【化学】河南省周口中英文学校2019-2020学年高二上学期期中考试试题（解析版）

【化学】河南省周口中英文学校2019-2020学年高二上学期期中考试试题（解析版）

河南省周口中英文学校2019-2020学年高二上学期期中考试试题 一、选择题（每小题只有一个选项符合题意，3*18=54分）‎ ‎1.下列反应既是氧化还原反应，反应的焓变又大于0的是（ ）‎ A. 灼热的炭与CO2反应 B. Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 C. 铝片与稀H2SO4反应 D. 甲烷在O2中的燃烧反应 ‎【答案】A ‎【解析】焓变大于0，表示是吸热反应。A、灼热的炭与CO2的反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应，故A正确；B、Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl的反应属于吸热反应但是不是氧化还原反应，故B错误；C、铝片与稀H2SO4反应是氧化还原反应，又是放热反应，故C错误；D、甲烷在氧气中的燃烧属于放热反应，也是氧化还原反应，故D错误；故选A。‎ ‎2. 下列属于对环境不产生污染的二次能源的是（ ）‎ A. 煤炭 B. 核能 C. 风能 D. 氢能 ‎【答案】D ‎【解析】试题分析：煤炭、核能、风能都是一次能源，氢能是不产生污染的二次能源，故D正确。‎ ‎3.下列热化学方程式及有关应用的叙述中，正确的是（ ）‎ A. 甲烷的燃烧热为 890.3kJ•mol-1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：CH4(g)+ 2O2(g) ═ CO2(g) + 2H2O(g) △H = -890.3kJ•mol-1‎ B. 已知强酸与强碱在稀溶液里反应的中和热为 57.3kJ•mol-1，则H2SO4(aq)+ Ba(OH)2(aq)═BaSO4(s)+H2O(l) △H = -57.3kJ•mol-1‎ C. 500℃、30MPa 下，将 0.5mol N2 和 1.5molH2 置于密闭的容器中充分反应生成 NH3(g)，放热19.3kJ，其热化学方程式为：N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) △H= -38.6kJ•mol-1‎ D. 已知 25℃、101KPa 条件下：4Al(s) + 3O2(g) ═ 2A12O3(s) △H= -28349kJ•mol-1，4Al(s) + 2O3(g) ═ 2A12O3(s) △H = -3119.1kJ•mol-1，则 O2比 O3 稳定 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A、燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，氢元素应该转化成液态水，选项A错误；‎ B、硫酸和氢氧化钡溶液的反应中，硫酸根和钡离子反应生成硫酸钡沉淀也伴随着能量变化，选项B错误；‎ C、合成氨的反应为可逆反应，不能进行到底，题给信息无法确定该反应的焓变，选项C错误；‎ D、已知25℃、101KPa条件下：①4Al（s）＋3O2（g）＝2A12O3（s） △H＝－2834．9 kJ·mol-1，②4Al（s）＋2O3（g）＝2A12O3（s） △H＝－3119．1 kJ·mol-1，根据盖斯定律：①-②得3O2（g）＝2O3（g），△H＝+288.2 kJ·mol-1，则O2比O3稳定，选项D正确。‎ 答案选D。‎ ‎4.某反应由两步反应A→B、B→C构成，它的反应能量曲线如图所示（E1、E2、E3、E4表示活化能）。下列有关叙述正确的是（ ）‎ A. 两步反应均为吸热反应 B. 三种化合物中C最稳定 C. 加入催化剂会改变反应的焓变 D. 整个反应的ΔH=E1-E2‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据图示可知第一步反应的反应物的能量比生成物的能量低，所以该步反应是吸热反应；而第二步反应中生成物的能量比反应物的能量低，该步反应是放热反应，错误；‎ B．根据图示可知三种化合物中C含有的能量最低，故其最稳定，正确；‎ C．加入催化剂会改变反应的活化能，但是不能改变反应物、生成物的能量，所以不能改变反应的焓变，错误；‎ D．整个反应的△H=(E1- E2)+ (E2- E3)- E4= E1- E3- E4，错误。‎ 答案选B。‎ ‎5.已知热化学方程式：2H2(g)+O2(g) =2H2O(l) ∆H= -571.6 kJ·mol-1，2CH3OH(l)+3O2(g) =2CO2(g)+4H2O(l) ∆H= -1452 kJ·mol-1，H+(aq)+OH－(aq) =H2O(l) ∆H= -57.3 kJ·mol-1‎ ‎。据此判断下列说法正确的是（ ）‎ A. CH3OH的燃烧热∆H为-1452 kJ·mol-1‎ B. 2H2(g)+O2(g) =2H2O(g) ∆H > -571.6 kJ·mol-1‎ C. CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=H2O(l)+CH3COONa(aq) ∆H= -57.3 kJ·mol-1‎ D. 2CH3OH(l)+O2(g)=2CO2(g)+4H2(g) ∆H= -880.4 kJ·mol-1‎ ‎【答案】B ‎【解析】A.根据方程式2CH3OH(l)+3O2(g) =2CO2(g)+4H2O(l)  ∆H= -1452 kJ·mol-1可知，CH3OH的燃烧热为×1452 kJ·mol-1=726 kJ·mol-1，故A错误；B.液态水变成水蒸气会吸热，因此2H2(g)+O2(g) =2H2O(g)  ∆H > -571.6 kJ·mol-1，故B正确；C. 醋酸为弱酸，电离需要吸热，CH3COOH(aq)+NaOH(aq) =H2O(l)+CH3COONa(aq)  ∆H＞-57.3 kJ·mol-1，故C错误；D. ①2H2(g)+O2(g) =2H2O(l)  ∆H= -571.6 kJ·mol-1，②2CH3OH(l)+3O2(g) =2CO2(g)+4H2O(l)  ∆H= -1452 kJ·mol-1，根据盖斯定律，将②-①×2得：2CH3OH(l)+O2(g) =2CO2(g)+4H2(g)  ∆H= -308.8 kJ·mol-1，故D错误；故选B。‎ ‎6.已知4NH3+5O2=4NO+6H2O，若反应速率分别用υ(NH3)、υ(O2)、υ(NO)、υ(H2O) 表示。则正确的关系是（ ）‎ A 4/5υ(NH3)=υ(O2)‎ B. 5/6υ(O2)=υ(H2O)‎ C. 2/3υ(NH3)=υ(H2O)‎ D. 4/5υ(O2)=υ(NO)‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】化学计量数之比等于化学反应速率之比，则υ(NH3)：υ(O2)：υ(NO)：υ(H2O)=4:5:4:6，即υ(NH3)=υ(O2)、υ(O2)=υ(H2O)、υ(NH3)=υ(H2O)、υ(O2)=υ(NO)，故答案为D。‎ ‎7.反应A（g）+3B（g）⇌2C（g）+2D（g）在四种不同情况下的反应速率如下，其中表示反应速率最快的是（ ）‎ A. v（A）=0.15mol•L-1•min-1 B. v（B）=0.01mol•L-1•s-1 ‎ C. v（C）=0.40mol•L-1•min-1 D. v（D）=0.0075mol•L-1•s-1‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】不同物质表示的速率之比等于其化学计量数之比，故不同物质表示的速率与其化学计量数的比值越大，表示的反应速率越快，注意单位要一致。‎ ‎【详解】v（A） =0.15mol•L-1•min-1；v（B）=0.01mol•L-1•s-1= 0.6 mol•L﹣1•min﹣1，v（B）=0.2 mol•L﹣1•min﹣1；v（C）=0.20mol•L-1•min-1；v（D）=0.0075mol•L-1•s-1=0.45mol•L-1•min-1，v（D）=0.225mol•L-1•min-1，所以表示反应速率最快的是v（D）=0.0075mol•L-1•s-1，故选D。‎ ‎8. 100mL 4mol/L 稀硫酸与2g锌粒反应，在一定温度下为了减缓反应的速率，但又不影响生成氢气的总量，可向反应物中加入（ ）‎ A 硫酸钠固体 B. 硫酸铜固体 ‎ C. 硝酸钾溶液 D. 氯化钠溶液 ‎【答案】D ‎【解析】试题分析：A．硫酸钠固体不能降低氢离子浓度，反应速率不变，A错误；B．硫酸铜固体加入后，锌置换出铜，构成原电池，加快反应速率，但影响生成氢气的量，B错误；C．加入硝酸钾溶液后硝酸根、氢离子和锌反应不能得到氢气，C错误；D．加入氯化钠溶液后相当于是稀释，氢离子浓度降低，反应速率降低，且生成的氢气不变，D正确，答案选D。‎ ‎9.一定条件下，C(s)＋CO2(g)2CO (g) ΔH>0。下列有关叙述正确的是（ ）‎ A. 升高温度，v(正)增大，v(逆)减小 B. 增大压强，v(正)增大，v(逆)增大 C. 恒温恒压，再充入N2，反应速率不变 D. 增加炭的用量，v(正)增大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】根据影响反应速率的因素分析；升高温度，速率加快；增大压强，速率加快；恒温恒压，再充入N2，反应体系中物质的浓度减小，反应速率减慢；固体对反应速率几乎没有影响。‎ ‎【详解】升高温度，v(正)增大，v(逆)增大，故A错误；增大压强，v(正)增大，v(逆)增大，故B正确；恒温恒压，再充入N2，反应体系中各物质的浓度减小，反应速率减慢，故C错误；固体对反应速率几乎没有影响，炭是固体，增加炭的用量，v(正)不变，故D错误。‎ ‎10.可逆反应2NO2（g）═2NO（g）+O2（g）在体积不变的密闭容器中反应，现有以下几种说法：‎ ‎①反应混合物中各物质的物质的量浓度相等 ‎ ‎②单位时间内生成n mol O2 的同时生成2n mol NO2‎ ‎③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率比为2：2：1的状态 ‎ ‎④混合气体的颜色不再改变的状态 ‎⑤混合气体密度不再改变的状态 ‎ ‎⑥混合气体的平均摩尔质量不再改变的状态 其中表示反应达到平衡状态的是（ ）‎ A. ①③⑤ B. ②④⑥ C. ②③④⑥ D. ①②④⑤‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些变量也不发生变化时，一定达到平衡状态。‎ ‎【详解】①反应混合物中各物质的物质的量浓度相等，不一定是不变，所以不一定平衡，故不选①；②单位时间内生成n mol O2等效于消耗2n mol NO2同时生成2n mol NO2，正逆反应速率相等，一定平衡，故选②；③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率比为2:2:1的状态，一直符合这个关系，不一定平衡，故不选③；④混合气体的颜色不再改变的状态，说明二氧化氮的浓度不变，故选④;⑤混合气体的密度一直不变，所以密度不变不一定平衡，故不选⑤；⑥根据 ，n是变量，所以混合气体的平均摩尔质量是变量，平均摩尔质量不再改变的状态一定是平衡状态，故选⑥；选B。‎ ‎11.下列事实能用勒夏特列原理解释的是(　　)‎ A. 加入催化剂有利于合成氨反应 B. 由H2(g)、I2(g)和HI(g)组成的平衡体系加压后颜色变深 C. 500 ℃时比室温更有利于合成氨的反应 D. 将混合气体中的氨液化有利于合成氨反应 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 催化剂只能改变化学反应速率，不影响化学平衡移动，故A错误；B. 由H2(g)、I2(g)和HI(g)组成的平衡体系加压后气体的体积减小颜色变深，平衡没有移动，不能用勒夏特列原理解释。故B错误；C.根据勒夏特列原理，温度越低，NH3的产率越高，采取500，主要考虑催化剂的活性和反应速率问题，故C错误；D.将混合气体中的氨液化，相当于减小了生成物的浓度，平衡正向移动，有利于合成氨反应，符合勒夏特列原理。故D正确 ‎12.某温度下，在一个2L的密闭容器中，加入4mo1A和2molB进行如下反应：3A(g)+2B(g)4C(？)+2D(？)。反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6molC,且反应的前后的压强之比为5:4（相同的温度下测量）,则下列说法正确的是( )‎ A. 该反应的化学平衡常数表达式是K=c4(C)c2(D)/c3(A)c2(B)‎ B. 此时，B 的平衡转化率是35%‎ C. 增加C的量，B的平衡转化率不变 D. 增大该体系的压强，平衡向右移动化学平衡常数增大 ‎【答案】C ‎【解析】A、平衡时生成1.6molC，则根据方程式可知平衡时A、B、C、D的物质的量分别是2.8mol、1.2mol、1.6mol和0.8mol，则根据反应的前后压强之比为5:4可知，D是气体，C不是气体，即该反应是体积减小的可逆反应，因此选项A不正确；B、平衡时生成1.6molC时，则消耗的B的物质的量为0.8mol，则B的平衡转化率为×100%=40%，选项B错误；C、正反应是体积减小的反应，则增大该体系的压强，平衡向右移动，但由于温度不变，化学平衡常数不变，选项C错误；D、由于C不是气体，增加C的量对平衡没影响，B的平衡转化率不变，选项D正确。答案选D。‎ ‎13.在容积固定的密闭容器中存在如下反应A(g)+3B(g)2C(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，并根据实验数据作出下列关系图，下列判断一定错误的是（ ）‎ A. 图 I 研究的是不同催化剂对反应的影响，且乙使用的催化剂效率较高 B. 图Ⅱ研究的是压强对反应的影响，且甲的压强较高 C. 图Ⅱ研究的是温度对反应的影响，且甲的温度较高 D. 图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响，且甲使用的催化剂效率较高 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．加入催化剂，平衡不发生移动，选项A错误；‎ B．甲到达平衡时间短，所以甲的压强较高，乙的压强较低，压强增大，平衡向正反应方向移动，B的转化率增大，选项B正确；‎ C．甲到达平衡时间短，所以甲的温度较高，正反应放热，升高温度，平衡向逆反应方向移动，所以B的转化率减小，选项C正确；‎ D．加入催化剂，平衡不发生移动，甲到达平衡时间短，所以甲使用的催化剂效率较高，选项D正确。‎ 答案选A。‎ ‎14.下列说法正确的是（ ）‎ A. 碳酸铵分解是吸热反应，根据焓判据判断能自发分解 B. 物质A三态间的转化如下：A(g)→A(l)→A(s)，则该转化过程中ΔS>0‎ C. 反应2Mg(s)+CO2(g) C(s)+2MgO(s)能自发进行,则该反应的ΔH<0‎ D. 室温下水结成冰是自发过程 ‎【答案】C ‎【解析】A、焓判据：放热反应容易自发进行，碳酸铵分解是吸热反应，所以根据焓判据该反应是不自发的，故A错误；B、△S为熵变，表示物质的混乱度，物质A三态间A(g)→A(l)→A(s)，混乱度减小，所以△S＜0，故B错误；C、该反应的△S＜0，要自发进行，须△H-T△S＜0，则该反应的△‎ H＜0，故C正确；D、室温下水不能结成冰，所以室温下水结成冰不是自发过程，故D错误；故选C。‎ ‎15.在体积可变的容器中发生反应N2+3H2⇌2NH3，当增大压强使容器体积缩小时，化学反应速率加快，其主要原因是（ ）‎ A. 分子运动速率加快，使反应物分子间的碰撞机会增多 B. 反应物分子的能量增加，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多 C. 活化分子百分数未变，但单位体积内活化分子数增加，有效碰撞次数增多 D. 分子间距离减小，使所有的活化分子间的碰撞都成为有效碰撞 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】根据有效碰撞理论，增大压强使容器体积缩小时，虽然活化分子百分数未变，但单位体积内活化分子数增加，从而使有效碰撞次数增多，化学反应速率加快，答案选C。‎ ‎16.反应 3Fe(s)+4H2O(g) ⇌ Fe3 O4 (s)+ H2 (g) 在一容积可变的密闭容器中进行，下列条件的改变能使反应速率加快的是 （ ） ‎ ‎①增加铁的量 ②将容器的体积缩小一半 ③保持体积不变，充入N2使体系压强增大④保持体积不变，充入水蒸汽使体系压强增大．‎ A. ①④ B. ②③ C. ①③ D. ②④‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】①Fe为固体，增加铁的量，反应速率不变，故①错误；‎ ‎②将容器的体积缩小一半，气体浓度增大，反应速率增大，正逆反应速率增大，故②正确；‎ ‎③保持体积不变，充入N2使体系压强增大，各组分的浓度不变，反应速率不变，故③错误； ‎ ‎④保持体积不变，充入水蒸气使体系压强增大，反应物浓度增大，反应速率增大，故④正确；‎ 答案选D。‎ ‎17.某同学按照课本实验要求，用 50mL 0.50 mol·L-1 的盐酸与 50mL 0.50 mol·L-1 的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的热量计算反应热。下列 说法中，不正确的是（ ）‎ A. 实验过程中有一定的热量损失 B. 图中实验装置缺少环形玻璃搅拌棒 C. 烧杯间填满碎纸条的主要作用是固定小烧杯 D. 若将盐酸体积改为 60 mL，理论上所求反应热相等 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A、该实验过程中一定会存在热传递导致热量的减少，选项A正确；‎ B、图示装置中缺少仪器环形玻璃搅拌棒，选项B正确；‎ C、填满碎纸条的目的是减少热量的散失， 选项C不正确；‎ D、中和热是指强酸强碱的稀溶液反应生成1mol水时所放出的热量，故最终所得中和热是相等的，选项D正确；‎ 答案选C。‎ ‎18.最近意大利罗马大学的Fulvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子。 N4分子结构如图，已知断裂1 mol N—N吸收167 kJ热量，生成1molN≡N键放出942 kJ热量。根据以上信息和数据，则由N2气体生成1 mol气态N4的ΔH为(　　)‎ A. ＋882 kJ/mol B. ＋441 kJ/mol C. －882 kJ/mol D. －441 kJ/mol ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】N2生成1 mol气态N4的方程式为：2N2(g)=N4(g)，根据键能和∆H的关系可得∆H=2×942kJ•mol‾1－6×167kJ•mol‾1=＋882 kJ•mol‾1，故A项正确。‎ 二、非选择题（19→22总共46分）‎ ‎19.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知 1 molSO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的ΔH=-99 kJ·mol-1 。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)图中A、C分别表示____________________、___________________，E的大小对该反应的反应热有无影响？________________。该反应通常用 V2O5 作催化剂，加V2O5会使图中B点升高还是降低？__________， 理由是______________________；‎ ‎(2)图中ΔH=_____kJ·mol-1；‎ ‎(3) V2O5的催化循环机理可能为：V2O5氧化SO2时，自身被还原为四价钒化合物；四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式_____；‎ ‎(4)已知单质硫的标准燃烧热 ΔH=﹣296 kJ·mol-1，计算由S(s)生成3 mol SO3(g)放出的热量 为_____________。‎ ‎【答案】(1). 反应物能量（或2molSO2和1molO2气体总能量） (2). 生成物能量 （或2molSO3气体总能量） (3). 没有影响 (4). 降低 (5). 因为催化剂改变了反应历程，使活化能E降低 (6). -198 (7). SO2+V2O5=SO3+2VO2、4VO2+O2=2V2O5 (8). 1185 kJ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）图中A表示反应物总能量（或2molSO2和1molO2气体总能量），C表示生成物总能量（或2molSO3气体总能量）；E为活化能，使用催化剂，活化能降低，活化分子数增加，活化分子百分数增加。E的大小对该反应的反应热没有影响；该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点降低，是因为催化剂改变了反应历程，使活化能E降低；‎ ‎（2）1mol SO2(g)氧化为1mol SO3的ΔH=-99kJ·mol-1，所以2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-198kJ·mol-1；‎ ‎（3）根据所给元素化合价的变化可写出反应的方程式，SO2＋V2O5=SO3＋2VO2，4VO2‎ ‎＋O2=2V2O5；‎ ‎（4）考查盖斯定律的应用。由反应① 2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH＝－198 kJ·mol-1和②S (s)＋O2(g)SO2(g) ΔH＝－296 kJ·mol-1联立即①＋②×2得2S(s)＋3O2(g)=2SO3(g) ΔH＝－790 kJ·mol-1，所以由S(s)生成3 mol SO3(g)的ΔH＝1 185kJ·mol-1。‎ ‎20.为了减轻汽车尾气造成的大气污染，人们开始探索利用 NO 和 CO 在一定条件下 转化为 两种无毒气体E和F的方法(已知该反应△H<0). 在2L密闭容器中加入一定量 NO和CO，当温度分别在 T1 和 T2 时，测得各物质平衡时物质的量如下表：‎ n(mol)‎ NO CO E F 初始 ‎0.100‎ ‎0.100‎ ‎0‎ ‎0‎ T1‎ ‎0.020‎ ‎0.020‎ ‎0.080‎ ‎0.040‎ T2‎ ‎0.010‎ ‎0.010‎ ‎0.090‎ ‎0.045‎ ‎(1)请结合上表数据，写出 NO 与 CO 反应的化学方程式_________________________________。‎ ‎(2)根据表中数据判断，温度T1和T2的关系是(填序号)__________。 ‎ A．T1>T2 B. T1T2；‎ 答案选A；‎ ‎（3）已知：①4NH3(g) + 3O2(g) = 2N2(g) + 6H2O(g) ΔH=- 1266.8 kJ/mol，②N2(g) + O2(g) = 2NO(g) ΔH = + 180.5kJ/mol，根据盖斯定律：①+②×2得氨高温催化氧化的热化学方程式为4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-905.8kJ/mol；‎ ‎(4)当合成氨在容器 B 中达平衡时，测得其中含有 1.0molN2，0.4molH2，0.4molNH3，此时容积为2.0L。则此条件下的平衡常数K==10；保持温度和体积不变，向此容器中通入0.36molN2，增大了反应物的浓度，平衡将正向移动。‎ ‎21.反应 Fe(s)+CO2(g)⇌FeO(s)+CO(g) △H1，平衡常数为 K1，反应 Fe(s)+H2O(g)⇌FeO(s)+H2(g) ‎ ‎△H2，平衡常数为 K2；在不同温度时 K1、K2 的值如表：‎ ‎700℃‎ ‎900℃‎ K1‎ ‎1.47‎ ‎2.15‎ K2‎ ‎2.38‎ ‎1.67‎ ‎(1) 反应 CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)的反应热为△H ，平衡常数为 K，则△H= ____________(用△H1 和△H2 表 示)， K= _______________ (用 K1 和 K2 表示)，且由上述计算可知，反应CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)是______________________________反应(填“吸热”或“放热”)。‎ ‎(2) 现有反应：mA(g)+nB(g) ⇌ pC(g)达到平衡后，当升高温度时，B的转化率变大；当减小压强时，混合体系中C的质量分数减小，则：‎ ‎①该反应的逆反应为反应___________(填“吸热”或“放热”，且 m+n___p(填“>"“=或“<”)‎ ‎②减压使容器容积增大时，A的质量分数____________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)。‎ ‎③若容积不变加入B，则A的转化率_______________， B的转化率 ______________‎ ‎④ 若加入催化剂，平衡时气体混合物的总物质的量____________‎ ‎【答案】(1). ΔH1-ΔH2 (2). (3). 吸热 (4). 放热 (5). > (6). 增大 (7). 增大 (8). 减小 (9). 不变 ‎【解析】‎ ‎【分析】（1）据已知热化学方程式，利用盖斯定律解答；据化学平衡常数表达式分析；‎ ‎（2）达到平衡后，当升高温度时，B的转化率变大，说明温度升高平衡向正反应方向移动，则正反应吸热，当减小压强时，混合体系中C的质量分数也减小，说明压强减小平衡向逆反应方向移动，则方程式中反应物的气体的计量数之和大于生成物气体的化学计量数之和，根据外界条件对化学平衡的影响解答该题。‎ ‎【详解】（1）①已知①Fe（s）+CO2（g）⇌FeO（s）+CO（g）△H1，②Fe（s）+H2O（g）⇌FeO（s）+H2（g）△H2，据盖斯定律，①-②得：CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g）△H=△H1-△H2；反应的K=，K1=，K2=，所以K=；根据表中数据，700℃时，K＜1，900℃‎ 时，K＞1，所以温度升高，K增大，平衡右移，说明该反应的正反应是吸热反应；‎ ‎（2）①达到平衡后，当升高温度时，B的转化率变大，说明温度升高平衡向正反应方向移动，则正反应吸热，逆反应为放热反应，当减小压强时，混合体系中C的质量分数也减小，说明压强减小平衡向逆反应方向移动，则方程式中反应物的气体的计量数之和大于生成物气体的化学计量数之和，故答案为：放热；＞；‎ ‎②减压，平衡向着方程式中气体的计量数之和增大的反应方向移动，即向着逆反应方向移动，则A的质量分数增大，故答案为：增大；‎ ‎③在反应容器中加入一定量的B，反应物B的浓度增大，平衡向正反应方向移动，促进A的转化，A的转化率增大，但B的转化率减小，故答案为：增大；减小；‎ ‎④催化剂对化学平衡移动没有影响，所以若加入催化剂，平衡时气体混合物的总物质的量不变。‎ ‎22.CO2和甲烷催化合成CO和H2是CO2资源化利用的有效途径。主要反应为 Ⅰ：CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) △H=+247kJ/mol ‎（1）已知CH4(g)+H2O(g) CO(g)+H2(g) △H=+206kJ/mol 写出CH4和水蒸气反应生成CO2的热化学方程式_________。‎ ‎（2）在恒温、恒容的密闭容器中发生反应I，下列选项能够说明反应I达到平衡状态的是______。‎ A.混合气体的密度不变 B.混合气体的总压强不变 C.CH4、CO2、CO、H2的物质的量之比为1:1:2:2‎ D.3V正(H2)=V逆(CH4)‎ E.混合气体的平均相对分子质量不变 ‎（3）催化合成的温度通常维持在550-750℃之间，从反应速率角度分析其主要原因可能是_________。‎ ‎（4）将CH4与CO2各1mol充入某密闭容器中，发生反应I。100Kpa时，反应I到达平衡时CO2的体积分数与温度的关系曲线如图所示。‎ ‎①图中A、B、C三点表示不同温度、压强下达到平衡时CO2的体积分数，则______点对应的平衡常数最小，判断依据是________；__________点对应的压强最大。‎ ‎②300℃，100Kpa下，该容器中反应I经过40min达到平衡，计算反应在0-40min内的平均反应速率为v(CO2)=_________mol/min（结果保留两位有效数字），该温度下的压强平衡常数Kp=________。‎ ‎（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）‎ ‎【答案】(1). CH4(g)+2H2O(g) CO2(g)+4H2(g) ΔH=+165kJ/mol (2). BE (3). 在该温度范围内，催化剂的活性较大，反应速率快（合理即给分） (4). A (5). 反应I吸热反应，温度降低，平衡常数减小 (6). C (7). 2.8×10-3 (8). 6.25KPa2‎ ‎【解析】（1）已知：①CH4(g)+H2O(g) CO(g)+H2(g) △H=+206kJ/mol ‎②CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) △H=+247kJ/mol 根据盖斯定律可知①×2－②即得到CH4和水蒸气反应生成CO2的热化学方程式为CH4(g)+2H2O(g) CO2(g)+4H2(g) ΔH=+165kJ/mol。（2）A. 密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量和容积始终是不变的，因此混合气体的密度不变不能说明，A错误；B.正反应体积增大，则混合气体的总压强不变说明反应达到平衡状态，B正确；C.CH4、CO2、CO、H2的物质的量之比为1:1:2:2不能说明正逆反应速率相等，则不一定处于平衡状态，C错误；D.3V正(H2)=V逆(CH4)不能满足反应速率之比是化学计量数之比，没有达到平衡状态，D错误；E. 混合气的平均相对分子质量是混合气的质量和混合气的总的物质的量的比值，质量不变，但物质的量是变化的，所以混合气体的平均相对分子质量不变说明反应达到平衡状态，E正确；答案选BE；（3）催化剂的活性受温度影响较大，因此主要原因可能是在该温度范围内，催化剂的活性较大，反应速率快。（4）①由于反应I吸热反应，温度降低，平衡常数减小，所以A点对应的平衡常数最小；C点温度最高，反应物转化率最大，由于正反应体积增大，则C点对应的压强最大。②根据方程式可知：‎ CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)‎ 起始量（mol）1 1 0 0‎ 转化量（mol）x x 2x 2x 平衡量（mol）1－x 1－x 2x 2x ‎300℃，100Kpa下平衡时CO2体积分数是0.4，则，解得x＝1/9，则在0-40min内的平均反应速率为v(CO2)=1/(9×40)＝2.8×10-3mol/min，该温度下的压强平衡常数Kp=＝6.25KPa2。‎ ‎ ‎