暑假作业03 化学反应的速率和限度-【暑假分层作业】2024年高一化学暑假培优练（人教版2019必修第二册）

限时练习：45min 完成时间： 月 日 天气： 作业03 化学反应的速率和限度 1．在同一化学反应里，用不同物质表示的反应速率可能不同，但意义相同，故在描述反应速率时必须指明是何物质。 2．固体或纯液体的浓度视为常数，Δc＝0，因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。 3．化学反应速率是指一段时间内的平均反应速率，而不是某一时刻的瞬时速率。 4．比较反应速率大小时，若将反应速率用同一种物质表示，要做到“两统一”：统一用同一种物质表示化学反应速率；统一单位。 5．固体的用量对反应速率无影响，但固体颗粒的大小会影响反应速率。 6．压强对反应速率的影响：有气体参加的反应，改变压强对反应速率的影响实质是改变体积，使反应物的浓度改变；改变压强必须引起反应物或生成物的浓度改变才能改变化学反应速率，否则，化学反应速率不变。注意——充入非反应气体对化学反应速率的影响： ①恒容时：充入非反应气体→压强增大，但各物质浓度不变→反应速率不变。 ②恒压时：充入非反应气体→压强不变→体积增大→各物质浓度减小→反应速率减慢。 7．对于可逆反应，正向反应和逆向反应的条件相同，且反应同时进行。 8．v(正)＝v(逆)的理解：一是对同一物质而言，其生成速率等于其消耗速率；二是对不同物质而言，两种物质的反应方向不同，且反应速率之比等于其化学计量数之比。 9．判断可逆反应是否达到平衡时，防止犯以下错误：①若反应前后气体体积不变，则混合气体总体积、总压强、总物质的量、混合气体平均相对分子质量保持定值不能说明反应达到平衡状态；②若反应物和生成物的物质的量之比等于化学计算数之比，不能说明达到平衡状态；③若反应前后气体的密度一定，不能说明一定达到平衡状态。 10．根据题给的图像计算化学反应速率时，一是注意容器的体积是多少，二是关注坐标的含义：是物质的量还是物质的量浓度等。 1．在铁粉与过量的稀硫酸反应中，为了减缓此反应速率而不改变H2的总量，下列方法错误的是 A．加NaCl溶液 B．加蒸馏水 C．加入少量硫酸铜固体 D．滴入少量醋酸钠溶液 2．在四个不同的容器中，在不同的条件下进行合成氨反应，根据下列在相同时间内测得的结果判断，生成氨的化学反应速率最快的是 A． B． C． D． 3．下列措施对增大反应速率明显有效的是 ①Al在氧气中燃烧生成，将Al片改成Al粉 ②Fe与稀硫酸反应制取时，改用98%浓硫酸 ③Zn与稀硫酸反应制取时，滴加几滴溶液 ④与溶液反应时，增大压强 ⑤，升高温度 ⑥钠与水反应时，增大水的用量 A．①③⑤ B．②④⑥ C．①②③⑤ D．①⑤ 4．下列有关化学反应速率或限度的说法中正确的是 A．常温下，Al片分别与浓硝酸和稀硝酸接触2min，与浓硝酸接触收集的气体更多 B．铝片与过量的稀硫酸反应，加入溶液可减缓速率且不影响的产量 C．用双氧水制氧气时，加入少量粉末可显著加快反应速率 D．工业合成氨时，使用过量的氮气、有可能使的转化率达到100% 5．一定温度下，反应N2O4(g)⇌2NO2(g)的焓变为ΔH。现将1molN2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是 A．①② B．②④ C．③④ D．①④ 6．X、Y、Z为三种气体，把a mol X和b mol Y充入一密闭容器中，发生反应X+2Y2Z。达到平衡时，若它们的物质的量满足：n(X)+n(Y)=n(Z)，则Y的转化率为 A．×100% B．×100% C．×100% D．×100% 7．实验室模拟工业合成氨，，反应条件是高温、高压，并且需要合适的催化剂。恒温恒容密闭容器中能说明该反应达到平衡状态的是 A． B．容器内压强保持不变 C．体系内气体的密度保持不变 D．、和的体积分数之比为 8．工业制硫酸的一步重要反应是的催化氧化。在密闭容器中，充入和足量，在催化剂、500℃的条件下发生反应。、的物质的量随时间的变化如图。    下列说法正确的是 A．该反应的化学方程式是 B．反应到2min时，达到了化学平衡状态 C．反应开始至5min末，以浓度的变化表示该反应的平均反应速率是 D．通过调控反应条件，可以使转化率高于80% 9．请按要求完成下列问题。 （1）某温度下在容积为1L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物后的物质的量随时间变化曲线如图。    ①该反应的化学方程式是 。 ②时，正反应速率 逆反应速率(填“>”“<”或“=")。 （2）一定条件下，在5L密闭容器内，反应的物质的量随时间变化如表： 时间/s ①用表示内该反应的平均速率为 ，在第5s时，NO2转化率为 。在第2s时的体积分数为 。 ②为加快反应速率，可以采取的措施是 。 a．升高温度b．恒容时充入He(g) （3）反应，在一定温度下密闭容器内，在该反应已经达到平衡状态的是 。 a．b．容器内压强保持不变c． d．容器内的密度保持不变e．容器内混合气体平均相对分子质量不变 f．g.容器内气体颜色不变 10．NO2(红棕色)和N2O4(无色)之间发生反应：。将一定量N2O4气体充入体积为2L的恒容密闭容器中，控制反应温度为T。 （1）该反应为吸热反应，则反应物的化学键断裂要吸收的能量_______(填“>”、“<”或“=”)生成物的化学键形成要放出的能量。 （2）下列可以说明该反应达到平衡的是_______。 A． B． C．容器内气体的颜色不再变化 D．混合气体的压强不再变化 （3）在温度为T的条件下，向该恒容密闭容器中充入，随时间的变化曲线如图所示： i.在图中画出0～16min时间段内，随时间的变化曲线__________。 ii.1~4四个点中，的点有_______。 iii.反应进行到16min时，N2O4的转化率是_______%。 11．一定温度下，将足量的固体置于恒容密闭容器中，发生反应(不考虑转化为)，下列不能判断该反应达到平衡状态的是 A．气体的颜色不再改变 B．有消耗，同时有生成 C．气体的平均相对分子质量不再变化 D．固体混合物中铜元素的质量分数不再变化 12．以反应为例，通过测定溶液紫红色褪去所需时间，探究外界条件对化学反应速率的影响。设计实验如下。 实验序号 实验温度/℃ 酸性溶液 溶液 溶液褪至无色所需时间/s ① 20 2 0.02 4 0.1 0 ② 20 2 0.02 2 0.1 2 ③ 45 2 0.02 2 0.1 2 下列说法错误的是 A．溶液褪至无色所需时间： B．实验①③的目的是探究温度对化学反应速率的影响 C．实验①②③均应先将酸性溶液置于相应温度的水浴中 D．将更换为溶液，对实验结果无影响 13．还原钼矿(主要成分为)制备单质钼，能防止污染，该反应原理为。向盛有一定比例、混合物的恒容密闭容器中通入使其起始浓度为，在一定条件下发生上述反应，测得容器中反应达到平衡状态时的浓度为。下列说法正确的是 A．若达到平衡所需时间为t s，则0~t s内用CO表示的平均反应速率 B．达到平衡状态时， C．升高温度、使用催化剂均能加快该反应的反应速率 D．平衡后，再充入，反应速率不会改变 14．CO和H2在一定条件下可以合成乙醇(CH3CH2OH)：2CO(g) +4H2 (g)CH3CH2OH(g)+H2O(g)。在2 L密闭容器中充入反应物，其中n(CO)随时间的变化如下表所示： 时间/s 0 1 2 3 4 5 n(CO)/mol 3 2 1.5 1.25 1.125 1.125 下列说法中正确的是 A．4s时，该反应恰好达到平衡状态 B．前2 s，CO的平均反应速率为0.375 mol·L-1·s-1 C．当v(CO)= 2v(CH3CH2OH)，反应达到平衡状态 D．达到平衡时，CO的转化率为37.5% 15．向容积为1.00L的密闭容器中通入一定量的和的混合气体，发生反应：  ，体系中各物质浓度随时间变化如图所示。下列有关说法正确的是 已知：为红棕色气体，为无色气体    A．64s时，反应达到化学平衡状态 B．到达化学平衡前，混合气体的颜色逐渐变浅 C．平衡时的转化率约为67% D．前100s内，用浓度的变化表示的化学反应速率是 16．燃煤烟气的脱硫技术是环境科学研究的热点，利用反应可实现从燃煤烟气中回收硫。向两个体积相同的恒容密闭容器中通入2molCO(g)和1mol(g)发生上述反应，体系的总压强随时间的变化如图所示。下列说法错误的是 A．实验a平衡时CO的物质的量为1.5mol B．实验b中，40min内CO的平均反应速率 C．与实验a相比，实验b改变的条件是加入催化剂 D．实验b中的转化率是75% 17．在一定温度下，在密闭容器中投入X(g)和Y(g)，发生反应生成Z(g)。测得各物质浓度与时间关系如图所示(提示：净反应速率等于正、逆反应速率之差)。下列说法错误的是    A．a点：正反应速率大于逆反应速率 B．b点：净反应速率等于零，反应处于停正状态 C．上述可逆反应中X、Y、Z的化学计量数之比为 D．该可逆反应在该反应条件下达到最大限度时，Y的平衡转化率为 18．一定条件下的密闭容器中，发生反应，和的物质的量浓度变化如图，下列说法正确的是    A．0~时间段的平均速率 B．平衡时： C．时间段内，生成HI的物质的量为0.8mol D．时刻时，的正反应速率大于逆反应速率 19．、等大气污染物的妥善处理对保护环境具有重要意义。 (1)某日8时，大连市空气质量监测数据如下： 主要污染物 数值() 107 57 5 9 46 6 主要污染物中会使雨水小于5.6的是 。 (2)汽车中的三元催化器能使尾气中的和发生反应转化为无污染的气体，主要反应的化学方程式为。 ①下图为相同时间内不同温度下汽车尾气中的转化率的变化情况。该反应最佳的催化剂与温度为 。    ②若在恒容密闭容器中，充入和，下列选项中不能说明该反应已经达到平衡状态的是 。 A．和的物质的量之比不变       B．混合气体的密度保持不变 C．混合气体的压强保持不变             D． (3)为研究如何增大和催化反应的速率，某课题组进行了以下实验探究。 编号 催化剂的比表面积 I 280 80.0 II 280 120.0 III 360 80.0    回答下列问题： ①第I组实验中，达到平衡时的浓度为 。 ②由曲线I、Ⅱ可知，增大催化剂比表面积，该化学反应速率将 (“增大”、“减小”或“无影响”)。 ③由实验I和Ⅲ可得出的结论是 。 (4)柴油发动机在工作中会产生更多的，需要加尿素去除。其工作原理：尿素水溶液热解产生的与尾气中的在和催化剂的条件下发生反应生成无污染气体，写出还原的化学方程式 。 20．反应经历两步：①；②。反应体系中X、Y、Z的浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是    A．a为随t的变化曲线 B．时， C．时，Y的消耗速率小于生成速率 D．后， 21．NH3是一种重要的化工产品，可用于生产尿素[CO(NH2)2]、处理烟气等。 I.工业上合成尿素的反应：2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(l)+H2O(g) ΔH （1）已知合成尿素的反应分两步进行： 2NH3(g)+CO2(g)⇌NH2COONH4(s) ΔH1 NH2COONH4(s)⇌CO(NH2)2(l)+H2O(g) ΔH2 其能量变化曲线如图所示，则∆H、∆H1和∆H2由小到大的顺序为 。 （2）某实验小组为了模拟工业上合成尿素，在恒温恒容的真空密闭容器中充入一定量的CO2和NH3发生反应：2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(l)+H2O(g)，反应过程中混合气体中NH3的体积分数如图所示。 ①A点的逆反应速率v逆(CO2) B点的正反应速率v正(CO2)(填“>”、“<”或“=”)。 ②下列能说明该反应达到平衡状态的是 (填代号)。 a.NH3、CO2、H2O的分子数之比为2：1：1        b.体系的压强保持不变 c.单位时间内消耗1molCO2同时生成2molNH3 d.2v正(NH3)=v逆(H2O) ③对于有气体参与的反应，平衡常数Kp可用气体组分(B)的平衡分压p(B)代替该气体的物质的量浓度c(B)。实验测得体系平衡时的压强为10MPa，列式计算该反应的平衡常数Kp= (提示：写出Kp的表达式再代入数据进行计算，分压=总压×体积分数)。 ④L(L1、L2)，X可分别代表压强或温度。如图表示L一定时，该反应CO2(g)的平衡转化率随X的变化关系。 X代表的物理量为 ，判断L1、L2的大小关系 ，并简述理由： 。 ( 2 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 限时练习：45min 完成时间： 月 日 天气： 作业03 化学反应的速率和限度 1．在同一化学反应里，用不同物质表示的反应速率可能不同，但意义相同，故在描述反应速率时必须指明是何物质。 2．固体或纯液体的浓度视为常数，Δc＝0，因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。 3．化学反应速率是指一段时间内的平均反应速率，而不是某一时刻的瞬时速率。 4．比较反应速率大小时，若将反应速率用同一种物质表示，要做到“两统一”：统一用同一种物质表示化学反应速率；统一单位。 5．固体的用量对反应速率无影响，但固体颗粒的大小会影响反应速率。 6．压强对反应速率的影响：有气体参加的反应，改变压强对反应速率的影响实质是改变体积，使反应物的浓度改变；改变压强必须引起反应物或生成物的浓度改变才能改变化学反应速率，否则，化学反应速率不变。注意——充入非反应气体对化学反应速率的影响： ①恒容时：充入非反应气体→压强增大，但各物质浓度不变→反应速率不变。 ②恒压时：充入非反应气体→压强不变→体积增大→各物质浓度减小→反应速率减慢。 7．对于可逆反应，正向反应和逆向反应的条件相同，且反应同时进行。 8．v(正)＝v(逆)的理解：一是对同一物质而言，其生成速率等于其消耗速率；二是对不同物质而言，两种物质的反应方向不同，且反应速率之比等于其化学计量数之比。 9．判断可逆反应是否达到平衡时，防止犯以下错误：①若反应前后气体体积不变，则混合气体总体积、总压强、总物质的量、混合气体平均相对分子质量保持定值不能说明反应达到平衡状态；②若反应物和生成物的物质的量之比等于化学计算数之比，不能说明达到平衡状态；③若反应前后气体的密度一定，不能说明一定达到平衡状态。 10．根据题给的图像计算化学反应速率时，一是注意容器的体积是多少，二是关注坐标的含义：是物质的量还是物质的量浓度等。 1．在铁粉与过量的稀硫酸反应中，为了减缓此反应速率而不改变H2的总量，下列方法错误的是 A．加NaCl溶液 B．加蒸馏水 C．加入少量硫酸铜固体 D．滴入少量醋酸钠溶液 【答案】C 【解析】A．加NaCl溶液，相当于稀释溶液，导致氢离子浓度减少，反应速率减慢，但氢离子的总量和铁的量不变，生成的氢气总量不变，故A正确； B．加水，稀释了盐酸的浓度，则反应速率变慢，但氢离子的总量和铁的量不变，生成的氢气总量不变，故B正确； C．加入少量硫酸铜固体，置换出少量的铜，与铁构成原电池，加快反应速率，铁的量减少，生成氢气的总量减少，故C错误； D．加入少量醋酸钠溶液，生成了醋酸，导致氢离子浓度减少，反应速率减慢，但提供氢离子的能力不变，生成的氢气总量不变，故D正确； 故选C。 【点睛】解答本题的关键是不能改变氢气的总量，即溶液中氢离子的总量不变。本题的易错点为C，要注意，随着反应的进行，醋酸会陆续电离出氢离子。 2．在四个不同的容器中，在不同的条件下进行合成氨反应，根据下列在相同时间内测得的结果判断，生成氨的化学反应速率最快的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】化学反应速率之比是相应的化学计量数之比，根据合成氨的化学方程式可知如果A、B、C、D四个选项都用氨气来表示化学反应速率，分别为、、、，则反应速率最快的是，故A符合题意。 综上所述，答案为A。 3．下列措施对增大反应速率明显有效的是 ①Al在氧气中燃烧生成，将Al片改成Al粉 ②Fe与稀硫酸反应制取时，改用98%浓硫酸 ③Zn与稀硫酸反应制取时，滴加几滴溶液 ④与溶液反应时，增大压强 ⑤，升高温度 ⑥钠与水反应时，增大水的用量 A．①③⑤ B．②④⑥ C．①②③⑤ D．①⑤ 【答案】A 【解析】①Al在氧气中燃烧生成，将Al片改成Al粉即增大反应物的接触面积，能加快反应速率，①正确； ②Fe与稀硫酸反应制取时，改用98%浓硫酸，浓硫酸和铁在常温下发生钝化反应，不产生氢气，②错误； ③Zn与稀硫酸反应制取时，滴加几滴溶液，Zn能够从硫酸铜溶液中置换出单质Cu，形成铜锌原电池，加快反应速率，③正确； ④与溶液反应时，增大压强几乎对溶液的浓度无影响，不改变反应速率，④错误； ⑤，升高温度，活化分子百分数增加，反应速率加快，⑤正确； ⑥水的浓度是一个常数，增大水的用量不改变反应物的浓度，不改变钠与水反应的反应速率，⑥错误； 综上分析，①③⑤正确，答案选A。 4．下列有关化学反应速率或限度的说法中正确的是 A．常温下，Al片分别与浓硝酸和稀硝酸接触2min，与浓硝酸接触收集的气体更多 B．铝片与过量的稀硫酸反应，加入溶液可减缓速率且不影响的产量 C．用双氧水制氧气时，加入少量粉末可显著加快反应速率 D．工业合成氨时，使用过量的氮气、有可能使的转化率达到100% 【答案】C 【解析】A．常温下，铝片在浓硝酸中钝化，故A错误； B．加入，Al在酸性条件下与发生反应，会产生NO气体，影响氢气的产量，故B错误； C．做催化剂，加快分解，故C正确； D．合成氨的反应为可逆反应，不能完全转化，故的转化率不能达到100%，故D错误。 综上所述，答案为C。 5．一定温度下，反应N2O4(g)⇌2NO2(g)的焓变为ΔH。现将1molN2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是 A．①② B．②④ C．③④ D．①④ 【答案】D 【解析】①反应混合物的质量始终保持不变，但体积会发生变化，气体密度保持不变，说明达到平衡状态，故选； ②ΔH是恒量，不能作为判断平衡状态的标志，故不选； ③该反应是充入1  mol N2O4，正反应速率应是逐渐减小直至不变，③曲线趋势不正确，故不选； ④N2O4的转化率先增大，后保持不变，说明达到平衡状态，故选； 综上所述，①④正确，故选D。 6．X、Y、Z为三种气体，把a mol X和b mol Y充入一密闭容器中，发生反应X+2Y2Z。达到平衡时，若它们的物质的量满足：n(X)+n(Y)=n(Z)，则Y的转化率为 A．×100% B．×100% C．×100% D．×100% 【答案】B 【解析】设反应达平衡时消耗Y物质的量为x。则： X　+　2Y2Z 起始量/mol a b 0 转变量/mol x x 平衡量/mol a− b−x x 依题意可得：( a−)+(b−x)=x，x= mol Y的转化率为×100%=×100%，选B。 7．实验室模拟工业合成氨，，反应条件是高温、高压，并且需要合适的催化剂。恒温恒容密闭容器中能说明该反应达到平衡状态的是 A． B．容器内压强保持不变 C．体系内气体的密度保持不变 D．、和的体积分数之比为 【答案】B 【解析】A．反应速率比等于系数比，时，正逆反应速率不相等，没有达到平衡状态，A不符合题意； B．反应是气体分子数改变的的化学反应，物质的量与压强成正比，则混合气体的压强不随时间的变化而变化，达到平衡状态，B符合题意； C．容器体积和气体总质量始终不变，则混合气体的密度始终不变，因此不能说明反应已达平衡，C不符合题意； D．、和的体积分数之比为，不能说明正逆反应速率相等，不能判断平衡状态，D不符合题意； 故选B。 8．工业制硫酸的一步重要反应是的催化氧化。在密闭容器中，充入和足量，在催化剂、500℃的条件下发生反应。、的物质的量随时间的变化如图。    下列说法正确的是 A．该反应的化学方程式是 B．反应到2min时，达到了化学平衡状态 C．反应开始至5min末，以浓度的变化表示该反应的平均反应速率是 D．通过调控反应条件，可以使转化率高于80% 【答案】D 【解析】A．由图可知该反应为可逆反应，反应方程式为，A错误； B．反应到5min时，达到了化学平衡状态，B错误； C．反应开始至5min末，以浓度的变化表示该反应的平均反应速率是，C错误； D．该反应正向气体分子数减小，且为放热反应，可通过调控反应条件，如改变压强和温度，可以使转化率高于80%，D正确； 故选D。 9．请按要求完成下列问题。 （1）某温度下在容积为1L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物后的物质的量随时间变化曲线如图。    ①该反应的化学方程式是 。 ②时，正反应速率 逆反应速率(填“>”“<”或“=")。 （2）一定条件下，在5L密闭容器内，反应的物质的量随时间变化如表： 时间/s ①用表示内该反应的平均速率为 ，在第5s时，NO2转化率为 。在第2s时的体积分数为 。 ②为加快反应速率，可以采取的措施是 。 a．升高温度b．恒容时充入He(g) （3）反应，在一定温度下密闭容器内，在该反应已经达到平衡状态的是 。 a．b．容器内压强保持不变c． d．容器内的密度保持不变e．容器内混合气体平均相对分子质量不变 f．g.容器内气体颜色不变 【答案】（1）3X(g)+Y(g)⇌2Z(g) > （2）0.0015 87.5% 60% a （3）beg 【解析】（1）①物质的反应速率之比等于化学计量数之比，从图中可知，相同时间内，X、Y、Z物质的量变化量之比为0.6：0.2：0.4=3：1：2，且X、Y物质的量减少为反应物，Z物质的量增加为生成物，则化学方程式为3X(g)+Y(g)⇌2Z(g)。 ②4min时X、Y物质的量减少，Z物质的量增大，说明此时反应正向进行，正反应速率>逆反应速率。 （2）①0-2s内，NO2物质的量变化量为0.03mol，则v(NO2)=0.03mol/(5L⋅2s)=0.003mol⋅L−1⋅s−1，物质的反应速率之比等于化学计量数之比，则v(N2O4)=0.0015mol⋅L−1⋅s−1。在第5s时，参与反应的NO2为0.035mol，则NO2的转化率为0.035÷0.04=87.5%。第2s时反应掉的NO2为0.03mol，则生成N2O40.015mol，此时剩余NO20.01mol，则N2O4的体积分数为0.015÷0.025=60%。 ②a．升高温度，反应速率增大，a正确；b．恒容时充入He(g)，反应物和生成物的浓度不变，反应速率不变，b错误；故答案选a。 （3）a．2v逆(NO)=v正(O2)=v正(NO)，NO正逆反应速率不相等，反应未达到平衡，a错误； b．该反应不是等体积反应且在恒容密闭容器中进行，随着反应进行容器压强不断变化，压强不变说明反应达到平衡，b正确； c．v(NO2)=2v(O2)该等式未说明是正反应还是逆反应，无法得知反应是否达到平衡，c错误； d．反应在恒容密闭容器中进行，且反应物和生成物均为气体，容器内的密度始终不变，d错误； e．该反应不是等体积反应，随着反应进行，混合气体的平均相对分子质量不断变化，混合气体平均分子质量不变，说明反应达到平衡，e正确； f．与反应的初始投料比及反应进行程度有关，无法说明反应达到平衡，f错误； g．NO和O2为无色气体，NO2为红棕色气体，随着反应进行NO2浓度不断变化，气体颜色不断变化，气体颜色不变说明反应达到平衡，g正确； 故答案选beg。 10．NO2(红棕色)和N2O4(无色)之间发生反应：。将一定量N2O4气体充入体积为2L的恒容密闭容器中，控制反应温度为T。 （1）该反应为吸热反应，则反应物的化学键断裂要吸收的能量_______(填“>”、“<”或“=”)生成物的化学键形成要放出的能量。 （2）下列可以说明该反应达到平衡的是_______。 A． B． C．容器内气体的颜色不再变化 D．混合气体的压强不再变化 （3）在温度为T的条件下，向该恒容密闭容器中充入，随时间的变化曲线如图所示： i.在图中画出0～16min时间段内，随时间的变化曲线__________。 ii.1~4四个点中，的点有_______。 iii.反应进行到16min时，N2O4的转化率是_______%。 【答案】（1）> （2）CD （3）          1、2     75% 【解析】（1）断键吸热、成键放热，该反应为吸热反应，则反应物的化学键断裂要吸收的能量>生成物的化学键形成要放出的能量。 （2）A．反应达到平衡状态，各物质浓度不再改变，，不能判断浓度是否改变，反应不一定平衡，故不选A；        B．反应达到平衡状态，正逆反应速率比等于系数比，时反应不平衡，故不选B； C．容器内气体的颜色不再变化，说明NO2的浓度不再改变，反应达到平衡状态，故选C； D．反应前后气体系数和不同，压强是变量，混合气体的压强不再变化，反应达到平衡状态，故选D； 选CD。 （3）i.根据图示，4min时=0.04mol/L，则此时=0.04-0.04÷2= 0.02mol/L，12min时反应达到平衡，=0.06mol/L，则此时=0.04-0.06÷2= 0.01mol/L， 随时间的变化曲线为。 ii. 时，反应达到平衡状态，1~4四个点中，的点有1、2。 iii. 反应进行到16min时，=0.06mol/L， N2O4的浓度变化为0.03mol/L，N2O4的转化率是。 11．一定温度下，将足量的固体置于恒容密闭容器中，发生反应(不考虑转化为)，下列不能判断该反应达到平衡状态的是 A．气体的颜色不再改变 B．有消耗，同时有生成 C．气体的平均相对分子质量不再变化 D．固体混合物中铜元素的质量分数不再变化 【答案】C 【分析】判断反应是否达到平衡的标志为正反应速率=逆反应速率，或者变量不变。例如当各组分的物质的量、质量、浓度等不再改变的时候，或者特定情况下的体积、压强等保持不变，则能判断已经达到平衡。 【解析】A．反应体系中的NO2为红棕色，当气体颜色不再改变时，说明NO2的浓度不再发生改变，可作为判断依据，A正确； B．有消耗，同时有生成时，说明正反应速率等于逆反应，B正确； C．由于生成物中的NO2和O2始终满足物质的量为4:1的比例，故该体系中的平均相对分子质量本身不是变量，不能作为判断依据，C错误； D．根据元素守恒，Cu元素的质量恒定不变，反应体系中有气体生成，固体的总质量在发生变化，当Cu元素的质量分数不再改变时，说明固体的总质量不再发生改变，反应达到平衡状态，D正确； 答案选C。 12．以反应为例，通过测定溶液紫红色褪去所需时间，探究外界条件对化学反应速率的影响。设计实验如下。 实验序号 实验温度/℃ 酸性溶液 溶液 溶液褪至无色所需时间/s ① 20 2 0.02 4 0.1 0 ② 20 2 0.02 2 0.1 2 ③ 45 2 0.02 2 0.1 2 下列说法错误的是 A．溶液褪至无色所需时间： B．实验①③的目的是探究温度对化学反应速率的影响 C．实验①②③均应先将酸性溶液置于相应温度的水浴中 D．将更换为溶液，对实验结果无影响 【答案】B 【解析】A．由实验①②可知，实验①加入4mLH2C2O4溶液，水的体积为0，实验②加入2mL H2C2O4溶液和2mL的水，则实验①的反应速率比实验②的大，所用时间减少，故溶液褪至无色所需时间t1< t2，A正确； B．实验①③中温度和草酸的浓度均是变量，不能利用实验①③探究温度对化学反应速率的影响，B错误； C．为了减小实验误差，确保实验数据的可靠性，实验①②③均应先将酸性KMnO4溶液置于相应温度的水浴中，C正确； D．K2SO4溶液不与酸性KMnO4溶液和H2C2O4溶液反应，加入K2SO4溶液相当于加水稀释，D正确； 故选B。 13．还原钼矿(主要成分为)制备单质钼，能防止污染，该反应原理为。向盛有一定比例、混合物的恒容密闭容器中通入使其起始浓度为，在一定条件下发生上述反应，测得容器中反应达到平衡状态时的浓度为。下列说法正确的是 A．若达到平衡所需时间为t s，则0~t s内用CO表示的平均反应速率 B．达到平衡状态时， C．升高温度、使用催化剂均能加快该反应的反应速率 D．平衡后，再充入，反应速率不会改变 【答案】C 【解析】A．若达到平衡所需时间为t s，氢气浓度改变量为2 mol∙L−1，CO浓度改变量为1 mol∙L−1，则0~t s内用CO表示的平均反应速率，故A错误； B．达到平衡状态时，，故B错误； C．升高温度、使用催化剂均能加快该反应的反应速率，故C正确； D．平衡后，再充入，氢气浓度增大，则反应速率增大，故D错误。 综上所述，答案为C。 14．CO和H2在一定条件下可以合成乙醇(CH3CH2OH)：2CO(g) +4H2 (g)CH3CH2OH(g)+H2O(g)。在2 L密闭容器中充入反应物，其中n(CO)随时间的变化如下表所示： 时间/s 0 1 2 3 4 5 n(CO)/mol 3 2 1.5 1.25 1.125 1.125 下列说法中正确的是 A．4s时，该反应恰好达到平衡状态 B．前2 s，CO的平均反应速率为0.375 mol·L-1·s-1 C．当v(CO)= 2v(CH3CH2OH)，反应达到平衡状态 D．达到平衡时，CO的转化率为37.5% 【答案】B 【解析】A．根据表格数据，可能在3~4s间某一时刻CO的物质的量不再改变，所以可能是3~4s间某一时刻恰好达到平衡状态，故A错误； B．前2 s，CO的物质的量减少(3-1.5)mol，CO的平均反应速率为  mol·L-1·s-1，故B正确； C．任意时刻，反应速率比都等于系数比，当v(CO)= 2v(CH3CH2OH)，反应不一定达到平衡状态，故C错误； D．达到平衡时，CO的转化率为，故D错误； 选B。 15．向容积为1.00L的密闭容器中通入一定量的和的混合气体，发生反应：  ，体系中各物质浓度随时间变化如图所示。下列有关说法正确的是 已知：为红棕色气体，为无色气体    A．64s时，反应达到化学平衡状态 B．到达化学平衡前，混合气体的颜色逐渐变浅 C．平衡时的转化率约为67% D．前100s内，用浓度的变化表示的化学反应速率是 【答案】D 【解析】A．由图可知，64s后二氧化氮和四氧化二氮的浓度仍在发生改变，说明64s时反应没有达到平衡状态，故A错误； B．由图可知，无色气体四氧化二氮为反应物，二氧化氮为生成物，则到达化学平衡前，混合气体的颜色逐渐变深，故B错误； C．由图可知，四氧化二氮的起始浓度为1.20mol/L，平衡时四氧化二氮的浓度为0.80 mol/L，则四氧化二氮的转化率为×100%≈33%，故C错误； D．由图可知，100s时二氧化氮的浓度为1.00 mol/L，则二氧化氮的反应速率为=0.008 mol/(L·s)，故D正确； 故选D。 16．燃煤烟气的脱硫技术是环境科学研究的热点，利用反应可实现从燃煤烟气中回收硫。向两个体积相同的恒容密闭容器中通入2molCO(g)和1mol(g)发生上述反应，体系的总压强随时间的变化如图所示。下列说法错误的是 A．实验a平衡时CO的物质的量为1.5mol B．实验b中，40min内CO的平均反应速率 C．与实验a相比，实验b改变的条件是加入催化剂 D．实验b中的转化率是75% 【答案】A 【解析】A．假设达到平衡时，CO转化了x mol，则有如下三段式： ，在恒温恒容的条件下，体系的压强之比等于气体的物质的量之比，根据图象有：，则x=1.5，所以实验a平衡时CO的物质的量为2mol-1.5mol=0.5mol，A项错误； B．根据反应，可知体系中物质的量的减小量等于二氧化硫的物质的量，又根据恒温恒容下压强之比等于物质的量之比，故40min内二氧化硫的压强减小量为40kPa，则CO的压强减小量为80 kPa，故40min内CO的平均反应速率=2.0，B项正确； C．与实验a相比，实验b的速率加快，平衡状态相同，故实验b改变的条件是加入催化剂，C项正确； D．实验b的平衡状态与实验a相同，所以根据A项的分析，可知达到平衡时二氧化硫转化了0.75mol，故二氧化硫的转化率为×100%=75%，D项正确； 答案选A。 17．在一定温度下，在密闭容器中投入X(g)和Y(g)，发生反应生成Z(g)。测得各物质浓度与时间关系如图所示(提示：净反应速率等于正、逆反应速率之差)。下列说法错误的是    A．a点：正反应速率大于逆反应速率 B．b点：净反应速率等于零，反应处于停正状态 C．上述可逆反应中X、Y、Z的化学计量数之比为 D．该可逆反应在该反应条件下达到最大限度时，Y的平衡转化率为 【答案】B 【解析】A．a 点X的浓度继续减小，反应正向进行，正反应速率大于逆反应速率，故A正确； B．b 点各种物质浓度不再改变，反应达到平衡状态，但是化学平衡是动态平衡，反应没有停止，正、逆反应速率相等，净反应速率等于零，故B错误； C．上述可逆反应中 X、Y、Z的浓度变化为分别为0.6mol/L、0.2mol/L、0.4mol/L，化学计量数之比为，故C正确； D．该条件下，Y的浓度变化为0.2mol/L，Y 的最大限度(平衡转化率)为，故D正确； 故选B。 18．一定条件下的密闭容器中，发生反应，和的物质的量浓度变化如图，下列说法正确的是    A．0~时间段的平均速率 B．平衡时： C．时间段内，生成HI的物质的量为0.8mol D．时刻时，的正反应速率大于逆反应速率 【答案】D 【解析】A．速率之比等于计量系数之比，，则平均速率，故A错误； B．时刻浓度不再变化，说明达到平衡，题目中未知，所以平衡时不一定有，故B错误； C．时间段内，HI的物质的量浓度增加了0.8 mol/L，体积未知，无法求算HI的物质的量，故C错误； D．时刻时，未达到平衡，根据图中信息得到该反应是正向建立平衡，则的正反应速率大于逆反应速率，故D正确。 综上所述，答案为D。 19．、等大气污染物的妥善处理对保护环境具有重要意义。 (1)某日8时，大连市空气质量监测数据如下： 主要污染物 数值() 107 57 5 9 46 6 主要污染物中会使雨水小于5.6的是 。 (2)汽车中的三元催化器能使尾气中的和发生反应转化为无污染的气体，主要反应的化学方程式为。 ①下图为相同时间内不同温度下汽车尾气中的转化率的变化情况。该反应最佳的催化剂与温度为 。    ②若在恒容密闭容器中，充入和，下列选项中不能说明该反应已经达到平衡状态的是 。 A．和的物质的量之比不变       B．混合气体的密度保持不变 C．混合气体的压强保持不变             D． (3)为研究如何增大和催化反应的速率，某课题组进行了以下实验探究。 编号 催化剂的比表面积 I 280 80.0 II 280 120.0 III 360 80.0    回答下列问题： ①第I组实验中，达到平衡时的浓度为 。 ②由曲线I、Ⅱ可知，增大催化剂比表面积，该化学反应速率将 (“增大”、“减小”或“无影响”)。 ③由实验I和Ⅲ可得出的结论是 。 (4)柴油发动机在工作中会产生更多的，需要加尿素去除。其工作原理：尿素水溶液热解产生的与尾气中的在和催化剂的条件下发生反应生成无污染气体，写出还原的化学方程式 。 【答案】(1)和 (2)PtO-CeO2-OMS、250℃ B (3) 增大 一般条件下，当其它条件相同时，升高温度，化学反应速率增大 (4) 【解析】（1）和均属于酸性氧化物，溶于水分别生成硝酸和亚硫酸，故主要污染物中会使雨水小于5.6的是和； （2）①由图知，当催化剂为PtO-CeO2-OMS、温度在250℃左右时的转化率已经比较高了，故该反应最佳的催化剂与温度为：PtO-CeO2-OMS、250℃； ②A．由于充入的和的物质的量分别为和，反应时消耗的和的物质的量相同，那么当和的物质的量之比不变时，说明反应达到了平衡，A不符合题意； B．气体总质量不变，容器恒容，则混合气体的密度一直不变，故密度保持不变不能说明反应已经达到平衡状态，B符合题意； C．该反应前后气体的总物质的量不同，那么在恒温恒容条件下，混合气体的压强一直在变化，当混合气体的压强保持不变时说明反应达到了平衡，C不符合题意；   D．说明正逆反应程度相当，反应达到了平衡，D不符合题意； 故选B; （3）①由图知，第I组实验中，从开始反应到达到平衡，的浓度减少了，则的浓度也减少这么多，达到平衡时的浓度为； ②实验I和Ⅱ的反应物浓度相同而Ⅱ中催化剂比表面积较大，由图中I、Ⅱ对应的曲线知，二者平衡时各组分浓度相同，但曲线Ⅱ先达到平衡，说明增大催化剂比表面积，该化学反应速率将增大； ③实验I和Ⅲ的反应物浓度和催化剂比表面积均相同，Ⅲ的温度高于I，由图中I、Ⅲ对应的曲线知，曲线Ⅲ先达到平衡，故由实验I和Ⅲ可得出的结论是：一般条件下，当其它条件相同时，升高温度，化学反应速率增大； （4）反应生成的无污染气体为氮气，则与尾气中的在和催化剂的条件下发生了氧化还原反应，化学方程式为： 。 20．反应经历两步：①；②。反应体系中X、Y、Z的浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是    A．a为随t的变化曲线 B．时， C．时，Y的消耗速率小于生成速率 D．后， 【答案】AC 【分析】由题中信息可知，反应X=2Z经历两步：①X→Y；②Y→2Z。因此，图中呈不断减小趋势的ａ线为X的浓度c随时间t的变化曲线，呈不断增加趋势的线为Z的浓度c随时间t的变化曲线，先增加后减小的线为Y的浓度c随时间t的变化曲线。 【解析】A．X是唯一的反应物，随着反应的发生，其浓度不断减小，因此，由图可知，a为c(X)随t的变化曲线，A错误； B．由图可知，分别代表3种不同物质的曲线相交于t1时刻，因此，t1时c(X)=c(Y)=c(Z)，B正确； C．由图中信息可知，t2时刻以后，Y的浓度仍在不断减小，说明t2时刻反应两步仍在向正反应方向发生，而且反应①生成Y的速率小于反应②消耗Y的速率，即t2时Y的消耗速率大于生成速率，C错误； D．由图可知，t3时刻反应①完成，X完全转化为Y，若无反应②发生，则c(Y)=c0，由于反应②Y→2Z的发生，t3时刻Y浓度的变化量为c0−c(Y)，变化量之比等于化学计量数之比，所以Z的浓度的变化量为2[c0−c(Y)]，这种关系在t3后仍成立， D正确； 故选：AC。 21．NH3是一种重要的化工产品，可用于生产尿素[CO(NH2)2]、处理烟气等。 I.工业上合成尿素的反应：2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(l)+H2O(g) ΔH （1）已知合成尿素的反应分两步进行： 2NH3(g)+CO2(g)⇌NH2COONH4(s) ΔH1 NH2COONH4(s)⇌CO(NH2)2(l)+H2O(g) ΔH2 其能量变化曲线如图所示，则∆H、∆H1和∆H2由小到大的顺序为 。 （2）某实验小组为了模拟工业上合成尿素，在恒温恒容的真空密闭容器中充入一定量的CO2和NH3发生反应：2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(l)+H2O(g)，反应过程中混合气体中NH3的体积分数如图所示。 ①A点的逆反应速率v逆(CO2) B点的正反应速率v正(CO2)(填“>”、“<”或“=”)。 ②下列能说明该反应达到平衡状态的是 (填代号)。 a.NH3、CO2、H2O的分子数之比为2：1：1        b.体系的压强保持不变 c.单位时间内消耗1molCO2同时生成2molNH3 d.2v正(NH3)=v逆(H2O) ③对于有气体参与的反应，平衡常数Kp可用气体组分(B)的平衡分压p(B)代替该气体的物质的量浓度c(B)。实验测得体系平衡时的压强为10MPa，列式计算该反应的平衡常数Kp= (提示：写出Kp的表达式再代入数据进行计算，分压=总压×体积分数)。 ④L(L1、L2)，X可分别代表压强或温度。如图表示L一定时，该反应CO2(g)的平衡转化率随X的变化关系。 X代表的物理量为 ，判断L1、L2的大小关系 ，并简述理由： 。 【答案】 ∆H1<∆H<∆H2 ＜ bc 0.15MPa-2 温度 L1>L2 该反应为正向气体分子数缩小的反应，加压强平衡正向移动，CO2的平衡转化率增大 【解析】（1）根据能量图可知，2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(l)+H2O(l)为放热反应，所以∆H＜0，2NH3(g)+CO2(g)⇌NH2COONH4(s)为放热反应，所以∆H1＜0，并且∆H1＜∆H＜0，NH2COONH4(s)⇌CO(NH2)2(l)+H2O(l)为吸热反应，所以∆H2＞0，所以∆H1<∆H<∆H2； （2）①据图可知A点未达到平衡，此时平衡正向移动，B点开始氨气的体积分数不再改变，说明B点达到平衡，所以A点v逆(CO2)＜B点v逆(CO2)，而B点v逆(CO2)=B点v正(CO2)，所以A点v逆(CO2)＜B点v正(CO2)； ②a．NH3、CO2、H2O的分子数之比与投料比和转化率有关，可能存在某一时刻NH3、CO2、H2O的分子数之比为2：1：1，但无法判断反应是否处于平衡状态，a错误； b．该反应为气体体积减小的反应，容器恒容，未平衡时压强会变，所以当压强不变时，说明反应处于平衡状态，b正确； c．单位时间内消耗1mol CO2同时生成2mol NH3，说明正逆反应速率相等，所以反应处于平衡状态，c正确； d．2v正(NH3)=v逆(H2O)，即4v正(H2O)=v逆(H2O)，说明逆反应速率大于正反应速率，所以生未处于平衡状态，d错误； 故选：bc； ③开始氨气的体积分数为50%，则CO2的体积分数也为50%，不妨设初始时NH3和CO2的物质的量均为2mol，平衡时∆n(NH3)=x mol，则列三段式有： 平衡时氨气的体积分数为20%，则有=20%，解得x=1.5，则平衡时p(NH3)=10MPa×20%=2MPa，p(CO2)=10MPa×=5MPa，p(H2O)= 10MPa×=3MPa，所以Kp==0.15MPa-2； ④由图可知，X越大，转化率越低，该反应正反应为气体体积减小的反应，如果增大压强，二氧化碳的转化率大，所以X表示温度，温度升高，平衡逆向移动，CO2的平衡转化率下降；L代表压强，温度相同时，该反应为正向气体分子数缩小的反应，加压强平衡正向移动，CO2的平衡转化率增大，所以L1＞L2。 ( 2 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$