高考化学一轮复习第六章 化学反应与能量(讲义及答案)含答案解析(1)

高考化学一轮复习第六章化学反应与能量(讲义及答案)含答案解析
一、选择题
1．人们利用原电池原理，制作了多种电池，如电子计算机所用纽扣电池就是其中一种。

它
的两极材料为锌和氧化银，电解质溶液为KOH溶液，其电极反应是：Zn +2OH--2e-
═ZnO+H2O Ag2O+H2O+2e-═2Ag+2OH-下列判断正确的是
A．锌为正极，Ag2O为负极B．原电池工作时，负极区溶液pH增大C．锌为负极，Ag2O为正极D．原电池工作时，溶液中K+向负极移动【答案】C
【分析】
【详解】
A．根据电极反应式，锌失电子发生氧化反应，所以锌为负极，故A错误；
B．负极反应Zn +2OH--2e-═ZnO+H2O，消耗氢氧根离子，溶液pH减小，故B错误；
C．锌失电子发生氧化反应，所以锌为负极，故C正确；
D．溶液中K+向正极移动，故D错误。

2．下列反应属于放热反应的是
A．氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应
B．能量变化如图所示的反应
C．化学键断裂吸收的热量比化学键生成放出的热量多的反应
D．燃烧反应和中和反应
【答案】D
【分析】
反应物总能量大于生成物总能量，或反应物断键吸收的能量小于生成物成键放出的热量，该反应为放热反应，据此进行分析。

【详解】
A项，氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应属于吸热反应，故A不选；
B项，生成物的总能量比反应物的总能量大，为吸热反应，故B不选；
C项，化学键断裂吸收的热量比化学键生成放出的热量多的反应为吸热反应，故C不选；D项，可燃物的燃烧以及酸碱中和反应都属于放热反应，故D可选；
故答案选D。

3．CaCO 3与稀盐酸反应(放热反应)生成CO 2的量与反应时间的关系如图所示。

下列结论不正确的是
A ．反应开始2分钟内平均反应速率最大
B ．反应4～6分钟平均反应速率最小
C ．反应开始4分钟内温度对反应速率的影响比浓度大
D ．反应4分钟后反应速率下降的原因是盐酸浓度逐渐减小 【答案】A 【详解】
A ．该曲线斜率表示单位时间内产生二氧化碳的量，即二氧化碳产生速率，由图可知，2～4min 内斜率较大，因此2～4min 内平均反应速率最大，故A 项结论错误；
B ．同A 项原理可知，反应4～6min 平均反应速率最小，故B 项结论正确；
C ．随反应进行氢离子浓度降低，氢离子浓度变化使反应速率降低，由图象可知，0～2min 反应刚开始，温度较低此时反应速率由氢离子浓度决定，2～4min 速率最快，2～4min 温度对反应速率起主要作用，开始4min 内温度对反应速率的影响比浓度大，故C 项结论正确；
D ．反应4min 后，温度较高，但此时反应速率降低，是因为随反应进行氢离子浓度降低，故D 项结论正确；
综上所述，结论错误的是A 项，故答案为A 。

4．对于反应aA+bB ＝dD+eE ，该化学反应速率定义为v =
()v A a
=
()v B b
=
()v D d
=
()v E e。

式中
v (X)指物质X=(X=A 、B 、C 、D)的反应速率，a 、b 、d 、e 是化学计量数。

298k 时，测得溶液中的反应H 2O 2+2HI ＝2H 2O+I 2在不同浓度时化学反应速率v 见下表： 实验编号
1 2 3 4 -1(HI)/(mol L )c ⋅
0.100
0.200 0.300 0.100 -122(H O )/(mol L )c ⋅ 0.100
0.100 0.100 0.200 -11/(mol L s )v -⋅⋅
0.00760
0.0152
0.0228
0.0152
A ．实验1、2中，22(H O )v 相等
B ．将浓度均为-10.200mol L ⋅的22H O 溶液和HI 溶液等体积混合，则
-110.0304mol L s v -=⋅⋅
C ．v 与“HI 和22H O 浓度的乘积”的比值为常数
D ．实验4中，反应5s 后22H O 浓度减少了10.0760mol L -⋅ 【答案】C 【详解】
A ．实验2中c (HI)>实验1中c (HI)，故实验2的v (H 2O 2)大于实验1，故A 项说法错误；
B ．将浓度均为0.200 mol•L -1的H 2O 2溶液和HI 溶液等体积混合后，c (H 2O 2)=c (HI)=0.100mol•L -1，则v =0.00760 mol•L -1•s -1，故B 项说法错误；
C ．实验1：
()()22HI H O v c c =0.00760
0.10.1
⨯=0.76，实验2：
()()22HI H O v c c =0.01520.20.1⨯=0.76，实验3：()()22HI H O v c c =0.0228
0.30.1⨯=0.76，实验4：
()()22HI H O v c c =0.0152
0.10.2
⨯=0.76，因此v 与“HI 和H 2O 2浓度的乘积”的比值为常数，故C
项说法正确；
D ．v (H 2O 2)表示的是平均化学反应速率，因此无法计算反应5s 后H 2O 2的浓度变化，故D 项说法错误；
综上所述，说法正确的是C 项，故答案为C 。

5．如图a 为在恒温恒容密闭容器中分别充入X 、Y 、Z 三种气体，一定条件下发生反应，各物质浓度随时间的变化。

若从t 2开始，每个时刻只改变一个且不同的条件，物质Z 的正、逆反应速率随时间变化如图b 。

下列说法不正确的是（ ）
A ．0~t 1内X 与Y 的平均反应速率之比为3∶2
B ．该反应中Z 一定为产物
C ．该反应的正反应为放热反应
D ．t 2时刻改变的条件可能是压强或催化剂 【答案】C 【分析】
t 1～t 2阶段、t 2～t 3阶段与t 4～t 5阶段正逆反应速率都相等，每个时刻只改变一个且不同的条件，t 2～t 3阶段与t 4～t 5阶段反应速率加快且平衡不移动，说明分别是使用了催化剂和加压，则反应前后气体体积不变，0~t 1时，X 减少0.09mol/L ，Y 增大0.06mol/L ，所以Z 一定是生成物，且生成0.03mol/L ，t 3～t 4阶段改变的条件只能是降低反应温度，平衡逆向移
动，说明正反应吸热，以此分析解答。

【详解】
A. 0～t1min内X与Y的平均反应速率之比等于物质的量浓度的变化量之比，即为：（0.15-
0.06）mol/L∶（0.11-0.05）mol/L=3∶2，故A正确；
B. 由上述分析可知，Z一定是生成物，故B正确；
C. 由上述分析可知，t3～t4阶段改变的条件只能是降低反应温度，平衡逆向移动，说明正反应吸热，故C错误；
D. t1～t2阶段、t2～t3阶段与t4～t5阶段正逆反应速率都相等，每个时刻只改变一个且不同的条件，t2～t3阶段与t4～t5阶段反应速率加快且平衡不移动，说明分别是使用了催化剂和加压，也说明了该反应前后气体体积不变，故D正确；
答案选C。

6．反应Ⅰ：CaSO4(s)＋4CO(g)CaS(s)＋4CO2(g) ΔH1＝－175.6 kJ·mol-1反应
Ⅱ：CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g) ΔH2＝＋218.4 kJ·mol-1假设某温度下，反应Ⅰ的速率(v1)小于反应Ⅱ的速率(v2)，则下列反应过程能量变化示意图正确的是( )
A．B．
C．D．
【答案】D
【详解】
反应Ⅰ为放热反应，反应Ⅱ为吸热反应，因为B、C两图中反应Ⅰ的生成物总能量高于反应物总能量，而反应Ⅱ的生成物总能量低于反应物总能量，则B、C错误。

由题意知：反应Ⅰ的速率(v1)小于反应Ⅱ的速率(v2)，则反应Ⅰ的活化能较大，则A错误、D正确，故选D。

7．将CH4设计成燃料电池，其利用率更高，装置如图所示(A、B为多孔性碳棒)持续通入甲烷，在标准状况下，消耗甲烷体积V L。

则下列说法正确的是
A．OH－由A端移向B端
B．0＜V≤22.4 L时，电池总反应的化学方程式为CH4 ＋2O2 ＋KOH=KHCO3 ＋2H2O
C．22.4 L＜V≤44.8 L时，负极电极反应为：CH4 ＋9CO32-＋3H2O－8e－=10HCO3-
D．V＝33.6 L时，溶液中阴离子浓度大小关系为c(CO32-)＞c(HCO3-)＞c(OH－)
【答案】C
【解析】
【分析】
n（KOH）=2mol/L×1L=2mol，可能先后发生反应①CH4+2O2=CO2+2H2O、
②CO2+2KOH=K2CO3+H2O、③K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3。

【详解】
A、燃料电池中，通入CH4的一端为原电池的负极，通入空气的一端为原电池的正极，在原电池中阴离子向负极移动，OH-由B端移向A端，故A错误；
B、当0＜V≤22.4L时，0＜n（CH4）≤1mol，则0＜n（CO2）≤1mol，只发生反应①②，且KOH过量，则电池总反应式为CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O，故B错误；
C、当22.4 L＜V≤44.8L，1mol＜n（CH4）≤2mol，则1mol＜n（CO2）≤2mol，发生反应
①②③，得到K2CO3和KHCO3溶液，则负极反应式为CH4-8e-+9CO32-+3H2O=10HCO3-，故C 正确；
D、当V=33.6L时，n（CH4）=1.5mol，n（CO2）=1.5mol，则电池总反应式为
3CH4+6O2+4KOH=K2CO3+2KHCO3+7H2O，则得到0.5molK2CO3和1molKHCO3的溶液，则c （HCO3-）＞c（CO32-）＞c（OH-），故D错误；
故选C。

【点晴】
本题考查了燃料电池的工作原理重要考点，计算要求的综合性较强，本题难度较大。

解答本题，要理清思路：燃料电池中，通入燃料的一端为原电池的负极，通入空气的一端为原电池的正极，n（KOH）=2mol/L×1L=2mol，可能先后发生反应①CH4+2O2→CO2+2H2O、
②CO2+2KOH=K2CO3+H2O、③K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3；根据甲烷的量计算生成的二氧化碳的量，结合反应方程式判断反应产物及发生的反应。

8．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•c m(NO)•c n(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：
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。

9．下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是
A．铝片与盐酸的反应B．灼热的碳与CO2的反应
C．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应D．甲烷在氧气中的燃烧反应
【答案】B
【详解】
A．金属与酸的反应属于放热反应，故A错误；
B．灼热的碳与CO2的反应为吸热反应，且C元素的化合价变化，属于氧化还原反应，故B 正确；
C．Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl的反应为放热反应，但没有元素的化合价变化，不属于氧化还原反应，故C错误；
D．甲烷在氧气中燃烧属于放热反应，故D错误；
故选B。

【点睛】
本题考查氧化还原反应和吸热反应，为高考高频考点，侧重反应类型判断的考查。

常见的吸热反应有：Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl反应、大多数的分解反应、C(或氢气)参加的氧化还原反应等。

10．一定条件下，在某恒容密闭容器中进行反应X(g) + 3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z起始
浓度分别为c1 mol/L、c2 mol/L、c3 mol/L（c1、c2、c3均大于0），当反应达平衡时X、Y、Z 的浓度分别为0.1mol/L，0.3mol/L，0.08mol/L，则下列判断不合理的是
A．c1：c2 = 1：3
B．当4v(X)正= v(Y)逆时，该反应还在向正反应方向建立平衡
C．c1可能为0.1
D．X、Y的转化率相等
【答案】B
【分析】
在化学反应中，若反应物的起始投料的物质的量之比等于它们的化学计量数之比，由于反应过程中变化量之比等于化学计量数之比，所以反应物的平衡量之比必然也等于化学计量数之比，各种反应物的转化率一定相等。

【详解】
由题中信息可知，当反应达平衡时X、Y的浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L，X、Y的平衡量之比等于化学计量数之比，所以其起始量之比一定也等于1：3， A和D正确；因为有起始投料与平衡量相同的可能，所以C正确；当4v(X)正= v(Y)逆时，因为3v(X)正= v(Y)正，所以v(Y)
逆> v(Y)
正
,该反应还在向逆反应方向建立平衡，B不正确，选B。

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．在一绝热（不与外界发生热交换）的恒容容器中，发生反应：2A(g)+B(s)
C(g)+D(g)，下列描述中能表明反应已达到平衡状态的有（）个
①容器内温度不变②混合气体的密度不变③混合气体的压强不变
④混合气体的平均相对分子质量不变⑤C(g)的物质的量浓度不变
⑥容器内A、C、D三种气体的浓度之比为2：1：1 ⑦某时刻v(A)＝2v(C)且不等于零
⑧单位时间内生成n mol D，同时生成2n mol A
A．4 B．5 C．6 D．7
【答案】C
【详解】
①该容器为绝热容器，容器内温度不变，说明正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态；
②由于B呈固态，根据质量守恒定律，建立平衡过程中气体的总质量增大，恒容容器中混合气体的密度增大，达到平衡时混合气体总质量不变，混合气体的密度不变，混合气体的密度不变能说明反应达到平衡状态；
③该反应反应前后气体分子数不变，建立平衡过程中混合气体分子总物质的量始终不变，由于是绝热容器，建立平衡过程中容器温度变化，混合气体压强发生变化，达到平衡时温度不变，混合气体压强不变，混合气体的压强不变说明反应达到平衡；
④由于B呈固态，根据质量守恒定律，建立平衡过程中气体的总质量增大，混合气体分子总物质的量始终不变，混合气体的平均相对分子质量增大，达到平衡时混合气体总质量不变，混合气体的平均相对分子质量不变，混合气体的平均相对分子质量不变说明反应达到平衡状态；
⑤C(g)的物质的量浓度不变是化学平衡的特征标志，说明反应达到平衡状态；
⑥达到平衡时A、C、D的浓度保持不变，但不一定等于2:1:1，A、C、D三种气体的浓度之比为2:1:1时反应不一定达到平衡状态；
⑦某时刻υ(A)=2υ(C)且不等于零，没有指明是正反应速率，还是逆反应速率，不能说明反应达到平衡状态；
⑧单位时间内生成n mol D一定消耗2n mol A，同时生成2n mol A，A的浓度不变说明反应达到平衡状态；
能说明反应达到平衡状态的有①②③④⑤⑧，共6个，答案选C。

【点睛】
本题考查化学平衡的标志，化学平衡的标志是：逆向相等，变量不变。

“逆向相等”指达到平衡时同一物质表示的正、逆反应速率相等，说明反应达到了平衡状态；“变量不变”指可变物理量不变是平衡的标志，不变物理量不变不能作为平衡的标志。

注意本题中的B呈固态以及容器为绝热容器。

13．对于可逆反应4NH3+5O24NO+6H2O(g),下列叙述正确的是（）
A．达到平衡状态，2 v正(NH3)= 3v逆(H2O)
B．单位时间内生成x mol NO的同时，消耗x mol NH3，则反应达到平衡状态
C．达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大
D．反应达到平衡时，反应物的转化率一定小于100%
【答案】D
【详解】
A. 反应处于平衡状态时，不同物质表示正逆反应速率之比等于化学计量数之比为正反应速率之比，2 v正(NH3)= 3v逆(H2O)，不能说明该反应到达平衡状态，A项错误；
B. 若单位时间内生成xmolNO的同时，消耗xmolNH3，都表示反应向正向进行，反应自始至终都是1:1，不能说明到达平衡，B项错误；
C. 达到平衡时，若减小容器体积，压强增大，正逆反应速率都增大，C项错误；
D. 可逆反应进行不到底，达到平衡时，反应物的转化率一定小于100%，D项正确；
答案选D。

14．一定温度、体积的密闭容器中，可逆反应A(s)+3B(g)2C(g)达到平衡时，下列说法能判断该反应达到平衡的是（）
①C的生成速率和C的分解速率相等
②单位时间内生成amolA，同时生成3amolB
③混合气体的密度不再变化
④混合气体的总压强不再变化
⑤A、B、C物质的量之比为1∶3∶2
⑥混合气体的平均相对分子质量不变
⑦容器中C的体积分数不变
A．②④⑤⑦B．①③④⑥⑦C．①④⑥⑦D．①③④⑤
【答案】B
【分析】
化学反应达到化学平衡状态时，正逆反应速率相等，且不等于0，各物质的浓度不再发生变化，由此衍生的一些物理量不发生变化，以此进行判断，得出正确结论。

【详解】
针对于可逆反应：A（s）+3B(g)⇌2C(g)；
①C的生成速率与C的分解速率相等，故正逆反应速率相等，故①正确；
②单位时间内a mol A生成是逆反应，同时3a molB是逆反应，未体现正与逆的关系，故②错误；
③密度=m
V
，气体的总质量会变，体积不变，故气体密度不再变化可作为判断是否达到平
衡状态的依据，故③正确；
④反应前后气体的体积不等，故混合气体的总压强不再变化可作为判断是否达到化学平衡状态的依据，故④正确；
⑤平衡时各物质的物质的量之比取决于物质的起始物质的量和转化率，故A、B、C的物质的量比为1:3:2不能作为判断是否达到平衡状态的依据，故⑤错误；
⑥平均相对分子质量=m
n
，反应向右进行时，气体的总质量增大，总物质的量变小，故混
合气体的平均相对分子质量不变可作为判断是否达到化学平衡状态的依据，故⑥正确；⑦容器中C的体积分数不变，说明各物质的量不变，达平衡状态，故⑦正确；说法正确的是①③④⑥⑦；
故答案选B。

【点睛】
作为达到化学平衡状态的标志，该量必须是变量，当变量不变，则反应达到平衡。

15．一定条件下，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；
D．设任意时刻，X的转化量为x mol，可列出三段式：
()()()
0.30.30
x3x2x
0.3-
X g+
x0.
3Y g2Z g
3-3x 2x
，则X的
体积分数为
0.3-x0.3-x
100%=100%=50%
0.3-x+0.3-3x+2x0.6-2x
⨯⨯，则X的体积分数为一定
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。

16．已知NO2和N2O4可以相互转化()()
224
2NO g N O g，反应每生成1moN2O4 ，放出24.2kJ的热量．在恒温条件下，将一定量的NO2和N2O4混合气体通入一容积为2L的密闭容器中，反应物浓度随时间变化关系如下图．下列说法正确的是（）
A．前10min内用v(NO2)表示的化学反应速率为0.02mol/(L·min)
B．图中a、b、c、d四个点中，a、c两点的v正≠v逆
C．反应进行到10min时放出的热量为9.68kJ
D ．25min 时，导致物质浓度变化的原因是将密闭容器的体积缩小为1L 【答案】B 【分析】
从图中可以看出，25min 前，X 的浓度变化量为0.4mol/L ，而Y 的浓度变化量为0.2mol/L ，由热化学方程式中的化学计量数关系，可确定X 为NO 2、Y 为N 2O 4；在25min 时，改变某条件，X 的浓度突然增大，而Y 的浓度不变，所以此时应往密闭容器中充入NO 2气体。

【详解】
A ．前10min 内用v (NO 2)表示的化学反应速率为0.6mol/L-0.2mol/L
10min
=0.04mol/(L·min)，A
不正确；
B ．图中a 、b 、c 、d 四个点中，a 、c 两点的X 、Y 浓度都发生变化，此时平衡仍发生移动，所以v 正≠v 逆，B 正确；
C ．因为反应由N 2O 4转化为NO 2，所以反应进行到10min 时，应吸收热量，C 不正确；
D ．由以上分析可知，25min 时，导致物质浓度变化的原因是往密闭容器中充入NO 2气体，D 不正确； 故选B 。

17．向某容积一定的密闭容器中充入2molSO 2和1molO 2，一定条件下发生如下反应:2SO 2+O 2
2SO 3。

下列说法不正确的是( )
A ．升高温度或充入一定量O 2均能加快化学反应速率
B ．达到平衡状态时，SO 2、O 2、SO 3物质的量之比一定为2:1:2
C ．当SO 2的生成速率与SO 3的生成速率相等时，反应达到平衡状态
D ．达到平衡状态时，生成SO 3的物质的量一定小于2mol 【答案】B 【解析】
分析：根据影响化学反应速率的因素和化学反应达到化学平衡的标志进行解答。

增加反应浓度或生成物的浓度化学反应速率加快；升高温度化学反应速率加快；化学平衡的标志是各物质的浓度不在改变，正反应速率等于逆反应速率。

详解：A.根据影响化学反应速率的因素知反应2SO 2+O 22SO 3，如果升高温度或充入一定
量O 2均能加快化学反应速率，故A 正确；B. 初始加入2molSO 2和1molO 2，根据反应
2SO 2+O 2
2SO 3，因为是可逆反应不能进行彻底，所以达到平衡状态时，SO 2、O 2、SO 3物
质的量之比不一定为2:1:2，故B 错误；C. 当SO 2的生成速率与SO 3的生成速率相等时，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故C 正确；D.因为2SO 2+O 22SO 3是可逆反应
不能进行彻底，达到平衡状态时，生成SO 3的物质的量一定小于2mol ，故D 正确；答案：
选B 。

18．在密闭容器中进行如下反应：()()
()22X g Y g 2Z g +，已知2X 、2Y 、Z 的起始
浓度分别为10.1mol L -⋅、10.3mol L -⋅、10.2mol L -⋅，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10.2mol L -⋅
B ．2Y 为10.35mol L -⋅
C ．2X 为10.2mol L -⋅
D ．Z 为10.4mol L -⋅
【答案】B 【详解】
若反应向正反应进行到达平衡，2X 、2Y 的浓度最小，Z 的浓度最大，假定完全反应，则：
22X (g)Y (g)
2(g)
(mol/L)0.10.30.2
(mol/L)0.10.10.2(mol/L)00.20.4
Z +起始转化平衡 ，若反应逆正反应进行到达平衡，2X 、2Y 的浓度
最大，Z 的浓度最小，假定完全反应，则：
22X (g)Y (g)
2(g)(mol/L)0.10.3
0.2
(mol/L)0.10.10.2(mol/L)0.20.4
Z +起始转化平衡 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()20X 0.2c <<，
()20.2Y 0.4c <<，()00.4c Z <<，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，2X 、2Y 的浓度最小，Z 的浓度最大；若反应逆正反应进行到达平衡，2X 、2Y 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。

19．一定温度下，10L0.40mol/L 的22H O 溶液发生催化分解，不同时刻测得生成2O 的体积（已折算为标准状况下）如表所示：
下列说法不正确的是（溶液体积变化忽略不计）（ ） A ．0～4min 内的平均反应速率()()22H O 0.0384mol/L min v =⋅
B ．6～10min 内的平均反应速率()()22H O 0.0384mol/L min v <⋅
C ．反应至6min 时，()22c H O 0.30mol /L =
D ．反应至6min 时，22H O 分解了50% 【答案】C 【详解】
A ．22H O 分解的化学方程式为2H 2O 2
催化剂
O 2↑+H 2O ，0～4min 内反应生成
()17.2L 0.768mol 氧气，消耗22H O 的物质的量为1.536mol ，平均反应速率
()()22 1.536mol
H O 0.0384mol /L min 10L 4min
v =
=⋅⨯，A 项正确；
B ． 随着反应的进行，22H O 的浓度减小，反应速率减慢，6～10min 的平均反应速率
()()22H O 0.0384mol /L min c <⋅，B 项正确；
C ． 反应至6min 时，()2V O =22.4L(1mol 氧气)，结合2H 2O 2
催化剂
O 2↑+H 2O ，消耗的
22H O 为2mol ，剩余22H O 为10L ×0.40mol/L －2mol=2mol ，易知反应至6min 时，
()22H O 0.20mol /L c =，C 项错误；
D ． 反应至6min 时，22H O 分解了2mol
50%10L 0.4mol /L
=⨯，D 项正确；
故选C 。

20．一定温度时，向2.0 L 恒容密闭容器中充入2 mol SO 2和1 mol O 2，发生反应：2SO 2(g)＋O 2(g)2SO 3(g)。

经过一段时间后达到平衡。

反应过程中测定的部分数据见下表：
t / s 0 2 4 6 8 n(SO 3) / mol
0．8
1．4
1.8
1.8
下列说法正确的是( )
A ．反应在前2 s 的平均速率v (O 2) ＝ 0．4 mol·L －1·s －1
B ．保持其他条件不变，体积压缩到1.0 L ，平衡常数将增大
C ．相同温度下，起始时向容器中充入4 mol SO 3，达到平衡时，SO 3的转化率小于10%
D ．保持温度不变，向该容器中再充入2 mol SO 2、1 mol O 2，反应达到新平衡时()()
32n SO n O 减
小 【答案】C
【详解】
A.根据表格中数据可知，当n(SO3)=1.8mol，该反应达到平衡状态，反应在前2s的平均速率v(SO3)=0.8mol÷2L÷2s＝0.2mol·L－1·s－1，同一可逆反应中同一段时间内各物质的反应速率之比等于其计量数之比，v(O2)=0.5v(SO3)=0.5×0.2mol·L－1·s－1=0.1mol·L－1·s－1，故A错误；
B.化学平衡常数只与温度有关，温度不变，化学平衡常数不变，与压强、物质浓度都无关，故B错误；
C.原平衡，SO2的转化率为1.8mol÷2mol×100%＝90%。

若起始时向容器中充入2molSO3时，将建立等效平衡，SO3的转化率等于10%，相同温度下，起始时充入4 molSO3，相当于对原平衡加压，SO3的转化率减小，应小于10%，故C正确；
D.保持温度不变，向该容器中再充入2molSO2、1molO2，相当于缩小容器的体积，增大了
压强，平衡正向移动，三氧化硫的物质的量增加，氧气的物质的量减少，所以
()
()3
2
n SO
n O
增大，故D错误。

故选C。

二、实验题
21．为了探究化学能与热能的转化，某实验小组设计了如下图所示的三套实验装置：
（1）上述3个装置中，不能验证“铜与浓硝酸的反应是吸热反应还是放热反应”的装置是________(填装置序号)。

（2）某同学选用装置Ⅰ进行实验(实验前U形管里液面左右相平)，在甲试管中加入适量了Ba(OH)2溶液与稀硫酸，U形管中可观察到的现象是
_________________________________。

说明该反应属于________(填“吸热”或“放热”)反应。

（3）为探究固体M溶于水的热效应，选择装置Ⅱ进行实验(反应在丙试管中进行)。

①若M为钠，则实验过程中烧杯中可观察到的现象是_________________。

②若观察到烧杯中产生气泡，则说明M溶于水________(填“一定是放热反应”、“一定是吸热反应”或“可能是放热反应”)，理由是_________________________________________。

（4）至少有两种实验方法能验证超氧化钾与水的反应(4KO2＋2H2O===4KOH＋3O2↑)是放热反应还是吸热反应。

方法①：选择装置________(填装置序号)进行实验；
方法②：取适量超氧化钾粉末用脱脂棉包裹并放在石棉网上，向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水，片刻后，若观察到脱脂棉燃烧，则说明该反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。

【答案】Ⅲ左端液面降低，右端液面升高放热产生气泡，反应完毕后，冷却至室温，烧杯中的导管内形成一段水柱可能是放热反应某些物质(如NaOH固体)溶于水放热，但不是放热反应Ⅰ(或Ⅱ) 放热
【分析】
（1）装置Ⅰ和Ⅱ都可以分别通过右边装置中液面变化、是否有气泡判断反应是吸热还是放热，而装置Ⅲ是将生成的气体直接通入水中，无法判断该反应是吸热还是放热反应；（2）酸碱中和反应为放热反应，反应放出的热使锥形瓶中温度升高，气体体积增大，据此判断U型管中液面的变化；
（3）钠与水的反应为放热反应，温度升高导致大试管中气体受热压强增大，烧杯中有气泡产生，冷却后体积减小，压强减小，导管中会形成水柱；M溶于水放出热量，不一定为化学变化，则不一定属于放热反应；
（4）利用装置Ⅰ或Ⅱ都可以验证该反应为放热反应；棉花燃烧，证明反应中放出大量热，该反应为放热反应。

【详解】
（1）装置Ⅰ可通过U形管中红墨水液面的变化判断铜与浓硝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铜与浓硝酸的反应放热还是吸热。

装置Ⅲ只是一个铜与浓硝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；
（2）氢氧化钡与硫酸反应属于中和反应，中和反应都是放热反应，所以锥形瓶中气体受热膨胀，导致U型管左端液柱降低，右端液柱升高；
（3））①若M为钠，钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，该反应为放热反应，放热的热量使大试管中温度升高，气体压强增大，所以右边烧杯中有气泡产生，反应完毕后，冷却至室温，烧杯里的导管内形成一段水柱；
②若观察到烧杯里产生气泡，说明M溶于水放出热量，由于放热反应一定属于化学变化，而有热量放出的反应不一定为化学变化，所以不一定属于放热反应，如浓硫酸溶于水会放出热量，但是不属于放热反应；
（4）证明超氧化钾与水的反应是放热反应还是吸热反应：方法①：选择上述装置Ⅰ（或Ⅱ）进行实验，Ⅰ装置右边U型管中左端液柱降低，右端液柱升高（或烧杯中导管中有气泡放出），证明该反应为放热反应；
方法②：取适量超氧化钾粉末用脱脂棉包裹并放在石棉网上，向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水，片刻后，若观察到棉花燃烧，则说明该反应放出大量热，使棉花燃烧，证明该反应是放热反应。

22．根据书上内容填空
（1）在一个小试管里放入一小粒碘晶体，加入约5mL馏水，振荡；然后在此碘水溶液中加入约1mL氯化碳，振荡试管；再向试管里加入1mL碘化钾水溶液，振荡试管，静置四氯化碳层的现象为___，原因是_________________________________________（写出相应的离子方程式）。

（2）向盛有少量氯化钠溶液的试管中滴入少量硝酸银溶液，生成白色的氯化银沉淀，继续。