湖北省长阳县第一高级中学高中化学提高题专题复习第六章 化学反应与能量 练习题

湖北省长阳县第一高级中学高中化学提高题专题复习第六章 化学反应与能量
练习题
一、选择题
1．一个由锌片和石墨棒作为电极的原电池如图所示，电极反应分别是：锌片：2Zn －4e －＋4OH －===2ZnO ＋2H 2O 石墨：2H 2O ＋O 2＋4e －===4OH － 下列说法中不正确的是（ ）
A ．电子从石墨经外电路流向锌片，电解质溶液为酸性溶液
B ．锌片是负极，石墨是正极
C ．电池总反应为2Zn ＋O 2===2ZnO
D ．该原电池工作一段时间后石墨附近溶液中的c （OH －）增大 【答案】A 【详解】
A ．根据锌片电极反应式，锌片失去电子，锌片作负极，石墨作正极，根据原电池的工作原理，电子从负极经外电路流向正极，即电子从Zn→外电路→石墨，通过石墨电极反应式，得出此溶液显碱性或中性，故说法错误；
B ．根据选项A 的分析，故说法正确；
C ．正负极电极反应式相加，得出2Zn ＋O 2=2ZnO ，故说法正确；
D ．根据石墨电极反应式，产生OH －,c （OH －）增大，故说法正确。

2．在恒温下的密闭容器中，有可逆反应()()()222NO g O g 2NO g −−→+←−−
，下列不能说明该反应已达到平衡状态的是（ ）
A ．正反应生成NO 2的速率和逆反应生成O 2的速率
B ．混合气体的颜色不再改变
C ．反应容器中的压强不随时间的变化而变化
D ．混合气体的平均摩尔质量保持不变 【答案】A 【详解】
A ．正反应生成NO 2的速率和逆反应生成O 2的速率之比等于2:1时，反应达到平衡状态，符合题意，A 正确；
B ．NO 为无色，NO 2为红棕色，当混合气体的颜色不再改变，说明NO 2的浓度不变，即反应达到平衡状态，不符合题意，B 错误；
C ．反应前后气体的化学计量数之和不相等，随着反应的进行，容器中的压强不断变化，当容器中的压强不再改变时，说明反应已达到平衡状态，不符合题意，C 错误；
D ．反应前后气体的化学计量数之和不相等，气体的质量始终不变，随着反应的进行，气
体的物质的量不断变化，当气体的物质的量不再改变时，混合气体的平均摩尔质量不再变，说明反应已达到平衡状态，不符合题意，D错误；
答案选A。

【点睛】
混合气体的平均摩尔质量=
()
m
n
气体总质量
（气体总物质的量）。

3．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。

4．完全燃烧一定质量的无水乙醇，放出的热量为Q，已知为了完全吸收生成的二氧化碳，消耗掉8mol•L-1的氢氧化钠溶液50mL，则1mol无水乙醇的燃烧放出的热量不可能是A．10Q B．10Q～5Q C．大于10Q D．5Q
【答案】C
【详解】
n（NaOH）=0.05L×8mol/L=0.4mol，则由CO2～2NaOH～Na2CO3，可知n（CO2）
=0.2mol，则n（C2H6O）=0.5×n（CO2）=0.1mol，放出的热量为Q，所以1mol乙醇完全燃烧放出的热量为10Q，由CO2～NaOH～NaHCO3可知，n（CO2）=0.4mol，则n（C2H6O）=0.5×n（CO2）=0.2mol，放出的热量为Q，所以1mol乙醇完全燃烧放出的热量为5Q，若二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸氢钠和碳酸钠的混合物，则乙醇燃烧放出的热量介于5Q～10Q之间，所以选项C不符合；故答案选C。

5．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 。

6．一定条件下，在容积固定的某密闭容器中发生反应N 2（g ）+3H 2（g ）
Δ
催化剂
2NH 3
（g ）,在10s 内N 2的浓度由5 mol/L 降至4mol/L ，下列说法正确的是（ ） A ．用NH 3表示的化学反应速率为0.1 mol/（L•s ） B ．升高温度，可以加快反应的反应速率
C ．增加H 2的浓度或降低温度都会加快该反应的速率
D ．反应足够长时间，N 2浓度降为零 【答案】B 【详解】
A ．反应计量数之比为1:3:2，设容器的体积为VL ，2 N 的浓度由5mol/L 降至4mol/L ，变
化了1V mol ，所以3NH 变化了2
V
mol ，V （3NH ）=2
V 10V
(mol/L.s)=0.2mol/(L·
s)，选项A 错误；
B ．升高温度，活化分子的百分数增大，有效碰撞的几率增大，化学反应速率增大，选项B 正确；
C ．该反应是在高温高压条件下进行，降低温度虽然平衡可以向右移动，但会降低反应速率，选项C 错误；
D ．反应是可逆反应，不可能反应物全部转化为生成物，即N 2浓度不可能降为零，选项D 错误； 答案选B 。

7．对于反应aA+bB ＝dD+eE ，该化学反应速率定义为v =
()v A a
=
()v B b
=
()v D d
=
()v E e。

式中
v (X)指物质X=(X=A 、B 、C 、D)的反应速率，a 、b 、d 、e 是化学计量数。

298k 时，测得溶液中的反应H 2O 2+2HI ＝2H 2O+I 2在不同浓度时化学反应速率v 见下表：
A ．实验1、2中，22(H O )v 相等
B ．将浓度均为-10.200mol L ⋅的22H O 溶液和HI 溶液等体积混合，则
-110.0304mol L s v -=⋅⋅
C ．v 与“HI 和22H O 浓度的乘积”的比值为常数
D ．实验4中，反应5s 后22H O 浓度减少了10.0760mol L -⋅ 【答案】C 【详解】
A ．实验2中c (HI)>实验1中c (HI)，故实验2的v (H 2O 2)大于实验1，故A 项说法错误；
B ．将浓度均为0.200 mol•L -1的H 2O 2溶液和HI 溶液等体积混合后，c (H 2O 2)=c (HI)=0.100mol•L -1，则v =0.00760 mol•L -1•s -1，故B 项说法错误；
C ．实验1：()()22HI H O v c c =0.00760
0.10.1
⨯=0.76，实验2：
()()22HI H O v c c =0.01520.20.1⨯=0.76，实验3：()()22HI H O v c c =0.0228
0.30.1⨯=0.76，实验4：
()()22HI H O v c c =0.0152
0.10.2
⨯=0.76，因此v 与“HI 和H 2O 2浓度的乘积”的比值为常数，故C
项说法正确；
D ．v (H 2O 2)表示的是平均化学反应速率，因此无法计算反应5s 后H 2O 2的浓度变化，故D 项说法错误；
综上所述，说法正确的是C 项，故答案为C 。

8．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。

9．下列关于化学能与其他能量相互转化的说法正确的是（）
A．图1所示的装置能将化学能转变为电能
B．图2所示的反应为吸热反应
C．中和反应中，反应物的总能量比生成物的总能量低
D．化学反应中能量变化的根本原因是化学键的断裂与生成
【答案】D
【详解】
A．图1所示的装置没形成闭合回路，不能形成原电池，没有电流通过，所以不能把化学能转变为电能，选项A错误；
B．图2所示的反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，所以该反应为放热反应，选项B错误；
C．中和反应是放热反应，所以反应物总能量大于生成物总能量，选项C错误；
D．化学反应总是伴随着能量变化，断键需要吸收能量，成键放出能量，所以化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与生成，选项D正确；
答案选D。

10．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；
B ．KOH 溶液为电解溶质溶液，则正极电极反应式为：2Fe 24O -+8H 2O+6e -=Fe(OH)3+10OH -，B
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 。

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。

12．一定条件下，通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO， MgSO3(s) +
CO(g)MgO(s) + CO 2(g) +SO2(g) △H>0。

该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后，若仅改变图中横坐标x的值，重新达到平衡后，纵坐标y随x变化趋势合理的是
选项x y
A温度容器内混合气体的密度
B CO的物质的量CO2与CO的物质的量之比
C SO2的浓度平衡常数K
D MgSO4的质量（忽略体积）CO的转化率
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【详解】
A、△H＞0，升高温度，平衡正向移动，二氧化碳浓度增大，混合气体的密度增大，故A 正确；
B、
[]
[]2
CO
k
CO
= , 平衡常数只与温度有关，温度不变常数不变，增加CO的物质的量， CO2
与CO的物质的量之比不变，故B错误；
C、平衡常数只与温度有关，温度不变常数不变，故C错误；
D、MgSO4是固体，增加固体质量，平衡不移动， CO的转化率不变，故D错误；
答案选A。

13．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2NO2+8e-+8H+=N2+4H2O
【答案】C
【分析】
由反应6NO2+8NH3═7N2+12H2O可知，反应中NO2为氧化剂，NH3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6NO2+8NH3═7N2+12H2O可知，反应中NO2为氧化剂，NH3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0.1molNO2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2NO2+8e-+4H2O=N2+8OH-，故D错误；故答案为C。

14．对于可逆反应4NH3+5O24NO+6H2O(g),下列叙述正确的是（）
A．达到平衡状态，2 v正(NH3)= 3v逆(H2O)
B．单位时间内生成x mol NO的同时，消耗x mol NH3，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(NH3)= 3v逆(H2O)，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xmolNH3，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。

15．一定温度下，向容积为2L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示。

则下列对该反应的推断合理的是（）
A ．该反应的化学方程式为6A+2D 3B+4C
B ．0～1s 内， v(A)=v(B)
C ．0～5s 内，B 的平均反应速率为006mol·L -1·s -1
D ．5s 时，v(A)=v(B)=v(C)=v(D) 【答案】C 【分析】
由图像可知，A 、D 物质增加为生成物，B 、C 物质减少为反应物，根据变化的物质的量之比与系数之比相等写出化学方程式；Δc
v=Δt
，以此计算化学反应速率。

【详解】
A ．由图可知，反应达到平衡时A 物质增加了1.2mol ，D 物质增加了0.4mol 、
B 物质减少了0.6mol 、
C 物质减少了0.8mol ，故A 、
D 为生成物，B 、C 为反应物，该反应的化学方程式为3B 4C
6A 2D ++，A 项错误；
B ．0～1s 内，A 、B 的物质的量变化量不等所以()()A B v v ≠，B 项错误；
C ．0～5s 内，B 的平均反应速率11
1.0mol 0.4mol
2L 0.06mol L s 5s
v ---==⋅⋅，C 项正确； D ．5s 时反应达到了化学平衡状态，()()()()A :B :C :D 6:3:4:2v v v v =，D 项错误； 故答案选：C 。

16．一定温度、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。

17．已知反应:NO 2(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NO 2(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。

18．一定条件下，对于可逆反应：X （g ）＋3Y （g ）
2Z （g ），若 X 、Y 、Z 的起始浓
度分别为 c 1、c 2、c 3（均不为 0，单位 mol/L ），达到平衡时，X 、Y 、Z 的浓度分别为 0.1 mol/L 、0.3 mol/L 、0.08mol/L ，则下列判断不正确的是 A ．c 1∶c 2＝1∶3
B ．平衡时 Y 和 Z 的生成速率之比为 3∶2
C ．X 、Y 的转化率之比等于 1:3
D ．c 2 的取值范围为 0＜c 2＜0.42 mol/L
【答案】C 【详解】
A.设X 转化的浓度为x ，若从正反应建立平衡，则 123
X(g)+3Y(g)=2Z(g)
c c c 320.10.30.08
x x x 起始(mol/L)转化(mol/L)平衡(mol/L)，
12c 0.1moL /L 1c 30.3mol /L 3x x +==+，若从逆反应建立平衡，则，12c 0.1moL /L-1
c 0.3mol /L-33
x x ==，故A 正确；
B. 平衡时，正逆反应速率相等，则Y 和Z 的生成速率之比为3:2，故B 正确；
C. 按A 分析，反应前后X 、Y 气体的浓度比为1:3、化学方程式中化学计量数之比为1:3，所以达到平衡状态时，转化率相同，故C 错误；
D. 反应为可逆反应，物质不可能完全转化，如从正反应建立平衡，则消耗X 小于
0.04mol ⋅L −1、消耗X 小于0.12mol ⋅L −1，则c 2<0.12mol ⋅L −1+0.3mol ⋅L −1=0.42mol ⋅L −1，如反应从逆反应建立平衡，按已知条件，0<c 2，故有0<c 2<0. 42mol ⋅L −1，故D 正确； 答案选C 。

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 0
10
20
30
40
50
60
1 800 ℃ 1.0 0.80 0.67 0.57 0.50 0.50 0.50
2 800 ℃ 1.0 0.60 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50
3 800 ℃ c 0.92 0.75 0.63 0.60 0.60 0.60 4
820 ℃
1.0
0.40
0.25
0.20
0.20
0.20
0.20
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。

20．298K时，合成氨反应的热化学方程式为：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4
kJ/mol，在该温度下，取1 mol N2和3 mol H2放在密闭容器内反应。

下列说法正确的是( ) A．在有催化剂存在的条件下，反应放出的热量为92.4 kJ
B．有无催化剂该反应放出的热量都为92.4 kJ
C．反应放出的热量始终小于92.4 kJ
D．若再充入1 mol H2，到达平衡时放出的热量应为92.4 kJ
【答案】C
【解析】
该反应为可逆反应，正向不可能进行到底，所以1 mol N2和3 mol H2反应放出的热量始终小于92.4 kJ，C正确。

二、实验题
21．某实验小组欲探究SO2和Cl2能否发生反应，设计如下图所示的实验装置进行实验。

(1)装置A制取氯气，该反应的化学方程式：___________。

(2)装置C中发生复分解反应制取SO2，该反应的化学方程式：___________。

(3)为验证SO2和Cl2发生了反应，小组同学又继续如下实验。

①甲同学认为若SO2和Cl2反应，生成了Cl-，只要检验到生成的Cl-即可，甲取适量B中样品于试管中，向其中滴加少量___________溶液，有白色沉淀生成。

②乙同学认为甲同学的结论不合理，认为应该在装置A、B间增加一个洗气瓶，然后再按甲同学的方法实验即可得到正确结论。

洗气瓶中盛有试剂的名称是___________。

③丙同学认为按乙同学的建议改进实验也不合理，理由是：___________。

④丙同学取溶液X于试管中，加入少量反应后B中的溶液，生成大量白色沉淀，得出正确结论：SO2与Cl2同时通入水中，可以发生反应。

溶液X是_________(填选项序号)。

a. BaCl2溶液
b. Ba(OH)2溶液
c. 氯水
d. 石蕊溶液
SO2与Cl2同时通入水中反应的化学方程式是______________________。

【答案】2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O AgNO3饱和食盐水 Cl2和水反应也会生成Cl- a SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4
【详解】
(1)在装置A高锰酸钾与浓盐酸发生氧化还原反应产生氯气，该反应的化学方程式是
2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O；
(2)在装置C浓硫酸与Na2SO3发生复分解反应产生SO2，该反应的化学方程式是
Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O；
(3) ①在B中SO2与Cl2会发生反应：SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4，反应后的溶液中含Cl-，可利用AgNO3既不溶于水，也不溶于HNO3的性质检验Cl-。

甲中含有Cl-可通过向该溶液中加入硝酸酸化的AgNO3溶液，若反应产生白色沉淀，就证明含有Cl-，所以加入的溶液为AgNO3；
②制备氯气中含有氯化氢和水蒸气，氯化氢进入B中溶于水也会生成氯离子，乙同学认为Cl2中混有的杂质是HCl，需要在A、B间增加一个洗气瓶，用饱和食盐水除去；
③丙同学认为按乙同学的建议改进实验也不合理，理由是Cl2和水反应也会生成Cl-；
④SO2被Cl2氧化为H2SO4，结合硫酸根离子检验证明二氧化硫和氯气发生了反应，丙同学
取适量B中溶液于试管中，向其中滴加少量溶液X中含Ba2+，且不能和二氧化硫发生反应，
a．BaCl2溶液可以检验SO42-存在，证明SO2和Cl2发生了反应，a正确；
b．Ba(OH)2和SO2反应生成BaSO3沉淀，不能说明SO2和Cl2发生反应，b错误；
c．氯水有氧化性，氯水能将SO2在溶液中被氧化为H2SO4，也会生成BaSO4沉淀，不能说明说明SO2和Cl2发生反应，c错误；
d.无论氯气与SO2是否发生反应，二者溶于水后的溶液显酸性，酸溶液能够使石蕊溶液变红色，所以不能确定SO2与Cl2是否反应，d错误；
故合理选项是a；
SO2与Cl2同时通入水中反应的化学方程式是：SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4。

22．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）。

[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。

23．Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水，通常是在调节好pH和2
Fe+浓度的废水中加入22
H O，所产生的羟基自由基能氧化降解有机污染物。

现运用该方法降解有机污染物p CP
-，探究有关因素对该降解反应速率的影响。

（实验设计）
控制p CP
-的初始浓度相同，恒定实验温度在298 K或313 K（其他实验条件如表所示），设计如下对比实验。

（1）请完成实验设计表（表中不要留空格）。

（数据处理）
实验测得p CP
-的浓度随时间变化的关系如图所示。