高一化学上册单元知识点分类解析检测试题13.doc

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G单元 化学反应速率和化学平衡
目录
G单元 化学反应速率和化学平衡 1
G1 化学反应速率 1
G2 化学平衡及勒夏特列原理化学反应进行的方向（课标中必须有） 14
G3 速率、平衡图像 28
G4 等效平衡与化学平衡计算。 32
G5 化学反应速率和化学平衡综合 39

G1 化学反应速率
12．G1 G2 G3【2014·重庆一中高三下期第三次月考】一定温度下，向2 L恒容容器中充
入1.0 mol A和1.0 mol B，发生反应A(g)＋B(g) C(g)，经过一段时间后达到平衡。反
应过程中测定的部分数据如表，下列说法正确的是
t/s
0
5
15
25
35
n(A)/mol
1.0
0.85
0.81
0.80
0.80

A．前5 s的平均反应速率v(A)＝0.03 mol·L－1·s－1
B．前15 s内体系的熵值逐渐增大
C．保持温度不变，起始时向容器中充入2.0 mol C，达平衡时，C的转化率大于80%
D．保持温度不变，起始时向容器中充入0.20 mol A、0.20 mol B和1.0 mol C，反应达平衡前v(正)   0.80    0.80    0.20 此时： K=0.625
A、反应在前5s的平均速率v（A）=（1.0-0.85）mol÷2L÷5s=0.015mol•L-1•s-1 ，故A错误；B、前15 s内反应一直正向移动，气体体积减小，体系的熵值逐渐减小，故B错误；
C、等效为起始加入2.0mol A和2.0mol B，与原平衡相比，压强增大，平衡向正反应方向移动，平衡时的AB转化率较原平衡高，故平衡时AB的物质的量小于1.6mol，C的物质的量大于0.4mol，即相同温度下，起始时向容器中充入2.0 mol C，达到平衡时，C的物质的量大于0.4mol，参加反应的C的物质的量小于1.6mol，转化率小于80%，故C错误；D、相同温度下，起始时向容器中充入0.20mol A、0.20mol B和1.0mol C，Qc=50＞K，反应逆向进行，反应达到平衡前v（正）＜v（逆），故D正确，故D正确；
故答案选D
【思路点拨】本题考查了化学平衡计算应用，化学反应速率计算，平衡常数的计算分析应用是解题关键，掌握基础是关键，题目难度中等。
28、F2 G1 G2 G3 H5【2014·江西师大附中 鹰潭一中重点中学联考】（16分）研究化肥的合成、废水的处理等有现实的重要意义。
Ⅰ．尿素是一种非常重要的高氮化肥，工业上合成尿素的反应如下：
2NH3(l)＋CO2(g)H2O(l)＋H2NCONH2 (l) △H＝－103.7 kJ·mol－1
试回答下列问题：
（1）下列措施中有利于提高尿素的产率的是___________。
A．采用高温 B．采用高压 C．寻找更高效的催化剂
（2）合成尿素的反应在进行时分为如下两步：
第一步：2NH3(l)＋CO2(g) H2NCOONH4(氨基甲酸铵) (l) △H1
第二步：H2NCOONH4(l)H2O(l)＋H2NCONH2(l) △H2
某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在一体积为0.5 L密闭容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳，实验测得反应中各组分随时间的变化如下图Ⅰ所示：

① 已知总反应的快慢由慢的一步决定，则合成尿素总反应的快慢由第_____步反应决定。
② 反应进行到10 min时测得CO2的物质的量如图Ⅰ所示，则用CO2表示的第一步反应的速率v(CO2)＝____________________
③ 第二步反应的平衡常数K随温度的变化如上右图Ⅱ所示，则△H2 0
（填“＞”“＜”或“＝”）
Ⅱ．以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素含量极高，为控制砷的排放，采用化学沉降法处理含砷废水，相关数据如下表。
难溶物
Ksp
Ca3(AsO4)2
6.8×10－19
AlAsO4
1.6×10－16
FeAsO4
5.7×10－21

污染物
H2SO4
As
浓度
28.42 g/L
1.6 g·L－1
排放标准
pH 6～9
0.5 mg·L－1
表1．几种砷酸盐的Ksp 表2．工厂污染物排放浓度及允许排放标准
回答以下问题：
（3）若混合溶液中Al3＋、Fe3＋的浓度均为1.0×10－4mol·L－1，
c(AsO43－)最大是 mol·L－1。
（4）工厂排放出的酸性废水中的三价砷（H3AsO3弱酸）不易沉降，可投入MnO2先将其氧化成五价砷（H3AsO4弱酸），写出该反应的离子方程式 。
（5）在处理含砷废水时采用分段式，先向废水中投入适量生石灰调节pH到2，再投入适量生石灰将pH调节到8左右使五价砷以Ca3(AsO4)2形式沉降。
① 将pH调节到2时废水中有大量沉淀产生，沉淀主要成分的化学式为 ；
②在pH调节到8左右才开始出现大量Ca3(AsO4)2沉淀的原因为

【知识点】化学平衡和化学反应速率的影响因素、沉淀溶解平衡
【答案解析】Ⅰ．（1）B （2）①2 ②0.148 mol/（L•min） ③ ＞
Ⅱ．（ 3 ）5.7×10-17（4）2H++MnO2+H3AsO3=H3AsO4+Mn2++H2O （5） ① CaSO4 ②H3AsO4是弱酸，当溶液中pH调节到8左右时AsO43-浓度增大，Ca3（AsO4）2开始沉淀
解析：Ⅰ．（1）A、采用高温，反应是放热反应，平衡向着逆向进行，尿素的产率降低，故A错误；B、反应由气体参加，反应前后气体体积减小，采用高压，增大压强，反应正向进行，尿素的产率增大，故B正确；C、寻找更高效的催化剂，催化剂可以加快反应速率，但不改变平衡，尿素的产率不变，故C错误；
（2）①由图象可知在15分钟左右，氨气和二氧化碳反应生成氨基甲酸铵后不再变化发生的是第一步反应，氨基甲酸铵先增大再减小最后达到平衡，发生的是第二步反应，从曲线斜率不难看出第二部反应速率慢，所以已知总反应的快慢由慢的一步决定，则合成尿素总反应的快慢由第二步决定；
②反应进行到10 min时测得CO2的物质的量为0.26mol，二氧化碳的浓度变化为：c（CO2）=（1mol-0.26mol)/0.5L=1.48mol/L；则用CO2表示的第一步反应的速率v（CO2）=1.48mol/L÷10min=0.148 mol/（L•min），
③第二步反应的平衡常数K随温度的升高增大，说明反应是吸热反应，△H2＞0，
Ⅱ．（3）若混合溶液中Al3+、Fe3+的浓度均为1.0×10-4mol•L-1，依据Ksp大小可以得到，Ksp（FeAsO4 ）小，反应过程中Fe3+先析出沉淀；依据Ksp（FeAsO4 ）=c（Fe3+）c（AsO43-）=5.7×10-21；Fe3+的浓度均为1.0×10-4mol•L-1，计算得到 c（AsO43-）=5.7×10-17mol/L，
（4）三价砷（H3AsO3弱酸）不易沉降，可投入MnO2先将其氧化成五价砷（H3AsO4弱酸）同时生成Mn2+和H2O，则该反应的离子方程式为：2H++MnO2+H3AsO3=H3AsO4+Mn2++H2O，
（5）①硫酸钙难溶于酸，所以酸性条件下能析出，因此pH调节到2时废水中有大量沉淀产生，沉淀主要成分的化学式为CaSO4；
②H3AsO4是弱酸电离出来的AsO43-较少，所以酸性条件下不易形成Ca3（AsO4）2沉淀，当溶液中pH调节到8左右时AsO43-浓度增大，Ca3（AsO4）2开始沉淀，
【思路点拨】本题考查了化学平衡的影响因素分析、化学反应速率计算、溶液中浓度的
换算、沉淀溶解平衡的溶度积常数计算，离子方程式的书写，沉淀的形成等知识，题目难度中等，注意明确影响化学平衡的因素及化学反应速率的计算方法，试题能够提高学生的分析、理解能力及计算能力。
28．E1 E2 F2 F3 G1 G2 【2014·大庆铁人中学高三学年考前模拟】(15分)Ⅰ：元素X、Y、Z、E、M、N均为短周期主族元素，且原子序数依次增大。已知Y元素原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4，M元素与 Y元素能形成化合物MY2和化合物MY3，化合物MY2中两种元素质量分数相同；N－、Z＋、X＋的半径逐渐减小；化合物XN在常温下为气体，E、Z、N的最高价氧化物的水化物两两能反应，回答下列问题：
（1）写出Z最高价氧化物的水化物的电子式 ____________________。
（2）两个体积相等的恒容容器，甲容器通入1 mol MY2和1 mol Y2单质，乙容器通入1 mol MY3和0.5 mol Y2单质，发生反应：2 MY2 (g) + Y2(g) 2 MY3(g) △H＜0，甲、乙起始反应温度相同，两容器均和外界无热量交换，平衡时，甲中MY2的转化率为a，乙中MY3的分解率为b，则
①a、b的关系为a+b 1（填“﹤”、“﹥”或“＝”) 。
②该条件下容器甲反应达平衡状态的依据是（填序号） 。
A．v正(Y2)＝2v逆(MY3) B．混合气体的密度不变
C．c(MY2)＝c(MY3) D．混合气体的总物质的量不变
E、容器内温度不变 F、MY2和Y2的质量比不变
（3）2.7克单质E与100ml 2mol/L Z的最高价氧化物的水化物充分反应,向反应后的溶液中滴入2 mol/L XN的溶液V ml，当溶液中产生3.9克沉淀时，求此时V的值 （写出计算过程）
Ⅱ：（4）已知在常温常压下：

（5）由甲醇、氧气和NaOH溶液构成的新型手机电池，可使手机连续使用一个月才充一次电。
①该电池负极的电极反应式为_ ___
②若以该电池为电源，用石墨做电极电解200mL含有如下离子的溶液．

电解一段时间后，当两极收集到相同体积（相同条件）的气体时（忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象）阳极上发生的电极反应 。
【知识点】元素周期表、化学平衡、热化学方程式、电化学原理
【答案解析】（1） （2）① ＜ ② DEF
（3） 75mL 或者175mL （写出计算过程）过程略（4） 0.5（b-a-4c） （5）①CH3OH－6e－+ 8 OH－ = CO32－+ 6 H2O ② 4OH――4e－ = O2 ↑+ 2H2O 
解析：元素X、Y、Z、E、M、N均为短周期主族元素，且原子序数依次增大。已知Y元素原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4，推断Y是氧元素；M元素与 Y元素能形成化合物MY2和化合物MY3，化合物MY2中两种元素质量分数相同；则M是硫元素；N－、Z＋、X＋的半径逐渐减小；化合物XN在常温下为气体，则X是氢元素，Z是钠元素；Ｎ是氯元素；E、Z、N的最高价氧化物的水化物两两能反应，则Ｅ是铝元素。
（1）Z最高价氧化物的水化物是NaOH，其电子式为：；
（2）①2 SO2 (g) + O2(g) 2 SO3(g)甲容器通入1 mol SO2和1 mol O2单质，乙容器通入1 mol SO3和0.5 mol O2单质，如果有热量的交换甲乙是等效的，现在没有热交换，甲容器温度上升SO2 (g)的转化率降低，乙容器温度降低SO3(g)的分解率降低，所以（a+b）< 1
②A、2v正(Y2)＝v逆(MY3) 时，才能判断平衡，故A错误；B、因为是恒容密闭容器，质量守恒，故混合气体的密度不变不能作为判据，故B错误；C、c(MY2)＝c(MY3) 不能作为平衡的依据，故C错误； D、非等体反应，混合气体的总物质的量不变说明达平衡，故D正确；E、容器内温度不变时达平衡 F、MY2和Y2的质量比不变时达平衡。故选DEF；
（3）2.7克单质Al（物质的量是0.1mol）与100ml 2mol/LNaOH（即0.2mol充分反应2Al+2OH- +2H2O=2AlO2- +3H2↑,向反应后的溶液中氢氧化钠有剩余0.1 mol，滴入2 mol/L HCl的溶液V ml，当溶液中产生3.9克（0.05mol）沉淀时：HCl先和NaOH反应，反应后NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3↓ +NaCl，继续滴加盐酸则Al(OH)3溶解Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O，根据量的关系得需要的盐酸体积为75mL 或者175mL。
（4）运用盖斯定律：1/2×①-1/2×②+2×③得目标方程式。所以，ΔH=0.5（b-a-4c）
（5）甲醇、氧气和NaOH溶液构成电池，甲醇作负极，电极反应式：CH3OH－6e－+ 8 OH－ = CO32－+ 6 H2O 。②若以该电池为电源，用石墨做电极电解200mL已知溶液时，根据放电顺序，阳极氯气和阴极氢气相同，设阳极生成的氧气物质的量为x，阴极上也应生成氢气物质的量x
阳极电极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑， 4OH--4e-=2H2O+O2↑，
0.4mol 0.4mol 0.2mol 4x 4x x
阴极电极反应为：Cu2+ + 2e- = Cu， 2H+ + 2e- = H2↑；
0.1mol 0.2mol 01mol 0.4mol 0.4mol 0.2mol
2H+ + 2e- = H2↑；
2x 2x x
依据电子守恒0.4+4x=0.2+0.4+2x
x=0.1mol
所以此时阳极发生的电极反应式：4OH――4e－ = O2 ↑+ 2H2O
【思路点拨】本题考查结构性质位置关系的综合应用，，推断元素是解题关键，注意把握物质的性质，从试题中准确提取信息，与已有知识进行整合，采用分析、综合的方法解决简单化学问题。
27．F1 F2 G1 G2 G4 H1 [2014·长沙模拟]（14分）（Ⅰ）甲醇是一种新型的汽车动力燃料，工业上可通过CO和H2化合来制备甲醇。
已知某些化学键的键能数据如下表：
化学键
C—C
C—H
H—H
C—O
C≡O
H—O
键能/kJ·mol－1
348
413
436
358
1072
463
请回答下列问题：
（1）已知CO中的C与O之间为叁键连接，则工业制备甲醇的热化学方程式为
；
（2）某化学研究性学习小组模拟工业合成甲醇的反应，在容积固定为2L的密闭容器内充入1 molCO和 2 molH2，加入合适催化剂（体积可以忽略不计）后在250°C开始反应，并用压力计监测容器内压强的变化如下：
反应时间/min
0
5
10
15
20
25
压强/MPa
12.6
10.8
9.5
8.7
8.4
8.4
则从反应开始到20min时，以CO表示的平均反应速率= ，该温度下平衡常数K= ，若升高温度则K值 （填“增大”、“减小”或“不变”）；
（3）下列描述中能说明上述反应已达平衡的是 ；
A．2 v (H2)正 = v (CH3OH)逆
B．容器内气体的平均摩尔质量保持不变
C．容器中气体的压强保持不变
D．单位时间内生成 n molCO 的同时生成 2n molH2
（Ⅱ）回答下列问题：
（1）体积均为100mL pH=2的CH3COOH与一元酸HX，加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示，则Ka(HX) ______ Ka(CH3COOH)（填＞、＜或＝）

（2）25℃时，CH3COOH与CH3COONa的混合溶液，若测得pH=6，则溶液中C(CH3COO−)-c(Na+)=_________mol·L-1(填精确值)。
【知识点】化学实验基础操作、滴定、化学式的简单计算
【答案解析】Ⅰ（1）CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H= -116 KJ/mol
（2）0.0125mol/(L·min)； 4 (mol/L)-2； 减小。
（3）B C
Ⅱ（1）＞ ； （2）9.9×10－7
解析：（1）CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ，反应的焓变可以根据反应物的总键能和生成物的总键能计算得到，焓变=反应物总键能之和-生成物总键能之和，△H═1072KJ/mol+2×436KJ/mol-（3×413KJ/mol+358KJ/mol+463KJ/mol）=-116 kJ•mol-1；
（2）（2））①从反应开始到20min时，设CO的浓度变化量是x，
CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）
初始浓度：0.5 1 0
变化浓度：x 2x x
平衡浓度：0.5-x 1-2x x
根据反应前后压强之比等于物质的量之比，则解得x=0.25mol/L，从反应开始到20min时，以CO表示的平均反应速率v=ΔC/Δt=0.25mol/L÷20min=0.0125mol/（L•min），
平衡常数4（mol/L）-2，对于该放热反应，温度升高，化学平衡常数会减小。
（3） A、、v（H2）正=2v（CH3OH）逆才能说明正逆反应速率相等，化学反应达到平衡，故A错误；B、容器内气体的平均摩尔质量等于总质量初一总物质的量，质量是守恒的保持不变，但是n变化，当气体的平均摩尔质量不变了，证明达到平衡，故B正确；
C、反应是前后气体体积变化的反应，容器中气体的压强保持不变，证明达到了平衡，故C正确；D、单位时间内生成nmolCO的同时生成2nmolH2，不能说明正逆反应速率相等，不一定平衡，故D错误．
故选BC
（Ⅱ）（1）体积均为100mL pH=2的CH3COOH与一元酸HX，
加水稀释过程中HX的pH变化大，所以酸性比醋酸强，则Ka(HX)>Ka(CH3COOH)
（2）25℃时，CH3COOH与CH3COONa的混合溶液电荷守恒c(CH3COO－)＋c(OH－) =c(Na＋)＋c(H+)，则C(CH3COO−)-c(Na+)=c(H+)-c(OH－)=10-6-10-8=9.9×10－7
【思路点拨】本题涉及化学反应的焓变和化学键键能之间的关系、化学反应速率和平衡以及化学平衡的有关计算知识，综合性强，难度大。
26．J1 J2 L1【2014·吉林省九校联合体第二次摸底】（15分）某兴趣小组在实验室用加热乙醇、浓H2SO4、溴化钠和少量水的混合物来制备溴乙烷，检验反应的部分副产物，并探究溴乙烷的性质。

（一）溴乙烷的制备及产物的检验：设计了如上图装置，其中夹持仪器、加热仪器及冷却水管没有画出。请根据实验步骤，回答下列问题：
（1）竖直冷凝管冷凝水流向 口进 口出，竖直冷凝管冷凝的作用
（2）制备操作中，加入的少量的水，其目的是 ；（填字母）
a．减少副产物烯和醚的生成 b．减少Br2的生成
c．减少HBr的挥发 d．水是反应的催化剂
（3）该实验装置中 装置可防止倒吸，中学化学实验中
用此方法防止倒吸。
（4）理论上，上述反应的副产物还可能有：乙醚（CH3CH2－O－CH2CH3）、乙烯、溴化氢等： 检验副产物中是否含有溴化氢：熄灭酒精灯，在竖直冷凝管上方塞上塞子、打开a，利用余热继续反应直至冷却，通过B、C装置检验。B、C中应盛放的试剂分别
是  、 。
（5）欲除去溴乙烷中的少量杂质Br2，下列物质中最适合的是 。（填字母）
a．NaI b．NaOH c．NaHSO3 d．KCl

（二）溴乙烷性质的探究：
用如图实验装置(铁架台、酒精灯略) 验证溴乙烷的性质：

Ⅰ：在试管中加入10 mL6mol/L NaOH溶液和2 mL 溴乙烷，振荡。
II：将试管如图固定后，水浴加热。
(6)观察到___现象时，表明溴乙烷与NaOH溶液已完全反应。
(7) 为证明溴乙烷在NaOH乙醇溶液中发生的是消去反应，将生成的气体通入如图装置。A
试管中的水的作用是 ，若无A试管，B试管中的试剂应为 。
【知识点】有机实验、溴乙烷的制取
【答案解析】（一）（1）下 上（2分）冷凝回流（1分）（2）abc（3分） （3）C （1分）
乙酸乙酯制备（1分）（4）苯（或四氯化碳等有机溶剂）（1分）硝酸银或石蕊试液（答出一种即可）（1分） （5）c （2分）
（二）(6)液体不分层（1分）(7)吸收乙醇 （1分），溴水（其他合理答案也可给分1分）
解析：（一）（1）冷凝管里水流的方向与蒸气的流向相反，否则不能使蒸馏水充满冷凝管，不能充分冷凝，所以竖直冷凝管冷凝水流向是下口进，上口出，乙醇易挥发，竖直冷凝管起到冷凝回流的作用，使乙醇蒸气回流到烧瓶中继续反应；
（2）反应中加入少量的水，防止反应进行时发生大量的泡沫，减少副产物乙醚的生成和避免HBr的挥发；
（3） 溴化氢极易溶于水，C装置中盛有硝酸银或石蕊试液，检验副产物中是否含有溴化氢，该装置特点是一长管一短管，当气体与液体接触，发生倒吸时，液体会进入集气瓶B中起到防止倒吸的作用，实验室制取乙酸乙酯，乙醇易溶于水，乙酸能和碳酸钠反应，为防止倒吸，常采用该装置；
4）因浓硫酸具有强氧化性，能氧化溴为溴单质，检验溴化氢，可用硝酸银溶液或石蕊溶液检验，但先要除去混有的溴单质，所以，将混合物通过苯（或四氯化碳等有机溶剂）除去溴单质，再通入硝酸银溶液或石蕊溶液；
（5）a、除去溴乙烷中的少量杂质Br2，加NaI会引入碘单质杂质；b、加氢氧化钠会引起溴乙烷水解；c、加亚硫酸氢钠只与溴反应不与溴乙烷反应；d、加氯化钾都不反应；
（二）（6）因为溴乙烷与氢氧化钠溶液不相溶，会出现分层，故液体不分层时，说明溴乙烷反应较完全；
（7）溴乙烷在NaOH乙醇溶液中反应，生成的气体混有乙醇蒸汽，所以将混合气体先通过水可除去乙醇；若无A试管，B试管中装高锰酸钾溶液，混合气体中的乙醇也可以使高锰酸钾褪色，故高锰酸钾要改为溴水，乙醇不与溴水反应。
【思路点拨】本题考查了溴乙烷的制取和性质，侧重考查了溴乙烷的除杂，掌握溴乙烷的制备原理是解答的关键，本题难度中等。
27．F1 F2 F3 G1 G2 G3 G4【2014·湖南省十三校高三第二次联考】（16分）随着大气污染的日趋严重，“节能减排”，减少全球温室气体排放，研究NOx、SO2、CO等大气污染气体的处理具体有重要意义。
（1）右图是在101 kPa，298K条件下1mol NO2和1mol CO反应生成1mol CO2和1mol NO过程中的能量变化示意图。

已知：

请写出NO与CO反应生成无污染气体的热化学方程式： 。
（2）将0．20 mol N02和0．10 mol CO充入一个容积恒定为1L的密闭容器中发生反应，在不同条件下，反应过程中部分物质的浓度变化状况如图所示。
①下列说法正确的是 （填序号）。
a．容器内的压强不发生变化说明该反应达到乎衡
b．当向容器中再充人0． 20 mol NO时，平衡向正反应方向移动，K增大
c．升高温度后，K减小，N02的转化率减小
d．向该容器内充人He气，反应物的体积减小，浓度增大，所以反应速率增大
②计算产物NO在0～2 min内平均反应速率v（NO）= mol·L-1·min-1
③第4 min时改变的反应条件为 （填“升温’’、“降温’’）。
④计算反应在第6 min时的平衡常数K= 。若保持温度不变，此时再向容器中充人
CO、NO各0．060 mol，平衡将 移动（填“正向”、“逆向”或“不”）。
（3）有学者想以如图所示装置用原电池原理将SO2转化为重要的化工原料。其负极反应式为 ，当有0.25 mol SO2被吸收，则通过质子（H+）交换膜的H+的物质的量为 mol。

【知识点】用盖斯定律进行有关反应热的计算；化学电源新型电池；化学平衡的影响因素；
难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质．
【答案解析】

解析：：（1）依据盖斯定律②-①得到反应的热化学方程式：
2NO（g）+2CO（g）⇌N2（g）+2CO2（g）的△H=-759KJ/mol
（2）图象分析可知反应为：NO2（g）+CO（g）⇌NO（g）+CO2（g）
①a．反应前后气体体积不变，当容器内的压强不发生变化，不能说明该反应达到平衡，故a错误；
b．当向容器中加再充入0.20mol NO时，平衡向逆反应方向移动，K值不变，故b错误；
c．升高温度后，K值减小，说明平衡逆向进行，NO2的转化率减小，故c正确；
d．向该容器内充入He气，总压增大，气体分压不变，所以反应反应速率不变，故d错误；
故选c；
②产物NO在0～2min时平均反应速率v（NO）=0.03mol/L÷2min=0.015mol/(L•min)；
③图象分析可知4min后二氧化氮和一氧化碳浓度增大，一氧化氮和二氧化碳浓度减小，说明平衡逆向进行，反应是放热反应，升温平衡逆向进行，符合图象变化；
④依据图象分析，6min时平衡状态下物质的浓度为c（NO2）=0.18mol/L，c（CO）=0.08mol/L，c（NO）=0.02mol/L，c（CO2）=0.02mol/L，反应的平衡常数依据平衡常数概念计算，NO2（g）+COg）⇌NO（g）+CO2（g），K=(0.02×0.02)/(0.18×0.08)=1/36；若保持温度不变，此时再向容器中充入CO、NO各0.060mol，浓度商计算Qc=（0.02×0.08）/(0.18×0.10)=4/45＞K，平衡逆向进行.
（3）图所示装置分析，用原电池原理将SO2转化为重要的化工原料．其负极的反应为二氧化硫失电子生成硫酸根离子的过程，电极反应为：SO2++2H2O-2e-=SO42-+4H+，当有0.25mol SO2被吸收，电子转移0.5mol，依据电子守恒分析通过质子（H+）交换膜的H+的物质的量为0.5mol。
【思路点拨】本题考查了热化学方程式和盖斯定律计算应用，化学平衡影响因素分析，平衡
常数计算应用，原电池原理的理解分析，掌握基础是关键，题目难度中等。

G2 化学平衡及勒夏特列原理化学反应进行的方向（课标中必须有）
4．F1 F2 F3 G2 G4【2014·重庆一中高三下期第三次月考】（13分）火力发电厂释放
出的大量NOx、SO2、CO2会对环境造成污染。对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳处理，可实现节能减排、废物利用等目的。
（1）脱硝。利用甲烷催化还原NOx：
CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH1＝－574kJ·mol－1
CH4(g)＋4NOg)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH2＝－1160kJ·mol－1
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为 。
（2）脱碳。CO2转化为甲醇的热化学方程式为：
CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH3
①将CO2和H2的混合气体分成五等份，将它们分别充入温度不同、容积相同的恒容容器中发生上述反应。反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系如右图，则上述CO2转化为甲醇的反应的ΔH3　 0（填“＞”、“＜”或“＝”）。

②右图是用于笔记本电脑的甲醇燃料电池结构示意图，质子交换膜左右两侧的溶液均为1 L 2 mol/L H2SO4溶液，当电池中有1mol e－发生转移时左右两侧溶液的质量之差为 （忽略气体的溶解，假设反应物完全耗尽）。

（3）脱硫。①某种脱硫工艺中将废气处理后，与一定量的氨气、空气、水反应，生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品氮肥。设废气中SO2、NO2的物质的量之比为1∶1，则该反应的化学方程式为 。
②25℃时pH均为4的硝酸铵溶液和稀硝酸中由水电离出的氢离子浓度分别为c1、c2，则c1与c2的比值等于 。
【知识点】热化学方程式、化学平衡的计算、常见的生活环境的污染及治理
【答案解析1）CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－867kJ/mol
（3分） （2）①＜（2分） ② 12 g（3分）
（3）①12NH3＋3O2＋4SO2＋4NO2＋6H2O=4(NH4)2SO4＋4NH4NO3（3分）
② 106（2分）
解析：（1）盖斯定律，不管化学反应是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的，两式相加，可得：
2CH4（g）+4NO2（g）=2N2（g）+2CO2（g）+4H2O（g）△H=-1734 kJ/mol 或
CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－867kJ/mol
（2） ①由图可知最高点反应到达平衡，达平衡后，温度越高，φ（CH3OH）越小，平衡向逆反应进行，升高温度平衡吸热方向进行，逆反应为吸热反应，则正反应为放热反应，即△H3＜0 ；②原电池中电子从负极经外电路流向正极，根据电子转移的方向可知c为负极，负极发生氧化反应，左侧电极反应式为：CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+，当有1mol电子转移时反应甲醇生成CO2，溶液质量减少（44-32）÷6=2克 。d为正极，发生还原反应，电极反应式为：O2+4H++4e-=2H2O；右侧增加0.25mol氧气的质量，即8g。 当电池中有1mol e－发生转移时，溶液中有1molH+从负极移向正极，所以左侧质量再减少1克；此时右侧再增加1g；左右两侧溶液的质量之差为12克。（3）①根据氧化还原反应配平书写化学反应方程式，反应方程式为：12NH3＋3O2＋4SO2＋4NO2＋6H2O=4(NH4)2SO4＋4NH4NO3； ② pH均为4的硝酸铵溶液，铵根离子水解，促进水的电离，则由水电离出的氢离子浓度分别为c1=10-4；稀硝酸抑制水的电离，则由水电离出的氢离子浓度分别为c2=10-10， 则c1与c2的比值等于106
【思路点拨】本题考查较为综合，涉及化学平衡的计算，化学反应与能量以及原电池知识，题目难度较大，注意平衡常数的计算和应用，把握盖斯定律的运用。
12．G1 G2 G3【2014·重庆一中高三下期第三次月考】一定温度下，向2 L恒容容器中充
入1.0 mol A和1.0 mol B，发生反应A(g)＋B(g) C(g)，经过一段时间后达到平衡。反
应过程中测定的部分数据如表，下列说法正确的是

t/s
0
5
15
25
35
n(A)/mol
1.0
0.85
0.81
0.80
0.80

A．前5 s的平均反应速率v(A)＝0.03 mol·L－1·s－1
B．前15 s内体系的熵值逐渐增大
C．保持温度不变，起始时向容器中充入2.0 mol C，达平衡时，C的转化率大于80%
D．保持温度不变，起始时向容器中充入0.20 mol A、0.20 mol B和1.0 mol C，反应达平衡前v(正)