贵州省凯里市第一中学2019-2020学年高二上学期期中考试化学（理）试题化学（解析版）


贵州省凯里市第一中学2019-2020学年高二上学期期中考试（理）试题
注意事项：
1、本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。考试时间90分钟，共100分。
2、答题时，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、班级、考号在答题卡上填写清楚。
3、选择题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其他答案标号。在本试题卷上答题无效。
可能用到的相对原子质量：H-1 N-14 O-16 Na-23 S-32 C1-35.5
第Ⅰ卷（选择题 共50分）
一、选择题（每小题2.5分，共25小题50分，每题只有一个选项符合题意）
1.天然气、石油、煤等在地球上的蕴藏量是有限的，因此①可利用电解水的方法得到H2作能源，②可用酒精作能源，③砍伐树木作能源，④应开发太阳能、核能等新的能源。上述说法正确的是（ ）
A. 只有① B. ②和④ C. ②和③ D. 只有④
【答案】B
【解析】试题分析：酒精可用农副产品为原料生产，所以，用酒精作能源符合可持续发展战略，积极开发太阳能、核能等新的能源也是正确的，因此正确的答案选B。
2.下列关于能量的变化及反应热的说法中正确的是（ ）
A. 化学键的键能越大，说明物质所含的能量越高
B. 有些化学键断裂时吸收能量，有些化学键断裂时放出能量
C. 新化学键的形成不一定放出能量
D. 任何化学反应都有反应热
【答案】D
【解析】
【详解】A、物质的键能越大，说明物质内的微粒结合更加牢固，不容易被拆开，要拆开需要更多的能量，于是该物质就难于发生化学反应，比较稳定，能量越低的物质越稳定，所以，键能越大的物质能量越低，故A错误；
B、断裂化学键需吸收能量，故B错误；
C、形成化学键释放能量，故C错误；
D、化学反应的过程，就是旧键断裂新键生成的过程，断裂化学键需吸收能量，形成化学键会释放能量，故D正确。
故选：D。
3.在下列各说法中，正确的是（ ）
A. ΔH＞0表示放热反应，ΔH＜0表示吸热反应
B. 热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量，可以是分数
C. 已知C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH=-110.5kJ·mol-1，说明碳的燃烧热为110.5kJ·mol-1
D. 1molH2与0.5molO2反应放出的热就是H2的燃烧热
【答案】B
【解析】
【详解】A. 放热反应的焓变小于0，吸热反应的焓变大于0，故△H＞0表示吸热反应，△H＜0表示放热反应，故A错误；
B. 热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量，不表示分子数，所以可用分数表示，故B正确；
C. 燃烧热是指在101kP时，1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，CO不是稳定的氧化物，故C错误；
D. 燃烧热是指在101kP时，1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，此时生成的水必须为液态，而1mol氢气和0.5mol氧气反应生成的水的状态未知，故此时放出的热量不一定是燃烧热，故D错误。
故选B。
4.已知：P4(g)＋6Cl2(g)=4PCl3(g) ΔH＝a kJ·mol－1，Cl—Cl键的键能为bkJ·mol－1，PCl3中P—Cl键的键能为ckJ·mol－1，P4的结构为。则P—P键的键能为（ ）
A. (a－6b＋12c)/6kJ·mol－1 B. (a－3b＋12c)/4kJ·mol－1
C. (a－6b－12c)/6kJ·mol－1 D. (a－3b－12c)/4kJ·mol－1
【答案】A
【解析】
【分析】依据焓变=反应物键能之和-生成物键能之和计算．
【详解】P4的结构为。则P—P键有6个，设为6x。则
P4(g)＋6Cl2(g)=4PCl3(g) ΔH＝kJ·mol－1
6x 6b 12c
所以有6x +6b-12c=a
解得x=(a－6b＋12c)/6
故答案为A。
5. 在298K、100kPa时，已知：
2H2O（g）=2H2（g）+O2（g）； △H1
H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）； △H2
2Cl2（g）+2H2O（g）=4HCl（g）+O2（g）； △H3
则△H3与△H1和△H2间的关系正确的是：（ ）
A. △H3=△H1+2△H2 B. △H3=△H1+△H2
C. △H3=△H1-2△H2 D. △H3=△H1-△H2
【答案】A
【解析】
【详解】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，故选A。
6.已知4NH3(g)＋5O2(g) =4NO(g)＋6H2O(g)，若化学反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)(单位：mol·L－1·s－1)表示，则正确关系是(　　)
A. 4/5v(O2)＝v(NO) B. 5/6v(O2)＝v(H2O)
C. 2/3v(NH3)＝v(H2O) D. 4/5v(NH3)＝v(O2)
【答案】D
【解析】
【详解】A.v(O2):v(NO)=5:4，则4/5v(O2)＝v(NO)，故A正确；
B.v(O2):v(H2O)=5：6，则6/5v(O2)＝v(H2O)，故B错误；
C.v(NH3):v(H2O)=4：6=2:3，则3/2v(NH3)＝v(H2O)，故C错误；
Dv(NH3):v(O2)=4:5，则5/4v(NH3)＝v(O2)，故D错误；
故选A。
7.下列有关实验操作、实验现象结论或目的均正确的是（ ）
A. 常温下，将同样大小、形状的锌与铝分别加入到相同体积98%的浓硫酸中，前者反应速率更快则锌比铝活泼
B. 用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，滴加少量CuSO4溶液减慢反应的速率
C. SO2的催化氧化正向是一个放热反应，所以升高温度，正反应速率减慢
D. 向5%H2O2溶液中，滴加几滴FeCl3溶液，产生气泡明显加快，FeCl3是H2O2分解的催化剂
【答案】D
【解析】
【详解】A. A.98%的浓硫酸，在常温下与Al发生钝化，阻止反应的进一步发生，而Al比Zn活泼，故A错误；
B. 铁与CuSO4溶液反应生成铜，构成铁铜原电池，加快反应速率，故B错误；
C. 升高温度，所有反应速率都加快，故C错误；
D. 产生气泡明显加快，可说明FeCl3起到催化作用，故D正确。
故选：D。
8.2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是（ ）
A. 催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率
B. 增大反应体系的压强，反应速率一定增大
C. 该反应是放热反应，降低温度正反应速率加快
D. 在t1、t2时刻，SO3(g)的浓度分别是c1、c2，则时间间隔t1～t2内，SO3(g)生成的平均速率为v＝
【答案】D
【解析】
【详解】A.催化剂V2O5使该反应的正、逆反应速率都增大，A错误；
B.增大反应体系的压强，反应速度不一定增大，如在恒容条件下通入惰性气体，由于物质的浓度不变，则反应速率不变，故B错误
C.降低温度，反应速率都降低，故C错误。
D．化学反应速率指单位时间内浓度该变量，v＝，故D正确。
故答案为D。
9.在一定条件下，对于A2(g)＋3B2(g)2AB3(g)反应来说，以下化学反应速率的表示中，化学反应速率最快的是（ ）
A. v(A2)＝0.8 mol·L－1·s－1 B. v(A2)＝30 mol·L－1·min－1
C. v(AB3)＝1.0 mol·L－1·s－1 D. v(B2)＝1.2 mol·L－1·s－1
【答案】A
【解析】同一反应用不同的物质表示其反应速率时数值可能不同，但意义是相同的，所以要比较反应速率快慢，需要先换算成用同一种物质来表示，然后才能直接比较其数值大小。若都用A来表示，则根据速率之比是相应的化学计量数之比可知，B、C、D中的反应速率分别是0.5mol/(L·s)、0.5mol/(L·s)、0.4mol/(L·s)，所以正确的答案是A。
10.在恒容的密闭容器中进行下列可逆反应：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)；现有下列状态：①混合气体的密度不再改变；②各气体的浓度相等；③反应体系中温度保持不变(假设为绝热容器)；④相同时间内，断裂H—O键的速率是断裂H—H键速率的2倍；其中能表明反应达到平衡状态的是（ ）
A. ①②③ B. ②③ C. ②③④ D. ①③④
【答案】D
【解析】
【分析】可逆反应达到平衡状态时正逆反应速率相等，反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变，据此分析解答．
【详解】①反应在恒容的密闭容器中进行，体积是固定的，反应前有固体物质，因此有质量的改变，所以混合气体的密度不再改变可以说明反应达到平衡；
②各气体的浓度相等并不是说浓度不变，不能说明平衡状态；
③由于反应放热或者吸热，当温度不变可以说明平衡状态；
④相同时间内，断裂H—O键的速率是断裂H—H键速率的2倍，速率之比等于系数之比，且方向相反，可以说明平衡状态
故正确选项是D.
11.可逆反应：2NO2(g)2NO(g)+O2(g)在密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是（ ）
A. 单位时间内生成n molO2的同时，生成2nmolNO
B. 用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2:2:1的状态
C. 混合气体的质量不再改变的状态
D. 混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
【答案】D
【解析】
【分析】当可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，反应体系中各物质的物质的量不变、物质的量浓度不变以及由此引起的一系列物理量不变，据此分析解答．
【详解】A. 该反应无论是否达到平衡状态,都存在单位时间内生成n molO2的同时生成2n molNO，所以不能据此判断平衡状态，故A错误；
B. 用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2:2:1的状态，该反应可能达到平衡状态也可能没有达到平衡状态，与反应物初始浓度及转化率有关，故B错误；
C. 反应前后气体质量不变、容器体积不变，所以密度始终不变，所以不能据此判断平衡状态，故C错误；
D. 反应前后气体的物质的量之和改变，气体的质量不变，所以其平均相对分子质量改变，当达到平衡状态时混合气体平均相对分子质量不变，故D正确；
故选D。
12.下列对化学平衡移动的分析中，正确的是（ ）
A. 平衡的反应C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g），当增加反应物的物质的量时，平衡一定向正反应方向移动
B. 已达平衡的反应N2（g）+3H2（g）2NH3（g），当增大N2的浓度时，平衡向正反应方向移动，N2的转化率降低
C. 有气体参加的反应达到平衡时，若减小反应器容积时，平衡一定向气体体积增大的方向移动
D. 有气体参加的反应达到平衡时，在恒压反应器中充入稀有气体，平衡一定不移动
【答案】B
【解析】
【详解】A.增大水蒸气的浓度，平衡向正反应方向移动，但增大C的用量，平衡不移动，故A错误；
B.两种反应物,增大一种浓度平衡正向进行,另一种物质转化率增大,本身转化率减小,当增大N2的浓度时,平衡向正反应方向移动,N2的转化率减小，故B正确；
C. 有气体参加的反应达到平衡时，若减小反应器容积即增大压强时，平衡一定向气体体积减小的方向移动，故C错误；
D.恒压反应器中充入稀有气体，容器的体积增大，混合气体各组分的浓度减小，若反应前后气体体积不变，平衡不移动，若反应前后气体的体积发生变化，则平衡向气体体积增大的方向移动，所以在恒压反应器中充入稀有气体，平衡不一定不移动，故D错误；
故选B。
13.在密闭容器中发生下列反应aA(g)cC(g)+dD(g)，反应达到平衡后，将气体体积压缩到原来的一半，当再次达到平衡时，D的浓度为原平衡1.8倍，下列叙述正确的是（ ）
A. 平衡向正反应方向移动 B. A的转化率变大
C. D的物质的量变多 D. a 【答案】D
【解析】
【分析】先判断气体体积刚压缩平衡还未移动时D的浓度与原来浓度的关系，再与再次达到平衡时D的浓度作比较判断平衡如何移动，从而判断各选项是否正确。
【详解】气体体积刚压缩平衡还未移动时D的浓度是原来的2倍，当再次达到平衡时，D的浓度为原平衡的1.8倍，D的浓度减小，所以压缩体积使平衡向逆反应方向移动。
A、平衡向逆反应方向移动，故A错误；
B、平衡向逆反应方向移动，A的转化率变小，故B错误；
C、平衡向逆反应方向移动，D的物质的量变小，故C错误；
D、增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，该平衡向逆反应方向移动，所以a＜c+d，故D正确。
故选D。
14.下列三个化学反应的平衡常数(K1、K2、K3)与温度的关系分别如表所示：
化学反应
平衡常数
温度
973K
1173K
①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) ΔH1
K1
1.47
2.15
②Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g) ΔH2
K2
2.38
1.67
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH3
K3
?
?
下列说法正确的是（ ）
A. ΔH1＜0，ΔH2＞0
B. 反应①②③的反应热满足关系：ΔH1-ΔH2=ΔH3
C. 反应①②③的平衡常数满足关系：K1·K2=K3
D. 要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动，可采取降温措施
【答案】D
【解析】
【详解】A．由表格数据可知，升高温度时K1增大、K2减小，则△H1＞0，△H2＜0，故A错误；
B．由盖斯定律可知，②﹣①得到③，则焓变为△H2﹣△H1=△H3，故B错误；
C．K为指数关系，结合②﹣①得到③可知，K2/K1=K3，故C错误；
D．由K2/K1随温度升高而减小可知，反应③为放热反应，则向正反应方向移动，可采取降温措施，故D正确；
故选D。
15.将一定量的X加入某密闭容器中，发生反应：2X(g)  3Y(g)+Z(g)，混合气体中X的物质的量分数与温度关系如图所示：下列推断正确的是(       )。 

A. 升高温度，该反应平衡常数K减小
B. 压强大小有P3＞P2＞P1
C. 平衡后加入高效催化剂使平均摩尔质量增大
D. 在该条件下M点X平衡转化率为9/11
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据图象知，升高温度，X物质的量分数降低，说明反应向正方向移动，平衡常数增大，故A错误；
B．可逆反应的正反应是气体分子数增大的反应，减小压强，X物质的量分数增大，所以，压强大小关系有：P3＜P2＜P1，故B错误；
C．催化剂不会使平衡发生移动，气体相对分子质量Mr不变，故C错误；
D．M点对应的平衡体系中，X的物质的量分数为0.1，则：
2X(g)3Y(g)+Z(g)
起始物质的量(mol) 1 0 0
变化物质的量(mol) 2x 3x x
平衡物质的量(mol)1-2x 3x x
=0.1=0.1，x=，X转化率为==，故D正确；
故答案为D。
16.已知可逆反应X(g)＋2Y(g)3Z(g) ΔH＜0，一定温度下，在体积为2 L的密闭容器中加入4molY和一定量的X后，X的浓度随时间的变化情况如图所示，则下列说法不正确的是（ ）

A. 若向该容器中加入1molX、2molY，达平衡时，X的平衡浓度等于0.125mol/L
B. a点正反应速率大于逆反应速率
C. 反应达平衡时，降低温度不能实现c到d的转化
D. 该条件下，反应达平衡时，平衡常数K=3
【答案】D
【解析】
【详解】A.该反应开始时，加入2molX、4molY，达平衡时，X的平衡浓度为0.25mol/L，若向该容器中加入1molX、2molY，与加入2molX、4molY比较，相当于减压，反应前后体积不变，平衡不移动，X的转化率不变，X的平衡浓度等于0.125mol/L，故A正确；
B.a点处在平衡建立的过程中，正反应速率大于逆反应速率，故B正确；
C.该反应为放热反应，达平衡时，降低温度，平衡向右移动，X减少，不能实现c到d的转化，故C正确；
D.从图象可知，起始时X的浓度为1mol/L，故起始X的物质的量为2mol，Y为4mol，利用三段式计算：
X(g)＋2Y(g)3Z(g)
起始浓度（mol/L） 1 2 0
转化浓度（mol/L） 0.75 1.5 2.25
平衡浓度（mol/L） 0.25 0.5 2.25
该条件下，反应达平衡时，平衡常数K=2.253/0.25×0.52=182.25≠3，故D不正确。
故选D。
17.关于恒容密闭容器进行反应C（s）+CO2（g）2CO（g）ΔH＞0，下列说法正确的是（ ）
A. ΔS＜0
B. 熵值越大，体系的混乱度越小
C. 在高温下能自发进行
D. 同一物质三态的熵值大小关系为：S(g)＜S(s)＜S(l)
【答案】C
【解析】
【详解】A. 反应物气体计量数小于生成物气体的计量数，熵变增大，则△S＞0，故A错误；
B. 熵值代表混乱度，熵值越大说明体系的混乱度越大，故B错误；
C. △H＞0，△S＞0，根据△G=△H－T△S＜0可知在高温下反应能自发进行，故C正确；
D．物质熵值大小一般是气体大于液体，液体大于固体，所以S(s)＜S(l)＜S(g)，故D错误；
故答案为C。
18.图中表示2NO（g）+O2（g）2NO2（g）△H＜0，能正确反映该可逆反应变化的图象是（　　）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】2NO（g）+O2（g）2NO2（g）△H＜0，反应为正反应气体体积增大的放热反应，据勒夏特列原理分析。
【详解】反应为正反应气体体积增大的放热反应，
A、随压强增大，平衡向体积减小的正反应方向移动，NO含量应减小，故A错误；
B、随压强增大，平衡向体积减小的正反应方向移动，NO含量减小，随温度升高，平衡向吸热的逆反应方向移动，NO含量增大，故B正确；
C、随压强增大正逆反应速率都增大，但正反应速率比逆反应速率增大的快，故C错误；
D、随压强增大，平衡向体积减小的正反应方向移动，NO转化率增大，但随温度升高，平衡向吸热的逆反应方向移动，NO转化率降低，故D错误；
故选：B。
19.反应①PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)，②2HI(g)H2(g)+I2(g)，③2NO2(g)N2O4(g)，在一定条件下，达到化学平衡时，反应物的转化率均是a%。若保持各自的温度不变、体积不变，分别再加入一定量的各自的反应物，则转化率（ ）
A. 均不变 B. 均增大
C. ①增大，②不变，③减少 D. ①减少，②不变，③增大
【答案】D
【解析】
【详解】反应物均为气体，加入一定量的反应物，容器体积不变，即在增大反应物浓度的同时增大了压强，反应正向进行，但同时有向气体体积减小的方向进行的趋势，故最终转化率①减少，②不变，③增大。答案选D。
20.以二氧化碳和氢气为原料制取乙醇的反应为2CO2(g)＋6H2(g)CH3CH2OH(g)＋3H2O(g) ΔH＜0。某压强下的密闭容器中，按CO2和H2的物质的量比为1:3投料，不同温度下平衡体系中各物质的物质的量百分数(y%)随温度变化如图所示。下列说法正确的是（ ）

A. a点的平衡常数小于b点
B. b点，v正(CO2)＝v逆(H2O)
C. a点，H2和H2O物质的量相等
D. 其他条件恒定，充入更多H2，v(CO2)不变
【答案】C
【解析】
【详解】A. 因为平衡常数仅与温度有关,该反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应移动,所以温度越低,K越大,所以Ka＞Kb，故A错误；
B. b点为该温度下的平衡状态，根据方程式可知v正(CO2)≠v逆(H2O)，故B错误；
C. 根据图象分析结合方程式可知a点为H2和H2O物质的量的交点，所以相等，故C正确；
D. 其他条件恒定,充入更多H2，增大反应物的浓度平衡正向移动，所以v(CO2)也改变，故D错误；
故选：C。
第Ⅱ卷（非选择题 共50分）
21.I．氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
①如图是N2(g)和H2(g)反应生成1molNH3(g)过程中能量的变化示意图，请问该化学反应属于___(放热或吸热)反应，请写出该反应的热化学方程式：___。

②上述反应用到的氢气是一种清洁燃料，已知氢气的燃烧热为285.8 kJ·mol-1，请写出氢气的燃烧热热化学方程式：___。
II．已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1。回答有关中和反应的问题。
（1）如图装置中仪器A的名称__，碎泡沫塑料的作用是___。

（2）若通过实验测定中和热，其数值常常小于57.3kJ·mol-1，其原因可能是___。
【答案】(1). 放热 (2). N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=—92kJ·mol-1 (3). H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH=—285.8kJ·mol-1 (4). 环形玻璃搅拌棒 (5). 隔热，防止热量损失 (6). 不可避免的会损失一些热量（或者测量会带来误差）
【解析】
【分析】I．先求出此反应的焓变，根据热化学方程式的书写规则再写出热化学方程式；1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热，单位为kJ/mol。
II．根据仪器的图形可判断仪器名称；中和热测定时应避免热量散失；若保温效果不好，有热量散失，求得的中和热将会偏小。
【详解】I．①反应物总能量大于生成物总能量，应为放热反应，生成1mol氨气放出300kJ－254kJ＝46kJ热量，则反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=—92kJ·mol-1；
②1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热，单位为kJ/mol 所以氢气的燃烧热方程式为 H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH=—285.8kJ·mol-1；
II．（1）仪器A的名称是环形玻璃搅拌棒；可起到搅拌，使溶液充分混合的目的，B为温度计，中和热测定实验成败的关键是保温工作，大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是隔热，减少热量散失；
（2）若保温效果不好,有热量散失,求得的中和热将会偏小。
22.I．某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时，先分别量取两种溶液，然后倒入试管中迅速振荡混合均匀，开始计时，通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下方案。

（1）已知反应后H2C2O4转化为CO2逸出，KMnO4溶液转化为MnSO4，每消耗1molH2C2O4转移___mol电子。为了观察到紫色褪去，H2C2O4与KMnO4初始的物质的量需要满足的关系为n(H2C2O4)∶n(KMnO4)≥___。
（2）探究温度对化学反应速率影响的实验编号是___(填编号，下同)，可探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是____。
II．水煤气变换CO(g) + H2O(g)CO2(g) + H2(g)是重要的化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。已知T（大于100）℃时，将2molCO(g)和3molH2O(g)通入一容积固定为2L的密闭容器中，回答下列问题：
（1）反应进行到1min时测得CO的物质的量为1.8mol，则H2的平均反应速率为___，此时改变某一条件，能使H2的平均反应速率加快的是___。
A.恒容时充入氖气 B.升高温度 C.将体积缩小一半 D.恒温恒容，移走CO2
（2）已知在T℃时H2(g)+CoO(s)Co(s)+H2O(g) K1=1，CO(g)+CoO(s)Co(s)+CO2(g) K2=4，求T℃时，CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数为___。
【答案】(1). 2 (2). 5:2 (3). ②③ (4). ①② (5). 0.1mol·L－1·min－1 (6). BC (7). 4
【解析】
【详解】I．（1）根据反应后H2C2O4转化为CO2逸出，KMnO4转化为MnSO4，利用化合价升降相等写出反应的化学方程式为：2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑；H2C2O4中碳元素的化合价为+3价，变成二氧化碳后化合价总共升高了2（4-3）价，所以每消耗1mol H2C2O4转移2mol电子；为了观察到紫色褪去，高锰酸钾的物质的量应该少量，即c（H2C2O4）：c（KMnO4）≥5/2=2.5；
（2）探究温度对化学反应速率影响，必须满足除了温度不同，其他条件完全相同，所以满足此条件的实验编号是：②和③；探究反应物浓度对化学反应速率影响，除了浓度不同，其他条件完全相同的实验编号是①和②，故答案为：②和③； ①和②；
(1) CO(g) + H2O(g)CO2(g) + H2(g)
起始(mol) 2 3 0 0
转化(mol) 0.2 0.2 0.2 0.2
1min (mol) 1.8 2.8 0.2 0.2
H2的平均反应速率为0.2 mol/（2L×1min）=0.1mol·L－1·min－1
影响化学反应速率的因素有温度、浓度、压强和催化剂，而且呈正比，所以升高温度，将体积缩小一半都可以能使H2的平均反应速率加快；故选BC。
（2）H2(g)+CoO(s)Co(s)+H2O(g) K1=1①
CO(g)+CoO(s)Co(s)+CO2(g) K2=4 ②
②-①得CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，故K=K2/K1=4。
23.近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。Deacon发明的直接氧化法将HCl气体直接氧化成Cl2，方程式为：4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=-116kJ/mol。400℃时，将4molHCl和4molO2(g)气体通入一容积固定为2L的密闭容器中，回答下列问题：
（1）该反应的平衡常数表达式为___，K（300℃）___K（400℃）（填“＜”，“=”或“＞”）。
（2）若平衡时a(HCl)为80%，在相同条件下，密闭容器的体积缩小为1L，此反应达平衡时放出的热量(Q)可能是___（填字母序号）kJ。
A．0＜Q＜58 B．92.8＜Q＜116 C．371.2＜Q＜464 D．116＜Q＜232
（3）在一定条件下，体系中HCl的平衡转化率与L和X的关系如图所示，L和X分别表示温度或压强。

i.X表示的物理量是___。
ii.判断L1与L2的大小关系：L1___L2(填“＜”，“=”或“＞”)。
（4）若已知达平衡时，该容器内混合气体总压强为P，混合气体起始压强为P0，反应物HCl的转化率a(HCl)为___（请用P0、P来表示），有利于提高HCl平衡转化率的条件是___（填标号）。
A．高温低压 B．低温高压 C．高温高压 D．低温低压
【答案】(1). K= (2). ＞ (3). B (4). 温度 (5). ＞ (6). 4(P0-P)/P0 (7). B
【解析】
【详解】（1）根据4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=-116kJ/mol可知该反应的平衡常数表达式为K=；反应是反热反应，K值与温度成反比，所以K（300℃）＞K（400℃）。
（2）若平衡时a(HCl)为80%，则放热为116kJ×80%=92.8kJ，在相同条件下，密闭容器的体积缩小为1L，相当于加压，平衡向着体积减小的方向移动，所以放热增加，但是反应为可逆反应，放出热量达不到116kJ，答案为：B；
（3）正反应是体积减小的放热反应，则由图像可知X表示的物理量是温度，温度越高转化率越低，则判断L1与L2的大小关系：L1＞L2；
（4） 4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) 气体减少
系数 4 1 2 2 1
起始(mol) 4 4 0 0
转化(mol) 4（P0-P） P0-P
故HCl的转化率a(HCl)＝4(P0-P)/P0；
正反应是体积减小的放热反应，则低温高压有利于提高HCl平衡转化率，答案选B。
24.1909年德国化学家哈伯在实验室首次合成氨，合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径，其研究正是基于科学化学反应原理的指导。
（1）已知298K时，N2（g）+3H2（g）2NH3（g），ΔH=–92.2kJ/mol，ΔS=–198.2J/(K·mol)，则根据反应进行的方向综合判据，常温下合成氨反应___（填“能”或“不能”）自发进行。
（2）目前处于研究阶段的化学固氮新方法是N2在催化剂表面与水发生如下反应：
已知：N2(g)+ 3H2(g)2NH3(g) ΔH1=﹣92.4kJ/mol
2H2(g)+ O2(g)2H2O(l) ΔH2=﹣571.6kJ/mol
2N2(g)+ 6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g) ΔH3
则ΔH3=___kJ/mol。
（3）合成氨反应在一密闭容器中发生，如图是某一时间段反应速率与反应进程关系曲线图。

①t4时刻，体系中是什么条件发生了变化？t4____。
②下列时间段中，氨的百分含量最高的是____。
A．0～t1 B．t2～t3 C．t3～t4 D．t4～t5
（4）在容积为1L的密闭装置中，充入4mol合成气（N2、H2），在400℃时反应，N2的体积分数随时间变化关系如图所示。

①N2、H2的投料比为____。
②反应达到平衡后，测得装置中H2的体积分数为25%，则400℃时，合成氨反应的平衡常数为___(可用分数表示)。
③在恒温恒容下，N2、H2、NH3的投料为1.5mol、0.5mol、1mol，平衡时H2的体积分数为___。
【答案】(1). 能 (2). +1530.0 (3). 减小压强 (4). A (5). 1:1 (6). 25/32 (7). 25%
【解析】
【分析】（1）根据公式△H－T△S计算；
（2）根据盖斯定律来计算化学反应的焓变；
（3）根据外界条件对反应速率和平衡状态的影响结合图像分析解答；
（4）根据三段式解题。
【详解】(1)正反应是体积减小的放热反应，△H－T△S＝–92.2+0.1982×298＜0，所以常温下合成氨反应能自发进行；故答案为：能；
（2）已知：①N2(g)+ 3H2(g)2NH3(g) ΔH1=﹣92.4kJ/mol
②2H2(g)+ O2(g)2H2O(l) ΔH2=﹣571.6kJ/mol
根据盖斯定律，反应2N2(g)+ 6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g)可以是①×2-3×②得到，即反应的焓变）△H=（-92.4kJ•mol-1）×2-3（-571.6kJ•mol-1）=1530kJ•mol-1；
（3）①正反应是体积减小的放热反应，由图可知，t1正逆反应速率均增大，且逆反应速率大于正反应速率，改变条件应为升高温度；t3正逆反应速率同等程度的增大，改变条件应为使用催化剂；t4时正逆反应速率均减小，且逆反应速率大于正反应速率，改变条件应为减小压强；
②由图可知，t1平衡逆向移动，t3不移动，t4平衡逆向移动，均使氨气的含量减少，则0～t1时间段中，氨气的百分含量最大，故选A。
（4） N2（g）+3H2（g）2NH3（g）
起始(mol) a 4-a 0
转化(mol) x 3x 2x
平衡(mol) a-x 4-a-3x 2x
根据图象可知，氮气的体积分数为==常数,当a=2时该比值为常数0.5,则N2、H2的物质的量均为2mol,N2、H2的投料比为1:1；
② N2（g）+3H2（g）2NH3（g）
起始(mol/L) 2 2 0
转化(mol/L) y 3y 2y
平衡(mol/L) 2-y 2-3y 2y
H2的体积分数为25%=，y=0.4，所以平衡常数为=25/32
③在恒温恒容下，N2、H2、NH3的投料为1.5mol、0.5mol、1mol，相当于是2mol氮气、2mol氢气，所以平衡是等效的，因此平衡时H2的体积分数为25%。