備戰(zhàn)高考化學(xué)二輪化學(xué)反應(yīng)的速率與限度專項培優(yōu)易錯難題及詳細答案一、化學(xué)反應(yīng)的速率與限度練習(xí)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(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示：(1)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_________________________。(2)計算反應(yīng)開始到10s，用X表示的反應(yīng)速率是___________。(3)下列敘述中能說明上述反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是_________。a．當(dāng)X與Y的反應(yīng)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(yīng)的反應(yīng)速率增大，可采取的措施是_______。a．適當(dāng)降低溫度b．?dāng)U大容器的體積c．充入一定量Z【答案】X+Y2Z0.0395mol·L-1·s-1bc【解析】【分析】由圖表可知，隨反應(yīng)進行X、Y的物質(zhì)的量減小，Z的物質(zhì)的量增大，所以X、Y是反應(yīng)物，Z是生產(chǎn)物，l0s后X、Y、Z的物質(zhì)的量為定值，不為0，即10s達到平衡狀態(tài)，反應(yīng)是可逆反應(yīng)，且△n(X)：△n(Y)：△n(Z)=(1.20-0.41)mol：(1.00-0.21)mol：1.58mol=1：1：2，參加反應(yīng)的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，故反應(yīng)化學(xué)方程式為X(g)+Y(g)?2Z(g)，然后結(jié)合v=及平衡的特征“等、定”及速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比來解答?！驹斀狻?1)由上述分析可知，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為X(g)+Y(g)?2Z(g)；(2)反應(yīng)開始到10s，用X表示的反應(yīng)速率是=0.0395mol?(L?s)-1；(3)a．隨著反應(yīng)的進行，X與Y的反應(yīng)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(zhuǎn)化率有關(guān)，不能判斷是平衡狀態(tài)，故c錯誤；故答案為b；(4)a．適當(dāng)降低溫度，反應(yīng)速率減小，故a錯誤；b．?dāng)U大容器的體積，濃度減小，反應(yīng)速率減小，故b錯誤；c．充入一定量Z，濃度增大，反應(yīng)速率加快，故c選；故答案為c?！军c睛】注意反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，正逆反應(yīng)速率相等，必須是同一物質(zhì)的正逆反應(yīng)速率相等；反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，平衡時各種物質(zhì)的物質(zhì)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(guān)系；正逆反應(yīng)速率相等，不表示是數(shù)值大小相等；對于密度、相對分子質(zhì)量等是否不變，要具體情況具體分析等。2．新型材料AIN應(yīng)用前景廣泛，對其制備過程的研究成為熱點。(1)將物質(zhì)的量均為amol的Al2O3與N2充入恒溫恒容密閉容器中，控制溫度發(fā)生反應(yīng)：2Al2O3(s)+2N2(g)4AlN(s)+3O2(g)△H>0。①下列可作為反應(yīng)達到平衡的判據(jù)是_________(填序號）。A．固體的質(zhì)量不再改變B．2v正(N2)=3v逆(O2)C．△H不變D．容器內(nèi)氣體的壓強不變E．N2分子數(shù)與O2分子數(shù)比為2:3②在起始壓強為p的反應(yīng)體系中，平衡時N2的轉(zhuǎn)化率為α，則上述反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp__________(對于氣相反應(yīng)，用某組分B的平衡壓強p(B)代替物質(zhì)的量濃度c(B)也可表示平衡常數(shù)，記作Kp，如p(B)=p總·x(B)，p總為平衡總壓強，x(B)為平衡系統(tǒng)中B的物質(zhì)的量分數(shù)）。③為促進反應(yīng)的進行，實際生產(chǎn)中需加入焦炭，其原因是____________。(2)鋁粉與N2在一定溫度下可直接生成AlN，加入少量NH4Cl固體可促進反應(yīng)。將等質(zhì)量的A1粉與不同量的NH4Cl混合均勻后置于充N2的密閉容器中，電火花引燃，產(chǎn)品中AlN的質(zhì)量分數(shù)[ω(AlN)]隨原料中ω(NH4Cl)的變化如圖1所示，燃燒過程中溫度隨時間變化如圖2所示。則：①固體混合物中，ω(NH4Cl)的最佳選擇是__________。②結(jié)合圖2解釋當(dāng)ω(NH4Cl)超過一定值后，ω(AlN)明顯減少的原因__________。(3)AIN粉末會緩慢發(fā)生水解反應(yīng)，粒徑為100nm的AlN粉末水解時溶液pH的變化如圖3所示。①AlN粉末水解的化學(xué)方程式是______________。②相同條件下，請在圖3中畫出粒徑為40nm的AlN粉末水解的變化曲線____________?！敬鸢浮緼Dp消耗O2、提供能量，均能使平衡向右移動3%NH4Cl分解吸熱造成溫度降低，不利于Al與N2反應(yīng)AlN+4H2OAl(OH)3+NH3?H2O【解析】【分析】(1)①根據(jù)反應(yīng)達到平衡后，正逆反應(yīng)速率，各成分的濃度不變及由此衍生的其它物理量進行分析；②平衡時N2的轉(zhuǎn)化率為α，由于反應(yīng)物中只有N2是氣體，所以起始壓強p即為起始時N2的分壓，列三段式求Kp；③碳在氧氣中燃燒放出熱量，焦炭既可以消耗氧氣，使生成物濃度降低，又可以提供熱量，這兩方面的作用都可以使平衡右移；(2)①根據(jù)圖像分析，當(dāng)ω(NH4Cl)=3%時，ω(AlN)最大；②從圖2可以看出，反應(yīng)過程中溫度會降低。ω(NH4Cl)=3%時的溫度比ω(NH4Cl)=1%時的溫度降低得更多。這是因為NH4Cl分解吸熱，當(dāng)ω(NH4Cl)超過一定值后，NH4Cl分解吸熱造成溫度降低不利于Al與N2反應(yīng)，導(dǎo)致ω(AlN)明顯減少；(3)①AIN粉末會緩慢發(fā)生水解反應(yīng)，生成Al(OH)3和NH3；②相同條件下，由于粒徑為40nm的AlN粉末和水的接觸面積更大，所以其水解速率大于粒徑為100nm的AlN粉末的水解速率，由于固體不影響平衡，所以最終溶液的pH是相同。【詳解】(1)①A．消耗2molAl2O3會生成4molAlN，固體質(zhì)量減少，當(dāng)固體的質(zhì)量不再改變時，反應(yīng)達到了平衡狀態(tài)；B．當(dāng)3v正(N2)=2v逆(O2)時，正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達到了平衡狀態(tài)，但2v正(N2)=3v逆(O2)表示的正逆反應(yīng)速率不相等，不是平衡狀態(tài)；C．△H取決于反應(yīng)物和生成物的總能量的相對大小，和是否平衡無關(guān)；D．在恒溫恒容條件下，容器內(nèi)的壓強和氣體的物質(zhì)的量成正比。該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不相等的反應(yīng)，在平衡建立過程中，氣體總物質(zhì)的量一直在改變，只有達到平衡時，氣體總物質(zhì)的量才不再不變，即容器內(nèi)壓強才不變，所以當(dāng)容器內(nèi)氣體的壓強不變時，反應(yīng)達到了平衡狀態(tài)；E．N2分子數(shù)與O2分子數(shù)之比和起始投料以及轉(zhuǎn)化率有關(guān)，當(dāng)N2分子數(shù)與O2分子數(shù)比為2:3時，反應(yīng)不一定是平衡狀態(tài)；故選AD。②反應(yīng)2Al2O3(s)+2N2(g)4AlN(s)+3O2(g)，在起始時加入的是等物質(zhì)的量的Al2O3與N2，由于反應(yīng)物中只有N2是氣體，所以起始壓強p即為起始時N2的分壓，列三段式求Kp，已知平衡時N2的轉(zhuǎn)化率為α，則Kp==p。③為促進反應(yīng)的進行，實際生產(chǎn)中需加入焦炭，焦炭和氧氣反應(yīng)，放出熱量。焦炭既可以消耗氧氣，使生成物濃度降低，又可以提供熱量，這兩方面的作用都可以使平衡右移，從而促進反應(yīng)的進行。(2)①從圖1可以看出，當(dāng)ω(NH4Cl)=3%時，ω(AlN)最大，所以最佳選擇是ω(NH4Cl)=3%。②從圖2可以看出，反應(yīng)過程中溫度會降低。ω(NH4Cl)=3%時的溫度比ω(NH4Cl)=1%時的溫度降低得更多。這是因為NH4Cl分解吸熱，當(dāng)ω(NH4Cl)超過一定值后，NH4Cl分解吸熱造成溫度降低不利于Al與N2反應(yīng)，導(dǎo)致ω(AlN)明顯減少(3)①AIN粉末會緩慢發(fā)生水解反應(yīng)，生成Al(OH)3和NH3，AlN粉末水解的化學(xué)方程式是AlN+4H2OAl(OH)3+NH3?H2O。②相同條件下，由于粒徑為40nm的AlN粉末和水的接觸面積更大，所以其水解速率大于粒徑為100nm的AlN粉末的水解速率，由于固體不影響平衡，所以最終溶液的pH是相同的。粒徑為40nm的AlN粉末水解的變化曲線為。3．氮及其化合物是科學(xué)家們一直在探究的問題，它們在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生命活動中起著重要的作用?；卮鹣铝袉栴}。Ⅰ.已知H—H鍵的鍵能為akJ·mol-1，N—H鍵的鍵能為bkJ·mol-1，NN鍵的鍵能是ckJ·mol-1，則反應(yīng)NH3(g)N2(g)+H2(g)的ΔH=____kJ·mol-1，若在某溫度下其平衡常數(shù)為K，則N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常數(shù)K1=____（用K表示）。Ⅱ.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Cl2和NH3反應(yīng)制備三氯胺的方程式為3Cl2(g)+NH3(g)NCl3(l)+3HCl(g)，向容積均為1L的甲、乙兩個恒溫（反應(yīng)溫度分別為400℃、T℃）容器中分別加入2molCl2和2molNH3，測得各容器中n(Cl2)隨反應(yīng)時間t的變化情況如下表所示：t/min04080120160甲（400℃）n(Cl2)/mol2.001.501.100.800.80乙（T℃）n(Cl2)/mol2.001.451.001.001.00①T℃___400℃（填“>”或“<”），該反應(yīng)的ΔH___0（填“>”或“<”）。②該反應(yīng)自發(fā)進行的條件是____（填高溫、低溫、任何溫度）。③對該反應(yīng)，下列說法正確的是___（填選項字母）。A．若容器內(nèi)氣體密度不變，則表明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)B．若容器內(nèi)Cl2和NH3物質(zhì)的量之比為3∶1，則表明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)C．反應(yīng)達平衡后，其他條件不變，加入一定量的NCl3，平衡將向逆反應(yīng)方向移動D．反應(yīng)達到平衡后，其他條件不變，在原容器中按=1繼續(xù)充入一定量反應(yīng)物，達新平衡后Cl2的轉(zhuǎn)化率增大（2）工業(yè)上可利用反應(yīng)2Cl2(g)+NH3(g)NHCl2(l)+2HCl(g)制備二氯胺。①NHCl2在中性、酸性環(huán)境中會發(fā)生強烈水解，生成具有強殺菌作用的物質(zhì)，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式____。②在恒溫條件下，將2molCl2和1molNH3充入某密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，測得平衡時Cl2和HCl的物質(zhì)的量濃度與平衡總壓的關(guān)系如圖所示。則A、B、C三點中Cl2轉(zhuǎn)化率最高的是___點（填“A”“B”或“C”）；B點時反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率：α(Cl2)___α(NH3)（填“>”“=”或“<”），若B點平衡體積為2L，則平衡常數(shù)K=____?！敬鸢浮?b-c-a><低溫ADNHCl2+2H2O=2HClO+NH3C=4【解析】【分析】Ⅰ.焓變=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能，據(jù)此計算，平衡常數(shù)K=，正逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)；Ⅱ.(1)①溫度越高，反應(yīng)速率越快；根據(jù)數(shù)據(jù)，在400℃時，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(yīng)速率大，乙中剩余氯氣應(yīng)少，但氯氣增多說明溫度升高影響平衡逆向進行；②反應(yīng)自發(fā)進行的判斷依據(jù)為△H-T△S＜0，結(jié)合反應(yīng)特征分析判斷；③可逆反應(yīng)到達平衡時，同種物質(zhì)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(yīng)隨反應(yīng)進行發(fā)生變化，該物理量由變化到不再變化說明到達平衡；(2)①根據(jù)元素守恒可推測出具有強烈殺菌作用的物質(zhì)為HClO，據(jù)此寫出反應(yīng)；②體系中HCl的濃度越大則Cl2轉(zhuǎn)化率越大；起始量2molCl2和1molNH3，根據(jù)方程式可知Cl2和NH3按照2:1的比例進行反應(yīng)，所以轉(zhuǎn)化率始終相同；B點處HCl和Cl2的濃度相同，據(jù)此反推各物質(zhì)的濃度進行平衡常數(shù)的計算；【詳解】Ⅰ.已知：H-H鍵能為akJ?mol-1，H-N鍵能為bkJ?mol-1，N≡N鍵的鍵能ckJ?mol-1，對于反應(yīng)NH3(g)N2(g)+H2(g)的△H=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能=3b-c-a，其平衡常數(shù)為K=，則N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)的平衡常數(shù)K1=，故答案為：3b-c-a；；Ⅱ.(1)①溫度越高，反應(yīng)速率越快，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動，其他條件相同時，T℃時的反應(yīng)速率比400℃時的反應(yīng)速率快，則T℃＞400℃；根據(jù)數(shù)據(jù)，在400℃時，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(yīng)速率大，乙中剩余氯氣應(yīng)少，但氯氣增多說明溫度升高影響平衡逆向進行，△H＜0，故答案為：>；<；②3Cl2(g)+NH3(g)?NCl3(l)+3HCl(g)，反應(yīng)的△S＜0，△H＜0，滿足△H-T△S＜0，需要低溫下，反應(yīng)能自發(fā)進行，故答案為：低溫；③A．NCl3(l)為液體，反應(yīng)前后氣體質(zhì)量變化，氣體體積不變，若容器內(nèi)氣體密度不變，則表明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故A正確；B．起始量2molCl2和2molNH3，根據(jù)方程式可知反應(yīng)過程中Cl2和NH3按照3:1的比例進行反應(yīng)，所以容器內(nèi)的Cl2和NH3物質(zhì)的量之比不可能為3：1，故B錯誤；C．反應(yīng)達到平衡后，其他條件不變，加入一定量的NCl3(l)為液體不影響此平衡的移動，故C錯誤；D．反應(yīng)達到平衡后，其他條件不變，在原容器中按=1繼續(xù)充入一定量反應(yīng)物，壓強增大，平衡正向進行，Cl2的轉(zhuǎn)化率增大，故D正確；故答案為：AD。(2)①根據(jù)元素守恒可推測出具有強烈殺菌作用的物質(zhì)為HClO，所以二氯胺與水反應(yīng)方程式為：NHCl2+2H2O=2HClO+2NH3；②容器為密閉容器，據(jù)圖可知C點處HCl的濃度最大，體系中HCl的濃度越大則Cl2轉(zhuǎn)化率越大，所以C點Cl2轉(zhuǎn)化率最高；起始量2molCl2和1molNH3，根據(jù)方程式可知Cl2和NH3按照2:1的比例進行反應(yīng)，所以轉(zhuǎn)化率始終相同；B點處HCl和Cl2的濃度相同，設(shè)平衡時c(HCl)=amol/L，初始c(Cl2)=，c(NH3)=，則則有1-a=a，解得a=0.5mol/L，所以平衡時c(HCl)=0.5mol/L，c(Cl2)=0.5mol/L，c(NH3)=0.25mol/L，平衡常數(shù)K=，故答案為：C；=；4；4．某溫度時，在2L容器中X、Y、Z三種氣體物質(zhì)的物質(zhì)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：（1）該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________。（2）反應(yīng)開始至2min，用Z表示的平均反應(yīng)速率為_____________。（3）下列敘述能說明上述反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是_____________（填序號）。A．X、Y、Z的物質(zhì)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(nèi)每消耗3molX，同時生成2molZD．混合氣體的總質(zhì)量不隨時間的變化而變化E．混合氣體的總物質(zhì)的量不隨時間的變化而變【答案】3X+Y≒2Z0.05mol·L-1·min-1BE【解析】【分析】【詳解】(1)從圖像可知，X和Y物質(zhì)的量分別減少0.3mol、0.1mol，做反應(yīng)物，Z的物質(zhì)的量增加0.2mol，根據(jù)反應(yīng)中物質(zhì)的量之比=系數(shù)之比，推斷出方程式為：3X+Y2Z，故答案為：3X+Y2Z；(2)2min時，v(Z)=，故答案為：0.05mol·L-1·min-1；(3)A．物質(zhì)的量成正比關(guān)系不能說明達到平衡狀態(tài)，故A錯誤；B．反應(yīng)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(yīng)方向，生成Z也是正反應(yīng)方向，不能說明達到平衡狀態(tài)，C錯誤；D．化學(xué)反應(yīng)遵循質(zhì)量守恒定律，故D錯誤；E．混合氣體的總物質(zhì)的量不隨時間的變化而變化，說明正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率，故達到平衡狀態(tài)，E正確；故答案為：BE。5．為解決“溫室效應(yīng)”日趨嚴重的問題,科學(xué)家們不斷探索CO2的捕獲與資源化處理方案,利用CH4捕獲CO2并轉(zhuǎn)化為CO和H2混合燃料的研究成果已經(jīng)“浮出水面”。已知:①CH4(g)十H2O(g)==CO(g)+3H2(g)△H1=+206.4kJ/mol②CO(g)+H2O(g)==CO2(g)+H2(g)△H2=-41.2kJ/molT1°C時，在2L恒容密閉容器中加入2molCH4和1molCO2，并測得該研究成果實驗數(shù)據(jù)如下：請回答下列問題:時間/s0102030405060CO2/mol10.70.60.540.50.50.5H2/mol00.60.80.92111（1）該研究成果的熱化學(xué)方程式③CH4(g)+CO2(g)==2CO(g)+2H2(g)△H=_____（2）30s時CH4的轉(zhuǎn)化率為_______，20~40s,v(H2)=_______.（3）T2°C時,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為1.5,則T2___T1(填“>”“=”或“<”。)（4）T1°C時反應(yīng)③達到平衡的標志為______________。A．容器內(nèi)氣體密度不變B．體系壓強恒定C．CO和H2的體積分數(shù)相等且保持不變D．2v(CO)逆=v(CH4)正（5）上述反應(yīng)③達到平衡后,其他條件不變,在70s時再加入2molCH4和1molCO2,此刻平衡的移動方向為________(填“不移動”“正向”或“逆向"),重新達到平衡后，CO2的總轉(zhuǎn)化率比原平衡____________(填“大”“小”或“相等”)?！敬鸢浮?247.6KJ/mol23%0.005mol/(L·s)＞BC正向小【解析】【分析】已知：①CH4(g)十H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H1=+206.4kJ/mol②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H2=-41.2kJ/mol(1)利用蓋斯定律，將①-②，可得出熱化學(xué)方程式③CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H。(2)利用三段式，建立各物質(zhì)的起始量、變化量與平衡量的關(guān)系，可得出30s時CH4的轉(zhuǎn)化率，20~40s的v(H2)。(3)利用三段式，可求出T1時的化學(xué)平衡常數(shù)，與T2時進行比較，得出T2與T1的關(guān)系。(4)A．氣體的質(zhì)量不變，容器的體積不變，則容器內(nèi)氣體密度始終不變；B．容器的體積不變，氣體的分子數(shù)隨反應(yīng)進行而發(fā)生變化；C．平衡時，CO和H2的體積分數(shù)保持不變；D．2v(CO)逆=v(CH4)正，方向相反，但數(shù)值之比不等于化學(xué)計量數(shù)之比。(5)利用濃度商與平衡常數(shù)進行比較，可確定平衡移動的方向；利用等效平衡原理，可確定CO2的總轉(zhuǎn)化率與原平衡時的關(guān)系?！驹斀狻恳阎孩貱H4(g)十H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H1=+206.4kJ/mol②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H2=-41.2kJ/mol(1)利用蓋斯定律，將①-②，可得出熱化學(xué)方程式③CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=+247.6kJ/mol，故答案為：+247.6kJ/mol；(2)利用表中數(shù)據(jù)，建立如下三段式：30s時，CH4的轉(zhuǎn)化率為=23%，20~40s的v(H2)==0.005mol/(L?s)，故答案為：23%；0.005mol/(L?s)；(3)利用平衡時的數(shù)據(jù)，可求出T1時的化學(xué)平衡常數(shù)為<1.5，則由T1到T2，平衡正向移動，從而得出T2>T1，故答案為：>；(4)A．反應(yīng)前后氣體的總質(zhì)量不變，容器的體積不變，則容器內(nèi)氣體密度始終不變，則密度不變時，不一定達平衡狀態(tài)，A不合題意；B．氣體的分子數(shù)隨反應(yīng)進行而發(fā)生改變，則壓強隨反應(yīng)進行而改變，壓強不變時達平衡狀態(tài)，B符合題意；C．平衡時，CO和H2的體積分數(shù)保持不變，反應(yīng)達平衡狀態(tài)，C符合題意；D．2v(CO)逆=v(CH4)正，速率方向相反，但數(shù)值之比不等于化學(xué)計量數(shù)之比，反應(yīng)未達平衡，D不合題意；故答案為：BC；(5)平衡時加入2molCH4和1molCO2，濃度商為Q=，所以平衡正向移動；加入2molCH4和1molCO2，相當(dāng)于原平衡體系加壓，平衡逆向移動，CO2的總轉(zhuǎn)化率比原平衡小，故答案為：正向；小。【點睛】計算平衡常數(shù)時，我們需使用平衡濃度的數(shù)據(jù)，解題時，因為我們求30s時的CH4轉(zhuǎn)化率，所以易受此組數(shù)據(jù)的干擾，而使用此時的數(shù)據(jù)計算平衡常數(shù)，從而得出錯誤的結(jié)果。6．化學(xué)反應(yīng)速率和限度與生產(chǎn)、生活密切相關(guān)。(1)某學(xué)生為了探究鋅與鹽酸反應(yīng)過程中的速率變化，在400mL稀鹽酸中加入足量的鋅粉，用排水集氣法收集反應(yīng)放出的氫氣，實驗記錄如下(累計值)：時間/min12345氫氣體積/mL(標準狀況)100240464576620①哪一時間段反應(yīng)速率最大______min(填“0～1”“1～2”“2～3”“3～4”或“4～5”)，原因是______。②求3～4min時間段以鹽酸的濃度變化來表示的該反應(yīng)速率______(設(shè)溶液體積不變)。(2)另一學(xué)生為控制反應(yīng)速率防止反應(yīng)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(yīng)速率，你認為不可行的是______(填字母)。A．蒸餾水B．KCl溶液C．KNO3溶液D．CuSO4溶液(3)某溫度下在4L密閉容器中，X、Y、Z三種氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間變化曲線如圖：①該反應(yīng)的化學(xué)方程式是______。②該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的標志是_______(填字母)。A．Y的體積分數(shù)在混合氣體中保持不變B．X、Y的反應(yīng)速率比為3:1C．容器內(nèi)氣體壓強保持不變D．容器內(nèi)氣體的總質(zhì)量保持不變E.生成1molY的同時消耗2molZ③2min內(nèi)Y的轉(zhuǎn)化率為_______。【答案】2～3min該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，此時溫度高，反應(yīng)速率越大0.025mol/（L?min）CD3X+Y2ZAC10%【解析】【分析】【詳解】(1)①相同條件下，反應(yīng)速率越大，相同時間內(nèi)收集的氣體越多；由表中數(shù)據(jù)可知，反應(yīng)速率最大的時間段是2～3min，原因是：該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度越高，反應(yīng)速率越大；②3～4分鐘時間段，收集的氫氣體積=(576-464)mL=112mL，n(H2)=0.112L÷22.4L/mol=0.005mol，根據(jù)氫氣和HCl關(guān)系式得消耗的n(HCl)=2(H2)=2×0.005mol=0.01mol，則V(HCl)=0.01mol÷(0.4L×1min)=0.025mol/(L?min)；(2)A．加入蒸餾水，氫離子濃度減小，反應(yīng)速率降低，故A不選；B．加入KCl溶液，氫離子濃度降低，反應(yīng)速率降低，故B不選；C．加入KNO3溶液，相當(dāng)于含有硝酸，硝酸和Zn反應(yīng)生成NO而不是氫氣，故C選；D．加入CuSO4溶液，Zn和銅離子反應(yīng)生成Cu，Zn、Cu和稀鹽酸構(gòu)成原電池而加快反應(yīng)速率，故D選；故選：CD；(3)①根據(jù)圖知，隨著反應(yīng)進行，X、Y的物質(zhì)的量減少而Z的物質(zhì)的量增加，則X和Y是反應(yīng)物而Z是生成物，反應(yīng)達到平衡時，△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。同一可逆反應(yīng)中，同一段時間內(nèi)參加反應(yīng)的各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化量之比等于其計算之比，X、Y、Z的計量數(shù)之比=0.6mol：0.2mol：0.4mol=3：1：2，則該反應(yīng)方程式為3X+Y2Z；②A．Y的體積分數(shù)在混合氣體中保持不變，說明各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故A正確；B．X、Y的反應(yīng)速率比為3：1時，如果反應(yīng)速率都是指同一方向的反應(yīng)速率，則該反應(yīng)不一定達到平衡狀態(tài)，故B錯誤；C．反應(yīng)前后氣體壓強減小，當(dāng)容器內(nèi)氣體壓強保持不變時，各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故C正確；D．容器內(nèi)氣體的總質(zhì)量一直保持不變，故D錯誤；E．只要反應(yīng)發(fā)生就有生成1molY的同時消耗2molZ，故E錯誤；故選：AC；③Y的轉(zhuǎn)化率=反應(yīng)的n(Y)÷反應(yīng)初始n(Y)×100%=(1-0.9)÷1×100%=10%。7．硫酸是重要的化工原料，生產(chǎn)過程中SO2催化氧化生成SO3的化學(xué)反應(yīng)為：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。(1)實驗測得SO2反應(yīng)生成SO3的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強有關(guān)，請根據(jù)下表信息，結(jié)合工業(yè)生產(chǎn)實際，選擇最合適的生產(chǎn)條件是__。SO2壓強轉(zhuǎn)化率溫度1個大氣壓5個大氣壓10個大氣壓15個大氣壓400℃0.99610.99720.99840.9988500℃0.96750.97670.98520.9894600℃0.85200.88970.92760.9468(2)反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)達到平衡后，改變下列條件，能使SO2(g)平衡濃度比原來減小的是__（填字母）。A．保持溫度和容器體積不變，充入1molO2(g)B．保持溫度和容器體積不變，充入2molSO3(g)C．降低溫度D．在其他條件不變時，減小容器的容積(3)某溫度下，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率（α）與體系總壓強（P）的關(guān)系如圖所示。2.0molSO2和1.0molO2置于10L密閉容器中，反應(yīng)達平衡后，體系總壓強為0.10MPa。平衡狀態(tài)由A變到B時，平衡常數(shù)K(A)__K(B)（填“>”、“<”或“=”），B點的化學(xué)平衡常數(shù)是__。(4)在一個固定容積為5L的密閉容器中充入0.20molSO2和0.10molO2，t1時刻達到平衡，測得容器中含SO30.18mol。①tl時刻達到平衡后，改變一個條件使化學(xué)反應(yīng)速率發(fā)生如圖所示的變化，則改變的條件是__。A．體積不變，向容器中通入少量O2B．體積不變，向容器中通入少量SO2C．縮小容器體積D．升高溫度E．體積不變，向容器中通入少量氮氣②若繼續(xù)通入0.20molSO2和0.10molO2，則平衡__移動（填“向正反應(yīng)方向”、“向逆反應(yīng)方向”或“不”)，再次達到平衡后，_mol<n(SO3)<_mol?！敬鸢浮?個大氣壓和400℃A、C=800C正向0.360.4【解析】【分析】(1)從表中可以看出，壓強越大，SO2的轉(zhuǎn)化率越大，但變化不大；溫度越高，轉(zhuǎn)化率越小。綜合以上分析，應(yīng)選擇低溫低壓。(2)A．保持溫度和容器體積不變，充入1molO2(g)，平衡正向移動，SO2(g)平衡濃度減小；B．保持溫度和容器體積不變，充入2molSO3(g)，平衡逆向移動，SO2(g)平衡濃度增大；C．降低溫度，平衡正向移動，SO2(g)平衡濃度減小；D．在其他條件不變時，減小容器的容積，相當(dāng)于加壓，平衡正向移動，SO2(g)平衡濃度增大。(3)溫度一定時，平衡常數(shù)不變，由此得出A、B兩點平衡常數(shù)K(A)與K(B)的關(guān)系，因為給定壓強為0.10MPa，是A點的壓強，所以應(yīng)用A點的轉(zhuǎn)化率計算化學(xué)平衡常數(shù)。(4)在一個固定容積為5L的密閉容器中充入0.20molSO2和0.10molO2，t1時刻達到平衡，測得容器中含SO30.18mol。①A．體積不變，向容器中通入少量O2，v正增大，v逆不變；B．體積不變，向容器中通入少量SO2，v正增大，v逆不變；C．縮小容器體積，相當(dāng)于加壓，平衡正向移動，v正增大，v逆增大，但v正增大更多；D．升高溫度，平衡逆向移動，v正增大，v逆增大，但v逆增大更多；E．體積不變，向容器中通入少量氮氣，平衡不發(fā)生移動，v正不變，v逆不變。②若繼續(xù)通入0.20molSO2和0.10molO2，相當(dāng)于加壓，平衡正向移動，再次達到平衡后，n(SO3)應(yīng)比原平衡時濃度的二倍要大，但比反應(yīng)物完全轉(zhuǎn)化要小?！驹斀狻?1)從表中可以看出，壓強越大，SO2的轉(zhuǎn)化率越大，但變化不大；溫度越高，轉(zhuǎn)化率越小。綜合以上分析，應(yīng)選擇低溫低壓，故應(yīng)選擇1個大氣壓和400℃。答案為：1個大氣壓和400℃；(2)A．保持溫度和容器體積不變，充入1molO2(g)，平衡正向移動，SO2(g)平衡濃度減小，A符合題意；B．保持溫度和容器體積不變，充入2molSO3(g)，平衡逆向移動，SO2(g)平衡濃度增大，B不合題意；C．降低溫度，平衡正向移動，SO2(g)平衡濃度減小，C符合題意；D．在其他條件不變時，減小容器的容積，相當(dāng)于加壓，雖然平衡正向移動，但SO2(g)平衡濃度仍比原平衡時大，D不合題意；故選AC；(3)溫度一定時，平衡常數(shù)不變，由此得出A、B兩點平衡常數(shù)K(A)=K(B)，因為給定壓強為0.10MPa，是A點的壓強，所以應(yīng)用A點的轉(zhuǎn)化率計算化學(xué)平衡常數(shù)，從而建立以下三段式：K==800。答案為：=；800；(4)①A．體積不變，向容器中通入少量O2，v正增大，v逆不變，A不合題意；B．體積不變，向容器中通入少量SO2，v正增大，v逆不變，B不合題意；C．縮小容器體積，相當(dāng)于加壓，平衡正向移動，v正增大，v逆增大，但v正增大更多，C符合題意；D．升高溫度，平衡逆向移動，v正增大，v逆增大，但v逆增大更多，D不合題意；E．體積不變，向容器中通入少量氮氣，平衡不發(fā)生移動，v正不變，v逆不變，E不合題意；故選C；②若繼續(xù)通入0.20molSO2和0.10molO2，相當(dāng)于加壓，平衡正向移動，再次達到平衡后，n(SO3)應(yīng)比原平衡時濃度的二倍要大，即n(SO3)>0.36mol，但比反應(yīng)物完全轉(zhuǎn)化要小，即n(SO3)<0.4mol。答案為：正向；0.36mol；0.4mol?！军c睛】對于SO2轉(zhuǎn)化為SO3的反應(yīng)，雖然加壓平衡正向移動，SO2的轉(zhuǎn)化率增大的很少，但對設(shè)備、動力的要求提高很多，從經(jīng)濟上分析不合算，所以應(yīng)采用常壓條件。8．研究NO2、SO2、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。（1）一定條件下，將2molNO與2molO2置于恒容密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：2NO(g)+O2(g)2NO2(g)，下列各項能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是_____________。A.體系壓強保持不變B.混合氣體顏色保持不變C.NO和O2的物質(zhì)的量之比保持不變D.每消耗1molO2同時生成2molNO（2）CO可用于合成甲醇，一定溫度下，向體積為2L的密閉容器中加入CO和H2，發(fā)生反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，達平衡后測得各組分濃度：物質(zhì)COH2CH3OH濃度（mol/L）0.91.00.6回答下列問題：①混合氣體的平均相對分子質(zhì)量=_________________。②平衡常數(shù)K=__________________。③若將容器體積壓縮為1L，不經(jīng)計算，預(yù)測新平衡中c(H2)的取值范圍是__________。④若保持體積不變，再充入0.6molCO和0.4molCH3OH，此時v正______v逆（填“＞”、“＜”或“=”）?！敬鸢浮緼、B、C、D18.560.671mol/L＜c(H2)＜2mol/L=【解析】【分析】【詳解】（1）A.該反應(yīng)兩邊的化學(xué)計量數(shù)不相等，在反應(yīng)沒有達到平衡時，氣體的物質(zhì)的量會發(fā)生改變，體系的壓強也要改變，如果壓強不變說明氣體的生成與消耗速率相等，反應(yīng)達到了平衡，A項正確；B.反應(yīng)中NO2是有色氣體，顏色不變說明NO2的濃度不再改變，則反應(yīng)達到了平衡，B項正確；C.NO和O2的起始物質(zhì)的量相等，但化學(xué)計量數(shù)不同，變化量不相同，如果沒有達到平衡，NO和O2的物質(zhì)的量之比會發(fā)生改變，不發(fā)生改變說明達到了平衡，C項正確；D.每消耗1molO2同時生成2molNO，正逆反應(yīng)速率相等，說明反應(yīng)達到了平衡，D項正確；故選ABCD；（2）①由表中數(shù)據(jù)知，CO、H2、CH3OH的物質(zhì)的量分別是1.8mol、2mol、1.2mol，質(zhì)量分別為1.8mol×28g/mol=50.4g、2mol×2g/mol=4g、1.2mol×32g/mol=38.4g，則混合氣體的平均相對分子質(zhì)量等于==18.56g/mol，因此平均相對分子質(zhì)量是18.56；②平衡常數(shù)K==≈0.67；③若將容器體積壓縮為1L，該瞬間H2的濃度變?yōu)?mol/L，壓縮容器使得壓強變大，結(jié)合CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)中的化學(xué)計量數(shù)知，平衡右移，氫氣的濃度變小，根據(jù)勒夏特列原理知，平衡時的氫氣的濃度范圍為1mol/L＜c(H2)＜2mol/L；④根據(jù)題給數(shù)據(jù)：（單位mol/L）CO2H2CH3OH原平衡各組分濃度0.91.00.6再充入濃度0.300.2充入后各組分濃度1.21.00.8Qc===0.67=K，說明此時化學(xué)反應(yīng)仍處平衡狀態(tài)，則v正=v逆。【點睛】若用Qc表示任意狀態(tài)下，可逆反應(yīng)中產(chǎn)物的濃度以其化學(xué)計量系數(shù)為指數(shù)的乘積與反應(yīng)物的濃度以其化學(xué)計量系數(shù)為指數(shù)的乘積之比，則這個比值稱為濃度商。將濃度商和平衡常數(shù)作比較可得可逆反應(yīng)所處的狀態(tài)。即：Qc=Kc

體系處于化學(xué)平衡Qc＜Kc

反應(yīng)正向進行Qc＞Kc

反應(yīng)逆向進行可見只要知道一定溫度下，某一反應(yīng)的平衡常數(shù)，并且知道反應(yīng)物及產(chǎn)物的濃度，就能判斷該反應(yīng)是平衡狀態(tài)還是向某一方向進行。9．一定溫度下，向1.0L的密閉容器中加入0.60molX（g），發(fā)生反應(yīng)X(g)Y(s)+2Z(g)，測得反應(yīng)物X的濃度與反應(yīng)時間的關(guān)系如表所示：反應(yīng)時間t/min0123468c(X)/(mol·L-1)0.600.420.300.210.15a0.0375(1)0～3min內(nèi)用Z表示的平均反應(yīng)速度v(Z)=___。(2)分析該反應(yīng)中反應(yīng)物的濃度與時間的關(guān)系，得出的結(jié)論是___。由此規(guī)律推出在6min時反應(yīng)物X的濃度為___mol·L-1。(3)該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率隨時間變化的曲線如圖所示，t2時改變的條件可能是___、___?！敬鸢浮?.26mol·L-1·min-1每隔2minX的濃度減少為原來的一半0.075加入Z增大體系的壓強【解析】【分析】(1)0～3min內(nèi)可先求出X表示的平均反應(yīng)速率，然后利用化學(xué)計量數(shù)關(guān)系求出用Z表示的平均反應(yīng)速度v(Z)。(2)分析該反應(yīng)中反應(yīng)物的濃度與時間的關(guān)系，尋找規(guī)律數(shù)據(jù)的規(guī)律性，由此得出的結(jié)論。由此規(guī)律可推出在6min時反應(yīng)物X的濃度。(3)依據(jù)反應(yīng)，t2時改變的條件從濃度、壓強、溫度、催化劑等條件進行分析?！驹斀狻?1)0~3min內(nèi)，?c(X)=(0.60-0.21)mol/L=0.39mol/L，平均反應(yīng)速率v(X)==0.13mol·L-1·min-1，而v(Z)=2v(X)，故v(Z)=0.26mol·L-1·min-1。答案為：0.26mol·L-1·min-1；(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，每隔2min，X的濃度減少為原來的一半，由此規(guī)律推出在6min時反應(yīng)物X的濃度為0.075mol·L-1。答案為：0.075；(3)時刻，瞬間增大，可能的原因是加入生成物Z或增大體系的壓強。答案為：加入Z；增大體系的壓強?！军c睛】從數(shù)據(jù)中確定a，也就是必須找出數(shù)據(jù)間隱藏的規(guī)律。我們在尋找此規(guī)律時，若從相鄰數(shù)據(jù)間找不到規(guī)律，就從相隔數(shù)據(jù)間去尋找規(guī)律。10．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(shù)人員利用以下反應(yīng)，將部分CO轉(zhuǎn)換成H2，CO+H2OCO2+H2，其化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度t的關(guān)系如下表：t（℃）70080083010001200K1.671.111.000.590.38（1）該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式為K=__________________，該反應(yīng)為________反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）。（2）能判斷該反應(yīng)是否達到化學(xué)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（CO2）不變D．c（CO2）=c（CO）（3）上述反應(yīng)的平衡混合物中，碳的氧化物中碳、氧元素的質(zhì)量比可能是________。A．3∶4B．3∶5C．3∶6D．3∶8（4）現(xiàn)有COx表示平衡混合物中碳的氧化物的組成，則表示x與反應(yīng)CO+H2OCO2+H2中H2產(chǎn)率關(guān)系正確的是_________________?！敬鸢浮縆=放熱BCBCB【解析】【分析】(1)化學(xué)平衡常數(shù)是利用生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應(yīng)物平衡濃度冪次方乘積得到；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(yīng)是放熱反應(yīng)；(2)反應(yīng)達到平衡的標志是正逆反應(yīng)速率相同，個組分含量保持不變分析選項；(3)上述反應(yīng)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；(4)當(dāng)全為CO時沒有氫氣生成，當(dāng)全為二氧化碳時，氫氣產(chǎn)率最高?！驹斀狻?1)化學(xué)平衡常數(shù)是利用生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應(yīng)物平衡濃度冪次方乘積得到，CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)，反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝；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(xué)平衡移動原理可知，升溫平衡逆向進行，逆向為吸熱反應(yīng)，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)；(2)反應(yīng)達到平衡的標志是正逆反應(yīng)速率相同，各組分含量保持不變，反應(yīng)是氣體體積不變的放熱反應(yīng)；A．反應(yīng)前后氣體體積不變，容器中壓強不變不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，A不符合；B．氫氣和水的化學(xué)計量數(shù)之比為1：1，所以v逆(H2)＝v正(H2O)，說明正逆反應(yīng)速率相等，B符合；C．混合氣體中c(CO2)不變，則各物質(zhì)的濃度保持不變，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，C符合；D．c(CO)＝c(CO2)和起始量消耗量有關(guān)，不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，D不符合；故答案為：BC；(3)上述反應(yīng)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(dāng)全為CO時沒有氫氣生成，當(dāng)全為二氧化碳時，氫氣產(chǎn)率最高，所以B圖符合。11．煤化工是以煤為原料，經(jīng)過化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體、固體燃料以及各種化工產(chǎn)品的工業(yè)過程。（1）將水蒸氣通過紅熱的碳即可產(chǎn)生水煤氣。反應(yīng)為：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)①寫出該可逆反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式__。②一定溫度下，在一個容積可變的密閉容器中，發(fā)生上述反應(yīng)，下列能判斷該反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是___。（填字母，下同）a.容器中的壓強不再改變b.1molH—H鍵斷裂的同時斷裂2molH—O鍵c.v正(CO)=v逆(H2O)d.c(CO)=c(H2)（2）將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中，進行反應(yīng)CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，得到如下三組數(shù)據(jù)：實驗組溫度/℃起始量/mol平衡量/mol達到平衡所需時間/minH2OCOH2CO1650241.62.452900120.41.63①實驗1中以v(CO2)表示的反應(yīng)速率為___。②該反應(yīng)的逆反應(yīng)為___（填“吸”或“放”）熱反應(yīng)（3）目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)甲醇。一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，如圖表示該反應(yīng)進行過程中能量的變化。在體積為1L的恒容密閉容器中，充入1molCO2和3molH2，下列措施中能使c(CH3OH)增大的是__。a.充入H2(g)，使體系壓強增大b.降低溫度c.將H2O(g)從體系中分離出來d.使用催化劑，加快反應(yīng)【答案】K=b、c0.16mol·(L·min)-1吸a、b、c【解析】【分析】（1）①根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)定義可知K=，固體濃度默認為1mol/L；②根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征解答，當(dāng)反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度、百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化，解題時要注意，選擇判斷的物理量，隨著反應(yīng)的進行發(fā)生變化，當(dāng)該物理量由變化到定值時，說明可逆反應(yīng)到達平衡狀態(tài)；（2）①由表中數(shù)據(jù)可知，CO的物質(zhì)的量變化量為4mol-2.4mol=1.6mol，根據(jù)計算v（CO），再利用速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比計算v（CO2）；②第二組溫度比第一組高，反應(yīng)物物質(zhì)的量比第一組減半，但是平衡時CO2的物質(zhì)的量比第一組的一半少，表明該反應(yīng)為放熱反應(yīng)；（3）要使c（CH3OH）增大，平衡正向移動?！驹斀狻?1)①根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)定義可知K=，C為固體故K=故答案為：K=；②a.一定溫度下，在一個容積可變的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量發(fā)生變化，隨反應(yīng)進行氣體的物質(zhì)的量增加，壓強增大，保持恒壓，容器中的壓強始終不變，不能說明反應(yīng)到達平衡，故a錯誤；b.1molH?H鍵斷裂的同時斷裂2molH?O鍵，斷裂2molH?O鍵同時生成lmolH?H鍵，說明反應(yīng)到達平衡，故b正確。c.反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式計量數(shù)之比，v正(CO)=v逆(H2O)，說明水的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相同，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故c正確；d.根據(jù)反應(yīng)可知，自始至終c(CO)=c(H2)，不能說明反應(yīng)到達平衡，故d錯誤；故答案選：bc；(2)①由表中數(shù)據(jù)可知，CO的物質(zhì)的量變化量為4mol?2.4mol=1.6mol，，速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，故v(CO2)=v(CO)=0.16mol/(L?min)，故答案為：0.16mol/(L?min)；②實驗1中CO的轉(zhuǎn)化率為，實驗2中CO的轉(zhuǎn)化率為，則實驗1的轉(zhuǎn)化率大于實驗2，則說明溫度升高平衡向逆反應(yīng)方向移動，正反應(yīng)放熱，逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；故答案為：吸；(3)a.充入H2(g)，平衡正移，c(CH3OH)增大，故a正確；b.由圖可知反應(yīng)物能量高于生成物能量，反應(yīng)放熱，降低溫度，反應(yīng)正移c(CH3OH)增大，故b正確；c.將H2O(g)從體系中分離出來，平衡正向移動，故c正確；d.使用催化劑不改變平衡狀態(tài)，故d錯誤；故答案為：abc?！军c睛】當(dāng)反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度、百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化，解題時要注意，選擇判斷的物理量，隨著反應(yīng)的進行發(fā)生變化，當(dāng)該物理量由變化到定值時，說明可逆反應(yīng)到達平衡狀態(tài)。12．2019年10月22日，位于資陽市境內(nèi)的“安岳氣田”天然氣產(chǎn)量達到10.33億立方米，歷史性突破10億立方米大關(guān)?！鞍苍罋馓铩钡拈_發(fā)，將惠及川渝地區(qū)天然氣供給，促進地方經(jīng)濟社會的發(fā)展。對天然氣的高效利用不僅能緩解大氣變暖，而且對日益枯竭的石油資源也有一定的補充作用。(1)已知甲烷臨氧耦合CO2重整反應(yīng)有：反應(yīng)I：2CH4(g)＋O2(g)2CO(g)＋4H2(g)△H＝－71.4kJ·mol－1反應(yīng)II：CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)△H＝＋247.0kJ·mol－1已知斷裂1mol化學(xué)鍵所需的能量：①a＝_________。②寫出表示CO燃燒熱的熱化學(xué)方程式：____________________________________。(2)在兩個體積均為2L的恒容密閉容器中，起始時按表中相應(yīng)的量加入物質(zhì)，在溫度為753K下進行(1)中反應(yīng)II(不發(fā)生其它反應(yīng))，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率如下表所示：①若容器A中反應(yīng)從開始到平衡所用的時間為tmin，則tmin內(nèi)該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為：v(CO2)＝_________(用含t的表達式表示)。②溫度為753K時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝_________；容器B中的反應(yīng)起始時將_________移動(填“正向”、“逆向”或“不”)。③該反應(yīng)達到平衡時，其他條件不變，若升高溫度，此時v正_________v逆(填“>”、“＝”或“<”)。④當(dāng)容器A、B中的反應(yīng)均達到平衡時，容器中n(CO)滿足的關(guān)系：2n(CO)A______n(CO)B(填“>”、“＝”或“<”)。(3)將CH4(g)和O2(g)以物質(zhì)的量比為4：3充入盛有催化劑的恒容密閉容器內(nèi)，發(fā)生(1)中反應(yīng)I，相同時間段內(nèi)測得CO的體積分數(shù)[φ(CO)]與溫度(T)的關(guān)系如圖如示。bc段CO的體積分數(shù)[φ(CO)]降低的主要原因是____________________________________。【答案】996.5CO(g)＋1/2O2(g)=CO2(g)△H=-282.7kJ·mol－10.25/t(mol·L-1·min-1)1逆向>>b點反應(yīng)達到平衡后，因為正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動，故溫度越高，CO的體積分數(shù)就越小【解析】【分析】（1）①反應(yīng)II的△H＝E(反應(yīng)物的總鍵能)-E(生成物的總鍵能)；②(反應(yīng)I)×(1/2)-(反應(yīng)II)得：CO(g)＋1/2O2(g)=CO2(g)；（2）①容器A中反應(yīng)從開始到平衡所用的時間為tmin，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為50%，可以計算出反應(yīng)中消耗CO2的物質(zhì)的量，然后計算出反應(yīng)速率；②結(jié)合圖中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為50%，計算出平衡時c(CH4)、c(CO2)、c(CO)、c(H2)，求出K；利用Qc與K的大小關(guān)系判斷v正、v逆大?。虎垡驗樵摲磻?yīng)正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，該反應(yīng)達到平衡時，其他條件不變，若升高溫度，平衡向正向移動；④由②可知當(dāng)容器A、B中的反應(yīng)均達到平衡時，容器中n(CO)滿足的關(guān)系；（3）結(jié)合圖像和題中信息判斷。【詳解】（1）①反應(yīng)II的△H＝E(反應(yīng)物的總鍵能)-E(生成物的總鍵能)=(4×414+2×728)-(2a+2×436)=＋247.0，a=996.5；②(反應(yīng)I)×)-(反應(yīng)II)得：CO(g)＋1/2O2(g)=CO2(g)△H＝(1/2)×(－71.4kJ·mol－1)-(＋247.0kJ·mol－1)=-282.7kJ·mol－1；（2）①容器A中反應(yīng)從開始到平衡所用的時間為tmin，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為50%，反應(yīng)中消耗CO2的物質(zhì)的量為0.5mol，v(CO2)＝(0.5mol)/[(2L)×(tmin)]=0.25/t(mol·L-1·min-1)；②CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為50%，故平衡時n(CH4)=n(CO2)=0.5mol，n(CO)=n(H2)=1mol，c(CH4)=c(CO2)==0.25mol/L，c(CO)=c(H2)==0.5mol/L，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝(0.52×0.52)/(0.25×0.25)=1；容器B中的c(CH4)=c(CO2)==0.5mol/L，c(CO)=c(H2)==1mol/L，Qc=(12×12)/(0.5×0.5)=4>K，故容器B中的反應(yīng)起始時將逆向移動；③因為該反應(yīng)正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，該反應(yīng)達到平衡時，其他條件不變，若升高溫度，平衡向正向移動，v正>v逆；④由②可知當(dāng)容器A、B中的反應(yīng)均達到平衡時，容器中n(CO)滿足的關(guān)系：2n(CO)A>n(CO)B；（3）T2之前，反應(yīng)沒有達到平衡，溫度越高，反應(yīng)速率越快，相同時間內(nèi)生成的CO越多，b點反應(yīng)達到平衡后，因為正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動，故溫度越高，CO的體積分數(shù)就越小?！军c睛】本題考查化學(xué)反應(yīng)速率、平衡常數(shù)、平衡移動方向等知識，考生應(yīng)該熟練的從圖中提取信息，分析信息，然后去解決問題。13．氮的化合物在相互轉(zhuǎn)化、工業(yè)生產(chǎn)等方面應(yīng)用廣泛，回答下列問題。(1)N2O是一種能刺激神經(jīng)使人發(fā)笑的氣體，可發(fā)生分解反應(yīng)2N2O=2N2+O2，碘蒸氣能大幅度提高N2O的分解速率，反應(yīng)歷程為：第一步：I2(g)＝2I(g)(快反應(yīng))第二步：I(g)+N2O(g)＝N2(g)+IO(g)(慢反應(yīng))第三步：IO(g)+N2O(g)＝N2(g)+O2(g)+I(g)(快反應(yīng))實驗表明，含碘時N2O分解速率方程v=k·c(N2O)·[c(I2)]0.5(k為速率常數(shù))。下列表述正確的是_____(填標號)。A．溫度升高，該反應(yīng)速率常數(shù)k值增大B．第三步對總反應(yīng)速率起決定作用C．第二步活化能比第三步大D．I2作催化劑，其濃度大小與N2O分解速率無關(guān)(2)溫度為T1時，在二個容積均為1L的密閉容器中僅發(fā)生反應(yīng)：2NO(g)+O2(g)2NO2(g)△H＜0。實驗測得：v正=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=k正c2(NO)·c(O2)，v逆=v(NO2)消耗=k逆c2(NO2)，k正、k逆為速率常數(shù)。容器編號起始濃度/mol·L－1平衡濃度/mol·L－1c(NO)c(O2)c(NO2)c(O2)Ⅰ0.60.300.2Ⅱ0.30.250.2①溫度為T1時，=________；當(dāng)溫度升高為T2時，k正、k逆分別增大m倍和n倍，則m______n(填“＞”“＜”或“=”)。②容器Ⅱ中起始時v正_____v逆(填“＞”“＜”或“=”)，理由是_______。(3)NH3與CO2反應(yīng)可合成尿素[化學(xué)式為CO(NH2)2]，反應(yīng)方程式為2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g)在合成塔中進行，下圖中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三條曲線分別表示溫度為T℃時，按不同氨碳比和水碳比投料時，二氧化碳平衡轉(zhuǎn)化率的情況。①曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中水碳比的數(shù)值分別為0.6～0.7，1～1.1，1.5～1.6，則生產(chǎn)中應(yīng)選用的水碳比數(shù)值范圍是______。②在選擇氨碳比時，工程師認為控制在4.0左右比較適宜，不選擇4.5，理由是_____。【答案】AC1.25＜＜因為Qc==1.78＞K=1.25，反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行，所以v正＜v逆0.6～0.74.0時CO2轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高，將氨碳比提高到4.5，CO2轉(zhuǎn)化率提高不大，增加了成本【解析】【分析】(1)A．溫度升高，反應(yīng)速率加快；B．第二步反應(yīng)為慢反應(yīng)，對總反應(yīng)速率起決定性作用；C．第二步反應(yīng)為慢反應(yīng)，第三步反應(yīng)為快反應(yīng)，第二步活化能比第三步大；D．由含碘時N2O分解速率方程式可知；(2)①Ⅰ容器中平衡時氧氣濃度從0.3mol/L變?yōu)?.2mol/L，氧氣的濃度變化為0.1mol/L，列“三段式”，平衡時v正=v逆，根據(jù)v正=k正c2(NO)?c(O2)、v逆=k逆c2

(NO2)計算；該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向著逆向移動；②容器Ⅱ中，根據(jù)Qc與K的相對大小分析平衡移動方向分析解答；(3)①依據(jù)反應(yīng)轉(zhuǎn)化率的大小分析，結(jié)合圖象分析判斷；②氨碳比在4.5時氨氣量增大對二氧化碳的轉(zhuǎn)化率增加不大?！驹斀狻?1)由分解速率方程可以看出碘單質(zhì)的濃度也占主要因素，因此碘單質(zhì)作催化劑，逐項分析可知：A．溫度升高，反應(yīng)速率加快，k值增大，故A正確；B．第二步反應(yīng)為慢反應(yīng)，對總反應(yīng)速率起決定性作用，故B錯誤；C．第二步反應(yīng)為慢反應(yīng)，第三步反應(yīng)為快反應(yīng)，第二步活化能比第三步大，故C正確；D．由含碘時N2O分解速率方程式可知，I2濃度與N2O分解速率有關(guān)，故D錯誤；故答案為：AC。(2)①Ⅰ容器中平衡時氧氣濃度從0.3mol/L變?yōu)?.2mol/L，氧氣的濃度變化為0.1mol/L，則平衡時v正=v逆=，根據(jù)v正=k正c2(NO)?c(O2)、v逆=k逆c2

(NO2)可知：==1.25，反應(yīng)2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)△H＜0，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向著逆向移動，當(dāng)溫度升高為T2時，k正、k逆分別增大m倍和n倍，則k逆增大幅度較大，即m＜n；②容器Ⅱ中，因為Qc==1.78>K=1.25，反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行，所以v正＜v逆；(3)①氨碳比相同時曲線Ⅰ二氧化碳的轉(zhuǎn)化率大，所以生產(chǎn)中選用水碳比的數(shù)值為0.6～0.7；②氨碳比在4.5時，需要氨氣較多，但依據(jù)圖象分析二氧化碳轉(zhuǎn)化率增大不多，工業(yè)合成氨生成工藝較復(fù)雜，提高生產(chǎn)成本，所以氨碳比控制在4.0左右。14．在一個體積為2L的密閉容器中，高溫下發(fā)生下列反應(yīng)：Fe（s）＋CO2（g）FeO（s）＋CO（g）+QkJ，其中CO2、CO的物質(zhì)的量（mol）隨時間（min）的變化如圖所示。（1）反應(yīng)在1min時第一次達到平衡狀態(tài)，固體的質(zhì)量增加了6.4g。用CO的濃度變化表示的反應(yīng)速率υ（CO）=