人教版化学高二上学期期末试题与参考答案(2024-2025学年)

2024-2025学年人教版化学高二上学期期末模拟试题
(答案在后面)
一、单项选择题（本大题有16小题，每小题3分，共48分）
1、下列物质中，属于电解质的是（）。

A. 铜片
B. NaCl
C. 蔗糖
D. 酒精
2、下列物质中，不属于同系物的组合是：
A、戊烷和己烷
B、苯酚和苯甲酸
C、乙烯和丙烯
D、乙醇和异丙醇
3、下列哪一种物质在氧气中燃烧后，会生成白色固体？
A. 铁丝
B. 镁条
C. 硫磺
D. 红磷
4、下列物质中，不属于强酸的是（）
A.硫酸（H2SO4）
B.盐酸（HCl）
C.硝酸（HNO3）
D.碳酸（H2CO3）
5、下列关于化学键的描述中，正确的是（）。

A、所有的非金属原子之间都形成共价键
B、离子化合物中不存在共价键
C、含有离子键的物质一定是离子化合物
D、非金属元素形成的化合物中必定存在共价键
6、下列关于原子结构与元素周期律关系的叙述中，正确的是（）
A、同一周期元素的原子从左向右，原子半径逐渐减小，这是因为核电荷数逐渐增加导致电子层数不变。

B、主族元素的最外层电子数与其在周期表中的族号存在线性关系，例如碱金属元素的最外层电子数为1，最外层电子数为1的元素都在第一族。

C、同一主族元素的外层电子数相同，因此其原子半径和电负性相同。

D、元素周期表中，原子序数相同的元素在周期表中的位置相近，这表明它们的化学性质相似。

7、在标准状况下，下列哪种气体的体积最大？
A. 1mol H₂
B. 0.5mol O₂
C. 2mol He
D. 1.5mol CO₂
8、下列关于化学键类型的说法中，正确的是（）
A. 共价键只存在于非金属元素之间
B. 离子键只存在于金属元素和非金属元素之间
C. 氧化还原反应中一定存在离子键
D. 非极性键是由不同非金属元素之间的电子共享形成的
9、下列说法中不正确的是（）。

A、同温同压下，相同体积的任何气体单质所含的原子数相同
B、0.1mol/L的Na2SO4溶液中，Na+的物质的量浓度为0.2mol/L
C、在标准状况下，1mol任何气体的体积都约为22.4升
D、16克氧气（O2）含有1.204×10^24个氧原子
10、下列物质中，不属于电解质的是（）
A、NaOH
B、HCl
C、CH4
D、CuSO4
11、在一定条件下，下列反应能自发进行的是（）
A、2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l) ΔH > 0，ΔS < 0
B、N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g) ΔH < 0，ΔS < 0
C、NaCl(s) → Na+(aq) + Cl-(aq) ΔH > 0，ΔS > 0
D、2NO2(g) ⇌ N2O4(g) ΔH < 0，ΔS < 0
12、在常温下，0.1 mol/L 的 NH4Cl 溶液中，下列粒子浓度关系正确的是（）
A、c(Cl-) > c(NH4+) > c(H+) > c(OH-)
B、c(Cl-) > c(H+) > c(NH4+) > c(OH-)
C、c(Cl-) > c(NH4+) > c(OH-) > c(H+)
D、c(H+) > c(NH4+) > c(Cl-) > c(OH-)
13、下列物质中，不属于酸碱中和反应产物的是：
A、NaCl
B、K2SO4
C、Fe(OH)3
D、Ba(OH)2
14、下列物质中，属于非电解质的是：
A、NaCl（氯化钠）
B、H2O（水）
C、CO2（二氧化碳）
D、HCl（氯化氢）
15、下列有关溶液的说法正确的是（）
A. 50 mL 0.2 mol/L NaCl 溶液和 50 mL 0.2 mol/L CaCl2溶液体积相同时，因后者含有两种溶质，因此c(Na+) = c(Ca2+)，所以两溶液的溶质粒子总数相同。

B. 25℃时，pH=12 的 NaOH 溶液和pH=12 的氨水中，由水电离出的 OH- 浓度相同。

C. 在稀释的醋酸溶液中加入少量醋酸钠固体，溶液中 c(H+) 浓度会增大。

D. 物质的量浓度相等的 CH3COOH 和 CH3COONa 溶液等体积混合后：c(CH3COO-) + c(CH3COOH) = 2c(Na+)。

16、下列物质的溶液pH小于7的是（）
A、食盐溶液
B、NaOH溶液
C、CH3COOH溶液
D、H2SO4溶液
二、非选择题（本大题有4小题，每小题13分，共52分）
第一题
一、实验探究
1.实验室中，某学生进行如下实验：取一定量的CuSO4溶液，向其中滴加NaOH溶液，观察到生成蓝色沉淀。

请回答以下问题：
（1）写出该实验中发生的化学反应方程式：________ 。

（2）请简述实验操作步骤，并说明注意事项：________ 。

（3）实验结束后，如何处理剩余的CuSO4溶液和NaOH溶液？
第二题
【题目】（本题12分）某化学研究小组在实验室进行实验时，需要对一种未知固体进行鉴定。

该固体可能由下列几种状态中的若干种组成：碳酸钠、硫酸钠、氯化钡、硝酸银。

实验小组通过实验得到了如下信息，请根据所给信息进行分析，确定该固体可能的组成，并解释实验过程。

1.将固体倒入适量的水中，充分搅拌后，静置分层。

有白色沉淀生成，上层是透明的溶液。

2.向沉淀中加入盐酸，沉淀全部溶解，并产生刺激性气味的气体。

3.向溶液中滴加硝酸银溶液，有沉淀生成，再加入稀硝酸后，沉淀不溶解。

【要求】根据以上实验现象，写出该固体可能的组成，并解释每个实验现象对应的化学反应原理和过程。

第三题
题目：某工厂采用密闭反应器进行以下反应：
[N2(g)+3H2(g)↔2NH3(g)]
已知在某平衡态下，混合气体的体积为2升，其中氮气的物质的量为0.1摩尔，氢气的物质的量为0.3摩尔，氨气的物质的量为0.2摩尔。

求：
（1）该平衡态下，该反应的正反应速率与逆反应速率的比例是多少？
（2）假定起始时氮气的物质的量为1摩尔，氢气的物质的量为3摩尔，氨气的物质的量为0摩尔，并且体系中加入少量催化剂，试图改变反应速率。

在加入催化剂后，若要使氮气的物质的量从1摩尔减小到0.5摩尔，氨气的物质的量从0摩尔增加到1
摩尔，需要经过多长时间？已知在无催化剂的情况下，达平衡所需的时间为100分钟。

第四题
题目：
某化合物A的分子式为C6H12O，其结构中含有1个苯环和一个羟基。

A与足量的NaOH溶液共热后，生成化合物B，B可以发生银镜反应。

试回答以下问题：
1.化合物A的可能结构简式是？
2.化合物B的结构简式是？
3.写出化合物A与NaOH溶液共热的反应方程式。

2024-2025学年人教版化学高二上学期期末模拟试题
与参考答案
一、单项选择题（本大题有16小题，每小题3分，共48分）
1、下列物质中，属于电解质的是（）。

A. 铜片
B. NaCl
C. 蔗糖
D. 酒精
答案：B
解析：电解质是指在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物，主要包括酸、碱、盐等。

选项A铜片是金属，既不是酸、碱也不是盐，且为单质，属于非电解质；选项B NaCl（氯化钠）在水溶液中或熔融状态下能够电离出自由移动的离子，可以导电，因此是电解质；选项C蔗糖在水溶液中完全电离出的离子数量很少，是非电解质，选项D
酒精（乙醇）在水溶液中仅有极少量的分子离解成离子，是非电解质。

2、下列物质中，不属于同系物的组合是：
A、戊烷和己烷
B、苯酚和苯甲酸
C、乙烯和丙烯
D、乙醇和异丙醇
答案：B
解析：同系物是指化学组成相似、结构相似、分子式相差一个或若干个CH2基团的化合物。

A选项中戊烷和己烷都是烷烃，分子式分别为C5H12和C6H14，相差CH2。

C 选项中乙烯和丙烯都是烯烃，分子式分别为C2H4和C3H6，相差CH2。

D选项中乙醇和异丙醇都是醇类化合物，分子式分别为C2H5OH和C3H7OH，结构相似。

而B选项中，苯酚的化学式为C6H5OH，苯甲酸的化学式为C7H6O2，它们的官能团和结构都不同，不属于同系物。

3、下列哪一种物质在氧气中燃烧后，会生成白色固体？
A. 铁丝
B. 镁条
C. 硫磺
D. 红磷
【答案】B. 镁条
【解析】本题考查不同物质在氧气中燃烧的产物。

铁丝在氧气中燃烧生成黑色的四氧化三铁；镁条在氧气中燃烧生成白色的氧化镁固体；硫磺在氧气中燃烧生成二氧化硫气体；红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，虽然也是白色固体，但在空气中易吸湿，形成酸雾。

因此，正确答案是B选项，即镁条。

4、下列物质中，不属于强酸的是（）
A.硫酸（H2SO4）
B.盐酸（HCl）
C.硝酸（HNO3）
D.碳酸（H2CO3）
答案：D
解析：本题考查强酸的定义。

强酸是指在水中完全电离的酸，硫酸、盐酸、硝酸都是强酸，它们在水中能够完全离解成氢离子和相应的酸根离子。

而碳酸是一种弱酸，它在水中的电离程度较低，只有部分碳酸分子能够离解成氢离子和碳酸根离子。

因此，正确答案是D。

5、下列关于化学键的描述中，正确的是（）。

A、所有的非金属原子之间都形成共价键
B、离子化合物中不存在共价键
C、含有离子键的物质一定是离子化合物
D、非金属元素形成的化合物中必定存在共价键
答案：C
解析：A选项错误，不是所有的非金属原子之间都形成共价键，例如氧分子中氧原子间形成的是共价键，而氢分子中氢原子间形成的也是共价键，但是独立的氯原子之间可以完全离解为氯离子，互不干扰，也可以相互吸引生成离子键；B选项错误，离子化合物中有可能存在共价键，例如氯化铵（NH4Cl），其中铵离子是含有共价键的离子结构；C选项正确，含有离子键的物质一定是离子化合物，这是由离子化合物的定义决定的；D选项不完全正确，非金属元素形成的化合物中可能只存在离子键，也可能同时存在离子键和共价键，所以不能笼统地说”必定存在共价键”。

6、下列关于原子结构与元素周期律关系的叙述中，正确的是（）
A、同一周期元素的原子从左向右，原子半径逐渐减小，这是因为核电荷数逐渐增加导致电子层数不变。

B、主族元素的最外层电子数与其在周期表中的族号存在线性关系，例如碱金属元素的最外层电子数为1，最外层电子数为1的元素都在第一族。

C、同一主族元素的外层电子数相同，因此其原子半径和电负性相同。

D、元素周期表中，原子序数相同的元素在周期表中的位置相近，这表明它们的化学性质相似。

答案：D
解析：本题考查原子结构与元素周期律的关系。

选项A错误，因为原子半径减小是因为核电荷数的增加导致对外层电子的吸引力增强，而不是电子层数不变；选项B错误，因为最外层电子数为1的元素不一定在第一族，例如氢元素；选项C错误，同一主族元素虽然在同一周期，但原子半径和电负性是逐渐变化的，而不是完全相同；选项D正确，因为同一周期的原子序数相同，它们的电子排布相似，化学性质相近。

7、在标准状况下，下列哪种气体的体积最大？
A. 1mol H₂
B. 0.5mol O₂
C. 2mol He
D. 1.5mol CO₂
答案：C
解析：根据理想气体状态方程PV=nRT，在相同的温度和压力条件下，气体的体积与物质的量成正比。

因此，物质的量越多，气体的体积也就越大。

选项中2mol He的物质的量最多，所以在标准状况下它的体积最大。

其他选项的物质的量分别为1mol、
0.5mol和1.5mol，均小于He的物质的量。

因此正确答案为C。

8、下列关于化学键类型的说法中，正确的是（）
A. 共价键只存在于非金属元素之间
B. 离子键只存在于金属元素和非金属元素之间
C. 氧化还原反应中一定存在离子键
D. 非极性键是由不同非金属元素之间的电子共享形成的
答案：B
解析：A选项错误，因为共价键也可能存在于金属元素之间，如金属键。

B选项正确，离子键确实只存在于金属元素和非金属元素之间。

C选项错误，氧化还原反应中不一定存在离子键，如H2与O2反应生成H2O，就是共价键参与的反应。

D选项错误，非极性键是由相同非金属元素之间的电子共享形成的。

因此，正确答案是B。

9、下列说法中不正确的是（）。

A、同温同压下，相同体积的任何气体单质所含的原子数相同
B、0.1mol/L的Na2SO4溶液中，Na+的物质的量浓度为0.2mol/L
C、在标准状况下，1mol任何气体的体积都约为22.4升
D、16克氧气（O2）含有1.204×10^24个氧原子
答案：A
解析：A选项中，同温同压下，相同体积的任何气体单质所含的分子数相同，但是不是原子数，故A选项不正确。

B选项基于物质的量浓度的计算，正确。

C选项是标准状况下气体摩尔体积的定义，正确。

D选项是推算氧气的摩尔质量与物质的量的关系，正确。

10、下列物质中，不属于电解质的是（）
A、NaOH
B、HCl
C、CH4
D、CuSO4
答案：C
解析：本题考查了电解质的概念。

电解质是指在水溶液或熔融状态下能产生自由移动离子的物质。

选项中，NaOH（氢氧化钠）在水中电离出Na+和OH-，是强电解质；HCl
（盐酸）在水中电离出H+和Cl-，也是强电解质；CuSO4（硫酸铜）在水中电离出Cu2+和SO42-，同样是强电解质。

而CH4（甲烷）是一种共价化合物，不会在水溶液或熔融状态下产生自由移动的离子，因此不属于电解质。

故选C。

11、在一定条件下，下列反应能自发进行的是（）
A、2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l) ΔH > 0，ΔS < 0
B、N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g) ΔH < 0，ΔS < 0
C、NaCl(s) → Na+(aq) + Cl-(aq) ΔH > 0，ΔS > 0
D、2NO2(g) ⇌ N2O4(g) ΔH < 0，ΔS < 0
答案：B
解析：判断一个反应是否自发进行，可以根据吉布斯自由能变ΔG = ΔH - TΔS。

当ΔG < 0时，反应自发进行。

根据选项：
A、ΔG = ΔH - TΔS > 0，反应非自发。

B、ΔG = ΔH - TΔS < 0，反应自发。

C、ΔG = ΔH - TΔS > 0，反应非自发。

D、ΔG = ΔH - TΔS < 0，反应自发，但根据题目描述，这是一个可逆反应，因此不能确定是否自发。

综上所述，选项B的反应在一定条件下能自发进行。

12、在常温下，0.1 mol/L 的 NH4Cl 溶液中，下列粒子浓度关系正确的是（）
A、c(Cl-) > c(NH4+) > c(H+) > c(OH-)
B、c(Cl-) > c(H+) > c(NH4+) > c(OH-)
C、c(Cl-) > c(NH4+) > c(OH-) > c(H+)
D、c(H+) > c(NH4+) > c(Cl-) > c(OH-)
答案：A
解析：NH4Cl 在水中水解，生成 NH4+ 和 Cl-，而 NH4+ 进一步水解生成 H+，使得溶液呈酸性。

因此，在常温下 0.1 mol/L 的 NH4Cl 溶液中，Cl- 的浓度大于 NH4+ 的浓度，同时溶液中有少量的 H+。

因此，正确的浓度关系为 c(Cl-) > c(NH4+) > c(H+) > c(OH-)。

13、下列物质中，不属于酸碱中和反应产物的是：
A、NaCl
B、K2SO4
C、Fe(OH)3
D、Ba(OH)2
答案：B
解析：酸碱中和反应是指酸和碱反应生成盐和水的化学反应。

选项A、NaCl是盐酸和氢氧化钠反应的产物；选项C、Fe(OH)3是硫酸和氢氧化铁反应的产物；选项D、Ba(OH)2是硫酸和氢氧化钡反应的产物。

而选项B、K2SO4是由硫酸和氢氧化钾反应生成的，属于酸的酸式盐，不是由酸和碱直接中和生成的。

因此，正确答案是B。

14、下列物质中，属于非电解质的是：
A、NaCl（氯化钠）
B、H2O（水）
C、CO2（二氧化碳）
D、HCl（氯化氢）
答案：C
解析：非电解质指的是在水溶液中不能导电的物质。

A选项的NaCl是离子化合物，
溶于水后能导电；B选项的H2O在纯净状态下不导电，但在水溶液中能导电；D选项的HCl是强酸，溶于水后能导电。

而C选项的CO2是非金属氧化物，溶于水后不导电，因此是正确答案。

15、下列有关溶液的说法正确的是（）
A. 50 mL 0.2 mol/L NaCl 溶液和 50 mL 0.2 mol/L CaCl2溶液体积相同时，因后者含有两种溶质，因此c(Na+) = c(Ca2+)，所以两溶液的溶质粒子总数相同。

B. 25℃时，pH=12 的 NaOH 溶液和pH=12 的氨水中，由水电离出的 OH- 浓度相同。

C. 在稀释的醋酸溶液中加入少量醋酸钠固体，溶液中 c(H+) 浓度会增大。

D. 物质的量浓度相等的 CH3COOH 和 CH3COONa 溶液等体积混合后：c(CH3COO-) + c(CH3COOH) = 2c(Na+)。

答案：B
解析：A 选项中提到 c(Na+) 和 c(Ca2+) 总的溶质粒子数之和分别为 0.2 mol 和0.2 mol，则两者相等，但是 c(Na+) = 0.2 mol/L，c(Ca2+) = 0.1 mol/L，因此溶质粒子总数不相同；B 选项中 pH 相同的 NaOH 和氨水，由水电离出的 OH- 浓度相等，因为两者均可视为较强的碱性溶液，由水的电离得到的 OH- 浓度相等；C 选项中加入醋酸钠会使溶液中的氢离子浓度降低；D 选项中物质的量浓度相等的 CH3COOH 和
CH3COONa 混合后，根据质子守恒原理，c(CH3COO-) + c(OH-) = c(Na+) + c(H+) 可得c(CH3COO-) + c(CH3COOH) = 2c(Na+)。

16、下列物质的溶液pH小于7的是（）
A、食盐溶液
B、NaOH溶液
C、CH3COOH溶液
D、H2SO4溶液
答案：C
解析：选项A中食盐溶液的pH接近中性；选项B中NaOH溶液为强碱，pH大于7；选项C中CH3COOH溶液为弱酸，pH小于7；选项D中H2SO4溶液为强酸，pH远小于7。

因此，选C是正确的。

二、非选择题（本大题有4小题，每小题13分，共52分）
第一题
一、实验探究
1.实验室中，某学生进行如下实验：取一定量的CuSO4溶液，向其中滴加NaOH溶液，观察到生成蓝色沉淀。

请回答以下问题：
（1）写出该实验中发生的化学反应方程式：________ 。

（2）请简述实验操作步骤，并说明注意事项：________ 。

（3）实验结束后，如何处理剩余的CuSO4溶液和NaOH溶液？
答案：
（1）CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2↓ + Na2SO4
（2）操作步骤：
①取一定量的CuSO4溶液于试管中；
②滴加NaOH溶液，边滴边振荡；
③观察生成的蓝色沉淀；
注意事项：滴加NaOH溶液时要缓慢进行，避免过量；滴加过程中要不断振荡试管，
使反应充分进行。

（3）剩余的CuSO4溶液和NaOH溶液可以按照以下方法处理：
①将CuSO4溶液与NaOH溶液混合，使其充分反应，生成Cu(OH)2沉淀；
②将生成的Cu(OH)2沉淀过滤、洗涤，晾干；
③将晾干的Cu(OH)2沉淀妥善处理，如送实验室回收或进行其他处理。

解析：
（1）根据题目描述，CuSO4与NaOH发生反应生成Cu(OH)2沉淀，反应方程式为：CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2↓ + Na2SO4。

（2）实验操作步骤：首先取一定量的CuSO4溶液于试管中，然后滴加NaOH溶液，边滴边振荡，以使反应充分进行。

注意事项中提到滴加NaOH溶液时要缓慢进行，避免过量；滴加过程中要不断振荡试管，使反应充分进行。

（3）剩余的CuSO4溶液和NaOH溶液可以混合，使其充分反应生成Cu(OH)2沉淀，然后过滤、洗涤、晾干。

最后，将晾干的Cu(OH)2沉淀妥善处理，如送实验室回收或进行其他处理。

第二题
【题目】（本题12分）某化学研究小组在实验室进行实验时，需要对一种未知固体进行鉴定。

该固体可能由下列几种状态中的若干种组成：碳酸钠、硫酸钠、氯化钡、硝酸银。

实验小组通过实验得到了如下信息，请根据所给信息进行分析，确定该固体可能的组成，并解释实验过程。

1.将固体倒入适量的水中，充分搅拌后，静置分层。

有白色沉淀生成，上层是透明的溶液。

2.向沉淀中加入盐酸，沉淀全部溶解，并产生刺激性气味的气体。

3.向溶液中滴加硝酸银溶液，有沉淀生成，再加入稀硝酸后，沉淀不溶解。

【要求】根据以上实验现象，写出该固体可能的组成，并解释每个实验现象对应的化学反应原理和过程。

【答案】
1.通过实验1的现象，固体加入水中能形成白色沉淀，初步判断其中含有一种难溶于水的盐，有碳酸银、硫酸钡或者不溶性的钡盐（如BaCO3、BaSO4、BaCl2等），但结合实验2的结果，确定该沉淀不可能是碳酸银或硫酸钡，因涉及的气体只能是CO2或
者H2S（硫酸银在酸性下不产生刺激性气味气体），可以推断该白色沉淀为硫酸钡（BaSO4）。

2.实验2中沉淀溶解并在氯化氢作用下产生刺激性气味的气体，这种气体确认为SO2（二氧化硫），表明可能存在BaSO3或BaSO4等能与盐酸反应生成SO2的物质。

然而在加盐酸时无明显现象，因此主要成分应为硫酸钡（BaSO4）可能会与氯化钡或其他酸根阳离子结合生成硫酸钡沉淀，这是一种不溶于强酸的沉淀，因此，固体中必须包含硫酸钡（BaSO4）。

3.实验3中滴加硝酸银后有沉淀生成，但加入稀硝酸后再无沉淀，这是由于生成的是AgCl（氯化银沉淀），这进一步表明固体中含有氯离子（Cl⁻），因为硝酸银能与大多数阳离子中的Cl⁻结合生成氯化银沉淀。

综合以上信息，可以推断未知物主要由硫酸钡（BaSO4），可能还有氯化钡（BaCl2）组成。

【解析】
•实验1：BaSO4是不溶于水的白色沉淀，故通过这一过程可形成BaSO4沉淀。

•实验2：BaSO4不与盐酸反应，但此条件下没有反应，说明固体中不一定只有BaSO4，
可能是BaSO4与BaCl2的混合物。

•实验3：加入硝酸银溶液后，生成了不溶于稀HNO3的沉淀，该沉淀为AgCl，确认样品中有Cl⁻。

•综合分析：结合①和②可以确认固体中主要组成是BaSO4和可能存在的BaCl2，以及③确认了氯离子的存在。

综上所述，未知固体的组成可能是BaSO4（硫酸钡）和BaCl2（氯化钡），也有可能纯为BaSO4与Cl⁻。

第三题
题目：某工厂采用密闭反应器进行以下反应：
[N2(g)+3H2(g)↔2NH3(g)]
已知在某平衡态下，混合气体的体积为2升，其中氮气的物质的量为0.1摩尔，氢气的物质的量为0.3摩尔，氨气的物质的量为0.2摩尔。

求：
（1）该平衡态下，该反应的正反应速率与逆反应速率的比例是多少？
（2）假定起始时氮气的物质的量为1摩尔，氢气的物质的量为3摩尔，氨气的物质的量为0摩尔，并且体系中加入少量催化剂，试图改变反应速率。

在加入催化剂后，若要使氮气的物质的量从1摩尔减小到0.5摩尔，氨气的物质的量从0摩尔增加到1
摩尔，需要经过多长时间？已知在无催化剂的情况下，达平衡所需的时间为100分钟。

答案：
（1）平衡态下，正反应速率与逆反应速率的比例V正:V逆 = [氨气的生成速率] : [氨气的消耗速率]
由于反应物料守恒，根据氮气和氢气的物质的量之比与反应方程式的比例关系，可以确定氨气生成的速率与消耗速率。

首先，根据浓度变化来计算反应速率：
[Δ[N2]=0.1mol/2L=0.05mol·L−1][Δ[H2]=0.3mol/2L= 0.15mol·L−1][Δ[NH3]=0.2mol/2L=0.1mol·L−1]
但是，由于反应方程式的系数比，实际的速率比为：
[V正:V逆=
[NH3]
[N2]1[H2]3
:
0.2
0.11⋅0.153
=4:5]
（2）在有催化剂的情况下，一般假设催化剂不影响平衡常数，但可以改变反应速率。

在此假设下，反应的速率常数k（假设相同）不变。

首先，计算初始时刻的反应商Qc（不考虑平衡常数Kc，只计算物质的量比）：
[Qc=
[NH3]2
[N2][H2]3
=
02
1⋅33
=0]
在催化剂的作用下，假设达到相同平衡所需的反应时间相同，我们可以认为Kc（催化剂不改变）保持不变。

因此，平衡常数Kc依然支持以下平衡关系：
[Kc=
[NH3]2 [N2][H2]3
]
假设达平衡所需的时间为T，时间对应反应速率常数k和反应物的初始比例：
[T=ln(
Kc
Qc)
k
]
将Kc、Qc、k代入该公式，由于Kc和k的数值在此未给出，我们无法计算具体时间。

然而，已知达平衡所需时间为100分钟，则假设在参加反应的量相同的情况下，加上催化剂，该时间将不会改变。

因此：
[T=100分钟]
解析：
本题主要考察化学平衡的概念、反应速率与化学平衡之间的关系以及利用平衡常数计算反应达到平衡所需时间。

在计算正反应速率与逆反应速率的比例时，应根据反应的
化学计量关系，以及平衡时混合物中各物质的浓度变化来计算。

在考虑催化剂时，要注意催化剂不改变平衡常数，只影响反应速率。

本题中对时间的计算假设催化剂不影响平衡常数，因此时间不变。

第四题
题目：
某化合物A的分子式为C6H12O，其结构中含有1个苯环和一个羟基。

A与足量的NaOH溶液共热后，生成化合物B，B可以发生银镜反应。

试回答以下问题：
1.化合物A的可能结构简式是？
2.化合物B的结构简式是？
3.写出化合物A与NaOH溶液共热的反应方程式。

答案：
1.化合物A的可能结构简式是：C6H5CH2CH2OH 或C6H5CH(OH)CH3。

2.化合物B的结构简式是：C6H5CHO。

3.化合物A与NaOH溶液共热的反应方程式：
[C6H5CH2CH2OH+NaOH→C6H5CH2COONa+H2O]
或[C6H5CH(OH)CH3+NaOH→C6H5CH(OH)COONa+H2O]
解析：
1.由于化合物A的分子式为C6H12O，且含有苯环和一个羟基，可以推断A是一个苯的衍生物。

羟基可以连接在苯环上的不同位置，因此可能的结构简式有
C6H5CH2CH2OH（苯甲醇）和C6H5CH(OH)CH3（苯甲醇的甲基取代衍生物）。

2.化合物B可以发生银镜反应，说明B是一个醛。

在A与NaOH溶液共热时，A中的羟基（-OH）被NaOH脱去，形成一个羰基（-CHO），因此B是苯甲醛，结构简式为C6H5CHO。

3.反应方程式展示了A与NaOH共热时，羟基被脱去，生成对应的苯甲酸盐和水。

这里假设A为苯甲醇，反应方程式如上所示。

如果A为苯甲醇的甲基取代衍生物，反应方程式类似，只是生成的苯甲酸盐结构略有不同。