第二章 化学反应速率与化学平衡 测试题 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第二章 化学反应速率与化学平衡测试题 一、选择题 1．将X(s)和Y(g)加入密闭容器中，在一定条件下发生反应：。已知该反应的平衡常数如表所示。下列说法正确的是 温度/℃ 25 80 230 平衡常数 2 A．上述反应是熵增反应 B．25℃时，反应的平衡常数是0.5 C．恒温恒容下，向容器中再充入少量Z(g)，达到新平衡时，Z的体积百分含量将增大 D．在80℃时，测得某时刻Y、Z的浓度均为0.5，则此时 2．可逆反应A(g)+B(g)⇌2C(g)+D(g)进行过程中的能量变化如图所示。 下列叙述正确的 A．该反应的焓变∆H>0，熵变∆S<0 B．升高温度，平衡常数将增大 C．由可知，该反应能自发进行 D．恒容密闭容器内混合气体的密度不再变化说明该反应达到平衡状态 3．下列关于化学反应的调控措施说法不正确的是 A．硫酸工业中，为使黄铁矿充分燃烧，可将矿石粉碎 B．硝酸工业中，氨的氧化使用催化剂是为了增大反应速率，提高生产效率 C．合成氨工业中，为提高氮气和氢气的利用率，采用循环操作 D．对于合成氨的反应，如果调控好反应条件，可使一种反应物的转化率达到100% 4．我国科学家研究了活性炭催化条件下煤气中H2S和Hg的协同脱除，部分反应机理如图所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注)。下列说法正确的是 A．图示反应过程中有极性共价键的断裂，没有非极性共价键的生成 B．H2S活性碳分解生成H2(g)和S(s)的过程释放能量 C．整个脱硫过程中硫元素既表现出氧化性又表现出还原性 D．该机理由于活性炭的参与降低了H2S分解的热效应，使反应更易进行 5．关于化学反应A(g)+3B(g)2C(g)的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列关系中能说明反应已达到平衡状态的是 A．3v正(A)=v正(B) B．v正(A)=v正(C) C．v正(B)=3v逆(C) D．3v正(A)=v逆(B) 6．下列有关化学反应速率说法正确的是 A．在一恒温恒容的密闭容器中，发生的催化氧化反应，充入He，压强增大，反应速率不变 B．0.1mol/L的溶液与0.3mol/L的KSCN溶液等体积混合，加入适量的氯化钠溶液，不影响化学反应速率 C．合成的反应是一个分子总数减小反应，增大压强，正反应速率加快，逆反应速率减慢，平衡正向移动 D．用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，增大硫酸的浓度一定可以加快产生氢气的速率 7．反应CaCO3=CaO +CO2↑为非自发反应，要使此反应能发生，采取的措施（ ） A．升高温度 B．降低温度 C．减少CO2 D．增加CO2 8．李白有诗：“燕山雪花大如席，片片吹落轩辕台。”下列对水汽变成雪的过程中焓变和熵变的判断正确的是 A．， B．， C．， D．， 9．在2A+B3C+4D反应中，表示该反应速率最快的是 A．v(A)=3mol•L-1•min-1 B．v(B)=0.3mol•L-1•s-1 C．v(C)=8mol•L-1•min-1 D．v(D)=1mol•L-1•s-1 10．恒温、恒压下，向密闭容器中充入少量正丁烷，可同时发生以下反应： 反应1：(g) (g) + H2(g) 反应2：(g) (g) +H2(g) 反应3：(g) (g) 已知：，其中R、C均为常数。反应1和反应2的随变化关系曲线如图所示，下列说法正确的是 A．， B．稳定性： C．a为反应3中随的变化曲线 D．再向平衡体系中充入少量Ar，反应3的平衡常数增大 11．乙烯氢化的热化学方程式为C2H4(g) + H2(g) = C2H6(g) △H= akJ·mol-1，使用不同含Au催化剂的反应历程如图所示，下列说法正确的是 A．1 mol C2H6(g)的能量大于 1 mol C2H4(g)与1 mol H2(g)具有的能量之和 B．该反应的焓变：△H = -129.6 kJ·mol-1 C．过渡态物质的稳定性：过渡态1大于过渡态2 D．相应的活化能：催化剂AuF小于催化剂AuPF 12．下列有关说法正确的是 A．等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量多 B．已知C(石墨，s)=C(金刚石，s) ，故金刚石比石墨稳定 C．气态水比液态水稳定 D．升高温度能增大单位体积内的活化分子数，加快反应速率 二、非选择题 13．一定温度下，向一体积为10L的恒容密闭容器中充入和，发生反应：。反应在不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图所示。回答下列问题： (1)实验a从反应开始至达到平衡时： ①内，_______。 ②R的物质的量浓度为_______。 ③该反应的平衡常数_______(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。 ④反应达到平衡后，保持其他条件不变，向该容器中再充入0.05molM和0.15molR，此时v(正)_______(填“>”、“<”或“=”)v(逆)，判断的理由是_______(写出计算过程)。 (2)若起始时只发生某一条件的改变，实验b改变的条件可能是_______。 (3)图中a、b、c三组实验从开始反应至达到平衡时的反应速率v(R)由大到小的顺序为_______(填实验标号)。 (4)对于反应，下列叙述能表明该反应已达到平衡状态的是_______(填标号)。 A．混合气体的密度不随时间改变 B．N的物质的量分数不随时间改变 C．单位时间内生成1molN的同时消耗1molR D．混合气体的平均相对分子质量不随时间改变 14．平衡移动方向的判断 (1)根据反应速率判断 ①：平衡向_______方向移动． ②：反应达到平衡状态，不发生平衡移动． ③：平衡向_______方向移动． (2)根据结果判断 对于一个已达到化学平衡状态的反应，如平衡移动的结果使产物浓度更大，则称平衡_______；反之，称平衡_______． 15．如图中，，，根据要求回答问题： (1)如图是1mol和1mol反应生成和过程中的能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，的变化是_______(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，的变化是_______。请写出和CO反应的热化学方程式：_______。 (2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应的热化学方程式如下： ① ② 又知③ ，表达甲醇蒸气燃烧热的热化学方程式：_____。 (3)已知：常温常压下，断裂或形成1mol(理想)气体分子化学键所吸收或放出的能量称为键能。下表是一些化学键的键能(单位为kJ/mol) 化学键 键能 化学键 键能 化学键 键能 H—H 436 H—F 565 F—F 158 则： _______ 16．分在一定温度和压强下，有如下反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，将1.6 molSO2和0.8 mol O2放入一体积可变的密闭容器中，测得容器的起始容积为100L经一段时间后，反应达到平衡，测得混合气体的体积为80L，请回答下列问题： (1)达平衡时SO2的转化率为______________； (2)若起始时加入a molSO2、b mol O2，且a:b=2:1，在同样温度和压强下，反应达到平衡时，测得混合气体的容积为120L。则a、b的值分别为：a=__________，b=__________。 (3)若容器为体积不变的密闭容器，其容积为100L，起始时加入xmolSO2、ymol O2和zmol SO3，反应达平衡时，温度和压强与(2)完全相同，容器内各气体的体积分数也与(2)达平衡时的情况完全相同，则x、y应该满足的关系式为___________，x、z应该满足的关系式为_____________。 17．硫酸的消费量是衡量一个国家化工生产水平的重要标志。 (1)V2O5是SO2与O2反应的催化剂，请写出该反应的方程式： __________________。 (2)一定条件下，SO2与空气反应10 min后，SO2和SO3物质的量浓度分别为1.2 mol/L和2.0 mol/L，则SO2起始物质的量浓度为_____________；生成SO3的化学反应速率为___________。 (3)若改变外界条件，发生SO2与空气反应生成SO3，使10 min内的用O2表示的反应速率为0.15mol/(L·min)，则改变的条件可能是_______________。 A．压缩体积，增大压强 B．降低温度 C．充入大量的氮气 D．仅增加SO2的浓度 (4)工业制硫酸，用过量的氨水对SO2尾气处理，请写出相关的离子方程式_____________。 18．将等物质的量的A、B两种气体混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g)。经4 min达到化学平衡。此时测得D的浓度为0.5mol/L，且c(A):c(B)=3:5，C的平均速率为0.125mol/(L·min)，则： (1)此时A的物质的量浓度为_______； (2)B的平均速率为_______； (3)x的值为_______； (4)平衡混合物中C和D的物质的量之比为_______； (5)平衡混合物中D的体积分数为_______。 19．为验证氧化性Cl2＞Fe3+＞SO2，某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器和A中加热装置已省略，气密性已检验)。 实验过程： I． 打开弹簧夹K1~K4， 通入一段时间N2， 再将T型导管插入B中，继续通入N2，然后关闭K1、K3、K4。 II．打开活塞a，滴加一定量的浓盐酸，给A加热。 III．当B中溶液变黄时，停止加热，夹紧弹簧夹K2。 IV．打开活塞b，使约2 mL的溶液流入D试管中，检验其中的离子。 V．打开弹簧夹K3、活塞c，加入70%的硫酸，一段时间后夹紧弹簧夹K3。 VI．更新试管D，重复过程IV，检验B溶液中的离子。 VII．实验结束后，打开弹簧夹K1~K4，再通入一段时间N2，然后拆卸，洗涤，整理仪器。 (1)过程I的目的是___________。 (2)棉花中浸润的溶液为___________，过程VII的目的是___________。 (3)C中发生反应的化学方程式为___________。 (4)用70%的硫酸制取SO2，反应速率比用98%的硫酸快，原因是___________。 (5)甲、乙、两三位同学分别完成了上述实验，结论如下表所示。他们的检测结果一定能够证明氧化性Cl2＞Fe3+＞SO2的是___________(填“甲”、“乙”、“丙”)。 过程IV中B溶液中含有的离子 过程VI中B溶液中含有的离子 甲 有Fe3+无Fe2+ 有 乙 既有Fe3+又有Fe2+ 有 丙 有Fe3+无Fe2+ 有Fe2+ (6)进行实验过程V时，B中溶液颜色由黄色逐渐变为红棕色，停止通气，放置一段时间后溶液颜色变为浅绿色。 查阅资料：Fe2+(aq)+(aq)FeSO3(s)(墨绿色) 提出假设：FeCl3与SO2的反应经历了中间产物FeSO3，溶液的红棕色是FeSO3 (墨绿色)与FeCl3(黄色)的混合色。 某同学设计如下实验，证实该假设成立： ①溶液E和F分别为___________、___________。 ②请用化学平衡原理解释步骤3中溶液由红棕色变为浅绿色的原因___________。 20．NaNO2溶液和NH4Cl溶液可发生反应：NaNO2+NH4ClN2+NaCl+2H2O。为探究反应速率与c(NaNO2)的关系，利用下列装置(夹持仪器略去)进行实验。 实验步骤：往A中加入一定体积(V)的2.0mol·L-1NaNO2溶液、2.0mol·L-1NH4Cl溶液和水，充分搅拌。控制体系温度，通过分液漏斗往A中加入1.0mol·L-1醋酸。当导件口气泡均匀稳定冒出时，开始用排水法收集气体。用种表测量收集1.0mLN2所需时间，重复多次取平均值(t)。 回答下列问题： (1)仪器A的名称为_______。 (2)检验装置气密性的方法：关闭止水夹K，_______。 (3)若需控制体系的温度为36℃，采取的合理加热方式为_______。 (4)每组实验过程中，反应物浓度变化很小，忽略其对反应速率测定的影响。实验数据如下表所示。 实验编号 V/mL t/s NaNO2溶液 NH4Cl溶液 醋酸 水 1 4.0 V1 4.0 8.0 334 2 V2 4.0 4.0 V3 150 3 8.0 4.0 4.0 4.0 83 4 12.0 4.0 4.0 0.0 38 ①V1=_______，V3=_______。 ②该反应的速率方程为v=k·cm(NaNO2)·c(NH4Cl)·c(H+)，k为反应速率常数。利用实验数据计算得m=_______(填整数)。 【参考答案】 一、选择题 1．C 解析：A．根据反应中物质的存在状态及化学计量数可知，上述反应是熵减反应，A项错误； B．反应的平衡常数与的平衡常数互为倒数，则反应的平衡常数是，B项错误； C．恒温恒容下，向容器中再充入少量Z(g)，相当于是使体系的压强增大，平衡正向移动，达到新的平衡时，Z的体积百分含量将增大，C项正确； D．，此时，D项错误； 故选C。 2．C 【分析】根据图象可知，可逆反应A(g)+B(g)⇌2C(g)+D(g)中反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应属于放热反应。 解析：A．根据上述分析可知，该反应的焓变∆H＜0，可逆反应A(g)+B(g)⇌2C(g)+D(g)是气体分子数增大的反应，所以熵变∆S>0，A错误； B．因为该反应反应物的总能量大于生成物的总能量，反应属于放热反应，所以升高温度，平衡常数减小，B错误； C．反应放热，∆H＜0，反应是气体分子数增大的反应，所以∆S>0，由可知，∆G＜0，该反应能自发进行，C正确； D．恒容密闭容器内混合气体的密度等于气体的总质量与容器体积的比，属于恒量，所以密度始终保持不变，气体的密度不变不能说明反应达到平衡状态，D错误； 故选C。 3．D 解析：A．硫酸工业中，将矿石粉碎可以增大反应物的接触面积，有利于黄铁矿的充分燃烧，故A正确； B．硝酸工业中，氨的氧化使用催化剂，可以降低反应的活化能，增大反应速率，提高生产效率，故B正确； C．合成氨工业中，分离出液氨的混合气体中含有的氮气和氢气采用循环操作，有利于提高氮气和氢气的利用率，故C正确； D．合成氨反应为可逆反应，可逆反应不可能完全反应，所以调控反应条件不可能使反应物的转化率达到100%，故D错误； 故选D。 4．C 解析：A．图示反应过程中非极性共价键的生成，如*H→H2(g)，故A错误； B．H2S活性碳分解生成H2(g)和S(s)的过程是吸收热量，故B错误； C．整个脱硫过程中*S→CS2(g)，*S→SO2(g)，则硫元素既表现出氧化性又表现出还原性，故C正确； D．该机理由于活性炭的参与使反应速率更快，但没有降低了H2S分解的热效应，故D错误。 综上所述，答案为C。 5．D 【分析】当正反应速率与逆反应速率相等时，反应达到平衡状态。 解析：A．v正(A)、v正(B)均表示正反应速率，因此当3v正(A)=v正(B)时，不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡状态，故A不符合题意； B． v正(A)、v正(C) 均表示正反应速率，因此当v正(A)=v正(C)时，不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡状态，故B不符合题意； C．反应速率之比等于化学计量数之比，当2v正(B)=3v逆(C)时，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故C不符合题意； D．反应速率之比等于化学计量数之比，当3v正(A)=v逆(B)时，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故D符合题意； 答案选D。 6．A 解析：A．SO2的催化氧化反应为2SO2＋O22SO3，恒温恒容下，充入He，虽然压强增大，但SO2、O2、SO3浓度不变，因此反应速率不变，故A正确； B．FeCl3与KSCN溶液反应Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，加入适量的氯化钠溶液，相当于对原溶液加水稀释，微粒浓度降低，反应速率减缓，故B错误； C．合成氨：N2＋3H22NH3，增大压强，正逆反应速率都增大，故C错误； D．如果硫酸为浓硫酸，铁片与浓硫酸反应生成SO2，或铁片与浓硫酸发生钝化反应，故D错误； 答案为A。 7．A 【分析】要使一个反应能自发进行，就要保证△G=△H-T△S<0。 解析：分析该反应的特点，发现是由固体生成了气体，熵是增加的，有利于反应自发的，但反应在低温下仍为非自发反应，说明该反应是吸热的，可以通过升高温度的方式，使△H-T△S<0，所以答案选择A项。 8．B 解析：水汽变成雪的过程中放热，，气体变成固体，混乱度减小，； 答案选B。 9．B 【分析】根据化学反应速率之比=计量数之比，可将各项速率单位统一以后，再利用B统一表示反应速率进行比较即可。 解析：A．v(A)= 3mol•L-1•min-1，则v(B)=v(A)= 1.5mol•L-1•min-1； B．v(B)= 0.3mol•L-1•s-1== 18 mol•L-1•min-1； C．v(C)= 8mol•L-1•min-1，则v(B)=v(C)= mol•L-1•min-1； D．v(D)=1mol·L-1·s-1== 60 mol•L-1•min-1，则v(B)=v(C)=15 mol•L-1•min-1； 综上所述，因此表示该反应速率最快的是v(B)=0.3mol·L-1·s-1，故答案为B。 10．B 解析：A．由题干图示信息可知，反应1和反应2的lnK随增大而减小，故，，A错误； B．由题干图示信息可知，相同时反应2的lnK更大，则有，反应3为反应2-反应1得到，则小于0，即顺-2-丁烯具有的总能量高于反-2-丁烯，能量越高越不稳定，故稳定性：，B正确； C．由B项分析可知，则lnK随的增大而增大，故a不为反应3中随的变化曲线，C错误； D．平衡常数仅仅是温度的函数，温度不变平衡常数不变，故再向平衡体系中充入少量Ar，反应3的平衡常数不变，D错误； 故答案为：B。 11．B 解析：A．由图可知，该反应为放热反应，故1 mol C2H6(g)的能量小于 1 mol C2H4(g)与1 mol H2(g)具有的能量之和，A错误； B．由图可知C2H4(g)+H2(g)=C2H6(g) △H=生成物能量-反应物能量=-129.6kJ/mol -0=-129.6 kJ/mol，B正确； C．由图可知，过渡态1的能量大于过渡态2的能量，能量越低越温度，则稳定性：过渡态1<过渡态2，C错误；； D．由图可知，催化剂AuF、催化剂AuPF的活化能分别为109.34 kJ·mol-1、26.3 kJ·mol-1，则催化剂AuF的活化能大于催化剂AuPF，D错误； 故选B。 12．D 解析：A．因为硫固体变为硫蒸气要吸热，所以等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多，故A错误； B．比较稳定性应比较其能量的高低，由C(石墨，s)＝C(金刚石，s) ΔH＞0可知，金刚石能量高，不稳定，故B错误； C．比较稳定性应比较其能量的高低，气态水比液态水能量高，液态水稳定，故C错误； D．升高温度能增大单位体积内的活化分子数，加快反应速率，故D正确； 故选：D。 二、非选择题 13．(1) 0.015 0.045 = ，则Q=K，因而v(正)=v(逆) (2)加入合适的催化剂 (3) (4)BD 解析：（1）根据题中图的条件：a：初始时，反应容器中压强为160kPa，平衡时，反应容器中压强为120kPa，故初始时反应容器中的物质的物质的量是平衡时反应容器中的物质的物质的量的，设反应起始到反应平衡时M(g)转化的物质的量为x，故可列三段式： 所以可列方程：，解得x=0.15mol，故 ①内，=； ②R的物质的量浓度为c(R)== 0.015； ③平衡时各物质的分压p为： p(M)=，p(N)=，p(R)=，该反应的平衡常数=0.045； ④反应达到平衡后，M(g)、N(g)、R(g)的物质的量分别为0.05mol、0.25mol、0.15mol，由于都是在相同的恒容容器中反应，故考虑时可忽略反应时的体积，向该容器中再充入0.05molM和0.15molR，这时M(g)、N(g)、R(g)的物质的量又分别为0.10mol、0.25mol、0.3mol，由于，则此时反应仍然为平衡状态，故v(正)=v(逆)； （2）看图象，由于a组实验和b组实验反应起始总压强与反应平衡总压强都相等，而b组实验达到平衡时的时间比a组实验要少，所以可推知b组实验改变的条件可能是加入了催化剂。 （3）根据三段式简单计算得，c条件下R物质生成了0.12mol，所以，所以a、b、c三组实验从开始反应至达到平衡时的反应速率v(R)由大到小的顺序：。 （4）A．参与该反应的物质都是气体，反应过程中气体总质量和总体积都不变，气体密度一直不变，当混合气体的密度不随时间改变时，不能说明反应达到平衡，故A不选； B．N的物质的量分数不随时间改变说明正反应速率等于逆反应速率，反应得到平衡，故B选； C．单位时间内生成1molN的同时消耗1molR时不能说明正反应速率等于逆反应速率，不能证明反应达到平衡，故C不选； D．该反应是气体体积减小的反应，反应过程中气体的平均相对分子质量增大，当混合气体的平均相对分子质量不随时间改变时，说明反应达到平衡，故D选； 答案是BD。 14． 正反应 逆反应 正向移动或向右移动 逆向移动或向左移动 解析：略 15．(1) 减小 不变 (2) (3)-536kJ/mol 解析：（1）催化剂通过降低反应活化能加快反应速率，但不改变反应热，则在反应体系中加入催化剂，反应速率加快，E1的变化是减小，ΔH不变；NO2（g）+CO（g）CO2（g）+NO（g）ΔH=正反应活化能-逆反应活化能=E1-E2=（134-368）kJ/mol=-234kJ/mol，故答案为：减小；不变；NO2（g）+CO（g）CO2（g）+NO（g）ΔH=-234kJ/mol； （2）①CH3OH(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋3H2(g) ΔH=＋49.0 kJ·mol-1 ②CH3OH(g)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2(g) ΔH=-192.9 kJ·mol-1， ③H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44 kJ·mol-1 根据盖斯定律，由3×②-①×2＋③×2得：CH3OH(g)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) ΔH=3×(-192.9 kJ·mol-1)-2×49.0 kJ·mol-1＋(-44 kJ·mol-1)×2=-764 kJ·mol-1； （3）=反应物键能之和-生成物键能之和=（436+158-2565）kJ/mol=-536kJ/mol 。 16．% 2.4 1.2 x=2y x+z=2 解析：(1)反应方程式为2SO2+O2⇌2SO3，利用三段式计算， 根据体积之比等于物质的量之比可知：(1.6-2x+0.8-x+2x):2.4=80:100，解之得x=0.48，反应的气体的物质的量为：1.6-0.48×2+0.8-0.48+0.48×2=1.92mol，所以SO2的转化率为×100%=60%，故答案为：60%； (2)起始时加入a molSO2、b mol O2，且a：b=2：l，在同样温度和压强下，反应达到平衡时，与(1)平衡状态相同，为等效平衡，物质的转化率和百分含量都相同，SO3的体积分数为与(1)相同， 压强之比就等于物质的量之比，列式为： =，a=2b，解得：a=2.4 mol，b=1.2 mol，故答案为：2.4；1.2； (3)若将密闭容器体积固定为100 L，起始时加入xmol SO2、y mol O2和z mol SO3，反应达平衡时，温度、压强与(2)完全相同，容器内各气体的体积分数也与(2)达平衡时的情况完全相同，为等效平衡，则有x=2y，且相当于只加二氧化硫和氧气时，起始时二氧化硫的物质的量为x，，x=2，即：x+z=2，故答案为：x=2y；x+z=2； 17．(1)2SO2+ O22SO3 (2) 3.2 mol/L 0.2 mol/(L·min) (3)AD (4)SO2 + 2NH3·H2O = 2+ + H2O 解析：（1）SO2与O2在催化剂的作用下生成SO3，发生反应的方程式为2SO2 + O2 2SO3； （2）根据三段式有： 由分析知：SO2起始物质的量浓度为3.2 mol/L，生成SO3的化学反应速率为=0.2mol/(L•min)； （3）已知(2)中反应中生成SO3的化学反应速率为=0.2mol/(L•min)时，O2的速率为0.1 mol/(L•min)，现可使O2反应速率为0.15mol/(L·min)，说明可加快反应速率； A．压缩体积，增大压强，可加快反应速率，选项A正确； B．降低温度，反应速率降低，选项B错误； C．充入大量的氮气，不影响O2的浓度，不影响反应速率，选项C错误； D．仅增加SO2的浓度，可加快SO反应速率，同样也能加快O2反应速率，选项D正确； 答案选AD； （4）SO2是酸性氧化物，溶于过量氨水生成亚硫酸铵，发生反应的离子方程式为SO2 + 2NH3·H2O = 2+ + H2O。 18．75mol/L 0.0625 mol/(L·min) 2 1:1 16.7% 【分析】利用三段式法进行计算，由D的浓度求出D的物质的量，根据方程式计算消耗A、B物质的量，进而计算出A的物质的量浓度，反应中反应速率之比等于化学计量数之比求出x值，计算平衡混合物中C和D的物质的量之比以及平衡混合物中D的体积分数都用三段式进行。 解析：平衡时D的浓度为0.5mol/L，D的物质的量为2L×0.5mol/L=1mol，根据改变量之比等于计量数之比，可知A和B的改变量分别为1.5mol和0.5mol；C的平均速率为0.125mol/(L·min)，则平衡时C的物质的量为2L×0.125mol/(L·min) ×4min=1mol，则有：，平衡时c(A):c(B)=3:5，则(n-1.5):(n-0.5)=3:5，解得n=3，则： (1)4min时A的浓度为=0.75mol/L，故答案为：0.75mol/L； (2) 从开始到平衡时B的平均反应速率==0.0625 mol/(L·min)；故答案为：0.0625 mol/(L·min)； (3) 反应速率之比等于化学计量数之比，所以v(B):v(C)=0.0625 mol/(L·min):0.125 mol/(L·min)=1:x，所以x=2，故答案为：2； (4)由上述三段式数据可知，x=2时，平衡时C的物质的量为1mol，D的物质的量为1mol，C和D的物质的量之比为1:1，故答案为：1:1； (5)n=3，即平衡时A、B、C、D的物质的量分别为1.5mol、2.5mol、1mol、1mol，D的体积分数为；故答案为：16.7%。 【点睛】本题考查化学反应速率、反应转化率、化学平衡有关计算，注意对基础知识的理解掌握和三段式的应用。 19．(1)排除装置中的空气，防止干扰实验 (2) NaOH溶液 排出装置内残留的Cl2或SO2，使其被NaOH溶液吸收，防止对实验人员生命安全造成危险，并防止污染空气 (3)H2SO4+Na2SO3=Na2SO4+H2O+SO2↑ (4)70%的硫酸中的H+的浓度比98%的硫酸中的H+的浓度大 (5)乙、丙 (6) Na2SO3 FeCl3 Fe3+消耗，c()减小，使平衡Fe2+ (aq) +(aq)FeSO3(s )逆向移动，溶液颜色由红棕色变为浅绿色。 【分析】空气中的氧气也能氧化Fe2+为Fe3+，所以先通入氮气可以排除装置中的空气，防止干扰实验；A装置中MnO2与浓盐酸混合加热制取Cl2，反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O；Cl2具有氧化性，会将B中Fe2+氧化为Fe3+，可用KSCN溶液检验Fe3+，现象是溶液变为血红色；当打开弹簧夹K3、活塞c，加入70%的硫酸，H2SO4与Na2SO3溶液反应产生SO2气体，SO2与FeCl3发生氧化还原反应SO2+2FeCl3+2H2O=H2SO4+FeCl2+2HCl，根据Fe2+与铁氰化钾溶液反应生成蓝色沉淀检验Fe2+的存在。氯气有毒，不能排放到空气中污染空气，所以用沾有NaOH溶液的棉花堵塞T型导管，防止氯气逸出，实验结束后，打开弹簧夹K1~K4，再通入一段时间N2，驱赶装置中的Cl2、SO2，使其被NaOH溶液吸收，然后拆卸，洗涤，整理仪器。 解析：（1）打开弹簧夹K1~K4， 通入一段时间N2， 再将T型导管插入B中，继续通入N2，然后关闭K1、K3、K4，目的是排出装置中的氧气，防止对实验结果造成干扰； （2）棉花中浸有NaOH溶液，吸收多余Cl2、SO2，防止污染空气； 过程VII的目的是排出装置内残留的Cl2或SO2，使其被NaOH溶液吸收，防止对实验人员生命安全造成危险，并防止污染空气； （3）在C中H2SO4与Na2SO3发生复分解反应，产生Na2SO4、H2O、SO2，该反应的化学方程式为：H2SO4+Na2SO3=Na2SO4+H2O+SO2↑； （4）98%的浓硫酸主要以H2SO4分子形式存在，而70%的硫酸中含有较多的H+，所以使用70%的硫酸制取SO2气体，反应速率比用98%的浓硫酸快； （5）甲的结论：IV中B溶液含有Fe3+，说明氧化性：Cl2＞Fe3+，VI中B溶液含有；若B溶液中Cl2有剩余，则Cl2会氧化SO2生成，不能判断氧化性Fe3+＞SO2； 乙的结论：IV中B溶液含有Fe3+和Fe2+，说明氧化性：Cl2＞Fe3+，且Cl2不足，所以VI中B溶液含有，则一定是Fe3+氧化SO2生成，所以判断氧化性Fe3+＞SO2，因此可得氧化性Cl2＞Fe3+＞SO2的结论； 丙的结论：IV中B溶液含有Fe3+，说明氧化性：Cl2＞Fe3+；VI中B溶液含有Fe2+，若是Cl2氧化SO2，不会有Fe2+生成，说明Fe3+与SO2发生氧化还原反应，Fe3+被还原为Fe2+，所以氧化性：Fe3+＞SO2，因此可得氧化性：Cl2＞Fe3+＞SO2的结论，所以能够证明氧化性Cl2＞Fe3+＞SO2的结论的是乙、丙； （6）①实验中溶液显墨绿色，说明平衡向正反应方向移动，所以加入的应该是Na2SO3(或可溶性亚硫酸盐)；而步骤2中溶液显红棕色，说明加入的应该是FeCl3； ②由于Fe3+消耗，使溶液中c()减小，导致化学平衡Fe2+ (aq) +(aq)FeSO3(s )逆向移动，溶液颜色由红棕色变为浅绿色。 20．(1)锥形瓶 (2)通过分液漏斗往A中加水，一段时间后水难以滴入，则气密性良好 (3)水浴加热 (4) 4.0 6.0 2 解析：（1）根据仪器A的结构特点可知其为锥形瓶， （2）气体发生装置要检验装置的气密性，检验装置气密性的方法关闭止水夹K，通过分液漏斗往A中加水，一段时间后水难以滴入，则气密性良好， （3）若需控制体系的温度为36℃，温度低于水的沸点，所以采取水浴加热使温度均匀平稳， （4）①为探究反应速率与c(NaNO2)的关系，NH4Cl浓度不变，故V1为4.0mL；该实验探究反应速率与c(NaNO2)的关系，所以不同实验中所用NaNO2应依次递增，所以V2=6.0mL，根据数据3和4可知溶液总体积为20mL，则V3=(20-6.0-6.0-4.0)mL=6.0mL， ②浓度增大速率加快，根据1和3组数据分析，3的c(NaNO2)是1的2倍，1和3所用的时间比≈4，根据分析可知速率和浓度的平方成正比，故m=2， 学科网（北京）股份有限公司 $$