【化学】化学化学反应的速率与限度的专项培优-易错-难题练习题(含答案)含答案.doc

化学】化学化学反应的速率与限度的专项培优 易错 难题练习题(含答案)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0.8mol1)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NH4I置于密闭容器中，在某温度下发生下列反应：NH4I(s)⇌NH3(g)+HI(g)，2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)。

当反应达到平衡时，c(H2)＝0.5mol·L−1，c(HI)＝4mol·L−1，则NH3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：；(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：，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，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：，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，NH4I分解产生等量的HI和NH3；HI分解又会产生H2和I2；由于此时容器内c(H2)=0.5mol/L，说明HI分解生成H2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NH3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2．“一碳化学”是指以含一个碳原子的化合物(如CO2、CO、CH4、CH3OH等)为初始反应物，合成一系列重要的化工原料和燃料的化学1）以CO2和NH3为原料合成尿素是利用CO2的成功范例在尿素合成塔中的主要反应可表示如下：反应I：2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s) ∆H1反应II：NH2COONH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g) ∆H2=+72.49kJ/mol总反应：2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g) ∆H3=-86.98kJ/mol请回答下列问题：①反应I的∆H1=__kJ/mol②反应II一般在__(填“高温或“低温")条件下有利于该反应的进行③一定温度下，在体积固定的密闭容器中按计量比投料进行反应I，下列能说明反应达到了平衡状态的是__(填字母序号)。

A．混合气体的平均相对分子质量不再变化B．容器内气体总压强不再变化C．2v正(NH3)=v逆(CO2)D．容器内混合气体的密度不再变化（2）将CO2和H2按物质的量之比为1：3充入一定体积的密闭容器中，发生反应：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ∆H测得CH3OH的物质的量在不同温度下随时间的变化关系如图所示①根据图示判断∆H__0(填“>”或“<”)②一定温度下，在容积均为2L的两个密闭容器中，按如下方式加入反应物，10min后达到平衡容器甲乙反应物投入量1molCO2、3molH2amolCO2、bmolH2cmolCH3OH(g)、cmolH2O(g)(a、b、c均不为零)若甲容器平衡后气体的压强为开始时的0.8倍，则反应10min内甲容器中以CH3OH(g)表示的化学反应速率为__，此温度下的化学平衡常数为__(保留两位小数)；要使平衡后乙容器与甲容器中相同组分的体积分数相等，且起始时维持化学反应向逆反应方向进行，则乙容器中c的取值范围为__3）氢气可将CO2还原为甲烷，反应为CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)ShyamKattel等结合实验与计算机模拟结果，研究了在Pt/SiO2催化剂表面上CO2与H2的反应历程，前三步历程如图所示其中吸附在Pt/SiO2催化剂表面用“·”标注，Ts表示过渡态。

物质吸附在催化剂表面，形成过渡态的过程会__(填“放出热量”或“吸收热量”)；反应历程中最小能垒(活化能)步骤的化学方程式为__答案】-159.47 高温 BD < 0.02mol·L-1·min-1 0.18 0.4T1；升高温度，平衡时甲醇的物质的量减小；②利用三段式计算反应速率和平衡常数；利用极值法判断c的取值范围；（3）根据图象可知，吸附态的能量小于过渡态；活化能最小的过程是CO、OH、H+3H2(g)生成CO+3H2(g)+H2O详解】（1）①反应I：2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s) ∆H1反应II：NH2COONH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g) ∆H2=+72.49kJ/mol根据盖斯定律I+II得总反应：2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g) ∆H3=-86.98kJ/mol，所以∆H1=-86.98kJ/mol-72.49kJ/mol=-159.47kJ/mol；②NH2COONH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g) ∆H>0，气体物质的量增大∆S>0，根据复合判据，一般在高温条件下有利于该反应的进行；③A.在体积固定的密闭容器中按计量比投料进行反应，容器中气体物质始终是NH3(g)、CO2且物质的量比等于2:1，所以混合气体的平均相对分子质量是定值，平均相对分子质量不再变化，不一定平衡，故不选A；B.体积固定，正反应气体物质的量减小，所以压强是变量，容器内气体总压强不再变化，一定达到平衡状态，故选B；C.反应达到平衡状态时，正逆反应的速率比等于系数比，v正(NH3)=2v逆(CO2)时达到平衡状态，2v正(NH3)=v逆(CO2)时反应没有达到平衡状态，故不选C；D.体积固定，气体质量减小，密度是变量，若容器内混合气体的密度不再变化，一定达到平衡状态，故选D；答案选BD；（2）①由图象可知，T2温度下反应速率快，所以T2>T1；升高温度，平衡时甲醇的物质的量减小，即升高温度平衡逆向移动，∆H<0；②设达到平衡是，CO2转化了xmol/L，根据三等式，有：甲容器平衡后气体的压强为开始时的0.8倍，则，x=0.2；反应10min内甲容器中以CH3OH(g)表示的化学反应速率为0.02mol·L-1·min-1，此温度下的化学平衡常数为0.18；平衡后乙容器与甲容器中相同组分的体积分数相等，说明甲乙的平衡是等效的。

该反应CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)反应前后体积发生变化，在恒温恒容的条件下，两容器发生反应达到等效平衡，则“一边倒”后，加入的物质完全相同若CO2和H2完全反应，则生成甲醇最大的量为1mol，达到平衡时，甲醇的物质的量为0.2mol/L×2=0.4mol，则乙容器中c的取值范围为0.4

Ⅱ．无色气体N2O4是一种强氧化剂，为重要的火箭推进剂之一N2O4与NO2转换的热化学方程式为N2O4(g) 2NO2(g)　ΔH＝＋24.4 kJ/mol3)将一定量N2O4投入固定容积的真空容器中，下述现象能说明反应达到平衡的是_________A．v正(N2O4)＝2v逆(NO2) B．体系颜色不变C．气体平均相对分子质量不变 D．气体密度不变达到平衡后，升高温度，再次到达新平衡时，混合气体颜色_____（填 “变深”、“变浅”或“不变”）Ⅲ．(4)常温下，设pH＝5的H2SO4溶液中由水电离出的H＋浓度为c1；pH＝5的Al2(SO4)3溶液中由水电离出的H＋浓度为c2，则=________5)常温下，pH＝13的Ba(OH)2溶液a L与pH＝3的H2SO4溶液b L混合若所得混合溶液呈中性，则a∶b＝________6)已知常温下HCN的电离平衡常数K＝5.0×10－10将0.2 mol/L HCN溶液和0.1 mol/L的NaOH溶液等体积混合后，溶液中c(H＋)、c(OH－)、c(CN－)、c(Na＋)大小顺序为________________。

答案】M 2Cl2(g)。