题目内容
（16分）I．将一定量NO2和N2O4的混合气体通入体积为1L的恒温密闭容器中，各物质浓度随时间变化的关系如图1所示。
请回答：
（1）下列选项中不能说明该反应已达到平衡状态的是 (填选项字母)。
| A．容器内混合气体的压强不随时间变化而改变 |
| B．容器内混合气体的密度不随时间变化而改变 |
| C．容器内混合气体的颜色不随时间变化而改变 |
| D．容器内混合气体的平均相对分子质量不随时间变化而改变 |
；
（3）计算该反应的平衡常数K= 。
（4）反应进行到20 min时，再向容器内充入一定量NO2，10min后达到新的平衡，此
时测得c(NO2)="0.9" mol／L。
第一次平衡时混合气体中NO2的体积分数为w1，达到新平衡后混合气体中NO2的体积分数为w2，则w1 w2 (填“>”、“=”或“<”)；
请在图2中画出20 min后各物质的浓度随时间变化的曲线(曲线上必须标出“X”和
“Y”)。
II．（1）海水中锂元素储量非常丰富，从海水中提取锂的研究极具潜力。锂是制造化学
电源的重要原料。如LiFePO4电池中某电极的工作原理如下图所示：
该电池的电解质为能传导Li+的固体材料。放电时该电极是电池的 极（填“正”或“负”），该电极反应式为 。
（2）用此电池电解含有0.1 mol/L CuSO4和0.1 mol/L NaCl的混合溶液100 mL，假如电路中转移了0.02 mol e－，且电解池的电极均为惰性电极，阳极产生的气体在标准状况下的体积是__________L.
Ⅰ.（1）B (2分)
（2）N2O4(g) 
2NO2(g) △H="+56.9kJ/mol" (2分)
（3）0.9 (2分) （4）① ＞ (2分) ②
(2分)
Ⅱ．正(2分) FePO4+e-+Li+=LiFePO4 (2分) 0.168 (2分)
解析试题分析：Ⅰ.（1）A、反应前后气体的化学计量数之和不等，故容器总压强不随时间改变可作为判断是否达到化学平衡状态的依据，正确；B、总质量不变，体积也不变，故混合气体的密度不随时间变化而改变不能作为判断是否达到化学平衡状态的依据，错误；C、NO2为红棕色气体，N2O4为无色气体，故混合气体的颜色不随时间变化而改变可作为判断是否达到化学平衡状态的依据，正确；D、总质量不变，总物质的量在变，故反应混合气平均分子量不再改变可作为判断是否达到化学平衡状态的依据，正确。
（2）由图1可知，反应物为N2O4，生成物为NO2，反应进行到10min时，N2O4的物质的量变化为0.2mol/L×1L=0.2mol，共吸收热量11.38kJ，故反应1molN2O4共吸收热量11.38×5=56.9kJ，故该反应热化学 方程式为：N2O4（g）?2NO2（g），△H=+56.9kJ?mol?1。
（3）k= c2(NO2)/ c(N2O4) =0.62÷0.4=0.9。
（4）①恒容，充入一定量NO2，相当于增大压强，平衡逆向移动，新平衡后混合气体中NO2的体积分数减小，故W1＞W2。
②30min时，c（NO2）=0.9mol/L，k=0.92 ÷c(N2O4) =0.9，c（N2O4）=0.9mol/L，20min-30min，N2O4的浓度增加了0.9-0.4=0.5mol/L，故NO2的浓度减少了1mol/L，则20min时，c（NO2）=1+0.9=1.9mol/L，可画出20 min后各物质的浓度随时间变化的曲线。
Ⅱ．（1）放电时，该装置是原电池，Fe元素化合价由+3价变为+2价，得电子发生还原反应，所以该电极是正极，电极反应式为FePO4+e-+Li+=LiFePO4。
（2）计算得到，电解含有0.01mol CuSO4和0.01molNaCl的混合溶液100mL，电路中转移了0.02mol e-，
阳极：2Cl- -2e- =Cl2↑，
0.01mol 0.01mol 0.005mol
4OH--4e-=2H2O+O2↑，
0.01mol 0.01mol 0.0025mol所以阳极上生成的气体在标准状况下的体积=（0.005mol+0.0025mol）×22.4L/mol=0.168L。
考点：本题考查图像的分析及绘画、化学平衡状态、化学平衡常数、热化学方程式、原电池原理及应用。
阅读快车系列答案可逆反应2NO2
2NO+O2在体积固定的密闭容器中，达到平衡状态的标志是
①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2
②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO
③用NO2，NO，O2表示的反应速率的比为2：2：1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的压强不再改变的状态
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
| A．①④⑥⑦ | B．②③⑤⑦ | C．①③④⑤ | D．全部 |
反应2SO2+O2
2SO3经一段时间后，SO3的浓度增加了0.4mol·L-1，在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04mol·L-1·s-1，则这段时间为（ ）
| A．0.1s | B．2.5s | C．5s | D．10s |
2AB(g)达到平衡状态的标志是 ( ） 
NaNO3（s）+ClNO（g） K1 ?H < 0 （I）
Fe(s)＋CO2(g)的平衡常数K＝0.25。（7分）
（1）Zn粒和稀盐酸反应一段时间后，反应速率会减慢，当加热或加入浓盐酸后，反应速率明显加快。由此判断，影响化学反应速率的因素有 和 。
（2）为探究锌与盐酸反应过程的速率变化，某同学的实验测定方法是：在100ml稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下（氢气体积已换算为标准状况）：
| 时间/min | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 体积/mL | 50 | 120 | 232 | 290 | 310 |
②2~3 min时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率（设溶液体积不变）为________。
③试分析1~3min时间段里，反应速率变大的主要原因 。
（3）对于容积固定的反应：N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g)(正反应放热)，达到平衡的标志有___ 。A N2、H2、NH3的百分含量不再变化 B 总压强不变
C N2、H2、NH3的分子数之比为1∶3∶2 D N2、H2、NH3的浓度相等
E．N2、H2不再起反应 F．v(N2)＝v(H2)
G．混合气体的密度不变 H．混合气体的平均相对分子质量不变
I．正反应放出的热量等于逆反应吸收的热量
(14分)我国有丰富的天然气资源。以天然气为原料合成尿素的主要步骤如下图所示（图中某些转化
步骤及生成物未列出）：
（1）“造合成气”发生的热化学方程式是CH4(g)+H2O(g) 
CO(g)+3H2(g)；△H＞0
在恒温恒容的条件下，欲提高CH4的反应速率和转化率，下列措施可行的是 。
A、增大压强 B、升高温度 C、充入He气 D、增大水蒸气浓度
| 温度/℃ | 400 | 500 | 800 |
| 平衡常数K | 9.94 | 9 | 1 |
H2(g)+CO2(g)，该反应平衡常数随温度的变化如下：提高氢碳比[ n（H2O）/n（CO）]，K值 （填“增大”、“不变”或“减小”）；若该反应在400℃时进行，起始通入等物质的量的H2O和CO，反应进行到某一时刻时CO和CO2的浓度比为1∶3，此时v（正） v（逆）（填“＞”、“＝”或“＜”）。
（3）有关合成氨工业的说法中正确的是 。
A、该反应属于人工固氮
B、合成氨工业中使用催化剂能提高反应物的利用率
C、合成氨反应温度控制在500℃左右，目的是使化学平衡向正反应方向移动
D、合成氨工业采用循环操作的主要原因是为了加快反应速率
（4）生产尿素过程中，理论上n(NH3)∶n(CO2)的最佳配比为 ，而实际生产过程中，往往使n(NH3)∶n(CO2)≥3，这是因为 。
（5）当甲烷合成氨气的转化率为60％时，以3.0×108 L甲烷为原料能够合成 L 氨气。（假设体积均在标准状况下测定）
CaO(s) + SO2(g) + CO2(g) ΔH1=218.4kJ·mol-1(反应Ⅰ) 
