高考化学化学反应的速率与限度的推断题综合热点考点难点含答案

高考化学化学反应的速率与限度的推断题综合热点考点难点含答案 一、化学反应的速率与限度练习题（含详细答案解析） 1．超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技

术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，化学方程式：2NO+2CO催化剂2CO2+N2，为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表：

时间/s 0 1 2 3 4 5

c（NO）

/mol·L-1 1.00×10-3 4.50×10-4 2.50×10-4 1.50×10-4 1.00×10-4 1.00×10-4

c（CO）

/mol·L-1 3.60×10-3 3.05×10-3 2.85×10-3 2.75×10-3 2.70×10-3 2.70×10-3

请回答下列问题（均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响）： （1）若1molNO和1molCO的总能量比1molCO2和0.5molN2的总能量大，则上述反应的H___0（填写“>”、“<”、“=”）。

（2）前2s内的平均反应速率v（N2）=_____________。 （3）计算4s时NO的转化率为____________。 （4）下列措施能提高NO和CO转变成CO2和N2的反应速率的是______（填序号）。 A．选用更有效的催化剂B．升高反应体系的温度

C．降低反应体系的温度D．缩小容器的体积

（5）由上表数据可知，该反应在第______s达到化学平衡状态。假如上述反应在密闭恒容容器中进行，判断该反应是否达到平衡的依据为________（填序号）。 A．压强不随时间改变B．气体的密度不随时间改变

C．c（NO）不随时间改变D．单位时间里消耗NO和CO的物质的量相等

（6）研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中。

实验编号 T/℃ NO初始浓度/mol·L-1 CO初始浓度/mol·L-1 催化剂的比表面积/m2·g-1

Ⅰ 280 1.20×10-3 82 Ⅱ 5.80×10-3 124 Ⅲ 350 124 ①请在上表格中填入剩余的实验条件数据_____、_____、______、______、______。 ②请在给出的坐标图中，画出上表中的Ⅰ、Ⅱ两个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图，并标明各条曲线的实验编号________。

【答案】< 1.87510-4mol·L-1·s-1 90% ABD 4 AC 5.8010-3 280 1.2010-3 1.2010-3 5.8010-3 【解析】 【分析】 反应热的正负可根据反应物和生成物的总能量的大小比较；能提高反应速率的因素主要有增大浓度、使用催化剂、升高温度、增大表面积、构成原电池等，压强能否改变反应速率要看是否改变了浓度；反应是否达到平衡可以从速率（正逆反应速率是否相等）、量（是否保持不变）、压强、气体平均密度，气体平均摩尔质量、颜色等方面判断；验证多个因素对化学反应速率的影响规律，要控制变量做对比实验，每组对比实验只能有一个变量。 【详解】 (1)反应物比生成物的总能量大，说明是放热反应，H<0；

(2)V(N2）=0.5V(NO)= 341.0010mol/2.5010mol/0.52LLs=1.87510-4mol· L-1· s-1。

(3)NO的转化率等于反应掉的NO除以原有总的NO，可列式

3431.00101.00101.0010

=90% 。

(4)催化剂可以加快反应速率，A正确；温度越高，反应速率越快，B正确，C错误；缩小容

器体积，会增大各组分的浓度，浓度越高，反应速率越快，D正确。 故答案选ABD； (5)由表中数据可知，第4s后，反应物的浓度不再变化，达到平衡；

A．恒温恒压下，压强不变意味着气体的总物质的量不变，而该反应两边的气体计量数之和不同，气体的总物质的量不变说明达到平衡，A正确； B．气体的密度等于气体的质量除以体积，因为所有组分都是气体，气体的质量不变，因为恒容容器，所以气体不变，所以气体的密度永远不变，与平衡没有关系，B错误； C.c（NO）不变，意味着达到平衡，C正确； D．因为NO和CO的化学计量数之比为1:1，且都是反应物，所以单位时间里消耗NO和CO的物质的量一定相等，不能说明达到平衡，D错误；

故答案：4；AC； (6)①验证多个因素对化学反应速率的影响规律，要控制变量做对比实验。I和II因为催化

剂的比表面积不同，所以其他条件应该是一样的，研究的是催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律；II和III因为温度不一样，所以其他条件应该是一样的，研究的是温度对化学反应速率的影响规律； 故答案是：5.8010-3 ，280，1.2010-3 ，1.2010-3 ，5.8010-3 ； ②I和II的区别是催化剂的比表面积，催化剂加快反应速率，所以II更快的达到平衡，但催化剂不影响平衡，所以I和II平衡时NO的浓度一样，c（NO）变化曲线如图：

。 【点睛】 验证多个因素对某物质或某性质的影响规律，要控制变量做对比实验，每组对比实验只能有一个变量。

2．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℃ 700 800 830 1000 1200

K 0.6 0.9 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】222COHOCOHcccc 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=222COHOCOHcccc= 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=222COHOCOHcccc （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=mV，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 =222COHOCOHcccc =1，根据表格数据，此时的温度为830℃。

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/s 0 50 150 250 350 n(NH3) 0 0.36 0.48 0.50 0.50

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。H-H的键能为436kJ/mol，N-H的键能为391kJ/mol，生成1mol NH3过程中放出46kJ的热量。则N≡N的键能为_________kJ/mol。

【答案】3X(g)+Y(g)⇌2Z(g) 1.8×10−3mol/(L·s) 946 【解析】 【分析】 (1)由图中所给数据看，反应开始前，X、Y的物质的量都为1.0mol，而Z的物质的量为0，

所以X、Y为反应物，Z为生成物；当各物质的量不变时，其物质的量都大于0，表明反应为可逆反应；再由物质的量的变化量之比等于化学计量数之比，可确定反应的化学计量数关系，从而写出反应方程式。 (2)从表中数据可得出，反应生成n(NH3)= 0.36mol，则参加反应的n(N2)= 0.18mol，从而求出

0~50s内的平均反应速率v(N2)。

(3)利用∆H=E(N≡N)+3E(H-H)-6E(N-H)，可求出E(N≡N)。

【详解】 (1)由图中所给数据可得出，X、Y、Z的变化量分别为0.3mol、0.1mol、0.2mol，从而得出

三者的物质的量之比为3:1:2，结合上面分析，可得出该反应的化学方程式为3X(g)+Y(g)⇌2Z(g)。答案为：3X(g)+Y(g)⇌2Z(g)；

(2)从表中数据可得出，反应生成n(NH3)= 0.36mol，则参加反应的n(N2)=0.18mol，从而得出

0~50s内的平均反应速率v(N2)=0.18mol2.0L50s= 1.8×10−3mol/(L·s)。答案为：1.8×10−3mol/(L·s)；

(3)利用∆H=E(N≡N)+3E(H-H)-6E(N-H)，可求出E(N≡N)=∆H-3E(H-H)+6E(N-H)=- 46×2kJ/mol-

3×436kJ/mol+6×391kJ/mol=946 kJ/mol。答案为：946。