案解析
一、选择题
1．在两个恒温、恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应：(甲)2X(g) (乙)A(s)＋2B(g)
Y(g)＋Z(s)
C(g)＋D(g)，当下列物理量不再发生变化时：①混合气体的密度；②
反应容器中生成物的百分含量；③反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于系数之比；④混合气体的压强⑤混合气体的总物质的量。其中能表明(甲)和(乙)都达到化学平衡状态是（ ） A．①②③ 【答案】A 【详解】
①甲乙均有固体参与反应，混合气体的密度不变，能作平衡状态的标志，正确； ②反应容器中生成物的百分含量不变，说明各组分的量不变，达平衡状态，正确； ③反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于系数之比，说明正逆反应速率相等，正确；
④乙混合气体的压强始终不变，不能判定反应是否达到平衡状态，错误； ⑤乙混合气体的总物质的量始终不变，不能判定反应是否达到平衡状态，错误； 综上，正确为 ①②③，答案选A。 【点睛】
本题考查了化学平衡状态的判断，注意当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，但不为0，根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态
B．①②③⑤
C．①②③④
D．①②③④⑤
2．一定温度下在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应2X(g)说明该反应达到化学平衡状态的是 A．混合气体的密度不再变化 C．体系压强不再变化 【答案】D 【详解】
A、恒容容器中，混合气体的密度不再变化，说明气体的质量不变，反应达平衡状态，A错误；
B、反应容器中Y的质量分数不变，说明各物质的质量不变，则反应达平衡状态，B错误； C、体系压强不再变化，说明气体的物质的量不变，反应达平衡状态，C错误； D、不满足速率之比和系数成正比关系，D正确； 正确答案：D。
B．反应容器中Y的质量分数不变 D．2v逆(X)＝v正(Y)
Y(g)+Z(s)，以下不能
3．下列反应属于氧化还原反应，而且△H＞0的是( ) A．铝片与稀H2SO4的反应 C．灼热的木炭与CO2的反应 【答案】C 【详解】
A．铝片与稀H2SO4的反应中有元素化合价的变化，反应属于氧化还原反应；反应发生放出热量，反应属于放热反应，故△H＜0，A不符合题意；
B．Ba(OH)28H2O与NH4Cl反应吸收热量，属于吸热反应；反应过程中元素化合价没有发生变化，故反应属于非氧化还原反应，B不符合题意；
C．灼热的木炭与CO2反应产生CO，反应发生吸收热量；反应过程中有元素化合价的变化，反应属于氧化还原反应，C符合题意；
D．甲烷在O2中的燃烧，放出热量，属于放热反应；反应过程中有元素化合价的变化，因此反应属于氧化还原反应，D不符合题意； 故合理选项是C。
B．Ba(OH)28H2O与NH4Cl的反应 D．甲烷在O2中的燃烧反应
4．原电池是化学电源的雏形。关于如图所示原电池的说法正确的是
A．能将电能转化为化学能 B．电子从锌片经导线流向铜片 C．锌片为正极，发生氧化反应 D．铜片上发生的反应为Cu2+＋2e－= Cu 【答案】B 【分析】
Zn、Cu和稀硫酸构成原电池中，锌为负极，发生失去电子的氧化反应，电极反应式为Zn-2e-═Zn2+，铜为正极，发生得到电子的还原反应，电极反应式为2H++2e-=H2↑，电池工作时，电子从负极锌沿导线流向正极铜，内电路中阳离子移向正极Cu，阴离子移向负极Zn，据此解答。 【详解】
Zn、Cu和稀硫酸构成原电池中，锌为负极，发生失去电子的氧化反应，铜为正极，发生得到电子的还原反应，电极反应式为2H++2e−=H2↑，电池工作时，电子从负极锌沿导线流向正极铜，
A.原电池是将化学能转化为电能的装置，故A错误；
B. Zn、Cu和稀硫酸构成原电池中，锌为负极，铜为正极，电池工作时，电子从负极锌沿导线流向正极铜，故B正确；
C. Zn、Cu和稀硫酸构成原电池中，锌为负极，铜为正极，负极上发生失去电子的氧化反
应，故C错误；
D. 原电池中，铜为正极，电极反应式为2H++2e−=H2↑，故D错误； 故答案选：B。
5．在密闭容器中进行下列反应：X2 (g) +Y2(g)⇌2Z (g)。已知X2、Y2和Z的起始浓度分别为0.1mol·L-1、0.3mol·L-1、0.2mol·L-1，当反应在一定条件下达到平衡时，各物质的浓度有可能是( )
A．Y2为0.2mol·L-1 【答案】B 【详解】
A．若Y2为0.2mol·L-1，Y2减少0.1mol·L-1，根据方程式，消耗X2 0.1mol·L-1，则X2的浓度0，可逆反应不可能彻底进行，故不选A；
B．若Z为0.3mol·L-1，Z增加0.1mol·L-1，根据方程式，消耗X2 0.05mol·L-1、消耗Y2
0.05mol·L-1，则平衡时X2的浓度为 0.05mol·L-1、Y2的浓度为0.25mol·L-1，符合可逆反应的特征，故选B；
C．若X2为0.2mol·L-1 ，X2增加0.1mol·L-1，根据方程式，消耗Z 0.2mol·L-1，则Z的浓度0，可逆反应不可能彻底进行，故不选C；
D．若Z为0.4mol·L-1，Z增加0.2mol·L-1，根据方程式，消耗X2 0.1mol·L-1、消耗Y2 0.1mol·L-1
B．Z为0.3mol·L-1 C．X2为0.2mol·L-1 D．Z为0.4mol·L-1
L-1，可逆反应不可能彻底进行，故不选D； ，则平衡时X2的浓度为0、Y2的浓度为0.2mol·
选B。
6．下列有关实验操作、现象、解释或结论都正确的是 选项 实验操作 现象 铝不能滴落下来，好像有一层膜兜着 集气瓶口上方有白烟生成 解释或结论 A 用坩埚钳夹持一片未打磨的薄铝片，在酒精灯火焰上加热， 铝熔点高，没能熔化 H2、Cl2化合生成HCl 前者生成氢B 将H2在充满Cl2的集气瓶中燃烧 C 取两支试管，分别放入一小片打磨过的铝片，再分别加入3mL20%的盐酸和氢氧化钠溶液 相同温度条件下，向两支试管中分别加入2mL质都有气体产生 气，后者生成氧气 6%的H2O2溶液试管中产生气泡的速率较快 相同条件浓度大H2O2分解速率快 D 量分数为3%和6%的H2O2溶液，再分别加入等量二氧化锰粉末，比较H2O2的分解速率 A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】D 【详解】
A．铝不能滴落下来，好像有一层膜兜着并不是因为铝熔点高，而是因为加热时铝与氧气反应生成熔点很高的氧化铝，故A错误；
B．生成的HCl气体与空气中的水蒸气凝结成小液滴，出现白雾并不是白烟，故B错误； C．铝和盐酸或者氢氧化钠反应生成的气体均为氢气，故C错误；
D．两支试管中只有H2O2溶液的浓度不同，其他条件完全相同，6%的H2O2溶液试管中产生气泡的速率较快，可以说明相同条件浓度大H2O2分解速率快，故D正确； 综上所述答案为D。
7．298K时，合成氨反应的热化学方程式为：N2(g)＋3H2(g)A．在有催化剂存在的条件下，反应放出的热量为92.4 kJ B．有无催化剂该反应放出的热量都为92.4 kJ C．反应放出的热量始终小于92.4 kJ
D．若再充入1 mol H2，到达平衡时放出的热量应为92.4 kJ 【答案】C 【解析】
该反应为可逆反应，正向不可能进行到底，所以1 mol N2和3 mol H2反应放出的热量始终小于92.4 kJ，C正确。
2NH3(g) ΔH＝－92.4
kJ/mol，在该温度下，取1 mol N2和3 mol H2放在密闭容器内反应。下列说法正确的是( )
8．一个由锌片和石墨棒作为电极的原电池如图所示，电极反应分别是：锌片：2Zn－4e－＋4OH－===2ZnO＋2H2O 石墨：2H2O＋O2＋4e－===4OH－ 下列说法中不正确的是（ ）
A．电子从石墨经外电路流向锌片，电解质溶液为酸性溶液 B．锌片是负极，石墨是正极 C．电池总反应为2Zn＋O2===2ZnO
D．该原电池工作一段时间后石墨附近溶液中的c（OH－）增大 【答案】A 【详解】
A．根据锌片电极反应式，锌片失去电子，锌片作负极，石墨作正极，根据原电池的工作原理，电子从负极经外电路流向正极，即电子从Zn→外电路→石墨，通过石墨电极反应式，得出此溶液显碱性或中性，故说法错误； B．根据选项A的分析，故说法正确；
C．正负极电极反应式相加，得出2Zn＋O2=2ZnO，故说法正确；
D．根据石墨电极反应式，产生OH－,c（OH－）增大，故说法正确。
9．下列关于化学能与其他能量相互转化的说法正确的是（ ）
A．图1所示的装置能将化学能转变为电能 B．图2所示的反应为吸热反应
C．中和反应中，反应物的总能量比生成物的总能量低 D．化学反应中能量变化的根本原因是化学键的断裂与生成 【答案】D 【详解】
A．图1所示的装置没形成闭合回路，不能形成原电池，没有电流通过，所以不能把化学能转变为电能，选项A错误；
B．图2所示的反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，所以该反应为放热反应，选项B错误；
C．中和反应是放热反应，所以反应物总能量大于生成物总能量，选项C错误； D．化学反应总是伴随着能量变化，断键需要吸收能量，成键放出能量，所以化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与生成，选项D正确； 答案选D。
10．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) A．x＝4 【答案】C 【解析】
xC(g)＋2D(g)。2 min末该反应达到平衡，生成0.8 mol D，
B．2 min内B的反应速率为0.1 mol·(L·min)－1
L－1。下列判断错误的是（ ） 并测得C的浓度为0.8 mol·
C．混合气体密度不变，则表明该反应已达到平衡状态 D．B的转化率为40%
【详解】
L1，物质的量为1.6mol 根据化学平衡三段式列式计算，平衡时C的浓度为0.8 mol·
－
3A（g）+B（g） xC（g）+2D（g）
起始量（mol） 3 1 0 0 变化量（mol） 1.2 0.4 1.6 0.8 平衡量（mol） 1.8 0.6 1.6 0.8 依据上式分析计算：
A、根据浓度变化量之比等于化学计量数之比可知x=4，故A正确； B、2min内B的反应速率=0.4mol/(2L·2min)=0.1 mol·(L·min)－1，故B正确；
C、反应前后气体总质量不变，混合气体密度不变，不能表明该反应已达到平衡状态，故C错误；
D、 B的转化率=0.4mol/1mol=0.4，即 B的转化率为40%，故D正确；故选C． 【点睛】
本题考查化学平衡的有关计算、转化率的有关计算、平衡状态的判断等，难度中等，注意平衡状态的判断，选择判断的物理量应随反应发生变化，该物理量不再变化，说明到达平衡。解题关键：依据化学平衡的三段式计算进行分析，结合题中各量列式计算判断；A、利用物质的量之比等于化学计量数之比计算x的值；B、根据平衡浓度的变化量求出速率；C、容器的容积不变，混合气体的质量不变，密度不变，不能判断是否达到平衡。D、利用转化率定义计算。
11．在一定条件下，向某容器中充入N2和H2合成NH3，以下叙述错误的是( ) A．开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零 B．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后减小为零 C．随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后保持恒定
D．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后与逆反应速率相等且都保持恒定 【答案】B 【详解】
A．由于发生是从正反应方向开始的，所以开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零，正确；
B．随着反应的进行，反应物的浓度逐渐减小，生成物的浓度逐渐增大，因此正反应速率逐渐减小，逆反应的速率逐渐增大，最后当正反应与逆反应的速率相等时反应达到了平衡，但是不可能减小为零。错误；
C．随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，当增大到与正反应速率相等时，反应就达到了平衡状态而最后保持恒定，正确；
D．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，当达到平衡时，正反应速率与逆反应速率相等且都保持恒定，正确。
12．425℃时，在两个1L密闭容器中分别发生化学反应，物质的浓度随时间的变化如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．图①中t0时，三种物质的物质的量相等 B．图①中t0时，反应达到平衡状态 C．图②中的可逆反应为2HI(g)【答案】B 【分析】
图①中t0时，三种物质的物质的量浓度相等，此时还未达到平衡；由图②可知该图表示的可逆反应为2HIg【详解】
A．图①中t0时，三种物质的物质的量浓度相等，由于体系恒容，所以三者的物质的量也相等，故A项正确；
B．图①中t0时，三种物质的物质的量浓度相等，但t0后各物质的物质的量浓度发生改变，即t0时反应没有达到平衡状态，故B项错误； C．由图②可知，该图表示的可逆反应为2HIgH2(g)+I2(g)
D．图①②中，当c(HI)=3.16mol/L时，两容器中的反应均达到平衡状态
H2gI2g，当浓度不再变化时反应达到平衡状态。
H2gI2g，故C项正确；
D．图①、②中，当cHI3.16mol/L时，两容器中的反应均达到平衡状态，故D项正确； 故答案选：B。
13．一定温度下，向容积为2L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示。则下列对该反应的推断合理的是（ ）
A．该反应的化学方程式为6A+2DB．0～1s内， v(A)=v(B)
3B+4C
C．0～5s内，B的平均反应速率为006mol·L-1·s-1 D．5s时，v(A)=v(B)=v(C)=v(D)
【答案】C 【分析】
由图像可知，A、D物质增加为生成物，B、C物质减少为反应物，根据变化的物质的量之比与系数之比相等写出化学方程式；v=【详解】
A．由图可知，反应达到平衡时A物质增加了1.2mol，D物质增加了0.4mol、B物质减少了0.6mol、C物质减少了0.8mol，故A、D为生成物，B、C为反应物，该反应的化学方程式为3B4CΔc，以此计算化学反应速率。 Δt6A2D，A项错误；
B．0～1s内，A、B的物质的量变化量不等所以vAvB，B项错误；
1.0mol0.4molC．0～5s内，B的平均反应速率，C项正确； 2Lv0.06molL1s15sD．5s时反应达到了化学平衡状态，vA:vB:vC:vD6:3:4:2，D项错误； 故答案选：C。
14．某温度下，浓度均为1molL1的两种气体X2和Y2在恒容密闭容器中反应生成气体Z。反应2min后，测得参加反应的X2的浓度为0.6molL1，用Y2表示的反应速率
vY20.1molL1min1，生成的cZ为0.4molL1，则该反应的化学方程式是（ ）
A．X22Y22XY2 B．2X22Y22X2Y2 C．3X22Y22X3Y D．X23Y22XY3 【答案】C 【分析】
先分别计算出vX20.3molLmin和vZ0.2molLmin，根据反应速率之
1111比即为化学方程式中相应物质的化学计量数之比得vX2:vY2:vZ3:1:2，根据原子守恒确定Z的分子式，最后反应的化学方程式就出来了。 【详解】
0.6molL1用X2表示的反应速率vX20.3molL1min1．用Z表示的反应速率
2min0.4molL1vZ0.2molL1min1．X2、Y2和Z的反应速率之比即为化学方程
2min式中相应物质的化学计量数之比，则
vX2:vY2:vZ0.3molL1min1:0.1molL1min1:0.2molL1min13:1:2，
根据原子守恒，可确定Z的化学式为X3Y，故可得出反应的化学方程式为
3X2Y22X3Y。
故选C。 【点睛】
同一反应在同一条件下、同一时间段内的反应速率，用不同的物质表示时，数值是可能不相同的，这些不同数值之比等于相应的化学计量数之比。
15．在一定温度时，将1 mol A和2 mol B放入容积为5L的某密闭容器中发生如下反应：
As2BgCg2Dg，经5min后，测得容器内B的浓度减少了
0.2molL1，则下列叙述错误的是（ ）
A．在5 min内，该反应用C的浓度变化表示的反应速率为0.02molL1min1 B．在5 min时，容器内D的浓度为0.2molL1
C．该可逆反应未达限度前，随反应的进行，容器内压强逐渐增大 D．5 min时，容器内气体总的物质的量为3 mol 【答案】D 【详解】
c(B)0.2molL-1A. v(B)0.04molL-1min-1，则在5 min内，该反应用C的浓
t5min度变化表示的反应速率v(C)A正确；
11v(B)0.04molL-1min-10.02molL-1min-1，22B. 由化学方程式知，相同时间内B的浓度减少值等于D的浓度增加值，则在5 min时，容器内D的浓度为0.2molL1，B正确； C. As2BgCg2Dg正方向是气体分子数目增加的反应，则该可逆反应未
达限度前，随反应的进行，容器内气体的物质的量逐步增加，则压强逐渐增大，C正确；
A(s)+2B(g)=C(g)+2D(g)起始(mol)1200D. 5min后，测得容器内B的浓度减少了转化(mol)x2xx2x5分时(mol)1-x2-2xx2x-10.2molL1，则n(B)c(B)V0.2molL5L1mol，2x=1mol，x=0.5mol，则
5 min时，容器内气体总的物质的量为2-2x+x+2x=2.5 mol，D错误； 答案选D。
16．一定条件下，物质的量均为 0.3mol 的 X(g)与Y(g)在容积固定的密闭容器中发生反应：X(g)+3Y(g)
2Z(g) ΔH=-akJ•mol -1，下列说法正确的是
A．达到平衡后，向平衡体系中充入稀有气体，正反应速率不发生变化 B．反应一段时间后，X 与Y 的物质的量之比仍为 1：1
C．达到平衡时，反应放出 0.1akJ 的热量 D．X 的体积分数保持不变，说明反应已达到平衡 【答案】A 【详解】
A．容积固定的密闭容器，充入稀有气体，X、Y、Z的浓度均不变，则正逆反应速率不变，故A正确；
B．反应起始时X与Y的物质的量相等，但X与Y按物质的量1:3进行反应，则反应一段时间后，X 与Y 的物质的量之比应大于 1：1，故B错误；
C．由方程式的化学计量数可知，X是过量的，又物质的量与热量成正比，若0.3molY全部参与反应，反应放出 0.1akJ 的热量，而该反应为可逆反应，不能进行到底，故达到平衡时，反应放出的热量小于0.1akJ，故C错误；
Xg+3YgD．设任意时刻，X的转化量为x mol，可列出三段式：
2Zg02x2x，则X的
0.3x0.33x0.3-x0.3-3x体积分数为
0.3-x0.3-x100%=100%=50%，则X的体积分数为一定
0.3-x+0.3-3x+2x0.6-2x值，始终保持不变，则X的体积分数保持不变不能说明反应已达到平衡，故D错误； 故选A。
17．向某密闭容器中加入0.3 mol A、0.l mol C和一定量的B三种气体，一定条件下发生如下反应：3AgBg+2Cg ΔH<0，各物质的浓度随时间变化如图所示[t0～t1阶段
的c（B）变化未画出]，下列说法中正确的是（ ）
A．若t1=15s，则用A的浓度变化表示t0～t1阶段的平均反应速率为0.004 mol·L-l·s-1 B．t1时该反应达到平衡，A的转化率为60%
C．该容器的容积为2L，B的起始的物质的量为0.02 mol
D．t0～t1阶段，此过程中容器与外界的热交换总量为a kJ，该反应的热化学方程式为：
3Ag【答案】B 【详解】
Bg+2Cg H=-50a kJmol-1
A．t0～t1阶段，A的浓度变化为0.15-0.06=0.09 mol·L－1，t0～t1阶段的平均反应速率为
0.09mol/L=0.006molL-1s-1，A错误；
15sB．t1时该反应达到平衡， A 的转化率为=0.09/0.15×100%=60%，B正确； C．根据反应3Ag1
Bg+2Cg可知，反应达平衡后，∆c(A)=0.09 mol·L－1, ∆c(B)=0.03
mol·L－1,由图像可知反应达平衡后，c(B)=0.05 mol·L－1，所以B的起始的浓度为0.02 mol·L－，B的起始的物质的量为0.02mol/L×2L=0.04 mol，C错误；
D．t0～t1阶段，∆c(A)=0.09 mol·L－1，∆n(A)=0.09×2 mol =0.18 mol，此时放热a kJ，如果有3mol A完全反应，放热为误； 答案选B。
50akJ，即3Ag3Bg+2CgH=-50a kJmol-1，D错3
18．在密闭容器中进行如下反应：X2gY2g2Zg，已知X2、Y2、Z的起始
浓度分别为0.1molL1、0.3molL1、0.2molL1，在一定条件下，当反应达到平衡
) 时，各物质的浓度有可能是( A．Y为0.2molL1 C．X2为0.2molL1 【答案】B 【详解】
若反应向正反应进行到达平衡，X2、Y2的浓度最小，Z的浓度最大，假定完全反应，则：
B．Y2为0.35molL1 D．Z为0.4molL1
X2(g)Y2(g)起始(mol/L)0.10.3
转化(mol/L)0.10.1平衡(mol/L)00.22Z(g)0.2 ，若反应逆正反应进行到达平衡，X2、Y2的浓度
0.20.4X2(g)Y2(g)起始(mol/L)0.10.3最大，Z的浓度最小，假定完全反应，则：
转化(mol/L)0.10.1平衡(mol/L)0.20.42Z(g)0.2 0.20由于为可逆反应，物质不能完全转化所以平衡时浓度范围为0cX20.2，
0.2cY20.4，0cZ0.4，故B正确、ACD错误；
答案选B。 【点睛】
化学平衡的建立，既可以从正反应开始，也可以从逆反应开始，或者从正逆反应开始，不论从哪个方向开始，物质都不能完全反应，若反应向正反应进行到达平衡，X2、Y2的浓度最小，Z的浓度最大；若反应逆正反应进行到达平衡，X2、Y2的浓度最大，Z的浓度
最小；利用极限法假设完全反应，计算出相应物质的浓度变化量，实际变化量小于极限值。
19．短周期元素X、Y、Z、W 在元素周期表中的位置如下图所示，其中X 形成化合物种类最多，下列说法正确的是：
Z X W Y
A．X 位于第二周期 IV 族
B．Y 的气态氢化物的水溶液中只存在两个平衡状态
C．W 的最高价氧化物是太阳能电池和电脑芯片中不可缺少的材料
D．常温下，将 Z 单质投入到 Y 的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液中，无明显现象 【答案】D 【分析】
短周期元素X、Y、Z、W，根据元素在周期表中的位置知，X和Y属于第二周期元素、Z和W属于第三周期元素，其中X形成化合物种类最多，则X是C元素，那么Y是N元素、Z是Al元素、W是Si元素 【详解】
A. X是C元素，位于第二周期IV A族，所以A错。 B. Y的气态氢化物为NH3，氨水中发生NH3+H2ONH3H2O+NH4+OH-，还有
NH3(g)NH3(aq)，故存在3个平衡状态，所以B错。
C. W 的最高价氧化物是SiO2，不是太阳能电池和电脑芯片中不可缺少的材料，所以C错。 D. Z 单质是Al，Y的最高价氧化物对应的水化物是浓硝酸，常温下，Al和浓硝酸发生钝化现象，所以D对。
20．反应2NO(g)+2H2(g)═N2(g)+2H2O(g)中，每生成7gN2放出166kJ的热量，该反应的速率表达式为v=k•cm(NO)•cn(H2)(k、m、n待测)，其反应包含下列两步： ①2NO+H2═N2+H2O2(慢) ②H2O2+H2═2H2O(快) T℃时测得有关实验数据如下： 序号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ c(NO)/mol•L-1 0.0060 0.0060 0.0010 c(H2)/mol•L-1 0.0010 0.0020 0.0060 速率/mol•L-1•min-1 1.8×10-4 3.6×10-4 3.0×10-5 Ⅳ 0.0020 0.0060 1.2×10-4 下列说法错误的是
A．整个反应速度由第①步反应决定 B．正反应的活化能一定是①＜② C．该反应速率表达式：v=5000c2(NO)•c(H2)
D．该反应的热化学方程式为2NO(g)+2H2(g)═N2(g)+2H2O(g)△H=-664kJ•mol-1 【答案】B 【解析】 【详解】
A．①2NO+H2═N2+H2O2(慢)，②H2O2+H2═2H2O(快)，反应历程中反应慢的决定反应速率，整个反应速度由第①步反应决定，故A正确；
B．反应①难以进行，说明反应的活化能高，正反应的活化能一定是①＞②，故B错误；
C．比较图表Ⅰ、Ⅱ数据可知NO浓度不变，氢气浓度增大一倍，反应速率增大一倍，Ⅲ、Ⅳ数据分析，H2浓度不变，NO浓度增大一倍，反应速率增大到4倍，据此得到速率方程，v=Kc2(NO)•c(H2)，依据Ⅰ中数据计算K=5000，则速率方程v=5000c2(NO)•c(H2)，故C正确；
D．反应2NO(g)+2H2(g)═N2(g)+2H2O(g)中，每生成7gN2放出166kJ的热量，生成28gN2放热664KJ，热化学方程式为：2NO(g)+2H2(g)═N2(g)+2H2O(g)△H=-664kJ•mol-1，故D正确； 故选B。
二、实验题
21．某探究性学习小组拟通过锌与盐酸的反应研究影响反应速率的因素。
该探究性学习小组用相同质量的锌和相同浓度的足量的稀盐酸反应得到实验数据如表所示： 实验编号 锌的状态 反应温度/℃ 收集100mL氢气所需时间/s Ⅰ 薄片 15 200 Ⅱ 薄片 25 90 Ⅲ 粉末 25 10
（1）该实验的目的是探究__________、___________对锌和稀盐酸反应速率的影响； （2）实验Ⅰ和Ⅱ表明_________，化学反应速率越大；
（3）能表明固体的表面积对反应速率有影响的实验编号是__________和__________，实验结论是___________；
（4）请设计一个实验方案证明盐酸的浓度对该反应的速率的影响：____________。 【答案】固体表面积 温度 温度越高 Ⅱ Ⅲ 其他因素相同，固体表面积越大，反应速率越快 在相同的温度下，采用相同状态的质量相同的锌片与两种体积相同但浓度不同的盐酸反应 【详解】
（1）分析表中信息知，锌的状态不同、温度不同，则实验目的为探究固体表面积、温度对锌和稀盐酸反应速率的影响。
（2）实验Ⅰ和Ⅱ中，温度不同，温度高的反应速率快，即温度越高，化学反应速率越大。 （3）实验Ⅱ和Ⅲ中，固体表面积不同，表面积大的反应速率快，即其他因素不变，固体表面积越大，反应速率越快。
（4）探究盐酸浓度对化学反应速率的影响，必须保证温度和锌的用量和状态相同。证明盐酸的浓度对该反应的速率的影响的实验方案为在相同的温度下，采用相同状态的质量相同的锌片与两种体积相同但浓度不同的盐酸反应。
22．Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水，通常是在调节好pH和Fe2浓度的废水中加入H2O2，所产生的羟基自由基能氧化降解有机污染物。现运用该方法降解有机污染物pCP，探究有关因素对该降解反应速率的影响。 （实验设计）
控制pCP的初始浓度相同，恒定实验温度在298 K或313 K（其他实验条件如表所示），设计如下对比实验。
（1）请完成实验设计表（表中不要留空格）。
c/10-3 molL-1 实验编号 实验目的 T/K pH H2O2 ① ② ③ 为以下实验作参照 298 3 6.0 Fe2 0.30 ___ 探究温度对讲解反应速率的影响 ___ ___ ___ ___ 298 10 6.0 0.30 （数据处理）
实验测得pCP的浓度随时间变化的关系如图所示。
（2）请根据图中实验①曲线，计算降解反应在50~150 s内的反应速率：
vp-CP=_______ molL1s-1。
（解释与结论）
（3）实验①②表明温度升高，降解反应速率增大。但温度过高时反而导致降解反应速率减小，请从Fenton法所用试剂H2O2的角度分析原因：_____________。 （4）实验③得出的结论是pH等于10时，______________。 （思考与交流）
（5）实验时需要在不同时间从反应器中取样，并使所取样品中的反应立即停止。根据图中的信息，写出一种迅速停止反应的方法：____________。
【答案】313 3 6.0 0.30 探究溶液的pH对降解反应速率的影响 8.0106 过氧化氢在温度过高时迅速分解 有机物pCP不能降解 将所取样品迅速加入到一定量的NaOH溶液中，使pH约为10 【分析】
对比实验的基本思想是控制变量法，设计对比实验时，只能改变一个条件，否则无法确定影响因素，则可以在温度相同时，变化浓度探究浓度对反应速率的影响，或者在浓度相等时，变化温度探究温度对反应速率的影响。 【详解】
（1）实验①是对照实验，由控制变量唯一化可知，与实验①相比，实验②是探究温度对反应速率的影响，则T313 K，其他条件与实验①相同；实验③是探究溶液pH对反应速率的影响，故答案为：313；3；6.0；0.30；探究溶液的pH对降解反应速率的影响； （2）由图可知，在50~150 s内，cpCP0.810 molL，则降解反应速率
318.0104molL1vpCP=8.0106 molL1s1，故答案为：8.0106；
100s（3）温度过高时，过氧化氢受热会分解，过氧化氢的浓度减小，导致反应速率减小，故答案为：过氧化氢在温度过高时迅速分解；
pCP不变，说明反应速率为零，该条件下（4）从图中可以看出，溶液pH10时，c 有机物pCP不能降解，故答案为：有机物pCP不能降解；
（5）由图可知，溶液pH10时，有机物pCP不能降解，则迅速停止反应的方法是将
所取样品迅速加入到pH为10的溶液中，使反应停止，故答案为：将所取样品迅速加入到一定量的NaOH溶液中，使pH约为10。
23．研究化学反应中的能量变化，能更好地利用化学反应为生产和生活服务。 (1)反应FeH2SO4FeSO4H2的能量变化如图所示。
①该反应为___________(填“吸热”或“放热”)反应。
②如图三个装置中，不能证明“铁与稀硫酸反应是吸热反应还是放热反应”的是____________。
(2)现有纯铁片、纯铜片、500mL0.2molL1的硫酸溶液、导线和1000mL量筒设计实验，证明形成原电池可以改变反应速率所用装置如图所示，装置气密性良好，且1000mL量筒中已充满了水。
①若a、b极不用导线相连，则b极材料为_____(填“纯铁片”或“纯铜片”)。当收集到
896mL(已折算为标准状况，且溶液体积不变)气体时，用时2min，则用H2SO4表示的
平均反应速率为____molL1min1。
②将a、b极(a极为“纯铁片”，b极为“纯铜片”)用导线相连，则电子在导线上的流动方向为从_____到(填“a极”或“b极”，下同)_____；此时a极的电极反应式为_______，当收集到896mL (已折算为标准状况)气体时，用时1min。 ③根据上述实验所得结论为________。
【答案】放热 Ⅲ 纯铁片 0.04 a极 b极 Fe2eFe2 形成原电池能加快反应
速率 【详解】
(1)①根据示意图可知反应物总能量高于生成物总能量，因此该反应为放热反应。 ②装置Ⅰ可通过U形管中红墨水液面的变化判断铁与稀硫酸的反应是放热还是吸热；装置Ⅱ可通过烧杯中是否产生气泡判断铁与稀硫酸的反应放热还是吸热；装置Ⅲ只是一个铁与稀硫酸反应并将生成的气体用水吸收的装置，不能证明该反应是放热反应还是吸热反应，故答案为：Ⅲ；
(2)①若a、b极不用导线相连，右侧应该产生氢气，则b极材料为纯铁片。当收集到
896mL(已折算为标准状况，且溶液体积不变)气体时，用时2min，其中氢气的物质的量
是0.896L÷22.4L/mol＝0.04mol，因此消耗0.04mol硫酸，则用H2SO4表示的平均反应速率为
0.04mol＝0.04molL1min1。
0.5L2min②将a、b极(a极为“纯铁片”，b极为“纯铜片”)用导线相连，构成原电池，铁是负极，则电子在导线上的流动方向为从a极流向b极；此时a极的电极反应式为
Fe2eFe2；
③由于②中当收集到896mL(已折算为标准状况)气体时，用时1min，这说明反应速率加快了，因此根据上述实验所得结论为形成原电池能加快反应速率。
24．KI溶液在酸性条件下能与氧气反应。现有以下实验记录： 实验编号 温度/℃ 显色时间/s ① 30 160 ② 40 80 ③ 50 40 ④ 60 20 ⑤ 70 10
回答下列问题：
(1)该反应的离子方程式为_____________________。 (2)该实验的目的是_____________________。
(3)实验试剂除了1mol/L KI溶液、0.1mol/LH2SO4溶液外，还需要的试剂是____________，实验现象为____________。
(4)上述实验操作中除了需要(3)的条件外，还必须控制不变的是_________（填字母） A．温度 B．试剂的浓度 C．试剂的用量(体积) D．试剂添加的顺序
(5)被称为“软电池”的纸质电池采用一个薄层纸片作为传导体，在一边镀锌，在另一边镀二氧化锰。在纸内的离子“流过”水和氧化锌组成的电解液。其电池反应总反应式为：2MnO2+Zn+H2O=ZnO+2MnO(OH)，该电池正极发生的电极反应为_______________。 【答案】4H++4I-+O2=2I2+2H2O 探究温度对反应速率的影响 淀粉溶液 无色溶液变蓝色 CD 2MnO2+2e-+2H2O═2MnO(OH)+2OH-
【详解】
(1)根据氧化还原反应原理，以及离子方程式要遵循原子守恒、电荷守恒和得失电子数目相等规律，可知该反应的离子方程式为4H++4I-+O2=2I2+2H2O；答案为：4H++4I-+O2=2I2+2H2O； (2)根据表中数据分析，该实验目的是探究温度对反应速率的影响；答案为：探究温度对反应速率的影响；
(3)为测定显色时间，产物中有碘单质生成，还需要的试剂是淀粉溶液，实验现象为无色溶液变蓝色；答案为：淀粉溶液；无色溶液变蓝色；
(4)设计实验必须保证其他条件不变，只改变一个条件，才能得到准确的结论，还必须控制不变的是试剂的用量(体积)和试剂添加的顺序，答案为：CD；
(5)根据原电池原理，正极发生还原反应，根据电池总反应方程式可知，电池的正极反应式为：2MnO2+2e-+2H2O═2MnO(OH)+2OH-。答案为：2MnO2+2e-+2H2O═2MnO(OH)+2OH-。
25．我校化学兴趣小组选择“铝丝和盐酸反应的快慢与什么因素有关”的课题开展探究。 Ⅰ．甲同学分别用相同质量和大小的铝丝和足量稀盐酸反应的三组实验数据： 实验编号 盐酸的质量分数/% 反应温度/℃ 铝丝消失的时间/s ① ② ③ 3 6 6 20 20 30 500 300 80 (1)能表明盐酸浓度对反应快慢有影响的实验编号是：______。
(2)如果把实验②中温度提高至25℃，请你推出铝丝消失时间(用t表示)的取值范围______：
(3)该实验除了用铝丝消失的时间来衡量反应的快慢外，你还能提出________方法来衡量该反应的快慢。
Ⅱ．乙同学在200mL稀盐酸中加入适量的铝粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下(累计值)： 时间(min) 1 2 3 4 5 氢气体积(mL)(标准状况) 50 120 232 290 310 (1)求2～3分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率为___mol·L-1·min-1。 (2)哪一时间段(指0～1、1～2、2～3、3～4、4～5min)反应速率最小_，原因是__。 (3)哪一时间段的反应速率最大__，原因是_______。
Ⅲ．丙同学将稀盐酸换成稀硫酸进行实验，发现铝丝与稀硫酸反应现象不明显。 他提出假设：SO4的存在减慢了Al与H+的反应速率。 请你设计实验验证他的假设______。
【答案】①② 80 I．(1)实验①和实验②反应温度不同，盐酸的质量分数相同，两种实验对比可以表明盐酸浓度对反应快慢有影响； (2)如果把实验②中温度提高至25℃，则反应速率要比20℃时要快，所以铝丝消失时间小于300s；但由于其温度小于30℃，所以消失时间要大于第③组，所以80 22.4L/mol0.01mol=0.05mol·L-1·min-1； 0.2L1min积为200mL，所以v(HCl)= (2)根据表格数据可知0～1、1～2、2～3、3～4、4～5min生成的氢气体积分别为：50mL、70mL、112mL、58mL、20mL，所以反应速率最小的时段为4～5min；原因是：随着反应的进行，盐酸不断消耗，溶液中c(H+)最小，反应速率最小； (3)根据(2)可知2～3min时反应速率最大，该反应放热，随反应进行温度升高，而此时浓度还较大，温度为主导因素，使该时段内反应速率最大； Ⅲ．实验目的是要验证硫酸根的存在是否减慢了Al和H+的反应，所以可设计两组实验，变量为酸中的阴离子，具体操作为：取两支试管，分别加入同样大小的铝丝和等量的盐酸，再在第一支试管中加入硫酸钠固体，比较生成气泡的快慢。 【点睛】 控制变量法探究影响反应速率的因素时，不同组实验的变量要唯一。 26．某课外实验小组利用压强传感器、数据采集器和计算机等数字化实验设备，探究用0.01g镁条分别与2mL不同浓度稀盐酸的反应速率。实验结果如图所示。 （1）Mg与盐酸反应的离子方程式是________。 （2）从微粒角度分析，该实验是为了探究________（因素）对该反应的化学反应速率的影响。 （3）a________0.5（填“>”或“<”）。 （4）如果用0.5mol/L硫酸代替上述实验中的0.5mol/L盐酸，二者的反应速率是否相同 ____，请说明原因：________。 【答案】Mg+2H+=Mg2++H2↑ 浓度 > 不同 用相同浓度硫酸代替实验中盐酸，导致氢离子浓度增大，化学反应速率加快。 【分析】 根据金属与酸反应原理书写反应方程式；根据影响化学反应速率的因素进行分析解答。 【详解】 (1 )镁与盐酸反应生成氯化镁和氢气，此反应的离子方程式为：Mg+2H+=Mg2++H2↑，故答案：Mg+2H+=Mg2++H2↑； (2)实验中其他条件都相同，只有盐酸浓度不同，即氢离子浓度不同，故从微粒角度分析，该实验是为了探究反应物浓度对该反应的化学反应速率的影响，故答案：浓度； (3 )从图像分析，用a mol/L的盐酸反应速率曲线斜率比0.5mol/L盐酸大，说明用a mol/L的盐酸反应速率更快，反应物浓度大，速率加快，说明a大于0.5，故答案：>； ( 4)如果用0.5mol/L的硫酸，则由于1mol硫酸完全电离生成2mol氢离子，氢离子的浓度增大，反应速率加快，因此反应速率不同，故答案：不同；用相同浓度硫酸代替实验中盐酸，导致氢离子浓度增大，化学反应速率加快。 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容