(时间：90分钟，满分：100分) 一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45分) 1．对于一定不能自发进行的反应来说，反应后体系的(　　) A．混乱度减小，而能量增加 B．混乱度增大，而能量降低 C．混乱度减小，能量降低 D．混乱度增大，能量增加 解析：选A。根据熵判据和焓判据，熵增加或焓降低的反应是有利自发的。如果一个反应一定不能自发进行，则熵变和焓变是不利的，故A正确。B、C、D都是可能自发的，可用ΔG＝ΔH－TΔS<0是自发的来判断。 2．已知下列反应的平衡常数： H2＋S
H2S，K1　S＋O2
SO2，K2 则反应H2＋SO2
O2＋H2S的平衡常数为(　　) A．K1＋K2 B．K1－K2 C．K1× K2 D. 解析：选D。在反应中S为固体，与平衡常数无关，则K1＝，K2＝。H2＋SO2
O2＋H2S的平衡常数为＝。 3．工业上制备纯硅反应的热化学方程式如下：SiCl4(g)＋2H2(g)
Si(s)＋4HCl(g)；ΔH＝＋Q kJ·mol－1(Q>0)， 某温度、压强下，将一定量的反应物通入密闭容器进行以上的反应(此条件下为可逆反应)，下列叙述正确的是(　　) A．反应过程中，若增大压强能提高SiCl4的转化率 B．若反应开始时SiCl4为1 mol，则达到平衡时，吸收热量为Q kJ C．反应至4 min时，若HCl的浓度为0.12 mol·L－1，则H2的反应速率为0.03 mol·L－1·min－1 D．当反应吸收热量为0.025Q kJ时，生成的HCl通入100 mL 1 mol·L－1的NaOH溶液恰好反应 解析：选D。该反应为体积增大的反应，增大压强平衡左移，SiCl4转化率减小，A错；该反应为可逆反应，不能实现完全转化，放出的热量一定小于QkJ，B错；反应至4 min时，HCl的浓度为0.12 mol·L－1，表示的反应速率为：v(HCl)＝0.03 mol·L－1·min－1，换算为v(H2)＝0.015 mol·L－1·min－1，C错；当吸热0.025Q kJ时，说明反应的SiCl4为0.025 mol，生成HCl 0.1 mol，其与100 mL 1 mol·L－1的NaOH恰好反应，D正确。 4．一密闭容器中发生反应：2SO2(g)＋O2(g)
2SO3(g)，如图表示该反应的速率(v)在某一时间(t)段内的变化。则下列时间中，SO3的百分含量最高的是(　　)
A．t0→t1 B．t2→t3 C．t3→t4 D．t3→t5 解析：选A。在t1－t2段，v(逆)>v(正)，平衡逆向移动；t4－t5时，v(逆)>v(正)，平衡逆向移动，所以t0－t1段SO3的含量最高。 5．在一定体积的密闭容器中，进行如下的化学反应CO2(g)＋H2(g)
CO(g)＋H2O(g)，其＝K，K被称为化学平衡常数，其中K和温度的关系如下表： t/℃ 700 800 830 1000 1200  K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6  根据以上信息推断以下说法正确的是(　　) A．此反应为放热反应 B．此反应只有达到平衡时，密闭容器中的压强才不会变化 C．此反应达到1000 ℃时的反应速率比700 ℃时大 D．该反应的化学平衡常数越大，反应物的转化率越低 解析：选C。K随温度升高而增大，说明温度升高反应向正反应方向进行，所以是吸热反应，不同体系的平衡常数不一样，对一确定的化学反应，平衡常数越大，说明生成物平衡浓度越大，反应物浓度越小，即反应物的转化率越高。 6．合成氨反应的正反应是气体体积减小的放热反应。合成氨工业的生产流程如下：
关于合成氨工业的说法中不正确的是(　　) A．混合气进行循环利用遵循绿色化学思想 B．合成氨反应须在低温下进行 C．对原料气进行压缩是为了增大原料气的转化率 D．使用催化剂可以提高反应的速率，但是不能使平衡向正反应方向移动 解析：选B。合成氨反应在700 K的高温下进行。 7．H2与I2反应产生HI的反应速率可用下式表示： v＝kc(H2)·c(I2)。在一定温度下，在一定容积的反应容器中，使H2和I2的浓度发生变化，测量了初始反应速率，如下所示： 实验序号(N) 1 2 3 4 5  c(H2)/mol·L－1 0.01 0.03 0.05 0.07 0.09  c(I2)/mol·L－1 0.09 0.07 0.05 0.03 0.01  据此实验结果，所得出的图像为(　　)
解析：选D。根据题给的反应速率公式：反应速率v＝kc(H2)·c(I2)，所以实验1、2、3、4、5中初始反应速率数值依次为：0.0009 k、0.0021 k、0.0025 k、0.00021 k、0.0009 k，用这些数据描绘成图像后，可判断出答案为D。 8．已知200 ℃，反应2NO(g)＋2CO(g)
2CO2(g)＋N2(g)的平衡常数K＝10，则下列情况达到平衡状态的是(　　) c(NO) c(CO) c(CO2) c(N2)  A 1 1 0.1 0.1  B 0.1 0.1 0.1 0.1  C 0.2 0.1 0.2 1  D 0.3 0.2 0.2 0.3  解析：选B。根据方程式写出浓度商的表达式，然后代入数值计算，浓度商与平衡常数相等时即为平衡状态。B项中Q＝＝10，即Q＝K，处于平衡状态。 9．高温下，某反应达平衡，平衡常数K＝，恒容时，温度升高，H2浓度减小。下列说法正确的是(　　) A．该反应的焓变为正值 B．恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小 C．升高温度，逆反应速率减小 D．该反应化学方程式为CO＋H2O
CO2＋H2 解析：选A。由平衡常数的表达式可得，该反应化学方程式应为CO2＋H2
CO＋H2O，故D错；由题意知，温度升高，平衡向正反应方向移动，说明正反应为吸热反应，ΔH>0，A正确；恒温恒容下，增大压强，平衡不移动，H2浓度不变，故B错；C项，升高温度，正、逆反应速率都会增大，故C错。 10．下图表示反应X(g)
4Y(g)＋Z(g)　ΔH<0，在某温度、容器体积不变时，X的浓度随时间变化的曲线：
下列有关该反应的描述正确的是(　　) A．第6 min后，反应就终止了 B．X的平衡转化率为85% C．若升高温度，X的平衡转化率将大于85% D．若降低温度，v(正)和v(逆)将以同样倍数减小 解析：选B。A项，6 min时反应达平衡，但反应未停止，故错；B错，X的平衡转化率为：×100%＝85%，正确．C项，ΔH<0，正反应方向为放热，升浊国，平衡逆向移动，X的转化率减小，故C项错；D项，温度变化对正、逆反应速率的影响不是同等倍数变化，故错． 11．某温度下，反应H2(g)＋I2(g)
2HI(g)　ΔH<0，在一带有活塞的密闭容器中达到平衡，下列说法不正确的是(　　) A．恒温压缩体积，平衡不移动，颜色加深 B．恒压迅速充入HI，开始时正反应速率减小 C．恒容，升温正反应速率减小 D．恒容，充入H2，I2的百分比含量降低 解析：选C。A正确，压缩体积，增大压强，平衡虽不移动，但有色物质[I2]增大，颜色加深；B正确，恒压迅速充入HI，容器体积增大，开始时[H2]和[I2]均减小，故正反应速率减小；C错误，升高温度，正、逆反应速率均增大；D正确，恒容，充入H2，[H2]增大，平衡右移，导致I2的百分含量降低。 12．在一固定容积的密闭容器中，加入4 L X(g)和6 L Y(g)，发生如下反应：X(g)＋nY(g)
2R(g)＋W(g)反应达到平衡时，测知X和Y的转化率分别为25%和50%，则化学方程式中的n值为(　　) A．4 B．3 C．2 D．1 解析：选B。　　X(g)　＋　nY(g)
2R(g)＋W(g) 起始 4 L 6L 转化 4 L×25% 4 L×25%·n 而Y转化量为6 L×50%， 所以4 L×25%·n＝6 L×50%；n＝3。 13．汽车尾气净化中的一个反应如下：NO(g)＋CO(g)
N2(g)＋CO2(g)　ΔH＝－373.4 kJ·mol－1在恒容的密闭容器中，反应达平衡后，改变某一条件，下列示意图正确的是(　　)
解析：选C。ΔH＝－373.4 kJ·mol－1，温度升高，平衡向逆反应方向移动，K减小，CO转化率降低，故A、B两项均错；K只与温度有关，C项正确；D项增大N2的物质的量平衡左移，则NO转化率降低，所以D项错。 14．在某密闭容器中，可逆反应：A(g)＋B(g)
xC(g)符合图像(Ⅰ)所示关系。由此推断，对图像(Ⅱ)的不正确的说法是(　　)
A．p3>p4，y轴表示A的转化率 B．p3>p4，y轴表示B的质量分数 C．p3>p4，y轴表示C的质量分数 D．p3>p4，y轴表示混合气体的平均相对分子质量 解析：选B。据图像(Ⅰ)知，在压强不变时，曲线b的斜率比c的大，故T1>T2。降温(T1→T2)时，C%增大，即平衡正向移动，说明正反应为放热反应。当温度不变时，曲线b的斜率比a的大，故压强p2>p1，增大压强(p1→p2)时，C%增大，即平衡正向移动，故x<2即x＝1。由图像(Ⅱ)知，保持体系温度不变，增大压强(p4→p3)，平衡正向移动。C%、A、B的转化率、混合气体的平均相对分子质量均增大，而A、B的质量分数要减小，故答案为B。 15．某温度下，在一容积可变的恒压密闭容器里，反应3A(g)
B(g)＋3C(g)达到平衡时，A、B、C的物质的量分别是6 mol、2 mol、6 mol。在保持温度和压强不变的情况下，下列说法正确的是(　　) A．将A、B、C各减少1 mol，达到平衡后C的百分含量增加 B．充入A、B、C各2 mol，平衡将向正方向移动 C．充入1 mol的氦(He)(He与容器里的气体不反应)，平衡不移动 D．加入一定量的A气体达到平衡后，C的百分含量一定增加 解析：选A。A项将A、B、C各减少1 mol，相当于先减少A、C各1 mol，B减少 mol，平衡不移动，再减少 mol B致使平衡右移，C的百分含量增加；B项思路同A，平衡将向逆方向移动；C项充入1 mol He，相当于增大体积、减小压强，平衡右移；D项中平衡不移动，C的百分含量不变。 二、非选择题(本题包括5小题，共55分) 16．(10分)将等物质的量的A、B、C、D四种物质混合，发生如下反应：aA＋bB
cC(s)＋dD，当反应进行一段时间后，测得A减少了n mol，B减少了 mol，C增加n mol，D增加了n mol，此时达到化学平衡状态。 (1)该化学方程式中各物质的化学计量数为： a＝__________，b＝__________，c＝__________，d＝__________。 (2)若只改变压强，反应速率发生变化，但平衡不发生移动，该反应中各物质的聚集状态是： A．__________，B.__________，D.__________。 (3)若只升高温度，反应一段时间后，测得四种物质其物质的量又达到相等，则该反应的正反应为__________(填“放热”或“吸热”)反应。 解析：化学方程式中各物质的系数比等于化学反应速率之比，则a∶b∶c∶d＝n∶∶∶n＝2∶1∶3∶2；只改变压强，反应速率发生变化，说明有气态物质，但平衡不移动，说明反应前后气态物质系数相等，因此A为气态，B为非气态，D为气态；达到平衡时A、B的物质的量小于C、D的物质的量，只升高温度反应一段时间后，四种物质的物质的量又相等，说明升温平衡逆向移动，则正反应为放热反应。 答案：(1)2　1　3　2　(2)气态　固态或液态　气态　(3)放热 17．(8分)反应mA＋nB
pC在某温度下达到平衡状态。 (1)若升高温度，A物质的转化率增大，该反应为__________热反应。 (2)若C为气体，且m＋n＝p，在加压时化学平衡发生移动，则平衡必定向__________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。 (3)如果在体系中增加或减少B的量，平衡均不发生移动，则B肯定不能为__________态。 解析：升高温度，A的转化率增大，说明平衡正向移动，则正反应为吸热反应；C为气体，m＋n＝p，若A、B都为气体，则增大压强，平衡不会移动，而加压平衡发生移动，则A、B中至少有一种为非气态，则平衡必定逆向移动；由题意知改变B的量，平衡不移动，则B应为固态或液态。 答案：(1)吸　(2)逆反应　(3)气 18．(12分)向某恒容密闭容器中加入4 mol A、1.2 mol C和一定量的B三种气体，一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如甲图所示[已知t0～t1阶段c(B)未画出]。乙图为t2时刻后改变反应条件，反应速率随时间的变化情况，在t2、t3、t4、t5时刻各改变一种不同的条件，已知t3时刻为使用催化剂。
(1)若t1＝15 s，则t0～t1阶段的平均反应速率为v(C)＝__________。 (2)t4时刻改变的条件为__________，B的起始物质的量为__________。 (3)写出该反应的化学方程式__________________________， 该反应的逆反应为__________(填“吸热反应”或“放热反应”)。 (4)图乙中共有Ⅰ～Ⅴ五处平衡，其平衡常数与Ⅰ处的平衡常数不相等的是__________(填“Ⅱ”、“Ⅲ”、“Ⅳ”或“Ⅴ”)。 解析：(1)v(C)＝＝＝0.02 mol/(L·s)。 (2)由图知在t3和t4时刻改变条件后平衡并未发生移动，而t3时刻为使用催化剂，因为恒容时改变浓度和温度化学平衡一定会发生移动，因此t4时刻改变条件为压强，由于反应速率减小，因此为减小压强。在t0～t1时间段内A的浓度减小了0.2 mol·L－1，C的浓度增加了0.3 mol·L－1，由于压强改变平衡不移动，即反应前后气体体积相等，因此在此时间段内B的浓度应减小0.1 mol·L－1，所以此反应的化学方程式为2A＋B
3C。根据题目条件可知，此容器的体积为4 L，因此B的起始物质的量为： (0.4＋0.1)mol·L－1×4 L＝2.0 mol。 (3)由于t5时刻v(正)、v(逆)均增大，改变条件应为升温，且v(正)>v(逆)，即平衡向正反应方向移动，所以逆反应为放热反应。 (4)化学平衡常数只受温度影响，因此Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ处平衡常数相等，由于t5时升高温度，因此Ⅴ处平衡常数增大。 答案：(1)0.02 mol/(L·s)　(2)减小压强　2.0 mol (3)2A＋B
3C　放热反应　(4)Ⅴ 19．(12分)现有可逆反应：A(g)＋2B(g)
C(g)＋D(g)　ΔH<0。在相同温度下，将1 mol A和2 mol B加入到容积固定不变的甲容器中，将2 mol C和2 mol D加入到容积可变的乙容器中，t1＝5 min时两容器内均达到平衡状态，甲中c(C)＝1.5 mol·L－1。
请回答下列问题： (1)5 min内，用B物质表示甲容器中的平均反应速率v(B)＝__________。 (2)若使甲容器化学平衡向正反应方向移动，则可以改变的条件是__________(填写字母)；改变条件的瞬间，体系的正反应速率将__________(填“增大”、“减小”或“不变”)。 A．减小A的物质的量　　　　B．降低体系的温度 C．增大D的浓度 D．加入催化剂 (3)保持温度不变，移动活塞P，使乙的容积和甲相等，达到新的平衡后，乙容器中C的物质的量浓度c(C)__________________________ (填“>”、“<”或“＝”)3 mol·L－1。 (4)保持温度不变，t2时分别向甲、乙中加入等质量的氦气后，图中能表示甲中反应速率变化情况的是__________，能表示乙中反应速率变化情况的是__________。
解析：(1)由于v(B)∶v(C)＝2∶1，所以v(B)＝2v(C)＝2×＝0.6 mol·L－1·min－1。 (2)减小A的物质的量、增大D的浓度，平衡均逆向移动；使用催化剂对化学平衡无影响；该反应ΔH<0，降低温度，平衡正向移动。 (3)假设2 mol C和2 mol D在容积为甲容器2倍的乙中保持体积不变建立平衡，则c(C)＝1.5 mol·L－1，此时压缩乙的容积使之与甲相同，c(C)＝3.0 mol·L－1，但由于平衡正向移动，c(C)增大，故平衡后c(C)>3 mol·L－1。 (4)恒温、恒容时充入氦气，甲中v(正)、v(逆)不变，平衡不移动；乙中恒压恒温下充入氦气，平衡体系压强减小，v(正)、v(逆)均减小，平衡逆向移动。 答案：(1)0.6 mol·L－1·min－1　(2)B　减小 (3)>　(4)A　C 20．(13分)氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料，它可由石英与焦炭在高温的氮气流中通过以下反应制得： SiO2＋C＋N2
Si3N4＋CO (1)配平上述反应的化学方程式(将化学计量数填在方框内)； (2)该反应的氧化剂是__________，还原产物是________； (3)该反应的平衡常数表达式为K＝________； (4)若知上述反应为放热反应，则其反应热ΔH______0(填“>”、“<”或“＝”)；升高温度，其平衡常数________(填“增大”、“减小”或“不变”)； (5)若使压强增大，则上述平衡向________反应方向移动(填“正”或“逆”)； (6)若已知CO生成速率为v(CO)＝18 mol·L－1·min－1，则N2消耗速率为v(N2)＝________ mol·L－1·min－1。 解析：(1)利用观察法配平或利用氧化还原反应中的电子守恒来配平，配平后的化学方程式为3SiO2＋6C＋2N2
Si3N4＋6CO。 (2)分析各物质的化合价变化情况：C由0价升高为＋2价，在反应中做还原剂被氧化；N由0价降低为－3价，在反应中作氧化剂被还原。因此，此反应的氧化剂为N2，还原产物为Si3N4。 (3)因SiO2、C、Si3N4均为固体，只有N2和CO为气体，存在平衡浓度(或平衡分压)，因此根据化学反应平衡常数的表达式可以得出此反应的平衡常数表达式为K＝。 (4)放热反应的焓变ΔH<0，升高温度，平衡向左移动，使c(CO)减小、c(N2)增大，因此平衡常数K减小。 (5)由于此反应的正反应为气体体积增大的反应，因此增大压强，平衡将向逆反应方向移动。 (6)根据同一反应在同一时间段内，各物质的反应速率之比等于各物质在化学方程式中对应的化学计量数之比。则有＝，所以v(N2)＝v(CO)＝×18 mol·L－1·min－1＝6 mol·L－1·min－1。 答案：(1)3　6　2　1　6　(2)N2　Si3N4　(3) (4)<　减小　(5)逆　(6)6

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