PAGE化學反應速率與化學平衡一、選擇題（共8題）1.在固定容積的密閉容器中，放入amolX，發生反應：2XY(g)＋Z(s)，并達到平衡狀態，此時升高溫度，氣體的密度增大。下列敘述正確的是A．平衡后移走部分Z，平衡正向移動B．若X為非氣態，則正反應為放熱反應C．若正反應為放熱反應，則X一定為氣態D．若X為氣態，再向容器中充入amolX，達到平衡后，X的體積分數增大2.在密閉容器中加入CaSO4和CO，在一定溫度下，發生反應：CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g)ΔH＝＋218.4kJ·mol－1CO的反應速率隨時間變化如圖所示。下列說法正確的是()A．該反應是吸熱反應，升高溫度，正反應速率增大，逆反應速率減小B．CaO是固態，不能用CaO表示反應的快慢C．圖示中t1時改變的條件可能是減小c(CO)，同時增大c(SO2)D．圖示中t1時改變的條件可能是增大壓強3.炭黑是霧霾中的重要顆粒物，研究發現它可以活化氧分子，生成活化氧，活化過程的能量變化模擬計算結果如圖所示。活化氧可以快速氧化二氧化硫。下列說法正確的是()A．每活化一個氧分子吸收0.29eV的能量B．水可使氧分子活化反應的活化能降低0.42eVC．氧分子的活化是O—O鍵的斷裂與C—O鍵的生成過程D．炭黑顆粒是大氣中二氧化硫轉化為三氧化硫的反應物4.體NH4Br置于密閉容器中，在某溫度下，發生反應：NH4Br(s)NH3(g)＋HBr(g)，2HBr(g)Br2(g)＋H2(g)，2min后，測知H2的濃度為0.5mol·L－1，HBr的濃度為4mol·L－1，若上述反應速率用v(NH3)表示，則下列速率正確的是()A．0.5mol·L－1·min－1 B．2.5mol·L－1·min－1C．2mol·L－1·min－1 D．1.25mol·L－1·min－15.已知4NH3+5O2=4NO+6H2O，若化學反應速率分別[單位:mol/(L·s)]表示，則正確關系是(

)A． B． C． D．6.反應2A(s)+B(g)2C(g)+D(g)，經2minB的濃度減少0.6mol/L。下列有關說法正確的是（）A．用A表示的反應速率是B．分別用B、C、D表示反應的速率，其比是1∶2∶1C．2min末時的反應速率用反應物B來表示的是D．在2min內用B和C表示的反應速率的值是相同的7.2molA與2molB混合于2L的密閉容器中，發生如下反應：2A（g）＋3B（g）2C（g）＋zD（g）若2s后，A的轉化率為50%，測得v（D）＝0.25mol·L－1·s－1，下列推斷正確的是（）A．v（C）＝v（D）＝0.25mol·L－1·s－1B．z＝3C．B的轉化率為25%D．C的體積分數為20%8.常溫下，2NH3(g)＋NaClO(aq)＝NaCl(aq)＋N2H4(aq)＋H2O(l)能自發進行，可用于生產N2H4。下列有關說法正確的是A．該反應的ΔH＞0，ΔS＜0B．每生成1molN2H4轉移2mol電子C．室溫下，向0.1mol·L－1NaClO溶液中加水，溶液pH增大D．N2H4、O2和KOH溶液組成的燃料電池，負極反應為N2H4－4e－＝N2＋4H+二、非選擇題（共9題）9.CO和H2在工業上常作為重要的化工原料，其混合氣稱為合成氣。工業上CH4—H2O催化重整是目前大規模制取合成氣的重要方法，其原理為：反應Ⅰ：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)?H1=+210kJ/mol反應Ⅱ：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)?H2=﹣41kJ/mol（1）CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)?H3=____kJ/mol。（2）反應Ⅰ達到平衡的標志是_____。A．恒溫恒容情況下，壓強不再改變B．v正(CO)=3v逆(H2)C．平均相對分子質量不再改變D．恒溫恒容情況下，氣體密度不再改變（3）若容器容積不變，不考慮反應Ⅰ，對反應Ⅱ下列措施可增加CO轉化率的是____。A．升高溫度B．將CO2從體系分離C．充入He，使體系總壓強增大D．按原投料比加倍投料（4）將1molCH4(g)和1molH2O(g)加入恒溫恒壓的密閉容器中(溫度298K、壓強100kPa)，發生反應Ⅰ，不考慮反應Ⅱ的發生，該反應中，正反應速率v正=k正×p(CH4)×p(H2O)，逆反應速率v逆=k逆×p(CO)×p3(H2)，其中k正、k逆為速率常數，p為分壓(分壓=總壓×物質的量分數)，則該反應的壓強平衡常數Kp=___(以k正、k逆表示)。若該條件下k正=4.4×104kPa-1·s-1，當CH4分解20%時，v正=__kPa·s-1（保留兩位有效數字）。10.“低碳循環”引起各國的高度重視，已知煤、甲烷等可以與水蒸氣反應生成以CO和H2為主的合成氣，合成氣有廣泛應用．試回答下列問題：（1）高爐煉鐵是CO氣體的重要用途之一，其基本反應為：FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)△H＞0。已知在1100°C時，該反應的化學平衡常數K=0.263。①溫度升高，平衡移動后達到新平衡，此時平衡常數值____(填“增大”“減小”“不變”)；②1100°C時測得高爐中，c(CO2)=0.025mol·L﹣1，c(CO)=0.1mol·L﹣1，則在這種情況下，該反應這一時刻向_______進行(填“左”或“右”)。（2）目前工業上也可用CO2來生產燃料甲醇CH3OH，有關反應為：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，△H=﹣49.0KJmol﹣1，某溫度下，向體積為1L恒容密閉容器中，充入1molCO2和3molH2，反應過程中測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間的變化如圖所示．①反應開始至平衡，氫氣的平均反應速率v(H2)=______，CO2的轉化率為_____；該溫度下上述反應的平衡常數K=_____(分數表示)；②反應達到平衡后，下列能使的值增大的措施是______(填符號)。a．升高溫度b．再充入H2c．再充入CO2d．將H2O(g)從體系中分離e．充入He(g)③有人提出，可以設計反應2CO(g)=2C(s)+O2(g)(△H＞0)來消除CO的污染，請你判斷上述反應是否能自發進行并說明理由________。11.（I）已知在448℃時，反應H2(g)＋I2(g)2HI(g)的平衡常數K1為49，則該溫度下反應H2(g)＋I2(g)HI(g)的平衡常數K2為____________。（II）在一定體積的密閉容器中進行如下化學反應：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，其化學平衡常數(K)和溫度(t)的關系如表所示：t/℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6回答下列問題：（1）該反應的化學平衡常數表達式為K＝________。（2）該反應為________(填“吸熱”或“放熱”)反應。（3）能判斷該反應達到化學平衡狀態的依據是________。A．容器中壓強不變B．混合氣體中c(CO)不變C．v正(H2)＝v逆(H2O)D．c(CO2)＝c(CO)（4）某溫度下，平衡濃度符合下式：c(CO2)·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)，試判斷此時的溫度為________℃。（5）在800℃時，發生上述反應，某時刻測得容器內各物質的濃度分別為c(CO2)為2mol·L－1，c(H2)為1.5mol·L－1，c(CO)為1mol·L－1，c(H2O)為3mol·L－1，則下一時刻，反應將________(填“正向”或“逆向”)進行。12.鐵及鐵的氧化物廣泛應于生產、生活、航天、科研領域。（1）鐵氧化合物循環分解水制H2已知：H2O(l)===H2(g)＋O2(g)ΔH1＝＋285.5kJ/mol6FeO(s)＋O2(g)===2Fe3O4(s)ΔH2＝－313.2kJ/mol則：3FeO(s)＋H2O(l)===H2(g)＋Fe3O4(s)ΔH3＝___________（2）Fe2O3與CH4反應可制備“納米級”金屬鐵，其反應為：3CH4(g)＋Fe2O3(s)2Fe(s)＋6H2(g)＋3CO(g)ΔH4①此反應的化學平衡常數表達式為_________________________________。②在容積均為VL的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個相同密閉容器中加入足量“納米級”金屬鐵，然后分別充入a

molCO和2amol

H2，三個容器的反應溫度分別保持T1、T2、T3，在其他條件相同的情況下，實驗測得反應均進行到t

min時CO的體積分數如圖1所示，此時I、II、III三個容器中一定處于化學平衡狀態的是___________(選填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)；制備“納米級”金屬鐵的反應：ΔH4_____0(填“＞”或“＜”)。③在T℃下，向某恒容密閉容器中加入3molCH4(g)和2molFe2O3(s)進行上述反應，反應起始時壓強為P0，反應進行至10min時達到平衡狀態，測得此時容器的氣體壓強是起始壓強的2倍。10min內用Fe2O3(s)表示的平均反應速率為_______g·min－1；T℃下該反應的Kp=_____________________；T℃下若起始時向該容器中加入2molCH4(g)、4molFe2O3(s)、1molFe(s)、2molH2(g)、2molCO(g)，則起始時v(正)______v(逆)(填“＞”、“＜”或“＝”)。（3）納米鐵粉與水中NO3－反應的離子方程式為4Fe+NO3－+10H+=4Fe2++NH4++3H2O①研究發現，若pH偏低將會導致NO3－的去除率下降，其原因是_________________。②相同條件下，納米鐵粉去除不同水樣中NO3－的速率有較大差異，圖2中所產生的差異的可能原因是__________________________________________________(答一條)。13.Cu及化合物在生產、國防中有重要的應用。I.納米級Cu2O既是航母艦艇底部的防腐蝕涂料，也是優良的催化劑。（1）已知：Cu2O(s)+O2(g)=2CuO(s)ΔH=-196kJ·mol－12C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=-220.8kJ·mol－1則工業上用碳粉與CuO粉末混合在一定條件下反應制取Cu2O(s)，同時生成CO氣體的熱化學方程式為___。（2）用納米級Cu2O作催化劑可實現甲醇脫氫制取甲醛：CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g)，甲醇的平衡轉化率隨溫度變化曲線如圖所示。①該反應的ΔH___0（填“>”或“<”）；600K時，Y點甲醇的v（正）___v（逆）（填“>”或“<”）。②在t1K時，向固定體積為1L的密閉容器中充入2molCH3OH(g)，溫度保持不變，9分鐘時達到平衡，則0～9min內用CH3OH(g)表示的反應速率v(CH3OH)___，溫度為t1時，該反應的平衡常數K的表達式為___。II.Cu既是常見的催化劑，又是常見的電極材料。（3）圖1表示的是利用CO2的“直接電子傳遞機理”。在催化劑銅的表面進行轉化。當直接傳遞的電子物質的量為2mol時，則參加反應的CO2的物質的量為___。（4）圖2表示以KOH溶液作電解質溶液進行電解的示意圖，CO2在Cu電極上可以轉化為CH4，該電極反應的方程式為___。III.含銅離子的廢水會造成污染，通常將其轉化為硫化銅沉淀而除去。（5）已知：Ksp(CuS)=1×10-36，要使銅離子的濃度符合排放標準（不超過6.25×10-6mol/L），溶液中的硫離子的物質的量濃度至少為___mol/L（保留至小數點后一位）。14.已知A(g)+B(g)C(g)+D(g)反應的平衡常數和溫度的關系如下，830℃時，向一個2L的密閉容器中充入0.2mol的A和0.8mol的B。溫度70080083010001200平衡常數1.71.11.00.60.4（1）反應達平衡后，升高溫度，平衡_______移動（填“正向”或“逆向”）（2）830℃達平衡時，A的轉化率為________。15.將3molA和1molB混合于一體積可變的密閉容器P中，以此時的溫度、壓強和體積作為起始條件，發生如下反應：3A(g)＋B(g)2C(g)＋D(g)，達到平衡時C的濃度為wmol/L。回答下列問題：（1）保持溫度和壓強不變，按下列四種配比充入容器P中有關物質，平衡后C的濃度仍為wmol/L的是_____。A．6molA＋2molBB．3molA＋1molB＋2molCC．2molC＋1molB＋1molDD．1molC＋2molD（2）保持原起始溫度和體積不變，要使平衡后C的濃度仍為wmol/L，應按下列哪種配比向容器Q中充入有關物質_____。A．3molA＋1molBB．4molC＋2molDC．1.5molA＋0.5molB＋1molC＋0.5molDD．無法判斷（3）保持原起始溫度和體積不變，若仍按3molA和1molB配比在容器Q中發生反應，則平衡時C的濃度和wmol/L的關系是____。A．大于wmol/LB．小于wmol/LC．等于wmol/LD．無法比較（4）將2molC和2molD按起始溫度和壓強充入容器Q中，保持溫度和體積不變，平衡時C的濃度為vmol/L，則v和w的關系是_____。A．v>wB．v<wC．v＝wD．無法比較（5）維持原起始溫度和體積不變，按下列哪種配比充入容器Q可使平衡時C的濃度為vmol/L____。A．1molC＋0.5molDB．3molA＋2molBC．3molA＋1molB＋1molDD．以上均不能滿足條件16.某化學興趣小組設計實驗探究反應速率的測定和比較。[實驗步驟]Ⅰ.取一套裝置(裝置如下圖所示)，加入40mL1mol/L的硫酸，測量收集10mLH2所需的時間。Ⅱ.取另一套裝置，加入40mL1mol/L的硫酸，測量收集10mLH2所需的時間。（1）[實驗現象]鋅跟硫酸反應產生氣泡，收集10mL氣體，Ⅱ所用時間比Ⅰ所用時間_____。（2）[實驗結論]4mol/L硫酸與鋅反應比1mol/L硫酸與鋅反應速率____。（3）[注意事項]a.鋅粒的顆粒(即表面積)大小_____；b.40mL硫酸要迅速加入；c.裝置____，且計時要迅速、準確;d.氣體收集可以用排水量氣裝置代替。（4）實驗討論]除本實驗測定反應速率的方法外，可行的方案還有(填兩條):a.________；b._______。17.（1）在一定溫度下，有下列反應發生：Fe2O3(s)＋3CO(g)?2Fe(s)＋3CO2(g)，該反應的平衡常數表達式K＝________。（2）在配制FeCl3溶液時，加入少許濃鹽酸，其目的是：_____________；不斷加熱FeCl3溶液，蒸干其水分并灼燒固體，最后得到的物質是________。（3）已知：Fe2O3(s)＋C(s)=CO2(g)＋2Fe(s)ΔH＝＋234.1kJ/molC(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－393.5kJ/mol則2Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s)的ΔH是____________________。（4）Fe(OH)2在空氣中短時間內可被氧化為Fe(OH)3，發生的反應為：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3，下列說法中錯誤的是________(填字母)。A．該反應是能自發進行的反應B．該反應是熵增加的反應C．該反應是化合反應D．該反應是氧化還原反應【參考答案及解析】一、選擇題1.【答案】C【解析】【分析】達到化學平衡后，升高溫度，容器內氣體的密度增大，說明氣體的質量增大，若平衡向正反應方向移動，則X應為非氣態，若平衡向逆反應方向移動，則X應為氣態。【詳解】A．Z為固態，移走部分Z，平衡不移動，故A錯誤；B．X為非氣態，反應中只有Y為氣體，升高溫度，Y的質量增大，平衡應向正反應移動，故正反應為吸熱反應，故B錯誤；C．若正反應是放熱反應，升高溫度平衡向逆反應方向移動，容器內氣體的密度增大，說明氣體的質量增大，則X應為氣態才能符合，故C正確；D．若X為氣態，再向容器中充入amolX，等效為壓強增大1倍，平衡向正反應方向移動，與原平衡相比X的體積分數減小，故D錯誤；答案選C。2.【答案】C【解析】A．一般情況下，升高溫度都會使反應速率增大，因此升高溫度后，正逆反應反應速率都會增加，A項錯誤；B．反應速率有多種表示方法，由于CaO是固體，所以不能用其濃度的變化表示反應速率；但是可以用其質量的變化反映反應速率的大小，B項錯誤；C．圖中t1時刻后，v正減小而v逆增大；根據反應速率的影響因素可知，若減小CO的濃度會導致正反應速率下降，若同時增大SO2的濃度則會導致逆反應速率上升，C項正確；D．若增大壓強，則會導致正逆反應速率都增大，這與圖像中的反映的信息不符，D項錯誤；答案選C。【點睛】對于可逆反應的v-t圖，若在平衡后只改變溫度，則必然發生平衡移動現象，并且v正和v逆同時增大或減小；若只改變壓強，則不一定發生平衡移動現象，但是v正和v逆仍同時增大或減小。3.【答案】C【解析】A．反應物的總能量高于生成物的總能量，因此每活化一個氧分子放出0.29eV的能量，A錯誤；B．化學反應過程中存在多步反應的活化能，整個反應的活化能較大者，根據能量圖分析，整個反應的活化能為活化能較大者，則沒有水加入的反應活化能為E=0.75eV，有水加入的反應的活化能為E=0.57eV，所以水可使氧分子活化反應的活化能降低0.75eV-0.57eV=0.18eV，B錯誤；C．根據圖象分析，氧分子活化過程O-O鍵斷裂，生成C-O鍵，所以氧分子的活化是O-O的斷裂與C-O鍵的生成過程，C正確；D．活化氧可以快速氧化二氧化硫，而炭黑顆粒可以活化氧分子，因此炭黑顆粒可以看作大氣中二氧化硫轉化為三氧化硫的催化劑，D錯誤；故合理選項是C。4.【答案】B【解析】根據反應可知，溴化銨分解生成的氨氣濃度與溴化氫濃度相等，溴化銨分解生成的溴化氫的濃度為：c（HBr）+2c（H2）=4mol/L+2×0.5mol/L=5mol/L，

所以2min后溴化銨分解生成的氨氣的濃度為：c（NH3）=c總（HBr）=5mol/L，

氨氣的平均反應速率為：=2.5mol/（L?min），故選B。答案：B【點睛】本題考查了化學反應速率的計算，題目難度中等，解題關鍵是分析、理解題中可逆反應中氨氣與溴化氫的濃度關系，根據2min后氫氣和溴化氫的濃度計算出氨氣的濃度；5.【答案】D【解析】【分析】同一化學反應中，不同物質表示的化學反應速率之比等于對應化學計量數之比，據此計算判斷。【詳解】不同物質表示的速率之比等于其化學計量數之比，對于反應4NH3+5O2?4NO+6H2O，A．v(NH3)：v(O2)=4：5，則，故A錯誤；B．v(O2)：v(H2O)=5：6，則，故B錯誤；C．v(NH3)：v(H2O)=4：6=2：3，則，故C錯誤；D．v(O2)：v(NO)=5：4，則，故D正確。答案選D。6.【答案】B【解析】A、物質A是固體，濃度不變，不能用A表示該反應的反應速率，選項A錯誤；B、速率之比等于化學計量數之比，v（B）：v（C）：v（D）=1：2：1，選項B正確；C、2min末的反應速率為即時速率，用B表示速率0.3mol/（L?min），是2min內的平均速率，選項C錯誤；D、B是反應物，濃度降低，C是生成物，濃度增大，選項D錯誤；答案選B。7.【答案】A【解析】【分析】根據題中2A（g）＋3B（g）2C（g）＋zD（g）可知，本題考查化學反應速率和化學平衡，運用化學反應速率之比等于化學計量數之比和勒夏特列原理分析。【詳解】A.2A（g）＋3B（g）2C（g）＋zD（g）可以用單位時間內各物質的物質的量濃度變化來表示，如v（A）＝；不同物質表示的速率間有v（A）∶v（B）∶v（C）∶v（D）＝a∶b∶c∶d規律。反應中A轉化2mol×50%＝1mol，B轉化1mol×＝1.5mol，v（C）＝v（A）＝＝0.25mol·L－1·s－1=v（D），A項正確；B．v（C）∶v（D）＝0.25mol·L－1·s－1∶0.25mol·L－1·s－1＝1∶1，z＝2，B項錯誤；C．B的轉化率為×100%＝75%，C項錯誤；D．反應中A轉化2mol×50%＝1mol，生成1molC，總物質的量減少0.5mol，C的體積分數也就是物質的量分數，為×100%≈28.6%，D項錯誤；答案選A。8.【答案】B【解析】A．2NH3(g)+NaClO(aq)=NaCl(aq)+N2H4(aq)+H2O（1），△S＜0，又△H-T△S＜0的反應可自發進行，則該反應△H＜0，故A錯誤；

B．反應中氮元素化合價由-3升高到-2，則每生成1mol

N2H4轉移2mol電子，故B正確；

C．NaClO溶液由于次氯酸跟水解顯堿性，則室溫下，向0.1mol/L

NaClO溶液中加水，溶液體積增大，堿性減弱，pH減小，故C錯誤；

D．N2H4、O2和KOH溶液組成的燃料電池中N2H4被氧氣氧化為負極，在堿性溶液中失電子生成氮氣和水，負極反應為N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O，故D錯誤；

故選：B。二、非選擇題9.【答案】（1）+169（2）AC（3）B（4）4.9×107【解析】【分析】（1）根據蓋斯定律，將已知熱化學方程式疊加，可得待求反應的熱化學方程式；（2）當反應達到平衡時，任何一種物質的物質的量、濃度、密度等保持不變，據此判斷；（3）若提高CO的平衡轉化率，則應該使化學平衡正向移動；（4）根據平衡時v正=v逆計算化學平衡常數；根據CH4分解20%計算平衡時各種氣體的物質的量得到氣體的分壓，帶入速率公式計算。【詳解】（1）已知：反應Ⅰ：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)?H1=+210kJ/mol反應Ⅱ：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)?H2=﹣41kJ/mol，根據蓋斯定律，將I+II，整理可得：CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)?H3=+169kJ/mol；（2）對于反應Ⅰ：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)?H1=+210kJ/mol，該反應的正反應為氣體體積增大的吸熱反應。A．恒溫恒容情況下，若壓強不再改變，說明氣體的物質的量不變，反應達到平衡狀態，A正確；B．在任何條件下，3v正(CO)=v正(H2)，若v正(CO)=3v逆(H2)，則v正(H2)=9v逆(H2)，反應正向進行，未達到平衡狀態，B錯誤；C．反應前后氣體的質量不變，若平均相對分子質量不再改變，說明氣體的物質的量不再發生變化，反應達到了平衡狀態，C正確；D．反應前后氣體的質量不變，容器的容積不變，則氣體密度始終不變，因此不能據此判斷反應是否處于平衡狀態，D錯誤；故合理選項是AC；（3）對于反應II：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)?H2=﹣41kJ/mol，該反應的正反應是氣體體積不變的放熱反應A．升高溫度，化學平衡向吸熱的逆反應方向移動，CO的轉化率降低，A不符合題意；B．將CO2從體系分離，即減小生成物濃度，平衡正向移動，達到平衡時CO的轉化率提高，B符合題意；C．充入He，反應體系總壓強增大，由于該反應是反應前后氣體體積不變的反應，因此增大壓強，化學平衡不移動，CO轉化率不變，C不符合題意；D．按原投料比加倍投料，即增大壓強，化學平衡不移動，物質轉化率不變，D不符合題意；故合理選項是B；（4）對于反應CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)，由于v正=k正×p(CH4)×p(H2O)，v逆=k逆×p(CO)×p3(H2)，當反應達到平衡時，v正=v逆，則k正×p(CH4)×p(H2O)=k逆×p(CO)×p3(H2)，，該反應的壓強平衡常數Kp==；將1molCH4(g)和1molH2O(g)加入恒溫恒壓的密閉容器中，發生該反應，若CH4分解20%，此時各種氣體的物質的量為n(CH4)=n(H2O)=(1-20%)mol=0.8mol，n(CO)=0.2mol，n(H2)=0.6mol，氣體總物質的量為n(總)=0.8mol+0.8mol+0.2mol+0.6mol=2.8mol。在恒溫恒壓下，氣體的物質的量比等于氣體的壓強之比，所以平衡時各種氣體所占分壓：p(CH4)=p(H2O)=；p(CO)=；p(H2)=，氣體總壓強為100kPa，根據此時k正=4.4×104kPa-1·s-1，則該條件下正反應速率v正=k正×p(CH4)×p(H2O)=4.4×104kPa-1·s-1×(×100kPa)×(×100kPa)=4.9×107kPa·s-1。【點睛】本題考查了反應熱的計算、化學平衡狀態的判斷及化學平衡移動和化學反應速率及平衡常數的有關計算。掌握有關概念和蓋斯定律、平衡移動原理及平衡狀態特征是本題解答關鍵。題目考查了學生對知識的掌握與應用能力。10.【答案】（1）增大右（2）0.225mol·（L·min）-175%L2/mol2bd不能，因為該反應的△H＞0，△S<O△H-T△S＞0，不能自發進行【解析】（1）①由于該反應的正反應是吸熱反應，所以溫度升高，化學平衡正向移動，達到新的平衡時平衡常數K值增大；②1100℃時測得高爐中，c(CO2)=0.025mol·L-1，c(CO)=0.1mol·L-1，則濃度熵Q=c(CO2)÷c(CO)=0.025mol·L-1÷0.1mol·L-1=0.25<0.263=K，所以在這種情況下，該反應向正反應方向移動；故答案為：增大；右；（2）①根據圖像可知：從反應開始到衡，V(CO2)=0.75mol/L÷10min=0.075mol/(L·min)，V(H2)=3V(CO2)=0.225mol/(L·min)；CO2的轉化率為×100%＝75%；平衡時氫氣、二氧化碳、甲醇和水蒸氣的物質的量濃度分別是0.75mol/L、0.25mol/L、0.75mol/L、0.75mol/L，所以該溫度下上述反應的平衡常數K＝；故答案為：0.225mol·（L·min）-1；；75%；L2/mol2；②a．升高溫度，平衡逆向移動，減小，a錯誤；b．再充入H2使平衡正向移動，增大，b正確；c．再充入CO2平衡正向移動，但是Δc(CO2)大于Δc(CH3OH)，比值減小，c錯誤；d．將H2O（g）從體系中分離，平衡正向移動，比值增大，d正確；E．充入He（g），平衡不移動，比值不改變，e錯誤，答案選bd。③由于該反應的△H＞0，△S＜O，△H-T△S＞0，所以不能自發進行。故答案為：不能，因為該反應的△H＞0，△S<O△H-T△S＞0，不能自發進行。11.【答案】（Ⅰ）7（Ⅱ）（1）（2）吸熱（3）BC（4）830（5）逆向【解析】【分析】（Ⅰ）化學計量數為倍數關系時平衡常數為平方關系；（Ⅱ）平衡常數為生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比，根據溫度升高，平衡常數變大來判斷熱效應，利用平衡的特征“等”和“定”來判斷是否達平衡狀態，根據濃度和平衡常數來計算平衡常數，從而確定溫度，根據800℃時，Qc與K比較判斷反應的方向。【詳解】（I）．448℃時，反應H2(g)+I2(g)?2HI(g)的平衡常數K1為49，反應H2(g)＋I2(g)HI(g)的平衡常數K2為，故答案為：7；（II）（1）平衡常數為生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比，則CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)的平衡常數K=，故答案為：；（2）由溫度升高，平衡常數變大可知，升高溫度，平衡向正反應方向移動，則正反應為吸熱反應，故答案為：吸熱；（3）A．該反應為氣體的物質的量不變的反應，則容器中壓強始終不變，不能作為判定平衡的方法，故A錯誤；B．混合氣體中c(CO)不變，則達到化學平衡，故B正確；C．v(H2)正=v(H2O)逆，則對于氫氣來說正逆反應速率相等，則達到平衡，故C正確；D．c(CO2)=c(CO)，該反應不一定達到平衡，濃度關系取決于反應物的起始量和轉化率，故D錯誤；故答案為：BC；（4）c(CO2)?c(H2)=c(CO)?c(H2O)時，平衡常數K=1，則該溫度為830℃，故答案為：830；（5）在800℃時，K=0.9，Qc===1>K，所以化學反應向逆反應方向進行，故答案為：逆向。【點睛】考查化學平衡的計算，明確平衡常數的計算方法及平衡常數與反應方程式的關系、平衡的判定等即可解答。12.【答案】（1）＋128.9kJ/mol（2）Ⅲ＞8P06＞（3）納米鐵粉與H＋反應生成H2Cu或Cu2+催化納米鐵粉去除NO3－的反應(或形成的Fe－Cu原電池增大納米鐵粉去除NO3－的反應速率)【解析】【分析】（1）依據題干熱化學方程式，結合蓋斯定律進行計算；（2）①化學平衡常數=；②2Fe(s)＋6H2(g)＋3CO(g)?3CH4(g)＋Fe2O3(s)，根據圖1中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ圖象，CO百分含量由小到大的順序為Ⅱ＜Ⅰ＜Ⅲ，結合化學平衡移動分析解答；根據溫度對平衡的影響來判斷，升高溫度平衡逆向移動，CO的轉化率減小，據此判斷ΔH4大小；③在T℃下，向某恒容密閉容器中加入3molCH4(g)和2molFe2O3(s)進行反應：3CH4(g)＋Fe2O3(s)?2Fe(s)＋H2(g)＋3CO(g)；反應起始時壓強為P0，反應進行至10min時達到平衡狀態，測得此時容器的氣體壓強是起始壓強的2倍，列出三段式，求用Fe2O3(s)表示的平均反應速率；Kp＝；若起始時向該容器中加入2molCH4(g)、4molFe2O3(s)、1molFe(s)、2molH2(g)、2molCO(g)，根據QC與K的關系判斷反應進行的方向；（3）①pH偏低，氫離子濃度偏大，則鐵可與氫離子反應生成氫氣；②由圖2可知銅離子濃度越大，去除率越大，銅離子可起到催化作用，也可能形成原電池反應。【詳解】（1）已知：①H2O(l)=H2(g)＋O2(g)ΔH1＝＋285.5kJ/mol；②6FeO(s)＋O2(g)=2Fe3O4(s)ΔH2＝－313.2kJ/mol；③3FeO(s)＋H2O(l)=H2(g)＋Fe3O4(s)ΔH3；由蓋斯定律可得：③=①+×②，則ΔH3=ΔH1+×ΔH2=＋285.5kJ/mol+×(－313.2kJ/mol)=＋128.9kJ/mol；（2）①3CH4(g)＋Fe2O3(s)?2Fe(s)＋6H2(g)＋3CO(g)的化學平衡常數表達式為；②在容積均為VL的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個相同密閉容器中加入足量“納米級”金屬鐵，然后分別充入amolCO和2amolH2，發生反應2Fe(s)＋6H2(g)＋3CO(g)?3CH4(g)＋Fe2O3(s)，根據圖1中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ圖象，CO百分含量由小到大依次為：Ⅱ＜Ⅰ＜Ⅲ，T1中的狀態轉變成T2中的狀態，CO百分含量減小，說明平衡正向移動，說明T1未達平衡狀態，T2中的狀態轉變成T3中的平衡狀態，CO百分含量增大，說明平衡逆向移動，說明T2可能達平衡狀態，一定達到化學平衡狀態的是Ⅲ；2Fe(s)＋6H2(g)＋3CO(g)?3CH4(g)＋Fe2O3(s)，該反應正反應為放熱反應，則上述反應3CH4(g)＋Fe2O3(s)?2Fe(s)＋6H2(g)＋3CO(g)的ΔH4大于0；③在T℃下，向某恒容密閉容器中加入3molCH4(g)和2molFe2O3(s)進行上述反應，反應起始時壓強為P0，反應進行至10min時達到平衡狀態，測得此時容器的氣體壓強是起始壓強的2倍，設消耗甲烷的物質的量為xmol，則：壓強之比為氣體物質的量之比，則平衡時氣體物質的量為6mol，列式為3?x+2x+x＝6，解得x＝1.5mol，10min內用Fe2O3(s)表示的平均反應速率為=8g/min，T℃下該反應的Kp====P06；假設容器的體積為1L，則在T℃下，平衡時有1.5molCH4(g)，3molH2(g)，1.5molCO(g)，該反應的平衡常數K===36；若起始時向該容器中加入2molCH4(g)、4molFe2O3(s)、1molFe(s)、2molH2(g)、2molCO(g)，QC===26<K，平衡正向移動，則起始時v(正)>v(逆)；（3）①pH偏低，氫離子濃度偏大，則鐵可與氫離子反應生成氫氣，可導致NO3-的去除率下降；②由圖2可知銅離子濃度越大，去除率越大，銅離子可起到催化作用，也可能形成原電池反應。【點睛】本題（2）判斷正逆反應速率相對大小時，要注意應用等效平衡的思想判斷正逆反應進行的方向。13.【答案】（1）C(s)+2CuO(s)=Cu2O(s)+CO(g)ΔH=+85.6kJ/mol（2）＞＜0.13mol·L-1·min-1（3）0.33mol（4）CO2+8e-+6H2O=CH4+8OH-（5）1.6×10-31【解析】【分析】（2）分析題中所給的甲醇轉化率隨溫度變化曲線圖，可以看出隨著溫度升高，甲醇的轉化率逐漸增大。根據溫度與轉化率的關系，可以判斷出反應是吸熱反應還是放熱反應。根據曲線上的點都達平衡狀態，Y點時的轉化率高于X點，在相同溫度下，要達到平衡，分析可逆反應的反應方向，進而可判斷Y點的正逆反應速率的大小。（5）一般認為溶液中某離子濃度小于10-5mol·L－1，即認為該離子已沉淀完全。根據該理論，結合題中具體數值，進行計算。注意題中單位的轉化。【詳解】I.（1）根據已知條件：Cu2O(s)+O2(g)=2CuO(s)ΔH=-196kJ·mol－1①2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=-220.8kJ·mol－1②分析目標熱化學方程式，可知由可得目標熱化學方程式：C(s)+2CuO(s)=Cu2O(s)+CO(g)ΔH=。答案為：C(s)+2CuO(s)=Cu2O(s)+CO(g)ΔH=+85.6kJ·mol－1；（2）①分析題給信息，可以看出隨著溫度的增大，甲醇的平衡轉化率逐漸增大，說明該反應的正反應為吸熱反應，ΔH＞0；600K時，Y的轉化率大于X點的平衡轉化率，Y→X點，甲醇的轉化率降低，說明反應向逆反應方向進行，即v（正）＜v（逆）。答案為：＞；＜；②由圖可知，在t1K時，甲醇的平衡轉化率為60%。向固定體積為1L的密閉容器中充入2molCH3OH(g)，溫度保持不變，9分鐘時達到平衡，平衡時，甲醇的物質的量為0.8mol，甲醛的物質的量為1.2mol，H2的物質的量為1.2mol，則平衡時甲醇的物質的量濃度為0.8mol·L－1，甲醛的物質的量濃度為1.2mol·L－1，H2的物質的量濃度為1.2mol·L－1，0～9min內用CH3OH(g)表示的反應速率v(CH3OH)=。根據平衡常數的定義，溫度為t1時，該反應的平衡常數K=；故答案為：0.13mol·L-1·min-1；；II.（3）由圖1可知，CO2在催化劑銅的表面進行轉化最終生成的產物是C2H4，根據發生的氧化還原反應的關系，有：2CO2～C2H4～12e-，當直接傳遞的電子物質的量為2mol，則參加反應的CO2的物質的量為0.33mol。答案為：0.33mol；（4）由圖2可知，Cu與電源的負極相連，Cu電極為電解池的陰極，發生還原反應，CO2得電子生成CH4，電極反應方程式為：CO2+8e-+6H2O=CH4+8OH-。答案為：CO2+8e-+6H2O=CH4+8OH-；III.（5）銅離子達排放標準的物質的量濃度為，根據Ksp(CuS)=1×10-36，可知要使銅離子的濃度符合排放標準，溶液中的硫離子的物質的量濃度為mol·L－1。答案為：。14.【答案】（1）逆向（2）80%【解析】【分析】（1）根據平衡移動原理，結合溫度與平衡常數的關系分析判斷；（2）假設A轉化濃度為x，根據物質反應轉化關系，可得平衡時各種物質的濃度，帶入平衡常數表達式可得x的數值，然后利用轉化率=×100%計算。【詳解】（1）根據平衡移動原理：升高溫度，化學平衡向吸熱反應方向移動。由表格數據可知，升高溫度，該反應的化學平衡常數減小，說明升高溫度平衡逆向移動，逆反應方向為吸熱反應；（2）在2L的密閉容器中充入0.2mol的A和0.8mol的B，發生反應：A(g)+B(g)C(g)+D(g)，反應開始時c(A)=0.2mol÷2L=0.1mol/L，c(B)=0.8mol÷2L=0.4mol/L，c(C)=c(D)=0，假設反應達到平衡時A轉化濃度為x，根據物質反應轉化關系可知平衡時：c(C)=c(D)=xmol/L，c(A)=(0.1-x)mol/L，c(B)=(0.4-x)mol/L，由于在830℃時平衡常數為1.0，所以=1.0，解得x=0.08mol/L，所以830℃達平衡時，A的轉化率=×100%=80%。【點睛】本題考查了平衡移動原理的應用。涉及化學平衡常數的應用及反應轉化率的計算注意溫度對吸熱反應影響更大，溫度不變時，化學平衡常數不變，化學方程式相反時，平衡常數則互為倒數。15.【答案】（1）A（2）D（3）B（4）B（5）C【解析】【分析】（1）在恒溫等壓條件下，兩個平衡中C的濃度，說明兩個反應為等效平衡，將投料“一邊倒”后只要n(A)：n(B)＝3：1或n(C)：n(D)＝2：1，該反應一定與原反應互為等效平衡，平衡時C的濃度一定為wmol/L；（5）該反應前后氣體系數之和不相等，所以若要在恒溫等體積的條件達到等效平衡，需要將物料“一邊倒”之后有完全一樣的投料。【詳解】（1）A．6mol

A+2mol

B，n(A)：n(B)=6mol：2mol=3：1，所以該反應與原反應為等效平衡，平衡后C的濃度仍為wmol/L，故A正確；

B．3mol

A+1mol

B+2mol

C，相當于加入了4molC、1molD，n(C)：n(D)=4：1，兩個反應不是等效平衡，所以達到平衡時C的濃度一定不是wmol/L，故B錯誤；

C．2mol

C+1mol

B+1mol

D，相當于加入了3molA、2molB，n(A)：n(B)=3mol：2mol=3：2，該反應與原反應不是等效平衡，故C錯誤；

D．1mol

C+2mol

D，n(C)：n(D)=1：2，與原平衡不是等效平衡，達到平衡時C的濃度不是wmol/L，故D錯誤；

故答案為：A；（2）該反應為氣體體積減小的反應，原容器P的體積可變，隨著反應進行，容器體積縮小，相當于加壓，而容器Q的體積不變，