14.在一定条件下，将3 mol A和1 mol B两种气体混合于固定容积为2 L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(g)? ?xC(g)+2D(g)。2 min后该反应达到平衡，生成0.8 mol D，并测得C的浓度为0.2 mol/L。下列判断错误的是(　　)

A.x=1

B.2 min内A的反应速率为0.3 mol•L-1•min-1

C.B的转化率为40%

D.若混合气体的密度不变则表明该反应达到平衡状态

解析：　ΔnDΔnC=2x=0.8 mol0.2 mol•L-1×2 L，x=1;v(C)=0.2 mol•L-12 min=0.1 mol•L-1•min-1⇒v(A)=0.3 mol•L-1•min-1，B的转化率为0.4 mol1 mol×100%=40%，ρ=mV，m不变，恒容条件下密度始终不变，D项不正确。

答案：　D

15.自由能的变化(ΔG)是反应方向判断的复合判据：ΔG=ΔH-TΔS，ΔG<0时反应正向自发进行。已知某化学反应其ΔH=-122 kJ•mol-1，ΔS=231 J•mol-1•K-1，则此反应在下列哪种情况下可自发进行(　　)

A.在任何温度下都能自发进行 B.在任何温度下都不能自发进行

C.仅在高温下自发进行 D.仅在低温下自发进行

解析：　由ΔG=ΔH-TΔS可得，当ΔH<0，ΔS>0时，不管T取何值，ΔG总是小于0，所以在任何温度下反应都是自发进行的。

答案：　A

16.(2009•四川理综)在一体积可变的密闭容器中，加入一定量的X、Y，发生反应mX(g)??nY(g)　ΔH=Q kJ/mol。反应达到平衡时，Y的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示：

气体体积/L

c(Y)/mol•L-1

温度/℃　　　　　　　　　　　　 1 2 4

100 1.00 0.75 0.53

200 1.20 0.90 0.63

300 1.30 1.00 0.70

下列说法正确的是(　　)

A.m>n

B.Q<0

C.温度不变，压强增大，Y的质量分数减小

D.体积不变，温度升高，平衡向逆反应方向移动

解析：　温度不变时(假设100 ℃条件下)，体积是1 L时Y的物质的量为1 mol，体积为2 L时，Y的物质的量为0.75 mol•L-1×2 L=1.5 mol，体积为4 L时，Y的物质的量为0.53 mol•L-1×4 L=2.12 mol，说明体积越小，压强越大，Y的物质的量越小，Y的质量分数越小，平衡向生成X的方向进行，m

答案：　C

二、非选择题(本题包括4小题，共52分)

17.(12分)(2011•海淀高二检测)在化学反应中，只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应，这些分子被称为活化分子。使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其单位通常用kJ•mol-1表示。

请认真观察下图，然后回答问题。

(1)图中所示反应是________(填“吸热”或“放热”)反应，该反应________(填“需要”或“不需要”)加热，该反应的ΔH=________(用含E1、E2的代数式表示)。

(2)已知热化学方程式：H2(g)+12O2(g)===H2O(g)　ΔH=-241.8 kJ•mol-1，该反应的活化能为167.2 kJ•mol-1，则其逆反应的活化能为________。

解析：　(1)据图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应是放热反应，反应热为：ΔH=-(E1-E2)kJ•mol-1;由于反应物的总能量低于活化分子的最低能量，因此反应需要加热。

(2)由图可知，在反应H2(g)+12O2(g)===H2O(g)　ΔH=-241.8 kJ•mol-1中，活化分子的最低能量比反应物分子的能量高167.2 kJ•mol-1;该反应是放热反应，反应物分子的能量又比生成物分子的能量高241.8 kJ•mol-1，因此活化分子的最低能量比生成物分子的能量高(241.8+167.2)kJ•mol-1=409 kJ•mol-1;逆过程是吸热反应，活化能高于原反应的活化能，应等于原反应中活化分子的最低能量与生成物分子的能量差，即409 kJ•mol-1。

答案：　(1)放热　需要　-(E1-E2)kJ•mol-1

(2)409 kJ•mol-1

18.(12分)2008年2月21日，美国用导弹击毁了失控的卫星。卫星坠落地面时，燃料罐中装有的联氨(N2H4)可能发生泄漏，造成危害。

(1)联氨是一种无色可燃的液体，溶于水显碱性，其原理与氨相似，但其碱性不如氨强，写出其溶于水呈碱性的离子方程式：________________________________________________________________________。

(2)联氨(N2H4)是航天飞船常用的高能燃料。联氨可用氨和次氯酸钠按一定物质的量之比混合反应生成联氨、氯化钠和水;该反应的氧化产物是________。

(3)火箭推进器中分别装有联氨和过氧化氢，当它们混合时即产生气体，并放出大量热。已知：12.8 g液态联氨与足量过氧化氢反应生成氮气和水蒸气，放出256.65 kJ的热量;

H2O(l)===H2O(g)　ΔH=+44 kJ•mol-1

2H2O2(l)===2H2O(l)+O2(g)　ΔH=-196.4 kJ•mol-1

则写出表示联氨燃烧的热化学方程式为_____________________________________ ____________________________________________________________________________。

解析：　(1)联氨为N2H4，溶于水显碱性，原理与氨相似，电离方程式：N2H4+H2O??NH2NH3++OH-，NH2NH3++H2O??NH3NH32++OH-。

(2)NH3和NaClO按一定物质的量之比混合生成联氨，根据化合价的升降，可判断该反应的氧化产物是N2H4。

(3)根据12.8 g N2H4和足量H2O2反应生成N2和H2O(g)放出256.65 kJ的热量，方程式为：

①N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(g)　ΔH=-641.625 kJ•mol-1

②H2O(l)===H2O(g)　ΔH=+44 kJ•mol-1

③2H2O2(l)===2H2O(l)+O2(g)　ΔH=-196.4 kJ•mol-1

根据盖斯定律：将反应①-②×4-③得反应：

N2H4(l)+O2(l)===N2(g)+2H2O(l)　ΔH=-621.23 kJ•mol-1

答案：　(1)N2H4+H2O? ?NH2NH3+(N2H5+)+OH-

(NH2NH3++H2O? ?NH3NH32++OH-)

(2)N2H4

(3)N2H4(l)+O2(g)===N2(g)+2H2O(l)　ΔH=-621.23 kJ•mol-1

19.(13分)对可逆反应aA(g)+bB(g)??cC(g)+dD(g)达到平衡时，各物质的物质的量浓度满足以下关系：ccC•cdDcaA•cbB=K(为一常数)，K称为化学平衡常数，其反应的K值与温度有关。现有反应：CO(g)+H2O(g)??CO2(g)+H2(g)　ΔH<0。在850 ℃时，K=1。

(1)若升高温度到950 ℃，达到平衡时K________1(填“大于”“小于”或“等于”)。

(2)850 ℃时，若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0 mol CO、3.0 mol H2O、1.0 mol CO2和x mol H2，则：

①当x=5.0时，上述平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。

②若要使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足的条件是________________。

③在850 ℃时，若设x=5.0和x=6.0，其物质的投料不变，当上述反应达到平衡后，测得H2的体积分数分别为a%、b%，则a________b(填“>”“<”或“=”)。

解析：　(1)从题中给出条件可知：正反应是放热反应，升温，平衡向逆反应方向移动，CO2和H2的浓度将减小，而CO和H2O(g)的浓度将增大，所以K值减小;(2)将1.0 mol CO、3.0 mol H2O、1.0 mol CO2和x mol H2代入平衡常数表达式中，得出x=3.0 mol<5.0 mol，平衡向逆反应方向移动。若要使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足的条件是x<3.0 mol;(3)其他物质的投料不变，增加H2的量，平衡向逆反应方向移动，但H2的转化率将减小。

答案：　(1)小于　(2)①逆反应　②x<3.0　(3)<

20.(15分)在一恒容密闭容器中发生某化学反应2A(g)??B(g)+C(g)，在三种不同条件下进行，其中实验Ⅰ、Ⅱ在800 ℃，实验Ⅲ在820 ℃，B、C的起始浓度都为0，反应物A的浓度(mol•L-1)随时间(min)的变化如图所示，请回答：

(1)在实验Ⅰ中，反应在20 min至30 min内A的平均反应速率为________mol•L-1•min-1。

(2)实验Ⅱ和实验Ⅰ的比较，可能隐含的反应条件是________________。

(3)根据实验Ⅲ和实验Ⅰ的比较，可推测该反应升高温度，平衡向________(填“正”或“逆”)反应方向移动，该正反应是________(填“放热”或“吸热”)反应。

(4)与实验Ⅰ比较，若将实验Ⅰ中A的起始浓度改为1.2 mol•L-1，其他条件不变，则达到平衡时，所用时间________实验Ⅰ(填“>”、“=”、“<”或“无法确定”)。

解析：　根据图象可知，实验Ⅰ、Ⅱ达到平衡时A的浓度相同。则在实验Ⅱ中采取的措施应为在实验Ⅰ的基础上加入了催化剂，由实验Ⅰ与实验Ⅲ可看到升温A的浓度减小，即此反应为吸热反应，升温时平衡向正反应方向移动。增大物质的量浓度相当于增大压强，由方程式知加压时对平衡无影响，即各成分的百分含量不变，但反应速率加快。

答案：　(1)0.01　(2)实验Ⅱ使用了催化剂　(3)正　吸热  (4)<

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