1、福建省莆田市仙游县枫亭中学2019-2020学年高二化学上学期期末考试试题（含解析）一、选择题(本题包括20小题，1-10每小题2分，11-20每小题3分，共50分。每小题只有一个选项符合题意)1.下列事实不能用电化学理论解释的是 ( )A. 轮船水线以下的船壳上装一定数量的锌块B. 铝片不用特殊方法保存C. 纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量硫酸铜溶液后速率加快D. 镀锌的铁比镀锡的铁耐用【答案】B【解析】【详解】A.Zn比Fe活泼，构成原电池时Zn作负极，Fe受保护，是牺牲阳极的阴极保护法，故A不选；B.由于在金属铝的表面有一层致密的氧化膜，能够阻止内部金属的腐蚀，和电化学原理无关，故B选；C.
2、Zn置换出Cu，与稀硫酸构成原电池，加快反应速率，故C不选；D.Zn比Fe活泼，构成原电池时Fe受保护，Fe比Sn活泼，构成原电池时，Fe受腐蚀，故D不选；答案选B。2.在2A(g)+B(g)3C(g)+4D(g)反应中，表示该反应速率最快的是( )A. v(A)=0.5 molL-1s-1B. v(B)=0.3 molL-1s-1C. v(C)=0.8 molL-1s-1D. v(D)=1 molL-1s-1【答案】B【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，注意保持单位一致。【详解】A. molL-1s-1
3、=0.25 molL-1s-1；B. molL-1s-1=0.3 molL-1s-1；C. molL-1s-1=0.267 molL-1s-1；D. molL-1s-1=0.25 molL-1s-1；可见数值最大的为0.3 molL-1s-1；因此表示反应速率最快的合理选项是B。【点睛】本题考查化学反应速率快慢比较，利用比值法可以快速判断，可以转化为同一物质表示的速率比较，当单位不同时，要转换为用相同单位表示，然后再进行比较。3.下列反应一定能自发进行的是A. 放热反应B. 熵增加的反应C. 熵增加的放热反应D. 熵增加的吸热反应【答案】C【解析】【详解】根据G=H-TS，G0的反应能够自发进
4、行。若H0，S0，G一定小于0，所以熵增加的放热反应一定能自发进行，故选C。4.用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加大的是（ ）A. 加热B. 不用铁片，改用铁粉C. 滴加少量CuSO4溶液D. 不用稀硫酸，改用98浓硫酸【答案】D【解析】【详解】A. 加热使物质内能增加，反应速率加快，A不符合题意；B. 使用铁粉，使物质接触面积增大，反应速率加快，B不符合题意；C. 滴加少量CuSO4溶液，Fe与CuSO4发生置换反应产生Cu单质，Fe、Cu及H2SO4构成原电池，Fe作负极，使反应速率大大加快，C不符合题意；D. 98浓硫酸中硫酸主要以分子形式存在，溶液中H+浓度降低
5、，使反应速率降低，且在室温下浓硫酸使Fe表面产生一层致密的氧化物保护膜，阻止金属的进一步反应，即发生钝化，也不能使反应速率加快，D符合题意；故合理选项是D。5.向恒温恒压容器中充入2 mol NO、1 mol O2，发生反应：2NO(g)+O2(g)2NO2(g)。下列情况不能说明反应已达到平衡状态的是( )A. NO与O2的物质的量的比值不再改变B. 混合气体的颜色不再改变C. 容器体积不再改变D. 混合气体的密度不再改变【答案】A【解析】【详解】A. 充入2 mol NO、1 mol O2，发生反应：2NO(g)+O2(g)2NO2(g)，所以NO与O2的物质的量的比值一直不变，不能据此判
6、断反应是否处于平衡状态，A符合题意；B. 混合气体的颜色不再改变，说明二氧化氮的浓度不变，反应达平衡状态，B不符合题意；C. 容器体积不再改变，说明气体的物质的量不变，正、逆反应速率相等，反应达平衡状态，C不符合题意；D. 混合气体的密度不再改变，由于气体的质量始终不变，说明气体的体积不变，反应达平衡状态，D不符合题意；故合理选项是A。6.下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是（ ）A. 电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为2Cl-2e-=Cl2B. 粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应式为Cu-2e-=Cu2+C. 氢氧燃料电池的负极反应式：O2+2H2O+4e-=4OH-D.
7、钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式：Fe-2e-=Fe2+【答案】A【解析】【详解】A. 电解时阳极上阴离子失电子，由于放电能力Cl-OH-，所以Cl-失电子生成Cl2，阳极的电极反应式为2Cl-2e-=Cl2，A正确；B. 电解精炼时粗铜作阳极，粗铜与电源正极相连，电极反应式为Cu-2e-=Cu2+，B错误；C. 碱性条件下的氢氧燃料电池中，负极上H2失去电子，发生氧化反应，电极反应式为：H2-2e-+2OH-=2H2O，C错误；D钢铁发生电化学腐蚀，Fe在负极失电子，负极反应式：Fe-2e-=Fe2+，D错误；故合理选项是A。7. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是A. 氯水中有平衡：Cl2+
8、H2OHCl+HClO，当加入AgNO3溶液后，溶液颜色变浅B. 对CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g)，平衡体系增大压强可使颜色变深C. 对2NO2(g)N2O4(g) H0, 升高温度平衡体系颜色变深D. SO2催化氧化成SO3的反应，往往加入过量的空气【答案】B【解析】【详解】A氯水中有平衡：Cl2+H2OHCl+HClO，当加入AgNO3溶液后，生成AgCl沉淀，氯离子浓度降低，平衡向正向移动，能用勒夏特列原理解释，故A不选；B增大压强平衡不移动，不能用勒夏特列原理解释，故B选；C对2NO2(g)N2O4(g)H0，达到平衡后，改变下列反应条件，相关叙述正确的是 ( )A.
9、 加入H2O(g)，平衡向正反应方向移动，体系压强减小B. 加入CO，混合气体的密度增大C. 降低温度，平衡向正反应方向移动D. 加入少量C，正反应速率增大【答案】B【解析】【详解】A加入H2O(g)，即增加反应物的浓度，平衡向正反应方向移动，正反应方向又是气体体积增大的方向，所以导致体系压强增大，A错误；B加入CO，增加了生成物的浓度，虽然平衡向逆反应方向移动，但因为增加了CO，所以气体总质量仍然在变大，体积不变，因此气体的密度增大，B正确；C降低温度，平衡向放热反应方向移动，即化学平衡向逆反应方向移动，C错误；DC为固体，增大碳的用量，对化学反应速率无影响，D错误；故合理选项是B。10.如
10、下各图烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为 ( )A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】根据图知：铁为活泼金属，可发生的是化学腐蚀；B为原电池装置，Fe较活泼，Fe为原电池的负极，发生氧化反应被腐蚀;Zn比Fe活泼，形成原电池反应，锌被氧化，铁作正极被保护；金属活动性FeCu，铁作负极发生氧化反应被腐蚀，铜作正极；发生化学腐蚀，发生电化学腐蚀，锌比铁活泼，铁作原电池的正极而被保护，发生电化学腐蚀，其中两个电极活泼些相差越大，铁被腐蚀速率越大，都是铁作负极被腐蚀，中电极金属活泼性相差大所以Fe腐蚀速率，电化学腐蚀的速率大于化学腐蚀的速率，腐蚀速率由快到慢的顺序为，故合理选项
11、是C。11.若要在铜片上镀银时，下列叙述中错误的是（ ）将铜片接在电源的正极 将银片接在电源的正极 在铜片上发生的反应是：Ag+e=Ag 在银片上发生的反应是：4OH-4e-=O2+2H2O 可用CuSO4溶液作电解质溶液 可用AgNO3溶液作电解质溶液A. B. C. D. 【答案】C【解析】【分析】根据电镀原理，若在铜片上镀银，铜做电解池的阴极与电源负极相连，电解质溶液中的银离子得到电子发生还原反应生成银；银做电解池的阳极和电源正极相连，银失电子发生氧化反应生成银离子；电解质溶液为硝酸银溶液。【详解】将铜片接在电源的负极上，故错误；将银片接在电源的正极上，故正确；在铜片上发生的反应是：Ag
12、+e-=Ag，故正确；在银片上发生的反应是：Ag-e-=Ag+，故错误；用含有镀层金属的盐溶液作电解质溶液，不能选用硫酸铜溶液为电镀液，故错误；用含有镀层金属的盐溶液作电解质溶液，可以选用硝酸银溶液为电镀液，故正确；综上所述，错误的有；故选C。【点睛】掌握电镀的原理是解题的关键。本题的易错点为电解质溶液的选择，要注意用含有镀层金属的盐溶液作电解质溶液，常见的易溶于水的银盐就是硝酸银。12.对可逆反应4NH3(g)+5O2 (g)4NO(g)+6H2O(g)，下列叙述正确是（ ）A. 达到平衡后，若扩大容器体积，则平衡逆向移动B. 若单位时间内生成x mol NO，同时消耗x mol NH3，则
13、达到平衡状态C. 达到化学平衡时，4正(O2)= 5逆(NO )D. 化学反应速率关系是：2正(NH3)= 3正(H2O)【答案】C【解析】【详解】A. 若增加容器体积，反应物和生成物的浓度都减少，由于气体反应物的系数小于气体生成物的系数，所以生成物的浓度减小的多，化学平衡正向移动，A错误；B. 若单位时间内生成x molNO的同时，消耗x molNH3，都表示反应向正向进行，反应自始至终都是1：1，不能说明到达平衡，B错误；C. 反应处于平衡状态时，不同物质表示正、逆反应速率之比等于化学计量数之比，4正(O2)= 5逆(NO )，反应到达平衡状态，C正确；D. 速率之比等于对应物质的化学计量
14、数之比，所以化学反应速率关系是3正(NH3)=2正(H2O)，D错误；故合理选项是C。13.下列有关平衡常数的说法中，正确的是 ( )A. 改变条件，反应物的转化率增大，平衡常数也一定增大B. 反应2NO2(g)N2O4(g) H 0，升高温度该反应平衡常数增大C. 对于给定可逆反应，温度一定时，其正、逆反应的平衡常数相等D. CO2H2 COH2O的平衡常数表达式为K=【答案】D【解析】【详解】A、改变压强平衡可以正向进行，反应物转化率增大，但平衡常数不变，平衡常数只随温度变化，选项A错误；B、反应是放热反应，升温平衡向吸热反应方向进行，所以平衡逆向进行，平衡常数减小，选项B错误；C、对于给
15、定可逆反应，正逆反应的平衡常数互为倒数，选项C错误；D、平衡常数是生成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方乘积，则CO2+H2CO+H2O的平衡常数表达式为K=，选项D正确；答案选D。14.在一定条件下，密闭容器中进行反应CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g)，测得CH4的体积百分含量随温度和压强的变化如图所示。下列说法正确的是A. p1p2B. Hp2，故A正确；B.从图像可知，温度越高，CH4的百分含量越小，说明温度升高，平衡向正反应方向移动，即吸热反应方向移动，所以正反应方向为吸热反应，H0，故B错误；C. 加入催化剂可以改变化学反应速率，但是对化学平衡没有
16、影响，所以对甲烷的转化率没有影响，故C错误；D. 缩小容器体积，即体系压强增大，平衡向气体体积减小的方向移动，即向逆反应方向移动，甲烷的浓度增大，故D错误，故选A。15.用铁丝(电极a)、铜丝(电极b)和CuSO4溶液可以构成原电池或电解池，如图所示，则下列说法正确的是（ ）A. 构成原电池时b极反应为Cu-2e-=Cu2+B. 构成电解池时a极质量一定减少C. 构成电解池时b极质量可能减少也可能增加D. 构成的原电池或电解池工作后均能产生大量气体【答案】C【解析】【详解】A. 构成原电池时，较不活泼的金属铜作正极，正极上溶液中铜离子得电子生成铜单质而析出，电极反应式为Cu2+2e-=Cu，A
17、错误；B. 构成电解池时，连接电源正极的电极为阳极，阳极上金属电极失电子发生氧化反应，如a连接电源负极，则a电极质量增加，B错误；C. 构成电解池时，连接电源正极的电极为阳极，阳极上金属电极失电子发生氧化反应，连接电源负极的电极为阴极，阴极上铜离子得电子发生还原反应；如果b为阳极，电解池工作时，铜失电子生成铜离子进入溶液，导致电极质量减少；如果b为阴极，溶液中铜离子得电子生成铜单质而析出附着在b电极上，导致电极质量增加，C正确；D. 构成原电池时，正极上铜离子得电子而析出；构成电解池时，阴极上溶液中铜离子得电子而析出，所以无论是原电池还是电解池都没有气体生成，D错误；故合理选项是C。16.在一
18、密闭容器中，反应aA(g)bB(g)达平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，当达到新的平衡时，A的浓度是原来的60，则( )A. 平衡向逆反应方向移动了B. 物质A的转化率增加了C. 物质B质量分数增加了D. ab，平衡逆向移动，物质A的转化率减小，物质B的质量分数也减小，故合理选项是A。17.在恒容密闭容器中通入X并发生反应：2X(g)Y(g)，温度T1、T2下X的物质的量浓度c(x)随时间t变化的曲线如图所示，下列叙述正确的是A. 该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量B. T2下，在0t1时间内，(Y)mol/(Lmin)C. M点的正反应速率正大于N点的逆反应速率逆D.
19、 M点时再加入一定量的X，平衡后X的转化率减小【答案】C【解析】【详解】A、根据图像可知W点消耗的X的物质的量大于M点消耗X的物质的量，因此根据热化学方程式可知W点放出的热量多，A不正确；B、T2下，在0t1时间内X的浓度减少了（ab）mol/L，则根据方程式可知Y的浓度增加了mol。反应速率通常用单位时间内浓度的变化量来表示，所以Y表示的反应速率为mol/(Lmin)，B不正确；C、根据图像可知，温度为T1时反应首先达到平衡状态。温度高反应速率快，到达平衡的时间少，则温度是T1T2。M点温度高于N点温度，且N点反应没有达到平衡状态，此时反应向正反应方向进行，即N点的逆反应速率小于N点的正反应
20、速率，因此M点的正反应速率大于N点的逆反应速率，C正确；D、由于反应前后均是一种物质，因此M点时再加入一定量的X，则相当于是增大压强，正反应是体积减小的可逆反应，因此平衡向正反应方向移动，所以X的转化率升高，D不正确.故选C。18.在一密闭烧瓶中，25 时存在着平衡：2NO2(g)N2O4(g)（正反应放热）。把烧瓶置于100 的水中，则下列几项性质中不会改变的是 颜色 平均相对分子质量 质量 压强 密度A. 和B. 和C. 和D. 和【答案】D【解析】【分析】升高温度，化学平衡向着吸热方向进行，所以化学平衡2NO2N2O4向左进行，以此分析。【详解】升高温度，化学平衡向着吸热方向进行，所以化
21、学平衡2NO2N2O4向左进行，二氧化氮的浓度增大，颜色加深；混合气体总的物质的量增大，混合气体总的质量不变，根据M=可知，混合气体的平均相对分子质量减小；反应混合物都是气体，根据质量守恒定律，混合气体总的质量不变；升高温度，化学平衡向左移动，混合气体总的物质的量增大、混合气体的温度升高，容器的容积不变，根据pV=nRT可知，容器内压强增大；反应混合物都是气体，根据质量守恒定律，混合气体总的质量不变，容器的容积不变，根据=可知，混合气体的密度不变。综合以上分析，和符合题意，故选D。19.已知某可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)在密闭容器中进行，如图表示在不同反应时间t时，温度T和压强p与
22、反应物B在混合气体中的体积分数(B)的关系曲线，由曲线分析，下列判断正确的是( )A. T1p2，m+np，放热反应B. T1p2，m+nT2，p1p2，m+nT2，p1p，放热反应【答案】C【解析】【分析】根据“先拐先平，数值大”原则，采取定一议二得到温度和压强的大小关系，根据图示，结合压强和B的含量的关系判断方程式前后的系数和大小关系，根据温度和B的含量的关系，确定化学反应的吸放热情况。【详解】在压强都为P2时，比较温度的影响，根据T1、P2与T2、P2，根据图象可知在温度为T1时先出现拐点，先到达平衡，说明温度T1T2，由图知温度越高，B的含量越低，说明升高温度，化学平衡向正反应方向移动
23、，升高温度，平衡向吸热方向移动，故正反应为吸热反应，排除A、D选项；在温度相同都是T1时，比较压强不同的影响，即比较曲线T1、P1与曲线T1、P2，根据先出现拐点，先到达平衡，先出现拐点的曲线表示的压强高，由图象可知压强P1P2，由图可知：压强越大，B的含量越高，说明增大压强，化学平衡向逆反应方向移动，增大压强，平衡向体积减小的方向移动，所以m+nT2， P1P2，m+nHbO2浓度的0.02倍；(2)第一个装置是原电池，Zn为负极，溶液中的O2在处得电子生成OH-，所以处溶液变红色；第二个装置是电解池，铁为阳极，溶液中的H+在处得电子，破坏了锌片附近水的电离平衡，水进一步电离，最终达到平衡时
24、IV附近溶液中OH-浓度增大，所以处溶液变红色，故最先观察到酚酞变红的现象的区域是I和IV；(3)对于反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，化学平衡常数K=，根据图象可知：CH3OH的平衡时的物质的量300500，500时甲醇的物质的量小，说明升高温度，化学平衡平衡逆向移动，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，逆反应为吸热反应，所以升高温度， K减小；在500，平衡时图中甲醇的变化量为nB，所以反应消耗的氢气的量为：2nB，则v(H2)= mol/(Lmin)；在其他条件不变的情况下，对处于E点的体系体积压缩到原来的，则压强增大，物质的浓度都增大，因此正、逆反应速率
25、都增大，由于该反应的正反应为气体体积减小的反应，增大压强，化学平衡向正反应方向移动，使甲醇的物质的量增多，氢气的物质的量减小，但由于体积减小，平衡时氢气的浓度反而增大，根据浓度比值等于物质的量比值，则重新平衡时减小，所以合理选项是bc。【点睛】本题考查了原电池、电解池反应原理及化学反应速率和平衡常数计算与应用。要根据图象分析判断反应特征，利用平衡移动原理分析外界条件对化学平衡的影响，根据原电池、电解池反应原理分析电极区域的反应现象，掌握基础是解题关键。22.如下图所示，装置为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)，通过装置实现铁棒上镀铜。a处应通入_(填“CH4”或“O2”)，a处电极上发生的
26、电极反应式是_；电镀结束后，装置中溶液的pH _ (填写“变大”“变小”或“不变”，下同)，装置中Cu2+的物质的量浓度_；电镀结束后，装置溶液中的阴离子除了OH-以外还含有_ ；在此过程中若完全反应，装置中阴极质量变化6.4 g，则装置中理论上消耗甲烷_L(标准状况下)。【答案】 (1). CH4 (2). CH4+10OH-8e-=CO32-+7H2O (3). 变小 (4). 不变 (5). CO32- (6). 0.56【解析】【分析】II中首先镀铜，则Cu作阳极、Fe作阴极，I中a处电极为负极、b处电极为正极，负极上通入燃料、正极上通入氧化剂；甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子
27、和水；根据I中氢氧根离子浓度变化确定溶液pH变化；II中发生电镀，阳极上溶解的铜质量等于阴极上析出铜的质量；I中还有碳酸根离子生成；根据转移电子相等计算消失甲烷的体积。【详解】装置II中实现铁上镀铜，则Cu作阳极、Fe作阴极，I中a处电极为负极、b处电极为正极，负极上通入燃料、正极上通入氧化剂，所以a处通入的气体是甲烷；甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应为CH4+10OH-8e-=CO32-+7H2O，b处通的是氧气，电极上发生的电极反应式是：O2+2H2O+4e-=4OH-；根据I中电池反应为CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O，KOH参加反应导致溶液中KOH浓
28、度降低，所以溶液的pH减小；II中发生电镀，阳极上溶解的铜质量等于阴极上析出铜的质量，因此溶液中铜离子浓度不变；I中负极反应为CH4+10OH-8e-=CO32-+7H2O，所以溶液中除了含有OH-外，还有CO32-；n(Cu)=0.1 mol，Cu是+2价的金属，所以反应过程中电子转移的物质的量为0.1 mol2=0.2 mol，由于串联电路中转移电子相等，所以反应消耗甲烷的体积V(CH4)=22.4 L/mol=0.56 L。【点睛】本题考查了原电池和电解池原理，根据电解池中Cu、Fe电极上发生的反应确定燃料电池中正负极及电极上通入的气体，再结合转移电子相等计算，难点是电极反应式的书写。2
29、3.恒温时，将2 mol A和2 mol B气体投入固定容积为2 L的密闭容器中发生反应：2A(g)+B(g)xC(g)+D(s)，10 s时，测得A的物质的量为1.7 mol，010 s内C的反应速率为0.0225 molL1s1；40 s时反应恰好处于平衡状态，此时B的转化率为20%。请填写下列空白：(1)x=_；(2)平衡时容器中B的体积分数为_；(3)该温度下此反应的平衡常数表达式为_，数值是_；(4)下列各项能表示该反应达到平衡状态的是_；A消耗A的物质的量与生成D的物质的量之比为21B容器中A、B的物质的量n(A)n(B) =21C气体的平均相对分子质量不再变化D压强不再变化E气体
30、密度不再变化【答案】 (1). 3 (2). 40% (3). (4). 0.75 (5). CE【解析】【分析】(1)根据A的起始的物质的量及10 s时的物质的量计算A反应的物质的量，利用C物质的速率计算n(C)，根据物质的量变化量之比等于化学计量数之比计算x的值；(2)根据B的转化率计算出参加反应的B的物质的量，利用物质反应转化关系计算平衡时各组成的物质的量，进而计算平衡时总的物质的量，再利用体积分数等于计算B的体积分数，注意D是固体；(3)平衡常数指生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值；计算出平衡时各组分的浓度，代入平衡常数表达式计算平衡常数，
31、注意D是固体；(4)表示该反应达到平衡状态是正逆反应速率相同，各成分的含量保持不变。【详解】(1)A的物质的量变化量n(A)=2 mol-1.7 mol=0.3 mol，n(C)=0.0225 mol/(Ls)10 s2 L=0.45 mol，根据物质的量变化量之比等于化学计量数之比，则0.3 mol：0.45 mol=2：x，解得x=3；(2)平衡时参加反应的B的物质的量为2 mol20%=0.4 mol，则根据反应方程式2A(g)+B(g)3C(g)+D(s)中物质反应转化关系，可知A反应的物质的量为0.8 mol，反应产生C的物质的量为1.2 mol，则平衡时各种气体的物质的量n(A)=
32、2 mol-0.8 mol=1.2 mol，n(B)=2mol-0.4 mol=1.6 mol，n(C)=1.2 mol，所以平衡时B的体积分数为100%=40%；(3)可逆反应2A(g)+B(g)3C(g)+D(s)的平衡常数K=，由(2)中计算可知，平衡时A、B、C的浓度分别为c(A)=0.6 mol/L，c(B)=0.8 mol/L，c(C)=0.6 mol/L，所以平衡常数K=0.75；(4)A消耗A的物质的量与生成D的物质的量之比为2：1，只能表示反应正向进行，不能据此判断反应是否处于平衡状态，A不符合题意；B容器中A、B的物质的量 n(A)：n(B)=2：1，不能表示正、逆反应速率
33、相同，反应可能处于平衡状态，也可能未处于平衡状态，B不符合题意；C反应前后气体质量变化，而气体的物质的量不变，气体的平均相对分子质量不再变化，说明反应正、逆反应速率相同，反应达到平衡状态，C符合题意；D反应时气体体积不变的反应，压强不再变化不能怎么反应达到平衡，D不符合题意；E密度等于气体质量除以气体体积，反应前后气体体积不变，反应中生成的D是固体，气体密度不再变化说明反应达到平衡，E符合题意；故合理选项是CE。【点睛】本题考查了平衡标志的判断、化学平衡的计算、平衡常数的概念应用和计算，掌握平衡状态的特征及物质反应转化关系，应用平衡移动原理分析解答。24.超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO
34、会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，化学方程式如下：2NO2CO2CO2N2。为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表：时间/s012345c(NO)/(104molL1)104.52.51.51.01.0c(CO)/(103molL1)36.030.528.527.527.027.0请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响)：(1) 已知该反应S”“”或“”)。(2)前2 s内的平均反应速率v(N2)_。(3)在该温度下，反应的平衡常数表达式K_。(4)假设在密闭容器中发生上述反应，
35、达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是_。A选用更有效的催化剂 B升高反应体系的温度C降低反应体系的温度 D缩小容器的体积【答案】 (1). (2). 1.9104 molL1s1 (3). (4). CD【解析】【详解】(1)反应自发进行，说明HTS0，该反应的S0，故答案为 ；(2)2 s时，c(NO)7.5104 molL1，v(NO)3.75 104 molL1s1，反应速率比等于方程式化学计量数之比，v(N2)1.875104 molL1s1，小数点后保留一位有效数字，应为1.9104 molL1s1；(3)由反应方程式2NO2CO2CO2N2可知 K；(4)提高NO转化率，即平衡右
36、移，A项使用催化剂不影响平衡；B项升高温度，平衡左移，C项降低温度，平衡右移；D项缩小容器体积，相当于加压，平衡右移，故答案为CD。【点睛】在书写化学反应速率时要注意单位不能漏写或错写成mol/L/s。25.CO和H2可作为能源和化工原料，应用十分广泛。常利用煤气化过程中生成的CO和H2来制备甲醇。 (1)请根据图示写出该反应的热化学方程式：_；图中使用催化剂曲线是_(填“a”或“b”）。(2)已知：C(s)+O2(g)=CO2(g) H1=393.5 kJ/molC(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) H2=+131.3 kJ/mol则反应CO(g)+H2(g)+O2(g)=H2O(
37、g)+CO2(g)的H=_kJ/mol。(3)反应CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)的平衡常数随温度的变化如下表所示。温度/400 5008301000平衡常数K10 910.6从上表可以推断：此反应是_(填“吸”或“放”)热反应。在830 下，若开始时向恒容密闭容器中充入CO与H2O均为1 mol，则达到平衡后CO的转化率为_。(4)汽车排气管上的催化转化器发生如下反应：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) H0，在一定温度下，将一定量的NO和CO充入2 L固定容积的容器中，回答以下问题：能说明该反应达到平衡状态的是_(填字母标号)。A. 2v正(NO)=v逆(
38、N2) B. 混合气体的平均相对分子质量保持不变C. 气体总压强不再变化 D. H保持不变 E.混合气体的密度不再变化从反应开始到5 min，生成了0.08 mol N2，则5 min内v(CO)=_mol/(Lmin)。25 min时，物质浓度变化如图所示，则改变的条件可能是_(填字母标号)。A. 缩小容器体积 B. 增加NO的浓度C. 降低温度 D. 升高温度【答案】 (1). CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) H=-91 kJ/mol (2). b (3). -524.8 (4). 放 (5). 50% (6). BC (7). 0.016 mol/(Lmin) (8). D【
39、解析】【分析】(1)根据反应物与生成物的总能量来分析吸热还是放热，并书写热化学反应方程式，催化剂降低反应活化能，但不改变反应热效应；(2)根据C(s)+O2(g)=CO2(g) H1=-393.5 kJ/mol；C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) H3=+131.3 kJ/mol；利用盖斯定律，将-可得反应CO(g)+H2(g)+O2(g)=H2O(g)+CO2(g)的反应热；(3)平衡常数随温度升高减小，说明升高温度，化学平衡逆向进行，逆反应是吸热反应，则该反应的正反应是放热反应；依据830的化学平衡常数的数值，结合平衡常数的含义计算一氧化碳的转化率；(4)根据平衡状态的特征是动
40、态平衡，各物质的量不再随时间变化而变化，据此逐一分析判断；从反应开始到5 min，生成了N2 0.08 mol，CO的变化量是0.08 mol2=0.16 mol，则5 min 内根据v(CO)=计算；平衡时一氧化碳的浓度增大，平衡向逆反应方向移动，A缩小容器体积平衡向正反应方向移动；B增增加NO的浓度平衡向正反应方向移动；C降低温度平衡向正反应方向移动；D升高温度平衡向逆反应方向移动。【详解】(1)反应物总能量为419 kJ，生成物的总能量为510 kJ，则该反应为放热反应，放出的热量为419 kJ-510 kJ=-91 kJ，热化学方程式为CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) H=-
41、91 kJ/mol；曲线b降低了反应活化能，应该是反应使用了催化剂，故合理选项是b；(2)根据C(s)+O2(g)=CO2(g) H1=-393.5 kJ/mol；C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) H3=+131.3kJ/mol，利用盖斯定律，将-可得反应CO(g)+H2(g)+O2(g)=H2O(g)+CO2(g)，H=-3935kJ/mol-131.3kJ/mol=-524.8 kJ/mol；(3)根据图表中平衡常数K与温度的关系，可知：温度升高化学平衡常数减小，说明升高温度，平衡逆向移动，逆反应是吸热反应，则该反应的正反应是放热反应；在830，平衡常数K=1，若开始时向恒容
42、密闭容器中充入CO与H2O均为1 mol，设反应达到平衡一氧化碳反应物质的量为x，则根据方程式式中物质转化关系可知平衡时各种气体的物质的量n(CO)=n(H2O)=1-x，n(H2)=n(CO2)=x，=1，解得x=0.5 mol，所以达到平衡后CO的转化率=100%=50%；(4)A该反应达到平衡状态时应有v正(NO)=2v逆(N2)，A错误；B混合气体的相对分子质量不变，说明气体的总物质的量不变，反应达平衡状态，B正确；C气体总压强不变，说明气体的总物质的量不变，反应达平衡状态，C正确；DH只与具体热化学方程式有关，与反应物的量的变化无关，无法判断反应达到平衡状态，D错误；E混合气体的体积
43、和质量始终不变，因此混合气体的密度也始终不变，因此不能根据密度不再变化，判断反应是否达到平衡状态，E错误；故合理选项是BC；从反应开始到5 min，生成了N2 0.08 mol，则5 min 内v(CO)=2=0.016 mol/(Lmin)；反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) H0的正反应为气体体积减小的放热反应，根据图象可知：平衡时一氧化氮的浓度增大，N2的浓度减小，平衡向逆反应方向移动。A缩小容器体积，化学平衡向正反应方向移动，A不符合题意；B增加NO的浓度平衡，化学平衡向正反应方向移动，B不符合题意；C降低温度，化学平衡向正反应方向移动，C不符合题意；D升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，D符合题意；故合理选项是D。【点睛】本题综合考查了反应热和焓变、化学平衡移动原理等、化学反应速率和平衡转化率的计算等，掌握化学基本概念、化学反应原理及有关计算是本题解答的关键。
