第三节化学反应的速率和限度知识点题库

氨分解反应在容积为2L的密闭容器内进行．已知起始时氨气的物质的量为4mol，5秒末为2.4mol，则用氨气表示该反应的速率为（　　）

A . 0.32 mol•L^﹣1•s^﹣1 B . 0.16 mol•L^﹣1•s^﹣1 C . 1.6 mol•L^﹣1•s^﹣1 D . 0.8 mol•L^﹣1•s^﹣1

某化学研究小组探究外界条件对化学反应mA（g）+nB（g）⇌pC（g）的速率和平衡的影响图象如下，下列判断正确的是（　　）

A . 由图1可知，T₁＜T₂ ，该反应正反应为吸热反应 B . 由图2可知，该反应m+n＜p C . 图3中，表示反应速率v_正＞v_逆的是点3 D . 图4中，若m+n=p，则a曲线一定使用了催化剂

某温度下，体积一定的密闭容器中进行反应： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。下列分析正确的是（）

A . 平衡后加入 $\text{[math]}$ ，该反应的 $\text{[math]}$ 增大 B . 平衡后升高温度，平衡常数K变大 C . 平衡后再充入 $\text{[math]}$ ，达到新平衡时， $\text{[math]}$ 的百分含量变大 D . 若反应前充入的 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 物质的量相等，达平衡时 $\text{[math]}$ 的转化率比 $\text{[math]}$ 的高

在一定温度下，将气体X与气体Y各0.16mol充入10L恒容密闭容器中，发生反应：X（g）+Y（g）⇌2Z（g）△H＜0，一段时间后达到平衡．反应过程中测定的数据如表：下列说法正确的是（　　）

t∕min	2	4	7	9
n（Y）∕mol	0.12	0.11	0.10	0.10

A . 反应前4min的平均反应速率υ（Z）=0.0125mol•L^-1•min^-1 B . 其他条件不变，降低温度，反应达到新平衡前υ（逆）＞υ（正） C . 其他条件不变，再向体系中冲入1L氦气，使体系压强增大，则υ（逆）与υ（正）同等程度增大 D . 该温度下此反应的平衡常数K=1.44

采用下列措施的目的与控制化学反应速率无关的是（）

A . 将煤块磨成煤粉 B . 红酒中添加二氧化硫 C . 染料中添加铁红 D . 铁锅洗后擦干

阿伏加德罗常数的值为N_A ，下列说法正确的是（）

A . 标准状况下，2.24LCH₃OH分子中共价键的数目为0.5N_A B . 1molNa₂O₂与足量CO₂充分反应，转移的电子数为2 N_A C . 25℃1LpH=12的Na₂CO₃溶液中，由水电离出H⁺的数目为0.01N_A D . 0.1molH₂和0.1molI₂于密闭容器中充分反应后，HI分子总数为0.2N_A

（1）（一）氨是一种重要的化工产品，是氮肥工业、有机合成工业以及制造硝酸、铵盐和纯碱的原料，也是一种常用的制冷剂。

某化学研究性学习小组模拟工业合成氨的反应。在容积固定为2L 的密闭容器内充入1mol N₂和3mol H₂ ，加入合适催化剂（体积可以忽略不计）后在一定温度压强下开始反应，并用压力计监测容器内压强的变化如下：

反应时间 /min	0	5	10	15	20	25	30
压强/MPa	16.80	14.78	13.86	13.27	12.85	12.60	12.60

则从反应开始到25 min 时，以N₂ 表示的平均反应速率=。

（2）工业合成氨的反应方程式为： N₂(g)+3H₂(g) $\text{[math]}$ 2NH₃(g) ΔH 下图Ⅰ是合成氨反应的能量与反应过程相关图(未使用催化剂)；图Ⅱ是合成氨反应在2L 容器中、相同投料情况下、其它条件都不变时，某一反应条件的改变对反应的影响图。

下列说法正确的是________________。

A . ΔH＝－92.4kJ/mol B . 使用催化剂会使E₁的数值增大 C . 为了提高转化率，工业生产中反应的浓度越低越好 D . 图Ⅱ是不同温度下反应体系中氨的物质的量与反应时间关系图，且T_A>T_B； E . 在曲线A条件下，反应从开始到平衡，消耗N₂的平均速率为 $\text{[math]}$ mol·L^-1·min^-1
（3）一定温度下，向一个容积为2 L的密闭容器中通入2 mol N₂和7 mol H₂ ，达到平衡时测得容器的压强为起始时的7/9倍，在同一温度，同一容器中，将起始物质改为amol N₂ ，b molH₂ ， c mol NH₃ (a,b,c均不为零）欲使平衡混合物中各物质的质量与原平衡相同，则a,b,c满足的关系为(用含a,b,c的表达式表示），且欲使反应在起始时向逆反应方向进行，c的取值范围是
（4）（二）在容积为1.00L的容器中，通入一定量的N₂O₄ ，发生反应N₂O₄(g) $\text{[math]}$ 2NO₂(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。回答下列问题：

反应的△H0（填“大于”“小于”）；100℃时，体系中各物质浓度随时间变化如图所示。在0~60s时段，反应速率v(N₂O₄)为mol·L^-1·s^-1
（5） 100℃时达到平衡后，改变反应温度为T，c(N₂O₄)以0.0020mol·L^-1·s^-1的平均速率降低，经10s又达到平衡。T100℃（填“大于”“小于”），判断理由是。
（6）温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半，平衡向（填“正反应”或“逆反应”）方向移动，判断理由是。
（7）已知：
甲醇脱水反应2CH₃OH(g)＝CH₃OCH₃(g)＋H₂O(g)     △H₁＝－23.9kJ·mol^－1

甲醇制烯烃反应2CH₃OH(g)＝C₂H₄ (g)＋H₂O(g)     △H₂＝－29.1kJ·mol^－1

乙醇异构化反应2CH₃OH(g)＝CH₃OCH₃(g))         △H₃＝＋50.7kJ·mol^－1

则乙烯气相直接水合反应C₂H₄ (g)＋H₂O(g)＝C₂H₅OH(g)的△H＝ kJ·mol^－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下图所示，下列描述正确的是（）

图片_x0020_1374520034

A . 反应开始到10s，用Z表示的反应速率为0.158 mol·L^－1·s^－1 B . 10s后，该反应停止进行 C . 反应的化学方程式为：2X(g) + Y(g) $\text{[math]}$ 2Z(g) D . 反应开始到10s时，平均反应速率：v(X)= v(Y)=0.0395 mol·L^－1·s^－1

某实验小组研究温度对化学反应H₂(g)+I₂(g) $\text{[math]}$ 2HI(g)的影响，在其他条件相同时，将1molH₂(g)、1molI₂(g)充入体积为2L的恒容容器中，测得HI(g)的物质的量分数随时间(min)变化的实验数据如下：

时间

100

HI(g)的物质

的量分数

T₁

0.50

0.68

0.76

0.80

T₂

0.60

0.72

0.75

下列说法正确的是（）

A . T₁温度下，0~20min之间，H₂的平均反应速率为0.025mol·L^-1·min^-1 B . 在T₁温度下，该反应有可能在70min时已达到平衡状态 C . T₂温度下，20min时的正反应速率大于40min时的逆反应速率 D . 由表中数据可知，温度越高，H₂(g)与I₂(g)的反应限度越大

甲醛(HCHO)是一种重要的化工产品，工业上可用甲醇脱氢法制备，相关反应方程式为：CH₃OH(g) $\text{[math]}$ HCHO(g)+H₂(g) △H=+akJ/mol回答下列问题：

（1）反应过程中需要向体系中通入空气，通过以下反应提供上述反应所需要的热量：H₂(g)+ $\text{[math]}$ O₂(g)=H₂O(g) △H=-bkJ/mol
要使反应温度维持在650℃，则进料时，甲醇和空气的体积比应为(已知空气中氧气的体积分数为20%，b>a)。
（2） Na₂CO₃是甲醇脱氢制甲醛的催化剂，有研究指出，催化反应的部分机理如下：
历程i：CH₃0H→・H+・CH₂OH(・H叫做氢自由基，实际上就是H原子，有很高的反应活性，

“・”代表有一个单电子可以参与配对成键)

历程ii：・CH₂OH→・H+HCHO

历程iii：・CH₂OH→3•H+CO

历程iv：自由基发生碰撞形成新化学键而湮灭

如图1所示为在体积为2L的恒容容器中，投入1molCH₃OH(g)，在碳酸钠催化剂作用下开始反应，20min后，测得甲醇的转化率(X)与甲醛的选择性(S)与温度的关系(副反应仅考虑CH₃OH $\text{[math]}$ CO+2H₂)：

①请在图2所给坐标中，画出历程iv的反应过程一能量变化示意图。

②下列说法合理的是。

a.升高温度，甲醇转化率提高，平衡常数变大

b.当体系气体密度保持不变时，达到平衡状态

c.及时分离产品有利于提高甲醇生成甲醛的转化率

③600℃时，前20min甲醇的平均反应速率为，此时生成甲醛的反应的Q_p=（Q_p的表达式与平衡常数K_p相同，p为物质的分压，分压=总压×物质的量分数，体系初始压强为P₀）

④650℃以后，甲醛的选择性降低，而甲醇的转化率升高的可能原因是。
（3）氧化剂可处理甲醛污染，结合以下图像分析夏季(水温约20℃)应急处理甲醛污染的水源最好应选择的试剂为。

硫—碘循环分解水制氢主要涉及下列反应：

（1） Ⅰ.SO₂＋2H₂O＋I₂=H₂SO₄＋2HI；Ⅱ.2HI $\text{[math]}$ H₂＋I₂ ；Ⅲ.2H₂SO₄=2SO₂＋O₂＋2H₂O。
分析上述反应，下列判断正确的是。

a．反应Ⅲ易在常温下进行

b．反应Ⅰ中SO₂氧化性比HI强

c．循环过程中需补充H₂O

d．循环过程产生1 mol O₂的同时产生1 mol H₂
（2）一定温度下，向1 L密闭容器中加入1 mol HI(g)，发生反应Ⅱ，H₂物质的量随时间的变化如图所示。0～2 min内的平均反应速率v(HI)＝。该温度下，H₂(g)＋I₂(g) $\text{[math]}$ 2HI(g)的平衡常数K＝。相同温度下，若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍，则是原来的2倍。

a．平衡常数

b．HI的平衡浓度

c．达到平衡的时间

d．平衡时H₂的体积分数
（3）实验室用Zn和稀硫酸制取H₂ ，反应时溶液中水的电离平衡移动(填“向左”“向右”或“不”)；若加入少量下列试剂中的，产生H₂的速率将增大。
a．NaNO₃ b．CuSO₄

c．Na₂SO₄ d．NaHSO₃

甲醇可以与水蒸气反应生成氢气，反应方程式如下： $\text{[math]}$ 。

（1）在一定条件下，向体积为 $\text{[math]}$ 的恒容密闭容器中充入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 后，测得混合气体的压强是反应前的 $\text{[math]}$ 倍，则用甲醇表示的该反应的速率为。
（2）上述可逆反应达到平衡状态的依据是 $\text{[math]}$ 填序号 $\text{[math]}$ 。
① $\text{[math]}$

②混合气体的密度不变

③混合气体的平均相对分子质量不变

③ $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的浓度都不再发生变化
（3）下图中P是可自由平行滑动的活塞，关闭K，在相同温度时，向A容器中充入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，向B容器中充入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，两容器分别发生上述反应。已知起始时容器A和B的体积均为 $\text{[math]}$ 。试回答：

①反应达到平衡时容器B的体积为 $\text{[math]}$ ，容器B中 $\text{[math]}$ 的转化率为，A、B两容器中 $\text{[math]}$ 的体积百分含量的大小关系为B $\text{[math]}$ 填“ $\text{[math]}$ ”“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ” $\text{[math]}$ 。

②若打开K，一段时间后重新达到平衡，容器B的体积为 $\text{[math]}$ 连通管中气体体积忽略不计，且不考虑温度的影响 $\text{[math]}$ 。

（4）工业上合成甲醇的反应为 $\text{[math]}$ ，在容积相同的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下：

容器		甲	乙	丙
反应物投入量		$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
平衡数据	$\text{[math]}$ 的浓度 $\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
	反应的能量变化的绝对值 $\text{[math]}$	a	b	c
	体系压强 $\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
	反应物转化率	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$

下列说法正确的是。

$\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

CaCO₃与100ml稀盐酸反应生成CO₂的量与反应时间的关系如图所示，下列结论错误的是（）

A . 反应在2～4min内平均反应速率最大 B . 反应在2～4min内用盐酸表示平均反应速率为v(HCl)=0.1mol·L^-1·min^-1 C . 反应开始阶段反应速率逐渐上升是由于温度比浓度对反应速率的影响大 D . 4min后，反应速率减小的主要原因是c(H⁺)减小

在密闭容器中进行以下反应：N₂＋3H₂⇌2NH₃ ，经过一段时间后，测得N₂的浓度减少了0.8 mol·L^-¹ ，在此段时间内用NH₃表示的平均反应速率为0.4 mol·L^-¹·s^-¹ ，则该反应经历的时间为（）

A . 1 s B . 2 s C . 4 s D . 8 s

参照反应 $\text{[math]}$ 的能量对应反应过程的示意图，下列叙述中正确的是（）

图片_x0020_1580218791

A . 正反应为放热反应 B . 吸热反应一定要加热后才能发生 C . 反应物总能量高于生成物总能量 D . 升高温度可增大正反应速率的同时也可增大逆反应速率

我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。CH₄与CO₂重整是CO₂利用的研究热点之一、该重整反应体系主要涉及以下反应：

a) $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

b) $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

c) $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

d) $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的是（）

A . 若增大反应d中的浓度，H₂、CO的转化率均升高 B . 移去部分C(s)，反应 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、d的平衡均向右移动 C . 加入反应a的催化剂，可提高CH₄的平衡转化率 D . 降低反应温度，反应a中CH₄的体积分数增大

我国提出2030年实现“碳达峰”，2060年实现“碳中和”，CO₂的再利用成为热门话题。工业上可用CO₂来生产燃料甲醇(CH₃OH，无色液体)，实验室模拟该过程，在体积为2L的密闭容器中，充入2mol CO₂和6mol H₂ ，一定条件下发生反应：CO₂(g)+3H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g)+H₂O(g)，测得CO₂(g)和CH₃OH(g)的浓度随时间变化如图所示：

（1） t₁时刻，正、逆反应速率大小：v(正)(填“>”“=”或“<”)v(逆)，达到平衡的点为时刻(填选项)。
a．t₁ b.4min c.10min
（2）在0min到4min时间段，v(H₂)=mol·L^-1·min^-1；从开始到平衡，CH₃OH的平均反应速率v(CH₃OH)=mol·L^-1·min^-1。
（3）下列措施能增大反应速率的是_______(填字母)。

A . 升高温度 B . 扩大容器体积 C . 充入一定量氦气 D . 加入催化剂
（4）能说明上述反应达到平衡状态的是(填字母)。
a.3v_正(H₂)=v_逆(CH₃OH)

b．H₂的体积分数不再变化

c．容器内气体的压强不随时间的变化而变化

d．单位时间内，每生成1mol CH₃OH，同时生成3mol H₂

e．c(CO₂)：c(H₂)：c(CH₃OH)：c(H₂O)=1：3：1：1

甲硫醇是一种重要的化工原料，硫化氢与甲醇合成甲硫醇的催化过程如图。下列说法中错误的是（）

A . 上述过程中总反应是取代反应 B . 反应前后碳原子的成键数目没有发生变化 C . 若CD₃OD和H₂S参与，则可能生成CHD₂SH和D₂O D . 催化剂的使用可大大提升反应物硫化氢和甲醇的转化率

氧化铁在工业上有广泛的应用。

（1）炼铁高炉中存在以下热化学方程式
I．C(s) +CO₂(g) =2CO(g) $\text{[math]}$ =+172.5kJ·mol^-1
II．Fe₂O₃(s) +CO(g) $\text{[math]}$ 2FeO(s)+CO₂(g) $\text{[math]}$ =-3kJ·mol^-1
III．FeO(s) +CO(g) $\text{[math]}$ Fe(s) +CO₂(g) $\text{[math]}$ =-11kJ ·mol^-1
IV．Fe₂O₃ (s) +3CO(g) $\text{[math]}$ 2Fe(s)+3CO₂(g) $\text{[math]}$
①上述反应中， $\text{[math]}$ = kJ ·mol^-1
②下图中能表示反应IV的平衡常数对数值(lgK)与温度的关系的是(填“I”或“II”)，原因是。
③1500℃时，在某体积可变的密闭容器中，按物质的量比2：3加入Fe₂O₃和CO发生反应IV ，则达平衡时，Fe₂O₃的转化率为；下列措施能够提高Fe₂O₃转化率的是(填字母序号)。
a．对体系加压 b．升高反应体系的温度
c．加入适量的Na₂O固体 d．增大CO在原料中的物质的量比
（2）一定条件下Fe₂O₃可被甲烷还原为“纳米级”的金属铁，其反应为： Fe₂O₃(s)+3CH₄(g) $\text{[math]}$ 2Fe(s)+ 3CO(g) +6H₂(g) ΔH ＞0
①反应在2 L的密闭容器中进行，5 min后达到平衡，测得Fe₂O₃在反应中质量消耗3.2 g，则该段时间内用反应物表达的平均反应速率为mol·L^-1·min^-1
②该反应达到平衡时，某物理量(Y)随温度变化如图所示，当温度由T₁升高到T₂时，平衡常数K_A K_B(填“＞”“＜"或“=”)。纵坐标可以表示的物理量有填字母序号)。
a．H₂的逆反应速率 b．CH₄的的体积分数
c．混合气体的平均相对分子质量 d．混合气体的密度