北京汇文中学高中化学必修二第六章《化学反应与能量》经典复习题(培优)

一、选择题
1．一定温度下，向容积为4L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，下列对反应的推断合理的是
A．该反应的化学方程式为3B+4C⇌6A+3D
B．反应进行到1s时，υ(A)=υ(D)
C．反应进行到6s时，各物质的反应速率相等
D．反应进行到6s时，B的平均反应速率为0.025mol⋅(L⋅s)−1
答案：D
【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物质减小了0.8mol，所以A、D为生成物，物质的量之比为3：1，B、C为反应物，物质的量之比为3：4，B、C、A、D的变化量之比为3:4:6:2，故反应方程式为：3B+4C⇌6A+2D，故A错误；
B．化学反应速率之比等于化学计量数之比，故反应到1s时，υ(A)=3υ(D)，故B错误；
C．根据3B+4C⇌5A+2D可知，反应中计量数不同，而化学反应速率与化学计量数成正比，所以各物质的反应速率不相同，故C错误；
D．反应进行到6s时，B的物质的量为0.4mol，B的物质的量的变化量为0.6mol，容器容
积为4L，所以反应进行到6s时，υ(B)=Δc
Δt
=
0.6mol
4L
6s
=0.025mol⋅(L⋅s)−1，故D正确。

故选：D。

2．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，
铝不能滴落下
来，好像有一层
膜兜着
铝熔点高，没
能熔化
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。

3．下列实验操作能达到实验目的且现象描述正确的是
A．A B．B C．C D．D
答案：A
【详解】
A ．向无色溶液中滴加FeCl 3溶液和CCl 4，振荡、静置，下层显紫红色，下层为I 2的CCl 4溶液，说明有I 2生成，而Fe 3+具有氧化性，能氧化I -生成I 2，由此说明原溶液中含有I -，故A 正确；
B ．氯水能氧化Fe 2+生成Fe 3+，加入KSCN 溶液，溶液变为血红色，说明反应后的溶液中含有Fe 3+，但不能确定原溶液中是否含有Fe 2+，有可能原溶液中有Fe 3+无Fe 2+，故B 错误；
C ．在盛有漂白粉的试管中滴入70%的硫酸，漂白粉中Ca(ClO)2与CaCl 2在酸性条件下发生氧化还原反应生成Cl 2，硫酸在该反应中只是体现出酸性，故C 错误；
D ．SO 2与O 2反应方程式为2SO 2+O 2
25V O Δ
2SO 3，SO 3与BaCl 2溶液反应生成BaSO 4沉
淀，而SO 2具有漂白性，能使品红溶液褪色，反应物按照3 LSO 2和1 LO 2混合时，SO 2过量，因此不能证明该反应为可逆反应，故D 错误； 综上所述，答案为A 。

4．在密闭容器中进行下列反应：X 2 (g) +Y 2(g)⇌2Z (g)。

已知X 2、Y 2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 ．Y 2为0.2mol·L -1
B ．Z 为0.3mol·
L -1 C ．X 2为0.2mol·
L -1 D ．Z 为0.4mol·
L -1 答案：B 【详解】
A ．若Y 2为0.2mol·L -1，Y 2减少0.1mol·L -1，根据方程式，消耗X 2 0.1mol·L -1，则X 2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X 2 0.05mol·L -1、消耗Y 2 0.05mol·L -1，则平衡时X 2的浓度为 0.05mol·L -1、Y 2的浓度为0.25mol·L -1，符合可逆反应的特征，故选B ；
C ．若X 2为0.2mol·L -1 ，X 2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X 2 0.1mol·L -1、消耗Y 2 0.1mol·L -1，则平衡时X 2的浓度为0、Y 2的浓度为0.2mol·L -1，可逆反应不可能彻底进行，故不选D ； 选B 。

5．为比较Fe 3+和Cu 2+对H 2O 2分解反应的催化效果，甲、乙两位同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。

下列叙述中不正确的是
A．通过图甲实验产生气泡的快慢能比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果B．用图乙装置判断反应速率的大小，可测定反应产生相同气体体积所需的时间
C．图乙实验中，如t s内针筒收集到V mL气体，则用O2表示的反应速率为V
t
mL/s
D．为检查图乙装置的气密性，可关闭A处活塞，将注射器活塞推进一定距离后松开活塞，观察活塞是否回到原位
答案：A
【详解】
A．图甲中加入Fe3+和Cu2+的浓度一样，反应物都是2mL5%的双氧水，但二者阴离子不一样，也可能产生影响，无法比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，故A错误；
B．反应速率可以用单位时间内产生气体的快慢表示，B装置能达到实验目的，故B正确；
C．可以根据单位时间内产生氧气的体积来描述氧气的生成速率，图乙实验中，如ts内针
筒收集到VmL气体，该气体是氧气，则用O2表示的反应速率为v=V
t
mL/s，故C正确；
D．关闭A处活塞，将注射器活塞推进一定距离后松开活塞，若活塞能回到原位则装置气密性良好，反之装置漏气，故D正确；
故答案选A。

6．下列实验方案不能达到相应实验目的的是
A．A B．B C．C D．D
答案：D
【详解】
A．铜粉与稀硫酸、过氧化氢反应生成硫酸铜和水，反应过程中无污染物，且原料利用率高，选项A正确；
B．MnSO4是该反应的催化剂，能加快酸性KMnO4与H2C2O4溶液的反应速率，选项B正
C．NaCl晶体难溶于饱和NaCl溶液，可用于洗涤除去KCl杂质，选项C正确；
D．该实验没有明确说明温度相同，且本实验现象不明显，故不能达到实验目的，选项D 错误。

答案选D。

7．对丙烷进行溴代反应，反应一段时间后得到如下结果：
2CH3CH2CH3+Br2
127
−−−−→
光，℃
CH3CH2CH2Br(3%)+CH3CHBrCH3(97%)+2HBr
已知：正丙基结构简式CH3CH2CH2-、异丙基结构简式(CH3)2CH-，反应机理中链转移决速步为RH+Br·→R·+HBr，其反应势能变化如图所示。

下列说法正确的是
A．物质组合A为异丙基+HBr
B．生成正丙基过程的活化能大于生成异丙基过程的活化能
C．正丙基的稳定性强于异丙基
D．溴原子取代的位置只取决于反应物与生成物的能量变化
答案：B
【详解】
A．根据题给反应知，丙烷进行溴取代时，仲碳原子上的氢原子更容易被取代，根据图示势能的变化知，B进程比较容易发生，则物质组合B为异丙基+HBr，故A错误；
B．活化能越高越不容易反应，根据反应知取代时更容易生成CH3CHBrCH3，则生成异丙基过程的活化能小于生成正丙基过程的活化能，故B正确；
C．能量越低越稳定，根据图示势能大小比较，物质组合B更稳定，及异丙基的稳定性强于正丙基，故C错误；
D．由反应机理看出，溴原子取代的位置取决于反应进程中活化能的相对大小，故D错误；
故选B。

8．足量的铁粉和适量的盐酸反应，向其中加入少量下列物质时，能够加快反应速率，但不影响产生H2的总量的是
①锌粉②浓盐酸③石墨粉④醋酸钠⑤硫酸铜⑥硝酸
A．①③⑤B．②③⑤C．①③⑥D．②④⑤
【分析】
能够加快反应速率，但不影响产生H 2的总量，则增大浓度、增大接触面积、构成原电池等可加快反应速率，且不能改变氢离子的物质的量，以此来解答。

【详解】
①铁粉、Zn 、盐酸可构成原电池，加快反应速率，盐酸的物质的量不变，则不影响产生H 2的总量，故①选；
②浓盐酸中氢离子浓度增大，则能够加快反应速率，由于铁足量，因此能影响产生H 2的总量，故②不选；
③石墨粉、铁、盐酸可构成原电池，加快反应速率，盐酸的物质的量不变，则不影响产生H 2的总量，故③选；
④醋酸钠与盐酸反应生成醋酸，氢离子浓度减小，生成氢气的速率减小，故④不选； ⑤加入硫酸铜，铁置换出铜，铜粉、铁、盐酸可构成原电池，加快反应速率，盐酸的物质的量不变，则不影响产生H 2的总量，故⑤选； ⑥硝酸和铁反应得不到氢气，故⑥不选； 符合题意的是①③⑤，答案选A 。

9．某含氯有机污染物X 可通过加入高锰酸钾溶液除去，经处理后X 转变为氯化物和CO 2，而高锰酸根离子则转变为MnO 2，部分物质和离子间量的关系为2KMnO 4～X ～3Cl -～2CO 2.常温下，在某密闭容器中进行上述反应，测得c(KMnO 4)与时间的关系如表所示。

A ．除去X 的反应先慢后快，生成物MnO 2可能是该反应的催化剂
B ．0～6 min 内平均反应速率v(Cl -)=0.15 mol/(L·min)
C ．当反应耗时8 min 时，c(KMnO 4)＜0.30 mol/L
D ．随着反应的进行(忽略溶液体积变化)，c(K +)逐渐降低 答案：B 【详解】
A ．由题表中的数据可知，反应速率先快后慢，故A 错误；
B ．在0~6min 内，()4(1.00.4)/=
0.1/(min)6min
c mol L
mol v K nO t M L -==⋅，利用速率之比等于化学计量数之比，得到(
)()()4
3
==0.152
/v Cl v KMnO mol L min -
⋅，故B 正确；
C ．若保持4~6min 内的平均速率反应到8 min 时，()40.30/c KMnO mol L = ，但是随着反应物浓度的减小，反应速率也减小，所以当反应耗时8 min 时，c(KMnO 4)> 0.30 mol/L ，故C 错误；
D．钾离子未参与反应，反应过程中c(K+)保持不变，故D错误；
故选B。

10．分析下表中数据，判断下列有关说法，其中正确的是
A．H—Cl键断裂需要吸收的热量为431 kJ
B．氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应的ΔH=－183 kJ·mol-1
C．氢气和氯气反应生成1 mol氯化氢气体，反应的ΔH=－183 kJ·mol-1
D．H2、Cl2、HCl三种分子的稳定性最强的是Cl2
答案：B
【详解】
A．H—Cl的键能为431kJ/mol，则断裂1molH—Cl键吸收431kJ的能量，A错误；
B．反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和
=436kJ/mol+243kJ/mol-2×431kJ/mol=－183kJ/mol，则氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应的ΔH=－183 kJ/mol，B正确；
C．根据B项的解析，氢气和氯气反应生成1 mol氯化氢气体，反应的ΔH=－91.5 kJ/mol，C错误；
D．键能越大、分子越稳定，由于键能：H—H键>H—Cl键>Cl—Cl键，H2、Cl2、HCl三种分子的稳定性最强的是H2，D错误；
答案选B。

11．在K2Cr2O7溶液中存在平衡：Cr2O2-7(橙色)+H2O2CrO2-4(黄色)+2H+。

下列说法正确的是
A．若平衡体系的pH=2，则溶液显黄色
B．溶液的颜色不再变化时，反应达到平衡状态
C．当2v(Cr2O2-
7)=v(CrO2-
4
)时反应达平衡状态
D．Cr2O2-
7和CrO2-
4
的浓度相同时能说明反应达平衡状态
答案：B
【详解】
A．若平衡体系的pH=2，溶液呈酸性，平衡逆向移动，则溶液显橙色，A不正确；
B．溶液的颜色不变，表明c(Cr2O2-
7)、c(CrO2-
4
)不变，则反应达到平衡状态，B正确；
C．反应达平衡前的任意阶段，都存在2v(Cr2O2-
7)=v(CrO2-
4
)，所以反应不一定达平衡状
态，C不正确；
D．Cr2O2-
7和CrO2-
4
的浓度相同，与物质的起始浓度和转化率有关，无法判断正、逆反应
速率关系，不能说明反应达平衡状态，D不正确；
故选B。

12．古代的很多成语、谚语都蕴含着科学知识，下列对成语、谚语的解释正确的是A．“冰，水为之，而寒于水”说明相同质量和温度的水和冰，冰的能量高
B．“玉不琢，不成器”“百炼方能成钢”发生的均为化学变化
C．“爆竹声中除旧岁”爆竹爆炸发生的是分解反应，吸热反应
D．“火树银花”中的焰火实质上是金属元素的焰色反应
答案：D
【详解】
A．冰融化为水时，需要吸收热量，则表明相同质量和温度的水和冰，水的能量高，A不正确；
B．雕刻玉器，发生物理变化，炼钢时氧化除去碳等杂质时，发生化学变化，B不正确；C．爆竹爆炸，发生氧化还原反应，而不是复分解反应，且属于放热反应，C不正确；D．“火树银花”是利用金属发生焰色反应时产生不同的焰色，拱托节日气氛，D正确；
故选D。

13．有A、B、C、D四种金属片，进行如下实验：①A、B用导线相连后，同时浸入稀
H2SO4溶液中，A极为负极；②C、D用导线连接后浸入稀H2SO4中，电流由D流向C；
③A、C相连后同时浸入稀H2SO4中，C极产生大量气泡；④B、D相连后同时浸入稀
H2SO4中，D极发生氧化反应，试判断四种金属的活动顺序是
A．A＞B＞C＞D B．C＞A＞D＞B C．A＞D＞B＞C D．A＞C＞D＞B
答案：D
【详解】
①A、B用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，A极为负极，则活泼性A＞B，②C、D用导线连接后浸入稀H2SO4中，电流由D流向C，说明D是正极，C是负极，则活泼性C＞D，③A、C相连后同时浸入稀H2SO4中，C极产生大量气泡，说明C是正极，A是负极，活泼性A＞C，④B、D相连后同时浸入稀H2SO4中，D极发生氧化反应，说明D是负极，活泼性D＞B．四个大小顺序是：A＞C＞D＞B，故选D。

【点睛】
此题重点是负极和正极的特点，根据负极失去电子发生氧化反应，正极得到电子发生还原反应。

正负极的现象进行判断。

14．如图是某校化学兴趣小组设计的一套原电池装置，下列有关描述正确的是
A．此装置能将电能转变为化学能
B．石墨电极的反应式：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－
C．电子由石墨电极经导线流向Cu电极
D．电池的总反应式：2Cu＋O2＋4HCl＝2CuCl2＋2H2O
答案：D
【详解】
A．该装置为原电池装置，原电池装置能将化学能转变为电能，A项错误；
B．装置中铜失电子被氧化，所以铜做负极，石墨做正极，酸性条件下不能生成氢氧根，电极反应为O2+4H++4e－＝2H2O，B项错误；
C．由图可知，Cu电极为负极，石墨电极为正极，电子从负极沿导线流向正极，即由Cu 电极经导线流向石墨电极，C项错误；
D．自发进行的氧化还原反应是铜在酸溶液中被氧气氧化生成氯化铜溶液，反应的化学方程式为：2Cu＋O2＋4HCl＝2CuCl2＋2H2O，D项正确；
答案选D。

15．往2 L密闭容器中充入NO2，在三种不同条件下发生反应：2NO2(g) 2NO(g)＋
O2(g)，实验测得NO2的浓度随时间的变化如下表(不考虑生成N2O4)。

A．实验2比实验1使用了效率更高的催化剂
B．实验2比实验1的反应容器体积小
C．由实验2和实验3可判断该反应是放热反应
D．实验1比实验3的平衡常数大
答案：A
【详解】
A. 对比实验1、2可知温度相同，起始浓度相同，平衡状态相同，但实验2达到平衡所需的时间短，反应速率快，可知实验2使用了效率更高的催化剂，故A正确；
B. 若实验2的反应容器体积减小，则相当于增大压强，最终实验1、2的平衡状态不同，故B错误；
C. 温度升高，最终平衡时，实验3的NO2浓度最小，说明平衡正向移动，正反应是吸热反应，故C错误；
D. 由C项分析，可知实验3的平衡常数大，故D错误；
故选A。

二、填空题
16．下表中的数据是破坏1mol 物质中的化学键所消耗的能量：
(1)下列氢化物中最稳定的是_______(填字母代号)。

A .HCl B .HBr C .HI (2)反应22I H 2HI +=是_______(填“吸热”或“放热”)反应。

答案：A 放热
解析：(1)根据表中数据可知，破坏1mol 氯化氢中的化学键所消耗的能量最高，则说明HCl 最稳定，答案选A ；
(2)反应22I H 2HI +=中新键生成释放的热量为2×298kJ ＝596kJ ，旧键断裂吸收的热量为151kJ +436kJ ＝587kJ ＜596kJ ，所以反应是放热反应。

17．某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。

为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。

将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn 粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。

169； (2)反应一段时间后，实验A 中的金属呈________色，实验E 中的金属呈________色； (3)该同学最后得出的结论为：当加入少量CuSO 4溶液时，生成氢气的速率会大大提高。

但当加入的CuSO 4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。

请分析氢气生成速率下降的主要原因________________________。

答案：10 17.5 灰黑 暗红 当加入一定量的CuSO 4后，生成的单质Cu 会沉积在Zn 的表面，降低了Zn 与酸溶液的接触面积 【分析】
结合影响反应速率的因素温度、浓度和催化剂等因素分析，特别注意研究CuSO 4的量对氢气生成速率的影响，其他条件应该相同，所以硫酸的总量、总浓度要相同。

解析：(1)要对比试验效果，除了反应的物质的量不一样外，要保证其它条件相同，实验目
的是探究硫酸铜量的影响，每组硫酸的量要保持相同，六组反应的总体积也应该相同；A 组中硫酸为30mL ，其它组硫酸量也都为30mL ，而硫酸铜溶液和水的总量应相同，F 组中硫酸铜20mL ，水为0，混合液总体积为20，所以V 6=10，V 9=17.5；
(2)A 中无铜生成，银白色的单质锌被腐蚀后，因表面高低凸凹，会吸收光线而呈灰黑色；E 中生成较多的铜，同理，因表面不平将呈暗红色；
(3)因为锌会先与硫酸铜反应，直至硫酸铜反应完才与硫酸反应生成氢气，硫酸铜量较多时，反应时间较长，而且生成的铜会附着在锌片上，会阻碍锌片与硫酸继续反应，氢气生成速率下降。

【点睛】
本题考查影响化学反应速率的因素，重点考查原电池原理对金属与酸反应速率的影响，Cu 2+的氧化性比H +强，Zn 先置换Cu ，形成Zn-Cu-硫酸原电池使反应速率加快。

18．(1)工业尾气中2SO 和NO ，可被吸收制备223Na S O 和43NH NO ，其流程图如下：
①装置Ⅰ中的主要反应的离子方程式为__________________. ②经过装置Ⅲ后的4Ce +与223S O -
的物质的量的比值为___________. (2)3NH 催化还原是烟气中氮氧化物脱除最佳技术，反应原理如图1左所示.
①图1右是不同催化剂Mn 和Cr 不同温度下对应的脱氮率，由图综合考虑可知最佳的催化剂和相应的温度分别为：_______（填序号）.
a.Mn ，200℃左右
b.Cr ，450℃左右
c.Mn 和Cr 混合，300℃左右 ②图2是Fe 做催化剂时的脱氮率，写出最佳脱氮率时发生反应的化学方程式_________________.
答案：23OH SO =HSO --
+ 4:1 a 32
22Fe
2NH +NO+NO 2N +3H O 300℃
解析：(1)①NO 与氢氧化钠溶液不反应，SO 2是酸性氧化物，能与氢氧化钠溶液反应，由图可知，生成亚硫酸氢钠，故装置Ⅰ中的主要反应的离子方程式为23OH SO =HSO -
-
+； ②装置Ⅲ的反应中，Ce 3+→Ce 4+，Ce 元素由+3价升高到+4价，Ce 3+是还原剂，
3HSO -→223S O -
，S 元素化合价由+4价降低为+2价，NaHSO 3是氧化剂，根据得失电子守恒
可知，经过装置Ⅲ后的4Ce +与223S O -
的物质的量的比值为4:1；
(2)①Mn 的最佳催化温度为200℃左右，Cr 的最佳催化温度为450℃左右，二者的最佳脱氮率相差不大，但温度越低，耗能越少，成本越低，故综合考虑最佳的催化剂和相应的温度分别为：Mn ，200℃左右，故选a ；
②最佳脱氮率时，NO 2、NO 的物质的量之比为1:1，根据得失电子守恒、元素守恒配平化学方程式为32
22Fe
2NH +NO+NO 2N +3H O 300℃。

19．研究NO 2、SO 2、CO 等大气污染气体的处理具有重要意义。

（1）一定条件下，将2molNO 与2molO 2置于恒容密闭容器中发生反应2NO (g )+O 2(g )
2NO 2(g )，下列各项能说明反应达到平衡状态的是__。

a .体系压强保持不变
b .混合气体颜色保持不变
c .NO 和O 2的物质的量之比保持不变
d .每消耗1molO 2同时生成2molNO 2
（2）CO 可用于合成甲醇，一定温度下，向体积为2L 的密闭容器中加入CO 和H 2，发生反应CO （g ）+2H 2（g ）CH 3OH （g ），达平衡后测得各组分浓度如下：
物质 CO H 2 CH 3OH 浓度(mol •L -
1)
0.9
1.0
0.6
②若降低温度，K 值增大，则反应的△H __0(填“＞”或“＜”)。

③若保持体积不变，再充入0.6molCO 和0.4molCH 3OH ，此时v 正__v 逆(填“＞”、“＜”或“=”)，理由是：__。

答案：abc
2
0.60.9 1.0
⨯=2
3(或0.67) ＜ = Q =K ，平衡不发生移动，所以v 正=v 逆 解析：(1)a .正反应体积减小，压强是变量，则体系压强保持不变能说明反应达到平衡状态，a 选；
b .混合气体颜色保持不变，说明二氧化氮浓度不再发生变化，能说明反应达到平衡状态，b 选；
c .NO 和O 2的物质的量之比保持不变，说明正逆反应速率相等，能说明反应达到平衡状态，c 选；
d .每消耗1molO 2同时生成2molNO 2均表示正反应速率，不能说明反应达到平衡状态，d 不选； 答案选abc 。

(2)①根据表中平衡时物质的浓度可知平衡常数K =
3222(CH OH)0.62
(CO)(H )0.913
c c c ==⨯。

②若降低温度，K 值增大，说明降低温度平衡正向进行，正反应放热，则反应的△H ＜0。

③若保持体积不变，再充入0.6molCO 和0.4molCH 3OH ，此时浓度熵＝2
0.82
1.213
=⨯＝K ，平衡不发生移动，所以v 正=v 逆。

20．（1）把0.2molX 气体和0.4molY 气体混合于2L 密闭容器中，使它们发生如下反应：4X(g)+5Y(g)=nZ(g)+6W(g)；2min 末生成0.3molW 。

若测知Z 的浓度变化表示的反应速率为0.05mol/(L·
min)。

计算： ①2min 内用Y 的浓度变化表示的反应速率为__。

②化学方程式中n 的值是__。

（2）在一定温度下，将4molSO 2与2molO 2放入4L 的密闭容器中，在一定条件下反应，2SO 2＋O 2
2SO 3。

10min 时达到平衡状态。

此时容器内压强比反应前减少20%，计算
SO 2的转化率为___。

（3）某温度时在2L 容器中A 、B 、C 三种气态物质的物质的量(n)随时间(l)变化的曲线如图所示，由图中数据分析：
①该反应的化学方程式为___。

②下列叙述能说明上述反应达到平衡状态的是__。

A ．混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化 B ．相同时间内消耗2nmol 的A 的同时生成4nmol 的C C ．混合气体的密度不随时间的变化而变化 D ．c(A)：c(C)=1：3且不再发生变化
答案：0625mol/(L·min) 4 60% A(g)+3B(g)2C(g) AD
解析：(1)把0.2mol X 气体和0.4mol Y 气体混合于2L 密闭容器中，使它们发生如下反应，
2min 末生成0.3mol W 。

()()()()
()()()0.2 0.4 000.2 0.25 0.04X g +5Y g nZ g +6W g mol mol 2min 5n 0.30 0.15 0.05n
m 03
l .o ═起始量变化量末量
①前2min 内用Y 的浓度变化表示的反应速率=0.25mol
2L 2min
⨯=0.0625mol/(L ⋅min)，故答案
为：0.0625mol/(L ⋅min)；
②若测知Z 的浓度变化表示的反应速率为0.05mol ⋅L −1⋅min −1，
0.05nmol
2L 2min
⨯=0.05mol/(L ⋅min)，解得n=4，故答案为：4；
(2)此时容器内压强比反应前减少20%，可知物质的量减少20%，假设达到平衡时消耗2molSO 2，则
()
()()223 2SO +O 2SO mol 4
2
mol x 0.5x x mol 4-x 2-0.5x x
起始转化平衡
则(4+2)×(1−20%)=(4−x+2−0.5x+x)， x=2.4，则转化率为
2.4
100%4
⨯=60%，故答案为：60%； (3)①图象分析可知AB 物质的量减小，C 物质的量增大，说明反应物为AB ，生成物为C ，图象中2min 后物质的量随时间变化不变，说明反应达到平衡状态，A 物质的量变化=2.0mol−1.8mol=0.2mol ，B 物质的量变化=2.0mol−1.4mol=0.6mol ，C 物质的量变化=0.4mol ，则反应中反应物和生成物物质的量之比：
n(A):n(B):n(C)=0.2mol:0.6mol:0.4mol=1:3:2，得到化学方程式为：A+3B ⇌2C ，故答案为：A+3B ⇌2C ；
②A+3B ⇌2C ，反应前后气体物质的量发生变化，
A. 混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化，说明反应达到平衡状态，故A 正确；
B. 相同时间内消耗2nmol 的A 的同时生成4nmol 的C ，说明反应正向进行，但不能说明反应达到平衡状态，故B 错误；
C. 反应前后都是气体，反应前后气体质量始终不变，密闭容器体积也不变，所以混合气体的密度始终不变，则密度不随时间的变化而变化不能说明反应达到平衡状态，故C 错误；
D. c(A)：c(C)=1：3且不再发生变化时，容器里各气体物质的量不再发生变化，说明反应达到平衡状态，故D 正确； 故答案为：AD 。

21．已知电极材料：铁、铜、银、石墨、锌、铝；电解质溶液：2CuCl 溶液、()243Fe SO 溶液、稀硫酸。

按要求回答下列问题：
(1)电工操作上规定：不能把铜导线和铝导线连接在一起使用。

请说明原因：
________________。

(2)若电极材料选铜和石墨，电解质溶液选()243Fe SO 溶液，外加导线，能否构成原电池？______。

若能，请写出电极反应式，负极：__________________，正极：_________________（若不能，后两空不填）。

(3)设计一种以铁和稀硫酸反应为原理的原电池，在下面的方框中画出装置图__________(需标明电极材料及电池的正负极)。

答案：二者连接在一起时，接头处在潮湿的空气中形成原电池，铝做负极被腐蚀 能
-
2+Cu-2e Cu 3+-2+
2Fe +2e =2Fe
解析：(1)当Cu 、Al 导线连接时，接触到潮湿的空气就易形成原电池而使Al 被腐蚀； (2)因为()243Fe SO 能与Cu 发生反应：()24443Fe SO Cu=2FeSO CuSO ++，因此根据题给条件可以设计成原电池，其负极为Cu ，电极反应为2Cu 2e Cu -+-，正极为石墨，
电极反应为322Fe 2e 2Fe +-
++；
(3)因为原电池反应为2442Fe H SO FeSO H ++↑，所以负极为Fe ，正极可为Cu 、
Ag 或石墨，电解质溶液为稀硫酸，即可画出装置图。

22．已知H-H 键、N-H 键、N≡N 键的键能分别为 436kJ/mol 、391kJ/mol 、946 kJ/mol ，关于工业合成氨的反应，请根据键能的数据判断下列问题：
若有 1 mol NH 3生成 ，可________（填“吸收”或“放出”）热量________kJ ；该反应的能量变化可用图__________表示。

（填“甲“或“乙”）
答案：放出 46 甲
解析：合成氨的反应为：N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g），该反应的焓变△H=E（N≡N）+3E（H-H）-6E（N-H）=-92kJ/mol，该反应的正反应是放热反应，反应物总能量大于生成物总能量，生成2mol氨气放出92kJ热量，计算生成1mol氨气放出热量=92kJ÷2×1=46kJ，该反应能量变化为甲。

23．物质中的化学能在一定条件下可转化为电能。

(1)将锌片放入盛有稀硫酸的烧杯中，反应的离子方程式是_______。

(2)将锌片、铜片按照图所示装置连接，能证明化学能转化为电能的实验现象是：铜片上有气泡产生、_______。

(3)稀硫酸在图所示装置中的作用是：传导离子、_______。

(4)下列反应通过原电池装置，可实现化学能直接转化为电能的是_______(填序号)。

① 2H2 ＋O2 =2 H2O
② SO3＋H2O = H2SO4
③ Cu＋2Fe3+ =Cu2+＋2Fe2+
答案：Zn + 2H+＝Zn2++ H2↑电流表指针偏转参与电极反应①③
解析：(1)将锌片放入盛有稀硫酸的烧杯中，锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气，反应的离子方程式为：Zn + 2H+＝Zn2++ H2↑，故答案为：Zn + 2H+＝Zn2++ H2↑；
(2)将锌片、铜片按照图示装置连接，形成原电池，Zn易失电子作负极，铜作正极，正极上氢离子得电子发生还原反应，电极反应式为2H＋+2e－=H2↑。

能证明化学能转化为电能的实验现象是铜片上有气泡产生、电流表指针偏转，故答案为：电流表指针偏转；
(3)稀硫酸在图示装置中的作用是传导离子、作正极反应物参与电极反应，故答案为：参与电极反应；
(4)理论上，任何一个放热的氧化还原反应都能设计成原电池，实现化学能直接转化为电能：
①2H2＋O2=2H2O，有单质参与的化合反应属于氧化还原反应，能设计成原电池(燃料电池)，实现化学能直接转化为电能，①满足题意；
②SO3＋H2O = H2SO4，无元素化合价变化，不属于氧化还原反应，不能设计成原电池，不能实现化学能直接转化为电能，②不满足题意；
③Cu＋2Fe3+=Cu2+＋2Fe2+，有元素化合价变化，属于氧化还原反应，能设计成原电池，实现化学能直接转化为电能，③满足题意；
综上所述，①③满足题意，故答案为：①③。

24．向2L密闭容器中通入amol气体A和bmol气体B，在一定条件下发生反应：。