湖北省重点高中联考协作体2016-2017学年高二（上）期中化学试卷（解析版）
文档属性
| 名称 | 湖北省重点高中联考协作体2016-2017学年高二（上）期中化学试卷（解析版） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 287.6KB | ||
| 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 | 2017-03-27 21:53:55 | ||
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文档简介
2016-2017学年湖北省重点高中联考协作体高二（上）期中化学试卷
一、选择题（本题共16小题，毎小题3分，共48分．在毎小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1．“生物质能”主要是指树木、庄稼、草类等植物直接或间接提供的能量；古老的柴火做饭、烧炭取暖等粗放用能方式正被现代科学技术所改变，下面说法错误的是（ ）
A．生物质能的缺点是严重污染环境
B．生物质能源是可再生的能源
C．利用生物质能就是间接利用太阳能
D．使用沼气这种生物质能是对化学能的充分利用
2．下列反应属于吸热反应的是（ ）
①锌粒与稀H2SO4反应制取H2
②氢气在氧气中燃烧
③碳酸钙高温分解成氧化钙和二氧化碳
④氢氧化钾和硫酸中和
⑤Ba（OH）2?8H2O与NH4Cl反应
⑥氢气还原氧化铜
⑦葡萄糖在人体内氧化分解
⑧钢铁制品生锈的反应．
A．③⑤⑥⑦⑧ B．③⑤⑥ C．①③④⑤⑥⑧ D．①②③④⑤⑥
3．已知：CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H1=﹣Q1 kJ?mol﹣1
2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）；△=﹣Q2 kJ?mol﹣1，
2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）；△H2=﹣Q3 kJ?mol﹣1
常温下，取体积比2：3的甲烷和氢气的混合气体11.2L（标准状况下），经完全燃烧后恢复至室温，则放出的热量为（ ）
A．0.4Q1+0.15Q2 B．0.2Q1+0.05Q2 C．0.2Q1+0.15Q3 D．0.2Q1+0.3Q2
4．下列说法正确的是（ ）
A．升高体系的温度或增加某一组分的浓度均能增加反应体系中活化分子所占百分数
B．H2+Cl22HCl反应中化学能只转变为热能
C．面粉生产工厂要求严禁烟火是因为面粉有机物颗粒极小，总表面积巨大容易被引燃爆炸
D．高锰酸钾受热分解是一个熵减小的过程
5．下面关于化学反应的限度的叙述中，正确的是（ ）
A．化学反应的限度都相同
B．可以通过改变温度控制化学反应的限度
C．可以通过延长化学反应的时间改变化学反应的限度
D．当一个化学反应在一定条件下达到限度时，反应即停止
6．已知相同条件下，下列反应的焓变和乎衡常数分别表示为：
①2H2O（g）=O2（g）+2H2（g）△H1 K1=x
②Cl2（g）+H2（g）=2HCl（g）△H2 K2=y
③2Cl2（g）+2H2O（g）=4HCl（g）+O2（g）△H3 K3=x
则下列关系正确的是（ ）
A．△H3=△H1+2△H2 x=xy2 B．H3=△H1+△H2 z=x+y
C．H3=△H1+2△H2 x=x﹣y2 D．H3=△H1+△H2 z=
7．下列说法错误的是（ ）
A．S（g）+O2（g）=SO2（g）△H3S（s）+O2（g）=SO2（g）△H2，则△H1＜△H2
B．Zn（s）+CuSO4（aq）=ZnSO4（aq）+Cu（s）△H=﹣216kJ?mol﹣1，则反应总能量＞生成物总能量
C．己知C（石墨?s）=C（金刚石?s）△H＞0，则石墨比金刚石稳定
D．相同条件下，如果1mol氢原子所具有的能量为E1?1mol氢分子所具有的能量为E2，则2E1=E2
8．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是（ ）
A．工业合成氨中，将氨气液化分离以提高氨气产率
B．开启啤酒瓶后，瓶中马上泛起大量泡沫
C．实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气
D．两支试管中分别加入等体积5%的H3O2溶液，在其中一支试管中加入2～3滴FeCl3溶液，该试管中产生气泡快
9．一定条件下，将SO2与O2以休枳比2：1置于一体积不变的密闭容器中发生反应2SO2（g）+O2（g）?2SO2（g），能说明该反应已达到平衡的是）（ ）
①容器内的气体分子总数不再变化
②体系的密度不发生变化
③体系中硫元素的质量百分含量不再变化
④单位时间内转移4mol电子，同时消耗2molSO3
⑤SO2与SO3的体枳比保持不变
⑥v正（SO3）=2V正（O2）
A．①⑤⑥ B．①③⑤⑥ C．①③④⑤ D．①②③④
10．对于可逆反应：2A（g）+B（g）?2C（g）△H＜0，下列各图中正确的是（ ）
A． B． C． D．
11．某温度下，在一容积可变的容器中，反应2A（g）+B（g）?2C（g）达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol．保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右移的是（ ）
A．均减半 B．均加倍 C．均增加1mol D．均减少1mol
12．有关下列图象说法错误的是（ ）
A．
图阴影部分面积表示反应物浓度的净减少量M
B．
图虚线b表示反应加入催化剂后能量变化曲线
C．
图为可逆反应的浓度一时间图，化学方程式为2X（g）+3Y（g）?2Z（g）
D．
图对应于反应H2（g）+CO2（g）?H2O（g）+CO（g），曲线I变为曲线II和曲线III改变的条件分别是加入催化剂和将容器的体积快速压缩为原来的
13．在容积一定温度一定的密闭容器中发生反应M2（？）+2R2（g）?M2R4（g），加入1mol M2和2molR2，反应过程中测得气体的平均相对分子质量随时间的变化如图所示．则下列说法错误的是（ ）
A．M2既可能为固体，也可能为气体
B．达到平衡后，保持容器容枳和温度不变，再加入1molM2和2molR2，则R2转化率不变
C．达到平衡后，保持温度不变，将容器容积压缩到原来的一半，当达到新的平衡时，R2的浓度可能是原平衡时的1.8倍
D．若M2为气体，达到平衡后，保持容器容积和温度不变，再加入1molM2R4，则新的平衡时气体的平均相对分子质量增大
14．能用焓判据判断下列过程方向的是（ ）
A．湿的衣服经过晾晒变干
B．硝酸铵溶于水
C．100℃时的水蒸气凝结成水
D．25℃、101kPa时2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）△H=+56.7kJ/mol能自发进行
15．向绝热恒容密闭容器中通入CO和H2O（g），在一定条件下使反应CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）达到判平衡，正反应速率随时间变化的示意图如图所示．由图可得出的正确结论是（ ）
A．反应物的总能量低于生成物的总能量
B．△t1=△t2时，CO的转化率：a～b段小于b?c段
C．反应在c点达到平衡状态
D．反应物浓度：a点小于b点
16．已知NO2和N2O4可以相互转化：2NO2（g）?N2O4（g）（正反应为放热反应）．现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一体积为2L的恒温密闭容器中，反应物物质的量随时间变化关系如图所示，则下列说法错误的是（ ）
A．前10min内用NO2表示的化学反应速率v（NO2）=0.02mol/（L?min）
B．反应进行至25min时，曲线发生变化的原因可以是向容器中添加NO2（g）
C．若要达到与最后相同的化学平衡状态，在25min时还可以采取的措施是添加N2O4（g）
D．a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点成是b和d
二、非选择题（本题共5小题，共50分）
17．化学反应速率是化学反应原理的重要组成部分．请回答下列问题：
（1）已知一定条件下发生反应：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H＜0，在反应过程中，正反应速率的变化如图所示，请根据速率的变化回答采取的措施（改变的条件）．
（2）探究反应条件对0．l0mol/L，Na2S2O3溶液与稀H2SO4反应速率的影响．其设计与测定结果如表：
编号
反应温度/℃
Na2S2O3浓液/mL
甲
0.1mol/LH2SO4溶液/mL
乙
①
25℃
10.0
0
10.0
②
25℃
5.0
a
10.0
③
45℃
10.0
0
10.0
上述实验①③是探究 对化学反应速率的影响；若上述实验①②是探究浓度对化学反应速率的影响，则表格中“甲”为 ，a为 ；乙是实验需要测量的物理量，则表格中“乙”为 ．
（3）已知2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑，在开始一段时间内，反应速率较小，溶液褪色不明显；但不久突然褪色，反应速率明显增大．
①针对上述现象，某同学认为该反应放热，导致溶液温度上升，反应速率增大．从影响化学反应速率的因素看，你猜想还可能是 的影响．
②若用实验证明你的猜想，除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液外，可以在反应一开始时加入 （填字母序号）．
A．硫酸钾B．氯化锰c．硫酸锰D．水．
18．化学反应中的能量变化，通常主要表现为热量的变化．某实验小组用0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液进行中和热的测定．测定中和热的实验装置如图所示：
（1）该图中有两处仪器未画出，它们是 、 ．
（2）写出稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应表示中和热的热化学方程式为（中和热数值为57.3kJ/mol） ．
（3）取55mLNaOH溶液和25mL硫酸溶液进行实验，实验数据如表．
实验次数
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
H2SO4
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
30.1
2
27.0
27.4
27.2
33.3
3
25.9
25.9
25.9
29.8
4
26.4
26.2
26.3
30.4
近似认为0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm2，中和后生成溶液的比热容c=4.08J/（g?℃）．则中和热△H= （取小数点后一位）．
（4）有关中和热测定实验，下列说法错误的是
a．用温度计测定NaOH溶液起始温度后马上直接测定H2SO4溶液的温度会导致中和热数值比57.3低
b．温度计的冲洗液应倒入小烧杯参与反应
c．混合硫酸和氢氧化钠溶液时应分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d．若装置完全相同，操作均没失误，取110mLNaOH溶液和50mL硫酸溶液进行实验，误差比55mLNaOH溶液和25mL硫酸溶液进行实验误差小．
19．工业上通常采用N2（g）和H2（g）崔华成NH3（g）：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=﹣92.4kJ?mol﹣1
（1）在一定温度下，若将10amolN2和30amolH2放入2L的密闭容器中，充分反应后测得平衡时N2的转化率为60%，则该反应的平衡常数为 （用含a的代数式表示）．若此时再向该容器中投入10amolN2、20amolH2和20amolNH3，判断平衡移动的方向是 （填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”）．
（2）若反应起始时N2、H2、NH3的浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.1mol/L．则NH3达到平衡时浓度的范围为 ；若平衡时N2、H2、NH3的浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.1mol/L，则NH3起始时浓度的范围为 ．
（3）一定条件下，在容积相同的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如表：
容器
甲
乙
丙
反应物投入量
1molN2、3molH2
2molNH3
4molNH3
平衡时数据
反应能量变化的绝对值（kJ）
Q1
Q2
Q3
反应物转化率
a1
a2
a3
体系压强（Pa）
p1
P2
P3
则Q1+Q2= kJ；a1+a2 l（填“＜”“＞”或“=”?下同）：2p2 p3
（4）如图：A是恒容的密闭容器，B是一个体积可变的充气气囊．保持恒温，关闭K2，将1molN2和3molH2通过K3充入B中，将2molN2和6molH2通过K1充入A中；起始时A、B的体积相同均为1L，达到平衡时，V（B）=0.9L；然后打开K2，一段时间又达到平衡时，B的体积为 L（连通管中气体体积不计）．
20．甲醇是重要的工业原料．煤化工可以利用煤炭制取水煤气从而合成甲醇：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）．已知常温常压下反应的能量变化如图1所示：
②
化学键
H﹣H
H﹣O
O=O
键能kj/mol
436
x
496
（3）CO（g）+O2（g）=CO2（g）△H=﹣280kJ/mol
H2（g）+O2（g）=H2O（I）△H=﹣284kJ/mol
H2O（I）=H2O（g）△H=+44kJ/mol
请回答下列问题：
（1）甲醇气体分解为CO和H2两种气体这一反应的活化能为 kj/mol；
（2）请写出表示气态甲醇燃烧热的热化学方程式 ；
（3）H﹣O的键能x值为 ；
（4）如图2：在一容积可变的密闭容器中充入10molCO气体和30molH2气体，当达到平衡状态A时，容器的体积为20L．如反应开始时仍充入10molCO和30molH2，则在平衡状态B时容器的体积V（B）= L；
（5）在甲、乙、丙三个不同密闭容器中按不同方式投料，一定条件下发生该反应（起始温度和起始体积相同，反应物和生成物反应前后均为气态）．相关数据如表所示：
容器
甲
乙
丙
相关条件
恒温恒容
绝热恒容
恒温恒压
反应物投料
1molCO、2molH2
1molCH3OH
1molCH3OH
平衡时容器体积
V（甲）
V（乙）
V（丙）
反应的平衡常数K
K（甲）
K（乙）
K（丙）
平衡时CH3OH的浓度/mol?L﹣1
C（甲）
C（乙）
C（丙）
平衡时CH3OH的反应速率/mol?L﹣1?min﹣1
v（甲）
v（乙）
v（丙）
则下列说法正确的是 ．
A．V（甲）＞V（丙）B．K（乙）＞K（丙）
C．c（乙）＞c（甲） D．v（甲）=v（丙）
21．研究表明，CO2和H2在相同条件下能同时发生两个平行反应，化学方程式如下：
CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H3＜0Ⅰ
CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）△H2＞0Ⅱ
催化剂A和催化剂B对这两个反应均具有催化能力．某实验室控制CO2和H2初始投料比为1：2.2．在相同压强下，经过相同反应时间测得如表实验数据：
实验编号
T（K）
催化剂
CO2转化率（%）
甲醇选择性（%）
1
543
催化剂 A
12.3
42.3
2
543
催化剂B
10.9
72.7
3
553
催化剂 A
15.3
39.1
4
553
催化剂B
12.0
71.6
【备注】甲醇选择性：转化的CO2中生成甲醇的百分比．
（1）测得实验数据时，反应 （填“是”或“不是”）处于平衡态．
（2）有利于提高CO2转化为CH3OH平衡转化率的措施有 ．
A．使用催化剂AB．使用催化剂B
C．降低反应温度
D．投料比不变，增加反应物的浓度
E．增大CO2和H2的初始投料比
（3）表中实验数据表明：在相同温度下，因为 ，所以在该时刻不同的催化剂对CO2转化成CH3OH的选择性有显著的影响．
2016-2017学年湖北省重点高中联考协作体高二（上）期中化学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本题共16小题，毎小题3分，共48分．在毎小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1．“生物质能”主要是指树木、庄稼、草类等植物直接或间接提供的能量；古老的柴火做饭、烧炭取暖等粗放用能方式正被现代科学技术所改变，下面说法错误的是（ ）
A．生物质能的缺点是严重污染环境
B．生物质能源是可再生的能源
C．利用生物质能就是间接利用太阳能
D．使用沼气这种生物质能是对化学能的充分利用
【分析】A．生物质能来源于太阳能，是一种洁净、可再生能源；
B．生物质能是可再生能源；
C．生物质能来源于太阳能；
D．根据沼气池中的产物均可得到利用判断．
【解答】解：A．生物质能是一种洁净能源，故A错误；
B．生物质能就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量．它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，可转化为常规的固态、液态和气态燃料，取之不尽、用之不竭，是一种可再生能源，故B正确；
C．生物质能来源于太阳能，故C正确；
D．沼气池中产生的沼气可以做燃料，沼气池中发酵后的池底剩余物是很好的沤肥，故沼气是对化学能的充分利用，故D正确；
故选A．
【点评】本题考查新能源的相关知识，难度不大．要注意生物质能来源于太阳能，是一种洁净、可再生能源．
2．下列反应属于吸热反应的是（ ）
①锌粒与稀H2SO4反应制取H2
②氢气在氧气中燃烧
③碳酸钙高温分解成氧化钙和二氧化碳
④氢氧化钾和硫酸中和
⑤Ba（OH）2?8H2O与NH4Cl反应
⑥氢气还原氧化铜
⑦葡萄糖在人体内氧化分解
⑧钢铁制品生锈的反应．
A．③⑤⑥⑦⑧ B．③⑤⑥ C．①③④⑤⑥⑧ D．①②③④⑤⑥
【分析】根据常见的放热反应有：所有的物质燃烧、金属与酸或水反应、中和反应、铝热反应、绝大多数化合反应等；常见的吸热反应有：绝大数分解反应，个别的化合反应（如C和CO2），八水合氢氧化钡与氯化铵的反应，以此解答该题．
【解答】解：①锌粒与稀H2SO4反应制取H2，为活泼金属与酸的反应，为放热反应，故错误；
②氢气在氧气中燃烧，放出大量的热，为放热反应，故错误；
③碳酸钙高温分解成氧化钙和二氧化碳，为吸热反应，故正确；
④氢氧化钾和硫酸中和，放出热量，为放热反应，故错误；
⑤Ba（OH）2?8H2O与NH4Cl反应为吸热反应，故正确；
⑥氢气还原氧化铜，需要加热条件下进行，停止加热反应停止，为吸热反应，故正确；
⑦葡萄糖在人体内氧化分解，为人体提供能量，为放热反应，故错误；
⑧钢铁制品生锈的反应，为缓慢的氧化还原反应，为放热反应，故错误．
故选B．
【点评】本题考查吸热反应和放热反应，为高频考点，侧重于双基的考查，难度不大，明确常见的吸热反应和放热反应是解题的关键，注意相关基础知识的积累．
3．已知：CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H1=﹣Q1 kJ?mol﹣1
2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）；△=﹣Q2 kJ?mol﹣1，
2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）；△H2=﹣Q3 kJ?mol﹣1
常温下，取体积比2：3的甲烷和氢气的混合气体11.2L（标准状况下），经完全燃烧后恢复至室温，则放出的热量为（ ）
A．0.4Q1+0.15Q2 B．0.2Q1+0.05Q2 C．0.2Q1+0.15Q3 D．0.2Q1+0.3Q2
【分析】根据n=计算混合气体的物质的量，根据体积比较计算甲烷、氢气的物质的量，再根据热化学方程式计算燃烧放出的热量．
【解答】解：标准状况下11.2L甲烷和氢气混合气体的物质的量为=0.5mol，甲烷和氢气的体积之比为2：3，所以甲烷的物质的量为：0.5mol×=0.2mol，氢气的物质的量为0.5mol﹣0.2mol=0.3mol，
由CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H1=﹣Q1 kJ?mol﹣1 可知，0.2mol甲烷燃烧放出的热量为0.2mol×Q1 kJ?mol﹣1=0.2Q1 kJ，由2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H3=﹣Q3kJ?mol﹣1可知，0.3mol氢气燃烧放出的热量为×Q3kJ?mol﹣1=0.15Q3kJ，所以放出的热量为0.2Q1kJ+0.15Q3kJ=（0.2Q1+0.15Q3）kJ，
故选C．
【点评】考查根据热化学方程式进行的有关反应热的计算，难度不大，理解热化学方程式的意义是关键．
4．下列说法正确的是（ ）
A．升高体系的温度或增加某一组分的浓度均能增加反应体系中活化分子所占百分数
B．H2+Cl22HCl反应中化学能只转变为热能
C．面粉生产工厂要求严禁烟火是因为面粉有机物颗粒极小，总表面积巨大容易被引燃爆炸
D．高锰酸钾受热分解是一个熵减小的过程
【分析】A．增大浓度，不能改变活化分子所占百分数；
B．燃烧时，发光、发热；
C．固体表面积越小，反应速率越大；
D．生成气体，熵增大．
【解答】解：A．增大浓度，单位体积活化分子数目增多，但不能改变活化分子所占百分数，故A错误；
B．H2+Cl22HCl反应中化学能转变为热能、光能，故B错误；
C．固体表面积越小，反应速率越大，则面粉易被引燃爆炸，故C正确；
D．生成气体，熵增大，故D错误．
故选C．
【点评】本题综合考查化学反应与能量变化，化学反应速率等知识，为高频考点，侧重考查化学与生活、生产，有利于培养学生良好的科学素养，难度不大．
5．下面关于化学反应的限度的叙述中，正确的是（ ）
A．化学反应的限度都相同
B．可以通过改变温度控制化学反应的限度
C．可以通过延长化学反应的时间改变化学反应的限度
D．当一个化学反应在一定条件下达到限度时，反应即停止
【分析】根据化学平衡状态分析化学反应的限度．
【解答】解：在一定条件下的可逆反应经过移动的时间后，正、逆反应速率相等，反应物和生成物的浓度不再发生变化，这种表面上静止的“平衡状态”就是这个可逆反应所能达到的限度．
A、化学反应不同，限度不同，故A错误．
B、可以改变外界条件控制化学反应的限度，故B正确．
C、化学反应的限度与反应时间无关，故C错误．
D、当化学反应在一定条件下达到限度时，正、逆反应速率相等，反应未停止，故D错误．
故选B．
【点评】注意以下几点：
1、化学平衡状态是可逆反应在一定条件下进行的最大限度；
2、任何可逆反应的进程都有一定的限度，只是不同可逆反应的限度不同罢了；
3、温度、浓度、气体的压强等都能使化学反应速率发生改变，所以化学反应的限度可用通过改变条件而改变；
6．已知相同条件下，下列反应的焓变和乎衡常数分别表示为：
①2H2O（g）=O2（g）+2H2（g）△H1 K1=x
②Cl2（g）+H2（g）=2HCl（g）△H2 K2=y
③2Cl2（g）+2H2O（g）=4HCl（g）+O2（g）△H3 K3=x
则下列关系正确的是（ ）
A．△H3=△H1+2△H2 x=xy2 B．H3=△H1+△H2 z=x+y
C．H3=△H1+2△H2 x=x﹣y2 D．H3=△H1+△H2 z=
【分析】根据三个化学反应方程式可知，反应2Cl2（g）+2H2O（g）=4HCl（g）+O2（g）可由另两个反应加和得到，则由盖斯定律可知，△H3应为另两个反应反应热的加和，以此计算平衡常数关系．
【解答】解：①2H2O（g）=2H2（g）+O2（g）△H1；
②H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）△H2 ；
③2Cl2（g）+2H2O（g）=4HCl（g）+O2（g）△H3；
则反应③=①+2×②，
由盖斯定律可知，
△H3=△H1+2△H2，
且x=xy2，
故选A．
【点评】本题考查学生利用盖斯定律来计算反应热的关系以及平衡常数的计算，为高频考点，明确化学反应的关系，在加和反应时等号同侧的相加，当乘以一个系数时反应热也要乘以这个系数来解答即可．
7．下列说法错误的是（ ）
A．S（g）+O2（g）=SO2（g）△H3S（s）+O2（g）=SO2（g）△H2，则△H1＜△H2
B．Zn（s）+CuSO4（aq）=ZnSO4（aq）+Cu（s）△H=﹣216kJ?mol﹣1，则反应总能量＞生成物总能量
C．己知C（石墨?s）=C（金刚石?s）△H＞0，则石墨比金刚石稳定
D．相同条件下，如果1mol氢原子所具有的能量为E1?1mol氢分子所具有的能量为E2，则2E1=E2
【分析】A．都为放热反应，固体燃烧放出的热量小于气体燃烧放出的热量；
B．为放热反应，反应物总能量大于生成物总能量；
C．能量越高越不稳定；
D．根据形成化学键放出能量判断．
【解答】解：A．都为放热反应，固体燃烧放出的热量小于气体燃烧放出的热量，△H＜0，则放出的热量越多△H越小，故A正确；
B．为放热反应，反应物总能量大于生成物总能量，故B正确；
C．C（石墨?s）=C（金刚石?s）△H＞0，可知金刚石的总能量高，能量越高越不稳定，故C正确；
D．因形成化学键放出能量，则2E1＞E2，故D错误．
故选D．
【点评】本题考查化学反应与能量变化，为高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，解答本题时注意把握比较反应热的角度，难度不大．
8．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是（ ）
A．工业合成氨中，将氨气液化分离以提高氨气产率
B．开启啤酒瓶后，瓶中马上泛起大量泡沫
C．实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气
D．两支试管中分别加入等体积5%的H3O2溶液，在其中一支试管中加入2～3滴FeCl3溶液，该试管中产生气泡快
【分析】勒夏特列原理为：如果改变影响平衡的条件之一，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动，使用勒夏特列原理时，该反应必须是可逆反应，否则勒夏特列原理不适用．
【解答】解：A、将氨气液化分离，平衡向正反应方向移动，提高氨气产率，符合勒夏特列原理，故A正确；
B、汽水瓶中存在平衡H2CO3?H2O+CO2，打开汽水瓶时，压强降低，平衡向生成二氧化碳方向移动，可以用勒夏特列原理解释，故B正确；
C、氯化钠在溶液中完全电离，所以饱和食盐水中含有大量的氯离子，氯气溶于水的反应是一个可逆反应，Cl2+H2O?ClO﹣+2H++Cl﹣，由于饱和食盐水中含有大量的氯离子，相当于氯气溶于水的反应中增加了大量的生成物氯离子，根据勒夏特列原理，平衡向逆反应方向移动，氯气溶解量减小，所以可以勒夏特列原理解释，故C正确；
D、铁离子对过氧化氢的分解起催化作用，而催化剂只改变反应速率，不影响平衡的移动，所以不符合勒夏特列原理，故D错误；
故选D．
【点评】本题考查勒夏特列原理知识，题目难度不大，注意使用勒夏特列原理的前提必须是可逆反应，且是否发生平衡的移动．
9．一定条件下，将SO2与O2以休枳比2：1置于一体积不变的密闭容器中发生反应2SO2（g）+O2（g）?2SO2（g），能说明该反应已达到平衡的是）（ ）
①容器内的气体分子总数不再变化
②体系的密度不发生变化
③体系中硫元素的质量百分含量不再变化
④单位时间内转移4mol电子，同时消耗2molSO3
⑤SO2与SO3的体枳比保持不变
⑥v正（SO3）=2V正（O2）
A．①⑤⑥ B．①③⑤⑥ C．①③④⑤ D．①②③④
【分析】根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态．
【解答】解：①容器内的气体分子总数不再变化，说明气体的物质的量不变，反应达平衡状态，故正确；
②体系的密度一直不随时间发生变化，故错误；
③体系中硫元素的质量百分含量一直不随时间发生变化，故错误；
④单位时间内转移4mol电子，同时消耗2molSO3，都体现正反应的方向，未体现正与逆的关系，故错误；
⑤SO2与SO3的体枳比保持不变，说明混合气体中各组分的物质的量不变，反应达平衡状态，故正确；
⑥v正（SO3）=2V逆（O2）=2V正（O2），说明反应达平衡状态，故正确；
故选A．
【点评】本题利用一些基本量来判断一个可逆反应是否达到化学平衡状态，具有很强的灵活性，需要学习时理解化学平衡状态的内涵和外延．此点是高考的热点，也是学习的难点，判断时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态．
10．对于可逆反应：2A（g）+B（g）?2C（g）△H＜0，下列各图中正确的是（ ）
A． B． C． D．
【分析】做题时首先分析化学方程式的特征，如反应前后计量数的大小关系、反应热等问题，
A、根据反应温度的不同结合反应热判断平衡移动的方向，可判断出C的质量分数的变化是否正确
B、根据反应前后的化学计量数的大小关系，结合压强对反应速率的影响判断平衡移动方向，从而判断出正逆反应速率的变化；
C、从催化剂对平衡是否有影响来判断浓度的变化是否正确；
D、从两个方面考虑，一是压强对平衡的影响，二是温度对平衡的影响，二者结合判断A的转化率是否正确．
【解答】解：A、该反应为放热反应，温度升高平衡向逆反应方向移动，C的质量分数减小，故A正确；
B、根据反应前后的化学计量数的大小可以看出，增大压强平衡向正反应方向移动，正逆反应速率都增大，且V正＞V逆，故B错误；
C、催化剂同等程度地改变正逆反应速率，平衡不发生移动，故C错误；
D、该反应为放热反应，温度升高平衡向逆反应方向移动，A的转化率降低，根据反应前后的化学计量数的大小可以看出，增大压强平衡向正反应方向移动，A的转化率增大，本题温度的曲线不正确，故D错误．
故选A．
【点评】本题为化学平衡图象题，做题时注意两个方面的问题：（1）定一议二：当图象中同时有三个变量时，使其中之一不变，讨论另外两个变量间的关系；（2）先拐先平：变化曲线若与时间轴平行，表示反应体系已达平衡状态，先达到平衡（先出现拐点）的曲线所示的温度或压强较大．
11．某温度下，在一容积可变的容器中，反应2A（g）+B（g）?2C（g）达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol．保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右移的是（ ）
A．均减半 B．均加倍 C．均增加1mol D．均减少1mol
【分析】在容积可变的情况下，从对平衡混合物中三者的物质的量对各物质的量的浓度影响角度思考．在“均减半”或“均加培”时，相当于A、B、C三物质的浓度都没有改变，“均增加1mol”时相当于A、C物质的浓度减小，B物质的浓度增大，“均减小1mol”时相当于A、C物质的浓度增大，B物质的浓度减小．
【解答】解：A、由于是在容积可变的容器中，则在“均减半”相当于A、B、C三物质的浓度都没有改变，平衡不会移动，故A、错误；
B、由于是在容积可变的容器中，则在“均加培”相当于A、B、C三物质的浓度都没有改变，平衡不会移动，故B错误；
C、同样由于容积可变，“均增加1mol”时相当于A、C物质的浓度减小，B物质的浓度增大，平衡向右移动，故C正确；
D、如A、C均减少1mol，B减少0.5mol，平衡不移动，B减少1mol，相当于在原平衡的基础上减少0.5molB，则平衡逆向移动，故D错误；
故选：C．
【点评】本题考查化学平衡移动，要注意的是基本概念、基础理论是高考中不变的一个重点．这道题的设问别具一格，解答时既要定性判断、又要定量分析，多次灵活转换，都值得大家研究，思维转化是解答该题的关键．
12．有关下列图象说法错误的是（ ）
A．
图阴影部分面积表示反应物浓度的净减少量M
B．
图虚线b表示反应加入催化剂后能量变化曲线
C．
图为可逆反应的浓度一时间图，化学方程式为2X（g）+3Y（g）?2Z（g）
D．
图对应于反应H2（g）+CO2（g）?H2O（g）+CO（g），曲线I变为曲线II和曲线III改变的条件分别是加入催化剂和将容器的体积快速压缩为原来的
【分析】A、图中阴影部分面积等于v正?t﹣v逆?t=减少反应物的物质的量浓度﹣增加反应物的物质的量浓度，所以等于反应物的物质的量浓度减少量；
B、图象中虚线b活化能减小，所以虚线b使用了催化剂；
C、可逆反应是反应物和生成物共存的体系；
D、曲线I变为曲线II平衡时一氧化碳的浓度不变，但达平衡的时间缩短，说明使用催化剂，由曲线I变为曲线III瞬间一氧化碳的浓度为原来的1.5倍，所以体积变为原来的．
【解答】解：A、图中阴影部分面积等于v正?t﹣v逆?t=减少反应物的物质的量浓度﹣增加反应物的物质的量浓度，所以图阴影部分面积表示反应物浓度的净减少量M，故A正确；B、图象中虚线b活化能减小，所以虚线b使用了催化剂，故B正确；
C、可逆反应是反应物和生成物共存的体系，所以达平衡状态时X的物质的量不可能为零，故C错误；
D、曲线I变为曲线II平衡时一氧化碳的浓度不变，但达平衡的时间缩短，说明使用催化剂，由曲线I变为曲线III瞬间一氧化碳的浓度为原来的1.5倍，所以体积变为原来的，则将容器的体积快速压缩为原来的，故D正确；
故选C．
【点评】本题考查化学平衡与反应的能量问题，题目较为综合，难度较大，本题注意D，题目较为模糊，为易错点．
13．在容积一定温度一定的密闭容器中发生反应M2（？）+2R2（g）?M2R4（g），加入1mol M2和2molR2，反应过程中测得气体的平均相对分子质量随时间的变化如图所示．则下列说法错误的是（ ）
A．M2既可能为固体，也可能为气体
B．达到平衡后，保持容器容枳和温度不变，再加入1molM2和2molR2，则R2转化率不变
C．达到平衡后，保持温度不变，将容器容积压缩到原来的一半，当达到新的平衡时，R2的浓度可能是原平衡时的1.8倍
D．若M2为气体，达到平衡后，保持容器容积和温度不变，再加入1molM2R4，则新的平衡时气体的平均相对分子质量增大
【分析】A、如果M2为固体，随反应的进行，气体的质量增加，物质的量减小，所以混合气体的相对分子质量增大；如果M2为气体，气体的质量不变，物质的量减小，所以混合气体的相对分子质量增大；
B、再加入1molM2和2molR2，相当于增大压强；
C、达到平衡后，保持温度不变，将容器容积压缩到原来的一半，增大压强，平衡正向移动，如果不移动，R2的浓度可能是原平衡时的2倍，平衡正向移动，所以R2的浓度小于2倍；
D、若M2为气体，达到平衡后，保持容器容积和温度不变，再加入1molM2R4，等效于增大压强，平衡正向移动；
【解答】解：A、如果M2为固体，随反应的进行，气体的质量增加，物质的量减小，所以混合气体的相对分子质量增大；如果M2为气体，气体的质量不变，物质的量减小，所以混合气体的相对分子质量增大，达平衡后不变，故A正确；
B、再加入1molM2和2molR2，相当于增大压强，平衡正向移动，则R2转化率变大，故B错误；
C、达到平衡后，保持温度不变，将容器容积压缩到原来的一半，增大压强，平衡正向移动，如果不移动，R2的浓度可能是原平衡时的2倍，平衡正向移动，所以R2的浓度小于2倍，所以可能是1.8倍，故C正确；
D、若M2为气体，达到平衡后，保持容器容积和温度不变，再加入1molM2R4，等效于增大压强，平衡正向移动，气体的质量不变，物质的量减小，所以混合气体的相对分子质量增大，故D正确；
故选B．
【点评】本题考查化学平衡影响因素，为高频考点，明确改变容器体积时平衡如何移动是解本题关键，易错选项是C，注意将容器容积压缩到原来的一半，平衡不移动R2的物质的量是原来2倍，而压强改变，平衡移动，题目难度中等．
14．能用焓判据判断下列过程方向的是（ ）
A．湿的衣服经过晾晒变干
B．硝酸铵溶于水
C．100℃时的水蒸气凝结成水
D．25℃、101kPa时2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）△H=+56.7kJ/mol能自发进行
【分析】反应能否自发进行，取决于焓变和熵变的综合判据，当△H﹣T?△S＜0时，反应可自发进行，可以用焓判据来解释，一般情况下反应放热，且熵减小的反应，以此解答．
【解答】解：A．湿的衣服经过晾晒变干，该过程是一个吸收热量，熵值增加的过程，不能够用焓判据解释，故A错误；
B．硝酸铵自发地溶于水，是熵增大的过程，与焓判据无关，不能用焓判据解释，故B错误；
C.100℃时的水蒸气凝结成水，该过程熵值减小，放出热量，能够自发进行，可以用焓判据解释，故C正确；
D.25℃、101kPa时2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）△H=+56.7kJ/mol，该反应为吸收热量，熵值增加的反应，不能用焓判据解释，故D错误；
故选：C．
【点评】本题考查化学反应能否自发进行与焓变的关系，题目难度中等，焓判据可以解释部分自发现象．若要准确科学地判断一个过程的自发性，需要利用焓判据和熵判据组合而成的复合判据．
15．向绝热恒容密闭容器中通入CO和H2O（g），在一定条件下使反应CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）达到判平衡，正反应速率随时间变化的示意图如图所示．由图可得出的正确结论是（ ）
A．反应物的总能量低于生成物的总能量
B．△t1=△t2时，CO的转化率：a～b段小于b?c段
C．反应在c点达到平衡状态
D．反应物浓度：a点小于b点
【分析】由题意可知一个反应前后体积不变的可逆反应，由于容器恒容，因此压强不影响反应速率，所以在本题中只考虑温度和浓度的影响．结合图象可知反应速率先增大再减小，因为只要开始反应，反应物浓度就要降低，反应速率应该降低，但此时正反应却是升高的，这说明此时温度的影响是主要的，由于容器是绝热的，因此只能是放热反应，从而导致容器内温度升高反应速率加快．
【解答】解：A．从a到c正反应速率增大，之后正反应速率减小，说明反应刚开始时温度升高对正反应速率的影响大于浓度减小对正反应速率的影响，说明该反应为放热反应，即反应物的总能量高于生成物的总能量，故A错误；
B．着反应的进行，正反应速率越快，消耗的CO就越多，CO的转化率将逐渐增大，所以△t1=△t2时，CO的转化率：a～b段小于b?c段，故B正确；
C．a化学平衡状态的标志是各物质的浓度不再改变，其实质是正反应速率等于逆反应速率，c点对应的正反应速率显然还在改变，故一定未达平衡，故C错误；
D．随到b时正反应速率增加，反应物浓度随时间不断减小，所以反应物浓度：a点大于b点，故D错误；
故选B．
【点评】本题考查化学反应速率和平衡图象，注意该反应的特点及反应限制条件，一定要读懂，“绝热恒容密闭容器”这句话表达的含义，难度较大．
16．已知NO2和N2O4可以相互转化：2NO2（g）?N2O4（g）（正反应为放热反应）．现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一体积为2L的恒温密闭容器中，反应物物质的量随时间变化关系如图所示，则下列说法错误的是（ ）
A．前10min内用NO2表示的化学反应速率v（NO2）=0.02mol/（L?min）
B．反应进行至25min时，曲线发生变化的原因可以是向容器中添加NO2（g）
C．若要达到与最后相同的化学平衡状态，在25min时还可以采取的措施是添加N2O4（g）
D．a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点成是b和d
【分析】由图可知0﹣10min平衡状态时，X曲线△c=（0.6﹣0.2）mol/L=0.4mol/L，Y曲线△c=（0.6﹣0.4）mol/L=0.2mol/L，X曲线浓度变化量是Y曲线浓度变化量的2倍，则X曲线表示NO2浓度随时间的变化曲线，Y曲线表示N2O4浓度随时间的变化曲线；反应时NO2浓度增大，N2O4浓度减小，说明反应逆向进行；
A．前10min内用NO2表示的化学反应速率v（NO2）=；
B．反应进行至25min时，c（NO2）增大、c（N2O4）不变；
C．若要达到与最后相同的化学平衡状态，在25min时还可以增大生成物平衡逆向移动；
D．如果各物质的浓度不变时，该可逆反应达到平衡状态．
【解答】解：由图可知0﹣10min平衡状态时，X曲线△c=（0.6﹣0.2）mol/L=0.4mol/L，Y曲线△c=（0.6﹣0.4）mol/L=0.2mol/L，X曲线浓度变化量是Y曲线浓度变化量的2倍，则X曲线表示NO2浓度随时间的变化曲线，Y曲线表示N2O4浓度随时间的变化曲线；反应时NO2浓度增大，N2O4浓度减小，说明反应逆向进行；
A．前10min内用NO2表示的化学反应速率v（NO2）===0.04mol/（L?min），故A错误；
B．反应进行至25min时，c（NO2）增大、c（N2O4）不变，所以改变的条件可能是向容器中添加NO2（g），故B正确；
C．若要达到与最后相同的化学平衡状态，在25min时还可以增大生成物平衡逆向移动来实现，故C正确；
D．如果各物质的浓度不变时，该可逆反应达到平衡状态，根据图知，bd点各物质浓度不变，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故D正确；
故选A．
【点评】本题考查图象分析及化学平衡计算，为高频考点，侧重考查学生分析、判断及计算能力，注意把握曲线的变化趋势，正确判断外界条件对平衡移动的影响，明确图象中纵横坐标及点、线、面的意义，题目难度中等．
二、非选择题（本题共5小题，共50分）
17．化学反应速率是化学反应原理的重要组成部分．请回答下列问题：
（1）已知一定条件下发生反应：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H＜0，在反应过程中，正反应速率的变化如图所示，请根据速率的变化回答采取的措施（改变的条件）．
（2）探究反应条件对0．l0mol/L，Na2S2O3溶液与稀H2SO4反应速率的影响．其设计与测定结果如表：
编号
反应温度/℃
Na2S2O3浓液/mL
甲
0.1mol/LH2SO4溶液/mL
乙
①
25℃
10.0
0
10.0
②
25℃
5.0
a
10.0
③
45℃
10.0
0
10.0
上述实验①③是探究 温度 对化学反应速率的影响；若上述实验①②是探究浓度对化学反应速率的影响，则表格中“甲”为 V（蒸馏水）/mL ，a为 5.0 ；乙是实验需要测量的物理量，则表格中“乙”为 出现浑浊的时间/min ．
（3）已知2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑，在开始一段时间内，反应速率较小，溶液褪色不明显；但不久突然褪色，反应速率明显增大．
①针对上述现象，某同学认为该反应放热，导致溶液温度上升，反应速率增大．从影响化学反应速率的因素看，你猜想还可能是 催化剂（或锰离子的催化作用） 的影响．
②若用实验证明你的猜想，除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液外，可以在反应一开始时加入 C （填字母序号）．
A．硫酸钾B．氯化锰c．硫酸锰D．水．
【分析】（1）2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H＜0，该反应是一个气体体积减小且正反应是放热的化学反应，t1时正反应速率增大，且平衡时反应速率小于t1时反应速率，则平衡向正反应方向移动，t2时正反应速率增大，但平衡不移动，t3时正反应速率减小，且平衡时反应速率大于t3时反应速率，则平衡向逆反应方向移动，t4时正反应速率不变，且平衡时反应速率小于t4时反应速率，则平衡向正反应方向移动，根据外界条件对化学反应速率的影响来分析解答；
（2）Na2S2O3溶液与稀H2SO4反应生成二氧化硫和硫沉淀，当探究某一种因素对反应速率的影响时，必须保持其他影响因素一致，要探究Na2S2O3溶液浓度不同对反应速率的影响，则加入的Na2S2O3溶液的体积不同，但反应体积溶液的总体积需相同，故应加入蒸馏水来确保溶液的总体积相同；要准确描述反应速率的快慢，必须准确测得溶液褪色时间的长短；
（3）①影响反应速率的因素除了浓度、温度外，催化剂也影响反应速率；
②根据反应方程式可知，反应产物中锰离子随着反应的进行，浓度变化较大，反应前加入硫酸锰，根据反应速率大小判断锰离子是否在该反应中起到催化作用．
【解答】解：（1）2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H＜0，该反应是一个气体体积减小且正反应是放热的化学反应，
t1时正反应速率增大，且平衡时反应速率小于t1时反应速率，则平衡向正反应方向移动，改变的条件为加压或增大反应物浓度；
t2时正反应速率增大，但平衡不移动，改变的条件为加入催化剂；
t3时正反应速率减小，且平衡时反应速率大于t3时反应速率，则平衡向逆反应方向移动，改变的条件为减压或减小反应物浓度；
t4时正反应速率不变，且平衡时反应速率小于t4时反应速率，则平衡向正反应方向移动，改变的条件为减小生成物浓度；
故答案为：加压或增大反应物浓度；加入催化剂；减压或减小反应物浓度；减小生成物浓度；
（2）当探究某一种因素对反应速率的影响时，必须保持其他影响因素一致，通过比较实验①③的反应条件可知，实验①③可探究温度对反应速率的影响；实验①②中的Na2S2O3溶液的加入体积不同，故要探究Na2S2O3溶液浓度不同对反应速率的影响，但反应体积溶液的总体积需相同，故应加入蒸馏水来确保溶液的总体积相同，故甲应为V（蒸馏水）/mL，a的值为5.0；又Na2S2O3溶液与稀H2SO4反应生成二氧化硫和硫沉淀，则要准确描述反应速率的快慢，必须准确测得溶液出现浑浊时间的长短，故乙要测量的物理量是出现浑浊的时间/min；
故答案为：温度；V（蒸馏水）/mL；5.0；出现浑浊的时间/min；
（3）①KMnO4与H2C2O4反应生成硫酸锰，锰离子有催化作用，所以猜想还可能是催化剂的作用，
故答案为：催化剂（或锰离子的催化作用）；
②反应方程式2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑中，浓度变化较大的为锰离子，所以选择做催化剂的试剂应该含有锰离子，而（B）中氯化锰中也含Mn2+，却不能选为催化剂，原因就在于其中的Cl﹣易被酸性高锰酸钾溶液氧化，故只有C正确，
故选C．
【点评】本题考查了影响反应速率的因素的探究，应注意的是当探究某一种因素对反应速率的影响时，必须保持其他影响因素一致，综合性较强，难度中等，侧重于考查学生的实验探究能力和对基础知识的应用能力．
18．化学反应中的能量变化，通常主要表现为热量的变化．某实验小组用0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液进行中和热的测定．测定中和热的实验装置如图所示：
（1）该图中有两处仪器未画出，它们是 泡沫塑料板（硬纸板） 、 环形玻璃搅拌棒 ．
（2）写出稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应表示中和热的热化学方程式为（中和热数值为57.3kJ/mol） H2SO4（aq）+NaOH（aq）=Na2SO4（aq）+H2O（l）△H=﹣57.3kJ/mol ．
（3）取55mLNaOH溶液和25mL硫酸溶液进行实验，实验数据如表．
实验次数
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
H2SO4
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
30.1
2
27.0
27.4
27.2
33.3
3
25.9
25.9
25.9
29.8
4
26.4
26.2
26.3
30.4
近似认为0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm2，中和后生成溶液的比热容c=4.08J/（g?℃）．则中和热△H= ﹣52.2kJ/mol （取小数点后一位）．
（4）有关中和热测定实验，下列说法错误的是 bc
a．用温度计测定NaOH溶液起始温度后马上直接测定H2SO4溶液的温度会导致中和热数值比57.3低
b．温度计的冲洗液应倒入小烧杯参与反应
c．混合硫酸和氢氧化钠溶液时应分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d．若装置完全相同，操作均没失误，取110mLNaOH溶液和50mL硫酸溶液进行实验，误差比55mLNaOH溶液和25mL硫酸溶液进行实验误差小．
【分析】（1）由图可知缺少泡沫塑料板（硬纸板）、环形玻璃搅拌棒；
（2）中和热是强酸和强碱的稀溶液完全反应生成1mol水放出的热量，标注物质聚集状态和对应焓变写出热化学方程式；
（3）先判断温度差的有效性，然后求出温度差平均值，根据Q=m?c?△T计算；
（4）a．温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入稀H2SO4测温度，硫酸的起始温度偏高；
b．温度计的冲洗液不能倒入小烧杯参与反应；
c．尽量一次快速将NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中；
d．试剂用量加倍，中和放出的热量加倍，但中和热不变，有利于减小实验误差．
【解答】解：（1）为减少热量的散失，需增加泡沫塑料板（硬纸板），在中和反应过程中需用环形玻璃搅拌棒，
故答案为：泡沫塑料板（硬纸板）；环形玻璃搅拌棒；
（2）稀强酸、稀强碱反应生成1mol水时放出57.3kJ的热量，稀硫酸和稀氢氧化钠溶液都是强酸和强碱的稀溶液，则反应的热化学方程式为： H2SO4（aq）+NaOH（aq）=Na2SO4（aq）+H2O（l）△H=﹣57.3kJ/mol，
故答案为： H2SO4（aq）+NaOH（aq）=Na2SO4（aq）+H2O（l）△H=﹣57.3kJ/mol；
（3）4次温度差分别为：4.0℃，6.1℃，3.9℃，4.1℃，第2次数据无效，其余3次温度差平均值℃=4.0℃，
55mL0.50mol/L氢氧化钠与25mL0.50mol/L硫酸溶液进行中和反应生成水的物质的量为0.025L×0.50mol/L×2=0.025mol，溶液的质量为：80ml×1g/ml=80g，温度变化的值为△T=4.0℃，则生成0.025mol水放出的热量为Q=m?c?△T=80g×4.08J/（g?℃）×4.0℃=1305.6J，即1.3056KJ，所以实验测得的中和热△H=﹣=﹣52.2kJ/mol，
故答案为：﹣52.2kJ/mol；
（4）a．用温度计测定NaOH溶液起始温度后马上直接测定H2SO4溶液的温度，由于温度计上会有氢氧化钠，氢氧化钠与硫酸反应放热，导致硫酸的起始温度偏高，那么试验后温度增加量就比实际要小，导致中和热数值比57.3低，故a正确；
b．温度计的冲洗液不能倒入小烧杯参与反应，否则会使整个溶液的质量增大，温度上升的值减小，使测得的中和热数值偏小，故b错误；
c．尽量一次快速将NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，不允许分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，否则容易是热量损坏，测定结果偏小，故c错误；
d．若装置完全相同，操作均没失误，试剂用量加倍，中和放出的热量加倍，但中和热不变，由于这个实验的关键是减少热量的散失，当实验放出的热越多，散失的那部分相对于总热量就越小，则误差越小，故d正确；
故答案为：bc．
【点评】本题通过中和热实验测定为载体考查学生中和热的测定知识，涉及热化学方程式的书写、中和热的计算、误差分析等，题目难度不大，明确实验原理是解题关键．
19．工业上通常采用N2（g）和H2（g）崔华成NH3（g）：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=﹣92.4kJ?mol﹣1
（1）在一定温度下，若将10amolN2和30amolH2放入2L的密闭容器中，充分反应后测得平衡时N2的转化率为60%，则该反应的平衡常数为 （用含a的代数式表示）．若此时再向该容器中投入10amolN2、20amolH2和20amolNH3，判断平衡移动的方向是 正向移动 （填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”）．
（2）若反应起始时N2、H2、NH3的浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.1mol/L．则NH3达到平衡时浓度的范围为 0mol/L＜c（NH3）＜0.3mol/L ；若平衡时N2、H2、NH3的浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.1mol/L，则NH3起始时浓度的范围为 0mol/L≤c（NH3）≤0.3mol/L ．
（3）一定条件下，在容积相同的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如表：
容器
甲
乙
丙
反应物投入量
1molN2、3molH2
2molNH3
4molNH3
平衡时数据
反应能量变化的绝对值（kJ）
Q1
Q2
Q3
反应物转化率
a1
a2
a3
体系压强（Pa）
p1
P2
P3
则Q1+Q2= 92.4 kJ；a1+a2 = l（填“＜”“＞”或“=”?下同）：2p2 ＞ p3
（4）如图：A是恒容的密闭容器，B是一个体积可变的充气气囊．保持恒温，关闭K2，将1molN2和3molH2通过K3充入B中，将2molN2和6molH2通过K1充入A中；起始时A、B的体积相同均为1L，达到平衡时，V（B）=0.9L；然后打开K2，一段时间又达到平衡时，B的体积为 1.7 L（连通管中气体体积不计）．
【分析】（1）利用三段法计算出平衡时各物质的浓度，再计算平衡常数，然后利用Q与K的关系来分析平衡的移动；
（2）可假设反应正向进行或逆向进行达到平衡，并结合可逆反应的限度来判断即可；
（3）甲容器反应物投入1molN2、3molH2，乙容器反应物投入量2molNH3，恒温且乙容器容积和甲容器相同，则甲容器与乙容器是等效平衡；
甲容器反应物投入1molN2、3molH2，丙容器反应物投入量4molNH3，采用极限转化法转化为反应物为2molN2、6molH2，是甲中的二倍，如果恒温且丙容器容积是甲容器2倍，则甲容器与丙容器也是等效平衡；所以丙所到达的平衡，可以看作在恒温且容积是甲容器两倍条件下，到达平衡后，再压缩体积为与甲容器体积相等所到达的平衡；据此分析平衡移动；
（4）打开K2，一段时间又达到平衡时，等效为开始通入3molN2和9molH2再恒温恒容到达的平衡，与B中平衡为等效平衡，平衡时同种物质的转化率相等，则平衡时混合气体物质的量为B中平衡时的3倍，根据恒温恒压下体积之比等于物质的量之比计算平衡时气体体积，减去A容器体积即为B的体积．
【解答】解：（1）由10amolH2和30amolN2放入2L的密闭容器中，充分反应后测得N2的转化率为60%，则
N2 +3H2 ?2NH3
开始mol/L 5a 15a 0
变化mol/L 5a×60%=3a 9a 6a
平衡mol/L 2a 6a 6a
平衡常数K===；
若此时再向该容器中投入10amolN2、20amolH2和20amolNH3，三者的浓度分别为：7amol/L、16amol/L、16amol/L；则Q===＜K，此时平衡正向进行；
故答案为：；正向移动；
（2）若反应起始时N2、H2、NH3的浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.1mol/L，假设反应正向进行，则N2的最大转化浓度为0.1mol/L，则NH3的变化浓度为0.2mol/L，即平衡时NH3的浓度小于0.3mol/L，假设反应逆向进行，则NH3的变化浓度最大为0.1mol/L，即平衡时NH3的最小浓度为大于0mol/L，故NH3达到平衡时浓度的范围为0mol/L＜c（NH3）＜0.3mol/L；若平衡时N2、H2、NH3的浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.1mol/L，如果反应是从反应物方向开始的，NH3的起始浓度为0mol/L，如果反应是生成物方向进行的，生成0.1mol/LN2时消耗NH3的浓度分别为0.05mol/L，NH3的起始浓度为0.15mol/L，NH3起始时浓度的范围为0mol/L≤c（NH3）≤0.3mol/L；
故答案为：0mol/L＜c（NH3）＜0.3mol/L；0mol/L≤c（NH3）≤0.3mol/L；
（3）甲投入1molN2、3molH2，乙中投入2molNH3，则甲与乙是完全等效的，根据盖斯定律可知，甲与乙的反应的能量变化之和为92.4kJ，Q1+Q2=92.4；甲投入1molN2、3molH2，乙中投入2molNH3，则甲与乙是完全等效的，所以转化率α1+α2=1；丙容器反应物投入量4molNH3，是乙的二倍，若平衡不移动，丙中压强为乙的二倍；由于丙中相当于增大压强，平衡向着向着正向移动，所以丙中压强减小，小于乙的2倍，即2p2＞p3；
故答案为：92.4；=；＞；
（4）打开K2，一段时间又达到平衡时，等效为开始通入3molN2和9molH2再恒温恒容到达的平衡，与B中平衡为等效平衡，平衡时同种物质的转化率相等，则平衡时混合气体物质的量为B中平衡时的3倍，恒温恒压下体积之比等于物质的量之比，故平衡时气体体积为0.9 L×3=2.7L，则B的体积为2.7 L﹣1L=1.7L，
故答案为：1.7．
【点评】本题考查化学平衡计算与影响因素、平衡状态判断、化学平衡图象、等效平衡、化学平衡的计算，题目计算量较大，综合性强，题目难度较大，关键是构建平衡建立的等效途径，试题侧重对学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力的培养．
20．甲醇是重要的工业原料．煤化工可以利用煤炭制取水煤气从而合成甲醇：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）．已知常温常压下反应的能量变化如图1所示：
②
化学键
H﹣H
H﹣O
O=O
键能kj/mol
436
x
496
（3）CO（g）+O2（g）=CO2（g）△H=﹣280kJ/mol
H2（g）+O2（g）=H2O（I）△H=﹣284kJ/mol
H2O（I）=H2O（g）△H=+44kJ/mol
请回答下列问题：
（1）甲醇气体分解为CO和H2两种气体这一反应的活化能为 510 kj/mol；
（2）请写出表示气态甲醇燃烧热的热化学方程式 CH3OH（g）+O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣757kJ?mol﹣1 ；
（3）H﹣O的键能x值为 462 ；
（4）如图2：在一容积可变的密闭容器中充入10molCO气体和30molH2气体，当达到平衡状态A时，容器的体积为20L．如反应开始时仍充入10molCO和30molH2，则在平衡状态B时容器的体积V（B）= 7 L；
（5）在甲、乙、丙三个不同密闭容器中按不同方式投料，一定条件下发生该反应（起始温度和起始体积相同，反应物和生成物反应前后均为气态）．相关数据如表所示：
容器
甲
乙
丙
相关条件
恒温恒容
绝热恒容
恒温恒压
反应物投料
1molCO、2molH2
1molCH3OH
1molCH3OH
平衡时容器体积
V（甲）
V（乙）
V（丙）
反应的平衡常数K
K（甲）
K（乙）
K（丙）
平衡时CH3OH的浓度/mol?L﹣1
C（甲）
C（乙）
C（丙）
平衡时CH3OH的反应速率/mol?L﹣1?min﹣1
v（甲）
v（乙）
v（丙）
则下列说法正确的是 BC ．
A．V（甲）＞V（丙）B．K（乙）＞K（丙）
C．c（乙）＞c（甲） D．v（甲）=v（丙）
【分析】（1）由图象判断，活化能为活化分子具有的能量；
（2）燃烧热的热化学方程式中，可燃物为1mol，反应生成稳定的氧化物．
由图1可得热化学方程式：①CO（g）+2H2（l）=CH3OH（g）△H=﹣91kJ/mol，
又已知：②CO（g）+O2（g）═CO2（g）△H=﹣280kJ/mol
③H2（g）+O2（g）═H2O（l）△H=﹣284 kJ/mol
根据盖斯定律，③×2+②﹣①可得：CH3OH（g）+O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）；
（3）已知：H2（g）+O2（g）═H2O（l）△H=﹣284 kJ/mol，
H2O（l）═H2O（g）△H=+44kJ/mol，
二者相加可得：H2（g）+O2（g）═H2O（g）△H=﹣240 kJ/mol，反应热=反应物总键能﹣生成物总键能，进而计算x的值；
（4）A、B反应温度相等，则平衡常数相等，利用平衡常数计算；
（5）合成甲醇的反应为放热反应，甲为恒温恒容，乙为绝热恒容，乙温度降低，平衡常数增大，丙恒温恒压，体积应增大，以此解答．
【解答】解：（1）由图形可知甲醇的活化能为kJ/mol=510kJ/mol，故答案为：510；
（2）燃烧热的热化学方程式中，可燃物为1mol，反应生成稳定的氧化物．
由图1可得热化学方程式：①CO（g）+2H2（l）=CH3OH（g）△H=﹣91kJ/mol，
又已知：②CO（g）+O2（g）═CO2（g）△H=﹣280kJ/mol
③H2（g）+O2（g）═H2O（l）△H=﹣284 kJ/mol
根据盖斯定律，③×2+②﹣①可得：CH3OH（g）+O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣757kJ?mol﹣1，
故答案为：CH3OH（g）+O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣757kJ?mol﹣1；
（3）已知：H2（g）+O2（g）═H2O（l）△H=﹣284 kJ/mol，
H2O（l）═H2O（g）△H=+44kJ/mol
二者相加可得：H2（g）+O2（g）═H2O（g）△H=﹣240 kJ/mol，
反应热=反应物总键能﹣生成物总键能，则436kJ/mol+×496kJ/mol﹣2×x kJ/mol=﹣240kJ/mol，解得x=462，
故答案为：462；
（4）A、B两容器温度相同，即化学平衡常数相等，A点时转化率为50%，则K==1，且B点时CO的转化率为0.8，
则 CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）
起始（mol）：10 30 0
转化（mol）：8 16 8
平衡（mol）：2 1 4 8
设体积为VL，则有K==1，V=7L，
故答案为：7；
（5）A．丙为甲醇的分解是气体体积增大的反应，所以丙恒温恒压，体积变大，甲恒温恒容，体积不变，所以，V甲＜V丙，故A错误；
B．合成甲醇是放热反应，其逆反应甲醇分解就是吸热的，乙绝热容器，丙恒温，所以乙反应后比丙温度低，向吸热方向进行的程度小，平衡时乙中甲醇浓度比丙高，CO和氢气浓度比丙低，K乙＞K丙，故B正确；
C．条件相同时，甲与乙是等效平衡．甲与乙容器体积相同，乙分解甲醇吸热导致乙比甲温度低，平衡向合成甲醇方向移动，平衡时甲醇浓度乙大于甲，即c乙＞c甲，故C正确；
D．甲与丙起始温度和起始体积相同，恒温条件下反应，丙在恒压条件下分解甲醇生成氢气和CO，平衡时体积比反应前大，即平衡时丙体积大于甲，则压强甲大于丙，所以υ甲＞υ丙，故D错误．
故答案为：BC．
【点评】本题考查较为综合，为高考常见题型，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，主要考查学生对表格数据的分析利用能力和利用勒夏特列原理分析平衡移动的思维，题目有一定难度．
21．研究表明，CO2和H2在相同条件下能同时发生两个平行反应，化学方程式如下：
CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H3＜0Ⅰ
CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）△H2＞0Ⅱ
催化剂A和催化剂B对这两个反应均具有催化能力．某实验室控制CO2和H2初始投料比为1：2.2．在相同压强下，经过相同反应时间测得如表实验数据：
实验编号
T（K）
催化剂
CO2转化率（%）
甲醇选择性（%）
1
543
催化剂 A
12.3
42.3
2
543
催化剂B
10.9
72.7
3
553
催化剂 A
15.3
39.1
4
553
催化剂B
12.0
71.6
【备注】甲醇选择性：转化的CO2中生成甲醇的百分比．
（1）测得实验数据时，反应 不是 （填“是”或“不是”）处于平衡态．
（2）有利于提高CO2转化为CH3OH平衡转化率的措施有 CD ．
A．使用催化剂AB．使用催化剂B
C．降低反应温度
D．投料比不变，增加反应物的浓度
E．增大CO2和H2的初始投料比
（3）表中实验数据表明：在相同温度下，因为 催化剂A和B对反应Ⅰ的催化能力不同 ，所以在该时刻不同的催化剂对CO2转化成CH3OH的选择性有显著的影响．
【分析】（1）催化剂能影响反应速率，不改变平衡状态；
（2）由CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H1=﹣53.7kJ?mol﹣8 可知提高CO2转化为CH3OH平衡转化率，应使平衡向正向移动，可降低温度，增大浓度；
（3）不同的催化剂的催化能力不同，且催化剂具有选择性；
【解答】解：（1）使用不同催化剂时，不改变平衡状态，如果达到平衡状态，CO2的转化率应该不变，现在CO2的转化率不一样，表明此时未达到平衡，故答案为：不是；
（2）A．使用催化剂Cat.1，平衡不移动，不能提高转化率，故A错误；
B、使用催化剂Cat.2，不能提高转化率，故B错误；
C、降低反应温度，平衡正向移动，可增大转化率，故C正确；
D、投料比不变，增加反应物的浓度，衡正向移动，可增大转化率，故D正确；
E、增大 CO2和H2的初始投料比，可增大氢气的转化率，二氧化碳的转化率减小，故E错误．
故答案为：CD；
（3）从表中数据分析，在相同温度下，不同的催化剂二氧化碳的转化率不同，说明不同的催化剂的催化能力不同，相同的催化剂不同的温度，二氧化碳的转化率不同，且温度高的转化率大，因为正反应为放热反应，说明表中数据是未达到平衡数据，
故答案为：催化剂A和B对反应Ⅰ的催化能力不同；
【点评】本题考查催化剂对反应速率的影响，涉及化学平衡的移动，为高考常见题型，侧重于学生的分析能力、计算能力的考查，注意把握盖斯定律的应用，电解池的工作原理等知识．
2017年3月26日
一、选择题（本题共16小题，毎小题3分，共48分．在毎小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1．“生物质能”主要是指树木、庄稼、草类等植物直接或间接提供的能量；古老的柴火做饭、烧炭取暖等粗放用能方式正被现代科学技术所改变，下面说法错误的是（ ）
A．生物质能的缺点是严重污染环境
B．生物质能源是可再生的能源
C．利用生物质能就是间接利用太阳能
D．使用沼气这种生物质能是对化学能的充分利用
2．下列反应属于吸热反应的是（ ）
①锌粒与稀H2SO4反应制取H2
②氢气在氧气中燃烧
③碳酸钙高温分解成氧化钙和二氧化碳
④氢氧化钾和硫酸中和
⑤Ba（OH）2?8H2O与NH4Cl反应
⑥氢气还原氧化铜
⑦葡萄糖在人体内氧化分解
⑧钢铁制品生锈的反应．
A．③⑤⑥⑦⑧ B．③⑤⑥ C．①③④⑤⑥⑧ D．①②③④⑤⑥
3．已知：CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H1=﹣Q1 kJ?mol﹣1
2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）；△=﹣Q2 kJ?mol﹣1，
2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）；△H2=﹣Q3 kJ?mol﹣1
常温下，取体积比2：3的甲烷和氢气的混合气体11.2L（标准状况下），经完全燃烧后恢复至室温，则放出的热量为（ ）
A．0.4Q1+0.15Q2 B．0.2Q1+0.05Q2 C．0.2Q1+0.15Q3 D．0.2Q1+0.3Q2
4．下列说法正确的是（ ）
A．升高体系的温度或增加某一组分的浓度均能增加反应体系中活化分子所占百分数
B．H2+Cl22HCl反应中化学能只转变为热能
C．面粉生产工厂要求严禁烟火是因为面粉有机物颗粒极小，总表面积巨大容易被引燃爆炸
D．高锰酸钾受热分解是一个熵减小的过程
5．下面关于化学反应的限度的叙述中，正确的是（ ）
A．化学反应的限度都相同
B．可以通过改变温度控制化学反应的限度
C．可以通过延长化学反应的时间改变化学反应的限度
D．当一个化学反应在一定条件下达到限度时，反应即停止
6．已知相同条件下，下列反应的焓变和乎衡常数分别表示为：
①2H2O（g）=O2（g）+2H2（g）△H1 K1=x
②Cl2（g）+H2（g）=2HCl（g）△H2 K2=y
③2Cl2（g）+2H2O（g）=4HCl（g）+O2（g）△H3 K3=x
则下列关系正确的是（ ）
A．△H3=△H1+2△H2 x=xy2 B．H3=△H1+△H2 z=x+y
C．H3=△H1+2△H2 x=x﹣y2 D．H3=△H1+△H2 z=
7．下列说法错误的是（ ）
A．S（g）+O2（g）=SO2（g）△H3S（s）+O2（g）=SO2（g）△H2，则△H1＜△H2
B．Zn（s）+CuSO4（aq）=ZnSO4（aq）+Cu（s）△H=﹣216kJ?mol﹣1，则反应总能量＞生成物总能量
C．己知C（石墨?s）=C（金刚石?s）△H＞0，则石墨比金刚石稳定
D．相同条件下，如果1mol氢原子所具有的能量为E1?1mol氢分子所具有的能量为E2，则2E1=E2
8．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是（ ）
A．工业合成氨中，将氨气液化分离以提高氨气产率
B．开启啤酒瓶后，瓶中马上泛起大量泡沫
C．实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气
D．两支试管中分别加入等体积5%的H3O2溶液，在其中一支试管中加入2～3滴FeCl3溶液，该试管中产生气泡快
9．一定条件下，将SO2与O2以休枳比2：1置于一体积不变的密闭容器中发生反应2SO2（g）+O2（g）?2SO2（g），能说明该反应已达到平衡的是）（ ）
①容器内的气体分子总数不再变化
②体系的密度不发生变化
③体系中硫元素的质量百分含量不再变化
④单位时间内转移4mol电子，同时消耗2molSO3
⑤SO2与SO3的体枳比保持不变
⑥v正（SO3）=2V正（O2）
A．①⑤⑥ B．①③⑤⑥ C．①③④⑤ D．①②③④
10．对于可逆反应：2A（g）+B（g）?2C（g）△H＜0，下列各图中正确的是（ ）
A． B． C． D．
11．某温度下，在一容积可变的容器中，反应2A（g）+B（g）?2C（g）达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol．保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右移的是（ ）
A．均减半 B．均加倍 C．均增加1mol D．均减少1mol
12．有关下列图象说法错误的是（ ）
A．
图阴影部分面积表示反应物浓度的净减少量M
B．
图虚线b表示反应加入催化剂后能量变化曲线
C．
图为可逆反应的浓度一时间图，化学方程式为2X（g）+3Y（g）?2Z（g）
D．
图对应于反应H2（g）+CO2（g）?H2O（g）+CO（g），曲线I变为曲线II和曲线III改变的条件分别是加入催化剂和将容器的体积快速压缩为原来的
13．在容积一定温度一定的密闭容器中发生反应M2（？）+2R2（g）?M2R4（g），加入1mol M2和2molR2，反应过程中测得气体的平均相对分子质量随时间的变化如图所示．则下列说法错误的是（ ）
A．M2既可能为固体，也可能为气体
B．达到平衡后，保持容器容枳和温度不变，再加入1molM2和2molR2，则R2转化率不变
C．达到平衡后，保持温度不变，将容器容积压缩到原来的一半，当达到新的平衡时，R2的浓度可能是原平衡时的1.8倍
D．若M2为气体，达到平衡后，保持容器容积和温度不变，再加入1molM2R4，则新的平衡时气体的平均相对分子质量增大
14．能用焓判据判断下列过程方向的是（ ）
A．湿的衣服经过晾晒变干
B．硝酸铵溶于水
C．100℃时的水蒸气凝结成水
D．25℃、101kPa时2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）△H=+56.7kJ/mol能自发进行
15．向绝热恒容密闭容器中通入CO和H2O（g），在一定条件下使反应CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）达到判平衡，正反应速率随时间变化的示意图如图所示．由图可得出的正确结论是（ ）
A．反应物的总能量低于生成物的总能量
B．△t1=△t2时，CO的转化率：a～b段小于b?c段
C．反应在c点达到平衡状态
D．反应物浓度：a点小于b点
16．已知NO2和N2O4可以相互转化：2NO2（g）?N2O4（g）（正反应为放热反应）．现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一体积为2L的恒温密闭容器中，反应物物质的量随时间变化关系如图所示，则下列说法错误的是（ ）
A．前10min内用NO2表示的化学反应速率v（NO2）=0.02mol/（L?min）
B．反应进行至25min时，曲线发生变化的原因可以是向容器中添加NO2（g）
C．若要达到与最后相同的化学平衡状态，在25min时还可以采取的措施是添加N2O4（g）
D．a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点成是b和d
二、非选择题（本题共5小题，共50分）
17．化学反应速率是化学反应原理的重要组成部分．请回答下列问题：
（1）已知一定条件下发生反应：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H＜0，在反应过程中，正反应速率的变化如图所示，请根据速率的变化回答采取的措施（改变的条件）．
（2）探究反应条件对0．l0mol/L，Na2S2O3溶液与稀H2SO4反应速率的影响．其设计与测定结果如表：
编号
反应温度/℃
Na2S2O3浓液/mL
甲
0.1mol/LH2SO4溶液/mL
乙
①
25℃
10.0
0
10.0
②
25℃
5.0
a
10.0
③
45℃
10.0
0
10.0
上述实验①③是探究 对化学反应速率的影响；若上述实验①②是探究浓度对化学反应速率的影响，则表格中“甲”为 ，a为 ；乙是实验需要测量的物理量，则表格中“乙”为 ．
（3）已知2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑，在开始一段时间内，反应速率较小，溶液褪色不明显；但不久突然褪色，反应速率明显增大．
①针对上述现象，某同学认为该反应放热，导致溶液温度上升，反应速率增大．从影响化学反应速率的因素看，你猜想还可能是 的影响．
②若用实验证明你的猜想，除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液外，可以在反应一开始时加入 （填字母序号）．
A．硫酸钾B．氯化锰c．硫酸锰D．水．
18．化学反应中的能量变化，通常主要表现为热量的变化．某实验小组用0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液进行中和热的测定．测定中和热的实验装置如图所示：
（1）该图中有两处仪器未画出，它们是 、 ．
（2）写出稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应表示中和热的热化学方程式为（中和热数值为57.3kJ/mol） ．
（3）取55mLNaOH溶液和25mL硫酸溶液进行实验，实验数据如表．
实验次数
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
H2SO4
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
30.1
2
27.0
27.4
27.2
33.3
3
25.9
25.9
25.9
29.8
4
26.4
26.2
26.3
30.4
近似认为0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm2，中和后生成溶液的比热容c=4.08J/（g?℃）．则中和热△H= （取小数点后一位）．
（4）有关中和热测定实验，下列说法错误的是
a．用温度计测定NaOH溶液起始温度后马上直接测定H2SO4溶液的温度会导致中和热数值比57.3低
b．温度计的冲洗液应倒入小烧杯参与反应
c．混合硫酸和氢氧化钠溶液时应分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d．若装置完全相同，操作均没失误，取110mLNaOH溶液和50mL硫酸溶液进行实验，误差比55mLNaOH溶液和25mL硫酸溶液进行实验误差小．
19．工业上通常采用N2（g）和H2（g）崔华成NH3（g）：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=﹣92.4kJ?mol﹣1
（1）在一定温度下，若将10amolN2和30amolH2放入2L的密闭容器中，充分反应后测得平衡时N2的转化率为60%，则该反应的平衡常数为 （用含a的代数式表示）．若此时再向该容器中投入10amolN2、20amolH2和20amolNH3，判断平衡移动的方向是 （填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”）．
（2）若反应起始时N2、H2、NH3的浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.1mol/L．则NH3达到平衡时浓度的范围为 ；若平衡时N2、H2、NH3的浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.1mol/L，则NH3起始时浓度的范围为 ．
（3）一定条件下，在容积相同的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如表：
容器
甲
乙
丙
反应物投入量
1molN2、3molH2
2molNH3
4molNH3
平衡时数据
反应能量变化的绝对值（kJ）
Q1
Q2
Q3
反应物转化率
a1
a2
a3
体系压强（Pa）
p1
P2
P3
则Q1+Q2= kJ；a1+a2 l（填“＜”“＞”或“=”?下同）：2p2 p3
（4）如图：A是恒容的密闭容器，B是一个体积可变的充气气囊．保持恒温，关闭K2，将1molN2和3molH2通过K3充入B中，将2molN2和6molH2通过K1充入A中；起始时A、B的体积相同均为1L，达到平衡时，V（B）=0.9L；然后打开K2，一段时间又达到平衡时，B的体积为 L（连通管中气体体积不计）．
20．甲醇是重要的工业原料．煤化工可以利用煤炭制取水煤气从而合成甲醇：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）．已知常温常压下反应的能量变化如图1所示：
②
化学键
H﹣H
H﹣O
O=O
键能kj/mol
436
x
496
（3）CO（g）+O2（g）=CO2（g）△H=﹣280kJ/mol
H2（g）+O2（g）=H2O（I）△H=﹣284kJ/mol
H2O（I）=H2O（g）△H=+44kJ/mol
请回答下列问题：
（1）甲醇气体分解为CO和H2两种气体这一反应的活化能为 kj/mol；
（2）请写出表示气态甲醇燃烧热的热化学方程式 ；
（3）H﹣O的键能x值为 ；
（4）如图2：在一容积可变的密闭容器中充入10molCO气体和30molH2气体，当达到平衡状态A时，容器的体积为20L．如反应开始时仍充入10molCO和30molH2，则在平衡状态B时容器的体积V（B）= L；
（5）在甲、乙、丙三个不同密闭容器中按不同方式投料，一定条件下发生该反应（起始温度和起始体积相同，反应物和生成物反应前后均为气态）．相关数据如表所示：
容器
甲
乙
丙
相关条件
恒温恒容
绝热恒容
恒温恒压
反应物投料
1molCO、2molH2
1molCH3OH
1molCH3OH
平衡时容器体积
V（甲）
V（乙）
V（丙）
反应的平衡常数K
K（甲）
K（乙）
K（丙）
平衡时CH3OH的浓度/mol?L﹣1
C（甲）
C（乙）
C（丙）
平衡时CH3OH的反应速率/mol?L﹣1?min﹣1
v（甲）
v（乙）
v（丙）
则下列说法正确的是 ．
A．V（甲）＞V（丙）B．K（乙）＞K（丙）
C．c（乙）＞c（甲） D．v（甲）=v（丙）
21．研究表明，CO2和H2在相同条件下能同时发生两个平行反应，化学方程式如下：
CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H3＜0Ⅰ
CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）△H2＞0Ⅱ
催化剂A和催化剂B对这两个反应均具有催化能力．某实验室控制CO2和H2初始投料比为1：2.2．在相同压强下，经过相同反应时间测得如表实验数据：
实验编号
T（K）
催化剂
CO2转化率（%）
甲醇选择性（%）
1
543
催化剂 A
12.3
42.3
2
543
催化剂B
10.9
72.7
3
553
催化剂 A
15.3
39.1
4
553
催化剂B
12.0
71.6
【备注】甲醇选择性：转化的CO2中生成甲醇的百分比．
（1）测得实验数据时，反应 （填“是”或“不是”）处于平衡态．
（2）有利于提高CO2转化为CH3OH平衡转化率的措施有 ．
A．使用催化剂AB．使用催化剂B
C．降低反应温度
D．投料比不变，增加反应物的浓度
E．增大CO2和H2的初始投料比
（3）表中实验数据表明：在相同温度下，因为 ，所以在该时刻不同的催化剂对CO2转化成CH3OH的选择性有显著的影响．
2016-2017学年湖北省重点高中联考协作体高二（上）期中化学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本题共16小题，毎小题3分，共48分．在毎小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1．“生物质能”主要是指树木、庄稼、草类等植物直接或间接提供的能量；古老的柴火做饭、烧炭取暖等粗放用能方式正被现代科学技术所改变，下面说法错误的是（ ）
A．生物质能的缺点是严重污染环境
B．生物质能源是可再生的能源
C．利用生物质能就是间接利用太阳能
D．使用沼气这种生物质能是对化学能的充分利用
【分析】A．生物质能来源于太阳能，是一种洁净、可再生能源；
B．生物质能是可再生能源；
C．生物质能来源于太阳能；
D．根据沼气池中的产物均可得到利用判断．
【解答】解：A．生物质能是一种洁净能源，故A错误；
B．生物质能就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量．它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，可转化为常规的固态、液态和气态燃料，取之不尽、用之不竭，是一种可再生能源，故B正确；
C．生物质能来源于太阳能，故C正确；
D．沼气池中产生的沼气可以做燃料，沼气池中发酵后的池底剩余物是很好的沤肥，故沼气是对化学能的充分利用，故D正确；
故选A．
【点评】本题考查新能源的相关知识，难度不大．要注意生物质能来源于太阳能，是一种洁净、可再生能源．
2．下列反应属于吸热反应的是（ ）
①锌粒与稀H2SO4反应制取H2
②氢气在氧气中燃烧
③碳酸钙高温分解成氧化钙和二氧化碳
④氢氧化钾和硫酸中和
⑤Ba（OH）2?8H2O与NH4Cl反应
⑥氢气还原氧化铜
⑦葡萄糖在人体内氧化分解
⑧钢铁制品生锈的反应．
A．③⑤⑥⑦⑧ B．③⑤⑥ C．①③④⑤⑥⑧ D．①②③④⑤⑥
【分析】根据常见的放热反应有：所有的物质燃烧、金属与酸或水反应、中和反应、铝热反应、绝大多数化合反应等；常见的吸热反应有：绝大数分解反应，个别的化合反应（如C和CO2），八水合氢氧化钡与氯化铵的反应，以此解答该题．
【解答】解：①锌粒与稀H2SO4反应制取H2，为活泼金属与酸的反应，为放热反应，故错误；
②氢气在氧气中燃烧，放出大量的热，为放热反应，故错误；
③碳酸钙高温分解成氧化钙和二氧化碳，为吸热反应，故正确；
④氢氧化钾和硫酸中和，放出热量，为放热反应，故错误；
⑤Ba（OH）2?8H2O与NH4Cl反应为吸热反应，故正确；
⑥氢气还原氧化铜，需要加热条件下进行，停止加热反应停止，为吸热反应，故正确；
⑦葡萄糖在人体内氧化分解，为人体提供能量，为放热反应，故错误；
⑧钢铁制品生锈的反应，为缓慢的氧化还原反应，为放热反应，故错误．
故选B．
【点评】本题考查吸热反应和放热反应，为高频考点，侧重于双基的考查，难度不大，明确常见的吸热反应和放热反应是解题的关键，注意相关基础知识的积累．
3．已知：CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H1=﹣Q1 kJ?mol﹣1
2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）；△=﹣Q2 kJ?mol﹣1，
2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）；△H2=﹣Q3 kJ?mol﹣1
常温下，取体积比2：3的甲烷和氢气的混合气体11.2L（标准状况下），经完全燃烧后恢复至室温，则放出的热量为（ ）
A．0.4Q1+0.15Q2 B．0.2Q1+0.05Q2 C．0.2Q1+0.15Q3 D．0.2Q1+0.3Q2
【分析】根据n=计算混合气体的物质的量，根据体积比较计算甲烷、氢气的物质的量，再根据热化学方程式计算燃烧放出的热量．
【解答】解：标准状况下11.2L甲烷和氢气混合气体的物质的量为=0.5mol，甲烷和氢气的体积之比为2：3，所以甲烷的物质的量为：0.5mol×=0.2mol，氢气的物质的量为0.5mol﹣0.2mol=0.3mol，
由CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H1=﹣Q1 kJ?mol﹣1 可知，0.2mol甲烷燃烧放出的热量为0.2mol×Q1 kJ?mol﹣1=0.2Q1 kJ，由2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H3=﹣Q3kJ?mol﹣1可知，0.3mol氢气燃烧放出的热量为×Q3kJ?mol﹣1=0.15Q3kJ，所以放出的热量为0.2Q1kJ+0.15Q3kJ=（0.2Q1+0.15Q3）kJ，
故选C．
【点评】考查根据热化学方程式进行的有关反应热的计算，难度不大，理解热化学方程式的意义是关键．
4．下列说法正确的是（ ）
A．升高体系的温度或增加某一组分的浓度均能增加反应体系中活化分子所占百分数
B．H2+Cl22HCl反应中化学能只转变为热能
C．面粉生产工厂要求严禁烟火是因为面粉有机物颗粒极小，总表面积巨大容易被引燃爆炸
D．高锰酸钾受热分解是一个熵减小的过程
【分析】A．增大浓度，不能改变活化分子所占百分数；
B．燃烧时，发光、发热；
C．固体表面积越小，反应速率越大；
D．生成气体，熵增大．
【解答】解：A．增大浓度，单位体积活化分子数目增多，但不能改变活化分子所占百分数，故A错误；
B．H2+Cl22HCl反应中化学能转变为热能、光能，故B错误；
C．固体表面积越小，反应速率越大，则面粉易被引燃爆炸，故C正确；
D．生成气体，熵增大，故D错误．
故选C．
【点评】本题综合考查化学反应与能量变化，化学反应速率等知识，为高频考点，侧重考查化学与生活、生产，有利于培养学生良好的科学素养，难度不大．
5．下面关于化学反应的限度的叙述中，正确的是（ ）
A．化学反应的限度都相同
B．可以通过改变温度控制化学反应的限度
C．可以通过延长化学反应的时间改变化学反应的限度
D．当一个化学反应在一定条件下达到限度时，反应即停止
【分析】根据化学平衡状态分析化学反应的限度．
【解答】解：在一定条件下的可逆反应经过移动的时间后，正、逆反应速率相等，反应物和生成物的浓度不再发生变化，这种表面上静止的“平衡状态”就是这个可逆反应所能达到的限度．
A、化学反应不同，限度不同，故A错误．
B、可以改变外界条件控制化学反应的限度，故B正确．
C、化学反应的限度与反应时间无关，故C错误．
D、当化学反应在一定条件下达到限度时，正、逆反应速率相等，反应未停止，故D错误．
故选B．
【点评】注意以下几点：
1、化学平衡状态是可逆反应在一定条件下进行的最大限度；
2、任何可逆反应的进程都有一定的限度，只是不同可逆反应的限度不同罢了；
3、温度、浓度、气体的压强等都能使化学反应速率发生改变，所以化学反应的限度可用通过改变条件而改变；
6．已知相同条件下，下列反应的焓变和乎衡常数分别表示为：
①2H2O（g）=O2（g）+2H2（g）△H1 K1=x
②Cl2（g）+H2（g）=2HCl（g）△H2 K2=y
③2Cl2（g）+2H2O（g）=4HCl（g）+O2（g）△H3 K3=x
则下列关系正确的是（ ）
A．△H3=△H1+2△H2 x=xy2 B．H3=△H1+△H2 z=x+y
C．H3=△H1+2△H2 x=x﹣y2 D．H3=△H1+△H2 z=
【分析】根据三个化学反应方程式可知，反应2Cl2（g）+2H2O（g）=4HCl（g）+O2（g）可由另两个反应加和得到，则由盖斯定律可知，△H3应为另两个反应反应热的加和，以此计算平衡常数关系．
【解答】解：①2H2O（g）=2H2（g）+O2（g）△H1；
②H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）△H2 ；
③2Cl2（g）+2H2O（g）=4HCl（g）+O2（g）△H3；
则反应③=①+2×②，
由盖斯定律可知，
△H3=△H1+2△H2，
且x=xy2，
故选A．
【点评】本题考查学生利用盖斯定律来计算反应热的关系以及平衡常数的计算，为高频考点，明确化学反应的关系，在加和反应时等号同侧的相加，当乘以一个系数时反应热也要乘以这个系数来解答即可．
7．下列说法错误的是（ ）
A．S（g）+O2（g）=SO2（g）△H3S（s）+O2（g）=SO2（g）△H2，则△H1＜△H2
B．Zn（s）+CuSO4（aq）=ZnSO4（aq）+Cu（s）△H=﹣216kJ?mol﹣1，则反应总能量＞生成物总能量
C．己知C（石墨?s）=C（金刚石?s）△H＞0，则石墨比金刚石稳定
D．相同条件下，如果1mol氢原子所具有的能量为E1?1mol氢分子所具有的能量为E2，则2E1=E2
【分析】A．都为放热反应，固体燃烧放出的热量小于气体燃烧放出的热量；
B．为放热反应，反应物总能量大于生成物总能量；
C．能量越高越不稳定；
D．根据形成化学键放出能量判断．
【解答】解：A．都为放热反应，固体燃烧放出的热量小于气体燃烧放出的热量，△H＜0，则放出的热量越多△H越小，故A正确；
B．为放热反应，反应物总能量大于生成物总能量，故B正确；
C．C（石墨?s）=C（金刚石?s）△H＞0，可知金刚石的总能量高，能量越高越不稳定，故C正确；
D．因形成化学键放出能量，则2E1＞E2，故D错误．
故选D．
【点评】本题考查化学反应与能量变化，为高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，解答本题时注意把握比较反应热的角度，难度不大．
8．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是（ ）
A．工业合成氨中，将氨气液化分离以提高氨气产率
B．开启啤酒瓶后，瓶中马上泛起大量泡沫
C．实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气
D．两支试管中分别加入等体积5%的H3O2溶液，在其中一支试管中加入2～3滴FeCl3溶液，该试管中产生气泡快
【分析】勒夏特列原理为：如果改变影响平衡的条件之一，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动，使用勒夏特列原理时，该反应必须是可逆反应，否则勒夏特列原理不适用．
【解答】解：A、将氨气液化分离，平衡向正反应方向移动，提高氨气产率，符合勒夏特列原理，故A正确；
B、汽水瓶中存在平衡H2CO3?H2O+CO2，打开汽水瓶时，压强降低，平衡向生成二氧化碳方向移动，可以用勒夏特列原理解释，故B正确；
C、氯化钠在溶液中完全电离，所以饱和食盐水中含有大量的氯离子，氯气溶于水的反应是一个可逆反应，Cl2+H2O?ClO﹣+2H++Cl﹣，由于饱和食盐水中含有大量的氯离子，相当于氯气溶于水的反应中增加了大量的生成物氯离子，根据勒夏特列原理，平衡向逆反应方向移动，氯气溶解量减小，所以可以勒夏特列原理解释，故C正确；
D、铁离子对过氧化氢的分解起催化作用，而催化剂只改变反应速率，不影响平衡的移动，所以不符合勒夏特列原理，故D错误；
故选D．
【点评】本题考查勒夏特列原理知识，题目难度不大，注意使用勒夏特列原理的前提必须是可逆反应，且是否发生平衡的移动．
9．一定条件下，将SO2与O2以休枳比2：1置于一体积不变的密闭容器中发生反应2SO2（g）+O2（g）?2SO2（g），能说明该反应已达到平衡的是）（ ）
①容器内的气体分子总数不再变化
②体系的密度不发生变化
③体系中硫元素的质量百分含量不再变化
④单位时间内转移4mol电子，同时消耗2molSO3
⑤SO2与SO3的体枳比保持不变
⑥v正（SO3）=2V正（O2）
A．①⑤⑥ B．①③⑤⑥ C．①③④⑤ D．①②③④
【分析】根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态．
【解答】解：①容器内的气体分子总数不再变化，说明气体的物质的量不变，反应达平衡状态，故正确；
②体系的密度一直不随时间发生变化，故错误；
③体系中硫元素的质量百分含量一直不随时间发生变化，故错误；
④单位时间内转移4mol电子，同时消耗2molSO3，都体现正反应的方向，未体现正与逆的关系，故错误；
⑤SO2与SO3的体枳比保持不变，说明混合气体中各组分的物质的量不变，反应达平衡状态，故正确；
⑥v正（SO3）=2V逆（O2）=2V正（O2），说明反应达平衡状态，故正确；
故选A．
【点评】本题利用一些基本量来判断一个可逆反应是否达到化学平衡状态，具有很强的灵活性，需要学习时理解化学平衡状态的内涵和外延．此点是高考的热点，也是学习的难点，判断时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态．
10．对于可逆反应：2A（g）+B（g）?2C（g）△H＜0，下列各图中正确的是（ ）
A． B． C． D．
【分析】做题时首先分析化学方程式的特征，如反应前后计量数的大小关系、反应热等问题，
A、根据反应温度的不同结合反应热判断平衡移动的方向，可判断出C的质量分数的变化是否正确
B、根据反应前后的化学计量数的大小关系，结合压强对反应速率的影响判断平衡移动方向，从而判断出正逆反应速率的变化；
C、从催化剂对平衡是否有影响来判断浓度的变化是否正确；
D、从两个方面考虑，一是压强对平衡的影响，二是温度对平衡的影响，二者结合判断A的转化率是否正确．
【解答】解：A、该反应为放热反应，温度升高平衡向逆反应方向移动，C的质量分数减小，故A正确；
B、根据反应前后的化学计量数的大小可以看出，增大压强平衡向正反应方向移动，正逆反应速率都增大，且V正＞V逆，故B错误；
C、催化剂同等程度地改变正逆反应速率，平衡不发生移动，故C错误；
D、该反应为放热反应，温度升高平衡向逆反应方向移动，A的转化率降低，根据反应前后的化学计量数的大小可以看出，增大压强平衡向正反应方向移动，A的转化率增大，本题温度的曲线不正确，故D错误．
故选A．
【点评】本题为化学平衡图象题，做题时注意两个方面的问题：（1）定一议二：当图象中同时有三个变量时，使其中之一不变，讨论另外两个变量间的关系；（2）先拐先平：变化曲线若与时间轴平行，表示反应体系已达平衡状态，先达到平衡（先出现拐点）的曲线所示的温度或压强较大．
11．某温度下，在一容积可变的容器中，反应2A（g）+B（g）?2C（g）达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol．保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右移的是（ ）
A．均减半 B．均加倍 C．均增加1mol D．均减少1mol
【分析】在容积可变的情况下，从对平衡混合物中三者的物质的量对各物质的量的浓度影响角度思考．在“均减半”或“均加培”时，相当于A、B、C三物质的浓度都没有改变，“均增加1mol”时相当于A、C物质的浓度减小，B物质的浓度增大，“均减小1mol”时相当于A、C物质的浓度增大，B物质的浓度减小．
【解答】解：A、由于是在容积可变的容器中，则在“均减半”相当于A、B、C三物质的浓度都没有改变，平衡不会移动，故A、错误；
B、由于是在容积可变的容器中，则在“均加培”相当于A、B、C三物质的浓度都没有改变，平衡不会移动，故B错误；
C、同样由于容积可变，“均增加1mol”时相当于A、C物质的浓度减小，B物质的浓度增大，平衡向右移动，故C正确；
D、如A、C均减少1mol，B减少0.5mol，平衡不移动，B减少1mol，相当于在原平衡的基础上减少0.5molB，则平衡逆向移动，故D错误；
故选：C．
【点评】本题考查化学平衡移动，要注意的是基本概念、基础理论是高考中不变的一个重点．这道题的设问别具一格，解答时既要定性判断、又要定量分析，多次灵活转换，都值得大家研究，思维转化是解答该题的关键．
12．有关下列图象说法错误的是（ ）
A．
图阴影部分面积表示反应物浓度的净减少量M
B．
图虚线b表示反应加入催化剂后能量变化曲线
C．
图为可逆反应的浓度一时间图，化学方程式为2X（g）+3Y（g）?2Z（g）
D．
图对应于反应H2（g）+CO2（g）?H2O（g）+CO（g），曲线I变为曲线II和曲线III改变的条件分别是加入催化剂和将容器的体积快速压缩为原来的
【分析】A、图中阴影部分面积等于v正?t﹣v逆?t=减少反应物的物质的量浓度﹣增加反应物的物质的量浓度，所以等于反应物的物质的量浓度减少量；
B、图象中虚线b活化能减小，所以虚线b使用了催化剂；
C、可逆反应是反应物和生成物共存的体系；
D、曲线I变为曲线II平衡时一氧化碳的浓度不变，但达平衡的时间缩短，说明使用催化剂，由曲线I变为曲线III瞬间一氧化碳的浓度为原来的1.5倍，所以体积变为原来的．
【解答】解：A、图中阴影部分面积等于v正?t﹣v逆?t=减少反应物的物质的量浓度﹣增加反应物的物质的量浓度，所以图阴影部分面积表示反应物浓度的净减少量M，故A正确；B、图象中虚线b活化能减小，所以虚线b使用了催化剂，故B正确；
C、可逆反应是反应物和生成物共存的体系，所以达平衡状态时X的物质的量不可能为零，故C错误；
D、曲线I变为曲线II平衡时一氧化碳的浓度不变，但达平衡的时间缩短，说明使用催化剂，由曲线I变为曲线III瞬间一氧化碳的浓度为原来的1.5倍，所以体积变为原来的，则将容器的体积快速压缩为原来的，故D正确；
故选C．
【点评】本题考查化学平衡与反应的能量问题，题目较为综合，难度较大，本题注意D，题目较为模糊，为易错点．
13．在容积一定温度一定的密闭容器中发生反应M2（？）+2R2（g）?M2R4（g），加入1mol M2和2molR2，反应过程中测得气体的平均相对分子质量随时间的变化如图所示．则下列说法错误的是（ ）
A．M2既可能为固体，也可能为气体
B．达到平衡后，保持容器容枳和温度不变，再加入1molM2和2molR2，则R2转化率不变
C．达到平衡后，保持温度不变，将容器容积压缩到原来的一半，当达到新的平衡时，R2的浓度可能是原平衡时的1.8倍
D．若M2为气体，达到平衡后，保持容器容积和温度不变，再加入1molM2R4，则新的平衡时气体的平均相对分子质量增大
【分析】A、如果M2为固体，随反应的进行，气体的质量增加，物质的量减小，所以混合气体的相对分子质量增大；如果M2为气体，气体的质量不变，物质的量减小，所以混合气体的相对分子质量增大；
B、再加入1molM2和2molR2，相当于增大压强；
C、达到平衡后，保持温度不变，将容器容积压缩到原来的一半，增大压强，平衡正向移动，如果不移动，R2的浓度可能是原平衡时的2倍，平衡正向移动，所以R2的浓度小于2倍；
D、若M2为气体，达到平衡后，保持容器容积和温度不变，再加入1molM2R4，等效于增大压强，平衡正向移动；
【解答】解：A、如果M2为固体，随反应的进行，气体的质量增加，物质的量减小，所以混合气体的相对分子质量增大；如果M2为气体，气体的质量不变，物质的量减小，所以混合气体的相对分子质量增大，达平衡后不变，故A正确；
B、再加入1molM2和2molR2，相当于增大压强，平衡正向移动，则R2转化率变大，故B错误；
C、达到平衡后，保持温度不变，将容器容积压缩到原来的一半，增大压强，平衡正向移动，如果不移动，R2的浓度可能是原平衡时的2倍，平衡正向移动，所以R2的浓度小于2倍，所以可能是1.8倍，故C正确；
D、若M2为气体，达到平衡后，保持容器容积和温度不变，再加入1molM2R4，等效于增大压强，平衡正向移动，气体的质量不变，物质的量减小，所以混合气体的相对分子质量增大，故D正确；
故选B．
【点评】本题考查化学平衡影响因素，为高频考点，明确改变容器体积时平衡如何移动是解本题关键，易错选项是C，注意将容器容积压缩到原来的一半，平衡不移动R2的物质的量是原来2倍，而压强改变，平衡移动，题目难度中等．
14．能用焓判据判断下列过程方向的是（ ）
A．湿的衣服经过晾晒变干
B．硝酸铵溶于水
C．100℃时的水蒸气凝结成水
D．25℃、101kPa时2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）△H=+56.7kJ/mol能自发进行
【分析】反应能否自发进行，取决于焓变和熵变的综合判据，当△H﹣T?△S＜0时，反应可自发进行，可以用焓判据来解释，一般情况下反应放热，且熵减小的反应，以此解答．
【解答】解：A．湿的衣服经过晾晒变干，该过程是一个吸收热量，熵值增加的过程，不能够用焓判据解释，故A错误；
B．硝酸铵自发地溶于水，是熵增大的过程，与焓判据无关，不能用焓判据解释，故B错误；
C.100℃时的水蒸气凝结成水，该过程熵值减小，放出热量，能够自发进行，可以用焓判据解释，故C正确；
D.25℃、101kPa时2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）△H=+56.7kJ/mol，该反应为吸收热量，熵值增加的反应，不能用焓判据解释，故D错误；
故选：C．
【点评】本题考查化学反应能否自发进行与焓变的关系，题目难度中等，焓判据可以解释部分自发现象．若要准确科学地判断一个过程的自发性，需要利用焓判据和熵判据组合而成的复合判据．
15．向绝热恒容密闭容器中通入CO和H2O（g），在一定条件下使反应CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）达到判平衡，正反应速率随时间变化的示意图如图所示．由图可得出的正确结论是（ ）
A．反应物的总能量低于生成物的总能量
B．△t1=△t2时，CO的转化率：a～b段小于b?c段
C．反应在c点达到平衡状态
D．反应物浓度：a点小于b点
【分析】由题意可知一个反应前后体积不变的可逆反应，由于容器恒容，因此压强不影响反应速率，所以在本题中只考虑温度和浓度的影响．结合图象可知反应速率先增大再减小，因为只要开始反应，反应物浓度就要降低，反应速率应该降低，但此时正反应却是升高的，这说明此时温度的影响是主要的，由于容器是绝热的，因此只能是放热反应，从而导致容器内温度升高反应速率加快．
【解答】解：A．从a到c正反应速率增大，之后正反应速率减小，说明反应刚开始时温度升高对正反应速率的影响大于浓度减小对正反应速率的影响，说明该反应为放热反应，即反应物的总能量高于生成物的总能量，故A错误；
B．着反应的进行，正反应速率越快，消耗的CO就越多，CO的转化率将逐渐增大，所以△t1=△t2时，CO的转化率：a～b段小于b?c段，故B正确；
C．a化学平衡状态的标志是各物质的浓度不再改变，其实质是正反应速率等于逆反应速率，c点对应的正反应速率显然还在改变，故一定未达平衡，故C错误；
D．随到b时正反应速率增加，反应物浓度随时间不断减小，所以反应物浓度：a点大于b点，故D错误；
故选B．
【点评】本题考查化学反应速率和平衡图象，注意该反应的特点及反应限制条件，一定要读懂，“绝热恒容密闭容器”这句话表达的含义，难度较大．
16．已知NO2和N2O4可以相互转化：2NO2（g）?N2O4（g）（正反应为放热反应）．现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一体积为2L的恒温密闭容器中，反应物物质的量随时间变化关系如图所示，则下列说法错误的是（ ）
A．前10min内用NO2表示的化学反应速率v（NO2）=0.02mol/（L?min）
B．反应进行至25min时，曲线发生变化的原因可以是向容器中添加NO2（g）
C．若要达到与最后相同的化学平衡状态，在25min时还可以采取的措施是添加N2O4（g）
D．a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点成是b和d
【分析】由图可知0﹣10min平衡状态时，X曲线△c=（0.6﹣0.2）mol/L=0.4mol/L，Y曲线△c=（0.6﹣0.4）mol/L=0.2mol/L，X曲线浓度变化量是Y曲线浓度变化量的2倍，则X曲线表示NO2浓度随时间的变化曲线，Y曲线表示N2O4浓度随时间的变化曲线；反应时NO2浓度增大，N2O4浓度减小，说明反应逆向进行；
A．前10min内用NO2表示的化学反应速率v（NO2）=；
B．反应进行至25min时，c（NO2）增大、c（N2O4）不变；
C．若要达到与最后相同的化学平衡状态，在25min时还可以增大生成物平衡逆向移动；
D．如果各物质的浓度不变时，该可逆反应达到平衡状态．
【解答】解：由图可知0﹣10min平衡状态时，X曲线△c=（0.6﹣0.2）mol/L=0.4mol/L，Y曲线△c=（0.6﹣0.4）mol/L=0.2mol/L，X曲线浓度变化量是Y曲线浓度变化量的2倍，则X曲线表示NO2浓度随时间的变化曲线，Y曲线表示N2O4浓度随时间的变化曲线；反应时NO2浓度增大，N2O4浓度减小，说明反应逆向进行；
A．前10min内用NO2表示的化学反应速率v（NO2）===0.04mol/（L?min），故A错误；
B．反应进行至25min时，c（NO2）增大、c（N2O4）不变，所以改变的条件可能是向容器中添加NO2（g），故B正确；
C．若要达到与最后相同的化学平衡状态，在25min时还可以增大生成物平衡逆向移动来实现，故C正确；
D．如果各物质的浓度不变时，该可逆反应达到平衡状态，根据图知，bd点各物质浓度不变，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故D正确；
故选A．
【点评】本题考查图象分析及化学平衡计算，为高频考点，侧重考查学生分析、判断及计算能力，注意把握曲线的变化趋势，正确判断外界条件对平衡移动的影响，明确图象中纵横坐标及点、线、面的意义，题目难度中等．
二、非选择题（本题共5小题，共50分）
17．化学反应速率是化学反应原理的重要组成部分．请回答下列问题：
（1）已知一定条件下发生反应：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H＜0，在反应过程中，正反应速率的变化如图所示，请根据速率的变化回答采取的措施（改变的条件）．
（2）探究反应条件对0．l0mol/L，Na2S2O3溶液与稀H2SO4反应速率的影响．其设计与测定结果如表：
编号
反应温度/℃
Na2S2O3浓液/mL
甲
0.1mol/LH2SO4溶液/mL
乙
①
25℃
10.0
0
10.0
②
25℃
5.0
a
10.0
③
45℃
10.0
0
10.0
上述实验①③是探究 温度 对化学反应速率的影响；若上述实验①②是探究浓度对化学反应速率的影响，则表格中“甲”为 V（蒸馏水）/mL ，a为 5.0 ；乙是实验需要测量的物理量，则表格中“乙”为 出现浑浊的时间/min ．
（3）已知2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑，在开始一段时间内，反应速率较小，溶液褪色不明显；但不久突然褪色，反应速率明显增大．
①针对上述现象，某同学认为该反应放热，导致溶液温度上升，反应速率增大．从影响化学反应速率的因素看，你猜想还可能是 催化剂（或锰离子的催化作用） 的影响．
②若用实验证明你的猜想，除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液外，可以在反应一开始时加入 C （填字母序号）．
A．硫酸钾B．氯化锰c．硫酸锰D．水．
【分析】（1）2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H＜0，该反应是一个气体体积减小且正反应是放热的化学反应，t1时正反应速率增大，且平衡时反应速率小于t1时反应速率，则平衡向正反应方向移动，t2时正反应速率增大，但平衡不移动，t3时正反应速率减小，且平衡时反应速率大于t3时反应速率，则平衡向逆反应方向移动，t4时正反应速率不变，且平衡时反应速率小于t4时反应速率，则平衡向正反应方向移动，根据外界条件对化学反应速率的影响来分析解答；
（2）Na2S2O3溶液与稀H2SO4反应生成二氧化硫和硫沉淀，当探究某一种因素对反应速率的影响时，必须保持其他影响因素一致，要探究Na2S2O3溶液浓度不同对反应速率的影响，则加入的Na2S2O3溶液的体积不同，但反应体积溶液的总体积需相同，故应加入蒸馏水来确保溶液的总体积相同；要准确描述反应速率的快慢，必须准确测得溶液褪色时间的长短；
（3）①影响反应速率的因素除了浓度、温度外，催化剂也影响反应速率；
②根据反应方程式可知，反应产物中锰离子随着反应的进行，浓度变化较大，反应前加入硫酸锰，根据反应速率大小判断锰离子是否在该反应中起到催化作用．
【解答】解：（1）2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H＜0，该反应是一个气体体积减小且正反应是放热的化学反应，
t1时正反应速率增大，且平衡时反应速率小于t1时反应速率，则平衡向正反应方向移动，改变的条件为加压或增大反应物浓度；
t2时正反应速率增大，但平衡不移动，改变的条件为加入催化剂；
t3时正反应速率减小，且平衡时反应速率大于t3时反应速率，则平衡向逆反应方向移动，改变的条件为减压或减小反应物浓度；
t4时正反应速率不变，且平衡时反应速率小于t4时反应速率，则平衡向正反应方向移动，改变的条件为减小生成物浓度；
故答案为：加压或增大反应物浓度；加入催化剂；减压或减小反应物浓度；减小生成物浓度；
（2）当探究某一种因素对反应速率的影响时，必须保持其他影响因素一致，通过比较实验①③的反应条件可知，实验①③可探究温度对反应速率的影响；实验①②中的Na2S2O3溶液的加入体积不同，故要探究Na2S2O3溶液浓度不同对反应速率的影响，但反应体积溶液的总体积需相同，故应加入蒸馏水来确保溶液的总体积相同，故甲应为V（蒸馏水）/mL，a的值为5.0；又Na2S2O3溶液与稀H2SO4反应生成二氧化硫和硫沉淀，则要准确描述反应速率的快慢，必须准确测得溶液出现浑浊时间的长短，故乙要测量的物理量是出现浑浊的时间/min；
故答案为：温度；V（蒸馏水）/mL；5.0；出现浑浊的时间/min；
（3）①KMnO4与H2C2O4反应生成硫酸锰，锰离子有催化作用，所以猜想还可能是催化剂的作用，
故答案为：催化剂（或锰离子的催化作用）；
②反应方程式2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑中，浓度变化较大的为锰离子，所以选择做催化剂的试剂应该含有锰离子，而（B）中氯化锰中也含Mn2+，却不能选为催化剂，原因就在于其中的Cl﹣易被酸性高锰酸钾溶液氧化，故只有C正确，
故选C．
【点评】本题考查了影响反应速率的因素的探究，应注意的是当探究某一种因素对反应速率的影响时，必须保持其他影响因素一致，综合性较强，难度中等，侧重于考查学生的实验探究能力和对基础知识的应用能力．
18．化学反应中的能量变化，通常主要表现为热量的变化．某实验小组用0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液进行中和热的测定．测定中和热的实验装置如图所示：
（1）该图中有两处仪器未画出，它们是 泡沫塑料板（硬纸板） 、 环形玻璃搅拌棒 ．
（2）写出稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应表示中和热的热化学方程式为（中和热数值为57.3kJ/mol） H2SO4（aq）+NaOH（aq）=Na2SO4（aq）+H2O（l）△H=﹣57.3kJ/mol ．
（3）取55mLNaOH溶液和25mL硫酸溶液进行实验，实验数据如表．
实验次数
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
H2SO4
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
30.1
2
27.0
27.4
27.2
33.3
3
25.9
25.9
25.9
29.8
4
26.4
26.2
26.3
30.4
近似认为0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm2，中和后生成溶液的比热容c=4.08J/（g?℃）．则中和热△H= ﹣52.2kJ/mol （取小数点后一位）．
（4）有关中和热测定实验，下列说法错误的是 bc
a．用温度计测定NaOH溶液起始温度后马上直接测定H2SO4溶液的温度会导致中和热数值比57.3低
b．温度计的冲洗液应倒入小烧杯参与反应
c．混合硫酸和氢氧化钠溶液时应分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d．若装置完全相同，操作均没失误，取110mLNaOH溶液和50mL硫酸溶液进行实验，误差比55mLNaOH溶液和25mL硫酸溶液进行实验误差小．
【分析】（1）由图可知缺少泡沫塑料板（硬纸板）、环形玻璃搅拌棒；
（2）中和热是强酸和强碱的稀溶液完全反应生成1mol水放出的热量，标注物质聚集状态和对应焓变写出热化学方程式；
（3）先判断温度差的有效性，然后求出温度差平均值，根据Q=m?c?△T计算；
（4）a．温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入稀H2SO4测温度，硫酸的起始温度偏高；
b．温度计的冲洗液不能倒入小烧杯参与反应；
c．尽量一次快速将NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中；
d．试剂用量加倍，中和放出的热量加倍，但中和热不变，有利于减小实验误差．
【解答】解：（1）为减少热量的散失，需增加泡沫塑料板（硬纸板），在中和反应过程中需用环形玻璃搅拌棒，
故答案为：泡沫塑料板（硬纸板）；环形玻璃搅拌棒；
（2）稀强酸、稀强碱反应生成1mol水时放出57.3kJ的热量，稀硫酸和稀氢氧化钠溶液都是强酸和强碱的稀溶液，则反应的热化学方程式为： H2SO4（aq）+NaOH（aq）=Na2SO4（aq）+H2O（l）△H=﹣57.3kJ/mol，
故答案为： H2SO4（aq）+NaOH（aq）=Na2SO4（aq）+H2O（l）△H=﹣57.3kJ/mol；
（3）4次温度差分别为：4.0℃，6.1℃，3.9℃，4.1℃，第2次数据无效，其余3次温度差平均值℃=4.0℃，
55mL0.50mol/L氢氧化钠与25mL0.50mol/L硫酸溶液进行中和反应生成水的物质的量为0.025L×0.50mol/L×2=0.025mol，溶液的质量为：80ml×1g/ml=80g，温度变化的值为△T=4.0℃，则生成0.025mol水放出的热量为Q=m?c?△T=80g×4.08J/（g?℃）×4.0℃=1305.6J，即1.3056KJ，所以实验测得的中和热△H=﹣=﹣52.2kJ/mol，
故答案为：﹣52.2kJ/mol；
（4）a．用温度计测定NaOH溶液起始温度后马上直接测定H2SO4溶液的温度，由于温度计上会有氢氧化钠，氢氧化钠与硫酸反应放热，导致硫酸的起始温度偏高，那么试验后温度增加量就比实际要小，导致中和热数值比57.3低，故a正确；
b．温度计的冲洗液不能倒入小烧杯参与反应，否则会使整个溶液的质量增大，温度上升的值减小，使测得的中和热数值偏小，故b错误；
c．尽量一次快速将NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，不允许分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，否则容易是热量损坏，测定结果偏小，故c错误；
d．若装置完全相同，操作均没失误，试剂用量加倍，中和放出的热量加倍，但中和热不变，由于这个实验的关键是减少热量的散失，当实验放出的热越多，散失的那部分相对于总热量就越小，则误差越小，故d正确；
故答案为：bc．
【点评】本题通过中和热实验测定为载体考查学生中和热的测定知识，涉及热化学方程式的书写、中和热的计算、误差分析等，题目难度不大，明确实验原理是解题关键．
19．工业上通常采用N2（g）和H2（g）崔华成NH3（g）：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=﹣92.4kJ?mol﹣1
（1）在一定温度下，若将10amolN2和30amolH2放入2L的密闭容器中，充分反应后测得平衡时N2的转化率为60%，则该反应的平衡常数为 （用含a的代数式表示）．若此时再向该容器中投入10amolN2、20amolH2和20amolNH3，判断平衡移动的方向是 正向移动 （填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”）．
（2）若反应起始时N2、H2、NH3的浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.1mol/L．则NH3达到平衡时浓度的范围为 0mol/L＜c（NH3）＜0.3mol/L ；若平衡时N2、H2、NH3的浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.1mol/L，则NH3起始时浓度的范围为 0mol/L≤c（NH3）≤0.3mol/L ．
（3）一定条件下，在容积相同的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如表：
容器
甲
乙
丙
反应物投入量
1molN2、3molH2
2molNH3
4molNH3
平衡时数据
反应能量变化的绝对值（kJ）
Q1
Q2
Q3
反应物转化率
a1
a2
a3
体系压强（Pa）
p1
P2
P3
则Q1+Q2= 92.4 kJ；a1+a2 = l（填“＜”“＞”或“=”?下同）：2p2 ＞ p3
（4）如图：A是恒容的密闭容器，B是一个体积可变的充气气囊．保持恒温，关闭K2，将1molN2和3molH2通过K3充入B中，将2molN2和6molH2通过K1充入A中；起始时A、B的体积相同均为1L，达到平衡时，V（B）=0.9L；然后打开K2，一段时间又达到平衡时，B的体积为 1.7 L（连通管中气体体积不计）．
【分析】（1）利用三段法计算出平衡时各物质的浓度，再计算平衡常数，然后利用Q与K的关系来分析平衡的移动；
（2）可假设反应正向进行或逆向进行达到平衡，并结合可逆反应的限度来判断即可；
（3）甲容器反应物投入1molN2、3molH2，乙容器反应物投入量2molNH3，恒温且乙容器容积和甲容器相同，则甲容器与乙容器是等效平衡；
甲容器反应物投入1molN2、3molH2，丙容器反应物投入量4molNH3，采用极限转化法转化为反应物为2molN2、6molH2，是甲中的二倍，如果恒温且丙容器容积是甲容器2倍，则甲容器与丙容器也是等效平衡；所以丙所到达的平衡，可以看作在恒温且容积是甲容器两倍条件下，到达平衡后，再压缩体积为与甲容器体积相等所到达的平衡；据此分析平衡移动；
（4）打开K2，一段时间又达到平衡时，等效为开始通入3molN2和9molH2再恒温恒容到达的平衡，与B中平衡为等效平衡，平衡时同种物质的转化率相等，则平衡时混合气体物质的量为B中平衡时的3倍，根据恒温恒压下体积之比等于物质的量之比计算平衡时气体体积，减去A容器体积即为B的体积．
【解答】解：（1）由10amolH2和30amolN2放入2L的密闭容器中，充分反应后测得N2的转化率为60%，则
N2 +3H2 ?2NH3
开始mol/L 5a 15a 0
变化mol/L 5a×60%=3a 9a 6a
平衡mol/L 2a 6a 6a
平衡常数K===；
若此时再向该容器中投入10amolN2、20amolH2和20amolNH3，三者的浓度分别为：7amol/L、16amol/L、16amol/L；则Q===＜K，此时平衡正向进行；
故答案为：；正向移动；
（2）若反应起始时N2、H2、NH3的浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.1mol/L，假设反应正向进行，则N2的最大转化浓度为0.1mol/L，则NH3的变化浓度为0.2mol/L，即平衡时NH3的浓度小于0.3mol/L，假设反应逆向进行，则NH3的变化浓度最大为0.1mol/L，即平衡时NH3的最小浓度为大于0mol/L，故NH3达到平衡时浓度的范围为0mol/L＜c（NH3）＜0.3mol/L；若平衡时N2、H2、NH3的浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.1mol/L，如果反应是从反应物方向开始的，NH3的起始浓度为0mol/L，如果反应是生成物方向进行的，生成0.1mol/LN2时消耗NH3的浓度分别为0.05mol/L，NH3的起始浓度为0.15mol/L，NH3起始时浓度的范围为0mol/L≤c（NH3）≤0.3mol/L；
故答案为：0mol/L＜c（NH3）＜0.3mol/L；0mol/L≤c（NH3）≤0.3mol/L；
（3）甲投入1molN2、3molH2，乙中投入2molNH3，则甲与乙是完全等效的，根据盖斯定律可知，甲与乙的反应的能量变化之和为92.4kJ，Q1+Q2=92.4；甲投入1molN2、3molH2，乙中投入2molNH3，则甲与乙是完全等效的，所以转化率α1+α2=1；丙容器反应物投入量4molNH3，是乙的二倍，若平衡不移动，丙中压强为乙的二倍；由于丙中相当于增大压强，平衡向着向着正向移动，所以丙中压强减小，小于乙的2倍，即2p2＞p3；
故答案为：92.4；=；＞；
（4）打开K2，一段时间又达到平衡时，等效为开始通入3molN2和9molH2再恒温恒容到达的平衡，与B中平衡为等效平衡，平衡时同种物质的转化率相等，则平衡时混合气体物质的量为B中平衡时的3倍，恒温恒压下体积之比等于物质的量之比，故平衡时气体体积为0.9 L×3=2.7L，则B的体积为2.7 L﹣1L=1.7L，
故答案为：1.7．
【点评】本题考查化学平衡计算与影响因素、平衡状态判断、化学平衡图象、等效平衡、化学平衡的计算，题目计算量较大，综合性强，题目难度较大，关键是构建平衡建立的等效途径，试题侧重对学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力的培养．
20．甲醇是重要的工业原料．煤化工可以利用煤炭制取水煤气从而合成甲醇：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）．已知常温常压下反应的能量变化如图1所示：
②
化学键
H﹣H
H﹣O
O=O
键能kj/mol
436
x
496
（3）CO（g）+O2（g）=CO2（g）△H=﹣280kJ/mol
H2（g）+O2（g）=H2O（I）△H=﹣284kJ/mol
H2O（I）=H2O（g）△H=+44kJ/mol
请回答下列问题：
（1）甲醇气体分解为CO和H2两种气体这一反应的活化能为 510 kj/mol；
（2）请写出表示气态甲醇燃烧热的热化学方程式 CH3OH（g）+O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣757kJ?mol﹣1 ；
（3）H﹣O的键能x值为 462 ；
（4）如图2：在一容积可变的密闭容器中充入10molCO气体和30molH2气体，当达到平衡状态A时，容器的体积为20L．如反应开始时仍充入10molCO和30molH2，则在平衡状态B时容器的体积V（B）= 7 L；
（5）在甲、乙、丙三个不同密闭容器中按不同方式投料，一定条件下发生该反应（起始温度和起始体积相同，反应物和生成物反应前后均为气态）．相关数据如表所示：
容器
甲
乙
丙
相关条件
恒温恒容
绝热恒容
恒温恒压
反应物投料
1molCO、2molH2
1molCH3OH
1molCH3OH
平衡时容器体积
V（甲）
V（乙）
V（丙）
反应的平衡常数K
K（甲）
K（乙）
K（丙）
平衡时CH3OH的浓度/mol?L﹣1
C（甲）
C（乙）
C（丙）
平衡时CH3OH的反应速率/mol?L﹣1?min﹣1
v（甲）
v（乙）
v（丙）
则下列说法正确的是 BC ．
A．V（甲）＞V（丙）B．K（乙）＞K（丙）
C．c（乙）＞c（甲） D．v（甲）=v（丙）
【分析】（1）由图象判断，活化能为活化分子具有的能量；
（2）燃烧热的热化学方程式中，可燃物为1mol，反应生成稳定的氧化物．
由图1可得热化学方程式：①CO（g）+2H2（l）=CH3OH（g）△H=﹣91kJ/mol，
又已知：②CO（g）+O2（g）═CO2（g）△H=﹣280kJ/mol
③H2（g）+O2（g）═H2O（l）△H=﹣284 kJ/mol
根据盖斯定律，③×2+②﹣①可得：CH3OH（g）+O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）；
（3）已知：H2（g）+O2（g）═H2O（l）△H=﹣284 kJ/mol，
H2O（l）═H2O（g）△H=+44kJ/mol，
二者相加可得：H2（g）+O2（g）═H2O（g）△H=﹣240 kJ/mol，反应热=反应物总键能﹣生成物总键能，进而计算x的值；
（4）A、B反应温度相等，则平衡常数相等，利用平衡常数计算；
（5）合成甲醇的反应为放热反应，甲为恒温恒容，乙为绝热恒容，乙温度降低，平衡常数增大，丙恒温恒压，体积应增大，以此解答．
【解答】解：（1）由图形可知甲醇的活化能为kJ/mol=510kJ/mol，故答案为：510；
（2）燃烧热的热化学方程式中，可燃物为1mol，反应生成稳定的氧化物．
由图1可得热化学方程式：①CO（g）+2H2（l）=CH3OH（g）△H=﹣91kJ/mol，
又已知：②CO（g）+O2（g）═CO2（g）△H=﹣280kJ/mol
③H2（g）+O2（g）═H2O（l）△H=﹣284 kJ/mol
根据盖斯定律，③×2+②﹣①可得：CH3OH（g）+O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣757kJ?mol﹣1，
故答案为：CH3OH（g）+O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣757kJ?mol﹣1；
（3）已知：H2（g）+O2（g）═H2O（l）△H=﹣284 kJ/mol，
H2O（l）═H2O（g）△H=+44kJ/mol
二者相加可得：H2（g）+O2（g）═H2O（g）△H=﹣240 kJ/mol，
反应热=反应物总键能﹣生成物总键能，则436kJ/mol+×496kJ/mol﹣2×x kJ/mol=﹣240kJ/mol，解得x=462，
故答案为：462；
（4）A、B两容器温度相同，即化学平衡常数相等，A点时转化率为50%，则K==1，且B点时CO的转化率为0.8，
则 CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）
起始（mol）：10 30 0
转化（mol）：8 16 8
平衡（mol）：2 1 4 8
设体积为VL，则有K==1，V=7L，
故答案为：7；
（5）A．丙为甲醇的分解是气体体积增大的反应，所以丙恒温恒压，体积变大，甲恒温恒容，体积不变，所以，V甲＜V丙，故A错误；
B．合成甲醇是放热反应，其逆反应甲醇分解就是吸热的，乙绝热容器，丙恒温，所以乙反应后比丙温度低，向吸热方向进行的程度小，平衡时乙中甲醇浓度比丙高，CO和氢气浓度比丙低，K乙＞K丙，故B正确；
C．条件相同时，甲与乙是等效平衡．甲与乙容器体积相同，乙分解甲醇吸热导致乙比甲温度低，平衡向合成甲醇方向移动，平衡时甲醇浓度乙大于甲，即c乙＞c甲，故C正确；
D．甲与丙起始温度和起始体积相同，恒温条件下反应，丙在恒压条件下分解甲醇生成氢气和CO，平衡时体积比反应前大，即平衡时丙体积大于甲，则压强甲大于丙，所以υ甲＞υ丙，故D错误．
故答案为：BC．
【点评】本题考查较为综合，为高考常见题型，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，主要考查学生对表格数据的分析利用能力和利用勒夏特列原理分析平衡移动的思维，题目有一定难度．
21．研究表明，CO2和H2在相同条件下能同时发生两个平行反应，化学方程式如下：
CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H3＜0Ⅰ
CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）△H2＞0Ⅱ
催化剂A和催化剂B对这两个反应均具有催化能力．某实验室控制CO2和H2初始投料比为1：2.2．在相同压强下，经过相同反应时间测得如表实验数据：
实验编号
T（K）
催化剂
CO2转化率（%）
甲醇选择性（%）
1
543
催化剂 A
12.3
42.3
2
543
催化剂B
10.9
72.7
3
553
催化剂 A
15.3
39.1
4
553
催化剂B
12.0
71.6
【备注】甲醇选择性：转化的CO2中生成甲醇的百分比．
（1）测得实验数据时，反应 不是 （填“是”或“不是”）处于平衡态．
（2）有利于提高CO2转化为CH3OH平衡转化率的措施有 CD ．
A．使用催化剂AB．使用催化剂B
C．降低反应温度
D．投料比不变，增加反应物的浓度
E．增大CO2和H2的初始投料比
（3）表中实验数据表明：在相同温度下，因为 催化剂A和B对反应Ⅰ的催化能力不同 ，所以在该时刻不同的催化剂对CO2转化成CH3OH的选择性有显著的影响．
【分析】（1）催化剂能影响反应速率，不改变平衡状态；
（2）由CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H1=﹣53.7kJ?mol﹣8 可知提高CO2转化为CH3OH平衡转化率，应使平衡向正向移动，可降低温度，增大浓度；
（3）不同的催化剂的催化能力不同，且催化剂具有选择性；
【解答】解：（1）使用不同催化剂时，不改变平衡状态，如果达到平衡状态，CO2的转化率应该不变，现在CO2的转化率不一样，表明此时未达到平衡，故答案为：不是；
（2）A．使用催化剂Cat.1，平衡不移动，不能提高转化率，故A错误；
B、使用催化剂Cat.2，不能提高转化率，故B错误；
C、降低反应温度，平衡正向移动，可增大转化率，故C正确；
D、投料比不变，增加反应物的浓度，衡正向移动，可增大转化率，故D正确；
E、增大 CO2和H2的初始投料比，可增大氢气的转化率，二氧化碳的转化率减小，故E错误．
故答案为：CD；
（3）从表中数据分析，在相同温度下，不同的催化剂二氧化碳的转化率不同，说明不同的催化剂的催化能力不同，相同的催化剂不同的温度，二氧化碳的转化率不同，且温度高的转化率大，因为正反应为放热反应，说明表中数据是未达到平衡数据，
故答案为：催化剂A和B对反应Ⅰ的催化能力不同；
【点评】本题考查催化剂对反应速率的影响，涉及化学平衡的移动，为高考常见题型，侧重于学生的分析能力、计算能力的考查，注意把握盖斯定律的应用，电解池的工作原理等知识．
2017年3月26日
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