2023-2024学年上海市南汇中学高二(上)期中化学试卷

2023-2024学年上海市南汇中学高二（上）期中化学试卷一、化学反应的焓变及热化学方程式（本题共18分）1．（18分）人类利用化学反应不仅可以创造新物质，还可以实现不同形式能量之间的转化，化学反应所提供的能量大大促进了社会的发展。与研究化学反应中的物质变化一样，研究化学反应中的能量变化同样具有重要意义。热化学方程式是一种化学用语，它表示的是一个化学反应中的反应焓变和物质变化。（1）下列反应中，生成物总能量低于反应物总能量的是。A．碳酸钙受热分解B．八水合氢氧化钡与氯化铵的反应C．金属与酸与水的反应D．煤与高温下的水蒸气反应（2）下列说法错误的是。A．在同一反应中，焓变和反应热的数值不相等B．有化学键破坏的一定是化学反应，且一定伴随着能量的变化C．一个化学反应中，反应物的焓小于生成物的焓时，ΔH＞0D．反应体系向环境中释放能量，反应体系的焓会减小（3）甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸汽转化为氢气的一种反应原理如下：CH3OH（g）+H2O（g）═CO2（g）+3H2（g）ΔH＝49.0kJ⋅mol﹣1下列说法正确的是。A．1LCH3OH蒸汽与1L水蒸气反应生成1LCO2气体与3L氢气吸收热量49.0kJB．1个CH3OH分子与1个水分子反应生成1个CO2分子与3个H2分子吸收热量49.0kJC．1molCH3OH蒸汽与1mol液态水反应生成1molCO2气体与3mol氢气吸收的热量小于49.0kJD．相同条件下1molCH3OH（g）与1molH2O（g）的能量总和小于1molCO2（g）与3molH2（g）的能量总和（4）氢气是一种清洁能源，如图是H2和O2反应生成H2O的能量变化示意图，由图可知。A．H2O（g）→H2O（l），断键吸收的能量小于成键释放的能量B．2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）ΔH＝﹣571.6kJ⋅mol﹣1C．H2和O2具有的总能量比H2O所具有的总能量高D．生成2molH2O（g）需要吸收483.6kJ的能量（5）根据碘与氢气反应的热化学方程式（ⅰ）I2（g）+H2（g）⇌2HI（g）ΔH＝﹣9.48kJ⋅mol﹣1（ⅱ）I2（s）+H2（g）⇌2HI（g）ΔH＝26.48kJ⋅mol﹣1下列判断正确的是。A．254gI2（g）中通入2gH2（g），反应放热9.48kJB．1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差17.00kJC．反应（ⅰ）的产物比反应（ⅱ）的产物稳定D．反应（ⅱ）的反应物总能量比反应（ⅰ）的反应物总能量低（6）能表示反应CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）的示意图是（选填字母）。已知：常温常压下，8g甲烷气体在足量氧气中充分燃烧生成液态水和二氧化碳气体时放出445kJ热量，写出甲烷气体的燃烧热的热化学方程式：。（7）下表中的数据表示破坏1mol化学键需消耗的能量（即键能，单位为kJ⋅mol﹣1）。回答问题：化学键H﹣HH﹣Cl键能436431①下列关于键能的叙述正确的是。（选填字母）a．每生成1molH﹣Cl吸收431kJ能量b．每生成1molH﹣Cl放出431kJ能量c．每拆开1molH﹣H放出436kJ能量d．每拆开1molH﹣H吸收436kJ能量②已知热化学方程式：H2（g）+Cl2（g）═2HCl（g）ΔH＝﹣183kJ⋅mol﹣1。则Cl2的键能为kJ⋅mol﹣1。二、能源的合理利用（本题共18分）2．（18分）能源在国民经济、生产生活中都有举足轻重的作用。如化石燃料，大部分作为工业原料使用的，还有一部分是直接燃烧。但化石燃料是不可再生的能源，所以开发新能源势在必行。（1）能源危机是当前全球性的问题，“开源节流”是应对能源危机的重要举措。下列做法不利于能源“开源节流”的是。A．大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源B．大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求C．开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源D．减少资源消耗，增加资源的重复使用和循环再生（2）节能减排对发展经济、保护环境有重要意义，下列措施属于节能减排的是。A．工业制硫酸采用热交换器B．煤油燃烧时通入过量空气C．电解水产生燃料氢气D．停止使用化石燃料（3）“中和热”是衡量化学反应能量变化的重要参数，也是科学家们探究能量利用的一种思路。某实验中分别取40mL0.50mol•L﹣1盐酸与40mL0.55mol•L﹣1氢氧化钠溶液进行中和反应反应热的测定实验。下列说法错误的是。A．加入稍过量的氢氧化钠的目的是确保盐酸完全反应B．仪器A的名称是玻璃搅拌器C．在实验过程中，测量完盐酸的温度后，把温度计上的酸用水冲洗干净后再测量NaOH溶液的温度D．用稀硫酸代替稀盐酸，结果不一样（4）热值指单位质量的燃料在氧气中完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，已知：可燃物H2（g）CH4（g）C2H5OH（l）CO（g）燃烧热（kJ•mol﹣1）﹣285.8﹣890.3﹣1366.8﹣283.0下列判断正确的是。A．C2H5OH（l）的热值最高B．上表的四种可燃物中，最环保的是甲烷C．氢气燃烧的热化学方程式：2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）ΔH＝﹣571.6kJ•mol﹣1，此处ΔH代表H2的燃烧热D．燃烧热的绝对值越大，热值不一定越大（5）燃料电池电动汽车是利用氢气、甲醇、天然气（主要成分为甲烷）、汽油等燃料和空气中的氧在催化剂作用下在燃料电池中经电化学反应产生的电能，并作为主要动力源驱动的汽车。①汽车行驶的过程中，能量的转化形式为→电能→。（选填字母）a．磁能b．化学能c．核能d．动能②利用下表数据回答下列问题：燃料燃烧热/（kJ•mol﹣1）正丁烷2878.0异丁烷2869.6稳定性：正丁烷异丁烷（填“＞”“＜”或“＝”）；原因。（6）工业上采用高温热分解H2S的方法制取H2，在膜反应器中分离H2，以达成有用资源的合理利用，其中发生的反应：2H2S（g）⇌2H2（g）+S2（g）ΔH已知：①H2S（g）⇌H2（g）+S（g）ΔH1；②2S（g）⇌S2（g）ΔH2。则ΔH＝（用含ΔH1、ΔH2的式子表示）。（7）已知：Cu（s）+2H+（aq）═Cu2+（aq）+H2（g）ΔH＝+64.39kJ•mol﹣12H2O2（l）═2H2O（l）+O2（g）ΔH＝﹣196.46kJ•mol﹣1H2（g）+O2（g）═H2O（l）ΔH＝﹣285.84kJ•mol﹣1在H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2+和H2O的热化学方程式为。三、化学反应的方向和限度（本题共22分）3．（22分）一个化学反应在给定条件（通常指温度、压强）下能否自发进行以及在什么条件下有可能按预期的方向发生，需寻求一种客观的判据，用它来判断一个化学反应能否正向自发进行。研究表明，可逆反应在适当条件下进行一段时间后一定会达到化学平衡状态。在研究了大量实验的基础上，人们发现可以用化学平衡常数来定量描述化学反应的限度。（1）下列关于自发反应的叙述，正确的是。A．自发反应的逆过程在相同条件下也必定是自发的B．铁在潮湿的空气中生锈属于非自发反应C．自发过程可以是物理过程，不一定是自发反应，而自发反应一定是自发过程D．自发反应与外界条件无关（2）下列说法中正确的是。A．若ΔH＞0，ΔS＜0，化学反应在任何温度下都能自发进行B．NH4Cl（s）═NH3（g）+HCl（g）在室温下不能自发进行，则该反应的ΔH＜0C．2CaCO3（s）+2SO2（g）+O2（g）═2CaSO4（s）+2CO2（g）在低温下能自发进行，则该反应的ΔH＜0D．加入合适的催化剂能降低反应的活化能，从而改变反应的焓变（3）某温度下，可逆反应mA（g）+nB（g）⇌pC（g）的平衡常数为K，下列对K的说法正确的是。A．温度越高，K一定越大B．如果m+n＝p，则K＝1C．若缩小反应器的容积，增大压强，则K增大D．K值越大，表明该反应越有利于C的生成，反应物的转化率越大（4）在一定温度下，下列反应的化学平衡常数数值如下：①2NO（g）⇌N2（g）+O2（g）K1＝1×1030②2H2（g）+O2（g）⇌2H2O（g）K2＝2×1081③2CO2（g）⇌2CO（g）+O2（g）K3＝4×10﹣92下列说法正确的是。A．该温度下，反应①的平衡常数表达式为K1＝c（N2）•c（O2）B．该温度下，反应2H2O（g）⇌2H2（g）+O2（g）的平衡常数的数值约为5×10﹣80C．该温度下，反应①、反应②的逆反应、反应③产生O2的倾向由大到小的顺序为NO＞H2O＞CO2D．以上说法都不正确（5）在某密闭容器中把CO和H2O的混合物加热到800℃，存在平衡：CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g），且平衡常数K＝1。若在2L的密闭容器中充入1molCO和1molH2O的混合物并加热到800℃，则平衡时CO的转化率为。A．40%B．50%C．60%D．83.3%（6）地下水中的氮污染主要是由引起的，人们对的转化进行了长时间的研究，目前主要有物理方法、化学方法和生物方法，其中化学方法主要包含活泼金属还原法和催化反硝化法。催化反硝化法是一种经济可行的脱氮方法，其原理是在Pd/Cu双金属催化剂作用下，H2将硝酸盐还原成氮气：2+5H2N2+2OH﹣+4H2O。①氮肥NH4NO3溶于水的过程中熵值（填“增大”或“减小”），Pd/Cu双金属催化剂（填“是”或“不是”）决定反应自发发生的决定因素。②已知：2+5H2N2+2OH﹣+4H2O的ΔH＝+akJ•mol﹣1，ΔS＝+bJ•mol﹣1•K﹣1（a、b均为正值），该反应（填“能”“不能”或“无法判断是否能”）自发进行。（7）在一定体积的密闭容器中进行如下化学反应：N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）ΔH＝﹣92.6kJ•mol﹣1，其化学平衡常数（K）和温度（T）的关系如下表所示：T/℃25125225K4×106K1K2①试判断K1K2（填写“＞”、“＝”或“＜”）②T℃（K＝3.6）的某时刻下，c（N2）＝2mol/L，c（H2）＝2mol/L，c（NH3）＝9mol/L，此时该反应是否处于平衡状态（选填“是”或“否”），此时反应速率是v正v逆（选填“＞”、“＝”或“＜”），其原因是。四、化学反应速率与化学平衡（本题共20分）4．（20分）在生产生活中，人们会遇到各种各样的化学反应。根据实际情况，有些化学反应，人们希望又快又多，如合成氨，工业制硫酸；有些化学反应，人们希望又慢又少，如塑料的老化。因此研究和调控化学反应速率和化学平衡具有重要的意义。（1）一定条件下，在5L的密闭容器中充入1molSO2和一定量的O2，发生反应2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g），进行到4min时，测得n（SO3）＝0.8mol，若反应进行到前2min末时，容器中n（SO2）为。A．小于0.6molB．等于0.6molC．大于0.8molD．等于0.8mol（2）对于反应N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）ΔH＝﹣92kJ•mol﹣1，若只改变下列一个条件，一定能增大正反应速率且使平衡向正反应方向移动的是。A．升高温度B．减小容器容积C．液化分离出NH3D．使用催化剂（3）下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是。A．新制氯水久置后颜色变浅B．反应3H2（g）+N2（g）⇌2NH3（g）ΔH＜0，采取高压措施可提高NH3的产量C．反应CO（g）+NO2（g）⇌CO2（g）+NO（g）ΔH＜0，达平衡后，升高温度体系颜色变深D．对于平衡体系2HI（g）⇌H2（g）+I2（g），缩小容积可使颜色变深（4）其他条件不变时，2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）ΔH＜0，温度升高SO3的平衡含量减小的原因是。A．温度升高，正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡逆向移动B．温度升高，浓度商（Q）变大，Q＞K，平衡逆向移动C．温度升高，K变小，平衡逆向移动D．温度升高，活化分子数增多，反应速率加快（5）某可逆反应在某体积为2L的密闭容器中进行，从0～3分钟各物质的量的变化情况如图所示（A为固体、B、C为气体）：①反应开始至2分钟时，B的平均反应速率为。②此反应的化学平衡常数表达式为。③在密闭容器里，加入一定量的A、B、C，发生上述反应，当改变条件时，反应速率会加快的是（填序号）。a.增大容器体积b.加入催化剂c.降低温度d.增加A的浓度（6）图1表示500℃、60.0MPa条件下，原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中M点数据计算H2的平衡体积分数为。（7）图2是合成氨反应平衡混合气中N2的体积分数与温度、压强的关系，试判断：P1P2（填写“＞”、“＝”或“＜”），理由是。五、工业合成氨（本题共22分）5．（22分）合成氨对人类生存和发展有着重要意义，1909年哈伯在实验室中首次利用氮气与氢气反应合成氨，实现了人工固氮，其合成原理为：N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）ΔH＜0。（1）符合工业合成氨生产实际的是。A．V2O5作催化剂B．反应温度由催化剂决定C．将N2和H2液化D．NH3由吸收塔吸收（2）合成氨工业中，原料气中的杂质CO在进入合成塔之前需经过铜氨液处理，其反应为Cu（NH3）2+（aq）+CO（g）+NH3（g）⇌[Cu（NH3）3CO]+（aq）ΔH＜0；吸收CO后的溶液经过适当处理又可再生，再生的适宜条件是。A．高温低压B．高温高压C．低温低压D．低温高压（3）产物氨气溶于水得到氨水①氨水呈碱性，这是因为（选填字母）。a．pH＞7b．c（H+）＜c（OH﹣）c．c（OH﹣）＞10﹣7mol/Ld．c（H+）＜10﹣7mol/L②常温下，测得某浓度的氨水中c（OH﹣）的浓度为10﹣5mol/L，则该溶液的pH＝。（4）合成氨工业上，采用氮氢循环操作的主要目的是（选填字母）。a．加快反应速率b．提高氨气的平衡浓度c．提高氮气和氢气的利用率d．降低氨气的沸点结合平衡移动原理来解释在合成氨工业中分离出氨气的原因。（5）人工固氮对农业意义十分重大，根据下表数据，可推测合成氨最重要的研究方向是。3H2（g）+N2（g）⇌2NH3（g）温度25℃400℃平衡常数K5×108200（6）某科研小组研究：在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量对工业合成氨反应的影响。实验结果如图所示（图中T表示温度）：①图像中T1和T2的关系是：T1T2（填“＞、＜或＝”）。②a、b、c、d四点所处的平衡状态中，反应物N2的转化率最高的是（填字母）。（7）目前烟气脱硝采用的技术有无催化剂的选择性还原法（SNCR）和使用催化剂的选择性还原法（SCR）。若用NH3作还原剂，则主要反应均可表示为：4NH3（g）+4NO（g）+O2（g）⇌4N2（g）+6H2O（l）ΔH＜0，其中体系温度对SNCR技术脱硝效率的影响如图所示：①当体系温度过高时，SNCR技术脱硝效率会降低，其原因是；②SNCR与SCR技术相比，SCR技术的反应温度不能太高，其原因是。

2023-2024学年上海市南汇中学高二（上）期中化学试卷参考答案与试题解析一、化学反应的焓变及热化学方程式（本题共18分）1．（18分）人类利用化学反应不仅可以创造新物质，还可以实现不同形式能量之间的转化，化学反应所提供的能量大大促进了社会的发展。与研究化学反应中的物质变化一样，研究化学反应中的能量变化同样具有重要意义。热化学方程式是一种化学用语，它表示的是一个化学反应中的反应焓变和物质变化。（1）下列反应中，生成物总能量低于反应物总能量的是C。A．碳酸钙受热分解B．八水合氢氧化钡与氯化铵的反应C．金属与酸与水的反应D．煤与高温下的水蒸气反应（2）下列说法错误的是AB。A．在同一反应中，焓变和反应热的数值不相等B．有化学键破坏的一定是化学反应，且一定伴随着能量的变化C．一个化学反应中，反应物的焓小于生成物的焓时，ΔH＞0D．反应体系向环境中释放能量，反应体系的焓会减小（3）甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸汽转化为氢气的一种反应原理如下：CH3OH（g）+H2O（g）═CO2（g）+3H2（g）ΔH＝49.0kJ⋅mol﹣1下列说法正确的是C。A．1LCH3OH蒸汽与1L水蒸气反应生成1LCO2气体与3L氢气吸收热量49.0kJB．1个CH3OH分子与1个水分子反应生成1个CO2分子与3个H2分子吸收热量49.0kJC．1molCH3OH蒸汽与1mol液态水反应生成1molCO2气体与3mol氢气吸收的热量小于49.0kJD．相同条件下1molCH3OH（g）与1molH2O（g）的能量总和小于1molCO2（g）与3molH2（g）的能量总和（4）氢气是一种清洁能源，如图是H2和O2反应生成H2O的能量变化示意图，由图可知B。A．H2O（g）→H2O（l），断键吸收的能量小于成键释放的能量B．2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）ΔH＝﹣571.6kJ⋅mol﹣1C．H2和O2具有的总能量比H2O所具有的总能量高D．生成2molH2O（g）需要吸收483.6kJ的能量（5）根据碘与氢气反应的热化学方程式（ⅰ）I2（g）+H2（g）⇌2HI（g）ΔH＝﹣9.48kJ⋅mol﹣1（ⅱ）I2（s）+H2（g）⇌2HI（g）ΔH＝26.48kJ⋅mol﹣1下列判断正确的是D。A．254gI2（g）中通入2gH2（g），反应放热9.48kJB．1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差17.00kJC．反应（ⅰ）的产物比反应（ⅱ）的产物稳定D．反应（ⅱ）的反应物总能量比反应（ⅰ）的反应物总能量低（6）能表示反应CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）的示意图是a（选填字母）。已知：常温常压下，8g甲烷气体在足量氧气中充分燃烧生成液态水和二氧化碳气体时放出445kJ热量，写出甲烷气体的燃烧热的热化学方程式：CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）ΔH＝﹣890kJ/mol。（7）下表中的数据表示破坏1mol化学键需消耗的能量（即键能，单位为kJ⋅mol﹣1）。回答问题：化学键H﹣HH﹣Cl键能436431①下列关于键能的叙述正确的是bd。（选填字母）a．每生成1molH﹣Cl吸收431kJ能量b．每生成1molH﹣Cl放出431kJ能量c．每拆开1molH﹣H放出436kJ能量d．每拆开1molH﹣H吸收436kJ能量②已知热化学方程式：H2（g）+Cl2（g）═2HCl（g）ΔH＝﹣183kJ⋅mol﹣1。则Cl2的键能为243kJ⋅mol﹣1。【考点】反应热和焓变；热化学方程式；吸热反应和放热反应；有关反应热的计算．【答案】（1）C；（2）AB；（3）C；（4）B；（5）D；（6）a；CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）ΔH＝﹣890kJ/mol；（7）①bd；②243。【分析】（1）生成物总能量低于反应物总能量，该反应为放热反应；（2）A．同一反应，焓变和反应热的数值可能相等；B．有化学键破坏的不一定是化学反应；C．反应物的焓小于生成物的焓时，反应吸热；D．放热反应，反应体系的焓减小；（3）依据热化学方程式的意义作答；（4）A．水的不同状态转化未发生化学键的断裂和生成；B．依据图象热量变化书写热化学方程式；C．能量大小与物质的具体量有关；D．氢气氧气生成水的反应为放热反应；（5）A．可逆反应不能反应完全；B．依据盖斯定律判断能量关系；C．两反应产物均为HI；D．1mol气态碘能量大于1mol固态碘；（6）放热反应反应物总能量大于生成物的总能量，依据反应放出热量计算反应热；（7）①依据化学键判断能量关系；②反应热等于反应物总键能减去生成物总键能。【解答】解：（1）A．碳酸钙受热分解为吸热反应，生成物总能量大于反应物总能量，故A错误；B．八水合氢氧化钡与氯化铵的反应为吸热反应，生成物总能量大于反应物总能量，故B错误；C．金属与酸与水的反应为放热反应，生成物总能量低于反应物总能量，故C正确；D．煤与高温下的水蒸气反应为吸热反应，生成物总能量大于反应物总能量，故D错误；故答案为：C；（2）A．在同一反应中，在恒压条件下，焓变和反应热的数值相等，故A错误；B．物质的溶解过程往往伴随着化学键的断裂过程，但不属于化学变化，如NaCl的溶解，有离子键的破坏，故B错误；C．一个化学反应中，反应物的焓小于生成物的焓时，反应吸热，ΔH＞0，故C正确；D．当反应体系向环境中释放能量时，反应体系的焓会减小，故D正确；故选：AB；（3）CH3OH（g）+H2O（g）═CO2（g）+3H2（g）ΔH＝49.0kJ⋅mol﹣1表示1molCH3OH（g）和1molH2O（g）反应生成1molCO2（g）和3molH2（g）时放出49.0kJ热量，水气化吸热，故1molCH3OH蒸汽与1mol液态水反应生成1molCO2气体与3mol氢气吸收的热量小于49.0kJ，反应放热，故相同条件下1molCH3OH（g）与1molH2O（g）的能量总和大于1molCO2（g）与3molH2（g）的能量总和，故答案为：C；（4）A．H2O（g）→H2O（l），未发生化学键的断裂和生成，故A错误；B．由图可知，2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）ΔH＝﹣（483.6+88）kJ⋅mol﹣1＝﹣571.6kJ⋅mol﹣1，故B正确；C．未指明各物质的具体量，无法判断能量关系，故C错误；D．生成2molH2O（g）放出483.6kJ的能量，故D错误；故答案为：B；（5）A．I2（g）和H2（g）的反应为可逆反应，反应不能完全，254gI2（g）中通入2gH2（g），反应放热小于9.48kJ，故A错误；B．已知（ⅰ）I2（g）+H2（g）⇌2HI（g）ΔH＝﹣9.48kJ⋅mol﹣1，（ⅱ）I2（s）+H2（g）⇌2HI（g）ΔH＝26.48kJ⋅mol﹣1，由盖斯定律ⅰ﹣ⅱ可知I2（g）＝I2（s）ΔH＝（﹣9.48﹣26.48）kJ/mol＝﹣35kJ/mol，1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差35.00kJ，故B错误；C．两反应产物均为HI，稳定性相同，故C错误；D．1mol气态碘能量大于1mol固态碘，故反应（ⅱ）的反应物总能量比反应（ⅰ）的反应物总能量低，故D正确；故答案为：D；（6）反应CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）为放热反应，故反应物总能量大于生成物总能量，故a符合，8g甲烷气体在足量氧气中充分燃烧生成液态水和二氧化碳气体时放出445kJ热量，甲烷气体的燃烧热的热化学方程式为CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）ΔH＝﹣×445kJ/mol＝﹣890kJ/mol，故答案为：a；CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）ΔH＝﹣890kJ/mol；（7）①a．每生成1molH﹣Cl放出431kJ能量，故a错误；b．由键能可知，每生成1molH﹣Cl放出431kJ能量，故b正确；c．每拆开1molH﹣H吸收436kJ能量，故c错误；d．由键能可知，每拆开1molH﹣H吸收436kJ能量，故d正确；故答案为：bd；②设Cl2的键能为xkJ/mol，则由热化学方程式：H2（g）+Cl2（g）═2HCl（g）ΔH＝﹣183kJ⋅mol﹣1可知436kJ/mol+xkJ/mol﹣2×431kJ/mol＝﹣183kJ/mol，解得x＝243，故答案为：243。二、能源的合理利用（本题共18分）2．（18分）能源在国民经济、生产生活中都有举足轻重的作用。如化石燃料，大部分作为工业原料使用的，还有一部分是直接燃烧。但化石燃料是不可再生的能源，所以开发新能源势在必行。（1）能源危机是当前全球性的问题，“开源节流”是应对能源危机的重要举措。下列做法不利于能源“开源节流”的是B。A．大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源B．大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求C．开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源D．减少资源消耗，增加资源的重复使用和循环再生（2）节能减排对发展经济、保护环境有重要意义，下列措施属于节能减排的是A。A．工业制硫酸采用热交换器B．煤油燃烧时通入过量空气C．电解水产生燃料氢气D．停止使用化石燃料（3）“中和热”是衡量化学反应能量变化的重要参数，也是科学家们探究能量利用的一种思路。某实验中分别取40mL0.50mol•L﹣1盐酸与40mL0.55mol•L﹣1氢氧化钠溶液进行中和反应反应热的测定实验。下列说法错误的是D。A．加入稍过量的氢氧化钠的目的是确保盐酸完全反应B．仪器A的名称是玻璃搅拌器C．在实验过程中，测量完盐酸的温度后，把温度计上的酸用水冲洗干净后再测量NaOH溶液的温度D．用稀硫酸代替稀盐酸，结果不一样（4）热值指单位质量的燃料在氧气中完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，已知：可燃物H2（g）CH4（g）C2H5OH（l）CO（g）燃烧热（kJ•mol﹣1）﹣285.8﹣890.3﹣1366.8﹣283.0下列判断正确的是D。A．C2H5OH（l）的热值最高B．上表的四种可燃物中，最环保的是甲烷C．氢气燃烧的热化学方程式：2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）ΔH＝﹣571.6kJ•mol﹣1，此处ΔH代表H2的燃烧热D．燃烧热的绝对值越大，热值不一定越大（5）燃料电池电动汽车是利用氢气、甲醇、天然气（主要成分为甲烷）、汽油等燃料和空气中的氧在催化剂作用下在燃料电池中经电化学反应产生的电能，并作为主要动力源驱动的汽车。①汽车行驶的过程中，能量的转化形式为b→电能→d。（选填字母）a．磁能b．化学能c．核能d．动能②利用下表数据回答下列问题：燃料燃烧热/（kJ•mol﹣1）正丁烷2878.0异丁烷2869.6稳定性：正丁烷＜异丁烷（填“＞”“＜”或“＝”）；原因由表格中数据可知，异丁烷的燃烧热比正丁烷的燃烧热小，则异丁烷的能量低，即稳定性异丁烷＞正丁烷。（6）工业上采用高温热分解H2S的方法制取H2，在膜反应器中分离H2，以达成有用资源的合理利用，其中发生的反应：2H2S（g）⇌2H2（g）+S2（g）ΔH已知：①H2S（g）⇌H2（g）+S（g）ΔH1；②2S（g）⇌S2（g）ΔH2。则ΔH＝2ΔH1+ΔH2（用含ΔH1、ΔH2的式子表示）。（7）已知：Cu（s）+2H+（aq）═Cu2+（aq）+H2（g）ΔH＝+64.39kJ•mol﹣12H2O2（l）═2H2O（l）+O2（g）ΔH＝﹣196.46kJ•mol﹣1H2（g）+O2（g）═H2O（l）ΔH＝﹣285.84kJ•mol﹣1在H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2+和H2O的热化学方程式为Cu（s）+2H+（aq）+H2O2（l）═Cu2+（aq）+2H2O（g）ΔH＝﹣319.68kJ•mol﹣1。【考点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发；反应热的测定实验；中和热的测定实验；热化学方程式．【答案】（1）B；（2）A；（3）D；（4）D；（5）①汽车行驶的过程中，能量的转化形式为b；d；②＜；由表格中数据可知，异丁烷的燃烧热比正丁烷的燃烧热小，则异丁烷的能量低，即稳定性异丁烷＞正丁烷；（6）2ΔH1+ΔH2；（7）Cu（s）+2H+（aq）+H2O2（l）═Cu2+（aq）+2H2O（g）ΔH＝﹣319.68kJ•mol﹣1。【分析】（1）A．大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源，符合“开源节流”；B．大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求，该做法不利于能源“开源节流”；C．开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源，符合能源“开源“；D．减少资源消耗，增加资源的重复使用和循环再生符合节流；（2）A．工业制硫酸采用热交换器，使反应中产生的的热量循环利用，属于节能减排；B．煤油燃烧时通入过量空气，不利于燃料的充分燃烧；C．电解水产生燃料氢气，消耗电能，不符合节能减排；D．停止使用化石燃料的做法不可取；（3）A．加入稍过量的氢氧化钠以确保盐酸完全反应；B．仪器A的名称是玻璃搅拌器或玻璃搅拌棒；C．在实验时，测完盐酸的温度，正确的做法是：把温度计上的酸用水冲洗干净后再测量NaOH溶液的温度；D．硫酸也是强酸，完全电离，用硫酸代替稀盐酸，结果不变；（4）A．热值指单位质量的燃料在氧气中完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，H2（g）的热值最高；B．上表的四种可燃物中，最环保的是氢气；C．H2的燃烧热化学计量数必须是1；D．燃烧热的绝对值越大，热值不一定越大；（5）①汽车行驶的过程中，能量的转化形式是：先是化学能转化为电能，再是电能转化为动能；②由表格中数据可知，异丁烷的燃烧热比正丁烷的燃烧热小，则异丁烷的能量低，即稳定性异丁烷＞正丁烷；（6）根据盖斯定律，①×2+②可以得到目标方程式2H2S（g）⇌2H2（g）+S2（g）；（7）依据盖斯定律，写热化学方程式。【解答】解：（1）A．大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源，符合“开源节流”的举措，故A正确；B．大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求，该做法不利于能源“开源节流”，故B错误；C．开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源，符合能源“开源节流”，故C正确；D．减少资源消耗，增加资源的重复使用和循环再生，符合能源“开源节流”，故D正确；故答案为：B；（2）A．工业制硫酸采用热交换器，使反应中产生的的热量循环利用，属于节能减排举措，故A正确；B．煤油燃烧时通入过量空气，不利于燃料的充分燃烧，故B错误；C．电解水产生燃料氢气，消耗电能，不符合节能减排，故C错误；D．停止使用化石燃料的做法不可取，合理使用才对，故D错误；故答案为：A；（3）A．加入稍过量的氢氧化钠的目的是确保盐酸完全反应，故A正确；B．仪器A的名称是玻璃搅拌器或玻璃搅拌棒，故B正确；C．在实验过程中，测量完盐酸的温度后，正确的做法是：把温度计上的酸用水冲洗干净后再测量NaOH溶液的温度，故C正确；D．硫酸也是强酸，完全电离，用硫酸代替稀盐酸，结果是一样的，故D错误；故答案为：D；（4）A．热值指单位质量的燃料在氧气中完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，通过计算，H2（g）的热值最高，故A错误；B．上表的四种可燃物中，最环保的是氢气，故B错误；C．氢气燃烧的热化学方程式：2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）ΔH＝﹣571.6kJ•mol﹣1，H2的燃烧热化学计量数必须是1，故C错误；D．热值是单位质量的燃料在氧气中完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，燃烧热的绝对值越大，热值不一定越大，故D正确；故答案为：D；（5）①汽车行驶的过程中，能量的转化形式是：先是化学能转化为电能，再是电能转化为动能，故答案为：b；d；②由表格中数据可知，异丁烷的燃烧热比正丁烷的燃烧热小，则异丁烷的能量低，即稳定性异丁烷＞正丁烷，或稳定性：正丁烷＜异丁烷，故答案为：＜；由表格中数据可知，异丁烷的燃烧热比正丁烷的燃烧热小，则异丁烷的能量低，即稳定性异丁烷＞正丁烷；（6）根据盖斯定律，①×2+②可以得到目标方程式2H2S（g）⇌2H2（g）+S2（g），则该反应的ΔH＝2ΔH1+ΔH2，故答案为：2ΔH1+ΔH2；（7）已知①Cu（s）+2H+（aq）═Cu2+（aq）+H2（g）ΔH＝+64.39kJ•mol﹣1，②2H2O2（l）═2H2O（l）+O2（g）ΔH＝﹣196.46kJ•mol﹣1，③H2（g）+O2（g）═H2O（l）ΔH＝﹣285.84kJ•mol﹣1，依据盖斯定律，①+②×+③可得目标反应Cu（s）+2H+（aq）+H2O2（l）═Cu2+（aq）+2H2O（g）ΔH＝（+64.39kJ•mol﹣1﹣×196.46kJ•mol﹣1﹣285.84kJ•mol﹣1）＝﹣319.68kJ•mol﹣1，故答案为：Cu（s）+2H+（aq）+H2O2（l）═Cu2+（aq）+2H2O（g）ΔH＝﹣319.68kJ•mol﹣1。三、化学反应的方向和限度（本题共22分）3．（22分）一个化学反应在给定条件（通常指温度、压强）下能否自发进行以及在什么条件下有可能按预期的方向发生，需寻求一种客观的判据，用它来判断一个化学反应能否正向自发进行。研究表明，可逆反应在适当条件下进行一段时间后一定会达到化学平衡状态。在研究了大量实验的基础上，人们发现可以用化学平衡常数来定量描述化学反应的限度。（1）下列关于自发反应的叙述，正确的是C。A．自发反应的逆过程在相同条件下也必定是自发的B．铁在潮湿的空气中生锈属于非自发反应C．自发过程可以是物理过程，不一定是自发反应，而自发反应一定是自发过程D．自发反应与外界条件无关（2）下列说法中正确的是C。A．若ΔH＞0，ΔS＜0，化学反应在任何温度下都能自发进行B．NH4Cl（s）═NH3（g）+HCl（g）在室温下不能自发进行，则该反应的ΔH＜0C．2CaCO3（s）+2SO2（g）+O2（g）═2CaSO4（s）+2CO2（g）在低温下能自发进行，则该反应的ΔH＜0D．加入合适的催化剂能降低反应的活化能，从而改变反应的焓变（3）某温度下，可逆反应mA（g）+nB（g）⇌pC（g）的平衡常数为K，下列对K的说法正确的是D。A．温度越高，K一定越大B．如果m+n＝p，则K＝1C．若缩小反应器的容积，增大压强，则K增大D．K值越大，表明该反应越有利于C的生成，反应物的转化率越大（4）在一定温度下，下列反应的化学平衡常数数值如下：①2NO（g）⇌N2（g）+O2（g）K1＝1×1030②2H2（g）+O2（g）⇌2H2O（g）K2＝2×1081③2CO2（g）⇌2CO（g）+O2（g）K3＝4×10﹣92下列说法正确的是C。A．该温度下，反应①的平衡常数表达式为K1＝c（N2）•c（O2）B．该温度下，反应2H2O（g）⇌2H2（g）+O2（g）的平衡常数的数值约为5×10﹣80C．该温度下，反应①、反应②的逆反应、反应③产生O2的倾向由大到小的顺序为NO＞H2O＞CO2D．以上说法都不正确（5）在某密闭容器中把CO和H2O的混合物加热到800℃，存在平衡：CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g），且平衡常数K＝1。若在2L的密闭容器中充入1molCO和1molH2O的混合物并加热到800℃，则平衡时CO的转化率为B。A．40%B．50%C．60%D．83.3%（6）地下水中的氮污染主要是由引起的，人们对的转化进行了长时间的研究，目前主要有物理方法、化学方法和生物方法，其中化学方法主要包含活泼金属还原法和催化反硝化法。催化反硝化法是一种经济可行的脱氮方法，其原理是在Pd/Cu双金属催化剂作用下，H2将硝酸盐还原成氮气：2+5H2N2+2OH﹣+4H2O。①氮肥NH4NO3溶于水的过程中熵值增大（填“增大”或“减小”），Pd/Cu双金属催化剂不是（填“是”或“不是”）决定反应自发发生的决定因素。②已知：2+5H2N2+2OH﹣+4H2O的ΔH＝+akJ•mol﹣1，ΔS＝+bJ•mol﹣1•K﹣1（a、b均为正值），该反应无法判断是否能（填“能”“不能”或“无法判断是否能”）自发进行。（7）在一定体积的密闭容器中进行如下化学反应：N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）ΔH＝﹣92.6kJ•mol﹣1，其化学平衡常数（K）和温度（T）的关系如下表所示：T/℃25125225K4×106K1K2①试判断K1＞K2（填写“＞”、“＝”或“＜”）②T℃（K＝3.6）的某时刻下，c（N2）＝2mol/L，c（H2）＝2mol/L，c（NH3）＝9mol/L，此时该反应是否处于平衡状态否（选填“是”或“否”），此时反应速率是v正＜v逆（选填“＞”、“＝”或“＜”），其原因是浓度熵Qc＝＝5.0＞K，说明此时还没有达到平衡状态，平衡向着逆方向移动。【考点】化学平衡的计算；化学反应的方向；化学平衡常数的含义；化学平衡的影响因素．【答案】（1）C；（2）C；（3）D；（4）C；（5）B；（6）①增大；不是；②无法判断是否能；（7）①＞；②否；v正＜v逆；浓度熵Qc＝＝5.0＞K，说明此时还没有达到平衡状态，平衡向着逆方向移动。【分析】（1）A．△G为状态函数，方程式变向，△G变为相反数；B．铁的生锈为放热反应，属于自发反应；C．自发过程包括自发化学反应和自发物理过程；D．ΔG＝ΔH﹣TΔS，ΔG大小受温度等外界条件影响；（2）ΔH﹣T△S＜0，反应才能自发进行，结合催化剂不能改变反应的焓变进行分析；（3）A．若该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，K增大，若正反应为吸热反应，升高温度，平衡逆向移动，K变小；B．K＝，K与系数和平衡态浓度有关；C．K仅与T有关，缩小容积，T不变，K不变；D．K越大，则反应进行程度越大，有利于C生成，故反应物转化率变大；（4）A．由化学平衡常数的定义可知，K1＝；B．该温度下，反应2H2O（g）＝2H2（g）+O2（g）的平衡常数为K2＝＝5×10﹣82；C．该温度下，NO、H2O、CO2三种化合物分解产生O2的反应的化学平衡常数分别为1×1030、5×10﹣82、4×10﹣92，所以产生O2的倾向：NO＞H2O＞CO2；（5）由反应物的起始加入量和平衡常数计算反应物转化量，进而计算转化率；（6）①NH4NO3溶于水时昏乱度增大，其熵值增大，决定反应是否自发反应的因素是反应物自身的性质，不是Pd/Cu双金属催化剂；②已知：2+5H2N2+2OH﹣+4H2O的ΔH＝+akJ•mol﹣1，ΔS＝+bJ•mol﹣1•K﹣1（a、b均为正值），ΔH−T△S＝a−bT，由于无法判断a和bT值的相对大小，故无法确定ΔH﹣T△S是大于0还是小于0，所以无法判断该反应是否能自发进行；（7）①该反应正反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，生成物浓度减小，反应物浓度增大，所以K1＞K2；②T℃（K＝3.6）的某时刻下，c（N2）＝2mol/L，c（H2）＝2mol/L，c（NH3）＝9mol/L，此时的浓度熵Qc＝＝5.0＞K，说明此时还没有达到平衡状态，平衡向着逆方向移动，则此时反应速率，v正＜v逆。【解答】解：（1）A．△G为状态函数，方程式变向，△G变为相反数，故自发反应的逆过程为非自发反应，故A错误；B．铁的生锈为放热反应，属于自发反应，故B错误；C．自发过程包括自发化学反应和自发物理过程，故C正确；D．ΔG＝ΔH﹣TΔS，ΔG大小受温度等外界条件影响，D错误；故答案为：C；（2）A．根据ΔH﹣T△S＜0，反应才能自发进行，若ΔH＞0，△S＜0，化学反应在任何温度下都不能自发进行，故A错误；B．NH4Cl（s）＝NH3（g）+HCl（g）该反应是气体分子数增大的反应，则△S＞0，根据ΔH﹣T△S＜0，反应才能自发进行，该反应在室温下不能自发进行，则该反应的ΔH＞0，故B错误；C．2CaCO3（s）+2SO2（g）+O2（g）＝2CaSO4（s）+2CO4（g））是气体分子数减小的反应，则△S＜0，该反应在低温下能自发进行，则该反应的ΔH＜0，故C正确；D．加入合适的催化剂能降低反应的活化能，但不改变反应的焓变，故D错误，故答案为：C；（3）A．若该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，K增大，若正反应为吸热反应，升高温度，平衡逆向移动，K变小，故A错误；B．K＝，K与系数和平衡态浓度有关，故B错误；C．K仅与T有关，缩小容积，T不变，K不变，故C错误；D．K越大，则反应进行程度越大，有利于C生成，故反应物转化率变大，故D正确，故答案为：D；（4）A．由化学平衡常数的定义可知，K1＝，故A错误；B．该温度下，反应2H2O（g）＝2H2（g）+O2（g）的平衡常数为K2＝＝5×10﹣82，故B错误；C．该温度下，NO、H2O、CO2三种化合物分解产生O2的反应的化学平衡常数分别为1×1030、5×10﹣82、4×10﹣92，所以产生O2的倾向：NO＞H2O＞CO2，故C正确、D错误，故答案为：C；（5）在2L的密闭容器中充入1molCO和1molH2O的混合物反应，设CO反应量为xmol，平衡时CO的物质的量为（1﹣x）mol，水的物质的量为（1﹣x）mol，二氧化碳和氢气的物质的量均为xmol，平衡常数K＝＝＝1，解得x＝0.5mol，则平衡时CO的转化率为×100%＝50%，故选：B；（6）①NH4NO3溶于水时昏乱度增大，其熵值增大，决定反应是否自发反应的因素是反应物自身的性质，不是Pd/Cu双金属催化剂，故答案为：增大；不是；②已知：2+5H2N2+2OH﹣+4H2O的ΔH＝+akJ•mol﹣1，ΔS＝+bJ•mol﹣1•K﹣1（a、b均为正值），ΔH−T△S＝a−bT，由于无法判断a和bT值的相对大小，故无法确定ΔH﹣T△S是大于0还是小于0，所以无法判断该反应是否能自发进行，故答案为：无法判断是否能；（7）①该反应正反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，生成物浓度减小，反应物浓度增大，所以K1＞K2，故答案为：＞；②T℃（K＝3.6）的某时刻下，c（N2）＝2mol/L，c（H2）＝2mol/L，c（NH3）＝9mol/L，此时的浓度熵Qc＝＝5.0＞K，说明此时还没有达到平衡状态，平衡向着逆方向移动，则此时反应速率，v正＜v逆，故答案为：否；v正＜v逆；浓度熵Qc＝＝5.0＞K，说明此时还没有达到平衡状态，平衡向着逆方向移动。四、化学反应速率与化学平衡（本题共20分）4．（20分）在生产生活中，人们会遇到各种各样的化学反应。根据实际情况，有些化学反应，人们希望又快又多，如合成氨，工业制硫酸；有些化学反应，人们希望又慢又少，如塑料的老化。因此研究和调控化学反应速率和化学平衡具有重要的意义。（1）一定条件下，在5L的密闭容器中充入1molSO2和一定量的O2，发生反应2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g），进行到4min时，测得n（SO3）＝0.8mol，若反应进行到前2min末时，容器中n（SO2）为A。A．小于0.6molB．等于0.6molC．大于0.8molD．等于0.8mol（2）对于反应N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）ΔH＝﹣92kJ•mol﹣1，若只改变下列一个条件，一定能增大正反应速率且使平衡向正反应方向移动的是B。A．升高温度B．减小容器容积C．液化分离出NH3D．使用催化剂（3）下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是D。A．新制氯水久置后颜色变浅B．反应3H2（g）+N2（g）⇌2NH3（g）ΔH＜0，采取高压措施可提高NH3的产量C．反应CO（g）+NO2（g）⇌CO2（g）+NO（g）ΔH＜0，达平衡后，升高温度体系颜色变深D．对于平衡体系2HI（g）⇌H2（g）+I2（g），缩小容积可使颜色变深（4）其他条件不变时，2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）ΔH＜0，温度升高SO3的平衡含量减小的原因是C。A．温度升高，正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡逆向移动B．温度升高，浓度商（Q）变大，Q＞K，平衡逆向移动C．温度升高，K变小，平衡逆向移动D．温度升高，活化分子数增多，反应速率加快（5）某可逆反应在某体积为2L的密闭容器中进行，从0～3分钟各物质的量的变化情况如图所示（A为固体、B、C为气体）：①反应开始至2分钟时，B的平均反应速率为0.5mol/（L•min）。②此反应的化学平衡常数表达式为K＝。③在密闭容器里，加入一定量的A、B、C，发生上述反应，当改变条件时，反应速率会加快的是b（填序号）。a.增大容器体积b.加入催化剂c.降低温度d.增加A的浓度（6）图1表示500℃、60.0MPa条件下，原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中M点数据计算H2的平衡体积分数为52%。（7）图2是合成氨反应平衡混合气中N2的体积分数与温度、压强的关系，试判断：P1＜P2（填写“＞”、“＝”或“＜”），理由是合成氨是气体分子数减小的反应，温度一定时增大压强，平衡平衡正向移动，N2的体积分数减小。【考点】化学平衡的影响因素；化学平衡移动原理；物质的量或浓度随时间的变化曲线；产物的百分含量随浓度、时间的变化曲线；反应速率的定量表示方法．【答案】（1）A；（2）B；（3）D；（4）C；（5）①0.5mol/（L•min）；②K＝；③b；（6）52%；（7）＜；合成氨是气体分子数减小的反应，温度一定时增大压强，平衡平衡正向移动，N2的体积分数减小。【分析】（1）反应物浓度越大，反应速率越快，即前2min内v（SO2）＞前4min内v（SO2），据此进行计算；（2）增大正反应速率的措施有升高温度、加入催化剂、增大浓度、压缩气体增大压强等，催化剂不影响化学平衡移动，反应N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）是气体体积减小的放热反应，结合升高温度、增大浓度、压缩气体增大压强对平衡的影响分析判断；（3）如果改变影响平衡的条件之一，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动，使用勒夏特列原理时，该反应必须是可逆反应，否则勒夏特列原理不适用；（4）反应2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）是气体体积减小的放热反应，温度升高、平衡逆向移动，SO3的平衡含量减小；（5）①根据v＝＝计算反应开始至2分钟内v（B）②由图可知，B、C的物质的量逐渐减小，A的物质的量逐渐增多，则B、C为反应物，A为生成物，△n（B）：△n（C）：△n（A）＝2mol：1mol：2mol＝2：1：2，反应为2B（g）+C（g）⇌2A（s）；③a.增大容器体积，各物质的浓度降低；b.加入催化剂，降低反应活化能，反应速率加快；c.降低温度，反应速率减慢；d.A是固体，增大用量不影响反应速率。（6）M点时H2、N2的物质的量之比为4，设起始时n（H2）＝4mol，n（N2）＝1mol，NH3体积分数为40%，结合三段式格式进行计算；（7）合成氨的反应是气体体积减小的放热反应，温度一定时增大压强，平衡正向移动，平衡混合气中N2的体积分数减小。【解答】解：（1）反应为2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g），前4min内v（SO2）＝v（SO3）＝＝0.04mol/（L•min），反应物浓度越大，反应速率越快，即前2min内v（SO2）＞前4min内v（SO2），即＞0.04mol/（L•min），解得n（SO2）＜0.6mol，即剩余n（SO2）＜0.6mol，故A正确，故答案为：A；（2）对于反应N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）ΔH＝﹣92kJ•mol﹣1，A．该反应放热，升高温度，平衡逆向移动，故A错误；B．反应N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）是气体体积减小的反应，减小容器容积，相当增大压强，反应速率加快、平衡正向移动，故B正确；C．液化分离出NH3，反应速率减慢，故C错误；D．催化剂不能改变化学平衡移动，故D错误；故答案为：B；（3）A．新制氯水久置后，颜色变浅，是因为HClO见光分解，平衡Cl2+H2O⇌HCl+HClO正向进行，Cl2含量减小，颜色变浅，能用勒夏特列原理解释，故A错误；B．反应3H2（g）+N2（g）⇌2NH3（g）ΔH＜0是气体体积减小的反应，采取高压措施可使平衡正向移动，提高NH3的产量，能用勒夏特列原理解释，故B错误；C．反应CO（g）+NO2（g）⇌CO2（g）+NO（g）ΔH＜0，达平衡后升高温度、平衡逆向移动，c（NO2）增大，体系颜色变深，能用勒夏特列原理解释，故C错误；D．反应2HI（g）⇌H2（g）+I2（g）是气体体积不变化的反应，缩小容积增大压强，平衡不移动，颜色变深是c（I2）增大引起，不能用勒夏特列原理解释，故D正确；故答案为：D；（4）A．温度升高，正逆反应速率均增大，故A错误；B．温度升高，浓度商Q不变，但K变小，Q＞K，平衡逆向移动，故B错误；C．该反应放热，温度升高K变小，平衡逆向移动，使SO3的平衡含量减小，故C正确；D．温度升高，活化分子数增多，正逆反应速率均加快，但没有说明正逆反应速率增大倍数的大小关系，故D错误；故答案为：C；（5）①反应开始至2分钟内v（B）＝＝＝＝0.5mol/（L•min），故答案为：0.5mol/（L•min）；②由图可知，B、C的物质的量逐渐减小，A的物质的量逐渐增多，则B、C为反应物，A为生成物，△n（B）：△n（C）：△n（A）＝2mol：1mol：2mol＝2：1：2，反应为2B（g）+C（g）⇌2A（s），化学平衡常数表达式K＝，故答案为：K＝；③a.增大容器体积，各物质的浓度降低，反应速率减小，故a错误；b.加入催化剂，降低反应活化能，反应速率加快，故b正确；c.降低温度，活化分子数减少，反应速率减小，故c错误；d.A是固体，增大用量，不能改变反应速率，故d错误；故答案为：b；（6）M点时H2、N2的物质的量之比为4，设起始时n（H2）＝4mol，n（N2）＝1mol，NH3体积分数为40%；反应三段式为3H2（g）+N2（g）⇌2NH3（g）起始量（mol）410变化量（mol）3xx2x平衡量（mol）4﹣3x1﹣x2x×100%＝40%，解得x＝，则H2的平衡体积分数为×100%＝52%，故答案为：52%；（7）合成氨的反应是气体体积减小的放热反应，温度一定时增大压强，平衡正向移动，平衡混合气中N2的体积分数减小，即压强越大，N2的体积分数越小，则P1＜P2，故答案为：＜；合成氨是气体分子数减小的反应，温度一定时增大压强，平衡平衡正向移动，N2的体积分数减小。五、工业合成氨（本题共22分）5．（22分）合成氨对人类生存和发展有着重要意义，1909年哈伯在实验室中首次利用氮气与氢气反应合成氨，实现了人工固氮，其合成原理为：N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）ΔH＜0。（1）符合工业合成氨生产实际的是B。A．V2O5作催化剂B．反应温度由催化剂决定C．将N2和H2液化D．NH3由吸收塔吸收（2）合成氨工业中，原料气中的杂质CO在进入合成塔之前需经过铜氨液处理，其反应为Cu（NH3）2+（aq）+CO（g）+NH3（g）⇌[Cu（NH3）3CO]+（aq）ΔH＜0；吸收CO后的溶