【8份】2018届高考化学大一轮复习特色专题强化练强化训练含答案

【8份】2018届高考化学大一轮复习特色专题强化练强化训练含答案
目录
强化训练一氧化还原与离子反应的综合应用 (1)
强化训练二电化学组合装置题 (7)
强化训练三速率与平衡的图象题 (16)
强化训练四五大平衡常数的重要应用 (25)
强化训练五离子浓度大小比较 (32)
强化训练六无机化工流程题 (39)
强化训练七化学与STSE (47)
强化训练八同分异构体 (53)
强化训练一氧化还原与离子反应的综合应用
一、写出下列反应方程式
1．目标产物明确型
(1)Cu2S与一定浓度的HNO3反应，生成Cu(NO3)2、CuSO4、NO2、NO和H2O，其中产物n(NO2)∶n(NO)＝1∶1。

_________________________________________________________。

(2)配平离子方程式：
________Na2FeO2＋________NaNO2＋________H2O===________Na2Fe2O4＋________NH3↑＋________NaOH
(3)配平离子方程式：
________C2O2－4＋________MnO－4＋__________H＋===________CO2↑＋________Mn2＋＋________H2O
答案(1)2Cu2S＋14HNO3===2Cu(NO3)2＋2CuSO4＋5NO2↑＋5NO↑＋7H2O
(2)615317
(3)52161028
2．目标产物半明确型
(1)Na2S2O3还原性较强，在溶液中易被Cl2氧化成SO2－4。

写出该反应的离子方程式：_________________________________________
_________________________________________________________。

(2)向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液，将废液中的I2还原为I－。

写出其离子方程式：
_________________________________________________________。

(3)PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得，反应的离子方程式为__________________________________________________。

(4)ClO2常用于水的净化，工业上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2。

写出该反应的离子方程式，并标出电子转移的方向和数目：________________________________________________________。

(5)Na2S溶液长期放置有硫析出，用离子方程式表示为_____________________________________________________________________ _________________________________________________。

答案(1)S2O2－3＋4Cl2＋5H2O===2SO2－4＋8Cl－＋10H＋
(2)SO2－3＋I2＋H2O===2I－＋SO2－4＋2H＋
(3)PbO＋ClO－===PbO2＋Cl－
(4)(合理答案均可)
(5)2S2－＋2H2O＋O2===2S↓＋4OH－
3．目标产物不明确型
(1)某反应中反应物与生成物有AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4和一种未知物x。

已知0.2 mol KBrO3在反应中得到1 mol e－生成x，则x的化学式为________，试写出该反应的化学方程式_____________________________________________________________________ ________________________________________________。

(2)已知在过量的FeSO4溶液中滴入几滴NaClO溶液，并加入过量H2SO4，溶液立即变黄，试写出该反应的离子方程式：_____________________________________________________________________ ________________________________________________。

(3)溶解在水中的O2在碱性条件下可以将Mn2＋氧化成MnO(OH)2，反应的离子方程式为_____________________________
_________________________________________________________。

而I－可以将MnO(OH)2还原成Mn2＋，I－被氧化成I2，该反应的离子方程式为______________________________________________
__________________________________________________________。

(4)NaClO 可以将MnSO 4氧化成MnO 2沉淀，试写出该反应的离子方程式__________________________________________________
__________________________________________________________。

(5)将NCl 3与NaClO 2(亚氯酸钠)按物质的最之比1∶6混合，在溶液中恰好反应生成ClO 2，试写出该反应的离子方程式______________________________________________________________________________________________________________________。

在用ClO 2进行水处理时，除了杀菌消毒外，还能除去水中的Fe 2＋和Mn 2＋。

试写出用ClO 2氧化除去Mn 2＋生成MnO 2的离子方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________(ClO 2反应后的产物为ClO －2)。

(6)尖晶石型锰酸锂(LiMn 2O 4)是一种环保绿色能源新型材料。

实验室通过下列方法制取：将MnO 2和Li 2CO 3按4∶1的物质的量比配料，球磨3～5小时，然后升温至600～750 ℃，保温24小时，自然冷却到室温得产品，写出该反应的化学方程式
_____________________________________________________________________________________________________________________。

(7)联氨(N 2H 4)是航天飞船常用的高能燃料，联氨可以用尿素[CO(NH 2)2]为原料制取，方法是在KMnO 4催化剂存在下，尿素[CO(NH 2)2]和次氯酸钠、NaOH 溶液反应生成联氨、Na 2CO 3、另一种钠盐和水，写出其反应的化学方程式 _____________________________________________________________________________________________________________________。

答案 (1)Br 2 4H 2SO 4＋5AsH 3＋8KBrO 3===5H 3AsO 4＋4Br 2＋4K 2SO 4＋4H 2O
(2)2Fe 2＋＋ClO －＋2H ＋===2Fe 3＋＋Cl －＋H 2O
(3)2Mn 2＋＋O 2＋4OH －===2MnO(OH)2
MnO(OH)2＋2I －＋4H ＋===Mn 2＋＋I 2＋3H 2O
(4)Mn 2＋＋ClO －＋H 2O===MnO 2↓＋2H ＋＋Cl －
(5)NCl 3＋6ClO －2＋3H 2O===6ClO 2↑＋NH 3↑＋3Cl －＋3OH －
Mn 2＋＋2ClO 2＋2H 2O===MnO 2↓＋2ClO －2＋4H ＋
(6)8MnO 2＋2Li 2CO 3600～750 ℃,4LiMn 2O 4＋2CO 2↑＋O 2↑
(7)CO(NH 2)2＋NaClO ＋2NaOH =====KMnO 4
N 2H 4＋Na 2CO 3＋NaCl ＋H 2O
解+析(6)因为MnO2为氧化剂，失电子的只能为－2价的氧离子，设生成
O2为x mol, 则4×(4－3.5)＝4x，x＝1 2。

(7)在CO(NH2)2中，N的化合价为－3价，化合价升高1，NaClO中Cl的化合价为＋1价，它应该被还原成Cl－，所以另一种钠盐为NaCl，根据化合价升降总数相等即可配平。

二、非选择题
1．氧化还原反应在生产、生活中应用广泛，酸性KMnO4、H2O2、Fe(NO3)3是重要的氧化剂，用所学知识回答问题：
(1)3H2SO4＋2KMnO4＋5H2O2===K2SO4＋2MnSO4＋5O2↑＋8H2O，H2O2的电子式为________，该反应中的氧化剂为________。

(2)在稀硫酸中，KMnO4能将H2C2O4氧化为CO2，该反应的化学方程式为______________________________________________________。

(3)在Fe(NO3)3溶液中加入Na2SO3溶液，溶液先由棕黄色变为浅绿色，过一会又变为棕黄色，溶液先变为浅绿色的离子方程式是______________________________________________，又变为棕黄色的原因是______________________________________________。

答案(1)KMnO4(或高锰酸钾)
(2)2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===10CO2↑＋2MnSO4＋K2SO4＋8H2O
(3)2Fe3＋＋SO2－3＋H2O===2Fe2＋＋SO2－4＋2H＋酸性条件下NO－3将Fe2＋氧化为Fe3＋
解+析(1)根据反应方程式可知，过氧化氢中氧元素的化合价从－1价升高到0价，失去电子，被氧化，作还原剂；高锰酸钾中锰元素的化合价由＋7价降低到＋2价，得到电子，被还原，作氧化剂。

(2)在稀硫酸中，KMnO4能将H2C2O4氧化为CO2，自身被还原为MnSO4，根据质量守恒可知溶液中同时还生成K2SO4、H2O，最后配平得：2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===10CO2↑＋2MnSO4＋K2SO4＋8H2O。

(3)在Fe(NO3)3溶液中加入Na2SO3溶液，溶液先由棕黄色变为浅绿色，是因为Fe3＋和SO2－3发生氧化还原反应生成Fe2＋，反应的离子方程式为2Fe3＋＋SO2－3＋H2O===2Fe2＋＋SO2－4＋2H＋；在酸性条件下，NO－3具有强氧化性，能将Fe2＋氧化为Fe3＋，则溶液又变为棕黄色。

2．亚硝酸盐是食品添加剂中毒性较强的物质之一，可使正常的低铁血红蛋白变成高铁血红蛋白而失去携带氧的功能，导致组织缺氧。

(1)亚硝酸钠溶液滴加到K2Cr2O7酸性溶液中，溶液由橙色变为绿色，反应如下，补上缺项物质并配平：
Cr2O2－7＋________NO－2＋________―→________Cr3＋＋________NO－3＋________
(2)上题反应中每消耗0.6 mol NO－2，转移电子数为________。

(3)氮氧化物(NO和NO2)污染环境。

若用Na2CO3溶液吸收NO2可生成CO2,9.2 g NO2和Na2CO3溶液完全反应时转移电子0.1 mol，则反应的离子方程式为
____________________________________________。

答案(1)38H＋234H2O
(2)1.2N A
(3)2NO2＋CO2－3===NO－2＋NO－3＋CO2
解+析(1)根据方程式可知Cr元素的化合价从＋6降低到＋3；氮元素的化合价从＋3升高到＋5。

所以根据电子得失守恒可知配平后的方程式为Cr2O2－7＋3NO－2＋8H＋===2Cr3＋＋3NO－3＋4H2O。

(2)氮元素的化合价从＋3升高到＋5，所以每消耗0.6 mol NO－2，转移电子数为0.6×2×N A＝1.2N A。

(3)9.2 g NO2的物质的量是
9.2 g
46 g/mol＝0.2 mol，反应中转移0.1 mol电子，所
以在反应中NO2部分被还原为亚硝酸根，另外一部分被氧化为硝酸根，所以反应的离子方程式为2NO2＋CO2－3===NO－2＋NO－3＋CO2。

3．金属冶炼和处理常涉及氧化还原反应。

(1)由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是________。

a．Fe2O3B．NaCl
c．Cu2S D．Al2O3
(2)辉铜矿(Cu2S)可发生反应2Cu2S＋2H2SO4＋5O2===4CuSO4＋2H2O，该反应的还原剂是________，当1 mol O2发生反应时，还原剂所失电子的物质的量为________ mol。

向CuSO4溶液中加入镁条时有气体生成，该气体是________。

(3)如图为电解精炼银的示意图，________(填“a”或“b”)极为含有杂质的粗银，若b极有少量红棕色气体生成，则生成该气体的电极反应式为________。

(4)为处理银器表面的黑斑(Ag2S)，将银器置于铝制容器里的食盐水中并与铝接触，Ag2S转化为Ag，食盐水的作用为
______________________________________________。

答案(1)b、d
(2)Cu2S4氢气
(3)a NO－3＋e－＋2H＋===NO2↑＋H2O
(4)作电解质溶液(或导电)
解+析(1)用NaCl、Al2O3冶炼相应金属需要用电解法，用Fe2O3、Cu2S 冶炼相应金属可以用热还原法，选bd。

(2)在该反应中，Cu元素化合价由＋1升高到＋2，S元素化合价由－2升高到＋6，Cu2S作还原剂；当有1 mol O2参与反应时，转移的电子为4 mol，即还原剂所失的电子也为4 mol；由于Cu2＋水解使溶液呈酸性，加入镁条时，镁与H ＋反应生成了氢气。

(3)电解精炼银时，粗银作阳极，即a极；b极是阴极，发生还原反应生成银，生成的少量红棕色气体是NO2，电极反应式为NO－3＋e－＋2H＋===NO2↑＋H2O。

(4)食盐水的作用是作电解质溶液，形成原电池。

4．硫及其化合物是科学研究的热点。

请回答下列问题：
(1)硫黄的化学式为S8,32 g硫黄完全转化成硫酸，转移电子的总物质的量为________。

(2)硫代硫酸钠(Na2S2O3)在氧化还原滴定中应用广泛，实验室用亚硫酸钠与硫黄反应制备硫代硫酸钠，在该反应中氧化剂是________。

硫代硫酸钠溶液可以用于吸收实验尾气中的氯气，生成硫酸钠等，写出反应的离子方程式：________________________________。

(3)向空气中排放大量二氧化硫气体，是造成酸雨加剧的主要因素。

久置于空气中的酸雨pH会减小，其原因是___________________。

(4)硫化钠溶液呈碱性，用离子方程式表示其原因____________。

长期久置
空气中的硫化钠溶液会变成黄色，是因为生成了多硫化钠(Na2S x)。

经测定，100 mL 1 mol·L－1多硫化钠溶液恰好与100 mL 4 mol·L－1酸性高锰酸钾溶液反应，氧化产物和还原产物分别为SO2－4、Mn2＋。

①多硫化钠的化学式为________。

②写出硫化钠溶液在空气中生成多硫化钠(用具体化学式表示)的化学方程式：____________________。

③多硫化钠与盐酸反应产生有臭鸡蛋气味的气体和浅黄色固体，写出反应的离子方程式：______________________________。

答案(1)6 mol
(2)Na2SO3S2O2－3＋4Cl2＋5H2O===2SO2－4＋8Cl－＋
10H＋
(3)亚硫酸被氧化成硫酸，亚硫酸是弱酸，硫酸是强酸(回答出要点即可)
(4)S2－＋H2O HS－＋OH－①Na2S3
②3Na2S＋O2＋2H2O===Na2S3＋4NaOH
③S2－3＋2H＋===2S↓＋H2S↑
失去(6x＋2)e－
解+析(4)将多硫离子S2－x看成一个整体：S2－x――→
x SO2－4。

根据得失电子守恒知，0.1 L×1 mol·L－1×(6x＋2)＝0.1 L×4 mol·L －1×(7－2)，解得：x＝3。

强化训练二电化学组合装置题
一、选择题
1．二甲醚汽车发动机具有显著的节能减排效果，该电池的工作原理示意图如图所示。

下列有关说法错误的是()
A．负极上的电极反应式为CH3OCH3－12e－＋3H2O===2CO2＋12H＋
B．工作过程中，H＋移向正极
C．每消耗0.5 mol O2就有2 mol e－通过离子交换膜
D．电池总反应为C2H6O＋3O2===2CO2＋3H2O
答案 C
解+析由工作原理图知，CH3OCH3在负极上失去电子转化为CO2，A正确；阳离子移向原电池的正极，B正确；电子应沿外电路流动而无法通过离子交换膜，C错误；观察电池工作原理图知D正确。

2．厨房垃圾发酵液可通过电渗析法处理得到乳酸(图中HA表示乳酸分子、A－表示乳酸根离子)如图所示，下列说法正确的是()
A．阴极的电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
B．H＋从阳极通过阳离子交换膜向阴极移动
C．A－通过阴离子交换膜从阴极进入浓缩室
D．当浓缩室中增加了0.6 mol HA时，可得到4.48 L H2(标准状况)
答案 C
解+析电解时阴极的电极反应式：4H＋＋4e－===2H2↑，A错误；因阳离子不能透过阴离子交换膜，故留在浓缩室，B错误；在电场作用下，阴离子移向阳极，但进入浓缩室后被阳离子交换膜阻挡而留在浓缩室，得到浓乳酸溶液，C正确；当浓缩室中增加了0.6 mol HA时，表明有0.6 molH＋放电转化为H2，体积为6.72 L(标准状况)，D错误。

3．如图是电化学催化还原二氧化碳制备一氧化碳的装置示意图，质子交换膜将电解池分隔为阴极室和阳极室。

下列说法中正确的是()
A．a是阴极
B．B极室的反应是CO2＋2e－＋2H＋===CO＋H2O
C．一段时间后，A极室中溶液的pH增大
D．电子由B极室流向A极室
答案 B
解+析根据题意可知该装臵是电解池，根据质子的流向知b是阴极，B极室是阴极室，发生的反应是CO2＋2e－＋2H＋===CO＋H2O，A极室发生的反应是2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，总反应是2CO2===2CO＋O2，A错误，B正确；A极室中溶液的pH不变，C错误；电子不能在电解质溶液中流动，D错误。

4．利用如图所示装置进行实验，开始时，a、b两处的液面相平，密封好，放置一段时间。

下列说法不正确的是()
A．a管发生吸氧腐蚀，b管发生析氢腐蚀
B．一段时间后，a管的液面高于b管的液面
C．a处溶液的pH增大，b处溶液的pH减小
D．a、b两处具有相同的电极反应式：Fe－2e－===Fe2＋
答案 C
解+析a管发生吸氧腐蚀，a处溶液的pH增大，b管发生析氢腐蚀，b处溶液的c(H＋)减小，pH增大，A正确，C错误；a处消耗了液面上的氧气，b管有氢气生成，B正确；电化学腐蚀中铁失去电子变成Fe2＋，D正确。

5. 如图是一种应用广泛的锂电池，LiPF6是电解质，SO(CH3)2做溶剂，反应原理是4Li＋FeS2===Fe＋2Li2S。

下列说法不正确的是()
A．该装置将化学能转化为电能
B．电子移动方向是由a极到b极
C．可以用水代替SO(CH3)2做溶剂
D．b极反应式是FeS2＋4Li＋＋4e－===Fe＋2Li2S
答案 C
解+析原电池将化学能转化为电能，A项正确；a为负极，b为正极，电
子由负极(a极)流出经导线流入正极(b极)，B项正确；Li能与水反应，因此不能用水代替SO(CH3)2做溶剂，C项错误；b极上发生还原反应：FeS2＋4Li＋＋4e－===Fe＋2Li2S，D项正确。

6．如图所示，将两烧杯中电极用导线相连，四个电极分别为Mg、Al、Pt、C。

当闭合开关S后，以下表述正确的是()
A．电流表指针不发生偏转
B．Al、Pt两极有H2产生
C．甲池pH减小，乙池pH不变
D．Mg、C两极生成的气体在一定条件下可以恰好完全反应
答案 D
解+析根据电子转移数目相等，则Mg、C两极产生的H2、O2体积比为2∶1，在一定条件下可以完全反应。

7．用铅蓄电池电解AgNO3、Na2SO3的溶液，a、b、c、d电极材料均为石
放电
2PbSO4(s)墨。

已知铅蓄电池的总反应为：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)
充电
＋2H2O(l)，通电时a电极质量增加，下列说法正确的是()
A．电路中通过1 mol电子时，Y电极质量增加48 g
B．放电时铅蓄电池负极的电极反应式为：
PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO2－4(aq)＋2e－===PbSO4(s)＋2H2O(l)
C．c、d电极产生气体的物质的量之比为1∶2
D．X极为负极
答案 A
解+析a极质量增加，即析出了Ag，a为阴极，则Y为负极，X为正极，D项错；B项，所写电极反应式为正极的电极反应式；C项，c为阴极放出H2，d为阳极放出O2，物质的量之比为2∶1。

8．假设图中原电池产生的电压、电流强度均能满足电解、电镀要求，即为理想化。

①～⑧为各装置中的电极编号。

下列说法错误的是()
A．当K闭合时，A装置发生吸氧腐蚀，在电路中作电源
B．当K断开时，B装置锌片溶解，有氢气产生
C．当K闭合后，整个电路中电子的流动方向为①→⑧；⑦→⑥；⑤→④；
③→②
D．当K闭合后，A、B装置中pH变大，C、D装置中pH不变
答案 A
解+析当闭合K时，B装臵中反应为自发氧化还原反应，B装臵为原电池，A为电解池，且Fe做阴极，所以A项错误。

9．图中为一种微生物燃料电池结构示意图，关于该电池叙述正确的是()
A．分子组成为C m(H2O)n的物质一定是糖类
B．微生物所在电极区放电时发生还原反应
C．放电过程中，H＋从正极区移向负极区
D．正极反应式为MnO2＋4H＋＋2e－===Mn2＋＋2H2O
答案 D
解+析A项，当m＝n＝1时，分子代表甲醛，错误；B项，C m(H2O)n中的C看成0价，反应后生成CO2中的C为＋4价，C的化合价升高，失去电子，故做负极，负极发生氧化反应，错误；C项，H＋移向正极放电，错误；D项，从图示知，MnO2得电子生成了Mn2＋，正确。

10．流动电池是一种新型电池。

其主要特点是可以通过电解质溶液的循环流动，在电池外部调节电解质溶液，以保持电池内部电极周围溶液浓度的稳定。

北京化工大学新开发的一种流动电池如图所示，电池总反应为Cu＋PbO2＋2H2SO4===CuSO4＋PbSO4＋2H2O。

下列说法不正确的是()
A．a为负极，b为正极
B．该电池工作时PbO2电极附近溶液的pH增大
C．a极的电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋
D．调节电解质溶液的方法是补充CuSO4
答案 D
解+析A项，根据电池总反应：Cu＋PbO2＋2H2SO4===CuSO4＋PbSO4＋2H2O可得铜为负极，PbO2为正极；B项，该电池工作时PbO2电极发生的反应为PbO2＋4H＋＋SO2－4＋2e－===PbSO4＋2H2O，消耗了溶液中的H＋，故溶液的pH增大；C项，铜电极的电极反应为Cu－2e－===Cu2＋；D项，通过总反应可以看到H2SO4参加了反应，故应补充H2SO4。

二、非选择题
11．某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。

(1)如图为某实验小组依据氧化还原反应：(用离子方程式表示)_______________________________________________________。

设计的原电池装置，反应前，电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差12 g，导线中通过________mol电子。

(2)其他条件不变，若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液，石墨电极反应式为________________________________，这是由于NH4Cl溶液显________(填“酸性”“碱性”或“中性”)，用离子方程式表示溶液显此性的原因________________________________，用吸管吸出铁片附近溶液少许置于试管中，向其中滴加少量新制饱和氯水，写出发生反应的离子方程式__________________________________，
然后滴加几滴硫氰化钾溶液，溶液变红，继续滴加过量新制饱和氯水，颜色褪去，同学们对此做了多种假设，某同学的假设是：“溶液中的＋3价铁被氧化为更高的价态。

”如果＋3价铁被氧化为FeO2－4，试写出该反应的离子方程式____________________________。

(3)如图其他条件不变，若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型，如图所示。

一段时间后，在甲装置铜丝附近滴加酚酞试液，现象是
_________________________________________________________，电极反应为________；乙装置中石墨(1)为________极(填“正”“负”“阴”或“阳”)，乙装置中与铜丝相连石墨电极上发生的反应式为__________________________，产物常用__________________检验，反应的离子方程式为
__________________________________________________________。

答案(1)Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu0.2
(2)2H＋＋2e－===H2↑酸性
NH＋4＋H2O NH3·H2O＋H＋
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
2Fe3＋＋3Cl2＋8H2O===2FeO2－4＋6Cl－＋16H＋
(3)溶液变红O2＋2H2O＋4e－===4OH－阴
2Cl－－2e－===Cl2↑湿润淀粉碘化钾试纸
Cl2＋2I－===2Cl－＋I2
解+析(1)设导线中通过的电子的物质的量为x，则负极减少28x g·mol－1，正极增重32x g·mol－1,28x＋32x＝12，x＝0.2 mol。

12．如图所示三套实验装置，分别回答下列问题。

(1)装置1为铁的吸氧腐蚀实验。

一段时间后，向插入铁钉的玻璃筒内滴入NaOH溶液，即可观察到铁钉附近的溶液有沉淀，表明铁被________(填“氧化”或“还原”)；向插入石墨棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液，可观察到石墨棒附近的溶液变红，该电极反应式为__________________________________________________________。

(2)装置2中的石墨是________极(填“正”或“负”)，该装置发生总反应的离子方程式为
__________________________________________________________。

(3)装置3中甲烧杯盛放100 mL 0.2 mol·L－1的NaCl溶液，乙烧杯盛放100
mL 0.5 mol·L －1的CuSO 4溶液。

反应一段时间后，停止通电。

向甲烧杯中滴入几滴酚酞，观察到石墨电极附近首先变红。

①电源的M 端为________极；甲烧杯中铁电极的电极反应式为_________________________________________________________。

②乙烧杯中电解反应的离子方程式为
_________________________________________________________。

③停止电解，取出Cu 电极，洗涤、干燥、称量，电极增重0.64 g ，甲烧杯中产生的气体在标准状况下的体积为________mL 。

答案 (1)氧化 O 2＋4e －＋2H 2O===4OH －
(2)正 2Fe 3＋＋Cu===2Fe 2＋＋Cu 2＋
(3)①正 Fe －2e －===Fe 2＋
②2Cu 2＋＋2H 2O=====电解
2Cu ＋O 2↑＋4H ＋ ③224
解+析 (3)③两池中的对应关系：Cu ～2e －～H 2↑
64 g 1 mol
0.64 g 0.01 mol
即H 2体积为224 mL 。

强化训练三 速率与平衡的图象题
一、选择题
1．某恒容密闭容器中进行的反应：SO 2(g)＋NO 2(g) SO 3(g)＋NO(g) ΔH ＝a kJ/mol ；某科研小组通过实验测出SO 2的转化率(SO 2、NO 起始量一定)随条件P 的变化情况如下图所示，下列说法中正确的是( )
A．10～15 min内反应速率小于15～20 min的反应速率，P为升高温度
B．10～20 min内反应速率小于20～40 min的反应速率，P为减小SO3的浓度
C．10～15 min内反应速率大于40～50 min的反应速率，P为减小压强
D．该反应中，随着反应物浓度的减小，反应速率一直减小
答案 A
解+析在相同时间内，转化率变化值越大，表明反应中消耗的反应物越多，反应速率越大。

由表中数据知。

10～15 min、15～20 min内，反应物转化率变化值分别为3.7%、4.5%，故后一个时段内反应速率较快，随着反应的进行，反应物浓度减小，又因容器容积不变，故改变的条件只能是升温，A正确，C、D 错误；10～20 min、20～40 min两个时间段内，转化率分别改变了8.2%、10.3%(注：时间间隔不同)，故10～20 min内消耗的反应物比20～40 min内消耗的多，反应速率快，B错误。

2．某恒温密闭容器中发生可逆反应Z(？)＋W(？) X(g)＋Y(？)ΔH，在t1时刻反应达到平衡，在t2时刻缩小容器体积，t3时刻再次达到平衡状态后未再改变条件。

下列有关说法中不正确的有()
A．Z和W在该条件下一定不是气态
B．t1～t2时间段与t3时刻后，两时间段反应体系中气体的平均摩尔质量不可能相等
C．若在该温度下此反应的平衡常数表达式为K＝c(X)，则t1～t2时间段与t3时刻后X的浓度相等
D．若该反应只在高于某温度T0时能自发进行，则该反应的平衡常数K随温度升高而增大
答案 B
解+析t2时刻缩小容器体积，v
不变，则Z和W一定不是气态，A对；
正
若Y不是气态，则体系中气体的平均摩尔质量不变，B错；根据K＝c(X)，则体系中只有X为气态，由于温度不变，K值不变，则c(X)不变，C对；由于该反应的ΔS>0，根据该反应只在温度高于T0时能自发进行，则ΔH>0(若ΔH<0，则反应在任何温度下都能自发进行)，因此温度升高，平衡向正反应方向移动，平衡常数K增大，D对。

3．将3 mol NO放入密闭容器中，50 ℃时恒温加热，然后加压，气体总物质的量随压强变化如图所示，下列说法正确的是()
A．在X、Y两点，反应速率v(X)＝v(Y)
B．压强小于107 Pa，主要发生的反应为：2NO N2＋O2
C．X点→Y点，可能发生的反应为：2NO2(g) 2NO(g)＋O2(g)
D．整个过程中可能发生的反应为：3NO N2O＋NO2,2NO2(g) N2O4(g) 答案 D
解+析增大压强时，气体总物质的量总是减少，说明该反应是一个气体物质的量减少的反应，则B、C项错误；压强增大过程中曲线出现转折，后阶段气体总物质的量减少得更加显著，说明存在两个反应，则D项正确；Y点压强比
X 点大，反应速率v (X)<v (Y)，A 项错误。

4．臭氧是理想的烟气脱硝试剂，其脱硝反应为2NO 2(g)＋O 3(g) N 2O 5(g)＋O 2(g)，若反应在恒容密闭容器中进行，下列由该反应相关图象作出的判断正确的是( )
答案 A 解+析 A 项正确，由图象可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，说明此反应是放热反应，所以升高温度，平衡将逆向移动，平衡常数减小；B 项错误，v (NO 2)应等于0.2 mol·L －1·s －1；C 项错误，加入催化剂，平衡不发生移动；D 项错误，达平衡时，增大c (O 2)，平衡逆向移动，NO 2的转化率会减小。

5．反应N 2O 4(g) 2NO 2(g) ΔH ＝＋57 kJ·mol －1，在温度为T 1、T 2时，平衡体系中NO 2的体积分数随压强变化的曲线如图所示。

下列说法正确的是
( )
A ．A 、C 两点的反应速率：A >C
B ．A 、
C 两点气体的颜色：A 深，C 浅
C ．A 、B 两点气体的平均相对分子质量：A >B
D ．B 、C 两点化学平衡常数：B <C
答案 D
解+析 升高温度平衡正向移动，二氧化氮的体积分数增加，因此T 1<T 2。

平衡常数仅是温度的函数，正向进行的程度越大平衡常数越大，因此B 、C 两点化学平衡常数：B <C ；相同温度下压强大反应速率快，A 、C 两点的反应速率：C >A ；相同温度下增大压强最终达到新的平衡，平衡体系中各种气体的浓度均增大，因此A 、C 两点气体的颜色：A 浅，C 深；平衡体系中气体的总质量不变，气体的总物质的量越小相对分子质量越大，A 点对应的气体的总物质的量大于B 点，因此A 、B 两点气体的平均相对分子质量：A <B 。

6．在一定的条件下，甲醇发生脱氢反应生成甲醛：
CH 3OH(g) HCHO(g)＋H 2(g)，甲醇的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。

下列有关说法正确的是( )
A ．甲醇脱氢反应的焓变ΔH <0
B ．600 K 时，Y 点甲醇的v 正<v 逆
C ．从Y 点到Z 点可通过增大压强
D ．在T 1 K 时，该反应的平衡常数为8.1
答案 B
解+析 分析图象可知，甲醇的转化率随温度的升高而增大，说明该脱氢反应是吸热反应，ΔH >0，A 错误；600 K 时，Y 点在平衡曲线之上，可通过减小甲醇的转化率达到平衡，即应使平衡逆向移动，故此时甲醇的v 正<v 逆，B 正确；
在Y 点时增大压强，平衡逆向移动，甲醇的转化率减小，不能到Z 点，C 错误；在T 1 K 时，仅仅知道甲醇的转化率是不能计算该反应的平衡常数的，D 错误。

7．一定温度下，在四个容积均为2 L 的密闭容器中发生下列反应：2SO 2(g)＋O 2(g) 2SO 3(g)，起始的物质的量如下表所示，甲中反应在10 min 时达到平衡，此时SO 2的平衡转化率为80%。

下列判断中正确的是( )
A．前10 min的平均速率：v(SO3)甲＝0.032 mol·L－1·
min－1
B．乙容器中SO2的平衡转化率大于80%
C．丙容器中，反应达平衡前：v逆<v正
D．丁容器中，平衡时SO2的浓度小于两倍甲容器中平衡时SO2的浓度
答案 D
解+析甲中SO2的起始量为0.40 mol，SO2的平衡转化率为80%，则平衡
时消耗SO2 0.32 mol，生成SO3 0.32 mol，v(SO3)甲＝
0.32 mol
2 L×10 min
＝0.016 mol·L－
1·min－1，A错；甲、乙容器中，O
2
的起始量相同，乙中SO2的起始量比甲中的大，则乙中SO2的平衡转化率比甲中的小，B错；根据甲中数据求得该反应的平
衡常数K＝400，丙容器中，Q c＝0.05×0.05
0.022×0.012
＝520.8>K＝400，故反应逆向进行，
反应达平衡前：v
正<v
逆
，C错；丁容器中各物质的起始量是甲中的两倍，当丁
容器是甲容器体积的两倍时，达平衡时两容器中SO2的浓度相等，将此两倍容器压缩到与甲同体积，平衡不移动时，SO2的浓度是甲容器中平衡时SO2浓度的两倍，但平衡正向移动，即平衡时丁容器中SO2的浓度小于两倍的甲容器的，D 正确。

8．在一恒容的密闭容器中充入0.1 mol/L CO2、0.1 mol/L CH4，在一定条件下发生反应CH4(g)＋CO2(g) 2CO(g)＋2H2(g)，测得CH4平衡时转化率与温度、压强的关系如图，下列有关说法不正确的是()
A．上述反应的ΔH＜0
B．压强：p4＞p3＞p2＞p1
C．1100 ℃时该反应平衡常数为1.64
D．压强为p4时，在y点：v正＞v逆
答案 A
解+析由图象可知，压强一定时，温度越高，甲烷的平衡转化率越大，故正反应为吸热反应，ΔH＞0，A项错误；该反应为气体分子数增加的反应，压强越大，甲烷的平衡转化率越小，故压强p4>p3>p2>p1，B项正确；1100 ℃时，甲烷的平衡转化率为80.00%，故平衡时各物质的浓度分别为c(CH4)＝0.02 mol/L，c(CO2)＝0.02 mol/L，c(CO)＝0.16 mol/L，c(H2)＝0.16 mol/L，即平衡常
数K＝0.162×0.162
0.02×0.02
＝1.64，C项正确；压强为p4时，y点未达到平衡状态，此时
v正＞v逆，D项正确。

二、非选择题
9．向一容积不变的密闭容器中充入一定量A和B，发生反应：x A(g)＋2B(s) y C(g)ΔH＜0。

在一定条件下，容器中A、C的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。

请回答下列问题：
(1)用A的浓度变化表示该反应0～10 min内的平均反应速率v(A)＝______________________________________________________。

(2)根据图示可确定x∶y＝________。

(3)0～10 min容器内压强________(填“变大”“不变”或“变小”)。

(4)推测第10 min引起曲线变化的反应条件可能是________；第16 min引起曲线变化的反应条件可能是________。

(填编号)
①减压②增大A的浓度③增大C的量④升温⑤降温⑥加催化剂
(5)若平衡Ⅰ的平衡常数为K1，平衡Ⅱ的平衡常数为K2，则K1________K2(填
“＞”“＝”或“＜”)。

答案(1)0.02 mol/(L·min)(2)1∶2(3)变大
(4)④⑥④(5)＞
解+析(1)0～10 min内v(A)＝(0.45－0.25) mol/L
10 min＝0.02 mol/(L·min)。

(2)根据题图可知，0～10 min内A的物质的量浓度减少量为0.2 mol/L，C 的物质的量浓度增加量为0.4 mol/L，x、y之比等于A、C的浓度变化量之比，故x∶y＝0.2∶0.4＝1∶2。

(3)该反应发生后气体分子数增大，而容器容积不变，因此0～10 min容器内压强变大。

(4)根据图象可知，10 min时改变条件后，A、C的浓度瞬时不变且随后反应速率加快，故改变的条件可能是升温或加入催化剂；12～16 min，反应处于平衡状态，16 min时改变条件后，A、C的浓度瞬时不变，且随后A的浓度逐渐增大，C的浓度逐渐减小，平衡逆向移动，故改变的条件可能是升温。

(5)升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小。

由于16 min时升高温度，则K1＞K2。

10．化学反应原理在科研和工农业生产中有广泛应用。

(1)某化学兴趣小组进行工业合成氨的模拟研究，反应的方程式为N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)ΔH＜0。

在1 L密闭容器中加入0.1 mol N2和0.3 mol H2，实验①、②、③中c(N2)随时间(t)的变化如图所示：
实验②从初始到平衡的过程中，该反应的平均反应速率v(NH3)＝________；与实验①相比，实验②和实验③所改变的实验条件分别为下列选项中的________、________(填字母编号)。

a．增大压强B．减小压强
c．升高温度D．降低温度。