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暑假作業(yè)10化學(xué)反應(yīng)速率和限度圖像分析與計(jì)算

培優(yōu)訓(xùn)練

1鞏固提升練

1.在一定的條件下，某可逆反應(yīng)的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的曲線如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的

是

A.4時(shí)刻，v正＞喔B.勻時(shí)刻，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

C.與時(shí)刻，正、逆反應(yīng)速率均為零D.4時(shí)刻，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)

【答案】C

【解析】A.根據(jù)圖像可知：ti時(shí)刻，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，A正確；

B.根據(jù)圖像可知：在t2時(shí)刻，正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，反應(yīng)平衡，B正確；

C.根據(jù)圖像可知：在t3時(shí)刻，反應(yīng)平衡，正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，但反應(yīng)速率不為0,c錯(cuò)誤；

D.根據(jù)圖像可知t3時(shí)刻，正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，則反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，D正確；

故答案為：Co

2.在恒溫恒容的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：N2O4(g).2NO2(g),體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化

A.25s時(shí)，反應(yīng)逆向進(jìn)行

B.64s時(shí)，達(dá)到反應(yīng)進(jìn)行的限度

C.100s時(shí)，VIE(N2O4)=2V逆(NC)2)

D.達(dá)到化學(xué)平衡，混合氣體的顏色不再改變

【答案】D

【分析】由圖知，0~100s內(nèi)，N2O4持續(xù)減小、NCh持續(xù)增加，NO/g).々NC^g)反應(yīng)處于從正反應(yīng)建立

平衡的過(guò)程中，第100s及以后，N2O4、NCh的量不再改變，N2O4(g)2NC)2(g)反應(yīng)處于化學(xué)平衡狀態(tài)。

【解析】A.據(jù)分析，25s時(shí)，反應(yīng)正向進(jìn)行，A錯(cuò)誤；

B.64s時(shí)，未達(dá)到平衡狀態(tài)，處于從正反應(yīng)建立平衡的過(guò)程中，B錯(cuò)誤；

C.100s時(shí)，處于平衡狀態(tài)，2V正(N2O4)=2v逆色2。4)=v逆(NCh),C錯(cuò)誤；

D.達(dá)到化學(xué)平衡，各成分包括有色氣體NCh的濃度不再改變，則混合氣體的顏色不再改變，D正確；

答案選D。

3.在一恒溫恒容密閉容器中發(fā)生X、Y兩種氣體間的轉(zhuǎn)化反應(yīng)，X、Y物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如圖所

示。下列說(shuō)法正確的是

A.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2X(g).5Y(g)

B.乙時(shí)，該反應(yīng)的唯=丫逆

C.4min時(shí)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡，反應(yīng)停止

D.若其他條件不變，減小容器體積，Y的反應(yīng)速度增大

【答案】D

【解析】A.根據(jù)圖中信息X、Y改變量分別為0.5mol、0.5moL該反應(yīng)的化學(xué)方程式為X(g)Y(g),故

A錯(cuò)誤；

B.4時(shí)，兩者物質(zhì)的量相等，沒(méi)有達(dá)到平衡，正在正向建立平衡，此時(shí)該反應(yīng)的唯＞"逆，故B錯(cuò)誤；

C.4min時(shí)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡，反應(yīng)沒(méi)有停止，仍然在反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；

D.若其他條件不變，減小容器體積，濃度增大，則Y的反應(yīng)速度增大，故D正確。

綜上所述，答案為D。

4.在10L恒容密閉容器中充入X(g)和Y(g),發(fā)生反應(yīng)X(g)+Y(g).M(g)+N(g),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

起始時(shí)物質(zhì)的量/mol平衡時(shí)物質(zhì)的量/mol

實(shí)驗(yàn)編號(hào)溫度/℃

n(X)n(Y)n(M)

①7000.400.100.090

②8000.100.400.080

③8000.200.30a

④9000.100.15b

完成下列問(wèn)題

(1)實(shí)驗(yàn)①中，若5min時(shí)測(cè)得〃(M)=0.05mol,則0至5niin時(shí)間內(nèi)，用N表示的平均反應(yīng)速率

D(N)=。

(2)實(shí)驗(yàn)②中，若某時(shí)刻測(cè)得〃(N)=0.04mol,則此時(shí)混合氣體中X(g)的體積分?jǐn)?shù)為—。

(3)實(shí)驗(yàn)③中，a的值為o

(4)實(shí)驗(yàn)④中，達(dá)到平衡時(shí)，b0.06(填“>”，或"=")。

【答案】(1)l.OxlO-3mol/(Lmin)

(2)12%

(3)0.12

(4)<

【解析】(1)根據(jù)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比可知，D(N)=u(M)=￡"L=1.0xl(y3mol/(L?min),

故答案為：LOxlO^moMUmin)；

x(g)+Y(g)M(g)+N(g)

起始量(mol)0.10.400

(2)由三段式分析：在“口o04004'則此時(shí)混合氣體中X(g)的體積分?jǐn)?shù)

轉(zhuǎn)化量(mol)0.040.04

終了量(mol)0.060.360.040.04

----------006mol----------xl00%=12%,故答案為：

：12%；

0.06+0.36+0.04+0.04

X(g)+Y(g)M(g)+N(g)

起始量(mol)0.10.400

(3)由實(shí)驗(yàn)②數(shù)據(jù)可知，三段式分析：a曰,「八八。nno,則該溫度下的化

轉(zhuǎn)化量(mol)O.OoO.Oo(J.Oo0.(Jo

終了量(mol)0.020.320.080.08

幽X幽

學(xué)平衡常數(shù)為：K=n%/廣晨溫度不變平衡常數(shù)不變，則有實(shí)驗(yàn)③數(shù)據(jù)三段式分析可知,

U--.U--N-x-U--.D--4-

1010

x(g)+Y(g)M(g)+N(g)aa

—x——

起始量(mol)0.30.300

f該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=，nn1)Jn=L。，解得

轉(zhuǎn)化量(mol)aaaa(0.2-a)(0.3-a)、

終了量(mol)0.2-a0.3-aaa1010

a=0.12,故答案為：0.12；

(4)根據(jù)三段式可求得，700℃時(shí)，化學(xué)平衡常數(shù)K*2.6,升高溫度至800℃得平衡常數(shù)為K=LO,K減小，

即平衡逆向移動(dòng)，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，若④的溫度為800℃,恒容體系中，氣體體積不變的反應(yīng)，④與③

為等效平衡，b=1a=0.06mol,但④的實(shí)際溫度為900℃,相比較800℃,平衡逆向移動(dòng)，b<0.06,故答案

為：<O

5.采用催化還原的處理方法可避免生產(chǎn)硝酸時(shí)產(chǎn)生的尾氣(NO,)污染環(huán)境，回答下列問(wèn)題。

(1)氮氧化物對(duì)環(huán)境的污染之一是形成酸雨，寫出NO在空氣中轉(zhuǎn)化為HNO3的化學(xué)方程式：—o

(2)一定溫度下，向體積為2.0L的剛性密閉容器中充入0.45molNH3和0.50molNO2,發(fā)生反應(yīng)：

8NH3(g)+6NO2(g)-7N2(g)+12H2O(g)o測(cè)得部分氣體的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化關(guān)系如圖所示。

①該反應(yīng)中作為還原劑的是(填化學(xué)式，下同)，曲線B表示的物質(zhì)的量，隨時(shí)間的變化關(guān)系。

②0~5.0min內(nèi)，N2的物質(zhì)的量濃度的變化量為mol?匚1(保留2位有效數(shù)字，下同)，NO?的平均反應(yīng)

速率為;平衡時(shí)NH3的轉(zhuǎn)化率為。

③為了提高該氧化還原反應(yīng)的速率，可以采取的措施是(填序號(hào))。

a.加入適宜的催化劑b.降低溫度c.減小壓強(qiáng)d.提高NH3的濃度

【答案】(1)4NO+3O,+2H2O=4HNO3

1

(2)NH3H2O(g)0.12mol/L0.02molE'-min-59.26%a、d

【解析】(1)寫出NO在空氣中轉(zhuǎn)化為HNC>3的化學(xué)方程式為4NO+3O2+2H2O=4HNC)3,故答案為：

4NO+3O2+2H2O=4HNO3；

(2)①由反應(yīng)方程式可知，NH3中N元素化合價(jià)由-3價(jià)升高到。價(jià)，則NH3為還原劑，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到5min

時(shí)，達(dá)到最大限度，止匕時(shí)A的減少量為0.2mol,B的增加量為0.4mol,由此可知B的化學(xué)計(jì)量數(shù)是A的2

倍，則曲線A表示NO?隨時(shí)間變化關(guān)系，曲線B表示H?O(g)隨時(shí)間變化關(guān)系，故答案為：NH3；H2O(g)；

②由①知H?O(g)的變化量為0.4mol,則N2(g)的濃度變化為喑萼Lo.l2moi/L,列三段式有

1ZX

8NH3(g)+6NO2(g)7N2(g)+12H20(g)

初始mol0.450.500

47

變化mol0.20.4NO2的平均反應(yīng)速率為

1530

7

平衡加0/0.30.4

30

11

n(NO2)==0.02mol.L-.min,平衡時(shí)NH3的轉(zhuǎn)化率為2乂］。。％.59.26%'故答案為：

0.12mol/L；Ommol-L1-min1；59.26%；③a.加入適宜的催化劑，降低反應(yīng)的活化能，可以提高反應(yīng)速

率，故a選；

b.溫度越低，反應(yīng)速率越慢，故b不選；

c.減小壓強(qiáng)，相當(dāng)于增大體積，濃度變小，速率減慢，故c不選；

d.提高NH3的濃度，增大反應(yīng)物濃度，活化分子數(shù)增加，反應(yīng)速率加快，故d選；

故選ado

6.I、任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變化，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)能可轉(zhuǎn)化為熱能、電能等不同形式的能量。

(1)%可用于工業(yè)合成氨氣，已知拆開ImolH—H、ImolNmN分別需要吸收的能量為436kJ、946kJ,形成

ImolN-H會(huì)放出能量391kJ,則在反應(yīng)N2+3H2峰高矗麓2NH3中，每生成2moiNH3放出熱量

___________kJo

(2)電化學(xué)法處理SO2是目前研究的熱點(diǎn)。利用過(guò)氧化氫吸收SO2可消除SO2污染，設(shè)計(jì)裝置如圖所示。

①正極的電極反應(yīng)式為=

②若11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)SO?參與反應(yīng)，則遷移H+的物質(zhì)的量為o

II、已知反應(yīng)aA(g)+bB(g)-cCCg),某溫度下，在2L密閉容器中投入一定量的A、B,兩種氣體的物質(zhì)的

量濃度隨時(shí)間變化的曲線如圖所示。

物質(zhì)的量濃度/(moll-)

(3)從反應(yīng)開始到12s時(shí)，用A的濃度變化表示的反應(yīng)速率為0

(4)經(jīng)測(cè)定，前4s內(nèi)v(C)=0.05mol?L-i?s",則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

(5)在密閉容器里，通入amolA(g)、bmolB(g)、cmolC(g),發(fā)生上述反應(yīng)，當(dāng)改變下列條件時(shí)，反應(yīng)速率

會(huì)減小的是(填字母)。

A.降低溫度B.加入催化劑C.增大容器容積D.減小容器容積

(6)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，B的轉(zhuǎn)化率是。

(7)能說(shuō)明此反應(yīng)在恒溫恒容的密閉容器中達(dá)到平衡狀態(tài)的是(填字母)=

①單位時(shí)間內(nèi)生成amolA的同時(shí)生成bmolB

②單位時(shí)間內(nèi)生成amolA的同時(shí)生成cmolC

③用A、B、C表示的反應(yīng)速率之比為a：b：c

④混合氣體的密度不再改變

⑤氣體B的體積分?jǐn)?shù)不變

⑥混合氣體的質(zhì)量不再改變

【答案】(除標(biāo)明外，每空2分)

(1)92

+

(2)H2O2+2H+2e=2H2O分)

(3)O.OSmobL^s1

(4)3A(g)+B(g)12c(g)

(5)AC

(6)40%

(7)②⑤

【解析】(1)根據(jù)反應(yīng)熱=反應(yīng)物鍵能和-生成物鍵能和，則反應(yīng)

AH=(436x3+947-391x6)kTmo『=-92kJ-mol」，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，每生成2moiNH3放出92kJ,故答案為:

92,,

(2)①過(guò)氧化氫具有強(qiáng)氧化性，過(guò)氧化氫吸收SO2生成硫酸根離子和水，二氧化硫發(fā)生氧化反應(yīng)，則石墨

+

1為負(fù)極，石墨2為正極，過(guò)氧化氫得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成水，電極反應(yīng)式為：H2O2+2H+2e=2H2O；

②若11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況為0.5mol)SO2參與反應(yīng)，二氧化硫中硫化合價(jià)由+4變?yōu)?6,轉(zhuǎn)移電子0.5molx2=1.0mol,

則遷移H+的物質(zhì)的量為Imol。

(3)從反應(yīng)開始到12s,反應(yīng)達(dá)到平衡，0-12s內(nèi)，A物質(zhì)的濃度變化量為0.6mol/L,則用A表示的反應(yīng)速

0.6mol/L

率為v(A)==0.05molU1-s-1

12s

(4)平衡時(shí)B的濃度變化量為0.2mol/L,則A與B的系數(shù)之比為3:1；物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比等于反應(yīng)速

率之比，前4s內(nèi)v(A)=0.075mol-L1-s-1,同時(shí)根據(jù)前4s內(nèi)A、C的速率之比可知，A與C的系數(shù)之比為3:2,

則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3A+B.”C。

(5)A.降低溫度，反應(yīng)速率減小，A正確；B.加入合適的催化劑，反應(yīng)速率增大，B錯(cuò)誤；C.增大容

器容積，反應(yīng)物和生成物的濃度均減小，反應(yīng)速率減小，C正確；D.減小容器容積，反應(yīng)物和生成物的濃

度均增大，反應(yīng)速率增大，D錯(cuò)誤；故答案選AC。

(6)從圖中可知，12s時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡，此時(shí)消耗B的濃度為0.2mol/L,則達(dá)到平衡時(shí)B的轉(zhuǎn)化率為

0.2mol/L

xlOO%=40%o

0.5mol/L

(7)①單位時(shí)間內(nèi)生成amolA的同時(shí)生成bmolB,兩者均表示逆反應(yīng)速率，無(wú)論是否達(dá)到平衡，該情況

始終成立，①錯(cuò)誤；②單位時(shí)間內(nèi)生成amolA的同時(shí)生成cmolC,生成amolA的同時(shí)消耗cmolC,則

C的生成速率和消耗速率相同，反應(yīng)達(dá)到平衡，②正確；③物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，無(wú)論

是否達(dá)到平衡，A、B、C的反應(yīng)速率之比始終為a：b：c,③錯(cuò)誤；④該反應(yīng)在恒容密閉容器中進(jìn)行，且

反應(yīng)物和產(chǎn)物均為氣體，無(wú)論是否達(dá)到平衡，混合氣體的密度始終不變，④錯(cuò)誤；⑤隨著反應(yīng)進(jìn)行氣體B

的體積分?jǐn)?shù)不斷變化，當(dāng)氣體B的體積分?jǐn)?shù)不變，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡，⑤正確；⑥反應(yīng)在恒容密閉容器中

進(jìn)行，且反應(yīng)物和產(chǎn)物均為氣體，無(wú)論是否達(dá)到平衡，混合氣體的質(zhì)量不變，⑥錯(cuò)誤；故答案選②⑤。

2能力培優(yōu)練

7.一定溫度下，容積為1L的密閉容器內(nèi)，某一反應(yīng)體系中X、Y的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示,

下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

一/、2

A.。時(shí)Y的濃度是X的2倍B.0~4時(shí),平均反應(yīng)速率v(X)=~mol?L-1-min-1

,2

C.與時(shí)正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率D.與時(shí)向容器中加入催化劑，Y的轉(zhuǎn)化率增大

【答案】D

【分析】％時(shí)X的物質(zhì)的量增大了3mol-2mol=lmol,Y的物質(zhì)的量減小了：8mol-6mol=2mol,X為生成物,

Y為反應(yīng)物，Y、X的計(jì)量數(shù)之比為2moi所以該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Y（g）=,X（g）；

【解析】A.%時(shí)Y、X的物質(zhì)的量分別是6m01、3mol,因此Y的濃度是X的2倍，A正確；

4-22

B.。~弓時(shí)，平均反應(yīng)速率v"）=-mol-L-1-min^—mol-L1-min-1,B正確；

^2^2

C.與之后，丫、X物質(zhì)的量不變，達(dá)到平衡狀態(tài)，則反應(yīng)的正、逆反應(yīng)速率相等，C正確；

D.催化劑改變反應(yīng)速率，不影響平衡移動(dòng)，Y的轉(zhuǎn)化率不變，D錯(cuò)誤；

故選D。

8.某溫度下，在2L的恒容密閉容器中充入CO?與H?的混合氣體發(fā)生上述反應(yīng)：

CO2（g）+4H2（g）-CH4（g）+2H2。伍）,n（CO?）與n（。氏）隨時(shí)間的變化如圖所示，下列說(shuō)法正確的是

A.05min內(nèi)，用表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率v（H2）=0.16mol-LrLminT

B.容器中混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再發(fā)生改變時(shí)，該反應(yīng)達(dá)到平衡

C.2min時(shí)，v（正）=v（逆）

D.CO?的轉(zhuǎn)化率：x點(diǎn)為點(diǎn)

【答案】B

【解析】A.由圖可知，05min內(nèi)，用H?表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率

AQ

v（H）=4v（CH）=4x—:—mol-L-1-min-^O.SZmol-L-1-min-1,A錯(cuò)誤；

242x5

B.混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為M=m/n,氣體質(zhì)量不變，但是氣體的總物質(zhì)的量隨反應(yīng)進(jìn)行而改變，所以

M會(huì)發(fā)生改變，當(dāng)M不變時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡，B正確；

C.2min后甲烷量仍繼續(xù)增加，故2min時(shí)，v（正）＞v（逆），C錯(cuò)誤；

D.y點(diǎn)反應(yīng)的二氧化碳的量更大，故C0?的轉(zhuǎn)化率：x點(diǎn)＜y點(diǎn)，D錯(cuò)誤；

故選Bo

9.在500C和lOlkPa條件下，將一定量的SO?和。2充入含有催化劑的密閉容器。測(cè)量容器內(nèi)5的濃度如下

表所示。下列說(shuō)法正確的是

反應(yīng)時(shí)間/s010203040506070100

c(O2)/(mol-L-')53.52.51.6510.50.50.50.5

11

A.10~20s,SO2的平均反應(yīng)速率為0.Imol-U.s-

B.該反應(yīng)一定在50s時(shí)才開始達(dá)到平衡

C.50s時(shí)，的轉(zhuǎn)化率為10%

D.10~20s的平均反應(yīng)速率比。?10s的慢，是因?yàn)榉磻?yīng)物濃度減小

【答案】D

【分析】SO2和充入含有催化劑的密閉容器反應(yīng)生成三氧化硫，2SO2+O2催:劑2sO3；

1135

【解析】A.10~20s,SC)2的平均反應(yīng)速率為v(SC)2)u5V(C)2)=5x，j^^morL/.sT=0.05mo「LT.sT,A

錯(cuò)誤；

B.該反應(yīng)也可能在40-50s間開始達(dá)到平衡，B錯(cuò)誤；

C.50s時(shí)，O?的轉(zhuǎn)化率為5-0亨5xl00%=90%,C錯(cuò)誤;

D.10~20s的平均反應(yīng)速率比0~10s的慢，是因?yàn)榉磻?yīng)物濃度減小，導(dǎo)致反應(yīng)速率減小，D正確；

故選D。

10.一定條件下，A、B、C三種氣體在某恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，各氣體的濃度隨時(shí)間變化的曲線如圖

所示。0?2min內(nèi)該反應(yīng)共吸收了akJ(a>0)能量。下列說(shuō)法不正確的是

A.達(dá)到平衡時(shí)，A的濃度不再變化

B.反應(yīng)的化學(xué)方程式為2A(g)「3C(g)+B(g)

C.反應(yīng)達(dá)到平衡后，往容器中充入He,反應(yīng)速率加快

D.該條件下，0.8molA(g)的總能量小于0.4molB(g)和L2molC(g)的總能量

【答案】C

【解析】A.反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)各組分濃度不再變化，即達(dá)到平衡時(shí)，A的濃度不再變化，故A正確；

B.參加反應(yīng)的A和生成物B、C的物質(zhì)的量濃度之比為(2.0-L2)mol/L：0.4mol/L：1.2mol/L=2：1：3,則

反應(yīng)的化學(xué)方程式是2A(g).,3C(g)+B(g),故B正確;

C.恒容容器中沖入稀有氣體，反應(yīng)物與生成物的濃度不變，反應(yīng)速率不變，故c錯(cuò)誤；

D.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2A(g).3c(g)+B(g),。?2min內(nèi)該反應(yīng)共吸收了a(a>O)kJ能量，說(shuō)明該反

應(yīng)為吸熱反應(yīng)，該條件下0.8molA(g)的總能量小于0.4molB(g)和1.2molC(g)的總能量，故D正確；

答案選C。

11.一定溫度下，向體積為10L的恒容密閉容器中加入一定量的X、Y、Z三種氣體，發(fā)生反應(yīng)：mX—Y+2Z,

各物質(zhì)的濃度隨時(shí)間變化情況如圖所示［%4階段c(Y)變化未畫出］。下列說(shuō)法不正確的是

c/mol-L-1

0.15

0.11

0.06c(X)

0.05c(Y)

t2t/s

Y的起始投料為0.2mol

%，正、逆反應(yīng)的速率相等

0.061r-1-1

t0*X的平均消耗速率為丁moll.-s

【答案】D

【解析】A.由圖可知，t0~t1,Ac(X)=(0.15-0.06)mol/L=0.09mol/L,

Ac(Z)=(0.11-0.05)mol/L=0.06mol/L,濃度變化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，則加=3,A正確；

B.濃度變化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，設(shè)Y的起始投料為皿!01/1,%~小

Ac(Y):Ac(Z)=(0.05-x)mol/L：0.06mol/L=l：2,x=0.02,容器體積為10L,則Y的起始投料為0.2mol,

B正確；

C.各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度均不變，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，正、逆反應(yīng)的速率相等，C正確；

0.15-0.06,,0.09,,

D.t~t,,X的平均消耗速率為丁一;^—Tmol/L=——Tmol/L,D錯(cuò)誤；

011—%

故選D。

12.在2L密閉容器中投入一定量A、B,發(fā)生反應(yīng)：3A(g)+bB(g)―cC(g),12s時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡，生成C

的物質(zhì)的量為L(zhǎng)6mol,反應(yīng)過(guò)程中A、B的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示，下列說(shuō)法正確的是

B.反應(yīng)時(shí)，向容器中通入氨氣，容器內(nèi)壓強(qiáng)增大，化學(xué)反應(yīng)速率加快

C.前12s內(nèi)，A的平均反應(yīng)速率為0。25moi/(L.s)

D.平衡時(shí)B的轉(zhuǎn)化率為60%

【答案】A

【分析】由圖可知，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)A、B的濃度分別為0.2mol/L、0.3mol/L,由各物質(zhì)的濃度變化量之比

等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比可得：(0.8mol/L_0.2mol/L)：(0.5mol/L_0.3mol/L)：=3：1：4,則b=l、c=4。

【解析】A.由分析可知，b=l、c=4,故A正確；

B.反應(yīng)時(shí)，向恒容容器中通入不參與反應(yīng)的氫氣，反應(yīng)體系中各物質(zhì)的濃度不變，化學(xué)反應(yīng)速率不變，故

B錯(cuò)誤；

C.由圖可知，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)A的濃度為0.2mol/L,則前12s內(nèi)，A的平均反應(yīng)速率為

O61ol/L=o.o5mol/(L.s),故C錯(cuò)誤；

D.由圖可知，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)B的濃度為0.3mol/L,則B的轉(zhuǎn)化率為"當(dāng)xl00%=40%,故D錯(cuò)誤；

0.5mol/L

故選Ao

13.T℃時(shí)，在2L的恒容密閉容器中充入物質(zhì)的量之比為1：4的CO?和HZ混合氣體，一定條件下發(fā)生反

應(yīng)：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g),測(cè)量反應(yīng)過(guò)程中CO?的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如下表所示。

下列說(shuō)法正確的是

反應(yīng)時(shí)間/min024681012

n(CO2)/mol2.01.360.960.680.520.500.50

A.0~4min內(nèi)，用CH&表示的平均速率為0.52morL1-min1

B.6~8min內(nèi)，逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率

C.lOmin時(shí)，反應(yīng)恰好達(dá)到該條件下的最大限度，且氣體壓強(qiáng)不再變化

D.容器內(nèi)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)的壓強(qiáng)與起始時(shí)的壓強(qiáng)之比為7：10

【答案】D

【解析】A.。?4min內(nèi)，由表可知△"(CO2)=2.0-0.96=1.04moL貝!J

04mO1

V(CO,)=^=2-=0.13mol.L-1.min1,根據(jù)反應(yīng)速率之比等于系數(shù)比，用CH4表示的平均速率為

At2Lx4min

11

V(CH4)=v(CO2)=0.13mol-L-min,A錯(cuò)誤；

B.6~8min內(nèi)，”(CO?)在減小，說(shuō)明反應(yīng)正向進(jìn)行，則正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，B錯(cuò)誤；

C.由表可知lOmin后”(CO?)不再發(fā)生變化，說(shuō)明lOmin時(shí)反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，但不能說(shuō)明反應(yīng)恰好

達(dá)到該條件下的最大限度，C錯(cuò)誤；

D.充入物質(zhì)的量之比為1：4的CO?和H?混合氣體，則該反應(yīng)起始力口入2moic和8m。1凡，列三段式：

CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)

起始量/mol2800

，起始時(shí)總物質(zhì)的量為2+8=10mol,平衡時(shí)總

轉(zhuǎn)化量/mol1.561.530

平衡量/mol0.521.53.0

物質(zhì)的量為0.5+2+L5+3=7mol,恒溫恒容下，氣體的物質(zhì)的量與壓強(qiáng)成正比，達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)的壓強(qiáng)與起

始時(shí)的壓強(qiáng)之比為7：10,D正確；

故選D。

14.丙烯(CH2=CHCH3)是世界上產(chǎn)量最大的化工品之一，也是重要的基礎(chǔ)化工原料，其下游產(chǎn)品廣泛應(yīng)用

于塑料、家電、醫(yī)療器械、合成纖維、化妝品等。

(1)PDH反應(yīng)是工業(yè)生產(chǎn)丙烯的重要途徑，其原理為C3H8(g).七3H6(g)+H2(g)。每摩爾相關(guān)氣態(tài)物質(zhì)

的相對(duì)能量如下表所示：

物質(zhì)丙烷C3H8氫氣H2丙烯C3H6

相對(duì)能量(kJ/mol)-103021

①據(jù)此分析，PDH反應(yīng)屬于(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。

②根據(jù)以上結(jié)論，(填“能”或“不能”)得出2H2。2=2七0+O2T反應(yīng)與PDH反應(yīng)同為吸熱反應(yīng)或放

熱反應(yīng)這一結(jié)論。

(2)一定溫度下，向2L恒容密閉容器中加入ImolC3H8(g),發(fā)生PDH反應(yīng)，H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間的

變化如圖所示。

①0?3min內(nèi)的平均反應(yīng)速率V(C3H8)=。

②從反應(yīng)開始到最后達(dá)到平衡狀態(tài)這一段時(shí)間內(nèi)，化學(xué)反應(yīng)速率(填序號(hào))。

a.先慢后快b.呈減小趨勢(shì)c.呈增大趨勢(shì)d.先快后慢

③保持其它條件不變，若起始時(shí)通入適量的N2（不參與反應(yīng)），則達(dá)到平衡所需要的時(shí)間（填“大

于，，，，小于，，或“等于，，）3min。

（3）PDH反應(yīng)的副產(chǎn)物能用于氫氧燃料電池，研究發(fā)現(xiàn)，以PUY/C作氫氧燃料電池電極材料時(shí)，能在堿

性溶液中高效催化電極反應(yīng)，示意圖如圖所示。C電極發(fā)生的電極反應(yīng)式為；當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.6

mol電子時(shí)，理論上PUY電極通入的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為L(zhǎng)。

KOH溶液

【答案】（1）吸熱不能

（2）0.125molL-^min^1b等于

（3）H2+2OH-2e=2H2O3.36

【解析】（1）①信息可判斷，生成物的總能量大于反應(yīng)物的總能量，故PDH反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。

②一個(gè)反應(yīng)是吸熱或還是放熱，可從宏觀和微觀兩個(gè)角度解釋，與反應(yīng)類型（比如分解反應(yīng)）和反應(yīng)條件

（比如加熱、點(diǎn)燃）無(wú)關(guān)。

（2）①分析圖表可知，0~3min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v（CH）=v（H）=Q-7^mo^g125mol-L^^min'^

38~22Lx3min=

②隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物濃度減小，故反應(yīng)開始直至最后達(dá)到平衡狀態(tài)，該時(shí)間段內(nèi)化學(xué)反應(yīng)速率呈減

小趨勢(shì)。

③通入的N2（不參與反應(yīng)），不影響反應(yīng)物的濃度，故對(duì)反應(yīng)速率沒(méi)有影響，達(dá)到平衡所需要的時(shí)間還是

3min。

（3）堿性溶液中，氫氧燃料電池C極中通入的氫氣發(fā)生氧化反應(yīng)，其電極反應(yīng)H2+2OH--2e-=2H2O；通

入的氧氣發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)O2+H2O+4e-=4OH,當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.6mol電子時(shí)，理論上正極通

入的氧氣為015mol,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為3.36L。

15.汽車尾氣中含有CO、NO等有害氣體。

（1）汽車尾氣中NO生成過(guò)程的能量變化示意圖如下:

No

放出能量

OO+OO\2x632kJ/mol

吸收能量t吸收能量"

946kJ/mol|498kJ/mol

8OONO

N2O2

該條件下，lmolN2和ImolCh完全反應(yīng)生成NO,會(huì)（填“吸收”或“放出”）.kJ能量。

（2）通過(guò)NO傳感器可監(jiān)測(cè)汽車尾氣中NO的含量，其工作原理如圖所示:

N。、廠NO電極

NiO電極上發(fā)生的是反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)，寫出該電極的電極反應(yīng)式

(3)利用催化技術(shù)可將汽車尾氣中的CO和NO轉(zhuǎn)化為CCh和Nz該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

催化劑

2NO+2CO2cCh+N2。

①某溫度下，在容積不變的密閉容器中通入CO和NO,測(cè)得不同時(shí)間CO的濃度如下表:

時(shí)間/s0123......

c(CO)/義10-3mol-L-13.603.052.852.75......

用CO的濃度變化表示0~2s的平均反應(yīng)速率為molL—sT。

②下列情況可說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是(填序號(hào))。

a.CO的濃度不再改變

b.容器中的氣體質(zhì)量保持不變

c.NO、CO,CCh、N2的物質(zhì)的量之比為2：2：2：1

d.相同時(shí)間內(nèi)，反應(yīng)消耗2molNO同時(shí)消耗1molN2

③已知：增大催化劑的比表面積可提高該反應(yīng)速率。

為了驗(yàn)證溫度、催化劑的比表面積對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律，某同學(xué)設(shè)計(jì)了三組實(shí)驗(yàn)，部分實(shí)驗(yàn)條件已

經(jīng)填在下表中。

實(shí)驗(yàn)編tNO初始濃度CO初始濃度催化劑的比表面積

號(hào)(℃)(mol-L-1)(mol-L-1)(m2.gT)

I2801.20x10-35.80x10-382

IIa1.20x10-35.80x10-3124

III350b5.80x10-382

i.將表中數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整：a；bo

ii.實(shí)驗(yàn)I和實(shí)驗(yàn)II中，NO的物質(zhì)的量濃度c(NO)隨時(shí)間t的變化曲線如圖所示，其中表示實(shí)驗(yàn)n的是曲線

(填“甲”或"乙”)。

c(NO)

甲

t_,

【答案】(1)吸收180

2

(2)氧化NO-2e+O=NO2

(3)3.75xlO-4a、d2801.20x10-3乙

【解析】(1)該條件下，lmolN2和ImolCh完全反應(yīng)斷鍵需要吸收的能量是946kJ+498kJ=1444kJ,生成

2molNO時(shí)形成化學(xué)鍵釋放的能量是2x632kJ=1264kJ<1444kJ,所以會(huì)吸收1444kJ-1264kJ=180kJ能量。

(2)NiO電極上NO轉(zhuǎn)化為NO2,發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)，即發(fā)生的是氧化反應(yīng)，該電極的電極反應(yīng)式

2

為NO-2e+O=NO2o

(3)①0~2s內(nèi)CO濃度減少了3.6x10-3moLLT—2.85x10-3moLLT=7.5xl(T4mol-L-1,則用CO的濃度變

-1-4-1-1

化表示0~2s的平均反應(yīng)速率為7-5x10molL^-s=3.75x10mol-L-so

2

②a.CO的濃度不再改變，說(shuō)明正、逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)；

b.依據(jù)質(zhì)量守恒定律可判斷容器中的氣體質(zhì)量始終保持不變，不能據(jù)此說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)；

c.NO,CO、CO2、N2的物質(zhì)的量之比為2：2：2：1,并不能說(shuō)明正、逆反應(yīng)速率相等，不能據(jù)