备战高考化学易错题专题训练-化学反应的速率与限度练习题含详细答案

备战高考化学易错题专题训练-化学反应的速率与限度练习题含详细答案
一、化学反应的速率与限度练习题（含详细答案解析）
1．化学反应速率与限度与生产、生活密切相关
（1）A学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，他在200mL稀盐酸中加入足量的锌粉，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）12345
氢气体积（mL）（标准状况）100240688810860
①反应速率最大的时间段是____________（填0～1、1～2、2～3、3～4、4～5）min，原因是____________。

②在2～3min时间段以盐酸的浓度变化来表示的反应速率为____________。

（设溶液体积不变）
（2）B学生也做同样的实验，但由于反应太快，测不准氢气体积，故想办法降低反应速率，请你帮他选择在盐酸中加入下列____________以减慢反应速率。

（填写代号）A．冰块B．HNO3溶液C．CuSO4溶液
（3）C同学为了探究Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果，设计了如图所示的实验。

可通过观察___________________________现象，定性比较得出结论。

有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理，其理由是__________________________，
【答案】2～3 因该反应放热，随着反应，溶液温度升高，故反应速率加快 0.2mol·L-1·min-1 A 反应产生气泡的快慢控制阴离子相同，排除阴离子的干扰
【解析】
【分析】
（1）单位时间内生成氢气的体积越大反应速率越快；锌与盐酸反应放热；
②2～3min生成氢气的体积是448mL（标准状况），物质的量是
0.448L
0.02mol 22.4L/mol
，
消耗盐酸的物质的量0.4mol；
（2）根据影响反应速率的因素分析；
（3）双氧水分解有气泡产生；根据控制变量法，探究Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解，控制阴离子相同；
【详解】
（1）根据表格数据，2 min～3min收集的氢气最多，反应速率最大的时间段是2～3min；锌与盐酸反应放热，随着反应，溶液温度升高，故反应速率加快；
②2～3min生成氢气的体积是448mL（标准状况），物质的量是
0.448L
0.02mol 22.4L/mol
=，
消耗盐酸的物质的量0.04mol，
0.04mol0.2L
1min
v
÷
==0.2mol·L-1·min-1；
（2）A．加入冰块，温度降低，反应速率减慢，故选A；
B．加入HNO3溶液，硝酸与锌反应不能生成氢气，故不选B；
C．加入CuSO4溶液，锌置换出铜，构成原电池，反应速率加快，故不选C；
（3）双氧水分解有气泡产生，可通过观察反应产生气泡的快慢，定性比较催化效果；根据控制变量法，探究Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解，控制阴离子相同，排除阴离子的干扰，所以FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理。

【点睛】
本题主要考查化学反应速率的影响因素，明确影响反应速率的因素是解题关键，注意控制变量法在探究影响化学反应速率因素实验中的应用，理解原电池原理对化学反应速率的影响。

2．能源与材料、信息一起被称为现代社会发展的三大支柱。

面对能源枯竭的危机，提高能源利用率和开辟新能源是解决这一问题的两个主要方向。

(1)化学反应速率和限度与生产、生活密切相关，这是化学学科关注的方面之一。

某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在400mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水法收集反应放出的氢气，实验记录如下(累计值):
时间/min12345
氢气体积/mL(标况)100240464576620
①哪一段时间内反应速率最大：__________min(填“0～1”“1～2”“2～3”“3～4”或“4～5”)。

②另一学生为控制反应速率防止反应过快难以测量氢气体积。

他事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率但不影响生成氢气的量。

你认为可行的是____________(填字母序号)。

A．KCl溶液 B．浓盐酸 C．蒸馏水 D．CuSO4溶液
(2)如图为原电池装置示意图：
①将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，一组插入烧碱溶液中，分别形成了原电池，在这两个原电池中，作负极的分别是_______(填字母)。

A．铝片、铜片 B．铜片、铝片
C．铝片、铝片 D．铜片、铜片
写出插入浓硝酸溶液中形成的原电池的负极反应式：_______________。

②若A为Cu，B为石墨，电解质为FeCl3溶液，工作时的总反应为
2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。

写出B电极反应式：________；该电池在工作时，A电极的质量将_____(填“增加”“减小”或“不变”)。

若该电池反应消耗了0.1mol FeCl3，则转移电子的数目为_______。

【答案】2～3 AC B Cu-2e−=Cu2+ Fe3++e−=Fe2+减小 0.1N A
【解析】
【分析】
(1)①先分析各个时间段生成氢气的体积，然后确定反应速率最大的时间段。

②A．加入KCl溶液，相当于加水稀释；
B．加入浓盐酸，增大c(H+)；
C．加入蒸馏水，稀释盐酸；
D．加入CuSO4溶液，先与Zn反应生成Cu，形成原电池。

(2)①将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，铝发生钝化，铜失电子发生反应；一组插入烧碱溶液中，铜不反应，铝与电解质发生反应，由此确定两个原电池中的负极。

由此可写出插入浓硝酸溶液中形成的原电池的负极反应式。

②若A为Cu，B为石墨，电解质为FeCl3溶液，工作时A作负极，B作正极，则B电极，Fe3+得电子生成Fe2+；该电池在工作时，A电极上Cu失电子生成Cu2+进入溶液。

若该电池反应消耗了0.1mol FeCl3，则Fe3+转化为Fe2+，可确定转移电子的数目。

【详解】
(1)①在1min的时间间隔内，生成氢气的体积分别为140mL、224mL、112mL、44mL，从而确定反应速率最大的时间段为2～3min。

答案为：2～3；
②A．加入KCl溶液，相当于加水稀释，反应速率减慢但不影响生成氢气的体积，A符合题意；
B．加入浓盐酸，增大c(H+)，反应速率加快且生成氢气的体积增多，B不合题意；
C．加入蒸馏水，稀释盐酸，反应速率减慢但不影响生成氢气的体积，C符合题意；D．加入CuSO4溶液，先与Zn反应生成Cu，形成原电池，反应速率加快但不影响氢气的总量；
故选AC。

答案为：AC；
(2)①将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，铝发生钝化，铜失电子发生反应；一组插入烧碱溶液中，铜不反应，铝与电解质发生反应，由此确定两个原电池中的负极分别为铜片、铝片，故选B。

由此可写出插入浓硝酸溶液中形成的原电池的负极反应式为Cu-2e−=Cu2+。

答案为：B；Cu-2e−=Cu2+；
②若A为Cu，B为石墨，电解质为FeCl3溶液，工作时A作负极，B作正极，则B电极上Fe3+得电子生成Fe2+，电极反应式为Fe3++e−=Fe2+；该电池在工作时，A电极上Cu失电子生成Cu2+进入溶液，A电极的质量将减小。

若该电池反应消耗了0.1mol FeCl3，则Fe3+转化为Fe2+，可确定转移电子的数目为0.1N A。

答案为：减小；0.1N A。

【点睛】
虽然铝的金属活动性比铜强，但由于在常温下，铝表面形成钝化膜，阻止了铝与浓硝酸的
进一步反应，所以铝与浓硝酸的反应不能持续进行，铝作正极，铜作负极。

3．铁在自然界分布广泛，在工业、农业和国防科技中有重要应用。

回答下列问题：
（1）用铁矿石（赤铁矿）冶炼生铁的高炉如图（a）所示。

原料中除铁矿石和焦炭外含有____________。

除去铁矿石中脉石（主要成分为SiO2）的化学反应方程式为
______________、______________；高炉排出气体的主要成分有N2、CO2和
______________(填化学式)。

（2）已知：①Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g) ΔH=+494kJ·mol-1
②CO(g)+1
2
O2(g)=CO2(g) ΔH=-283kJ·mol-1
③C(s)+1
2
O2(g)=CO(g) ΔH=-110kJ·mol-1
则反应Fe2O3(s)+3C(s)+3
2
O2(g)=2Fe(s)+3CO2(g) 的ΔH=________kJ·mol-1。

理论上反应
________放出的热量足以供给反应__________所需的热量（填上述方程式序号）
（3）有人设计出“二步熔融还原法”炼铁工艺，其流程如图(b)所示，其中，还原竖炉相当于高炉的_____部分，主要反应的化学方程式为_________________________；熔融造气炉相当于高炉的____部分。

（4）铁矿石中常含有硫，使高炉气中混有SO2污染空气，脱SO2的方法是
________________。

【答案】石灰石 CaCO3高温
CaO+CO2↑ CaO+SiO2
高温
CaSiO3 CO -355 ②③①炉
身 Fe2O3+3CO 高温
2Fe+3CO2炉腹用碱液吸收（氢氧化钠溶液或氨水等）
【解析】
【分析】
【详解】
（1）铁矿石中含有氧化铁和脉石，为除去脉石，可以加入石灰石，石灰石分解为氧化钙，
氧化钙和二氧化硅反应生成硅酸钙，方程式为CaCO3高温
CaO+CO2↑、
CaO+SiO2高温
CaSiO3；加入焦炭，先生成CO，最后生成CO2所以高炉排出气体的主要成分
有N2、CO2和CO；
（2）已知：①Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g) ΔH=+494kJ·mol-1
②CO(g)+1
2
O2(g)=CO2(g) ΔH=-283kJ·mol-1
利用盖斯定律将①+②×3得到Fe2O3(s)+3C(s)+3
2
O2(g)=2Fe(s)+3CO2(g)的ΔH＝-355
kJ·mol-1，因①为吸热反应，②③为放热反应，则②③反应放出的热量可使①反应；
（3）高炉炼铁时，炉身部分发生Fe2O3+3CO 高温
2Fe+3CO2，还原竖炉发生此反应，熔融
造气炉和高炉的炉腹都发生2C+O2高温
2CO以及CaCO3
高温
CaO+CO2↑，
CaO+SiO2高温
CaSiO3反应；
（4）高炉气中混有SO2，SO2为酸性气体，可与碱反应。

4．用酸性KMnO4和H2C2O4（草酸）反应研究影响反应速率的因素。

一实验小组欲通过测定单位时间内生成CO2的速率，探究某种影响化学反应速率的因素，设计实验方案如下（KMnO4溶液已酸化）：
（1）该反应的离子方程式___________________________。

（已知H2C2O4是二元弱酸）（2）该实验探究的是_____________因素对化学反应速率的影响。

相同时间内针筒中所得CO2的体积大小关系是_________________＜_____________（填实验序号）。

（3）若实验①在2 min末收集了2.24 mL CO2（标准状况下），则在2 min末， c（MnO4－）＝__________mol/L（假设混合液体积为50mL）
（4）除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率，本实验还可通过测定
_____________来比较化学反应速率。

（一条即可）
（5）小组同学发现反应速率总是如图，其中t1～t2时间内速率变快的主要原因可能是：
①__________________________；②__________________________。

【答案】2MnO4－＋5H2C2O4＋6H＋＝2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O 浓度①② 0.0056 KMnO4溶液完全褪色所需时间或产生相同体积气体所需的时间该反应放热产物Mn2＋是反应的催化剂
【解析】
【详解】
（1）高锰酸钾溶液具有强氧化性，把草酸氧化成CO2，根据化合价升降法进行配平，其离子反应方程式为：2MnO4－＋5H2C2O4＋6H＋＝2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O；
（2）对比表格数据可知，草酸的浓度不一样，因此是探究浓度对化学反应速率的影响，浓度越大，反应速率越快，则①<②；
（3）根据反应方程式并结合CO2的体积，求出消耗的n(KMnO4)= 2×10－5mol，剩余
n(KMnO4)=(30×10－3×0.01－2×10－5)mol=2.8×10－4mol，c(KMnO4)=2.8×10－4mol÷50×10－
3L=0.0056mol·L－1；
（4）除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率，还可以通过测定KMnO4溶液完全褪色所需时间或产生相同体积气体所需的时间来比较化学反应速率；
（5）t1～t2时间内速率变快的主要原因可能是：①此反应是放热反应，温度升高，虽然反应物的浓度降低，但温度起决定作用；②可能产生的Mn2＋是反应的催化剂，加快反应速率。

5．一定条件下，在2L密闭容器中发生反应：3A（g）+B（g）⇌ 2C(g)，开始时加入
4molA、6molB、2molC，2min末测得C的物质的量是3mol。

（1）用A的浓度变化表示的反应速率是：________；
（2）在2min末，B的浓度为：___________；
（3）若改变下列一个条件，推测该反应速率发生的变化（填变大、变小、或不变）①升高温度，化学反应速率_____；②充入1molB，化学反应速率___；③将容器的体积变为3L，化学反应速率_________ 。

【答案】0.375 mol·L-1·min-1 2.75 mol·L-1变大变大变小
【解析】
【分析】
根据题干信息，建立三段式有：
()()()()()()
mol 462mol 1.50.512m 3A g +in B g 2C mol .5
.5
3
g 25ƒ起始转化末
据此分析解答。

【详解】
(1)2min 内，用A 的浓度变化表示的反应速率为：
()(
)-1-11.5mol
Δc A 2L v A =0.375mol L min Δt 2min
==g g ，故答案为：0.375mol·L -1·min -1； (2)根据上述分析可知。

在2min 末，B 的物质的量为5.5mol ，则B 的浓度
()-15.5mol
c B =
=2.75mol L 2L
g ，故答案为：2.75mol·L -1； (3)①升高温度，体系内活化分子数增多，有效碰撞几率增大，化学反应速率变大，故答案为：变大；
②冲入1molB ，体系内活化分子数增多，有效碰撞几率增大，化学反应速率变大，故答案为：变大；
③将容器的体积变为3L ，浓度减小，单位体积内的活化分子数减小，有效碰撞几率减小，化学反应速率变小，故答案为：变小。

6．在2L 密闭容器内，800℃时反应2NO(g)+O 2(g)→2NO 2(g)体系中，n (NO)随时间的变化如表： 时间/s
1 2 3 4 5 n (NO)/mol 0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
(1)上述反应_____(填“是”或“不是”)可逆反应。

(2)如图所示，表示NO 2变化曲线的是____。

用O 2表示0～1s 内该反应的平均速率v=____。

(3)能说明该反应已达到平衡状态的是____(填字母)。

a ．v(NO 2)=2v(O 2) b ．容器内压强保持不变 c ．v 逆(NO)=2v 正(O 2) d ．容器内密度保持不变 【答案】是 b 0.0025mol/(L·
s) bc
【解析】
【分析】
(1)从表中数据可看出，反应进行3s后，n(NO)始终保持不变，从而可确定上述反应是否为可逆反应。

(2)利用图中数据，结合化学反应，可确定表示NO2变化的曲线。

从表中数据可以得出，0～1s内，∆n(NO)=0.01mol，则可计算出用O2表示0～1s内该反应的平均速率v。

(3)a．不管反应进行到什么程度，总有v(NO2)=2v(O2)；
b．因为反应前后气体分子数不等，所以平衡前容器内压强始终发生改变；
c．v逆(NO)=2v正(O2)表示反应方向相反，且数值之比等于化学计量数之比；
d．容器内气体的质量不变，容器的体积不变，所以容器内密度保持不变。

【详解】
(1)从表中数据可看出，反应进行3s后，n(NO)= 0.007mol，且始终保持不变，从而可确定上述反应是可逆反应。

答案为：是；
(2)从图中可看出，∆n(NO)=0.007mol，结合化学反应，可确定∆n(NO2)=0.007mol，从而确定表示NO2变化的是曲线b。

从表中数据可以得出，0～1s内，∆n(NO)=0.01mol，则可计算出
用O2表示0～1s内该反应的平均速率v=0.005mol
2L1s
=0.0025mol/(L·s)。

答案为：b；
0.0025mol/(L·s)；
(3)a．不管反应进行到什么程度，总有v(NO2)=2v(O2)，所以不一定达平衡状态，a不合题意；
b．因为反应前后气体分子数不等，所以平衡前容器内压强始终发生改变，当压强不变时，反应达平衡状态，b符合题意；
c．v逆(NO)=2v正(O2)表示反应方向相反，且数值之比等于化学计量数之比，则此时反应达平衡状态，c符合题意；
d．容器内气体的质量不变，容器的体积不变，所以容器内密度保持不变，所以当密度不变时，反应不一定达平衡状态，d不合题意；
故选bc。

答案为：bc。

【点睛】
用体系的总量判断平衡状态时，应分析此总量是常量还是变量，常量不能用来判断平衡状态，变量不变时反应达平衡状态。

7．在2 L密闭容器内，800 ℃时反应：2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如表：
时间(s)012345
n(NO)(mol)0．0200．0100．0080．0070．0070．007
（1）800℃，反应达到平衡时，NO的物质的量浓度是________。

（2）如图中表示NO2的变化的曲线是________。

用O2表示从0～2 s内该反应的平均速率v＝________。

（3）能说明该反应已达到平衡状态的是________。

a．v(NO2)＝2v(O2) b．容器内压强保持不变
c．v逆(NO)＝2v正(O2) d．容器内密度保持不变
（4）能使该反应的反应速率增大的是________。

a．及时分离出NO2气体 b．适当升高温度
c．增大O2的浓度 d．选择高效催化剂
【答案】0.0035 mol/L b 1.5×10－3mol/(L·s) b、c b、c、d
【解析】
【分析】
【详解】
（1）800℃，反应达到平衡时，NO的物质的量浓度是c(NO)=n÷V=0.007mol÷2L=0.0035 mol/L；
（2）NO2是生成物，每消耗2molNO，会产生2molNO2；反应过程消耗的NO的物质的量是n(NO)= 0.020mol-0.007mol=0.0130mol，则反应产生的NO2的物质的量的
n(NO2)=0.0130mol，则其浓度是c(NO2)=0.0130mol÷2L=0.0065mol/L，所以在图中表示NO2的变化的曲线是b；从0～2 s内用NO表示的化学反应速率是v(NO)=(0.020-
0.008)mol÷2L÷2s=0.003mol/(L∙s)，由于v(NO):v(O2)=2:1，因此用O2表示从0～2 s内该反应
的平均速率v(O2)＝1
2
v(NO)= 1.5×10－3mol/(L·s)；
（3）a．在任何时刻都存在v(NO2)＝2v(O2)，因此不能判断反应处于平衡状态，错误；b．由于该反应是反应前后气体体积不等的反应，所以容器内压强保持不变，则反应处于平衡状态，正确； c．v逆(NO)：v逆(O2) ＝2：1；由于v逆(NO)：v正(O2) ＝2：1 ，所以v逆(O2) = v正(O2)；正确；d．由于反应体系都是气体，因此在任何时候，无论反应是否处于平衡状态，容器内密度都保持不变，故不能作为判断平衡的标准，错误。

（4）a．及时分离出NO2气体，使生成物的浓度减小，则正反应的速率瞬间不变，但后来会随着生成物的浓度的减小，反应物浓度也减小，所以正反应速率减小，错误； b．适当升高温度，会使物质的分子能量增加，反应速率加快，正确； c．增大O2的浓度，会使反应速率大大加快，正确；d．选择高效催化剂，可以使化学反应速率大大加快，正确。

8．为解决“温室效应”日趋严重的问题,科学家们不断探索CO2的捕获与资源化处理方案,利
用CH4捕获CO2并转化为CO和H2混合燃料的研究成果已经“浮出水面”。

已知:①CH4(g)十H2O(g)==CO(g)+3H2(g) △H1=+206.4kJ/mol
②CO(g)+H2O(g)==CO2(g)+H2(g) △H2=-41.2kJ/mol
T1°C时，在2L恒容密闭容器中加入2molCH4和1molCO2，并测得该研究成果实验数据如下：
请回答下列问题:
（1）该研究成果的热化学方程式③CH4(g)+CO2(g)==2CO(g)+2H2(g) △H=_____
（2）30s时CH4的转化率为_______，20~40s,v(H2)=_______.
（3）T2°C时,该反应的化学平衡常数为1.5,则T2___T1(填“>”“=”或“<”。

)
（4）T1°C时反应③达到平衡的标志为______________。

A．容器内气体密度不变 B．体系压强恒定
C．CO和H2的体积分数相等且保持不变 D．2v(CO)逆=v(CH4)正
（5）上述反应③达到平衡后,其他条件不变,在70 s时再加入2 molCH4和1molCO2,此刻平衡的移动方向为________(填“不移动”“正向”或“逆向"),重新达到平衡后，CO2的总转化率比原平衡____________(填“大”“小”或“相等”)。

【答案】+247.6KJ/mol 23% 0.005mol/(L·s) ＞ BC 正向小
【解析】
【分析】
已知：①CH4(g)十H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H1=+206.4kJ/mol
②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H2=-41.2kJ/mol
(1)利用盖斯定律，将①-②，可得出热化学方程式③CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H。

(2)利用三段式，建立各物质的起始量、变化量与平衡量的关系，可得出30s时CH4的转化率，20~40s的v(H2)。

(3)利用三段式，可求出T1时的化学平衡常数，与T2时进行比较，得出T2与T1的关系。

(4)A．气体的质量不变，容器的体积不变，则容器内气体密度始终不变；
B．容器的体积不变，气体的分子数随反应进行而发生变化；
C．平衡时，CO和H2的体积分数保持不变；
D．2v(CO)逆=v(CH4)正，方向相反，但数值之比不等于化学计量数之比。

(5)利用浓度商与平衡常数进行比较，可确定平衡移动的方向；利用等效平衡原理，可确定CO2的总转化率与原平衡时的关系。

【详解】
已知：①CH4(g)十H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H1=+206.4kJ/mol
②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H2=-41.2kJ/mol
(1)利用盖斯定律，将①-②，可得出热化学方程式③CH 4(g)+CO 2(g)=2CO(g)+2H 2(g) △H =+247.6kJ/mol ，故答案为：+247.6kJ/mol ；
(2)利用表中数据，建立如下三段式：
422CH (g)CO (g)2CO(g)2H (g)(mol)
2(m 1000.460.920.920.540.920.9ol)
0.46s (mol) 1.542++垐?噲?
起始转化30末
30s 时，CH 4的转化率为0.46mol 100%2mol ⨯=23%，20~40s 的v (H 2)=1mol 0.8mol 2L 20s
-⨯= 0.005mol/(L∙s)，故答案为：23%；0.005mol/(L∙s)； (3)利用平衡时的数据，可求出T 1时的化学平衡常数为220.50.51=0.750.253
⨯⨯<1.5，则由T 1到T 2，平衡正向移动，从而得出T 2>T 1，故答案为：>；
(4)A ．反应前后气体的总质量不变，容器的体积不变，则容器内气体密度始终不变，则密度不变时，不一定达平衡状态，A 不合题意；
B ．气体的分子数随反应进行而发生改变，则压强随反应进行而改变，压强不变时达平衡状态，B 符合题意；
C ．平衡时，CO 和H 2的体积分数保持不变，反应达平衡状态，C 符合题意；
D ．2v(CO)逆=v(CH 4)正，速率方向相反，但数值之比不等于化学计量数之比，反应未达平衡，D 不合题意；
故答案为：BC ；
(5)平衡时加入2molCH 4和1molCO 2，浓度商为Q=220.50.511=1.750.75213
⨯<⨯，所以平衡正向移动；加入2molCH 4和1molCO 2，相当于原平衡体系加压，平衡逆向移动，CO 2的总转化率比原平衡小，故答案为：正向；小。

【点睛】
计算平衡常数时，我们需使用平衡浓度的数据，解题时，因为我们求30s 时的CH 4转化率，所以易受此组数据的干扰，而使用此时的数据计算平衡常数，从而得出错误的结果。

9．工业废水中常含有一定量的Cr 2O 72-和CrO 42-，它们会对人类及生态系统产生很大危害，必须进行处理．常用的处理方法有两种．方法1：还原沉淀法．
该法的工艺流程为：
其中第①步存在平衡2CrO 42−（黄色）+2H +⇌Cr 2O 32−（橙色）+H 2O
（1）若平衡体系的 pH=2，该溶液显______色．
（2）能说明第①步反应达平衡状态的是_____（填序号）
A ．Cr 2O 72−和CrO 42−的浓度相同
B ．2v （Cr 2O 72−）=v （CrO 42−）
C ．溶液的颜色不变
（3）第②步中，还原1molCr 2O 72−离子，需要______mol 的FeSO 4•7H 2O ．
（4）第③步生成的Cr （OH ）3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：
Cr （OH ）3（s ）⇌Cr 3+（aq ）+3OH -（aq ），常温下，Cr （OH ）3的溶度积
K sp =c （Cr 3+）•c 3（OH -）=10-32，要使c （Cr 3+）降至10-5mol/L ，溶液的pH 应调至______． 方法2：电解法．
该法用Fe 做电极电解含Cr 2O 72−的酸性废水，随着电解的进行，在阴极附近溶液pH 升高，产生Cr （OH ）3沉淀；
（5）用Fe 做电极的原因为______（用电极反应式解释）．
（6）在阴极附近溶液 pH 升高，溶液中同时生成的沉淀还有______．
【答案】橙 C 6 5 阳极反应为Fe−2e −═Fe 2+，提供还原剂Fe 2+ Fe(OH)3
【解析】
【分析】
（1）pH=2，溶液呈酸性，有利于平衡向正反应分析移动；
（2）达到平衡时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不变；
（3）根据氧化还原反应中得失电子守恒来计算；
（4）根据溶度积常数以及水的离子积常数来进行计算；
（5）阳极是活性电极时，阳极本身失电子，生成阳离子；
（6）溶液PH 升高的原因是溶液中氢离子浓度减少，即氢离子在阴极得电子，PH 升高，生成沉淀为 Cr （OH ）3和Fe （OH ）3。

【详解】
（1）溶液显酸性，c(H +)较大，上述平衡右移，该溶液显橙色；综上所述，本题答案是：橙；
（2）A ．Cr 2O 72−和CrO 42−的浓度相同时，反应不一定达到平衡状态，A 错误；
B ．2v （Cr 2O 72−）=v （CrO 42−），没有标出正逆反应速率，无法判定反应是否达到平衡状态，B 错误；
C ．平衡时各物质的浓度不再改变，即溶液的颜色不再改变，可以判断反应达到平衡状态，C 正确；
综上所述，本题选C ；
（3）根据电子得失守恒可以知道,还原1molCr 2O 72−离子，得到Cr 3+，得到电子：2×（6-3）
=6mol ，Fe 2+被氧化为Fe 3+
，需要FeSO 4•7H 2O 的物质的量为()632-=6mol ； 综上所述，本题答案是：6；
（4）当c(Cr 3+)=10-5mol/L 时,溶液的c(OH - =10-9mol/L,c(H +)=1491010--=10-5mol/L, pH =5，即要使c(Cr 3+)降至10-5mol/L ，溶液的pH 应调至5；
综上所述，本题答案是：5；
（5）用Fe 做阳极，发生氧化反应，失电子：Fe −2e -=Fe 2+，产生的亚铁离子做还原剂； 综上所述，本题答案是：Fe −2e -=Fe 2+，提供还原剂Fe 2+；
（6）溶液中氢离子在阴极得电子被还原为氢气，阴极极反应为：2H ++2e -=H 2↑，溶液酸性减弱，溶液pH 升高，亚铁离子被氧化为铁离子，酸性减弱，铁离子产生沉淀Fe(OH)3； 综上所述，本题答案是：Fe(OH)3。

10．Ⅰ：SO 2 + 2H 2O + I 2→H 2SO 4 + 2HI Ⅱ：2HI
H 2 + I 2 Ⅲ：2H 2SO 4→2SO 2 + O 2 + 2H 2O （1）上述循环反应的总反应可以表示为____________________________；反应过程中起催
化作用的物质是___________（选填编号）。

a ．SO 2
b ．I 2
c ．H 2SO 4
d ．HI
（2）一定温度下，向2 L 密闭容器中加入1 mol HI(g)，发生反应Ⅱ，H 2的物质的量随时间的变化如图所示。

0～2 min 内的平均反应速率v(HI)=_______。

（3）对反应Ⅱ，在相同温度和体积下，若开始加入的HI(g)的物质的量是原来的2倍，则以下________也是原来的2倍（选填编号）。

a ．平衡常数
b ．HI 的平衡浓度
c ．达到平衡的时间
d ．平衡时H 2的体积分数
（4）实验室用锌和稀硫酸反应制取H 2，反应时溶液中水的电离平衡_____移动（选填“向左”、“向右”或“不”）；若加入少量下列试剂中的____（选填编号），产生H 2的速率将增大。

a ．NaNO 3
b ．CuSO 4
c ．Na 2SO 4
d ． NaHCO 3
【答案】2H 2O→2H 2↑+ O 2↑ a b 0.05mol/（L∙min ） b 向右 b
【解析】
【分析】
【详解】
（1）利用方程式叠加，可知最终反应为：2H 2O→2H 2↑+O 2↑。

结合催化剂的定义进行判断，反应中起催化作用的是：SO 2和I 2，故答案为：2H 2O→2H 2↑+O 2↑；ab
（2）由图可知，2min 内()2H =0.1mol n V
，根据反应速率的计算公式，可知()-1120.1H 0.025mol L min 22v -==⨯g g ，根据反应2HI H 2 + I 2，有()()2H 1HI 2v v =，则()()-1-12HI 2H 0.05mol L min v v ==g g ，故答案为：0.05mol/（L∙min ）。

（3）根据反应方程式可知该反应是反应前后气体分子总数不变的可逆反应，在相同温度和体积下，若开始加入的HI(g)的物质的量是原来的2倍，则两次平衡为等效平衡，依据等效平衡原来进项判断：
a ．平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，a 项错误；
b ．根据等效平衡原理判断，此时物质的量浓度对应成比例，即HI 的平衡浓度也应为原来的2倍，b 项正确；
c ．根据等效平衡原理，反应达平衡时间相同，c 项错误；
d ．根据等效平衡原理判断，此时物质的体积分数应相同，d 项错误；
答案选b 。

（4）因为水电离时吸热，而锌和稀硫酸反应时放热，体系温度升高，使得水的电离平衡向正反应方向移动，故应是向右移动。

加入某试剂，要求产生H 2的速率增大，结合化学反应原理进行判断：
a ．加入NaNO 3，对反应速率无影响，a 项错误；
b ．CuSO 4会和Zn 发生反应：Zn+CuSO 4=Cu+ZnSO 4，有铜生成，铜和锌构成铜-锌原电池，因而反应速率加快，b 项正确；
c ．Na 2SO 4与Zn 和稀硫酸都不反应，对反应速率无影响，c 项错误；
d ．NaHCO 3会与稀硫酸反应生成水，消耗稀硫酸，降低硫酸的浓度，减少H 2的生成量，反应速率减慢，d 项错误；
答案选b 。

【点睛】
恒温条件下反应前后体积不变的反应的等效平衡的判断方法：
无论是恒温恒容还是恒温恒压，只要极值等比即等效，因为压强改变对该类反应的化学平衡无影响。

11．已知在催化剂存在条件下，能发生如下反应：CO + H 2O Δ
垐垐?噲垐?催化剂H 2 + CO 2 + Q 。

(1)该反应的平衡常数表达式为：__________________。

(2)在5 L 盛有固体催化剂（其体积可忽略不计）的密闭容器中，通入反应物，10 s 后，生成了氢气0.2 g ，则此10 s 内CO 的平均反应速率为v (CO ) = ____________。

(3)在该密闭容器中，下列叙述可以说明反应已经达到平衡状态的是__________ A ．若容器体积不变，在一定温度下压强达到恒定
B ．CO 2的生成速率与H 2O 蒸气的生成速率之比为1:1
C ．CO 、H 2O 、H 2、CO 在容器中的物质的量浓度保持不变
D ．反应体系中混合物的平均摩尔质量保持不变
(4)在上述反应达平衡状态后，分别改变条件，请完成下列两张图：_____________。

A ．在第20 s 时将容器体积缩小至原来的一半后压强变化图
B ．在第20 s 时，向容器中注入少量的CO 气体后正逆反应速率变化图
【答案】K
=222c(H )c(CO )c(H O)c(CO)
0.002mol /(L ·s ) BC
【解析】
【分析】
【详解】
（1）化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，则CO +H 2O
H 2+CO 2的平衡常数K ＝222c(H )c(CO )c(H O)c(CO)，故答案为：K =222c(H )c(CO )c(H O)c(CO)
； （2）在5L 盛有固体催化剂（其体积可忽略不计）的密闭容器中，通入反应物，10s 后，
生成了氢气0.2g ，物质的量＝0.22/1g g mo ＝0.1mol ，氢气的反应速率v (H 2)＝0.1mo15L 10s
＝0.002mol /(L •s )，反应速率之比等于化学方程式计量数之比，则此10s 内CO 的平均反应速率为v (CO )＝v (H 2)＝0.002mol /(L •s )，故答案为：0.002mol /(L •s )；
（3）在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态。

则
A 、反应前后气体物质的量不变，若容器体积不变，压强始终不变，在一定温度下压强达到恒定不能说明反应达到平衡状态，故A 错误；
B 、CO 2的生成速率与H 2O 蒸气的生成速率之比为1：1说明正逆反应速率相同，能说明反应达到平衡状态，故B 正确；
C 、CO 、H 2O 、H 2、CO 在容器中的物质的量浓度保持不变是平衡的标志，故C 正确；
D 、混合气的平均相对分子质量是混合气的质量和混合气的总的物质的量的比值，质量和物质的量均是不变的，反应体系中混合物的平均摩尔质量保持不变，不变判定平衡，故D 错误；
故答案为：BC ；
（4）A 、反应前后气体物质的量不变，改变压强反应速率增大，平衡不变，变化的图象为：；。