2018-2019学年河北省武邑中学高二上学期第二次月考化学试题 解析版

2018-2019学年河北省武邑中学高二上学期第二次月考化学试题 解析版

河北武邑中学2018—2019学年上学期高二年级第二次月考 化学试题 可能用到的相对原子质量：H-1 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 Na-23 Al-27 Fe-56 ‎ 卷I（选择题 共54分）‎ 选择题（每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共54分）‎ ‎1.设C＋CO22CO (正反应为吸热反应；反应速率为v1)；N2＋3H22NH3(正反应为放热反应；反应速率为v2)，对于上述反应，当温度升高时，v1和v2的变化情况为 A. 同时增大 B. 同时减小 C. 增大，减小 D. 减小，增大 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 当温度升高时，化学反应速率都增大，A正确，本题选A。‎ 点睛：升高温度，反应物分子的平均能量增加了，反应物的活化分子百分数增加，故单位时间、单位体积空间内的有效碰撞次数增加，化学反应速率增大。温度对化学反应速率的影响，与反应是放热反应还是吸热反应无关，只是影响程度不同。‎ ‎2.己知丙烷的燃烧热△H=－2215kJ•mol－1，若一定量的丙烷(C3H8）完全燃烧后生成 ‎1.8g水,则 放出的热量约为 A. 55kJ B. 220kJ C. 550kJ D. 1108 kJ ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：C3H8(g)＋5O2→3CO2(g)＋4H2O(l) △H=－2215kJ·mol－1，因此生成‎1.8g水，放出热量为2215×1.8/4×18kJ=55.375kJ≈55kJ，故选项A正确。‎ 考点：考查燃烧热、热化学反应方程式的计算等知识。‎ 视频 ‎3.下图为某化学反应的速率与时间的关系示意图．在t1时刻升高温度或者增大压强，速率的变化 都符合的示意图的反应是 （ ）‎ A. 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)；△H＜0‎ B. 4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)；△H＜0‎ C. H2(g)+I2(g)2HI(g)；△H＞0‎ D. N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H＜0‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：t1时刻，正逆反应速率都增大，升高温度或增大压强，v逆>v正，说明反应向逆反应方向进行，A、增大压强，平衡向正反应方向进行，故错误；B、升高温度或增大压强，平衡向逆反应方向进行，故正确；C、增大压强，平衡不移动，升高温度，平衡向正反应方向进行，故错误；D、增大压强，平衡向正反应方向移动，故错误。‎ 考点：考查勒夏特列原理等知识。‎ ‎4.下列关于化学反应速率的说法正确的是 A. 恒温时，增大压强，化学反应速率一定加快 B. 升高温度能使化学反应速率增大，主要原因是增大了反应物分子中活化分子的百分数 C. 使用催化剂可改变反应速率，从而改变该反应过程中吸收或放出的热量 D. 催化剂不参与反应，但能降低活化能，增大活化分子的百分数，从而增大反应速率 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A、恒温时，增大压强，如没有气体参加反应，化学反应速率不加快，选项A错误；B、升高温度能增大了反应物分子中活化分子的百分数，使化学反应速率增大，选项B正确；C、使用催化剂不能改变反应热，选项C错误；D、催化剂不参与反应，但能降低活化能降低活化分子的百分数，从而增大反应速率，选项D错误；答案选B。‎ ‎5.在一定温度下的容积不变的密闭容器中，下列叙述不是可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)+2D(s)达到平衡的标志的是 ‎① C的生成速率与C的消耗速率相等 ②单位时间内生成amolA,同时生成3amolB ‎③ A、B、C的浓度不再改变 ④混合气体的密度不再改变 ‎⑤ 混合气体的总压强不再改变 ⑥混合气体的总物质的量不再改变 ‎⑦ A、B、C、D浓度之比为1：3：2：2‎ A. ②⑦ B. ②⑤⑦ C. ①③④⑦ D. ②⑤⑥⑦‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】①C的生成速率与C的消耗速率相等，达平衡状态，故正确；②单位时间内生成amolA，同时生成3amolB，都体现的逆向，故错误；③A、B、C的浓度不再改变，达平衡状态，正逆反应速率相等，故正确；④混合气体的密度不再改变，说明气体的物质的量不变，达平衡状态，正逆反应速率相等，故正确；⑤混合气体的总压强不再改变，说明总物质的量不变，达平衡状态，故正确；⑥混合气体的总物质的量不再改变，达平衡状态，故正确；⑦A、B、C、D浓度之比为1：3：2：2，而不是不变，故错误；答案选A。‎ ‎6.亚氯酸钠（NaClO2）可用作漂白剂，在常温下不见光时可保存一年，但在酸性溶液中因生成亚氯酸而发生分解：5HClO2 = 4ClO2 +H++Cl-+2H2O，分解时，刚加入硫酸时反应缓慢，随后突然反应释放出ClO2，这是因为 A. 酸使亚氯酸的氧化性增强 B. 溶液中的Cl-起催化作用 C. 溶液中的H+起催化作用 D. 逸出的ClO2使反应的生成物浓度降低 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：反应刚开始减慢，是由于反应中加入了H＋，但是反应开始后有Cl-的生成，反应迅速加快，所以选C。‎ 考点：影响化学反应的速率 点评：通过已知条件判断影响反应速率的快慢，要注意反应中参与反应的离子，才能更好的解决问题。‎ ‎7.在四个相同的容器中，在不同的温度下(其它条件相同)进行合成氨的反应，根据下列在相同时间内测得的结果判断，该反应所处的温度最高的是 A. v(NH3)=0.1 mol /(L•min) B. v (H2)=0.6 mol /(L•min)‎ C. v (H2)=0.3 mol /(L•min) D. v (N2)=0.3 mol /(L•min)‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】对于N2+3H2⇌2NH3，都转化为氢气表示的速率，A、v（NH3）=0.1mol/（L•min），速率之比等于化学计量数之比，故v（H2）=v（NH3）=×0.1mol/（L•min）=0.15mol/（L•min）；B、v （H2）=0.6 mol/（L•min）；C、v（H2）=0.3mol/（L•min）；D、v （N2）=0.3 mol/（L•min），速率之比等于化学计量数之比，故v（H2）=3v（N2）=3×0.3mol/（L•min）=0.9mol/（L•min）；故D反应最快，温度最高，答案选D。‎ ‎【点睛】本题考查反应快慢的比较、影响速率的因素等，难度不大，判断反应快慢是关键，注意掌握反应快慢的比较，1、归一法，即注意转化同一物质表示的速率进行比较，2、比值法，即某物质表示速率与该物质化学计量数的比值，比值越大，反应越快。‎ ‎8.S（单斜）和S（正交）是硫的两种同素异形体。‎ 已知：① S(单斜，s)＋O2(g) = SO2(g) △H1= －297.16 kJ·mol-1‎ ‎② S(正交，s)＋O2(g) = SO2(g) △H2= －296.83 kJ·mol-1‎ ‎③ S(单斜，s) = S(正交，s) △H3‎ 下列说法正确的是 A. △H3= +0.33 kJ·mol-1‎ B. 单斜硫转化为正交硫的反应是吸热反应 C. S（单斜，s）= S（正交，s） △H3＜0，正交硫比单斜硫稳定 D. S（单斜，s）= S（正交，s） △H3＞0，单斜硫比正交硫稳定 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：A．由盖斯定律可知，反应①-②即得到③，所以△H3＝（-297.16kJ•mol-1）-（-296.83kJ•mol-1）＝-0.33kJ/mol，A错误；B．S（单斜，s）═S（正交，s）△H3=-0.33kJ/mol，反应放热，B错误；C．根据S（单斜，s）═S（正交，s）△H3=-0.33kJ/mol，单斜硫的能量比正交硫的能量高，正交硫比单斜硫稳定，C正确；D．根据S（单斜，s）═S（正交，s）△H3=-0.33kJ/mol，单斜硫的能量比正交硫的能量高，正交硫比单斜硫稳定，D错误；答案选C。‎ 考点：考查化学能与热能，涉及盖斯定律计算反应热、物质的能量与稳定性的关系。‎ ‎9.在一个密闭容器中进行如下反应：2X2（g）+Y2（g）2Z（g），反应过程中某一时刻X2、Y2、Z的浓度分别为0.2mol•L﹣1、0.1mol•L﹣1、0.2mol•L﹣1‎ ‎。当反应达到平衡时，下列数据可能合理的是 A. Z的浓度为0.4 mol•L﹣1 B. X2、Z的浓度均为0.15 mol•L﹣1‎ C. X2的浓度为0.4 mol•L﹣1 D. X2与Z的浓度之和为0.4 mol•L﹣1‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：用假设法、三段式分析。先求逆反应进行到底时各组分浓度的极限值，再求正反应进行到底时各组分浓度的极限值，然后根据可逆反应不能进行到底或转化率不可能是100%判断各组分浓度的取值范围，从而确定答案。先假设逆反应进行到底，则：‎ ‎2X2(g)＋Y2(g)2Z(g)‎ 起始浓度/ mol·L－10.2 0.1 0.2‎ 变化浓度/ mol·L－10.2 0.1 0.2‎ 平衡浓度/ mol·L－10.4 0.2 0‎ 再假设正反应进行到底，则：‎ ‎2X2(g)＋Y2(g)2Z(g)‎ 起始浓度/ mol·L－10.2 0.1 0.2‎ 变化浓度/ mol·L－10.2 0.1 0.2‎ 平衡浓度/ mol·L－10 0 0.4‎ 由于正、逆反应都不可能进行到底，则达到平衡时X2的浓度：0－192.9kJ·mol－1‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A、燃烧热是在一定条件下1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，甲醇燃烧的稳定氧化物是液态水和二氧化碳，而不是氢气，A错误；‎ B、反应①是吸热反应，而在图像中反应物的总能量高于生成物的总能量，是放热反应，B错误；‎ C、根据反应②可知CH3OH转变成H2的过程是可以放热的，C错误；‎ D、因为气态甲醇的能量要高于液态甲醇的能量，即反应②放出的热量要多，放热越多，反应热越小，D正确。‎ 答案选D。‎ ‎13.一定条件下，将一定量的A、B、C、D四种物质，置于密闭容器中发生如下反应：‎ mA(s)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)。达到平衡后，测得B的浓度为0.5mol/L。保持温度不变，将密闭容器的容积扩大到原来的两倍，再次达到平衡后，测得B的浓度为0.2mol/L，当其它条件不变时，C在反应混合物中的体积分数(x)与温度(T)、时间(t)的关系如图所示，下列叙述正确的是 A. 容积扩大到原来的两倍，平衡向逆反应方向移动 B. 化学方程式中n>p＋q C. 达到平衡后，若升高温度，平衡向逆反应方向移动 D. 达到平衡后，增加A的量，有利于提高B的转化率 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A、设容器的体积为VL，第一次平衡时B的物质的量为0.5Vmol，容器扩大到原来的两倍，再次达到平衡后，B的物质的量为0.2Vmol，容器扩大前后B的物质的量减少，所以平衡向正反应方向移动，故A错误； B、容器扩大后，平衡向正反应方向移动，容器内气体的压强减小,减小压强平衡向气体体积增大的方向移动,所以n0）某温度、压强下，将一定量反应物通入密闭容器进行上述反应，下列叙述正确的是 A. 反应过程中，若增大压强能提高SiCl4的转化率 B. 若反应开始时SiCl4为1mol，则达平衡时，吸收热量为QkJ C. 反应至4min时，若HCl浓度为0.12mol/L，则H2的反应速率为0.03mol/（L·min）‎ D. 反应吸收0.025QkJ热量时，生成的HCl通入100mL1mol/L的NaOH溶液中恰好完全反应 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：A、硅是固体，浓度视为常数，减少硅的量，平衡不移动，故错误；B、此反应是可逆反应，不能完全进行到底，吸收的热量小于QkJ，故错误；C、消耗H2的浓度为0.12×2/4mol·L－1=0.06mol·L－1，根据化学反应速率的定义，v(B)=0.06/4mol/(L·min)=0.015mol/(L·min)，故错误；D、吸收热量为0.025QkJ，生成HCl物质的量为4×0.025Q/Q mol=0.1mol，与100mL1mol·L－1NaOH恰好完全反应，故正确。‎ 考点：考查勒夏特列原理、可逆反应等知识。‎ ‎15.图是NO2(g)＋CO(g) CO2(g)＋NO(g)反应过程中能量变化的示意图。一定条件下，‎ 在固定容积的密闭容器中该反应达到平衡状态。当改变其中一个条件X，Y随X的变化关系曲线如图所示。‎ ‎　‎ 下列有关说法正确的是 A. 一定条件下，向密闭容器中加入1 mol NO2(g)与1 mol CO(g)反应放出234 kJ热量 B. 若X表示CO的起始浓度，则Y表示的可能是NO2的转化率 C. 若X表示温度，则Y表示的可能是CO2的物质的量浓度 D. 若X表示反应时间，则Y表示的可能是混合气体的密度 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：A、反应的焓变△H=E1-E2=134KJ/mol-368KJ/mol=-234kJ/mol，又1 mol NO2(g)与1 mol CO(g)不可能完全反应到底，所以放出小于234 kJ热量，故A错误；B、两种反应物的化学平衡，增加一种物质的量，会提高另一种转化率，故B错误；C、气体形成的平衡体系中气体质量不变，反应前后体积不变，所以密度不变，故C错误；D、该反应是放热反应，升温，化学平衡逆向进行，二氧化碳浓度减小，故D正确；故选D。‎ 考点：考查了转化率随温度、压强的变化曲线；吸热反应和放热反应的相关知识 ‎16.已知同温同压下，下列反应的焓变和平衡常数分别表示为 ‎（1）2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）；△H1=﹣197kJ/mol　K1=a ‎（2）2NO（g）+O2（g）2NO2（g）；△H2=﹣144kJ/mol　K2=b ‎（3）NO2（g）+SO2（g）SO3（g）+NO（g）；△H3= m kJ/mol　K3=c 下列说法正确的是 A. m=﹣26.5 ‎2c=a﹣b B. m=﹣53　‎ C. m=﹣26.5　 D. m=﹣53　‎2c=a﹣b ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：先由已知三个热化学方程式可知，① = ② + ③×2，再由盖斯定律可知，①的焓变 = ②的焓变 + ③的焓变×2，则ΔH1= ΔH2 + ΔH3×2，即－197 = －144 + ‎2 m，解得：m = －26.5；然后由平衡常数定义和已知化学方程式可知，三个反应的平衡常数分别为：K1 =" a" =， K2=" b" =，K3= c =，观察可知：①的K = ②的K ×③的K2，则a = b×c2， 解得：c2=；答案选C。‎ 考点：考查盖斯定律，几个热化学方程式的焓变和化学平衡常数之间的关系。‎ ‎【名师点晴】本题通过平衡常数K与化学平衡移动的关系的判断为载体，意在考查学生分析问题、解决问题的能力。明确平衡常数的含义以及外界条件对平衡移动的影响因素是答题的关键，试题有利于培养学生的逻辑思维能力和灵活应用基础知识的能力， 题目难度中等。‎ ‎17.甲醇脱氢可制取甲醛CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g)，甲醇的平衡转化率随温度变化曲线如下图所示。下列有关说法正确的是（ ）‎ A. 脱氢反应的△H＜0‎ B. 在t1K时，该反应的平衡常数为8.1‎ C. 600K时，Y点甲醇的υ(正) ＜υ(逆)‎ D. 若增大体系压强，曲线将向上平移 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：A、由图像可以看出随着温度升高甲醛平衡转化率升高，说明脱氢反应是吸热反应，错误；B、由图像看出转化率为0.9，利用三段法解得：设形如时甲醇的物质的量为1mol，则K=0.9×0.9/0.1="8.1" ，正确；C、600K时由图像可以看出，Y点所对应的转化率比平衡转化率高，说明此时反应向逆反应方向进行，故甲醇的υ(正) ＜υ(逆)，正确； D、由图可知Y点和Z点甲醇转化率相等，若增大压强，平衡向逆反应方向移动，甲醇转化率减小，则甲醇的转化率将小于Z点甲醇转化率，错误。‎ 考点：化学平衡影响因素、化学平衡常数及其计算等 ‎18.N2O5是一种新型硝化剂，在一定温度下可发生下列反应：‎ ‎2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)　ΔH＞0 T1温度下的部分实验数据为：‎ t/s ‎0‎ ‎500‎ ‎1000‎ ‎1500‎ c(N2O5)/(mol·L-1)‎ ‎5.00‎ ‎3.52‎ ‎2.50‎ ‎2.50‎ 下列说法不正确的是 A. 500 s内N2O5分解速率为2.96×10-3mol·L-1·s-1‎ B. T1温度下的平衡常数为K1＝125，1 000 s时转化率为50%‎ C. 其他条件不变，T2温度下反应到1000s时测得N2O5(g)浓度为2.98 mol·L-1，则T1＜T2‎ D. T1温度下的平衡常数为K1，T3温度下的平衡常数为K3，若K1＞K3，则T1＞T3‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ A．依据图标数据分析计算500s内N2O5(g)消耗的浓度=5.00mol/L-3.52mol/L=1.48mol/L，分解速率==2.96×10-3 mol/(L•s)，故A正确；B．由表中数据可知，T1温度下，1000s时反应到达平衡，平衡时c(N2O5)=2.5mol/L，c(NO2)=5mol/L，c(O2)=1.25mol/L，平衡常数K===125，转化率为×100%=50%，故B正确；C．该反应正反应是吸热反应，升高温度，反应速率加快，平衡向正反应移动，平衡时时N2O5(g)浓度应降低，其他条件不变时，T2温度下反应到1000s时测得N2O5‎ ‎(g)浓度为2.98 mol/L，浓度大于2.5mol/L，故不可能为升高温度，应为降低温度，故T1＞T2，故C错误；D．平衡常数只受温度影响，T1温度下的平衡常数为K1，T3温度下的平衡常数为K3，若K1＞K3，反应吸热反应，则T1＞T3，故D正确；故选C。‎ 卷II（非选择题 共46分）‎ ‎19.研究燃料的燃烧效率和对污染气体产物的无害化处理,对于防止大气污染有重要意义。‎ ‎⑴ 将煤转化为清洁气体燃料。已知：‎ H2(g)+1/2O2(g) = H2O(g) H= −242.0 kJ/mol ‎ C(s)+1/2O2(g) = CO(g) H= −110.0 kJ/mol ‎① 写出焦炭与水蒸气反应制H2和CO的热化学方程式 ___________________________。‎ ‎② 已知在101kPa时，CO、 H2和CH4的燃烧热分别为283kJ/mol、286 kJ/mol和892kJ/mol，则反应CH4(g)+ H2O(g) CO（g）＋3H2（g）△H=______________。‎ ‎⑵ 已知一定温度和压强下，由H2和CO反应合成优质燃料甲醇：‎ CO（g）＋2H2（g） CH3OH（g）△H＝－91kJ/mo1‎ ‎① 在相同条件下要想得到182kJ热量，加入各物质的物质的量可能是_____________。‎ A．2mo1 CO和4mol H2　 B．2mo1 CO、4mol H2和1mol CH3OH（g） ‎ C．4mo1 CO和4mol H2　　　 D．4mo1 CO和6mol H2　‎ ‎② 将1mol CO和2mol H2充入一密闭容器中，保持恒温恒压时进行反应，达到平衡时，测得CO的转化率为20%，反应达到平衡时的热量变化是_______________（填“吸收”或“放出”） _____________kJ热量。‎ ‎⑶ 用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：‎ CH4(g)＋4NO2(g)＝4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)   ΔH1＝－574 kJ·mol－1     ①‎ CH4(g)＋4NO(g)＝2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)      ΔH2                     ②‎ 若1 mol CH4还原NO2至N2，整个过程中放出的热量为867 kJ，则 ΔH2＝______。‎ ‎【答案】 (1). C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) H=+132kJ/mol (2). △H= ＋205kJ/mol (3). D (4). 放出 (5). 18.2 (6). -1160 kJ·mol－1‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）①H2（g）+O2（g）=H2O（g）△H=-241.8kJ/mol Ⅰ ‎ C（s）+O2（g）=CO （g）△H=-110.5kJ/mol Ⅱ 利用盖斯定律将方程式变形：Ⅱ-Ⅰ得 C（s）+H2O（g）=H2（g）+CO（g）△H=+131.3kJ/mol；‎ ‎②CO、H2和CH4的燃烧热分别为283kJ/mol、286kJ/mol和892kJ/mol，其热化学方程式为：‎ ⅠCO（g）+O2（g）=CO2（g）△H=-283.0kJ•mol-1 ‎ ⅡCH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2 H2O（l）△H=-892kJ•mol-1 ‎ ⅢH2（g）+O2（g）=H2O（l）△H=-286kJ•mol-1‎ 据盖斯定律，Ⅱ-Ⅰ-Ⅲ×3得：CH4（g）+H2O（l）⇌CO（g）+3H2（g）△H=+205kJ/mol；‎ ‎（2）①由反应方程式可知生成1mol的CH3OH时放热91 kJ，想得到182kJ热量，则需生成2molCH3OH；由于反应是可逆反应，不可能完全进行到底，所以要得到2molCH3OH，CO与H2物质的量必须要多于2mol和4mol，故答案为：D；‎ ‎②CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）△H=-91kJ/mo1‎ 起始量 1 2 0 ‎ 转化量0.2 0.4 0.2‎ 平衡量0.8 1.6 0.2‎ 生成1molCH3OH放热91kJ，CO的转化率为20%，生成0.2molCH3OH放出91kJ×0.2=18.2kJ；‎ ‎（3）已知CH4(g)＋4NO2(g)＝4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)   ΔH1＝－574 kJ·mol－1     ①‎ ‎1 mol CH4还原NO2至N2，整个过程中放出的热量为867 kJ，则CH4（g）+2NO2（g）═N2（g）+CO2（g）+2H2O（g），△H3=-867kJ•mol-1  ③‎ 利用盖斯定律③2-①可得： ②CH4(g)＋4NO(g)＝2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)      ΔH2 =③2-①=△H32-ΔH1=-867kJ•mol-1 2-（－574 kJ·mol－1）=-1160 kJ·mol－1。‎ ‎20.在‎80℃‎时，将0.40 mol的N2O4气体充入‎2 L已经抽成真空的固定容积的密闭容器中，发生反应N2O4(g)2NO2(g)，隔一段时间对该容器内的物质进行分析，得到如下数据：‎ ‎0‎ ‎20‎ ‎40‎ ‎60‎ ‎80‎ ‎100‎ n(N2O4)‎ ‎0.40‎ a ‎0.20‎ c d e n(NO2)‎ ‎0.00‎ ‎0.24‎ b ‎0.52‎ ‎0.60‎ ‎0.60‎ ‎⑴ 计算20～40 s内用N2O4表示的平均反应速率为__________________________‎ ‎⑵ 计算在‎80℃‎时该反应的平衡常数K =___________，若‎90℃‎时该反应的平衡常数为2.1，该反应的逆反应为________（填“放热”或“吸热”）反应。反应进行至100s 后，将反应混合物的温度降低，混合气体的颜色________(填“变浅”、“变深”或“不变)。‎ ‎⑶ 若保持温度‎80℃‎，平衡后再向此容器中充入NO2和N2O4各2mol，则此时v正_______v逆 ‎(填“>”、“<”或“=”)， 理由是__________________________________‎ ‎⑷ 要增大该反应的K值，可采取的措施有_________(填字母代号)‎ A．增大N2O4起始浓度 B．向混合气体中通入NO‎2 C．使用高效催化剂 D．升高温度 ‎⑸ 如图是‎80℃‎时容器中N2O4物质的量的变化曲线，其他条件不变，请在该图中补画出该反 应在‎60℃‎时N2O4物质的量的变化曲线（标明温度） _______________________。 ‎ ‎【答案】 (1). 0.0020mol·L-1·s-1 (2). 1.8mol·L-1 (3). 放热 (4). 变浅 (5). > (6). Qc=(1.32)/1.05=1.6v逆 (7). D (8). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）根据表中数据可得各时间时反应物和生成物的物质的量，‎ ‎ N2O4（无色）2NO2 ‎ ‎0s时：0.40mol 0‎ ‎20s时：a 0.24mol ‎40s时：0.20mol b ‎60s时：c 0.52mol ‎80s时：d 0.60mol ‎100s时：e 0.60mol 则a=0.40mol-0.12mol=0.28mol；b=0.40mol；c=0.40mol-0.26mol=0.14mol；d=0.40mol-0.30mol=0.10mol；e=0.10mol；‎ 则20s-40s内用NO2表示的平均反应速率为=0.004mol/（L·s）；‎ ‎（2）反应的平衡常数为生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积，则为K=；若‎90℃‎时该反应的平衡常数为2.1，则升高温度平衡常数增大，说明反应向正反应方向移动，该反应的逆反应为放热反应；反应进行至100s后，将反应混合物的温度降低，平衡向放热反应的逆反应方向移动，二氧化氮的浓度降低，混合气体的颜色变浅；‎ ‎（3）若保持温度‎80℃‎，平衡后再向此容器中充入NO2和N2O4各2mol，Qc=(1.32)/1.05=1.6v逆；‎ ‎（4）K只与温度有关，与浓度、催化剂无关，该反应正反应为吸热反应，要增大该反应的K值，可采取的措施为升高温度，答案选D； ‎ ‎（5）反应在‎60℃‎时达到平衡，反应速率减小，该反应为吸热反应，降低温度逆向移动，则N2O4物质的量变大，如图。‎ ‎【点睛】本题考查化学平衡移动以及有关计算，题目较为综合，具有一定难度，做题时注意外界条件对化学平衡的影响。注意（4）中平衡常数只受温度影响，温度不变平衡常数不变。‎ ‎21.某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下，草酸(H‎2C2O4)能将其中的Cr2O72—转化为Cr3＋,草酸被氧化成CO2。某课题组研究发现，少量铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：‎ 在‎25 ℃‎下，控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同，调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量，做对比实验，实验设计表如下：‎ 验编号 初始pH 废水样品体积/mL 草酸溶液体积/mL 蒸馏水体积/mL ‎①‎ ‎4‎ ‎60‎ ‎10‎ ‎30‎ ‎②‎ ‎5‎ ‎60‎ ‎10‎ ‎30‎ ‎③‎ ‎5‎ ‎60‎ a ‎20‎ 测得实验①和②溶液中的Cr2O72—浓度 随时间变化关系如图所示。‎ ‎⑴ 写出K2Cr2O7溶液中存在的平衡_____________，平衡常数表达式为K=________________,‎ ‎⑵ 实验设计表中a=___________________‎ ‎⑶ 上述反应中参加反应的Cr2O72-与草酸的物质的量之比为___________________。‎ ‎⑷ 实验①和②的结果表明____________________________；实验①中0～t1时间段反应速率 v(Cr3＋)＝______________________mol /(L•min)(用代数式表示)。‎ ‎⑸ 该课题组对铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]中起催化作用的成分提出如下假设，请你完成假 设二和假设三：‎ 假设一：Fe2＋起催化作用：假设二：__________________；假设三：_________________；……‎ ‎⑹ 请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容。(除了上述实验提供的试剂外，可供选 择的药品有K2SO4、FeSO4、K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O、Al2(SO4)3等。溶液中Cr2O72—的浓度可用仪器测定)‎ 实验方案 预期实验结果和结论 用等物质的量的_______________‎ ‎ ________________‎ 代替实验①中的铁明矾，控制其他条件与实验①相同，进行对比实验 ‎【答案】 (1). Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+ (2). K= (3). 20 (4). 1：3 (5). 溶液pH对该反应的速率有影响（或溶液pH越小，反应速率越大） (6). mol·L－1·min－1 (7). Al3＋起催化作用 (8). SO42—起催化作用 (9). 用等物质的量的K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O代替实验①中的铁明矾，控制其他条件与实验①相同，进行对比实验 (10). 反应进行相同时间后，若溶液中c(Cr2O72—)大于实验①中的c(Cr2O72—)则假设一成立，若两溶液中的c(Cr2O72—)相同，则假设一不成立 ‎【解析】‎ ‎【详解】⑴K2Cr2O7溶液中存在的平衡为Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+，反应的平衡常数为生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积，则平衡常数表达式为K=；‎ ‎⑵根据题意要求，调节不同初始pH和一定浓度的草酸溶液的用量，做对比实验，由实验②改变的是pH，则实验③改变的是草酸的用量，但应保持溶液的总体积不变，所以实验设计表中a=20；‎ ‎⑶反应中Cr元素的化合价从＋6价降低到＋3价，得到3个电子，草酸中碳元素的化合价从＋3价升高到＋4价，失去1个电子，则根据得失电子守恒可知上述反应中参加反应的Cr2O72-与草酸的物质的量之比为1：3；‎ ‎⑷由实验①②表明溶液pH越小，反应的速率越快，所以溶液pH对该反应的速率有影响；根据图像以及Cr原子守恒可知实验①中0～t1时间段反应速率v(Cr3＋)＝mol·L－1·min－1；‎ ‎⑸根据铁明矾[Al2Fe(SO4)4•24H2O]组成分析，Al3+起催化作用；SO42-也可能催化作用；‎ ‎⑹要证明Fe2+起催化作用，需做对比实验，再做没有Fe2+存在时的实验，所以要选K2SO4•Al2（SO4）3•24H2O；用等物质的量K2SO4•Al2（SO4）3•24H2O代替实验①中的铁明矾，控制其他反应条件与实验①相同，进行对比实验，反应进行相同时间后，若溶液中c（Cr2O72-‎ ‎）大于实验①中c（Cr2O72-），则假设一成立；若两溶液中的c（Cr2O72-）相同，则假设一不成立。‎ ‎【点睛】本题考查了探究影响反应速率因素及重铬酸根与草酸反应过程中的催化作用，题目难度中等，注意掌握探究影响化学反应速率因素的方法，试题培养了学生从图象中获取数据并分析的能力、设计实验的能力。‎