備戰(zhàn)高考化學(xué)易錯題精選-化學(xué)反應(yīng)的速率與限度練習(xí)題及詳細答案

1、備戰(zhàn)高考化學(xué)易錯題精選-化學(xué)反應(yīng)的速率與限度練習(xí)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. 某溫度時，在2L的密閉容器中，X、Y、Z(均為氣體)三種物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如 圖所示：(1) 由圖中所給數(shù)據(jù)進行分析，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。若上述反應(yīng)中X、Y Z分別為H2、N2、NH3，某溫度下，在容積恒定為2.0L的密閉容器中充入2.0mol N2和2.0mol H2, 段時間后反應(yīng)達平衡狀態(tài)，實驗數(shù)據(jù)如表所示：t/s050150250350n (NH3)00.240.360.400.40050s內(nèi)的平均反應(yīng)速率 v(N2)=。已知：鍵能指在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將1mol氣態(tài)分

2、子AB(g)解離為氣態(tài)原子 A(g), B(g)所需的能量，用符號E表示，單位為kJ/mol。 N N的鍵能為946kJ/mol , H-H的鍵能為436kJ/mol, N-H的鍵能為391kJ/mol，則生成1mol NH3過程中_(填 吸收”或放出”的能量為，反應(yīng)達到(2)中的平衡狀態(tài)時，對應(yīng)的能量變化的數(shù)值為 kJ。(4)為加快反應(yīng)速率，可以采取的措施是 a降低溫度b增大壓強c. 恒容時充入He氣d. 恒壓時充入He氣e. 及時分離NH3【答案】3X+Y? 2Z 1.2 X3mbl/(L s)放出 46kJ 18.4 b【解析】【分析】(1) 根據(jù)曲線的變化趨勢判斷反應(yīng)物和生成物，根據(jù)物

3、質(zhì)的量變化之比等于化學(xué)計量數(shù)之比書寫方程式；(2) 根據(jù) -C計算；t(3) 形成化學(xué)鍵放出能量，斷裂化合價吸收能量；(4) 根據(jù)影響反應(yīng)速率的因素分析；【詳解】(1 )由圖象可以看出，反應(yīng)中 X、Y的物質(zhì)的量減小，Z的物質(zhì)的量增多，貝U X、Y為反應(yīng) 物，Z為生成物，且 n(X) ： n(Y) : n(Z)=0.1mol : 0.3mol : 0.2mol=1 : 3: 2,則反應(yīng) 的化學(xué)方程式為 3X+Y?2Z;(2) 050s內(nèi)，NH物質(zhì)的量變化為0.24mol，根據(jù)方程式可知，Nb物質(zhì)的量變化為c 0.12mol30.12mol , <Z)= 1.2 x 10- mol/(L s

4、);t 2L 50s(3) 斷裂1mol N N吸收946kJ的能量，斷裂1mol H-H鍵吸能量436kJ，形成1mo N-H鍵放出能量391kJ，根據(jù)方程式3H2+Nz?2NH,生成2mol氨氣，斷鍵吸收的能量是946kJ+436kJx 3=2254 kJ，成鍵放出的能量是391kJX 6=2346 kJ，則生成 1mol NH3過程中放出的能量為2346 kJ-2254 kJ =46kJ ；反應(yīng)達到(2)中的平衡狀態(tài)時生成0.4mol氨氣，所以放2出的能量是 46kJX 0.4=18.4kJ ;(4) a.降低溫度，反應(yīng)速率減慢，故不選 a;b. 增大壓強，體積減小濃度增大，反應(yīng)速率加快

5、，故選b;c. 恒容時充入He氣，反應(yīng)物濃度不變，反應(yīng)速率不變，故不選 c;d. 恒壓時充入He氣，容器體積增大，反應(yīng)物濃度減小，反應(yīng)速率減慢，故不選d;e. 及時分離NH,濃度減小，反應(yīng)速率減慢，故不選 e?！军c睛】本題考查化學(xué)平衡圖象分析，根據(jù)鍵能計算反應(yīng)熱，影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，注意壓強 對反應(yīng)速率的影響是通過改變濃度實現(xiàn)的，若改變了壓強而濃度不變，則反應(yīng)速率不變。2. (1)已知3H2(g)+N2(g)= 2NH3(g)，某溫度下，在容積恒定為2.0L的密閉容器中充入2.0molN2和2.0molH2，一段時間后反應(yīng)達平衡狀態(tài)，實驗數(shù)據(jù)如下表所示：t/s050150250350n (

6、NH3)/mol00.240.360.400.40050s內(nèi)的平均反應(yīng)速率 v(N2)=_。(2) 已知：鍵能指在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將1mol氣態(tài)分子AB(g)解離為氣態(tài)原子 A(g), B(g)所需的能量，用符號 E表示，單位為kJ/mol。N N的鍵能為946kJ/mol, H-H的鍵能為 436kJ/mol, N-H的鍵能為391kJ/mol，則生成1molNH3過程中_ (填 吸收”或 放出”的能 量為_。(3 )為加快反應(yīng)速率，可以采取的措施是_。a.降低溫度 b.增大壓強 c.恒容時充入He氣d.恒壓時充入He氣e及時分離NH3(4) CO2的回收與利用是科學(xué)家研究的熱點課題，可利用CH

7、4與CQ制備 合成氣” (COH2)?？茖W(xué)家提出制備合成氣”反應(yīng)歷程分兩步：反應(yīng)：CH4(g)= C(ads)+2H2(g)(慢反應(yīng))反應(yīng)：C(ads)+CQ(g)= 2CO(g)(快反應(yīng))上述反應(yīng)中C(ads)為吸附性活性炭，反應(yīng)歷程的能量變化如圖:f'lLJ-mol辰向 用稱反應(yīng)肪程CH4與CQ制備 合成氣”的熱化學(xué)方程式為 。能量變化圖中：E5+E1_E4+E2 (填”、 或【答案】1.2 10 3mol L 1 s1放出46kJ bCH4 g +CO2 g ? 2CO g +2H2 g AH =+ E3-E1 kJ/mol <【解析】【分析】【詳解】(1) 根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速

8、率之比等于物質(zhì)對應(yīng)計量數(shù)之比可知，050s內(nèi)的平均反應(yīng)速率0.24molv N2NH312 1.2 10 3mol L1 s1 ；2250s(2) 該反應(yīng)中反應(yīng)物總鍵能為 (3 X 436+946)kJ/mol=2254 kJ/mol生成物的總鍵能為 6X 391kJ/mol=2346 kJ/mol，反應(yīng)物總鍵能小于生成物總鍵能，由此可知，生成2molNH3時，放出92kJ(2346-2254) kJ=92 kJ能量，則生成1molNH3過程中放出能量為=46kJ ;2(3) a 降低溫度會使化學(xué)反應(yīng)速率降低，故a不符合題意；b 增大壓強能夠增大化學(xué)反應(yīng)速率，故b符合題意；c. 恒容時充入 H

9、e氣，各組分的濃度未發(fā)生改變，化學(xué)反應(yīng)速率不變，故c不符合題意；d. 恒壓時充入He氣，容器體積將增大，各組分濃度將減小，化學(xué)反應(yīng)速率將減小，故d 不符合題意；e. 及時分離NH3，將使體系內(nèi)壓強降低，化學(xué)反應(yīng)速率將減小，故e不符合題意；故答案為：b ；(4) 由圖可知，1molCH4(g)與 1molCO2(g)的總能量為 E1kJ, 2molCO(g)與 2molH2(g)的總能 量為巳kJ，生成物總能量高于反應(yīng)物總能量，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，則由CH與CQ制備 合 成氣”的熱化學(xué)方程式為：CH4 g +CO2 g ? 2CO g +2H2 g AH =+ E3-E1 kJ/mol ；反應(yīng)為慢

10、反應(yīng)，反應(yīng)為快反應(yīng)，由此可知反應(yīng)的活化能大于反應(yīng)的活化能，即E-E1>E5-E2，故E5+E1 <E4+E2o3. 現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展導(dǎo)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CQ回收利用的技術(shù)，其中催化轉(zhuǎn)化法最具應(yīng)用價值?；卮鹣铝袉栴}：(1 )在催化轉(zhuǎn)化法回收利用CQ的過程中，可能涉及以下化學(xué)反應(yīng)：宀3 CQ(g)+2H2O(1)噲 Q CHOH(1)+3O2(g) H=+727kJmol-1 G=+703kJmol-12 CO2(g)+2H2O(1)垐 CH4(g)+2O2(g) H=+890kJ - mol-1 G=+818kJ

11、- mol-1 CQ(g)+3H2(g)噲 9 CH3OH(1)+H2O(1) H=-131kJ mol-1 G=-9.35kJmol-1 CQ(g)+4H2(g)噲 9 CH4(g)+2H2O(1) H=-253kJ - mol-1 G=-130kJ - mol-1從化學(xué)平衡的角度來看，上述化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)進行程度最小的是_，反應(yīng)進行程度最大的是。(2) 反應(yīng)CQ(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)稱為Sabatier反應(yīng)，可用于載人航空航天工業(yè)。我 國化學(xué)工作者對該反應(yīng)的催化劑及催化效率進行了深入的研究。 在載人航天器中利用Sabatier反應(yīng)實現(xiàn)回收CQ再生O2,其反應(yīng)過程如

12、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(xué)式)。 在1.5 MPa，氣體流速為20 mL - min時研究溫度對催化劑催化性能的影響，得到CQ的轉(zhuǎn)化率(%)如下：劇XI2oo r220 r280七300 T：320 XT360 T：Co4 N/ jUji 込8.037.374, £Mr 490.】Co/AIO0.2a 72.0t- J r. T17.659, 8分析上表數(shù)據(jù)可知： (填化學(xué)式)的催化性能更好。 調(diào)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(zhuǎn)化率()如下:氣體淹遠/ mL » riHfiISO300矗220電:時1VIO T16

13、b T：H)lift25. 14V. S* 2S3, ft97. 2歸0弼“0wr2fiB, 772. 779 , 882. i40a 25. 2|JP361. 2g 271 3500.25, 0IOP ()5G. Q5*> 561. 264. 16»J. 1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(zhuǎn)化率 (填“增大”或“減小”)，其可能的原因是 在上述實驗條件中，Sabatier反應(yīng)最可能達到化學(xué)平衡狀態(tài)的溫度是 ，已知初始反應(yīng)氣體中V(H2)：V(CQ) =4:1,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(yīng)催

14、化轉(zhuǎn)化的產(chǎn)物，如利用Co/ C作為催化劑，反應(yīng)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(zhì)與Fe相似)【答案】 H2 CO4N/AI2O3減小 氣流流速加快，導(dǎo)致反應(yīng)物與催化劑接觸時間不20.98 20.98夠360 C4反應(yīng)產(chǎn)生的甲酸腐蝕催化劑，使催化劑活性降低0.02 40.02【解析】【分析】(1) 在溫度、壓強一定的條件下，反應(yīng)總是向Gv0的方向進行，由此判斷。(2) 分析反應(yīng)過程圖，CQ、02、H2O屬于循環(huán)過程中始終在循環(huán)過程中的，而H2屬于循

15、環(huán)過程中加入的，由此可知正確答案； 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(zhuǎn)化率可選擇出催化性能更好的催化劑； 分析表中數(shù)據(jù)，在溫度不變的情況下，氣流速度增大，CQ的轉(zhuǎn)化率逐漸降低，據(jù)此分析原因； 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(zhuǎn)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(yīng)最可能達到化學(xué)平衡狀態(tài)的溫度是 360 C,根據(jù)此時CO2的轉(zhuǎn)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(jié)合產(chǎn)物的性質(zhì)進行

16、分析；【詳解】(1) 分析四個反應(yīng)，根據(jù)在溫度、壓強一定的條件下，反應(yīng)總是向Gv0的方向進行， 反應(yīng)的 G越小反應(yīng)進行程度越大，反之反應(yīng)進行的程度就越小，故上述化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng) 進行程度最小的是，反應(yīng)進行程度最大的是。答案為：；(2) 分析循環(huán)圖，只有 H2需不斷補充，答案為：H2； 對比表中的數(shù)據(jù)，在相同溫度下，催化劑為CC4N/AI2O3時，CO2的轉(zhuǎn)化率更大，答案為：C04N/AI2O3； 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(zhuǎn)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(dǎo)致CO2的轉(zhuǎn)化率減小。答案為：減?。粴饬髁魉偌涌?，導(dǎo)致反應(yīng)物與催化劑接觸時間不夠；

17、 分析表中數(shù)據(jù)，大部分數(shù)據(jù)表明，在320 C至360 C時，氣體流速不變的情況下，CO2的轉(zhuǎn)化率的增大幅度在逐漸減小，由此可知Sabatier反應(yīng)最可能達到化學(xué)平衡狀態(tài)的溫度是360 C,結(jié)合題中所給信息，選擇氣體流速為10mL min-1時CQ的轉(zhuǎn)化率進行計算。已知初始反應(yīng)氣體中 V(H2)：V(CO2)=4:1，根據(jù)在密閉容器里，全部由氣體參與的反應(yīng)中，壓V(H2)：V(CO2) = n (H2)： n(CO2)=4:l,強、溫度不變時，氣體的體積比等于物質(zhì)的量之比，可知 設(shè)初始氣體中H2的物質(zhì)的量為4mol, CO2的物質(zhì)的量為1mol，則有:CO2 g 起始物質(zhì)的量(mol) 1 轉(zhuǎn)化

18、物質(zhì)的量(mol) 0.98 平衡物質(zhì)的量(mol)0.024H2 gCH4 g404 0.980.9841-0.980.982H2O g02 0.982 0.98=氣體物質(zhì)的量濃度之比，可知該溫度下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)c CH4 c2 H2OK= -4C CO2 C- H20.980.0222 0.984 04 0.02在密閉容器中，全部由氣體參與的反應(yīng)中，平衡時氣體的物質(zhì)的量之比20.98 20.98答案為：360 C；40.02 40.02(3) 根據(jù)題中催化劑循環(huán)次數(shù)和甲醇產(chǎn)量的關(guān)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(zhì)的影響，結(jié)合題給信息：用Co

19、/ C作為催化劑，反應(yīng)后可以得到含有少量甲酸的甲醇。又已知Co的性質(zhì)與Fe相似，說明甲酸可與催化劑中的Co進行反應(yīng)，故催化劑的活性降低，進而影響甲醇的產(chǎn)量，答案為：反應(yīng)產(chǎn)生 的甲酸腐蝕催化劑，使催化劑活性降低。4光氣(COC2)常作有機合成、農(nóng)藥、藥物、燃料及其他化工制品的中間體。(1) COC2結(jié)構(gòu)與甲醛相似，寫出COC2電子式;解釋COC2的沸點比甲醛高的原因(2)密閉容器中吸熱反應(yīng)C0Q(g)=Cl2(g)+C0(g達到平衡后，改變一個條件，各物質(zhì)的濃度變化如圖所示(1014min時有一物質(zhì)濃度變化未標(biāo)出)。說明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是a. C(COC2)=C(C2)b. ?正(COC2

20、)=?逆(CO)c. 容器內(nèi)溫度保持不變d 容器內(nèi)氣體密度保持不變410min平均反應(yīng)速率v(COC2)為;10min時改變的反應(yīng)條件是04min、810min理由。和1618min三個平衡常數(shù)依次為 K1、K2、K3，比較其大小【答案】均為分子晶體，COC2式量較大，范德華力較強，沸點較高bc0.0025mol/(L min)【解析】【分析】(1 )甲醛的結(jié)構(gòu)式是分離出CO K<K2=K3 4min時改變條件為升溫，吸熱反應(yīng)升溫K變大C. =O ; COC2的相對分子質(zhì)量大于甲醛;(2 根據(jù)平衡標(biāo)志分析；根據(jù)c-計算410min平均反應(yīng)速率 v(COC2);由圖象可知10min時CO的

21、濃度突然10min時Cb的濃度逐漸增大；4min時改變的條件是升高溫度、14min時，各物質(zhì)濃度均減小，改變的減小，后逐漸增大，根據(jù)圖象可知，條件是減小壓強。【詳解】(1 )甲醛的結(jié)構(gòu)式是c=o，COC2結(jié)構(gòu)與甲醛相似,：()：COC2電子式是總*齊;甲醛、COC2均為分子晶體，COC2式量較大，范德華力較強，沸點較高;a；(2a. c(COC2)=c(Cl2)時，濃度不一定不再改變，反應(yīng)不一定平衡，故不選?正(COC2)=?逆(CO), 定平衡,b .反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，正逆反應(yīng)速率比等于系數(shù)比, 故選b;c.正反應(yīng)吸熱，密閉容器內(nèi)溫度是變量，容器內(nèi)溫度保持不變，反應(yīng)一定平衡，故選c;d 氣

22、體質(zhì)量不變、容器體積不變，根據(jù)mV，密度是恒量，容器內(nèi)氣體密度保持不變，不一定平衡，故不選d;選bc; 根據(jù)圖象，410min 內(nèi) COC2 濃度變化是 0.055mol/L-0.04mol/L=0.015mol/L ,c 0.015mol/L=0.0025mol/(L min)；由圖象可知10min時CO的濃度突然減小，后t 6min逐漸增大，10min時Cl2的濃度逐漸增大，可知10min時改變的條件是分離出CO,平衡正向移動，氯氣濃度增大； 根據(jù)圖象可知，4min時改變的條件是升高溫度，正反應(yīng)吸熱，升高溫度平衡正向移動， 平衡常數(shù)增大，所以Ki<©, I4min時改變的條

23、件是減小壓強，平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，所以K2=K3，故K、K2、K3的大小關(guān)系是 Kl<K2=K3；5.甲醇是重要的有機化工原料，目前世界甲醇年產(chǎn)量超過2.1 X 10噸，在能源緊張的今天，甲醇的需求也在增大。甲醇的合成方法是：(i )CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)H=-90.1kJ mol-1另外：(ii )2CO(g)+C2(g)=2CC2(g)H=J566.0kJ mol-1(iii )2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H-572.0kJmol-1回答下列問題：(1 )甲醇的燃燒熱為_kJ mol-1。(2) 在堿性條件下利用一氯甲烷(CH3CI)水解也可制備少

24、量的甲醇，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(3) 若反應(yīng)在密閉恒容絕熱容器中進行，反應(yīng)(iv)CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H?O(g)AH=+41.1kJmol-1對合成甲醇反應(yīng)中 CO的轉(zhuǎn)化率的影響是()a增大b.減小c無影響d無法判斷(4) 在恒溫恒容的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)(i )，各物質(zhì)的濃度如下表：濃度 /mol L-1 時間/minc(CO)c(H2)c(CHjOH)00.81.6020.6x0.240.30.60.560.30.60.5 x=_。 前2min內(nèi)H2的平均反應(yīng)速率為 v(H2)=_。該溫度下，反應(yīng)(i )的平衡常數(shù)K=_。(保留1位小數(shù)) 反應(yīng)進行到第2min時，改變了

25、反應(yīng)條件，改變的這個條件可能是()a.使用催化劑b.降低溫度c增加H2的濃度(5) 如圖是溫度、壓強與反應(yīng) (i )中CO轉(zhuǎn)化率的關(guān)系：1UK) 21M)3(M) -MM) 500溫度比由圖像可知，溫度越低，壓強越大，CO轉(zhuǎn)化率越高，但實際生產(chǎn)往往采用300400C和10MPa的條件，其原因是 _?！敬鸢浮?64.9 Cfcl+NaOHf CHOH+NaCI d 1.2 0.2molL-1 min-1 4.6L2 mol-2 a 溫度 較低，反應(yīng)速率慢；壓強太大，成本高【解析】【分析】【詳解】1 3(1) 利用蓋斯定律，熱化學(xué)方程式(iii)-(i)+(ii)，得新的熱化學(xué)方程式為：CHOH(

26、g)+2 2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H=-764.9kJ mol-1，故甲醇的燃燒熱為 764.9 kJ mol-1;(2) 根據(jù)提示知CH3Cl中的Cl被羥基取代生成CH30H,反應(yīng)方程式為：NaOH aqCfCI+NaOHf CHOH+NaCI或 CH3Cl+H2OCHOH+HCI;(3)反應(yīng)(iv)消耗反應(yīng)(i)的另外一種反應(yīng)物氫氣，而且生成反應(yīng) (i)的反應(yīng)物CO,使反應(yīng)(i) 的CO轉(zhuǎn)化率降低；但反應(yīng)(iv)為吸熱反應(yīng)，使體系溫度降低，反應(yīng)(i)正向移動，使反應(yīng)(i)中CO的轉(zhuǎn)化率提高，兩個原因孰輕孰重不得而知，故無法判斷反應(yīng)(iv)對反應(yīng)(i)中CO轉(zhuǎn)化率的影響；

27、(4 觀察表中數(shù)據(jù)可知,02min內(nèi)，CO濃度降低了 0.2mol/L，貝出濃度會降低 0.4mol/L，貝U x=1.6-0.4=1.2; v H2 2v CH3OH2 0.2mol/L2min=0.2mol1 1L min ；平衡常數(shù)c CH3OH2c H2 c CO24.6L mol0.5mol/L20.6mol/L0.3mol/L2min到4min的反應(yīng)速率大于 0到2min，而降低溫度，反應(yīng)速率降低，b項錯誤；由表格中的數(shù)據(jù)可知c項錯誤；故a項使用催化劑正確，故答案為：a；(5)溫度較低，反應(yīng)速率慢，不利于甲醇的生成；壓強越大，CO的轉(zhuǎn)化率越大，但壓強太大對設(shè)備要求高，成本高。6-合

28、成氣(CO+H2)廣泛用于合成有機物，工業(yè)上常采用天然氣與水蒸氣反應(yīng)等方法來制取合成氣。(1 )在150C時2L的密閉容器中，將 2molCH4和2molH 20(g)混合，經(jīng)過15min達到平 衡，此時CH4的轉(zhuǎn)化率為60%。回答下列問題： 從反應(yīng)開始至平衡，用氫氣的變化量來表示該反應(yīng)速率v(H2)=_。 在該溫度下，計算該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_。 下列選項中能表示該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是_。A. v(H2)逆 =3v(C0)正B. 密閉容器中混合氣體的密度不變C. 密閉容器中總壓強不變D. C(CHi)=C(CO)(2) 合成氣制甲醚的反應(yīng)方程式為2CO(g)+4H2(g). ' C

29、H3OCH3 (g) +H2O(g)H=bkJ/mol。有研究者在催化劑(CuZn Al O和A12O3)、壓強為5.OMPa的條件下，由 H2和CO直接制備甲醚，結(jié)果如圖所示。 290C前，CO轉(zhuǎn)化率和甲醚產(chǎn)率的變化趨勢不一致的原因是_; b_0，(填”或< ”或 “ =)'理由是_。(3)合成氣中的氫氣也用于合成氨氣：N2+3H2=2NH3。保持溫度和體積不變，在甲、乙、丙三個容器中建立平衡的相關(guān)信息如下表。則下列說法正確的是_;A. n1=n2=3.2B. $ 甲=0 丙>0 乙 C. v&> vw> v甲D. P 乙>P 甲=P丙容器體積起

30、始物質(zhì)平衡時NH3平衡時N2的反應(yīng)開始時的平衡時容器內(nèi)的物質(zhì)的量體積分數(shù)速率壓強甲1L1molN 2+3molH21.6mol0甲v甲P甲乙1L2molN2+6molH2mmol0乙v乙P乙丙2L2molN 2+6molH2n2mol0丙v丙P丙【答案】0.12mol 匕1 min-1 21.87 AC有副反應(yīng)發(fā)生 < 平衡后，升高溫度，產(chǎn)率降 低BD【解析】【分析】【詳解】ch4+ H2O ?CO+ 3H2起始濃度/ /| (mol / L)1100J )轉(zhuǎn)化濃度(mol / L)0.60.60.61.8平衡濃度(mol / L)0.40.40.61.8心2)=1亦014=0. 12m

31、ol L-115mi n-1-min 'K= C C°_C H2 =匹 11 =21.87mol2?L-2;c CH4 c H2O0.4 0.4 A. v逆(H2)= 3v正(Cq，根據(jù)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比有v正(H2)= 3v正(Cq ,故v逆(H2) = v正(H2)，反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)，選項 A選；B. 參與反應(yīng)的物質(zhì)均為氣體，氣體的總質(zhì)量不變，反應(yīng)在恒容條件下進行，故密度始終保持不變，密閉容器中混合氣體的密度不變，不能說明反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)，選項B不選；C. 同溫同壓下，氣體的壓強與氣體的物質(zhì)的量成正比，該反應(yīng)正反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng)，密閉容器中總壓強不變

32、，則總物質(zhì)的量不變，說明反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)，選項C選；D. 反應(yīng)開始時加入 2 mol CH4和2 mol H20(g)，反應(yīng)過程中兩者的物質(zhì)的量始終保持相 等，c(CH4)=c(CO)不能說明反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)，選項D不選。答案選AC;(4290 C前，CO轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而降低，根據(jù)反應(yīng)2CO(g) +4H2(g) CH3OCH3 (g) + H2O( g)可知甲醚是生成物，產(chǎn)率應(yīng)該降低，但反而增大，證明 還有另外的反應(yīng)生成甲醚，即CO的轉(zhuǎn)化率和甲醚產(chǎn)率的變化趨勢不一致的原因是有副反應(yīng)發(fā)生；根據(jù)圖中信息可知，平衡后，升高溫度，產(chǎn)率降低，平衡向逆反應(yīng)方向移動，逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，則正反應(yīng)為放熱

33、反應(yīng)，H=bv 0。(3) 根據(jù)表中數(shù)據(jù)知，甲丙中各反應(yīng)物的濃度相等，所以相當(dāng)于等效平衡，平衡時N2的體積分數(shù)相等；乙中各反應(yīng)物濃度是甲的2倍，且壓強大于甲，增大壓強，平衡向氣體體積縮小的方向移動，所以平衡時乙中N2的體積分數(shù)小于甲；A. 甲丙中各反應(yīng)物的濃度相等，n2=3. 2,乙壓強大于甲乙，平衡正向移動，n13. 2，選項A錯誤；B. 甲丙為等效平衡，平衡時N2的體積分數(shù)相等 $甲珂丙，乙壓強大，平衡正向移動，平衡時乙中N2的體積分數(shù)小于甲，故$甲=©丙0乙，選項B正確；C. 甲丙中各反應(yīng)物的濃度相等，為等效平衡，反應(yīng)速率相等，v丙=v甲，乙中各反應(yīng)物濃度平衡時接近甲丙的二倍，

34、反應(yīng)速率較大，乙 v丙=»甲，選項C錯誤；D. 體積相同的容器中，甲丙等效，單位體積氣體總物質(zhì)的量濃度相同，壓強相等P甲=P丙，乙中平衡時單位體積氣體總物質(zhì)的量接近甲丙的二倍，P乙P甲=P丙，選項D正確。答案選BD?！军c睛】本題考查了化學(xué)平衡影響因素分析判斷，平衡計算分析，主要是恒溫恒壓、恒溫恒容容器中平衡的建立和影響因素的理解應(yīng)用。等效平衡原理的理解和應(yīng)用是解答的難點和易錯 點。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/min123

35、45氫氣體積/mL (標(biāo)準(zhǔn)狀況)100240464576620 哪一時間段反應(yīng)速率最大 min(填“0 1 ” 72” 33”勺4”或“4 5”，)原因是。 求34 min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. KCI溶液 C. KN03溶液 D. CuSO溶液某溫度下在4 L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： 該反應(yīng)的化學(xué)方程式是。 該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是 (填字母)。A. Y的

36、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1mol Y的同時消耗2mol Z 2 min內(nèi)Y的轉(zhuǎn)化率為 ?！敬鸢浮?3 min該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，此時溫度高，反應(yīng)速率越大0.025 mol/ (L?min)CD 3X+Y? 2Z AC 10%【解析】【分析】【詳解】(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 23 min，原因是：該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度越高，反應(yīng)速率越大；34分鐘時間段，收集的氫氣體積=(576-464)mL=112mL,n(H2)=0.1

37、12L - 22.4L/mol=0.005mpl根據(jù)氫氣和 HCI關(guān)系式得消耗的 n(HCI)=2(H2)=2 x 0.005mol=0.01mql 則 V(HCl)=0.01mol 0.4L x 1min)=0.025 mol/(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KCI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CuSQ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) 根據(jù)圖知，隨著反應(yīng)

38、進行，X、Y的物質(zhì)的量減少而 Z的物質(zhì)的量增加，貝U 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+Y? 2Z； A . 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

39、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; Y的轉(zhuǎn)化率=反應(yīng)的n(Y)+反應(yīng)初始n(Y) X 100%=(1-0思)1 X 100%=10%& 一定條件下鐵可以和 CO2發(fā)生反應(yīng)Fe(s)+ CQ(g)= FeO(s)+CO(g。一定溫度下，向某 密閉容器中加入足量鐵粉并充入一定量的CO2氣體，反應(yīng)過程中 CQ氣體和CO氣

40、體的濃度變化與時間的關(guān)系如圖所示。(1) t1min時，正、逆反應(yīng)速率的大小關(guān)系為v正v逆(填“"或'"=).(2) 04min內(nèi)，CO2的轉(zhuǎn)化率為_，CO的平均反應(yīng)速率，v(CO)=_。(3) 下列條件的改變能減慢上述反應(yīng)的反應(yīng)速率的是(填序號，下同)。降低溫度減少鐵粉的質(zhì)量保持壓強不變，充入 He使容器的體積增大保持體積不變，充入He使體系壓強增大(4 )下列選項能說明上述反應(yīng)已達平衡狀態(tài)的是_。 v(CO2)=v(CO) 單位時間內(nèi)生成 nm0ICO2的同時生成nmolCO 容器中氣體壓強不隨時間的變化而變化 容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間的變化而變化【

41、答案】71.4%0.125mol/(L min)【解析】【分析】(1) 反應(yīng)往正方向進行則 V正 V逆，反應(yīng)往逆方向進行則 v正 v逆 ；(2) 轉(zhuǎn)化率=變化濃度 100%，v=，以此計算；起始濃度t(3) 根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素進行判斷；(4 )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)?！驹斀狻?1) 根據(jù)圖象可知，在 t! min后，CO濃度增大、CO?濃度減小，說明 Jmin時反應(yīng)未達到平衡，反應(yīng)正向進行，因此 v

42、正 v逆，故答案為：；(2) 根據(jù)圖象可知，反應(yīng)開始時CO?的濃度是0.7mol/L，4min時CO?濃度是0.2mol/L ,所以04min內(nèi),CO2的轉(zhuǎn)化率為0.50.7100%=71.4% ; 04min內(nèi)CO的平均反應(yīng)速率c CO0.5mol / L4min0.125mol / L min ，故答案為:71.4%； 0.125mol/(L min)；(3) 降低溫度，化學(xué)反應(yīng)速率降低，符合題意； 由于固體的濃度始終不變，所以減少鐵粉的質(zhì)量對反應(yīng)速率沒有影響，不符合題意； 保持壓強不變，充入 He使容器的體積增大，反應(yīng)體系中各氣體的濃度降低化學(xué)反應(yīng)速 率降低，符合題意； 保持體積不變，充

43、入 He使體系壓強增大，由于體系中各氣體的濃度不變，所以化學(xué)反 應(yīng)速率不變，不符合題意；故答案為：；(4) 未指明正、逆反應(yīng)速率，因此不能判斷是否為平衡狀態(tài)，錯誤； 單位時間內(nèi)生成 nmolCO2的同時必然會消耗 nmolCO，又生成nmolCO，則CO的物 質(zhì)的量不變，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，正確； 該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)，即體系的壓強始終不變，因此不能據(jù)此判斷反 應(yīng)是否為平衡狀態(tài)，錯誤； 若容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間而變化，因該反應(yīng)不是純氣體反應(yīng)，說明氣 體的質(zhì)量不再發(fā)生變化，則反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，正確；故答案為：?！军c睛】保持體積不變，充入 He使體系壓強增大，由于體系中各

44、氣體的濃度不變，所以化學(xué)反應(yīng) 速率不變。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) 曲線一(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)達限度時， Y的轉(zhuǎn)化率是 _。(3) 下列能說明該反應(yīng)已達到化學(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N02物質(zhì)的量相同E消耗nmOIN2O4的同時生成 2nm0INO2【答案】丫 0.15molLr

45、min 一160% BC【解析】【分析】根據(jù)化學(xué)計量數(shù)，可知 NO?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增加至U 0.7mol變化了 0.3mol，可知Y表示的是NO2, X表示的N2O4。貝Y表示的NO2的物質(zhì)的量隨時間的變化 曲

46、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v(N2O4)0.3mol2L 1min1 10.15molgL gmin ；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(NO 2)0.6m°- 100%60% ;n 1mol(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)已達到平衡狀態(tài)，A不符合題意；B. 恒溫恒容下，壓強之比等于物質(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 強發(fā)生改變，

47、若壓強不變時，則氣體的物質(zhì)的量不變，說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，B符合題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)達到平衡，C符合題意；D. 達到平衡時，各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變，但是不能確定N02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 速率相等，則不能判斷反應(yīng)是否達到平衡， 綜上答案選BC。N02表示的也為逆反應(yīng)速率，不能判斷正逆反應(yīng)E不符合題意;10. 研究減少CQ排放是一項重要課題。CQ經(jīng)催化加氫可以生成低碳有機物，主要有以下反應(yīng)：反應(yīng)I: CQ(g)+ 3H2(g

48、) CH30H(g)+ H2O© Hi = 49.6kJ/mol反應(yīng)n： CfOCH3(g)+ H20(g) = 2CH3OH(g) H2=+ 23.4kJ/mol反應(yīng)川：2CO2(g)+ 6H2(g) r 匚 CH3OCH(g)+ 3H2O(g) H3(1) H3=_kJ/mol。恒溫恒容條件下，在密閉容器中通入等物質(zhì)的量的CC2和H2,發(fā)生反應(yīng)I。下列描述能說明反應(yīng)I達到平衡狀態(tài)的是 (填序號)。A. 容器內(nèi)的混合氣體的密度保持不變B. 反應(yīng)體系總壓強保持不變C. 斷裂3Na個H O鍵同時斷裂2Na個C=O鍵D. CHOH和H2O的濃度之比保持不變(3) 反應(yīng)II在某溫度下的平衡

49、常數(shù)為0.25，此溫度下，在密閉容器中加入等物質(zhì)的量的CH3OCHs(g)和H2O(g),反應(yīng)到某時刻測得各組分濃度如下：物質(zhì)CfOCH3(g)H2O(g)CHsOH(g)濃度 /mol . L11.81.80.4此時V正_v逆(填”、 ”或 = ”)，當(dāng)反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，混合氣體中CH3OH體積分數(shù)(CH3OH)%=_%。(4) 在某壓強下，反應(yīng)III在不同溫度、不同投料比時， CO2的平衡轉(zhuǎn)化率如圖所示。 Ti溫度 下，將6molCO2和12molH2充入2L的密閉容器中，5min后反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，則 05min 內(nèi)的平均反應(yīng)速率 v(CH3OCH3)=_o°*痢：|曲賦II

50、沙如CO。604ft2W 尸惟幅if.'t-.%I和反應(yīng)III,在恒壓下將CO2和H2按體積比1 : 3混合，在不同催化劑作用下發(fā)生反應(yīng) 相同的時間段內(nèi)CH3OH的選擇性和產(chǎn)率隨溫度的變化如圖。其中:CH3OH的選擇性=的翎肪前*反聞EMCO血徹Ml的量x 100%(FhOH'也'i21D?5D ?fn 科濕町 I4(- 訃¥tai/m一 czt地忙制 CZ(Zr I訂低住制i HXJJidfeWtl czrflKt 刖*rZi7r-lfT<k?!P 溫度高于230 C, CH3OH產(chǎn)率隨溫度升高而下降的原因是 _。 在上述條件下合成甲醇的工業(yè)條件是_。

51、A. 210CB. 230CC.催化劑 CZT D 催化劑 CZ(Z11)T【答案】-122.6 BC > 20 0.18molL-1min-1反應(yīng)I的厶Hv0溫度升高，使 CO2轉(zhuǎn)化為CH3OH的平衡轉(zhuǎn)化率下降BD【解析】【分析】反應(yīng)I: CQ(g)+ 3H2(g)CH3OH(g)+ H2O© H1 = - 49.6kJ/mol反應(yīng) n： CH3OCH3(g)+ H2O(gh ° 2CH3OH(g) H2 = + 23.4kJ/mol反應(yīng)川：2CQ(g)+ 6H2(g)CH3OCH(g)+ 3H2O(g) H3(1) 將反應(yīng)I x 2反應(yīng)n,即可求出反應(yīng)川的H3。(

52、2) A 容器內(nèi)的混合氣體的質(zhì)量不變，體積不變，密度始終不變；B. 恒溫恒容條件下，反應(yīng)前后氣體的分子數(shù)不等，則隨反應(yīng)的不斷進行，反應(yīng)體系總壓強 不斷發(fā)生改變；C. 斷裂3Na個H O鍵，即有1molCH3OH(g)和1molH2O(g)發(fā)生反應(yīng)；斷裂 2Na個C=O鍵，即有1molCO2參加反應(yīng)；CHOH和H2O的濃度之比等于化學(xué)計量數(shù)之比。(3) 利用表中數(shù)據(jù)求出濃度商，然后與平衡常數(shù)0.25進行比較，確定平衡移動的方向，從而確定v正與v逆的相對大?。辉僭O(shè)未知數(shù)，建立三段式，利用平衡常數(shù)求出CH3OH的平衡量及平衡時的混合氣總量，從而求出混合氣體中CfOH體積分數(shù)CHOH%。 將6molCO2和12molH2充入2L的密閉容器中，則投料比為2,從圖中采集數(shù)據(jù)，得出CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為 60%，利用三段式可求出 CHOCHs的平衡量，從而可求出 05min內(nèi) 的平均反應(yīng)速率v(CH3OCHs)。(5) 溫度高于230C, CHsOH產(chǎn)率隨溫度升高而下降，說明平衡逆向移動，從溫度對平衡 的影響尋找原因。從圖中數(shù)據(jù)，可得出最佳溫度與催化劑?！驹斀狻糠磻?yīng)I: CQ(g)+ 3H2(g)CH3OH(g)+ H2O(g) Hi = - 49.6kJ/mol反應(yīng)n： CfOCH3(g)+ H2O(g) = 2