备战高考化学压轴题专题复习——化学反应的速率与限度的推断题综合含详细答案
备战高考化学化学反应的速率与限度推断题综合题含详细答案
备战高考化学化学反应的速率与限度推断题综合题含详细答案一、化学反应的速率与限度练习题（含详细答案解析）1．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)30%H 2O 2 15%H 2O 2 10%H 2O 2 5%H 2O 2无催化剂、不加热 几乎不反应 几乎不反应 几乎不反应 几乎不反应 无催化剂、加热360s480s 540s 720s MnO 2催化剂、加热 10s25s60s120s①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： 催化剂()2MnO操作情况观察结果反应完成所需的时间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 22MnO ==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。
高考化学压轴题专题化学反应的速率与限度的经典推断题综合题含答案解析
高考化学压轴题专题化学反应的速率与限度的经典推断题综合题含答案解析一、化学反应的速率与限度练习题（含详细答案解析）1．新型材料 AIN 应用前景广泛，对其制备过程的研究成为热点。
(1)将物质的量均为a mol 的 Al2O3与N2充入恒温恒容密闭容器中，控制温度发生反应：2Al2O3(s)+2N2(g) 4AlN(s) +3O2(g) △H>0。
①下列可作为反应达到平衡的判据是_________(填序号）。
A．固体的质量不再改变B．2v正(N2)=3v逆(O 2)C．△H不变D．容器内气体的压强不变E．N2分子数与 O2分子数比为 2:3②在起始压强为p的反应体系中，平衡时 N2的转化率为α，则上述反应的平衡常数K p__________(对于气相反应，用某组分 B 的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数，记作K p，如p(B) =p总·x(B) ，p总为平衡总压强，x(B)为平衡系统中B的物质的量分数）。
③为促进反应的进行，实际生产中需加入焦炭，其原因是____________。
(2)铝粉与 N2在一定温度下可直接生成 AlN，加入少量 NH4Cl 固体可促进反应。
将等质量的A1粉与不同量的 NH4Cl混合均匀后置于充 N2的密闭容器中，电火花引燃，产品中 AlN的质量分数[ω(AlN)] 随原料中ω(NH4Cl)的变化如图1所示，燃烧过程中温度随时间变化如图2所示。
则：①固体混合物中，ω(NH4Cl)的最佳选择是__________。
②结合图2解释当ω(NH4Cl)超过一定值后，ω(AlN)明显减少的原因__________。
(3)AIN粉末会缓慢发生水解反应，粒径为100 nm 的 AlN 粉末水解时溶液 pH的变化如图3 所示。
①AlN 粉末水解的化学方程式是______________。
②相同条件下，请在图3中画出粒径为40 nm 的AlN粉末水解的变化曲线____________。
备战高考化学专题训练---化学反应的速率与限度的推断题综合题分类附答案解析
备战高考化学专题训练---化学反应的速率与限度的推断题综合题分类附答案解析一、化学反应的速率与限度练习题（含详细答案解析）1．能源与材料、信息一起被称为现代社会发展的三大支柱。
面对能源枯竭的危机，提高能源利用率和开辟新能源是解决这一问题的两个主要方向。
(1)化学反应速率和限度与生产、生活密切相关，这是化学学科关注的方面之一。
某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在400mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水法收集反应放出的氢气，实验记录如下(累计值):时间/min12345氢气体积/mL(标况)100240464576620①哪一段时间内反应速率最大：__________min(填“0～1”“1～2”“2～3”“3～4”或“4～5”)。
②另一学生为控制反应速率防止反应过快难以测量氢气体积。
他事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率但不影响生成氢气的量。
你认为可行的是____________(填字母序号)。
A．KCl溶液 B．浓盐酸 C．蒸馏水 D．CuSO4溶液(2)如图为原电池装置示意图：①将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，一组插入烧碱溶液中，分别形成了原电池，在这两个原电池中，作负极的分别是_______(填字母)。
A．铝片、铜片 B．铜片、铝片C．铝片、铝片 D．铜片、铜片写出插入浓硝酸溶液中形成的原电池的负极反应式：_______________。
②若A为Cu，B为石墨，电解质为FeCl3溶液，工作时的总反应为2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。
写出B电极反应式：________；该电池在工作时，A电极的质量将_____(填“增加”“减小”或“不变”)。
若该电池反应消耗了0.1mol FeCl3，则转移电子的数目为_______。
【答案】2～3 AC B Cu-2e−=Cu2+ Fe3++e−=Fe2+减小 0.1N A【解析】【分析】(1)①先分析各个时间段生成氢气的体积，然后确定反应速率最大的时间段。
高考化学—化学反应的速率与限度的推断题综合压轴题专题复习及答案
高考化学—化学反应的速率与限度的推断题综合压轴题专题复习及答案一、化学反应的速率与限度练习题（含详细答案解析）1．化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。
（1）某同学为了探究锌与硫酸反应过程中的速率变化，在 400mL 稀硫酸中加入足量的锌粉，标况下用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下（累计值）：①哪一时间段反应速率最大_______min（填“0～1”、“1～2”、“2～3”、“3～4”、“4～5”），原因是________。
②求 3～4 分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率________设溶液体积不变）。
（2）该同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。
请回答下列问题：①硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是_______。
②实验室中现有 Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等 4 种溶液，可与实验中 CuSO4溶液起相似作用的是_______。
③要减慢上述实验中气体产生速率，可采取的合力措施有_______、_______（答两种）。
（3）某温度下在 4 L 密闭容器中，X、Y、Z 三种气态物质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该反应达到平衡状态的标志是_______（填字母）A．Y 的体积分数在混合气体中保持不变 B．X、Y 的反应速率比为 3：1C．容器内气体压强保持不变 D．容器内气体的总质量保持不变E．生成 1 mol Y 的同时消耗 2 mol Z③2 min 内 Y 的转化率为_______。
【答案】2~3 因该反应是放热反应，此时温度高且盐酸浓度较大，所以反应速率较快.0.025 mol·L-1·min-1 CuSO4与 Zn 反应生成的 Cu 附着在 Zn 表面形成铜锌原电池加快了化学反应速率； Ag2SO4适当增加硫酸的浓度增加锌粒的表面积；升高温度等（答两种即可）3X(g)+Y(g)⇌2Z(g) AC 10%【解析】【分析】(1)①相同时间内收集的气体体积越多，该反应速率越快；温度越高化学反应速率越快；②先计算生成氢气物质的量，再根据关系式计算消耗n(HCl)，利用v=nV tVV计算盐酸反应速率；(2) Zn和硫酸的反应中加入少量的CuSO4溶液，能置换出一定量Cu，在溶液中形成Cu/Zn 原电池，原电池反应比化学反应速率快；②所给四种溶液中只Zn只能置换出Ag；③从影响反应速率的因素分析；(3)①根据图知，随着反应进行，X、Y的物质的量减少而Z的物质的量增加，则X和Y是反应物而Z是生成物，反应达到平衡时，△n(X)=(1.0-0.4)mol=0.6mol、△n(Y)=(1.0-0.8)mol=0.2mol、△n(Z)=(0.5-0.1)mol=0.4mol，同一可逆反应中同一段时间内参加反应的各物质的物质的量变化量之比等于其计算之比，据此确定化学方程式；②可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变；③Y的转化率=()()n Yn Y反应的反应初始×100%；【详解】(1)①相同通条件下，反应速率越大，相同时间内收集的气体越多；由表中数据可知，反应速率最大的时间段是2∼3min，原因是：该反应是放热反应，温度越高，反应速率越大；②3∼4分钟时间段，收集的氢气体积=(576−464)mL=112m L，n(H2)=0.11222.4/LL mol=0.005mol，根据氢气和HCl关系式得消耗的n(HCl)=2n(H2)=2×0.005mol=0.01mol，则v(HCl)=0.01mol0.4L1min⨯=0.025 mol/(L⋅min)；(2)Zn和硫酸的反应中加入少量的CuSO4溶液，能置换出一定量Cu，在溶液中形成Cu/Zn原电池，而加快化学反应速率；②所给四种溶液中只Zn只能置换出Ag，即Ag2SO4与CuSO4溶液具有相似的作用；③为加快Zn和硫酸的反应速率可从升温、适当增大硫酸的浓度、增大锌的比表面积等角度考虑，可采取的合力措施有：增加锌的表面积；升高温度或适当增大硫酸的浓度等；(3)①根据图知,随着反应进行，X、Y的物质的量减少而Z的物质的量增加，则X和Y是反应物而Z是生成物，反应达到平衡时，△n(X)=(1.0−0.4)mol=0.6mol、△n(Y)=(1.0−0.8)mol=0.2mol、△n(Z)=(0.5−0.1)mol=0.4mol，同一可逆反应中同一段时间内参加反应的各物质的物质的量变化量之比等于其计算之比，X、Y、Z的计量数之比=0.6mol:0.2mol:0.4mol=3:1:2，则该反应方程式为3X(g)+Y(g)⇌2Z(g)；②A．Y的体积分数在混合气体中保持不变，说明各物质的量不变，反应达到平衡状态，故A正确；B．X、Y的反应速率比为3:1时，如果反应速率都是指同一方向的反应速率，则该反应不一定达到平衡状态，故B错误；C．反应前后气体压强减小，当容器内气体压强保持不变时，各物质的物质的量不变，反应达到平衡状态，故C正确；D．容器内气体的总质量一直保持不变，故D错误；E．生成1mol Y的同时消耗2molZ，所描述的为同向反应过程，不能判断反应达到平衡状态，故E错误；答案选AC；③Y的转化率=()()n Yn Y反应的反应初始×100% =10.91-×100%=10%。
高考化学压轴题专题复习——化学反应的速率与限度的推断题综合及答案
高考化学压轴题专题复习——化学反应的速率与限度的推断题综合及答案一、化学反应的速率与限度练习题（含详细答案解析）1．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/s050150250350n(NH3)00.240.360.400.400~50s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=ct∆∆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)=ct∆∆=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 kJ2=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。
高考化学压轴题专题复习——化学反应的速率与限度的推断题综合及答案解析
高考化学压轴题专题复习——化学反应的速率与限度的推断题综合及答案解析一、化学反应的速率与限度练习题（含详细答案解析）1．某实验小组为确定过氧化氢分解的最佳催化条件，用如图实验装置进行实验，反应物用量和反应停止的时间数据如下：分析表中数据回答下列问题：MnO2时间0.1g0.3g0.8gH2O210mL1.5%223s67s56s10mL3.0%308s109s98s10mL4.5%395s149s116s（1）相同浓度的过氧化氢的分解速率随着二氧化锰用量的增加而________。
（2）从实验效果和“绿色化学”的角度考虑，双氧水的浓度相同时，加入________g的二氧化锰为较佳选择。
（3）该小组的某同学分析上述数据后认为：“当用相同质量的二氧化锰时，双氧水的浓度越小，所需要的时间就越少，亦即其反应速率越快”的结论，你认为是否正确________，理由是__________________________________。
（4）为加快过氧化氢的分解速率，除了使用MnO2作催化剂和改变过氧化氢的质量分数之外，还可以采取的加快反应速率的措施有_____。
（回答任意两个合理的措施）【答案】加快 0.3 不正确 H2O2的浓度扩大二倍(从1.5%→3.0%)，但反应所需时间比其二倍小的多升高温度；粉碎二氧化锰，增大其表面积。
【解析】【分析】由题可知，该实验研究浓度和催化剂对反应速率的影响，通过表中数据可分析得出浓度和催化剂对反应速率的影响规律，因为该实验不是直接测出反应速率，而是测出反应停止的时间，要考虑反应物增多对反应时间的影响。
【详解】(1)由表格中的数据可知：相同浓度的H2O2，加入的MnO2越多，反应所用的时间越短，即分解速率越快。
(2)用0.1 g催化剂的反应速率明显小于用0.3 g和0.8 g催化剂的反应速率；用0.8 g催化剂和用0.3 g催化剂的反应速率及反应时间相差不多，但用0.3 g催化剂节约药品。
高考化学—化学反应的速率与限度的推断题综合压轴题专题复习附答案
高考化学—化学反应的速率与限度的推断题综合压轴题专题复习附答案一、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1：1b．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=ctVV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1.20mol0.41mol210Ls=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。
备战高考化学压轴题专题化学反应的速率与限度的经典推断题综合题及答案
备战高考化学压轴题专题化学反应的速率与限度的经典推断题综合题及答案一、化学反应的速率与限度练习题（含详细答案解析）1．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℃70080083010001200K0.60.9 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】()()()()222CO H OCO Hc cc 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=()() ()()222CO H OCO Hc cc 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=()() ()()222 CO H OCO H c cc 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 Vρ，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 =()()()()222CO H OCO Hc cc c=1，根据表格数据，此时的温度为830℃。
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备战高考化学压轴题专题复习——化学反应的速率与限度的推断题综合含详细答案一、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．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/s050150250350n(NH3)00.240.360.400.400~50s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)所需的的键能为946kJ/mol，H-H的键能为能量，用符号E表示，单位为kJ/mol。
N N436kJ/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=ct∆∆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)=ct∆∆=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 kJ2=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。
3．现代工业的发展导致CO2的大量排放，对环境造成的影响日益严重，通过各国科技工作者的努力，已经开发出许多将CO2回收利用的技术，其中催化转化法最具应用价值。
回答下列问题：（1）在催化转化法回收利用CO2的过程中，可能涉及以下化学反应：①CO2(g)+2H2O(1)CH3OH(1)+32O2(g) △H=+727kJ·mol-1△G=+703kJ·mol-1②CO2(g)+2H2O(1)CH4(g)+2O2(g) △H=+890kJ·mol-1△G=+818kJ·mol-1③CO2(g)+3H2(g)CH3OH(1)+H2O(1) △H=-131kJ·mol-1 △G=-9.35kJ·mol-1④CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(1) △H=-253kJ·mol-1 △G=-130kJ·mol-1从化学平衡的角度来看，上述化学反应中反应进行程度最小的是____，反应进行程度最大的是_____。
（2）反应CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)称为Sabatier反应，可用于载人航空航天工业。
我国化学工作者对该反应的催化剂及催化效率进行了深入的研究。
①在载人航天器中利用Sabatier反应实现回收CO2再生O2，其反应过程如图所示，这种方法再生O2的最大缺点是需要不断补充_________（填化学式）。
②在1.5 MPa，气体流速为20 mL·min-l时研究温度对催化剂催化性能的影响，得到CO2的转化率(%)如下：分析上表数据可知：_____（填化学式）的催化性能更好。
③调整气体流速，研究其对某一催化剂催化效率的影响，得到CO2的转化率(%)如下：分析上表数据可知：相同温度时，随着气体流速增加，CO2的转化率____（填“增大”或“减小”），其可能的原因是_________________________________。
④在上述实验条件中，Sabatier反应最可能达到化学平衡状态的温度是____，已知初始反应气体中V(H2):V(CO2) =4:l，估算该温度下的平衡常数为 ___________（列出计算表达式）。
（3）通过改变催化剂可以改变CO2与H2反应催化转化的产物，如利用Co／C作为催化剂，反应后可以得到含有少量甲酸的甲醇。
为了研究催化剂的稳定性，将Co/C催化剂循环使用，相同条件下，随着循环使用次数的增加，甲醇的产量如图所示，试推测甲醇产量变化的原因_________________________________。
（已知Co的性质与Fe相似）【答案】②④ H2 Co4N/Al2O3减小气流流速加快，导致反应物与催化剂接触时间不够 360℃()()240.9820.980.0240.02⨯⨯⨯⨯反应产生的甲酸腐蚀催化剂，使催化剂活性降低【解析】【分析】（1）在温度、压强一定的条件下，反应总是向△G＜0的方向进行，由此判断。
（2）①分析反应过程图，CO2、O2、H2O属于循环过程中始终在循环过程中的，而H2属于循环过程中加入的，由此可知正确答案；②分析表中数据，在相同温度下，对比不同催化剂时CO2的转化率可选择出催化性能更好的催化剂；③分析表中数据，在温度不变的情况下，气流速度增大，CO2的转化率逐渐降低，据此分析原因；④分析表中数据，大部分数据显示，在气流速度不变的情况下，CO2的转化率随着温度的增大而逐渐增大，但增大的幅度在逐渐减小，故在上述实验条件中，Sabatier反应最可能达到化学平衡状态的温度是360℃，根据此时CO2的转化率，计算该温度下的平衡常数；（3）由图可知，随着Co/C催化剂循环次数的增多，甲醇的产量逐渐降低，说明该催化剂在循环过程中受到一定程度的影响，结合产物的性质进行分析；【详解】（1）分析四个反应，根据在温度、压强一定的条件下，反应总是向△G＜0的方向进行，反应的△G越小反应进行程度越大，反之反应进行的程度就越小，故上述化学反应中反应进行程度最小的是②，反应进行程度最大的是④。
答案为：②；④；（2）①分析循环图，只有H2需不断补充，答案为：H2；②对比表中的数据，在相同温度下，催化剂为Co4N/Al2O3时，CO2的转化率更大，答案为：Co4N/Al2O3；③分析表中数据，温度不变时，随着气体流速的逐渐增大，CO2的转化率逐渐减小，可能是气体流速过快，来不及和催化剂充分接触，导致CO2的转化率减小。