1、2020-2021年高二化学高频考题期中模拟卷02 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32一、选择题：本题共16个小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1某反应由两步反应ABC构成，它的反应能量曲线如图，下列叙述正确是A两步反应均为吸热反应B三种化合物中C最稳定CA与C的能量差为E4DAB反应，反应条件一定要加热【答案】B【解析】根据反应能量曲线图可知，能量大小为BAC，故两步反应分别为吸热反应、放热反应，A项错误；能量越低越稳定，C能量最低，C最稳定，B项正确；根据图示，A、C的能量差为H，不
2、是E4，C项错误；AB为吸热反应，吸热反应不一定需要加热，D项错误。答案选B。2下列实验现象不能说明相应的化学反应一定是放热反应的是选项ABCD反应装置实验现象试管中生石灰和水混合后，A处红色水柱下降反应开始后，针筒活塞向右移动温度计的水银柱不断上升饱和石灰水变浑浊【答案】B【解析】红色水柱下降，可知瓶内空气受热温度升高，说明相应的化学反应是放热反应，A项错误；Zn与稀硫酸反应生成氢气，氢气可使针筒活塞向右移动，不能充分说明相应的化学反应是放热反应，B项正确；温度计的水银柱不断上升，则中和反应放出热量，说明相应的化学反应是放热反应，C项错误；饱和石灰水变浑浊，则有氢氧化钙固体析出，而氢氧化钙的
3、溶解度随温度的升高而降低，说明镁条与稀盐酸的反应是放热反应，D项错误。答案选B。3化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。已知白磷和的分子结构如图所示，现提供以下化学键的键能（）：P-P键：198，P-O键：360，键：498，则依据反应（白磷），生成1mol时的能量变化为A吸收1638kJ的能量B放出1638kJ的能量C吸收126kJ的能量D放出126kJ的能量【答案】B【解析】由题意可知，生成1molP4O6时，断裂1molP4（白磷）中P-P键和3molO2中OO键共吸收能量6mol198kJ/mol3mol498kJ/mol2682kJ，形成1molP4O6中P-O键放出能量12mol
4、360kJ/mol4320kJ，故生成lmolP4O6时总共放出能量4320kJ2682kJ1638kJ，答案选B。4下列关于热化学方程式的叙述正确的是A已知C(石墨，s)=C(金刚石，s) H0，则金刚石比石墨稳定B已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H2=-483.6kJ/mol，则H2的燃烧热为241.8kJ/molC2Na(g)+ O2(g)=Na2O2(g) H1；2Na(s)+ O2(g)=Na2O2(g) H2，则H1H2D在稀溶液中：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) H=-57.3kJ/mol，若将0.5mol/L的稀H2SO4与1mol/L的NaOH溶液等
5、体积混合，放出的热量等于57.3kJ【答案】C【解析】该反应为吸热反应，说明等物质的量的石墨具有的能量比金刚石的低，根据物质能量越低越稳定可知，石墨比金刚石稳定，A项错误；在101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热，H2燃烧的指定产物是液态水，所以H2的燃烧热不是241.8kJ/mol，B项错误；根据盖斯定律可得：2Na(g)2Na(s)，H=H1-H2，物质由气态变为固态是放热的过程，即H=H1-H20，所以H1H2，C项正确；题中未知酸、碱稀溶液的体积，无法保证生成的水的物质的量为1mol，故放出的热量不一定是57.3kJ，D项错误。答案选C。5
6、已知下列热化学方程式：Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）H= -24.8 kJmol-13Fe2O3（s）+CO（g）=2Fe3O4（s）+CO2（g） H= -47.2 kJmol-1Fe3O4（s）+CO（g）=3FeO（s）+CO2（g） H= +640.5 kJmol-1则14g CO气体与足量FeO充分反应得到Fe单质和CO2气体时的释放或吸收的热量为A放出218 kJB放出109kJC吸收218 kJD吸收109 kJ1【答案】B【解析】试题分析：Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）H= -24.8 kJmol-1，3Fe2O3（s
7、）+CO（g）=2Fe3O4（s）+CO2（g） H=-47.2 kJmol-1，Fe3O4（s）+CO（g）=3FeO（s）+CO2（g） H= +640.5 kJmol-1，由盖斯定律可知，得到反应CO（g）+FeO（s）Fe（s）+CO2（g）；H=kJ/mol=-109kJ/mol，答案选B。6反应4A(s)3B(g)=2C(g)D(g)，经2 min后，B的浓度减少了0.6 mol/L。下列反应速率的表示正确的是A用A表示的反应速率是0.4 mol/(Lmin)BB的浓度减小，用B表示的反应速率应该为负值C2 min末时的反应速率，用B表示是0.3 mol/(Lmin)D用D表示的反
8、应速率为0.1 mol/(Lmin)【答案】D【解析】化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量，均取正值，不能用固体或纯液体表示反应速率，反应速率是该反应在一段时间内的平均反应速率，非瞬时速率，各物质化学计量数之比等于化学反应速率之比。【详解】固体和纯液体的浓度可视为常数，不能用固体或纯液体表示反应速率，A物质是固体，不能表示反应速率，A项错误；化学反应速率为正值，没有负值，B项错误；化学反应速率为平均速率， 0.3 mol/(Lmin)是2 min内的平均速率，而不是2 min末时的瞬时反应速率，C项错误；由题意可知用B表示的反应速率为0.3 mol/(Lmin)，由于反应速率之比等于
9、化学计量数之比，则用D表示的反应速率是0.1 mol/(Lmin)，D项正确。答案选D。【点睛】本题考查化学反应速率，注意对反应速率的概念、表示方法以及有关计算的正确理解是解答关键。7酸性高锰酸钾溶液与草酸能发生反应：2KMnO45H2C2O43H2SO4K2SO42MnSO410CO28H2O。下列各组实验中混合溶液最先褪色的是实验反应温度/KMnO4溶液H2C2O4溶液H2OV/mLc/(molL-1)V/mLc/(molL-1)V/mLA2550.01100.15B2550.0150.310C3550.01100.15D3550.0150.310【答案】D【解析】“混合溶液最先褪色”，即
10、反应速率最快； 选项A与选项B温度相同、KMnO4浓度相同，B项中H2C2O4的浓度比A项大，反应速率：B项A项；C项与D项温度相同、KMnO4浓度相同，D项中H2C2O4的浓度比C项大，反应速率：D项C项；B项与D 项KMnO4、H2C2O4浓度都相同，D项温度高于B项，反应速率：D项B项；则反应最快的是D项，项D混合溶液最先褪色。答案选D。8下列说法正确的是AFe和Mg与0.1molL-1的盐酸反应，反应速率相同B0.1 molL-1的盐酸与0.1 molL-1H2SO4分别与大小、形状相同的大理石反应，反应速率相同C催化剂能降低分子活化时所需能量，使活化分子百分数大大增加D100mL2m
11、olL-1的盐酸与锌片反应，加入适量的NaCl溶液，反应速率不变【答案】C【解析】金属本身的性质是决定化学反应速率的决定性因素，Mg的金属性比Fe强，Mg与0.1molL1的盐酸反应速率快，A项错误；硫酸钙微溶于水，CaCO3与H2SO4反应生成CaSO4，附着在碳酸钙的表面阻碍反应的进行，盐酸与CaCO3反应速率快，B项错误；催化剂可降低分子活化能，活化分子百分数增大，反应速率加快，C项正确；NaCl不与Zn反应，加入氯化钠溶液，相当于加水稀释，c(H)降低，反应速率减小，D项错误。答案选C。9在一定温度下，某体积不变的密闭容器中，建立下列化学平衡：C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)。
12、下列叙述中不能说明上述可逆反应已达到化学平衡状态的是 A体系的压强不再发生变化B1 mol HH键断裂的同时断裂2 mol HO键C生成n mol CO的同时生成n mol H2 D气体的密度不变【答案】C【解析】反应前后气体的物质的量发生变化，容器中压强逐渐增大，当压强不再发生变化，说明反应到达平衡，A项正确；l molH-H键断裂的同时断裂2mol H-O键，断裂2mol H-O键同时生成l molH-H键，说明反应到达平衡，B项正确；根据反应可知，生成n mol CO的同时生成n mol H2，反应正向进行，不能说明反应到达平衡，C项错误；气体的质量逐渐增大，体积不变，气体的密度逐渐增大
13、，密度不变。说明反应到达平衡，D项正确。答案选C。【点睛】反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，平衡时各种物质的物质的量、浓度、含量等不再发生变化，以及由此衍生的其它量不变，可由此进行判断。化学平衡的标志有直接标志和间接标志两大类。一、直接标志：正反应速率=逆反应速率，注意反应速率的方向必须有正向和逆向。同时要注意物质之间的比例关系，必须符合方程式中的化学计量数的比值。二、间接标志：1、各物质的浓度不变。2、各物质的百分含量不变。3、对于气体体积前后改变的反应，压强不变是平衡的标志。4、对于气体体积前后不改变的反应，压强不能做标志。5、对于恒温恒压条件下的反应，气体体积前后改变的反应密度不变是
14、平衡标志。6、对于恒温恒容下的反应，有非气体物质的反应，密度不变是平衡标志。10汽车尾气净化中的一个反应如下：NO(g)+CO(g)N2(g)+CO2(g) H=-373.4KJ/mol。在恒容的密闭容器中，反应达到平衡后，改变某一条件，下列示意图正确的是：ABCD【答案】C【解析】该反应为气体计量数减小的放热反应，升高温度，平衡逆向移动，生成物浓度减小，反应物浓度增大，平衡常数减小，A项错误；同理，升高温度，平衡逆向移动，CO的转化率减小，B项错误；平衡常数只与热效应有关，与物质的量无关，C项正确；增加氮气的物质的量，平衡逆向移动，NO的转化率减小，D项错误。答案选C。11可逆反应：2SO2
15、O22SO3达到平衡状态时，保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2。下列说法正确的是(K为平衡常数，Q为浓度商AQ不变，K变大，O2转化率增大BQ不变，K变大，SO2转化率减小CQ变小，K不变，O2转化率减小DQ增大，K不变，SO2转化率增大【答案】C【解析】当可逆反应2SO2+O22SO3达到平衡状态时，保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2，氧气的浓度增大，浓度商Q变小，平衡向右移动，氧气转化率减小，二氧化硫转化率增大，平衡常数只受温度影响，温度不变，平衡常数不变，答案选C。【点睛】本题的易错点为氧气转化率的判断，要注意平衡状态下，增大一种物质的浓度，其余物质的转化率增大，自身的转化率反而减小
16、。12已知：G=HTS，当G0，反应能自发进行，G0反应不能自发进行。下列说法中正确的是A非自发反应在任何条件下都不能发生B熵增加且放热的反应一定是自发反应C自发反应一定是熵增加的反应，非自发反应一定是熵减小或不变的反应D凡是放热反应都是能自发进行的反应，而吸热反应都是非自发进行的反应【答案】B【解析】非自发反应在一定条件下也能发生，如碳酸钙的分解反应在常温下不能自发进行，在高温下就可以自发进行，A项错误；熵增加且放热的反应，S0、H0，则G=HTS0，反应一定能自发进行，B项正确；反应能否自发进行，由熵变、焓变和反应温度共同决定，所以熵增加、熵减小或熵不变的反应都可能自发进行，C项错误；根据
17、上述分析可知，反应能否自发进行，由熵变、焓变和反应温度共同决定，所以放热反应或吸热反应都可能自发进行，D项错误。答案选B。【点睛】本题主要考查反应能否自发进行的判断依据，试题难度一般。解答本题的关键是要注意G=HTS，G为自由能变化，H为焓变，S为熵变，T为热力学温度，反应能否自发进行是由焓变、熵变和温度共同决定的，G0时反应能够自发进行，G0时反应不能自发进行，根据G是否小于0解答即可。13反应“P4（s）+3NaOH（aq）+3H2O（l）=3NaH2PO2（aq）+PH3（g）H0”制得的NaH2PO2可用于化学镀镍。下列说法正确的是AP4分子中P原子均满足8电子稳定结构B反应中NaOH
18、作还原剂C该反应能自发进行，则S0D反应中生成1molNaH2PO2，转移电子数目为36.021023【答案】A【解析】P原子最外层有5个电子，与其他3个P原子形成共价键，含有1个孤电子对，P4分子中P原子均满足8电子稳定结构，A项正确；反应中NaOH中没有元素的化合价发生变化，既不是氧化剂，也不是还原剂，B项错误；反应能自发进行，须G=H-TS0，因为H0，则S0，C项错误；反应中P元素由0价升高为+1价，由0价降低为-3价，因此生成1 mol NaH2PO2，转移1mol电子，D项错误。答案选A。14在密闭容器中进行如下反应：X2(g)Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别
19、为0.1molL1、0.3molL1、0.2molL1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是AY2为0.2molL1BY2为0.35molL1CX2为0.2molL1DZ为0.4molL1【答案】B【解析】若反应向正反应进行到达平衡，X2、Y2的浓度最小，Z的浓度最大，假定完全反应，则： X2(g)+Y2(g)2Z(g)，开始(mol/L)：0.1 0.3 0.2变化(mol/L)：0.1 0.10.2 平衡(mol/L)：0 0.20.4若反应向逆反应进行到达平衡，X2、Y2的浓度最大，Z的浓度最小，假定完全反应，则： X2(g)+Y2(g)2Z(g)，开始(mol/L)：0
20、.1 0.30.2变化(mol/L)：0.1 0.1 0.2 平衡(mol/L)：0.2 0.40由于为可逆反应，物质不能完全转化所以平衡时浓度范围为0c(X2)0.2 mol/L，0.2 mol/Lc(Y2)0.4 mol/L，0c(Z)0.4 mol/L，B项正确、ACD项错误。答案选B。【点睛】利用可逆反应的不完全性，运用极限假设法解答是关键。假设法是解化学习题的常用方法，注意不能等于计算出的极限值。15在密闭容器中，一定条件下，进行如下反应：NO(g)CO(g)N2(g)CO2(g)；H373.2 kJ/mol，达到平衡后，为提高该反应的速率和NO的转化率，采取的正确措施是A加催化剂同
21、时升高温度B加催化剂同时增大压强C升高温度同时充入N2D降低温度同时增大压强【答案】B【解析】提高该反应的NO的转化率只需让平衡正向移动，据此分析判断。【详解】加催化剂能使反应速率加快，但平衡不移动，由于该反应为放热反应，升高温度，虽反应速率加快，但反应逆向进行，因此NO的转化率减小，A项错误；加催化剂能使反应速率加快，但平衡不移动，由于该反应为气体体积缩小的反应，增大压强，反应速率加快，且平衡正向移动，因此加催化剂同时增大压强能提高该反应的速率和NO的转化率，B项正确；由于该反应为放热反应，升高温度，虽反应速率加快，但反应逆向进行， NO的转化率减小，充入N2，增大了生成物的浓度，反应速率加
22、快但平衡逆向移动，NO的转化率减小，C项错误；由于该反应为放热反应，降低温度，反应速率减慢，反应正向进行，NO的转化率增大，由于该反应为气体体积缩小的反应，增大压强，反应速率加快，且平衡正向移动，NO的转化率增大，D项错误。答案选B。16将1mol CO和1mol H2O(g)充入某固定容积的反应器中，在某条件下达到平衡：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，此时有的CO转化为CO2，在相同条件下，若将1molCO2、1molH2和1molH2O(g)充入同一反应容中，当达到平衡后，混合气体中CO2的体积分数可能为ABCD【答案】B【解析】用极限法分析：当充入1molCO2、1mo
23、lH2和1molH2O(g)，假设不反应，CO2的体积分数为；根据等效平衡规律，充入1molCO2、1molH2和1molH2O，相当于加入1molCO和2molH2O(g)，和题干条件相比，相当于多加入1molH2O(g)，CO的转化率增大，假设CO也有转化为CO2，则CO2的体积分数=，所以CO2的体积分数介于和之间，B项正确。答案选B。二、非选择题：包括第17题第21题5个大题，共52分。17（11分）2020年东京奥运会火炬传递的火炬样式将采用樱花形状。奥运会火炬常用的燃料为丙烷、丁烷等。已知：丙烷的燃烧热H1=-2220kJmol-1；正丁烷的燃烧热H2=-2878kJmol-1；异
24、丁烷的燃烧热H3=-2869.6kJmol-1。(1)写出丙烷燃烧的热化学方程式：_。(2)下列有关说法不正确的是_(填字母)。A奥运火炬燃烧时的能量转化形式主要是由化学能转化为热能、光能B异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多C正丁烷比异丁烷稳定(3)已知1molH2燃烧生成液态水放出的热量是285.8kJ，现有6mol由氢气和丙烷组成的混合气体，完全燃烧时放出的热量是3649kJ，则该混合气体中氢气和丙烷的体积比为_。(4)已知单位质量的燃料完全燃烧时所放出的热量称为该燃料的热值，则丙烷、正丁烷、异丁烷、氢气的热值由大到小的顺序为_。【答案】(1)C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4
25、H2O(l) H=-2220kJmol-1 (2)BC (3)5：1 (4)氢气丙烷正丁烷异丁烷 【解析】（1）由燃烧热的定义可知，1mol丙烷与5mol氧气完全燃烧生成液态水和二氧化碳所释放的热量为2220kJ，则丙烷燃烧的热化学方程式：C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) H=-2220kJmol-1 ；（2）奥运火炬燃烧时要释放大量的热量和光，所以奥运火炬燃烧时的能量转化形式主要是由化学能转化为热能、光能，A项正确；异丁烷与正丁烷的互为同分异构体，相同物质的量的正丁烷和异丁烷分子中中碳氢键的数目一样，B项错误；正丁烷的燃烧热H2=-2878kJmol-1；异丁烷的
26、燃烧热H3=-2869.6kJmol-1，由此可知正丁烷的能量高于异丁烷，而物质的能量越低越稳定，故异丁烷比正丁烷稳定，C项错误。（3）设氢气的物质的量为x，丙烷的物质的量为y，由题意得，解得x=5mol、y=1mol，则该混合气体中氢气和丙烷的体积比为5：1；（4）由题意有氢气的热值为：142.75kJ/g，丙烷的热值为：50.45kJ/g，正丁烷的热值为：39.97kJ/g，异丁烷的热值为：39.86kJ/g。18（10分）在化学反应中，能引发化学反应的分子间碰撞称之为有效碰撞，这些分子称为活化分子。使普通分子变成活化分子所需提供的最低能量叫活化能，其单位用kJmol1表示。请认真观察下图
27、，然后回答问题。(1)图中反应是_(填“吸热”或“放热”)反应，该反应的H_(用含E1、E2的代数式表示)。(2)已知：H2(g)O2(g)=H2O(g)H241.8kJmol1，该反应的活化能为167.2kJmol1，则其逆反应的活化能为_。(3)对于同一反应，图中虚线(II)与实线(I)相比，活化能_(填“升高”“降低”或“不变”)，对反应热是否有影响？_，原因是_【答案】(1)放热 (2)E2E1 (3)409.0kJmol1 降低 无影响 催化剂只降低反应的活化能，不能改变反应物的总能量和生成物的总能量之差，即反应热不改变(或：因为催化剂只降低反应的活化能，同等程度的降低E1、E2的值
28、，则E2E1的差(即反应热)不改变) 【解析】(1)根据图中所示，反应物的总能量高于生成物的总能量，此反应为放热反应；反应热H=生成物的总能量-反应物的总能量=E2-E1；(2)反应的活化能是使普通分子变成活化分子所需提供的最低能量，依据图象能量关系可知，逆反应的活化能=正反应的活化能-反应的焓变，该反应的活化能为167.2 kJmol-1，则其逆反应的活化能为167.2 kJ/mol-(-241.8 kJ/mol)=409.0 kJ/mol；(3) 图中虚线(II)与实线(I)相比，活化能降低，对反应热没有影响，因为催化剂只降低反应的活化能，不能改变反应物的总能量和生成物的总能量之差，即反应
29、热不改变(或：因为催化剂只降低反应的活化能，同等程度的降低E1、E2的值，则E2E1的差(即反应热)不改变)。19（7分）在2 L的密闭容器中发生如图所示的反应。根据图示按要求完成下列问题：(1)如图所示的反应中，反应物：是_，是_。(2)写出反应的化学方程式：_，_。(3)在图中，根据010 s内的平均反应速率计算，t=6 s时A的浓度是_molL1。【答案】(1)A A (2)3A2B+C AB+2C (3)0.96mol/L 【解析】（1）图、分析图象变化可知，都是A的浓度随反应进行不断减小至不变，B、C浓度随反应进行而不断增加至不变化，所以A为反应物，B、C为生成物；（2）上述分析和图
30、像变化可知，反应中，10s末，A浓度变化为1.2 mol/L，B、C的浓度从0变化为0.8 mol/L，0.4 mol/L，说明该反应不是可逆反应，c（A）：c（B）：c（C） = 1.2：0.8：0.4 = 3：2：1，反应的化学方程式为：3A2B+C；反应中，10s末，A浓度变化为1.2 mol/L-0.8 mol/L = 0.4 mol/L，B、C的浓度从0变化为0.4 mol/L，0.8 mol/L，说明该反应是可逆反应，c（A）：c（B）：c（C） = 0.4：0.4：0.8 = 1：1：2，反应的化学方程式为：AB+2C；（3）在图中图像分析可知反应的速率匀速进行，计算10s时A的
31、反应速率V（A）=0.4mol/L10s = 0.04 mol/（Ls），6s时变化的A的浓度c（A） =6s V（A） =0.04 mol/（Ls） 6s =0.24 mol/L，最后得到A的浓度 =1.2 mol/L-变化的A的浓度c（A） =1.2mol/L-0.24 mol/L =0.96 mol/L。20（13分）在恒压密闭容器中，充入一定量的H2和CO2 发生如下可逆反应：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）H 0，实验测得反应物在不同温度下，反应体系中CO2的平衡转化率与压强的关系曲线如图所示。（1）该反应的S_0（填或），该反应在_（填“低温”或“高温”）条
32、件下利于自发进行；（2）比较T1与T2的大小关系：T1_T2（填“”、“”或“”），理由是_。（3）在T1和P6的条件下，往密闭容器中充入3 mol H2和1 mol CO2，该反应在第5 min时达到平衡，此时容器的体积为1.8 L；则该反应在此温度下的平衡常数为_；若温度不变，压强恒定在P8的条件下重新达到平衡时，容器的体积变为_L。【答案】（1） 低温 （2） 反应为放热反应，温度降低，反应正向移动，所以T1T2 （3）4/27或0.148 8/15或0.533 【解析】（1）根据方程式可知正反应是体积减小的放热的可逆反应，因此该反应的S0；由于GHTS0时反应自发进行，所以该反应在低温
33、下自发进行；（2）反应放热反应，温度降低，反应正向移动，二氧化碳的转化率升高，所以T1T2；（3）在T1和P6的条件下平衡时二氧化碳的转化率是40%，则根据方程式可知CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）初始量：1mol 3mol 0 0变化量：0.4mol 1.2mol 0.4mol 0.4mol平衡量：0.6mol 1.8mol 0.4mol 0.4mol达到平衡时容器的体积为1.8 L，所以CO2、H2、CH3OH、H2O（g）的浓度分别是（molL1）1/3、1、2/9、2/9，所以平衡常数K；若温度不变，压强恒定在P8的条件下重新达到平衡时，二氧化碳的转化率是60%
34、。则CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）初始量：1mol 3mol 0 0变化量：0.6mol 1.8mol 0.6mol 0.6mol平衡量：0.4mol 1.2mol 0.6mol 0.6mol温度不变，K不变，则，解得V8/15 L。【点睛】本题主要是考查反应自发性判断、外界条件对平衡状态的影响、化学平衡常数计算以及图像分析等。注意化学平衡图像分析的一般解题思路，例如先拐先平，在含量(转化率)时间曲线中，先出现拐点的则先达到平衡，说明该曲线反应速率快，表示温度较高、有催化剂、压强较大等。再比如定一议二，当图像中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系，有时
35、还需要作辅助线。21（11分）固定和利用CO2能有效地利用资源，并减少空气中的温室气体。工业上有一种用CO2来生产甲醇燃料的方法：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。某科学实验将6molCO2和8molH2充入2L的密闭容器中，测得H2的物质的量随时间变化如图曲线所示。a，b，c，d，e括号内数据表示坐标。(1)ab，bc，cd，de四段中，平均反应速率最大的时间段是_，该时间段内H2的平均反应速率是_。(2)若在反应中加入了催化剂，则反应过程将变为图中的曲线_(填“”或“”或“”)。(3)平衡时CO2的转化率是_；反应前后容器内的压强比是_。【答案】(1)a-b 1mo
36、l/(Lmin) (2) (3)33.3% 7:5 【解析】(1)ab段氢气的平均反应速率为=1mol/(Lmin)，bc段氢气的平均反应速率为=0.75mol/(Lmin)，cd段氢气的平均反应速率为=0.1mol/(Lmin)，所以平均反应速率最大的时间段是a-b，该时间段内H2的平均反应速率是1mol/(Lmin)；(2)催化剂加快反应速率，不改变反应平衡状态，则在反应中加入了催化剂，则反应过程将变为图中的曲线；(3)由图可知，平衡时氢气的物质的量为2mol，列三段式有：3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)起始量 8 6 0 0变化量 6 2 2 2 平衡量 2 4 2 2所以平衡时CO2的转化率为100%=33.3%；容器恒容，压强之比等于气体的物质的量之比，所以反应前后容器内的压强比是=7:5。