山东省淄博第一中学高中化学第六章 化学反应与能量 知识归纳总结及答案(1)

山东省淄博第一中学高中化学第六章化学反应与能量知识归纳总结及答案
一、选择题
1．一定条件下，通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO， MgSO3(s) +
CO(g)MgO(s) + CO2(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。

2．对于可逆反应 4NH3+5O2⇌4NO+6H2O(g)，下列叙述正确的是
A．达到平衡时，4v(O2)正=5v(NO)逆
B．达到平衡状态后，NH3、O2、NO、H2O(g)的物质的量之比为 4:5:4:6
C．达到平衡状态时，若增加容器体积，则反应速率增大
D．若单位时间生成 xmolNO 的同时，消耗 xmolNH3，则反应达到平衡状态
【答案】A
【详解】
A ．达到平衡时，4v （O 2）正=5v （NO ）逆，说明正逆反应速率相等，选项A 正确；
B ．到达平衡时，反应混合物的物质的量关系与起始投入量及转化率有关，达到化学平衡时， NH3、O2、NO 、H2O(g)的物质的量之比不一定为4∶5∶4∶6，选项B 错误；
C ．达到平衡状态时，若增加容器体积，相当于减小压强，则反应速率减小，选项C 错误；
D ．若单位时间生成xmolNO 的同时，消耗xmolNH 3，都是指正反应速率，无法说明正逆反应速率相等，则反应不一定达到平衡状态，选项D 错误。

答案选A 。

3．下列反应属于氧化还原反应，而且△H ＞0的是( ) A ．铝片与稀H 2SO 4的反应 B ．22Ba(OH)8H O ⋅与4NH Cl 的反应 C ．灼热的木炭与CO 2的反应 D ．甲烷在O 2中的燃烧反应
【答案】C 【详解】
A ．铝片与稀H 2SO 4的反应中有元素化合价的变化，反应属于氧化还原反应；反应发生放出热量，反应属于放热反应，故△H ＜0，A 不符合题意；
B ．22Ba(OH)8H O ⋅与4NH Cl 反应吸收热量，属于吸热反应；反应过程中元素化合价没有发生变化，故反应属于非氧化还原反应，B 不符合题意；
C ．灼热的木炭与CO 2反应产生CO ，反应发生吸收热量；反应过程中有元素化合价的变化，反应属于氧化还原反应，C 符合题意；
D ．甲烷在O 2中的燃烧，放出热量，属于放热反应；反应过程中有元素化合价的变化，因此反应属于氧化还原反应，D 不符合题意； 故合理选项是C 。

4．如图所示进行实验，下列说法不正确的是
A ．装置甲的锌片上和装置乙的铜片上均可观察到有气泡产生
B ．甲、乙装置中的能量变化均为化学能转化为电能
C ．装置乙中的锌、铜之间用导线连接电流计，可观察到电流计指针发生偏转
D ．装置乙中负极的电极反应式：Zn －2e －===Zn 2＋ 【答案】B 【详解】
A ．装置甲的锌片与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，装置乙中锌片、铜片和稀硫酸组成的原电池装置中，铜片作正极，正极上氢离子得电子发生还原反应，所以甲的锌片上和装置乙的铜片上均可观察到有气泡产生，故A 正确；
B．装置甲的锌片与硫酸反应生成硫酸锌和氢气没有形成原电池，故B错误；
C．装置乙中锌片、铜片和稀硫酸组成的原电池装置中，所以锌、铜之间用导线连接电流计，可观察到电流计指针发生偏转，故C正确；
D．装置乙中锌片、铜片和稀硫酸组成的原电池装置中，锌片的活泼性大于铜片的活泼性，所以锌片作负极，负极上锌失电子发生氧化反应，电极反应式：Zn-2e-═Zn2+，故D正确；故选B。

【点睛】
准确理解原电池原理是解题关键，装置甲的锌片与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，装置乙中锌片、铜片和稀硫酸组成的原电池装置中，锌片的活泼性大于铜片的活泼性，所以锌片作负极，负极上锌失电子发生氧化反应，铜片作正极，正极上氢离子得电子发生还原反应，据此分析。

5．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。

6．在密闭容器中进行如下反应：2SO2(g) +O2(g) 2SO3(g)，已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol/L、0.1 mol/L、0.2 mol/L，当反应达平衡时，可能存在的数据是
A．SO2为0.4mol/L
B．SO2为 0.25mol/L
C．SO2、SO3均为0.15mol/L
D．SO3为0.4mol/L
【答案】B
【分析】
该反应为可逆反应，若该反应从正反应方向开始，SO2、O2、SO3的浓度分别为0.4mol/L、0.3 mol/L、0mol/L，若该反应从逆反应方向开始，SO2、O2、SO3的浓度分别为0mol/L、0.1mol/L、0.4mol/L，由于反应为可逆反应，则各物质的浓度一定小于最大浓度，以此来解答。

【详解】
A项、由于反应为可逆反应，SO2的浓度一定小于0.4mol/L，故A错误；
B 项、由于反应为可逆反应，SO 2的浓度一定小于0.4mol/L ，大于0，则可能为0.25mol/L ，故B 正确；
C 项、SO 3、SO 2浓度均为0.2mol/L ，无论从正反应开始，还是从逆反应开始，只能是一种物质的浓度增大，另一种物质的浓度减小，SO 3、SO 2浓度不会均为0.15mol/L ，故C 错误；
D 项、由于反应为可逆反应，SO 3的浓度一定小于0.4mol/L ，故D 错误。

故选B 。

【点睛】
本题考查可逆反应，注意可逆反应的特点为不完全转化性，学会利用极限转化的思想来分析物质的最大浓度，但实际浓度一定小于最大浓度是解答关键。

7．一定条件下，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 。

8．瓦斯爆炸是煤矿开采中的重大危害，一种瓦斯分析仪能够在煤矿巷道中的甲烷浓度达到一定浓度时，可以通过传感器显示。

该瓦斯分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理，其装置如下图所示，其中的固体电解质是 Y 2O 3－Na 2O ，O 2-可以在其中自由移动。

下列有关叙述正确的是( )
A．瓦斯分析仪工作时，电池内电路中电子由电极b 流向电极a
B．电极b 是正极，O2-由电极 a流向电极b
C．电极a的反应式为：CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O
D．当固体电解质中有1 mol O2-通过时，电子转移 4 mol
【答案】C
【详解】
A、电子不能在电池内电路流动，只能在外电路中流动，故A错误；
B、电极b氧气得电子，生成O2-，而电极a需要O2-作为反应物，故O2-由正极(电极b)流向负极(电极a)，故B错误；
C、甲烷所在电极a为负极，电极反应为：CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O，故C正确；
D、1mol O2得4mol电子生成2molO2-，故当固体电解质中有1mol O2-通过时，电子转移
2mol，故D错误；
故选C。

【点晴】
本题考查了化学电源新型电池的原电池原理应用。

瓦斯分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理，其装置如图乙所示，其中的固体电解质是Y2O3-Na2O，O2-可以在其中自由移动．电子在外电路转移，通甲烷气体的为负极，通空气一端为正极，电池总反应为
CH4+2O2=CO2+H2O，正极反应为：O2+4e-=2O2-，负极反应为：CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O。

主要理解电池电解质不是在水溶液中的氧化还原反应，电解质是固体，O2-可以在其中自由移动，是本题的关键。

9．Mg－H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。

该电池以海水为电解质溶液，示意图如图。

该电池工作时，下列说法正确的是()
A．Mg电极是该电池的正极B．H2O2在石墨电极上发生氧化反应
C．石墨电极附近溶液的碱性增强D．溶液中Cl－向正极移动
【答案】C
【分析】
镁、过氧化氢和海水形成原电池，镁做负极发生氧化反应，过氧化氢在正极上发生还原反应，过氧化氢做氧化剂被还原为OH-，溶液pH增大，原电池中阴离子移向负极。

【详解】
A．组成的原电池的负极被氧化，镁为负极，不是正极，故A错误；
B．双氧水作为氧化剂，在石墨上被还原变为氢氧根离子，发生还原反应，故B错误；C．双氧水作为氧化剂，在石墨上被还原变为氢氧根离子，电极反应为，H2O2+2e-=2OH-，故溶液pH值增大，故C正确；
D．溶液中Cl－移动方向与同外电路电子移动方向一致，应向负极方向移动，故D错误；
答案选C。

10．某同学为探究FeCl3与KI反应是否存在反应限度，设计了如下实验方案(FeCl3溶液、KI 溶液浓度均为0.1mo1・L-1)，最合理的方案是
A．方案1 B．方案2 C．方案3 D．方案4
【答案】D
【详解】
KI溶液和FeCl3溶液发生氧化还原反应生成Fe2+和I2，反应的离子方程式为2Fe3++2I-
═2Fe2++I2，反应后的溶液中加入CCl4，如有机层呈紫红色，则说明生成碘；向含Fe3+的溶液中滴加几滴KSCN溶液呈血红色，这是Fe3+的特殊反应，所以可滴加KSCN溶液，溶液显血红色，发生Fe3++3SCN-═Fe(SCN)3，就说明Fe3+没有反应完，故D正确。

11．在一定条件下，向某容器中充入N2和H2合成NH3，以下叙述错误的是( )
A．开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零
B．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后减小为零
C．随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后保持恒定
D．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后与逆反应速率相等且都保持恒定
【答案】B
【详解】
A．由于发生是从正反应方向开始的，所以开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零，正确；
B．随着反应的进行，反应物的浓度逐渐减小，生成物的浓度逐渐增大，因此正反应速率逐渐减小，逆反应的速率逐渐增大，最后当正反应与逆反应的速率相等时反应达到了平衡，但是不可能减小为零。

错误；
C ．随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，当增大到与正反应速率相等时，反应就达到了平衡状态而最后保持恒定，正确；
D ．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，当达到平衡时，正反应速率与逆反应速率相等且都保持恒定，正确。

12．根据反应KMnO 4＋FeSO 4＋H 2SO 4→MnSO 4＋Fe 2(SO 4)3＋K 2SO 4＋H 2O(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K 2SO 4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，Fe 2(SO 4)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：MnO 4-＋5e －＋8H ＋=Mn 2＋＋4H 2O
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，Fe 2+-e -=Fe 3+，则石墨b 是原电池的负极，发生氧化反应，A 正确；
B. Fe 2(SO 4)3浓度变为1.5 mol/L ，则反应生成的Fe 2(SO 4)3为0.5 mol/L ×0.2L=0.1mol ，由Fe 2+生成的Fe 3+为0.2mol ，则反应中转移的电子为0.2mol ，B 错误；
C. 甲烧杯中，MnO 4-得电子转化为Mn 2+，电极反应式为MnO 4-＋5e －＋8H ＋=Mn 2＋＋4H 2O ，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 。

13．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。

14．在一定温度时，将1 mol A 和2 mol B 放入容积为5L 的某密闭容器中发生如下反应：
()()()()A s 2B g C g 2D g ++，经5min 后，测得容器内B 的浓度减少了
10.2mol L -⋅，则下列叙述错误的是（ ）
A ．在5 min 内，该反应用C 的浓度变化表示的反应速率为110.02mol L min --⋅⋅
B ．在5 min 时，容器内D 的浓度为10.2mol L -⋅
C ．该可逆反应未达限度前，随反应的进行，容器内压强逐渐增大
D ．5 min 时，容器内气体总的物质的量为3 mol 【答案】D 【详解】
A. -1
-1-1(B)0.2mol L (B)0.04mol L min 5min
c v t ∆⋅===⋅⋅∆，则在5 min 内，该反应用C 的浓
度变化表示的反应速率-1-1-1-111
(C)(B)0.04mol L min 0.02mol L min 22
v v ==⨯⋅⋅=⋅⋅，A 正确；
B. 由化学方程式知，相同时间内B 的浓度减少值等于D 的浓度增加值，则在5 min 时，容器内D 的浓度为10.2mol L -⋅，B 正确；
C. ()()
()()A s 2B g C g 2D g ++正方向是气体分子数目增加的反应，则该可逆反应未
达限度前，随反应的进行，容器内气体的物质的量逐步增加，则压强逐渐增大，C 正确；
D. A(s)+2B(g)=C(g)+2D(g)
1200221-x 2-22x x x x x x x
起始(mol)转化(mol)5分时(mol)5min 后，测得容器内B 的浓度减少了10.2mol L -⋅，则-1
(B)(B)0.2mol L 5L 1mol n c V ∆=∆⨯=⋅⨯=，2x =1mol ，x =0.5mol ，则
5 min 时，容器内气体总的物质的量为2-2x +x +2x =2.5 mol ，D 错误； 答案选D 。

15．一定条件下，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：
()()
()0.30.30x 3x
2x 0.3-X g +x 0.3Y g 2Z g 3-3x
2x
，则X 的
体积分数为
0.3-x 0.3-x
100%=100%=50%0.3-x+0.3-3x+2x 0.6-2x
⨯⨯，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 。

16．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
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=1.0/0.8/10mol L mol L
min
-=0.02mol/L•min ，实验4X 的反应速率
=
1.0/0.4/10mol 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。

17．在密闭容器中进行如下反应：()()
()22X g Y g 2Z g +，已知2X 、2Y 、Z 的起始
浓度分别为10.1mol L -⋅、10.3mol L -⋅、10.2mol L -⋅，在一定条件下，当反应达到平衡
时，各物质的浓度有可能是()
A ．Y 为10.2mol L -⋅
B ．2Y 为10.35mol L -⋅
C ．2X 为10.2mol L -⋅
D ．Z 为10.4mol L -⋅
【答案】B 【详解】
若反应向正反应进行到达平衡，2X 、2Y 的浓度最小，Z 的浓度最大，假定完全反应，则：
22X (g)Y (g)
2(g)
(mol/L)0.10.30.2
(mol/L)0.10.10.2(mol/L)00.20.4
Z +起始转化平衡 ，若反应逆正反应进行到达平衡，2X 、2Y 的浓度
最大，Z 的浓度最小，假定完全反应，则：
22X (g)Y (g)
2(g)(mol/L)0.10.3
0.2
(mol/L)0.10.10.2(mol/L)0.20.4
Z +起始转化平衡 由于为可逆反应，物质不能完全转化所以平衡时浓度范围为()20X 0.2c <<，
()20.2Y 0.4c <<，()00.4c Z <<，故B 正确、ACD 错误；
答案选B 。

【点睛】
化学平衡的建立，既可以从正反应开始，也可以从逆反应开始，或者从正逆反应开始，不论从哪个方向开始，物质都不能完全反应，若反应向正反应进行到达平衡，2X 、2Y 的浓度最小，Z 的浓度最大；若反应逆正反应进行到达平衡，2X 、2Y 的浓度最大，Z 的浓度最小；利用极限法假设完全反应，计算出相应物质的浓度变化量，实际变化量小于极限值。

18．一定温度下，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 。

19．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：
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。

20．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。

二、实验题
21．Ⅰ．在测定空气里氧气含量的实验中，小明采用了如图所用的装置：
装置一装置二
在由注射器和硬质玻璃管组成的密闭系统中留有40mL空气，给装有铜粉的玻璃管加热，观察密闭系统内空气体积变化。

(1)在实验加热过程中，缓慢推动注射器活塞的目的是__________。

(2)装置一比装置二更______(填“合理”或“不合理”)，理由是_________。

(3)小明测得的实验结果如下：
反应前注射器内气体总体积反应后注射器内气体总体积
15mL10mL
由此数据可推算出他测定的氧气的体积分数________21%（填“>”“<”或“=”），造成该实验出现误差的原因可能是____________（填序号）。

①推动注射器活塞速度太快 ②未冷却至室温就读数 ③加入铜粉量太少
Ⅱ．H 2O 2分解速率受多种因素影响。

实验测得70 ℃时不同条件下H 2O 2浓度随时间的变化如图所示。

图甲图乙
(4)根据上图，将不同条件对速率的影响情况补充完整：图甲表明，____________，H 2O 2分解速率越快；图乙表明，_________，H 2O 2分解速率越快。

【答案】使空气中的氧气充分反应 合理 有利于空气流通，反应更充分 < ①②③ 其他条件不变的情况下，H 2O 2溶液的浓度越大 其他条件不变的情况下，溶液的pH 越大 【分析】
Ⅰ．(1)缓慢推动注射器活塞，减小气体的流速； (2) 根据铜粉与氧气的反应分析回答；
(3) 根据测定空气中氧气含量的实验原理及注意事项分析回答；
Ⅱ．(4) 图甲中溶液的pH 相同，但浓度不同，浓度越大，相同时间内浓度的变化量越大；图乙中H 2O 2浓度相同，但加入NaOH 浓度不同，说明溶液的pH 不同，NaOH 浓度越大，相同时间内双氧水浓度变化量越大。

【详解】
Ⅰ．(1)在实验加热过程中，缓慢推动注射器活塞，降低气体的流速，目的是使空气中的氧气充分反应；
(2) 由装置的特点可知，装置一比装置二合理，理由是装置一中的小气球在硬质玻璃管的右边，在推拉活塞时有利于空气流通，反应更充分；
(3) 由实验数椐可以推算出他测定的空气中氧气的体积分数是：
15mL 10mL
40mL
×100%=12.5%＜21%，造成该实验出现误差的原因可能是：铜粉的量太少，
不能将全部氧气消耗、推动注射器活塞速度过快使氧气未完全反应、未冷却到室温读数等，故答案为①②③；
Ⅱ．(4) 图甲中溶液的pH 相同，但浓度不同，浓度越大，相同时间内浓度的变化量越大，由此得出相同pH 条件下，双氧水浓度越大，双氧水分解速率越快；图乙中H 2O 2浓度相同，但加入NaOH 浓度不同，说明溶液的pH 不同，NaOH 浓度越大，相同时间内双氧水浓度变化量越大，由此得出：双氧水浓度相同时，pH 越大双氧水分解速率越快。

22．用酸性KMnO 4和H 2C 2O 4(草酸)反应研究影响反应速率的因素，离子方程式为2MnO 4-
+5H 2C 2O 4+6H +=2Mn 2++10CO 2↑+8H 2O 。

一实验小组欲通过测定单位时间内生成CO 2
的速率，探究某种影响化学反应速率的因素，设计实验方案如下(KMnO 4溶液已酸化)： 实验序号 A 溶液
B 溶液
① 20mL0.1mol·L -1H 2C 2O 4溶液 30mL0.1mol·L -1KMnO 4溶液 ②
20mL0.2mol·L -1H 2C 2O 4溶液
30mL0.1mol·L -1KMnO 4溶液
（1）该实验探究的是___因素对化学反应速率的影响。

如图一，相同时间内针筒中所得的CO 2体积大小关系是___（填实验序号）。

（2）若实验①在2min 末收集了2.24mLCO 2(标准状况下)，则在2min 末，c(MnO 4-
)=___mol·L -1(假设混合液体积为50mL)。

（3）除通过测定一定时间内CO 2的体积来比较反应速率外，本实验还可通过测定___来比较化学反应速率。

（4）小组同学发现反应速率总是如图二，其中t 1～t 2时间内速率变快的主要原因可能是：①产物MnSO 4是该反应的催化剂、②___。

【答案】浓度 ②＞① 0.0596mol/L 测定生成相同体积的CO 2所需时间或相同时间内KMnO 4溶液颜色变化的程度 该反应放热 【分析】
根据表中的数据，其他因素均相同，就只有H 2C 2O 4的浓度不同，可判定；根据CO 2的量，先求出反应的n (MnO 4-)的物质的量，再求出反应后的浓度；根据t 1~t 2段反应速率加快除了催化剂，还有可能是升温，据此解答。

【详解】
（1）对比①②实验可探究草酸的浓度对化学反应速率的影响，②中A 溶液的浓度比①中大，化学反应速率大，所得CO 2的体积大，②>①；答案为：浓度；②>①。

（2）根据2MnO 4- +5H 2C 2O 4+6H +=2Mn 2++10CO 2↑+8H 2O ，生成CO 2的物质的量为：n (CO 2)=
32.2410L
22.4L /mol -⨯=0.0001mol ，设2min 末，反应消耗的n (MnO 4-)为xmol ，由
42
2MnO 10CO 2mol 10mol
xmol
0.0001mol
-~，x=0.00002mol ，则剩余的MnO 4-的物质的量n (MnO 4-
)=0.1mol/L ×30×10-3L-0.00002mol=0.00298mol ，则剩余的MnO 4-的浓度为c (MnO 4-)=
0.00298mol
0.05L
=0.0596mol/L ；答案为0.0596mol/L 。

（3）除通过测定一定时间内CO 2的体积来比较反应速率，本实验还可以通过测定KMnO 4溶液完全褪色所需时间或产生相同体积气体所需的时间来比较化学反应速率；答案为KMnO 4溶液完全褪色所需时间或产生相同体积气体所需的时间。

（4）研究发现反应速率总是如图二所示发生变化，则t 1～t 2时间内速率变快的主要原因可能是：①产物Mn 2+是反应的催化剂，②该反应为放热反应，反应放出的热量使环境温度升高，加快了反应速率；答案为该反应为放热反应，反应放出的热量使环境温度升高，加快了反应速率。

23．(I )某探究小组用HNO 3与大理石反应过程中质量减小的方法，研究影响反应速率的因素。

所用HNO 3浓度为1.00 mol /L 、2.00 mol /L ，大理石有细颗粒和粗颗粒两种规格，实验温度为25℃、35℃，每次实验HNO 3的用量为25.00 mL ，大理石用量为10.00 g 。

(1)请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填空： 实验编号 温度(℃) 大理石规格 HNO 3浓度(mol /L ) 实验目的 ① 25 粗颗粒 2.00 (Ⅰ)实验①和②探究浓度对反应速率的影响； (Ⅱ)实验①和③探究温度对反应速率的影响； (Ⅲ)实验①和④探究
e_______对反应速率的影响
② 25 粗颗粒 a______ ③ b_______
粗颗粒
2.00 ④
c________ 细颗粒
d______
(2)实验①中CO 2质量随时间变化的关系见下图。

计算实验①中70 s ～90 s 范围内用HNO 3表示的平均反应速率________(忽略溶液体积变化，不需要写出计算过程)。

在0～70、70～90、90～200各相同的时间段里，反应速率最大的时间段是________。

(II )某小组利用H 2C 2O 4溶液和硫酸酸化的KMnO 4溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。

实验时通过测定酸性KMnO 4溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。

该小组设计了如下方案。

已知：2KMnO 4+5H 2C 2O 4+3H 2SO 4=K 2SO 4+2MnSO 4+10CO 2↑+8H 2O 实验编号 0.1 mol ·L －1酸性KMnO 4溶液的体积/mL 0.6mol ·L -1
H 2C 2O 4溶液的体
积/mL H 2O 的体积/mL 实验温度/℃ 溶液褪色所需时间/min
①
10
V 1
35
25。