一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45分)
1．下列吸热反应中，在高温下不能自发进行的是( )
A．CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)
B．N2O4(g)===2NO2(g)
C．2CO(g)===2C(s)＋O2(g)
D．NH4HCO3===NH3(g)＋CO2(g)＋H2O(g)
解析：选C。4个反应都是吸热反应，ΔH>0，其中A、B、D项都是熵增加的反应，ΔS>0，所以能在高温下自发地进行；而C项是熵减小的反应，ΔS<0，在所有温度下都不能自发进行。
2．下列条件的改变，一定能加快化学反应速率的是( )
A．增大压强 B．升高温度
C．增大反应物的量 D．减小生成物的浓度
解析：选B。对于非气体反应体系，增大压强不会改变化学反应速率；对于反应物为固体的化学反应，改变反应物的量不会改变化学反应速率；减小生成物的浓度使化学反应速率减慢。
3．对于2A＋B===3C＋4D，表示反应速率最快的是( )
A．v(A)＝0.5 mol·L－1·s－1
B．v(B)＝12 mol·L－1·min－1
C．v(C)＝0.9 mol·L－1·s－1
D．v(D)＝1.0 mol·L－1·s－1
解析：选C。综合分析不难看出将单位都统一为mol·L－1·s－1、物质都统一为B相对容易。因此，A项：v(A)＝0.5 mol·L－1·s－1时，v(B)＝0.25 mol·L－1·s－1；B项：v(B)＝12 mol·L－1·min－1＝0.2 mol·L－1·s－1；C项：v(C)＝0.9 mol·L－1·s－1时，v(B)＝0.3 mol·L－1·s－1；D项：v(D)＝1.0 mol·L－1·s－1时，v(B)＝0.25 mol·L－1·s－1。所以C项所表示反应速率最快。
4．对于所有的化学平衡体系，采取下列措施，一定会使平衡发生移动的是( )
A．改变温度 B．增大压强
C．改变浓度 D．使用催化剂
解析：选A。对于化学反应前后气态物质系数不变的化学平衡，在其他条件不变时，通过改变容器的容积改变压强、增大或减小平衡混合物的浓度都不会使平衡发生移动，故B、C两项不符合题意。使用催化剂能同等程度地改变正、逆反应的速率，不会使化学平衡发生移动。改变温度一定会使化学平衡发生移动。
5．(2010年菏泽高二检测)在合成氨时，要使氨的产率增大，又要使化学反应速率增大，可以采取的措施有( )
①增大体积使压强减小 ②减小体积使压强增大 ③升高温度 ④降低温度 ⑤恒温恒容，再充入等量的N2和H2 ⑥恒温恒压，再充入等量的N2和H2 ⑦及时分离产生的NH3 ⑧使用正催化剂
A．②④⑤⑦ B．②③④⑤⑦⑧
C．②⑤ D．②③⑤⑧
解析：选C。
组项
分析
结论
①
减小压强反应速率减慢，平衡左移，NH3的产率减小
不符合题意
②
增大压强反应速率加快，平衡右移，NH3的产率增大
符合题意
③
升高温度反应速率加快，平衡左移，NH3的产率减小
不符合题意
④
降低温度反应速率减慢，平衡右移，NH3的产率增大
不符合题意
⑤
恒温恒容，再充入N2和H2，增大反应物浓度反应速率加快，平衡右移，NH3的产率增大
符合题意
⑥
恒温恒压，再充入N2和H2，反应物浓度不变，反应速率不变，平衡不移动，NH3的产率不变
不符合题意
⑦
分离出NH3，减小生成物浓度反应速率减慢，平衡右移，NH3的产率增大
不符合题意
⑧
使用正催化剂反应速率加快，平衡不移动，NH3的产率不变
不符合题意
6.某化学反应其ΔH＝－122 kJ·mol－1，ΔS＝－231 J·mol－1·K－1，则此反应在下列哪种情况下可自发进行( )
A．在任何温度下都能自发进行
B．在任何温度下都不能自发进行
C．仅在高温下自发进行
D．仅在低温下自发进行
解析：选D。若使反应自发进行，则：ΔH－TΔS<0。由于该化学反应其ΔH＝－122 kJ·mol－1，ΔS＝－231 J·mol－1·K－1，高温下会使ΔH－TΔS>0而不能自发进行。
7．在密闭恒容容器中，进行下列反应：X(g)＋3Y(g) 2Z(g)，达到平衡状态后，其他条件不变，只增加X的量，下列叙述中不正确的是( )
A．正反应速率增大，逆反应速率减小
B．X的转化率变小
C．Y的转化率变大
D．正反应速率增大，逆反应速率也增大
解析：选A。增加反应物X的量，正反应速率突增，逆反应速率逐渐增大，导致平衡向正反应方向移动，最终正、逆反应速率相等，Y的转化率变大，而X的转化率变小。
8.
已知某可逆反应在密闭容器中进行：A(g)＋2B(g) 3C(g)＋D(s) ΔH<0，图中曲线b代表一定条件下该反应的过程，若使曲线b变为曲线a，可采取的措施是( )
A．增大A的浓度 B．缩小容器的容积
C．增大B的浓度 D．升高温度
解析：选B。由曲线b变为曲线a，A的转化率不变，说明平衡不发生移动；达到平衡所需的时间缩短，说明反应速率增大。同时满足上述两个条件的是缩小容器的容积。
9．在一定体积的密闭容器中发生下列反应：N2＋3H2 2NH3，其中N2的起始浓度为1 mol·L－1。当反应达到平衡时，测得N2的转化率大于H2的转化率，则H2的起始浓度可能是( )
A．0.8 mol·L－1 B．1.0 mol·L－1
C．3.0 mol·L－1 D．4.0 mol·L－1
解析：选D。当N2与H2的起始浓度之比为1∶3时，反应达到平衡时，N2的转化率等于H2的转化率，题中已知N2的起始浓度为1 mol·L－1，且要求反应达到平衡时，N2的转化率大于H2的转化率，可得N2与H2的起始浓度之比应小于1∶3，而所给选项中，只有当氢气的起始浓度为4.0 mol·L－1，才有反应达到平衡时，N2的转化率大于H2的转化率，故选D。
10．H2和CO2在高温下发生反应：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)。下表是986 ℃时，在容积不变的密闭容器中进行反应的4组数据：
编号
初始浓度/mol·L－1
平衡浓度/mol·L－1
c0(H2)
c0(CO2)
c0(H2O)
c0(CO)
c(H2)
c(CO2)
c(H2O)
c(CO)
1
1.0
1.0
0
0
0.44
0.44
0.56
0.56
2
1.0
2.0
0
0
0.27
1.27
0.73
0.73
3
0
0
2.0
2.0
0.88
0.88
1.12
1.12
4
0.2
0.4
0.6
0.8
0.344
0.544
0.456
0.656
下列叙述中，正确的是( )
①该温度下反应的平衡常数约为1.6 ②该反应的平衡常数与反应的初始浓度无关 ③增大CO2的初始浓度，可使CO2的转化率增大 ④从反应开始至达到平衡状态，混合气体的密度没有发生改变
A．②③ B．①②③
C．①②④ D．①③
解析：选C。任取一组数据，根据平衡常数表达式可以得出该温度下反应的平衡常数约为1.6；对比第1、2组数据可知，增大CO2的初始浓度，CO2的转化率降低；反应前后气体的质量和体积都没有发生变化，故混合气体密度不变。
11．某探究小组利用丙酮的溴代反应(CH3COCH3＋Br2CH3COCH2Br＋HBr)来研究反应物浓度与反应速率的关系。反应速率v(Br2)通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。在一定温度下，获得如下实验数据：
实验
序号
初始浓度c/mol·L－1
溴颜色消失
所需时间t/s
CH3COCH3
HCl
Br2
①
0.80
0.20
0.0010
290
②
1.60
0.20
0.0010
145
③
0.80
0.40
0.0010
145
④
0.80
0.20
0.0020
580
分析实验数据所得出的结论不正确的是( )
A．增大c(CH3COCH3)，v(Br2)增大
B．实验②和③的v(Br2)相等
C．增大c(HCl)，v(Br2)增大
D．增大c(Br2)，v(Br2)增大
解析：选D。本题考查反应速率概念，意在考查考生对反应速率概念的理解(速率的计算)及实验数据的处理能力。①、②两组数据中HCl初始浓度相同，而②中CH3COCH3初始浓度大，且计算所得②的v(Br2)大，故A正确；②、③中Br2的初始浓度相同，颜色消失[即c(Br2)为0时]所用时间相同，故v(Br2)相同；①、③两组数据中CH3COCH3初始浓度相同，而③中HCl初始浓度大，且③所用时间少，故③的v(Br2)大，C正确；①、④两组数据中CH3COCH3、HCl初始浓度相同，而①中v(Br2)＝0.0010 mol/L÷290 s＝3.45×10－6 mol/(L·s)，④中v(Br2)＝0.0020 mol/L÷580 s＝3.45×10－6 mol/(L·s)，可见v(Br2)是相同的，故D错误。
12.
右图表示外界条件(温度、压强)的变化对下列反应的影响：L(s)＋G(g) 2R(g) ΔH<0，在图中，Y轴是指( )
A．平衡混合气体中G的质量分数
B．平衡混合气体中R的质量分数
C．G的转化率
D．L的转化率
解析：选A。由图可知，压强不变时，随着温度的升高，Y的量增大；温度不变时，随压强的增大，Y的量也增大。对于反应L(s)＋G(g) 2R(g) ΔH<0，升高温度，增大压强，平衡逆向移动，由此判断，图中Y轴是指平衡混合气体中G的质量分数。
13．(2009年高考广东卷)取五等份NO2，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生反应：2NO2(g) N2O4(g)；ΔH<0。反应相同时间后，分别测定体系中NO2的百分含量(NO2%)，并作出其随反应温度(T)变化的关系图。下列示意图中，可能与实验结果相符的是( )
A．①② B．②④
C．①③ D．②③
解析：选B。本题考查温度对达到化学平衡状态的时间及平衡状态的影响，意在考查学生运用理论推导及思维方式的转换能力。该反应是放热反应，因此温度越高，NO2的转化率越低，又因温度越高达到平衡时间越短，可能存在都已经达到平衡—②，也可能高温的已经达到平衡，而低温的没达到平衡—④。
14．1 mol X气体跟a mol Y气体在体积可变的密闭容器中发生如下反应：X(g)＋aY(g) bZ(g)。反应达到平衡后，测得X的转化率为50%，且同温同压下测得反应前混合气体的密度是反应后混合气体密度的，则a和b的数值可能是( )
A．a＝2，b＝3 B．a＝2，b＝1
C．a＝2，b＝2 D．a＝3，b＝2
解析：选D。依题意可知，＝，化简得2b－a＝1，只有D项中的数据符合此关系式。
15．(2010年高考北京卷)某温度下，H2(g)＋CO2(g) H2O(g)＋CO(g)的平衡常数K＝。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，投入H2(g)和CO2(g)，其起始浓度如下表所示。
起始浓度
甲
乙
丙
c(H2)(mol/L)
0.010
0.020
0.020
c(CO2)(mol/L)
0.010
0.010
0.020
下列判断不正确的是( )
A．平衡时，乙中CO2的转化率大于60%
B．平衡时，甲中和丙中H2的转化率均是60%
C．平衡时，丙中c(CO2)是甲中的2倍，是0.012 mol/L
D．反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢
解析：选C。本题考查化学平衡常数及转化率的计算，意在考查考生对数据的分析和处理能力。设平衡时甲中CO2的转化浓度为x mol/L，则平衡时H2、CO2、H2O、CO的浓度分别为(0.01－x)mol/L、(0.01－x)mol/L、x mol/L、x mol/L，根据平衡常数K＝＝，解得x＝0.006，则甲中CO2的转化率为×100%＝60%，由于乙相对于甲增大了c(H2)，因此CO2的转化率增大，A项正确；设平衡时丙中CO2的转化浓度为y mol/L，则平衡时H2、CO2、H2O、CO的浓度分别为(0.02－y)mol/L、(0.02－y)mol/L、y mol/L、y mol/L，根据平衡常数K＝＝，解得y＝0.012，则丙中CO2的转化率为×100%＝60%，B项正确；平衡时甲中c(CO2)＝0.01－0.006＝0.004(mol/L)，丙中c(CO2)＝0.02－0.012＝0.008(mol/L)，C项错误；反应开始时，丙中反应物浓度最大，反应速率最快，甲中反应物浓度最小，反应速率最慢，D项正确。
二、非选择题(本题包括5小题，共55分)
16．(2009年高考上海卷改编题)铁和铝是两种重要的金属，它们的单质及化合物有着各自的性质。
(1)在一定温度下，氧化铁可以与一氧化碳发生下列反应：Fe2O3(s)＋3CO(g) 2Fe(s)＋3CO2(g)
①该反应的平衡常数表达式为：K＝__________。
②该温度下，在2 L盛有Fe2O3粉末的密闭容器中通入CO气体，10 min后，生成了单质铁11.2 g，则10 min内CO的平均反应速率为__________。
(2)请用上述反应中某种气体的有关物理量来说明该反应已达到平衡状态：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
(3)某些金属氧化物粉末和Al粉在镁条的引燃下可以发生铝热反应。下列反应速率(v)和温度(T)的关系示意图中与铝热反应最接近的是__________。
解析：(1)①固体及纯液体物质不写入化学平衡常数的表达式，则K＝。
②10 min后，消耗CO的物质的量：×＝0.3 mol，
Δc(CO)＝＝0.15 mol·L－1
v(CO)＝＝＝0.015 mol·L－1·min－1
(2)这是一个等体积反应，不能从压强方面考虑，Fe、Fe2O3为固体，也不影响平衡，所以应从CO、CO2浓度及反应速率等方面考虑。
(3)铝热反应放热，引发后很快发生剧烈的反应，因此答案为b。
答案：(1)① ②0.015 mol·L－1·min－1
(2)①CO(或CO2)的生成速率与消耗速率相等
②CO(或CO2)的质量不再改变(答案合理即可)
(3)b
17．(10分)(2010年高考山东卷)
一定温度下，向1 L密闭容器中加入1 mol HI(g)，发生反应Ⅱ，H2物质的量随时间的变化如图所示。
0～2 min内的平均反应速率v(HI)＝__________。该温度下，H2(g)＋I2(g)2HI(g)的平衡常数K＝__________。
相同温度下，若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍，则__________是原来的2倍。
a．平衡常数 b．HI的平衡浓度
c．达到平衡的时间 d．平衡时H2的体积分数
解析：结合图象根据速率的定义v＝可得v(H2)＝＝0.05 mol/(L·min)，根据速率之比等于化学方程式中物质的系数之比得v(HI)＝2v(H2)＝0.1 mol/(L·min)。该反应的平衡常数K＝＝＝64。由于平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，a错。由于题中反应是一个气体体积不变的反应，故改变条件后的平衡和原平衡等效，因此选项b正确，d错误。HI的浓度是原来的2倍，由于浓度增大，反应速率加快，达到平衡所需的时间短，c错。
答案：0.1 mol·L－1·min－1 64 b
18．(10分)Fe3＋和I－在水溶液中反应如下：2I－(aq)＋2Fe3＋(aq) 2Fe2＋(aq)＋I2(aq)。
试完成下列问题：
(1)该反应的平衡常数K的表达式为：K＝________；当上述反应达到平衡后，加入CCl4萃取I2，且保持温度不变，上述平衡________(填“向右”、“向左”或“不”)移动。
(2)上述反应的正向反应速率和I－、Fe3＋的浓度关系为：v＝K[I－]m[Fe3＋]n(K为常数)。
[I－]
/mol·L－1
[Fe3＋]
/mol·L－1
v/mol·L－1
·s－1
①
0.20
0.80
0.032K
②
0.60
0.40
0.144K
③
0.80
0.20
0.128K
通过上表所给的数据计算得知：在v＝K[I－]m[Fe3＋]n中m、n的值为________。
A．m＝1 n＝1 B．m＝1 n＝2
C．m＝2 n＝1 D．m＝2 n＝2
(3)由(2)中结论可知，I－浓度对反应速率的影响______(填“大于”、“小于”或“等于”)Fe3＋浓度对反应速率的影响。
解析：(1)加入CCl4萃取I2后，I2的浓度减小，平衡向右移动。
(2)把数据①代入关系式得：0.032＝(0.20)m·(0.80)n把选项中的数值代入只有C项符合，从而可得v＝Kc2(I－)c(Fe3＋)，(3)由(2)可得I－的浓度对反应速率的影响大于Fe3＋浓度的影响。
答案：(1) 向右 (2)C (3)大于
19．(12分)(2010年阜阳模拟)向甲乙两个容积均为1 L的恒容容器中，分别充入2 mol A、2 mol B和1 mol A、1 mol B。相同条件下(温度T ℃)，发生下列反应：A(g)＋B(g) xC(g) ΔH<0。测得两容器中c(A)随时间t的变化如图所示。
回答下列问题：
(1)乙容器中，平衡后物质B的转化率________。
(2)x＝__________。
(3)T ℃时该反应的平衡常数__________。
(4)下列说法正确的是__________。
A．向平衡后的乙容器中充入氦气可使c(A)增大
B．将乙容器单独升温可使乙容器内各物质的体积分数与甲容器内的相同
C．若向甲容器中再充入2 mol A、2 mol B，则平衡时甲容器中0.78 mol·L－10。
(4)观察图象可知，在第4.0 min时，②中c(A)＝0.072 mol·L－1，③中c(A)＝0.064 mol·L－1。②中vA＝(0.10 mol·L－1－0.072 mol·L－1)/4.0 min＝0.007 mol·L－1·min－1，而vB＝2vA＝0.014 mol·L－1·min－1。③中vA＝(0.1 mol·L－1－0.064 mol·L－1)/4.0 min＝0.009 mol·L－1·min－1，而vC＝vA＝0.009 mol·L－1·min－1。
答案：(1)②加催化剂，达到平衡的时间缩短，平衡时A的浓度未变 ③温度升高，达到平衡的时间缩短，平衡时A的浓度减小
(2)40%(或0.4) 0.060 mol/L
(3)> 温度升高，平衡向正反应方向移动，故该反应是吸热反应
(4)vB＝2vA＝×2＝0.014 mol/(L·min)
vC＝vA＝＝0.009 mol/(L·min)
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