一、選擇題(本題包括15個小題，每小題3分，共45分。每小題僅有一個選項符合題意)
1．H2與O2發(fā)生反應(yīng)的過程可用模型圖表示如下(“—”表示化學(xué)鍵)，下列說法不正確的是( )
A．過程Ⅰ是吸熱過程
B．過程Ⅲ一定是放熱過程
C．該反應(yīng)過程所有舊化學(xué)鍵都斷裂，且形成了新化學(xué)鍵
D．該反應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化形式只能以熱能的形式進(jìn)行
答案：D
2．下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的敘述中正確的是( )
A．催化劑和溫度是決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素
B．實驗室常用加熱的方式來加快化學(xué)反應(yīng)的速率
C．家庭利用冰箱使原本容易變質(zhì)的食物不再變質(zhì)
D．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0，其他條件不變時升高溫度，反應(yīng)速率v(H2)和氫氣的平衡轉(zhuǎn)化率均增大
答案：B
3．25℃、101 kPa時，1 g甲醇完全燃燒生成CO2和液態(tài)H2O，同時放出22.68 kJ熱量。下列表示該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式中正確的是( )
A．CH3OH(l)＋3/2O2(g)===CO2(g) ＋2H2O(l)
ΔH＝－725.8 kJ·ml－1
B．2 CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)
ΔH＝＋1 451.6 kJ·ml－1
C．2 CH3OH＋O2===2CO2＋4H2O
ΔH＝－22.68 kJ·ml－1
D．CH3OH(l)＋3/2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝－725.8 kJ·ml－1
答案：A
4．為減輕溫室效應(yīng)，科學(xué)家已致力于研究CO2的捕捉與封存技術(shù)，其反應(yīng)原理之一為：CO2(g)＋2NH3(g)CO(NH2)2(s)＋H2O(g) ΔH＜0，下列措施既能加快反應(yīng)速率又能提高產(chǎn)率的是( )
A．升高溫度 B．分離出CO(NH2)2
C．縮小容器體積 D．使用催化劑
答案：C
5．一定條件下，在密閉恒容的容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3A(g)＋2B(g)＋6C(g) M(s)＋12N(g)，不能表示上述反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是( )
A．3v逆(B)＝v正(C)
B．容器內(nèi)壓強(qiáng)不再改變
C．混合氣體密度保持不變
D．c(B)∶c(C)∶c(N)＝1∶3∶6
答案：D
6．已知熱化學(xué)方程式(Q1，Q2均為正值)：C(s)＋eq \f(1,2)O2(g)===CO(g) ΔH＝－Q1 kJ·ml－1，C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－Q2 kJ·ml－1，有關(guān)上述反應(yīng)的敘述錯誤的是( )
A．Q1Q2>2Q1
答案：D
13．在一定條件下，容器內(nèi)某一反應(yīng)M、N的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時間變化的曲線如下圖所示，下列表述中正確的是( )
A．反應(yīng)的化學(xué)方程式為2MN
B．t2時，正、逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到平衡
C．t3時，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率
D．t1時，N的濃度是M的濃度的2倍
答案：D
14.反應(yīng)A(g)＋2B(g)C(g)＋D(g) ΔH ＝－Q kJ·ml－1(Q＞0)過程中的能量變化如圖所示，有關(guān)敘述正確的是( )
A．1 ml A(g)和2 ml B(g)具有的能量比1 ml C(g)和1 ml D(g)具有的能量低
B．在反應(yīng)體系中加入催化劑，反應(yīng)速率增大，E1減小，E2不變
C．Q＝E2—E1
D．一定溫度下，向密閉容器中充入1 ml A和2 ml B，充分反應(yīng)后，放出Q kJ的熱量
答案：C
15．可逆反應(yīng)mA(g)＋nB(s)rC(g)＋qD(g)在反應(yīng)過程中，其他條件不變，D的體積百分含量和溫度T或壓強(qiáng)P的關(guān)系如圖所示，下列敘述中正確的是( )
A．化學(xué)方程式系數(shù)m＋n ＝ r＋q
B．使用催化劑，D的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增加
C．溫度降低，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動
D．物質(zhì)B的顆粒越小，反應(yīng)越快，有利于平衡向正反應(yīng)方向移動
答案：C
二、非選擇題(本題包括5個小題，共55分)
16．(10分)金剛石和石墨均為碳的同素異形體，它們?nèi)紵龝r，氧氣不足生成一氧化碳，充分燃燒生成二氧化碳，反應(yīng)中放出的熱量如圖所示。
(1)等量金剛石和石墨完全燃燒________(填“金剛石”或“石墨”)放出熱量更多，寫出表示石墨燃燒熱的熱化學(xué)方程式________。
(2)在通常狀況下，金剛石和石墨________(填“金剛石”或“石墨”)更穩(wěn)定，寫出石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的熱化學(xué)方程式____________。
(3)12 g石墨在一定量空氣中燃燒，生成氣體36 g，該過程放出的熱量為________。
解析：(1)從圖象上很顯然可以看出金剛石的能量比石墨高，所以等量金剛石和石墨完全燃燒金剛石放出的熱量更多，根據(jù)燃燒熱定義，石墨完全燃燒生成二氧化碳，根據(jù)圖象反應(yīng)放出的總熱量為110.5 kJ＋283.0 kJ＝393.5 kJ，所以表示石墨燃燒熱的熱化學(xué)方程式為C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·ml－1 。
(2)因為金剛石能量比石墨高，根據(jù)能量越低越穩(wěn)定可知在通常狀況下石墨更穩(wěn)定。石墨轉(zhuǎn)化為金剛石要吸收熱量，1 ml石墨轉(zhuǎn)化為金剛石吸收熱量395.4 kJ－393.5 kJ＝1.9 kJ，熱化學(xué)方程式為C(石墨，s)===C(金剛石，s) ΔH＝＋1.9 kJ·ml－1 。
(3)12 g石墨在一定量空氣中燃燒，生成氣體36 g，根據(jù)碳原子守恒，氣體總物質(zhì)的量為1 ml，所以生成氣體的平均摩爾質(zhì)量為36 g·ml－1，說明產(chǎn)物是CO和CO2的混合氣體。可算出混合氣體中CO和CO2的物質(zhì)的量的比為1∶1，所以混合氣體中CO和CO2各0.5 ml，該過程放出熱量為(110.5 kJ ＋393.5 kJ)/2 ＝252.0 kJ。
答案：(1)金剛石 C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·ml－1 (2)石墨 C(石墨，s)===C(金剛石，s) ΔH＝＋1.9 kJ·ml－1 (3)252.0 kJ
17．(10分)催化劑在生產(chǎn)和科技領(lǐng)域起到重大作用。為比較Fe3＋、Cu2＋和MnO2對H2O2分解反應(yīng)的催化效果，某化學(xué)小組的同學(xué)分別設(shè)計了如圖甲、乙所示的實驗。請回答相關(guān)問題：
(1)同學(xué)X觀察甲中兩支試管產(chǎn)生氣泡的快慢，由此得出Fe3＋和Cu2＋對H2O2分解的催化效果，其結(jié)論________(填“合理”或“不合理”)，理由是____________________________________。
(2)同學(xué)Y利用乙裝置探究MnO2對H2O2分解的催化效果。將50 mL H2O2一次性加入盛有0.10 ml MnO2粉末的燒瓶中，測得標(biāo)準(zhǔn)狀況下由量氣管讀出氣體的體積[V(量氣管)/mL]和時間(t/min)的關(guān)系如下圖所示。
①實驗時放出氣體的總體積是________mL。
②b________(填 “大于”“小于”或“等于”)90 mL。
③同學(xué)Y除了探究MnO2對H2O2分解速率的影響情況，還可得出________對H2O2分解速率的影響情況。
解析：(1)甲實驗中由于陰離子不同，所以不能說明反應(yīng)速率的不同就是由陽離子影響的。 (2)由量氣管讀出氣體的體積是燒瓶中加入的液體所排空氣體積和反應(yīng)生成氧氣的體積之和，所以實驗產(chǎn)生的氣體體積等于110 mL－50 mL＝60 mL；由于反應(yīng)物濃度減小，反應(yīng)速率減小，3～4 min生成10 mL氣體，那么2～3 min生成氣體的體積應(yīng)大于10 mL，故b小于90 mL，反應(yīng)物濃度減小，可以看出放出氣體速率減小。
答案：(1)不合理 陰離子種類不同 (2)①60 ②小于 ③反應(yīng)物濃度
18．(11分)鈉是一種非?；顫姷慕饘僭?，其單質(zhì)及化合物在科研、生產(chǎn)中起著重要作用。
(1)利用金屬鈉和CO2反應(yīng)可制備金剛石，其相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：
4Na(g)＋3CO2(g)===2Na2CO3(l)＋C(s，金剛石) ΔH＝a kJ·ml－1
CO2(g)＋4Na(g)===2Na2O(s)＋C(s，金剛石) ΔH＝b kJ·ml－1
反應(yīng)6Na2O(s)＋2C(s，金剛石)===8Na(g)＋2Na2CO3(l)的ΔH＝________kJ·ml－1(用含a、b的代數(shù)式表示)。
(2)T ℃時，體積為2 L的恒容容器中加入一定量的Na2SO4固體和氫氣，發(fā)生如下反應(yīng)：
Na2SO4(s)＋4H2(g)Na2S(s)＋4H2O(g)。
①若降低溫度，K值減小，則反應(yīng)的ΔH________0(填“>或“0。②固體量的增減不影響化學(xué)反應(yīng)速率，A不正確；容器容積不變的情況下，反應(yīng)正向進(jìn)行，氣體的質(zhì)量增加，故密度增大；反應(yīng)逆向進(jìn)行，氣體的質(zhì)量減小，故密度減小，平衡時氣體的質(zhì)量不變，密度不變，B正確；向平衡體系中再通入一定量的H2，c(H2)增大，平衡右移，化學(xué)反應(yīng)方程式確定，ΔH不因平衡移動而變化，C正確；升高溫度，則v(正)、v(逆)均增大，D不正確。③氣體質(zhì)量每增加16 g，H2反應(yīng)1 ml，故氣體質(zhì)量增加8 g時，H2反應(yīng)0.5 ml，v(H2)＝ 0.125 ml·L－1·min－1，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝c4(H2O)/c4(H2)，由圖象可知c(H2O)∶ c(H2)＝1∶1，故K＝1。④該反應(yīng)溫度未變，平衡常數(shù)不變，c(H2O)∶ c(H2)不變，故平衡后加一定量H2，再次平衡后H2O的體積分?jǐn)?shù)不變。
答案：(1) a－3b (2)①> ②AD
③ 0.125 ml·L－1·min－1 1 ④不變
19．(12分)合成氨工業(yè)對國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展具有重要的意義。其原理為：
N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·ml－1，據(jù)此回答以下問題：
(1)①該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝________。
②根據(jù)溫度對化學(xué)平衡的影響規(guī)律可知，對于該反應(yīng)，溫度越高，其平衡常數(shù)的值越________。
(2)某溫度下，若把10 ml N2與30 ml H2置于體積為10 L的密閉容器內(nèi)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，測得混合氣體中氨的體積分?jǐn)?shù)為20%，則該溫度下反應(yīng)的K＝________(可用分?jǐn)?shù)表示)。能說明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是________(填字母)。
a．容器內(nèi)的密度保持不變
b．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
c．v正(N2)＝2v逆(NH3)
d．混合氣體中c(NH3)不變
(3)對于合成氨反應(yīng)而言，下列有關(guān)圖象一定正確的是________(填序號)。
解析：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·ml－1，是一個氣體體積減小的放熱反應(yīng)。
(1)①由方程式知K＝eq \f(c2（NH3）,c（N2）·c3（H2）)。
②升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動，即向逆反應(yīng)方向移動，c(NH3)減小，c(N2)、c(H2)增大，故eq \f(c2（NH3）,c（N2）·c3（H2）)減小，K值減小。
(2)設(shè)N2轉(zhuǎn)化x ml·L－1，則
則eq \f(2x,4－2x)×100%＝20%，x＝eq \f(1,3)；K＝eq \f(c2（NH3）,c（N2）·c3（H2）)＝eq \f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2,3)))\s\up12(2),\f(2,3)× 23)＝eq \f(1,12)。
判斷平衡狀態(tài)的標(biāo)志是①v(正)＝v(逆)，②各成分的濃度保持不變。ρ＝eq \f(m,V)始終不變，a不能說明是否達(dá)平衡狀態(tài)；eq \f(v正（N2）,v逆（NH3）)＝eq \f(2,1)，c不能說明反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)。
(3)溫度越高，反應(yīng)越快，達(dá)平衡所用時間越短。T1

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