一、选择题(本题包括7小题，每小题6分，共42分)
1．已知反应A2(g)＋2B2(g)2AB2(g) ΔH>0，下列说法正确的是( )
A．升高温度正反应速率加快，逆反应速率减慢
B．0.1 mol A2和0.2 mol B2反应达到平衡时生成0.2 mol AB2
C．达平衡后，升高温度，B的转化率不变
D．催化剂可同等程度地改变正、逆反应速率
解析：选D。升高温度，正、逆反应速率均加快，A项错误；达平衡后，升高温度平衡正向移动，B的转化率增大，C项错误；该反应为可逆反应，0.1 mol A2与0.2 mol B2不可能完全反应生成0.2 mol AB2，B错误。
2．(2012·安徽高考)一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收：
SO2(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋S(l) ΔH＜0
若反应在恒容的密闭容器中进行，下列有关说法正确的是( )
A．平衡前，随着反应的进行，容器内压强始终不变
B．平衡时，其他条件不变，分离出硫，正反应速率加快
C．平衡时，其他条件不变，升高温度可提高 SO2 的转化率
D．其他条件不变，使用不同催化剂，该反应的平衡常数不变
解析：选D。正反应是气体分子数减小的反应，因此平衡前，随着反应的进行容器内压强不断变化，A项错误；因硫为液体，故平衡时，其他条件不变，分离出硫，反应速率不变，B项错误；正反应是放热反应，故升高温度，平衡逆向移动，SO2的转化率降低，C项错误；其他条件不变时，使用不同的催化剂，只能改变反应速率，不影响平衡的移动，故反应的平衡常数不变，D项正确。
3．将4 mol A和2 mol B放入2 L密闭容器中发生反应：2A(g)＋B(g)2C(g) ΔH<
0,4 s后反应达到平衡状态，此时测得C的浓度为0.6 mol/L。
下列说法正确的是( )
A．4 s内，v(B)＝0.075 mol/(L·s)
B．当c(A)∶c(B)∶c(C)＝2∶1∶2时，该反应即达到平衡状态
C．达到平衡状态后，若只升高温度，则C的物质的量浓度增大
D．达到平衡状态后，若缩小容器的体积，则A的转化率降低
解析：选A。C的浓度为0.6 mol/L，则转化B的浓度为0.3 mol/L。v(B)＝＝0.075 mol/(L·s)，A项正确；达到化学平衡状态时，c(A)∶c(B)∶c(C)＝(2 mol/L－0.6 mol/L)∶(1 mol/L－0.3 mol/L)∶0.6 mol/L＝14∶7∶6，B项错误；因正反应为放热反应，故升高温度，平衡逆向移动，C的物质的量浓度减小，C项错误；温度不变，缩小容器的体积，相当于增大压强，平衡正向移动，A的转化率升高，D项错误。
4．向一体积不变的密闭容器中充入H2和I2，发生反应H2(g)＋I2(g)2HI(g) ΔH＜0，当达到平衡后，t1时刻改变反应的某一条件(混合气体总物质的量不变)，造成容器内压强增大，则下列说法中正确的是( )
A．容器内气体的颜色变深，混合气体的密度增大
B．平衡不发生移动
C．I2(g)转化率增大，HI平衡浓度变小
D．改变条件前后，速率图像如图所示
解析：选D。该反应是一个放热且反应前后气体物质的量不变的反应，但要使容器内压强增大，则只能是通过升高温度完成，所以t1时刻升高温度后，平衡一定发生移动，而且是逆向移动，逆向移动的结果会使I2(g)转化率变小。但由于混合气体总物质的量不变且容器的容积不可变，所以气体的密度不发生改变。
5．(2012·重庆高考)在一个不导热的密闭反应器中，只发生两个反应：
a(g)＋b(g)2c(g)；ΔH1<0
x(g)＋3y(g)2z(g)；ΔH2>0
进行相关操作且达到平衡后(忽略体积改变所做的功)，下列叙述错误的是( )
A．等压时，通入惰性气体，c的物质的量不变
B．等压时，通入z气体，反应器中温度升高
C．等容时，通入惰性气体，各反应速率不变
D．等容时，通入z气体，y的物质的量浓度增大
解析：选A。等压时，通入惰性气体后，第二个反应平衡向左移动，反应器内温度升高，第一个反应平衡向左移动，c的物质的量减小，选项A错误。等压下通入z气体，第二个反应平衡向逆反应方向(放热反应方向)移动，所以体系温度升高，选项B正确。选项C，由于容器体积不变，通入惰性气体不影响各种物质的浓度，所以各反应速率不变。选项D，等容时，通入z气体，第二个反应平衡向逆反应方向移动，y的物质的量浓度增大。
6．已知反应①：CO(g)＋CuO(s)CO2(g)＋Cu(s)和反应②：H2(g)＋CuO(s)Cu(s)＋H2O(g)在相同的某温度下的平衡常数分别为K1和K2，该温度下反应③：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的平衡常数为K。则下列说法正确的是( )
A．反应①的平衡常数K1＝
B．反应③的平衡常数K＝
C．对于反应③，恒容时，温度升高，H2浓度减小，则该反应的焓变为正值
D．对于反应③，恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小
解析：选B。在书写平衡常数表达式时，纯固体不能表示在平衡常数表达式中，A错误。由于反应③＝反应①－反应②，因此平衡常数K＝，B正确。反应③中，温度升高，H2浓度减小，则平衡向左移动，即逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，应为ΔH<0，C错误。对于反应③，在恒温恒容下，增大压强，如充入稀有气体，则平衡不移动，H2的浓度不变，D错误。
7．(2012·江苏高考)温度为T时，向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5，反应PCl5(g)===PCl3(g)＋Cl2(g)经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表：
t/s
0
50
150
250
350
n(PCl3)/mol
0
0.16
0.19
0.20
0.20
下列说法正确的是( )
A．反应在前50 s的平均速率v(PCl3)＝0.003 2 mol·L－1·s－1
B．保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(PCl3)＝0.11 mol·L－1，则反应的ΔH＜0
C．相同温度下，起始时向容器中充入1.0 mol PCl5、0.20 mol PCl3和0.20 mol Cl2，反应达到平衡前v(正)＞v(逆)
D．相同温度下，起始时向容器中充入2.0 mol PCl3和2.0 mol Cl2，达到平衡时，PCl3的转化率小于80%
解析：选C。A项，反应在前50 s的平均速率为＝0.001 6 mol·L－1·s－1，A错误；B项，由表格数据可知平衡时c(PCl3)＝＝0.1 mol·L－1，升温时PCl3浓度增大，则该反应是吸热反应，ΔH＞0，B错误；C项，由平衡常数K＝＝0.025 mol·
L－1，而Qc＝＝0.02 mol·L－1＜0.025 mol·L－1，故C项中起始时反应向正反应方向进行，即v(正)＞v(逆)，正确；D项，根据反应：
PCl3(g)＋Cl2(g)PCl5(g)
起始浓度(mol·L－1) 1 1 0
转化浓度(mol·L－1) x x x
平衡浓度(mol·L－1) (1－x) (1－x) x
根据K正＝，则K逆＝40＝，解得x＝0.85，即PCl3的转化率为85%，故D错误。
二、非选择题(本题包括4小题，共58分)
8．(13分)(2012·青岛模拟)NO气体和CO都是汽车尾气的主要成分，降低汽车尾气的方法之一是在排气管上安装催化转化器，发生如下反应：2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g) ΔH＜0。若在一定温度下，将1.4 mol NO、1.2 mol CO充入1 L固定容积的容器中，反应过程中各物质的浓度变化如图所示。
(1)该反应的化学平衡常数K＝_______________________________________________。
(2)若保持温度不变，20 min时再向容器中充入CO、N2各0.8 mol，平衡将________移动(填“向左”、“向右”或“不”)。
(3)20 min时，若改变反应条件，导致CO浓度发生如图所示的变化，则改变的条件可能是________(填序号)。
a．缩小容器体积 b．增加CO2的量
c．升高温度 d．加入催化剂
解析：(1)根据图示，平衡时CO、N2的浓度为0.8 mol/L、0.2 mol/L，可以计算出平衡时NO、CO2的浓度为1 mol/L、0.4 mol/L，故平衡常数K＝＝＝0.05。
(2)再向容器中充入CO、N2各0.8 mol，则Qc＝＝＝0.062 5＞0.05，平衡向左移动。
(3)20 min时，CO、N2的浓度不变，随后CO的浓度增大，说明平衡向逆反应方向移动，故改变的条件可能是增加CO2的量或升高温度。
答案：(1)0.05 (2)向左 (3)b、c
9．(13分)(2012·广东高考)碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用0.50 mol·L－1KI、0.2%淀粉溶液、0.20 mol·L－1 K2S2O8、0.10 mol·L－1Na2S2O3等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。
已知：S2O＋2I－===2SO＋I2(慢)
I2＋2S2O===2I－＋S4O(快)
(1)向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液，当溶液中的________耗尽后，溶液颜色将由无色变为蓝色。为确保能观察到蓝色，S2O与S2O初始的物质的量需满足的关系为：n(S2O)∶n(S2O)________。
(2)为探究不同反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表：
实验
序号
体积V/mL
K2S2O8溶液
水
KI溶液
Na2S2O3溶液
淀粉溶液
①
10.0
0.0
4.0
4.0
2.0
②
9.0
1.0
4.0
4.0
2.0
③
8.0
Vx
4.0
4.0
2.0
表中Vx＝________ mL，理由是____________________。
(3)已知某条件下，浓度c(S2O)～反应时间t的变化曲线如图，若保持其它条件不变，请在坐标图中，分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S2O)～t的变化曲线示意图(进行相应的标注)。
解析：(1)由已知两反应式综合求出两离子的反应比例，应注意“为确保能观察到蓝色”，S2O应过量。
(2)对照实验探究浓度对反应速率的影响须保证其他条件完全一致，故应加水2.0 mL以保证溶液体积相同。
(3)温度降低反应速率变慢，加入催化剂，反应速率加快。
答案：(1)S2O ＜2
(2)2.0 保持溶液总体积相同，仅改变S2O的浓度而其他物质浓度不变
(3)
10．(16分)(2012·西安模拟)二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料。工业上制备二甲醚时在催化反应室中(压强2.0～10.0 MPa，温度230～280℃)进行下列反应：
①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)
ΔH1＝－90.7 kJ·mol－1；
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)
ΔH2＝－23.5 kJ·mol－1；
③CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)
ΔH3＝－41.2 kJ·mol－1。
(1)对于反应②，在温度和容积不变的条件下，能说明该反应已达到平衡状态的是________(填字母序号)。
a．n(CH3OH)＝n(CH3OCH3)＝n(H2O)
b．容器内压强保持不变
c．H2O(g)的浓度保持不变
d．CH3OH的消耗速率与CH3OCH3的消耗速率之比为2∶1
(2)对于反应③，若要提高CO的转化率，在其他条件不变的情况下可以采取的措施为________(填字母序号)。
a．加入一定量的H2O(g)
b．降低反应温度
c．加入催化剂
d．缩小容器体积
(3)在某温度下，若反应①中各物质的起始浓度分别为c(CO)＝1.0 mol·L－1，c(H2)＝2.4 mol·L－1,5 min后达到平衡，CO的转化率为50%，则5 min内H2的平均反应速率为________；在相同温度下，若反应物的起始浓度分别为c(CO)＝4.0 mol·L－1，c(H2)＝a mol·L－1，达到平衡后，c(CH3OH)＝2.0 mol·L－1，则a＝________________________。
(4)催化反应室中总反应3CO(g)＋3H2(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)的ΔH＝________________；已知830℃时反应③的平衡常数K＝1.0，则在催化反应室中反应③的平衡常数K________________1.0(填“＞”、“＜”或“＝”)。
解析：(3)v(CO)＝ mol/(L·min)＝0.1 mol/(L·min)，v(H2)＝2v(CO)＝0.2 mol/(L·min)；计算该温度下化学平衡常数K＝0.5/[0.5×(2.4－1)2]＝1/(1.4)2，Δc(CH3OH)＝2 mol/L，Δc(H2)＝4 mol/L，平衡时K＝＝，故平衡时c(H2)＝1.4 mol/L，起始时，a＝1.4＋4＝5.4。
(4)题目的热化学方程式可由①×2＋②＋③得到，故ΔH＝2ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝－246.1 kJ/mol，反应③为放热反应，降温能使反应向正反应方向移动，故化学平衡常数K增大。
答案：(1)cd (2)ab (3)0.2 mol·(L·min)－1 5.4 (4)－246.1 kJ·mol－1 ＞
11．(16分)(2012·浙江高考)甲烷自热重整是先进的制氢方法，包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气，发生的主要化学反应有：
化学方程式
焓变ΔH
/kJ·mol－1
活化能
Ea/kJ·mol－1
甲烷
氧化
CH4(g)＋2O2(g)===
CO2(g)＋2H2O(g)
－802.6
125.6
CH4(g)＋O2(g)===
CO2(g)＋2H2(g)
－322.0
172.5
蒸汽重整
CH4(g)＋H2O(g)
===CO(g)＋3H2(g)
206.2
240.1
CH4(g)＋2H2O(g)===
CO2(g)＋4H2(g)
165.0
243.9
回答下列问题：
(1)反应CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。
(2)在初始阶段，甲烷蒸汽重整的反应速率________甲烷氧化的反应速率(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)对于气相反应，用某组分(B)的平衡压强(PB)代替物质的量浓度(cB)也可表示平衡常数(记作Kp)，则反应CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)的Kp＝________；随着温度的升高，该平衡常数________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)从能量角度分析，甲烷自热重整方法的先进之处在于__________________________。
(5)在某一给定进料比的情况下，温度、压强对H2和CO物质的量分数的影响如下图：
若要达到H2物质的量分数>65%、CO物质的量分数<10%，以下条件中最合适的是________。
A．600℃，0.9 MPa B．700℃，0.9 MPa
C．800℃，1.5 MPa D．1 000℃，1.5 MPa
解析：(1)由反应CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)
ΔH1＝＋206.2 kJ·mol－1和CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g) ΔH2＝＋165.0 kJ·mol－1，再根据盖斯定律可知，反应CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)的ΔH＝ΔH2－ΔH1＝－41.2 kJ·mol－1；
(2)开始时由于体系不能提供重整所需的热能，所以甲烷的氧化速率大于其蒸汽重整速率；
(3)反应CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)的Kp＝；由于该反应为吸热反应，所以，当温度升高时其平衡常数将增大；
(4)该方法的先进之处为用甲烷氧化反应所释放出来的热量来满足强吸热的蒸汽重整反应所需要的热量；
(5)分析图表，从左图中可找到0.9 MPa,700℃时H2的物质的量分数大于65%，从右图中可找到0.9 MPa,700℃时CO的物质的量分数小于10%，所以B项正确。
答案：(1)－41.2
(2)小于
(3) 增大
(4)系统内强放热的甲烷氧化反应为强吸热的蒸汽重整反应提供了所需的能量
(5)B
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