B．三个容器内反应的平衡常数③>①>②
C．N2的转化率①<②
D．达平衡时氨气的体积分数①>③
19．在恒容密闭容器中，由CO合成甲醇：
CO（g）+2H2（g）
CH3OH（g），在其他条件不变的情况下，研究温度对反应的影响，实验结果如下图所示，下列说法正确的是
A．平衡常数K=
B．该反应在T1时的平衡常数比T2时的小
C．任意时刻，T2温度下的反应速率均大于T1温度下的速率
D．处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时
增大
20．将O2、NO、NH3、HCl分别收集于等体积的四个容器里，把四个容器用导管连成一个整体，若使各气体充分混合（保持温度
不
变），混合后容器中的压强与原容器中的压强之比为（ ）
A．1:
1B．1:
2C．3:
4D．3:
8
二、填空题
21．水是组成生命体的重要化学物质，有关水的反应实例有很多：
（1）有人设想将太阳能转化为电能，进而将水电解生成H2，H2是一种清洁能源。
请分析电解水过程中，水（填“仅被氧化”“仅被还原”“既被氧化，又被还原”或“既未被氧化，又未被还原”，下同）。
（2）野营爱好者携带氢化钙固体作为生氢剂，反应方程式为：
CaH2+2H2O
Ca（OH）2+2H2↑，其中水。
22．（15分）二氧化碳的过度排放会引发气候问题，而进行有效利用则会造福人类，如以CO2和NH3为原料合成尿素。
经研究发现该反应过程为：
①CO2（g）+2NH3（g）
NH2COONH4（s）△H1
②NH2COONH4（s）
CO（NH2）2（s）+H2O（g）△H2>0
请回答下列问题：
（1）研究反应①的平衡常数（K）与温度（T）的关系，如图1所示，则△H1____0。
（选填“>”、“<”或“=”）。
（2）有体积可变（活塞与容器之间的摩擦力忽略不计）的密闭容器如图2所示，现将3molNH3和2molCO2放入容器中，移动活塞至体积V为3L，用铆钉固定在A、B点，发生合成尿素的总反应如下：
CO2（g）+2NH3（g）
CO（NH2）2（s）+H2O（g）
测定不同条件、不同时间段内的CO2的转化率，得到如下数据：
CO2的转化率T（℃）
10min
20min
30min
40min
T1
30%
65%
75%
75%
T2
45%
50%
a1
a2
①T1℃下，l0min内NH3的平均反应速率为__________。
②根据上表数据，请比较T1_________T2（选填“>”、“<”或“=”）；T2℃下，第30min时，a1=________，该温度下的化学平衡常数为_________。
③T2℃下，第40min时，拔去铆钉（容器密封性良好）后，活塞没有发生移动，再向容器中通人3molCO2，此时v（正）_____v（逆）（选填“>”、“<”或“=”），判断的理由是______。
（3）请在下图中补画出合成氨总反应2NH3（g）+CO2（g）
CO（NH2）2（s）+H2O（g）过程中能量变化图，并标明中间产物〔NH2COONH4（s）〕、生成物CO（NH2）2（s）+H2O（g）〕。
23．（14分）甲醇是重要的化工原料，又可称为燃料。
利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下：
①CO（g）+2H2（g）
CH3OH（g）△H1
②CO2（g）+3H2（g）
CH3OH（g）+H2O（g）△H2
③CO2（g）+H2（g）
CO（g）+H2O（g）△H3
回答下列问题：
化学键
H-H
C-O
C
O
H-O
C-H
E/（kJ.mol-1）
436
343
1076
465
413
（1）已知反应①中的相关的化学键键能数据如下：
由此计算△H1=kJ.mol-1，已知△H2=-58kJ.mol-1，则△H3=kJ.mol-1
（2）反应①的化学平衡常数K的表达式为；图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为（填曲线标记字母），其判断理由是。
（3）合成气的组成n（H2）/n（CO+CO2）=2.60时体系中的CO平衡转化率（a）与温度和压强的关系如图2所示。
a（CO）值随温度升高而（填“增大”或“减小”），其原因是。
图2中的压强由大到小为_____，其判断理由是_____。
三、实验题
24．（14分）某合成氨厂利用附近化工厂副产品CaSO4设计了以下制备（NH4）2SO4的工艺流程：
请回答以下问题：
（1）天然气中的H2S杂质常用氨水吸收，产物为NH4HS。
一定条件下向NH4HS溶液中通入空气，得到单质硫并使吸收液再生，写出再生反应的化学方程式：
。
（2）工业上在500℃左右使用铁触媒作为催化剂合成NH3，
①铁触媒中含有Fe3＋，，则Fe3＋的核外电子排布式为
②500℃时，合成塔中的反应为：
N2（g）+3H2（g）
2NH3（g）∆H=－92.4kJ/mol在密闭条件下，下列示意图能说明反应进行到t1时刻时达到平衡状态的是（填字母编号）。
（3）沉淀池中反应的化学方程式为
（4）在上述流程中可以循环使用的X是（填化学式），从（NH4）2SO4溶液中获得（NH4）2SO4晶体操作的步骤是是加热浓缩、、过滤、洗涤、干燥。
四、计算题
25．把8.50g部分已被氧化的锌片放入硫酸铜溶液中，完全反应后取出覆盖有铜的锌片，洗涤干燥后称得质量为8.45g，求原锌片中有多少克锌片被氧化了。
五、简答题
26．（15分）用NH3催化还原NxOy可以消除氮氧化物的污染。
已知：
反应I：
4NH3（g）+6NO（g）
5N2（g）＋6H2O（l）△H1
反应II：
2NO（g）+O2（g）
2NO2（g）△H2（且|△H1|＝2|△H2|）
反应III：
4NH3（g）+6NO2（g）
5N2（g）＋3O2（g）＋6H2O（l）△H3
反应I和反应II在不同温度时的平衡常数及其大小关系如下表
温度/K
反应I
反应II
已知：
K2＞K1＞K2′＞K1′
298
K1
K2
398
K1′
K2′
（1）推测反应III是反应（填“吸热”或“放热”）
（2）相同条件下，反应I在2L密闭容器内，选用不同的催化剂，反应产生N2的量随时间变化如图所示。
①计算0～4分钟在A催化剂作用下，反应速率v（NO）=。
②下列说法正确的是。
A．该反应的活化能大小顺序是：
Ea（A）>Ea（B）>Ea（C）
B．增大压强能使反应速率加快，是因为增加了活化分子百分数
C．单位时间内H-O键与N-H键断裂的数目相等时，说明反应已经达到平衡
D．若在恒容绝热的密闭容器中发生反应，当K值不变时，说明反应已经达到平衡
（3）一定条件下，反应II达到平衡时体系中n（NO）∶n（O2）∶n（NO2）＝2∶1∶2。
在其它条件不变时，再充入NO2气体，分析NO2体积分数——φ（NO2）的变化情况：
（填“变大”、“变小”或“不变”）恒温恒压容器，φ（NO2）；恒温恒容容器，φ（NO2）。
（4）一定温度下，反应III在容积可变的密闭容器中达到平衡，此时容积为3L，c（N2）与反应时间t变化曲线X如下图所示，若在t1时刻改变一个条件，曲线X变为曲线Y或曲线Z。
则：
①变为曲线Y改变的条件是。
变为曲线Z改变的条件是。
②若t2降低温度，t3达到平衡，请在上图中画出曲线X在t2-t4内c（N2）的变化曲线。
参考答案
1．C
【解析】
试题分析：
常见的放热反应有：
所有的燃烧反应，金属与酸或水的反应、酸碱中和反应、多数的化合反应、铝热反应等；常见的吸热反应：
Ba（OH）2•8H2O与NH4Cl晶体混合反应、水解反应、大多数的分解反应、以C、CO、H2作为还原剂的反应等，A、电解Al2O3得到Al和O2属于吸热反应，,A错误；B．石灰石高温分解为生石灰和二氧化碳,属于吸热反应，B错误；C、铝粉与氧化铁高温反应属于放热反应，C正确；D、Ba（OH）2·8H2O和NH4Cl晶体混合反应属于吸热反应，D错误；选C。
考点：
考查常见的放热反应、吸热反应。
2．D
【解析】
试题分析：
A．冰融化成水吸收热量，A错误；B．化学键断裂过程一定吸收能量，B错误；C．生成物的总能量不一定低于反应物的总能量，C错误；D．化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因，D正确，答案选D。
考点：
考查能量变化的有关判断
3．B
【解析】A不正确，也可以是生成物浓度的增加。
在一定条件下，当可逆反应中正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），各种物质的浓度或含量均不再发生变化的状态，是化学平衡状态，C不正确。
催化剂能影响反应速率，但不能影响平衡状态，D不正确。
答案选B。
4．AD
【解析】若经2s（秒）后测得C的浓度为0.6mol·L－1，则参加反应的A为1.2molB为0.6mol生成C1.2molVA=0.3mol·L－1·s－1VB=0.15mol·L－1·s－1A正确B错误。
2s时物质A的转化率1.2/4=0.3，C错误。
2s时物质B的浓度为0.7mol·L－1，D正确。
5．A
【解析】1molN2H4在101kPa25℃时完全燃烧生成N2和液态水所放出的热量叫N2H4的燃烧热，现1molN2H4完全燃烧生成气态水放热534kJ，易知N2H4的燃烧热大于534kJ·mol－1，反应①的反应热△H=－534kJ·mol－1，A对B错；稀H2SO4与稀NaOH溶液反应的中和热为57.3kJ·mol－1不必加“－”，C错；CH3COOH是弱酸，其电离是吸热反应，故与NaOH溶液中和生成1molH2O时放出热量小于57.3kJ。
6．C
【解析】
试题分析：
影响化学反应速率的外界因素有反应物的浓度、反应温度、催化剂等，综合四个选项可知C有加入催化剂且反应温度较高过氧化氢的浓度较大，故反应速率量大，答案选C。
考点：
考查影响化学反应速率的外界因素。
7．C
【解析】NH4NO3溶于水吸热，但NH4NO3溶于水是熵值增加的过程，所以仍然是自发过程，选项A正确；熵是表示物质混乱度的一种量，同一种物质气态时熵值最大，液态时次之，而固态时熵值最小，选项B正确；借助专外力能自发进行的过程，其体系的能量不一定趋向于从高能状态转变为低能状态，例如水向高处流动，选项C不正确；根据△G＝△H－T·△S可知，只要△G小于0，反应就一定是自发的，所以选项D正确，答案选C。
8．B
【解析】
试题分析：
右图表示的是反应物的能量低于生成物的能量，反应表现为吸热。
A、C、D均为放热反应，只有B是吸热反应，答案选B。
考点：
考查反应的热效应的判断
9．A
【解析】
试题分析：
①在恒容条件下，气体的总体积V恒定，反应体系中有固体A参与，所以气体的质量为一个变化的量，可知密度为一个变化的量，当密度不变时可以看作是达到化学平衡，故①正确；
②此题为恒温恒容，反应前后气体物质的量不变的反应，由PV=nRT可知压强P为一个恒定的值，故压强不变不能说明达到平衡，故②错误；③反应前后气体的化学计量数相等，即该可逆反应是一个气体物质的量不变的反应，不管是否平衡，气体的物质的量都是不变的，故③错误；④可逆反应为一个整体，B物质的量浓度不变，则体系中其他气体的浓度均不再变化，故④正确；⑤反应体系中有固体A参与，所以气体的质量m为一个变化的量，反应前后气体的化学计量数相等，说明气体总物质的量n为一个恒定的量，所以M为一个变化的量，若M不变，说明已经达到平衡，故⑤正确；⑥当反应正逆反应速率相等时，说明已经达到平衡，故⑥正确，所以答案为：
A．
考点：
考查化学反应平衡和平衡移动相关知识点
10．C
【解析】
试题分析：
由题意知，参加反应的PCl5量为0.2mol，由速率的公式可知，时间为0.2/0.4=0.5min，即30s。
考点：
化学反应速率的计算。
11．D
【解析】
正确答案：
D
A．不正确，B的平均消耗速率为1.5mol÷2L÷5MIn=0.15mol（L·min）―1
B．不正确，C的平衡浓度为1mol/2L=0.5mol/L
C．不正确，平衡后，增大压强，平衡不移动，A为固体。
D．正确，若单位时间内生成的B和C的物质的量之比为3：
2，即用B表示的逆速率与用C表示的正速率与计量数成比例，则体系处于平衡状态
12．C
【解析】
试题分析：
A、因反应物的能量高于生成物的能量时，反应是放热反应，故A错误；
B、因旧键的断裂吸收能量，而不是释放能量，故B错误；
C、因旧键的断裂吸收能量，由图可知断裂2molA-B键需要吸收ykJ能量，故C正确；
D、由图可知，1molA2和1molB2的总能量高于2molAB的总能量，故D错误。
故选C。
考点：
化学反应中能量转化的原因
点评：
本题考查学生有关化学反应中的能量变化知识，可以根据所学知识来进行，难度不大。
13．A
【解析】
试题分析：
2SO2+O2
2SO3
始2mol
转1.6mol
6min0.4mol
假设反应为一个匀速反应
3min时SO2有xmol,那么ν（SO2）=
=0.09mol/（L•min）
=0.09x=1.2mol由于本反应为可逆反应，所以二氧化硫的物质的量小于1.2mol。
考点：
化学反应速率的计算
点评：
要了解可逆反应的特点，熟练掌握计算方法是本题的关键。
14．AC
【解析】氢气燃烧生成液态水时放热多，A正确。
气态S的能量高于固态S的能量，所以气态S燃烧放热多，B不正确。
碳完全燃烧放热多，C正确。
参加反应的氢气越大，放热越多，D不正确，答案选AC。
15．C
【解析】判断反应是否达到平衡,最根本的方法是,证明正、逆反应速率相等,所用的标志一定随着反应的进行始终在改变,当变量不变了,就说明达到了平衡,C项不能用各物质的浓度比和分子个数比判断达平衡。
16．B
【解析】该反应为吸热反应,升温平衡向正方向移动,如果B、C都是气体,则气体总质量不变,但物质的量增大,故平均相对分子质量一定减小,A项说法正确;但B和C不一定都是气体,若C为固体,反应前后气体物质的量不变,但气体总质量减小,故气体平均相对分子质量减小,所以C项说法正确,B项说法错误;在B为固体的情况下,若绝大部分气体物质都转变成了固体,气体总质量减小,所以尽管反应后气体总物质的量减小,但平均相对分子质量仍然有可能减小,D项说法正确。
17．B
【解析】中和热是在一定条件下，稀溶液中，强酸和强碱反应生成1mol水时所放出的热量。
由于浓硫酸溶于水会放出大量的热，而醋酸是弱电解质，存在电离平衡，电离是吸热的，但由于放热越多，△H越小，所以选项B正确，答案选B。
18．A
【解析】
试题分析：
根据表中数据可知，②相当于是在①的基础上增大氮气的浓度，平衡向正反应方向进行，氢气的转化率增大，A正确。
但氮气的转化率降低，C不正确；温度相同，平衡常数不变，B不正确；③和①相比，相当于是在①的基础上增大压强，平衡向正反应方向移动，氨气的体积分数增大，D不正确，答案选A。
考点：
考查反应热的计算、平衡常数的判断、外界条件对平衡状态的影响等
点评：
在判断①和③时可以利用等效平衡进行。
所谓等效平衡是指外界条件相同时，同一可逆反应只要起始浓度相当，无论经过何种途径，都可以达到相同的平衡状态。
等效平衡的判断及处理一般步骤是：
进行等效转化——边倒法，即按照反应方程式的计量数之比转化到同一边的量，与题干所给起始投料情况比较。
恒温恒容下对于反应前后气体体积发生变化的反应来说（即△n≠0的体系）：
等效转化后，对应各物质起始投料的物质的量与原平衡起始态相同。
显然该题中①和③的平衡是不等效的，所以需要把③中反应
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