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【化学】河北省衡水市深州市中学2019-2020学年高二下学期期中考试（解析版）
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河北省衡水市深州市中学2019-2020学年高二下学期期中考试
可能用到的相对原子质量：C 12 H 1 O 16
一.选择题(每小题只有一个正确选项，每小题3分，共21小题63分)
1.化学与生产、生活密切相关。下列事实与化学反应速率无关的是
A. 食品、蔬菜贮存在冰箱或冰柜里
B. 家用铁锅、铁铲等餐具保持干燥
C. 制造蜂窝煤时加入生石灰
D. 把块状煤碾成粉状再燃烧
【答案】C
【解析】
【详解】A.低温冷藏使食品延缓变质,是降低温度使反应速率减慢，A项排除；B.在潮湿的情况下，铁锅、铁铲易发生电化学腐蚀，腐蚀速率较快，保持其干燥，可以极大减缓其腐蚀速率，B项排除；C.制造蜂窝煤时加入生石灰，是为了减少二氧化硫的排放，发生反应为：2CaO+O2+2SO22CaSO4，与反应速率无关，C项可选；D.把块状煤碾成粉状再燃烧，能够增大反应物之间的接触面积，增大反应速率，D项排除。答案选C项。
2.下列设备工作时，将化学能转化为热能的是（ ）
A. 硅太阳能电池 B. 锂离子电池
C. 太阳能集热器 D. 燃气灶
【答案】D
【解析】
【详解】A. 硅太阳能电池是把太阳能转化为电能，A错误；
B. 锂离子电池将化学能转化为电能，B错误；
C. 太阳能集热器将太阳能转化为热能，C错误；
D. 燃气灶将化学能转化为热能，D正确，
答案选D。
3.“摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。吸食时将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动即能制冷。该化学物质是（ ）
A. 酒精 B. 生石灰 C. 氢氧化钠 D. 硝酸铵
【答案】D
【解析】
【分析】
根据题意可以知道该物质与水混合会吸热使温度降低，才能达到制冷的效果，要从物质溶于水后热量变化来考虑。
【详解】A.酒精溶于水过程中热量变化不是很明显，故A错误；
B.生石灰能与水反应生成氢氧化钙并放出热量，不能起到制冷的作用，故B错误；
C.氢氧化钠溶于水放热，不能起到制冷的作用，故C错误；
D.硝酸铵溶于水吸热，能使温度降低能达到制冷的作用，故D正确；
故答案选D。
4.下列反应是吸热反应，但不属于氧化还原反应的是
A. 铝片与稀H2SO4反应 B. Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应
C. 灼热的炭与CO2反应 D. 甲烷在O2中的燃烧反应
【答案】B
【解析】
分析: 有元素化合价变化的反应为氧化还原反应；常见的吸热反应有Ba（OH）2•8H2O与NH4Cl反应、C参加的氧化还原反应、大多数的分解反应等，以此来解答。
详解： A项，铝片与稀H2SO4反应，氧化还原反应，也是放热反应，故不选A项；
B. Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应是吸热反应，该反应不是氧化还原反应，故选B项；
C项，灼热的炭与CO2反应，该反应是吸热反应，同时碳的化合价发生变化，是氧化还原反应，故不选C项。
D项，甲烷在O2中的燃烧反应是氧化还原反应，也是放热反应，故不选D项；
综上所述，本题正确答案为B。
5.已知氯气、溴蒸气分别跟氢气反应的热化学方程式如下(Q1、Q2均为正值)：
H2(g)＋Cl2(g)＝2HCl(g) ΔH＝－Q1kJ/mol
H2(g)＋Br2(g)＝2HBr(g) ΔH＝－Q2kJ/mol
有关上述反应的叙述正确的是
A. Q1＜Q2
B. 生成物总能量均高于反应物总能量
C. 生成1molHCl气体时放出Q1热量
D. 1molHBr(g)具有的能量大于1molHBr(l)具有的能量
【答案】D
【解析】
【详解】A. 因为Cl2比Br2活泼，Cl-Cl键能较大，放出的热量更多，应为Q1＞Q2，故A错误；
B. 两个反应都是放热反应，生成物的总能量低于反应物的总能量，故B错误；
C. 由热化学方程式可知，生成2mol氯化氢放出的热量才是Q1，故C错误；
D. 物质在气态时具有的能量一般高于液态和固态时，则1molHBr（g）具有的能量高于1molHBr（l）具有的能量，故D正确。
答案选D。
6.可逆反应达到化学平衡状态的重要特征是 ( )
A. 反应停止了 B. 正、逆反应的速率都为0
C. 正、逆反应都还在进行 D. 正、逆反应的速率相等且不为0
【答案】D
【解析】
A、反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，但反应不停止，故A错误；
B、反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，但反应不停止，速率不为0，故B错误；
C、反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，但反应不停止，速率不为0，是动态平衡，故C错误；
D、正逆反应速率相等，速率不为0，是反应达到平衡状态时的本质特征，故D正确。
7.下列反应不属于可逆反应的是（ ）
A. Cl2溶于水 B. NH3溶于水
C. 合成氨的反应 D. 电解水生成H2和O2与点燃H2和O2的混合物生成水
【答案】D
【解析】
【详解】A、Cl2溶于水存在反应：Cl2＋H2OHCl＋HClO，属于可逆反应，故A不选；
B、NH3溶于水存在反应：NH3＋H2ONH3·H2O，属于可逆反应，故B不选；
C、合成氨反应N2＋3H22NH3，属于可逆反应，故C不选；
D、电解水生成H2和O2与点燃H2和O2的混合物生成水，两反应的条件不同，不是可逆反应，故D选；
答案选D
8.一密闭烧瓶中装有NO2气体，在一定条件下达到化学平衡2NO2N2O4（正反应为放热反应）。将该烧瓶放在热水中，对现象的描述正确的是
A. 颜色不变 B. 颜色变浅
C. 颜色加深 D. 无法判断
【答案】C
【解析】
【分析】
一密闭烧瓶中装有NO2气体，在一定条件下达到化学平衡：2NO2（g）（红棕色）N2O4（g）（无色）△H＜0（正反应为放热反应），升高温度平衡向吸热反应移动。
【详解】烧瓶内的气体存在平衡：2NO2（g）（红棕色）N2O4（g）（无色）△H＜0（正反应为放热反应），升高温度平衡向吸热反应移动。升高温度平衡向逆反应移动，NO2浓度增大，颜色变深。
故选C。
9.在相同的温度下，已知反应：①N2(g)＋O2(g)2NO(g)的平衡常数K＝3.84×10－31；②2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)的平衡常数K＝3.10×1026L·mol－1。则在该温度下，两个化学反应的反应程度之间的关系为( )
A. ①＞② B. ①＜② C. ①＝② D. 不能确定
【答案】B
【解析】
【详解】化学平衡常数是生成物浓度幂之积除以反应物浓度幂之积，平衡常数越大，说明反应进行越彻底，题中反应①K很小，进行的程度很小；反应②K值很大，进行的程度很大，故选B。
10.已知：298K时，2SO2(g) + O2(g)2SO3(g) △H = —Q1KJ/mol，在相同温度下，向密闭容器中通入2molSO2和1molO2，达到平衡时放出热量Q2KJ，则下列关系式正确的是（ ）
A. Q1＞Q2 B. Q1＜Q2 C. Q1＝Q2 D. 无法比较
【答案】A
【解析】
【详解】Q1代表2molSO2全部转化成SO3放出的热量，Q2代表在密闭容器中二氧化硫与氧气发生可逆反应，反应物不能全部转化成生成物，所以放出的热量Q2
A. 其它条件不变时，升高温度，可以提高反应物的活化分子百分数
B. 其它条件不变时，增大反应物的浓度，可以提高反应物的活化分子百分数
C. 保持温度不变，化学平衡正向移动时，化学平衡常数增大，逆向移动时则减小
D. 其它条件不变时，加入高效催化剂，可以增大化学反应速率和反应物的转化率
【答案】A
【解析】
【详解】A．其它条件不变时，升高温度，可以提高反应物的活化分子百分数，导致活化分子数增多，化学反应速率增大，A项正确；
B．其它条件不变时，增大反应物的浓度，反应物的活化分子百分数不变，但活化分子数增多，化学反应速率增大，B项错误；
C．化学平衡常数只受温度影响，温度不变平衡常数不变，C项错误；
D．催化剂能降低反应的活化能，增大化学反应速率，但无法改变平衡，即不会改变反应物的转化率，D项错误；
答案选A。
12.对于平衡体系2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，增大压强时（其它条件不变）
A. SO3含量降低 B. 正反应速率加快
C. 逆反应速率减慢 D. 平衡向逆向移动
【答案】B
【解析】
【详解】A．对于平衡体系2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，增大压强时平衡正向移动，SO3含量增加，故A错误；
B．对于平衡体系2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，增大压强，正、逆反应速率均加快，故B正确；
C．对于平衡体系2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，增大压强，正、逆反应速率均加快，故C错误；
D．对于平衡体系2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，增大压强时平衡正向移动，故D错误；
故答案为B。
13.下列说法正确是
A. 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B. 由C(石墨，s)=C(金刚石，s) △H=+1.9kJ/mol，可知金刚石比石墨稳定
C. 自发反应的熵一定增大，非自发反应的熵一定减小
D. 等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多
【答案】D
【解析】
硫和氧气加热反应生成二氧化硫，为放热反应，A错误；该反应为吸热反应，金刚石的能量高，不稳定，石墨能量低稳定，B错误；H2(g)+1/2O2(g)==H2O(l)，加热后反应自发进行，∆S<0, C错误；硫固体变为硫蒸气需要吸收一定的热量，所以等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多，D正确；正确选项D。
14.下列说法中错误的是
A. 凡是放热反应而且熵增加的反应，就更易自发进行
B. 对于同一物质在不同状态时的熵值是：气态>液态>固态
C. 平衡常数K值越大，则可逆反应进行越完全，反应物的转化率越大
D. 凡是能量达到活化能分子发生的碰撞均为有效碰撞
【答案】D
【解析】
【详解】A．属于放热和熵增加的反应，即△H＜0，△S＞0，根据△H-T△S＜0可知，反应易自发进行，故A正确；
B、同一物质的固态、液态、气态的混乱度依次增大，熵值增大，故B正确；
C．平衡常数是利用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，所以K值越大，说明这个反应正向进行的程度越大，反应物的转化率越大，故C正确；
D．活化分子发生有效碰撞需要满足合适的取向，因此能量达到活化能的分子发生的碰撞不一定为有效碰撞，故D错误；
故选D。
15.图中的曲线是表示其他条件一定时，2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g) ΔH＜0反应中NO的转化率与温度的关系曲线，图中标有a、b、c、d四点，其中表示未达到平衡状态，且v正＞v逆的点是（ ）
A. a点
B. b点
C. c点
D. d点
【答案】C
【解析】
【分析】
曲线上各点在一定温度下均到达平衡，NO的转化率小于平衡转化率，反应未到达平衡，反应向正反应方向进行，而NO的转化率大于平衡时转化率，反应也未到达平衡，反应向逆反应方向进行。
【详解】A. a在曲线上，在一定温度下均处于平衡状态，则存在：V正=V逆，而a点NO转化率等于同温度下平衡转化率，反应到达平衡，故A不符合题意；
B. b在曲线上，在一定温度下处于平衡状态，则存在：V正=V逆，而b点NO转化率等于同温度下平衡转化率，反应到达平衡，故B不符合题意；
C. c点NO的转化率小于同温度下平衡转化率，反应未达到平衡状态，且v正>v逆，反应向正反应方向进行，故C符合题意；
D. d点NO的转化率大于同温度下平衡转化率，反应未达到平衡状态，且v正
【点睛】看懂图像是关键，从图像中读出有效信息。
16.在容积不变的密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH<0。下列各图表示当其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，其中分析正确的是
A. 图表示温度对平衡的影响，且甲温度较高
B. 图表示t0时刻恒容充入He(g)
C. 图表示t0时刻增大O2的浓度对反应速率的影响
D. 图中a点v正 > v逆
【答案】D
【解析】
【分析】
容器的容积不变，2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH<0，该反应是一个正反应方向气体物质的量减小且放热的反应，根据外界条件的改变对反应速率以及平衡移动的影响进行分析。
【详解】A. 乙到达平衡的时间较短，乙的温度较高，正反应放热，升高温度，平衡向逆反应方向移动，SO2的百分含量增大，A项错误；
B. t0时刻，恒容充入He(g)，容器容积不变，各物质的浓度不变，因此正、逆反应速率都不变，B项错误；
C. t0时刻增大O2浓度的瞬间，反应物浓度增大，正反应速率瞬间增大，之后逐渐减小，生成物浓度此刻不变，逆反应速率不变，之后逐渐增大，C项错误；
D. 曲线上各点都是平衡点，a点时SO2的百分含量比相同温度下平衡时的百分含量大，因此应该向正反应方向进行，使SO2的百分含量减小达到平衡状态，则a点v正> v逆，D项正确；
答案选D。
【点睛】恒温恒容，向有气体参加的反应体系中充入无关气体时，各物质的浓度不变，正逆反应速率不变，平衡不移动；
恒温恒压，向有气体参加的反应体系中充入无关气体时，由于压强保持不变，容器容积必然增大，因此各物质的浓度减小，正逆反应速率均减小，此时相当于减压，平衡向气体体积增大的方向移动。这是学生们的易错点。
17.一定温度下，反应 N2（g）+O2（g）2NO（g）在密闭容器中进行，下列措施不改变化学反应速率的是（ ）
A. 缩小体积使压强增大 B. 升高体系的温度
C. 恒容，充入He D. 加入合适的催化剂
【答案】C
【解析】
【详解】A、缩小体积使压强增大可以加快该化学反应的速率，选项A不符合；
B、升高体系的温度，活化分子的百分数增大，可以加快该化学反应的速率，选项B不符合；
C、恒容，充入He，各组分浓度不变，速率不变，选项C符合；
D、加入合适的催化剂，活化分子的百分数增大，化学反应速率增大，选项D不符合；
答案选C。
18.反应A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为①v(A)=0.45mol⋅L-1⋅min-1 ②v(B)=0.6mol⋅L-1⋅s-1③v(C)=0.4mol⋅L-1⋅s-1④v(D)=0.45mol⋅L-1⋅s-1，该反应进行的快慢顺序为( )
A. ④<③=②<① B. ④>③=②>① C. ①>②>③>④ D. ④>③>②>①
【答案】B
【解析】
【详解】同一化学反应，反应速率与化学计量数的比值越大，反应速率越快，则①=0.45，②=0.2，③=0.2，④=0.225，则反应快慢为④>③=②>①，故选B。
19.已知某反应 在密闭容器中进行，在不同温度和及压强 和下，混合气体中的质量分数与反应时间的关系如图所示，下列判断正确的是( )
A. ，，，
B. ，，，
C. ，，，
D. ，，，
【答案】B
【解析】
【详解】根据混合气体中的质量分数与反应时间关系的图知，温度为T1时，依据到达平衡的时间可以知道P2>P1，且压强越大，B的含量高，得出压强增大平衡向逆反应方向移动，因此正反应为气体体积增大的反应，即a+bT2，且温度越高，B的含量低，得出温度升高平衡向正反应方向移动，则正反应为吸热反应，即Q>0，故本题答案选B。
【点睛】处理如本题类型的平衡图象题时可以根据“先拐先平，数据大”来解答，图象先拐的先达到平衡，此时对应的数据较大。
20.某反应的反应过程中能量变化如图所示，下列叙述不正确的是：
A. 催化剂能改变反应的焓变 B. 催化剂能降低反应所需活化能
C. 该反应是吸热反应 D. 逆反应的活化能小于正反应的活化能
【答案】A
【解析】
【详解】A、催化剂改变反应速率降低反应的活化能，但不改变平衡，反应的焓变不变，故A错误；
B、催化剂改变反应速率降低反应的活化能，但不改变平衡，故B正确；
C、依据图中信息可知，反应物总能量小于生成物总能量是吸热反应，故C正确；
D、依据图中信息可知，逆反应活化能小于正反应活化能，故D正确。
正确答案选A。
21.在密闭容器中进行反应CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g) ΔH＞0，测得c(CH4)随反应时间(t)的变化如图所示。下列判断正确的是( )
A. 0~5 min内，v(H2)＝0.1 mol·(L·min)－1
B. 反应进行到12min时，CH4的转化率为25%
C. 恒温下，缩小容器体积，平衡后H2浓度减小
D. 10 min时，改变的外界条件可能是升高温度
【答案】D
【解析】
【详解】A．0~5min内，由图中数据可知，v(CH4)= =0.1mol/(L∙min)，且v(H2)＝3v(CH4)，故v(H2)＝0.3 mol·(L·min)－1，故A项错误；
B．反应进行至12min时，CH4的转化率为：=75%，故B项错误；
C．由于该反应正向为体积增大的反应，因此缩小容器体积，平衡逆向移动，但平衡移动不能抵消产生的变化，因此平衡时H2浓度仍然较之前增大，故C项错误；
D．10min至12min内，由图可知反应速率较前5min内增大，且c(CH4)减小，平衡正向移动，结合题中条件（正反应吸热）可知改变的条件可能是升温，故D项正确；
故答案为D。
二.非选择题部分(3小题共37分)
22.Ⅰ．今有两个氢气燃烧生成水的热化学方程式：
H2(g)+1/2O2(g)＝H2O(g) ΔH=a kJ/mol
2H2(g)+O2(g)＝2H2O(l) ΔH=b kJ/mol
请回答下列问题：(|b|表示b的绝对值)
(1)若2 mol H2完全燃烧生成水蒸气，则放出的热量_____(填“＞”、“＜”或“＝”)|b| kJ。
(2)反应热的关系：2a_______(填“＞”、“＜”或“＝”)b。
(3)若已知H2(g)+1/2O2(g)＝H2O(g) ΔH=－242 kJ/mol，且氧气中1 mol氧氧键完全断裂时吸收热量496 kJ，水蒸气中1 mol H－O键形成时放出热量463 kJ，则氢气中1 mol H－H键断裂时吸收的热量为_________。
Ⅱ．高炉炼铁过程中发生的主要反应为
已知该反应在不同温度下的平衡常数如下：
请回答下列问题：
(4)该反应的平衡常数表达式K=______，△H___0(填“＞”、“＜”或“=”)；
(5)在一个容积为10L的密闭容器中，1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0 mol，反应经过l0 min后达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率υ(CO2)= _______、CO的平衡转化率= ___________：
(6)欲提高(5)中CO的平衡转化率，可采取的措施是_____________。
A．减少Fe的量
B．增加Fe2O3的量
C．移出部分CO2
D．提高反应温度
E．减小容器的容积
F．加入合适的催化剂
【答案】 (1). ＜ (2). ＞ (3). 436 kJ (4). K= (5). ＜ (6). 0006mol·L-1·min -1 (7). 60% (8). C
【解析】
【分析】
从物质的聚集状态不同，能量不同进行分析；根据盖斯定律计算2H2O(l)＝2H2O(g)的反应热，判断反应热，进而进行比较；根据反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能计算；列三段式进行相关计算，结合平衡移动的影响因素进行分析判断。
【详解】Ⅰ.(1)①液态水生成气态水时要吸热，由2H2(g)+O2(g)＝2H2O(l) ΔH=b kJ/mol可知，若2molH2完全燃烧生成水蒸气，则放出的热量小于|b|kJ；
(2)已知：①H2(g)+1/2O2(g)＝H2O(g) ΔH=a kJ/mol
②2H2(g)+O2(g)＝2H2O(l) ΔH=b kJ/mol，
利用盖斯定律，将①×2-②可得2H2O(l)＝2H2O(g)△H=(2a-b)kJ/mol，因液态水生成气态水时要吸热，则2a-b＞0，所以：2a＞b；
(3)已知H2(g)+1/2O2(g)＝H2O(g)△H=-242kJ/mol，设H-H键断裂时吸收的热量为xkJ，根据反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能，则x+1/2×496-2×463=-242，解得x=436，即氢气中1 mol H－H键断裂时吸收的热量为436kJ；
(4)平衡常数表达式中不能用固体或纯液体表示，故K=；由表中数据可知，随着温度升高，平衡常数减小，表明平衡向逆反应方向移动，即正反应为放热反应，故ΔH＜0。
(5)根据题干信息，列三段式有：
又平衡常数K=4.0，x=0.06，所以v(CO2)=0.006 mol·(L·min)-1，CO转化率=×100%=60%；
(6)A．减少Fe的量，平衡不移动，CO平衡转化率不变，A不选；
B．增加Fe2O3的量，平衡不移动，CO平衡转化率不变，B不选；
C．移出部分CO2，平衡正向移动，CO平衡转化率增大，C选；
D．提高反应温度，平衡向逆反应方向移动，CO转化率减小，D不选；
E．减小容器的容积，即加压，平衡不移动，CO的转化率不变，E不选；
F．加入合适的催化剂，催化剂不影响化学平衡移动，故不影响CO转化率，F不选；
答案选C。
23.已知下列热化学方程式：
①H2(g)＋O2(g)＝H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol-1
②H2(g)＋O2(g)＝H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ·mol-1
③C(s)＋O2(g)＝CO(g) ΔH＝－110.5 kJ·mol-1
④C(s)＋O2(g)＝CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol-1，
回答下列问题：
（1）H2的燃烧热为____________；C的燃烧热为____________。
（2）燃烧10 g H2生成液态水，放出的热量为____________。
（3）写出CO燃烧的热化学方程式__________________________________。
【答案】 (1). 285.8 kJ·mol-1 (2). 393.5 kJ·mol-1 (3). 1429kJ (4). CO(g)+ O2(g)=CO2(g) ΔH＝－283.5 kJ·mol-1
【解析】
（1）燃烧热是指在25℃，101 kPa时，1mol纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量，表示燃烧热的热化学方程式中可燃物的物质的量为1mol，产物必须是稳定氧化物。根据燃烧热的定义，1mol H2燃烧生成液态水更稳定，所以①H2（g）+O2 （g）=H2O（l）；△H=﹣285.8 kJ·mol-1为H2燃烧热的化学方程式，所以H2的燃烧热为：285kJ•mol﹣1；1mol碳完全燃烧生成CO2时放出的热量为碳的燃烧热，④C(s)+O2(g)=CO2(g)；△H=﹣393.5kJ/mol﹣1为碳燃烧热的化学方程式，所以碳的燃烧热为：393.5 kJ·mol-1；故答案为285.8 kJ·mol-1；393.5 kJ·mol-1；
（2）根据方程式①可知每燃烧1molH2生成H2O（l），放出热量285.8kJ，1molH2质量为2g，所以燃烧10g H2生成液态水，放出的热量为285.8kJ ×5=1429kJ。
（3）CO燃烧的化学方程式为CO(g)+O2(g)=CO2(g)，根据盖斯定律，将④﹣③即可得：CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H=－393.5kJ/mol－(－110.5 kJ/mol)= －283.5 kJ·mol-1。故答案为CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH＝－283.5 kJ·mol-1
点睛：理解燃烧热概念时注意：物质的物质的量必须是1mol；必须是完全燃烧生成稳定的氧化物。
24.已知
Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g) K1 ①
Fe(s)＋H2O(g)FeO(s)＋H2(g) K2 ②
H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g)K3 ③
又已知不同温度下，K1、K2值如右表：
温度/℃
K1
K2
500
1.00
3.15
700
1.47
2.26
900
2.40
1.60
（1）判断反应③达到化学平衡状态的依据是____________。
a．混合气体的平均摩尔质量不变
b．混合气体中c(CO)不变
c．v(H2O)正＝v(H2)逆
d．断裂2 mol H—O键的同时生成1 mol H—H键
（2）若500 ℃时进行反应①，CO2起始浓度为2 mol·L－1,2分钟后建立平衡，则CO2转化率为________，用CO表示的速率为________________。
（3）下列图象不符合反应②的是___________(填序号)(图中v是速率，φ为混合物中H2的体积百分含量)。
（4）900 ℃进行反应③，其平衡常数K3为____________(求具体数值)，焓变ΔH__________0(填“>”“＝”或“<”)，理由是______________。
【答案】 (1). bc (2). 50% (3). 0.5 mol·L－1·min－1 (4). A (5). 1.50 (6). > (7). 500℃时K3=，900℃时K3=1.5，说明温度升高，平衡正向移动，K增大，正反应是吸热反应。或温度升高，K1增大，K减小，则△H1>0，则△H2<0，△H3= △H1-△H2>0。
【解析】
【详解】(1)a．由方程式可知反应③反应前后混合气体的总质量和总物质的量不变，所以平均摩尔质量不变不能作为判断达到平衡的依据，故a错误；
b．混合气体中c(CO)不变说明正逆反应速率相等，该反应已经达到了化学平衡状态，故b正确；
c．该反应中水与氢气的化学计量数相等，所以v(H2O)正＝v(H2)逆说明正逆反应速率相等，该反应已经达到了化学平衡状态，故c正确；
d．根据化学方程式可知，断裂2 mol H-O键的同时一定生成1 mol H-H键，与化学平衡无关，故d错误；
故答案为bc；
(2)反应Fe(s)+CO2(g)═FeO(s)+CO(g)的平衡常数k==1，由表中数据可知，对于反应①，令平衡时参加反应的二氧化碳的物质的量浓度减小为xmol/L，则：
Fe（s）+CO2（g）═FeO（s）+CO（g）
c开始(mol/L)： 2 0
c变化(mol/L)： x x
c平衡(mol/L)： 2-x x
所以=1，解得x=1，故二氧化碳的转化率为×100%=50%；CO表示的平均速率v(CO)= =1mol/(L•min)。
故答案为50%；1mol/(L•min)；
(3)A．由图可知，升高温度，平衡向正反应移动，故图象表示正反应吸热反应，反应②正反应是放热反应，图象与实际不相符合，故A选；
B．由图可知，最高点到达平衡，温度升高，混合物中氢气的含量降低，平衡向逆反应进行，故图象表示正反应为放热反应，反应②正反应是放热反应，图象与实际相符，故B不选；
C．由图可知，温度T2先到达平衡，故温度T2＞T1，随温度升高达到平衡时，混合物中氢气的含量降低，平衡向逆反应进行，故图象表示正反应为放热反应，反应①正反应是放热反应，图象与实际相符，故C不选；
D．由于铁为固体，其他条件不变时，增加铁的量化学反应速率基本不变，故D不选。
故答案为A；
(4)根据勒夏特列原理可知，化学反应①-②=③，所以900℃时，K3==1.5；500℃时K3=，900℃时K3=1.5，说明温度升高，平衡正向移动，K增大，正反应是吸热反应，即900℃时，△H>0。或温度升高，K1增大，K2减小，则△H1>0，则△H2<0，△H3=△H1-△H2>0。
故答案为1.50；>；500℃时K3=1/3.15，900℃时K3=1.5，说明温度升高，平衡正向移动，K增大，正反应是吸热反应。或温度升高，K1增大，K减小，则△H1>0，则△H2<0，△H3=△H1-△H2>0。
可能用到的相对原子质量：C 12 H 1 O 16
一.选择题(每小题只有一个正确选项，每小题3分，共21小题63分)
1.化学与生产、生活密切相关。下列事实与化学反应速率无关的是
A. 食品、蔬菜贮存在冰箱或冰柜里
B. 家用铁锅、铁铲等餐具保持干燥
C. 制造蜂窝煤时加入生石灰
D. 把块状煤碾成粉状再燃烧
【答案】C
【解析】
【详解】A.低温冷藏使食品延缓变质,是降低温度使反应速率减慢，A项排除；B.在潮湿的情况下，铁锅、铁铲易发生电化学腐蚀，腐蚀速率较快，保持其干燥，可以极大减缓其腐蚀速率，B项排除；C.制造蜂窝煤时加入生石灰，是为了减少二氧化硫的排放，发生反应为：2CaO+O2+2SO22CaSO4，与反应速率无关，C项可选；D.把块状煤碾成粉状再燃烧，能够增大反应物之间的接触面积，增大反应速率，D项排除。答案选C项。
2.下列设备工作时，将化学能转化为热能的是（ ）
A. 硅太阳能电池 B. 锂离子电池
C. 太阳能集热器 D. 燃气灶
【答案】D
【解析】
【详解】A. 硅太阳能电池是把太阳能转化为电能，A错误；
B. 锂离子电池将化学能转化为电能，B错误；
C. 太阳能集热器将太阳能转化为热能，C错误；
D. 燃气灶将化学能转化为热能，D正确，
答案选D。
3.“摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。吸食时将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动即能制冷。该化学物质是（ ）
A. 酒精 B. 生石灰 C. 氢氧化钠 D. 硝酸铵
【答案】D
【解析】
【分析】
根据题意可以知道该物质与水混合会吸热使温度降低，才能达到制冷的效果，要从物质溶于水后热量变化来考虑。
【详解】A.酒精溶于水过程中热量变化不是很明显，故A错误；
B.生石灰能与水反应生成氢氧化钙并放出热量，不能起到制冷的作用，故B错误；
C.氢氧化钠溶于水放热，不能起到制冷的作用，故C错误；
D.硝酸铵溶于水吸热，能使温度降低能达到制冷的作用，故D正确；
故答案选D。
4.下列反应是吸热反应，但不属于氧化还原反应的是
A. 铝片与稀H2SO4反应 B. Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应
C. 灼热的炭与CO2反应 D. 甲烷在O2中的燃烧反应
【答案】B
【解析】
分析: 有元素化合价变化的反应为氧化还原反应；常见的吸热反应有Ba（OH）2•8H2O与NH4Cl反应、C参加的氧化还原反应、大多数的分解反应等，以此来解答。
详解： A项，铝片与稀H2SO4反应，氧化还原反应，也是放热反应，故不选A项；
B. Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应是吸热反应，该反应不是氧化还原反应，故选B项；
C项，灼热的炭与CO2反应，该反应是吸热反应，同时碳的化合价发生变化，是氧化还原反应，故不选C项。
D项，甲烷在O2中的燃烧反应是氧化还原反应，也是放热反应，故不选D项；
综上所述，本题正确答案为B。
5.已知氯气、溴蒸气分别跟氢气反应的热化学方程式如下(Q1、Q2均为正值)：
H2(g)＋Cl2(g)＝2HCl(g) ΔH＝－Q1kJ/mol
H2(g)＋Br2(g)＝2HBr(g) ΔH＝－Q2kJ/mol
有关上述反应的叙述正确的是
A. Q1＜Q2
B. 生成物总能量均高于反应物总能量
C. 生成1molHCl气体时放出Q1热量
D. 1molHBr(g)具有的能量大于1molHBr(l)具有的能量
【答案】D
【解析】
【详解】A. 因为Cl2比Br2活泼，Cl-Cl键能较大，放出的热量更多，应为Q1＞Q2，故A错误；
B. 两个反应都是放热反应，生成物的总能量低于反应物的总能量，故B错误；
C. 由热化学方程式可知，生成2mol氯化氢放出的热量才是Q1，故C错误；
D. 物质在气态时具有的能量一般高于液态和固态时，则1molHBr（g）具有的能量高于1molHBr（l）具有的能量，故D正确。
答案选D。
6.可逆反应达到化学平衡状态的重要特征是 ( )
A. 反应停止了 B. 正、逆反应的速率都为0
C. 正、逆反应都还在进行 D. 正、逆反应的速率相等且不为0
【答案】D
【解析】
A、反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，但反应不停止，故A错误；
B、反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，但反应不停止，速率不为0，故B错误；
C、反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，但反应不停止，速率不为0，是动态平衡，故C错误；
D、正逆反应速率相等，速率不为0，是反应达到平衡状态时的本质特征，故D正确。
7.下列反应不属于可逆反应的是（ ）
A. Cl2溶于水 B. NH3溶于水
C. 合成氨的反应 D. 电解水生成H2和O2与点燃H2和O2的混合物生成水
【答案】D
【解析】
【详解】A、Cl2溶于水存在反应：Cl2＋H2OHCl＋HClO，属于可逆反应，故A不选；
B、NH3溶于水存在反应：NH3＋H2ONH3·H2O，属于可逆反应，故B不选；
C、合成氨反应N2＋3H22NH3，属于可逆反应，故C不选；
D、电解水生成H2和O2与点燃H2和O2的混合物生成水，两反应的条件不同，不是可逆反应，故D选；
答案选D
8.一密闭烧瓶中装有NO2气体，在一定条件下达到化学平衡2NO2N2O4（正反应为放热反应）。将该烧瓶放在热水中，对现象的描述正确的是
A. 颜色不变 B. 颜色变浅
C. 颜色加深 D. 无法判断
【答案】C
【解析】
【分析】
一密闭烧瓶中装有NO2气体，在一定条件下达到化学平衡：2NO2（g）（红棕色）N2O4（g）（无色）△H＜0（正反应为放热反应），升高温度平衡向吸热反应移动。
【详解】烧瓶内的气体存在平衡：2NO2（g）（红棕色）N2O4（g）（无色）△H＜0（正反应为放热反应），升高温度平衡向吸热反应移动。升高温度平衡向逆反应移动，NO2浓度增大，颜色变深。
故选C。
9.在相同的温度下，已知反应：①N2(g)＋O2(g)2NO(g)的平衡常数K＝3.84×10－31；②2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)的平衡常数K＝3.10×1026L·mol－1。则在该温度下，两个化学反应的反应程度之间的关系为( )
A. ①＞② B. ①＜② C. ①＝② D. 不能确定
【答案】B
【解析】
【详解】化学平衡常数是生成物浓度幂之积除以反应物浓度幂之积，平衡常数越大，说明反应进行越彻底，题中反应①K很小，进行的程度很小；反应②K值很大，进行的程度很大，故选B。
10.已知：298K时，2SO2(g) + O2(g)2SO3(g) △H = —Q1KJ/mol，在相同温度下，向密闭容器中通入2molSO2和1molO2，达到平衡时放出热量Q2KJ，则下列关系式正确的是（ ）
A. Q1＞Q2 B. Q1＜Q2 C. Q1＝Q2 D. 无法比较
【答案】A
【解析】
【详解】Q1代表2molSO2全部转化成SO3放出的热量，Q2代表在密闭容器中二氧化硫与氧气发生可逆反应，反应物不能全部转化成生成物，所以放出的热量Q2
A. 其它条件不变时，升高温度，可以提高反应物的活化分子百分数
B. 其它条件不变时，增大反应物的浓度，可以提高反应物的活化分子百分数
C. 保持温度不变，化学平衡正向移动时，化学平衡常数增大，逆向移动时则减小
D. 其它条件不变时，加入高效催化剂，可以增大化学反应速率和反应物的转化率
【答案】A
【解析】
【详解】A．其它条件不变时，升高温度，可以提高反应物的活化分子百分数，导致活化分子数增多，化学反应速率增大，A项正确；
B．其它条件不变时，增大反应物的浓度，反应物的活化分子百分数不变，但活化分子数增多，化学反应速率增大，B项错误；
C．化学平衡常数只受温度影响，温度不变平衡常数不变，C项错误；
D．催化剂能降低反应的活化能，增大化学反应速率，但无法改变平衡，即不会改变反应物的转化率，D项错误；
答案选A。
12.对于平衡体系2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，增大压强时（其它条件不变）
A. SO3含量降低 B. 正反应速率加快
C. 逆反应速率减慢 D. 平衡向逆向移动
【答案】B
【解析】
【详解】A．对于平衡体系2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，增大压强时平衡正向移动，SO3含量增加，故A错误；
B．对于平衡体系2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，增大压强，正、逆反应速率均加快，故B正确；
C．对于平衡体系2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，增大压强，正、逆反应速率均加快，故C错误；
D．对于平衡体系2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，增大压强时平衡正向移动，故D错误；
故答案为B。
13.下列说法正确是
A. 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B. 由C(石墨，s)=C(金刚石，s) △H=+1.9kJ/mol，可知金刚石比石墨稳定
C. 自发反应的熵一定增大，非自发反应的熵一定减小
D. 等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多
【答案】D
【解析】
硫和氧气加热反应生成二氧化硫，为放热反应，A错误；该反应为吸热反应，金刚石的能量高，不稳定，石墨能量低稳定，B错误；H2(g)+1/2O2(g)==H2O(l)，加热后反应自发进行，∆S<0, C错误；硫固体变为硫蒸气需要吸收一定的热量，所以等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多，D正确；正确选项D。
14.下列说法中错误的是
A. 凡是放热反应而且熵增加的反应，就更易自发进行
B. 对于同一物质在不同状态时的熵值是：气态>液态>固态
C. 平衡常数K值越大，则可逆反应进行越完全，反应物的转化率越大
D. 凡是能量达到活化能分子发生的碰撞均为有效碰撞
【答案】D
【解析】
【详解】A．属于放热和熵增加的反应，即△H＜0，△S＞0，根据△H-T△S＜0可知，反应易自发进行，故A正确；
B、同一物质的固态、液态、气态的混乱度依次增大，熵值增大，故B正确；
C．平衡常数是利用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，所以K值越大，说明这个反应正向进行的程度越大，反应物的转化率越大，故C正确；
D．活化分子发生有效碰撞需要满足合适的取向，因此能量达到活化能的分子发生的碰撞不一定为有效碰撞，故D错误；
故选D。
15.图中的曲线是表示其他条件一定时，2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g) ΔH＜0反应中NO的转化率与温度的关系曲线，图中标有a、b、c、d四点，其中表示未达到平衡状态，且v正＞v逆的点是（ ）
A. a点
B. b点
C. c点
D. d点
【答案】C
【解析】
【分析】
曲线上各点在一定温度下均到达平衡，NO的转化率小于平衡转化率，反应未到达平衡，反应向正反应方向进行，而NO的转化率大于平衡时转化率，反应也未到达平衡，反应向逆反应方向进行。
【详解】A. a在曲线上，在一定温度下均处于平衡状态，则存在：V正=V逆，而a点NO转化率等于同温度下平衡转化率，反应到达平衡，故A不符合题意；
B. b在曲线上，在一定温度下处于平衡状态，则存在：V正=V逆，而b点NO转化率等于同温度下平衡转化率，反应到达平衡，故B不符合题意；
C. c点NO的转化率小于同温度下平衡转化率，反应未达到平衡状态，且v正>v逆，反应向正反应方向进行，故C符合题意；
D. d点NO的转化率大于同温度下平衡转化率，反应未达到平衡状态，且v正
【点睛】看懂图像是关键，从图像中读出有效信息。
16.在容积不变的密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH<0。下列各图表示当其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，其中分析正确的是
A. 图表示温度对平衡的影响，且甲温度较高
B. 图表示t0时刻恒容充入He(g)
C. 图表示t0时刻增大O2的浓度对反应速率的影响
D. 图中a点v正 > v逆
【答案】D
【解析】
【分析】
容器的容积不变，2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH<0，该反应是一个正反应方向气体物质的量减小且放热的反应，根据外界条件的改变对反应速率以及平衡移动的影响进行分析。
【详解】A. 乙到达平衡的时间较短，乙的温度较高，正反应放热，升高温度，平衡向逆反应方向移动，SO2的百分含量增大，A项错误；
B. t0时刻，恒容充入He(g)，容器容积不变，各物质的浓度不变，因此正、逆反应速率都不变，B项错误；
C. t0时刻增大O2浓度的瞬间，反应物浓度增大，正反应速率瞬间增大，之后逐渐减小，生成物浓度此刻不变，逆反应速率不变，之后逐渐增大，C项错误；
D. 曲线上各点都是平衡点，a点时SO2的百分含量比相同温度下平衡时的百分含量大，因此应该向正反应方向进行，使SO2的百分含量减小达到平衡状态，则a点v正> v逆，D项正确；
答案选D。
【点睛】恒温恒容，向有气体参加的反应体系中充入无关气体时，各物质的浓度不变，正逆反应速率不变，平衡不移动；
恒温恒压，向有气体参加的反应体系中充入无关气体时，由于压强保持不变，容器容积必然增大，因此各物质的浓度减小，正逆反应速率均减小，此时相当于减压，平衡向气体体积增大的方向移动。这是学生们的易错点。
17.一定温度下，反应 N2（g）+O2（g）2NO（g）在密闭容器中进行，下列措施不改变化学反应速率的是（ ）
A. 缩小体积使压强增大 B. 升高体系的温度
C. 恒容，充入He D. 加入合适的催化剂
【答案】C
【解析】
【详解】A、缩小体积使压强增大可以加快该化学反应的速率，选项A不符合；
B、升高体系的温度，活化分子的百分数增大，可以加快该化学反应的速率，选项B不符合；
C、恒容，充入He，各组分浓度不变，速率不变，选项C符合；
D、加入合适的催化剂，活化分子的百分数增大，化学反应速率增大，选项D不符合；
答案选C。
18.反应A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为①v(A)=0.45mol⋅L-1⋅min-1 ②v(B)=0.6mol⋅L-1⋅s-1③v(C)=0.4mol⋅L-1⋅s-1④v(D)=0.45mol⋅L-1⋅s-1，该反应进行的快慢顺序为( )
A. ④<③=②<① B. ④>③=②>① C. ①>②>③>④ D. ④>③>②>①
【答案】B
【解析】
【详解】同一化学反应，反应速率与化学计量数的比值越大，反应速率越快，则①=0.45，②=0.2，③=0.2，④=0.225，则反应快慢为④>③=②>①，故选B。
19.已知某反应 在密闭容器中进行，在不同温度和及压强 和下，混合气体中的质量分数与反应时间的关系如图所示，下列判断正确的是( )
A. ，，，
B. ，，，
C. ，，，
D. ，，，
【答案】B
【解析】
【详解】根据混合气体中的质量分数与反应时间关系的图知，温度为T1时，依据到达平衡的时间可以知道P2>P1，且压强越大，B的含量高，得出压强增大平衡向逆反应方向移动，因此正反应为气体体积增大的反应，即a+b
【点睛】处理如本题类型的平衡图象题时可以根据“先拐先平，数据大”来解答，图象先拐的先达到平衡，此时对应的数据较大。
20.某反应的反应过程中能量变化如图所示，下列叙述不正确的是：
A. 催化剂能改变反应的焓变 B. 催化剂能降低反应所需活化能
C. 该反应是吸热反应 D. 逆反应的活化能小于正反应的活化能
【答案】A
【解析】
【详解】A、催化剂改变反应速率降低反应的活化能，但不改变平衡，反应的焓变不变，故A错误；
B、催化剂改变反应速率降低反应的活化能，但不改变平衡，故B正确；
C、依据图中信息可知，反应物总能量小于生成物总能量是吸热反应，故C正确；
D、依据图中信息可知，逆反应活化能小于正反应活化能，故D正确。
正确答案选A。
21.在密闭容器中进行反应CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g) ΔH＞0，测得c(CH4)随反应时间(t)的变化如图所示。下列判断正确的是( )
A. 0~5 min内，v(H2)＝0.1 mol·(L·min)－1
B. 反应进行到12min时，CH4的转化率为25%
C. 恒温下，缩小容器体积，平衡后H2浓度减小
D. 10 min时，改变的外界条件可能是升高温度
【答案】D
【解析】
【详解】A．0~5min内，由图中数据可知，v(CH4)= =0.1mol/(L∙min)，且v(H2)＝3v(CH4)，故v(H2)＝0.3 mol·(L·min)－1，故A项错误；
B．反应进行至12min时，CH4的转化率为：=75%，故B项错误；
C．由于该反应正向为体积增大的反应，因此缩小容器体积，平衡逆向移动，但平衡移动不能抵消产生的变化，因此平衡时H2浓度仍然较之前增大，故C项错误；
D．10min至12min内，由图可知反应速率较前5min内增大，且c(CH4)减小，平衡正向移动，结合题中条件（正反应吸热）可知改变的条件可能是升温，故D项正确；
故答案为D。
二.非选择题部分(3小题共37分)
22.Ⅰ．今有两个氢气燃烧生成水的热化学方程式：
H2(g)+1/2O2(g)＝H2O(g) ΔH=a kJ/mol
2H2(g)+O2(g)＝2H2O(l) ΔH=b kJ/mol
请回答下列问题：(|b|表示b的绝对值)
(1)若2 mol H2完全燃烧生成水蒸气，则放出的热量_____(填“＞”、“＜”或“＝”)|b| kJ。
(2)反应热的关系：2a_______(填“＞”、“＜”或“＝”)b。
(3)若已知H2(g)+1/2O2(g)＝H2O(g) ΔH=－242 kJ/mol，且氧气中1 mol氧氧键完全断裂时吸收热量496 kJ，水蒸气中1 mol H－O键形成时放出热量463 kJ，则氢气中1 mol H－H键断裂时吸收的热量为_________。
Ⅱ．高炉炼铁过程中发生的主要反应为
已知该反应在不同温度下的平衡常数如下：
请回答下列问题：
(4)该反应的平衡常数表达式K=______，△H___0(填“＞”、“＜”或“=”)；
(5)在一个容积为10L的密闭容器中，1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0 mol，反应经过l0 min后达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率υ(CO2)= _______、CO的平衡转化率= ___________：
(6)欲提高(5)中CO的平衡转化率，可采取的措施是_____________。
A．减少Fe的量
B．增加Fe2O3的量
C．移出部分CO2
D．提高反应温度
E．减小容器的容积
F．加入合适的催化剂
【答案】 (1). ＜ (2). ＞ (3). 436 kJ (4). K= (5). ＜ (6). 0006mol·L-1·min -1 (7). 60% (8). C
【解析】
【分析】
从物质的聚集状态不同，能量不同进行分析；根据盖斯定律计算2H2O(l)＝2H2O(g)的反应热，判断反应热，进而进行比较；根据反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能计算；列三段式进行相关计算，结合平衡移动的影响因素进行分析判断。
【详解】Ⅰ.(1)①液态水生成气态水时要吸热，由2H2(g)+O2(g)＝2H2O(l) ΔH=b kJ/mol可知，若2molH2完全燃烧生成水蒸气，则放出的热量小于|b|kJ；
(2)已知：①H2(g)+1/2O2(g)＝H2O(g) ΔH=a kJ/mol
②2H2(g)+O2(g)＝2H2O(l) ΔH=b kJ/mol，
利用盖斯定律，将①×2-②可得2H2O(l)＝2H2O(g)△H=(2a-b)kJ/mol，因液态水生成气态水时要吸热，则2a-b＞0，所以：2a＞b；
(3)已知H2(g)+1/2O2(g)＝H2O(g)△H=-242kJ/mol，设H-H键断裂时吸收的热量为xkJ，根据反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能，则x+1/2×496-2×463=-242，解得x=436，即氢气中1 mol H－H键断裂时吸收的热量为436kJ；
(4)平衡常数表达式中不能用固体或纯液体表示，故K=；由表中数据可知，随着温度升高，平衡常数减小，表明平衡向逆反应方向移动，即正反应为放热反应，故ΔH＜0。
(5)根据题干信息，列三段式有：
又平衡常数K=4.0，x=0.06，所以v(CO2)=0.006 mol·(L·min)-1，CO转化率=×100%=60%；
(6)A．减少Fe的量，平衡不移动，CO平衡转化率不变，A不选；
B．增加Fe2O3的量，平衡不移动，CO平衡转化率不变，B不选；
C．移出部分CO2，平衡正向移动，CO平衡转化率增大，C选；
D．提高反应温度，平衡向逆反应方向移动，CO转化率减小，D不选；
E．减小容器的容积，即加压，平衡不移动，CO的转化率不变，E不选；
F．加入合适的催化剂，催化剂不影响化学平衡移动，故不影响CO转化率，F不选；
答案选C。
23.已知下列热化学方程式：
①H2(g)＋O2(g)＝H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol-1
②H2(g)＋O2(g)＝H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ·mol-1
③C(s)＋O2(g)＝CO(g) ΔH＝－110.5 kJ·mol-1
④C(s)＋O2(g)＝CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol-1，
回答下列问题：
（1）H2的燃烧热为____________；C的燃烧热为____________。
（2）燃烧10 g H2生成液态水，放出的热量为____________。
（3）写出CO燃烧的热化学方程式__________________________________。
【答案】 (1). 285.8 kJ·mol-1 (2). 393.5 kJ·mol-1 (3). 1429kJ (4). CO(g)+ O2(g)=CO2(g) ΔH＝－283.5 kJ·mol-1
【解析】
（1）燃烧热是指在25℃，101 kPa时，1mol纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量，表示燃烧热的热化学方程式中可燃物的物质的量为1mol，产物必须是稳定氧化物。根据燃烧热的定义，1mol H2燃烧生成液态水更稳定，所以①H2（g）+O2 （g）=H2O（l）；△H=﹣285.8 kJ·mol-1为H2燃烧热的化学方程式，所以H2的燃烧热为：285kJ•mol﹣1；1mol碳完全燃烧生成CO2时放出的热量为碳的燃烧热，④C(s)+O2(g)=CO2(g)；△H=﹣393.5kJ/mol﹣1为碳燃烧热的化学方程式，所以碳的燃烧热为：393.5 kJ·mol-1；故答案为285.8 kJ·mol-1；393.5 kJ·mol-1；
（2）根据方程式①可知每燃烧1molH2生成H2O（l），放出热量285.8kJ，1molH2质量为2g，所以燃烧10g H2生成液态水，放出的热量为285.8kJ ×5=1429kJ。
（3）CO燃烧的化学方程式为CO(g)+O2(g)=CO2(g)，根据盖斯定律，将④﹣③即可得：CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H=－393.5kJ/mol－(－110.5 kJ/mol)= －283.5 kJ·mol-1。故答案为CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH＝－283.5 kJ·mol-1
点睛：理解燃烧热概念时注意：物质的物质的量必须是1mol；必须是完全燃烧生成稳定的氧化物。
24.已知
Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g) K1 ①
Fe(s)＋H2O(g)FeO(s)＋H2(g) K2 ②
H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g)K3 ③
又已知不同温度下，K1、K2值如右表：
温度/℃
K1
K2
500
1.00
3.15
700
1.47
2.26
900
2.40
1.60
（1）判断反应③达到化学平衡状态的依据是____________。
a．混合气体的平均摩尔质量不变
b．混合气体中c(CO)不变
c．v(H2O)正＝v(H2)逆
d．断裂2 mol H—O键的同时生成1 mol H—H键
（2）若500 ℃时进行反应①，CO2起始浓度为2 mol·L－1,2分钟后建立平衡，则CO2转化率为________，用CO表示的速率为________________。
（3）下列图象不符合反应②的是___________(填序号)(图中v是速率，φ为混合物中H2的体积百分含量)。
（4）900 ℃进行反应③，其平衡常数K3为____________(求具体数值)，焓变ΔH__________0(填“>”“＝”或“<”)，理由是______________。
【答案】 (1). bc (2). 50% (3). 0.5 mol·L－1·min－1 (4). A (5). 1.50 (6). > (7). 500℃时K3=，900℃时K3=1.5，说明温度升高，平衡正向移动，K增大，正反应是吸热反应。或温度升高，K1增大，K减小，则△H1>0，则△H2<0，△H3= △H1-△H2>0。
【解析】
【详解】(1)a．由方程式可知反应③反应前后混合气体的总质量和总物质的量不变，所以平均摩尔质量不变不能作为判断达到平衡的依据，故a错误；
b．混合气体中c(CO)不变说明正逆反应速率相等，该反应已经达到了化学平衡状态，故b正确；
c．该反应中水与氢气的化学计量数相等，所以v(H2O)正＝v(H2)逆说明正逆反应速率相等，该反应已经达到了化学平衡状态，故c正确；
d．根据化学方程式可知，断裂2 mol H-O键的同时一定生成1 mol H-H键，与化学平衡无关，故d错误；
故答案为bc；
(2)反应Fe(s)+CO2(g)═FeO(s)+CO(g)的平衡常数k==1，由表中数据可知，对于反应①，令平衡时参加反应的二氧化碳的物质的量浓度减小为xmol/L，则：
Fe（s）+CO2（g）═FeO（s）+CO（g）
c开始(mol/L)： 2 0
c变化(mol/L)： x x
c平衡(mol/L)： 2-x x
所以=1，解得x=1，故二氧化碳的转化率为×100%=50%；CO表示的平均速率v(CO)= =1mol/(L•min)。
故答案为50%；1mol/(L•min)；
(3)A．由图可知，升高温度，平衡向正反应移动，故图象表示正反应吸热反应，反应②正反应是放热反应，图象与实际不相符合，故A选；
B．由图可知，最高点到达平衡，温度升高，混合物中氢气的含量降低，平衡向逆反应进行，故图象表示正反应为放热反应，反应②正反应是放热反应，图象与实际相符，故B不选；
C．由图可知，温度T2先到达平衡，故温度T2＞T1，随温度升高达到平衡时，混合物中氢气的含量降低，平衡向逆反应进行，故图象表示正反应为放热反应，反应①正反应是放热反应，图象与实际相符，故C不选；
D．由于铁为固体，其他条件不变时，增加铁的量化学反应速率基本不变，故D不选。
故答案为A；
(4)根据勒夏特列原理可知，化学反应①-②=③，所以900℃时，K3==1.5；500℃时K3=，900℃时K3=1.5，说明温度升高，平衡正向移动，K增大，正反应是吸热反应，即900℃时，△H>0。或温度升高，K1增大，K2减小，则△H1>0，则△H2<0，△H3=△H1-△H2>0。
故答案为1.50；>；500℃时K3=1/3.15，900℃时K3=1.5，说明温度升高，平衡正向移动，K增大，正反应是吸热反应。或温度升高，K1增大，K减小，则△H1>0，则△H2<0，△H3=△H1-△H2>0。
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