2016届河南省高考化学第二轮复习考点训练题5.doc

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河南省光山县二高2016届高考化学二轮复习考点加餐训练（有解析）：化学反应速率和化学平衡
1．向容积为2L的密闭容器中充入2molX气体和lmo1Y气体，在一定条件下发生如下反应： 2X(g)+Y(g) 3R(g)，该反应经2s后达到平衡，测得R气体的浓度为0.6mol/L。下列说法中错误的是（ ）
A.用物质X表示该反应在2s内的平均反应速率为0.2 mol/（L·s）
B.其他条件不变，向容器中再加入l mol R气体，达到新的平衡后，R的体积分数不变
C.其他条件不变，加压缩小容器体积时平衡不移动，气体密度和平均相对分子质量均增大
D.平衡时物质X与Y的转化率相等
【答案】C
2．反应C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）在一可变容积的密闭容器中进行，达到平衡，下列条件能使平衡移动的是（ ）
A．增加C的量
B．加催化剂
C．保持体积不变，充入氮气使体系压强增大
D．保持压强不变，充入氮气使容器体积增大
【答案】D
【解析】
试题分析：A、因浓度越大，化学反应速率越快，但是固体量的增减不影响反应速率，所以增加C（s）的量，反应速率不变，化学平衡不移动，故错；
B、催化剂能改变化学反应速率，不能使化学平衡移动，故错；
C、保持体积不变，充入氮气，氮气不参与反应，反应体系中的各物质的浓度不变，则反应速率不变，化学平衡不移动，故错；
D、保持压强不变，充入氮气，使容器的体积变大，反应体系中各物质的浓度减小，则反应速率减小，化学平衡发生移动，故对。
故选D。
考点：化学平衡移动的影响因素
点评：影响化学平衡移动的因素有：温度、浓度、压强，需要注意的是改变纯固体或液体的量、使用催化剂，化学平衡不移动，压强改变必须引起浓度的改变才能引起化学化学平衡的移动。
3．某反应在高温时能自发进行，在低温时逆反应能自发进行，则对其正反应的下列判断正确的是
A. 吸热反应，熵增加 B. 放热反应，熵增加
C. 放热反应，熵减小 D. 升高温度时，平衡常数K减小
【答案】A
【解析】
试题分析：根据反应自发进行的判断△G=△H-T△S<0时，反应自发，由题意可知，该反应在高温时自发，低温时逆反应自发，所以可知△H>0，△S>0，T很高时，△G才可能小于0，其逆反应中△H<0，△S<0，T越小，反应越自发，所以答案选A。
考点：考查对反应自发的判断
4．有两位同学在条件相同的情况下，测定可逆反应：A2＋3B22C2的化学反应速率。甲测得：v（A2）＝0.5 mol/（L·min），乙测得：v（B2）＝1.5 mol/（L·min），则这两位同学的测定结果
A．都正确
B．都不正确
C．甲正确，乙不正确
D．都对或都错
【答案】D
【解析】
试题分析：根据反应速率之比是相应的化学计量数之比可知v（A2）：v（B2）＝1:3，则如果v（A2）＝0.5 mol/（L·min），则v（B2）＝1.5 mol/（L·min），但由于不能确定甲同学测得的反应速率是否正确，因此这两位同学的测定结果要么都对或都错，答案选D。
考点：考查反应速率计算与判断
5．一定温度下，在一容积固定的密闭容器中，建立了下列平衡：2NO2N2O4，恒温下，再向容器通入一定量N2O4，重新建立平衡后，容器中N2O4的体积分数
A、减少 B、增大 C、不变 D、无法判断变化情况
【答案】B
6．已知一定温度和压强下，N2(g)和H2(g)反应生成2molNH3(g)，放出92.4kJ热量。在同温同压下向密闭容器中通入1molN2和3molH2，达平衡时放出热量为Q1kJ；向另一体积相同的容器中通入0.5molN2和1.5molH2，相同温度下达到平衡时放出热量为Q2kJ。则下列叙述正确的是 （ ）
A.2Q2＞Q1=92.4kJ B.2Q2=Q1=92.4kJ C.2Q2＜Q1＜92.4kJ D.2Q2=Q1＜92.4kJ
【答案】C
7．二氧化氮存在下列平衡:2NO2(气)N2O4(气)(正反应为放热反应)在测定NO2的相对分子质量时，下列条件中较为适宜的是(　　)
　　A．温度130℃、压强3.03×105Pa　　
　　B．温度25℃、压强1.01×105Pa
　　C．温度130℃、压强5.05×104Pa　　
　　D．温度0℃、压强5.05×104Pa
【答案】　C
【解析】化学平衡：2NO2N2O4的正反应是气体体积减小的放热反应，温度较高，压强较低有利于平衡向逆反应方向移动，从而达到准确测定NO2的相对质量分子的目的。
8．下列反应中，熵显著减少的反应是 （ ）
A、CO（g）+2H2（g）= CH3OH（g）
B、CaCO3（s）+2HCl（aq）= CaCl2（aq）+CO2（g）+H2O（l）
C、（NH4）2CO3（s）= NH4HCO3（s）+NH3（g）
D、2HgO（s）= 2Hg（l）+O2（g）
【答案】A
【解析】
试题分析：A、CO（g）+2H2（g）= CH3OH（g）气体体积数减小，熵减；
B、CaCO3（s）+2HCl（aq）= CaCl2（aq）+CO2（g）+H2O（l）气体体积数增大 熵增；
C、（NH4）2CO3（s）= NH4HCO3（s）+NH3（g）气体体积数增大， 熵增；
D、2HgO（s）= 2Hg（l）+O2（g）气体体积数增大，熵增；故选A。
考点：熵
点评：熵：描述体系混乱度的状态函数叫做熵，用S表示。熵是一种具有加和性的状态函数，体系的熵值越大则微观状态数越大，即混乱度越大，因此可以认为化学反应趋向于熵值增加，即趋向于∆rS>0反之则熵减。
9．在一定条件下，向一固定容积的容器中投入2molNO2进行反应：2NO2 2NO+O2，一段时间后测得NO2、NO、O2的物质的量可能是
A． 2 mol NO、0.75 mol O2 B． 1 mol NO2、1.2 mol NO
C ．2 mol NO D ． 0.7 mol O2[
【答案】D
【解析】明确可逆反应不可能进行到底，任何反应都应该遵循原子的守恒。
10．下列理解不正确的是(　　)。
A.化学平衡是一个动态平衡
B.化学平衡研究的对象主要是可逆反应
C.化学反应速率是研究化学反应进行的快慢问题,化学平衡是研究化学反应进行的限度问题
D.化学反应达到平衡时,正反应和逆反应速率相等,是对反应中不同物质而言
【答案】D
【解析】化学反应达到平衡时,对同种物质而言,其生成速率和消耗速率相等,D错。
11．在两个恒容容器中有平衡体系：A(g) 2B(g)和2C(g) D(g)，X1和X2分别是A和C的转化率。在温度不变时分别增加相同物质的量的A和C。下列判断正确的是（ ）
A．X1降低，X2增大 B．X1、X2均降低 C．X1增大，X2降低 D．X1、X2均增大
【答案】A
【解析】由于反应物和生成物都是一种，因此增加反应物的物质的量，都相当于是增大压强，前者向逆反应方向移动，后者向正反应方向移动，所以答案选A。
12．可逆反应mA(g)nB(g)+pC(s)；△H=Q, 温度和压强的变化对正、逆反应速率的影响分别符合下图中的两个图像，以下叙述正确的是

A．m>n, Q<0 B．m>n+p,Q>0
C．m>n, Q>0 D．m<n+p, Q <0
【答案】A
【解析】
试题分析：由第一个图象可知，升高温度，逆反应速率大于正反应速率，则升高温度，平衡逆向移动，所以该正反应为放热反应，Q＜0；由第二个图像可知增大压强，正反应速率大于逆反应速率，则增大压强，平衡正向移动，该反应为气体气体缩小的反应，所以m＞n，A项正确；答案选A。
考点：考查平衡移动的图像问题
13．一定温度下，在某2 L恒容密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入0.1 mol H2O(g)，发生反应：2H2O(g)2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋484 kJ·mol－1，不同时间产生O2的物质的量见下表：
时间/min
20
40
60
80
n(O2)/mol
0.001 0
0.001 6
0.002 0
0.002 0
下列说法正确的是(　　)
A．达到平衡时，需要从外界吸收的能量为0.968 kJ
B．前20 min内的平均反应速率v(H2O)＝2.5×10－5mol·L－1·min－1
C．增大c(H2O)，可以提高水的分解率
D．使用颗粒更小的纳米级Cu2O，可以增大平衡时O2的体积分数
【答案】　A
【解析】　根据表中信息知，达平衡时生成的n(O2)＝0.002 0 mol，则达平衡时吸收的热量是484 kJ·mol－1×0.002 0 mol＝0.968 kJ，A项正确；B项，v(O2)＝＝2.5×10－5 mol·L－1·min－1，则 v(H2O)＝2v(O2)＝5×10－5 mol·L－1·min－1，B项错误；增大H2O的浓度，H2O的转化率降低，C项错误 ；催化剂只能加快反应速率，不能使平衡移动，D项错误。
14．在下列平衡体系中，保持温度一定时，改变某物质的浓度，混合气体的颜色会改变；改变压强时，颜色也会改变，但平衡并不移动，这个反应是
A．2NO＋O2 2NO2 B．N2O4 2NO2
C．Br2(g)＋H2 2HBr D．6NO＋4NH3 5N2＋3H2O
【答案】C
【解析】
试题分析：A、二氧化氮有颜色，所以改变某物质的浓度，平衡移动，混合气体的颜色会改变，改变压强，平衡移动，颜色改变，不选A；B、改变某物质的浓度，平衡移动，混合气体的颜色会改变，改变压强，平衡移动，颜色改变，不选B；C、溴单质有颜色，改变某物质的浓度，平衡移动，颜色改变，若改变压强，溴的浓度改变，颜色改变，但平衡不移动，选C；D、反应中所有气体都没哟颜色，不选D。
考点：平衡移动。
15．已知反应：2CO（g）+O2（g）2CO2（g）△H<0。某温度下，将2 mol CO和1 mol O2置于10 L密闭容器中，反应达平衡后，CO的平衡转化率()与体系总压强（p)的关系如图甲所示。则下列说法正确的是

A．由图甲知，A点CO的平衡浓度为0.4 mol
B．由图甲知，B点CO、O2、CO2的平衡浓度之比为2：l：2
C．达平衡后，缩小容器容积，则反应速率变化图象可以用图乙表示
D．若0.50 MPa时不同温度下CO转化率与温度关系如丙图，则T2>T1
【答案】C
【解析】
试题分析：A、由图甲可知，A点时CO的转化率是0.80，则剩余CO的物质的量是2mol×（1-0.80）=0.4mol，则CO的平衡浓度是0.4mol/10L=0.04mol/L，错误；B、A点时氧气的平衡浓度是0.02mol/L，二氧化碳的平衡浓度是2mol×0.8/10L=0.16mol/L，说明A点时CO、O2、CO2的平衡浓度之比为0.04:0.02:0.16=2:1:8，B点的压强大于A点，压强增大，平衡正向移动，则二氧化碳的浓度增大，所以其比值不是2:1:2，错误；C、达平衡后，缩小容器容积，则压强增大，所以正逆反应速率均增大，平衡正向移动，正确；D、根据“先拐先平数值大”的规律，压强相同时，T1先达到平衡，且温度升高，平衡逆向移动，CO的转化率降低，所以T1>T2，错误，答案选C。
考点：考查对化学平衡图像的分析判断，平衡移动的判断
16．雾霾严重影响人们的生活，汽车尾气排放是造成雾霾天气的重要原因之一．已知汽车尾气排放时容易发生以下反应：
①N2（g）+O2（g）⇌ 2NO（g）△H1=a kJ•mol﹣1
②2NO（g）+O2（g）⇌ 2NO2（g）△H2=b kJ•mol﹣1
③CO（g）+1/2O2（g）⇌ CO2（g）△H3=c kJ•mol﹣1
④2CO（g）+2NO（g）⇌ N2（g）+2CO2（g）△H4
请回答下列问题：
（1）根据反应①②③，确定反应④中△H4 = kJ•mol﹣1。
（2）对于气体参与的反应，表示平衡常数Kp时用气体组分（B）的平衡压强p（B）代替该气体物质的量浓度c（B），则反应①的Kp= （用表达式表示）．
（3）下列情况能说明反应②已达平衡状态的是 （填编号）．
A．单位时间内生成1mol NO2的同时消耗了lmol NO
B．在恒温恒容的容器中，混合气体的密度保持不变
C．在绝热恒容的容器中，反应的平衡常数不再变化
D．在恒温恒压的容器中，NO的体积分数保持不变
（4）探究反应④中NO的平衡转化率与压强、温度的关系，得到如图1所示的曲线．试分析实际化工生产中不采用高压的原因 。
（5）探究反应④中平衡时CO2的体积分数与反应物中的比值、温度的关系，得到如图2所示的曲线。
①在X、Y、Z三点中，CO的转化率从大到小的顺序是 。
②若保持其他条件不变，请在图2中，画出温度为T2（T2＜T1）时的变化趋势曲线．

【答案】（1）2c﹣a（2）（3）CD（4）常压下NO的转化率已经较高，并且高压要增加成本．（5）Z＞Y＞X
【解析】
试题分析：（1）①N2（g）+O2（g）⇌ 2NO（g）△H1=a kJ•mol﹣1②2NO（g）+O2（g）⇌ 2NO2（g）△H2=b kJ•mol﹣1③CO（g）+1/2O2（g）⇌ CO2（g）△H3=c kJ•mol﹣1④2CO（g）+2NO（g）⇌ N2（g）+2CO2（g）△H4，根据盖斯定律，③×2-①得④2CO（g）+2NO（g）⇌ N2（g）+2CO2（g），则④中△H4 =(2c﹣a)kJ•mol﹣1；
（2）对于气体参与的反应，表示平衡常数Kp时用气体组分（B）的平衡压强p（B）代替该气体物质的量浓度c（B），则反应①的Kp=；
（3）对于反应2NO（g）+O2（g）⇌ 2NO2（g）A．单位时间内生成1mol NO2是正反应，消耗了lmol NO也是正反应，不能说明反应已达平衡状态，A错误；B．混合气体的总质量和总体积不变，混合气体的密度一直保持不变，则当密度不变时，不能说明反应已达平衡状态，B错误；C．在绝热恒容的容器中，反应的平衡常数不再变化说明体系温度不再变化，则反应已达平衡状态，C正确；D．在恒温恒压的容器中，NO的体积分数保持不变，说明NO的量不再发生改变，则反应已达平衡状态，D正确；答案选CD；
（4）由图可知，常压时NO的转化率已经很高，增大压强对设备的要求很高，增加成本，所以实际化工生产中不采用高压；
（5）①随着n(NO)/n(CO)的不断增大，平衡正向移动，则CO的转化率从大到小的顺序是Z＞Y＞X；
②由图1可知，温度越高，NO的平衡转化率越低，说明升温，平衡逆向移动，则正反应是放热反应，所以降温，平衡正向移动，CO2的体积分数增大，如图所示

考点：盖斯定律，平衡移动的原理
17．（10分）Ⅰ．1100 ℃时，体积为2L的恒容容器中发生如下反应：Na2SO4（s）＋4H2 （g）Na2S（s）＋4H2O（g）
（1）下列能判断反应达到平衡状态的是________。
A．容器内气体压强不再变化
B．H2的体积分数不再变化
C．1 mol H－H键断裂同时2 mol H－O键形成
D．Na2S的质量不再变化
E．υ（正）＝υ（逆）
F．容器内气体密度不再变化
（2）若2 min时反应达平衡，此时气体质量增加8 g，则用H2表示该反应的反应速率为： 。
Ⅱ．丙烷燃料电池，以KOH溶液为电解质溶液。
（3）通入丙烷的电极为_____（填“正极”或“负极”），正极的电极反应式为 。
（4）燃料电池的优点________。
（5）若开始时电解质溶液中含KOH的物质的量为0.25 mol，当溶液中K2CO3的物质的量为0.1 mol时，消耗标准状况下丙烷的体积为 mL（保留一位小数）。
【答案】（1）BDEF；（2）0.125 mol/（L·min）；（3）负，O2＋4e－+2H2O＝4OH－；
（4）能量转化率高，环境友好；（5）746.7。
【解析】
试题分析：（1）A、反应前后气体系数之和相等，反应始终压强都相等，不能作为达到平衡的标志，故错误；B、依据化学平衡状态的定义：一定条件下，可逆反应中，当正方向速率和逆反应速率相等，且各组分的浓度不变，这样的状态的成为化学平衡状态，故正确；C、1 mol H－H键断裂同时2 mol H－O键形成 ，都是向正反应方向进行的，不能作为达到平衡的标志，故错误；D、反应向正反应方向进行，Na2S的质量不断增大，当质量不在改变，说明达到平衡了，故正确；E、依据化学平衡状态的定义，故说法正确；F、ρ=m/v，随反应的进行，气体的质量增加，且此容器是恒容，当密度不在改变，说明达到平衡，故正确；（2）气体质量增加8g，消耗氢气4×8/64mol=0.5mol，v（H2）=0.5/（2×2）mol/（L·min）=0.125 mol/（L·min）；（3）依据原电池的工作原理，化合价升高的电极作负极，即通入燃料的电极为负极，电极反应式：C3H8＋26OH－－20e－=3CO32－＋17H2O，正极反应：O2＋4e－+2H2O＝4OH－；（4）燃料电池优点：能量转化率高，环境友好；（5）根据C3H8＋26OH－－20e－=3CO32－＋17H2O，生成0.1molK2CO3，同时消耗丙烷0.1×22.4×103/3mL=746.7mL。
考点：考查化学平衡状态标志的判断、化学反应速率的计算、原电池、电极反应式等知识。
18．研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义。
（1）将CO2与焦炭作用生成CO，CO可用于炼铁等。
已知：Fe2O3(s) + 3C(石墨) = 2Fe(s) + 3CO(g) △H 1 = +489.0 kJ·mol－1
C(石墨) +CO2(g) = 2CO(g) △H 2 = +172.5 kJ·mol－1
则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为 。
（2）二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向，将CO2转化为甲醇的热化学方程式
CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) △H
①该反应的平衡常数表达式为K= 。
②取一定体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比为1∶3)，加入恒容密闭容器中，发生上述反应。反应过程中测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系如图A所示，则该反应的ΔH 0（填“>”、“<”或“＝”）。
图A 图B

③在两种不同条件下发生反应，测得CH3OH的物质的量随时间变化如图B所示，曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ KⅡ（填“>” 或“<”）。
（3）以CO2为原料还可以合成多种物质。①工业上尿素[CO(NH2)2]由CO2和NH3在一定条件下合成，其反应方程式为 。当氨碳比＝3，达平衡时CO2的转化率为60%，则NH3的平衡转化率为 。
②用硫酸溶液作电解质进行电解，CO2在电极上可转化为甲烷，该电极反应的方程式为 。
【答案】（1）Fe2O3(s)+3CO(g) = 2Fe(s)+3CO2(g) △H = —28.5 kJ·mol－1（3分）（方程式、状态正确给1分，△H符号、数据、单位正确给2分）
（2）① （2分） ②＜（2分） ③>（2分）
（3）①2NH3+CO2CO(NH2)2+H2O（2分）（配平错扣1分）
40%或0.4（2分）
②CO2+8e—+8H+=CH4+2H2O（3分）（配平错扣2分）
【解析】
试题分析：（1）根据已知方程式和盖斯定律，所求方程式可由①－②×3得，△H = △H 1－3△H 2 = +489.0 kJ·mol－1－3×172.5 kJ·mol－1 =—28.5 kJ·mol－1 ，所以CO还原氧化铁的热化学方程式为：Fe2O3(s)+3CO(g) = 2Fe(s)+3CO2(g) △H = —28.5 kJ·mol－1 。
（2）①根据给出的热化学方程式可得出该反应的平衡常数表达式为：K= ，
②图A中生成物甲醇的体积分数随着温度升高呈现出先增大后减小的变化，可以分析为达到最高点之前反应并未达到平衡，随温度升高反应速率加快，甲醇含量不断增大；当达到一定值时，反应达到平衡，此时再升高温度平衡发生移动，甲醇含量下降可以看出平衡逆向移动，所以该反应正反应为放热反应，ΔH<0。
③图B中不同条件下反应达到平衡时得到的甲醇的物质的量I>Ⅱ，所以I条件下的反应进行程度更大，所以KⅠ>KⅡ 。
（3）①工业用CO2和NH3在一定条件下合成尿素，该反应方程式可以由C:N比进行配平，所以方程式为： 2NH3+CO2CO(NH2)2+H2O；根据方程式中的系数可知，反应的n(NH3)=2n(CO2)，而总的n(NH3)=3n(CO2)，所以假设的CO2有1mol，则有n(NH3)=3n(CO2)=3mol，反应的n(NH3)=2×1×0.6 =1.2mol所以氨气的平衡转化率为40%。
②在酸性电介质中发生电解反应，考虑氢离子参加反应，CO2在电极上得电子被还原为甲烷，有水生成，所以电极反应式为：CO2+8e—+8H+=CH4+2H2O。
考点：本题考查的是化学反应原理的知识，主要涉及热化学方程式的书写、盖斯定律的应用、平衡常数的表达、焓变的大小判断、平衡图像的理解等知识。
19．在一定温度下，把2 mol N2和6 mol H2通入一个体积不变的密闭容器 中，（如右图）：容器中发生以下的反应：
N2（g）+3 H2（g） 2NH3 （g） （正反应为放热反应）
若反应达到平衡后，测得混和气体为7 mol ，据此回答下列问题：
保持上述反应温度不变，使a、b、c分别代表初始加入的N2、H2和NH3的物质的量，如果反应达到平衡后混和气体中各物质的物质的量分数仍与上述平衡时完全相同，那么：
（1）若a=1 mol ，c=2 mol ，则b=____ mol，在此情况下，反应起始时将向 方向进行（填 “正”或“逆”）
（2）若规定起始时反应向逆反应方向进行，则c的范围是 。
（3）在上述装置中，若需控制平衡后的混和气体的物质的量为6.5 mol，则可采取的措施是
【答案】1）b=__3____ mol， __逆反应__ 方向进行（2） 1<c≤4 ___ 。
（3）措施是 降低温度
【解析】
20．（15分）氰化物有剧毒，氰化电镀会产生大量含氰化物的废水，该电镀含氰废水中的氰化物主要是以CN一和[Fe(CN)6]3-两种形式存在。研究表明可采用双氧水氧化法处理电镀含氰废水。某化学兴趣小组模拟双氧水氧化法探究有关因素对该破氰反应速率的影晌（破氰反应是指氧化剂将CN－氧化的反应）。
【查阅资料】
①Cu2＋可作为双氧水氧化法废水处理过程中的催化剂；
②Cu2十在偏碱性条件下对双氧水分解影响较弱，可以忽略不计；
③[Fe(CN)6]3-较CN一难被双氧水氧化，pH越大，[Fe(CN)6]3-越稳定，越难被氧化。
［实脸设计］
在常温下，控制含氰废水样品中总氰的初始浓度和催化剂Cu2+的浓度相同，调节含氰废水样品不同的初始pH和一定浓度双氧水溶液的用量，设计如下对比实验。
（1）请完成以下实验设计表（表中不要留空格）。
实验编号
实验目的
初始pH
废水样品体积mL
CuSO4溶液的体积/mL
双氧水溶液的体积/mL
蒸馏水的体积mL
①
为以下实验作参考
7
60
10
10
20
②
废水的初始pH对破氰反应速率的影响
12
60
10
10
20
③

10
【数据处理］
实验测得含氰废水中的总氰浓度（以CN一表示）随时间变化关系如下图所示。

（2）实验①中20——60 min时间段反应速率v(CN-）= ____mol·L-1∙min-1。
【解释和给论］
（3）实验①和实验②结果表明，含氰废水的初始pH增大，破氰反应速率减小，其原因可能是______
（填一点即可）。
在偏碱性条件下，含氰废水中的CN一最终被双氧水氧化为HCO3- ,同时放出NH3,试写出该反应的离子方程式：
（4）该兴趣小组同学要探究Cu2+是否对双氧水氧化法破氰反应起催化作用，请你帮助他设计实脸并验证上述结论，完成下表中内容。
（己知：废水中的CN一浓度可用离子色谱仪测定）
实验步骤（不要求写出具体操作过程）
预期实验现象和结论

【答案】（1）（5分，第1空2分，后面4个空共3分，只要填错1个均给0分）
实验编号
实验目的
初始pH
废水样品体积/mL
CuSO4溶液的体积/mL
双氧水溶液的体积/mL
蒸馏水的体积/mL
③
双氧水的浓度对破氰反应速率的影响
7
60
10
20

（2）0.0175（2分）
（3）初始pH增大，催化剂Cu2+会形成Cu(OH)2沉淀，影响了Cu2+的催化作用
（或初始pH增大，[Fe(CN)6]3- 较中性和酸性条件下更稳定，难以氧化）（2分）
CN− +H2O2+H2O==NH3↑+HCO3−（2分）
（4）（每空2分）
实验方案（不要求写出具体操作过程）
预期实验现象和结论
分别取等体积、等浓度的含氰废水于甲、乙两支试管中，再分别加入等体积、等浓度的双氧水溶液，只向甲试管中加入少量的无水硫酸铜粉末，用离子色谱仪测定相同反应时间内两支试管中的CN−浓度
相同时间内，若甲试管中的CN− 浓度小于乙试管中的CN− 浓度，则Cu2+ 对双氧水破氰反应起催化作用；若两试管中的CN− 浓度相同，则Cu2+ 对双氧水破氰反应不起催化作用

【解析】
试题分析：（1）由于该实验是在常温下，控制含氰废水样品中总氰的初始浓度和催化剂Cu2+的浓度相同，调节含氰废水样品不同的初始pH和一定浓度双氧水溶液的用量，以实验①为参考，实验②是调节废水的pH来测定pH对实验的影响，所以实验③是控制浓度双氧水溶液的用量，测定对实验速率的影响。与实验①比较，只有双氧水的体积不同，其余都相同。即：初始pH是7；废水样品体积60ml，CuSO4溶液的体积10mL，双氧水溶液的体积20mL，蒸馏水的体积是10mL. （2）实验①中20——60 min时间段反应速率v(CN-）=(1.4mol/L-0.7mol/L)÷40min=0.0175mol·L-1∙min-1；（3）实验①和实验②结果表明，含氰废水的初始pH增大，破氰反应速率减小，其原因可能是初始pH增大，催化剂Cu2+会形成Cu(OH)2沉淀，影响了Cu2+的催化作用（或初始pH增大，[Fe(CN)6]3- 较中性和酸性条件下更稳定，更难以被氧化）；在偏碱性条件下，含氰废水中的CN一最终被双氧水氧化为HCO3- ,同时放出NH3。则根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒，可得该反应的离子方程式是CN− +H2O2+H2O==NH3↑+HCO3−；（4）分别取等体积、等浓度的含氰废水于甲、乙两支试管中，再分别加入等体积、等浓度的双氧水溶液，只向甲试管中加入少量的无水硫酸铜粉末，用离子色谱仪测定相同反应时间内两支试管中的CN−浓度，相同时间内，若甲试管中的CN− 浓度小于乙试管中的CN− 浓度，则Cu2+ 对双氧水破氰反应起催化作用；若两试管中的CN− 浓度相同，则Cu2+ 对双氧水破氰反应不起催化作用。
考点：考查化学反应速率的计算、化学实验方案的设计、评价及原因控制的知识。
21．高炉炼铁是冶炼铁的主要方法，发生的主要反应为：
Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g) ΔH = a kJ  mol－1
（1）已知：
①Fe2O3(s)+3C(石墨) = 2Fe(s)+3CO(g) ΔH1 = + 489.0 kJ  mol－1
②C(石墨)+CO2(g) = 2CO(g) ΔH2 = + 172.5 kJ  mol－1
则a = kJ  mol－1。
（2）冶炼铁反应的平衡常数表达式K = ，温度升高后，K值 （填“增大”、“不变”或“减小”）。
（3）在T℃时，该反应的平衡常数K=64，在2 L恒容密闭容器甲和乙中，分别按下表所示加入物质，反应经过一段时间后达到平衡。

Fe2O3
CO
Fe
CO2
甲/mol
1.0
1.0
1.0
1.0
乙/mol
1.0
2.0
1.0
1.0

① 甲容器中CO的平衡转化率为 。
② 下列说法正确的是 （填字母）。
a．若容器内气体密度恒定时，标志反应达到平衡状态
b．甲容器中CO的平衡转化率大于乙的
c．甲、乙容器中，CO的平衡浓度之比为2∶3
d．增加Fe2O3可以提高CO的转化率
（4）采取一定措施可防止钢铁腐蚀。下列装置中的烧杯里均盛有等浓度、等体积的NaCl溶液。
①在a～c装置中，能保护铁的是 （填字母）。
②若用d装置保护铁，X极的电极材料应是 （填名称）。

【答案】（1）-28.5 （2） 减小
（3）①60% ②ac（漏选得1分，错选不得分）
（4）①bc（漏选得1分，错选不得分） ②锌
【解析】
试题分析：（1）根据盖斯定律可知∆H= ΔH1 -3ΔH2=-28.5kJ•mol‾1，所以a=-28.5 。
（2）因为Fe和Fe2O3为固体，所以平衡常数表达式为： ；因为该反应为放热反应，所以温度升高，平衡向左移动，K值减小。
（3）①根据三段式进行计算：设消耗一氧化碳物质的量为x
   Fe2O3（s）+3CO（g）⇌2Fe（s）+3CO2（g）
起始量（mol）        1          1
变化量（mol）         x         x
平衡量（mol）        1-x         1+x
K===64，计算得到x=0.6，则转化率=60%
②a、反应前后气体质量变化，体积不变，若容器内气体密度恒定时，标志反应达到平衡状态，正确；b、乙容器中一氧化碳增加，相当于增大压强，反应前后体积不变，甲容器中CO的平衡转化率等于乙的转化率错误；c、甲容器中平衡一氧化碳物质的量为0.4mol；乙容器中结合平衡常数计算得到消耗一氧化碳为1.4mol，平衡物质的量为0.6mol，甲和乙容器中CO的平衡浓度之比为0.4+0.6=2：3，正确；d、固体量增加不影响化学平衡，增加Fe2O3不能提高CO的转化率，故d错误，故答案为：ac 。
（4）①装置中原电池的正极和电解池的阴极可以得到保护；bc可以保护铁；故答案为：bc。
②装置为原电池，若用d装置保护铁，X极的电极材料应比铁活泼可以选择锌。
考点：本题考查热化学方程式和盖斯定律计算应用，平衡常数计算应用，化学平衡三段式列式计算方法，原电池原理的分析判断。

22．（8分）往容积为10L的密闭容器内通入40molN2和120molH2，在一定条件下进行反应，经2s后达到平衡状态，平衡时c(N2)为2mol/L。
（1）用H2的浓度变化表示2s内的平均速率为 。
(2) 氮气的转化率是 。
(3) 平衡时混合气体中氨的体积分数是 。
(4) 容器内反应前后压强比是 。
【答案】（1）3mol／(L·S) （2）50％ （3）33.3％ （4）4∶3
【解析】考查可逆反应的有关计算，一般采用三段式。
N2 ＋ 3H22NH3
起始量（mol） 40 120 0
转化量（mol） 20 60 40
平衡量（mol） 20 60 40
（1）用H2的浓度变化表示2s内的平均速率为
（2）氮气的转化率是20÷40×100％＝50％
（3）平衡时混合气体中氨的体积分数是
（4）容器内反应前后压强比是
23．短周期元素A、B、C、D、E原子序数依次增大。A是周期表中原子半径最小的元素，B原子的价电子数等于该元素最低化合价的绝对值，C与D能形成D2C和D2C2两种化合物，而D是同周期中金属性最强的元素，E的负一价离