4．Ⅰ.某实验小组对H2O2的分解做了如下探究。
下表是该实验小组研究影响H2O2分解速率的因素时记录的一组数据，将质量相同但状态不同的MnO2分别加入盛有15mL5%的H2O2溶液的大试管中，并用带火星的木条测试，结果如下：
MnO2
触摸试管情况
观察结果
反应完成所需的时间
粉末状
很烫
剧烈反应，带火星的木条复燃
3.5min
块状
微热
反应较慢，火星红亮但木条未复燃
30min
（1）写出上述实验中发生反应的化学方程式：
_______________________________。
（2）实验结果表明，催化剂的催化效果与________有关。
（3）某同学在10mLH2O2溶液中加入一定量的二氧化锰，放出气体的体积（标准状况）与反应时间的关系如图所示，则A、B、C三点所表示的即时反应速率最慢的是______。
Ⅱ．某反应在体积为5L的恒容密闭容器中进行，在0~3分钟内各物质的量的变化情况如下图所示（A，B，C均为气体，且A气体有颜色）。
（4）该反应的的化学方程式为________________。
（5）反应开始至2分钟时，B的平均反应速率为____。
（6）下列措施能使该反应加快的是__（仅改变一个条件）。
a．降低温度b．缩小容积c．使用效率更高更合适的催化剂
（7）能说明该反应已达到平衡状态的是___________（填序号）。
①单位时间内生成nmolB的同时生成2nmolC
②单位时间内生成nmolB的同时生成2nmolA
③容器内压强不再随时间而发生变化的状态
④用C、A、B的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2：
2：
1的状态
⑤混合气体的颜色不再改变的状态
⑥混合气体的密度不再改变的状态
⑦v逆（A）=v正（C）
（8）由图求得平衡时A的转化率为__________。
【答案】2H2O2
2H2O+O2↑催化剂的颗粒大小C2A+B
2C0.1mol·（L·min）-1bc①③⑤⑦40%
【解析】
【分析】
【详解】
Ⅰ.
（1）在催化剂二氧化锰的作用下双氧水分解生成氧气和水，发生反应的化学方程式为2H2O2
2H2O+O2↑。
（2）根据表中数据可知粉末状的二氧化锰催化效果好，即实验结果表明，催化剂的催化效果与催化剂的颗粒大小有关。
（3）曲线斜率越大，反应速率越快，则A、B、C三点所表示的即时反应速率最慢的是C点。
Ⅱ．（4）根据图像可知2min时各物质的物质的量不再发生变化，此时A和B分别减少2mol、1mol，C增加2mol，因此该反应的的化学方程式为2A+B
2C。
（5）反应开始至2分钟时，B的平均反应速率为
＝0.1mol·（L·min）-1。
（6）a．降低温度，反应速率减小，a错误；b．缩小容积，压强增大，反应速率加快，b正确；c．使用效率更高更合适的催化剂，反应速率加快，c正确；答案选bc；
（7）①单位时间内生成nmolB的同时生成2nmolC表示正、逆反应速率相等，能说明；②单位时间内生成nmolB的同时生成2nmolA均表示逆反应速率，不能说明；③正反应体积减小，容器内压强不再随时间而发生变化的状态能说明；④用C、A、B的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2：
2：
1的状态不能说明；⑤混合气体的颜色不再改变的状态，说明A的浓度不再发生变化，能说明；⑥密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量和容积始终是不变的，因此混合气体的密度不再改变的状态不能说明；⑦v逆（A）=v正（C）表示正逆反应速率相等，能说明；答案选①③⑤⑦；
（8）由图求得平衡时A的转化率为2/5×100%＝40%。
【点睛】
平衡状态的判断是解答的易错点，注意可逆反应达到平衡状态有两个核心的判断依据：
①正反应速率和逆反应速率相等。
②反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变。
只要抓住这两个特征就可确定反应是否达到平衡状态，对于随反应的发生而发生变化的物理量如果不变了，即说明可逆反应达到了平衡状态。
判断化学反应是否达到平衡状态，关键是看给定的条件能否推出参与反应的任一物质的物质的量不再发生变化。
5．一定温度时，在4L密闭容器中，某反应中的气体M和气体N的物质的量随时间变化的曲线如图所示：
（1）t1时刻N的转化率为____________。
（2）0～t3时间内用M表示的化学反应速率为____________mol/（L·min）。
（3）平衡时容器内气体的压强与起始时容器内压强的比值为____________。
（4）该反应的化学方程式为____________；比较t2时刻，正逆反应速率大小：
v正____v逆（填“＞”、“=”或“＜”）。
（5）其他条件不变时，采取下列措施，反应速率的变化情况如何？
保持恒温、恒容：
①充入少量氦气：
____________（填“增大”、“减小”或“不变”，下同）；
②充入一定量的气体N：
____________。
（6）下列能表示上述反应达到化学平衡状态的是____________。
（填编号）
A.v逆（M）=2v正（N）B.M与N的物质的量之比保持不变
C.混合气体密度保持不变D.容器中压强保持不变
【答案】25%3/4t37:
102N
M＞不变增大BD
【解析】
【分析】
【详解】
（1）t1时刻消耗N是8mol－6mol＝2mol，N的转化率=
×100％=25%；
（2）0～t3时间内M增加了5mol－2mol＝3mol，则用M表示的化学反应速率v（M）=
=
3/4t3mol/（L·min）；
（3）初始投放量n（N）=8mol，n（M）=2mol，t3反应达到平衡，n（N）=2mol，n（M）=5mol，混合气体的物质的量与容器内的压强呈正比，可得P（平衡）：
P（初始）=7：
10；
（4）初始投放量n（N）=8mol，n（M）=2mol，t3反应达到平衡，n（N）=2mol，n（M）=5mol，根据单位时间的物质的变化量呈系数比，得化学反应式为2N（g）
M（g），t2时刻向正反应方向进行，正逆反应速率大小v正＞v逆；
（5）其他条件不变时，保持恒温、恒容：
①充入少量氦气，反应物浓度不变，速率不变；
②充入一定量的气体N，反应物浓度增大，速率增大；
（6）A.v逆（M）=2v正（N）正逆反应速率不相等，没有达到平衡状态，A不选；
B.M与N的物质的量之比是个变量，当M与N的物质的量之比保持不变，反应达到平衡，可作平衡依据，B选；
C.反应前后容器体积和质量均是不变的，混合气体密度是个定值，任意时刻都相同，不能用来判定平衡，C不选；
D.该反应从正向开始，压强会减小，容器中压强保持不变说明达到平衡，D选；
故能表示上述反应达到化学平衡状态的是BD。
【点睛】
平衡的判断，特别需要注意是否为变量，若为变量保持不变，可作平衡依据，若为定量，不能做依据，尤其混合气体的密度，相对分子质量，压强等。
6．已知：
N2O4（g）
2NO2（g）ΔH=＋52．70kJ·mol-1
（1）在恒温、恒容的密闭容器中，进行上述反应时，下列描述中，能说明该反应已达到平衡的是___。
A．v正（N2O4）=2v逆（NO2）
B．容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化
C．容器中气体的密度不随时间而变化
D．容器中气体的分子总数不随时间而变化
（2）t℃恒温下，在固定容积为2L的密闭容器中充入0．054molN2O4，30秒后达到平衡，测得容器中含n（NO2）=0．06mol，则t℃时反应N2O4（g）
2NO2（g）的平衡常数K=___。
若向容器内继续通入少量N2O4，则平衡___移动（填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”），再次达到平衡后NO2的体积分数__原平衡时NO2的体积分数（填“大于”、“小于”或“等于”）。
（3）取五等份NO2，分别加入到温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生反应：
2NO2（g）
N2O4（g）。
反应相同时间后，分别测定体系中NO2的百分含量（NO2%），并作出其百分含量随反应温度（T）变化的关系图。
下列示意图中，可能与实验结果相符的是___。
【答案】BD0．075mol·L-1向正反应方向小于BD
【解析】
【分析】
（1）根据平衡标志判断；
（2）K=
；增大反应物的浓度平衡正向移动；
（3）该反应是体积减小的、放热的可逆反应，所以反应达到平衡后，升高温度，平衡向逆反应方向移动，NO2的含量增大；
【详解】
（1）A．反应达到平衡状态，正逆反应速率比等于系数比，所以2v正（N2O4）=v逆（NO2）时，反应不平衡，故不选A；
B．反应前后气体物质的量不同，根据
，平均相对分子质量是变量，若容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化，反应一定达到平衡状态，故选B；
C．根据
，反应在恒容的密闭容器中进行，密度是恒量，容器中气体的密度不随时间而变化，反应不一定达到平衡状态，故不选C；
D．反应前后气体物质的量不同，分子数是变量，容器中气体的分子总数不随时间而变化，一定达到平衡状态，故选D。
答案选BD。
（2）
K=
=0．075mol·L-1；增大反应物的浓度平衡正向移动，若向容器内继续通入少量N2O4，则平衡向正反应方向移动；再次达到平衡，相当于加压，N2O4转化率减小，NO2的体积分数小于原平衡时NO2的体积分数；
（3）A．该反应放热，升高温度，平衡向逆反应方向移动，NO2的含量增大，故A错误；
B．若5个容器在反应相同时间下，均已达到平衡，因为该反应是放热反应，温度越高，平衡向逆反应方向移动，NO2的百分含量随温度升高而升高，故B正确；
C．该反应放热，升高温度，平衡向逆反应方向移动，NO2的含量增大，故C错误；
D．若5个容器中有未达到平衡状态的，那么温度越高，反应速率越大，会出现温度高的NO2转化得快，导致NO2的百分含量少的情况，在D图中转折点为平衡状态，转折点左侧为未平衡状态，右侧为平衡状态，升高温度，平衡向逆反应方向移动，故D正确。
答案选BD。
7．在2L密闭容器内，800℃时反应：
2NO（g）＋O2（g）
2NO2（g）体系中，n（NO）随时间的变化如表：
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）800℃，反应达到平衡时，NO的物质的量浓度是________。
（2）如图中表示NO2的变化的曲线是________。
用O2表示从0～2s内该反应的平均速率v＝________。
（3）能说明该反应已达到平衡状态的是________。
a．v（NO2）＝2v（O2）b．容器内压强保持不变
c．v逆（NO）＝2v正（O2）d．容器内密度保持不变
（4）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．选择高效催化剂
【答案】0.0035mol/Lb1.5×10－3mol/（L·s）b、cb、c、d
【解析】
【分析】
【详解】
（1）800℃，反应达到平衡时，NO的物质的量浓度是c（NO）=n÷V=0.007mol÷2L=0.0035mol/L；
（2）NO2是生成物，每消耗2molNO，会产生2molNO2；反应过程消耗的NO的物质的量是n（NO）=0.020mol-0.007mol=0.0130mol，则反应产生的NO2的物质的量的n（NO2）=0.0130mol，则其浓度是c（NO2）=0.0130mol÷2L=0.0065mol/L，所以在图中表示NO2的变化的曲线是b；从0～2s内用NO表示的化学反应速率是v（NO）=（0.020-0.008）mol÷2L÷2s=0.003mol/（L∙s），由于v（NO）:
v（O2）=2:
1，因此用O2表示从0～2s内该反应的平均速率v（O2）＝
v（NO）=1.5×10－3mol/（L·s）；
（3）a．在任何时刻都存在v（NO2）＝2v（O2），因此不能判断反应处于平衡状态，错误；b．由于该反应是反应前后气体体积不等的反应，所以容器内压强保持不变，则反应处于平衡状态，正确；c．v逆（NO）：
v逆（O2）＝2：
1；由于v逆（NO）：
v正（O2）＝2：
1，所以v逆（O2）=v正（O2）；正确；d．由于反应体系都是气体，因此在任何时候，无论反应是否处于平衡状态，容器内密度都保持不变，故不能作为判断平衡的标准，错误。
（4）a．及时分离出NO2气体，使生成物的浓度减小，则正反应的速率瞬间不变，但后来会随着生成物的浓度的减小，反应物浓度也减小，所以正反应速率减小，错误；b．适当升高温度，会使物质的分子能量增加，反应速率加快，正确；c．增大O2的浓度，会使反应速率大大加快，正确；d．选择高效催化剂，可以使化学反应速率大大加快，正确。
8．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
【解析】
【分析】
【详解】
（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：
3X+Y
2Z；
（2）2min时，v（Z）=
，故答案为：
0.05mol·L-1·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
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