備戰(zhàn)高考化學培優(yōu)(含解析)之化學反應的速率與限度及詳細答案一、化學反應的速率與限度練習題（含詳細答案解析）1．一定溫度下，在2L的密閉容器中，X、Y、Z三種氣體的物質的量隨時間變化的曲線如圖所示：(1)寫出該反應的化學方程式_________________________。(2)計算反應開始到10s，用X表示的反應速率是___________。(3)下列敘述中能說明上述反應達到平衡狀態(tài)的是_________。a．當X與Y的反應速率之比為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)為使該反應的反應速率增大，可采取的措施是_______。a．適當降低溫度b．擴大容器的體積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，隨反應進行X、Y的物質的量減小，Z的物質的量增大，所以X、Y是反應物，Z是生產(chǎn)物，l0s后X、Y、Z的物質的量為定值，不為0，即10s達到平衡狀態(tài)，反應是可逆反應，且△n(X)：△n(Y)：△n(Z)=(1.20-0.41)mol：(1.00-0.21)mol：1.58mol=1：1：2，參加反應的物質的物質的量之比等于化學計量數(shù)之比，故反應化學方程式為X(g)+Y(g)?2Z(g)，然后結合v=及平衡的特征“等、定”及速率之比等于化學計量數(shù)之比來解答。【詳解】(1)由上述分析可知，該反應的化學方程式為X(g)+Y(g)?2Z(g)；(2)反應開始到10s，用X表示的反應速率是=0.0395mol?(L?s)-1；(3)a．隨著反應的進行，X與Y的反應速率之比始終為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、轉化率有關，不能判斷是平衡狀態(tài)，故c錯誤；故答案為b；(4)a．適當降低溫度，反應速率減小，故a錯誤；b．擴大容器的體積，濃度減小，反應速率減小，故b錯誤；c．充入一定量Z，濃度增大，反應速率加快，故c選；故答案為c?！军c睛】注意反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，必須是同一物質的正逆反應速率相等；反應達到平衡狀態(tài)時，平衡時各種物質的物質的量、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系；正逆反應速率相等，不表示是數(shù)值大小相等；對于密度、相對分子質量等是否不變，要具體情況具體分析等。2．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，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)化學反應速率和限度與生產(chǎn)、生活密切相關，這是化學學科關注的方面之一。某學生為了探究鋅與鹽酸反應過程中的速率變化，在400mL稀鹽酸中加入足量的鋅粉，用排水法收集反應放出的氫氣，實驗記錄如下(累計值):時間/min12345氫氣體積/mL(標況)100240464576620①哪一段時間內(nèi)反應速率最大：__________min(填“0～1”“1～2”“2～3”“3～4”或“4～5”)。②另一學生為控制反應速率防止反應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速率但不影響生成氫氣的量。你認為可行的是____________(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極反應式：_______________。②若A為Cu，B為石墨，電解質為FeCl3溶液，工作時的總反應為2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。寫出B電極反應式：________；該電池在工作時，A電極的質量將_____(填“增加”“減小”或“不變”)。若該電池反應消耗了0.1molFeCl3，則轉移電子的數(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，然后確定反應速率最大的時間段。②A．加入KCl溶液，相當于加水稀釋；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反應生成Cu，形成原電池。(2)①將鋁片和銅片用導線相連，一組插入濃硝酸中，鋁發(fā)生鈍化，銅失電子發(fā)生反應；一組插入燒堿溶液中，銅不反應，鋁與電解質發(fā)生反應，由此確定兩個原電池中的負極。由此可寫出插入濃硝酸溶液中形成的原電池的負極反應式。②若A為Cu，B為石墨，電解質為FeCl3溶液，工作時A作負極，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+進入溶液。若該電池反應消耗了0.1molFeCl3，則Fe3+轉化為Fe2+，可確定轉移電子的數(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，從而確定反應速率最大的時間段為2～3min。答案為：2～3；②A．加入KCl溶液，相當于加水稀釋，反應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反應生成Cu，形成原電池，反應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；一組插入燒堿溶液中，銅不反應，鋁與電解質發(fā)生反應，由此確定兩個原電池中的負極分別為銅片、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極反應式為Cu-2e?=Cu2+。答案為：B；Cu-2e?=Cu2+；②若A為Cu，B為石墨，電解質為FeCl3溶液，工作時A作負極，B作正極，則B電極上Fe3+得電子生成Fe2+，電極反應式為Fe3++e?=Fe2+；該電池在工作時，A電極上Cu失電子生成Cu2+進入溶液，A電極的質量將減小。若該電池反應消耗了0.1molFeCl3，則Fe3+轉化為Fe2+，可確定轉移電子的數(shù)目為0.1NA。答案為：減??；0.1NA?！军c睛】雖然鋁的金屬活動性比銅強，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一步反應，所以鋁與濃硝酸的反應不能持續(xù)進行，鋁作正極，銅作負極。3．新型材料AIN應用前景廣泛，對其制備過程的研究成為熱點。(1)將物質的量均為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：2Al2O3(s)+2N2(g)4AlN(s)+3O2(g)△H>0。①下列可作為反應達到平衡的判據(jù)是_________(填序號）。A．固體的質量不再改變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的反應體系中，平衡時N2的轉化率為α，則上述反應的平衡常數(shù)Kp__________(對于氣相反應，用某組分B的平衡壓強p(B)代替物質的量濃度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的物質的量分數(shù)）。③為促進反應的進行，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。將等質量的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結合圖2解釋當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，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AlN+4H2OAl(OH)3+NH3?H2O【解析】【分析】(1)①根據(jù)反應達到平衡后，正逆反應速率，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的轉化率為α，由于反應物中只有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ω(NH4Cl)=3%時，ω(AlN)最大；②從圖2可以看出，反應過程中溫度會降低。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，導致ω(AlN)明顯減少；(3)①AIN粉末會緩慢發(fā)生水解反應，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?！驹斀狻?1)①A．消耗2molAl2O3會生成4molAlN，固體質量減少，當固體的質量不再改變時，反應達到了平衡狀態(tài)；B．當3v正(N2)=2v逆(O2)時，正逆反應速率相等，反應達到了平衡狀態(tài)，但2v正(N2)=3v逆(O2)表示的正逆反應速率不相等，不是平衡狀態(tài)；C．△H取決于反應物和生成物的總能量的相對大小，和是否平衡無關；D．在恒溫恒容條件下，容器內(nèi)的壓強和氣體的物質的量成正比。該反應是反應前后氣體分子數(shù)不相等的反應，在平衡建立過程中，氣體總物質的量一直在改變，只有達到平衡時，氣體總物質的量才不再不變，即容器內(nèi)壓強才不變，所以當容器內(nèi)氣體的壓強不變時，反應達到了平衡狀態(tài)；E．N2分子數(shù)與O2分子數(shù)之比和起始投料以及轉化率有關，當N2分子數(shù)與O2分子數(shù)比為2:3時，反應不一定是平衡狀態(tài)；故選AD。②反應2Al2O3(s)+2N2(g)4AlN(s)+3O2(g)，在起始時加入的是等物質的量的Al2O3與N2，由于反應物中只有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的轉化率為α，則Kp==p。③為促進反應的進行，實際生產(chǎn)中需加入焦炭，焦炭和氧氣反應，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，從而促進反應的進行。(2)①從圖1可以看出，當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，導致ω(AlN)明顯減少(3)①AIN粉末會緩慢發(fā)生水解反應，生成Al(OH)3和NH3，AlN粉末水解的化學方程式是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。4．鐵在自然界分布廣泛，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和國防科技中有重要應用?；卮鹣铝袉栴}：（1）用鐵礦石（赤鐵礦）冶煉生鐵的高爐如圖（a）所示。原料中除鐵礦石和焦炭外含有____________。除去鐵礦石中脈石（主要成分為SiO2）的化學反應方程式為______________、______________；高爐排出氣體的主要成分有N2、CO2和______________(填化學式)。（2）已知：①Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g)ΔH=+494kJ·mol-1②CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-283kJ·mol-1③C(s)+O2(g)=CO(g)ΔH=-110kJ·mol-1則反應Fe2O3(s)+3C(s)+O2(g)=2Fe(s)+3CO2(g)的ΔH=________kJ·mol-1。理論上反應________放出的熱量足以供給反應__________所需的熱量（填上述方程式序號）（3）有人設計出“二步熔融還原法”煉鐵工藝，其流程如圖(b)所示，其中，還原豎爐相當于高爐的_____部分，主要反應的化學方程式為_________________________；熔融造氣爐相當于高爐的____部分。（4）鐵礦石中常含有硫，使高爐氣中混有SO2污染空氣，脫SO2的方法是________________。【答案】石灰石CaCO3CaO+CO2↑CaO+SiO2CaSiO3CO-355②③①爐身Fe2O3+3CO2Fe+3CO2爐腹用堿液吸收（氫氧化鈉溶液或氨水等）【解析】【分析】【詳解】（1）鐵礦石中含有氧化鐵和脈石，為除去脈石，可以加入石灰石，石灰石分解為氧化鈣，氧化鈣和二氧化硅反應生成硅酸鈣，方程式為CaCO3CaO+CO2↑、CaO+SiO2CaSiO3；加入焦炭，先生成CO，最后生成CO2所以高爐排出氣體的主要成分有N2、CO2和CO；（2）已知：①Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g)ΔH=+494kJ·mol-1②CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-283kJ·mol-1利用蓋斯定律將①+②×3得到Fe2O3(s)+3C(s)+O2(g)=2Fe(s)+3CO2(g)的ΔH＝-355kJ·mol-1，因①為吸熱反應，②③為放熱反應，則②③反應放出的熱量可使①反應；（3）高爐煉鐵時，爐身部分發(fā)生Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，還原豎爐發(fā)生此反應，熔融造氣爐和高爐的爐腹都發(fā)生2C+O22CO以及CaCO3CaO+CO2↑，CaO+SiO2CaSiO3反應；（4）高爐氣中混有SO2，SO2為酸性氣體，可與堿反應。5．用酸性KMnO4和H2C2O4（草酸）反應研究影響反應速率的因素。一實驗小組欲通過測定單位時間內(nèi)生成CO2的速率，探究某種影響化學反應速率的因素，設計實驗方案如下（KMnO4溶液已酸化）：實驗序號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）該反應的離子方程式___________________________。（已知H2C2O4是二元弱酸）（2）該實驗探究的是_____________因素對化學反應速率的影響。相同時間內(nèi)針筒中所得CO2的體積大小關系是_________________＜_____________（填實驗序號）。（3）若實驗①在2min末收集了2.24mLCO2（標準狀況下），則在2min末，c（MnO4－）＝__________mol/L（假設混合液體積為50mL）（4）除通過測定一定時間內(nèi)CO2的體積來比較反應速率，本實驗還可通過測定_____________來比較化學反應速率。（一條即可）（5）小組同學發(fā)現(xiàn)反應速率總是如圖，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放熱產(chǎn)物Mn2＋是反應的催化劑【解析】【詳解】（1）高錳酸鉀溶液具有強氧化性，把草酸氧化成CO2，根據(jù)化合價升降法進行配平，其離子反應方程式為：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反應速率的影響，濃度越大，反應速率越快，則①<②；（3）根據(jù)反應方程式并結合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反應速率；（5）t1～t2時間內(nèi)速率變快的主要原因可能是：①此反應是放熱反應，溫度升高，雖然反應物的濃度降低，但溫度起決定作用；②可能產(chǎn)生的Mn2＋是反應的催化劑，加快反應速率。6．現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展導致CO2的大量排放，對環(huán)境造成的影響日益嚴重，通過各國科技工作者的努力，已經(jīng)開發(fā)出許多將CO2回收利用的技術，其中催化轉化法最具應用價值?；卮鹣铝袉栴}：（1）在催化轉化法回收利用CO2的過程中，可能涉及以下化學反應：①CO2(g)+2H2O(1)CH3OH(1)+O2(g)△H=+727kJ·mol-1△G=+703kJ·mol-1②CO2(g)+2H2O(1)CH4(g)+2O2(g)△H=+890kJ·mol-1△G=+818kJ·mol-1③CO2(g)+3H2(g)CH3OH(1)+H2O(1)△H=-131kJ·mol-1△G=-9.35kJ·mol-1④CO2(g)+4H2(g)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)=CH4(g)+2H2O(g)稱為Sabatier反應，可用于載人航空航天工業(yè)。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。①在載人航天器中利用Sabatier反應實現(xiàn)回收CO2再生O2，其反應過程如圖所示，這種方法再生O2的最大缺點是需要不斷補充_________（填化學式）。②在1.5MPa，氣體流速為20mL·min-l時研究溫度對催化劑催化性能的影響，得到CO2的轉化率(%)如下：分析上表數(shù)據(jù)可知：_____（填化學式）的催化性能更好。③調整氣體流速，研究其對某一催化劑催化效率的影響，得到CO2的轉化率(%)如下：分析上表數(shù)據(jù)可知：相同溫度時，隨著氣體流速增加，CO2的轉化率____（填“增大”或“減小”），其可能的原因是_________________________________。④在上述實驗條件中，Sabatier反應最可能達到化學平衡狀態(tài)的溫度是____，已知初始反應氣體中V(H2):V(CO2)=4:l，估算該溫度下的平衡常數(shù)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(chǎn)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(wěn)定性，將Co/C催化劑循環(huán)使用，相同條件下，隨著循環(huán)使用次數(shù)的增加，甲醇的產(chǎn)量如圖所示，試推測甲醇產(chǎn)量變化的原因_________________________________。（已知Co的性質與Fe相似）【答案】②④H2Co4N/Al2O3減小氣流流速加快，導致反應物與催化劑接觸時間不夠360℃反應產(chǎn)生的甲酸腐蝕催化劑，使催化劑活性降低【解析】【分析】（1）在溫度、壓強一定的條件下，反應總是向△G＜0的方向進行，由此判斷。（2）①分析反應過程圖，CO2、O2、H2O屬于循環(huán)過程中始終在循環(huán)過程中的，而H2屬于循環(huán)過程中加入的，由此可知正確答案；②分析表中數(shù)據(jù)，在相同溫度下，對比不同催化劑時CO2的轉化率可選擇出催化性能更好的催化劑；③分析表中數(shù)據(jù)，在溫度不變的情況下，氣流速度增大，CO2的轉化率逐漸降低，據(jù)此分析原因；④分析表中數(shù)據(jù)，大部分數(shù)據(jù)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(tài)的溫度是360℃，根據(jù)此時CO2的轉化率，計算該溫度下的平衡常數(shù)；（3）由圖可知，隨著Co/C催化劑循環(huán)次數(shù)的增多，甲醇的產(chǎn)量逐漸降低，說明該催化劑在循環(huán)過程中受到一定程度的影響，結合產(chǎn)物的性質進行分析；【詳解】（1）分析四個反應，根據(jù)在溫度、壓強一定的條件下，反應總是向△G＜0的方向進行，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②，反應進行程度最大的是④。答案為：②；④；（2）①分析循環(huán)圖，只有H2需不斷補充，答案為：H2；②對比表中的數(shù)據(jù)，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；③分析表中數(shù)據(jù)，溫度不變時，隨著氣體流速的逐漸增大，CO2的轉化率逐漸減小，可能是氣體流速過快，來不及和催化劑充分接觸，導致CO2的轉化率減小。答案為：減??；氣流流速加快，導致反應物與催化劑接觸時間不夠；④分析表中數(shù)據(jù)，大部分數(shù)據(jù)表明，在320℃至360℃時，氣體流速不變的情況下，CO2的轉化率的增大幅度在逐漸減小，由此可知Sabatier反應最可能達到化學平衡狀態(tài)的溫度是360℃，結合題中所給信息，選擇氣體流速為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:l，根據(jù)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V(H2):V(CO2)=n(H2):n(CO2)=4:l，設初始氣體中H2的物質的量為4mol，CO2的物質的量為1mol，則有：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=氣體物質的量濃度之比，可知該溫度下，該反應的平衡常數(shù)K=。答案為：360℃；；（3）根據(jù)題中催化劑循環(huán)次數(shù)和甲醇產(chǎn)量的關系：催化劑的循環(huán)次數(shù)越多，甲醇的產(chǎn)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Co／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(chǎn)量，答案為：反應產(chǎn)生的甲酸腐蝕催化劑，使催化劑活性降低。7．研究和深度開發(fā)CO、CO2的應用對構建生態(tài)文明社會具有重要的意義。（1）CO可用于煉鐵，已知：Fe2O3（s）+3C（s）＝2Fe（s）+3CO（g）ΔH1＝+489.0kJ·mol－1C（s）+CO2（g）＝2CO（g）ΔH2＝+172.5kJ·mol－1。則CO還原Fe2O3（s）的熱化學方程式為_________________________________________________。（2）分離高爐煤氣得到的CO與空氣可設計成燃料電池（以KOH溶液為電解液）。寫出該電池的負極反應式：__________________________________________________。（3）①CO2和H2充入一定體積的密閉容器中，在兩種溫度下發(fā)生反應：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g），測得CH3OH的物質的量隨時間的變化如圖。①曲線I、Ⅱ對應的平衡常數(shù)大小關系為KⅠ___________________KⅡ（填“＞”或“＝”或“＜”）。②一定溫度下，在容積相同且固定的兩個密閉容器中，按如下方式加入反應物，一段時間后達到平衡。容器甲乙反應物投入量1molCO2、3molH2amolCO2、bmolH2、cmolCH3OH（g）、cmolH2O（g）若甲中平衡后氣體的壓強為開始的0.8倍，要使平衡后乙與甲中相同組分的體積分數(shù)相等，且起始時維持化學反應向逆反應方向進行，則c的取值范圍為______________________。③一定溫度下，此反應在恒壓容器中進行，能判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是______________。a．容器中壓強不變b．H2的體積分數(shù)不變c．c（H2）＝3c（CH3OH）d．容器中密度不變e．2個C＝O斷裂的同時有3個H－H斷裂（4）將燃煤廢氣中的CO2轉化為二甲醚的反應原理為：2CO2（g）+6H2（g）CH3OCH3（g）+3H2O（g）。已知一定條件下，該反應中CO2的平衡轉化率隨溫度、投料比[n(H2)/n(CO2)]的變化曲線如圖，若溫度不變，提高投料比n(H2)/n(CO2)，則K將__________；該反應△H_________0（填“＞”、“＜”或“=”）。【答案】Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=-28.5KJ/molCO-2e-+4OH-=CO32-+2H2O＞0.4＜c≤1bd不變＜【解析】【分析】(1)已知：①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H1=+489.0kJ/mol，

②C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)△H2=+172.5kJ/mol，根據(jù)蓋斯定律有①-②×3可得；(2)根據(jù)原電池負極失去電子發(fā)生氧化反應結合電解質環(huán)境可得；(3)①Ⅱ比Ⅰ的甲醇的物質的量少，根據(jù)K=判斷；②根據(jù)平衡三段式求出甲中平衡時各氣體的物質的量，然后根據(jù)平衡后乙與甲中相同組分的體積分數(shù)相等，且起始時維持反應逆向進行來判斷范圍；③根據(jù)化學平衡狀態(tài)的特征分析；(4)由圖可知，投料比一定，溫度升高，CO2的平衡轉化率減小，根據(jù)溫度對化學平衡的影響分析可得?！驹斀狻?1)已知：①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H1=+489.0kJ/mol，

②C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)△H2=+172.5kJ/mol，根據(jù)蓋斯定律有①-②×3，得到熱化學方程式：Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5kJ/mol；(2)CO與空氣可設計成燃料電池(以KOH溶液為電解液)，負極電極反應為：CO-2e-+4OH-=CO32-+2H2O；(3)①Ⅱ比Ⅰ的甲醇的物質的量少，則一氧化碳和氫氣的物質的量越多，根據(jù)K=可知，平衡常數(shù)越小，故KⅠ＞KⅡ；②甲中平衡后氣體的壓強為開始時的0.8倍，即(4-2x)÷4=0.8，解得x=0.4mol；依題意：甲、乙為等同平衡，且起始時維持反應逆向進行，所以全部由生成物投料，c的物質的量為1mol，c的物質的量不能低于平衡時的物質的量0.4mol，所以c的物質的量為：0.4mol＜n(c)≤1mol；③a．反應在恒壓容器中進行，容器中壓強始終不變，故a錯誤；b．反應開始，減少，H2的體積分數(shù)不變時，反應平衡，故b正確；c．c(H2)與c(CH3OH)的關系與反應進行的程度有關，與起始加入的量也有關，所以不能根據(jù)它們的關系判斷反應是否處于平衡狀態(tài)，故c錯誤；d．根據(jù)ρ=，氣體的質量不變，反應開始，體積減小，容器中密度不變時達到平衡，故d正確；e．C=O斷裂描述的正反應速率，H-H斷裂也是描述的正反應速率，故e錯誤；故答案為：bd；(4)由圖可知，投料比一定，溫度升高，CO2的平衡轉化率減小，說明溫度升高不利于正反應，即正反應為放熱反應△H＜0；K只與溫度有關，溫度不變，提高投料比，K不變?！军c睛】注意反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，必須是同一物質的正逆反應速率相等；反應達到平衡狀態(tài)時，平衡時各種物質的物質的量、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系；正逆反應速率相等，不表示是數(shù)值大小相等；對于密度、相對分子質量等是否不變，要具體情況具體分析等。8．合成氨工業(yè)是貴州省開磷集團的重要支柱產(chǎn)業(yè)之一。氨是一種重要的化工原料，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的應用。（1）在一定溫度下，在固定體積的密閉容器中進行可逆反應：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。該可逆反應達到平衡的標志是___。a.3v正(H2)=2v逆(NH3)b.單位時間生成mmolN2的同時生成3mmolH2c.容器內(nèi)的總壓強不再隨時間而變化d.混合氣體的密度不再隨時間變化（2）工業(yè)上可用天然氣原料來制取合成氨的原料氣氫氣。某研究性學習小組的同學模擬工業(yè)制取氫氣的原理，在一定溫度下，體積為2L的恒容密閉容器中測得如下表所示數(shù)據(jù)。請回答下列問題：時間/minCH4(mol)H2O(mol)CO(mol)H2(mol)00.401.00005a0.80c0.6070.20b0.20d100.210.810.190.64①寫出工業(yè)用天然氣原料制取氫氣的化學方程式：___。②分析表中數(shù)據(jù)，判斷5min時反應是否處于平衡狀態(tài)？___（填“是”或“否”），前5min反應的平均反應速率v(CH4)=___。③反應在7～10min內(nèi)，CO的物質的量減少的原因可能是___(填字母)。a.減少CH4的物質的量b.降低溫度c.升高溫度d.充入H2【答案】cCH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)是0.020mol·L-1·min-1d【解析】【分析】（1）可逆反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，各物質的濃度不變，由此衍生的物理量不變，據(jù)此分析，注意不同物質的反應速率之比等于計量系數(shù)之比；（2）①結合表中數(shù)據(jù)，根據(jù)化學計量數(shù)與物質的量呈正比進行分析解答；②根據(jù)平衡時物質的濃度不再發(fā)生變化分析；根據(jù)反應速率＝△c/△t計算；③反應在7~10min內(nèi)，CO的物質的量減少，而氫氣的物質的量增大，據(jù)此分析?！驹斀狻浚?）a．達到平衡狀態(tài)時，v正(H2):v逆(NH3)=3:2，即2v正(H2)＝3v逆(NH3)，故a錯誤；b．氮氣和氫氣都是反應物，單位時間內(nèi)生產(chǎn)mmol氮氣的同時，必然生成3mmol氫氣，反應不一定達到平衡狀態(tài)，故b錯誤；c．該反應正反應是體積減小的反應，在恒容條件下，反應正向進行，氣體的總壓強減小，反應逆向進行，氣體的總壓強增大，容器內(nèi)的總壓強不變時，反應達到平衡狀態(tài)，故c正確；d．根據(jù)質量守恒、容器的體積不變得知，無論反應是否達到平衡狀態(tài)，混合氣體的密度始終不變，所以不能作為判斷平衡狀態(tài)的依據(jù)，故d錯誤；故答案為：c；（2）①由表中數(shù)據(jù)可知，反應5min，消耗0.2molH2O，生成0.3molH2，因此H2O和H2的化學計量數(shù)之比為1：3，反應7min時，消耗0.2molCH4，生成0.2molCO，因此CH4和CO的化學計量數(shù)之比為1：1，則用天然氣原料制取氫氣的化學方程式為CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)，故答案為：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)；②根據(jù)方程式CH4+H2O＝CO+3H2結合表中數(shù)據(jù)可知c＝0.2，所以5min時反應已經(jīng)處于平衡狀態(tài)；前5min內(nèi)消耗甲烷是0.2mol，濃度是0.1mol/L，則反應的平均反應速率v(CH4)＝0.1mol/L÷5min＝0.02mol·L－1·min－1，故答案為：是；0.020mol·L-1·min-1；③反應在7~10min內(nèi)，CO的物質的量減少，而氫氣的物質的量增大，可能是充入氫氣，使平衡逆向移動引起的，d選項正確，故答案為：d。9．氮及其化合物是科學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。回答下列問題。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“<”），該反應的ΔH___0（填“>”或“<”）。②該反應自發(fā)進行的條件是____（填高溫、低溫、任何溫度）。③對該反應，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，則表明反應達到平衡狀態(tài)B．若容器內(nèi)Cl2和NH3物質的量之比為3∶1，則表明反應達到平衡狀態(tài)C．反應達平衡后，其他條件不變，加入一定量的NCl3，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=1繼續(xù)充入一定量反應物，達新平衡后Cl2的轉化率增大（2）工業(yè)上可利用反應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，寫出該反應的化學方程式____。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，測得平衡時Cl2和HCl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Cl2轉化率最高的是___點（填“A”“B”或“C”）；B點時反應物轉化率：α(Cl2)___α(NH3)（填“>”“=”或“<”），若B點平衡體積為2L，則平衡常數(shù)K=____。【答案】3b-c-a><低溫ADNHCl2+2H2O=2HClO+NH3C=4【解析】【分析】Ⅰ.焓變=反應物的總鍵能-生成物的總鍵能，據(jù)此計算，平衡常數(shù)K=，正逆反應的平衡常數(shù)互為倒數(shù)；Ⅱ.(1)①溫度越高，反應速率越快；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；②反應自發(fā)進行的判斷依據(jù)為△H-T△S＜0，結合反應特征分析判斷；③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(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為HClO，據(jù)此寫出反應；②體系中HCl的濃度越大則Cl2轉化率越大；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，所以轉化率始終相同；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NH3(g)N2(g)+H2(g)的△H=反應物的總鍵能-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，反應速率越快，平衡向吸熱反應方向移動，其他條件相同時，T℃時的反應速率比400℃時的反應速率快，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，△H＜0，故答案為：>；<；②3Cl2(g)+NH3(g)?NCl3(l)+3HCl(g)，反應的△S＜0，△H＜0，滿足△H-T△S＜0，需要低溫下，反應能自發(fā)進行，故答案為：低溫；③A．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(nèi)氣體密度不變，則表明反應達到平衡狀態(tài)，故A正確；B．起始量2molCl2和2molNH3，根據(jù)方程式可知反應過程中Cl2和NH3按照3:1的比例進行反應，所以容器內(nèi)的Cl2和NH3物質的量之比不可能為3：1，故B錯誤；C．反應達到平衡后，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)充入一定量反應物，壓強增大，平衡正向進行，Cl2的轉化率增大，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為HClO，所以二氯胺與水反應方程式為：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轉化率越大，所以C點Cl2轉化率最高；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，所以轉化率始終相同；B點處HCl和Cl2的濃度相同，設平衡時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；10．某溫度下，在2L容器中，3種物質進行反應，X、Y、Z的物質的量隨時間的變化曲線如圖。反應在t1min時到達平衡，如圖所示：(1)①該反應的化學方程式是________。②在t1min時，該反應達到了_________狀態(tài)，下列可作為判斷反應已達到該狀態(tài)的是________。A．X、Y、Z的反應速率相等B．X、Y的反應速率比為2:3C．生成3molY的同時生成1molZD．生成1molZ的同時生成2molX(2)①若上述反應中X、Y、Z分別為NH3、H2、N2，且已知1mol氨氣分解成氮氣和氫氣要吸收46kJ的熱量，則至t1min時，該反應吸收的熱量為____________；②在此t1min時間內(nèi)，用H2表示反應的平均速率v(H2)為________。【答案】2X3Y+Z平衡D36.8

kJ

mol?L-1?min-1【解析】【分析】(1)①根據(jù)物質的量的變化判斷反應物和生成物，根據(jù)物質的量的變化之比等于化學計量數(shù)之比分析書寫方程式；②化學反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，各物質的濃度不變，據(jù)此分析判斷；(2)①根據(jù)NH3分解的物質的量，結合反應熱計算至t1min時，該反應吸收的熱量；②根據(jù)c=計算反應速率?！驹斀狻?1)①由圖象可以看出，反應中X的物質的量減小，Y、Z的物質的量增多，則X為反應物，Y、Z為生成物，一段時間后物質的量不再變化，說明該反應為可逆反應，且△n(X)∶△n(Y)∶△n(Z)=0.8mol∶1.2mol∶0.4mol=2∶3∶1，則反應的化學方程式為：2X3Y+Z，故答案為：2X3Y+Z；②在t1min時，各物質的物質的量不再變化，說明達到平衡狀態(tài)；A．由方程式可以看出，達到平衡時X、Y、Z的反應速率不相等，X、Y、Z的反應速率相等，說明不是平衡狀態(tài)，故A錯誤；B．無論是否達到平衡狀態(tài)，X、Y的反應速率比都為2∶3，故B錯誤；C．無論是否達到平衡狀態(tài)，生成3molY的同時一定生成1molZ，故C錯誤；D．生成1molZ的同時生成2molX，說明正、逆反應速率相等，說明達到平衡狀態(tài)，故D正確；故答案為：平衡；D；(2)①t1min時，消耗NH3的物質的量為0.8mol，則吸收的能量為：0.8mol×46kJ/mol=36.8kJ，故答案為：36.8

kJ；②H2的反應曲線為Y，則在此t1min時間內(nèi)，用H2表示反應的平均速率v(H2)==

mol?L-1?min-1，故答案為：

mol?L-1?min-1?！军c睛】本題的易錯點為(1)中方程式的書寫，要注意該反應為可逆反應。11．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）變化的曲線如圖所示。由圖中數(shù)據(jù)分析：（1）該反應的化學方程式為_________________。（2）反應開始至2min，用Z表示的平均反應速率為_____________。（3）下列敘述能說明上述反應達到平衡狀態(tài)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(nèi)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+Y≒2Z0.05mol·L-1·min-1BE【解析】【分析】【詳解】(1)從圖像可知，X和Y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(jù)反應中物質的量之比=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．物質的量成正比關系不能說明達到平衡狀態(tài)，故A錯誤；B．反應前后氣體體積數(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正反應方向，生成Z也是正反應方向，不能說明達到平衡狀態(tài)，C錯誤；D．化學反應遵循質量守恒定律，故D錯誤；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=逆反應速率，故達到平衡狀態(tài)，E正確；故答案為：BE。12．化學反應速率和限度與生產(chǎn)、生活密切相關。(1)某學生為了探究鋅與鹽酸反應過程中的速率變化，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速率______(設溶液體積不變)。(2)另一學生為控制反應速率防止反應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)物質的物質的量隨時間變化曲線如圖：①該反應的化學方程式是______。②該反應達到平衡狀態(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)氣體的總質量保持不變E.生成1molY的同時消耗2molZ③2min內(nèi)Y的轉化率為_______?！敬鸢浮?～3min該反應是放熱反應，此時溫度高，反應速率越大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，反應速率最大的時間段是2～3min，原因是：該反應是放熱反應，溫度越高，反應速率越大；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，反應速率降低，故A不選；B．加入KCl溶液，氫離子濃度降低，反應速率降低，故B不選；C．加入KNO3溶液，相當于含有硝酸，硝酸和Zn反應生成NO而不是氫氣，故C選；D．加入CuSO4溶液，Zn和銅離子反應生成Cu，Zn、Cu和稀鹽酸構成原電池而加快反應速率，故D選；故選：CD；(3)①根據(jù)圖知，隨著反應進行，X、Y的物質的量減少而Z的物質的量增加，則X和Y是反應物而Z是生成物，反應達到平衡時，△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。同一可逆反應中，同一段時間內(nèi)參加反應的各物質的物質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，說明各物質的物質的量不變，反應達到平衡狀態(tài)，故A正確；B．X、Y的反應速率比為3：1時，如果反應速率都是指同一方向的反應速率，則該反應不一定達到平衡狀態(tài)，故B錯誤；C．反應前后氣體壓強減小，當容器內(nèi)氣體壓強保持不變時，各物質的物質的量不變，反應達到平衡狀態(tài)，故C正確；D．容器內(nèi)氣體的總質量一直保持不變，故D錯誤；E．只要反應發(fā)生就有生成1molY的同時消耗2molZ，故E錯誤；故選：AC；③Y的轉化率=反應的n(Y)÷反應初始n(Y)×100%=(1-0.9)÷1×100%=10%。13．有利于可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)環(huán)境是全國文明城市評選的測評項目之一。（1）已知反應2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO2（g）v正=k正·c2（NO）·c2（CO），v逆=k逆·c（N2）·c2（CO2）（k正、k逆為速率常數(shù)，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=的關系如圖1所示。①達到平衡后，僅升高溫度，k正增大的倍數(shù)________填“>”“<”或“=”）k逆增大的倍數(shù)。②下列說法正確的是_______。A投料比：m1<m2<m3B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CO2和CO物質的量濃度之比保持不變時，反應達到平衡狀態(tài)③若在1L的密閉容器中充入1molCO和1molNO，在一定溫度下達到平衡時，CO的轉化率為40%，則k正︰k逆=_______（填寫分數(shù)即可，不用化簡）（2）在2L密閉容器中充入2molCO和1molNO2，發(fā)生反應4CO（g）+2NO2（g）N2（g）+4CO2（g）ΔH<0，如圖2為平衡時CO2的體積分數(shù)與溫度、壓強的關系。①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②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(tài)可能是圖中AG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(huán)境問題。在金屬Pt、Cu和銥（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(tài)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______。【答案】<CDabC若Pt顆粒增多，NO3-更多轉化為NH4+存在溶液中，不利于降低溶液中含氮量【解析】【分析】【詳解】(1)①據(jù)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(shù)＜k逆增大的倍數(shù)；②A.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：m1＞m2＞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；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α=×100%，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CO2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(fā)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；③若在1L的密閉容器中充入1molCO和1molNO，在一定溫度下達到平衡時，CO的轉化率為40%，列三段式有：達到平衡狀態(tài)時正逆反應速率相等，則k正?c2(NO)?c2(CO)=k逆?c(N2)?c2(CO2)，則；(2)①a.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.該反應焓變小于零，正反應為放熱反應，升高溫度平衡逆向移動，NO轉化率降低，故d錯誤；故選ab；②相同壓強下降低溫度平衡正向移動，CO2體積分數(shù)增大，同一溫度下增大壓強平衡正向移動CO2體積分數(shù)增大，所以符合條件的為C；(3)由原理的示意圖可知，若導電基體上的Pt顆粒增多，則NO3-會更多的轉化成銨根，不利于降低溶液中的含氮量。14．在容積為2.0L的密閉容器內(nèi)，物質D在T℃時發(fā)生反應，其反應物和生成物的物質的量隨時間t的變化關系如圖，據(jù)圖回答下列問題：(1)從反應開始到第一次達到平衡時，A物質的平均反應速率為____。(2)根據(jù)右圖寫出該反應的化學方程式_______，該反應的平衡常數(shù)表達式為K=__________。(3)第5分鐘時，升高溫度，A、B、D的物質的量變化如右圖，則該反應是_____(填“放熱”或“吸熱”)反應，反應的平衡常數(shù)____(填“增大”、“減小”或“不變”。下同)，B的反應速率______。若在第7分鐘時增加D的物質的量，A的物質的量變化正確的是_____(用圖中a~c的編號回答)(4)某同學在學習了“化學反應速率和化學平衡”專題后，發(fā)表如下觀點，你認為錯誤的是___。a．化學反應速率理論是研究怎樣在一定時間內(nèi)快出產(chǎn)品b．化學反應速率理論是研究怎樣提高原料轉化率c．化學平衡理論是研究怎樣使用有限原料多出產(chǎn)品d．正確利用化學反應速率和化學平衡理論都可以提高化工生產(chǎn)的綜合效益【答案】0.067mol/(L·min)2D(s