全国各地高考模拟试卷化学分类：化学反应的速率与限度推断题综合题汇编附答案

全国各地高考模拟试卷化学分类：化学反应的速率与限度推断题综合题汇编附
答案
一、化学反应的速率与限度练习题（含详细答案解析）
1．一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示：
(1)写出该反应的化学方程式_________________________。

(2)计算反应开始到10s，用X表示的反应速率是___________。

(3)下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是_________。

a．当X与Y的反应速率之比为1：1
b．混合气体中X的浓度保持不变
c．X、Y、Z的浓度之比为1：1：2
(4)为使该反应的反应速率增大，可采取的措施是_______。

a．适当降低温度b．扩大容器的体积c．充入一定量Z
【答案】X+Y垐?
噲?2Z 0.0395mol·L-1·s-1 b c
【解析】
【分析】
由图表可知，随反应进行X、Y的物质的量减小，Z的物质的量增大，所以X、Y是反应物，Z是生产物，l0s后X、Y、Z的物质的量为定值，不为0，即10s达到平衡状态，反应是可逆反应，且△n(X)：△n(Y)：△n(Z)=(1.20-0.41)mol：(1.00-0.21)mol：
1.58mol=1：1：2，参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比，故反应化学方
程式为X(g)+Y(g)⇌2Z(g)，然后结合v=
c
t
V
V
及平衡的特征“等、定”及速率之比等于化学
计量数之比来解答。

【详解】
(1)由上述分析可知，该反应的化学方程式为X(g)+Y(g)⇌2Z(g)；
(2)反应开始到10s，用X表示的反应速率是1.20mol0.41mol
2
10
L
s
=0.0395mol•(L•s)-1；
(3)a．随着反应的进行，X与Y的反应速率之比始终为1:1，则不能判断是平衡状态，故a 错误；
b．混合气体中X的浓度保持不变，符合平衡特征“定”，为平衡状态，故b正确；c．X、Y、Z的浓度之比为1:1:2，与起始量、转化率有关，不能判断是平衡状态，故c错
误；
故答案为b；
(4)a．适当降低温度，反应速率减小，故a错误；
b．扩大容器的体积，浓度减小，反应速率减小，故b错误；
c．充入一定量Z，浓度增大，反应速率加快，故c选；
故答案为c。

【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。

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．某温度时，在2L的密闭容器中，X、Y、Z(均为气体)三种物质的量随时间的变化曲线如图所示：
(1)由图中所给数据进行分析，该反应的化学方程式为__________。

(2)若上述反应中X、Y、Z分别为H2、N2、NH3，某温度下，在容积恒定为2.0L的密闭容器中充入2.0mol N2和2.0mol H2，一段时间后反应达平衡状态，实验数据如表所示：
t/s050150250350
n(NH3)00.240.360.400.40
0~50s内的平均反应速率v(N2)=_________。

(3)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1mol NH3过程中___(填“吸收”或“放出”)的能量为____，反应达到(2)中的平衡状态时，对应的能量变化的数值为____kJ。

(4)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NH3
【答案】3X+Y⇌2Z 1.2×10−3mol/(L·s) 放出 46kJ 18.4 b
【解析】
【分析】
（1）根据曲线的变化趋势判断反应物和生成物，根据物质的量变化之比等于化学计量数之比书写方程式；
（2）根据=
c
t
∆
∆
计算；
（3）形成化学键放出能量，断裂化合价吸收能量；
(4)根据影响反应速率的因素分析；
【详解】
（1）由图象可以看出，反应中X、Y的物质的量减小，Z的物质的量增多，则X、Y为反应物，Z为生成物，且△n(X)：△n(Y)：△n(Z)=0.1mol：0.3mol：0.2mol=1：3：2，则反应的化学方程式为3X+Y⇌2Z；
（2）0～50s内，NH3物质的量变化为0.24mol，根据方程式可知，N2物质的量变化为
0.12mol，(Z)=
c
t
∆
∆
=
0.12mol
=
2L50s
⨯
1.2×10−3mol/(L·s)；
（3）断裂1mol N N
≡吸收946kJ的能量，断裂1mol H-H键吸能量436kJ，形成1mo N-H 键放出能量391kJ，根据方程式3H2+N2⇌2NH3，生成2mol氨气，断键吸收的能量是946kJ+ 436kJ×3=2254 kJ，成键放出的能量是391kJ×6=2346 kJ，则生成1mol NH3过程中放出的
能量为2346 kJ-2254 kJ
2
=46kJ；反应达到(2)中的平衡状态时生成0.4mol氨气，所以放
出的能量是46kJ×0.4=18.4kJ；
(4) a.降低温度，反应速率减慢，故不选a；
b.增大压强，体积减小浓度增大，反应速率加快，故选b；
c.恒容时充入He气，反应物浓度不变，反应速率不变，故不选c；
d.恒压时充入He气，容器体积增大，反应物浓度减小，反应速率减慢，故不选d；
e.及时分离NH3，浓度减小，反应速率减慢，故不选e。

【点睛】
本题考查化学平衡图象分析，根据键能计算反应热，影响化学反应速率的因素，注意压强对反应速率的影响是通过改变浓度实现的，若改变了压强而浓度不变，则反应速率不变。

4．铁在自然界分布广泛，在工业、农业和国防科技中有重要应用。

回答下列问题：
（1）用铁矿石（赤铁矿）冶炼生铁的高炉如图（a）所示。

原料中除铁矿石和焦炭外含有____________。

除去铁矿石中脉石（主要成分为SiO2）的化学反应方程式为
______________、______________；高炉排出气体的主要成分有N2、CO2和
______________(填化学式)。

（2）已知：①Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g) ΔH=+494kJ·mol-1
②CO(g)+1
2
O2(g)=CO2(g) ΔH=-283kJ·mol-1
③C(s)+1
2
O2(g)=CO(g) ΔH=-110kJ·mol-1
则反应Fe2O3(s)+3C(s)+3
2
O2(g)=2Fe(s)+3CO2(g) 的ΔH=________kJ·mol-1。

理论上反应
________放出的热量足以供给反应__________所需的热量（填上述方程式序号）
（3）有人设计出“二步熔融还原法”炼铁工艺，其流程如图(b)所示，其中，还原竖炉相当于高炉的_____部分，主要反应的化学方程式为_________________________；熔融造气炉相当于高炉的____部分。

（4）铁矿石中常含有硫，使高炉气中混有SO2污染空气，脱SO2的方法是
________________。

【答案】石灰石 CaCO3高温
CaO+CO2↑ CaO+SiO2
高温
CaSiO3 CO -355 ②③①炉
身 Fe2O3+3CO 高温
2Fe+3CO2炉腹用碱液吸收（氢氧化钠溶液或氨水等）
【解析】
【分析】
【详解】
（1）铁矿石中含有氧化铁和脉石，为除去脉石，可以加入石灰石，石灰石分解为氧化钙，
氧化钙和二氧化硅反应生成硅酸钙，方程式为CaCO3高温
CaO+CO2↑、
CaO+SiO2高温
CaSiO3；加入焦炭，先生成CO，最后生成CO2所以高炉排出气体的主要成分
有N2、CO2和CO；
（2）已知：①Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g) ΔH=+494kJ·mol-1
②CO(g)+1
2
O2(g)=CO2(g) ΔH=-283kJ·mol-1
利用盖斯定律将①+②×3得到Fe2O3(s)+3C(s)+3
2
O2(g)=2Fe(s)+3CO2(g)的ΔH＝-355
kJ·mol-1，因①为吸热反应，②③为放热反应，则②③反应放出的热量可使①反应；
（3）高炉炼铁时，炉身部分发生Fe2O3+3CO 高温
2Fe+3CO2，还原竖炉发生此反应，熔融
造气炉和高炉的炉腹都发生2C+O2高温
2CO以及CaCO3
高温
CaO+CO2↑，
CaO+SiO2高温
CaSiO3反应；
（4）高炉气中混有SO2，SO2为酸性气体，可与碱反应。

5．在一定体积的密闭容器中，进行如下反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如下表所示：
t℃70080083010001200
K0.60.9 1.0 1.7 2.6
回答下列问题：
（1）该反应化学平衡常数的表达式：K=___；
（2）该反应为___（填“吸热”或“放热”）反应；
（3）下列说法中能说明该反应达平衡状态的是___；
A．容器中压强不变
B．混合气体中c(CO)不变
C．混合气体的密度不变
D．c(CO)=c(CO2)
E.化学平衡常数K不变
F.单位时间内生成CO的分子数与生成H2O的分子数相等
（4）某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：c(CO2)×c(H2)=c(CO)×c(H2O)，试判此时的温度为___。

【答案】
()()
()()2
22
CO H O
CO H
c c
c c
吸热 BE 830℃
【解析】
【分析】
（1）化学平衡常数等于生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值；
（2）随温度升高，平衡常数增大，说明升高温度平衡正向移动；
（3）根据平衡标志判断；
（4）某温度下， c(CO2)×c(H2)=c(CO)×c(H2O)，即K=
()() ()()2
22
CO H O
CO H
c c
c c
= 1；
【详解】
（1）根据平衡常数的定义，该反应化学平衡常数的表达式K=
()() ()()2
22 CO H O
CO H c c
c c
（2）随温度升高，平衡常数增大，说明升高温度平衡正向移动，所以正反应为吸热反应；（3）A. CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)反应前后气体系数和相等，容器中压强是恒量，压强不变，不一定平衡，故不选A；
B. 根据化学平衡定义，浓度不变一定平衡，所以混合气体中c(CO)不变一定达到平衡状态，故选B；
C. 反应前后气体质量不变、容器体积不变，根据=m V
ρ，混合气体的密度是恒量，混合气
体的密度不变，反应不一定平衡，故不选C；
D. 反应达到平衡时，浓度不再改变，c(CO)=c(CO2)不能判断浓度是否改变，所以反应不一定平衡，故不选D；
E. 正反应吸热，温度是变量，平衡常数只与温度有关，化学平衡常数K不变，说明温度不变，反应一定达到平衡状态，故选E；
F.单位时间内生成CO的分子数与生成H2O的分子数相等，不能判断正逆反应速率是否相等，反应不一定平衡，故不选F；
（4）某温度下， c(CO2)×c(H2)=c(CO)×c(H2O)，即K =
()()
()()2
22
CO H O
CO H
c c
c c
=1，根据表格数据，
此时的温度为830℃。

6．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)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH=-90.1kJ·mol-1
另外：(ⅱ)2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566.0kJ·mol-1
(ⅲ)2H2(g)+O2(g)=2H2O(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
时间/min
c(CO)c(H2)c(CH3OH)
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)+1
2
(ii)，得新的热化学方程式为：CH4OH(g)+
3
2
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
()()()()3222
22CH 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。

7．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)
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 22
MnO ==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 =1
52
⨯=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％=2
5
=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 2
2
MnO ==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。

8．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。

9．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-
12c-32
a 21
K > < 低温 AD NHCl 2+2H 2O=2HClO+NH 3 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Cl 2转化率越大；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，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NH 3(g)12N 2(g)+3
2H 2(g)的△H =反应物的总键能-生成物的总键能=3b-12c-32
a ，其平衡
常数为K =()()()
3
12
2
223H N NH c
c
c g ，则N 2(g)+3H 2(g)⇌2NH 3(g)的平衡常数K 1=
()()()
2332
22NH 1=
H N c c c K g ，故答案为：3b-
12c-32
a ；21
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：>；<；
②3Cl 2(g)+NH 3(g)⇌NCl 3(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 ．NCl 3(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2molCl 2和2molNH 3，根据方程式可知反应过程中Cl 2和NH 3按照3:1的比例进行反应，所以容器内的Cl 2和NH 3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NCl 3(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++10.50
a 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
2
232c HCl 0.5==4c c 0.50.Cl NH 25
⨯g ，故答案为：C ；=；4；
10．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。