2017-2018学年湖北省华中师范大学第一附属中学高二上学期期中考试化学试题 解析版



湖北省华中师范大学第一附属中学2017-2018学年高二上学期
期中考试化学试题
一、选择题：本题包括25小题，每小题2分，共计50分。毎小题只有一个选项符合题意。
1. 未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生，下列属于未来新能源标准的是：①天然气 ②煤 ③核能 ④石油 ⑤太阳能 ⑥生物质能 ⑦风能 ⑧氢能
A. ⑤⑥⑦ B. ⑤⑥⑦⑧ C. ③⑤⑥⑦⑧ D. ③④⑤⑥⑦⑧
【答案】B
【解析】煤、石油、天然气是化石能源，能引起严重的空气污染，不是新能源；核能使用不当，会对环境造成严重污染；常见未来新能源有：太阳能、地热能、潮汐能、风能、氢能、生物质能等，这些能源对环境污染小，属于环境友好型能源，故选B。
2. 下列反应中，在高温下不能自发进行的是
A. CO(g)=C(s)+O2(g) B. 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)
C. (NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) D. MgCO3(s)==MgO(s)+CO2(g)
【答案】A
【解析】A此反应是熵减的,而且又是焓增的,即△S<0，△H>0,，由公式△G=△H－T△S可知，任何情况下△G>0，故，任何情况下反应都不会自发反应，符合题意。B△H<0,△S>0,△G<0,任何条件下都能发生，不合题意C △H>0,△S>0,在高温下才能发生，不合题意D△H>0,△S>0在高温下才能发生，不合题意。
考点：判断不同反应自发的条件。正确理解熵判据和焓判据。
点评：正确理解熵判据和焓判据。利用公式进行计算，能根据△H、△S的正负，判断△G的正负。
3. 下列叙述中一定能判断某化学平衡发生移动的是
A. 混合物中各组分的浓度改变 B. 正、逆反应速率改变
C. 混合物中各组分的含量改变 D. 混合体系的压强发生改变
【答案】C
【解析】试题分析：A．如果混合物中各组分的浓度变化而保持各组分的含量不变时，平衡不移动，故A错误；B．使用合适的催化剂，正、逆反应速率都改变，但平衡不移动，故B错误；C．混合物中各组分的含量一定是化学平衡状态的标志，如果各组分改变，一定发生化学平衡移动，故C正确．D．如果反应前后气体总物质的量不变，则压强对平衡无影响，故D错误， 故选C。
【考点定位】考查化学平衡状态的判断
【名师点晴】分析条件的改变会导致哪些量的变化，是否引起速率变化，如果速率不变，平衡一定不移动．
如果速率改变，平衡不一定移动：（1）改变程度相同[V(正)=V(逆)]，平衡不移动；（2）改变程度不相同[V(正)≠V(逆)]，平衡移动，据此分析解题。
4. 下列说法正确的是
A. 增大压强，活化分子百分数增大，化学反应速率一定增大
B. 升高温度，活化分子百分数增大，化学反应速率可能增大
C. 加入反应物，使活化分子百分数增大，化学反应速率增大
D. —般使用催化剂可以降低反应的活化能，增大活化分子百分数，增大化学反应速率
【答案】D
【解析】试题解析：对于有气体参加的反应，增大压强，只能增大活化分子数，活化分子百分数不变，故A错误；升高温度活化分子百分数增大，反应速率一定增大，故B错误；加入反应物，使活化分子百分数不变，故C错误，一般使用催化剂可以降低反应活化能，增大活化分子百分数，增大化学反应速率，故D正确。
考点：化学反应速率的影响因素
5. 下列热化学方程式书写正确的是（△H的绝对值均正确）
A. C2HsOH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g);△H=-1367.0kJ/mol(燃烧热）
B. NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)++H2O(aq): △H=+57.3kJ/mol (中和热）
C. S(s)+O2(g)=2SO2(g)；△H=-296.8kJ/mol (反应热）
D. 2NO2= O2+2NO；△H=+116.2kJ/mol(反应热）
【答案】C
【解析】C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) △H=﹣1367.0 kJ/mol(燃烧热)反应中生成的氧化物水是气体，不是稳定氧化物，故A错误；NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H=﹣57.3kJ/mol(中和热)，故B错误；S(s)+O2(g)=SO2(g) △H=﹣269.8kJ/mol(反应热)，符合热化学方程式的书写，故C正确；2NO2=O2+2NO △H=+116.2kJ/mol(反应热)，未标注物质聚集状态，故D错误。
6. 重铬酸钾溶液中存在如下平衡：（1）Cr2O72-+H2O2H++2CrO42-，向2mL0.1mol·L-1酸化的K2Cr2O7溶液中滴入适量(NH4)2Fe(SO4)2溶液，发生反应：Cr2O72-+14H++6Fe2+=2Cr3++6Fe3++7H2O。下列分析正确的是
A. 向K2Cr2O7溶液加入几滴浓NaOH溶液，溶液由黄色变成橙黄
B. 氧化性：Cr2O72-＞Fe3+
C. CrO42-和Fe2+在酸性溶液中能大量共存
D. 向K2Cr2O7溶液中加水稀释，反应（1）平衡向左移动
【答案】B
【解析】A、加入氢氧化钠溶液，平衡正向进行，溶液由橙色变为黄色，故A错误；B、反应中Cr2O72-+14H++6Fe2+═2Cr3+(绿色)+6Fe3++7H2O，氧化剂的氧化性大于氧化产物，所以实验②能说明氧化性：Cr2O72-＞Fe3+，故B正确；C、CrO42-具有氧化性，在酸性溶液中能氧化亚铁离子，CrO42-和Fe2+在酸性溶液中不可以大量共存，故C错误；D、稀释K2Cr2O7溶液时，离子浓度减小，但平衡常数不变，因此平衡向正反应方向移动，故D错误；故选B。
电解：本题的易错点为D，稀释溶液，离子浓度减小，但温度不变，平衡常数不变，假如溶液体积稀释为原来的2倍，则Qc=K＜K，平衡正向移动。
7. 由右表提供数据及相关物质结构知识，反应1：SiCl4(g)+2H2(g)=Si(g)+4HCl(g)，反应2：Si(g)+O2(g)=SiO2(g)，则反应1和反应2的反应热为
化学键
Si-Cl
H-H
Si-Si
H-Cl
O=O
Si-O
键能kJ/mol）
360
436
176
431
498
460


A. +236kJ/mol，-990kJ/mol B. -116kJ/mol，-990kJ/mol
C. -116kJ/mol，-70kJ/mol D. +236kJ/mol，-70kJ/mol
【答案】A
【解析】反应热=反应物的键能之和-生成物的键能之和，则反应1的焓变△H1=360kJ/mol×4+436kJ/mol×2-176kJ/mol×2-431kJ/mol×4=+236 kJ/mol，反应2的焓变△H2=176kJ/mol×2+498kJ/mol-460kJ/mol×4=-990 kJ/mol，故选A。
点睛：化学反应方程式中的反应热=反应物的键能之和-生成物的键能之和，需要注意的是在硅晶体中每个硅原子和其它4个硅原子形成4个共价键，所以1mol硅晶体含有2mol Si-Si，在1mol二氧化硅晶体中含有4mol Si-O。
8. 下列离子方程式书写及评价合理的是

离子方程式
评价
A
Mg(HCO3)2溶液中加入足量的NaOH溶液
Mg2++2HCO3-+2OH-=MgCO3↓+CO32-+2H2O
正确，NaOH过量，酸式盐与碱完全反应生成正盐和水；

B
1mol/L 的 NaA1O2溶液与2.5mol/L 的 HC1 溶液等体积混合
2 A1O2+5H+=A13++Al(OH)3+H2O
正确，A1O2-与H+按物质的量1:1反应转化为Al(OH)3，过量的H+再将一半Al(OH)3转化为Al3+
C
将少量的Fe3O4溶解在过量的稀HNO3中
Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O
正确，Fe3O4化学式可改写为FeO·Fe2O3，Fe2+与Fe3+，物质的量之比为1∶2
D
将FeCl2溶液加入到NaClO洛液中 Fe2++2C1O-+2H2O= Fe(OH)2↓+2HC1O
错误，Fe2+与C1O-会发生氧化还原反应：
2Fe2++C1O-+5H2O=2Fe(OH)3↓+Cl-+4H+


A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】试题分析：A.Mg（OH）2的溶解度比碳酸镁小，所以向Mg（HCO3）2溶液中加入足量的NaOH溶液生成Mg（OH）2沉淀，离子方程式为Mg2++ 2HCO3－+ 4OH－＝Mg（OH）2↓+2CO32—+2H2O，A错误；B. 1mol/L的NaAlO2溶液和2.5mol/L的HCl溶液等体积混合，AlO2－与H+按物质的量1:1反应转化为Al（OH）3，过量的H+再将一半Al（OH）3转化为Al3+，离子方程式为2AlO2－+5H+ =Al3++Al（OH）3↓+H2O，B正确；C.硝酸具有强氧化性，能将Fe2＋氧化成Fe3＋，离子方程式为3Fe3O4+ 28H++ NO3-= 9Fe3++ NO↑+ 14H2O，C错误；D. 将FeCl2溶液加入到NaClO溶液中，Fe2+与ClO－会发生氧化还原反应，离子方程式为2H＋+ 2Fe2++ClO－=2Fe3＋+ Cl－+H2O，D错误；答案选B。
【考点定位】考查离子方程式的正误判断。
【名师点睛】离子方程式的书写和正误判断题所涵盖的知识面广，考查角度灵活多变，同时也能考查学生分析和解决问题的能力，因此这一类试题一直是近几年来高考的热点，本题考查了离子方程式的正误判断，难度中等，注意掌握离子方程式的书写原则，明确离子方程式正误判断常用方法：
一看离子反应是否符合客观事实
二看“”“”“↑”或“↓”及必要条件是否正确、齐全
三看电解质拆分是否正确
（1）强酸、强碱和可溶性盐写成离子
（2）对于微溶性的强电解质：在反应物中视情况而定。在生成物中，一般不能拆，以化学式表示
（3）可溶性多元弱酸酸式盐的酸式根一律保留酸式根形式
四看电荷是否守恒、五看是否漏掉离子反应、六看反应物或产物的配比是否正确
七看是否符合题设条件及要求，如“过量”“等物质的量”“适量”“任意量”以及滴加顺序等对反应离子方程式的影响。
9. 下列化学用语的相关表述中正确的是
A. 因H+(aq) +OH- (aq)==H2O(l) △H=-akJ·mol-1，故1molNaOH 固体与足量的稀盐酸反应，放出的热量为akJ
B. 因CuSO4·5H2O(s)==CuSO4(s)+5H2O(1) △H= +b kJ·mol-1，故1mol CuSO4(s)溶于水时，放出的热量为bkJ
C. 因氢气的燃烧热为c kJ·mol-1，故水电解的热化学方程式为2H2O (l)==2H2(g)+O2(g) △H=+c kJ·mol-1
D. 因N2(g)+ 3H2(g)2NH3(g) △H=-d kJ·mol-1，故在某容器中通入1molN2 与3molH2充分反应后，放出的热量小于dkJ
【答案】D
【解析】试题分析：H+（aq）+OH-（aq）=H2O（l） △H="-a" kJ/mol，说明1 mol NaOH稀溶液与足量的稀盐酸反应，放出热量为a kJ，A错误；CuSO4·5H2O（s）=CuSO4（s）+5H2O（1） △H="+b" kJ/mol，说明蓝帆受热分解时，放出热量为b kJ，B错误；因氢气的燃烧热为c kJ/mol，故电解水的热化学方程式为：2H2O（1）=2H2（g）+O2（g）△H="+2c" kJ/mol，C错误；N2（g）+3H2（g）2NH3（g） △H="-d" kJ/mol，因该反应为可逆反应，故在某容器中投入1 mol N2与3 mol H2充分反应后，放出热量小于d kJ，D正确。
考点：考查化学用语等知识。
10. 50mL0.50mol·L-1盐酸与50mL0.55 mol·L -1INaOH 溶液进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热，下列说法正确的是

A. 在测定中和热的实验中，至少需要测定并纪录的温度是3次
B. 大烧杯上如不盖硬纸板，测得的中和热数值会偏小
C. 用相同浓度和体积的氨水代替NaOH 溶液进行上述实验，测得中和热的数值会偏大
D. 从实验装置上看，除了缺少环形玻璃搅拌棒外没有其他问题
【答案】B
【解析】A. 中和反应之前，分别记录盐酸和氢氧化钠的温度，中和反应开始后，记录下混合溶液的最高温度，即最终温度，所以每一组要记录3次温度，而我们实验时至少要做2组，所以至少要记录6次温度，故A错误；B．大烧杯上如不盖硬纸板，会使一部分热量散失，求得的中和热数值将会减小，故B正确；C．一水合氨为弱碱，电离过程需要吸热，所以用氨水代替稀氢氧化钠溶液反应，反应放出的热量偏小，故C错误；D．根据量热计的构造可知该装置的错误有缺少仪器环形玻璃搅拌棒以及大小烧杯口不平，故D错误；故选B。
点睛：明确中和热测定方法为解答关键。本题的易错点为A，为了减少实验误差，至少要做2次平行实验，每次实验要记录3次温度。
11. 下列关于纯净物、混合物、电解质、非电解质的正确组合为

纯净物
混合物
电解质
非电解质
A
磷酸
冰水混合物
硫酸
干冰
B
蒸馏水
蔗糖溶液
氧化铝
二氧化硫
C
胆矾
氨水
盐酸
铜
D
胆矾
食盐水
氯化铜
石墨


A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】A．冰水混合物中只含一种物质——水分子，属于纯净物，故A错误； B． 蒸馏水、蔗糖溶液、氧化铝、二氧化硫分别属于纯净物、混合物、电解质、非电解质，故B正确；C．盐酸是氯化氢的水溶液，是混合物，既不属于电解质又不属于非电解质，故C错误；D．石墨是单质，既不属于电解质又不属于非电解质，故D错误；故选B。
12. 下列各组热化学方程式中，化学反应的△H 前者小于后者的有
①H2(g)+Cl2(g)==2HCl(g) △H1 H2(g)+Br2(g)==2HBr(g)△H2
②S(g)+O2(g)==SO2(g) △H3 S(s)+O2(g)==SO2(g) △H4
③N2O4(g)==2NO2(g) △H5 2NO2(g)==N2O4(g) △H6
④CaCO3(s)==CaO(s)+CO2(g) △H7 CaO(s)+H2O(1)==Ca(OH)2(s) △H8
⑤H2SO4(浓)+NaOH(aq)==Na2SO4(aq)+H2O(l) △H9
HCl(aq)+NaOH(aq)==NaCl(aq)+H2O(1)△H10
⑥C(s)+O2(g)==CO(g) △H11 C(s)+O2(g)==CO2(g) △H12
A. 2项 B. 3 项 C. 4 项 D. 5项
【答案】A
【解析】①氯原子半径比溴原子小，氯气中的化学键比溴强，断开氯气分子中的共价键需要的能量比溴大，则△H1＞△H2，错误；②固体硫燃烧时要先变为气态硫，过程吸热，所以气体硫燃烧放出的热量多，则△H前者小于后者，正确；③N2O4(g)=2NO2(g) △H5＞0，2NO2(g)=N2O4(g) △H6＜0，错误；④CaCO3(s)═CaO(s)+CO2(g)为吸热反应，CaO(s)+H2O(l)═Ca(OH)2(s)为放热反应，则△H前者大于后者，错误；⑤浓硫酸稀释要放出热量，△H9＜△H10，正确；⑥一氧化碳是碳单质不完全燃烧的产物，完全燃烧时生成二氧化碳，完全燃烧放热更多，所以△H前者大于后者，故错误；正确的有2项，故选A。
点睛：本题是一道有关反应热的大小比较的题目，要注意放热反应的△H＜0，放出的热量越多，△H越小；吸热反应的△H＞0，吸收的热量越多，△H越大。
13. 一定条件下，发生如下反应： A(s)+B(g)C(s)+D(g)+E(g) △H<0，其中相对分子质量M(C)>M(A)，起始时通入一定量的A 和B，该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后，若仅改变图中横坐标x的值。重新达到平衡后。纵坐标y随x 变化趋势合理的是

选项
X
Y
A
A的质量
D的体积分数
B
B的物质的量
B的转化率
C
B的浓度
平衡常数K
D
温度
容器内混合气体的平均摩尔质量


A. A B. B C. C D. D
【答案】B

14. 在燃烧2.24L(标准状况)CO 与O2的混合气体时，放出11.32kJ 的热量，最后产物的密度为原来气体密度的1.25 倍，则CO的燃烧热为
A. 283 kJ·mol-1 B. -283 kJ·mol-1 C. -566 kJ·mol-1 D. 566 kJ·mol-1
【答案】A
【解析】CO和O2反应后气体密度变为原气体密度的1.25倍，根据质量守恒可知，反应后的气体体积为反应前的气体体积的，为2.24L×=1.792L，物质的量为0.08mol；根据一氧化碳与氧气的反应方程式2CO+O22CO2可知，气体的减少量为氧气的量，因此反应的氧气为0.02mol，则燃烧的CO为0.04mol，0.04mol的CO完全燃烧产生11.32kJ热量，则CO的燃烧热为：=283kJ/mol，则一氧化碳的燃烧热为283kJ/mol，故选A。
15. 一定温度下，将1molA(g)和1molB(g)充入2L密闭容器中发生反应，在t1时达到平衡： A(g)+B(g) xC(g)+D(s)，在t2、t3时刻分别改变反应的一个条件，测得容器中C(g)的浓度随时间变化如图所示。下列有关说法正确的是

A. t1~t3间该反应的平衡常数相同，均为0.25 B. t2时刻改变的条件是使用催化剂
C. t3时刻改变的条件是移去少量物质D D. 反应方程式中x=2
【答案】D
【解析】试题分析：A、t1～t3间温度相同，平衡常数相同，由图可知平衡时C的浓度为0.5mol/L，则：
A（g）+B（g）⇌2C（g）+D（s），
开始（mol/L）：0.5 0.5 0
变化（mol/L）：0.25 0.25 0.5
平衡（mol/L）：0.25 0.25 0.5
所以平衡常数k=＝4，A错误；B、加入催化剂C的浓度不发生变化，B错误；C、D为固体，减少D的量，不影响平衡移动，C的浓度不发生变化，C错误；D、t2时刻C的浓度增大，浓度不变说明平衡不移动，应是增大压强造成的，压强不影响该平衡，所以有x=1+1=2，D正确；故选D。
考点：本题考查化学平衡图象、外界条件对化学平衡的影响、平衡常数等。
16. 己知热化学方程式C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(g)； △H=-1256 kJ·mol-1，下列说法正确的是
A. 乙炔的燃烧热为1256 kJ·mol-1
B. 若生成2mol水蒸气，则放出的热量为2512 kJ·mol-1
C. 若转移10mol电子，则消耗2.5molO2
D. 若形成4mol碳氧共用电子对，则放出的热量为2512kJ
【答案】C
【解析】A. 表示燃烧热的热化学方程式中水应该是液态，故A错误；B. 根据方程式，若生成2mol水蒸气，则放出的热量为2512 kJ，故B错误；C. 反应中O由0价转化为-2价，1mol氧气转移4mol电子，若转移10mol电子，则消耗2.5molO2，故C正确；D. 若形成4mol碳氧共用电子对，即放出1mol二氧化碳，则放出的热量为628kJ，故D错误；故选C。
17. 某温度下，将4molA和3molB充入体积为 1L的密闭容器中，发生如下反应：aA(g)+2B(g)3C(g)+D(g)。反应达到平衡后，C的浓度为 3mol/L．压缩容器体积，使容器的体积减小一半，建立新的平衡时，B的浓度为2mol/L．则方程式中a的数值为
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】B
【解析】试题分析：根据三段式进行计算，可得
aA（g） + 2B（g） ⇌3C（g）+D（g）
起始浓度（mol•L‾1） 3 3 0 0
转化浓度（mol•L‾1） 2 3 1
平衡浓度（mol•L‾1） 1 3 1
..............................
考点：考查化学平衡的计算。
18. 一定条件下，合成氨反应为：N2(g) +3H2 (g)2NH3(g)。图1表示在此反应过程中的能量的变化，图2 表示在2L的密闭容器中反应时N2的物质的量随时间的变化曲线，图3 表示在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量对此反应平衡的影响，下列说法正确的是

A. 升高温度，该反应的平衡常数增大
B. 由图2信息，10min内该反应的平均速率v (H2) =0.09 mol·L-1·min-1
C. 由图2信息，从11min起其它条件不变，压缩容器的体积，则n (N2) 的变化曲线为d
D. 图3中温度T1 【答案】C
【解析】试题分析：A、由图1知，氮气和氢气的能量大于氨气的能量，所以由氮气和氢气生成氨气是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向进行，该反应的平衡常数减小，A错误；B、v（N2）＝＝0.015mol•L-1•min-1，v（H2）＝3v（N2）＝0.045mol•L-1•min-1，B错误；C、当缩小容器的体积，气体的压强增大，导致平衡向气体体积减小的方向移动，即向正反应方向移动，氮气的物质的量减少，所以曲线d符合，C正确；D、相同温度下，一定量氮气时，氢气的浓度越大，平衡向正反应方向移动导致氮气的转化率越大，所以图3中a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物N2的转化率最高的是c点，D错误；答案选C。
【考点定位】本题主要是考查了外界条件对化学平衡的影响
【名师点晴】该题的难点是图像分析，关于可逆反应图像问题的分析与判断需要注意以下解题技巧：（1）紧扣特征，弄清可逆反应的正反应是吸热还是放热，体积增大、减小还是不变，有无固体、纯液体物质参与反应等。（2）先拐先平，在含量(转化率)—时间曲线中，先出现拐点的则先达到平衡，说明该曲线反应速率快，表示温度较高、有催化剂、压强较大等。（3）定一议二，当图像中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系，有时还需要作辅助线。（4）三步分析法，一看反应速率是增大还是减小；二看v正、v逆的相对大小；三看化学平衡移动的方向。
19. 一定温度时，在如下密闭容器中（中间隔板可自由移动）左边充入amolSO2，bmolO2；右边充入cmolSO2、dmolO2，达平衡时如图，此时向两边各充入1mol氦气，则一段时间后重新达平衡，两边容器中SO2的转化率与原平衡相比较

A. 左增大，右减少 B. 左减小，右增大
C. 都不变 D. 都增大
【答案】A
【解析】左边充入amolSO2，bmolO2；右边充入cmolSO2、dmolO2，达平衡后，两边气体的压强相等，气体的物质的量之比等于体积之比，=，向两边各充入1mol氦气，则两边气体的物质的量之比变成＜，则左边压强小于右边，隔板向左移动，导致左边平衡正向移动，SO2的转化率增大，右边平衡逆向移动，SO2的转化率减少，故选A。
20. 可逆反应：2A(s)B(g)+C(g)在体积固定的密闭容器中，起始时加入一定量的A，判断反应达到平衡状态的标志是： ①单位时间内生成2molA的同时生成1molB ②v(B):v(C)=1:1 ③密闭容器中混合气体的平均摩尔质量不变 ④混合气体的密度不再改变 ⑤B的体积分数不再改变 ⑥混合气体的压强不再改变的状态
A. ①③④⑤⑥ B. ①③④⑥ C. ①④⑥ D. 全部
【答案】C
【解析】①单位时间内生成2molA的同时生成1molB，能说明正逆反应速率的相等关系，说明反应达到了平衡状态，故①正确；②任何时候都存在v(B):v(C)=1:1，不能说明是平衡状态，故②错误；③该反应中A为固体，生成物中B和C的物质的量之比不变，混合气体的平均摩尔质量始终不变，不能说明是平衡状态，故③错误；④该反应是一个反应后气体质量增大的化学反应，容器的体积不变，导致混合气体的密度逐渐增大，所以密度不变，能够说明达到平衡状态，故④正确；⑤B的体积分数为50%始终不变，不能说明是平衡状态，故⑤错误；⑥因该反应是物质的量在增大的化学反应，物质的量与压强成正比，则混合气体的压强不随时间的变化而变化，达到平衡状态，故⑥正确；故选C。
点睛：在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变，反应就达到平衡状态，判断时要紧扣化学平衡状态的特征“等”、“定”来判断反应达到平衡状态。本题的易错点为③，要注意混合气体中B和C的物质的量之比不变，平均摩尔质量始终不变。
21. 符合如图所示的转化关系，且当X、Y、Z的物质的量相等时，存在焓变△H=△H1+△H2。满足上述条件的X、Y可能是

①C、CO ②S、SO 2  ③Na、Na2O ④AlCl 3 、Al(OH) 3  ⑤Fe、Fe(NO 3) 2  ⑥NaOH、Na2CO 3
A. ①④⑤ B. ①②③ C. ①③④ D. ①③④⑤⑥
【答案】A
【解析】本题考查了盖斯定律、元素守恒等知识。盖斯定律的定义为只要始态和终态不变，无论是一步完成还是分几步完成，其反应热相同，C→CO2， C→CO→CO2，根据元素守恒，C、CO和CO2的物质的量相同，故①对。S和O2不能直接生成SO3，故②错。Na→Na2O2，Na→Na2O→Na2O2，根据元素守恒，Na2O、Na2O2的物质的量是Na物质的量的1/2，故③错。AlCl3→NaAlO2，AlCl3→Al(OH)3→NaAlO2，根据元素守恒，AlCl3、Al(OH)3和NaAlO2的物质的量相同，故④对。Fe→Fe(NO3)2，Fe→Fe(NO3)3→Fe(NO3)2，根据元素守恒，Fe、Fe(NO3)2和Fe(NO3)3的物质的量相同，故⑤对。NaOH→NaHCO3，NaOH→Na2CO3→NaHCO3，根据元素守恒，NaOH、NaHCO3的物质的量为Na2CO3的2倍，故⑥错。故该题选A。
22. 某密闭容器中进行如下反应：3X(g)+Y(g)2Z(g)，若要使平衡时反应物总物质的量与生成物的物质的量相等，且用X、Y做反应物，则X、Y 的初始物质的量之比的范围应满足
A. 1<<3 B. << C. <<4 D. 1<<5
【答案】D
【解析】令参加反应的Y的物质的量为n，
             3X(g)+Y(g)⇌2Z(g)，
开始(mol)： x      y         0
转化(mol)： 3n       n        2n
平衡(mol)：x-3n    y-n       2n
平衡时反应物总物质的量与生成物总物质的量相等，所以有（x-3n）+（y-n）=2n，解得n=；反应物不能完全反应，所以有y＞n，x＞3n，即y＞，x＞，解得：1＜=＜5，故选D。
点睛：本题考查化学平衡计算。解答本题时，首先利用三段式法求出平衡时各组分的物质的量，再根据平衡时反应物总物质的量与生成物总物质的量相等，利用可逆反应的不完全性，列出不等式，最后求解。
23. 在恒压密闭容器M（如图Ⅰ）和恒容密闭容器N（如图Ⅱ）中，分别加入a molA和a molB，起始时两容器体积均为V L，发生如下反应并达到化学平衡状态：2A（?）+ B（?）xC（g）；ΔH＜0，平衡时M中A、B、C的物质的量之比为1∶3∶4.。下列判断正确的是

A. x=4
B. 若N 中气体的密度如图Ⅲ所示，则A、B 可能都是气态
C. 若A为气体，B为非气体，则平衡时M、N中C的物质的量相等
D. 若A、B 均为气体，平衡时M 中A 的转化率小于N 中A 的转化率
【答案】C
【解析】A. 2A(？)+B(？)⇌xC(g)
起始(mol)： a        a      0
转化(mol)： 2n        n      nx
平衡(mol)：a-2n      a-n    nx
由(a-2n)：(a-n)：nx=1：3：4可得n=，x=2，故A错误；B．如A、B都是气体，则混合气体的密度不变。但是根据图Ⅲ，体积不变，气体的密度增大，则应有固体或液体参加反应生成气体，因此A、B有一种是气态或都为固体或液体，故B错误；C．若A为气体，B为非气体，则反应前后气体的体积相等，压强对平衡移动没有影响，平衡时M、N中的平衡状态相同，C的物质的量相等，故C正确；D．若A、B均为气体，M为恒压下进行反应，N中随着反应的进行，压强逐渐减小，M相当于在N的基础上增大压强，平衡向正反应方向移动，则平衡时M中A的转化率大于N中A的转化率，故D错误；故选C。
24. 向容积固定为2L的密闭容器中充入9.6molNO和4.8molO2，发生如下反应：①2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) △H<0  ②2NO2(g)= N2O4(g) 测得NO2和N2O4的浓度变化如图所示，0～10min维持容器温度为T℃，10min时改变某反应条件，一段时间后再次平衡。下列说法正确的是

A. 前5min反应的平均速率v(NO)=0.24mol·(L·min)－1
B. T℃时反应①的化学平衡常数K=0.36
C. 10min时改变反应条件可能是降低温度
D. 若起始时向该容器中充入1.6mol NO2和4.0mol N2O4，T℃达到平衡时，NO2的物质的量浓度与图中5～10min的不同
【答案】B
【解析】试题分析：A、反应①中消耗的c（NO）=1.2mol/L+0.8×2mol/L=2.8mol/L，前5min反应的平均速率v（NO2）=△c÷△t=2.8mol/L÷5min＝0.56mol•（L•min）-1，故v（NO）=0.56mol•（L•min）-1，A错误；B、应①中消耗的c（NO）=2.8mol/L，消耗的c（O2）=0.5×2.8mol/L=1.4mol/L，因此达到平衡后，c（NO）=9.6mol÷2L-2.8mol/L=2mol/L，c（O2）=4.8mol÷2L-1.4mol/L=1mol/L，c（NO2）=1.2mol/L，则反应①的化学平衡常数K==0.36，B正确；C，在该题中，反应为放热，降低温度后，平衡正向移动，四氧化二氮的浓度增加，C错误；D、若起始时向该容器中充入1.6mol NO2和4.0mol N2O4，与之前的充入量等效，故NO2的物质的量浓度与图中5～10min的相同，D错误，答案选B。
考点：考查化学反应速率和化学平衡的有关计算知识
25. 在甲、乙、丙三个不同密闭容器中按不同方式投料，一定条件下发生反应（起始温度和起始体积相同）：A2(g)+3B2(g)2AB3(g) ΔH<0，相关数据如下表所示：
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
1mol A2、3molB2
2molAB3
2mol AB3
反应物的转化率
a甲
a乙
a丙
反应的平衡常数K=
K甲
K乙
K丙
平衡时AB3的浓度/mol·L-1
c甲
c乙
c丙
平衡时AB3的反应速率/mol·L-1·min-1
v甲
v乙
v丙

下列说法正确的是
A. V甲=V丙 B. c乙 【答案】C
【解析】A、1mol A2、3molB2相当于2molAB3。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2molAB3，平衡时体积比反应前大，即平衡时丙体积大于甲，则平衡时,气体的压强丙小于甲，则v甲＞v丙，故A错误；B. 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AB3浓度比丙高，即c乙＞c丙，故B错误；C. 甲和乙均为恒温容器，如果都是恒温，则a甲 +a乙=1，现在乙为绝热容器，所以乙反应后比甲温度低，向吸热方向进行的程度小，所以转化率减小，因此a甲 +a乙＜1，故C正确；D、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AB3浓度比丙高，A2、B2浓度比丙低，K乙＞K丙，故D错误；故选C。
二、非选择题：本题包括5题，共50分
26. （1）某温度时，在一个2L恒容的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，试填写下列空白：

①该反应的化学方程式为______________________________。
②从开始至2min，Z的平均反应速率为_____________________。
③2min时X的转化率为_____________________。
（2）在密闭容器中的一定量混合气体发生反应：xA(g)+yB(g)zC(g)，平衡时测得A 的浓度为0.3 mol/L，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的两倍，再达到平衡时，测得A的浓度降低为0.18mol/L,则A 的转化率___________，C 的体积分数_______。(填“变大”、“变小”或“不变”)
（3）反应mA(g)+nB(g)pC(g)达到平衡后，当减压后混合体系中C 的百分含量减小。则加压后，C 的百分含量_____ (填“变大”、“变小“或“不变")； 若C 是有色物质，A、B是无色物质，减小压强，反应混合物的颜色______________(填“变深”、“变浅”或“不变”)。
（4）将固体A放入密闭的真空容器中，反应2A(s)2B(g)+C(g)达到平衡。保持温度不变，增大容器容积，体系重新达到平衡，平衡______(填“向左”、“向右”或“不”) 移动，气体的平均摩尔质量_______。(填“变大”、“变小”或“不变”)
（5）在一定温度下，有a、盐酸b、硫酸c、醋酸三种酸，若三者c(H+)相同时，物质的量浓度由大到小的顺序是_________________，当三者c(H+)相同且体积也相同时，分别放入足量的锌，相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序是_________________________。
【答案】 (1). 3X+Y2Z (2). 0.05mol(L·min) (3). 30% (4). 变小 (5). 变小 (6). 变大 (7). 变浅 (8). 向右 (9). 不变 (10). c>a>b (11). c>a=b
【解析】(1)①由图象可以看出，反应中X、Y的物质的量减小，Z的物质的量增多，则X、Y为反应物，Z为生成物，且△n(X)：△n(Y)：△n(Z)=(1mol-0.7mol)：(1mol-0.9mol)：0.2mol=0.3mol：0.1mol：0.2mol=3：1：2，则反应的化学方程式为：3X+Y⇌2Z，故答案为：3X+Y⇌2Z；
②根据图象，2min时，Z的物质的量为0.2 mol，从开始至2min，Z的平均反应速率= =0.05mol/(L•min)；故答案为：0.05 mol/(L•min)；
③2min时X的转化率=×100%=30%，故答案为：30%；
(2)在密闭容器中的一定量混合气体发生反应：xA(g)+yB(g)⇌zC(g)，平衡时测得A的浓度为0.3 mol/L，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的两倍，若不考虑平衡移动，只考虑体积变化，A的浓度应变化为0.15mol/L，题干中再达到平衡时，测得A的浓度降低为0.18 mol/L，说明平衡逆向进行，A的转化率减小，C的体积分数减小，故答案为：变小；变小；
(3)当减压后混合体系中C的百分含量减小，可知减小压强平衡逆向移动，则m+n＞p，则加压后，平衡正向移动，C 的百分含量增大；若C是有色物质，A、B是无色物质，减小压强，体积增大，C的浓度变小，则反应混合物的颜色变浅，故答案为：变大；变浅；
(4)将固体A放入密闭的真空容器中，反应2A(s)2B(g)+C(g)达到平衡。保持温度不变，增大容器容积，压强减小，平衡正向移动；由于混合气体中B和C的物质的量之比始终不变，因此气体的平均摩尔质量始终不变，故答案为：向右；不变；
(5)盐酸是一元强酸完全电离，氢离子浓度等于酸的浓度；硫酸是二元强酸完全电离，硫酸中氢离子浓度为酸的二倍；醋酸是弱酸部分电离，氢离子的浓度小于酸的浓度；所以c(H+)相同时，物质的量浓度由大到小的顺序是c>a>b；当c(H+)相同、体积相同时，醋酸浓度最大，相同状况下产生的气体最多，所以相同状况下产生的气体体积由大到小的顺序是c＞a=b，故答案为：c>a>b；c＞a=b。
27. 某同学进行了硫代硫酸钠与硫酸反应的有关实验，实验过程的数据记录如下（见表格），请结合表中信息，回答有关问题：
实验
序号
反应温
度/℃
参加反应的物质
Na2S2O3
H2SO4
H2O
V/mL
c/mol·L－1
V/mL
c/mol·L－1
V/mL
A
20
10
0.1
10
0.1
0
B
20
5
0.1
10
0.1
5
C
20
10
0.1
5
0.1
5
D
40
5
0.1
10
0.1
5

（1）写出反应的离子方程式______________________________。
（2）根据你所掌握的知识判断，在上述实验中，反应速率最快的可能是______（填实验序号）。
（3）在比较某一因素对实验产生的影响时，必须排除其他因素的变动和干扰，即需要控制好与实验有关的各项反应条件，其中：
①能说明温度对该反应速率影响的组合是__________（填实验序号）；
②A和B、A和C的组合比较，所研究的问题是________________________________；
③B和C的组合比较，所研究的问题是________________________________________。
（4）教材中利用了出现黄色沉淀的快慢来比较反应速率的快慢，请你分析为何不采用排水法测量单位时间内气体体积的大小进行比较：______________________________。
【答案】 (1). S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O (2). D (3). B和D (4). 相同温度条件下浓度对该反应速率的影响 (5). 相同温度条件下，该反应速率更大程度上取决于哪种反应物的浓度 (6). SO2可溶于水，测定不精确或实验装置较复杂，不易控制
【解析】(1)硫代硫酸根离子和氢离子反应生成硫、二氧化硫和水，离子反应方程式为：S2O32-+2H+═S↓+SO2↑+H2O，故答案为：S2O32-+2H+═S↓+SO2↑+H2O；
(2)温度越高，反应速率越快，浓度越大反应速率越快，在上述实验中反应速率最快的可能是D，故选D；
(3)①能说明温度对该反应速率影响的组合中两者的温度不同，其它物理量相同，故选B和D；
 ②A和B、A和C的组合中不同的物理量是浓度，所以比较所研究的问题是相同温度条件下浓度对该反应速率的影响，故答案为：相同温度条件下浓度对该反应速率的影响；
 ③B和C的组合不同点是：硫代硫酸钠和硫酸的浓度不同，所以比较所研究的问题是相同温度条件下，该反应速率更大程度上取决于哪种反应物的浓度，故答案为：相同温度条件下，该反应速率更大程度上取决于哪种反应物的浓度；
(4)二氧化硫可以溶于水，1体积水能溶解40体积二氧化硫，所以导致测定不精确，且该实验装置较复杂，不易控制，所以不采用排水法测量单位时间内气体体积的大小进行比较，故答案为：SO2可溶于水，测定不精确或实验装置较复杂，不易控制。
28. 高炉煤气为炼铁过程中产生的副产品，主要成分为N2、CO、CO2、H2O等，其中可燃成分CO含量约占25%左右，CO2、N2的含量分别占15%、55%。回答下列问题：
（1）上述提及的气体分子中，电子数相等的两种气体是_____________（写化学式）。
（2）CO 可以用于生产甲醇，甲醇是一种重要的化工原料，有着重要的用途和应用前景。工业生产甲醇的常用方法是：CO(g)+2H2(g)=CH3OH (g)  △H=-90.8kJ/mol
己知：2H2(g)+O2(g)═2H2O(l) △H=-571.6kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)═2H2O(g) △H=-483.6kJ`mol-1
①H2的燃烧热为___________________ kJ/mol。
②CH3OH(g)+O2(g)CO(g) +2H2O(g) 的反应热△H=___________________。
③若在恒温恒容的容器内进行反应CO (g) +2H2 (g)CH3OH (g),则可用来判断该反应达到平衡状态的标志有______________________。（填字母）
A.CO 百分含量保持不变 B.容器中H2浓度与CO浓度相等
C.容器中混合气体的密度保持不变 D.CO 的生成速率与CH3OH 的生成速率相等
（3）高炉煤气中N2的含量较高，利用CO前需要对CO 进行富集，实现CO和N2的分离。工业上常采用醋酸亚铜氨溶液来吸收CO，该反应的热化学方程式为 CH3COOCu(NH3)2(aq)+CO(g)CH3COOCu(NH3)2·CO(aq) △H＜0。吸收CO后的溶液经过适当处理可恢复为醋酸亚铜氨溶液，从而实现CO与吸收液的分离，分离过程可采取的措施有______________（写出一种即可）。
【答案】 (1). CO、N2 (2). 285.8 (3). -392.8kJ/mol (4). AD (5). 升温或减压
【解析】(1)N2、CO、CO2、H2O中的电子数分别为14、14、22和10个，故氮气和CO为等电子体，故答案为：N2、CO；
(2)①根据燃烧热概念，结合热化学方程式，2H2(g)+O2(g)=2H2O (l)△H=-571.6kJ/mol，氢气的燃烧热为：H2(g)+O2(g)=H2O (l)△H=-285.8kJ/mol，所以氢气的燃烧热为285.8kJ/mol，故答案为：285.8；
②(1)CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H=-90.8kJ/mol，(2)H2(g)+O2(g)=H2O(g)△H=-241.8kJ/mol；
(2)×2-(1)得到：CH3OH(g)+O2(g)⇌CO(g)+2H2O(g)△H=-392.8 kJ/mol，故答案为：-392.8 kJ/mol；
②恒温恒容的容器内进行反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)。A、平衡状态各组分的含量不变，证明反应达到平衡，故A正确；B、氢气和一氧化碳的起始量和消耗量决定，容器中H2浓度与CO浓度相等不能证明反应达到平衡，故B错误；C、混合气体的密度=，反应过程中气体质量守恒，容器体积相同，密度不变，不能证明反应达到平衡，故C错误；D、化学反应速率之比等于化学方程式中计量数之比，CO的生成速率与CH3OH的生成速率相等，说明正逆反应速率相同，故D正确；故答案为：AD；
(3)CH3COOCu(NH3)2 (aq)+CO(g)⇌CH3COOCu(NH3)2•CO(aq)△H＜0，反应是气体体积减小的放热反应，故升高温度或减小压强均可以使平衡左移从而实现CO与吸收液的分离，故答案为：升温或减压。
29. 部分弱酸的电离平衡常数如表：
弱酸
HCOOH
HNO2
H2S
H2SO3
H2C2O4
H2CO3
电离平衡常数
（25℃）
K=1.8×10-4
K=5.1×10-4
K1=9.1×10-8
K2=1.1×10-12
K1=1.23×10-2
K2=6.6×10-8
K1=5.4×10-2
K2=5.4×10-5
K1=4.3×10-7
K2=5.6×10-11

（1）上表的6种酸进行比较，酸性最弱的是：__________；HCOO-、S2-、HSO3-3种离子中，最难结合H+的是______________________。
（2）在浓度均为0.1mol/L的HCOOH和H2C2O4混合溶液中，逐渐滴入0.1mol/L的NaOH溶液，被OH-先后消耗的酸及酸式酸根依次是：_______________________。
（3）已知HNO2具有强氧化性，弱还原性。将HNO2溶液滴加到H2S溶液中，同时有沉淀和无色气体生成，该气体遇空气立即变为红棕色，试写出两酸之间的化学反应方程式：_______________________。
（4）下列离子方程式书写正确的是
A.HNO2+HS-== NO2-+ H2S↑ B.2HCOOH+SO32-== 2HCOO-+H2O+SO2↑
C.H2SO3+2HCOO-== 2HCOOH+SO32- D.H2SO3+SO32-== 2HSO3-
E.H 2C2O4+ NO2-=HC2O4-+HNO2
（5）将少量的SO2通入Na2C2O4溶液，写出离子方程式____________________________。
（6）已知HX为一元弱酸。HX的电离常数为5.5×10-8。某混合溶液中含有4molNaX.2molNa2CO3和1molNaHCO3。往溶液中通入3molCO2气体，充分反应后，气体全部被吸收，计算某些物质的量：Na2CO3 _____________，NaHCO3____________________。
【答案】 (1). H2S (2). HSO3- (3). H2C2O4、HCOOH、HC2O4- (4). 2HNO2+H2S=2H2O+2NO↑+S↓ (5). DE (6). SO2+H2O+C2O42-=HC2O4-+HSO3- (7). 0mol 6mol
【解析】(1)相同温度下，酸的电离平衡常数越小，其酸性越弱，弱酸的酸性越强，其酸根离子水解程度越小，则结合氢离子能力越弱，根据电离平衡常数知，酸性最弱的是H2S，结合氢离子能力最弱的是HSO3-，故答案为：H2S；HSO3-；
(2)酸的电离平衡常数越大，该酸的酸性越强，与碱反应越容易，根据酸的电离平衡常数知，被OH-先后消耗的酸及酸式酸根依次是H2C2O4、HCOOH、HC2O4-，故答案为：H2C2O4、HCOOH、HC2O4-；
(3)HNO2和H2S生成沉淀和无色气体，无色气体遇空气立即变为红棕色，则该无色气体是NO，亚硝酸具有强氧化性，硫化氢具有还原性，所以硫化氢被亚硝酸氧化生成S单质，根据元素守恒知还生成水，该反应方程式为2HNO2+H2S=2H2O+2NO↑+S↓，故答案为：2HNO2+H2S=2H2O+2NO↑+S↓；
(4)A．亚硝酸具有强氧化性，硫氢根离子具有还原性，二者能发生氧化还原反应，所以离子方程式为H++2HNO2+HS-=2NO↑+S↓+2H2O，故A错误；B．甲酸的酸性大于亚硫酸氢根离子小于亚硫酸，所以甲酸和亚硫酸根离子反应生成甲酸根离子和亚硫酸氢根离子，离子方程式为HCOOH+SO32-═HCOO-+HSO3-，故B错误；C．甲酸的酸性大于亚硫酸氢根离子小于亚硫酸，所以亚硫酸和甲酸根离子反应生成甲酸和亚硫酸氢根离子，离子方程式为H2SO3+HCOO-═HCOOH+HSO3-，故C错误；D．亚硫酸和亚硫酸根离子反应生成亚硫酸氢根离子，离子方程式为H2SO3+SO32-== 2HSO3-，故D正确；E．根据电离平衡常数可知，草酸的一级电离平衡常数大于亚硝酸，二级电离平衡常数小于亚硝酸，所以H2C2O4+NO2-═HC2O4-+HNO2，故E正确；故选DE；
(5)根据电离平衡常数，酸性：草酸＞亚硫酸＞草酸氢根离子＞亚硫酸氢根离子。
将少量的SO2通入Na2C2O4溶液，反应生成草酸氢根离子和亚硫酸氢根离子，离子方程式为SO2+H2O+C2O42-=HC2O4-+HSO3-，故答案为：SO2+H2O+C2O42-=HC2O4-+HSO3-；
(6)已知HX为一元弱酸，某混合溶液中含有4mol NaX、2mol Na2CO3和1mol NaHCO3，NaX、NaHCO3能共存，说明HX的酸性强于碳酸氢根离子，往溶液中通入3mol CO2气体，充分反应后，气体全部被吸收，说明HX的酸性弱于碳酸，即溶液中发生Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3，根据该反应可知2mol Na2CO3能生成4molNaHCO3同时消耗二氧碳2molCO2，还有1molCO2发生反应NaX+CO2+H2O=HX+NaHCO3，生成1molNaHCO3，所以溶液中没有Na2CO3，NaHCO3为6 mol，故答案为：0mol；6mol。
点睛：本题考查了弱电解质的电离，明确弱酸电离平衡常数与酸的酸性强弱、酸根离子水解程度的关系即可解答，注意(4)中A选项，很多同学只考虑强酸制取弱酸而忽略亚硝酸的强氧化性而导致错误，为易错点。
30. 氮、碳都是重要的非金属元素，合理应用和处理碳和氮的化合物，在生产生活中有重要意义。
I.研究含氮污染物的治理是环保的一项重要工作。
T℃时，发生如下反应，3NO(g)+O3(g)3NO2(g)，将0.6 mol NO 和0.2 molO3 气体充入到2L固定容积的恒温密闭容器中，NO的浓度随反应时间的变化如图1所示。
①T℃时，反应3NO(g)+O3(g)3NO2(g)的平衡常数K=_____。
②不能说明反应达到平衡状态的是______________。
A．气体颜色不再改变     B．气体的平均摩尔质量不再改变
C．气体的密度不再改变     D．单位时间内生成O3和NO2物质的量之比为1∶3

II．NO2的二聚体N2O4是火箭中常用氧化剂。完成下列问题。如图2所示，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透明气囊．关闭K2，将各1molNO2通过K1、K3分别充入真空A、B中，反应起始时A、B的体积相同均为aL（忽略导管中的气体体积）。
①若容器A中到达平衡所需时间ts，达到平衡后容器内压强为起始压强的0.8倍，则平均化学反应速率v（NO2）=_______。
②若打开K2，平衡后B容器的体积缩至0.4aL，则打开K2之前，气球B体积为__________L。
③若平衡后在A容器中再充入0.5mol N2O4，则重新到达平衡后，平衡混合气中NO2的体积分数____（填“变大”“变小”或“不变”）。
Ⅲ.氮有不同价态的氧化物，如NO、N2O3、NO2等，它们在一定条件下可以相互转化。
（1）某温度下，在一体积可变的密闭容器中充入1mol N2O3，发生反应N2O3NO2(g)+NO(g)，达到平衡后，于t1时刻改变某一条件后，速率与时间的变化图像如图所示，有关说法正确的是__________

A.t1时刻改变的条件是增大N2O3的浓度，同时减小NO2或NO的浓度
B.t1时刻改变条件后，平衡向正反应方向移动，N2O3的转化率增大
C.在t2时刻达到新的平衡后，NO2的百分含量不变
D.若t1时刻将容器的体积缩小至原容积的一半，则速率~时间图像与上图相同
（2）在1000K下，在某恒容容器中发生下列反应：2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)，将一定量的NO2放入恒容密闭容器中，测得其平衡转化率α(NO2)随温度变化如图所示。图中a点对应温度下.己知NO2的起始压强P0为120kPa，列式计算该温度下反应的平衡常数Kp= __________（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）。

（3）对于反应N2O4(g)2NO2(g)，在一定条件下N2O4与NO2的消耗速率与自身压强间存在关系：v(N2O4)=k1·p(N2O4)，v(NO2)=k2·p2 (NO2)。其中，k1、k2是与反应及温度有关的常数。相应的速率-压强关系如图所示：一定温度下，k1、k2与平衡常数Kp间的关系是k1=____________；在上图标出点中，指出能表示反应达到平衡状态的两个点__________，理由是__________________________。
【答案】 (1). 240L/mol (2). C (3). 0.4/(at)mol·L-1·S-1 (4). 0.7a (5). 变小 (6). C (7). Kp= 81 kPa (8). 1/2K2KP (9). BD (10). 达到平衡时，N2O4与NO2的消耗速率满足条件v(NO2) = 2v(N2O4)
【解析】I.①T℃时，将0.6mol NO和0.2molO3气体充入到2L固定容积的恒温密闭容器中，根据图象分析可知平衡状态NO浓度为0.1mol/L，10min达到平衡，
                 3NO (g)+O3(g)⇌3NO2(g)
起始量(mol/L)   0.3       0.1        0
变化量(mol/L)   0.2             0.2
平衡量(mol/L)   0.1               0.2
K==240，故答案为：240； 
②反应3NO (g)+O3(g)⇌3NO2(g)反应是气体体积减小反应。A．气体颜色不再改变，说明二氧化氮浓度不变，说明反应达到平衡状态，故A不符合；    B．反应前后气体质量不变，物质的量变化，当气体的平均摩尔质量不再改变，说明反应达到平衡状态，故B不符合；C．气体质量和体积不变，气体的密度始终不改变，不能说明反应达到平衡状态，故C符合；D．反应速率之比等于化学方程式计量数之比为正反应速率之比，当单位时间内生成O3和NO2物质的量之比为1：3，表明正逆反应速率相同，反应达到平衡状态，故D不符合；故答案为：C；
Ⅱ．①关闭K2，将各1molNO2通过K1、K3分别充入真空A、B中，反应起始时A、B的体积相同均为aL，若容器A中到达平衡所需时间ts，达到平衡后容器内压强为起始压强的0.8倍，设生成四氧化二氮为x
         2NO2(g)⇌N2O4(g)
起始量     1         0
变化量     2x        x
平衡量   1-2x        x
1-2x+x=0.8×1，x=0.2mol，则平均化学反应速率v(NO2)==mol/(L•s)，故答案为：mol/(L•s)；
②打开K2，则相当于是在等温等压时的平衡，因此平衡时等效的．由于此时反应物的物质的量是B中的二倍，所以打开K2之前，气球B体积为(aL+0.4aL)÷2=0.7aL，故答案为：0.7a；
③若平衡后在A容器中再充入0.5mol N2O4，相当于中等压强，平衡正向进行，则重新到达平衡后，平衡混合气中NO2的体积分数变小，故答案为：变小；
Ⅲ.(1)A．该反应为体积可变的反应，所以根据图象中最后达到平衡的速率和之前速率相同，可知改变的条件应该是恒压条件下充入反应物，故A错误；B．改变的条件应该是恒压条件下充入反应物，属于等效平衡，故平衡时反应物转化率不变，故B错误；C．改变的条件应该是恒压条件下充入反应物，等效平衡，故平衡时二氧化氮体积分数不变，故C正确；D．若t1时刻将容器的体积缩小至原容器的一半，则压强增大，正逆反应速率都增大，所以速率～时间图象与上图不同，故D错误；故选C；
(2)图中a点对应温度下，NO2的转化率是0.6，设原来NO2的物质的量为xmol，转化的物质的量为0.6xmol，
   2NO2(g)⇌2NO(g) + O2(g)，
开始  x               0              0
转化0.6xmol     0.6xmol     0.3xmol
平衡0.4xmol     0.6xmol     0.3xmol
则混合气体的物质的量=0.4xmol+0.6xmol+0.3xmol=1.3xmol，相同条件下，气体的压强之比等于其物质的量之比，所以反应后压强=×1.3xmol=156kPa，NO2的分压=156kPa×=48kPa，NO的分压=156kPa×=72kPa，O2的分压=156kPa×=36kPa，化学平衡常数Kp===81 kPa，故答案为：81 kPa；
(3)反应N2O4(g)⇌2NO2(g)，则化学平衡常数Kp=，二者的反应速率之比等于其计量数之比，则υ(NO2)：υ(N2O4)=k2•p2(NO2)：k1•p(N2O4)=2：1，又化学平衡常数Kp=，所以K1=K2•Kp，满足平衡条件υ(NO2)=2υ(N2O4)即为平衡点，B、D点的压强之比等于其反应速率之比为1：2，所以B、D为平衡点，故答案为：K2•Kp；BD；达到平衡时，N2O4与NO2的消耗速率满足条件v(NO2) = 2v(N2O4)。
点睛：本题考查化学平衡有关计算。本题的难点是Ⅲ平衡常数的计算，注意分压的计算方法。本题的易错点为Ⅱ，注意等效平衡规律的应用。