精品-迈向名师之星级题库-选修4第二章第三节化学平衡四星题（填空题）
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| 名称 | 精品-迈向名师之星级题库-选修4第二章第三节化学平衡四星题（填空题） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 7.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2016-03-08 21:34:15 | ||
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精品-迈向名师之星级题库-
选修4第二章第三节化学平衡四星题（填空题）
1．(10分)汽车尾气里含有的NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致：N2(g)＋O2(g)2NO(g)，ΔH＞0，已知该反应在2 404℃，平衡常数K＝64×10－4。请回答：
（1）某温度下，向2 L的密闭容器中充入N2和O2各1 mol，5分钟后O2的物质的量为0．5 mol，则N2的反应速率为_____________________。
（2）为了减少汽车尾气中有害气体的排放，在现实生活中你认为可以采取的措施有 。
A．采用耐高温的陶瓷发动机，以提高内燃机的工作温度
B．为了避免上述反应，不使用空气，改用纯氧气
C．在排气管中安装高效催化剂，将有害气体转化为无害气体
D．将燃油车改换成电动车
（3）将一定量的N2、O2的混合气体充入恒容密闭容器中，下图变化趋势正确的是____________(填字母序号)。
（4）将一定量的N2、O2的混合气体充入恒温密闭容器中，分别在不同的压强P1、P2（P1＞P2）下达到平衡，请画出N2的转化率在不同压强下随时间变化的曲线图。（不同压强下的曲线要有相应的标识）
【答案】（1）0．05mol/（L·min）或0．05mol·L-1·min-1 （2）CD； （3）AC；
（4）
【解析】
试题分析：：（1）5分钟内，△n（O2）=1mol-0．5mol=0．5mol，由N2（g）+O2（g） 2NO（g）可知△n（N2）=0．5mol，v（N2）===0．05mol/（L min）；
（2）A、高温能加快化学反应速率，不能改变反应历程，因此不能减少汽车尾气中有害气体的排放，A错误；B、改用纯氧气，增大氧气的浓度，N2（g）+O2（g） 2NO（g）的平衡正向移动，产生更多的NO，B错误；C、在排气管中安装高效催化剂，将NO转化为N2，减少了空气污染，C正确；D、电动车清洁环保，不会产生尾气，D正确；答案为：CD；
（3）A、该反应的正反应为吸热反应，则升高温度平衡向正反应进行，平衡常数增大，A正确；B、加入催化剂，反应速率增大，但平衡不发生移动，B错误；C、升高温度，反应速率增大，平衡向正反应方向移动，氮气的转化率增大，C正确；答案为：AC；
（4）N2（g）+O2（g） 2NO（g）为等体积的反应，压强对化学平衡无影响，因此平衡时氮气的转化率相等，增大压强可以加快化学反应速率，缩短达到平衡所用的时间，N2的转化率在不同压强下随时间变化的曲线图为：
考点：考查化学反应速率的定量表示方法、化学平衡的影响因素。
2．(12分)在容积为1.00 L的容器中，通入一定量的N2O4，发生 反应N2O4(g)2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。回答下列问题：
（1）反应的ΔH________0(填“大于”或“小于”)；100 ℃时，体系中各物质浓度随时间变化如图所示。
在0～60 s时段，反应速率v(N2O4)为________mol·L－1·s－1；反应的平衡常数K1为________。
（2）100 ℃时达平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4)以0.002 0 mol·L－1·s－1的平均速率降低，经10 s又达到平衡。T________100 ℃(填“大于”或“小于”)，判断理由是___________________。
（3）温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半，平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
【答案】（1）大于 0.0010 mol·L—1 0.36 mol·L—1（2） 大于 c(N2O4)降低，反应向正向移动，该反应为吸热反应，温度升高时反应向正向移动，所以温度高于100 ℃ （3） 逆反应
【解析】
试题分析：（1）随温度升高，混合气体的颜色变深，二氧化氮的浓度增大，说明平衡向正反应方向移动；升高温度，平衡向吸热反应方向移动，正反应方向是吸热反应，则△H大于0。根据题给图像知，0～60s时段，N2O4的物质的量浓度变化为0.060 mol·L—1，根据公式v=△c/△t， v (N2O4)= 0.060 mol·L—1÷ 60s= 0.0010 mol·L—1·s—1；分析题给图像知，二氧化氮的平衡浓度为0.120 mol·L—1，四氧化二氮的平衡浓度为0.040 mol·L—1，K1= [NO2 ]2/[N2O4]= 0.1202/ 0.040 = 0.36 mol·L—1。（2）改变反应温度为T后，c(N2O4)降低，即平衡向正反应方向移动，又反应正方向吸热，反应向吸热方向进行，故为温度升高，T大于100 ℃。（3）温度为T时，反应达平衡，将反应容器的体积减小一半，即增大压强，当其他条件不变时，增大压强，平衡向气体物质平衡向气体物质系数减小的方向移动，即向逆反应方向移动，答案为：逆反应 。
考点：考查与化学反应速率和化学平衡相关的图像，化学反应速率和化学平衡的计算及反应速率与化学平衡的影响因素。
3．（10分）已知化学反应①：Fe（s）＋CO2（g）FeO（s）＋CO（g），其平衡常数为K1；化学反应②：Fe（s）＋H2O（g）FeO（s）＋H2（g），其平衡常数为K2，在温度973 K和1173 K情况下，K1、K2的值分别如下：
温度 K1 K2
973 K 1．47 2．38
1173 K 2．15 1．67
（1）通过表格中的数值可以推断：反应①是________（填“吸热”或“放热”）反应．
（2）现有反应③：CO2（g）＋H2（g）?CO（g）＋H2O（g），请你写出该反应的平衡常数K3的数学表达式：K3＝______ __．
（3）根据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系式____ ____，据此关系式及上表数据，也能推断出反应③是________（填“吸热”或“放热”）反应．
（4）要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动，可采取的措施有________（填写字母序号）．
A．缩小反应容器的容积
B．扩大反应容器的容积
C．升高温度
D．使用合适的催化剂
E．设法减小平衡体系中的CO的浓度
【答案】（10分）（1）吸热（2）[CO ] [H2O ]／[CO2 ] [H2 ]（3）K3＝K1／K2 吸热（4）C 、E
【解析】
试题分析：（1）由表中数据可知，温度升高，①的平衡常数增大，说明平衡向正反应方向移动，则正反应吸热，答案为：吸热；
（2）化学平衡常数K=[CO ] [H2O ]／[CO2 ] [H2 ]；
（3）根据盖斯定律，反应①-反应②=反应③，所以k3= K1／K2，由图表可知，温度升高K1增大，k2减小，所以k3增大，即温度升高，平衡向正反应方向移动，升高温度平衡吸热方向移动，反应③为吸热反应；
（4）该反应是一个反应前后气体体积不变的吸热反应，压强、催化剂对化学平衡移动无影响，ABD错误，C．升高温度能使平衡向正反应方向移动，正确，E.设法减小平衡体系中的CO的浓度，从而减少生成物浓度，平衡向右移动，正确，选CE；
考点：考查化学平衡状态及移动。
4．(10分)“低碳循环”引起各国的高度重视，已知煤、甲烷等可以与水蒸气反应生成以CO
和H2为主的合成气，合成气有广泛应用。试回答下列问题：
（1）高炉炼铁基本反应为：FeO(s)＋CO(g) Fe(s)＋CO2(g) ΔH＞0。已知在1 100 ℃时，该反应的化学平衡常数K=0.263。
①温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，此时平衡常数K值 (填“增大”、“减小”或“不变”)；
②1100 ℃时测得高炉中，c(CO2)=0.025 mol·L-1，c(CO)=0.1 mol·L-1，则在这种情况下，该反应向 进行(填“左”或“右”)，判断依据是 。
（2）目前工业上也可用CO2来生产燃料甲醇，有关反应为：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH＝－49.0 kJ·mol-1，现向体积为1 L的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，反应过程中测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间的变化如图所示。
①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)＝ 。
②反应达到平衡后，下列措施能使[CH3OH]∕[CO2]增大的是 (填符号)。
A．升高温度
B．再充入H2
C．再充入CO2
D．将H2O(g)从体系中分离
E．充入He(g)
【答案】28. (10分)（1） ① 增大 ② 右 ； 因为c(CO2) / c(CO)=0.25＜0.263
（2）① 0.225 mol/(L·min) ② B、D
【解析】
试题分析：（1）①因为炼铁反应为吸热反应，升高温度，平衡常数增大，②FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)在1100 ℃时的平衡常数为0.263，此时Qc=c(CO2)/c(CO)=0.025 mol·L－1/0.1 mol·L－1=0.25<0.263，说明反应没有达到平衡，反应向右进行；
（2）①根据反应过程中CO2的浓度变化可知，从反应开始到达平衡，CO2的浓度变化为0.75 mol·L－1，所以H2的浓度变化为3×0.75 mol·L－1=2.25 mol·L－1，H2的反应速率为2.25 mol·L－1/10 min=0.225 mol·L－1·min－1。②使[CH3OH]∕[CO2]增大，需要使平衡向正反应方向移动，升高温度，平衡向逆反应方向移动，A错误；再充入H2，CH3OH的浓度增大，CO2浓度减小，比值增大，B正确；再充入CO2，CO2的转化率减小，CO2浓度增大，CH3OH浓度虽然增大，但是不如CO2浓度增大的多，比值减小，C错误；将H2O(g)从体系中分离出来，平衡向右移动，CH3OH浓度增大，CO2浓度减小，比值增大，D正确；充入He对平衡无影响，比值不变，E错误，选BD。
考点：考查化学反应速率和化学平衡。
5．（14分）利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是工业上生产硫酸的关键步骤．
（1）T1℃时，在1L密闭容器中充入0.6molSO3，图1表示SO3物质的量随时间的变化曲线。
①平衡时，SO3的转化率为 (保留小数点后一位)；T1℃时，反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) 的平衡常数为 ；其他条件不变，在8min时压缩容器体积至0.5L，则n(SO3)的变化曲线为 (填字母)。
②下表为不同温度（T）下，反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) （△H＜0）的化学平衡常数（K）
T/℃ T2 T3
K 20.5 4.68
由此推知，温度最低的是 （填“T1”、“T2” 或 “T3”）。
③在温度为T1℃时，向该1L的密闭容器中同时加入0.2molSO2、xmolO2、0.2molSO3三种气体，在达到平衡前若要使SO3的浓度减小，则x的取值范围是 。
（2）科学家研究出用电化学原理生产硫酸的新工艺，装置如图2所示，总反应的化学方程式为 ，其阳极的电极反应式为
【答案】（1）① 66.7% 1.25 c ② T2 ③ 0（2）2SO2+O2+2H2O=2H2SO4 SO2+2H2O -2e- = SO42-+4H+
【解析】
试题分析：（1）①在8min时反应达平衡，SO3的物质的量减小了0.4mol，SO3的转化率α=
×100%= 66.7%；T1℃反应达平衡时, 反应达平衡的物质的量0.2mol，同时生成0.2mol O2和0.4mol SO2，c（SO3）=0.2mol /L,c(O2)= 0.2mol /L ,c(SO2)= 0.4mol /L,所以2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)的平衡常数k=0.2mol /L×（0.4mol /L）2÷（0.2mol /L）2=0.8，则2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g)的平衡常数=1/k= 1.25。②由△H＜0，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，即温度越低平衡常数越大，所以温度最低的是T2。③要使SO3的浓度减小，平衡逆向移动，计算此时的浓度商Qc，与平衡常数比较，若Qc＞k，反应向逆反应进行。Qc=（0.2mol /L）2÷[X×（0.2mol /L）2]＞1.25，解得X＜0.8，即x的取值范围是0考点：考查化学平衡计算。
6．Ⅰ.氮化硅是一种新型陶瓷材料，它可由石英与焦炭在高温的氮气流中，通过以下反应制得：
3SiO2＋6C＋2N2Si3N4＋6CO； H ＜0。
（1）在容积固定的密闭容器中，分别在三种不同的实验条件下进行上述制备反应，测得N2的物质的量浓度随时间的变化如图所示，
②和③分别仅改变一种反应条件。所改变的条件分别是：② ；③ 。
（2）1 000℃时，在2 L密闭容器中进行上述反应，若起始时N2浓度为4.0 mol/L，经1小时反应达到平衡状态，此时容器内气体总浓度为10.0 mol/L，则以CO表示的反应速率为 。
Ⅱ.图为Mg—NaClO燃料电池结构示意图。
已知电解质溶液为NaOH溶液,且两电极中有一电极为石墨电极。
（1）Y电极材料为 。
（2）X电极发生的电极反应式为 。
（3）若该电池开始时加入1L 0.2mol/L的NaOH溶液，然后从下口充入1L 0.1mol/L的NaClO溶液（忽略整个过程的体积变化），当NaClO完全放电时溶液的pH= 。
【答案】(各2分 共12分)Ⅰ （1）升温或通CO 加入催化剂 （2）0.15 mol·L-1·min-1
Ⅱ（1）Mg （2）ClO—+2e—+H2O=Cl—+2OH— （3） 13
【解析】
试题分析：Ⅰ （1）根据图像可知，曲线②③达到平衡的时间均小于曲线①达到平衡的时间，说明反应速率快。其中曲线②平衡时氮气的浓度大，而曲线③平衡时氮气浓度不变。由于正方应 是体积增大的放热反应，则②改变的条件应该是升高温度或通CO，而③改变的条件应该是加入催化剂；
（2）3SiO2＋6C＋2N2Si3N4＋6CO
起始浓度（mol/L） 4 0
转化浓度（mol/L） x 3x
平衡浓度（mol/L） 4－x 3x
平衡时容器内气体总浓度为10.0 mol/L，则4－x＋3x＝10，解得x＝3，所以以CO表示的反应速率为9mol/L÷60min＝0.15 mol·L-1·min-1。
Ⅱ（1）根据装置图可知，电池中氢氧根离子向Y电极移动，则Y电极是负极。镁是活泼的金属作负极，则Y电极是Mg；
（2）X电极是正极，次氯酸根在正极得到电子发生还原反应，则电极反应式为ClO—+2e—+H2O=Cl—+2OH— ；
（3）1L 0.1mol/L的NaClO溶液中次氯酸钠的物质的量是0.1mol，根据电极反应式ClO—+2e—+H2O=Cl—+2OH— 可知产生0.2mol氢氧根离子。1L 0.2mol/L的NaOH溶液中氢氧根离子的物质的量是0.2mol，所以完全反应后溶液中氢氧根离子的物质的量是0.4mol，但其中有0.2mol氢氧根离子与负极产生的镁离子结合生成氢氧化镁沉淀，所以溶液中氢氧根离子的浓度是0.2mol÷2L＝0.1mol/L，则溶液pH＝13。
考点：考查反应速率、外界条件对平衡状态的影响以及原电池原理的应用
7．（11分）（1）某恒温恒容容条件下的可逆反应：△H①a=___________，b=___________。
②平衡后，再充入5 mol NH3，化学平衡将向__________移动（填“左”或“右”或“不移动”），再达新平衡时N2的百分含量_______（填“>”、“<”、“=”）原平衡时N2的百分含量；
③平衡后若升高温度，则平衡向________（填“向左”或“向右”）方向移动；若增加压强，则平衡向________（填“向左”或“向右”）方向移动。
（2）某恒温恒压条件下的可逆反应：，起始充入1 mol N2、
3 molH2 、16 mol NH3，容器的容积为VL。达到平衡后，N2、H2、NH3的物质的量分别为amol、b mol、cmol，此时容器的容积为．1VL，回答下列问题：
①起始时反应速率v（正）____（填“>”、“<”、“=”）v（逆）。
②平衡时a=________，b=_______。
③若平衡后再充入3．6 mol NH3，重新建立平衡时容器的容积为_____________L。
【答案】23、（1）① 6 18 ② 左 < ③ 向左 向右 ；（2）① < ② 2 6 ③ 1．32V．
【解析】
试题分析：（1）达到平衡后，N2、H2、NH3的物质的量分别为1 mol、3 mol、10 mol，反应消耗N2、H2的物质的量分别为5mol、15mol，所以①a=6、b=18；②恒温恒容条件下，再充入5 molNH3，氨气浓度增大，平衡向左移动；若将容器体积缩小一半，充入5 molNH3，与原平衡等效，将两个平衡合二为一，恢复为原容器的体积，则平衡会正向移动，氮气的百分含量减小，但转化率增大；③升温，平衡向吸热反应方向移动，所以升温，化学平衡向左移动，增大压强，平衡向压强减小的方向移动，因此向右移动。
（2）①恒温恒压条件下，平衡后容器体积增大，说明气体物质的量增加，反应逆向进行V正< V逆②反应逆向进行，平衡后气体总物质的量为20×1．1=22mol,设生成氮气x，则氢气为3x,消耗氨气2x,可得：1+x+3+3x+16-2x=22,解得x=1,所以a=1+x-2,b=3+3x=6,c=16-2x=14
③起始充入1 mol N2、3 mol H2、16 mol NH3，相当于充入18mol NH3，平衡时体积为1．1V,在恒温恒压条件下，充入3．6mol NH3，平衡时的体积为3．6/18×1．1V=0．22V,所以总体积为：1．1V+0．22V=1．32V
考点：考查化学平衡的移动、不同条件的等效平衡及相关计算。
8．（9分）A是由导热材料制成的密闭容器，B是一耐化学腐蚀且易于传热的气球。关闭K2，将等量且少量的NO2通过K1、K3分别充入A、B中，反应起始时，A、B的体积相同。(已知：)
（1）一段时间后，反应达到平衡，此时A、B中生成的N2O4的速率是v(A)________(填“>”、“<”、“=”)v(B)；若打开活塞K2，气球B将 ________（填“增大”、“减小”、“不变”）。
（2）若在A、B中再充入与初始量相等的NO2，则达到平衡时，N02的转化率将________（填“增大”、“减小”、“不变”）；若通入等量的Ne气，则达到平衡时，A中的NO2转化率________ ，B中的NO2转化率将________（填“增大”、“减小”、“不变”）。
（3）室温下，若A、B都保持体积不变，将A套上—个绝热层，B与外界可以进行热传递，则达到平衡时，_____________________中的颜色较深。
（4）若在容器A中充入4．6g的NO2，达到平衡后容器内混合气体的平均相对分子质量为57．5，则平衡时的N2O4物质的量为_______________。
【答案】22、（1） < 减小 （2）增大 不变 减小 （3）A （4） 0．02mol
【解析】
试题分析：（1）根据装置可知，A是保持恒温恒容的，B是保持保持恒温恒压的。由于该反应是体积减小的放热的可逆反应，所以A中的压强在反应过程中减小，所以A中的反应速率小于B中的反应速率。若打开活塞K2，则相当于整套装置是恒温恒压的，所以气球B将减小；（2）在加入等量的NO2气体，则A是相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，转化率增大。若通入等量的Ne气，则A中物质的浓度不变，平衡不移动，转化率不变；而B是压强不变的，所以容器容积增大，物质的浓度减小，平衡向逆反应方向进行，转化率减小；（3）该反应为放热反应，将A套上—个绝热层，相当于给A加热，平衡逆向移动，NO2的浓度增大，A中的颜色较深；
（4）4．6g的NO2的物质的量为0．1mol,n(总)=4．6/57．6=0．08mol,利用三段式解题：
2NO2N2O4
开始 0．1 0
变化 2x x
平衡0．1-2x x 0．1-2x+x=0．08 x=0．02mol
考点：考查外界条件对平衡状态的影响。
9．(14分)合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径，其研究来自正确的理论指导，合成氨反应N2+3H22NH3的平衡常数K值和温度的关系如下：
温度/℃ 360 440 520
K值 0.036 0.010 0.0038
（1）①由表中数据可知该反应为放热反应，理由是________________。
②理论上，为了增大平衡时H2的转化率，可采取的措施是______________(填字母序号)。
a．增大压强 b．使用合适的催化剂
c．升高温度 d．及时分离出产物中的NH3
（2）原料气H2可通过反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)获取，已知该反应中，当初始混合气中的恒定时，温度、压强对平衡混合气中CH4含量的影响如图所示：
①图中，两条曲线表示压强的关系是p1________p2(填“>”、“＝”或“<”)。
②该反应为________反应(填“吸热”或“放热”)。
（3）原料气H2还可通过反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2 (g)获取。
①T ℃时，向容积固定为5 L的容器中充入1 mol水蒸气和1 mol CO，反应达平衡后，测得CO的浓度为0.08 mol·L－1，则平衡时CO的转化率为________该温度下反应的平衡常数K值为________。
②保持温度仍为T ℃，改变水蒸气和CO的初始物质的量之比，充入容积固定为5 L的容器中进行反应，下列描述能够说明体系处于平衡状态的是____________(填字母序号)。
a．容器内压强不随时间改变
b．混合气体的密度不随时间改变
c．单位时间内生成a mol CO2的同时消耗a mol H2
d．混合气中n(CO):n(H2O):n(CO2):n(H2)＝1:16:6:6
【答案】25、（1）①随温度升高，反应的平衡常数K值减小 ② a d
① < ② 吸热 （3）①60% 2.25 ② c d
【解析】
试题分析：（1）①根据表中数据可知，随着温度的升高，平衡常数K减小。这说明升高温度平衡向逆反应方向移动，因此正方应是放热反应；②根据方程式可知，该反应是体积减小的、放热的可逆反应。a、增大压强，平衡向正反应方向移动，氢气的转化率增大，a正确；b、催化剂只能改变反应速率，而不能改变平衡状态，因此使用合适的催化剂不能提高氢气的转化率，b不正确；c、正方应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动 ，氢气的转化率降低，c不正确；d、及时分离出产物中的NH3，降低生成物氨气的浓度，平衡向正反应方向移动，氢气的转化率增大，d正确，选ad；
（2）①根据反应 CH4(g)+H2O (g)CO(g)+3H2(g) 可知，该反应是体积增大的可逆反应，因此增大越强，平衡向逆反应方向移动，甲烷的含量增大。所以根据图像可知，在温度相同的条件下，p1表示的甲烷含量低，这说明越强是P1小于P2；②根据图像可知，在越强相同的条件下，随着温度的升高，甲烷的含量降低。这说明升高温度平衡向正反应方向移动，因此该反应为吸热反应。
（3）① CO(g)+H2O(g)CO2 (g)+H2(g)
起始浓度（mol/L） 0.2 0.2 0 0
转化浓度（mol/L） 0.12 0.12 0.12 0.12
平衡浓度（mol/L） 0.08 0.08 0.12 0.12
所以平衡时CO的转化率＝(0.12/0.2)×100%＝60%
化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，所以该温度下反应的平衡常数K＝(0.12×0.12)/ (0.08×0.08)＝9/4=2.25。
②在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态，据此可以判断。a、反应前后体积不变，因此越强始终是不变的，则容器内压强不随时间改变不能说明反应达到平衡状态，a不正确；b、密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量和容积始终是不变的，即密度始终是不变的，所以混合气体的密度不随时间改变不能说明反应达到平衡状态，b不正确；c、单位时间内生成a mol CO2的同时消耗a mol H2，由于单位时间内生成a mol CO2的同时还生成amol氢气，这说明正逆反应速率相等，可以说明达到平衡状态，c正确；d、由于反应前后体积不变，则可以用物质的量代替浓度，即如果混合气中n (CO) : n (H2O) : n (CO2) : n (H2)＝1 : 16 : 6 : 6，则此时=＝，因此恰好是平衡状态，d正确，答案选cd。
考点：考查外界条件对平衡状态的影响；平衡常数的计算、平衡状态的判断以及图像分析与应用。
10．(10分)合成氨反应原理为：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92．4 kJ·mol－1 一种工业合成氨的简易流程图如下：
（1）步骤Ⅱ中制氢气原理如下：
①CH4(g)＋H2O(g) CO(g)＋3H2(g) ΔH＝＋206．4 kJ·mol－1
②CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41．2 kJ·mol－1
对于反应①，一定可以提高平衡体系中H2百分含量，又能加快反应速率的措施是 ________。
a．升高温度 b．增大水蒸气浓度 c．加入催化剂 d．缩小容器的体积
利用反应②，将CO进一步转化，可提高H2产量。若2 mol CO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O反应，得到2．2 mol CO、CO2和H2的混合气体，则CO转化率为________。
（2）图中表示500℃、60．0 MPa条件下，原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中a点数据计算H2的平衡体积分数：________。
（3）上述流程图中，使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是(填序号)________。简述两点本流程中提高合成氨原料总转化率的方法：_______________________________________。
【答案】（1） a 50% （2） 43．5% （3）Ⅳ 对原料气加压；分离液氨后，未反应的N2、H2循环使用
【解析】
试题分析：对于反应①加快反应速率的措施有升高温度、增大压强、增大物质浓度、加入催化剂；提高平衡体系中H2百分含量的措施有升高温度、减小压强，增大水蒸气浓度有可能使H2百分含量增大，也可能减小，故对于反应①，一定可以提高平衡体系中H2百分含量，又能加快反应速率的措施是升高温度；利用反应②，将CO进一步转化，可提高H2产量。若2 mol CO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O反应，可知原来混合气体中存在CO为0．4mol，反应后得到2．2 mol CO、CO2和H2的混合气体，可知反应后混合气体中CO2生成了0．2mol，则CO转化量为0．2mol，CO转化率为50%；图中表示500℃、60．0 MPa条件下，原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系，图中a点数据投料比为3，等于反应系数比，则平衡时N2、H2的体积分数比为1:3，NH3的体积分数为42%，可得H2的平衡体积分数为（1-42%）=43．5%；上述流程图中能量的综合利用为第Ⅳ步中热交换利用废热加热气体，通过流程图可知本流程中提高合成氨原料总转化率的方法对原料气加压；分离液氨后，未反应的N2、H2循环使用等。
考点：简易工艺流程与化学反应原理综合题。
11．（10分）已知Fe（s）＋CO2（g）FeO（s）＋CO（g） K1…①
Fe（s）＋H2O（g）FeO（s）＋H2（g） K2…②
H2（g）＋CO2（g）H2O（g）＋CO（g） K3…③
又已知不同温度下，K1、K2值如下：
温度℃ K1 K2
500 1．00 3．15
700 1．47 2．26
900 2．50 2．00
温度℃ K1 K2
500 1．00 3．15
700 1．47 2．26
900 2．50 2．00
（1）若500℃时进行反应①，CO2起始浓度为1．6 mol·L－1, 4分钟后建立平衡，用CO表示的反应速率为 。
（2）900℃ 进行反应③，其平衡常数K3为 （求具体数值），焓变ΔH 0（填“＞”、“＝”或“＜”），若已知该反应仅在高温时正反应自发，则ΔS 0（填“＞”、“＝”或“＜”）。
（3）下列图像符合反应②的是 （填序号）（图中v是速率，φ为混合物中H2的体积百分含量）。
【答案】（1）0．2 mol·L－1·min－1（2）1．25 ＞ ＞ （3）BCD
【解析】
试题分析：若500℃时进行反应①，CO2起始浓度为1．6 mol·L－1，设平衡CO2平衡浓度为a mol·L－1时K1=，得a=0．8mol/L，4分钟后建立平衡，用CO表示的反应速率==0．2 mol·L－1·min－1；900℃ 进行反应③，其平衡常数K3=，且温度升高，K3增大，即平衡向正反应方向移动，则正反应为吸热反应，ΔH＞0，若该反应仅在高温时正反应自发，依据△G=△H-T△S<0可知△S＞0；由图标中K2可知正高温度K2减小，平衡逆向移动，正反应为放热反应，则升高温度，平衡向逆反应方向移动，故A项错误；H2的体积百分含量减小，故B项正确；C项T1考点：化学平衡原理、平衡常数应用。
12．（10分）在一定温度下，将2 mol A和1 mol B两种气体相混合于体积为2 L的某密闭容器中(容积不变)，发生如下反应：3A(g)＋B(g) xC(g)＋2D(g)ΔH<0，2 min末反应达到平衡状态(温度不变)，生成了1mol D，并测得C的浓度为0.5 mol·L－1，请填写下列空白：
（1）x的值等于________________。
（2）该反应的化学平衡常数K＝________，升高温度时K值将________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
（3）A物质的转化率为__________________。
（4）若维持温度不变，在原平衡混合物的容器中再充入2mol C和2mol D，欲使达到新的平衡时，各物质的物质的量分数与原平衡相同，则至少应再充入A的物质的量为________ mol。
【答案】19. (10分) （1）2 （2）16 减小 （3）75% （4） 1
【解析】
试题分析：（1）平衡时C的浓度为0.5mol/L，则n（C）=0.5mol/L×2L=1mol，物质的量之比等于化学计量数之比，所以1mol：1mol=x：2，解得x=2．
（2）3A(g)+ B(g) 2C(g)+2D(g)
开始（mol）： 1 0.5 0 0
变化（mol）： 0.75 0.25 0.5 0.5
平衡（mol）：0.25 0.25 0.5 0.5
K=（0.52X0.52）/(0.253x0.25)=16，该反应为放热反应，所以升高温度，K值减小，
（3）A物质的转化率为(0.75/1) ×100%=75%；
（4）根据等效平衡理论，恒容容器，若维持温度不变，在原平衡混合物的容器中再充入2mol C和2mol D和1molA, 达到新的平衡时，各物质的物质的量分数与原平衡相同。
考点：考查化学平衡、化学反应速率的计算，等效平衡等知识。
13．(共10分) 甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。工业上一般采用下列两种反应合成甲醇。反应Ⅰ：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)，△H1
反应Ⅱ：C02(g)+3H2(g) CH30H(g)+ H2O(g)，△H2
下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数(K)：
温度 250℃ 300℃ 350℃
K 2.O 0.27 0.012
（1）在一定条件下将2 molCO和6molH2充入2L的密闭容器中发生反应I，5min后测得c(CO)=0.4 mol／L，计算此段时间的反应速率(用H2表示) mol／(L·min)。
（2）由表中数据判断△H1 0(填“>”、“<”或“=”)反应C02(g)+H2(g)CO(g)+H20(g)△H3= (用△H1和△H2表示)。
（3）若容器容积不变，下列措施可提高反应Ⅰ中CO转化率的是 (选字母)。
a．充入CO，使体系总压强增大
b．将CH3OH(g)从体系中分离
e．充入He，使体系总压强增大
d．使用高效催化剂
（4）写出反应Ⅱ的化学平衡常数表达式：K= ；保持恒温恒容的条件下将反应Ⅱ的平衡体系各物质浓度均增加一倍，则化学平衡 (填“正向”、“逆向”或“不”)移动，平衡常数K (填“变大”、“变小”或“不变”)。
（5）这两种合成甲醇的方法比较，原子利用率较高的是 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
【答案】21.（1） 0.24 （2） ＜ , △H2 - △H1 （3） b
（4） C（CH3 OH）C（H2 O）/ C（C O2）C3（H2）, 正向 ；不变 （5） Ⅰ
【解析】
试题分析：（1）CO浓度变化量为2/2mol/L -0.4mol/L=0.6mol/L，v（CO）=0.6/5=0.12mol/（L min），速率之比等于化学计量数之比，=v（H2）=2v（CO）=2×0.12mol/（L min）=0.24mol/（L min）;
（2）由表中数据可知，随温度升高，平衡常数K减小，说明温度升高，平衡逆向进行，所以正向是放热反应，即△H1 < 0；根据盖斯定律，C02(g)+H2(g) CO(g)+H20(g)△H3=△H2 - △H1；
（3）a．充入CO，使体系总压强增大，平衡向正反应移动，但CO的转化率降低，a错误；b．将CH3OH（g）从体系中分离，平衡向正反应方向移动，CO转化率增大，b正确；c．充入He，使体系总压强增大，各物质的浓度不变，平衡不移动，CO转化率不变，c错误；d．使用高效催化剂，不能改变平衡，d错误；选b；（4）（4）反应Ⅱ：CO2（g）+3H2（g） CH3OH（g）+H2O（g）的平衡常数k=；保持恒温恒容的条件下将反应Ⅱ的平衡体系各物质浓度均增加一倍，根据等效平衡理论，相当于增大压强，则化学平衡正向移动，因为温度不变，平衡常数K也不变；（5）这两种合成甲醇的方法比较，原子利用率较高的是Ⅰ（为100%）。
考点：考查化学反应速率的计算，化学平衡常数，影响平衡的因素，平衡转化率等知识。
14．（6分）在如图所示的三个容积相同的三个容器①、②、③进行如下的反应：3A（g）＋B（g）2C（g）△H＜0
（1）若起始温度相同，分别向三个容器中充入3mol A和 1mol B，则达到平衡时各容器中C物质的百分含量由大到小的顺序为 （填容器编号）
（2）若维持温度不变，起始时②中投入3mol A、1mol B； ③中投入3mol A、1mol B和2mol C，则达到平衡时，两容器中B的转化率② ③（填＜、＞或＝）
（3）若维持②③容器内温度和压强相等，起始时在②中投入3molA和1molB，在③中投入amol A和bmol B及cmol C，欲使达平衡时两容器内C的百分含量相等，则两容器中起始投料量必须满足（用含a、b、c的关系式表达）：
【答案】（6分，每空2分)）（1）③②① （2） ＜ （3）＝3
【解析】
试题分析：（1）①是恒容容器②是恒温恒容容器③是恒温恒压容器，①②相比，该反应是放热反应，所以①体系的温度升高，而温度升高平衡逆向移动，使C物质的百分含量降低，所以②>①；②③相比，该反应是气体物质的量减少的反应，所以恒容时②的压强小于③，若使②③达到相同的状态，则应增大②的压强，增大压强，平衡正向移动，使C物质的百分含量增大，所以③>②，因此三个容器中C物质的百分含量由大到小的顺序为③②①；
（2）③中的2molC完全转化为A、B也是3mol、1mol，相当于③中的反应物的物质的量分别是6mol、2mol，是②容器的2倍，根据（1）的分析，若②③中反应物的物质的量都是是3molA、1molB，则达平衡时，B的转化率③>②，③容器中再充入3molA、1molB，则达到的新平衡与原平衡等效，B的转化率不变，所以最终B的转化率③>②；
（3）恒温恒压条件下，达平衡时两容器内C的百分含量相等，则达到的平衡是等效平衡，所以③中投入的A、B的最终物质的量之比是3:1，将C转化为A、B是3/2C、1/2C，所以A、B的物质的量是（a+3/2C）mol、（b+1/2C）mol，则（a+3/2C）/（b+1/2C）=3。
考点：考查不同条件的平衡的判断，等效平衡的应用
15．(本题6分)Ⅰ．在某压强恒定的密闭容器中加入2 mol N2和4 mol H2，发生如下反应： N2(g)+3H2(g)2NH3(g);ΔH=-92．4 kJ·mol-1。达到平衡时，体积为反应前的三分之二。求：
（1）达到平衡时，N2的转化率为____________。
（2）若向该容器中加入a mol N2、b mol H2、c mol NH3，且a、b、c均大于0，在相同条件下达到平衡时，混合物中各组分的物质的量与上述平衡相同。试比较反应放出的能量：（1）__________（2）（填“＞”“＜”或“=”）。
Ⅱ．若将2 mol N2和4 mol H2放入起始体积相同的恒容容器中，在与Ⅰ相同的温度下达到平衡。试比较平衡时NH3的浓度：Ⅰ____________Ⅱ（填“＞”“＜”或“=”）。
【答案】Ⅰ．（1）50% （2）＞ Ⅱ．＞
【解析】
试题分析：Ⅰ．（1）体积之比等于物质的量之比，故平衡后反应混合气体总的物质的量为（2mol+4mol）×=4mol，则：N2（g）+3H2（g） 2NH3（g） 物质的量减6mol-4mol=2mol故n（N2）=1mol，氮气的转化率=×100%=50%，故答案为：50%；（2）开始加入a mol N2、b mol H2、c mol NH3，在相同条件下达到平衡时，混合物中各组分的物质的量与原平衡相同，为等效平衡，按化学计量数转化到左边满足氮气为2mol、氢气为4mol，（2）中由于氨气存在，故参加反应的氮气的物质的量比（1）中少，所以放出的热量（1）＞（2），故答案为：＞；Ⅱ．若将2molN2和4molH2放入起始体积相同的恒容容器中，在与Ⅰ相同的温度下达到平衡，等效为在Ⅰ平衡基础上增大体积降低压强，平衡时浓度混合气体浓度降低，平衡时NH3的浓度：Ⅰ＞Ⅱ，故答案为：＞
考点：化学平衡的计算
16．研究NO2、SO2 、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
（1）NO2可用水吸收，相应的化学反应方程式为 。利用反应6NO2＋ 8NH37N2＋12 H2O也可处理NO2。当转移1．2mol电子时，消耗的NO2在标准状况下是 L。
（2）已知：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH= 196．6 kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH = 113．0 kJ·mol-1
则反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的ΔH = kJ·mol-1。
一定条件下，将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是 。
a．体系压强保持不变
b．混合气体颜色保持不变
c．SO3和NO的体积比保持不变
d．每消耗1 mol SO3的同时生成1 molNO2
（3）CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。该反应ΔH 0(填“>”或“ <”)。实际生产条件控制在250℃、1．3×104kPa左右，选择此压强的理由是 。
【答案】（1）3NO2＋H2O=NO＋2HNO3；6．72；（2）－41．8；b；（3）< 在1．3×104kPa下，CO的转化率已经很高，如果增加压强CO的转化率提高不大，而生产成本增加较大，得不偿失。
【解析】
试题分析：（1）二氧化氮与水反应生成一氧化氮和硝酸，6NO2中N元素化合价降低，由+4价降低到0价，则6molNO2参加反应，转移24mol电子，所以当转移1．2mol电子时，消耗NO20．3mol，体积为6．72L，故答案为：6．72；（2）已知：①2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）△H=-196．6kJ mol-1②2NO（g）+O2（g） 2NO2（g）△H=-113．0kJ mol-1，利用盖斯定律，①②得NO2（g）+SO2（g） SO3（g）+NO（g）△H=（-196．6kJ mol-1）-（-113．0kJ mol-1）=-41．8kJ mol-1，a．无论是否达到平衡，体系压强都保持不变，不能用于判断是否达到平衡状态，故a错误；b．混合气体颜色保持不变，说明浓度不变，达到平衡状态，故b正确；c．SO3和NO的计量数之比为1：1，无论是否达到平衡，二者的体积比保持不变，不能判断是否达到平衡状态，故c错误；d．物质的量之比等于化学计量数之比，则每消耗1mol SO3的同时生成1molNO2，不能判断是否达到平衡状态，故d错误．答案为：-41．8；b；（3）温度升高，CO的转化率降低，说明是放热反应，ΔH<0；在1．3×104kPa下，CO的转化率已经很高，如果增加压强CO的转化率提高不大，而生产成本增加较大，得不偿失。故答案为：< 在1．3×104kPa下，CO的转化率已经很高，如果增加压强CO的转化率提高不大，而生产成本增加较大，得不偿失。
17．(12分)在100 ℃时，将0.100 mol N2O4气体充入1 L恒容抽空的密闭容器中，隔一定时间对该容器内物质的浓度进行分析得到如表数据：
时间(s) 0 20 40 60 80
c(N2O4)/mol·L－1 0.100 c1 0.050 c3 c4
c(NO2)/mol·L－1 0.000 0.060 c2 0.120 0.120
（1）该反应的平衡常数表达式为________；从表中分析：
c1________c2，c3________c4(填“>”、“<”或“＝”)。
（2）在上述条件下，从反应开始直至达到化学平衡时，N2O4的平均反应速率为________mol·L－1·s－1。
（3）达平衡后下列条件的改变可使NO2气体浓度增大的是________(填字母序号)。
A．扩大容器的容积
B．再充入一定量的N2O4
C．分离出一定量的NO2
D．再充入一定量的He
（4）若在相同条件下，起始时只充入0.080 mol NO2气体，则达到平衡时NO2气体的转化率为________。
【答案】（1）K＝ < ＝ （2）0.001 （3）B （4）25%
【解析】
试题分析：N2O4（g） 2NO2（g），反应的平衡常数K＝；20s时c（NO2）=0.060mol/L N2O4 2 NO2，浓度变化 0.030mol 0.060mol/Lc1=0.10mol/L-0.03mol/L=0.070mol/L；由表可知，40s时，c（N2O4）=0.050mol/L，N2O4 2 NO2，浓度变化：（0.1-0.05）mol/L 0.10mol/L所以c2=0.10mol/L所以c2＞c1；答案为：K＝ < ＝；（2）（2）由表可知，60s时反应达平衡，c（NO2）=0.120mol/L，N2O4 2 NO2，浓度变化：0.06mol/L 0.120mol/L，V（N2O4）==0.001mol/（L s）；故答案为：0.001；（3）N2O4=2 NO2 反应是气体体积减小的放热反应，依据化学平衡原理分析选项，增大二氧化氮浓度的条件；A、增大容器体积，各组分浓度均减小，故A错误；B、再充入四氧化二氮，平衡正向移动，二氧化氮浓度增大，故B正确； C、减小NO2的浓度，平衡虽正向进行，但二氧化氮的浓度减小，故C错误； D、再充入一定量的He，总压增大，气体分压不变，平衡不变，二氧化氮浓度不变，故D错误；故选B；（4）依据平衡浓度计算平衡常数，结合化学平衡三段式列式计算；
N2O4 2 NO2，
起始量（mol/L） 0.10 0
变化量（mol/L） 0.06 0.12
平衡量（mol/L） 0.04 0.12 平衡常数K==
2 NO2 = N2O4
起始量（mol/L） 0.0800 0
变化量（mol/L） x 0.5x
平衡量（mol/L） 0.080-x 0.5x K= x=0.020mol/L
则达到平衡时N02气体的转化率=25%
考点：化学平衡常数的简单计算
18．（8分）氨在国民经济中占有重要地位。
（1）已知合成氨反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH < 0；在某密闭容器中充入合成氨的原料气（N2、H2），一定时间后达到平衡。为提高氨合成反应速率，同时使平衡向氨合成方向移动。下列措施可行的是 （填写编号）
① 升高温度； ② 缩小容器体积（加压）； ③ 选择高效催化剂； ④ 在恒容条件下，再充入合成氨的原料气（N2、H2）； ⑤在恒容条件下，再充入原平衡的混合气；⑥在恒容条件下，分离出氨气。
（2）工业生产尿素的原理是以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2]，反应的化学方程式为：2NH3 (g)+ CO2 (g) CO(NH2)2 (l) + H2O (l)，该反应的平衡常数和温度关系如下：
T / ℃ 165 175 185 195
K 111．9 74．1 50．6 34．8
ΔH（填“>”、“<”或“=”） 0。
②在一定温度和压强下，若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比（氨碳比），下图是氨碳比（x）与CO2平衡转化率（α％）的关系。α随着x增大而增大的原因是 。
③上图中的B点处，NH3的平衡转化率为 。
【答案】（1）② ④ ⑤ （2） ① < ② n（NH3）增大，平衡正向移动，则CO2的转化率增大 ③ 32%
【解析】
试题分析：（1）ΔH < 0，升高温度平衡左移；加压速率加快，平衡正向移动；选择高效催化剂不能使平衡移动；在恒容条件下，再充入合成氨的原料气（N2、H2），反应速率增大，同时平衡向氨合成方向移动；在恒容条件下，再充入原平衡的混合气，相当于加压，反应速率增大，同时平衡向氨合成方向移动；在恒容条件下，分离出氨气，平衡正向移动，由于浓度减小，反应速率减小；
（2）①根据表中数据，升高温度，平衡常数减小，所以ΔH<0；②氨碳比（x）增大，相当于增大氨气的浓度，平衡正向移动，使CO2的转化率增大；设开始时CO2的浓度为a，则NH3的起始浓度为4a，CO2平衡转化率为64%，CO2反应的量为0．64a，NH3反应的量为1．28a，所以NH3的平衡转化率1．28a÷4a×100%=32%
考点：本题考查平衡常数、平衡移动原理。
19．（12分）低碳经济呼唤新能源和清洁环保能源。煤化工中常需研究不同温度下的平衡常数、投料比及热值等问题。
已知：CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)的平衡常数随温度的变化如下表：
温度/℃ 400 500 850
平衡常数 9.94 9 1
请回答下列问题：
（1）该反应逆反应的化学平衡常数表达式为K ＝ 。
（2）上述正反应方向是 反应（填“放热”或“吸热”）。
（3）850℃时在体积为10L反应器中，通入一定量的CO和H2O(g)发生上述反应，CO和H2O(g)浓度变化如下图，则0～4 min的平均反应速率v(CO)＝ mol·L－1·min－1。
（4）t1℃（高于850℃）时，在相同容器中发生上述反应，容器内各物质的浓度变化如表。
①表中3 min～4 min之间反应处于 状态；C1数值 0.08 mol·L－1（填大于、小于或等于）。
②反应在4 min～5 min，平衡向逆方向移动，可能的原因是 （单选），表中5 min～6 min之间数值发生变化，可能的原因是 （单选）。
A．增加水蒸气 B．降低温度 C．使用催化剂 D．增加氢气浓度
（5）若在500℃时进行，若CO、H2O的起始浓度均为0.020 mol·L－1，在该条件下，CO的最大转化率为： 。
【答案】
（1）；（2）放热；（3）0.03；（4）①平衡；大于；②D、A；（5）75%
【解析】
试题分析：（1）根据平衡常数的定义，该反应逆反应的化学平衡常数表达式为；（2）升高温度，该反应平衡常数减小，所以正反应放热；（3）0～4 min的平均反应速率v(CO)=0.03 mol·L－1·min－1；（4）①3 min～4 min时各物质的浓度均没变，所以处于平衡状态；850℃时，CO的平衡浓度为0.08 mol·L－1，升高温度，平衡左移，所以CO的平衡浓度增大，故C1数值大于0.08 mol·L－1；②4 min～5 min，CO、H2O的浓度都增大了0.036 mol·L－1，CO2的浓度减小0.036 mol·L－1，故改变的条件为增加氢气浓度；5 min～6 min CO浓度减小，H2O浓度增大，所以改变的条件为增加水蒸气；（5）500℃时K=9，设消耗的CO的浓度为x，则CO平衡浓度为(0.020—x) mol·L－1，H2O的平衡浓度为(0.020—x) mol·L－1，CO2的平衡浓度x、H2的平衡浓度x；，x=0.015 mol·L－1，所以CO的最大转化率为75%。
考点：本题考查化学反应速率、平衡常数、平衡转化率。
20．（14分）某化学反应 2A B+D 在四个不同条件下进行．B、D起始为0．反应物A的浓度（mol/L）随反应时间（min）变化情况如下表：
实验序号 温度 0 10 20 30 40 50 60
1 800℃ 1.0 0.8 0.67 0.57 0.50 0.50 0.50
2 800℃ C2 0.60 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50
3 800℃ C3 0.92 0.75 0.63 0.60 0.60 0.60
4 820℃ 1.0 0.40 0.25 0.20 0.20 0.20 0.20
根据表中数据完成下列填空：
（1）实验1，反应在10至20min内的平均速率为 mol/（L．min）
（2）实验2，A的初始浓度C2 = mol/L，反应经20min就达到平衡，可推测实验2中还隐含的条件是 。
（3）设实验3的反应速率为υ3，实验1的反应速率为υ1，则υ3 υ1，且C3 1.0mol/L （填“＜“，“＞“或“=“）．
（4）比较实验4和实验1，可推测该反应 反应（填“吸热“或”放热“），理由是：
【答案】（14分）（1）0.013 （2）1.0， 催化剂（3）＞；＞；（4）吸热， 温度升高，平衡向右移动。
【解析】
试题分析：（1）实验1，反应在10至20min内的平均速率为V=（0.8—0.67）mol/L÷10min=0.013mol/(L min)；（2）实验2，由于反应的温度相同，达到平衡时物质的浓度相等，所以开始时A的初始浓度C2 =1.0mol/L，反应经20min就达到平衡，而实验1的达到平衡所需要的时间却需要40min，所以可推测实验2中还隐含的条件是催化剂；（3）设实验3的反应速率为υ3，实验1的反应速率为υ1，由于实验3的温度与实验1相同，而平衡时的浓度3的高，而且在开始10min内高，开始物质的浓度实验3的高，则υ3＞υ1，说明在反应开始时C3＞1.0mol/L; （4）比较实验4和实验1，由于实验4的温度高于实验1，而开始时的物质浓度相同，达到平衡时的浓度实验1高，说明升高温度，平衡向正反应方向移动，由于升高温度，平衡向吸热反应方向移动，所以正反应方向是吸热反应。
考点：考查化学反应速率的计算、反应条件的控制、反应方向的判断的知识。
21．（14分）
甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上一般可采用如下反应来合成甲醇：2H2(g)+CO(g) CH3OH(g) 下表为不同温度下的平衡常数(K)
温度 250℃ 300℃ 350℃
K 2.041 0.270 0.012
（1）该反应的平衡常数表达式K= ，ΔH 0(填“>”、“<”或“=”)。
（2）将1 mol的H2 和 1 mol 的 CO充入 1 L 恒容密闭反应器中，达到平衡后，容器内的压强为开始时的60%，求CO的平衡转化率（写出计算过程）。
（3）300℃时，将容器的容积压缩到原来的1/2，在其他条件不变的情况下，对平衡体系产生的影响是
（填字母）。
A．c（H2）减少
B．正反应速率加快，逆反应速率减慢
C．CH3OH 的物质的量增加
D．重新平衡时c(H2)/ c(CH3OH)减小
（4）其他条件相同时，在上述三个温度下分别发生该反应。300℃时，H2的转化率随时间的变化如图所示，请补充完成350℃时H2的转化率随时间的变化示意图。
【答案】（1）K=；< 。
（2）c(H2)=c(CO)=1mol/L,恒容密闭反应器中，气体的总体积之比与压强成正比，设CO的平衡转化率为x,利用三段式可求：
2H2(g)+ CO(g) CH3OH(g)
起始（mol/L） 1 1 0
转化（mol/L） 2x x x
平衡（mol/L） 1-2x 1-x x
根据容器内的压强为开始时的60%可知：，求得：x=40% 。
（3）ACD
（4）
【解析】
试题分析：（1）该反应的平衡常数表达式K=，根据表中信息可知，升高温度，平衡常数K减小，则反应物的浓度增大，生成物的浓度减小，说明平衡向逆反应方向移动，则反应为放热反应，ΔH<0。
（2）c(H2)=c(CO)=1mol/L,恒容密闭反应器中，气体的总体积之比与压强成正比，设CO的平衡转化率为x,利用三段式可求：
2H2(g)+ CO(g) CH3OH(g)
起始（mol/L） 1 1 0
转化（mol/L） 2x x x
平衡（mol/L） 1-2x 1-x x
根据容器内的压强为开始时的60%可知：，求得：x=40% 。
（3）300℃时，将容器的容积压缩到原来的1/2，在其他条件不变的情况下，增大压强，正、逆反应速性 率都加快，平衡向正反应方向移动，则n（H2）减少但体积减小一半，故c（H2）增大，A正确， B错误；CH3OH 的物质的量增加，C正确；平衡向正反应方向移动，重新平衡时c(H2)/ c(CH3OH)减小，D正确，故选ACD。
（4）该反应的正反应为放热反应，升高温度，化学反应速率增大，平衡向逆反应方向移动，H2的转化率降低，因此350℃时H2的转化率随时间的变化示意图如下：
考点：考查化学反应速率、化学平衡的应用及平衡常数的计算。
22．大气中的部分碘源于O3对海水中I－的氧化。将O3持续通入NaI溶液中进行模拟研究。
（1）在溶液中存在化学平衡：I2(aq)＋I－(aq) (aq)，其平衡常数表达式为________。
（2）为探究Fe2＋对O3氧化I－反应的影响(反应体系如图1)，某研究小组测定两组实验中浓度和体系pH，结果见图2和下表。
①第1组实验中，导致反应后pH升高的原因是______________________________。
②图1中的A为________。由Fe3＋生成A的过程能显著提高I－的转化率，原因是_________。
③第2组实验进行18 s后，浓度下降。导致下降的直接原因有________。
A．c(H＋)减小 B．c(I－)减小 C．I2(g)不断生成 D．c(Fe3＋)增加
（3）据图2，计算3～18 s内第2组实验中生成的平均反应速率(写出计算过程，结果保留两位有效数字)。
【答案】26.（1） （2）①反应中H+被消耗，生成水。 ②Fe2+ ,Fe3+ 能氧化I—，提高其转化速率。③B.D （3） 5.5×10-4 mol/(L.s)
【解析】
试题分析：依据平衡常数的定义I2(aq) + Iˉ(aq) I3ˉ(aq)的平衡常数表达式为：。
（2）①该反应消耗H+，随反应进行c（H+）浓度降低，pH升高，方程式为：2I-（aq）+O3（g）+2H+（aq）=I2（aq）+O2（g）+H2O（l）；②根据2Fe3++2Ⅰ-=Ⅰ2+2Fe2+，使平衡向c（I-）减小的方向移动，显著提高Ⅰ-的转化率，可知A为Fe2+，答案为：Fe2+；Fe3+ 能氧化I—，提高其转化速率。③c（Fe3+）增加，发生反应：2Fe3++2Ⅰ-=Ⅰ2+2Fe2+，c（I-）减小平衡逆向移动；故c（Fe3+）增加，c（I-）减小都会使c（I3-）急剧减小，答案为：BD；
（3）3～18s内，v（I3-）=（11.8X10-3-3.5X10-3）/15=5.5×10-4mol/（L S），答案为：5.5×10-4mol/（L S）.
考点：考查化学反应与能量、化学反应速率、化学平衡。
23．（8分）在一定温度下，把2 mol N2和6 mol H2通入一个体积不变的密闭容器中，（如图）
容器中发生以下的反应：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）（正反应为放热反应）若反应达到平衡后，测得混和气体为7mol，据此回答下列问题：保持上述反应温度不变，使a、b、c分别代表初始加入的N2、H2和NH3的物质的量，如果反应达到平衡后混和气体中各物质的物质的量分数仍与上述平衡时完全相同，那么：
（1）若a=1 mol ，c=2 mol ，则b=____ mol，在此情况下，反应起始时将向 方向进行（填“正”或“逆”）
（2）若规定起始时反应向逆反应方向进行，则c的范围是 。
（3）在上述装置中，若需控制平衡后的混和气体的物质的量为6.5 mol，则可采取的措施是
【答案】26每空2分（1）3，逆（2）1【解析】
试题分析：（1）化学反应：在定温、定压下进行，要使平衡状态与原平衡状态等效，只要起始时n(N2)：n(H2)=2：6就可以达到．已知起始时各物质的体积分别为1molN2、bmolH2和2molNH3．根据“等价转换”法，将2molNH3通过反应的化学计量数之比换算成和的体积，则相当于起始时有（1+1）molN2和（b+3）molH2，它们的比值为(1+1)：(b+3)=2：6，解得b=3．因反应前混合气体为8mol，反应后混合气体为7mol，体积差为1mol，由差量法可解出平衡时NH3为1mol；而在起始时，NH3的物质的量为c=2mol，比平衡状态时大，为达到同一平衡状态，NH3的物质的量必须减小，所以平衡逆向移动，答案为：3；逆；
（2）若需让反应逆向进行，由上述①所求出的平衡时NH3的物质的量为1可知，NH3的物质的量必须大于1，最大值则为2molN2和6molH2完全反应时产生的NH3的物质的量，即为4mol，则1＜c＜4．答案为：1＜c≤4；
（3）由6.5＜7可知，上述平衡应向体积缩小的方向移动，亦即向放热方向移动，所以采取降温措施．答案为：降低温度；
考点：考查等效平衡，化学反应的计算。
24．(10分)在一密闭容器中发生反应N2+3H22NH3．达到平衡后，只改变某一个条件时，反应速率与反应进程的关系如图所示：
回答下列问题：
（1）处于平衡状态的时间段是 (填选项)；
（2）t1 t2 t3时刻分别改变的一个条件是(填选项)
A 增大压强 B、减小压强 C．升高温度
D、降低温度 E、加催化剂 F、充人氮气
t1时刻 t3时刻 t4时刻
（3）依据（2）中的结论，下列时间段中，氨的百分含量最高的是 (填选项)；
（4）如果在t6对刻，从反应体系中分离出部分氨，t7时刻反应达到平衡状态，请在图中画出反应速率的变化情况；
（5）一定条件下，合成氨反应达到平衡时，测得反应混合气中氨气的体积分数为20%，则反应后与反应前的混合气体体积之比为
【答案】24.(10分)（1）A、C、D、F （2）C、E、Ｂ （3）A （4）
（5）5︰6
【解析】
试题分析：（1）根据图示可知，t0～t1、t2～t3、t3～t4、t5～t6时间段内，v(正)、v(逆)相等，反应处于平衡状态，选A、C、D、F；
（2）t1时，v(正)、v(逆)同时增大，且v(逆)增大得更快，平衡向逆反应方向移动，所以t1时改变的条件是升温。t3时，v(正)、v(逆)同时增大且增大量相同，平衡不移动，t3时改变的条件是加催化剂。t4时，v(正)、v(逆)同时减小，但平衡向逆反应方向移动，所以t4时改变的条件是减小压强，选C、E、Ｂ
（3）根据图示知，t1～t2、t4～t5时间段内平衡均向逆反应方向移动，NH3的含量均比t0～t1时间段的低，所以t0～t1时间段内NH3的百分含量最大，选A。
（4）t6时刻分离出NH3，v(逆)马上减小，而v(正)逐渐减小，在t7时刻二者相等，反应重新达平衡，据此可画出反应速率的变化曲线。
（5）设反应前加入a mol N2，b mol H2，达平衡时生成2x mol NH3，则反应后气体总的物质的量＝(a＋b－2x)mol，2x÷(a+b-2x)＝0.2，解得：a＋b＝12x，故反应后与反应前的混合气体体积之比5：6。
考点：考查化学平衡状态及移动，影响化学反应速率的因素，化学反应速率的计算与图像。
25．（10分）一氧化碳是一种用途相当广泛的化工基础原料。
（1）利用下列反应可以将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍：，则该反应的△ H 0（选填“＞”或“＜”）。
（2）在高温下一氧化碳可将二氧化硫还原为单质硫。已知：
C(s)＋O2(g)＝CO2(g) △ H 1＝－393.5kJ·mol－1
CO2(g)＋C(s) ＝2CO(g) △ H 2＝＋172.5kJ·mol－1
S(s)＋O2(g) ＝SO2(g) △ H 3＝－296.0kJ·mol－1
请写出CO除SO2的热化学方程式 。
（3）工业上用一氧化碳制取氢气的反应为：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，已知420℃时，该反应的化学平衡常数为9.0。如果反应开始时，在2L的密闭容器中充入CO 和H2O的物质的量都是0.60mol，5min末达到平衡，则此时CO的转化率为 。
（4）下图是一种新型燃料电池,它以CO为燃料，一定比例的Li2CO3和Na2CO3熔融混合物为电解质，图2是粗铜精炼的装置图，现用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验。回答下列问题：
①写出A极发生的电极反应式 。
②要用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验，则B极应该与 极（填“C”或“D”）相连。
③当消耗标准状况下2.24LCO时，C电极的质量变化为 。
【答案】（1）＜ （2）2CO(g)＋SO2(g)＝S(s)＋2CO2(g) △H＝－270kJ·mol－1 （3）75%
(4)①CO－2e－＋CO32－＝2CO2 ② D ③增加6.4g
【解析】
试题解析：（1）反应Ni（s）+4CO（g）Ni（CO）4（g）为化合反应，大多数的化合反应为放热反应，放热反应的△H＜0；（2）根据盖斯定律，反应2CO+SO2=S+2CO2的焓变=△H1-△H2-△H3=-270 kJ mol-1；（3）设5min末消耗COamol/L，则：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，
初始量（mol/L）： 3 3 0 0
变化量（mol/L）： a a a a
5min末（mol/L）： 3-a 3-a a a
K==9.0，解得a=2.2.5mol/L，故CO的转化率=×100%=75%；（4）①CO具有还原性在负极上发生氧化反应生成CO2，电极反应式为：CO-2e-+CO32-═2CO2；②因A为负极，B为正极，粗铜精炼时，粗铜作阳极，与电源的正极相连，故选：D ；③由CO－2e－＋CO32－＝2CO2可知，当消耗标准状况下2.24LCO时，反应转移0.2mol电子，则C极上析出6.4g铜。
考点：盖斯定律的应用 ( http: / / www.m / chemistry2 / ques / detail / b1824106-f31e-4649-92de-ba8a59cf2b57 )；原电池和电解池的工作原理 ( http: / / www.m / chemistry2 / ques / detail / b1824106-f31e-4649-92de-ba8a59cf2b57 )
26．(8分)如图装置中，容器甲内充入1 mol NO气体，干燥管内装有一定量Na2O2，从A处缓慢通入CO2气体。恒温下，容器甲中活塞缓慢由D向左移动，当移至C处时，容器体积缩小至最小，为原体积的，随着CO2的继续通入，活塞又逐渐向右移动(不考虑活塞的摩擦)
已知当活塞移至C处时，干燥管中物质的质量增加了22．4 g。
(1)当活塞移至C处时，通入标准状况下的CO2气体为_________________L。
(2)当活塞移至C处时，容器甲中NO2转化为N2O4的转化率是多少(注意：本小题要求写出计算过程)
(3)活塞移至C处后，继续通入a mol CO2，此时活塞恰好回至D处，则a值必_________0．1(填“大于”、“小于”或“等于”)，其理由是_____________________________________．
【答案】(1) 17．92(2分) (2) 25%(2分)
(3)小于(2分); 其理由是活塞移至C，体积不会再减小，则干燥管中Na2O2已反应完，活塞由C向D移动，体积增大，2NO2N2O4平衡将左移，使二者物质的量之和增多，活塞移至D时，气体物质的量共增加0．1mol，因此所需CO2必小于0．1mol(2分)。
【解析】
试题分析：（1）设通入标准状况下CO2气体的体积为x，产生氧气的体积为y，
2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2 Δm↑
2×22.4 L 22.4 L 56 g
x y 22.4 g
解得x=17.92 L、y=8.96 L ，n（O2）=0.4 mol；
（2）由2NO + O2 2NO2知NO过量，生成NO2的物质的量为0.8 mol。
所以2NO2N2O4 Δn↓
2 1 1
0.2 mol 1 mol×(1－9/10)=0.1mol
所以NO2转化为N2O4的转化率为0.2/0.8×100%=25%；
（3）活塞移至C，体积不会再减少，则干燥管中Na2O2已反应完，活塞由C向D移动，体积扩大，2NO2N2O4平衡左移，使二者物质的量增多，活塞移至D时，气体物质的量共增加0.1 mol，因此所需CO2必小于0.1 mol。
考点：考查NO、CO2和过氧化钠反应的有关计算与判断、化学平衡。
27．（12分）（I）三氧化二铁和氧化亚铜（Cu2O）都是红色粉末．常用作颜料。已知氧化亚铜溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4。某校化学实验小组为了探究由Fe2O3和Cu2O组成的混合物中两者物质的量相对大小，某同学认为只要取少量粉末放入足量稀硫酸中，通过观察现象即可。
（1）上述实验过程中发生的反应有（用离子方程式表示）：
①Fe2O3+6H+= 2Fe3++3H2O
② ③
（2）若实验中观察到溶液变为蓝色且有固体剩余，则n（Cu2O） n（Fe2O3）。（填“>”、“<”或“=”）。
（II）分别在密闭容器的两个反应室中进行如下反应：
左反应室：A（g）+2B（g）2C（g）
右反应室：2Z（g）X（g）+Y（g）
在反应室之间有无摩擦、可自由滑动的密封板隔断。反应开始和达到平衡时有关物理量的变化如下图所示：
（1）A（g）+2B（g）2C（g） 的△H 0（填“>”、“<”或“=”）。
（2）在平衡（I）和平衡（Ⅱ）中，X的体积分数 （填序号）。
a．一定相等 b．一定不相等 c．可能相等
（3）达到平衡（I）时，A的转化率为 。
【答案】Ⅰ（1）Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O；Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+．（2）>
Ⅱ(1) < (2) b (3) 5/11
【解析】
试题分析：Ⅰ（1）将Fe2O3和Cu2O组成的混合物放入足量稀硫酸中废水反应，氧化铁与硫酸反应生成硫酸铜与水，氧化亚铜与硫酸反应生成铜、硫酸铜与水，生成的铜与硫酸铁反应生成硫酸亚铁、硫酸铜，反应离子方程式依次为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O，Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+．
答案为：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O；Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+．
（2）若实验中观察到溶液变为蓝色且有固体剩余，说明铜有剩余，溶液中硫酸铁完全转化为硫酸亚铁，由Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+可知n（Cu）＞2n（Fe3+），由Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O可知n（Fe3+）=2n（Fe2O3），由Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O可知n（Cu）=n（Cu2O），则n（Cu2O）＞2n（Fe2O3），答案为：＞．
II（1）右室的混合物总物质的量不变，平衡（I）、平衡（Ⅱ）左右两室的温度、压强相同，体积之比等于物质的量之比，由图可知，平衡（I）降低温度达新平衡平衡（Ⅱ），隔板由2.8处移至2.6处，左室的气体的物质的量减小，降低温度平衡向正反应移动，降低温度平衡向放热反应移动，故该反应正反应为放热反应，即△H＜0．答案为：＜．
（2）降低温度，右室的平衡一定移动，气体总的物质的量不变，X的含量一定变化，平衡（I）和平衡（Ⅱ）中，X的体积分数一定不相等．选：b．
（3）右室的混合物总物质的量不变为2mol，左右两室的压强、温度相等，同温同压下，体积之比等于物质的量之比，平衡（I）中左室混合气体总的物质的量为2.8/2.2×2mol=28/11mol，令参加反应的A的物质的量为amol，则：
A（g）+2B（g）2C（g）物质的量减少△n
1 1
amol 3mol-28/11mol=5/11mol,解得a=5/11mol,所以A的转化率为(5÷11)/1=5/11．答案为：5/11。
考点：考查铜、铁及其化合物的性质，影响化学平衡的因素。
28．如图所示，K1固定不动，K2可自由移动，A、B两个容器中均发生反应：X(g) + 3Y(g) 2Z(g) ΔH=-92kJ mol-1。若向A、B中都通入xmolX和ymolY的混合气体，且初始A、B容积相同，假设整个过程中A、B均保持温度不变。请回答：
（1）若x=1，y=3，起始容积均为1L，在某温度下，5min后A中达到化学平衡状态，测得X还剩0．2mol，则5min内Y的反应速率 ；
（2）若x:y=1:2，则平衡时，A容器中的转化率：X Y（请填“＞”，“＜”，“＝”）；
（3）若x=1，y=3，某温度下，当B中放出热量78．2kJ时，则B中X的转化率为 ；
（4）若A起始容积为2L，x=0．20mol，y=0．60mol，反应中Z的物质的量浓度的变化情况如下图所示，且在第5分钟时移动K1使A容器的体积瞬间缩小一半后，若在第7分钟时达到新的平衡（此时Z的浓度约为0．25 mol·L—1 ），请在图中画出第5分钟后Z浓度的变化曲线。
【答案】（1）0．48mol/(L min) （2）＜ （3）85%
（4）
【解析】
试题分析：（1）X物质的量浓度变化量为0．8mol/L,则X的速率为0．8除以5等于0．16 mol/(L min) ，速率之比等于化学计量数之比，故Y的速率为0．48mol/(L min)；（2）X、Y反应的比例关系为1:3，则Y转化率大于X；（3）反应1molX放出92kJ热量，则放出热量78．2kJ时X转化率为78．2除以92等于0．85；（4）把容器的体积缩小一半的瞬间氨气的浓度变为0．2mol/L,平衡后浓度约为0．25mol/L。
考点：考查化学反应速率以及化学平衡移动的相关知识点。
29．（16分）进入秋冬季节后，郑州市频现雾霾天气，给人们的出行带来极大的不便和危害，人们“谈霾色变”。目前郑州市汽车保有量达230万量，汽车尾气的污染是引起雾霾的主要因素之一，NO和CO是汽车尾气的主要污染物。
（1）一定条件下，NO2与SO2反应生成SO3和NO两种气体：NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)将体积比为1∶2的NO2、SO2气体置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是 。
a．体系压强保持不变
b．混合气体颜色保持不变
c．SO3和NO的体积比保持不变
d．每消耗1molSO2的同时生成1molNO
（2）气缸中生成NO的反应为：N2(g)＋O2(g)=2NO(g) △H＞0，汽车启动后，气缸温度越高，单位时间内NO排放量越大，原因是 。假设空气中N2和O2的体积比为4︰1，1300℃时，1mol空气在某密闭容器内反应达到平衡时，测得NO为8×10－4mol，该反应的平衡常数K≈ 。
（3）汽车燃油不完全燃烧时生成CO，有人设想按下列反应除去CO：2CO(g)=C(s)＋O2(g) △H＞0，该设想能否实现？ （填“能”或“不能”），原因是 。
（4）在汽车尾气系统中安装催化转化器可减少CO和NO的污染，用化学方程式表示其原理： 。
（5）某科研机构设计传感器检测CO的含量，其工作原理示意图如下：
Pt电极上发生的是 反应（填“氧化”或“还原”）；
写出NiO电极的电极反应式 。
【答案】（1）b;（2）升温，生成NO的速率加快，且平衡正向移动；4×10—6；（3）不能；△H＞0 △S＜0所以△H—T△S＜0； （4）2CO＋2NO N2＋2CO2（5）还原；CO＋O2－－2e－= CO2
【解析】
试题分析：（1）a.该反应是前后气体体积不发生变化的反应，故压强始终保持不变，a错误；二氧化氮是红棕色气体，故颜色不变可以判断达到平衡，b正确；SO3和NO的体积比始终按照1:1生成，保持不变，c错误；每消耗1molSO2的同时生成1molNO，只有正向速率没有逆向速率，d错误，答案选b；（2）气缸温度越高，单位时间内NO排放量越大，原因是：升温，生成NO的速率加快，且平衡正向移动；假设空气中N2和O2的体积比为5：1，体积比等于物质的量之比，1300°C时，1mol空气中N2物质的量为5/6，O2的体积为1/6，在某密闭容器内反应达到平衡时，测得NO为5×10-4mol，依据化学平衡状态列式，反应前后系数不变可以用物质的量代替平衡浓度计算；该反应的平衡常数K=故答案为：温度升高，反应速率增大，平衡正向移动；4×10-6；（3）2CO（g）=2C（s）+O2（g），该反应是焓增、熵减的反应．根据G=△H-T △S，G＞0，不能实现，故答案为：不能；该反应是熵减、焓增的反应，任何温度下均不能自发进行；（4）汽车尾气系统中装置反应的化学方程式为2CO＋2NO N2＋2CO2；（5）铂电极上氧气得电子生成氧离子而被还原，NiO电极上CO失电子和氧离子反应生成二氧化碳，所以电极反应式为CO+O2--2e-=CO2，故答案为：还原；CO-2e-+O2-=CO2．
考点：化学平衡常数的含义
30． (17分)合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。其原理为：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H= -92.4 kJ/mol，据此回答以下问题：
（1）合成氨工业采取的下列措施中，不能用勒沙特列原理解释的是 （填序号）。
①反应压强为20Mpa~50Mpa
②500℃的高温
③铁触媒作催化剂
④将生成的氨液化并及时从体系中分离出来，未反应的N2、H2循环到合成塔中。
（2）一定条件下NH3的平衡体积分数随n(N2)变化如图所示(T-温度)。则T2 T1(填>、=、<)，
判断的依据是： 。（3分）
（3）合成氨气所需的氢气可以由水煤气分离得到。
涉及反应信息如下：
反应一：C(s)+H2O(g) H2(g)+CO(g) 平衡常数K1
反应二：CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g) 平衡常数K2
① K1的表达式：K1＝ 。（3分）
②将一定量的H2O(g)和CO(g)分别通入到体积为1L的密闭容器中，在不同条件下进行反应，得到以下三组数据：
实验组别 温度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所需时间/min
H2O CO H2 CO
1 650 1 2 0.8 1.2 5
2 900 0.5 1 0.2 0.8 3
3 T a b c d t
（Ⅰ）实验1中，用CO2表示反应开始到平衡的平均反应速率为 。
（Ⅱ）在实验3，当a＝0.5、b＝1时，要使c、d数据与实验2相同，且t＜3，可以采取的措施为 (填序号)（3分）
A．其它条件不变温度T<900℃ B．其它条件不变温度T>900℃
C．充入一定量氖气 D．使用高效催化剂
（Ⅲ）对于反应二，当升高温度时K2 （填“增大”、“减小”或“不变”）。
【答案】（1）②③(2分)
（2）T2（3）①；(3分) ②（Ⅰ）0.16mol·L-1·min-1;(2分)
（Ⅱ）D;(3分) （Ⅲ）减小(2分)
【解析】
试题分析：（1）①反应压强为20Mpa～50Mpa，增大压强，平衡向着正向移动，所以能够用勒夏特列原理解释，故①错误；②500℃的高温，升高温度平衡向着吸热方向移动，该反应放热，升高温度，向着逆向移动，不能够用勒夏特列原理解释，故②正确；③铁触媒作催化剂，可以加快反应速率，化学平衡不一定，所以③不能用勒夏特列原理解释，故③正确；④将生成的氨液化并及时从体系中分离出来，未反应的N2、H2循环到合成塔中，减少生成物，平衡向着正向移动，④能够用勒夏特列原理解释，故④错误；故选②③；（2）由于合成氨反应是放热反应，温度升高，平衡向逆反应方向移动，NH3的体积分数下降，所以T1＞T2，
故答案为：T2＜T1；合成氨反应是放热反应，温度升高，平衡向逆反应方向移动，NH3的体积分数下降，所以T1＞T2；（3）C（s）+H2O（g）H2（g）+CO（g）反应中，C是固体，所以该反应的平衡常数K1=，故答案为：；②（Ⅰ）v（CO2）==0.16mol/（L min），故答案为：0.16mol L-1 min-1；
（Ⅱ）实验3要达到与实验2等效的平衡状态，但到达平衡的时间短，故采取的措施要使得反应速率快，但平衡不移动，所以D正确，故选D；（Ⅲ）由实验1、2，利用等效平衡判断该反应为放热，升高温度，平衡向吸热的方向移动即逆向移动，所以平衡常数减小，故答案为：减小．
考点：勒沙特列原理，平衡移动，化学平衡常数，等效平衡，化学平衡图像的分析。
31．二甲醚是一种重要的清洁燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物（水煤气）合成二甲醚。
（1）利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：
①2H2(g) + CO(g) CH3OH(g)；ΔH ＝ －90．8 kJ·mol－1
②2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)；ΔH＝ －23．5 kJ·mol－1
③CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)；ΔH＝ －41．3 kJ·mol－1
总反应：3H2(g) + 3CO(g) CH3OCH3(g) + CO2(g)的ΔH＝ ___________；
（2）已知反应②2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)某温度下的平衡常数为400 。此温度下，在密闭容器中加入CH3OH ，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：
物质 CH3OH CH3OCH3 H2O
浓度/（mol·L－1） 0．44 0．6 0．6
①比较此时正、逆反应速率的大小：v正 ______ v逆 （填“>”、“<”或“＝”)；
②若加入CH3OH后，经10 min反应达到平衡，此时c(CH3OH) ＝ _______________，该时间内反应速率v(CH3OH) ＝ __________________；
（3）在溶液中，反应A+2BC分别在三种不同实验条件下进行，它们的起始浓度均为c(A)=0．100mol/L、c(B)=0．200mol/L及c(C)=0mol/L。反应物A的浓度随时间的变化如下图所示。
请回答下列问题：
与①比较，②和③分别仅改变一种反应条件。所改变的条件和判断的理由是：
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________；
该反应的_________0，判断其理由是______________________________________________；
【答案】（1）-246．4kJ·mol-1
（2）①＞ ②0．04 mol·L-1 0．16 mol·L-1·min-1
（3）②加催化剂；达到平衡的时间缩短，平衡时A的浓度未变
③温度升高；达到平衡的时间缩短，平衡时A的浓度减小
﹥；升高温度向正方向移动，故该反应是吸热反应
【解析】
试题分析：（1）①2H2（g）+CO（g）CH3OH（g）△H=-90．8KJ/mol-1
②2CH3OH（g） CH3OCH3（g）+H2O（g）△H=-23．5KJ/mol-1
③CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）△H=-41．3KJ/mol-1
由盖斯定律②+③+①×2得到
3H2（g）+3CO（g）CH3OCH3（g）+CO2（g）的△H=-246．4 Kj/mol-1，
（2）①表中数据分析计算说明反应正向进行，v正＞v逆
②甲醇起始量浓度为0．44+1．2=1．64mol/L．设转化的甲醇浓度为x
2CH3OH（g）CH3OCH3（g）+H2O（g）
起始量（ mol/L） 1．64 0 0
变化量（mol/L） x 0．5x 0．5x
平衡量（mol/L） 1．64-x 0．5x 0．5x
计算得到x=1．6mol/L
若经10 min后反应达到平衡，此时c（CH3OH）=0．04 mol/L
0～10min内甲醇平衡浓度=0．04mol/L，平均反应速率= 0．16 mol·L-1·min-1
（3）①因催化剂能加快化学反应速度率，缩短达到平衡的时间，化学平衡不移动，所以②为使用催化剂；因升高温度，化学反应速度率加快，化学平衡移动，平衡时A的浓度减小；因③温度升高，化学平衡向吸热的方向移动，平衡时A的浓度减小，说明正反应方向吸热，△H＞0
考点：考查热化学方程式和盖斯定律的分析应用，化学平衡的有关知识和化学计算。
32．（12分）T℃时，容积固定为1L的密闭容器甲中充入2molSO2、1molO2，发生反应：2SO2(g) +O2(g) 2SO3(g) △H<0，维持温度为T℃，4min后达到平衡，测得平衡时n(SO3)=1.2mol。
（1）T℃时，该反应的平衡常数K的数值为 。
（2）另有容器乙和丙均分别充入2molSO2、1molO2，起始容器容积与甲相同，起始温度均为T℃。在反应过程中乙容器保持温度和压强不变，丙容器保持容器体积不变并与外界绝热，分别建立平衡后：
①三个容器中反应的平衡常数K：K(甲) K(乙) K(丙)（选填“>”、“<”或“=”）。
②达到平衡时，甲、乙、丙三容器中，SO2的转化率α最小的是 容器，混合气体密度ρ最大的是 容器。
（3）若向上述容器甲的平衡体系中继续充入2mol SO2和1mol O2，在相同温度下再次达到平衡后，SO3的物质的量 （填字母）。
a．2.4mol b．大于1.2mol，小于2.4mol c．大于2.4mol
【答案】20．（12分，每空2分）（1）5.625 （2）① = > ②丙 乙 （3）C
【解析】
试题分析：(1)根据三段式 2SO2(g) +O2(g) 2SO3(g) △H<0
开始浓度 2 1 0
转化浓度 1.2 0.6 1.2
平衡浓度 0.8 0.4 1.2 K=(1.2x1.2)/(0.8x0.8x0.4)=5.625
(2)①甲、乙保持温度相同，丙与外界绝热，该反应为放热反应，相当于升温，所以三个容器中反应的平衡常数K为K(甲)=K(乙)> K(丙)；②假设甲、乙的体积都不变，达到平衡后再保持乙的压强不变，此反应是气体体积减小的反应，因此，待等体积达平衡后，欲保持乙的压强不变，就需要缩小体积．缩小体积时，乙的压强增大，平衡正向移动．所以，若甲容器中SO2的转化率小于乙中SO2的转化率；甲、丙容器，甲保持恒温，丙绝热，先假设在恒温的条件下，建立平衡，该反应放热，丙相当于在甲的基础上升温，平衡逆向移动，丙容器中SO2的转化率小于甲中SO2的转化率，所以SO2的转化率α最小的是丙；根据P=m/V,三容器质量不变，乙容器体积最小，所以混合气体密度ρ最大的是乙容器。
(3)若向上述容器甲的平衡体系中继续充入2mol SO2和1mol O2，若平衡不移动，SO3的物质的量为2.4mol，实际上平衡发生移动，按最初比例加入各物质，相当于加压，平衡正向移动，在相同温度下再次达到平衡后，SO3的物质的量大于2.4mol,选c 。
考点：考查化学平衡的综合应用。
33．（14分）合成氨是人类科学技术上的一项重大突破。
（1）NH3经一系列反应可以得到HNO3和NH4NO3。
II中，2NO(g)+O2(g)2NO2(g)。在其他条件相同时，分别测得NO的平衡转化率在不同压强（P1、P2）下随温度变化的曲线如下图）。
①随温度升高，该反应平衡向__________（选填“正反应”或“逆反应”）方向移动。
②比较P1、P2的大小关系：______________。
（2）一种工业合成氨的简易流程图如下：
步骤II中制氢气原理如下：
a．CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H = +206.4 kJ/mol
b．CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H = —41.2 kJ/mol
①对于反应a而言，增大CH4的浓度，达新平衡时H2的体积分数_ _ __增大（选填“一定”或“不一定”）。
②利用反应b，将CO进一步转化，可提高H2产量。若在500 ℃时，把等浓度的CO和H2O(g)充入反应容器，达到平衡时c(CO)＝0.005 mol·L－1、c(H2)＝0.015 mol·L－1，则CO的平衡转化率为 。
③上述流程图中，使合成氨放出的热量得到充分利用的主要步骤是（填序号） ，④简述一种本流程中可以提高合成氨原料总转化率的方法 。
【答案】19．（14分）（1）①逆反应 ②P2>P1 （2）①不一定 ②3/4或75% （3分）
③Ⅳ ④对原料气加压（或分离液氨后，未反应的N2、H2循环使用 ）（3分）
【解析】
试题分析：(1)①由图像可知，随温度升高，NO的平衡转化率降低，说明该反应平衡向逆反应方向移动，2NO(g)+O2(g)2NO2(g)，增大压强，平衡正向移动，NO的平衡转化率升高，所以P2>P1；
（2）①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H = +206.4 kJ/mol增大 CH4的浓度，达新平衡时H2的体积分数不一定增大，②设CO的转化量为x CO + H2O CO2 + H2
开始量（mol）0.02
转化量（mol） x x x x
平衡量（mol）0.005 0.015 0.015
可得CO转化率=0.015mol÷0.02mol×100%=75%
③上述流程图中，使合成氨放出的热量得到充分利用的主要步骤是Ⅳ；④提高合成氨原料总转化率方法是使合成氨平衡正向移动，所以对原料气加压或分离液氨后，未反应的N2、H2循环使用 。
考点：考查合成氨的工艺流程。
34．（12分）臭氧是一种强氧化剂，常用于消毒、灭菌等。
（1）O3可将KI氧化，生成的两种单质化学式为 、 。
（2）O3在水中易分解，一定条件下，O3的浓度减少一半所需的时间（t）如下表所示：
根据表中数据分析，pH升高，O3分解速率 ；温度升高，O3分解速率 （选填“加快”或“减慢”）。
（3）臭氧是理想的烟气脱硝试剂，其脱硝反应为：2NO2(g)+O3(g) N2O5(g)+O2(g)。若反应在恒容密闭容器中进行，下列相关图像正确的是 （填字母）。
【答案】18．（12分）（1）O2 I2 （2）①加快 加快 （3）AB（4分）
【解析】
试题分析：（1）O3氧化KI，I－转化为I2的同时本身被还原生成O2。（2）根据表中数据分析，pH升高，O3分解速率加快；温度升高，O3分解速率加快；（3）A、该反应为放热反应，升高问题平衡朝逆向移动，平衡常数减小，正确；B、V(NO2)=0.2mol/(L S)，正确；C、催化剂不影响平衡移动，错误；D、通入氧气，平衡逆向移动，转化率减小，错误，选AB。
考点：考查臭氧的化学性质、外界条件对反应速率的影响。
35．运用化学反应原理知识研究如何利用CO、SO2等污染物有重要意义。
（1）用CO可以合成甲醇。已知：
CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－764．5 kJ·mol－1
CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283．0 kJ·mol－1
H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285．8 kJ·mol－1
则CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g) ΔH＝________kJ·mol－1
（2）下列措施中能够增大上述合成甲醇反应的反应速率的是________(填写序号)．
a．使用高效催化剂 b．降低反应温度
c．增大体系压强 d．不断将CH3OH从反应混合物中分离出来
（3）在一定压强下，容积为V L的容器中充入a mol CO与2a mol H2，
在催化剂作用下反应生成甲醇，
平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
①p1________p2(填“大于”、“小于”或“等于”)；
②100 ℃时，该反应的化学平衡常数K＝________(mol·L－1)－2；
③在其它条件不变的情况下，再增加a mol CO和2a molH2，达到新平衡时，CO的转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
（4）某科研小组用SO2为原料制取硫酸。
①利用原电池原理，用SO2、O2和H2O来制备硫酸，该电池用多孔材料作电极，它能吸附气体，同时也能使气体与电解质溶液充分接触。请写出该电池的负极的电极反应式________________。
②用Na2SO3溶液充分吸收SO2得NaHSO3溶液，然后电解该溶液可制得硫酸。电解原理示意图如下图所示。
请写出开始时阳极反应的电极反应式________________。
【答案】（1）－90．1（2分）（2）ac（2分）
（3）①小于（1分） ②(V/a)2 （2分） ③增大（1分）
（4）①SO2＋2H2O－2e－===4H＋＋ （2分）
②＋H2O－2e－===＋3H＋（2分）
【解析】
试题分析：（1）根据已知的热化学方程式和盖斯定律可知，②＋③×2－①即得到CO(g)＋2H2(g)＝CH3OH(g)，所以该反应的反应热△H＝－283．0kJ/mol－285．8kJ/mol×2＋764．5kJ/mol＝－90．1kJ/mol．
（2）a．使用高效催化剂可以加快反应速率，a正确；b．降低反应温度，反应速率降低，b不正确；c．增大体系压强，反应物的浓度增大，反应速率加快，c正确；d．不断将CH3OH从反应混合物中分离出来，降低生成物浓度，反应速率降低，d不正确，答案选ac。
（3）①根据图像可知，在温度相同时，P2曲线所在的CO转化率大于P1曲线所在的CO转化率。由于正方应是体积减小的可逆反应，增大越强平衡向正反应方向移动，CO的转化率增大，所以P1小于P2。
②由于平衡常数与压强没有关系，所以根据图像可知，在100℃P1时，CO的转化率是0．5，则
CO(g)＋2H2(g)＝CH3OH(g)
起始浓度（mol/L） 0
转化浓度（mol/L）
平衡浓度（mol/L）
所以平衡常数K＝－＝()2
③在其它条件不变的情况下，再增加a mol CO和2a mol H2，相当于是增大体系的压强，平衡向正反应方向进行，达到新平衡时，CO的转化率增大。
（4）①原电池中负极失去电子，发生氧化反应，所以SO2在负极通入，被氧化生成硫酸，负极电极反应式是SO2＋2H2O－2e－＝4H＋＋SO42－。
②电解池中阳极与电源的正极相连，失去电子，发生氧化反应。所以阳极是HSO3－失去电子被氧化生成
SO42－，则阳极电极反应式是HSO3－＋H2O－e－＝SO42－＋3H＋。
考点：考查盖斯定律的应用、外界条件对反应速率和平衡状态的影响、平衡常数的计算、电极反应式的书写
36．（16分）Ⅰ.苯乙烷(C8H10)可生产塑料单体苯乙烯(C8H8)，其反应原理是C8H10(g) C8H8(g)＋H2(g) ΔH＝120 kJ·mol－1。某温度下，将0.40 mol苯乙烷，充入2 L真空密闭容器中发生反应，
测定不同时间该容器内气体物质的量，得到数据如下表：
时间/min 0 10 20 30 40
n(C8H10)/mol 0.40 0.30 0.24 n2 n3
n(C8H8)/mol 0.00 0.10 n1 0.20 0.20
（1）当反应进行到20 min时，该段时间内H2的平均反应速率是_____ ___。
（2）该温度下，该反应的化学平衡常数是________ ________。
（3）若保持其他条件不变，用0.50 mol H2(g)和0.50 mol C8H8(g)
选修4第二章第三节化学平衡四星题（填空题）
1．(10分)汽车尾气里含有的NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致：N2(g)＋O2(g)2NO(g)，ΔH＞0，已知该反应在2 404℃，平衡常数K＝64×10－4。请回答：
（1）某温度下，向2 L的密闭容器中充入N2和O2各1 mol，5分钟后O2的物质的量为0．5 mol，则N2的反应速率为_____________________。
（2）为了减少汽车尾气中有害气体的排放，在现实生活中你认为可以采取的措施有 。
A．采用耐高温的陶瓷发动机，以提高内燃机的工作温度
B．为了避免上述反应，不使用空气，改用纯氧气
C．在排气管中安装高效催化剂，将有害气体转化为无害气体
D．将燃油车改换成电动车
（3）将一定量的N2、O2的混合气体充入恒容密闭容器中，下图变化趋势正确的是____________(填字母序号)。
（4）将一定量的N2、O2的混合气体充入恒温密闭容器中，分别在不同的压强P1、P2（P1＞P2）下达到平衡，请画出N2的转化率在不同压强下随时间变化的曲线图。（不同压强下的曲线要有相应的标识）
【答案】（1）0．05mol/（L·min）或0．05mol·L-1·min-1 （2）CD； （3）AC；
（4）
【解析】
试题分析：：（1）5分钟内，△n（O2）=1mol-0．5mol=0．5mol，由N2（g）+O2（g） 2NO（g）可知△n（N2）=0．5mol，v（N2）===0．05mol/（L min）；
（2）A、高温能加快化学反应速率，不能改变反应历程，因此不能减少汽车尾气中有害气体的排放，A错误；B、改用纯氧气，增大氧气的浓度，N2（g）+O2（g） 2NO（g）的平衡正向移动，产生更多的NO，B错误；C、在排气管中安装高效催化剂，将NO转化为N2，减少了空气污染，C正确；D、电动车清洁环保，不会产生尾气，D正确；答案为：CD；
（3）A、该反应的正反应为吸热反应，则升高温度平衡向正反应进行，平衡常数增大，A正确；B、加入催化剂，反应速率增大，但平衡不发生移动，B错误；C、升高温度，反应速率增大，平衡向正反应方向移动，氮气的转化率增大，C正确；答案为：AC；
（4）N2（g）+O2（g） 2NO（g）为等体积的反应，压强对化学平衡无影响，因此平衡时氮气的转化率相等，增大压强可以加快化学反应速率，缩短达到平衡所用的时间，N2的转化率在不同压强下随时间变化的曲线图为：
考点：考查化学反应速率的定量表示方法、化学平衡的影响因素。
2．(12分)在容积为1.00 L的容器中，通入一定量的N2O4，发生 反应N2O4(g)2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。回答下列问题：
（1）反应的ΔH________0(填“大于”或“小于”)；100 ℃时，体系中各物质浓度随时间变化如图所示。
在0～60 s时段，反应速率v(N2O4)为________mol·L－1·s－1；反应的平衡常数K1为________。
（2）100 ℃时达平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4)以0.002 0 mol·L－1·s－1的平均速率降低，经10 s又达到平衡。T________100 ℃(填“大于”或“小于”)，判断理由是___________________。
（3）温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半，平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
【答案】（1）大于 0.0010 mol·L—1 0.36 mol·L—1（2） 大于 c(N2O4)降低，反应向正向移动，该反应为吸热反应，温度升高时反应向正向移动，所以温度高于100 ℃ （3） 逆反应
【解析】
试题分析：（1）随温度升高，混合气体的颜色变深，二氧化氮的浓度增大，说明平衡向正反应方向移动；升高温度，平衡向吸热反应方向移动，正反应方向是吸热反应，则△H大于0。根据题给图像知，0～60s时段，N2O4的物质的量浓度变化为0.060 mol·L—1，根据公式v=△c/△t， v (N2O4)= 0.060 mol·L—1÷ 60s= 0.0010 mol·L—1·s—1；分析题给图像知，二氧化氮的平衡浓度为0.120 mol·L—1，四氧化二氮的平衡浓度为0.040 mol·L—1，K1= [NO2 ]2/[N2O4]= 0.1202/ 0.040 = 0.36 mol·L—1。（2）改变反应温度为T后，c(N2O4)降低，即平衡向正反应方向移动，又反应正方向吸热，反应向吸热方向进行，故为温度升高，T大于100 ℃。（3）温度为T时，反应达平衡，将反应容器的体积减小一半，即增大压强，当其他条件不变时，增大压强，平衡向气体物质平衡向气体物质系数减小的方向移动，即向逆反应方向移动，答案为：逆反应 。
考点：考查与化学反应速率和化学平衡相关的图像，化学反应速率和化学平衡的计算及反应速率与化学平衡的影响因素。
3．（10分）已知化学反应①：Fe（s）＋CO2（g）FeO（s）＋CO（g），其平衡常数为K1；化学反应②：Fe（s）＋H2O（g）FeO（s）＋H2（g），其平衡常数为K2，在温度973 K和1173 K情况下，K1、K2的值分别如下：
温度 K1 K2
973 K 1．47 2．38
1173 K 2．15 1．67
（1）通过表格中的数值可以推断：反应①是________（填“吸热”或“放热”）反应．
（2）现有反应③：CO2（g）＋H2（g）?CO（g）＋H2O（g），请你写出该反应的平衡常数K3的数学表达式：K3＝______ __．
（3）根据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系式____ ____，据此关系式及上表数据，也能推断出反应③是________（填“吸热”或“放热”）反应．
（4）要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动，可采取的措施有________（填写字母序号）．
A．缩小反应容器的容积
B．扩大反应容器的容积
C．升高温度
D．使用合适的催化剂
E．设法减小平衡体系中的CO的浓度
【答案】（10分）（1）吸热（2）[CO ] [H2O ]／[CO2 ] [H2 ]（3）K3＝K1／K2 吸热（4）C 、E
【解析】
试题分析：（1）由表中数据可知，温度升高，①的平衡常数增大，说明平衡向正反应方向移动，则正反应吸热，答案为：吸热；
（2）化学平衡常数K=[CO ] [H2O ]／[CO2 ] [H2 ]；
（3）根据盖斯定律，反应①-反应②=反应③，所以k3= K1／K2，由图表可知，温度升高K1增大，k2减小，所以k3增大，即温度升高，平衡向正反应方向移动，升高温度平衡吸热方向移动，反应③为吸热反应；
（4）该反应是一个反应前后气体体积不变的吸热反应，压强、催化剂对化学平衡移动无影响，ABD错误，C．升高温度能使平衡向正反应方向移动，正确，E.设法减小平衡体系中的CO的浓度，从而减少生成物浓度，平衡向右移动，正确，选CE；
考点：考查化学平衡状态及移动。
4．(10分)“低碳循环”引起各国的高度重视，已知煤、甲烷等可以与水蒸气反应生成以CO
和H2为主的合成气，合成气有广泛应用。试回答下列问题：
（1）高炉炼铁基本反应为：FeO(s)＋CO(g) Fe(s)＋CO2(g) ΔH＞0。已知在1 100 ℃时，该反应的化学平衡常数K=0.263。
①温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，此时平衡常数K值 (填“增大”、“减小”或“不变”)；
②1100 ℃时测得高炉中，c(CO2)=0.025 mol·L-1，c(CO)=0.1 mol·L-1，则在这种情况下，该反应向 进行(填“左”或“右”)，判断依据是 。
（2）目前工业上也可用CO2来生产燃料甲醇，有关反应为：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH＝－49.0 kJ·mol-1，现向体积为1 L的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，反应过程中测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间的变化如图所示。
①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)＝ 。
②反应达到平衡后，下列措施能使[CH3OH]∕[CO2]增大的是 (填符号)。
A．升高温度
B．再充入H2
C．再充入CO2
D．将H2O(g)从体系中分离
E．充入He(g)
【答案】28. (10分)（1） ① 增大 ② 右 ； 因为c(CO2) / c(CO)=0.25＜0.263
（2）① 0.225 mol/(L·min) ② B、D
【解析】
试题分析：（1）①因为炼铁反应为吸热反应，升高温度，平衡常数增大，②FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)在1100 ℃时的平衡常数为0.263，此时Qc=c(CO2)/c(CO)=0.025 mol·L－1/0.1 mol·L－1=0.25<0.263，说明反应没有达到平衡，反应向右进行；
（2）①根据反应过程中CO2的浓度变化可知，从反应开始到达平衡，CO2的浓度变化为0.75 mol·L－1，所以H2的浓度变化为3×0.75 mol·L－1=2.25 mol·L－1，H2的反应速率为2.25 mol·L－1/10 min=0.225 mol·L－1·min－1。②使[CH3OH]∕[CO2]增大，需要使平衡向正反应方向移动，升高温度，平衡向逆反应方向移动，A错误；再充入H2，CH3OH的浓度增大，CO2浓度减小，比值增大，B正确；再充入CO2，CO2的转化率减小，CO2浓度增大，CH3OH浓度虽然增大，但是不如CO2浓度增大的多，比值减小，C错误；将H2O(g)从体系中分离出来，平衡向右移动，CH3OH浓度增大，CO2浓度减小，比值增大，D正确；充入He对平衡无影响，比值不变，E错误，选BD。
考点：考查化学反应速率和化学平衡。
5．（14分）利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是工业上生产硫酸的关键步骤．
（1）T1℃时，在1L密闭容器中充入0.6molSO3，图1表示SO3物质的量随时间的变化曲线。
①平衡时，SO3的转化率为 (保留小数点后一位)；T1℃时，反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) 的平衡常数为 ；其他条件不变，在8min时压缩容器体积至0.5L，则n(SO3)的变化曲线为 (填字母)。
②下表为不同温度（T）下，反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) （△H＜0）的化学平衡常数（K）
T/℃ T2 T3
K 20.5 4.68
由此推知，温度最低的是 （填“T1”、“T2” 或 “T3”）。
③在温度为T1℃时，向该1L的密闭容器中同时加入0.2molSO2、xmolO2、0.2molSO3三种气体，在达到平衡前若要使SO3的浓度减小，则x的取值范围是 。
（2）科学家研究出用电化学原理生产硫酸的新工艺，装置如图2所示，总反应的化学方程式为 ，其阳极的电极反应式为
【答案】（1）① 66.7% 1.25 c ② T2 ③ 0
【解析】
试题分析：（1）①在8min时反应达平衡，SO3的物质的量减小了0.4mol，SO3的转化率α=
×100%= 66.7%；T1℃反应达平衡时, 反应达平衡的物质的量0.2mol，同时生成0.2mol O2和0.4mol SO2，c（SO3）=0.2mol /L,c(O2)= 0.2mol /L ,c(SO2)= 0.4mol /L,所以2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)的平衡常数k=0.2mol /L×（0.4mol /L）2÷（0.2mol /L）2=0.8，则2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g)的平衡常数=1/k= 1.25。②由△H＜0，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，即温度越低平衡常数越大，所以温度最低的是T2。③要使SO3的浓度减小，平衡逆向移动，计算此时的浓度商Qc，与平衡常数比较，若Qc＞k，反应向逆反应进行。Qc=（0.2mol /L）2÷[X×（0.2mol /L）2]＞1.25，解得X＜0.8，即x的取值范围是0
6．Ⅰ.氮化硅是一种新型陶瓷材料，它可由石英与焦炭在高温的氮气流中，通过以下反应制得：
3SiO2＋6C＋2N2Si3N4＋6CO； H ＜0。
（1）在容积固定的密闭容器中，分别在三种不同的实验条件下进行上述制备反应，测得N2的物质的量浓度随时间的变化如图所示，
②和③分别仅改变一种反应条件。所改变的条件分别是：② ；③ 。
（2）1 000℃时，在2 L密闭容器中进行上述反应，若起始时N2浓度为4.0 mol/L，经1小时反应达到平衡状态，此时容器内气体总浓度为10.0 mol/L，则以CO表示的反应速率为 。
Ⅱ.图为Mg—NaClO燃料电池结构示意图。
已知电解质溶液为NaOH溶液,且两电极中有一电极为石墨电极。
（1）Y电极材料为 。
（2）X电极发生的电极反应式为 。
（3）若该电池开始时加入1L 0.2mol/L的NaOH溶液，然后从下口充入1L 0.1mol/L的NaClO溶液（忽略整个过程的体积变化），当NaClO完全放电时溶液的pH= 。
【答案】(各2分 共12分)Ⅰ （1）升温或通CO 加入催化剂 （2）0.15 mol·L-1·min-1
Ⅱ（1）Mg （2）ClO—+2e—+H2O=Cl—+2OH— （3） 13
【解析】
试题分析：Ⅰ （1）根据图像可知，曲线②③达到平衡的时间均小于曲线①达到平衡的时间，说明反应速率快。其中曲线②平衡时氮气的浓度大，而曲线③平衡时氮气浓度不变。由于正方应 是体积增大的放热反应，则②改变的条件应该是升高温度或通CO，而③改变的条件应该是加入催化剂；
（2）3SiO2＋6C＋2N2Si3N4＋6CO
起始浓度（mol/L） 4 0
转化浓度（mol/L） x 3x
平衡浓度（mol/L） 4－x 3x
平衡时容器内气体总浓度为10.0 mol/L，则4－x＋3x＝10，解得x＝3，所以以CO表示的反应速率为9mol/L÷60min＝0.15 mol·L-1·min-1。
Ⅱ（1）根据装置图可知，电池中氢氧根离子向Y电极移动，则Y电极是负极。镁是活泼的金属作负极，则Y电极是Mg；
（2）X电极是正极，次氯酸根在正极得到电子发生还原反应，则电极反应式为ClO—+2e—+H2O=Cl—+2OH— ；
（3）1L 0.1mol/L的NaClO溶液中次氯酸钠的物质的量是0.1mol，根据电极反应式ClO—+2e—+H2O=Cl—+2OH— 可知产生0.2mol氢氧根离子。1L 0.2mol/L的NaOH溶液中氢氧根离子的物质的量是0.2mol，所以完全反应后溶液中氢氧根离子的物质的量是0.4mol，但其中有0.2mol氢氧根离子与负极产生的镁离子结合生成氢氧化镁沉淀，所以溶液中氢氧根离子的浓度是0.2mol÷2L＝0.1mol/L，则溶液pH＝13。
考点：考查反应速率、外界条件对平衡状态的影响以及原电池原理的应用
7．（11分）（1）某恒温恒容容条件下的可逆反应：△H
②平衡后，再充入5 mol NH3，化学平衡将向__________移动（填“左”或“右”或“不移动”），再达新平衡时N2的百分含量_______（填“>”、“<”、“=”）原平衡时N2的百分含量；
③平衡后若升高温度，则平衡向________（填“向左”或“向右”）方向移动；若增加压强，则平衡向________（填“向左”或“向右”）方向移动。
（2）某恒温恒压条件下的可逆反应：，起始充入1 mol N2、
3 molH2 、16 mol NH3，容器的容积为VL。达到平衡后，N2、H2、NH3的物质的量分别为amol、b mol、cmol，此时容器的容积为．1VL，回答下列问题：
①起始时反应速率v（正）____（填“>”、“<”、“=”）v（逆）。
②平衡时a=________，b=_______。
③若平衡后再充入3．6 mol NH3，重新建立平衡时容器的容积为_____________L。
【答案】23、（1）① 6 18 ② 左 < ③ 向左 向右 ；（2）① < ② 2 6 ③ 1．32V．
【解析】
试题分析：（1）达到平衡后，N2、H2、NH3的物质的量分别为1 mol、3 mol、10 mol，反应消耗N2、H2的物质的量分别为5mol、15mol，所以①a=6、b=18；②恒温恒容条件下，再充入5 molNH3，氨气浓度增大，平衡向左移动；若将容器体积缩小一半，充入5 molNH3，与原平衡等效，将两个平衡合二为一，恢复为原容器的体积，则平衡会正向移动，氮气的百分含量减小，但转化率增大；③升温，平衡向吸热反应方向移动，所以升温，化学平衡向左移动，增大压强，平衡向压强减小的方向移动，因此向右移动。
（2）①恒温恒压条件下，平衡后容器体积增大，说明气体物质的量增加，反应逆向进行V正< V逆②反应逆向进行，平衡后气体总物质的量为20×1．1=22mol,设生成氮气x，则氢气为3x,消耗氨气2x,可得：1+x+3+3x+16-2x=22,解得x=1,所以a=1+x-2,b=3+3x=6,c=16-2x=14
③起始充入1 mol N2、3 mol H2、16 mol NH3，相当于充入18mol NH3，平衡时体积为1．1V,在恒温恒压条件下，充入3．6mol NH3，平衡时的体积为3．6/18×1．1V=0．22V,所以总体积为：1．1V+0．22V=1．32V
考点：考查化学平衡的移动、不同条件的等效平衡及相关计算。
8．（9分）A是由导热材料制成的密闭容器，B是一耐化学腐蚀且易于传热的气球。关闭K2，将等量且少量的NO2通过K1、K3分别充入A、B中，反应起始时，A、B的体积相同。(已知：)
（1）一段时间后，反应达到平衡，此时A、B中生成的N2O4的速率是v(A)________(填“>”、“<”、“=”)v(B)；若打开活塞K2，气球B将 ________（填“增大”、“减小”、“不变”）。
（2）若在A、B中再充入与初始量相等的NO2，则达到平衡时，N02的转化率将________（填“增大”、“减小”、“不变”）；若通入等量的Ne气，则达到平衡时，A中的NO2转化率________ ，B中的NO2转化率将________（填“增大”、“减小”、“不变”）。
（3）室温下，若A、B都保持体积不变，将A套上—个绝热层，B与外界可以进行热传递，则达到平衡时，_____________________中的颜色较深。
（4）若在容器A中充入4．6g的NO2，达到平衡后容器内混合气体的平均相对分子质量为57．5，则平衡时的N2O4物质的量为_______________。
【答案】22、（1） < 减小 （2）增大 不变 减小 （3）A （4） 0．02mol
【解析】
试题分析：（1）根据装置可知，A是保持恒温恒容的，B是保持保持恒温恒压的。由于该反应是体积减小的放热的可逆反应，所以A中的压强在反应过程中减小，所以A中的反应速率小于B中的反应速率。若打开活塞K2，则相当于整套装置是恒温恒压的，所以气球B将减小；（2）在加入等量的NO2气体，则A是相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，转化率增大。若通入等量的Ne气，则A中物质的浓度不变，平衡不移动，转化率不变；而B是压强不变的，所以容器容积增大，物质的浓度减小，平衡向逆反应方向进行，转化率减小；（3）该反应为放热反应，将A套上—个绝热层，相当于给A加热，平衡逆向移动，NO2的浓度增大，A中的颜色较深；
（4）4．6g的NO2的物质的量为0．1mol,n(总)=4．6/57．6=0．08mol,利用三段式解题：
2NO2N2O4
开始 0．1 0
变化 2x x
平衡0．1-2x x 0．1-2x+x=0．08 x=0．02mol
考点：考查外界条件对平衡状态的影响。
9．(14分)合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径，其研究来自正确的理论指导，合成氨反应N2+3H22NH3的平衡常数K值和温度的关系如下：
温度/℃ 360 440 520
K值 0.036 0.010 0.0038
（1）①由表中数据可知该反应为放热反应，理由是________________。
②理论上，为了增大平衡时H2的转化率，可采取的措施是______________(填字母序号)。
a．增大压强 b．使用合适的催化剂
c．升高温度 d．及时分离出产物中的NH3
（2）原料气H2可通过反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)获取，已知该反应中，当初始混合气中的恒定时，温度、压强对平衡混合气中CH4含量的影响如图所示：
①图中，两条曲线表示压强的关系是p1________p2(填“>”、“＝”或“<”)。
②该反应为________反应(填“吸热”或“放热”)。
（3）原料气H2还可通过反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2 (g)获取。
①T ℃时，向容积固定为5 L的容器中充入1 mol水蒸气和1 mol CO，反应达平衡后，测得CO的浓度为0.08 mol·L－1，则平衡时CO的转化率为________该温度下反应的平衡常数K值为________。
②保持温度仍为T ℃，改变水蒸气和CO的初始物质的量之比，充入容积固定为5 L的容器中进行反应，下列描述能够说明体系处于平衡状态的是____________(填字母序号)。
a．容器内压强不随时间改变
b．混合气体的密度不随时间改变
c．单位时间内生成a mol CO2的同时消耗a mol H2
d．混合气中n(CO):n(H2O):n(CO2):n(H2)＝1:16:6:6
【答案】25、（1）①随温度升高，反应的平衡常数K值减小 ② a d
① < ② 吸热 （3）①60% 2.25 ② c d
【解析】
试题分析：（1）①根据表中数据可知，随着温度的升高，平衡常数K减小。这说明升高温度平衡向逆反应方向移动，因此正方应是放热反应；②根据方程式可知，该反应是体积减小的、放热的可逆反应。a、增大压强，平衡向正反应方向移动，氢气的转化率增大，a正确；b、催化剂只能改变反应速率，而不能改变平衡状态，因此使用合适的催化剂不能提高氢气的转化率，b不正确；c、正方应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动 ，氢气的转化率降低，c不正确；d、及时分离出产物中的NH3，降低生成物氨气的浓度，平衡向正反应方向移动，氢气的转化率增大，d正确，选ad；
（2）①根据反应 CH4(g)+H2O (g)CO(g)+3H2(g) 可知，该反应是体积增大的可逆反应，因此增大越强，平衡向逆反应方向移动，甲烷的含量增大。所以根据图像可知，在温度相同的条件下，p1表示的甲烷含量低，这说明越强是P1小于P2；②根据图像可知，在越强相同的条件下，随着温度的升高，甲烷的含量降低。这说明升高温度平衡向正反应方向移动，因此该反应为吸热反应。
（3）① CO(g)+H2O(g)CO2 (g)+H2(g)
起始浓度（mol/L） 0.2 0.2 0 0
转化浓度（mol/L） 0.12 0.12 0.12 0.12
平衡浓度（mol/L） 0.08 0.08 0.12 0.12
所以平衡时CO的转化率＝(0.12/0.2)×100%＝60%
化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，所以该温度下反应的平衡常数K＝(0.12×0.12)/ (0.08×0.08)＝9/4=2.25。
②在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态，据此可以判断。a、反应前后体积不变，因此越强始终是不变的，则容器内压强不随时间改变不能说明反应达到平衡状态，a不正确；b、密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量和容积始终是不变的，即密度始终是不变的，所以混合气体的密度不随时间改变不能说明反应达到平衡状态，b不正确；c、单位时间内生成a mol CO2的同时消耗a mol H2，由于单位时间内生成a mol CO2的同时还生成amol氢气，这说明正逆反应速率相等，可以说明达到平衡状态，c正确；d、由于反应前后体积不变，则可以用物质的量代替浓度，即如果混合气中n (CO) : n (H2O) : n (CO2) : n (H2)＝1 : 16 : 6 : 6，则此时=＝，因此恰好是平衡状态，d正确，答案选cd。
考点：考查外界条件对平衡状态的影响；平衡常数的计算、平衡状态的判断以及图像分析与应用。
10．(10分)合成氨反应原理为：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92．4 kJ·mol－1 一种工业合成氨的简易流程图如下：
（1）步骤Ⅱ中制氢气原理如下：
①CH4(g)＋H2O(g) CO(g)＋3H2(g) ΔH＝＋206．4 kJ·mol－1
②CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41．2 kJ·mol－1
对于反应①，一定可以提高平衡体系中H2百分含量，又能加快反应速率的措施是 ________。
a．升高温度 b．增大水蒸气浓度 c．加入催化剂 d．缩小容器的体积
利用反应②，将CO进一步转化，可提高H2产量。若2 mol CO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O反应，得到2．2 mol CO、CO2和H2的混合气体，则CO转化率为________。
（2）图中表示500℃、60．0 MPa条件下，原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中a点数据计算H2的平衡体积分数：________。
（3）上述流程图中，使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是(填序号)________。简述两点本流程中提高合成氨原料总转化率的方法：_______________________________________。
【答案】（1） a 50% （2） 43．5% （3）Ⅳ 对原料气加压；分离液氨后，未反应的N2、H2循环使用
【解析】
试题分析：对于反应①加快反应速率的措施有升高温度、增大压强、增大物质浓度、加入催化剂；提高平衡体系中H2百分含量的措施有升高温度、减小压强，增大水蒸气浓度有可能使H2百分含量增大，也可能减小，故对于反应①，一定可以提高平衡体系中H2百分含量，又能加快反应速率的措施是升高温度；利用反应②，将CO进一步转化，可提高H2产量。若2 mol CO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O反应，可知原来混合气体中存在CO为0．4mol，反应后得到2．2 mol CO、CO2和H2的混合气体，可知反应后混合气体中CO2生成了0．2mol，则CO转化量为0．2mol，CO转化率为50%；图中表示500℃、60．0 MPa条件下，原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系，图中a点数据投料比为3，等于反应系数比，则平衡时N2、H2的体积分数比为1:3，NH3的体积分数为42%，可得H2的平衡体积分数为（1-42%）=43．5%；上述流程图中能量的综合利用为第Ⅳ步中热交换利用废热加热气体，通过流程图可知本流程中提高合成氨原料总转化率的方法对原料气加压；分离液氨后，未反应的N2、H2循环使用等。
考点：简易工艺流程与化学反应原理综合题。
11．（10分）已知Fe（s）＋CO2（g）FeO（s）＋CO（g） K1…①
Fe（s）＋H2O（g）FeO（s）＋H2（g） K2…②
H2（g）＋CO2（g）H2O（g）＋CO（g） K3…③
又已知不同温度下，K1、K2值如下：
温度℃ K1 K2
500 1．00 3．15
700 1．47 2．26
900 2．50 2．00
温度℃ K1 K2
500 1．00 3．15
700 1．47 2．26
900 2．50 2．00
（1）若500℃时进行反应①，CO2起始浓度为1．6 mol·L－1, 4分钟后建立平衡，用CO表示的反应速率为 。
（2）900℃ 进行反应③，其平衡常数K3为 （求具体数值），焓变ΔH 0（填“＞”、“＝”或“＜”），若已知该反应仅在高温时正反应自发，则ΔS 0（填“＞”、“＝”或“＜”）。
（3）下列图像符合反应②的是 （填序号）（图中v是速率，φ为混合物中H2的体积百分含量）。
【答案】（1）0．2 mol·L－1·min－1（2）1．25 ＞ ＞ （3）BCD
【解析】
试题分析：若500℃时进行反应①，CO2起始浓度为1．6 mol·L－1，设平衡CO2平衡浓度为a mol·L－1时K1=，得a=0．8mol/L，4分钟后建立平衡，用CO表示的反应速率==0．2 mol·L－1·min－1；900℃ 进行反应③，其平衡常数K3=，且温度升高，K3增大，即平衡向正反应方向移动，则正反应为吸热反应，ΔH＞0，若该反应仅在高温时正反应自发，依据△G=△H-T△S<0可知△S＞0；由图标中K2可知正高温度K2减小，平衡逆向移动，正反应为放热反应，则升高温度，平衡向逆反应方向移动，故A项错误；H2的体积百分含量减小，故B项正确；C项T1
12．（10分）在一定温度下，将2 mol A和1 mol B两种气体相混合于体积为2 L的某密闭容器中(容积不变)，发生如下反应：3A(g)＋B(g) xC(g)＋2D(g)ΔH<0，2 min末反应达到平衡状态(温度不变)，生成了1mol D，并测得C的浓度为0.5 mol·L－1，请填写下列空白：
（1）x的值等于________________。
（2）该反应的化学平衡常数K＝________，升高温度时K值将________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
（3）A物质的转化率为__________________。
（4）若维持温度不变，在原平衡混合物的容器中再充入2mol C和2mol D，欲使达到新的平衡时，各物质的物质的量分数与原平衡相同，则至少应再充入A的物质的量为________ mol。
【答案】19. (10分) （1）2 （2）16 减小 （3）75% （4） 1
【解析】
试题分析：（1）平衡时C的浓度为0.5mol/L，则n（C）=0.5mol/L×2L=1mol，物质的量之比等于化学计量数之比，所以1mol：1mol=x：2，解得x=2．
（2）3A(g)+ B(g) 2C(g)+2D(g)
开始（mol）： 1 0.5 0 0
变化（mol）： 0.75 0.25 0.5 0.5
平衡（mol）：0.25 0.25 0.5 0.5
K=（0.52X0.52）/(0.253x0.25)=16，该反应为放热反应，所以升高温度，K值减小，
（3）A物质的转化率为(0.75/1) ×100%=75%；
（4）根据等效平衡理论，恒容容器，若维持温度不变，在原平衡混合物的容器中再充入2mol C和2mol D和1molA, 达到新的平衡时，各物质的物质的量分数与原平衡相同。
考点：考查化学平衡、化学反应速率的计算，等效平衡等知识。
13．(共10分) 甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。工业上一般采用下列两种反应合成甲醇。反应Ⅰ：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)，△H1
反应Ⅱ：C02(g)+3H2(g) CH30H(g)+ H2O(g)，△H2
下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数(K)：
温度 250℃ 300℃ 350℃
K 2.O 0.27 0.012
（1）在一定条件下将2 molCO和6molH2充入2L的密闭容器中发生反应I，5min后测得c(CO)=0.4 mol／L，计算此段时间的反应速率(用H2表示) mol／(L·min)。
（2）由表中数据判断△H1 0(填“>”、“<”或“=”)反应C02(g)+H2(g)CO(g)+H20(g)△H3= (用△H1和△H2表示)。
（3）若容器容积不变，下列措施可提高反应Ⅰ中CO转化率的是 (选字母)。
a．充入CO，使体系总压强增大
b．将CH3OH(g)从体系中分离
e．充入He，使体系总压强增大
d．使用高效催化剂
（4）写出反应Ⅱ的化学平衡常数表达式：K= ；保持恒温恒容的条件下将反应Ⅱ的平衡体系各物质浓度均增加一倍，则化学平衡 (填“正向”、“逆向”或“不”)移动，平衡常数K (填“变大”、“变小”或“不变”)。
（5）这两种合成甲醇的方法比较，原子利用率较高的是 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
【答案】21.（1） 0.24 （2） ＜ , △H2 - △H1 （3） b
（4） C（CH3 OH）C（H2 O）/ C（C O2）C3（H2）, 正向 ；不变 （5） Ⅰ
【解析】
试题分析：（1）CO浓度变化量为2/2mol/L -0.4mol/L=0.6mol/L，v（CO）=0.6/5=0.12mol/（L min），速率之比等于化学计量数之比，=v（H2）=2v（CO）=2×0.12mol/（L min）=0.24mol/（L min）;
（2）由表中数据可知，随温度升高，平衡常数K减小，说明温度升高，平衡逆向进行，所以正向是放热反应，即△H1 < 0；根据盖斯定律，C02(g)+H2(g) CO(g)+H20(g)△H3=△H2 - △H1；
（3）a．充入CO，使体系总压强增大，平衡向正反应移动，但CO的转化率降低，a错误；b．将CH3OH（g）从体系中分离，平衡向正反应方向移动，CO转化率增大，b正确；c．充入He，使体系总压强增大，各物质的浓度不变，平衡不移动，CO转化率不变，c错误；d．使用高效催化剂，不能改变平衡，d错误；选b；（4）（4）反应Ⅱ：CO2（g）+3H2（g） CH3OH（g）+H2O（g）的平衡常数k=；保持恒温恒容的条件下将反应Ⅱ的平衡体系各物质浓度均增加一倍，根据等效平衡理论，相当于增大压强，则化学平衡正向移动，因为温度不变，平衡常数K也不变；（5）这两种合成甲醇的方法比较，原子利用率较高的是Ⅰ（为100%）。
考点：考查化学反应速率的计算，化学平衡常数，影响平衡的因素，平衡转化率等知识。
14．（6分）在如图所示的三个容积相同的三个容器①、②、③进行如下的反应：3A（g）＋B（g）2C（g）△H＜0
（1）若起始温度相同，分别向三个容器中充入3mol A和 1mol B，则达到平衡时各容器中C物质的百分含量由大到小的顺序为 （填容器编号）
（2）若维持温度不变，起始时②中投入3mol A、1mol B； ③中投入3mol A、1mol B和2mol C，则达到平衡时，两容器中B的转化率② ③（填＜、＞或＝）
（3）若维持②③容器内温度和压强相等，起始时在②中投入3molA和1molB，在③中投入amol A和bmol B及cmol C，欲使达平衡时两容器内C的百分含量相等，则两容器中起始投料量必须满足（用含a、b、c的关系式表达）：
【答案】（6分，每空2分)）（1）③②① （2） ＜ （3）＝3
【解析】
试题分析：（1）①是恒容容器②是恒温恒容容器③是恒温恒压容器，①②相比，该反应是放热反应，所以①体系的温度升高，而温度升高平衡逆向移动，使C物质的百分含量降低，所以②>①；②③相比，该反应是气体物质的量减少的反应，所以恒容时②的压强小于③，若使②③达到相同的状态，则应增大②的压强，增大压强，平衡正向移动，使C物质的百分含量增大，所以③>②，因此三个容器中C物质的百分含量由大到小的顺序为③②①；
（2）③中的2molC完全转化为A、B也是3mol、1mol，相当于③中的反应物的物质的量分别是6mol、2mol，是②容器的2倍，根据（1）的分析，若②③中反应物的物质的量都是是3molA、1molB，则达平衡时，B的转化率③>②，③容器中再充入3molA、1molB，则达到的新平衡与原平衡等效，B的转化率不变，所以最终B的转化率③>②；
（3）恒温恒压条件下，达平衡时两容器内C的百分含量相等，则达到的平衡是等效平衡，所以③中投入的A、B的最终物质的量之比是3:1，将C转化为A、B是3/2C、1/2C，所以A、B的物质的量是（a+3/2C）mol、（b+1/2C）mol，则（a+3/2C）/（b+1/2C）=3。
考点：考查不同条件的平衡的判断，等效平衡的应用
15．(本题6分)Ⅰ．在某压强恒定的密闭容器中加入2 mol N2和4 mol H2，发生如下反应： N2(g)+3H2(g)2NH3(g);ΔH=-92．4 kJ·mol-1。达到平衡时，体积为反应前的三分之二。求：
（1）达到平衡时，N2的转化率为____________。
（2）若向该容器中加入a mol N2、b mol H2、c mol NH3，且a、b、c均大于0，在相同条件下达到平衡时，混合物中各组分的物质的量与上述平衡相同。试比较反应放出的能量：（1）__________（2）（填“＞”“＜”或“=”）。
Ⅱ．若将2 mol N2和4 mol H2放入起始体积相同的恒容容器中，在与Ⅰ相同的温度下达到平衡。试比较平衡时NH3的浓度：Ⅰ____________Ⅱ（填“＞”“＜”或“=”）。
【答案】Ⅰ．（1）50% （2）＞ Ⅱ．＞
【解析】
试题分析：Ⅰ．（1）体积之比等于物质的量之比，故平衡后反应混合气体总的物质的量为（2mol+4mol）×=4mol，则：N2（g）+3H2（g） 2NH3（g） 物质的量减6mol-4mol=2mol故n（N2）=1mol，氮气的转化率=×100%=50%，故答案为：50%；（2）开始加入a mol N2、b mol H2、c mol NH3，在相同条件下达到平衡时，混合物中各组分的物质的量与原平衡相同，为等效平衡，按化学计量数转化到左边满足氮气为2mol、氢气为4mol，（2）中由于氨气存在，故参加反应的氮气的物质的量比（1）中少，所以放出的热量（1）＞（2），故答案为：＞；Ⅱ．若将2molN2和4molH2放入起始体积相同的恒容容器中，在与Ⅰ相同的温度下达到平衡，等效为在Ⅰ平衡基础上增大体积降低压强，平衡时浓度混合气体浓度降低，平衡时NH3的浓度：Ⅰ＞Ⅱ，故答案为：＞
考点：化学平衡的计算
16．研究NO2、SO2 、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
（1）NO2可用水吸收，相应的化学反应方程式为 。利用反应6NO2＋ 8NH37N2＋12 H2O也可处理NO2。当转移1．2mol电子时，消耗的NO2在标准状况下是 L。
（2）已知：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH= 196．6 kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH = 113．0 kJ·mol-1
则反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的ΔH = kJ·mol-1。
一定条件下，将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是 。
a．体系压强保持不变
b．混合气体颜色保持不变
c．SO3和NO的体积比保持不变
d．每消耗1 mol SO3的同时生成1 molNO2
（3）CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。该反应ΔH 0(填“>”或“ <”)。实际生产条件控制在250℃、1．3×104kPa左右，选择此压强的理由是 。
【答案】（1）3NO2＋H2O=NO＋2HNO3；6．72；（2）－41．8；b；（3）< 在1．3×104kPa下，CO的转化率已经很高，如果增加压强CO的转化率提高不大，而生产成本增加较大，得不偿失。
【解析】
试题分析：（1）二氧化氮与水反应生成一氧化氮和硝酸，6NO2中N元素化合价降低，由+4价降低到0价，则6molNO2参加反应，转移24mol电子，所以当转移1．2mol电子时，消耗NO20．3mol，体积为6．72L，故答案为：6．72；（2）已知：①2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）△H=-196．6kJ mol-1②2NO（g）+O2（g） 2NO2（g）△H=-113．0kJ mol-1，利用盖斯定律，①②得NO2（g）+SO2（g） SO3（g）+NO（g）△H=（-196．6kJ mol-1）-（-113．0kJ mol-1）=-41．8kJ mol-1，a．无论是否达到平衡，体系压强都保持不变，不能用于判断是否达到平衡状态，故a错误；b．混合气体颜色保持不变，说明浓度不变，达到平衡状态，故b正确；c．SO3和NO的计量数之比为1：1，无论是否达到平衡，二者的体积比保持不变，不能判断是否达到平衡状态，故c错误；d．物质的量之比等于化学计量数之比，则每消耗1mol SO3的同时生成1molNO2，不能判断是否达到平衡状态，故d错误．答案为：-41．8；b；（3）温度升高，CO的转化率降低，说明是放热反应，ΔH<0；在1．3×104kPa下，CO的转化率已经很高，如果增加压强CO的转化率提高不大，而生产成本增加较大，得不偿失。故答案为：< 在1．3×104kPa下，CO的转化率已经很高，如果增加压强CO的转化率提高不大，而生产成本增加较大，得不偿失。
17．(12分)在100 ℃时，将0.100 mol N2O4气体充入1 L恒容抽空的密闭容器中，隔一定时间对该容器内物质的浓度进行分析得到如表数据：
时间(s) 0 20 40 60 80
c(N2O4)/mol·L－1 0.100 c1 0.050 c3 c4
c(NO2)/mol·L－1 0.000 0.060 c2 0.120 0.120
（1）该反应的平衡常数表达式为________；从表中分析：
c1________c2，c3________c4(填“>”、“<”或“＝”)。
（2）在上述条件下，从反应开始直至达到化学平衡时，N2O4的平均反应速率为________mol·L－1·s－1。
（3）达平衡后下列条件的改变可使NO2气体浓度增大的是________(填字母序号)。
A．扩大容器的容积
B．再充入一定量的N2O4
C．分离出一定量的NO2
D．再充入一定量的He
（4）若在相同条件下，起始时只充入0.080 mol NO2气体，则达到平衡时NO2气体的转化率为________。
【答案】（1）K＝ < ＝ （2）0.001 （3）B （4）25%
【解析】
试题分析：N2O4（g） 2NO2（g），反应的平衡常数K＝；20s时c（NO2）=0.060mol/L N2O4 2 NO2，浓度变化 0.030mol 0.060mol/Lc1=0.10mol/L-0.03mol/L=0.070mol/L；由表可知，40s时，c（N2O4）=0.050mol/L，N2O4 2 NO2，浓度变化：（0.1-0.05）mol/L 0.10mol/L所以c2=0.10mol/L所以c2＞c1；答案为：K＝ < ＝；（2）（2）由表可知，60s时反应达平衡，c（NO2）=0.120mol/L，N2O4 2 NO2，浓度变化：0.06mol/L 0.120mol/L，V（N2O4）==0.001mol/（L s）；故答案为：0.001；（3）N2O4=2 NO2 反应是气体体积减小的放热反应，依据化学平衡原理分析选项，增大二氧化氮浓度的条件；A、增大容器体积，各组分浓度均减小，故A错误；B、再充入四氧化二氮，平衡正向移动，二氧化氮浓度增大，故B正确； C、减小NO2的浓度，平衡虽正向进行，但二氧化氮的浓度减小，故C错误； D、再充入一定量的He，总压增大，气体分压不变，平衡不变，二氧化氮浓度不变，故D错误；故选B；（4）依据平衡浓度计算平衡常数，结合化学平衡三段式列式计算；
N2O4 2 NO2，
起始量（mol/L） 0.10 0
变化量（mol/L） 0.06 0.12
平衡量（mol/L） 0.04 0.12 平衡常数K==
2 NO2 = N2O4
起始量（mol/L） 0.0800 0
变化量（mol/L） x 0.5x
平衡量（mol/L） 0.080-x 0.5x K= x=0.020mol/L
则达到平衡时N02气体的转化率=25%
考点：化学平衡常数的简单计算
18．（8分）氨在国民经济中占有重要地位。
（1）已知合成氨反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH < 0；在某密闭容器中充入合成氨的原料气（N2、H2），一定时间后达到平衡。为提高氨合成反应速率，同时使平衡向氨合成方向移动。下列措施可行的是 （填写编号）
① 升高温度； ② 缩小容器体积（加压）； ③ 选择高效催化剂； ④ 在恒容条件下，再充入合成氨的原料气（N2、H2）； ⑤在恒容条件下，再充入原平衡的混合气；⑥在恒容条件下，分离出氨气。
（2）工业生产尿素的原理是以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2]，反应的化学方程式为：2NH3 (g)+ CO2 (g) CO(NH2)2 (l) + H2O (l)，该反应的平衡常数和温度关系如下：
T / ℃ 165 175 185 195
K 111．9 74．1 50．6 34．8
ΔH（填“>”、“<”或“=”） 0。
②在一定温度和压强下，若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比（氨碳比），下图是氨碳比（x）与CO2平衡转化率（α％）的关系。α随着x增大而增大的原因是 。
③上图中的B点处，NH3的平衡转化率为 。
【答案】（1）② ④ ⑤ （2） ① < ② n（NH3）增大，平衡正向移动，则CO2的转化率增大 ③ 32%
【解析】
试题分析：（1）ΔH < 0，升高温度平衡左移；加压速率加快，平衡正向移动；选择高效催化剂不能使平衡移动；在恒容条件下，再充入合成氨的原料气（N2、H2），反应速率增大，同时平衡向氨合成方向移动；在恒容条件下，再充入原平衡的混合气，相当于加压，反应速率增大，同时平衡向氨合成方向移动；在恒容条件下，分离出氨气，平衡正向移动，由于浓度减小，反应速率减小；
（2）①根据表中数据，升高温度，平衡常数减小，所以ΔH<0；②氨碳比（x）增大，相当于增大氨气的浓度，平衡正向移动，使CO2的转化率增大；设开始时CO2的浓度为a，则NH3的起始浓度为4a，CO2平衡转化率为64%，CO2反应的量为0．64a，NH3反应的量为1．28a，所以NH3的平衡转化率1．28a÷4a×100%=32%
考点：本题考查平衡常数、平衡移动原理。
19．（12分）低碳经济呼唤新能源和清洁环保能源。煤化工中常需研究不同温度下的平衡常数、投料比及热值等问题。
已知：CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)的平衡常数随温度的变化如下表：
温度/℃ 400 500 850
平衡常数 9.94 9 1
请回答下列问题：
（1）该反应逆反应的化学平衡常数表达式为K ＝ 。
（2）上述正反应方向是 反应（填“放热”或“吸热”）。
（3）850℃时在体积为10L反应器中，通入一定量的CO和H2O(g)发生上述反应，CO和H2O(g)浓度变化如下图，则0～4 min的平均反应速率v(CO)＝ mol·L－1·min－1。
（4）t1℃（高于850℃）时，在相同容器中发生上述反应，容器内各物质的浓度变化如表。
①表中3 min～4 min之间反应处于 状态；C1数值 0.08 mol·L－1（填大于、小于或等于）。
②反应在4 min～5 min，平衡向逆方向移动，可能的原因是 （单选），表中5 min～6 min之间数值发生变化，可能的原因是 （单选）。
A．增加水蒸气 B．降低温度 C．使用催化剂 D．增加氢气浓度
（5）若在500℃时进行，若CO、H2O的起始浓度均为0.020 mol·L－1，在该条件下，CO的最大转化率为： 。
【答案】
（1）；（2）放热；（3）0.03；（4）①平衡；大于；②D、A；（5）75%
【解析】
试题分析：（1）根据平衡常数的定义，该反应逆反应的化学平衡常数表达式为；（2）升高温度，该反应平衡常数减小，所以正反应放热；（3）0～4 min的平均反应速率v(CO)=0.03 mol·L－1·min－1；（4）①3 min～4 min时各物质的浓度均没变，所以处于平衡状态；850℃时，CO的平衡浓度为0.08 mol·L－1，升高温度，平衡左移，所以CO的平衡浓度增大，故C1数值大于0.08 mol·L－1；②4 min～5 min，CO、H2O的浓度都增大了0.036 mol·L－1，CO2的浓度减小0.036 mol·L－1，故改变的条件为增加氢气浓度；5 min～6 min CO浓度减小，H2O浓度增大，所以改变的条件为增加水蒸气；（5）500℃时K=9，设消耗的CO的浓度为x，则CO平衡浓度为(0.020—x) mol·L－1，H2O的平衡浓度为(0.020—x) mol·L－1，CO2的平衡浓度x、H2的平衡浓度x；，x=0.015 mol·L－1，所以CO的最大转化率为75%。
考点：本题考查化学反应速率、平衡常数、平衡转化率。
20．（14分）某化学反应 2A B+D 在四个不同条件下进行．B、D起始为0．反应物A的浓度（mol/L）随反应时间（min）变化情况如下表：
实验序号 温度 0 10 20 30 40 50 60
1 800℃ 1.0 0.8 0.67 0.57 0.50 0.50 0.50
2 800℃ C2 0.60 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50
3 800℃ C3 0.92 0.75 0.63 0.60 0.60 0.60
4 820℃ 1.0 0.40 0.25 0.20 0.20 0.20 0.20
根据表中数据完成下列填空：
（1）实验1，反应在10至20min内的平均速率为 mol/（L．min）
（2）实验2，A的初始浓度C2 = mol/L，反应经20min就达到平衡，可推测实验2中还隐含的条件是 。
（3）设实验3的反应速率为υ3，实验1的反应速率为υ1，则υ3 υ1，且C3 1.0mol/L （填“＜“，“＞“或“=“）．
（4）比较实验4和实验1，可推测该反应 反应（填“吸热“或”放热“），理由是：
【答案】（14分）（1）0.013 （2）1.0， 催化剂（3）＞；＞；（4）吸热， 温度升高，平衡向右移动。
【解析】
试题分析：（1）实验1，反应在10至20min内的平均速率为V=（0.8—0.67）mol/L÷10min=0.013mol/(L min)；（2）实验2，由于反应的温度相同，达到平衡时物质的浓度相等，所以开始时A的初始浓度C2 =1.0mol/L，反应经20min就达到平衡，而实验1的达到平衡所需要的时间却需要40min，所以可推测实验2中还隐含的条件是催化剂；（3）设实验3的反应速率为υ3，实验1的反应速率为υ1，由于实验3的温度与实验1相同，而平衡时的浓度3的高，而且在开始10min内高，开始物质的浓度实验3的高，则υ3＞υ1，说明在反应开始时C3＞1.0mol/L; （4）比较实验4和实验1，由于实验4的温度高于实验1，而开始时的物质浓度相同，达到平衡时的浓度实验1高，说明升高温度，平衡向正反应方向移动，由于升高温度，平衡向吸热反应方向移动，所以正反应方向是吸热反应。
考点：考查化学反应速率的计算、反应条件的控制、反应方向的判断的知识。
21．（14分）
甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上一般可采用如下反应来合成甲醇：2H2(g)+CO(g) CH3OH(g) 下表为不同温度下的平衡常数(K)
温度 250℃ 300℃ 350℃
K 2.041 0.270 0.012
（1）该反应的平衡常数表达式K= ，ΔH 0(填“>”、“<”或“=”)。
（2）将1 mol的H2 和 1 mol 的 CO充入 1 L 恒容密闭反应器中，达到平衡后，容器内的压强为开始时的60%，求CO的平衡转化率（写出计算过程）。
（3）300℃时，将容器的容积压缩到原来的1/2，在其他条件不变的情况下，对平衡体系产生的影响是
（填字母）。
A．c（H2）减少
B．正反应速率加快，逆反应速率减慢
C．CH3OH 的物质的量增加
D．重新平衡时c(H2)/ c(CH3OH)减小
（4）其他条件相同时，在上述三个温度下分别发生该反应。300℃时，H2的转化率随时间的变化如图所示，请补充完成350℃时H2的转化率随时间的变化示意图。
【答案】（1）K=；< 。
（2）c(H2)=c(CO)=1mol/L,恒容密闭反应器中，气体的总体积之比与压强成正比，设CO的平衡转化率为x,利用三段式可求：
2H2(g)+ CO(g) CH3OH(g)
起始（mol/L） 1 1 0
转化（mol/L） 2x x x
平衡（mol/L） 1-2x 1-x x
根据容器内的压强为开始时的60%可知：，求得：x=40% 。
（3）ACD
（4）
【解析】
试题分析：（1）该反应的平衡常数表达式K=，根据表中信息可知，升高温度，平衡常数K减小，则反应物的浓度增大，生成物的浓度减小，说明平衡向逆反应方向移动，则反应为放热反应，ΔH<0。
（2）c(H2)=c(CO)=1mol/L,恒容密闭反应器中，气体的总体积之比与压强成正比，设CO的平衡转化率为x,利用三段式可求：
2H2(g)+ CO(g) CH3OH(g)
起始（mol/L） 1 1 0
转化（mol/L） 2x x x
平衡（mol/L） 1-2x 1-x x
根据容器内的压强为开始时的60%可知：，求得：x=40% 。
（3）300℃时，将容器的容积压缩到原来的1/2，在其他条件不变的情况下，增大压强，正、逆反应速性 率都加快，平衡向正反应方向移动，则n（H2）减少但体积减小一半，故c（H2）增大，A正确， B错误；CH3OH 的物质的量增加，C正确；平衡向正反应方向移动，重新平衡时c(H2)/ c(CH3OH)减小，D正确，故选ACD。
（4）该反应的正反应为放热反应，升高温度，化学反应速率增大，平衡向逆反应方向移动，H2的转化率降低，因此350℃时H2的转化率随时间的变化示意图如下：
考点：考查化学反应速率、化学平衡的应用及平衡常数的计算。
22．大气中的部分碘源于O3对海水中I－的氧化。将O3持续通入NaI溶液中进行模拟研究。
（1）在溶液中存在化学平衡：I2(aq)＋I－(aq) (aq)，其平衡常数表达式为________。
（2）为探究Fe2＋对O3氧化I－反应的影响(反应体系如图1)，某研究小组测定两组实验中浓度和体系pH，结果见图2和下表。
①第1组实验中，导致反应后pH升高的原因是______________________________。
②图1中的A为________。由Fe3＋生成A的过程能显著提高I－的转化率，原因是_________。
③第2组实验进行18 s后，浓度下降。导致下降的直接原因有________。
A．c(H＋)减小 B．c(I－)减小 C．I2(g)不断生成 D．c(Fe3＋)增加
（3）据图2，计算3～18 s内第2组实验中生成的平均反应速率(写出计算过程，结果保留两位有效数字)。
【答案】26.（1） （2）①反应中H+被消耗，生成水。 ②Fe2+ ,Fe3+ 能氧化I—，提高其转化速率。③B.D （3） 5.5×10-4 mol/(L.s)
【解析】
试题分析：依据平衡常数的定义I2(aq) + Iˉ(aq) I3ˉ(aq)的平衡常数表达式为：。
（2）①该反应消耗H+，随反应进行c（H+）浓度降低，pH升高，方程式为：2I-（aq）+O3（g）+2H+（aq）=I2（aq）+O2（g）+H2O（l）；②根据2Fe3++2Ⅰ-=Ⅰ2+2Fe2+，使平衡向c（I-）减小的方向移动，显著提高Ⅰ-的转化率，可知A为Fe2+，答案为：Fe2+；Fe3+ 能氧化I—，提高其转化速率。③c（Fe3+）增加，发生反应：2Fe3++2Ⅰ-=Ⅰ2+2Fe2+，c（I-）减小平衡逆向移动；故c（Fe3+）增加，c（I-）减小都会使c（I3-）急剧减小，答案为：BD；
（3）3～18s内，v（I3-）=（11.8X10-3-3.5X10-3）/15=5.5×10-4mol/（L S），答案为：5.5×10-4mol/（L S）.
考点：考查化学反应与能量、化学反应速率、化学平衡。
23．（8分）在一定温度下，把2 mol N2和6 mol H2通入一个体积不变的密闭容器中，（如图）
容器中发生以下的反应：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）（正反应为放热反应）若反应达到平衡后，测得混和气体为7mol，据此回答下列问题：保持上述反应温度不变，使a、b、c分别代表初始加入的N2、H2和NH3的物质的量，如果反应达到平衡后混和气体中各物质的物质的量分数仍与上述平衡时完全相同，那么：
（1）若a=1 mol ，c=2 mol ，则b=____ mol，在此情况下，反应起始时将向 方向进行（填“正”或“逆”）
（2）若规定起始时反应向逆反应方向进行，则c的范围是 。
（3）在上述装置中，若需控制平衡后的混和气体的物质的量为6.5 mol，则可采取的措施是
【答案】26每空2分（1）3，逆（2）1
试题分析：（1）化学反应：在定温、定压下进行，要使平衡状态与原平衡状态等效，只要起始时n(N2)：n(H2)=2：6就可以达到．已知起始时各物质的体积分别为1molN2、bmolH2和2molNH3．根据“等价转换”法，将2molNH3通过反应的化学计量数之比换算成和的体积，则相当于起始时有（1+1）molN2和（b+3）molH2，它们的比值为(1+1)：(b+3)=2：6，解得b=3．因反应前混合气体为8mol，反应后混合气体为7mol，体积差为1mol，由差量法可解出平衡时NH3为1mol；而在起始时，NH3的物质的量为c=2mol，比平衡状态时大，为达到同一平衡状态，NH3的物质的量必须减小，所以平衡逆向移动，答案为：3；逆；
（2）若需让反应逆向进行，由上述①所求出的平衡时NH3的物质的量为1可知，NH3的物质的量必须大于1，最大值则为2molN2和6molH2完全反应时产生的NH3的物质的量，即为4mol，则1＜c＜4．答案为：1＜c≤4；
（3）由6.5＜7可知，上述平衡应向体积缩小的方向移动，亦即向放热方向移动，所以采取降温措施．答案为：降低温度；
考点：考查等效平衡，化学反应的计算。
24．(10分)在一密闭容器中发生反应N2+3H22NH3．达到平衡后，只改变某一个条件时，反应速率与反应进程的关系如图所示：
回答下列问题：
（1）处于平衡状态的时间段是 (填选项)；
（2）t1 t2 t3时刻分别改变的一个条件是(填选项)
A 增大压强 B、减小压强 C．升高温度
D、降低温度 E、加催化剂 F、充人氮气
t1时刻 t3时刻 t4时刻
（3）依据（2）中的结论，下列时间段中，氨的百分含量最高的是 (填选项)；
（4）如果在t6对刻，从反应体系中分离出部分氨，t7时刻反应达到平衡状态，请在图中画出反应速率的变化情况；
（5）一定条件下，合成氨反应达到平衡时，测得反应混合气中氨气的体积分数为20%，则反应后与反应前的混合气体体积之比为
【答案】24.(10分)（1）A、C、D、F （2）C、E、Ｂ （3）A （4）
（5）5︰6
【解析】
试题分析：（1）根据图示可知，t0～t1、t2～t3、t3～t4、t5～t6时间段内，v(正)、v(逆)相等，反应处于平衡状态，选A、C、D、F；
（2）t1时，v(正)、v(逆)同时增大，且v(逆)增大得更快，平衡向逆反应方向移动，所以t1时改变的条件是升温。t3时，v(正)、v(逆)同时增大且增大量相同，平衡不移动，t3时改变的条件是加催化剂。t4时，v(正)、v(逆)同时减小，但平衡向逆反应方向移动，所以t4时改变的条件是减小压强，选C、E、Ｂ
（3）根据图示知，t1～t2、t4～t5时间段内平衡均向逆反应方向移动，NH3的含量均比t0～t1时间段的低，所以t0～t1时间段内NH3的百分含量最大，选A。
（4）t6时刻分离出NH3，v(逆)马上减小，而v(正)逐渐减小，在t7时刻二者相等，反应重新达平衡，据此可画出反应速率的变化曲线。
（5）设反应前加入a mol N2，b mol H2，达平衡时生成2x mol NH3，则反应后气体总的物质的量＝(a＋b－2x)mol，2x÷(a+b-2x)＝0.2，解得：a＋b＝12x，故反应后与反应前的混合气体体积之比5：6。
考点：考查化学平衡状态及移动，影响化学反应速率的因素，化学反应速率的计算与图像。
25．（10分）一氧化碳是一种用途相当广泛的化工基础原料。
（1）利用下列反应可以将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍：，则该反应的△ H 0（选填“＞”或“＜”）。
（2）在高温下一氧化碳可将二氧化硫还原为单质硫。已知：
C(s)＋O2(g)＝CO2(g) △ H 1＝－393.5kJ·mol－1
CO2(g)＋C(s) ＝2CO(g) △ H 2＝＋172.5kJ·mol－1
S(s)＋O2(g) ＝SO2(g) △ H 3＝－296.0kJ·mol－1
请写出CO除SO2的热化学方程式 。
（3）工业上用一氧化碳制取氢气的反应为：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，已知420℃时，该反应的化学平衡常数为9.0。如果反应开始时，在2L的密闭容器中充入CO 和H2O的物质的量都是0.60mol，5min末达到平衡，则此时CO的转化率为 。
（4）下图是一种新型燃料电池,它以CO为燃料，一定比例的Li2CO3和Na2CO3熔融混合物为电解质，图2是粗铜精炼的装置图，现用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验。回答下列问题：
①写出A极发生的电极反应式 。
②要用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验，则B极应该与 极（填“C”或“D”）相连。
③当消耗标准状况下2.24LCO时，C电极的质量变化为 。
【答案】（1）＜ （2）2CO(g)＋SO2(g)＝S(s)＋2CO2(g) △H＝－270kJ·mol－1 （3）75%
(4)①CO－2e－＋CO32－＝2CO2 ② D ③增加6.4g
【解析】
试题解析：（1）反应Ni（s）+4CO（g）Ni（CO）4（g）为化合反应，大多数的化合反应为放热反应，放热反应的△H＜0；（2）根据盖斯定律，反应2CO+SO2=S+2CO2的焓变=△H1-△H2-△H3=-270 kJ mol-1；（3）设5min末消耗COamol/L，则：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，
初始量（mol/L）： 3 3 0 0
变化量（mol/L）： a a a a
5min末（mol/L）： 3-a 3-a a a
K==9.0，解得a=2.2.5mol/L，故CO的转化率=×100%=75%；（4）①CO具有还原性在负极上发生氧化反应生成CO2，电极反应式为：CO-2e-+CO32-═2CO2；②因A为负极，B为正极，粗铜精炼时，粗铜作阳极，与电源的正极相连，故选：D ；③由CO－2e－＋CO32－＝2CO2可知，当消耗标准状况下2.24LCO时，反应转移0.2mol电子，则C极上析出6.4g铜。
考点：盖斯定律的应用 ( http: / / www.m / chemistry2 / ques / detail / b1824106-f31e-4649-92de-ba8a59cf2b57 )；原电池和电解池的工作原理 ( http: / / www.m / chemistry2 / ques / detail / b1824106-f31e-4649-92de-ba8a59cf2b57 )
26．(8分)如图装置中，容器甲内充入1 mol NO气体，干燥管内装有一定量Na2O2，从A处缓慢通入CO2气体。恒温下，容器甲中活塞缓慢由D向左移动，当移至C处时，容器体积缩小至最小，为原体积的，随着CO2的继续通入，活塞又逐渐向右移动(不考虑活塞的摩擦)
已知当活塞移至C处时，干燥管中物质的质量增加了22．4 g。
(1)当活塞移至C处时，通入标准状况下的CO2气体为_________________L。
(2)当活塞移至C处时，容器甲中NO2转化为N2O4的转化率是多少(注意：本小题要求写出计算过程)
(3)活塞移至C处后，继续通入a mol CO2，此时活塞恰好回至D处，则a值必_________0．1(填“大于”、“小于”或“等于”)，其理由是_____________________________________．
【答案】(1) 17．92(2分) (2) 25%(2分)
(3)小于(2分); 其理由是活塞移至C，体积不会再减小，则干燥管中Na2O2已反应完，活塞由C向D移动，体积增大，2NO2N2O4平衡将左移，使二者物质的量之和增多，活塞移至D时，气体物质的量共增加0．1mol，因此所需CO2必小于0．1mol(2分)。
【解析】
试题分析：（1）设通入标准状况下CO2气体的体积为x，产生氧气的体积为y，
2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2 Δm↑
2×22.4 L 22.4 L 56 g
x y 22.4 g
解得x=17.92 L、y=8.96 L ，n（O2）=0.4 mol；
（2）由2NO + O2 2NO2知NO过量，生成NO2的物质的量为0.8 mol。
所以2NO2N2O4 Δn↓
2 1 1
0.2 mol 1 mol×(1－9/10)=0.1mol
所以NO2转化为N2O4的转化率为0.2/0.8×100%=25%；
（3）活塞移至C，体积不会再减少，则干燥管中Na2O2已反应完，活塞由C向D移动，体积扩大，2NO2N2O4平衡左移，使二者物质的量增多，活塞移至D时，气体物质的量共增加0.1 mol，因此所需CO2必小于0.1 mol。
考点：考查NO、CO2和过氧化钠反应的有关计算与判断、化学平衡。
27．（12分）（I）三氧化二铁和氧化亚铜（Cu2O）都是红色粉末．常用作颜料。已知氧化亚铜溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4。某校化学实验小组为了探究由Fe2O3和Cu2O组成的混合物中两者物质的量相对大小，某同学认为只要取少量粉末放入足量稀硫酸中，通过观察现象即可。
（1）上述实验过程中发生的反应有（用离子方程式表示）：
①Fe2O3+6H+= 2Fe3++3H2O
② ③
（2）若实验中观察到溶液变为蓝色且有固体剩余，则n（Cu2O） n（Fe2O3）。（填“>”、“<”或“=”）。
（II）分别在密闭容器的两个反应室中进行如下反应：
左反应室：A（g）+2B（g）2C（g）
右反应室：2Z（g）X（g）+Y（g）
在反应室之间有无摩擦、可自由滑动的密封板隔断。反应开始和达到平衡时有关物理量的变化如下图所示：
（1）A（g）+2B（g）2C（g） 的△H 0（填“>”、“<”或“=”）。
（2）在平衡（I）和平衡（Ⅱ）中，X的体积分数 （填序号）。
a．一定相等 b．一定不相等 c．可能相等
（3）达到平衡（I）时，A的转化率为 。
【答案】Ⅰ（1）Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O；Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+．（2）>
Ⅱ(1) < (2) b (3) 5/11
【解析】
试题分析：Ⅰ（1）将Fe2O3和Cu2O组成的混合物放入足量稀硫酸中废水反应，氧化铁与硫酸反应生成硫酸铜与水，氧化亚铜与硫酸反应生成铜、硫酸铜与水，生成的铜与硫酸铁反应生成硫酸亚铁、硫酸铜，反应离子方程式依次为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O，Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+．
答案为：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O；Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+．
（2）若实验中观察到溶液变为蓝色且有固体剩余，说明铜有剩余，溶液中硫酸铁完全转化为硫酸亚铁，由Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+可知n（Cu）＞2n（Fe3+），由Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O可知n（Fe3+）=2n（Fe2O3），由Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O可知n（Cu）=n（Cu2O），则n（Cu2O）＞2n（Fe2O3），答案为：＞．
II（1）右室的混合物总物质的量不变，平衡（I）、平衡（Ⅱ）左右两室的温度、压强相同，体积之比等于物质的量之比，由图可知，平衡（I）降低温度达新平衡平衡（Ⅱ），隔板由2.8处移至2.6处，左室的气体的物质的量减小，降低温度平衡向正反应移动，降低温度平衡向放热反应移动，故该反应正反应为放热反应，即△H＜0．答案为：＜．
（2）降低温度，右室的平衡一定移动，气体总的物质的量不变，X的含量一定变化，平衡（I）和平衡（Ⅱ）中，X的体积分数一定不相等．选：b．
（3）右室的混合物总物质的量不变为2mol，左右两室的压强、温度相等，同温同压下，体积之比等于物质的量之比，平衡（I）中左室混合气体总的物质的量为2.8/2.2×2mol=28/11mol，令参加反应的A的物质的量为amol，则：
A（g）+2B（g）2C（g）物质的量减少△n
1 1
amol 3mol-28/11mol=5/11mol,解得a=5/11mol,所以A的转化率为(5÷11)/1=5/11．答案为：5/11。
考点：考查铜、铁及其化合物的性质，影响化学平衡的因素。
28．如图所示，K1固定不动，K2可自由移动，A、B两个容器中均发生反应：X(g) + 3Y(g) 2Z(g) ΔH=-92kJ mol-1。若向A、B中都通入xmolX和ymolY的混合气体，且初始A、B容积相同，假设整个过程中A、B均保持温度不变。请回答：
（1）若x=1，y=3，起始容积均为1L，在某温度下，5min后A中达到化学平衡状态，测得X还剩0．2mol，则5min内Y的反应速率 ；
（2）若x:y=1:2，则平衡时，A容器中的转化率：X Y（请填“＞”，“＜”，“＝”）；
（3）若x=1，y=3，某温度下，当B中放出热量78．2kJ时，则B中X的转化率为 ；
（4）若A起始容积为2L，x=0．20mol，y=0．60mol，反应中Z的物质的量浓度的变化情况如下图所示，且在第5分钟时移动K1使A容器的体积瞬间缩小一半后，若在第7分钟时达到新的平衡（此时Z的浓度约为0．25 mol·L—1 ），请在图中画出第5分钟后Z浓度的变化曲线。
【答案】（1）0．48mol/(L min) （2）＜ （3）85%
（4）
【解析】
试题分析：（1）X物质的量浓度变化量为0．8mol/L,则X的速率为0．8除以5等于0．16 mol/(L min) ，速率之比等于化学计量数之比，故Y的速率为0．48mol/(L min)；（2）X、Y反应的比例关系为1:3，则Y转化率大于X；（3）反应1molX放出92kJ热量，则放出热量78．2kJ时X转化率为78．2除以92等于0．85；（4）把容器的体积缩小一半的瞬间氨气的浓度变为0．2mol/L,平衡后浓度约为0．25mol/L。
考点：考查化学反应速率以及化学平衡移动的相关知识点。
29．（16分）进入秋冬季节后，郑州市频现雾霾天气，给人们的出行带来极大的不便和危害，人们“谈霾色变”。目前郑州市汽车保有量达230万量，汽车尾气的污染是引起雾霾的主要因素之一，NO和CO是汽车尾气的主要污染物。
（1）一定条件下，NO2与SO2反应生成SO3和NO两种气体：NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)将体积比为1∶2的NO2、SO2气体置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是 。
a．体系压强保持不变
b．混合气体颜色保持不变
c．SO3和NO的体积比保持不变
d．每消耗1molSO2的同时生成1molNO
（2）气缸中生成NO的反应为：N2(g)＋O2(g)=2NO(g) △H＞0，汽车启动后，气缸温度越高，单位时间内NO排放量越大，原因是 。假设空气中N2和O2的体积比为4︰1，1300℃时，1mol空气在某密闭容器内反应达到平衡时，测得NO为8×10－4mol，该反应的平衡常数K≈ 。
（3）汽车燃油不完全燃烧时生成CO，有人设想按下列反应除去CO：2CO(g)=C(s)＋O2(g) △H＞0，该设想能否实现？ （填“能”或“不能”），原因是 。
（4）在汽车尾气系统中安装催化转化器可减少CO和NO的污染，用化学方程式表示其原理： 。
（5）某科研机构设计传感器检测CO的含量，其工作原理示意图如下：
Pt电极上发生的是 反应（填“氧化”或“还原”）；
写出NiO电极的电极反应式 。
【答案】（1）b;（2）升温，生成NO的速率加快，且平衡正向移动；4×10—6；（3）不能；△H＞0 △S＜0所以△H—T△S＜0； （4）2CO＋2NO N2＋2CO2（5）还原；CO＋O2－－2e－= CO2
【解析】
试题分析：（1）a.该反应是前后气体体积不发生变化的反应，故压强始终保持不变，a错误；二氧化氮是红棕色气体，故颜色不变可以判断达到平衡，b正确；SO3和NO的体积比始终按照1:1生成，保持不变，c错误；每消耗1molSO2的同时生成1molNO，只有正向速率没有逆向速率，d错误，答案选b；（2）气缸温度越高，单位时间内NO排放量越大，原因是：升温，生成NO的速率加快，且平衡正向移动；假设空气中N2和O2的体积比为5：1，体积比等于物质的量之比，1300°C时，1mol空气中N2物质的量为5/6，O2的体积为1/6，在某密闭容器内反应达到平衡时，测得NO为5×10-4mol，依据化学平衡状态列式，反应前后系数不变可以用物质的量代替平衡浓度计算；该反应的平衡常数K=故答案为：温度升高，反应速率增大，平衡正向移动；4×10-6；（3）2CO（g）=2C（s）+O2（g），该反应是焓增、熵减的反应．根据G=△H-T △S，G＞0，不能实现，故答案为：不能；该反应是熵减、焓增的反应，任何温度下均不能自发进行；（4）汽车尾气系统中装置反应的化学方程式为2CO＋2NO N2＋2CO2；（5）铂电极上氧气得电子生成氧离子而被还原，NiO电极上CO失电子和氧离子反应生成二氧化碳，所以电极反应式为CO+O2--2e-=CO2，故答案为：还原；CO-2e-+O2-=CO2．
考点：化学平衡常数的含义
30． (17分)合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。其原理为：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H= -92.4 kJ/mol，据此回答以下问题：
（1）合成氨工业采取的下列措施中，不能用勒沙特列原理解释的是 （填序号）。
①反应压强为20Mpa~50Mpa
②500℃的高温
③铁触媒作催化剂
④将生成的氨液化并及时从体系中分离出来，未反应的N2、H2循环到合成塔中。
（2）一定条件下NH3的平衡体积分数随n(N2)变化如图所示(T-温度)。则T2 T1(填>、=、<)，
判断的依据是： 。（3分）
（3）合成氨气所需的氢气可以由水煤气分离得到。
涉及反应信息如下：
反应一：C(s)+H2O(g) H2(g)+CO(g) 平衡常数K1
反应二：CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g) 平衡常数K2
① K1的表达式：K1＝ 。（3分）
②将一定量的H2O(g)和CO(g)分别通入到体积为1L的密闭容器中，在不同条件下进行反应，得到以下三组数据：
实验组别 温度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所需时间/min
H2O CO H2 CO
1 650 1 2 0.8 1.2 5
2 900 0.5 1 0.2 0.8 3
3 T a b c d t
（Ⅰ）实验1中，用CO2表示反应开始到平衡的平均反应速率为 。
（Ⅱ）在实验3，当a＝0.5、b＝1时，要使c、d数据与实验2相同，且t＜3，可以采取的措施为 (填序号)（3分）
A．其它条件不变温度T<900℃ B．其它条件不变温度T>900℃
C．充入一定量氖气 D．使用高效催化剂
（Ⅲ）对于反应二，当升高温度时K2 （填“增大”、“减小”或“不变”）。
【答案】（1）②③(2分)
（2）T2
（Ⅱ）D;(3分) （Ⅲ）减小(2分)
【解析】
试题分析：（1）①反应压强为20Mpa～50Mpa，增大压强，平衡向着正向移动，所以能够用勒夏特列原理解释，故①错误；②500℃的高温，升高温度平衡向着吸热方向移动，该反应放热，升高温度，向着逆向移动，不能够用勒夏特列原理解释，故②正确；③铁触媒作催化剂，可以加快反应速率，化学平衡不一定，所以③不能用勒夏特列原理解释，故③正确；④将生成的氨液化并及时从体系中分离出来，未反应的N2、H2循环到合成塔中，减少生成物，平衡向着正向移动，④能够用勒夏特列原理解释，故④错误；故选②③；（2）由于合成氨反应是放热反应，温度升高，平衡向逆反应方向移动，NH3的体积分数下降，所以T1＞T2，
故答案为：T2＜T1；合成氨反应是放热反应，温度升高，平衡向逆反应方向移动，NH3的体积分数下降，所以T1＞T2；（3）C（s）+H2O（g）H2（g）+CO（g）反应中，C是固体，所以该反应的平衡常数K1=，故答案为：；②（Ⅰ）v（CO2）==0.16mol/（L min），故答案为：0.16mol L-1 min-1；
（Ⅱ）实验3要达到与实验2等效的平衡状态，但到达平衡的时间短，故采取的措施要使得反应速率快，但平衡不移动，所以D正确，故选D；（Ⅲ）由实验1、2，利用等效平衡判断该反应为放热，升高温度，平衡向吸热的方向移动即逆向移动，所以平衡常数减小，故答案为：减小．
考点：勒沙特列原理，平衡移动，化学平衡常数，等效平衡，化学平衡图像的分析。
31．二甲醚是一种重要的清洁燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物（水煤气）合成二甲醚。
（1）利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：
①2H2(g) + CO(g) CH3OH(g)；ΔH ＝ －90．8 kJ·mol－1
②2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)；ΔH＝ －23．5 kJ·mol－1
③CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)；ΔH＝ －41．3 kJ·mol－1
总反应：3H2(g) + 3CO(g) CH3OCH3(g) + CO2(g)的ΔH＝ ___________；
（2）已知反应②2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)某温度下的平衡常数为400 。此温度下，在密闭容器中加入CH3OH ，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：
物质 CH3OH CH3OCH3 H2O
浓度/（mol·L－1） 0．44 0．6 0．6
①比较此时正、逆反应速率的大小：v正 ______ v逆 （填“>”、“<”或“＝”)；
②若加入CH3OH后，经10 min反应达到平衡，此时c(CH3OH) ＝ _______________，该时间内反应速率v(CH3OH) ＝ __________________；
（3）在溶液中，反应A+2BC分别在三种不同实验条件下进行，它们的起始浓度均为c(A)=0．100mol/L、c(B)=0．200mol/L及c(C)=0mol/L。反应物A的浓度随时间的变化如下图所示。
请回答下列问题：
与①比较，②和③分别仅改变一种反应条件。所改变的条件和判断的理由是：
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________；
该反应的_________0，判断其理由是______________________________________________；
【答案】（1）-246．4kJ·mol-1
（2）①＞ ②0．04 mol·L-1 0．16 mol·L-1·min-1
（3）②加催化剂；达到平衡的时间缩短，平衡时A的浓度未变
③温度升高；达到平衡的时间缩短，平衡时A的浓度减小
﹥；升高温度向正方向移动，故该反应是吸热反应
【解析】
试题分析：（1）①2H2（g）+CO（g）CH3OH（g）△H=-90．8KJ/mol-1
②2CH3OH（g） CH3OCH3（g）+H2O（g）△H=-23．5KJ/mol-1
③CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）△H=-41．3KJ/mol-1
由盖斯定律②+③+①×2得到
3H2（g）+3CO（g）CH3OCH3（g）+CO2（g）的△H=-246．4 Kj/mol-1，
（2）①表中数据分析计算说明反应正向进行，v正＞v逆
②甲醇起始量浓度为0．44+1．2=1．64mol/L．设转化的甲醇浓度为x
2CH3OH（g）CH3OCH3（g）+H2O（g）
起始量（ mol/L） 1．64 0 0
变化量（mol/L） x 0．5x 0．5x
平衡量（mol/L） 1．64-x 0．5x 0．5x
计算得到x=1．6mol/L
若经10 min后反应达到平衡，此时c（CH3OH）=0．04 mol/L
0～10min内甲醇平衡浓度=0．04mol/L，平均反应速率= 0．16 mol·L-1·min-1
（3）①因催化剂能加快化学反应速度率，缩短达到平衡的时间，化学平衡不移动，所以②为使用催化剂；因升高温度，化学反应速度率加快，化学平衡移动，平衡时A的浓度减小；因③温度升高，化学平衡向吸热的方向移动，平衡时A的浓度减小，说明正反应方向吸热，△H＞0
考点：考查热化学方程式和盖斯定律的分析应用，化学平衡的有关知识和化学计算。
32．（12分）T℃时，容积固定为1L的密闭容器甲中充入2molSO2、1molO2，发生反应：2SO2(g) +O2(g) 2SO3(g) △H<0，维持温度为T℃，4min后达到平衡，测得平衡时n(SO3)=1.2mol。
（1）T℃时，该反应的平衡常数K的数值为 。
（2）另有容器乙和丙均分别充入2molSO2、1molO2，起始容器容积与甲相同，起始温度均为T℃。在反应过程中乙容器保持温度和压强不变，丙容器保持容器体积不变并与外界绝热，分别建立平衡后：
①三个容器中反应的平衡常数K：K(甲) K(乙) K(丙)（选填“>”、“<”或“=”）。
②达到平衡时，甲、乙、丙三容器中，SO2的转化率α最小的是 容器，混合气体密度ρ最大的是 容器。
（3）若向上述容器甲的平衡体系中继续充入2mol SO2和1mol O2，在相同温度下再次达到平衡后，SO3的物质的量 （填字母）。
a．2.4mol b．大于1.2mol，小于2.4mol c．大于2.4mol
【答案】20．（12分，每空2分）（1）5.625 （2）① = > ②丙 乙 （3）C
【解析】
试题分析：(1)根据三段式 2SO2(g) +O2(g) 2SO3(g) △H<0
开始浓度 2 1 0
转化浓度 1.2 0.6 1.2
平衡浓度 0.8 0.4 1.2 K=(1.2x1.2)/(0.8x0.8x0.4)=5.625
(2)①甲、乙保持温度相同，丙与外界绝热，该反应为放热反应，相当于升温，所以三个容器中反应的平衡常数K为K(甲)=K(乙)> K(丙)；②假设甲、乙的体积都不变，达到平衡后再保持乙的压强不变，此反应是气体体积减小的反应，因此，待等体积达平衡后，欲保持乙的压强不变，就需要缩小体积．缩小体积时，乙的压强增大，平衡正向移动．所以，若甲容器中SO2的转化率小于乙中SO2的转化率；甲、丙容器，甲保持恒温，丙绝热，先假设在恒温的条件下，建立平衡，该反应放热，丙相当于在甲的基础上升温，平衡逆向移动，丙容器中SO2的转化率小于甲中SO2的转化率，所以SO2的转化率α最小的是丙；根据P=m/V,三容器质量不变，乙容器体积最小，所以混合气体密度ρ最大的是乙容器。
(3)若向上述容器甲的平衡体系中继续充入2mol SO2和1mol O2，若平衡不移动，SO3的物质的量为2.4mol，实际上平衡发生移动，按最初比例加入各物质，相当于加压，平衡正向移动，在相同温度下再次达到平衡后，SO3的物质的量大于2.4mol,选c 。
考点：考查化学平衡的综合应用。
33．（14分）合成氨是人类科学技术上的一项重大突破。
（1）NH3经一系列反应可以得到HNO3和NH4NO3。
II中，2NO(g)+O2(g)2NO2(g)。在其他条件相同时，分别测得NO的平衡转化率在不同压强（P1、P2）下随温度变化的曲线如下图）。
①随温度升高，该反应平衡向__________（选填“正反应”或“逆反应”）方向移动。
②比较P1、P2的大小关系：______________。
（2）一种工业合成氨的简易流程图如下：
步骤II中制氢气原理如下：
a．CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H = +206.4 kJ/mol
b．CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H = —41.2 kJ/mol
①对于反应a而言，增大CH4的浓度，达新平衡时H2的体积分数_ _ __增大（选填“一定”或“不一定”）。
②利用反应b，将CO进一步转化，可提高H2产量。若在500 ℃时，把等浓度的CO和H2O(g)充入反应容器，达到平衡时c(CO)＝0.005 mol·L－1、c(H2)＝0.015 mol·L－1，则CO的平衡转化率为 。
③上述流程图中，使合成氨放出的热量得到充分利用的主要步骤是（填序号） ，④简述一种本流程中可以提高合成氨原料总转化率的方法 。
【答案】19．（14分）（1）①逆反应 ②P2>P1 （2）①不一定 ②3/4或75% （3分）
③Ⅳ ④对原料气加压（或分离液氨后，未反应的N2、H2循环使用 ）（3分）
【解析】
试题分析：(1)①由图像可知，随温度升高，NO的平衡转化率降低，说明该反应平衡向逆反应方向移动，2NO(g)+O2(g)2NO2(g)，增大压强，平衡正向移动，NO的平衡转化率升高，所以P2>P1；
（2）①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H = +206.4 kJ/mol增大 CH4的浓度，达新平衡时H2的体积分数不一定增大，②设CO的转化量为x CO + H2O CO2 + H2
开始量（mol）0.02
转化量（mol） x x x x
平衡量（mol）0.005 0.015 0.015
可得CO转化率=0.015mol÷0.02mol×100%=75%
③上述流程图中，使合成氨放出的热量得到充分利用的主要步骤是Ⅳ；④提高合成氨原料总转化率方法是使合成氨平衡正向移动，所以对原料气加压或分离液氨后，未反应的N2、H2循环使用 。
考点：考查合成氨的工艺流程。
34．（12分）臭氧是一种强氧化剂，常用于消毒、灭菌等。
（1）O3可将KI氧化，生成的两种单质化学式为 、 。
（2）O3在水中易分解，一定条件下，O3的浓度减少一半所需的时间（t）如下表所示：
根据表中数据分析，pH升高，O3分解速率 ；温度升高，O3分解速率 （选填“加快”或“减慢”）。
（3）臭氧是理想的烟气脱硝试剂，其脱硝反应为：2NO2(g)+O3(g) N2O5(g)+O2(g)。若反应在恒容密闭容器中进行，下列相关图像正确的是 （填字母）。
【答案】18．（12分）（1）O2 I2 （2）①加快 加快 （3）AB（4分）
【解析】
试题分析：（1）O3氧化KI，I－转化为I2的同时本身被还原生成O2。（2）根据表中数据分析，pH升高，O3分解速率加快；温度升高，O3分解速率加快；（3）A、该反应为放热反应，升高问题平衡朝逆向移动，平衡常数减小，正确；B、V(NO2)=0.2mol/(L S)，正确；C、催化剂不影响平衡移动，错误；D、通入氧气，平衡逆向移动，转化率减小，错误，选AB。
考点：考查臭氧的化学性质、外界条件对反应速率的影响。
35．运用化学反应原理知识研究如何利用CO、SO2等污染物有重要意义。
（1）用CO可以合成甲醇。已知：
CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－764．5 kJ·mol－1
CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283．0 kJ·mol－1
H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285．8 kJ·mol－1
则CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g) ΔH＝________kJ·mol－1
（2）下列措施中能够增大上述合成甲醇反应的反应速率的是________(填写序号)．
a．使用高效催化剂 b．降低反应温度
c．增大体系压强 d．不断将CH3OH从反应混合物中分离出来
（3）在一定压强下，容积为V L的容器中充入a mol CO与2a mol H2，
在催化剂作用下反应生成甲醇，
平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
①p1________p2(填“大于”、“小于”或“等于”)；
②100 ℃时，该反应的化学平衡常数K＝________(mol·L－1)－2；
③在其它条件不变的情况下，再增加a mol CO和2a molH2，达到新平衡时，CO的转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
（4）某科研小组用SO2为原料制取硫酸。
①利用原电池原理，用SO2、O2和H2O来制备硫酸，该电池用多孔材料作电极，它能吸附气体，同时也能使气体与电解质溶液充分接触。请写出该电池的负极的电极反应式________________。
②用Na2SO3溶液充分吸收SO2得NaHSO3溶液，然后电解该溶液可制得硫酸。电解原理示意图如下图所示。
请写出开始时阳极反应的电极反应式________________。
【答案】（1）－90．1（2分）（2）ac（2分）
（3）①小于（1分） ②(V/a)2 （2分） ③增大（1分）
（4）①SO2＋2H2O－2e－===4H＋＋ （2分）
②＋H2O－2e－===＋3H＋（2分）
【解析】
试题分析：（1）根据已知的热化学方程式和盖斯定律可知，②＋③×2－①即得到CO(g)＋2H2(g)＝CH3OH(g)，所以该反应的反应热△H＝－283．0kJ/mol－285．8kJ/mol×2＋764．5kJ/mol＝－90．1kJ/mol．
（2）a．使用高效催化剂可以加快反应速率，a正确；b．降低反应温度，反应速率降低，b不正确；c．增大体系压强，反应物的浓度增大，反应速率加快，c正确；d．不断将CH3OH从反应混合物中分离出来，降低生成物浓度，反应速率降低，d不正确，答案选ac。
（3）①根据图像可知，在温度相同时，P2曲线所在的CO转化率大于P1曲线所在的CO转化率。由于正方应是体积减小的可逆反应，增大越强平衡向正反应方向移动，CO的转化率增大，所以P1小于P2。
②由于平衡常数与压强没有关系，所以根据图像可知，在100℃P1时，CO的转化率是0．5，则
CO(g)＋2H2(g)＝CH3OH(g)
起始浓度（mol/L） 0
转化浓度（mol/L）
平衡浓度（mol/L）
所以平衡常数K＝－＝()2
③在其它条件不变的情况下，再增加a mol CO和2a mol H2，相当于是增大体系的压强，平衡向正反应方向进行，达到新平衡时，CO的转化率增大。
（4）①原电池中负极失去电子，发生氧化反应，所以SO2在负极通入，被氧化生成硫酸，负极电极反应式是SO2＋2H2O－2e－＝4H＋＋SO42－。
②电解池中阳极与电源的正极相连，失去电子，发生氧化反应。所以阳极是HSO3－失去电子被氧化生成
SO42－，则阳极电极反应式是HSO3－＋H2O－e－＝SO42－＋3H＋。
考点：考查盖斯定律的应用、外界条件对反应速率和平衡状态的影响、平衡常数的计算、电极反应式的书写
36．（16分）Ⅰ.苯乙烷(C8H10)可生产塑料单体苯乙烯(C8H8)，其反应原理是C8H10(g) C8H8(g)＋H2(g) ΔH＝120 kJ·mol－1。某温度下，将0.40 mol苯乙烷，充入2 L真空密闭容器中发生反应，
测定不同时间该容器内气体物质的量，得到数据如下表：
时间/min 0 10 20 30 40
n(C8H10)/mol 0.40 0.30 0.24 n2 n3
n(C8H8)/mol 0.00 0.10 n1 0.20 0.20
（1）当反应进行到20 min时，该段时间内H2的平均反应速率是_____ ___。
（2）该温度下，该反应的化学平衡常数是________ ________。
（3）若保持其他条件不变，用0.50 mol H2(g)和0.50 mol C8H8(g)