备战高考化学知识点过关培优易错试卷训练∶化学反应的速率与限度附答案解析

备战高考化学知识点过关培优易错试卷训练∶化学反应的速率与限度附答案解
析
一、化学反应的速率与限度练习题（含详细答案解析）
1．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/s012345
n(NO)/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007
(1)上述反应_____(填“是”或“不是”)可逆反应。

(2)如图所示，表示NO2变化曲线的是____。

用O2表示0～1s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____(填字母)。

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
【答案】是 b 0.0025mol/(L·s) bc
【解析】
【分析】
(1)从表中数据可看出，反应进行3s后，n(NO)始终保持不变，从而可确定上述反应是否为可逆反应。

(2)利用图中数据，结合化学反应，可确定表示NO2变化的曲线。

从表中数据可以得出，0～1s内，∆n(NO)=0.01mol，则可计算出用O2表示0～1s内该反应的平均速率v。

(3)a．不管反应进行到什么程度，总有v(NO2)=2v(O2)；
b．因为反应前后气体分子数不等，所以平衡前容器内压强始终发生改变；
c．v逆(NO)=2v正(O2)表示反应方向相反，且数值之比等于化学计量数之比；
d．容器内气体的质量不变，容器的体积不变，所以容器内密度保持不变。

【详解】
(1)从表中数据可看出，反应进行3s后，n(NO)= 0.007mol，且始终保持不变，从而可确定上述反应是可逆反应。

答案为：是；
(2)从图中可看出，∆n(NO)=0.007mol，结合化学反应，可确定∆n(NO2)=0.007mol，从而确定表示NO2变化的是曲线b。

从表中数据可以得出，0～1s内，∆n(NO)=0.01mol，则可计算出
用O2表示0～1s内该反应的平均速率v=0.005mol
2L1s
=0.0025mol/(L·s)。

答案为：b；
0.0025mol/(L·s)；
(3)a ．不管反应进行到什么程度，总有v(NO 2)=2v(O 2)，所以不一定达平衡状态，a 不合题意；
b ．因为反应前后气体分子数不等，所以平衡前容器内压强始终发生改变，当压强不变时，反应达平衡状态，b 符合题意；
c ．v 逆(NO)=2v 正(O 2)表示反应方向相反，且数值之比等于化学计量数之比，则此时反应达平衡状态，c 符合题意；
d ．容器内气体的质量不变，容器的体积不变，所以容器内密度保持不变，所以当密度不变时，反应不一定达平衡状态，d 不合题意；
故选bc 。

答案为：bc 。

【点睛】
用体系的总量判断平衡状态时，应分析此总量是常量还是变量，常量不能用来判断平衡状态，变量不变时反应达平衡状态。

2．某反应在体积为5L 的恒容密闭的绝热容器中进行，各物质的量随时间的变化情况如图所示(已知A 、B 、C 均为气体)。

(1)该反应的化学方程式为_______________。

(2)反应开始至2分钟时，B 的平均反应速率为_______________。

(3)能说明该反应已达到平衡状态的是_______________。

A ．v(A)=2v(B)
B ．容器内气体密度不变
C ．v 逆(A)=v 正(C)
D ．各组分的物质的量相等
E. 混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
(4)由图求得平衡时A 的转化率为_______________。

(5)下表是该小组研究影响过氧化氢H 2O 2分解速率的因素时采集的一组数据：用2210mL?H O 制取2150mLO 所需的时间(秒)
30%H 2O 2 15%H 2O 2 10%H 2O 2 5%H 2O 2 无催化剂、不加热
几乎不反应 几乎不反应 几乎不反应 几乎不反应 无催化剂、加热 360s 480s
540s 720s MnO 2催化剂、加热 10s
25s 60s 120s
①该研究小组在设计方案时。

考虑了浓度、_______________、_______________等因素对过氧化氢分解速率的影响。

②从上述影响过氧化氢分解速率的因素中任选一个，说明该因素对分解速率有何影响？_______________。

(6)将质量相同但聚集状态不同的2MnO 分别加入到5mL5%的双氧水中，并用带火星的木条测试。

测定结果如下：
①写出22H O 发生分解的化学反应方程式_______________。

②实验结果说明催化剂作用的大小与_______________有关。

【答案】2A(g)+B(g)⇌2C (g) 0.1 mol/(L∙min) C E 40％ 温度 催化剂 增大反应物浓度越大，可以加快反应速率；升高温度，可以加快化学反应速率；使用合适的催化剂，可以加快化学反应速率；（答其中一条即可） 2H 2O 2
2MnO ==2H 2O+ O 2↑ 固体的接触面积
【解析】
【分析】
通过各物质的物质的量变化与计量系数呈正比，可得反应式为2A(g)+B(g)⇌2C (g)，同时通过变化量可以就算化学反应速率以及反应物的转化率；平衡状态的判定：A.v(A)=2v(B) ，没有体现正逆方向，不能判定是否达到平衡，错误；B.容器内气体密度不变，该体系从开始反应到平衡，密度是定值没有变化，不能判定是否达到平衡状态，错误；C.v 逆(A)=v 正(C)，不同物质正逆反应速率呈计量系数比，可以判定达到平衡，正确；D.各组分的物质的量相等，不能作判定，错误，可以改成各物质的量保持不变，可判定平衡；E.混合气体的平均相对分子质量在数值上等于摩尔质量M ，由于前后气体粒子数目可变，则混合气体的相对分子质量和M 是变量可以作平衡的判定依据，正确；根据表格，探究双氧水的浓度、反应的温度、催化剂对过氧化氢H 2O 2分解速率的影响，在探究不同的因素时才用控制变量法来探究可得结果。

【详解】
(1)由图像可得，A 、B 逐渐减小是反应物，C 逐渐增多是产物，当反应到达2min ，Δn （A ）=2mol ，Δn （B ）=1mol ，Δn （C ）=2mol ，各物质的物质的量变化与计量系数呈正比，故反应式为2A(g)+B(g)⇌2C (g) ；
(2)反应开始至2分钟时，B 的平均反应速率v(B)=
Δn V Δt =152⨯=0.1 mol/(L∙min)； (3)由分析可得，答案选C E ；
(4)由图求得平衡时A 的转化率α=Δn n 初始×100％=25
=40％； (5) ①根据表中的数据，没有催化剂不加热，不同浓度的双氧水几乎不反应，在无催化剂但是加热的情况下，双氧水发生分解，且双氧水浓度越大分解速率越快，说明反应物浓度和温度对分解速率有影响。

对比无催化剂加热状态，有催化剂加热的情况下，分解速率也明显加快，故答案为温度和催化剂；②分析表中的数据，增大反应物浓度越大，可以加快反应速率；升高温度，可以加快化学反应速率；使用合适的催化剂，可以加快化学反应速率；
(6) ①双氧水在二氧化锰的作用下发生反应：2H 2O 22MnO ==2H 2O+ O 2↑；②其他条件不变，粉末状的二氧化锰比块状二氧化锰反应所需时间段，说明固体的接触面积对反应速率有影响。

【点睛】
平衡状态的判定的核心在于物理量是否是个变量，若为变量当保持不变可以作判定平衡的依据，若为定值，则不能作为依据。

3．将气体A 、B 置于固定容积为2L 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，达到平衡，测得A 的物质的量为1.8mol ，B 的物质的量为0.6mol ，C 的物质的量为0.8mol 。

(1)用C 表示10s 内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________。

(4)平衡后，若改变下列条件，生成D 的速率如何变化(填“增大”、“减小”或“不变”)： ①降低温度____；②增大A 的浓度_____；③恒容下充入氖气________。

(5)下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的是(填标号)_________。

A ．v(B)=2v(C)
B ．容器内压强不再发生变化
C ．A 的体积分数不再发生变化
D ．器内气体密度不再发生变化
E.相同时间内消耗n mol 的B 的同时生成2n mol 的D
(6)将固体NH 4I 置于密闭容器中，在某温度下发生下列反应：NH 4I(s)⇌NH 3(g)+HI(g)，2HI(g)⇌H 2(g)+I 2(g)。

当反应达到平衡时，c(H 2)＝0.5mol·L −1，c(HI)＝4mol·L −1，则NH 3的浓度为_______________。

【答案】0.04mol/(L∙s) 1.5mol/L 0.4mol/L 减小 增大 不变 C 5mol·
L −1 【解析】
【分析】
【详解】
(1)由题可知，10s 内，C 的物质的量增加了0.8mol ，容器的容积为2L ，所以用C 表示的反应速率为：110.8mol (C)=0.04mol L s 2L 10s
c n v t V t --∆∆===∆∆⨯g g ； (2)由题可知，平衡时A 的物质的量为1.8mol ，且容器中C 的物质的量为0.8mol ；又因为发
生的反应方程式为：3A(g)B(g)2C(g)2D(g)++垐?噲?，所以反应过程中消耗的A 为
1.2mol ，那么初始的A 为3mol ，浓度即1.5mol/L ；
(3)由于初始时，只向容器中加入了A 和B ，且平衡时生成的C 的物质的量为0.8mol ，又因为C 和D 的化学计量系数相同，所以生成的D 也是0.8mol ，那么浓度即为0.4mol/L ；
(4)①降低温度会使反应速率下降，所以生成D 的速率减小；
②增大A 的浓度会使反应速率增大，生成D 的速率增大；
③恒容条件充入惰性气体，与反应有关的各组分浓度不变，反应速率不变，因此生成D 的速率也不变；
(5)A ．由选项中给出的关系并不能推出正逆反应速率相等的关系，因此无法证明反应处于平衡状态，A 项错误；
B ．该反应的气体的总量保持不变，由公式pV nRT =，恒温恒容条件下，容器内的压强恒定与是否平衡无关，B 项错误；
C ．A 的体积分数不变，即浓度不再变化，说明该反应一定处于平衡状态，C 项正确；
D ．根据公式：m V
ρ=
，容器内气体的总质量恒定，总体积也恒定，所以密度为定值，与是否平衡无关，D 项错误； E ．消耗B 和生成D 的过程都是正反应的过程，由选项中的条件并不能证明正逆反应速率相等，所以不一定平衡，E 项错误；
答案选C ；
(6)由题可知，NH 4I 分解产生等量的HI 和NH 3；HI 分解又会产生H 2和I 2；由于此时容器内c (H 2)=0.5mol/L ，说明HI 分解生成H 2时消耗的浓度为0.5mol/L ×2=1mol/L ，又因为容器内c (HI)=4mol/L ，所以生成的HI 的总浓度为5mol/L ，那么容器内NH 3的浓度为5mol/L 。

【点睛】
通过反应速率描述可逆反应达到平衡状态，若针对于同一物质，则需要有该物质的生成速率与消耗速率相等的关系成立；若针对同一侧的不同物质，则需要一种描述消耗的速率，另一种描述生成的速率，并且二者之比等于相应的化学计量系数比；若针对的是方程式两侧的不同物质，则需要都描述物质的生成速率或消耗速率，并且速率之比等于相应的化学计量系数比。

4．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。

5．CH4超干重整CO2技术可得到富含CO的化工原料。

回答下列问题：
(1)CH4超干重整CO2的催化转化如图所示：
①关于上述过程Ⅱ的说法不正确的是________（填序号）。

a．实现了含碳物质与含氢物质的分离
b．可表示为CO2＋H2＝H2O(g)＋CO
c．CO未参与反应
d．Fe3O4、CaO为催化剂，降低了反应的ΔH
②其他条件不变，在不同催化剂（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）作用下，反应CH4(g)＋CO2(g)＝2CO(g)＋
2H2(g)进行相同时间后，CH4的转化率随反应温度的变化如图所示。

a点所代表的状态
_________（填“是”或“不是”）平衡状态；b点CH4的转化率高于c点，原因是
_________________________________________。

(2)在一刚性密闭容器中，加入Ni/α－Al2O3催化剂并加热至1123K，使CH4和CO2发生反应CH4(g)＋CO2(g)＝2CO(g)＋2H2(g)，初始时CH4和CO2的分压分别为20kPa、25kPa，研究表明CO的生成速率υ(CO)＝1.3×10-2·p(CH4)·p(CO2)mol·g-1·s-1，某时刻测得p(CO)＝20kPa，则
p(CO2)＝________kPa，υ(CO)＝________mol·g-1·s-1。

【答案】cd 不是 b和c都未达平衡，b点温度高，反应速率快，相同时间内转化率高15 1.95
【解析】
【分析】
(1)①a．过程Ⅱ中，CO、CO2都转化为CO，H2转化为H2O；实现了含碳物质与含氢物质的分离；
b．从起始反应物和产物分析可得，CO2与H2反应生成H2O(g)和CO；
c．从反应过程看，CO先转化为CaCO3，后CaCO3再转化为CO；
d．Fe3O4、CaO起初参加反应，后来又生成，所以为催化剂，催化剂不改变反应物和生成物的总能量。

②催化剂不能改变反应物的平衡转化率，但可改变平衡前的转化率，通过不同催化剂作用下的转化率比较，可判断a、b、c三点的CH4的转化率都小于同温度下的最高转化率，由此可确定反应仍正向进行。

(2)利用阿伏加德罗定律的推论，气体的压强之比等于物质的量之比，所以利用某时刻某物质的压强，可计算出该时刻另一物质的压强，由此可计算出反应速率。

【详解】
(1)①a．过程Ⅱ中，CO、CO2都转化为CO，H2转化为H2O；实现了含碳物质与含氢物质的分离，a正确；
b．从起始反应物和产物分析可得，CO2与H2反应生成H2O(g)和CO，b正确；
c．从反应过程看，CO先转化为CaCO3，后CaCO3再转化为CO，c不正确；
d．Fe3O4、CaO起初参加反应，后来又生成，所以为催化剂，催化剂不改变反应物和生成物的总能量，所以不能降低反应的ΔH，d不正确；
故选cd。

答案为：cd；
②相同温度下，尽管所使用的催化剂不同，但达平衡时CH4的转化率应相同，从图中可以看出，a点CH4的转化率比同温度下的催化剂Ⅰ作用下的转化率低，则表明a点所代表的状态不是平衡状态；从图中可以看出，虽然b点CH4的转化率高，但仍低于同温度下的最
高转化率，说明反应仍未达到平衡，b 点CH 4的转化率高于c 点，只能是反应速率快所致，故原因是b 和c 都未达平衡，b 点温度高，反应速率快，相同时间内转化率高。

答案为：不是；b 和c 都未达平衡，b 点温度高，反应速率快，相同时间内转化率高；
(2)利用题给数据，我们可建立如下三段式：
422CH (g)CO (g)=2CO(g)2H (g)
(kPa)202500(kPa)10102020
(kPa)10152020
++起始量变化量某时刻量 从而得出p(CO 2)＝15kPa ，υ(CO)＝1.3×10-2·
p(CH 4)·p(CO 2)mol·g -1·s -1=1.3×10-2×10×15 mol·g -1·s -1=1.95 mol·g -1·s -1。

答案为：15；1.95。

【点睛】
对于一个可逆反应，尽管不同催化剂影响反应速率，使平衡前相同时刻的转化率有所不同，但温度相同时，平衡转化率相同。

6．偏二甲肼与N 2O 4是常用的火箭推进剂，二者发生如下化学反应：
(CH 3)2NNH 2(l)+2N 2O 4(l)====2CO 2(g)+3N 2(g)+4H 2O(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 2O 4(g) 2NO 2(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 N 2O 4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NO 2的物质的量为0.6 mol ，则0～3 s 内的平均反应速率v(N 2O 4)= ________mol·L -1·s -1。

【答案】N 2O 4 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 2O 4(g) 2NO 2(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。

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()
6
32-=6mol ； 综上所述，本题答案是：6；
（4）当c(Cr 3+
)=10-5
mol/L 时,溶液的c(OH -
)=2
5
3
31010-- =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．研究NO 2、SO 2 、CO 等大气污染气体的处理具有重要意义。

（1）一定条件下，将2molNO 与2molO 2置于恒容密闭容器中发生如下反应：2NO (g )+O 2(g )
2NO 2(g )，下列各项能说明反应达到平衡状态的是_____________。

A .体系压强保持不变
B .混合气体颜色保持不变
C .NO 和O 2的物质的量之比保持不变
D .每消耗1 molO 2同时生成2 molNO
（2）CO 可用于合成甲醇，一定温度下，向体积为2L 的密闭容器中加入CO 和H 2，发生反应CO (g )+2H 2(g ) CH 3OH (g )，达平衡后测得各组分浓度： 物质 CO H 2 CH 3OH 浓度（mol /L ）
0.9
1.0
0.6
回答下列问题：
①混合气体的平均相对分子质量=_________________。

②平衡常数K =__________________。

③若将容器体积压缩为1L ，不经计算，预测新平衡中c (H 2)的取值范围是__________。

④若保持体积不变，再充入0.6molCO 和0.4molCH 3OH ，此时v 正______v 逆（填“＞”、“＜”或“=”）。

【答案】A 、B 、C 、D 18.56 0.67 1mol /L ＜c (H 2)＜2mol /L = 【解析】 【分析】 【详解】
（1）A .该反应两边的化学计量数不相等，在反应没有达到平衡时，气体的物质的量会发生改变，体系的压强也要改变，如果压强不变说明气体的生成与消耗速率相等，反应达到了平衡，A 项正确；
B .反应中NO 2是有色气体，颜色不变说明NO 2的浓度不再改变，则反应达到了平衡，B 项正确；
C .NO 和O 2的起始物质的量相等，但化学计量数不同，变化量不相同，如果没有达到平衡，NO 和O 2的物质的量之比会发生改变，不发生改变说明达到了平衡，C 项正确；
D . 每消耗1 molO 2同时生成2 molNO ，正逆反应速率相等，说明反应达到了平衡，D 项正确； 故选ABCD ；
（2）①由表中数据知，CO 、H 2、CH 3OH 的物质的量分别是1.8mol 、2mol 、1.2mol ，质量分别为1.8mol ×28g /mol =50.4g 、2mol ×2g /mol =4g 、1.2mol ×32g /mol =38.4g ，则混合气
体的平均相对分子质量等于m n 总总=50.4g+4g+38.4g
1.8mol+2mol+1.2mol
=18.56g /mol ，因此平均相对分子
质量是18.56；
②平衡常数K = 322c(CH OH)c(CO)c (H )=2
0.6
0.9 1.0 ≈0.67；
③若将容器体积压缩为1L ，该瞬间H 2的浓度变为2mol /L ，压缩容器使得压强变大，结合CO (g )+2H 2(g )
CH 3OH (g )中的化学计量数知，平衡右移，氢气的浓度变小，根据勒夏
特列原理知，平衡时的氢气的浓度范围为1mol /L ＜c (H 2)＜2mol /L ； ④根据题给数据：（单位mol /L ）
CO 2H 2 CH 3OH 原平衡各组分浓度 0.9 1.0 0.6 再充入浓度 0.3 0 0.2 充入后各组分浓度
1.2
1.0
0.8
Q c =
322c(CH OH)c(CO)c (H )=2
0.8
1.2 1.0 =0.67=K ，说明此时化学反应仍处平衡状态，则v 正=v 逆。

【点睛】
若用Q c 表示任意状态下，可逆反应中产物的浓度以其化学计量系数为指数的乘积与反应物的浓度以其化学计量系数为指数的乘积之比，则这个比值称为浓度商。

将浓度商和平衡常数作比较可得可逆反应所处的状态。

即： Q c =K c 体系处于化学平衡 Q c ＜K c 反应正向进行 Q c ＞K c 反应逆向进行
可见只要知道一定温度下，某一反应的平衡常数，并且知道反应物及产物的浓度，就能判断该反应是平衡状态还是向某一方向进行。

9．已知A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下：
温度/℃ 700 800 830 1000 1200 平衡常数
1.7
1.1
1.0
0.6
0.4
回答下列问题：
（1）该反应的平衡常数表达式K =___，ΔH ___0(填“＜”“＞”或“=”)。

（2）830℃时，向一个5L 的密闭容器中充入0.20mol 的A 和0.80mol 的B ，如反应初始6s 内A 的平均反应速率v(A)=0.003mol•L -1•s -1，则6s 时c(A)=___mol•L -1，C 的物质的量为___mol ；若反应经一段时间后，达到平衡时A 的转化率为___，如果这时向该密闭容器中再充入1mol 氩气，平衡时A 的转化率为___。

（3）一定温度下，能判断该反应达化学平衡状态的是___。

①单位时间内生成nmolA ，同时消耗nmolC ②A 的转化率不变 ③容器内压强不再变化 ④混合气体的密度不再变化
⑤混合气体的平均相对分子质量不再变化 （4）1200℃时，C(g)＋D(g)A(g)＋B(g)的平衡常数的值为___。

【答案】
(C)(D)
(A)(B)
c c c c ＜ 0.022 0.09 80% 80% ①② 2.5
【解析】 【分析】
（1）根据平衡常数定义，可写出该反应的平衡常数表达式；根据平衡常数与温度关系可判断该反应的热效应；
（2）利用化学反应速率的定义，根据题给方程式和数据可计算6s 时A 的浓度、C 的物质的量以及平衡时A 的转化率；可根据是否改变了反应混合物各组分的浓度来判断充入氩气对转化率的影响；
（3）根据化学平衡状态的特征和平衡移动时各量的变化情况来判断可逆反应是否达化学平衡状态；
（4）互为逆反应的两个可逆反应，平衡常数的表达式互为倒数。

【详解】
（1）根据平衡常数定义，该反应的平衡常数表达式为(C)(D)
=
(A)(B)
c c K c c ；根据题给图表，该反
应的平衡常数随温度的升高而减小，说明该反应是放热反应，所以，ΔH ＜0。

答案为：(C)(D)
(A)(B)
c c c c ；＜；
（2）A 的初始浓度为：0.20mol ÷5L=0.04mol/L ，反应初始6s 内A 浓度减小量为：∆c (A)=0.003mol ∙L -1∙s -1×6s=0.018 mol∙L -1，故6s 时c (A)=0.04mol/L-0.018 mol∙L -1=0.022mol∙L -1；生成的C 的物质的量等于消耗的A 的物质的量，所以C 的物质的量n (C)= 0.018mol∙L -1
×5L=0.09mol ；
830℃时，K =1.0，设反应达到平衡时反应的A 的物质的量为x ，则有：
2(
)
(C)(D)5L == 1.0(0.20mol-)(0.80mol-)
(A)(B)5L 5L
x c c K x x c c =⨯ x =0.16mol ，
A 的转化率为：0.16mol÷0.2mol×100%=80%；
在恒容密闭容器中充入氩气，没有改变反应混合物各组分的浓度，故不影响平衡，A 的转化率不变，仍为80%。

答案为：0.022；0.09；80%；80%；
（3）①单位时间内生成n molA ，同时消耗n molC ，则各物质的物质的量不变，反应达化学平衡状态，①正确；
②A 的转化率不变，则A 的物质的量不变，反应达化学平衡状态，②正确；
③该反应气体物质的量不变，故恒温时容器内压强不随平衡移动而改变，故不能判断反应是否达化学平衡状态，③不正确；
④ρ=m /V ，混合气体的质量和体积在反应中均不变，所以密度始终不变，故不能判断反应是否达化学平衡状态，④不正确；
⑤混合气体的平均相对分子质量=m /n ，混合气体的质量和物质的量在反应中均不变，所以平均相对分子质量始终不变，故不能判断反应是否达化学平衡状态，⑤不正确； 答案为：①②；。