第六章化学反应与能量章末归纳总结（解析版）

PAGE19第六章章末归纳总结思维导图思维导图常见考点常见考点考点一化学反应中能量的变化【例1-1】（春·江苏扬州·高一扬州中学校考开学考试）下图是1mol与1molCO反应生成1mol和1molNO过程中的能量变化示意图。下列说法正确的是A．反应放出的能量为B．反应放出的能量为C．反应吸收的能量为D．反应吸收的能量为【答案】A【解析】A．根据图像可知，该反应为放热反应，放出的能量为，A正确；B．根据图像可知，该反应为放热反应，放出的能量为，B错误；C．根据图像可知，该反应为放热反应，C错误；D．根据图像可知，该反应为放热反应，D错误；故答案为：A。【例1-2】（秋·北京西城·高一北师大实验中学校考阶段练习）下图为H2与Cl2在一定条件下反应生成HCl的微观示意图。注：示意图中的能量表示断裂或形成1mol共价键吸收或放出的热量,下列说法不正确的是A．反应的化学方程式是H2+Cl2=2HClB．由图可知有假想中间物质H、Cl原子形成1molH-Cl非极性键放出431kJ的能量C．由图中能量数据可知，H-H键比Cl-Cl键更难断裂D．标准状况下，11.2LH2与过量Cl2反应放出的热量是183kJ【答案】D【解析】A．氢气和氯气反应的方程式为：H2+Cl2=2HCl，A正确；B．由图可知，H、Cl原子形成1molH-Cl非极性键放出431kJ的能量，B正确；C．由图中能量数据可知，H-H键436kJ·mol-1,比Cl-Cl键243kJ·mol-1更大，更难断裂，C正确；D．反应焓变=断键能量-成键能量；H2+Cl2=2HCl反应的焓变△H=436kJ·mol-1+243kJ·mol-1-2×431kJ·mol-1=-183kJ·mol-1，则1molH2参加反应放热为183kJ，标准状况下，11.2LH2的物质的量为0.5mol，与过量Cl2反应放出的热量是91.5kJ，D错误；故答案为：D。【一隅三反】1（春·黑龙江佳木斯·高一建三江分局第一中学校考期中）下列说法中正确的是A．若2NO2(g)N2O4(g)

∆H=+56.9kJ·mol-1，则置于密闭容器中充分反应吸收的热量为56.9kJB．表示中和热的热化学方程式：C．在稀溶液中，强酸与强碱反应的中和热为ΔH=-57.3kJ·mol-1，若将含有0.5molH2SO4的浓硫酸和含有1molNaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3kJD．H2(g)的燃烧热是285.8kJ·mol-1，则2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)

∆H=+571.6kJ·mol-1【答案】C【解析】A．若2NO2(g)N2O4(g)

∆H=+56.9kJ·mol-1，将置于密闭容器中，参加反应的NO2小于2mol，则充分反应吸收的热量小于56.9kJ，A不正确；B．表示中和热的热化学方程式中，H+和OH-的状态都应为aq，而不是l，即为：，B不正确；C．浓硫酸溶于水时，会放出热量，若将含有0.5molH2SO4的浓硫酸和含有1molNaOH的溶液混合，放出的热量为中和热与溶解热之和，应大于57.3kJ，C正确；D．H2(g)的燃烧热是285.8kJ·mol-1，则2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)

∆H=+571.6kJ·mol-1，2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)

∆H＜+571.6kJ·mol-1，D不正确；故选C。2．（春·陕西延安·高一校考期中）回答下列问题：(1)2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。图中A、C分别表示_____、_____，E的大小对该反应的反应热_____(填“有”或“无”)影响。该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点_____(填“变大”、“变小”或“不变”)。(2)已知下列热化学方程式：2Zn(s)+O2(g)=2ZnO(s)∆H1=-702.2kJ/mol2Hg(l)+O2(g)=2HgO(s)∆H2=-181.4kJ/mol由此可知Zn(s)+HgO(s)=ZnO(s)+Hg(l)的∆H是_____。(3)在25℃、101kPa下，1g硫粉完全燃烧放出9kJ的热量，写出表示该反应燃烧热的热化学方程式为_____。(4)已知拆开1molH－H键，1molCl－Cl键，1molH－Cl键，分别需要的能量是436kJ、243kJ、431kJ，则Cl2与H2反应生成HCl的热化学方程式为_____。(5)同一反应的生成物状态不同时反应热不同，如2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)∆H1①，2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)∆H2②，则∆H1_____∆H2填“＞”、“＜”或“=”）。【答案】(1)

反应物能量

生成物能量

无

变小(2)-260.4kJ•mol-1(3)S(s)+O2(g)=SO2(g)

∆H=-288kJ•mol-1(4)H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)

∆H=-183kJ•mol-1(5)＞【解析】（1）根据图示可知：图中纵坐标表示物质含有能量，横坐标表示反应过程，A表示反应物总能量，C表示生成物含有的总能量；由于反应热等于反应物与生成物的能量差，E表示该反应的活化能，故反应的活化能大小对反应热无影响；使用催化剂后，能够改变反应途径，降低反应的活化能，因此使用催化剂V2O5后，图中B点会变小；（2）已知热化学方程式：①2Zn(s)+O2(g)=2ZnO(s)

∆H1=-702.2kJ/mol②2Hg(l)+O2(g)=2HgO(s)

∆H2=-181.4kJ/mol根据盖斯定律，将×(①-②)，整理可得Zn(s)+HgO(s)=ZnO(s)+Hg(l)∆H=--260.4kJ•mol-1；（3）在25℃、101kPa下，1g硫粉完全燃烧放出9kJ的热量，则32gS燃烧产生1molSO2气体放出热量Q=32g×9kJ/g=288kJ，故表示该反应燃烧热的热化学方程式为S(s)+O2(g)=SO2(g)

∆H=-288kJ•mol-1；（4）反应热等于断裂反应物化学键吸收的总能量与形成生成物化学键释放的总能量的差，则根据拆开1molH－H键，1molCl－Cl键，1molH－Cl键，分别需要的能量是436kJ、243kJ、431kJ，可知Cl2与H2反应生成HCl的反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的反应热∆H=(436kJ/mol+243kJ/mol)-(2×431kJ/mol)=-183kJ/mol，故该热化学方程式为：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)∆H=-183kJ•mol-1；（5）同一物质，物质含有的能量：气态＞液态＞固态。对于反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)

∆H1①，2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)

∆H2②，由于反应物的能量相同，生成物含有的能量：水蒸气大于液态水，所以反应放出的热量Q：②＞①，反应放出的热量越多，则反应热就越小，故反应热∆H1＞∆H2。3（春·四川成都·高一校考期中）Ⅰ．为了研究化学反应A+B=C+D的能量变化情况，某同学设计了如图所示装置。当向盛有A的试管中滴加试剂B时，看到U形管中甲处液面下降乙处液面上升。试回答下列问题：(1)该反应为_____反应(填“放热”或“吸热”)。(2)A和B的总能量比C和D的总能量_____(填“高”或“低”)。(3)该反应的物质中的化学能通过化学反应转化成_____释放出来。(4)该反应的反应物化学键断裂吸收的能量____(填“高”或“低”)于生成物化学键形成放出的能量。Ⅱ．在一个小烧杯里加入约20g已研磨成粉末的氢氧化钡晶体[Ba(OH)2•8H2O]，将小烧杯放在事先已滴有3~4滴水的玻璃片上，然后向烧杯内加入约10g氯化铵晶体，并立即用玻璃棒迅速搅拌。试回答下列问题：(5)写出反应的化学方程式：_____。(6)实验中要立即用玻璃棒迅速搅拌的原因是_____。(7)如果没有看到“结冰”现象，我们还可以采取哪些方式来说明该反应吸热?_____(答出两种方案)。(8)“结冰”现象说明该反应是一个_____(填“放出”或“吸收”)能量的反应。(9)该反应在常温下就可进行，说明_____。【答案】(1)放热(2)高(3)热能(4)低(5)Ba(OH)2•8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3+10H2O(6)使反应物充分混合，迅速发生反应，使实验现象更加明显(7)在烧杯内的反应物中插入温度计，通过测量，发现反应后温度计的示数下降，说明该反应是吸热反应；用皮肤感受，感觉烧杯外壁很凉，说明该反应为吸热反应；用手触摸烧杯外壁，感觉烧杯外壁很凉，说明该反应为吸热反应；(8)吸热(9)有的吸热反应不需要加热也能发生(或反应放热还是吸热，与反应条件无关)。【解析】（1）由题意可知：U形管中甲处液面下降，乙处液面上升，说明化学反应A+B=C+D为放热反应，反应放出热量导致广口瓶中气体受热体积膨胀，导致U形管中甲处液面下降，乙处液面上升；（2）该反应是放热反应，说明反应物A和B的总能量比生成物C和D的总能量高；（3）该反应是放热反应，说明反应物化学键断裂吸收的能量低于生成物化学键形成放出的能量。即该反应的物质中的化学能通过化学反应转化成热能释放出来；（4）由于反应热等于断裂反应物化学键吸收的能量与形成生成物化学键释放的总能量的差。该反应是放热反应，说明该反应的反应物化学键断裂吸收的能量小于生成物化学键形成放出的能量；（5）氢氧化钡晶体[Ba(OH)2•8H2O]与NH4Cl混合反应产生BaCl2、NH3、H2O，反应方程式为：Ba(OH)2•8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3+10H2O；（6）实验中要立即用玻璃棒迅速搅拌的原因是使反应物充分混台，迅速发生反应，使实验现象更加明显；（7）如果没有看到“结冰”现象，可以采取如下措施证明反应是放热反应：在烧杯内的反应物中插入温度计，反应后温度计示数下降，说明该反应是吸热反应；或用手触摸烧杯外壁，感觉烧杯外壁很凉，说明该反应为吸热反应；（8）旧化学键断裂吸收能量，新化学键形成放出能量，“结冰”现象说明该反应为吸热反应；（9）该反应在常温下就可以进行，说明有的吸热反应不需要加热也可发生，或反应放热还是吸热，与反应条件无关。考点二原电池【例2】（·高一课时练习）铜—锌原电池装置如图所示，电解质溶液为硫酸铜溶液，电池工作一段时间后，下列说法错误的是A．锌电极上的反应为Zn-2e-=Zn2＋B．溶液中的SO向锌电极移动C．电子从锌电极经过硫酸铜溶液流向铜电极D．铜电极质量增加【答案】C【解析】A．锌的活动性强于铜，锌作负极，则锌电极上的反应为Zn-2e-=Zn2＋，A正确；B．原电池工作时，电解质溶液中的阴离子向负极移动，故SO向锌电极移动，B正确；C．电子从锌电极经过导线流向铜电极，溶液不能传导电子，C错误；D．铜电极是正极，溶液中的铜离子在正极放电析出铜，因此铜电极质量增加，D正确；故选C。【例2-2】（春·山东德州·高一校考阶段练习）被称为“软电池”的纸质电池采用一个薄层纸片作为传导体，在其一边镀锌，在另一边镀二氧化锰。在纸内的离子“流过”水和氧化锌组成的电解液。电池的总反应式为Zn＋2MnO2＋H2O=ZnO＋2MnO(OH)。下列说法正确的是A．该电池的正极为锌B．该电池的反应中二氧化锰起催化作用C．当0.1molZn完全消耗时，流经电解液的电子个数约为1.204×1023D．该电池电流由正极经外线路流向负极【答案】D【解析】A．该电池反应中，锌元素化合价由0价变为＋2价，所以锌做负极，A错误；B．该反应中，锰元素化合价由＋4价变为＋3价，所以二氧化锰做正极，B错误；C．电子不进入电解质溶液，C错误；D．电流的方向为由正极经外线路流向负极，D正确。故选D。【一隅三反】1．（·广东潮州·高一统考期末）NO2、O2、熔融盐NaNO3组成的燃料电池如图所示，在使用过程中石墨I电极反应生成一种氧化物Y，下列有关说法正确的是A．石墨I极为正极，石墨II极为负极B．Y的化学式可能为NOC．石墨II极上的O2被氧化D．石墨I极的电极反应式为NO2+NO﹣e﹣═N2O5【答案】D【解析】A．根据上述分析，石墨Ⅱ为正极，石墨I为负极，故A错误；B．石墨I为负极，石墨I上NO2失去电子，N元素的化合价应从+4价升高，Y不可能为NO，故B错误；C．石墨Ⅱ上氧气得到电子，则O2被还原，故C错误；D．石墨I上NO2失去电子，N元素的化合价升高，因此Y为N2O5，负极反应为NO2+NO-e-═N2O5，故D正确；答案选D。2．（·陕西延安·高一校考期中）分别按如图甲、乙所示装置进行实验，图中两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸，乙中Ⓐ为电流表。请回答下列问题：(1)以下叙述中，正确的是_______(填字母)。A．甲中锌片是负极，乙中铜片是正极B．两烧杯中铜片表面均有气泡产生C．两烧杯中溶液pH均增大D．产生气泡的速度甲中比乙中慢E.乙的外电路中电流方向Zn→CuF.乙溶液中向铜片方向移动(2)某同学依据氧化还原反应：2Ag++Cu=Cu2++2Ag设计的原电池如图所示：①正极的材料是_______，负极发生的电极反应式为：_______。②外电路中的电子流向是：_______。③当反应进行到一段时间后取出电极材料，测得某一电极增重了5.4g，则该原电池反应共转移的电子数目是_______。(3)Mg、Al设计成如图所示原电池装置：若电解液为盐酸，正极的电极反应式为：_______。若电解液为氢氧化钠溶液，负极的电极材料为_______。【答案】(1)CD(2)

银(或Ag)

Cu-2e-=Cu2+

从铜电极流向银电极

0.05NA(3)

2H++2e-=H2↑

铝(或Al)【解析】（1）A．如图甲，该装置没有形成闭合回路，不能形成原电池，故A错误；B．甲烧杯中不能形成原电池，Cu与稀硫酸不反应，没有现象，装置乙为原电池，Zn比Cu活泼，Zn作负极，Cu作正极，电极反应式为，有气泡产生，故B错误；C．如图，甲装置中虽然没有形成原电池，但是Zn与硫酸发生反应，，减小，pH增大；装置乙为原电池，总反应为，减小，pH增大，故C正确；D．装置甲为化学腐蚀，装置乙为原电池，所以装置乙反应生产气体的速率快，故D正确；E．装置乙为原电池，Zn比Cu活泼，Zn作负极，Cu作正极，电子从Zn极流出经外电路流向Cu极，故E错误；F．在原电池中，阴离子向负极移动，装置乙为原电池，Zn比Cu活泼，Zn作负极，向Zn极移动，故F错误；故填CD；（2）①如图，电解质溶液为溶液，其中Cu比Ag活泼，Cu作负极，电极反应式为，Ag作正极，电极反应式为，故填银(或Ag)；；②该电池中，Cu作负极，Ag作正极，电子从Cu极流出，经外电路流向Ag极，故填从铜电极流向银电极；③Cu作负极，电极反应式为，Ag作正极，电极反应式为，根据电极反应式，可知正极增重，生成5.4gAg时，转移电子数目为，故填；（3）可以和电解质溶液发生反应的是负极，若两极都发生反应则活泼性较强的一极是负极；如图，若电解液为盐酸，因Mg比Al活泼，所以Mg作为负极，Al为正极，负极电极反应式为；若电解液为氢氧化钠溶液，因Al能与NaOH反应，所以Al作负极，电极反应式为，Mg作正极，故填；铝(或Al)。考点三化学反应速率【例3-1】（·高一课时练习）反应4A(s)+3B(g)=2C(g)+D(g)，经2minB的浓度减小0.6mol/L。对此反应速率的正确表示是A．用A表示的反应速率是0.8mol/(L•s)B．分别用B、C、D表示反应的速率，其比值是3：2：1C．在2min末时的反应速率，用反应物B来表示是0.3mol/(L•min)D．在这2min内用B和C表示的反应速率的值都是相同的【答案】B【解析】A．反应物A是固体，浓度为常数，不用其表示反应的速率，选项A不正确；B．化学反应速率之比等于计量数之比，故分别用B、C、D表示反应的速率，其比值是3：2：1，选项B正确；C．v(B)==0.3mol/(L•min)是2min内的平均反应速率，而不是2min末时的反应速率，选项C不正确；D．反应中B和C的化学计量数不同，B和C表示的反应速率的值不同，选项D不正确；答案选B。【例3-2】（·高一课时练习）在密闭系统中有反应C(s)+CO2(g)2CO(g)，能使反应速率加快的措施是①通过减小容器体积增大压强②升高温度③将炭粉碎④通入CO2⑤增加炭的量⑥恒容条件下通入N2A．①②③⑥ B．①②④⑥ C．①②③④ D．①②③④⑤【答案】C【解析】①、④中，增大压强和通入CO2都增大了反应物的浓度，使反应速率加快；②中升高温度，反应速率加快；③中将炭粉碎，增大了炭与CO2的接触面积，反应速率加快；⑤中增加炭的量，由于炭是固体，浓度不会改变，故不能使反应速率加快；⑥中恒容条件下通入N2，反应混合物的浓度不变，反应速率不变，综上所述故选C。【例3-3】（·高一课时练习）下列四种盐酸跟锌片反应，起始时反应速率最快的是A．10℃20mL3mol•L-1的盐酸 B．10℃40mL2mol•L-1的盐酸C．20℃20mL2mol•L-1的盐酸 D．20℃10mL4mol•L-1的盐酸【答案】D【解析】锌与盐酸反应的离子方程式是Zn+2H+=Zn2++H2↑，所以盐酸的浓度越高，溶液的温度越高，反应速率越快，与盐酸的体积无关。选项C、D中溶液温度相同，但D中盐酸的浓度最高，因此反应速率最快；答案选D。【一隅三反】1（·高一课时练习）反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一定可变体积的容器中进行，则下列条件的改变使其反应速率增大的是A．增加C的量B．将容器的体积缩小一半C．保持温度和容器体积不变，充入氦气D．保持温度和压强不变，充入氦气【答案】B【解析】A．因C为固体，当增加C的量时，其浓度不会改变，则不会对速率产生影响，A错误；B．将容器的体积缩小一半，气态物质的浓度均增大一倍，故反应速率增大，B项正确；C．当保持温度和容器体积不变时，充入氦气，原来各种物质的浓度没有发生变化，故速率不变，C项错误；D．当保持温度和压强不变时，充入氦气，容器的体积必然扩大，各物质的浓度减小，故反应速率减小，D项错误；故选B。2．（春·新疆克拉玛依·高一克拉玛依市高级中学校考期末）可逆反应，在四种不同情况下的反应速率如下，其中反应进行得最快的是A． B．C． D．【答案】B【解析】化学反应速率之比等于化学计量数之比，；；；根据计算可以看出是速率最快，故答案为B；3．（春·新疆克拉玛依·高一克拉玛依市高级中学校考期末）下列有关化学反应速率的说法正确的是A．100mL的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变B．用锌片和稀硫酸反应制取氢气时，用粗锌比纯锌反应生成氢气的速率会加快C．反应在一容积可变的密闭容器中进行，增加的量，其反应速率增大D．汽车尾气中的和可以反应生成和，减小压强反应速率加快【答案】B【解析】A．在盐酸溶液中加入氯化钠溶液，盐酸浓度变小，反应速率减慢，故A错误；B．粗锌中含有杂质，与锌在稀硫酸中形成原电池，生成氢气的速率会加快，故B正确；C．反应在一容积可变的密闭容器中进行，C为固体，增加C（s）的量，反应速率不变，故C错误；D．汽车尾气中的NO和CO可以反应生成N2和CO2，减小压强，反应速率减慢，故D错误；故答案为B。考点四化学平衡【例4】（春·黑龙江佳木斯·高一建三江分局第一中学校考期中）某温度下，在一个2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，填写下列空白：(1)从开始至2min，X的平均反应速率为_______。(2)2min后气体z的体积分数为_______(保留两位有效数字)。(3)该反应的化学方程式为_______。(4)1min时，v正(X)_______v逆(X)，2min时，v正(Y)_______v逆(Z)(填“＞”或“＜”或“=”)。(5)上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行，分别测得甲中v(X)=9mol·L-1·min-1，乙中v(Y)=0.5mol·L-1·s-1，则_______中反应更快(用甲、乙回答问题)。(6)在2min时向容器中通入氩气(容器体积不变)，X的化学反应速率将_______(填变大或不变或变小)。(7)若X、Y、Z均为气体(容器体积不变)，下列能说明反应已达平衡的是_______。a．X、Y、Z三种气体的浓度相等b．气体混合物平均相对分子质量不随时间变化c．反应已经停止d．反应速率v(X)︰v(Y)=3︰1e．2v(X)正=3v(Z)逆f．混合气体的密度不随时间变化【答案】(1)0.075mol•L-1•min-1(2)11%(3)3X+Y2Z(4)

＞

＜(5)乙(6)不变(7)be【解析】（1）从开始至2min，X的物质的量变化0.3mol，则用X表示的平均反应速率为=0.075mol•L-1•min-1。答案为：0.075mol•L-1•min-1；（2）2min后气体z的体积分数为≈11%。答案为：11%；（3）该反应中，X、Y的物质的量随反应进行不断减小，Z的物质的量不断增大，则X、Y为反应物，Z为生成物，由物质的量的变化量，可确定X、Y、Z的化学计量数之比为3:1:2，反应进行2min后达平衡，则化学方程式为3X+Y2Z。答案为：3X+Y2Z；（4）1min时，反应继续正向进行，则v正(X)＞v逆(X)，2min时，反应达平衡状态，2v正(Y)=v正(Z)=v逆(Z)，则v正(Y)＜v逆(Z)。答案为：＞；＜；（5）上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行，分别测得甲中v(X)=9mol·L-1·min-1，乙中v(Y)=0.5mol·L-1·s-1=30mol·L-1·min-1、v(X)=90mol·L-1·min-1＞9mol·L-1·min-1，则乙中反应更快。答案为：乙；（6）在2min时向容器中通入氩气(容器体积不变)，各物质的浓度都未发生改变，则X的化学反应速率将不变。答案为：不变；（7）a．X、Y、Z三种气体的浓度相等，则正、逆反应速率不一定相等，反应不一定达平衡状态，a不符合题意；b．反应前后气体的质量不变，物质的量在平衡前不断发生改变，则平均相对分子质量不断改变，当气体混合物平均相对分子质量不随时间变化时，反应达平衡状态，b符合题意；c．反应为可逆反应，正、逆反应始终进行，反应不可能停止，c不符合题意；d．在此反应过程中，不管反应是否达到平衡，始终存在反应速率v(X)︰v(Y)=3︰1，d不符合题意；e．2v(X)正=3v(Z)逆，反应进行的方向相反，且速率之比等于化学计量数之比，则反应达平衡状态，e符合题意；f．混合气体的质量、体积始终不变，则密度始终不变，当密度不随时间变化时，反应不一定达平衡状态，f不符合题意；故选be。答案为：be。【一隅三反】1．（春·云南文山·高一统考期末）I.一定条件下，将2molA气体和2molB气体加入2L的恒容密闭容器中进行反应：。2min后达化学平衡，测得C的浓度为，填写下列空白：(1)2min内用A表示的平均反应速率为_______。(2)平衡时B的物质的量浓度为_______。(3)平衡时A的转化率是B的转化率的_______倍。(4)能说明该反应达到化学平衡状态的是：_______。A．A表示的平均反应速率等于C表示的平均反应速率B．消耗1molA的同时生成0.5molBC．分别用A、B、C表示的反应速率之比为2∶1∶2D．C的物质的量不再变化(5)要使该反应的化学反应速率加快，可采取的措施是：_______(任写两种)。II.理论上，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。利用反应设计一种化学电池，回答下列问题：(6)正极上发生的电极反应式为_______。(7)若导线上转移的电子为1mol，则消耗金属铜的质量为_______。【答案】(1)0.4mol/(L·min)(2)0.6mol/L(3)2(4)BD(5)增加反应物的浓度、升高温度、增大气体的压强、使用催化剂等(任写两种即可)(6)或(7)32g【解析】（1）2min内用A表示的平均反应速率为；（2）据分析，平衡时B的物质的量浓度为0.6mol/L；（3）平衡时A的转化率，B的转化率，则平衡时A的转化率是B的转化率的2倍；（4）A．A表示的平均反应速率等于C表示的平均反应速率，但没有指明反应的方向，难以确定正逆反应速率是否相等，不能判断是否平衡，A不符合；B．消耗1molA的同时生成0.5molB，则正逆反应速率相等，能判断平衡，B符合；C．同一个方向的正逆反应速率之比等于化学计量数之比，所以假如都是正反应速率始终满足：分别用A、B、C表示的反应速率之比为2∶1∶2，不能判断是否平衡，C不符合；D．C的物质的量不再变化，满足平衡特征，D符合；答案为：BD；（5）增加反应物的浓度、升高温度、增大气体的压强、使用催化剂等等，均可加快化学反应速率；（6）反应中，Cu元素化合价升高，发生氧化反应，Cu作负极，正极上，得电子生成，电极反应式为或；（7）根据可知，转移1mol电子，消耗0.5molCu，则消耗的金属铜的质量为。2．（春·浙江·高一杭州四中校考期中）根据化学反应速率和化学反应限度的知识，回答下列问题：I.某温度时，在0.5L容器中发生A、B两种物质间的转化反应，A、B物质的量随时间变化的曲线如图所示：(1)该反应的化学方程式为_______。(2)反应开始至4min时，A的平均反应速率为_______。(3)4min时，反应是否达平衡状态？_______(填“是”或“否”)，8min时，v正_______(填“>”“<”或“=”)v逆。Ⅱ.氢气是合成氨的重要原料，合成氨反应的化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，该反应为放热反应，且每生成2molNH3，放出92.4kJ的热量。当合成氨反应达到平衡后，改变某一外界条件(不改变N2、H2和NH3的量)，反应速率与时间的关系如图所示。(4)图中表示反应处于化学平衡状态的时间段(t1时刻后)为_______。(5)在一定温度下，向一个容积为0.5L的容器中通入2mol氮气和8mol氢气及固体催化剂，使之反应。已知平衡时容器内气体的压强为起始时的80%。①N2的转化率为_______。(A的平衡转化率=)②反应达到平衡时，放出的热量_______(填字母，下同)。A．小于92.4kJB．等于92.4kJC．大于92.4kJD．可能大于、小于或等于92.4kJ(6)若该反应在绝热条件下进行，下列能证明该反应已达化学平衡的为_______。A．混合气体的质量不变B．体系的温度不变C．N2、H2、NH3的物质的量之比为1：3：2D．压强不变【答案】(1)2AB(2)0.2mol/(L▪min)(3)

否

=(4)t2-t3和t4-t5(5)

50%

B(6)BD【解析】（1）从图象可以看出，在反应过程中，A的物质的量减小，为反应物，B的物质的量增加，为生成物。从开始到4min时，A的物质的量从0.8mol减小到0.4mol，减小了0.4mol，B的物质的量从0.2mol增加到0.4mol，增加了0.2mol。A和B变化的物质的量之比为0.4mol：0.2mol=2：1，变化的物质的量之比等于方程式的系数比，同时可以从图象中看出，8min后，A和B的物质的量不再变化，说明该反应是可逆反应，8min后，反应达到了平衡状态，则反应的化学方程式为：2AB。（2）从开始到4min时，消耗的A的物质的量为0.4mol，容器体积为0.5L，则消耗的A的物质的量浓度为0.8mol/L，用A表示的反应速率为=0.2mol/(L▪min)。（3）4min时，A和B的物质的量仍在变化，所以没有达到平衡状态。8min时，A和B的物质的量不再变化，达到了平衡状态，则v正=v逆。（4）正逆反应速率相等时，反应达到平衡状态，所以处于化学平衡状态的时间段为t2-t3和t4-t5；（5）①起始时容器中共有气体10mol，平衡时压强为开始时的80%，在恒温恒容的容器中，压强之比等于物质的量之比，则平衡时混合气的总的物质的量为10mol×80%=8mol，比起始时减小了2mol，根据合成氨反应的方程式可知，反应中变化的物质的量即为生成氨气的物质的量，所以生成氨气2mol，则消耗了1mol氮气，所以氮气的转化率为=50%；②已知每生成2molNH3，放出92.4kJ的热量。该反应中生成了2molNH3，所以放出92.4kJ的热量，故选B；（6）A．反应物和生成物均为气体，混合气的总质量一直不变，所以混合气体质量不变不能证明反应达到了化学平衡，A错误；B．该反应在绝热条件下进行，当体系温度不变时，反应达到了化学平衡，B正确；C．N2、H2、NH3的分子数之比为1:3:2，和反应是否平衡无关，C错误；D．该反应前后气体系数之和不相等，即反应前后气体物质的量有变化，所以反应前后压强会发生变化，当压强不变时，反应达到了化学平衡，D正确；故选BD。检测试卷一、选择题(本题包括18小题，每小题3分，共54分，每小题只有一个选项符合题意)1．(郑州外国语学校高一月考)绿色能源是指使用不会对环境造成污染的能源，下列属于绿色能源的是()①太阳能②风能③潮汐能④煤⑤天然气⑥石油A．①②③ B．③④C．④ D．①②⑤答案A解析石油、煤、天然气燃烧会产生一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫等空气污染物，不属于绿色能源，而太阳能、风能、潮汐能的使用不会对环境造成污染，属于绿色能源，A项正确。2．(黑龙江省龙东南高一期末联考)下列关于能量转换的认识中不正确的是()A．电解水生成氢气和氧气时，电能转化为化学能B．绿色植物进行光合作用时，太阳能转化为化学能C．煤燃烧时，化学能主要转化为热能D．白炽灯工作时，电能全部转化为光能答案D解析电解装置将水电解生成氢气和氧气时，是电能转化为化学能，A正确；绿色植物进行光合作用时，太阳能转化为化学能在生物体内储存，B正确；煤燃烧时会产生大量的热量，化学能主要转化为热能，C正确；白炽灯工作时，将电能转化为光能和热能，D错误。3．(郑州一中高一期中)混合动力汽车配有电动、汽油双引擎。在减速时，自动捕捉减少的动能；在高速行驶时，启用双引擎，动力更强劲。下列有关混合动力汽车的说法不正确的是()A．减速制动时动能转化为电能储存在电池中B．高速行驶时电池电能转化为汽车部分动力C．通过发电机电动机互变循环减少汽车油耗D．双动力汽车工作时不会产生废气污染环境答案D解析根据题目信息，在减速时，自动捕捉减少的动能转化为电能储存在电池中，故A正确；在高速行驶时，启用双引擎，电池电能转化为汽车部分动力，故B正确；通过发电机电动机互变循环可以减少汽车油耗，故C正确；汽油引擎工作时，会产生废气污染环境，故D错误。4．(广东肇庆期末)某温度时，浓度均为1mol·L－1的两种气体X2和Y2，在体积恒定的若Z用X、Y表示，则该反应的化学方程式可表示为()A．X2＋2Y22XY2B．2X2＋Y22X2YC．3X2＋Y22X3YD．X2＋3Y22XY3答案C＝∶0.4mol·L－1＝3∶1∶2，故反应的化学方程式为3X2＋Y22Z，根据原子守恒可知，Z为X3Y，故反应的化学方程式为3X2＋Y22X3Y。5．下列有关化学反应速率和限度的说法中不正确的是()A．已知工业合成氨的正反应方向放热，所以升温正反应速率减小，逆反应速率增大B．实验室用H2O2分解制备O2，加入MnO2后，反应速率明显加快C．2SO2＋O22SO3反应中，SO2的转化率不能达到100%D．实验室用碳酸钙和盐酸反应制取CO2，相同质量的粉末状碳酸钙比块状反应要快答案A解析升高温度，正反应速率和逆反应速率均增大，故A错误；二氧化锰在过氧化氢的分解反应中作催化剂，能加快反应速率，故B正确；可逆反应的反应物不可能完全转化为生成物，即反应物的转化率不可能达到100%，故C正确；相同质量的碳酸钙粉末比块状的表面积大，反应物和液体的接触面积更大，反应速率更快，故D正确。6．(张家口一中高一期中)把在空气中久置的铝片5.0g投入盛有50mL0.1mol·L－1盐酸的烧杯中，该铝片与盐酸反应，产生氢气的速率v(H2)与反应时间t的关系可用如图所示的坐标曲线来表示，下列推论错误的是()A．O→a不产生氢气是因为表面的氧化物隔离了铝和稀盐酸B．b→c段产生氢气的速率增加较快的主要原因之一是温度升高C．t＝c时，反应处于平衡状态D．t＞c时，产生氢气的速率降低的主要原因是溶液中H＋浓度下降答案C解析A项，铝表面有氧化膜，因此曲线O→a段不产生氢气，发生反应的化学方程式为Al2O3＋6HCl=2AlCl3＋3H2O，正确；B项，随着反应的进行，H＋浓度逐渐减小，但曲线b→c段产生氢气的速率仍然增大，则产生氢气的速率增加较快的主要原因是反应放热，溶液温度升高，正确；D项，温度升高，反应速率增大，浓度降低，反应速率减小，则t>c时，产生氢气的速率降低，说明溶液中H＋浓度下降起主导作用，正确。7．(石家庄一中高一月考)某固体酸燃料电池以NaHSO4固体为电解质传递H＋，其基本结构如图，电池总反应可表示为2H2＋O2=2H2O，下列有关说法正确的是()A．电子通过外电路从b极流向a极B．每转移0.1mol电子，消耗1.12L的H2C．b极上的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－D．H＋由a极通过固体酸电解质传递到b极答案D解析根据电池总反应2H2＋O2=2H2O可知，通入氢气的一极为电池的负极，发生氧化反应：H2－2e－=2H＋，通入氧气的一极为电池的正极，发生还原反应：O2＋4e－＋4H＋=2H2O。通入氢气的一极为电池的负极，则a为负极，b为正极，电子由负极经外电路流向正极，即由a极经外电路流向b极，A错误；每转移0.1mol电子，消耗0.05mol的H2，标准状况下的体积为1.12L，但选项中没有说明是否为标准状况，则气体的体积不一定为1.12L，B错误；中间为固体酸膜，可以传递H＋，结合图示可知，b极上的电极反应式为O2＋4e－＋4H＋=2H2O，C错误；a极上氢气失电子生成H＋，阳离子向正极移动，所以H＋由a极通过固体酸膜传递到b极，D正确。8．(铜陵市期中)根据如图所示示意图，下列说法不正确的是()A．反应C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)，能量增加(b－a)kJ·mol－1B．该反应过程反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量C．1molC(s)和1molH2O(l)反应生成1molCO(g)和1molH2(g)吸收的热量为131.3kJD．1molC(s)、2molH、1molO转变成1molCO(g)和1molH2(g)放出的热量为akJ答案C解析由图可知，该反应为吸热反应，反应的热化学方程式为C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH＝(b－a)kJ·mol－1，A项正确；该反应过程反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量，B项正确；根据图像可知1molC(s)和1molH2O(g)反应生成1molCO(g)和1molH2(g)吸收的热量为131.3kJ，而1molH2O(l)变为1molH2O(g)时要吸收热量，因此1molC(s)和1molH2O(l)反应生成1molCO(g)和1molH2(g)吸收的热量大于131.3kJ，C项错误；由图可知，1molC(s)、2molH、1molO转变成1molCO(g)和1molH2(g)放出的热量为akJ，D项正确。9．普通水泥在固化过程中其自由水分子减少并形成碱性溶液。根据这一特点，科学家们发明了电动势法测水泥的初凝时间。此法的原理如图所示，反应的化学方程式为2Cu＋Ag2O=Cu2O＋2Ag，下列有关说法正确的是()A．2molCu与1molAg2O的总能量低于1molCu2O与2molAg具有的总能量B．Ag2O/Ag电极为正极C．原理示意图中，电流从Cu流向Ag2OD．电池工作时，OH－向正极移动答案B解析由题意知，该装置构成了原电池，原电池工作过程中发生了自发的氧化还原反应，该反应为放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，A错误；Cu在反应中失电子，作原电池的负极，所以Ag2O/Ag电极为正极，B正确；电流由正极流向负极，所以电流方向为Ag2O→Cu，C错误；原电池工作时，电解质溶液中的阴离子移向负极，D错误。10．(福州市高一下学期期末)一定温度下，可逆反应A(g)＋2B(g)2C(g)，达到平衡状态的标志是()A．A的分解速率和C的生成速率之比为1∶2B．单位时间内生成nmolA的同时生成2nmolBC．A、B的物质的量之比为1∶2D．A、B、C的浓度不再发生变化答案D解析A项，无论反应是否达到平衡，A的分解速率和C的生成速率之比都为1∶2，A不能说明反应达到平衡状态；B项，无论反应是否达到平衡，单位时间内生成nmolA，同时都会生成2nmolB，B不能说明反应达到平衡状态；C项，A、B的物质的量之比为1∶2，只能表示某一时刻二者的物质的量之比，这个时间点不一定是平衡状态的时间点，C不能说明反应达到平衡状态；D项，A、B、C的浓度不再发生变化，说明反应达到平衡。11．(怀化市高一期末市级联考)在密闭容器中进行如下反应X2(g)＋Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0.2mol·L－1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度可能为()A．Y2为0.4mol·L－1 B．Z为0.3mol·L－1C．X2为0.2mol·L－1 D．Z为0.4mol·L－1答案B解析若Z完全转化为反应物，则Y2为0.4mol·L－1，但是可逆反应不能完全转化，因此Y2但是可逆反应不能完全转化，因此Z小于0.4mol·L－1Z为0.3mol·L－1是有可能的，选项B正确，D错误；若Z完全转化为反应物，则X2为0.2mol·L－1，但是可逆反应不能完全转化，因此X2的平衡浓度小于0.2mol·L－1，选项C错误。12．(北京四中高一下学期期末)一定温度下，反应N2(g)＋O2(g)2NO(g)在密闭容器中进行，下列措施不改变化学反应速率的是()A．缩小体积使压强增大 B．恒容，充入N2C．恒容，充入He D．恒压，充入He答案C解析缩小容器的体积，各组分浓度增大，反应速率加快，故A不符合题意；恒容状态下，充入氮气，增加氮气浓度，反应速率加快，故B不符合题意；He不参与反应，恒容状态下，充入He，反应混合物中各组分浓度不变，即化学反应速率不变，故C符合题意；恒压状态下，充入He，容器的体积增大，反应混合物中各组分浓度减小，化学反应速率减缓，故D不符合题意。13．(福州市高一下学期期末)X(g)＋3Y(g)2Z(g)ΔH＝－92kJ·mol－1，将1molX和3molY通入2L的恒容密闭容器中进行反应，10min时测得Y的物质的量为2.4mol。下列说法正确的是()A．10min内，X的平均反应速率为0.01mol·L－1·min－1B．第10min时，X的反应速率为0.01mol·L－1·min－1C．10min内，消耗0.1molX，生成0.4molZD．10min内，X和Y反应放出的热量为92kJ答案A解析10min内，Δn(Y)＝3mol－2.4mol＝0.6mol，则Δn(X)＝eq\f(1,3)Δn(Y)＝eq\f(1,3)×0.6mol＝0.2mol，故v(X)＝eq\f(ΔnX,V·Δt)＝eq\f(0.2mol,2L×10min)＝0.01mol·L－1·min－1，A正确；v＝eq\f(Δc,Δt)表示某个时间段内的平均反应速率，在第10min时，X的浓度比前10min内的少，故该时间点的反应速率小于0.01mol·L－1·min－1，B错误；10min内，消耗0.2molX，生成了0.4molZ，C错误；10min内，消耗了0.2molX的情况下，该反应放出的热量为18.4kJ，D错误。14．(河北安平中学高一下学期期中)一定温度下，向10mL0.40mol·L－1的H2O2溶液中加入少量FeCl3溶液(忽略整个过程中溶液体积的变化)，不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况下)如表所示：t/min0246V(O2)/mL09.917.522.4资料显示，反应分两步进行：①2Fe3＋＋H2O2=2Fe2＋＋2H＋＋O2↑；②H2O2＋2Fe2＋＋2H＋=2H2O＋2Fe3＋。反应过程中能量变化如图所示。下列说法正确的是()A．Fe2＋的作用是增大过氧化氢的分解速率B．反应①②均是放热反应C．反应2H2O2(aq)=2H2O(l)＋O2(g)是吸热反应D．0～6min内的平均反应速率v(H2O2)≈3.33×10－2mol·L－1·min－1答案D解析Fe3＋作催化剂，增大过氧化氢的分解速率，Fe2＋是中间产物，A项错误；根据图像可知，反应①是吸热反应，反应②是放热反应，B项错误；根据图像可知，反应2H2O2(aq)=2H2O(l)＋O2(g)中反应物的总能量高于生成物的总能量，因此是放热反应，C项错误；0～6min内生成氧气0.001mol，消耗H2O20.002mol，则平均反应速率v(H2O2)＝eq\f(0.002mol,0.01L×6min)≈3.33×10－2mol·L－1·min－1，D项正确。15．(山西平遥中学高一期中)下列图示与对应的叙述不相符的是()A．图甲表示燃料燃烧反应的能量变化B．图乙表示酶催化反应的反应速率随反应温度的变化C．图丙表示除去氧化膜的镁条投入到稀盐酸中，反应速率v随时间t的变化曲线D．图丁表示某温度下V1mL1.0mol·L－1盐酸和V2mL1.5mol·L－1的NaOH溶液混合均匀后溶液温度随V1的变化趋势(V1mL＋V2mL＝50mL)答案A解析燃烧为放热反应，反应物的总能量比生成物的总能量高，图示与叙述不相符，A符合题意；酶催化存在最适宜的温度，在最适宜的温度下酶的催化活性最高，化学反应速率最快，温度低于或者高于最适宜温度，化学速率都减慢，图示与叙述相符，B不符合题意；Mg和盐酸反应为放热反应，开始反应时，反应放热且H＋浓度较大，影响速率的主要因素为温度，温度升高，化学反应速率加快；随着反应的进行，H＋浓度减小，影响速率的主要因素为H＋浓度，H＋浓度减小，化学反应速率减慢，图示与叙述相符，C不符合题意；酸碱恰好完全反应时，放热最多，温度最高，此时酸、碱的物质的量相同，V1mL×1.0mol·L－1＝V2mL×1.5mol·L－1，V1∶V2＝3∶2，溶液的总体积为50mL，则温度最高的点对应的V1＝30mL，图示与叙述相符，D不符合题意。16．(张家港高级中学高一下期末)对于反应中的能量变化，表述正确的是()A．放热反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量B．断开化学键的过程会放出能量C．加热才能发生的反应一定是吸热反应D．氧化反应均为吸热反应答案A解析放热反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量，A项正确；断开化学键的过程会吸收能量，B项错误；吸、放热反应与外界条件无直接关系，C项错误；食物的腐败变质是氧化反应，该过程是放热的，D项错误。17．(河北衡水校级期中)汽车的启动电源常用铅蓄电池，该电池在放电时的总反应方程式为PbO2(s)＋Pb(s)＋2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)＋2H2O(l)，根据此反应判断，下列叙述正确的是()A．PbO2是电池的负极B．负极的电极反应式为Pb＋SOeq\o\al(2－,4)－2e－=PbSO4C．铅蓄电池放电时，每转移2mol电子消耗1molH2SO4D．电池放电时，两电极质量均增加，且每转移1mol电子时正极质量增加48g答案B解析蓄电池放电时，该装置是原电池，负极上失电子发生氧化反应，该装置中Pb失电子发生氧化反应，所以Pb是负极，A项错误；负极上Pb失电子后和硫酸根离子反应生成硫酸铅，即Pb＋SOeq\o\al(2－,4)－2e－=PbSO4，B项正确；1molPb反应转移2mol电子，消耗2molH2SO4，C项错误；放电时两电极质量均增加，负极的电极反应式为Pb＋SOeq\o\al(2－,4)－2e－=PbSO4，每转移1mol电子时电极质量增加48g，正极的电极反应式为PbO2＋SOeq\o\al(2－,4)＋2e－＋4H＋=PbSO4＋2H2O，每转移1mol电子时电极质量增加32g，D项错误。18．(重庆巴蜀中学期中)某实验探究小组研究320K时N2O5的分解反应：2N2O54NO2＋O2。如图是该小组根据所给表格中的实验数据绘制的。下列有关说法正确的是()t/min01234c(N2O5)/(mol·L－1)0.1600.1140.0800.0560.040c(O2)/(mol·L－1)00.0230.0400.0520.060A.曲线Ⅰ是N2O5的浓度变化曲线B．曲线Ⅱ是O2的浓度变化曲线C．N2O5的浓度越大，反应速率越快D．O2的浓度越大，反应速率越快答案C解析结合表格中N2O5和O2的初始浓度可知曲线Ⅰ、Ⅱ分别是O2、N2O5的浓度变化曲线，A、B项错误；利用表格中数据进行计算，无论是用N2O5的浓度变化，还是用O2的浓度变化得出的反应速率都随着反应的进行而减小，而随着反应的进行，N2O5的浓度减小，O2的浓度增大，C项正确，D项错误。二、非选择题(本题包括4小题，共46分)19．(12分)(郑州月考)分别按如图甲、乙所示装置进行实验，图中两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸，乙中Ⓐ为电流表。请回答下列问题：(1)以下叙述中，正确的是________(填字母)。A．甲中锌片是负极，乙中铜片是正极B．两烧杯中铜片表面均有气泡产生C．两烧杯中溶液pH均增大D．产生气泡的速度甲中比乙中慢E．乙的外电路中电流方向Zn→CuF．乙溶液中SOeq\o\al(2－,4)向铜片方向移动(2)变化过程中能量转化的主要形式：甲为___________________；乙为___________________。(3)在乙实验中，某同学发现不仅在铜片上有气泡产生，而且在锌片上也产生了气体，分析原因可能是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)在乙实验中，如果把硫酸换成硫酸铜溶液，请写出铜电极的电极反应式及总反应离子方程式：铜电极：______________________，总反应：_______________________________________。当电路中转移0.25mol电子时，消耗负极材料的质量为________g(Zn的相对原子质量65)。(4)Cu2＋＋2e－=CuZn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu8.125解析甲中没有形成闭合回路，不能构成原电池，铜不能与稀硫酸反应，所以铜片表面没有气泡产生，烧杯中氢离子参加反应，浓度减小，溶液的pH增大。乙中构成原电池，加快了化学反应速率，所以产生气泡的速率甲中比乙中慢；乙中Zn为负极，Cu为正极，所以电流方向Cu→Zn，溶液中的H＋向铜片方向移动，SOeq\o\al(2－,4)向锌片方向移动。乙中负极反应式为Zn20．(10分)(石家庄期中)化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。(1)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在400mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下(累计值)：时间/min12345氢气体积/mL(标准状况)100240464576620①哪一时间段反应速率最大？________min(填“0～1”“1～2”“2～3”“3～4”或“4～5”)，原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②求3～4min时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率：________________(设溶液体积不变)。(2)另一学生为控制反应速率防止反应过快难以测量氢气体积，他事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率，你认为不可行的是________(填字母)。A．蒸馏水 B．KCl溶液C．KNO3溶液 D．CuSO4溶液(3)某温度下在4L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。①该反应的化学方程式是________________________________________________________。②该反应达到平衡状态的标志是________(填字母)。A．Y的体积分数在混合气体中保持不变B．X、Y的反应速率比为3∶1C．容器内气体压强保持不变D．容器内气体的总质量保持不变E．生成1molY的同时消耗2molZ③2min内Y的转化率为________。答案(1)①2～3该反应是放热反应，此时温度高且盐酸浓度较大，反应速率较快②0.025mol·L－1·min－1(2)CD(3)①3X(g)＋Y(g)2Z(g)②AC③10%解析(1)①在0～1min、1～2min、2～3min、3～4min、4～5min时间段中，产生气体的体积分别为100mL、140mL、224mL、112mL、44mL，由此可知反应速率最大的时间段为2～3min；原因是该反应是放热反应，此时温度高且盐酸浓度较大，反应速率较快；②在3～4min时间段内，n(H2)＝eq\f(0.112L,22.4L·mol－1)＝0.005mol，消耗盐酸的物质的量为0.01mol，故v(HCl)＝eq\f(0.01mol,0.4L×1min)＝0.025mol·L－1·min－1。(2)加入蒸馏水及加入KCl溶液，H＋浓度减小，反应速率减小且不减少产生氢气的量，故A、B正确；C项，加入KNO3溶液，H＋浓度减小，因酸性溶液中有NOeq\o\al(－,3)，具有强氧化性，与Zn反应无氢气生成，错误；D项，加入CuSO4溶液，形成原电池，反应速率加快，且影响生成氢气的量，错误。(3)①由图像可以看出，反应中X、Y的物质的量减少，应为反应物，Z的物质的量增多，应为生成物，当反应进行到5min时，Δn(Y)＝0.2mol，Δn(Z)＝0.4mol，Δn(X)＝0.6mol，则Δn(Y)∶Δn(Z)∶Δn(X)＝1∶2∶3，参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比，则反应的方程式为3X(g)＋Y(g)2Z(g)；②X、Y的反应速率比为3∶1，随着反应的进行X、Y的反应速率比始终为3∶1，不能作为平衡状态的标志，故B错误；反应物和生成物均为气体，容器内气体的总质量保持不变，不能作为平衡状态的标志，故D错误；生成1molY的同时消耗2molZ均只能表示逆反应速率，不能说明正、逆反应速率相等，无法判断反应达到平衡状态，故E错误；③2min内X的转化率＝eq\f(变化物质的量,起始总物质的量)×100%＝eq\f(1mol－0.9mol,1mol)×100%＝10%。21．(12分)(1)汽车尾气中NO生成过程的能量变化如图所示。1molN2和1molO2完全反应生成NO会__________(填“吸收”或“放出”)________kJ能量。(2)通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量，其工作原理如图所示。已知：O2－可在固体电解质中自由移动。①NiO电极上发生的是________(填“氧化”或“还原”)反应。②外电路中，电子是从____________(填“NiO”或“Pt”)电极流出。③Pt电极上的电极反应式为_______________________________________________________。(3)一种新型催化剂能使NO和CO发生反应：2NO＋2CO2CO2＋N2。已知增大催化剂的比表面积可提高该反应速率。为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，如表所示。实验编号t/℃NO初始浓度/mol·L－1CO初始浓度/mol·L－1催化剂的比表面积/m2·g－1Ⅰ2801.20×10－35.80×10－382Ⅱ2801.20×10－35.80×10－3124Ⅲ350a5.80×10－382①表中a＝________。②能验证温度对化学反应速率影响规律的是实验________________(填实验编号)。③实验Ⅰ和实验Ⅱ中，NO的物质的量浓度c(NO)随时间t的变化曲线如图所示，其中表示实