课时作业13 化学反应的速率
时间：45分钟 满分：100分
一、选择题(每小题5分，共60分，每题有1～2个选项符合题意)
1．下列说法中正确的是( )
A．0.1mol·L－1盐酸和0.1mol·L－1硫酸与2mol·L－1 NaOH溶液反应速率相同
B．大理石块和大理石粉与0.1mol·L－1盐酸反应的速率相同
C．等量的Mg粉、Al粉和0.1mol·L－1盐酸反应速率相同
D．0.1mol·L－1盐酸和0.1mol·L－1硝酸与相同形状和大小的大理石反应的速率相同
答案：D
解析：A选项是酸碱中和，硫酸的H＋浓度是盐酸的2倍，所以速率不同；B选项中大理石块与盐酸接触面小，反应慢；C选项中Mg比Al活泼，反应速率快。
2．反应4A(s)＋3B(g)===2C(g)＋D(g)，经2min，B的浓度减少0.6mol·L－1。对此反应速率的表示，正确的是( )
A．用A表示的反应速率是0.4mol·(L·min)－1
B．分别用B、C、D表示反应的速率，其比是3:2:1
C．在2min末的反应速率，用B表示是0.3mol·(L·min)－1
D．在这2min内用B和C表示的反应速率的值都是逐渐减小的
答案：B
解析：v(B)＝＝0.3mol·L－1·min－1，由于A是固体，无法用浓度变化量表示，所以A不对；2min末的反应速率为瞬时速率，而0.3mol·L－1·min－1为平均速率；B速率减小，C速率增加。
3．将ag块状碳酸钙跟足量盐酸反应，反应物损失的质量随时间的变化曲线如下图所示。在相同条件下，将bg(a>b)粉末状碳酸钙与同浓度盐酸反应，则相应的曲线(图中虚线所示)正确的是( )
答案：C
解析：因为a>b所以，块状碳酸钙反应损失的质量大，但块状反应速率慢，粉末状反应速率快，所以正确答案是C。
4．等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定在不同时间t产生氢气体积V的数据，根据数据绘制得到下图，则曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是( )
组别
c(HCl)(mol·L－1)
温度(℃)
状态
1
2.0
25
块状
2
2.5
30
块状
3
2.5
50
块状
4
2.5
30
粉末状
A．4、3、2、1 B．1、2、3、4
C．3、4、2、1 D．1、2、4、3
答案：AC
解析：其他条件一定时，溶液的浓度越大，化学反应速率越快；温度的升高和固体由块状变为粉末状都能显著加快反应速率。实验1中盐酸的浓度最小，反应的温度最低，所以化学反应速率最慢；实验3的反应温度比实验2的反应温度高，所以实验3的反应速率大于实验2的反应速率；实验3和实验4虽然浓度相同，但反应的温度不同，物质的状态也不相同，无法比较，故有A、C两种可能。
5．在其他条件不变时，设某物质在10℃时反应速率为3mol·(L·s)－1，每升高10℃，反应速率是原来的3倍，那么50℃，反应速率是( )
A．9mol·(L·s)－1 B．27mol·(L·s)－1
C．81mol·(L·s)－1 D．243mol·(L·s)－1
答案：D
解析：根据题意，50℃时的反应速率为v＝3mol·(L·s)－1×3(50－10)/10＝243mol·(L·s)－1。
6．反应3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是( )
A．增加Fe(s)的量
B．将容器的体积缩小一半
C．保持体积不变，充入N2使体系压强增大
D．保持压强不变，充入N2使容器体积增大
答案：AC
解析：固体、纯液体的浓度是一个定值，所以改变其物质的量对反应速率无影响。将容器体积缩小一半时，压强增大，反应速率加快。保持体积不变，充入N2，反应体系的浓度不变，反应速率不变。保持压强不变充入N2，容器体积增大，气体物质的浓度减小，反应速率减慢。
7．将4mol A气体和2mol B气体在2L容器中混合并在一定条件下发生如下反应：
2A(g)＋B(g)??2C(g)
若经2 s后测得C的浓度为0.6mol·L－1，现有下列几种说法，其中正确的是( )
①用物质A表示的反应的平均速率为0.3mol·L－1·s－1 ②用物质B表示的反应的平均速率为0.6mol·L－1·s－1 ③2 s时物质A的转化率为70%
④2 s时物质B的浓度为0.7mol·L－1
A．①③ B．①④
C．②③ D．③④
答案：B
解析：由题知2 s时C的浓度为0.6mol·L－1，根据化学方程式中化学计量数比可算出B的变化浓度为0.3mol·L－1，进而确定B的浓度是(1mol·L－1－0.3mol·L－1)＝0.7mol·L－1；A的变化浓度为0.6mol·L－1，从而求出A的转化率＝×100%＝30%；用C表示的反应的平均速率为0.3mol·L－1·s－1，可推知用A表示的反应的平均速率为0.3mol·L－1·s－1，用B表示的反应的平均速率为0.15mol·L－1·s－1。对照各选项，符合题意的是B。
8．将5.6g铁粉投入足量的100mL 2mol/L稀硫酸中，2min时铁粉刚好完全溶解。下列有关这个反应的反应速率表示正确的是( )
A．铁的反应速率＝0.5mol/(L·min)
B．硫酸的反应速率＝0.5mol/(L·min)
C．硫酸亚铁的生成速率＝0.5mol/(L·min)
D．氢气的反应速率＝0.5mol/(L·min)
答案：BC
解析：根据反应速率计算公式，需要计算2min时间内反应物浓度的变化量，在反应Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑中，溶液中溶质浓度发生变化的只有反应物硫酸和生成物硫酸亚铁。5.6g Fe的物质的量＝＝0.1mol。H2SO4的物质的量＝生成FeSO4的物质的量＝0.1mol。H2SO4的消耗速率＝FeSO4的生成速率＝＝0.5mol/(L·min)。
9．某温度下，浓度都是1mol/L的两种气体X2和Y2，在密闭容器中反应生成气体Z。反应2min后，测得参加反应的X2为0.6mol/L，用Y2的变化表示的反应速率v(Y2)＝0.1mol/(L·min)，生成的c(Z)为0.4mol/L，则该反应的化学方程式是( )
A．X2＋2Y2??2XY2 B．2X2＋Y2??2X2Y
C．3X2＋Y2??2X3Y D．X2＋3Y2??2XY3
答案：C
解析：题目要求根据一定物质的浓度变化及物质的化学反应速率来确定物质反应的化学方程式。解题时需要利用不同物质的化学反应速率与化学方程式计量数之间的关系进行逆向思维。
参加反应的X2，即为在反应中X2物质的浓度变化，则X2表示的反应速率为：
v(X2)＝＝0.3mol/(L·min)；用Z表示的化学反应速率v(Z)＝＝0.2mol/(L·min)。故X2，Y2和Z反应速率之比即化学方程式中物质的化学计量数之比为v(X2):v(Y2):v(Z)＝0.3mol/(L·min):0.1mol/(L·min):0.2mol/(L·min)＝3:1:2。根据原子守恒，可确定Z的化学式为X3Y，故可得出反应的化学方程式。
10．一定温度下，在固定体积的密闭容器中发生下列反应：2HI??H2＋I2。若c(HI)由0.1mol·L－1降到0.07mol·L－1时，需要15 s，那么c(HI)由0.07mol·L－1降到0.05mol·L－1时，所需反应的时间为( )
A．5 s B．10 s
C．大于10 s D．小于10 s
答案：C
解析：随着反应不断进行：c(HI)逐渐减小，v(正)逐渐减小。所以，c(HI)由0.07mol·L－1降到0.05mol·L－1，所用时间应大于10 s。
11．其他条件不变时，能使反应速率加快的是( )
A．对于反应Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，增大体系的压强
B．对于N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)，容器体积固定不变时，充入Ar
C．对于N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)，容器体积固定不变时，充入N2
D．对于N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)，容器气体压强不变时，充入Ar
答案：C
解析：此题着重考查压强对反应速率的影响。压强改变时，必须引起反应物浓度的变化，才能使反应速率发生变化，不能理解为“容器所受压强变化时反应速率就会发生变化”。
12．少量铁粉与100mL 0.01mol·L－1的稀盐酸反应，反应速率太慢。为了加快此反应速率而不改变H2的产量，可以使用如下方法的( )
①加H2O ②滴入几滴浓HNO3 ③滴入几滴浓盐酸
④加CH3COONa固体 ⑤加NaCl固体 ⑥升高温度(不考虑盐酸挥发) ⑦改用10mL 0.1mol·L－1盐酸
A．①⑥⑦ B．③⑤⑦
C．③⑥⑦ D．⑤⑥⑦
答案：C
解析：该反应的本质是：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，所以要加快反应速率同时不改变H2的产量可以采取升高温度、增大H＋浓度、增大接触面积、使用催化剂等措施。加入浓HNO3虽然增大了H＋浓度，但Fe与HNO3反应不会产生H2，会使H2的量减少；Na＋和Cl－不参与反应，故加NaCl固体对反应速率无影响。
二、非选择题(共40分)
13．(8分)向200mL 6mol·L－1盐酸中加入一定量的纯净CaCO3，产生气体的体积随时间的变化曲线如图所示(气体体积均在标准状况下测定)。
请回答下列问题：
(1)设OE段的反应速率为v1，EF段的反应速率为v2，FG段的反应速度为v3，则v1、v2、v3从大到小的顺序为________。
(2)为了减缓上述反应的速率，欲向该溶液中加入下列物质，你认为可行的是________(填字母)。
A．蒸馏水 B．氯化钾固体
C．氯化钠溶液 D．浓盐酸
(3)加入CaCO3的质量为________。
(4)若反应过程中溶液体积的变化忽略不计，则EF段用盐酸表示的化学反应速率V(HCL)＝________。
答案：(1)v2>v1>v3 (2)AC (3)25g
(4)1.5mol·L－1·min－1
14．(10分)将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)??xC(g)＋2D(g)，经5min后，测得D的浓度为0.5mol/L，c(A):c(B)＝3:5，C的平均反应速率为0.1mol/(L·min)。求：
(1)此时A的浓度c(A)＝________mol/L，反应开始前容器中的A、B的物质的量：n(A)＝n(B)＝________mol。
(2)B的平均反应速率：v(B)＝________mol/(L·min)。
(3)x的值为________。
答案：(1)0.75 3 (2)0.05 (3)2
解析：(1)设原混合物中A、B的物质的量为a，列出起始时和5min时有关物质的量。
3A(g)＋B(g) ?? xC(g) ＋ 2D(g)
起始时(mol) a a 0 0
5min时(mol) a－1.5 a－0.5 0.1×2×5 0.5×2
根据c(A):c(B)＝3:5，可得＝，解得a＝3
即n(A)＝n(B)＝3mol, 5min时c(A)＝＝0.75mol/L。
(2)v(B)＝＝0.05mol/(L·min)。
(3)由化学计量数之比等于物质的量的变化量之比，则＝，解得x＝2。
15．(10分)为比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果，某化学研究小组的同学们分别设计了如图甲、乙所示的实验装置。请回答相关问题：
(1)定性分析：如图甲可通过观察________，定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理，其理由是________，写出H2O2在二氧化锰作用下发生反应的化学方程式：____________
________________________________________________________。
(2)定量分析：如图乙所示，实验时均以生成40mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略。图中仪器A的名称为________，检验该装置气密性的方法是____________，实验中需要测量的数据是________。
答案：(1)产生气泡的快慢 可以消除阴离子不同对实验的干扰 2H2O22H2O＋O2↑ (2)分液漏斗 将注射器活塞向外拉出一段，过一会后看其是否回到原位 产生40mL气体所需的时间
解析：本题通过控制变量来比较催化剂对化学反应速率的影响。比较化学反应速率的常用方法有观察法和定量测定法，本题中可通过观察气泡产生的快慢来比较反应速率。本题中为了排除干扰，应该用阴离子相同的盐作催化剂，这样可以避免因阴离子不同对实验产生影响。检查装置气密性的常用方法有微热法、液差法等，另外还要结合具体情况，如本题中可利用向外拉注射器活塞，然后观察活塞是否回到原位来判断是否漏气。
16．(12分)下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据：
实验
序号
金属
质量/g
金属
状态
c(H2SO4) /(mol·L－1)
V(H2SO4) /mL
溶液温度/℃
金属消失的时间/s
反应前
反应后
1
0.10
丝
0.5
50
20
34
500
2
0.10
粉末
0.5
50
20
35
50
3
0.10
丝
0.7
50
20
36
250
4
0.10
丝
0.8
50
20
35
200
5
0.10
粉末
0.8
50
20
36
25
6
0.10
丝
1.0
50
20
35
125
7
0.10
丝
1.0
50
35
50
50
8
0.10
丝
1.1
50
20
34
100
9
0.10
丝
1.1
50
35
50
40
分析上述数据，回答下列问题：
(1)实验4和5表明，________对反应速率有影响，______反应速率越快，能表明同一规律的实验还有__________(填实验序号)。
(2)仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有____(填实验序号)。
(3)本实验中影响反应速率的其他因素还有________，其实验序号是________。
(4)实验中的所有反应，反应前后溶液的温度变化值(约15℃)相近，推测其原因：__________________________________________。
答案：(1)固体反应物的表面积 表面积越大 1和2
(2)1、3、4、6、8(或2和5或7和9)
(3)反应温度 6和7、8和9
(4)可能是硫酸过量，金属全反应，放出的热量相等，所以使等体积溶液的温度升高值相近
解析：(1)实验4和5的实验数据主要区别在于金属消失的时间上，粉末状金属的耗时明显少于丝状，说明固体反应物的表面积对反应速率有影响。(2)要研究反应物浓度对反应速率产生影响，就要排除金属状态的干扰，所以要选择状态一样的实验序号。(3)表中列出的影响反应速率的因素有金属状态、反应物浓度、溶液温度，实验7和实验9反应前温度与其他不同，接下来观察发现，实验7和实验6其他影响因素相同，实验9和实验8其他影响因素相同，这两对实验受反应温度的影响。(4)使溶液的温度升高的热量来于稀硫酸与金属的反应，反应前后溶液的温度变化值相近，说明各实验中反应的进行程度相近。
课时作业14 化学反应的限度以及反应条件的控制
时间：45分钟 满分：100分
一、选择题(每小题4分，共48分，每题有1～2个选项符合题意)
1．下列说法正确的是( )
A．密闭容器中充入1mol N2和3mol H2可生成2mol NH3
B．一定条件下，可逆反应达到平衡状态，该反应就达到了这一条件下的最大限度
C．对于任何反应增大压强，化学反应速率均增大
D．化学平衡是一种动态平衡，条件改变，原平衡状态不会被破坏
答案：B
解析：N2和H2生成NH3的反应为可逆反应，1mol N2和3mol H2不能完全反应生成2mol NH3，A项错；压强是影响化学反应速率的一个因素，但并不适合于所有的反应，必须有气体参与的反应才适合，C不正确；化学平衡是一种动态平衡，该平衡是建立在一定条件下的平衡，如果条件改变，平衡将发生移动，D项不正确。
2.在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图，下列表述中正确的是( )
A．反应的化学方程式为2M??N
B．t2时，正、逆反应速率相等
C．t3时，正反应速率大于逆反应速率
D．t1时，N的浓度是M浓度的2倍
答案：D
解析：从图象可知，N的物质的量在减少，应为反应物，M的物质的量在增大，应为生成物，由图中数据可得出反应的化学方程式为2N??M；由图可知，t2时，未达到平衡，正、逆反应速率不相等；t3时M、N的物质的量保持不变，说明已达到平衡状态，则正反应速率等于逆反应速率；t1时，N的物质的量是6mol，M的物质的量是3mol，故N的浓度是M浓度的2倍是正确的。
3．在一个不传热的固定容积的密闭容器中，可逆反应mA(g)＋nB(g)??pC(g)＋qD(g)，当m、n、p、q为任意整数时，达到平衡的标志是( )
①体系的压强不再改变
②体系的温度不再改变
③各组分的浓度不再改变
④各组分的质量分数不再改变
⑤反应速率v(A):v(B):v(C) :v(D)＝m:n:p:q
⑥单位时间内mmol A发生断键反应，同时pmol C也发生断键反应
A．③④⑤⑥ B．②③④⑥
C．①③④⑤ D．①③④⑥
答案：B
解析：判断化学平衡的根本标志是v正＝v逆，⑥中mmol A断键，则同时生成pmol C，而pmol C也发生断键反应，因此对C而言v正＝v逆，⑥正确；而⑤中没有指明反应速率的方向，错误；平衡状态的直接标志是各组分的浓度不再改变，则各组分的质量分数不再改变，③④正确；间接标志是体系的温度不再改变，故②正确；但因(m＋n)与(p＋q)的相对大小不确定，故①无法确定，若m＋n＝p＋q，则压强始终不变化，则①错误。因此选B。
4．硫酸是一种重要的化工产品，硫酸的消耗量常被视为一个国家工业发展水平的一种标志。目前的重要生产方法是“接触法”，有关接触氧化反应2SO2＋O22SO3的说法不正确的是( )
A．该反应为可逆反应，故在一定条件下二氧化硫和氧气不可能全部转化为三氧化硫
B．达到平衡后，反应就停止了，故此时正、逆反应速率相等且均为0
C．一定条件下，向某密闭容器中加入2mol SO2和1mol O2，则从反应开始到达到平衡的过程中，正反应速率不断减小，逆反应速率不断增大，某一时刻，正、逆反应速率相等
D．在利用上述反应生产三氧化硫时，要同时考虑反应所能达到的限度和化学反应速率两方面的问题
答案：B
解析：对于可逆反应来说，在一定条件下反应物不可能全部转化为产物，反应只能进行到一定程度。在达到平衡的过程中，正反应速率不断减小，逆反应速率不断增大，最终正、逆反应速率相等，即达到平衡，此时反应物和生成物的浓度都不再随时间的变化而变化，但反应并没有停止，正、逆反应都依然进行着。
5．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是( )
A．催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率
B．增大反应体系的压强，反应速率一定增大
C．该反应是放热反应，降低温度将缩短反应达到平衡的时间
D．在t1、t2时刻，SO3(g)的浓度分别是c1、c2，则时间间隔t1～t2内，SO3(g)生成的平均速率为v＝
答案：D
解析：本题考查化学反应速率与化学平衡，意在考查考生运用化学反应速率和化学平衡解决实际问题的能力。催化剂能同等程度地改变正逆反应的速率，A项错误；压强对化学反应速率的影响是通过浓度改变来体现的，增大反应体系的压强，浓度不一定增大，如恒容下充入惰性气体，速率并没有增大，B项错误；降低温度反应速率减小，延长反应达到平衡的时间，C项错误；化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示，D项正确。
6．对于反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。下列判断正确的是( )
A．2mol SO2和足量O2反应，必定生成2mol SO3
B．当v正>v逆时，随着反应进行，反应物的物质的量逐渐减小
C．正反应速率之比为v(SO2) :v(O2) :v(SO3)＝2:1:2
D．在其他条件不变时，增大压强，v正增大，v逆减小
答案：BC
解析：该反应为可逆反应，不论条件怎样改变，反应也不会完全，所以A项错；v正>v逆可表示：单位时间内反应物反应掉的物质的量比生成的物质的量多；在可逆反应里，各物质表示的反应速率之比等于化学计量数之比，只是此时反应速率可代表正反应速率或逆反应速率；增大压强，可同时增大反应物和生成物的浓度，正、逆反应速率均增大。
7．在一密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g)，已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol·L－1、0.1mol·L－1、0.2mol·L－1，当反应达到平衡时，可能存在的数据是( )
A．SO2为0.4mol·L－1、O2为0.2mol·L－1
B．SO2为0.25mol·L－1
C．SO2、SO3均为0.15mol·L－1
D．SO3为0.4mol·L－1
答案：B
解析：假设该时刻的SO3全部转化为SO2和O2，则SO2、O2的浓度分别将达到0.4mol·L－1、0.2mol·L－1；而假设该时刻的SO2和O2全部化合生成SO3，则SO3的浓度将达到0.4mol·L－1。因为该反应是可逆反应，三种物质必将同时存在(即可逆反应中的物质均不可能100%转化)，很显然，A、D是不可能的。要得到C中的数据必须是SO2和SO3同时消耗而减少，这不符合S原子守恒，也是不可能的。
8．下图表示反应X(g)??4Y(g)＋Z(g)，ΔH<0，在某温度时X的浓度随时间变化的曲线：
下列有关该反应的描述正确的是( )
A．第6min后，反应就终止了
B．X的平衡转化率为85%
C．若升高温度，X的平衡转化率将大于85%
D．若降低温度，v正和v逆将以同样倍数减小
答案：B
解析：本题考查的是化学平衡，意在考查考生根据图象判断平衡以及平衡中的有关计算。A项，6min时反应达平衡，化学平衡为动态平衡，所以反应未停止，故A项错；B项，平衡时，X浓度的变化量为1－0.15＝0.85(mol·L－1)，转化率为×100%＝85%，B项正确；C项，ΔH<0，为放热反应，故升高温度，平衡将逆向移动，则X的转化率减小，C项错；D项，降温，正、逆反应速率同时减小，但是降温平衡正向移动，故v正>v逆，即逆反应减小的倍数大，D项错。
9．下列各组数据反映可逆反应2A??B＋3C处于平衡状态的是( )
正反应速率 逆反应速率
A．v(A)＝2mol/(L·min) v(B)＝2mol/(L·min)
B．v(A)＝2mol/(L·min) v(B)＝1mol/(L·min)
C．v(A)＝1mol/(L·min) v(B)＝1.5mol/(L·min)
D．v(A)＝1mol/(L·min) v(C)＝1.5mol/(L·min)
答案：BD
解析：当反应达到平衡时，v(正)＝v(逆)。这一般指一种物质生成速率和消耗速率相同，如果分别用不同物质来表示正反应和逆反应的速率时，应统一为用同一种物质来分别表示正、逆反应速率，然后进行判断。
A中v(A)和v(B)虽然在数值上相同，但不能说明该反应处于平衡状态，因为它是分别用不同物质来表示的正、逆反应的速率。如果将其中之一换算为另一种物质的速率，统一为用A或B物质来表示，就不难看出它们的生成速率和消耗速率不相等。故A错误。
B中v(A)＝2mol/(L·min)，为正反应速率，将其用B物质来表示为v(B)＝v(A)＝×2mol/(L·min)＝1mol/(L·min)，与逆反应速率v(B)＝1mol/(L·min)相等，符合平衡中v(正)＝v(逆)的条件，故B正确。同理，C错，D正确。
10．下列关于化学反应限度的说法中正确的是( )
A．改变外界条件不能改变化学反应的限度
B．当某反应在一定条件下达到反应限度时即达到了化学平衡状态
C．当某反应体系中气体的压强不再改变时，该反应一定达到反应限度
D．当某反应达到限度时，反应物和生成物的浓度一定相等
答案：B
解析：A项，外界条件改变时，可能会改变反应的限度；C项，如反应H2(g)＋I2(g)??2HI(g)，在恒容条件下，压强一直不变，因此压强不变不能作为达到反应限度的标志；D项，反应达到限度时，反应物和生成物的浓度不再变化，并不一定相等。
11．X、Y、Z为三种气体，把a mol X和bmol Y充入一密闭容器中，发生反应X＋2Y??2Z，达到平衡时，若它们的物质的量满足：n(X)＋n(Y)＝n(Z)，则Y的转化率为( )
A.×100% B.×100%
C.×100% D.×100%
答案：B
解析：设参加反应的Y的物质的量为n，则
X ＋ 2Y??2Z
起始时 a b 0
反应 n n
平衡时 a－n b－n n
所以a－n＋b－n＝n，n＝(a＋b)mol
所以Y的转化率为
×100%＝×100%。
12．在一个6L的密闭容器中放入3mol X和2mol Y，在一定条件下发生反应4X(g)＋3Y(g)??2Q(g)＋nR(g)，达到平衡后，容器内的压强比原来增加5%，X浓度减小，则该反应方程式中的n值是( )
A．3 B．4
C．5 D．6
答案：D
解析：解法一：平衡体系存在于一个恒容的容器中，据阿伏加德罗定律气体的物质的量之比等于压强之比。压强比原来增加5%，说明物质的量比原来增加5%，设初态有3mol X和2mol Y，X浓度减小1/3，说明反应中消耗X的物质的量为1mol，据方程式由差量法可知当消耗4mol X，气体物质的量增加(2＋n)－(4＋3)＝n－5，所以(n－5)/4＝(2＋3)×5%，解得n＝6。
解法二：仔细审题可知反应是一个物质的量增加的反应则有4＋3<2＋n，分析选项知只有选项D符合题意。所以在做选择题时对于有数据似乎需要计算的题目，不要忙于按常规计算，应分析选项直接求解。
二、非选择题(共52分)
13．(12分)某温度时，在2L容器中A、B两种物质间的转化反应中A、B物质的量随时间变化的曲线如图所示，由图中数据分析得：
(1)该反应的化学方程式为_________________________。
(2)反应开始时至4min时，A的平均反应速率为________。
(3)4min时，反应是否达平衡状态？________(填“是”或“否”)，8min时，V正________V逆(填“>”“<”或“＝”)。
答案：(1)2A??B (2)0.05mol·(L·min)－1 (3)否 ＝
解析：(1)分析图中从反应开始到第4min时，A、B的物质的量变化为：A减少0.4mol，B增加0.2mol，可知A为反应物，B为生成物，且反应为可逆反应(因为反应最终达到化学平衡)，因此化学方程式为2A??B。
(2)反应开始时至4min时，A的平均反应速率v(A)＝＝0.05mol·(L·min)－1。
(3)4min时，反应尚未建立平衡，正在向正反应方向进行，8min时，反应已达到平衡，正、逆反应速率的大小关系为v正＝v逆。
14．(15分)恒温下，将amol N2与bmol H2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中，发生如下反应：
N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)
(1)若反应进行到某时刻t时，n(N2)＝13mol，n(NH3)＝6mol，则a＝________。
(2)反应达到平衡时，混合气体的体积为716.8L(标准状况下)，其中NH3的含量(体积分数)为25%。计算平衡时NH3的物质的量。
_____________________________________________________。
(3)原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比(写出最简整数比，下同)，n始:n平＝________。
(4)原混合气体中，a:b＝________。
(5)达到平衡时，N2和H2的转化率之比，α(N2) :α(H2)＝________。
答案：(1)16 (2)8mol (3)5:4 (4)2:3 (5)1:2
解析：(1)由反应的化学方程式得知，反应掉的N2和生成NH3的物质的量之比为1:2，设反应掉的N2的物质的量为xmol。
则x:6＝1:2
解之x＝3
则a＝13＋3＝16。
(2)平衡时NH3的物质的量为
716．8L/22.4L·mol－1×25%＝8mol。
(3)可利用差量法计算：假设气体总物质的量减少y.
N2＋3H22NH3 Δn
1 3 2 2
8mol y
解得y＝8mol
所以原混合气体的总的物质的量为
716．8L/22.4L·mol－1＋8mol＝40mol。
原混合气体与平衡混合气体总物质的量之比为40?32＝5?4。
(4)前面已经计算出来原混合气体中a＝16，所以H2的物质的量b＝40－16＝24
所以a:b＝16:24＝2:3。
(5) N2＋3H22NH3
开始 16 24 0
转化 4 12 8
平衡 12 12 8
N2、H2的转化率之比为α(N2) :α(H2)＝:＝1:2。
15．(12分)在200℃时，将amol H2(g)和bmol I2(g)充入到体积为VL的密闭容器中，发生反应：
I2(g)＋H2(g)??2HI(g)。
(1)反应刚开始时，由于c(H2)＝________，c(I2)＝________，而c(HI)＝________，所以化学反应速率________最大，而________最小(为零)。
(2)随着反应的进行，反应混合物中各组分浓度的变化趋势为c(H2)________，c(I2)________，则c(HI)________，从而化学反应速率v(正)________，而v(逆)________。
(3)当反应进行到v(正)与v(逆)________时，此可逆反应就达到了最大限度，若保持外界条件不变时，混合物中各组分的物质的量、物质的量浓度、质量分数、体积分数、反应物的转化率和生成物的产率及体系的总压强(或各组分的分压)都将________。
答案：(1)mol/L mol/L 0 v(正) v(逆)
(2)减小 减小 增大 减小 增大
(3)相等 保持不变
解析：主要考查化学平衡建立的过程，开始时，c(H2)和c(I2)为最大值，正反应速率最大，由于此时没有HI，逆反应速率最小为0，随着反应进行c(H2)和c(I2)越来越小，正反应速率越来越小，逆反应速率逐渐变大，直到平衡时，v(正)＝v(逆)。
16．(13分)在2L密闭容器中，800℃时反应2NO(g)＋O2(g)??2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如表：
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)上述反应________(填“是”或“不是”)可逆反应。
(2)如图所示，表示NO2变化曲线的是________。用O2表示从0～2 s内该反应的平均速率v＝________。
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是________(填序号)。
a．v(NO2)＝2v(O2) b．容器内压强保持不变
c．v逆(NO)＝2v正(O2) d．容器内密度保持不变
答案：(1)是 (2)b 1.5×10－3mol·(L·s)－1 (3)bc
解析：(1)该反应是可逆反应。
(2)由平衡体系2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)知，NO2为生成物，n(NO2)＝Δn(NO)＝0.020mol－0.007mol＝0.013mol
c(NO2)＝＝0.006 5mol·L－1
故表示NO2变化曲线的为b。
v(NO)＝＝＝＝0.003mol·(L·s)－1，
则v(O2)＝v(NO)＝0.001 5mol·(L·s)－1。
(3)a项中未指明正、逆反应速率，故无法说明该反应是否达到平衡状态；由于该反应是反应前后气体体积不相等的反应，当容器内压强保持不变时，说明该反应已达到平衡状态，故b项正确；c项中已说明正、逆反应速率相等，故说明该反应已达到平衡状态；由于气体总质量不变，气体总体积也不变，因此，无论该反应是否达到平衡，容器内密度保持不变，故d项无法说明该反应是否达到平衡状态。
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