高考化学易错题专题训练-化学反应的速率与限度练习题附答案

高考化学易错题专题训练-化学反应的速率与限度练习题附答案
一、化学反应的速率与限度练习题（含详细答案解析）
1．将一定量纯净的氨基甲酸铵(NH2COONH4)置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：
NH 2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。

（1）下列不能判断该分解反应已经达到化学平衡状态的是___(填选项)；
A．2v生(NH3)=v耗(CO2)
B．密闭容器中氨气的物质的量不变
C．容器中CO2与NH3的物质的量之比保持不变
D．密闭容器中总压强保持不变
E.形成6个N-H键的同时有2个C=O键断裂
（2）能使该反应的反应速率增大的是___(填选项);
A．及时分离出CO2气体
B．适当升高温度
C．加入少量NH2COONH4(s)
D．选择高效催化剂
（3）如图所示，上述反应中断开反应物中化学键吸收的能量___形成生成物中化学键放出的能量(填写“大于”“等于”“小于”)。

【答案】AC BD 大于
【解析】
【分析】
(1)根据化学平衡状态的特征解答；
(2)增大浓度或升高温度或加催化剂可加快反应速率来解答；
(3)由图可知反应物的总能量低于生成物的总能量，所以反应是吸热反应，结合化学键分析解答。

【详解】
(1)A．平衡时应有v生(NH3)=2v耗(CO2)，所以2v生(NH3)=v耗(CO2)时，反应没有达到平衡状态，故A错误；
B．密闭容器中氨气的物质的量不变，说明正、逆反应速率相等，可以判定反应达到平衡状态，故B正确；
C．只要反应发生，容器中CO2与NH3的物质的量之比就是2：1，始终保持不变，不能判定反应是否达平衡状态，故C错误；
D．密闭容器中总压强保持不变，说明气体的总物质的量不变，反应达平衡状态，故D正确；
E．形成6个N-H键等效于2个C=O键形成的同时有2个C=O键断裂，正、逆反应速率相
等，达平衡状态，故E正确；
故答案为AC；
(2)A．及时分离出CO2气体，生成物浓度减小，反应速率减小，故A错误；
B．适当升高温度，反应速率加快，故B正确；
C．加入少量NH2COONH4(s)，固体物质量变但浓度不变，故C错误；
D．选择高效催化剂，反应速率加快，故D正确；
故答案为：BD；
(3)由图可知反应物的总能量低于生成物的总能量，所以反应是吸热反应，即反应中断开反应物中化学键吸收的能量大于形成生成物中化学键放出的能量。

【点睛】
考查化学平衡状态的判断。

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。

2．（1）已知3H 2(g)+N2(g)2NH3(g)，某温度下，在容积恒定为2.0L的密闭容器中充入2.0molN2和2.0molH2，一段时间后反应达平衡状态，实验数据如下表所示：
t/s050150250350
n(NH3)/mol00.240.360.400.40
0~50s内的平均反应速率v(N2)=__。

（2）已知：键能指在标准状况下，将1mol气态分子AB(g)解离为气态原子A(g)，B(g)所需的能量，用符号E表示，单位为kJ/mol。

N N的键能为946kJ/mol，H-H的键能为
436kJ/mol，N-H的键能为391kJ/mol，则生成1molNH3过程中__（填“吸收”或“放出”）的能量为__。

（3）为加快反应速率，可以采取的措施是__。

a.降低温度
b.增大压强
c.恒容时充入He气
d.恒压时充入He气
e.及时分离NH3
（4）CO2的回收与利用是科学家研究的热点课题，可利用CH4与CO2制备“合成气”（CO、H2）。

科学家提出制备“合成气”反应历程分两步：
反应①：CH 4(g)C(ads)+2H2(g)(慢反应)
反应②：C(ads)+CO 2(g)2CO(g)(快反应)
上述反应中C(ads)为吸附性活性炭，反应历程的能量变化如图：
CH 4与CO 2制备“合成气”的热化学方程式为___。

能量变化图中：E 5+E 1___E 4+E 2（填“＞”、“＜”或“=”）。

【答案】3111.210mol L s ---⨯⋅⋅ 放出 46kJ b
()()()()()42231CH g +CO g 2CO g +2H g Δ=+E -E kJ/mol H ƒ <
【解析】 【分析】 【详解】
（1）根据化学反应速率之比等于物质对应计量数之比可知，0~50s 内的平均反应速率
()()311
230.24mol
112L N NH 1.210mol L s 2250s
v v ---==⨯=⨯⋅⋅；
（2）该反应中反应物总键能为(3×436+946)kJ/mol=2254 kJ/mol ，生成物的总键能为6×391 kJ/mol=2346 kJ/mol ，反应物总键能小于生成物总键能，由此可知，生成2molNH 3时，放出(2346-2254) kJ=92 kJ 能量，则生成1molNH 3过程中放出能量为
92kJ
=46kJ 2
； （3）a ．降低温度会使化学反应速率降低，故a 不符合题意； b ．增大压强能够增大化学反应速率，故b 符合题意；
c ．恒容时充入He 气，各组分的浓度未发生改变，化学反应速率不变，故c 不符合题意；
d ．恒压时充入H
e 气，容器体积将增大，各组分浓度将减小，化学反应速率将减小，故d 不符合题意；
e ．及时分离NH 3，将使体系内压强降低，化学反应速率将减小，故e 不符合题意； 故答案为：b ；
（4）由图可知，1molCH 4(g)与1molCO 2(g)的总能量为E 1kJ ，2molCO(g)与2molH 2(g)的总能量为E 3kJ ，生成物总能量高于反应物总能量，该反应为吸热反应，则由CH 4与CO 2制备“合成气”的热化学方程式为：
()()()()()42231CH g +CO g 2CO g +2H g Δ=+E -E kJ/mol H ƒ；反应①为慢反应，反
应②为快反应，由此可知反应①的活化能大于反应②的活化能，即E 4-E 1>E 5-E 2，故E 5+E 1<E 4+E 2。

3．某温度下，在一个2L 的密闭容器中，X 、Y 、Z 三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。

根据图中数据，填写下列空白：
（1）从开始至2min，X的平均反应速率为__。

（2）该反应的化学方程式为___。

（3）1min时，v（正）__v（逆），2min时，v（正）__v（逆）。

（填“>”或“<”或“=”）。

（4）上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行，分别测得甲中v(X)=9mol·L-1·min-1，乙中v(Y)=0.5mol·L-1·s-1，则___中反应更快。

（5）若X、Y、Z均为气体，在2min时，向容器中通入氩气（容器体积不变），X的化学反应速率将___，若加入适合的催化剂，Y的化学反应速率将___。

（填“变大”或“不变”或“变小”）。

（6）若X、Y、Z均为气体（容器体积不变），下列能说明反应已达平衡的是___。

a.X、Y、Z三种气体的浓度相等
b.气体混合物物质的量不再改变
c.反应已经停止
d.反应速率v(X)︰v(Y)=3︰1
e.（单位时间内消耗X的物质的量）：（单位时间内消耗Z的物质的量）=3︰2
f.混合气体的密度不随时间变化
【答案】0.075mol•L-1•min-1 3X+Y2Z ＞ = 乙不变变大 be
【解析】
【分析】
由图可知，从反应开始到达到平衡，X、Y的物质的量减少，应为反应物，Z的物质的量增加，应为生成物，从反应开始到第2分钟反应到达平衡状态，X、Y消耗的物质的量分别为0.3mol、0.1mol，Z的生成的物质的量为0.2mol，物质的量的变化量之比为3:1:2，物质的
量变化之比等于化学计量数之比，则化学方程式为3X+Y2Z，结合v=
c
t
V
V
及平衡的特征
“等、定”及衍生的物理量来解答。

【详解】
(1)从开始至2min，X的平均反应速率为1mol0.7mol
2L
2min
=0.075mol/(L•min)；
(2)从反应开始到第2分钟反应到达平衡状态，X、Y消耗的物质的量分别为0.3mol、
0.1mol，Z的生成的物质的量为0.2mol，物质的量的变化量之比为3:1:2，物质的量变化之比等于化学计量数之比，则化学方程式为3X+Y2Z；
(3)1min时，反应正向进行，则正逆反应速率的大小关系为：v(正)＞v(逆)，2min时，反应达到平衡状态，此时v(正)=v(逆)；
(4)甲中v(X)=9mol·L-1·min-1，当乙中v(Y)=0.5mol·L-1·s-1时v(X)=3 v(Y)= 1.5mol·L-1·s-1=90mol·L-1·min-1，则乙中反应更快；
(5)若X、Y、Z均为气体，在2min时，向容器中通入氩气(容器体积不变)，容器内压强增大，但X、Y、Z的浓度均不变，则X的化学反应速率将不变；若加入适合的催化剂，Y的化学反应速率将变大；
(4)a．X、Y、Z三种气体的浓度相等，与起始量、转化率有关，不能判定平衡，故a错误；b．气体混合物物质的量不再改变，符合平衡特征“定”，为平衡状态，故b正确；
c．平衡状态是动态平衡，速率不等于0，则反应已经停止不能判断是平衡状态，故c错误；
d．反应速率v(X):v(Y)=3:1，不能说明正反应速率等于逆反应速率，不能判定平衡，故d错误；
e．(单位时间内消耗X的物质的量)：(单位时间内消耗Z的物质的量)=3:2，说明X的正、逆反应速率相等，为平衡状态，故e正确；
f．混合气体的质量始终不变，容器体积也不变，密度始终不变，则混合气体的密度不随时间变化，无法判断是平衡状态，故f错误；
故答案为be。

【点睛】
化学平衡的标志有直接标志和间接标志两大类。

一、直接标志：正反应速率=逆反应速率，注意反应速率的方向必须有正向和逆向。

同时要注意物质之间的比例关系，必须符合方程式中的化学计量数的比值。

二、间接标志：①各物质的浓度不变；②各物质的百分含量不变；③对于气体体积前后改变的反应，压强不变是平衡的标志；④对于气体体积前后不改变的反应，压强不能做标志；⑤对于恒温恒压条件下的反应，气体体积前后改变的反应密度不变是平衡标志；⑥对于恒温恒容下的反应，有非气体物质的反应，密度不变是平衡标志。

4．在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：
CO2（g）＋H2（g）垐?
噲? CO（g）＋H2O（g），
其化学平衡常数K 和温度t的关系如下表：
回答下列问题：
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K ＝_____________________。

(2)该反应为____________反应（选填“吸热”、“放热”）。

(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是_____________。

a．容器中压强不变 b．混合气体中 c（CO）不变
c．υ正（H2）＝υ逆（H2O） d．c（CO2）＝c（CO）
(4)某温度下，平衡浓度符合下式：c（CO2）·c（H2）＝c（CO）·c（H2O），试判断此时的温度为 _________。

(5)1200℃时，在2L的密闭容器中，反应开始时加入1mol CO2、1mol H2、2molCO、2mol H2O，则反应向__________进行（填“正方向”、“逆方向”或“不移动”）
【答案】
()
()()
2
22
c(CO)c H O
c CO c H
⨯
⨯
吸热 bc 830℃逆方向
【解析】
【分析】
(1)平衡常数为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比；
(2)根据温度升高，平衡常数变大来分析；
(3)利用平衡的特征“等”和“定”来分析；
(4)根据浓度和平衡常数来计算平衡常数，从而确定温度；
(5)比较Q C与K的相对大小，如果Q C＞K逆向移动，Q C═K，不移动，Q C＜K正向移动。

【详解】
(1)平衡常数为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比，则
CO2(g)+H2(g)垐?
噲?CO(g)+H2O(g)的平衡常数K=
() ()()
2
22
c(CO)c H O
c CO c H
⨯
⨯
；
(2)由温度升高，平衡常数变大可知，升高温度，平衡向正反应方向移动，则正反应为吸热反应；
(3)a．该反应为气体的总物质的量不变的反应，则容器中压强始终不变，不能作为判定平衡的方法，故A错误；
b．混合气体中c(CO)不变，则达到化学平衡，故B正确；
c．V(H2)正=V(H2O)逆，则对于氢气来说正、逆反应速率相等，此时反应达到平衡，故C正确；
d．c(CO2)=c(CO)，该反应不一定达到平衡，浓度关系取决于反应物的起始量和转化率，故D错误；
故答案为：bc；
(4)c(CO2)•c(H2)=c(CO)•c(H2O)时，平衡常数K=
()
()()
2
22
c(CO)c H O
c CO c H
⨯
⨯
=1，则该温度为830℃；
(5)1200℃时，在2L的密闭容器中，反应开始时加入1mol CO2、1mol H2、2molCO、2mol
H2O，Q c=
()
()()
2
22
c(CO)c H O
c CO c H
⨯
⨯
=
11
0.50.5
⨯
⨯
=4＞2.6，说明反应逆方向进行。

5．从能量的变化和反应的快慢等角度研究反应：
222
2H+O=2H O。

（1）为了加快正反应速率，可以采取的措施有________（填序号，下同）。

A．使用催化剂 B．适当提高氧气的浓度
C．适当提高反应的温度 D．适当降低反应的温度
（2）已知该反应为放热反应，下图能正确表示该反应中能量变化的是________。

（3）从断键和成键的角度分析上述反应中能量的变化。

（资料）①键能：拆开1mol 化学键需要吸收的能量，或是形成1mol 化学键所放出的能量称为键能。

②化学键的键能： 化学键 H —H O ＝O H —O 键能-1kJ mol
436
496
463
请填写表： 化学键
填“吸收热量”或“放出热量”
能量变化kJ
拆开化学键
22molH 中的化学键 ______
____ 21molO 中的化学键 ______
____ 形成化学键 4molH-O 键 ______ ____ 总能量变化
______
____
（4）氢氧燃料电池的总反应方程式为2222H +O =2H O 。

其中，氢气在________（填“正”或“负”）极发生________反应（填“氧化”或“还原”）。

电路中每转移0．2mol 电子，标准状况下消耗H 2的体积是__________________L 。

【答案】ABC A 吸收热量 872 吸收热量 496 放出热量 1852 放出热量 484 负 氧化 2.24 【解析】 【分析】 【详解】
（1）常用的加快化学反应速率的方法是：升高温度，加入正催化剂，增大反应物浓度，增
大压强（浓度也增大）等，故选ABC ；
（2）反应物的总能量高于生成物的总能量，称为放热反应。

氢气的燃烧反应属于典型的放热反应，所以能正确表示反应能量变化的是A ；
（3）拆开1mol 化学键需要吸收的能量，或是形成1mol 化学键所放出的能量称为键能。

反应物化学键断裂，吸收能量，生成物形成化学键，释放能量，吸收的总能量减去释放的总能量为该反应的能量变化，若为负值，则为放热反应，反之为吸热反应。

则拆开
22molH 中的化学键436×2=872kJ ，拆开21molO 中的化学键496kJ ，共吸收1368kJ ，
形成4molH-O 键，放出463×4=1852kJ ，反应的总能量变化为放出484kJ ； （4）氢氧燃料电池中，氢气作负极反应物发生氧化反应，氧气作正极反应物发生还原反应，根据反应式，每有2molH 2参与反应，转移电子4mol 电子，故每转移0．2mol 电子，参与反应的氢气为0.1mol H 2，标准状况下2.24L 。

【点睛】
反应热的计算：1. 生成物总能量-反应物总能量；2.反应物的总键能-生成物的总键能。

燃料电池注意升失氧化，负极氧化（负极失去电子发生氧化反应），燃料做负极反应物，空气或者氧气作正极反应物。

6．合成气（CO+H 2）广泛用于合成有机物，工业上常采用天然气与水蒸气反应等方法来制取合成气。

（1）在150℃时2L 的密闭容器中，将2molCH 4和2molH 2O(g)混合，经过15min 达到平衡，此时CH 4的转化率为60%。

回答下列问题：
①从反应开始至平衡，用氢气的变化量来表示该反应速率v(H 2)=__。

②在该温度下，计算该反应的平衡常数K =__。

③下列选项中能表示该反应已达到平衡状态的是__。

A ．v(H 2)逆=3v(CO)正
B ．密闭容器中混合气体的密度不变
C ．密闭容器中总压强不变
D ．C(CH 4)=C(CO)
（2）合成气制甲醚的反应方程式为2CO(g)+4H 2(g)CH 3OCH 3（g ）+H 2O(g)
△H =bkJ/mol 。

有研究者在催化剂（Cu —Zn —Al —O 和A12O 3)、压强为5.OMPa 的条件下，由
H 2和CO 直接制备甲醚，结果如图所示。

①290℃前，CO 转化率和甲醚产率的变化趋势不一致的原因是__； ②b__0，（填“＞”或“＜”或“=”）理由是__。

（3）合成气中的氢气也用于合成氨气：N 2+3H 2
2NH 3。

保持温度和体积不变，在甲、
乙、丙三个容器中建立平衡的相关信息如下表。

则下列说法正确的是__；A．n 1=n2=3.2 B．φ甲=φ丙＞φ乙C．ν乙＞ν丙＞ν甲 D．P乙＞P甲=P丙
容器体积起始物质平衡时NH3
的物质的量
平衡时N2的
体积分数
反应开始时的
速率
平衡时容器内
压强
甲1L1molN2+3molH2 1.6molφ甲ν甲P甲乙1L2molN2+6molH2n1molφ乙ν乙P乙丙2L2molN2+6molH2n2molφ丙ν丙P丙
【答案】0.12mol·L-1·min-1 21.87 AC 有副反应发生＜平衡后，升高温度，产率降低 BD
【解析】
【分析】
【详解】
（1）
422
CH+H O CO+3H (/)1100
(/)0.60.60.6 1.8
(/)0.40.40.6 1.8
mol L
mol L
mol L
ƒ
起始浓度
转化浓度
平衡浓度
①v(H2)=1.8/
15
mol L
min
=0.12mol·L-1·min-1；
②K＝
()()
()()
3
2
42
c CO c H
c CH c H O
⨯
⨯
=
3
0.6 1.8
0.40.4
⨯
⨯
=21.87mol2•L-2；
③A．v逆(H2)＝3v正(CO)，根据反应速率之比等于化学计量数之比有v正(H2)＝3v正(CO)，故v逆(H2)＝v正(H2)，反应已达到平衡状态，选项A选；
B．参与反应的物质均为气体，气体的总质量不变，反应在恒容条件下进行，故密度始终保持不变，密闭容器中混合气体的密度不变，不能说明反应已达到平衡状态，选项B不选；C．同温同压下，气体的压强与气体的物质的量成正比，该反应正反应为气体体积增大的反应，密闭容器中总压强不变，则总物质的量不变，说明反应已达到平衡状态，选项C选；D．反应开始时加入2mol CH4和2mol H2O(g)，反应过程中两者的物质的量始终保持相等，c(CH4)=c(CO)不能说明反应已达到平衡状态，选项D不选。

答案选AC；
（4）① 290℃前，CO转化率随温度升高而降低，根据反应2CO(g) +
4H2(g)CH3OCH3（g）+ H2O(g)可知甲醚是生成物，产率应该降低，但反而增大，证明还有另外的反应生成甲醚，即CO的转化率和甲醚产率的变化趋势不一致的原因是有副反应发生；
②根据图中信息可知，平衡后，升高温度，产率降低，平衡向逆反应方向移动，逆反应为
吸热反应，则正反应为放热反应，△H=b＜0。

（3）根据表中数据知，甲丙中各反应物的浓度相等，所以相当于等效平衡，平衡时N2的体积分数相等；乙中各反应物浓度是甲的2倍，且压强大于甲，增大压强，平衡向气体体积缩小的方向移动，所以平衡时乙中N2的体积分数小于甲；
A．甲丙中各反应物的浓度相等，n2=3.2，乙压强大于甲乙，平衡正向移动，n1＞3.2，选项A错误；
B．甲丙为等效平衡，平衡时N2的体积分数相等φ甲=φ丙，乙压强大，平衡正向移动，平衡时乙中N2的体积分数小于甲，故φ甲=φ丙＞φ乙，选项B正确；
C．甲丙中各反应物的浓度相等，为等效平衡，反应速率相等，ν丙=ν甲，乙中各反应物浓度平衡时接近甲丙的二倍，反应速率较大，ν乙＞ν丙=ν甲，选项C错误；
D．体积相同的容器中，甲丙等效，单位体积气体总物质的量浓度相同，压强相等P甲=P ，乙中平衡时单位体积气体总物质的量接近甲丙的二倍，P乙＞P甲=P丙，选项D正确。

丙
答案选BD。

【点睛】
本题考查了化学平衡影响因素分析判断，平衡计算分析，主要是恒温恒压、恒温恒容容器中平衡的建立和影响因素的理解应用。

等效平衡原理的理解和应用是解答的难点和易错点。

7．工业废水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-，它们会对人类及生态系统产生很大危害，必须进行处理．常用的处理方法有两种．方法1：还原沉淀法．
该法的工艺流程为：
其中第①步存在平衡2CrO42−（黄色）+2H+⇌Cr2O32−（橙色）+H2O
（1）若平衡体系的 pH=2，该溶液显______色．
（2）能说明第①步反应达平衡状态的是_____（填序号）
A．Cr2O72−和CrO42−的浓度相同
B．2v（Cr2O72−）=v（CrO42−）
C．溶液的颜色不变
（3）第②步中，还原1molCr2O72−离子，需要______mol的FeSO4•7H2O．
（4）第③步生成的Cr（OH）3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：
Cr（OH）3（s）⇌Cr3+（aq）+3OH-（aq），常温下，Cr（OH）3的溶度积
K sp=c（Cr3+）•c3（OH-）=10-32，要使c（Cr3+）降至10-5mol/L，溶液的pH应调至______．方法2：电解法．
该法用Fe做电极电解含Cr2O72−的酸性废水，随着电解的进行，在阴极附近溶液pH升高，产生Cr（OH）3沉淀；
（5）用Fe做电极的原因为______（用电极反应式解释）．
（6）在阴极附近溶液 pH 升高，溶液中同时生成的沉淀还有______．
【答案】橙 C 6 5 阳极反应为Fe−2e−═Fe2+，提供还原剂Fe2+ Fe(OH)3
【解析】
【分析】
（1）pH=2，溶液呈酸性，有利于平衡向正反应分析移动；
（2）达到平衡时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不变；
（3）根据氧化还原反应中得失电子守恒来计算；
（4）根据溶度积常数以及水的离子积常数来进行计算；
（5）阳极是活性电极时，阳极本身失电子，生成阳离子；
（6）溶液PH 升高的原因是溶液中氢离子浓度减少，即氢离子在阴极得电子，PH 升高，生成沉淀为 Cr （OH ）3和Fe （OH ）3。

【详解】
（1）溶液显酸性，c(H +)较大，上述平衡右移，该溶液显橙色；综上所述，本题答案是：
橙；
（2）A ．Cr 2O 72−和CrO 42−的浓度相同时，反应不一定达到平衡状态，A 错误；
B ．2v （Cr 2O 72−）=v （CrO 42−），没有标出正逆反应速率，无法判定反应是否达到平衡状态，B 错误；
C ．平衡时各物质的浓度不再改变，即溶液的颜色不再改变，可以判断反应达到平衡状态，C 正确；
综上所述，本题选C ；
（3）根据电子得失守恒可以知道,还原1molCr 2O 72−离子，得到Cr 3+，得到电子：2×（6-3）
=6mol ，Fe 2+被氧化为Fe 3+，需要FeSO 4•7H 2O 的物质的量为
()
632-=6mol ； 综上所述，本题答案是：6；
（4）当c(Cr 3+)=10-5mol/L 时,溶液的c(OH - =10-9mol/L,c(H +)=1491010--=10-5mol/L, pH =5，即要使c(Cr 3+)降至10-5mol/L ，溶液的pH 应调至5；
综上所述，本题答案是：5；
（5）用Fe 做阳极，发生氧化反应，失电子：Fe −2e -=Fe 2+，产生的亚铁离子做还原剂； 综上所述，本题答案是：Fe −2e -=Fe 2+，提供还原剂Fe 2+；
（6）溶液中氢离子在阴极得电子被还原为氢气，阴极极反应为：2H ++2e -=H 2↑，溶液酸性减弱，溶液pH 升高，亚铁离子被氧化为铁离子，酸性减弱，铁离子产生沉淀Fe(OH)3； 综上所述，本题答案是：Fe(OH)3。

8．为了减轻大气污染，可在汽车尾气排放处加装“催化净化器”装置。

（1）通过“催化净化器”的CO 、NO 在催化剂和高温作用下可发生可逆反应，转化为参与大气循环的无毒混合气体，写出该反应的化学方程式：__。

（2）在一定温度下，向1L 密闭恒容容器中充入1molNO 、2molCO ，发生上述反应，10s 时反应达到平衡，此时CO 的物质的量为1.2mol 。

请回答下列问题：
①前10s 内平均反应速率v(CO)=___。

②在该温度下反应的平衡常数K=___。

③关于上述反应，下列叙述正确的是___(填字母)。

A．达到平衡时，移走部分CO2，平衡将向右移动，正反应速率加快
B．扩大容器的体积，平衡将向右移动
C．在相同的条件下，若使用甲催化剂能使正反应速率加快105倍，使用乙催化剂能使逆反应速率加快108倍，则应该选用乙催化剂
D．若保持平衡时的温度不变，再向容器中充入0.8molCO和0.4molN2，则此时v正>v逆
④已知上述实验中，c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅰ如图：
若其他条件不变，将1molNO、2molCO投入2L容器进行反应，请在图中绘出c(CO)与反应时间t1变化曲线Ⅱ___(不要求标出CO的终点坐标)。

（3）测试某汽车冷启动时的尾气催化处理，CO、NO百分含量随时间变化曲线如图：
请回答：
前0～10s阶段，CO、NO百分含量没明显变化的原因是___。

【答案】2NO＋2CO N2＋2CO2 0.08mol·L-1·s-140
9
(或4.44) CD
尚未达到催化剂工作温度(或尚未达到反应的温度)
【解析】
【分析】
(1)CO 、NO 在催化剂和高温作用下发生可逆反应，转化为参与大气循环的无毒混合气体，结合原子守恒推知，无毒混合气体为CO 2和N 2，结合原子守恒和得失电子守恒写出化学方程式。

(2)①反应速率=c t
V V ； ②结合平衡三段式列式计算平衡浓度，平衡常数等于生成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方乘积得到；
③依据化学平衡移动原理分析选项，改变条件，平衡向减弱这种改变的方向进行； ④反应前后气体体积减小，若其它条件不变，将1molNO 、2molCO 投入2L 容器进行反应，相当于原来的平衡状态减小压强，平衡浓度减小，反应速率减小，平衡向气体体积增大的分析进行；
(3)汽车冷启动时的尾气催化处理CO 、NO 百分含量随时间变化曲线变化分析，开始的气体含量变化不大，说明温度低，催化剂的作用未起作用。

【详解】
(1)由NO 、CO 相互反应转换成无毒的气体，即生成氮气和二氧化碳，该反应的化学反应方程式为2NO ＋2CO N 2＋2CO 2；
(2)在一定温度下，向1L 密闭容器中充入1molNO 、2molCO ，发生上述反应②，10S 反应达平衡，此时CO 的物质的量为1.2mol ，依据化学平衡三段式列式计算：
22++12000.80.80.40.8
0.2 1.20.48
20.22NO g CO g N g CO g mol mol mol ƒ（）（）（）（）
起始量（）变化量（）平衡量（） ①前10s 内平均反应速率v(CO)=0.8mol
110L s
=0.08mol•L -1•S -1；
②体积为1L ，该温度下平衡常数K=()()
()()22222c N c CO c NO c CO ⨯⨯=2220.40.80.2 1.2⨯⨯=409
； ③A ．达到平衡时，移走部分CO 2，平衡将向右移动，正反应速率减小，故A 错误； B ．反应是气体体积减小的反应，缩小容器的体积，压强增大，平衡将向右移动，故B 正确；
C ．催化剂对正逆反应速率影响程度相同，在相同的条件下，若使用甲催化剂能使正反应速率加快105倍，使用乙催化剂能使逆反应速率加快108倍，则应该选用乙催化剂，故C 正确；
D ．若保持平衡时的温度不变，再向容器中充入0.8molCO 和0.4mol N 2，浓度商Qc=()()
()()22222c N c CO c NO c CO ⨯⨯=2
220.80.80.22⨯⨯=3.2＜K=409
，平衡正向进行，则此时v 正＞v 逆 ，故D 正确；
故答案为CD ；
④其他条件不变，将1 mol NO和2 mol CO投入2 L容器中进行反应，可分两步分析：先将
1 mol NO和
2 mol CO投入1 L容器中进行反应，再将容器的容积由1 L变为2 L，第一步与原平衡状态相同，第二步平衡向左移动，达平衡时c(CO)稍大于0.6 mol·L－1；由于各气体的浓度减小，反应速率减慢，达到平衡所用时间比原来增长，画出的图象为：
；
(3)汽车冷启动时的尾气催化处理CO、NO百分含量随时间变化曲线变化分析，开始的气体含量变化不大，说明温度低，催化剂的作用未起作用；证明反应未达到催化剂工作温度(或尚未达到反应的温度)。

【点睛】
判断可逆反应进行的方向：对于可逆反应，在一定的温度的任意时刻，生成物浓度的化学计量数次幂与反应物的化学计量数次幂的比值叫做反应的浓度商，用Q c表示。

Q c＜K时，向正反应方向进行；Q c=K时，反应平衡；Q c＞K时，向逆反应方向进行。

9．一定温度下，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/min0123468
c(X)/(mol·L-1)0.600.420.300.210.15a0.0375
(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·L-1·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
【解析】
【分析】
(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。

【详解】
(1)0~3min内，∆c(X)=(0.60-0.21)mol/L=0.39mol/L，平均反应速率v(X)=
1 0.39mol L
3min
-
⋅
=
0.13mol·L-1·min-1，而v(Z)=2v(X)，故v(Z)=0.26mol·L-1·min-1。

答案为：0.26mol·L-1·min-1；
(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0.075 mol·L-1。

答案为：0.075；
(3)2t时刻，v逆瞬间增大，可能的原因是加入生成物Z或增大体系的压强。

答案为：加入Z；增大体系的压强。

【点睛】
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。

10．据报道，在300℃、70MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实。

其反应如下：2CO 2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)+Q，完成下列填空：
（1）在一定温度下，向体积为2L的恒容密闭容器中充入4molCO2(g)和6molH2(g)，2min 后，测得混合气体的压强是反应前的0.85倍，则CO2的平均反应速率为___。

（2）一定条件下，在恒容密闭容器中，能表示上述可逆反应达到平衡状态的是（填序号）___。

a.v正(CH3CH2OH)=v正(CO2)
b.3v逆(CO2)=v正(H2)
c.混合气体的密度保持不变
d.混合气体的平均相对分子质量保持不变
图中P是可自由平行滑动的活塞，关闭K2，在相同温度下，通过K1、K3分别向A、B中各充入2molCO2和3molH2，关闭K1、K3，反应起始时A、B的体积相同均为aL。

（3）反应达到平衡后A内压强为起始压强的0.8倍，则H2转化率为__。

（4）①若在平衡后B容器中再充入1molCO2和1.5molH2，则重新到达平衡后，平衡混合气中CH3CH2OH的体积分数__（填“变大”“变小”或“不变”）。

②若在平衡后打开K2，再次达到平衡后B容器的体积缩至0.6aL，则打开K2之前，B容器。