备战高考化学压轴题之化学反应的速率与限度(备战高考题型整理,突破提升)

备战高考化学压轴题之化学反应的速率与限度(备战高考题型整理,突破提升)
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．超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。

科学家正在研究利用催化技
术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，化学方程式：2NO+2CO 催化剂
2CO2+N2，为了
测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO 浓度如表：
请回答下列问题（均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响）：
（1）若1molNO和1molCO的总能量比1molCO2和0.5molN2的总能量大，则上述反应的H
___0（填写“>”、“<”、“=”）。

（2）前2s内的平均反应速率v（N2）=_____________。

（3）计算4s时NO的转化率为____________。

（4）下列措施能提高NO和CO转变成CO2和N2的反应速率的是______（填序号）。

A．选用更有效的催化剂B．升高反应体系的温度
C．降低反应体系的温度D．缩小容器的体积
（5）由上表数据可知，该反应在第______s达到化学平衡状态。

假如上述反应在密闭恒容容器中进行，判断该反应是否达到平衡的依据为________（填序号）。

A．压强不随时间改变B．气体的密度不随时间改变
C．c（NO）不随时间改变D．单位时间里消耗NO和CO的物质的量相等
（6）研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。

为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中。

Ⅱ
5.80×10-3 124 Ⅲ
350
124
①请在上表格中填入剩余的实验条件数据_____、_____、______、______、______。

②请在给出的坐标图中，画出上表中的Ⅰ、Ⅱ两个实验条件下混合气体中NO 浓度随时间变化的趋势曲线图，并标明各条曲线的实验编号________。

【答案】< 1.875⨯10-4mol ·L -1·s -1 90% ABD 4 AC 5.80⨯10-3 280 1.20⨯10-3
1.20⨯10-3 5.80⨯10-3
【解析】 【分析】
反应热的正负可根据反应物和生成物的总能量的大小比较；能提高反应速率的因素主要有增大浓度、使用催化剂、升高温度、增大表面积、构成原电池等，压强能否改变反应速率要看是否改变了浓度；反应是否达到平衡可以从速率（正逆反应速率是否相等）、量（是否保持不变）、压强、气体平均密度，气体平均摩尔质量、颜色等方面判断；验证多个因素对化学反应速率的影响规律，要控制变量做对比实验，每组对比实验只能有一个变量。

【详解】
(1)反应物比生成物的总能量大，说明是放热反应，H ∆<0；
(2)V(N 2）=0.5V(NO)= 341.0010mol / 2.5010mol /0.52L L
s
--⨯-⨯⨯=1.875⨯10-4mol · L -1· s -1。

(3)NO 的转化率等于反应掉的NO 除以原有总的NO ，可列式
34
3
1.0010 1.00101.0010---⨯-⨯⨯=90% 。

(4)催化剂可以加快反应速率，A 正确；温度越高，反应速率越快，B 正确，C 错误；缩小容
器体积，会增大各组分的浓度，浓度越高，反应速率越快，D正确。

故答案选ABD；
(5)由表中数据可知，第4s后，反应物的浓度不再变化，达到平衡；
A．恒温恒压下，压强不变意味着气体的总物质的量不变，而该反应两边的气体计量数之和不同，气体的总物质的量不变说明达到平衡，A正确；
B．气体的密度等于气体的质量除以体积，因为所有组分都是气体，气体的质量不变，因为恒容容器，所以气体不变，所以气体的密度永远不变，与平衡没有关系，B错误；
C.c（NO）不变，意味着达到平衡，C正确；
D．因为NO和CO的化学计量数之比为1:1，且都是反应物，所以单位时间里消耗NO和CO的物质的量一定相等，不能说明达到平衡，D错误；
故答案：4；AC；
(6)①验证多个因素对化学反应速率的影响规律，要控制变量做对比实验。

I和II因为催化剂的比表面积不同，所以其他条件应该是一样的，研究的是催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律；II和III因为温度不一样，所以其他条件应该是一样的，研究的是温度对化学反应速率的影响规律；
故答案是：5.80⨯10-3，280，1.20⨯10-3，1.20⨯10-3 ，5.80⨯10-3 ；
②I和II的区别是催化剂的比表面积，催化剂加快反应速率，所以II更快的达到平衡，但催化剂不影响平衡，所以I和II平衡时NO的浓度一样，c（NO）变化曲线如图：。

【点睛】
验证多个因素对某物质或某性质的影响规律，要控制变量做对比实验，每组对比实验只能有一个变量。

3．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。

4．（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。

5．在2 L 密闭容器中，800℃时反应2NO (g )＋O 2(g )2NO 2(g )体系中，n (NO )随时间的
变化如下表： 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)写出该反应的平衡常数表达式：K ＝________，已知：K (300℃)＞K (350℃)，该反应是________反应(填“放热”或“吸热”)。

(2)下图中表示NO 2的变化的曲线是___，用O 2的浓度变化表示从0～2 s 内该反应的平均速率v ＝__________。

(3)能说明该反应已经达到平衡状态的是（______）。

a ．v (NO 2)＝2v (O 2) b ．容器内压强保持不变 c ．v 逆(NO )＝2v 正(O 2) d ．容器内物质的密度保持不变
(4)能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是（______）。

a ．及时分离出NO 2气体 b ．适当升高温度 c ．增大O 2的浓度 d ．选择高效的催化剂
【答案】c 2(NO 2)/c 2(NO )c (O 2) 放热 b 1.5×10－3 mol ·L －1·s －
1 bc c
【解析】 【分析】 【详解】 (1) 2NO (g )＋O 2(g )
2NO 2(g )反应的平衡常数K =c 2(NO 2)/[c 2(NO )·c (O 2)],因为升温平
衡向吸热反应方向进行,已知：K (300℃)＞K (350℃)，温度越高平衡常数越小，升温平衡逆向进行，则该正反应为放热反应。

故答案为c 2(NO 2)/c 2(NO )c (O 2)；放热； (2)由表中数据可知从3s 开始,NO 的物质的量为0.007mol ,不再变化,3s 时反应达平
衡,NO2是产物,随反应进行浓度增大。

平衡时NO浓度的变化量
△c(NO)=(0.02mol−0.007mol)/2L=0.0065mol/L,所以图中表示NO2变化的曲线是b；2s内用NO表示的平均反应速率
v(NO)=△n/V△t=(0.02mol−0.008mol)/(2L 2s)=3.0×10−3mol⋅L−1⋅s−1,速率之比等于化学计量数之比,所以v(O2)=1/2v(NO)=1/2×3.0×10−3mol⋅L−1⋅s−1=1.5×10−3mol⋅L−1⋅s−1。

故答案为b；1.5×10−3mol⋅L−1⋅s−1；
(3)a.未指明正逆速率,若均表示同一方向反应速率,v(NO2)自始至终为v(O2)的2倍，不能说明达到平衡，故a错误；
b.容器体积不变，随反应进行，反应混合气体总的物质的量在减小，容器内压强减小，当容器内压强保持不变，说明反应到达平衡，故b正确；
c.不同物质表示速率,到达平衡时,正逆速率之比等于化学计量数之比,V逆(NO):V正
(O2)=2:1,即V逆(NO)=2v正(O2)，故c正确；
d.混合气体的总质量不变，容器容积为定值，所以密度自始至终不变，不能说明达到平衡，故d错误。

故答案为bc；
(4)a.及时分离除NO2气体平衡向右移动，但反应速率减小，故a错误；
b.适当升高温度，反应速率增大但平衡向逆反应方向移动，故b错误；
c.增大O2的浓度反应速率增大，且该反应向正反应方向移动，故c正确；
d.选择高效催化剂能增大反应速率，但平衡不移动，故d错误。

故答案为c。

6．光气（COCl2）常作有机合成、农药、药物、燃料及其他化工制品的中间体。

（1）COCl2结构与甲醛相似，写出COCl2电子式_____；解释COCl2的沸点比甲醛高的原因是_____。

（2）密闭容器中吸热反应COCl 2(g)Cl2(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(COCl2)=C(Cl2)
b．ʋ正(COCl2)=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．氮及其化合物是科学家们一直在探究的问题，它们在工农业生产和生命活动中起着重要的作用。

回答下列问题。

Ⅰ.已知H —H 键的键能为a kJ·
mol -1，N —H 键的键能为bkJ·mol -1，N N 键的键能是ckJ·mol -1
，则反应NH 3(g)
12
N 2(g)+3
2H 2(g)的ΔH =____kJ·mol -1，若在某温度下其平衡常数为K ，
则N 2(g)+3H 2(g)
2NH 3(g)的平衡常数K 1=____（用K 表示）。

Ⅱ.一氯氨、二氯氨和三氯氨(NH 2Cl 、NHCl 2和NCl 3)是常用的饮用水二级消毒剂。

（1）用Cl 2和NH 3反应制备三氯胺的方程式为3Cl 2(g)+NH 3(g)NCl
3(l)+3HCl(g)，向容积
均为1L 的甲、乙两个恒温（反应温度分别为400℃、T ℃）容器中分别加入2molCl 2和2molNH 3，测得各容器中n(Cl 2)随反应时间t 的变化情况如下表所示： t/min
0 40 80 120 160 甲（400℃）n(Cl 2)/mol 2.00 1.50 1.10 0.80 0.80 乙（T ℃）n(Cl 2)/mol
2.00
1.45
1.00
1.00
1.00
①T ℃___400℃（填“>”或“<”），该反应的ΔH ___0（填“>”或“<”）。

②该反应自发进行的条件是____（填高温、低温、任何温度）。

③对该反应，下列说法正确的是___（填选项字母）。

A ．若容器内气体密度不变，则表明反应达到平衡状态
B ．若容器内Cl 2和NH 3物质的量之比为3∶1，则表明反应达到平衡状态
C ．反应达平衡后，其他条件不变，加入一定量的NCl 3，平衡将向逆反应方向移动
D ．反应达到平衡后，其他条件不变，在原容器中按23n(Cl )
n(NH )
=1继续充入一定量反应物，
达新平衡后Cl 2的转化率增大 （2）工业上可利用反应2Cl 2(g)+NH 3(g)NHCl 2 (l)+2HCl(g)制备二氯胺。

①NHCl 2在中性、酸性环境中会发生强烈水解，生成具有强杀菌作用的物质，写出该反应的
化学方程式____。

②在恒温条件下，将2molCl 2和1molNH 3充入某密闭容器中发生上述反应，测得平衡时Cl 2和HCl 的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示。

则A 、B 、C 三点中Cl 2转化率最高的是___点（填“A ”“B ”或“C ”）；B 点时反应物转化率：α(Cl 2)___α(NH 3)（填“>”“=”或“<”），若B 点平衡体积为2L ，则平衡常数K =____。

【答案】3b-1
2
c-
3
2
a
2
1
K
> < 低温 AD NHCl2+2H2O=2HClO+NH3 C = 4
【解析】
【分析】
Ⅰ.焓变=反应物的总键能-生成物的总键能，据此计算，平衡常数
K=生成物平衡浓度幂次方乘积
反应物平衡浓度幂次方乘积
，正逆反应的平衡常数互为倒数；
Ⅱ.(1)①温度越高，反应速率越快；根据数据，在400℃时，甲容器，平衡后0.8mol，乙容器中1.00mol，达到平衡时间短说明反应速率大，乙中剩余氯气应少，但氯气增多说明温度升高影响平衡逆向进行；
②反应自发进行的判断依据为△H-T△S＜0，结合反应特征分析判断；
③可逆反应到达平衡时，同种物质的正逆速率相等，各组分的浓度、含量保持不变，由此衍生的其它一些量不变，判断平衡的物理量应随反应进行发生变化，该物理量由变化到不再变化说明到达平衡；
(2)①根据元素守恒可推测出具有强烈杀菌作用的物质为HClO，据此写出反应；
②体系中HCl的浓度越大则Cl2转化率越大；起始量2molCl2和1molNH3，根据方程式可知Cl2和NH3按照2:1的比例进行反应，所以转化率始终相同；B点处HCl和Cl2的浓度相同，据此反推各物质的浓度进行平衡常数的计算；
【详解】
Ⅰ.已知：H-H键能为akJ•mol-1，H-N键能为bkJ•mol-1，N≡N键的键能ckJ•mol-1，对于反应
NH3(g)1
2
N2(g)+
3
2
H2(g)的△H=反应物的总键能-生成物的总键能=3b-
1
2
c-
3
2
a，其平衡
常数为K=
()()
()
31
22
22
3
H N
NH
c c
c
g，则N
2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)的平衡常数K1=
()
()()
2
3
32
22
NH1
=
H N
c
c c K
g
，
故答案为：3b-1
2
c-
3
2
a；
2
1
K
；
Ⅱ.(1)①温度越高，反应速率越快，平衡向吸热反应方向移动，其他条件相同时，T℃时的反应速率比400℃时的反应速率快，则T℃＞400℃；根据数据，在400℃时，甲容器，平衡后0.8mol，乙容器中1.00mol，达到平衡时间短说明反应速率大，乙中剩余氯气应少，但氯气增多说明温度升高影响平衡逆向进行，△H＜0，故答案为：>；<；
②3Cl2(g)+NH3(g)⇌NCl3(l)+3HCl(g)，反应的△S＜0，△H＜0，满足△H-T△S＜0，需要低温下，反应能自发进行，故答案为：低温；
③A．NCl3(l)为液体，反应前后气体质量变化，气体体积不变，若容器内气体密度不变，则表明反应达到平衡状态，故A正确；
B．起始量2molCl2和2molNH3，根据方程式可知反应过程中Cl2和NH3按照3:1的比例进行反应，所以容器内的Cl2和NH3物质的量之比不可能为3：1，故B错误；
C．反应达到平衡后，其他条件不变，加入一定量的NCl3(l)为液体不影响此平衡的移动，故C错误；
D ．反应达到平衡后，其他条件不变，在原容器中按23n(Cl )
n(NH )
=1继续充入一定量反应物，压强增大，平衡正向进行，Cl 2的转化率增大，故D 正确；
故答案为：AD 。

(2)①根据元素守恒可推测出具有强烈杀菌作用的物质为HClO ，所以二氯胺与水反应方程式为：NHCl 2+2H 2O=2HClO+2NH 3；
②容器为密闭容器，据图可知C 点处HCl 的浓度最大，体系中HCl 的浓度越大则Cl 2转化率越大，所以C 点Cl 2转化率最高；起始量2molCl 2和1molNH 3，根据方程式可知Cl 2和NH 3按照2:1的比例进行反应，所以转化率始终相同；B 点处HCl 和Cl 2的浓度相同，设平衡时c (HCl)=amol/L ，初始c (Cl 2)=-12mol 1mol L 2L =g ，c (NH 3)=-11mol 0.5mol L 2L
=g ，则 ()()()()
232++10.50a 0.5a a
1-a 0.5-0.2Cl g NH g NHCl l 2HCl g 5a a
ƒ起始转化平衡 则有1-a=a ，解得a=0.5mol/L ，所以平衡时c (HCl)=0.5mol/L ，c (Cl 2)=0.5mol/L ，
c (NH 3)=0.25mol/L ，平衡常数K =()
()()22
2232c HCl 0.5==4c c 0.50.Cl NH 25⨯g ，故答案为：C ；=；4；
8．从能量的变化和反应的快慢等角度研究反应：2222H +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：
（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。

9．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
【解析】
【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NO 2的物质的量为0.6mol ，则根据方程式可知，消耗N 2O 4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 （N 2O 4）＝0.3mol/L÷3s ＝0.1mol·L -1·s -1。

10．二甲醚（CH 3OCH 3）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H 2(g)和C(s)的燃烧热分别是285.8kJ/mol 、393.5kJ/mol ；计算反应
4C(s)+6H 2(g)+O 2(g)═2CH 3OCH 3(g)的反应热为__；
(3)工业上利用H 2和CO 2合成二甲醚的反应如下：6H 2(g)+2CO 2(g)⇌CH 3OCH 3(g)+3H 2O(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 (H 2)与c (H 2O )的比值保持不变
B ．单位时间内有2molH 2消耗时有1molH 2O 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，CH 3OCH 3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】4.8N A -378.8 kJ/mol ADE 变小 变小
【解析】
【分析】
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
CH 3OCH 3(g)+3O 2(g)==2CO 2(g)+3H 2O(l) △H = -1455kJ/mol ①
(1)当燃烧放热582kJ 热量时，转移的电子数为
A 582kJ 121455kJ/mol
N 。

(2)已知H 2(g)和C(s)的燃烧热分别是285.8kJ/mol 、393.5kJ/mol ；
则热化学方程式为C(s)+O 2(g)==CO 2(g) △H = - 393.5kJ/mol ②
H 2(g)+12O 2(g)=H 2O(l) △H = - 285.8kJ/mol ③ 利用盖斯定律，将②×4+③×6-①×2，即得反应4C(s)+6H 2(g)+O 2(g)═2CH 3OCH 3(g)的反应热；
(3)工业上利用H 2和CO 2合成二甲醚的反应如下：6H 2(g)+2CO 2(g)⇌CH 3OCH 3(g)+3H 2O(g) △H ＜0
①A ．c (H 2)与c (H 2O)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2molH 2消耗时有1molH 2O 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；。