重难点04 化学反应速率及平衡图像问题的分析（安徽专用）-【好题汇编】备战2024-2025学年高一化学下学期期末真题分类汇编

重难点04 化学反应速率及平衡图像问题的分析 1．(23-24高一下·安徽马鞍山第二中学·期末)一定条件下，在体积可变的密闭容器中发生合成氨反应：，下列说法正确的是 A．使用合适的催化剂可以提高的产率 B．缩小容器体积增大压强可以加快反应速率 C．适当提升反应温度会降低反应速率 D．保持体积不变，充入氦气增大压强可加快反应速率 【答案】B 【详解】A．催化剂只能改变反应速率，无法改变产率，A错误； B．缩小容器体积，物质浓度增大，反应速率加快，B正确； C．升高温度，活化分子百分数增大，反应速率加快，C错误； D．体积不变，通入氦气，各个物质的浓度不变，反应速率不变，D错误； 故答案为：B。 2．(23-24高一下·安徽阜阳·期末)某小组采用等质量的块状大理石和碳酸钙粉末、足量且等体积的稀盐酸和稀硫酸研究实验室制备的化学反应速率。实验中的浓度随时间的变化如图所示。 已知：碳酸钙和稀硫酸反应生成微溶的硫酸钙，硫酸钙会包裹在碳酸钙表面。 下列说法错误的是 A．比较实验1和实验2，可以说明酸中阴离子的种类对的生成速率有影响 B．比较实验3和实验4，可以说明的包裹作用对的生成速率有影响 C．比较实验2和实验4，可以说明固体表面积对的生成速率无影响 D．综合以上四个实验推断碳酸钙粉末和稀硫酸反应也能用于制备 【答案】C 【详解】A．比较实验1和实验2，硫酸和盐酸的酸根离子不同，生成二氧化碳的速率不同，故A正确； B．硫酸钙会包裹在碳酸钙表面，比较实验3和实验4，可以说明的包裹作用对的生成速率有影响，故B正确； C．实验2和实验4中碳酸钙的表面积不同，比较实验2和实验4，可以说明固体表面积对的生成速率有影响，故C错误； D．硫酸、盐酸都能与碳酸钙粉末反应放出二氧化碳气体，碳酸钙粉末和稀硫酸反应也能用于制备，故D正确； 选C。 3．(23-24高一下·安徽合肥第八中学·期末)某课外兴趣小组利用硫代硫酸钠（Na2S2O3）与稀硫酸反应，探究温度和浓度对化学反应速率的影响，设计了如表实验。下说法不正确的是 实验序号 实验温度/K 有关物质 出现浑浊所需时间/s Na2S2O3溶液 H2SO4溶液 H2O 1 298 4 0.1 4 0.1 2 2 4 0.1 5 0.1 3 323 4 0.1 0.1 1 A．通过表格可以判断出 B．若用实验1和2探究稀硫酸浓度对反应速率的影响，则需， C．可通过产生浑浊的时间或单位时间内产生气体的体积判断反应的快慢 D．将水更换为等量的Na2SO4溶液，对反应速率无影响 【答案】A 【分析】本题为探究温度和浓度对化学反应速率的影响，根据控制变量法可知，实验1、2为探究浓度对化学反应速率的影响，故T1=298，V1为1mL，实验2、3为探究温度对反应速率的影响，则V2为5，据此分析解题。 【详解】A．温度高速率快，浓度大，速率快，所需时间越短，故，A错误； B．由分析可知，实验1和2温度不变，为298K，为保证总体积不变，，可以探究硫酸浓度对反应速率的影响，B正确； C．实验中发生的反应为：Na2S2O3+H2SO4(稀)=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O，故可通过产生浑浊的时间或单位时间内产生气体的体积判断反应的快慢，C正确； D．由C项分析可知，Na2SO4不影响反应，则将水更换为Na2SO4溶液，对实验结果无影响；D正确； 故答案为：A。 4．(23-24高一下·安徽芜湖·期末)对水样中影响M分解速率的因素进行研究。在相同温度下，M的物质的量浓度随时间(t)的变化如图所示。下列说法正确的是 A．水样pH越大，M的分解速率越快 B．水样中添加，能加快M的分解速率 C．由①、③得，M浓度越大，分解速率越慢 D．在0~20min内，②中M的分解速率为 【答案】B 【详解】曲线斜率越大，反应速率越快； A．pH：①＞②、溶液初始浓度相同，斜率：①＜②，说明水样pH越大，反应速率越慢，故A错误； B．初始浓度都为0.20mol/L、pH=4时，③中不加Cu2+，④中加入Cu2+，斜率：③＜④，反应速率：③＜④，所以水样中添加Cu2+，能加快M的分解速率，故B正确； C．①、③pH相同，初始浓度：①＞③，斜率：①＞③，速率：①＞③，说明反应物浓度越大，M的分解速率越快，故C错误； D．0～20min内，②中M的分解速率==mol/(L•min)=0.015mol•L-1•min-1，故D错误； 答案选B。 5．(23-24高一下·安徽马鞍山第二中学·期末)一定条件下，在的恒容密闭容器中，充入等物质的量的和，部分物质的物质的量随时间变化如图，下列说法正确的是 A．时，的物质的量为 B．通过调控反应条件可以使完全转化为 C．时的转化率为 D．后，各物质的物质的量不再变化，说明反应已经停止 【答案】C 【详解】A．在VL的恒容密闭容器中，充入等物质的量的SO2和O2，由图可知SO2和O2的起始量均为10mol，2min内SO2的变化量为5mol，根据反应：，O2的变化量为2.5mol，则2min时，O2的物质的量为10mol-2.5mol=7.5mol，A错误； B．二氧化硫与氧气为可逆反应，通过调控反应条件不可以使SO2完全转化为SO3，B错误； C．5min时，SO2的变化量为8mol，起始物质的量为10mol，则SO2的转化率为，C正确； D．5min时，各物质物质的量不再发生变化，说明反应达到平衡状态，是一种动态平衡，反应并未停止，D错误； 故选C。 6．(23-24高一下·安徽安庆一中·期末)用活性炭可还原NO2防止空气污染，其反应原理为：。一定温度下，向2L恒容密闭容器中加入足量的C(s)和0.200molNO2，体系中物质浓度变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A．X点的v(正)>Y点v(正) B．曲线C表示的是体系中CO2的浓度变化 C．0~4min，CO2的平均反应速率为0.030 D．NO2的平衡转化率为30% 【答案】A 【详解】A．由图可知，X点后反应继续正向进行，则X点的v(正)>Y点v(正)，选项A正确； B．由图可知，ABC浓度变化之比为0.06:0.06:0.03=2:2:1，结合化学方程式可知，曲线C表示的是体系中N2的浓度变化，曲线A表示的是体系中CO2的浓度变化，选项B错误； C．结合B分析，0~4min，CO2的平均反应速率为，选项C错误； D．曲线B表示的是体系中NO2的浓度变化，NO2的平衡转化率为，选项D错误。 故选A。 7．(23-24高一下·安徽铜陵等三·期末)已知反应：，现将等物质的量的A、B混合于的密闭容器中反应后测得D的浓度为，，以C表示的平均反应速率，下列说法错误的是。 A．该化学方程式中， B．末，C的物质的量为 C．内，A的转化率为50％ D．内，该反应的平均反应速率 【答案】D 【分析】设A、B的起始物质的量均为，生成D为，，时，，则， ，则，解得，据此分析； 【详解】A．设A、B的起始物质的量均为，生成D为，，时，，则，A正确； B．根据分析，时，，B正确； C．内，A的转化率为100％＝50％，，C正确； D．由方程式可知，，D错误； 故选D。 8．(23-24高一下·安徽亳州·期末)汽车尾气的排放会对环境造成污染。利用高效催化剂处理汽车尾气中的与的反应为 。一定温度下，在恒容密闭容器中加入和发生上述反应，部分物质的体积分数随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A．曲线Ⅱ表示的是随时间的变化 B．时，反应达到化学平衡状态 C．充入稀有气体，体系压强增大，反应速率加快 D．时间段内的平均反应速率为： 【答案】D 【详解】A．因初始投料中n(CO)与n(NO)之比等于化学方程式中对应化学计量系数之比，则达平衡状态时，反应物=0.125，其中一种生成物的为0.25，另一种生成物的为0.5，按照产物的化学计量系数可知，平衡时，，故曲线Ⅱ表示随时间的变化，A错误； B．根据图中变化曲线可知，时，，但不是平衡状态，时反应达到平衡状态，B错误； C．充入稀有气体，体系压强增大，但反应物、生成物的浓度不变，化学反应速率不变，C错误； D．对于反应，列出三段式： 平衡时=0.125，则，x=0.4，可得时间段内，△n(NO)=0.8mol，故，D正确； 故答案选D。 9．(23-24高一下·安徽亳州天一大联考·期末)一定条件下，在恒容(2.0L)密闭容器中按充入6mol、H2的混合气体，发生反应：，该反应为放热反应。测定反应进行到10min时，H2的转化率随温度的变化关系曲线如图所示。下列说法正确的是 A．温度升高，反应速率减小 B．T1K时，0~10min内的平均反应速率 C．n点时，体系中的体积分数为10% D．上述反应达到平衡时，不再有化学键的断裂与形成 【答案】C 【详解】A．反应速率随温度升高而增大，A项错误； B．的6mol混合气体中、，由图可知，T1K时，H2的转化率为30%，则反应的H2为4mol×30%=1.2mol，故0~10min内的，B项错误； C．n点时，的转化率为50%，则反应的为4mol×50%=2mol，应用三段式计算：，n点时为0.5mol，气体总物质的量为(1.5+2+0.5+1)mol=5mol，故n点时，体系中的体积分数，C项正确； D．可逆反应达到平衡时，反应并没有停止，仍然有化学键的断裂与形成，D项错误； 故答案为：C。 10．(23-24高一下·安徽合肥普通高中六校联盟·期末)在一定温度下，容器内某一反应中的物质的量随反应时间变化的曲线如图，下列表述中正确的是 A．反应的化学方程式为 B．时，正逆反应速率相等达到平衡状态 C．时，的浓度是浓度的2倍 D．时，正反应速率大于逆反应速率 【答案】C 【分析】根据图象分析，M在反应过程中物质的量增加，为生成物，N在反应过程中物质的量减小，为反应物，根据相同时间内反应过程转化的量之比等于计量数之比，M在t1～t2内转化了1mol，N在t1～t2内转化了2mol，则反应的方程式为：2N⇌M，据此回答。 【详解】A．根据分析可知，反应的方程式为：2N⇌M，A错误； B．由图可知t2时M仍然在增大，N仍然在减小，此时反应继续向正方向移动，反应没有达到平衡，B错误； C．t1时刻，N的物质的量为6mol，M的物质的量为3mol，在同密闭容器内，物质的量浓度c=，则N的浓度是M浓度的2倍，C正确； D．根据图象，t3时，反应达到化学平衡，则正反应速率=逆反应速率，D错误； 故选C。 11．(23-24高一下·安徽芜湖·期末)反应经历两步：①X→Y；②Y→2Z。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．后， D．时，Y的消耗速率大于生成速率 【答案】C 【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。 【详解】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正确； B．根据分析可知时，浓度最大的是Z的浓度，其次是Y的浓度，最小的是X的浓度，即，B正确； C．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，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，这种关系在t3后仍成立， C错误； D．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，D正确； 答案选C。 12．(23-24高一下·安徽芜湖·期末)某温度下，在2L恒容密闭容器中投入一定量的A、B，发生反应：，12s时生成C的物质的量为1.2mol(过程如图所示)。下列说法正确的是 A．2s时，用A表示反应的瞬时速率为 B． C．图中m点达到了反应进行的限度 D．12s时容器内的压强为起始压强的 【答案】D 【详解】A．0-2s，用A表示反应的平均速率为，A错误； B．12s时消耗B的物质的量为(0.5−0.3)mol/L×2L=0.4mol，12s时生成C的物质的量为1.2mol，则b:c=0.4:1.2=1:3，B错误； C．m点A、B的浓度还在减小，没有达到反应限度，C错误； D．根据压强之比等于物质的量之比，12s时容器内的压强为起始压强的，D正确； 故选D。 13．(23-24高一下·安徽六安霍山中学等校·期末)究反应的化学反应速率的影响因素，在不同条件下进行4组实验，Y、Z起始浓度为0，反应物X的浓度随反应时间的变化情况如图所示。下列说法不正确的是 A．比较实验②④得出：升高温度，化学反应速率加快 B．比较实验①②得出：增大反应物浓度，化学反应速率加快 C．在0~10min内，实验②的平均化学反应速率 D．由图可知，40min时实验①~④中反应均已达到平衡状态 【答案】C 【详解】A．实验②、④中X的起始浓度相同，温度不同，由图可知，升高温度，化学反应速率加快，A正确； B．实验①、②中X的起始浓度不同、温度相同，由图可知，增大反应物浓度，化学反应速率加快，B正确； C．在0∼10min之间，实验②的平均速率(Y)==0.01mol•L-1•min-1，C错误； D．由图可知，40min时实验①~④中X的浓度均不再改变了，即反应均已达到平衡状态，D正确； 故答案为：C。 1．(23-24高一下·安徽六安第二中学河西校区·期末)完成下列填空。 (1)温度一定，在一个2L的恒容密闭容器中，A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，试填写下列空白： ①该反应的化学方程式为 。从开始到平衡时C的反应速率为 ，A的转化率为 。 ②下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的是 (填序号)。 A．A与C的浓度相等 B．相同时间内消耗，同时生成 C．混合气体的总质量不随时间的变化而变化 D．混合气体的密度不再发生变化 E．混合气体的压强不再发生变化 (2)“乙醇燃料电池”的工作原理为，装置如图所示。 ①在该电池中的移动方向为由 (填“A到B”或“B到A”)。写出A电极的电极反应式： 。 ②若标况下有参与反应，理论上通过质子交换膜的数目为 。 【答案】(1) 3A(g)⇌3C(g)+B(g) 0.6mol⋅L-1⋅min-1 50% ABE (2) A到B C2H5OH+3H2O-12e-=2CO2+12H+ 2NA 【详解】（1）①由图可知，A为反应物，B、C为生成物，A、B、C的变化量为分别为(2.4-1.2)mol/L=1.2mol/L、0.4mol/L、1.2mol/L，则A、B、C的系数比为1.2：0.4：1.2=3：1：3，该反应的化学方程式为3A(g)⇌3C(g)+B(g)；从开始到平衡时C的反应速率为=0.6mol⋅L-1⋅min-1；A的转化率为×100%=50%，故答案为：3A(g)⇌3C(g)+B(g)；0.6mol⋅L-1⋅min-1；50%； ②A．由图可知A与C的浓度相等时反应达到平衡，故该处可判断反应达到平衡状态，故A正确； B．相同时间内消耗3nmolA，同时生成3nmolA，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故B正确； C．根据质量守恒定律，反应前后气体的总质量始终不变，故C错误； D．反应前后气体的总质量不变，容器容积不变，则混合气体的密度始终不变，故D错误； E．混合气体的压强不再发生变化，则混合气的总物质的量保持不变，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故E正确； 故答案为：ABE； （2）①在该电池中乙醇为燃料失电子为负极(A)，氧气为正极(B)，条件为酸性介质，阳离子向正极(B)移动，H+的移动方向为由A到B；A为负极，乙醇发生氧化反应，电极的电极反应式：C2H5OH+3H2O-12e-=2CO2+12H+，故答案为：A到B；C2H5OH+3H2O-12e-=2CO2+12H+； ②正极的电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O，若标况下有即物质的量参与反应，消耗2molH+，理论上通过质子交换膜的数目为2NA。 2．(23-24高一下·安徽铜陵等三·期末)I．2024年4月25日“神舟十八号”载人飞船发射，飞行一段时间后与“天宫”空间站成功对接。空间站用水的一种制取方法是在催化剂作用下通过“萨巴蒂尔反应”]制取。图甲表示此反应过程中的能量变化。一定温度下，向容积为的密闭容器中通入和，反应过程中部分物质的浓度变化如图乙所示。 (1)该反应为 反应(填“吸热”或“放热”)，在较低温度下不利于该反应制取水的原因是 (不考虑化学平衡的移动)。 (2)图乙中B曲线代表物质 (填化学式)，m点正反应速率 n点逆反应速率(填“大于”“小于”或“等于”)。 (3)图乙中m、n、p、q四点达到化学平衡状态的是 ；其中p点 。 II．研究不同的催化剂和温度对“萨巴蒂尔反应”的影响。往三个恒容密闭容器中充入和，分别在催化剂I、II、III及不同温度下发生该反应，测得时甲烷浓度随温度变化关系如下图。 (4)通过对比催化剂I、II、III曲线的变化可知催化效果最好的是催化剂 (填“I”、“II”或“III”)，a、b、c三点中，生成甲烷反应速率最快的是 (填“a”、“b”或“c”)。 (5)时，在催化剂I作用下，内平均反应速率 。 【答案】(1) 放热 温度低反应速率慢 (2) H2 大于 (3) n、q (4) I c (5) 【详解】（1）根据图象反应前后能量降低，故为放热反应，在较低温度下不利于该反应制取水的原因是温度降低，化学反应速率慢，单位时间内生成的水少； （2）图乙中A、C的物质的量增加为生成物，B的物质的量减少为反应物，，，，则B代表H2，A代表水；在40min时达到平衡，m点未达到平衡，继续向正向反应，m点正反应速率大于n点逆反应速率； （3）在40min时达到平衡，图乙中m、n、p、q四点达到化学平衡状态的是n、q；的密闭容器中通入和列三段式：其中p点1-4x=2x，x=，； （4）相同时间内，速率最快的，催化剂的效果最好，通过对比催化剂I、II、III曲线的变化可知催化效果最好的是催化剂I；温度越高，速率最快，则c的温度最高，速率最快； （5）时，在催化剂I作用下甲烷浓度为0.7， 3．(23-24高一下·安徽阜阳·期末)在固相催化剂作用下加氢合成甲烷的反应可实现循环再利用：。 I．298K时已知相关物质的相对能量如图所示。 (1)当与反应生成和时 (填“吸收”或“释放”)的能量为 kJ。 Ⅱ．一定温度下，在1L恒容密闭容器中加入和4mol ，部分物质的体积分数()随时间(t)的变化如图所示。 (2)曲线a表示的是 的体积分数随时间的变化。 (3)0~min时间段内的平均反应速率为 。 (4)达平衡时，的转化率为 。 (5)下列能说明上述反应达到化学平衡状态的是 。 a．反应体系中 b．混合气体的压强不再改变 c． d．混合气体的密度不再改变 e．相同时间内，消耗4mol的同时消耗2mol 【答案】(1) 释放 116 (2)H2O (3) (4)50% (5)be 【详解】（1）焓变=生成物总能量-反应物总能量，则=（-75-242×2+393）kJ/mol=-166kJ/mol； （2）在1L恒容密闭容器中加入1molCO2和4molH2，初始时，故曲线b表示H2，t1时反应达到平衡，设CO2反应了xmol，列出三段式为，平衡时氢气体积分数为0.5，则，水的体积分数为，故曲线a表示H2O的体积分数随时间的变化； （3）0~t1min时间段内的CO2平均反应速率为； （4）H2的转化率； （5）ａ．反应体系中c(CO2):c(H2)=1:4，不能说明反应达到平衡状态，a项错误； ｂ．该反应正反应为气体分子数减少的反应，故混合气体的压强不再改变能够说明反应达到平衡状态，b项正确； ｃ．速率之比等于化学计量数之比， 故时，反应达到平衡状态，c项错误； ｄ．反应前后全为气体，气体总质量为定值，密闭环境，体积为定值，故混合气体密度为定值，则混合气体的密度不再改变不能说明反应达到平衡状态，d项错误； ｅ．相同时间内，消耗4molH2的同时消耗2molH2O，正逆反应速率比等于化学计量数之比，能够说明反应达到平衡状态，e项正确； 答案选be。 4．(23-24高一下·安徽蚌埠·期末)碳中和作为一种新型环保形式可推动全社会绿色发展。我国争取2060年前实现碳中和。复合催化是工业合成甲醇()的重要反应，在2L恒容密闭容器中，充入和在催化剂、200℃的条件下发生反应。部分反应物和产物随时间变化如图所示： ` (1)该反应的化学方程式为 。 (2)反应开始到2min，的物质的量浓度减少了多少 。 (3)反应开始至5min末，以的浓度变化表示该反应的平均速率是多少 。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）根据元素守恒可判断还有水生成，该反应的化学方程式为：； （2）反应开始到2min，的物质的量减少5mol，物质的量浓度减少了； （3）化学反应速率之比等于化学计量数之比，故反应开始至5min末，以的浓度变化表示该反应的平均速率：。 5．(23-24高一下·安徽芜湖·期末)研究合成氨的反应和氨气的用途具有重要意义。工业上合成氨的反应为：。回答下列问题： (1)合成氨反应过程片段的作用机理，可以用如下模拟示意图表示： 写出符合在催化剂表面合成氨反应过程的正确排序 (用字母标号表示)。 (2)某同学在实验室模拟工业合成氨的反应：恒温下，在2 L定容密闭容器中通入1 mol N2(g)和3 mol H2(g)，催化剂存在下发生反应。 ①测得容器中压强(p)随时间(t)的变化图象如图所示，p2=0.8p1，反应开始至5 min，用NH3的浓度变化表示反应的平均速率为 mol/(L·min)，平衡时氢气的转化率为 。 ②下列情况能说明该反应一定达到化学平衡状态的是 (填标号)。 A．每消耗n mol N2的同时生成2n mol NH3 B．3v正(H2)=2v逆(NH3) C．H2的体积分数保持不变 D．混合气体的平均相对分子质量不变 (3)潜艇中使用的液氨-液氧燃料电池工作原理如图所示。 ①电极a的电极反应式为 。 ②当有1 mol N2生成时，理论上电极b消耗氧气的体积为(换算为标准状况) L。 【答案】(1)cbead (2) 0.08 40% CD (3) 2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O 33.6 【详解】（1）催化剂表面合成氨反应过程是接触、吸附、断键、形成化学键、脱离几个步骤。a是形成氨分子，b吸附过程，c是接触过程，d是脱离过程，e是断键，因此顺序是cbead； （2）①根据图像，5 min后气体压强不再改变，说明反应达到平衡。假设达到平衡时消耗氮气的物质的量为x mol，则消耗氢气物质的量为3x mol，生成氨气物质的量为2x mol，达到平衡时氮气物质的量为(1-x)mol，氢气的物质的量为(3-3x)mol，利用相同条件下，压强之比等于气体物质的量之比，因此有关系式：，解得x=0.4，根据化学反应速率的数学表达式，可知v(NH3)=mol/(L·min)=0.08 mol/(L·min)，H2的转化率为×100%=40%； ②A．消耗N2，生成NH3，反应方向均是向正反应方向进行，因此每消耗n molN2的同时生成2n mol NH3，不能说明反应达到平衡状态，A错误； B．用不同物质的反应速率表示达到平衡，要求反应方向一正一逆，且反应速率之比等于化学计量数之比，当2v正(H2)=3v逆(NH3)，说明反应达到平衡，3v正(H2)=2v逆(NH3)，不能说明反应达到平衡，B错误； C．根据化学平衡状态的定义，当组分浓度不再改变时，说明反应达到平衡状态，即当氢气的含量保持不变，说明反应达到平衡状态，C正确； D．组分均为气体，即混合气体总质量不变，该反应的正反应是气体物质的量减少的反应，混合气体的摩尔质量会发生改变，当混合气体的平均相对分子质量不变，说明反应达到平衡，D正确； 故合理选项是CD； （3）①根据图示可知：在装置a上通入NH3发生失去电子的氧化反应产生N2、H2O，所以电极a为负极，则电极a的电极反应式为：2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O；电极b上通入O2，发生得到电子的还原反应，由于电解质溶液为碱性，则b电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-； ②根据电极a反应式可知：每有1 mol N2生成，反应过程中会转移6 mol电子，而每1 mol O2发生反应，会转移4 mol电子。根据同一闭合回路中电子转移数目相等，可知转移6 mol 电子，反应消耗O2的物质的量是n(O2)=mol=1.5 mol，则理论上电极b消耗氧气的体积为V(O2)=1.5 mol×22.4 L/mol=33.6 L。 6．(23-24高一下·安徽六安叶集皖西当代中学·期末)汽车尾气中氮氧化合物、碳氧化合物的处理与利用是各国研究的热点。 (1)生成过程的能量变化如图所示。的能量变化示意图如下，该条件下，和完全反应生成会 (填“吸收”或“释放”) 的能量。 (2)与在催化剂作用下反应可实现汽车尾气净化：，某实验小组在、恒容密闭容器中充入等物质的量的与模拟该过程，的物质的量随时间变化如表所示。 0 10 20 30 40 50 0.40 0.35 0.31 0.30 0.30 0.30 ①反应进行到时，正反应速率 逆反应速率(填“>”“<”或“=”)。 ②该条件下，的最大转化率为 。 ③下列措施一定能增大该反应速率的是 (填序号)。 A．及时分离出、   B．适当升高温度   C．适当扩大容器的容积   D．充入 ④某同学在其它条件一定的情况下，分别用甲、乙两种催化剂完成该反应，绘出浓度随时间变化如图，催化剂 (填“甲”或“乙”)的催化效果更好。 (3)用电化学气敏传感器测定汽车尾气中含量，原理如图，根据燃料电池的原理，推测B电极是该电池的 (填“正极”或“负极”)，A电极上的电极反应式为 。 【答案】(1) 吸收 180 (2) > B 乙 (3) 正极 【详解】（1）根据能量变化示意图，和断键吸收能量，生成2mol成键放出能量，因此和完全反应生成会吸收能量。 （2）①后，NO的物质的量仍在减小，说明反应进行到时，反应正向进行，则正反应速率>逆反应速率； ②后，NO的物质的量不再变化，说明反应达到平衡状态，的最大转化率为； ③ A．及时分离出、，生成物浓度减小，之后反应物浓度也会减小，反应速率减小，A错误； B．温度越高反应速率越快，因此适当升高温度，可以加快反应速率，B正确； C．适当扩大容器的容积，反应物浓度减小，反应速率减慢，C错误； D．充入，反应物浓度不变，不能增大反应速率，D错误； 答案选B。 ④根据浓度随时间变化图可知，使用催化剂乙时，反应达到平衡所用的时间更短，因此催化剂乙的催化效果更好。 （3）根据图示及燃料电池的原理，A电极上CO转化为CO2，碳元素化合价升高失电子发生氧化反应，则A电极为负极，电极反应式为，B电极为正极。 7．(23-24高一下·安徽六安叶集皖西当代中学·期末)溴单质是重要的化工原料之一，工业上从海水中提取溴的流程如下：(已知：海水中溴元素主要以形式存在) (1)将吹出后的含的空气按一定速率通入吸收塔，用和水进行吸收，写出吸收反应的化学方程式： 。 (2)吸收后的空气进行循环利用。吹出时，吹出率与吸收塔中流量的关系如图所示。流量过大，吹出率反而下降的原因是： 。 (3)“吸收”及后续步骤的工艺也可采用如下流程： 写出上述步骤①中发生反应生成一种气体的离子方程式： 。当有3 mol Br2参加反应，发生转移的电子的物质的量为 。 (4)用于吸收的是工业制硫酸的重要物质，其中主反应是催化氧化。现将与足量置于密闭容器中，在催化剂、条件下发生反应。与的物质的量浓度随时间的变化如图所示，请回答下列问题。 i．反应开始至末，以的浓度变化表示该反应的平均速率是 ；时，反应是否达到化学平衡状态 (填“是”或“否”)。 ⅱ．关于该反应下列说法不正确的是 。 a．催化剂可以加快化学反应速率 b．改变温度或压强，可以实现的完全转化 c．当生成且消耗时，反应达到化学平衡状态 【答案】(1) (2)过量的随吸收后的空气进入吹出步骤，与溴反应，使溴的吹出率下降 (3) (4) 否 b 【分析】浓海水经酸化、通入氯气氧化可以将转化为单质；利用空气吹出法可将吹出，并用和水进行吸收，得到含HBr的混合溶液；最后再次通入氯气氧化得到单质。 【详解】（1）吸收塔中与、水反应生成氢溴酸和硫酸，化学方程式为。 （2）若流量过大，则过量的会随吸收后的空气进入吹出步骤，与反应，使得溴的吹出率下降。 （3）步骤①中使用溶液吸收单质，反应生成NaBr、NaBrO3和CO2气体，离子方程式为；根据离子方程式可知，溴元素化合价从0价转变为-1价和+5价，歧化反应生成NaBr、NaBrO3，结合溴元素化合价变化情况可得，当有3 mol Br2参加反应，发生转移的电子的物质的量为。 （4）i．反应开始至末，以的浓度变化表示该反应的平均速率为；后，浓度仍在减小，说明时反应没有达到化学平衡状态。 ⅱ． a．使用催化剂，可以有效加快化学反应速率，a正确； b．的催化氧化反应为可逆反应，改变温度或压强，可以提高的转化率，但不能实现的完全转化，b错误； c．当生成且消耗时，说明正逆反应速率相等，则反应达到化学平衡状态，c正确； 答案选b。 8．(23-24高一下·安徽安庆一中·期末)甲醇的用途十分广泛，主要用于有机合成、作燃料、生成农药、作良好的有机溶剂等。催化CO和H2反应可以合成甲醇，反应化学方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。 已知：①CO2 (g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)  ΔH1=+41 kJ·mol−1 ②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)  ΔH2=-58 kJ·mol−1 (1)催化CO和H2合成甲醇反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的ΔH= 。 (2)对于催化CO和H2合成甲醇的反应，增大压强，平衡 (填“向左”“向右”或“不”)移动；温度升高平衡常数 (填“变大”“变小”或“不变”)。 (3)在相同条件下研究催化剂I、催化剂Ⅱ对反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的影响，在密闭容器内充入一定量CO和H2，部分物质的浓度c随反应时间t 的变化曲线如图所示。    ①a曲线表示 。 ②催化剂I比催化剂Ⅱ催化效率 (填“高”“低”或“相同”)，原因是 。 (4)523K时，在1 L恒容密闭容器中充入2 mol CO和4 mol H2，在催化剂作用下反应合成甲醇，容器内的压强变化如下。 反应时间 / min 0 5 10 15 20 25 压强 / MPa 12.4 10.2 8.4 7.0 6.2 6.2 反应从开始到20 min时，以H2浓度表示平均反应速率v(H2)= ；此温度下，压强平衡常数Kp = (MPa)-2。 (5)一定条件下，在3个相同的密闭容器中分别充入CO2 (g)和H2(g)，c(CO2)：c(H2)分别为1：1、1：2、 1：3，CO2 (g)的转化率随压强的变化关系如图所示， 曲线a的c(CO2)：c(H2)= ，原因是 。 【答案】(1)-99kJ•mol−1 (2) 向右 变小 (3) 使用催化剂Ⅱ时，CO的浓度随时间t的变化 高 与催化剂Ⅱ相比，催化剂I使反应活化能更低 (4) 0.15mol•L−1•min−1 0.702 (5) 1：1 在相同条件下，H2浓度越大，CO2的转化率越高 【详解】（1）已知反应①，反应②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)  ΔH2=-58 kJ·mol−1，根据盖斯定律，反应②-反应①可得：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，反应热； （2）根据催化CO和合成甲醇的反应：，该反应是气体系数减小的反应，增大压强，平衡向气体系数减小的方向移动，即向右移动；由于该反应为放热反应，升高温度，平衡常数变小； （3）①根据图中信息，曲线a为反应物，且曲线a与使用催化剂Ⅱ的曲线的变化量相等，则a曲线表示CO的浓度随时间t的变化； ②与催化剂Ⅱ相比，催化剂Ⅰ使反应活化能更低，反应速率更快，所以催化剂Ⅰ比催化剂Ⅱ催化效率高； （4）设反应达到平衡，CO转化了xmol，根据已知条件，可列三段式如下： 根据pV=nRT，恒温恒容下，气体的压强比等于气体的物质的量之比，则起始气体总物质的量与平衡气体总物质的量之比等于起始气体压强与平衡气体压强之比，即，解得x=1.5mol，则氢气反应了3mol，以浓度表示平均反应速率； 平衡时气体的总压强为6.2MPa，气体的总物质的量为3mol，一氧化碳的物质的量为0.5mol，氢气的物质的量为1mol，甲醇的物质的量为1.5mol，则平衡时三种气体的分压分别为：，，，此温度下，压强平衡常数； （5）在相同条件下，浓度越大，则CO2的转化率越高，所以曲线a的c(CO2)：c(H2)=1：1。 9．(23-24高一下·安徽亳州天一大联考·期末)含硫气态化合物是危害环境的重要因素之一，对这些有害物质进行合理处理，可使其资源化，变害为宝。回答下列问题： (1)硫化氢污染是困扰石油化工生产的重大难题。1883年克劳斯开发出氧化工艺：，该工艺可分为两段反应，第一段反应：，第二段反应： (填化学方程式)。 (2)中国科学院大连化学物理研究所在电催化全分解研究中取得重大进展，有望替代克劳斯工艺，将完全消除并资源化利用。该工艺简易流程图如图所示： ①天然气的主要成分甲烷能与氯气在光照下发生反应，写出生成一氯甲烷反应的化学方程式： ，若生成甲烷的各种氯代物各l mol，则消耗氯气的物质的量为 mol。 ②该工艺总反应的条件是常温、常压及催化剂和通电，则总反应的化学方程式是 ；该工艺比较克劳斯工艺而言，其优点是 。 (3)利用的还原性，在高温条件下可实现的资源化转化，涉及的反应如下： 反应i： 反应ⅱ： 上述反应i和反应ii均为吸热反应。 相同条件下按、体积比1：2向恒容密闭容器中投料，并在混合气体中加入一定量的，相同时间内，测得或的体积分数随温度的变化曲线如图所示。 ①温度低于1050℃时，主要发生反应 (填“i”或“ii”)。 ②反应i和反应ii的总反应是。其他条件不变，下列措施一定能增大其反应速率的是 (填标号)。 a．取用催化效果较好的催化剂 b．增大的浓度 c．增大的浓度 d．增大的值 【答案】(1) (2) 10 能获得氢能(合理即可) (3) i ac 【详解】（1）①， ②， ①-②得第二段反应； （2）①甲烷与氯气在光照下发生反应生成一氯甲烷和氯化氢，反应的化学方程式；生成甲烷的各种氯代物各1mol，即CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4各1mol，则消耗氯气的物质的量依次为1mol、2mol、3mol、4mol，共10mol。 ②分析工艺装置中物质的转化可知，总反应的化学方程式为；该工艺能生成氢气，其优点是能获得氢能。 （3）①由图中低于时，无，说明该温度范围内反应ii几乎不进行，故主要发生反应i。 ②a．催化剂能加快反应速率，故选a； b．恒容条件下，增大非反应气体的浓度，反应体系中各组分浓度不变，不能改变反应速率，不选b； c．增大反应物浓度，反应速率增大，故选c； d．增大的值，若减少的量，也能增大的值，但此时反应速率减缓，故不选d； 选ac。 10．(23-24高一下·安徽阜阳第三中学·期末)氢能是一种非常清洁的能源，氨分解制备氢气是一种技术先进和经济可行的工艺。恒温恒容密闭容器中，在某催化剂表面上发生氨的分解反应，测得不同起始浓度和催化剂表面积下的浓度随时间的变化如下表所示： 编号 0 20 40 60 80 ① a 2.40 2.00 1.60 1.20 0.80 ② a 1.20 0.80 0.40 x ③ 2.40 1.60 0.80 0.40 0.40 回答下列问题： (1)实验①中 。 (2)为提高该反应的速率，下列措施可行的是_______(填标号)。 A．适当提高反应的温度 B．恒温恒压充入 C．缩小容器的体积 D．恒温恒容充入使压强增大 (3)关于上述实验，下列说法正确的是_______(填序号)。 A．实验①，的反应速率：大于 B．实验②，x数值可能为0 C．相同条件下，增加氨气的浓度，反应速率增大 D．相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大 (4)有人设想以和为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，装置如图所示。 ①A化学式为 。 ②电池正极的电极反应式为 。 【答案】(1) (2)A (3)D (4) 【详解】（1）根据表格中实验①的数据可知：在20~40 min，NH3的浓度由2.00×10-3 mol/L变为1.60×10-3 mol/L，c(NH3)=(2.00-1.60)×10-3 mol/L=0.40×10-3 mol/L，则用NH3的浓度变化表示该时间段的化学反应速率为v(NH3)==2.00×10-5 mol/(L·min)； （2）A．适当提高反应的温度，可以提高反应速率，A正确； B．恒温恒压充入，容器体积增大，反应物浓度减小，对比实验①②，改变反应物，反应速率不变，B错误； C．缩小容器的体积，增大，对比实验①②，改变反应物，反应速率不变，C错误； D．恒温恒容充入使压强增大，容器体积不变，反应物浓度不变，反应速率不变，D错误； 故选A； （3）A．实验①，时，根据，则，时，，的反应速率：等于错误； B．该反应为可逆反应，反应物不能完全转化，实验②，x数值不能为，B错误； C．实验①、实验②中0~20 min、20 min~40 min氨气浓度变化量都是4.00×10-4 mol/L，实验②60 min时反应达到平衡状态。实验①和实验②催化剂表面积相同，实验①中氨气初始浓度是实验②中氨气初始浓度的两倍，实验①中60 min时反应未达到平衡状态，相同条件下，增加氨气浓度，化学反应速率不变，C错误； D．对比实验①③，不变，则在相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大，D正确； 故选D； （4）①该装置为新型燃料电池，反应原理为固氮，即，在酸性电解质溶液中，故A为； ②燃料电池通入的一极为正极，通入的一极为负极，正极反应物为，发生得电子的还原反应，生成物为，电极反应式为。 11．(23-24高一下·安徽淮南第二中学·期末)氢气，二甲醚，乙醇都是极具发展潜力的绿色清洁能源。 Ⅰ．关于氢能，根据要求回答问题： 制备氢气常采用以下方法：①电解水法： ②水煤气法：， ③太阳能光催化分解水法： (1)三种方法中最节能的是 (填标号)。 (2)已知拆开1 mol H-H、1 mol O=O和1 mol H-O分别需要的能量依次为436 kJ、498 kJ和463 kJ，则理论上每3.6 g H2O(g)完全分解，需 (填“放出”或“吸收”)能量 kJ。下列能正确表示该过程的能量变化示意图的是 (填标号)。 A．  B． C．  D． Ⅱ．二甲醚(CH3OCH3)气体是一种可再生绿色新能源，被誉为“21世纪的清洁燃料”。 (3)写出二甲醚一种同分异构体的结构简式： 。 (4)工业上可用水煤气合成二甲醚： ①测得CO和CH3OCH3(g)的浓度随时间变化如图所示，则反应开始至平衡时的H2平均反应速率v(H2)= mol/(L·min)。 ②若该反应在恒容密闭容器中进行，下列叙述中正确的是 。 A．及时分离出CH3OCH3，可以加快化学反应速率 B．恒容时，充入He增大压强，化学反应速率不变 C．容器内压强不再变化，说明该反应已达到最大的限度 D．v正(CH3OCH3)=4v逆(H2O)，说明该反应已达到平衡状态 Ⅲ．甲醇和乙醇都应用于燃料电池，该电池采用可传导O2-的固体氧化物为电解质，其中甲醇燃料电池的工作原理如下图A所示。 (5)a极的电极反应式为 。 (6)乙醇在Cu作催化剂时与氧气反应的关系如图B，反应②的化学方程式为： 。 【答案】(1)③ (2) 吸收 48.2 C (3)CH3CH2OH (4) 0.16 BC (5)CH3OH+6e-+3O2-=CO2+2H2O (6)CuO+CH3CH2OH→CH3CHO+H2O+Cu 【详解】（1）①消耗大量的电能；②在高温下进行，消耗大量的燃料；③直接利用太阳能；综上所述，三种方法中最节能的是③； （2）反应过程中旧键的断裂吸收能量，新键的形成释放能量，则2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)中断裂化学键吸收能量为Q吸=4×463 kJ=1852 kJ，形成化学键释放的能量为Q放=2×436 kJ+1×498 kJ=1370 kJ，断裂化学键吸收能量大于形成化学键释放的能量，因此该反应发生会吸收热量，吸收能量Q=4×463 kJ -2×436 kJ -1×498 kJ=+482 kJ， 2 mol H2O分解反应产生H2、O2的过程会吸收热量482 kJ。3.6 gH2O的物质的量n(H2O)==0.2 mol，则需吸收热量为：×482 kJ=48.2 kJ； 2H2O(g)→4H(g)+2O(g)是断裂化学键，吸收能量；即4H(g)+2O(g)的总能量大于2H2O(g)；4H(g)+2O(g)→2H2(g)+O2(g)是形成化学键，会放出热量，4H(g)+2O(g)的总能量大于2H2(g)+O2(g)的总能量，且2H2(g)+O2(g)的总能量大于2H2O(g)的总能量，故能够反应该反应过程中的能量变化图示为C； （3）同分异构体是分子式相同，结构不同的有机化合物，则二甲醚CH3OCH3的同分异构体为CH3CH2OH； （4）①根据图示可知：从反应开始至平衡时CH3OCH3的浓度增大了0.2 mol/L，根据反应方程式中中物质反应转化关系可知：反应会同时反应消耗H2的浓度是△c(H2)=4×0.2 mol/L=0.8 mol/L，反应时间是5 min，则用H2的浓度变化表示的平均反应速率v(H2)==0.16 mol/(L·min)； ②若该反应在恒容密闭容器中进行。 A．及时分离出CH3OCH3，生成物浓度瞬时减小，正反应速率瞬时不变，后来化学反应速率会逐渐减小，A错误； B．恒容时，充入He增大压强，由于不能改变反应混合物中任何物质的浓度，因此化学反应速率不变，B正确； C．反应在恒温恒容密闭容器中进行，容器的容积不变；反应前后气体的物质的量发生改变，若容器内压强不再变化，说明该反应已达到最大的限度，即反应达到平衡状态，C正确； D．在任何时刻都存在化学反应速率关系：v正(CH3OCH3)=v正(H2O)，若v正(CH3OCH3)=4v逆(H2O)，则v正(CH3OCH3)=v正(H2O)=4v逆(H2O)，由于正反应速率大于逆反应速率，因此化学反应正向进行，该反应未达到平衡状态，D错误； 故合理选项是BC； （5）根据原电池工作原理通入CH3OH的电极为负极，负极发生失去电子的氧化反应；通入O2的电极为正极，正极上发生得到电子的还原反应。溶液中阴离子移向负极；根据图示可知：O2-从b极移向a极；即b极为正极，a极为负极；正极反应式为O2+4e- =2O2-；a电极是负极，负极的反应式为：CH3OH+6e-+3O2-=CO2+2H2O； （6）乙醇在Cu作催化剂时与氧气反应的关系如图B，反应分步进行，反应①发生反应：2Cu+O22CuO；反应②的化学方程式为：CuO+CH3CH2OH→CH3CHO+H2O+Cu。总反应方程式为：2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。 12．(23-24高一下·安徽合肥第八中学·期末)利用加氢制甲醇是实现碳中和较为可行的方法，其中是一种重要的方法。回答下列问题： (1)相关化学键的键能（常温常压下，断裂或形成1mol化学键需要吸收或放出的能量）数据如表所示： 化学键 键能 803 436 414 326 464 反应中，每生成，会放出 能量。 (2)恒温恒容的容器中发生上述反应，下列说法表明反应达到了平衡的是__________（填标号）。 A． B．气体密度不变 C．的体积分数保持不变 D．甲醇和水的物质的质量相同 (3)一定温度下，在2L的密闭容器中按物质的量比1：4.5充入和，测得和的物质的量浓度随时间变化关系如图所示。 ①内，用表示的反应速率 。 ②反应达到化学平衡时，的物质的量为 ， 。 （已知：转化率） ③若初始总压强为，平衡时总压强为，则 。 【答案】(1)46 (2)AC (3) 0.5 1.5mol 50% 8：11 【详解】（1）根据反应，反应物断键吸收的能量为，生成物成键放出的能量为，因此，每生成，会放出能量。 （2）A．从反应速率的角度来说，正速率和逆速率之比等于系数比时，反应达到平衡，故A正确； B．组分都是气体，气体总质量不变，容器为恒容，气体体积不变，因此气体密度不变，不能说明反应达到平衡，故B错误； C．从化学平衡的定义考虑，某物质的浓度不变时可以证明反应达到平衡，故C正确； D．甲醇和水均为产物，计量数之比相同，因此生成的物质的质量一定相同，不能判断达到平衡，故D错误； 故答案选AC。 （3）①0～3min，消耗了，速率是，速率之比等于化学计量数之比，因此表示的反应速率是的三倍，即为； ②由图可知充入的二氧化碳的物质的量，按物质的量比1：4.5充入和，则氢气的物质的量为，由图可知参加反应的二氧化碳的物质的量，也是生成的水的物质的量，即水的物质的量为1.5mol； 根据方程式可知，参加反应的氢气的物质的量，故其转化率50%； ③根据差量法，反应平衡时，体系内气体的物质的量，开始时气体的物质的量为，压强之比等于气体的物质的量之比，为。 13．(23-24高一下·安徽芜湖·期末)用酸性KMnO4溶液和H2C2O4(草酸)溶液反应研究影响反应速率的因素。一实验小组欲通过测定单位时间内生成CO2的体积，探究某种影响化学反应速率的因素，设计实验方案如下(KMnO4溶液已酸化)，实验装置如图甲所示： 实验序号 A溶液 B溶液 ① 20 mL0.1 mol/L H2C2O4溶液 30 mL0.01 mol/L KMnO4溶液 ② 20 mL0.2 mol/L H2C2O4溶液 30 mL0.01 mol/L KMnO4溶液 (1)写出酸性KMnO4溶液和H2C2O4 (草酸)溶液反应的离子方程式 。 (2)该实验探究的是 对化学反应速率的影响。相同时间内针筒中所得CO2的体积较大的是 (填实验序号)。 (3)若实验①在2min时收集了4.48 mL CO2 (标准状况下)，则在2 min时， mol/L(假设混合溶液的体积为50mL，反应前后体积变化忽略不计)。 (4)除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率外，本实验还可通过测定来 比较化学反应速率。 (5)小组同学发现反应速率变化如图乙，其中t1～t2时间内速率变快的主要原因可能是： ①产物Mn2+是反应的催化剂，② ，其t2时间后速率变慢的主要原因是： 。 【答案】(1) (2) 浓度 ② (3)0.0052 (4)KMnO4溶液完全褪色所需时间(或产生相同体积气体所需时间) (5) 反应放热 反应物浓度减小 【分析】酸性KMnO4溶液和H2C2O4(草酸)溶液会发生氧化还原反应，产生K2SO4、MnSO4、CO2、H2O，反应的离子方程式为：；采用控制变量方法，根据KMnO4溶液褪色时间长短来判断外界条件对化学反应速率的影响。 【详解】（1）酸性KMnO4溶液具有强氧化性，H2C2O4(草酸)溶液具有还原性，二者会发生氧化还原反应，产生K2SO4、MnSO4、CO2、H2O，根据电子守恒、原子守恒、电荷守恒，结合物质的拆分原则，可知该反应的离子方程式为：； （2）对比①②实验实验数据可知L该实验是探究草酸的浓度对化学反应速率的影响； 实验②中草酸溶液的浓度比实验①中的大，物质浓度越大，化学反应速率大，在相同时间内反应所得CO2的体积大，故反应产生CO2气体的体积：①＜②，因此反应②产生的CO2气体体积更大； （3）反应产生的CO2的物质的量为n(CO2)==2.0×10-4 mol，根据物质反应转化关系可知在2 min末，反应消耗的n()=n(CO2)=4.0×10-5 mol，反应剩余的高锰酸根离子的物质的量为n()=30×10-3L×0.01 mol/L-4.0×10-5 mol =2.6×10-4 mol，故2 min 末，KMnO4溶液的浓度c()==0.0052 mol/L； （4）除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率，本实验还可以通过测定KMnO4溶液完全褪色所需时间或产生相同体积气体所需的时间来比较化学反应速率； （5）根据图示可知：该反应的反应物的总能量比生成物的总能量高，因此发生反应会放出热量，使溶液温度升高；t1 ~ t2时间内速率变快的主要原因可能是：①反应放出热量，使混合溶液温度升高，升高温度，化学反应速率加快；②产物Mn2+是反应的催化剂，反应进行到一定时间后，产生一定量的Mn2+，有可能使化学反应速率加快； 其在t2时间后速率变慢的主要原因是随着反应的进行，反应物浓度降低，浓度降低使反应速率减慢的影响大于反应放热使速率增大的影响，因此反应速率减慢。 14．(23-24高一下·安徽六安霍山中学等校·期末)目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：，下图表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化。 (1)该反应为 反应(填吸热或放热)，原因是 。 (2)恒温在固定容积的密闭容器内，下列能说明上述反应已经达到平衡状态的是 (填字母，多选)。 A． B．容器内气体压强保持不变 C． D．容器内气体密度保持不变 E．1molCH3OH中H-O断裂的同时有2molC=O断裂 (3)在容积为1L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图所示。从反应开始到平衡，用氢气的浓度变化表示的平均反应速率 。容器内平衡时与起始时的压强之比为 。 (4)电化学法处理SO2是目前研究的热点。利用过氧化氢吸收SO2可消除SO2污染，设计装置如图所示。 ①石墨1电极处发生的电极反应式为 。 ②若11.2L(标准状况)SO2参与反应，则电路中转移电子的物质的量为 。 【答案】(1) 放热 反应物的总能量高于生成物的总能量 (2)BCE (3) 0.225mol/(L•min) 3∶4 (4) SO2+2H2O-2e-=+4H+ 1mol 【分析】(4)电化学法处理SO2是目前研究的热点，利用过氧化氢吸收SO2可消除SO2污染，总反应为：H2O2+SO2=H2SO4，反应中SO2被氧化，即通入SO2的一极石墨1为负极，电极反应为：SO2+2H2O-2e-=+4H+，而加入H2O2的一极石墨2为正极，电极反应为：H2O2+2e-+2H+=2H2O，据此分析解题。 【详解】（1）由题干图像所示可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，故该反应为放热反应，故答案为：放热；反应物的总能量高于生成物的总能量； （2）A．化学平衡的特征之一为正逆反应速率相等，而题干中并未告知正逆反应速率，不能说明反应达到化学平衡，A不合题意； B．该反应是个气体体积减小的反应，容器内气体压强始终在变，当压强保持不变时，说明各物质的浓度保持不变，能判定到达平衡状态，B符合题意； C．逆(CO2)是指逆反应方向上的速率，正(CH3OH)是指正反应方向上的速率，且两者计量数相等，说明正逆反应速率相等，能判定到达平衡状态，C符合题意； D．容积固定时混合气体的密度不再改变的状态，说明气体的总质量保持不变；反应物、生成物都为气体，气体的总质量始终保持不变，不能判定到达平衡状态，D不合题意； E．1mol CH3OH中H-O键断裂说明1mol CH3OH向逆反应方向进行，同时2mol C=O键断裂说明1molCO2向正反应方向进行，即正逆反应速率相等，能判定到达平衡状态，E符合题意； 故答案为：BCE； （3）在容积为1L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，由题干测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化图所示信息可知，由三段式分析：，从反应开始到平衡，用氢气的浓度变化表示的平均反应速率=0.225mol/(L•min)，恒温恒容下，气体的压强之比等于气体的物质的量之比，故容器内平衡时与起始时的压强之比为(0.25+0.75+0.75+0.75)mol/L×1L∶(1+3)mol/L×1L=3∶4，故答案为：0.225mol/(L•min)；3∶4； （4）①由分析可知，石墨1电极为负极，该电极上发生的电极反应式为SO2+2H2O-2e-=+4H+，故答案为：SO2+2H2O-2e-=+4H+； ②由分析可知，负极电极反应为：SO2+2H2O-2e-=+4H+，若11.2L(标准状况)即=0.5molSO2参与反应，则电路中转移电子的物质的量为0.5mol×2=1mol，故答案为：1mol。 15．(23-24高一下·安徽六安第一中学·期末)减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容。合理应用和处理氮及其化合物，在生产生活中有重要意义。雾霾严重影响人们的生活，雾霾的形成与汽车排放的NOx等有毒气体有关。 (1)通过活性炭对汽车尾气进行处理，相关原理为C(s)＋2NO(g)⇌N2(g)＋CO2(g)。下列情况能说明该反应达到平衡状态的是 。 A．v正(NO)=2v逆(CO2) B．C的质量保持不变 C．绝热密闭容器，压强不再变化 D．恒温、恒压条件下，混合气体的密度保持不变 E．n(N2)：n(CO2)=1且不再变化 (2)在催化转化器中，汽车尾气中的CO和NO可发生反应2CO(g)＋2NO(g)⇌2CO2(g)＋N2(g)，若在容积为10L的密闭容器中进行该反应，起始时充入0.2molCO、0.4molNO，反应在不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图所示。 ①实验b从开始至平衡时的反应速率v(CO)= ； ②实验a中NO的平衡转化率为 。 ③与实验b相比，实验c改变的条件是 。 (3)利用反应构成原电池的装置如图所示。此方法既能实现有效清除氮氧化物的排放，减轻环境污染，又能充分利用化学能，回答下列问题： ①电极B是原电池的 (填“正极”或“负极”)， ②电池工作时，OH-移向 电极(填“A”或“B”)。 ③电极A上发生的电极反应为： 。 【答案】(1)ABCD (2) 2.5×10-4mol·L-1·min-1 30% 使用催化剂 (3) 正极 A 2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O 【详解】（1）A．由反应方程式可知当v正(NO)=2v逆(CO2)时，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故A符合题意； B．C是固体，当其质量保持不变时，证明消耗速率和生成速率相等，可以证明达到平衡状态，故B符合题意； C．此反应中有固体参加，当压强不再变化，证明混合气体物质的量不在变化，可以证明达到平衡状态，故C符合题意； D．此反应中有固体参加，反应前后气体体积不变，恒温、恒压条件下当密度保持不变时，说明混合气体质量不变，说明达到平衡状态，故D符合题意； E．n(N2)：n(CO2)=1且不再变化，并不能说明各物质浓度不变，故不能说明达到平衡状态，故E不符合题意；故答案为：ABCD； （2）①起始时充入0.2molCO、0.4molNO，发生反应，设转化的CO物质的量为n，则，根据同温、同体积，压强之比等于物质的量之比则解得n=0.1mol，b从开始至平衡时的反应速率v(CO)= ，故答案为：2.5×10-4mol·L-1·min-1；②实验a中设NO转化量为m，则根据压强之比等于物质的量之比则解得m=0.12mol，则实验a中NO的平衡转化率；故答案为：30%；③与实验b相比，实验c只是反应速率加快了，反应达平衡时总压强和总物质的量没有改变，改变的条件只能是使用催化剂，故答案为：使用催化剂； （3）根据原电池的反应可知NH3中N元素的化合价升高，则通入NH3的一端为原电池的负极，电极方程式为，通入NO2的一端为原电池的正极，正极反应为，原电池中阴离子向负极移动，故答案为：正；A；。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 重难点04 化学反应速率及平衡图像问题的分析 1．(23-24高一下·安徽马鞍山第二中学·期末)一定条件下，在体积可变的密闭容器中发生合成氨反应：，下列说法正确的是 A．使用合适的催化剂可以提高的产率 B．缩小容器体积增大压强可以加快反应速率 C．适当提升反应温度会降低反应速率 D．保持体积不变，充入氦气增大压强可加快反应速率 2．(23-24高一下·安徽阜阳·期末)某小组采用等质量的块状大理石和碳酸钙粉末、足量且等体积的稀盐酸和稀硫酸研究实验室制备的化学反应速率。实验中的浓度随时间的变化如图所示。 已知：碳酸钙和稀硫酸反应生成微溶的硫酸钙，硫酸钙会包裹在碳酸钙表面。 下列说法错误的是 A．比较实验1和实验2，可以说明酸中阴离子的种类对的生成速率有影响 B．比较实验3和实验4，可以说明的包裹作用对的生成速率有影响 C．比较实验2和实验4，可以说明固体表面积对的生成速率无影响 D．综合以上四个实验推断碳酸钙粉末和稀硫酸反应也能用于制备 3．(23-24高一下·安徽合肥第八中学·期末)某课外兴趣小组利用硫代硫酸钠（Na2S2O3）与稀硫酸反应，探究温度和浓度对化学反应速率的影响，设计了如表实验。下说法不正确的是 实验序号 实验温度/K 有关物质 出现浑浊所需时间/s Na2S2O3溶液 H2SO4溶液 H2O 1 298 4 0.1 4 0.1 2 2 4 0.1 5 0.1 3 323 4 0.1 0.1 1 A．通过表格可以判断出 B．若用实验1和2探究稀硫酸浓度对反应速率的影响，则需， C．可通过产生浑浊的时间或单位时间内产生气体的体积判断反应的快慢 D．将水更换为等量的Na2SO4溶液，对反应速率无影响 4．(23-24高一下·安徽芜湖·期末)对水样中影响M分解速率的因素进行研究。在相同温度下，M的物质的量浓度随时间(t)的变化如图所示。下列说法正确的是 A．水样pH越大，M的分解速率越快 B．水样中添加，能加快M的分解速率 C．由①、③得，M浓度越大，分解速率越慢 D．在0~20min内，②中M的分解速率为 5．(23-24高一下·安徽马鞍山第二中学·期末)一定条件下，在的恒容密闭容器中，充入等物质的量的和，部分物质的物质的量随时间变化如图，下列说法正确的是 A．时，的物质的量为 B．通过调控反应条件可以使完全转化为 C．时的转化率为 D．后，各物质的物质的量不再变化，说明反应已经停止 6．(23-24高一下·安徽安庆一中·期末)用活性炭可还原NO2防止空气污染，其反应原理为：。一定温度下，向2L恒容密闭容器中加入足量的C(s)和0.200molNO2，体系中物质浓度变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A．X点的v(正)>Y点v(正) B．曲线C表示的是体系中CO2的浓度变化 C．0~4min，CO2的平均反应速率为0.030 D．NO2的平衡转化率为30% 7．(23-24高一下·安徽铜陵等三·期末)已知反应：，现将等物质的量的A、B混合于的密闭容器中反应后测得D的浓度为，，以C表示的平均反应速率，下列说法错误的是。 A．该化学方程式中， B．末，C的物质的量为 C．内，A的转化率为50％ D．内，该反应的平均反应速率 8．(23-24高一下·安徽亳州·期末)汽车尾气的排放会对环境造成污染。利用高效催化剂处理汽车尾气中的与的反应为 。一定温度下，在恒容密闭容器中加入和发生上述反应，部分物质的体积分数随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A．曲线Ⅱ表示的是随时间的变化 B．时，反应达到化学平衡状态 C．充入稀有气体，体系压强增大，反应速率加快 D．时间段内的平均反应速率为： 9．(23-24高一下·安徽亳州天一大联考·期末)一定条件下，在恒容(2.0L)密闭容器中按充入6mol、H2的混合气体，发生反应：，该反应为放热反应。测定反应进行到10min时，H2的转化率随温度的变化关系曲线如图所示。下列说法正确的是 A．温度升高，反应速率减小 B．T1K时，0~10min内的平均反应速率 C．n点时，体系中的体积分数为10% D．上述反应达到平衡时，不再有化学键的断裂与形成 10．(23-24高一下·安徽合肥普通高中六校联盟·期末)在一定温度下，容器内某一反应中的物质的量随反应时间变化的曲线如图，下列表述中正确的是 A．反应的化学方程式为 B．时，正逆反应速率相等达到平衡状态 C．时，的浓度是浓度的2倍 D．时，正反应速率大于逆反应速率 11．(23-24高一下·安徽芜湖·期末)反应经历两步：①X→Y；②Y→2Z。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．后， D．时，Y的消耗速率大于生成速率 12．(23-24高一下·安徽芜湖·期末)某温度下，在2L恒容密闭容器中投入一定量的A、B，发生反应：，12s时生成C的物质的量为1.2mol(过程如图所示)。下列说法正确的是 A．2s时，用A表示反应的瞬时速率为 B． C．图中m点达到了反应进行的限度 D．12s时容器内的压强为起始压强的 13．(23-24高一下·安徽六安霍山中学等校·期末)究反应的化学反应速率的影响因素，在不同条件下进行4组实验，Y、Z起始浓度为0，反应物X的浓度随反应时间的变化情况如图所示。下列说法不正确的是 A．比较实验②④得出：升高温度，化学反应速率加快 B．比较实验①②得出：增大反应物浓度，化学反应速率加快 C．在0~10min内，实验②的平均化学反应速率 D．由图可知，40min时实验①~④中反应均已达到平衡状态 1．(23-24高一下·安徽六安第二中学河西校区·期末)完成下列填空。 (1)温度一定，在一个2L的恒容密闭容器中，A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，试填写下列空白： ①该反应的化学方程式为 。从开始到平衡时C的反应速率为 ，A的转化率为 。 ②下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的是 (填序号)。 A．A与C的浓度相等 B．相同时间内消耗，同时生成 C．混合气体的总质量不随时间的变化而变化 D．混合气体的密度不再发生变化 E．混合气体的压强不再发生变化 (2)“乙醇燃料电池”的工作原理为，装置如图所示。 ①在该电池中的移动方向为由 (填“A到B”或“B到A”)。写出A电极的电极反应式： 。 ②若标况下有参与反应，理论上通过质子交换膜的数目为 。 2．(23-24高一下·安徽铜陵等三·期末)I．2024年4月25日“神舟十八号”载人飞船发射，飞行一段时间后与“天宫”空间站成功对接。空间站用水的一种制取方法是在催化剂作用下通过“萨巴蒂尔反应”]制取。图甲表示此反应过程中的能量变化。一定温度下，向容积为的密闭容器中通入和，反应过程中部分物质的浓度变化如图乙所示。 (1)该反应为 反应(填“吸热”或“放热”)，在较低温度下不利于该反应制取水的原因是 (不考虑化学平衡的移动)。 (2)图乙中B曲线代表物质 (填化学式)，m点正反应速率 n点逆反应速率(填“大于”“小于”或“等于”)。 (3)图乙中m、n、p、q四点达到化学平衡状态的是 ；其中p点 。 II．研究不同的催化剂和温度对“萨巴蒂尔反应”的影响。往三个恒容密闭容器中充入和，分别在催化剂I、II、III及不同温度下发生该反应，测得时甲烷浓度随温度变化关系如下图。 (4)通过对比催化剂I、II、III曲线的变化可知催化效果最好的是催化剂 (填“I”、“II”或“III”)，a、b、c三点中，生成甲烷反应速率最快的是 (填“a”、“b”或“c”)。 (5)时，在催化剂I作用下，内平均反应速率 。 3．(23-24高一下·安徽阜阳·期末)在固相催化剂作用下加氢合成甲烷的反应可实现循环再利用：。 I．298K时已知相关物质的相对能量如图所示。 (1)当与反应生成和时 (填“吸收”或“释放”)的能量为 kJ。 Ⅱ．一定温度下，在1L恒容密闭容器中加入和4mol ，部分物质的体积分数()随时间(t)的变化如图所示。 (2)曲线a表示的是 的体积分数随时间的变化。 (3)0~min时间段内的平均反应速率为 。 (4)达平衡时，的转化率为 。 (5)下列能说明上述反应达到化学平衡状态的是 。 a．反应体系中 b．混合气体的压强不再改变 c． d．混合气体的密度不再改变 e．相同时间内，消耗4mol的同时消耗2mol 4．(23-24高一下·安徽蚌埠·期末)碳中和作为一种新型环保形式可推动全社会绿色发展。我国争取2060年前实现碳中和。复合催化是工业合成甲醇()的重要反应，在2L恒容密闭容器中，充入和在催化剂、200℃的条件下发生反应。部分反应物和产物随时间变化如图所示： ` (1)该反应的化学方程式为 。 (2)反应开始到2min，的物质的量浓度减少了多少 。 (3)反应开始至5min末，以的浓度变化表示该反应的平均速率是多少 。 5．(23-24高一下·安徽芜湖·期末)研究合成氨的反应和氨气的用途具有重要意义。工业上合成氨的反应为：。回答下列问题： (1)合成氨反应过程片段的作用机理，可以用如下模拟示意图表示： 写出符合在催化剂表面合成氨反应过程的正确排序 (用字母标号表示)。 (2)某同学在实验室模拟工业合成氨的反应：恒温下，在2 L定容密闭容器中通入1 mol N2(g)和3 mol H2(g)，催化剂存在下发生反应。 ①测得容器中压强(p)随时间(t)的变化图象如图所示，p2=0.8p1，反应开始至5 min，用NH3的浓度变化表示反应的平均速率为 mol/(L·min)，平衡时氢气的转化率为 。 ②下列情况能说明该反应一定达到化学平衡状态的是 (填标号)。 A．每消耗n mol N2的同时生成2n mol NH3 B．3v正(H2)=2v逆(NH3) C．H2的体积分数保持不变 D．混合气体的平均相对分子质量不变 (3)潜艇中使用的液氨-液氧燃料电池工作原理如图所示。 ①电极a的电极反应式为 。 ②当有1 mol N2生成时，理论上电极b消耗氧气的体积为(换算为标准状况) L。 6．(23-24高一下·安徽六安叶集皖西当代中学·期末)汽车尾气中氮氧化合物、碳氧化合物的处理与利用是各国研究的热点。 (1)生成过程的能量变化如图所示。的能量变化示意图如下，该条件下，和完全反应生成会 (填“吸收”或“释放”) 的能量。 (2)与在催化剂作用下反应可实现汽车尾气净化：，某实验小组在、恒容密闭容器中充入等物质的量的与模拟该过程，的物质的量随时间变化如表所示。 0 10 20 30 40 50 0.40 0.35 0.31 0.30 0.30 0.30 ①反应进行到时，正反应速率 逆反应速率(填“>”“<”或“=”)。 ②该条件下，的最大转化率为 。 ③下列措施一定能增大该反应速率的是 (填序号)。 A．及时分离出、   B．适当升高温度   C．适当扩大容器的容积   D．充入 ④某同学在其它条件一定的情况下，分别用甲、乙两种催化剂完成该反应，绘出浓度随时间变化如图，催化剂 (填“甲”或“乙”)的催化效果更好。 (3)用电化学气敏传感器测定汽车尾气中含量，原理如图，根据燃料电池的原理，推测B电极是该电池的 (填“正极”或“负极”)，A电极上的电极反应式为 。 7．(23-24高一下·安徽六安叶集皖西当代中学·期末)溴单质是重要的化工原料之一，工业上从海水中提取溴的流程如下：(已知：海水中溴元素主要以形式存在) (1)将吹出后的含的空气按一定速率通入吸收塔，用和水进行吸收，写出吸收反应的化学方程式： 。 (2)吸收后的空气进行循环利用。吹出时，吹出率与吸收塔中流量的关系如图所示。流量过大，吹出率反而下降的原因是： 。 (3)“吸收”及后续步骤的工艺也可采用如下流程： 写出上述步骤①中发生反应生成一种气体的离子方程式： 。当有3 mol Br2参加反应，发生转移的电子的物质的量为 。 (4)用于吸收的是工业制硫酸的重要物质，其中主反应是催化氧化。现将与足量置于密闭容器中，在催化剂、条件下发生反应。与的物质的量浓度随时间的变化如图所示，请回答下列问题。 i．反应开始至末，以的浓度变化表示该反应的平均速率是 ；时，反应是否达到化学平衡状态 (填“是”或“否”)。 ⅱ．关于该反应下列说法不正确的是 。 a．催化剂可以加快化学反应速率 b．改变温度或压强，可以实现的完全转化 c．当生成且消耗时，反应达到化学平衡状态 8．(23-24高一下·安徽安庆一中·期末)甲醇的用途十分广泛，主要用于有机合成、作燃料、生成农药、作良好的有机溶剂等。催化CO和H2反应可以合成甲醇，反应化学方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。 已知：①CO2 (g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)  ΔH1=+41 kJ·mol−1 ②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)  ΔH2=-58 kJ·mol−1 (1)催化CO和H2合成甲醇反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的ΔH= 。 (2)对于催化CO和H2合成甲醇的反应，增大压强，平衡 (填“向左”“向右”或“不”)移动；温度升高平衡常数 (填“变大”“变小”或“不变”)。 (3)在相同条件下研究催化剂I、催化剂Ⅱ对反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的影响，在密闭容器内充入一定量CO和H2，部分物质的浓度c随反应时间t 的变化曲线如图所示。    ①a曲线表示 。 ②催化剂I比催化剂Ⅱ催化效率 (填“高”“低”或“相同”)，原因是 。 (4)523K时，在1 L恒容密闭容器中充入2 mol CO和4 mol H2，在催化剂作用下反应合成甲醇，容器内的压强变化如下。 反应时间 / min 0 5 10 15 20 25 压强 / MPa 12.4 10.2 8.4 7.0 6.2 6.2 反应从开始到20 min时，以H2浓度表示平均反应速率v(H2)= ；此温度下，压强平衡常数Kp = (MPa)-2。 (5)一定条件下，在3个相同的密闭容器中分别充入CO2 (g)和H2(g)，c(CO2)：c(H2)分别为1：1、1：2、 1：3，CO2 (g)的转化率随压强的变化关系如图所示， 曲线a的c(CO2)：c(H2)= ，原因是 。 9．(23-24高一下·安徽亳州天一大联考·期末)含硫气态化合物是危害环境的重要因素之一，对这些有害物质进行合理处理，可使其资源化，变害为宝。回答下列问题： (1)硫化氢污染是困扰石油化工生产的重大难题。1883年克劳斯开发出氧化工艺：，该工艺可分为两段反应，第一段反应：，第二段反应： (填化学方程式)。 (2)中国科学院大连化学物理研究所在电催化全分解研究中取得重大进展，有望替代克劳斯工艺，将完全消除并资源化利用。该工艺简易流程图如图所示： ①天然气的主要成分甲烷能与氯气在光照下发生反应，写出生成一氯甲烷反应的化学方程式： ，若生成甲烷的各种氯代物各l mol，则消耗氯气的物质的量为 mol。 ②该工艺总反应的条件是常温、常压及催化剂和通电，则总反应的化学方程式是 ；该工艺比较克劳斯工艺而言，其优点是 。 (3)利用的还原性，在高温条件下可实现的资源化转化，涉及的反应如下： 反应i： 反应ⅱ： 上述反应i和反应ii均为吸热反应。 相同条件下按、体积比1：2向恒容密闭容器中投料，并在混合气体中加入一定量的，相同时间内，测得或的体积分数随温度的变化曲线如图所示。 ①温度低于1050℃时，主要发生反应 (填“i”或“ii”)。 ②反应i和反应ii的总反应是。其他条件不变，下列措施一定能增大其反应速率的是 (填标号)。 a．取用催化效果较好的催化剂 b．增大的浓度 c．增大的浓度 d．增大的值 10．(23-24高一下·安徽阜阳第三中学·期末)氢能是一种非常清洁的能源，氨分解制备氢气是一种技术先进和经济可行的工艺。恒温恒容密闭容器中，在某催化剂表面上发生氨的分解反应，测得不同起始浓度和催化剂表面积下的浓度随时间的变化如下表所示： 编号 0 20 40 60 80 ① a 2.40 2.00 1.60 1.20 0.80 ② a 1.20 0.80 0.40 x ③ 2.40 1.60 0.80 0.40 0.40 回答下列问题： (1)实验①中 。 (2)为提高该反应的速率，下列措施可行的是_______(填标号)。 A．适当提高反应的温度 B．恒温恒压充入 C．缩小容器的体积 D．恒温恒容充入使压强增大 (3)关于上述实验，下列说法正确的是_______(填序号)。 A．实验①，的反应速率：大于 B．实验②，x数值可能为0 C．相同条件下，增加氨气的浓度，反应速率增大 D．相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大 (4)有人设想以和为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，装置如图所示。 ①A化学式为 。 ②电池正极的电极反应式为 。 11．(23-24高一下·安徽淮南第二中学·期末)氢气，二甲醚，乙醇都是极具发展潜力的绿色清洁能源。 Ⅰ．关于氢能，根据要求回答问题： 制备氢气常采用以下方法：①电解水法： ②水煤气法：， ③太阳能光催化分解水法： (1)三种方法中最节能的是 (填标号)。 (2)已知拆开1 mol H-H、1 mol O=O和1 mol H-O分别需要的能量依次为436 kJ、498 kJ和463 kJ，则理论上每3.6 g H2O(g)完全分解，需 (填“放出”或“吸收”)能量 kJ。下列能正确表示该过程的能量变化示意图的是 (填标号)。 A．  B． C．  D． Ⅱ．二甲醚(CH3OCH3)气体是一种可再生绿色新能源，被誉为“21世纪的清洁燃料”。 (3)写出二甲醚一种同分异构体的结构简式： 。 (4)工业上可用水煤气合成二甲醚： ①测得CO和CH3OCH3(g)的浓度随时间变化如图所示，则反应开始至平衡时的H2平均反应速率v(H2)= mol/(L·min)。 ②若该反应在恒容密闭容器中进行，下列叙述中正确的是 。 A．及时分离出CH3OCH3，可以加快化学反应速率 B．恒容时，充入He增大压强，化学反应速率不变 C．容器内压强不再变化，说明该反应已达到最大的限度 D．v正(CH3OCH3)=4v逆(H2O)，说明该反应已达到平衡状态 Ⅲ．甲醇和乙醇都应用于燃料电池，该电池采用可传导O2-的固体氧化物为电解质，其中甲醇燃料电池的工作原理如下图A所示。 (5)a极的电极反应式为 。 (6)乙醇在Cu作催化剂时与氧气反应的关系如图B，反应②的化学方程式为： 。 12．(23-24高一下·安徽合肥第八中学·期末)利用加氢制甲醇是实现碳中和较为可行的方法，其中是一种重要的方法。回答下列问题： (1)相关化学键的键能（常温常压下，断裂或形成1mol化学键需要吸收或放出的能量）数据如表所示： 化学键 键能 803 436 414 326 464 反应中，每生成，会放出 能量。 (2)恒温恒容的容器中发生上述反应，下列说法表明反应达到了平衡的是__________（填标号）。 A． B．气体密度不变 C．的体积分数保持不变 D．甲醇和水的物质的质量相同 (3)一定温度下，在2L的密闭容器中按物质的量比1：4.5充入和，测得和的物质的量浓度随时间变化关系如图所示。 ①内，用表示的反应速率 。 ②反应达到化学平衡时，的物质的量为 ， 。 （已知：转化率） ③若初始总压强为，平衡时总压强为，则 。 13．(23-24高一下·安徽芜湖·期末)用酸性KMnO4溶液和H2C2O4(草酸)溶液反应研究影响反应速率的因素。一实验小组欲通过测定单位时间内生成CO2的体积，探究某种影响化学反应速率的因素，设计实验方案如下(KMnO4溶液已酸化)，实验装置如图甲所示： 实验序号 A溶液 B溶液 ① 20 mL0.1 mol/L H2C2O4溶液 30 mL0.01 mol/L KMnO4溶液 ② 20 mL0.2 mol/L H2C2O4溶液 30 mL0.01 mol/L KMnO4溶液 (1)写出酸性KMnO4溶液和H2C2O4 (草酸)溶液反应的离子方程式 。 (2)该实验探究的是 对化学反应速率的影响。相同时间内针筒中所得CO2的体积较大的是 (填实验序号)。 (3)若实验①在2min时收集了4.48 mL CO2 (标准状况下)，则在2 min时， mol/L(假设混合溶液的体积为50mL，反应前后体积变化忽略不计)。 (4)除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率外，本实验还可通过测定来 比较化学反应速率。 (5)小组同学发现反应速率变化如图乙，其中t1～t2时间内速率变快的主要原因可能是： ①产物Mn2+是反应的催化剂，② ，其t2时间后速率变慢的主要原因是： 。 14．(23-24高一下·安徽六安霍山中学等校·期末)目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：，下图表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化。 (1)该反应为 反应(填吸热或放热)，原因是 。 (2)恒温在固定容积的密闭容器内，下列能说明上述反应已经达到平衡状态的是 (填字母，多选)。 A． B．容器内气体压强保持不变 C． D．容器内气体密度保持不变 E．1molCH3OH中H-O断裂的同时有2molC=O断裂 (3)在容积为1L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图所示。从反应开始到平衡，用氢气的浓度变化表示的平均反应速率 。容器内平衡时与起始时的压强之比为 。 (4)电化学法处理SO2是目前研究的热点。利用过氧化氢吸收SO2可消除SO2污染，设计装置如图所示。 ①石墨1电极处发生的电极反应式为 。 ②若11.2L(标准状况)SO2参与反应，则电路中转移电子的物质的量为 。 15．(23-24高一下·安徽六安第一中学·期末)减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容。合理应用和处理氮及其化合物，在生产生活中有重要意义。雾霾严重影响人们的生活，雾霾的形成与汽车排放的NOx等有毒气体有关。 (1)通过活性炭对汽车尾气进行处理，相关原理为C(s)＋2NO(g)⇌N2(g)＋CO2(g)。下列情况能说明该反应达到平衡状态的是 。 A．v正(NO)=2v逆(CO2) B．C的质量保持不变 C．绝热密闭容器，压强不再变化 D．恒温、恒压条件下，混合气体的密度保持不变 E．n(N2)：n(CO2)=1且不再变化 (2)在催化转化器中，汽车尾气中的CO和NO可发生反应2CO(g)＋2NO(g)⇌2CO2(g)＋N2(g)，若在容积为10L的密闭容器中进行该反应，起始时充入0.2molCO、0.4molNO，反应在不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图所示。 ①实验b从开始至平衡时的反应速率v(CO)= ； ②实验a中NO的平衡转化率为 。 ③与实验b相比，实验c改变的条件是 。 (3)利用反应构成原电池的装置如图所示。此方法既能实现有效清除氮氧化物的排放，减轻环境污染，又能充分利用化学能，回答下列问题： ①电极B是原电池的 (填“正极”或“负极”)， ②电池工作时，OH-移向 电极(填“A”或“B”)。 ③电极A上发生的电极反应为： 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$