高考化学推断题综合题专题复习【化学反应的速率与限度】专题解析及详细答案

高考化学推断题综合题专题复习【化学反应的速率与限度】专题解析及详细答
案
一、化学反应的速率与限度练习题（含详细答案解析）
1．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。

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
31.0010 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。

2．某温度时，在一个容积为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，完成下列问题：
（1）该反应的化学方程____；
（2）反应开始至2min，气体Z的平均反应速率为_____；
（3）达到平衡后，下列说法不正确的是_____。

A．X、Y、Z的浓度之比是1：2：3
B．X的消耗速率和Y的生成速率相等
C．Z的浓度保持不变
【答案】3X+2Y3Z 0.125mol/ ( L n min) B
【解析】
【分析】
【详解】
(1)根据图知，随着反应的进行X、Y的物质的量减少，而Z的物质的量增大，所以X和Y 是反应物、Z是生成物，10min时反应达到平衡状态，则参加反应的△n (X) = (1.00-
0.25)mol=0.75mol、△n(Y)=(1.00-0.50) mol=0.50mol、△n ( Z)=(0.75-0) mol=0.75mol，同一可逆反应中同一时间段内参加反应的各物质的物质的量之比等于其计量数之比，所以X、Y、Z的计量数之比=0.75mol： 050mol：0.75mol=3：2：3所以该反应方程式：
3X+2Y3Z；
(2) 0-2min内Z的平均反应速率v=
c
t
V
n
=
0.50mol
2L
2min
=0.125mol/ ( L n min)，故答案为：
0.125mol/ ( L n min)；
(3) A.相同容器中，X、Y、Z的浓度之比等于其物质的量之比=0.25mol：
0.50mol：0.75mol=1:2:3，故A正确；
B.该反应中X、Y的计量数之比为3:2，当X的消耗速率与Y的生成速率之比为3:2时该反应达到平衡状态，所以当X的消耗速率和Y的生成速率相等时该反应没有达到平衡状态，故B错误；
C.当Z的浓度保持不变时，正逆反应速率相等，可逆反应达到平衡状态，故C正确；
故选B。

3．一定温度时，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% 3/4t3 7:10 2N垐?
噲?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=
Δn2
100%
n8
⨯=
初始
×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）
=Δc
Δt
=
3
3mol
4L min
t
=
⨯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)垐?
噲?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。

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≒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。

5．如图是：600℃时，在2L密闭容器里A、B、C三种气体在密闭容器中反应时浓度的变化，其中A为有色气体，B、C是无色气体。

请从图中分析并填空：
（1）该反应的化学反应方程式为_____
（2）反应达到平衡状态时，反应物的转化率为_____
（3）当反应进行到第_____min，该反应达到平衡。

（4）反应从开始至2分钟末，B的物质的量_____，用B的浓度变化表示的平均反应速率
为v(B)=_
（5）下列描述能表示反应达平衡状态的是_____（填选项）。

a.容器中A与B的物质的量相等
b.容器内气体的颜色不再改变
c.各物质的浓度保持不变
【答案】2B(g)ƒ2A(g)+C(g) 50% 2 由0.8mol减少为0.4mol 0.1mol·L-1·min-1 bc 【解析】
【分析】
分析题给c-t图，可以看出A、C浓度随着时间的进行逐渐增大，2min后保持不变，B的浓
度随着时间的进行逐渐减小，2min后保持不变，由此可知，B为反应物，A、C为生成物。

且在2min时达到平衡状态。

结合其浓度的变化值，可以推导出该反应的反应方程式并进
行相关计算。

【详解】
（1）由图知：B为反应物，A、C为生成物。

A、B、C的浓度变化值分别为：
()A=0.3mol/L-0.1mol/L=0.2mol/L
c
∆，()B=0.4mol/L-0.2mol/L=0.2mol/L
c
∆，()C=0.1mol/L-0.0mol/L=0.1mol/L
c
∆。

根据同一反应中各物质表示的反应速率之比等
于反应方程式中相应物质的化学计量数之比，可知A、B、C的化学计量数之比为：
()()()()()()
A:B:C A:B:C0.2mol/L:0.2mol/L:0.1mol/L=2:2:1 v v v c c c
∆∆∆=∆∆∆=
，故反应方程式为：2B(g)ƒ2A(g)+C(g)；答案为：2B(g)ƒ2A(g)+C(g)；
（2）由图可知，平衡时B物质的浓度为0.2mol/L，反应物B的转化浓度
=0.4mol/L-0.2mol/L=0.2mol/L，则B的转化率=0.2mol/L
100%=50%
0.4mol/L
⨯，答案为：
50%；
（3）由图可知，反应在2min时各物质的浓度保持不变，可知在2min时该反应达平衡状态，答案为：2；
（4）据图可得：开始时，B的物质的量为0.4mol/L2L=0.8mol
⨯，2min末，B的物质的量为0.2mol/L2L=0.4mol
⨯，反应从开始至2分钟末，B的物质的量由0.8mol减少为0.4mol；()B=0.4mol/L-0.2mol/L=0.2mol/L
c∆，根据反应速率定义，用B的浓度变化
表示的反应速率v(B)=
()
11
B0.2mol/L
0.1mol L min
2min
c
t
--
∆
==
∆
g g；故答案为：由0.8mol减
少为0.4mol；0.1mol·L-1·min-1；
（5）反应达平衡状态时正逆反应速率相等，反应物和生成物的质量或浓度保持不变，据此判断：
a．由图可以看出，在t min时，A、B物质的量浓度相等，物质的量也相等。

但此时反应不是平衡状态，故A、B物质的量相等不能表示反应达平衡状态，a项错误；
b．A为有色气体，B、C是无色气体。

含有有色物质的体系颜色不再发生变化，可以表示反应达平衡状态，b项正确；
c．各物质的浓度保持不变可以表示反应达平衡状态，c项正确；
答案选bc。

故答案为：bc。

【点睛】
判断一个反应是否达到平衡状态的主要依据：
（1）看v正与v逆是否相等；
（2）在混合物中反应物和生成物的量是否不随时间的变化而变化。

6．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。

7．化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。

(1)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在 400mL 稀盐酸中加入足量的锌粉，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”或“4～5”)，原因是
______。

②求 3～4 min 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)另一学生为控制反应速率防止反应过快难以测量氢气体积，他事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率，你认为不可行的是______ (填字母)。

A．蒸馏水 B．KCl 溶液 C．KNO3溶液 D．CuSO4溶液
(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 1mol Y 的同时消耗 2mol Z
③2 min 内 Y 的转化率为_______。

【答案】2～3 min 该反应是放热反应，此时温度高，反应速率越大 0.025 mol/（L•min）CD 3X+Yƒ2Z AC 10%
【解析】
【分析】
【详解】
(1)①相同条件下，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2～3 min，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)=0.112L÷22.4L/mol=0.005mol，根据氢气和HCl关系式得消耗的
n(HCl)=2(H2)=2×0.005mol=0.01mol，则V(HCl)=0.01mol÷(0.4L×1min)=0.025 mol/(L•min)；(2)A．加入蒸馏水，氢离子浓度减小，反应速率降低，故A不选；
B．加入KCl溶液，氢离子浓度降低，反应速率降低，故B不选；
C．加入KNO3溶液，相当于含有硝酸，硝酸和Zn反应生成NO而不是氢气，故C选；D．加入CuSO4溶液，Zn和铜离子反应生成Cu，Zn、Cu和稀盐酸构成原电池而加快反应速率，故D选；
故选：CD；
(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+Yƒ2Z；
②A．Y的体积分数在混合气体中保持不变，说明各物质的物质的量不变，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．只要反应发生就有生成1molY的同时消耗2molZ，故E错误；
故选：AC；
③Y的转化率=反应的n(Y)÷反应初始n(Y)×100%=(1-0.9)÷1×100%=10%。

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CO2和N2，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 N2＋2CO2；
(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++1200
0.80.80.40.80.2 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 ⨯⨯=222
0.40.80.2 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．煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。

（1）将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气。

反应为：C(s)＋H 2O(g)CO(g)＋H 2(g)
①写出该可逆反应的化学平衡常数表达式__。

②一定温度下，在一个容积可变的密闭容器中，发生上述反应，下列能判断该反应达到化学平衡状态的是___。

（填字母，下同） a.容器中的压强不再改变
b.1molH —H 键断裂的同时断裂2molH —O 键
c.v 正(CO)=v 逆(H 2O)
d.c(CO)=c(H 2)
（2）将不同量的CO(g)和H 2O(g)分别通入到体积为2L 的恒容密闭容器中，进行反应CO(g)＋H 2O(g) CO 2(g)＋H 2(g)，得到如下三组数据：
实验组
温度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
达到平衡所
需时间/min H 2O
CO H 2 CO 1 650 2 4 1.6 2.4 5 2
900
1
2
0.4
1.6
3
①实验1中以v(CO 2)表示的反应速率为___。

②该反应的逆反应为___（填“吸”或“放”）热反应
（3）目前工业上有一种方法是用CO 2来生产甲醇。

一定条件下发生反应：CO 2(g)＋3H 2(g)
CH 3OH(g)＋H 2O(g)，如图表示该反应进行过程中能量的变化。

在体积为1L 的恒容
密闭容器中，充入1molCO 2和3molH 2，下列措施中能使c(CH 3OH)增大的是__。

a.充入H 2(g)，使体系压强增大
b.降低温度
c.将H 2O(g)从体系中分离出来
d.使用催化剂，加快反应 【答案】K=22c CO c H c H O （）（）
（）
⨯ b 、c 0.16mol ·(L ·min)-1 吸 a 、b 、c
【解析】 【分析】
（1）①根据化学平衡常数定义可知K=22c CO c H c C c H O （）（）
（）（）
⨯⨯，固体浓度默认为1mol/L ；
②根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的
浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态；
（2）①由表中数据可知，CO 的物质的量变化量为4mol-2.4mol=1.6mol ，根据
n V
v t
=V V 计算v （CO ），再利用速率之比等于化学计量数之比计算v （CO 2）；
②第二组温度比第一组高，反应物物质的量比第一组减半，但是平衡时CO 2的物质的量比第一组的一半少，表明该反应为放热反应； （3）要使c （CH 3OH ）增大，平衡正向移动。

【详解】
(1)①根据化学平衡常数定义可知K=22c CO c H c C c H O （）（）
（）（）
⨯⨯，C 为固体故
K=
22c CO c H c H O （）（）
（）
⨯
故答案为：K=22c CO c H c H O （）（）
（）
⨯；
②a.一定温度下，在一个容积可变的密闭容器中发生上述反应，反应前后气体的物质的量发生变化，随反应进行气体的物质的量增加，压强增大，保持恒压，容器中的压强始终不变，不能说明反应到达平衡，故a 错误；
b.1molH−H 键断裂的同时断裂2molH−O 键，断裂2molH−O 键同时生成lmolH−H 键，说明反应到达平衡，故b 正确。

c.反应速率之比等于化学方程式计量数之比，v 正(CO)=v 逆(H 2O)，说明水的正反应速率和逆反应速率相同，反应达到平衡状态，故c 正确；
d.根据反应可知，自始至终c(CO)=c(H 2)，不能说明反应到达平衡，故d 错误； 故答案选：bc ；
(2)①由表中数据可知，CO 的物质的量变化量为4mol−2.4mol=1.6mol ，
()n 1.6mol
V 2L v CO ===0.16mol/L min t 5min
（）
∆⨯∆，速率之比等于化学计量数之比，故
v(CO 2)=v(CO)=0.16mol/(L ⋅min)， 故答案为：0.16mol/(L ⋅min)；
②实验1中CO 的转化率为
4mol-2.4mol
100%=40%4mol
⨯，实验2中CO 的转化率为
2mol-1.6mol
100%=20%2mol
⨯，则实验1的转化率大于实验2，则说明温度升高平衡向逆
反应方向移动，正反应放热，逆反应是吸热反应； 故答案为：吸；
(3)a. 充入H 2(g)，平衡正移，c(CH 3OH)增大，故a 正确；。