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【化学】江苏省海安高级中学2018-2019学年高二上学期10月月考（解析版） 试卷
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江苏省海安高级中学2018-2019学年高二上学期10月月考
注意：本试卷分第一部分选择题和第二部分非选择题，共120分，考试时间100分钟。
可能用到的相对原子质量： C－12 O－16 Al－27
第Ⅰ卷（选择题，共40分）
一、单项选择题（本题包括10小题，每小题2分，共计20分。每小题只有一个选项符合题意。）
1.下列说法不正确的是
A. 由1 mol H2形成2 mol H要吸收热量
B. 化学反应是放热还是吸热与反应的条件无关
C. 氢能、核能、化石燃料均是无污染的高效能源
D. “冰，水为之，而寒于水”，说明相同质量的水和冰，水的能量高
【答案】C
【解析】
A项，由1molH2形成2molH，断裂化学键，要吸收能量，正确；B项，化学反应是放热还是吸热与反应物和生成物总能量的相对大小有关，与反应条件无关，正确；C项，核能、化石燃料都能产生污染，错误；D项，“冰，水为之，而寒于水”，说明相同质量的水和冰，水的能量高，正确；答案选C。
2.已知：A2(g)＋B2(g)==2AB(g) △H = —270 kJ/mol，下列说法正确的是
A. 2L AB气体分解成1L的A2(g)和1L的B2(g)吸收270kJ热量
B. 在相同条件下，1mol A2(g)与1mol B2(g)的能量总和大于2mol AB(g)气体的能量
C. 1个A2(g)分子与1个B2(g)分子反应生成2个AB(g)分子放出270kJ
D. 1mol A2(g)与1mol B2(g)反应生成2mol液态AB放出的热量小于270kJ
【答案】B
【解析】
热化学方程式的化学计量数只代表物质的量，不代表个数，也不代表气体的体积，A、C项错误；该反应为放热反应，则在相同条件下，1molA2(g)与1mol B2(g)的能量总和大于2molAB(g)的能量，B项正确；1mo1A2(g)与1mol B2(g)反应生成2mol气态AB放出的热量270kJ ，AB（g）转化为AB（l）时释放能量，则1mo1A2(g)与1mol B2(g)反应生成2mol液态AB放出的热量大于270kJ，D项错误；答案选B。
3.在一体积不变的密闭容器中发生化学反应：2A(g) B(g)＋C(g)。当物质A的起始浓度为1.0 mol·L－1、物质B、C的起始浓度为0时，物质A的浓度、转化率以及物质B的浓度随反应时间的变化如下列各图所示：
则下列有关说法中正确的是
A. 条件I、条件II时的反应温度不同，压强相同
B. 条件I时可能未使用催化剂，条件II时可能使用了催化剂
C. 条件III时的平衡混合物中，物质C的浓度等于0.6 mol·L－1
D. 条件IV和条件II相比较，条件IV时可能缩小了容器体积
【答案】A
【解析】
试题分析：根据图像可知图I、图II平衡时A的浓度是相同的，但达到平衡的时间不同，又因为反应前后体积不变，这说明反应温度相同，压强不相同或使用了催化剂，A不正确，B正确；条件III时A的平衡转化率是0.6，所以生成C的浓度是0.3mol/L，C不正确；条件IV和条件II相比较，平衡时的状态是相同的，且达到平衡的时间也是相同的，所以D不正确，答案选B。
考点：考查外界条件对反应速率、平衡状态的影响以及图像识别
点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题。试题综合性强，侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练，有利于培养学生的逻辑推理能力，提高学生的学习效率和学科素养。
4.下列有关化学反应速率和限度的说法中，不正确的是
A. 实验室用H2O2分解制O2，加入MnO2后，反应速率明显加快
B. 在金属钠与足量水反应中，增加水的量能加快反应速率
C. 2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)反应中，SO2不能全部转化为SO3
D. 实验室用碳酸钙和盐酸反应制CO2，若将块状的碳酸钙粉碎, 会加快反应
【答案】B
【解析】
A项：MnO2为H2O2分解制O2的催化剂，催化剂能加快反应速率，故A正确；B项：增加纯液体的量，浓度不变，速率也不变，所以在金属钠与足量水反应中，增加水的量反应速率不变，不能加快反应速率，故B错误；C项：可逆反应中，反应物的转化率不可能达到100%，故C正确；D项：固体的表面积越大，与反应物的接触面积越大，反应速率越大，故D正确．
5.制取甲烷的反应为C(s)+2H2(g)CH4(g) △H>0，欲提高反应的速率和H2的转化率可采用的措施为
A. 降温 B. 恒温恒压时加入一定量H2
C. 增大C(s)的量 D. 压缩容器体积
【答案】D
【解析】
A项，降温，反应速率减慢，平衡逆向移动，H2的转化率减小；B项，恒温恒压时加入一定量H2与原平衡等效，H2的转化率不变；C项，C为固体，增大C（s）的量，对反应速率和平衡都没有影响；D项，压缩容器体积，压强增大，反应速率加快，平衡正向移动，H2的转化率增大；答案选D。
【点睛】易错提醒：由于固体的浓度是一常数，增加固体的量既不影响化学反应速率，也不影响化学平衡。
6.在10 L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g)，发生反应X(g) + Y(g)M(g) + N(g)，所得实验数据如下表：
实验
编号
温度/℃
起始时物质的量/mol
平衡时物质的量/mol
n(X)
n(Y)
n(M)
①
700
0.40
0.10
0.090
②
800
0.10
0.40
0.080
③
800
0.20
0.30
a
④
900
0.10
0.15
b
下列说法正确的是
A. 实验①中，若5 min时测得n (M) == 0.050 mol，则0至5 min时间内，用N表示的平均反应速率υ (N) = 1.0×10－2 mol/(L·min)
B. 实验②中，该反应的平衡常数K = 2.0
C. 实验③中，达到平衡时，X的转化率为60%
D. 实验④中，达到平衡时，b＞0.060
【答案】C
【解析】
试题分析：A.实验①中，若5min时测得n(M)＝0.050mol，浓度是0.0050mol/L，根据反应的化学方程式可知，同时生成的N的物质的量也是0.0050mol/L ，因此0至5min时间内，用N表示的平均反应速率υ(N)＝0.0050mol/L ÷5min＝1.0×10－3mol/(L·min)，A项错误；B、实验②中，平衡时M的浓度是0.0080mol/L，同时生成的N的浓度是0.0080mol/L，消耗X与Y的浓度均是0.0080mol/L，因此平衡时X和Y的浓度分别为0.01mol/L－0.0080mol/L＝0.002mol/L，0.04mol/L－0.0080mol/L＝0.032mol/L，因此反应的平衡常数K=(0.0080×0.0080)÷(0.002×0.032)=1，B项错误；C.根据反应的化学方程式可知，如果X的转化率为60%，则
X(g) ＋ Y(g) M(g)＋N(g)
起始浓度（mol/L） 0.020 0.030 0 0
转化浓度（mol/L） 0.012 0.012 0.012 0.012
平衡浓度（mol/L）0.008 0.018 0.012 0.012
温度不变，平衡常数不变，则K=(0.0120×0.0120)÷(0.008×0.018)=1，即反应达到平衡状态，因此最终平衡时X的转化率为60%。C项正确；D.700℃时
X(g) ＋ Y(g)M(g)＋ N(g)
起始浓度（mol/L） 0.040 0.010 0 0
转化浓度（mol/L） 0.009 0.009 0.009 0.009
平衡浓度（mol/L） 0.0310. 001 0.009 0.009
则该温度下平衡常K=(0.009×0.009)÷(0.031×0.001)=2.9>1，这说明升高温度平衡常数减小，即平衡向逆反应方向移动，因此正方应是放热反应。若容器④中温度也是800℃，由于反应前后体积不变，则与③相比④平衡是等效的，因此最终平衡时M的物质的量b＝0.5a＝0.06。当温度升高到900℃时平衡向逆反应方向移动，因此b＜0.060，D项错误，答案选C。
考点：考查化学反应速率、化学平衡常数的计算等知识。
7.下列关于反应过程中能量变化的说法正确的是
A. 图中a、b曲线可分别表示反应CH2＝CH2(g)＋H2(g)→CH3CH3(g) ΔH＜0使用和未使用催化剂时，反应过程中的能量变化
B. 已知2C(s)＋2O2(g)＝2CO2(g) ΔH1；2C(s)＋O2(g)＝2CO(g) ΔH2。则ΔH1＞ΔH2
C. 同温同压下，反应H2(g)＋Cl2(g)＝2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同
D. 在一定条件下，某可逆反应的ΔH＝＋100kJ·mol－1，则该反应正反应活化能比逆反应活化能大100 kJ/mol
【答案】D
【解析】
试题分析：A．依据催化剂能降低反应的活化能，图中a、b曲线可分别表示反应CH2=CH2（g）+H2（g）→CH3CH3（g）△H＞0，使用催化剂和未使用催化剂的变化曲线，反应过程中的能量变化，A错误；B．一氧化碳燃烧生成二氧化碳会放热，焓变为负值，则△H1＜△H2，B错误；C．同温同压下，反应的焓变只与起始和终了状态有关，与反应条件和变化途径无关，反应H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）在光照和点燃条件下的△H相同，C错误；D．图像分析正逆反应的活化能之差即为该反应的焓变数值，在一定条件下，某可逆反应的△H=+100kJ•mol-1，则该反应正反应活化能比逆反应活化能大100kJ•mol-1，D正确；但选D。
考点：考查了化学反应焓变的分析判断
8.钛被称为“第三金属”，其制取原料为金红石（TiO2），制取步骤为：
TiO2 → TiCl4 Ti
已知：①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1
②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH2
③TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(s)＋O2(g) ΔH3
则反应TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(s)＋2CO(g)的ΔH为
A. ΔH3＋2ΔH1＋2ΔH2 B. ΔH3＋2ΔH1＋ΔH2
C. ΔH3＋2ΔH1－ΔH2 D. ΔH3＋2ΔH1－2ΔH2
【答案】C
【解析】
【详解】①C（s）+O2（g）═CO2（g）△H1，②2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H2，③TiO2（s）+2Cl2（g）═TiCl4（s）+O2（g）△H3，则③+2×①-②可得：TiO2（s）+2Cl2（g）+2C（s）=TiCl4（s）+2CO（g），依据盖斯定律可知：TiO2（s）+2Cl2（g）+2C（s）═TiCl4（s）+2CO（g）△H=△H3+2△H1-△H2；故选C。
9.在恒温恒压的密闭容器内发生如下反应：2NO2(g)N2O4(g) ，达到平衡时，再向容器内通入一定量的NO2(g)，重新达到平衡后，与第一次平衡时相比，NO2的体积分数
A. 不变 B. 增大 C. 减小 D. 无法判断
【答案】A
【解析】
试题分析：在恒温时，一容积可变的密闭容器中发生反应：2NO2(g)N2O4(g)。达到平衡时，再向容器内通入一定量的NO2(g)，由于反应前后反应物和生成物均是一种，因此如果保持压强不变，则平衡等效，体积分数不变，答案选A。
考点：考查外界条件对化学平衡移动的影响的知识。
10.对于可逆反应：2A(g)+B(g)2C(g) △H<0，下列各图正确的是
【答案】A
【解析】
试题分析：A、当其他条件不变时，增大压强，正、逆反应速率都增大，与图像不符，错误；B、该反应正向是放热反应，升高温度，反应速率加快，达平衡的时间缩短，平衡向逆反应方向移动，C的质量分数降低，与图像相符，正确；C、催化剂能同等程度的加快正、逆速率，缩短达平衡的时间，平衡不移动，不能改变平衡体系中C的浓度，与体系不符，错误；D、该反应正向是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，A的转化率降低，与图像不符，错误。
考点：考查化学平衡图像分析
二、不定项选择题（本题包括5小题，每小题4分，共计20分。每小题有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项，多选时，该题得0分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确的得2分，选两个且都正确的得满分，但只要选错一个，该小题就得0分。）
11.下列说法正确的是
A. 增大压强或升高温度，一定能使化学反应速率加快
B. 已知Ni(CO)4(g)＝Ni(s)＋4CO(g) ΔH＝Q kJ/mol，则Ni(s)＋4CO(g)＝Ni(CO)4(g) ΔH＝－Q kJ/mol
C. 500℃、30 MPa下，0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)反应生成NH3(g)放热Q kJ，其热化学方程式为N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－2Q kJ/mol
D. 已知两个平衡体系：2NiO(s) 2Ni(s)+O2 (g)，2CO(g)+O2(g) 2CO2(g)的平衡常数分别为K1和K2，可推知平衡NiO(s)+CO(g) Ni(s)+CO2(g)的平衡常数为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．压强只影响有气体参加的化学反应，如酸碱中和反应增大压强对反应速率无影响，故A错误；B．互为逆反应时，焓变的数值相同、符号相反，则由Ni（CO）4（g）=Ni（s）+4CO（g）△H=Q kJ/mol，可知Ni（s）+4CO（g）=Ni（CO）4（g）△H=-Q kJ/mol，故B正确；C．合成氨为可逆反应，热化学方程式中的能量变化为完全转化时的能量变化，则0.5 mol N2（g）和1.5 mol H2（g）反应生成NH3（g）放热Q kJ，若1molN2（g）和3 mol H2（g）完全反应生成NH3（g）放热大于2Q kJ，其热化学方程式为N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H＜-2Q kJ/mol，故C错误；D. 2NiO(s) 2Ni(s)+O2 (g)，2CO(g)+O2(g) 2CO2(g)的平衡常数分别为K1和K2，K1=c(O2)，K2=，NiO(s)+CO(g) Ni(s)+CO2(g)的平衡常数K===，故D正确；故选BD。
【点睛】本题考查反应热与焓变，化学平衡常数的计算等。本题的难点为D，要注意根据化学平衡常数的表达式分析解答。
12.在密闭容器中发生反应：xA(g)＋yB(s)zC(g)，平衡时测得A的浓度为0.50 mol/L，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的两倍，再达平衡时，测得A的浓度降低为0.30 mol/L。下列有关判断正确的是
A. x＜z B. 平衡向正反应方向移动
C. A的转化率降低 D. C的体积分数增大
【答案】C
【解析】
【分析】
平衡时测得A的浓度为0.50mol/L，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的两倍，若平衡不移动，A 的浓度变为0.25mol/L，而体积增大、压强减小，再达平衡时，测得A的浓度降低为0.30mol/L，可知减小压强，平衡逆向移动，以此来解答。
【详解】由上述分析可知，减小压强平衡逆向移动。A．逆反应为气体体积增大的反应，B为固体，则x＞z，故A错误；B．根据上述分析，平衡逆向移动，故B错误；C．平衡逆向移动，A的转化率变小，故C正确；D．平衡逆向移动，C的体积分数减小，故D错误；故选C。
13.一定条件下，将3molA和1molB两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(g) xC(g)+ 2D(s)。2min末该反应达到平衡，生成0.8molD，并测得C的浓度为0.2mol/L。下列判断正确的是
A. 从开始到平衡A的平均反应速率为0.3mol/（Ls）
B. 从开始到平衡B的转化率为60%
C. 此反应的化学平衡常数表达式:
D. 若混合气体的密度或压强不再改变时，该反应一定达到平衡状态
【答案】D
【解析】
【详解】2min末该反应达到平衡，生成0.8molD，并测得C的浓度为0.2mol/L，生成C为0.2mol/L×2L=0.4mol，则=，解得x=1，则
3A（g）+B（g）⇌C（g）+2D（s）
开始 3 1 0 0
转化 1.2 0.4 0.4 0.8
平衡 1.8 0.6 0.4 0.8
A．从开始到平衡A的平均反应速率为=0.3mol/（L·min），故A错误；B．从开始到平衡B的转化率为×100%=40%，故B错误；C．D为固体，此反应的化学平衡常数表达式K=，故C错误；D．D为固体，混合气体的质量为变量，由ρ=可知，密度为变量，则若混合气体的密度不再改变时，该反应一定达到平衡状态，反应恰好气体的物质的量发生变化，因此容器内气体的压强为变量，压强不变说明反应达到平衡状态，故D正确；故选D。
【点睛】本题考查化学平衡的计算，把握化学平衡的三段法、K的表达式为解答的关键。本题的易错点为C，要注意固体不能列入K的表达式。
14.在容积不变的密闭容器中存在如下反应：2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) △H＜0，某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，下列分析正确的是
A. 图Ⅰ研究的是t0时刻增大O2的物质的量浓度对反应速率的影响
B. 图Ⅱ研究的是t0时刻通入氦气增大体系压强对反应速率的影响
C. 图Ⅱ研究的是t0时刻加入催化剂对化学平衡的影响
D. 图Ⅲ研究的是温度对化学平衡的影响，且乙的温度较高
【答案】CD
【解析】
A项，图I中t1时刻若增大O2的浓度，正反应速率突然增大，逆反应速率瞬时不变，错误；B项，图II中t1时刻通入氦气增大体系压强，由于各物质的浓度没变，化学反应速率不变，错误；C项，图II中t1时刻加入催化剂，正、逆反应速率都加快且加快的倍数相等，平衡不移动，正确；D项，图III中乙先出现拐点，乙先达到平衡，乙的速率快，乙的温度高于甲，温度升高平衡逆向移动，SO2的转化率减小，乙的SO2平衡转化率小于甲，正确；答案选CD。
【点睛】化学平衡图像题的解题方法
一看图像：看面（纵、横坐标的意义），看线（线的走向和变化趋势），看点（起点、拐点、终点、最高点、最低点），看辅助线（如等温线、等压线、平衡线），看量的变化（如浓度变化、温度变化）。
二想规律：联想外界条件对化学反应速率、化学平衡的影响。
三作判断：利用原理，结合图像，分析图像中所代表化学反应速率、化学平衡的线，作出判断。
15.恒温恒容下，向2L密闭容器中加入MgSO4和CO(g)，发生反应：
MgSO4(s)+CO(g)MgO(s)+CO2(g)+SO2(g)，反应过程中测定的部分数据见下表：
反应时间/min
n(MgSO4)/mol
n(CO)/mol
n(CO2)/mol
0
2.00
2.00
0
2
0.80
4
1.20
下列说法正确的是
A. 反应在0~2min内的平均速率为v(SO2)＝0.6mol·L-1·min-1
B. 反应在2~4min内容器内气体的密度没有变化
C. 若升高温度，反应的平衡常数变为1.00，则正反应为放热反应
D. 保持其他条件不变，起始时向容器中充入1.00molMgSO4和1.00molCO，到达平衡时n(CO2)>0.60mol
【答案】BD
【解析】
试题分析：A、前2分钟一氧化碳的物质的量变化量为2-0.08=0.12摩尔，根据方程式分析二氧化硫的物质的量的变化量为0.12摩尔，所以速率=2.00-0.08/2/2=0.3 mol·L－1·min－1错误，不选A；B、由方程式分析，前2分钟二氧化碳的变化量也为1.2摩尔，即2分钟反应到平衡，所以2到4分钟都处于平衡状态，气体的密度没有变化，正确，选B；C、由表中数据计算：
MgSO4（s)＋CO（g)MgO（s)＋CO2（g)＋SO2（g)
起始物质的量 2.0 0 0
改变的物质的量 1.2 1.2 1.2
平衡物质的量 0.8 1.2 1.2
所以该温度下平衡常数K=（1.2/2）*（1.2/2）/（0.8/2）=0.9，若升温，反应的平衡常数变为1.00，说明平衡向正向移动，正反应为吸热反应，错误，不选C；D、保持其他条件不变，起始时向容器中冲入1.0摩尔的硫酸镁和1.00摩尔的一氧化碳，等效于原平衡体积增大一倍，降低压强，平衡向正方向移动，所以到平衡时，二氧化碳的物质的量大于0.60摩尔，正确，选D。
考点：化学平衡的计算，等效平衡
第Ⅱ卷（非选择题 共80分）
16.某研究小组将V1 mL 0.50 mol/L H2SO4溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验装置和实验结果如下图所示(实验中始终保持V1＋V2＝50 mL)。回答下列问题：
(1)如图所示实验装置中有一个明显的 错误________。
(2)为了减少实验误差，实验过程中将NaOH溶液_______（选填“一次”或“分多次”）倒入盛有稀硫酸的小烧杯中。溶液混 合后，准确读取混合溶液的______，记为终止温度。
(3)研究小组做该实验时环境温度_____22 ℃(填“高于”、“低于”或“等于”)，判断的依据是_____________。
(4)由题干及图形可知，V1︰V2＝____________时，酸碱恰好完全中和，此反应所用NaOH溶液的浓度应为___________mol/L。
(5)若通过实验测定及有关计算知此反应共放出a kJ的热量，请写出此反应的热化学方程式：_____________________________________________________________________
【答案】 (1). 缺少环形玻璃搅拌棒 (2). 一次 (3). 最高温度 (4). 低于 (5). 从图型起点可知：5mLH2SO4溶液和45mLNaOH溶液反应放热后的温度已经是22 ℃，则溶液混合前的实验环境温度一定低于22 ℃ (6). 3︰2 (7). 1.5mol/L (8). H+(aq) + OH-(aq)==H2O (aq) △H = —100 a / 3 kJ·mol-1或H2SO4(aq) + 2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O (l) △H = —200 a/3 kJ·mol-1
【解析】
试题分析：本题考查中和热的测定和计算。
（1）中和热测定的实验装置中应用环形玻璃搅拌棒搅拌混合液，装置图中缺少环形玻璃搅拌棒。
（2）根据实验要点，为了减少实验误差，实验过程中将NaOH溶液一次倒入盛有稀硫酸的小烧杯中，若分多次倒入将频繁打开泡沫塑料板引起热量的散失，使测得的中和热的绝对值偏小。溶液混合后，准确读取混合溶液的最高温度，记为终止温度。
（3）由图像知，22℃是5mL的硫酸溶液和45mL的NaOH溶液反应放热后的最高温度，则溶液混合前的环境温度一定低于22℃。
（4）当温度最高时，酸碱恰好完全中和，由图知28℃时酸碱恰好完全反应，此时消耗硫酸溶液的体积V1为30mL，消耗的NaOH溶液的体积V2为50mL-30mL=20mL，V1：V2=3:2。2n（H2SO4）=n（NaOH），20.5mol/L30mL=c（NaOH）20mL，c（NaOH）=1.5mol/L。
（5）该反应生成n（H2O）=2n（H2SO4）=20.5mol/L0.03mL=0.03mol，则中和热ΔH=-=kJ/mol，反应的热化学方程式为H+(aq)+OH-(aq)=H2O(aq) △H=-100a/3 kJ • mol-1或H2SO4(aq) +2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O (l) △H= -200a/3 kJ • mol-1。
【点睛】本题计算的关键：图中温度的最高值为酸碱恰好完全反应。
17.碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。请回答下列问题：
(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N，转化过程如下：
则M、N相比，较稳定的是___。
(2)已知CH3OH(l)的燃烧热为726.5kJ·mol－1，CH3OH(l) + 1/2O2(g) ═ CO2(g) + 2H2(g) △H=－a kJ·mol－1，则a________726.5（填“＞”、“＜”或“=”）。
(3)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层，生成HCl和CO2，当有1mol Cl2参与反应时释放出145kJ热量，写出该反应的热化学方程式_______________。
(4)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧，所得物质可作耐高温材料，4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)═2Al2O3(s)+3TiC(s) △H=－1176kJ·mol－1，则27g的铝粉完全反应放出的热量为______________。
(5)已知：Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g) △H=+489.0 kJ·mol－1
CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H=－283.0kJ·mol－1
C(石墨)+O2(g)=CO2(g) △H=－393.5kJ·mol－1
则4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) △H=____。
【答案】 (1). M (2). ＜ (3). 2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+CO2(g) △H=－290kJ·mol－1 (4). 294kJ (5). －1641.0 kJ·mol－1
【解析】
（1）△H>0，因此N的能量更大，而物质的能量越高越不稳定，较稳定的是M。
（2）燃烧热表达中，H元素生成液态水，反应原理中产物为气态水，则释放的能量更少，所以a＜726.5。
（3）该反应化学方程式为2Cl2+2H2O+C=4HCl+CO2 ，题目条件下1 mol Cl2参与反应释放的热量为145kJ，2molCl2参与反应释放热量为290kJ，热化学方程式需要标明各物质状态，反应热单位为kJ·mol-1。
（4）原反应转移电子电子数为12mol，因此转移1mol电子释放的能量为1179/12=98kJ。
（5）已知的三个反应依次标记为ⅠⅡⅢ，则反应4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)可以用
-2Ⅰ+6Ⅲ-6Ⅱ进行换算，该反应△H=-2 △HⅠ +6△HⅢ -6△H Ⅱ=-2×489+6×（-393.5）-6×（-283.0）=-1641.0 kJ·mol－1。
18.无色气体N2O4是一种强氧化剂，为重要的火箭推进剂之一。N2O4与NO2转换的热化学方程式为N2O4(g)2NO2(g) ΔH＝＋24.4 kJ/mol。
（1）将一定量N2O4投入固定容积的真空容器中，下述现象能说明反应达到平衡的是 _________。
a．v正(N2O4)＝2v逆(NO2) b．体系颜色不变
c．气体平均相对分子质量不变 d．气体密度不变
达到平衡后，保持体积不变升高温度，再次到达平衡时，混合气体颜色 _______(填 “变深”“变浅”或“不变”)，判断理由_______。
（2）平衡常数K可用反应体系中气体物质分压表示，即K表达式中用平衡分压代替平衡浓度，分压＝总压×物质的量分数[例如：p(NO2)＝p总×x(NO2)]。写出上述反应平衡常数Kp表达式 _______________________(用p总、各气体物质的量分数x表示)；影响Kp的因素_________________。
（3）上述反应中，正反应速率v正＝k正·p(N2O4)，逆反应速率v逆＝k逆·p2(NO2)，其中k正、k逆为速率常数，则Kp为_______________(以k正、k逆表示)。若将一定量N2O4投入真空容器中恒温恒压分解(温度298 K、压强100 kPa)，已知该条件下k正＝4.8×104 s－1，当N2O4分解10%时，v正＝______________kPa·s－1。
（4）真空密闭容器中放入一定量N2O4，维持总压强p0恒定，在温度为T时，平衡时N2O4分解百分率为α。保持温度不变，向密闭容器中充入等量N2O4，维持总压强在2p0条件下分解，则N2O4的平衡分解率的表达式为__________________________。
【答案】 (1). bc (2). 变深 (3). 正反应是吸热反应，其他条件不变，温度升高平衡正向移动，c(NO2)增加，颜色加深 (4). (5). 温度 (6). (7). 3.9×106 (8).
【解析】
【详解】(1)a．应是2v正(N2O4)=v逆(NO2) 时反应达到平衡状态，故a错误；b．体系颜色不变，说明二氧化氮浓度不变，反应到达平衡状态，故b正确；c．混合气体总质量不变，随反应减小混合气体总物质的量增大，平均相对分子质量减小，当气体平均相对分子质量不变时，反应到达平衡状态，故c正确；d．混合气体的总质量不变，容器的容积不变，气体密度始终不变，故d错误；正反应是吸热反应，其他条件不变，温度升高平衡正向移动，c(NO2)增加，颜色加深，故答案为：bc；变深；正反应是吸热反应，其他条件不变，温度升高平衡正向移动，c(NO2)增加，颜色加深；
(2)由题目信息可知，用某组分(B)的平衡压强(PB)表示平衡常数为：生成物分压的系数次幂乘积与反应物分压系数次幂乘积的比，N2O4(g)⇌2NO2(g)的平衡常数Kp==，平衡常数只受温度温度影响，温度不变，平衡常数不变，故答案为：；温度；
(3)平衡时正逆速率相等，由v正=k正．p(N2O4)，v逆=k逆．p2(NO2)，联立可得Kp=，
当N2O4分解10%时，设投入的N2O4为1mol，转化的N2O4为0.1mol，则：
N2O4(g)⇌2NO2(g) 物质的量增大△n
1 2-1=1
0.1mol 0.1mol
故此时p(N2O4)=×100kPa=×100kPa，则v正=4.8×l04s-1××100kPa=3.9×106 kPa•s-1；故答案为：；3.9×106；
(4)在温度为T时，平衡时N2O4分解百分率为a，设投入的N2O4为1mol，转化的N2O4为amol，则：
N2O4(g)⇌2NO2(g)
起始量(mol)：1 0
变化量(mol)：a 2a
平衡量(mol)：1-a 2a
故x(N2O4)=，x(NO2)=，则平衡常数Kp== =p0×，保持温度不变，平衡常数不变，令N2O4的平衡分解率为y，则：p0×=2p0×，解得y=，故答案为：。
【点睛】本题考查化学平衡状态判断、化学平衡常数、化学反应速率等，题目涉及字母型计算，为易错题目。本题的易错点和难点为（3）（4），要注意（3）中根据四氧化二氮的分解率计算各组分物质的量，进而计算四氧化二氮的分压p(N2O4)，再根据v正=k正．p(N2O4)计算；(4)中要注意温度不变，平衡常数不变。
19.甲烷是一种理想的洁净燃料，利用甲烷与水反应制备氢气，因原料廉价，具有推广价值。该反应为CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H＞0
(1)800℃时，反应的化学平衡常数K=l.0，某时刻测得该温度下密闭容器中各物质的物质的量浓度如表。则此时正、逆反应速率的关系是____。
CH4
H2O
CO
H2
3.0mol•L-1
8.5mol•L-1
2.0mol•L-1
2.0mol•L-1
(2)为了探究温度、压强对上述化学反应速率的影响，某同学设计了以下三组对比实验（温度为360℃或480℃、压强为101 kPa或303 kPa，其余实验条件见下表）。
实验序号
温度/℃
压强/kPa
CH4初始浓度/ mol•L‾1
H2O初始浓度/ mol•L‾1
1
360
p
2.00
6.80
2
t
101
2.00
6.80
3
360
101
2.00
6.80
表中t=____ ，P=_____ ；设计实验2、3的目的是________________ ；
实验l、2、3中反应的化学平衡常数的大小关系是____（用K1、K2、K3表示）。
(3)一定温度下，在容积2L且固定的两个密闭容器中，按如下方式加入反应物，一段时间后达到平衡。
容 器
甲
乙
反应物投入量
1molCH4、1molH2O
a molCH4、a molH2O、b molCO、c molH2
经测定甲容器经过5min达到平衡，平衡后甲中气体的压强为开始的1.2倍，甲容器中该反应在5min内的平均速率υ(H2)＝_______，若要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等，且起始时维持化学反应向逆反应方向进行，则b的取值范围为________。
【答案】 (1). v正＞ v逆 (2). 480 (3). 303 (4). 探究温度对化学反应速率的影响 (5). K1=K3＜K2 (6). 0.06mol·L－1·min－1 (7). 0.2＜b≤1
【解析】
【详解】（1）此时的浓度商为=0.63＜平衡常数K=1，所以反应向正反应进行，即v（正）＞v（逆），故答案为：v（正）＞v（逆）；
（2）三组实验条件要求温度为360℃或480℃、压强为101kPa或303kPa，采取控制变量法，探究温度、压强对化学反应速率的影响，由表可知t为480，p为303；
对比实验2、3，只有温度不同，其它条件相同，所以实验2、3的目的是探究温度对化学反应速率的影响；实验1、3温度相同，平衡常数相同，即K1=K3，比较实验1、2，实验2中温度高，温度升高，平衡向吸热方向移动，该反应为吸热反应，所以平衡向正反应方向移动，平衡常数增大，即K2＞K1，所以K1=K3＜K2，故答案为：480；303；探究温度对化学反应速率的影响；K1=K3＜K2；
(3)设反应的甲烷的物质的量为x，
CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)
起始（mol）1 1 0 0
反应（mol）x x x 3x
平衡（mol）1-x 1-x x 3x
平衡后甲中气体的压强为开始的1.2倍，即物质的量为开始时的1.2倍，则（1mol-x）+（1mol-x）+x+3x=（1 mol +1 mol）×1.2，解得x=0.2mol，甲容器中该反应在5min内的平均速率υ(H2)＝=0.06mol·L－1·min－1；若要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等，即甲乙等效，由于该反应前后气体的物质的量不等，在等温等体积时，需要转换到方程式一边，物质的量分别相等，则b的最大值为1mol，起始时要维持化学反应向逆反应方向进行，则b要大于0.2mol，因此0.2＜b≤1，故答案为：0.06mol·L－1·min－1；0.2＜b≤1。
20.将1molI2(g)和2molH2(g)置于某2L密闭容器中，在一定温度下发生反应：I2(g)+H2(g)2HI(g) △H＜0，并达平衡，HI的体积分数ω（HI）随时间变化如图曲线
(1)达平衡时，I2(g)的物质的量浓度为____________，H2(g)的平衡转化率为___________，在此温度下，该反应的平衡常数K=____________（保留一位小数）。
(2)若改变反应条件下，在甲条件下ω（HI）的变化如图曲线（I）所示，在乙条件下ω（HI）的变化如图曲线（III）所示。则甲条件可能是_________（填入下列条件的序号，下同），乙条件可能是__________。
① 恒容条件下，升高温度
② 恒容条件下，降低温度
③ 恒温条件下，缩小反应容器体积
④ 恒温条件下，扩大反应容器体积
⑤ 恒温恒容条件下，加入适当催化剂
(3)若保持温度不变，在另一相同的2L密闭容器中加入a mol I2(g)、b mol H2和c mol HI（a、b、c均大于0），发生反应达平衡时，HI的体积分数仍为0.60，则a、b、c的应满足的关系是___________（用含一个a、b、c的代数式表示）
【答案】 (1). 0.05mol/L (2). 45% (3). 29.5 (4). ③⑤ (5). ④ (6). 2（a+c/2）=（b+c/2） 或 4a-2b+c=0
【解析】
【详解】（1）平衡时HI体积分数为0.6，反应前后气体总物质的量不变，则平衡时HI为（1mol+2mol）×0.6=1.8mol，根据方程式可知，消耗I2（g）的物质的量为1.8mol×=0.9mol，故平衡时I2（g）的浓度为=0.05mol/L，消耗H2（g）的物质的量为1.8mol×=0.9mol，H2(g)的平衡转化率为×100%=45%；平衡时c(I2)= 0.05mol/L，c(H2)= =0.55mol/L，c(HI)= = 0.9mol/L，此温度下，该反应的平衡常数K==29.5，故答案为：0.05mol/L；45%；29.5；
（2）曲线（Ⅰ）与曲线（Ⅱ）相比，到达平衡时间缩短，反应速率加快，平衡时HI体积发生不变，平衡不移动，可能使用催化剂，由于反应前后气体体积不变，也可能是增大压强，故选：③⑤；曲线（Ⅲ）与曲线（Ⅱ）相比，到达平衡时更长，反应速率减慢，平衡时HI体积分数不变，平衡不移动，由于反应前后气体体积不变，应是减小压强，故选④，故答案为：③⑤；④；
（3）改变物质起始投入量，平衡时HI的体积分数不变，与原平衡为等效平衡，恒温恒容下，反应前后气体体积不变，按化学计量数转化到方程式左边满足与原平衡投料比相同，即满足n（I2）：n（H2）=1：2即可，即（a+c）：（b+c）=1：2，整理可得：4a+c=2b，故答案为：4a+c=2b。
21.研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的测量及处理具有重要意义。
(1)降低汽车尾气的方法之一是在排气管上安装催化转化器，发生如下反应：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH＜0
①一定条件下，将体积比为1∶2的NO、CO气体置于恒容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___(填字母)。
A．体系压强保持不变 B．混合气体颜色保持不变
C．N2和CO2的体积比保持不变 D．v正(CO)＝2v逆(N2)
②20min时，若改变反应条件，导致N2浓度发生如下图所示的变化，则改变的条件可能是______(填字母)。
A．加入催化剂 B．降低温度 C．增加CO2的量 D．缩小容器体积
(2)在一定条件下，将SO2和NO2通入绝热恒容密闭容器中，发生反应：SO2(g)+NO2(g) SO3(g) +NO(g)，正反应速率随时间变化如图所示。由图可得出的正确结论是__(填字母)
A．反应在c点达到平衡状态
B．反应物浓度：b点小于c点
C．反应物的总能量低于生成物的总能量
D．△t1=△t2时，SO2的转化率：a～b段小于b～c段
(3)采用一种新型的催化剂（主要成分是Cu-Mn的合金），利用CO和H2可制备二甲醚(DME)。观察图回答问题。
催化剂中n(Mn)/n(Cu)约为__________时最有利于二甲醚的合成。
(4)工业上可以用CO和H2生产燃料甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH=－92.9kJ/mol，300℃，在容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡的有关数据如下：
容器
甲
乙
丙
反应物投入量
1molCO、2molH2
1molCH3OH
2molCH3OH
平衡
时的
数据
CH3OH浓度/mol·L-1
c1
c2
c3
反应的能量变化
放出a kJ
吸收b kJ
吸收c kJ
体系压强/Pa
p1
p2
p3
反应物转化率
α1
α2
α3
下列说法中正确的是____________
A．2c1>c3 B．a+b=92.9 C．2p2
【解析】
【详解】（1）①A．反应总气体分子数发生改变，随着反应进行压强改变，所以体系压强保持不变可以说明反应达到平衡，故A选；B．NO，CO，N2，CO2均为无色气体，混合气体没有颜色，所以不能根据颜色判断化学平衡，故B不选；C．N2和CO2均为产物，在不增加产物的前提下，二者体积比始终为1：2，所以N2和CO2的体积比保持不变不能说明反应达到化学平衡，故C不选；D．CO是反应物，N2是产物，v正(CO)＝2v逆(N2)，表示正、逆反应速率相等，可以说明反应达到了化学平衡，故D选，故答案为：AD；
②A．催化剂不改变化学平衡，不影响N2的浓度，故A不选；B．反应放热，降低温度有利于反应正向进行，所以使N2的浓度增大，故B选；C．增大CO2的浓度的瞬间，不影响N2的浓度，平衡逆向移动，随后N2的浓度减小，故C不选；D．缩小容器体积，N2的浓度突然增大，与图像不符，故D不选；故答案为：B；
（2）A．正反应速率v正不变时，才说明反应达到化学平衡，所以c点不是化学平衡点，故A错误；B．从b点到c点，v正在增大，反应仍在正向进行，消耗反应物使反应物浓度降低，所以反应物浓度：b点大于c点，故B错误；C．反应在绝热容器中进行，正反应速率先增大，达到最大值后降低，说明反应为放热反应，开始阶段体系温度升高，增大化学反应速率，之后放热不利于反应正向进行且反应物浓度降低的作用会使得正反应速率降低，对于放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，故C错误；D．相同时间间隔内，平均反应速率越大，说明正反应进行程度越大，反应物转化率越高，根据图像，a～b段化学反应平均速率小于b～c段化学反应平均速率，所以SO2的转化率：a～b段小于b～c段，故D正确；故答案为：D；
（3）根据DME选择性高低和CO转化率选择合适的催化剂，从图像看出，n(Mn)/n(Cu)=2.0时，DME选择性和CO转化率较高，所以n(Mn)/n(Cu)=2.0时比较合适，故答案为：2.0；
（4）A．甲装置中充入1molCO和2molH2，完全反应生成1molCH3OH，乙装置充入1molCH3OH，所以甲乙两装置为等效平衡，平衡点是一样的，所以c1=c2，丙装置充入2molCH3OH，相当于对乙容器加压，若平衡不发生移动，则有c3=2c1，而加压有利于平衡正向移动，所以c3＞2c1，故A错误；B．1molCO和2molH2完全反应时能量变化为|△H|，甲和乙相当于是互补的，二者平衡点一致，一个从反应物开始到达平衡点，一个从生成物到达平衡点，所以a+b=|△H|，故B正确；C．反应为气体分子数减小的反应，则随着反应进行，体系压强降低，甲乙为等效平衡装置，平衡时体系压强相等，则有p1=p2，丙容器相当于加压，若平衡不发生移动，则有p3=2p2，而加压有利于反应正向进行，反应正向进行的结果是压强降低，但平衡移动不可抵消，所以p2＜p3＜2p2，故C错误；D．甲和乙相当于互补装置，二者到达相同的平衡点时，反应物转化率也互补，总和为1，则有α1+α2=1，丙装置相当于加压，最终不利于反应逆向进行，转化率降低，所以α3＜α2，所以α1+α3<1，故D正确；故答案为：BD。
【点睛】本题考查化学相关图像的分析和等效平衡。本题的难点和易错点为（4），需要正确理解勒夏特列原理的“减弱”改变，同时注意等效平衡原理的应用。
注意：本试卷分第一部分选择题和第二部分非选择题，共120分，考试时间100分钟。
可能用到的相对原子质量： C－12 O－16 Al－27
第Ⅰ卷（选择题，共40分）
一、单项选择题（本题包括10小题，每小题2分，共计20分。每小题只有一个选项符合题意。）
1.下列说法不正确的是
A. 由1 mol H2形成2 mol H要吸收热量
B. 化学反应是放热还是吸热与反应的条件无关
C. 氢能、核能、化石燃料均是无污染的高效能源
D. “冰，水为之，而寒于水”，说明相同质量的水和冰，水的能量高
【答案】C
【解析】
A项，由1molH2形成2molH，断裂化学键，要吸收能量，正确；B项，化学反应是放热还是吸热与反应物和生成物总能量的相对大小有关，与反应条件无关，正确；C项，核能、化石燃料都能产生污染，错误；D项，“冰，水为之，而寒于水”，说明相同质量的水和冰，水的能量高，正确；答案选C。
2.已知：A2(g)＋B2(g)==2AB(g) △H = —270 kJ/mol，下列说法正确的是
A. 2L AB气体分解成1L的A2(g)和1L的B2(g)吸收270kJ热量
B. 在相同条件下，1mol A2(g)与1mol B2(g)的能量总和大于2mol AB(g)气体的能量
C. 1个A2(g)分子与1个B2(g)分子反应生成2个AB(g)分子放出270kJ
D. 1mol A2(g)与1mol B2(g)反应生成2mol液态AB放出的热量小于270kJ
【答案】B
【解析】
热化学方程式的化学计量数只代表物质的量，不代表个数，也不代表气体的体积，A、C项错误；该反应为放热反应，则在相同条件下，1molA2(g)与1mol B2(g)的能量总和大于2molAB(g)的能量，B项正确；1mo1A2(g)与1mol B2(g)反应生成2mol气态AB放出的热量270kJ ，AB（g）转化为AB（l）时释放能量，则1mo1A2(g)与1mol B2(g)反应生成2mol液态AB放出的热量大于270kJ，D项错误；答案选B。
3.在一体积不变的密闭容器中发生化学反应：2A(g) B(g)＋C(g)。当物质A的起始浓度为1.0 mol·L－1、物质B、C的起始浓度为0时，物质A的浓度、转化率以及物质B的浓度随反应时间的变化如下列各图所示：
则下列有关说法中正确的是
A. 条件I、条件II时的反应温度不同，压强相同
B. 条件I时可能未使用催化剂，条件II时可能使用了催化剂
C. 条件III时的平衡混合物中，物质C的浓度等于0.6 mol·L－1
D. 条件IV和条件II相比较，条件IV时可能缩小了容器体积
【答案】A
【解析】
试题分析：根据图像可知图I、图II平衡时A的浓度是相同的，但达到平衡的时间不同，又因为反应前后体积不变，这说明反应温度相同，压强不相同或使用了催化剂，A不正确，B正确；条件III时A的平衡转化率是0.6，所以生成C的浓度是0.3mol/L，C不正确；条件IV和条件II相比较，平衡时的状态是相同的，且达到平衡的时间也是相同的，所以D不正确，答案选B。
考点：考查外界条件对反应速率、平衡状态的影响以及图像识别
点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题。试题综合性强，侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练，有利于培养学生的逻辑推理能力，提高学生的学习效率和学科素养。
4.下列有关化学反应速率和限度的说法中，不正确的是
A. 实验室用H2O2分解制O2，加入MnO2后，反应速率明显加快
B. 在金属钠与足量水反应中，增加水的量能加快反应速率
C. 2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)反应中，SO2不能全部转化为SO3
D. 实验室用碳酸钙和盐酸反应制CO2，若将块状的碳酸钙粉碎, 会加快反应
【答案】B
【解析】
A项：MnO2为H2O2分解制O2的催化剂，催化剂能加快反应速率，故A正确；B项：增加纯液体的量，浓度不变，速率也不变，所以在金属钠与足量水反应中，增加水的量反应速率不变，不能加快反应速率，故B错误；C项：可逆反应中，反应物的转化率不可能达到100%，故C正确；D项：固体的表面积越大，与反应物的接触面积越大，反应速率越大，故D正确．
5.制取甲烷的反应为C(s)+2H2(g)CH4(g) △H>0，欲提高反应的速率和H2的转化率可采用的措施为
A. 降温 B. 恒温恒压时加入一定量H2
C. 增大C(s)的量 D. 压缩容器体积
【答案】D
【解析】
A项，降温，反应速率减慢，平衡逆向移动，H2的转化率减小；B项，恒温恒压时加入一定量H2与原平衡等效，H2的转化率不变；C项，C为固体，增大C（s）的量，对反应速率和平衡都没有影响；D项，压缩容器体积，压强增大，反应速率加快，平衡正向移动，H2的转化率增大；答案选D。
【点睛】易错提醒：由于固体的浓度是一常数，增加固体的量既不影响化学反应速率，也不影响化学平衡。
6.在10 L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g)，发生反应X(g) + Y(g)M(g) + N(g)，所得实验数据如下表：
实验
编号
温度/℃
起始时物质的量/mol
平衡时物质的量/mol
n(X)
n(Y)
n(M)
①
700
0.40
0.10
0.090
②
800
0.10
0.40
0.080
③
800
0.20
0.30
a
④
900
0.10
0.15
b
下列说法正确的是
A. 实验①中，若5 min时测得n (M) == 0.050 mol，则0至5 min时间内，用N表示的平均反应速率υ (N) = 1.0×10－2 mol/(L·min)
B. 实验②中，该反应的平衡常数K = 2.0
C. 实验③中，达到平衡时，X的转化率为60%
D. 实验④中，达到平衡时，b＞0.060
【答案】C
【解析】
试题分析：A.实验①中，若5min时测得n(M)＝0.050mol，浓度是0.0050mol/L，根据反应的化学方程式可知，同时生成的N的物质的量也是0.0050mol/L ，因此0至5min时间内，用N表示的平均反应速率υ(N)＝0.0050mol/L ÷5min＝1.0×10－3mol/(L·min)，A项错误；B、实验②中，平衡时M的浓度是0.0080mol/L，同时生成的N的浓度是0.0080mol/L，消耗X与Y的浓度均是0.0080mol/L，因此平衡时X和Y的浓度分别为0.01mol/L－0.0080mol/L＝0.002mol/L，0.04mol/L－0.0080mol/L＝0.032mol/L，因此反应的平衡常数K=(0.0080×0.0080)÷(0.002×0.032)=1，B项错误；C.根据反应的化学方程式可知，如果X的转化率为60%，则
X(g) ＋ Y(g) M(g)＋N(g)
起始浓度（mol/L） 0.020 0.030 0 0
转化浓度（mol/L） 0.012 0.012 0.012 0.012
平衡浓度（mol/L）0.008 0.018 0.012 0.012
温度不变，平衡常数不变，则K=(0.0120×0.0120)÷(0.008×0.018)=1，即反应达到平衡状态，因此最终平衡时X的转化率为60%。C项正确；D.700℃时
X(g) ＋ Y(g)M(g)＋ N(g)
起始浓度（mol/L） 0.040 0.010 0 0
转化浓度（mol/L） 0.009 0.009 0.009 0.009
平衡浓度（mol/L） 0.0310. 001 0.009 0.009
则该温度下平衡常K=(0.009×0.009)÷(0.031×0.001)=2.9>1，这说明升高温度平衡常数减小，即平衡向逆反应方向移动，因此正方应是放热反应。若容器④中温度也是800℃，由于反应前后体积不变，则与③相比④平衡是等效的，因此最终平衡时M的物质的量b＝0.5a＝0.06。当温度升高到900℃时平衡向逆反应方向移动，因此b＜0.060，D项错误，答案选C。
考点：考查化学反应速率、化学平衡常数的计算等知识。
7.下列关于反应过程中能量变化的说法正确的是
A. 图中a、b曲线可分别表示反应CH2＝CH2(g)＋H2(g)→CH3CH3(g) ΔH＜0使用和未使用催化剂时，反应过程中的能量变化
B. 已知2C(s)＋2O2(g)＝2CO2(g) ΔH1；2C(s)＋O2(g)＝2CO(g) ΔH2。则ΔH1＞ΔH2
C. 同温同压下，反应H2(g)＋Cl2(g)＝2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同
D. 在一定条件下，某可逆反应的ΔH＝＋100kJ·mol－1，则该反应正反应活化能比逆反应活化能大100 kJ/mol
【答案】D
【解析】
试题分析：A．依据催化剂能降低反应的活化能，图中a、b曲线可分别表示反应CH2=CH2（g）+H2（g）→CH3CH3（g）△H＞0，使用催化剂和未使用催化剂的变化曲线，反应过程中的能量变化，A错误；B．一氧化碳燃烧生成二氧化碳会放热，焓变为负值，则△H1＜△H2，B错误；C．同温同压下，反应的焓变只与起始和终了状态有关，与反应条件和变化途径无关，反应H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）在光照和点燃条件下的△H相同，C错误；D．图像分析正逆反应的活化能之差即为该反应的焓变数值，在一定条件下，某可逆反应的△H=+100kJ•mol-1，则该反应正反应活化能比逆反应活化能大100kJ•mol-1，D正确；但选D。
考点：考查了化学反应焓变的分析判断
8.钛被称为“第三金属”，其制取原料为金红石（TiO2），制取步骤为：
TiO2 → TiCl4 Ti
已知：①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1
②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH2
③TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(s)＋O2(g) ΔH3
则反应TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(s)＋2CO(g)的ΔH为
A. ΔH3＋2ΔH1＋2ΔH2 B. ΔH3＋2ΔH1＋ΔH2
C. ΔH3＋2ΔH1－ΔH2 D. ΔH3＋2ΔH1－2ΔH2
【答案】C
【解析】
【详解】①C（s）+O2（g）═CO2（g）△H1，②2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H2，③TiO2（s）+2Cl2（g）═TiCl4（s）+O2（g）△H3，则③+2×①-②可得：TiO2（s）+2Cl2（g）+2C（s）=TiCl4（s）+2CO（g），依据盖斯定律可知：TiO2（s）+2Cl2（g）+2C（s）═TiCl4（s）+2CO（g）△H=△H3+2△H1-△H2；故选C。
9.在恒温恒压的密闭容器内发生如下反应：2NO2(g)N2O4(g) ，达到平衡时，再向容器内通入一定量的NO2(g)，重新达到平衡后，与第一次平衡时相比，NO2的体积分数
A. 不变 B. 增大 C. 减小 D. 无法判断
【答案】A
【解析】
试题分析：在恒温时，一容积可变的密闭容器中发生反应：2NO2(g)N2O4(g)。达到平衡时，再向容器内通入一定量的NO2(g)，由于反应前后反应物和生成物均是一种，因此如果保持压强不变，则平衡等效，体积分数不变，答案选A。
考点：考查外界条件对化学平衡移动的影响的知识。
10.对于可逆反应：2A(g)+B(g)2C(g) △H<0，下列各图正确的是
【答案】A
【解析】
试题分析：A、当其他条件不变时，增大压强，正、逆反应速率都增大，与图像不符，错误；B、该反应正向是放热反应，升高温度，反应速率加快，达平衡的时间缩短，平衡向逆反应方向移动，C的质量分数降低，与图像相符，正确；C、催化剂能同等程度的加快正、逆速率，缩短达平衡的时间，平衡不移动，不能改变平衡体系中C的浓度，与体系不符，错误；D、该反应正向是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，A的转化率降低，与图像不符，错误。
考点：考查化学平衡图像分析
二、不定项选择题（本题包括5小题，每小题4分，共计20分。每小题有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项，多选时，该题得0分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确的得2分，选两个且都正确的得满分，但只要选错一个，该小题就得0分。）
11.下列说法正确的是
A. 增大压强或升高温度，一定能使化学反应速率加快
B. 已知Ni(CO)4(g)＝Ni(s)＋4CO(g) ΔH＝Q kJ/mol，则Ni(s)＋4CO(g)＝Ni(CO)4(g) ΔH＝－Q kJ/mol
C. 500℃、30 MPa下，0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)反应生成NH3(g)放热Q kJ，其热化学方程式为N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－2Q kJ/mol
D. 已知两个平衡体系：2NiO(s) 2Ni(s)+O2 (g)，2CO(g)+O2(g) 2CO2(g)的平衡常数分别为K1和K2，可推知平衡NiO(s)+CO(g) Ni(s)+CO2(g)的平衡常数为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．压强只影响有气体参加的化学反应，如酸碱中和反应增大压强对反应速率无影响，故A错误；B．互为逆反应时，焓变的数值相同、符号相反，则由Ni（CO）4（g）=Ni（s）+4CO（g）△H=Q kJ/mol，可知Ni（s）+4CO（g）=Ni（CO）4（g）△H=-Q kJ/mol，故B正确；C．合成氨为可逆反应，热化学方程式中的能量变化为完全转化时的能量变化，则0.5 mol N2（g）和1.5 mol H2（g）反应生成NH3（g）放热Q kJ，若1molN2（g）和3 mol H2（g）完全反应生成NH3（g）放热大于2Q kJ，其热化学方程式为N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H＜-2Q kJ/mol，故C错误；D. 2NiO(s) 2Ni(s)+O2 (g)，2CO(g)+O2(g) 2CO2(g)的平衡常数分别为K1和K2，K1=c(O2)，K2=，NiO(s)+CO(g) Ni(s)+CO2(g)的平衡常数K===，故D正确；故选BD。
【点睛】本题考查反应热与焓变，化学平衡常数的计算等。本题的难点为D，要注意根据化学平衡常数的表达式分析解答。
12.在密闭容器中发生反应：xA(g)＋yB(s)zC(g)，平衡时测得A的浓度为0.50 mol/L，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的两倍，再达平衡时，测得A的浓度降低为0.30 mol/L。下列有关判断正确的是
A. x＜z B. 平衡向正反应方向移动
C. A的转化率降低 D. C的体积分数增大
【答案】C
【解析】
【分析】
平衡时测得A的浓度为0.50mol/L，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的两倍，若平衡不移动，A 的浓度变为0.25mol/L，而体积增大、压强减小，再达平衡时，测得A的浓度降低为0.30mol/L，可知减小压强，平衡逆向移动，以此来解答。
【详解】由上述分析可知，减小压强平衡逆向移动。A．逆反应为气体体积增大的反应，B为固体，则x＞z，故A错误；B．根据上述分析，平衡逆向移动，故B错误；C．平衡逆向移动，A的转化率变小，故C正确；D．平衡逆向移动，C的体积分数减小，故D错误；故选C。
13.一定条件下，将3molA和1molB两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(g) xC(g)+ 2D(s)。2min末该反应达到平衡，生成0.8molD，并测得C的浓度为0.2mol/L。下列判断正确的是
A. 从开始到平衡A的平均反应速率为0.3mol/（Ls）
B. 从开始到平衡B的转化率为60%
C. 此反应的化学平衡常数表达式:
D. 若混合气体的密度或压强不再改变时，该反应一定达到平衡状态
【答案】D
【解析】
【详解】2min末该反应达到平衡，生成0.8molD，并测得C的浓度为0.2mol/L，生成C为0.2mol/L×2L=0.4mol，则=，解得x=1，则
3A（g）+B（g）⇌C（g）+2D（s）
开始 3 1 0 0
转化 1.2 0.4 0.4 0.8
平衡 1.8 0.6 0.4 0.8
A．从开始到平衡A的平均反应速率为=0.3mol/（L·min），故A错误；B．从开始到平衡B的转化率为×100%=40%，故B错误；C．D为固体，此反应的化学平衡常数表达式K=，故C错误；D．D为固体，混合气体的质量为变量，由ρ=可知，密度为变量，则若混合气体的密度不再改变时，该反应一定达到平衡状态，反应恰好气体的物质的量发生变化，因此容器内气体的压强为变量，压强不变说明反应达到平衡状态，故D正确；故选D。
【点睛】本题考查化学平衡的计算，把握化学平衡的三段法、K的表达式为解答的关键。本题的易错点为C，要注意固体不能列入K的表达式。
14.在容积不变的密闭容器中存在如下反应：2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) △H＜0，某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，下列分析正确的是
A. 图Ⅰ研究的是t0时刻增大O2的物质的量浓度对反应速率的影响
B. 图Ⅱ研究的是t0时刻通入氦气增大体系压强对反应速率的影响
C. 图Ⅱ研究的是t0时刻加入催化剂对化学平衡的影响
D. 图Ⅲ研究的是温度对化学平衡的影响，且乙的温度较高
【答案】CD
【解析】
A项，图I中t1时刻若增大O2的浓度，正反应速率突然增大，逆反应速率瞬时不变，错误；B项，图II中t1时刻通入氦气增大体系压强，由于各物质的浓度没变，化学反应速率不变，错误；C项，图II中t1时刻加入催化剂，正、逆反应速率都加快且加快的倍数相等，平衡不移动，正确；D项，图III中乙先出现拐点，乙先达到平衡，乙的速率快，乙的温度高于甲，温度升高平衡逆向移动，SO2的转化率减小，乙的SO2平衡转化率小于甲，正确；答案选CD。
【点睛】化学平衡图像题的解题方法
一看图像：看面（纵、横坐标的意义），看线（线的走向和变化趋势），看点（起点、拐点、终点、最高点、最低点），看辅助线（如等温线、等压线、平衡线），看量的变化（如浓度变化、温度变化）。
二想规律：联想外界条件对化学反应速率、化学平衡的影响。
三作判断：利用原理，结合图像，分析图像中所代表化学反应速率、化学平衡的线，作出判断。
15.恒温恒容下，向2L密闭容器中加入MgSO4和CO(g)，发生反应：
MgSO4(s)+CO(g)MgO(s)+CO2(g)+SO2(g)，反应过程中测定的部分数据见下表：
反应时间/min
n(MgSO4)/mol
n(CO)/mol
n(CO2)/mol
0
2.00
2.00
0
2
0.80
4
1.20
下列说法正确的是
A. 反应在0~2min内的平均速率为v(SO2)＝0.6mol·L-1·min-1
B. 反应在2~4min内容器内气体的密度没有变化
C. 若升高温度，反应的平衡常数变为1.00，则正反应为放热反应
D. 保持其他条件不变，起始时向容器中充入1.00molMgSO4和1.00molCO，到达平衡时n(CO2)>0.60mol
【答案】BD
【解析】
试题分析：A、前2分钟一氧化碳的物质的量变化量为2-0.08=0.12摩尔，根据方程式分析二氧化硫的物质的量的变化量为0.12摩尔，所以速率=2.00-0.08/2/2=0.3 mol·L－1·min－1错误，不选A；B、由方程式分析，前2分钟二氧化碳的变化量也为1.2摩尔，即2分钟反应到平衡，所以2到4分钟都处于平衡状态，气体的密度没有变化，正确，选B；C、由表中数据计算：
MgSO4（s)＋CO（g)MgO（s)＋CO2（g)＋SO2（g)
起始物质的量 2.0 0 0
改变的物质的量 1.2 1.2 1.2
平衡物质的量 0.8 1.2 1.2
所以该温度下平衡常数K=（1.2/2）*（1.2/2）/（0.8/2）=0.9，若升温，反应的平衡常数变为1.00，说明平衡向正向移动，正反应为吸热反应，错误，不选C；D、保持其他条件不变，起始时向容器中冲入1.0摩尔的硫酸镁和1.00摩尔的一氧化碳，等效于原平衡体积增大一倍，降低压强，平衡向正方向移动，所以到平衡时，二氧化碳的物质的量大于0.60摩尔，正确，选D。
考点：化学平衡的计算，等效平衡
第Ⅱ卷（非选择题 共80分）
16.某研究小组将V1 mL 0.50 mol/L H2SO4溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验装置和实验结果如下图所示(实验中始终保持V1＋V2＝50 mL)。回答下列问题：
(1)如图所示实验装置中有一个明显的 错误________。
(2)为了减少实验误差，实验过程中将NaOH溶液_______（选填“一次”或“分多次”）倒入盛有稀硫酸的小烧杯中。溶液混 合后，准确读取混合溶液的______，记为终止温度。
(3)研究小组做该实验时环境温度_____22 ℃(填“高于”、“低于”或“等于”)，判断的依据是_____________。
(4)由题干及图形可知，V1︰V2＝____________时，酸碱恰好完全中和，此反应所用NaOH溶液的浓度应为___________mol/L。
(5)若通过实验测定及有关计算知此反应共放出a kJ的热量，请写出此反应的热化学方程式：_____________________________________________________________________
【答案】 (1). 缺少环形玻璃搅拌棒 (2). 一次 (3). 最高温度 (4). 低于 (5). 从图型起点可知：5mLH2SO4溶液和45mLNaOH溶液反应放热后的温度已经是22 ℃，则溶液混合前的实验环境温度一定低于22 ℃ (6). 3︰2 (7). 1.5mol/L (8). H+(aq) + OH-(aq)==H2O (aq) △H = —100 a / 3 kJ·mol-1或H2SO4(aq) + 2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O (l) △H = —200 a/3 kJ·mol-1
【解析】
试题分析：本题考查中和热的测定和计算。
（1）中和热测定的实验装置中应用环形玻璃搅拌棒搅拌混合液，装置图中缺少环形玻璃搅拌棒。
（2）根据实验要点，为了减少实验误差，实验过程中将NaOH溶液一次倒入盛有稀硫酸的小烧杯中，若分多次倒入将频繁打开泡沫塑料板引起热量的散失，使测得的中和热的绝对值偏小。溶液混合后，准确读取混合溶液的最高温度，记为终止温度。
（3）由图像知，22℃是5mL的硫酸溶液和45mL的NaOH溶液反应放热后的最高温度，则溶液混合前的环境温度一定低于22℃。
（4）当温度最高时，酸碱恰好完全中和，由图知28℃时酸碱恰好完全反应，此时消耗硫酸溶液的体积V1为30mL，消耗的NaOH溶液的体积V2为50mL-30mL=20mL，V1：V2=3:2。2n（H2SO4）=n（NaOH），20.5mol/L30mL=c（NaOH）20mL，c（NaOH）=1.5mol/L。
（5）该反应生成n（H2O）=2n（H2SO4）=20.5mol/L0.03mL=0.03mol，则中和热ΔH=-=kJ/mol，反应的热化学方程式为H+(aq)+OH-(aq)=H2O(aq) △H=-100a/3 kJ • mol-1或H2SO4(aq) +2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O (l) △H= -200a/3 kJ • mol-1。
【点睛】本题计算的关键：图中温度的最高值为酸碱恰好完全反应。
17.碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。请回答下列问题：
(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N，转化过程如下：
则M、N相比，较稳定的是___。
(2)已知CH3OH(l)的燃烧热为726.5kJ·mol－1，CH3OH(l) + 1/2O2(g) ═ CO2(g) + 2H2(g) △H=－a kJ·mol－1，则a________726.5（填“＞”、“＜”或“=”）。
(3)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层，生成HCl和CO2，当有1mol Cl2参与反应时释放出145kJ热量，写出该反应的热化学方程式_______________。
(4)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧，所得物质可作耐高温材料，4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)═2Al2O3(s)+3TiC(s) △H=－1176kJ·mol－1，则27g的铝粉完全反应放出的热量为______________。
(5)已知：Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g) △H=+489.0 kJ·mol－1
CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H=－283.0kJ·mol－1
C(石墨)+O2(g)=CO2(g) △H=－393.5kJ·mol－1
则4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) △H=____。
【答案】 (1). M (2). ＜ (3). 2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+CO2(g) △H=－290kJ·mol－1 (4). 294kJ (5). －1641.0 kJ·mol－1
【解析】
（1）△H>0，因此N的能量更大，而物质的能量越高越不稳定，较稳定的是M。
（2）燃烧热表达中，H元素生成液态水，反应原理中产物为气态水，则释放的能量更少，所以a＜726.5。
（3）该反应化学方程式为2Cl2+2H2O+C=4HCl+CO2 ，题目条件下1 mol Cl2参与反应释放的热量为145kJ，2molCl2参与反应释放热量为290kJ，热化学方程式需要标明各物质状态，反应热单位为kJ·mol-1。
（4）原反应转移电子电子数为12mol，因此转移1mol电子释放的能量为1179/12=98kJ。
（5）已知的三个反应依次标记为ⅠⅡⅢ，则反应4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)可以用
-2Ⅰ+6Ⅲ-6Ⅱ进行换算，该反应△H=-2 △HⅠ +6△HⅢ -6△H Ⅱ=-2×489+6×（-393.5）-6×（-283.0）=-1641.0 kJ·mol－1。
18.无色气体N2O4是一种强氧化剂，为重要的火箭推进剂之一。N2O4与NO2转换的热化学方程式为N2O4(g)2NO2(g) ΔH＝＋24.4 kJ/mol。
（1）将一定量N2O4投入固定容积的真空容器中，下述现象能说明反应达到平衡的是 _________。
a．v正(N2O4)＝2v逆(NO2) b．体系颜色不变
c．气体平均相对分子质量不变 d．气体密度不变
达到平衡后，保持体积不变升高温度，再次到达平衡时，混合气体颜色 _______(填 “变深”“变浅”或“不变”)，判断理由_______。
（2）平衡常数K可用反应体系中气体物质分压表示，即K表达式中用平衡分压代替平衡浓度，分压＝总压×物质的量分数[例如：p(NO2)＝p总×x(NO2)]。写出上述反应平衡常数Kp表达式 _______________________(用p总、各气体物质的量分数x表示)；影响Kp的因素_________________。
（3）上述反应中，正反应速率v正＝k正·p(N2O4)，逆反应速率v逆＝k逆·p2(NO2)，其中k正、k逆为速率常数，则Kp为_______________(以k正、k逆表示)。若将一定量N2O4投入真空容器中恒温恒压分解(温度298 K、压强100 kPa)，已知该条件下k正＝4.8×104 s－1，当N2O4分解10%时，v正＝______________kPa·s－1。
（4）真空密闭容器中放入一定量N2O4，维持总压强p0恒定，在温度为T时，平衡时N2O4分解百分率为α。保持温度不变，向密闭容器中充入等量N2O4，维持总压强在2p0条件下分解，则N2O4的平衡分解率的表达式为__________________________。
【答案】 (1). bc (2). 变深 (3). 正反应是吸热反应，其他条件不变，温度升高平衡正向移动，c(NO2)增加，颜色加深 (4). (5). 温度 (6). (7). 3.9×106 (8).
【解析】
【详解】(1)a．应是2v正(N2O4)=v逆(NO2) 时反应达到平衡状态，故a错误；b．体系颜色不变，说明二氧化氮浓度不变，反应到达平衡状态，故b正确；c．混合气体总质量不变，随反应减小混合气体总物质的量增大，平均相对分子质量减小，当气体平均相对分子质量不变时，反应到达平衡状态，故c正确；d．混合气体的总质量不变，容器的容积不变，气体密度始终不变，故d错误；正反应是吸热反应，其他条件不变，温度升高平衡正向移动，c(NO2)增加，颜色加深，故答案为：bc；变深；正反应是吸热反应，其他条件不变，温度升高平衡正向移动，c(NO2)增加，颜色加深；
(2)由题目信息可知，用某组分(B)的平衡压强(PB)表示平衡常数为：生成物分压的系数次幂乘积与反应物分压系数次幂乘积的比，N2O4(g)⇌2NO2(g)的平衡常数Kp==，平衡常数只受温度温度影响，温度不变，平衡常数不变，故答案为：；温度；
(3)平衡时正逆速率相等，由v正=k正．p(N2O4)，v逆=k逆．p2(NO2)，联立可得Kp=，
当N2O4分解10%时，设投入的N2O4为1mol，转化的N2O4为0.1mol，则：
N2O4(g)⇌2NO2(g) 物质的量增大△n
1 2-1=1
0.1mol 0.1mol
故此时p(N2O4)=×100kPa=×100kPa，则v正=4.8×l04s-1××100kPa=3.9×106 kPa•s-1；故答案为：；3.9×106；
(4)在温度为T时，平衡时N2O4分解百分率为a，设投入的N2O4为1mol，转化的N2O4为amol，则：
N2O4(g)⇌2NO2(g)
起始量(mol)：1 0
变化量(mol)：a 2a
平衡量(mol)：1-a 2a
故x(N2O4)=，x(NO2)=，则平衡常数Kp== =p0×，保持温度不变，平衡常数不变，令N2O4的平衡分解率为y，则：p0×=2p0×，解得y=，故答案为：。
【点睛】本题考查化学平衡状态判断、化学平衡常数、化学反应速率等，题目涉及字母型计算，为易错题目。本题的易错点和难点为（3）（4），要注意（3）中根据四氧化二氮的分解率计算各组分物质的量，进而计算四氧化二氮的分压p(N2O4)，再根据v正=k正．p(N2O4)计算；(4)中要注意温度不变，平衡常数不变。
19.甲烷是一种理想的洁净燃料，利用甲烷与水反应制备氢气，因原料廉价，具有推广价值。该反应为CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H＞0
(1)800℃时，反应的化学平衡常数K=l.0，某时刻测得该温度下密闭容器中各物质的物质的量浓度如表。则此时正、逆反应速率的关系是____。
CH4
H2O
CO
H2
3.0mol•L-1
8.5mol•L-1
2.0mol•L-1
2.0mol•L-1
(2)为了探究温度、压强对上述化学反应速率的影响，某同学设计了以下三组对比实验（温度为360℃或480℃、压强为101 kPa或303 kPa，其余实验条件见下表）。
实验序号
温度/℃
压强/kPa
CH4初始浓度/ mol•L‾1
H2O初始浓度/ mol•L‾1
1
360
p
2.00
6.80
2
t
101
2.00
6.80
3
360
101
2.00
6.80
表中t=____ ，P=_____ ；设计实验2、3的目的是________________ ；
实验l、2、3中反应的化学平衡常数的大小关系是____（用K1、K2、K3表示）。
(3)一定温度下，在容积2L且固定的两个密闭容器中，按如下方式加入反应物，一段时间后达到平衡。
容 器
甲
乙
反应物投入量
1molCH4、1molH2O
a molCH4、a molH2O、b molCO、c molH2
经测定甲容器经过5min达到平衡，平衡后甲中气体的压强为开始的1.2倍，甲容器中该反应在5min内的平均速率υ(H2)＝_______，若要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等，且起始时维持化学反应向逆反应方向进行，则b的取值范围为________。
【答案】 (1). v正＞ v逆 (2). 480 (3). 303 (4). 探究温度对化学反应速率的影响 (5). K1=K3＜K2 (6). 0.06mol·L－1·min－1 (7). 0.2＜b≤1
【解析】
【详解】（1）此时的浓度商为=0.63＜平衡常数K=1，所以反应向正反应进行，即v（正）＞v（逆），故答案为：v（正）＞v（逆）；
（2）三组实验条件要求温度为360℃或480℃、压强为101kPa或303kPa，采取控制变量法，探究温度、压强对化学反应速率的影响，由表可知t为480，p为303；
对比实验2、3，只有温度不同，其它条件相同，所以实验2、3的目的是探究温度对化学反应速率的影响；实验1、3温度相同，平衡常数相同，即K1=K3，比较实验1、2，实验2中温度高，温度升高，平衡向吸热方向移动，该反应为吸热反应，所以平衡向正反应方向移动，平衡常数增大，即K2＞K1，所以K1=K3＜K2，故答案为：480；303；探究温度对化学反应速率的影响；K1=K3＜K2；
(3)设反应的甲烷的物质的量为x，
CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)
起始（mol）1 1 0 0
反应（mol）x x x 3x
平衡（mol）1-x 1-x x 3x
平衡后甲中气体的压强为开始的1.2倍，即物质的量为开始时的1.2倍，则（1mol-x）+（1mol-x）+x+3x=（1 mol +1 mol）×1.2，解得x=0.2mol，甲容器中该反应在5min内的平均速率υ(H2)＝=0.06mol·L－1·min－1；若要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等，即甲乙等效，由于该反应前后气体的物质的量不等，在等温等体积时，需要转换到方程式一边，物质的量分别相等，则b的最大值为1mol，起始时要维持化学反应向逆反应方向进行，则b要大于0.2mol，因此0.2＜b≤1，故答案为：0.06mol·L－1·min－1；0.2＜b≤1。
20.将1molI2(g)和2molH2(g)置于某2L密闭容器中，在一定温度下发生反应：I2(g)+H2(g)2HI(g) △H＜0，并达平衡，HI的体积分数ω（HI）随时间变化如图曲线
(1)达平衡时，I2(g)的物质的量浓度为____________，H2(g)的平衡转化率为___________，在此温度下，该反应的平衡常数K=____________（保留一位小数）。
(2)若改变反应条件下，在甲条件下ω（HI）的变化如图曲线（I）所示，在乙条件下ω（HI）的变化如图曲线（III）所示。则甲条件可能是_________（填入下列条件的序号，下同），乙条件可能是__________。
① 恒容条件下，升高温度
② 恒容条件下，降低温度
③ 恒温条件下，缩小反应容器体积
④ 恒温条件下，扩大反应容器体积
⑤ 恒温恒容条件下，加入适当催化剂
(3)若保持温度不变，在另一相同的2L密闭容器中加入a mol I2(g)、b mol H2和c mol HI（a、b、c均大于0），发生反应达平衡时，HI的体积分数仍为0.60，则a、b、c的应满足的关系是___________（用含一个a、b、c的代数式表示）
【答案】 (1). 0.05mol/L (2). 45% (3). 29.5 (4). ③⑤ (5). ④ (6). 2（a+c/2）=（b+c/2） 或 4a-2b+c=0
【解析】
【详解】（1）平衡时HI体积分数为0.6，反应前后气体总物质的量不变，则平衡时HI为（1mol+2mol）×0.6=1.8mol，根据方程式可知，消耗I2（g）的物质的量为1.8mol×=0.9mol，故平衡时I2（g）的浓度为=0.05mol/L，消耗H2（g）的物质的量为1.8mol×=0.9mol，H2(g)的平衡转化率为×100%=45%；平衡时c(I2)= 0.05mol/L，c(H2)= =0.55mol/L，c(HI)= = 0.9mol/L，此温度下，该反应的平衡常数K==29.5，故答案为：0.05mol/L；45%；29.5；
（2）曲线（Ⅰ）与曲线（Ⅱ）相比，到达平衡时间缩短，反应速率加快，平衡时HI体积发生不变，平衡不移动，可能使用催化剂，由于反应前后气体体积不变，也可能是增大压强，故选：③⑤；曲线（Ⅲ）与曲线（Ⅱ）相比，到达平衡时更长，反应速率减慢，平衡时HI体积分数不变，平衡不移动，由于反应前后气体体积不变，应是减小压强，故选④，故答案为：③⑤；④；
（3）改变物质起始投入量，平衡时HI的体积分数不变，与原平衡为等效平衡，恒温恒容下，反应前后气体体积不变，按化学计量数转化到方程式左边满足与原平衡投料比相同，即满足n（I2）：n（H2）=1：2即可，即（a+c）：（b+c）=1：2，整理可得：4a+c=2b，故答案为：4a+c=2b。
21.研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的测量及处理具有重要意义。
(1)降低汽车尾气的方法之一是在排气管上安装催化转化器，发生如下反应：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH＜0
①一定条件下，将体积比为1∶2的NO、CO气体置于恒容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___(填字母)。
A．体系压强保持不变 B．混合气体颜色保持不变
C．N2和CO2的体积比保持不变 D．v正(CO)＝2v逆(N2)
②20min时，若改变反应条件，导致N2浓度发生如下图所示的变化，则改变的条件可能是______(填字母)。
A．加入催化剂 B．降低温度 C．增加CO2的量 D．缩小容器体积
(2)在一定条件下，将SO2和NO2通入绝热恒容密闭容器中，发生反应：SO2(g)+NO2(g) SO3(g) +NO(g)，正反应速率随时间变化如图所示。由图可得出的正确结论是__(填字母)
A．反应在c点达到平衡状态
B．反应物浓度：b点小于c点
C．反应物的总能量低于生成物的总能量
D．△t1=△t2时，SO2的转化率：a～b段小于b～c段
(3)采用一种新型的催化剂（主要成分是Cu-Mn的合金），利用CO和H2可制备二甲醚(DME)。观察图回答问题。
催化剂中n(Mn)/n(Cu)约为__________时最有利于二甲醚的合成。
(4)工业上可以用CO和H2生产燃料甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH=－92.9kJ/mol，300℃，在容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡的有关数据如下：
容器
甲
乙
丙
反应物投入量
1molCO、2molH2
1molCH3OH
2molCH3OH
平衡
时的
数据
CH3OH浓度/mol·L-1
c1
c2
c3
反应的能量变化
放出a kJ
吸收b kJ
吸收c kJ
体系压强/Pa
p1
p2
p3
反应物转化率
α1
α2
α3
下列说法中正确的是____________
A．2c1>c3 B．a+b=92.9 C．2p2
【解析】
【详解】（1）①A．反应总气体分子数发生改变，随着反应进行压强改变，所以体系压强保持不变可以说明反应达到平衡，故A选；B．NO，CO，N2，CO2均为无色气体，混合气体没有颜色，所以不能根据颜色判断化学平衡，故B不选；C．N2和CO2均为产物，在不增加产物的前提下，二者体积比始终为1：2，所以N2和CO2的体积比保持不变不能说明反应达到化学平衡，故C不选；D．CO是反应物，N2是产物，v正(CO)＝2v逆(N2)，表示正、逆反应速率相等，可以说明反应达到了化学平衡，故D选，故答案为：AD；
②A．催化剂不改变化学平衡，不影响N2的浓度，故A不选；B．反应放热，降低温度有利于反应正向进行，所以使N2的浓度增大，故B选；C．增大CO2的浓度的瞬间，不影响N2的浓度，平衡逆向移动，随后N2的浓度减小，故C不选；D．缩小容器体积，N2的浓度突然增大，与图像不符，故D不选；故答案为：B；
（2）A．正反应速率v正不变时，才说明反应达到化学平衡，所以c点不是化学平衡点，故A错误；B．从b点到c点，v正在增大，反应仍在正向进行，消耗反应物使反应物浓度降低，所以反应物浓度：b点大于c点，故B错误；C．反应在绝热容器中进行，正反应速率先增大，达到最大值后降低，说明反应为放热反应，开始阶段体系温度升高，增大化学反应速率，之后放热不利于反应正向进行且反应物浓度降低的作用会使得正反应速率降低，对于放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，故C错误；D．相同时间间隔内，平均反应速率越大，说明正反应进行程度越大，反应物转化率越高，根据图像，a～b段化学反应平均速率小于b～c段化学反应平均速率，所以SO2的转化率：a～b段小于b～c段，故D正确；故答案为：D；
（3）根据DME选择性高低和CO转化率选择合适的催化剂，从图像看出，n(Mn)/n(Cu)=2.0时，DME选择性和CO转化率较高，所以n(Mn)/n(Cu)=2.0时比较合适，故答案为：2.0；
（4）A．甲装置中充入1molCO和2molH2，完全反应生成1molCH3OH，乙装置充入1molCH3OH，所以甲乙两装置为等效平衡，平衡点是一样的，所以c1=c2，丙装置充入2molCH3OH，相当于对乙容器加压，若平衡不发生移动，则有c3=2c1，而加压有利于平衡正向移动，所以c3＞2c1，故A错误；B．1molCO和2molH2完全反应时能量变化为|△H|，甲和乙相当于是互补的，二者平衡点一致，一个从反应物开始到达平衡点，一个从生成物到达平衡点，所以a+b=|△H|，故B正确；C．反应为气体分子数减小的反应，则随着反应进行，体系压强降低，甲乙为等效平衡装置，平衡时体系压强相等，则有p1=p2，丙容器相当于加压，若平衡不发生移动，则有p3=2p2，而加压有利于反应正向进行，反应正向进行的结果是压强降低，但平衡移动不可抵消，所以p2＜p3＜2p2，故C错误；D．甲和乙相当于互补装置，二者到达相同的平衡点时，反应物转化率也互补，总和为1，则有α1+α2=1，丙装置相当于加压，最终不利于反应逆向进行，转化率降低，所以α3＜α2，所以α1+α3<1，故D正确；故答案为：BD。
【点睛】本题考查化学相关图像的分析和等效平衡。本题的难点和易错点为（4），需要正确理解勒夏特列原理的“减弱”改变，同时注意等效平衡原理的应用。
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