2022-2023学年福建省三明第一中学高二上学期第一次月考化学试题含解析

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福建省三明第一中学2022-2023学年高二上学期第一次月考化学试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．下列说法正确的是
A．非自发的反应一定可以通过改变条件使其成为自发反应
B．相同物质的量的同种物质气态时熵值最小，固态时熵值最大
C．反应在室温下可自发进行，则该反应的
D．恒温恒压下，且的反应一定不能自发进行
【答案】C
【详解】A．且的反应，即使改变条件也不能自发进行，A错误；
B．熵是指体系的混乱程度，相同物质的量的同种物质：，B错误；
C．反应能自发进行的判据是，由反应方程式可知，该反应的，要使，必须满足，C正确；
D．恒温恒压下，且的反应，，反应一定可以自发进行，D错误；
选C。
2．下列关于化学反应速率的说法正确的是
A．化学反应速率是指在一段时间内反应物物质的量的减少或生成物物质的量的增加量
B．化学反应速率为0.2mol·L-1·min-1，是指反应经过1min后，某物质的浓度是0.2mol·L-1
C．对于任何化学反应来说，反应速率越快，反应现象越明显
D．化学反应速率可以衡量化学反应进行的快慢
【答案】D
【详解】A．化学反应速率用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示，故A错误；
B．化学反应速率为0.2mol·L-1·min-1，是指反应经过1min后，某物质的浓度减少或增加0.2mol·L-1，故B错误；
C．有些反应无明显的现象，如酸碱中和反应，故C错误；
D．化学反应速率可以衡量化学反应进行的快慢，故D正确；
故选D。
3．在一定温度下、容积不变的密闭容器中，可逆反应达到平衡状态的标志是
①C的生成速率与C的消耗速率相等
②单位时间内生成，同时生成
③A、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
⑦A，B、C的浓度之比为1:3:2
A．③④⑤⑥⑦ B．①③④⑤⑥ C．①②③④⑦ D．②③④⑤⑥
【答案】B
【详解】①C的生成速率与C的消耗速率相等，即V生成=V消耗，说明该反应达到平衡状态，①符合题意；②无论该反应是否达到平衡状态，单位时间内生成的同时都会生成，所以不能作为达到平衡状态的标志，②不符题意；③反应达到平衡状态时，各物质的物质的量保持不变，浓度也不变，所以A、B、C的浓度不再变化，说明该反应达到平衡状态，③符合题意；④反应前后气体的总质量发生改变，容器容积一定，当混合气体的密度不再发生改变时，说明反应达到平衡状态，④符合题意；⑤该反应是反应前后气体分子数减小的反应，容器容积、温度均不变，当混合气体的总压强不再变化时，说明反应达到平衡状态，⑤符合题意；⑥该反应是反应前后气体的物质的量减小的反应，当混合气体的总物质的量不再变化时，说明反应达到平衡状态，⑥符合题意；⑦达到平衡状态时，A、B、C三种物质的浓度之比可能是1:3:2，也可能不是1:3:2，⑦不符题意；综上分析①③④⑤⑥符合题意，则B选项正确。
故正确答案：B。
4．某溶液中含有两种溶质和，它们的物质的量之比为2∶1.用石墨做电极电解该混合溶液时，根据电极产物，可分为若干个阶段，下列叙述不正确的是
A．阴极自始至终只有 B．阳极先析出后析出
C．电解最后阶段为电解水 D．溶液中先有白色沉淀生成后沉淀全部溶解
【答案】D
【分析】电解氯化铝和硫酸的混合液，阳极上氯离子放电，然后是氢氧根离子放电；阴极上始终是氢离子放电，即电解时先电解氯化氢，最后阶段为电解水，根据原理来回答。
【详解】A．阴极上氢离子放电，所以阴极自始至终只有H2析出，故A正确；     
B．阳极上氯离子先放电然后氢氧根离子放电，所以阳极先析出Cl2后析出O2，故B正确；
C．电解时先电解氯化氢，最后阶段为电解水，故C正确；     
D．电解时先电解氯化氢，最后阶段为电解水，所以溶液中始终没有白色沉淀，故D错误；
故选：D。
5．有关下列四个电化学装置的叙述，正确的是

A．图I所示装置工作时，盐桥中的阳离子移向溶液
B．图II所示电池工作时，做还原剂
C．图III所示电池工作时，能量转化率可达100%
D．图IV所示装置工作时，溶液A是烧碱溶液
【答案】D
【详解】A．盐桥中的阳离子移向正极溶液，故A错误；
B．Zn做还原剂，做氧化剂，故B错误；
C．燃料电池能量转化率实际可达40%～60%，故C错误；
D．图IV所示装置工作时，左边是氯化钠溶液，右侧是氢氧化钠溶液，故D正确；
故选D。
6．锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是

A．电子从锌极经过导线移向铜极 B．铜电极上发生反应
C．电池工作一段时间后，乙池的减小 D．电池工作一段时间后，甲池的增加
【答案】A
【分析】由图可知，该装置为原电池，Zn比Cu活泼，Zn作负极失电子发生氧化反应，Cu作正极，铜离子在Cu表面得电子发生还原反应，据此作答。
【详解】A. Zn作负极失电子发生氧化反应，电子从锌极经过导线移向铜极，故A正确；
B.铜离子在Cu表面得电子发生还原反应，电极上发生反应，故B错误；
C.阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，乙池的不变，故C错误；
D.阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，甲池电极反应为，甲中锌离子通过阳离子交换膜移向乙池，结合电荷守恒，不变，故D错误；
故选：A。,
7．如图为某电化学装置的一部分，已知两极反应式分别为a极：Cu2++2e-=Cu，b极：Mg-2e-=Mg2+。下列说法不正确的是

A．b极上发生氧化反应 B．a、b可以是同种电极材料
C．电解质溶液中一定含有Cu2+ D．该装置一定是原电池装置
【答案】D
【详解】A．b极上镁失电子生成镁离子，发生氧化反应，故A正确；
B．若为电解池，a、b可以都是金属镁，故B正确；
C．正极发生反应Cu2++2e-=Cu，电解质溶液中一定含有Cu2+，故C正确；    
D．该装置可以是原电池装置，也可以是电解池，故D错误；
选D。
8．将转化为是工业冶炼金属钛的主要反应之一、已知：
①    
②C(石墨，s)    
则反应(石墨，s)的△H是
A． B． C． D．
【答案】C
【详解】①    
②C(石墨，s)    
根据盖斯定律①+②×2得反应(石墨，s) △H=，故选C。
9．反应  。关于该反应的下列图像(为体系中的质量分数)不正确的是
A． B．
C． D．
【答案】C
【详解】A．正反应为吸热反应，升高温度，正、逆反应速率都增大，A正确
B．正反应为吸热反应，升高温度，反应速率加快，达到平衡所需时间减小，且平衡向正反应方向移动，的质量分数减小，B正确；
C．温度相同时，增大压强，平衡向逆反应方向移动，的质量分数增大，C错误；
D．温度相同时，增大压强，平衡向逆反应方向移动，的质量分数增大；相同压强，升高温度，平衡向正反应方向移动，的质量分数减小，D正确；
故选C。
10．我国科学家通过双功能催化剂催化水煤气变换反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H<0，此时该反应总熵变记作△S。低温即可获得高转化率和高反应速率，反应过程示意图如图：

下列说法不正确的是
A．△H=△H1+△H2+△H3+△H4
B．△S=△S1+△S2+△S3+△S4
C．状态III→状态IV过程的△S3<0，△H3<0
D．催化剂的使用使反应放出热量增多，温度升高导致反应速率加快
【答案】D
【详解】A．根据盖斯定律，状态Ⅰ至Ⅴ之和等于总反应，则△H=△H1+△H2+△H3+△H4，A正确；
B．由A分析可知，△S=△S1+△S2+△S3+△S4，B正确；
C．状态III→状态IV反应后微粒数减少，△S3<0；总反应为放热反应，状态Ⅰ→状态Ⅱ、状态Ⅱ→状态III、状态IV→状态V分别涉及断键、断键、脱离过程均为吸热过程，则．状态III→状态IV为放热过程，△H3<0，C正确；
D．催化剂的使用不会改变反应的焓变，D错误；
故选D。
11．某温度下，在2L密闭容器中投入一定量的A、B发生反应：3A(g)+bB(g)cC(g) △H=-QkJ·mol-1(Q>0)。12s时反应达到平衡，生成C的物质的量为0.8mol，反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是

A．前12s内，A的平均反应速率为0.025mol·L-1·s-1
B．12s时，A的消耗速率等于B的生成速率
C．化学计量数之比b：c=1：2
D．12s内，A和B反应放出的热量为0.2QkJ
【答案】C
【分析】由题图分析可知，前12s内A的浓度变化，， B的浓度变化，，依据题意，前12s内，同一反应中，不同物质的反应速率之比等于化学计量数之比，，。
【详解】A．据分析，前12s内，A的平均反应速率为，A错误；
B．从题图可知，该反应体系在12s达到平衡，则12s时反应的正反应速率等于逆反应速率，即A的消耗速率与B的生成速率比值等于系数之比为3：1，B错误；
C．据分析，化学计量数之比b：c=1：2，C正确；
D．由上述分析可知，该反应的化学方程式为，3A与1B完全反应放热Q，12s内A反应的物质的量为，则1.2A反应放出热量，D错误；
故选C。
12．在恒容密闭容器中，由CO合成甲醇：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，在其他条件不变的情况下，研究温度对反应的影响，实验结果如图所示，下列说法正确的是

A．CO合成甲醇的反应为吸热反应
B．平衡常数K=
C．该反应在T1时的平衡常数比T2时的小
D．处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时增大
【答案】D
【分析】温度升高，化学反应速率加快，达到平衡所需时间缩短，根据先达到平衡时间长短判断反应温度的高低，然后分析温度对化学平衡移动的影响，结合化学平衡常数的含义，比较不同温度下平衡常数的大小。
【详解】A．由图可知：在T2温度下达到平衡所需时间比T1下较短，反应速率较快，说明温度：T2＞T1。温度升高，平衡时甲醇的物质的量越小，说明升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，所以合成甲醇的反应为放热反应，A错误；
B．化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比，则可逆反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)的化学平衡常数表达式K= ，B错误；
C．升高温度化学平衡向吸热的逆反应方向移动，导致化学平衡常数减小，温度：T2＞T1，所以化学平衡常数：K1＞K2，即化学平衡常数在T1时比T2时的大，C错误；
D．由图可知，处于A点的反应体系从T1变到T2，温度升高，化学平衡向逆反应方向移动，导致氢气的物质的量增大，甲醇的物质的量减小，故增大，D正确；
故合理选项是D。
13．利用LiOH可制备锂离子电池正极材料。LiOH可由电解法制备，如右图，两极区电解质溶液分别为LiOH和LiCl溶液。下列说法错误的是

A．B极区电解质溶液为LiOH溶液
B．阳极电极反应式为2Cl－-2e－=Cl2↑
C．电解过程中主要是H+通过阳离子交换膜向B电极迁移
D．电极A连接电源的正极
【答案】C
【详解】A．B极区生成H2，同时生成LiOH，则B极区电解液为LiOH溶液，A项正确；
B．电极A为阳极，阳极区电解液为LiCl溶液，根据放电顺序，阳极上Cl-失去电子，阳极电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2↑，B项正确；
C．在电解池中阳离子向阴极移动，所以电解过程中主要是Li+向B电极迁移，C项错误；
D．电极A为阳极，所以电解A连接电源的正极，D项正确；
答案选C。
14．如图所示的电化学装置中，电极I为Al，其他电极均为Cu，则下列说法正确的是

A．盐桥中电子从右侧流向左侧
B．三个烧杯中的浓度都始终保持不变
C．电极Ⅱ的质量减少，电极Ⅲ的质量增加
D．电极Ⅲ的电极反应：
【答案】B
【分析】电极Ⅰ为Al，其它均为Cu ，Al易失电子作负极，所以Ⅰ是负极、Ⅳ是阴极，Ⅲ是阳极、Ⅱ是正极，电流方向从正极流向负极，负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应，阳极上失电子发生氧化反应，阴极上得电子发生还原反应，以此解答该题。
【详解】A．电子只能在外电路移动，不能在盐桥中移动，故A错误；
B．硫酸根离子不参加反应，且溶液体积不变，浓度不变，故B正确；
C．电极Ⅱ是正极，正极上发生反应为Cu 2++2e-=Cu，所以电极Ⅱ质量逐渐增大，电极Ⅲ为阳极，铜失去电子变为铜离子，质量应减小，故C错误；
D ．电极Ⅱ是正极，正极上发生反应为Cu 2++2e-=Cu，故D错误；
故选：B。
15．将含0.4mol和0.4molNaCl的水溶液1L，用惰性电极电解一段时间后，在一个电极上得到0.3mol铜，求在另一个电极上析出的气体在标准状况下的体积是
A．5.6L B．6.72L C．13.44L D．11.2L
【答案】A
【详解】电解硫酸铜和氯化钠溶液时，阳极上氯离子先放电，然后氢氧根离子放电，阴极上铜离子先放电，然后氢离子放电，当阴极上析出铜的物质的量为0.3mol，阴极上转移电子的物质的量=0.3mol×2=0.6mol，根据原子守恒知，溶液中n（Cl-）=0.4mol，氯离子完全放电时转移电子的物质的量=0.4mol×1=0.4mol，电极反应为2Cl-+2e-=Cl2↑，生成氯气为=0.2mol；所以阳极上有氧气生成，电极上电子转移为0.6mol-0.4mol=0.2mol，电极反应为4OH--4e-=2H2O+O2↑，生成氧气为=0.05mol，所以阳极生成气体物质的量为0.2mol+0.05mol=0.25mol，标准状况下气体的体积为0.25mol×22.4L/mol=5.6L，
故选：A。
16．将图1所示装置中的盐桥(琼脂-饱和溶液)换成铜导线与石墨棒连接得到图2所示装置，发现电流计指针仍然有偏转。下列说法正确的是

A．图1中，铁棒质量减少5.6g，则甲池溶液的质量增加5.6g
B．图1中的石墨电极与图2中乙池石墨电极的电极反应式相同
C．两图所示装置的能量变化均是将化学能转化为电能
D．图2中电子流向为电流计→石墨a→石墨b→铜丝→石墨c→
【答案】B
【详解】A、图1中，铁棒质量减少5.6g，则甲池NaCl溶液的中增加了5.6g亚铁离子，而盐桥中的氯离子向甲中移动，所以甲池质量增加大于5.6g，故A错误；
B、图1为原电池，石墨上铜离子得电子生成Cu；图2中乙池为电解池，石墨a电极与负极Fe相连为阴极，阴极上铜离子得电子生成Cu，所以两个电极的反应相同，所以B选项是正确的；
C、图1中Fe与氯化铜溶液能自发发生氧化还原反应，则为原电池，将化学能转化为电能，图2中甲池是铁的吸氧腐蚀，发生氧化还原反应，则甲池为原电池，所以乙池为电解池，则乙池中电能转化为化学能，故C错误；
D、电子只在导线中移动，不能进入溶液，则图2中电子流向为：Fe→电流计→石墨a，石墨b→铜丝→石墨c，故D错误；
所以B选项是正确的。

二、原理综合题
17．如图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理的相关问题，其中乙装置中X为离子交换膜。请按要求回答相关问题：

(1)甲装置电池负极发生的电极反应式是：_______
(2)乙中X是_______(阴、阳)离子交换膜，向乙中加入几滴酚酞溶液，工作一段时间后铁电极附近溶液变红，请用化学用语解释相关原因_______
(3)若在标准状况下，有4.48 L氧气参加反应，则乙装置中C电极上生成的气体的物质的量为_______
(4)若丙装置中a、b电极均为Cu，则丙中发生的离子反应是_______
(5)化学在环境保护中起十分重要的作用，电化学降解法可用于治理水中硝酸盐污染，电化学降解的原理如图所示

Ag-Pt电极上的电极反应式为_______
【答案】     CH4+10OH-_8e-=7H2O+CO     阳     铁电极为阴极，H+在铁电极表面放电，OH-浓度不断增大，使酚酞变红     0.4mol     Cu+2Ag+2Ag+Cu2+     2NO+10e-+12H+=N2+6H2O
【分析】甲池为甲烷燃料电池，则通入氧气的一极为正极，通入甲烷的一极为负极，Fe、a电极与负极相连，为电解池的阴极，C、b电极与正极相连，为电解池的阳极。
【详解】(1)甲烷燃料电池，燃料作负极，发生氧化反应，电解质溶液为碱性溶液，所以其负极电极反应式是：CH4+10OH-_8e-=7H2O+CO,故答案为：CH4+10OH-_8e-=7H2O+CO；
(2)为了阻止阴极产生的OH-通过离子交换膜进入阳极室，和阳极产生的Cl2反应，乙中X采用的是阳离子交换膜；向乙中加入几滴酚酞溶液，工作一段时间后铁电极附近溶液变红，原因是铁为阴极，水电离出的氢离子放电，氢氧根浓度不断增大，使得酚酞溶液变红；故答案为：阳；铁电极为阴极，H+在铁电极表面放电，OH-浓度不断增大，使酚酞变红；
(3)若在标准状况下，有4.48 L氧气参加反应，即0.2mol氧气反应，根据电子守恒，氧气和氯气的物质的量之比为1:2，则乙装置中C电极上生成的气体的物质的量为0.4 mol，故答案为：0.4mol；
(4)若丙装置中a、b电极均为Cu，则阳极Cu单质放电生成Cu2+，阴极Ag+放电生成Ag单质，电池总反应为Cu+2Ag+2Ag+Cu2+，故答案为：Cu+2Ag+2Ag+Cu2+；
(5)Ag-Pt电极上，氮的化合价降低，发生还原反应，硝酸根转化为氮气，其电极反应式为2NO+10e-+12H+=N2+6H2O，故答案为：2NO+10e-+12H+=N2+6H2O。
18．尿素[CO(NH2)2]是首个用无机物人工合成的有机物。
(1)在尿素合成塔中发生的反应分两步进行，其能量变化和反应历程如图所示：

已知：E1=E2-15.5=E3-119.2=E4-129.3=E5-189.4
①图中所示两步反应中，第一步反应是_______(填“放热”或“吸热”，下同)反应，第二步反应是_______反应，总反应的热化学方程式为_______。
②有利于第一步反应正向进行的条件是_______(填标号，下同)，有利于第二步反应正向进行的条件是_______，决定总反应速率的是第_______(填“一”或“二”)步反应，该步反应的逆反应的活化能为_______ kJ·mol-1
a.高温、高压    b.高温、低压         c.低温、高压              d.低温、低压
(2)T ℃时，向2 L的密闭容器中，通入2 mol NH3和1 mol CO2，保持体积不变，发生反应2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g)，10 min时反应刚好达到平衡。测得起始压强为平衡时压强的1.5倍，则：
①NH3的平衡转化率为_______。
②能说明上述反应达到平衡状态的是_______ (填标号)。
A．n(CO2)∶n(NH3)=1∶2
B．混合气体的密度不再发生变化
C．单位时间内消耗2 mol NH3，同时生成1 mol H2O
D．CO2的体积分数在混合气体中保持不变
③若10 min时保持温度和压强不变，再向容器中同时充入0.5 mol CO2和0.5 mol H2O(g)，则此时平衡_______(填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”)。
【答案】(1)     放热     吸热     ∆H=-103.7kJ/mol     c     b     二     +173.9kJ/mol
(2)     50%     BD     不移动

【解析】（1）
①第一步中反应物的总能量高于生成物的总能量，为放热反应，第二步中反应物的总能量低于生成物的总能量，为吸热反应，总反应的∆H=E(生成物)-E(反应物)=E2-E3=(E1+15.5)-(E1+119.2)=-103.7kJ/mol，热化学方程式为∆H=-103.7kJ/mol；
②第一步反应是气体分子数减小的放热反应，可增大压强或降低温度均有利于反应正向进行，故选c，第二步反应是气体分子数增大的吸热反应，可减小压强或升高温度均有利于反应正向进行，故选b，第二步的活化能比第一步的大，活化能越大反应速率越慢，最慢的一步决定总反应速率，即是第二步，第二步反应的逆反应的活化能为E5-E2=(E1+189.4)-(E1+15.5)=+173.9kJ/mol，
（2）
列三段式为：，起始压强为平衡时压强的1.5倍，在恒温恒容密闭容器中，物质的量与压强成正比，，解得x=0.5，
①NH3的平衡转化率为；
②A.n(CO2)∶n(NH3)=1∶2不能说明反应达到平衡状态，A不选；
B.混合气体的质量发生变化，容器体积不变，则混合气体的密度不再发生变化时说明反应达到平衡状态，B选；
C.单位时间内消耗2 mol NH3，同时生成1 mol H2O都指正反应速率，不能说明反应达到平衡状态，C不选；
D.CO2的体积分数在混合气体中保持不变说明CO2的物质的量不再变化，能说明反应达到平衡状态，D选；
故选：BD；
③T ℃时，该反应的平衡常数为，向容器中同时充入0.5 mol CO2和0.5 mol H2O(g)，浓度商为，则此时平衡不移动。
19．完成下列问题。
(1)某同学探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时，设计如下系列实验：
实验序号
反应温度/℃
Na2S2O3溶液
稀H2SO4
H2O
V/mL
c/(mol/L)
V/mL
c/(mol/L)
V/mL
①
20
10.0
0.10
10.0
0.50
0
②
40
V1
0.10
V2
0.50
V3
③
20
V4
0.10
4.0
0.50
V5

(1)①写出硫代硫酸钠与稀硫酸反应的化学方程式：_______。
②该实验①、②可探究_______对反应速率的影响，因此V3是_______；实验①、③可探究_______对反应速率的影响，因此V5是_______。
(2)在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如表所示：
t/℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6

①该反应的化学平衡常数表达式为K=_______。
②该反应为_______反应(填“吸热”或“放热”)。
③某温度下，平衡浓度符合下式：c(CO2)∙c(H2)=c(CO)∙c(H2O)，试判断此时的温度为_______℃。
④在800℃时，发生上述反应，某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为c(CO2)=2mol/L，c(H2)=1.5mol/L，c(CO)=1mol/L，c(H2O)=3mol/L，则下一时刻，反应向_______(填“正向”或“逆向”)进行。
(3)已知常温时红磷比白磷稳定，比较下列反应中ΔH的大小：ΔH1_______ΔH2(填“>”或“＜”)。
①P4(白磷，s)+5O2(g)=2P2O5(s)    ΔH1
②4P(红磷，s)+5O2(g)=2P2O5(s)    ΔH2
【答案】(1)     Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O     温度     0     浓度     6.0
(2)     K=     吸热     830     逆向
(3)＜

【解析】（1）
①：硫代硫酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫、硫和水，化学方程式：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O；
②：实验①、②的温度不同，故可探究温度对反应速率的影响，要探究温度对反应速率的影响，则必须保持其他影响因素一致：即加入的Na2S2O3溶液的量相同，故V1=10.0mL，加入的硫酸的量相同，故V2=10.0mL，加入水的体积相等，故V3=0mL；实验①、③的温度相同，加入硫酸的量不同，即硫酸的浓度不同，故可探究浓度对反应速率的影响，加入Na2S2O3溶液的量要相同，则V4=10.0mL，实验①、③的溶液总体积相同，都是20mL，只有加入硫酸的量不同，所以V5=6.0mL；
（2）
①平衡常数为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比，则CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)的平衡常数K=；
②由温度升高，平衡常数变大可知，升高温度，平衡向正反应方向移动，则正反应为吸热反应；
③c(CO2)∙c(H2)=c(CO)∙c(H2O)时，平衡常数K=1，则该温度为830℃；
④800℃时，K=0.9，Qc===1＞K，所以化学平衡向逆反应方向移动；
（3）
①P4(白磷，s)+5O2(g)=2P2O5(s)    ΔH1；
②4P(红磷，s)+5O2(g)=2P2O5(s)    ΔH2；
②−①得到反应：4P(红磷，s)=P4(白磷，s)，ΔH=ΔH2−ΔH1，
红磷比白磷稳定，说明红磷的能量低于白磷，所以反应4P(红磷，s)=P4(白磷，s)是吸热反应，即ΔH=ΔH2−ΔH1＞0，则ΔH1＜ΔH2。
20．为减少大气污染，科学家采取多种措施处理工业废气中排放的氮氧化物(NOx)、SO2等。回答下列问题：
(1)某脱硝反应机理如图所示，Cu+的作用为____，C2H4参与的反应方程式为____。

(2)选择性催化还原技术(SCR)是目前较为成熟的烟气脱硝技术，其反应原理主要为：4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) △H=-1627kJ·mol-1。
①若有3molNO参与反应，则被NO氧化的NH3的物质的量为____。
②催化还原时应控制反应温度在315～400℃之间，反应温度不宜过高的原因是____。
③350℃时NO的百分含量与氨氮比的关系如图所示，若只改变氨气的投放量，当>1.0时，烟气中NO含量反而增大，主要原因是____(用化学方程式表示)。

(3)烟气脱硫、脱硝一体化技术是大气污染防治研究的热点，ClO2在酸性条件下稳定，是性能优良的脱硫脱硝试剂。
①ClO也是性能优良的脱硫脱硝试剂，ClO2与NaOH溶液反应生成NaClO3和NaClO2，反应的离子方程式为____。
②某研究小组用ClO2进行单独脱除SO2实验时，测得SO2的脱除率随溶液pH变化如图所示。

当3 【答案】(1)     催化剂     2C2H4+6Cu+(NO2)=3N2+4CO2+4H2O+6Cu+
(2)     2mol     正反应放热，温度过高会降低NO的转化率     4NH3+5O2=4NO+6H2O
(3)     2ClO2+2OH-=ClO+ClO+H2O     pH<7时，随着pH的增大，ClO2的稳定性降低，氧化性减弱，SO2的脱除率降低     当pH>7.8后，随着碱性的增强，生成ClO增多，氧化性增强，是SO2的脱除率上升

【详解】（1）根据反应机理图，参与反应但反应后又生成，作催化剂；被氧化为和，被还原为，反应方程式为；
（2）①反应中被和氧化的物质的量之比为，当有参与反应时，共有被氧化，则被氧化的物质的量为；
②适度升温可以提高反应速率，增大脱硝效率，但正反应为放热反应，温度过高会降低的转化率，不利于脱硝；
③根据脱硝原理可知，当和为时恰好反应，若继续增大氨气投放量，会发生反应，反应生成，使烟气中含量反而增大；
（3）①根据信息可知与发生歧化反应，反应的离子方程式为；
②根据题目信息在酸性条件下稳定，当时，随的增大，的稳定性降低，损失导致氧化性减弱，使的脱除率降低；当时，随着碱性的增强，在碱性溶液中生成，且也是性能优良的脱硫脱硝试剂，则随着增多，氧化性增强，的脱除率上升。