化学化学反应的速率与限度的专项培优练习题含答案

化学化学反应的速率与限度的专项培优练习题含答案
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．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。

实验编号T/℃NO初始浓度/mol·L-1CO初始浓度/mol·L-1催化剂的比表面积/m2·g-1Ⅰ280 1.20×10-382
Ⅱ 5.80×10-3124
Ⅲ350124
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。

3．二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
=
1
2mol
1mol L-
⋅
=2L；
（2）由(1)可知，丙代表CH4，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H2O的物质的量浓度与时间关系，乙代表N2的物质的量浓度与时间关系；
（3）乙代表N2的物质的量浓度与时间关系，0 ~5 min内，N2的物质的量浓度变化量为：
0.5mol·L-1 - 0=0.5mol·L-1，v(N2)=
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．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；
5．甲醇是重要的有机化工原料，目前世界甲醇年产量超过2.1×107吨，在能源紧张的今天，甲醇的需求也在增大。

甲醇的合成方法是： (ⅰ)CO(g)+2H 2(g)=CH 3OH(g) ΔH =-90.1kJ·mol -1 另外：(ⅱ)2CO(g)+O 2(g)=2CO 2(g) ΔH =-566.0kJ·mol -1 (ⅲ)2H 2(g)+O 2(g)=2H 2O(l) ΔH=-572.0kJ·mol -1 回答下列问题：
（1）甲醇的燃烧热为__kJ·mol-1。

（2）在碱性条件下利用一氯甲烷(CH3Cl)水解也可制备少量的甲醇，该反应的化学方程式为__。

（3）若反应在密闭恒容绝热容器中进行，反应(iv)CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)
ΔH=+41.1kJ·mol-1对合成甲醇反应中CO的转化率的影响是（_________）
a.增大
b.减小
c.无影响
d.无法判断
（4）在恒温恒容的密闭容器中发生反应(ⅰ)，各物质的浓度如下表：
浓度/mol·L-1
c(CO)c(H2)c(CH3OH)
时间/min
00.8 1.60
20.6x0.2
40.30.60.5
60.30.60.5
①x=__。

②前2min内H2的平均反应速率为v(H2)=__。

该温度下，反应(ⅰ)的平衡常数K=__。

（保留1位小数）
③反应进行到第2min时，改变了反应条件，改变的这个条件可能是（_________）
a.使用催化剂
b.降低温度
c.增加H2的浓度
（5）如图是温度、压强与反应(ⅰ)中CO转化率的关系：
由图像可知，温度越低，压强越大，CO转化率越高，但实际生产往往采用300～400℃和10MPa的条件，其原因是__。

【答案】764.9 CH3Cl+NaOH→CH3OH+NaCl d 1.2 0.2mol·L-1·min-1 4.6L2·mol-2 a 温度较低，反应速率慢；压强太大，成本高
【解析】
【分析】
【详解】
（1）利用盖斯定律，热化学方程式(iii)-(i)+
12(ii)，得新的热化学方程式为：CH 4OH(g)+32
O 2(g)=CO 2(g)+2H 2O(l)△H =-764.9kJ·mol -1，故甲醇的燃烧热为764.9 kJ·mol -1；
（2）根据提示知CH 3Cl 中的Cl 被羟基取代生成CH 3OH ，反应方程式为：CH 3Cl+NaOH→CH 3OH+NaCl[或CH 3Cl+H 2O
()
NaOH aq →
CH 3OH+HCl]；
（3）反应(iv)消耗反应(i)的另外一种反应物氢气，而且生成反应(i)的反应物CO ，使反应(i)的CO 转化率降低；但反应(iv)为吸热反应，使体系温度降低，反应(i)正向移动，使反应(i)中CO 的转化率提高，两个原因孰轻孰重不得而知，故无法判断反应(iv)对反应(i)中CO 转化率的影响；
（4）①观察表中数据可知，0～2min 内，CO 浓度降低了0.2mol/L ，则H 2浓度会降低0.4mol/L ，则x=1.6-0.4=1.2； ②()()112320.2mol/L
H 2CH OH =0.2mol L min 2min
v v --⨯==
⋅⋅；平衡常数
()()()()322
222CH OH 0.5mol/L 4.6L mol H CO 0.6mol/L 0.3mol/L
c K c c -=
=≈⋅⨯⨯；
③2min 到4min 的反应速率大于0到2min ，而降低温度，反应速率降低，b 项错误；由表格中的数据可知c 项错误；故a 项使用催化剂正确，故答案为：a ；
（5）温度较低，反应速率慢，不利于甲醇的生成；压强越大，CO 的转化率越大，但压强太大对设备要求高，成本高。

6．在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应： CO 2（g ）＋H 2（g ）垐?噲? CO （g ）＋H 2O （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（H 2）＝υ逆（H 2O ） d ．c （CO 2）＝c （CO ）
(4)某温度下，平衡浓度符合下式：c （CO 2）·c （H 2）＝c （CO ）·c （H 2O ），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 CO 2、1mol H 2、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。

7．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。

8．中国政府承诺，到2020年，单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%。

CO2可转化成有机物实现碳循环。

在体积为1L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，一定条件下反应：CO 2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

（1）从3min到9min，v(CO2)=__mol·L-1·min-1（计算结果保留2位有效数字）。

（2）能说明上述反应达到平衡状态的是__（填编号）。

A．反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1∶1（即图中交叉点）
B．混合气体的压强不随时间的变化而变化
C．单位时间内生成1molH2，同时生成1molCH3OH
D．混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化
（3）平衡时CO2的转化率为__%。

（4）平衡混合气体中CO2(g)和H2(g)的质量之比是__。

（5）第3分钟时v正(CH3OH)__第9分钟时v逆(CH3OH)（填“＞”、“＜”“=”或“无法比较”）。

【答案】0.042 BD 75 22：3 ＞
【解析】
【分析】
（1）3min到9min，根据CO2浓度变化计算CO2化学反应速率v(CO2)；
（2）化学反应达到平衡状态时正逆反应速率相等，各物质的浓度不变，由此衍生的物理量不变；
（3）由图象可知平衡时CO2的为0.25mol/L，可知消耗0.75mol/L，以此计算转化率；（4）结合各物质的平衡浓度，利用三段式法计算；
（5）第9分钟时达到平衡，υ逆（CH3OH）=υ正（CH3OH），随着反应的进行，正反应速率逐渐减小。

【详解】
(1)3min到9min，CO2浓度变化为0.5mol/L−0.25mol/L=0.25mol/L，CO2反应速率为：
0.25mol/L
=0.042mol/(L min)
9min-3min
⋅，故答案为：0.042；
(2)A.反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1(即图中交叉点)，浓度相等而不是不变，故A错误；
B. 混合气体的物质的量为变量，则压强为变量，随着反应的进行，混合气体的压强不随时间的变化而变化，此时反应达到平衡，故B正确；
C. 单位时间内生成3molH2，同时生成1molCH3OH，则正逆反应速率相等，故C错误；
D. 混合气体的质量不变，混合气体的物质的量随着反应的进行是变量，则平均相对分子质量不随时间的变化而变化此时反应达到平衡，故D正确；
故答案为：BD；
(3)由图象可知平衡时CO2的为0.25mol/L，可知消耗0.75mol/L，则转化率为
0.75mol/L
×100%=75%
1mol/L
，故答案为：75；
(4)
()()()()
2232
CO g+3H g CH OH g+H O g (mol)1300
(mol)0.75 2.250.750.75
(mol)0.250.750.750.75
ƒ
起始
转化
平衡
则平衡时混合气体中CO2(g)和H2(g)的质量之比是
mol44g/mol
=
mol g mol
0.25
22:3
0.752/
⨯
⨯
，故答
案为：22:3；
(5)第9分钟时达到平衡，υ逆(CH3OH)=υ正(CH3OH)，随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，则第3分钟时υ正(CH3OH) 大于第9分钟时υ逆(CH3OH)。

故答案为：＞。

【点睛】
平衡问题计算时一般采用三段法进行计算。

反应达到平衡时，υ逆=υ正。

9．硫酸是重要的化工原料，生产过程中SO2催化氧化生成SO3的化学反应为：
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。

(1)实验测得SO2反应生成SO3的转化率与温度、压强有关，请根据下表信息，结合工业生产实际，选择最合适的生产条件是__。

SO2压强
转化率
温度
1个大气压5个大气压10个大气压15个大气压400℃0.99610.99720.99840.9988 500℃0.96750.97670.98520.9894 600℃0.85200.88970.92760.9468
(2)反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)达到平衡后，改变下列条件，能使SO2(g)平衡浓度比原来减小的是__（填字母）。

A．保持温度和容器体积不变，充入1molO2(g)
B．保持温度和容器体积不变，充入2molSO3(g)
C．降低温度
D．在其他条件不变时，减小容器的容积
(3)某温度下，SO2的平衡转化率（α）与体系总压强（P）的关系如图所示。

2.0molSO2和1.0molO2置于10L密闭容器中，反应达平衡后，体系总压强为0.10MPa。

平衡状态由A变到B时，平衡常数K(A)__K(B)（填“>”、“<”或“=”），B点的化学平衡常数是__。

(4)在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20molSO2和0.10molO2，t1时刻达到平衡，测得容器中含SO30.18mol。

①t l时刻达到平衡后，改变一个条件使化学反应速率发生如图所示的变化，则改变的条件是__。

A．体积不变，向容器中通入少量O2
B．体积不变，向容器中通入少量SO2
C．缩小容器体积
D．升高温度
E．体积不变，向容器中通入少量氮气
②若继续通入0.20molSO2和0.10molO2，则平衡__移动（填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)，再次达到平衡后，_mol<n(SO3)<_mol。

【答案】1个大气压和400℃ A、C = 800 C 正向 0.36 0.4
【解析】
【分析】
(1)从表中可以看出，压强越大，SO2的转化率越大，但变化不大；温度越高，转化率越小。

综合以上分析，应选择低温低压。

(2)A．保持温度和容器体积不变，充入1molO2(g)，平衡正向移动，SO2(g)平衡浓度减小；B．保持温度和容器体积不变，充入2molSO3(g)，平衡逆向移动，SO2(g)平衡浓度增大；C．降低温度，平衡正向移动，SO2(g)平衡浓度减小；
D ．在其他条件不变时，减小容器的容积，相当于加压，平衡正向移动，SO 2(g)平衡浓度增大。

(3)温度一定时，平衡常数不变，由此得出A 、B 两点平衡常数K (A)与K (B)的关系，因为给定压强为0.10MPa ，是A 点的压强，所以应用A 点的转化率计算化学平衡常数。

(4)在一个固定容积为5L 的密闭容器中充入0.20molSO 2和0.10molO 2，t 1时刻达到平衡，测得容器中含SO 30.18mol 。

①A ．体积不变，向容器中通入少量O 2，v 正增大，v 逆不变； B ．体积不变，向容器中通入少量SO 2，v 正增大，v 逆不变；
C ．缩小容器体积，相当于加压，平衡正向移动，v 正增大，v 逆增大，但v 正增大更多；
D ．升高温度，平衡逆向移动，v 正增大，v 逆增大，但 v 逆增大更多；
E ．体积不变，向容器中通入少量氮气，平衡不发生移动，v 正不变，v 逆不变。

②若继续通入0.20molSO 2和0.10molO 2，相当于加压，平衡正向移动，再次达到平衡后，n (SO 3)应比原平衡时浓度的二倍要大，但比反应物完全转化要小。

【详解】
(1)从表中可以看出，压强越大，SO 2的转化率越大，但变化不大；温度越高，转化率越小。

综合以上分析，应选择低温低压，故应选择1个大气压和400℃。

答案为：1个大气压和400℃；
(2)A ．保持温度和容器体积不变，充入1molO 2(g)，平衡正向移动，SO 2(g)平衡浓度减小，A 符合题意；
B ．保持温度和容器体积不变，充入2molSO 3(g)，平衡逆向移动，SO 2(g)平衡浓度增大，B 不合题意；
C ．降低温度，平衡正向移动，SO 2(g)平衡浓度减小，C 符合题意；
D ．在其他条件不变时，减小容器的容积，相当于加压，虽然平衡正向移动，但SO 2(g)平衡浓度仍比原平衡时大，D 不合题意； 故选AC ；
(3)温度一定时，平衡常数不变，由此得出A 、B 两点平衡常数K (A)=K (B)，因为给定压强为0.10MPa ，是A 点的压强，所以应用A 点的转化率计算化学平衡常数，从而建立以下三段式：
2232SO (g)O (g)2SO (g)(mol/L)
0.20.10
(mol/L)0.160.080.16(mol/L)
0.04
0.02
0.16
∆
+垐垐?噲垐?催化剂起始量变化量平衡量 K =2
2
0.160.040.02
⨯=800。

答案为：=；800； (4)①A ．体积不变，向容器中通入少量O 2，v 正增大，v 逆不变，A 不合题意； B ．体积不变，向容器中通入少量SO 2，v 正增大，v 逆不变，B 不合题意；
C ．缩小容器体积，相当于加压，平衡正向移动，v 正增大，v 逆增大，但v 正增大更多，C 符合题意；
D．升高温度，平衡逆向移动，v正增大，v逆增大，但 v逆增大更多，D不合题意；
E．体积不变，向容器中通入少量氮气，平衡不发生移动，v正不变，v逆不变，E不合题意；
故选C；
②若继续通入0.20molSO2和0.10molO2，相当于加压，平衡正向移动，再次达到平衡后，n(SO3)应比原平衡时浓度的二倍要大，即n(SO3)>0.36mol，但比反应物完全转化要小，即n(SO3)<0.4mol。

答案为：正向；0.36mol；0.4mol。

【点睛】
对于SO2转化为SO3的反应，虽然加压平衡正向移动，SO2的转化率增大的很少，但对设备、动力的要求提高很多，从经济上分析不合算，所以应采用常压条件。

10．研究NO2、SO2、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2molO2置于恒容密闭容器中发生如下反应：
2NO (g)+O2(g)2NO2(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O2的物质的量之比保持不变
D.每消耗1molO2同时生成2molNO
（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H2，发生反应CO(g)+2H 2(g)CH3OH(g)，达平衡后测得各组分浓度：
物质CO H2CH3OH
浓度（mol/L）0.91.00.6
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(H2)的取值范围是__________。

④若保持体积不变，再充入0.6molCO和0.4molCH3OH，此时v正______v逆（填“＞”、“＜”或“=”）。

【答案】A、B、C、D 18.56 0.67 1mol/L＜c(H2)＜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NO2是有色气体，颜色不变说明NO2的浓度不再改变，则反应达到了平衡，B项正确；。