专题03 化学反应速率和化学平衡（期中专项训练）高一化学下学期沪科版

专题03 化学反应速率和化学平衡 题型1 化学反应速率的概念、计算与比较（重点） 题型2 化学反应速率的影响因素 题型3 可逆反应 题型4 化学平衡状态及其判断（重点） 题型5 化学平衡移动的影响因素（难点） 题型6 化工生产分析 题型7 化学反应速率与平衡综合分析 题型1 化学反应速率的概念、计算与比较（重点） 1．下列关于反应速率的说法错误的是 A．反应速率用于衡量化学反应进行的快慢 B．决定反应速率的主要因素是反应物的性质 C．增大反应物浓度，提高反应温度都能增大反应速率 D．可逆反应达到化学平衡状态时，正、逆反应速率都为0 【答案】D 【解析】A．化学反应有的快，有的慢，则使用化学反应速率来定量表示化学反应进行的快慢，故A正确； B．反应物本身的性质是决定反应速率的主要因素，如火药爆炸、食物腐败，故B正确； C．温度越高，反应速率越快，所以锌与稀硫酸反应时，适当提高溶液的浓度可加快反应速率，故C正确； D．化学平衡状态时，正逆反应速率相等但不等于0，故D错误； 故选D。 2．反应3A(g)+B(g)=2C(g)在三种不同的条件下进行反应，在同一时间内，测得的反应速率用不同的物质表示为①②  ③，三种情况下的该化学反应速率大小的关系正确的是 A．①>②>③ B．③>②>① C．③>①>② D．②>①>③ 【答案】C 【解析】同一反应用不同物质表示的反应速率比较大小，根据速率之比等于计量系数之比，把它们转化为同一物质比较反应速率，都转化为以B表示的反应速率，则①v(B)=v(A)=mol·L-1·min-1，②v(B)=v(C)=0.25 mol·L-1·min-1，③，则③>①>②，C正确。 3．化学反应4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g)，经2min，B的浓度减少0.6mol/L。对此反应速率的表示正确的是 A．用A表示的反应速率是0.4 mol/(L•min) B．2 min内，v正(B)和v逆(C)表示的反应速率的值都是逐渐减小的 C．2 min末的反应速率用B表示是0.3 mol/(L•min) D．分别用B、C、D表示的反应速率其比值是3：2：1 【答案】D 【解析】A．物质A是固体，浓度不变，不能用A的浓度变化表示该反应的反应速率，故A错误； B．B是反应物，浓度降低，C是生成物，浓度增大，v逆(C)表示的反应速率的是逐渐增大的，故B错误； C.2min末的反应速率为即时速率，用B表示速率0.3mol/(L∙min)是2min内的平均速率，故C错误； D．速率之比等于化学计量数之比，v(B)：v(C)：v(D)=3：2：1，故D正确。 故选D。 4．在容积为的密闭容器中，发生反应：，内C的浓度增加。对此反应速率表示正确的是 A．用A表示的反应速率是 B．用B、C、D分别表示反应的速率，其比值是 C．在末用D表示的反应速率为 D．在这内用A表示的速率的值逐渐减小，用C表示的速率的值逐渐增大 【答案】A 【解析】A．内C的浓度增加，则用C表示的反应速率是，根据化学计量数，用A表示的速率是用C表示的2倍，故用A表示的反应速率为，A正确； B．B为固体，其浓度视为常数，无法用其浓度变化量来表示反应速率，B错误； C．用D表示的速率是用C表示的一半，内，用C表示的平均速率为0.2mol/(L·min)，则用D表示的平均速率为0.1mol/(L·min)，故2min末用D表示的瞬时速率应小于0.1mol/(L·min)，C错误； D．随着反应进行，A的浓度降低，正反应速率逐渐减小，用A表示和用C表示的速率值均逐渐减小，D错误； 答案选A。 5．合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应：，673K，30MPa下n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如下图所示。下列叙述正确的是      A．点c的正反应速率比点b的大 B．点d(t1时刻)和点e(t2时刻)处n(N2)一定相同 C．点d(t1时刻)和点e(t2时刻)H2的反应速率不同 D．点c处υ(NH3)= υ(H2) 【答案】B 【解析】A．从图中分析，该反应是正向建立平衡，正向反应速率逐渐减小，因此点c的正反应速率比点b的小，故A错误； B．d、e两点都是平衡点，因此点d(t1时刻)和点e(t2时刻)处n(N2)一定相同，故B正确； C．d、e两点都是平衡点，点d(t1时刻)和点e(t2时刻)H2的反应速率相同，故C错误； D．点c处υ(NH3)不等于υ(H2)，此时n(NH3)= n(H2)，故D错误。 综上所述，答案为B。 6．某温度下，在3L恒容密闭容器中投入一定量的A、B，发生反应：3A(g)＋bB(g)⇌cC(g)＋2D(s)，12s时生成C的物质的量为1.2mol(反应进程如图所示)。下列说法中正确的是 A．12s时，B的转化率为75% B．图中两曲线相交时，A的消耗速率等于A的生成速率 C．化学计量系数之比b∶c=1∶2 D．0～2s，D的平均反应速率为0.1mol·L-1·s-1 【答案】C 【解析】A．12s内，B的浓度由0.5mol/L变为0.3mol/L，12s时B的转化率为 ，故A错误； B．交点后，A的浓度还降低，图中两曲线相交时，反应没有达到平衡状态，A的消耗速率大于A的生成速率，故B错误； C．浓度变化量比等于化学计量数之比，12s内A、B、C的浓度变化分别为0.6mol/L、0.2mol/L、0.4mol/L（），化学计量系数之比，故C正确； D．D是固体，不能用D的浓度变化表示反应速率，故D错误； 答案选C。 题型2 化学反应速率的影响因素 7．对于化学反应：，其他条件一定时，下列措施不能增大反应速率的是 A．增大HCl浓度 B．减小体系压强 C．升高体系温度 D．粉碎固体 【答案】B 【解析】A．增大HCl溶液的浓度，反应物浓度增大，反应速率加快，故A不选； B．减小反应体系的压强，不能增大反应速率，故B选； C．升高反应体系的温度，反应速率加快，故C不选； D．粉碎CaCO3固体，增大接触面积，反应速率加快，故D不选； 故选B。 8．利用反应可以去除石油化工工业催化剂上吸附的碳粒。向某密闭容器中加入和碳粉发生上述反应，下列条件能加快该反应速率的是 A．保持体积不变，增加碳粉的用量 B．保持体积不变，再向容器中充入 C．保持压强不变，再向容器中充入He D．保持体积不变，再向容器中充入He 【答案】B 【解析】A．碳是固体其浓度视为常数，保持体积不变，增加碳粉的用量，反应物浓度不变，则反应速率不变，A不符合题意； B．保持体积不变，再向容器中充入，反应物二氧化碳浓度增大，反应速率加快，B符合题意； C．保持压强不变，再向容器中充入He，体积增大，气体的浓度减小，反应速率减慢，C不符合题意； D．保持体积不变，再向容器中充入He，参与反应的气体浓度不变，反应速率不变，D不符合题意； 故选B。 9．为了探究外界条件对H2O2分解反应速率的影响，某同学分别在三支试管中加入了相同体积的H2O2溶液，并测量收集Vml气体所需的时间，实验记录如下： 实验序号 H2O2浓度 催化剂 所用时间 ① 5％ 2滴 1mol∙L−1FeCl3溶液 t1 ② 10％ 2滴 1mol∙L−1 FeCl3溶液 t2 ③ 10％ 2滴 1mol∙L−1 CuSO4溶液 t3 下列结论错误的是 A．实验①②研究的是浓度对反应速率的影响 B．实验②③研究的是不同催化剂对反应速率的影响 C．若t3>t2，则说明Fe3+比Cu2+对H2O2分解催化效果好 D．若探究温度对反应速率的影响，该实验不宜过度加热 【答案】C 【解析】A． 实验①②中过氧化氢的浓度不同，其他因素相同，则其研究的是浓度对反应速率的影响，A正确； B． 实验②③中过氧化氢浓度相同，加入的催化剂②中加入的是氯化铁，③中加入的是硫酸铜，研究的是不同催化剂对反应速率的影响，B正确； C． 实验②③相比，两者不仅阳离子不同，其阴离子也不同，则若t3>t2，不能说明Fe3+比Cu2+对H2O2分解催化效果好，C错误； D．过度加热会导致较多的水蒸气混入气体中，影响气体的测定，D正确； 故选C。 10．某小组用酸性高锰酸钾和草酸反应探究反应速率的影响因素，完成了如下表格实验。反应方程式为：。 实验序号 0.005mol/LKMnO4 0.8mol/LH2C2O4 1.0mol/L H2C2O4 1.0mol/LH2SO4 MnSO4(s) ① 10mL 10mL 0 1mL ② 10mL 10mL 1mL ③ 10mL 10mL 1mL 0.05g 并用色度计对溶液的吸光度进行实时测定，得出溶液吸光度随时间关系如下图。 已知：溶液颜色越深，吸光度越高。下列说法正确的是 A．实验①②对比可知，浓度越大，反应速率越快 B．实验①、②，前期反应均越来越快，是因为反应放热温度越来越高 C．实验③平均反应速率最快，说明是该反应的催化剂 D．高锰酸钾的酸化，也可以使用盐酸 【答案】C 【分析】实验①②对比可知，改变的是浓度，前期反应均越来越快，可能是因为反应放热温度越来越高，也可能是生成物中作为了反应的催化剂；实验①③对比，实验③中添加了，平均反应速率最快，与实验①对比可知是该反应的催化剂。 【解析】A．实验①②对比改变的是浓度，不能说明浓度越大，反应速率越快，A错误； B．反应速率前期越来越快，可能是反应放热，也可能是生成物中作为了反应的催化剂，B错误； C．实验③中添加了，平均反应速率最快，与实验①对比可知是该反应的催化剂，C正确； D．高锰酸钾和盐酸发生氧化还原反应生成，不能用盐酸酸化高锰酸钾，应选用硫酸，D错误； 故选C。 11．I．NO2(红棕色)和N2O4(无色)之间发生反应：N2O4(g)2NO2(g)。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）下列可以说明该反应达到平衡的是_______(填标号)。 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 （2）在温度为T的条件下，向该恒容密闭容器中充0.04mol/LN2O4，c(NO2)随时间的变化曲线如图所示。 ①反应开始至4min，N2O4的平均反应速率为_______。 ②反应进行到16min时，N2O4的转化率是_______。 ③下列措施能加快该反应速率的是_______(填标号)。 A．增大NO2的浓度　　　B．增大容器体积 C．加入合适的催化剂　　D．恒容条件下充入He Ⅱ．已知Na2S2O3与硫酸的反应为Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，某研究小组为研究温度和浓度对该反应速率的影响，设计实验如下。 实验 序号 反应温度/℃ 加入0.1mol/L Na2S2O3溶液的体积/ mL 加入0.1mol/L H2SO4溶液的体积/ mL 加入水的 体积/ mL 出现浑浊的 时间/ s ① 20 2 2 0 t1 ② 40 2 V1 0 t2 ③ 20 1 2 V2 t3 （3）实验①③的实验目的是_______，V2=_______。 （4）t1、t2、t3由大到小的顺序是_______。 【答案】（1）CD （2）0.005mol/(L•min) 75% AC （3）探究浓度对反应速率的影响 1 （4）t3>t1>t2 【解析】（1）A．某一时刻，但不能说明各物质的量不再变化，不能说明该反应达到平衡，A错误； B．代表正逆反应速率相等，不能说明该反应达到平衡，B错误； C．NO2(红棕色)，容器内气体的颜色不再变化，NO2浓度不再变化，能说明该反应达到平衡，C正确； D．该反应为非等体积反应，恒温恒容，混合气体的压强不再变化，能说明该反应达到平衡，D正确； 故选CD； （2）①反应开始至4min，根据图示，N2O4的平均反应速率为=0.005mol/(L•min)； ②反应进行到16min时，c(NO2)为0.06mol/L，则N2O4浓度减小0.03mol/L，N2O4的转化率是=75%； ③A．增大NO2的浓度，反应速率加快，A正确； B．增大容器体积，反应物浓度减小，反应速率减慢，B错误； C．加入合适的催化剂降低反应活化能，能加快反应速率，C正确； D．恒容条件下充入He，反应物质浓度不变，反应速率不变，D错误； 故选AC； （3）实验①③的温度相同，硫酸浓度相同，Na2S2O3溶液的浓度不同，实验①③的实验目的是探究浓度对反应速率的影响；为保证控制变量，溶液总体积应控制相同，均为4mL，V2=1； （4）浓度越大，温度越高，反应速率越快，所需时间越短，t1、t2、t3由大到小的顺序是t3>t1>t2。 题型3 可逆反应 12．下列过程与可逆反应无关的是 A．高炉炼铁排放的尾气，随高炉的高度增加，CO的比例不变 B．氯气溶于水，溶液中既存在也存在 C．铜和浓硫酸在加热条件下能反应，不加热不能反应 D．和在接触室中反应生成 【答案】C 【解析】A．高炉炼铁中CO比例不变说明反应达到化学平衡，属于可逆反应，A不符合题意； B．Cl2溶于水存在可逆反应：，溶液中既存在也存在，B不符合题意； C．铜与浓硫酸在加热时反应生成SO2等产物，常温下不反应，不是可逆反应，C符合题意； D．SO2与O2生成SO3是典型的可逆反应：2SO2 + O22SO3，D不符合题意； 故选C。 题型4 化学平衡状态及其判断（重点） 13．一定温度下在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应，以下不能说明该反应达到化学平衡状态的是 A．X的分解速率与Y的消耗速率相等 B．反应容器中Y的质量分数不变 C．混合气体的密度不再变化 D．单位时间内生成1mol Y的同时生成2mol X 【答案】A 【解析】A．X的分解速率与Y的消耗速率相等，正逆反应速率比不等于系数比，反应没有达到平衡状态，故选A； B．反应容器中Y的质量分数不变，说明Y的物质的量不变，反应达到平衡状态，故不选B； C．反应后有固体Z生成，气体总质量是变量，容器体积不变，所以密度是变量，混合气体的密度不再变化，反应一定达到平衡状态，故不选C；     D．单位时间内生成1mol Y的同时生成2mol X，正逆反应速率比等于系数比，反应达到平衡状态，故不选D； 选A。 14．将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于密闭真空容器中（容器体积不变，固体试样体积忽略不计），在恒定温度下使其达到平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。可以判断该反应已经达到平衡的是 A．2v(NH3)=v(CO2) B．容器中总压强不变 C．容器中混合气体的平均相对分子质量不变 D．容器中氨气的体积分数不变 【答案】B 【解析】A. 当v(NH3)正 =v(NH3)逆或v(NH3) 正= 2v(CO2) 逆时，即该反应正反应和逆反应速率相等，已经达到平衡，2v(NH3)=v(CO2)不能表明正反应和逆反应速率相等，故A错误； B. 随着NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)不断进行，容器中总压强会有变化，当总压强不变时，则能表明气体总的物质的量、各成为的物质的量不再变化，该反应已经达到平衡，故B正确； C. 容器中混合气体的平均相对分子质量始终不变，因为混合气体是氨气和二氧化碳按物质的量之比为2:1混合而成，故C错误； D. 容器中混合气体是氨气和二氧化碳按物质的量之比为2:1混合而成，氨气的体积分数始终为66.67%，故D错误； 答案选B。 15．在一恒温恒容的密闭容器中放入一定量的液体W，发生反应W(l)═P(g)+2Q(g)。下列可以作为该反应达到平衡状态的判断依据的是 A．2v正(P)=v逆(Q) B．Q的体积分数保持不变 C．气体的平均相对分子质量保持不变 D．c(P)：c(Q)=1：2 【答案】A 【解析】A．2v正(P)=v逆(Q)，说明Q的v正=v逆，反应达到平衡状态，故A正确； B．因为W液体，Q的体积分数一直是，不能说明反应达平衡状态，故B错误； C．气体的平均相对分子质量一直不变，不能说明反应达平衡状态，故C错误； D．因为反应物W为液态，生成物的浓度比一直是c(P)：c(Q)=1：2，不能作为是否达到平衡状态的判据，故D错误； 故选：A。 16．在一定条件下的密闭容器中，发生可逆反应。下列情况下能判断该反应达到平衡状态的是 A．在混合气体中的体积分数不再改变 B．容器气体的总质量不再改变 C．生成的速率与生成的速率相等 D．和的浓度之比为 【答案】A 【解析】A．SO3的体积分数与各物质的浓度相关，当其不再变化时，表明正逆反应速率相等，系统达到平衡。A符合题意； B．反应中所有物质均为气体，总质量始终守恒，无法作为平衡标志。B不符合题意； C．根据反应速率关系，正反应中生成SO3的速率为2v正，逆反应中生成O2的速率为v逆。平衡时v正=v逆，但此时v逆≠2v正，故条件不成立。C不符合题意； D．浓度比与初始条件相关，可能出现在非平衡状态，不能作为平衡依据。D不符合题意； 故选A。 17．I.一定条件下与可发生反应：。恒温条件下，在体积为2L的密闭容器中，充入和，反应过程中测得和的浓度随时间变化如下图所示。 （1）在4min到9min时间段，_______molgLgmin。 （2）能说明上述反应达到平衡状态的是_______(填字母)。 A．与相等 B．的体积分数在混合气体中保持不变 C．单位时间内每消耗，同时生成 D．混合气体的平均相对分子质量不变 E.混合气体的密度保持不变 （3）平衡时的物质的量为_______mol，该反应达平衡时的转化率为_______。 （4）容器内起始压强与达平衡时的压强之比是：_______。 【答案】（1）0.15 （2）BD （3）1.5 75% （4）8:5 【解析】（1）4min时，初始浓度0.5mol/L，9min时为0.25mol/L，。由反应式，。速率比等于系数比，； 故答案为：0.15； （2）A．与速率相等，未指明正逆反应速率，不能说明平衡，故A错误； B．体积分数不变，说明各物质浓度不变，已达平衡，故B正确； C．消耗、生成，均表正反应，不能说明平衡，故C错误； D．反应前后气体物质的量变，质量不变，平均相对分子质量不变时，说明物质的量不变，达平衡，故D正确； E．容器体积、气体质量均不变，密度始终不变，不能说明平衡，故E错误； 故答案为：BD； （3）平衡，体积2L，平衡，由图可得该反应的三段式为：所以平衡时；转化率； 故答案为：1.5；75%； （4）由可知，初始气体总物质的量：，平衡总物质的量，恒温恒容，压强比等于物质的量比，； 故答案为：8：5； 题型5 化学平衡移动的影响因素（难点） 18．1mL 0.1mol·L-1 KI溶液与5mL0.1mol·L-1 FeCl3溶液发生反应2Fe3++2I−2Fe2+ +I2，一段时间后反应达到平衡。下列说法正确的是 A．经测定9min时c(Fe3+)=0.01mol·L-1，则该时间段内υ(Fe3+)=0.01mol·L-1·min-1 B．不再变化时，反应达到平衡状态 C．向平衡体系中加入四氯化碳，振荡，平衡正向移动 D．向平衡体系中滴加少量KSCN溶液，若溶液呈红色可以证明上述化学反应存在限度 【答案】C 【解析】A．1mL 0.1mol·L-1 KI溶液与5mL0.1mol·L-1 FeCl3溶液发生反应时，c(Fe3+)的初始浓度为，所以该时间段内，A错误； B．Fe2+和I2均为生成物，恒为2，不是变量，不能判断反应是否达到平衡，B错误； C．单质碘易溶于有机溶剂四氯化碳中，向平衡体系中加入四氯化碳之后萃取单质碘，使平衡正向移动，C正确； D．1mL 0.1mol·L-1 KI溶液与5mL0.1mol·L-1 FeCl3溶液发生反应时，Fe3+过量，向体系中滴加少量KSCN溶液，溶液一定呈红色，不能判断反应存在限度，D错误； 答案选C。 二甲醚是一种重要的化工原料，也能以为原料制备得到。方法如下： Ⅰ．   伴随发生下面的副反应： Ⅱ．   恒压条件下，在密闭容器中制备二甲醚。按照投料， 的平衡转化率以及、二甲醚的选择性随温度变化情况如下图所示。 已知：的选择性 的选择性 的平衡转化率 19．下列说法正确的是_______。 A．当反应达到平衡时， B．曲线①表示二甲醚的选择性 C．温度越低越有利于工业生产二甲醚 D．引入催化剂可增加活化分子百分数，提高的平衡转化率 20．分析在200~350℃的范围内，的平衡转化率出现如图所示变化的原因：_______。 【答案】19．B 20．温度较低时（200~280℃时）以反应Ⅰ为主，反应放热，升温平衡逆向移动，CO2平衡转化率降低；温度较高时（280℃~350℃时）以反应Ⅱ为主，反应吸热，升温平衡正向移动，CO2平衡转化率升高 【分析】反应Ⅰ．为放热反应；反应Ⅱ．为吸热反应；随着温度升高，反应I逆向移动，CH3OCH3的选择性降低，曲线①代表，CH3OCH3的选择性；反应Ⅱ正向移动，CO的选择性升高，曲线③代表CO的选择性；曲线②代表CO2的平衡转化率。 19．A．反应I中CO2和H2按照1：3反应，而反应Ⅱ中CO2和H2按照1：1反应，当反应达到平衡时，，A错误； B．根据以上分析，曲线①表示CH3OCH3的选择性，B正确； C．温度过低反应速率太慢，生产周期长，工业生产要考虑生产效率，因此温度过低不利于二甲醚的工业生产，C错误； D．引入催化剂能加快反应速率，但不能提高平衡转化率，D错误； 故选B； 20．在200~350℃的范围内，CO2的平衡转化率出现如图所示变化的原因：温度较低时(200~280℃时)以反应Ⅰ为主，反应放热，升温平衡逆向移动，CO2平衡转化率降低；温度较高时(280℃~350℃时)以反应Ⅱ为主，反应吸热，升温平衡正向移动，CO2平衡转化率升高。 能源是人类生存和发展的重要物质条件。煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。 21．已知该产业链中，有炭参与的某反应的平衡常数表达式为：，写出该反应的化学方程式_____。 22．对于该反应，不同温度和压强对其中一种产物的产率影响如下表： 该反应是_____(填“吸热”或“放热”)反应。下列有关该反应的图像正确的是_____(填字母)。 A．　B．　C．　D． 【答案】21． 22．吸热 BC 【分析】升高温度化学平衡向吸热方向移动，增大压强化学平衡向体积减小的方向移动，据此分析作答。 21．达到化学平衡态时，化学平衡常数等于生成物浓度化学计量数次幂之积比反应物浓度化学计量数次幂之积，则根据可知该反应的化学方程式为； 22．由表格中数据可知，相同条件下，升高温度，产物的产率增大，则升高温度平衡正向移动，因此该反应正向吸热； A．反应正向体积增大，因此增大压强平衡逆向移动，且增大压强反应速率应该都增大，图像A错误； B．该反应正向吸热，升高温度平衡正向移动，则700℃比500℃先达到平衡且氢气产率更高，图像B正确； C．该反应正向吸热，升高温度平衡正向移动水的百分含量下降，反应正向体积增大，则增大压强平衡逆向移动，因此相同温度下压强越大水的百分含量越大，图像C正确； D．反应正向吸热，升高温度平衡正向移动，平衡常数增大，图像D错误。 答案选BC。 23．在一定温度下将气体和气体在2L密闭容器中混合并发生反应：(吸热反应)。若经后达到平衡，测得C的平衡浓度为。回答下列问题： （1）若反应达平衡后升温，则平衡向_______移动(填“正向”或“逆向”)，逆反应速率_______(填“增大”“减小”或“不变”)。 （2）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。 （3）时物质B的浓度为_____，已知某反应物，当反应达到平衡时，B的平衡转化率为_____。 （4）一定条件下，当该可逆反应，达平衡状态，下列说法中错误的是_______。 A．A、B、C、D四者共存 B．容器内压强不再变化 C．A、B、C、D的浓度不再变化 D． （5）下列不能使该反应的反应速率增大的是_______。 A．及时分离出D气体 B．适当升高温度 C．缩小容器体积增大压强 D．选择高效催化剂 【答案】（1）正向 增大 （2）＞ （3） 20% （4）D （5）A 【分析】平衡时，C的物质的量为0.6mol•L-1×2L=1.2mol，列三段式：。 【解析】（1）该反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动；升高温度，正逆反应速率均会增大； （2）吸热反应，反应物总键能-生成物总键能，即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； （3）由分析中三段式可知，2min时物质B的浓度为，B的平衡转化率为； （4）A．该反应为可逆反应，平衡是动态平衡，故A、B、C、D四者共存，A正确； B．当达到平衡时，各物质浓度保持不变，在2L密闭容器中压强不再变化，B正确； C．各物质浓度不变是平衡状态的标志，故达平衡状态，A、B、C、D的浓度不再变化，C正确； D．在任何时候都存在速率之比等于化学计量数之比，即，应，D错误； 故选D； （5）A．分离D气体降低其浓度，逆反应速率减小，正反应速率瞬间不变，随后速率降低，A选； B．升温加快反应速率，无论是正反应还是逆反应反应速率均加快，B不选； C．增大压强(缩小体积)，各物质浓度变大，反应速率增大，C不选； D．选择高效催化剂，降低反应活化能，反应速率增大，D不选； 故选A。 题型6 化工生产分析 硫酸工业中，作催化剂时发生反应，转化率与温度、压强有关。 1.01×105Pa 5.05×105Pa 1.01×106Pa 420 0.9961 0.9972 0.9984 520 0.9675 0.9767 0.9852 620 0.8520 0.8897 0.9276 24．请根据下表信息，结合工业生产实际，选择下表中最合适的温度和压强分别是_____。 25．该反应达到平衡状态的标志是_____。(不定项) A．压强不变        B．        C．不变        D． E．的浓度之比为        F．反应停止，正、逆反应的速率都等于零 26．为了有利于的转化，且能充分利用热能，采用了中间有热交换器的接触室(见下图)。下列说法错误的是_____。 A．a、b两处的混合气体成分含量相同，温度不同 B．c、d两处的混合气体成分含量相同，温度不同 C．热交换器的作用是预热待反应的气体，冷却反应后的气体 D．c处气体经热交换后再次催化氧化的目的是提高的转化率 【答案】24．420℃、1.01×105Pa 25．AC 26．B 【解析】24．表格中显示，温度低有利于SO2的转化，在常压下，SO2的转化率已经很高了，没必要再增大压强，所以工业生产的条件选择420℃、1.01×105Pa； 25．A．该反应是气体分子总数减小的反应，随着反应进行，压强不断减小，当反应达到平衡时，压强不变，A符合题意；        B．，都为正反应速率，且不满足反应速率之比是化学计量数之比，因此反应没有达到平衡状态，B不符合题意；         C．物质浓度不变，说明反应达到平衡状态，C符合题意；        D．气体物质浓度相等，不能说明正反应速率等于逆反应速率，因此不能说明反应达到平衡状态，D不符合题意；    E．气体物质的浓度之比等于系数比，不能说明正反应速率等于逆反应速率，因此不能说明反应达到平衡状态，E不符合题意；           F．反应达到平衡状态时，反应不会停止，正、逆反应的速率相等，但不等于零，F不符合题意； 故选AC。 26．A．根据装置图可知，从a进入的气体是含有SO2、O2、N2等的冷气，经过热交换器后从b处出来的是热的气体，成分与a处相同，A正确； B．SO2、O2在催化剂表面发生反应，因此在c处出来的气体含有生成的SO3及未反应的SO2、O2等气体，该反应是放热反应，当经过热交换器后被冷的气体降温，SO3被部分分离出来，而且混合气体再次被催化氧化，故二者含有的气体的成分含量不相同，B错误； C．热交换器的作用是预热待反应的冷的气体，同时冷却反应产生的气体，为SO3的吸收创造条件，C正确； D．C处气体经过热交换器后再次被催化氧化，目的就是使未反应的SO2进一步反应产生SO3，从而可以提高SO2的转化率，D正确; 故选B。 27．硫酸是一种重要的工业原料，广泛用于化肥、电池、冶金等领域。 （1）运输浓硫酸的罐车上，应粘贴的危险化学品标志是___________。 A．腐蚀类物质 B．易燃固体 C．毒性物质 D．易燃液体 （2）下列事实中，体现浓硫酸脱水性的是___________。 A．与蔗糖混合固体变黑 B．在空气中敞口久置质量增大 C．加热条件下与木炭发生反应 D．与固体微热产生 硫酸工业在国民经济中占有重要地位。工业制硫酸主要的生产流程如图： （3）中硫元素显___________价。“造气”阶段，黄铁矿进入沸腾炉中需要粉碎的原因是___________。“净化干燥”时，除去原料气中有毒物质的原因是___________。 （4）在硫酸工业生产中，转化器中使用热交换器的作用是___________。 ①将转化为的反应热及时导出 ②预热进入转化器的原料气 ③调节转化器内的温度保持在催化剂的最佳活性温度范围内 A．①② B．①③ C．②③ D．①②③ （5）在硫酸工业生产中，的吸收过程是在吸收塔(如图)中进行的，吸收塔里还装入了大量瓷环。下列有关说法错误的是___________。 A．从①处通入的气体中含大量整个吸收操作采取逆流的形式 B．从②处喷下98.3%的硫酸，瓷环的作用是增大接触面积 C．从③处导出的气体可直接排入大气 D．从④处流出的是可用水或稀硫酸稀释的硫酸 （6）煅烧10吨纯度90%的黄铁矿(设杂质不参加反应)，若转化率为95%，最后可以制得98%的硫酸___________吨。(写出计算过程) （7）也可使用硫黄为原料制备硫酸：硫液化后与空气中的氧气反应生成。若进料温度超过硫的沸点，部分燃烧的硫以蒸气的形式随进入到下一阶段，可能会导致___________。 A．硫的消耗量减少        B．产率下降        C．生成较多        D．堵塞管道 目前，我国以黄铁矿制硫酸的比例不断下降，用硫黄或冶炼烟气作原料的优势除成本较低外，还有___________等。(任写一条) 【答案】（1）A （2）A （3）-1 为了增大反应物的接触面积，使反应更充分、更快 防止这些有毒物质使后续转化器中的催化剂中毒，失去催化活性 （4）D （5）C （6）黄铁矿的质量为10t×90%=9t，设可以制得98%的硫酸的质量为x，根据硫元素守恒可列关系式：， ，考虑到SO2的转化率为95%，实际生成纯硫酸的质量为14.7t × 95% = 13.965t，则98%的硫酸质量为= 14.25t （7）BD 产生的污染物少（或对设备腐蚀小、原料利用率高等） 【分析】黄铁矿和通入的空气在高温条件下反应生成氧化铁和二氧化硫，二氧化硫净化干燥，在催化剂表面发生氧化反应生成三氧化硫，三氧化硫被浓硫酸吸收得到发烟硫酸。 【解析】（1）浓硫酸具有强腐蚀性，属于腐蚀类物质，因此运输浓硫酸的罐车应粘贴腐蚀类物质的危险化学品标志，故答案A符合题意。 （2）A．浓硫酸将蔗糖中的氢、氧元素按水的比例脱去，使蔗糖变黑，体现了浓硫酸的脱水性，A正确； B．浓硫酸在空气中敞口久置质量增大，是因为它吸收了空气中的水蒸气，体现的是吸水性，B错误； C．加热条件下与木炭反应，浓硫酸将碳氧化为二氧化碳，自身被还原为二氧化硫，体现的是强氧化性，C错误； D．与固体微热产生，是利用了浓硫酸的高沸点难挥发性，体现的是酸性和难挥发性，D错误； 故答案为：A。 （3）在FeS2中，铁元素显+2价，根据化合物中正负化合价代数和为 0，可得硫元素的化合价为-1价；黄铁矿进入沸腾炉中需要粉碎，是为了增大反应物的接触面积，使反应更充分、更快；净化干燥” 时除去原料气中有毒物质，是为了防止这些有毒物质使后续转化器中的催化剂中毒，失去催化活性。 （4）①热换器把反应放出热量及时导出，降低反应体系温度，根据平衡移动原理，平衡向放热反应方向移动，有利于SO3生成，①正确； ②热交换器利用SO2转化为SO3的反应放出的热量，预热进入转化器的原料气，②正确； ③热交换器同时调节转化器内的温度，使其保持在催化剂的最佳活性温度范围内；③正确；综上所述答案为D。 （5）A．从吸收塔底部①处通入SO3，从吸收塔顶部②处喷下98.3%的硫酸，整个吸收操作采取逆流的形式有利于吸收三氧化硫，故A正确； B．从②处喷下浓硫酸，吸收塔中填充瓷环，增大三氧化硫与浓硫酸的接触面积，有利于三氧化硫的吸收，故B正确； C．从③处导出的气体含有SO2，还有少量氧气、氮气等，二氧化硫是有毒气体，污染环境，不能直接排入大气，应进行尾气处理，故C错误； D．SO3被98.3%的硫酸吸收后得到浓度更高的浓硫酸，可用水或稀硫酸稀释使用，故D正确； 故答案为：C。 （6）黄铁矿的质量为10t×90%=9t，设可以制得98%的硫酸的质量为x，根据硫元素守恒可列关系式：， ，解得x=14.7t，考虑到SO₂的转化率为95%，实际生成纯硫酸的质量为14.7t × 95% = 13.965t，则98%的硫酸质量为= 14.25t。 （7）部分硫蒸气随SO2进入下一阶段，部分硫粉损失，硫的消耗量增加、产率下降，在热交换时遇冷会凝结成固体硫，可能会堵塞管道，由于二氧化硫产率下降，则生成较少的 ，故答案为BD；以黄铁矿制硫酸的造气阶段会产生含氧化铁等的废渣，黄铁矿杂质含量高（如砷、硒等），需经过复杂的净化和脱硫流程才能获得合格的SO2气体，这导致设备投资大、能耗高、操作成本高。‌用硫黄或冶炼烟气作原料的优势除成本较低外，产生的污染物少（或对设备腐蚀小、原料利用率高等）。 题型7 化学反应速率与平衡综合分析 28．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：3A(g)＋bB(g)⇌cC(g)＋2D(s)，12s时生成C的物质的量为0.8mol(反应进程如图所示)。下列说法中正确的是 A．12s时，A的转化率为75% B．0～2s，D的平均反应速率为0.1mol·L-1·s-1 C．化学计量系数之比b∶c=1∶4 D．图中两曲线相交时，A的消耗速率等于A的生成速率 【答案】A 【分析】由图像可知A的浓度变化为0.8 mol·L-1-0.2 mol·L-1=0.6 mol·L-1，B的浓度变化为0.5 mol·L-1-0.3 mol·L-1=0.2 mol·L-1，12 s时生成C的物质的量为0.8 mol，则C的浓度变化为0.4 mol·L-1，则b=1，c=2。 【解析】A．由图像可知，12 s时，A的转化率为 ×100%=75%，A正确； B．D为固体，不能用于表示反应速率的大小，B错误； C．由以上分析可知化学计量数之比b∶c=1∶2，C错误； D．图中两曲线相交时，反应没有达到平衡状态，则A的消耗速率不等于A的生成速率，D错误； 故选A。 29．在一定条件下，将3mol A和1mol B混合于固定容积为2L的密闭容器中，发生反应：。2min末该反应达到平衡，生成了0.6mol D，并测得C的浓度为。下列判断正确的是 A．2min内用A表示的反应速率为 B． C．当时，反应达到了平衡状态 D．物质B的转化率为30% 【答案】D 【解析】A．A为固态，不能用A的浓度变化表示反应速率，A错误； B．2min末生成C的物质的量为0.15mol/L×2L=0.3mol，而D的物质的量为0.6mol，根据化学计量数之比等于物质的量变化量之比可知，C与D的化学计量数之比为0.3：0.6=1：2，则x=1，B错误； C．反应速率之比始终等于化学计量数之比，因此恒成立，无法判断是否达平衡，C错误； D．2min末D的物质的量为0.6mol，说明相同时间内B的消耗量为0.6mol=0.3mol，则B的转化率为=30%，D正确； 故选D。 30．在恒温恒容密闭容器中研究反应(g，红棕色)(g，无色)，反应过程中两种气体的浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A．曲线甲代表NO2 B．达到反应限度时，反应物气体的转化率为40% C．X点时，曲线乙对应物质的生成速率小于消耗速率 D．可根据容器内气体颜色变化判断反应是否达到平衡 【答案】D 【解析】A．根据图像可判断达到平衡时，甲曲线表示的物质减少了0.06mol，乙曲线表示的物质增加了0.12mol，二者的变化量之比是1:2，所以曲线甲代表N2O4，A错误； B．由题干图像信息可知，达到反应限度时，反应物气体的转化率为=，B错误； C．X点没有达到平衡状态，NO2还在增大，故其生成速率大于其消耗速率，C错误； D．NO2为红棕色，N2O4无色，若容器中气体颜色深浅不变，即说明NO2的浓度不变，则反应达到平衡状态，D正确； 故答案为：D。 31．氮氧化物是主要的大气污染物之一，可用一氧化碳或活性炭还原氮氧化物，减少大气污染。回答下列问题： （1）一定条件下，CO与NO反应生成两种无污染的气体，反应的化学方程式为_____，生成1molN2(g)，转移电子的物质的量为_____mol，为提高该反应的化学反应速率，下列措施可行的是_____(填字母)。 A．压缩容器体积                                B．降低温度 C．使用合适催化剂                            D．恒温恒容充入稀有气体 （2）在两个10L的密闭容器中分别都加入活性炭(足量)和1.0molNO，发生反应：。实验测得，两容器中在不同温度下NO和N2的物质的量变化见下表： 物质的量/mol 容器1(T1/℃) 容器2(T2/℃) 0 5min 9min 10min 12min 0 5min 9min 10min NO 1.0 0.58 0.42 0.40 0.40 1.0 0.50 0.34 0.34 N2 0 0.21 0.29 0.30 0.30 0 0.25 0.33 0.33 ①T1/℃时，0~5min内，反应速率v(CO2)=_____。 ②T2/℃时，按表中数据，反应一定达到化学平衡状态的时间段是_____min~10min，此时，容器中CO2的物质的量浓度是_____，NO的平衡转化率为_____。 ③两容器中温度关系为T1_____(填“>”“<”或“=”)T2. 【答案】（1） 4 AC （2）0.0042 9 0.033 66% < 【解析】（1）一定条件下，CO与NO反应生成两种无污染的气体，反应的化学方程式为，生成1molN2(g)，根据得失电子守恒，可知转移电子的物质的量为4mol，为提高该反应的化学反应速率，A．压缩容器体积，物质的量浓度增大，速率提高，B．降低温度，活化分子降低，速率降低，C．使用合适催化剂，降低活化能，速率提高，D．恒温恒容充入稀有气体，物质的量浓度不变，速率不变；故选AC； （2）①0~5min内，，； ②9min~10min，容器2中反应物和生成物的浓度不随时间变化而变化，则反应达到化学平衡状态，此时容器内CO2的物质的量浓度等于N2的物质的量浓度，即为；NO的平衡转化率； ③0~5min两容器都未达到平衡状态，但是由表可知容器2中的反应速率更快，说明T1<T2。 32．近年来，甲醇（）的制取与应用在全球引发了关于“甲醇经济”的广泛探讨，利用加氢制甲醇已经成为研究热点。某温度下，在5L的恒容密闭容器中通入制取甲醇，和的物质的量随时间的变化如图所示，请回答下列问题： （1）写出该反应的化学方程式：_________，已知该反应反应物的总键能小于生成物的总键能，则该反应为__________（填“吸热”或“放热”）反应。 （2）下列能说明该反应达到平衡状态的标志是__________（填标号）。 a．            b．容器内气体压强不再改变 c．容器内气体密度不再改变            d．生成，同时消耗 （3）时，_____（填“>”“<”或“=”），此时和的转化率_________（填“相等”或“不相等”）。 （4）0∼8min，用表示的平均反应速率为________，达到平衡时，甲醇的体积分数为______（保留三位有效数字）。 （5）请写出一种可以增大生成甲醇的反应速率的措施：__________。 【答案】（1） 放热 （2）bd （3）> 不相等 （4）0.0375或 14.3% （5）适当升高温度或加入高效催化剂（或其他合理答案） 【解析】（1）由图可知，，根据物质的量的变化量之比等于化学计量数之比，可知容器内发生反应的化学方程式为；反应物的键能和－生成物的键能和＜0，该反应为放热反应； （2）a．不能说明正、逆反应速率相等，反应不一定平衡，a错误； b．容器为恒容容器，且该反应前后气体分子数不等，则压强是变量，则容器内气体压强不再改变可以证明反应达到平衡，b正确； c．容器为恒容容器，且所有的反应物和产物都是气体，则气体总质量不变，密度不是变量，容器内气体密度不再改变不能证明反应达到平衡，c错误； d．生成，同时消耗说明正、逆反应速率相等，则反应达到平衡，d正确； 故选bd； （3）由图可知，时反应物和产物的物质的量依然在改变，在正向进行，则v正>v逆，由于投料比例（1:2）与化学计量数比例（1:3）不同，H2的消耗量会更多，则氢气的转化率会大一些，故答案为不相等； （4）由图可知，0∼8min时。根据图中数据可知，平衡时，，，甲醇的体积分数等于物质的量分数； （5）从反应速率的角度分析可以增大生成甲醇的反应速率的措施有：适当升高温度或加入高效催化剂（或其他合理答案）。 33．煤炭直接液化可将煤转化为液态烃以及合成气，获得洁净的二次能源，对优化能源结构、解决石油短缺、减少污染物排放具有重要的战略意义。以下是一种煤的直接液化过程发生反应的方程式： ①C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)   ②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) （1）为了提高上述反应的速率，可以采取的措施是___________(写出一条即可)。 （2）在2L的恒容密闭容器中充入1molCO和3molH2、一定条件下发生上述反应②，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： ①下列描述中能够说明上述反应达到平衡状态的是___________。 A．CO、H2和CH3OH三种物质的浓度相等 B．混合气体的密度不随时间的变化而变化 C．容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变 D．单位时间内消耗2molH2同时消耗1molCH3OH ②根据图示可知，表示正反应速率-逆反应速率相等的点是___________(填“a”“b” “c”或“d”)。 ③反应开始3min的过程中H2的物质的量减少___________。 （3）已知断开1molCO(g)中的化学键需要吸收的能量为1072kJ，断开1molH2(g)中的化学键需要吸收的能量为426kJ，则根据图2的数据计算：断开1molCH3OH(g)中所有的化学键共需要吸收___________kJ的能量。 （4）CH3OH可作为燃料使用，以多孔铂为电极，如下图装置中分别通入CH3OH和O2构成甲醇燃料电池，则d电极是___________(填“正极”或“负极”)，该电池的正极的电极反应式为___________。 【答案】（1）升高温度 （2）CD d 1.5mol （3）2052.8 （4）正极 O2+4e-+4H+=2H2O 【解析】（1）为了提高上述反应的速率，可以采取的措施是升高温度； （2）①A．可逆反应达到平衡状态时，各种物质的物质的量浓度不变，但不一定是反应混合物中、和三种物质的浓度相等，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，A不符合题意； B．反应混合物都是气体，气体的质量不变；反应在恒容密闭容器中进行，体积不变，则根据气体的密度公式，可知混合气体的密度始终不随时间的变化而变化，因此不能根据密度不变判断反应是否达到平衡状态，B不符合题意； C．反应混合物都是气体，气体的质量不变；反应前后气体的物质的量发生改变，若容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变，则气体的物质的量不变，反应达到平衡状态，C符合题意； D．在任何时刻，在单位时间内消耗2 mol，就会同时反应产生1 mol ，而又消耗1 mol ，则的物质的量不变，说明反应达到了平衡状态，D符合题意；故合理选项是CD； ②根据图示可知：在a点后CO的物质的量还在减少，说明反应正向进行，未达到平衡状态；在b点后的物质的量在增加，说明反应正向进行，未达到平衡状态；在c点时刻尽管、的物质的量相等，但由于c点后的物质的量在减少，的物质的量在增加，说明该点时刻反应正向进行，未达到平衡状态；在d点后、的物质的量都不变，则反应达到了平衡状态，任意物质表示的正反应速率与逆反应速率相等。故根据图示可知，表示正反应速率与逆反应速率相等的点就是平衡点，该点是d点； ③在2 L密闭容器中进行反应：，根据已知条件即图示数据，用三段式进行求解：，则3 min内反应消耗的物质的量是1.5 mol； （3）根据图2可知，2 mol和1 mol生成1 mol 放出128.8 kJ的热量，则该反应的热化学方程式为：；反应热等于断裂反应物化学键吸收的总能量与形成生成物化学键释放的总能量的差，假设1 mol中所有的化学键共需要吸收能量为xkJ，则根据反应热与化学键键能关系可知：，解得x=2052.8，即断开1 mol中所有的化学键共需要吸收2052.8 kJ的能量； （4）在燃料电池中，通入燃料的电极为负极，负极失去电子发生氧化反应；通入的电极为正极，正极上得到电子发生还原反应。溶液中阳离子向负电荷较多的正极移动，阴离子向正电荷较多的负极移动。根据图示可知溶液中的阳离子向d电极区移动，说明d电极为正极，b处通入的气体是，正极的电极反应式为：。 1 / 1学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 化学反应速率和化学平衡 题型1 化学反应速率的概念、计算与比较（重点） 题型2 化学反应速率的影响因素 题型3 可逆反应 题型4 化学平衡状态及其判断（重点） 题型5 化学平衡移动的影响因素（难点） 题型6 化工生产分析 题型7 化学反应速率与平衡综合分析 题型1 化学反应速率的概念、计算与比较（重点） 1．下列关于反应速率的说法错误的是 A．反应速率用于衡量化学反应进行的快慢 B．决定反应速率的主要因素是反应物的性质 C．增大反应物浓度，提高反应温度都能增大反应速率 D．可逆反应达到化学平衡状态时，正、逆反应速率都为0 2．反应3A(g)+B(g)=2C(g)在三种不同的条件下进行反应，在同一时间内，测得的反应速率用不同的物质表示为①②  ③，三种情况下的该化学反应速率大小的关系正确的是 A．①>②>③ B．③>②>① C．③>①>② D．②>①>③ 3．化学反应4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g)，经2min，B的浓度减少0.6mol/L。对此反应速率的表示正确的是 A．用A表示的反应速率是0.4 mol/(L•min) B．2 min内，v正(B)和v逆(C)表示的反应速率的值都是逐渐减小的 C．2 min末的反应速率用B表示是0.3 mol/(L•min) D．分别用B、C、D表示的反应速率其比值是3：2：1 4．在容积为的密闭容器中，发生反应：，内C的浓度增加。对此反应速率表示正确的是 A．用A表示的反应速率是 B．用B、C、D分别表示反应的速率，其比值是 C．在末用D表示的反应速率为 D．在这内用A表示的速率的值逐渐减小，用C表示的速率的值逐渐增大 5．合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应：，673K，30MPa下n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如下图所示。下列叙述正确的是      A．点c的正反应速率比点b的大 B．点d(t1时刻)和点e(t2时刻)处n(N2)一定相同 C．点d(t1时刻)和点e(t2时刻)H2的反应速率不同 D．点c处υ(NH3)= υ(H2) 6．某温度下，在3L恒容密闭容器中投入一定量的A、B，发生反应：3A(g)＋bB(g)⇌cC(g)＋2D(s)，12s时生成C的物质的量为1.2mol(反应进程如图所示)。下列说法中正确的是 A．12s时，B的转化率为75% B．图中两曲线相交时，A的消耗速率等于A的生成速率 C．化学计量系数之比b∶c=1∶2 D．0～2s，D的平均反应速率为0.1mol·L-1·s-1 题型2 化学反应速率的影响因素 7．对于化学反应：，其他条件一定时，下列措施不能增大反应速率的是 A．增大HCl浓度 B．减小体系压强 C．升高体系温度 D．粉碎固体 8．利用反应可以去除石油化工工业催化剂上吸附的碳粒。向某密闭容器中加入和碳粉发生上述反应，下列条件能加快该反应速率的是 A．保持体积不变，增加碳粉的用量 B．保持体积不变，再向容器中充入 C．保持压强不变，再向容器中充入He D．保持体积不变，再向容器中充入He 9．为了探究外界条件对H2O2分解反应速率的影响，某同学分别在三支试管中加入了相同体积的H2O2溶液，并测量收集Vml气体所需的时间，实验记录如下： 实验序号 H2O2浓度 催化剂 所用时间 ① 5％ 2滴 1mol∙L−1FeCl3溶液 t1 ② 10％ 2滴 1mol∙L−1 FeCl3溶液 t2 ③ 10％ 2滴 1mol∙L−1 CuSO4溶液 t3 下列结论错误的是 A．实验①②研究的是浓度对反应速率的影响 B．实验②③研究的是不同催化剂对反应速率的影响 C．若t3>t2，则说明Fe3+比Cu2+对H2O2分解催化效果好 D．若探究温度对反应速率的影响，该实验不宜过度加热 10．某小组用酸性高锰酸钾和草酸反应探究反应速率的影响因素，完成了如下表格实验。反应方程式为：。 实验序号 0.005mol/LKMnO4 0.8mol/LH2C2O4 1.0mol/L H2C2O4 1.0mol/LH2SO4 MnSO4(s) ① 10mL 10mL 0 1mL ② 10mL 10mL 1mL ③ 10mL 10mL 1mL 0.05g 并用色度计对溶液的吸光度进行实时测定，得出溶液吸光度随时间关系如下图。 已知：溶液颜色越深，吸光度越高。下列说法正确的是 A．实验①②对比可知，浓度越大，反应速率越快 B．实验①、②，前期反应均越来越快，是因为反应放热温度越来越高 C．实验③平均反应速率最快，说明是该反应的催化剂 D．高锰酸钾的酸化，也可以使用盐酸 11．I．NO2(红棕色)和N2O4(无色)之间发生反应：N2O4(g)2NO2(g)。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）下列可以说明该反应达到平衡的是_______(填标号)。 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 （2）在温度为T的条件下，向该恒容密闭容器中充0.04mol/LN2O4，c(NO2)随时间的变化曲线如图所示。 ①反应开始至4min，N2O4的平均反应速率为_______。 ②反应进行到16min时，N2O4的转化率是_______。 ③下列措施能加快该反应速率的是_______(填标号)。 A．增大NO2的浓度　　　B．增大容器体积 C．加入合适的催化剂　　D．恒容条件下充入He Ⅱ．已知Na2S2O3与硫酸的反应为Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，某研究小组为研究温度和浓度对该反应速率的影响，设计实验如下。 实验 序号 反应温度/℃ 加入0.1mol/L Na2S2O3溶液的体积/ mL 加入0.1mol/L H2SO4溶液的体积/ mL 加入水的 体积/ mL 出现浑浊的 时间/ s ① 20 2 2 0 t1 ② 40 2 V1 0 t2 ③ 20 1 2 V2 t3 （3）实验①③的实验目的是_______，V2=_______。 （4）t1、t2、t3由大到小的顺序是_______。 题型3 可逆反应 12．下列过程与可逆反应无关的是 A．高炉炼铁排放的尾气，随高炉的高度增加，CO的比例不变 B．氯气溶于水，溶液中既存在也存在 C．铜和浓硫酸在加热条件下能反应，不加热不能反应 D．和在接触室中反应生成 题型4 化学平衡状态及其判断（重点） 13．一定温度下在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应，以下不能说明该反应达到化学平衡状态的是 A．X的分解速率与Y的消耗速率相等 B．反应容器中Y的质量分数不变 C．混合气体的密度不再变化 D．单位时间内生成1mol Y的同时生成2mol X 14．将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于密闭真空容器中（容器体积不变，固体试样体积忽略不计），在恒定温度下使其达到平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。可以判断该反应已经达到平衡的是 A．2v(NH3)=v(CO2) B．容器中总压强不变 C．容器中混合气体的平均相对分子质量不变 D．容器中氨气的体积分数不变 15．在一恒温恒容的密闭容器中放入一定量的液体W，发生反应W(l)═P(g)+2Q(g)。下列可以作为该反应达到平衡状态的判断依据的是 A．2v正(P)=v逆(Q) B．Q的体积分数保持不变 C．气体的平均相对分子质量保持不变 D．c(P)：c(Q)=1：2 16．在一定条件下的密闭容器中，发生可逆反应。下列情况下能判断该反应达到平衡状态的是 A．在混合气体中的体积分数不再改变 B．容器气体的总质量不再改变 C．生成的速率与生成的速率相等 D．和的浓度之比为 17．I.一定条件下与可发生反应：。恒温条件下，在体积为2L的密闭容器中，充入和，反应过程中测得和的浓度随时间变化如下图所示。 （1）在4min到9min时间段，_______molgLgmin。 （2）能说明上述反应达到平衡状态的是_______(填字母)。 A．与相等 B．的体积分数在混合气体中保持不变 C．单位时间内每消耗，同时生成 D．混合气体的平均相对分子质量不变 E.混合气体的密度保持不变 （3）平衡时的物质的量为_______mol，该反应达平衡时的转化率为_______。 （4）容器内起始压强与达平衡时的压强之比是：_______。 题型5 化学平衡移动的影响因素（难点） 18．1mL 0.1mol·L-1 KI溶液与5mL0.1mol·L-1 FeCl3溶液发生反应2Fe3++2I−2Fe2+ +I2，一段时间后反应达到平衡。下列说法正确的是 A．经测定9min时c(Fe3+)=0.01mol·L-1，则该时间段内υ(Fe3+)=0.01mol·L-1·min-1 B．不再变化时，反应达到平衡状态 C．向平衡体系中加入四氯化碳，振荡，平衡正向移动 D．向平衡体系中滴加少量KSCN溶液，若溶液呈红色可以证明上述化学反应存在限度 二甲醚是一种重要的化工原料，也能以为原料制备得到。方法如下： Ⅰ．   伴随发生下面的副反应： Ⅱ．   恒压条件下，在密闭容器中制备二甲醚。按照投料， 的平衡转化率以及、二甲醚的选择性随温度变化情况如下图所示。 已知：的选择性 的选择性 的平衡转化率 19．下列说法正确的是_______。 A．当反应达到平衡时， B．曲线①表示二甲醚的选择性 C．温度越低越有利于工业生产二甲醚 D．引入催化剂可增加活化分子百分数，提高的平衡转化率 20．分析在200~350℃的范围内，的平衡转化率出现如图所示变化的原因：_______。 能源是人类生存和发展的重要物质条件。煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。 21．已知该产业链中，有炭参与的某反应的平衡常数表达式为：，写出该反应的化学方程式_____。 22．对于该反应，不同温度和压强对其中一种产物的产率影响如下表： 该反应是_____(填“吸热”或“放热”)反应。下列有关该反应的图像正确的是_____(填字母)。 A．　B．　C．　D． 23．在一定温度下将气体和气体在2L密闭容器中混合并发生反应：(吸热反应)。若经后达到平衡，测得C的平衡浓度为。回答下列问题： （1）若反应达平衡后升温，则平衡向_______移动(填“正向”或“逆向”)，逆反应速率_______(填“增大”“减小”或“不变”)。 （2）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。 （3）时物质B的浓度为_____，已知某反应物，当反应达到平衡时，B的平衡转化率为_____。 （4）一定条件下，当该可逆反应，达平衡状态，下列说法中错误的是_______。 A．A、B、C、D四者共存 B．容器内压强不再变化 C．A、B、C、D的浓度不再变化 D． （5）下列不能使该反应的反应速率增大的是_______。 A．及时分离出D气体 B．适当升高温度 C．缩小容器体积增大压强 D．选择高效催化剂 题型6 化工生产分析 硫酸工业中，作催化剂时发生反应，转化率与温度、压强有关。 1.01×105Pa 5.05×105Pa 1.01×106Pa 420 0.9961 0.9972 0.9984 520 0.9675 0.9767 0.9852 620 0.8520 0.8897 0.9276 24．请根据下表信息，结合工业生产实际，选择下表中最合适的温度和压强分别是_____。 25．该反应达到平衡状态的标志是_____。(不定项) A．压强不变        B．        C．不变        D． E．的浓度之比为        F．反应停止，正、逆反应的速率都等于零 26．为了有利于的转化，且能充分利用热能，采用了中间有热交换器的接触室(见下图)。下列说法错误的是_____。 A．a、b两处的混合气体成分含量相同，温度不同 B．c、d两处的混合气体成分含量相同，温度不同 C．热交换器的作用是预热待反应的气体，冷却反应后的气体 D．c处气体经热交换后再次催化氧化的目的是提高的转化率 27．硫酸是一种重要的工业原料，广泛用于化肥、电池、冶金等领域。 （1）运输浓硫酸的罐车上，应粘贴的危险化学品标志是___________。 A．腐蚀类物质 B．易燃固体 C．毒性物质 D．易燃液体 （2）下列事实中，体现浓硫酸脱水性的是___________。 A．与蔗糖混合固体变黑 B．在空气中敞口久置质量增大 C．加热条件下与木炭发生反应 D．与固体微热产生 硫酸工业在国民经济中占有重要地位。工业制硫酸主要的生产流程如图： （3）中硫元素显___________价。“造气”阶段，黄铁矿进入沸腾炉中需要粉碎的原因是___________。“净化干燥”时，除去原料气中有毒物质的原因是___________。 （4）在硫酸工业生产中，转化器中使用热交换器的作用是___________。 ①将转化为的反应热及时导出 ②预热进入转化器的原料气 ③调节转化器内的温度保持在催化剂的最佳活性温度范围内 A．①② B．①③ C．②③ D．①②③ （5）在硫酸工业生产中，的吸收过程是在吸收塔(如图)中进行的，吸收塔里还装入了大量瓷环。下列有关说法错误的是___________。 A．从①处通入的气体中含大量整个吸收操作采取逆流的形式 B．从②处喷下98.3%的硫酸，瓷环的作用是增大接触面积 C．从③处导出的气体可直接排入大气 D．从④处流出的是可用水或稀硫酸稀释的硫酸 （6）煅烧10吨纯度90%的黄铁矿(设杂质不参加反应)，若转化率为95%，最后可以制得98%的硫酸___________吨。(写出计算过程) （7）也可使用硫黄为原料制备硫酸：硫液化后与空气中的氧气反应生成。若进料温度超过硫的沸点，部分燃烧的硫以蒸气的形式随进入到下一阶段，可能会导致___________。 A．硫的消耗量减少        B．产率下降        C．生成较多        D．堵塞管道 目前，我国以黄铁矿制硫酸的比例不断下降，用硫黄或冶炼烟气作原料的优势除成本较低外，还有___________等。(任写一条) 题型7 化学反应速率与平衡综合分析 28．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：3A(g)＋bB(g)⇌cC(g)＋2D(s)，12s时生成C的物质的量为0.8mol(反应进程如图所示)。下列说法中正确的是 A．12s时，A的转化率为75% B．0～2s，D的平均反应速率为0.1mol·L-1·s-1 C．化学计量系数之比b∶c=1∶4 D．图中两曲线相交时，A的消耗速率等于A的生成速率 29．在一定条件下，将3mol A和1mol B混合于固定容积为2L的密闭容器中，发生反应：。2min末该反应达到平衡，生成了0.6mol D，并测得C的浓度为。下列判断正确的是 A．2min内用A表示的反应速率为 B． C．当时，反应达到了平衡状态 D．物质B的转化率为30% 30．在恒温恒容密闭容器中研究反应(g，红棕色)(g，无色)，反应过程中两种气体的浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A．曲线甲代表NO2 B．达到反应限度时，反应物气体的转化率为40% C．X点时，曲线乙对应物质的生成速率小于消耗速率 D．可根据容器内气体颜色变化判断反应是否达到平衡 31．氮氧化物是主要的大气污染物之一，可用一氧化碳或活性炭还原氮氧化物，减少大气污染。回答下列问题： （1）一定条件下，CO与NO反应生成两种无污染的气体，反应的化学方程式为_____，生成1molN2(g)，转移电子的物质的量为_____mol，为提高该反应的化学反应速率，下列措施可行的是_____(填字母)。 A．压缩容器体积                                B．降低温度 C．使用合适催化剂                            D．恒温恒容充入稀有气体 （2）在两个10L的密闭容器中分别都加入活性炭(足量)和1.0molNO，发生反应：。实验测得，两容器中在不同温度下NO和N2的物质的量变化见下表： 物质的量/mol 容器1(T1/℃) 容器2(T2/℃) 0 5min 9min 10min 12min 0 5min 9min 10min NO 1.0 0.58 0.42 0.40 0.40 1.0 0.50 0.34 0.34 N2 0 0.21 0.29 0.30 0.30 0 0.25 0.33 0.33 ①T1/℃时，0~5min内，反应速率v(CO2)=_____。 ②T2/℃时，按表中数据，反应一定达到化学平衡状态的时间段是_____min~10min，此时，容器中CO2的物质的量浓度是_____，NO的平衡转化率为_____。 ③两容器中温度关系为T1_____(填“>”“<”或“=”)T2. 32．近年来，甲醇（）的制取与应用在全球引发了关于“甲醇经济”的广泛探讨，利用加氢制甲醇已经成为研究热点。某温度下，在5L的恒容密闭容器中通入制取甲醇，和的物质的量随时间的变化如图所示，请回答下列问题： （1）写出该反应的化学方程式：_________，已知该反应反应物的总键能小于生成物的总键能，则该反应为__________（填“吸热”或“放热”）反应。 （2）下列能说明该反应达到平衡状态的标志是__________（填标号）。 a．            b．容器内气体压强不再改变 c．容器内气体密度不再改变            d．生成，同时消耗 （3）时，_____（填“>”“<”或“=”），此时和的转化率_________（填“相等”或“不相等”）。 （4）0∼8min，用表示的平均反应速率为________，达到平衡时，甲醇的体积分数为______（保留三位有效数字）。 （5）请写出一种可以增大生成甲醇的反应速率的措施：__________。 33．煤炭直接液化可将煤转化为液态烃以及合成气，获得洁净的二次能源，对优化能源结构、解决石油短缺、减少污染物排放具有重要的战略意义。以下是一种煤的直接液化过程发生反应的方程式： ①C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)   ②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) （1）为了提高上述反应的速率，可以采取的措施是___________(写出一条即可)。 （2）在2L的恒容密闭容器中充入1molCO和3molH2、一定条件下发生上述反应②，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： ①下列描述中能够说明上述反应达到平衡状态的是___________。 A．CO、H2和CH3OH三种物质的浓度相等 B．混合气体的密度不随时间的变化而变化 C．容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变 D．单位时间内消耗2molH2同时消耗1molCH3OH ②根据图示可知，表示正反应速率-逆反应速率相等的点是___________(填“a”“b” “c”或“d”)。 ③反应开始3min的过程中H2的物质的量减少___________。 （3）已知断开1molCO(g)中的化学键需要吸收的能量为1072kJ，断开1molH2(g)中的化学键需要吸收的能量为426kJ，则根据图2的数据计算：断开1molCH3OH(g)中所有的化学键共需要吸收___________kJ的能量。 （4）CH3OH可作为燃料使用，以多孔铂为电极，如下图装置中分别通入CH3OH和O2构成甲醇燃料电池，则d电极是___________(填“正极”或“负极”)，该电池的正极的电极反应式为___________。 1 / 1学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $