化学卷·2018届黑龙江大庆铁人中学高二上学期开学化学试卷 （解析版）

化学卷·2018届黑龙江大庆铁人中学高二上学期开学化学试卷 （解析版）

2016-2017 学年黑龙江大庆铁人中学高二（上）开学化学试卷 　 一、选择题（本题共 15 小题．每小题 3 分，共 45 分．） 1．已知“凡气体分子总数增多的反应一定是熵增大的反应”．根据所学知识判断， 下列反应中，在所有温度下都不自发进行的（　　） A．2O3（g）═3O2（g）△H＜0 B．2CO（g）═2C（s）+O2（g）△H＞0 C．N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）△H＜0 D．CaCO3（s）═CaO（s）+CO2（g）△ H＞0 2．已知：①H2O（g）═H2O（l）△H1=﹣Q1 kJ•mol﹣1 ②CH3OH（g）═CH3OH（l）△H2=﹣Q2 kJ•mol﹣1 ③2CH3OH（g）+3O2（g）═2CO2（g）+4H2O（g）△H3=﹣Q3 kJ•mol﹣1（Q1、Q2、 Q3 均大于 0） 若要使 32g 液态甲醇完全燃烧，最后恢复到室温，放出的热量为（单位：kJ）（　　） A．Q1+Q2+Q3 B．0.5Q3﹣Q2+2Q1 C．0.5Q3+Q2﹣2Q1 D．0.5（Q1+Q2+Q3） 3．下列用水就能鉴别的一组物质是（　　） A．苯、己烷、四氯化碳 B．苯、乙醇、四氯化碳 C．硝基苯、乙醇、四氯化碳 D．硝基苯、乙醇、乙酸 4．体积不变的密闭容器中充入 H2 和 I2，发生反应 H2（g）+I2（g） 2HI（g）； （正反应为吸热反应），当达到平衡后，t0 时升高温度，下列说法正确的是（　　） A．容器内气体颜色变深，平均相对分子质量不变 B．平衡不移动，混合气体密度增大 C．H2 转化率增大，HI 平衡浓度变小 D． 改变条件前后，速率图象为（如图） 5．某密闭容器中充入等物质的量的气体 A 和 B，一定温度下发生反应 A（g）+xB （g） 2C（g），达到平衡后，只改变反应的一个条件，测得容器中物质的浓 度 、 反 应 速 率 随 时 间 变 化 的 如 下 图 所 示 ． 下 列 说 法 中 正 确 是 （ 　 　 ） A．30min 时降低温度，40min 时升高温度 B．8min 前 A 的平均反应速率为 0.08mol/（L•s） C．反应方程式中的 x=1，正反应为吸热反应 D．20min～40min 间该反应的平衡常数均为 4 6．某有机物的结构为下图所示，这种有机物不可能具有的性质是（　　） ①可以燃烧；②能使酸性 KMnO4 溶液褪色； ③能跟 NaOH 溶液反应； ④能发生酯化反应； ⑤能发生加聚反应；⑥能发生水解反应． A．①④ B．只有⑥ C．只有⑤ D．④⑥ 7．反应 X（g）+Y（g）⇌2Z（g）；△H＜0，达到平衡时，下列说法正确的是（　　） A．减小容器体积，平衡向右移动 B．加入催化剂，Z 的产率增大 C．增大 c（X），X 的转化率增大 D．降低温度，Y 的转化率增大 8．恒温、恒压下，1mol A 和 1mol B 在一个容积可变的容器中发生如下反应：A （g）+2B（g）⇌2C（g），一段时间后达到平衡，生成 a mol C，则下列说法中正 确的是（　　） A．物质 A、B 的转化率之比为 1：2 B．起始时刻和达平衡后容器中混合气体密度相等 C．当 v 正（A）=2v 逆（C）时，可断定反应达到平衡状态 D．若起始时放入 3 mol A 和 3 mol B，则达平衡时生成 3a mol C 9．向某密闭容器中加入 0.3mol A、0.1mol C 和一定量的 B 三种气体．一定条件 下发生反应，各物质浓度随时间变化如甲图所示[t0～t1 阶段 c（B）未画出]．附 图乙为 t2 时刻后改变条件平衡体系中反应速率随时间变化的情况，且四个阶段 都各改变一种不同的条件并且所用条件均不同．已知，t3～t4 阶段为使用催化 剂．下列说法正确的是（　　） A．若 t1=15s，生成物 C 在 t0～t1 时间段的平均反应速率为 0.004mol•L﹣1•min﹣1 B．t4～t5 阶段改变的条件为降低反应温度 C．B 的起始物质的量为 0.02mol D．t5～t6 阶段容器内 A 的物质的量减少 0.03mol，而此过程中容器与外界的热交 换总量为 akJ，该反应的热化学方程式为 3A（g） B（g）+2C（g）；△ H=+100akJ•mol﹣1 10．T℃时，某一气态平衡体系中含有 X（g）、Y（g）、Z（g）、W（g）四种物质， 此温度下发生反应的平衡常数表达式为：K= ，有关该平衡体系的 说法正确的是（　　） A．升高温度，平衡常数 K 增大 B．升高温度，若混合气体的平均相对分子质量变小，则正反应是放热反应 C．增大压强，W（g）体积分数增加 D．增大 X（g）浓度，平衡向正反应方向移动 11．现有下列四个图象： 下列反应中全部符合上述图象的反应是（　　） A．N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H1＜0 B．2SO3（g）⇌2SO2（g）+O2（g）△H2＞0 C．4NH3（g）+5O2（g）⇌4NO（g）+6H2O（g）△H3＜0 D．H2（g）+CO（g）⇌C（s）+H2O（g）△H4＞0 12．下列说法中有明显错误的是（　　） A．对有气体参加的化学反应，增大压强体系体积减小，可使单位体积内活化分 子数增加，因而反应速率增大 B．升高温度，一般可使活化分子的百分数增大，因而反应速率增大 C．活化分子之间发生的碰撞一定为有效碰撞 D．加入适宜的催化剂，可使活化分子的百分数大大增加，从而成千上万倍地增 大化学反应的速率 13．已知 NO2 和 N2O4 可以相互转化：2NO2（g）⇌N2O4（g）△H＜0．现将一定 量 NO2 和 N2O4 的混合气体通入体积为 1L 的恒温密闭容器中，反应物浓度随时间 变化关系如图．下列说法错误的是（　　） A．图中共有两条曲线 X 和 Y，其中曲线 X 表示 NO2 浓度随时间的变化 B．a、b、c、d 四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是 b 和 d C．反应进行至 25min 时，曲线发生变化的原因是加入 0.4mol N2O4 D．若要达到与 d 相同的状态，在 25min 时还可以采取的措施是适当缩小容器体 积 14．某温度下，体积一定的密闭容器中进行如下可逆反应 X（g）+Y（g）⇌Z（g） +W（s）△H＞0．下列叙述中，正确的是（　　） A．加入少量 W，逆反应速率增大 B．当容器中气体压强不变时，反应达到平衡 C．升高温度，平衡逆向移动 D．改变条件，又达新平衡，此时上述反应的平衡常数 K 值一定增大 15．在温度、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，测得反应达到平衡时的有关数据如下：（已知 N2（g）+3H2（g）⇌2NH3 （g）△H=﹣92.4kJ•mol﹣1） 容器 甲 乙 丙 反应物的投入量 1molN2、3molH2 2molNH3 4molNH3 NH3 的浓度（mol•L﹣1） c1 c2 c3 反应的能量变化 放出 akJ 吸收 bkJ 吸收 ckJ 体系的压强（Pa） p1 p2 p3 反应物的转化率 a1 a2 a3 下列说法正确的是（　　） A．2c1＞c3 B．a+b=92.4 C．2p2＜p3 D．α1+α3=1 　 二、非选择题（本题包括 5 小题，共 55 分．） 16．高炉炼铁过程中发生的主要反应为 Fe2O3（s）+CO（g）= Fe（s）+CO2 （g）已知该反应在不同温度下的平衡常数如下： 温度/℃ 1000 1150 1300 平衡常数 4.0 3.7 3.5 请回答下列问题： （1）该反应的平衡常数表达式 K=　　，△H　　0（填“＞”、“＜”或“=”）； （2）在一个容积为 10L 的密闭容器中，1000℃时加入 Fe、Fe2O3、CO、CO2 各 1.0mol，反应经过 10min 后达到平衡．求该时间范围内反应的平均反应速率 v （C02）=　　、CO 的平衡转化率=　　： （3）欲提高（2）中 CO 的平衡转化率，可采取的措施是　　． A．减少 Fe 的量 B．增加 Fe203 的量 C．移出部分 C02 D．提高反应温度 E．减小容器的容积 F．加入合适的催化剂． 17．有四种化合物 W、X、Y、Z，它们都是由短周期元素 A、B、C、D、E 中的两 种元素组成的．已知： （a）A、B、C、D、E 五种元素的原子序数依次增大，且 A、D 同主族，C、E 同 主族，B、C 同周期． （b）W 由 B、C 组成，分子中原子个数比为 B：C=1：2，固体易升华． （c）X 由 A、C 组成，分子中原子个数比为 A：C=1：1． （d）Y 由 C、D 形成的离子化合物，且 Y 中相应元素的微粒之比为：C：D=1： 1． （e）Z 是由 D、E 形成的离子化合物，其中阳离子比阴离子少一个电子层，阴、 阳离子数之比为 1：2． 试回答下列各小题： （1）各元素符号：A　　B　　C　　D　　E　　 （2）W 的电子式：　　． （3）X 的结构式：　　． （4）Y 的电子式：　　． （5）Z 的化学式：　　． （6）写出 Y 与水反应的化学方程式：　　． 18．在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO（g）+H2O（g）⇌CO2 （g）+H2（g），其化学平衡常数 K 和温度 t 的关系如表： t℃ 700 800 830 1000 1200 K 1.7 1.1 1.0 0.6 0.4 回答下列问题： （1）该反应的化学平衡常数表达式为 K=　　，该反应为　　反应（填吸热或放 热）． 若改变条件使平衡向正反应方向移动，则平衡常数　　（填序号） ①一定不变 ②一定减小 ③可能增大 ④增大、减小、不变皆有可能 （2）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是　　． （a）容器中压强不变 （b）混合气体中 c（CO）不变 （c）v 逆（H2）=v 正（H2O） （d）c（CO）=c（CO2） （3）将不同量的 CO （g） 和 H2O （g） 分别通入到体积为 2L 的恒容密闭容 器中，进行反应 CO （g）+H2O （g）⇌CO2（g）+H2（g），得到如下三组数据： 起始量/mol 平衡量/mol实验组 温度/℃ H2O CO CO2 CO 达到平衡所需时间 /min A 650 2 4 1.6 2.4 5 B 900 1 2 0.4 1.6 3 C 900 a b c d t ①实验 A 中以 υ（H2） 表示的反应速率为　　． ②通过计算可知，CO 的转化率实验 A　　 实验 B（填“大于”、“等于”或“小于”）， 该反应的正反应为　　（填“吸”或“放”）热反应． ③若实验 C 要达到与实验 B 相同的平衡状态，则 a、b 应满足的关系是　　（用 含 a、b 的数学式表示）． 19．甲醇被称为 2l 世纪的新型燃料，工业上通过下列反应①和②，用 CH4 和 H2O 为原料来制备甲醇． ①CH4（g）+H2O（g）⇌CO（g）+3H2（g）△H1 ②CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）△H2 将 0.20mol CH4（g）和 0.30mol H2O（g）通入容积为 10L 的密闭容器中，在一定 条件下发生反应①，达到平衡时，CH4 的转化率与温度、压强的关系如图． （1）温度不变，缩小体积，增大压强，①的反应速率　　（填“增大”、“减小” 或“不变”），平衡向　　方向移动． （2）温度升高，反应①的△H1　　0（填“＜”、“=”或“＞”），其平衡常数表达式 为 K=　　，100℃时的平衡常数值是　　． （3）在压强为 0.1MPa 条件下，将 a mol CO 与 3a mol H2 的混合气体在催化剂作 用下进行反应②生成甲醇．为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件，某同学 设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中．请在下表空格中填 入剩余的实验条件数据． 实验编号 T（℃） n （CO）/n（H2） P（MPa） I 150 1/3 0.1 II 5 III 350 5 20．在某个容积为 2L 的密闭容器内，在 T℃时按图 1 所示发生反应： mA（g）+nB（g）⇌pD（g）+qE（s）H＜0（m、n、p、q 为最简比例的整 数）． （1）根据图 1 所示，反应开始至达到平衡时，用 D 表示该反应速率为　　 mol/ （L•min）； 方程式中 m：n：p：q=　　 （2）该反应的化学平衡常数 K 为　　（保留至一位小数）； （3）下列措施能增大 B 的转化率的是　　 A．升高温度 B．保持体积不变通入 1molB C．保持体积不变移出部分物质 D（g） D．将容器的容积增大为原来的 2 倍 E．保持体积不变通入 1mol A （4）能判断该反应已经达到化学平衡状态的是　　 A．恒容恒温时容器中气体压强保持不变　　 B．混合气体中 D 浓度不变 C．v（A）正=v（A）逆　　 D．恒容时容器中气体密度 不变 （5）反应达到平衡后，第 7min 时，改变条件，在第 9min 达到新的平衡，在图 2 上作出第 7min 至第 15min 下列情况下，D 浓度变化图象 ①若降低温度且平衡时 D 物质的量变化了 0.4mol （用虚线） ②若将容器的容积压缩为原来一半（用实线） 　 2016-2017 学年黑龙江大庆铁人中学高二（上）开学化学 试卷 参考答案与试题解析 　 一、选择题（本题共 15 小题．每小题 3 分，共 45 分．） 1．已知“凡气体分子总数增多的反应一定是熵增大的反应”．根据所学知识判断， 下列反应中，在所有温度下都不自发进行的（　　） A．2O3（g）═3O2（g）△H＜0 B．2CO（g）═2C（s）+O2（g）△H＞0 C．N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）△H＜0 D．CaCO3（s）═CaO（s）+CO2（g）△ H＞0 【考点】反应热和焓变． 【分析】反应能否自发进行取决于△G=△H﹣T•△S，当△G=△H﹣T•△S＜0 时， 反应可自发进行，否则不能． 【解答】解：A．△H＜0，△S＞0，根据△G=△H﹣T•△S 可知，一般温度下都 能满足△H﹣T•△S＜0，反应可自发进行，故 A 不选； B．△H＞0，△S＜0，一般情况下都满足△G=△H﹣T•△S＞0，反应不能自发进 行，故 B 选； C．△H＜0，△S＜0，在较高温度下，可满足△H﹣T•△S＜0，反应可自发进行， 故 C 不选； D．△H＞0，△S＞0，在较高温度下，可满足△H﹣T•△S＜0，反应可自发进行， 故 D 不选． 故选：B． 　 2．已知：①H2O（g）═H2O（l）△H1=﹣Q1 kJ•mol﹣1 ②CH3OH（g）═CH3OH（l）△H2=﹣Q2 kJ•mol﹣1 ③2CH3OH（g）+3O2（g）═2CO2（g）+4H2O（g）△H3=﹣Q3 kJ•mol﹣1（Q1、Q2、 Q3 均大于 0） 若要使 32g 液态甲醇完全燃烧，最后恢复到室温，放出的热量为（单位：kJ）（　　） A．Q1+Q2+Q3 B．0.5Q3﹣Q2+2Q1 C．0.5Q3+Q2﹣2Q1 D．0.5（Q1+Q2+Q3） 【考点】有关反应热的计算． 【分析】根据盖斯定律，由已知热化学方程式乘以适当系数后进行加减构造目标 热化学方程式，反应热也乘以相应的系数作相应的加减，据此计算判断． 【解答】解：已知：①H2O（g）═H2O（l）△H=﹣Q1 kJ/mol ②CH3OH（g）═CH3OH（l）△H2=﹣Q2 kJ/mol ③2CH3OH（g）+3O2（g）═2CO2（g）+4H2O（g）△H3=﹣Q3 kJ/mol 由盖斯定律可知，③﹣②×2+①×4 得：2CH3OH（l）+3O2（g）═2CO2（g）+4H2O （l）△H=△H3﹣2△H2﹣4△H3=﹣（Q3﹣2Q2+4Q1）kJ/mol 32g 液态甲醇物质的量为 =1mol，完全燃烧放出热量为 ×（Q3﹣2Q2+4Q1）kJ/mol=（0.5Q3﹣Q2+2Q1）kJ． 故选 B． 　 3．下列用水就能鉴别的一组物质是（　　） A．苯、己烷、四氯化碳 B．苯、乙醇、四氯化碳 C．硝基苯、乙醇、四氯化碳 D．硝基苯、乙醇、乙酸 【考点】有机物的鉴别． 【分析】水就能鉴别的一组物质，与水的溶解性不同、与水的密度不同，产生不 同现象则可以鉴别，以此来解答． 【解答】解：A．苯、己烷、四氯化碳都不溶于水，但苯和己烷的密度都小于水， 无法鉴别，故 A 错误； B．苯和四氯化碳都不溶于水，但苯的密度比水小，四氯化碳的密度比水大，乙 醇与水混溶，可鉴别，故 B 正确； C．硝基苯、四氯化碳都不溶于水，且密度比水大，不能鉴别，故 C 错误； D．乙醇、乙酸都溶于水，不能鉴别，故 D 错误． 故选 B． 　 4．体积不变的密闭容器中充入 H2 和 I2，发生反应 H2（g）+I2（g） 2HI（g）； （正反应为吸热反应），当达到平衡后，t0 时升高温度，下列说法正确的是（　　） A．容器内气体颜色变深，平均相对分子质量不变 B．平衡不移动，混合气体密度增大 C．H2 转化率增大，HI 平衡浓度变小 D． 改变条件前后，速率图象为（如图） 【考点】化学平衡的影响因素． 【分析】向一体积不变的密闭容器中充入H2 和 I2，发生反应 H2（g）+I2（g）⇌2HI （g）△H＜0，当达到平衡后，t0 时刻升高温度，升高温度正、逆反应速率均增 大，但是逆反应速率大于正反应速率，反应逆向移动，以此来解答． 【解答】解：向一体积不变的密闭容器中充入H2 和 I2，发生反应 H2（g）+I2（g）⇌ 2HI（g）△H＜0，当达到平衡后，t1 时刻改变的条件为升高温度，升高温度正、 逆反应速率均增大，但是逆反应速率大于正反应速率，反应逆向移动， A．平衡向逆反应移动，I2 的浓度增大，容器内气体的颜色变深，混合气体的总 质量不变，物质的量不变，故混合气体的平均相对分子质量不变，故 A 错误； B．升高温度正、逆反应速率均增大，但是逆反应速率大于正反应速率，平衡向 逆反应移动，质量、体积不不变，则密度不变，故 B 错误； C．平衡向逆反应移动，H2（g）的转化率降低，HI 的平衡浓度减小，故 C 错误； D．升高温度正、逆反应速率均增大，逆反应速率大于正反应速率，反应逆向移 动，而图象中符合，故 D 正确； 故选 D． 　 5．某密闭容器中充入等物质的量的气体 A 和 B，一定温度下发生反应 A（g）+xB （g） 2C（g），达到平衡后，只改变反应的一个条件，测得容器中物质 的浓度、反应速率随时间变化的如下图所示．下列说法中正确是（　　） A．30min 时降低温度，40min 时升高温度 B．8min 前 A 的平均反应速率为 0.08mol/（L•s） C．反应方程式中的 x=1，正反应为吸热反应 D．20min～40min 间该反应的平衡常数均为 4 【考点】反应速率的定量表示方法；化学平衡常数的含义；化学平衡的影响因 素． 【分析】A、由图象可知，30min 时只有反应速率降低了，反应物与生成物的浓 度瞬时降低，反应仍处于平衡状态，故不能是温度变化，而是降低了压强； B、反应从开始到 8min 内 A 浓度减少了 0.64mol/L，故 A 的反应速率为 0.08 mol/ （L•min）； C、由开始到达到平衡，A、B 的浓度减少的量相同，由此可知 X=1．则增大压强 平衡不移动，40min 时，正逆反应速率都增大，且逆反应速率大于正反应速率， 平衡向逆向进行，应是升高温度，则正反应为放热反应． D、20min～40min 间正逆反应速率相等，各物质的物质的量都不变，反应处于平 衡状态，30min～40min，速率降低，为降低压强，平衡常数不变，20min～40min 平衡常数相同，根据 20min 时计算平衡常数． 【解答】解：A．由图象可知，30min 时只有反应速率降低了，反应物与生成物 的浓度瞬时降低，反应仍处于平衡状态，故不能是温度变化，而是降低了压强， 40min 时，正逆反应速率都增大，且逆反应速率大于正反应速率，平衡向逆向进 行，应是升高温度，则正反应为放热反应，故 A 错误； B．反应从开始到 8min 内 A 浓度减少了 0.64mol/L，故 A 的反应速率为 0.08 mol/ （L•min），故 B 错误； C．由开始到达到平衡，A、B 的浓度减少的量相同，由此可知 X=1，则增大压强 平衡不移动，40min 时，正逆反应速率都增大，且逆反应速率大于正反应速率， 平衡向逆向进行，应是升高温度，则正反应为放热反应，故 C 错误； D.20min～40min 间正逆反应速率相等，各物质的物质的量都不变，反应处于平 衡状态，30min～40min，速率降低，为降低压强，平衡常数不变，20min～40min 平衡常数相同，由图可知 20min 时 c（A）=c（B）=1mol/L，c（C）=2mol/L，所 以平衡常数 k= =4，故 D 正确． 故选：D． 　 6．某有机物的结构为下图所示，这种有机物不可能具有的性质是（　　） ①可以燃烧；②能使酸性 KMnO4 溶液褪色； ③能跟 NaOH 溶液反应； ④能发生酯化反应； ⑤能发生加聚反应；⑥能发生水解反应． A．①④ B．只有⑥ C．只有⑤ D．④⑥ 【考点】有机物分子中的官能团及其结构． 【分析】①有机物大多易燃烧；②含有碳碳双键的物质能被酸性 KMnO4 溶液氧 化；③羧酸可以和氢氧化钠反应；④羧酸可以和醇之间发生酯化反应；⑤含有碳 碳双键的物质可以发生加聚反应；⑥酯基可以水解． 【解答】解：①根据有机物大多易燃烧的性质推断该有机物可以燃烧，故①正确； ②该有机物含有碳碳双键，能被酸性 KMnO4 溶液氧化，使酸性 KMnO4 溶液褪色， 故②正确； ③该有机物含有羧基，可以和氢氧化钠反应，故③正确； ④该有机物含有羧基，具有羧酸的性质，可以和醇之间发生酯化反应，故④正确； ⑤该有机物含有碳碳双键，可以发生加聚反应，故⑤正确； ⑥该有机物没有可以水解的官能团，不能水解，故⑥错误． 故选 B． 　 7．反应 X（g）+Y（g）⇌2Z（g）；△H＜0，达到平衡时，下列说法正确的是（　　） A．减小容器体积，平衡向右移动 B．加入催化剂，Z 的产率增大 C．增大 c（X），X 的转化率增大 D．降低温度，Y 的转化率增大 【考点】化学平衡的影响因素． 【分析】A、反应前后气体体积不变，减小容器体积压强增大，平衡不变； B、催化剂改变反应速率，不改变化学平衡； C、两种反应物，增加一种物质的量增大另一种物质转化率，本身转化率减小； D、反应是放热反应，降温平衡正向进行； 【解答】解：A、反应前后气体体积不变，减小容器体积压强增大，平衡不变， 故 A 错误； B、催化剂改变反应速率，不改变化学平衡，Z 的产率不变，故 B 错误； C、两种反应物，增加一种物质的量增大另一种物质转化率，本身转化率减小， 增大 c（X），X 的转化率减小，故 C 错误； D、反应是放热反应，降温平衡正向进行，Y 的转化率增大，故 D 正确； 故选 D． 　 8．恒温、恒压下，1mol A 和 1mol B 在一个容积可变的容器中发生如下反应：A （g）+2B（g）⇌2C（g），一段时间后达到平衡，生成 a mol C，则下列说法中正 确的是（　　） A．物质 A、B 的转化率之比为 1：2 B．起始时刻和达平衡后容器中混合气体密度相等 C．当 v 正（A）=2v 逆（C）时，可断定反应达到平衡状态 D．若起始时放入 3 mol A 和 3 mol B，则达平衡时生成 3a mol C 【考点】化学平衡的计算． 【分析】A．A、B 的起始量都是 1mol，所以 A、B 的转化率之比等于参加反应的 物质的物质的量之比； B．起始时刻和达平衡后容器体积不等，则密度不等； C．反应达平衡时，正逆反应速率相等，根据速率之比等于化学计量数之比判断； D．在恒压下，放入 3molA 和 3nmolB，与起始时 1molA 和 nmolB 配比数相等， 为等效平衡． 【解答】解：A．A、B 的起始量都是 1mol，所以 A、B 的转化率之比等于参加反 应的物质的物质的量之比，根据反应方程式可知，物质 A、B 的转化率之比一定 是 1：2，故 A 正确； B．在恒压下，随着反应的进行，气体的物质的量逐渐减小，则容器的体积逐渐 减小，起始时刻和达平衡后容器体积不等，则密度不等，故 B 错误； C．当 2v 正（A）=v 逆（C）时，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故 C 错 误； D．在恒压下，放入 3molA 和 3nmolB，与起始时 1molA 和 nmolB 配比数相等， 为等效平衡，则达平衡时生成 3amolC，故 D 正确． 故选 AD． 　 9．向某密闭容器中加入 0.3mol A、0.1mol C 和一定量的 B 三种气体．一定条件 下发生反应，各物质浓度随时间变化如甲图所示[t0～t1 阶段 c（B）未画出]．附 图乙为 t2 时刻后改变条件平衡体系中反应速率随时间变化的情况，且四个阶段 都各改变一种不同的条件并且所用条件均不同．已知，t3～t4 阶段为使用催化 剂．下列说法正确的是（　　） A．若 t1=15s，生成物 C 在 t0～t1 时间段的平均反应速率为 0.004mol•L﹣1•min﹣1 B．t4～t5 阶段改变的条件为降低反应温度 C．B 的起始物质的量为 0.02mol D．t5～t6 阶段容器内 A 的物质的量减少 0.03mol，而此过程中容器与外界的热交 换总量为 akJ，该反应的热化学方程式为 3A（g） B（g）+2C（g）；△ H=+100akJ•mol﹣1 【考点】物质的量或浓度随时间的变化曲线；化学反应速率与化学平衡图象的综 合应用． 【分析】A、根据 v= 计算反应速率； B、t4～t5 阶段正逆反应速率减小且相等，如是降低温度，平衡移动发生移动，则 正逆反应速率不相等； C、根据 C、A 浓度的变化判断二者计量数关系，根据 t4～t5 阶段判断化学方程式， 根据化学方程式计算； D、计算 3molA 反应的热量，结合方程式书写热化学方程式． 【解答】解：A、若 t1=15s，生成物 C 在 t0～t1 时间段的平均反应速率为：v= = =0.004mol•L﹣1•s﹣1，故 A 错 误； B、如 t4～t5 阶段改变的条件为降低反应温度，平衡移动发生移动，则正逆反应 速率不相等，应为降低压强，故 B 错误； C、反应中 A 的浓度变化为 0.15mol/L﹣0.06mol/L=0.09mol/L，C 的浓度变化为 0.11mol/L﹣0.05mol/L=0.06mol/L，反应中 A 与 C 的计量数之比为 0.09：0.06=3： 2，t3～t4 阶段与 t4～t5 阶段正逆反应速率都相等，而 t3～t4 阶段为使用催化剂， 则 t4～t5 阶段应为减小压强，则该反应中气体的化学计量数之和前后相等，则有： 3A（g） B（g）+2C（g），根据方程式可知消耗 0.09mol/L 的 A，则生成 0.03mol/L 的 B，容器的体积为 2L，生成 B 的物质的量为 0.06mol，平衡时 B 的物 质的量为 0.1mol，所以起始时 B 的物质的量为 0.1mol﹣0.06mol=0.04mol，故 C 错误； D、反应的方程式为 3A（g） B（g）+2C（g），A 的物质的量减少 0.03mol， 而此过程中容器与外界的热交换总量为 akJ，则 A 的物质的量减少 3mol，与外界 的热交换总量为 100akJ，根据图象可知 t5～t6 阶段应为升高温度，A 的物质的量 减少，说明反应向正反应方向移动，则正反应吸热， 故该反应的热化学方程式为 3A（g） B（g）+2C（g）；△H=+100akJ•mol﹣1， 故 D 正确． 故选 D． 　 10．T℃时，某一气态平衡体系中含有 X（g）、Y（g）、Z（g）、W（g）四种物质， 此温度下发生反应的平衡常数表达式为：K= ，有关 该平衡体系的说法正确的是（　　） A．升高温度，平衡常数 K 增大 B．升高温度，若混合气体的平均相对分子质量变小，则正反应是放热反应 C．增大压强，W（g）体积分数增加 D．增大 X（g）浓度，平衡向正反应方向移动 【考点】化学平衡的影响因素；化学平衡常数的含义． 【分析】根据平衡常数表达式可知反应方程式为 2Z（g）+2W（g）⇌X（g）+2y （g），结合影响化学平衡移动的因素解答该题． 【解答】解：根据平衡常数表达式可知反应方程式为 2Z（g）+2W（g）⇌X（g） +2y（g），则 A．由于反应的吸放热未知，则温度变化，平衡常数的变化不能判断，故 A 错误； B．升高温度，若混合气体的平均相对分子质量变小，说明气体的物质的量增多， 平衡向逆反应方向移动，则说明正反应为放热反应，故 B 正确； C．增大压强，平衡向正反应方向移动，W（g）体积分数减小，故 C 错误； D．增大 X（g）浓度，平衡向逆反应方向移动，故 D 错误． 故选 B． 　 11．现有下列四个图象： 下列反应中全部符合上述图象的反应是（　　） A．N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H1＜0 B．2SO3（g）⇌2SO2（g）+O2（g）△H2＞0 C．4NH3（g）+5O2（g）⇌4NO（g）+6H2O（g）△H3＜0 D．H2（g）+CO（g）⇌C（s）+H2O（g）△H4＞0 【考点】化学平衡建立的过程；化学平衡的影响因素． 【分析】由前两个图象可知，温度越高生成物的浓度越高，则正反应为吸热反应， 由后两个图象可知，压强越大，平均相对分子质量越大，且平衡后加压逆反应速 率大于正反应速率，则加压化学平衡逆向移动，则反应物的气体的计量数之和小 于生成物气体的化学计量数之和，然后依据此两点来分析反应． 【解答】解：由第一个和第二个图象可知升高温度生成物的浓度增大，说明平衡 向正反应方向移动，说明正反应吸热，可排除 A、C 选项， 由第一个、第三个和第四个图象可知压强增大生成物的浓度减小，说明压强增大 平衡向逆反应方向移动，则反应物的气体的计量数之和小于生成物气体的化学计 量数之和，可排除 D 选项， 故选 B． 　 12．下列说法中有明显错误的是（　　） A．对有气体参加的化学反应，增大压强体系体积减小，可使单位体积内活化分 子数增加，因而反应速率增大 B．升高温度，一般可使活化分子的百分数增大，因而反应速率增大 C．活化分子之间发生的碰撞一定为有效碰撞 D．加入适宜的催化剂，可使活化分子的百分数大大增加，从而成千上万倍地增 大化学反应的速率 【考点】化学反应速率的影响因素． 【分析】A、根据压强对反应速率的影响进行判断； B、利用温度对反应速率的影响分析； C、活化分子之间发生的碰撞分为有效碰撞和无效碰撞； D、催化剂对化学反应速率的影响进行判断． 【解答】解：A、增大压强体系体积减小，对于有气体参加的反应，可使单位体 积内活化分子数增加，反应速率增大，故 A 说法正确； B、升高温度，反应体系中物质的能量升高，一般可使活化分子的百分数增大， 因而反应速率增大，故 B 说法正确； C、由于活化分子之间的碰撞分为有效碰撞和无效碰撞，故 C 说法错误； D、催化剂可使反应需要的能量减小，使活化分子的百分数大大增加，从而成千 上万倍地增大化学反应的速率，故 D 说法正确； 故选 C． 　 13．已知 NO2 和 N2O4 可以相互转化：2NO2（g）⇌N2O4（g）△H＜0．现将一定 量 NO2 和 N2O4 的混合气体通入体积为 1L 的恒温密闭容器中，反应物浓度随时间 变化关系如图．下列说法错误的是（　　） A．图中共有两条曲线 X 和 Y，其中曲线 X 表示 NO2 浓度随时间的变化 B．a、b、c、d 四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是 b 和 d C．反应进行至 25min 时，曲线发生变化的原因是加入 0.4mol N2O4 D．若要达到与 d 相同的状态，在 25min 时还可以采取的措施是适当缩小容器体 积 【考点】物质的量或浓度随时间的变化曲线． 【分析】由图象曲线变化可知，在 10min 时，X 浓度变化量为 0.4mol/L，Y 浓度 变化量为 0.2mol/L，则 X 为 NO2 的变化曲线，Y 为 N2O4 的变化曲线，25min 时， NO2 的浓度增大，应为加入一定量的 NO2，达到平衡的时间段为 10min～25min 以及 30min 以后，以此解答该题． 【解答】解：A．由图象曲线变化可知，在 10min 时，X 浓度变化量为 0.4mol/L， Y 浓度变化量为 0.2mol/L，则 X 为 NO2 的变化曲线，Y 为 N2O4 的变化曲线，故 A 正确； B．达到平衡的时间段为 10min～25min 以及 30min 以后，表示化学反应处于平 衡状态的点是 b 和 d，故 B 正确； C.25min 时，NO2 的浓度增大 0.4mol，所以应为加入 0.4mol 的 NO2，故 C 错误； D．d 状态为平衡状态，NO2 与 N2O4 的浓度与原来的平衡状态相比较均增大，适 当缩小容器体积，NO2 与 N2O4 的浓度都增大，可达到与 d 相同的状态，故 D 正 确． 故选 C． 　 14．某温度下，体积一定的密闭容器中进行如下可逆反应 X（g）+Y（g）⇌Z（g） +W（s）△H＞0．下列叙述中，正确的是（　　） A．加入少量 W，逆反应速率增大 B．当容器中气体压强不变时，反应达到平衡 C．升高温度，平衡逆向移动 D．改变条件，又达新平衡，此时上述反应的平衡常数 K 值一定增大 【考点】化学平衡的影响因素． 【分析】A．W 为固体，增大 W 的用量，不影响平衡的移动； B．该反应正反应是气体体积减小的反应，随反应进行，压强降低，当压强不再 变化，说明到达平衡状态； C．升高温度平衡向吸热反应移动； D．若改变压强或浓度，平衡常数不变，若降低温度，平衡常数减小． 【解答】解：A．W 在反应中是固体，固体量的增减不会引起化学反应速率的改 变和化学平衡的移动，故 A 错误； B．随反应进行，气体的物质的量减小，压强减小，压强不变说明到达平衡，说 明该反应到达平衡状态，故 B 正确； C．该反应正反应为吸热反应，升高温度平衡向吸热反应移动，即向正反应移动， 故 C 错误； D．平衡常数只与温度有关，若减小温度，平衡侧重逆向移动，平衡常数会减小； 若改变的是浓度或压强，平衡常数不变，故 D 错误； 故选 B． 　 15．在温度、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，测得反应达到平衡时的有关数据如下：（已知 N2（g）+3H2（g）⇌2NH3 （g）△H=﹣92.4kJ•mol﹣1） 容器 甲 乙 丙 反应物的投入量 1molN2、3molH2 2molNH3 4molNH3 NH3 的浓度（mol•L﹣1） c1 c2 c3 反应的能量变化 放出 akJ 吸收 bkJ 吸收 ckJ 体系的压强（Pa） p1 p2 p3 反应物的转化率 a1 a2 a3 下列说法正确的是（　　） A．2c1＞c3 B．a+b=92.4 C．2p2＜p3 D．α1+α3=1 【考点】等效平衡；化学平衡的影响因素． 【分析】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． 【解答】解：甲投入 1molN2、3molH2，乙容器投入量 2molNH3，恒温恒容条件 下，甲容器与乙容器是等效平衡，各组分的物质的量、含量、转化率等完全相等； 而甲容器投入 1molN2、3molH2，丙容器加入 4molNH3，采用极限转化法丙相当 于加入 2molN2、6molH2，丙中加入量是甲中的二倍，如果恒温且丙容器容积是 甲容器 2 倍，则甲容器与丙容器为等效平衡，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，由于该反应是体积减小的反应，缩小容器体积，增大了压强，平 衡向着正向移动，所以丙中氮气、氢气转化率大于甲和乙的， A、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，若平衡不移动，c3=2c1；丙相当于增大压强，平衡向着 正向移动，所以丙中氨气的浓度大于乙中氨气浓度的二倍，即 c3＞2c1，故 A 错 误； B、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，故 a+b=92.4，故 B 正确； C、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 C 错误； D、丙容器反应物投入量 4molNH3 ，是乙的二倍，若平衡不移动，转化率 α1+α3=1；由于丙中相当于增大压强，平衡向着向着正向移动，氨气的转化率减 小，所以转化率 α1+α3＜1，故 D 错误； 故选 B． 　 二、非选择题（本题包括 5 小题，共 55 分．） 16．高炉炼铁过程中发生的主要反应为 Fe2O3（s）+CO（g）= Fe（s）+CO2 （g）已知该反应在不同温度下的平衡常数如下： 温度/℃ 1000 1150 1300 平衡常数 4.0 3.7 3.5 请回答下列问题： （1）该反应的平衡常数表达式 K=　 　，△H　＜　0（填“＞”、 “＜”或“=”）； （2）在一个容积为 10L 的密闭容器中，1000℃时加入 Fe、Fe2O3、CO、CO2 各 1.0mol，反应经过 10min 后达到平衡．求该时间范围内反应的平均反应速率 v （C02）=　0.006mol/（L•min）　、CO 的平衡转化率=　60%　： （3）欲提高（2）中 CO 的平衡转化率，可采取的措施是　C　． A．减少 Fe 的量 B．增加 Fe203 的量 C．移出部分 C02 D．提高反应温度 E．减小容器的容积 F．加入合适的催化剂． 【考点】化学平衡的计算；反应速率的定量表示方法；用化学平衡常数进行计算； 化学平衡的影响因素． 【分析】（1）根据化学平衡常数的概念来书写表达式，并利用温度与化学平衡常 数的关系来分析反应热； （2）根据各物质的物质的量、化学平衡常数及三段法计算来平衡时的量，再计 算反应速率及物质的转化率； （3）根据影响化学平衡移动的因素可知，提高（2）中 CO 的平衡转化率则是分 析能使平衡正向移动的措施来解答． 【解答】解：（1）由平衡常数是指在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平 衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值， 但需要注意但是固体和纯液体的浓度视为常数，不能出现在表达式中，则 K= ，又从表中数据可知随着温度的升高平衡常数逐渐减小， 则说明温度升高平衡向逆反应方向移动，所以正反应是放热反应，即△H＜0， 故答案为： ；＜； （2）设 CO 转化的物质的量为 x，则 Fe2O3（s）+CO（g）═ Fe（s）+CO2（g） 起始量（mol） 1.0 1.0 转化的量（mol） x x 平衡时的量（mol） 1.0﹣x 1.0+x 又在 1000℃时 K=4.0，则有 =4.0，解得 x=0.6， C02 的浓度变化量为：c（C02）= =0.06mol/L， 则用二氧化碳表示的反应速率为 =0.006mol/（L．min），CO 的转化率为 ×100%=60%， 故答案为：0.006mol/（L．min）；60%； （3）若提高 CO 的平衡转化率，则化学平衡向正反应方向移动， 因 Fe、Fe2O3 都是固体，改变质量平衡不移动，故 AB 不选； 移出二氧化碳气体，减小生成物中气体的浓度，则平衡正向移动，故 C 选； 因反应为放热反应，则升高温度，平衡向逆反应方向移动，故 D 不选； 因该反应前后气体的体积不变，则减小容器的容积，平衡不移动，故 E 不选； 因催化剂对平衡移动无影响，则加入合适的催化剂不能使平衡移动，故 F 不选； 故答案为：C． 　 17．有四种化合物 W、X、Y、Z，它们都是由短周期元素 A、B、C、D、E 中的两 种元素组成的．已知： （a）A、B、C、D、E 五种元素的原子序数依次增大，且 A、D 同主族，C、E 同 主族，B、C 同周期． （b）W 由 B、C 组成，分子中原子个数比为 B：C=1：2，固体易升华． （c）X 由 A、C 组成，分子中原子个数比为 A：C=1：1． （d）Y 由 C、D 形成的离子化合物，且 Y 中相应元素的微粒之比为：C：D=1： 1． （e）Z 是由 D、E 形成的离子化合物，其中阳离子比阴离子少一个电子层，阴、 阳离子数之比为 1：2． 试回答下列各小题： （1）各元素符号：A　H　B　C　C　O　D　Na　E　S　 （2）W 的电子式：　 　． （3）X 的结构式：　H﹣O﹣O﹣H　． （4）Y 的电子式：　 　． （5）Z 的化学式：　Na2S　． （6）写出 Y 与水反应的化学方程式：　2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑　． 【考点】位置结构性质的相互关系应用． 【分析】四种化合物W、X、Y、Z．它们都是由短周期元素 A、B、C、D、E 中两 种元素组成，A、B、C、D、E 五种元素的原子序数依次增大，且 A、D 同主族， C、E 同主族，只能是 A 处于第一周期，C 处于第二周期、D、E 处于第三周期， 则 A 为 H 元素，D 为 Na；Z 是由 D、E 形成的离子化合物，E 形成阴离子，其中 阳离子比阴离子少一个电子层，阴、阳离子数之比为 1﹕2，则 E 形成的阴离子 带 2 个单位负电荷，所以 E 是 S 元素，则 Z 是 Na2S；C 和 E 同主族，所以 C 是 O 元素；X 由 A、C 组成，分子中原子个数比 A﹕C=1﹕1，则 X 是 H2O2；Y 是由 C、 D 形成的离子化合物，且 Y 中相应元素的微粒之比为 C：D=1：1，则 Y 是 Na2O2； B、C 同周期，W 由 B、C 组成，分子中原子个数比为 B：C=1：2，固体易升华， 则 B 为碳元素，W 为 CO2，据此解答． 【解答】解：四种化合物W、X、Y、Z．它们都是由短周期元素 A、B、C、D、E 中两种元素组成，A、B、C、D、E 五种元素的原子序数依次增大，且 A、D 同主 族，C、E 同主族，只能是 A 处于第一周期，C 处于第二周期、D、E 处于第三周 期，则 A 为 H 元素，D 为 Na；Z 是由 D、E 形成的离子化合物，E 形成阴离子， 其中阳离子比阴离子少一个电子层，阴、阳离子数之比为 1﹕2，则 E 形成的阴 离子带 2 个单位负电荷，所以 E 是 S 元素，则 Z 是 Na2S；C 和 E 同主族，所以 C 是 O 元素；X 由 A、C 组成，分子中原子个数比 A﹕C=1﹕1，则 X 是 H2O2；Y 是 由 C、D 形成的离子化合物，且 Y 中相应元素的微粒之比为 C：D=1：1，则 Y 是 Na2O2；B、C 同周期，W 由 B、C 组成，分子中原子个数比为 B：C=1：2，固体 易升华，则 B 为碳元素，W 为 CO2． （1）通过以上分析知，A、B、C、D、E 分别是：H、C、O、Na、S 元素， 故答案为：H；C；O；Na；S； （2）W 为 CO2，电子式为： ，故答案为： ； （3）X 是 H2O2，结构式为：H﹣O﹣O﹣H，故答案为：H﹣O﹣O﹣H； （4）Y 为 Na2O2，电子式是： ，故答案 为： ； （5）Z 的化学式：Na2S，故答案为：Na2S； （6）Y 与水反应的化学方程式：2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑，故答案为： 2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑． 　 18．在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO（g）+H2O（g）⇌CO2 （g）+H2（g），其化学平衡常数 K 和温度 t 的关系如表： t℃ 700 800 830 1000 1200 K 1.7 1.1 1.0 0.6 0.4 回答下列问题： （1）该反应的化学平衡常数表达式为 K=　 　，该 反应为　放热　反应（填吸热或放热）． 若改变条件使平衡向正反应方向移动，则平衡常数　③　（填序号） ①一定不变 ②一定减小 ③可能增大 ④增大、减小、不变皆有可能 （2）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是　bc　． （a）容器中压强不变 （b）混合气体中 c（CO）不变 （c）v 逆（H2）=v 正（H2O） （d）c（CO）=c（CO2） （3）将不同量的 CO （g） 和 H2O （g） 分别通入到体积为 2L 的恒容密闭容 器中，进行反应 CO （g）+H2O （g）⇌CO2（g）+H2（g），得到如下三组数据： 起始量/mol 平衡量/mol实验组 温度/℃ H2O CO CO2 CO 达到平衡所需时间 /min A 650 2 4 1.6 2.4 5 B 900 1 2 0.4 1.6 3 C 900 a b c d t ①实验 A 中以 υ（H2） 表示的反应速率为　0.16mol•L﹣1•min﹣1　． ②通过计算可知，CO 的转化率实验 A　大于　 实验 B（填“大于”、“等于”或“小 于”），该反应的正反应为　放　（填“吸”或“放”）热反应． ③若实验 C 要达到与实验 B 相同的平衡状态，则 a、b 应满足的关系是　b=2a　 （用含 a、b 的数学式表示）． 【考点】化学平衡的计算；化学平衡的影响因素． 【分析】（1）K 为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比，由表格数据可知， 温度越高 K 越小，则升高温度平衡逆向移动；K 只与温度有关； （2）结合平衡的特征“等、定”及衍生的物理量判定平衡状态； （3）①速率之比等于化学计量之比，υ（H2）=υ（CO）； ②A 中 CO （g）+H2O （g）⇌CO2（g）+H2（g）， 开始 4 2 0 0 转化 1.6 1.6 1.6 1.6 平衡 2.4 0.4 1.6 1.6 B 中 CO （g）+H2O （g）⇌CO2（g）+H2（g）， 开始 2 1 0 0 转化 0.4 0.4 0.4 0.4 平衡 1.6 0.6 0.4 0.4 转化率分别为 ×100%=40%、 ×100%=20%，K 分别为 =2.67、 =0.16； ③实验 C 要达到与实验 B 相同的平衡状态，温度相同，则起始量相同． 【解答】解：（1）CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g），其化学平衡常数 K= ； 由表格数据可知，温度越高 K 越小，则升高温 度平衡逆向移动，则正反应放热反应，改变条件使平衡向正反应方向移动，若降 低温度，K 可增大，其它因素时 K 不变， 故答案为： ；放热； ③； （2）（a）该反应为气体体积不变的反应，容器中始终压强不变，不能判定平衡， 故不选； （b）混合气体中 c（CO）不变，浓度不变，为平衡状态，故选； （c）v 逆（H2）=v 正（H2O），可知正逆反应速率相等，为平衡状态，故选； （d）c（CO）=c（CO2）与起始浓度、转化率有关，不能判定平衡，故不选； 故答案为：b c； （3）①速率之比等于化学计量之比，υ（H2）=υ（CO）= =0.16 mol•L﹣1•min﹣1，故答案为：0.16 mol•L﹣1•min﹣1； ②A 中 CO （g）+H2O （g）⇌CO2（g）+H2（g）， 开始 4 2 0 0 转化 1.6 1.6 1.6 1.6 平衡 2.4 0.4 1.6 1.6 B 中 CO （g）+H2O （g）⇌CO2（g）+H2（g）， 开始 2 1 0 0 转化 0.4 0.4 0.4 0.4 平衡 1.6 0.6 0.4 0.4 转化率分别为 ×100%=40%、 ×100%=20%，K 分别为 =2.67、 =0.16， 可知 A 中转化率大于 B 中转化率，且温度高时 K 小，则正反应为放热反应， 故答案为：大于； 放； ③实验 C 要达到与实验 B 相同的平衡状态，温度相同，则起始量相同，可知 b=2a，故答案为：b=2a． 　 19．甲醇被称为 2l 世纪的新型燃料，工业上通过下列反应①和②，用 CH4 和 H2O 为原料来制备甲醇． ①CH4（g）+H2O（g）⇌CO（g）+3H2（g）△H1 ②CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）△H2 将 0.20mol CH4（g）和 0.30mol H2O（g）通入容积为 10L 的密闭容器中，在一定 条件下发生反应①，达到平衡时，CH4 的转化率与温度、压强的关系如图． （1）温度不变，缩小体积，增大压强，①的反应速率　增大　（填“增大”、“减 小”或“不变”），平衡向　逆反应方向或左　方向移动． （2）温度升高，反应①的△H1　＞　0（填“＜”、“=”或“＞”），其平衡常数表达 式为 K=　 　，100℃时的平衡常数值是　1.35× 10﹣3　． （3）在压强为 0.1MPa 条件下，将 a mol CO 与 3a mol H2 的混合气体在催化剂作 用下进行反应②生成甲醇．为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件，某同学 设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中．请在下表空格中填 入剩余的实验条件数据． 实验编号 T（℃） n （CO）/n（H2） P（MPa） I 150 1/3 0.1 II 5 III 350 5 【考点】化学平衡的计算． 【分析】（1）CH4（g）+H2O（g）⇌CO（g）+3H2（g）为气体体积增大的反应， 增大压强，反应速率增大，平衡逆向移动； （2）由图可知，升高温度，甲烷的转化率增大，K 为生成物浓度幂之积与反应 物浓度幂之积的比，100℃时的甲烷转化率为 0.5，则 CH4（g）+H2O（g）⇌CO（g）+3H2（g） 开始 0.02 0.03 0 0 转化 0.01 0.01 0.01 0.03 平衡 0.01 0.02 0.01 0.03 结合平衡浓度计算 K； （3）寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件，则实验 I 和 II 只有压强不同，II 和 III 只有温度不同，以此来解答． 【解答】解：（1）CH4（g）+H2O（g）⇌CO（g）+3H2（g）为气体体积增大的反 应，增大压强，反应速率增大，平衡逆反应方向或左移动， 故答案为：增大； 逆反应方向或左； （2）由图可知，升高温度，甲烷的转化率增大，即升高温度平衡正向移动，可 知△H1＞0；K= ，100℃时的甲烷转化率为 0.5， 则 CH4（g）+H2O（g）⇌CO（g）+3H2（g） 开始 0.02 0.03 0 0 转化 0.01 0.01 0.01 0.03 平衡 0.01 0.02 0.01 0.03 K= =1.35×10﹣3， 故答案为：＞； ；1.35×10﹣3； （3）寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件，则实验 I 和 II 只有压强不同，II 和 III 只有温度不同，则 II 中数据分别为 150、1/3，III 中数据为 1/3，故答案为： 实验编 号 T（℃） n （CO）/n （H2） P（MPa） I II 150 1/3 III 1/3 　 20．在某个容积为 2L 的密闭容器内，在 T℃时按图 1 所示发生反应： mA（g）+nB（g）⇌pD（g）+qE（s）H＜0（m、n、p、q 为最简比例的整 数）． （1）根据图 1 所示，反应开始至达到平衡时，用 D 表示该反应速率为　0.1　 mol/（L•min）； 方程式中 m：n：p：q=　2：1：3：1　 （2）该反应的化学平衡常数 K 为　1.7　（保留至一位小数）； （3）下列措施能增大 B 的转化率的是　C、E　 A．升高温度 B．保持体积不变通入 1molB C．保持体积不变移出部分物质 D（g） D．将容器的容积增大为原来的 2 倍 E．保持体积不变通入 1mol A （4）能判断该反应已经达到化学平衡状态的是　B、C、D　 A．恒容恒温时容器中气体压强保持不变　　 B．混合气体中 D 浓度不变 C．v（A）正=v（A）逆　　 D．恒容时容器中气体密度 不变 （5）反应达到平衡后，第 7min 时，改变条件，在第 9min 达到新的平衡，在图 2 上作出第 7min 至第 15min 下列情况下，D 浓度变化图象 ①若降低温度且平衡时 D 物质的量变化了 0.4mol （用虚线） ②若将容器的容积压缩为原来一半（用实线） 【考点】化学平衡的计算；化学平衡的影响因素；化学平衡状态的判断；化学反 应速率和化学计量数的关系． 【分析】（1）v= ，速率之比等于化学计量数之比； （2）A、B 减少，C、D 增加，则 A、B 为反应物、C、D 为生成物，物质的量变 化量之比为 2：1：3：1，则 2A（g）+B（g）⇌3D（g）+E（s） 开始 0.4 0.5 0 转化 0.2 0.1 0.3 平衡 0.2 0.4 0.3 K= ； （3）能增大 B 的转化率，平衡正向移动，但不能加入 B； （4）结合平衡的特征“等、定”判定平衡状态； （5）在第 9min 达到新的平衡，在图 2 上作出第 7min 至第 15min ①若降低温度且平衡时 D 物质的量变化了 0.4mol，平衡正向移动，生成 D，且反 应速率加快（用虚线）； ②若将容器的容积压缩为原来一半，平衡不移动（用实线）． 【解答】解：（1）根据图 1 所示，反应开始至达到平衡时，用 D 表示该反应速 率为 =0.1 mol/（L•min）；物质的量变化量之比等于化学计量数 之比，则方程式中 m：n：p：q=2：1：3：1， 故答案为：0.1 mol/（L•min）；2：1：3：1； （2）A、B 减少，C、D 增加，则 A、B 为反应物、C、D 为生成物，物质的量变 化量之比为 2：1：3：1，则 2A（g）+B（g）⇌3D（g）+E（s） 开始 0.4 0.5 0 转化 0.2 0.1 0.3 平衡 0.2 0.4 0.3 K= =1.7， 故答案为：1.7； （3）A．升高温度，平衡逆向移动，转化率减小，故 A 不选； B．保持体积不变通入 1molB，B 的转化率减小，故 B 不选； C．保持体积不变移出部分物质 D（g），平衡正向移动，B 的转化率增大，故 C 选； D．该反应为体积不变的反应，将容器的容积增大为原来的 2 倍，平衡不移动， 故 D 不选； E．保持体积不变通入 1mol A，平衡正向移动，B 的转化率增大，故 E 选； 故答案为：C、E； （4）A．恒容恒温时容器中气体压强始终保持不变，不能判定平衡，故 A 不选；　　 B．混合气体中 D 浓度不变，为平衡特征“定”，可判定，故 B 选； C．v（A）正=v（A）逆，为平衡特征“等”可判定，故 C 选；　　 D．气体的质量为变量，则恒容时容器中气体密度不变，达到平衡状态，故 D 选； 故答案为：B、C、D； （5）①若降低温度且平衡时 D 物质的量变化了 0.4mol，平衡正向移动，生成 D， 且反应速率加快（用虚线）； ②若将容器的容积压缩为原来一半，平衡不移动（用实线），起点在第 7 分钟， 拐 点 在 第 9 分 钟 ， 且 降 低 温 度 的 图 象 不 能 超 越 0.6mol/L ， 图 象 为 ， 故 答 案 为 ： ． 　 2017 年 1 月 21 日