精品解析：河南周口市商水县直实验中学2025-2026学年高二上学期11月期中考试化学试题

2025-2026学年高二上化学期中考试 一、单选题（共42分） 1. 已知在密闭容器中发生反应，若反应速率分别用、、、表示，则下列关系正确的是 A. B. C. D. 2. 对于可逆反应A(g)+3B(s)⇌2C(g)+2D(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是 A. v(C)=0.2 mol·L-1·s-1 B. v(B)=0.4 mol·L-1·s-1 C. v(D)=6 mol·L-1·min-1 D. v(A)=5 mol·L-1·min-1 3. 向10mL氨水中加入蒸馏水，将其稀释到1L后，下列变化中不正确的是 A. 的电离程度增大 B. 增大 C. 的数目增多 D. 增大 4. NO催化生成的过程由三步基元反应构成： 第一步： ； 第二步： ； 第三步： 。 下列说法错误的是 A. 该反应会经历三个过渡态 B. 第二步、第三步反应均为放热反应 C. 催化剂NO不改变总反应的焓变 D. 总反应的 5. 设NA为阿伏加 德罗常数值。关于常温下pH=2的H3PO4溶液，下列说法正确的是 A. 每升溶液中的H+数目为0.02NA B. c(H+)= c()+2c()+3c()+ c(OH−) C. 加水稀释使电离度增大，溶液pH减小 D. 加入NaH2PO4固体，溶液酸性增强 6. 浓度为的盐酸与过量的锌粉反应，若加入适量的下列物质，能减慢反应速率但又不影响氢气生成量的是 A. 溶液 B. 固体 C. 固体 D. 固体 7. 下列关于AgCl沉淀溶解平衡的说法正确的是 A. ，说明AgCl部分电离，是弱电解质 B. AgCl沉淀溶解达到平衡时，和浓度一定相等且保持不变 C. 向AgCl饱和溶液中，加少量的水稀释，平衡向沉淀溶解的方向移动，变大 D. 为减少洗涤过程中固体损耗，最好选用盐酸代替水洗涤AgCl 8. 下列过程不能用平衡移动原理解释的是 A. 中和等体积、等pH的盐酸和醋酸，醋酸所需NaOH的物质的量更多 B. 铵态氮肥与草木灰不能混合使用 C. 密闭烧瓶内的和的混合气体，受热后颜色加深 D. 由、、组成的平衡体系通过缩小容器体积加压后颜色变深 9. 一定条件下，将1 mol X气体和1mol Y气体充入一1 L的恒容密闭容器中，发生反应：X(g)+2Y(g)3Z(g) ，1s后测得c(Y) =0.6 mol·I-1，则0～1 s内Y的平均反应速率为 A. 0.2 mol·L-l·s-l B. 0.4 mol·L-l·s-l C. 0.6 mol·L-l·s-l D. 0.8 mol·L-l·s-l 10. 加氢转化成甲烷，是综合利用实现“碳中和”和“碳达峰”的重要方式。525℃，101kPa下，。反应达到平衡时，能使平衡向正反应方向移动的是 A. 减小体系压强 B. 升高温度 C. 增大浓度 D. 恒容下充入惰性气体 11. 可逆反应：，在容积不变的密闭容器中进行，下列能说明该反应达到平衡状态的有 ①单位时间内生成的同时生成 ②容器内总压强不再变化 ③、NO、的物质的量浓度之比为 ④混合气体的密度不再改变 ⑤混合气体的颜色不再改变 ⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变 A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个 12. 在的催化作用下，向200℃的恒温恒容密闭容器中充入和，发生反应，反应过程及能量变化如图所示。下列说法正确的是 A. 由图可知，反应i和反应ii均为放热反应 B. 该反应在任何温度下都不能自发进行 C. 其他条件不变，降低温度可以提高总反应中甲烷的转化率 D. 其他条件不变，升高温度，该反应化学平衡常数增大 13. 治理NO的一种方法是先将NO氧化成后，再将通入还原性碱溶液中电解转化成，其中氧化的反应原理为 。下列说法正确的是 A. 已知该反应在较低温度下能自发进行，说明 B. 加入催化剂，可降低反应的活化能和焓变，从而加快反应的速率 C. 有效碰撞理论中，活化能指活化分子平均能量与非活化分子平均能量的差值 D. 在一定温度下，向恒容密闭容器中充入物质的量之比为的NO和，达到平衡时NO转化率为a，再充入一定量物质的量之比为的NO和，NO转化率不变 14. 汽车尾气在催化剂的作用下可发生反应：2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g) + N2(g)，下列说法正确的是 A. 该反应能自发进行，说明反应物的总能量大于产物的总能量 B. 加入催化剂可以加快反应速率，增大反应限度 C. 反应中每消耗1mol NO转移电子的数目约等于4×6.02×1023 D. 使用高效催化剂能降低反应的焓变 二、解答题（共58分） 15. 根据下列实验设计，回答问题： (1)利用实验(Ⅰ)探究锌与0.1mol/L硫酸和2mol/L硫酸反应的速率，可以测定收集一定体积氢气所用的时间。此方法需要控制的变量有(写出1项)：___。 (2)实验(Ⅱ)探究浓度对化学化学平衡的影响。 已知：Cr2O(橙色)+H2O2CrO(黄色)+2H+推测D试管中实验现象为___，用平衡移动原理解释原因：___。 (3)实验(Ⅲ)目的是探究浓度对反应速率的影响，实验中反应离子方程式为___，推测该实验设计___(填“能”或“不能”)达到实验目的，判断理由是___。 (4)某小组也用酸性KMnO4溶液和草酸(H2C2O4)溶液进行实验，实验操作及现象如下表： 编号 实验操作 实验现象 ⅰ 向一支试管中先加入5mL0.01mol/L酸性KMnO4溶液，再加入1滴3mol/L硫酸和9滴蒸馏水，最后加入5mL0.1mol/L草酸溶液 前10min内溶液紫色无明显变化，后颜色逐渐变浅，30min后几乎变为无色 ⅱ 向另一支试管中先加入5mL0.01mol/L酸性KMnO4溶液，再加入10滴3mol/L硫酸，最后加入5mL0.1mol/L草酸溶液 80s内溶液紫色无明显变化，后颜色迅速变浅，约150s后几乎变为无色 ①由实验ⅰ、实验ⅱ可得出的结论是___。 ②关于实验ⅱ中80s后溶液颜色迅速变浅的原因，该小组提出了猜想：该反应中生成的Mn2+对反应有催化作用。利用提供的试剂设计实验ⅲ，验证猜想。 提供的试剂：0.01mol/L酸性KMnO4溶液，0.1mol/L草酸溶液，3mol/L硫酸，MnSO4溶液，MnSO4固体，蒸馏水。 补全实验ⅲ的操作：向试管中先加入5mL0.01mol/L酸性KMnO4溶液，___，最后加入5mL0.1mol/L草酸溶液。 16. 研究金属腐蚀和防腐的原理很有现实意义。 （1）甲图为人教版教材中探究钢铁的吸氧腐蚀的装置。某兴趣小组按该装置实验，导管中液柱的上升缓慢，下列措施可以更快更清晰观察到水柱上升现象的有___________(填序号)。 A. 用纯氧气代替试管内空气 B. 用酒精灯加热试管提高温度 C. 将铁钉换成铁粉和炭粉混合粉末 D. 换成更细的导管，水中滴加红墨水 （2）该小组将甲图装置改进成乙图装置并进行实验，导管中红墨水液柱高度随时间的变化如下表，根据数据判断腐蚀的速率随时间逐渐___________(填“加快”、“不变”、“减慢”)，你认为影响因素为___________。 时间/min 1 3 5 7 9 液柱高度/cm 0.8 2.1 3.0 3.7 4.2 （3）为探究铁钉腐蚀实验a、b两点发生的反应，进行以下实验，请完成表格空白： 实验操作 实验现象 实验结论 向NaCl溶液中滴加2～3滴酚酞指示剂 a点附近溶液出现红色 a点电极反应为①___________ 然后再滴加2～3滴②___________ b点周围出现蓝色沉淀 b点电极反应为③___________ （4）为防止钢铁被腐蚀，很多钢铁部件采用在表面电镀一层锌或镍的方法，电镀时钢铁部件需连接电源的___________极。而对于地下输水钢管，经常使用“牺牲阳极法”进行保护，钢铁承担的电极是___________极。金属阳极钝化也是电化学防腐方法之一，将Fe作阳极置于溶液中，一定条件下Fe钝化形成致密氧化膜，试写出该阳极电极反应式___________。 17. 尿素[CO(NH2)2]是首个由无机物人工合成的有机物。 （1）在尿素合成塔中发生的反应可表示为2NH3(g)+CO2(g) NH2COONH4(l)　ΔH1=-119.2 kJ∙mol-1；NH2COONH4(l) CO(NH2)2(s)+H2O(g)　ΔH2=+15.5kJ∙mol-1，已知第一步反应为快速反应，第二步反应为慢速反应，则2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g)　ΔH3=___________kJ∙mol-1，下列图象能表示尿素合成塔中发生反应的能量变化历程的是 ___________(填标号)。 A． B． 　C．  D． （2）T℃，在2L的密闭容器中，通入2molNH3和1molCO2，保持体积不变，发生反应，2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g)，10min时反应刚好达到平衡。测得起始压强为平衡时压强的1.5倍，则： ①NH3的平衡转化率为___________。 ②能说明上述反应达到平衡状态的是___________(填标号)。 A．n(CO2)：n(NH3)=1：2 B．混合气体的密度不再发生变化 C．CO2的体积分数在混合气体中保持不变 D．单位时间内消耗2molNH3，同时生成1molH2O ③若10min时保持温度和容器的容积不变，再向容器中同时充入1molNH3(g)、0.5molCO2(g)和0.5molH2O(g)，则此时平衡___________(填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”)。 （3）一定温度下，某恒容密闭容器中发生反应2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g)，若原料气中=m，测得m与CO2的平衡转化率(α)的关系如图所示： ①若平衡时A点容器内总压强为0.5MPa，则上述反应的平衡常数KP=___________。(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数) ②若平衡时A、B对应容器的压强相等，则A、B对应的容器中，起始时投入氨气的物质的量之比nA(NH3)：nB(NH3)=___________。 18. 化学反应对防治环境污染有着极其重要的意义。 （1）汽车发动机内会发生反应生成NO。与反应生成30 g NO需要吸收90.25 kJ能量。该反应的热化学方程式为___________。 （2）在催化剂作用下，CO能将NO转化为无害的： 。在体积为2 L的恒容密闭容器中，通入6 mol CO和4 mol NO，在不同催化剂作用下发生反应，末NO的转化率与温度关系如图1所示。 ①根据图中信息分析，时，反应在催化剂___________(填化学式)作用下的活化能最低。 ②点___________(填“是”“不是”或“无法判断是否”)处于平衡状态，原因是___________。 ③其他条件不变，只改变一个条件能提高NO的平衡转化率的同时提高反应速率的是___________(填字母)。 A．降低温度 B．缩小容器的体积 C．增大NO的浓度 D．使用高效催化剂 （3）往密闭容器中加入、和NO，发生反应： 。测得平衡时NO的体积分数与压强和温度的变化关系曲线如图2。 ①___________(填“”或“”，下同)；___________0。 ②，在1 L的恒容密闭容器中，通入1 mol NO、和，发生上述反应，下列叙述能说明该可逆反应达到平衡状态的是___________(填字母)。 A．NO和的转化率相等 B．的值不再改变 C．消耗的同时消耗 D．容器内总压强不再改变 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高二上化学期中考试 一、单选题（共42分） 1. 已知在密闭容器中发生反应，若反应速率分别用、、、表示，则下列关系正确的是 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】同一化学反应中，各物质的反应速率之比等于化学方程式中对应的化学计量数之比。 该反应中各物质化学计量数比为 ，因此反应速率满足 。据此分析。 【详解】A．由 ，得 ，A错误； B．由，得，B错误； C．由，得，C错误； D．由，得，D正确； 故选D。 2. 对于可逆反应A(g)+3B(s)⇌2C(g)+2D(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是 A. v(C)=0.2 mol·L-1·s-1 B. v(B)=0.4 mol·L-1·s-1 C. v(D)=6 mol·L-1·min-1 D. v(A)=5 mol·L-1·min-1 【答案】A 【解析】 【详解】反应速率与化学计量数的比值越大，反应速率越快，则A项mol·L-1·min-1=6mol·L-1·min-1；B为固体，不能用浓度变化表示反应速率；C项mol·L-1·min-1=3mol·L-1·min-1；D项mol·L-1·min-1=5mol·L-1·min-1；显然A中比值最大，反应速率最快。答案选A。 3. 向10mL氨水中加入蒸馏水，将其稀释到1L后，下列变化中不正确的是 A. 的电离程度增大 B. 增大 C. 的数目增多 D. 增大 【答案】B 【解析】 【详解】A． 稀释促进弱电解质电离、则的电离程度增大，A正确； B．稀释促进电离、则数目及均减小，B不正确； C．稀释促进电离、的数目增多，C正确； D．稀释促进电离、数目减小、的数目增多，则增大，D正确； 答案选B。 4. NO催化生成的过程由三步基元反应构成： 第一步： ； 第二步： ； 第三步： 。 下列说法错误的是 A. 该反应会经历三个过渡态 B. 第二步、第三步反应均为放热反应 C. 催化剂NO不改变总反应的焓变 D. 总反应的 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题意可知，该反应由NO催化O3生成O2的过程由三步基元反应构成，同时通过图中信息可知，该反应会经历三个过渡态，故A正确； B．由图可知，第一步反应是吸热反应，第二步和第三步反应均为放热反应，故B正确； C．NO是反应2O3(g)═2O2(g)的催化剂，催化剂不改变反应的始态和终态，不能改变总反应的焓变，故C正确； D．总反应2O3(g)═2O2(g)，由盖斯定律：第一步反应+第二步反应+第三步反应计算反应2O3(g)═3O2(g)的ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3，故D错误； 答案选D。 5. 设NA为阿伏加 德罗常数值。关于常温下pH=2的H3PO4溶液，下列说法正确的是 A. 每升溶液中的H+数目为0.02NA B. c(H+)= c()+2c()+3c()+ c(OH−) C. 加水稀释使电离度增大，溶液pH减小 D. 加入NaH2PO4固体，溶液酸性增强 【答案】B 【解析】 【详解】A、常温下pH＝2，则溶液中氢离子浓度是0.01mol/L，因此每升溶液中H＋数目为0.01NA，A错误； B、根据电荷守恒可知选项B正确； C、加水稀释促进电离，电离度增大，但氢离子浓度减小，pH增大，C错误； D、加入NaH2PO4固体，H2PO4－浓度增大，抑制磷酸的电离，溶液的酸性减弱，D错误； 答案选B。 6. 浓度为的盐酸与过量的锌粉反应，若加入适量的下列物质，能减慢反应速率但又不影响氢气生成量的是 A. 溶液 B. 固体 C. 固体 D. 固体 【答案】A 【解析】 【详解】A．氯化钾不和锌反应，若加入氯化钾溶液，则对盐酸产生稀释作用，氢离子浓度减小，但物质的量不变，A项符合题意； B．加入固体，使溶液中的的浓度和物质的量均增大，导致反应速率增大，生成氢气的量增大，B项不符合题意； C．加入硫酸铜固体，会与锌反应生成铜，构成铜锌原电池，会加快反应速率，C项不符合题意； D．加入硝酸钠固体，硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性，会与锌反应生成气体，D项不符合题意； 答案选A。 7. 下列关于AgCl沉淀溶解平衡的说法正确的是 A. ，说明AgCl部分电离，是弱电解质 B. AgCl沉淀溶解达到平衡时，和浓度一定相等且保持不变 C. 向AgCl饱和溶液中，加少量的水稀释，平衡向沉淀溶解的方向移动，变大 D. 为减少洗涤过程中固体损耗，最好选用盐酸代替水洗涤AgCl 【答案】D 【解析】 【详解】A．AgCl属于盐，在水溶液中溶解度小但溶解部分完全电离，属于强电解质，A错误； B．若溶液中无其他离子影响，AgCl溶解平衡时Ag⁺和Cl⁻浓度相等，若向平衡体系中加入硝酸银溶液重新平衡时，c(Ag⁺)增大，c(Cl⁻)减小，二者浓度不相等，B错误； C．稀释AgCl饱和溶液时，平衡右移，溶度积Ksp不变，重新平衡时，浓度不变，C错误； D．用盐酸洗涤时，Cl⁻浓度增大，抑制AgCl溶解，减少固体损耗，D正确； 故答案选D。 8. 下列过程不能用平衡移动原理解释的是 A. 中和等体积、等pH的盐酸和醋酸，醋酸所需NaOH的物质的量更多 B. 铵态氮肥与草木灰不能混合使用 C. 密闭烧瓶内的和的混合气体，受热后颜色加深 D. 由、、组成的平衡体系通过缩小容器体积加压后颜色变深 【答案】D 【解析】 【详解】A．盐酸为强酸、醋酸为弱酸，等体积、等pH的盐酸和醋酸时，中和醋酸过程中醋酸电离平衡正向移动不断电离出氢离子，导致需要更多NaOH，涉及平衡移动，能用平衡移动原理解释，A不符合题意； B．草木灰中碳酸钾水解使得溶液显碱性，铵态氮肥中铵根离子水解呈酸性，二者水解相互促进，水解平衡正向移动，释放NH3，会降低肥效，能用平衡移动原理解释，B不符合题意； C．加热NO2和N2O4混合气体，平衡逆向移动，颜色加深，能用平衡移动原理解释，C不符合题意； D．H2、I2、HI平衡体系中加压平衡不移动，颜色变化仅因浓度增大导致，未涉及平衡移动，不能用平衡移动原理解释，D符合题意； 故选D。 9. 一定条件下，将1 mol X气体和1mol Y气体充入一1 L的恒容密闭容器中，发生反应：X(g)+2Y(g)3Z(g) ，1s后测得c(Y) =0.6 mol·I-1，则0～1 s内Y的平均反应速率为 A. 0.2 mol·L-l·s-l B. 0.4 mol·L-l·s-l C. 0.6 mol·L-l·s-l D. 0.8 mol·L-l·s-l 【答案】B 【解析】 【详解】根据平均速率V=，可知则0～1 s内Y的平均反应速率为=0.4 mol·L-l·s-l，故答案为B。 10. 加氢转化成甲烷，是综合利用实现“碳中和”和“碳达峰”的重要方式。525℃，101kPa下，。反应达到平衡时，能使平衡向正反应方向移动的是 A. 减小体系压强 B. 升高温度 C. 增大浓度 D. 恒容下充入惰性气体 【答案】C 【解析】 【详解】A．反应物气体总物质的量为5mol，生成物为3mol，减小压强会使平衡向气体体积增大的方向（逆反应）移动，A不符合题意； B．该反应为放热反应，升高温度会使平衡向吸热的逆反应方向移动，B不符合题意； C．增大浓度会提高反应物浓度，根据勒夏特列原理，平衡向正反应方向移动以消耗增加的，C符合题意； D．恒容充入惰性气体不改变各物质浓度，对平衡无影响，D不符合题意； 故选C。 11. 可逆反应：，在容积不变的密闭容器中进行，下列能说明该反应达到平衡状态的有 ①单位时间内生成的同时生成 ②容器内总压强不再变化 ③、NO、的物质的量浓度之比为 ④混合气体的密度不再改变 ⑤混合气体的颜色不再改变 ⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变 A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个 【答案】B 【解析】 【详解】①反应中单位时间内生成nmolO2，一定生成2nmolNO，都是描述正反应方向，不能判断反应是否达到平衡状态，故①不选； ②该反应的反应前后有气体体积差，反应过程中，混合气体的物质的量发生变化，容器内总压强不再变化能说明反应达到化学平衡状态，故②选； ③NO2、NO、O2的物质的量浓度之比为2：2：1，无法判断是否会变化，不一定是平衡状态，故③不选； ④无论反应是否达到平衡状态，混合气体的质量不变，容器的容积不变，混合气体的密度始终不变，密度不变不能说明反应达到平衡状态，故④不选； ⑤混合气体的颜色不再改变，说明NO2气体的浓度不变，能说明反应达到平衡状态，故⑤选； ⑥该反应反应前后有气体体积差，反应过程中，混合气体的物质的量一直变化，混合气体质量不变，所以混合气体的平均相对分子质量一直在变，当其不再变化时，说明反应达到平衡状态，故⑥选； 则符合题意的有②⑤⑥； 答案选B。 12. 在的催化作用下，向200℃的恒温恒容密闭容器中充入和，发生反应，反应过程及能量变化如图所示。下列说法正确的是 A. 由图可知，反应i和反应ii均为放热反应 B. 该反应在任何温度下都不能自发进行 C. 其他条件不变，降低温度可以提高总反应中甲烷的转化率 D. 其他条件不变，升高温度，该反应化学平衡常数增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，反应i的反应物总能量低于生成物总能量，属于吸热反应；反应ii的反应物总能量高于生成物总能量，属于放热反应，A错误； B．反应，是气体分子数增加的反应，即ΔS>0，由能量变化图可知，该反应是放热反应(即ΔH<0)，始终有，则该反应在任何温度下都能自发进行，B错误； C．总反应是放热反应，其他条件不变，降低温度，平衡正向移动，可以提高总反应中甲烷的转化率，C正确； D．总反应是放热反应，其他条件不变，升高温度，平衡逆向移动，该反应化学平衡常数减小，D错误； 故选C。 13. 治理NO的一种方法是先将NO氧化成后，再将通入还原性碱溶液中电解转化成，其中氧化的反应原理为 。下列说法正确的是 A. 已知该反应在较低温度下能自发进行，说明 B. 加入催化剂，可降低反应的活化能和焓变，从而加快反应的速率 C. 有效碰撞理论中，活化能指活化分子平均能量与非活化分子平均能量的差值 D. 在一定温度下，向恒容密闭容器中充入物质的量之比为的NO和，达到平衡时NO转化率为a，再充入一定量物质的量之比为的NO和，NO转化率不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．该反应的∆H<0，依据△G=△H -T△S<0可知，该反应在较低温度下自发进行，则△S<0，A错误； B．催化剂降低反应的活化能，加快化学反应速率，不改变化学反应的焓变，B错误； C．活化能是活化分子的平均能量与反应物分子的平均能量之间的差值，C错误； D．该反应是反应前后气体分子数不变的反应，恒温恒容容器中反应达到平衡状态，同等倍数的增大反应物的浓度，当再次达到平衡时，NO转化率不变，D正确； 答案选D。 14. 汽车尾气在催化剂的作用下可发生反应：2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g) + N2(g)，下列说法正确的是 A. 该反应能自发进行，说明反应物的总能量大于产物的总能量 B. 加入催化剂可以加快反应速率，增大反应限度 C. 反应中每消耗1mol NO转移电子的数目约等于4×6.02×1023 D. 使用高效催化剂能降低反应的焓变 【答案】A 【解析】 【详解】A．该反应能自发进行的依据是ΔG=ΔH-TΔS＜0，又ΔS＜0，所以ΔH＜0，即该反应为放热反应，说明反应物的总能量大于产物的总能量，故A正确； B．使用催化剂只能改变反应速率，不能增大反应限度，故B错误； C．NO在反应中转化为N2，N元素化合价降低了2价，故每消耗1molNO，转移电子的数目约等于2×6.02×1023，故C错误； D．升高温度，若催化剂的活泼降低，该反应的反应速率不一定加快，故D错误； 故选：A。 二、解答题（共58分） 15. 根据下列实验设计，回答问题： (1)利用实验(Ⅰ)探究锌与0.1mol/L硫酸和2mol/L硫酸反应的速率，可以测定收集一定体积氢气所用的时间。此方法需要控制的变量有(写出1项)：___。 (2)实验(Ⅱ)探究浓度对化学化学平衡的影响。 已知：Cr2O(橙色)+H2O2CrO(黄色)+2H+推测D试管中实验现象为___，用平衡移动原理解释原因：___。 (3)实验(Ⅲ)目的是探究浓度对反应速率的影响，实验中反应离子方程式为___，推测该实验设计___(填“能”或“不能”)达到实验目的，判断理由是___。 (4)某小组也用酸性KMnO4溶液和草酸(H2C2O4)溶液进行实验，实验操作及现象如下表： 编号 实验操作 实验现象 ⅰ 向一支试管中先加入5mL0.01mol/L酸性KMnO4溶液，再加入1滴3mol/L硫酸和9滴蒸馏水，最后加入5mL0.1mol/L草酸溶液 前10min内溶液紫色无明显变化，后颜色逐渐变浅，30min后几乎变为无色 ⅱ 向另一支试管中先加入5mL0.01mol/L酸性KMnO4溶液，再加入10滴3mol/L硫酸，最后加入5mL0.1mol/L草酸溶液 80s内溶液紫色无明显变化，后颜色迅速变浅，约150s后几乎变为无色 ①由实验ⅰ、实验ⅱ可得出的结论是___。 ②关于实验ⅱ中80s后溶液颜色迅速变浅的原因，该小组提出了猜想：该反应中生成的Mn2+对反应有催化作用。利用提供的试剂设计实验ⅲ，验证猜想。 提供的试剂：0.01mol/L酸性KMnO4溶液，0.1mol/L草酸溶液，3mol/L硫酸，MnSO4溶液，MnSO4固体，蒸馏水。 补全实验ⅲ的操作：向试管中先加入5mL0.01mol/L酸性KMnO4溶液，___，最后加入5mL0.1mol/L草酸溶液。 【答案】 ①. 温度、锌粒大小 ②. 溶液由橙色变为黄色 ③. 加NaOH溶液使c(H+)减小，平衡右移，c(CrO)增大 ④. 2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++8H2O+10CO2↑ ⑤. 不能 ⑥. 反应生成硫酸锰，锰离子有催化作用，所以还可能有催化剂的作用 ⑦. 其他条件相同时，H+(或硫酸)浓度越大，反应速率越快 ⑧. 再加入10滴3mol•L-1硫酸，然后加入少量MnSO4固体 【解析】 【分析】利用实验分析溶液的酸性及Mn2+对KMnO4溶液和草酸(H2C2O4)反应速率的影响时，需保持其它变量相同，只改变其中的一个变量，然后做对比实验。也就是验证溶液的酸性对反应速率的影响时，要保证两种反应物的浓度相同，只改变硫酸的浓度(硫酸的体积与水的体积和相同)；验证Mn2+是否具有催化作用时，保证两种反应物、溶液的酸性都相同，只改变Mn2+的用量。 【详解】(1)测定收集一定体积氢气所用的时间，需保证温度、锌粒大小相同，则此方法需要控制的变量有温度、锌粒大小。故答案为：温度、锌粒大小； (2)D试管中，NaOH电离出的OH-与溶液中的H+反应，减少溶液中的c(H+)，促使反应物不断转化成生成物，所以实验现象为溶液由橙色变为黄色，原因为：加NaOH溶液使c(H+)减小，平衡右移，c(CrO)增大。故答案为：溶液由橙色变为黄色；加NaOH溶液使c(H+)减小，平衡右移，c(CrO)增大； (3)酸性高锰酸钾和草酸溶液在硫酸酸化条件下生成硫酸锰、硫酸钾等，化学反应方程式为：2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++8H2O+10CO2↑，反应进行一段时间后，KMnO4与H2C2O4反应生成硫酸锰的浓度不断增大，此时反应速率迅速加快，则表明锰离子有催化作用，所以猜想还可能是催化剂的作用。故答案为：2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++8H2O+10CO2↑；不能；生成硫酸锰，锰离子有催化作用，所以还可能有催化剂的作用； (4)①实验i、ii酸的浓度不同，实验II酸浓度大，反应快，故由实验i、ii可得出的结论是：其他条件相同时，H+(或硫酸)浓度越大，反应速率越快； ②为了验证实验II中80s后溶液颜色迅速变浅是否为锰离子的催化作用，应保证其他条件相同，只改变锰离子的用量，因此向试管中先加入1mL0.01mol•L-1酸性KMnO4溶液，再加入10滴3mol•L-1硫酸，然后加入少量MnSO4固体，最后加入1mL0.1mol•L-1草酸溶液。 【点睛】探究锌与0.1mol/L硫酸和2mol/L硫酸反应的速率时，加入的硫酸体积应相同，否则注射器中气体的体积相同时，生成氢气的体积并不相同。 16. 研究金属腐蚀和防腐的原理很有现实意义。 （1）甲图为人教版教材中探究钢铁的吸氧腐蚀的装置。某兴趣小组按该装置实验，导管中液柱的上升缓慢，下列措施可以更快更清晰观察到水柱上升现象的有___________(填序号)。 A. 用纯氧气代替试管内空气 B. 用酒精灯加热试管提高温度 C. 将铁钉换成铁粉和炭粉混合粉末 D. 换成更细的导管，水中滴加红墨水 （2）该小组将甲图装置改进成乙图装置并进行实验，导管中红墨水液柱高度随时间的变化如下表，根据数据判断腐蚀的速率随时间逐渐___________(填“加快”、“不变”、“减慢”)，你认为影响因素为___________。 时间/min 1 3 5 7 9 液柱高度/cm 0.8 2.1 3.0 3.7 4.2 （3）为探究铁钉腐蚀实验a、b两点发生的反应，进行以下实验，请完成表格空白： 实验操作 实验现象 实验结论 向NaCl溶液中滴加2～3滴酚酞指示剂 a点附近溶液出现红色 a点电极反应为①___________ 然后再滴加2～3滴②___________ b点周围出现蓝色沉淀 b点电极反应为③___________ （4）为防止钢铁被腐蚀，很多钢铁部件采用在表面电镀一层锌或镍的方法，电镀时钢铁部件需连接电源的___________极。而对于地下输水钢管，经常使用“牺牲阳极法”进行保护，钢铁承担的电极是___________极。金属阳极钝化也是电化学防腐方法之一，将Fe作阳极置于溶液中，一定条件下Fe钝化形成致密氧化膜，试写出该阳极电极反应式___________。 【答案】（1）ACD （2） ①. 减慢 ②. 氧气的浓度 （3） ①. O2 + 4e－+ 2H2O =4OH－ ②. 铁氰化钾 ③. Fe-2e－=Fe2+ （4） ①. 负 ②. 正 ③. 3Fe-8e－+4H2O =Fe3O4+8H+ 【解析】 【小问1详解】 甲图中左侧具支试管中的铁钉发生吸氧腐蚀，消耗氧气，导致具支试管中压强减小，右侧试管的导管中液面上升。 A．用纯氧气代替试管内空气，氧气的浓度增大，反应速率加快，A正确； B．用酒精灯加热试管提高温度，试管内气体受热压强增大，不能更快更清晰地观察到液柱上升，B错误； C．将铁钉换成铁粉和炭粉混合粉末，增大反应物的接触面积，反应速率加快，C正确； D．换成更细的导管，水中滴加红墨水，毛细尖嘴管上升的高度大于玻璃导管，且红墨水现象更明显，D正确； 故选ACD。 【小问2详解】 液柱高度变化值与铁腐蚀的速率成正比，分析2min时间内液柱高度变化值即可判断腐蚀的速率变化，1min~3min、3min ~5min、5min ~7min、7~9min时间段液柱上升高度分别为：1.3cm、0.9cm、0.7cm、0.5cm，故铁腐蚀的速率逐渐减慢；由于铁的锈蚀是铁与氧气、水的反应，反应过程中不断消耗氧气，容器内氧气的浓度不断减小，反应速率逐渐减慢；故答案为：减慢；氧气的浓度； 【小问3详解】 铁钉的吸氧腐蚀中，滴有酚酞的a点附近出现红色，则产生氢氧根离子，电极反应式为O2 + 4e－+ 2H2O =4OH－；b点则为Fe失电子生成Fe2+或Fe3+，b点周围出现蓝色沉淀说明加入铁氰化钾验证Fe2+的存在，电极反应为Fe-2e－=Fe2+；故答案为：O2 + 4e－+ 2H2O =4OH－；铁氰化钾；Fe-2e－=Fe2+； 【小问4详解】 电镀时钢铁部件作为待镀部件，作为阴极，需连接电源的负极；对于地下输水钢管，经常利用原电池原理使用“牺牲阳极法”进行保护，钢铁承担的电极是正极，腐蚀电极做负极；将Fe作阳极置于溶液中，阳极为Fe，Fe失电子生成Fe3O4，电极反应为3Fe-8e－+4H2O =Fe3O4+8H+；故答案为：负；极；3Fe-8e－+4H2O =Fe3O4+8H+。 17. 尿素[CO(NH2)2]是首个由无机物人工合成的有机物。 （1）在尿素合成塔中发生的反应可表示为2NH3(g)+CO2(g) NH2COONH4(l)　ΔH1=-119.2 kJ∙mol-1；NH2COONH4(l) CO(NH2)2(s)+H2O(g)　ΔH2=+15.5kJ∙mol-1，已知第一步反应为快速反应，第二步反应为慢速反应，则2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g)　ΔH3=___________kJ∙mol-1，下列图象能表示尿素合成塔中发生反应的能量变化历程的是 ___________(填标号)。 A． B． 　C．  D． （2）T℃，在2L的密闭容器中，通入2molNH3和1molCO2，保持体积不变，发生反应，2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g)，10min时反应刚好达到平衡。测得起始压强为平衡时压强的1.5倍，则： ①NH3的平衡转化率为___________。 ②能说明上述反应达到平衡状态的是___________(填标号)。 A．n(CO2)：n(NH3)=1：2 B．混合气体的密度不再发生变化 C．CO2的体积分数在混合气体中保持不变 D．单位时间内消耗2molNH3，同时生成1molH2O ③若10min时保持温度和容器的容积不变，再向容器中同时充入1molNH3(g)、0.5molCO2(g)和0.5molH2O(g)，则此时平衡___________(填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”)。 （3）一定温度下，某恒容密闭容器中发生反应2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g)，若原料气中=m，测得m与CO2的平衡转化率(α)的关系如图所示： ①若平衡时A点容器内总压强为0.5MPa，则上述反应的平衡常数KP=___________。(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数) ②若平衡时A、B对应容器的压强相等，则A、B对应的容器中，起始时投入氨气的物质的量之比nA(NH3)：nB(NH3)=___________。 【答案】（1） ①. -103.7 ②. C （2） ①. 50% ②. BC ③. 正向移动 （3） ①. 9 ②. 11：10 【解析】 【小问1详解】 在尿素合成塔中发生的反应可表示为2NH3(g)+CO2(g) NH2COONH4(l) CO(NH2)2(s)+H2O(g)；已知第一步反应为快速反应，ΔH1=-119.2 kJ∙mol-1，第二步反应为慢速反应，ΔH2=+15.5kJ∙mol-1，根据盖斯定律，第一步反应+第二步反应得2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)   ΔH3=-119.2 kJ∙mol-1+15.5 kJ∙mol-1=-103.7 kJ∙mol-1；第一步为放热反应，第二步为吸热反应，总反应放热；第二步反应为慢速反应，则第一步的活化能小于第二步的活化能，能表示尿素合成塔中发生反应的能量变化历程的是C； 【小问2详解】 ①设平衡时二氧化碳转化了amol，列出三段式， 起始压强为平衡时压强的1.5倍，，解得a=0.5，NH3的平衡转化率为50%； ②A.是定值，不能说明是否达到平衡状态，故不选A； B.尿素是固体，混合气体的质量是变量，容器体积不变，密度是变量，混合气体的密度不再发生变化，说明反应一定达到平衡状态，故选B； C.混合气体中CO2的体积分数为，所以混合气体二氧化碳的体积分数是变量，CO2的体积分数在混合气体中保持不变，反应一定达到平衡状态，故选C； D.单位时间内消耗2molNH3，同时生成1molH2O，两者描述的均为正速率，不能判断正逆反应速率是否相等，反应不一定平衡，故不选D； 选BC； ③若10min时保持温度和容器的容积不变，达到平衡，K=，再向容器中同时充入1molNH3(g)、0.5molCO2(g)和0.5molH2O(g)，此时Q=，则此时平衡正向移动； 【小问3详解】 ①设A点对应体系起始时NH3为3xmol，CO2为xmol，B点对应体系起始时NH3为2ymol，CO2为ymol，则： A 点对应体系： 气体总物质的量为3x； B点对应体系： 气体总物质的量为2.2y； 若平衡时A点容器内总压强为，则上述反应的平衡常数9； ②若平衡时A、B对应容器的压强相等，则3x=2.2y， ，则A、B对应的容器中，起始时投入氨气的物质的量之比。 18. 化学反应对防治环境污染有着极其重要的意义。 （1）汽车发动机内会发生反应生成NO。与反应生成30 g NO需要吸收90.25 kJ能量。该反应的热化学方程式为___________。 （2）在催化剂作用下，CO能将NO转化为无害的： 。在体积为2 L的恒容密闭容器中，通入6 mol CO和4 mol NO，在不同催化剂作用下发生反应，末NO的转化率与温度关系如图1所示。 ①根据图中信息分析，时，反应在催化剂___________(填化学式)作用下的活化能最低。 ②点___________(填“是”“不是”或“无法判断是否”)处于平衡状态，原因是___________。 ③其他条件不变，只改变一个条件能提高NO的平衡转化率的同时提高反应速率的是___________(填字母)。 A．降低温度 B．缩小容器的体积 C．增大NO的浓度 D．使用高效催化剂 （3）往密闭容器中加入、和NO，发生反应： 。测得平衡时NO的体积分数与压强和温度的变化关系曲线如图2。 ①___________(填“”或“”，下同)；___________0。 ②，在1 L的恒容密闭容器中，通入1 mol NO、和，发生上述反应，下列叙述能说明该可逆反应达到平衡状态的是___________(填字母)。 A．NO和的转化率相等 B．的值不再改变 C．消耗的同时消耗 D．容器内总压强不再改变 【答案】（1） （2） ①. CeSn ②. 不是 ③. 该反应为放热反应，温度升高，平衡转化率会下降，与图中点后的趋势相反 ④. B （3） ①. ②. ③. BD 【解析】 【小问1详解】 与反应生成1 mol NO需要吸收90.25 kJ能量，则生成2 mol NO需要吸收180.5 kJ能量，热化学方程式为 。 【小问2详解】 ①时，末，在CeSn催化作用下NO的转化率最高，反应速率最快，活化能最小。 ②为放热反应，若点处于平衡状态，则温度升高，NO的转化率会下降，与图像不符，故点不是处于平衡状态。 ③A．降低温度，反应速率减慢，A项不符合题意； B．缩小容器的体积，平衡正向移动且反应速率加快，B项符合题意； C．增大NO的浓度，NO的平衡转化率下降，C项不符合题意； D．使用高效催化剂不能提高NO的平衡转化率，D项不符合题意； 故选B。 【小问3详解】 ①其他条件不变，压强增大，平衡会逆向移动，NO平衡转化率降低，NO的含量增加，故；根据图像信息可知，其他条件不变，温度升高，平衡时NO的体积分数增大，则NO平衡转化率降低，故该反应为放热反应，。 ②A．NO和的投料比等于化学计量数之比，无论反应是否达到平衡状态，二者的转化率始终相等，A项错误； B．反应未达到平衡状态时，的值会发生改变，当的值不再改变时，可说明反应达到平衡状态，B项正确； C．无论反应是否达到平衡，消耗的同时消耗，C项错误； D．该反应为气体分子数变化的反应，故容器内总压强不再改变时，能说明反应达到平衡状态，D项正确； 故选BD。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $