1、填空题  在一定条件下，NO与NO2混合可生成N2O3，反应的化学方程式为：NO(g)+NO2(g)N2O3(g)? ΔH<0
下图表示一定量的NO、NO2混合气体发生反应时，NO2浓度在前25s内的变化。该反应进行到45s时达到平衡，测得NO2浓度约为0.010mol/L。

（1）前20s内，NO2的平均反应速率为_________________。
（2）其他条件不变，①升高温度，NO2的转化率_______ （填“增大”、“减小”或“不变”）。
②压缩气体体积，该反应平衡向_______移动（填“正向”或“逆向”）。
（3）若反应延续至70秒，请在答题卡图中画出25秒至70秒的反应进程曲线。
（4）若在反应开始时加入催化剂(其他条件都不变)，请在答题卡图中画出加催化剂后的反应进程曲线。
（5）NO、NO2的混合气体用NaOH溶液吸收，得到的盐只有一种，则该反应的离子方程式为：___________________________________，该反应的氧化剂是______________。

参考答案：（16分）
（1）1.1×10－3 mol·L－1·s－1（3分，单位、有效数字错漏合扣1分）
（2）①减小（2分）?②正向（2分）
（3）、（4）（如图，各2分，共4分，注意曲线起点、斜率、平衡点要素有错，每个要素扣1分直至0分，使用催化剂不标注扣1分）

（5）NO + NO2 + 2OH－=2NO2－+ H2O（3分）；? NO2（2分）

本题解析：（1）起始时、20s时二氧化氮浓度分别为0.040 mol·L－1、0.018 mol·L－1，则前20s内二氧化氮的平均反应速率===1.1×10－3mol/(L?s)；（2）①ΔH<0，说明正反应是放热反应，升高温度平衡向吸热反应或逆反应方向移动，则二氧化氮的平衡转化率减小；②NO(g)+NO2(g)N2O3(g)的正反应是气体体积减小的反应，压缩容器的体积就是增大压强，使平衡向气体体积减小方向或正反应方向移动；（3）依题意，该反应达到平衡的时间是45s，则25s～45s，二氧化氮的浓度由0.018mol/L逐渐减小至0.010mol/L，45s～70s二氧化氮的浓度保持不变；（4）画图要点：①催化剂能加快反应速率，缩短达到平衡的时间，因此达到平衡的时间小于45s；②催化剂对平衡移动无影响，加入催化剂不能使平衡移动，则平衡时及平衡后二氧化氮的浓度为0.010mol/L；（5）依题意，等物质的量的NO与NO2反应生成N2O3，N2O3溶于水时得到亚硝酸，HNO2与NaOH发生中和反应，生成亚硝酸钠和水，由此推断混合气体溶于氢氧化钠溶液的原理为：NO + NO2 + 2OH－=2NO2－+ H2O；该反应中NO是还原剂，所含氮元素由+2升为+3价，而NO2是氧化剂，所含氮元素由+4降为+2价。

本题难度：困难

2、简答题  在一定条件下的下列可逆反应：Xa+yB?zC达到平衡时，试填写下列各空：
（1）若A、B、C都是气体，在减压后平衡向逆反应方向移动，则x、y、z关系是______
（2）若C是气体，并且x+y=z，在加压时化学平衡可发生移动，则平衡必定是向______方向移动
（3）已知B、C是气体，现增加A物质的量（其他条件不变），平衡不移动，说明A是______态______
（4）如加热后，C的百分含量减小，则正反应是______热反应．

参考答案：（1）A、B、C都是气体，在减压后平衡向逆反应方向移动，降低压强平衡向气体体积增大的方向移动，即x+y＞z，
故答案为：x+y＞z；
（2）C是气体，且x+y=z，在加压时化学平衡可发生移动，说明X、Y至少有1种不是气体，逆反应是气体体积减小的反应，故平衡向逆反应方向移动，
故答案为：逆反应；
（3）B、C是气体，增加A物质的量（其他条件不变），平衡不移动，说明A是固体或纯液体，即A为非气态
故答案为：非气；
（4）加热后，C的百分含量减小，说明升高温度平衡向逆反应移动，故正反应是放热反应，
故答案为：放热．

本题解析：

本题难度：一般

3、选择题  工业生产硫酸时，其中一步反应是2SO2 + O2?2SO3，该反应正反应是放热反应，下列说法不正确的是（?）
A．升高温度可提高反应速率
B．使用催化剂能增大反应速率
C．增大氧气浓度可提高SO2的转化率
D．达到化学平衡时正逆反应速率相等且都为零

参考答案：D

本题解析：升高温度或使用催化剂或增大氧气的浓度均是一定加快高反应速率的，所以选项ABC都是正确的。在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态，因此选项D不正确，答案选D。
点评：该题是高考中的常见题型，属于基础性试题的考查，难度不大。该题的关键是明确平衡状态的特征、含义，以及外界条件对反应速率的影响，注意知识的积累和总结。

本题难度：一般

4、计算题  工业上以氨气为原料(铂铑合金网为催化剂)催化氧化法制硝酸的过程如下：

参考答案：（16分）
（1）4NH3+5O24NO + 6H2O? (2分)?减小(2分)
（2）(2a—b—4c)kJ/mol (2分，不写单位扣1分)
（3）①B C D(3分)
②0．1mol/(L·min)? (2分，不写或写错单位0分)? 75%(2分)

（共3分，前10min的曲线1分；10~15min的曲线2分，到达平衡的时间应小于15min，NH3平衡浓度小于2．67 mol/L）

本题解析：（1）氨气具有还原性，与氧气在催化剂加热作用下发生反应，生成一氧化氮和水，该反应是氧化还原反应、可逆反应、放热反应，氮元素由—3升为+2价，氧元素由0降为—2价，根据最小公倍数法配平，则4NH3+5O24NO + 6H2O；由于升高温度平衡向吸热方向移动，正反应是放热反应，则升高温度平衡向逆反应方向移动，则生成物浓度减小，反应物浓度增大，所以重新平衡时生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值减小，即升高温度时该反应的平衡常数K减小；（2）先将4个热化学方程式分别编号为①②③④，由于①×2—②—③×4=④，根据盖斯定律，则④的焓变=①的焓变×2—②的焓变—③的焓变×4=(2a—b—4c)kJ/mol；（3）①容器内各组分浓度等于化学方程式的系数比，不能说明反应达到平衡，因为各组分变化浓度之比一定等于系数之比，而平衡浓度不一定等于系数之比，各组分浓度不随时间改变而改变才能说明达到平衡，故A错误；同一物质表示的正、逆反应速率相等，不同物质表示的正、逆反应速率之比等于化学方程式中对应系数之比时，都能说明反应达到平衡，v正(N2)/v逆(H2)=1/3，则3v正(N2)=v逆(H2)，故B正确；合成氨是气体物质的量减小的反应，随着反应的进行，容器内混合气体的物质的量逐渐减小，则压强也逐渐减小，当混合气体总的物质的量保持不变或压强不变时，说明反应达到平衡，故C正确；由于各组分都是气体，因此混合气体的总质量始终不变，M=m/n=Mrg/mol，随着反应的进行，由于混合气体的总物质的量逐渐减小，则混合气体摩尔质量逐渐减小或相对分子质量逐渐减小，当混合气体物质的量不变或相对分子质量不变时，反应达到平衡，故D正确；N≡N键断裂、H—H键断裂都是正反应速率，故E错误；②由于氮气、氢气的起始物质的量未知，所以不能直接用定义式求氮气表示的速率，而氨气是生成物，起始时为0，则v(NH3)== =0.2mol/(L?min)；由于v(N2)/ v(NH3)=1/2，则v(N2)= 0.1mol/(L?min)；设氮气、氢气的起始物质的量分别为xmol、ymol，则它们的起始浓度分别为x/2mol/L、y/2mol/L，则：
N2?+? 3H2??2NH3
起始浓度/ mol·L－1? x/2? y/2? 0
变化浓度/ mol·L－1? 1/2? 3/2? 1
平衡浓度/ mol·L－1? 1/2? 1/2? 1
则x/2—1/2=1/2，y/2—3/2=1/2，解得：x=2，y=4
氢气的平衡转化率=×100%=×100%=75%。
画图要点：①t=0时，氨气浓度为0；t=5min，氨气浓度为1mol/L；0<t<5min时，氨气浓度逐渐增大；5min≤t<10min时，氨气浓度始终为1mol/L；②t=10min时，由于容器容积缩小1半，则反应物、生成物浓度立即增大一倍，则氨气浓度变为2mol/L；③缩小容器容积，就是增大压强，反应速率增大，达到平衡的时间大约是起始时达到平衡时间的一半，因此达到平衡的时间约为5/2min；若正反应能进行到底，氮气过量，4mol氢气最多可以生成8/3mol氨气，由于可逆反应不能进行到底，则浓度一定小于8/3mol/L≈2.67mol/L；10min<t≤12.5min时，由于正反应是气体体积减小的反应，增大压强平衡向正反应方向移动，所以氨气浓度从2mol/L逐渐增大到2.5mol/L左右；④12.5min<t≤15min时，氨气浓度始终为2.5mol/L左右。

本题难度：一般

5、简答题  合成氨的流程示意图如下：

回答下列问题：
(1)工业合成氨的原料是氮气和氢气。氮气是从空气中分离出来的，通常使用的两种分离方法是____________、____________；氢气的来源是水和碳氢化合物，写出分别采用煤和天然气为原料制取氢气的化学方程式________________________，__________________________。
(2)设备A中含有电加热器，触媒和热交换器，设备A的名称是________，其中发生的化学反应方程式为__________________________。
(3)设备B的名称为________，其中m和n是两个通水口，入水口是________(填“m”或“n”)。不宜从相反方向通水的原因是________________________________________。
(4)设备C的作用是____________________________________________。
(5)在原料气制备过程中混有的CO对催化剂有毒害作用，欲除去原料气中的CO，可通过如下反应来实现：
CO(g)＋H2O(g)?CO2(g)＋H2(g)
已知1 000 K时该反应的平衡常数K＝0.627，若要使CO的转化率超过90%，则起始物中c(H2O)∶c(CO)不低于________。

参考答案：(1)液化、分馏　与C反应后除去CO2　C＋H2O(g)CO＋H2　CH4＋H2O(g)CO＋3H2　(2)合成塔　N2＋3H22NH3　(3)冷却塔　n　高温气体由冷却塔的上端进入，冷却水应从下端进入，逆向冷却效果好　(4)将液氨和未反应的原料气分离
(5)13.8

本题解析：(1)利用空气中氮气的沸点比氧气的沸点低，先将空气加压降温变成液态，然后再加热，使氮气首先从液态空气中蒸发出来，留下的就是液态氧气。故分离方法是液化和分馏；另一种方法是将空气与C反应后除去CO2，采用煤和天然气制备H2的化学方程式分别为：C＋H2O(g)?CO＋H2、CH4＋H2O(g)CO＋3H2；(2)合成氨的设备为合成塔；发生的反应是N2＋3H22NH3；(3)冷凝分离氨气的设备为冷却塔；为了增强冷却效果，冷却水应从下端进入，逆向冷却效果好；(4)设备C是分离器，能将液氨和未反应的原料分离；(5)设CO、H2O的起始浓度分别为x mol·L－1、y mol·L－1，且CO的转化率为90%，则
　　　　　　　? CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)
起始浓度(mol·L－1)　x　　　y　　　　　0　　　 0
转化浓度(mol·L－1)　0.9x　0.9x　　　0.9x　　0.9x
平衡浓度(mol·L－1)　0.1x y－0.9x　　0.9x　　0.9x
K=＝0.627，得：?≈13.8，只要增加H2O量，就可提高CO的转化率。

本题难度：困难