重难点01 化学反应速率的计算及平衡图像分析（江苏专用）-【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01 化学反应速率的计算及平衡图像分析 1．(23-24高一下·江苏常州高级中学·期末)对于反应在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反应速率最快的是 A． B． C． D． 2．(22-23高一下·江苏淮安·期末)氨是一种重要的化工原料，主要用于化肥工业，也广泛用于硝酸、纯碱、制药等工业。合成氨反应为  。下列有关合成氨反应的说法正确的是 A．反应的(E表示键能) B．反应中每消耗转移电子的数目约等于 C．和在一定条件下发生反应放出的热量为92.4kJ D．当容器内时反应达到平衡状态 3．(22-23高一下·江苏昆山中学·)向一密闭容器中放入1molX，进行可逆反应2X(g)⇌3Y(g)，反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线如图所示，下列叙述正确的是 A．t1时，只有正反应在进行 B．t2～t3时，反应不再发生 C．t2时，容器内有1.5molY D．t2～t3时，X、Y的物质的量均没有发生变化 4．(23-24高一下·江苏徐州·期末)恒温恒容的密闭容器中，在某催化剂表面发生反应：，测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化如下表所示，根据下表数据分析，下列说法不正确的是 编号 时间/min 表面积 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 0.19 0.19 ③ 2a 2.40 1.60 0.80 0.40 0.40 A．实验①，0~20min， B．实验②，反应体系压强不变时，反应达到平衡状态 C．其他条件不变时，增加氨气浓度，化学反应速率一定增大 D．其他条件不变时，0~40min，增加催化剂的表面积，化学反应速率增大 5．(22-23高一下·江苏盐城射阳中学·期末)向一定温度下的2L密闭容器中通入发生反应：  。的物质的量随时间(t)变化的曲线如图所示(图中的X、Y两条线代表有、无催化剂)，下列叙述正确的是    A．Y线表示无催化剂 B．c点时的 C．X线上a点时的转化率为75％ D．X线前内的平均反应速率可表示为 6．(23-24高一下·江苏常州高级中学·期末)一定条件下，在密闭容器中发生反应H2(g)+I2(g)2HI(g)，反应过程中HI的浓度变化如图所示。 反应达到化学平衡状态时，有关描述正确的是 A．H2、I2、HI浓度一定相等 B．反应已停止 C．H2已反应消耗完 D．H2、I2、HI的浓度均不再变化 7．(23-24高一下·江苏南京中华中学·期末)在一定条件下，将和两种气体混合于固定容积为的密闭容器中，发生如下反应：。末该反应达到平衡，生成，并测得C的浓度为。下列判断不正确的是 A． B．内D的反应速率为 C．A的转化率为40％ D．若混合气体的平均相对分子质量不变，则表明该反应达到平衡状态 8．(23-24高一下·江苏常州溧阳·期末)温度一定时，在某恒压容器中发生反应2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g)，部分反应物和生成物的物质的量随时间变化如图所示(曲线m、n)。下列说法正确的是 A．t2 min时，反应达平衡状态 B．t1时刻反应速率：v(NO2)正＞2v(N2)逆 C．反应过程中，容器内气体的质量保持不变 D．平衡后充入1 mol Ar，此时化学反应速率增大 9．(22-23高一·江苏常州·期末)气体和气体在的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：。若经后测得C的浓度为，现有下列几种说法： ①用物质A表示的反应平均速率为 ②用物质B表示的反应的平均速率为 ③时物质A的转化率为70% ④时物质B的浓度为 其中正确的是 A．①③ B．①④ C．②③ D．③④ 10．(23-24高一下·江苏盐城·期末)一定条件下，酸性溶液与发生反应，(Ⅱ)起催化作用，过程中不同价态含粒子的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是 A．(Ⅲ)能氧化 B．随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小 C．该条件下，(Ⅱ)和(Ⅶ)能大量共存 D．总反应为： 11．(23-24高一下·江苏南京江宁区·期末)在2L的恒容密闭容器中充入1molCO和2molH2，一定条件下发生反应：，测得CO和CH3OH(g)的物质的量变化如图1所示，反应过程中的能量变化如图2所示。下列说法正确的是    A．该反应中反应物的总键能大于生成物的总键能 B．升温能增大正反应速率，减小逆反应速率 C．反应开始到3min时，平均反应速率为 D．当反应体系中时，反应一定达到平衡 12．(22-23高一下·江苏淮阴中学·)一定条件下，将3 mol A气体和1 mol B气体混合于固定容积为2 L的密闭容器中，发生反应：3A（g）＋B（g） C（g）＋2D（s）。2 min末该反应达到平衡，生成D的物质的量随时间的变化情况如图所示。下列判断正确的是（　　）    A．若混合气体的密度不再改变时，该反应不一定达到平衡状态 B．2 min后，加压会使正反应速率加快，逆反应速率变慢 C．反应过程中A和B的转化率之比为3∶1 D．开始到平衡，用A表示的化学反应速率为0.3 mol·L－1·min－1 13．(22-23高一下·江苏昆山中学·)一定温度下，在容积为2L的密闭容器中，与同一个化学反应有关的A、B、C、D(其中A、B、C均为气体)四种物质的物质的量随反应时间的变化如图所示。E为该反应的另一种气态生成物，且在化学方程式中E的化学计量数与B的相同。请回答下列问题：    (1)该反应的反应物为 。 (2)0~2min内， ， 。 (3)若降低温度，则 (填“加快”“减慢”或“不变”，下同)， 。 (4)该反应达到平衡状态的标志有 (填序号)。 a．A和C的物质的量相等 b．B的物质的量保持不变 c．A的正反应速率与B的逆反应速率之比为2：1 d．容器内压强不变 (5)物质D在反应中的作用是 。 14．(22-23高一下·江苏南京师范大学附属中学江宁分校·期末)完成下列问题。 (1)从能量变化角度研究：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)。部分化学键的键能如下表： 化学键 H-H O=O H-O 键能(kJ/mol) 436 496 463 则生成1molH2O(g)放出热量 kJ。 (2)某温度下CO2加氢制甲醇的总反应为：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)，该反应为放热反应，在固定容积为2.0L的密闭容器中充入0.8mol的CO2和2.4mol的H2，测得CO2和CH3OH的物质的量随时间变化如下图。 ①2min内CH3OH的反应速率为 ，2min末时 (填“<”“>”或“=”)。 ②恒温恒容条件下，能说明反应已经达平衡状态的是 。 A．CO2(g)体积分数保持不变 B．容器中气体压强保持不变 C．容器中CH3OH浓度与H2O浓度之比为1∶1 D．混合气体的密度保持不变 E．H2的生成速率是H2O生成速率的3倍 (3)将CO2与焦炭作用生成CO，CO可用于炼铁等。 已知：Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)  △H1= C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)  △H2= 则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为 。 (4)以CO2为原料还可以合成多种物质。工业上尿素[CO(NH2)2]由CO2和NH3在一定条件下合成，其反应方程式为 。当氨碳比n(NH3)∶n(CO2)=3，达平衡时CO2的转化率为60%，则NH3的平衡转化率为 。 15．(22-23高一下·江苏无锡梅村高级中学·期末)在2 L密闭容器中，800 ℃时，反应2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如下表所示。 时间/s 0 1 2 3 4 5 n(NO)/mol 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007 (1)上图中，A点处v正 v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。 (2)图中表示NO2变化的曲线是 。用O2表示从0～2 s内该反应的平均速率v= 。 (3)下列能说明该反应已经达到平衡状态的是 (填字母，下同)。 a.v(NO2)=2v(O2) b.容器内压强保持不变 c.v逆(NO)=2v正(O2) d.容器内的密度保持不变 (4)下列能使该反应的反应速率增大的是 。 a.及时分离出NO2气体 b.适当升高温度 c.增大O2的浓度 d.选择高效的催化剂 16．(23-24高一下·江苏无锡·期末)是一种高效的绿色氧化剂，在一定条件下会发生分解。 Ⅰ.氧化生成的方程式为。 (1)，断开共价键所需的能量如下表： 共价键 H-H H-O O-O 能量 436 463 142 与足量反应生成 (填“吸收”或“释放”)的能量为 kJ。 (2)电池的工作原理如图所示： ①写出Pt电极b上的电极反应式： 。 ②电池工作时，下列说法正确的是 (填字母)。 A．化学能全部转化为电能    B．电子从Pt电极a流向Pt电极b C．溶液中，向Pt电极b移动    D．负极附近溶液碱性减弱 Ⅱ.某实验小组探究分解速率的影响因素，实验装置如图所示，两组实验所用试剂如下： 编号 温度/℃ 溶液的体积/mL 溶液的体积/mL 蒸馏水的体积/mL 1 25 4 0 a 2 25 4 2 0 (3)该实验的目的是 。表中a= 。 (4)实验2测定数据如图所示，20s~60s内用氧气压强变化表示的平均反应速率为 。 17．(23-24高一下·江苏常州高级中学·期末)H2、CO、CH4等都是重要的能源，也是重要的化工原料。 (1)25℃，101kPa时，8.0gCH4完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出445.1kJ热量。写出该反应的热化学反应方程式： 。 (2)水煤气中的CO和H2在高温下反应可生成甲烷。在体积为2L的恒容密闭容器中，充入1molCO和5molH2，一定温度下发生反应：。测得CO和H2的转化率随时间变化如图所示。 ①从反应开始到6min，CO的平均反应速率 ，6min时，H2的转化率为 。 ②下列叙述中能说明上述反应达到化学平衡状态的是 。（填字母） a．容器中混合气体的密度保持不变         b．容器中混合气体的总压强保持不变 c．容器中CH4的体积分数保持不变         d．单位时间内每消耗1molCO，同时生成1molCH4 (3)甲烷燃料电池装置如图，电池总反应为。通入CH4一端电极反应方程式为： ；通入氧气的电极为电池的 （填“正极”或“负极”），若通入0.1molCH4充分反应，计算用此燃料电池电解饱和食盐水，理论上得到氢气的体积（标准状况下） 。 18．(23-24高一下·江苏常州溧阳·期末)温度一定时，在容积为的密闭容器中，与同一个化学反应有关的五种物质，其中均为气体，有关物质的物质的量随反应时间的变化如下表。为该反应生成物，且在化学方程式中的化学计量数与B的相同。请回答下列问题： 物质的量时间 A B C D 0 5 2 2 3 1 4 1.5 3 2.8 2 3 1 4 3 以后 3 1 4 3 (1)该反应的化学方程式为 (用字母表示)。 (2)内，v(A)= mol/(L·min)，v(E)= mol/(L·min)。 (3)该反应达到平衡状态的标志有 (选填序号)。 容器内压强不变 A和C的物质的量相等 气体的总质量保持不变 容器中各组份的百分含量不会随时间而改变 A的正反应速率与B的逆反应速率之比为 (4)若升高温度，则v(正反应) (选填“加快”“减慢”或“不变”，下同)，则v(逆反应) 。 (5)物质D在反应中的作用是 。 19．(23-24高一下·江苏南京中华中学·期末)二氧化硫是一种重要的化工原料，主要用于生产硫酸、亚硫酸盐等。请回答： (1)已知是工业制硫酸的关键反应。如图为不同温度（、）下的转化率随时间的变化曲线。 ① （填“＞”“＜”或“＝”）；该反应为 （填“放”或“吸”）热反应。 ②下表为一定温度和压强下，4种投料比分别为、、和时的平衡转化率 投料比 a b c d 平衡转化率/％ 97.1 92.8 89.8 80.0 ⅰ．c对应的投料比为 。 ⅱ．投料比为时，平衡混合气体中体积分数为 （保留三位有效数字）。 (2)钠碱循环法吸收硫酸厂尾气中的并将其转化为硫酸的工艺如下： ①吸收池中发生反应的离子方程式是 。 ②电解池的构造示意图如下： ⅰ．在图中和的移动方向为：移向 区，移向 区。 ⅱ．请结合生成的电极反应式说明c区除得到浓的硫酸外，还会得到 （填物质名称）。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 重难点01 化学反应速率的计算及平衡图像分析 1．(23-24高一下·江苏常州高级中学·期末)对于反应在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反应速率最快的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A．； B．B为固体，不能用其浓度变化表示化学反应速率； C．； D．； 综上反应速率最快； 故选C。 2．(22-23高一下·江苏淮安·期末)氨是一种重要的化工原料，主要用于化肥工业，也广泛用于硝酸、纯碱、制药等工业。合成氨反应为  。下列有关合成氨反应的说法正确的是 A．反应的(E表示键能) B．反应中每消耗转移电子的数目约等于 C．和在一定条件下发生反应放出的热量为92.4kJ D．当容器内时反应达到平衡状态 【答案】B 【解析】A．反应的(E表示键能)，A错误； B．反应中每消耗转移电子2mol，电子的数目约等于，B正确； C．合成氨的反应为可逆反应，和不能完全反应，故反应放出的热量小于92.4kJ，C错误； D．起始投料未知，浓度之比为定值时不能判断达到平衡状态，D错误； 故选B。 3．(22-23高一下·江苏昆山中学·)向一密闭容器中放入1molX，进行可逆反应2X(g)⇌3Y(g)，反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线如图所示，下列叙述正确的是 A．t1时，只有正反应在进行 B．t2～t3时，反应不再发生 C．t2时，容器内有1.5molY D．t2～t3时，X、Y的物质的量均没有发生变化 【答案】D 【解析】A．t1时v逆不为零，故正逆反应都在进行，故A错误； B．t2时反应达到平衡，平衡状态是动态平衡，可逆反应达到平衡后，反应仍在进行，故B错误； C．若1molX完全转化时生成1.5molY，t2时反应达到平衡状态，反应物不可能完全转化，所以生成的Y小于1.5mol，故C错误； D．t2～t3内反应处于平衡状态，反应达到平衡后，各物质的量不再变化，故D正确； 答案选D。 4．(23-24高一下·江苏徐州·期末)恒温恒容的密闭容器中，在某催化剂表面发生反应：，测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化如下表所示，根据下表数据分析，下列说法不正确的是 编号 时间/min 表面积 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 0.19 0.19 ③ 2a 2.40 1.60 0.80 0.40 0.40 A．实验①，0~20min， B．实验②，反应体系压强不变时，反应达到平衡状态 C．其他条件不变时，增加氨气浓度，化学反应速率一定增大 D．其他条件不变时，0~40min，增加催化剂的表面积，化学反应速率增大 【答案】C 【分析】考查化学反应速率与平衡的计算及判断，熟练掌握化学平衡思想 【解析】A．实验①，0至20min，，根据不同物质的反应速率之比对于计量系数之比可知氮气的速率为v(N2)=1.00×10−5mol⋅L−1⋅min−1，故A正确； B． 由于反应是气体体积缩小的反应，当气体压强不变，说明反应达到了平衡，故B正确； C．实验①、实验②中0~20min、 20 min~40min氨气浓度变化量都是4.00×10-4mol/L，实验②中60min 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①60min时反应未达到平衡状态，相同条件下，增加氨气浓度，反应速率并没有增大，故C错误； D．结合①的数据，催化剂表面积越大，反应速率越快，则相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大，故D正确； 故答案选C。 5．(22-23高一下·江苏盐城射阳中学·期末)向一定温度下的2L密闭容器中通入发生反应：  。的物质的量随时间(t)变化的曲线如图所示(图中的X、Y两条线代表有、无催化剂)，下列叙述正确的是    A．Y线表示无催化剂 B．c点时的 C．X线上a点时的转化率为75％ D．X线前内的平均反应速率可表示为 【答案】B 【解析】A．该图像表示的是的物质的量随时间(t)变化的曲线，曲线Y先达到拐点，说明反应先达到化学平衡，速率较快，有催化剂催化，故A错误； B．c点不再变化，说明该反应达到平衡状态，此时，故B正确； C．到达a点时，的物质的量转化量为0.1mol，则转化率，故C错误； D．X线前内的平均反应速率可表示为，则，故D错误； 答案选B。 6．(23-24高一下·江苏常州高级中学·期末)一定条件下，在密闭容器中发生反应H2(g)+I2(g)2HI(g)，反应过程中HI的浓度变化如图所示。 反应达到化学平衡状态时，有关描述正确的是 A．H2、I2、HI浓度一定相等 B．反应已停止 C．H2已反应消耗完 D．H2、I2、HI的浓度均不再变化 【答案】D 【解析】A．反应达平衡时，H2、I2、HI的浓度保持不变，但不一定相等，A不正确； B．反应H2(g)+I2(g)2HI(g)为可逆反应，反应不可能停止，B不正确； C．反应H2(g)+I2(g)2HI(g)为可逆反应，H2不可能反应消耗完，C不正确； D．反应达到化学平衡状态时，单位时间内反应物和生成物的变化量都为0，则H2、I2、HI的浓度均不再变化，D正确； 故选D。 7．(23-24高一下·江苏南京中华中学·期末)在一定条件下，将和两种气体混合于固定容积为的密闭容器中，发生如下反应：。末该反应达到平衡，生成，并测得C的浓度为。下列判断不正确的是 A． B．内D的反应速率为 C．A的转化率为40％ D．若混合气体的平均相对分子质量不变，则表明该反应达到平衡状态 【答案】B 【解析】A．2min内生成n(C)=0.2mol/L×2L=0.4mol，同一个方程式中同一段时间内参加反应的各物质的物质的量之比等于其计量数之比，则C、D计量数之比x:2=0.4mol:0.8mol=1:2，x=1，故A项正确； B．2min内反应D的物质的量为0.8mol，D的平均反应速率：0.8mol÷2L÷2min=0.2mol/(L/min)-1，故B项错误； C．2min内生成0.8molD同时消耗n(A)=n(D)=×0.8mol=1.2mol，则A的转化率，故C项正确； D．恒温恒容条件下气体物质的量与其压强成正比，根据A知，x＝1，该反应前后气体计量数之和减小，则反应前后气体物质的量减小，若混合气体的平均相对分子质量不变，反应达到平衡状态，故D项正确； 故本题选B。 8．(23-24高一下·江苏常州溧阳·期末)温度一定时，在某恒压容器中发生反应2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g)，部分反应物和生成物的物质的量随时间变化如图所示(曲线m、n)。下列说法正确的是 A．t2 min时，反应达平衡状态 B．t1时刻反应速率：v(NO2)正＞2v(N2)逆 C．反应过程中，容器内气体的质量保持不变 D．平衡后充入1 mol Ar，此时化学反应速率增大 【答案】B 【解析】A．根据图象可知：在t2时刻以后，反应物m、生成物n的物质的量还在发生改变，说明此时反应未达到平衡状态，A错误； B．根据图象可知：在t2时刻，△n(m)：△n(n)=(2.0-1.2)mol：(0.4-0)mol=0.8 mol：0.4 mol=2：1，结合反应方程式中物质反应转化关系可知，m表示NO2的物质的量随时间的变化，n表示N2的物质的量随时间的变化，此时反应正向进行，未达到平衡状态，因此v(NO2)正＞v(NO2)逆，结合反应计量关系可知：v(NO2)逆=2v(N2)逆，故存在关系：v(NO2)正＞2v(N2)逆，B正确； C．反应物C是固体物质，在反应过程中，若反应正向进行，则气体的质量会增大，反之，若反应逆向进行，则气体质量会减小，故反应过程中，容器内气体的质量发生改变，C错误； D．恒压容器内，平衡后充入1 mol Ar，容器体积变大，则各组分的浓度变小，因此此时化学反应速率变小，D错误； 故合理选项是B。 9．(22-23高一·江苏常州·期末)气体和气体在的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：。若经后测得C的浓度为，现有下列几种说法： ①用物质A表示的反应平均速率为 ②用物质B表示的反应的平均速率为 ③时物质A的转化率为70% ④时物质B的浓度为 其中正确的是 A．①③ B．①④ C．②③ D．③④ 【答案】B 【解析】利用三段式进行解答，三段式如下： ①根据三段式：，①正确； ②根据三段式：,②错误； ③2s 时物质 A 的转化率，③错误； ④根据三段式可以看出2s 时物质 B 的浓度为0.7 mol/L，④正确； 答案选B。 10．(23-24高一下·江苏盐城·期末)一定条件下，酸性溶液与发生反应，(Ⅱ)起催化作用，过程中不同价态含粒子的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是 A．(Ⅲ)能氧化 B．随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小 C．该条件下，(Ⅱ)和(Ⅶ)能大量共存 D．总反应为： 【答案】A 【分析】约13min前，随着时间的推移Mn(Ⅶ)浓度减小直至为0，Mn(Ⅲ)浓度增大直至达到最大值，结合图像，此时间段主要生成Mn(Ⅲ)，同时先生成少量Mn(Ⅳ)后，Mn(Ⅳ)被消耗；约13min后，随着时间的推移Mn(Ⅲ)浓度减少，Mn(Ⅱ)的浓度增大。 【解析】A．由图像可知，随着时间的推移Mn(Ⅲ)的浓度先增大后减小，说明开始反应生成Mn(Ⅲ)，后Mn(Ⅲ)被消耗生成Mn(Ⅱ)， 所以Mn(Ⅲ)能氧化H2C2O4，A正确； B．随着反应物浓度的减小，到大约13min时开始生成Mn(Ⅱ)，Mn(Ⅱ)浓度增大，Mn(Ⅱ)对反应起催化作用，13min后反应速率会增大，B错误； C．由图可知，Mn(Ⅶ)的浓度为0后才开始生成Mn(Ⅱ)，则该条件下Mn(Ⅱ)和Mn(VII)不能大量共存，C错误； D．H2C2O4为弱酸，在离子方程式中应以化学式保留，总反应为：，D错误； 故选A。 11．(23-24高一下·江苏南京江宁区·期末)在2L的恒容密闭容器中充入1molCO和2molH2，一定条件下发生反应：，测得CO和CH3OH(g)的物质的量变化如图1所示，反应过程中的能量变化如图2所示。下列说法正确的是    A．该反应中反应物的总键能大于生成物的总键能 B．升温能增大正反应速率，减小逆反应速率 C．反应开始到3min时，平均反应速率为 D．当反应体系中时，反应一定达到平衡 【答案】C 【分析】由图-1可计算反应速率以及平衡时各组分的物质的量，由图-2可得出该反应为放热反应； 【解析】A．由图-2可知该反应为放热反应，故反应物的总键能小于生成物的总键能，A错误； B升温能够增大反应物和生成物的活化分子的百分数，故升温不仅增大正反应速率，也增大逆反应速率，B错误； C．反应开始到3min时，CO的物质的量的变化量为0.75mol，故H2的物质的量的变化量为1.5mol，，C正确； D．由图-1可看出当平衡时，，D错误； 故选C。 12．(22-23高一下·江苏淮阴中学·)一定条件下，将3 mol A气体和1 mol B气体混合于固定容积为2 L的密闭容器中，发生反应：3A（g）＋B（g） C（g）＋2D（s）。2 min末该反应达到平衡，生成D的物质的量随时间的变化情况如图所示。下列判断正确的是（　　）    A．若混合气体的密度不再改变时，该反应不一定达到平衡状态 B．2 min后，加压会使正反应速率加快，逆反应速率变慢 C．反应过程中A和B的转化率之比为3∶1 D．开始到平衡，用A表示的化学反应速率为0.3 mol·L－1·min－1 【答案】D 【解析】A.因为生成物D为固体，所以气体质量和气体体积都发生变化，若混合气体的密度不再改变时，该反应一定达到平衡状态，故A错误； B. 2 min后加压会使正、逆反应速率都加快，平衡正向移动，故B错误； C.将3 mol A气体和1 mol B气体混合于固定容积为2L的密闭容器中，因为加入的反应物之比和方程式中化学计量数相同，所以反应过程中A和B的转化率相等即为1：1，故C错误； D. 根据反应方程式可知：2 min内生成0.8molD，消耗A的物质的量为1.2mol，故2 min 内A的反应速率v(A)=c/t==0.3 mol·L－1·min－1，故D选项是正确的； 所以正确答案为D。 13．(22-23高一下·江苏昆山中学·)一定温度下，在容积为2L的密闭容器中，与同一个化学反应有关的A、B、C、D(其中A、B、C均为气体)四种物质的物质的量随反应时间的变化如图所示。E为该反应的另一种气态生成物，且在化学方程式中E的化学计量数与B的相同。请回答下列问题：    (1)该反应的反应物为 。 (2)0~2min内， ， 。 (3)若降低温度，则 (填“加快”“减慢”或“不变”，下同)， 。 (4)该反应达到平衡状态的标志有 (填序号)。 a．A和C的物质的量相等 b．B的物质的量保持不变 c．A的正反应速率与B的逆反应速率之比为2：1 d．容器内压强不变 (5)物质D在反应中的作用是 。 【答案】(1)A、B (2) (3) 减慢 减慢 (4)bc (5)作催化剂 【解析】（1）由题给图象可知，随着反应的进行，A、B的物质的量减少，则A、B为反应物，C的物质的量增加，则C为生成物。 （2），因在化学方程式中E的化学计量数与B的相同，故。 （3）降低温度，正、逆反应速率都减慢。 （4）a．A和C的物质的量相等，不能说明反应达到了平衡状态，a错误； b．由图知，2min后，该反应达到平衡状态，B的物质的量保持不变,b正确； c．由图可知，0~2min内，，，由相同时间内物质的物质的量变化值之比等于其对应的化学计量数之比可知，该反应的化学方程式为2A(g)+B(g)2C(g)+E(g)，若，由，知，说明反应达到了平衡状态，c正确； d．该反应为反应前后气体分子数不变的反应，容器体积不变，则容器内压强始终保持不变，不能说明反应达到平衡状态，d错误； 故选bc。 （5）由图知，反应前后D的物质的量不变，故D作催化剂。 14．(22-23高一下·江苏南京师范大学附属中学江宁分校·期末)完成下列问题。 (1)从能量变化角度研究：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)。部分化学键的键能如下表： 化学键 H-H O=O H-O 键能(kJ/mol) 436 496 463 则生成1molH2O(g)放出热量 kJ。 (2)某温度下CO2加氢制甲醇的总反应为：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)，该反应为放热反应，在固定容积为2.0L的密闭容器中充入0.8mol的CO2和2.4mol的H2，测得CO2和CH3OH的物质的量随时间变化如下图。 ①2min内CH3OH的反应速率为 ，2min末时 (填“<”“>”或“=”)。 ②恒温恒容条件下，能说明反应已经达平衡状态的是 。 A．CO2(g)体积分数保持不变 B．容器中气体压强保持不变 C．容器中CH3OH浓度与H2O浓度之比为1∶1 D．混合气体的密度保持不变 E．H2的生成速率是H2O生成速率的3倍 (3)将CO2与焦炭作用生成CO，CO可用于炼铁等。 已知：Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)  △H1= C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)  △H2= 则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为 。 (4)以CO2为原料还可以合成多种物质。工业上尿素[CO(NH2)2]由CO2和NH3在一定条件下合成，其反应方程式为 。当氨碳比n(NH3)∶n(CO2)=3，达平衡时CO2的转化率为60%，则NH3的平衡转化率为 。 【答案】(1)221 (2) ＞ ABE (3)Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) △H= (4) 2NH3+CO2[CO(NH2)2]+H2O 60% 【解析】（1）△H=反应物化学键能总和-生成物键能总和生成，△H=(2×436+496 -2×463) kJ/mol =442 kJ/mol ，1molH2O(g)放出热量221 kJ； （2）①2min内CH3OH的物质的量增加了0.4mol，反应速率为，2min末时反应为达到平衡，反应仍然向正反应方向进行，故＞； ②A．随着反应进行CO2(g)减少，其体积分数减小，平衡时CO2(g)，体积分数不变可判断平衡，A项符合题意； B．随着反应进行，体系中气体体积减少，恒容下压强降低，平衡时压强不变可判断平衡，B项符合题意； C．反应中CH3OH和水物质的量为1:1产生，两者浓度之比为1:1，无法判断平衡，C项不符合题意； D．气体质量守恒，恒容时反应中密度一直不发生变化，密度不变无法判断平衡，D项不符合题意； E．=时，反应平衡，生成H2为逆向反应，而生成H2O为正向，且两者速率之比符合系数之比，该特征可判断反应平衡，E项符合题意； 故选ABE； （3）将CO2与焦炭作用生成CO，CO可用于炼铁等。 ①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)  △H1= ②C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)  △H2= 根据盖斯定律①-3②可得，CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为：Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) △H=； （4）工业上尿素[CO(NH2)2]由CO2和NH3在一定条件下合成，其反应方程式为：2NH3+CO2[CO(NH2)2]+H2O；当氨碳比n(NH3)：n(CO2)=3，达平衡时CO2的转化率为60%，，则NH3的平衡转化率为。 15．(22-23高一下·江苏无锡梅村高级中学·期末)在2 L密闭容器中，800 ℃时，反应2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如下表所示。 时间/s 0 1 2 3 4 5 n(NO)/mol 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007 (1)上图中，A点处v正 v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。 (2)图中表示NO2变化的曲线是 。用O2表示从0～2 s内该反应的平均速率v= 。 (3)下列能说明该反应已经达到平衡状态的是 (填字母，下同)。 a.v(NO2)=2v(O2) b.容器内压强保持不变 c.v逆(NO)=2v正(O2) d.容器内的密度保持不变 (4)下列能使该反应的反应速率增大的是 。 a.及时分离出NO2气体 b.适当升高温度 c.增大O2的浓度 d.选择高效的催化剂 【答案】 大于 b 1.5×10-3 mol·L-1·s-1 bc bcd 【解析】(1)由表中数据可知，该反应在第3S处于化学平衡状态，图中A点的反应时间小于1 s，表格中数据表明在0～1 s内n(NO)呈减小状态，则反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)在向右进行，v正大于v逆； (2)上述反应向右进行，则c(NO)由逐渐减小到保持不变。表格中数据表明上述反应从开始到平衡，n(NO)的减小量为0.020 mol-0.007 mol=0.013 mol，则n(NO2)的增加量为0.013 mol。上述反应容器的容积为2 L，则平衡时c(NO2)=0.0065 mol·L-1，则表示NO2变化的曲线是b；表格中数据表明，在0～2 s内n(NO)减小量为0.020 mol-0.008 mol=0.012 mol，则n(O2)的减小量为0.006 mol，容器容积为2 L，则Δc(O2)=0.003 mol·L-1，反应时间为2 s，根据v=计算得v(O2)=1.5×10-3 mol·L-1·s-1，故答案为：b；1.5×10-3 mol·L-1·s-1； (3)a．化学平衡状态中正、逆反应速率相等，v正(NO2)=2v逆(O2)体现了上述反应中正、逆反应速率相等，v(NO2)=2v(O2)则不可以，故a不符合题意； b．该反应是气体分子数减小的反应，则气体总压强是变量，若气体总压强保持不变可说明反应达到平衡状态，故b符合题意； c．v逆(NO)=2v正(O2)，说明正逆反应速率相等，即反应达到平衡状态，故c符合题意； d．在达到平衡前后气体质量守恒，由于容器容积不变，则容器内的密度不变不能说明反应达到平衡，故d不符合题意； 综上所述，答案为bc； (4)其他条件一定，升高温度或增大反应物的浓度或使用催化剂，都能使化学反应速率增大；反之，可使化学反应速率减小，则: a．及时分离出NO2气体，逆反应速率会下降，不符合题意，故a不选； b．适当升高温度，反应速率增大，故b选； c．增大O2的浓度，反应速率增大，故c选； d．选择高效的催化剂，反应速率增大，故d选； 故答案为：bcd。 16．(23-24高一下·江苏无锡·期末)是一种高效的绿色氧化剂，在一定条件下会发生分解。 Ⅰ.氧化生成的方程式为。 (1)，断开共价键所需的能量如下表： 共价键 H-H H-O O-O 能量 436 463 142 与足量反应生成 (填“吸收”或“释放”)的能量为 kJ。 (2)电池的工作原理如图所示： ①写出Pt电极b上的电极反应式： 。 ②电池工作时，下列说法正确的是 (填字母)。 A．化学能全部转化为电能    B．电子从Pt电极a流向Pt电极b C．溶液中，向Pt电极b移动    D．负极附近溶液碱性减弱 Ⅱ.某实验小组探究分解速率的影响因素，实验装置如图所示，两组实验所用试剂如下： 编号 温度/℃ 溶液的体积/mL 溶液的体积/mL 蒸馏水的体积/mL 1 25 4 0 a 2 25 4 2 0 (3)该实验的目的是 。表中a= 。 (4)实验2测定数据如图所示，20s~60s内用氧气压强变化表示的平均反应速率为 。 【答案】(1) 释放 348 (2) BD (3) 催化剂对反应速率的影响 2 (4)0.1 【解析】（1），断裂1molH-H键吸收436kJ能量、断裂1molH2O2中的化学键吸收(463×2+142)kJ的能量，形成2mol中的化学键放出(463×4)kJ的能量，所以1mol氢气与足量反应生成释放的能量为348kJ。 （2）①Pt电极b上双氧水得电子生成氢氧根离子，电极反应式 。 ②A．电池工作时，化学能主要转化为电能，故A错误；     B．Pt电极a是负极、Pt电极b是正极，电子从Pt电极a流向Pt电极b，故B正确； C．Pt电极a是负极、Pt电极b是正极，溶液中，向Pt电极a移动 ，故C错误；    D．负极反应为,负极反应消耗氢氧根离子，负极附近溶液碱性减弱，故D正确； 选BD。 （3）是双氧水分解的催化剂，该实验的目的是催化剂对反应速率的影响。根据控制变量法，为使混合后双氧水的浓度相同，需要控制溶液总体积相等，所以表中a=2； （4）实验2测定数据如图所示，20s~60s内压强的压强增大4kPa，用氧气压强变化表示的平均反应速率为。 17．(23-24高一下·江苏常州高级中学·期末)H2、CO、CH4等都是重要的能源，也是重要的化工原料。 (1)25℃，101kPa时，8.0gCH4完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出445.1kJ热量。写出该反应的热化学反应方程式： 。 (2)水煤气中的CO和H2在高温下反应可生成甲烷。在体积为2L的恒容密闭容器中，充入1molCO和5molH2，一定温度下发生反应：。测得CO和H2的转化率随时间变化如图所示。 ①从反应开始到6min，CO的平均反应速率 ，6min时，H2的转化率为 。 ②下列叙述中能说明上述反应达到化学平衡状态的是 。（填字母） a．容器中混合气体的密度保持不变         b．容器中混合气体的总压强保持不变 c．容器中CH4的体积分数保持不变         d．单位时间内每消耗1molCO，同时生成1molCH4 (3)甲烷燃料电池装置如图，电池总反应为。通入CH4一端电极反应方程式为： ；通入氧气的电极为电池的 （填“正极”或“负极”），若通入0.1molCH4充分反应，计算用此燃料电池电解饱和食盐水，理论上得到氢气的体积（标准状况下） 。 【答案】(1)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.2kJ/mol (2) 0.05mol·L-1·min-1 36% bc (3) CH4-8e-+10OH-=+7H2O 正极 8.96L 【解析】（1）8gCH4物质的量为0.5mol，完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出445.1kJ的热量，则该反应的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.2kJ/mol。 （2）①从反应开始到6min，CO的转化率为60%，即有0.6molCO被反应掉，则v(CO)==0.05mol·L-1·min-1。6min时反应掉CO0.6mol，则反应掉H21.8mol，则H2的转化率为1.8mol÷5mol=36%。 ② a．反应在恒容密闭容器中进行，且反应物和生成物都是气体，无论是否达到平衡，混合气体的密度始终不变，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，容器内压强不断变化，容器内压强不变说明反应达到平衡，b正确； c．随着反应进行，容器内CH4的体积分数不断变化，容器内CH4的体积分数保持不变说明反应达到平衡，c正确； d．单位时间内消耗1molCO生成1molCH4，两者均表示正反应速率，无法说明反应达到平衡，d错误； 故答案选bc。 （3）甲烷燃料电池中，通入甲烷的电极为负极，甲烷失电子结合氢氧根离子生成碳酸根离子和水，电极反应式为CH4-8e-+10OH-=+7H2O。通入氧气的电极为电池的正极，通入0.1molCH4充分反应，转移0.8mol电子，电解饱和食盐水时阴极上电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，转移0.8mol电子生成0.4mol氢气，标况下体积为8.96L。 18．(23-24高一下·江苏常州溧阳·期末)温度一定时，在容积为的密闭容器中，与同一个化学反应有关的五种物质，其中均为气体，有关物质的物质的量随反应时间的变化如下表。为该反应生成物，且在化学方程式中的化学计量数与B的相同。请回答下列问题： 物质的量时间 A B C D 0 5 2 2 3 1 4 1.5 3 2.8 2 3 1 4 3 以后 3 1 4 3 (1)该反应的化学方程式为 (用字母表示)。 (2)内，v(A)= mol/(L·min)，v(E)= mol/(L·min)。 (3)该反应达到平衡状态的标志有 (选填序号)。 容器内压强不变 A和C的物质的量相等 气体的总质量保持不变 容器中各组份的百分含量不会随时间而改变 A的正反应速率与B的逆反应速率之比为 (4)若升高温度，则v(正反应) (选填“加快”“减慢”或“不变”，下同)，则v(逆反应) 。 (5)物质D在反应中的作用是 。 【答案】(1) (2) 1 0.5 (3)de (4) 加快 加快 (5)作催化剂 【解析】（1）由题给表可知，随着反应的进行，A、B的物质的量减少，则A、B为反应物，C的物质的量增加，则C为生成物，为该反应生成物；由表中数据可知在2min反应达到平衡，D的量在反应始末物质的量未变，A的物质的量减少量为2mol，B的物质的量减少量为1mol，C的物质的量增加量为2mol，且在化学方程式中的化学计量数与B的相同，由相同时间内物质的物质的量变化值之比等于其对应的化学计量数之比可知，方程式为； （2），由于在化学方程式中E的化学计量数与B的相同，故。 （3）a．该反应为反应前后气体分子数不变的反应，容器体积不变，则容器内压强始终保持不变，不能说明反应达到平衡状态，a错误； b．A和C的物质的量相等，不能说明正逆反应速率相等 ，因此不能说明反应达到了平衡状态，b错误； c．根据质量守恒，反应前后气体的总质量保持不变恒定，不能说明反应达到了平衡状态，c错误； d．容器中各组份的百分含量不会随时间而改变，即化学平衡状态，d正确； e．由表可知，0~2min内，该反应的化学方程式为，若，由，知，说明反应达到了平衡状态，e正确； 故选de； （4）若升高温度，化学反应速率均加快，则v(正反应) 加快，则v(逆反应) 加快； （5）由表知，反应前后D的物质的量不变，故D作催化剂。 19．(23-24高一下·江苏南京中华中学·期末)二氧化硫是一种重要的化工原料，主要用于生产硫酸、亚硫酸盐等。请回答： (1)已知是工业制硫酸的关键反应。如图为不同温度（、）下的转化率随时间的变化曲线。 ① （填“＞”“＜”或“＝”）；该反应为 （填“放”或“吸”）热反应。 ②下表为一定温度和压强下，4种投料比分别为、、和时的平衡转化率 投料比 a b c d 平衡转化率/％ 97.1 92.8 89.8 80.0 ⅰ．c对应的投料比为 。 ⅱ．投料比为时，平衡混合气体中体积分数为 （保留三位有效数字）。 (2)钠碱循环法吸收硫酸厂尾气中的并将其转化为硫酸的工艺如下： ①吸收池中发生反应的离子方程式是 。 ②电解池的构造示意图如下： ⅰ．在图中和的移动方向为：移向 区，移向 区。 ⅱ．请结合生成的电极反应式说明c区除得到浓的硫酸外，还会得到 （填物质名称）。 【答案】(1) ＞ 放 6∶13 35.3% (2) a c 二氧化硫 【解析】（1）①影响化学反应速率的因素，升高温度，化学反应速率加快，首先达到平衡，因此T1>T2；根据勒夏特列原理，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，根据图象，升高温度SO2的转化率降低，说明正反应方向为放热反应，故答案为：＞；放热； ②四种投料比转化成、、、，根据勒夏特列原理，增大O2的浓度，平衡向正反应方向移动，SO2的转化率增大，因此c符合投料比为6∶13；当投料比为3∶5时，SO2的转化率为80.0%，列三段式，则平衡时混合气体中体积分数为，故答案为：6：13；35.3%； （2）①根据流程图中和反应，根据守恒定律可以写出吸收池中发生反应的离子方程式，故答案为； ②电解时，溶液中阳离子移向阴极，氢离子在阴极得到电子生成氢气，溶液中氢离子浓度降低，导致a区（阴极区）亚硫酸氢根离子电离生成亚硫酸根离子，钠离子进入a区与亚硫酸根离子结合生成亚硫酸钠，b区亚硫酸氢根离子向c区（阳极区）移动，在阳极上失去电子和水反应生成硫酸，电极反应式为：，多余的氢离子与硫酸氢酸根离子反应生成二氧化硫，所以c区除了得到浓硫酸外，还得到二氧化硫； 故答案为：a；c；二氧化硫。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$