1、山东省泰安肥城市2020-2021学年高二化学上学期期中试题（含解析）可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 S32 Fe56 Cu64 Ag108一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。1. 下列装置工作时，将电能转化为化学能的是 A风力发电机B硅太阳能电池C纽扣式银锌电池D电解熔融氯化钠A. AB. B C. C D. D【答案】D【解析】【详解】A风力发电机属于风能转化为电能，A不选；B硅太阳能电池属于太阳能转化为电能，B不选；C纽扣式银锌电池属于化学能转化为电能，C不选；D电解熔融氯化钠属于电能转化为化学能，D选；答案选D。2. 已知化学反应A2(g)+B2(g) = 2
2、AB(g)的能量变化如图所示，下列有关叙述正确的是A. 断裂1molA-A键和1molB-B键，放出akJ能量B. 破坏反应物中化学键所需的能量低于形成反应产物中化学键所释放的能量C. 该反应的H(a-b)kJmol-1D. 已知：2H2O(l)2H2(g)+O2(g)H571.6 kJmol-1，则H2(g)摩尔燃烧焓H-571.6kJmol-1【答案】C【解析】【详解】A断键应该吸收能量，A错误；B根据图示，破坏反应物中的化学键需要吸收能量akJ，形成生成物中的化学键需要放出bkJ能量，很明显a b，B错误；C焓变=反应物键能之和-生成物键能之和，故H=(a-b)kJ/mol，C正确；DH
3、2的摩尔燃烧焓指1molH2完全燃烧生成液态水时的焓变，已知方程式是对应2molH2的焓变，故需除以2，即H2的摩尔燃烧焓H=，D错误。故答案选C。3. 下列有关说法中正确的是A. 影响化学反应速率的主要因素为浓度、温度、压强和催化剂B. 对于Fe与稀H2SO4反应，能加快H2的生成速率的措施可以是将稀硫酸改为98%的浓硫酸C. 已达平衡的2NO2(g)N2O4(g)体系，压缩体积，再达平衡时气体颜色比原平衡的深D. 恒温恒容时，向已达平衡的2HI(g)I2(g)+H2(g)体系中充入HI，HI转化率将升高【答案】C【解析】【详解】A. 影响化学反应速率的主要因素为内因，即反应物的性质，浓度、
4、温度、压强和催化剂等是外界条件，A错误；B. 将稀硫酸改为98%的浓硫酸，常温下铁在浓硫酸中钝化，不能加快H2的生成速率，B错误；C. 已达平衡的2NO2(g)N2O4(g)体系，压缩体积，平衡正向进行，由于气体体积减小的多，再达平衡时二氧化氮浓度仍然比原来大，所以气体颜色比原平衡的深，C正确；D. 恒温恒容时，向已达平衡的2HI(g)I2(g)+H2(g)体系中充入HI，相当于增大压强，反应前后体积不变，平衡不移动，HI转化率不变，D错误；答案选C。4. 在密闭容器中发生下列反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(s)，反应达到平衡后，将气体体积压缩到原来的一半，当再次达到平衡时，C的浓
5、度为原平衡的1.6倍，下列叙述正确的是A. A的转化率变大B. B的体积分数变大C. 平衡向正反应方向移动D. a+bc【答案】B【解析】【分析】体积缩小一半，各物质浓度瞬间变为原平衡的两倍，而新平衡时C浓度为原平衡1.6倍，小于两倍，故平衡逆向移动。【详解】根据分析，平衡逆向移动，A的转化率变小，A、C错误；B的体积分数增大，B正确；体积缩小相当于增大压强，平衡向气体减少的方向移动，即a+bc；D错误；故答案选B。5. T 时，在甲、乙、丙均为2 L的密闭容器中发生反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，5 min时甲达到平衡。其起始量及SO2的平衡转化率如下表，下列叙述正确的是 容
6、器甲乙丙起始量n(SO2)/mol0.40.80.8n(O2)/mol0.240.240.48SO2的平衡转化率80%12A. 05 min内，甲中SO2的反应速率为0.032molL-1min-1B. T 时，该反应的平衡常数K=200 Lmol-1C. 平衡时，SO2的转化率：180%2D. 平衡时，丙中气体平均相对分子质量与甲相同【答案】A【解析】【详解】A05min内，甲中SO2的反应速率=0.032molL-1min-1，故A正确；B根据A的分析，该温度下，平衡常数值K=400Lmol-1，故B错误；C氧气的浓度相同，增大二氧化硫的浓度会促进氧气的转化，二氧化硫转化率减小，则180%
7、；二氧化硫浓度相同，增大氧气浓度，二氧化硫转化率增大，则80%2 ，所以平衡时SO2的转化率：180%2 ，故C错误；D同温，同体积，丙中的起始浓度为甲的2倍，丙相当于甲平衡后增大压强，平衡正向移动，气体的质量不变，气体的物质的量减小，平衡时，丙中气体的平均相对分子质量比甲大，故D错误；答案选A。6. 下列关于金属腐蚀与防护的说法不正确的是A. 图，放置于干燥空气中的铁钉不易生锈B. 图，若将钢闸门与电源的正极相连，可防止钢闸门腐蚀C. 图，若断开电源，钢闸门将发生吸氧腐蚀D. 图，若金属M比Fe活泼，可防止输水管腐蚀【答案】B【解析】【详解】A.形成原电池需要电解质溶液，所以干燥空气中不易形
8、成原电池，则铁钉不易生锈，故A正确；B. 与原电池的正极相连作阳极，活泼金属作阳极时，金属失电子易被腐蚀，所以若将钢闸门与电源的正极相连，不能防止钢闸门腐蚀，故B错误；C.中性、碱性和弱酸性条件下易发生吸氧腐蚀，所以钢闸门会发生吸氧腐蚀，故C正确；D. 若金属M比Fe活泼，M、Fe形成原电池时，Fe作正极，M失电子作负极，Fe被保护，故D正确；答案选B。7. 对可逆反应2A(s)3B(g)C(g)2D(g)Hv逆加入催化剂，平衡向正反应方向移动A. B. C. D. 【答案】B【解析】【分析】对可逆反应2A(s)3B(g)C(g)2D(g)H0，该反应为放热反应，在一定条件下达平衡.【详解】增
9、加A量，其浓度不发生变化，故平衡不移动，不正确；升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，故平衡向逆反应方向移动，但是v正增大，不正确；压强增大一倍，平衡不移动，v正、v逆增大，不正确；在平衡状态下，增大B的浓度，正反应速率加快，故v正v逆，正确；加入催化剂，化学反应速率加快，但是化学平衡不移动，不正确。综上所述，有关叙述正确的是，故选B。8. 有一种瓦斯分析仪(如图甲)能够在煤矿巷道中的甲烷达到一定浓度时，通过传感器显示出来。该瓦斯分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理，其装置如图乙所示，其中的固体电解质是Y2O3-Na2O，O2-可以在其中自由移动。下列有关叙述正确的是 A. 电极a的反应式为C
10、H4+4O2-8e-=CO2+2H2OB. 电极b是正极，O2-由电极a流向电极bC. 当固体电解质中有1molO2-通过时，转移电子4molD. 瓦斯分析仪工作时，电池外电路中电子由电极 b 流向电极a【答案】A【解析】【分析】瓦斯分析仪原理是通过CH4发生电化学反应产生电流，从而为报警器供电使其报警，此处的电化学反应实际就是CH4燃料电池，CH4在负极（电极a）失电子被氧化成CO2，电子经外电路流入正极（电极b），O2在正极得电子被还原。【详解】A电极a上的反应为CH4的氧化反应，初步确定：CH4 8e- CO2 + H2O，根据电解质为固体金属氧化物，确定添加O2- 配平电荷守恒，故电极
11、反应式为：CH4 + 4O2- 8e- = CO2 + 2H2O ，A正确；B根据原电池工作原理，阴离子应该移向负极，故O2-由正极（b）移向负极（a），B错误；C电解质中通过1mol O2-，说明正极O2反应生成1mol O2-，根据转移电子关系：O2 2O2- 4e-，转移电子=2n(O2-)=2mol，C错误；D电子由负极（a）流入正极（b），D错误；故答案选A。9. 下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图像，其中图像和实验结论表达均正确的是A. a是其他条件一定时，反应速率随温度变化的图像，正反应H0B. b建立的平衡过程中，曲线比曲线反应时活化能低C. c是
12、一定条件下，向含有一定量A的容器中逐渐加入B时的图像，压强P1P2D. d是在平衡体系的溶液中溶入少量KCl晶体后，化学反应速率随时间变化的图像【答案】B【解析】【详解】A根据图象知，升高温度，平衡向正反应方向移动，正反应吸热，则正反应的H0，故A错误；B使用催化剂，反应速率加快，缩短反应时间，所以先达到平衡状态，因此根据图像可知曲线使用了催化剂，所以建立平衡的过程中，曲线比曲线反应时活化能低，故B正确；C该反应前后气体的物质的量不变，改变压强不影响平衡状态，即不影响A的转化率，由于不断加入B，A的转化率增大，故C错误；D该反应实质为Fe3+3SCN-Fe（SCN）3，钾离子和氯离子不参加反应
13、，则KCl浓度增大不影响化学平衡移动，故D错误；故答案选B10. 空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池(RFC)，RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充放电池，其工作原理如下图，有关说法正确的是 A. c极上发生的电极反应式：O2+2H2O+4e-4OH-B. 左端装置中化学能转化为电能，右端装置中电能转化为化学能C. d极上进行还原反应，右端装置B中的H+ 可以通过隔膜进入AD. 当有0.1 mol电子转移时，a极产生标准状况下1.12 LH2【答案】D【解析】【分析】依据图示知左边装置是电解池，右边装置是原电池，ab电极是电解池电极，由电源判断a为阴极产生的
14、气体X是氢气，b为阳极产生的气体Y是氧气；cd电极是原电池的正负极，c是正极，d是负极，据此解答。【详解】A依据图示知左边装置是电解池，右边装置是原电池，c电极为正极，氧气在正极上得到电子发生还原反应：O2+4H+4e-=2H2O，故A错误；B依据图示知左边装置是电解池，则装置中电能转化为化学能，右边装置是原电池，则化学能转化为电能，故B错误；Cd为负极失电子发生氧化反应，右端装置B池中的H+可以通过隔膜进入A池，故C错误；D当有0.1 mol电子转移时，a为阴极，电极反应为2H+2e-=H2，当有0.1 mol电子转移时，a极产生0.05mol氢气，标准状况下1.12 L，故D正确；故答案选
15、D。二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意11. 下列叙述中，不能用勒夏特列原理解释的是A. 高压比常压有利于SO2与O2合成SO3的反应B. 加入催化剂有利于N2与H2合成NH3的反应C. 700K左右比室温更有利于合成氨的反应D. 工业制取金属钾Na(1)+KCl(l)NaCl(l)+K(g)，选取适宜的温度使K变成蒸气从反应混合物中分离出来【答案】BC【解析】【分析】平衡移动原理是如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等)，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动，平衡移动原理适用的对象应存在可逆过程，如与可逆过程无关，则不能用平衡移动原理解释。【详解】A. 存在平衡2SO2+O2
16、(g)2SO3(g)，正反应为气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应移动，有利于合成SO3，能用平衡移动原理解释，故A不选；B. 催化剂只能改变反应速率，不影响平衡移动，故B选；C. 对于N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H0，温度越高越不利于平衡向正方向移动，从温度角度考虑，温度越低反应速率较低，不利于反应的进行，不能用勒沙特列原理解释，故C选；D. 反应为可逆反应，使K变成蒸气从反应混合物中分离出来，生成物浓度减小，平衡向正向移动，能用平衡移动原理解释，故D不选；故选BC。12. 将V1 mL 1.00 molL-1HCl溶液和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶
17、液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1+V250 mL)。下列叙述正确的是A. 该实验在甲图装置中完成B. 做该实验时环境温度为22C. 该实验可分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中D. NaOH溶液的浓度约为1.50 molL-1【答案】D【解析】【详解】A装置甲中缺少环形玻璃搅拌棒，且大小烧杯口不相平，该实验不能在甲图装置中完成，故A错误；B从图示观察起始温度即为实验时环境温度，因此该实验开始时温度是21左右，故B错误；C该实验如果分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中，会导致热量损失，故C错误；D恰好反应时参加反应的盐酸体积为30mL，则碱的体积为20mL，c（NaOH）
18、=1.5mol/L，故D正确；答案选D。13. 电解原理在化学工业中有着广泛的应用。如图所示装置，E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同，A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近呈红色。下列说法中不正确的是 A. 用甲装置精炼铜时，C电极材料为精铜B. 乙装置中E电极反应为：4OH-4e-O2+2H2OC. 用丙装置给铜件镀银，当乙中溶液的OH-浓度是0.1molL-1时(此时乙溶液体积为500 mL)，丙中镀件上析出银的质量为5.4gD. 电解一段时间后，发现丁中Y极附近溶液红褐色加深，则Fe(OH)3胶粒带正电荷【答案】AB【解析】【分析】由信息可知，将直
19、流电源接通后，F极附近呈红色，可知氢离子在该电极放电，所以F是阴极，E是阳极，则电源电极A是正极，B是负极，C是阳极，D是阴极，X是阳极，Y是阴极，以此来解答。【详解】A. 用甲装置精炼铜时，C电极是阳极，电极材料为粗铜，D电极材料是精铜，A错误；B. 乙装置中E是阳极，氯离子放电，电极反应为：2Cl-2e-Cl2，B错误；C. 当乙中溶液的OH-浓度是0.1molL-1时（此时乙溶液体积为500mL）时，根据电极反应2H+2e-=H2，则放电的氢离子的物质的量为：0.1mol/L0.5L=0.05mol，转移电子的物质的量为0.05mol电子时，丙中镀件上析出银的质量m（Ag）=0.05mo
20、l108g/mol=5.4g，C正确；D. 电源B电极为负极，则Y电极为阴极，阴极上负电荷较多，电解一段时间后，发现丁中Y极附近溶液红褐色加深，根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，说明Fe(OH)3胶粒带正电荷，D正确；答案选AB。14. 一定温度下，把2.5 mol A和2.5 mol B混合盛入容积为2L的密闭容器里，发生如下反应：3A(g)+B(s)xC(g)+2D(g)，经5 s反应达平衡，在此5 s内C的平均反应速率为0.1 molL-1s-1，同时生成1 mol D，下列叙述中不正确的是A. 反应达到平衡状态时A的转化率为60%B. x=2C. 减小容器的体积，反应物A的
21、百分含量变大D. 反应达到平衡状态时，相同条件下容器内气体的压强与起始时压强比为56【答案】D【解析】【分析】由，得c(C)=0.1 mol/(Ls)5 s=0.5 mol/L，即开始到平衡生成C：0.5 mol/L2 L=1 mol，因为生成D也为1 mol，故C、D化学计量数相同，即x=2，列三段式如下：【详解】A根据三段式确定A转化为1.5mol，故A的转化率=，A正确；B根据分析知B正确；C减小体积，相当于增大压强，平衡逆向移动，A的百分含量变大，C正确；（注意化学方程式中B为固态）D根据阿伏伽德罗定律，同温同体积时，体系的压强与气体物质的量成正比，即：，D错误；故答案选D。15. 化
22、学电源在生产生活中有着广泛的应用，关于铅蓄电池下列叙述正确的是 A. 放电时正极的电极反应式为PbO2+4H+2e-=PbSO4+2H2OB. 铅蓄电池放电时，外电路上有0.5mol电子通过，则溶液中消耗的H2SO4为 0.25molC. 铅蓄电池充电时，溶液的pH将减小D. 在完全放电后，若按图连接充电，则B电极的电极反应式是PbSO4+2e-=Pb+【答案】AC【解析】【详解】A放电时，电池的正极发生还原反应，故该电极反应式为：PbO2+4H+2e-=PbSO4+2H2O，A正确；B根据铅蓄电池放电时的总反应：PbO2+2H2SO4+Pb =2PbSO4+2H2O可知反应中转移了2mol电
23、子，故当外电路上有0.5mol电子通过，溶液中消耗的H2SO4为0.5mol，B错误；C根据铅蓄电池充电时的总反应：2PbSO4+2H2OPbO2+2H2SO4+Pb可知，溶液的pH将减小，C正确；D在完全放电后，若按图连接充电，则B电极连接电源的正极，是阳极，发生氧化反应，故该电极反应式是PbSO4+2H2O -2e- = PbO2+4H+，D错误；故答案为：AC。三、非选择题16. 利用所学电化学反应原理，解决以下问题：.如图所示，A为电源，B为浸透饱和食盐水和酚酞溶液的滤纸，滤纸中央滴有一滴KMnO4溶液，C、D为电解槽，其电极材料及电解质溶液如图所示。(1)闭合K1，断开K2，通电后，
24、d端显红色，则电源b端为_极，若c、d为惰性电极，检验c端产物的方法为_。滤纸中央KMnO4溶液处发生的现象为_。(2)已知C装置中溶液的溶质为Cu(NO3)2和X(NO3)3，且均为0.1mol，打开K1，关闭K2， 通电一段时间后，阴极析出固体质量m(g)与通过电子的物质的量n(mol)关系如图所示，则Cu2+、X3+、H+ 氧化能力由大到小的顺序是_。(3)D装置中溶液是H2SO4溶液，则电极C端从开始至一段时间后的实验现象是_。. 电化学技术是有效解决 CO、SO2、NOx 等大气污染的重要方法，某兴趣小组以SO2为原料，采用电化学方法制取硫酸，装置如下 ：(1)电解质溶液中离子向_(
25、填“A极”或“B极” )移动。(2)请写出负极电极反应式_。(3)用该原电池做电源，石墨做电极电解2L AgNO3和KNO3混合溶液，通电一段时间，两极均产生2.24 L(标准状况)气体，假设电解前后溶液体积不变，则电解后溶液中H+的浓度为_，析出银的质量_g。(4)用Na2SO3溶液充分吸收SO2得NaHSO3溶液，然后电解该溶液可制得硫酸。电解原理示意图如下图。请写出开始时阳极反应的电极反应式：_。【答案】 (1). 负 (2). 将湿润的淀粉碘化钾试纸置于电极附近，试纸变蓝 (3). KMnO4紫红色液滴向c端移动 (4). Cu2+ H +X3+ (5). 产生无色气体，溶液变为蓝色，
26、一段时间后有红色物质析出 (6). A极 (7). SO2-2e-+2H2O =+4H+ (8). 0.1 molL-1 (9). 21.6 g (10). +H2O-2e-=+3H+【解析】【详解】I.(1)关闭K1，打开K2，为电解饱和食盐水装置，其电解总反应为:2NaCl+2H2O 2NaOH +Cl2 +H2，d端呈红色，说明d端生成了OH-，由此可知b为电源负极，a端为电源正极；c为电解池的阳极，若c为惰性电极，c端产物为Cl2 ，常用湿润淀粉碘化钾试纸检验，其检验方法为将湿润的淀粉碘化钾试纸置于电极附近，若试紙变蓝 ，则说明生成了Cl2；KMnO4溶液为电解质溶液，电解过程中， c
27、端Cl-被氧化， MnO向c极移动，其现象为KMnO4紫红色液滴向c端移动； (2) 根据电解C的图象可知，通电后就有固体生成，当通过电子为0.2mol时，析出固体质量达最大，证明此时析出的固体是铜 。 如果是x3+析出，电子数应该是0.3mol ，则氧化能力为Cu2+ X3+，当电子超过0.2mol时，固体质量没变，说明这阴极产生的氢气，即电解水，说明氧化能力H+X3+，故氧化能力为Cu2+ H+X3+；(3) 断开K1 ，闭合K2，由(1)分析可知b为电源负极，即D装置中碳棒作为阴极，Cu电极作为阳极，阳极上是Cu失去电子变成Cu2+，阴极上的电极反应是H+得到电子变成氢气，之后Cu2+得
28、到电子变成铜，所以实验现象是产生无色气体，溶液变为蓝色，一段时间后有红色物质析出；.(1) 原电池中，阴离子向负极移动，负极为化合价升高的，所以A为负极，故SO向A电极移动；(2) 根据分析，负极为A电极，电极反应为SO2-2e-+2H2O =SO+4H+；(3) 石墨做电极电解AgNO3和KNO3混合溶液，先电解AgNO3溶液，后电解H2O。阴极发生反应Ag+e-=Ag，再发生反应2H2O+2e- =H2+2OH-，阳极发生反应2H2O-4e-=O2+4H+，两极均产生2.24L (标准状况)气体，即阴极产生0.1mol H2，阳极产生0.1mol O2。由阳极反应可知，反应转移的总电子为0
29、.4mol，由阴极反应可知，电解AgNO3溶液时转移电子为0.2mol，电解水时转移电子为0.2mol。反应后的H+的浓度根据电解AgNO3溶液计算，转移电子为0.2mol，生成的H+也为0.2mol，浓度为=0.1mol/L；根据阴极反应Ag+e-=Ag，电解AgNO3溶液时转移电子为0.2mol,生成的Ag质量为0.2mol108g/mol=21.6g；(4) 用Na2SO3溶液充分吸收SO2得NaHSO3溶液，然后电解该溶液可制得硫酸。电解池阳极发生氧化反应，阳极反应的电极反应式HSO+H2O-2e-= SO+3H+；17. .CH4CO2催化重整是减少温室气体排放的重要途径。已知以下的
30、热化学反应方程式：C(s)+2H2(g)CH4(g) H1= -75 kJmo1-1C(s)+O2(g)CO2(g) H2= -394 kJmo1-1C(s)+O2(g)CO(g) H3= -111 kJmo1-1写出催化重整反应CH4(g)和CO2(g)生成 CO(g)和H2(g)的热化学方程式：_。.CO是煤气的主要成分，可与水蒸气反应生成氢气：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) H。 查阅资料得出相关数据如下：温度/400500平衡常数K95.3(1)通过表格中的数值可以推断：反应H_0(填“”或“”)。该反应升高到一定温度时，反应将不能正向进行，由此判断该反应的S_0(填
31、“”或“”)。(2)在容积为10 L的密闭容器中通入0.1 mol CO(g)和0.1 mol H2O(g)发生反应，在400时反应达到平衡，此时CO(g)的转化率为_。(3)在绝热恒容条件下，反应物物质的量均为1 mol发生反应，下列不能说明反应达到平衡状态的有_(填字母)。a体系的压强不再发生变化 b混合气体的密度不变 c混合气体的平均相对分子质量不变 d各组分的物质的量浓度不再改变 e体系的温度不再发生变化 fv正(CO)v逆(H2O)(4)如图是反应在t1时刻达到平衡，在t2时刻因改变某个条件而发生变化的情况：则t2时刻改变的条件可能是_(写出1种即可)。若t4时刻通过改变容积的方法将
32、压强增大为原来的2倍，在图中t4t5区间内画出CO、CO2浓度变化曲线，并标明物质名称_(假设各物质状态均保持不变)。【答案】 (1). CH4(g) +CO2(g)2CO(g) +2H2(g) H=247 kJmo1-1 (2). (3). (4). 75% (5). bc (6). 降低温度(或分离出H2、增大水蒸气浓度) (7). 【解析】【详解】.已知：C(s)+2H2(g)CH4(g) H1= -75 kJmo1-1C(s)+O2(g)CO2(g) H2= -394 kJmo1-1C(s)+O2(g)CO(g) H3= -111 kJmo1-1根据盖斯定律可知2即得到催化重整反应CH
33、4(g)和CO2(g)生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为CH4(g) +CO2(g)2CO(g) +2H2(g) H=+247 kJmo1-1；.（1）随着温度的升高，化学平衡常数减小，说明平衡向逆反应方向移动，则正反应是放热反应，即H0；该反应升高到一定温度时，反应将不能正向进行，即高温不能自发，根据GHTS0可自发进行可知该反应的S0。（2）设CO的转化率为x，则化学平衡常数K=，解得x=0.75，即转化率为75%；（3）在一个绝热等容的容器中，判断反应达到平衡的标志是正逆反应速率相同；各组分含量保持不变；a虽然反应前后气体体积不变，但由于绝热等容容器中反应过程中有温度变化，所以压
34、强也在变化，体系的压强不再发生变化能判断反应达到平衡，a不符合；b反应中混合气体质量守恒，体积不变，密度不变，混合气体的密度不变不能说明反应达到平衡，b符合；c反应前后气体质量守恒，反应前后气体体积不变，物质的量不变，混合气体的平均相对分子质量不变，不能说明反应达到平衡，c符合；d各组分的物质的量浓度不再改变是平衡的标志，故d不符合；e体系的温度不再发生变化，绝热容器温度不变，说明反应达到平衡，故e不符合；f反应速率之比等于化学方程式计量数之比，v正(CO)v逆(H2O)，说明水蒸气的正逆反应速率相同，故f不符合；故答案为：bc；（4）在t2时刻CO的浓度减小、CO2浓度增大，平衡向正反应方向
35、移动，所以可以通过改变降低温度、增大水蒸气的量或减少氢气的量实现；t4时刻通过改变容积的方法将压强增大为原先的两倍，则体积变为原来的一半，故浓度分别增大为原来的2倍，又反应前后气体系数相等，平衡不移动，所以图象仅仅是浓度分别变为原来的2倍并且保持不变，如图为。18. 某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验：【实验原理】2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2+8H2O【实验内容及记录】实验编号室温下，试管中所加试剂及其用量 / mL试验温度/室温下溶液颜色褪至无色所需时间 / min0.6molL-1H2C2O4溶液H2O3 mo
36、lL-1稀硫酸0.05molL-1 KMnO4溶液3V123251.52323252.72323401.3请回答：(1)表中实验需加入蒸馏水V1=_。验证浓度对反应速率影响的实验是_(填实验序号，下同)验证温度对反应速率影响的实验是_。(2)利用实验中数据计算，忽略混合前后溶液体积微小变化，若用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为：v(KMnO4)_。(3)该小组同学根据经验绘制了n(Mn2+) 随时间变化趋势的示意图，如图1所示。但有同学查阅已有的实验资料发现，该实验过程中n(Mn2+) 随时间变化的趋势应如图2所示。该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设，并继续进行实验探究。该小组同学提
37、出的假设是_。请你帮助该小组同学完成实验方案。实验编号室温下，试管中所加试剂及其用量 / mL再向试管中加入少量固体室温下溶液颜色褪至无色所需时间 / min0.6 molL-1H2C2O4溶液H2O3 molL-1稀硫酸0.05molL-1KMnO4溶液3.02.02.03.0t问题：该反应的催化剂选择MnCl2还是MnSO4_(填“MnCl2”或“MnSO4”)。若该小组同学提出的假设成立，应观察到的现象是_。【答案】 (1). 2 (2). 和 (3). 和 (4). 0.01 molL-1min-1 (5). 生成物中的MnSO4为该反应的催化剂(或Mn2+对该反应有催化作用) (6)
38、. MnSO4 (7). 与实验比较，溶液褪色所需时间短【解析】【分析】(1)根据实验和中的数据可知，溶液的总体积为10.0mL，结合实验、和中不同的条件分析判断探究的目的；(2) 实验中，溶液褪至无色，即KMnO4反应完所需时间为1.5min，根据v=计算用KMnO4表示的化学反应速率；(3)由图2可知，反应开始后锰离子浓度增大，反应速率增加的比较快，可能是锰离子在反应中起到催化作用；根据假设“Mn2+是催化剂”，选用避免其他微粒对实验产生影响，据此分析判断；实验中的浓度与实验相同，结合催化剂对反应速率的影响分析解答。【详解】(1)根据实验和中的数据可知，溶液的总体积为10.0mL，所以实验
39、1中V1=2.0mL；实验和的其余条件均相同，只有温度不同，而实验和的温度相同，但褪色时间不同，因此溶液的浓度不同，因此验证浓度对反应速率影响的实验是和；验证温度对反应速率影响的实验是和，故答案为：2.0；和；和；(2) 实验中溶液褪至无色，即KMnO4反应完所需时间为1.5min，用KMnO4表示的化学反应速率为v(KMnO4)= = =0.01mol/(Lmin)，故答案为：0.01mol/(Lmin)；(3)由图2可知，反应开始后速率增大的比较快，说明生成物中Mn2+为该反应的催化剂，故答案为：Mn2+对该反应有催化作用；为了探究假设“Mn2+对该反应有催化作用”，根据反应的方程式2KM
40、nO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2+8H2O可知，选择加入的催化剂应该为MnSO4固体，不能选用MnCl2，是为了避免氯离子对实验的影响，故答案为：MnSO4；实验中的浓度与实验相同，若该小组同学提出的假设成立，则加入MnSO4固体后，KMnO4溶液比实验更快褪色，故答案为：与实验比较，溶液褪色所需时间短。19. 某研究性学习小组为证明2Fe3+2I-2Fe2+I2为可逆反应(即反应存在一定的限度)，设计如下两种实验方案。实验用品：0.1molL-1 KI溶液，0.1molL-1 FeCl3溶液，CCl4，KSCN溶液， 1molL-1 FeCl2溶液，
41、试管，胶头滴管，导线，石墨棒，灵敏电流计等，按要求回答下列问题。(1)方案甲：取5mL 0.1molL-1 KI溶液，滴加2ml 0.1molL-1 的FeCl3溶液，再继续加入2mLCCl4，充分振荡，静置、分层，再取上层清液，滴加KSCN溶液。该方案中能证明该反应为可逆反应的现象是_。(2)方案乙：利用Fe3+和I-发生的氧化还原反应设计原电池装置，画出装置示意图_(部分已画出，按要求补充完整，标出电解质溶液)设计好装置后，接通灵敏电流计，指针偏转(注：灵敏电流计指针总是偏向电源正极)，随着时间进行电流计读数逐渐变小，最后读数变为零，当指针读数变零后，在乙烧杯中加入1molL-1FeCl2
42、溶液，若观察到灵敏电流计的指针向_方向偏转(填“左”、“右”或“不移动”)，即可判断该反应为可逆反应，此时装置中左池石墨电极上的电极反应式为_。【答案】 (1). 下层(CCl4层)溶液呈紫红色，上层清液中滴加KSCN后溶液呈血红色 (2). (3). 左 (4). I2+2e-=2I-【解析】【分析】本题需证明反应为可逆反应，可利用反应中反应物和生成物同时存在证明，也可利用反应是动态平衡。【详解】(1)方案甲的实验目的就是证明Fe3+和I-同时存在，证明反应为可逆反应，故实验现象为下层(CCl4层)溶液呈紫红色，上层清液中滴加KSCN后溶液呈血红色，故答案为：下层(CCl4层)溶液呈紫红色，
43、上层清液中滴加KSCN后溶液呈血红色；(2)根据双液双池原电池的组成，该装置的示意图为：，故答案为：；若溶液中存在平衡，当指针读数变零后，反应即达到平衡，在乙烧杯中加入1molL-1FeCl2溶液后，指针应该偏左，同时左池石墨电极上的电极反应式为I2+2e-=2I-，故答案为：左，I2+2e-=2I-；【点睛】根据题意，利用反应中反应物和生成物同时存在以及动态平衡两个角度证明反应为可逆反应。20. 工业合成氨反应为：N2(g)+3H2(g)2 NH3(g)，在773K时分别将2 mol N2和6 mol H2充入一个固定容积为1 L的密闭容器中，随着反应的进行，气体混合物中n(H2)、n(NH
44、3)与反应时间t的关系如下表：t/min051015202530n(H2)/mol6.004.503.603.303.033.003.00n(NH3)/mol01.001.601.801.982.002.00计算：(1)前10分钟内平均反应速率v(N2)=_。(2)该温度下此反应的平衡常数K=_。(3)该温度下，若向同容积的另一容器中投入的N2、H2、NH3浓度分别为3molL-1、3molL-1、3molL-1，通过计算判断此时v正和v逆相对大小_。【答案】 (1). 0.08 molL-1min-1 (2). (molL-1)-2 (3). v正v逆【解析】【详解】(1) 由化学反应方程式N2(g)+3H2(g)2 NH3(g)可知，前10min氨气的反应速率为v(NH3)=，速率之比等于化学计量数之比，所以v(N2)= v(NH3)= 0.08 molL-1min-1，故答案为：0.08 molL-1min-1(2) 此时平衡常数为：(molL-1)-2，故答案为：(molL-1)-2；(3) 该温度下，若向同容积的另一容器中投入的N2、H2、NH3浓度分别为3molL-1、3molL-1、3molL-1，根据(molL-1)-2K，因为QcK，所以反应正向进行，故v正v逆，故答案为：v正v逆。
