mol、0.2 mol、0.4 mol,其变化量之比为 3:1:2。由图2中信息可知，T2Ti,温度升高 化学平衡向正反应方向移动，则正反应为吸热反

52、应。由图3中的信息可知，在该反应条件下，到达平衡的时间减少了，平衡状态与图1中的相同。【详解】(1)由图1中的信息可知，X和Y是反应物、Z是生成物，3分钟时达到平衡，其变化量 分别为0.6mol、0.2 mol、0.4 mol,其变化量之比为 3:1:2,故容器中发生的反应可表示为 3X(g)+ Y(g) = 2Z(g)。(2)反应进行的前3 min内，用X表示的反应速率 v(X)=-06mo 0.1 mol/(L? min)。2L 3min(3)由图2中信息可知，丁2，温度升高化学平衡向正反应方向移动，则正反应为吸热 反应。保持其他条件不变，升高温度，该反应的化学平衡常数K将变大。(4) 若改变反应条件，使反应进程如图3所示，则在该反应条件下，到达平衡的时间减少了，但是其平衡状态与图1中的相同，则改变的条件是加入催化剂。一定条件下的密闭容器中，该反应达到平衡，要提高气体Y的转化率：