高考化學(xué)《化學(xué)反應(yīng)的速率與限度的推斷題綜合》專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練一、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．將一定量純凈的氨基甲酸銨(NH2COONH4)置于特制的密閉真空容器中(假設(shè)容器體積不變，固體試樣體積忽略不計(jì))，在恒定溫度下使其達(dá)到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。（1）下列不能判斷該分解反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是___(填選項(xiàng))；A．2v生(NH3)=v耗(CO2)B．密閉容器中氨氣的物質(zhì)的量不變C．容器中CO2與NH3的物質(zhì)的量之比保持不變D．密閉容器中總壓強(qiáng)保持不變E.形成6個(gè)N-H鍵的同時(shí)有2個(gè)C=O鍵斷裂（2）能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大的是___(填選項(xiàng));A．及時(shí)分離出CO2氣體B．適當(dāng)升高溫度C．加入少量NH2COONH4(s)D．選擇高效催化劑（3）如圖所示，上述反應(yīng)中斷開(kāi)反應(yīng)物中化學(xué)鍵吸收的能量___形成生成物中化學(xué)鍵放出的能量(填寫(xiě)“大于”“等于”“小于”)。【答案】ACBD大于【解析】【分析】(1)根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征解答；(2)增大濃度或升高溫度或加催化劑可加快反應(yīng)速率來(lái)解答；(3)由圖可知反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量，所以反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，結(jié)合化學(xué)鍵分析解答?！驹斀狻?1)A．平衡時(shí)應(yīng)有v生(NH3)=2v耗(CO2)，所以2v生(NH3)=v耗(CO2)時(shí)，反應(yīng)沒(méi)有達(dá)到平衡狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；B．密閉容器中氨氣的物質(zhì)的量不變，說(shuō)明正、逆反應(yīng)速率相等，可以判定反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故B正確；C．只要反應(yīng)發(fā)生，容器中CO2與NH3的物質(zhì)的量之比就是2：1，始終保持不變，不能判定反應(yīng)是否達(dá)平衡狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；D．密閉容器中總壓強(qiáng)保持不變，說(shuō)明氣體的總物質(zhì)的量不變，反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，故D正確；E．形成6個(gè)N-H鍵等效于2個(gè)C=O鍵形成的同時(shí)有2個(gè)C=O鍵斷裂，正、逆反應(yīng)速率相等，達(dá)平衡狀態(tài)，故E正確；故答案為AC；(2)A．及時(shí)分離出CO2氣體，生成物濃度減小，反應(yīng)速率減小，故A錯(cuò)誤；B．適當(dāng)升高溫度，反應(yīng)速率加快，故B正確；C．加入少量NH2COONH4(s)，固體物質(zhì)量變但濃度不變，故C錯(cuò)誤；D．選擇高效催化劑，反應(yīng)速率加快，故D正確；故答案為：BD；(3)由圖可知反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量，所以反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，即反應(yīng)中斷開(kāi)反應(yīng)物中化學(xué)鍵吸收的能量大于形成生成物中化學(xué)鍵放出的能量。【點(diǎn)睛】考查化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷。注意反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，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(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，平衡時(shí)各種物質(zhì)的物質(zhì)的量、濃度等不再發(fā)生變化，此類(lèi)試題中容易發(fā)生錯(cuò)誤的情況往往有：平衡時(shí)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(duì)于密度、相對(duì)分子質(zhì)量等是否不變，要具體情況具體分析等。2．“一碳化學(xué)”是指以含一個(gè)碳原子的化合物(如CO2、CO、CH4、CH3OH等)為初始反應(yīng)物，合成一系列重要的化工原料和燃料的化學(xué)。（1）以CO2和NH3為原料合成尿素是利用CO2的成功范例。在尿素合成塔中的主要反應(yīng)可表示如下：反應(yīng)I：2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s)?H1反應(yīng)II：NH2COONH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g)?H2=+72.49kJ/mol總反應(yīng)：2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)?H3=-86.98kJ/mol請(qǐng)回答下列問(wèn)題：①反應(yīng)I的?H1=__kJ/mol。②反應(yīng)II一般在__(填“高溫或“低溫")條件下有利于該反應(yīng)的進(jìn)行。③一定溫度下，在體積固定的密閉容器中按計(jì)量比投料進(jìn)行反應(yīng)I，下列能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)的是__(填字母序號(hào))。A．混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化B．容器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)不再變化C．2v正(NH3)=v逆(CO2)D．容器內(nèi)混合氣體的密度不再變化（2）將CO2和H2按物質(zhì)的量之比為1：3充入一定體積的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)?H。測(cè)得CH3OH的物質(zhì)的量在不同溫度下隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示。①根據(jù)圖示判斷?H__0(填“>”或“<”)。②一定溫度下，在容積均為2L的兩個(gè)密閉容器中，按如下方式加入反應(yīng)物，10min后達(dá)到平衡。容器甲乙反應(yīng)物投入量1molCO2、3molH2amolCO2、bmolH2cmolCH3OH(g)、cmolH2O(g)(a、b、c均不為零)若甲容器平衡后氣體的壓強(qiáng)為開(kāi)始時(shí)的0.8倍，則反應(yīng)10min內(nèi)甲容器中以CH3OH(g)表示的化學(xué)反應(yīng)速率為_(kāi)_，此溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)為_(kāi)_(保留兩位小數(shù))；要使平衡后乙容器與甲容器中相同組分的體積分?jǐn)?shù)相等，且起始時(shí)維持化學(xué)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，則乙容器中c的取值范圍為_(kāi)_。（3）氫氣可將CO2還原為甲烷，反應(yīng)為CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)。ShyamKattel等結(jié)合實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果，研究了在Pt/SiO2催化劑表面上CO2與H2的反應(yīng)歷程，前三步歷程如圖所示其中吸附在Pt/SiO2催化劑表面用“·”標(biāo)注，Ts表示過(guò)渡態(tài)。物質(zhì)吸附在催化劑表面，形成過(guò)渡態(tài)的過(guò)程會(huì)__(填“放出熱量”或“吸收熱量”)；反應(yīng)歷程中最小能壘(活化能)步驟的化學(xué)方程式為_(kāi)_?！敬鸢浮?159.47高溫BD<0.02mol·L-1·min-10.180.4<c<1吸收熱量OH+H==H2O(g)【解析】【分析】（1）①根據(jù)蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)I的?H1；②根據(jù)復(fù)合判據(jù)分析。③根據(jù)平衡標(biāo)志分析；（2）①由圖象可知，T2溫度下反應(yīng)速率快，所以T2>T1；升高溫度，平衡時(shí)甲醇的物質(zhì)的量減??；②利用三段式計(jì)算反應(yīng)速率和平衡常數(shù)；利用極值法判斷c的取值范圍；（3）根據(jù)圖象可知，吸附態(tài)的能量小于過(guò)渡態(tài)；活化能最小的過(guò)程是CO、OH、H+3H2(g)生成CO+3H2(g)+H2O?！驹斀狻浚?）①反應(yīng)I：2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s)?H1反應(yīng)II：NH2COONH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g)?H2=+72.49kJ/mol根據(jù)蓋斯定律I+II得總反應(yīng)：2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)?H3=-86.98kJ/mol，所以?H1=-86.98kJ/mol-72.49kJ/mol=-159.47kJ/mol；②NH2COONH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g)?H>0，氣體物質(zhì)的量增大?S>0，根據(jù)復(fù)合判據(jù)，一般在高溫條件下有利于該反應(yīng)的進(jìn)行；③A.在體積固定的密閉容器中按計(jì)量比投料進(jìn)行反應(yīng)，容器中氣體物質(zhì)始終是NH3(g)、CO2且物質(zhì)的量比等于2:1，所以混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量是定值，平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化，不一定平衡，故不選A；B.體積固定，正反應(yīng)氣體物質(zhì)的量減小，所以壓強(qiáng)是變量，容器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)不再變化，一定達(dá)到平衡狀態(tài)，故選B；C.反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)的速率比等于系數(shù)比，v正(NH3)=2v逆(CO2)時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)，2v正(NH3)=v逆(CO2)時(shí)反應(yīng)沒(méi)有達(dá)到平衡狀態(tài)，故不選C；D.體積固定，氣體質(zhì)量減小，密度是變量，若容器內(nèi)混合氣體的密度不再變化，一定達(dá)到平衡狀態(tài)，故選D；答案選BD；（2）①由圖象可知，T2溫度下反應(yīng)速率快，所以T2>T1；升高溫度，平衡時(shí)甲醇的物質(zhì)的量減小，即升高溫度平衡逆向移動(dòng)，?H<0；②設(shè)達(dá)到平衡是，CO2轉(zhuǎn)化了xmol/L，根據(jù)三等式，有：甲容器平衡后氣體的壓強(qiáng)為開(kāi)始時(shí)的0.8倍，則，x=0.2；反應(yīng)10min內(nèi)甲容器中以CH3OH(g)表示的化學(xué)反應(yīng)速率為0.02mol·L-1·min-1，此溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)為0.18；平衡后乙容器與甲容器中相同組分的體積分?jǐn)?shù)相等，說(shuō)明甲乙的平衡是等效的。該反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)反應(yīng)前后體積發(fā)生變化，在恒溫恒容的條件下，兩容器發(fā)生反應(yīng)達(dá)到等效平衡，則“一邊倒”后，加入的物質(zhì)完全相同。若CO2和H2完全反應(yīng)，則生成甲醇最大的量為1mol，達(dá)到平衡時(shí)，甲醇的物質(zhì)的量為0.2mol/L×2=0.4mol，則乙容器中c的取值范圍為0.4<c<1；（3）根據(jù)圖象可知，吸附態(tài)的能量小于過(guò)渡態(tài)，所以物質(zhì)吸附在催化劑表面，形成過(guò)渡態(tài)的過(guò)程會(huì)吸收熱量；活化能最小的過(guò)程是CO、OH、H+3H2(g)生成CO+3H2(g)+H2O，反應(yīng)方程式是OH+H==H2O(g)。【點(diǎn)睛】本題考查平衡標(biāo)志判斷、平衡圖象分析、化學(xué)平衡的計(jì)算，把握平衡三段式法計(jì)算為解答的關(guān)鍵，明確等效平衡原理利用，側(cè)重分析與計(jì)算能力的考查。3．Ⅰ.（1）用鋅片，銅片連接后浸入稀硫酸溶液中，構(gòu)成了原電池，工作一段時(shí)間，鋅片的質(zhì)量減少了3.25g，銅表面析出了氫氣________L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），導(dǎo)線中通過(guò)________mol電子。（2）將agNa投入到bgD2O（足量）中，反應(yīng)后所得溶液的密度為dg/cm3，則該溶液物質(zhì)的量濃度是_______；Ⅱ.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末時(shí)，測(cè)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，則：（1）用C表示10s內(nèi)正反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為_(kāi)___________。（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_(kāi)_______?！敬鸢浮?.120.1mol/L0.04mol?L-1?s-11.5mol?L-10.4mol?L-1【解析】【分析】【詳解】Ⅰ.(1)用鋅片、銅片連接后浸入稀硫酸溶液中，構(gòu)成了原電池，鋅為負(fù)極，電極反應(yīng)為：Zn-2e-=Zn2+，銅為正極，電極反應(yīng)為2H++2e-=H2↑，鋅片的質(zhì)量減少了3.25克，則物質(zhì)的量為=0.05mol，轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為n(e-)=2n(Zn)=2n(H2)=2×0.05mol=0.1mol，則V(H2)=0.05mol×22.4L/mol=1.12L，故答案為：1.12；0.1；(2)將agNa投入到bgD2O(足量)中，發(fā)生2Na+2D2O=2NaOD+D2↑，agNa的物質(zhì)的量為=mol，生成的氫氧化鈉為mol，D2的物質(zhì)的量為mol，質(zhì)量為mol×4g/mol=g，反應(yīng)后溶液的質(zhì)量為ag+bg-g=(a+b-)g，溶液的體積為=cm3，則該溶液物質(zhì)的量濃度c===mol/L，故答案為：mol/L；Ⅱ.(1)v(C)==0.04mol?L-1?s-1，故答案為：0.04mol?L-1?s-1；(2)3A(g)＋B(g)?2C(g)＋2D(g)。反應(yīng)進(jìn)行到10s末時(shí)，測(cè)得A的物質(zhì)的量為1.8mol，C的物質(zhì)的量為0.8mol，則反應(yīng)的A為1.2mol，反應(yīng)前A的物質(zhì)的量濃度是=1.5mol?L-1，故答案為：1.5mol?L-1；(3)3A(g)＋B(g)?2C(g)＋2D(g)。反應(yīng)進(jìn)行到10s末時(shí)，測(cè)得C的物質(zhì)的量為0.8mol，則生成的D為0.8mol，10s末，生成物D的濃度為=0.4mol?L-1，故答案為：0.4mol?L-1

。【點(diǎn)睛】本題的難點(diǎn)為I.(2)，要注意生成的氫氣的質(zhì)量的計(jì)算，同時(shí)注意c=中V的單位是“L”。4．在一定體積的密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)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：t℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6回答下列問(wèn)題：(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝_____________________。(2)該反應(yīng)為_(kāi)___________反應(yīng)（選填“吸熱”、“放熱”）。(3)能判斷該反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是_____________。a．容器中壓強(qiáng)不變b．混合氣體中c（CO）不變c．υ正（H2）＝υ逆（H2O）d．c（CO2）＝c（CO）(4)某溫度下，平衡濃度符合下式：c（CO2）·c（H2）＝c（CO）·c（H2O），試判斷此時(shí)的溫度為_(kāi)________。(5)1200℃時(shí)，在2L的密閉容器中，反應(yīng)開(kāi)始時(shí)加入1molCO2、1molH2、2molCO、2molH2O，則反應(yīng)向__________進(jìn)行（填“正方向”、“逆方向”或“不移動(dòng)”）【答案】吸熱bc830℃逆方向【解析】【分析】(1)平衡常數(shù)為生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比；(2)根據(jù)溫度升高，平衡常數(shù)變大來(lái)分析；(3)利用平衡的特征“等”和“定”來(lái)分析；(4)根據(jù)濃度和平衡常數(shù)來(lái)計(jì)算平衡常數(shù)，從而確定溫度；(5)比較QC與K的相對(duì)大小，如果QC＞K逆向移動(dòng)，QC═K，不移動(dòng)，QC＜K正向移動(dòng)?！驹斀狻?1)平衡常數(shù)為生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比，則CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的平衡常數(shù)K=；(2)由溫度升高，平衡常數(shù)變大可知，升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；(3)a．該反應(yīng)為氣體的總物質(zhì)的量不變的反應(yīng)，則容器中壓強(qiáng)始終不變，不能作為判定平衡的方法，故A錯(cuò)誤；b．混合氣體中c(CO)不變，則達(dá)到化學(xué)平衡，故B正確；c．V(H2)正=V(H2O)逆，則對(duì)于氫氣來(lái)說(shuō)正、逆反應(yīng)速率相等，此時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡，故C正確；d．c(CO2)=c(CO)，該反應(yīng)不一定達(dá)到平衡，濃度關(guān)系取決于反應(yīng)物的起始量和轉(zhuǎn)化率，故D錯(cuò)誤；故答案為：bc；(4)c(CO2)?c(H2)=c(CO)?c(H2O)時(shí)，平衡常數(shù)K==1，則該溫度為830℃；(5)1200℃時(shí)，在2L的密閉容器中，反應(yīng)開(kāi)始時(shí)加入1molCO2、1molH2、2molCO、2molH2O，Qc===4＞2.6，說(shuō)明反應(yīng)逆方向進(jìn)行。5．CH4超干重整CO2技術(shù)可得到富含CO的化工原料?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)CH4超干重整CO2的催化轉(zhuǎn)化如圖所示：①關(guān)于上述過(guò)程Ⅱ的說(shuō)法不正確的是________（填序號(hào)）。a．實(shí)現(xiàn)了含碳物質(zhì)與含氫物質(zhì)的分離b．可表示為CO2＋H2＝H2O(g)＋COc．CO未參與反應(yīng)d．Fe3O4、CaO為催化劑，降低了反應(yīng)的ΔH②其他條件不變，在不同催化劑（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）作用下，反應(yīng)CH4(g)＋CO2(g)＝2CO(g)＋2H2(g)進(jìn)行相同時(shí)間后，CH4的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)溫度的變化如圖所示。a點(diǎn)所代表的狀態(tài)_________（填“是”或“不是”）平衡狀態(tài)；b點(diǎn)CH4的轉(zhuǎn)化率高于c點(diǎn)，原因是_________________________________________。(2)在一剛性密閉容器中，加入Ni/α－Al2O3催化劑并加熱至1123K，使CH4和CO2發(fā)生反應(yīng)CH4(g)＋CO2(g)＝2CO(g)＋2H2(g)，初始時(shí)CH4和CO2的分壓分別為20kPa、25kPa，研究表明CO的生成速率υ(CO)＝1.3×10-2·p(CH4)·p(CO2)mol·g-1·s-1，某時(shí)刻測(cè)得p(CO)＝20kPa，則p(CO2)＝________kPa，υ(CO)＝________mol·g-1·s-1?！敬鸢浮縞d不是b和c都未達(dá)平衡，b點(diǎn)溫度高，反應(yīng)速率快，相同時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)化率高151.95【解析】【分析】(1)①a．過(guò)程Ⅱ中，CO、CO2都轉(zhuǎn)化為CO，H2轉(zhuǎn)化為H2O；實(shí)現(xiàn)了含碳物質(zhì)與含氫物質(zhì)的分離；b．從起始反應(yīng)物和產(chǎn)物分析可得，CO2與H2反應(yīng)生成H2O(g)和CO；c．從反應(yīng)過(guò)程看，CO先轉(zhuǎn)化為CaCO3，后CaCO3再轉(zhuǎn)化為CO；d．Fe3O4、CaO起初參加反應(yīng)，后來(lái)又生成，所以為催化劑，催化劑不改變反應(yīng)物和生成物的總能量。②催化劑不能改變反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率，但可改變平衡前的轉(zhuǎn)化率，通過(guò)不同催化劑作用下的轉(zhuǎn)化率比較，可判斷a、b、c三點(diǎn)的CH4的轉(zhuǎn)化率都小于同溫度下的最高轉(zhuǎn)化率，由此可確定反應(yīng)仍正向進(jìn)行。(2)利用阿伏加德羅定律的推論，氣體的壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，所以利用某時(shí)刻某物質(zhì)的壓強(qiáng)，可計(jì)算出該時(shí)刻另一物質(zhì)的壓強(qiáng)，由此可計(jì)算出反應(yīng)速率?！驹斀狻?1)①a．過(guò)程Ⅱ中，CO、CO2都轉(zhuǎn)化為CO，H2轉(zhuǎn)化為H2O；實(shí)現(xiàn)了含碳物質(zhì)與含氫物質(zhì)的分離，a正確；b．從起始反應(yīng)物和產(chǎn)物分析可得，CO2與H2反應(yīng)生成H2O(g)和CO，b正確；c．從反應(yīng)過(guò)程看，CO先轉(zhuǎn)化為CaCO3，后CaCO3再轉(zhuǎn)化為CO，c不正確；d．Fe3O4、CaO起初參加反應(yīng)，后來(lái)又生成，所以為催化劑，催化劑不改變反應(yīng)物和生成物的總能量，所以不能降低反應(yīng)的ΔH，d不正確；故選cd。答案為：cd；②相同溫度下，盡管所使用的催化劑不同，但達(dá)平衡時(shí)CH4的轉(zhuǎn)化率應(yīng)相同，從圖中可以看出，a點(diǎn)CH4的轉(zhuǎn)化率比同溫度下的催化劑Ⅰ作用下的轉(zhuǎn)化率低，則表明a點(diǎn)所代表的狀態(tài)不是平衡狀態(tài)；從圖中可以看出，雖然b點(diǎn)CH4的轉(zhuǎn)化率高，但仍低于同溫度下的最高轉(zhuǎn)化率，說(shuō)明反應(yīng)仍未達(dá)到平衡，b點(diǎn)CH4的轉(zhuǎn)化率高于c點(diǎn)，只能是反應(yīng)速率快所致，故原因是b和c都未達(dá)平衡，b點(diǎn)溫度高，反應(yīng)速率快，相同時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)化率高。答案為：不是；b和c都未達(dá)平衡，b點(diǎn)溫度高，反應(yīng)速率快，相同時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)化率高；(2)利用題給數(shù)據(jù)，我們可建立如下三段式：從而得出p(CO2)＝15kPa，υ(CO)＝1.3×10-2·p(CH4)·p(CO2)mol·g-1·s-1=1.3×10-2×10×15mol·g-1·s-1=1.95mol·g-1·s-1。答案為：15；1.95。【點(diǎn)睛】對(duì)于一個(gè)可逆反應(yīng)，盡管不同催化劑影響反應(yīng)速率，使平衡前相同時(shí)刻的轉(zhuǎn)化率有所不同，但溫度相同時(shí)，平衡轉(zhuǎn)化率相同。6．偏二甲肼與N2O4是常用的火箭推進(jìn)劑，二者發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng)：(CH3)2NNH2(l)+2N2O4(l)====2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(g)(Ⅰ)(1)反應(yīng)(Ⅰ)中氧化劑是_____________________________。(2)火箭殘骸中常出現(xiàn)紅棕色氣體，原因?yàn)椋篘2O4(g)2NO2(g)(Ⅱ)當(dāng)溫度升高時(shí)，氣體顏色變深，則反應(yīng)(Ⅱ)為_(kāi)______(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。(3)一定溫度下，反應(yīng)(Ⅱ)的焓變?yōu)棣?，F(xiàn)將1molN2O4充入一恒壓密閉容器中，下列示意圖正確且能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是____________。若在相同溫度下，上述反應(yīng)改在體積為1L的恒容密閉容器中進(jìn)行，平衡常數(shù)______(填“增大”“不變”或“減小”)，反應(yīng)3s后NO2的物質(zhì)的量為0.6mol，則0～3s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N2O4)=________mol·L-1·s-1?！敬鸢浮縉2O4吸熱ad不變0.1【解析】【分析】(1)所含元素化合價(jià)降低的反應(yīng)物是氧化劑；(2)當(dāng)溫度升高時(shí)，氣體顏色變深，說(shuō)明N2O4(g)2NO2(g)平衡正向移動(dòng)；（3）在一定條件下，當(dāng)可逆反應(yīng)的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等時(shí)（但不為0），反應(yīng)體系中各種物質(zhì)的濃度或含量不再發(fā)生變化的狀態(tài)，稱(chēng)為化學(xué)平衡狀態(tài)，據(jù)此可以判斷。平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)；根據(jù)計(jì)算速率?！驹斀狻?1)(CH3)2NNH2(l)+2N2O4(l)====2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(g)，N2O4中氮元素化合價(jià)由+4降低為0,所以N2O4是該反應(yīng)的氧化劑；(2)當(dāng)溫度升高時(shí)，氣體顏色變深，說(shuō)明N2O4(g)2NO2(g)平衡正向移動(dòng)，所以正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；(3)a、密度是混合氣的質(zhì)量和容器容積的比值，在反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量不變，但容器容積是變化的，因此當(dāng)密度不再發(fā)生變化時(shí)可以說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故選a；b、對(duì)于具體的化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)熱是恒定的，不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故不選b；c、隨反應(yīng)進(jìn)行，反應(yīng)物濃度減小，正反應(yīng)速率是逐漸減小，故c錯(cuò)誤，不選c；d、當(dāng)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不再發(fā)生變化時(shí)，說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到平衡狀態(tài)，故選d；平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，若在相同溫度下，上述反應(yīng)改在體積為1L的恒容密閉容器中進(jìn)行，平衡常數(shù)不變；反應(yīng)3s后NO2的物質(zhì)的量為0.6mol，則根據(jù)方程式可知，消耗N2O4的物質(zhì)的量是0.3mol，其濃度變化量是0.3mol÷1L＝0.3mol/L，則0～3s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v（N2O4）＝0.3mol/L÷3s＝0.1mol·L-1·s-1。7．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(guò)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(shí)驗(yàn)記錄如下(累計(jì)值)：時(shí)間/min12345氫氣體積/mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)100240464576620①哪一時(shí)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(shí)間段以鹽酸的濃度變化來(lái)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(guò)快難以測(cè)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(rèn)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(shí)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(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是_______(填字母)。A．Y的體積分?jǐn)?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(qiáng)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(shí)消耗2molZ③2min內(nèi)Y的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)______。【答案】2～3min該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，此時(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(jìn)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(dá)到平衡時(shí)，△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(shí)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(jì)算之比，X、Y、Z的計(jì)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?jǐn)?shù)在混合氣體中保持不變，說(shuō)明各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故A正確；B．X、Y的反應(yīng)速率比為3：1時(shí)，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(dá)到平衡狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；C．反應(yīng)前后氣體壓強(qiáng)減小，當(dāng)容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)保持不變時(shí)，各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變，反應(yīng)達(dá)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(cuò)誤；E．只要反應(yīng)發(fā)生就有生成1molY的同時(shí)消耗2molZ，故E錯(cuò)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%。8．為了減輕大氣污染，可在汽車(chē)尾氣排放處加裝“催化凈化器”裝置。（1）通過(guò)“催化凈化器”的CO、NO在催化劑和高溫作用下可發(fā)生可逆反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為參與大氣循環(huán)的無(wú)毒混合氣體，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：__。（2）在一定溫度下，向1L密閉恒容容器中充入1molNO、2molCO，發(fā)生上述反應(yīng)，10s時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡，此時(shí)CO的物質(zhì)的量為1.2mol。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：①前10s內(nèi)平均反應(yīng)速率v(CO)=___。②在該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=___。③關(guān)于上述反應(yīng)，下列敘述正確的是___(填字母)。A．達(dá)到平衡時(shí)，移走部分CO2，平衡將向右移動(dòng)，正反應(yīng)速率加快B．?dāng)U大容器的體積，平衡將向右移動(dòng)C．在相同的條件下，若使用甲催化劑能使正反應(yīng)速率加快105倍，使用乙催化劑能使逆反應(yīng)速率加快108倍，則應(yīng)該選用乙催化劑D．若保持平衡時(shí)的溫度不變，再向容器中充入0.8molCO和0.4molN2，則此時(shí)v正>v逆④已知上述實(shí)驗(yàn)中，c(CO)與反應(yīng)時(shí)間t變化曲線Ⅰ如圖：若其他條件不變，將1molNO、2molCO投入2L容器進(jìn)行反應(yīng)，請(qǐng)?jiān)趫D中繪出c(CO)與反應(yīng)時(shí)間t1變化曲線Ⅱ___(不要求標(biāo)出CO的終點(diǎn)坐標(biāo))。（3）測(cè)試某汽車(chē)?yán)鋯?dòng)時(shí)的尾氣催化處理，CO、NO百分含量隨時(shí)間變化曲線如圖：請(qǐng)回答：前0～10s階段，CO、NO百分含量沒(méi)明顯變化的原因是___?！敬鸢浮?NO＋2CON2＋2CO20.08mol·L-1·s-1(或4.44)CD尚未達(dá)到催化劑工作溫度(或尚未達(dá)到反應(yīng)的溫度)【解析】【分析】(1)CO、NO在催化劑和高溫作用下發(fā)生可逆反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為參與大氣循環(huán)的無(wú)毒混合氣體，結(jié)合原子守恒推知，無(wú)毒混合氣體為CO2和N2，結(jié)合原子守恒和得失電子守恒寫(xiě)出化學(xué)方程式。(2)①反應(yīng)速率=；②結(jié)合平衡三段式列式計(jì)算平衡濃度，平衡常數(shù)等于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；③依據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)原理分析選項(xiàng)，改變條件，平衡向減弱這種改變的方向進(jìn)行；④反應(yīng)前后氣體體積減小，若其它條件不變，將1molNO、2molCO投入2L容器進(jìn)行反應(yīng)，相當(dāng)于原來(lái)的平衡狀態(tài)減小壓強(qiáng)，平衡濃度減小，反應(yīng)速率減小，平衡向氣體體積增大的分析進(jìn)行；(3)汽車(chē)?yán)鋯?dòng)時(shí)的尾氣催化處理CO、NO百分含量隨時(shí)間變化曲線變化分析，開(kāi)始的氣體含量變化不大，說(shuō)明溫度低，催化劑的作用未起作用?！驹斀狻?1)由NO、CO相互反應(yīng)轉(zhuǎn)換成無(wú)毒的氣體，即生成氮?dú)夂投趸?，該反?yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為2NO＋2CON2＋2CO2；(2)在一定溫度下，向1L密閉容器中充入1molNO、2molCO，發(fā)生上述反應(yīng)②，10S反應(yīng)達(dá)平衡，此時(shí)CO的物質(zhì)的量為1.2mol，依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式計(jì)算：①前10s內(nèi)平均反應(yīng)速率v(CO)==0.08mol?L-1?S-1；②體積為1L，該溫度下平衡常數(shù)K===；③A．達(dá)到平衡時(shí)，移走部分CO2，平衡將向右移動(dòng)，正反應(yīng)速率減小，故A錯(cuò)誤；B．反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，縮小容器的體積，壓強(qiáng)增大，平衡將向右移動(dòng)，故B正確；C．催化劑對(duì)正逆反應(yīng)速率影響程度相同，在相同的條件下，若使用甲催化劑能使正反應(yīng)速率加快105倍，使用乙催化劑能使逆反應(yīng)速率加快108倍，則應(yīng)該選用乙催化劑，故C正確；D．若保持平衡時(shí)的溫度不變，再向容器中充入0.8molCO和0.4mol

N2，濃度商Qc===3.2＜K=，平衡正向進(jìn)行，則此時(shí)v正＞v逆，故D正確；故答案為CD；④其他條件不變，將1molNO和2molCO投入2L容器中進(jìn)行反應(yīng)，可分兩步分析：先將1molNO和2molCO投入1L容器中進(jìn)行反應(yīng)，再將容器的容積由1L變?yōu)?L，第一步與原平衡狀態(tài)相同，第二步平衡向左移動(dòng)，達(dá)平衡時(shí)c(CO)稍大于0.6mol·L－1；由于各氣體的濃度減小，反應(yīng)速率減慢，達(dá)到平衡所用時(shí)間比原來(lái)增長(zhǎng)，畫(huà)出的圖象為：；(3)汽車(chē)?yán)鋯?dòng)時(shí)的尾氣催化處理CO、NO百分含量隨時(shí)間變化曲線變化分析，開(kāi)始的氣體含量變化不大，說(shuō)明溫度低，催化劑的作用未起作用；證明反應(yīng)未達(dá)到催化劑工作溫度(或尚未達(dá)到反應(yīng)的溫度)。【點(diǎn)睛】判斷可逆反應(yīng)進(jìn)行的方向：對(duì)于可逆反應(yīng)，在一定的溫度的任意時(shí)刻，生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪與反應(yīng)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的比值叫做反應(yīng)的濃度商，用Qc表示。Qc＜K時(shí)，向正反應(yīng)方向進(jìn)行；Qc=K時(shí)，反應(yīng)平衡；Qc＞K時(shí)，向逆反應(yīng)方向進(jìn)行。9．能源與材料、信息一起被稱(chēng)為現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的三大支柱。面對(duì)能源枯竭的危機(jī)，提高能源利用率和開(kāi)辟新能源是解決這一問(wèn)題的兩個(gè)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(guò)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(shí)間12345氫氣體積/mL(標(biāo)況)100240464576620①哪一段時(shí)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(guò)快難以測(cè)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)為不可行的是____________(填字母序號(hào))。A濃鹽酸BKCl溶液C蒸餾水DCuSO4溶液(2)尋找替代能源，是化學(xué)學(xué)科一直關(guān)注的另一方面。電能是一種二次能源，電能的應(yīng)用大大豐富和方便了我們的生活、學(xué)習(xí)和工作。某化學(xué)興趣小組探究鋁電極在原電池中的作用，設(shè)計(jì)了一個(gè)Mg、Al、NaOH溶液電池，請(qǐng)寫(xiě)出①原電池的負(fù)極電極反應(yīng)：_________________________________；②原電池的正極電極反應(yīng)：___________________________________；③原電池的總反應(yīng)的離子方程式：___________________________________?！敬鸢浮?～3minBC2Al-6e-+8OH-=2AlO2-+4H2O6H2O+6e-=6OH-+3H2↑2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2↑【解析】【分析】【詳解】（1）①在0～1、1～2、2～3、3～4、4～5min時(shí)間段中，產(chǎn)生氣體的體積分別為100mL、140mL、224mL、112mL、44mL，由此可知反應(yīng)速率最大的時(shí)間段為2～3min，因反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高，反應(yīng)速率增大，反應(yīng)速率最小的時(shí)間段是4～5min時(shí)間段，此時(shí)溫度雖然較高，但H+濃度小，答案為2～3min；②A．濃鹽酸，H+濃度增大，反應(yīng)速率增大且增大產(chǎn)生氫氣的量，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．加入KCl溶液溶液，H+濃度減小，反應(yīng)速率減小且不減少產(chǎn)生氫氣的量，選項(xiàng)B正確；C．加入蒸餾水，H+濃度減小，反應(yīng)速率減小且不減少產(chǎn)生氫氣的量，選項(xiàng)C正確；D．加入CuSO4溶液，Zn置換出Cu反應(yīng)速度增大，但影響生成氫氣的量，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；答案選BC；(2)設(shè)計(jì)了一個(gè)Mg、Al、NaOH溶液電池時(shí)，鋁為電池負(fù)極，鋁失電子在堿性條件下生成偏鋁酸鈉，溶液中水電離產(chǎn)生的氫離子得電子產(chǎn)生氫氣。①原電池的負(fù)極上鋁失電子產(chǎn)生AlO2-，電極反應(yīng)為2Al-6e-+8OH-=2AlO2-+4H2O；②原電池的正極上水電離產(chǎn)生的氫離子得電子產(chǎn)生氫氣，電極反應(yīng)式為6H2O+6e-=6OH-+3H2↑；③原電池的總反應(yīng)的離子方程式為：2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2↑。10．超音速飛機(jī)在平流層飛行時(shí)，尾氣中的NO會(huì)破壞臭氧層?？茖W(xué)家正在研究利用催化技術(shù)將尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)變成和，化學(xué)反應(yīng)方程式：2NO+2CO2CO2+N2+Q（Q＞0），為了測(cè)定在某種催化劑作用下的反應(yīng)速率，在某溫度下用氣體傳感器測(cè)得不同時(shí)間的NO和CO濃度如表：時(shí)間／s012345c(NO)mol·L—11.00×10—34.50×10—42.50×10—41.50×10—41.00×10—41.00×10—4c(CO)mol·L—13.60×10—33.05×10—32.85×10—32.75×10—32.70×10—32.70×10—3請(qǐng)回答下列問(wèn)題（均不考慮溫度變化對(duì)催化劑催化效率的影響）：（1）達(dá)到平衡需要的時(shí)間是______________。（2）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為：K=_________________。（3）前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N2)=_____________。（4）假設(shè)在密閉容器中發(fā)生，達(dá)到平衡時(shí)下列措施能提高NO轉(zhuǎn)化率的是______。A．選用更有效的催化劑B．升高反應(yīng)體系的溫度C．降低反應(yīng)體系的溫度D．縮小容器的體積（5）研究表明：在使用等質(zhì)量催化劑時(shí)，增大催化劑比表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率。為了分別驗(yàn)證溫度、催化劑比表面積對(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)填在下面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表中。實(shí)驗(yàn)編號(hào)T／℃NO初始濃度／mol·L—1CO初始濃度／mol·L—1催化劑的比表面積／m2·g—1Ⅰ2801.20×10—35.80×10—382Ⅱ___________________________124Ⅲ350__________________124請(qǐng)?jiān)谏媳砀裰刑钊胧Ｓ嗟膶?shí)驗(yàn)條件數(shù)據(jù)?！敬鸢浮?sK=1.88×10-4mol/(L·s)C、D2801.20×10—35.80×10—31.20×10—35.80×10—3【解析】【分析】(1)根據(jù)表格可知當(dāng)時(shí)間達(dá)到4s時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；(2)平衡常數(shù)為生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值；(3)根據(jù)表格數(shù)據(jù)可計(jì)算出前2s內(nèi)NO的平均反應(yīng)速率，再利用速率之比等于計(jì)量數(shù)之比計(jì)算出前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N2)；(4)提高NO轉(zhuǎn)化率只需讓平衡正向移動(dòng)即可，由此分析判斷。(5)該實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證溫度、催化劑比表面積對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律，在相同溫度、NO和CO初始濃度相同時(shí)，可根據(jù)催化劑的比表面積的大小驗(yàn)證其對(duì)反應(yīng)速率的影響，當(dāng)NO和CO初始濃度相同，催化劑的比表面積相同時(shí)，可根據(jù)不同的溫度驗(yàn)證其對(duì)反應(yīng)速率的影響?！驹斀狻?1)根據(jù)表格可知當(dāng)時(shí)間達(dá)到4s時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；(2)平衡常數(shù)為生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值，即K=；(3)根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知前2s內(nèi)NO的濃度變化量為1.00×10-3-2.50×10-4=7.5×10-4mol/L，因此v(NO)==3.75×10-4mol/(L﹒s)，速率之比等于計(jì)量數(shù)之比，因此v(N2)=×3.75×10-4mol/(L﹒s)=1.88×10-4mol/(L﹒s)；(4)A.選用更有效的催化劑只能使反應(yīng)速率加快，但平衡不移動(dòng)，不能提高NO轉(zhuǎn)化率，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高反應(yīng)體系的溫度，平衡向吸熱的方向移動(dòng)，即平衡逆向移動(dòng)，不能提高NO轉(zhuǎn)化率，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低反應(yīng)體系的溫度，平衡向放熱的方向移動(dòng)，即平衡正向移動(dòng)，提高了NO轉(zhuǎn)化率，C項(xiàng)正確；D.縮小容器的體積，相當(dāng)于增大了壓強(qiáng)，平衡向體積縮小的方向移動(dòng)，即平衡正向移動(dòng)，提高了NO轉(zhuǎn)化率，D項(xiàng)正確；答案選CD；(5)該實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證溫度、催化劑比表面積對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律，在相同溫度、NO和CO初始濃度相同時(shí)，可根據(jù)催化劑的比表面積的大小驗(yàn)證其對(duì)反應(yīng)速率的影響，因此第II組實(shí)驗(yàn)中，溫度為280℃，NO初始濃度為1.20×10-3mol·L-1，CO初始濃度為5.80×10-3mol·L-1；當(dāng)NO和CO初始濃度相同，催化劑的比表面積相同時(shí)，可根據(jù)不同的溫度驗(yàn)證其對(duì)反應(yīng)速率的影響，因此第III組實(shí)驗(yàn)中，溫度為350℃，NO初始濃度為1.20×10-3mol·L-1，CO初始濃度為5.80×10-3mol·L-1。【點(diǎn)睛】“變量控制”實(shí)驗(yàn)探究題的考查形式：(1)以表格的形式給出多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，讓學(xué)生找出每組數(shù)據(jù)的變化對(duì)反應(yīng)的影響；(2)給出影響化學(xué)反應(yīng)的幾種因素，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)分析各因素對(duì)反應(yīng)的影響。分析過(guò)程中要注意：對(duì)變量要進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕M合，組合的一般原則是“變一定多”，即保持其他變量不變，改變其中一個(gè)變量的值進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)定數(shù)據(jù)，通過(guò)系列實(shí)驗(yàn)，找出變量對(duì)反應(yīng)的影響11．在容積為2.0L的密閉容器內(nèi)，物質(zhì)D在T℃時(shí)發(fā)生反應(yīng)，其反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖，據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)從反應(yīng)開(kāi)始到第一次達(dá)到平衡時(shí)，A物質(zhì)的平均反應(yīng)速率為_(kāi)___。(2)根據(jù)右圖寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_______，該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=__________。(3)第5分鐘時(shí)，升高溫度，A、B、D的物質(zhì)的量變化如右圖，則該反應(yīng)是_____(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)，反應(yīng)的平衡常數(shù)____(填“增大”、“減小”或“不變”。下同)，B的反應(yīng)速率______。若在第7分鐘時(shí)增加D的物質(zhì)的量，A的物質(zhì)的量變化正確的是_____(用圖中a~c的編號(hào)回答)(4)某同學(xué)在學(xué)習(xí)了“化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡”專(zhuān)題后，發(fā)表如下觀點(diǎn)，你認(rèn)為錯(cuò)誤的是___。a．化學(xué)反應(yīng)速率理論是研究怎樣在一定時(shí)間內(nèi)快出產(chǎn)品b．化學(xué)反應(yīng)速率理論是研究怎樣提高原料轉(zhuǎn)化率c．化學(xué)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(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)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)2A(g)＋B(g)K=C2(A)×C(B)吸熱增大增大bb【解析】【分析】(1)根據(jù)v=進(jìn)行計(jì)算；(2)根據(jù)各物質(zhì)的增減判斷反應(yīng)物、生成物，根據(jù)同一反應(yīng)、同一時(shí)間段內(nèi)，各物質(zhì)的濃度變化量之比等于其計(jì)量數(shù)之比判斷；化學(xué)平衡常數(shù)等于平衡時(shí)各生成物濃度的化學(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；(3)根據(jù)溫度升高，D的物質(zhì)的量減少，A、B的物質(zhì)的量增大，平衡正向移動(dòng)，而溫度升高，平衡向吸熱的方向移動(dòng)；根據(jù)平衡常數(shù)只有與溫度有關(guān)；溫度升高化學(xué)反應(yīng)速率加快；增加固體的物質(zhì)的量，濃度不變，平衡不移動(dòng)；(4)化學(xué)反應(yīng)速率是表示物質(zhì)反應(yīng)快慢的物理量，在一定條件下反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度不變，化學(xué)平衡為動(dòng)態(tài)平衡，當(dāng)外界條件發(fā)生改變時(shí)，平衡發(fā)生移動(dòng)，可通過(guò)改變外界條件是平衡發(fā)生移動(dòng)，提高化工生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟(jì)效益?！驹斀狻?1)從反應(yīng)開(kāi)始到第一次達(dá)到平衡時(shí)，A物質(zhì)的平均反應(yīng)速率為=0.067mol/L?min；(2)根據(jù)圖象知，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，D的物質(zhì)的量減少，A、B的物質(zhì)的量增加，所以D是反應(yīng)物，A、B是生成物；同一反應(yīng)、同一時(shí)間段內(nèi)，各物質(zhì)的濃度變化量之比等于其計(jì)量數(shù)之比，0-3min時(shí)，△D=0.4mol，△A=0.4mol，△B=0.2mol，△D：△A：△B=0.4mol：0.4mol：0.2mol=4：4：2，方程式為：2D(s)2A(g)+B(g)，因D為固體，所以化學(xué)平衡常數(shù)K=C2(A)×C(B)；(3)溫度升高，D的物質(zhì)的量減少，A、B的物質(zhì)的量增大，平衡正向移動(dòng)，而溫度升高，平衡向吸熱的方向移動(dòng)，說(shuō)明正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；平衡常數(shù)只有與溫度有關(guān)，溫度升高，平衡正向移動(dòng)，平衡常數(shù)增大；溫度升高化學(xué)反應(yīng)B的反應(yīng)速率加快；D為固體，增加D的物質(zhì)的量，濃度不變，平衡不移動(dòng)，故答案為b；(4)a．根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，可指導(dǎo)怎樣在一定時(shí)間內(nèi)快出產(chǎn)品，故a正確；b．化學(xué)反應(yīng)速率是表示物質(zhì)反應(yīng)的快慢，不能改變?cè)系霓D(zhuǎn)化率，故b錯(cuò)誤；c．結(jié)合影響化學(xué)平衡的因素，采用合適的外界條件，是平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，可提高產(chǎn)率，故c正確；d．在一定的反應(yīng)速率的前提下，盡可能使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，可提高化工生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟(jì)效益，故d正確；故答案為b。12．硫酸是重要的化工原料，二氧化硫生成三氧化硫是工業(yè)制硫酸的重要反應(yīng)之一。(1)現(xiàn)將一定量的SO2(g)和O2(g)放入某固定體積的密閉容器中，在一定條件下，反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)達(dá)到平衡狀態(tài)。①?gòu)钠胶饨嵌确治霾捎眠^(guò)量O2的目的是_________________________________；判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是_____________。(填字母)a．SO2和SO3濃度相等b．SO2百分含量保持不變c．容器中氣體的壓強(qiáng)不變d．SO3的生成速率與SO2的消耗速率相等②該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為：K＝___________。③已知：K(300℃)＞K(450℃)，該反應(yīng)是________熱反應(yīng)。若反應(yīng)溫度升高，SO2的轉(zhuǎn)化率______________

(填“增大”、“減小”或“不變”)。(2)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1所示。平衡狀態(tài)由A變到B時(shí)，平衡常數(shù)K(A)_______K(B)(填“＞”、“＜”或“＝”，下同)。(3)如圖2所示，保持溫度不變，將2molSO2和1molO2加入甲容器中，將4molSO3加入乙容器中，隔板K不能移動(dòng)。此時(shí)控制活塞P，使乙的容積為甲的2倍。①若移動(dòng)活塞P，使乙的容積和甲相等，達(dá)到新平衡時(shí)，SO3的體積分?jǐn)?shù)甲______乙。②若保持乙中壓強(qiáng)不變，向甲、乙容器中通入等質(zhì)量的氦氣，達(dá)到新平衡時(shí)，SO3的體積分?jǐn)?shù)甲______乙。【答案】提高二氧化硫的轉(zhuǎn)化率bcK=放減小=＜＞【解析】【分析】（1）①采用過(guò)量的O2，可以提高二氧化硫轉(zhuǎn)化率；達(dá)平衡時(shí)各組分的濃度保持不變；②平衡常數(shù)等于生成物濃度冪之積比上反應(yīng)濃度冪之積，即K=；③已知：K（300℃）＞K（450℃），升高溫度平衡常數(shù)減小，說(shuō)明平衡逆向移動(dòng)，而升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)；（2）平衡常數(shù)只受溫度影響，溫度不變，平衡常數(shù)不變；（3）①甲為恒溫恒容容器，若移動(dòng)活塞P，使乙的容積和甲相等，為恒溫恒容容器，乙中加入4mol三氧化硫相當(dāng)于加入2mol三氧化硫，再加入2mol三氧化硫，增大壓強(qiáng)，平衡正向進(jìn)行，SO3的體積分?jǐn)?shù)增大；②甲為恒溫恒容容器，加入氦氣總壓增大，分壓不變，平衡不變，乙中加入氦氣為保持恒壓，體積增大，壓強(qiáng)減小，平衡逆向進(jìn)行，達(dá)到新平衡時(shí)，SO3的體積分?jǐn)?shù)減小?！驹斀狻?1)①?gòu)钠胶饨嵌确治霾捎眠^(guò)量O2的目的是，利用廉價(jià)原料提高物質(zhì)轉(zhuǎn)化率，加入氧氣提高二氧化硫的轉(zhuǎn)化率；a．平衡時(shí)SO2和SO3濃度不變，但不一定相等，無(wú)法判定反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故錯(cuò)誤；b．SO2百分含量保持不變，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，故正確；c．容器恒容，反應(yīng)正向移動(dòng)時(shí)氣體物質(zhì)的量減小，則壓強(qiáng)減小，所以壓強(qiáng)不變時(shí)可說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故正確；d．只要反應(yīng)發(fā)生就存在SO3的生成速率與SO2的消耗速率相等，不能判定反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，故錯(cuò)誤；所以選bc；②平衡常數(shù)等于生成物濃度冪之積比上反應(yīng)濃度冪之積，即K=；③K(300℃)＞K(450℃)，說(shuō)明溫度越高平衡常數(shù)越小，反應(yīng)逆向進(jìn)行，升溫平衡向吸熱反應(yīng)方向進(jìn)行，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升溫平衡逆向進(jìn)行，二氧化硫轉(zhuǎn)化率減?。?2)平衡常數(shù)只受溫度影響，與壓強(qiáng)無(wú)關(guān)，平衡狀態(tài)由A變到B時(shí)，二者溫度相同，故平衡常數(shù)K(A)=K(B)；(3)將2molSO2和1molO2加入甲容器中，將4molSO3加入乙容器中，隔板K不能移動(dòng)．此時(shí)控制活塞P，使乙的容積為甲的2倍，則此時(shí)二者達(dá)到等效平衡；①若移動(dòng)活塞P，使乙的容積和甲相等，增大壓強(qiáng)，平衡正向進(jìn)行，SO3的體積分?jǐn)?shù)增大，SO3的體積分?jǐn)?shù)甲＜乙；②甲為恒溫恒容容器，加入氦氣總壓增大，分壓不變，平衡不移動(dòng)；乙中加入氦氣，為保持恒壓，體積增大，分壓減小，平衡逆向進(jìn)行，達(dá)到新平衡時(shí)，SO3的體積分?jǐn)?shù)減小，所以SO3的體積分?jǐn)?shù)甲大于乙?！军c(diǎn)睛】當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，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(shí)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(shí)，說(shuō)明可逆反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)。13．在硫酸工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，有反應(yīng)2SO2+O22SO3，根據(jù)下表提供的不同壓強(qiáng)下SO2的轉(zhuǎn)化率的數(shù)據(jù)（以V2O5作催化劑）（1）若450℃1×105Pa時(shí)，在2L的密閉容器內(nèi)充入2moLSO2和1moLO2，5分鐘達(dá)到平衡，以O(shè)2表示的反應(yīng)速率是_______；（2）工業(yè)生產(chǎn)遵循“多、快、好、省”的原則，合成SO3的適宜條件是溫度（填上表中的數(shù)據(jù)）_____；壓強(qiáng)______。（3）某研究小組研究t時(shí)刻增大O2的濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響，下列選項(xiàng)正確的是______。（4）為了“變廢為寶”，硫酸工業(yè)通常用濃氨水吸收尾氣，再用濃硫酸處理吸收尾氣得到的物質(zhì)，最后將得到_________、_________（填物質(zhì)名稱(chēng)）。【答案】0.0975moL·L-1min-1450℃1×105PaA硫酸銨二氧化硫【解析】【分析】⑴由二氧化硫的轉(zhuǎn)化率推出O2轉(zhuǎn)化率，再計(jì)算O2的反應(yīng)速率。⑵工業(yè)生產(chǎn)遵循“多、快、好、省”的原則，在450℃、1×105Pa合成SO3的轉(zhuǎn)化率為97.5%，已經(jīng)達(dá)到比較大的轉(zhuǎn)化率，溫度升高，轉(zhuǎn)化率下降，加壓，轉(zhuǎn)化率增大程度不大，而且加壓對(duì)設(shè)備和動(dòng)力的要求比較高。⑶t時(shí)刻增大O2的濃度，正反應(yīng)速率瞬間增大，逆反應(yīng)速率瞬間不變，后來(lái)正反應(yīng)速率減小，逆反應(yīng)速率增大。⑷硫酸工業(yè)通常用濃氨水吸收尾氣，得到亞硫酸銨，亞硫酸銨與硫酸反應(yīng)生成二氧化硫和硫酸銨?！驹斀狻竣湃?50℃1×105Pa時(shí)，在2L的密閉容器內(nèi)充入2moLSO2和1moLO2，加入的量之比等于計(jì)量系數(shù)之比，兩者的轉(zhuǎn)化率相等，因此O2轉(zhuǎn)化率為97.5%，5分鐘達(dá)到平衡，以O(shè)2表示的反應(yīng)速率是；故答案為：0.0975moL·L?1·min?1。⑵工業(yè)生產(chǎn)遵循“多、快、好、省”的原則，在450℃、1×105Pa合成SO3的轉(zhuǎn)化率為97.5%，已經(jīng)達(dá)到比較大的轉(zhuǎn)化率，溫度升高，轉(zhuǎn)化率下降，加壓，轉(zhuǎn)化率增大程度不大，而且加壓對(duì)設(shè)備和動(dòng)力的要求比較高，因此適宜條件是溫度450℃；壓強(qiáng)1×105Pa；故答案為：450℃；1×105Pa。⑶t時(shí)刻增大O2的濃度，正反應(yīng)速率瞬間增大，逆反應(yīng)速率瞬間不變，后來(lái)正反應(yīng)速率減小，逆反應(yīng)速率增大，最后兩者速率相等，達(dá)到平衡，故A正確。⑷為了“變廢為寶”，硫酸工業(yè)通常用濃氨水吸收尾氣，得到亞硫酸銨，亞硫酸銨與硫酸反應(yīng)生成二氧化硫和硫酸銨，因此最后得到硫酸銨、二氧化硫；故答案為：硫酸銨、二氧化硫。14．能源短缺是人類(lèi)面臨的重大問(wèn)題。甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用前景。工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇：反應(yīng)I：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)+Q1反應(yīng)Ⅱ：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)+Q2下表所列數(shù)據(jù)是反應(yīng)I在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)(K)溫度250℃300℃350℃K2.0410.2700.012(1)在一定條件下將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)I，5分鐘后測(cè)得c(CO)=0.2mol/L，計(jì)算此段時(shí)間的反應(yīng)速率（用H2表示）___________mol/(L·min)。(2)由表中數(shù)據(jù)判斷Q1___________0（填“＞”、“＜”或“＝”）。(3)若容器容積不變，下列措施可提高反應(yīng)I中CO轉(zhuǎn)化率的是__________（選填編號(hào)）。a．充入CO，使體系總壓強(qiáng)增大b．將CH3OH(g)從體系中分離c．充入He，使體系總壓強(qiáng)增大d．原料氣循環(huán)使用(4)寫(xiě)出反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)表達(dá)式：K=_____________；由于CO2化學(xué)惰性很大，因此找到合適的催化劑是實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)工業(yè)化的關(guān)鍵。該反應(yīng)使用催化劑無(wú)法達(dá)到的效果是_________（選填編號(hào)）。a．提高甲醇的單位時(shí)間產(chǎn)量b．提高CO2的轉(zhuǎn)化率c．縮短達(dá)到平衡所需時(shí)間【答案】0.32mol/(L·min)>bdb【解析】【分析】(1)利用平衡時(shí)c(CO)=0.2mol/L，求出CO的濃度變化量，利用化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)關(guān)系，可求出H2的濃度變化量，從而計(jì)算此段時(shí)間的反應(yīng)速率（用H2表示）。(2)利用溫度對(duì)平衡常數(shù)產(chǎn)生的影響，推斷Q1與0的關(guān)系。(3)a．充入CO，平衡正向移動(dòng)，但CO的轉(zhuǎn)化率減?。籦．將CH3OH(g)從體系中分離，可促使平衡正向移動(dòng)；c．充入He，使體系總壓強(qiáng)增大，對(duì)平衡無(wú)影響；d．原料氣循環(huán)使用，可增大反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。(4)反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)表達(dá)式：K=生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值；a．催化劑可加快反應(yīng)速率，提高平衡前甲醇的單位時(shí)間產(chǎn)量；b．催化劑不能改變反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率；c．催化劑可加