【化学】化学化学反应的速率与限度的专项培优易错试卷练习题(含答案)附答案

【化学】化学化学反应的速率与限度的专项培优易错试卷练习题(含答案)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．某实验小组为确定过氧化氢分解的最佳催化条件，用如图实验装置进行实验，反应物用量和反应停止的时间数据如下：
分析表中数据回答下列问题：
MnO2
时间
0.1g0.3g0.8g
H2O2
10mL1.5%223s67s56s
10mL3.0%308s109s98s
10mL4.5%395s149s116s
（1）相同浓度的过氧化氢的分解速率随着二氧化锰用量的增加而________。

（2）从实验效果和“绿色化学”的角度考虑，双氧水的浓度相同时，加入________g的二氧化锰为较佳选择。

（3）该小组的某同学分析上述数据后认为：“当用相同质量的二氧化锰时，双氧水的浓度越小，所需要的时间就越少，亦即其反应速率越快”的结论，你认为是否正确________，理由是__________________________________。

（4）为加快过氧化氢的分解速率，除了使用MnO2作催化剂和改变过氧化氢的质量分数之外，还可以采取的加快反应速率的措施有_____。

（回答任意两个合理的措施）
【答案】加快 0.3 不正确 H2O2的浓度扩大二倍(从1.5%→3.0%)，但反应所需时间比其二倍小的多升高温度；粉碎二氧化锰，增大其表面积。

【解析】
【分析】
由题可知，该实验研究浓度和催化剂对反应速率的影响，通过表中数据可分析得出浓度和催化剂对反应速率的影响规律，因为该实验不是直接测出反应速率，而是测出反应停止的时间，要考虑反应物增多对反应时间的影响。

【详解】
(1)由表格中的数据可知：相同浓度的H2O2，加入的MnO2越多，反应所用的时间越短，即分解速率越快。

(2)用0.1 g催化剂的反应速率明显小于用0.3 g和0.8 g催化剂的反应速率；用0.8 g催化剂和用0.3 g催化剂的反应速率及反应时间相差不多，但用0.3 g催化剂节约药品。

(3)从表中数据可知，相同体积3.0%的双氧水中的溶质含量是1.5%的双氧水中溶质含量的二倍，但反应的时间却比其反应时间的二倍小得多，由反应速率计算公式可得出，此实验条件下双氧水的浓度越大分解速率越快，由此得出上述结论不正确；
(4)加快反应速率的措施常见的有：增加反应物浓度、适当升高温度、增加反应物表面积（接触面积）、使用催化剂等。

2．某温度下在2L密闭容器中，3种气态物质A、B、C的物质的量随时间变化曲线如图。

（1）该反应的化学方程式是________________________
（2）若A、B、C均为气体，10min后反应达到平衡，
①此时体系的压强是开始时的________倍。

②在该条件达到平衡时反应物的转化率为________%（计算结果保留1位小数）
（3）关于该反应的说法正确的是_________。

a.到达10min时停止反应
b.在到达10min之前C气体的消耗速率大于它的生成速率
c.在10min时B气体的正反应速率等于逆反应速率
【答案】2C A+3B 9
7
或1.29或1.3 66.7% b、c
【解析】
【分析】
（1）由图可知，C是反应物，物质的量分别减少2mol，A、B生成物，物质的量增加
1mol、3mol，物质的量变化比等于系数比；
（2）①体系的压强比等于物质的量比；
②转化率=变化量÷初始量×100%；
（3）根据化学平衡的定义判断；
【详解】
（1）由图可知，C是反应物，物质的量减少2mol，A、B生成物，物质的量分别增加
1mol、3mol，物质的量变化比等于系数比，所以该反应的化学方程式为：2C A+3B；（2）①体系的压强比等于物质的量比，反应前气体总物质的量是7mol、反应后气体总物
质的量是9mol，所以此时体系的压强是开始时的9
7
倍；
②转化率=变化量÷初始量×100%=2÷3×100%=66.7%；
（3）a.根据图象，到达10min时反应达到平衡状态，正逆反应速率相等但不为0，反应没有停止，故a错误；
b.在到达10min之前，C的物质的量减少，所以 C气体的消耗速率大于它的生成速率，故b 正确；
c.在10min时反应达到平衡状态，所以B气体的正反应速率等于逆反应速率，故c正确；选bc。

【点睛】
本题考查化学反应中物质的量随时间的变化曲线、以及平衡状态的判断，注意根据化学平衡的定义判断平衡状态，明确化学反应的物质的量变化比等于化学方程式的系数比。

3．二氧化氮在火箭燃料中可用作氧化剂，在亚硝基法生严流酸甲可用作催化剂，但直接将二氧化氮排放会造成环境污染。

已知反应CH4(g) +2NO2(g)N2(g) +CO2(g) + 2H2O(g) ，起始时向体积为V的恒容密闭容器中通人2mol CH4和3mol NO2，测得CH4.、N2、H2O的物质的量浓度与时间的关系如图所示。

(1)容器体积V=_______L。

(2)图中表示H2O的物质的量浓度与时间关系的是曲线___________. (填“甲”“乙"或"丙")。

(3)0 ~5min内，用N2表示的化学反应速率为____________________mol·L-1·min-1。

(4)a、b、c三点中达到平衡的点是______。

达到平衡时， NO2的转化率是___________ (物质平衡转化=转化的物质的量/起始的物质的量×100%)。

(5)a点时，c(CO2) =__________mol·L-1(保留两位小数) ，n( CH4):n(NO2)
=_________________。

【答案】2 甲 0.1 c 80% 或0.8 0.33 4:5
【解析】
【分析】
依据图像，根据反应物、生成物反应前后物质的量变化之比等于物质的量之比确定甲、乙、丙三条曲线分别代表CH4.、N2、H2O中的哪种物质；依据单位时间内浓度的变化，计算出0 ~5min内，用N2表示的化学反应速率；达到平衡时的判断依据。

【详解】
（1）起始时向体积为V的恒容密闭容器中通人2 mol CH4和3 mol NO2，测得CH4.、N2、H2O的物质的量浓度与时间的关系如图所示，CH4是反应物，即起始时的物质的量浓度为
1.0mol·L -1，依据c=n V ，得V=n c =12mol 1mol L -⋅=2L ； （2）由(1)可知，丙代表CH 4，从开始到平衡时，甲代表的物质的物质的量浓度增加量：
1.2mol·L -1，乙代表的物质的物质的量浓度增加量：0.6mol·L -1，故从开始到平衡时，甲代表
的物质的物质的量浓度增加量：1.2mol·
L -1×2L=2.4mol ；故从开始到平衡时，乙代表的物质的物质的量浓度增加量：0.6mol·
L -1×2L=1.2mol ，根据反应物、生成物反应前后物质的量变化之比等于物质的量之比，故甲代表H 2O 的物质的量浓度与时间关系，乙代表N 2的物质的量浓度与时间关系；
（3）乙代表N 2的物质的量浓度与时间关系，0 ~5 min 内，N 2的物质的量浓度变化量为：
0.5mol·L -1 - 0=0.5mol·L -1
，v(N 2)=1
0.5mol L 5min -⋅=0.1mol·L -1·min -1； （4）当达到平衡时反应物、生成物的浓度不再随着时间的变化而变化，故a 、b 、c 三点中
达到平衡的点是c ；达到平衡时，c(N 2)=0.6mol·
L -1，即从开始平衡，N 2的物质的量增加了：0.6mol·L -1×2L=1.2mol ，CH 4(g) +2NO 2(g)N 2(g) +CO 2(g) + 2H 2O(g) ，依据方程式中反应物、生成物的物质的量的变化量之比等于化学计量数之比，即从开始到平衡，NO 2的物质的量变化量为：1.2mol×2=2.4mol ，故达到平衡时， NO 2的转化率是
2.4mol 100%3mol ⨯ =80%； （5）设a 点时的浓度为xmol·L -1，CH 4(g) +2NO 2(g)N 2(g) +CO 2(g) + 2H 2O(g) ，依据方程式
中反应物、生成物的物质的量的变化量之比等于化学计量数之比，(1.0-x)：x=1:2，x=0.67，2n(H O)∆=0.67mol·L -1×2L=1.34mol ，
42222n(CH ):n(NO ):n(N ):n(CO ):n(H O)∆∆∆∆∆=1:2:1:1:2，a 点时，
2n(CO )∆=0.67mol ，c(CO 2) =0.67mol 2L
=0.33mol·L -1；4(CH )∆=0.67mol ，2n(NO )∆=1.34mol ，故a 点时，n( CH 4):n(NO 2)=(2mol-0.67mol)：(3mol-1.34mol)=4:5。

4．化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。

（1）某同学为了探究锌与硫酸反应过程中的速率变化，在 400mL 稀硫酸中加入足量的锌粉，标况下用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下（累计值）：
①哪一时间段反应速率最大_______min （填“0～1”、“1～2”、“2～3”、“3～4”、“4～5”）， 原因是________。

②求 3～4 分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率________设溶液体积不变）。

（2）该同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。

请回 答下列问题：
①硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是_______。

②实验室中现有 Na 2SO 4、MgSO 4、Ag 2SO 4、K 2SO 4 等 4 种溶液，可与实验中 CuSO 4 溶液起相
似作用的是_______。

③要减慢上述实验中气体产生速率，可采取的合力措施有_______、_______（答两种）。

（3）某温度下在 4 L 密闭容器中，X、Y、Z 三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。

①该反应的化学方程式是_______。

②该反应达到平衡状态的标志是_______（填字母）
A．Y 的体积分数在混合气体中保持不变 B．X、Y 的反应速率比为 3：1
C．容器内气体压强保持不变 D．容器内气体的总质量保持不变E．生成 1 mol Y 的同时消耗 2 mol Z
③2 min 内 Y 的转化率为_______。

【答案】2~3 因该反应是放热反应，此时温度高且盐酸浓度较大，所以反应速率较快.
0.025 mol·L-1·min-1 CuSO4与 Zn 反应生成的 Cu 附着在 Zn 表面形成铜锌原电池加快了化学反应速率； Ag2SO4适当增加硫酸的浓度增加锌粒的表面积；升高温度等（答两种即可）3X(g)+Y(g)⇌2Z(g) AC 10%
【解析】
【分析】
(1)①相同时间内收集的气体体积越多，该反应速率越快；温度越高化学反应速率越快；
②先计算生成氢气物质的量，再根据关系式计算消耗n(HCl)，利用v=
n
V t
V
V
计算盐酸反应速
率；
(2) Zn和硫酸的反应中加入少量的CuSO4溶液，能置换出一定量Cu，在溶液中形成Cu/Zn 原电池，原电池反应比化学反应速率快；
②所给四种溶液中只Zn只能置换出Ag；
③从影响反应速率的因素分析；
(3)①根据图知，随着反应进行，X、Y的物质的量减少而Z的物质的量增加，则X和Y是反应物而Z是生成物，反应达到平衡时，△n(X)=(1.0-0.4)mol=0.6mol、△n(Y)=(1.0-
0.8)mol=0.2mol、△n(Z)=(0.5-0.1)mol=0.4mol，同一可逆反应中同一段时间内参加反应的各物质的物质的量变化量之比等于其计算之比，据此确定化学方程式；
②可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变；
③Y的转化率=
()
()
n Y
n Y
反应的
反应初始
×100%；
【详解】
(1)①相同通条件下，反应速率越大，相同时间内收集的气体越多；由表中数据可知，反应速率最大的时间段是2∼3min，原因是：该反应是放热反应，温度越高，反应速率越大；
②3∼4分钟时间段，收集的氢气体积=(576−464)mL=112mL，n(H2)=
0.112
22.4/
L
L mol
=0.005mol，
根据氢气和HCl关系式得消耗的n(HCl)=2n(H2)=2×0.005mol=0.01mol，则
v(HCl)=
0.01mol
0.4L1min
⨯
=0.025 mol/(L⋅min)；
(2)Zn和硫酸的反应中加入少量的CuSO4溶液，能置换出一定量Cu，在溶液中形成Cu/Zn
原电池，而加快化学反应速率；
②所给四种溶液中只Zn只能置换出Ag，即Ag2SO4与CuSO4溶液具有相似的作用；
③为加快Zn和硫酸的反应速率可从升温、适当增大硫酸的浓度、增大锌的比表面积等角度考虑，可采取的合力措施有：增加锌的表面积；升高温度或适当增大硫酸的浓度等；(3)①根据图知,随着反应进行，X、Y的物质的量减少而Z的物质的量增加，则X和Y是反应物而Z是生成物，反应达到平衡时，△n(X)=(1.0−0.4)mol=0.6mol、
△n(Y)=(1.0−0.8)mol=0.2mol、△n(Z)=(0.5−0.1)mol=0.4mol，同一可逆反应中同一段时间内参加反应的各物质的物质的量变化量之比等于其计算之比，X、Y、Z的计量数之比
=0.6mol:0.2mol:0.4mol=3:1:2，则该反应方程式为3X(g)+Y(g)⇌2Z(g)；
②A．Y的体积分数在混合气体中保持不变，说明各物质的量不变，反应达到平衡状态，故A正确；
B．X、Y的反应速率比为3:1时，如果反应速率都是指同一方向的反应速率，则该反应不一定达到平衡状态，故B错误；
C．反应前后气体压强减小，当容器内气体压强保持不变时，各物质的物质的量不变，反应达到平衡状态，故C正确；
D．容器内气体的总质量一直保持不变，故D错误；
E．生成1mol Y的同时消耗2molZ，所描述的为同向反应过程，不能判断反应达到平衡状态，故E错误；
答案选AC；
③Y的转化率=
()
()
n Y
n Y
反应的
反应初始
×100% =
10.9
1
-
×100%=10%。

5．（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(N 2)=__。

（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1molNH 3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NH 3 （4）CO 2的回收与利用是科学家研究的热点课题，可利用CH 4与CO 2制备“合成气”（CO 、H 2）。

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)+2H 2(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。

6．光气（COCl 2）常作有机合成、农药、药物、燃料及其他化工制品的中间体。

（1）COCl 2结构与甲醛相似，写出COCl 2电子式_____；解释COCl 2的沸点比甲醛高的原因是_____。

（2）密闭容器中吸热反应COCl 2(g)Cl 2(g)+CO(g)达到平衡后，改变一个条件，各物质的浓度变化如图所示（10~14min 时有一物质浓度变化未标出）。

①说明该反应已达到平衡状态的是_____。

a ．C(COCl 2)=C(Cl 2)
b ．ʋ正(COCl 2)=ʋ逆(CO)
c ．容器内温度保持不变
d ．容器内气体密度保持不变
②4~10min 平均反应速率v (COCl 2)为_____；10min 时改变的反应条件是_____。

③0~4min 、8~10min 和16~18min 三个平衡常数依次为K 1、K 2、K 3，比较其大小____；说明理由____。

【答案】 均为分子晶体，COCl 2式量较大，范德华力较强，沸点较高 bc 0.0025mol/(L ·min) 分离出CO K 1<K 2=K 3 4min 时改变条件为升温，吸热反应升温K 变大
【解析】
【分析】
（1）甲醛的结构式是
；COCl 2的相对分子质量大于甲醛； （2）①根据平衡标志分析； ②根据=c t
υ∆∆ 计算4~10min 平均反应速率v (COCl 2)；由图象可知10min 时CO 的浓度突然减小，后逐渐增大，10min 时Cl 2的浓度逐渐增大；
③根据图象可知，4min 时改变的条件是升高温度、14min 时，各物质浓度均减小，改变的条件是减小压强。

【详解】
（1）甲醛的结构式是，COCl 2结构与甲醛相似，COCl 2电子式是；甲醛、COCl 2均为分子晶体，COCl 2式量较大，范德华力较强，沸点较高；
（2）①a ．c (COCl 2)=c (Cl 2)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(COCl 2)=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=
m V
ρ ，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COCl 2浓度变化是0.055mol/L-0.04mol/L=0.015mol/L ， 0.015mol/L ==6c t υ∆=∆min
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Cl 2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K 1<K 2，14min 时改变的条件是减小压强，平衡常数只与温度有关，所以K 2=K 3，故K 1、K 2、K 3的大小关系是K 1<K 2=K 3；
7．研究和深度开发CO 、CO 2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：Fe 2O 3（s ）+ 3C （s ）＝2Fe （s ）+ 3CO （g ） ΔH 1＝+489.0 kJ·mol －1
C （s ） +CO 2（g ）＝2CO （g ） ΔH 2 ＝+172.5 kJ·mol －1。

则CO 还原Fe 2O 3（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、3molH2a molCO2、b molH2、
c molCH3OH（g）、c molH2O（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）−−−→
←−−−
催化剂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/mol CO-2e-+4OH-=CO32-+2H2O ＞ 0.4＜c≤1 bd 不变＜
【解析】
【分析】
(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=
()323
2c CH OH c(H O)c(CO)c (H )
⋅⋅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()
22(H )
m n CO 一定，温度升高，CO 2的平衡转化率减小，根据温度对化学
平衡的影响分析可得。

【详解】
(1)已知：①Fe 2O 3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H 1=+489.0kJ/mol ， ②C(石
墨)+CO 2(g)=2CO(g)△H 2=+172.5kJ/mol ，根据盖斯定律有①-②×3，得到热化学方程式：Fe 2O 3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO 2(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 -=CO 32-+2H 2O ；
(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=
()3232c CH OH c(H O)c(CO)c (H )
⋅⋅可知，平衡常数越小，故K Ⅰ＞K Ⅱ；
②
2232O (mol)1300
C (mol)x 3x x x (mol)1-x O g +3H g CH OH g +H g 3-3x x x
起始量变化量平衡量（）（）
（）（）
ƒ
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，H 2的体积分数不变时，反应平衡，故b 正确；
c ．c(H 2)与c(CH 3OH)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=
m V
混
，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 ；
(4)由图可知，投料比()
22(H )
m n CO 一定，温度升高，CO 2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
()
22(H )
m n CO ，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。

8．Ⅰ. （1）用锌片，铜片连接后浸入稀硫酸溶液中，构成了原电池，工作一段时间，锌片的质量减少了3.25g ，铜表面析出了氢气________L （标准状况下），导线中通过________mol 电子。

（2） 将ag Na 投入到bg D 2O （足量）中，反应后所得溶液的密度为dg /cm 3，则该溶液物质的量浓度是_______；
Ⅱ. 将气体A 、B 置于固定容积为2 L 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10 s 末时，测得A 的物质的量为1.8 mol ，B 的物质的量为0.6 mol ，C 的物质的量为0.8 mol ，则：
（1）用C 表示10 s 内正反应的平均反应速率为____________。

（2）反应前A 的物质的量浓度是________。

（3）10 s 末，生成物D 的浓度为________。

【答案】1.12 0.1 23a 1000ad
223b a
+-mol /L 0.04mol •L -1•s -1 1.5mol •L -1 0.4mol •L -1
【解析】 【分析】 【详解】
Ⅰ.(1)用锌片、铜片连接后浸入稀硫酸溶液中，构成了原电池，锌为负极，电极反应为：Zn -2e -=Zn 2+，铜为正极，电极反应为2H ++2e -=H 2↑，锌片的质量减少了3.25克，则物质的
量为 3.25g 65g /mol
=0.05mol ，转移的电子的物质的量为n (e -)=2n (Zn )=2n (H 2)=2×0.05mol =0.1mol ，则V (H 2)=0.05mol ×22.4L /mol =1.12L ，故答案为：1.12；0.1；
(2)将ag Na 投入到bg D 2O (足量)中，发生2Na +2D 2O =2NaOD +D 2↑，ag Na 的物质的量为
23g/mol ag =
23a mol ，生成的氢氧化钠为23a mol ，D 2的物质的量为46
a
mol ，质量为46a mol ×4g /mol =223a g ，反应后溶液的质量为ag +bg -223a g =(a +b -223
a )g ，溶液的体积为
3223/a a b g dg cm +-
（）
=223a a b d
+-cm 3
，则该溶液物质的量浓度
c =n V =32322310a
mol a
a b L d -+-⨯=23a 1000ad 223b a +-mol /L ，故答案为：23a 1000ad
223b a
+-mol /L ； Ⅱ.(1)v (C )=0.8210mol
L s
=0.04mol •L -1•s -1，故答案为：0.04mol •L -1•s -1；
(2)3A (g )＋B (g )⇌2C (g )＋2D (g )。

反应进行到10 s 末时，测得A 的物质的量为1.8 mol ，C 的物质的量为0.8 mol ，则反应的A 为1.2mol ，反应前A 的物质的量浓度是
(1.8 1.2)2mol L
+=1.5mol •L -1，故答案为：1.5mol •L -1；
(3)3A (g )＋B (g )⇌2C (g )＋2D (g )。

反应进行到10 s 末时，测得C 的物质的量为0.8 mol ，
则生成的D 为0.8 mol ，10 s 末，生成物D 的浓度为0.8mol 2L
=0.4mol •L -1，故答案为：0.4mol •L -1 。

【点睛】
本题的难点为I .(2)，要注意生成的氢气的质量的计算，同时注意c =n
V
中V 的单位是“L ”。

9．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≒2Z 0.05mol·L-1·min-1 BE
【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 + Y2Z，故答案为：3X + Y2Z；
(2)2min时，v(Z)=
Δn0.2mol
Δc V2L
===0.05mol/(L min)
t t2min
g，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正确；
故答案为：BE。

10．偏二甲肼与N2O4是常用的火箭推进剂，二者发生如下化学反应：
(CH3)2NNH2(l)+2N2O4(l)====2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(g)(Ⅰ)
(1)反应(Ⅰ)中氧化剂是_____________________________。

(2)火箭残骸中常出现红棕色气体，原因为：N 2O4(g) 2NO2(g)(Ⅱ)当温度升高时，气体颜色变深，则反应(Ⅱ)为_______(填“吸热”或“放热”)反应。

(3)一定温度下，反应(Ⅱ)的焓变为ΔH。

现将1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是____________。

若在相同温度下，上述反应改在体积为1 L的恒容密闭容器中进行，平衡常数______(填“增大”“不变”或“减小”)，反应3 s后NO2的物质的量为0.6 mol，则0～3 s内的平均反应速率v(N2O4)= ________mol·L-1·s-1。

【答案】N2O4吸热ad不变0.1
【分析】
(1)所含元素化合价降低的反应物是氧化剂；
(2) 当温度升高时，气体颜色变深，说明N 2O4(g) 2NO2(g)平衡正向移动；
（3）在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态，据此可以判断。

平
衡常数只与温度有关；根据
c
v
t
∆
=
∆
计算速率。

【详解】
(1) (CH3)2NNH2(l)+2N2O4(l)====2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(g)，N2O4中氮元素化合价由+4降低为0,所以N2O4是该反应的氧化剂；
(2) 当温度升高时，气体颜色变深，说明N 2O4(g) 2NO2(g)平衡正向移动，所以正反应为吸热反应；
(3) a、密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量不变，但容器容积是变化的，因此当密度不再发生变化时可以说明反应达到平衡状态，故选a；
b、对于具体的化学反应，反应热是恒定的，不能说明反应达到平衡状态，故不选b；
c、随反应进行，反应物浓度减小，正反应速率是逐渐减小，故c错误，不选c；
d、当反应物的转化率不再发生变化时，说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，故选d；平衡常数只与温度有关，若在相同温度下，上述反应改在体积为1 L的恒容密闭容器中进行，平衡常数不变；反应3s后NO2的物质的量为0.6mol，则根据方程式可知，消耗N2O4的物质的量是0.3mol，其浓度变化量是0.3mol÷1L＝0.3mol/L，则0～3s内的平均反应速率v（N2O4）＝0.3mol/L÷3s＝0.1mol·L-1·s-1。

11．恒温恒容下，将2mol A气体和1mol B气体通入体积为2 L的密闭容器中发生反应：2A(g)＋B(g)=xC(g)＋2D(s)，2 min达平衡，测得平衡时A的物质的量为1.2mol ，C的浓度为
0.6mol·L－1。

(1)从开始反应至达到平衡状态，生成B的平均反应速率为________。

(2)x＝________。

(3)A的转化率与B的转化率之比为________。

(4)下列各项可作为该反应达到平衡状态的标志的是________。

A．D的质量不再变化
B．压强不再变化
C．气体密度不再变化
D．气体的平均相对分子质量不再变化
E.A的消耗速率与B的消耗速率之比为2∶1
(5)请结合(4)总结化学平衡状态的判断依据有哪些：_____________(至少写出2条)。

【答案】0.1 mol·L－1·min－1 3 1∶1 ACD 正反应速率=逆反应速率，体系中各种物质的质量、物质的量不变。