205-2026学年人教版高一下学期化学期末复习实验和综合原理专题练习（6道实验题+6道工艺流程）

**基本信息** 聚焦实验综合与反应原理，通过装置分析、物质检验、速率计算等题型，系统构建“实验操作-原理应用-定量分析”解题体系，强化科学探究与证据推理能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |实验综合|6道|装置连接顺序判断、离子检验流程设计、产率计算模型|从仪器名称识别到气体除杂、防倒吸，构建实验方案设计与评价逻辑链| |反应原理|6道|速率计算公示应用、平衡状态判据分析、电化学电极反应书写|基于能量变化、反应限度，形成“速率-平衡-电化学”综合应用思路|

人教版高一化学期末复习实验和综合原理专题练习（6道实验题+6道工艺流程） 1．某实验小组用下列装置制备(NH4)2SO4（夹持装置已省略），反应原理为：。 请回答： (1)盛放稀盐酸的仪器名称是______。 (2)制备(NH4)2SO4时，装置的连接顺序是：______。 a→ → → ；d→e（按气流方向，均填小写字母） (3)下列说法正确的是 。 A．装置B的作用是除去氯化氢 B．实验时先通二氧化碳，再通氨气 C．装置D中干燥管的作用是防倒吸 D．为了充分反应，氨气和二氧化碳均应过量 (4)已知(NH4)2SO4的溶解度随温度升高而显著增大，将反应结束后装置D中的混合液进行如下实验：过滤、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。第一次过滤得到的固体中可能含有未反应完全的硫酸钙，请设计实验检验______；干燥温度不宜过高，原因为______________________________。 (5)为测定(NH4)2SO4产品的纯度，取3.00 g产品溶于足量NaOH溶液，加热（NH3全部溢出），先用50.00 mL 1.0 mol·L⁻1盐酸吸收生成的NH3；再用NaOH溶液中和过量的盐酸。若中和时消耗0.40 mol·L⁻1 NaOH溶液20.00 mL，则该产品的纯度为______。 2．乙酸乙酯（熔点：-83.6℃，沸点：77.2℃）广泛用于药物、燃料、香料等工业。某兴趣小组对乙酸乙酯的制备和分离提纯进行了实验探究。（部分夹持仪器已略去） Ⅰ．制备粗品（如图）。 在试管①中加入少量碎瓷片，将无水乙醇、浓硫酸、乙酸依次加入试管①中，用酒精灯缓慢加热，一段时间后在试管②中得到乙酸乙酯粗品。 (1)若从上述装置中选择一套作为实验室制取乙酸乙酯的装置，其中不合理的是________（填字母）。C装置中的球形干燥管除起冷凝作用外，还起到了________的作用。 (2)浓硫酸的作用是________，试管①中发生反应的化学方程式是________。 (3)试管②中盛装的液体是________，收集到的乙酸乙酯在________层（填“上”或“下”）。 Ⅱ．制备精品（如图）。 (4)将②中的混合液体先用________（填操作名称）方法进行分离，得到乙酸乙酯的粗产品。然后再对乙酸乙酯粗品进行系列除杂操作后转移到③中，利用如图装置进一步操作即得到乙酸乙酯精品。 (5)仪器③的名称是________。 (6)实验过程中，冷却水从________（填“a”或“b”）口进入，收集产品时，控制的温度应在________℃左右。 (7)若本次实验使用60g乙酸、92g乙醇，制得52.8g乙酸乙酯，则乙酸乙酯的产率为________。 3．亚硝酸钠主要用于医药、染料和漂白等行业，也常用于食品保鲜剂。某小组拟利用氮氧化物制备亚硝酸钠并探究其性质，流程、实验装置如下图所示。 已知：不能单独被纯碱溶液吸收；单独被纯碱吸收的反应为： Ⅰ．氢氧化物的制备 (1)可利用A装置制得NO，发生反应的离子方程式为____________。 (2)实验时装置B中应间断性通入适量的，其目的是____________。 Ⅱ．的制备 (3)C装置中生成的化学方程式为____________。 Ⅲ．的性质探究 (4)取少量装置C中分离出固体粗产品，配制成溶液，分成2份分别进行甲、乙两组实验，实验操作及现象、结论如下表所示。 组别 实验操作及现象 结论 甲组 滴加少量酸性KI-淀粉溶液，振荡，溶液变蓝 酸性条件下具有氧化性 乙组 滴加少量酸性溶液，振荡，紫色褪去 酸性条件下具有还原性 ①上述实验______（填组别）的实验结论不可靠，理由是______。 ②经实验测得实验乙组反应后的溶液中氮元素仅以的形式存在，酸性溶液与反应的离子方程式为____________。 4．是重要的化学试剂，遇高温分解，与酸发生反应。实验室可通过如图所示装置制备。 回答下列问题： (1)仪器A的名称为___________。 (2)下列关于装置B的作用叙述正确的是___________(填标号) a．通过观察气泡可控制气流速率 b．防止发生倒吸 c．通过长颈漏斗液面升降判断B后面装置是否堵塞 (3)装置E的作用___________。 (4)C中生成产品的化学反应方程式为___________。 (5)为保证硫代硫酸钠的产率和纯度，实验中通入的不能过量，原因是___________。 (6)为测定所得产品纯度，取m g所得产品溶于蒸馏水中配制成250 mL溶液，取25.00 mL置于锥形瓶中，加入2滴淀粉试剂，用碘的标准溶液滴定，消耗标准液V mL。已知： ①当滴入左后半滴碘的标准液，溶液变为___________色，且半分钟内不褪色。 ②产品纯度为___________(用m、c、V表示)。 5．硫代硫酸钠晶体()广泛应用于纺织等领域。兴趣小组在实验室制备硫代硫酸钠晶体，并探究影响反应速率的因素。 (1)制备 Ⅰ．制备(部分固定装置省略) ①图1中生成的化学方程式为________________________________________________。 ②从图2中选择合适的装置收集一瓶较纯净的，装置的接口连接顺序为：________→g→h(按气流方向，填小写字母)。 Ⅱ．制备 已知：在弱酸性溶液中转化为S和。 装置如图3所示，通入气体后，溶液由澄清变浑浊，一段时间后变澄清。生成的总反应化学方程式为_______________________________________________。当观察到_______________________________________________，反应基本结束，停止通入。 (2)探究反应速率的影响因素 相同温度下，用浓度均为的溶液和溶液，按下表配制总体积相同的系列溶液，测得溶液浑浊度随时间变化的结果如图4所示。 实验编号 A 3.5 3.5 a B 3.5 2.5 9.0 C 3.5 1.5 10.0 ①该实验探究________对化学反应速率的影响，________。 ②在答题卡的坐标图中画出实验A对应的曲线_______________________________________。 6．硫代硫酸钠()在精细化工领域应用广泛，实验室制备的一种装置如图所示。回答下列问题： 已知：①在中性或碱性环境中稳定，在酸性环境中易分解产生硫单质； ②二氧化硫不溶于饱和溶液。 (1)装置A中盛放浓硫酸的仪器名称是___________，写出装置A中发生反应的化学方程式：___________。 (2)试剂a为饱和溶液，作用是___________。 (3)开始实验后，装置C中先出现黄色浑浊，后逐渐澄清，待完全澄清时停止反应，得到溶液和一种无色无味的气体。装置C中发生总反应的化学方程式为，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。 (4)若不及时停止装置A中的反应，产量会降低，原因是___________。 (5)将新制溶液和溶液按一定量混合，加热至并不断搅拌。反应结束后，经过滤、洗涤、干燥得到粉末。制备装置如图所示： ①反应适宜采用的加热方式为___________。 ②制备时，原料理论配比为，该反应的离子方程式为___________。 7．工业上以生产甲醇是实现“碳中和”的重要途径，其反应为：CO2(g)+3H2 (g)= CH3OH(g)+H2O(g)。 (1)该反应的能量变化如图所示，据此可知反应过程中旧键断裂吸收的能量________(填“大于”“小于”或“等于”)新键生成放出的能量。 为探究反应原理，现进行如下实验，在固定容积为2.0 L的密闭容器中充入2.4 mol的H2和0.8 mol的，测得和的物质的量随时间变化如下图所示。 回答下列问题： (2)内CO2的平均反应速率为________mol/(L•min)。 (3)恒温恒容条件下，能说明该反应已达平衡状态的是_______(填字母)。 A．的质量保持不变 B． C．容器中浓度与浓度之比为1:1 D．混合气体平均摩尔质量不变 (4)其他条件不变时，向容器中充入1 mol氦气，该化学反应速率______(填“增大”“减小”或“不变”)。 (5)甲醇是优质的清洁燃料，可制作碱性燃料电池，工作原理如图所示： ①电极A为燃料电池的____(填“正”或“负”)极；B电极的电极反应式为：______。 ②电池工作一段时间后，电解质溶液的碱性_______(填“增强”“减弱”或“不变”)。 8．氢能被称为未来能源的璀璨明珠。除了能作为清洁能源外，氢气在化工、电池领域都有重要应用。 (1)氢气和氧气反应生成水的过程可以用如下模型表示。属于放热过程的是________（填序号），a所示物质的能量________（填“大于”或“小于”）d所示物质的能量。 (2)水煤气变换反应是工业上的重要反应，可用于制氢。某温度下，在容积为2L的恒容密闭容器中充入和，发生反应：。一段时间后，反应达到平衡状态，测得和的物质的量浓度随时间的变化如图1所示。 ①内，该反应的平均反应速率________。时，________（填“>”、“<”或“=”）。 ②反应达到平衡状态时，混合气体中的体积分数为________。 ③下列不能用来判断该反应达到平衡状态的是________（填字母）。 A．容器中气体的平均相对分子质量保持不变 B．容器中混合气体的密度不随时间的变化而变化 C．单位时间内消耗，同时生成 D．的体积分数在混合气体中保持不变 (3)燃料电池是目前电池研究的热点之一。某课外小组自制的氢氧燃料电池如图2所示。 ①A极是________（填“正”或“负”）极。B极的电极反应是________。 ②电路中转移0.6mol电子时，消耗的体积为________L（标准状况）。 9．化学反应速率和限度与生产、生活密切相关，这是化学学科重点研究发展的方面之一。 (1)氨气被广泛用于化工、轻工、化肥、合成纤维、制药等领域，已知工业合成氨的反应为______。气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量称为键能，一些共价键的键能如下表所示。 共价键 H-H N=N N-H 键能 436 946 391 ①请根据上表数据计算，一定条件下氮气与氢气生成时______（填“放出”或“吸收”）的热量为M。 ②在与①相同条件下，将和放入一密闭容器中发生上述反应，放出或吸收的热量为N，则M与N数值大小比较，正确的是______（填选项字母）。 A．    B．    C．    D．无法确定 (2)一定条件下铁可以和发生反应：。一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的气体，反应过程中气体和气体的浓度与时间的关系如图所示。 ①时，正、逆反应速率的大小关系为v正______v逆（填“>”“<”或“=”）。 ②下列条件的改变能减慢其反应速率的是______（填选项字母）。 A．降低温度         B．减小铁粉的质量 C．保持压强不变，充入     D．保持容积不变，充入一定量 ③下列描述能说明上述反应已达到平衡状态的是______（填选项字母）。 A． B．单位时间内，生成的同时也生成 C．容器中气体压强不随时间变化而变化 D．容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化而变化 (3)空气碱性燃料电池的能量转化效率高，装置示意图如图所示。 ①电池工作一段时间后，电解质溶液的碱性______（填“增强”、“减弱”或“不变”）； ②补充完整a极的电极反应式：______。 10．汽车已成为现代社会的重要交通工具之一，化学物质在汽车的动力安全等方面有着极为重要的作用。汽车尾气的主要成分为CO2、CO、SO2、NO等物质，是造成城市空气污染的主要因素之一。 (1)汽车发动机工作时会引发反应N2(g)+O2(g)2NO(g)，该反应是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。一定温度下，恒容密闭容器中发生反应2NO(g)N2(g)+O2(g)，能够说明反应已达到平衡的是________(填字母)。 a．容器内的压强不发生变化 b．混合气体的密度不发生变化 c．NO、N2、O2的浓度保持不变 d．单位时间内分解4molNO，同时生成2molN2 (2)一定条件下，CO可与NO反应生成CO2和N2，反应的化学方程式为2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)。为提高该反应的速率，可采取的措施为______________________________________________(任写2种)。 (3)大气污染物氮氧化物可以用活性炭还原法处理。某研究小组向0.5L恒容密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，发生反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。在T1℃时，反应进行到不同时间，测得相应时间各物质的物质的量如表： 时间/min 物质的量/mol 物质 0 10 20 30 NO 1.00 0.58 0.40 0.40 N2 0 0.21 0.30 0.30 CO2 0 0.21 0.30 0.30 ①根据表中数据，该反应在10min时，v(NO)正________(填“>”“<”或“=”)2v(N2)逆。 ②20min时NO的转化率是________。 (4)用电化学法处理SO2是目前研究的热点。利用过氧化氢吸收SO2可消除SO2污染，设计的装置如图所示(已知质子交换膜只允许H+通过)。 ①H+通过质子交换膜向____________(填“左”或“右”)侧移动。 ②正极的电极反应为________________。 ③若11.2L(标准状况)SO2参与反应，则迁移的H+的物质的量为______。 11．二氧化碳和对人们生活均有重要影响。根据要求，回答下列问题： Ⅰ．CO2甲烷化是实现“双碳”目标的重要途径，其中催化剂的选择是CO2甲烷化技术的核心。 (1)在催化剂M的作用下，反应  的反应历程如图所示。根据图中能量变化情况，计算：________（列代数式表示）。反应________（填“ⅰ”或“ⅱ”）决定了该反应正反应速率的快慢。 Ⅱ．使用新型催化剂，实现CO2加氢合成甲醇。 反应①：   反应②：   (2)向2 L恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 molH2，在一定条件下，仅发生上述反应①。在甲、乙两种不同催化剂的作用下，反应时间均为t min时，测得甲醇的物质的量分数随温度的变化如图所示。 从生产效率的角度考虑，你会选择哪种催化剂？________（填“甲”或“乙”）。 Ⅲ．合成氨工业的成功，改变了世界粮食生产的历史，使人类免受饥荒之苦。已知断开1 mol 键、1 mol 键、1 mol 键吸收的能量分别为436 kJ、391 kJ、946 kJ。 (3)写出工业合成氨反应的热化学方程式：________。 Ⅳ．甲烷重整获得的氢气可用于工业合成氨。在体积为5 L的恒温恒容密闭容器中，充入2 mol 和1 mol ，发生反应：，测得和的物质的量随时间的变化如图所示。 (4)曲线a表示________（填“CO”或“ ”）的物质的量随时间的变化关系。 (5)0～2 min内，________；6 min时，的转化率为________%。 (6)6 min时，气体总压强是起始压强的________倍。 12．汽车尾气系统中均安装了催化转化器以减少尾气污染。 汽车尾气中含有大量CO和NO等有害物质，会对人体健康和环境产生危害。 (1)汽车尾气中NO产生的原因为___________(用化学方程式表示)。 在催化剂作用下，汽车尾气中的NO和CO可转化成CO2和N2，其反应为：。 (2)反应过程中的能量变化如图所示，该反应为___________(填“吸热”或“放热”)反应。 (3)在恒温恒容密闭容器中发生上述反应，下列情况能说明该反应达到化学平衡的有___________(填标号)。 A．CO2和N2的物质的量之比为 B．单位时间内生成的同时消耗 C．容器内的压强不再变化 D．CO的含量保持不变 (4)在体积相同的三个恒容密闭容器中按下表进行实验，三组实验中 随时间t变化的曲线如图所示(已知：其他条件不变时，催化剂的比表面积越大，催化效率越高)。 编号 催化剂的比表面积 i 280 80 ii 280 x iii 360 80 ①结合图、表信息，表中x___________80(填“>”“<”或“=”)。 ②由实验___________(填编号，下同)和实验___________可得出结论：温度越高，的转化速率越大。 ③实验i开始至的平均反应速率为___________(用含的代数式表示)；实验iii达到平衡时CO的转化率为___________(已知：转化率是指已被转化的反应物的物质的量与其初始的物质的量之比)。 (5)若以如图所示的装置生产硫酸，将SO2、O2以一定压强喷到活性电极上反应，负极的电极反应式为___________；在标准状况下通入22.4LO2，电池中生成H2SO4的质量为___________g。 试卷第14页，共15页 试卷第15页，共15页 学科网（北京）股份有限公司 《人教版高一化学期末复习实验和综合原理专题练习（6道实验题+6道工艺流程）》参考答案 1．(1)分液漏斗 (2)bcf (3)AC (4) 取少量固体溶于足量的稀盐酸，再加入氯化钡溶液，若产生白色沉淀，则有硫酸钙 (NH4)2SO4受热易分解 (5)92.4% 【详解】（1）装置A中盛放稀盐酸的仪器名称为分液漏斗； （2）制备(NH4)2SO4时，首先用稀盐酸和碳酸钙制二氧化碳，A装置为发生装置，气体从a口出，之后通过饱和NaHCO3溶液除去HCl，长管b进短管c出，再通入长导管f进入到D装置，以便二氧化碳进入到溶液中充分反应，所以装置的连接顺序是a→b→c→f； （3）A．由（2）可知，装置B的作用是除去二氧化碳中的氯化氢，A正确；B．氨气的溶解度远大于二氧化碳的溶解度，如果先通二氧化碳会导致二氧化碳过快逸散，降低产率，所以应该先通氨气让溶液呈碱性，更有利于二氧化碳充分反应，B错误；C．因为氨气极易溶于水，所以需要防倒吸装置，C正确；D．过量的二氧化碳会和反应生成的碳酸钙形成碳酸氢钙，所以二氧化碳不能过量，氨气可以适当过量，D错误；故选AC； （4）检验碳酸钙中的硫酸钙，即检验硫酸根离子，取少量固体溶于足量的稀盐酸，再加入氯化钡溶液，若产生白色沉淀，则有硫酸钙；干燥温度不宜过高是因为(NH4)2SO4是铵盐，受热易分解； （5）先计算盐酸的总物质的量0.05 L×1.0 mol/L=0.05 mol，以及NaOH中和的过量部分0.02 L×0.40 mol/L=0.008 mol，,NH3和HCl反应的物质的量之比为1:1，所以n(NH3)=n(HCl)=0.05 mol-0.008 mol=0.042 mol，n[(NH3)2SO4]=n(NH3)=×0.042 mol=0.021 mol，硫酸铵质量m=n·M=0.021 mol×132 g/mol=2.772 g，纯度×100％=92.4％。 2．(1) A 防倒吸 (2) 催化剂、吸水剂 (3) 饱和碳酸钠溶液 上 (4)分液 (5)蒸馏烧瓶 (6) b 77.2或77（合理即可） (7)60% 【分析】本题考查乙酸乙酯的制备与分离提纯，制备过程中，乙酸与乙醇在浓硫酸催化和加热条件下发生酯化反应生成乙酸乙酯；由于反应物易挥发且产物中含有乙酸和乙醇杂质，需将产物通入饱和碳酸钠溶液中进行吸收，同时需注意防止倒吸，粗产品通过分液分离后，再利用蒸馏的方法，根据沸点差异提纯得到乙酸乙酯精品。 【详解】（1）由于挥发出的乙酸和乙醇易溶于水，试管②中导管直接插入液面以下会引起倒吸，故A装置不合理；C装置中的球形干燥管容积较大，除了能起到冷凝蒸气的作用外，还能有效防止倒吸。 （2）酯化反应为可逆反应，浓硫酸在反应中起到催化剂的作用，加快反应速率，同时作为吸水剂吸收生成的水，促使平衡向生成乙酸乙酯的方向移动；试管①中发生反应的化学方程式为。 （3）试管②中盛装的是饱和碳酸钠溶液，其作用是中和挥发出来的乙酸，溶解挥发出来的乙醇，并降低乙酸乙酯的溶解度，便于分层；乙酸乙酯的密度比水小，故收集到的乙酸乙酯在溶液的上层。 （4）试管②中得到的混合液分层，上层为乙酸乙酯，下层为水溶液，分离互不相溶的液体应采用分液的方法。 （5）根据仪器构造可知，仪器③的名称为蒸馏烧瓶。 （6）蒸馏操作中，为了保证冷凝管内充满冷却水，达到最佳的冷凝效果，冷却水应“下进上出”，即从b口进入；乙酸乙酯的沸点为，因此收集产品时应将温度控制在左右。 （7）乙酸的物质的量为，乙醇的物质的量为；根据化学方程式可知，乙醇过量，理论上生成乙酸乙酯的物质的量由乙酸决定，即理论上生成乙酸乙酯，其理论质量为，实际制得，则产率为。 3．(1) (2)将部分转化为 (3)， (4) 甲 产品可能混有，在酸性条件下能将氧化为 【分析】装置A中铜与稀硝酸反应制取NO，装置B中间断性通入适量的O2将部分NO转化为NO2，装置C中发生反应：NO2+NO+Na2CO3＝2NaNO2+CO2，2NO2+Na2CO3＝NaNO2+NaNO3+CO2，装置D进行尾气处理，据此解答； 【详解】（1）可利用A装置制得NO，稀硝酸与铜发生反应生成的一氧化氮、硝酸铜和水，离子方程式为； （2）由题干信息可知，装置C中的反应物中有NO2、NO，则实验时装置B中应间断性通入适量的O2，其目的是将部分NO转化为NO2； （3）根据分析可知，装置C中发生反应：NO2+NO+Na2CO3＝2NaNO2+CO2，2NO2+Na2CO3＝NaNO2+NaNO3+CO2； （4）①NO2与纯碱反应生成NaNO2、NaNO3和CO2，在酸性条件下能将I-氧化为I2，因此上述实验甲的结论不可靠，理由是产品可能混有，在酸性条件下能将I-氧化为I2； ②酸性KMnO4溶液与反应生成锰离子、硝酸根和水，其反应的离子方程式为：。 4．(1) 圆底烧瓶 (2)ac (3) 吸收尾气（如未反应的等），防止污染环境 (4) (5) 遇酸易分解，过量的溶于水生成亚硫酸使溶液呈酸性，会导致产物分解，降低产率和纯度 (6) 蓝 【分析】由实验装置图可知，70%较浓硫酸与亚硫酸钠固体反应制备二氧化硫，装置B用于控制二氧化硫的气流速率和通过长颈漏斗液面升降判断B后面装置是否堵塞的作用，装置C中二氧化硫与硫化钠和碳酸钠混合溶液共热反应制备硫代硫酸钠，装置D为空载仪器，做安全瓶，起防倒吸的作用，装置E中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收二氧化碳和未反应的二氧化硫，防止污染空气，据此分析解题。 【详解】（1）由实验装置图可知，仪器A为圆底烧瓶，故答案为圆底烧瓶； （2）由分析可知，装置B用于控制二氧化硫的气流速率和通过长颈漏斗液面升降判断B后面装置是否堵塞的作用，但不能起防倒吸的作用，故正确的是ac； （3）装置E中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收二氧化碳和未反应的二氧化硫，防止污染空气； （4）C中生成产品的反应为二氧化硫与硫化钠和碳酸钠混合溶液共热反应生成硫代硫酸钠和二氧化碳，反应的化学反应方程式为； （5）硫代硫酸钠在酸性溶液中不稳定，若二氧化硫过量，会与水反应生成亚硫酸使溶液呈酸性导致硫代硫酸钠在溶液中发生歧化反应，所以实验中通入的二氧化硫不能过量； （6）①硫代硫酸钠溶液与碘溶液恰好反应时，滴入最后一滴碘的标准溶液，溶液会变为蓝色，且半分钟内不褪色，所以判断滴定终点的现象为滴入最后一滴碘的标准溶液，溶液变为蓝色，且半分钟内不褪色； ②由题意可知，滴定消耗VmLcmol/L的碘标准溶液，则由方程式可知，则mg产品纯度为。 5．(1) b→a→f→e 溶液由澄清又变浑浊 (2) 溶液浓度 8.0 【分析】该实验为制备的实验，先通过铜丝和浓硫酸制取，反应为，再在Na2S和Na2CO3的混合液中通入制得，反应为；探究反应速率的影响因素时，需控制变量，即只有一个因素不同，其他所有条件必须保持一致，通过加入溶液的体积的不同可知，该实验为探究溶液浓度对化学反应速率的影响，溶液浓度越大，反应速率越快。 【详解】（1）①图1中为铜丝和浓硫酸在加热条件下制取，该反应的化学方程式为。 ②收集一瓶较纯净的，先用浓硫酸干燥吸水，气体从b进a出，密度大于空气，要采用向上排空气法收集，气体从f进e出，故装置的接口连接顺序为b→a→f→e→g→h。 将SO2通入装有Na2CO3、Na2S混合溶液的圆底烧瓶中，溶液由澄清变浑浊，一段时间后变澄清，反应原理为：SO2+Na2S+H2O=H2S+Na2SO3、2H2S+SO2=3S↓+2H2O ，随着反应Na2SO3+S=Na2S2O3不断发生，继续通入SO2气体，亚硫酸溶液呈酸性，已知Na2S2O3⋅5H2O水溶液在弱酸性条件下易反应生成S和NaHSO3，故当溶液中再次出现黄色浑浊的现象时，反应基本结束。 （2）①从表格数据看，溶液的体积固定，溶液的体积不同，水的体积也不同，总体积相同，故该实验探究溶液浓度对化学反应速率的影响，总体积为15.0 mL，故a=8.0 mL。 ②实验A中溶液浓度最大，故反应速率最大，达到相同的浑浊程度的时间更短，故实验A对应的曲线为。 6．(1) 分液漏斗 Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O (2)观察气体流速，控制反应速率 (3)2：1 (4)过量的使溶液呈酸性，在酸性条件下易分解产生硫单质 (5) 水浴加热 【分析】A中浓硫酸和铜片反应生成SO2，由于SO2不溶于饱和NaHSO3溶液，故将SO2通入饱和NaHSO3溶液中，可观察气体的流速，SO2与Na2S、Na2CO3的混合溶液反应，生成Na2S2O3，利用氢氧化钠溶液对未反应完的二氧化硫进行吸收，防止污染环境。 【详解】（1）根据装置图，装置A中盛放浓硫酸的仪器名称是分液漏斗，装置A中浓硫酸和Cu反应生成硫酸铜、二氧化硫、水，发生反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。 （2）A中生成SO2，SO2不溶于饱和NaHSO3溶液，试剂a为饱和NaHSO3溶液，其作用是观察气体流速，控制反应速率； （3）装置C中发生总反应的化学方程式为，SO2中S元素化合价降低，SO2是氧化剂，Na2S中S元素化合价升高，Na2S是还原剂，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1。 （4）若不及时停止装置A中的反应，C中二氧化硫过量，溶液呈酸性，Na2S2O3在酸性环境中易分解产生硫单质，所以Na2S2O3产量会降低； （5）①反应的温度为90℃，可以采用的加热方式为水浴加热； ②根据原料配比，结合电子转移守恒：还原为共得，氧化为共失，剩余转化为：。 7．(1)小于 (2)0.1 (3)AD (4)不变 (5) 负 减弱 【分析】本题以CO2加氢合成甲醇的反应为载体，考查反应热与键能关系、化学反应速率计算、化学平衡状态判断、压强对反应速率的影响以及碱性甲醇燃料电池的电极，据此分析； 【详解】（1）由能量变化图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应。在化学反应中，断裂旧键需要吸收能量，形成新键会放出能量，放热反应说明断键吸收的总能量小于成键放出的总能量； （2）由图可知，在内，的物质的量由减小到，其物质的量变化量。容器容积，则的平均反应速率； （3）A．的质量保持不变，说明体系中各组分的含量不再随时间变化，反应已达平衡状态，A正确； B．达到平衡时，正逆反应速率之比等于化学计量数之比，即。若，则正逆反应速率不相等，未达平衡状态，B错误； C．初始时无产物，反应生成的和的物质的量之比始终为，因此它们在容器中的浓度之比始终为，不能据此判断反应是否达到平衡状态，C错误； D．该反应前后气体总质量不变，但正反应是气体分子数减小的反应，气体总物质的量随反应进行而减小，根据平均摩尔质量可知，混合气体的平均摩尔质量在反应过程中不断增大，当其保持不变时，说明气体总物质的量不再变化，反应已达平衡状态，D正确； 故选AD。 （4）恒温恒容条件下，向密闭容器中充入不参与反应的氦气，虽然体系总压强增大，但反应体系中各反应物和生成物的浓度均未发生改变，因此该化学反应速率不变； （5）①在碱性燃料电池中，通入燃料甲醇的电极A发生失电子的氧化反应，作原电池的负极；通入氧气的电极B发生得电子的还原反应，作原电池的正极。在碱性电解质溶液中，氧气得电子生成氢氧根离子，B电极的电极反应式为：。 ②该碱性燃料电池的总反应方程式为：。随着电池的工作，反应不断消耗并生成水，导致电解质溶液中的浓度降低，因此溶液的碱性减弱。 8．(1) Ⅲ 大于 (2) 0.025 > 10% ABC (3) 负 3.36 【详解】（1）化学反应中，化学键断裂吸收能量，化学键形成放出能量。模型中过程Ⅲ为原子结合成分子的成键过程，属于放热过程；氢气和氧气反应生成水是放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，故a（反应物）所示物质的能量大于d（生成物）所示物质的能量； （2）① 由图1可知，内，的浓度变化量为，则该反应的平均反应速率；时反应尚未达到平衡，仍在向正反应方向进行，故正反应速率大于逆反应速率，即； ② 反应达到平衡时，的浓度为。根据反应方程式可知，消耗的浓度也为。初始时 的浓度为，则平衡时 的浓度为。该反应前后气体分子总数不变，平衡时混合气体总浓度等于初始总浓度，即，故平衡时 的体积分数为； ③ A．该反应前后气体总质量和总物质的量均不变，气体的平均相对分子质量始终保持不变，不能判断是否达到平衡； B．容器体积不变，气体总质量不变，混合气体的密度始终保持不变，不能判断是否达到平衡； C．单位时间内消耗同时生成，均表示正反应速率，不能说明正逆反应速率相等，不能判断是否达到平衡； D．的体积分数保持不变，说明各组分含量不再改变，能判断反应达到平衡状态； 故选ABC； （3）① 氢氧燃料电池中，通入可燃物（氢气）的一极为负极，通入氧化剂（氧气）的一极为正极，故A极是负极；由图2可知，电解质溶液为稀硫酸，呈酸性，B极（正极）氧气得电子发生还原反应，电极反应式为； ② 根据正极反应式可知，每消耗转移电子。当电路中转移电子时，消耗的物质的量为，在标准状况下的体积为。 9．(1) 放出 B (2) > AC BD (3) 减弱 【详解】（1）工业合成氨是由氮气和氢气在高温、高压和催化剂的条件下反应生成氨气，其化学方程式为 ； ①反应热等于断裂反应物化学键吸收的总能量减去形成生成物化学键释放的总能量。根据方程式可知，生成2 mol时，断裂1 mol和3 mol，吸收的能量为946kJ+3×436kJ=2254kJ，形成6 mol放出的能量为6×391kJ=2346kJ；则放出的能量大于吸收的能量（2346kJ＞2254kJ），所以该反应放出热量； ②合成氨反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，因此，将1molN2和3 molH2放入密闭容器中反应，实际生成的小于2 mol，放出的热量必然小于完全反应放出的热量，即，故选B。 （2）①由图可知，在t1 min时，反应物CO2的浓度仍在不断减小，生成物CO的浓度仍在不断增大，说明反应正向进行，因此正反应速率大于逆反应速率，即 ； ②A．降低温度会减慢化学反应速率，A符合题意； B．铁粉是固体，改变体的质量不影响固化学反应速率，B不符合题意； C．保持压强不变充入，容器体积必然增大，导致反应气体浓度减小，反应速率减慢，C符合题意； D．保持容积不变充入CO2，反应物浓度增大，反应速率加快，D不符合题意； 故选AC； ③A．未指明是正反应速率还是逆反应速率，不能判断是否达到平衡状态，A不符合题意； B．单位时间内生成n molCO2代表逆反应速率，同时生成n molCO代表正反应速率，两者速率之比等于化学计量数之比，说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，B符合题意；C．该反应前后气体分子总数不变，在恒温恒容下容器内压强始终保持不变，因此压强不变不能作为判断平衡的标志，C不符合题意； D．混合气体的平均相对分子质量，反应前后气体总物质的量不变，但由于反应物和生成物都有固体，气体总质量是变化的，当平均相对分子质量不再变化时，说明气体总质量不再改变，反应达到平衡状态，D符合题意； 故选BD。 （3）①该燃料电池的总反应方程式为 ；反应生成了水，导致电解质溶液被稀释，溶液中的浓度降低，因此电解质溶液的碱性减弱； ② a极通入燃料，发生氧化反应，作负极；在碱性环境下，失去电子并结合溶液中的生成和，根据电荷守恒和原子守恒，电极反应式为 ，故缺少的微粒为。 10．(1)c (2)适当升高温度、使用合适的催化剂 (3) > 60% (4) 右 1mol 【详解】（1）a．该反应是反应前后气体分子数不变的反应，所以无论反应是否达到平衡状态，恒温恒容条件下体系的压强始终不变，a项错误； b．混合气体的总质量不变，容器体积不变，故密度始终保持不变，b项错误； c．NO、、的浓度保持不变，反应达到平衡状态，c项正确； d．单位时间内分解4molNO，同时生成2mol，都是逆反应，不能说明反应达到平衡状态，d项错误； 故选c。 （2）为提高该反应的速率，可采取的措施为适当升高温度、使用合适的催化剂； （3）①10min时反应未达到平衡，则正反应速率大于逆反应速率； ②20min时，NO的转化率=×100%=×100%=60%； （4）①原电池中发生氧化反应的一极为负极，发生还原反应的一极是正极，故通入的一极为负极，加入的一极为正极，原电池中阳离子向正极移动，即H+通过质子交换膜向右侧移动； ②正极上得电子变成水，电极反应为； ③11.2L(标准状况)即0.5mol参与反应失去1mol电子，迁移的的物质的量为1mol。 11．(1) （或 ⅱ (2)甲 (3)   (4)CO (5) 0.15 37.5 (6)1.5 【详解】（1）根据反应历程图，反应ⅰ的焓变，反应ⅱ的焓变，由盖斯定律，总反应的焓变（或）；化学反应的决速步为活化能最大的基元反应，反应ⅱ的活化能大于反应ⅰ的活化能，故反应ⅱ决定了该反应正反应速率的快慢； （2）由图可知，在相同温度（如之间）和相同反应时间下，使用催化剂甲时甲醇的物质的量分数更高，说明甲催化剂的催化活性更高，能使反应更快达到平衡，生产效率更高，故应选择甲催化剂； （3）工业合成氨的化学方程式为，反应的焓变反应物总键能生成物总键能，故热化学方程式为 ； （4）曲线的物质的量从开始增加，代表生成物；平衡时其物质的量为，曲线b的初始物质的量为1mol，曲线b为H2O，根据化学方程式的计量数关系，生成的物质的量与消耗的物质的量相等，故曲线表示； （5）内，的物质的量减少了，根据方程式比例，生成的的物质的量为，则；时反应达到平衡，消耗的的物质的量为，根据计量数关系，消耗的的物质的量也为，则的转化率为； （6）恒温恒容条件下，气体的压强之比等于物质的量之比；起始时气体总物质的量为；时，消耗和，生成和，平衡时气体总物质的量为，故平衡时气体总压强是起始压强的倍。 12．(1) (2)放热 (3)CD (4) > i iii 50% (5) 196 【详解】（1）空气中的氮气和氧气在汽车汽缸内的放电条件下生成一氧化氮，化学方程式为：； （2）根据反应过程-能量图可知，反应物的总能量>生成物的总能量，所以该反应属于放热反应； （3）A．反应开始时加入反应物，反应正向进行时CO2和N2的物质的量之比始终维持不变，故CO2和N2的物质的量之比为不能说明反应已达到平衡，A错误； B．单位时间内生成CO2的同时消耗NO，均表示正反应速率，不能说明反应是否达到平衡，B错误； C．该反应为气体分子数减小的反应，当容器内的压强不再变化时，能说明反应达到化学平衡，C正确； D．反应开始时加入反应物，反应正向进行时CO的含量保持不断减少，若CO的含量保持不变，则能说明反应达到化学平衡，D正确； 故答案为：CD； （4）①由曲线图可知，在t1时，实验ii的反应速率大于实验i，结合已知信息，其他条件不变时，催化剂的比表面积越大，催化效率越高，故表中x>80； ②实验i和实验iii只有温度不同，催化剂的比表面积相同时，由实验i和实验iii可得出结论：温度越高，CO的转化速率越大； ③实验i开始至t1时，消耗了 CO，生成了N2，则N2的平均反应速率为；实验iii达到平衡时，CO的转化率为 。 （5）该装置为原电池装置，总反应为，SO2在负极上发生氧化反应，电极反应式为。每通入1molO2，电池中生成2mol H2SO4，所以在标准状况下通入22.4L O2为1mol，电池中生成196g H2SO4。 答案第4页，共13页 答案第1页，共13页 学科网（北京）股份有限公司 $