第6章 化学反应速率和化学平衡【单元卷·测试卷】-2024-2025学年高一化学单元速记·巧练（沪科版2020必修第二册）

第6章 化学反应速率和化学平衡 测试卷 （考试时间：60分钟 试卷满分：100分） 一、氮氧化物的性质（15分） 1．天然排放的，主要来自土壤和海洋中有机物的分解，属于自然界的氮循环过程。回答下列问题： (1)下列有关NO和气体的说法错误的是___________(填标号)。 A．雷雨天的空气中有少量NO B．属于酸性氧化物 C．可用水除去NO中的 D．可用NaOH溶液除去中的NO (2)已知：在一密闭容器中发生反应，为无色气体，该反应为放热反应，下列措施能提高该反应速率的为 (填标号)。 A．其他条件不变，降低温度    B．选用合适的催化剂 C．温度不变，增大容器体积    D．恒温恒容条件下，再充入一定量 E．恒温恒压条件下，再充入一定量 (3)一定温度下，体积为2L的恒容密闭容器中发生反应：，和的物质的量随时间变化的关系如图所示。 ①图中曲线 (填“X”或“Y”)表示的物质的量变化。 ②1min时，v(正) (填“>”“<”或“=”)v(逆)，0~1min内，X的反应速率v(X)= 。 ③已知：转化率，则该条件下反应达最大限度时Y的转化率为 。 ④下列描述能表示该反应达平衡状态的是 (填标号)。 A．容器内气体的密度不再发生变化    B．混合气体的总物质的量不再发生变化 C．容器内气体的颜色不再改变    D．容器内气体的平均相对分子质量不再改变 二、清洁甲醇的平衡反应（18分） 2．“液态阳光”，即“清洁甲醇”，指生产过程中碳排放量极低或为零时制得的甲醇。CO2加氢的实际化学过程包括下面三个主要的平衡反应： 反应1：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) 反应2：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) 反应3：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) (1)已知反应3的反应体系能量变化如图所示。 ①反应3为 (填“吸热”或“放热”)反应。 ②若反应生成的CH3OH为液态，则E (填“>”“<”或“=”)90.77kJ。 (2)在恒温恒容密闭容器中仅进行反应2，下列说法表明反应达到了平衡的是 ___________(填标号)。 A．体系压强不再发生变化选 B．CO2的浓度不再变化 C．H2的体积分数不再发生变化 D．每断裂nmolH-H键，形成2nmolH-O键 (3)相关化学键的键能(常温常压下，断裂或形成1mol化学键需要吸收或放出的能量)数据如表所示： 化学键 C=O(CO2) H-H C-H C-O H-O 键能E/(kJ⋅mol-1) 803 436 414 326 464 反应1中，每生成1molCH3OH(g)，会 (填“吸收”或“放出”) kJ能量。 (4)某温度下，向仅发生反应1的2L恒容密闭容器中加入1molCO2和3molH2，5min时反应达到平衡，CH3OH的体积分数为30%。 ①0～5min内，用H2O表示的反应速率v(H2O)= mol•L-1•min-1。 ②5min时，c(CO2)= mol⋅L-1，H2的转化率为 。 三、探究卤素单质性质递变规律和影响化学反应速率的因素（20分） 3．某化学兴趣小组设计了两组实验，分别探究卤素单质性质递变规律和影响化学反应速率的因素。 Ⅰ．为验证卤素单质氧化性的相对强弱，甲组同学用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，装置气密性已检验)。已知常温下，固体和浓盐酸反应产生氯气。 实验过程： ①打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。 ②当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。 ③当B中溶液由黄色变为红棕色时，关闭活塞a。 ④…… (1)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是 。 (2)B中溶液发生反应的离子方程式是 。 (3)为验证溴的氧化性强于碘，过程④的操作和现象是 。 (4)过程③实验的目的是 。 Ⅱ．乙组同学依据反应，探究影响化学反应速率的部分因素并测定其化学反应速率，请回答下列问题： 该小组同学设计了3组实验，探究影响化学反应速率的部分因素，具体情况如下表所示。 实验编号 加入溶液的体积/mL 加入溶液的体积/mL 加入水的体积/mL 反应温度 1 10 10 0 25℃ 2 10 5 a 25℃ 3 10 10 0 60℃ (5)表中a= ，通过实验1和实验3可探究 对化学反应速率的影响。 (6)该小组同学依据实验1条件进行反应并测定其化学反应速率，所得数据如图所示。 分析实验数据发现，反应过程中该反应的化学反应速率先增大后减小。该反应在0～7min的化学反应速率 。 设计以下方案，通过测定随时间变化的情况，探究化学反应速率先增大的原因，具体情况如下表所示。 方案 假设 实验操作 1 该反应放热，使溶液温度升高，化学反应速率提高 向烧杯中加入10mL溶液和10mL溶液，测量反应体系温度的变化。 2 反应生成的是该反应的催化剂，使反应加快。 取10mL溶液加入烧杯中，向其中加入_______，再加入10mL溶液。 3 溶液酸性增强，加快了化学反应速率。 分别向标号为①②的两只烧杯中加入10mL：向烧杯①中加入1mL溶液，向烧杯②中加入1mL盐酸；然后分别向这两只烧杯中加入10mL溶液。 ①除方案1、2、3中的假设外，还可提出的假设是 。 ②补全方案2中的实验操作：加入 。 ③反应后期化学反应速率减小的原因是 。 四、涉及甲烷的化学反应（16分） 4．天然气既是高效洁净的能源，又是重要的化工原料，在生产、生活中用途广泛。回答下列问题： (1)①下图是一个简易测量某反应是放热反应还是吸热反应的实验装置。将镁片加入小试管内，然后注入足量的盐酸，U形管中液面A (填“上升”或“下降”)，说明此反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。 ②若换为下列反应，则与①中U形管中现象不同的有 (填字母)。 A． B． C． D． (2)甲烷可以消除氮氧化物污染。如：。下列措施不能使该反应速率加快的是 (填字母)。 A．使用合适的催化剂        B．升高温度 C．及时分离        D．把容器的体积缩小一倍 E．恒容条件下充入    F．恒容条件下充入Ne惰性气体 (3)作为重要的化工原料及清洁能源，一直备受关注。 Ⅰ．利用人工固氮，为解决人类温饱问题作出突出贡献，下表为部分化学键的键能(键能：断开气态物质中1mol某种共价键生成气态原子需要吸收的能量)： 化学键 键能() 946 436 391 该反应热化学方程式为 。 Ⅱ．在时，将和置于容积为1L的恒容密闭容器中(压强为)，若保持温度不变，某兴趣小组同学测得反应过程中容器内压强随时间变化关系如图所示： ①内，用表示该反应的速率为 。 ②的转化率为 。 五、工业制取硫酸（18分） 5．工业制备硫酸的主要过程如图所示，请回答下列问题： (1)过程i中： ①黄铁矿的主要成分——FeS2中S的化合价为 价。 ②燃烧时发生反应的化学方程式为： 。(请配平该化学方程式) ___________FeS2+___________O2___________Fe2O3+___________SO2 ③为了提高黄铁矿燃烧的效率，可采取的措施为 。 (2)过程ii中： ①若每生成2molSO3(g)放出的热量为196kJ，则反应中消耗32gSO2(g)时，放出 kJ热量。 ②该反应常在400～500℃、V2O5为催化剂条件下进行，从化学反应速率角度解释原因： 。 (3)过程Ⅲ中，常用 吸收SO3，原因为 。 (4)煤矿中含有硫元素，在燃烧或冶炼时会产生SO2，若将这些废气直接排放至空气中，会形成酸雨，下列说法正确的是 ___________(填标号)。 A．pH小于7的雨水是酸雨 B．酸雨的形成过程中，涉及氧化还原反应 C．工厂的烟囱造高些，可减少SO2的排放量 D．向燃煤中加入生石灰后使用，可减少SO2的排放量 六．探究氧化铁和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果（14分） 6．化学兴趣小组的同学为了比较氧化铁和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果。用如图所示的装置先后进行了两次实验。 (1)实验1：取过氧化氢溶液与粉末状二氧化锰混合。 实验2：取过氧化氢溶液与 混合。 (2)在检查装置的气密性后，分别将过氧化氢溶液一次性注入盛有催化剂的小试管中，注入双氧水的方法是 (填序号)。 A．快速推注射器活塞        B．缓慢推注射器活塞 (3)依据“相同时间内用二氧化锰作催化剂的反应收集的氧气体积较大”，得出结论：二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果比氧化铁 。 (4)实验过程中发现U型管内右侧液面上升，原因是该反应 (填“放热”或“吸热”) (5)为比较二氧化锰和氧化铁对过氧化氢分解快慢的不同影响，用下图装置进行实验：启动传感器，注入过氧化氢溶液。氧气体积分数随时间变化情况如下： ①初始时氧气的体积分数不为0，原因是 。 ②使过氧化氢分解较快的催化剂是 (填二氧化锰或氧化铁)。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第6章 化学反应速率和化学平衡 测试卷 （考试时间：60分钟 试卷满分：100分） 一、氮氧化物的性质（15分） 1．天然排放的，主要来自土壤和海洋中有机物的分解，属于自然界的氮循环过程。回答下列问题： (1)下列有关NO和气体的说法错误的是___________(填标号)。 A．雷雨天的空气中有少量NO B．属于酸性氧化物 C．可用水除去NO中的 D．可用NaOH溶液除去中的NO (2)已知：在一密闭容器中发生反应，为无色气体，该反应为放热反应，下列措施能提高该反应速率的为 (填标号)。 A．其他条件不变，降低温度    B．选用合适的催化剂 C．温度不变，增大容器体积    D．恒温恒容条件下，再充入一定量 E．恒温恒压条件下，再充入一定量 (3)一定温度下，体积为2L的恒容密闭容器中发生反应：，和的物质的量随时间变化的关系如图所示。 ①图中曲线 (填“X”或“Y”)表示的物质的量变化。 ②1min时，v(正) (填“>”“<”或“=”)v(逆)，0~1min内，X的反应速率v(X)= 。 ③已知：转化率，则该条件下反应达最大限度时Y的转化率为 。 ④下列描述能表示该反应达平衡状态的是 (填标号)。 A．容器内气体的密度不再发生变化    B．混合气体的总物质的量不再发生变化 C．容器内气体的颜色不再改变    D．容器内气体的平均相对分子质量不再改变 【答案】(1)BD（2分） (2)BD（2分） (3) Y （2分） > （2分） （2分） 60% （2分） BCD（3分） 【解析】（1）A．雷雨天的空气中有少量一氧化氮是因为空气中的氮气和氧气能在放电条件下反应生成一氧化氮，故A正确； B．二氧化氮与氢氧化钠溶液反应生成硝酸钠、亚硝酸钠和水，所以二氧化氮不是酸性氧化物，故B错误； C．二氧化氮能与水反应生成硝酸和一氧化氮，所以可用水除去一氧化氮中混有的二氧化氮，故C正确； D．一氧化氮和二氧化氮能与氢氧化钠溶液反应生成亚硝酸钠和水，所以不能用氢氧化钠溶液除去二氧化氮中的一氧化氮，故D错误； 故选BD； （2）A．其他条件不变，降低温度，反应速率减慢，故A错误； B．选用合适的催化剂，反应速率加快，故B正确； C．温度不变，增大容器体积，气体压强减小，反应速率减慢，故C错误； D．恒温恒容条件下，再充入一定量二氧化氮，反应物浓度增大，反应速率加快，故D正确； E．恒温恒压条件下，再充入一定量不参与反应的氮气，反应体系中各物质的浓度减小，反应速率减慢，故E错误； 故选BD； （3）①由图可知，相同时间内，Y的物质的量减少量是X的物质的量增加量的2倍，由方程式可知，图中曲线Y表示二氧化氮的物质的量变化，故答案为：Y； ②由图可知，1min后，二氧化氮和四氧化二氮的物质的量继续发生变化，说明反应继续正向进行，则1min时正反应速率大于逆反应速率；1min时，四氧化二氮的物质的量为0.6mol，则0~1min内，X的反应速率为=，故答案为：>；； ③由图可知，2min反应达到平衡时，二氧化氮的物质的量为0.4mol，则二氧化氮的转化率为×100%=60%，故答案为：60%； ④A．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，在恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变，则混合气体的密度保持不变不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故A错误； B．该反应是气体体积减小的反应，则混合气体的总物质的量不再发生变化，反应已达到平衡，故B正确； C．二氧化氮为红棕色气体，四氧化二氮是无色气体，反应中气体颜色变浅，则容器内气体的颜色不再改变，说明反应已达到平衡，故C正确； D．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，该反应是气体体积减小的反应，反应中气体的平均相对分子质量是变量，则容器内气体的平均相对分子质量不再改变说明反应已达到平衡，故D正确； 故选BCD。 二、清洁甲醇的平衡反应（18分） 2．“液态阳光”，即“清洁甲醇”，指生产过程中碳排放量极低或为零时制得的甲醇。CO2加氢的实际化学过程包括下面三个主要的平衡反应： 反应1：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) 反应2：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) 反应3：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) (1)已知反应3的反应体系能量变化如图所示。 ①反应3为 (填“吸热”或“放热”)反应。 ②若反应生成的CH3OH为液态，则E (填“>”“<”或“=”)90.77kJ。 (2)在恒温恒容密闭容器中仅进行反应2，下列说法表明反应达到了平衡的是 ___________(填标号)。 A．体系压强不再发生变化选 B．CO2的浓度不再变化 C．H2的体积分数不再发生变化 D．每断裂nmolH-H键，形成2nmolH-O键 (3)相关化学键的键能(常温常压下，断裂或形成1mol化学键需要吸收或放出的能量)数据如表所示： 化学键 C=O(CO2) H-H C-H C-O H-O 键能E/(kJ⋅mol-1) 803 436 414 326 464 反应1中，每生成1molCH3OH(g)，会 (填“吸收”或“放出”) kJ能量。 (4)某温度下，向仅发生反应1的2L恒容密闭容器中加入1molCO2和3molH2，5min时反应达到平衡，CH3OH的体积分数为30%。 ①0～5min内，用H2O表示的反应速率v(H2O)= mol•L-1•min-1。 ②5min时，c(CO2)= mol⋅L-1，H2的转化率为 。 【答案】(1) 放热 （2分） >（2分） (2)BC（2分） (3) 放出 （3分） 46（3分） (4) 0.075 （2分） 0.125 （2分） 75%（2分） 【解析】（1）①由反应3的反应体系能量变化图可知，反应物总能量大于生成物总能量，故该反应为放热反应； ②从CH3OH(g)→CH3OH(l)放热，故若生成CH3OH(l)，则在题中图示CH3OH(g)基础上继续放热，即E>90.77kJ； （2）反应2：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) A．该反应前后气体分子数不变，反应过程中压强恒不变，则压强不变不能说明反应平衡，故A不选； B．化学反应达平衡时，各组分浓度保持不变，现CO2的浓度不再变化说明反应达到平衡，故B选； C．化学反应达平衡时，各组分含量保持不变，现氢气的含量保持不变，说明反应达到平衡，故C选； D．断裂H—H键(消耗H2)和形成H—O键(生成H2O)均为v正，不能说明反应达到平衡，故D不选； 故答案为：BC； （3）根据反应 CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，反应物断键吸收的能量为2×803+3×436=2914(kJ)，生成物成键放出的能量为3×414+326+464+2×464=2960(kJ)，因此，每生成1mol CH3OH(g)，会放出46kJ能量； （4）①设5min时，反应中 CO2 转化了xmol，根据三段式可知： n总=4-2x，CH3OH(g)的体积分数为=30%，解得x=0.75，v(H2O)= =0.075 mol•L-1•min-1； ②5min时c(CO2)==0.125mol•L-1，H2 的转化率为==75%。 三、探究卤素单质性质递变规律和影响化学反应速率的因素（20分） 3．某化学兴趣小组设计了两组实验，分别探究卤素单质性质递变规律和影响化学反应速率的因素。 Ⅰ．为验证卤素单质氧化性的相对强弱，甲组同学用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，装置气密性已检验)。已知常温下，固体和浓盐酸反应产生氯气。 实验过程： ①打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。 ②当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。 ③当B中溶液由黄色变为红棕色时，关闭活塞a。 ④…… (1)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是 。 (2)B中溶液发生反应的离子方程式是 。 (3)为验证溴的氧化性强于碘，过程④的操作和现象是 。 (4)过程③实验的目的是 。 Ⅱ．乙组同学依据反应，探究影响化学反应速率的部分因素并测定其化学反应速率，请回答下列问题： 该小组同学设计了3组实验，探究影响化学反应速率的部分因素，具体情况如下表所示。 实验编号 加入溶液的体积/mL 加入溶液的体积/mL 加入水的体积/mL 反应温度 1 10 10 0 25℃ 2 10 5 a 25℃ 3 10 10 0 60℃ (5)表中a= ，通过实验1和实验3可探究 对化学反应速率的影响。 (6)该小组同学依据实验1条件进行反应并测定其化学反应速率，所得数据如图所示。 分析实验数据发现，反应过程中该反应的化学反应速率先增大后减小。该反应在0～7min的化学反应速率 。 设计以下方案，通过测定随时间变化的情况，探究化学反应速率先增大的原因，具体情况如下表所示。 方案 假设 实验操作 1 该反应放热，使溶液温度升高，化学反应速率提高 向烧杯中加入10mL溶液和10mL溶液，测量反应体系温度的变化。 2 反应生成的是该反应的催化剂，使反应加快。 取10mL溶液加入烧杯中，向其中加入_______，再加入10mL溶液。 3 溶液酸性增强，加快了化学反应速率。 分别向标号为①②的两只烧杯中加入10mL：向烧杯①中加入1mL溶液，向烧杯②中加入1mL盐酸；然后分别向这两只烧杯中加入10mL溶液。 ①除方案1、2、3中的假设外，还可提出的假设是 。 ②补全方案2中的实验操作：加入 。 ③反应后期化学反应速率减小的原因是 。 【答案】(1)A中湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝（2分） (2)（2分） (3)打开活塞b，将少量C 中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下试管D，振荡、静置，若溶液分层，且下层溶液变为紫红色，则证明溴的氧化性强于碘（2分） (4)确认C的黄色溶液中无Cl2，排除Cl2对溴置换碘实验的干扰（2分） (5) 5 （2分） 温度（2分） (6) 0.015mol·L-1·min-1（2分） 生成的加快了化学反应速率（2分） NaCl固体(或KCl固体) （2分） 反应物浓度降低，反应速率减慢（2分） 【解析】（1）根据分析，烧瓶上部分有湿润的淀粉-KI试纸，当试纸变蓝时，淀粉遇碘变蓝，说明氯气氧化性强于碘单质，则可以表明氯气的氧化性强于碘； （2）根据分析，氯气进入装置B将溴离子氧化为溴单质，反应的离子方程式为； （3）根据分析，氯气将装置C的溴离子氧化为溴单质后，打开活塞b，将装置C中的溶液滴入装置D，关闭活塞b，取下试管D，振荡、静置，若溶液分层，且下层溶液变为紫红色，则证明溴的氧化性强于碘； （4）根据分析，氯气的氧化性强于碘，为了防止氯气的干扰，过程③实验目的为确认C的黄色溶液中无，排除对溴置换碘实验的干扰； （5）根据分析，实验1和2比较的是反应物浓度对反应速率的影响，应控制溶液总体积相同，则实验2应加入5mL水，即a=5；实验1和3反应温度不同，反应物浓度相同，则实验1和3可探究温度对反应速率的影响； （6）根据题目所给图分析，计算氯离子在的化学反应速率为，根据反应化学计量数之比，；为探究化学反应速率先增大的原因，除了温度、氯离子作催化剂以及溶液的酸性对反应速率的影响外，还可能有硫酸根离子作催化剂，加快了反应速率；方案2中假设氯离子是该反应的催化剂，为了验证该假设，可以在反应前加入含氯离子的钠盐或钾盐；反应速率先增大后减小，随着反应的进行，反应物浓度减小，降低了该反应的速率。 四、涉及甲烷的化学反应（16分） 4．天然气既是高效洁净的能源，又是重要的化工原料，在生产、生活中用途广泛。回答下列问题： (1)①下图是一个简易测量某反应是放热反应还是吸热反应的实验装置。将镁片加入小试管内，然后注入足量的盐酸，U形管中液面A (填“上升”或“下降”)，说明此反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。 ②若换为下列反应，则与①中U形管中现象不同的有 (填字母)。 A． B． C． D． (2)甲烷可以消除氮氧化物污染。如：。下列措施不能使该反应速率加快的是 (填字母)。 A．使用合适的催化剂        B．升高温度 C．及时分离        D．把容器的体积缩小一倍 E．恒容条件下充入    F．恒容条件下充入Ne惰性气体 (3)作为重要的化工原料及清洁能源，一直备受关注。 Ⅰ．利用人工固氮，为解决人类温饱问题作出突出贡献，下表为部分化学键的键能(键能：断开气态物质中1mol某种共价键生成气态原子需要吸收的能量)： 化学键 键能() 946 436 391 该反应热化学方程式为 。 Ⅱ．在时，将和置于容积为1L的恒容密闭容器中(压强为)，若保持温度不变，某兴趣小组同学测得反应过程中容器内压强随时间变化关系如图所示： ①内，用表示该反应的速率为 。 ②的转化率为 。 【答案】(1) 下降 （2分） 放热（2分） BD（2分） (2)CF（2分） (3)    （3分） 0.01 （2分） 40%（3分） 【解析】（1）①铝片与盐酸反应属于放热反应，使锥形瓶中气体受热膨胀，U形管中A的液面下降； ②A．氢氧化钡与氯化氢反应属于放热反应，A不符合题意； B．碳酸氢钠与氯化氢反应属于吸热反应，B符合题意； C．氧化钙与水反应为放热反应，C不符合题意； D．八水氢氧化钡与氯化铵反应为吸热反应，D符合题意； 答案选BD； （2）A．催化剂能降低活化能，增大单位体积内活化分子数，加快反应速率，A正确； B．温度越高，化学反应速率加快，B正确； C．分离出二氧化碳，二氧化碳浓度降低，反应速率减慢，C错误； D．容器体积减小，压强增大，组分的浓度增大，反应速率加快，D正确； E．恒容条件下充入二氧化氮，二氧化氮浓度增大，反应速率加快，E正确； F．恒容条件下充入Ne惰性气体，恒容充入不参加反应的气体，压强增大，但物质的浓度不变，故速率不变，F错误； 答案选CF； （3）Ⅰ：该反应化学方程式为，反应热等于反应物总键能减去生成物总键能，； Ⅱ：①由图可知，8min反应达到平衡，设氮气浓度的变化量为x，由题意可建立如下三段式：，根据反应前后压强之比可知,0.1-x+0.3-3x+2x=0.4×0.8，解得x=0.04，用NH3表示该反应的平均反应速率为0.08mol/L÷8min=0.01mol/(L·min)； ②N2的平衡转化率为0.04mol/L÷0.1mol/L×100%=40%。 五、工业制取硫酸（18分） 5．工业制备硫酸的主要过程如图所示，请回答下列问题： (1)过程i中： ①黄铁矿的主要成分——FeS2中S的化合价为 价。 ②燃烧时发生反应的化学方程式为： 。(请配平该化学方程式) ___________FeS2+___________O2___________Fe2O3+___________SO2 ③为了提高黄铁矿燃烧的效率，可采取的措施为 。 (2)过程ii中： ①若每生成2molSO3(g)放出的热量为196kJ，则反应中消耗32gSO2(g)时，放出 kJ热量。 ②该反应常在400～500℃、V2O5为催化剂条件下进行，从化学反应速率角度解释原因： 。 (3)过程Ⅲ中，常用 吸收SO3，原因为 。 (4)煤矿中含有硫元素，在燃烧或冶炼时会产生SO2，若将这些废气直接排放至空气中，会形成酸雨，下列说法正确的是 ___________(填标号)。 A．pH小于7的雨水是酸雨 B．酸雨的形成过程中，涉及氧化还原反应 C．工厂的烟囱造高些，可减少SO2的排放量 D．向燃煤中加入生石灰后使用，可减少SO2的排放量 【答案】(1) -1 （2分） 4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 （2分） 将黄铁矿粉碎（2分） (2) 49 （2分） 升高温度或加入催化剂，均可以加快化学反应速率，且400～500℃、V2O5的催化活性好，反应速率快（2分） (3) 98.3%的浓硫酸 （2分） 防止形成酸雾（2分） (4)BD（3分） 【分析】黄铁矿在空气中燃烧生成氧化铁和SO2，SO2发生催化氧化生成SO3，SO3用98.3%的浓硫酸吸收制得硫酸； 【解析】（1）①黄铁矿的主要成分——FeS2中S的化合价为-1价； ②根据化合价升降守恒、原子守恒可得黄铁矿燃烧时发生反应的化学方程式为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2； ③为了提高黄铁矿燃烧的效率，可采取的措施为将黄铁矿粉碎，以增大反应的接触面积； （2）①若每生成2molSO3(g)放出的热量为196kJ，则反应中消耗32gSO2(g)时，即=0.5mol，根据方程式2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)可知，此时生成0.5molSO3(g)，放出的热量为49kJ； ②该反应常在400～500℃、V2O5为催化剂条件下进行，从化学反应速率角度解释原因是升高温度或加入催化剂，均可以加快化学反应速率且400～500℃、V2O5的催化活性好，反应速率快； （3）过程Ⅲ中，为了防止形成酸雾，常用98.3%的浓硫酸吸收SO3； （4）A．pH小于5.6的雨水是酸雨，故A错误； B．酸雨的形成过程中，涉及S元素价态的改变，属于氧化还原反应，故B正确； C．工厂的烟囱造高些，并不能减少SO2的排放量，故C错误； D．向燃煤中加入生石灰后使用，发生反应：2CaO+2SO2+O2=2CaSO4，可减少SO2的排放量，故D正确； 故答案为：BD。 六．探究氧化铁和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果（14分） 6．化学兴趣小组的同学为了比较氧化铁和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果。用如图所示的装置先后进行了两次实验。 (1)实验1：取过氧化氢溶液与粉末状二氧化锰混合。 实验2：取过氧化氢溶液与 混合。 (2)在检查装置的气密性后，分别将过氧化氢溶液一次性注入盛有催化剂的小试管中，注入双氧水的方法是 (填序号)。 A．快速推注射器活塞        B．缓慢推注射器活塞 (3)依据“相同时间内用二氧化锰作催化剂的反应收集的氧气体积较大”，得出结论：二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果比氧化铁 。 (4)实验过程中发现U型管内右侧液面上升，原因是该反应 (填“放热”或“吸热”) (5)为比较二氧化锰和氧化铁对过氧化氢分解快慢的不同影响，用下图装置进行实验：启动传感器，注入过氧化氢溶液。氧气体积分数随时间变化情况如下： ①初始时氧气的体积分数不为0，原因是 。 ②使过氧化氢分解较快的催化剂是 (填二氧化锰或氧化铁)。 【答案】(1)粉末状氧化铁（2分） (2)B（2分） (3)好（2分） (4)放热（3分） (5) 装置内含有空气，空气中氧气的体积分数约为21% （3分） 二氧化锰（2分） 【解析】（1）因为要比较氧化铁和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，所以要控制变量，只能是催化剂的种类不同，故填：粉末状氧化铁； （2）若快速推注射器活塞，因反应剧烈、放热大，会造成活塞向外移动偏大，所以注入双氧水的方法是缓慢推注射器活塞，故选B； （3）依据“相同时间内用二氧化锰作催化剂的反应收集的氧气体积较大”，得出结论：二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果比氧化铁好； （4）实验过程中发现U型管内右侧液面上升，说明过氧化氢分解生成氧气的同时放出热量，使试管内压强大于外界压强，导致U型管内左侧液面下降，右侧液面上升，所以该反应放热； （5）①初始时氧气的体积分数不为0，原因是装置内含有空气，空气中氧气的体积分数约为21%； ②由图可知，两者作催化剂时，产生等量的氧气，二氧化锰所需时间较短，则使过氧化氢分解较快的催化剂是二氧化锰。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$