海南省海南中学高中化学第六章 化学反应与能量 知识点及练习题含答案解析

海南省海南中学高中化学第六章化学反应与能量知识点及练习题含答案解
析
一、选择题
1．2 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。

2．运用推理、归纳、类比、对比的方法得出下列结论，其中合理的是
A．铝的金属活动性比铁强，则铝制品比铁制品更易锈蚀
B．水和过氧化氢的组成元素相同，则二者的化学性质相同
C．Na+、Mg2+、Cl-的最外层电子数均为8，由此得出离子的最外层电子数均为8
D．同温下分解氯酸钾，加催化剂的反应速率更快，说明催化剂可以改变反应速率
【答案】D
【详解】
A．铝的金属活动性比铁强，但铝制品比铁制品更耐腐蚀，因为在铝制品表明能形成一层
致密的氧化膜，A错误；
B．水和过氧化氢的组成元素相同，二者的化学性质不相同，B错误；
C．Na+、Mg2+、Cl-的最外层电子数均为8，但离子的最外层电子数不一定均为8，例如铁离子等，C错误；
D．同温下分解氯酸钾，加催化剂的反应速率更快，说明催化剂可以改变反应速率，D正确；
答案选D。

3．化学反应中能量变化，通常表现为热量的变化，如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应要吸收热量，在化学上叫做吸热反应。

其原因是
A．反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量
B．反应物所具有的总能量低于生成物具有的总能量
C．在化学反应中需要加热的反应就是吸热反应
D．在化学反应中需要降温的反应就是放热反应
【答案】B
【分析】
【详解】
如果反应物的总能量高于生成物的总能量，则该反应是放热反应，反之是吸热反应，答案选B。

4．CaCO3与稀盐酸反应(放热反应)生成CO2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。

5．如图所示进行实验，下列说法不正确的是
A．装置甲的锌片上和装置乙的铜片上均可观察到有气泡产生
B．甲、乙装置中的能量变化均为化学能转化为电能
C．装置乙中的锌、铜之间用导线连接电流计，可观察到电流计指针发生偏转
D．装置乙中负极的电极反应式：Zn－2e－===Zn2＋
【答案】B
【详解】
A．装置甲的锌片与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，装置乙中锌片、铜片和稀硫酸组成的原电池装置中，铜片作正极，正极上氢离子得电子发生还原反应，所以甲的锌片上和装置乙的铜片上均可观察到有气泡产生，故A正确；
B．装置甲的锌片与硫酸反应生成硫酸锌和氢气没有形成原电池，故B错误；
C．装置乙中锌片、铜片和稀硫酸组成的原电池装置中，所以锌、铜之间用导线连接电流计，可观察到电流计指针发生偏转，故C正确；
D．装置乙中锌片、铜片和稀硫酸组成的原电池装置中，锌片的活泼性大于铜片的活泼性，所以锌片作负极，负极上锌失电子发生氧化反应，电极反应式：Zn-2e-═Zn2+，故D正确；故选B。

【点睛】
准确理解原电池原理是解题关键，装置甲的锌片与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，装置乙中锌片、铜片和稀硫酸组成的原电池装置中，锌片的活泼性大于铜片的活泼性，所以锌片作负极，负极上锌失电子发生氧化反应，铜片作正极，正极上氢离子得电子发生还原反应，据此分析。

6．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。

7．某实验兴趣小组以Zn和Cu为电极，稀硫酸为电解质溶液研究原电池，并对实验进行了拓展，以下实验记录错误的是
A．铜片上有气泡产生，锌片逐渐溶解B．电子在溶液中从Cu电极流向Zn电极C．把铜片换成石墨，实验现象相同D．把稀硫酸换成硫酸铜溶液，电流计指针依然偏转
【答案】B
【分析】
以Zn和Cu为电极，稀硫酸为电解质溶液构成的原电池中，金属锌做负极，金属铜做正极。

【详解】
A. 铜片正极上会析出氢气即有气泡产生，负极锌片逐渐溶解，故A不选；
B. 电子不能经过电解质，而是沿导线从负极流向正极，故B选；
C. 把铜片换成石墨，仍具备原电池的构成条件，会产生电流，锌做负极，石墨做正极，电极上生成氢气，故C不选；
D. 以Zn和Cu为电极,硫酸铜为电解质溶液,发生的氧化还原反应Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4，仍具备原电池的构成条件，可以形成原电池，会产生电流，故D不选；
故选：B。

8．在密闭容器中进行如下反应：2SO2(g) +O2(g) 2SO3(g)，已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol/L、0.1 mol/L、0.2 mol/L，当反应达平衡时，可能存在的数据是
A．SO2为0.4mol/L
B．SO2为 0.25mol/L
C．SO2、SO3均为0.15mol/L
D．SO3为0.4mol/L
【答案】B
【分析】
该反应为可逆反应，若该反应从正反应方向开始，SO2、O2、SO3的浓度分别为0.4mol/L、0.3 mol/L、0mol/L，若该反应从逆反应方向开始，SO2、O2、SO3的浓度分别为0mol/L、0.1mol/L、0.4mol/L，由于反应为可逆反应，则各物质的浓度一定小于最大浓度，以此来解答。

【详解】
A项、由于反应为可逆反应，SO2的浓度一定小于0.4mol/L，故A错误；
B项、由于反应为可逆反应，SO2的浓度一定小于0.4mol/L，大于0，则可能为
0.25mol/L，故B正确；
C项、SO3、SO2浓度均为0.2mol/L，无论从正反应开始，还是从逆反应开始，只能是一种物质的浓度增大，另一种物质的浓度减小，SO3、SO2浓度不会均为0.15mol/L，故C错误；D项、由于反应为可逆反应，SO3的浓度一定小于0.4mol/L，故D错误。

故选B。

【点睛】
本题考查可逆反应，注意可逆反应的特点为不完全转化性，学会利用极限转化的思想来分析物质的最大浓度，但实际浓度一定小于最大浓度是解答关键。

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．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H 2O 2溶液的浓度不同，其他条件完全相同，6%的H 2O 2
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H 2O 2分解速率快，故D 正确； 综上所述答案为D 。

11．一定温度下，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 。

12．一些烷烃的燃烧热如下表：
A ．乙烷燃烧的热化学方程式为：2C 2H 6（g ）＋7O 2（g ）＝4CO 2（g ）＋6H 2O （g ）ΔH ＝－1560.8kJ·mol －1
B ．稳定性：正丁烷＞异丁烷
C ．正戊烷的燃烧热大于3531.3kJ·mol －1
D ．相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越多 【答案】C 【详解】
A ．根据乙烷燃烧热的含义：完全燃烧1mol 乙烷生成二氧化碳和液态水时会放出1560.8KJ 的热量，所以热化学方程式为2C 2H 6（g ）+7O 2（g ）=4CO 2（g ）+6H 2O （l ）△H=-3121.6kJ/mol ，故A 错误；
B ．由表格中的数据可知，异丁烷的燃烧热比正丁烷的燃烧热小，则异丁烷的能量低，即热稳定性为正丁烷＜异丁烷，故B 错误；
C．正戊烷和2-甲基丁烷互为同分异构体，由表格中正丁烷、异丁烷的燃烧热比较可知，则互为同分异构体的化合物，支链多的燃烧热小，则正丁烷的燃烧热大于2-甲基丁烷，即正戊烷的燃烧热大约在3540KJ/mol左右，且大于3531.3KJ/mol，故C正确；
D．相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放热越少，即n越大，燃烧放出的热量越少，氢的数目越大燃烧放热越多，故D错误；
故答案为C。

13．下列说法中可以说明2HI（g）H2（g）+I2（g）已达到平衡状态的是（）
（1）单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol HI
（2）一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂
（3）c(HI)= c(I2)
（4）反应速率υ(H2)=υ(I2)=0.5υ(HI)
（5）c(H2)∶c(I2)∶c(HI)=2∶1∶1
（6）温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化
（7）温度和体积一定时，容器内压强不再变化
（8）条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化
（9）温度和体积一定时，混合气体的颜色不再发生变化
（10）温度和压强一定时，混合气体的密度不再发生变化
A．（1）（2）（5）（9）（10）B．（2）（6）（9）C．（6）（7）（10）
D．全部
【答案】B
【详解】
（1）单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol HI时，正逆反应速率不等，反应达不到平衡状态，故（1）错误；
（2）反应过程中有一个H-H键断裂的同时有两个H-I键断裂，说明正逆反应速率相等，证明反应达到平衡状态，故（2）正确；
（3）c(HI)= c(I2) 的状态不一定是平衡状态，故（3）错误；
（4）反应进行的过程中，反应速率始终满足υ(H2)=υ(I2)=0.5υ(HI)中，不一定是平衡状态，故（4）错误；
（5）c(H2)∶c(I2)∶c(HI)=2∶1∶1的状态不一定是平衡状态，故（5）错误；
（6）温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化，量不变，说明是平衡状态，故正确；（7）温度和体积一定时，混合气体的物质的量始终不变，容器内压强始终不变，不一定是平衡状态，故（7）错误；
（8）混合气体的质量和气体的总物质的量始终不变，混合气体的平均相对分子质量也始终不变，不一定是平衡状态，故（8）错误；
（9）温度和体积一定时，混合气体的颜色不再发生变化，说明不变，是平衡状态，故（9）正确；
（10）温度和压强一定时，混合合气体的质量和气体的总物质的量始终不变，混合气体的平均相对分子质量也始终不变，不一定是平衡状态，故（10）错误；
故答案为B。

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) x C(g)＋2D(g)。

2 min末该反应达到平衡，生成0.8 mol D，并测得C的浓度为0.8 mol·L－1。

下列判断错误的是（）
A．x＝4 B．2 min内B的反应速率为0.1 mol·(L·min)－1 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%
【答案】C
【解析】
【详解】
根据化学平衡三段式列式计算，平衡时C的浓度为0.8 mol·L－1，物质的量为1.6mol
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。

15．利用反应6NO2+8NH3=7N2+12H2O设计的电池装置如图所示，该装置既能有效消除氮氧化物的排放减轻环境污染，又能充分利用化学能。

下列说法正确的是（）
A．电池工作时，OH—从左向右迁移
B．电极A上发生氧化反应，电极A为正极
C．当有0.1molNO2被处理时，外电路中通过电子0.4mol
D ．电极B 的电极反应式为2NO 2+8e -+8H +=N 2+4H 2O 【答案】C 【分析】
由反应6NO 2+8NH 3═7N 2+12H 2O 可知，反应中NO 2为氧化剂，NH 3为还原剂，则A 为负极，B 为正极，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，结合电解质溶液呈碱性解答该题。

【详解】
由反应6NO 2+8NH 3═7N 2+12H 2O 可知，反应中NO 2为氧化剂，NH 3为还原剂，则A 为负极，B 为正极；
A ．A 为负极，
B 为正极，电池工作时，OH —从右向左迁移，故A 错误； B ．A 为负极，发生氧化反应，故B 错误；
C ．当有0.1molNO 2被处理时，N 元素从+4价降为0价，则外电路中通过电子0.4mol ，故C 正确；
D ．电极B 为正极，发生还原反应，电极反应式为2NO 2+8e -+4H 2O=N 2+8OH -，故D 错误； 故答案为C 。

16．可逆反应()()
()2232SO g O g 2SO g H 0+<，在一定条件下达到平衡状态。

在t 1
时刻改变某一条件，化学反应速率与反应时间的关系如图所示。

下列说法正确的是()
A ．维持温度、反应体系容积不变，1t 时充入()3SO g
B ．维持温度、压强不变，1t 时充入()3SO g
C ．维持体积不变，1t 时升高反应体系温度
D ．维持温度、容积不变，1t 时充入一定量Ar 【答案】B 【分析】
在t 1时刻，改变条件后，正反应速率降低，逆反应速率升高，平衡逆向移动，据此解答。

【详解】
A. 维持温度、反应体系容积不变，1t 时充入()3SO g ，1t 时逆反应速率增大、正反应速率不变，故A 不选；
B. 维持温度、压强不变，1t 时充入()3SO g ，1t 时逆反应速率增大，且体积增大导致正反
应速率减小，故B选；
C. 维持体积不变，1t时升高反应体系温度，正逆反应速率均增大，与图象不符，故C不选；
D. 维持温度、容积不变，1t时充入一定量Ar，反应体系中各物质浓度不变，正逆反应速率均不变，故D不选；
故选：B。

17．一定温度、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。

18．我国科学家在CO2电催化还原制乙烯和乙醇方面取得重要突破，其反应机理如下图所示。

下列有关说法错误的是
A．第1步中“CO2→*CO"碳氧双键断开需要吸收能量
B．第2步发生反应的化学方程式为*CO+H→*CHO
C．第3步“*CHO→*OCHCHO*”吸附在催化剂表面原子数目及种类不变
D．第4步产物有乙烯、乙醇和水
【答案】C
【分析】
由图可知：第1步CO2碳氧双键断开形成*CO和O，第2步发生反应*CO+H→*CHO，第3步“*CHO→*OCHCHO*”，第4步为*OCHCHO*脱离催化剂表面生成乙烯和乙醇，据此分析。

【详解】
A．断开共价键需要吸收能量，故A正确；
B．观察图，第2步发生反应的化学方程式为*CO+H→*CHO，故B正确；
C．第3步“*CHO→*OCHCHO*”吸附在催化剂表面原子种类改变，数目增加，故C错误，；D．第4步产物有乙烯、乙醇，根据原子守恒，产物中有水生成，故D正确；
答案选C。

2NO g N O g，反应每生成1moN2O4 ，放19．已知NO2和N2O4可以相互转化()()
224
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NO2、Y为N2O4；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NO2气体。

【详解】
A．前10min内用v(NO2)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N2O4转化为NO2，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NO2气体，D不正确；
故选B。

20．电动汽车以锂电池提供动力，锂电池技术已经成为汽车研究的前沿科技。

某锂电池的电池反应为：xLi+Li 3-x NiCoMnO6
放电
充电
Li3NiCoMnO6，下列说法正确的是
A．该电池的充、放电过程互为可逆反应
B．充电时主要为化学能转化为电能
C．放电过程中，Li+向电池的正极移动
D．充电时，电池上标有“-”的电极与外接电源正极相连
【答案】C
【详解】
A．对电池充电是在外接电源的情况下，使其逆向进行，而放电是在没有外接电源的情况下自发进行的，二者进行的条件不同，充、放电也不是同时发生的，所以二者不是可逆反应，故A错误；
B．充电时，电能转化为化学能，故B错误；
C．原电池放电过程中，电池内部的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，所以Li+向电池的正极移动，故C正确；
D．充电时，电池上标有“-”的电极与外接电源负极相连，故D错误。

答案为C。

二、实验题
21．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）。

实
验
编
号
实验目的T/K Fe/g
c(H2SO4)/ mol·L-
1
①
为以下实验
作参考
29810 1.0
②
探究温度对
反应速率的
影响
___________________
③_____2981018.4
[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+6H2SO4 (浓)
Δ
Fe2 (SO4) 3+3SO2↑+6H2O，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+6H2SO4 (浓)Δ
Fe2 (SO4) 3+3SO2↑+6H2O。

22．某化学小组将草酸(H2C2O4，二元弱酸)溶液与硫酸酸化的KMnO4溶液混合。

研究发现，少量MnSO4可对该反应起催化作用。

为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：
（1）常温下，控制KMnO4溶液初始浓度相同，调节不同的初始pH和草酸溶液用量，做对比实验。

请完成以下实验设计表。