精品解析：宁夏回族自治区石嘴山市大武口区石嘴山市第三中学2024-2025学年高二下学期4月期中化学试题

石嘴山三中2024-2025学年第二学期高二年级期中化学试题 考试时间：120分钟 第I卷（选择题） 相对原子质量：N：14 O：16 Na：23 S：32 Pb：207 一、单选题（每题2分，共42分） 1. 深中通道是集“桥、岛、隧、水下互通”于一体的超级工程，其海底隧道是国内首座采用钢壳混凝土组合结构建造的沉管隧道。下列说法不正确的是 A. 混凝土中的水泥是一种硅酸盐材料 B. 海水会引起钢壳锈蚀，钢壳锈蚀属于吸氧腐蚀 C. 海水中发生化学腐蚀的速率大于电化学腐蚀的速率 D. 在钢壳沉管的外层表面镀保护钢壳，利用了牺牲阳极法 2. 下列有关热化学方程式的叙述正确的是 A. 已知S(正交，s)=S(单斜，s) △H=+0.33kJ/mol，则单斜硫比正交硫稳定 B. 已知C(S)+O2(g)=CO2(g) △H=a， △H=b，则a<b C. H2(g)的燃烧热是285.8kJ/mol，则反应2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)的反应热△H=+571.6kJ/mol D. 已知 △H=-26.5kJ·mol-1，由此可知1molH2与1molI2气体在密闭容器中充分化合后可以吸收53kJ的热量 3. 锌电池具有成本低、安全性强、可循环使用等优点。一种新型锌锰电池的工作原理如图所示(凝胶中允许离子生成或迁移)。下列说法不正确的是 A. 充电过程中，b极接电源的负极 B. 放电过程中，H2SO4溶液中向a极迁移 C. 放电时负极电极反应： D. 配离子的空间结构为四面体，则Zn采用的是sp3杂化 4. 下列关于化学反应速率的说法正确的是 ①增大反应物浓度，可增大活化分子的百分数，从而使单位时间有效碰撞次数增多 ②其他条件不变，温度越高，化学反应速率越快 ③使用催化剂可改变反应速率，从而改变该反应过程中吸收或放出的热量 ④的反应速率一定比的反应速率大 ⑤有气体参加的化学反应，若增大压强(即缩小反应容器的体积)，可增加单位体积内活化分子数，从而使反应速率增大 A. ①② B. ②⑤ C. ②③⑤ D. ②④⑤ 5. 已知氧化性＞Fe3+，设计如图所示原电池，盐桥中装有饱和K2SO4溶液。下列说法不正确的是 A. a为电池的负极，b为电池的正极 B. 电流从a经过外电路流向b C. 电池工作时，盐桥中的移向乙烧杯 D. A电极上发生的反应为：+8H++5e－ = Mn2++4H2O 6. 关于下列各装置图的叙述正确的是 A. 图①装置电流表指针不偏转 B. 图②装置精炼铜，b极为纯铜 C. 图③装置钢闸门与电源正极相连获得保护 D. 图④装置铁钉发生析氢腐蚀 7. 电解废旧锂电池中的示意图如图(其中滤布的作用是阻挡固体颗粒，但离子可自由通过。电解过程中溶液的体积变化忽略不计)。下列说法正确的是 A. 电极A接电源的正极 B. 电极B为发生的反应为： C. 电解结束，溶液增大 D. 当外电路中通过电子时，A极消耗 8. 将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中(固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g) △H = + a kJ·mol-l。能判断该分解反应已经达到化学平衡的是 A. v(NH3)=2v(CO2) B. 密闭容器中NH3体积分数不变 C. 反应吸收a kJ热量 D. 密闭容器中混合气体的密度不变 9. 研究反应的反应速率影响因素，在不同条件下进行4组实验，Y、Z起始物质的量浓度为0，反应物X的物质的量浓度随反应时间的变化情况如图所示。 下列说法不正确的是（ ） A. 比较实验②④得出：升高温度，化学反应速率加快 B. 比较实验①②得出：增大反应物浓度，化学反应速率加快 C 若实验②③只有一个条件不同，则实验③使用了催化剂 D. 在内，实验②的平均速率 10. 工业上，常用电渗析法淡化海水。某小组模拟淡化海水原理，设计如图所示装置。锂电池反应为。下列叙述错误的是 A. M极为阳极，膜2为阳离子交换膜 B. 锂电池放电时，负极的电极反应式为 C. 基态锰原子中有15种不同运动状态的电子 D. N极收集到11.2L气体(标准状况)时理论上转移1mol电子 11. 在反应中，下列表示该反应速率最快的是 A. v(X)=0.5mol·L-1·s-1 B. v(Y)=0.3mol·L-1·s-1 C. v(Z)=0.6mol·L-1·s-1 D. v(W)=0.9mol·L-1·min-1 12. 一种可充电锌—空气电池放电时的工作原理如下图所示。已知：I室溶液中，锌主要以的形式存在，并存在电离平衡。下列说法错误的是 A. 放电时，I室溶液中浓度增大 B. 放电时，II室中的通过阴离子交换膜进入I室 C. 充电时，Zn电极的电极反应为 D. 充电时，每生成0.2molO2，Ⅲ室溶液质量理论上减少6.4g 13. 已知 ，该反应的反应历程与能量变化如图所示。下列叙述错误的是 A. 催化剂将总反应活化能降低 B. 催化剂作用下，总反应分两个基元反应，只改变路径而不改变焓变 C. 升高温度，总反应的反应速率增大，平衡转化率降低 D. 总反应的热化学方程式为 14. 对于处于平衡状态的可逆反应：A(g)+2B(g)=2C(g) △H<0下列叙述正确的是 A. 增大A浓度，正反应速率增大，逆反应速度减小，平衡正向移动 B. 升高温度，逆反应速率增大，正反应速度减小，平衡逆向移动 C. 使用催化剂，平衡不移动，但可缩短达到平衡所需时间 D. 扩大容器的容积，平衡逆向移动，A、B的浓度增大 15. 下列事实能用平衡移动原理解释的是 A. H2O2溶液中加入少量固体，促进分解 B. 向溶液中滴加几滴KSCN溶液，溶液呈红色，再加入少量铁粉，溶液红色变浅 C. 带活塞密闭容器内存在平衡，向外拉动活塞颜色变浅 D. 锌片与稀反应过程中，加入少量固体，促进的产生 16. 下列两组实验中，烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液，向图1烧杯中滴加溶液后有蓝色沉淀{}生成，向图2烧杯中滴加溶液后无现象。 下列叙述正确的是 A. 图1中生成蓝色沉淀的离子方程式为Fe2++K3[Fe(CN)6]=KFe[Fe(CN)6]+2K+ B. 图2说明Zn保护了Fe，若把Zn换作Sn，现象相同 C. 图1说明可能将Fe氧化生成 D. 图2在Zn、Fe间接入电源时，Fe连在电源的正极上，现象相同 17. 在密闭容器中进行反应：，有关下列图像的说法正确的是 A. 依据图a可判断正反应为放热反应，且 B. 在图b中，虚线可表示使用了催化剂 C. 图c可表示增大压强正、逆化学反应速率变化图 D. 由图d可推知正反应的 18. 在容积为1L的密闭容器中，发生反应N2+3H22NH3△H＜0，投入1molN2和3molH2分别在以下不同实验条件下进行反应。下列分析正确的是（ ） 容器编号 实验条件 平衡时反应中的能量变化 I 恒温恒容 放热Q1kJ II 恒温恒压 放热Q2kJ Ⅲ 恒容绝热 放热Q3kJ A. 放出热量：Q1>Q2 B. N2的转化率：I>Ⅲ C. 平衡时H2的浓度：I>Ⅲ D. 平衡时氨气的体积分数：I>II 19. 常温下，在密闭容器中发生反应 △H=-56.9kJ/mol。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 恒温恒压充入NO2气体，NO2气体的转化率增大 B. 压缩容器体积，单位体积内活化分子数目增加 C. 46g由NO2和N2O4组成的混合气体中，氮原子总数小于 D. 其他条件不变，往密闭容器内通入92gNO2气体，充分反应后，放出56.9KJ热量 20. 可逆反应 ，同时符合下列两图中各曲线的规律的是 A. B. C. D. 21. 利用CO和H2在催化剂的作用下合成甲醇，发生如下反应：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。在体积一定的密闭容器中按物质的量之比1：2充入CO和H2，测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化情况如图1所示。现有两个体积相同的恒容密闭容器甲和乙，向甲中加入1mol CO和2 molH2，向乙中加入2 molCO和4molH2， 测得不同温度下CO的平衡转化率如图2所示。下列说法不正确的是 A. 该反应的ΔH＜0； P1＞P2＞P3 B. 反应速率B点大于D点 C. A、B、D三点的平衡常数关系为：KA＞KB=KD D. 由图综合判断：M、L两点中，CH3OH的体积分数相同，且压强关系为p(M)=2p(L) 二、填空题(共58分) 22. 化学反应的能量变化通常表现为热量的变化，因此反应热的研究对于化学学科发展具有重要意义。 （1）为检验淀粉水解的情况，进行如下图所示的实验，试管甲和丙均用60～80℃的水浴加热5~6min，试管乙不加热。待试管甲中的溶液冷却后再进行后续实验。 实验1：取少量甲中溶液，加入新制氢氧化铜，加热，没有砖红色沉淀出现。 实验2：取少量乙中溶液，滴加几滴碘水，溶液变为蓝色，但取少量甲中溶液做此实验时，溶液不变蓝色。 实验3：取少量丙中溶液加入NaOH溶液调节至碱性，再滴加碘水，溶液颜色无明显变化。 ①设计甲和乙是为了探究______对淀粉水解的影响，设计甲和丙是为了探究______对淀粉水解的影响。 ②实验1失败的原因是______。 ③实验3中溶液的颜色无明显变化的原因是______。 ④下列结论合理的是______(填字母)。 A.淀粉水解需要在催化剂和一定温度下进行 B.糖类都具有相同的官能团 C.取少量淀粉溶液，滴入几滴稀硫酸后水浴加热几分钟，冷却至室温后，往淀粉溶液中加入几滴碘水，溶液变蓝，说明淀粉还未开始水解 D.若用唾液代替稀硫酸，则实验1可能出现预期的现象 （2）利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下： 1、用量筒量取100mL0.50mol·L-1盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温度； 2、用另一量筒量取100mL0.55mol·L-1NaOH溶液，并用同一温度计测出其温度； 3、将NaOH和盐酸溶液一并倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测得混合液最高温度。回答下列问题： ①仪器a的名称是_____。烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是______。 ②反应过程中NaOH溶液的浓度为0.55mol·L-1不是0.50mol·L-1的原因是_____。 ③现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1L1mol·L-1的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为、、，则、、的大小关系为______。 23. 根据所学电化学知识，完成下列问题。 （1）某学习小组设想利用A装置电解制备绿色硝化剂N2O5。装置如下(c、d为惰性电极)。已知：无水硝酸可在液态N2O4中发生微弱电离。 ①A装置中通入SO2—极的电极反应式为______。 ②N2O5在电解池的______(填“c极”或“d极”)区生成，其电极反应式为______。 （2）电化学法也可合成氨。下图是用低温固体质子导体作为电解质，用Pt-C3N4作阴极催化剂电解H2(g)和N2(g)合成NH3的原理示意图如图所示。 ①Pt-C3N4电极反应产生NH3的电极反应式______。 ②该装置使用甲醇CH3OH燃料电池(电解质溶液为熔融碳酸钠)作为电源写出负极的电极反应______。 （3）我国科研团队设计了一种表面锂掺杂的锡纳米粒子催化剂s-SnLi可提高电催化制甲酸盐的产率，同时释放电能，实验原理如图所示。 ①放电时，正极的电极反应为______。若使用铅蓄电池为该装置充电，放电时铅蓄电池正极反应式______，产生1molO2，则铅蓄电池的正极质量_____(填“增加”或“减少”______g。 ②研究发现，使用催化剂Sn或者s-SnLi均能有效减少副产物CO生成，其原因是______。 24. 油气开采、石油化工、煤化工等行业的废气中均含有硫化氢，将其变废为宝的三种方法如下。按要求回答下列问题。 （1）克劳斯法：利用如下两个反应生成S2(g)和H2O(g)。 ① ② 反应①、②的化学平衡常数分别为K1、K2。写出克劳斯法回收处理H2S的热化学方程式：______，该反应的化学平衡常数K=______(用K1、K2表示) （2）合成用于粮食熏蒸的羰基硫(COS)法：。若在2L密闭恒温容器中，反应前n(CO)=12mol。在不同温度下该反应达到化学平衡时，H2S的平衡转化率如下图所示。 ①该反应△H______(填“>”“ <”或“=”)。 ②150℃下，经5s达到平衡，该反应的平衡常数为0.2。则反应前n(H2S)=______；5s内CO平均反应速率为______。 ③能极大幅度增大反应速率的措施是______。 （3）高温热分解法： =+170kJ/mol ①该反应的化学平衡常数表达式为______。 ②其他条件不变增大体系压强，该反应化学平衡常数_____(填“变大”“变小”或“不变”)。 ③工业上通常在等温、等压条件下将H2S与Ar的混合气体通入反应器，H2S发生热分解反应，达到平衡状态后，若继续向其中通入Ar，至容积增大为原容积的1.25倍。此时正向反应速率将______(填“变大”“变小”或“不变”)；平衡______移动(填“向正向”“向逆向”或“不”)。 25. 某化学小组为了探究外界条件对化学反应速率的影响，进行了酸性KMnO4与H2C2O4反应如下实验。 【实验数据】 实验序号 温度/℃ 试管中所加试剂及其用量/mL 溶液紫色褪至无色时所需时间/min 0.04 mol/L KMnO4溶液 0.36 mol/L稀硫酸 0.2 mol/LH2C2O4溶液 H2O ① 20 1.0 1.0 2.0 2.0 4.0 ② 20 1.0 1.0 3.0 Vx 3.6 ③ 40 1.0 1.0 2.0 2.0 0.92 （1）实验中酸性KMnO4与H2C2O4反应离子方程式______。 （2）实验①、②探究的是______对反应速率的影响，表中vx=______。 （3）由实验①、③可得出的结论是______。 （4）实验①中，4.0 min内，用KMnO4表示的化学反应速率为______(保留三位有效数字)。 （5）①反应过程中，反应速率随时间的变化趋势如图所示。其中，因反应放热导致温度升高对速率影响不大，试推测速率迅速增大的主要原因______。 ②若用实验证明你的推测，除了表中试剂外，还需向试管中加入少量固体，该固体应为______(填标号)。 A．KCl B．MnSO4 C．MnO2 D．MnCl2 26. Ⅰ.天然气高温条件下可以转化为氢气，发生反应 △H>0 （1）一定温度下，在容积不变的密闭容器中充入适量CH4发生上述反应，下列情况不能说明反应达到平衡状态的是______(填序号)。 A. 反应总压强不随时间变化 B. 气体密度不随时间变化 C. CH4体积分数不随时间变化 D. CH4的消耗速率与H2的生成速率之比为1:2 （2）在体积为2L的密闭容器中充入1molCH4发生上述反应，不同温度下测得CH4的转化率随时闻的变化关系如下表所示： 时间/min CH4转化率 温度/℃ 2 4 6 8 10 T1 40% 60% 80% 80% 80% T2 20% 30% 40% 60% 60% ①T1______T2(填“>”、“<”或“=”)，其理由是______。 ②T1条件下，前4min内，用H2表示的化学反应速率v(H2)=______mol·L-1·min-1。 ③T2条件下，该反应的化学平衡常数为______ （3）某温度下，等物质的量的碘和环戊烯()在刚性容器内发生反应： △H=+89kJ/mol，起始总压为P，平衡时总压增加了20%， ①达到平衡时环戊烯转化率为______。 ②该温度下，反应的平衡常数=______。 27. 利用下图流程可制备1，4-环己二醇，试回答： （1）反应②、③分别属于______。(填反应类型) （2）化合物中所含官能团的名称为______。 （3）写出下列化合物的结构简式：A______，C______。 （4）写出反应④的化学方程式：______。 （5）请写出以CH3CH2Br为原料制备HOCH2CH2OH的合成路线流程图[无机试剂任用，合成路线流程图示例见本题]。______ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 石嘴山三中2024-2025学年第二学期高二年级期中化学试题 考试时间：120分钟 第I卷（选择题） 相对原子质量：N：14 O：16 Na：23 S：32 Pb：207 一、单选题（每题2分，共42分） 1. 深中通道是集“桥、岛、隧、水下互通”于一体的超级工程，其海底隧道是国内首座采用钢壳混凝土组合结构建造的沉管隧道。下列说法不正确的是 A. 混凝土中的水泥是一种硅酸盐材料 B. 海水会引起钢壳锈蚀，钢壳锈蚀属于吸氧腐蚀 C. 海水中发生化学腐蚀的速率大于电化学腐蚀的速率 D. 在钢壳沉管的外层表面镀保护钢壳，利用了牺牲阳极法 【答案】C 【解析】 【详解】A．水泥是一种无机非金属硅酸盐材料，A正确； B．海水会引起钢壳锈蚀，海水中的钢壳锈蚀属于吸氧腐蚀，铁失去电子被氧化，B正确； C．钢铁为合金，海水中发生腐蚀过程中铁与其它成分会形成原电池发生电化学腐蚀，发生化学腐蚀的速率小于电化学腐蚀的速率，C错误； D．牺牲阳极保护法应与化学性质比铁活泼的金属相连比如锌，镀保护钢壳是利用了牺牲阳极法，D正确； 故选C。 2. 下列有关热化学方程式的叙述正确的是 A. 已知S(正交，s)=S(单斜，s) △H=+0.33kJ/mol，则单斜硫比正交硫稳定 B. 已知C(S)+O2(g)=CO2(g) △H=a， △H=b，则a<b C. H2(g)的燃烧热是285.8kJ/mol，则反应2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)的反应热△H=+571.6kJ/mol D. 已知 △H=-26.5kJ·mol-1，由此可知1molH2与1molI2气体在密闭容器中充分化合后可以吸收53kJ的热量 【答案】B 【解析】 【详解】A．正交硫转化单斜硫需要吸热，说明正交硫能量更低，更稳定，A错误； B．生成CO2的焓变a对应完全燃烧，释放热量更多，故a的数值更小（如a=-393kJ/mol，b=-110kJ/mol，a＜b），B正确； C．燃烧热对应生成液态水，而题目反应生成气态水，实际△H应大于+571.6kJ/mol，C错误； D．原反应中I2为固态，而题意指的是1mol气态I2，状态不同导致焓变不同，且反应未完全进行（可逆反应），无法确定吸收53kJ热量，D错误； 故选B。 3. 锌电池具有成本低、安全性强、可循环使用等优点。一种新型锌锰电池的工作原理如图所示(凝胶中允许离子生成或迁移)。下列说法不正确的是 A. 充电过程中，b极接电源的负极 B. 放电过程中，H2SO4溶液中向a极迁移 C. 放电时负极电极反应： D. 配离子的空间结构为四面体，则Zn采用的是sp3杂化 【答案】B 【解析】 【分析】由图像可得该电池放电时，b电极为负极，电极反应式为：Zn-2e-+4OH-=[Zn(OH)4] 2-，a电极为正极，电极反应式为：MnO2+2e+4H+=Mn2++2H2O，充电时则a电极做阳极，b电极做阴极，据此分析解题。 【详解】A．由分析可知，放电时b电极为负极，故充电过程中，b极接外接电源的负极，A正确； B．由分析可知，放电过程中，b电极为负极，向负极b极移动，B错误； C．由分析可知，放电过程中，b电极为负极，电极反应式为：，C正确； D．已知配离子中Zn周围与OH-中的O原子形成4个配位键，即Zn周围的价层电子对数为4，又空间结构为四面体，根据杂化轨道理论可知，Zn采用的是杂化，D正确； 故答案为：B。 4. 下列关于化学反应速率的说法正确的是 ①增大反应物浓度，可增大活化分子的百分数，从而使单位时间有效碰撞次数增多 ②其他条件不变，温度越高，化学反应速率越快 ③使用催化剂可改变反应速率，从而改变该反应过程中吸收或放出的热量 ④的反应速率一定比的反应速率大 ⑤有气体参加的化学反应，若增大压强(即缩小反应容器的体积)，可增加单位体积内活化分子数，从而使反应速率增大 A. ①② B. ②⑤ C. ②③⑤ D. ②④⑤ 【答案】B 【解析】 【详解】①增大反应物浓度，单位体积内活化分子数增多，但活化分子的百分数不变，故错误； ②其他条件不变，温度越高，增大活化分子百分数，化学反应速率越快，故正确； ③使用催化剂可以改变反应的活化能，而改变反应速率，不能改变反应过程中吸收或放出的热量，故错误； ④温度未知，反应未知，则3mol•L-1•s-1的反应速率不一定比1mol•L-1•s-1的反应速率大，故错误； ⑤有气体参加的化学反应，若增大压强（即缩小反应容器的体积），单位体积内分子总数增加，单位体积活化分子数增多，从而使反应速率增大，故正确； ②⑤正确，答案选B。 5. 已知氧化性＞Fe3+，设计如图所示原电池，盐桥中装有饱和K2SO4溶液。下列说法不正确是 A. a为电池的负极，b为电池的正极 B. 电流从a经过外电路流向b C. 电池工作时，盐桥中的移向乙烧杯 D. A电极上发生的反应为：+8H++5e－ = Mn2++4H2O 【答案】A 【解析】 【分析】氧化性＞Fe3+，则在原电池反应中，在a电极得电子，a电极为正极；Fe2+在b电极失电子，b电极为负极。 【详解】A．由分析可知，a为电池的正极，b为电池的负极，A不正确； B．在原电池中，电流由正极沿导线流入负极，则电流从a经过外电路流向b，B正确； C．电池工作时，甲池消耗、H+，阳离子消耗更多，则盐桥中K+移向甲池，乙池Fe2+失电子生成Fe3+，正电荷数增多，则盐桥中的移向乙烧杯，C正确； D．A电极上，得电子产物与电解质反应，生成Mn2+等，发生的反应为：+8H++5e－ = Mn2++4H2O，D正确； 故选A。 6. 关于下列各装置图的叙述正确的是 A. 图①装置电流表指针不偏转 B. 图②装置精炼铜，b极为纯铜 C. 图③装置钢闸门与电源正极相连获得保护 D. 图④装置铁钉发生析氢腐蚀 【答案】B 【解析】 【详解】A．在氯化钠溶液中通入氧气，则铁电极被腐蚀，发生氧化反应，铁为负极，锌为正极，两烧杯通过盐桥形成闭合回路，由电流产生，电流计指针偏转，A错误； B．电解精炼铜，需在外接直流电源的条件下，粗铜做阳极，纯铜做阴极，根据电流流向判断，b极为阴极，为纯铜，B正确； C．外接电源保护钢闸门，钢闸门需要与电源的负极相连，做阴极才能获得保护，C错误； D．常温条件下，铁遇浓硫酸发生钝化，不能发生析氢腐蚀，错误D； 故选B。 7. 电解废旧锂电池中的示意图如图(其中滤布的作用是阻挡固体颗粒，但离子可自由通过。电解过程中溶液的体积变化忽略不计)。下列说法正确的是 A. 电极A接电源的正极 B. 电极B为发生的反应为： C. 电解结束，溶液的增大 D. 当外电路中通过电子时，A极消耗 【答案】C 【解析】 【分析】根据该电化学装置可知，电解过程中电极B处Mn元素化合价从+2价上高至+4价，发生氧化反应，为电解池阳极，电极反应为，电极A为阴极， 电解后形成和，电极反应为，总反应：。 【详解】A．电极A为阴极，接电源的负极，A错误； B．电极B为发生的反应为：，B错误； C．电解，消耗氢离子，结束时溶液的增大，C正确； D．电极A电极反应为，当外电路中通过电子时，A极消耗，D错误； 故选C。 8. 将一定量纯净氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中(固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g) △H = + a kJ·mol-l。能判断该分解反应已经达到化学平衡的是 A. v(NH3)=2v(CO2) B. 密闭容器中NH3体积分数不变 C. 反应吸收a kJ热量 D. 密闭容器中混合气体的密度不变 【答案】D 【解析】 【详解】分析：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。 详解：A、未体现正逆反应速率的关系，故A错误；B、由于反应物为固体，根据方程式，从反应开始到平衡，密闭容器中氨气的体积分数一直不变，不能判断该分解反应已经达到化学平衡，故B错误；C. 该反应为可逆反应，反应吸收a kJ热量，只是说明分解的氨基甲酸铵的物质的量为1mol，不能说明氨基甲酸铵的物质的量是否变化，故C错误；D、密闭容器中混合气体的密度不变，说明气体质量不变，正逆反应速率相等，故D正确；故选D。 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。本题的易错点为C，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。 9. 研究反应的反应速率影响因素，在不同条件下进行4组实验，Y、Z起始物质的量浓度为0，反应物X的物质的量浓度随反应时间的变化情况如图所示。 下列说法不正确的是（ ） A. 比较实验②④得出：升高温度，化学反应速率加快 B. 比较实验①②得出：增大反应物浓度，化学反应速率加快 C. 若实验②③只有一个条件不同，则实验③使用了催化剂 D. 在内，实验②的平均速率 【答案】D 【解析】 【详解】A．实验②④的起始物质的量浓度相等，实验②的温度为，实验④的温度为，实验④的反应速率明显较快，说明温度升高，化学反应速率加快，故A正确。 B．从图象可以看出，实验①②的温度相同，随着反应物X的物质的量浓度增大，化学反应速率加快，故B正确； C．实验②③中X的起始物质的量浓度相等，温度相同，平衡状态也相同，但是实验③反应速率较快，达到平衡状态所需的时间短，说明实验③使用了催化剂，故C正确； D．从图象可以直接求得内实验②的平均速率，根据化学方程式的计量数关系可知，故D错误。 故选D。 10. 工业上，常用电渗析法淡化海水。某小组模拟淡化海水原理，设计如图所示装置。锂电池反应为。下列叙述错误的是 A. M极为阳极，膜2为阳离子交换膜 B. 锂电池放电时，负极的电极反应式为 C. 基态锰原子中有15种不同运动状态的电子 D. N极收集到11.2L气体(标准状况)时理论上转移1mol电子 【答案】C 【解析】 【分析】由题干信息可知，电极M与锂离子电池的正极相连，是阳极，电极反应为：2Cl- -2e-=Cl2↑，电极N与锂离子电池的负极相连，是阴极，电极反应为：2H++2e-=H2↑，阳离子由M极移向N极，阴离子由N极移向M极，即膜1为阴离子交换膜，膜2为阳离子交换膜，据此分析解题。 【详解】A．由分析可知，M极为阳极，膜2为阳离子交换膜，A正确； B．由题干信息可知，锂电池电池反应为：，故放电时，负极的电极反应式为：，B正确； C．已知Mn是25号元素，其核外有25个电子，根据鲍利不相容原理可知，基态锰原子中有25种不同运动状态的电子，C错误； D．由分析可知，N极电极反应为：2H++2e-=H2↑，故N极收集到11.2L气体(标准状况)时理论上转移电子的物质的量为：=1mol，D正确； 故答案为：C。 11. 在反应中，下列表示该反应速率最快的是 A. v(X)=0.5mol·L-1·s-1 B. v(Y)=0.3mol·L-1·s-1 C. v(Z)=0.6mol·L-1·s-1 D. v(W)=0.9mol·L-1·min-1 【答案】B 【解析】 【分析】根据反应速率与化学计量数的关系，将各物质的速率除以其对应系数并统一单位。 【详解】A．； B．； C．； D．； 综合比较后，B选项的比值最大，表示反应速率最快； 故选B。 12. 一种可充电锌—空气电池放电时的工作原理如下图所示。已知：I室溶液中，锌主要以的形式存在，并存在电离平衡。下列说法错误的是 A. 放电时，I室溶液中浓度增大 B. 放电时，II室中的通过阴离子交换膜进入I室 C. 充电时，Zn电极的电极反应为 D. 充电时，每生成0.2molO2，Ⅲ室溶液质量理论上减少6.4g 【答案】D 【解析】 【分析】放电时，该装置为原电池，通入的电极是正极，电极反应式为，Zn电极为负极，电极反应式为。 【详解】A．放电时，I室电极反应式为，浓度增大，电离平衡正向移动，导致Ⅰ室溶液中浓度增大，故A正确； B．放电时，根据原电池“同性相吸”，Ⅱ室中的通过阳离子交换膜进入Ⅲ室，Ⅱ室中的通过阴离子交换膜进入Ⅰ室，故B正确； C．充电时，电极为阴极，其电极反应为，故C正确； D．充电时，电极为阳极，电极反应式为，每生成转移电子，同时有通过阳离子交换膜进入Ⅱ室，Ⅲ室溶液质量理论上减少，当每生成，Ⅲ室溶液质量理论上减少，故D错误； 故选D。 13. 已知 ，该反应的反应历程与能量变化如图所示。下列叙述错误的是 A. 催化剂将总反应活化能降低 B. 催化剂作用下，总反应分两个基元反应，只改变路径而不改变焓变 C. 升高温度，总反应的反应速率增大，平衡转化率降低 D. 总反应的热化学方程式为 【答案】C 【解析】 【详解】A．未加催化剂时的活化能为，加入催化剂后活化能为，活化能相差，故A正确； B．加入催化剂后总反应分两步进行，路径改变，反应物和生成物能量不变，焓变不改变，故B正确； C．总反应是吸热反应，升高温度，乙醛的平衡转化率增大，故C错误； D．焓变=产物总能量-反应物总能量，，故D正确； 选C。 14. 对于处于平衡状态的可逆反应：A(g)+2B(g)=2C(g) △H<0下列叙述正确的是 A. 增大A的浓度，正反应速率增大，逆反应速度减小，平衡正向移动 B. 升高温度，逆反应速率增大，正反应速度减小，平衡逆向移动 C. 使用催化剂，平衡不移动，但可缩短达到平衡所需时间 D. 扩大容器容积，平衡逆向移动，A、B的浓度增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．增大A的浓度，正反应速率立即增大，但逆反应速率不会立即减小（因C的浓度未变），平衡正向移动，A错误； B．升高温度，正、逆反应速率均增大，但逆反应速率增幅更大（因逆反应吸热），导致平衡逆向移动，B错误； C．催化剂同等加快正、逆反应速率，平衡不移动，但缩短达到平衡的时间，C正确； D．扩大容积（减小压强），平衡逆向移动（因反应物气体体积更大），但容器体积增大导致A、B的浓度减小，D错误； 故选C。 15. 下列事实能用平衡移动原理解释的是 A. H2O2溶液中加入少量固体，促进分解 B. 向溶液中滴加几滴KSCN溶液，溶液呈红色，再加入少量铁粉，溶液红色变浅 C. 带活塞密闭容器内存在平衡，向外拉动活塞颜色变浅 D. 锌片与稀反应过程中，加入少量固体，促进的产生 【答案】B 【解析】 【详解】A．催化分解过氧化氢，与平衡移动无关，A错误； B．向溶液中滴加几滴KSCN溶液，存在平衡：，加入少量铁粉，消耗铁离子，平衡逆向移动，溶液红色变浅，B正确； C．该反应前后气体计量数之和不变，改变压强，平衡不移动，所以向外拉动活塞颜色变浅，是因为容器体积增大，减小，与平衡移动无关，C错误； D．Zn能置换出Cu,Zn、Cu和稀硫酸构成原电池而促进H2的产生，与平衡移动原理无关，D错误； 答案选B。 16. 下列两组实验中，烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液，向图1烧杯中滴加溶液后有蓝色沉淀{}生成，向图2烧杯中滴加溶液后无现象。 下列叙述正确的是 A. 图1中生成蓝色沉淀的离子方程式为Fe2++K3[Fe(CN)6]=KFe[Fe(CN)6]+2K+ B. 图2说明Zn保护了Fe，若把Zn换作Sn，现象相同 C. 图1说明可能将Fe氧化生成 D. 图2在Zn、Fe间接入电源时，Fe连在电源的正极上，现象相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．图1中生成蓝色沉淀的离子方程式为Fe2++K++ [Fe(CN)6]3-=KFe[Fe(CN)6]↓，A错误； B．图2说明Zn保护了Fe，若把Zn换作Sn，Fe比Sn活泼，铁是负极，失去电子，现象不相同，B错误； C．图1中Fe是正极，不参与反应，生成了亚铁离子，则说明可能将Fe氧化生成，C正确； D．图2中，Zn为负极失电子，若在Zn、Fe间接入电源时，Fe连在电源的正极上，则Fe失电子生成亚铁离子，现象不相同，D错误； 故选C。 17. 在密闭容器中进行反应：，有关下列图像的说法正确的是 A. 依据图a可判断正反应为放热反应，且 B. 在图b中，虚线可表示使用了催化剂 C. 图c可表示增大压强正、逆化学反应速率变化图 D. 由图d可推知正反应的 【答案】B 【解析】 【详解】A．依据图a，升高温度，X的转化率减小，可判断正反应为放热反应，正反应气体系数和减小，增大压强平衡正向移动，X的平衡转化率增大，所以p1 > p2，故A错误； B．催化剂加快反应速率，平衡不移动，X的平衡转化率不变，在图b中，虚线可表示使用了催化剂，故B正确； C．正反应气体系数和减小，增大压强平衡正向移动，正反应速率大于逆反应速率，故C错误； D．根据图d，升高温度，Z%减小说明平衡逆向移动，则正反应放热，∆H<0，故D错误； 选B。 18. 在容积为1L的密闭容器中，发生反应N2+3H22NH3△H＜0，投入1molN2和3molH2分别在以下不同实验条件下进行反应。下列分析正确的是（ ） 容器编号 实验条件 平衡时反应中的能量变化 I 恒温恒容 放热Q1kJ II 恒温恒压 放热Q2kJ Ⅲ 恒容绝热 放热Q3kJ A. 放出热量：Q1>Q2 B. N2的转化率：I>Ⅲ C. 平衡时H2的浓度：I>Ⅲ D. 平衡时氨气的体积分数：I>II 【答案】B 【解析】 【详解】A．I为恒温恒容，随反应进行压强减小，II为恒温恒压，II容器的平衡可以看成在I的基础上增大压强，平衡正向移动，II中反应物转化率大于I，放出热量： Q1 <Q2， A错误； B．Ⅲ为恒容绝热，随反应进行温度升高，I为恒温恒容，Ⅲ容器的平衡可以看成在I的基础上升高温度，平衡逆向移动，N2的转化率： I>Ⅲ，B正确； C．根据B选项的分析，平衡时H2的浓度：I＜Ⅲ，C错误； D．II容器的平衡可以看成在I的基础，上增大压强，平衡正向移动，则达平衡时氨气的体积分数：I<ll，D错误； 故选B。 【点睛】本题要注意恒容绝热，绝热容器不能与外界进行热交换，放出的热量完全被体系吸收，导致平衡向吸热方向移动。 19. 常温下，在密闭容器中发生反应 △H=-56.9kJ/mol。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 恒温恒压充入NO2气体，NO2气体的转化率增大 B. 压缩容器体积，单位体积内活化分子数目增加 C. 46g由NO2和N2O4组成的混合气体中，氮原子总数小于 D. 其他条件不变，往密闭容器内通入92gNO2气体，充分反应后，放出56.9KJ热量 【答案】B 【解析】 【详解】A．恒温恒压下充入NO2，系统体积增大以维持恒压，因此各物质浓度比例不变，转化率不变，A错误； B．压缩容器体积，浓度增大，活化分子数目不变但单位体积内活化分子数目增加，B正确； C．46g混合气体中，若全为NO2（1mol）或全为N2O4（0.5mol），氮原子总数均为NA，混合后仍为NA，C错误； D．该反应可逆，92g NO2（2mol）无法完全转化，放出的热量小于56.9kJ，D错误； 故选B。 20. 可逆反应 ，同时符合下列两图中各曲线的规律的是 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据“先拐先平”，可知，升高温度，生成物浓度减小，则平衡逆向移动，正反应放热，焓变为负值；增大压强，V(正)> V(逆)，平衡正向移动，正反应气体系数和减小，即，故选B。 21. 利用CO和H2在催化剂的作用下合成甲醇，发生如下反应：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。在体积一定的密闭容器中按物质的量之比1：2充入CO和H2，测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化情况如图1所示。现有两个体积相同的恒容密闭容器甲和乙，向甲中加入1mol CO和2 molH2，向乙中加入2 molCO和4molH2， 测得不同温度下CO的平衡转化率如图2所示。下列说法不正确的是 A. 该反应的ΔH＜0； P1＞P2＞P3 B. 反应速率B点大于D点 C. A、B、D三点的平衡常数关系为：KA＞KB=KD D. 由图综合判断：M、L两点中，CH3OH的体积分数相同，且压强关系为p(M)=2p(L) 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图1可知升高温度，CH3OH的体积分数减小，说明正反应是放热反应，所以ΔH＜0；增大压强，平衡正向移动，甲醇的体积分数增大，相同温度下，P1、P2、P3对应的甲醇的体积分数依次减小，所以 P1＞P2＞P3，故A正确； B．温度相同时压强越大，反应速率越快，B点对应的压强大于D点，所以反应速率B点大于D点，故B正确； C．平衡常数是温度函数，B、C、D点温度相同，所以平衡常数相等KB=KC=KD；A、C两点压强相同温度不同，C点温度高于A点温度，升高温度，甲醇的体积分数依次减小，平衡逆向移动，平衡常数减小，KA＞KC，所以A、B、D三点的平衡常数关系为：KA＞KB=KD，故C正确； D．M、L两点一氧化碳的转化率相等，所以M点气体的物质的量是L点的两倍，而M点的温度高于L点的温度，升高温度平衡逆向移动，所以p(M)>2p(L)，故D错误； 答案选D。 二、填空题(共58分) 22. 化学反应的能量变化通常表现为热量的变化，因此反应热的研究对于化学学科发展具有重要意义。 （1）为检验淀粉水解的情况，进行如下图所示的实验，试管甲和丙均用60～80℃的水浴加热5~6min，试管乙不加热。待试管甲中的溶液冷却后再进行后续实验。 实验1：取少量甲中溶液，加入新制氢氧化铜，加热，没有砖红色沉淀出现。 实验2：取少量乙中溶液，滴加几滴碘水，溶液变为蓝色，但取少量甲中溶液做此实验时，溶液不变蓝色。 实验3：取少量丙中溶液加入NaOH溶液调节至碱性，再滴加碘水，溶液颜色无明显变化。 ①设计甲和乙是为了探究______对淀粉水解的影响，设计甲和丙是为了探究______对淀粉水解的影响。 ②实验1失败的原因是______。 ③实验3中溶液的颜色无明显变化的原因是______。 ④下列结论合理的是______(填字母)。 A.淀粉水解需要在催化剂和一定温度下进行 B.糖类都具有相同的官能团 C.取少量淀粉溶液，滴入几滴稀硫酸后水浴加热几分钟，冷却至室温后，往淀粉溶液中加入几滴碘水，溶液变蓝，说明淀粉还未开始水解 D.若用唾液代替稀硫酸，则实验1可能出现预期的现象 （2）利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下： 1、用量筒量取100mL0.50mol·L-1盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温度； 2、用另一量筒量取100mL0.55mol·L-1NaOH溶液，并用同一温度计测出其温度； 3、将NaOH和盐酸溶液一并倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测得混合液最高温度。回答下列问题： ①仪器a的名称是_____。烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是______。 ②反应过程中NaOH溶液的浓度为0.55mol·L-1不是0.50mol·L-1的原因是_____。 ③现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1L1mol·L-1的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为、、，则、、的大小关系为______。 【答案】（1） ①. 温度 ②. 催化剂 ③. 没有加入碱中和稀硫酸 ④. 氢氧化钠与碘反应 ⑤. AD （2） ①. 环形玻璃搅拌器 ②. 保温隔热，减少实验过程中的热量损失 ③. 确保盐酸被完全中和 ④. 【解析】 【分析】（1）探究外界因素对反应速率影响时需控制单一变量。甲与乙的反应物均相同，但甲加热，乙未加热，所以甲乙实验是探究温度对淀粉水解的影响；甲中有稀硫酸，而丙中无稀硫酸，所以甲、丙是探究催化剂对淀粉水解的影响； （2）中和热是稀的强酸与强碱溶液完全反应生成1mol液态水所放出的热量，中和热测定过程中需要注意保温隔热，进行中和反应时一种试剂稍过量，确保另一种试剂能完全反应。 【小问1详解】 ①根据分析，甲、乙实验是探究温度对淀粉水解的影响；甲、丙是探究催化剂对淀粉水解的影响； ②淀粉水解生成的葡萄糖是在酸性条件下，而加入氢氧化铜浊液产生砖红色沉淀时应在碱性条件下，所以应先加入氢氧化钠中和酸后，再加入氢氧化铜，所以实验1无现象，故答案为：没有加入碱中和稀硫酸； ③加入的碘与氢氧化钠反应，导致碘无法与淀粉反应，所以溶液变化不明显，故答案为：氢氧化钠与碘反应； ④A．根据实验可知淀粉水解需要在催化剂和一定温度下进行，A正确； B．葡萄糖为多羟基醛（含羟基和醛基）而果糖为多羟基酮（含羟基和羰基），所含官能团不同，B错误； C．取少量淀粉溶液，滴入几滴稀硫酸后水浴加热几分钟，冷却至室温后，往淀粉溶液中加入几滴碘水，溶液变蓝，说明有未开始水解的淀粉，C错误； D．唾液中含有淀粉酶，且为中性，淀粉在淀粉酶的作用下水解为葡萄糖，所以可用唾液代替稀硫酸进行实验1，可达到预期的现象，D正确； 故选AD； 【小问2详解】 ①仪器a的名称是：环形玻璃搅拌器，烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是：保温隔热，减少实验过程中的热量损失； ②反应过程中NaOH溶液的浓度为0.55mol·L-1不是0.50mol·L-1的原因是：确保盐酸被完全中和； ③中和热是稀的强酸与强碱溶液完全反应生成1mol液态水所放出的热量，氢氧化钠和氢氧化钙为强碱，一定量的稀氢氧化钠溶液和稀氢氧化钙溶液与稀盐酸反应生成1mol液态水放出的热量恰好为57.3kJ，一水合氨为弱碱，电离吸热，一定量的稀氨水与稀盐酸反应生成1mol液态水放出的热量小于57.3kJ，焓变为负值，故。 23. 根据所学电化学知识，完成下列问题。 （1）某学习小组设想利用A装置电解制备绿色硝化剂N2O5。装置如下(c、d为惰性电极)。已知：无水硝酸可在液态N2O4中发生微弱电离。 ①A装置中通入SO2—极的电极反应式为______。 ②N2O5在电解池的______(填“c极”或“d极”)区生成，其电极反应式为______。 （2）电化学法也可合成氨。下图是用低温固体质子导体作为电解质，用Pt-C3N4作阴极催化剂电解H2(g)和N2(g)合成NH3的原理示意图如图所示。 ①Pt-C3N4电极反应产生NH3的电极反应式______。 ②该装置使用甲醇CH3OH燃料电池(电解质溶液为熔融碳酸钠)作为电源写出负极的电极反应______。 （3）我国科研团队设计了一种表面锂掺杂的锡纳米粒子催化剂s-SnLi可提高电催化制甲酸盐的产率，同时释放电能，实验原理如图所示。 ①放电时，正极的电极反应为______。若使用铅蓄电池为该装置充电，放电时铅蓄电池正极反应式______，产生1molO2，则铅蓄电池的正极质量_____(填“增加”或“减少”______g。 ②研究发现，使用催化剂Sn或者s-SnLi均能有效减少副产物CO的生成，其原因是______。 【答案】（1） ①. SO2+2H2O-2e-=+4H+ ②. c极 ③. N2O4-2e-+2HNO3=2N2O5+2H+ （2） ①. N2+6e-+6H+=2NH3 ②. CH3OH-6e-+3CO=4CO2+2H2O （3） ①. CO2+2e-+H2O=HCOO-+OH- ②. PbO2+2e-+4H++=PbSO4+2H2O ③. 增加 ④. 128 ⑤. 使用催化剂后，生成CO的活化能较生成HCOOH的活化能高，前者反应速率慢，相同时间内更有利于HCOOH的生成 【解析】 【小问1详解】 ①由题意可知，A装置为原电池，其中通入氧气的一极为正极，通入二氧化硫的一极为负极，负极二氧化硫失电子生成硫酸根离子，负极电极反应式为：SO2+2H2O-2e-=+4H+；②装置B为电解池，c电极与原电池正极相连为阳极，阳极上N2O4放电生成N2O5，电极反应式为：N2O4-2e-+2HNO3=2N2O5+2H+； 【小问2详解】 ①Pt−C3N4作阴极，由图示可知，阴极氮气得电子生成氨气，电极反应式为：N2+6e-+6H+=2NH3；②燃料电池中燃料作负极，负极甲醇失电子生成二氧化碳，因此负极的电极反应式为：CH3OH-6e-+3CO=4CO2+2H2O； 【小问3详解】 ①放电时，右侧电极为正极，电极反应式为CO2+2e-+H2O=HCOO-+OH-，若使用铅蓄电池为该装置充电，阳极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O，铅蓄电池的正极是PbO2，发生还原反应，电极反应式为：PbO2+2e-+4H++=PbSO4+2H2O，产生1molO2，转移4mol电子，则铅蓄电池的正极质量增加2mol(303g/mol-239g/mol)=128g；②由图示可知，使用催化剂后，生成CO的活化能比生成HCOOH的活化能高，前者反应速率慢，相同时间内更有利于HCOOH的生成，因此使用催化剂Sn或者s-SnLi均能有效减少副产物CO的生成。 24. 油气开采、石油化工、煤化工等行业的废气中均含有硫化氢，将其变废为宝的三种方法如下。按要求回答下列问题。 （1）克劳斯法：利用如下两个反应生成S2(g)和H2O(g)。 ① ② 反应①、②的化学平衡常数分别为K1、K2。写出克劳斯法回收处理H2S的热化学方程式：______，该反应的化学平衡常数K=______(用K1、K2表示) （2）合成用于粮食熏蒸的羰基硫(COS)法：。若在2L密闭恒温容器中，反应前n(CO)=12mol。在不同温度下该反应达到化学平衡时，H2S的平衡转化率如下图所示。 ①该反应△H______(填“>”“ <”或“=”)。 ②150℃下，经5s达到平衡，该反应的平衡常数为0.2。则反应前n(H2S)=______；5s内CO平均反应速率为______。 ③能极大幅度增大反应速率的措施是______。 （3）高温热分解法： =+170kJ/mol ①该反应的化学平衡常数表达式为______。 ②其他条件不变增大体系压强，该反应化学平衡常数_____(填“变大”“变小”或“不变”)。 ③工业上通常在等温、等压条件下将H2S与Ar的混合气体通入反应器，H2S发生热分解反应，达到平衡状态后，若继续向其中通入Ar，至容积增大为原容积的1.25倍。此时正向反应速率将______(填“变大”“变小”或“不变”)；平衡______移动(填“向正向”“向逆向”或“不”)。 【答案】（1） ①. ②. （2） ①. < ②. 4mol ③. ④. 使用合适的催化剂 （3） ①. ②. 不变 ③. 变小 ④. 向正向 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律，①+②可得，再除以3得克劳斯法回收处理H2S，即，则该反应的，热化学方程式为；反应①的化学平衡常数，反应②的化学平衡常数，则的化学平衡常数K=。故答案为：；。 【小问2详解】 ①从图像分析，随温度的升高，H2S的平衡转化率降低，即平衡逆移，则逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，则；②从图像分析，150℃下，H2S的平衡转化率为50%，利用三段式分析计算，，根据化学平衡常数K=，解得x=4，即反应前n(H2S)=4mol；5s内CO平均反应速率为；③影响反应速率的因素有温度、浓度、压强、催化剂、接触面积等，能极大幅度增大反应速率的措施是使用合适的催化剂。故答案为：①<；②4mol；；③使用合适的催化剂。 【小问3详解】 ①化学平衡常数是可逆反应达平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，该反应的化学平衡常数表达式为；②化学平衡常数只与温度有关，与浓度、压强无关，增大体系压强，温度不变，化学平衡常数不变；③达到平衡状态后，若继续向其中通入Ar，至容积增大为原容积的1.25倍，则反应物浓度、生成物浓度均减小，正反应速率变小、逆反应速率也变小，平衡向气体体积增大的方向移动，即反应平衡正向移动。故答案为：①；②不变；③变小；向正向。 25. 某化学小组为了探究外界条件对化学反应速率的影响，进行了酸性KMnO4与H2C2O4反应如下实验。 【实验数据】 实验序号 温度/℃ 试管中所加试剂及其用量/mL 溶液紫色褪至无色时所需时间/min 0.04 mol/L KMnO4溶液 0.36 mol/L稀硫酸 0.2 mol/LH2C2O4溶液 H2O ① 20 1.0 1.0 2.0 2.0 4.0 ② 20 1.0 1.0 3.0 Vx 3.6 ③ 40 1.0 1.0 2.0 2.0 0.92 （1）实验中酸性KMnO4与H2C2O4反应离子方程式______。 （2）实验①、②探究的是______对反应速率的影响，表中vx=______。 （3）由实验①、③可得出的结论是______。 （4）实验①中，4.0 min内，用KMnO4表示的化学反应速率为______(保留三位有效数字)。 （5）①反应过程中，反应速率随时间的变化趋势如图所示。其中，因反应放热导致温度升高对速率影响不大，试推测速率迅速增大的主要原因______。 ②若用实验证明你的推测，除了表中试剂外，还需向试管中加入少量固体，该固体应为______(填标号)。 A．KCl B．MnSO4 C．MnO2 D．MnCl2 【答案】（1）2+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O （2） ①. 草酸浓度 ②. 1.0 （3）升高温度，化学反应速率加快，降低温度，反应速率减慢 （4）0.00168 mol/(L·min) （5） ①. 反应产生的Mn2+对该反应起催化作用，能够使反应速率加快 ②. B 【解析】 【分析】KMnO4具有强氧化性，H2C2O4具有还原性，二者发生氧化还原反应生成锰离子和二氧化碳，在测定反应速率时，通常采用控制变量方法进行研究，根据单位时间内物质浓度改变值计算反应速率，且外界条件对化学反应速率的影响因素中，影响大小关系为：催化剂＞温度＞浓度，据此分析解答。 【小问1详解】 KMnO4具有强氧化性，H2C2O4具有还原性，在酸性溶液中二者发生氧化还原反应生成锰离子和二氧化碳，反应的离子方程式为：2+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O； 【小问2详解】 对比实验①和②，可知二者的其它条件都相同，只有草酸的浓度不同，探究的是草酸浓度改变对反应速率的影响； 实验①和②的总液体体积应保持一致，实验①的总液体体积为V总=1.0 mL+1.0 mL+2.0 mL+2.0 mL=6.0 mL，则Vx=6.0 mL-1.0mL-1.0mL-3.0 mL=1.0 mL； 【小问3详解】 由实验①、③可观察到：两实验的试剂量用量完全相同，仅温度不同，且温度升高为40℃时褪色时间由4.0 min缩短至0.92 min，说明升高温度，使化学反应速率加快，降低温度，反应速率减慢； 【小问4详解】 实验①中KMnO4的初始浓度为0.04 mol/L，体积为1.0 mL，混合溶液总反应体积=6.0 mL，因此混合后KMnO4的浓度为c(KMnO4)=≈0.0067mol/L，则在4.0 min内，用KMnO4表示的化学反应速率为v(KMnO4)= ≈0.00168 mol/(L·min)； 【小问5详解】 ①影响化学反应速率的因素有催化剂、温度、浓度等，根据题意可知∶因反应放热导致温度升高对速率影响不大，在时间t1-t2过程中，随着反应的进行，反应物浓度逐渐减小，但反应速率却逐渐增大，可推知速率迅速增大的主要原因是反应产生了Mn2+，Mn2+对化学反应起了催化作用； ②若用实验证明推测的正确性，除了表中试剂外，还需向试管中加入少量固体，该固体中应该含有Mn2+，含有Mn2+的物质有MnSO4、MnCl2，但MnCl2还会产生Cl-，与实验中的离子不同，产生多个变量，不符合控制变量的研究方法，不能使用，故加入的固体物质应为MnSO4，故合理选项是B。 26. Ⅰ.天然气高温条件下可以转化为氢气，发生反应 △H>0 （1）一定温度下，在容积不变的密闭容器中充入适量CH4发生上述反应，下列情况不能说明反应达到平衡状态的是______(填序号)。 A. 反应总压强不随时间变化 B. 气体密度不随时间变化 C. CH4体积分数不随时间变化 D. CH4的消耗速率与H2的生成速率之比为1:2 （2）在体积为2L的密闭容器中充入1molCH4发生上述反应，不同温度下测得CH4的转化率随时闻的变化关系如下表所示： 时间/min CH4转化率 温度/℃ 2 4 6 8 10 T1 40% 60% 80% 80% 80% T2 20% 30% 40% 60% 60% ①T1______T2(填“>”、“<”或“=”)，其理由是______。 ②T1条件下，前4min内，用H2表示的化学反应速率v(H2)=______mol·L-1·min-1。 ③T2条件下，该反应的化学平衡常数为______ （3）某温度下，等物质的量的碘和环戊烯()在刚性容器内发生反应： △H=+89kJ/mol，起始总压为P，平衡时总压增加了20%， ①达到平衡时环戊烯的转化率为______。 ②该温度下，反应的平衡常数=______。 【答案】（1）D （2） ①. > ②. 相同条件下，T1先达到平衡，说明反应更快，温度更高 ③. 0.15 ④. 1.8 （3） ①. 40% ②. 0.36P 【解析】 【小问1详解】 A．反应CH4(g)⇌C(s)+2H2(g)气体体积增大，总压强随着反应进行而增大，反应总压强不随时间变化，说明反应达到平衡状态，A不符合题意； B．该反应有固体生成，气体总质量发生变化，容积不变的密闭容器中体积不变，则气体密度是一变量，当气体密度不随时间变化，说明反应达到平衡状态，B不符合题意； C．体积分数与物质的量分数相同，CH4体积分数不随时间变化说明CH4物质的量不再发生变化，说明反应达到平衡状态，C不符合题意； D．根据反应速率之比等于系数比，在反应过程中任意时刻，CH4的消耗速率与H2的生成速率之比为1∶2，都是正反应速率，不符合正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡状态，D符合题意； 故选D； 【小问2详解】 ①由表可知，T1温度下6min时反应达到平衡状态，T2温度下8min时反应达到平衡状态，温度越高反应速率越快，到达平衡时所需时间越短，则T1> T2，理由是：相同条件下，T1先达到平衡，说明反应更快，温度更高； ②T1条件下，前4min内，CH4的转化率为60%，消耗的CH4为1mol×60%=0.6mol，生成H2的物质的量为1.2mol，用H2表示的化学反应速率v(H2)=0.15 mol∙L-1∙min-1； ③T2条件下，达到平衡时甲烷的转化率为60%，反应的甲烷为0.6mol，剩余的甲烷为0.4mol，生成的氢气为1.2mol，该反应的化学平衡常数为K=； 【小问3详解】 设碘和环戊烯的物质的量均为1mol，根据反应前后压强之比等于物质的量之比，，n2=2.4mol，设转化的环戊烯为xmol，反应的碘为xmol，生成环戊二烯为xmol，HI为2xmol，则1-x+1-x+x+2x=2.4，x=0.4。 ①达到平衡时环戊烯的转化率为； ②平衡时有0.6mol环戊烯，0.6mol碘，0.4mol环戊二烯，0.8mol的HI，平衡时的总压强为1.2P，环戊烯、碘、环戊二烯、HI分压为0.3P、0.3P、0.2P、0.4P，Kp=。 27. 利用下图流程可制备1，4-环己二醇，试回答： （1）反应②、③分别属于______。(填反应类型) （2）化合物中所含官能团的名称为______。 （3）写出下列化合物的结构简式：A______，C______。 （4）写出反应④的化学方程式：______。 （5）请写出以CH3CH2Br为原料制备HOCH2CH2OH的合成路线流程图[无机试剂任用，合成路线流程图示例见本题]。______ 【答案】（1）消去反应、加成反应 （2）碳碳双键、碳溴键 （3） ①. ②. （4） （5） 【解析】 【分析】A和氯气在光照条件下发生取代反应生成，则A为环己烷，结构简式为，在氢氧化钠的乙醇溶液、加热条件下发生消去反应生成，和单质溴的四氯化碳溶液发生加成反应得到B，B为，B发生消去反应生成，和单质溴发生1，4-加成反应生成，在氢氧化钠的水溶液、加热条件下发生取代反应生成C，C为，和氢气发生加成反应生成。 【小问1详解】 根据上述分析可知，反应②消去反应、反应③为加成反应；故答案为：消去反应、加成反应。 【小问2详解】 化合物中所含官能团的名称为碳碳双键、碳溴键；故答案为：碳碳双键、碳溴键。 【小问3详解】 根据上述分析可知，A的结构简式为，C结构简式；故答案为：；。 【小问4详解】 反应④为B转化生成，而B为，反应化学方程式为；故答案为：。 【小问5详解】 中羟基是卤代烃水解得到，即，而是通过与单质溴的加成反应生成的，可以通过发生消去反应制备，即，故合成路线为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $