北京市西城区第四中学高中化学第六章 化学反应与能量 (讲义及答案)

北京市西城区第四中学高中化学第六章化学反应与能量 (讲义及答案)

一、选择题

1．原电池是化学电源的雏形。关于如图所示原电池的说法正确的是

A．能将电能转化为化学能

B．电子从锌片经导线流向铜片

C．锌片为正极，发生氧化反应

D．铜片上发生的反应为Cu2+＋2e－=Cu

【答案】B

【分析】

Zn、Cu和稀硫酸构成原电池中，锌为负极，发生失去电子的氧化反应，电极反应式为Zn-2e-═Zn2+，铜为正极，发生得到电子的还原反应，电极反应式为2H++2e-=H2↑，电池工作时，电子从负极锌沿导线流向正极铜，内电路中阳离子移向正极Cu，阴离子移向负极Zn，据此解答。

【详解】

Zn、Cu和稀硫酸构成原电池中，锌为负极，发生失去电子的氧化反应，铜为正极，发生得到电子的还原反应，电极反应式为2H++2e?=H2↑，电池工作时，电子从负极锌沿导线流向正极铜，

A.原电池是将化学能转化为电能的装置，故A错误；

B. Zn、Cu和稀硫酸构成原电池中，锌为负极，铜为正极，电池工作时，电子从负极锌沿导线流向正极铜，故B正确；

C. Zn、Cu和稀硫酸构成原电池中，锌为负极，铜为正极，负极上发生失去电子的氧化反应，故C错误；

D. 原电池中，铜为正极，电极反应式为2H++2e?=H2↑，故D错误；

故答案选：B。

2．下列反应属于放热反应的是

A．氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应

B．能量变化如图所示的反应

C．化学键断裂吸收的热量比化学键生成放出的热量多的反应

D．燃烧反应和中和反应

【答案】D 【分析】

反应物总能量大于生成物总能量，或反应物断键吸收的能量小于生成物成键放出的热量，该反应为放热反应，据此进行分析。 【详解】

A 项，氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应属于吸热反应，故A 不选；

B 项，生成物的总能量比反应物的总能量大，为吸热反应，故B 不选；

C 项，化学键断裂吸收的热量比化学键生成放出的热量多的反应为吸热反应，故C 不选；

D 项，可燃物的燃烧以及酸碱中和反应都属于放热反应，故D 可选； 故答案选D 。

3．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） 。

4．CaCO 3与稀盐酸反应(放热反应)生成CO 2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。

5．下列关于化学反应速率的说法正确的是

A．因是同一反应，所以用不同物质表示化学反应速率时，所得数值是相同的

B．根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢

C．化学反应速率为“1mol/(L?min)”表示的意思是：时间为1min时，某物质的浓度为

1mol/L

D．化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或者任何一种生成物浓度的增加

【答案】B

【详解】

A．同一反应，用不同物质表示化学反应速率时，数值比值等于方程式的系数之比，则不一定相等，故A错误；

B．化学反应速率的大小可以体现化学反应进行的快慢，即根据化学反应速率的大小可以判断化学反应进行的快慢，故B正确；

C．化学反应速率为“1 mol/(L?min)”表示的意思是：时间1min内，某物质的浓度变化量为1mol/L，故C错误；

D．化学反应的反应速率不能用固体物质单位时间内浓度的变化量表示，故D错误；

故答案为B。

6．把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，外电路的电流由d到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡；

b、d相连时，d极逐渐溶解，则四种金属的活动性由强到弱的顺序为（）

A．a>b>c>d B．a>c>d>b C．c>a>d>b D．b>d>c>a

【答案】B

【分析】

根据原电池的正负极判断金属活泼性，负极强于正极；根据电极反应的反应类型判断金属活泼性，发生氧化反应的电极活泼；根据电流流向判断金属活泼性，电流从正极流向负极，负极活泼。

【详解】

a、b相连时，a为负极，活泼金属作负极，所以金属活动性a>b；c、a相连时，c上产生大量气泡，c上发生得电子发生还原反应，所以a上发生失电子发生氧化反应，故金属活动性a>c；c、d相连时，电流由d经导线流向c，电流由正极流向负极，所以c作负极d作正极，金属活动性c>d，

b、d相连时，d极逐渐溶解，，即b是正极，d是负极，活泼性d>b，所以a、b、

c、d4块金属的活动性由强到弱的顺序为a>c>d>b，

故选：B。

7．航天飞船可用肼(N2H4)做动力源，已知液态肼与液态 H2O2反应时放出大量的热量，下列说法错误的是

A．1mol肼(N2H4)分子中含有4molN-H键

B．该反应中的热量变化如图所示

C．该反应的反应物总键能小于生成物总键能

D．该反应的化学方程式为：N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)，其产物对环境无污染

【答案】B

【详解】

A．肼结构式为，1个肼分子中含有4个N-H键，则1mol肼中含有4molN-H键，故A正确；

B．如果反应物总能量大于生成物总能量，则该反应为放热反应，否则为吸热反应，液态肼和液态过氧化氢反应时放出大量热量，则该反应为放热反应，图中为吸热反应，不符合，故B错误；

C．液态肼和液态过氧化氢反应时放出大量热量，则该反应为放热反应，断键吸收能量、成键放出能量，该反应为放热反应，则反应的反应物总键能小于生成物总键能，故C正确；D．氮气和水都无毒，所以其产物无污染，故D正确；

故答案为B 。

8．一定条件下，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 。

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＞① B ．①＞②＞③

C ．③＞①＞②

D ．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 mo l/(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．关于碳和碳的氧化物知识网络图(图中“→”表示转化关系，“…”表示相互能反应)说法正确的是( )

A ．“C…CO 2”的反应是放热反应

B ．“CO→CO 2”的反应类型为置换反应

C ．“CO 2→CaCO 3”的反应可用于检验二氧化碳

D ．“CO 2 ? H 2CO 3”的反应可用酚酞试剂验证 【答案】C 【详解】

A ． C 和CO 2的反应是吸热反应，故A 错误；

B ． “CO→CO 2”的反应可以是2

22CO O 2CO 点燃

，是化合反应，也可以是

2CO+CuO

Cu+CO 高温

，也不属于置换反应，故B 错误；

C ． 检验二氧化碳使用澄清的石灰水，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，故C 正确；

D ． 二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸不能使酚酞溶液变色，故“CO 2 ? H 2CO 3”的反应不可用酚酞试剂验证，故D 错误； 故选C 。

11．在两个恒温、恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应：(甲)2X(g) Y(g)＋Z(s)

(乙)A(s)＋2B(g)

C(g)＋D(g)，当下列物理量不再发生变化时：①混合气体的密度；②

反应容器中生成物的百分含量；③反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于系数之比；④混合气体的压强⑤混合气体的总物质的量。其中能表明(甲)和(乙)都达到化学平衡状态是（ ） A ．①②③ B ．①②③⑤

C ．①②③④

D ．①②③④⑤

【答案】A 【详解】

①甲乙均有固体参与反应，混合气体的密度不变，能作平衡状态的标志，正确； ②反应容器中生成物的百分含量不变，说明各组分的量不变，达平衡状态，正确； ③反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于系数之比，说明正逆反应速率相等，正确；

④乙混合气体的压强始终不变，不能判定反应是否达到平衡状态，错误；

⑤乙混合气体的总物质的量始终不变，不能判定反应是否达到平衡状态，错误；

综上，正确为①②③，答案选A。

【点睛】

本题考查了化学平衡状态的判断，注意当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，但不为0，根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态

12．废旧电池最好的处理方法是

A．深埋入地下B．丢弃C．回收利用D．烧掉

【答案】C

【详解】

废电池里含有大量重金属汞、镉、锰、铅等，当废电池日晒雨淋表面皮层锈蚀后，其中的成分就会渗透到土壤和地下水，造成土壤污染和水污染，则废旧电池最好的处理方法是回收利用，故答案为C。

13．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 Y2O3－Na2O，O2-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；

【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。

14．2 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。

15．298K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

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。

16．1mol X气体跟a mol Y气体在体积可变的密闭容器中发生如下反应：X（g） + aY（g）bZ（g），反应达到平衡后，测得X的转化率为50% 。而且，在同温同压下还测得反应前混合气体的密度是反应后混合气体密度的3/4，则a和b的数值可能是

A．a=l，b=2 B．a=2，b=1 C．a=2，b=2 D．a=3，b=2

【答案】D

【分析】

1mol X气体跟a mol Y气体在体积可变的密闭容器中发生如下反应：X（g）+a Y（g）?b Z （g）。反应达到平衡后，测得X的转化率为50%．而且，在同温同压下反应前后混合气体的密度之比和气体体积成反比即和气体物质的量成反比，讨论分析判断得到a、b的取值。【详解】

X（g）+a Y（g）?b Z（g）。

起始量（mol） 1 a 0

变化量（mol） 0.5 0.5a 0.5b

平衡量（mol） 0.5 0.5a 0.5b

依据在同温同压下反应前后混合气体的密度之比和气体体积成反比即和气体物质的量成反

比，在同温同压下测得反应前混合气体的密度是反应后混合气体密度的3

4

，即反应后气体

物质的量是反应前气体物质的量3

4

，则得到；（0.5+0.5a+0.5b）:（1+a）=3:4，计算得到：

2b=a+1，依据选项中的取值分析判断，a=3，b=2符合计算关系。

故选D。

17．可逆反应2NO 22NO＋O2在恒容密闭容器中进行，下列情况达到平衡状态的是

①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2

②混合气体的平均相对分子质量不再改变

③NO2、NO、O2的反应速率之比为2∶2∶1

④混合气体的颜色不再改变

⑤混合气体的密度不再改变

A．①②④B．②③⑤C．①②⑤D．①②④⑤

【答案】A

【分析】

根据平衡状态的两个重要特征来判断：（1）v（正）=v（逆）；（2）混合物中各组成成分的百分含量不变。

【详解】

①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2，符合特征（1），正确；

②该反应前后气体的化学计量数之和不相等，当达到平衡时，气体的物质的量不变，则混合气体的平均摩尔质量不再改变，正确；

③用NO 2，NO ，O 2表示的反应速率的比为2：2：1的状态，说明了反应中各物质的转化量的关系，不符合，错误；

④NO 2是红棕色气体，颜色不变时说明NO 2的浓度保持不变，符合特征（2），正确； ⑤在恒容密闭容器中，该体系的ρ始终保持不变，不能说明是否达到平衡状态，错误； 答案选A 。

18．一定条件下，在某恒容密闭容器中进行反应X(g) + 3Y(g)

2Z(g)，若X 、Y 、Z 起始

浓度分别为c 1 mol/L 、c 2 mol/L 、c 3 mol/L （c 1、c 2、c 3均大于0），当反应达平衡时X 、Y 、Z 的浓度分别为0.1mol/L ，0.3mol/L ，0.08mol/L ，则下列判断不合理的是 A ．c 1：c 2 = 1：3

B ．当4v (X)正= v (Y)逆时，该反应还在向正反应方向建立平衡

C ．c 1可能为0.1

D ．X 、Y 的转化率相等 【答案】B 【分析】

在化学反应中，若反应物的起始投料的物质的量之比等于它们的化学计量数之比，由于反应过程中变化量之比等于化学计量数之比，所以反应物的平衡量之比必然也等于化学计量数之比，各种反应物的转化率一定相等。 【详解】

由题中信息可知，当反应达平衡时X 、Y 的浓度分别为0.1mol/L 、0.3mol/L ，X 、Y 的平衡量之比等于化学计量数之比，所以其起始量之比一定也等于1：3， A 和D 正确；因为有起始投料与平衡量相同的可能，所以C 正确；当4v (X)正= v (Y)逆时，因为3v (X)正= v (Y)正，所以v (Y)

逆

> v (Y)正,该反应还在向逆反应方向建立平衡，B 不正确，选B 。

19．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 。

20．氯化钾固体溶于水时，溶液温度变化不显著的原因是（ ） A ．溶解过程中只发生了水合作用 B ．溶解过程中只发生了扩散作用 C ．溶解过程中没有发生热效应

D ．水合过程放出的热量与扩散过程吸收的热量接近 【答案】D 【详解】

A ．氯化钾固体溶解过程中发生了扩散过程和水合作用，故A 错误；

B ．氯化钾固体溶解过程中发生了扩散过程和水合作用，故B 错误；

C ．氯化钾固体溶解过程中发生了扩散过程和水合作用，扩散过程吸收能量、水合过程释放能量，故C 错误；

D ．氯化钾固体水合过程放出的热量与扩散过程吸收的热量接近，所以溶液温度变化不显著，故D 正确； 选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．某同学设计实验探究构成原电池的条件，装置如图所示：

甲. 乙.

实验一：探究电极的构成。图甲中，①A 、B 两极均选用石墨作电极，发现电流计指针不偏转；②A 、B 两极均选用铜片作电极，发现电流计指针不偏转；③A 极用锌片，B 极用铜片，发现电流计指针向左偏转；④A 极用锌片，B 极用石墨，发现电流计指针向左偏转。 (1)结论一：________________________；

实验二：探究溶液的构成。图甲中，A 极用锌片，B 极用铜片，①液体采用无水乙醇，发现电流计指针不偏转；②改用硫酸溶液，发现电流计指针偏转，B 极上有气体产生。 (2)结论二：________________________；

实验三：探究图乙装置能否构成原电池。将锌、铜两电极分别放入稀硫酸中，发现锌片上有气泡产生，铜片上无明显现象，电流计指针不发生偏转。 (3)结论三：________________________；

思考：对该同学的实验，有同学提出了如下疑问，请你帮助解决。

(4)在图甲装置中，若A 为镁片，B 为铝片，电解质溶液为NaOH 溶液；负极为________(填“A”或“B”)；电流计的指针应向________(填“右”或“左”)偏转。 【答案】电极是两活泼性不同的电极 溶液是电解质溶液 构成闭合回路 B 右 【详解】

实验一：当两个电极相同时，不能够形成原电池，不同时则可以构成原电池，所以，可以得出的结论是：电极必须是两活泼性不同的电极，故答案为：电极是两活泼性不同的电极；

实验二：无水乙醇是非电解质，此时不能够形成原电池，而使用电解质溶液硫酸溶液时，可以构成原电池，这表明溶液必须是电解质溶液，故答案为：溶液是电解质溶液； 实验三：乙中没有构成闭合回路，不能够形成原电池，表明必须构成闭合回路才能够构成原电池；由于Mg 不会和氢氧化钠溶液反应，而Al 可以和氢氧化钠溶液反应，所以，在甲图装置中，若A 为镁片，B 为铝片，电解质溶液为NaOH 溶液，则Al 为负极，电流计的指针应向右偏转；故答案为：构成闭合回路；B ；右。

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2Fe +浓度的废水中加入22H 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）。 实验编号 实验目的

T/K

pH

()-3-1c/10 mol L ?

22H O

2Fe +

① 为以下实验作参照

298 3

6.0

0.30

② 探究温度对讲解反应速率的影响 ___ ___ ___ ___

③

___

298 10

6.0

0.30

（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。

（2）请根据图中实验①曲线，计算降解反应在50~150 s 内的反应速率：

()v p-CP =_______1-1 mol L s -??。

（解释与结论）

（3）实验①②表明温度升高，降解反应速率增大。但温度过高时反而导致降解反应速率减小，请从Fenton 法所用试剂22H O 的角度分析原因：_____________。 （4）实验③得出的结论是pH 等于10时，______________。 （思考与交流）

（5）实验时需要在不同时间从反应器中取样，并使所取样品中的反应立即停止。根据图中的信息，写出一种迅速停止反应的方法：____________。

【答案】313 3 6.0 0.30 探究溶液的pH 对降解反应速率的影响 68.010-? 过氧化氢在温度过高时迅速分解 有机物p CP -不能降解 将所取样品迅速加入到一定量的NaOH 溶液中，使pH 约为10 【分析】

对比实验的基本思想是控制变量法，设计对比实验时，只能改变一个条件，否则无法确定影响因素，则可以在温度相同时，变化浓度探究浓度对反应速率的影响，或者在浓度相等时，变化温度探究温度对反应速率的影响。 【详解】

（1）实验①是对照实验，由控制变量唯一化可知，与实验①相比，实验②是探究温度对反应速率的影响，则313 K T =，其他条件与实验①相同；实验③是探究溶液pH 对反应

速率的影响，故答案为：313；3；6.0；0.30；探究溶液的pH 对降解反应速率的影响； （2）由图可知，在50~150 s 内，()3

1

0.81p 0 m l CP o L c ---?=??，则降解反应速率

()41

6118.010mol L p CP =8.010 mol L s 100s

-----??-=???v ，故答案为：68.010-?；

（3）温度过高时，过氧化氢受热会分解，过氧化氢的浓度减小，导致反应速率减小，故答案为：过氧化氢在温度过高时迅速分解；

（4）从图中可以看出，溶液pH 10=时，()

p CP c -不变，说明反应速率为零，该条件下有机物p CP -不能降解，故答案为：有机物p CP -不能降解；

（5）由图可知，溶液pH 10=时，有机物p CP -不能降解，则迅速停止反应的方法是将所取样品迅速加入到pH 为10的溶液中，使反应停止，故答案为：将所取样品迅速加入到一定量的NaOH 溶液中，使pH 约为10。

24．i.可逆反应 A(g)+B(g) ? C(g)+D(g)。下列依据能判断该反应达到平衡的是_______________。 A ．压强不随时间改变 B ．气体的密度不随时间改变 C ．c(A)不随时间改变

D ．单位时间里生成 C 和 D 的物质的量相等

ii.“碘钟”实验中，3I -+2-

28S O =-3I +22-4SO 的反应速率可以用-

3I 与加入的淀粉溶液显蓝色的时间 t 来度量，t 越小，反应速率越大。某探究性学习小组在 20℃进行实验，得到的数据如下表:

回答下列问题:

(1)该实验的目的是_______________。 (2)显色时间 t 1= _________________。

(3)温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律，若在 40℃下进行编号③对应浓度的实验， 显色时间 t 2 的范围为________________(填字母).

A . ＜22.0 s

B ．22.0 s ~ 44.0s

C ．＞44.0s

D ．数据不足，无法判断 (4)通过分析比较上表数据，得到的结论是_______________________。

【答案】C 探究反应物的浓度对反应速率的影响 22.0 A 反应速率与反应物起始浓度乘积成正比(或显色时间与反应物起始浓度乘积成反比) 【详解】

A．该反应为反应前后化学计量数之和相等的反应，压强始终为不变量，因此压强不随时间改变而改变时，不能说明反应达到平衡，A不选；

B．未指明反应容器体积是否改变，气体的密度不随时间改变，反应不一定达到平衡，B不选；

C．反应物A的浓度不再发生改变时，反应达到平衡状态，C符合题意；

D．生成C和D均为正反应方向，单位时间里生成 C 和 D 的物质的量相等不能说明反应达到平衡状态，D不选；

答案选C；

(1)根据表中数据可分析出c(I-)、c(2-

28

S O)浓度越大，反应速率越快，显蓝色所需时间越

少，故实验目的应是探究反应物I-与2-

28

S O的浓度对反应速率的影响；

(2)对比数据组①和②，可以看到，c(2-

28

S O)不变，c(I-)增大到2倍时，反应时间缩短了一

半，即反应速率加快了一倍；对比数据组②和③，可以看到，c(I-)不变，c(2-

28

S O)增大到2倍时，反应时间缩短了一半，即反应速率也加快了一倍；对比数据组③和④，可以看到，

c(2-

28

S O)增大到2倍时，c(I-)变为1/4倍时，反应时间增大了一倍，即反应速率减慢了一

倍；对比数据组①和③可以看到，c(I-)和c(2-

28

S O)均增大到2倍时，反应时间为原反应时

间的1

4

，即反应速率加快了4倍。可见两个反应物的浓度和反应速率之间的数学关系是：

反应物浓度每增加一倍，反应时间就减少一倍，对于两个反应物来说都是如此，因此可得出结论：反应速率与反应物起始浓度乘积成正比。对比实验①和⑤，实验⑤的c(I-)为实验①的4倍，而c(2-

28

S O)保持不变，则由此可计算实验⑤的反应时间应为实验①反应时间的

1 4，即t1＝88s×

1

4

＝22.0s；

(3)升高温度反应速率加快，所以显蓝色所需时间减少，40℃下进行编号③对应浓度的实验，显色时间t2的范围为＜22.0s，即答案选A；

(4)根据以上分析比较可得到的结论是反应速率与反应物起始浓度乘积成正比(或显色时间与反应物起始浓度乘积成反比)。

【点睛】

本题通过陌生情景考查化学反应速率、影响化学反应速率的外界因素（浓度），解决该题应注意：①认真审题，明确实验目的，理解直接测量与实验目的间的逻辑和数学关系；②理解控制变量的思想在实验设计和数据分析中的运用。

25．某研究性学习小组为探究锌与盐酸反应，取同质量、同体积大小的锌片、同浓度盐酸(过量)做了下列平行实验：

实验①：把纯锌片投入到盛有稀盐酸的试管中，发现氢气发生的速率变化如图所示：

实验②：把纯锌片投入到含FeCl3的同浓度工业稀盐酸中，发现放出氢气的量减少。

实验③：在盐酸中滴入几滴CuCl2溶液，生成氢气速率加快。

试回答下列问题：

(1)试分析实验①中t1～t2速率变化的主要原因是_______，t2～t3速率变化的主要原因是________。

(2)实验②放出氢气的量减少的原因是_______。

【答案】反应放热，溶液温度升高，反应速率加快随反应进行，盐酸的浓度减小，反应速度减慢 Fe3+氧化性大于H+，所以锌先与Fe3+反应，故氢气量减少

【详解】

(1)纯锌与稀盐酸反应放出热量，温度升高，t1～t2速率加快；后期c（H+）起主导作用，随着反应进行c（H+）降低，t2～t3反应速率减慢；

(2)Fe3+氧化性大于H+，所以锌片先与FeCl3反应生成氯化亚铁和氯化锌，导致与盐酸反应的锌的质量减少，生成氢气量减少。

26．（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__________________________。

（2）为探究固体M溶于水的热效应，选择装置Ⅱ进行实验(反应在丙试管中进行)。

若观察到烧杯中产生气泡，则说明M溶于水________(填“一定是放热反应”、“一定是吸热反应”或“可能是放热反应”)，理由是__________________________________。（3）上述3个装置中，能验证“铜与浓硝酸的反应是吸热反应还是放热反应”的装置是________(填装置序号)。

（4）取适量过氧化钠粉末用脱脂棉包裹并放在石棉网上，向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水，片刻后，若观察到脱脂棉燃烧，则说明该反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。下列各图中，可表示过氧化钠与水的反应的是____________

【答案】左端液面降低，右端液面升高可能是放热反应某些物质(如NaOH固体)溶于水放热，但不是化学反应，故不是放热反应 I、II 放热 B

【分析】

(1)Ba(OH)2溶液与稀硫酸反应放热；

(2)若M溶于水放热，则大试管中的气体膨胀；

(3) 铜与浓硝酸的反应是放热反应，I、II装置中若乙、丁内气体温度变化，有明显的现象；

(4) 取适量过氧化钠粉末用脱脂棉包裹并放在石棉网上，向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水，片刻后，若观察到脱脂棉燃烧，说明温度升高，温度达到脱脂棉的着火点；

【详解】

(1)Ba(OH)2溶液与稀硫酸反应放热，装置Ⅰ中乙内气体膨胀，U形管中可观察到的现象是左端液面降低，右端液面升高；

(2) 某些物质(如NaOH固体)溶于水放热，但不是化学反应，则不是放热反应；若M溶于水放热，则大试管中的气体膨胀，烧杯中产生气泡，所以烧杯中产生气泡说明M溶于水可能是放热反应；

(3) 铜与浓硝酸的反应是放热反应，若用I装置实验，乙内气体膨胀，U形管中可观察到的现象是左端液面降低，右端液面升高；若用II装置实验，丁内气体膨胀，烧杯中产生气泡；铜与浓硝酸的反应放出气体，若用Ⅲ装置实验，烧杯中产生气泡，不能证明反应放热，故能验证“铜与浓硝酸的反应是吸热反应还是放热反应”的装置是I、II；

(4) 取适量过氧化钠粉末用脱脂棉包裹并放在石棉网上，向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水，片刻后，若观察到脱脂棉燃烧，说明温度升高，温度达到脱脂棉的着火点，说明该反应是放热反应；断键吸热、成键放热，反应物总能量大于生成物总能量，故选B。

【点睛】

本题考查化学反应中的热效应，注意掌握探究反应热效应的常用方法，有利于培养学生实验综合分析能力，特别是实验的评价能力。