化学 化学反应的速率与限度的专项 培优练习题及答案解析文档格式.docx

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甲醛、COCl2均为分子晶体，COCl2式量较大，范德华力较强，沸点较高；

（2）①a．c（COCl2）=c（Cl2）时，浓度不一定不再改变，反应不一定平衡，故不选a；

b．反应达到平衡状态时，正逆反应速率比等于系数比，ʋ正（COCl2）=ʋ逆（CO），一定平衡，故选b；

c．正反应吸热，密闭容器内温度是变量，容器内温度保持不变，反应一定平衡，故选c；

d．气体质量不变、容器体积不变，根据

，密度是恒量，容器内气体密度保持不变，不一定平衡，故不选d；

选bc；

②根据图象，4~10min内COCl2浓度变化是0.055mol/L-0.04mol/L=0.015mol/L，

0.0025mol/（L·

min）；

由图象可知10min时CO的浓度突然减小，后逐渐增大，10min时Cl2的浓度逐渐增大，可知10min时改变的条件是分离出CO，平衡正向移动，氯气浓度增大；

③根据图象可知，4min时改变的条件是升高温度，正反应吸热，升高温度平衡正向移动，平衡常数增大，所以K1<

K2，14min时改变的条件是减小压强，平衡常数只与温度有关，所以K2=K3，故K1、K2、K3的大小关系是K1<

K2=K3；

2．研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。

（1）CO可用于炼铁，已知：

Fe2O3（s）+3C（s）＝2Fe（s）+3CO（g）ΔH1＝+489.0kJ·

mol－1

C（s）+CO2（g）＝2CO（g）ΔH2＝+172.5kJ·

mol－1。

则CO还原Fe2O3（s）的热化学方程式为_________________________________________________。

（2）分离高炉煤气得到的CO与空气可设计成燃料电池（以KOH溶液为电解液）。

写出该电池的负极反应式：

__________________________________________________。

（3）①CO2和H2充入一定体积的密闭容器中，在两种温度下发生反应：

CO2（g）+3H2（g）

CH3OH（g）+H2O（g），测得CH3OH的物质的量随时间的变化如图。

①曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ___________________KⅡ（填“＞”或“＝”或“＜”）。

②一定温度下，在容积相同且固定的两个密闭容器中，按如下方式加入反应物，一段时间后达到平衡。

容器

甲

乙

反应物投入量

1molCO2、3molH2

amolCO2、bmolH2、

cmolCH3OH（g）、cmolH2O（g）

若甲中平衡后气体的压强为开始的0.8倍，要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等，且起始时维持化学反应向逆反应方向进行，则c的取值范围为______________________。

③一定温度下，此反应在恒压容器中进行，能判断该反应达到化学平衡状态的依据是______________。

a．容器中压强不变b．H2的体积分数不变c．c（H2）＝3c（CH3OH）

d．容器中密度不变e．2个C＝O断裂的同时有3个H－H断裂

（4）将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为：

2CO2（g）+6H2（g）

CH3OCH3（g）+3H2O（g）。

已知一定条件下，该反应中CO2的平衡转化率随温度、投料比[n（H2）/n（CO2）]的变化曲线如图，若温度不变，提高投料比n（H2）/n（CO2），则K将__________；

该反应△H_________0（填“＞”、“＜”或“=”）。

【答案】Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=-28.5KJ/molCO-2e-+4OH-=CO32-+2H2O＞0.4＜c≤1bd不变＜

（1）已知：

①Fe2O3（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H1=+489.0kJ/mol， 

②C（石墨）+CO2（g）=2CO（g）△H2=+172.5kJ/mol，根据盖斯定律有①-②×

3可得；

（2）根据原电池负极失去电子发生氧化反应结合电解质环境可得；

（3）①Ⅱ比Ⅰ的甲醇的物质的量少，根据K=

判断；

②根据平衡三段式求出甲中平衡时各气体的物质的量，然后根据平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等，且起始时维持反应逆向进行来判断范围；

③根据化学平衡状态的特征分析；

（4）由图可知，投料比

一定，温度升高，CO2的平衡转化率减小，根据温度对化学平衡的影响分析可得。

3，得到热化学方程式：

Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=-28.5kJ/mol；

（2）CO与空气可设计成燃料电池（以KOH溶液为电解液），负极电极反应为：

CO-2e-+4OH-=CO32-+2H2O；

（3）①Ⅱ比Ⅰ的甲醇的物质的量少，则一氧化碳和氢气的物质的量越多，根据K=

可知，平衡常数越小，故KⅠ＞KⅡ；

②

甲中平衡后气体的压强为开始时的0.8倍，即（4-2x）÷

4=0.8，解得x=0.4mol；

依题意：

甲、乙为等同平衡，且起始时维持反应逆向进行，所以全部由生成物投料，c的物质的量为1mol，c的物质的量不能低于平衡时的物质的量0.4mol，所以c的物质的量为：

0.4mol＜n（c）≤1mol；

③a．反应在恒压容器中进行，容器中压强始终不变，故a错误；

b．反应开始，减少，H2的体积分数不变时，反应平衡，故b正确；

c．c（H2）与c（CH3OH）的关系与反应进行的程度有关，与起始加入的量也有关，所以不能根据它们的关系判断反应是否处于平衡状态，故c错误；

d．根据ρ=

，气体的质量不变，反应开始，体积减小，容器中密度不变时达到平衡，故d正确；

e．C=O断裂描述的正反应速率，H-H断裂也是描述的正反应速率，故e错误；

故答案为：

bd；

一定，温度升高，CO2的平衡转化率减小，说明温度升高不利于正反应，即正反应为放热反应△H＜0；

K只与温度有关，温度不变，提高投料比

，K不变。

【点睛】

注意反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，必须是同一物质的正逆反应速率相等；

反应达到平衡状态时，平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化，此类试题中容易发生错误的情况往往有：

平衡时浓度不变，不是表示浓度之间有特定的大小关系；

正逆反应速率相等，不表示是数值大小相等；

对于密度、相对分子质量等是否不变，要具体情况具体分析等。

3．将气体A、B置于固定容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：

3A（g）+B（g）⇌2C（g）+2D（g），反应进行到10s末，达到平衡，测得A的物质的量为1.8mol，B的物质的量为0.6mol，C的物质的量为0.8mol。

（1）用C表示10s内反应的平均反应速率为_____________。

（2）反应前A的物质的量浓度是_________。

（3）10s末，生成物D的浓度为________。

（4）平衡后，若改变下列条件，生成D的速率如何变化（填“增大”、“减小”或“不变”）：

①降低温度____；

②增大A的浓度_____；

③恒容下充入氖气________。

（5）下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的是（填标号）_________。

A．v（B）=2v（C）

B．容器内压强不再发生变化

C．A的体积分数不再发生变化

D．器内气体密度不再发生变化

E.相同时间内消耗nmol的B的同时生成2nmol的D

（6）将固体NH4I置于密闭容器中，在某温度下发生下列反应：

NH4I（s）⇌NH3（g）+HI（g），2HI（g）⇌H2（g）+I2（g）。

当反应达到平衡时，c（H2）＝0.5mol·

L−1，c（HI）＝4mol·

L−1，则NH3的浓度为_______________。

【答案】0.04mol/（L∙s）1.5mol/L0.4mol/L减小增大不变C5mol·

L−1

（1）由题可知，10s内，C的物质的量增加了0.8mol，容器的容积为2L，所以用C表示的反应速率为：

（2）由题可知，平衡时A的物质的量为1.8mol，且容器中C的物质的量为0.8mol；

又因为发生的反应方程式为：

，所以反应过程中消耗的A为1.2mol，那么初始的A为3mol，浓度即1.5mol/L；

（3）由于初始时，只向容器中加入了A和B，且平衡时生成的C的物质的量为0.8mol，又因为C和D的化学计量系数相同，所以生成的D也是0.8mol，那么浓度即为0.4mol/L；

（4）①降低温度会使反应速率下降，所以生成D的速率减小；

②增大A的浓度会使反应速率增大，生成D的速率增大；

③恒容条件充入惰性气体，与反应有关的各组分浓度不变，反应速率不变，因此生成D的速率也不变；

（5）A．由选项中给出的关系并不能推出正逆反应速率相等的关系，因此无法证明反应处于平衡状态，A项错误；

B．该反应的气体的总量保持不变，由公式

，恒温恒容条件下，容器内的压强恒定与是否平衡无关，B项错误；

C．A的体积分数不变，即浓度不再变化，说明该反应一定处于平衡状态，C项正确；

D．根据公式：

，容器内气体的总质量恒定，总体积也恒定，所以密度为定值，与是否平衡无关，D项错误；

E．消耗B和生成D的过程都是正反应的过程，由选项中的条件并不能证明正逆反应速率相等，所以不一定平衡，E项错误；

答案选C；

（6）由题可知，NH4I分解产生等量的HI和NH3；

HI分解又会产生H2和I2；

由于此时容器内c（H2）=0.5mol/L，说明HI分解生成H2时消耗的浓度为0.5mol/L×

2=1mol/L，又因为容器内c（HI）=4mol/L，所以生成的HI的总浓度为5mol/L，那么容器内NH3的浓度为5mol/L。

通过反应速率描述可逆反应达到平衡状态，若针对于同一物质，则需要有该物质的生成速率与消耗速率相等的关系成立；

若针对同一侧的不同物质，则需要一种描述消耗的速率，另一种描述生成的速率，并且二者之比等于相应的化学计量系数比；

若针对的是方程式两侧的不同物质，则需要都描述物质的生成速率或消耗速率，并且速率之比等于相应的化学计量系数比。

4．某温度时，在2L容器中X、Y、Z三种气体物质的物质的量（n）随着时间（t）变化的曲线如图所示。

由图中数据分析：

（1）该反应的化学方程式为_________________。

（2）反应开始至2min，用Z表示的平均反应速率为_____________。

（3）下列叙述能说明上述反应达到平衡状态的是_____________（填序号）。

A．X、Y、Z的物质的量之比为3∶1∶2

B．混合气体的压强不随时间的变化而变化

C．单位时间内每消耗3molX，同时生成2molZ

D．混合气体的总质量不随时间的变化而变化

E．混合气体的总物质的量不随时间的变化而变

【答案】3X+Y≒2Z0.05mol·

L-1·

min-1BE

（1）从图像可知，X和Y物质的量分别减少0.3mol、0.1mol，做反应物，Z的物质的量增加0.2mol，根据反应中物质的量之比=系数之比，推断出方程式为：

3X+Y

2Z，故答案为：

2Z；

（2）2min时，v（Z）=

，故答案为：

0.05mol·

min-1；

（3）A．物质的量成正比关系不能说明达到平衡状态，故A错误；

B．反应前后气体体积数不同，故压强不变时说明达到平衡状态，B正确；

C．消耗X正反应方向，生成Z也是正反应方向，不能说明达到平衡状态，C错误；

D．化学反应遵循质量守恒定律，故D错误；

E．混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化，说明正反应速率=逆反应速率，故达到平衡状态，E正确；

BE。

5．二甲醚（CH3OCH3）被称为21世纪的新型燃料，25℃，101kPa时呈气态，它清洁、高效、具有优良的环保性能。

92g气态二甲醚25℃，101kPa时燃烧放热2910kJ。

（1）当燃烧放热582kJ热量时，转移的电子数为___。

（2）已知H2（g）和C（s）的燃烧热分别是285.8kJ/mol、393.5kJ/mol；

计算反应4C（s）+6H2（g）+O2（g）═2CH3OCH3（g）的反应热为__；

（3）工业上利用H2和CO2合成二甲醚的反应如下：

6H2（g）+2CO2（g）⇌CH3OCH3（g）+3H2O（g）△H＜0

①一定温度下，在一个固定体积的密闭容器中进行该反应，下列能判断反应达到化学平衡状态的是__（选填字母编号）

A．c（H2）与c（H2O）的比值保持不变

B．单位时间内有2molH2消耗时有1molH2O生成

C．容器中气体密度不再改变

D．容器中气体压强不再改变

E．反应产生的热量不再变化

②温度升高，该化学平衡移动后到达新的平衡，CH3OCH3的产量将__（填“变大”、“变小”或“不变”，下同），混合气体的平均摩尔质量将__。

【答案】4.8NA-378.8kJ/molADE变小变小

92g气态二甲醚25℃，101kPa时燃烧放热2910kJ，则燃烧的热化学方程式为CH3OCH3（g）+3O2（g）==2CO2（g）+3H2O（l）△H=-1455kJ/mol①

（1）当燃烧放热582kJ热量时，转移的电子数为

。

则热化学方程式为C（s）+O2（g）==CO2（g）△H=-393.5kJ/mol②

H2（g）+

O2（g）=H2O（l）△H=-285.8kJ/mol③

利用盖斯定律，将②×

4+③×

6-①×

2，即得反应4C（s）+6H2（g）+O2（g）═2CH3OCH3（g）的反应热；

①A．c（H2）与c（H2O）的比值保持不变，则对题给反应来说，二者的浓度保持不变；

B．单位时间内有2molH2消耗时有1molH2O生成，反应方向相同；

C．气体的质量不变，体积不变，所以容器中气体密度始终不变；

D．反应前后气体分子数不等，容器中气体压强不再改变，反应达平衡；

E．反应产生的热量不再变化，则反应达平衡状态。

②温度升高，平衡逆向移动；

混合气体的质量不变，物质的量增大。

=4.8NA。

答案为：

4.8NA；

2，即得反应4C（s）+6H2（g）+O2（g）═2CH3OCH3（g）△H=-378.8kJ/mol。

-378.8kJ/mol；

①A．c（H2）与c（H2O）的比值保持不变，则对题给反应来说，二者的浓度保持不变，反应达平衡状态，A符合题意；

B．单位时间内有2molH2消耗时有1molH2O生成，反应方向相同，不一定达平衡状态，B不合题意；

C．气体的质量不变，体积不变，所以容器中气体密度始终不变，反应不一定达平衡状态，C不合题意；

D．反应前后气体分子数不等，容器中气体压强不再改变，反应达平衡状态，D符合题意；

E．反应产生的热量不再变化，则反应达平衡状态，E符合题意；

故选ADE。

ADE；

②温度升高，平衡逆向移动，CH3OCH3的产量将变小；

混合气体的质量不变，物质的量增大，则混合气体的平均摩尔质量将变小。

变小；

变小。

利用盖斯定律进行计算时，同一反应的热化学方程式可以写出无数个，但反应热△H与化学计量数的比值是一个定值。

6．某温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质随时间变化的曲线如图所示．请回答下列问题

（1）由图中数据分析，该反应的化学方程式为___________________________

（2）反应开始至2min，Z的平均反应速率为________

（3）3min时，Z的生成速率与Z的消耗速率相比较，前者________（填“大于”“小于”或“等于”）后者．

（4）上述反应进行过程中，如果降低温度，则其反应速率________（填“增大”“减小”或“不变”）．

（5）下列各项中不可以说明上述反应达到平衡的是________（填字母）．

a．生成1molZ和同时生成1.5molXb.X、Y、Z的反应速率之比为3:

2:

1

c．同一物质的正反应速率等于逆反应速率d．X的浓度保持不变

【答案】3X+Y

2Z

相等减小acd

（1）由图象可知，反应中X、Y的物质的量减少，应为反应物，Z的物质的量增多，应为生成物，当反应进行到2min时，X、Y的物质的量不变且不为0，属于可逆反应，△n（X）=0.3mol，△n（Y）=0.1mol，△n（Z）=0.2mol，则△n（X）:

△n（Y）:

△n（Z）=3:

1:

2，参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比，则反应的方程式为：

3X+Y

（2）反应开始至2min，Z的平均反应速率为

（3）3min时达到平衡状态，3min时Z的生成速率与消耗速率相等；

（4）温度降低，单位体积内活化分子数会降低，分子运动速率会降低，有效碰撞频率会降低，化学反应速率会减小；

（5）a．生成1molZ表示正向反应速率，生成1.5molX表示逆向反应速率，二者速率之比等于2:

3，与对应物质的系数之比相等，可说明反应达到平衡状态，故a符合题意；

b．未确定该反应速率表示方向，因此无法判断正逆反应速率是否相等，因此不能确定反应是否达到平衡状态，且处于平衡状态时，其X、Y、Z的反应速率之比为3:

2，故b不符合题意；

c．同一物质的正反应速率等于逆反应速率，说明各物质的浓度不再发生变化，可说明反应处于平衡状态，故c符合题意；

d．X的浓度保持不变，则说明正逆反应速率相等，可说明反应达到平衡状态，故d符合题意；

acd。

判断化学平衡状态的方法：

各种“量”不变：

①各物质的质量、物质的量或浓度不变；

②各物质的百分含量（物质的量分数、质量分数等）不变；

③温度、压强（化学反应方程式两边气体体积不相等）或颜色（某组分有颜色）不变；

总之，若物理量由变量变成了不变量，则表明该可逆反应达到平衡状态；

若物理量为“不变量”，则不能作为平衡标志。

7．一定温度下，向1.0L的密闭容器中加入0.60molX（g），发生反应X（g）

Y（s）+2Z（g），测得反应物X的浓度与反应时间的关系如表所示：

反应时间t/min

1

2

3

4

6

8

c（X）/（mol·

L-1）

0.60

0.42

0.30

0.21

0.15

a

0.0375

（1）0～3min内用Z表示的平均反应速度v（Z）=___。

（2）分析该反应中反应物的浓度与时间的关系，得出的结论是___。

由此规律推出在6min时反应物X的浓度为___mol·

L-1。

（3）该反应的逆反应速率随时间变化的曲线如图所示，t2时改变的条件可能是___、___。

【答案】0.26mol·

min-1每隔2minX的浓度减少为原来的一半0.075加入Z增大体系的压强

（1）0～3min内可先求出X表示的平均反应速率，然后利用化学计量数关系求出用Z表示的平均反应速度v（Z）。

（2）分析该反应中反应物的浓度与时间的关系，寻找规律数据的规律性，由此得出的结论。

由此规律可推出在6min时反应物X的浓度。

（3）依据反应，t2时改变的条件从浓度、压强、温度、催化剂等条件进行分析。

（1）0~3min内，∆c（X）=（0.60-0.21）mol/L=0.39mol/L，平均反应速率v（X）=

=0.13mol·

min-1，而v（Z）=2v（X），故v（Z）=0.26mol·

min-1。

0.26mol·

（2）根据表中数据可知，每隔2min，X的浓度减少为原来的一半，由此规律推出在6min时反应物X的浓度为0.075mol·

0.075；

（3）

时刻，

瞬间增大，可能的原因是加入生成物Z或增大体系的压强。

加入Z；

增大体系的压强。

从数据中确定a，也就是必须找出数据间隐藏的规律。

我们在寻找此规律时，若从相邻数据间找不到规律，就从相隔数据间去寻找规律。

8．“低碳经济”已成为全世界科学家研究的重要课题。

为减小和消除C