1、2020-2021年高二化学高频考题期中模拟卷04 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 一、选择题：本题共 16 个小题，每小题 3 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1某学生用如图所示装置进行化学反应 X+2Y=2Z 能量变化情况的研究。当往试管中滴加试剂 Y时，看到 U 形管中液面甲处降、乙处升，关于该反应的下列叙述中正确的是 该反应为放热反应 该反应为吸热反应 生成物的总能量比反应物的总能量更高 反应物的总能量比生成物的总能量更高 该反应过程可以看成是“贮存”于 X、Y 内部的部分能量转化为热能
2、而释放出来 A B C D【答案】D【解析】U 形管中的液体甲处降，乙处升，说明广口瓶中的空气受热膨胀，该反应为放热反应，正确；U 形管中的液体甲处降，乙处升，说明广口瓶中的空气受热膨胀，该反应为放热反应，错误；根据的分析，该反应为放热反应，则生成物的总能量比反应物的总能量低，错误；根据的分析，该反应为放热反应，则反应物的总能量比生成物的总能量更高，正确；根据的分析，该反应为放热反应，该反应过程可以看成是“贮存”于 X、Y 内部的部分能量转化为热能而释放出来，正确；叙述正确。答案选 D。2下列有关说法正确的是 A已知 HI(g)1/2H2(g)1/2I2(s)H26.5 kJmol1，由此可知
3、 1 mol HI 气体在密闭容器中充分分解后可以放出 26.5 kJ 的热量 B已知 2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H571.6 kJmol1，则氢气的燃烧热为 H285.8 kJmol1 C已知 2C(s)2O2(g)=2CO2(g)H1,2C(s)O2(g)=2CO(g)H2，则 H1H2 D含 20.0 g NaOH 的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出 28.7 kJ 的热量，则稀醋酸和稀 NaOH 溶液反应的热化学方程式为：NaOH(aq)CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)H2O(l)H57.4 kJmol1【答案】C【解析】HI(g)1/2H2(g)1/2I2(s
4、)H26.5 kJmol1，由于反应可逆，可知 1 mol HI 气体充分分解后可以放出小于 26.5 kJ 的热量，A 项错误；根据燃烧热定义可知，水的状态不对，必须为液态才可以，B 项错误；已知 2C(s)2O2(g)2CO2(g)H1,2C(s)O2(g)2CO(g)H2，盖斯定律可得：2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H1-H2,因为燃烧放热，所以 H1H20，则 H1H2，C 项正确；因为醋酸为弱电解质,电离需要吸热,所以 NaOH(aq)CH3COOH(aq)CH3COONa(aq)H2O(l)H57.4kJmol1,D 项错误。答案选 C。3反应 ABC(放热)分两步进行：A
5、BX(吸热)XC(放热)，下列示意图能正确表示反应过程中能量变化的是 A B C D【答案】D【解析】由反应 ABC 是放热反应可知，A 和 B 的能量之和大于 C 的能量，由ABX 是吸热反应，XC 放热反应可知，X 的能量大于 A 和 B 的能量之和，X 的能量大于 C 的能量，D 项正确；答案选 D。4已知：2C(s)O2(g)2CO(g)H221.0kJ/mol；2H2(g)O2(g)2H2O(g)H483.6kJ/mol，则制备水煤气的反应 C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)的H 为 A262.6kJ/mol B131.3kJ/mol C352.3kJ/mol D+131.3k
6、J/mol【答案】D【解析】：2C(s)O2(g)2CO(g)H221.0kJ/mol；2H2(g)O2(g)2H2O(g)H483.6kJ/mol，依据盖斯定律2得到 C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)H131.3kJmol1；答案选 D。5在密闭容器中，一定量混合气体发生反应 xA(g)yB(g)zC(g)，达到平衡时，测得 A 的浓度为 0.5mol/L，在温度不变的条件下，将容器的体积扩大到两倍，使再达到平衡，测得 A 的浓度降低为 0.3mol/L，下列有关判断正确的是 Axyz B平衡向正反应方向移动 CB 的浓度增大 DC 的体积分数下降【答案】D【解析】恒温扩大体积则气体
7、的压强减小，平衡向气体总体积增大的方向移动。因原平衡时 A 的浓度为 0.5 molL，当体积扩大两倍，假设平衡不移动，则 A 的浓度将变为 0.25 molL，现新平衡时 A 的浓度为 0.3 mol，说明平衡向生成 A 的方向移动了，即平衡向逆反应方向移动，所以 xyz，A 项错误；平衡向逆反应方向移动，B 项错误；B 的浓度降低，C 项错误；C的体积分数降低，D 项正确。答案选 D。6向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的 SO2 和 O2，开始反应时，按反应速率由大到小排列顺序正确的是 甲：500，10 mol SO2 和 5 mol O2 的反应 乙：500，用 V2O5 作催化
8、剂，10 mol SO2 和 5 mol O2 的反应 丙：450，8 mol SO2 和 5 mol O2 的反应 丁：500，8 mol SO2 和 5 mol O2 的反应 A甲乙丙丁 B乙甲丙丁 C乙甲丁丙 D丁丙乙甲【答案】C【解析】影响反应速率的外部因素为温度、压强、浓度、催化剂、接触面积等，温度、压强、浓度、接触面积越大，反应速率越大；使用催化剂(正)时，反应速率大。【详解】乙中，反应条件为 500、用 V2O5 作催化剂、10 mol SO2 和 5 mol O2，反应温度最高、浓度最大，且使用了催化剂，所以乙的反应速率最大；甲与丙、丁相比，温度最高，浓度最大，所以反应速率比丙
9、、丁都大；丁与丙相比，浓度相同，但温度比丙高，所以速率丁比丙大。综合以上分析，反应速率由大到小排列顺序为乙甲丁丙，答案选 C。7一定温度下，10mL0.1molL-1H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成 O2的体积（已折算为标准状况下）如下表：t/min 0 2 4 6 8 10 V(O2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9 下列叙述不正确的是（溶液体积变化忽略不计）A06min 的平均反应速率：v(H2O2)3.310-2molL-1min-1 B610min 的平均反应速率：v(H2O2)3.310-2molL-1min-1 C反应至 6min 时，c(H
10、2O2)0.30molL-1 D反应至 6min 时，H2O2分解了 50%【答案】C【解析】H2O2的催化分解反应的化学方程式为 2H2O2催化剂2H2OO2，根据生成氧气的体积确定分解的过氧化氢的物质的量。【详解】由表格数据可知 06min 内，氧气的物质的量变化量为 1103mol，由方程式可知过氧化氢的物质的量变化量为 2103mol，则 v(H2O2)210-3mol0.01L6min3.310-2molL-1min-1，A 项正确；B.随着反应进行，过氧化氢浓度逐渐减小，反应速率也减小，则 610min 的平均反应速率：v(H2O2)3.310-2molL-1min-1，B 项正确
11、；开始时 n(H2O2)410-3mol，06min 消耗了 210-3molH2O2，故 6min 时，c(H2O2)0.2molL-1，C 项错误；开始时 n(H2O2)410-3mol，06min 消耗了210-3molH2O2，H2O2分解率为 50%，D 项正确。答案选 C。8某探究小组利用丙酮的溴代反应（33232HClCH COCH+BrCH COCH Br+HBr）来研究反应物浓度与反应速率的关系。反应速率 v(Br2)通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。在一定温度下，获得如下实验数据：实验序号 初始浓度 c/(molL-1)溴颜色消失所需时间/t s CH3COCH3 HC
12、l Br2 0.80 0.20 0.0010 290 1.60 0.20 0.0010 145 0.80 0.40 0.0010 145 0.80 0.20 0.0020 580 分析实验数据所得出的结论中，不正确的是 A增大 c(CH3COCH3)，v(Br2)增大 B实验和的 v(Br2)相等 C增大 c(HCl)，v(Br2)增大 D增大 c(Br2)，v(Br2)增大【答案】D【解析】实验、进行比较，相当于将中 c(CH3COCH3)增大为原来的二倍，反应时间变为原来的一半，则表明 v(Br2)增大，A 项正确；从表中数据可以看出，实验和中反应所需的时间相同，则 v(Br2)相等，B
13、项正确；实验、进行比较，相当于将中 c(HCl)增大为原来的二倍，反应时间变为原来的一半，则表明 v(Br2)增大，C 项正确；实验、进行比较，相当于将中 c(Br2)增大为原来的二倍，反应时间也变为原来的二倍，则表明 v(Br2)不变，D 项错误。答案选 D。10在一个绝热、容积不变的密封容器中发生可逆反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)(正反应放热)。下列各项能说明该反应已经达到平衡状态的是 A容器内气体密度保持不变 B容器内温度不再变化 C断裂 1molNN 键的同时，生成 6molNH 键 D反应消耗 N2、H2的速率与产生 NH3的速率之比为 1：3：2【答案】B【解析】因为容器
14、的容积不变及反应前后混合气体的质量不变，所以容器内气体密度始终不变，A 项错误；该反应正向为放热反应，容器内温度不再变化说明各物质的含量不再发生改变，B 项正确；“断裂 1molNN 键”描述的是正反应速率，“生成 6molNH 键”描述的也是正反应速率，C 项错误；无论反应是否达到平衡，反应消耗 N2、H2的速率与产生 NH3的速率之比都为 1：3：2，D 项错误。答案选 B。11在某 2 L 恒容密闭容器中充入 2 mol X(g)和 1 mol Y(g)发生反应:2X(g)+Y(g)3Z(g)，反应过程中持续升高温度,测得混合体系中 X 的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断正确的是
15、AM 点时，Y 的转化率最大 B升高温度,平衡常数减小 CW 点时 v 正=v 逆 DW、M 两点 Y 的正反应速率相同【答案】B【解析】温度在 a之前，升高温度，X 的含量减小，温度在 a之后，升高温度，X 的含量增大，曲线上最低点为平衡点，最低点之前未达平衡，反应向正反应进行，最低点之后，各点为平衡点，升高温度 X 的含量增大，平衡向逆反应方向移动，故正反应为放热反应，据此分析解答。【详解】曲线上最低点 Q 为平衡点，升高温度平衡向逆反应移动，Y 的转化率减小，所以 Q 点时，Y 的转化率最大，A 项错误；Q 点后升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，则升高温度，平衡常数减小，B 项正确
16、；W 点不是平衡点，此时反应以正向进行为主，即 v 正 v 逆，C 项错误；W点对应的温度低于 M 点对应的温度，温度越高反应速率越大，所以 W 点 Y 的正反应速率小于 M 点Y 的正反应速率，D 项错误。答案选 B。12下列属于非自发过程的是 AN2和 O2混合 B常温常压下，石墨转化为金刚石 CH2和 O2化合生成 H2O DCO2点燃CO2【答案】B【解析】N2和 O2化合是焓变小于 0，熵变基本不变的反应，能自发进行，A 项错误；石墨是比金刚石稳定的单质，石墨转化为金刚石是吸热反应，且熵变小于 0 的反应，因此常温常压下是非自发过程，B 项正确；H2和 O2化合生成 H2O 的反应的
17、 H0，S0，低温时，HTS0，属于自发过程，C 项错误；C 和 O2的反应是放热反应，熵变基本不变，在低温下能自发进行，D 项错误。答案选 B。13将一定量纯净的氨基甲酸铵(NH2COONH4)粉末置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，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)。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表，下列说法正确的是 温度()15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 平衡总压强(kPa)5.7 8.3 12.0 17.1 24.0 平衡气体总浓度(10-3mol/L)2.4 3.4 4.8 6.8 9
18、.4 A该反应的 H0 B该反应在较低温度下能自发进行 C25时平衡常数的值 K1.610-8 D再加入少量 NH2COONH4平衡正向移动【答案】C【解析】在容积不变的密闭容器中，平衡气体总浓度随温度的升高而增大，该反应物是固体，生成物是气体，所以升高温度，平衡正向移动，故该反应的 H0，A 项错误；由 A 的分析可知，该反应正反应为吸热的熵增反应，即 H0，S0，故该反应在较高温度下能自发进行，B 项错误；根据表中数据 25时平衡气体总浓度为 4.810-3mol/L，又根据反应可知，平衡气体中 NH3和 CO2的物质的量浓度之比永远为 2：1，故平衡时：c(NH3)=3.210-3mol
19、/L，c(CO2)=1.610-3mol/L，故平衡常数的值 K=c2(NH3)c(CO2)=(3.210-3)21.610-31.610-8，C 项正确；由于 NH2COONH4为固体，再加入少量 NH2COONH4平衡不移动，D 项错误。答案选 C。14处于平衡状态的反应：2H2S(g)2H2(g)+S2(g)H0，不改变其他条件的情况下，下列叙述正确的是 A加入催化剂，反应途径将发生改变，H 也将随之改变 B升高温度，正、逆反应速率都增大，H2S 分解率也增大 C增大压强，平衡向逆反应方向移动，将引起体系温度降低 D若体系恒容，注入一些 H2后达新平衡，H2的浓度将减小【答案】B【解析】
20、加入催化剂，反应途径将发生改变，但根据盖斯定律反应的始态和终态不变，反应的 H不会改变，A 项错误；升高温度，正逆反应速率都增大，平衡向吸热反应方向移动，所以平衡正向移动，H2S 分解率增大，B 项正确；该反应随反应进行气体分子数增多，增大压强，化学平衡逆向移动，由于正反应吸热，所以平衡逆向移动体系温度升高，C 项错误；恒容体系中充入 H2平衡逆向移动，但平衡移动的趋势是很微弱的，只能减弱这种改变，不能抵消这种改变，因此再次平衡时 H2的浓度比原来的大，D 项错误。答案选 B。15已知反应：A(g)B(g)C(g)D(g)，在一定压强下，按 xn(B)n(A)(A 的物质的量始终为1 mol)
21、向密闭容器中充入 A 气体与 B 气体。图甲表示平衡时，A 气体的体积分数(V%)与温度(T)、x 的关系。图乙表示 x2时，正逆反应的平衡常数与温度的关系。则下列说法正确的是 A图甲中，x21 B图乙中，A 线表示正反应的平衡常数 C由图乙可知，T1时，K1，B 的转化率约为 33.3%D若在恒容绝热装置中进行上述反应，达到平衡时，装置内的气体压强将减小【答案】C【解析】增大 B 的量，平衡正向移动，A 的体积分数减小，则甲中 x21，A 项错误；由图甲可知，升高温度 A 的体积分数增大，可知正反应为放热反应，则升高温度正反应的 K 减小，乙中线 B 表示正反应的平衡常数，B 项错误；由图乙
22、可知，T1时，x2，K1，设 B 的转化物质的量为 a，容器的体积为 VL，列三段式：A(g)B(g)C(g)D(g)起始量 1 2 0 0 变化量 a a a a 平衡量 1a 2a a a K=aVaV(1aV)(2aV)=1，解得 a23，则 B 的转化率232100%33.3%，C 项正确；由于正反应为气体分子数不变的放热反应，恒容绝热装置中进行上述反应，体积、物质的量不变，压强随温度的变化而变化，则达到平衡时，装置内的气体压强将增大，D 项错误。答案选 C。162SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H0 是硫酸制造工业的基本反应。将 2.0L 密闭反应器置于常压下某恒温环境中，反应
23、的部分数据如下表所示。下列说法正确的是 n/mol t/min n(SO2)n(O2)n(SO3)0 0.100 0.060 0 4 0.056 8 0.016 10 0.088 A该反应的平衡常数 Kc2(SO2)c(O2)c2(SO3)B工业上应选择高温高压条件进行生产 C平衡状态时，c(SO2)=0.006molL-1 D04min 用 O2表示的平均反应速率为 5.510-3molL-1min-1【答案】C【解析】反应的平衡常数为生成物的幂指数积与反应物的幂指数积的比值，则二氧化硫催化氧化反应的平衡常数为c2(SO2)c(O2)c2(SO3)，A 项错误；二氧化硫催化氧化反应是一个气体
24、体积减小的放热反应，高温条件下，平衡向逆反应方向移动，不利于三氧化硫的生成，工业上选择适宜的温度和高压条件进行生产，B 项错误；由表格数据可知，8min 时，O2的物质的量变化量为(0.0600.016)mol0.044mol，由物质的量的变化量之比等于化学计量数之比可知，SO3的物质的量为 0.088mol，8min 时 SO3的物质的量和 10min 时 SO3的物质的量相等，说明反应已达到平衡，则衡状态时，c(SO2)=(0.1000.0442)mol 2.0L=0.006molL-1，C 项正确；04min 时，SO2的物质的量变化量为(0.1000.056)mol=0.044mol，
25、由物质的量的变化量之比等于化学计量数之比可知，O2的物质的量变化量为0.044mol 2=0.022mol，则用 O2表示的平均反应速率为0.022mol 2.0L4min=2.7510-3molL-1min-1，D 项错误。答案选 C。二、非选择题：包括第 17 题第 21 题 5 个大题，共 52 分。17（10 分）(1)在 25、101kPa 下，1gCH4燃烧生成 CO2和液态水时放热 56kJ。CH4的燃烧热H=_kJmol1，表示甲烷燃烧热的热化学方程式为_。(2)在一定条件下 N2与 H2反应生成 NH3，已知拆开 1molHH 键、1molNH 键、1molNN 键分别需要的
26、能量是 436kJ、391kJ、945.7kJ，则 N2与 H2反应生成 NH3的热化学方程式为：_。(3)已知：2Zn(s)+O2(g)=2ZnO(s)H1=696.6kJmol1 Zn(s)+Ag2O(s)=ZnO(s)+2Ag(s)H2=317.3kJmol1 则 4Ag(s)+O2(g)=2Ag2O(s)H=_。【答案】(1)896 CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H=896kJ/mol (2)N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)H=92.3 kJ/mol (3)62 kJmol1 【解析】(1)1gCH4的物质的量为116mol，燃烧生成 CO2和液态水时
27、放热 56kJ，则 1molCH4完全燃烧放出的热量为 1656kJ=896kJ，所以 CH4的燃烧热 H=896kJ/mol，表示甲烷燃烧热的热化学方程式为 CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H=896kJ/mol；(2)N2与 H2反应生成 NH3的化学方程式为：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)，该反应的 H=反应物键能之和生成物键能之和=945.7kJ/mol+3436kJ/mol6391kJ/mol=92.3 kJ/mol，所以热化学方程式为 N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)H=92.3 kJ/mol；(3)已知：2Zn(s)+O2(g)=2ZnO
28、(s)H1=696.6kJmol1 Zn(s)+Ag2O(s)=ZnO(s)+2Ag(s)H2=317.3kJmol1 根据盖斯定律2 可得 4Ag(s)+O2(g)=2Ag2O(s)的 H=696.6kJmol1(317.3kJmol1)2=62 kJmol1。18（12 分）(1)某反应在体积为5 L的恒容密闭的绝热容器中进行，各物质的量随时间的变化情况如图所示(已知 A、B、C 均为气体)。该反应的化学方程式为_ 反应开始至 2min 时，B 的平均反应速率为_ 平衡时 A 的转化率为_(2)为了研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，某同学设计了如下一系列实验：将表中所给的混合溶液分别加入
29、到 6 个盛有过量 Zn 粒的容器中，收集产生的气体，记录获得相同体积气体所需的时间。实验 混合溶液 A B C D E F 4molL-1H2SO4溶液/mL 30 V1 V2 V3 V4 V5 饱和 CuSO4溶液/mL 0 0.5 2.5 5 V6 20 H2O/mL V7 V8 V9 V10 10 0 请完成此实验设计：其中 V1_ V6_ 该同学最后得出的结论为当加入少量 CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高，但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因：_【答案】(1)2ABC 0.1molL-1min-1 40%(2)30
30、 10 当加入一定量 CuSO4溶液后，生成的单质 Cu 沉积在 Zn 粒表面，减小了 Zn 与 H2SO4溶液的接触面积 【解析】(1)由题图可以看出，A、B 的物质的量逐渐减小，则 A、B 为反应物，C 的物质的量逐渐增大，以 C 为生成物；当反应进行 2min 时，n(A)2mol，n(B)1mol，n(C)2mol，则 n(A)n(B)n(C)212，已知在化学反应中，各物质的物质的量的变化值之比等于其化学式前的系数之比，且反应结束时，反应物、生成物同时存在，反应为可逆反应，所以该反应的化学方程式为 2ABC；由题图可以看出，反应开始至 2min 时，n(B)1mol，B 的平均反应速
31、率为1mol5L2min0.1molL-1min-1；平衡时 A 的转化率为5mol3mol5mol100%40%；(2)要对比实验效果，需控制单一变量；本题是探究硫酸铜的量对反应的影响，那么每组实验中硫酸的量要相同，六组实验溶液的总体积也应该相同，A 组中硫酸溶液体积为 30mL，那么其他组硫酸溶液的体积也都为 30mL，而硫酸铜溶液和水的总体积应相同，F 组中硫酸铜溶液和水的总体积为 20mL，所以 V610；因为锌会先与硫酸铜反应，直至硫酸铜消耗完才与硫酸反应生成氢气，硫酸铜的量较多时，锌与硫酸铜反应的时间较长，而且生成的铜会附着在 Zn 粒表面，会阻碍 Zn 粒与硫酸继续反应，导致氢气
32、的生成速率下降。19（10 分）i.可逆反应 A(g)B(g)C(g)D(g)。下列依据能判断该反应达到平衡的是_。A压强不随时间改变 B气体的密度不随时间改变 Cc(A)不随时间改变 D单位时间里生成 C 和 D 的物质的量相等 ii.“碘钟”实验中，3I-2S2O82-2SO42-I3-的反应速率可以用 I3-与加入的淀粉溶液显蓝色的时间 t 来度量，t 越小，反应速率越大。某探究性学习小组在 20进行实验，得到的数据如下表:实验编号 c(I-)/molL-1 0.040 0.080 0.080 0.160 0.120 c(S2O82-)/molL-1 0.040 0.040 0.080
33、0.020 0.040 t/s 88.0 44.0 22.0 44.0 t1 回答下列问题:(1)该实验的目的是_。(2)显色时间 t1=_。(3)温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律，若在 40下进行编号对应浓度的实验，显色时间 t2 的范围为_(填字母).A.22.0 s B22.0 s 44.0s C44.0s D数据不足，无法判断(4)通过分析比较上表数据，得到的结论是_。【答案】i.C ii.(1)探究反应物的浓度对反应速率的影响 (2)22.0 (3)A (4)反应速率与反应物起始浓度乘积成正比(或显色时间与反应物起始浓度乘积成反比)【解析】i.该反应为反应前后化学计量数之和相
34、等的反应，压强始终为不变量，因此压强不随时间改变而改变时，不能说明反应达到平衡，A 项错误；未指明反应容器体积是否改变，气体的密度不随时间改变，反应不一定达到平衡，B 项错误；反应物 A 的浓度不再发生改变时，反应达到平衡状态，C 项正确；生成 C 和 D 均为正反应方向，单位时间里生成 C 和 D 的物质的量相等不能说明反应达到平衡状态，D 项错误。答案选 C；ii.(1)根据表中数据可分析出 c(I-)、c(S2O82-)浓度越大，反应速率越快，显蓝色所需时间越少，故实验目的应是探究反应物 I-与 S2O82-的浓度对反应速率的影响；(2)对比数据组和，可以看到，c(S2O82-)不变，c
35、(I-)增大到 2 倍时，反应时间缩短了一半，即反应速率加快了一倍；对比数据组和，可以看到，c(I-)不变，c(S2O82-)增大到 2 倍时，反应时间缩短了一半，即反应速率也加快了一倍；对比数据组和，可以看到，c(S2O82-)增大到 2倍时，c(I-)变为 1/4 倍时，反应时间增大了一倍，即反应速率减慢了一倍；对比数据组和可以看到，c(I-)和 c(S2O82-)均增大到 2 倍时，反应时间为原反应时间的14，即反应速率加快了 4 倍。可见两个反应物的浓度和反应速率之间的数学关系是：反应物浓度每增加一倍，反应时间就减少一倍，对于两个反应物来说都是如此，因此可得出结论：反应速率与反应物起始
36、浓度乘积成正比。对比实验和，实验的 c(I-)为实验的 4 倍，而 c(S2O82-)保持不变，则由此可计算实验的反应时间应为实验反应时间的14，即 t188s1422.0s；(3)升高温度反应速率加快，所以显蓝色所需时间减少，40下进行编号对应浓度的实验，显色时间 t2的范围为22.0s，即答案选 A；(4)根据以上分析比较可得到的结论是反应速率与反应物起始浓度乘积成正比(或显色时间与反应物起始浓度乘积成反比)。【点睛】本题通过陌生情景考查化学反应速率、影响化学反应速率的外界因素（浓度），解决该题应注意：认真审题，明确实验目的，理解直接测量与实验目的间的逻辑和数学关系；理解控制变量的思想在实
37、验设计和数据分析中的运用。20（8 分）(1)已知在 101kPa、298K 时，反应 CaO(s)SO2(g)CaSO3(s)H402.0kJmol-1，HTS345.7kJmol-1，若该反应的 H 和 S 不随温度变化而变化，则保持该反应能自发进行的温度应低于_(结果保留整数)。(2)已知：H2O(l)H2O(g)H44.0kJmol-1，S118.8Jmol-1K-1，则水的沸点是_(结果保留 1 位小数)。(3)已知在 298K 时，由石墨转化为金刚石的反应的 H1.895kJmol-1，HTS2.866kJmol-1，石墨的熵 S 石5.694Jmol-1K-1，则金刚石的熵 S
38、金=_，这两种碳的同素异形体中更有序的是_。【答案】2127K 370.4K 2.436Jmol-1K-1 金刚石 【解析】(1)在 298K、101kPa 时，题给反应的 H402.0kJmol-1，HTS345.7kJmol-1，则有 S(402.0kJmol-1345.7kJmol-1)/298K0.189kJmol-1K-1。要使反应能自发进行，需使 HTS0，即402.0kJmol-1T(0.189kJmol-1K-1)0，则 T2127K，因此保持该反应能自发进行的温度应低于 2127K。(2)在水沸腾时，HTS0，则 THS44.0103Jmol-1118.8Jmol-1K-13
39、70.4K。(3)石墨转化为金刚石的反应为 C(s，石墨)C(s，金刚石)，HTSHT(S 金S 石)2.866kJmol-1，即 1.895kJmol-1298K(S 金5.694Jmol-1K-1)2.866kJmol-1，解得 S 金2.43610-3kJmol-1K-12.436kJmol-1K-1。体系的熵值越小越有序，通过上述计算知，S金S 石，则金刚石比石墨更有序。21（12 分）如何降低大气中 CO2的含量及有效地开发利用 CO2是当前科学家研究的重要课题。(1)科学家用 H2和 CO2生产甲醇燃料。为探究该反应原理，进行如下实验：某温度下，在容积为 2 L 的密闭容器中充入
40、1 mol CO2和 3.25 mol H2，在一定条件下反应，测得 CO2、CH3OH(g)和 H2O(g)的物质的量(n)随时间的变化关系如图所示。从反应开始到 3 min 时，氢气的平均反应速率 v(H2)_。下列措施中一定能使 CO2的转化率增大的是_。A在原容器中再充入 1 mol CO2 B在原容器中再充入 1 mol H2 C在原容器中充入 1 mol He D使用更有效的催化剂 E缩小容器的容积 F将水蒸气从体系中分离出(2)科学家还利用氢气在一定条件下与二氧化碳反应生成乙醇燃料，其热化学反应方程式为2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)Ha kJm
41、ol1，在一定压强下，测得该反应的 CO2转化率/(%)与温度、n(H2)n(CO2)实验数据如表所示。请根据表中数据回答下列问题。温度(K)n(H2)n(CO2)500 600 700 800 1.5 45 33 20 12 2 60 43 28 15 3 83 62 37 22 上述反应的 a_0(填“大于”或“小于”)。恒温下，向反应体系中加入固体催化剂，则反应产生的热量_(填“增大”、“减小”或“不变”)。增大n(H2)n(CO2)的值，则生成乙醇的物质的量_(填“增大”、“减小”、“不变”或“不能确定”)。【答案】(1)0.25 molL1min1 BEF (2)小于 不变 不能确定
42、 【解析】从坐标图象中可以看出，生成物 CH3OH、H2O 的起始量为 0；此反应为可逆反应，反应达平衡时，CO2、CH3OH、H2O 的变化量都为 0.75mol，从而表明三者的化学计量数相等。从表中数据可以看出，当温度相同时，n(H2)n(CO2)的数值越大，CO2的转化率越大；当n(H2)n(CO2)的数值相同时，温度越高，CO2的转化率越小，则表明升高温度，平衡逆向移动。【详解】(1)由分析可知，CO2与 H2反应生成 CH3OH、H2O 的化学方程式为 CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。从反应开始到 3 min 时，CO2的物质的量的变化量为 0.5mol，则
43、 H2的物质的量的变化量为 1.5mol，氢气的平均反应速率 v(H2)1.5mol2L3min=0.25 molL1min1。在原容器中再充入 1 mol CO2，虽然平衡正向移动，但 CO2的转化率减小，A 项错误；在原容器中再充入 1 mol H2，平衡正向移动，CO2的转化率增大，B 项正确；在原容器中充入 1 mol He，反应物与生成物的浓度都未改变，平衡不发生移动，CO2的转化率不变，C 项错误；使用更有效的催化剂，虽然能加快反应速率，但平衡不发生移动，CO2的转化率不变，D 项错误；缩小容器的容积，相当于加压，平衡正向移动，CO2的转化率增大，E 项正确；将水蒸气从体系中分离出，平衡正向移动，CO2的转化率增大，F 项正确。答案选 BEF。(2)保持n(H2)n(CO2)不变，升高温度，CO2的转化率减小，则平衡逆向移动，上述反应的 a 小于 0。恒温下，向反应体系中加入固体催化剂，则平衡不发生移动，反应产生的热量不变。增大n(H2)n(CO2)的值，虽然平衡正向移动，但由于反应物的用量未知，所以不能确定产物的生成量，故生成乙醇的物质的量不能确定。【点睛】增大n(H2)n(CO2)的值，可提高 CO2的转化率，从而使平衡正向移动，我们会错误地认为生成乙醇的物质的量增大。
