化学化学反应的速率与限度的专项培优练习题(含答案)

1、化学化学反应的速率与限度的专项培优练习题（含答案）一、化学反应的速率与限度练习题（含详细答案解析）1 .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，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

2、” 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

3、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+eMFe2+ 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；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

4、，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Fe3+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符合题息；B.加入浓

5、盐酸，增大 aH+),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AQ 答案为：AC;(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+o 答案为：B; Cu-2e-=Cu2+；若A为Cu, B为石墨，电解质为

6、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 FeCl3,则Fe3+转化为Fe2+,可确定转移电子的数目为0.1NA。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。2.新型材料AIN应用前景广泛，对其制备过程的研究成为热点。(1)将物质的量均为a mol的Al2O3与N2充入恒温恒容密闭容器

7、中，控制温度发生反应：2Al2O3(s)+2N2(g)一显-4AlN(s) +3O2(g) H>0。下列可作为反应达到平衡的判据是 (填序号)。A,固体的质量不再改变B. 2v 正(N2)=3v 逆(O 2)C. AH不变D.容器内气体的压强不变E. N2分子数与O2分子数比为2:3在起始压强为p的反应体系中，平衡时 N2的转化率为“，则上述反应的平衡常数Kp(对于气相反应，用某组分B的平衡压强p(B)代替物质的量浓度 c(B)也可表示平衡常数，记作 Kp,如p(B) =p总 x(B) , p总为平衡总压强，x(B)为平衡系统中B的物质的 量分数)。为促进反应的进行，实际生产中需加入焦炭

8、，其原因是 。(2)铝粉与N2在一定温度下可直接生成AlN,加入少量NH4C1固体可促进反应。将等质量的A1粉与不同量的NH4C1混合均匀后置于充 N2的密闭容器中，电火花引燃，产品中 AlN的质 量分数co(AlN)随原料中UNH4C1)的变化如图1所示，燃烧过程中温度随时间变化如图2所示。贝U：固体混合物中，UNH4C1)的最佳选择是。结合图2解释当co(NH4Cl)超过一定值后，co(AlN)明显减少的原因。(3)AIN粉末会缓慢发生水解反应，粒径为 100 nm的AlN粉末水解时溶液 pH的变化如图3AlN粉末水解的化学方程式是相同条件下，请在图3中画出粒径为40 nm的AlN粉末水解

9、的变化曲线3,_ 一 (1.5a)3 % NHCl分解吸热【答案】AD 2T p消耗。2、提供能量，均能使平衡向右移动(1-a)造成温度降低，不利于 Al与N2反应 AlN + 4H2OAl(OH)3+ NH3?H2O【解析】【分析】(1)根据反应达到平衡后，正逆反应速率，各成分的浓度不变及由此衍生的其它物理量进 行分析；平衡时N2的转化率为由于反应物中只有 N2是气体，所以起始压强p即为起始时N2的分压，列三段式求 Kp；碳在氧气中燃烧放出热量，焦炭既可以消耗氧气，使生成物浓度降低，又可以提供热量，这两方面的作用都可以使平衡右移；(2)根据图像分析，当co(NH4Cl)=3%M, co(Al

10、N)最大；从图2可以看出，反应过程中温度会降低。co(NH4Cl)=3%寸的温度比co(NH4Cl)=1%时的温度降低得更多。这是因为 NH4C1分解吸热，当co(NH4Cl)超过一定值后，NH4C1分解吸热造成温度降低不利于 Al与N2反应，导致co(AlN)明显减少；(3)AIN粉末会缓慢发生水解反应，生成Al(OH)3和NH3；相同条件下，由于粒径为40nm的AlN粉末和水的接触面积更大，所以其水解速率大于粒径为100nm的AlN粉末的水解速率，由于固体不影响平衡，所以最终溶液的pH是相同。【详解】(1)A.消耗2mol AI2O3会生成4molAlN,固体质量减少，当固体的质量不再改变

11、时，反应 达到了平衡状态；B.当3v正(N2)=2v逆(。2)时，正逆反应速率相等，反应达到了平衡状态，但2vEN2)=3v逆(O2)表示的正逆反应速率不相等，不是平衡状态；C. AH取决于反应物和生成物的总能量的相对大小，和是否平衡无关；D.在恒温恒容条件下，容器内的压强和气体的物质的量成正比。该反应是反应前后气体分子数不相等的反应，在平衡建立过程中，气体总物质的量一直在改变，只有达到平衡时，气体总物质的量才不再不变，即容器内压强才不变，所以当容器内气体的压强不变时，反应达到了平衡状态；E. N2分子数与02分子数之比和起始投料以及转化率有关，当N2分子数与02分子数比为2:3时，反应不一定

12、是平衡状态；故选AD。反应2Al2O3(s)+2N2(g)叁里=4AlN(s) +3O2(g),在起始时加入的是等物质的量的Al2O3与N2,由于反应物中只有 N2是气体，所以起始压强 p即为起始时N2的分压，列三段式求Kp,已知平衡时N2的转化率为a ,则2AI2O3 s +2N2 g 司，4AlN s +3O2 g起始p0变化p1.5p平衡p- p1.5pKp=(1.5p )3(p p )2(1.5 )3(1- )2p。为促进反应的进行，实际生产中需加入焦炭，焦炭和氧气反应，放出热量。焦炭既可以 消耗氧气，使生成物浓度降低，又可以提供热量，这两方面的作用都可以使平衡右移，从 而促进反应的进

13、行。(2)从图1可以看出，当co(NH4Cl)=3%时，co(AlN)最大，所以最佳选择是co(NH4Cl)=3%。从图2可以看出，反应过程中温度会降低。co(NH4Cl)=3%寸的温度比co(NH4Cl)=1%时的温度降低得更多。这是因为NH4Cl分解吸热，当co(NH4Cl)超过一定值后，NH4Cl分解吸热造成温度降低不利于 Al与N2反应，导致co(AlN)明显减少(3)AIN粉末会缓慢发生水解反应，生成 Al(OH)3和NH3, AlN粉末水解的化学方程式是AlN+ 4H2O 二 Al(OH)3+ NH3?H2O。相同条件下，由于粒径为40nm的AlN粉末和水的接触面积更大，所以其水解

14、速率大于粒径为100nm的AlN粉末的水解速率，由于固体不影响平衡，所以最终溶液的pH是相同的。粒径为40 nm的AlN粉末水解的变化曲线为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。(a)(b)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)+3qs)=2Fe(s)+3Cqg) AH=+494kJ- mol-11 TCO(g)+ O2(g尸 CO2(g) AH=-283kJ - mol 121

15、 rC( s)+ 02( g)= CO(g) AH=-110kJ - mol 123 -1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SQ的方法是O高温高温【答案】石灰石CaCO=CaO+CQT CaO+SiO2= CaSiQ CO -355 炉高温

16、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+CQ 3高温CaO+SiQCaSiQ;加入焦炭，先生成 CO,最后生成CO2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 F

17、e2O3( 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，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CaCO3= CaO+CO2 f ,高温CaO+SiQCaSiQ 反应；（4）高炉气中混有 SQ, SO2为酸性气体，可与碱反应。4.用酸性KMnO4和H2QO4 （草酸）反应研究影响反应速率的因素。一实验小组欲通过测 定单位时间内生成 CQ的速率，探究某种

18、影响化学反应速率的因素，设计实验方案如下（KMnO4溶液已酸化）实验序号A溶液B溶液20 mL 0.1 mol L 1H2C2O4 溶液30 mL 0.01 mol LKMnO4 溶液20 mL 0.2 mol L 1H2C2O4 溶液30 mL 0.01 mol LKMnO4 溶液（1）该反应的离子方程式 。（已知 H2C2O4是二元弱酸）（2）该实验探究的是 因素对化学反应速率的影响。相同时间内针筒中所得CQ的体积大小关系是 < （填实验序号）。（3）若实验 在2 min末收集了 2.24 mL CO2 （标准状况下），则在 2 min末，c （ MnO4 一）=mol/L （假设混

19、合液体积为 50mL）（4）除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率，本实验还可通过测定来比较化学反应速率。（一条即可）（5）小组同学发现反应速率总是如图，其中tit2时间内速率变快的主要原因可能是：;。【答案】2MnO4 + 5H2C2O4 + 6H+ = 2Mn 2+ + I0CO2 T + 8H2O 浓度 0.0056KMnO4溶液完全褪色所需时间或产生相同体积气体所需的时间该反应放热产物Mn2+是反应的催化剂【解析】【详解】(1)高镒酸钾溶液具有强氧化性，把草酸氧化成CO2,根据化合价升降法进行配平，其离子反应方程式为：2MnO4 + 5H2c2O4 + 6H+ = 2Mn2+

20、+ 10CQf +8H2O；(2)对比表格数据可知，草酸的浓度不一样，因此是探究浓度对化学反应速率的影响，浓度越大，反应速率越快，则；(3)根据反应方程式并结合CO2的体积，求出消耗的n(KMnO4)= 2 x 15mol ,剩余n(KMnO4)=(30 x 10x 0.01 2x 105)mol=2.8 x70nol, c(KMnO4)=2.8 xltmol - 50X10 3L=0.0056mol L 1；(4)除通过测定一定时间内CQ的体积来比较反应速率，还可以通过测定KMnO4溶液完全褪色所需时间或产生相同体积气体所需的时间来比较化学反应速率；(5) tit2时间内速率变快的主要原因可

21、能是：此反应是放热反应，温度升高，虽然反 应物的浓度降低，但温度起决定作用；可能产生的Mnk是反应的催化剂，加快反应速率。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尸CH3OH(g)H=-90.1kJ mol-1另外：(ii )2CO(g)+C2(g)=2CO2(g)H=-566.0kJ mol-1(iii)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)-57H.=)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(CH3CI)水解也

22、可制备少量的甲醇，该反应的化学方程式为O(3)若反应在密闭恒容绝热容器中进行，反应(iv)CO2(g)+H2(g尸CO(g)+H2O(g)AH=+41.1kJmol-1对合成甲酉I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 L-1 时间/minc(CO)c(H2)c(CHOH)00.81.6020.6x0.240.30.60.560.30.60.5x=_。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

23、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MPa< MPa 、'、X5MPaWMpa（5）如图是温度、压强与反应 （i ）中CO转化率的关系：xarwxsu1.0。用04出2° KK） 2寓）3（M） -KM） 50。温度化由图像可知，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 CHjCl+NaOH- CHOH+NaCl d 1.2 0.2molL-1 min-1 4.6L2mol-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）利

24、用盖斯定律，热化学方程式 （iii）-（i）+1 （ii）,得新的热化学方程式为：CHOH（g）+-22O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）A H=-764.9kJ mol-1,故甲醇的燃烧热为 764.9 kJmol-1;（2）根据提示知 CH3Cl中的Cl被羟基取代生成 CH3OH,反应方程式为：CH3Cl+NaOH- CHOH+NaCl戚 CH3Cl+H2O口 CH3OH+HCl;（3）反应（iv）消耗反应（i）的另外一种反应物氢气，而且生成反应（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

25、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 ,则 电浓度会降低0.4mol/L ,则 x=1.6-0.4=1.2； v H2 2v CH3OH2 0.2mol/L2min=0.2mol11L min ；平衡常数c CH30Hc2 H2 c CO42,4.6L mol0.5mol/L20.6mol/L 0.3mol/L2min到4min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

26、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 .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:(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 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)00.360.480.500.50050s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

27、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。H-H的键能为436kJ/mol , N-H的键能为391kJ/mol,生成1mol NH3过程中放出46kJ的热量。则N三N的键能为 kJ/mol。【答案】3X(g)+Y(g? 2Z(g) 1.8-3mol/(L s)- 946【解析】【分析】(1)由图中所给数据看，反应开始前，X、丫的物质的量都为1.0mol,而Z的物质的量为0,所以X、丫为反应物，Z为生成物；当各物质的量不变时，其物质的量都大于0,表明反应为可逆反应；再由物质的量的变化量之比等于化学计量数之比，可确定反应的化学计量数 关系，从而写出反应方程式

28、。(2)从表中数据可得出，反应生成n(NH3)= 0.36mol,则参加反应的n(N2)= 0.18mol,从而求出050s内的平均反应速率 v(N2)。利用？H=E(N 三 N)+E(H-H)-6E(N-H),可求出 E(N三 N)【详解】(1)由图中所给数据可得出，X、Y、Z的变化量分别为 0.3mol、0.1mol、0.2mol,从而得出三者的物质的量之比为3:1:2,结合上面分析，可得出该反应的化学方程式为3X(g)+Y(g? 2Z(g)o 答案为：3X(g)+Y(g)? 2Z(g);(2)从表中数据可得出，反应生成n(NH3)= 0.36mol,则参加反应的n(N2)=0.18mol

29、 ,从而得出050s内的平均反应速率1.8 x 13mol/(L s)；v(N2)= 0.18mol = 1.8 x-3mol/(L s)。答案为:2.0L 50s(3)利用？H=E(N 三 N)+3(H-H)-6E(N-H),可求出 E(N 三 N)书-3E(H-H)+6E(N-H尸-46X2kJ/mol-3 x 436kJ/mol+6 x 391kJ/mol=946 kJ/m暗案为：946。【点睛】由图中数据确定反应方程式时，对于方程式中的每个关键点，都需认真求证，不能随意表示，否则易产生错误。如我们在书写方程式时，很容易将反应物与生成物之间用“="表示。7 .某同学为了探究锌与

30、盐酸反应过程中的速率变化，他在100mL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(气体体积已折算为标准状况下的体积)，实验记 录如下(累计值)：时间/min12345氢气体积/mL50120232290310(1)反应速率最大的时间段是_ (填"A1min" 42min" "2 3min"或5min"),原因是 。(2)反应速率最小的时间段是(填“卜1min" %2min” “2 3min"或"A 5min”)，原因是 。(3) 23min时间段内，以盐酸的浓度变化表示该反应的速率为_。(4

31、)如果反应太剧烈，为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，该同学在盐酸中分别加入等体积的下列液体，你认为可行的是_ (填序号)。A.蒸储水B. NaCl溶液C. Na2CQ溶液D. CuSC4溶液【答案】23min 该反应是放热反应，23min时间段内温度较高45min 45min时间段内H+浓度较低0.1mol L-1 min-1 ab【解析】【分析】根据表格数据可得：“A1min”产生氢气的量为50mL, “卜2min”产生氢气的量为120mL-50mL=70mL, “&3min ”产生氢气的量为 232mL-120mL=112mL , “卜5min ”产生的氢气的量Vc为310m

32、L-290mL=20mL,再根据公式 n= ，速率v=一分析解答问题。Vmt【详解】(1)反应速率最大，则单位时间内产生的氢气最多，“*3min”产生氢气的量为232mL-120mL=112mL,又因该反应是放热反应，此时间段内温度较高，故答案为： 23min；该反 应是放热反应，23min时间段内温度较高；(2)速率最小，即单位内产生的氢气最少， 45min共产生20mL氢气，主要原因是随着反 应的进行，此时间段内 H+浓度较低，故答案为: 45min ; 45min时间段内H+浓度较低；根据公式n=， “ 3min”产生氢气的量为 232mL-120mL=112mL,则 VmV H20.1

33、12Ln H2 =1=0.005mol ,根据方程式： Zn+2HCl=ZnC2+H2T 可知，Vm22.4L|molc消耗HCl的物质的量n(HCl)=2n(H2)=0.0lmol,然后再根据v= 可求得盐酸的反应速率v(HCl)= "01mo-t=0.1mol|L-1|min-1,故答案为 0.1 mol L-1 min-1; 1min(4)加入蒸储水和NaCl溶液相当于降低盐酸浓度，反应速率减小，加入Na2CO3溶液，会消耗盐酸，则会减少生成氢气的量，CuSQ溶液会消耗锌，会减少生成氢气的量，且反应放热会增大反应速率，故答案选AB。8.某温度下，在一个2L的密闭容器中，X、Y、

34、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线 如图所示。根据图中数据，填写下列空白：n/mol(1)从开始至2min, X的平均反应速率为_。(2)该反应的化学方程式为 。(3) 1min 时，v (正)_v (逆)，2min 时，v (正)_v (逆)。(填 "哪"喊"=)'。(4)上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行，分别测得甲中v(X)=9mol L-1 min-1,乙中v(Y)=0.5mol L-1 s-1,则一中反应更快。(5)若X、Y、Z均为气体，在2min时，向容器中通入僦气(容器体积不变)，X的化学反应速率将，若加入适合的催化剂， 丫的化学反应速

35、率将 。(填 变大”或不变”或 变小”)。(6)若X、Y、Z均为气体(容器体积不变)，下列能说明反应已达平衡的是。a.X、Y、Z三种气体的浓度相等b.气体混合物物质的量不再改变c.反应已经停止d.反应速率 v(X) : v(Y)=3 ： 1e.(单位时间内消耗 X的物质的量)：(单位时间内消耗 Z的物质的量)=3： 2f.混合气体的密度不随时间变化【答案】0.075mol?L-1?min-1 3X+Y=± 2Z > =乙不变变大 be 【解析】【分析】由图可知，从反应开始到达到平衡，X、Y的物质的量减少，应为反应物， Z的物质的量增加，应为生成物，从反应开始到第 2分钟反应到达

36、平衡状态， X、丫消耗的物质的量分别为 0.3mol、0.1mol, Z的生成的物质的量为 0.2mol ,物质的量的变化量之比为 3:1:2,物质的 量变化之比等于化学计量数之比，则化学方程式为3X+gi2Z,结合v=1c及平衡的特征等、定”及衍生的物理量来解答。【详解】1mol 0.7mol从开始至2min, X的平均反应速率为2L =0.075mol/(L?min)；2min(2)从反应开始到第2分钟反应到达平衡状态，X、丫消耗的物质的量分别为0.3mol、0.1mol , Z的生成的物质的量为 0.2mol,物质的量的变化量之比为3:1:2 ,物质的量变化之比等于化学计量数之比，则化学

37、方程式为3X+Y=±2Z；(3)1min时，反应正向进行，则正逆反应速率的大小关系为：v(正)>v(逆)，2min时，反应达到平衡状态，此时 v(正尸v(逆)；(4)甲中 v(X)=9mol L- min-1,当乙中 v(Y)=0.5mol L-1s-1 时 v(X)=3 v(Y)= 1.5mol L-1 s-1=90mol L-1 min-1,则乙中反应更快；若X、Y、Z均为气体，在2min时，向容器中通入僦气(容器体积不变)，容器内压强增 大，但X、Y、Z的浓度均不变，则 X的化学反应速率将不变；若加入适合的催化剂，Y的化学反应速率将变大；(4)a. X、Y、Z三种气体的浓

38、度相等，与起始量、转化率有关，不能判定平衡，故 a错误； b.气体混合物物质的量不再改变，符合平衡特征定"，为平衡状态，故 b正确；c.平衡状态是动态平衡，速率不等于0,则反应已经停止不能判断是平衡状态，故 c错误；d.反应速率v(X):v(Y)=3:1,不能说明正反应速率等于逆反应速率，不能判定平衡，故 d错 误；e.(单位时间内消耗 X的物质的量)：(单位时间内消耗 Z的物质的量)=3:2,说明X的正、逆 反应速率相等，为平衡状态，故 e正确；f.混合气体的质量始终不变，容器体积也不变，密度始终不变，则混合气体的密度不随时间变化，无法判断是平衡状态，故f错误；故答案为be。【点睛

39、】化学平衡的标志有直接标志和间接标志两大类。一、直接标志：正反应速率=逆反应速率，注意反应速率的方向必须有正向和逆向。同时要注意物质之间的比例关系，必须符合方程 式中的化学计量数的比值。二、间接标志：各物质的浓度不变；各物质的百分含量不 变；对于气体体积前后改变的反应，压强不变是平衡的标志；对于气体体积前后不改 变的反应，压强不能做标志；对于恒温恒压条件下的反应，气体体积前后改变的反应密 度不变是平衡标志；对于恒温恒容下的反应，有非气体物质的反应，密度不变是平衡标 志。9.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：n/mo!

40、L0 0.8 0.6 0.4 0,2：0 1 2 3 4 5f/min(1)该反应的化学方程式为 。(2)反应开始至2min ,用Z表示的平均反应速率为 。(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 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

41、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 + k=02Z,故答案 为：3X + Y2Z；An 0.2mol2min 时，v亿尸 = £ = =0.05mol/(L|min)'故答案为：Wmol L-1 min-1； 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，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，

42、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。10.合成气(CO+H2)广泛用于合成有机物，工业上常采用天然气与水蒸气反应等方法来 制取合成气。(1)在150c时2L的密闭容器中，将 2molCH4和2molH2O(g)混合，经过15min达到平衡，此时CH4的转化率为60%。回答下列问题：从反应开始至平衡，用氢气的变化量来表示该反应速率v(H2)=_o在该温度下，计算该反应的平衡常数K=_o下列选项中能表示该反应已达到平衡状态的是。A. v(H2)逆=3v(COkB.密闭容器中混合气体的密度不变C.密闭容器中总压强不变D. C(CH)=C(CO)(2)合成气制甲醛的反

43、应方程式为2CO(g)+4H2(g)= CH3OCH3 (g) +H2O(g)H=bkJ/mol。有研究者在催化剂(CuZnAlO和AI2O3)、压强为5.OMPa的条件下，由 H2和CO直接制备甲醛，结果如图所示。 st我,冰宸产率,100/雄的产率州 290T/1：1290c前，CO转化率和甲醛产率的变化趋势不一致的原因是一b_0,(填法”或之”或理由是_。(3)合成气中的氢气也用于合成氨气：N2+3H2=2NH3。保持温度和体积不变，在甲、乙、丙三个容器中建立平衡的相关信息如下表。则下列说法正确的是；A. n1=n2=3.2B. (|)甲=()丙 ()乙 C. 丫乙 丫丙 丫甲 D. P

44、乙P甲=P丙容器体积起始物质平衡时NH3的物质的量平衡时N2的 体积分数反应开始时的 速率平衡时容器内压强甲1L1molN2+3molH21.6mol(j)甲Y甲P甲乙1L2molN2+6molH2mmol(j)乙Y乙P乙丙2L2molN2+6molH2n2mol(j)丙Y丙P丙【答案】0.12mol - L1 - min-1 21.87 AC有副反应发生v 平衡后，升高温度，产率降低BD【解析】【分析】【详解】ch4+H2O -二 CO+3H211000.60.60.61.80.40.40.61.8起始浓度(mol / L) (1)转化浓度(mol / L)平衡浓度(mol/L)云 1.8m

45、ol / L-1-1v(H2)= =0. 12mol L1 min 1;15minc COK=C CH4C3 H2 c H2O一一 一 30.6 1.830.4 0.4=21.87mol2?L-2;A. v逆(H2) = 3v正(CO),根据反应速率之比等于化学计量数之比有v正(H2)=3v正(CO),故v逆(H2)=v/H2),反应已达到平衡状态，选项 A选；B.参与反应的物质均为气体，气体的总质量不变，反应在恒容条件下进行，故密度始终保 持不变，密闭容器中混合气体的密度不变，不能说明反应已达到平衡状态，选项B不选；C.同温同压下，气体的压强与气体的物质的量成正比，该反应正反应为气体体积增大

46、的反 应，密闭容器中总压强不变，则总物质的量不变，说明反应已达到平衡状态，选项C选；D.反应开始时加入 2 mol CH4和2 mol H2O(g),反应过程中两者的物质的量始终保持相 等，c( CH4)= c( CO)不能说明反应已达到平衡状态，选项 D不选。 答案选AC;(4)290c前，CO转化率随温度升高而降低，根据反应2CO(g) +4H2( g)CH3OCH3 (g) + H2O(g)可知甲醛是生成物，产率应该降低，但反而增大，证明还有另外的反应生成甲醛，即CO的转化率和甲醛产率的变化趋势不一致的原因是有副反应发生；根据图中信息可知，平衡后，升高温度，产率降低，平衡向逆反应方向移动

47、，逆反应为 吸热反应，则正反应为放热反应，H=b<0o(3)根据表中数据知，甲丙中各反应物的浓度相等，所以相当于等效平衡，平衡时N2的体积分数相等；乙中各反应物浓度是甲的2倍，且压强大于甲，增大压强，平衡向气体体积缩小的方向移动，所以平衡时乙中N2的体积分数小于甲；A.甲丙中各反应物的浓度相等，n2=3. 2,乙压强大于甲乙，平衡正向移动，m>3. 2,选项A错误；B.甲丙为等效平衡，平衡时N2的体积分数相等 4甲二。丙，乙压强大，平衡正向移动，平衡时乙中N2的体积分数小于甲，故 小甲=。丙>。乙，选项B正确；C.甲丙中各反应物的浓度相等，为等效平衡，反应速率相等，丫丙二丫甲

48、，乙中各反应物浓度平衡时接近甲丙的二倍，反应速率较大，丫乙> V丙二v甲，选项C错误；D.体积相同的容器中，甲丙等效，单位体积气体总物质的量浓度相同，压强相等P甲二P丙，乙中平衡时单位体积气体总物质的量接近甲丙的二倍，P乙P甲二P丙，选项D正确。答案选BD。 【点睛】本题考查了化学平衡影响因素分析判断，平衡计算分析，主要是恒温恒压、恒温恒容容器 中平衡的建立和影响因素的理解应用。等效平衡原理的理解和应用是解答的难点和易错 点。11.偏二甲队与N2Q是常用的火箭推进剂，二者发生如下化学反应：(CH) 2NNH(l)+2N 2Q(l)=2CO 2(g)+3N 2(g)+4H 2<O(g

49、)( 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：N2O4(g) 、2NO(g)( n)当温度升高时，气体颜色变深，则反应(阴为 (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0'Nib(填F,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“增大” “不变”或“减小”均反应速率v(NzQ)= mol L-1-1, S O),反应 3 s后NO的物质的量为0.6 mol ,则03 s内的平【答案】N2O4 吸热 ad不变 0.1【解析】【分析】 (1)所含元素化合

50、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 c 衡常数只与温度有关；根据 v 计算速率。t【详解】(1) (CH3)2NNH2(l)+2N2O4(l)=2CO(g)+3N2(g)+4H2O(g), N2。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

51、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;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、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N2。的物质的量是0.3mol,其浓度变化量是 0.3

52、mol+1L0.3mol/L ,则03s内的平均反应速率 v (N2O4) = 0.3mol/L + 30.1mol 匚1 s-1。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)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

53、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 C 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； (2)根据化学反应

54、速率v=柒来计算；(3)根据化学反应的方向确定反应的.平衡常数K的大小变化，K受外界温度的影响;(4)根据外界条件对化学平衡移动的影响来回答。【详解】(1)A.化学平衡状态是动态平衡，甲中C物质不再产生不是平衡的特征，故 A错误；B.中气体密度等于质量和体积的比值，质量守恒，体积不变，密度始终不变，当密度保持不变，不一定达到了平衡，故 B错误；C. 2v正(A) = 3v逆(D)证明正逆反应速率相等，平衡状态，故 C正确；D.由3A(g)+ 2B(g)C(g)+2D(g)+200kJ,反应前后气体系数和不等，当甲中气体压强保 持不变，证明达到了平衡状态，故 D正确;故选CD。1 1.5mol a(2)化学反应速率 v=4c=1L = (0.3-)mol -匚1 min-1,故答案(0.3-a)1 t 555 5minmol L-1 , min-1;(3)因为3A(g)+ 2B(g)C(g)+2D(g)+200kJ反应是放热的，甲是恒容容器，改变某一条件，该反应的平衡常数K值变大，则改变的条件是降低温度，平衡是正向移动的，反应速率是先减小后增大，所以AD符合题意，故答案为： AD;(4)5分钟时活塞向上拉，乙容器中压强减小，