湖北省荆州开发区滩桥高级中学2019-2020学年高二上学期期中考试化学（等级考）试题

湖北省荆州开发区滩桥高级中学2019-2020学年高二上学期期中考试化学（等级考）试题

高二年级化学试卷 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共16个小题，每题只有一个正确选项，每小题3分，共48分）‎ ‎1.化学反应速率在工农业生产和日常生活中都有重要作用，下列说法正确的是（ ）‎ A. 在化学工业中，使用催化剂一定能提高经济效益 B. 茶叶等包装中加入的还原性铁粉，能显著延长茶叶储存时间 C. 将肉类等食品进行低温冷藏，能使其永远不会腐败变质 D. 夏天面粉发酵速度与冬天面粉发酵速度相差不大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.在化学工业中，使用催化剂能提高反应速率，但不影响化学平衡的移动，则不一定能提高经济效益，A错误；‎ B.茶叶等包装中加入的还原性铁粉，铁粉能消耗氧气，能显著延长茶叶储存时间，B正确；‎ C.将肉类等食品进行低温冷藏，低温能抑制细菌的生成和繁殖，但不能杀死细菌，则不能使其永远不会腐败变质，C错误；‎ D.夏天温度比冬天高，温度高反应速率快，则夏天面粉发酵速度与冬天面粉发酵速度快，D错误；‎ 答案为B。‎ ‎2.下列变化不能用勒夏特列原理解释的是（ ）‎ A. Fe(SCN)3 溶液中加入少量固体 KSCN后颜色变深 B. 工业生产硫酸的过程中使用过量的氧气，以提高二氧化硫的转化率 C. 工业合成氨的反应，往往需要使用催化剂 D. 实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．Fe(SCN)3溶液中加入少量固体KSCN后，增大了SCN-浓度，化学平衡向生成Fe(SCN)3的方向移动，能用勒夏特列原理解释，故A正确；‎ B．工业生产硫酸的过程中使用过量的氧气，有利用平衡向正反应方向移动，可用勒夏特列原理解释，故B正确；‎ C．工业合成氨的反应，往往需要使用催化剂，可加快化学反应速率，对化学平衡无影响，不能用勒夏特列原理解释，故C错误；‎ D．氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，该反应存在溶解平衡，饱和食盐水中含有氯化钠电离出的氯离子，饱和食盐水抑制了氯气的溶解，所以实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气，可用勒夏特列原理解释，故D正确；‎ 故答案为C。‎ ‎【点睛】考查勒夏特列原理的使用条件，注意使用勒夏特列原理的前提必须是可逆反应。特别要注意改变平衡移动的因素需与平衡移动原理一致，否则不能使用该原理解释，如催化剂的使用只能改变反应速率，不改变平衡移动，再如工业合成氨和硫酸工业的条件选择等。‎ ‎3.对于A2+ 3B22C的反应来说，以下化学反应速率的表示中，反应速率最快的是( )‎ A. v(B2) =0.8mol/(L•s) B. v(A2) =0.4mol/(L•s)‎ C. v(C) =0.6mol/(L•s) D. v(B2) =4.2mol/(L•min)‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】如果都用物质B表示反应速率，则根据反应速率之比是相应的化学计量数之比可知选项中的反应速率分别是[mol/(L·s)]0.8、1.2、0.9、0.07，所以反应速率最快的是选项B，答案选B。‎ ‎【点晴】掌握反应速率的含义和计算方法是解答的关键，同一个化学反应，用不同的物质表示其反应速率时，速率数值可能不同，但表示的意义是相同的，所以比较反应速率快慢时，应该根据速率之比是相应的化学计量数之比先换算成用同一种物质表示，然后才能直接比较速率数值，注意换算时单位的统一。‎ ‎4.一定温度下，向一个容积为3L的真空密闭容器中通入1molN2和3molH2，2min后，测得容器内的压强是开始时的0.8倍，则这段时间内V(H2)为（ ）‎ A. 0.2mol/(L·min) B. 0.6mol/(L·min)‎ C 0.1mol/(L·min) D. 0.3mol/(L·min)‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】恒温恒容的密闭容器中，压强之比等于物质的量之比，则1：0.8=4：n，n=3.2mol，‎ N2+3H2⇌NH3‎ 初始：1 3‎ 反应：x 3x 2x 平衡：1-x 3-3x 2x 则1-x+3-3x+2x=3.2，x=0.4mol V(H2)= ∆c/∆t=1.2/（3×2）=0.2mol/(L·min)，答案为A。‎ ‎【点睛】恒温恒容的密闭容器中，压强之比等于物质的量之比，计算平衡后体系中气体总物质的量。‎ ‎5.下列过程都与热量变化有关，其中表述不正确的是（ ）‎ A. CO（g）的燃烧热是283.0kJ/mol，则表示CO（g）燃烧反应的热化学方程式为CO（g）+1/2 O2（g）═CO2（g） △H=-283.0kJ/mol B. 稀盐酸和稀氢氧化钠溶液反应的中和热为57.3kJ/mol，则表示稀硫酸与稀氢氧化钾溶液发生反应的热化学方程式为1/2 H2SO4（l）+KOH（l）═1/2 K2SO4（l）+H2O（l） △H=-57.3kJ/mol C. 铝热反应是放热反应，但需要足够的热量才能使反应发生 D. 己知2C（s）+2O2（g）═2CO2（g）△H1；2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H2，则△H1<△H2‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.CO（g）的燃烧热是283.0kJ/mol，则表示1molCO（g）完全燃烧，生成二氧化碳气体时释放的热量，则热化学方程式为CO（g）+1/2 O2（g）═CO2（g）△H=-283.0kJ/mol，与题意不符，A错误；‎ B. 稀盐酸和稀氢氧化钠溶液反应的中和热为57.3kJ/mol，则表示稀硫酸与稀氢氧化钾溶液的热化学方程式为1/2 H2SO4（aq）+KOH（aq）═1/2 K2SO4（aq）+H2O（l） △H=-57.3kJ/mol，符合题意，B正确；‎ C.铝热反应是放热反应，要在高温时才能反应，则需要足够的热量才能使反应发生，与题意不符，C错误；‎ D.己知2C（s）+2O2（g）═2CO2（g）△H1；2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H2，反应均为放热反应，焓变小于零，C（s）完全燃烧时释放的热量多，焓变越小，则△H1<△H2，与题意不符，D错误；‎ 答案为B。‎ ‎6.用纯净的CaCO3与100mL稀盐酸反应制取CO2，实验过程记录如图所示(CO2的体积已折算为标准状况下的体积)，下列分析正确的是（ ）‎ A. F点收集到的CO2的量最多 B. OE段表示的平均速率最快 C. EF段用盐酸表示该反应平均反应速率为0.4mol·L-1・min-1‎ D. OE、EF、FG三段中，该反应用二氧化碳表示的平均反应速率之比为2：6：7‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.根据图像可知，G点收集到的CO2的量最多，为784mL，A错误；‎ B.根据图像可知，EF段表示的1min内收集的二氧化碳量最多，平均速率最快，B错误；‎ C.EF段，生成二氧化碳为672mL-224mL=448mL，即标况下0.02mol，消耗盐酸0.04mol，用盐酸表示该反应的平均反应速率=0.04/（0.1×1）=0.4mol·L-1・min-1，C正确；‎ D. OE、EF、FG三段中，该反应用二氧化碳表示的平均反应速率之比为2：4：1，D错误；‎ 答案为C。‎ ‎7.10mL浓度为1mol・L-1的盐酸与过量的锌粉反应，若加入适量的下列溶液，能减慢反应率但又不影响氢气生成量的是（ ）‎ A. H2SO4 B. K2SO4 C. Na2CO3 D. CuSO4‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.加入H2SO4溶液，导致溶液中氢离子浓度增大或减小，反应速率不能确定，与题意不符，A错误；‎ B.加入K2SO4溶液，对原溶液有稀释作用，且不反应，导致溶液中氢离子浓度减小，反应速率减慢，符合题意，B正确；‎ C.加入Na2CO3溶液，消耗氢离子生成二氧化碳，导致生成氢气的量减少，与题意不符，C错误；‎ D.加入CuSO4溶液，锌置换出铜，形成锌铜原电池，锌作负极，导致生成氢气的速率加快，与题意不符，D错误；‎ 答案为B。‎ ‎【点睛】加入CuSO4溶液，在锌粒的表面析出单质铜，与盐酸形成原电池，加快负极的消耗，反应速率加快。‎ ‎8.在温度和容积不变的密闭容器中，A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中，反应物与生成物的浓度随时间变化的曲线如图所示，则下列叙述正确的是（ ）‎ A. 该反应的化学方程式为A(g)+3B(g)⇋2C(g)‎ B. (t1+10)s时，升高温度，正、逆反应速率加快 C. 在t1s时，V正(A)＝0‎ D. 若该反应在绝热容器中进行，也在t1时刻达到平衡 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据图像可知，t1时达到平衡状态，A、B、C的改变量分别为0.6mol/L、0.2mol/L、0.4mol/L。‎ ‎【详解】A.A、B、C的改变量分别为0.6mol/L、0.2mol/L、0.4mol/L，则计量数之比为3：1：2，该反应的化学方程式为3A(g)+ B(g)⇋2C(g)，A错误；‎ B.(t1+10)s时，升高温度，正、逆反应速率加快，B正确；‎ C.在t1s时，反应达到平衡状态，V正(A)＝V逆(A)≠0，C错误；‎ D.若该反应在绝热容器中进行，温度对反应也有影响，若为吸热反应，在t1时刻则不能达到平衡，D错误；‎ 答案为B。‎ ‎9.在1200℃时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应 ‎①H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(g) △H1‎ ‎②2H2S(g)+SO2(g)=S2(g)+2H2O(g) △H2‎ ‎③H2S(g)+O2(g)=S(g)+H2O(g) △H3‎ ‎④2S(g) =S2(g) △H4‎ 则△H4的正确表达式为（ ）‎ A. △H4=2/3（△H1+△H2-3△H3）‎ B. △H4=2/3（3△H3-△H1-△H2）‎ C. △H4=3/2（△H1+△H2-3△H3）‎ D. △H4=3/2（△H1-△H2-3△H3）‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】根据盖斯定律，①×－③×得⑤：S(g)+O2(g)=SO2(g) △H5=（△H1-△H3）；根据盖斯定律，②×－③×得⑥：SO2(g)+S(g)=O2(g) + S2(g) △H6=（△H2-2△H3）；⑤+⑥得：2S(g) =S2(g) △H4=（△H1+△H2-3△H3），答案为A。‎ ‎10.同温同压下，下列各组热化学方程式中，△H1＜△H2是 A. S(g)＋O2(g)＝SO2(g)；△H1 S(s)＋O2(g)＝SO2(g)；△H2‎ B. 1/2H2(g)＋1/2Cl2(g)＝HCl(g)；△H1 H2(g)＋Cl2(g)＝2HCl(g)；△H2‎ C. 2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)；△H1 2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)；△H2‎ D. C(s)＋1/2O2(g)＝CO(g)；△H1 C(s)＋O2(g)＝CO2(g)；△H2‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A、物质的燃烧反应是放热的，所以焓变是负值，固体硫变为气态硫需要吸收热量，所以△H1<△H2，符合；‎ B、化学反应方程式的系数加倍，焓变数值加倍，该化合反应是放热的，所以焓变值是负值，2△H1=△H2，△H1>△H2，不符合；‎ C、从气态到液态放热，故生成液态水放出热量更多，故△H1>△H2，不符合；‎ D、碳单质完全燃烧生成二氧化碳放热多于不完全燃烧生成一氧化碳放的热，反应的焓变是负值，故△H1>△H2，不符合；‎ 答案选A。‎ ‎11.一定温度下反应：A2（g）+3 B2（g）2 AB3（g）（每生成2 mol AB3放出92.4 kJ的热量），在恒温恒压的密闭容器中进行如下实验：①通入1 mol A2和3 mol B2，达平衡时放出热量为Q1，②通入2 mol A2和6 mol B2，达平衡时放出热量为Q2，则下列关系正确的是 A. Q2=2 Q1 B. 2Q1 < Q2‎ C. Q1 < Q2 < 92.4 kJ D. Q1 = Q2 < 92.4 kJ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】热化学方程式A2（g）+3B2（g）2AB3（g）（每生成2mol AB3放出92.4kJ的热量），表示一定条件下，1molA2（g）与3molB2（g）反应生成2molAB3（g）放出的热量是92.4kJ，反应为可逆反应，物质不能完全反应，恒温恒压下，反应前后气体的物质的量发生变化，①与②中n（A2）：n（B2）=1：3，二者为等效平衡，反应物的转化率相同，②中参加反应的量是①中的2倍，所以Q2=2Q1＜184.8 kJ；故选A。‎ ‎12..在一定体积和一定条件下有反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),现分别从两条途径建立平衡:‎ Ⅰ.起始浓度N2:1 mol·L-1H2:3 mol·L-1‎ Ⅱ.起始浓度N2:2 mol·L-1,H2:6 mol·L-1‎ 则下列叙述正确的是( )‎ A. Ⅰ和Ⅱ两途径达到平衡时,体系内各成分的体积分数相同 B. 达到平衡时,途径Ⅰ的反应速率v(H2)等于途径Ⅱ的反应速率v(H2)‎ C. 达到平衡时,途径Ⅱ体系内混合气体的压强是途径Ⅰ内混合气体压强的2倍 D. 达到平衡时,途径Ⅰ体系内混合气体的密度为途径Ⅱ体系内混合气体的密度的 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 途径Ⅰ．N2、H2的起始物质浓度分别为1mol/L和3mol/L；途径Ⅱ．起始浓度：N2：2mol•L -1，H2：6mol•L -1，与途径Ⅰ相比，恒温恒压下，途径Ⅱ为途径I起始浓度的2倍，与途径Ⅰ为相似平衡，由于容器体积一定，相当于途径II为增大压强，平衡右移。‎ ‎【详解】A、Ⅰ和II两途径达到平衡时，途径I中氨气的体积分数小，错误；‎ B、途径II中氢气浓度大，化学反应速率快，错误；‎ C、途径II相当于达到I的平衡后，平衡右移，压强减小，比途径I的2倍小一些，C错误；‎ D、由于容器体积相同，途径II的质量为途径I的2倍，故途径II的密度为途径I的2倍，正确；‎ 故选D。‎ ‎【点睛】理解化学平衡移动的影响因素是解题关键。在恒温恒压下，途径Ⅱ为途径I起始浓度的2倍，途径II相当于途径I达到平衡后，增大压强，平衡右移的结果。‎ ‎13.在容积为2L的密闭容器中，一定条件下发生化学反应：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H= -746.4 kJ·mol-1。起始反应时 NO和CO各为 4 mol，10 秒钟后达到化学平衡，测得N2为1 mol。下列有关反应速率的说法中，正确的是( )‎ A. 反应前5秒钟内，用NO表示的平均反应速率为0.lmol·L-1·s-1‎ B. 达到平衡后，升髙温度，正反应速率将减小，逆反应速率将增大 C. 达到平衡后，反应速率的关系有：V正(CO)=2v逆(N2)‎ D. 保持容器体积不变，往容器中充入1 mol O2，正、逆反应速率都不改变 ‎【答案】C ‎【解析】‎ A、前10s内用N2表示的平均反应速率为：1mol÷2L÷10s=0.05 mol·L-1·s-1，则用NO表示的平均反应速率为0.lmol·L-1·s-1，前5s反应物的浓度更大，反应速率更快，所以前5s的平均速率大于前10s的平均速率，故A错误；B、升高温度正、逆反应速率都增大，故B错误；C、v正(CO)=2v逆(N2)，2v逆(N2)=v逆(CO)，所以v正(CO)=v逆(CO)，说明反应到达平衡状态，故C正确；D、因为O2与NO能反应，所以恒容时充入O2，NO浓度降低，该时刻正反应速率降低，故D错误。‎ 点睛：本题考查反应速率的定量表示方法及计算、化学反应速率的影响因素、化学平衡状态的判断等知识。注意A项，开始反应物的浓度最大，反应速率最快；D项需考虑O2能与NO反应。‎ ‎14.在反应C（s）+CO2（g）⇌2CO（g）中，可使反应速率明显增大的措施是：①降低压强；②升高温度；③增大CO2的浓度；④增加碳的量；⑤增大压强（ ）‎ A. ①②③ B. ②③④ C. ①②③④ D. ②③⑤‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】①降低压强，反应体系中气体物质的浓度减小，反应速率减小，与题意不符，①错误；‎ ‎②升高温度，反应速率增大，符合题意，②正确；‎ ‎③增大CO2的浓度，正反应速率增大，符合题意，③正确；‎ ‎④增加碳的量，改变固体用量，对浓度无影响，反应速率不变，与题意不符，④错误；‎ ‎⑤增大压强，反应体系中气体物质的浓度增大，反应速率增大，符合题意，⑤正确；‎ 答案为D。‎ ‎15.某温度下，在一个1L的密闭容器中，加入2molA和1molB进行如下反应：2A(g)+2B(g)3C(? )+D(? )。反应一段时间后达到平衡，测得生成0.6molC，且反应前后压强之比为15∶11(相同温度下测量)，则下列说法正确的是（ ）‎ A. 该反应的化学平衡常数K约为0.043‎ B. 增加C的物质的量，B的平衡转化率不变 C. 增大该体系的压强，平衡正向移动，化学平衡常数增大 D. A的平衡转化率是40%‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎2A(g)+2B(g)⇌3C(？)+D(？)‎ 反应前(mol) 2       1         0      0‎ 反应了(mol)0.4     0.4      0.6    0.2‎ 平衡后(mol)1.6    0.6       0.6    0.2‎ 据气体物质的量之比等于压强之比可得反应后气体物质的量为：×(2+1)=2.2mol，所以CD都不是气体。‎ ‎【详解】A、该反应的化学平衡常数K==1.04，故A错误；‎ B、C不是气体，增大C的量，对平衡没有影响，B的平衡转化率不变，故B正确；‎ C、平衡常数只受温度影响，故C错误；‎ D、A的转化率为：×100%=20%，故D错误；‎ 故选B。‎ ‎【点睛】本题考查了化学平衡计算以及平衡常数的影响因素等。正确判断CD的状态是解题的关键。根据气体的压强之比等于气体的物质的量之比，利用三段式法计算出反应后气体物质的量，可以确定CD的状态。‎ ‎16.一定温度下在容积恒定的密闭容器中，进行反应A（s）+2B（g）⇌C（g）+D（g），当下列物理量不发生变化时，能说明该反应已达到平衡状态的是（ ）‎ ‎①容器内气体的压强 ②混合气体的密度 ‎③B物质的量浓度 ④混合气体总物质的量 A. ①④ B. ②③ C. ②③④ D. 只有④‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 反应体系中，可逆号两边气体计量数的和相同，则在恒容的密闭容器中，反应始终压强不变。‎ ‎【详解】①反应体系中，可逆号两边气体计量数的和相同，容器内气体的压强始终不变，压强不变时不能判断是否达到平衡状态，①错误；‎ ‎②反应体系中有固体物质，反应平衡时，混合物的总质量不再改变，而容积恒定，则混合气体的密度，可判断达到平衡状态，②正确；‎ ‎③反应达到平衡时，B物质的量不再改变，容积恒定，则浓度不再改变，可判断达到平衡状态，③正确；‎ ‎④反应体系中，可逆号两边气体计量数的和相同，混合气体总物质的量始终不变，不能判断是否达到平衡状态，④错误；‎ 答案为B。‎ 第Ⅱ卷 非选择题 二、非选择题（本题共5小题，共52分）‎ ‎17.写出下列热化学反应方程式：‎ ‎（1）1mol硫酸和氢氧化钠稀溶液反应放出115kJ热量，写出表示中和热的热化学反应方程式__。‎ ‎（2）0.5molC2H5OH（l）完全燃烧生成液态水放出683.4kJ热量，写出表示C2H5OH燃烧热热化学反应方程式___。‎ ‎（3）24g碳与适量H2O（g）反应吸收262.6kJ热量__。‎ ‎【答案】 (1). H2SO4（aq）+NaOH（aq）═Na2SO4（aq）+H2O（l） △H=-57.5kJ/mol (2). C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ∆H=-1366.8kJ/mol (3). C（s）+H2O(g)=H2(g)+CO(g) ∆H=+131.3kJ/mol ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）1mol硫酸和氢氧化钠稀溶液反应生成2mol H2O，放出115kJ热量，而中和热是指在稀溶液中，强酸和强碱发生中和反应生成1mol H2O时，放出57.3kJ 的热量，则中和热的热化学方程式为：H2SO4（aq）+NaOH（aq）═Na2SO4（aq）+H2O（l） △H=-57.5kJ/mol；‎ ‎（2）0.5molC2H5OH（l）完全燃烧生成液态水放出683.4kJ热量，表示C2H5OH燃烧热，应为1molC2H5OH（l）完全燃烧放出的热量为683.4kJ×=1366.8kJ，反应的热化学方程式为C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ∆H=-1366.8kJ/mol；‎ ‎（3）24g C 的物质的量为n（C）===2mol，2mol碳反应吸收262.6kJ热量，1molC 反应吸收131.3kJ热量，则C 与足量H2O（g）反应生成CO（g）和H2（g）的热化学方程式为C（s）+H2O（g）＝CO（g）+H2（g）△H=+131.3 kJ/mol。‎ ‎【点睛】本题考查燃烧热及中和热的应用，注意燃烧热是以1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量；中和热是强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol水所放出的热量。‎ ‎18.某研究性学习小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液的反应探究“外界条件的改变对化学反应速率的影响”，进行了如下实验：‎ 实验序号 实验 温度/K 有关物质 溶液颜色褪至无色所需时间/s 酸性KMnO4溶液 H2C2O4溶液 H2O V/mL c/ mol·L－1‎ V mL c/ mol·L－1‎ V/mL A ‎293‎ ‎2‎ ‎0.02‎ ‎4‎ ‎0.1‎ ‎0‎ t1‎ B T1‎ ‎2‎ ‎0.02‎ ‎3‎ ‎0.1‎ V1‎ ‎8‎ C ‎313‎ ‎2‎ ‎0.02‎ V2‎ ‎0.1‎ ‎1‎ t2‎ ‎（1）其中V1＝_____、T1＝_____；通过实验_____(填实验序号)可探究出温度变化对化学反应速率的影响，其中V2＝______。‎ ‎（2）若t1＜8，则由此实验可以得出的结论是_____；忽略溶液体积的变化，利用实验B中数据计算，0～8s内，用KMnO4的浓度变化表示的反应速率v(KMnO4)＝_______。‎ ‎（3）该小组的一位同学通过查阅资料发现，上述实验过程中n(Mn2＋)随时间的变化情况如图所示，并认为造成这种变化的原因是反应体系中的某种粒子对KMnO4与草酸之间的反应有某种特殊作用，则该作用是_______。‎ ‎【答案】 (1). 1 (2). 293 (3). BC (4). 3 (5). 其他条件相同，增大反应物浓度，反应速率增大 (6). 8.33×10－4mol/（L•s) (7). 催化作用 ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎（1）探究外界条件对化学反应速率的影响实验时，两组实验中只有一个因素不同；‎ ‎（2）若t1＜8，对比实验A、B，温度相同，高锰酸钾的浓度相同，而草酸的浓度不同；‎ ‎（3）根据图像中n(Mn2＋)随时间的增大，迅速升高，进行解释。‎ ‎【详解】（1）探究外界条件对化学反应速率的影响实验时，两组实验中只有一个因素不同，为不影响溶液混合导致浓度变化，则反应体系的总体相同，实验A，总体积为6mL，则V1=1mL，V2=3mL；实验B、C高锰酸钾及草酸的体积均相同，则探究温度不同时对反应速率的影响，还通过实验A、B对比试验探究浓度对化学反应速率的影响，则T1＝293K；‎ ‎（2）若t1＜8，对比实验A、B，温度相同，高锰酸钾的浓度相同，而草酸的浓度不同，且A中浓度大于B的，则A的反应时间小于B，结论为：其他条件相同，增大反应物浓度，反应速率增大；v(KMnO4)＝∆c/∆t=0.02×2/（6×8）=8.33×10-4mol/（L∙s）；‎ ‎（3）根据图像中随时间的增大，n(Mn2＋)迅速升高，表明生成的某粒子对该反应有催化作用，结合方程式，生成的产物为Mn2＋，起催化作用。‎ ‎【点睛】计算高锰酸钾的反应速率时，按混合后总体积进行计算高锰酸钾的浓度变化。‎ ‎19.在2L密闭容器中进行如下反应：mX(g)+nY(g)⇋pZ(g)+qQ(g)，式中m、n、p、q为化学计量数。在0~3min内，各物质物质的量如表所示：‎ 时间 物质 X Y Z Q 起始/mol ‎0.6‎ ‎1‎ ‎2min末/mol ‎0.7‎ ‎2.3‎ ‎0.9‎ ‎2.7‎ ‎3min末/mol ‎0.9‎ 已知2min内V(Q)=0.05mol·L-1·min-1，V(Z):V(Y)=1:3‎ ‎（1）试确定以下物质的相关量：起始时n（Y）=______，n(Q)=_______。‎ ‎（2）方程式中m=______，n=_______，p=_______，q=_______。‎ ‎（3）用Z表示2min内的反应速率________。‎ ‎【答案】 (1). 2mol (2). 29mol (3). 1 (4). 3 (5). 1 (6). 3 (7). 0.025mol·L-1·min-1‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 已知2min内V(Q)=0.05mol·L-1·min-1，则反应n(Q)= V(Q)×2min×2L=0.2mol，∆n(Q)=2.7+0.2=2.9mol；根据表中数据，∆n（X）=0.1mol，∆n（Z）=0.1mol，根据分析，∆n（Q）=0.2mol，化学计量数之比等于物质的量改变的最简整数比，已知V(Z):V(Y)=1:3，则计量数之比为1：3：1：2，方程式为X(g)+3Y(g)⇋Z(g)+2Q(g)。‎ ‎【详解】（1）根据X(g)+3Y(g)⇋Z(g)+2Q(g)，初始物质为Z、Q，∆n(Q)=2.7+0.2=2.9mol；生成物为X、Y，∆n(Y)=2.3-0.3=2.0mol；‎ ‎（2）分析可知，方程式中m=1，n=3，p=1，q=2；‎ ‎（3）v（Z）=∆c/∆t=0.1/（2×2）=0.025mol·L-1·min-1。‎ ‎【点睛】化学反应中，各物质的物质的量的改变值之比与化学计量数之比相等。‎ ‎20.某温度时在2L容器中X、Y、Z三种气体物质的物质的量（n）随时间（t）变化的曲线如图所示，由图中数据分析：‎ ‎（1）该反应的化学方程式为：___。‎ ‎（2）反应开始至2min，用Z表示的平均反应速率为：___。‎ ‎（3）下列叙述能说明上述反应达到化学平衡状态的__（填序号）：‎ A．混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化 B．混合气体的压强不随时间的变化而变化 C．单位时间内每消耗3molX，同时生成2molZ D．混合气体的总质量不随时间的变化而变化 ‎（4）在密闭容器里，通入amolX（g）和bmolY（g），发生反应X（g）+Y（g）═2Z（g），当改变下列条件时，反应速率会发生什么变化（选填“增大”、“减小”或“不变”）？‎ ‎①降低温度：__；②恒容通入氦气：___；③使用催化剂：___。‎ ‎【答案】 (1). 3X+Y2Z (2). 0.05mol/(L∙min) (3). AB (4). 减小 (5). 不变 (6). 增大 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）根据图象知，随着反应的进行，X、Y的物质的量减少，Z的物质的量增加，所以X、Y是反应物，Z是生成物；同一反应、同一时间段内，各物质的浓度变化量之比等于其计量数之比，0-2min时，△X=（1-0.7）mol=0.3mol，△Y=（1-0.9）mol=0.1mol，△Z=0.2mol-0=0.2mol，△X：△Y：△Z=0.3mol：0.1mol：0.2mol=3：1：2；‎ 故该反应的化学方程式为：3X+Y⇌2Z；‎ ‎（2）反应开始至2min，用Z表示的平均反应速率为===0.05mol /(L∙min)；‎ ‎（3）A．混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化，说明各物质的量不变，达平衡状态，选项A正确；‎ B．混合气体的压强不随时间的变化而变化，说明混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化，说明各物质的量不变，达平衡状态，选项B正确；‎ C．单位时间内每消耗3mol X，同时生成2mol Z，只要反应发生就符合这个关系，选项C错误；‎ D．混合气体的总质量一直不随时间的变化而变化，选项D错误；‎ E． 恒定容积，混合气体的密度始终不变，选项E错误；‎ 答案选AB；‎ ‎（4）①温度越高，反应速率越快，所以降低温度，反应速率减小；‎ ‎②保持容器体积不变，充入不参加反应的惰性气体，反应体系中各物质的量浓度不变，反应速率不变；‎ ‎③使用催化剂，正逆反应速率均增大。‎ ‎21.Ⅰ.利用甲烷催化还原NOx消除氮氧化物的污染 ‎①CH4(g)＋4NO2(g)4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH1＝－574kJ·mol－1‎ ‎②CH4(g)＋4NO(g)2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH2＝－1 160kJ·mol－1‎ ‎③CH4(g)＋2NO2(g)N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH3＝－867kJ·mol－1‎ ‎（1）如果三个反应的平衡常数依次为K1、K2、K3，则K3＝___(用K1、K2表示)。‎ ‎（2）在2L恒容密闭容器中充入1molCH4和2molNO2进行反应③，CH4的平衡转化率α(CH4)与温度和压强的关系如图所示。‎ ‎①若容器中的压强为p2，y点：v正____(填“大于”“等于”或“小于”)v逆。‎ ‎②x点对应温度下反应的平衡常数K＝___。‎ Ⅱ.甲烷蒸气转化法制H2的主要反应为：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)‎ ‎（3）在恒容密闭容器中充入2 mol CH4和H2O(g)的混合气体，且CH4和H2O(g)的物质的量之比为x，相同温度下达到平衡时测得H2的体积分数φ(H2)与x的关系如图所示。‎ 则CH4的转化率：a点____(填“>”“＝”或“<”，下同)b点，CH4(g)的浓度：a点_____b点，氢气的产率：a点____b点。‎ Ⅲ.（4）根据以下三个热化学方程式：2H2S(g)+3O2(g)=SO2(g) +2H2O(l) ΔH=-Q1kJ·mol-1，2H2S(g)+O2(g)= S(s)+2H2O(l) ΔH=-Q2kJ·mol-1，2H2S(g)+O2(g)= S(s)+2H2O(g) ΔH=-Q3kJ·mol-1，判断Q1、Q2、Q3的大小关系是___。‎ ‎【答案】 (1). (2). 大于 (3). 0.25 (4). > (5). = (6). = (7). Q1>Q2>Q3‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎(1)依据已知的热化学方程式利用盖斯定律构造CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2‎ O(g)，然后根据关系式得到平衡常数的关系；‎ ‎(2)①y趋向平衡时，甲烷的转化率应增大；‎ ‎②x点甲烷的转化率为50%，以此计算平衡时各物质的浓度，可计算平衡常数；‎ ‎(3)两种反应物存在，增加其中一种反应物的量，能使另一种反应物的转化率提高，根据反应方程式分析a、b两点CH4和H2O的浓度关系和氢气的产率大小；‎ ‎(4)依据焓变的含义和反应物质的聚集状态变化，反应的进行程度进行分析判断，结合盖斯定律的内容分析物质转化的能量变化。‎ ‎【详解】(1)①CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)；②CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ•mol-1；由盖斯定律×(①+②)得到CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)，已知三个反应的平衡常数依次为K1、K2、K3，则K3==；‎ ‎(2)①y趋向平衡时，甲烷的转化率应增大，即反应正向进行，v正大于v逆；‎ ‎②在恒容(2L) 密闭容器中充入1molCH4和2moINO2进行(1)中反应，x点甲烷的转化率为50%，‎ ‎ CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)‎ 起始(mol/L)   0.5   1  0  0    0‎ 转化(mol/L) 0.25   0.5  0.25  0.25  0.5‎ 平衡(mol/L)   0.25  0.5  0.25    0.25  0.5 ‎ 则K===0.25；‎ ‎(3)两种反应物存在，增加其中一种反应物的量，能使另一种反应物的转化率提高，a点H2O的含量相对较大，所以a点CH4的转化率更高；根据反应方程式分析，CH4和H2O是按照1：1反应的，a点CH4和H2O的物质的量之比为9：11，b点CH4和H2O的物质的量之比为11：9，所以二者平衡时a点CH4的浓度等于b点H2O(g)的浓度；由于二者CH4和H2O按物质的量1：1反应，所以交换二者的起始充入量之比不改变化学平衡，即达到平衡时氢气的产率a点等于b点；‎ ‎(4)①2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(1)△H=-Q1KJ/mol，②2H2S(g)+O2(g)=2S(g)+2H2O(1)△H=-Q2KJ/mol，③2H2S(g)+O2(g)=2S(g)+2H2O(g)△H=-Q3KJ/mol；反应②③相比，生成气态水和生成液态水相比，生成液态水放出的热量多，所以Q2＞Q3‎ ‎；反应①②相比，②反应生成的单质硫转化为二氧化硫时放出热量，所以Ql＞Q2；综上所述Q1、Q2、Q3三者大小关系为：Ql＞Q2＞Q3。‎ ‎【点睛】应用盖斯定律进行简单计算的基本方法是参照新的热化学方程式(目标热化学方程式)，结合原热化学方程式(一般2～3个)进行合理“变形”，如热化学方程式颠倒、乘除以某一个数，然后将它们相加、减，得到目标热化学方程式，求出目标热化学方程式的ΔH与原热化学方程式之间ΔH的换算关系。‎ ‎ ‎