还剩13页未读，
继续阅读
【化学】河南省兰考县第三高级中学2019-2020学年高二上学期第一次月考试题（解析版）
展开
河南省兰考县第三高级中学2019-2020学年高二上学期第一次月考试题
一、单选题
1.据报道，科学家开发出了利用太阳能分解水新型催化剂。下列有关水分解过程的能量变化示意图正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】水分解是吸热反应，反应物总能量低于生成物总能量，催化剂能降低反应的活化能，但反应热不变，图像B符合，答案选B。
2.已知甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量为55.625 kJ·g-1。下列热化学方程式中不正确的是( )
A. CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH ="-890" kJ/mol
B. CH4(g)+O2(g)CO2(g)+H2O(l) ΔH="-445" kJ/mol
C. CO2(g)+H2O(l)CH4(g)+O2(g) ΔH="+445" kJ/mol
D. CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH="-55.625" kJ/mol
【答案】D
【解析】题目中给出的数据意义是:燃烧1 g的甲烷放出55.625 kJ的热量,应该换算成燃烧1 mol甲烷放出的热量为890 kJ。热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH="-890" kJ/mol,其他系数与热量相对应的方程式均正确。答案选D。
3.下列符合下图所示图像的反应是( )
A. 二氧化碳与碳在高温的条件下反应
B. 制水煤气反应
C. 弱酸与弱碱反应
D. 氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应
【答案】C
【解析】
【分析】根据图像可知反应物总能量大于生成物总能量，即该反应为放热反应。
【详解】A选项，二氧化碳与碳在高温的条件下反应是吸热反应，故A错误；
B选项，制水煤气反应是碳和水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，是吸热反应，故B错误；
C选项，弱酸与弱碱反应是放热反应，故C正确；
D选项，氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应是吸热反应，故D错误；
综上所述，答案为C。
4.已知热化学方程式：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH1＝－57.3 mol·L－1；1/2H2SO4(浓)＋NaOH(aq)===1/2Na2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH2＝m，下列说法正确的是（ ）
A. 上述热化学方程式中计量数表示分子数
B. ΔH1>ΔH2
C. ΔH2＝－57.3 kJ·mol－1
D. |ΔH1|>|ΔH2|
【答案】B
【解析】正确答案：B
A.不正确，上述热化学方程式中的计量数表示只表示物质的量，不表示分子个数；B.正确，浓硫酸稀释时放热，△H1>△H2；C.不正确，浓硫酸稀释时放热，△H2< - 57.3 kJ·mol-1; D.不正确， |△H1|<|△H2|。
5.在一密闭容器中发生反应：2A(g)＋2B(g)=C(s)＋3D(g) ΔH<0，达到平衡时采取下列措施，可以使正反应速率v正增大、c(D)增大的是( )
A. 升高温度
B. 扩大容积，减小压强
C. 缩小容积，增大压强
D. 体积不变，充入“惰”气
【答案】C
【解析】
【详解】A选项，升高温度，正反应速率加快，平衡向吸热反应移动即逆向移动，故A错误；
B选项，扩大容积，减小压强，速率减小，平衡向体积增大方向移动即逆向移动，故B错误；
C选项，缩小容积，增大压强，反应速率加快，平衡向体积减小反应移动即正向移动，故C正确；
D选项，体积不变，充入“惰”气，反应速率不变，平衡不移动，故D错误；
综上所述，答案为C。
6.一定温度下，用水稀释0.1 mol/L的一元弱酸HA，随着稀释的进行，下列数值一定增大的是(Kw表示水的离子积，Ka表示HA的电离常数)( )
A. Kw B. c(H+) /Kw C. c(HA) /c(H＋) D. c(OH－)
【答案】D
【解析】
【详解】A选项，Kw只随温度的变化而变化，与浓度无关，故A错误；
B选项，c(H+) /Kw，稀释，氢离子浓度减小，离子积常数不变，因此比值减小，故B错误；
C选项，加水稀释，平衡正向移动，，HA物质的量减小，氢离子物质的量增大，比值减小，故C错误；
D选项，加水稀释，氢离子浓度减小，离子积常数不变，因此c(OH－)增大，故D正确；
综上所述，答案为D。
7.常温下，在由水电离的c(H＋)＝10－14 mol/L的溶液中，一定能大量共存的离子组是（ ）
A. K＋、Fe2＋、、 B. Na＋、Cl－、、
C. Al3＋、、Cl－、 D. Na＋、、Br－、Cl－
【答案】B
【解析】
【分析】常温下，在由水电离的c(H＋)＝10－14 mol/L的溶液中，说明溶液可能是酸，可能是碱。
【详解】A选项，H＋、Fe2＋、MnO4－发生氧化还原反应，故A错误；
B选项，Na＋、Cl－、NO3－、SO42－在酸中，碱中都大量共存，故B正确；
C选项，Al3＋、NH4＋都会与氢氧根离子反应，故C错误；
D选项，AlO2－与酸中氢离子反应，故D错误；
综上所述，答案为B。
8.SF6是一种优良绝缘气体，分子结构中只存在S—F键。已知：1molS（s）转化为气态硫原子吸收能量280kJ，断裂1molF—F、S—F键需吸收的能量分别为160kJ、330kJ。则S（s）＋3F2（g）=SF6（g）的反应热ΔH为（ ）
A. －450kJ·mol－1 B. ＋430kJ·mol－1
C. －1220kJ·mol－1 D. －1780kJ·mol－1
【答案】C
【解析】
【分析】根据反应热△H=反应物总键能-生成物总键能计算反应热。
【详解】反应热△H=反应物总键能-生成物总键能，所以对于S（s）+3F2（g）═SF6（g），其反应热△H=280kJ·mol－1+3×160kJ·mol－1-6×330kJ·mol－1=-1220kJ·mol－1，
故选C。
9.化学反应N2＋3H2 2NH3 的能量变化如图所示,该反应的热化学方程式是（ ）
A. N2(g)+3H2(g)=2NH3(l) =2(a-b-c)kJ/mol
B. N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) =2(b-c)kJ/mol
C. 1/2N2(g)+3/2H2(g)=NH3(l) =2(b+c-a)kJ/mol
D. 1/2N2(g)+3/2H2(g)=NH3(l) =2(a+b)kJ/mol
【答案】A
【解析】
【分析】根据断键吸收的能量与成键释放的能量的相对大小，判断反应过程中的能量变化。
【详解】根据图像可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，因此该反应是放热反应；由图知1/2molN2(g)和3/2molH2(g)形成1molN和3molH过程中吸收的能量为akJ，由1molN和3molH 结合生成1molNH3(g)释放的能量为bkJ，所以1/2N2(g)+3/2H2(g) =NH3(g)反应过程中△H=（a-b）kJ/mol；而1mol的NH3(g)转化为1mol的NH3(l)放出的热量为ckJ，故1/2N2(g)+3/2H2(g) =NH3(l) △H=（a-b-c）kJ/mol，也可以写成：N2（g）+3H2（g）=2NH3（1） △H=2（a-b-c）kJ•mol-1，故选A。
10.化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程,化学键的键能是形成(或拆开)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷(P4)和六氧化四磷(P4O6)的分子结构如图所示。现提供以下化学键的键能(单位:kJ/mol):P—P:198;P—O:360;O=O:498。则1 mol P4(白磷)燃烧P4( 白磷)+3O2（g）P4O6（g）时的能量变化为( )
A. 吸热1638 kJ B. 放热1638 kJ C. 吸热126 kJ D. 放热126 kJ
【答案】B
【解析】
【详解】断键吸收的热量 = 198 kJ/mol×6 + 498 kJ/mol×3 = 2682 kJ/mol，
成键放出的热量 = 360 kJ/mol×12 = 4320 kJ/mol，
因断键吸收的热量 < 成键放出的热量，所以放出的热量4320 – 2682 = 1638 kJ，因此B正确；
综上所述，答案为B。
11.如下图所示，△H1=－393.5 kJ•mol-1，△H2=－395.4 kJ•mol-1，下列说法或表示式正确的是（ ）
A. C（s、石墨）==C（s、金刚石）△H=+1.9kJ•mol-1
B. 石墨和金刚石的转化是物理变化
C. 金刚石的稳定性强于石墨
D. 1 mol石墨的总键能比1 mol金刚石的总键能小1.9 kJ
【答案】A
【解析】
【分析】由图得：①C（S，石墨）+O2（g）=CO2（g）△H=-393.5kJ•mol-1
②C（S，金刚石）+O2（g）=CO2（g）△H=-395.4kJ•mol-1，
利用盖斯定律将①-②可得：C（S，石墨）=C（S，金刚石）△H=+1.9kJ•mol-1
【详解】A、因C（s、石墨）=C（s、金刚石）△H=+1.9kJ•mol-1，A正确；
B、石墨转化为金刚石是发生的化学反应，属于化学变化，B错误；
C、金刚石能量大于石墨的总能量，物质的量能量越大越不稳定，则石墨比金刚石稳定，C错误；
D、依据热化学方程式 C（S，石墨）=C（S，金刚石）△H=+1.9kJ•mol-1，1 mol石墨的总键能比1 mol金刚石的总键能大于1.9 kJ，D错误；
选A。
12.已知：CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(1) △H = ―Q1 KJ/mol
2H2(g)+O2(g)==2H2O(g) △H = ―Q2 KJ/mol
2H2(g)+O2(g)==2H2O(1) △H = ―Q3KJ/mol
常温下，取体积比为4:1甲烷和氢气的混合气体11.2L（已折合成标准状况），经完全燃烧后恢复至常温，则放出的热量为( )
A. （0.4Q1+0.05Q3）kJ B. （0.4Q1+0.05Q2）kJ
C. （0.4Q1+0.1Q3）kJ D. （0.4Q1+0.1Q2）kJ
【答案】A
【解析】
【分析】根据混合气体的体积计算混合气体的物质的量，结合气体体积比计算甲烷、氢气的物质的量，再根据热化学方程式计算放出的热量。
【详解】甲烷和氢气的混合气体体积为11.2L（折合成标准状况），则甲烷和氢气的混合气体的总物质的量为=0.5mol，甲烷和氢气的体积比为4:1，所以甲烷的物质的量为0.5mol×=0.4mol，氢气的物质的量为0.5mol-0.4mol=0.1mol，由CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1) △H = ―Q1 kJ/mol可知，0.4mol甲烷燃烧放出的热量为0.4mol×Q1kJ/mol=0.4Q1kJ，混合气体完全燃烧后恢复至室温，生成物水为液态，由2H2(g)+O2(g)==2H2O(1)△H = ―Q3kJ/mol可知，0.1mol氢气燃烧生成液态水放出的热量为0.05Q3kJ，所以放出的热量为0.4Q1+0.05Q3，答案选A。
13.可逆反应2NO22NO+O2在恒容密闭容器中反应，可以作为达到平衡状态的标志是（ ）
①单位时间内生成n mo1 O2的同时生成2nmol NO2
②单位时间内生成nmol O2的同时生成2nmolNO
③混合气体的颜色不再改变
④混合气体的密度不再改变的状态
⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A. ①③⑤ B. ②④⑤ C. ①③④ D. ①②③④⑤
【答案】A
【解析】
【详解】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（但不等于0），反应混合物中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态。①中反应速率的方向相反，且满足速率之比是相应的化学计量数之比，正确。②中应速率的方向相同，在任何情况下均成立，不能说明。颜色的深浅和浓度有关，③正确。混合气体的密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中，质量和容积都是不变的，④不能说明。混合气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⑤可以说明。因此正确的答案是A。
14.25 ℃时，水的电离达到平衡：H2OH＋+ OH－；ΔH > 0 ，下列叙述正确的是（ ）
A. 向水中加人稀氨水，平衡逆向移动，c（OH－）降低
B. 向水中加入少量固体硫酸氢钠，c（H＋）增大，Kw不变
C. 向水中加人少量固体CH3COONa ，平衡逆向移动，c（H＋）降低
D. 将水加热，Kw增大，pH不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.氨水能抑制水电离，但碱性是增强的，A不正确；
B.硫酸氢钠是强酸的酸式盐，溶于水显酸性，水的离子积常数只和温度有关，所以B是正确的；
C.醋酸钠是强碱弱酸盐，水解显碱性。水解是促进水的电离的，所以C不正确；
D.电离是吸热的，因此加热促进水的电离，水的离子积常数增大，pH降低，D不正确。
答案选B。
15. 常温下，下列三种溶液中，由水电离出的氢离子浓度之比为（ ）
①1 mol/L 的盐酸 ②0.1 mol·L－1的盐酸 ③0.01 mol·L－1的NaOH
A. 14∶13∶12 B. 0∶1∶12
C. 1∶10∶100 D. 14∶13∶2
【答案】C
【解析】试题分析：①1mol/L的盐酸中由水电离出的氢离子浓度mol/L=10-14mol/L，②0.1mol/L的盐酸中由水电离出的氢离子浓度mol/L=10-13mol/L，③0.01mol/L的NaOH中由水电离出的氢离子浓度mol/L=10-12mol/L，由水电离出的氢离子浓度之比为10-14mol/L：10-13mol/L：10-12mol/L=1：10：100，故选C。
考点：考查了水的离子及常数的计算的相关知识。
16.将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合并在一定条件下发生反应：2 A（g）+B（g）2C（g），经2s后测得C的浓度为0．6 mol·L－1，下列几种说法中正确的是（ ）
A. 用物质A表示反应的平均速率为0．3 mol·L－1·s－1
B. 用物质B表示反应的平均速率为0．3 mol·L－1·s－1
C. 2s时物质A的转化率为70%
D. 2s时物质B的浓度为0．3 mol·L－1
【答案】A
【解析】
试题分析：可逆反应： 2 A（g） +B（g）2 C（g）
起始浓度（mol/L） 2 1 0
变化浓度（mol/L） 0.6 0.3 0.6
2s后浓度（mol/L）1.4 0.7 0.6
A．用物质A表示反应的平均速率为0.6/2="0.3" mol·L－1·s－1,正确；B．用物质B表示反应的平均速率为0.3/2=0.15mol·L－1·s－1，错误；C．2 s时物质A的转化率为(0.6/2)×100%=30%，错误；D．2 s时物质B的浓度为0.7 mol·L－1，错误；选A。
17.固体NH4I放入一个体积为VL的真空密闭容器中，加热至一定温度后，恒温下发生下列反应：NH4I(s)NH3(g)＋HI(g)；2HI(g)H2(g)＋I2(g)。平衡时，测得容器中气体共为5mol，其中HI为1.5mol，则下列说法正确的是（ ）
A. 平衡时氨气为2.5mol
B. 平衡时HI的分解率为20%
C. 若开始时放入固体NH4I的量增大一倍，则平衡时气体共为10 mol
D. 其他条件不变把容器的体积缩小到V/2 L，重新达到平衡时H2的浓度是原平衡的2倍
【答案】A
【解析】设平衡时氨气是xmol，则分解的HI是x－1.5mol，生成氢气和碘均是（x－1.5mol）/2。所以有x＋x－1.5mol＋（x－1.5mol）/2＋（x－1.5mol）/2＝5mol，降低x＝2.5mol，所以A正确。分解的HI是（x－1.5mol）/2＝0.5mol，所以转化率是，B不正确。NH4I是固体，增大其质量，不会影响平衡，C不正确。增大压强，第一个反应向逆反应方向移动，进而导致HI的浓度降低，使第二个平衡也向逆反应方向移动，所以重新达到平衡时H2的浓度小于原平衡的2倍，所以正确的答案是A。
18.反应N2O4（g）2NO2（g） ΔH=+57kJ·mol-1，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法正确的是 ( )
A. A、C两点的反应速率：A>C
B. A、C两点气体的颜色：A浅，C深
C. A、B两点气体的平均相对分子质量：A>B
D. B、C两点化学平衡常数：B>C
【答案】B
【解析】
【分析】反应是吸热反应，从B到A，二氧化氮的体积分数增大，正向移动，即加热，T1 < T2。
【详解】A选项，A、C两点温度相同，压强C点大于A点，因此反应速率：C > A，故A错误；
B选项，A到C加压，体积缩小，气体的颜色：A浅，C深，故B正确；
C选项，根据，B到A，正向移动，A点物质的量比B点大，其平均相对分子质量：B > A，故C错误；
D选项，B、C两点，C点温度高，平衡正向移动，化学平衡常数：C > B，故D错误；
综上所述，答案为B。
二、非选择题
19.氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1)上图是N2(g)和H2(g)反应生成1 mol NH3(g)过程中能量的变化示意图，请写出N2和H2反应的热化学方程式：______________。
(2)若已知下列数据：
化学键
H—H
N≡N
键能/kJ·mol－1
435
943
试根据表中及图中数据计算N—H的键能：________ kJ·mol－1。
(3)用NH3催化还原NOx还可以消除氮氧化物的污染。已知：
4NH3(g)＋3O2(g)=2N2(g)＋6H2O(g) ΔH1＝－a kJ·mol－1①
N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH2＝－b kJ·mol－1②
若1 mol NH3还原NO至N2，则该反应过程中的反应热ΔH3＝________ kJ·mol－1(用含a、b的式子表示)。
(4)捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂，它们与CO2可发生如下可逆反应：
反应Ⅰ：2NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g) (NH4)2CO3(aq) ΔH1
反应Ⅱ：NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g) NH4HCO3(aq) ΔH2
反应Ⅲ：(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g) 2NH4HCO3(aq) ΔH3
则ΔH3与ΔH1、ΔH2之间的关系是ΔH3＝________。
【答案】(1). N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92 kJ·mol－1 (2). 390 (3). (4). 2ΔH2－ΔH1
【解析】
【详解】氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1)根据图像得出生成1 mol NH3(g)的焓变ΔH =254 kJ·mol－1 - 300 kJ·mol－1 =-46 kJ·mol－1，N2和H2反应的热化学方程式：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92 kJ·mol－1
(2)设N—H键键能为x kJ·mol－1
ΔH = 断键吸收的热量 – 成键放出的热量 = 943 kJ·mol－1 + 435 kJ·mol－1×3 – 6x =
－92 kJ·mol－1
x = 390
故答案为：390；
(3)用NH3催化还原NOx还可以消除氮氧化物的污染。已知：
4NH3(g)＋3O2(g)=2N2(g)＋6H2O(g) ΔH1＝－a kJ·mol－1①
N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH2＝－b kJ·mol－1②
4NH3(g) ＋ 6NO(g) === 5N2(g) ＋6H2O(g)
要得到目标反应：① - ②×3 即ΔH ＝(3b－a)kJ·mol－1
若1 mol NH3还原NO至N2，则该反应过程中的反应热ΔH3＝ kJ·mol－1，
故答案为：；
(4)反应Ⅰ：2NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)(NH4)2CO3(aq) ΔH1
反应Ⅱ：NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g) NH4HCO3(aq) ΔH2
反应Ⅲ：(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g) 2NH4HCO3(aq) ΔH3
将第二个反应方程的2倍减去第一个方程得到方程三，ΔH3＝2ΔH2－ΔH1，
故答案为：2ΔH2－ΔH1。
20.（1）化学反应2A(g)+B(?)2C(g)达到化学平衡时：
①升高温度时，C的量减少，则反应物的能量总和____________生成物的能量总和（填“>”、“<”或“=”）。
②如果增大压强，平衡向正反应方向移动，则B是____________态物质。
③若增加B的物质的量，平衡不移动，说明B是____________态物质。
（2）如图，在恒压密闭容器中加入2 mol A和2 mol B，起始时容器体积为V L，发生如下反应并达到化学平衡状态：2 A(g)＋B(g)x C(g)。平衡时，A、B、C的物质的量之比为1∶3∶4，C的物质的量为 y mol。
根据题中数据计算，x ＝_________、y ＝_________；
【答案】(1). ＞ (2). 气 (3). 固或液 (4). 2 (5). 1.6
【解析】
【详解】（1）①升高温度时，C的量减少，说明升温平衡向逆向移动，说明该反应的正反应是放热反应，所以反应物的能量总和大于生成物的能量总和，故填＞；
②如果增大压强，平衡向正反应方向移动，说明该反应是气体物质的量之和减小的反应，所以B是气体，故答案为：气；
③若增加B的物质的量，平衡不移动，则说明B是固或液态物质；
（2）起始时在恒压密闭容器中加入2 mol A和2 mol B，发生如下反应2 A(g)＋B(g)x C(g)。平衡时，A、B、C的物质的量之比为1∶3∶4，C的物质的量为 y mol。设变化的B的物质的量为b，则变化的A的物质的量为2b，变化的C的物质的量为xb，可列三段式：
2A(g)+B(g)2C(g)
起始（mol） 2 2 0
变化（mol） 2b b xb
平衡（mol） 2-2b 2-b xb
xb=y，(2-2b):(2-b):xb=1:3:4，求得b=0.8，x=2，y=1.6。故答案为：2，1.6。
21.研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义。
⑴ 将CO2与焦炭作用生成CO，CO可用于炼铁等。
已知：Fe2O3(s) + 3C(石墨) = 2Fe(s) + 3CO(g) ΔH 1 = +489.0 kJ·mol－1
C(石墨) + CO2(g) =2CO(g) ΔH 2 = +172.5 kJ·mol－1
则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为___________________________________________。
⑵ 二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向，将CO2转化为甲醇的热化学方程式为：CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) ΔH
① 取一定体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比为1∶3)，加入恒容密闭容器中，发生上述反应。反应过程中测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系如图所示，则该反应ΔH_______0(填“>”、“<”或“＝”)。
② 在两种不同条件下发生反应，测得CH3OH的物质的量随时间变化如图所示，曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为：KⅠ______KⅡ(填“>” 或“<”)。
⑶ 以CO2为原料还可以合成多种物质。①工业上尿素[CO(NH2)2]由CO2和NH3在一定条件下合成，其反应方程式为_____________________________________。当氨碳比n(NH3 )/n(CO2 )＝3，达平衡时CO2的转化率为60%，则NH3的平衡转化率为______。
【答案】 (1). Fe2O3(s)+3CO(g) = 2Fe(s)+3CO2(g) △H = —28.5 kJ·mol－1 (2). ＜ (3). > (4). 2NH3+CO2CO(NH2)2+H2O (5). 40%或0.4
【解析】
【详解】(1)①Fe2O3（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H1=+489.0kJ•mol-1
②C（石墨）+CO2（g）=2CO（g）△H2=+172.5kJ•mol-1
根据盖斯定律①-②×3得到Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=-28.5 kJ•mol-1；因此，本题正确答案是：Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=-28.5 kJ•mol-1；
（2）①由图可以知道最高点反应到达平衡，达平衡后，温度越高，φ（CH3OH）越小，平衡向逆反应进行，升高温度平衡吸热方向进行，逆反应为吸热反应，则正反应为放热反应，即△H＜0，因此，本题正确答案是：＜；
②由图判断曲线Ⅱ对应的反应反应速率快，温度高，甲醇物质的量小，K值小；所以曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为：KⅠ>KⅡ;答案：>。
（3） 以CO2为原料还可以合成多种物质。①工业上尿素[CO(NH2)2]由CO2和NH3在一定条件下合成，其反应方程式为2NH3+CO2CO(NH2)2+H2O。
当氨碳比n(NH3 )/n(CO2 )＝3，达平衡时CO2的转化率为60%，由反应为2NH 3+CO 2CO(NH 2) 2+H 2O，设氨气的物质的量为3mol，则二氧化碳的量为1mol，有
2NH 3+ CO 2CO(NH 2) 2+H 2O
始量（mol） 3 1 0 0
转化量 （mol） 1.2 0.6 0.6 0.6
平衡量 （mol） 1.8 0.4 0.6 0.6
则NH 3的平衡转化率为1.2÷3=40 ，答案：2NH 3+CO 2CO(NH 2) 2+H 2O ；40。
22.在2L的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2（g）＋H2（g）CO（g）＋H2O（g），其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：
t℃
600
800
830
1000
1200
K
0.25
0.9
1.0
1.7
2.6
回答下列问题：
（1）该反应的化学平衡常数表达式为K ＝ 。
（2）该反应为 反应（选填“吸热”、“放热”）。反应达平衡后，若再通入一定量CO2，则平衡常数K将________，CO2的转化率________。(填“增大”、“减小”或“不变”)
（3）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 （多选扣分）。
a．容器中压强不变 b．混合气体中c(CO)不变 c．v正(H2)＝v逆(H2O) d．c(CO2)＝c(CO)
（4）若 600℃时，向容器中充入1mol CO、1mol H2O，反应达到平衡后，CO的转化率是 。
【答案】（1）（2）吸热 不变 减小 （3）bc （4）
【解析】
【详解】（1）平衡常数等于生成物浓度的幂之积与反应物浓度幂之积的之比，故K ＝，故答案为：；
（2）从表格可以看出随着温度的升高，平衡常数增大，故温度升高平衡向正向移动，则反应为吸热反应；平衡常数只与温度有关，温度不变平衡常数不变，故反应达平衡后，再通入一定量CO2平衡常数不变，通入一定量CO2，H2的转化率会提高，但CO2的转化率会减小，故答案为：吸热；不变；减小；
（3）反应是气体体积不变的反应，体系的压强一直保持不变，故不能用压强来判断是否达到平衡状态。
a、该反应是一个气体体积不变的反应，无论是否达到平衡，压强始终不变，故错误；
b、物质的浓度不变是平衡状态的标志，故c(CO)不变反应达到了平衡，故正确；
c、由于v正(H2)＝v正(H2O) ， v正(H2)＝v逆(H2O) 故v正(H2O)= v逆(H2O)，同种物质的生成速率和消耗速率相等，反应达到了平衡，故正确；
d、c(CO2)＝c(CO)，不能说明浓度不再变化，故错误；
bc正确，故答案为：bc；
（4）反应方向发生改变，新的平衡常数为原来的倒数，K（新）=1/0.25=4,设CO反应了x mo1/L，由题意建立如下三段式：
CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g）
C起始(mo1/L) 0.5 0.5 0 0
C变化(mo1/L) x x x x
C平衡(mo1/L) 0.5-x 0.5-x x x
由化学平衡常数K== =4，解得x=mo1/L，故答案为。
23.在某压强恒定的密闭容器中加入2 mol N2和4 mol H2，发生如下反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，达到平衡时，体积为反应前的。求达到平衡时H2的转化率_________。
【答案】75%
【解析】
【详解】
恒温恒压时，体积之比等于物质的量之比
x = 1
氢气转化率为 ，故答案为75%。
一、单选题
1.据报道，科学家开发出了利用太阳能分解水新型催化剂。下列有关水分解过程的能量变化示意图正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】水分解是吸热反应，反应物总能量低于生成物总能量，催化剂能降低反应的活化能，但反应热不变，图像B符合，答案选B。
2.已知甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量为55.625 kJ·g-1。下列热化学方程式中不正确的是( )
A. CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH ="-890" kJ/mol
B. CH4(g)+O2(g)CO2(g)+H2O(l) ΔH="-445" kJ/mol
C. CO2(g)+H2O(l)CH4(g)+O2(g) ΔH="+445" kJ/mol
D. CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH="-55.625" kJ/mol
【答案】D
【解析】题目中给出的数据意义是:燃烧1 g的甲烷放出55.625 kJ的热量,应该换算成燃烧1 mol甲烷放出的热量为890 kJ。热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH="-890" kJ/mol,其他系数与热量相对应的方程式均正确。答案选D。
3.下列符合下图所示图像的反应是( )
A. 二氧化碳与碳在高温的条件下反应
B. 制水煤气反应
C. 弱酸与弱碱反应
D. 氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应
【答案】C
【解析】
【分析】根据图像可知反应物总能量大于生成物总能量，即该反应为放热反应。
【详解】A选项，二氧化碳与碳在高温的条件下反应是吸热反应，故A错误；
B选项，制水煤气反应是碳和水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，是吸热反应，故B错误；
C选项，弱酸与弱碱反应是放热反应，故C正确；
D选项，氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应是吸热反应，故D错误；
综上所述，答案为C。
4.已知热化学方程式：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH1＝－57.3 mol·L－1；1/2H2SO4(浓)＋NaOH(aq)===1/2Na2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH2＝m，下列说法正确的是（ ）
A. 上述热化学方程式中计量数表示分子数
B. ΔH1>ΔH2
C. ΔH2＝－57.3 kJ·mol－1
D. |ΔH1|>|ΔH2|
【答案】B
【解析】正确答案：B
A.不正确，上述热化学方程式中的计量数表示只表示物质的量，不表示分子个数；B.正确，浓硫酸稀释时放热，△H1>△H2；C.不正确，浓硫酸稀释时放热，△H2< - 57.3 kJ·mol-1; D.不正确， |△H1|<|△H2|。
5.在一密闭容器中发生反应：2A(g)＋2B(g)=C(s)＋3D(g) ΔH<0，达到平衡时采取下列措施，可以使正反应速率v正增大、c(D)增大的是( )
A. 升高温度
B. 扩大容积，减小压强
C. 缩小容积，增大压强
D. 体积不变，充入“惰”气
【答案】C
【解析】
【详解】A选项，升高温度，正反应速率加快，平衡向吸热反应移动即逆向移动，故A错误；
B选项，扩大容积，减小压强，速率减小，平衡向体积增大方向移动即逆向移动，故B错误；
C选项，缩小容积，增大压强，反应速率加快，平衡向体积减小反应移动即正向移动，故C正确；
D选项，体积不变，充入“惰”气，反应速率不变，平衡不移动，故D错误；
综上所述，答案为C。
6.一定温度下，用水稀释0.1 mol/L的一元弱酸HA，随着稀释的进行，下列数值一定增大的是(Kw表示水的离子积，Ka表示HA的电离常数)( )
A. Kw B. c(H+) /Kw C. c(HA) /c(H＋) D. c(OH－)
【答案】D
【解析】
【详解】A选项，Kw只随温度的变化而变化，与浓度无关，故A错误；
B选项，c(H+) /Kw，稀释，氢离子浓度减小，离子积常数不变，因此比值减小，故B错误；
C选项，加水稀释，平衡正向移动，，HA物质的量减小，氢离子物质的量增大，比值减小，故C错误；
D选项，加水稀释，氢离子浓度减小，离子积常数不变，因此c(OH－)增大，故D正确；
综上所述，答案为D。
7.常温下，在由水电离的c(H＋)＝10－14 mol/L的溶液中，一定能大量共存的离子组是（ ）
A. K＋、Fe2＋、、 B. Na＋、Cl－、、
C. Al3＋、、Cl－、 D. Na＋、、Br－、Cl－
【答案】B
【解析】
【分析】常温下，在由水电离的c(H＋)＝10－14 mol/L的溶液中，说明溶液可能是酸，可能是碱。
【详解】A选项，H＋、Fe2＋、MnO4－发生氧化还原反应，故A错误；
B选项，Na＋、Cl－、NO3－、SO42－在酸中，碱中都大量共存，故B正确；
C选项，Al3＋、NH4＋都会与氢氧根离子反应，故C错误；
D选项，AlO2－与酸中氢离子反应，故D错误；
综上所述，答案为B。
8.SF6是一种优良绝缘气体，分子结构中只存在S—F键。已知：1molS（s）转化为气态硫原子吸收能量280kJ，断裂1molF—F、S—F键需吸收的能量分别为160kJ、330kJ。则S（s）＋3F2（g）=SF6（g）的反应热ΔH为（ ）
A. －450kJ·mol－1 B. ＋430kJ·mol－1
C. －1220kJ·mol－1 D. －1780kJ·mol－1
【答案】C
【解析】
【分析】根据反应热△H=反应物总键能-生成物总键能计算反应热。
【详解】反应热△H=反应物总键能-生成物总键能，所以对于S（s）+3F2（g）═SF6（g），其反应热△H=280kJ·mol－1+3×160kJ·mol－1-6×330kJ·mol－1=-1220kJ·mol－1，
故选C。
9.化学反应N2＋3H2 2NH3 的能量变化如图所示,该反应的热化学方程式是（ ）
A. N2(g)+3H2(g)=2NH3(l) =2(a-b-c)kJ/mol
B. N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) =2(b-c)kJ/mol
C. 1/2N2(g)+3/2H2(g)=NH3(l) =2(b+c-a)kJ/mol
D. 1/2N2(g)+3/2H2(g)=NH3(l) =2(a+b)kJ/mol
【答案】A
【解析】
【分析】根据断键吸收的能量与成键释放的能量的相对大小，判断反应过程中的能量变化。
【详解】根据图像可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，因此该反应是放热反应；由图知1/2molN2(g)和3/2molH2(g)形成1molN和3molH过程中吸收的能量为akJ，由1molN和3molH 结合生成1molNH3(g)释放的能量为bkJ，所以1/2N2(g)+3/2H2(g) =NH3(g)反应过程中△H=（a-b）kJ/mol；而1mol的NH3(g)转化为1mol的NH3(l)放出的热量为ckJ，故1/2N2(g)+3/2H2(g) =NH3(l) △H=（a-b-c）kJ/mol，也可以写成：N2（g）+3H2（g）=2NH3（1） △H=2（a-b-c）kJ•mol-1，故选A。
10.化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程,化学键的键能是形成(或拆开)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷(P4)和六氧化四磷(P4O6)的分子结构如图所示。现提供以下化学键的键能(单位:kJ/mol):P—P:198;P—O:360;O=O:498。则1 mol P4(白磷)燃烧P4( 白磷)+3O2（g）P4O6（g）时的能量变化为( )
A. 吸热1638 kJ B. 放热1638 kJ C. 吸热126 kJ D. 放热126 kJ
【答案】B
【解析】
【详解】断键吸收的热量 = 198 kJ/mol×6 + 498 kJ/mol×3 = 2682 kJ/mol，
成键放出的热量 = 360 kJ/mol×12 = 4320 kJ/mol，
因断键吸收的热量 < 成键放出的热量，所以放出的热量4320 – 2682 = 1638 kJ，因此B正确；
综上所述，答案为B。
11.如下图所示，△H1=－393.5 kJ•mol-1，△H2=－395.4 kJ•mol-1，下列说法或表示式正确的是（ ）
A. C（s、石墨）==C（s、金刚石）△H=+1.9kJ•mol-1
B. 石墨和金刚石的转化是物理变化
C. 金刚石的稳定性强于石墨
D. 1 mol石墨的总键能比1 mol金刚石的总键能小1.9 kJ
【答案】A
【解析】
【分析】由图得：①C（S，石墨）+O2（g）=CO2（g）△H=-393.5kJ•mol-1
②C（S，金刚石）+O2（g）=CO2（g）△H=-395.4kJ•mol-1，
利用盖斯定律将①-②可得：C（S，石墨）=C（S，金刚石）△H=+1.9kJ•mol-1
【详解】A、因C（s、石墨）=C（s、金刚石）△H=+1.9kJ•mol-1，A正确；
B、石墨转化为金刚石是发生的化学反应，属于化学变化，B错误；
C、金刚石能量大于石墨的总能量，物质的量能量越大越不稳定，则石墨比金刚石稳定，C错误；
D、依据热化学方程式 C（S，石墨）=C（S，金刚石）△H=+1.9kJ•mol-1，1 mol石墨的总键能比1 mol金刚石的总键能大于1.9 kJ，D错误；
选A。
12.已知：CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(1) △H = ―Q1 KJ/mol
2H2(g)+O2(g)==2H2O(g) △H = ―Q2 KJ/mol
2H2(g)+O2(g)==2H2O(1) △H = ―Q3KJ/mol
常温下，取体积比为4:1甲烷和氢气的混合气体11.2L（已折合成标准状况），经完全燃烧后恢复至常温，则放出的热量为( )
A. （0.4Q1+0.05Q3）kJ B. （0.4Q1+0.05Q2）kJ
C. （0.4Q1+0.1Q3）kJ D. （0.4Q1+0.1Q2）kJ
【答案】A
【解析】
【分析】根据混合气体的体积计算混合气体的物质的量，结合气体体积比计算甲烷、氢气的物质的量，再根据热化学方程式计算放出的热量。
【详解】甲烷和氢气的混合气体体积为11.2L（折合成标准状况），则甲烷和氢气的混合气体的总物质的量为=0.5mol，甲烷和氢气的体积比为4:1，所以甲烷的物质的量为0.5mol×=0.4mol，氢气的物质的量为0.5mol-0.4mol=0.1mol，由CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1) △H = ―Q1 kJ/mol可知，0.4mol甲烷燃烧放出的热量为0.4mol×Q1kJ/mol=0.4Q1kJ，混合气体完全燃烧后恢复至室温，生成物水为液态，由2H2(g)+O2(g)==2H2O(1)△H = ―Q3kJ/mol可知，0.1mol氢气燃烧生成液态水放出的热量为0.05Q3kJ，所以放出的热量为0.4Q1+0.05Q3，答案选A。
13.可逆反应2NO22NO+O2在恒容密闭容器中反应，可以作为达到平衡状态的标志是（ ）
①单位时间内生成n mo1 O2的同时生成2nmol NO2
②单位时间内生成nmol O2的同时生成2nmolNO
③混合气体的颜色不再改变
④混合气体的密度不再改变的状态
⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A. ①③⑤ B. ②④⑤ C. ①③④ D. ①②③④⑤
【答案】A
【解析】
【详解】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（但不等于0），反应混合物中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态。①中反应速率的方向相反，且满足速率之比是相应的化学计量数之比，正确。②中应速率的方向相同，在任何情况下均成立，不能说明。颜色的深浅和浓度有关，③正确。混合气体的密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中，质量和容积都是不变的，④不能说明。混合气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⑤可以说明。因此正确的答案是A。
14.25 ℃时，水的电离达到平衡：H2OH＋+ OH－；ΔH > 0 ，下列叙述正确的是（ ）
A. 向水中加人稀氨水，平衡逆向移动，c（OH－）降低
B. 向水中加入少量固体硫酸氢钠，c（H＋）增大，Kw不变
C. 向水中加人少量固体CH3COONa ，平衡逆向移动，c（H＋）降低
D. 将水加热，Kw增大，pH不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.氨水能抑制水电离，但碱性是增强的，A不正确；
B.硫酸氢钠是强酸的酸式盐，溶于水显酸性，水的离子积常数只和温度有关，所以B是正确的；
C.醋酸钠是强碱弱酸盐，水解显碱性。水解是促进水的电离的，所以C不正确；
D.电离是吸热的，因此加热促进水的电离，水的离子积常数增大，pH降低，D不正确。
答案选B。
15. 常温下，下列三种溶液中，由水电离出的氢离子浓度之比为（ ）
①1 mol/L 的盐酸 ②0.1 mol·L－1的盐酸 ③0.01 mol·L－1的NaOH
A. 14∶13∶12 B. 0∶1∶12
C. 1∶10∶100 D. 14∶13∶2
【答案】C
【解析】试题分析：①1mol/L的盐酸中由水电离出的氢离子浓度mol/L=10-14mol/L，②0.1mol/L的盐酸中由水电离出的氢离子浓度mol/L=10-13mol/L，③0.01mol/L的NaOH中由水电离出的氢离子浓度mol/L=10-12mol/L，由水电离出的氢离子浓度之比为10-14mol/L：10-13mol/L：10-12mol/L=1：10：100，故选C。
考点：考查了水的离子及常数的计算的相关知识。
16.将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合并在一定条件下发生反应：2 A（g）+B（g）2C（g），经2s后测得C的浓度为0．6 mol·L－1，下列几种说法中正确的是（ ）
A. 用物质A表示反应的平均速率为0．3 mol·L－1·s－1
B. 用物质B表示反应的平均速率为0．3 mol·L－1·s－1
C. 2s时物质A的转化率为70%
D. 2s时物质B的浓度为0．3 mol·L－1
【答案】A
【解析】
试题分析：可逆反应： 2 A（g） +B（g）2 C（g）
起始浓度（mol/L） 2 1 0
变化浓度（mol/L） 0.6 0.3 0.6
2s后浓度（mol/L）1.4 0.7 0.6
A．用物质A表示反应的平均速率为0.6/2="0.3" mol·L－1·s－1,正确；B．用物质B表示反应的平均速率为0.3/2=0.15mol·L－1·s－1，错误；C．2 s时物质A的转化率为(0.6/2)×100%=30%，错误；D．2 s时物质B的浓度为0.7 mol·L－1，错误；选A。
17.固体NH4I放入一个体积为VL的真空密闭容器中，加热至一定温度后，恒温下发生下列反应：NH4I(s)NH3(g)＋HI(g)；2HI(g)H2(g)＋I2(g)。平衡时，测得容器中气体共为5mol，其中HI为1.5mol，则下列说法正确的是（ ）
A. 平衡时氨气为2.5mol
B. 平衡时HI的分解率为20%
C. 若开始时放入固体NH4I的量增大一倍，则平衡时气体共为10 mol
D. 其他条件不变把容器的体积缩小到V/2 L，重新达到平衡时H2的浓度是原平衡的2倍
【答案】A
【解析】设平衡时氨气是xmol，则分解的HI是x－1.5mol，生成氢气和碘均是（x－1.5mol）/2。所以有x＋x－1.5mol＋（x－1.5mol）/2＋（x－1.5mol）/2＝5mol，降低x＝2.5mol，所以A正确。分解的HI是（x－1.5mol）/2＝0.5mol，所以转化率是，B不正确。NH4I是固体，增大其质量，不会影响平衡，C不正确。增大压强，第一个反应向逆反应方向移动，进而导致HI的浓度降低，使第二个平衡也向逆反应方向移动，所以重新达到平衡时H2的浓度小于原平衡的2倍，所以正确的答案是A。
18.反应N2O4（g）2NO2（g） ΔH=+57kJ·mol-1，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法正确的是 ( )
A. A、C两点的反应速率：A>C
B. A、C两点气体的颜色：A浅，C深
C. A、B两点气体的平均相对分子质量：A>B
D. B、C两点化学平衡常数：B>C
【答案】B
【解析】
【分析】反应是吸热反应，从B到A，二氧化氮的体积分数增大，正向移动，即加热，T1 < T2。
【详解】A选项，A、C两点温度相同，压强C点大于A点，因此反应速率：C > A，故A错误；
B选项，A到C加压，体积缩小，气体的颜色：A浅，C深，故B正确；
C选项，根据，B到A，正向移动，A点物质的量比B点大，其平均相对分子质量：B > A，故C错误；
D选项，B、C两点，C点温度高，平衡正向移动，化学平衡常数：C > B，故D错误；
综上所述，答案为B。
二、非选择题
19.氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1)上图是N2(g)和H2(g)反应生成1 mol NH3(g)过程中能量的变化示意图，请写出N2和H2反应的热化学方程式：______________。
(2)若已知下列数据：
化学键
H—H
N≡N
键能/kJ·mol－1
435
943
试根据表中及图中数据计算N—H的键能：________ kJ·mol－1。
(3)用NH3催化还原NOx还可以消除氮氧化物的污染。已知：
4NH3(g)＋3O2(g)=2N2(g)＋6H2O(g) ΔH1＝－a kJ·mol－1①
N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH2＝－b kJ·mol－1②
若1 mol NH3还原NO至N2，则该反应过程中的反应热ΔH3＝________ kJ·mol－1(用含a、b的式子表示)。
(4)捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂，它们与CO2可发生如下可逆反应：
反应Ⅰ：2NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g) (NH4)2CO3(aq) ΔH1
反应Ⅱ：NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g) NH4HCO3(aq) ΔH2
反应Ⅲ：(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g) 2NH4HCO3(aq) ΔH3
则ΔH3与ΔH1、ΔH2之间的关系是ΔH3＝________。
【答案】(1). N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92 kJ·mol－1 (2). 390 (3). (4). 2ΔH2－ΔH1
【解析】
【详解】氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1)根据图像得出生成1 mol NH3(g)的焓变ΔH =254 kJ·mol－1 - 300 kJ·mol－1 =-46 kJ·mol－1，N2和H2反应的热化学方程式：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92 kJ·mol－1
(2)设N—H键键能为x kJ·mol－1
ΔH = 断键吸收的热量 – 成键放出的热量 = 943 kJ·mol－1 + 435 kJ·mol－1×3 – 6x =
－92 kJ·mol－1
x = 390
故答案为：390；
(3)用NH3催化还原NOx还可以消除氮氧化物的污染。已知：
4NH3(g)＋3O2(g)=2N2(g)＋6H2O(g) ΔH1＝－a kJ·mol－1①
N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH2＝－b kJ·mol－1②
4NH3(g) ＋ 6NO(g) === 5N2(g) ＋6H2O(g)
要得到目标反应：① - ②×3 即ΔH ＝(3b－a)kJ·mol－1
若1 mol NH3还原NO至N2，则该反应过程中的反应热ΔH3＝ kJ·mol－1，
故答案为：；
(4)反应Ⅰ：2NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)(NH4)2CO3(aq) ΔH1
反应Ⅱ：NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g) NH4HCO3(aq) ΔH2
反应Ⅲ：(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g) 2NH4HCO3(aq) ΔH3
将第二个反应方程的2倍减去第一个方程得到方程三，ΔH3＝2ΔH2－ΔH1，
故答案为：2ΔH2－ΔH1。
20.（1）化学反应2A(g)+B(?)2C(g)达到化学平衡时：
①升高温度时，C的量减少，则反应物的能量总和____________生成物的能量总和（填“>”、“<”或“=”）。
②如果增大压强，平衡向正反应方向移动，则B是____________态物质。
③若增加B的物质的量，平衡不移动，说明B是____________态物质。
（2）如图，在恒压密闭容器中加入2 mol A和2 mol B，起始时容器体积为V L，发生如下反应并达到化学平衡状态：2 A(g)＋B(g)x C(g)。平衡时，A、B、C的物质的量之比为1∶3∶4，C的物质的量为 y mol。
根据题中数据计算，x ＝_________、y ＝_________；
【答案】(1). ＞ (2). 气 (3). 固或液 (4). 2 (5). 1.6
【解析】
【详解】（1）①升高温度时，C的量减少，说明升温平衡向逆向移动，说明该反应的正反应是放热反应，所以反应物的能量总和大于生成物的能量总和，故填＞；
②如果增大压强，平衡向正反应方向移动，说明该反应是气体物质的量之和减小的反应，所以B是气体，故答案为：气；
③若增加B的物质的量，平衡不移动，则说明B是固或液态物质；
（2）起始时在恒压密闭容器中加入2 mol A和2 mol B，发生如下反应2 A(g)＋B(g)x C(g)。平衡时，A、B、C的物质的量之比为1∶3∶4，C的物质的量为 y mol。设变化的B的物质的量为b，则变化的A的物质的量为2b，变化的C的物质的量为xb，可列三段式：
2A(g)+B(g)2C(g)
起始（mol） 2 2 0
变化（mol） 2b b xb
平衡（mol） 2-2b 2-b xb
xb=y，(2-2b):(2-b):xb=1:3:4，求得b=0.8，x=2，y=1.6。故答案为：2，1.6。
21.研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义。
⑴ 将CO2与焦炭作用生成CO，CO可用于炼铁等。
已知：Fe2O3(s) + 3C(石墨) = 2Fe(s) + 3CO(g) ΔH 1 = +489.0 kJ·mol－1
C(石墨) + CO2(g) =2CO(g) ΔH 2 = +172.5 kJ·mol－1
则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为___________________________________________。
⑵ 二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向，将CO2转化为甲醇的热化学方程式为：CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) ΔH
① 取一定体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比为1∶3)，加入恒容密闭容器中，发生上述反应。反应过程中测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系如图所示，则该反应ΔH_______0(填“>”、“<”或“＝”)。
② 在两种不同条件下发生反应，测得CH3OH的物质的量随时间变化如图所示，曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为：KⅠ______KⅡ(填“>” 或“<”)。
⑶ 以CO2为原料还可以合成多种物质。①工业上尿素[CO(NH2)2]由CO2和NH3在一定条件下合成，其反应方程式为_____________________________________。当氨碳比n(NH3 )/n(CO2 )＝3，达平衡时CO2的转化率为60%，则NH3的平衡转化率为______。
【答案】 (1). Fe2O3(s)+3CO(g) = 2Fe(s)+3CO2(g) △H = —28.5 kJ·mol－1 (2). ＜ (3). > (4). 2NH3+CO2CO(NH2)2+H2O (5). 40%或0.4
【解析】
【详解】(1)①Fe2O3（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H1=+489.0kJ•mol-1
②C（石墨）+CO2（g）=2CO（g）△H2=+172.5kJ•mol-1
根据盖斯定律①-②×3得到Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=-28.5 kJ•mol-1；因此，本题正确答案是：Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=-28.5 kJ•mol-1；
（2）①由图可以知道最高点反应到达平衡，达平衡后，温度越高，φ（CH3OH）越小，平衡向逆反应进行，升高温度平衡吸热方向进行，逆反应为吸热反应，则正反应为放热反应，即△H＜0，因此，本题正确答案是：＜；
②由图判断曲线Ⅱ对应的反应反应速率快，温度高，甲醇物质的量小，K值小；所以曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为：KⅠ>KⅡ;答案：>。
（3） 以CO2为原料还可以合成多种物质。①工业上尿素[CO(NH2)2]由CO2和NH3在一定条件下合成，其反应方程式为2NH3+CO2CO(NH2)2+H2O。
当氨碳比n(NH3 )/n(CO2 )＝3，达平衡时CO2的转化率为60%，由反应为2NH 3+CO 2CO(NH 2) 2+H 2O，设氨气的物质的量为3mol，则二氧化碳的量为1mol，有
2NH 3+ CO 2CO(NH 2) 2+H 2O
始量（mol） 3 1 0 0
转化量 （mol） 1.2 0.6 0.6 0.6
平衡量 （mol） 1.8 0.4 0.6 0.6
则NH 3的平衡转化率为1.2÷3=40 ，答案：2NH 3+CO 2CO(NH 2) 2+H 2O ；40。
22.在2L的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2（g）＋H2（g）CO（g）＋H2O（g），其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：
t℃
600
800
830
1000
1200
K
0.25
0.9
1.0
1.7
2.6
回答下列问题：
（1）该反应的化学平衡常数表达式为K ＝ 。
（2）该反应为 反应（选填“吸热”、“放热”）。反应达平衡后，若再通入一定量CO2，则平衡常数K将________，CO2的转化率________。(填“增大”、“减小”或“不变”)
（3）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 （多选扣分）。
a．容器中压强不变 b．混合气体中c(CO)不变 c．v正(H2)＝v逆(H2O) d．c(CO2)＝c(CO)
（4）若 600℃时，向容器中充入1mol CO、1mol H2O，反应达到平衡后，CO的转化率是 。
【答案】（1）（2）吸热 不变 减小 （3）bc （4）
【解析】
【详解】（1）平衡常数等于生成物浓度的幂之积与反应物浓度幂之积的之比，故K ＝，故答案为：；
（2）从表格可以看出随着温度的升高，平衡常数增大，故温度升高平衡向正向移动，则反应为吸热反应；平衡常数只与温度有关，温度不变平衡常数不变，故反应达平衡后，再通入一定量CO2平衡常数不变，通入一定量CO2，H2的转化率会提高，但CO2的转化率会减小，故答案为：吸热；不变；减小；
（3）反应是气体体积不变的反应，体系的压强一直保持不变，故不能用压强来判断是否达到平衡状态。
a、该反应是一个气体体积不变的反应，无论是否达到平衡，压强始终不变，故错误；
b、物质的浓度不变是平衡状态的标志，故c(CO)不变反应达到了平衡，故正确；
c、由于v正(H2)＝v正(H2O) ， v正(H2)＝v逆(H2O) 故v正(H2O)= v逆(H2O)，同种物质的生成速率和消耗速率相等，反应达到了平衡，故正确；
d、c(CO2)＝c(CO)，不能说明浓度不再变化，故错误；
bc正确，故答案为：bc；
（4）反应方向发生改变，新的平衡常数为原来的倒数，K（新）=1/0.25=4,设CO反应了x mo1/L，由题意建立如下三段式：
CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g）
C起始(mo1/L) 0.5 0.5 0 0
C变化(mo1/L) x x x x
C平衡(mo1/L) 0.5-x 0.5-x x x
由化学平衡常数K== =4，解得x=mo1/L，故答案为。
23.在某压强恒定的密闭容器中加入2 mol N2和4 mol H2，发生如下反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，达到平衡时，体积为反应前的。求达到平衡时H2的转化率_________。
【答案】75%
【解析】
【详解】
恒温恒压时，体积之比等于物质的量之比
x = 1
氢气转化率为 ，故答案为75%。
相关资料
更多
