备战高考化学化学反应的速率与限度推断题综合练习题

1、备战高考化学化学反应的速率与限度推断题综合练习题一、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锰用量的增加而 。(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 化锰为较佳选择。(3) 该小组的某同学分析上述数据后认为：当用相

2、同质量的二氧化锰时，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%t 3.0%)但反应所需时间比其二倍小的多升高温度；粉碎二氧化锰，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

3、对反应时间的影响。【详解】(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。用0.1 g催化剂的反应速率明显小于用0.3 g和0.8 g催化剂的反应速率；用 0.8 g催化剂和用0.3 g催化剂的反应速率及反应时间相差不多，但用0.3 g催化剂节约药品。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

4、应物表面积(接触面积)、使用催化剂等。2. (1)已知3H2(g)+N2(g)= 2NH3(g)，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，段时间后反应达平衡状态，实验数据如下表所示：t/s050150250350n (NH3)/mol00.240.360.400.40050s内的平均反应速率 v(N2)=_。(2) 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/m

5、ol，则生成1molNH3过程中_ (填 吸收”或 放出”的能 量为_。(3 )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(4) CQ的回收与利用是科学家研究的热点课题，可利用CH4与CQ制备 合成气” (COH2)。科学家提出制备合成气”反应历程分两步：反应：CH4(g)= C(ads)+2H2(g)(慢反应)反应：C(ads)+CQ(g)= 2CO(g)(快反应)上述反应中C(ads)为吸附性活性炭，反应历程的能量变化如图：。能量变化图中：E5+E1_E4+E2 (填 ”、【答案】1.2 10 3mol L 1

6、s1放出46kJ bCH4 g +CO2 g =2CO g +2H2 g AH =+ E3-E1 kJ/mol <【解析】【分析】【详解】(1) 根据化学反应速率之比等于物质对应计量数之比可知，050s内的平均反应速率0.24molv N2 -v NH3-2L一 1.2 10 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的变化(

7、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】0.375 mol min-12.75 mol匚1变大 变大 变小【解析】【分析】根据题干信息，建立三段式有：mol L1 s1 ；2250s(2) 该反应中反应物总键能为 (3 X 436+946)kJ/mol=2254 kJ/mo|生成物的总键能为 6X 391 kJ/mol=2346 kJ/mol，反应物总键能小于生成物总键能，由此可知，生成2molNH3时，放出92kJ(2346-2254) kJ=92 kJ能量，则生成1molNH3过程中放出能量为=46kJ ;

8、2(3) a 降低温度会使化学反应速率降低，故a不符合题意；b 增大压强能够增大化学反应速率，故b符合题意；c. 恒容时充入 He气，各组分的浓度未发生改变，化学反应速率不变，故c不符合题意；d. 恒压时充入He气，容器体积将增大，各组分浓度将减小，化学反应速率将减小，故d 不符合题意；e. 及时分离NH3，将使体系内压强降低，化学反应速率将减小，故e不符合题意；故答案为：b ；(4) 由图可知,1molCH4(g)与 1molCO2(g)的总能量为 E1kJ, 2molCO(g)与 2molH2(g)的总能 量为E3kJ，生成物总能量高于反应物总能量，该反应为吸热反应，则由CH与CO2制备

9、合 成气”的热化学方程式为：CH4 g +CO2 g 2CO g +2H2 g AH =+ E3-E1 kJ/mol ；反应为慢反应，反应为快反应，由此可知反应的活化能大于反应的活化能，即E-E1>E5-E2，故E5+E1 <E4+E2o3A g+B g2C 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-1 ,故答案为:0.375mol L-1 min-1；根据上述分析可知。在 2min末，B的物质的量为5.5mol，贝U

10、B的浓度淞=警=2.75哪-1，故答案为：沖心(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。某反应在体积为5L的恒容密闭的绝热容器中进行，各物质的量随时间的变化情况如图 所示(已知A、B C均为气体)。01H器分-<蓋r(1) 该反应的化学方程式为 。(2) 反应开始至2分钟时，B的平均反应速率为。(3) 能说明该反应已达到平衡状态

11、的是 。A. v(A)=2v(B)B. 容器内气体密度不变C. v 逆(A)=v 正(C)D. 各组分的物质的量相等E. 混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态(4) 由图求得平衡时 A的转化率为 。下表是该小组研究影响过氧化氢H2O2分解速率的因素时采集的一组数据：用10mL?H2O2制取150mLO2所需的时间(秒)30%H2O215%H2O210%H2O25%H2O2无催化剂、不加热几乎不反应几乎不反应几乎不反应几乎不反应无催化剂、加热360s480s540s720sMnO2催化剂、加热10s25s60s120s 该研究小组在设计方案时。考虑了浓度、 、等因素对过氧化氢分解速率的影响。

12、 从上述影响过氧化氢分解速率的因素中任选一个，说明该因素对分解速率有何影响？将质量相同但聚集状态不同的MnO 2分别加入到5mL5%的双氧水中，并用带火星的木条测试。测定结果如下：催化剂MnO2操作情况观察结果反应完成所需的时间粉末状混合不振荡剧烈反应，带火星的木条复燃3.5分钟块状反应较慢，火星红亮但木条未复燃30分钟 写出H2O2发生分解的化学反应方程式 。 实验结果说明催化剂作用的大小与 有关。【答案】2A(g)+B(g)? 2C(g) 0.1 mol/(L?min) C E 4%温度催化剂增大反应物浓度越 大，可以加快反应速率；升高温度，可以加快化学反应速率；使用合适的催化剂，可以加M

13、nO2快化学反应速率；(答其中一条即可)2H2O22H2O+ O2 T 固体的接触面积【解析】【分析】通过各物质的物质的量变化与计量系数呈正比，可得反应式为2A(g)+B(g)? 2C(g)，同时通过变化量可以就算化学反应速率以及反应物的转化率；平衡状态的判定：A.v(A)=2v(B)，没有体现正逆方向，不能判定是否达到平衡，错误；B.容器内气体密度不变，该体系从开始反应到平衡，密度是定值没有变化，不能判定是否达到平衡状态，错误；C.v逆(A)=v正(C),不同物质正逆反应速率呈计量系数比，可以判定达到平衡，正确；D.各组分的物质的量相等，不能作判定，错误，可以改成各物质的量保持不变，可判定平

14、衡；E混合气体的平均相对分子质量在数值上等于摩尔质量M，由于前后气体粒子数目可变，则混合气体的相对分子质量和M是变量可以作平衡的判定依据，正确；根据表格，探究双氧水的浓度、反应 的温度、催化剂对过氧化氢H2O2分解速率的影响，在探究不同的因素时才用控制变量法来探究可得结果。【详解】(1) 由图像可得，A、B逐渐减小是反应物，C逐渐增多是产物，当反应到达2min , n(A)=2mol , n ( B) =1mol , n (C) =2mol，各物质的物质的量变化与计量系数呈正 比，故反应式为 2A(g)+B(g)? 2C(g);(2)反应开始至2分钟时,An 1B 的平均反应速率 v(B)=V

15、At=5=0.1 mol/(L?min)；由分析可得，答案选 CE(4)由图求得平衡时AnA的转化率a=n初始x 100%=1=40%；(5) 根据表中的数据，没有催化剂不加热，不同浓度的双氧水几乎不反应，在无催化剂 但是加热的情况下，双氧水发生分解，且双氧水浓度越大分解速率越快，说明反应物浓度 和温度对分解速率有影响。对比无催化剂加热状态，有催化剂加热的情况下，分解速率也 明显加快，故答案为温度和催化剂； 分析表中的数据，增大反应物浓度越大，可以加快反应速率；升高温度，可以加快化学反应速率；使用合适的催化剂，可以加快化学反应速 率；MnO2(6) X氧水在二氧化锰的作用下发生反应：2H2O2

16、2H2O+ Od;其他条件不变，粉末状的二氧化锰比块状二氧化锰反应所需时间段，说明固体的接触面积对反应速率有影 响。【点睛】平衡状态的判定的核心在于物理量是否是个变量，若为变量当保持不变可以作判定平衡的 依据，若为定值，则不能作为依据。4. 将气体A、B置于固定容积为2L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0.6mol , C的物质的量为0.8mol。(1) 用C表示10s内反应的平均反应速率为 。反应前A的物质的量浓度是 。(3) 10 s末，生成物 D的浓度为 。(4)

17、 平衡后，若改变下列条件，生成D的速率如何变化(填增大”减小”或不变”： 降低温度 ;增大A的浓度;恒容下充入氖气 。下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的是(填标号)A. v(B)=2v(C)B. 容器内压强不再发生变化C. A的体积分数不再发生变化D. 器内气体密度不再发生变化E相同时间内消耗 n mol的B的同时生成2n mol的DNH4|(s)? NH3(g)+HI(g),(6)将固体NH4I置于密闭容器中，在某温度下发生下列反应：2HI(g)? H2(g)+|2(g)。当反应达到平衡时,c(H2) = 0.5mol L：1 , c(HI)= 4mol ，则 NH 的浓度为。【答案】

18、0.04mol/(L?s) 1.5mol/L O.4mol/L 减小增大不变 C 5mol L-1-【解析】【分析】【详解】(1) 由题可知，10s内，C的物质的量增加了 0.8mol，容器的容积为2L,所以用C表示的反c n 0.8mol11应速率为：v(C)=0.04mol|L Is ；t V t 2L 10s* I(2) 由题可知，平衡时 A的物质的量为1.8mol，且容器中C的物质的量为0.8mol ;又因为发生的反应方程式为：3A(g) B(g) n 2C(g) 2D(g)，所以反应过程中消耗的A为1.2mol，那么初始的 A为3mol，浓度即1.5mol/L ；由于初始时，只向容器

19、中加入了A和B,且平衡时生成的 C的物质的量为0.8mol，又因为C和D的化学计量系数相同，所以生成的D也是0.8mol，那么浓度即为0.4mol/L ；(4) 降低温度会使反应速率下降，所以生成D的速率减小； 增大A的浓度会使反应速率增大，生成D的速率增大； 恒容条件充入惰性气体，与反应有关的各组分浓度不变，反应速率不变，因此生成D的速率也不变；(5) A 由选项中给出的关系并不能推出正逆反应速率相等的关系，因此无法证明反应处于平衡状态，A项错误；B. 该反应的气体的总量保持不变，由公式 pV nRT ,恒温恒容条件下，容器内的压强恒定与是否平衡无关，B项错误；C. A的体积分数不变，即浓度

20、不再变化，说明该反应一定处于平衡状态，C项正确；D. 根据公式：V，容器内气体的总质量恒定，总体积也恒定，所以密度为定值，与 是否平衡无关，D项错误；E. 消耗B和生成D的过程都是正反应的过程，由选项中的条件并不能证明正逆反应速率相等，所以不一定平衡，E项错误；答案选C；(6) 由题可知，NH4I分解产生等量的 HI和NH3； HI分解又会产生 H2和12；由于此时容器内 c(H2)=0.5mol/L，说明HI分解生成H2时消耗的浓度为 0.5mol/L x 2=1mol/L ,又因为容器内 c(HI)=4mol/L，所以生成的 HI的总浓度为5mol/L ,那么容器内NH3的浓度为5mol/

21、L。【点睛】通过反应速率描述可逆反应达到平衡状态，若针对于同一物质，则需要有该物质的生成速 率与消耗速率相等的关系成立；若针对同一侧的不同物质，贝懦要一种描述消耗的速率， 另一种描述生成的速率，并且二者之比等于相应的化学计量系数比；若针对的是方程式两 侧的不同物质，则需要都描述物质的生成速率或消耗速率，并且速率之比等于相应的化学 计量系数比。5. 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/mol£re卜謀9 一0.8» XJo.7丫06Li§XQ.4!f02f血-Z01 12 3 4Sf/m

22、in(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+S 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，做反应物，Z的物质的量增加0.2mol，根据反应中物质的量

23、之比 =系数之比，推断出方程式为： 3X +2Z,故答案为：3X + Y=2Z；An 0.2mol(2) 2min 时，v(Z)=空=乂 = 一2=0 05mol/(Jmin)，故答案为：o.o。1 l-1 min-1；t t 2minA.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，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。6.

24、 有利于可持续发展的生态环境是全国文明城市评选的测评项目之一。(1 )已知反应 2NO (g) +2CO ( g)N2 (g) +2CC2 (g)v正=k 正 c2 ( NO) c2(CO), v a=k逆N2) c (CC2)( k正、k逆为速率常数，只与温度有关)。一定条件下进行该反应，测得 CO的平衡转化率与温度、起始投料比m= n(NO)的关系如图1所示。n (CO) 达到平衡后，仅升高温度，k正增大的倍数 填“”或<”“=)'k逆增大的倍数。 下列说法正确的是。A 投料比：mi<m2<m3B汽车排气管中的催化剂可提高 NO的平衡转化率C当投料比m = 2时，

25、NO转化率比CO转化率小D当体系中CC2和CO物质的量浓度之比保持不变时，反应达到平衡状态 若在1L的密闭容器中充入 1 molCO和1 mol NO,在一定温度下达到平衡时，CO的转化率为40%,则k正：k逆= (填写分数即可，不用化简)(2) 在2L密闭容器中充入 2mol CO和1mol NO2，发生反应4CO(g) +2NO2 (g) N2(g) +4CQ (g) 出<0,如图2为平衡时CQ的体积分数与温度、 压强的关系。0 IP M 1040 刃图2 该反应达到平衡后，为在提高反应速率同时提高NO的转化率，可采 取的措施有(填字母序号)a增加CO的浓度 b缩小容器的体积 c改用

26、高效催化剂d升高温度 若在D点对反应容器降温的同时缩小体积至体系压强增大，达到的平衡状态可能是图中A G点中的点。(3) 近年来，地下水中的氮污染已成为一个世界性的环境问题。在金属Pt、Cu和铱(Ir)的催化作用下，密闭容器中的H2可高效转化酸性溶液中的硝态氮(NO3-)，其工作原理如下图所示。若导电基体上的Pt颗粒增多，造成的后果是 。20【答案】< C D - ab C若Pt颗粒增多，NO3-更多转化为NHt+存在溶液中，不利于 81降低溶液中含氮量【解析】【分析】【详解】(1) 据图1所示，正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，则k正增大的倍数v k逆增大的倍数； A.由图象可

27、知，温度一定时，增大NO浓度，CO转化率增大，即起始投料比 m越大时，CO转化率越大，所以投料比：mi>m2>m3,故A错误；B. 催化剂只改变反应速率，不改变平衡转化率，故B错误；变化量C. 由反应计量关系可知，反应中 NO、CO的变化量相同，平衡转化率 a=始毫X 100%所 以平衡转化率与起始量成反比，即投料比 m=2时CO转化率是NO转化率的2倍，故C正 确；D. 反应正向移动时 CQ浓度增大，CO浓度减小，即平衡移动过程中二者浓度比值会发生变化，所以当二者比值不变时说明反应达到平衡，故D正确；故答案为：CD； 若在1L的密闭容器中充入 1 mol CO和1 mol NO,

28、在一定温度下达到平衡时，CO的转化C2C贝82NO N2402026026081率为40%,列二段式有:2NO g+ 2CO gkL N2 g+2CO2 g起始(molL-1)1100转化(molL-1)0.40.40.20.4平衡(molL-1)0.60.60.20.4达到平衡状态时正逆反应速率相等，则k正?c2(NO)?c2(CO)=逆?c(N2)?c2(CO2),(2) a.增加CO的浓度平衡正向移动，NO转化率提高，故 a正确；b. 缩小容器的体积相当于增大压强平衡正向移动，NO转化率提高，故 b正确；c. 改用高效催化剂，只改变化学反应速率不影响平衡移动，所以NO转化率不变，故c错误

29、；NO转化率降低，故dd. 该反应焓变小于零，正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动， 错误； 故选ab；相同压强下降低温度平衡正向移动，CQ体积分数增大，同一温度下增大压强平衡正向移动CO2体积分数增大，所以符合条件的为C；(3) 由原理的示意图可知，若导电基体上的Pt颗粒增多，则 N03-会更多的转化成铵根，不利于降低溶液中的含氮量。&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wim Ji 电"1 h1i A *"J-. tAl? 14Hnwl(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

30、, 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+Yl2Z o.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、Y的物质的量减少，应为反应物，Z的物质的量增多，应为

31、生成物，当反应进行到 2min时，X、Y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):A n(Y):A 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+Y2Z;0.2mol0.05mol Lmin-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1mol

32、Z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符合题意；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、物质

33、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。9. 一定条件下铁可以和 CQ发生反应Fe(s)+ CQ(g)= FeO(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 CQ气体，反应过程中 CO2气体和CO气体的浓 度变化与时间的关系如图所示。(1) timin时，正、逆反应速率的大小关系为v正v逆(填“”或'"=)'.(2) 04min内，CO

34、2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 nm0ICO2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，反应往逆方向进行则 V正v逆 ；(2)转化率=变化浓度

35、 起始浓度100%cv=，以此计算;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ti min后，co浓度增大、CO2浓度减小，说明Jmin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CO?浓度是0.2mol/L ,0 5所以04min内，CO2的转化

36、率为07 100%=71-4% ； 04min内CO的平均反应速率c CO 0.125mol / L min ，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

37、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. 在一定温度下，体积为 2L的密闭容器中，NQ和N2O4之间发生反应:2NO2(g)=N2O4(g),如图所示。(1) 曲线_(填“X”

38、“Y”)示N02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 ，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变化C. 容器内分子总数不再发生变化D. 容器内N2O4与N02物质的量相同E消耗nmOIN2O4的同时生成 2nmOINO2【答案】丫 0.15molL=min 一1 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

39、 0.4mol增加到0.7mol变化了 0.3mol, 可知Y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 0.6mol , X的物质的量从 0.4mol增加至U 0.7mol变化了 0.3mol，可知Y表示的是NO2, X表示的N2O4。贝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 0 1min中内从0.4mol增加到0.7mol，则表示的化学反应速率是V(N2O4)0.3mol2L 1min0.15mol L1 min-1Y表示N

40、O2,其物质的量从1mol降低到0.4mol变化了 0.6mol，转化率(NO 2)0.6mol1mol100%60% ；(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；

41、 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；D. 消耗N2O4表示的为逆反应速率，生成 N02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平衡，E不符合题意；综上答案选BC。11. 氮的化合物既是一种资源，也会给环境造成危害。I氨气是一种重要的化工原料。(1) NH3与CO2在120 C,催化剂作用下反应生成尿素：CO2 (g) +2NH3 (g)CO(NH2)2(s) +H20 (g),A H=-xkJ/mol (x>0),其他相关数据如表:物质NH3 (g)CQ (g)CO(NH2)2 (s)H2O (g

42、)1mol分子中的化学键断裂时 需要吸收的能 量/kJabzd则表中Z (用X、a、b、d表示)的大小为 。(2) 120 C时，在2L密闭反应容器中充入 3molCO2与NH3的混合气体，混合气体中NH3的体积分数随反应时间变化关系如图2所示，该反应60s内CQ的平均反应速率为rw下列能使正反应的化学反应速率加快的措施有 及时分离出尿素升高温度向密闭定容容器中再充入 n.氮的氧化物会污染环境。目前，硝酸厂尾气治理可采用 件下作用，将污染物转化为无污染的物质。某研究小组拟验证 转化率(已知浓硫酸在常温下不氧化no气体)。CO2降低温度NH3与NO在催化剂存在的条NO能被氨气还原并计算其-(3)

43、写出装置中反应的化学方程式装置和装置如图 4，仪器A中盛放的药品名称为 。装置中，先在试管中加入2-3粒石灰石，注入适量稀硝酸，反应一段时间后，再塞上带有细铜丝的胶塞进行后续反 应，加入石灰石的作用是 _。(5) 装置中，小段玻璃管的作用是；装置的作用是除去 NO, NO与FeSQ溶液反应形成棕色Fe(NO)SQ溶液，同时装置还用来检验氨气是否除尽，若氨气未除尽，可观察 到的实验现象是。【答案】x-d+b+2a 0.0047mol/( L?s) 4NHs+6NO5N2+6H2O 浓氨水产生CC2,排出装置中的空气，防止NO被氧化 防倒吸 溶液变浑浊【解析】【分析】(1) 日=反应物的总键能-生

44、成物的总键能。(2) 设参加反应的CQ物质的量为X，利用三段式建立关系式，求出X，从而可求出该反应60s内CC2的平均反应速率。 尿素呈固态，及时分离出尿素，对反应没有影响； 升高温度，可加快反应速率； 向密闭定容容器中再充入CO2,增大反应物浓度，加快反应速率； 降低温度，减慢反应速率。(3) 装置中，NH3、NO在催化剂作用下反应，生成N2和水。(4) 装置利用浓氨水滴入生石灰中制取氨气。装置中，先在试管中加入2-3粒石灰石，注入适量稀硝酸，反应一段时间后，再塞上带有细铜丝的胶塞进行后续反应，由于NO易与空气中的。2反应，所以加入石灰石，排尽装置内的空气。装置用于干燥气体，但 NH3易被浓

45、硫酸吸收产生倒吸；装置的作用是除去NO，NO与FeSQ溶液反应形成棕色Fe(NO)SQ溶液，同时装置还用来检验氨气是否除尽，若氨 气未除尽，NH3会与FeSQ发生反应。【详解】(1) 日=反应物的总键能-生成物的总键能，即-x=(2a+b)-(z+d)，从而得出z=x-d+b+2a。答案为：x-d+b+2a；(2)设参加反应的CQ物质的量为X，利用三段式建立关系式：2NH 3(g)CO 2(g)CO(NH 2)26)H 2O(g)起始量(mol)3 50%3 50%00变化量(mol)2xxxx平衡量(mol)1.5 2x1.5 xxx1.5 2x 199mol=0.0047mol/x= mo

46、l，该反应60s内CQ的平均反应速率为16，3 2x 5162L60s(L?s)。答案为0.0047mol/(L?s); 尿素呈固态，及时分离出尿素，对反应没有影响，不合题意； 升高温度，可加快反应速率，符合题意； 向密闭定容容器中再充入 CQ，增大反应物浓度，加快反应速率，符合题意; 降低温度，减慢反应速率，不合题意; 故选。答案为：；(3) 装置中，NH3、NO在催化剂作用下反应，生成N2和水，反应的化学方程式4NH3+6NO5N2+6H2O。答案为:4NH3+6NO催化剂-5N2+6H2O；(4) 装置利用浓氨水滴入生石灰中制取氨气，仪器A中盛放的药品名称为浓氨水。装置中，先在试管中加入

47、2-3粒石灰石，注入适量稀硝酸，反应一段时间后，再塞上带有细铜丝的胶塞进行后续反应，由于NO易与空气中的02反应，所以加入石灰石的作用是产生CO2,排出装置中的空气，防止NO被氧化。答案：浓氨水；产生CQ,排出装置中的空气，防止NO被氧化；(5) 装置用于干燥气体，但 NH3易被浓硫酸吸收而产生负压，所以小段玻璃管的作用是防 倒吸；装置的作用是除去NO, NO与FeSQ溶液反应形成棕色Fe(NO)SO4溶液，同时装置还用来检验氨气是否除尽，若氨气未除尽，NH3会与FeSO发生反应，可观察到的实验现象是溶液变浑浊。答案为：防倒吸；溶液变浑浊。【点睛】浓氨水滴入生石灰中，H2O与CaO反应生成Ca

48、(OH)2放热，使氨水的温度升高，氨气的溶解度降低，从而挥发出氨气。12. 低碳经济”已成为全世界科学家研究的重要课题。为减小和消除CO2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/mol C(s)+2Hz(g) CH4(g) H=-73kJ/mol 2CO(g) C(s)+CQ(g) H=-171kJ/mol写出CQ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

49、，充入 1molCO2和3.25molH2在一定条件下发生反应，测得 CQ、CHsOH(g)和H2O(g) 的物质的量(n)随时间的变化如图所示： 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 CQ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氦气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

50、(CO)及温度变化关系如图所示:7*1216 W M W9 7 3 3 上述反应的正反应方向是 (填 吸热"或 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) 科学家用氮化镓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

51、的是 (填字母)。太阳比0HQ 庾子交换H8!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CQ+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)二 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

52、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 = CH3OH + 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

53、据盖斯定律，由 -2+得到C02(g)+4H 2(g)吕CH4(g)+2H 2O(g)， H=-171kJ/mol-2(-41kJ/mol)+(-73kJ/mol)=-162kJ/mol；(2) 该反应为：CQg)+3H2(g) =H2O(g)+CH3OH(l);先求出CO2的平均反应速率：cAn1.00-0.25v= =0.0375mol/(L min),则氢气的平均反应速率为 CO2的二t V t 2L 10min倍，即 0.1125mol/(L min)；A.向原容器中充入更多的 CO2一定会导致CO2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