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1、选择题 某温度下，反应2CH3OH(g)
CH3OCH3(g) + H2O(g)的平衡常数为400。此温度下，在容积一定的密闭容器中加入CH3OH，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：
物质
| CH3OH
| CH3OCH3
| H2O
|
浓度/（mol·L－1）
| 0.44
| 0.6
| 0.6
|
下列说法正确的是 （ ）
A．CH3OH的起始浓度为1.04 mol/L B． 平衡时CH3OH的浓度为0.04 mol/L
C．此时逆反应速率大于正反应速率 D．平衡时CH3OH的转化率小于80%
参考答案：B
本题解析：考查平衡常数的有关计算。根据表中数据可知，该时刻
＜400，所以此时正反应速率大于逆反应速率，C不正确。根据反应式可知甲醇的起始浓度是0.44mol/L＋2×0.6mol/L＝1.64mol/L，A不正确。设平衡时甲醚和水蒸气的物质的量浓度为x，则平衡时甲醇的浓度为（1.64mol/L－2x）。所以根据平衡常数的表达式可知
，解得x＝0.8mol/L，所以平衡时甲醇的浓度为1.64mol/L－2×0.8mol/L=0.04mol/L，B正确。甲醇的转化率为
，D不正确。答案选B。
本题难度：一般
2、选择题 定容容器A与定压容器B的体积开始时相同，内皆装有同质量，同物质的量之比的SO2与O2混合气体，经一定时间在相同温度下达到平衡。有关叙述正确的是
[? ]
A．A、B中SO2的转化率相同
B．B中的反应速率比A中快
C．B中SO2的转化率比A中高
D．若A、B中皆再加入同量的氩气，平衡不移动
参考答案：BC
本题解析：
本题难度：一般
3、简答题 化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用．氢气是一种新型的绿色能源，又是一种重要的化工原料．
I．氢氧燃料电池能量转化率高，具有广阔的发展前景．现用氢氧燃料电池进行如图实验（图中所用电极均为惰性电极）：
（1）对于氢氧燃料电池中，下列表达不正确的是______
A．a电极是负极，OH-移向负极
B．b电极的电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-
C．电池总反应式为：2H2+O2
2H2O
D．电解质溶液的pH保持不变
E．氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置
（2）上图装置中盛有100mL、0.1mol?L-1AgNO3溶液，当氢氧燃料电池中消耗氢气112mL（标准状况下）时，则此时上图装置中溶液的pH=______?（溶液体积变化忽略不计）
II氢气是合成氨的重要原料．工业上合成氨的反应是：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.20kJ?mol-1．
（1）下列事实中，不能说明上述可逆反应已达到平衡的是______（填序号）
①单位时间内生成2n?mol?NH3的同时生成3n?mol?H2
②单位时间内生成n?mol?N-H的同时生成n?mol?N≡N
③用N2、H2、NH3的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为1：3：2
④N2、H2、NH3的体积分数不再改变
⑤混合气体的平均摩尔质量不再改变
⑥混合气体的总物质的量不再改变
（2）已知合成氨反应在某温度下2L的密闭容器中进行，测得如下数据：
时间（h）
物质的量（mol） | 0 | 1 | 2 | 3 | 4
N2
1.50
n1
1.20
n3
1.00
H2
4.50
4.20
3.60
n4
3.00
NH3
0
0.20
N2
1.00
1.00
|
根据表中数据计算：
①反应进行到2小时时放出的热量为______
②此条件下该反应的化学平衡常数K=______（保留两位小数）
③反应达到平衡后，若往平衡体系中再加入N2、H2和NH3各1.00mol，化学平衡将向______?方向移动（填“正反应”或“逆反应”、“不移动”）．
参考答案：I．（1）A．燃料电池中通入燃料的电极是负极，所以a电极是负极，原电池放电时，电解质溶液中OH-移向负极，故正确；
B．通入氧气的电极是正极，正极上得电子发生还原反应，所以b电极的电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-，故正确；
C．该原电池反应不需要点燃，其电池总反应式为：2H2+O2=2H2O，故错误；
D． 燃料电池放电时生成水，溶质的物质的量不变，但溶液的体积增大，所以电解质的物质的量浓度减小，则溶液的pH减小，故错误；
E．氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置，（2）只需要不断补充氧化剂和还原剂即可，故正确；
故选CD；
（2）当氢氧燃料电池中消耗氢气112mL（标准状况下）时转移电子的物质的量=0.112L22.4L/mol×2=0.01mol，
电解硝酸银溶液的电池反应式为4AgNO3+2H2O=4Ag+4HNO3+O2↑，设硝酸的物质的量浓度为xmol/L，
4AgNO3+2H2O=4Ag+4HNO3+O2↑? 转移电子
? 4mol?4mol
?0.1xmol? 0.01mol
x=0.01mol×4mol4mol×0.1mol=0.1，
所以硝酸的物质的量浓度是0.1mol/L，则溶液的pH=1，
故答案为：1；
II（1）该反应是一个反应前后气体体积减小的放热反应，
①当单位时间内生成2n?mol?NH3的同时生成3n?mol?H2时，说明反应v正=v逆，达到平衡状态，故不选；
②当单位时间内生成6n?mol?N-H的同时生成n?mol?N≡N时该反应才达到平衡状态，所以单位时间内生成n?mol?N-H的同时生成n?mol?N≡N时没有达到平衡状态，故选；
③无论反应是否达到平衡状态，同一时间段内用N2、H2、NH3的物质的量浓度变化表示的反应速率之比都为1：3：2，
所以不能判断是否达到平衡状态，故选；
④但反应达到平衡状态时，各物质的物质的量不再变化则N2、H2、NH3的体积分数不再改变，所以能说明达到平衡状态，故不选；
⑤根据质量守恒，反应前后混合物的质量不变，各物质的物质的量不再变化，其平均相对分子质量就不再改变，所以能说明达到平衡状态，故不选；
⑥但反应达到平衡状态时，各物质的物质的量不变，所以混合气体的总物质的量不再改变时说明达到平衡状态，故不选；
故选②③；
（2）①2小时时参加反应的氢气的物质的量=（4.50-3.60）mol=0.90mol，有3mol氢气参加反应时放出92.2kJ能量，
当0.90mol氢气参加反应时放出热量=92.2kJ×0.90mol3mol=27.66kJ，故答案为：27.66kJ；
②当反应进行到3小时时，生成氨气1.00mol，则参加反应的氢气的物质的量=1.00mol2×3=1.50mol，n4=4.5mol-1.5mol=3.00mol，n3=1.50mol-1.00mol2×1=1.00mol，3、4小时时各物质的物质的量不变，所以该反应在第三小时时已经达到平衡状态，平衡时c（NH3）=1.00mol2L=0.5mol/L，c（H2）=3.002mol/L=1.5mol/L，c（N2）=1.002mol/L
=0.5 mol/L，K=(0.5)20.5×(1.5)3=427，故答案为：427；
③反应达到平衡后，若往平衡体系中再加入N2、H2和NH3各1.00mol，c（NH3）=1mol/L，c（H2）=2mol/L，c（N2）=1mol/L，
浓度商=1×11×23=18＜K，则平衡向正反应方向移动，故答案为：正反应．
本题解析：
本题难度：一般
4、计算题 氨是最重要的化工产品之一。
（1）合成氨用的氢气可以甲烷为原料制得。有关化学反应的能量变化如下图所示。
反应①②③为_________反应（填“吸热”或“放热”）。CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为__________________。
① ② ③
（2）用氨气制取尿素[CO(NH2)2]的反应为：2NH3(g)+CO2(g)
CO(NH2)2(l)+H2O(g)。
①某温度下，向容积为10L的密闭容器中通入2mol NH3和1molCO2，反应达到平衡时CO2的转化率为50%。该反应的化学平衡常数表达式为K=___________。该温度下平衡常数K的计算结果为____________。
②为进一步提高CO2的平衡转化率，下列措施中能达到目的的是_____________
A．提高NH3的浓度
B．增大压强
C．及时转移生成的尿素
D．使用更高效的催化剂
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