專題2-化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡(含解析)

專題2-化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡(含解析)[化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡](滿分100分時間90分鐘)一、選擇題(本題包括16小題，每小題3分，共48分)1．(2011·廣州高二聯(lián)考)下列關(guān)于判斷過程的方向的說法正確的是()A．所有自發(fā)進行的化學(xué)反應(yīng)都是放熱反應(yīng)B．高溫高壓下可以使石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的過程是自發(fā)過程C．綜合考慮焓變和熵變將更適合于所有的過程D．同一物質(zhì)的固、液、氣三種狀態(tài)的熵值相同解析：有些自發(fā)進行的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，如NH4Cl與Ba(OH)2·8H2O的反應(yīng)，A不正確；B丙三個容器中進行合成氨反應(yīng)，經(jīng)過一段時間后反應(yīng)速率為：v甲(H2)＝3mol·L－1·min－1，v乙(N2)＝2mol·L－1·min－1，v丙(NH3)＝1mol·L－1·min－1。這段時間內(nèi)三個容器中合成氨的反應(yīng)速率的大小關(guān)系為()A．v甲>v乙>v丙 B．v乙>v甲>v丙C．v甲>v丙>v乙 D．v甲＝v乙＝v丙解析：把用三種不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率，換算成同一種物質(zhì)來表示：根據(jù)反應(yīng)N2＋3H22NH3，v甲(N2)＝eq\f(1,3)v甲(H2)＝1mol·L－1·min－1；v乙(N2)＝2mol·L－1·min－1；v丙(N2)＝eq\f(1,2)v丙(NH3)＝0.5mol·L－1·min－1。比較得出v乙>v甲>v丙。答案：B4．(2012·海門高二檢測)硫代硫酸鈉溶液與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2＋S↓＋H2O，下列各組實驗中最先出現(xiàn)渾濁的是()實驗反應(yīng)溫度/℃Na2S2O3溶液稀H2SO4H2OV/mLc/(mol·L－1)V/mLc/(mol·L－1)V/mLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.210解析：D項中反應(yīng)溫度最高，反應(yīng)物Na2S2O3的濃度最大，反應(yīng)速率最大，反應(yīng)最先出現(xiàn)渾濁。答案：D5．為了探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，4位同學(xué)分別設(shè)計了下列4個實驗，其中結(jié)論不正確的是()A．將大小、形狀相同的鎂條和鋁條與相同濃度、相同溫度下的鹽酸反應(yīng)時，兩者快慢相同B．盛有相同濃度雙氧水的兩支試管，一支加入MnO2放在冷水中，一支直接放在冷水中，前者反應(yīng)快C．將濃硝酸分別放在冷暗處和強光下，發(fā)現(xiàn)強光下的濃硝酸分解得快D．升高溫度，H2O2的分解速率加快，原因是反應(yīng)物分子的能量增加，活化分子百分?jǐn)?shù)增大，有效碰撞次數(shù)增多解析：影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是反應(yīng)物的性質(zhì)，鎂、鋁的活潑性不同，故兩者與同濃度的鹽酸反應(yīng)快慢不同。答案：A6．[雙選題]對于反應(yīng)2X＋Y2Z(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))，若升高溫度則能使()A．反應(yīng)速率不變，Z的產(chǎn)量減少B．反應(yīng)速率增大，Z的產(chǎn)量減少C．反應(yīng)速率增大，Y的轉(zhuǎn)化率降低D．反應(yīng)速率減小，Z的產(chǎn)量增大解析：升高溫度，反應(yīng)速率增大，化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動。答案：BC7．下列說法正確的是()A．增大反應(yīng)物濃度，可增大單位體積內(nèi)活化分子的百分?jǐn)?shù)，從而使有效碰撞次數(shù)增大B．有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，若增大壓強(即縮小反應(yīng)容器的體積)，可增加活化分子的百分?jǐn)?shù)，從而使反應(yīng)速率增大C．升高溫度能使化學(xué)反應(yīng)速率增大，主要原因是增加了反應(yīng)物分子中活化分子的百分?jǐn)?shù)D．催化劑不影響反應(yīng)活化能但能增大單位體積內(nèi)活化分子百分?jǐn)?shù)，從而增大反應(yīng)速率解析：活化分子通過有效碰撞發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)越多，單位時間內(nèi)有效碰撞總次數(shù)越多，反應(yīng)速率越快。A中增大濃度，可以增大單位體積內(nèi)活化分子數(shù)，但無法增大單位體積內(nèi)活化分子百分?jǐn)?shù)，故錯；B增大壓強，即增大氣體的濃度，同樣是增大單位體積內(nèi)活化分子數(shù)，也無法增大單位體積內(nèi)活化分子百分?jǐn)?shù)，故錯；C升高溫度，提供能量，使原來不是活化分子的分子變成活化分子，從而增大了單位體積內(nèi)的活化分子百分?jǐn)?shù)，加快反應(yīng)速率，故正確；而D中催化劑可改變反應(yīng)的活化能，從而改變單位體積內(nèi)活化分子百分?jǐn)?shù)，改變反應(yīng)速率，故錯。答案：C8．[雙選題]下列過程屬于熵增過程的是()A．硝酸鉀溶解在水里B．氨氣和氯化氫反應(yīng)生成氯化銨晶體C．水蒸氣凝結(jié)為液態(tài)的水D(NH4)2CO3分解生成二氧化碳、氨氣和水解析：在與外界隔離的體系中，自發(fā)過程將導(dǎo)致體系的熵增大，如硝酸鉀溶解在水里；對于同一種物質(zhì)，S(g)>S(l)>S(s)，所以水蒸氣凝結(jié)為液態(tài)的水為熵減過程；對于有氣體參與的化學(xué)反應(yīng)(氣體參與反應(yīng)時氣體既可以是反應(yīng)物也可以是產(chǎn)物)，氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量增大的化學(xué)反應(yīng)，其熵變通常是正值，是熵增大的反應(yīng)，反之，氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量減小的化學(xué)反應(yīng)，其熵變通常是負值，是熵減小的反應(yīng)，因此氨氣和氯化氫反應(yīng)生成氯化銨晶體為熵減過程，而固體(NH4)2CO3分解生成二氧化碳、氨氣和水為熵增過程。答案：AD9．有一化學(xué)平衡mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，如圖表示的是A的轉(zhuǎn)化率與壓強、溫度的關(guān)系。下列敘述正確的是()A．正反應(yīng)是放熱反應(yīng)；m＋n>p＋qB．正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；m＋n<p＋qC．正反應(yīng)是放熱反應(yīng)；m＋n<p＋qD．正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；m＋n>p＋q解析：圖像中有三個量時，應(yīng)定一個量來分別討論另外兩個量之間的關(guān)系。定壓強，討論T與A的轉(zhuǎn)化率的關(guān)系：同一壓強下溫度越高，A的轉(zhuǎn)化率越高，說明正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；定溫度，討論壓強與A的轉(zhuǎn)化率的關(guān)系：同一溫度下，壓強越大，A的轉(zhuǎn)化率越高，說明正反應(yīng)是體積縮小的反應(yīng)，即m＋n>p＋q。答案：D10．(2011·湖北八市聯(lián)考)在容積不變的密閉容器中存在如下反應(yīng)：2A(g)＋B(g)3C(g)；ΔH<0，某研究小組研究了其他條件不變時，改變某一條件對上述反應(yīng)的影響，下列分析正確的是()A．圖Ⅰ表示的是t1時刻增大反應(yīng)物的濃度對反應(yīng)速率的影響B(tài)．圖Ⅱ表示的一定是t1時刻加入催化劑后對反應(yīng)速率的影響C．圖Ⅲ表示的是溫度對化學(xué)平衡的影響，且乙的溫度較高D．圖Ⅲ表示的是催化劑對平衡的影響，且甲的催化效率比乙高解析：A項，增大反應(yīng)物的濃度，正反應(yīng)速率瞬間增大，逆反應(yīng)速率不變；B項，反應(yīng)前后氣體的體積不變，圖Ⅱ也可表示加壓對反應(yīng)速率的影響；D項，催化劑只能改變反應(yīng)速率，不能使平衡發(fā)生移動。答案：C11．在相同溫度和壓強下，對反應(yīng)CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)進行甲、乙、丙、丁四組實驗，實驗起始時放入容器內(nèi)各組分的物質(zhì)的量見下表：物物質(zhì)物質(zhì)的量實驗CO2H2COH2O甲amolamol0mol0mol乙2aamol0mol0mol丙0mol0molamolamol丁amol0molamolamol上述四種情況達到平衡后，n(CO)的大小順序是()A．乙＝丁＞丙＝甲 B．乙＞?。炯祝颈鸆．?。疽遥颈郊? D．?。颈疽遥炯捉馕觯焊鶕?jù)反應(yīng)方程式：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)甲：amolamol0mol0mol乙：2amolamol0mol丙：0mol0molamolamol?。篴mol0molamolamol根據(jù)極端假設(shè)的思想，將產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物，發(fā)現(xiàn)甲和丙中加入的物質(zhì)的量一樣，乙和丁中加入的物質(zhì)的量一樣，因此甲和丙、乙和丁屬于等效平衡，達到平衡后CO的物質(zhì)的量：甲＝丙、乙＝丁，乙和甲相比，乙相當(dāng)于在甲的基礎(chǔ)上多加了amolCO2，增大反應(yīng)物的濃度，平衡右移，因此達到平衡后CO的物質(zhì)的量乙>甲，故n(CO)的大小順序為：乙＝丁>丙＝甲。答案：A12．一定條件下，在密閉容器中，能表示反應(yīng)X(g)＋2Y(g)2Z(g)一定達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是()①X、Y、Z的物質(zhì)的量之比為1∶2∶2②X、Y、Z的濃度不再發(fā)生變化③容器中的壓強不再發(fā)生變化④單位時間內(nèi)生成nmolZ，同時生成2nmolYA．①② B．①④C．②③ D．③④解析：X、Y、Z的物質(zhì)的量之比等于計量數(shù)之比，不能作為平衡的標(biāo)志，①錯；X、Y、Z的濃度保持不變可以作為平衡的標(biāo)志，②對；該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不相等的反應(yīng)，密閉容器中壓強保持不變可以作為平衡的標(biāo)志，③對；單位時間內(nèi)生成nmolZ的同時生成nmolY時正逆反應(yīng)速率相等，④錯。答案：C13．(2011·大綱全國卷)在容積可變的密閉容器中，2molN2和8molH2在一定條件下發(fā)生反應(yīng)，達到平衡時，H2的轉(zhuǎn)化率為25%，則平衡時氮氣的體積分?jǐn)?shù)接近于()A．5%B．10%C．15%D．20%解析：本題考查化學(xué)平衡的計算，意在考查考生的計算能力。N2＋3H22NH3起始物質(zhì)的量/mol280轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量/mol2/324/3平衡物質(zhì)的量/mol4/364/3平衡時氮氣的體積分?jǐn)?shù)為eq\f(4/3,4/3＋6＋4/3)×100%≈15%。答案：C14．在恒容密閉容器中通入A、B兩種氣體，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：2A(g)＋B(g)2C(g)ΔH>0。達到平衡后，改變一個條件(x)，下列量(y)一定符合圖中曲線的是()選項xyA再通入AB的轉(zhuǎn)化率B加入催化劑A的體積分?jǐn)?shù)C壓強混合氣體的總物質(zhì)的量D溫度混合氣體的總物質(zhì)的量解析：A項，當(dāng)再通入A時，平衡向正反應(yīng)方向移動，B的轉(zhuǎn)化率增大，對；B項，加入催化劑只能改變反應(yīng)速率，而不能影響化學(xué)平衡的移動，所以，A的體積分?jǐn)?shù)不變，錯；C項，增大壓強，平衡向正反應(yīng)方向移動，混合氣體的總物質(zhì)的量減小，錯；D項，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，溫度升高，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動，混合氣體的總物質(zhì)的量減小，錯。答案：A15．可逆反應(yīng)mA(g)＋nBpC(g)＋qD(其中A和C都是無色氣體)，當(dāng)達到平衡時，下列敘述正確的是()A．增大壓強，平衡不移動，說明(m＋n)一定等于(p＋q)B．升高溫度，A的轉(zhuǎn)化率減小，說明正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)C．若增加B的量，平衡體系顏色加深，說明B必是氣體物質(zhì)D．若B是氣體，增加A的量，A、B轉(zhuǎn)化率都一定增大解析：A是錯誤的，壓強改變，平衡不移動，只能說明是氣體分子數(shù)反應(yīng)前后沒有變化，而反應(yīng)物和生成物不一定都是氣體，所以這個關(guān)系式不正確。B是錯誤的，根據(jù)平衡移動原理，升高溫度，平衡左移，只能說明正反應(yīng)是放熱的。D是錯誤的，若增加A的量，A的轉(zhuǎn)化率減小，而不是增大。用排除法可知C是正確的。答案：C16．[雙選題](2011·江蘇高考)700℃時，向容積為2L的密閉容器中充入一定量的CO和H2O，發(fā)生反應(yīng)：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)。反應(yīng)過程中測定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表(表中t2>t反應(yīng)時間/minn(CO)/moln(H2O)/mol01.200.60t10.80t20.20下列說法正確的是()A．反應(yīng)在t1min內(nèi)的平均速率為v(H2)＝0.40/t1mol·L－1·min－1B．保持其他條件不變，起始時向容器中充入0.60molCO和1.20molH2O，達到平衡時n(CO2)＝0.40molC．保持其他條件不變，向平衡體系中再通入0.20molH2O，與原平衡相比，達到新平衡時CO轉(zhuǎn)化率增大，H2O的體積分?jǐn)?shù)增大D．溫度升高至800℃，上述反應(yīng)平衡常數(shù)為0.64，解析：A項，反應(yīng)在t1min內(nèi)以H2表示的平均速率應(yīng)該是t1min內(nèi)H2的濃度變化量與t1的比值，而不是H2的物質(zhì)的量變化量與t1的比值。B項，因為反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量保持不變，保持其他條件不變，平衡常數(shù)不會改變，起始時向容器中充入0.60molCO和1.20molH2O，與起始時向容器中充入0.60molH2O和1.20molCO的效果是一致的，達到平衡時，n(CO2)＝0.40mol。C項，保持其他條件不變，向平衡體系中再通入0.20molH2O，與原平衡相比，平衡向右移動，達到新平衡時CO的轉(zhuǎn)化率增大，H2O的轉(zhuǎn)化率減小，H2O的體積分?jǐn)?shù)會增大。D項，原平衡常數(shù)計算(注意代入濃度)結(jié)果為1，溫度升高至800℃答案：BC二、非選擇題(本題包括6小題，共52分)17．(6分)(2012·合肥高二質(zhì)檢)可逆反應(yīng)：aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)；ΔH＝Q，試根據(jù)圖回答：(1)壓強p1比p2________(填“大”、“小”)。(2)(a＋b)比(c＋d)________(填“大”、“小”)。(3)溫度t1℃比t2℃________(填“高”、“低(4)Q值是________(填“正”、“負”)。解析：(1)據(jù)圖(A)可知p2>p1，由p1→p2為增大壓強，結(jié)果A的轉(zhuǎn)化率減小，說明平衡向逆反應(yīng)方向移動，故逆反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，即a＋b<c＋d。(2)據(jù)圖(B)可知，t1>t2，由t2→t1為升溫，結(jié)果A的含量減小，說明平衡向正反應(yīng)方向移動，故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，即Q>0。答案：(1)小(2)小(3)高(4)正18．(7分)已知下列兩個反應(yīng)：反應(yīng)Ⅰ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2OΔH1反應(yīng)Ⅱ：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH2(1)相同溫度下，若上述反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)平衡常數(shù)為K1，反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)平衡常數(shù)為K2，那么K1·K2＝________。(2)反應(yīng)Ⅰ化學(xué)平衡常數(shù)K1和溫度t的關(guān)系如下表一：t/℃70080085010001200K10.60.91.01.72.6該反應(yīng)的ΔH1__________0(選填“>”、“＝”或“<”)。(3)某溫度下，反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)平衡常數(shù)為2.25。在該溫度下，向甲、乙、丙三個恒容密閉容器中通入CO2(g)和H2(g)，這兩種物質(zhì)的起始濃度如下表二：起始濃度甲乙丙c(CO2)(mol/L)0.010.020.02c(H2)(mol/L)0.010.010.02反應(yīng)速率最快的是________(填“甲”、“乙”或“丙”)，平衡時，H2轉(zhuǎn)化率最大的是________(填“甲”、“乙”或“丙”)，丙中H2的轉(zhuǎn)化率為________。解析：(1)反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ是一個反應(yīng)，而且溫度相同，只是表達方式有差別，反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)物是反應(yīng)Ⅱ的生成物，故K1與K2互為倒數(shù)的關(guān)系。(2)由表中溫度與化學(xué)平衡常數(shù)的關(guān)系可知，溫度越高，化學(xué)平衡常數(shù)(K)越大，即升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動，故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，ΔH>0。(3)丙中的CO2(g)和H2(g)起始濃度都最大，而反應(yīng)溫度相同，故丙中反應(yīng)速率最大。甲、丙為等效平衡，而乙中CO2(g)的濃度大于H2(g)的濃度，故乙中H2轉(zhuǎn)化率最大。設(shè)丙中平衡時CO(g)的濃度為xmol/L，那么CO2(g)的濃度為(0.02－x)mol/L，H2(g)的濃度為(0.02－x)mol/L，H2O(g)的濃度為xmol/L，所以K＝x2/(0.02－x)2＝2.25，解得x＝0.012，即H2(g)的濃度為0.008mol/L，故丙中H2的轉(zhuǎn)化率為eq\f(0.012,0.02)×100%＝60%。答案：(1)1(2)>(3)丙乙60%19．(9分)Fenton法常用于處理含難降解有機物的工業(yè)廢水，通常是在調(diào)節(jié)好pH和Fe2＋濃度的廢水中加入H2O2，所產(chǎn)生的羥基自由基能氧化降解污染物?，F(xiàn)運用該方法降解有機污染物p－CP，探究有關(guān)因素對該降解反應(yīng)速率的影響。[實驗設(shè)計]控制p－CP的初始濃度相同，恒定實驗溫度在298K或313K(其余實驗條件見下表)，設(shè)計如下對比實驗。(1)請完成以下實驗設(shè)計表(表中不要留空格)。實驗編號實驗?zāi)康腡/KpHc/10－3mol·L－1H2O2Fe2＋①為以下實驗作參照29836.00.30②探究溫度對降解反應(yīng)速率的影響③298106.00.30[數(shù)據(jù)處理]實驗測得p－CP的濃度隨時間變化的關(guān)系如上圖。(2)請根據(jù)上圖實驗①曲線，計算降解反應(yīng)50～150s內(nèi)的反應(yīng)速率：v(p－CP)＝________mol·L－1·s－1。[解釋與結(jié)論](3)實驗①、②表明溫度升高，降解反應(yīng)速率增大。但溫度過高時反而導(dǎo)致降解反應(yīng)速率減小，請從Fenton法所用試劑H2O2的角度分析原因：_____________________________________________________________________________________________________。(4)實驗③得出的結(jié)論是：pH等于10時，________。[思考與交流](5)實驗時需在不同時間從反應(yīng)器中取樣，并使所取樣品中的反應(yīng)立即停止下來。根據(jù)上圖中的信息，給出一種迅速停止反應(yīng)的方法：________。解析：(1)依題意可知②的實驗溫度為313K，實驗對比是建立在其它條件相同前提下，故pH應(yīng)與①的相同。若改變pH，其它條件不變可探究溶液pH對反應(yīng)速率的影響。(2)實驗①曲線中，50～150s時。Δc(p－CP)＝1.2×10－3mol·L－1－0.4×10－3mol·L－1＝0.8×10－3mol·L－1，所以v(p－CP)＝eq\f(0.8×10－3mol·L－1,100s)＝8.0×10－6mol·L－1·s－1。(3)在降解反應(yīng)中，H2O2新產(chǎn)生的自由基起氧化作用，溫度過高，H2O2因熱穩(wěn)定性差而分解，導(dǎo)致降解反應(yīng)速率下降。(4)由雙曲線③可知，pH＝10時，c(p－CP)基本不變，反應(yīng)趨于停止。(5)由(4)得到啟示：在pH＝10溶液中，反應(yīng)速率趨于零，可將所取樣加入NaOH溶液中(使pH＝10)；化學(xué)反應(yīng)速率隨溫度降低而降低，故亦可用迅速大幅降溫法。答案：(1)實驗編號實驗?zāi)康腡/KpHc/10－3mol·L－1H2O2Fe2＋①探究溫度對降解反應(yīng)速率的影響31336.00.30③探究溶液的pH對降解反應(yīng)速率的影響(2)8.0×10－6(3)H2O2在溫度過高時迅速分解(4)反應(yīng)不能進行(5)在溶液中加入堿溶液，使溶液的pH大于或等于10(其他合理答案均可)20．(10分)(2011·廣東高考)利用光能和光催化劑，可將CO2和H2O(g)轉(zhuǎn)化為CH4和O2。紫外光照射時，在不同催化劑(Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ)作用下，CH4產(chǎn)量隨光照時間的變化如圖所示。(1)在0～30小時內(nèi)，CH4的平均生成速率vⅠ、vⅡ和vⅢ從大到小的順序為________；反應(yīng)開始后的12小時內(nèi)，在第________種催化劑作用下，收集的CH4最多。(2)將所得CH4與H2O(g)通入聚焦太陽能反應(yīng)器，發(fā)生反應(yīng)：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)。該反應(yīng)ΔH＝＋206kJ·mol－1。①畫出反應(yīng)過程中體系能量變化圖(進行必要標(biāo)注)。②將等物質(zhì)的量的CH4和H2O(g)充入1L恒容密閉反應(yīng)器中，某溫度下反應(yīng)達到平衡，平衡常數(shù)K＝27，此時測得CO的物質(zhì)的量為0.10mol，求CH4的平衡轉(zhuǎn)化率((3)已知：CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－802kJ·mol－1。寫出由CO2生成CO的熱化學(xué)方程式____________________________________________________________________________________________________________。解析：本題考查化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡，意在考查考生的識圖能力、三段式解決化學(xué)平衡問題能力和蓋斯定律的使用。(1)0～30小時內(nèi)，CH4的平均速率＝eq\f(CH4產(chǎn)量,30h)，由圖可知，30小時內(nèi)CH4的產(chǎn)量Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ，即CH4的平均生成速率的關(guān)系為vⅢ>vⅡ>vⅠ；前12小時內(nèi)在第Ⅱ種催化劑作用下，收集的CH4最多。(2)①該反應(yīng)中，CH4的用量越多，吸收的熱量越多，二者成正比例關(guān)系，標(biāo)注反應(yīng)熱注意二者的對應(yīng)關(guān)系。②假設(shè)CH4和H2O的起始量均為xmol，結(jié)合平衡時n(CO)＝0.10mol，有：CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g)起始濃度(mol·L－1)xx00變化量(mol·L－1)0.100.100.100.30平衡濃度(mol·L－1)x－0.10x－0.100.100.30結(jié)合K＝eq\f(cCO×c3H2,cCH4×cH2O)＝eq\f(0.10×0.303,x－0.102)＝27，解得x＝0.11mol·L－1，CH4的轉(zhuǎn)化率＝eq\f(0.10,0.11)×100%＝91%。(3)結(jié)合題目所給的兩個熱化學(xué)反應(yīng)方程式，根據(jù)蓋斯定律，將兩方程式作差即可。答案：(1)vⅢ>vⅡ>vⅠⅡ(2)①②91%(3)CO2(g)＋3H2O(g)=CO(g)＋3H2(g)＋2O2(g)ΔH＝＋1008kJ·mol－121．(10分)在2L密閉容器內(nèi)，800℃時反應(yīng)2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)體系中，n(NO)時間(s)012345n(NO)(mol)0.0200.0100.0080.0070.0070.007(1)寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式：K＝__________。已知K300℃>K350℃，(2)如圖中表示NO2變化曲線的是__________，用O2表示從0s～2s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v＝________。(3)能說明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是__________。a．v(NO2)＝2v(O2)b．容器內(nèi)壓強保持不變c．v逆(NO)＝2v正(O2)d．容器內(nèi)密度保持不變(4)能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動的是__________。a．及時分離出NO2氣體b．適當(dāng)升高溫度c．增大O2的濃度d．選擇高效催化劑解析：(1)由300℃→350℃時，K(2)由平衡體系2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)知，NO2為生成物，在0s時，c(NO2)＝0mol/L，隨反應(yīng)的進行，c(NO2)逐漸增大，當(dāng)達到平衡時，c(NO2)＝eq\f(0.020mol,2L)－eq\f(0.007mol,2L)＝0.0065mol/L，故表示NO2變化曲線的為b。v(NO)＝eq\f(ΔcNO,Δt)＝eq\f(ΔnNO,V·Δt)＝eq\f(0.020mol－0.008mol,2L×2s)＝0.003mol/(L·s)則v(O2)＝eq\f(1,2)v(NO)＝0.0015mol/(L·s)。(3)a項中未指明正、逆反應(yīng)速率，故無法說明該反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)；由于該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積不相等的反應(yīng)，當(dāng)容器內(nèi)壓強保持不變時，說明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)，故b項正確；c項中已說明正、逆反應(yīng)速率相等，故說明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)；由于氣體總質(zhì)量不變，氣體總體積也不變，因此無論該反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)，容器內(nèi)密度總保持不變，故d項無法說明反應(yīng)是否