新高一化学第六章 化学反应与能量 知识点-+典型题及答案

新高一化学第六章 化学反应与能量 知识点-+典型题及答案
一、选择题
1．已知2mol 氢气完全燃烧生成水蒸气时放出能量484kJ ，且氧气中1molO=O 键完全断裂时吸收热量496kJ ，水蒸气中1molH-O 键形成时放出能量463kJ ，则氢气中1molH-H 键断裂时吸收热量为（ ） A ．920kJ B ．557kJ
C ．436kJ
D ．188kJ
【答案】C 【详解】
根据题意2mol 氢气完全燃烧生成水蒸气时放出能量484kJ ，2H 2(g)+O 2(g)=2H 2O(g) ΔH= -484 kJ/mol ，设1mol H-H 键断裂时吸收热量为x ，则ΔH= -484 = 2x + 496 - 463×4，解得x = 436，故C 正确； 故答案为C 。

【点睛】
反应热ΔH=反应物断键吸收的总能量减去生成物成键放出的总能量，若差值小于0，为放热反应，反之，为吸热反应。

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） 。

3．一定条件下，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 。

4．如图a 为在恒温恒容密闭容器中分别充入X 、Y 、Z 三种气体，一定条件下发生反应，各物质浓度随时间的变化。

若从t 2开始，每个时刻只改变一个且不同的条件，物质Z 的正、逆反应速率随时间变化如图b 。

下列说法不正确的是（ ）
A ．0~t 1内X 与Y 的平均反应速率之比为3∶2
B ．该反应中Z 一定为产物
C ．该反应的正反应为放热反应
D ．t 2时刻改变的条件可能是压强或催化剂 【答案】C 【分析】
t 1～t 2阶段、t 2～t 3阶段与t 4～t 5阶段正逆反应速率都相等，每个时刻只改变一个且不同的条件，t 2～t 3阶段与t 4～t 5阶段反应速率加快且平衡不移动，说明分别是使用了催化剂和加压，则反应前后气体体积不变，0~t 1时，X 减少0.09mol/L ，Y 增大0.06mol/L ，所以Z 一定
是生成物，且生成0.03mol/L，t3～t4阶段改变的条件只能是降低反应温度，平衡逆向移动，说明正反应吸热，以此分析解答。

【详解】
A. 0～t1min内X与Y的平均反应速率之比等于物质的量浓度的变化量之比，即为：（0.15-
0.06）mol/L∶（0.11-0.05）mol/L=3∶2，故A正确；
B. 由上述分析可知，Z一定是生成物，故B正确；
C. 由上述分析可知，t3～t4阶段改变的条件只能是降低反应温度，平衡逆向移动，说明正反应吸热，故C错误；
D. t1～t2阶段、t2～t3阶段与t4～t5阶段正逆反应速率都相等，每个时刻只改变一个且不同的条件，t2～t3阶段与t4～t5阶段反应速率加快且平衡不移动，说明分别是使用了催化剂和加压，也说明了该反应前后气体体积不变，故D正确；
答案选C。

5．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。

6．2 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。

7．H2能在Cl2中燃烧生成 HCl，HCl也能在一定条件下分解为H2和Cl2。

图为H2、Cl2和HCl 三者相互转化的微观过程示意图，下列说法正确的是
A．过程 1 放热B．过程 2 吸热C．过程 3 放热D．过程 4 放热
【答案】C
【详解】
化学反应的过程中存在化学键的断裂与形成，其中键断裂吸热，键形成放热，图中过程1是吸热过程，过程2是放热过程，氢气在氯气中燃烧是放热过程，而氯化氢的分解是吸热过程，故答案为C。

8．下列说法中可以说明2HI（g）H2（g）+I2（g）已达到平衡状态的是（）
（1）单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol HI
（2）一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂
（3）c(HI)= c(I2)
（4）反应速率υ(H2)=υ(I2)=0.5υ(HI)
（5）c(H2)∶c(I2)∶c(HI)=2∶1∶1
（6）温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化
（7）温度和体积一定时，容器内压强不再变化
（8）条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化
（9）温度和体积一定时，混合气体的颜色不再发生变化
（10）温度和压强一定时，混合气体的密度不再发生变化
A．（1）（2）（5）（9）（10）B．（2）（6）（9）C．（6）（7）（10）
D．全部
【答案】B
【详解】
（1）单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol HI时，正逆反应速率不等，反应达不到平衡状态，故（1）错误；
（2）反应过程中有一个H-H键断裂的同时有两个H-I键断裂，说明正逆反应速率相等，证明反应达到平衡状态，故（2）正确；
（3）c(HI)= c(I2) 的状态不一定是平衡状态，故（3）错误；
（4）反应进行的过程中，反应速率始终满足υ(H2)=υ(I2)=0.5υ(HI)中，不一定是平衡状态，故（4）错误；
（5）c(H2)∶c(I2)∶c(HI)=2∶1∶1的状态不一定是平衡状态，故（5）错误；
（6）温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化，量不变，说明是平衡状态，故正确；（7）温度和体积一定时，混合气体的物质的量始终不变，容器内压强始终不变，不一定是平衡状态，故（7）错误；
（8）混合气体的质量和气体的总物质的量始终不变，混合气体的平均相对分子质量也始终不变，不一定是平衡状态，故（8）错误；
（9）温度和体积一定时，混合气体的颜色不再发生变化，说明不变，是平衡状态，故（9）正确；
（10）温度和压强一定时，混合合气体的质量和气体的总物质的量始终不变，混合气体的平均相对分子质量也始终不变，不一定是平衡状态，故（10）错误；
故答案为B。

9．反应3A(g)+B(g)═2C(g)在三种不同的条件下进行反应，在同一时间内，测得的反应速率用不同的物质表示为：①v A═1mol/(L•min)，②v C═0.5 mol/(L•min)，③v B═0.5
mol/(L•min)，三种情况下该反应速率大小的关系正确的是( )
A．②＞③＞①B．①＞②＞③C．③＞①＞②D．②＞①＞③
【答案】C
【详解】
都转化为A表示的反应速率来比较反应速率的快慢。

①v A=1 mol/(L•min)；
②v C=0.5 mol/(L•min)，由3A(g)+B(g)═2C(g)，则转化为A表示的反应速率v A=0.5
mol/(L•min)×3
2
=0.75 mol/(L•min)；
③v B=0.5 mol/(L•min)，由3A(g)+B(g)═2C(g)，则转化为A表示的反应速率v A=0.5 mol/(L•min)×3=1.5 mol/(L•min)；
显然③＞①＞②，故选C。

10．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。

11．短周期元素X、Y、Z、W 在元素周期表中的位置如下图所示，其中X 形成化合物种类最多，下列说法正确的是：
X Y
Z W
A．X 位于第二周期 IV 族
B．Y 的气态氢化物的水溶液中只存在两个平衡状态
C．W 的最高价氧化物是太阳能电池和电脑芯片中不可缺少的材料
D．常温下，将 Z 单质投入到 Y 的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液中，无明显现象【答案】D
【分析】
短周期元素X、Y、Z、W，根据元素在周期表中的位置知，X和Y属于第二周期元素、Z和W属于第三周期元素，其中X形成化合物种类最多，则X是C元素，那么Y是N元素、Z 是Al元素、W是Si元素
【详解】
A. X是C元素，位于第二周期IV A族，所以A错。

NH+H O NH H O NH+OH，还有B. Y的气态氢化物为NH3，氨水中发生+-
32324
NH(g)NH(aq)，故存在3个平衡状态，所以B错。

33
C. W 的最高价氧化物是SiO 2，不是太阳能电池和电脑芯片中不可缺少的材料，所以C错。

D. Z 单质是Al，Y的最高价氧化物对应的水化物是浓硝酸，常温下，Al和浓硝酸发生钝化现象，所以D对。

12．根据如图所示的N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化情况判断，下列说法正确的是
A．N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)是放热反应
B．2 mol O原子结合生成O2（g）时需要吸收498 kJ能量
C．1 mol NO(g)分子中的化学键断裂时需要吸收632 kJ能量
D．2 mol N(g)和2 mol O(g)的总能量为1444 kJ
【答案】C
【分析】
焓变=反应物断裂化学键吸收的能量−生成物形成化学键放出的能
量,N2+O2═2NO△H=946kJ/mol+498kJ/mol−2×632kJ/mol=+180kJ/mol，反应是吸热反应；【详解】
A. 依据计算分析反应是吸热反应，故A错误；
B. 原子结合形成分子的过程是化学键形成过程,是放热过程,2molO原子结合生成O2(g)时需要放出498kJ能量，故B错误；
C. 形成2molNO放热2×632×J能量,所以1molNO(g)分子中的化学键断裂时需要吸收632kJ能量，故C正确；
D.无法判断2 mol N(g)和2 mol O(g)的总能量，故D错误；
故选C。

13．根据反应KMnO4＋FeSO4＋H2SO4→MnSO4＋Fe2(SO4)3＋K2SO4＋H2O(未配平)设计如下原电池，其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为1 mol·L－1，溶液的体积均为200 mL，盐桥中装有饱和K2SO4溶液。

下列说法不正确的是( )
A．石墨b是原电池的负极，发生氧化反应
B．忽略溶液体积变化，Fe2(SO4)3浓度变为1.5 mol/L，则反应中转移的电子为0.1 mol C．甲烧杯中的电极反应式：MnO4-＋5e－＋8H＋=Mn2＋＋4H2O
D．电池工作时，盐桥中的K+向甲烧杯中移动
【答案】B
【详解】
A. 在乙池中，Fe2+-e-=Fe3+，则石墨b是原电池的负极，发生氧化反应，A正确；
B. Fe2(SO4)3浓度变为1.5 mol/L，则反应生成的Fe2(SO4)3为0.5 mol/L ×0.2L=0.1mol，由Fe2+生成的Fe3+为0.2mol，则反应中转移的电子为0.2mol，B错误；
C. 甲烧杯中，MnO4-得电子转化为Mn2+，电极反应式为MnO4-＋5e－＋8H＋=Mn2＋＋4H2O，C 正确；
D. 电池工作时，甲烧杯中阳离子减少，所以盐桥中的K+向甲烧杯中移动，D正确。

故选B。

14．硝酸工业生产中常用纯碱溶液吸收排出的氮氧化物废气，废气中只含有NO、NO2两种气体。

将一定量废气通入到足量的Na2CO3溶液中被完全吸收，溶液中生成的NO3-、NO2-两
种离子的物质的量与废气中NO2的物质的量分数x
2
2
n(NO)
[x=]
n(NO)+n(NO)变化关系可用图所
示。

已知溶液中可发生以下两个反应：
①NO＋NO2＋Na2CO3=2NaNO2＋CO2；
②2NO2＋Na2CO3=NaNO2＋NaNO3＋CO2
下列说法正确的是
A．图中线段a表示NO3－离子
B．随x值增大，溶液中n(NO3-)＋n(NO2-)增大
C．x＝0.6时，反应中可收集到标准状况下CO2 44.8 L D．若测得所得溶液中n(NO3-)为0.5 mol，则x值为0.75【答案】D
【分析】
由方程式和图象可知，NO单独不能被吸收：
①当NO和NO2混合气体被NaOH溶液恰好完全吸收，满足n(NO2)：n(NO)=1，即x=0.5，此时只生成NO2-，n(NO3-)=0，n(NO2-)=2mol，所以a曲线表示NO2-离子、b曲线表示NO3-离子；
②当气体只有NO2时，即x=1，发生反应2NO2+Na2CO3═NaNO2+NaNO3+CO2，此时生成
n(NO3-)=n(NO2-)=1mol；
③由x=0.5和x=1可知，一定量废气中n(NO2)≥n(NO)，并且n(NO2)+n(NO)=2mol，生成
n(NO3-)+n(NO2-)=2mol；
④反应NO+NO2+Na2CO3═2NaNO2+CO2和2NO2+Na2CO3═NaNO2+NaNO3+CO2均有
n(N)=2n(C)，即n(NO2)+n(NO)=2n(CO2)=2mol，所以n(CO2)=1mol；
综上可知：2mol废气通入到足量的Na2CO3溶液中被完全吸收，即n(NO2)≥n(NO)，生成
n(NO3-)+n(NO2-)=2mol；n(CO2)=1mol；a曲线表示NO2-离子、b曲线表示NO3-离子。

【详解】
A．当x=0.5时，只发生反应NO+NO2+Na2CO3═2NaNO2+CO2，n(NO3−)=0，n(NO2−)=2mol，所以a曲线表示NO2−离子、b曲线表示NO3−离子，故A错误；
B．当x=0.5时，只生成NO2−，n(NO2−)=2mol；当x=1只发生反应
2NO2+Na2CO3═NaNO2+NaNO3+CO2，此时生成n(NO3−)=n(NO2−)=1mol，根据N原子守恒可知混合气体的总的物质的量为2mol，即溶液中n(NO3−)+n(NO2−)不变、始终等于2mol，故B
错误；
C．由于废气中n(NO2)⩾n(NO)，并且n(NO2)+n(NO)=2mol，根据反应①②可知
n(NO2)+n(NO)=2n(CO2)=2mol，即n(CO2)=1mol，标准状况下体积为22.4L，故C错误；D．设n(NO2)=a，n(NO)=b，则a+b=2mol，发生反应①余下NO2的物质的量为(a−b)mol，发生反应②生成n(NO3−)=0.5(a−b)=0.5 mol，即a−b=1mol，联立方程组解得a=1.5mol，
b=0.5mol，废气中NO2的物质的量分数x=1.5mol
2mol
×100%=75%，故D正确；
答案选D。

15．光电池在光照条件下可产生电流，如图装置可以实现光能源的充分利用，双极性膜可将水解离为H+和OH-，并实现其定向通过。

下列说法不正确的是（）
A．该装置可利用光能实现水的分解
B．光照过程中阴、阳极区溶液中的pH均基本不变
C．再生池中的反应为2V2++2H+2V3++H2↑
D．每有1molOH-通过双极性膜，可产生5.6L（标准状况）的O2
【答案】B
【分析】
由图上电子的移动方向可知右侧电解池的阳极，反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑，阴极反应式为 2V3++2e-=2V2+，双极性膜可将水解离为H+和OH-，由图可知，H+进入阴极，OH-进入阳极，放电后的溶液进入再生池中在催化剂条件下发生反应放出氢气，反应方程式为
2V2++2H+ 2V3++H2 ↑。

【详解】
A．由图可知，该装置将光能转化为化学能并分解水，故A正确；
B．双极性膜可将水解离为H+和OH-，由图可知，H+进入阴极，OH-进入阳极，则双极性膜可控制其两侧溶液分别为酸性和碱性，则光照过程中阴、阳极区溶液中的pH均发生改变，故B错误；
C．由分析知，再生池中的反应为2V2++2H+2V3++H2↑，故C正确；
D．阳极区反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑，每有1molOH-通过双极性膜，生成0.25molO2，其标准状况下体积为5.6L，故D正确；
故答案为B。

16．我国科学家在CO2电催化还原制乙烯和乙醇方面取得重要突破，其反应机理如下图所示。

下列有关说法错误的是
A．第1步中“CO2→*CO"碳氧双键断开需要吸收能量
B．第2步发生反应的化学方程式为*CO+H→*CHO
C．第3步“*CHO→*OCHCHO*”吸附在催化剂表面原子数目及种类不变
D．第4步产物有乙烯、乙醇和水
【答案】C
【分析】
由图可知：第1步CO2碳氧双键断开形成*CO和O，第2步发生反应*CO+H→*CHO，第3步“*CHO→*OCHCHO*”，第4步为*OCHCHO*脱离催化剂表面生成乙烯和乙醇，据此分析。

【详解】
A．断开共价键需要吸收能量，故A正确；
B．观察图，第2步发生反应的化学方程式为*CO+H→*CHO，故B正确；
C．第3步“*CHO→*OCHCHO*”吸附在催化剂表面原子种类改变，数目增加，故C错误，；D．第4步产物有乙烯、乙醇，根据原子守恒，产物中有水生成，故D正确；
答案选C。

17．一定条件下，物质的量均为 0.3mol 的 X(g)与Y(g)在容积固定的密闭容器中发生反应：X(g)+3Y (g)2Z(g)ΔH=-akJ•mol -1，下列说法正确的是
A．达到平衡后，向平衡体系中充入稀有气体，正反应速率不发生变化
B．反应一段时间后，X 与Y 的物质的量之比仍为 1：1
C．达到平衡时，反应放出 0.1akJ 的热量
D．X 的体积分数保持不变，说明反应已达到平衡
【答案】A
【详解】
A．容积固定的密闭容器，充入稀有气体，X、Y、Z的浓度均不变，则正逆反应速率不变，故A正确；
B．反应起始时X与Y的物质的量相等，但X与Y按物质的量1:3进行反应，则反应一段时间后，X 与Y 的物质的量之比应大于 1：1，故B错误；
C．由方程式的化学计量数可知，X是过量的，又物质的量与热量成正比，若0.3molY全部参与反应，反应放出 0.1akJ 的热量，而该反应为可逆反应，不能进行到底，故达到平衡时，反应放出的热量小于0.1akJ，故C错误；
D．设任意时刻，X的转化量为x mol，可列出三段式：
()()()
0.30.30
x3x2x
0.3-
X g+
x0.
3Y g2Z g
3-3x 2x
，则X的
体积分数为
0.3-x0.3-x
100%=100%=50%
0.3-x+0.3-3x+2x0.6-2x
⨯⨯，则X的体积分数为一定
值，始终保持不变，则X的体积分数保持不变不能说明反应已达到平衡，故D错误；
故选A。

18．已知NO2和N2O4可以相互转化()()
224
2NO g N O g，反应每生成1moN2O4 ，放出24.2kJ的热量．在恒温条件下，将一定量的NO2和N2O4混合气体通入一容积为2L的密闭容器中，反应物浓度随时间变化关系如下图．下列说法正确的是（）
A．前10min内用v(NO2)表示的化学反应速率为0.02mol/(L·min)
B ．图中a 、b 、c 、d 四个点中，a 、c 两点的v 正≠v 逆
C ．反应进行到10min 时放出的热量为9.68kJ
D ．25min 时，导致物质浓度变化的原因是将密闭容器的体积缩小为1L
【答案】B
【分析】
从图中可以看出，25min 前，X 的浓度变化量为0.4mol/L ，而Y 的浓度变化量为0.2mol/L ，由热化学方程式中的化学计量数关系，可确定X 为NO 2、Y 为N 2O 4；在25min 时，改变某条件，X 的浓度突然增大，而Y 的浓度不变，所以此时应往密闭容器中充入NO 2气体。

【详解】
A ．前10min 内用v (NO 2)表示的化学反应速率为
0.6mol/L-0.2mol/L 10min
=0.04mol/(L·min)，A 不正确；
B ．图中a 、b 、c 、d 四个点中，a 、c 两点的X 、Y 浓度都发生变化，此时平衡仍发生移动，所以v 正≠v 逆，B 正确；
C ．因为反应由N 2O 4转化为NO 2，所以反应进行到10min 时，应吸收热量，C 不正确；
D ．由以上分析可知，25min 时，导致物质浓度变化的原因是往密闭容器中充入NO 2气体，D 不正确；
故选B 。

19．下列说法正确的是( )
A ．H 2(g)＋I 2(g) ⇌ 2HI(g)，其他条件不变，缩小反应容器体积，正逆反应速率不变
B ．C(s)＋H 2O(g) ⇌ H 2(g)＋CO(g)，气体的总物质的量不再改变不能说明反应已达平衡
C ．若压强不再随时间变化能说明反应2A(?)＋B(g) ⇌ 2C(?)已达平衡，则A 、C 不能同时是气体
D ．1 mol N 2和3 mol H 2反应达到平衡时H 2转化率为10%，放出的热量为Q 1；在相同温度和压强下，当2 mol NH 3分解为N 2和H 2的转化率为10%时，吸收的热量为Q 2，Q 2等于Q 1
【答案】D
【详解】
A. H 2(g)＋I 2(g) ⇌ 2HI(g)，其他条件不变，缩小反应容器体积增大压强，则正逆反应速率均增大，A 错误；
B. C(s)＋H 2O(g) ⇌ H 2(g)＋CO(g)，气体的总物质的量会随着反应而变化，当其不再改变时则能说明反应已达平衡，B 错误；
C. 2A(?)＋B(g) ⇌ 2C(?)的两边，气体分子总数不可能相等，故不管A 、C 是什么状态，若压强
不再随时间变化均能说明反应2A(?)＋B(g) ⇌
2C(?)已达平衡，C 错误； D. 设合成氨反应中消耗1 mol N 2和3 mol H 2同时生成2 mol NH 3时，放出热量为Q ，则热化学方程式为：1223N (g)+3H (g)
2NH (g)kJ mol H Q -∆=-⋅，消耗2 mol NH 3同时生成1 mol N 2和3 mol H 2时，吸收热量为Q ，则热化学方程式为：13222NH (g)N (g)+3H (g)kJ mol H Q -∆=+⋅，当1 mol N 2和3 mol H 2反应达到平衡时H 2转化率为10%，放出的热量为Q 1=0.1Q ，在相同温度和压强下，当2 mol NH 3分解为N 2和
H2的转化率为10%时，吸收的热量为Q2=0.1Q，D正确；
答案选D。

20．全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为：16Li+xS8=8Li2S x（2≤x≤8）。

下列说法错误的是
A．电池工作时，正极可发生反应：2Li2S6+2Li++2e−=3Li2S4
B．电池工作时，外电路中流过0.02 mol电子，负极材料减重0.14 g
C．石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性
D．电池充电时间越长，电池中Li2S2的量越多
【答案】D
【详解】
A．原电池工作时，Li+向正极移动，则a为正极，正极上发生还原反应，随放电的多少可能发生多种反应，其中可能为2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4，故A正确；B．原电池工作时，转移0.02mol电子时，氧化Li的物质的量为0.02mol，质量为0.14g，故B正确；C．石墨能导电，利用石墨烯作电极，可提高电极a的导电性，故C正确；D．电池充电时间越长，转移电子数越多，生成的Li和S8越多，即电池中Li2S2的量越少，故D错误；答案为D。

二、实验题
21．某兴趣小组进行“活泼金属与酸反应”的实验，将5.4g的铝片投入500 mL 0.5 mol·L-1的硫酸溶液中，下图为反应产生氢气速率与反应时间的关系图。

（1）下列关于图像的说法不正确的是（填序号，下同）；
①a → b段产生H2加快可能是表面的氧化膜逐渐溶解，加快了反应速率
②b → c段产生H2较快可能是该反应放热，导致温度升高，加快了反应
③c以后，产生H2速率逐渐下降可能是铝片趋于消耗完全
（2）其他条件不变，现换用500 mL 1 mol·L-1盐酸，产生氢气速率普遍较使用500 mL 0.5 mol·L-1硫酸的快，可能的原因是________；
①盐酸中c（H+）的浓度更大
②Cl-有催化作用
③SO42-有催化作用
④SO42-有阻化作用（使反应变慢）
⑤Al3+有催化作用
（3）要加快铝与硫酸溶液制H2的反应速率，小组成员提出一系列方案，比如：①加入某种催化剂；②加入蒸馏水；③将铝片换成铝粉；④增加硫酸的浓度至18 mol/L；
⑤；⑥ _。

以上方案不合理的有；请你再补充两种合理方案，填入空白⑤⑥处。

【答案】（每空2分）（1）③ （2）②④
（3）方案不合理的有②④）；合理方案如：升高温度，加入少量CuSO4溶液，合理即可【解析】
试题分析：（1）铝的物质的量是5.4g÷27g/mol＝0.2mol，硫酸的物质的量是0.5L×0.5mol/L ＝0.25mol，则铝过量。

①铝表面含有氧化铝，因此o→a段发生的是氧化铝与硫酸的反应。

a → b段产生H2加快是由于其表面的氧化膜逐渐溶解，加快了反应速率，①正确；
②该反应是放热反应，b → c段产生H2较快可能是该反应放热，导致温度升高，加快了反应，②正确；③c以后，产生H2速率逐渐下降是由于氢离子浓度降低，反应速率减小，③错误。

（2）其他条件不变，现换用500 mL 1 mol·L-1盐酸，产生氢气速率普遍较使用500 mL 0.5 mol·L-1硫酸的快，由于溶液中氢离子浓度完全相同，不同的是阴离子，所以可能的原因是Cl-有催化作用或SO42-有阻化作用（使反应变慢），答案选②④。

（3）①加入某种催化剂可以加快反应速率；②加入蒸馏水氢离子浓度降低，反应速率减小；③将铝片换成铝粉增大反应物的接触面积，反应速率加快；④增加硫酸的浓度至18 mol/L，在常温下铝在浓硫酸中钝化；要加快反应速率可以是⑤升高温度，或利用原电池，即⑥加入少量CuSO4溶液。

考点：考查外界条件对反应速率的影响
22．利用生活中或实验室中的常用物品，根据氧化还原反应知识和电化学知识，自己动手设计一个原电池.请填写下列空白：
（1）实验原理：Fe+2H+=Fe2++H2↑
（2）实验用品：电极（__、__）、稀硫酸、__、__耳机（或电流计）.
（3）①按如图所示装置连接好实验仪器，这时可以听见耳机发出“嚓嚓……”的声音。

其原因是在原电池中化学能转化为__，在耳机中__又转化为声波这种能量。

②在该原电池内中，Fe在___极发生了___反应，H+在___极发生了___反应。

【答案】铁钉（或铁条等）铜钉（或其他的惰性电极，如铅笔芯等）烧杯导线电能电能负氧化正还原
【分析】
根据Fe+2H+═Fe2++H2↑知，铁失电子被氧化，则Fe作原电池负极，不如铁活泼的金属或导电的非金属作原电池正极，电解质溶液为弱氧化性酸溶液，结合原电池构成条件及能量转化方式分析解答。

【详解】
（2）由形成原电池的条件可知，需要铁为负极，正极为铜钉（其他的惰性电极如铅笔芯、铂等都可以），硫酸为电解质溶液，还需要烧杯、导线等，故答案为：铁钉或铁条；铜钉（其他的惰性电极如铅笔芯、铂等都可以）；烧杯、导线；
（4）①在原电池中，由化学能转化为电能，在耳机中又由电能转化为声音这种能量，故答案为：电能；电能；
②如果将装置中的耳机改为电流计，则电流表指针发生偏转，形成原电池反应，铁为负极，发生氧化反应，电极方程式为Fe-2e-=Fe2+，正极发生还原反应，电极方程式为2H++2e-=H2↑，铁钉应该连接电流计的负极，铜钉连接电流计的正极，故答案为：负；氧化；正；还原。

23．某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验：
[实验原理] 2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4=K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O
[实验内容及记录]
请回答：
（1）根据上表中的实验数据，可以得到的结论是___________________________。

（2）利用实验1中数据计算，用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为
v(KMnO4)＝_____________________________。

（3）该小组同学根据经验绘制了n(Mn2＋)随时间变化趋势的示意图，如图1所示，但有同学查阅已有的实验资料发现，该实验过程中n(Mn2＋)随时间变化的趋势应如图2所示。

该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设。

并继续进行实验探究。

①该小组同学提出的假设是____________________________________。

②请你帮助该小组同学完成实验方案，并填写表中空白。

实验
编号
室温下，试管中所加试剂及其用量/mL
再向试管
中加入少
量固体
室温下溶液颜
色褪至无色所
需时间/min
0.6 mol/L
H2C2O4溶液
H2O
0.2 mol/L
KMnO4溶液
3 mol/L稀
硫酸
4 3.0 2.0 3.0 2.0________t
③若该小组同学提出的假设成立，应观察到的现象是_________________________。

【答案】其他条件相同时，增大KMnO4浓度(或反应物浓度)，反应速率增大 1.5 × 10－2 mol·L－1·min－1生成物中的MnSO4为该反应的催化剂(或Mn2＋对该反应有催化作用) MnSO4与实验1比较，溶液褪色所需时间短[或所用时间(t)小于4 min及其他合理答案] 【详解】
（1）根据表中数据可知，其他条件相同时(控制变量法)，增大KMnO4浓度（反应物浓度），反应速率增大。

（2）反应中消耗高锰酸钾的浓度是0.2 mol/L×3mL÷10mL=0.06mol/L，所以
υ(KMnO4)=0.06mol/L÷4min=1.5 × 10－2mol / (L·min)。

（3）①由图2可知反应开始后速率增大的比较快，说明生成物中的MnSO4（或Mn2+）为该反应的催化剂。

②要验证假设作对比实验4与与实验1比较，其它条件相同时加入MnSO4即可。

③与实验1比较，如果假设成立，则加入硫酸锰以后若反应加快，溶液褪色的时间小于
4min，说明Mn2+是催化剂。

24．（某实验小组为了探究化学能与热能的转化，设计了如图所示的三套实验装置：
（1）某同学选用装置Ⅰ进行实验(实验前U形管里液面左右相平)，在甲试管中加入适量了Ba(OH)2溶液与稀硫酸，U形管中可观察到的现象是__________________________。