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湖北省随州二中2019-2020学年高二上学期9月份月考化学试化学题（解析版）
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湖北省随州二中2019-2020学年高二上学期9月份月考试题
一、单选题（本大题共16小题，共48.0分）
1.反应X＋Y＝M＋N的能量变化关系如图。下列关于该反应的说法中，正确的是（ ）
A. 断裂X、Y的化学键所吸收的能量小于形成M、N的化学键所放出的能量
B. X、Y的总能量一定低于M、N的总能量
C. 因为该反应为吸热反应，故一定要加热才可发生
D. X的能量一定低于M的，Y的能量一定低于N的
【答案】B
【解析】
【详解】图示反应物的总能量比生成物的总能量低，此反应为吸热反应；
A．吸热反应的焓变为正，则断裂X、Y的化学键所吸收的能量高于形成M、N的化学键所放出的能量，故A错误；
B．该反应为吸热反应，X、Y的能量总和低于M、N的能量总和，故B正确；
C．反应为吸热反应，不一定需要加热，如氢氧化钡与氯化铵晶体的反应，为常温下发生的吸热反应，故C错误；
D．X+Y=M+N为吸热反应，则反应物的总能量小于生成物的总能量，即X、Y的能量总和低于M、N的能量总和，但无法判断X的能量是否低于M的，Y的能量是否低于N的，故D错误；
答案为B。
2.已知：①C(s)＋O2(g)＝CO2 (g) △H1 ②CO2(g)＋C(s)＝2CO(g) △H2
③2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g) △H3 ④4Fe(s)＋3O2(g)＝2Fe2O3(s) △H4
⑤3CO(g)＋Fe2O3(s)＝3CO2(g)＋2Fe(s) △H5
下列关于上述反应焓变的判断正确的是（ ）
A. △H1＞0，△H3＜0 B. △H2＞0，△H3＞0
C. △H1＝△H2＋△H3 D. △H3＝△H4＋△H5
【答案】C
【解析】
【详解】A．C(s)+O2(g)=CO2(g)和2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)都是放热反应，因此△H1＜0，△H3＜0，故A错误；
B．CO2(g)+C(s)=2CO(g)为吸热反应，则△H2＞0；2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g) 是放热反应，则△H3＜0，故B错误；
C．已知：①C(s)+O2(g)═CO2(g)△H1、②CO2(g)+C(s)═2CO(g)△H2、③2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H3，由盖斯定律可知①=②+③，因此△H1=△H2+△H3，故C正确；
D．已知：③2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H3、④4Fe(s)+3O2(g)═2Fe2O3(s)△H4、⑤3CO(g)+Fe2O3(s)═3CO2(g)+2Fe(s)△H5，由盖斯定律可知③=×(④+⑤)，因此△H3=△H4+△H5，故D错误；
答案为C。
3.对可逆反应，下列图象正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A．只增加氧气的浓度，则正反应速率增大，且正反应速率大于逆反应速率，平衡向正反应方向移动，与图象吻合，A正确；
B．正反应为放热反应，则升高温度平衡向逆反应方向移动，二氧化硫的转化率降低，图象不符，B错误；
C．增大压强平衡正向移动，转化率增大，但反应速率增大，到达平衡所用时间较少，图象不符，C错误；
D．加入催化剂，反应速率增大，到达平衡所用时间减少，但平衡不移动，图象不符，D错误；
答案选A。
4.密闭容器中充有10molCO与20molH2，在催化剂作用下反应生成甲醇：CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）；CO的平衡转化率（α）与温度、压强的关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 若A、B两点表示在某时刻达到的平衡状态，则A、B两点时容器内总气体的物质的量，n（A）：n（B）=4：5
B. 若A、C两点都表示已达到的平衡状态，则从反应开始至到达平衡状态所需的时间tA＞tC
C. 设B、C两点的平衡常数分别为KB、KC，则KB＜KC
D. 在不改变反应物用量的情况下，采取降温、减压或将甲醇从混合体系中分离出来均可提高CO的转化率
【答案】B
【解析】
【详解】A．A点CO的转化率为0.5，则参加反应的CO为10mol×0.5=5mol，则：
CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)气体物质的量减少
1 2
5mol 10mol
故A点平衡时，混合气体总的物质的量=10mol+20mol-10mol=20mol；
B点CO的转化率为0.7，则参加反应的CO为10mol×0.7=7mol，则：
CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)气体物质的量减少
1 2
7mol 14mol
故B点平衡时，混合气体总的物质的量=10mol+20mol-14mol=16mol；
故A、B两点时容器内总气体的物质的量之比n(A)：n(B)=20mol：16mol=5：4，故A错误；
B．C点的温度、压强都高于A点，温度越高、压强越大，反应速率越快，最先到达平衡，故从反应开始至到达平衡状态所需的时间tA＞tC，故B正确；
C．由图可知，一定压强下，温度越高，CO的转化率越低，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，B的温度低于C点，故平衡常数KB＞KC，故C错误；
D．正反应是气体体积减小的反应，减压平衡向逆反应方向移动，CO的转化率降低，故D错误；
答案为B。
5.T℃时，将一定量的混合气体在密闭容器中发生反应aA（g）+bB（g）⇌cC（g）+dD（g），平衡后测得B气体的浓度为0.6mol/L，恒温下，将密闭容器中的容积扩大1倍，重新达到平衡后，测得B气体的浓度为0.4mol/L，下列叙述正确的是（ ）
A. 重新达到平衡时，D的体积分数减小
B. a+b＜c+d
C. 平衡向右移动
D. 重新达到平衡时，A气体浓度增大
【答案】A
【解析】
【详解】保持温度不变，将容器的体积扩大1倍，如平衡不移动，B气体的浓度为0.3mol/L，实际达到平衡时B的浓度变为0.4mol/L，说明平衡向生成B的方向移动，即向逆反应移动；
A．平衡向逆反应移动，D的体积分数减小，故A正确；
B．增大体积，压强减小，平衡向逆反应移动，压强减小平衡向气体物质的量增大的方向移动，即a+b＞c+d，故B错误；
C．依据分析判断，化学平衡逆向进行，故C错误；
D．体积加倍，各物质的浓度都要减小，即A气体浓度减小，故D错误；
答案为A。
6.分析如图的能量变化示意图，确定下列选项中正确的是（ ）
A. A（g）+B（g）→C（g）+D（l）+Q
B. A（g）+B（g）→C（g）+D（l）-Q
C. C（g）+D（l）→A（g）+B（g）+Q
D. C（g）+D（l）具有的能量大于A（g）+B（g）具有的能量
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知，A(g)、B(g)的总能量大于C(g)、D(l)的总能量，则热化学方程式为A(g)+B(g)→C(g)+D(l)+Q或C(g)+D(l)→A(g)+B(g)-Q；
答案为A。
7.已知：H-H、N-H、N≡N的键能分别为436kJ/mol，391kJ/mol，946kJ/mol，则：1molH2（g）与足量氮气完全反应生成NH3（g）的反应热△H（kJ/mol）为（ ）
A. +3067 B. -345.3 C. -30.67 D. +345.3
【答案】C
【解析】
分析】化学反应中，化学键断裂吸收能量，形成新化学键放出能量，反应热=吸收的总能量-放出的总能量。
【详解】反应热=化学键断裂吸收的总能量-化学键形成放出的总能量，1mol H2生成NH3的反应热=×946kJ+436kJ-×3×391kJ=-30.67kJ，所以是放出热量；
答案为C。
8.实验测得：101 kPa时，1 mol H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ的热量；1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2，放出890.3 kJ的热量。下列热化学方程式的书写正确的是（ ）
①CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=+890.3 kJ·mol−1
②CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=−890.3 kJ·mol−1
③CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g) ΔH=−890.3 kJ·mol−1
④2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=−571.6 kJ·mol−1
A. 仅有② B. 仅有②④ C. 仅有②③④ D. 全部符合要求
【答案】B
【解析】甲烷燃烧是放热反应，①错；生成的水是液态，③错；答案选B。
9.已知一定条件下，N2（g）和H2（g）反应生成2molNH3（g）放出92.4kJ热量。在此条件下，向甲、乙两个容器中分别通入1molN2和4molH2，开始时甲、乙两容器的体积相同，若甲容器保持体积不变，乙容器保持压强不变，达到平衡后分别放出热量Q1kJ和Q2kJ，则下列关系正确的是（ ）
A. Q1=Q2=92.4 B. Q1=Q2＜92.4
C. Q1＜Q2＜92.4 D. Q2＜Q1＜92.4
【答案】C
【解析】
【详解】N2(g)和H2(g)反应生成2mol NH3(g)放出92.4kJ热量指的是1mol氮气和3mol氨气完全反应所放出的热量，向甲、乙两个容器中分别通入1mol N2和4mol H2，由于反应是可逆的，所以放出的热量都小于92.4kJ，氮气和氢气合成氨气的反应是气体体积减小的反应，恒压相当于在恒容的基础上加压，加压，平衡会向着生成氨气的方向移动，即向着放热方向移动，放出的热量更多，所以Q1＜Q2＜92.4；
答案为C。
10.已知：Ⅰ．断裂1molN-N键吸收167kJ热量，形成1molN≡N键放出942kJ热量，Ⅱ．N2（g）+3H2（g）2NH3（g）；△H1=-92.2kJ•mol-1对于反应：N4（g）+6H2（g）4NH3（g）；△H2（kJ•mol-1），以下说法正确的是（ ）
A. 该反应的反应热△H2＞0 B. N2分子比N4分子更稳定
C. △H2=2△H1 D. △H2与方程式系数无关
【答案】B
【解析】
【详解】1molN4 分子中含有6molN-N，N≡N的键能为942kJ/mol，N-N键的键能为167kJ/mol，生成1molN4的反应为：2N2(g)=N4(g)，反应热△H=2×942kJ/mol-6×167kJ/mol=+882kJ/mol，可见2molN2(g)比1molN4(g)能量低882kJ；
A．2molN2(g)比1molN4(g)能量还要低，所以△H2＜0，故A错误；
B．能量越低越稳定，2molN2(g)比1molN4(g)能量低，则N2分子比N4分子更稳定，故B正确；
C．2molN2(g)的能量不等于1molN4(g)能量，则△H2≠2△H1，故C错误；
D．焓变的数值大小决定于反应的化学计量数，故D错误；
答案为B。
11.反应mX(g)nY(g)＋pZ(g) ΔH，在不同温度下的平衡体系中物质Y的体积分数随压强变化的曲线如图所示，下列说法错误的是( )
A. 该反应的ΔH＞0
B. m＜n＋p
C. B、C两点化学平衡常数：KB＞KC
D. A、C两点的反应速率v(A)＜v(C)
【答案】C
【解析】试题分析：A．根据图像可知：在压强不变时，升高温度，达到平衡时Y的体积分数增大，说明升高温度化学平衡向正反应方向移动。根据平衡移动原理，升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，该反应的正反应是吸热反应，所以△H >0，正确；B．根据图像可知，在温度不变时，增大压强，Y的体积分数减小，说明增大压强，化学平衡向逆反应方向移动。根据平衡移动原理，增大压强，化学平衡向气体体积减小的方向移动，逆反应方向是气体体积减小的反应方向，所以m
A. a B. a C. a2 D. aˉ2
【答案】A
【解析】
【详解】某温度时，N2+3H2⇌2NH3的平衡常数K=a，则该温度下，2NH3⇌N2+3H2的平衡常数K1=，NH3⇌H2+N2的平衡常数为K2==a；
答案为A。
13.可逆反应m A(s)+n B(g)e C(g)+f D(g)，反应过程中，当其他条件不变时，C的体积分数φ(C)在不同温度和不同压强的条件下随时间的变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 平衡后，若使用催化剂，C的体积分数将增大
B. 平衡后，若温度升高，化学平衡向正反应方向移动
C. 平衡后，增加A的质量化学平衡向正反应方向移动
D. 化学方程式中，化学计量数的关系为n＜e +f
【答案】D
【解析】试题分析：A．催化剂只改变化学反应速率，对平衡移动没有影响，故A错误；B．由图①可知，温度升高C的百分含量降低，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，故B错误；C．A为固体，加入A，化学反应速率以及平衡都不发生改变，故C错误；D．由②可以看出增大压强，C的百分含量降低，说明增大压强平衡向逆反应方向移动，则应有n＜e+f，故D正确；故选D。
14.一定温度下，在恒容密闭容器中发生如下反应：2N2O4（g）+N2O（g）3N2O3（g），若反应开始时充入2molN2O4和2mol N2O，达平衡后N2O4的体积分数为a%。其他条件不变时，若按下列四种配比作为起始物质，平衡后N2O4的体积分数大于a%的是（ ）
A. 2molN2O3
B. 2mol N2O4、2molN2O和1molHe（不参加反应）
C. 1molN2O和1molN2O3
D. 2molN2O4、3molN2O和3molN2O3
【答案】A
【解析】
【详解】反应2N2O4(g)+N2O(g)3N2O3(g)中，气体的体积前后相同，在一定温度下，在恒容密闭容器中得到平衡状态，只要满足物质全部转化为N2O4、N2O，且满足n(N2O4):n(N2O)=1:1，就是等效平衡，结合浓度对平衡移动的影响，只要加入的物质的量：n(N2O4):n(N2O)＞1:1，平衡后N2O4的体积分数大于a%；
A.2molN2O3相当于molN2O4和molN2O，二者的比值为2:1，大于1:1，则平衡后N2O4的体积分数大于a%，故A正确；
B.2molN2O4、2molN2O和1molHe(不参加反应)，n(N2O4):n(N2O)=2:2，等于1:1，则平衡后N2O4的体积分数等于a%，故B错误；
C.1molN2O和1molN2O3，相当于molN2O4和molN2O，n(N2O4):n(N2O)=1:2，小于1:1，则平衡后N2O4的体积分数小于a%，故C错误；
D.2molN2O4、3molN2O和3molN2O3，相当于4molN2O4和4molN2O，二者的比值为4：4，等于1:1，则平衡后N2O4的体积分数等于a%，故D错误；
答案为A。
15.已知某可逆反应在密闭容器中进行：A(g)+2B(g)⇌3C(g)+D(s)△H＜0，如图中曲线b代表一定条件下该反应的进程。若使曲线b变为曲线a，可采取的措施是（ ）
①增大A的浓度 ②缩小容器的容积 ③增大B的浓度 ④升高温度 ⑤加入合适的催化剂
A. ① B. ②④ C. ②⑤ D. ②③
【答案】C
【解析】
【详解】该反应为等体积的可逆反应，且正反应方向为放热方向，由图可知，使曲线b变为曲线a，反应速率加快，但A的转化率不变，平衡不移动，改变的条件可能为缩小容器的容积(增大压强)、加入合适的催化剂，①③④均使平衡发生移动；
答案为C。
16.如图所示，甲、乙之间的隔板K可以左右移动，甲中充入2 mol A和1 mol B，乙中充入2 mol C和1 mol He，此时K停在0处。在一定条件下发生可逆反应：2A(g)＋B(g)2C(g)，反应达到平衡后，恢复到反应发生前时的温度。下列有关说法不正确的是（ ）
A. 根据隔板K滑动与否可判断左右两边的反应是否达到平衡
B. 达到平衡后，隔板K最终停留在左侧刻度0～2之间
C. 达到平衡时，甲容器中C的物质的量大于乙容器中C的物质的量
D. 若平衡时K停留左侧1处，则活塞仍停留在右侧6处
【答案】D
【解析】
二、简答题（本大题共3小题，共28.0分）
17.氮及其化合物在工农业生产中具有重要作用。
（1）某小组进行工业合成氨N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）+Q的模拟研究，在1L密闭容器中，分别加入0.1molN2和0.3molH2。实验①、②、③中c（N2）随时间（t）的变化如图所示，实验②从开始到达平衡状态的过程中，用H2表示的平均反应速率为____。与实验①相比，实验②所采用的实验条件可能为____（填字母）
a．增大压强 b．减小压强 c．升高温度 d．降低温度 e．使用催化剂
（2）NH3用于处理废气中的氮氧化物，其反应原理为2NH3（g）+NO（g）+NO2（g）⇌2N2（g）+3H2O（g）+Q，欲提高废气中氮氧化物的转化率，可采取的措施是____（填字母）；
a．升高温度 b．增大压强 c．增大NH3的浓度
【答案】(1). 0.012mol•L-1•min-1 (2). e (3). c
【解析】
【分析】(1)根据v=计算反应速率，根据图象可知②到达平衡的时间比①短，到达平衡时N2的浓度与①相同，化学平衡不移动，故②与①相比加了催化剂，①和③比较可知，③的速率比①小，平衡时氮气的浓度高，即平衡逆向移动，故③减小了压强；
(2)提高废气中氮氧化物的转化率，应改变条件使平衡向正反应移动，结合平衡移动原理分析。
【详解】(1)根据图象可知，②在10min时达到平衡，此时氮气的浓度变化为0.04mol/L，根据方程式可知，氨气的浓度变化了0.08mol/L，根据v=可知v(NH3)==0.008mol•L-1•min-1，则v(H2)=0.012mol•L-1•min-1，根据图象可知②到达平衡的时间比①短，到达平衡时N2的浓度与①相同，化学平衡不移动，故②与①相比加了催化剂，故答案为e；
(2)提高废气中氮氧化物的转化率，应改变条件使平衡向正反应移动；
a．该反应正反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应移动，氮氧化物的转化率降低，故a错误；
b．该反应正反应是体积增大的反应，增大压强，平衡向逆反应移动，氮氧化物的转化率降低，故b错误；
c．增大NH3的浓度，平衡向正反应移动，氮氧化物的转化率增大，故c正确；
故答案为c。
18.某化学兴趣小组要完成中和热的测定。
（1）实验桌上备有0.5mol•L-1盐酸、0.55mol•L-1NaOH溶液及如图的仪器，尚缺少的实验玻璃用品是____。
（2）实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒？____（填“能”或“否”），其原因是 ____。
（3）他们记录的实验数据如下：
实验用品
溶液温度
中和热△H（平均值）
t1
t2
①
50mL0.55mol•L-1NaOH
50mL.0.5mol•L-1HCl
20℃
23.3℃
____
②
50mL0.55mol•L-1NaOH
50mL.0.5mol•L-1HCl
20℃
23.5℃
已知：Q=Cm（t2-t1），反应后溶液的比热容C为4.18kJ•℃-1•Kg-1，各物质的密度均为1g•cm-3。完成表格。
（4）若用KOH代替NaOH，对测定结果____（填“有”或“无”）影响。
【答案】(1). 量筒 (2). 否 (3). Cu易导热，热量散失导致误差大 (4). -56.8kJ/mol (5). 无
【解析】
【分析】(1)根据中和热测定的实验步骤选用需要的仪器，然后判断还缺少的仪器；
(2)金属导热快，热量损失多；
(3)先判断温度差的有效性，然后求出温度差平均值，再根据Q=m•C•△T计算反应放出的热量，然后根据△H=-kJ/mol计算出反应热；
(4)KOH代替NaOH都是强碱，符合中和热的概念。
【详解】(1)中和热的测定过程中，需要用量筒量取酸溶液、碱溶液的体积，需要使用温度计测量温度，所以还缺少量筒；
(2)不能用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒，因为铜丝搅拌棒是热的良导体，热量损失大；
(3)2次温度差分别为：3.3℃，3.5℃，2组数据都有效，温度差平均值=3.4℃，50mL0.55mol•L-1NaOH和50mL.0.5mol•L-1HCl质量和为m=100mL×1g/mL=100g，C=4.18J/(g•℃)，△T=3.4℃，代入公式Q=Cm△T得生成0.025mol的水放出热量Q=4.18J/(g•℃)×100g×3.4℃=1421.2J=1.4212kJ，即生成0.025mol的水放出热量1.4212kJ，所以生成1mol的水放出热量为=56.8kJ，即该实验测得的中和热△H=-56.8kJ/mol；
(4)KOH代替NaOH都是强碱，符合中和热的概念，所以用KOH代替NaOH，对测定结果无影响。
19.氮氧化物和碳氧化合物的综合治理是当前的重要课题之一。
已知：ⅰ.NO(g)+CO2(g)NO2(g)+CO(g) △H1=+234kJ·mol-1
ⅱ.2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H2=-745kJ·mol-1
(1)NO2(g)与CO(g)反应生成两种无毒气体的热化学方程式为______________。
(2)反应ⅰ的正反应的活化能E_____△H1(填“>”、“<”或“=”)。
(3)一定压强下，密闭容器中发生反应ⅰ和反应ⅱ。达到平衡后，保持其他条件不变，升高温度，CO(g)体积分数________(填“增大”、“减少”或“无法确定”)，原因为_____________________。
(4)向起始温度为t℃、容积为10L的恒容绝热的密闭容器中充入2molNO(g)和1molCO2(g)，发生反应ⅰ。5min时达到平衡。则：
①下列事实能说明该反应达到平衡状态的是________(填选项字母)
A.混合气体温度不变 B.混合气体的压强不变
C. NO2和CO的浓度之比为1: 1 D.混合气体的平均相对分子质量不变
②t℃时，向另一容积为10 L的恒温恒容的密闭容器中充入2 mol NO(g)和1 mol CO2(g)，发生反应i。达到平衡的时间______5 min(填“>”、“<”或“=”)。
(5)在某密闭容器中充有10 mol CO(g)和20 mol NO(g)，发生反应ii，CO的平衡转化率(α)与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。
①A、B、C 三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为________；p1和p2的大小关系为__________。
②A点时.测得容器的体积为10 L，则T1℃时，该反应平衡常数K的值为____________。
【答案】(1). 2NO2(g)+4CO(g)N2(g)+4CO2(g) ΔH＝-1213 kJ·mol-1 (2). ＞ (3). 增大 (4). 升高温度，反应i的平衡正向移动，反应ii的平衡逆向移动，均使CO体积分数增大 (5). A B (6). ＜ (7). KA=KB＞KC (8). p2＞ p1 (9). 1/9
【解析】(1)已知：ⅰ.NO(g)+CO2(g)NO2(g)+CO(g) △H1=+234kJ·mol-1
ⅱ.2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H2=-745kJ·mol-1
根据盖斯定律可知ⅱ－ⅰ×2即得到NO2(g)与CO(g)反应生成两种无毒气体的热化学方程式为2NO2(g)+4CO(g)N2(g)+4CO2(g) ΔH＝-1213 kJ·mol-1。
(2)反应ⅰ是吸热反应，反应物总能量小于生成物总能量，因此正反应的活化能E＞△H1。(3)反应分别是吸热反应和放热反应，升高温度，反应i的平衡正向移动，反应ii的平衡逆向移动，均使CO体积分数增大。(4)①A.由于是绝热恒容，因此混合气体温度不变时反应达到平衡状态，A正确；B.反应前后体积不变，但温度变化，因此混合气体的压强不变时反应达到平衡状态，B正确；C. NO2和CO均是生成物，二者的浓度之比始终为1: 1，不能据此说明达到平衡状态，C错误；D.反应前后容积和气体的质量均不变，则混合气体的平均相对分子质量始终不变，不能据此说明达到平衡状态，D错误，答案选AB。②由于正反应吸热，如果保持温恒容发生反应i，则反应过程中温度高于保持绝热恒容的容器，温度高反应速率快，所以反应达到平衡的时间＜5 min。(5)①平衡常数只与温度有关系，由于正反应放热，升高温度平衡常数减小，则A、B、C 三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为KA=KB＞KC；正反应体积减小，增大压强平衡向正反应方向进行，转化率增大，所以p1＞p2。②A点时，测得容器的体积为10 L，转化率是0.5，则根据方程式可知
2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)
起始量（mol） 20 10 0 0
转化量（mol） 5 5 2.5 5
平衡量（mol） 15 5 2.5 5
因此T1℃时，该反应平衡常数K值为。
三、实验题（本大题共2小题，共24.0分）
20.草酸（H2C2O4）是一种重要的化学试剂。下面是利用草酸探究外界条件对反应速率影响的实验。
（1）该反应是溶液之间发生的不可逆反应，改变压强对其反应速率的影响是___（填序号）。
A．可能明显加快 B．可能明显减慢 C．几乎无影响，可以忽略
（2）用酸性KMnO4和H2C2O4反应研究影响反应速率的因素。一实验小组欲通过测定单位时间内生成CO2的速率，探究某种影响化学反应速率的因素，设计实验方案如下（KMnO4溶液已酸化）：
实验序号
A溶液
B溶液
①
20mL0.1mol•L-1H2C2O4溶液
30mL0.01mol•L-1KMnO4溶液
②
20mL0.2mol•L-1H2C2O4溶液
30mL0.01mol•L-1KMnO4溶液
①该反应的离子方程式____。
②该实验探究的是___因素对化学反应速率的影响。相同时间内针筒中所得CO2的体积大小关系是___＞__（填实验序号）。
（3）若实验①在2min末收集了4.48mLCO2（标准状况下），用CO2表示2min内的反应速率为___mol/min，则在2min末c（MnO4-）=___mol/L（假设混合液体积为50mL）。
（4）小组同学发现反应速率总是如图2，其中t1～t2时间内速率变快的主要原因可能是：①____；②____。
【答案】(1). C (2). 2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O (3). 浓度 (4). ② (5). ① (6). 0.0001 (7). 0.0052 (8). 该反应为放热 (9). 产物Mn2+（或MnSO4）是反应的催化剂
【解析】
【详解】(1)该反应是溶液之间发生的不可逆反应，改变压强没有引起溶液体积变化，反应物浓度不改变，则对其反应速率几乎无影响，可以忽略，选项C符合题意，故答案为：C；
(2)①MnO4-中Mn元素化合价从+7价，降低到+2价的Mn2+，化合价降低5价，H2C2O4中C元素化合价从+3价，升高到+4价的CO2，化合价升高1价，则H2C2O4中整体升高2价，5和2的最小公倍数为10，故MnO4-前系数为2，H2C2O4前系数为5，并根据元素守恒进行配平，故化学方程式为2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O；
② 对比①②实验可知，该实验探究的是浓度对化学反应速率的影响，②中A溶液的浓度比①中大，化学反应速率大，所得CO2的体积大；
(3)CO2的物质的量是：4.48×10-3 L÷22.4mol/L=0.0002mol，用CO2表示2min内的反应速率为=0.0001mol/min；
设2min末，反应(MnO4-)为x，
2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
2 10
x 0.0002mol
解得 x=0.00004mol，
30mL×10-3×0.01mol•L-1-0.00004mol=0.00026mol，
c(MnO4-)=n/V=0.00026mol÷0.05L=0.0052mol/L；
(4) 催化剂能加快化学反应的速率，产物Mn2+（或MnSO4）是反应的催化剂，此外反应释放热量，也可以使化学反应速率加快，故答案为：该反应放热；产物Mn2+（或MnSO4）是反应的催化剂。
21.亚硝酸钠(NaNO2)在纤维纺织品的染色和漂白、照相、生产橡胶、制药等领域有广泛应用，也常用于鱼类、肉类等食品的染色和防腐。但因其有毒，所以在食品行业中的用量有严格限制。现用下图所示仪器(夹持装置已省略)及药品，探究亚硝酸钠与硫酸反应及气体产物的成分。
已知：①NO＋NO2＋2OH－===2NO2-＋H2O；
②气体液化的温度：NO2为21 ℃，NO为－152 ℃。
(1)为了检验装置A中生成的气体产物，仪器的连接顺序(按左→右连接)为A、C、________、________、________。
(2)反应前应打开弹簧夹，先通入一段时间氮气，排除装置中的空气，目的是________________________________________________________________________。
(3)在关闭弹簧夹、打开分液漏斗活塞、滴入70%硫酸后，A中产生红棕色气体。
①确认A中产生的气体含有NO，依据的现象是________________________。
②装置E的作用是_________________________________________________。
(4)如果向D中通入过量O2，则装置B中发生反应的化学方程式为___________。
(5)通过上述实验探究过程，可得出装置A中反应的化学方程式是__________。
【答案】(1). E (2). D (3). B (4). 防止可能产生的NO被氧气氧化成NO2，造成对A中反应产物检验的干扰 (5). 装置D中通入氧气后出现红棕色气体 (6). 冷凝，使NO2完全液化 (7). 4NO2＋O2＋4NaOH===4NaNO3＋2H2O (8). 2NaNO2＋H2SO4===Na2SO4＋NO2↑＋NO↑＋H2O
【解析】
【分析】本实验是探究亚硝酸钠与硫酸反应及气体产物的成分。NaNO2中氮元素显+3价，在酸性条件下能发生岐化反应，氮由+3价升高到+4价可产生NO2气体，降到+2价可产生NO气体，可推测NaNO2和H2SO4反应产物中可能含有NO2和NO气体。NO2为红棕色易液化的气体，无色的NO气体极易被O2氧化为NO2。根据NO、NO2的液化温度和性质可知装置D用于检验NO，装置E用于检验并分离NO2，装置B为尾气处理装置，NO2会干扰NO的检验，由此分析解答。
【详解】(1) NaNO2中氮元素显+3价，在酸性条件下能发生岐化反应，氮由+3价升高到+4价可产生NO2气体，降到+2价可产生NO气体，可推测NaNO2与H2SO4反应产物中可能含NO和NO2。根据NO、NO2的液化温度和性质可知装置D用于检验NO，装置E用于检验并分离NO2，装置B为尾气处理装置，NO2会干扰NO的检验，所以为了检验装置A中的气体产物，仪器的连接顺序是A、C、E、D、B；
(2)由于NO极易被空气中的氧气氧化为NO2，所以先通入一段时间氮气，排出装置中的空气，防止可能产生的NO被氧化成NO2，造成对A中反应产物检验的干扰；
(3)①利用装置D检验NO，根据2NO+O2=2NO2可知，开始时装置D中无色，通入氧气后出现红棕色气体即可证明NO的存在；
②装置E的作用是降温冷凝，使NO2完全液化，除去气体中的NO2，避免干扰NO的检验；
(4)因为NO2、O2和水共同作用可以产生HNO3，所以装置B中发生反应的化学方程式为4NO2＋O2＋4NaOH=4NaNO3＋2H2O；
(5)根据上述实验探究可知，NaNO2和H2SO4反应产生NO2、NO。根据元素守恒、化合价升降守恒可写出装置A中发生反应的化学方程式是2NaNO2＋H2SO4=Na2SO4＋NO2↑＋NO↑＋H2O。
湖北省随州二中2019-2020学年高二上学期9月份月考试题
一、单选题（本大题共16小题，共48.0分）
1.反应X＋Y＝M＋N的能量变化关系如图。下列关于该反应的说法中，正确的是（ ）
A. 断裂X、Y的化学键所吸收的能量小于形成M、N的化学键所放出的能量
B. X、Y的总能量一定低于M、N的总能量
C. 因为该反应为吸热反应，故一定要加热才可发生
D. X的能量一定低于M的，Y的能量一定低于N的
【答案】B
【解析】
【详解】图示反应物的总能量比生成物的总能量低，此反应为吸热反应；
A．吸热反应的焓变为正，则断裂X、Y的化学键所吸收的能量高于形成M、N的化学键所放出的能量，故A错误；
B．该反应为吸热反应，X、Y的能量总和低于M、N的能量总和，故B正确；
C．反应为吸热反应，不一定需要加热，如氢氧化钡与氯化铵晶体的反应，为常温下发生的吸热反应，故C错误；
D．X+Y=M+N为吸热反应，则反应物的总能量小于生成物的总能量，即X、Y的能量总和低于M、N的能量总和，但无法判断X的能量是否低于M的，Y的能量是否低于N的，故D错误；
答案为B。
2.已知：①C(s)＋O2(g)＝CO2 (g) △H1 ②CO2(g)＋C(s)＝2CO(g) △H2
③2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g) △H3 ④4Fe(s)＋3O2(g)＝2Fe2O3(s) △H4
⑤3CO(g)＋Fe2O3(s)＝3CO2(g)＋2Fe(s) △H5
下列关于上述反应焓变的判断正确的是（ ）
A. △H1＞0，△H3＜0 B. △H2＞0，△H3＞0
C. △H1＝△H2＋△H3 D. △H3＝△H4＋△H5
【答案】C
【解析】
【详解】A．C(s)+O2(g)=CO2(g)和2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)都是放热反应，因此△H1＜0，△H3＜0，故A错误；
B．CO2(g)+C(s)=2CO(g)为吸热反应，则△H2＞0；2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g) 是放热反应，则△H3＜0，故B错误；
C．已知：①C(s)+O2(g)═CO2(g)△H1、②CO2(g)+C(s)═2CO(g)△H2、③2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H3，由盖斯定律可知①=②+③，因此△H1=△H2+△H3，故C正确；
D．已知：③2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H3、④4Fe(s)+3O2(g)═2Fe2O3(s)△H4、⑤3CO(g)+Fe2O3(s)═3CO2(g)+2Fe(s)△H5，由盖斯定律可知③=×(④+⑤)，因此△H3=△H4+△H5，故D错误；
答案为C。
3.对可逆反应，下列图象正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A．只增加氧气的浓度，则正反应速率增大，且正反应速率大于逆反应速率，平衡向正反应方向移动，与图象吻合，A正确；
B．正反应为放热反应，则升高温度平衡向逆反应方向移动，二氧化硫的转化率降低，图象不符，B错误；
C．增大压强平衡正向移动，转化率增大，但反应速率增大，到达平衡所用时间较少，图象不符，C错误；
D．加入催化剂，反应速率增大，到达平衡所用时间减少，但平衡不移动，图象不符，D错误；
答案选A。
4.密闭容器中充有10molCO与20molH2，在催化剂作用下反应生成甲醇：CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）；CO的平衡转化率（α）与温度、压强的关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 若A、B两点表示在某时刻达到的平衡状态，则A、B两点时容器内总气体的物质的量，n（A）：n（B）=4：5
B. 若A、C两点都表示已达到的平衡状态，则从反应开始至到达平衡状态所需的时间tA＞tC
C. 设B、C两点的平衡常数分别为KB、KC，则KB＜KC
D. 在不改变反应物用量的情况下，采取降温、减压或将甲醇从混合体系中分离出来均可提高CO的转化率
【答案】B
【解析】
【详解】A．A点CO的转化率为0.5，则参加反应的CO为10mol×0.5=5mol，则：
CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)气体物质的量减少
1 2
5mol 10mol
故A点平衡时，混合气体总的物质的量=10mol+20mol-10mol=20mol；
B点CO的转化率为0.7，则参加反应的CO为10mol×0.7=7mol，则：
CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)气体物质的量减少
1 2
7mol 14mol
故B点平衡时，混合气体总的物质的量=10mol+20mol-14mol=16mol；
故A、B两点时容器内总气体的物质的量之比n(A)：n(B)=20mol：16mol=5：4，故A错误；
B．C点的温度、压强都高于A点，温度越高、压强越大，反应速率越快，最先到达平衡，故从反应开始至到达平衡状态所需的时间tA＞tC，故B正确；
C．由图可知，一定压强下，温度越高，CO的转化率越低，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，B的温度低于C点，故平衡常数KB＞KC，故C错误；
D．正反应是气体体积减小的反应，减压平衡向逆反应方向移动，CO的转化率降低，故D错误；
答案为B。
5.T℃时，将一定量的混合气体在密闭容器中发生反应aA（g）+bB（g）⇌cC（g）+dD（g），平衡后测得B气体的浓度为0.6mol/L，恒温下，将密闭容器中的容积扩大1倍，重新达到平衡后，测得B气体的浓度为0.4mol/L，下列叙述正确的是（ ）
A. 重新达到平衡时，D的体积分数减小
B. a+b＜c+d
C. 平衡向右移动
D. 重新达到平衡时，A气体浓度增大
【答案】A
【解析】
【详解】保持温度不变，将容器的体积扩大1倍，如平衡不移动，B气体的浓度为0.3mol/L，实际达到平衡时B的浓度变为0.4mol/L，说明平衡向生成B的方向移动，即向逆反应移动；
A．平衡向逆反应移动，D的体积分数减小，故A正确；
B．增大体积，压强减小，平衡向逆反应移动，压强减小平衡向气体物质的量增大的方向移动，即a+b＞c+d，故B错误；
C．依据分析判断，化学平衡逆向进行，故C错误；
D．体积加倍，各物质的浓度都要减小，即A气体浓度减小，故D错误；
答案为A。
6.分析如图的能量变化示意图，确定下列选项中正确的是（ ）
A. A（g）+B（g）→C（g）+D（l）+Q
B. A（g）+B（g）→C（g）+D（l）-Q
C. C（g）+D（l）→A（g）+B（g）+Q
D. C（g）+D（l）具有的能量大于A（g）+B（g）具有的能量
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知，A(g)、B(g)的总能量大于C(g)、D(l)的总能量，则热化学方程式为A(g)+B(g)→C(g)+D(l)+Q或C(g)+D(l)→A(g)+B(g)-Q；
答案为A。
7.已知：H-H、N-H、N≡N的键能分别为436kJ/mol，391kJ/mol，946kJ/mol，则：1molH2（g）与足量氮气完全反应生成NH3（g）的反应热△H（kJ/mol）为（ ）
A. +3067 B. -345.3 C. -30.67 D. +345.3
【答案】C
【解析】
分析】化学反应中，化学键断裂吸收能量，形成新化学键放出能量，反应热=吸收的总能量-放出的总能量。
【详解】反应热=化学键断裂吸收的总能量-化学键形成放出的总能量，1mol H2生成NH3的反应热=×946kJ+436kJ-×3×391kJ=-30.67kJ，所以是放出热量；
答案为C。
8.实验测得：101 kPa时，1 mol H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ的热量；1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2，放出890.3 kJ的热量。下列热化学方程式的书写正确的是（ ）
①CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=+890.3 kJ·mol−1
②CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=−890.3 kJ·mol−1
③CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g) ΔH=−890.3 kJ·mol−1
④2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=−571.6 kJ·mol−1
A. 仅有② B. 仅有②④ C. 仅有②③④ D. 全部符合要求
【答案】B
【解析】甲烷燃烧是放热反应，①错；生成的水是液态，③错；答案选B。
9.已知一定条件下，N2（g）和H2（g）反应生成2molNH3（g）放出92.4kJ热量。在此条件下，向甲、乙两个容器中分别通入1molN2和4molH2，开始时甲、乙两容器的体积相同，若甲容器保持体积不变，乙容器保持压强不变，达到平衡后分别放出热量Q1kJ和Q2kJ，则下列关系正确的是（ ）
A. Q1=Q2=92.4 B. Q1=Q2＜92.4
C. Q1＜Q2＜92.4 D. Q2＜Q1＜92.4
【答案】C
【解析】
【详解】N2(g)和H2(g)反应生成2mol NH3(g)放出92.4kJ热量指的是1mol氮气和3mol氨气完全反应所放出的热量，向甲、乙两个容器中分别通入1mol N2和4mol H2，由于反应是可逆的，所以放出的热量都小于92.4kJ，氮气和氢气合成氨气的反应是气体体积减小的反应，恒压相当于在恒容的基础上加压，加压，平衡会向着生成氨气的方向移动，即向着放热方向移动，放出的热量更多，所以Q1＜Q2＜92.4；
答案为C。
10.已知：Ⅰ．断裂1molN-N键吸收167kJ热量，形成1molN≡N键放出942kJ热量，Ⅱ．N2（g）+3H2（g）2NH3（g）；△H1=-92.2kJ•mol-1对于反应：N4（g）+6H2（g）4NH3（g）；△H2（kJ•mol-1），以下说法正确的是（ ）
A. 该反应的反应热△H2＞0 B. N2分子比N4分子更稳定
C. △H2=2△H1 D. △H2与方程式系数无关
【答案】B
【解析】
【详解】1molN4 分子中含有6molN-N，N≡N的键能为942kJ/mol，N-N键的键能为167kJ/mol，生成1molN4的反应为：2N2(g)=N4(g)，反应热△H=2×942kJ/mol-6×167kJ/mol=+882kJ/mol，可见2molN2(g)比1molN4(g)能量低882kJ；
A．2molN2(g)比1molN4(g)能量还要低，所以△H2＜0，故A错误；
B．能量越低越稳定，2molN2(g)比1molN4(g)能量低，则N2分子比N4分子更稳定，故B正确；
C．2molN2(g)的能量不等于1molN4(g)能量，则△H2≠2△H1，故C错误；
D．焓变的数值大小决定于反应的化学计量数，故D错误；
答案为B。
11.反应mX(g)nY(g)＋pZ(g) ΔH，在不同温度下的平衡体系中物质Y的体积分数随压强变化的曲线如图所示，下列说法错误的是( )
A. 该反应的ΔH＞0
B. m＜n＋p
C. B、C两点化学平衡常数：KB＞KC
D. A、C两点的反应速率v(A)＜v(C)
【答案】C
【解析】试题分析：A．根据图像可知：在压强不变时，升高温度，达到平衡时Y的体积分数增大，说明升高温度化学平衡向正反应方向移动。根据平衡移动原理，升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，该反应的正反应是吸热反应，所以△H >0，正确；B．根据图像可知，在温度不变时，增大压强，Y的体积分数减小，说明增大压强，化学平衡向逆反应方向移动。根据平衡移动原理，增大压强，化学平衡向气体体积减小的方向移动，逆反应方向是气体体积减小的反应方向，所以m
A. a B. a C. a2 D. aˉ2
【答案】A
【解析】
【详解】某温度时，N2+3H2⇌2NH3的平衡常数K=a，则该温度下，2NH3⇌N2+3H2的平衡常数K1=，NH3⇌H2+N2的平衡常数为K2==a；
答案为A。
13.可逆反应m A(s)+n B(g)e C(g)+f D(g)，反应过程中，当其他条件不变时，C的体积分数φ(C)在不同温度和不同压强的条件下随时间的变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 平衡后，若使用催化剂，C的体积分数将增大
B. 平衡后，若温度升高，化学平衡向正反应方向移动
C. 平衡后，增加A的质量化学平衡向正反应方向移动
D. 化学方程式中，化学计量数的关系为n＜e +f
【答案】D
【解析】试题分析：A．催化剂只改变化学反应速率，对平衡移动没有影响，故A错误；B．由图①可知，温度升高C的百分含量降低，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，故B错误；C．A为固体，加入A，化学反应速率以及平衡都不发生改变，故C错误；D．由②可以看出增大压强，C的百分含量降低，说明增大压强平衡向逆反应方向移动，则应有n＜e+f，故D正确；故选D。
14.一定温度下，在恒容密闭容器中发生如下反应：2N2O4（g）+N2O（g）3N2O3（g），若反应开始时充入2molN2O4和2mol N2O，达平衡后N2O4的体积分数为a%。其他条件不变时，若按下列四种配比作为起始物质，平衡后N2O4的体积分数大于a%的是（ ）
A. 2molN2O3
B. 2mol N2O4、2molN2O和1molHe（不参加反应）
C. 1molN2O和1molN2O3
D. 2molN2O4、3molN2O和3molN2O3
【答案】A
【解析】
【详解】反应2N2O4(g)+N2O(g)3N2O3(g)中，气体的体积前后相同，在一定温度下，在恒容密闭容器中得到平衡状态，只要满足物质全部转化为N2O4、N2O，且满足n(N2O4):n(N2O)=1:1，就是等效平衡，结合浓度对平衡移动的影响，只要加入的物质的量：n(N2O4):n(N2O)＞1:1，平衡后N2O4的体积分数大于a%；
A.2molN2O3相当于molN2O4和molN2O，二者的比值为2:1，大于1:1，则平衡后N2O4的体积分数大于a%，故A正确；
B.2molN2O4、2molN2O和1molHe(不参加反应)，n(N2O4):n(N2O)=2:2，等于1:1，则平衡后N2O4的体积分数等于a%，故B错误；
C.1molN2O和1molN2O3，相当于molN2O4和molN2O，n(N2O4):n(N2O)=1:2，小于1:1，则平衡后N2O4的体积分数小于a%，故C错误；
D.2molN2O4、3molN2O和3molN2O3，相当于4molN2O4和4molN2O，二者的比值为4：4，等于1:1，则平衡后N2O4的体积分数等于a%，故D错误；
答案为A。
15.已知某可逆反应在密闭容器中进行：A(g)+2B(g)⇌3C(g)+D(s)△H＜0，如图中曲线b代表一定条件下该反应的进程。若使曲线b变为曲线a，可采取的措施是（ ）
①增大A的浓度 ②缩小容器的容积 ③增大B的浓度 ④升高温度 ⑤加入合适的催化剂
A. ① B. ②④ C. ②⑤ D. ②③
【答案】C
【解析】
【详解】该反应为等体积的可逆反应，且正反应方向为放热方向，由图可知，使曲线b变为曲线a，反应速率加快，但A的转化率不变，平衡不移动，改变的条件可能为缩小容器的容积(增大压强)、加入合适的催化剂，①③④均使平衡发生移动；
答案为C。
16.如图所示，甲、乙之间的隔板K可以左右移动，甲中充入2 mol A和1 mol B，乙中充入2 mol C和1 mol He，此时K停在0处。在一定条件下发生可逆反应：2A(g)＋B(g)2C(g)，反应达到平衡后，恢复到反应发生前时的温度。下列有关说法不正确的是（ ）
A. 根据隔板K滑动与否可判断左右两边的反应是否达到平衡
B. 达到平衡后，隔板K最终停留在左侧刻度0～2之间
C. 达到平衡时，甲容器中C的物质的量大于乙容器中C的物质的量
D. 若平衡时K停留左侧1处，则活塞仍停留在右侧6处
【答案】D
【解析】
二、简答题（本大题共3小题，共28.0分）
17.氮及其化合物在工农业生产中具有重要作用。
（1）某小组进行工业合成氨N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）+Q的模拟研究，在1L密闭容器中，分别加入0.1molN2和0.3molH2。实验①、②、③中c（N2）随时间（t）的变化如图所示，实验②从开始到达平衡状态的过程中，用H2表示的平均反应速率为____。与实验①相比，实验②所采用的实验条件可能为____（填字母）
a．增大压强 b．减小压强 c．升高温度 d．降低温度 e．使用催化剂
（2）NH3用于处理废气中的氮氧化物，其反应原理为2NH3（g）+NO（g）+NO2（g）⇌2N2（g）+3H2O（g）+Q，欲提高废气中氮氧化物的转化率，可采取的措施是____（填字母）；
a．升高温度 b．增大压强 c．增大NH3的浓度
【答案】(1). 0.012mol•L-1•min-1 (2). e (3). c
【解析】
【分析】(1)根据v=计算反应速率，根据图象可知②到达平衡的时间比①短，到达平衡时N2的浓度与①相同，化学平衡不移动，故②与①相比加了催化剂，①和③比较可知，③的速率比①小，平衡时氮气的浓度高，即平衡逆向移动，故③减小了压强；
(2)提高废气中氮氧化物的转化率，应改变条件使平衡向正反应移动，结合平衡移动原理分析。
【详解】(1)根据图象可知，②在10min时达到平衡，此时氮气的浓度变化为0.04mol/L，根据方程式可知，氨气的浓度变化了0.08mol/L，根据v=可知v(NH3)==0.008mol•L-1•min-1，则v(H2)=0.012mol•L-1•min-1，根据图象可知②到达平衡的时间比①短，到达平衡时N2的浓度与①相同，化学平衡不移动，故②与①相比加了催化剂，故答案为e；
(2)提高废气中氮氧化物的转化率，应改变条件使平衡向正反应移动；
a．该反应正反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应移动，氮氧化物的转化率降低，故a错误；
b．该反应正反应是体积增大的反应，增大压强，平衡向逆反应移动，氮氧化物的转化率降低，故b错误；
c．增大NH3的浓度，平衡向正反应移动，氮氧化物的转化率增大，故c正确；
故答案为c。
18.某化学兴趣小组要完成中和热的测定。
（1）实验桌上备有0.5mol•L-1盐酸、0.55mol•L-1NaOH溶液及如图的仪器，尚缺少的实验玻璃用品是____。
（2）实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒？____（填“能”或“否”），其原因是 ____。
（3）他们记录的实验数据如下：
实验用品
溶液温度
中和热△H（平均值）
t1
t2
①
50mL0.55mol•L-1NaOH
50mL.0.5mol•L-1HCl
20℃
23.3℃
____
②
50mL0.55mol•L-1NaOH
50mL.0.5mol•L-1HCl
20℃
23.5℃
已知：Q=Cm（t2-t1），反应后溶液的比热容C为4.18kJ•℃-1•Kg-1，各物质的密度均为1g•cm-3。完成表格。
（4）若用KOH代替NaOH，对测定结果____（填“有”或“无”）影响。
【答案】(1). 量筒 (2). 否 (3). Cu易导热，热量散失导致误差大 (4). -56.8kJ/mol (5). 无
【解析】
【分析】(1)根据中和热测定的实验步骤选用需要的仪器，然后判断还缺少的仪器；
(2)金属导热快，热量损失多；
(3)先判断温度差的有效性，然后求出温度差平均值，再根据Q=m•C•△T计算反应放出的热量，然后根据△H=-kJ/mol计算出反应热；
(4)KOH代替NaOH都是强碱，符合中和热的概念。
【详解】(1)中和热的测定过程中，需要用量筒量取酸溶液、碱溶液的体积，需要使用温度计测量温度，所以还缺少量筒；
(2)不能用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒，因为铜丝搅拌棒是热的良导体，热量损失大；
(3)2次温度差分别为：3.3℃，3.5℃，2组数据都有效，温度差平均值=3.4℃，50mL0.55mol•L-1NaOH和50mL.0.5mol•L-1HCl质量和为m=100mL×1g/mL=100g，C=4.18J/(g•℃)，△T=3.4℃，代入公式Q=Cm△T得生成0.025mol的水放出热量Q=4.18J/(g•℃)×100g×3.4℃=1421.2J=1.4212kJ，即生成0.025mol的水放出热量1.4212kJ，所以生成1mol的水放出热量为=56.8kJ，即该实验测得的中和热△H=-56.8kJ/mol；
(4)KOH代替NaOH都是强碱，符合中和热的概念，所以用KOH代替NaOH，对测定结果无影响。
19.氮氧化物和碳氧化合物的综合治理是当前的重要课题之一。
已知：ⅰ.NO(g)+CO2(g)NO2(g)+CO(g) △H1=+234kJ·mol-1
ⅱ.2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H2=-745kJ·mol-1
(1)NO2(g)与CO(g)反应生成两种无毒气体的热化学方程式为______________。
(2)反应ⅰ的正反应的活化能E_____△H1(填“>”、“<”或“=”)。
(3)一定压强下，密闭容器中发生反应ⅰ和反应ⅱ。达到平衡后，保持其他条件不变，升高温度，CO(g)体积分数________(填“增大”、“减少”或“无法确定”)，原因为_____________________。
(4)向起始温度为t℃、容积为10L的恒容绝热的密闭容器中充入2molNO(g)和1molCO2(g)，发生反应ⅰ。5min时达到平衡。则：
①下列事实能说明该反应达到平衡状态的是________(填选项字母)
A.混合气体温度不变 B.混合气体的压强不变
C. NO2和CO的浓度之比为1: 1 D.混合气体的平均相对分子质量不变
②t℃时，向另一容积为10 L的恒温恒容的密闭容器中充入2 mol NO(g)和1 mol CO2(g)，发生反应i。达到平衡的时间______5 min(填“>”、“<”或“=”)。
(5)在某密闭容器中充有10 mol CO(g)和20 mol NO(g)，发生反应ii，CO的平衡转化率(α)与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。
①A、B、C 三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为________；p1和p2的大小关系为__________。
②A点时.测得容器的体积为10 L，则T1℃时，该反应平衡常数K的值为____________。
【答案】(1). 2NO2(g)+4CO(g)N2(g)+4CO2(g) ΔH＝-1213 kJ·mol-1 (2). ＞ (3). 增大 (4). 升高温度，反应i的平衡正向移动，反应ii的平衡逆向移动，均使CO体积分数增大 (5). A B (6). ＜ (7). KA=KB＞KC (8). p2＞ p1 (9). 1/9
【解析】(1)已知：ⅰ.NO(g)+CO2(g)NO2(g)+CO(g) △H1=+234kJ·mol-1
ⅱ.2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H2=-745kJ·mol-1
根据盖斯定律可知ⅱ－ⅰ×2即得到NO2(g)与CO(g)反应生成两种无毒气体的热化学方程式为2NO2(g)+4CO(g)N2(g)+4CO2(g) ΔH＝-1213 kJ·mol-1。
(2)反应ⅰ是吸热反应，反应物总能量小于生成物总能量，因此正反应的活化能E＞△H1。(3)反应分别是吸热反应和放热反应，升高温度，反应i的平衡正向移动，反应ii的平衡逆向移动，均使CO体积分数增大。(4)①A.由于是绝热恒容，因此混合气体温度不变时反应达到平衡状态，A正确；B.反应前后体积不变，但温度变化，因此混合气体的压强不变时反应达到平衡状态，B正确；C. NO2和CO均是生成物，二者的浓度之比始终为1: 1，不能据此说明达到平衡状态，C错误；D.反应前后容积和气体的质量均不变，则混合气体的平均相对分子质量始终不变，不能据此说明达到平衡状态，D错误，答案选AB。②由于正反应吸热，如果保持温恒容发生反应i，则反应过程中温度高于保持绝热恒容的容器，温度高反应速率快，所以反应达到平衡的时间＜5 min。(5)①平衡常数只与温度有关系，由于正反应放热，升高温度平衡常数减小，则A、B、C 三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为KA=KB＞KC；正反应体积减小，增大压强平衡向正反应方向进行，转化率增大，所以p1＞p2。②A点时，测得容器的体积为10 L，转化率是0.5，则根据方程式可知
2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)
起始量（mol） 20 10 0 0
转化量（mol） 5 5 2.5 5
平衡量（mol） 15 5 2.5 5
因此T1℃时，该反应平衡常数K值为。
三、实验题（本大题共2小题，共24.0分）
20.草酸（H2C2O4）是一种重要的化学试剂。下面是利用草酸探究外界条件对反应速率影响的实验。
（1）该反应是溶液之间发生的不可逆反应，改变压强对其反应速率的影响是___（填序号）。
A．可能明显加快 B．可能明显减慢 C．几乎无影响，可以忽略
（2）用酸性KMnO4和H2C2O4反应研究影响反应速率的因素。一实验小组欲通过测定单位时间内生成CO2的速率，探究某种影响化学反应速率的因素，设计实验方案如下（KMnO4溶液已酸化）：
实验序号
A溶液
B溶液
①
20mL0.1mol•L-1H2C2O4溶液
30mL0.01mol•L-1KMnO4溶液
②
20mL0.2mol•L-1H2C2O4溶液
30mL0.01mol•L-1KMnO4溶液
①该反应的离子方程式____。
②该实验探究的是___因素对化学反应速率的影响。相同时间内针筒中所得CO2的体积大小关系是___＞__（填实验序号）。
（3）若实验①在2min末收集了4.48mLCO2（标准状况下），用CO2表示2min内的反应速率为___mol/min，则在2min末c（MnO4-）=___mol/L（假设混合液体积为50mL）。
（4）小组同学发现反应速率总是如图2，其中t1～t2时间内速率变快的主要原因可能是：①____；②____。
【答案】(1). C (2). 2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O (3). 浓度 (4). ② (5). ① (6). 0.0001 (7). 0.0052 (8). 该反应为放热 (9). 产物Mn2+（或MnSO4）是反应的催化剂
【解析】
【详解】(1)该反应是溶液之间发生的不可逆反应，改变压强没有引起溶液体积变化，反应物浓度不改变，则对其反应速率几乎无影响，可以忽略，选项C符合题意，故答案为：C；
(2)①MnO4-中Mn元素化合价从+7价，降低到+2价的Mn2+，化合价降低5价，H2C2O4中C元素化合价从+3价，升高到+4价的CO2，化合价升高1价，则H2C2O4中整体升高2价，5和2的最小公倍数为10，故MnO4-前系数为2，H2C2O4前系数为5，并根据元素守恒进行配平，故化学方程式为2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O；
② 对比①②实验可知，该实验探究的是浓度对化学反应速率的影响，②中A溶液的浓度比①中大，化学反应速率大，所得CO2的体积大；
(3)CO2的物质的量是：4.48×10-3 L÷22.4mol/L=0.0002mol，用CO2表示2min内的反应速率为=0.0001mol/min；
设2min末，反应(MnO4-)为x，
2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
2 10
x 0.0002mol
解得 x=0.00004mol，
30mL×10-3×0.01mol•L-1-0.00004mol=0.00026mol，
c(MnO4-)=n/V=0.00026mol÷0.05L=0.0052mol/L；
(4) 催化剂能加快化学反应的速率，产物Mn2+（或MnSO4）是反应的催化剂，此外反应释放热量，也可以使化学反应速率加快，故答案为：该反应放热；产物Mn2+（或MnSO4）是反应的催化剂。
21.亚硝酸钠(NaNO2)在纤维纺织品的染色和漂白、照相、生产橡胶、制药等领域有广泛应用，也常用于鱼类、肉类等食品的染色和防腐。但因其有毒，所以在食品行业中的用量有严格限制。现用下图所示仪器(夹持装置已省略)及药品，探究亚硝酸钠与硫酸反应及气体产物的成分。
已知：①NO＋NO2＋2OH－===2NO2-＋H2O；
②气体液化的温度：NO2为21 ℃，NO为－152 ℃。
(1)为了检验装置A中生成的气体产物，仪器的连接顺序(按左→右连接)为A、C、________、________、________。
(2)反应前应打开弹簧夹，先通入一段时间氮气，排除装置中的空气，目的是________________________________________________________________________。
(3)在关闭弹簧夹、打开分液漏斗活塞、滴入70%硫酸后，A中产生红棕色气体。
①确认A中产生的气体含有NO，依据的现象是________________________。
②装置E的作用是_________________________________________________。
(4)如果向D中通入过量O2，则装置B中发生反应的化学方程式为___________。
(5)通过上述实验探究过程，可得出装置A中反应的化学方程式是__________。
【答案】(1). E (2). D (3). B (4). 防止可能产生的NO被氧气氧化成NO2，造成对A中反应产物检验的干扰 (5). 装置D中通入氧气后出现红棕色气体 (6). 冷凝，使NO2完全液化 (7). 4NO2＋O2＋4NaOH===4NaNO3＋2H2O (8). 2NaNO2＋H2SO4===Na2SO4＋NO2↑＋NO↑＋H2O
【解析】
【分析】本实验是探究亚硝酸钠与硫酸反应及气体产物的成分。NaNO2中氮元素显+3价，在酸性条件下能发生岐化反应，氮由+3价升高到+4价可产生NO2气体，降到+2价可产生NO气体，可推测NaNO2和H2SO4反应产物中可能含有NO2和NO气体。NO2为红棕色易液化的气体，无色的NO气体极易被O2氧化为NO2。根据NO、NO2的液化温度和性质可知装置D用于检验NO，装置E用于检验并分离NO2，装置B为尾气处理装置，NO2会干扰NO的检验，由此分析解答。
【详解】(1) NaNO2中氮元素显+3价，在酸性条件下能发生岐化反应，氮由+3价升高到+4价可产生NO2气体，降到+2价可产生NO气体，可推测NaNO2与H2SO4反应产物中可能含NO和NO2。根据NO、NO2的液化温度和性质可知装置D用于检验NO，装置E用于检验并分离NO2，装置B为尾气处理装置，NO2会干扰NO的检验，所以为了检验装置A中的气体产物，仪器的连接顺序是A、C、E、D、B；
(2)由于NO极易被空气中的氧气氧化为NO2，所以先通入一段时间氮气，排出装置中的空气，防止可能产生的NO被氧化成NO2，造成对A中反应产物检验的干扰；
(3)①利用装置D检验NO，根据2NO+O2=2NO2可知，开始时装置D中无色，通入氧气后出现红棕色气体即可证明NO的存在；
②装置E的作用是降温冷凝，使NO2完全液化，除去气体中的NO2，避免干扰NO的检验；
(4)因为NO2、O2和水共同作用可以产生HNO3，所以装置B中发生反应的化学方程式为4NO2＋O2＋4NaOH=4NaNO3＋2H2O；
(5)根据上述实验探究可知，NaNO2和H2SO4反应产生NO2、NO。根据元素守恒、化合价升降守恒可写出装置A中发生反应的化学方程式是2NaNO2＋H2SO4=Na2SO4＋NO2↑＋NO↑＋H2O。
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