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.某实验小组为确定过氧化氢分解的最佳催化条件，用如图实验装置进行实验，反应物用量和反应停止的时间数据如下：分析表中数据回答下列问题:MnO2时间H2O20.1g0.3g0.8g10mL1.5%223s67s56s10mL3.0%308s109s98s10mL4.5%395s149s116s(1)相同浓度的过氧化氢的分解速率随着二氧化镒用量的增加而。(2)从实验效果和绿色化学”的角度考虑，双氧水的浓度相同时，加入g的二氧化镒为较佳选择。(3)该小组的某同学分析上述数据后认为：当用相同质量的二氧

2、化镒时，双氧水的浓度越小，所需要的时间就越少，亦即其反应速率越快”的结论，你认为是否正确,理由是。(4)为加快过氧化氢的分解速率，除了使用MnO2作催化剂和改变过氧化氢的质量分数之外，还可以采取的加快反应速率的措施有。(回答任意两个合理的措施)【答案】加快0.3不正确H2O2的浓度扩大二倍(从1.5%3.0%)但反应所需时间比其二倍小的多升高温度；粉碎二氧化镒，增大其表面积。【解析】【分析】由题可知，该实验研究浓度和催化剂对反应速率的影响，通过表中数据可分析得出浓度和催化剂对反应速率的影响规律，因为该实验不是直接测出反应速率，而是测出反应停止的时间，要考虑反应物增多对反应时间的影响。【详解】(

3、1)由表格中的数据可知：相同浓度的H2O2,加入的MnO2越多，反应所用的时间越短，即分解速率越快。(2)用0.1g催化剂的反应速率明显小于用0.3g和0.8g催化剂的反应速率；用0.8g催化剂和用0.3g催化剂的反应速率及反应时间相差不多，但用0.3g催化剂节约药品。(3)从表中数据可知，相同体积3.0%的双氧水中的溶质含量是1.5%的双氧水中溶质含量的二倍，但反应的时间却比其反应时间的二倍小得多，由反应速率计算公式可得出，此实验条件下双氧水的浓度越大分解速率越快，由此得出上述结论不正确；(4)加快反应速率的措施常见的有：增加反应物浓度、适当升高温度、增加反应物表面积(接触面积)、使用催化剂

4、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：012345Umm(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2.0molN2和2.0molH2,一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。

5、NN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1molNH3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?2Z1.2*3mol/(Ls)放出46kJ18.4b【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；c(2)根据，口二i计算；(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

6、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4n(X)：n(Y):n(Z)=0.1mol:0.3mol:0.2mol=1：3:2,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，Nb物质的量变化为0.12mol,u(Z)=c=°'2mo=1.2x10-3moi/(Ls)；t2L50s(3)断裂ImolNN吸收946kJ的能量，断裂1molH-H键吸能量436kJ,形成1moN-H键放出能量391kJ,根据方程式3H2+Na?2NH,生成2m

7、ol氨气，断键吸U的能量是946kJ+436kJX3=2254kJ,成键放出的能量是391kJX6=2346kJ,则生成1molNH3过程中放出的能量为2346kJ-2254kJ=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

8、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。3 .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：3CO2(g)+2H2O(1)哈？CH30H(1)+±O2(g)H=+727kJmol-1G=+703kJmol-12CO2(g)+2H2O(1)帝飞CH4(g)+2O2(g)H=+890kJmol-1G=+818

9、kJmol-1CO2(g)+3H2(g)脩?CH30H(1)+H2O(1)H=-131kJmol-1G=-9.35kJmol-1CO2(g)+4H2(g)脩?CH4(g)+2H2O(1)H=-253kJ-mol-1G=-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CQ(g)+4H2(g)=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，这种方法再生。2的最大缺

10、点是需要不断补充（填化学式）。CO2的在1.5MPa,气体流速为20mLmin-l时研究温度对催化剂催化性能的影响，得到转化率（）如下:催化利1M七2004r12X1T2R0T军用忙侬Tmr160TK02也337.374,dM485.3S6.8W.10.2Q72.U22.4IS.&54.9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CQ的转化率（）如下:气体流速/hJ.，rniii1802()0七2201'?(K)TmT：340T160T：ID11.025.149.S90.2S3,h97.：阻0孤。304.9r20772,7

11、79,882.1S4.2和a25.215.36L266.271376.67九。500.210IOPo50.05*>5fit.264.164.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（CO2）=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

12、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】H2CO4N/A12O3减小气流流速加快，导致反应物与催化剂接触时间不20.9820.98够360c4反应产生的甲酸腐蚀催化剂，使催化剂活性降低0.0240.02【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，C6、。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

13、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360C,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】(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GV0的方向进行，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

14、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;分析表中数据，温度不变时，随着气体流速的逐渐增大，CO2的转化率逐渐减小，可能是气体流速过快，来不及和催化剂充分接触，导致CO2的转化率减小。答案为：减小；气流流速加快，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320c至360c时，气体流速不变的情况下，CO2的转化率的增大幅度在逐渐减小，由此可知Sabatier反应最可能达到化学平衡状态的温度是360C,结合题中所给信息

15、，选择气体流速为10mLmin-1时CQ的转化率进行计算。已知初始反应气体中V(H2):V(CO2)=4:l,根据在密闭容器里，全部由气体参与的反应中，压V(H2):V(CO2) = n(H2)：n(CO2)=4:l,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4mol,CO2的物质的量为1mol,则有:CO2 g起始物质的量(mol) 1转化物质的量(mol) 0.98平衡物质的量(mol)0.024H2 g4CH4 g02H2O g04 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

16、，该反应的平衡常数2c CH4 c2 H2OK= 47c CO2 c4 H2答案为：360 C；20.98 240.02 40.98；0.022 0.982 0.98=气体物质的量浓度0.98 2 0.98 240.02 4 0.02(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Co/C作为催化剂，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。4 .一定条

17、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的变化(填变大、变小、或不变)升高温度，化学反应速率;充入1molB,化学反应速率；将容器的体积变为3L,化学反应速率。【答案】0.375molL-1min-12.75molL1变大变大变小【解析】【分析】根据题干信息，建立三段式有：3Ag+Bg?2Cg起始mol462转化mol1.50.512min末mol2.55.53据此分析

18、解答。【详解】(1)2min内，用A的浓度变化表示的反应速率为:1.5molMA-L-i.-i,故答案为：0.375molL-1min-1；vA=0.375molg_gminN2min（2）根据上述分析可知。在2min末，B的物质的量为5.5mol,则B的浓度5.5mol2L -1=2.75molgL故答案为:2.75mol L-1；（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

19、应速率变小，故答案为：变小。5.氮及其化合物是科学家们一直在探究的问题，它们在工农业生产和生命活动中起着重要的作用。回答下列问题。I.已知HH键的键能为akJmol-1,NH键的键能为bkJmol-1,2N键的键能是ckJmol-1，则反应NH3（g）=lN2（g）+3H2（g）的出=kJmol-1,若在某温度下其平衡常数为K,22则N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）的平衡常数K1=（用K表示）。n.一氯氨、二氯氨和三氯氨（NH2Cl、NHCl2和NCl3）是常用的饮用水二级消毒剂。（1）用C2和NH3反应制备三氯胺的方程式为3c2（g）+NH3（g）=NCb（l）+3HCl（g）,向容

20、积均为1L的甲、乙两个恒温（反应温度分别为400C、TC）容器中分别加入2molCl2和2molNH3,测得各容器中n（Cl2）随反应时间t的变化情况如下表所示：t/min04080120160甲(400C)n(C2)/mol2.001.501.100.800.80乙(TC)n(Cl2)/mol2.001.451.001.001.00TC400c（填“>”或“<）,该反应的AH0（填或“<”）。该反应自发进行的条件是（填高温、低温、任何温度）。对该反应，下列说法正确的是（填选项字母）。A.若容器内气体密度不变，则表明反应达到平衡状态B.若容器内Cl2和NH3物质的量之比为3:

21、1,则表明反应达到平衡状态C.反应达平衡后，其他条件不变，加入一定量的NCl3,平衡将向逆反应方向移动D.反应达到平衡后，其他条件不变，在原容器中按吧2）=1继续充入一定量反应物,n（NH）达新平衡后Cl2的转化率增大（2）工业上可利用反应2c2（g）+NH3（g）NHC2（l）+2HCl（g）制备二氯胺。NHCb在中性、酸性环境中会发生强烈水解，生成具有强杀菌作用的物质，写出该反应的化学方程式。在恒温条件下，将2molCl2和1molNH3充入某密闭容器中发生上述反应，测得平衡时C12和HCl的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示。则A、B、C三点中C12转化率最高的是一点(填“A”“B”或

22、"C”)；B点时反应物转化率：a(G)a(NH)(填“>”“=”或“<”)，若B点平衡体积为2L,则平衡常数K=。131【答案】3b-c-a><低温ADNHC2+2H2O=2HClO+NHC=422K【解析】【分析】I.始变=反应物的总键能-生成物的总键能，据此计算，平衡常数生成物平衡浓度曷次方乘积K二反应物平衡浓度曷次方乘积,正逆反应的平衡常数互为倒数;n.(1)温度越高，反应速率越快；根据数据，在400c时，甲容器，平衡后0.8mol,乙容器中1.00mol,达到平衡时间短说明反应速率大，乙中剩余氯气应少，但氯气增多说明温度升高影响平衡逆向进行；反应自发进

23、行的判断依据为H-T4Sv0,结合反应特征分析判断；可逆反应到达平衡时，同种物质的正逆速率相等，各组分的浓度、含量保持不变，由此衍生的其它一些量不变，判断平衡的物理量应随反应进行发生变化，该物理量由变化到不再变化说明到达平衡；(2)根据元素守恒可推测出具有强烈杀菌作用的物质为HClO,据此写出反应；体系中HCl的浓度越大则Cl2转化率越大；起始量2molCl2和1molNH3,根据方程式可知Cl2和NH3按照2:1的比例进行反应，所以转化率始终相同；B点处HCl和Cl2的浓度相同，据此反推各物质的浓度进行平衡常数的计算；【详解】I.已知：H-H键能为akJ?mol-1,H-N键能为bkJ?mo

24、l-1,NN键的键能ckJ?mol-1,对于反应NH3(g);N2(g)+叱何)的4H=反应物的总键能-生成物的总键能=3b-c-a,其平衡31常数为 K=c2 H2 gc2 N2C NH322222c2NH,则N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)的平衡常数Ki=3cH2gc131故答案为：3b-ca2；22Kn.(1)温度越高，反应速率越快，平衡向吸热反应方向移动，其他条件相同时，TC时的反应速率比400c时的反应速率快，则TC>400C；根据数据，在400c时，甲容器，平衡后0.8mol,乙容器中1.00mol,达到平衡时间短说明反应速率大，乙中剩余氯气应少，但氯气增多说明温度升

25、高影响平衡逆向进行，H<0,故答案为：><3cl2(g)+NH3(g)?NC3(l)+3HCl(g),反应的Sv0,Hv0,满足H-TAS<0,需要低温下，反应能自发进行，故答案为：低温；A.NC13(1)为液体，反应前后气体质量变化，气体体积不变，若容器内气体密度不变，则表明反应达到平衡状态，故A正确；B.起始量2molCl2和2molNH3,根据方程式可知反应过程中C12和NH3按照3:1的比例进行b.可表示为CQ+H2=H2O(g)+CO反应，所以容器内的 C.反应达到平衡后, C错误；C12和NH3物质的量之比不可能为 其他条件不变，加入一定量的3: 1,故B错

26、误；NC13(1)为液体不影响此平衡的移动，故D.反应达到平衡后,其他条件不变，在原容器中按n(Cl2)小山、=1继续充入一定量反应物, n(NH3)压强增大，平衡正向进行，C12的转化率增大，故故答案为：AD。D正确;(2)根据元素守恒可推测出具有强烈杀菌作用的物质为HClO,所以二氯胺与水反应方程式为：NHC2+2H2O=2HClO+2NH3;容器为密闭容器，据图可知C点处HCl的浓度最大，体系中 HCl的浓度越大则 C2转化率越大，所以C点Cl2转化率最高；起始量 2molCl2和1molNH3,根据方程式可知 Cl2和NH3 按照2:1的比例进行反应，所以转化率始终相同；B点处HCl和

27、Cl2的浓度相同，设平衡时2molc(HCl)=amol/L,初始 c(Cl2)=-11mol1molgL , c(NH3)=-1 一0.5molgL ,则2cl2 g +NH3 g ? NHCl2起始10.5转化a0.5a平衡1-a0.5-0.5al +2HCl g 0 a a则有 1-a=a,解得 a=0.5mol/L ,所以平衡时 c(HCl)=0.5mol/L , c(CE)=0.5mol/L ,c2 HCl0.52C(NH3)=0.25mol/L ,平衡常数 K=c2 Cl2gsNH3 =0?H5=4 ,故答案为：C; 二; 4;6. CH4超干重整CQ技术可得到富含 CO的化工原料

28、。回答下列问题: (1)CH4超干重整CO2的催化转化如图所示：c. CO未参与反应d. 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/aAI2O3催化剂并加热至1123K,使CH4和CQ发生反应CH4(g)+CQ(g)=2CO(g)+2H2(g),初始时CH4和CQ

29、的分压分别为20kPa、25kPa,研究表明CO的生成速率u(CO)1.3x120p(CH4)p(CO2)molg-1s-1,某时刻测得p(CO)=20kPa,则p(CO2)=kPa,U(CO)molg-1s-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151.95【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H2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

30、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

31、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

32、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：CH4(g)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)1.3x120p(CH4)p(CO2)molg-1s-1=1.3x120K10X15丽1s-1=1.95molg-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。7.恒温恒容下，将2molA气体和1molB气体通

33、入体积为2L的密闭容器中发生反应：2A(g)+B(g尸xC(g)+2D(s),2min达平衡，测得平衡时A的物质的量为1.2mol,C的浓度为一10.6molL-0(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】0.1molL1min131：1ACD正反应速率=逆反应速率，体系中各种

34、物质的质量、物质的量不变【解析】【分析】反应前，A的浓度=2mOl=1mol/L,B的浓度=1mOl=0.5mol/L,平衡时,A的浓度=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2L1.2mol增大了 0.6mol/L,所以:起始浓度/mol 变化浓度/mol 平衡浓度/mol2A g + B g =xC g +2D sL-110.500L-10.40.20.60.41L10.60.30.60.4,据此分析解答。【详解】=0.1 mol L 1 min 1,故答案为:0.1 mol L1 min 1;0.2mol/L(1)v(B尸一2

35、min(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，故0.4:0.6=2:x,解得：x=3,故答案为：3;A的转化率=丝100%=40%B的转化率=02100%=40%所以，A的转化率与B10.5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

36、应是气体的物质的量不变、气体的质量减小的反应，气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。8.研究NQ、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。(1) 一定条件下，将2molNO与2molO2置于恒容密

37、闭容器中发生如下反应：2NO(g)+O2(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O2的物质的量之比保持不变D.每消耗1molO2同时生成2molNO(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0.6molC

38、O和0.4molCH3OH,此时v正v逆(填“>”、“V”或"=)。【答案】A、RCD18.560.671mol/LvqH2)v2mol/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；8 .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；CNO和O2的起始物质的量相等，但化学计量数不同，变化量不相同，如果没有达到平衡，NO和02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

39、确；D.每消耗1molO2同时生成2molNO,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1.8molx28g/mol=50.4g、2molx2g/mol=4g、1.2molx32g/mol=38.4g,则混合气体的平均相对分子质量等于比=50.4g+4g+38.4g=18.56g/mol,因此平均相对分子n总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

40、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)CH30H(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/Lvc(H2)v2mol/L;根据题给数据：(单位mol/L)CO2H2CH3OH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(CH3OH)08Qc=-2=.r=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)1.21.0 timin时，正、逆反应速率的大小关系为v正一v逆(填>" 能"&q

41、uot;='. 04min内，CO2的转化率为_, CO的平均反应速率，v(CO)=_。(3)下列条件的改变能减慢上述反应的反应速率的是_ (填序号，下同)。降低温度减少铁粉的质量保持压强不变，充入 He使容器的体积增大保持体积不变，充入He使体系压强增大(4)下列选项能说明上述反应已达平衡状态的是_。 v(CO2)=v(CO)单位时间内生成 nmolCO2的同时生成nmolCO容器中气体压强不随时间的变化而变化容器中气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化【答案】> 71.4% 0.125mol/(L min)【解析】【分析】(1)反应往正方向进行则 v正 v逆，反应往逆方向

42、进行则V正V逆；【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QcVKc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。9 .一定条件下铁可以和CO2发生反应Fe(s)+CQ(gXFeO(s)+CO(g>一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体，反应过程中CQ气体和CO气体的浓度变

43、化与时间的关系如图所示。(2)转化率=黑*I。，v='，以此计算；起始浓度t(3)根据影响化学反应速率的因素进行判断；(4)当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态。【详解】(1)根据图象可知，在tmin后，CO浓度增大、CO2浓度减小，说明timin时反应未达到平衡，反应正向进行，因此v正v逆，故答案为：;(2)根据图象可知，反应开始时CO2的浓度是0.7mol/L,4min时CO2浓度是0.2mol/L,05所以04

44、min内，CO2的转化率为100%=71.4%;04min内CO的平均反应速率0.7cCO0.5mo1/L0.125mol/Lmin,故答案为：71.4%；0.125mol/(L-min)；4min(3)降低温度，化学反应速率降低，符合题意；由于固体的浓度始终不变，所以减少铁粉的质量对反应速率没有影响，不符合题意；保持压强不变，充入He使容器的体积增大，反应体系中各气体的浓度降低化学反应速率降低，符合题意；保持体积不变，充入He使体系压强增大，由于体系中各气体的浓度不变，所以化学反应速率不变，不符合题意；故答案为：；(4)未指明正、逆反应速率，因此不能判断是否为平衡状态，错误；单位时间内生成n

45、molCO2的同时必然会消耗nmolCO,又生成nmolCO,则CO的物质的量不变，反应达到平衡状态，正确；该反应是反应前后气体体积不变的反应，即体系的压强始终不变，因此不能据此判断反应是否为平衡状态，错误；若容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化，因该反应不是纯气体反应，说明气体的质量不再发生变化，则反应达到平衡状态，正确；故答案为：。【点睛】保持体积不变，充入He使体系压强增大，由于体系中各气体的浓度不变，所以化学反应速率不变。10.研究减少CO2排放是一项重要课题。CO2经催化加氢可以生成低碳有机物，主要有以下反应：反应I:CQ(g)+3H2(g)CH30H(g)+H2O(g)H1=

46、49.6kJ/mol反应n:CH3OCH3(g)+H2O(g)-，2CH30H(g)H2=+23.4kJ/mol反应出：2CQ(g)+6H2(g)r'CH3OCHj(g)+3H2O(g)H3H3=kJ/mol。(2)恒温恒容条件下，在密闭容器中通入等物质的量的CQ和H2,发生反应I。下列描述能说明反应I达到平衡态的是(填序号)。A.容器内的混合气体的密度保持不变B.反应体系总压强保持不变C.断裂3Na个H-O键同时断裂2Na个C=O键D.CKOH和H2O的浓度之比保持不变(3)反应II在某温度下的平衡常数为0.25,此温度下，在密闭容器中加入等物质的量的CH3OCH3(g)和H2O(g

47、),反应到某时刻测得各组分浓度如下：物质CH3OCH3(g)H2O(g)CH30H(g)浓度/mol.L11.81.80.4此时v正v逆(填法"、之”或工”)，当反应达到平衡状态时，混合气体中CH30H体积分数(CH3OH)%=%(4)在某压强下，反应III在不同温度、不同投料比时，CO2的平衡转化率如图所示。温度下，将6molCO2和12molH2充入2L的密闭容器中，5min后反应达到平衡状态，则05min内的平均反应速率v(CH3OCH3)=_。(5)恒压下将CO2和H2按体积比1： 3混合，在不同催化剂作用下发生反应 相同的时间段内 CH30H的选择性和产率随温度的变化如图。

48、I和反应III,在其中：CH30H的选择性=X 100% 反用ETKK)，的物期的必温度高于230C,CH3OH产率随温度升高而下降的原因是_。在上述条件下合成甲醇的工业条件是_。A.210cB.230cC.催化剂CZTD催化剂CZ(ZI1)T【答案】-122.6BC>200.18molL-1min-1反应I的Hv0温度升高，使CO2转化为CH3OH的平衡转化率下降BD【解析】【分析】反应I:CQ(g)+3H2(g)CH30H(g)+H2O(g)H1=49.6kJ/mol反应n:CH3OCH3(g)+H2O(g)2CH30H(g)H2=+23.4kJ/mol反应出：2CQ(g)+6H2(

49、g)=-CH3OCH3(g)+3H2O(g)H3(1)将反应ix2反应,即可求出反应出的4H3。(2)A.容器内的混合气体的质量不变，体积不变，密度始终不变；B.恒温恒容条件下，反应前后气体的分子数不等，则随反应的不断进行，反应体系总压强不断发生改变；C.断裂3Na个H-O键，即有1molCH30H(g)和1molH2O(g)发生反应；断裂2Na个C=O键，即有1molCO2参加反应;D.CH30H和H2O的浓度之比等于化学计量数之比。(3)利用表中数据求出浓度商，然后与平衡常数0.25进行比较，确定平衡移动的方向，从而确定v正与v逆的相对大小；再设未知数，建立三段式，利用平衡常数求出CH30

50、H的平衡量及平衡时的混合气总量，从而求出混合气体中CH30H体积分数CH3OH%o(4)将6molCO2和12molH2充入2L的密闭容器中，则投料比为2,从图中采集数据，得出CQ的平衡转化率为60%,利用三段式可求出CH3OCH3的平衡量，从而可求出05min内的平均反应速率v(CH3OCH3)o(5)温度高于230C,CH30H产率随温度升高而下降，说明平衡逆向移动，从温度对平衡的影响寻找原因。从图中数据，可得出最佳温度与催化剂。【详解】反应I:CQ(g)+3H2(g)CH30H(g)+H20(g)Hi=49.6kJ/mol反应n:CH3OCH3(g)+H20(g)2CH30H(g)H2=

51、+23.4kJ/mol反应出：2CQ(g)+6H2(g)-CH3OCH5(g)+3H2O(g)H3(1)将反应IX-反应n,即可求出反应出：2CQ(g)+6H2(g)CH3OCHi(g)+3H2O(g)H3=-122.6kJ/mol。答案为：-122.6;(2)A.容器内的混合气体的质量不变，体积不变，密度始终不变，则反应不一定达平衡状态，A不合题意；B.恒温恒容条件下，反应前后气体的分子数不等，则随反应的不断进行，反应体系总压强不断发生改变，当压强不变时，反应达平衡状态,B符合题意;C,断裂3Na个H-O键，即有1molCH3OH(g)和1molH2O(g)发生反应；断裂2Na个C=O键，即

52、有1molCO2参加反应；满足反应方向相反，变化量之比等于化学计量数之比，即反应达平衡状态，C符合题意；D不合题D.CH3OH和H2O的浓度之比等于化学计量数之比，则反应不一定达平衡状态,意。答案为：BC;v正v逆。“+0.42一(3)浓度商Q=&8=0.05<0.25,所以平衡正向移动,设参加反应的CH3OC心的物质的量为CH3OCH3(g)匕09)脩？?2CH3OH(g)起始量(mol) 变化量(mol) 平衡量(mol)1.81.80.42x1.8 x1.8 x0.42x(0.4 2x)K=(1.8 x)0.25 , x=0.2mol,0.4 2xV(CH3OH)%=- =

53、20%。答案为:>；20；(4) T1温度下，投料比为 2,起始量(mol) 变化量(mol) 平衡量(mol)2CO2(g)63.62.4从表中可提取出6H2(g) ?12CO2的平衡转化率为CH3OCH3(g)060%。3H2O(g)010.81.21.81.85.45.41.8molv(CH3OCH3)=2L=0.18molL-1min-1。答案为：0.18molL-1min-1；5min(5)230c时，反应达平衡状态，此时升高温度，由于反应放热，所以平衡逆向移动，CH30H产率下降。答案为：反应I的HV0,温度升高，使CO2转化为CH30H的平衡转化230 C ;比较两种催化剂

54、的催化效率下降；从图中数据可以看出，甲醇平衡转化率最高的温度为率，催化剂CZ(Zr1)T催化效率更高。答案为：BD。【点睛】采集图中信息时，首先要弄清横坐标与纵坐标表示的意义，然后需理解图中曲线表示的意义，它的变化趋势与拐点所在的位置，还需分析反应物或生成物的热稳定性，反应的热焰变，可能发生的副反应等，然后针对问题进行分析。11.已知A(g)+B(g)=iC(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