新高一化学必修二第六章 化学反应与能量 (讲义及答案)(1)

新高一化学必修二第六章化学反应与能量 (讲义及答案)

一、选择题

1．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。

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（O2）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xmolNH3，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．CaCO3与稀盐酸反应(放热反应)生成CO2的量与反应时间的关系如图所示。下列结论不正确的是

A．反应开始2分钟内平均反应速率最大

B．反应4～6分钟平均反应速率最小

C．反应开始4分钟内温度对反应速率的影响比浓度大

D．反应4分钟后反应速率下降的原因是盐酸浓度逐渐减小

【答案】A

【详解】

A．该曲线斜率表示单位时间内产生二氧化碳的量，即二氧化碳产生速率，由图可知，2～4min内斜率较大，因此2～4min内平均反应速率最大，故A项结论错误；

B．同A项原理可知，反应4～6min平均反应速率最小，故B项结论正确；

C．随反应进行氢离子浓度降低，氢离子浓度变化使反应速率降低，由图象可知，0～2min 反应刚开始，温度较低此时反应速率由氢离子浓度决定，2～4min速率最快，2～4min温度对反应速率起主要作用，开始4min内温度对反应速率的影响比浓度大，故C项结论正确；

D．反应4min后，温度较高，但此时反应速率降低，是因为随反应进行氢离子浓度降低，故D项结论正确；

综上所述，结论错误的是A项，故答案为A。

4．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 。

5．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： 实验编号

1 2 3 4 -1(HI)/(mol L )c ?

0.100

0.200 0.300 0.100 -122(H O )/(mol L )c ? 0.100

0.100 0.100 0.200 -11/(mol L s )v -??

0.00760

0.0152

0.0228

0.0152

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 。

6．锌—空气电池(原理如右图)适宜用作城市电动车的动力电源。该电池放电时Zn 转化为ZnO 。该电池工作时下列说法正确的是

A ．氧气在石墨电极上发生氧化反应

B ．该电池的负极反应为Zn ＋H 2O －2e －=ZnO ＋2H ＋

C ．该电池放电时OH －向Zn 电极移动

D ．若Zn 电极消耗6.5 g ，外电路转移0.1 mol e - 【答案】C 【详解】

A ．氧气得电子发生还原反应 ，故A 错误；

B ．锌作负极，碱性条件下，负极上电极反应式为：--

2Zn-2e +2OH =ZnO+H O ，故B 错误；

C ．原电池工作时，溶液中的阴离子向负极移动，即OH －向Zn 电极移动 ，故C 正确；

D ．若Zn 电极消耗6.5 g ，外电路转移0.2 mol e - ，故D 错误； 故选：C 。

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。

8．298K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。

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。

10．一定温度时，向2.0 L恒容密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2，发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表：t / s02468

n(SO3) / mol00．81．4 1.8 1.8

下列说法正确的是( )

A．反应在前2 s 的平均速率v(O2) ＝ 0．4 mol·L－1·s－1

B．保持其他条件不变，体积压缩到1.0 L，平衡常数将增大

C．相同温度下，起始时向容器中充入4 mol SO3，达到平衡时，SO3的转化率小于10%

D．保持温度不变，向该容器中再充入2 mol SO2、1 mol O2，反应达到新平衡时

() ()3

2

n SO

n O

减

小

【答案】C

【详解】

A.根据表格中数据可知，当n(SO3)=1.8mol，该反应达到平衡状态，反应在前2s的平均速率v(SO3)=0.8mol÷2L÷2s＝0.2mol·L－1·s－1，同一可逆反应中同一段时间内各物质的反应速率之比等于其计量数之比，v(O2)=0.5v(SO3)=0.5×0.2mol·L－1·s－1=0.1mol·L－1·s－1，故A错误；

B.化学平衡常数只与温度有关，温度不变，化学平衡常数不变，与压强、物质浓度都无关，故B错误；

C.原平衡，SO2的转化率为1.8mol÷2mol×100%＝90%。若起始时向容器中充入2molSO3时，将建立等效平衡，SO3的转化率等于10%，相同温度下，起始时充入4 molSO3，相当于对原平衡加压，SO3的转化率减小，应小于10%，故C正确；

D.保持温度不变，向该容器中再充入2molSO2、1molO2，相当于缩小容器的体积，增大了

压强，平衡正向移动，三氧化硫的物质的量增加，氧气的物质的量减少，所以

() ()3

2

n SO

n O

增

大，故D错误。

故选C。

11．向某容积一定的密闭容器中充入2molSO2和1molO2，一定条件下发生如下反

应:2SO2+O22SO3。下列说法不正确的是( )

A．升高温度或充入一定量O2均能加快化学反应速率

B．达到平衡状态时，SO2、O2、SO 3物质的量之比一定为2:1:2

C．当SO2的生成速率与SO3的生成速率相等时，反应达到平衡状态

D．达到平衡状态时，生成SO3的物质的量一定小于2mol

【答案】B

【解析】

分析：根据影响化学反应速率的因素和化学反应达到化学平衡的标志进行解答。增加反应浓度或生成物的浓度化学反应速率加快；升高温度化学反应速率加快；化学平衡的标志是各物质的浓度不在改变，正反应速率等于逆反应速率。

详解：A.根据影响化学反应速率的因素知反应2SO2+O22SO3，如果升高温度或充入一定量O2均能加快化学反应速率，故A正确；B. 初始加入2molSO2和1molO2，根据反应

2SO2+O 22SO3，因为是可逆反应不能进行彻底，所以达到平衡状态时，SO2、O2、SO3物质的量之比不一定为2:1:2，故B错误；C. 当SO2的生成速率与SO3的生成速率相等时，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故C正确；D.因为2SO2+O22SO3是可逆反应不能进行彻底，达到平衡状态时，生成SO3的物质的量一定小于2mol，故D正确；答案：选B。

12．一定温度下的恒容密闭容器中，反应A2（g）＋B2（g）2AB（g）达到平衡的标志是

A．速率之比ν（A2） :ν（B2） :ν（AB）＝1:1:2

B．浓度之比c（A2）: c（B2）: c（AB）＝1:1:2

C．单位时间内生成2n mol AB，同时消耗n mol A2

D．各物质的浓度不再改变

【答案】D

【详解】

A.它们的速率之比虽然等于化学计量数之比，但并不能表示正反应速率和逆反应速率相

等，所以A不正确；

B.平衡状态下的各组分的浓度之比通常不等于化学计量数之比，只有它们的浓度不持不变状态才是平衡状态，所以B不正确；

C. 单位时间内生成2n mol AB，同时消耗n mol A2，只描述了正反应速率，不能表示正反应速率与逆反应速率相等，所以C不正确；

D. 各物质的浓度不再改变，说明各组分的百分含量保持不变了，所以是平衡状态。

【点睛】

一个可逆反应是否处于化学平衡状态可从两方面判断；一是看正反应速率是否等于逆反应速率，两个速率必须能代表正、逆两个方向，然后它们的数值之比还得等于化学计量数之比，具备这两点才能确定正反应速率等于逆反应速率；二是判断物理量是否为变量，变量不变达平衡。

13．在一定条件下，将3 mol A和1 mol B两种气体混合于固定容积为2 L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g) x C(g)＋2D(g)。2 min末该反应达到平衡，生成0.8 mol D，并测得C的浓度为0.8 mol·L－1。下列判断错误的是（）

A．x＝4 B．2 min内B的反应速率为0.1 mol·(L·min)－1 C．混合气体密度不变，则表明该反应已达到平衡状态D．B的转化率为40%

【答案】C

【解析】

【详解】

根据化学平衡三段式列式计算，平衡时C的浓度为0.8 mol·L－1，物质的量为1.6mol

3A（g）+B（g） xC（g）+2D（g）

起始量（mol） 3 1 0 0

变化量（mol） 1.2 0.4 1.6 0.8

平衡量（mol） 1.8 0.6 1.6 0.8

依据上式分析计算：

A、根据浓度变化量之比等于化学计量数之比可知x=4，故A正确；

B、2min内B的反应速率=0.4mol/(2L·2min)=0.1 mol·(L·min)－1，故B正确；

C、反应前后气体总质量不变，混合气体密度不变，不能表明该反应已达到平衡状态，故C 错误；

D、 B的转化率=0.4mol/1mol=0.4，即 B的转化率为40%，故D正确；故选C．

【点睛】

本题考查化学平衡的有关计算、转化率的有关计算、平衡状态的判断等，难度中等，注意平衡状态的判断，选择判断的物理量应随反应发生变化，该物理量不再变化，说明到达平衡。解题关键：依据化学平衡的三段式计算进行分析，结合题中各量列式计算判断；A、利用物质的量之比等于化学计量数之比计算x的值；B、根据平衡浓度的变化量求出速率；

C、容器的容积不变，混合气体的质量不变，密度不变，不能判断是否达到平衡。

D、利用转化率定义计算。

14．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 。

15．可逆反应()()

()2232SO g O g 2SO g H 0+<，在一定条件下达到平衡状态。在t 1

时刻改变某一条件，化学反应速率与反应时间的关系如图所示。下列说法正确的是()

A ．维持温度、反应体系容积不变，1t 时充入()3SO g

B ．维持温度、压强不变，1t 时充入()3SO g

C ．维持体积不变，1t 时升高反应体系温度

D ．维持温度、容积不变，1t 时充入一定量Ar 【答案】B 【分析】

在t 1时刻，改变条件后，正反应速率降低，逆反应速率升高，平衡逆向移动，据此解答。 【详解】

A. 维持温度、反应体系容积不变，1t 时充入()3SO g ，1t 时逆反应速率增大、正反应速率不变，故A 不选；

B. 维持温度、压强不变，1t 时充入()3SO g ，1t 时逆反应速率增大，且体积增大导致正反应速率减小，故B 选；

C. 维持体积不变，1t 时升高反应体系温度，正逆反应速率均增大，与图象不符，故C 不选；

D. 维持温度、容积不变，1t 时充入一定量Ar ，反应体系中各物质浓度不变，正逆反应速率均不变，故D 不选； 故选：B 。

16．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 。

17．425℃时，在两个1L 密闭容器中分别发生化学反应，物质的浓度随时间的变化如图所示。下列叙述错误的是（ ）

A ．图①中t 0时，三种物质的物质的量相等

B ．图①中0t 时，反应达到平衡状态

C ．图②中的可逆反应为2HI(g)H 2(g)+I 2(g)

D ．图①②中，当c(HI)=3.16mol/L 时，两容器中的反应均达到平衡状态

【答案】B 【分析】

图①中0t 时，三种物质的物质的量浓度相等，此时还未达到平衡；由图②可知该图表示的可逆反应为()()()222HI g H g I g +，当浓度不再变化时反应达到平衡状态。

【详解】

A ．图①中0t 时，三种物质的物质的量浓度相等，由于体系恒容，所以三者的物质的量也相等，故A 项正确；

B ．图①中0t 时，三种物质的物质的量浓度相等，但0t 后各物质的物质的量浓度发生改变，即0t 时反应没有达到平衡状态，故B 项错误；

C ．由图②可知，该图表示的可逆反应为()

()()222HI g H g I g +，故C 项正确；

D ．图①、②中，当()HI 3.16mol /L c =时，两容器中的反应均达到平衡状态，故D 项正确； 故答案选：B 。

18．已知反应:NO 2(g) + SO 2(g)SO 3(g) + NO(g) ，起始时向某密闭容器中通入1 mol NO 2 、

2 mol S 18O 2，.反应达到平衡后，下列有关说法正确的是:

A ．NO 2中不可能含18O

B ．有1 mol N 18O 生成

C ．S 18O 2的物质的量不可能为0. 8 mol

D ．SO 2、SO 3、NO 、NO 2均含18O 时，说明该

反应达到平衡 【答案】C 【详解】 A ．NO 2(g) + SO 2(g)SO 3(g) + NO(g) 反应到达平衡后，化学平衡是一个动态平衡，故NO 2中可能含18O ，A 错误；

B ．NO 2(g) + SO 2(g)

SO 3(g) + NO(g)该反应是可逆反应， NO 2的转化率小于100%，故生成

N 18O 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) + SO 2(g)SO 3(g)

+ NO(g)这个反应是可逆反应，NO 2的转化率小于100%，故平衡时 S 18O 2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SO 2、SO 3、NO 、NO 2均含

18

O 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。

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．某电池以K 2FeO 4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

B ．正极反应式为2Fe 24O -

+

=Fe 2O 3+5H 2O

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K 2FeO 4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 。

二、实验题

21．某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题：

（1）上述实验中发生反应的化学方程式有__________________________________； （2）硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是____________________________； （3）实验室中现有24Na SO 、4MgSO 、24Ag SO 、24K SO 等4中溶液，可与实验中

4CuSO 溶液起相似作用的是______________________________________；

（4）要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措旌有________（答两种）； （5）为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn 粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。

①请完成此实验设计，其中：V 1=______，V 6=______，V 9=______；

②该同学最后得出的结论为：当加入少量4CuSO 溶液时，生成氢气的速率会大大提高。但当加入的4CuSO 溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因________________________________________________________ 【答案】Zn+CuSO 4=ZnSO 4+Cu ，Zn+H 2SO 4=ZnSO 4+H 2↑ CuSO 4与Zn 反应产生的Cu 与Zn 形

成铜锌原电池，加快了氢气产生的速率 Ag2SO4升高反应温度、适当增加硫酸的浓度（答案合理即可） 30 10 17.5 当加入一定量的硫酸铜后，生成的单质铜会沉积在锌的表面，降低了锌与溶液的接触面积

【解析】

【详解】

（1）在稀硫酸中加入硫酸铜后发生了两个反应：CuSO4＋Zn===ZnSO4＋Cu、Zn＋

H2SO4=ZnSO4＋H2↑。

（2）由于Zn与反应生成的Cu及硫酸铜溶液组成了CuZn原电池，大大加快了生成氢气的反应速率。

（3）只要是比锌的金属性弱的金属都可以与锌组成原电池，都可以加快生成氢气的反应速率，故在所给的物质中只有Ag2SO4符合题意。

（4）要加快生成氢气的反应速率，还可以采取如下措施：升高温度、适当增大硫酸的浓度、增加锌粒的比表面积等。

（5）①因为要研究硫酸铜的量对反应速率的影响，故应保持硫酸的浓度在各组实验中相同，则硫酸溶液的体积均取 30 mL，根据F中增加的水与硫酸铜溶液的体积之和为20 mL，可以求得V6＝10 mL， V9＝17.5 mL。

②由于析出的铜的量较多，会覆盖在锌的表面，使得锌与稀硫酸接触面积大大减小，故反应速率反而减慢。

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．某探究活动小组想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，有甲、乙两位同学均使用镁片与铝片作电极，但甲同学将电极放入6 mol·L－1稀硫酸中，乙同学将电极放入6 mol·L－1的NaOH溶液中，如图所示。

（1）写出甲池中发生的有关电极反应式：负极__________，正极_____________。

（2）乙池中负极为________，正极发生________反应，总反应的离子方程式为

___________。

（3）如果甲与乙两位同学均认为“构成原电池的电极材料若是金属，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”，则甲会判断出________（填写元素符号，下同）活动性更强，而乙会判断出________活动性更强。

（4）由此实验，可得到如下哪些结论？________。

a．利用原电池反应判断金属活动性顺序应注意选择合适的介质

b．镁的金属性不一定比铝的金属性强

c．该实验说明金属活动性顺序表已过时，已没有实用价值

d．该实验说明化学研究对象复杂，反应条件多变，应具体问题具体分析

（5）上述实验也反过来证明了“利用金属活动性顺序直接判断原电池中正、负极”的做法________（填“可靠”或“不可靠”）。如不可靠，则请你提出另一个判断原电池正、负极可行的实验方案：__________。

【答案】Mg－2e－=Mg2＋ 2H＋＋2e－=H2↑ Al 还原 2Al＋2OH－＋2H2O=2AlO＋3H2↑

Mg Al ad

不可靠根据电路中电流的方向或电子转移的方向

【分析】

原电池的两极与电解质溶液的有关，电解质溶液不同，导致两极发生改变。当稀硫酸是电解质溶液时，金属性强的Mg做负极，Al做正极，电池总反应方程式为Mg＋H2SO4=MgSO4＋H2↑；当NaOH溶液是电解质溶液时，能与氢氧化钠溶液反应的Al做负极，不与NaOH

溶液反应的Mg 做正极，电池总反应方程式为2Al ＋2OH －＋2H 2O=2AlO ＋3H 2↑。 【详解】

（1）甲池中Mg 的金属性强于铝，电池总反应方程式为Mg ＋H 2SO 4=MgSO 4＋H 2↑，金属性强的Mg 做负极，负极反应式为Mg －2e －=Mg 2＋，Al 做正极，正极反应式为2H ＋＋2e －=H 2↑，故答案为：Mg －2e －=Mg 2＋；2H ＋＋2e －=H 2↑；

（2）乙池中铝能与氢氧化钠溶液反应，镁不能与氢氧化钠溶液反应，电池总反应方程式为2Al ＋2OH －＋2H 2O=2AlO ＋3H 2↑，Al 失去电子发生氧化反应，做原电池的负极，Mg 做正极，水在正极上得到电子发生还原反应，故答案为：Al ；还原；2Al ＋2OH －＋2H 2O=2AlO ＋3H 2↑；

（3）甲池中Mg 为负极，Al 为正极，乙池中Al 为负极，Mg 为正极，若根据负极材料金属比正极活泼，则由甲池判断可得Mg 活动性强，由乙池判断可得Al 活动性强，故答案为：Mg ；Al ；

（4）a ．根据甲、乙中电极反应式知，原电池正负极与电解质溶液有关，故正确； b ．镁的金属性大于铝，但失电子难易程度与电解质溶液有关，故错误；

c ．该实验说明电解质溶液的性质影响原电池的正负极，不能说明金属活动性顺序过时，故错误；

d ．该实验说明化学研究对象复杂，反应与条件有关，电极材料相同其反应条件不同导致其产物不同，所以应具体问题具体分析，故正确； ad 正确，故答案为：ad ；

（5）由实验可知，原电池的两极与电解质溶液有关，电解质溶液不同，导致两极发生改变，该实验证明了“利用金属活动性顺序直接判断原电池中正、负极”的做法不可靠，应将两种金属电极连上电流计而构成原电池，利用电流计检测电流的方向，从而判断电子流动方向，由此确定原电池正负极，故答案为：不可靠；根据电路中电流的方向或电子转移的方向。

24．研究化学反应中的能量变化，能更好地利用化学反应为生产和生活服务。 (1)反应2442Fe H SO FeSO H +=+的能量变化如图所示。

①该反应为___________(填“吸热”或“放热”)反应。

②如图三个装置中，不能证明“铁与稀硫酸反应是吸热反应还是放热反应”的是____________。

(2)现有纯铁片、纯铜片、1500mL0.2mol L -?的硫酸溶液、导线和1000mL 量筒设计实验，证明形成原电池可以改变反应速率所用装置如图所示，装置气密性良好，且1000mL 量筒中已充满了水。

①若a 、b 极不用导线相连，则b 极材料为_____(填“纯铁片”或“纯铜片”)。当收集到

896mL (已折算为标准状况，且溶液体积不变)气体时，用时2min ，则用24H SO 表示的

平均反应速率为____11mol L min --??。

②将a 、b 极(a 极为“纯铁片”，b 极为“纯铜片”)用导线相连，则电子在导线上的流动方向为从_____到(填“a 极”或“b 极”，下同)_____；此时a 极的电极反应式为_______，当收集到896mL (已折算为标准状况)气体时，用时1min 。 ③根据上述实验所得结论为________。

【答案】放热 Ⅲ 纯铁片 0.04 a 极 b 极 2Fe 2e Fe -+-= 形成原电池能加快反应速率 【详解】

(1)①根据示意图可知反应物总能量高于生成物总能量，因此该反应为放热反应。 ②装置Ⅰ可通过U 形管中红墨水液面的变化判断铁与稀硫酸的反应是放热还是吸热；装置Ⅱ可通过烧杯中是否产生气泡判断铁与稀硫酸的反应放热还是吸热；装置Ⅲ只是一个铁与稀硫酸反应并将生成的气体用水吸收的装置，不能证明该反应是放热反应还是吸热反应，故答案为：Ⅲ；

(2)①若a 、b 极不用导线相连，右侧应该产生氢气，则b 极材料为纯铁片。当收集到

896mL (已折算为标准状况，且溶液体积不变)气体时，用时2min ，其中氢气的物质的量

是0.896L ÷22.4L /mol ＝0.04mol ，因此消耗0.04mol 硫酸，则用24H SO 表示的平均反应速率为

0.04mol

0.5L 2min

?＝0.0411mol L min --??。

②将a 、b 极(a 极为“纯铁片”，b 极为“纯铜片”)用导线相连，构成原电池，铁是负极，则电子在导线上的流动方向为从a 极流向b 极；此时a 极的电极反应式为

2Fe 2e Fe -+-=；

③由于②中当收集到896mL(已折算为标准状况)气体时，用时1min，这说明反应速率加快了，因此根据上述实验所得结论为形成原电池能加快反应速率。

25．某同学利用铁与盐酸的反应，探究影响反应速率的因素(实验所用铁的质量相等且铁块的形状相同，盐酸均过量)，实验设计如表：

实验编号盐酸浓度/(mol·L－1)铁的状态温度/K

1 2.00块状293

2 4.00块状293

3 4.00粉末293

4 4.00块状313

回答下列问题：

(1)若四组实验均以收集到448 mL(标准状况)氢气为标准，则上述实验中还需要测定的数据是________。

(2)实验1和2是探究________对该反应速率的影响；实验________和________是探究温度对该反应速率的影响。

(3)根据实验测得的在不同时间t产生氢气体积V的数据，绘制得到图甲，则曲线c对应的实验组别可能是________。根据实验数据，该同学发现对于每一组实验，产生氢气的速率υ随时间t变化情况如图乙所示，其中t1～t2速率变化的主要原因是________。

(4)若上述实验所用盐酸体积均为250 mL，实验3反应进行2 min时收集到448 mL(标准状况)氢气，反应后溶液体积不变，则该条件下，该时间段内，以盐酸的浓度变化表示的平均反应速率υ(HCl)=________。

【答案】收集448 mL氢气所需的时间盐酸的浓度 2 4 2 铁与盐酸反应放热，温度升高使反应速率加快 0.08 mol·L－1·min－1

【分析】

(1)实验已测定生成物气体的体积，测出其产生相同体积气体所需时间就可以求出该反应的速率；

(2)在研究某一外界条件对速率的影响时，其它条件应该相同，再对比不同条件的影响；

(3)根据温度、浓度、接触面积对反应速率的影响分别对应可得；

(4)利用υ(HCl)=c

t

计算。

【详解】

(1)实验为探究影响反应速率的因素，若四组实验均以收集到448mL(标准状况下)氢气为标准，通过测定产生相同体积气体所需时间就可以求出该反应的速率，故还需要测定收集448mL氢气所需的时间；

(2)实验1和2的铁的状态、温度均相同，盐酸浓度不同，故为探究盐酸浓度对该反应速率的影响；实验2和4盐酸浓度、铁的状态相同，故为研究温度对该反应速率的影响；(3)温度高的反应速率快，故4的速率最快，时间越短，为曲线a；温度、盐酸的浓度相同时，粉状铁与盐酸接触面积越大，反应速率越快，3为曲线b，2为曲线c；温度、铁块状态相同，盐酸浓度越小，反应速率越慢，1为曲线d，则曲线c对应的为2；t1～t2速率变化的主要原因为铁与盐酸反应为放热反应，温度升高使反应速率加快；

(4)448 mL(标准状况)氢气的物质的量为0.02mol，则消耗盐酸的物质的量为0.04mol，

υ(HCl)=

0.04

0.252

mol

L min

=0.08 mol·L－1·min－1。

【点睛】

研究某一外界条件对速率的影响时，其它条件应该相同。

26．某小组同学设计实验，探究中和反应的发生。

（实验过程）

编号实验操作

实验I

向滴有酚酞的氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸，观察现象实验II

按如图进行实验，对比①、②中的实验现象

(1)中和反应的实质是______(用离子方程式表示)。

(2)实验I中，中和反应发生的现象是______。

(3)实验II中，能判断中和反应发生的依据是______。

a.反应结束消耗镁条的量②＞①

b.镁条表面产生气泡的速率①＞②

(4)实验II中，如果提供温度计、气球(收集气体)等辅助仪器，还能获取证明中和反应发生的实验证据是______。

【答案】H++OH-=H2O 溶液由红色逐渐变为无色 b 相同温度和压强下，用气球收集①、②中完全反应时产生的气体，①中收集气体的气球比②中收集气体的气球体积大。

【分析】

实验I：由于酚酞遇碱变红，向氢氧化钠溶液中滴加酚酞，溶液变红，再向溶液中滴加盐酸，发生酸碱中和反应，溶液中氢氧根离子被消耗，随着盐酸的滴加，氢氧根离子逐渐减少至完全被消耗，溶液由红色逐渐变为无色；

实验II：操作①、②中盐酸的物质的量相同，直接与打磨过的相同质量的镁条反应，发生的离子反应都为：Mg+2H+= Mg2++H2↑，完全反应后，①、②中消耗镁条的质量相同；若操作①先加水稀释，氢离子的总的物质的量不变，操作②先加氢氧化钠溶液发生反应生成水，氢离子的总的物质的量减小，①、②中都进行操作i后，溶液体积都为6mL，则①中的氢离子浓度大于②中氢离子的浓度，都与打磨过的相同质量的镁条反应，完全反应后，①中消耗的镁条的质量比②中消耗的镁条质量更多，①中的氢离子浓度大，与镁条反应时的速率①＞②，综上分析②中加入氢氧化钠后氢离子被消耗，证明加入氢氧化钠后与盐酸发生了中和反应，据此分析解答。

【详解】

(1)中和反应的实质是H++OH-=H2O；

(2)实验I中，中和反应发生的现象是溶液由红色逐渐变为无色；

(3)根据分析，实验II中，反应结束消耗镁条的量①＞②，镁条表面产生气泡的速率①＞

②，则能判断中和反应发生的依据是b；

(4)实验II中，由于氢离子的物质的量①＞②，镁条完全反应时，相同条件下，产生氢气的体积①＞②，如果提供温度计、气球(收集气体)等辅助仪器，还能获取证明中和反应发生的实验证据是相同温度和压强下，用气球收集①、②中完全反应时产生的气体，①中收集气体的气球比②中收集气体的气球体积大。