備戰(zhàn)高考化學(xué)化學(xué)反應(yīng)的速率與限度培優(yōu)練習(xí)(含答案)含答案一、化學(xué)反應(yīng)的速率與限度練習(xí)題（含詳細(xì)答案解析）1．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(jī)，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(xué)反應(yīng)速率和限度與生產(chǎn)、生活密切相關(guān)，這是化學(xué)學(xué)科關(guān)注的方面之一。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，用排水法收集反應(yīng)放出的氫氣，實(shí)驗(yàn)記錄如下(累計(jì)值):時間/min12345氫氣體積/mL(標(biāo)況)100240464576620①哪一段時間內(nèi)反應(yīng)速率最大：__________min(填“0～1”“1～2”“2～3”“3～4”或“4～5”)。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)速率但不影響生成氫氣的量。你認(rèn)為可行的是____________(填字母序號)。A．KCl溶液B．濃鹽酸C．蒸餾水D．CuSO4溶液(2)如圖為原電池裝置示意圖：①將鋁片和銅片用導(dǎo)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，作負(fù)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(fù)極反應(yīng)式：_______________。②若A為Cu，B為石墨，電解質(zhì)為FeCl3溶液，工作時的總反應(yīng)為2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。寫出B電極反應(yīng)式：________；該電池在工作時，A電極的質(zhì)量將_____(填“增加”“減小”或“不變”)。若該電池反應(yīng)消耗了0.1molFeCl3，則轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為_______?！敬鸢浮?～3ACBCu-2e?=Cu2+Fe3++e?=Fe2+減小0.1NA【解析】【分析】(1)①先分析各個時間段生成氫氣的體積，然后確定反應(yīng)速率最大的時間段。②A．加入KCl溶液，相當(dāng)于加水稀釋；B．加入濃鹽酸，增大c(H+)；C．加入蒸餾水，稀釋鹽酸；D．加入CuSO4溶液，先與Zn反應(yīng)生成Cu，形成原電池。(2)①將鋁片和銅片用導(dǎo)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(yīng)；一組插入燒堿溶液中，銅不反應(yīng)，鋁與電解質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，由此確定兩個原電池中的負(fù)極。由此可寫出插入濃硝酸溶液中形成的原電池的負(fù)極反應(yīng)式。②若A為Cu，B為石墨，電解質(zhì)為FeCl3溶液，工作時A作負(fù)極，B作正極，則B電極，F(xiàn)e3+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(jìn)入溶液。若該電池反應(yīng)消耗了0.1molFeCl3，則Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+，可確定轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目?！驹斀狻?1)①在1min的時間間隔內(nèi)，生成氫氣的體積分別為140mL、224mL、112mL、44mL，從而確定反應(yīng)速率最大的時間段為2～3min。答案為：2～3；②A．加入KCl溶液，相當(dāng)于加水稀釋，反應(yīng)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(yīng)速率加快且生成氫氣的體積增多，B不合題意；C．加入蒸餾水，稀釋鹽酸，反應(yīng)速率減慢但不影響生成氫氣的體積，C符合題意；D．加入CuSO4溶液，先與Zn反應(yīng)生成Cu，形成原電池，反應(yīng)速率加快但不影響氫氣的總量；故選AC。答案為：AC；(2)①將鋁片和銅片用導(dǎo)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(yīng)；一組插入燒堿溶液中，銅不反應(yīng)，鋁與電解質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，由此確定兩個原電池中的負(fù)極分別為銅片、鋁片，故選B。由此可寫出插入濃硝酸溶液中形成的原電池的負(fù)極反應(yīng)式為Cu-2e?=Cu2+。答案為：B；Cu-2e?=Cu2+；②若A為Cu，B為石墨，電解質(zhì)為FeCl3溶液，工作時A作負(fù)極，B作正極，則B電極上Fe3+得電子生成Fe2+，電極反應(yīng)式為Fe3++e?=Fe2+；該電池在工作時，A電極上Cu失電子生成Cu2+進(jìn)入溶液，A電極的質(zhì)量將減小。若該電池反應(yīng)消耗了0.1molFeCl3，則Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+，可確定轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為0.1NA。答案為：減?。?.1NA。【點(diǎn)睛】雖然鋁的金屬活動性比銅強(qiáng)，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(jìn)一步反應(yīng)，所以鋁與濃硝酸的反應(yīng)不能持續(xù)進(jìn)行，鋁作正極，銅作負(fù)極。2．用酸性KMnO4和H2C2O4（草酸）反應(yīng)研究影響反應(yīng)速率的因素。一實(shí)驗(yàn)小組欲通過測定單位時間內(nèi)生成CO2的速率，探究某種影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案如下（KMnO4溶液已酸化）：實(shí)驗(yàn)序號A溶液B溶液①20mL0.1mol·L－1H2C2O4溶液30mL0.01mol·L－1KMnO4溶液②20mL0.2mol·L－1H2C2O4溶液30mL0.01mol·L－1KMnO4溶液（1）該反應(yīng)的離子方程式___________________________。（已知H2C2O4是二元弱酸）（2）該實(shí)驗(yàn)探究的是_____________因素對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。相同時間內(nèi)針筒中所得CO2的體積大小關(guān)系是_________________＜_____________（填實(shí)驗(yàn)序號）。（3）若實(shí)驗(yàn)①在2min末收集了2.24mLCO2（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），則在2min末，c（MnO4－）＝__________mol/L（假設(shè)混合液體積為50mL）（4）除通過測定一定時間內(nèi)CO2的體積來比較反應(yīng)速率，本實(shí)驗(yàn)還可通過測定_____________來比較化學(xué)反應(yīng)速率。（一條即可）（5）小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)反應(yīng)速率總是如圖，其中t1～t2時間內(nèi)速率變快的主要原因可能是：①__________________________；②__________________________?！敬鸢浮?MnO4－＋5H2C2O4＋6H＋＝2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O濃度①②0.0056KMnO4溶液完全褪色所需時間或產(chǎn)生相同體積氣體所需的時間該反應(yīng)放熱產(chǎn)物Mn2＋是反應(yīng)的催化劑【解析】【詳解】（1）高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性，把草酸氧化成CO2，根據(jù)化合價升降法進(jìn)行配平，其離子反應(yīng)方程式為：2MnO4－＋5H2C2O4＋6H＋＝2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O；（2）對比表格數(shù)據(jù)可知，草酸的濃度不一樣，因此是探究濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，濃度越大，反應(yīng)速率越快，則①<②；（3）根據(jù)反應(yīng)方程式并結(jié)合CO2的體積，求出消耗的n(KMnO4)=2×10－5mol，剩余n(KMnO4)=(30×10－3×0.01－2×10－5)mol=2.8×10－4mol，c(KMnO4)=2.8×10－4mol÷50×10－3L=0.0056mol·L－1；（4）除通過測定一定時間內(nèi)CO2的體積來比較反應(yīng)速率，還可以通過測定KMnO4溶液完全褪色所需時間或產(chǎn)生相同體積氣體所需的時間來比較化學(xué)反應(yīng)速率；（5）t1～t2時間內(nèi)速率變快的主要原因可能是：①此反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高，雖然反應(yīng)物的濃度降低，但溫度起決定作用；②可能產(chǎn)生的Mn2＋是反應(yīng)的催化劑，加快反應(yīng)速率。3．在一定體積的密閉容器中，進(jìn)行如下反應(yīng)：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下表所示：t℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6回答下列問題：（1）該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式：K=___；（2）該反應(yīng)為___（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)；（3）下列說法中能說明該反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)的是___；A．容器中壓強(qiáng)不變B．混合氣體中c(CO)不變C．混合氣體的密度不變D．c(CO)=c(CO2)E.化學(xué)平衡常數(shù)K不變F.單位時間內(nèi)生成CO的分子數(shù)與生成H2O的分子數(shù)相等（4）某溫度下，各物質(zhì)的平衡濃度符合下式：c(CO2)×c(H2)=c(CO)×c(H2O)，試判此時的溫度為___?！敬鸢浮课鼰酈E830℃【解析】【分析】（1）化學(xué)平衡常數(shù)等于生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積所得的比值；（2）隨溫度升高，平衡常數(shù)增大，說明升高溫度平衡正向移動；（3）根據(jù)平衡標(biāo)志判斷；（4）某溫度下，c(CO2)×c(H2)=c(CO)×c(H2O)，即K==1；【詳解】（1）根據(jù)平衡常數(shù)的定義，該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式K=（2）隨溫度升高，平衡常數(shù)增大，說明升高溫度平衡正向移動，所以正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；（3）A.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)反應(yīng)前后氣體系數(shù)和相等，容器中壓強(qiáng)是恒量，壓強(qiáng)不變，不一定平衡，故不選A；B.根據(jù)化學(xué)平衡定義，濃度不變一定平衡，所以混合氣體中c(CO)不變一定達(dá)到平衡狀態(tài)，故選B；C.反應(yīng)前后氣體質(zhì)量不變、容器體積不變，根據(jù)，混合氣體的密度是恒量，混合氣體的密度不變，反應(yīng)不一定平衡，故不選C；D.反應(yīng)達(dá)到平衡時，濃度不再改變，c(CO)=c(CO2)不能判斷濃度是否改變，所以反應(yīng)不一定平衡，故不選D；E.正反應(yīng)吸熱，溫度是變量，平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，化學(xué)平衡常數(shù)K不變，說明溫度不變，反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)，故選E；F.單位時間內(nèi)生成CO的分子數(shù)與生成H2O的分子數(shù)相等，不能判斷正逆反應(yīng)速率是否相等，反應(yīng)不一定平衡，故不選F；（4）某溫度下，c(CO2)×c(H2)=c(CO)×c(H2O)，即K==1，根據(jù)表格數(shù)據(jù)，此時的溫度為830℃。4．Ⅰ.某實(shí)驗(yàn)小組對H2O2的分解做了如下探究。下表是該實(shí)驗(yàn)小組研究影響H2O2分解速率的因素時記錄的一組數(shù)據(jù)，將質(zhì)量相同但狀態(tài)不同的MnO2分別加入盛有15mL5%的H2O2溶液的大試管中，并用帶火星的木條測試，結(jié)果如下：MnO2觸摸試管情況觀察結(jié)果反應(yīng)完成所需的時間粉末狀很燙劇烈反應(yīng)，帶火星的木條復(fù)燃3.5min塊狀微熱反應(yīng)較慢，火星紅亮但木條未復(fù)燃30min(1)寫出上述實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______________________________。(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，催化劑的催化效果與________有關(guān)。(3)某同學(xué)在10mLH2O2溶液中加入一定量的二氧化錳，放出氣體的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖所示，則A、B、C三點(diǎn)所表示的即時反應(yīng)速率最慢的是______。Ⅱ．某反應(yīng)在體積為5L的恒容密閉容器中進(jìn)行，在0~3分鐘內(nèi)各物質(zhì)的量的變化情況如下圖所示(A，B，C均為氣體，且A氣體有顏色)。(4)該反應(yīng)的的化學(xué)方程式為________________。(5)反應(yīng)開始至2分鐘時，B的平均反應(yīng)速率為____。(6)下列措施能使該反應(yīng)加快的是__(僅改變一個條件)。a．降低溫度b．縮小容積c．使用效率更高更合適的催化劑(7)能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是___________(填序號)。①單位時間內(nèi)生成nmolB的同時生成2nmolC②單位時間內(nèi)生成nmolB的同時生成2nmolA③容器內(nèi)壓強(qiáng)不再隨時間而發(fā)生變化的狀態(tài)④用C、A、B的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率的比為2：2：1的狀態(tài)⑤混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)⑥混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)⑦v逆(A)=v正(C)(8)由圖求得平衡時A的轉(zhuǎn)化率為__________?！敬鸢浮?H2O22H2O+O2↑催化劑的顆粒大小C2A+B2C0.1mol·(L·min)-1bc①③⑤⑦40%【解析】【分析】【詳解】Ⅰ.（1）在催化劑二氧化錳的作用下雙氧水分解生成氧氣和水，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H2O22H2O+O2↑。（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知粉末狀的二氧化錳催化效果好，即實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，催化劑的催化效果與催化劑的顆粒大小有關(guān)。（3）曲線斜率越大，反應(yīng)速率越快，則A、B、C三點(diǎn)所表示的即時反應(yīng)速率最慢的是C點(diǎn)。Ⅱ．（4）根據(jù)圖像可知2min時各物質(zhì)的物質(zhì)的量不再發(fā)生變化，此時A和B分別減少2mol、1mol，C增加2mol，因此該反應(yīng)的的化學(xué)方程式為2A+B2C。（5）反應(yīng)開始至2分鐘時，B的平均反應(yīng)速率為＝0.1mol·(L·min)-1。（6）a．降低溫度，反應(yīng)速率減小，a錯誤；b．縮小容積，壓強(qiáng)增大，反應(yīng)速率加快，b正確；c．使用效率更高更合適的催化劑，反應(yīng)速率加快，c正確；答案選bc；（7）①單位時間內(nèi)生成nmolB的同時生成2nmolC表示正、逆反應(yīng)速率相等，能說明；②單位時間內(nèi)生成nmolB的同時生成2nmolA均表示逆反應(yīng)速率，不能說明；③正反應(yīng)體積減小，容器內(nèi)壓強(qiáng)不再隨時間而發(fā)生變化的狀態(tài)能說明；④用C、A、B的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率的比為2：2：1的狀態(tài)不能說明；⑤混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)，說明A的濃度不再發(fā)生變化，能說明；⑥密度是混合氣的質(zhì)量和容器容積的比值，在反應(yīng)過程中質(zhì)量和容積始終是不變的，因此混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)不能說明；⑦v逆(A)=v正(C)表示正逆反應(yīng)速率相等，能說明；答案選①③⑤⑦；（8）由圖求得平衡時A的轉(zhuǎn)化率為2/5×100%＝40%。【點(diǎn)睛】平衡狀態(tài)的判斷是解答的易錯點(diǎn)，注意可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)有兩個核心的判斷依據(jù)：①正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等。②反應(yīng)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(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，對于隨反應(yīng)的發(fā)生而發(fā)生變化的物理量如果不變了，即說明可逆反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)。判斷化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，關(guān)鍵是看給定的條件能否推出參與反應(yīng)的任一物質(zhì)的物質(zhì)的量不再發(fā)生變化。5．將氣體A、B置于固定容積為2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3A(g)+B(g)?2C(g)+2D(g)，反應(yīng)進(jìn)行到10s末，達(dá)到平衡，測得A的物質(zhì)的量為1.8mol，B的物質(zhì)的量為0.6mol，C的物質(zhì)的量為0.8mol。(1)用C表示10s內(nèi)反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為_____________。(2)反應(yīng)前A的物質(zhì)的量濃度是_________。(3)10s末，生成物D的濃度為________。(4)平衡后，若改變下列條件，生成D的速率如何變化(填“增大”、“減小”或“不變”)：①降低溫度____；②增大A的濃度_____；③恒容下充入氖氣________。(5)下列敘述能說明該反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是(填標(biāo)號)_________。A．v(B)=2v(C)B．容器內(nèi)壓強(qiáng)不再發(fā)生變化C．A的體積分?jǐn)?shù)不再發(fā)生變化D．器內(nèi)氣體密度不再發(fā)生變化E.相同時間內(nèi)消耗nmol的B的同時生成2nmol的D(6)將固體NH4I置于密閉容器中，在某溫度下發(fā)生下列反應(yīng)：NH4I(s)?NH3(g)+HI(g)，2HI(g)?H2(g)+I2(g)。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時，c(H2)＝0.5mol·L?1，c(HI)＝4mol·L?1，則NH3的濃度為_______________?！敬鸢浮?.04mol/(L?s)1.5mol/L0.4mol/L減小增大不變C5mol·L?1【解析】【分析】【詳解】(1)由題可知，10s內(nèi)，C的物質(zhì)的量增加了0.8mol，容器的容積為2L，所以用C表示的反應(yīng)速率為：；(2)由題可知，平衡時A的物質(zhì)的量為1.8mol，且容器中C的物質(zhì)的量為0.8mol；又因?yàn)榘l(fā)生的反應(yīng)方程式為：，所以反應(yīng)過程中消耗的A為1.2mol，那么初始的A為3mol，濃度即1.5mol/L；(3)由于初始時，只向容器中加入了A和B，且平衡時生成的C的物質(zhì)的量為0.8mol，又因?yàn)镃和D的化學(xué)計(jì)量系數(shù)相同，所以生成的D也是0.8mol，那么濃度即為0.4mol/L；(4)①降低溫度會使反應(yīng)速率下降，所以生成D的速率減?。虎谠龃驛的濃度會使反應(yīng)速率增大，生成D的速率增大；③恒容條件充入惰性氣體，與反應(yīng)有關(guān)的各組分濃度不變，反應(yīng)速率不變，因此生成D的速率也不變；(5)A．由選項(xiàng)中給出的關(guān)系并不能推出正逆反應(yīng)速率相等的關(guān)系，因此無法證明反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，A項(xiàng)錯誤；B．該反應(yīng)的氣體的總量保持不變，由公式，恒溫恒容條件下，容器內(nèi)的壓強(qiáng)恒定與是否平衡無關(guān)，B項(xiàng)錯誤；C．A的體積分?jǐn)?shù)不變，即濃度不再變化，說明該反應(yīng)一定處于平衡狀態(tài)，C項(xiàng)正確；D．根據(jù)公式：，容器內(nèi)氣體的總質(zhì)量恒定，總體積也恒定，所以密度為定值，與是否平衡無關(guān)，D項(xiàng)錯誤；E．消耗B和生成D的過程都是正反應(yīng)的過程，由選項(xiàng)中的條件并不能證明正逆反應(yīng)速率相等，所以不一定平衡，E項(xiàng)錯誤；答案選C；(6)由題可知，NH4I分解產(chǎn)生等量的HI和NH3；HI分解又會產(chǎn)生H2和I2；由于此時容器內(nèi)c(H2)=0.5mol/L，說明HI分解生成H2時消耗的濃度為0.5mol/L×2=1mol/L，又因?yàn)槿萜鲀?nèi)c(HI)=4mol/L，所以生成的HI的總濃度為5mol/L，那么容器內(nèi)NH3的濃度為5mol/L?！军c(diǎn)睛】通過反應(yīng)速率描述可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，若針對于同一物質(zhì)，則需要有該物質(zhì)的生成速率與消耗速率相等的關(guān)系成立；若針對同一側(cè)的不同物質(zhì)，則需要一種描述消耗的速率，另一種描述生成的速率，并且二者之比等于相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量系數(shù)比；若針對的是方程式兩側(cè)的不同物質(zhì)，則需要都描述物質(zhì)的生成速率或消耗速率，并且速率之比等于相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量系數(shù)比。6．已知：N2O4(g)2NO2(g)ΔH=＋52．70kJ·mol-1（1）在恒溫、恒容的密閉容器中，進(jìn)行上述反應(yīng)時，下列描述中，能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡的是___。A．v正(N2O4)=2v逆(NO2)B．容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間而變化C．容器中氣體的密度不隨時間而變化D．容器中氣體的分子總數(shù)不隨時間而變化（2）t℃恒溫下，在固定容積為2L的密閉容器中充入0．054molN2O4，30秒后達(dá)到平衡，測得容器中含n(NO2)=0．06mol，則t℃時反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)的平衡常數(shù)K=___。若向容器內(nèi)繼續(xù)通入少量N2O4，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(dá)到平衡后NO2的體積分?jǐn)?shù)__原平衡時NO2的體積分?jǐn)?shù)(填“大于”、“小于”或“等于”)。（3）取五等份NO2，分別加入到溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：2NO2(g)N2O4(g)。反應(yīng)相同時間后，分別測定體系中NO2的百分含量(NO2%)，并作出其百分含量隨反應(yīng)溫度(T)變化的關(guān)系圖。下列示意圖中，可能與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符的是___?！敬鸢浮緽D0．075mol·L-1向正反應(yīng)方向小于BD【解析】【分析】（1）根據(jù)平衡標(biāo)志判斷；（2）K=；增大反應(yīng)物的濃度平衡正向移動；（3）該反應(yīng)是體積減小的、放熱的可逆反應(yīng)，所以反應(yīng)達(dá)到平衡后，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，NO2的含量增大；【詳解】（1）A．反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，正逆反應(yīng)速率比等于系數(shù)比，所以2v正(N2O4)=v逆(NO2)時，反應(yīng)不平衡，故不選A；B．反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不同，根據(jù)，平均相對分子質(zhì)量是變量，若容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間而變化，反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)，故選B；C．根據(jù)，反應(yīng)在恒容的密閉容器中進(jìn)行，密度是恒量，容器中氣體的密度不隨時間而變化，反應(yīng)不一定達(dá)到平衡狀態(tài)，故不選C；D．反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不同，分子數(shù)是變量，容器中氣體的分子總數(shù)不隨時間而變化，一定達(dá)到平衡狀態(tài)，故選D。答案選BD。（2）K==0．075mol·L-1；增大反應(yīng)物的濃度平衡正向移動，若向容器內(nèi)繼續(xù)通入少量N2O4，則平衡向正反應(yīng)方向移動；再次達(dá)到平衡，相當(dāng)于加壓，N2O4轉(zhuǎn)化率減小，NO2的體積分?jǐn)?shù)小于原平衡時NO2的體積分?jǐn)?shù)；（3）A．該反應(yīng)放熱，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，NO2的含量增大，故A錯誤；B．若5個容器在反應(yīng)相同時間下，均已達(dá)到平衡，因?yàn)樵摲磻?yīng)是放熱反應(yīng)，溫度越高，平衡向逆反應(yīng)方向移動，NO2的百分含量隨溫度升高而升高，故B正確；C．該反應(yīng)放熱，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，NO2的含量增大，故C錯誤；D．若5個容器中有未達(dá)到平衡狀態(tài)的，那么溫度越高，反應(yīng)速率越大，會出現(xiàn)溫度高的NO2轉(zhuǎn)化得快，導(dǎo)致NO2的百分含量少的情況，在D圖中轉(zhuǎn)折點(diǎn)為平衡狀態(tài)，轉(zhuǎn)折點(diǎn)左側(cè)為未平衡狀態(tài)，右側(cè)為平衡狀態(tài)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，故D正確。答案選BD。7．某溫度下，在一個2L的密閉容器中，X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，填寫下列空白：（1）從開始至2min，X的平均反應(yīng)速率為__。（2）該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___。（3）1min時，v（正）__v（逆），2min時，v（正）__v（逆）。（填“>”或“<”或“=”）。（4）上述反應(yīng)在甲、乙兩個相同容器內(nèi)同時進(jìn)行，分別測得甲中v(X)=9mol·L-1·min-1，乙中v(Y)=0.5mol·L-1·s-1，則___中反應(yīng)更快。（5）若X、Y、Z均為氣體，在2min時，向容器中通入氬氣（容器體積不變），X的化學(xué)反應(yīng)速率將___，若加入適合的催化劑，Y的化學(xué)反應(yīng)速率將___。（填“變大”或“不變”或“變小”）。（6）若X、Y、Z均為氣體（容器體積不變），下列能說明反應(yīng)已達(dá)平衡的是___。a.X、Y、Z三種氣體的濃度相等b.氣體混合物物質(zhì)的量不再改變c.反應(yīng)已經(jīng)停止d.反應(yīng)速率v(X)︰v(Y)=3︰1e.（單位時間內(nèi)消耗X的物質(zhì)的量）：（單位時間內(nèi)消耗Z的物質(zhì)的量）=3︰2f.混合氣體的密度不隨時間變化【答案】0.075mol?L-1?min-13X+Y2Z＞=乙不變變大be【解析】【分析】由圖可知，從反應(yīng)開始到達(dá)到平衡，X、Y的物質(zhì)的量減少，應(yīng)為反應(yīng)物，Z的物質(zhì)的量增加，應(yīng)為生成物，從反應(yīng)開始到第2分鐘反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)，X、Y消耗的物質(zhì)的量分別為0.3mol、0.1mol，Z的生成的物質(zhì)的量為0.2mol，物質(zhì)的量的變化量之比為3:1:2，物質(zhì)的量變化之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，則化學(xué)方程式為3X+Y2Z，結(jié)合v=及平衡的特征“等、定”及衍生的物理量來解答?！驹斀狻?1)從開始至2min，X的平均反應(yīng)速率為=0.075mol/(L?min)；(2)從反應(yīng)開始到第2分鐘反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)，X、Y消耗的物質(zhì)的量分別為0.3mol、0.1mol，Z的生成的物質(zhì)的量為0.2mol，物質(zhì)的量的變化量之比為3:1:2，物質(zhì)的量變化之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，則化學(xué)方程式為3X+Y2Z；(3)1min時，反應(yīng)正向進(jìn)行，則正逆反應(yīng)速率的大小關(guān)系為：v(正)＞v(逆)，2min時，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，此時v(正)=v(逆)；(4)甲中v(X)=9mol·L-1·min-1，當(dāng)乙中v(Y)=0.5mol·L-1·s-1時v(X)=3v(Y)=1.5mol·L-1·s-1=90mol·L-1·min-1，則乙中反應(yīng)更快；(5)若X、Y、Z均為氣體，在2min時，向容器中通入氬氣(容器體積不變)，容器內(nèi)壓強(qiáng)增大，但X、Y、Z的濃度均不變，則X的化學(xué)反應(yīng)速率將不變；若加入適合的催化劑，Y的化學(xué)反應(yīng)速率將變大；(4)a．X、Y、Z三種氣體的濃度相等，與起始量、轉(zhuǎn)化率有關(guān)，不能判定平衡，故a錯誤；b．氣體混合物物質(zhì)的量不再改變，符合平衡特征“定”，為平衡狀態(tài)，故b正確；c．平衡狀態(tài)是動態(tài)平衡，速率不等于0，則反應(yīng)已經(jīng)停止不能判斷是平衡狀態(tài)，故c錯誤；d．反應(yīng)速率v(X):v(Y)=3:1，不能說明正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，不能判定平衡，故d錯誤；e．(單位時間內(nèi)消耗X的物質(zhì)的量)：(單位時間內(nèi)消耗Z的物質(zhì)的量)=3:2，說明X的正、逆反應(yīng)速率相等，為平衡狀態(tài)，故e正確；f．混合氣體的質(zhì)量始終不變，容器體積也不變，密度始終不變，則混合氣體的密度不隨時間變化，無法判斷是平衡狀態(tài)，故f錯誤；故答案為be?！军c(diǎn)睛】化學(xué)平衡的標(biāo)志有直接標(biāo)志和間接標(biāo)志兩大類。一、直接標(biāo)志：正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率，注意反應(yīng)速率的方向必須有正向和逆向。同時要注意物質(zhì)之間的比例關(guān)系，必須符合方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)的比值。二、間接標(biāo)志：①各物質(zhì)的濃度不變；②各物質(zhì)的百分含量不變；③對于氣體體積前后改變的反應(yīng)，壓強(qiáng)不變是平衡的標(biāo)志；④對于氣體體積前后不改變的反應(yīng)，壓強(qiáng)不能做標(biāo)志；⑤對于恒溫恒壓條件下的反應(yīng)，氣體體積前后改變的反應(yīng)密度不變是平衡標(biāo)志；⑥對于恒溫恒容下的反應(yīng)，有非氣體物質(zhì)的反應(yīng)，密度不變是平衡標(biāo)志。8．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(shí)驗(yàn)測得SO2反應(yīng)生成SO3的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)有關(guān)，請根據(jù)下表信息，結(jié)合工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際，選擇最合適的生產(chǎn)條件是__。SO2壓強(qiáng)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(dá)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(qiáng)（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(dá)平衡后，體系總壓強(qiáng)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(diǎn)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(dá)到平衡，測得容器中含SO30.18mol。①tl時刻達(dá)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?dú)猗谌衾^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(dá)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(qiáng)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?。籅．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??；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(diǎn)平衡常數(shù)K(A)與K(B)的關(guān)系，因?yàn)榻o定壓強(qiáng)為0.10MPa，是A點(diǎn)的壓強(qiáng)，所以應(yīng)用A點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率計(jì)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(dá)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?dú)?，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(dá)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(qiáng)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(diǎn)平衡常數(shù)K(A)=K(B)，因?yàn)榻o定壓強(qiáng)為0.10MPa，是A點(diǎn)的壓強(qiáng)，所以應(yīng)用A點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率計(jì)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?dú)?，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(dá)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。【點(diǎn)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(jì)上分析不合算，所以應(yīng)采用常壓條件。9．在一定溫度下，體積為2L的密閉容器中，NO2和N2O4之間發(fā)生反應(yīng)：2NO2(g)N2O4(g)，如圖所示。（1）曲線__(填“X”或“Y”)表示NO2的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線。（2）在0到1min中內(nèi)用X表示該反應(yīng)的速率是__，該反應(yīng)達(dá)限度時，Y的轉(zhuǎn)化率是__。（3）下列能說明該反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是__。(填標(biāo)號)。A．v(NO2)=2v(N2O4)B．容器內(nèi)壓強(qiáng)不再發(fā)生變化C．容器內(nèi)分子總數(shù)不再發(fā)生變化D．容器內(nèi)N2O4與NO2物質(zhì)的量相同E.消耗nmolN2O4的同時生成2nmolNO2【答案】Y0.15mol·L－1·min－160%BC【解析】【分析】根據(jù)化學(xué)計(jì)量數(shù)，可知NO2的變化量是N2O4的變化量的2倍，從圖可知，Y的物質(zhì)的量從1mol降低到0.4mol變化了0.6mol，X的物質(zhì)的量從0.4mol增加到0.7mol變化了0.3mol，可知Y表示的是NO2，X表示的N2O4?！驹斀狻?1)根據(jù)化學(xué)計(jì)量數(shù)，可知NO2的變化量是N2O4的變化量的2倍，從圖可知，Y的物質(zhì)的量從1mol降低到0.4mol變化了0.6mol，X的物質(zhì)的量從0.4mol增加到0.7mol變化了0.3mol，可知Y表示的是NO2，X表示的N2O4。則Y表示的NO2的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線；(2)X表示N2O4，其物質(zhì)的量在0－1min中內(nèi)從0.4mol增加到0.7mol，則表示的化學(xué)反應(yīng)速率是；Y表示NO2，其物質(zhì)的量從1mol降低到0.4mol變化了0.6mol，轉(zhuǎn)化率；(3)A．v(NO2)=2v(N2O4)，不知道其表示的是正反應(yīng)速率，還是逆反應(yīng)速率，無法判斷正逆反應(yīng)速率是否相等，則不能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)，A不符合題意；B．恒溫恒容下，壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，該反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量發(fā)生改變，則壓強(qiáng)發(fā)生改變，若壓強(qiáng)不變時，則氣體的物質(zhì)的量不變，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，B符合題意；C．分子總數(shù)和總的物質(zhì)的量成正比，分子總數(shù)不變，則總物質(zhì)的量不變，該反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量發(fā)生變化，則當(dāng)總物質(zhì)的量不變時，反應(yīng)達(dá)到平衡，C符合題意；D．達(dá)到平衡時，各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變，但是不能確定NO2和N2O4的物質(zhì)的量是否相等，D不符合題意；E．消耗N2O4表示的為逆反應(yīng)速率，生成NO2表示的也為逆反應(yīng)速率，不能判斷正逆反應(yīng)速率相等，則不能判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡，E不符合題意；綜上答案選BC。10．氮的化合物既是一種資源，也會給環(huán)境造成危害。I．氨氣是一種重要的化工原料。(1)NH3與CO2在120℃，催化劑作用下反應(yīng)生成尿素：CO2（g）+2NH3（g）CO(NH2)2（s）+H2O（g），△H=-xkJ/mol（x＞0），其他相關(guān)數(shù)據(jù)如表：物質(zhì)NH3（g）CO2（g）CO(NH2)2（s）H2O（g）1mol分子中的化學(xué)鍵斷裂時需要吸收的能量/kJabzd則表中z（用x、a、b、d表示）的大小為___。(2)120℃時，在2L密閉反應(yīng)容器中充入3molCO2與NH3的混合氣體，混合氣體中NH3的體積分?jǐn)?shù)隨反應(yīng)時間變化關(guān)系如圖2所示，該反應(yīng)60s內(nèi)CO2的平均反應(yīng)速率為___。下列能使正反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率加快的措施有___。①及時分離出尿素②升高溫度③向密閉定容容器中再充入CO2④降低溫度Ⅱ．氮的氧化物會污染環(huán)境。目前，硝酸廠尾氣治理可采用NH3與NO在催化劑存在的條件下作用，將污染物轉(zhuǎn)化為無污染的物質(zhì)。某研究小組擬驗(yàn)證NO能被氨氣還原并計(jì)算其轉(zhuǎn)化率（已知濃硫酸在常溫下不氧化NO氣體）。(3)寫出裝置⑤中反應(yīng)的化學(xué)方程式___；(4)裝置①和裝置②如圖4，儀器A中盛放的藥品名稱為___。裝置②中，先在試管中加入2-3粒石灰石，注入適量稀硝酸，反應(yīng)一段時間后，再塞上帶有細(xì)銅絲的膠塞進(jìn)行后續(xù)反應(yīng)，加入石灰石的作用是___。(5)裝置⑥中，小段玻璃管的作用是___；裝置⑦的作用是除去NO，NO與FeSO4溶液反應(yīng)形成棕色[Fe(NO)]SO4溶液，同時裝置⑦還用來檢驗(yàn)氨氣是否除盡，若氨氣未除盡，可觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是___?！敬鸢浮縳-d+b+2a0.0047mol/（L?s）②③4NH3+6NO5N2+6H2O濃氨水產(chǎn)生CO2，排出裝置中的空氣，防止NO被氧化防倒吸溶液變渾濁【解析】【分析】(1)△H=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能。(2)設(shè)參加反應(yīng)的CO2物質(zhì)的量為x，利用三段式建立關(guān)系式，求出x，從而可求出該反應(yīng)60s內(nèi)CO2的平均反應(yīng)速率。①尿素呈固態(tài)，及時分離出尿素，對反應(yīng)沒有影響；②升高溫度，可加快反應(yīng)速率；③向密閉定容容器中再充入CO2，增大反應(yīng)物濃度，加快反應(yīng)速率；④降低溫度，減慢反應(yīng)速率。(3)裝置⑤中，NH3、NO在催化劑作用下反應(yīng)，生成N2和水。(4)裝置①利用濃氨水滴入生石灰中制取氨氣。裝置②中，先在試管中加入2-3粒石灰石，注入適量稀硝酸，反應(yīng)一段時間后，再塞上帶有細(xì)銅絲的膠塞進(jìn)行后續(xù)反應(yīng)，由于NO易與空氣中的O2反應(yīng)，所以加入石灰石，排盡裝置內(nèi)的空氣。(5)裝置⑥用于干燥氣體，但NH3易被濃硫酸吸收產(chǎn)生倒吸；裝置⑦的作用是除去NO，NO與FeSO4溶液反應(yīng)形成棕色[Fe(NO)]SO4溶液，同時裝置⑦還用來檢驗(yàn)氨氣是否除盡，若氨氣未除盡，NH3會與FeSO4發(fā)生反應(yīng)?！驹斀狻?1)△H=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能，即-x=(2a+b)-(z+d)，從而得出z=x-d+b+2a。答案為：x-d+b+2a；(2)設(shè)參加反應(yīng)的CO2物質(zhì)的量為x，利用三段式建立關(guān)系式：，x=mol，該反應(yīng)60s內(nèi)CO2的平均反應(yīng)速率為=0.0047mol/（L?s）。答案為：0.0047mol/（L?s）；①尿素呈固態(tài)，及時分離出尿素，對反應(yīng)沒有影響，①不合題意；②升高溫度，可加快反應(yīng)速率，②符合題意；③向密閉定容容器中再充入CO2，增大反應(yīng)物濃度，加快反應(yīng)速率，③符合題意；④降低溫度，減慢反應(yīng)速率，④不合題意；故選②③。答案為：②③；(3)裝置⑤中，NH3、NO在催化劑作用下反應(yīng)，生成N2和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式4NH3+6NO5N2+6H2O。答案為：4NH3+6NO5N2+6H2O；(4)裝置①利用濃氨水滴入生石灰中制取氨氣，儀器A中盛放的藥品名稱為濃氨水。裝置②中，先在試管中加入2-3粒石灰石，注入適量稀硝酸，反應(yīng)一段時間后，再塞上帶有細(xì)銅絲的膠塞進(jìn)行后續(xù)反應(yīng)，由于NO易與空氣中的O2反應(yīng)，所以加入石灰石的作用是產(chǎn)生CO2，排出裝置中的空氣，防止NO被氧化。答案：濃氨水；產(chǎn)生CO2，排出裝置中的空氣，防止NO被氧化；(5)裝置⑥用于干燥氣體，但NH3易被濃硫酸吸收而產(chǎn)生負(fù)壓，所以小段玻璃管的作用是防倒吸；裝置⑦的作用是除去NO，NO與FeSO4溶液反應(yīng)形成棕色[Fe(NO)]SO4溶液，同時裝置⑦還用來檢驗(yàn)氨氣是否除盡，若氨氣未除盡，NH3會與FeSO4發(fā)生反應(yīng)，可觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是溶液變渾濁。答案為：防倒吸；溶液變渾濁?！军c(diǎn)睛】濃氨水滴入生石灰中，H2O與CaO反應(yīng)生成Ca(OH)2放熱，使氨水的溫度升高，氨氣的溶解度降低，從而揮發(fā)出氨氣。11．“低碳經(jīng)濟(jì)”已成為全世界科學(xué)家研究的重要課題。為減小和消除CO2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(xué)家加強(qiáng)了對CO2創(chuàng)新利用的研究。(1)已知：①CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)△H=-41kJ/mol②C(s)+2H2(g)CH4(g)△H=-73kJ/mol③2CO(g)C(s)+CO2(g)△H=-171kJ/mol寫出CO2與H2反應(yīng)生成CH4和H2O(g)的熱化學(xué)方程式：_____。(2)目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇。為探究該反應(yīng)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(yīng)，測得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物質(zhì)的量(n)隨時間的變化如圖所示：①從反應(yīng)開始到平衡，氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)＝____。②下列措施一定不能使CO2的平衡轉(zhuǎn)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氦氣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(zhuǎn)化率以解決實(shí)際問題。已知在催化劑存在條件下反應(yīng)：CO(g)＋H2O(g)?H2(g)+CO2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率隨p(H2O)/p(CO)及溫度變化關(guān)系如圖所示：①上述反應(yīng)的正反應(yīng)方向是____(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)；②對于氣相反應(yīng)，用某組分(B)的平衡壓強(qiáng)(pB)代替物質(zhì)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(yīng)的Kp與Kc的關(guān)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(shí)際工業(yè)流程中，一般采用400℃左右，p(H2O)/p(CO)=3～5，采取此條件的原因可能是_________。(4)科學(xué)家用氮化鎵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(shí)現(xiàn)了用CO2和H2O合成CH4。下列關(guān)于該電池的敘述正確的是____(填字母)。A.該裝置能量轉(zhuǎn)化形式僅存在太陽能轉(zhuǎn)化為電能B.銅電極為正極，電極反應(yīng)式為CO2+8e-+8H+=CH4+2H2OC.電池內(nèi)部H＋透過質(zhì)子交換膜從左向右移動D.反應(yīng)結(jié)束后，理論上溶液的pH值保持不變【答案】ACD放熱相等不變投料比太低，的轉(zhuǎn)化率不高，而投料比3~5時轉(zhuǎn)化率已經(jīng)在97%左右，再增加投料比收益不明顯，經(jīng)濟(jì)上不劃算，而反應(yīng)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(yīng)用，通過觀察可以發(fā)現(xiàn)用③-2①+②即可得到目標(biāo)方程，注意各物質(zhì)的狀態(tài)不要漏標(biāo)；（2）①先寫出反應(yīng)方程式，化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，因此只要算出任意一種物質(zhì)的速率，即可得到氫氣的反應(yīng)速率；②轉(zhuǎn)化率即某一反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化百分率，可以用物質(zhì)的量、質(zhì)量、體積（相同條件下）來計(jì)算，據(jù)此來分析各選項(xiàng)即可；（3）根據(jù)題圖，當(dāng)相同時，溫度越高轉(zhuǎn)化率越低，因此正反應(yīng)是放熱反應(yīng)；（4）雖然題干里告訴我們這是一個“人工光合系統(tǒng)”，實(shí)際上因?yàn)樵撗b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?！驹斀狻浚?）根據(jù)蓋斯定律，由③-2①+②得到，；（2）①該反應(yīng)為：CO2(g)+3H2(g)H2O(g)+CH3OH(l)；先求出的平均反應(yīng)速率：，則氫氣的平均反應(yīng)速率為的三倍，即；②A.向原容器中充入更多的一定會導(dǎo)致的轉(zhuǎn)化率降低，A項(xiàng)正確；B.向原容器中充入氫氣（另一種反應(yīng)物），則可以提高的轉(zhuǎn)化率，B項(xiàng)錯誤；C.容器是定容的，充入氦氣后容器體積不改變，各物質(zhì)的濃度不改變，因此平衡也不會改變，平衡轉(zhuǎn)化率自然也不會改變，C項(xiàng)正確；D.催化劑不改變平衡，自然無法影響轉(zhuǎn)化率，D項(xiàng)正確；E.縮小容器體積相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，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），則轉(zhuǎn)化率增大，E項(xiàng)錯誤；F.將水蒸氣（產(chǎn)物）從體系中分離，可以使逆反應(yīng)速率小于正反應(yīng)速率，平衡也會正向移動，轉(zhuǎn)化率增大，F(xiàn)項(xiàng)錯誤；答案選ACD；（3）①當(dāng)相同時，溫度越高轉(zhuǎn)化率越低，因此正反應(yīng)是放熱反應(yīng)；②既然我們用某組分的平衡壓強(qiáng)來代替物質(zhì)的量濃度，則，而平衡壓強(qiáng)與濃度成正比，因此可以說明；對于給定的反應(yīng)，平衡常數(shù)大小只與溫度有關(guān)，因此改變不會影響；根據(jù)圖表我們發(fā)現(xiàn)若投料比太低，的轉(zhuǎn)化率不高，而投料比3~5時轉(zhuǎn)化率已經(jīng)在97%左右，再增加投料比收益不明顯，在經(jīng)濟(jì)上不劃算，而反應(yīng)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；（4）A.根據(jù)分析這是一個原電池裝置，將太陽能轉(zhuǎn)化為電能和化學(xué)能，A項(xiàng)錯誤；B.原電池中，電子從負(fù)極流出，經(jīng)外電路流回正極，因此銅為正極，在正極得電子轉(zhuǎn)變?yōu)榧淄?，B項(xiàng)正確；C.原電池工作時，陽離子從負(fù)極流向正極，C項(xiàng)正確；D.負(fù)極發(fā)生水的光解，因此電池的總反應(yīng)方程為，因此理論上溶液pH不變，D項(xiàng)正確；答案選BCD。12．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(dá)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(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是___。（填字母，下同）a.容器中的壓強(qiáng)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(jìn)行反應(yīng)CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，得到如下三組數(shù)據(jù)：實(shí)驗(yàn)組溫度/℃起始量/mol平衡量/mol達(dá)到平衡所需時間/minH2OCOH2CO1650241.62.452900120.41.63①實(shí)驗(yàn)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(jìn)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(qiáng)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(rèn)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(dá)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(jìn)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(dá)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(jì)算v（CO），再利用速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)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(jìn)行氣體的物質(zhì)的量增加，壓強(qiáng)增大，保持恒壓，容器中的壓強(qiáng)始終不變，不能說明反應(yīng)到達(dá)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(dá)平衡，故b正確。c.反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式計(jì)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(dá)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(dá)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(jì)量數(shù)之比，故v(CO2)=v(CO)=0.16mol/(L?min)，故答案為：0.16mol/(L?min)；②實(shí)驗(yàn)1中CO的轉(zhuǎn)化率為，實(shí)驗(yàn)2中CO的轉(zhuǎn)化率為，則實(shí)驗(yàn)1的轉(zhuǎn)化率大于實(shí)驗(yàn)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(diǎn)睛】當(dāng)反應(yīng)達(dá)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(jìn)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(dá)平衡狀態(tài)。13．氮的氧化物和SO2是常見的化工原料，但也是大氣的主要污染物。綜合治理其污染是化學(xué)家研究的主要內(nèi)容。根據(jù)題意完成下列各題：（1）用甲烷催化還原一氧化氮，可以消除一氧化氮對大氣的污染。反應(yīng)方程式如下：該反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式為_________。（2）硫酸生產(chǎn)中，接觸室內(nèi)的反應(yīng)：；SO2的平衡轉(zhuǎn)化率與體系總壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。某溫度下，將2.0molSO2和1.0molO2置于30L剛性密閉容器中，30秒反應(yīng)達(dá)平衡后，體系總壓強(qiáng)為2.70MPa。用氧氣表示該反應(yīng)的平均速率是___mol·L-1·min-1。（3）上圖平衡狀態(tài)由A變到B時，改變的外界條件是____。a又加入一些催化劑b又加入一些氧氣c降低了體系的溫度d升高了外界的大氣壓（4）新型納米材料氧缺位鐵酸鹽MFe2Ox在常溫下，能將氮的氧化物和SO2等廢氣分解除去。轉(zhuǎn)化流程如圖所示，若x=3.5，M為Zn，請寫出ZnFe2O3.5分解SO2的化學(xué)方程式_________【答案】0.0533b4MFe2O3.5+SO2=4MFe2O4+S【解析】【分析】⑴根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式完成。⑵根據(jù)反應(yīng)得出氧氣的轉(zhuǎn)化率，再計(jì)算出用氧氣表示的反應(yīng)速率。⑶狀態(tài)由A變到B時，二氧化硫轉(zhuǎn)化率升高，壓強(qiáng)增大，根據(jù)平衡移動原理分析。⑷從氧化還原反應(yīng)的角度判斷反應(yīng)產(chǎn)物，根據(jù)氧原子個數(shù)守恒寫出相關(guān)反應(yīng)的方程式?！驹斀狻竣旁摲磻?yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式為：；故答案為：。⑵圖中信息得出二氧化硫的轉(zhuǎn)化率是0.8，根據(jù)加入量之比等于計(jì)量系數(shù)之比，轉(zhuǎn)化率相等得出氧氣轉(zhuǎn)化率也為0.8，消耗氧氣的物質(zhì)的量是：n(O2)=1.0mol×0.8=0.8mol，用氧氣表示反應(yīng)速率為：；故答案是：0.0533。⑶a.又加入一些催化劑，催化劑不影響化學(xué)平衡，故a不符合題意；b.加入一些氧氣，壓強(qiáng)增大，增加氧氣濃度，平衡正向移動，二氧化硫的轉(zhuǎn)化率升高，故b符合題意；c.反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度，平衡向著正向移動，氣體的物質(zhì)的量減少，壓強(qiáng)減小，故c不符合題意；d.升高了外界的大氣壓，化學(xué)平衡不移動，故d不符合題意；綜上所述，答案為：b。⑷由題意可知，鐵酸鹽(MFe2O4)經(jīng)高溫還原而得，則反應(yīng)物中MFe2Ox為還原劑，SO2為氧化劑，生成物為MFe2O4和S，根據(jù)氧原子守恒得到反應(yīng)的關(guān)系式為4ZnFe2O3.5+SO2=4ZnFe2O4+S；故答案為：4MFe2O3.5+SO2=4MFe2O4+S。14．Ⅰ：SO2+2H2O+I2→H2SO4+2HIⅡ：2HIH2+I2Ⅲ：2H2SO4→2SO2+O2+2H2O（1）上述循環(huán)反應(yīng)的總反應(yīng)可以表示為____________________________；反應(yīng)過程中起催化作用的物質(zhì)是___________（選填編號）。a．SO2b．I2c．H2SO4d．HI（2）一定溫度下，向2L密閉容器中加入1molHI(g)，發(fā)生反應(yīng)Ⅱ，H2的物質(zhì)的量隨時間的變化如圖所示。0～2min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(HI)=_______。（3）對反應(yīng)Ⅱ，在相同溫度和體積下，若開始加入的HI(g)的物質(zhì)的量是原來的2倍，則以下________也是原來的2倍（選填編號）。a．平衡常數(shù)b．HI的平衡濃度c．達(dá)到平衡的時間d．平衡時H2的體積分?jǐn)?shù)（4）實(shí)驗(yàn)室用鋅和稀硫酸反應(yīng)制取H2，反應(yīng)時溶液中水的電離平衡_____移動（選填“向左”、“向右”或“不”）；若加入少量下列試劑中的____（選填編號），產(chǎn)生H2的速率將