1、【化學】化學 化學反應的速率與限度的專項 培優 易錯 難題練習題含答案一、化學反應的速率與限度練習題(含詳細答案解析)1.某實驗小組為確定過氧化氫分解的最佳催化條件，用如圖實驗裝置進行實驗，反應物用 量和反應停止的時間數據如下：分析表中數據回答下列問題:MnO2時間H2O20.1g0.3g0.8g10mL1.5%223s67s56s10mL3.0%308s109s98s10mL4.5%395s149s116s(1)相同濃度的過氧化氫的分解速率隨著二氧化鎰用量的增加而 。(2)從實驗效果和 綠色化學”的角度考慮，雙氧水的濃度相同時，加入 g的二氧 化鎰為較佳選擇。(3)該小組的某同學分析上述數據

2、后認為：當用相同質量的二氧化鎰時，雙氧水的濃度越小，所需要的時間就越少，亦即其反應速率越快”的結論，你認為是否正確 ,理由是。(4)為加快過氧化氫的分解速率，除了使用MnO2作催化劑和改變過氧化氫的質量分數之外，還可以采取的加快反應速率的措施有 。(回答任意兩個合理的措施)【答案】加快 0.3不正確 H2O2的濃度擴大二倍(從1.5% 3.0%)但反應所需時間比其 二倍小的多 升高溫度；粉碎二氧化鎰，增大其表面積。【解析】【分析】由題可知，該實驗研究濃度和催化劑對反應速率的影響，通過表中數據可分析得出濃度和 催化劑對反應速率的影響規律，因為該實驗不是直接測出反應速率，而是測出反應停止的 時間，

3、要考慮反應物增多對反應時間的影響。【詳解】(1)由表格中的數據可知：相同濃度的H2O2,加入的MnO2越多，反應所用的時間越短，即分解速率越快。(2)用0.1 g催化劑的反應速率明顯小于用0.3 g和0.8 g催化劑的反應速率；用 0.8 g催化劑和用0.3 g催化劑的反應速率及反應時間相差不多，但用0.3 g催化劑節約藥品。(3)從表中數據可知，相同體積3.0%的雙氧水中的溶質含量是1.5%的雙氧水中溶質含量的二倍，但反應的時間卻比其反應時間的二倍小得多，由反應速率計算公式可得出，此實驗條件下雙氧水的濃度越大分解速率越快，由此得出上述結論不正確；(4)加快反應速率的措施常見的有：增加反應物濃

4、度、適當升高溫度、增加反應物表面積(接觸面積)、使用催化劑等。2.現代工業的發展導致 CO2的大量排放，對環境造成的影響日益嚴重，通過各國科技工作 者的努力，已經開發出許多將 CQ回收利用的技術，其中催化轉化法最具應用價值。回答 下列問題：(1)在催化轉化法回收利用CQ的過程中，可能涉及以下化學反應：3CO2(g)+2H2O(1)喻 ? CH30H(1)+*02(g) H=+727kJmol-1 G=+703kJmol-12 C6(g)+2H2O(1)脩 & CH4(g)+2O2(g) H=+890kJ- mol-1 G=+818kJ- mol-1CO2(g)+3H2(g)脩? CH3

5、0H(1)+H2O(1) H=-131kJmol-1 G=-9.35kJmol-1C6(g)+4H2(g)i! ? CH4(g)+2H2O(1)H=-253kJ- mol-1 G=-130kJ- mol-1從化學平衡的角度來看，上述化學反應中反應進行程度最小的是，反應進行程度最大的是。(2)反應CQ(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)稱為Sabatier反應,可用于載人航空航天工業。我 國化學工作者對該反應的催化劑及催化效率進行了深入的研究。在載人航天器中利用Sabatier反應實現回收CO2再生。2,其反應過程如圖所示，這種方法再生。2的最大缺點是需要不斷補充 (填化學式)。C

6、Q的在1.5 MPa,氣體流速為20 mL - min-l時研究溫度對催化劑催化性能的影響，得到轉化率()如下:催化到1800200 X230 X. - 37.32S0 t 74. H300七320 XMO T360 T：8 020.3485.3町.8輒0.2U7工。22.437.64比854.959. 8分析上表數據可知： (填化學式)的催化性能更好。CO2的轉化率()如下:調整氣體流速，研究其對某一催化劑催化效率的影響，得到氣體謔i里/ nJ. * mill中220 T2H0 TV：WO V.10H.fl25. 14北590. 2S3. 69?. i 我L 0阻。304.01】門28.96

7、兄7江丁76SS4 2wd 25. 215.36L 2g 271. 276. G7950o. 25. 口1也Q50. 059 52M. 169. I分析上表數據可知：相同溫度時，隨著氣體流速增加，CQ的轉化率 (填“增大”或“減小”)，其可能的原因是 。在上述實驗條件中，Sabatier反應最可能達到化學平衡狀態的溫度是 ,已知初始反應氣體中V(H2)：V(CQ) =4:1,估算該溫度下的平衡常數為 (列出計算表達 式)。(3)通過改變催化劑可以改變CO2與H2反應催化轉化的產物，如利用Co/C作為催化劑，反應后可以得到含有少量甲酸的甲醇。為了研究催化劑的穩定性，將Co/C催化劑循環使用，相同

8、條件下，隨著循環使用次數的增加，甲醇的產量如圖所示，試推測甲醇產量變化的原因 。(已知 Co的性質與Fe相似)【答案】 H2 Co4N/Al 2O3減小 氣流流速加快，導致反應物與催化劑接觸時間不20.98 20.98夠360 c 4 反應產生的甲酸腐蝕催化劑，使催化劑活性降低0.02 40.02【解析】【分析】(1)在溫度、壓強一定的條件下，反應總是向GV0的方向進行，由此判斷。(2)分析反應過程圖，CQ、。2、H2O屬于循環過程中始終在循環過程中的，而H2屬于循環過程中加入的，由此可知正確答案；分析表中數據，在相同溫度下，對比不同催化劑時CQ的轉化率可選擇出催化性能更好的催化劑；分析表中數

9、據，在溫度不變的情況下，氣流速度增大，CQ的轉化率逐漸降低，據此分析原因；分析表中數據，大部分數據顯示，在氣流速度不變的情況下，CO2的轉化率隨著溫度的增大而逐漸增大，但增大的幅度在逐漸減小，故在上述實驗條件中，Sabatier反應最可能達到化學平衡狀態的溫度是360 C,根據此時CO2的轉化率，計算該溫度下的平衡常數；(3)由圖可知，隨著 Co/C催化劑循環次數的增多，甲醇的產量逐漸降低，說明該催化劑在循環過程中受到一定程度的影響，結合產物的性質進行分析；【詳解】GV0的方向進行,(1)分析四個反應，根據在溫度、壓強一定的條件下，反應總是向反應的 G越小反應進行程度越大，反之反應進行的程度就

10、越小，故上述化學反應中反應進行程度最小的是，反應進行程度最大的是。答案為：；(2)分析循環圖，只有 H2需不斷補充，答案為：H2；對比表中的數據，在相同溫度下，催化劑為Cc4N/Al2O3時，CQ的轉化率更大，答案為：Co4N/Al2O3；CQ的轉化率逐漸減小，可能分析表中數據，溫度不變時，隨著氣體流速的逐漸增大,CQ的轉化率減小。答案為:減小；氣是氣體流速過快，來不及和催化劑充分接觸，導致 流流速加快，導致反應物與催化劑接觸時間不夠；分析表中數據，大部分數據表明，在轉化率的增大幅度在逐漸減小，由此可知320 c至360 c時，氣體流速不變的情況下，C6的360 C,結合題中所給信息，選擇氣體

11、流速為Sabatier反應最可能達到化學平衡狀態的溫度是10mL min-1時CO2的轉化率進行計算。已知初始反應氣體中 V(H2)：V(CO2)=4:1,根據在密閉容器里，全部由氣體參與的反應中，壓強、溫度不變時，氣體的體積比等于物質的量之比，可知設初始氣體中H2的物質的量為4mol,CO2的物質的量為V(H2):V(CQ) = n(H2):n(CO2)=4:l,1mol,則有：起始物質的量(mol) 轉化物質的量(mol) 平衡物質的量(mol)CO2 g14H2 g4CH4 g02H2O g00.980.024 0.984 1-0.980.980.98在密閉容器中，全部由氣體參與的反應中

12、，平衡時氣體的物質的量之比之比，可知該溫度下，該反應的平衡常數c CH4K= 一c CO2c2 H2Oc3 4 H22 0.982 0.98=氣體物質的量濃度一 一 一一 20.98 2 0.9840.02 4 0.02Co/ C作為催化劑，反應后可以得到含有少量甲酸的甲醇。又已知Co的性質與Fe相似，說明甲酸可與催20.98 20.98答案為：360 C ； 4;0.02 40.02(3)根據題中催化劑循環次數和甲醇產量的關系：催化劑的循環次數越多，甲醇的產量逐漸降低，說明催化劑一定程度受到了其他物質的影響，結合題給信息：用化劑中的Co進行反應，故催化劑的活性降低，進而影響甲醇的產量，答案為

13、：反應產生 的甲酸腐蝕催化劑，使催化劑活性降低。AH= +88.6 kJ/mol,則 M、N相比，較穩定的是 。(2)將Cl2和H2O(g)通過灼熱的炭層，生成 HCl和CQ,當有1 mol CI2參與反應時釋放出145 kJ熱量，寫出該反應的熱化學方程式為 。 .無色氣體沖04是一種強氧化劑，為重要的火箭推進劑之一。N2O4與NO2轉換的熱化學方程式為 N2O4(g)麻? 2NO2(g) AH= +24.4 kJ/mol。(3)將一定量N2O4投入固定容積的真空容器中，下述現象能說明反應達到平衡的是A. v正(N2O4) = 2v逆(NO2)B體系顏色不變C.氣體平均相對分子質量不變D.氣體

14、密度不變達到平衡后，升高溫度，再次到達新平衡時，混合氣體顏色 (填“變深”、“變 淺”或“不變”)。出.(4)常溫下，設pH = 5的H2SO4溶液中由水電離出的 H+濃度為ci； pH = 5的Al2(SO4)3溶4 Ci放中由水電離出的 H儂度為C2,則一=。C2(5)常溫下，pH= 13的Ba(OH)2溶液a L與pH=3的H2SO4溶液b L混合。若所得混合溶液呈 中性，則a： b=。1000014(6)CN的水解平衡常數Kh ='0一-5.0 10 102X105>Ka,說明相同濃度的 NaCN和HCN,(6)已知常溫下HCN的電離平衡常數 K=5.0 X 100。將0

15、.2 mol/L HCN溶液和0.1 mol/L的 NaOH溶液等體積混合后，溶液中c(h+)、c(OHI卜c(CN )> c(Na+)大小順序為NaCN水解程度大于HCN電離程度。【詳解】I. (1)有機物M經過太陽光光照可轉化成N, zH = +88.6kJ?mol【答案】M 2Cb(g) + 2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+ CQ(g)例一 290 kJ/mol BC 變深1:100 c(Na+)> c(CN ) > c(OH ) >c(H+)【解析】【分析】 . (1)M轉化為N是吸熱反應，能量低的物質更穩定；(2)有1mol Cl2參與反應時釋放出1

16、45kJ熱量，2mol氯氣反應放熱290kJ,結合物質聚集狀 態和對應反應始變書寫熱化學方程式；n . (3)可逆反應到達平衡時，同種物質的正逆速率相等且保持不變，各組分的濃度、含量 保持不變，由此衍生的其它一些量不變，判斷平衡的物理量應隨反應進行發生變化，該物 理量由變化到不再變化說明到達平衡；正反應是吸熱反應，其他條件不變，溫度升高平衡 正向移動，NO2的濃度增大；m. (4)酸抑制水電離，含有弱根離子的鹽促進水電離；混合溶液呈中性，則酸堿恰好完全中和，即酸中c(H+)等于堿中c(OH )；,為吸熱反應，可知 M 的能量低，能量越低越穩定，說明 M穩定；(2)有1mol Cl2參與反應時釋

17、放出145kJ熱量，2mol氯氣反應放熱290kJ,反應的熱化學方 程式為 2c2(g)+2H2O(g)+C(sL4HCl(g)+CQ(g)AH= - 290kJ?mol 1 ； n . (3)A.應是2V正(N2O4)=v逆(NO2)時反應達到平衡狀態，故A錯誤；B.體系顏色不變，說明二氧化氮濃度不變，反應到達平衡狀態，故 B正確；C.混合氣體總質量不變，隨反應減小混合氣體總物質的量增大，平均相對分子質量減小， 當氣體平均相對分子質量不變時，反應到達平衡狀態，故C正確；D.混合氣體的總質量不變，容器的容積不變，氣體密度始終不變，故 D錯誤， 故答案為：BC; 正反應是吸熱反應，其他條件不變，

18、溫度升高平衡正向移動，c(NO2)增加，顏色加深；n. (4)常溫下，設pH = 5的H2SC4的溶液中由水電離出的 H+濃度Ci = 10 9 mol/L , pH=5 一一 - 一 cG 109 一 “的Al2(SO4)3溶液中由水電離出的 H儂度C2=10 5mol/L ,則一=5 = 10 ； c210 5(5)混合溶液呈中性，則酸堿恰好完全中和，即酸中c(H+)等于堿中c(OH ),氫氧化鋼溶液中c(OH )=0.1mol/L、硫酸中 c(H+) = 0.001mol/L , 0.001b=0.1a,則 a:b=1:10； 10 14.(6)CN的水解平衡常數 Kh=而=2X105&

19、gt;Ka,說明相同濃度的 NaCN和HCN,5.0 10NaCN水解程度大于HCN電離程度，混合溶液中溶質為等物質的量濃度的NaCN、HCN,水解程度大于弱酸的電離程度導致溶液呈堿性，則c(H+)< c(OHI ),根據電荷守恒得 c(CN )<c(Na+),其水解程度較小，所以存在c(OH )<c(CN ),所以離子濃度大小順序為c(Na+)>c(CN )>c(OH )>c(H+)o 【點睛】可逆反應達到平衡狀態有兩個核心的判斷依據：正反應速率和逆反應速率相等。反應 混合物中各組成成分的百分含量保持不變。只要抓住這兩個特征就可確定反應是否達到平 衡狀態，

20、對于隨反應的發生而發生變化的物理量如果不變了，即說明可逆反應達到了平衡 狀態。判斷化學反應是否達到平衡狀態，關鍵是看給定的條件能否推出參與反應的任一物 質的物質的量不再發生變化，即變量不再發生變化。4.氮及其化合物是科學家們一直在探究的問題，它們在工農業生產和生命活動中起著重要的作用。回答下列問題。I .已知HH鍵的鍵能為 a kJmol-1, N-H鍵的鍵能為 bkJmol-1, WN鍵的鍵能是 ckJmol-1,則反應NH3(g)=1N2(g)+3 H2(g)的zH=kJmol-1,若在某溫度下其平衡常數為K,22則 N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)的平衡常數 Ki= (用 K表示

21、)。n . 一氯氨、二氯氨和三氯氨 (NH2Cl、NHCl2和NCl3)是常用的飲用水二級消毒劑。(1)用C2和NH3反應制備三氯胺的方程式為3c2(g)+NH3(g)= NCl3(l)+3HCl(g),向容積均為1L的甲、乙兩個恒溫(反應溫度分別為400C、TC)容器中分別加入 2molCl2和2molNH3,測得各容器中n(Cl2)隨反應時間t的變化情況如下表所示：t/min04080120160甲( 400 C) n(C2)/mo12.001.501.100.800.80乙(TC) n(C12)/mo12.001.451.001.001.00TC400c (填“ >”或“ <

22、”)，該反應的AH0(填“ >”或“ <”)。該反應自發進行的條件是 (填高溫、低溫、任何溫度)。對該反應，下列說法正確的是 (填選項字母)。A.若容器內氣體密度不變，則表明反應達到平衡狀態B.若容器內C12和NH3物質的量之比為3 ： 1,則表明反應達到平衡狀態C.反應達平衡后，其他條件不變，加入一定量的NC13,平衡將向逆反應方向移動D.反應達到平衡后，其他條件不變，在原容器中按W) 一、"山、=1繼續充入一定量反應物,n(NH)達新平衡后C12的轉化率增大二 NHC2 (1)+2HC1(g制備二氯胺。(2)工業上可利用反應 2c2(g)+NH3(g產 NHC12在中

23、性、酸性環境中會發生強烈水解，生成具有強殺菌作用的物質，寫出該反應的化學方程式在恒溫條件下，將 2mo1C12和1mo1NH3充入某密閉容器中發生上述反應，測得平衡時C12和HC1的物質的量濃度與平衡總壓的關系如圖所示。則A、B、C三點中C12轉化率最高的是一點(填“ A” “ B”或" C”)； B點時反應物轉化率：a (G)_ “(NH)(填“ >HCI或“ <”)，若B點平衡體積為2L,則平衡常數K=p7MPa1 31【答案】3b- c-a2 > < 低溫 AD NHC2+2H2O=2HC1O+NH C = 42 2K2【解析】【分析】I .始變=反應物

24、的總鍵能-生成物的總鍵能，據此計算，平衡常數生成物平衡濃度曷次方乘積斗"K=后>版w/a日尚田%七千鈕一，正逆反應的平衡常數互為倒數;反應物平衡儂度累次萬乘積n.(1)溫度越高，反應速率越快；根據數據，在400c時，甲容器，平衡后 0.8mo1,乙容器中1.00mo1,達到平衡時間短說明反應速率大，乙中剩余氯氣應少，但氯氣增多說明溫度升高影響平衡逆向進行；反應自發進行的判斷依據為H-T4Sv 0,結合反應特征分析判斷；可逆反應到達平衡時，同種物質的正逆速率相等，各組分的濃度、含量保持不變，由此衍生的其它一些量不變，判斷平衡的物理量應隨反應進行發生變化，該物理量由變化到不 再變化

25、說明到達平衡；(2)根據元素守恒可推測出具有強烈殺菌作用的物質為HC1O,據此寫出反應;體系中HCl的濃度越大則Cl2轉化率越大；起始量 2molCl2和1molNH3,根據方程式可知Cl2和NH3按照2:1的比例進行反應，所以轉化率始終相同；B點處HCl和Cl2的濃度相同，據此反推各物質的濃度進行平衡常數的計算；【詳解】I .已知：H-H鍵能為akJ?mol-1, H-N鍵能為bkJ?mol-1, NN鍵的鍵能ckJ?mol-1,對于反應NH3(g尸± N2(g)+ 年(9)的4 H=反應物的總鍵能-生成物的總鍵能=3b- c- a,其平衡222231常數為 K=c2 H2 gc2

26、 N2 c NH32c2 NH,則 N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)的平衡常數 Ki=3c H2 gc3_ 1-nT=K7，故答案為：3b-1 c- a;2 2n.(i)溫度越高，反應速率越快，平衡向吸熱反應方向移動，其他條件相同時，反應速率比400c時的反應速率快，則 TC >400C ;根據數據，在 400c時,TC時的 甲容器，平衡后0.8mol,乙容器中1.00mol,達到平衡時間短說明反應速率大，乙中剩余氯氣應少，但氯氣增多說明溫度升高影響平衡逆向進行，HV0,故答案為：><3c3gNHXgmNCbe+BHCKg),反應的 Sv 0, H<0,滿足 H

27、-TAS< 0,需要低溫下，反應能自發進行，故答案為：低溫；A. NCl3(l)為液體，反應前后氣體質量變化，氣體體積不變，若容器內氣體密度不變，則表明反應達到平衡狀態，故A正確；B,起始量2molCl2和2molNH3,根據方程式可知反應過程中Cl2和NH3按照3:1的比例進行反應，所以容器內的 C.反應達到平衡后, C錯誤；Cl2和NH3物質的量之比不可能為 其他條件不變，加入一定量的3： 1,故B錯誤；NC13(1)為液體不影響此平衡的移動，故D.反應達到平衡后,其他條件不變，在原容器中按W) 一、 八山、=1繼續充入一定量反應物, n(NH)D正確;壓強增大，平衡正向進行，Cl2

28、的轉化率增大，故故答案為：AD。HC1O,所以二氯胺與水反應方程式(2)根據元素守恒可推測出具有強烈殺菌作用的物質為為：NHC2+2H2O=2HClO+2N建；容器為密閉容器，據圖可知 C點處HCl的濃度最大，體系中HCl的濃度越大則 C2轉化率越大，所以C點Cl2轉化率最高；起始量 2molCl2和1molNH3,根據方程式可知 Cl2和NH3 按照2:1的比例進行反應，所以轉化率始終相同；B點處HCl和Cl2的濃度相同，設平衡時一2 2mol-11mol-1 皿，c(HCl)=amol/L,初始 c(Cl2)=1molgL , c(NH3)=-j 0.5molgL ,則2cl2 g +NH

29、3 g ? NHCI2 l +2HCI g起始10.50轉化a0.5aa平衡1-a0.5-0.5aa則有 1-a=a,解得 a=0.5moI/L ,所以平衡時 c(HCI)=0.5moI/L , c(CE)=0.5moI/L , c2 HCI0.52c(NH3)=0.25moI/L ,平衡常數 除丁刀=nc2 nnc=4，故答案為： C =; 4;c Cl2 gc NH30.5 0.255.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=-746kJm

30、ol-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七=N2(g)+CQ(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)/moI容器04080120160甲 /400 C2.001.51.100.800.80乙/400C1.000.800.650.530.45丙/TC2.001.451.001.001.00？H 0 (填法”或之”)；乙容器在160min時，v正 v逆(填 > 之"或&

31、quot;二)'。(3)某溫度下，向體積為2L的恒容真空容器中通入2.00moINO2,發生反應：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。測得 NO2的體積分數x(NO2)與反應時間(t)的關系如表：t/min020406080x(NO2)1.00.750.520.500.50kiD -的數值為k2已知速率常數k隨溫度升高而增大，則升高溫度后ki增大的倍數 k2增大的倍數(填多"、之”或“芍。(4)用間接電化學法除去 NO的過程，如圖所示：

32、宜 nfl _鬲 nnr吸收池HSOj陽極pb/電解池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： 。【答案】降低溫度增大壓強、增大CO與NO的投料比等< > 2 < 2HSO+2e-+2H+=8O42-+2H2O 2NO+23O42'+2H2O=N2+4HSOj'【解析】(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；(2) 2NO(g)+C(s)=N2(g)+CQ(g)這個反應是一個自發的反應，從有序變為無序，故為放

33、熱反應？H<0；根據甲容器可以算出這個反應的平衡常數K=0.5625,乙容器中160min時,的濃度商Q=0.3735,沒有達到平衡狀態，因此v6v逆；v 正(NO2)v 逆(N2O4)(3)根據反應速率比等于化學計量數比這一結論可以得出<c (NO2)八 一一、 一 2(1),有可以知道該反應的化學平衡常數 k2c(N2O4)c(N 2O4)0.25 /k1“而萬 壽1(2),將化學平衡常數帶入式子可以得到憶2 =2；因速率常數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ki增大的倍數小于k2增大的倍數；(4)根據電池結構可以看出，電解中陰極為HSQ一得電子

34、，故電極方程式為 2HSO3-+2e-+2H+=&O42-+2H2O；吸收池中NO得到電子生成N2,化學方程式為 2NO+28O42- +2H2O=N2+4HSQ-。6.在2 L密閉容器內，800 c時反應：2NO(g)+O2(g)- 2NO2(g)體系中，n(NO)隨時間的變化如表：時間(s)012345n(NO)(mol)0. 0200. 0100. 0080. 0070. 0070. 007(1) 800 C,反應達到平衡時，NO的物質的量濃度是 。(2)如圖中表示 NO2的變化的曲線是 。用O2表示從02 s內該反應的平均速率V= O0.010“ I N3 市(3)能說明該反應

35、已達到平衡狀態的是 。a. v(NO2) = 2v(O2) b.容器內壓強保持不變c. V逆(NO) = 2v正(O2) d.容器內密度保持不變(4)能使該反應的反應速率增大的是 。a.及時分離出NO2氣體b.適當升高溫度c.增大O2的濃度d.選擇高效催化劑【答案】0.0035 mol/L b 1.53論取L sy b、c b、c、d【解析】【分析】【詳解】(1) 800 C ,反應達到平衡時，NO的物質的量濃度是 c(NO)=nW=0.007mol+2L=0.0035mol/L ;(2) NO2是生成物，每消耗 2molNO,會產生2molNO2；反應過程消耗的 NO的物質的量 是n(NO)

36、= 0.020mol-0.007mol=0.0130mol ,則反應產生的 NO2的物質的量的n(NO2)=0.0130mol ,則其濃度是 c(NO2)=0.0130mol + 2L=0.0065moJ/LW以在圖中表示 NO2 的 變化的曲線是b；從02 s內用NO表示的化學反應速率是 v(NO)=(0.020-0.008)mol + 2L+2s=0.003mol/(L?s斤 v(NO):v(O2)=2:1 ,因此用 O2 表示從 0 2 s 內該反應，-1 一T的平均速率 V(O2) = 一 V(NO)= 1.5 X 1mol/(L s)；2(3) a.在任何時刻都存在 v(NO2)=2

37、v(O2),因此不能判斷反應處于平衡狀態，錯誤； b.由于該反應是反應前后氣體體積不等的反應，所以容器內壓強保持不變，則反應處于平 衡狀態，正確；c. v逆(NO): v逆(02)= 2: 1;由于v逆(NO): v正(02)=2: 1 ,所以v逆(。2)= v正(。2);正確；d.由于反應體系都是氣體，因此在任何時候，無論反應是否處于平衡狀 態，容器內密度都保持不變，故不能作為判斷平衡的標準，錯誤。(4) a.及時分離出N02氣體，使生成物的濃度減小，則正反應的速率瞬間不變，但后來會隨著生成物的濃度的減小，反應物濃度也減小，所以正反應速率減小，錯誤；b.適當升高溫度，會使物質的分子能量增加，

38、反應速率加快，正確；c.增大02的濃度，會使反應速率大大加快，正確； d.選擇高效催化劑，可以使化學反應速率大大加快，正確。7.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(3)下列敘述能說明上述反應達到平衡狀態的是 (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 BE【解析】【分析】【詳解】(1)從圖像可知，X和Y

39、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,根據反應中物質的量之比 =系數之比，推斷出方程式為： 3X + k2Z,故答案 為：3X + Y2Z;An 0.2mol(2)2min 時，v(Z)= Ac V 2L c ” ：，八 .、，故答案為：O.OSm。1 匚1 min-1; =- = - =0.05mol/(L grnin)t t 2min(3)A.物質的量成正比關系不能說明達到平衡狀態，故 A錯誤；B.反應前后氣體體積數不同，故壓強不變時說明達到平衡狀態，B正確；C.消耗X正反應方向，生成 Z也是正反應方向，不能說明達到平衡狀態，C錯誤；D.化

40、學反應遵循質量守恒定律，故D錯誤；=逆反應速率，故達到E.混合氣體的總物質的量不隨時間的變化而變化，說明正反應速率平衡狀態，E正確；故答案為：BE。8.工業廢水中常含有一定量的Cr2O72和和CrO42",它們會對人類及生態系統產生很大危害，必須進行處理.常用的處理方法有兩種.方法 1：還原沉淀法.H*廿0H-該法的工藝流程為：CtO#>C產> 50»同, CDWft度即前解其中第步存在平衡 2CrO42-(黃色)+2H+? Cr2O32-(橙色)+H2O(1)若平衡體系的pH=2,該溶液顯 色.(2)能說明第步反應達平衡狀態的是 (填序號)A. Cr2O72-

41、和CrO42-的濃度相同B. 2v (Cr2O72') =v (CrO42-)C.溶液的顏色不變(3)第步中，還原1molCr2O72-離子，需要 mol的FeSQ?7H2O.(4)第步生成的Cr (OH) 3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr (OH) 3 (s) ? Cr3+ (aq) +3OH- (aq),常溫下，Cr (OH) 3 的溶度積Ksp=c (Cr3+) ?c3 (OH-) =10-32,要使 c (Cr3+)降至 10-5mol/L,溶液的 pH 應調至 方法2：電解法.該法用Fe做電極電解含 Cr2O72-的酸性廢水，隨著電解的進行，在陰極附近溶液pH升高產生Cr

42、 (OH) 3沉淀；(5)用Fe做電極的原因為 (用電極反應式解釋).(6)在陰極附近溶液pH升高，溶液中同時生成的沉淀還有 .【答案】橙 C 6 5陽極反應為Fe-2e-Fe2+,提供還原劑Fe2+ Fe(OH>【解析】【分析】(1) pH=2,溶液呈酸性，有利于平衡向正反應分析移動；(2)達到平衡時，正逆反應速率相等，各物質的濃度不變；(3)根據氧化還原反應中得失電子守恒來計算；(4)根據溶度積常數以及水的離子積常數來進行計算；(5)陽極是活性電極時，陽極本身失電子，生成陽離子；(6)溶液PH升高的原因是溶液中氫離子濃度減少，即氫離子在陰極得電子，PH升高生成沉淀為 Cr (OH)

43、3和Fe (OH) 3。【詳解】(1)溶液顯酸性，c(H+)較大，上述平衡右移，該溶液顯橙色；綜上所述，本題答案是： 橙；(2) A. Cr2O72一和CrQ2-的濃度相同時，反應不一定達到平衡狀態 ，A錯誤；B. 2V (Cr2O72-) =v (CrO42-),沒有標出正逆反應速率，無法判定反應是否達到平衡狀 態，B錯誤；C.平衡時各物質的濃度不再改變，即溶液的顏色不再改變，可以判斷反應達到平衡狀態，C正確；綜上所述，本題選C;(3)根據電子得失守恒可以知道，還原ImolChO2-離子，得到Cr3+,得到電子：2X (6-3)=6mol, Fe2+被氧化為Fe3+,需要FeSO?7HO的物

44、質的量為6 =6mol;3 2綜上所述，本題答案是：6;3210 14(4)當 c(Cr3+)=10 -5mol/L 時，溶液的 c(OH)= 3 =10-9mol/L,c(H +)=10-5mol/L, 10 510 9pH=5,即要使c(Cr3+)降至10-5mol/L ,溶液的pH應調至5;綜上所述，本題答案是：5;(5)用Fe做陽極，發生氧化反應，失電子：Fe-2e-=Fe2+,產生的亞鐵離子做還原劑；綜上所述，本題答案是：Fe- 2e-=Fe2+,提供還原劑Fe2+;(6)溶液中氫離子在陰極得電子被還原為氫氣，陰極極反應為：2H+2e-=H2f,溶液酸性減弱，溶液pH升高，亞鐵離子被

45、氧化為鐵離子，酸性減弱，鐵離子產生沉淀Fe(OH)3；綜上所述，本題答案是：Fe(OH)3o9.恒溫恒容下，將 2mol A氣體和1mol B氣體通入體積為 2 L的密閉容器中發生反應：2A(g)+B(g)=xC(g)+ 2D(s), 2 min達平衡，測得平衡時 A的物質的量為1.2mol , C的濃度為 0.6mol L1。(1)從開始反應至達到平衡狀態，生成B的平均反應速率為 。(2)x=。(3)A的轉化率與B的轉化率之比為 。(4)下列各項可作為該反應達到平衡狀態的標志的是 。A. D的質量不再變化B.壓強不再變化C.氣體密度不再變化D.氣體的平均相對分子質量不再變化E.A的消耗速率與

46、 B的消耗速率之比為 2 ： 1(5)請結合(4)總結化學平衡狀態的判斷依據有哪些： (至少寫出2條)。【答案】0.1 mol L1 min 1 3 1： 1 ACD正反應速率=逆反應速率，體系中各種物質的 質量、物質的量不變【解析】【分析】反應前,2molA的儂度=2L=1mol/L ,B的濃度=1mol2L=0.5mol/L ,平衡時,A的濃度2A g + B g=xC g+ 2D s起始濃度/molL-110.500變化濃度/molL-10.40.20.60.4平衡濃度/molL-10.60.30.60.4增大了 0.6mol/L ,所以:據此分析解1.2mol2L=0.6mol/L ,

47、說明A的濃度減小了0.4mol/L, C的濃度為0.6mol/L,說明C的濃度答。【詳解】(1)v(B)= "21T1"n=0.1 mol L 1min 1,故答案為：0.1 mol L 1 min 1 ； 2min(2)同一反應用不同的物質表示的反應速率之比=化學計量數之比，故 0.4:0.6=2:x,解得：x=3,故答案為：3;A的轉化率=04 100% =40%, B的轉化率=02 100% =40%所以，A的轉化率與B 10.5的轉化率之比為1:1,故答案為：1:1;(4) 2A(g)+B(g)=3C(g)+ 2D(s)A.若反應還未平衡，體系中反應物的質量將減小，

48、生成物的質量將增大，D的質量不變，說明已達到平衡時，A正確；B.該反應是一個氣體分子數不變的反應，壓強不變，不能說明已達平衡，B錯誤；C.該反應是氣體質量減小的反應，容器的體積不變，密度不再變化，說明氣體的質量不再 變化，說明已達到平衡，C正確；D.該反應是氣體的物質的量不變、氣體的質量減小的反應，氣體的平均相對分子質量不再變化，說明氣體的平均摩爾質量不再變化，那么氣體的質量不再變化，已達平衡，D正確；E. A與B都是反應物，描述的都是正反應速率，不能說明是否平衡，E錯誤；故答案為：ACD;(5)達到平衡時，正反應速率=逆反應速率，體系中各種物質的質量、物質的量均不變，所 以，化學平衡狀態的判

49、斷依據有：正反應速率=逆反應速率，體系中各種物質的質量、物質的量不變，故答案為：正反應速率=逆反應速率，體系中各種物質的質量、物質的量不變。10.煤燃燒排放的煙氣含有 SQ和NOx,大量排放煙氣形成酸雨、污染大氣，因此對煙氣進行脫硫、脫硝，對環境保護有重要意義。回答下列問題：I .利用CO脫硫(1)工業生產可利用 CO氣體從燃煤煙氣中脫硫，則25c時CO從燃煤煙氣中脫硫的熱化學方程式 2CO(g)+ S6(g)? 2CQ(g) + S(s)的烙爻匕 H =。 25 C , 100kPa 時，由元 素最穩定的單質生成 1mol純化合物時的反應熱稱為標準摩爾生成夕含，已知一些物質的標準摩爾生成始”

50、如下表所示：物質CO(g)CQ(g)SO2(g)標準摩爾生成烙?fHm（25C）/kJ?mol-1-110.5-393.5-296.82.2mol CO 和（2）在模擬脫硫的實驗中，向多個相同的體積恒為2L的密閉容器中分別通入1mol SO2氣體，在不同條件下進行反應，體系總壓強隨時間的變化如圖所示。v(SC2)=在實驗b中，40 min達到平衡，則040 min用SQ表示的平均反應速率與實驗a相比，實驗b可能改變的條件為 ,實驗c可能改變的條件為 On .利用N%脫硝在一定條件下，用 NH3消除NO污染的反應原理為：4NH3（g）+6NO（g）? 5N2（g） + 6H2O（l）AH=- 1

51、807.98kJ mo11。在剛性容器中，NH3與NO的物質的量之比分別為 X、丫、 Z（其中X<Y<Z）在不同溫度條件下，得到 NO脫除率（即NO轉化率）曲線如圖所示。NH3與NO的物質的量之比為 X時對應的曲線為 （填“a”或b飛；）各曲線中NO脫除率均先升高后降低的原因為 。2900c條件下，設Z= 3,初始壓強叫則4NH3+皿?5N2+6H）的平衡常數 Kp=（列出計算式即可）。出.利用NaCIQ脫硫脫硝（4）利用NaClO2的堿性溶液可吸收 SQ和NO2（物質的量之比為1:1）的混合氣體，自身轉化為 NaCl,則反應的離子方程式為 。【答案】-269.2kJmol-1 0

52、.01mol L-1 min-1加入催化劑 升高溫度 c溫度低于900c時，反應速率較慢，隨著溫度升高反應速率加快，NO脫出率逐漸升高，溫度高于900C,反應達到平衡狀態，反應的由<0,繼續升高溫度，平衡向左移動，NO脫出率又下降53ClQ2-+4SO2+4NO2+12OH'=3Cr+4SC42'+4NO3'O.375p0 a 0,37546 耿；7；八 ( 1-6 50.1p00.15p00.14 0.15 Po+6H2O【解析】【分析】【詳解】(1)根據 標準摩爾生成始”的定義可得：1C s +-O2 g 硝 為 CO gA1Hmi=-110,5kJgmol

53、12小一1C s +-O2 g 的 3 CO2 gAtHm2=-393,5kJ gmol 121S s +-O2 g 麻？? SO2 gtHm3=-296,8kJgmol 12再根據蓋斯定律2(反應-反應)-反應可得到2CO(g)+ SQ(g)?2CQ(g)+S(s),則，CO脫 硫反應 2CO(g)+ S6(g)?2CO2(g)+S(s兩烙變-1-1-1-AH =2 AtHm2-AtHm1 -AtHm3=2 -393.5kJgmol -110.5kJgmol - -296.8kJgmol =-269.2kJgmol,故答案為：-269.2kJmol-1；(2)結合題干信息，列三段式有:2CO g+ SO2 g 脩？ 2CO2 g + S s初始2,2100轉化2xx2xx末態2.2-2x1-x2xx皿 2.2-2x+1-x+2x則2.2+1120,解得 x=0,8,則 uc 260v SO20.8mol2L n rn 17 -1. -1，故答=0.01molgL gmin40min案為 0,010,01mol L-1 min-1;與實驗a相比，實驗b達到的平衡狀態不變且所需時間縮短，改變的條件應為加入了催 化劑，與實驗a相比，實驗c達到平衡狀態改變且所需時間縮短，可能是增大壓強或升高 溫度，聯系反應特點，若是增大壓強，平衡向右移動，向右反應的程度應