备战高考化学化学反应的速率与限度-经典压轴题附答案

1、备战高考化学化学反应的速率与限度-经典压轴题附答案一、化学反应的速率与限度练习题(含详细答案解析)1. 超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技催化剂术将尾气中的NO和CO转变成CQ和N2,化学方程式：2NO+2CO2CO2+N2，为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:时间/s012345c (NO)/mol L-11.00 x 1o4.50 x 1o2.50 x 101.50 x 101.00 x 1%1.00 x 10c (CO) /mol L-13.60 x 103.05 x 102.85 x 1

2、302.75 x 1%2.70 x 1%2.70 x 1%请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响)：(1 )若ImolNO和ImolCO的总能量比ImolCO?和0.5molN2的总能量大，则上述反应的 H 0 (填写“ >” “ <” “=”。(2) 前2s内的平均反应速率 v ( N2) =。(3) 计算4s时NO的转化率为。(4) 下列措施能提高 NO和CO转变成CQ和N2的反应速率的是 (填序号)。A. 选用更有效的催化剂 B.升高反应体系的温度C.降低反应体系的温度 D.缩小容器的体积(5 )由上表数据可知，该反应在第 s达到化学平衡状态。假如上述反应在密

3、闭恒容容器中进行，判断该反应是否达到平衡的依据为 (填序号)。A.压强不随时间改变 B.气体的密度不随时间改变C. c ( NO)不随时间改变 D.单位时间里消耗 NO和CO的物质的量相等(6)研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了 分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部 分实验条件已经填在下面实验设计表中。实验编号T/CNO初始浓度/mol L-1CO初始浓度/mol L-1催化剂的比表面积/m 2 g 1I2801.20 x 1082n5.80 x 10124出350124 请在上表格中填入剩余的实验条件数据 、N

4、O浓度随时间 请在给出的坐标图中，画出上表中的i、n两个实验条件下混合气体中 变化的趋势曲线图，并标明各条曲线的实验编号101.20 10-35.80s-190% ABD 4 AC 5.80 10-32801.20 10-3【解析】【分析】反应热的正负可根据反应物和生成物的总能量的大小比较；能提高反应速率的因素主要有 增大浓度、使用催化剂、升高温度、增大表面积、构成原电池等，压强能否改变反应速率 要看是否改变了浓度；反应是否达到平衡可以从速率(正逆反应速率是否相等)、量(是 否保持不变)、压强、气体平均密度，气体平均摩尔质量、颜色等方面判断；验证多个因 素对化学反应速率的影响规律，要控制变量做

5、对比实验，每组对比实验只能有一个变量。【详解】反应物比生成物的总能量大，说明是放热反应,H <0；(2)V(N2)=0.5V(NO)= 0.51.00 10 3mol / L 2.50 10 4mol / L2s=1.8754-1-104mol L1 s(3) NO的转化率等于反应掉的 NO除以原有总的NO,可列式1.00 10 3 1.00 10 41.00 10 3=90% o催化剂可以加快反应速率，A正确；温度越高，反应速率越快，B正确，C错误；缩小容器体积，会增大各组分的浓度，浓度越高，反应速率越快，D正确。故答案选ABD；(5) 由表中数据可知，第 4s后，反应物的浓度不再变化

6、，达到平衡；A. 恒温恒压下，压强不变意味着气体的总物质的量不变，而该反应两边的气体计量数之和不同，气体的总物质的量不变说明达到平衡，A正确；B. 气体的密度等于气体的质量除以体积，因为所有组分都是气体，气体的质量不变，因为恒容容器，所以气体不变，所以气体的密度永远不变，与平衡没有关系，B错误；C. c( NO)不变，意味着达到平衡，C正确；D. 因为NO和CO的化学计量数之比为 1:1，且都是反应物，所以单位时间里消耗NO和CO的物质的量一定相等，不能说明达到平衡，D错误;故答案：4; AC;(6) 验证多个因素对化学反应速率的影响规律，要控制变量做对比实验。I和II因为催化剂的比表面积不同

7、，所以其他条件应该是一样的，研究的是催化剂比表面积对化学反应速 率的影响规律；II和III因为温度不一样，所以其他条件应该是一样的，研究的是温度对化 学反应速率的影响规律；故答案是：5.8010-3 , 280, 1.20 10-3 , 1.20 10-3 , 5.80 10-3 ；I和II的区别是催化剂的比表面积，催化剂加快反应速率，所以II更快的达到平衡，但催c ( NO变化曲线如图:验证多个因素对某物质或某性质的影响规律，要控制变量做对比实验，每组对比实验只能 有一个变量。2. 二氧化氮在火箭燃料中可用作氧化剂，在亚硝基法生严流酸甲可用作催化剂，但直接将二氧化氮排放会造成环境污染。已知反

8、应CH4(g) +2N6(g)N2(g) +CQ(g) + 2H2O(g)，起始时向体积为V的恒容密闭容器中通人 2mol CH4和3mol NO2，测得CH4.、N2、H2O的物质的 量浓度与时间的关系如图所示。|* L'1)10tZnuri(1) 容器体积V=L。图中表示H20的物质的量浓度与时间关系的是曲线 .(填“甲”“乙"或”丙")。(3) 0 5min内，用N2表示的化学反应速率为 mol L-1min-1。(4) a、b、c三点中达到平衡的点是 。达到平衡时，N02的转化率是 (物质平衡转化=转化的物质的量/起始的物质的量X 100%)。(5) a 点

9、时，c(CQ) =mol 匚1(保留两位小数)，n( CH4):n(N02)【答案】2 甲 0.1 c 80%或0.80.33 4:5【解析】【分析】依据图像，根据反应物、生成物反应前后物质的量变化之比等于物质的量之比确定甲、乙、丙三条曲线分别代表CH4.、N2、H2O中的哪种物质；依据单位时间内浓度的变化，计算出0 5min内，用N2表示的化学反应速率；达到平衡时的判断依据。【详解】(1 )起始时向体积为 V的恒容密闭容器中通人2 mol CH4和3 mol NO2,测得CH4.、N2、H2O的物质的量浓度与时间的关系如图所示，CH4是反应物，即起始时的物质的量浓度为1.0mol L-1，依

10、据 c=，得 V= = =2L;Vc 1mol L(2) 由(1)可知，丙代表 CH,从开始到平衡时，甲代表的物质的物质的量浓度增加量：1.2mol L-1，乙代表的物质的物质的量浓度增加量：0.6mol L-1，故从开始到平衡时，甲代表的物质的物质的量浓度增加量：1.2mol L X 2L=2.4mql故从开始到平衡时，乙代表的物质的物质的量浓度增加量：0.6mol L-1x 2L=1.2mql根据反应物、生成物反应前后物质的量变化之比等于物质的量之比，故甲代表H2O的物质的量浓度与时间关系，乙代表N2的物质的量浓度与时间关系；(3) 乙代表N2的物质的量浓度与时间关系，0 5 min内，N

11、2的物质的量浓度变化量为：1-1, z 0.5mol L-1-10.5mol L-1 - 0=0.5mol L1, v(N2)=0.1mol L-1 min ;5min(4) 当达到平衡时反应物、生成物的浓度不再随着时间的变化而变化，故a、b、c三点中 达到平衡的点是c；达到平衡时，c(N2)=0.6mol匚1,即从开始平衡，N2的物质的量增加了：0.6mol L-1X 2L=1.2mql CH4(g) +2N6(g)N2(g) +CQ(g) + 2HO(g)，依据方程式中反应物、 生成物的物质的量的变化量之比等于化学计量数之比，即从开始到平衡，NQ的物质的量变化量为：1.2mol X 2=2

12、.4mol故达到平衡时，NO2的转化率是2.4mo" 100% =80%；3mol(5) 设 a点时的浓度为 xmol L-1, CH4(g) +2N6(gLN2(g) +CQ(g) + 2H2O(g)，依据方程式 中反应物、生成物的物质的量的变化量之比等于化学计量数之比，(1.0-x)： x=1:2, x=0.67,n(H 2O) =0.67mol L-1X 2L=1.34mqln (CH4): n (NO2)： n (N 2) ： n (CO2)： n( H 2O) =121:1:2, a 点时，n(CO 2) =0.67mol, c(CO2) =0.33mol L-1 ；(CH

13、 4) =0.67mol ,2Ln(NO 2) =1.34mol，故 a 点时，n( CHk):n(NO2)=(2mol-0.67mol) : (3mol-1.34mol)=4:5 。3. 化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。(1) 某同学为了探究锌与硫酸反应过程中的速率变化，在400mL稀硫酸中加入足量的锌粉，标况下用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下(累计值)：时间(min)12345氢气体积(mL)(标准狀况)10U210464576620 哪一时间段反应速率最大 min (填“0 1”、"卜2”、 “23”、"幵4”、 “4 5"),原因是。

14、求34分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率 设溶液体积不变)。(2) 该同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生 成速率。请回答下列问题： 硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是 。 实验室中现有 Na2SO4、MgS04、Ag2SO、K2SO等4种溶液，可与实验中 CuSO溶液起相似作用的是。 要减慢上述实验中气体产生速率，可采取的合力措施有 、 (答两种)。(3) 某温度下在4 L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如 图。 该反应的化学方程式是 。 该反应达到平衡状态的标志是 (填字母)A. Y的体积分数在混合气体中保持不变B

15、. X、Y的反应速率比为3: 1C.容器内气体压强保持不变D.容器内气体的总质量保持不变E.生成1 mol Y的同时消耗 2 mol Z 2 min内Y的转化率为。【答案】23因该反应是放热反应，此时温度高且盐酸浓度较大，所以反应速率较快0.025 mol L-1min-1 CuSO与Zn反应生成的Cu附着在Zn表面形成铜锌原电池加快了化学 反应速率；AgzSO 适当增加硫酸的浓度增加锌粒的表面积；升高温度等(答两种即可)3X(g)+Y(g) ? 2Z(g) AC 10%【解析】【分析】(1) 相同时间内收集的气体体积越多，该反应速率越快；温度越高化学反应速率越快；先计算生成氢气物质的量，再根

16、据关系式计算消耗n(HCI),利用v= n计算盐酸反应速率；Zn和硫酸的反应中加入少量的CuSO4溶液，能置换出一定量Cu，在溶液中形成 Cu/Zn原电池，原电池反应比化学反应速率快； 所给四种溶液中只 Zn只能置换出Ag； 从影响反应速率的因素分析；(3)根据图知，随着反应进行，X、Y的物质的量减少而 Z的物质的量增加，贝U X和Y是反应物而Z是生成物，反应达到平衡时， n(X)=(1.0-0.4)mol=0.6mol、 n(Y)=(1.0- 0.8)mol=0.2mol、 n(Z)=(0.5-0.1)mol=0.4mol，同一可逆反应中同一段时间内参加反应的各 物质的物质的量变化量之比等于

17、其计算之比，据此确定化学方程式；可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，反应体系中各物质的物质的量、物质的 量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变；Y的转化率：反应的n Y反应初始n Y X 100 %【详解】(1) 相同通条件下，反应速率越大，相同时间内收集的气体越多；由表中数据可知，反应速率最大的时间段是 2£min，原因是：该反应是放热反应，温度越高，反应速率越大；0 112L 3-4分钟时间段，收集的氢气体积=(576-464)mL=112mL , n(H2)=0.005mol ,22.4 L/mol根据氢气和HCI关系式得消耗的n(HCI)=2n(H2)=2 x

18、0.005mol=0.01mgl则0.01molv(HCl)=0.025 mol/(L ?min)；0.4L 1min(2) Zn和硫酸的反应中加入少量的CuSQ溶液，能置换出一定量Cu,在溶液中形成 Cu/Zn原电池，而加快化学反应速率； 所给四种溶液中只 Zn只能置换出Ag,即Ag2SO4与CuSQ溶液具有相似的作用； 为加快Zn和硫酸的反应速率可从升温、适当增大硫酸的浓度、增大锌的比表面积等角度考虑，可采取的合力措施有：增加锌的表面积；升高温度或适当增大硫酸的浓度等；(3) 根据图知，随着反应进行，X、Y的物质的量减少而 Z的物质的量增加，则 X和Y是反应物而Z是生成物，反应达到平衡时，

19、 n(X)=(1.0-0.4)mol=0.6mol、 n(Y)=(1.0-0.8)mol=0.2mol、 n(Z)=(0.5-0.1)mol=0.4mol，同一可逆反应中同一段时间内参加反应的各物质的物质的量变化量之比等于其计算之比，X、Y Z的计量数之比=0.6mol:0.2mol:0.4mol=3:1:2，则该反应方程式为3X(g)+Y(g)?2Z(g)；A. Y的体积分数在混合气体中保持不变，说明各物质的量不变，反应达到平衡状态，故A正确；B. X、Y的反应速率比为3:1时，如果反应速率都是指同一方向的反应速率，则该反应不一定达到平衡状态，故B错误；C. 反应前后气体压强减小，当容器内气

20、体压强保持不变时，各物质的物质的量不变，反应 达到平衡状态，故 C正确；D. 容器内气体的总质量一直保持不变，故D错误；E. 生成1mol Y的同时消耗2molZ，所描述的为同向反应过程，不能判断反应达到平衡状 态，故E错误；答案选AC；反应的n Y1 0 9 Y 的转化率=X 100% = X 100%=10%反应初始n Y14. 在2 L密闭容器中，800 C时反应2NO(g) +。2( g) L：2NO2( g)体系中，n( NO)随时间的 变化如下表：时间/s012345n( NO)/ mol0. 0200.0100. 0080. 0070. 0070. 007(1) 写出该反应的平衡

21、常数表达式：K=，已知：K(300 C) > K(350 C)，该反应是反应(填“放热”或“吸热”)。(2) 下图中表示NO?的变化的曲线是_，用O2的浓度变化表示从 02 s内该反应的平均速率v=1 cfrnol *L-1)0.010 _h0.005OI 23t/B c( N0)=( 0. 02mol-0.007mol)/ 2L=0. 0065mol/L 所以图中表示 NO2变化的曲线是 b; 2s 内 用NO表示的平均反应速率v( NO)= n/VA t=(0. 02mol-0. 008mol)/( 2L 2s)=3. 0 x 10-3mol?L-1?s-1,速率之比等于化学 计量数

22、之比,所以 v(O2)= 1/2v(NO)=1/2 x 3. 0 x 10-3mol?L-1?s-1=1.5 x 10"3mol?L'1?s- 1o 故 答案为 b; 1. 5 x 10-3mol?L-1?s-1;(3) a.未指明正逆速率，若均表示同一方向反应速率 ，v(NO2)自始至终为v( O2)的2倍，不能 说明达到平衡，故 a错误；b. 容器体积不变，随反应进行，反应混合气体总的物质的量在减小，容器内压强减小，当容器内压强保持不变，说明反应到达平衡，故b正确；c. 不同物质表示速率，到达平衡时，正逆速率之比等于化学计量数之比，V逆(NO): V正(O2)=2: 1,

23、即 V 逆(NO)=2v 正(O2)，故 c 正确；d. 混合气体的总质量不变，容器容积为定值，所以密度自始至终不变，不能说明达到平衡，故d错误。故答案为bc;(4) a.及时分离除NO2气体平衡向右移动，但反应速率减小，故a错误；b. 适当升高温度，反应速率增大但平衡向逆反应方向移动，故b错误；C.增大O2的浓度反应速率增大，且该反应向正反应方向移动，故c正确；d.选择高效催化剂能增大反应速率，但平衡不移动，故d错误。故答案为c。5光气(COC2)常作有机合成、农药、药物、燃料及其他化工制品的中间体。(1) COC2结构与甲醛相似，写出COC2电子式;解释COC2的沸点比甲醛高的原因(2)

24、密闭容器中吸热反应COC2(g) Cl2(g)+CO(g)达到平衡后，改变一个条件，各物质的浓度变化如图所示(1014min时有一物质浓度变化未标出)。 说明该反应已达到平衡状态的是 a. C(COC2)=C(C2)b. ?正(COC2)=?逆(CO)c. 容器内温度保持不变d 容器内气体密度保持不变 410min平均反应速率v(C0C2)为； 10min时改变的反应条件是 。 04min、810min和1618min三个平衡常数依次为 Ki、K2、K3，比较其大小 ;说明理由。:I > :【答案】二 均为分子晶体，C0C2式量较大，范德华力较强，沸点较高be*C I *( *( I s

25、 0.0025mol/(L min) 分离出CO K<K2=K3 4min时改变条件为升温，吸热反应升温K变大【解析】【分析】(1) 甲醛的结构式是卫=0 ； COC2的相对分子质量大于甲醛；H(2 根据平衡标志分析；c 根据 = 计算410min平均反应速率 v(COC2);由图象可知10min时CO的浓度突然减小，后逐渐增大，10min时Cl2的浓度逐渐增大； 根据图象可知，4min时改变的条件是升高温度、14min时，各物质浓度均减小，改变的条件是减小压强。【详解】：()：(1 )甲醛的结构式是t=0, COC2结构与甲醛相似，COC2电子式是；甲醛、COC2均为分子晶体，COC2

26、式量较大，范德华力较强，沸点较高；(2a. c(COC2)=c(Cl2)时，浓度不一定不再改变，反应不一定平衡，故不选 a；b .反应达到平衡状态时，正逆反应速率比等于系数比，？正(COC2)=?逆(CO), 定平衡，故选b；c. 正反应吸热，密闭容器内温度是变量，容器内温度保持不变，反应一定平衡，故选c；d. 气体质量不变、容器体积不变，根据密度是恒量，容器内气体密度保持不变，不一定平衡，故不选d；选bc；=c = 0.015mol/Lt 6min根据图象，410min 内 COC2 浓度变化是 0.055mol/L-0.04mol/L=0.015mol/L0.0025mol/(L min)

27、；由图象可知10min时CO的浓度突然减小，后逐渐增大，10min时Cb的浓度逐渐增大，可知 10min时改变的条件是分离出 CO,平衡正 向移动，氯气浓度增大；根据图象可知，4min时改变的条件是升高温度，正反应吸热，升高温度平衡正向移动， 平衡常数增大，所以 K1<K2, 14min时改变的条件是减小压强，平衡常数只与温度有关，所 以K2=K3，故K1、K2、K3的大小关系是 K1<K2=K3；6. I 某实验小组对 H2O2的分解做了如下探究。下表是该实验小组研究影响H2O2分解速率的因素时记录的一组数据，将质量相同但状态不同的MnO2分别加入盛有15 mL 5%的H2O2溶

28、液的大试管中，并用带火星的木条测试，结果如下：MnO2触摸试管情况观察结果反应完成所需的时间粉末状很烫剧烈反应，带火星的木条复燃3.5 min块状微热反应较慢，火星红亮但木条未复燃30 min(1) 写出上述实验中发生反应的化学方程式： 。(2) 实验结果表明，催化剂的催化效果与 有关。(3) 某同学在10 mL H2O2溶液中加入一定量的二氧化锰，放出气体的体积(标准状况)与反应时间的关系如图所示，贝UA、B、C三点所表示的即时反应速率最慢的是 。V/niL1ab肿i!f: I诂怙b t/mirn.某反应在体积为 5 L的恒容密闭容器中进行，在03分钟内各物质的量的变化情况如下图所示(A,

29、B, C均为气体，且 A气体有颜色)。012对井轴(4) 该反应的的化学方程式为 。(5) 反应开始至2分钟时，B的平均反应速率为。(6) 下列措施能使该反应加快的是_(仅改变一个条件)。a. 降低温度b缩小容积 c使用效率更高更合适的催化剂(7) 能说明该反应已达到平衡状态的是 (填序号)。 单位时间内生成 n mol B的同时生成2n mol C 单位时间内生成 n mol B的同时生成2n mol A 容器内压强不再随时间而发生变化的状态 用C A、B的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2: 2： 1的状态 混合气体的颜色不再改变的状态 混合气体的密度不再改变的状态 v逆(A)=v正(

30、C)(8) 由图求得平衡时 A的转化率为 。【答案】2H2O2皿心2H2O + O2 催化剂的颗粒大小C 2A + B 2CO.lmol (min)-1 bc 40%【解析】【分析】【详解】I . (1)在催化剂二氧化锰的作用下双氧水分解生成氧气和水，发生反应的化学方程式为2H2O2 匚二丄 2H2O+O2 仁(2) 根据表中数据可知粉末状的二氧化锰催化效果好，即实验结果表明，催化剂的催化效 果与催化剂的颗粒大小有关。(3) 曲线斜率越大，反应速率越快，则A、B、C三点所表示的即时反应速率最慢的是C点。n.( 4)根据图像可知2min时各物质的物质的量不再发生变化，此时A和B分别减少2mol、

31、1mol, C增加2mol，因此该反应的的化学方程式为2A+B 2C。(5) 反应开始至2分钟时，B的平均反应速率为1mo"= 0.1mol (L min)-1。5L 2min(6) a .降低温度，反应速率减小，a错误；b .缩小容积，压强增大，反应速率加快，b正确；c.使用效率更高更合适的催化剂，反应速率加快，c正确；答案选bc;(7) 单位时间内生成 nmol B的同时生成2nmol C表示正、逆反应速率相等，能说明；单位时间内生成 nmol B的同时生成2nmol A均表示逆反应速率，不能说明；正反应体 积减小，容器内压强不再随时间而发生变化的状态能说明；用C A、B的物质的

32、量浓度变化表示的反应速率的比为2: 2: 1的状态不能说明；混合气体的颜色不再改变的状态，说明A的浓度不再发生变化，能说明；密度是混合气的质量和容器容积的比值，在 反应过程中质量和容积始终是不变的，因此混合气体的密度不再改变的状态不能说明；v逆(A)=v 正(C)表示正逆反应速率相等，能说明；答案选；(8) 由图求得平衡时 A的转化率为2/5 X 100%= 40%。【点睛】平衡状态的判断是解答的易错点，注意可逆反应达到平衡状态有两个核心的判断依据： 正反应速率和逆反应速率相等。反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变。只要抓 住这两个特征就可确定反应是否达到平衡状态，对于随反应的发生而发生变

33、化的物理量如 果不变了，即说明可逆反应达到了平衡状态。判断化学反应是否达到平衡状态，关键是看 给定的条件能否推出参与反应的任一物质的物质的量不再发生变化。7. 合成氨工业是贵州省开磷集团的重要支柱产业之一。氨是一种重要的化工原料，在工农 业生产中有广泛的应用。(1) 在一定温度下，在固定体积的密闭容器中进行可逆反应：N2(g) +3H2(g)=2NH3(g)。该可逆反应达到平衡的标志是 。a. 3v 正(H2)=2v逆(NH3)b. 单位时间生成 mmolN 2的同时生成 3mmolH 2c. 容器内的总压强不再随时间而变化d. 混合气体的密度不再随时间变化(2 )工业上可用天然气原料来制取合

34、成氨的原料气氢气。某研究性学习小组的同学模拟工 业制取氢气的原理，在一定温度下，体积为2L的恒容密闭容器中测得如下表所示数据。请回答下列问题：时间/minCH4(mol)H2O(mol)CO(mol)H2(mol)00.401.00005a0.80c0.6070.20b0.20d100.210.810.190.64 写出工业用天然气原料制取氢气的化学方程式：。 分析表中数据，判断 5min时反应是否处于平衡状态？(填是”或否”)，前5min反应的平均反应速率 V(CH4)=_。 反应在710min内，CO的物质的量减少的原因可能是 (填字母)。a. 减少CH的物质的量b降低温度c升高温度d充入

35、H2【答案】c CH(g)+ H2O(g) CO(g)+ 3H2(g) 是 0.020mol L-1 min-1 d【解析】【分析】(1) 可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不变，由此衍生的物理 量不变，据此分析，注意不同物质的反应速率之比等于计量系数之比；(2 结合表中数据，根据化学计量数与物质的量呈正比进行分析解答； 根据平衡时物质的浓度不再发生变化分析；根据反应速率=c/ t计算； 反应在710min内，CO的物质的量减少，而氢气的物质的量增大，据此分析。【详解】(1) a .达到平衡状态时,v正(H2): v逆(NH3)=3:2，即2v正(H2)= 3v逆(NH3)

36、,故a错误；b. 氮气和氢气都是反应物，单位时间内生产mmol氮气的同时，必然生成3mmol氢气，反应不一定达到平衡状态，故b错误；c. 该反应正反应是体积减小的反应，在恒容条件下，反应正向进行，气体的总压强减小，反应逆向进行，气体的总压强增大，容器内的总压强不变时，反应达到平衡状态，故c正确；d .根据质量守恒、容器的体积不变得知，无论反应是否达到平衡状态，混合气体的密度始 终不变，所以不能作为判断平衡状态的依据，故d错误；故答案为：c；(2) 由表中数据可知，反应 5min，消耗0.2molH2O，生成0.3molH2，因此H2O和H2的 化学计量数之比为 1 : 3，反应7min时，消耗

37、0.2molCH4，生成0.2molCO，因此CH4和CO的化学计量数之比为1： 1,则用天然气原料制取氢气的化学方程式为CH4(g)+H2O(g) CO(g)+ 3H2(g),故答案为：CH4(g)+ H2O(g) CO(g)+ 3H2(g)； 根据方程式 CH4+H2O= CO+3H2结合表中数据可知 c = 0.2,所以5 min时反应已经处于平衡状态；前5 min内消耗甲烷是0.2mol，浓度是0.1mol/L，则反应的平均反应速率v(CH4)=0.1mol/L 十 5min0.02 mol L min 1,故答案为：是；0.020mol L-1 min-1; 反应在710min内，C

38、O的物质的量减少，而氢气的物质的量增大，可能是充入氢气，使平衡逆向移动引起的，d选项正确，故答案为：d。&二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料，25C, 1O1kPa时呈气态，它清洁、高效、具有优良的环保性能。92g气态二甲醚25C, 101kPa时燃烧放热2910kJ。(1)当燃烧放热582kJ热量时，转移的电子数为 _。已知H2(g)和C(s)的燃烧热分别是 285.8kJ/mol、393.5kJ/mol ；计算反应4C(s)+6H(g)+Q(g) 2CHsOCH3(g)的反应热为工业上利用 H2和CO2合成二甲醚的反应如下：6H2(g)+2CQ(g)? CH3OCHs

39、(g)+3H2O(g) AHv0 一定温度下，在一个固定体积的密闭容器中进行该反应，下列能判断反应达到化学平衡状态的是_ (选填字母编号)A. c( H2)与c( H2O)的比值保持不变B. 单位时间内有 2molH2消耗时有1molH2O生成C. 容器中气体密度不再改变D. 容器中气体压强不再改变E. 反应产生的热量不再变化 温度升高，该化学平衡移动后到达新的平衡，CHsOCHs的产量将_ (填 变大”、变小”或不变”，下同)，混合气体的平均摩尔质量将_。【答案】4.8Na -378.8 kJ/mol ADE变小变小【解析】【分析】92g气态二甲醚25 C, 101kPa时燃烧放热2910k

40、J,则燃烧的热化学方程式为CHsOCH3(g)+3O2(g)=2CC2(g)+3H2O(l) H= -1455kJ/mol582kJ(1)当燃烧放热582kJ热量时，转移的电子数为12Na 。1455kJ/mol已知H2(g)和C(s)的燃烧热分别是 285.8kJ/mol、393.5kJ/mol ；则热化学方程式为 C(s)+Q(g)=CQ(g) AH= - 393.5kJ/mol 1H2(g)+ O2(g)=H2O(l) AH= - 285.8kJ/mol2利用盖斯定律，将 X 4X 6X2即得反应4C(s)+6H2(g)+O2(g)2CH3OCH3(g)的反应热； 工业上利用 H2和CO

41、2合成二甲醚的反应如下：6H2(g)+2CQ(g)?CH3OCH3(g)+3H2O(g) Hv0 A. c(H2)与c(H20)的比值保持不变，则对题给反应来说，二者的浓度保持不变；B. 单位时间内有 2molH2消耗时有1molH2O生成，反应方向相同；C. 气体的质量不变，体积不变，所以容器中气体密度始终不变；D. 反应前后气体分子数不等，容器中气体压强不再改变，反应达平衡；E. 反应产生的热量不再变化，则反应达平衡状态。 温度升高，平衡逆向移动；混合气体的质量不变，物质的量增大。【详解】92g气态二甲醚25 C, 101kPa时燃烧放热2910kJ,则燃烧的热化学方程式为CH3OCH3(

42、g)+3O2(g)=2CQ(g)+3H2O(l) H= -1455kJ/mol582kJ(1) 当燃烧放热582kJ热量时，转移的电子数为12Na=4.8Na。答案为：1455kJ/mol4.8Na；已知H2(g)和C(s)的燃烧热分别是 285.8kJ/mol、393.5kJ/mol ；则热化学方程式为 C(s)+Q(g)=CQ(g) AH= - 393.5kJ/mol1H2(g)+ O2(g)=H2O(l) AH= - 285.8kJ/mol2利用盖斯定律，将 X 4X 6X2即得反应4C(s)+6H2(g)+O2(g)2CH3OCH(g)-378.8kJ/mol。答案为：-378.8 k

43、J/mol ；工业上利用 H2和CO2合成二甲醚的反应如下：6H2(g)+2CQ(g)?CH3OCHs(g)+3H2O(g) Hv0 A. c(H2)与c(H2O)的比值保持不变，则对题给反应来说，二者的浓度保持不变，反应达平衡状态，A符合题意；B. 单位时间内有2molH2消耗时有1molH2O生成，反应方向相同，不一定达平衡状态， B不合题意；C. 气体的质量不变，体积不变，所以容器中气体密度始终不变，反应不一定达平衡状态，C不合题意；D. 反应前后气体分子数不等，容器中气体压强不再改变，反应达平衡状态，D符合题意；E. 反应产生的热量不再变化，则反应达平衡状态，E符合题意；故选ADE。答

44、案为：ADE； 温度升高，平衡逆向移动，CHsOCHs的产量将变小；混合气体的质量不变，物质的量增大，则混合气体的平均摩尔质量将变小。答案为：变小；变小。【点睛】利用盖斯定律进行计算时，同一反应的热化学方程式可以写出无数个，但反应热AH与化学计量数的比值是一个定值。9. 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CQ在120C,催化剂作用下反应生成尿素：CQ (g) +2NH3 (g)CO(NH2)2(s) +H2O (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

45、 (g)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、1期 64F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

46、IE u G Un 7»t-L(3) 写出装置中反应的化学方程式;(4) 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)4NH3+6N宀5N2+6H2O浓氨水产生CQ,排出装置中的空气，防止 NO被氧化 防倒吸 溶液变浑浊

47、 【解析】【分析】(1) 日=反应物的总键能-生成物的总键能。(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CQ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CQ，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02反应，所以加入石灰石，排尽装置

48、内的空气。(5) 装置用于干燥气体，但 NH3易被浓硫酸吸收产生倒吸；装置的作用是除去NO, NO与FeSQ溶液反应形成棕色Fe(N0)SO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。【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(2)设参加反应的CC2物质的量为X，利用三段式建立关系式2NH 3(g)CO 2(g)CO(NH起始量(mol)3 50%3 50%0变化量(mol)2xxx平衡量(mol)1.5 2x1.5 xx1.5 2x 19，x=mol，该反应60s内CQ的平圧均

49、反应速3 2x 516(L?s)。答案为0.0047mol/(L?s);为：x-d+b+2a；2 ) 2 (s)尿素呈固态，及时分离出尿素，对反应没有影响，不合题意;H 2O(g)09.mol16= 0.0047mol/2L 60s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 CC2，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：；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+6N亠 5N2+6H2O。答案为:4NH3+6N5N2+6H2O；(3) 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

50、品名称为浓氨水。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O2反应，所以加入石灰石的作用是产生CQ，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；(4) 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)SC4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，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

51、生石灰中，H2O与CaO反应生成Ca(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。10. 超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，化学反应方程式：2NO+2CO+ 2CQ+N2+Q (Q>0),为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表：时间/ s012345c(NO)mol 11.00 x 10 34.50 x 1042.50 x 1041.50 x 1041.00 x 1041.00 x 10 4c(CO)mol L 13.60 x 1

52、0 33.05 x 1032.85 x 1032.75 x 1032.70 x 1032.70 x 10 3请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响)：(1 )达到平衡需要的时间是 。(2 )该反应的平衡常数表达式为：K=。(3) 前2s内的平均反应速率 v(N2)=。(4) 假设在密闭容器中发生，达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是 A. 选用更有效的催化剂B升高反应体系的温度C.降低反应体系的温度D缩小容器的体积(5) 研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了 分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部

53、分实验条件已经填在下面实验设计表中。实验编号T/CNO初始浓度/ mol L1CO初始浓度/mol L 1催化剂的比表面积/ m2 g1I2801.20 x 1035.80 x 10382n124出350124请在上表格中填入剩余的实验条件数据。c CO2 cN2,一【答案】4s21.88-4mO0/(L s) C D 2801.203X 10c2 NO c2 CO5.80 X 3 1.20x 105.8O X 10【解析】【分析】(1) 根据表格可知当时间达到4s时，反应达到平衡状态；(2) 平衡常数为生成物浓度幕之积与反应物浓度幕之积的比值；(3) 根据表格数据可计算出前2s内NO的平均反应速率，再利用速率之比等于计量数之比计算出前2s内的平均反应速率 v(N2)；(4) 提高NO转化率只需让平衡正向移动即可，由此分析判断。(5) 该实验的目的是验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律，在相同温度、NO和CO初始浓度相同时，可根据催化剂的比表面积的大小验证其对反应速率的影