解析：
A的物质的量达到0.80mol反应达到平衡状态，则
A（g）＋B（g）
C（g）
起始量/（mol） 1.0 1.0 0
变化量/（mol）0.200.200.20
平衡量/（mol）0.800.800.20
代入求平衡常数：
K＝0.625。
反应在前5s的平均速率v（A）＝0.015mol·L－1·s－1，故A错误；保持其他条件不变，升高温度，平衡时c（A）＝0.41mol·L－1，A物质的量为0.41mol/L×2L＝0.82mol＞0.80mol，说明升温平衡逆向移动，正反应是放热反应，则反应的ΔH＜0，故B错误；等效于起始加入2.0molA和2.0molB，与原平衡相比，压强增大，平衡向正反应方向移动，平衡时的AB转化率较原平衡高，故平衡时AB的物质的量小于1.6mol，C的物质的量大于0.4mol，即相同温度下，起始时向容器中充入2.0molC，达到平衡时，C的物质的量大于0.4mol，参加反应的C的物质的量小于1.6mol，转化率小于80%，故C错误；相同温度下，起始时向容器中充入0.20molA、0.20molB和1.0molC，Qc＝50＞K，反应逆向进行，反应达到平衡前v（正）＜v（逆），故D正确。
答案：
D
7．用CO和H2在催化剂的作用下合成甲醇，发生的反应如下：
CO（g）＋2H2（g）===CH3OH（g）。
在体积一定的密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2，测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。
下列说法正确的是（ ）
A．该反应的ΔH＜0，且p1＜p2
B．反应速率：
v逆（状态A）＞v逆（状态B）
C．在C点时，CO转化率为75%
D．在恒温恒压条件下向密闭容器中充入不同量的CH3OH，达平衡时CH3OH的体积分数不同
解析：
由图可知，升高温度，CH3OH的体积分数减小，平衡逆向移动，则该反应的ΔH＜0，300℃时，增大压强，平衡正向移动，CH3OH的体积分数增大，所以p1＞p2，故A错误；B点对应的温度和压强均大于A点，温度升高、增大压强均使该反应的化学反应速率增大，因此v逆（状态A）＜v逆（状态B），故B错误；设向密闭容器充入了1molCO和2molH2，CO的转化率为x，则 CO（g）＋2H2（g）
CH3OH（g）
起始/（mol） 1 2 0
变化/（mol）x2xx
平衡/（mol）1－x2－2xx
在C点时，CH3OH的体积分数＝
＝0.5，解得x＝0.75，故C正确；由等效平衡可知，在恒温恒压条件下向密闭容器中充入不同量的CH3OH，达平衡时CH3OH的体积分数都相同，故D错误。
答案：
C
8．（2016·全国卷Ⅱ）丙烯腈（CH2＝CHCN）是一种重要的化工原料，工业上可用“丙烯氨氧化法”生产，主要副产物有丙烯醛（CH2＝CHCHO）和乙腈（CH3CN）等。
回答下列问题：
（1）以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈（C3H3N）和副产物丙烯醛（C3H4O）的热化学方程式如下：
①C3H6（g）＋NH3（g）＋
O2（g）===C3H3N（g）＋3H2O（g）
ΔH＝－515kJ·mol－1
②C3H6（g）＋O2（g）===C3H4O（g）＋H2O（g）
ΔH＝－353kJ·mol－1
两个反应在热力学上趋势均很大，其原因是___________________________
____________________________；
有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是_____________________________
____________________________；
提高丙烯腈反应选择性的关键因素是_____________________。
（2）图（a）为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线，最高产率对应的温度为460℃。
低于460℃时，丙烯腈的产率________（填“是”或“不是”）对应温度下的平衡产率，判断理由是_________________；
高于460℃时，丙烯腈产率降低的可能原因是________（双选，填标号）。
A．催化剂活性降低 B．平衡常数变大
C．副反应增多D．反应活化能增大
图（a） 图（b）
（3）丙烯腈和丙烯醛的产率与
的关系如图（b）所示。
由图可知，最佳
约为________，理由是_____________________________。
进料气氨、空气、丙烯的理论体积比约为___________________________________________
_______________________。
解析：
（1）由热化学方程式可知，反应①气体分子数增加，是一个熵增的放热反应，反应②气体分子数不变，是一个熵变化不大的放热量较大的反应，在热力学上都属于自发进行的反应。
由于反应①是一个气体分子数增加的放热反应，降温、减压均有利于提高丙烯腈的平衡产率。
有机反应中要提高某反应的选择性，关键是选择合适的催化剂。
（2）由于反应①是放热反应，温度降低，平衡右移，丙烯腈的平衡产率应增大，因此图（a）中460℃以下的产率不是对应温度下的平衡产率。
反应①的平衡常数随温度的升高而变小，反应的活化能不受温度的影响，故当温度高于460℃时，丙烯腈的产率降低的可能原因是催化剂活性降低和副反应增多。
（3）由图（b）可知，当
＝1时，丙烯腈的产率最高，而丙烯醛的产率已趋近于0，如果
再增大，丙烯腈的产率反而降低，故最佳
约为1。
空气中O2的体积分数约为
，结合反应①方程式及最佳
约为1可知，进料气氨、空气、丙烯的理论体积比应为1∶
∶1＝1∶7.5∶1。
答案：
（1）两个反应均为放热量大的反应 降低温度、降低压强 催化剂
（2）不是 该反应为放热反应，平衡产率应随温度升高而降低 AC
（3）1 该比例下丙烯腈产率最高，而副产物丙烯醛产率最低 1∶7.5∶1
9．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＝＋24.4kJ/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298K、压强100kPa），已知该条件下k正＝4.8×104s－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__________________________。
解析：
（1）根据平衡定义，v正∶v逆＝系数比，反应达到平衡状态，2v正（N2O4）＝v逆（NO2），a错误；体系颜色不变，说明NO2浓度不变，一定达到平衡状态，b正确；气体质量不变、反应中气体物质的量改变，根据M＝
，气体平均相对分子质量为变量，当气体平均相对分子质量不变时，一定达到平衡状态，c正确；气体质量不变、体积不变，ρ＝
，密度为恒量，气体密度不变不一定平衡，d错误。
N2O4（g）
2NO2（g） ΔH＝＋24.4kJ/mol，正反应是吸热反应，达到平衡后，保持体积不变升高温度，平衡正向移动，NO2浓度增大，则混合气体颜色变深。
（2）平衡常数Kp表达式
；影响平衡常数K的因素是温度，所以影响Kp的因素也是温度。
（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，平衡时v正＝v逆，k正·p（N2O4）＝k逆p2（NO2），Kp为
。
若将一定量N2O4投入真空容器中恒温恒压分解（温度298K、压强100kPa），已知该条件下k正＝4.8×104s－1。
当N2O4分解10%时，v正＝4.8×104×100kPa×
＝3.9×106kPa·s－1。
（4）真空密闭容器中放入一定量N2O4，维持总压强p0恒定，设N2O4初始浓度为x，列式：
N2O4（g）
2NO2（g）
起始 x 0
转化αx2αx
平衡x－αx2αx
向密闭容器中充入等量N2O4，维持总压强在2p0条件下，则N2O4初始浓度为2x，列式：
N2O4（g）
2NO2（g）
起始/（mol） 2x 0
转化/（mol）β×2xβ×4x
平衡/（mol）2x－β×2xβ×4x
＝
，β＝
。
答案：
（1）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）（p总·x）2（NO2）/x（N2O4） 温度
（3）k正/k逆 3.9×106 （4）
10．（2017·日照模拟）生产中可用双氧水氧化法处理电镀含氰废水，某化学兴趣小组模拟该法探究有关因素对破氰反应速率的影响（注：
破氰反应是指氧化剂将CN－氧化的反应）。
【相关资料】
①氰化物主要是以CN－和[Fe（CN）6]3－两种形式存在。
②Cu2＋可作为双氧水氧化法破氰处理过程中的催化剂；Cu2＋在偏碱性条件下对双氧水分解影响较弱，可以忽略不计。
③[Fe（CN）6]3－较CN－难被双氧水氧化，且pH越大，[Fe（CN）6]3－越稳定，越难被氧化。
【实验过程】
在常温下，控制含氰废水样品中总氰的初始浓度和催化剂Cu2＋的浓度相同，调节含氰废水样品不同的初始pH和一定浓度双氧水溶液的用量，设计如下对比实验：
（1）请完成以下实验设计表（表中不要留空格）。
实验序号
实验
目的
初始
pH
废水
样品
体积/mL
CuSO4
溶液的
体积/
mL
双氧水
溶液的
体积/
mL
蒸馏水
的体积/
mL
①
为以下实验
操作参考
7
60
10
10
20
②
废水的初始
pH对破氰
反应速率的影响
12
60
10
10
20
③
________
7
60
______
______
10
实验测得含氰废水中的总氰浓度（以CN－表示）随时间变化关系如图所示。
（2）实验①中20～60min时间段反应速率：
v（CN－）＝______mol·L－1·min－1。
（3）实验①和实验②结果表明，含氰废水的初始pH增大，破氰反应速率减小，其原因可能是____________________（填一点即可）。
在偏碱性条件下，含氰废水中的CN－最终被双氧水氧化为HCO
，同时放出NH3，试写出该反应的离子方程式：
____________。
（4）该兴趣小组同学要探究Cu2＋是否对双氧水氧化法破氰反应起催化作用，请你帮助他们设计实验并验证上述结论，完成下表中内容（已知：
废水中的CN－浓度可用离子色谱仪测定）。
实验步骤（不要写出具体操作过程）
预期实验现象
和结论
解析：
（1）影响该反应的因素有pH以及双氧水的浓度，实验目的为废水的初始pH对破氰反应速率的影响和双氧水的浓度对破氰反应速率的影响，其他量应不变，而且总体积不变，蒸馏水的体积为10mL，所以双氧水的体积为20mL。
（2）根据v＝
＝
＝0.0175mol·L－1·min－1。
（3）pH越大，[Fe（CN）6]3－越稳定，越难被氧化，所以破氰反应速率减小；因为氰废水中的CN一最终被双氧水氧化为HCO
，其中的碳由＋2价变成＋4价，1molCN－反应转移2mol的电子，而过氧化氢1mol也转移2mol的电子，所以CN一和H2O2的物质的量之比为1∶1，所以反应的离子方程式为CN－＋H2O2＋H2O===NH3↑＋HCO
。
（4）分别取温度相同、体积、浓度相同的含氰废水的试样两等份，滴加过氧化氢，一份中加入少量的无水硫酸铜粉末，另一份不加，用离子色谱仪测定废水中的CN一浓度，如果在相同时间内，甲试管中的CN－浓度小于乙试管中的CN－浓度，则Cu2＋对双氧水破氰反应起催化作用，反之则不起催化作用。
答案：
（1）双氧水的浓度对破氰反应速率的影响 10 20
（2）0.0175
（3）初始pH增大，催化剂Cu2＋会形成Cu（OH）2沉淀，影响了Cu2＋的催化作用（或初始pH增大，[Fe（CN）6]3－较中性和酸性条件下更稳定，难以氧化）
CN－＋H2O2＋H2O===NH3↑＋HCO
（4）
实验方案（不要求写出具体操作过程）
预期实验现象和结论
分别取等体积、等浓度的含氰废水于甲、乙两支试管中，再分别加入等体积、等浓度的双氧水溶液，只向甲试管中加入少量的无水硫酸铜粉末，用离子色谱仪测定相同反应时间内两支试管中的CN－浓度
相同时间内，若甲试管中的CN－浓度小于乙试管中的CN－浓度，则Cu2＋对双氧水破氰反应起催化作用；若两试管中的CN－浓度相同，则Cu2＋对双氧水破氰反应不起催化作用
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