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【化学】化学化学反应的速率与限度的专项培优练习题含详细答案

由天下分享时间：2024/12/19 11:51:30 加入收藏我要投稿点赞

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：NH2COONH4(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．某温度下在2L密闭容器中，3种气态物质A、B、C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）若A、B、C均为气体，10min后反应达到平衡， ①此时体系的压强是开始时的________倍。

②在该条件达到平衡时反应物的转化率为________%（计算结果保留1位小数）（3）关于该反应的说法正确的是_________。 a.到达10min时停止反应

b.在到达10min之前C气体的消耗速率大于它的生成速率 c.在10min时B气体的正反应速率等于逆反应速率【答案】2C【解析】【分析】

（1）由图可知，C是反应物，物质的量分别减少2mol，A、B生成物，物质的量增加1mol、3mol，物质的量变化比等于系数比；（2）①体系的压强比等于物质的量比； ②转化率=变化量÷初始量×100%；

A+3B

9或1.29或1.3 66.7% b、c 7（3）根据化学平衡的定义判断；【详解】

（1）由图可知，C是反应物，物质的量减少2mol，A、B生成物，物质的量分别增加1mol、3mol，物质的量变化比等于系数比，所以该反应的化学方程式为：2C

A+3B；

（2）①体系的压强比等于物质的量比，反应前气体总物质的量是7mol、反应后气体总物

9倍； 7②转化率=变化量÷初始量×100%=2÷3×100%=66.7%；

质的量是9mol，所以此时体系的压强是开始时的

（3）a.根据图象，到达10min时反应达到平衡状态，正逆反应速率相等但不为0，反应没有停止，故a错误；

b.在到达10min之前，C的物质的量减少，所以 C气体的消耗速率大于它的生成速率，故b正确；

c.在10min时反应达到平衡状态，所以B气体的正反应速率等于逆反应速率，故c正确；选bc。【点睛】

本题考查化学反应中物质的量随时间的变化曲线、以及平衡状态的判断，注意根据化学平衡的定义判断平衡状态，明确化学反应的物质的量变化比等于化学方程式的系数比。

3．（1）已知3H2(g)+N2(g)

2NH3(g)，某温度下，在容积恒定为2.0L的密闭容器中充入

2.0molN2和2.0molH2，一段时间后反应达平衡状态，实验数据如下表所示： t/s 0 50 0.24 150 0.36 250 0.40 350 0.40 n(NH3)/mol 0

0~50s内的平均反应速率v(N2)=__。

（2）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1molNH3过程中__（填“吸收”或“放出”）的能量为__。

（3）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 （4）CO2的回收与利用是科学家研究的热点课题，可利用CH4与CO2制备“合成气”（CO、H2）。科学家提出制备“合成气”反应历程分两步：反应①：CH4(g)

C(ads)+2H2(g)(慢反应)

2CO(g)(快反应)

反应②：C(ads)+CO2(g)

上述反应中C(ads)为吸附性活性炭，反应历程的能量变化如图：

CH4与CO2制备“合成气”的热化学方程式为___。能量变化图中：E5+E1___E4+E2（填“＞”、“＜”或“=”）。

【答案】1.2?10?3mol?L?1?s?1 放出 46kJ b

CH4?g?+CO2?g??2CO?g?+2H2?g?ΔH=+?E3-E1?kJ/mol <

【解析】【分析】【详解】

（1）根据化学反应速率之比等于物质对应计量数之比可知，0~50s内的平均反应速率

0.24mol11；

v?N2??v?NH3???2L?1.2?10?3mol?L?1?s?12250s（2）该反应中反应物总键能为(3×436+946)kJ/mol=2254 kJ/mol，生成物的总键能为6×391 kJ/mol=2346 kJ/mol，反应物总键能小于生成物总键能，由此可知，生成2molNH3时，放出(2346-2254) kJ=92 kJ能量，则生成1molNH3过程中放出能量为

92kJ=46kJ； 2（3）a．降低温度会使化学反应速率降低，故a不符合题意； b．增大压强能够增大化学反应速率，故b符合题意；

c．恒容时充入He气，各组分的浓度未发生改变，化学反应速率不变，故c不符合题意； d．恒压时充入He气，容器体积将增大，各组分浓度将减小，化学反应速率将减小，故d不符合题意；

e．及时分离NH3，将使体系内压强降低，化学反应速率将减小，故e不符合题意；故答案为：b；

（4）由图可知，1molCH4(g)与1molCO2(g)的总能量为E1kJ，2molCO(g)与2molH2(g)的总能量为E3kJ，生成物总能量高于反应物总能量，该反应为吸热反应，则由CH4与CO2制备“合成气”的热化学方程式为：

CH4?g?+CO2?g??2CO?g?+2H2?g?ΔH=+?E3-E1?kJ/mol；反应①为慢反应，反

应②为快反应，由此可知反应①的活化能大于反应②的活化能，即E4-E1>E5-E2，故E5+E1

4．在一定体积的密闭容器中，进行如下反应：CO2(g)+H2(g)常数K和温度t的关系如下表所示：

CO(g)+H2O(g)，其化学平衡

t℃ K 700 0.6 800 0.9 830 1.0 1000 1.7 1200 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___。