江西省赣州市虔州艺术学校高中化学第六章 化学反应与能量 测试试题

江西省赣州市虔州艺术学校高中化学第六章化学反应与能量测试试题
一、选择题
1．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。

2．工业合成氨反应在催化剂表面的反应历程及能量变化如图所示，下列说法正确的是( )
A．合成氨的正、逆反应的焓变相同
B．若使用催化剂，生成等量的NH3需要的时间更短
C．在该过程中，N原子和H原子形成了含有非极性键的氨气分子
D．合成氨反应中，反应物断键吸收能量大于生成物形成新键释放的能量
【答案】B
【详解】
A．在可逆反应中，正反应和逆反应的焓变数值相同，但符号相反，A错误；
B，使用催化剂，化学反应速率加快，生成等量的NH3需要的时间更短，B正确；
C．N原子和H原子吸引电子的能力不同，形成的是极性键，C错误；
D．根据图示，合成氨反应是放热反应，因此反应物断键吸收的能量小于生成物形成键释放的能量，D错误；
答案选B。

3．氯化钾固体溶于水时，溶液温度变化不显著的原因是（）
A．溶解过程中只发生了水合作用
B．溶解过程中只发生了扩散作用
C．溶解过程中没有发生热效应
D．水合过程放出的热量与扩散过程吸收的热量接近
【答案】D
【详解】
A．氯化钾固体溶解过程中发生了扩散过程和水合作用，故A错误；
B．氯化钾固体溶解过程中发生了扩散过程和水合作用，故B错误；
C．氯化钾固体溶解过程中发生了扩散过程和水合作用，扩散过程吸收能量、水合过程释放能量，故C错误；
D．氯化钾固体水合过程放出的热量与扩散过程吸收的热量接近，所以溶液温度变化不显著，故D正确；
选D。

4．原电池是化学电源的雏形。

关于如图所示原电池的说法正确的是
A．能将电能转化为化学能
B．电子从锌片经导线流向铜片
C．锌片为正极，发生氧化反应
D．铜片上发生的反应为Cu2+＋2e－=Cu
【答案】B
【分析】
Zn、Cu和稀硫酸构成原电池中，锌为负极，发生失去电子的氧化反应，电极反应式为Zn-2e-═Zn2+，铜为正极，发生得到电子的还原反应，电极反应式为2H++2e-=H2↑，电池工作时，电子从负极锌沿导线流向正极铜，内电路中阳离子移向正极Cu，阴离子移向负极Zn，据此解答。

【详解】
Zn、Cu和稀硫酸构成原电池中，锌为负极，发生失去电子的氧化反应，铜为正极，发生得到电子的还原反应，电极反应式为2H++2e−=H2↑，电池工作时，电子从负极锌沿导线流向正极铜，
A.原电池是将化学能转化为电能的装置，故A错误；
B. Zn、Cu和稀硫酸构成原电池中，锌为负极，铜为正极，电池工作时，电子从负极锌沿导线流向正极铜，故B正确；
C. Zn、Cu和稀硫酸构成原电池中，锌为负极，铜为正极，负极上发生失去电子的氧化反应，故C错误；
D. 原电池中，铜为正极，电极反应式为2H++2e−=H2↑，故D错误；
故答案选：B。

5．如图所示装置中观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，指针指向M，由此判断下表中所列M、N、P物质，其中可以成立的组合是( )
M N P
A锌铜稀硫酸溶液
B铜铁稀盐酸溶液
C银锌硝酸银溶液
D锌铁硝酸铁溶液
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【点睛】
电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，说明M、N与池中液体构成了原电池。

N棒变细，作负极，M棒变粗，说明溶液中的金属阳离子在M极上得到电子，生成金属单质，M 变粗，M做原电池的正极。

【详解】
A.如果是锌、铜、稀硫酸构成原电池，则电池总反应式为Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑，Zn作负极， M极变细，故A错误；
B.如果是铁、铜、稀盐酸构成原电池，电池总反应式为Fe＋2H＋= Fe2+＋H2↑，则铁是负极，铜棒M 是不会变粗的，故B错误；
C.如果是银、锌、硝酸银溶液构成原电池，电池总反应式为Zn＋2Ag＋=Zn2＋＋2Ag，则锌是负极，N棒变细，析出的银附在银上，M棒变粗，故C正确；
D.如果是锌、铁、硝酸铁溶液构成原电池，电池总反应式为Zn+2Fe3+=2 Fe2++ Zn2＋，Zn作负极， M极变细，故D错误；
答案选C。

6．反应Ⅰ：CaSO4(s)＋4CO(g)CaS(s)＋4CO2(g) ΔH1＝－175.6 kJ·mol-1反应
Ⅱ：CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g) ΔH2＝＋218.4 kJ·mol-1假设某温度下，反应Ⅰ的速率(v1)小于反应Ⅱ的速率(v2)，则下列反应过程能量变化示意图正确的是( )
A．B．
C．D．
【答案】D
【详解】
反应Ⅰ为放热反应，反应Ⅱ为吸热反应，因为B、C两图中反应Ⅰ的生成物总能量高于反
应物总能量，而反应Ⅱ的生成物总能量低于反应物总能量，则B、C错误。

由题意知：反应Ⅰ的速率(v1)小于反应Ⅱ的速率(v2)，则反应Ⅰ的活化能较大，则A错误、D正确，故选D。

7．2 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。

8．某电池以K2FeO4和Zn为电极材料，KOH溶液为电解溶质溶液。

下列说法正确的是A．电子由Zn电极流出，经KOH溶液流向正极
O-+=Fe2O3+5H2O
B．正极反应式为2Fe2
4
C．该电池放电过程中电解质溶液浓度不变
D．电池工作时OH-向负极迁移
【答案】D
【解析】
【详解】
A．电子由电源的负极经导线流向正极，所以电子从锌极经导线流向K2FeO4极，A错误；
O-+8H2O+6e-=Fe(OH)3+10OH-，B B．KOH溶液为电解溶质溶液，则正极电极反应式为：2Fe2
4
错误；
C．该电池放电过程中电解质溶液浓度减小，C错误；
D．电池工作时阴离子向负极移动，所以OH-向负极迁移，D正确；
答案选D。

9．下列过程中ΔH小于零的是( )
A．Ba(OH)2与 NH4Cl 固体混合B．氯化铵分解得氨气
C．碳酸钙分解得二氧化碳D．实验室制备氢气
【答案】D
【分析】
根据常见的放热反应有：所有的物质燃烧、金属与酸或水反应、中和反应、铝热反应、绝大多数化合反应等；
常见的吸热反应有：绝大数分解反应，个别的化合反应（如C和CO2），Ba(OH)2•8H2O与氯化铵的反应。

【详解】
ΔH小于零的反应为放热反应。

A．Ba(OH)2•8H2O晶体和NH4Cl混合反应，是吸热反应，选项A不符合；
B．氯化铵受热分解得氨气和氯化氢，属于吸热反应，选项B不符合；
C．碳酸钙高温受热分解得二氧化碳和碳酸钙，属于吸热反应，选项C不符合；
D．实验室制备氢气是利用金属锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，属于放热反应，选项D 符合；
答案选D。

10．电化学在日常生活中用途广泛，图甲是镁-次氯酸钠燃料电池，电池总反应为Mg+ClO-+H2O=Cl-+Mg(OH)2↓，图乙是含Cr2O72-的工业废水的处理。

下列说法正确的是
A．图甲中发生的还原反应是Mg2++ClO-+H2O+2e-=Cl-+Mg(OH)2↓
B．图乙中Cr2O72-向惰性电极移动，与该极附近的OH-结合，转化成Cr(OH)3除去
C．图乙电解池中，若有0.84 g阳极材料参与反应，则阴极会有168 mL（标准状况）的气体产生
D．若图甲燃料电池消耗0.36 g镁产生的电量用以图乙废水处理，理论上可产生1.07g氢氧化铁沉淀
【答案】A
【详解】
A．该原电池中，镁作负极，负极上镁失电子发生氧化反应，负极反应为Mg-2e-=Mg2+，电池反应式为Mg+ClO-+H2O=Cl-+Mg(OH)2↓，正极上次氯酸根离子得电子发生还原反应，则总反应减去负极反应可得正极还原反应为Mg2++ClO-+H2O+2e-=Cl-+Mg(OH)2↓，A正确；B．图乙中惰性电极为阴极，Fe电极为阳极，则Cr2O72-离子向金属铁电极移动，与亚铁离子发生氧化还原反应生成的金属阳离子与惰性电极附近的OH-结合转化成Cr(OH)3除去，B 错误；
C．图乙的电解池中，阳极反应式是Fe-2e-＝Fe2+，阴极反应式是2H++2e-=H2↑，则n（Fe）
=
0.84
56/
g
g mol
=0.015mol，阴极气体在标况下的体积为0.015mol×22.4L/mol＝0.336L，C错
误；
D．由电子守恒可知，Mg～2e-～Fe2+，由原子守恒可知Fe2+～Fe(OH)3↓，则n（Mg）
=
0.36
24/
g
g mol
=0.015mol，理论可产生氢氧化铁沉淀的质量为0.015mol×107g/mol=1.605g，D
错误；
答案选A。

11．向BaCl2溶液中通入SO2气体，溶液仍然澄清；若将BaCl2溶液分盛在两支试管中，一只试管加稀HNO3,另一只加NaOH溶液，然后再通入SO2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．SO2是酸性氧化物、SO2具有还原性
B．两支试管中的白色沉淀不是同种物质
C．BaCl2既能跟强酸、又能跟强碱反应，具有两性
D．升高pH时，SO2水溶液中SO32-浓度增大
【答案】C
【分析】
根据SO2的化学性质（酸性氧化物的性质、还原性）分析判断。

【详解】
SO2与水反应生成的H2SO3是弱酸，故SO2通入BaCl2溶液不会生成BaSO3和HCl。

SO2通入BaCl2和稀硝酸的混合溶液中，SO2被稀硝酸氧化为SO42-，再与BaCl2溶液反应生成BaSO4沉淀；SO2通入BaCl2和NaOH的混合溶液中，SO2与NaOH反应生成Na2SO3和水，再与BaCl2溶液反应生成BaSO3沉淀。

故A、B项正确，C项错误。

H2SO3水溶液中存在两步电离，升高pH时，促进电离，SO32-浓度增大，D项正确。

本题选C。

【点睛】
SO2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。

12．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。

13．对于可逆反应4NH 3+5O 2
4NO+6H 2O(g),下列叙述正确的是（ ）
A ．达到平衡状态，2 v 正(NH 3)= 3v 逆(H 2O)
B ．单位时间内生成x mol NO 的同时，消耗x mol NH 3，则反应达到平衡状态
C ．达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大
D ．反应达到平衡时，反应物的转化率一定小于100% 【答案】D 【详解】
A. 反应处于平衡状态时，不同物质表示正逆反应速率之比等于化学计量数之比为正反应速率之比，2 v 正(NH 3)= 3v 逆(H 2O)，不能说明该反应到达平衡状态，A 项错误；
B. 若单位时间内生成xmolNO 的同时，消耗xmolNH 3，都表示反应向正向进行，反应自始至终都是1:1，不能说明到达平衡，B 项错误；
C. 达到平衡时，若减小容器体积，压强增大，正逆反应速率都增大，C 项错误；
D. 可逆反应进行不到底，达到平衡时，反应物的转化率一定小于100%，D 项正确； 答案选D 。

14．某温度下，浓度均为11mol L -⋅的两种气体2X 和2Y 在恒容密闭容器中反应生成气体Z 。

反应2min 后，测得参加反应的2X 的浓度为10.6mol L -⋅，用2Y 表示的反应速率
()112Y 0.1mol L min v --=⋅⋅，生成的()Z c 为10.4mol L -⋅，则该反应的化学方程式是（ ）
A ．222X 2Y 2XY +=
B ．22222X 2Y 2X Y +=
C ．2233X 2Y 2X Y +=
D ．223X 3Y 2XY += 【答案】C 【分析】
先分别计算出()1
1
2X 0.3mol L min v --=⋅⋅和()1
1
Z 0.2mol L min v --=⋅⋅，根据反应速率之
比即为化学方程式中相应物质的化学计量数之比得()()()22X :Y :Z 3:1:2v v v =，根据原子守恒确定Z 的分子式，最后反应的化学方程式就出来了。

【详解】
用2X 表示的反应速率()1
1120.6mol L X 0.3mol L min 2min v ---⋅==⋅⋅．用Z 表示的反应速率
()1
110.4mol L Z 0.2mol L min 2min
v ---⋅==⋅⋅．2X 、2Y 和Z 的反应速率之比即为化学方程
式中相应物质的化学计量数之比，则
()()()11111122X :Y :Z 0.3mol L min :0.1mol L min :0.2mol L min 3:1:2v v v ------=⋅⋅⋅⋅⋅⋅=，
根据原子守恒，可确定Z 的化学式为3X Y ，故可得出反应的化学方程式为
2233X Y 2X Y +=。

故选C 。

【点睛】
同一反应在同一条件下、同一时间段内的反应速率，用不同的物质表示时，数值是可能不相同的，这些不同数值之比等于相应的化学计量数之比。

15．一定温度、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 ．②④⑤⑦ B ．①③④⑥⑦
C ．①④⑥⑦
D ．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。

16．已知反应:NO2(g) + SO2(g)SO3(g) + NO(g) ，起始时向某密闭容器中通入1 mol NO2 、2 mol S18O2，.反应达到平衡后，下列有关说法正确的是:
A．NO2中不可能含18O B．有1 mol N18O生成
C．S18O2的物质的量不可能为0. 8 mol D．SO2、SO3、NO、NO2均含18O时，说明该反应达到平衡
【答案】C
【详解】
A．NO2(g) + SO2(g)SO3(g) + NO(g) 反应到达平衡后，化学平衡是一个动态平衡，故NO2中可能含18O，A错误；
B．NO2(g) + SO2(g)SO3(g) + NO(g)该反应是可逆反应， NO2的转化率小于100%，故生成N18O的物质的量小于1mol，B错误；
C．反应物的物质的量变化量之比等于化学计量数之比，又因为NO2(g) + SO2(g)SO3(g) + NO(g)这个反应是可逆反应，NO2的转化率小于100%，故平衡时 S18O2的物质的量大于1.0mol，C正确；
D．反应物、生成物的物质的量不在随着时间的改变而改变，当SO2、SO3、NO、NO2均含18O时，不能说明反应达到平衡，D错误；
答案选C。

【点睛】
对应可逆反应，反应物的转化率小于100%，生成物的产率小于100%，化学平衡是一个动态平衡，达到平衡后，同种物质的正、逆反应速率相等且都大于0。

17．将V1mL 1.0 mol•L-1NaOH 溶液和V2mL未知浓度的HCl溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如下图所示(实验中始终保持V1+V2=50 mL)。

下列叙述正确的是
A．做该实验时环境温度为 22℃
B．该实验表明热能可以转化为化学能
C．HCl 溶液的浓度约是1.5 mol•L-1
D．该实验表明有水生成的反应都是放热反应
【答案】C
【详解】
A ．由图可知，温度为 22℃时，已经加入了5mLNaOH 溶液，而中和反应为放热反应，则该实验开始温度低于22℃，故A 错误；
B ．由图可知该反应是一个放热反应，表明化学能可以转化为热能，故B 错误；
C ．由图可知，NaOH 溶液体积为30mL 时，溶液温度最高，说明NaOH 溶液和HCl 溶液恰好完全反应，由V 1+V 2=50 mL 可知HCl 溶液的体积为20mL ，由反应方程式可知V 1c (NaOH)= V 2c (HCl)，解得c (HCl)为1.5 mol•L -1，故C 正确；
D ．八水合氢氧化钡与氯化铵反应有水生成，该反应是吸热反应，故D 错误； 故选C 。

18．向某密闭容器中加入0.3 mol A 、0.l mol C 和一定量的B 三种气体，一定条件下发生如下反应：()
()()3A g B g +2C g 0 ΔH<，各物质的浓度随时间变化如图所示[t 0～t 1阶段
的c （B ）变化未画出]，下列说法中正确的是（ ）
A ．若t 1=15s ，则用A 的浓度变化表示t 0～t 1阶段的平均反应速率为0.004 mol·L -l ·s -1
B ．t 1时该反应达到平衡，A 的转化率为60%
C ．该容器的容积为2L ，B 的起始的物质的量为0.02 mol
D ．t 0～t 1阶段，此过程中容器与外界的热交换总量为a kJ ，该反应的热化学方程式为：
()
()()-13A g B g +2C g H=-50a kJ mol ∆⋅
【答案】B 【详解】
A ．t 0～t 1阶段，A 的浓度变化为0.15-0.06=0.09 mol·L －1，t 0～t 1阶段的平均反应速率为
-1-10.09mol/L
=0.006mol L s 15s
⋅⋅，A 错误；
B ．t 1时该反应达到平衡， A 的转化率为=0.09/0.15×100%=60%，B 正确；
C ．根据反应()
()()3A g B g +2C g 可知，反应达平衡后，∆c(A)=0.09 mol·L －1, ∆c(B)=0.03
mol·L －1,由图像可知反应达平衡后，c(B)=0.05 mol·L －1，所以B 的起始的浓度为0.02 mol·L －1
，B 的起始的物质的量为0.02mol/L×2L=0.04 mol ，C 错误；
D ．t 0～t 1阶段，∆c(A)=0.09 mol·L －1，∆n(A)=0.09×2 mol =0.18 mol ，此时放热a kJ ，如果有3mol A 完全反应，放热为50
a 3
kJ ，即()()()-150
3A g B g +2C g H=-
a kJ mol 3
∆⋅，D 错误； 答案选B 。

19．某化学反应2X(g)
Y(g)＋Z(g)在4种不同条件下进行，Y 、Z 起始浓度为0，反应
物X的浓度(mol·L－1)随反应时间(min)的变化情况如下表：
实验序号
时间
浓度
温度
0102030405060
1800 ℃ 1.00.800.670.570.500.500.50
2800 ℃ 1.00.600.500.500.500.500.50
3800 ℃c0.920.750.630.600.600.60
4820 ℃ 1.00.400.250.200.200.200.20
下列说法不正确的是( )
A．c＞1.0
B．实验2可能使用了催化剂
C．实验3比实验2先达到化学平衡状态
D．前10分钟，实验4的平均化学反应速率比实验1的大
【答案】C
【详解】
A．实验3达到平衡X的浓度大于实验1，温度相同，达到平衡说明X起始浓度C大于1.0mol/L，故A正确；
B．实验2和实验1达到相同的平衡状态，但实验2所需时间短说明可能使用了催化剂，催化剂改变反应速率不改变化学平衡，故B正确；
C．依据图表数据分析，实验3在40min时X浓度不变达到平衡，实验2在20min时达到平衡，实验2达到平衡快，故C错误；
D．实验4和实验1在10分钟都未达到平衡，依据化学反应速率概念计算，实验1X的反
应速率=1.0/0.8/
10
mol L mol L
min
-
=0.02mol/L•min，实验4X的反应速率
=1.0/0.4/
10
mol L mol L
min
-
=0.06mol/L•min，所以实验4反应速率大于实验1，故D正确；
故选C。

【点睛】
解答时应注意如下几点：(1)反应达到平衡的过程是(以起始生成物浓度为0为例)：①开始：反应物浓度最大，生成物浓度为0，正反应速率最大，逆反应速率为0；②过程中：反应物浓度不断减小，生成物浓度不断增大，正反应速率不断减小，逆反应速率不断增大；
③平衡时：反应物浓度和生成物浓度都达到平衡，保持不变，正逆反应速率也保持不变；
(2)化学平衡研究的对象是可逆反应，因此不可能完全转化；达到化学平衡时，正逆反应速率相等，但不为零。

20．一定条件下，在某恒容密闭容器中进行反应X(g) + 3Y(g)2Z(g)，若X 、Y 、Z 起始
浓度分别为c 1 mol/L 、c 2 mol/L 、c 3 mol/L （c 1、c 2、c 3均大于0），当反应达平衡时X 、Y 、Z 的浓度分别为0.1mol/L ，0.3mol/L ，0.08mol/L ，则下列判断不合理的是 A ．c 1：c 2 = 1：3
B ．当4v (X)正= v (Y)逆时，该反应还在向正反应方向建立平衡
C ．c 1可能为0.1
D ．X 、Y 的转化率相等 【答案】B 【分析】
在化学反应中，若反应物的起始投料的物质的量之比等于它们的化学计量数之比，由于反应过程中变化量之比等于化学计量数之比，所以反应物的平衡量之比必然也等于化学计量数之比，各种反应物的转化率一定相等。

【详解】
由题中信息可知，当反应达平衡时X 、Y 的浓度分别为0.1mol/L 、0.3mol/L ，X 、Y 的平衡量之比等于化学计量数之比，所以其起始量之比一定也等于1：3， A 和D 正确；因为有起始投料与平衡量相同的可能，所以C 正确；当4v (X)正= v (Y)逆时，因为3v (X)正= v (Y)正，所以v (Y)
逆
> v (Y)正,该反应还在向逆反应方向建立平衡，B 不正确，选B 。

二、实验题
21．某化学课外小组的同学通过实验探究认识化学反应速率和化学反应限度
(1)实验一：通过实验室制备2CO 的反应探究外界条件对化学反应速率的影响，下表是实验过程中的数据及相关信息: 序号 反应温度/℃ -1(HCl)/(mol L )c (HCl)/mL V 10g 3CaCO 的形状 t/min
① 20 2 10 块状 t 1 ② 20 4 10 块状 t 2 ③ 20 2 10 粉末 t 3 ④ 40 2 10 粉末 t 4 ⑤
40
4
10
粉末
t 5
2中的信息可知，影响该化学反应速率的因素有___。

(2)实验二：已知2KMnO 4＋5H 2C 2O 4＋3H 2SO 4=K 2SO 4＋2MnSO 4＋10CO 2↑＋8H 2O 。

在酸性高锰酸钾溶液与草酸(H 2C 2O 4)溶液反应时，发现开始一段时间，反应速率较慢，溶液褪色不明
显，但不久突然褪色，反应速率明显加快。

①针对上述实验现象，小组同学认为KMnO4与H2C2O4反应放热，导致溶液温度升高，反应速率加快。

从影响化学反应速率的因素看，你认为还可能是__________的影响。

②若用实验证明你的猜想，除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液外，还需要的试剂最合理的是_____(填字母)。

A．硫酸钾 B．硫酸锰 C．二氧化锰 D．水
(3)实验三：探究KI和FeCl3混合时生成KCl、I2和FeCl2的反应存在一定的限度。

Ⅰ、向5 mL 0.1 mol/LKI溶液中滴加5~6滴0.1 molL FeCl3溶液，充分反应后，将所得溶液分成甲、乙两等份；
Ⅱ、向甲中滴加CCl4，充分振荡；Ⅲ、向乙中滴加试剂X。

请回答下列问题:
①步骤Ⅲ中，试剂X是________；
②步骤Ⅱ和Ⅲ中的实验现象说明KI和FeCl3混合时生成KCl、I2和FeCl2的反应存在一定的限度，该实验现象是__________。

【答案】反应物浓度、反应物接触面积、温度生成的Mn2+对反应有催化作用 B KSCN 溶液Ⅱ中可观察到溶液分层，下层呈现紫红色，Ⅲ中可观察到溶液变红
【详解】
(1)通过测定收集相同体积CO2气体所需时间反映化学反应速率快慢，根据化学反应速率不同分析化学反应速率的影响因素，由①②或④⑤实验可知，化学反应速率与反应物浓度有关，由①③实验可知，化学反应速率与反应物接触面积有关，由③④实验可知，化学反应速率与温度有关，故答案为：反应物浓度、反应物接触面积、温度；
(2)①影响该反应的反应速率的主要外界因素为：温度、浓度和催化剂，KMnO4与H2C2O4反应生成Mn2+过程中会放热，温度升高会使化学反应速率增大，因为反应速率明显加快，可以考虑催化剂的影响，则生成的Mn2+对KMnO4与H2C2O4反应具有催化作用，能够加快化学反应速率，故答案为：生成的Mn2+对反应有催化作用；
②要想验证锰离子的催化作用，在做对比实验时时加入硫酸锰观察反应速率(产生气泡的快慢)是否变化即可，故答案为B；
(3)①反应有一定的限度，即反应物和产物共存，因反应物中KI明显过量，若要说明反应有一定限度，就需要证明有I2生成，同时有反应物Fe3+存在，利用KSCN溶液检验反应后的溶液里存在Fe3+，故答案为：KSCN溶液；
②当Ⅱ中可观察到溶液分层，下层呈现紫红色是可知反应后的溶液里有I2，Ⅲ中滴加KSCN 溶液后可观察到溶液变红，可知溶液里存在Fe3+，由此可推出反应存在一定限度，故答案为：Ⅱ中可观察到溶液分层，下层呈现紫红色，Ⅲ中可观察到溶液变红。

22．某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。

光照下，草酸(H2C2O4)能将其中的Cr2O2-7转化为
Cr3+。

某课题组研究发现，少量铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]即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）在25℃下，控制光照强度，废水样品初始浓度和催化剂用量相同，调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量，做对比实验，完成以下实验设计表(表中不要留空格)。

实验编号初始pH废水样品体积/mL草酸溶液体积/mL蒸馏水体积/mL
①4601030
②5601030
③560______
测得实验①和②溶液中的Cr2O7浓度随时间变化关系如图所示。

（2）上述反应后草酸被氧化为___(填化学式)。

（3）实验①和②的结果表明___；实验①中0～t1时间段反应速率v(Cr3+)=___mol·L-
1·min-1(用c1、c n、t1代数式表示)。

（4）该课题组对铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]中起催化作用的成分提出如下假设，请你完
成假设二和假设三：
假设一：Fe2+起催化作用；
假设二：___；
假设三：___；
……
（5）请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容。

[除了上述实验提供的试剂外，可供选择的药品有K2SO4、FeSO4、
K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O、Al2(SO4)3等。

溶液中Cr2O2-
7
的浓度可用仪器测定]
实验方案(不要求写具体操作过程)预期实验结果和结论
______
【答案】20 20 CO2溶液pH对该反应的反应速率有影响n1
1
t Al
3+起催化作用
SO2-4起催化作用用等物质的量的K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O代替实验①中的铁明矾，控制
其他反应条件与反应①相同，进行对比实验反应进行相同时间后，若溶液中c(Cr2O2-7)大
于实验①中的c(Cr2O2-7)，则假设一成立；若两溶液中的c(Cr2O2-7)相同，则假设一不成立
【详解】
（1）①②中pH不同，即c（H+）不同，是探究c（H+）对速率的影响；则②③是探究不同
浓度时草酸对速率的影响，只改变草酸的用量来改变草酸的浓度，但不能影响其他物质的
浓度，所以要加蒸馏水一定量，保证溶液总体积为100mL，故答案分别填20、20；
（2）草酸中碳元素化合价为+3价，被氧化为+4价，所以氧化产物为CO2；。