参考答案：21.（1）C; （2）①>;②增大；③76.53④B⑤CO(NH2)2 -6e- + 8OH- = CO32- + N2 +6H2O

本题解析： （1）?①单位时间内生成3n mol H2:同时生成2n mol NH3,相当于同一物质的正逆反应速率相等，正确；②用NH3、N2、H2表示反应速率比为? 2∶1∶3 ，无论是平衡还是没有平衡这个关系均成立，错误；③混合气体的密度不再改变，由于在整个恒容容器中，气体质量不变，所以密度一直不变，不能做为平衡判断依据，错误； ④气体总物质的量反应前后发生改变，混合气体压强不再改变时可以做为判断依据，正确； ⑤混合气体平均相对分子质量等于总质量除以总物质的量，质量不变但总物质的量发生改变，当不再改变时说明达到平衡，正确；（2）①由于没有达到平衡，平衡正向正反应方向时进行，所以20 min时υ正(CO2 )应该大于80 min时。②在100 min时，保持其它条件不变，再向容器中充入0. 050 mo1CO2和0. 20 molNH3，相当于开始加入了反应物量是0. 150 mo1CO2和0. 60 molNH3，由于是恒容容器，相当于增加了压强平衡右移，重新建立平衡后CO2的转化率与原平衡相比将增大。③根据三态法可以计算为：

开始：0.1? 0.4? 0? 0
转化：0.06 0.12? 0.06? 0.06
平衡：0.04? 0.28? 0.06? 0.06
上述可逆反应的平衡常数为K=0.03*0.03/0.142*0.02=76.53。④由t℃到(t+10)℃升高了温度平衡逆向移动，氨气的转化率降低，故选正确的图像可能是B。⑤在电解池中阳极反应应该是失电子的，应该生成氮气，故电极反应为CO(NH2)2 -6e- + 8OH- = CO32- + N2 +6H2O，阴极有氢气生成，根据电子守恒，当阳极生成1mol氮气时阴极应该有3mol氢气生成，当共有1mol气体生成时，可求出有氮气0.25mol,生成尿素0.25mol,求得质量15g。

本题难度：困难

3、选择题  在密闭容器中进行反应：H2(g) +I2(g)2HI(g)，在温度T1和T2时，产物的量与反应时间的关系如右图所示。符合图示的正确判断是

A．T1＞T2，ΔH＞0
B．T1＞T2，ΔH＜0
C．T1＜T2，ΔH＞0
D．T1＜T2，ΔH＜0

参考答案：D

本题解析：温度越高，反应速率越快，反应达到平衡的时间越短，所以T1＜T2，温度越高，产物的百分含量越低，说明正反应是放热反应即ΔH＜0。答案为D项。

本题难度：简单

4、填空题  “洁净煤技术”研究在世界上相当普遍，科研人员通过向地下煤层气化炉中交替鼓入空气和水蒸气的方法，连续产出了高热值的煤炭气，其主要成分是CO和H2。CO和H2可作为能源和化工原料，应用十分广泛。生产煤炭气的反应之一是：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)?131.4 kJ。
（1）在容积为3L的密闭容器中发生上述反应，5min后容器内气体的密度增大了0.12g／L，用H2O表示0～5miin的平均反应速率为_________________________。
（2）能说明该反应已达到平衡状态的是________（选填编号）。
a．v正 (C)= v逆(H2O)?b．容器中CO的体积分数保持不变
c．c(H2)=c(CO)? d．炭的质量保持不变
（3）若上述反应在t0时刻达到平衡(如图)，在t1时刻改变某一条件，请在右图中继续画出t1时刻之后正反应速率随时间的变化：

①缩小容器体积，t2时到达平衡(用实线表示)；
②t3时平衡常数K值变大，t4到达平衡(用虚线表示)。
（4）在一定条件下用CO和H2经如下两步反应制得甲酸甲酯：
①CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g)?②CO(g) + CH3OH(g)HCOOCH3(g)
①反应①中CO的平衡转化率(α)与温度、压强的关系如图所示。在不改变反应物用量的情况下，为提高CO的转化率可采取的措施是?。

②已知反应①中CO的转化率为80%，反应②中两种反应物的转化率均为85%，则5.04kgCO最多可制得甲酸甲酯?kg。

参考答案：(本题共10分)（1）0.002mol/(L·min)(2分) （2）b、d(2分)?
（3）（图略，合理给分）①t1时突增的u正渐增至t2时保持不变；②t3时突增的u正渐减至t4时保持不变(各1分)
（4）①降温、加压；将甲醇从混合体系中分离出来(2分)②4.08(2分)

本题解析：（1）5min后容器内气体的密度增大了0.12g／L，因此气体的质量增加了0.12g/L×3L＝0.36g，根据方程式可知：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)?△m↑
1mol? 12g
0.03mol? 0.36g
所以消耗水蒸气的物质的量浓度是0.03mol÷3L＝0.01mol/L，因此用H2O表示0～5miin的平均反应速率为0.01mol/L÷5min＝0.002mol/(L·min)。
（2）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。a．碳是固体，不能用来表示，a不正确；b．容器中CO的体积分数保持不变，说明反应得到平衡状态，b正确；c．c(H2)=c(CO)，但没有指明反应的方向，所以可逆反应不一定达到平衡状态，c不正确；d．炭的质量保持不变，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，d正确，答案选bd。
（3）①缩小容器体积，压强增大，反应速率增大。正方应是体积增大的可逆反应，所以平衡向逆反应方向移动，即正反应速率逐渐增大到锌平衡，因此曲线可以表示为。
②t3时平衡常数K值变大，说明平衡向正反应方向移动。正方应是吸热反应，所以改变的条件是升高温度，因此正反应速率增大，然后逐渐减小到新平衡状态，所以曲线可以表示为。
（4） ①根据图像可知，在压强相同时，温度越高，CO的转化率越低，这说明升高温度平衡向逆反应方向移动，因此正方应是放热反应。温度相同时，压强越大，CO的转化率越高，所以为提高CO的转化率可采取的措施是降温、加压或将甲醇从混合体系中分离出来。
②5.04kgCO的物质的量是5040g÷28g/mol＝180mol。设参加反应①的CO物质的量是x，则参加反应②的CO物质的量是180mol－x。反应①中CO的转化率为80%，则反应中生成的甲醇物质的量是0.8x。在反应②中两种反应物的转化率均为85%，则0.8x×0.85＝(180mol－x)×0.85，解得x＝100mol，所以实际生成的甲酸甲酯的物质的量是0.8x×0.85＝68mol，其质量是68mol×60g/mol＝4080g＝4.08kg。

本题难度：困难

5、填空题  甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。
（1）工业上一般采用两种方法制备甲醇：
反应Ⅰ：CO(g) + 2H2 (g) CH3OH (g)?DH1
反应Ⅱ：CO2(g)+ 3H2(g)??CH3OH (g)+H2O(g)?DH2
① 下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数（K）。

参考答案：（1）①<(1分)；?② 0.2mol/(L·min) (1分)，? 0.6(2分)；
（2）K= c(CH3OH ) ·c(H2O) / c(CO2) ·c3(H2) (1分)，? a、c(1分)；
（3）CO(g)+ H2O(g) CO2(g)+H2(g)?DH = DH 1 - DH 2(2分)、? 4(2分)；
（4）负（1分），? CH3OH – 6e- + 8OH-? = CO32- + 6H2O（2分）；
（5）13.44(2分)。

本题解析：分析题意随温度升高，平衡常数K减小，所以反应放热；
CO(g) + 2H2 (g) CH3OH (g)
初始（mol）：? 2? 6? 0
变化量（mol）：1.6? 3.2? 1.6
平衡量（mol）：0.4? 2.8? 1.6
平衡时气体的总量为0.4+2.8+1.6=4.8mol；为原来的4.8/8=0.6倍，则压强为原来的0.6倍；（3）由盖斯定律可知反应Ⅰ-Ⅱ，可得反应CO(g)+ H2O(g) CO2(g)+H2(g)?DH = DH 1 - DH 2，表中
CO的初始浓度(mol/L)
2
4
1
3
H2的初始浓度(mol/L)
3
2
3
3
时间（min）
8
6
12
n
?
H2的初始浓度相同，CO的浓度为2：1时，所用时间为2：3，则当CO的浓度为2：3时，所用时间为2：1，则n=4；（4）负? CH3OH – 6e- + 8OH-? = CO32- + 6H2O；（5）每消耗0.2mol CH3OH，转移的电子为1.2mol，电解池的阴极反应为2H++2e-=H2↑所以产生的气体为0.6mol，标况下的体积为13.44L.

本题难度：困难