化学反应速率和化学平衡知识点题库

NO_x（主要指NO和NO₂）是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NO_x是环境保护的重要课题。

（1）用水吸收NO_x的相关热化学方程式如下：
2NO₂（g）+H₂O（l）=HNO₃（aq）+HNO₂（aq） ΔH=−116.1 kJ·mol⁻¹
3HNO₂（aq）=HNO₃（aq）+2NO（g）+H₂O（l） ΔH=75.9 kJ·mol⁻¹
反应3NO₂（g）+H₂O（l）=2HNO₃（aq）+NO（g）的ΔH=kJ·mol⁻¹。
（2）用稀硝酸吸收NO_x ，得到HNO₃和HNO₂的混合溶液，电解该混合溶液可获得较浓的硝酸。写出电解时阳极的电极反应式：。
（3）用酸性(NH₂)₂CO水溶液吸收NO_x ，吸收过程中存在HNO₂与(NH₂)₂CO生成N₂和CO₂的反应。写出该反应的化学方程式：。
（4）在有氧条件下，新型催化剂M能催化NH₃与NO_x反应生成N₂。
①NH₃与NO₂生成N₂的反应中，当生成1 mol N₂时，转移的电子数为mol。
②将一定比例的O₂、NH₃和NO_x的混合气体，匀速通入装有催化剂M的反应器中反应（装置见题20图−1）。
反应相同时间NO_x的去除率随反应温度的变化曲线如题20图−2所示，在50～250 ℃范围内随着温度的升高，NO_x的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是；当反应温度高于380 ℃时，NO_x的去除率迅速下降的原因可能是。

25℃时，在含有Pb²^＋、Sn²^＋的某溶液中，加入过量金属锡(Sn)，发生反应： Sn(s)＋Pb²^＋(aq) $\text{[math]}$ Sn²^＋(aq)＋Pb(s)，体系中c(Pb²^＋)和c(Sn²^＋)变化关系如图所示。下列判断正确的是 ( )

A . 往平衡体系中加入金属铅后，c(Pb²^＋)增大 B . 往平衡体系中加入少量Sn(NO₃)₂固体后，c(Pb²^＋)变小 C . 升高温度，平衡体系中c(Pb²^＋)增大，说明该反应ΔH>0 D . 25℃时，该反应的平衡常数K＝2.2

一定温度下，向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体，发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如下图所示，对该反应的推断合理的是（）

A . 该反应的化学方程式为3B＋4D $\text{[math]}$ 6A＋2C B . 反应进行到1 s时，v(A)＝v(D) C . 反应进行到6 s时，B的平均反应速率为0.05 mol·L^－¹·s^－¹ D . 反应进行到6 s时，各物质的反应速率相等

下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是（）

A . 新制氯水长时间放置颜色变浅 B . 高压比常压更有利于H₂转化为NH₃ C . 蒸干AlCl₃溶液无法得到无水AlCl₃ D . 滴加少量CuSO₄溶液可以加快Zn与稀H₂SO₄反应的速率

有科学家正在研究用碳与一氧化氮反应处理环境问题

C（s）+2NO（g） $\text{[math]}$ CO₂（g）+N₂（g）△H

（1）实验方案中有下列措施：①采用加热提高反应速率，②使用催化剂提高反应速率，③使用加压提高NO转化率，④使CO₂转化成干冰从体系用脱离，提高NO的转化率，你认为可行的是。
（2）这个反应的平衡常数表达式是；

（3）在恒容恒温密闭容器中，科学家得到下列实验数据

时间（min）	浓度（mol/L）
时间（min）	NO	N₂	CO₂
0	0.100	0	0
10	0.058	0.021	0.021
20	0.040	0.030	0.030
30	0.040	0.030	0.030

反应在该温度下的平衡常数K=；

（4）若在(3)的实验中30min时开始升温，36min时达平衡，测得NO的转化率变为50%，则该反应的△H0（填“＞”、“＜”、“=”），判断的理由是；
（5）若科学家在30min后改变了某一条件，反应进行到40min时达平衡浓度分别为c（NO）=0.032mol/L，c（N₂）=0.034mol/L，c（CO₂）=0.017mol/L，则改变的条件可能是，判断的依据是。

反应A（g）+B（g）⇌C（g）+D（g）过程中的能量变化如图所示（E₁＞0，E₂＞0），回答下列问题

图片_x0020_1226574504

（1）图中该反应是反应（填“吸热”或“放热”），反应热△H的表达式为
（2）当反应达到平衡时，升高温度，A的转化率（填“增大”“减小”或“不变”）。
（3）在反应体系中加入催化剂，E₁和E₂的变化是：E₁，E₂（填“增大’“减小”或“不变”），化学平衡移动（填“向左”、“向右”或“不”）。

在一密闭容器中进行以下可逆反应:M(g)+N(g) $\text{[math]}$ P(g)+2 L(?)。在不同的条件下P的体积分数φ(P)的变化情况如图,则该反应( )

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A . 正反应放热,L是固体 B . 正反应放热,L是气体 C . 正反应吸热,L是气体 D . 正反应放热,L是固体或气体

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) $\text{[math]}$ 2C(g)＋2D(g)，反应进行到10s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） 10s末，生成物D的浓度为。
（4） A 平衡转化率。

氮的氧化物是大气污染物之一，用活性炭或一氧化碳还原氮氧化物，可防止空气污染。回答下列问题：

（1）汽车尾气中常含有碳烟、CO、NO等有害物质，尾气中含有碳烟的主要原因为。
（2）已知在298K和101kPa条件下，有如下反应：
反应①：C(s)+O₂(g)=CO₂(g) ΔH₁=-393.5kJ·mol^-1

反应②：N₂(g)+O₂(g)=2NO(g) ΔH₂=+180.5kJ·mol^-1

若反应 $\text{[math]}$ CO₂(g)+ $\text{[math]}$ N₂(g)⇌ $\text{[math]}$ C(s)+NO(g)的活化能为akJ·mol^-1 ，则反应C(s)+2NO(g)⇌CO₂(g)+N₂(g)的活化能为kJ·mol^-1。
（3）在常压下，已知反应2CO(g)+2NO(g)⇌N₂(g)+2CO₂(g) ΔH(298K)=-113.0kJ·mol^-1 ， ΔS(298K)=-145.3J/(mol·K)，据此可判断该反应在常温下（填“能”或“不能”）自发进行。

（4）向容积为2L的真空密闭容器中加入活性炭（足量）和NO，发生反应C(s)+2NO(g)⇌N₂(g)+CO₂(g)，NO和N₂的物质的量变化如表所示，在T₁℃、T₂℃分别到达平衡时容器的总压强分别为p₁kPa、p₂kPa。

物质的量/mol	T₁℃				T₂℃
物质的量/mol	0	5min	10min	15min	20min	25min	30min
NO	2.0	1.16	0.80	0.80	0.50	0.40	0.40
N₂	0	0.42	0.60	0.60	0.75	0.80	0.80

①0~10min内，以NO表示的该反应速率v（NO）=kPa·min^-1。

②第15min后，温度调整到T₂ ，数据变化如表所示，则p₁p₂（填“>”、“<”或“=”）。

③若30min时，保持T₂不变，向该容器中再加入该四种反应混合物各2mol，再次达平衡时NO的体积百分含量为。

（5）为探究温度及不同催化剂对反应2NO(g)+2CO(g)+⇌N₂(g)+2CO₂(g)的影响，分别在不同温度、不同催化剂下，保持其它初始条件不变重复实验，在相同时间内测得NO转化率与温度的关系如图所示：

①在催化剂乙作用下，图中M点对应的速率（对应温度400℃）v_正v_逆（填“>”、“<”或“=”），其理由为。

②温度高于400℃，NO转化率降低的原因可能是。

化学平衡是最重要的化学反应原理之一。

（1）现有容积为1L的恒温恒容密闭容器，向其中加入1molA气体和1molB气体后发生反应：A(g)＋B(g) $\text{[math]}$ C(g) ΔH=-qkJ·mol^-1(q>0)，ts后，反应达到平衡状态，生成0.5molC气体，放出热量Q₁kJ。回答下列问题：
①在题干条件下，说明该反应已经达到平衡状态的有（填序号）。

A．消耗0.1molA的同时生成0.1molC

B．容器中气体的压强不随时间而变化

C．容器中气体的密度不随时间而变化

D．A的转化率为50%

②保持容器温度和容积不变，若开始时向容器中加入1molC气体，反应达到平衡时，吸收热量Q₂kJ，则Q₁、Q₂与q的数值关系正确的是（填序号）。

A．Q₁＋Q₂=q B．Q₁＋2Q₂<q C．Q₁＋2Q₂>q D．Q₁＋Q₂<q

③在原平衡基础上，保持容器温度和容积不变，向容器中再通入amolA气体，重新达平衡后，B气体的转化率为75%，则a=。
（2）在一容积可变的密闭容器中充有10molCO和20molH₂ ，发生CO(g)+2H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g)反应。CO的平衡转化率(α)与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。

①A、B、C三点的平衡常数K_A、K_B、K_C的大小关系为。

②若达到平衡状态A时，容器的体积为8L，则在平衡状态B时容器的体积为L。
（3）以甲醇为主要原料，电化学合成碳酸二甲酯的工作原理如图所示。则电源的正极为（填“A”或“B”），写出阳极的电极反应式。

将等物质的量的X、Y气体充入一个密闭容器中，一定条件下发生反应并达到平衡：X(g)＋Y(g) $\text{[math]}$ 2Z(g)　ΔH<0。改变条件达到新平衡后，下列正确的是（）

A . 升高温度，X的体积分数减小 B . 增大压强(缩小容器体积)，Z的浓度不变 C . 保持容器体积不变，充入一定量的惰性气体，Y的浓度不变 D . 保持容器体积不变，充入一定量的Z，X的体积分数增大

以NO_x为主要成分的雾霾的综合治理是当前重要的研究课题。

汽车尾气中含有较多的氮氧化物和不完全燃烧的CO，汽车三元催化器可以实现降低氮氧化物的排放量。汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在催化剂的作用下转化成两种无污染的气体。如，

反应I：2CO(g)＋2NO(g) $\text{[math]}$ N₂(g)＋2CO₂(g) △H₁；

反应II：4CO(g)＋2NO₂(g) $\text{[math]}$ N₂(g)＋4CO₂(g) △H₂<0。

（1）针对反应I：
①已知：反应N₂(g)＋O₂(g) $\text{[math]}$ 2NO(g) ΔH₃＝＋180.0 kJ·mol^－1 ，若CO的燃烧热为283.5 kJ·mol^－1则反应I的△H₁＝kJ·mol⁻¹。

②若在恒容的密闭容器中，充入2 mol CO和1 mol NO，发生反应I，下列选项中不能说明该反应已经达到平衡状态的是。

A.CO和NO的物质的量之比不变 B.混合气体的密度保持不变

C.混合气体的压强保持不变 D.v(N₂)_正＝2v(CO₎_逆
（2）在2L密闭容器中充入2 mol CO和1 mol NO₂ ，发生上述反应II。
①若在某温度下，该反应达平衡时CO的转化率为50%，则该反应的平衡常数为。

②图1为平衡时CO₂的体积分数与温度、压强的关系。则温度：T₁T₂(填“<”或“>”)；若在D点对反应容器升温的同时扩大体积使体系压强减小，重新达到的平衡状态可能是图中A～G点中的点。
（3）某研究小组探究催化剂对CO、NO₂转化的影响。将NO₂和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应，相同时间内测量逸出气体中NO₂含量，从而确定尾气脱氮率(脱氮率即NO₂的转化率)，结果如图2所示。
①若高于450℃，图2中曲线中脱氮率随温度升高而降低的主要原因是；

②a点(填“是”或“不是”)对应温度下的平衡脱氮率，说明理由。

一定温度下，体积固定的密闭容器中发生反应：A（s）＋3B（g） $\text{[math]}$ 2C（g）＋2D（g），下列描述中不能说明该反应达到平衡状态的是（）

A . 容器中的压强不再变化 B . 混合气体的密度不再变化 C . n（A）∶n（B）∶n（C）∶n（D）＝1∶3∶2∶2 D . 单位时间内生成a mol A，同时消耗2a mol D

高铁酸钾(K₂FeO₄)是一种高效多功能的新型非氯绿色消毒剂，主要用于饮水处理。常温下，调节其水溶液pH时，含铁粒子的物质的量分数δ(X)随pH的变化如图所示[已知 $\text{[math]}$ ]。

下列说法正确的是（）

A . 25℃，B点水的电离出的c(H⁺)=1×10⁻⁴ B . NaHFeO₄溶液显碱性 C . 常温下，H₂FeO₄(aq)+H⁺(aq) $\text{[math]}$ H₃FeO $\text{[math]}$ (aq)的平衡常数K＜100 D . K₂FeO₄起杀菌消毒作用是因为其遇水生成了Fe(OH)₃胶体

下列操作会使相应溶液pH增大的是( )

A . $\text{[math]}$ 溶液中再加入 $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ 溶液加热 C . 氨水中加入少量 $\text{[math]}$ 固体 D . 醋酸溶液加热

高温下，甲烷生成乙烷的反应为 $\text{[math]}$ 。反应在初期阶段的速率方程为v=k∙c(CH₄)，其中k为反应速率常数。下列说法错误的是（）

A . 反应初期，增加甲烷浓度，v增大 B . 反应过程中H₂浓度变化对速率无影响 C . 该温度下，乙烷的生成速率逐渐减小 D . 升高反应温度，k增大

工业上在一定条件下可由水煤气合成甲醇，同时有副反应，反应如下：

主反应： $\text{[math]}$

副反应： $\text{[math]}$

已知： $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 为正反应活化能，且 $\text{[math]}$ 。

请回答：

（1）有利于主反应平衡正向移动的适宜条件___________。

A . 高温高压 B . 低温高压 C . 高温低压 D . 低温低压
（2）反应： $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ (用 $\text{[math]}$ 表示)
（3）若主反应在恒温恒容下进行，下列说法正确的是___________

A . 当容器压强不变，反应处于平衡状态 B . K值越大，反应速率一定越快 C . $\text{[math]}$ 越小，放热越多，反应速率就越快 D . 使用合适催化剂，可快速提高反应平衡前的转化率 E . 正反应活化能越大， $\text{[math]}$ 就越大
（4）在 $\text{[math]}$ 时， $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 在体积为 $\text{[math]}$ 的恒温密闭容器中反应，测得2小时和5小时 $\text{[math]}$ 的选择性为80%和60%( $\text{[math]}$ 的选择性是指转化的 $\text{[math]}$ 中生成 $\text{[math]}$ 的百分比)。 $\text{[math]}$ 的转化率与时间的关系如图1所示：(不考虑其它副反应)
则：①2小时 $\text{[math]}$ 的产率。

②副反应的平衡常数。
（5） $\text{[math]}$ 的物质的量随时间变化如图2所示，请在图2上画出 $\text{[math]}$ 的物质的量随时间变化曲线。

在体积为2 L的恒容密闭容器内，充入一定量的NO和O₂ ， 800℃时发生反应2NO(g)+O₂(g) $\text{[math]}$ 2NO₂(g)，容器中n(NO)随时间的变化如表所示：

时间/s	0	1	2	3	4	5
n(NO)/mol	0.020	0.010	0.008	0.007	0.007	0.007

（1）反应在1～2 s内，O₂的物质的量减少mol。该反应在第秒时达到平衡状态。
（2）如图所示，表示NO₂浓度变化曲线的是(填字母)。用O₂表示0～2 s内该反应的平均速率v=mol·L^-1·s^-1
（3）能说明该反应已达到平衡状态的是(填字母)。
a．容器内气体颜色不再变化
b．O₂的物质的量保持不变
c．容器内混合气体的密度保持不变

下列操作或装置正确并能达到实验目的的是（）

A . 图①用于比较二氧化锰和氧化铁的催化效果 B . 图②用此装置可制CaCO₃沉淀 C . 图③用于检验铜与浓硫酸反应后的混合液中是否含有Cu²⁺ D . 图④用于制备Fe(OH)₂沉淀

工业上利用NaClO将废水中的As(III)氧化为As(V)，然后经吸附、沉降而除去。As(III)和As(V)水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系如图所示。一般把10^-1>K_a>10^-4的酸称为中强酸，把K_a<10^-4的酸称为弱酸，下列说法正确的是（）

A . H₃AsO₄、H₃AsO₃都是中强酸 B . pH=10时，NaClO将As(III)氧化为As(V)的离子方程式：H₂AsO $\text{[math]}$ +ClO^-+OH^-=HAsO $\text{[math]}$ +Cl^-+H₂O C . H₂AsO $\text{[math]}$ +H₂AsO $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ HAsO $\text{[math]}$ +H₃AsO₃K=10^2.4 D . 相同温度下，同浓度的Na₃AsO₄溶液与Na₂HAsO₃溶液，前者碱性强

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