1、培優化學反應的速率與限度輔導專題訓練及答案一、化學反應的速率與限度練習題(含詳細答案解析)1.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：3 CO2(g)+2H2O(1)哈？ CH30H(1)+±O2(g) H=+727kJm ol-1 G=+703kJm ol-12 C02(g)+2H20(1)脩? CH4(g)+2O2(g) H=+890kJ mol-1 G=+818kJ mol-1C02(

2、g)+3H2(g)穩 ? CH30H(1)+H20(1) H=-131kJmol-1 G=-9.35kJmol-1C02(g)+4H2(g)幅? 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CO2(g)+4H2(g尸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，這種方轉化率()如下:CO

3、2的轉化率()如下:催化劑110七200 r230 T37.3280 t74.丹300忙320工MO T3制T：8 020.1M 485.3S6.8Ml 10.2U7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。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兄7江丁76SS4 2wd 25. 215.36L 2g 271. 276. G79500. 25. 口1也Q50. 05

4、9 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

5、 CO4N/A1 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

6、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】G<0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

7、案為：H2；對比表中的數據，在相同溫度下，催化劑為Co4N/Al2O3時，CO2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，CO2的360 C,結合題中所給信息，選擇氣體流速為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

8、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4mo1CO2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，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 H2OC4 H22

9、0.982 0.98=氣體物質的量濃度一 一 一一 20.98 2 0.9840.02 4 0.02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Co/ C作為催化漸降低，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：反應產生 的甲酸腐蝕催化劑，使催化劑活性降低。2.在一固定容積的密閉容器中進行著如下反應: 衡常數K和溫度t的關系：C

10、O2( g)+ H2( g)f - CO( g)+ H2O( g),其平t c70080085010001200K2.61.71.00.90. 6(1) K的表達式為：一反應(“吸熱”或“放熱”)；850 C時已經達到化學平衡狀態的標志的是:(2)該反應的正反應為 (3)下列選項中可作為該反應在A.容器中壓強不再變化B.混合氣體中CO濃度不再變化C.混合氣體的密度不再變化D. c(CO2)= c(CC)= c( H2)=c( H2O)(4)當溫度為850C,某時刻測得該溫度下的密閉容器中各物質的物質的量見表:COH2OCQH20. 5moi8. 5mol2. 0mol2. 0mol此時上述的反

11、應中正、逆反應速率的關系式是 (填代號)。A. v(正)>v(逆)B. v(正)v V逆)C. v(正)=v(逆)D.無法判斷(5)在700c通過壓縮體積增大氣體壓強，則該反應中H2(g)的轉化率 ("增大”、“減小”或“不變”)；工業生產中，通過此方法使容器內氣體壓強增大以加快反應，卻意外發現 H2(g)的轉化率也顯著提高，請你從平衡原理解釋其可能原因是 On .設在容積可變的密閉容器中充入10molN2(g)和10molH2(g),反應在一定條件下達到平衡時，N%的體積分數為0.25。(6)求該條件下反應N2(g)+3H2(g)一定件& 2NH3(g)的平衡常數 。

12、(設該條 件下，每1mol氣體所占的體積為 VL)上述反應的平衡時，再充入 10moi的刈，根據計 算，平衡應向什么方向移動 ？需按格式寫計算過程，否則答案對也不給分。c(CO)c H2O【答案】一放熱 B、D B不變壓強增大使水蒸氣液化，平衡向右移動c CO2 c H28V2( mol L-1)-2平衡向逆反應方向移動【解析】【分析】根據平衡常數隨溫度的變化規律分析反應的熱效應，根據化學平衡狀態的特征分析達到化 學平衡狀態的標志，根據平衡移動原理分析化學平衡影響化學平衡移動的因素，根據濃度 商與平衡常數的關系分析平衡移動的方向。【詳解】c(CO) c H2O(1)根據化學平衡常數的定義，可以

13、寫出該反應的K的表達式為 ；c CO2 c H2(2)由表中數據可知，該反應的平衡常數隨著溫度的升高而減小，說明升高溫度后化學平 衡向逆反應方向移動，故該反應的正反應為放熱反應；(3) A.該反應在建立化學平衡的過程中，氣體的分子數不發生變化，故容器內的壓強也 保持不變，因此，無法根據容器中壓強不再變化判斷該反應是否達到平衡；B.混合氣體中CO濃度不再變化，說明正反應速率等于逆反應速率，該反應達到化學平衡狀態；C.由于容器的體積和混合氣體的質量在反應過程中均保持不變，故混合氣體的密度一直保 持不變，因此，無法根據混合氣體的密度不再變化判斷該反應是否到達化學平衡狀態；c(CO) c H2Oc C

14、O2 c H2D.由表中數據可知，該反應在850c時K=1,當c( CQ)= c( CQ= c(H2)= c( H2O)時, = 1=K,故可以據此判斷該反應到達化學平衡狀態。綜上所述，可以作為該反應在850c時已經達到化學平衡狀態的標志的是B、Do(4)當溫度為850C,由于反應前后氣體的分子數不變，故可以根據某時刻該溫度下的密,c(CO) c H 2O 0 5moi 8 5moi閉容器中各物質的物質的量的數據求出Qc=- =1.0625c CO2 c H2 2.0mol 2.0mol>1(該溫度下的平衡常數)，因此，此時上述的反應正在向逆反應方向進行，故v(正)v v(逆),選Bo(

15、5)在700c通過壓縮體積增大氣體壓強，由于反應前后氣體的分子數不變，則該化學平衡不移動，故H2(g)的轉化率不變；工業生產中，通過此方法使容器內氣體壓強增大以加快反應，卻意外發現 H2(g)的轉化率也顯著提高，根據平衡移動原理分析，其可能原因是：壓強增大使水蒸氣液化，正反應成為氣體分子數減少的方向，故化學平衡向右移動。n . (6)在容積可變的密閉容器中充入10molN2(g)和10molH2(g),反應在一定條件下達到平衡時，NH3的體積分數為0.25。設氮氣的變化量為 x mol ,則氫氣和氨氣的變化量分一一 一2x一 一別為 3x 和 2x, 0.25,解之得 x=2,則 N2(g)、

16、H2(g)、NH3( g)的平10 x 10 3x 2x衡量分別為8mol、4mol、4mol。由于該條件下每1mol氣體所占的體積為 VL,則在平衡狀態下，氣體的總體積為 16VL,故該條件下該反應的平衡常數為24mol8V2( mol L-1)-2。上述反應平衡時，再充入10mol的刈，則容器的體16VL38mol 4mol16VL 16VL24mol積變為26VL,此時,9. 4V2( mol - L-1)-2>K,故平衡向逆反應方向0 26VLQc=318mol 4mol26VL 26VL移動。3. I . (1)用鋅片，銅片連接后浸入稀硫酸溶液中，構成了原電池，工作一段時間，鋅

17、片的質量減少了 3. 25g,銅表面析出了氫氣 L (標準狀況下)，導線中通過 mol電子。?2C量為(1)(3)(g) +2D 0. 6 mol, 用C表不 反應前A 10 s末，(g)。反應進行到10 s末時，測得A的物質的量為1.8 mol , B的物質的C的物質的量為0.8 mol,則:10 s內正反應的平均反應速率為的物質的量濃度是生成物D的濃度為【答案】1.120.1 1000admol/L 0. 04mol?L-1?s-1 1. 5mol?L-1 0. 4mol?L-123a 23b 2a【解析】【分析】【詳解】銅片連接后浸入稀硫酸溶液中，構成了原電池，鋅為負極，電極反應為:1.

18、( 1)用鋅片、Zn-2e=Zn2+,銅為正極，電極反應為2H+2e-=H2f ,鋅片的質量減少了 3. 25克，則物質的3.25g量為 =0. 05mol,轉移的電子的物質的量為n( e-65g/mol)=2n(Zn)=2n(H2)= 2X 0. 05mol=0. 1mol,貝U V(H2)=0. 05mol x 22. 4L/mol=1. 12L,故答案為：1.12； 0.1；(2)將ag Na投入到bg D2O(足量)中，發生2Na+2D2O=2NaOD+D2 T , ag Na的物質的量為ag aTT-； -= - mol,生成的氫氧化鈉為23g/mol 2323 mol, D2的物質

19、的量為 mol,質量為2a46 mol x 4g/ mol ="23 g,2a2a反應后溶液的質量為 ag+bg-g=( a+b-)g,溶放的體積為23232a、 ,(a b -) g a b 23=2a23 cm3,則該溶液物質的量濃度dg / cm3a . molc= n =30=1000ad mol/ L,故答案為：1000admol/ L;V a b 23a 23b 2a23a 23b 2a23 10 3L d0.8moln .( 1)v(C)=2|=0. 04mol?L-1?s-1,故答案為：0.04mol?L1?s-1;10s測得A的物質的量為1.8 mol,A的物質的量

20、濃度是測得C的物質的量為0.8 mol,(2)3A(g) +B(g)?2C(g) +2D(g)o 反應進行到 10 s 末時,C的物質的量為0.8 mol,則反應的A為1.2mol,反應前(1.8 1.2)moldd=1.5mol?L-1,故答案為：1.5mol?L-1；2L(3)3A(g)+B(g)?2C(g)+2D(g)。反應進行到 10 s末時,則生成的 D為0. 8 mol , 10 s末，生成物 D的濃度為 "mol =0. 4mol?L-1,故答案為:2L0.4mol ?L 1。【點睛】c=中V的單位是V本題的難點為1.( 2),要注意生成的氫氣的質量的計算，同時注意“I

21、，L o4. CH4超干重整CQ技術可得到富含 CO的化工原料。回答下列問題:(1)CH4超干重整CO2的催化轉化如圖所示:a.實現了含碳物質與含氫物質的分離b.可表示為 CO2 + H2=H2O(g)+COc. CO未參與反應d. Fe3O4、CaO為催化劑，降低了反應的其他條件不變，在不同催化劑(n、出)作用下，反應 CH4(g) + CQ(g)=2CO(g)+2H2(g)進行相同時間后，CH4的轉化率隨反應溫度的變化如圖所示。a點所代表的狀態 (填 是"或不是")平衡狀態；b點CH4的轉化率高于c點，原因是9585700 750 800 850溫度LC(2)在一剛性密

22、閉容器中，加入Ni/ a AI2O3催化劑并加熱至1123K,使CH4和CQ發生反應CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+ 2H2(g),初始時 CH4 和 CQ 的分壓分別為 20kPa、25kPa,研究表明 CO 的生成速率 u (CO) 1.3 x 120p(CH4) p(CO2)mol g-1 s-1,某時刻測得 p(CO)= 20kPa,則 p(CO2)=kPa, u (CO)mol g-1 s-1。【答案】cd不是 b和c都未達平衡，b點溫度高，反應速率快，相同時間內轉化率高15 1.95【解析】【分析】(1)a.過程n中，CO、CO2都轉化為CO, H2轉化為H2O;實現了含

23、碳物質與含氫物質的 分離；b.從起始反應物和產物分析可得，CQ與H2反應生成H2O(g)和CO;c.從反應過程看，CO先轉化為CaC。，后CaCO再轉化為CO;d. Fed、CaO起初參加反應，后來又生成，所以為催化劑，催化劑不改變反應物和生成 物的總能量。催化劑不能改變反應物的平衡轉化率，但可改變平衡前的轉化率，通過不同催化劑作用 下的轉化率比較，可判斷 a、b、c三點的CH4的轉化率都小于同溫度下的最高轉化率，由 此可確定反應仍正向進行。(2)利用阿伏加德羅定律的推論，氣體的壓強之比等于物質的量之比，所以利用某時刻某物 質的壓強，可計算出該時刻另一物質的壓強，由此可計算出反應速率。【詳解】

24、(1)a.過程n中，CO、CC2都轉化為CO, H2轉化為H2O；實現了含碳物質與含氫物質的 分離，a正確；b.從起始反應物和產物分析可得，CQ與H2反應生成H2O(g)和CO, b正確；c.從反應過程看，CO先轉化為CaCQ,后CaC。再轉化為CO, c不正確； d. F-O4、CaO起初參加反應，后來又生成，所以為催化劑，催化劑不改變反應物和生成 物的總能量，所以不能降低反應的小，d不正確；故選cd。答案為:cd;相同溫度下，盡管所使用的催化劑不同，但達平衡時CH4的轉化率應相同，從圖中可以看出，a點CH4的轉化率比同溫度下的催化劑I作用下的轉化率低，則表明a點所代表的狀態不是平衡狀態；從

25、圖中可以看出，雖然b點C1的轉化率高，但仍低于同溫度下的最高轉化率，說明反應仍未達到平衡，b點CH4的轉化率高于c點，只能是反應速率快所致，故原因是b和c都未達平衡，b點溫度高，反應速率快，相同時間內轉化率高。答案 為：不是；b和c都未達平衡，b點溫度高，反應速率快，相同時間內轉化率高；(2)利用題給數據，我們可建立如下三段式：CH,(g)CO2(g)=二 2CO(g)2H2(g)起始量(kPa)202500變化量(kPa)10102020某時刻量(kPa)10152020從而得出 p(CC2)= l5kPa, 0 (CO) 1.3 x 120p(CH4) p(CC2)mol g-1 s-1=

26、1.3 x W 10X15 mg-11 s- 1=1.95 mol g-1 - s-1。答案為：15; 1.95°【點睛】對于一個可逆反應，盡管不同催化劑影響反應速率，使平衡前相同時刻的轉化率有所不 同，但溫度相同時，平衡轉化率相同。5.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02表示從02 s內該反

27、應的平均速率(3)能說明該反應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N02氣體b.適當升高溫度C.增大02的濃度d .選擇高效催化劑【答案】0.0035 mol/L b 1.53mO1/?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=0.0035 mol/L ;(2) NO2是生成物，每消耗 2molNO,會產生2molNO2；反應過程消

28、耗的 NO的物質的量 是n(NO)= 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/廝以在圖中表示 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1O的平均速率 v(O2) = v(NO)= 1.5 X 1mol/(L s)；2(3) a.在任何時刻都存在

29、 v(NO2)=2v(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(O2) = 2: 1;由于v逆(NO): v正(O2) =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NO2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

30、的分子能量增加，反應速率加快，正確；c.增大。2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。6.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崎，已知一些物質的標準摩爾生成始”

31、如下表所示：物質CO(g)CQ(g)SO2(g)標準摩爾生成烙?fHm(25C)/kJ?mol-1-110.5-393.5-296.8(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 2.2mol CO和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。U40 45 60 血I2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 v(SC2)=O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n.利用NH3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) +

32、 6H2O(l)AH=- 1807.98kJmo11。在剛性容器中， N/與NO的物質的量之比分別為 X、Y、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。87 654321 Q0.0,0.QOOO800 1000 1200 TfX：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ZZ 3,初始壓強4NH3+ 6NO(2O(l)的平衡常數 Kp=(列出計算式即可)。出.利用NaCIQ脫硫脫硝(4)利用NaClQ的堿性溶液可吸收 SQ和NO2(物質的量之比為1:1)

33、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 0.01mol 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50.375P00.375 sc246 或65 3ClC2-+4SC2+4NO2+12OH-=3CF+4SC42-+4NO3- 0.1P00.15P00.14 0.15 P0+6H2O【解析】【分析】【詳解】(1)根據 標準摩爾生成始”的定義可得：C s +1O2 g 諭？ C

34、O gAtHm1=-110.5kJgmol-12Cs+2O2 g 釬 C。2 g4Hm2=-393.5kJgm。1-11.1S s +-O2 g 麻？? SO2 gtHm3=-296.8kJgmol 1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兩始變-1-1-1-AH =2 4Hm2-&Hm1 -&Hm3=2 -393.5kJgmol -110.5kJgmol - -296.8kJgmol =-269.2kJgmol,故答案為：-269.2kJmol-1;+

35、 S s0xx(2)結合題干信息，列三段式有:2CO g + SO2 g 麻為 2CO2 g初始2.210轉化2xx2x末態2.2-2x1-x2x皿 2.2-2x+1-x+2x則2.2+1120260,解得 x=0& 則 vSO2 =0.8mol2L n pm 3 -1. -1，故答2-=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

36、的程度應增大，與圖像不 符，若是升高溫度，平衡向左移動，與圖像相符，故答案為：加入催化劑；升高溫度；NH3和NO的物質的量之比越大， NO的脫出率月啊，則相同溫度下，不同 NH3、NO 物質的量之比對應 NO的脫出率：X<Y<Z；則X對應曲線c, Y對應曲線b, Z對應曲線a, 故答案為：c；NO的脫出率會受到速率、平衡移動等因素的影響，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 900 C,反應達到平衡狀態，反應的AH<0,繼續升高溫度，平衡向左移動，NO脫出率又下降，故答案為：溫度低于900 c時，反應速率較慢，隨著溫度

37、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AH<0,繼續升高溫度，平衡向左移動，NO脫出率又下降；_ 2 0,壓強為P0,根據曲線a上NH3與NO的物質的量之比為 Z=-,則NH3的分壓為0.4pNO的分壓為0.6p0,列三段式有：5N2 g+6H2O l00.375p00.375p04NH3 g +6NO g 脩分起始0.4p00.6p0轉化0.3p00.45p0平衡O.IPoO.15Po則反應的平衡常數KpP5心p4 NH3 gp6 NO50.375Po前 0.37546 耿c 在6 5，0.1p00.15p00.14 0.15 Po5故答案為:

38、0.375po .0.3750.1Po 40.15Po 60.14 0.156P0(4)在堿性環境下，ClQ-氧化等物質的量的 SO2和NO2, ClO2-變為C-, SO2變為SO42-, NO2變為NO3",利用氧化還原反應規律進行配平，可得離子反應方程式3ClO2- +4SC2+4NO2+12OH-=3C-+4SQ2-+4NO3-+6H2O,故答案為：3ClO2-+4SQ+4NO2+12OH-=3C- +4SQ2-+4NO3-+6H2O。7.有利于可持續發展的生態環境是全國文明城市評選的測評項目之一。(1)已知反應 2NO (g) +2C0 (g)篇? N2 (g) +2CO2

39、 (g)v正=0c2 (NO) c2(CO) , v逆=卜逆。(N2)c2 (CQ) (k正、k逆為速率常數，只與溫度有關)。一定條件下進行該反應，測得 CO的平衡轉化率與溫度、起始投料比 m= n(NO)的關系如圖1所示。n(CO)達到平衡后，僅升高溫度，k正增大的倍數 填“>"眼""=)'k逆增大的倍數。下列說法正確的是。A 投料比： mim2Vm3B汽車排氣管中的催化劑可提高NO的平衡轉化率C當投料比m = 2時，NO轉化率比CO轉化率小D當體系中CQ和CO物質的量濃度之比保持不變時，反應達到平衡狀態若在1L的密閉容器中充入 1 molCO和1

40、 mol NO,在一定溫度下達到平衡時，CO的轉化率為40%,則kJ k逆= (填寫分數即可，不用化簡)(2)在2L密閉容器中充入 2mol CO和1mol NO2,發生反應4C0 (g) +2NO2 (g)脩？ N2(g) +4CO2 (g) 由0,如圖2為平衡時CQ的體積分數與溫度、壓強的關系。壓鷲圖2該反應達到平衡后，為在提高反應速率同時提高NO的轉化率，可采 取的措施有(填字母序號)a增加CO的濃度 b縮小容器的體積 c改用高效催化劑d升高溫度若在D點對反應容器降溫的同時縮小體積至體系壓強增大，達到的平衡狀態可能是圖中A G點中的 點。(3)近年來，地下水中的氮污染已成為一個世界性的環

41、境問題。在金屬Pt、Cu和鉞(Ir)的催化作用下，密閉容器中的H2可高效轉化酸性溶液中的硝態氮(NO3-),其工作原理如下圖所示。若導電基體上的 Pt顆粒增多，造成的后果是 。®)單睨子笛Q敢原子銅代體申 j. p哦粒NO；液體中【答案】 C D 20 ab C若Pt顆粒增多，NO3-更多轉化為NH4+存在溶液中，不利于81降低溶液中含氮量【解析】【分析】【詳解】(1)據圖1所示，正反應為放熱反應，升高溫度，平衡逆向移動，則k正增大的倍數V k逆增大的倍數；A.由圖象可知，溫度一定時，增大NO濃度，CO轉化率增大，即起始投料比 m越大時，CO轉化率越大，所以投料比：mi>m2&

42、gt;m3,故A錯誤；B.催化劑只改變反應速率，不改變平衡轉化率，故 B錯誤；變化量C.由反應計量關系可知，反應中NO、CO的變化量相同，平衡轉化率“F營X100%所以平衡轉化率與起始量成反比，即投料比m=2時CO轉化率是NO轉化率的2倍，故C正確；D.反應正向移動時 CQ濃度增大，CO濃度減小，即平衡移動過程中二者濃度比值會發生變化，所以當二者比值不變時說明反應達到平衡，故 D正確；故答案為：CD；若在1L的密閉容器中充入 1 mol CO和1 mol NO,在一定溫度下達到平衡時，CO的轉化N2 g +2CO2 g000.20.40.20.4率為40%,列三段式有：2NO g +2CO g

43、起始(molgL-1)11轉化(molgL-1)0.40.4平衡(molgL-1)0.60.6達到平衡狀態時正逆反應速率相等，則k正？c2(NO)?c2(CO)=k逆?c(N2)?c2(CQ),%cN2 gc2 CO20.20.4220= -22=22 =k逆c2NO gc2 CO0.620.6281(2)a.增加CO的濃度平衡正向移動，NO轉化率提高，故 a正確；b.縮小容器的體積相當于增大壓強平衡正向移動，NO轉化率提高，故 b正確；c.改用高效催化劑，只改變化學反應速率不影響平衡移動，所以NO轉化率不變，故c錯誤；d.該反應始變小于零，正反應為放熱反應，升高溫度平衡逆向移動，NO轉化率降

44、低，故d錯誤； 故選ab;相同壓強下降低溫度平衡正向移動，CQ體積分數增大，同一溫度下增大壓強平衡正向移動C6體積分數增大，所以符合條件的為C；由原理的示意圖可知，若導電基體上的Pt顆粒增多，則 NO3-會更多的轉化成錢根，不利于降低溶液中的含氮量。8.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)由圖中數據分析，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

45、果降低溫度，則其反應速率 (填 增大"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)

46、=0.2mol,則 n(X):4 n(Y):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，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,與對應物質的系數之比相等，可說明反應達到平衡狀

47、態，故a符合題意； b.未確定該反應速率表示方向，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，且處于平衡狀態時，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生變化，可說明反應處于平衡狀態，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，故d符合題故答案為：acd。判斷化學平衡狀態的方法：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、質量分數等）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

48、變；總之，若物理量由變量變成了不變量，則表明 該可逆反應達到平衡狀態；若物理量為不變量”，則不能作為平衡標志。9.在容積為1 L的容器中，通入一定量的N2O4,發生反應N2O4（g）= 2NO2（g）,隨溫度升高，混合氣體的顏色變深。回答下列問題：反應的AH 0（填 大于”或小于"）100 C時，體系中各物質濃度隨時間變化如圖所示。在。60 s時段，反應速率v（N2O4）為 mol L 1 s 1;反應的平衡轉化率為：;反應的平衡常數K1為。（1.120 0.100 業OHO 0.0M10.0400,020（2）100C時達平衡后，改變反應溫度為T, N2O4以0.002 0 mol

49、匚1 s-1的平均速率降低，經 10s又達到平衡。a： T100c（填 大于”或 小于"）判斷理由是 。b：計算溫度T時反應的平衡常數 K2。（3）溫度T時反應達平衡后，將反應容器的容積減少一半。平衡向 （填芷反應”或逆反應”方向移動，判斷理由。【答案】大于0.0010 60% 0.36大于 溫度改變后，反應正向移動，由于正反應為吸熱反應，所以溫度改變是升高溫度1.28逆反應 對于氣體分子數增大的反應，增大壓強平衡向逆反應方向移動【解析】【分析】（1）升高溫度混合氣體顏色變深，說明升高溫度，化學平衡正向移動，利用溫度對化學平衡n c移動的影響分析判斷反應的熱效應；在060 s時段，根

50、據v=計算反應速率；根據反2轉化量應物的轉化率二=必的 X目 X 100噴算N2O4的轉化率；根據化學平衡常數 開始投入量c2 NO2Ki =c N2O4計算平衡常數；（2）根據溫度對化學反應速率的影響分析判斷；計算在反應達到新的平衡后各種物質的濃度，帶入平衡常數表達式計算出新平衡的化學平衡常數8；（3）溫度T時反應達到平衡后，將反應容器的容積減少一半，相當于增大壓強，根據壓強對 化學平衡移動的影響分析判斷。【詳解】(1)升高溫度混合氣體顏色變深，說明升高溫度，化學平衡正向移動，根據平衡移動原理：升高溫度，化學平衡向吸熱反應方向移動，則該反應的正反應為吸熱反應，故AH>0;在.、n c0

51、60 s時段，反應速率 v(N2 04)=-n t0.1000.040 mol /L60?s=0.0010 mol/(L s)； 反應中0.100 0.040 mol / LN2O4的平衡轉化率 =X 100%=60%達到平衡時 c(N204)=0.0400.100mol / Lc NO20.1202mol/L、c(N02)=0.120 mol/L ,化學平衡常數 K1 = =0.36；c N2O40.040(2)a.在 060 s 時段，反應速率 v(N2O4)= 0.001 mol/(L s)<0.0020 mol/(L s),可見改變溫度后化學反應速率加快，說明改變的溫度是升高溫度

52、，則T>100C；b.根據a知，改變的條件是升高溫度，化學平衡正向移動，改變條件后10 s內c(N204)=0.002 0mol/ ( L?s)x 10 s=0.020 mol/L 則再次達到平衡時 c(N204)=(0.040- 0.020)mol/L=0.020 mol/L , c(N02)=(0.120+0.020x 2)mol/L=0.160 mol/L以在溫度 T 時反應22,c NO20 1602的平衡常數K2= K1 = =1.28;c N2O40.020(3)在溫度T時，反應達到平衡后，將反應容器的容積減小一半，相當于增大體系的壓強, 由于該反應的正反應為氣體體積增大的反

53、應，所以增大壓強，化學平衡向氣體體積減小的 方向移動，即化學平衡向逆反應方向移動。【點睛】本題以圖象分析為載體考查化學反應速率、化學平衡移動影響因素、化學平衡計算，明確 化學平衡常數計算方法、壓強對化學平衡移動影響原理是解本題關鍵，側重考查學生的分 析判斷及計算能力。10.發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 - CC2+H2,其化 學平衡常數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的依據是 (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. 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+H2O= CO2+H2【解析】【分析】(1)化學平衡常數是利用生成物平衡濃度哥次