1、填空题  向某密闭容器中加入0.3mol A、0.1mol C和一定量的气体B三种气体，在一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如下面左图所示。下面右图为t2时刻后改变容器中条件，平衡体系中速率随时间变化的情况且t2—t5四个阶段都各改变一种条件，所用条件均不同。t3—t4阶段为使用催化剂。

（1）若t1＝15s，则t0—t1阶段以C浓度变化表示的反应速率为v（C）＝?mol/(L?s)；
（2）若t2—t3阶段，C的体积分数变小，此阶段v正?v逆(填“大于”、“小于”或“等于”)
（3）B的起始物质的量为?mol；
（4）t1时刻，平衡常数K＝?；
（5）t5—t6阶段容器内A的物质的量共减小0.03mol，而此过程中容器与外界的热交换总量为a KJ，写出该反应的热化学方程式?；
（6）若t2时刻后图像变化如下图，则改变条件为?
?
a．恒温恒压下，按照2：1比例充入任意量的B和C
b．恒温恒压下，加入0.24mol A、0.06mol B和0.14mol C
c．恒温恒压下，加入0.12mol A、0.1mol B和0.22mol C
d．恒温恒压下，加入0.14mol B和0.30mol C

参考答案：（1）0.004（2）小于（3）0.04（4）2.80
（5）3A(g)B(g)+2C(g)?ΔH＝+100a kJ?mol-1（6）bd

本题解析：（1）若t1=15s，生成物C在t0～t1时间段的平均反应速率v==mol/(L?s)=0.004mol/(L?s)；（2）由题意知，t3～t4阶段与t4～t5阶段正逆反应速率都相等，而t3～t4阶段为使用催化剂，如t4～t5阶段改变的条件为降低反应温度，平衡移动发生移动，则正逆反应速率不相等，则t4～t5阶段应为减小压强；反应中A的浓度变化为0.15mol/L-0.06mol/L=0.09mol/L，C的浓度变化为0.11mol/L-0.05mol/L=0.06mol/L，反应中A与C的计量数之比为0.09：0.06=3：2，则该反应中气体的化学计量数之和前后相等，则有：3A（g）B（g）+2C（g），若t2—t3阶段，C的体积分数变小，说明反应向逆反应方向进行，则v正<v逆；（3）根据方程式可知消耗0.09mol/L的A，则生成0.03mol/L的B，容器的体积为=2L，生成B的物质的量为0.03mol/L×2L=0.06mol，平衡时B的物质的量为0.05mol/L×2L=0.1mol，所以起始时B的物质的量为0.1mol-0.06mol=0.04mol；（4）在t1时刻，c(A)=0.06 mol/L，c(B)=0.05 mol/L，c(C)=0.11 mol/L，故平衡常数K===2.80；（5）反应的方程式为3A(g)B(g)+2C(g)，A的物质的量减少0.03mol，而此过程中容器与外界的热交换总量为akJ，则A的物质的量减少3mol，与外界的热交换总量为100akJ，根据图象可知t5～t6阶段应为升高温度，A的物质的量减少，说明反应向正反应方向移动，则正反应吸热，故该反应的热化学方程式为3A(g)B(g)+2C(g)，△H=+100akJ?mol-1；（6）恒温恒压下反应图像变化达到平衡，一种反应速率瞬间减小，一种瞬间增大，最后达到平衡，3A(g)B(g)+2C(g)，则a不符，d符合，c不符，b符合

本题难度：一般

2、填空题  （10分）可逆反应aA(g) + bB(g)cC(g) + dD(g) ，反应时间与C%(产物C的体积分数)函数关系如图所示。A图表示的是温度不同的曲线，B图表示压强不同的曲线，C图表示使用催化剂和不使用催化剂时的反应曲线。

试比较下列大小关系：T1??T2，? P1??P2，? ΔH??0，ΔS??0。?使用催化剂的是?反应线。

参考答案：＜；＜；＜；＞；甲

本题解析：根据图像A可知，曲线T2首先达到平衡状态，温度高反应速率快，到达平衡的时间少，所以T1＜T2；根据图像B可知，曲线P2首先达到平衡状态，压强高反应速率快，到达平衡的时间少，所以P1＜P2；根据图像A可知，温度越高C的含量越低，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，即△H＜0；根据图像B可知，压强越高C的含量越低，这说明增大压强平衡向逆反应方向移动，因此正方应是体积增大的可逆反应，所以△S＞0；催化剂只能改变反应速率而不能改变平衡状态，所以使用催化剂的是甲反应线。

本题难度：一般

3、简答题  （13分）近些年来，世界各地频现种种极端天气。二氧化碳、氮氧化物、二氧化硫等是导致极端天气的重要因素，研究这些化合物的综合处理具有重要意义。
（1）工业上可利用二氧化碳和氨气合成尿素，其总反应如下：
2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(l)+H2O(l)?，该反应在?（填“较高温度”或“较低温度”）下能自发进行。
（2）已知合成尿素分两步进行：
第1步：2NH3(g)+CO2(g)?NH2COONH4(s)?
第2步：NH2COONH4(s)?CO(NH2)2(l)+ H2O(l)?
下列示意图中[a表示2NH3(g)+ CO2(g)，b表示NH2COONH4(S)，c表示CO(NH2)2(l)+ H2O(l)]，能正确表示尿素合成过程中能量变化曲线的是（填序号）?。

（3）合成尿素过程中，当NH3与CO2的物质的量之比为1:2时，NH3
的转化率随时间的变化关系如图所示。

①A点的逆反应速率v逆(CO2) ?B点的逆反应速率
v逆 (CO2)(填“﹤”“﹥”或“=”)。
②达到平衡时，CO2的转化率为 ?。
（4）活性炭可用于处理大气污染物NO，在某1L恒容密闭容器中加入? 0.100molNO?和2.030mol固体活性炭（无杂质），生成气体E和气体F。当温度分别在T1℃和T2℃时，测得平衡时各物质的物质的量如下表：

物质 n/mol T/℃	活性炭	NO	E	F
T1	2.000	0.040	0.030	0.030
T2	2.005	0.050	0.025	0.025

参考答案：（13分）（1）较低温度（1分）
（2）C（1分）
（3）① < （1分） ②15%（2分）
（4）① C+2NON2+CO2（2分）
②9/16（写成小数也得分0.5625）（2分）? C （2分）
③该反应气体分子总数不变，在其他条件不变时，压强升高，平衡不会移动，NO的转化率不会改变，压强升高，使NO浓度增加，反应速率增大。（2分）

本题解析：（1）根据反应自发进行的判断依据，该反应是焓减熵减的反应，所以反应在低温时自发；
（2）2NH3(g)+CO2(g)?NH2COONH4(s)?，为放热反应，所以反应物总能量大于生成物总能量，则a在b的上方；NH2COONH4(s)?CO(NH2)2(l)+ H2O(l)?为吸热反应，则b在c的下方；2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(l)+H2O(l)?，是放热反应，则a在c的上方，所以答案选选择C；
（3）①A点的氨气的转化率低于B点氨气的转化率，说明反应未达平衡，正向进行，所以正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，A点的逆反应速率<B点的逆反应速率；
②平衡时氨气的转化率为60%，设开始时氨气、二氧化碳的物质的量分别a、2a,则消耗氨气0.6a，消耗二氧化碳0.3a，所以二氧化碳的转化率为0.3a/2a×100%=15%；
（4）①T1℃时，消耗NO的物质的量是0.06mol,生成E、F的物质的量都是0.03mol，所以NO与E、F的化学计量数之比是2:1:1，则NO与活性炭反应的化学方程式C+2NON2+CO2；
②根据表中数据计算K1=c(CO2)c(N2)/c(NO)2=0.032/0.042=9/16;同理可计算K2=1/4，K1>K2，但是该反应的热效应未给出，所以T1和T2的大小无法判断，答案选C；
③根据压强对反应速率和平衡的影响，判断增加压强对该反应的影响是：该反应气体分子总数不变，在其他条件不变时，压强升高，平衡不会移动，NO的转化率不会改变，压强升高，使NO浓度增加，反应速率增大。

本题难度：一般

4、实验题  (14分)金属钛（Ti）性能优越，被称为继铁、铝之后的“第三金属”。工业上以钛铁矿（主要成分FeTiO3，含FeO、Al2O3、SiO2等杂质）为主要原料冶炼金属钛，其生产的工艺流程图如下：

已知：2H2SO4(浓)+ FeTiO3＝TiOSO4 + FeSO4 + 2H2O
（1）步骤I中发生反应的离子方程式：?、?。
（2）已知：TiO2＋易水解，只能存在于强酸性溶液中。
25 ℃时，难溶电解质溶解度与pH关系如图，

TiO(OH)2溶度积Ksp＝1×10－29
①步骤Ⅲ加入铁屑原因?是?　?。
② TiO2＋水解的离子方程式为?。
向溶液II中加入Na2CO3粉末的作用是?。
当溶液pH= ?时，TiO(OH)2已沉淀完全。
（3）TiCl4→Ti反应后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物，可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti，依据下表信息，需加热的温度略高于?℃即可。

参考答案：（14分）
（1）Al2O3+2OH－=2AlO2－+H2O（或Al2O3+2OH－+3H2O=2[Al(OH)4]－）（2分）
SiO2+2OH－=SiO32－+H2O（2分）
（2）①将Fe3+转化为Fe2+，防止Fe3+与TiO2+同时生成沉淀（2分）
②TiO2++2H2OTiO(OH)2+2H+?（2分）?
调节溶液pH值，促进TiO2+水解 （1分）? 2（2分）
（3）1412?（1分）
（4）TiO2+4e－=Ti+2O2－（2分）

本题解析：（1）根据钛铁矿的成分可知与氢氧化钠溶液反应的物质是氧化铝和二氧化硅，离子方程式为Al2O3+2OH－=2AlO2－+H2O（或Al2O3+2OH－+3H2O=2[Al(OH)4]－）（2分）
SiO2+2OH－=SiO32－+H2O；
（2）①由图可知TiO(OH)2与Fe（OH）3沉淀的pH很接近，所以加入铁粉目的是将Fe3+转化为Fe2+，防止Fe3+与TiO2+同时生成沉淀；
②TiO2＋易水解，只能存在于强酸性溶液中，所以TiO2＋水解生成TiO(OH)2与H+?，离子方程式为TiO2++2H2OTiO(OH)2+2H+?； 从流程图中可看出加入碳酸钠溶液后得到TiO(OH)2沉淀，所以向溶液II中加入Na2CO3粉末的作用是调节溶液pH值，使TiO2+水解平衡正向移动；由图可知，pH=2时TiO(OH)2已沉淀完全。
（3）Mg、MgCl2的沸点最高是1412℃，而Ti的熔点为1667℃，所以当温度略高于1412℃时Mg、MgCl2以气体的形式除去，得到Ti；
（4）电解时阴极发生还原反应，因为TiO2熔融状态下不发生电离，所以是TiO2得电子生成Ti单质和O2－，电极反应式为TiO2+4e－=Ti+2O2－。

本题难度：一般

5、填空题  在一定条件下，将3molA 和1mol B 两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：3A（g）+B（g）?xC（g）+ 2D（g）。2min末该反应达到平衡，生成0.8mol D ，并测得C的浓度为0.2mol·L－1。请填空：
（1）x=__________
（2）正反应是放热反应，则升高温度，正反应速率?，逆反应速率?。（填升高、降低或不变）
（3）B的转化率为_________。
（4）能判断该反应达到平衡状态的依据是________（填字母）
A．混合气体的密度不变
B．容器中的压强不再变化
C．生成D的反应速率是生成B的反应速率的2倍
D．单位时间内生成3molA，同时生成1molB

参考答案：x=1，升高，升高，40%，BC

本题解析：考查可逆反应的有关计算、外界条件对反应速率的影响及平衡状态的判断。
（1）平衡时C的浓度是0.2mol/L，其物质的量是0.2mol/L×2＝0.4mol，及C和D的物质的量之比是1︰2，所以x是1.
（2）升高温度正逆反应速率均是增大的，与反应是放热或吸热无关。
（3）根据反应式可知每生成0.2mol的C，就消耗0.2mol的B，所以B的转化率是。
（4）在一定条件下，当可逆反应中正反应速率和逆反应速率相等时，各种物质的浓度或含量均不再发生变化的状态，是化学平衡状态。密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中中，质量和容积都是不变的，所以密度始终是不变的。由于反应前后气体体积是变化的，及压强是变化的，因此当压强不再发生变化时，即达到平衡状态。C中反应速率方向相反，但满足速率之比是相应的化学计量数之比，正确。D中反应速率方向相同，不能说明。答案选BC。

本题难度：一般