四川省宜宾县第一中学化学第六章 化学反应与能量 (讲义及答案)及答案

四川省宜宾县第一中学化学第六章 化学反应与能量 (讲义及答案)及答案
一、选择题
1．一定条件下，通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO ， MgSO 3(s) + CO(g)
MgO(s) + CO 2(g) +SO 2(g) △H>0。

该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后，若仅改
变图中横坐标x 的值，重新达到平衡后，纵坐标y 随x 变化趋势合理的是
选项 x y
A 温度 容器内混合气体的密度
B CO 的物质的量 CO 2与CO 的物质的量之比
C SO 2的浓度
平衡常数K D
MgSO 4的质量（忽略体积）
CO 的转化率
A ．A
B ．B
C ．C
D ．D
【答案】A 【详解】
A 、△H ＞0，升高温度，平衡正向移动，二氧化碳浓度增大，混合气体的密度增大，故A 正确；
B 、[]
[]
2CO k CO =
, 平衡常数只与温度有关，温度不变常数不变，增加CO 的物质的量， CO 2
与CO 的物质的量之比不变，故B 错误；
C 、平衡常数只与温度有关，温度不变常数不变，故C 错误；
D 、MgSO 4是固体，增加固体质量，平衡不移动， CO 的转化率不变，故D 错误； 答案选A 。

2．在恒温下的密闭容器中，有可逆反应()()()222NO g O g 2NO g −−→+←−−
，下列不能说明该反应已达到平衡状态的是（ ）
A ．正反应生成NO 2的速率和逆反应生成O 2的速率
B ．混合气体的颜色不再改变
C ．反应容器中的压强不随时间的变化而变化
D ．混合气体的平均摩尔质量保持不变
【答案】A 【详解】
A ．正反应生成NO 2的速率和逆反应生成O 2的速率之比等于2:1时，反应达到平衡状态，符合题意，A 正确；
B ．NO 为无色，NO 2为红棕色，当混合气体的颜色不再改变，说明NO 2的浓度不变，即反应达到平衡状态，不符合题意，B 错误；
C ．反应前后气体的化学计量数之和不相等，随着反应的进行，容器中的压强不断变化，当容器中的压强不再改变时，说明反应已达到平衡状态，不符合题意，C 错误；
D ．反应前后气体的化学计量数之和不相等，气体的质量始终不变，随着反应的进行，气体的物质的量不断变化，当气体的物质的量不再改变时，混合气体的平均摩尔质量不再变，说明反应已达到平衡状态，不符合题意，D 错误； 答案选A 。

【点睛】
混合气体的平均摩尔质量=
()
m n
气体总质量（气体总物质的量） 。

3．一定温度下在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应2X(g)Y(g)+Z(s)，以下不能
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 B ．反应容器中Y 的质量分数不变 C ．体系压强不再变化 D ．2v 逆(X)＝v 正(Y)
【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 。

4．下列反应属于氧化还原反应，而且△H ＞0的是( ) A ．铝片与稀H 2SO 4的反应 B ．22Ba(OH)8H O ⋅与4NH Cl 的反应 C ．灼热的木炭与CO 2的反应 D ．甲烷在O 2中的燃烧反应
【答案】C 【详解】
A ．铝片与稀H 2SO 4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 ．22Ba(OH)8H O ⋅与4NH Cl 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CO 2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。

5．下列关于化学反应速率的说法正确的是
A．因是同一反应，所以用不同物质表示化学反应速率时，所得数值是相同的
B．根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢
C．化学反应速率为“1mol/(L•min)”表示的意思是：时间为1min时，某物质的浓度为
1mol/L
D．化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或者任何一种生成物浓度的增加
【答案】B
【详解】
A．同一反应，用不同物质表示化学反应速率时，数值比值等于方程式的系数之比，则不一定相等，故A错误；
B．化学反应速率的大小可以体现化学反应进行的快慢，即根据化学反应速率的大小可以判断化学反应进行的快慢，故B正确；
C．化学反应速率为“1 mol/(L•min)”表示的意思是：时间1min内，某物质的浓度变化量为1mol/L，故C错误；
D．化学反应的反应速率不能用固体物质单位时间内浓度的变化量表示，故D错误；
故答案为B。

6．在2L密闭容器中，把2 mol X和2 mol Y混合，发生如下反应：3X(g)+Y(g) nP(g)+2Q(g) ，当反应经2min达到平衡，测得P的浓度为0.8mol/L，Q的浓度为
0.4mol/L，则下列判断中，不正确的是（）
A．n＝4 B．X的转化率为60％
C．X的平衡浓度为0.4mol/L D．2 min内Y的平均速率为0.4molL-1min-1【答案】D
【分析】
据题意，可列出三段式：
3X(g)+Y(g)nP(g)+2Q(g)
(mol/L)1100
(mol/L)0.60.20.80.4
(mol/L)0.40.80.80.4
起始浓度
转化浓度
平衡浓度
，据此回答；
【详解】
A. 化学计量数之比等于转化量之比，则n＝4，A正确；
B. 据分析，
(X)
(X)100%
(X)
c
c
α∆
=⨯=60％，B正确；
C. 据分析，X的平衡浓度为0.4mol/L，C正确；
D. 2 min内Y的平均速率为
-1
-11
(Y)0.2mol L
(Y)0.1mol L min
2min
c
v
t
-
∆⋅
===⋅⋅
∆
，D不正
确。

答案选D。

7．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-1B．Z为0.3mol·L-1C．X2为0.2mol·L-1D．Z为0.4mol·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，则平衡时X2的浓度为0、Y2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。

8．2 mol A与2 mol B混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：2A(g)＋3B(g)2C(g)＋
z D(g)；若2 s后，A的转化率为50%，测得v(D)＝0.25 mol·L－1·s－1，下列推断正确的是() A．v(C)＝v(D)＝0.2 mol·L－1·s－1
B．z＝3
C．B的转化率为75%
D．反应前与2 s后容器的压强比为4∶3
【答案】C
【详解】
2s后A的转化率为50%，则反应的A为2mol×50%=1mol，则
2A（g）+3B（g）2C（g）+zD（g），
开始（mol）2 2 0 0
转化（mol）1 1.5 1 0.5z
2s（mol） 1 0.5 1 0.5z
A．v（C）==0.25 mol·L－1·s－1=v（D），故A错误；
B．因反应速率之比等于化学计量数之比，由A可知，z=2，故B错误；
C．B的转化率为×100%=75%，故C正确；
D．反应达2 s时，容器内总物质的量为n A＋n B＋n C＋n D＝1 mol＋0.5 mol＋1 mol＋1 mol ＝3.5 mol。

故反应前后的容器中气体总物质的量之比为4∶3.5，压强比为4∶3.5，D项错误；
答案选C。

9．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。

10．直接煤一空气燃料电池原理如图所示，下列说法错误的是（）
A．随着反应的进行，氧化物电解质的量不断减少
B．负极的电极反应式为C+2CO32--4e-=3CO2↑
C．电极X为负极，O2-向X极迁移
D．直接煤一空气燃料电池的能量效率比煤燃烧发电的能量效率高
【答案】A
【详解】
A、氧化物电解质的量不会减少，在电极Y上O2得到电子生成O2-不断在补充，故A错误；
B、由原理图分析可知，其负极反应式为C+2CO32--4e-=3CO2↑，即B正确；
C、原电池内部的阴离子向负极移动，所以C正确；
D、直接煤一空气燃料电池是把化学直接转化为电能，而煤燃烧发电是把化学能转化为热能，再转化为电能，其中能量损耗较大，所以D正确。

正确答案为A。

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．已知2mol氢气完全燃烧生成水蒸气时放出能量484kJ，且氧气中1molO=O键完全断裂时吸收热量496kJ，水蒸气中1molH-O键形成时放出能量463kJ，则氢气中1molH-H键断裂时吸收热量为（）
A．920kJ B．557kJ C．436kJ D．188kJ
【答案】C
【详解】
根据题意2mol氢气完全燃烧生成水蒸气时放出能量484kJ，2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH= -484 kJ/mol，设1mol H-H键断裂时吸收热量为x，则ΔH= -484 = 2x + 496 - 463×4，解得x = 436，故C正确；
故答案为C。

【点睛】
反应热ΔH=反应物断键吸收的总能量减去生成物成键放出的总能量，若差值小于0，为放热反应，反之，为吸热反应。

13．科学家近期研发出如图所示的水溶液锂离子电池体系，下列有关叙述错误
．．的是
A．b电极不可用石墨替代Li
B．正极反应为：Li1-x Mn2O4+xLi++xe－ = LiMn2O4
C．电池总反应为：Li1-x Mn2O4+xLi = LiMn2O4
D．放电时，溶液中Li+从a向b迁移
【答案】D
【分析】
锂离子电池中，b为Li，失去电子，作负极，LiMn2O4为正极；充电时Li+在阴极得电子，LiMn2O4在阳极失电子，据此分析。

【详解】
A. C不能失电子，故b电极不可用石墨替代Li，A项正确；
B. 正极发生还原反应，Li1-x Mn2O4得电子被还原，电极反应为：Li1-x Mn2O4+xLi++xe－ =
LiMn2O4，B项正确；
C. Li失电子，Li1-x Mn2O4得电子，生成的产物为LiMn2O4，电池的总反应为：Li1-x Mn2O4+xLi = LiMn2O4，C项正确；
D.放电时，阳离子移动到正极，即从b向a迁移，D项错误；
答案选D。

14．一定温度下，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+2D3B+4C
B．0～1s内， v(A)=v(B)
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；
Δc v=
Δ
t
，以此计算化学反应速率。

【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3B4C6A2D
++，A项错误；
B．0～1s内，A、B的物质的量变化量不等所以()()
A B
v v
≠，B项错误；
C．0～5s内，B的平均反应速率11
1.0mol0.4mol
2L0.06mol L s
5s
v--
-
==⋅⋅，C项正确；D．5s时反应达到了化学平衡状态，()()()()
A:B:C:D6:3:4:2
v v v v=，D项错误；故答案选：C。

15．硝酸工业生产中常用纯碱溶液吸收排出的氮氧化物废气，废气中只含有NO、NO2两种气体。

将一定量废气通入到足量的Na2CO3溶液中被完全吸收，溶液中生成的NO3-、NO2-两种离子的物质的量与废气中NO2的物质的量分数x2
2
n(NO)
[x=]
n(NO)+n(NO)变化关系可用图所示。

已知溶液中可发生以下两个反应：
①NO＋NO2＋Na2CO3=2NaNO2＋CO2；
②2NO2＋Na2CO3=NaNO2＋NaNO3＋CO2
下列说法正确的是
A．图中线段a表示NO3－离子
B．随x值增大，溶液中n(NO3-)＋n(NO2-)增大
C．x＝0.6时，反应中可收集到标准状况下CO2 44.8 L
D．若测得所得溶液中n(NO3-)为0.5 mol，则x值为0.75
【答案】D
【分析】
由方程式和图象可知，NO单独不能被吸收：
①当NO和NO2混合气体被NaOH溶液恰好完全吸收，满足n(NO2)：n(NO)=1，即x=0.5，此时只生成NO2-，n(NO3-)=0，n(NO2-)=2mol，所以a曲线表示NO2-离子、b曲线表示NO3-离子；
②当气体只有NO 2时，即x=1，发生反应2NO 2+Na 2CO 3═NaNO 2+NaNO 3+CO 2，此时生成n (NO 3-)=n (NO 2-)=1mol ；
③由x=0.5和x=1可知，一定量废气中n (NO 2)≥n (NO)，并且n (NO 2)+n (NO)=2mol ，生成n (NO 3-)+n (NO 2-)=2mol ；
④反应NO+NO 2+Na 2CO 3═2NaNO 2+CO 2和2NO 2+Na 2CO 3═NaNO 2+NaNO 3+CO 2均有n (N)=2n (C)，即n (NO 2)+n (NO)=2n (CO 2)=2mol ，所以n (CO 2)=1mol ；
综上可知：2mol 废气通入到足量的Na 2CO 3溶液中被完全吸收，即n (NO 2)≥n (NO)，生成n (NO 3-)+n (NO 2-)=2mol ；n (CO 2)=1mol ；a 曲线表示NO 2-离子、b 曲线表示NO 3-离子。

【详解】
A ．当x=0.5时，只发生反应NO+NO 2+Na 2CO 3═2NaNO 2+CO 2，n (NO 3−)=0，n (NO 2−)=2mol ，所以a 曲线表示NO 2−离子、b 曲线表示NO 3−离子，故A 错误；
B ．当x=0.5时，只生成NO 2−，n (NO 2−)=2mol ；当x=1只发生反应
2NO 2+Na 2CO 3═NaNO 2+NaNO 3+CO 2，此时生成n (NO 3−)=n (NO 2−)=1mol ，根据N 原子守恒可知混合气体的总的物质的量为2mol ，即溶液中n (NO 3−)+n (NO 2−)不变、始终等于2mol ，故B 错误；
C ．由于废气中n (NO 2)⩾n (NO)，并且n (NO 2)+n (NO)=2mol ，根据反应①②可知
n (NO 2)+n (NO)=2n (CO 2)=2mol ，即n (CO 2)=1mol ，标准状况下体积为22.4L ，故C 错误； D ．设n (NO 2)=a ，n (NO)=b ，则a+b=2mol ，发生反应①余下NO 2的物质的量为(a−b)mo l ，发生反应②生成n (NO 3−)=0.5(a−b)=0.5 mol ，即a−b=1mol ，联立方程组解得a=1.5mol ，b=0.5mol ，废气中NO 2的物质的量分数x=1.5mol
2mol
×100%=75%，故D 正确； 答案选D 。

16．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：
()()()()A s 2B g C g 2D g ++，经5min 后，测得容器内B 的浓度减少了
10.2mol L -⋅，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110.02mol L min --⋅⋅
B ．在5 min 时，容器内D 的浓度为10.2mol L -⋅
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】
A. -1
-1-1(B)0.2mol L (B)0.04mol L min 5min
c v t ∆⋅===⋅⋅∆，则在5 min 内，该反应用C 的浓
度变化表示的反应速率-1-1-1-111
(C)(B)0.04mol L min 0.02mol L min 22
v v ==⨯⋅⋅=⋅⋅，A 正确；
B. 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10.2mol L -⋅，B 正确； C. ()()
()()A s 2B g C g 2D g ++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；
D. A(s)+2B(g)=C(g)+2D(g)
1200221-x 2-22x x x x x x x
起始(mol)转化(mol)5分时(mol)5min 后，测得容器内B 的浓度减少了10.2mol L -⋅，则-1
(B)(B)0.2mol L 5L 1mol n c V ∆=∆⨯=⋅⨯=，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 。

17．向BaCl 2溶液中通入SO 2气体，溶液仍然澄清；若将BaCl 2溶液分盛在两支试管中，一只试管加稀HNO 3,另一只加NaOH 溶液，然后再通入SO 2气体，结果两支试管都有白色沉淀产生。

由此得出的下列结论中不合理．．．的是 A ．SO 2是酸性氧化物、SO 2具有还原性 B ．两支试管中的白色沉淀不是同种物质 C ．BaCl 2既能跟强酸、又能跟强碱反应，具有两性 D ．升高pH 时，SO 2水溶液中SO 32-浓度增大 【答案】C 【分析】
根据SO 2的化学性质（酸性氧化物的性质、还原性）分析判断。

【详解】
SO 2与水反应生成的H 2SO 3是弱酸，故SO 2通入BaCl 2溶液不会生成BaSO 3和HCl 。

SO 2通入BaCl 2和稀硝酸的混合溶液中，SO 2被稀硝酸氧化为SO 42-，再与BaCl 2溶液反应生成BaSO 4沉淀；SO 2通入BaCl 2和NaOH 的混合溶液中，SO 2与NaOH 反应生成Na 2SO 3和水，再与BaCl 2溶液反应生成BaSO 3沉淀。

故A 、B 项正确，C 项错误。

H 2SO 3水溶液中存在两步电离，升高pH 时，促进电离，SO 32-浓度增大，D 项正确。

本题选C 。

【点睛】
SO 2有较强的还原性，稀硝酸有强氧化性，两者能发生氧化还原反应。

18．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 。

19．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。

20．工业废弃物的资源化回收再利用，可以更大限度的发挥原材料的价值。

下图是工业生产纳米磁性氧化铁的流程：
下列说法不正确
．．．的是
A．用Na2CO3溶液浸泡是为了除去废铁屑表面的铁锈
B．若生产中不通入N2，暴露在空气中生产，将不能得到高纯度产品
C．加适量的H2O2是为了将部分Fe2+氧化为Fe3+ ,涉及反应：H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O D．溶液A中Fe2+和Fe3+的浓度比为1:2
【答案】A
【详解】
A. Na2CO3溶液水解显碱性，浸泡废铁屑可以使表面的油脂水解除去，但不能除去表面的铁锈，故A错误；
B.废铁屑被硫酸溶解生成硫酸亚铁，生成的亚铁离子被双氧水部分氧化生成铁离子，形成亚铁离子和铁离子的混合溶液，若生产中不通入N2，暴露在空气中生产，亚铁离子会被空气中的氧气氧化生成铁离子，将不能得到高纯度四氧化三铁产品，其中会混入氧化铁杂质，故B正确；
C.根据B的分析，加适量的H2O2是为了将部分Fe2+氧化为Fe3+ ,涉及反
应：H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O，故C正确；
D.根据最终产品为四氧化三铁，其中Fe2+和Fe3+的数目比为1:2，因此溶液A中Fe2+和Fe3+的浓度比为1:2，故D正确；
故选A。

二、实验题
21．某同学设计如下三个实验方案以探究某反应是放热反应还是吸热反应：
方案一：如图1，在小烧杯里放一些除去氧化铝保护膜的铝片，然后向烧杯里加入10 mL 2 mol·L－1稀硫酸，再插入一支温度计，温度计的温度由20 ℃逐渐升至75 ℃，随后，温度逐渐下降至30 ℃，最终停留在20 ℃。

方案二：如图2，在烧杯底部用熔融的蜡烛粘一块小木片，在烧杯里加入10 mL 2 mol·L－1硫酸溶液，再向其中加
入氢氧化钠溶液，片刻后提起烧杯，发现小木片脱落下来。

方案三：如图3，甲试管中发生某化学反应，实验前U形管红墨水液面相平，在化学反应过程中，通过U形管两侧红
墨水液面高低判断某反应是吸热反应还是放热反应。

序号甲试管里发生反应的物质U形管里红墨水液面
①氧化钙与水左低右高
②氢氧化钡晶体与氯化铵晶体(充
分搅拌)
？
③铝片与烧碱溶液左低右高
④铜与浓硝酸左低右高
根据上述实验回答相关问题：
（1）铝片与稀硫酸的反应是________(填“吸热”或“放热”)反应，写出该反应的离子方程式：___________。

（2）方案一中，温度升至最大值后又下降的原因是___________。

（3）方案二中，小木片脱落的原因是________，由此得出的结论是__________________。

（4）方案三中，如果甲试管里发生的反应是放热反应，则U形管里红墨水液面：左边
________(填“高于”“低于”或“等于”)右边。

（5）由方案三的现象得出结论：①③④组物质发生的反应都是________(填“吸热”或“放热”)反应，如果放置较长时间，可观察到U形管里的现象是______________。

（6）方案三实验②的U形管中的现象为________，说明反应物的总能量________(填“大于”“小于”或“等于”)生成物的总能量
【答案】放热 2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑反应完全后，热量向空气中传递，烧杯里物质的温度降低蜡烛熔化氢氧化钠与硫酸的反应放热低于放热红墨水液面左右相平红墨水液面左高右低小于
【详解】
（1）金属与酸的反应是放热反应，因此铝片与稀硫酸的反应是放热反应，该反应的离子方程式为2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑，故答案为放热；2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑；
（2）方案一中，温度升至最大值后又下降的原因可能是反应完全后，热量向空气中传递，烧杯里物质的温度降低，故答案为反应完全后，热量向空气中传递，烧杯里物质的温度降低；
（3）方案二中，反应放出的热量，使得蜡烛熔化，小木片脱落，故答案为蜡烛熔化；氢氧化钠与硫酸的反应放热；
（4）方案三中，如果甲试管里发生的反应是放热反应，装置中气体的压强增大，U形管里红墨水液面：左边低于右边，故答案为低于；
（5）由方案三的现象得出结论：①③④组物质发生的反应都是放热反应，如果放置较长时间，热量散失，装置中气体的压强与外界压强相等， U形管中红墨水液面左右相平，故答案为放热；红墨水液面左右相平；
（6）方案三实验②属于吸热反应，U形管中红墨水液面左高右低，故答案为红墨水液面左高右低；小于。

22．硫酸是中学最常见的三大强酸之一，某研究性学习小组探究外界条件对铁与硫酸反应速率的影响。

[实验设计]控制用同种铁块，初始使用硫酸体积均为1000mL，恒定实验温度在298K或313K（其余实验条件见表），设计如下对比试验。

(1)请完成以下实验设计表（表中不要留空格）。

[解释与结论]
(2)实验①、②表明___________
请再提出一种加快该反应速率的方法___________
(3)实验③得出的结论是:当硫酸浓度为18.4 mol/L，________，原因是__________
[思考与交流]
(4)实验③，若t1时开始加热，在铁的表面逐渐产生气泡，当有大量气泡产生时，控制反应温度基本不变。

甲同学将收集到的气体体积与时间的关系粗略地表示为图2。

t1~t2时间段，反应生成的气体是_________。

写出开始加热时发生反应的化学方程式:___。

【答案】313 10 1.0 探究硫酸浓度对反应速率的影响温度越高，反应速率越快增大同质量铁的表面积或加入少量硫酸铜，构成原电池反应速率趋向于零(反应速率趋向于停止) 常温下，铁与浓硫酸发生钝化二氧化硫、氢气 2Fe+6H2SO4 (浓)
Δ
Fe2 (SO4) 3+3SO2↑+6H2O
【详解】
(1) 探究温度对反应速率的影响，作对比实验时要求其他条件要完全相同，所以从表中数据可分析得出实验②的数据，温度是313K，铁的质量和硫酸的浓度应和实验①相同，分别为10g、1.0 mol·L-1；实验③中只有硫酸的浓度与第①个实验不同，得出实验目的是：探究硫
酸浓度对反应速率的影响，故答案为：313；10；1.0；探究硫酸浓度对反应速率的影响； (2)实验①和②对比的温度，所以实验①、②表明：温度越高，反应速率越快；要加快反应速率，方法有增大同质量铁的表面积或加入少量硫酸铜，构成原电池，故答案为：温度越高，反应速率越快；增大同质量铁的表面积或加入少量硫酸铜，构成原电池； (3) 常温下，当硫酸浓度为18.4mol/L ，反应的本质发生了改变，铁和浓硫酸发生钝化，不再产生氢气，反应速率趋向于零(反 应速率趋向于停止) ，故答案为：反应速率趋向于零(反应速率趋向于停止) ；常温下，铁与浓硫酸发生钝化；
(4) 常温下，铁和浓硫酸发生钝化，加热后钝化失效，由于浓硫酸的强氧化性，铁和浓硫酸在加热的条件下反应产生的气体是二氧化硫，化学方程式为：2Fe+6H 2SO 4 (浓)
Δ
Fe 2 (SO 4) 3+3SO 2 ↑+6H 2O ，随着反应的进行，浓硫酸变成稀硫酸，铁与稀硫酸反应产生氢气，故答案为：二氧化硫、氢气；2Fe+6H 2SO 4 (浓)
Δ
Fe 2 (SO 4) 3+3SO 2 ↑+6H 2O 。

23．某化学兴趣小组为了探究铝电极在原电池中的作用，在常温下，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如下。

试根据表中的电流表指针偏转方向回答下列问题：
（1）实验1、2中Al 所作的电极（正极或负极）是否相同？________（填“相同”或“不相同”）。

（2）由实验3完成下列填空：
①铝为________极，电极反应式为________________； ②石墨为________极，电极反应式为________________； ③电池总反应为________。

（3）实验4中铝作负极还是正极？________，理由是_______。

写出铝电极的电极反应式：_______。

（4）解释实验5中电流表指针偏向铝的原因：_________。

（5）根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素：________。

【答案】不相同 负 -3+Al-3e =2Al 正 22H 2e H +-
+=↑。