2022-2023學年高一化學下學期化學反應速率與限度素質能力提高競賽綜合測試（解析版）

高一化學反應速率與限度素質能力提高競賽綜合測試

第I卷(選擇題)

一、單選題

1.在一定溫度下的容積不變的密閉容器中發(fā)生反應：N2(g)+3H2(g)/2NH3(g),下列敘述能說明反應一

定達到平衡的是

A.各物質的濃度相等B.各物質在體系中的百分含量相等

C.單位時間內消耗量2〃(&)=3〃8&)D.體系內正反應速率：V(N2):V(H2)=1:3

【答案】C

【詳解】A.各物質的濃度在某一時刻恒定不變，說明達到平衡，A錯誤；

B.與A選項同理，各物質在體系中的百分含量不變時反應達到平衡，B錯誤；

C.單位時間內消耗”(HJ的量表示正反應速率，單位時間內消耗“(NHJ的量表示逆反應速率，

?(H2)：〃(NH)=3：2,說明反應達到平衡，C正確；

D.無論反應是否達到平衡，體系內正反應速率：V(N2):V(H2)=1:3,D錯誤：

故選C。

2.檢驗Cr?。；的反應有如下兩種途徑。下列說法正確的是

A.反應①中Cr2。下被還原

B.乙酸與CrOs中的倍元素形成共價鍵，有利于藍色現(xiàn)象的觀察

3+

C.反應②為：2CrOsO(C2H5),+6H"=2Cr+3O2T+3H2O+2C2H5OC2H5

D.反應③中溶液的pH越小，反應速率越慢

【答案】B

【詳解】A.反應①Cr2。；、CrOs中Cr元素化合價均為+6,此反應不是氧化還原反應，A錯誤;

B.由題中信息乙醛與CrOs中的珞元素形成共價鍵，藍色可穩(wěn)定幾分鐘，有利于藍色現(xiàn)象的觀察，B正確;

+3

C.由信息反應②為：4CIO5O(C2H5)2+12H=4G++7O2?+6H2O+4C2H,OC2H5,C錯誤；

D.反應③CrQ：+8H++3H2O2=3ChT+2Cr3++7H2O,中溶液的pH越小，H+濃度越大，反應速率越快，D錯

誤；

故答案選B。

3.溫度為Ti時，在三個容積均為1L的恒容密閉容器中僅發(fā)生反應：2NO2.2NO+O2(正反應吸熱)。實驗

測得：v,尸v(N02加耗=kd；c2(NO2)；丫迎內。。)消耗=2v(Ch)消方k逆C2(NO>C(O2)；k正、k逆為速率常數(shù)，受溫度影

響。下列說法正確的是

物質的起始濃度(molL」)物質的平衡濃度(mol,L”)

容器編號

C(NO2)c(NO)C(O2)C(O2)

I0.6000.2

II0.30.50.2

III00.50.35

A.達平衡時，容器I與容器II中的總壓強之比為4:5

B.達平衡時，容器II中雀&比容器I中的大

c(NO,)

C.達平衡時，容器in中NO的體積分數(shù)大于50%

D.當溫度改變?yōu)門2時，若卜正=14逆，則T2>T1

【答案】D

【分析】由容器I中反應

2NO2(g)2NO(g)+O2(g)

起始量(mol/L)0.600

變化量(mol/L)0.40.40.2

平衡量(mol/L)0.20.40.2

可以求出平衡常數(shù)K=蟲卒=0.8,平衡時氣體的總物質的量為0.8moL其中NO占50%,雀4=1。

2

0.2C(NO2)

kc

在平衡狀態(tài)下，VF=V(NC)2)消耗=v逆二v(NO)；f*,因此kFc2(NC)2)=k逆C2(NO>C(O2),進一步求出「=K=0.8。

【詳解】A.容器II的起始投料與容器I相比，增大了反應物濃度，平衡將向正反應方向移動，所以容器II

在達到平衡時，氣體的總物質的量應大于Imol,因此容器I與容器II中的總壓強之比小于4：5,A錯誤;

2NO2(g)2N0(g)+O2(g)

B.若容器n在某一時刻雀｛=1,由反應警鬻嗎?0.30.50.2

C(NO2)變化量(mol/L)2x2xX

平衡量(mol/L)0.3-2x0.5+2x0.2+x

17,7

因為錯義=黑?=1，計算可得x=上，此時濃度商Qc_(30)X30289v

=——>K,所以容器n達到平衡

C(NO)0.3-2X30210

2(―)2

30

c(0,)

時一定「B錯誤;

C(NO2)

C.若容器m在某一時刻NO的體積分數(shù)為50%,由反應

2NO(g).

22NO(g)+O2(g)

起始量(mol/L)00.50.35

變化量(mol/L)2x2xX

平衡量(mol/L)2x0.5-2x0.35-x

由c八!xl00%=50%計算得:x=0.05,求出此時濃度商QC=2￡%=4.8＞K，說明此時反應

2x+0.5-2x+0.35-xc0.12

未達到平衡，當反應繼續(xù)向逆反應方向進行，NO進一步減少，最終NO的體積分數(shù)將小于50%,C錯誤;

D.溫度為T2時，獸=降＞0.8,因為正反應是吸熱反應，因此T2＞「，D正確。

k逆

因此本題選D。

4.以下情況中，可以證明可逆反應達到平衡狀態(tài)的有個

1.N,+3H22NH,

①/(N2)=2%(NH3)②1個N三N鍵斷裂的同時，有6個N-H鍵斷裂

II.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)

③恒溫恒容時，氣體的壓強不再改變

④恒溫恒壓時，氣體的密度不再改變

III.C(S)+H2O(g)CO(g)+H2(g)

⑤恒溫恒容時，氣體的密度不再改變

⑥恒溫恒容時，氣體的平均相對分子質量不再改變

1V.NH2COONH4(S)=CO2(g)+2NH,(g)

⑦恒溫恒容時，氣體的平均相對分子質量不再改變

⑧恒溫恒壓時，C02的體積分數(shù)不再改變

V.H2(g)+I2(g),-2HI(g)

@C(HI):C(H2):C(I2)=2:1:1

⑩恒容絕熱時，壓強不再改變

儂容絕熱時，平衡常數(shù)不再改變

A.6B.7C.8D.9

【答案】B

【分析】可逆反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，反應體系中各物質的物質的量、物質的量濃度、

百分含量以及由此引起的一系列物理量不變。利用物理量判斷反應是否平衡的依據是“變量不變則平衡

【詳解】I.N2+3H2,-2NH,

①反應任意時刻均存在2%(Nj=%(NHJ,因此也(電)=9正(N%)=2%(NHJ時，正逆反應速率不等，

反應未達到平衡。

②1個N=N鍵斷裂的同時，一定有6個N-H鍵形成，若同時有6個N-H鍵斷裂，則說明正逆反應速率相

等，反應處于平衡狀態(tài)。

II.2SO2(g)+O2(g).-2SO3(g)

③該反應為氣體非等體積變化，反應正向進行過程中，氣體的物質的量將減小，恒溫恒容時，氣體的物質

的量之比等于氣體的壓強之比，當氣體的壓強不再改變時，說明氣體的物質的量不變，反應處于平衡狀態(tài)。

④參加反應的物質均為氣體，因此反應過程中氣體的總質量不變。恒溫恒壓時，氣體的物質的量之比等于

容器體積之比，因此該反應正向進行過程中，容器體積將減小，當氣體的密度(夕=7)不再改變時，說明反

應處于平衡狀態(tài)。

111.C(s)+H2O(g).-CO(g)+H2(g)

⑤反應物中有固體參與，因此反應正向進行過程中，氣體的質量將增大，恒溫恒容時，當氣體的密度(夕=，)

不再改變時，說明反應處于平衡狀態(tài)。

⑥設起始加入Imol水蒸氣和足量固體碳，則起始氣體摩爾質量為18g/mol,設水蒸氣的轉化量為xmoL則

反應過程中氣體的平均相對分子質量=18(lf)+28x+2x=更擔生,因此恒溫恒容時，氣體的平均相對分

1+X1+X

子質量不再改變時，說明反應處于平衡狀態(tài)。

IV.NH2COONH4(s).CO2(g)+2NH,(g)

⑦產物中CO2與NH的比例固定，因此氣體的平均相對分子質量固定，不能說明反應處于平衡狀態(tài)。

⑧反應過程中，CO2的體積分數(shù)始終為g,因此無法根據CO。的體積分數(shù)判斷反應是否處于平衡狀態(tài)。

V.H2(g)+I2(g)..2HI(g)

⑨反應物的起始量及轉化率未知，因此無法根據物質的濃度之比判斷反應是否處于平衡狀態(tài)。

⑩恒容絕熱時，隨反應的進行，溫度將變化，溫度變化會引起壓強變化，因此當壓強不再改變時，反應處

于平衡狀態(tài)。

位恒容絕熱時，隨反應的進行，溫度將變化，平衡常數(shù)只受溫度影響，當平衡常數(shù)不再改變時，說明溫度不

變，反應處于平衡狀態(tài)。

綜上所述，可證明可逆反應達到平衡狀態(tài)的有②③④⑤⑥⑩?故答案為B。

5.為了探究反應速率的影響因素，某同學通過碳酸鈣與稀鹽酸的反應，繪制出收集到的C02體積與反應時

間的關系圖(0F、tLt2、t2-t3的時間間隔相等)。下列說法正確的是

A.O-ti時間段，CO2的化學反應速率v=y-mol/(Lmin)

B.ti-t2與0心比較，反應速率加快的原因可能是產生的CO2氣體增多

C.t2七時間段，反應速率逐漸減慢的原因可能是鹽酸濃度減小

D.在t4后，收集到的氣體的體積不再增加說明碳酸鈣消耗完全

【答案】C

【詳解】A.0?口內，CO2的化學反應速率為丫=屋1a=募mol/min,故A錯誤;

4''

B.ti~t2比。?ti反應速率快的原因是反應放熱加快反應速率，故B錯誤;

C.隨著反應進行，鹽酸濃度降低，反應速率下降，故c正確；

D.氣體體積不再增加也可能是鹽酸被消耗完，故D錯誤；

故選：Co

6.一定量的鹽酸跟過量的鐵粉反應時，為了減緩反應速度，且不影響生成氫氣的總量，可向鹽酸中加入適

量的

①NaOH固體；②H?0；③CH.COONa固體；④NaNCh固體；⑤KC1溶液；⑥CuSO,溶液

A.①②⑥B.②③⑤C.②④⑥D.②③④

【答案】B

【詳解】Fe與鹽酸反應的實質為Fe+2H+=Fe2++H2f,為了減緩反應速度，且不影響生成氫氣的總量，則可

減小氫離子的濃度，但不改變氫離子的物質的量；①加入NaOH固體，氫離子的物質的量及濃度均減小，

故①錯誤；②加入H2O,減小氫離子的濃度，但不改變氫離子的物質的量，故②正確；③加入CH3coONa

固體與鹽酸反應生成弱酸，減小氫離子的濃度，但不改變氫離子的物質的量，故③正確；④加入NaNCh固

體，氫離子的濃度、氫離子的物質的量都沒有變化，且酸性條件下發(fā)生氧化還原反應不生成氫氣，故④錯

誤；⑤加入KC1溶液，減小氫離子的濃度，但不改變氫離子的物質的量，故⑤正確；⑥CuS04溶液，鐵單

質與銅離子發(fā)生置換反應，生成的銅與鐵、稀鹽酸形成原電池，加快反應速率，故⑥錯誤；②③⑤正確，

故選B。

7.在密閉容器中進行如下反應：X2(g)+Y2(g)=2Z(g),已知X2、丫2、Z的起始濃度分別為O.lmol/L、0.3mol/L、

0.2mol/L,在一定條件下，當反應達到平衡時，各物質的濃度有可能是

A.丫2為0.4mol/LB.Y2為0.3mol/LC.X2為0.2mol/LD.Z為0.4mol/L

【答案】B

【詳解】若反應向正反應進行到達平衡，X2、丫2的濃度最小，Z的濃度最大，假定完全反應，貝U:

X2(g)4-Y2(g)=2Z(g),

開始(mol/L)：0.10.30.2

變化(mol/L)：0.10.10.2

平衡(mol/L)：00.20.4

若反應逆正反應進行到達平衡，X2、丫2的濃度最大，Z的濃度最小，假定完全反應，則：

X2(g)+Y2(g)#2Z(g),

開始(mol/L)：0.10.30.2

變化（mol/L）：0.10.10.2

平衡（mol/L）：0.20.40

由于為可逆反應，物質不能完全轉化所以平衡時濃度范圍為（Xc（X2）＜0.2,0.2＜C（Y2）＜0.4,0＜C（Z）＜0.4,

選項B正確，選項ACD錯誤。

答案選B。

8.一定溫度下，向2L恒容密閉容器中充入lmolN2（g）和3m0舊2/），發(fā)生合成氨反應。lOmin末，測得N%

的物質的量為1.5mol。在鐵觸媒催化劑的表面上合成氨反應的反應歷程和能量變化如圖所示，其中吸附在

鐵觸媒表面上的物質用?標注。下列說法錯誤的是

B.對總反應速率影響最小的步驟的活化能為lOOkJmoF1

C.lOmin時，c（N2）=0.125mol-L；'

D.0~lOmin內，丫（也）=0.225010卜匚1?mir）T

【答案】D

【詳解】A.由圖可知，加入反應歷程和能量均發(fā)生變化，故催化劑能改變反應歷程和活化能，影響化學反

應速率，A正確；

B.由圖可知，對總反應速率影響最小的步驟的為活化能最小的步驟2.NH?-2NH3（g）,其活化能為

1OOkJ/mol,B正確；

C.由題意，知

催化劑

N+3H2.?2NH3

2高溫高壓

開始(mol)13°,lOmin時，N2的濃度為c(N,)="㈣=0.125mol/L,C正確;

2L

轉化(mol)0.752.251.5

lOmin(mol)0.250.751.5

D.0-10min內，D的反應速率為丫(凡)==0.0375mol/(L*min),D錯誤;

2Lxl0min

故選D。

9.下列操作中，實驗現(xiàn)象與得出的結論不一致的是

選

實驗目的操作及現(xiàn)象結論

項

取兩支潔凈的試管各加入5mL硫酸酸化的

驗證Mr?+在

0.1molL」KMnO4溶液，在兩支試管中分別再加入：①10

KMnCU溶液與證明Mn2+能降低

1

AmLO.lmol-L-H2c2O4溶液與2mLMnSO4溶液；②10mL

H2c2。4溶液反應中該反應的活化能

0.1mol-L-1H2c2O4溶液與2mL蒸儲水。加入①的試管紫色

的催化作用

先消失

判斷Kp(AgCl)與Ksp(AgCl)>

B向AgCl懸濁液中加入Nai溶液時白色沉淀轉化為黃色沉淀

Kp(Agl)的大小Ksp(Agl)

判斷CH3coO與水解常數(shù)：

相同溫度下，分別測定濃度均為0.1mol.L-1的CH3coONa

Kh(CH3coCT)

C水解常數(shù)的大

溶液和Na2co3溶液的pH,后者大于前者

CO2'

小<Kh(33)

判斷某FeCb溶液

向某FeCh溶液樣品中加入硫酸酸化的KMnO4溶液，紫色該樣品中一定含有

D樣品中是否含有

褪去Fe2+

Fe2+

A.AB.BC.CD.D

【答案】D

【詳解】A.實驗控制高銃酸鉀溶液、草酸溶液濃度相同，加入硫酸鐳溶液的那支試管反應速率更快，說明

鐳離子由催化高缽酸鉀與草酸反應的作用，催化劑通過降低反應活化能的方法加快反應速率，A正確；

B.加入碘化鈉溶液時，懸濁液中的白色氯化銀沉淀轉化為黃色的碘化銀沉淀，沉淀溶解平衡向生成更難溶

的物質方向反應，證明碘化銀的沉淀溶解平衡常數(shù)小于氯化銀的，B正確；

C.實驗控制兩種鹽溶液的濃度相同，在溫度相同的情況下，鹽所對應的弱電解質電離能力越弱，鹽水解能

力越強。乙酸酸性強于碳酸，則碳酸鈉水解程度強于乙酸鈉，C正確；

D.酸性高鋅酸鉀可與溶液中的氯離子反應生成鐳離子，現(xiàn)象也為紫色褪去，不能證明溶液中一定有亞鐵離

子，D錯誤;

故選D。

10.氮是生命的基礎，氮及其化合物在生產生活中具有廣泛應用。工業(yè)上用氨的催化氧化生產硝酸，其熱

化學方程式為4NH3(g)+5C)2(g)4NO(g)+6H2O(g)AH=-904kJmor'0生產硝酸的尾氣中主要含有NO、

NO2等大氣污染物，可用石灰乳等堿性溶液吸收處理，并得到Ca(NO3%、Ca(NOj2等化工產品。對于反

應4NH?(g)+5O式g)4NO(g)+6H3O(g),下列有關說法正確的是

A.在恒溫恒容條件下，若反應體系壓強不再改變，說明該反應達到平衡狀態(tài)

B.反應中生成22.4LNO時，轉2.5mol移電子

C.斷裂4moiN-H鍵的同時，形成6moiO-H鍵，說明該反應達到平衡狀態(tài)

D.若4moiNH3與足量的O?充分反應，則可以生成4moiNO

【答案】A

【詳解】A.該反應前后氣體的物質的量改變，在恒溫恒容條件下，若反應體系壓強不再改變，說明該反應

達到平衡狀態(tài)，A項正確；

B.沒有標明標準狀況，無法計算轉移電子數(shù)，B項錯誤：

C.斷裂ImolN-H鍵的同時斷裂ImolO-H鍵，說明正反應速率等于逆反應速率，C項錯誤；

D.若4moiNH3與足量的充分反應，則可以生成4moiNO,則4moiNO又會和氧氣反應生成4moiNO^,D

項錯誤；

答案選A。

II.在一絕熱(不與外界發(fā)生熱交換)的恒容容器中，發(fā)生反應：2A(g)+B(s)誨BC(g)+D(g),下列描述中能

表明反應已達到平衡狀態(tài)的是

①容器內溫度不變

②混合氣體的密度不變

③混合氣體的平均相對分子質量不變

@B的質量不變

⑤容器內C、D兩種氣體的濃度相等

A.②③④B.①②③④C.①②④⑤D.②③④⑤

【答案】B

【詳解】①該反應中溫度是變量，當容器內溫度不變時，表明正、逆反應速率相等，反應達平衡狀態(tài)，①

項符合題意；

②該反應中混合氣體總質量是變量，容器容積為定值，則混合氣體的密度是變量，混合氣體的密度不變，

表明正逆反應速率相等，達到平衡狀態(tài)，②項符合題意；

③混合氣體總質量為變量，混合氣體的物質的量為定值，則混合氣體的平均相對分子質量為變量，當混合

氣體的平均相對分子質量不變時，表明達到平衡狀態(tài)，③項符合題意；

④該反應中B的質量是變量，當B的質量不變時，表明正、逆反應速率相等，反應達平衡狀態(tài)，④項符合

題意；

⑤由反應2A(g)+B(s);，C(g)+D(g)可知，開始只加入A和B,則反應后C、D兩種氣體的濃度始終相等，

不能根據C、D兩種氣體的濃度相等，判斷平衡狀態(tài)，⑤項不符合題意；

由上分析①②③④符合題意，答案選B。

12.利用銅-鈾氧化物(xCuO-yCeO?,Ce是活潑金屬)催化氧化除去H?中少量CO的可能機理如圖所示。下

列說法正確的是

A.反應(iii)中Cu、Ce化合價均未改變

B.反應一段時間后催化劑活性下降，可能是CuO被還原成Cu所致

C.若用'"O?參與反應，一段時間后，訝0不可能出現(xiàn)在銅-鈾氧化物中

D.銅-鈾氧化物減小了反應2co+O2=2CO?的反應熱

【答案】B

【詳解】A.反應(iii)中放出二氧化碳，碳元素化合價變化，故Cu、Ce化合價不可能都未改變，A項錯誤;

B.氧化銅可能被一氧化碳還原為銅，則該催化劑的活性就會下降，B項正確；

C.若用叫。?參與反應，一段時間后，會有一個,七出現(xiàn)在銅-缽氧化物中，C項錯誤；

D.催化劑能改變反應速率，但不影響反應熱，D項錯誤。

故選B。

13.下列說法正確的是：

A.對于反應A(g)+B(g).C(g)+D(g),壓強不隨時間改變，說明反應己達平衡狀態(tài)

B.絕熱體系中，對于反應4HCl(g)+O2(g).2C12(g)+2H2O(g)AH=-115.6kJ-mol',若反應體系的溫度不

變，說明該反應達到平衡狀態(tài)

C.對于有氣體參加的可逆反應，若氣體的百分含量不隨時間改變，說明該反應已達平衡狀態(tài)

V

D.恒溫恒容下進行的可逆反應：CO2+3H2CH3OH+H2O,當3V逆(H2)=武氏0),反應達到平衡狀態(tài)

【答案】B

【詳解】A.對于反應A(g)+B(g)-*C(g)+D(g),反應前后氣體體積不變，則壓強始終不變，不能判斷反

應是否已達平衡狀態(tài)，A項錯誤；

B.該反應為放熱反應，絕熱體系中，體系的溫度為變量，當體系的溫度保持不變時，表明正逆反應速率相

等，該反應達到平衡狀態(tài)，B項正確：

C.對于有氣體參加的可逆反應，若各組分氣體的百分含量不隨時間改變，說明該反應已達平衡狀態(tài)，C項

錯誤：

D.3V逆(H2)=V“(H2O),此時正逆反應速率不相等(反應速率之比等于化學計量數(shù)之比時，速率相等)，說明

未達到平衡狀態(tài)，D項錯誤；

答案選B。

14.下列說法正確的是

A.反應物用量增加后，有效碰撞次數(shù)增多，反應速率一定增大

B.等物質的量的硫蒸氣和固體硫分別完全燃燒，后者放出熱量多

C.△H<0>△S>0的反應在任何溫度下都能自發(fā)進行

D.銅鐵交接處，在潮濕的空氣中直接發(fā)生反應：Fe-3e=Fe3+,繼而形成鐵銹

【答案】C

【詳解】A.固體或純液體用量的增加不會影響反應速率，故A錯誤；

B.硫蒸氣變化為硫固體為放熱過程，則等物質的量的硫蒸氣和硫固體在氧氣中分別完全燃燒，硫蒸氣放出

熱量多，故B錯誤；

C.反應自發(fā)進行的判斷根據AH-T^S<0分析，AHvO、AS〉。的反應在任何溫度下都能自發(fā)進行，故C

正確；

D.銅鐵交接處，在潮濕的空氣中直接發(fā)生反應：Fe-2e-=Fe2+,故D錯誤；

15.炭黑是霧霾中的重要顆粒物，研究發(fā)現(xiàn)它可以活化氧分子，生成活化氧，活化過程的能量變化模擬計

算結果如圖所示，活化氧可以快速氧化二氧化硫。下列說法錯誤的是

相對能量/eV1?-幺

炭黑和氧氣活化氧

I?一原?。碳原子|

A.氧分子的活化包括0-0鍵的斷裂與C-0鍵的生成

B.每活化一個氧分子吸收0.29eV的能量

C.水可使氧分子活化反應的活化能降低

D.炭黑顆粒是大氣中二氧化硫轉化為三氧化硫的催化劑

【答案】B

【詳解】A.由圖象可知，氧分子活化過程0-0斷裂，生成C-0鍵，所以氧分子的活化是0-0鍵斷裂與C-O

鍵的生成過程，故A不選；

B.由圖可知，反應物的總能量高于生成物的總能量，因此每活化一個氧分子放出0.29eV的能量，故B選；

C.根據圖象分析，整個反應的活化能較大者，沒有水加入的活化能為E=0.75eV,有水加入的反應的活化

能為E=0.57eV,所以水可使氧分子活化反應的活化能降低，故C不選；

D.活化氧可以快速氧化二氧化硫，而炭黑顆?？梢钥醋鞔髿庵卸趸蜣D化為三氧化硫的催化劑，故D

不選；

故選：Bo

16.已知反應S2。；(矽)+2「(矽)25方(四)+12(的)，若往該溶液中加入含F(xiàn)e3,的某溶液，反應機理:

①2Fe"(叫)+21-(aq)=I,(aq)+2Fe2+(aq)

,+

②2Fe"(aq)+S2O^(aq)=2Fe(aq)+2SO；(aq)

下列說法錯誤的是

能里

?，①

,②

/SQ:+h+ZFe"\

SQLUTF廣soA餐：

反應過程

A.Fe'+是該反應的催化劑，加入Fe"后降低了該反應的活化能

B.往該溶液中滴加淀粉溶液，溶液變藍，適當升溫，藍色加深

C.步驟①中2moiFe'+和2moi「的總能量低于2moiFe°+和Imol馬的總能量

D.增大邑。3農度或「濃度，反應①、反應②的反應速率均加快

【答案】B

【詳解】A.從反應過程中鐵離子參與反應，最后又生成鐵離子，所以鐵離子為該反應的催化劑，加入鐵離

子后反應的活化能降低，故A正確，不符合題意；

B.該反應生成碘單質，所以滴加淀粉顯藍色，該反應為放熱反應，所以加熱使平衡逆反應方向移動，碘單質

濃度減小，藍色變淺，故B錯誤，符合題意；

C.從圖分析，步驟①中2moiFe”和2moi「的總能量低于2moiFe?+和Imoll?的總能量，故C正確，不符合

題意；

D.增大I濃度，反應①速率加快，生成的亞鐵離子濃度增大，使反應②的速率加快，若增大S?。；濃度反應，

反應②的反應速率加快，生成的鐵離子濃度增大，使反應①的速率加快，故D正確，不符合題意。

故選B。

17.下列裝置圖或曲線圖與對應的敘述相符的是（）

A.如圖1所示，用0.1mol/LNaOH溶液分別滴定相同物質的量濃度、相同體積的鹽酸和醋酸，其中實線

表示的是滴定鹽酸的曲線

B.某溫度下FeS、CuS的沉淀溶解平衡曲線如圖2所示，縱坐標c（M2+）代表Fe?+或CM+的濃度，橫坐標c（S2'）

代表S2一的濃度。在物質的量濃度相等的Fe2+和CF+的溶液中滴加硫化鈉溶液，首先沉淀的離子為Fe2+

C.圖3表示N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）的丫逆隨時間變化曲線，由圖知ti時刻可能減小了容器內的壓強

D.圖4表示溫度為T℃,體積不等的恒容密閉容器中發(fā)生反應：2c（s）+2NO2（g）UN2（g）+2CO2（g）,相同時

間測得各容器中Nth的轉化率與容器體積的關系，圖中c點所示條件下，丫槨v逆

【答案】C

【分析】圖1滴定曲線，醋酸為弱酸，與強酸在同濃度時溶液中電離的氫離子偏??；在同金屬離子環(huán)境下，

判斷沉淀曲線位置，Ksp越小，越先沉淀；圖3為平衡圖象，根據勒夏特列原理進行判斷。

【詳解】A.如圖1所示，用0.1mol/LNaOH溶液分別滴定相同物質的量濃度、相同體積的鹽酸和醋酸，鹽

酸為強酸，醋酸為弱酸，在同濃度時鹽酸電離出的氫離子濃度大，即其中實線表示的是滴定醋酸的曲線，A

錯誤；

B.某溫度下FeS、CuS的沉淀溶解平衡曲線如圖2所示，縱坐標代表金屬離子的濃度，在物質的量濃度相

等的Fe2+和Cu2+的溶液中滴加硫化鈉溶液，由圖象可知，硫化銅先到Ksp曲線，銅離子先沉淀，B錯誤；

C.若ti時刻減小容器內的壓強，根據有效碰撞理論可知，逆反應速率下降，C正確；

D.根據反應方程可知，增大體積，反應向著氣體體積增大的方向移動，二氧化氮轉化率增大，故相同時間

測得各容器中NO2的轉化率與容器體積的關系如圖中c點所示，小于b點時轉化率，說明該條件下，反應

還未到達平衡，vF>v逆，D錯誤。

答案為C。

第II卷（非選擇題）

二、實驗題

18.某實驗小組用硫酸酸化的高鋅酸鉀溶液與草酸溶液H2c2。4反應測定單位時間內生成CO2的量來探究影

響反應速率的因素。（已知草酸H2c是一種弱酸）

設計實驗方案如表:

實驗序號A溶液B溶液

①

20mL0.1mol/LH2c2O4溶液30mL0.2mol/LKMnO4溶液

②20mL0.2moi/LH2c2O4溶液30mL0.2mol/LKMnO4溶液

(1)圖1裝置中盛放A溶液的儀器名稱是

(2)硫酸酸化的KMnCU與草酸H2c2。4反應的離子方程式為。

(3)此實驗探究的是______因素對化學反應速率的影響，若實驗②在40s末收集了44.8mLCO2(標準狀況下)

則在40s內v(MnO4)=(忽略溶液混合前后體積的變化)。

(4)小組同學將圖1的氣體收集裝置改為圖2,實驗完畢后，應先，再,最后平視量氣管刻度

進行讀數(shù)。為減小氣體測量誤差，還可以將量氣管中的水換成o

(5)除了通過測定單位時間內生成CO2的體積來比較反應速率，本實驗還可以通過測定來比較化學反

應速率。

(6)同學們在實驗中發(fā)現(xiàn)反應速率總是如圖3所示，其中ti?t2時間內速率變快的主要原因可能是：①產物

M*+(或MnSCU)是反應的催化劑；②。

圖3

【答案】（1）分液漏斗

+2+

（2）2MnO；+5H2C2O4+6H=2Mn+1OC02t+8H2O

（3）濃度2xlO-4mol/（L?s）

（4）將氣體冷卻至室溫調節(jié)量氣管高度使兩液面相平（或向下移動量氣管使兩端液面相平）飽和碳酸

氫鈉溶液（或四氯化碳等合理答案）

（5）收集相同體積C02所需要的時間（或KMnO4溶液完全褪色的時間）

（6）該反應放熱

【分析】探究反應速率的影響因素，兩組實驗中酸性高鎰酸鉀的體積和濃度相同，草酸的體枳相同，但草

酸的濃度不同，探究變量是遵循的原則是控制單一變量。

【詳解】（1）盛放A溶液的儀器名稱為：分液漏斗。

（2）硫酸酸化的高鎰酸鉀溶液與草酸溶液發(fā)生氧化還原反應生成硫酸鉀、硫酸銃、二氧化碳和水，反應的

化學方程式為：2KMn€)4+5H2c2Ch+3H2so4=K2so4+2MnSCh+IOCO2T+8H2O。

（3）由表中數(shù)據可知，只有草酸濃度不同，因此該實驗探究的是草酸濃度對化學反應速率的影響;

44.8x102

44.8mLCC>2（標準狀況下）的物質的量為:=0.002mol,反應的化學方程式為：2KMnO4+5H2c2O4

22.4L/mol

2

+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2?+8H2O,則4n(KMnO4)=—x0.002mol=0.0004mol,所以v(MnO；)=

Ac_An0.0004mol

=0.0002mol/(L*s)=2x104mol/(L?s)°

A?"VAt0.05Lx40s

（4）小組同學將圖1的氣體收集裝置改為圖2,實驗完畢后，應先將氣體冷卻至室溫，防止因溫度升高導

致氣體體積偏大，然后調節(jié)量氣管高度使兩液面相平（或向下移動量氣管使兩端液面相平），防止讀出的體積

不準確，最后平視量氣管刻度進行讀數(shù)。為減小氣體測量誤差，還可以將量氣管中的水換成飽和碳酸氫鈉

溶液(或四氯化碳)，此時二氧化碳的損失量更小。

(5)實驗中，除了可以通過測定單位時間內生成CO2的體積來比較反應速率，還可以通過測定收集相同體

積C02所需要的時間來比較反應速率，高鐳酸鉀完全反應時紫色褪去，因此還可以通過測定KMnCU溶液完

全褪色的時間來比較反應速率。

(6)在實驗中發(fā)現(xiàn)反應速率加快，則速率變快的主要原因可能是：①產物鐳離子有催化作用，溶液中鉀離

子和硫酸根離子濃度幾乎不變，所以硫酸鉀對反應速率無影響，②該反應為放熱反應，反應放出的熱量使

環(huán)境溫度升高，加快了反應速率。

19.濃度、催化劑、溶液酸堿性等條件均可能對反應速率產生影響。某實驗小組以5%比。2分解為例進行研

究，在常溫下按照以下方案完成實驗。

已知：FeCb溶液、NaOH溶液和HC1溶液的濃度均為O.lmol/L。

實驗編號V(H2()2)mLV(FeCl3)mLV(NaOH)mLV(HCl)mLV(H2O)mL

1100000

280002

38100a

48b00.5c

5810.500.5

⑴實驗1和2的目的是,實驗2和3的目的是研究催化劑的影響，則a=。

(2)實驗4、5的目的是研究溶液酸堿性對H2O2分解速率的影響，則5=,c=0

(3)實驗3、4、5中，測得生成氧氣的體積隨時間變化的關系如圖。分析圖能夠得出的實驗結論是

(4)加入O.lgMnCh粉末于50mLH2O2溶液中，在標準狀況下放出氣體的體積和時間的關系如圖所示。

4二二k

44)[/,238.8)

°I2345

計算2min~3min時間內的平均反應速率v(H2Ch)=。

【答案】(1)探究H2O2溶液濃度的變化對分解速率的影響1

(2)10.5

(3)FeCl3對H2O2的分解有催化作用，堿性條件比酸性條件催化效果好

(4)0.02mol-Llmin-1

【解析】(1)

實驗1和2的濃度不同，則該實驗的目的為探究H2O2溶液濃度的變化對分解速率的影響；實驗2和3的目

的是研究催化劑的影響，則需要保證溶液體積相同，則a=2-l=l。

(2)

實驗4、5的目的是研究溶液酸堿性對H2O2分解速率的影響，則需要控制變量，濃度、催化劑等因素相同，

則b=L同時根據實驗1中總體積為10,則c=10-8-1-0.5=0.5。

(3)

由圖可知，實驗5的反應速率最大，實驗4的反應速率最小，結合實驗方案可知，堿性環(huán)境能增大H2O2分

解的速率，酸性環(huán)境能減小H2O2分解的速率，則實驗結論為FeCb對H2O2的分解有催化作用，堿性條件比

酸性條件催化效果好。

(4)

根據圖示信息，2min?3min時間內產生氧氣的體積是50mL-38.8mL=l1.2mL,產生氧氣的物質的量是

117'103/MnO'

=5x[0~*mol,根據反應：2H2。2=2出0+023消耗H2O2的物質的量是IxlO^moh2min?3min

UALImol

m

時間內的平均v(H2O2)=--=—~~—~°^-=0.02mol/(L?min)o

△t0.05L'Imin

20.某酸性工業(yè)廢水中含有KzCnO。光照下，草酸(H2c20。能將其中的CnO；.轉化為CN+。某課題組研究

發(fā)現(xiàn)，少量鐵明磯|A12Fe(SO4)#24H2O]即可對該反應起催化作用。為進一步研究有關因素對該反應速率的影

響，探究如下：

(1)在250c下，控制光照強度、廢水樣品初始濃度和催化劑用量相同，調節(jié)不同的初始pH和一定濃度草酸

溶液用量，做對比實驗，完成以下實驗設計表(表中不要留空格)。

實驗編號初始pH廢水樣品體積/mL草酸溶液體積/mL蒸儲水體積/mL

①4601030

②56010—

③560—20

測得實驗①和②溶液中的Cr2O；-濃度隨時間變化關系如圖所示。

(2)上述反應后草酸被氧化的離子方程式為。

(3)實驗①和②的結果表明；

(4)實驗①中。?L時間段反應速率v(Cr3")=molLlmin”(用代數(shù)式表示)。

⑸該課題組對鐵明磯］ALFe(SO4)#24H2O］中起催化作用的成分提出如下假設，請你完成假設二和假設三:

假設一：Fe2+起催化作用：

假設二：;

假設三：;……

【答案】⑴3020

⑵3H2c2。」+Crq：+8H+=2C產+7H2O+6CO2T

(3)溶液pH對該反應的速率有影響

，八2Q-CJ

(4)—；-

(5)AW起催化作用SO：起催化作用

【分析】研究反應速率的影響因素時應注意保證其他條件不變，改變單一變量，故在設計實驗時：若探究

pH值對反應速率的影響，保證其他條件相同，探究草酸濃度對反應速率的影響，保證其他條件不變。探究

鐵明磯在反應中起催化作用，可從其成分入手。

【詳解】(1)①、②對比相同草酸濃度、不同pH下草酸的反應速率，②、③對比相同pH、不同草酸濃度

下草酸的反應速率，為不使體積改變導致濃度變化，則總體的和為100mL,②中蒸儲水的體積為30mL,③

草酸的體積為20mL；

(2)根據題目信息，草酸與50；在酸性條件下反應生成CF+、二氧化碳和水，則離子反應式為

+3+

3H2C,O4+Cr2O^+8H=2Cr+7H2O+6CO2T；

(3)根據圖象信息，實驗①和②為不同pH值下Cr?。；的反應速率的圖象，其他條件相同時，pH值不同，

反應速率不同，故結論為：溶液pH對該反應的速率有影響；

(4)反應時間為ti時，CrQ：反應的物質的量濃度為(co-ci)mol/L,根據反應的方程式，則Cr"生成的物質

的量濃度為2(co-ci)mol/L,v(C產)=2(c：y)mol.L"?min」.

22

(5)已知鐵明機［A12Fe(SO4)4-24H2O］在反應中起催化作用，其成分為AP+、Fe\SO4-,假設一為Fe?+起催

化作用，則假設二可能為A/起催化作用，假設三為SO4?一起催化作用。

21.某化學課外小組的同學準備通過實驗探究，加深對化學反應速率和化學反應限度的認識。

實驗一：探究溫度和濃度對反應速率的影響

實驗原理及方案:在酸性溶液中，碘酸鉀(KICh)和亞硫酸鈉可發(fā)生反應生成碘，生成的碘可用淀粉溶液檢驗，

根據出現(xiàn)藍色所需的時間來衡量該反應的速率。

實驗0.01mol/LKIO3酸性溶液(含淀0.01mol/LNa2sO3溶液的體水的體積實驗溫出現(xiàn)藍色

序號粉)的體積/mL積/mL/mL度/℃的時間/S

?55V,0

②554025

③5V23525

(1)上述表格中：Vi=mL,V2=mLo

實驗二：探究KI和FeCb混合時生成KC1、b和FeCL的反應存在一定的限度。

實驗步驟：

i.向5mL,O.Olmol/LKI溶液中滴加5?6滴O.Olmol/LFeCb溶液，充分反應后，將所得溶液分成甲、乙兩等

份;

ii.向甲中滴加CCL,充分振蕩；

iii.向乙中滴加KSCN。

請回答下列問題：

(2)KI和FeCb在溶液中反應的離子方程式為：2r+2Fe3+,以溶液)+2Fe2+,寫出該反應的平衡常數(shù)K的表達

式一

(3)步驟和iii中的實驗現(xiàn)象說明KI和FeCb混合時生成KC1、12和FeCh的反應存在一定的限度，則步驟ii

中的實驗現(xiàn)象是一,且步驟iii中的實驗現(xiàn)象是一。

實驗三：對鋁片與相同H+濃度的鹽酸和硫酸在同溫同壓下反應時，鋁和鹽酸反應速率更快的原因探究。填

寫下列空白：

①該同學認為：由于預先控制了反應的其他條件，那么，兩次實驗時反應的速率不一樣的原因，只有以下

五種可能：

原因I：。一對反應具有促進作用，而SO『對反應沒有影響；

原因n：cr對反應沒有影響，而soj對反應具有阻礙作用；

(4)原因III：；

原因iv：cr、so：均對反應具有促進作用，但cr影響更大；

(5)原因V：o

②該同學設計并進行了兩組實驗，即得出了正確結論。他取了兩片等質量、外形和組成相同、表面經過砂

紙充分打磨的鋁片，分別放入到盛有同體積、c(H+)相同的稀硫酸和鹽酸的試管(兩試管的規(guī)格相同)中：

a.在盛有硫酸的試管中加入少量NaCl或KC1固體，觀察反應速率是否變化；

b.在盛有鹽酸的試管中加入少量Na2s04或K2s04固體，觀察反應速率是否變化。

(6)若原因I是正確的，則應觀察到的現(xiàn)象是：實驗a中,實驗b中o

【答案】⑴4010

22+

c(Fe)c(I2)

Uc2(Fe3+)c2(D

(3)溶液分層，下層呈現(xiàn)紫紅色溶液變紅

(4)C1-對反應具有促進作用，而SOj對反應具有阻礙作用

(5)C1-、SOT均對反應具有促進作用，但SO:影響更大

(6)反應速率加快反應速率減慢

【解析】(1)

從②可以看出混合溶液的總體積為50mL,故表格中：W=40mL,V2=10mL；

⑵

c2(Fe2+)c(I)

反應2I+2Fe3+iL(溶液)+2Fe2+的平衡常數(shù)K的表達式:2