化學化學反應的速率與限度的專項培優(yōu)易錯難題練習題附答案

1、化學 化學反應的速率與限度的專項培優(yōu) 易錯 難題練習題附答案一、化學反應的速率與限度練習題(含詳細答案解析)1. 一定溫度下，在2L的密閉容器中，X、Y、Z三種氣體的物質的量隨時間變化的曲線如 圖所示：(1)寫出該反應的化學方程式 。(2)計算反應開始到10s,用X表示的反應速率是 。(3)下列敘述中能說明上述反應達到平衡狀態(tài)的是 。a.當X與丫的反應速率之比為 1： 1b.混合氣體中X的濃度保持不變c. X、Y、Z的濃度之比為 1:1:2(4)為使該反應的反應速率增大，可采取的措施是 。a.適當降低溫度b.擴大容器的體積c.充入一定量Z【答案】X+Y灌殳 2Z 0.0395 mol . L-

2、1 s-1 b c【解析】 【分析】由圖表可知，隨反應進行 X、Y的物質的量減小，Z的物質的量增大，所以X、Y是反應物，Z是生產物，10s后X、Y、Z的物質的量為定值，不為 0,即10s達到平衡狀態(tài)，反應 是可逆反應，且 n(X) : An(Y) : n(Z)=( 1.20-0.41) mol ： (1.00-0.21) mol： 1.58mol=1： 1： 2,參加反應的物質的物質的量之比等于化學計量數(shù)之比，故反應化學方Vc程式為X(g)+Y(g)?2Z(g),然后結合v=Vc及平衡的特征“等、定”及速率之比等于化學 Vt計量數(shù)之比來解答?！驹斀狻?1)由上述分析可知，該反應的化學方程式為X

3、( g)+ Y( g) ? 2Z( g)；1.20mol 0.41mol(2)反應開始到10s,用X表示的反應速率是2L=0.0395mol ?(L?s)-1;(3)a.隨著反應的進行，X與Y的反應速率之比始終為 1:1,則不能判斷是平衡狀態(tài)，故 a 錯誤；b.混合氣體中X的濃度保持不變，符合平衡特征“定”，為平衡狀態(tài)，故 b正確；c. X、Y、Z的濃度之比為1:1:2,與起始量、轉化率有關，不能判斷是平衡狀態(tài)，故 c錯 誤；故答案為b;（4）a.適當降低溫度，反應速率減小，故a錯誤；b.擴大容器的體積，濃度減小，反應速率減小，故 b錯誤；c.充入一定量Z,濃度增大，反應速率加快，故 c選；故

4、答案為c?！军c睛】注意反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，必須是同一物質的正逆反應速率相等；反 應達到平衡狀態(tài)時，平衡時各種物質的物質的量、濃度等不再發(fā)生變化，此類試題中容易 發(fā)生錯誤的情況往往有：平衡時濃度不變，不是表示濃度之間有特定的大小關系；正逆反 應速率相等，不表示是數(shù)值大小相等；對于密度、相對分子質量等是否不變，要具體情況 具體分析等。2.能源與材料、信息一起被稱為現(xiàn)代社會發(fā)展的三大支柱。面對能源枯竭的危機，提高能 源利用率和開辟新能源是解決這一問題的兩個主要方向。（1）化學反應速率和限度與生產、生活密切相關，這是化學學科關注的方面之一。某學生為 了探究鋅與鹽酸反應過程中的速率變化

5、，在400mL稀鹽酸中加入足量的鋅粉，用排水法收集反應放出的氫氣，實驗記錄如下（累計值）：時間/min12345氫氣體積/mL（標況）100240464576620哪一段時間內反應速率最大： min（填“A1” 2" 43” 之4”或“25” J另一學生為控制反應速率防止反應過快難以測量氫氣體積。他事先在鹽酸中加入等體積的下列溶液以減慢反應速率但不影響生成氫氣的量。你認為可行的是 （填字母 序號）。A. KCl溶液 B.濃鹽酸C.蒸儲水D. CuSO4溶液（2）如圖為原電池裝置示意圖：將鋁片和銅片用導線相連，一組插入濃硝酸中，一組插入燒堿溶液中，分別形成了原電池，在這兩個原電池中，作

6、負極的分別是 （填字母）。A.鋁片、銅片B.銅片、鋁片C.鋁片、鋁片 D.銅片、銅片寫出插入濃硝酸溶液中形成的原電池的負極反應式：。若A為Cu, B為石墨，電解質為 FeC3溶液，工作時的總反應為2FeC3+Cu=2FeC2+CuC2。寫出B電極反應式： ;該電池在工作時， A電極的質量將(填 增加“減小"或 不變” J若該電池反應消耗了 0.1mol FeCl3,則轉移電子的數(shù)目 為 ?！敬鸢浮?3 AC B Cu-2e=Cu2+ F/+eFe2+ 減小 0.1Na【解析】【分析】(1)先分析各個時間段生成氫氣的體積，然后確定反應速率最大的時間段。A.加入KCl溶液，相當于加水稀釋

7、；B.力口入濃鹽酸，增大 c(H+)；C.加入蒸儲水，稀釋鹽酸；D.加入CuSQ溶液，先與Zn反應生成Cu,形成原電池。(2)將鋁片和銅片用導線相連，一組插入濃硝酸中，鋁發(fā)生鈍化，銅失電子發(fā)生反應；一 組插入燒堿溶液中，銅不反應，鋁與電解質發(fā)生反應，由此確定兩個原電池中的負極。由此可寫出插入濃硝酸溶液中形成的原電池的負極反應式。若A為Cu, B為石墨，電解質為 FeC3溶液，工作時A作負極，B作正極，則B電極， Fe3+得電子生成Fe2+；該電池在工作時，A電極上Cu失電子生成Cu2+進入溶液。若該電池 反應消耗了 0.1mol FeCb,則Fe 制造一次性醫(yī)用口罩的原料之一丙烯是三大合成材料

8、的基本原料，丙烷脫氫作為一條增+轉化為Fe2+,可確定轉移電子的數(shù)目?！驹斀狻?1)在1min的時間間隔內，生成氫氣的體積分別為140mL、224mL、112mL、44mL,從而確定反應速率最大的時間段為23min。答案為：23;A.加入KCl溶液，相當于加水稀釋，反應速率減慢但不影響生成氫氣的體積，A符合題意；B.加入濃鹽酸，增大 c(H+),反應速率加快且生成氫氣的體積增多，B不合題意；C.加入蒸儲水，稀釋鹽酸，反應速率減慢但不影響生成氫氣的體積，C符合題意；D.加入CuSQ溶液，先與Zn反應生成Cu,形成原電池，反應速率加快但不影響氫氣的總 量；故選AC答案為：AC；(2)將鋁片和銅片用

9、導線相連，一組插入濃硝酸中，鋁發(fā)生鈍化，銅失電子發(fā)生反應；一組插入燒堿溶液中，銅不反應，鋁與電解質發(fā)生反應，由此確定兩個原電池中的負極分別為銅片、鋁片，故選 Bo由此可寫出插入濃硝酸溶液中形成的原電池的負極反應式為Cu-2e-=Cu2+。答案為：B； Cu-2e-=Cu2+;若A為Cu, B為石墨，電解質為FeC3溶液，工作時A作負極，B作正極，則B電極上 Fe3+得電子生成Fe2+,電極反應式為Fe3+e-=F+;該電池在工作時， A電極上Cu失電子生 成Cu2+進入溶液，A電極的質量將減小。若該電池反應消耗了 0.1mol FeCb,則Fe3+轉化為 Fe2+,可確定轉移電子的數(shù)目為0.1

10、Na。答案為:減小；0.1Na?！军c睛】雖然鋁的金屬活動性比銅強，但由于在常溫下，鋁表面形成鈍化膜，阻止了鋁與濃硝酸的進一步反應，所以鋁與濃硝酸的反應不能持續(xù)進行，鋁作正極，銅作負極。產丙烯的非化石燃料路線具有極其重要的現(xiàn)實意義。丙烷脫氫技術主要分為直接脫氫和氧 化脫氫兩種。（1）根據(jù)下表提供的數(shù)據(jù)，計算丙烷直接脫氫制丙烯的反應C3H8（gC3H6（g） +H2（g）的?H=。共價鍵C-CC=CC-HH- H鍵能/（kJ?mo1）348615413436（2）下圖為丙烷直接脫氫制丙烯反應中丙烷和丙烯的平衡體積分數(shù)與溫度、壓強的關系（圖 中壓強分別為1 x 10Pa和1 xi05Pa）500 5

11、10 520 530 540 550 560 570 5W 溫度用70 ,60*50 至40 第302010在恒容密閉容器中，下列情況能說明該反應達到平衡狀態(tài)的是_ （填字母）。A. ?H保持不變B.混合氣體的密度保持不變C.混合氣體的平均摩爾質量保持不變D.單位時間內生成 1molH-H鍵，同日生成1molC=C鍵欲使丙烯的平衡產率提高，下列措施可行的是 （填字母）A.增大壓強 B升高溫度 C保持容積不變充入僦氣工業(yè)生產中為提高丙烯的產率，還常在恒壓時向原料氣中摻入水蒸氣，其目的是 。IxiOpa時，圖中表示丙烷和丙烯體積分數(shù)的曲線分別是、 （填標號）1xi0Pa、500c時，該反應的平衡常

12、數(shù)Kp=Pa （用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓=總壓 呦質的量分數(shù)，計算結果保留兩位有效數(shù)字）（3）利用CQ的弱氧化性，科學家開發(fā)了丙烷氧化脫氫制丙烯的新工藝，該工藝可采用銘的催化劑氧化物作催化劑，已知C3H8+CQ（g）:C3H6（g）+CO（g）+H2O（l）,該工藝可以有效消除催化局溫劑表面的積炭，維持催化劑的活性，其原因是 ,相對于丙烷直接裂解脫氫制丙烯的缺 點是?！敬鸢浮?123 kJ?mo11 C B該反應是氣體分子數(shù)增多的反應，恒壓條件下充入水蒸氣容器體積增大，平衡右移iv i 3.3X103 C與CO2反應生成CO,脫離催化劑表面生成有毒氣體CO域其他合理說法）【解析】【分析

13、】比較丙烷與丙烯的結構，可確定斷裂2個C-H鍵和1個C-C鍵，形成1個C=C鍵和1個H-H鍵，利用表中鍵能可計算 C3H8（g）=QH6（g） +H2（g）的？ H。（2）A.對于一個化學反應，方程式確定后，？H確定，與反應進行的程度無關；B.混合氣體的質量和體積都不變，密度始終不變；C.混合氣體的質量不變，物質的量增大，平均摩爾質量不斷減??；D.反應發(fā)生后，總是存在單位時間內生成1molH-H鍵，同日生成1molC=C鍵。A.增大壓強，平衡逆向移動；B.升高溫度，平衡正向移動；C.保持容積不變充入僦氣，平衡不受影響。工業(yè)生產中為提高丙烯的產率，還常在恒壓時向原料氣中摻入水蒸氣，可增大混合氣的

14、體積，減小與反應有關氣體的濃度。1x10Pa與ix 15Pa進行對比，從平衡移動的方向確定圖中表示丙烷和丙烯體積分數(shù)的曲 線。1xi0Pa、500 c時，丙烷、丙烯、氫氣的體積分數(shù)都為33.3%,由此可計算該反應的平衡常數(shù)Kpo（3） CQ具有氧化性，能與催化劑表面的積炭發(fā)生反應生成一氧化碳氣體，由此可確定原因 及缺點?！驹斀狻勘容^丙烷與丙烯的結構，可確定斷裂2個C-H鍵和1個C-C鍵，形成1個C=C鍵和1個H-H 鍵，利用表中鍵能可計算 C3H8（g）KQH6（g） +H2（g）的？H=（2 X 413+348） kJ?rrfo（615+436） kJ?mol1=+123 kJ?mol1。答

15、案為：+123 kJ?mo-1 ；（2）A.對于一個化學反應，方程式確定后，？H確定，與反應進行的程度無關，A不合題息；B.混合氣體的質量和體積都不變，密度始終不變，所以密度不變時不一定達平衡狀態(tài)，B不合題意；C.混合氣體的質量不變，物質的量增大，平均摩爾質量不斷減小，當平均摩爾質量不變時，反應達平衡狀態(tài)，C符合題意；D.反應發(fā)生后，總是存在單位時間內生成1molH-H鍵，同日生成1molC=C鍵，反應不一定達平衡狀態(tài)，D不合題意；故選C。答案為：C;A.增大壓強，平衡逆向移動，丙烯的平衡產率減小，A不合題意；B.升高溫度，平衡正向移動，丙烯的平衡產率增大，B符合題意；C.保持容積不變充入僦氣

16、，平衡不受影響，C不合題意；故選B。答案為:B;工業(yè)生產中為提高丙烯的產率，還常在恒壓時向原料氣中摻入水蒸氣，可增大混合氣的體積，減小與反應有關氣體的濃度，其目的是該反應為氣體分子數(shù)增多的反應，恒壓條件下 充入水蒸氣容器體積增大，平衡右移。答案為：該反應是氣體分子數(shù)增多的反應，恒壓條 件下充入水蒸氣容器體積增大，平衡右移；升高溫度，平衡正向移動，丙烷的體積分數(shù)減小，丙烯的體積分數(shù)增大，則i、也為丙烷的曲線，五、iv為丙烯的曲線，1><10Pa與1X 15Pa相比，壓強減小，平衡正向移動，從而得出表示丙烷體積分數(shù)的曲線為iv ,表示丙烯體積分數(shù)的曲線為i。答案為：iv ; i ;1&

17、gt;<10Pa、500 c時，丙烷、丙烯、氫氣的體積分數(shù)都為33.3%,由此可計算該反應的平3.3 XI。麋'33.3% 1 104Pa 33.3% 1 104Pa. 衡常數(shù) Kp=7- =3.3 X 30 答案:33.3% 1 104Pa(3) CQ具有氧化性，能與催化劑表面的積炭發(fā)生反應生成一氧化碳氣體，其原因是C與CO2反應生成CO,脫離催化劑表面；相對于丙烷直接裂解脫氫制丙烯的缺點是生成有毒氣 體CO段其他合理說法)。答案為：C與CQ反應生成CO,脫離催化劑表面；生成有毒氣體 CO©其他合理說法)?！军c睛】利用鍵能計算反應熱時，比較反應物與生成物的結構式，確定

18、鍵的斷裂與形成是解題的關 鍵。H- £ HH. H H丙烷的結構式為H,丙烯的結構式為H占一機二H , H2的結構式為H-H,& & gA由此可確定斷鍵與成鍵的種類及數(shù)目。4.從能量的變化和反應的快慢等角度研究反應：2H2+O2=2H2。(1)為了加快正反應速率，可以采取的措施有 (填序號，下同)。A.使用催化劑B適當提高氧氣的濃度C.適當提高反應的溫度D適當降低反應的溫度(3)從斷鍵和成鍵的角度分析上述反應中能量的變化。(資料)鍵能：拆開 1mol化學鍵需要吸收的能量，或是形成1mol化學鍵所放出的能量稱為鍵能?；瘜W鍵的鍵能：化學鍵H-HO= OH-O鍵能 kJ m

19、ol-1436496463請?zhí)顚懕?化學鍵填吸收熱量”或放 出熱量”能量變化kJ拆開化學鍵2molH 2中的化學鍵1molO2中的化學鍵形成化學鍵4molH-O 鍵總能量變化(4)氫氧燃料電池的總反應方程式為2H2+O2=2H2。其中，氫氣在 (填 正”或員”)極發(fā)生 反應(填氧化”或還原”)。電路中每轉移0. 2mol電子，標準狀況下消耗H2的體積是 L?！敬鸢浮緼BC A吸收熱量872吸收熱量496放出熱量1852放出熱量484負氧化 2.24【解析】【分析】【詳解】(1)常用的加快化學反應速率的方法是：升高溫度，加入正催化劑，增大反應物濃度，增大壓強(濃度也增大)等，故選ABC;(2)反

20、應物的總能量高于生成物的總能量，稱為放熱反應。氫氣的燃燒反應屬于典型的放熱反應，所以能正確表示反應能量變化的是A;(3)拆開1mol化學鍵需要吸收的能量，或是形成1mol化學鍵所放出的能量稱為鍵能。反應物化學鍵斷裂，吸收能量，生成物形成化學鍵，釋放能量，吸收的總能量減去釋放的總能量為該反應的能量變化，若為負值，則為放熱反應，反之為吸熱反應。則拆開2molH2中的化學鍵436X 2=872kJ,拆開1mo©2中的化學鍵496kJ,共吸收1368 kJ,形成4molH-O鍵，放出463X4=1852 kJ ,反應的總能量變化為放出484 kJ ;(4)氫氧燃料電池中，氫氣作負極反應物發(fā)生

21、氧化反應，氧氣作正極反應物發(fā)生還原反應，根據(jù)反應式，每有 2molH2參與反應，轉移電子 4mol電子，故每轉移 0. 2mol電子， 參與反應的氫氣為 0.1mol H 2,標準狀況下2.24L?！军c睛】反應熱的計算：1.生成物總能量-反應物總能量；2.反應物的總鍵能-生成物的總鍵能。燃料 電池注意升失氧化，負極氧化(負極失去電子發(fā)生氧化反應)，燃料做負極反應物，空氣 或者氧氣作正極反應物。5.運用化學反應原理研究碳、氮、硫的單質及其化合物的反應對緩解環(huán)境污染、能源危機 具有重要意義。(1) CO 還原 NO 的反應為 2CO(g)+2NO(g) 2cO2(g)+N2(g)?H=-746kJ

22、mol-1。寫出兩條有利于提高 NO平衡轉化率的措施 、。(2)用焦炭還原 NO 的反應為：2NO(g)+C(s= N2(g)+CO2(g)?H。恒容恒溫條件下，向體積相同的甲、乙、丙三個容器中分別加入足量的焦炭和一定量 的NO,測得各容器中 NO的物質的量n(NO)隨反應時間(t)的變化情況如表所示:t/minn(NO)/mol容器04080120160甲/400C2.001.51.100.800.80乙/400C1.000.800.650.530.45丙“C2.001.451.001.001.00？H 0 (填”或之")；乙容器在160min時，v正 v逆(填 ,"、之

23、"或"芍。(3)某溫度下，向體積為 2L的恒容真空容器中通入 2.00molNO2,發(fā)生反應：2NO2(g)N2O4(g)?H=-57.0kJmol_1,已知：v 正(NO2)=k1 c2(NO2), v逆(N2O4)=k2c(N2O4),其 中k1、k2為速率常數(shù)。測得 NO2的體積分數(shù)x(NO2)與反應時間(t)的關系如表：t/min020406080x(NO2)1.00.750.520.500.50kL的數(shù)值為;k 2已知速率常數(shù)k隨溫度升高而增大，則升高溫度后口增大的倍數(shù) k2增大的倍數(shù)(填多"、之”或“芍。(4)用間接電化學法除去 NO的過程，如圖所示：

24、一 吸收池2HSO?'已知電解池的陰極室中溶液的pH在47之間，寫出陰極的電極反應式:,用離子方程式表示吸收池中除去NO的原理： ?！敬鸢浮拷档蜏囟仍龃髩簭姟⒃龃驝O與NO的投料比等 < > 2 < 2HSO+2e-+2H+=&O42-+2H2O 2NO+2sO42-+2H2O=N2+4HSO3-【解析】【分析】【詳解】(1)提高NO平衡轉化率，目的是時平衡向正向移動，可以使平衡向正向移動的方法有降 低溫度、增大壓強、增大 CO與NO的投料比等；2NO(g)+C(s)=N2(g)+CQ(g)這個反應是一個自發(fā)的反應，從有序變?yōu)闊o序，故為放 熱反應？H<0

25、;根據(jù)甲容器可以算出這個反應的平衡常數(shù)K=0.5625,乙容器中160min時,的濃度商Q=0.3735,沒有達到平衡狀態(tài)，因此v正v逆；(3)根據(jù)反應速率比等于化學計量數(shù)比這一結論可以得出v 正(NO2)v 逆(N2O4)1c2(NO2)八一2(1),有可以知道該反應的化學平衡常數(shù) k2c(N2O4)c(N2O4)0.25 ,k1K=cTM7壽1(2),將化學平衡常數(shù)帶入式子可以得到匕=2；因速率常數(shù)k隨溫度升高而增大，該反應還為放熱反應，升高溫度時平衡向左移動，故 k增大的倍數(shù)小 于k2增大的倍數(shù)；(4)根據(jù)電池結構可以看出，電解中陰極為HSO3-得電子，故電極方程式為2HSO3-+2e-

26、+2H+=&O42-+2H2O;吸收池中NO得到電子生成N2,化學方程式為 2NO+2&O42- +2H2O=N2+4HSQ-。6.某溫度時，在2L容器中X、Y、Z三種氣體物質的物質的量(n)隨著時間(t)變化的 曲線如圖所示。由圖中數(shù)據(jù)分析：(3)下列敘述能說明上述反應達到平衡狀態(tài)的是 (填序號)。A. X、Y、Z的物質的量之比為 3： 1 ： 2B.混合氣體的壓強不隨時間的變化而變化C.單位時間內每消耗 3molX,同時生成2molZD.混合氣體的總質量不隨時間的變化而變化E.混合氣體的總物質的量不隨時間的變化而變【答案】3X+X 2Z 0.05mol L-1 min-1

27、be【解析】【分析】【詳解】(1)從圖像可知，X和Y物質的量分別減少 0.3mol、0.1mol,做反應物，Z的物質的量增加 0.2mol,根據(jù)反應中物質的量之比 =系數(shù)之比，推斷出方程式為： 3X + k2Z,故答案 為：3X + Y：2Z；An 0.2mol(2)2min 時，v(Z)= Ac v 2L n nt uh . ，故答案為：0.05mol 匚1 min-1; '= - = =0.05mol/(Lgrnin)t t 2min(3)A.物質的量成正比關系不能說明達到平衡狀態(tài)，故 A錯誤；B.反應前后氣體體積數(shù)不同，故壓強不變時說明達到平衡狀態(tài)，B正確；C.消耗X正反應方向，

28、生成 Z也是正反應方向，不能說明達到平衡狀態(tài)，C錯誤；D.化學反應遵循質量守恒定律，故D錯誤；E.混合氣體的總物質的量不隨時間的變化而變化，說明正反應速率=逆反應速率，故達到平衡狀態(tài)，E正確； 故答案為：BE。7.某溫度下，在2L的密閉容器中，X、Y、Z三種物質隨時間變化的曲線如圖所示.請回 答下列問題IM I.1* Tr0 4 1Al(1)由圖中數(shù)據(jù)分析，該反應的化學方程式為 (2)反應開始至2min, Z的平均反應速率為(3) 3min時，Z的生成速率與Z的消耗速率相比較，前者 (填大于“小于”或 等于")后者.(4)上述反應進行過程中，如果降低溫度，則其反應速率 (填 增大&q

29、uot;減小”或 不變”).(5)下列各項中不可以說明上述反應達到平衡的是 (填字母).a.生成ImolZ和同時生成1.5molX b. X、Y、Z的反應速率之比為 3:2:1c.同一物質的正反應速率等于逆反應速率d. X的濃度保持不變【答案】3X+Y? 2Z 0.05mol L-1 min-1 相等減小 acd【解析】【分析】【詳解】(1)由圖象可知，反應中 X、丫的物質的量減少，應為反應物，Z的物質的量增多，應為生成物，當反應進行到2min時，X、丫的物質的量不變且不為 0,屬于可逆反應， n(X)=0.3mol, n(Y)=0.1mol, n(Z)=0.2mol,則 n(X):4 n(Y

30、):4 n(Z)=3:1:2,參加反應的物質的物質的量之比等于化學計量數(shù)之比，則反應的方程式為：3X+Y? 2Z;0.2mol0.05mol L-1 min-1 '(2)反應開始至2min , Z的平均反應速率為 2L2min(3) 3min時達到平衡狀態(tài)，3min時Z的生成速率與消耗速率相等;(4)溫度降低，單位體積內活化分子數(shù)會降低，分子運動速率會降低，有效碰撞頻率會降低，化學反應速率會減小;(5) a,生成1molZ表示正向反應速率，生成 1.5molX表示逆向反應速率，二者速率之比等于2:3,與對應物質的系數(shù)之比相等，可說明反應達到平衡狀態(tài)，故a符合題意； b.未確定該反應速率

31、表示方向，因此無法判斷正逆反應速率是否相等，因此不能確定反應是否達到平衡狀態(tài)，且處于平衡狀態(tài)時，其 X、Y、Z的反應速率之比為 3:1:2,故b不符合題意；c.同一物質的正反應速率等于逆反應速率，說明各物質的濃度不再發(fā)生變化，可說明反應處于平衡狀態(tài)，故 c符合題意；d. X的濃度保持不變，則說明正逆反應速率相等，可說明反應達到平衡狀態(tài)，故d符合題故答案為：acd。判斷化學平衡狀態(tài)的方法：各種量”不變：各物質的質量、物質的量或濃度不變；各物質的百分含量(物質的量分數(shù)、質量分數(shù)等)不變；溫度、壓強(化學反應方程式兩邊氣 體體積不相等)或顏色(某組分有顏色)不變；總之，若物理量由變量變成了不變量，則

32、表明 該可逆反應達到平衡狀態(tài)；若物理量為不變量”，則不能作為平衡標志。8.發(fā)生爐煤氣是城市管道煤氣中的一種重要氣源，它的主要成分是CO,但由于CO有毒，所以煤氣廠技術人員利用以下反應，將部分CO轉換成H2, CO+H2O - CQ+H2,其化學平衡常數(shù)K與溫度t的關系如下表：t (C)70080083010001200K1.671.111.000. 590.38(1)該反應的化學平衡常數(shù)表達式為K=,該反應為 反應(填“吸熱”或“放熱”)。(2)能判斷該反應是否達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是 (填選項編號)。A.容器中的壓強不變B. V逆(H2) = V正(H2O)C.混合氣體中c (CQ)不變D.

33、 c (CQ) =c (CO)(3)上述反應的平衡混合物中，碳的氧化物中碳、氧元素的質量比可能是 。A. 3 ： 4B. 3 ： 5C. 3 ： 6D. 3 ： 8(4)現(xiàn)有CQ表示平衡混合物中碳的氧化物的組成，則表示 x與反應CO+H2g= CO2+H2中H2產率關系正確的是Oc(CO2)c(H2)K=c(CO)c(H 2O)放熱 BC BC B【解析】【分析】(1)化學平衡常數(shù)是利用生成物平衡濃度哥次方乘積除以反應物平衡濃度哥次方乘積得到；分析圖表數(shù)據(jù)，平衡常數(shù)隨溫度升高減小，升溫平衡逆向進行，正反應是放熱反應；(2)反應達到平衡的標志是正逆反應速率相同，個組分含量保持不變分析選項；(3)

34、上述反應的平衡混合物中是CO和C6的混合物，m(C) ： m(O)介于CO和CO2之間;(4)當全為CO時沒有氫氣生成，當全為二氧化碳時，氫氣產率最高?！驹斀狻?1)化學平衡常數(shù)是利用生成物平衡濃度哥次方乘積除以反應物平衡濃度哥次方乘積得到，CQg)+H2O(g)?CQ(g)+H2(g),反應的平衡常數(shù)C(CO2)C(H2)C(CO)C(H 2O)分析圖表數(shù)據(jù)，平衡常數(shù)隨溫度升高減小，依據(jù)化學平衡移動原理可知，升溫平衡逆向進行，逆向為吸熱反應，正反應是放熱反應；(2)反應達到平衡的標志是正逆反應速率相同，各組分含量保持不變，反應是氣體體積不變 的放熱反應；A.反應前后氣體體積不變，容器中壓強不

35、變不能說明反應達到平衡狀態(tài)，A不符合；B.氫氣和水的化學計量數(shù)之比為1: 1,所以v逆(H2) = v正(H2O),說明正逆反應速率相等，B符合；C.混合氣體中c(CO2)不變，則各物質的濃度保持不變，反應達到平衡狀態(tài)，C符合；D. c(C0 = c(CQ)和起始量消耗量有關，不能說明反應達到平衡狀態(tài)，D不符合；故答案為：BC；(3)上述反應的平衡混合物中是 CO和CO2的混合物，m(C) : m(O)介于CO和CO2之間， 即介于3： 4和3： 8之間，答案為:BC；(4)當全為CO時沒有氫氣生成，當全為二氧化碳時，氫氣產率最高，所以B圖符合。9.枇碳經濟”已成為全世界科學家研究的重要課題。

36、為減小和消除CQ對環(huán)境的影響，一方面世界各國都在限制其排放量，另一方面科學家加強了對CO2創(chuàng)新利用的研究。(1)已知： CO(g)+H2O(g)? H2(g)+CO2(g) H=-41kJ/molC(s)+2H2(g) ? CH4(g) H=-73kJ/mol 2CO(g)? C(s)+CO(g) H=-171kJ/mol寫出CO2與H2反應生成CH4和H2O(g)的熱化學方程式： 。(2)目前工業(yè)上有一種方法是用 CO2來生產燃料甲醇。為探究該反應原理，在容積為 2L密閉 容器中，充入1molCO2和3.25molH2在一定條件下發(fā)生反應，測得 CC2、CH30H(g)和H2O(g) 的物質

37、的量(n)隨時間的變化如圖所示：j n/molLIMA仆 3 I。 r/min從反應開始到平衡，氫氣的平均反應速率v(H2)= 。下列措施一定不能使 CO2的平衡轉化率增大的是(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氨氣D.使用更有效的催化劑E.縮小容器的容積F.將水蒸氣從體系中分離(3)煤化工通常研究不同條件下CO轉化率以解決實際問題。已知在催化劑存在條件下反應：CO(g)+ H2O(g)? H2(g)+CQ(g)的平衡轉化率隨 p(H2O)/p(CO)及溫度變化關系如圖所示:上述反應的正反應方向是 (填 吸熱"或

38、 放熱”反應；對于氣相反應，用某組分(B)的平衡壓強(pB)代替物質的量濃度(cB)也可以表示平衡常數(shù)(記作Kp),則在恒溫密閉容器中，該反應的Kp與Kc的關系是 ,如果提高p(H2O)/p(CO),則Kp (填變大"變小“或不變”)；使用鐵鎂催化劑的實際工業(yè)流 程中，一般采用400c左右，p(H2O)/p(CO) =35,采取此條件的原因可能是 。(4)科學家用氮化錢材料與銅組裝成如圖所示的人工光合系統(tǒng)，利用該裝置實現(xiàn)了用CQ和H2O合成CH4。下列關于該電池的敘述正確的是 (填字母)。Im近于交換膜A.該裝置能量轉化形式僅存在太陽能轉化為電能B.銅電極為正極，電極反應式為CO2+

39、8e-+8H+=CH4+2H2OC,電池內部H*透過質子交換膜從左向右移動D.反應結束后，理論上溶液的pH值保持不變【答案】CO2(g)+4H 2(g) ? CH4(g)+2H 2O(g) H=-162kJ/mol0.1125mol/(L min)ACD放熱 相等 不變 投料比太低，CO的轉化率不高，而投料比 35時轉化率已經在 97%左右，再增加投料比收益不明顯，經濟上不劃算，而反應溫度是根據(jù)催化劑的活性溫 度來制定的BCD【解析】【分析】(1)該小題是一道典型的蓋斯定律的應用，通過觀察可以發(fā)現(xiàn)用-2+即可得到目標方程，注意各物質的狀態(tài)不要漏標；(2)先寫出反應方程式 CO2+3H2 ? C

40、H3OH+H 2。，化學反應速率之比等于化學計量數(shù)之比，因此只要算出任意一種物質的速率，即可得到氫氣的反應速率；轉化率即某一反應物的轉化百分率，可以用物質的量、質量、體積(相同條件下)來計算，據(jù)此來分析各選項即可；p H2O(3)根據(jù)題圖，當 -一2一相同時，溫度越高轉化率越低，因此正反應是放熱反應； p CO(4)雖然題干里告訴我們這是一個“人工光合系統(tǒng)”，實際上因為該裝置無外電源，因此必然為一個原電池裝置，再來根據(jù)原電池的規(guī)律分析即可。【詳解】(1)根據(jù)蓋斯定律，由-2+得到CO2(g)+4H 2(g) ? CH4(g)+2H 2O(g),H=-171kJ/mol-2(-41kJ/mol)

41、+(-73kJ/mol)=-162kJ/mol ；(2)該反應為：CO(g)+3H 2(g) ? H2O(g)+CH3 0H(l);先求出CO2的平均反應速率：Ac An1.00-0.25同一一生”以 l一、士上工v= =0.0375mol/(L min),則氫氣的平均反應速率為C02的三t V t 2L 10min倍，即 0.1125mol/(L min)；A.向原容器中充入更多的 C02一定會導致C02的轉化率降低，A項正確；B.向原容器中充入氫氣(另一種反應物)，則可以提高CO2的轉化率，B項錯誤；C容器是定容的，充入氨氣后容器體積不改變，各物質的濃度不改變，因此平衡也不會改變，平衡轉化

42、率自然也不會改變，C項正確；D.催化劑不改變平衡，自然無法影響轉化率，D項正確；E縮小容器體積相當于增大壓強，根據(jù)勒夏特列原理，平衡向氣體分子數(shù)減少的方向移動(正向)，則C02轉化率增大，E項錯誤；F將水蒸氣(產物)從體系中分離，可以使逆反應速率小于正反應速率，平衡也會正向移動，C02轉化率增大，F(xiàn)項錯誤；答案選ACD；p H2O(3)當 一相同時，溫度越高轉化率越低，因此正反應是放熱反應； p CO叱 p(CO2)p(H2)既然我們用某組分的平衡壓強來代替物質的量濃度，則 Kp= 1/二，,而平衡壓p(CO)p(H 2O)強與濃度成正比，因此可以說明Kp=Kc；對于給定的反應，平衡常數(shù)大小只

43、與溫度有p H2O關，因此改變 不會影響Kp；根據(jù)圖表我們發(fā)現(xiàn)若投料比太低，C0的轉化率不p COp高，而投料比35時轉化率已經在97%左右，再增加投料比收益不明顯，在經濟上不劃算，而反應溫度是根據(jù)催化劑的活性溫度來制定的，該溫度下催化劑活性最大；CO 2在正極得電子轉(4)A.根據(jù)分析這是一個原電池裝置，將太陽能轉化為電能和化學能，A項錯誤；B.原電池中，電子從負極流出，經外電路流回正極，因此銅為正極,變?yōu)榧淄?，B項正確；C.原電池工作時，陽離子從負極流向正極，C項正確；一 .一. . +-D.負極發(fā)生水的光解2H2O=4H +4e +O2 ,因此電池的總反應方程為CO2+2HzO=CH4+

44、2O2 ,因此理論上溶液pH不變，D項正確；答案選BCQ10.已知A(g)+B(g)=C(g)+ D(g)反應的平衡常數(shù)和溫度的關系如下:溫度/C70080083010001200平衡常數(shù)1.71.11.00.60.4回答下列問題：(1)該反應的平衡常數(shù)表達式K=,由0(填之“ 或“二”。)(2) 830c時，向一個 5L的密閉容器中充入 0.20mol的A和0.80mol的B,如反應初始 6s 內A的平均反應速率 v(A)=0.003mol?L-i?s-1,則6s時c(A尸mol?L-1, C的物質的量為mol;若反應經一段時間后，達到平衡時 A的轉化率為 ，如果這時向該密閉容器中 再充入1

45、mol僦氣，平衡時 A的轉化率為 。(3) 一定溫度下，能判斷該反應達化學平衡狀態(tài)的是。單位時間內生成 nmolA,同時消耗nmolCA的轉化率不變容器內壓強不再變化混合氣體的密度不再變化混合氣體的平均相對分子質量不再變化(4) 1200c 時，C(g)+D(g)=A(g)+B(g)的平衡常數(shù)的值為 。 c(C)c(D)【答案】v 0.022 0.09 80% 80% 2.5c(A)c(B)【解析】【分析】(1)根據(jù)平衡常數(shù)定義，可寫出該反應的平衡常數(shù)表達式；根據(jù)平衡常數(shù)與溫度關系可判 斷該反應的熱效應；(2)利用化學反應速率的定義，根據(jù)題給方程式和數(shù)據(jù)可計算6s時A的濃度、C的物質的量以及平

46、衡時A的轉化率；可根據(jù)是否改變了反應混合物各組分的濃度來判斷充入僦氣 對轉化率的影響；(3)根據(jù)化學平衡狀態(tài)的特征和平衡移動時各量的變化情況來判斷可逆反應是否達化學平 衡狀態(tài)；(4)互為逆反應的兩個可逆反應，平衡常數(shù)的表達式互為倒數(shù)。【詳解】(1)根據(jù)平衡常數(shù)定義，該反應的平衡常數(shù)表達式為K = c(C)c(D) c(A)c(B)根據(jù)題給圖表，該反應的平衡常數(shù)隨溫度的升高而減小，說明該反應是放熱反應，所以，出0。答案為:c(C)c(D)c(A)c(B)(2) A的初始濃度為：0.20mol + 5L=0.04mol/L ,反應初始 6s內A濃度減小量為： ?c(A)=0.003mol?L-1?

47、s-1x 6s=0.018 mol?L1,故 6s 時 c(A)=0.04mol/L-0.018 mol?匚1=0.022mol?L 1;生成的C的物質的量等于消耗的 A的物質的量，所以 C的物質的量n(C)= 0.018mol?L 1 x 5L=0.09mql 830c時，K =1.0,設反應達到平衡時反應的 A的物質的量為x,則有：K= c(C)c(D)=c(A)c(B)x(瓦)(0.20mol-x) (0.80moM)1.05L5Lx =0.16mol,A 的轉化率為：0.16mol +0.2mol x 100%=80%A的轉在恒容密閉容器中充入僦氣，沒有改變反應混合物各組分的濃度，故不

48、影響平衡, 化率不變，仍為80%。答案為：0.022; 0.09; 80%; 80%;(3)單位時間內生成 nmolA ,同時消耗nmolC,則各物質的物質的量不變，反應達化學 平衡狀態(tài)，正確；A的轉化率不變，則 A的物質的量不變，反應達化學平衡狀態(tài)，正確；該反應氣體物質的量不變，故恒溫時容器內壓強不隨平衡移動而改變，故不能判斷反應是否達化學平衡狀態(tài)，不正確；p =m/V,混合氣體的質量和體積在反應中均不變，所以密度始終不變，故不能判斷反應是否達化學平衡狀態(tài)，不正確；混合氣體的平均相對分子質量M=m/n,混合氣體的質量和物質的量在反應中均不變，所以平均相對分子質量始終不變，故不能判斷反應是否達

49、化學平衡狀態(tài)，不正確； 答案為：；(4)反應 C(g)+ D(g)=iA(g)+B(g肖反應 A(g)+B(g);=±C(g)+ D(g)互為逆反應，同溫 時平衡常數(shù)互為倒數(shù)，所以1200c時，C(g)+ D(g)=±A(g)+B(g)的平衡常數(shù)的值為 1 + 0.4=2.5答案為：2.5【點睛】判斷可逆反應是否達到平衡的方法：vf=v逆；各物質含量不變；其它表現(xiàn)：看該量是否隨平衡移動而改變，變量不變時則說明反應達到平衡狀態(tài)。11.已知在催化劑存在條件下，能發(fā)生如下反應:CO + H2O麻催翠 r? H2 + CO2 + Q。(1)該反應的平衡常數(shù)表達式為： 10 s后,(

50、2)在5 L盛有固體催化劑(其體積可忽略不計)的密閉容器中，通入反應物，生成了氫氣0.2 g,則此10 s內CO的平均反應速率為 v(CO)= (3)在該密閉容器中，下列敘述可以說明反應已經達到平衡狀態(tài)的是 A.若容器體積不變，在一定溫度下壓強達到恒定B. CC2的生成速率與 H2O蒸氣的生成速率之比為 1: 1C. C。H2C、H2、CC在容器中的物質的量濃度保持不變D.反應體系中混合物的平均摩爾質量保持不變(4)在上述反應達平衡狀態(tài)后，分別改變條件，請完成下列兩張圖： 020s 時間怔強A.在第20 s時將容器體積縮小至原來的一半后壓強變化圖B.在第20 s時，向容器中注入少量的CC氣體后

51、正逆反應速率變化圖C(H2)C(CO2)【答案】K=0. 002mol/( L s) BCC(H2O)C(CO)【解析】【詳解】(1)化學平衡常數(shù)是在一定條件下，當可逆反應達到平衡狀態(tài)時，生成物濃度的哥之積和孑：ic(H2)c(CC2)反應物濃度的哥之積的比值，則CC+H2C駕H2+CC2的平衡常數(shù)K= cig故答案為:k=3"c(H2O)c(CO)0.1mo1v( H2) =5L =10s(2)在5L盛有固體催化劑(其體積可忽略不計)的密閉容器中，通入反應物，10s后,生成了氫氣0.2g,物質的量=0.2g =O1mol,氫氣的反應速率2g / mo10.002mol/( L?s)

52、,反應速率之比等于化學方程式計量數(shù)之比，則此 10s內CO的平均反應速 率為 v( C。=v(H2) = 0. 002mol/( L?s),故答案為:0. 002mol/( L?s);(3)在一定條件下，當可逆反應的正反應速率和逆反應速率相等時(但不為0),反應體系中各種物質的濃度或含量不再發(fā)生變化的狀態(tài)，稱為化學平衡狀態(tài)。則A、反應前后氣體物質的量不變，若容器體積不變，壓強始終不變，在一定溫度下壓強達到恒定不能說明反應達到平衡狀態(tài)，故A錯誤；B、CO2的生成速率與H2O蒸氣的生成速率之比為 1：1說明正逆反應速率相同，能說明反 應達到平衡狀態(tài)，故 B正確；G C。H2O、H2、CO在容器中的

53、物質的量濃度保持不變是平衡的標志，故 C正確;D、混合氣的平均相對分子質量是混合氣的質量和混合氣的總的物質的量的比值，質量和 物質的量均是不變的，反應體系中混合物的平均摩爾質量保持不變，不變判定平衡，故 錯誤；故答案為：BC;(4) A、反應前后氣體物質的量不變，改變壓強反應速率增大，平衡不變，變化的圖象 愜強為:B、加入少量CO,正反應速率增大，此時逆反應速率不變，隨反應進行正反應速率減小,逆反應速率增大，最后達到正逆反應速率相同，反應達到平衡狀態(tài)，變化的曲線圖象為:【點睛】本題考查了化學平衡常數(shù)、化學反應速率計算平衡標志、影響反應速率的因素分析判斷、 圖象繪制等知識點，掌握基礎是解題關鍵。

54、12.連通裝置是化學研究的重要裝置。起始時，甲、乙體積均為1L,向甲、乙中均充入1.5 mol A、3.5 mol B,關閉閥門K。在相同溫度和有催化劑存在的條件下，兩容器中各自發(fā)生下列反應：3A(g)+ 2B(g)麻)C(g)+2D(g)+200kJ 5分鐘時甲達平衡，此時乙容器的體積為0.86L。請回答以下問題：(1)甲中達到平衡時( )A.甲中C物質不再產生 B甲中氣體密度保持不變C. 2v正(A) = 3v逆(D)D.甲中氣體壓強保持不變(2)若5分鐘時測得甲中 A為amol,則該反應從起始到平衡時間內A的平均反應速率為 (用含a的式子表示)(3)甲容器改變某一條件，該反應的平衡常數(shù)K值變大，則該反應( )A. 一定向正反應方向移動B. 一定向逆反應方向應當C.逆反應速率先增大后減小D.逆反應速率先減小后增大(4)5分鐘時活塞向上拉，乙容器中平衡移動方向為 ,再次平衡后甲中 和乙中A的物質的量比較： (填 相等”、前者大”、后者大”、無法確定”)。a【答案】CD (0.3-) mol L-1 min-1 ad逆反應方向后者大5【解析】【分析】(1)根據(jù)化學平衡狀態(tài)的特征：正逆反應速率相等、各組分的濃度不變等來回答判斷；Vc ,(2)根據(jù)化學反應速