人教版高中化学必修二精品同步讲义第六章 章末测试（提升）（含解析）

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第六章 章末测试（提升）
满分100分，考试用时75分钟
一、 选择题：本题共16小题，共44分。第1~10小题，每小题2分；第11~16小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的
1．（2022春·安徽滁州·高一校考阶段练习）已知反应2X(g)+Y(g)⇌2Z(g)，某研究小组将4molX和2molY置于一容积不变的密闭容器中，测定不同时间内X的转化率，得到的数据如表所示，下列判断正确的是
t/min
2
4.5
5
6
X的转化率
30%
40%
70%
70%
A．随着反应的进行，混合气体的密度不断增大
B．其他条件不变，将X的物质的量改为10mol，则可得到4molZ
C．6min时，容器中剩余1.4molY
D．反应在5.5min时，
【答案】D
【解析】A. 该反应在容积不变的密闭容器中进行，根据质量守恒定律可知，气体的质量保持不变，故混合气体的密度不变，A判断不正确；
B. 其他条件不变，将X的物质的量改为10mol，因为该反应是可逆反应，Y的转化率也不可能达到100%，故不可能得到4molZ，B判断不正确；
C. 6min时，X的转化率为70%，由于投料之比等于化学计量数之比，则Y的转化率也是70%，Y的变化量为1.4mol，容器中剩余Y0.6mol，C判断不正确；
D. 由表中数据可知，反应在5min时已达平衡状态，则反应在5.5min时，正反应速率等于逆反应速率，由于X和Z的化学计量数相同，则，D判断正确；
本题选D。
2．（2022春·天津西青·高一天津市西青区杨柳青第一中学校考阶段练习）在一定温度下的密闭容器中，可逆反应 N2 + 3H2 2NH3 达到平衡状态的标志是
A．N2、H2、NH3 在容器中共存
B．混合气体的总物质的量不再发生变化
C．单位时间内生成 n mol N2，同时生成 3n mol H2
D．单位时间内消耗 n mol N2，同时消耗 n mol NH3
【答案】B
【解析】A．该反应为可逆反应，则N2、H2、NH3在容器中始终共存，则无法判断是否达到平衡状态，故A错误；
B．该反应为气体体积缩小的反应，平衡前气体的总物质的量为变量，当混合气体的总物质的量不再发生变化时，说明此时正、逆反应速率相等，达到平衡状态，故B正确；
C．单位时间内生成n mol N2，同时生成3n mol H2，表示的都是逆反应速率，无法判断是否达到平衡状态，故C错误；
D．单位时间内消耗n mol N2，表示正反应速率，同时消耗n mol NH3，表示逆反应速率，但两者速率之比与计量数之比不等，说明反应未达到平衡状态，故D错误；
故答案为B。
3．（2022春·湖北武汉·高一校考期中）已知反应，在不同条件下，用不同物质表示其反应速率，分别为
①
②
③
④
则此反应在不同条件下进行最快的是
A．②③ B．①③ C．②④ D．②
【答案】D
【解析】化学反应速率之比等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比，即，则用A表示的化学反应速率分别为
①；
②；
③；
④，
所以反应进行最快的是②，
故选：D。
4．（2022春·全国·高一专题练习）将4mol A和2mol B在2L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：，若经2s后测得C的浓度为0.6mol/L，下列说法正确的是
A．用物质B表示2s内的平均反应速率为0.6
B．2s时物质B的浓度为0.7mol/L
C．2s内物质A的转化率为70%
D．用物质A表示2s内的平均反应速率为0.7
【答案】B
【解析】
A．所以用物质B表示2s内的平均反应速率为，选项A错误；
B．2s时物质B的浓度为0.7mol/L，选项B正确；
C．2s内物质A的转化率为，选项C错误；
D．用物质A表示2s内的平均反应速率为，选项D错误。
答案选B。
5．（2021春·高一课时练习）化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如图所示为和反应生成过程中的能量变化，下列说法正确的是（    ）

A．1mol和1mol反应放出的能量为180kJ
B．1mol和1mol具有的总能量小于2mol具有的总能量
C．在1L的密闭容器中发生此反应，10min内减少了1mol，因此10min内的平均反应速率为
D．是一种酸性氧化物，能与溶液反应生成盐和水
【答案】B
【解析】A．反应的反应物断裂化学键吸收的总能量-生成物形成化学键放出的总能量，则该反应为吸热反应，A错误；
B．该反应是吸热反应，1mol和1mol具有的总能量小于2mol具有的总能量，B正确；
C．在1L的密闭容器中发生反应，10min内减少了1mol，则生成了2mol，因此10min内的平均反应速率，C错误；
D．一氧化氮不能和氢氧化钠反应，不是酸性氧化物，D错误；
故选B。
6．（2022秋·河南洛阳·高二宜阳县第一高级中学校考阶段练习）如图所示，杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球，调节杠杆并使其在水中保持平衡，然后小心地向烧杯中央滴入浓CuSO4溶液。一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中，不考虑铁丝反应及两球的浮力变化)

A．杠杆为导体和绝缘体时，均为A端高B端低
B．杠杆为导体和绝缘体时，均为A端低B端高
C．当杠杆为导体时，A端低，B端高；为绝缘体时，A端高，B端低
D．当杠杆为导体时，A端高，B端低；为绝缘体时，A端低，B端高
【答案】C
【解析】当杠杆为导体时，构成原电池，铁球作负极，失电子Fe-2e-=Fe2+，质量减轻，铜球作正极，溶液中铜离子得电子Cu2++2e-=Cu，质量增加，A端低B端高；当杠杆为绝缘体时，不能形成原电池，铁球与溶液发生置换反应，在铁球表面析出铜，使其质量增加，则A端高，B端低。
A．由分析可知，A错误；B．由分析可知，B错误；C．由分析可知，C正确；D．由分析可知，D错误；故选C。
7．（2022春·江西抚州·高一金溪一中校考阶段练习）已知CH4(g)＋2NO2(g) N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)，在2L密闭容器中分别加入0.5mol CH4和1 mol NO2保持温度不变，测得n(CH4)随时间变化的有关实验数据如表所示。下列说法正确的是
时间/min
0
10
20
30
40
50
n(CH4)/mol
0.5
0.35
0.25
0.17
0.10
0.10
A．0~20min内，NO2的反应速率为0.025 mol·L-1·min-1
B．由实验数据可知，该反应在50min时才达平衡状态
C．单位时间内，若消耗0.5 mol N2的同时，生成1 mol NO2，则反应达到平衡
D．达平衡时，二氧化氮的转化率与甲烷的转化率相等
【答案】D
【解析】A．0~20min内，甲烷反应了0.25mol，则NO2反应了0.5mol，其反应速率==0.0125 mol•L-1•min-1，A错误；
B．由实验数据可知，该反应在40min时达平衡状态（甲烷浓度不再改变），B错误；
C．单位时间内，若消耗0.5 mol N2的，则一定要生成1 mol NO2（氮气与二氧化氮的计量数之比为1：2），此时未知正方向反应情况，故判断不了是否到达平衡，C错误；
D．初始时，甲烷与二氧化氮的物质的量之比为1：2，其计量数之比也为1：2，则达平衡时，二氧化氮的转化率与甲烷的转化率相等，D正确；
故选D。
8．（2023春·高一单元测试）燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置，某氢氧燃料电池的构造示意图如下，该电池工作时，下列说法正确的是

A．O2在b电极上发生氧化反应
B．电解质溶液中OH-向正极移动
C．该装置实现了电能到化学能的转化
D．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
【答案】D
【解析】A．O2在b电极上得到电子发生还原反应，A错误；
B．该燃料电池工作时，电解质溶液中OH-向正电荷较多的负极移动，B错误；
C．该装置通过两个电极分别发生氧化反应、还原反应，实现了化学能到电能的转化，C错误；
D．氢氧燃料电池反应产物水不会对环境造成污染，且水又是生产燃料H2的原料，比H2直接燃烧能量利用率大大提高，因此是一种具有应用前景的绿色电源，D正确；
故合理选项是D。
9．（2022云南）在一容积可变的密闭容器中加入和进行反应：，下列说法不正确的是（    ）
A．将容器的体积缩小一半，其反应速率增大
B．保持体积不变，充入氩气，其反应速率不变
C．保持压强不变，充入氖气，的生成速率增大
D．保持压强不变，充入氖气，的生成速率减小
【答案】C
【解析】A.将体积缩小，各气体的浓度均增大，反应速率加快,故A正确；
B.体积不变充人氩气，、的浓度不变，反应速率不变，故B正确；
C.压强不变，充入氖气，体积增大，、的浓度减小，反应速率减慢，故C错误；
D.压强不变，充入氖气，体积增大，、的浓度减小，反应速率减慢，故D正确；
故答案：C。
10．（2023春·高一单元测试）如图所示是一个燃料电池的示意图，当此燃料电池工作时，下列分析正确的是（    ）

A．如果a极通入，b极通入，溶液作电解质溶液，则通的电极上的电极反应为
B．如果a极通入，b极通入，溶液作电解质溶液，则通的电极上的电极反应为
C．如果a极通入，b极通入，溶液作电解质溶液，则通的电极上的电极反应为
D．如果a极通入，b极通入，溶液作电解质溶液，则溶液中的OH向b极移动
【答案】C
【解析】A.如果a极通入，b极通入，溶液作电解质溶液，则通的电极是负极，氢气失去电子，电极反应为，故A项错误；
B.如果a极通入，b极通入，溶液作电解质溶液，则通的电极是正极，氧气得到电子，电极反应为，故B项错误；
C.如果a极通入，b极通入，作电解质溶液，则通的电极是负极，甲烷失去电子，电极反应为，故C项正确；
D.如果a极通入，b极通入，溶液作电解质溶液，则溶液中的向负极（a极）移动，D项错误。
故答案：C。
11．（2023春·高一单元测试）一定温度时，向2.0L恒容密闭容器中充入2molSO2和1mol O2，发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表：
t/s
0
2
4
6
8
n(SO3)/mol
0
0.8
1.4
1.8
1.8

下列说法正确的是（    ）A．反应在前2s的平均速率v(O2)＝0.2mol·L－1·s－1
B．保持其他条件不变，体积压缩到1.0L，平衡常数将增大
C．相同温度下，起始时向容器中充入4molSO3，达到平衡时，SO3的转化率大于10%
D．保持温度不变向该容器中再充入2molSO2、1molO2，反应达到新平衡时增大
【答案】D
【解析】A.反应反应在前2s的平均速率v(SO3)，同一反应中速率之比等于计量数之比，所以v(O2)=×0.2mol·L－1·s－1=0.1mol·L－1·s－1，故A错误；
B.平衡常数只受温度的影响，保持其他条件不变，体积压缩到1.0L，平衡常数不变，故B错误；
C. 充入2molSO2和1mol O2，相当于充入2molSO3，此时SO3的转化率为 ，相同温度下，起始时向容器中充入4molSO3，假设达到的是等效平衡，则转化率不变，实际上相当于增大压强，平衡会右移，降低三氧化硫的转化率，故C错误；
D. 温度不变，向该容器中再充入2mol SO2、1mol O2，若保持与原平衡的压强相同，则可达到等效平衡，不变；然后将容器压缩到原容器的体积，则平衡正向移动，二氧化硫的转化率增大，氧气的的转化率也增大，所以该比值增大，故D正确。
故答案为D。
【点睛】注意“等效平衡”和“虚拟状态”法在分析转化率、物质浓度等变化问题中的应用。
12．（2022山东）用4 g单质锌与5mL 2 mol/L的稀硫酸作用制备氢气时,下列四种情况下生成氢气速率大小顺序为
①锌粒+硫酸  ②锌粉+硫酸  ③锌粉+硫酸+少量CuSO4粉末  ④锌粒+硫酸+少量3mol/L盐酸
A．②>③>④>① B．① >②>③> ④ C．③>②>①>④ D．②>①>③>④
【答案】C
【解析】用4 g单质锌与5mL 2 mol/L的稀硫酸作用制备氢气时，锌粉的表面积大，反应速率快，则②③＞①④；氢离子浓度越大，反应速率越快，则①＞④；③中锌置换出铜，构成原电池，反应速率加快，③＞②；因此生成氢气速率大小顺序为③>②>①>④，故选C。
13．（2023春·高一单元测试）下列说法正确的是
A．化学反应速率为0.8 mol·L-1·s-1，是指1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L-1
B．由v= 计算平均速率，用反应物表示为正值，用生成物表示为负值
C．同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，数值越大，表示化学反应速率越快
D．在2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)反应中，t1、t2时刻，SO3(g)浓度分别是c1、c2，则t1～t2时间内，生成SO2(g)的平均速率为v=
【答案】D
【解析】A．化学反应速率为0.8 mol·L-1·s-1，是指在1 s 的时间内某物质的浓度变化了0.8 mol·L-1，故A错误；
B．化学反应速率可以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，都是正值，故B错误；
C．同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率之比等于方程式的化学计量数之比，数值可能不同，但意义是相同的，表示的都是这个化学反应在这一段时间内的平均速率，故C错误；
D．同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率之比等于方程式的化学计量数之比，所以在2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)反应中，t1、t2时刻，SO3(g)浓度分别是c1、c2，则t1～t2时间内，消耗SO3的平均速率等于生成SO2(g)的平均速率：v=；
故选D。
14．（2023春·高一单元测试）向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，在一定条件下发生反应SO2(g)+NO2(g) SO3(g)+NO(g)，正反应速率随时间变化的示意图如下图，下列结论中正确的个数为

①反应在c点到达平衡
②SO2浓度：a点小于c点
③反应物的总能量高于生成物的总能量
④Δt1=Δt2，ab段NO2的消耗量小于bc段NO2的消耗量
⑤混合物颜色不再变化，说明反应达到平衡
⑥体系压强不再变化，说明反应达到平衡
⑦逆反应速率图象在此时间段内和上图趋势相同
⑧达到平衡后，改变容器体积增大压强，逆反应速率可能先增大后减小
A．4个 B．5个 C．6个 D．7个
【答案】A
【解析】①正反应开始增大，在c点速率最大，后来速率又减小，因此反应在c点未达到平衡，故①错误；
②绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，从a点到c点，正反应速率不断增大，不断消耗SO2，因此SO2浓度：a点大于c点，故②错误；
③该容器绝热恒容，正反应速率增大，说明该反应是放热反应，因此反应物的总能量高于生成物的总能量，故③正确；
④ab段的速率小于bc段的速率，若Δt1=Δt2，则ab段NO2的消耗量小于bc段NO2的消耗量，故④正确；
⑤该反应正向进行，浓度不断减小，当混合物颜色不再变化，说明反应达到平衡，故⑤正确；
⑥该反应是等体积反应，但正向反应，温度不断升高，压强不断增大，当体系压强不再变化，说明反应达到平衡，故⑥正确；
⑦开始逆反应速率为0，生成物浓度增大，温度升高，逆速率加快，当正反应速率达到最大时，逆反应速率还在增大，因此逆反应速率图象在此时间段内和上图趋势不相同，故⑦错误；
⑧平衡后，改变容器体积增大压强，逆反应速率始终等于于原反应速率，平衡不移动，故⑧错误；
因此正确的有③④⑤⑥共4个，故A符合题意。
15．（2022·浙江）化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法不正确的是
A．Zn2+向Cu电极方向移动，Cu电极附近溶液中H+浓度增加
B．正极的电极反应式为Ag2O＋2e−＋H2O=2Ag＋2OH−
C．锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄
D．使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降
【答案】A
【解析】A.Zn较Cu活泼，做负极，Zn失电子变Zn2+，电子经导线转移到铜电极，铜电极负电荷变多，吸引了溶液中的阳离子，因而Zn2+和H+迁移至铜电极，H+氧化性较强，得电子变H2，因而c(H+)减小，A项错误；
B. Ag2O作正极，得到来自Zn失去的电子，被还原成Ag，结合KOH作电解液，故电极反应式为Ag2O+2e−+H2O=2Ag+2OH−，B项正确；
C.Zn为较活泼电极，做负极，发生氧化反应，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，锌溶解，因而锌筒会变薄，C项正确；
D.铅蓄电池总反应式为PbO2 + Pb + 2H2SO42PbSO4 + 2H2O，可知放电一段时间后，H2SO4不断被消耗，因而电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降，D项正确。
故答案选A。
16．（20222·湖南）某化工厂生产Z的反应为X (g) + 2Y(g)2Z(g)；△H＜0，温度、压强对Y的转化率的影响如下表所示：
       压强/MPa
温度/℃
0.1
0.5
1
10
400
99.2
99.6
99.7
99.9
500
93.5
96.9
97.8
99.3
600
73.7
85.8
89.5
96.4
工业合成Z的适宜条件是
A．高温、高压 B．低温、高压 C．常温、常压 D．常压较高温度
【答案】D
【解析】该反应为可逆反应，正方向为体积减少的放热反应，从化学平衡移动条件分析应该采用低温高压有利于生成Z；增大压强可以使Y的转化率增大；而根据表格中提供的数据发现，压强的增加引起Y转化率的变化并不明显，所以工业上直接采用常压；同时反应中使用催化剂，为了使催化剂的催化活性最强，根据表格中提供的数据应该采用400℃～500℃, 工业合成Z的适宜条件是常压较高温度，故答案选：D。
二、 非选择题：共56分。
17．（14分）（2022春·贵州六盘水·高一统考期末）和是重要的能源物质，也是重要的化工原料。为倡导“节能减排”和“低碳经济”，降低大气中的含量及有效地开发利用，工业上通常用来生产燃料甲醇。在体积为的密闭容器中，充入和，一定条件下发生反应：。测得和的物质的量随时间变化如图所示。

(1)内用表示该反应的化学反应速率为_______。
(2)下列措施能提高该反应的化学反应速率的是_______。
A．升高温度     B．加入适宜的催化剂     C．缩小容器的体积
(3)能说明上述反应已达到平衡状态的是_______(填字母)。
A．四种气体的物质的量浓度之比为1∶3∶1∶1
B．容器内混合气体的压强保持不变
C．的消耗速率与的生成速率之比为1∶1
D．容器内混合气体的平均相对分子质量保持不变
(4)达到平衡时，的转化率为_______，此时混合气体中和的物质的量之比为_______。
(5)下图为甲醇燃料电池的简易装置，图中a电极为_______极(填“正”或“负”)；b电极的电极反应式为_______。

【答案】(1)
(2)ABC
(3)BD
(4)     75%    
(5)     负    
【解析】图中为原电池装置，有氧气参与的一极只能发生还原反应，电极b作正极，电极反应式为：；电极a为负极，电极反应式为；
（1）如图，转化量为，根据反应方程式，，，故填；
（2）A．升高温度，增加活化分子百分数，有效碰撞增多，反应速率加快，故A正确；
B．加入催化剂，降低活化能，提高反应速率，故B正确；
C．缩小容器的体积，压强增大，反应速率增大，故C正确；
故填ABC；
（3）A．平衡时四种气体浓度保持不变，但不一定成比例，故A错误；
B．该反应为分子数减少的反应，恒温恒容下，压强与物质的量成正比，压强不变时说明反应达到平衡状态，故B正确；
C．的消耗速率与的生成速率均表示正反应速率，不能说明达平衡，故C错误；
D．根据，由质量守恒定律气体质量m不变，分子数减少n在变，所以M为变量，当混合气体的平均相对分子质量保持不变时，反应达到平衡状态，故D正确；
故填BD；
（4）达到平衡时，，转化率；转化的氢气的物质的量为，剩余的，生成的的物质的量为，此时混合气体中和的物质的量之比为，故填75%、；
（5）如图，为原电池装置，有氧气参与的一极只能发生还原反应，电极b作正极，电极反应式为：；电极a为负极，电极反应式为，故填负、；
18．（10分）（2022春·安徽宣城·高一安徽省宁国中学校考阶段练习）氮元素的单质及其化合物是化学研究的热点。回答下列问题：
(1)肼(N2H4，常温下为液态)是火箭的传统燃料之一，某N2H4-O2原电池的工作原理如图甲所示。

①a极的电极反应式为_____。
②该电池工作时，若有2mol电子流经外电路，则被还原的O2体积为_____L(标准状况下)。
II.炼铁高炉中存在可逆反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)，一定温度下，向某恒容密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体，反应过程中CO2气体和CO气体的浓度与时间的关系如图所示，请回答下列问题。

(2)0~4min时间段内，v(CO)=____mol·L-1·min-1。反应达最大限度时，体系内混合气体的平均相对分子质量是____(计算结果精确到0.1)。
(3)下列叙述能够说明该反应已达平衡状态的是____。
a.容器内气体的压强不再变化
b.单位时间内生成1molCO的同时消耗1molCO2
c.容器内气体的密度不再变化
d.容器内气体的总质量不再变化
e.CO与CO2的浓度之比为1：1
【答案】(1)     N2H4-4e-=N2↑+4H+     11.2
(2)     0.1     33.3
(3)cd
【解析】（1）①该燃料电池中，通入燃料肼的电极a为负极、通入氧化剂氧气的电极b为正极，电解质溶液呈酸性，则负极上肼失电子生成氮气和氢离子，电极反应式为N2H4-4e-=N2↑+4H+，故答案为：N2H4-4e-=N2↑+4H+；
②正极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，根据关系式知，转移4mol电子有22.4L氧气被还原，则转移2mol电子被还原氧气体积=×22.4L=11.2L，故答案为：11.2；
（2）0~4min时间段内，v(CO)==0.1 mol·L-1·min-1；设容器体积为1L，则平衡时CO的物质的量为0.4mol/L×1L=0.4mol，CO2的物质的量为0.2mol/L×1L=0.2mol,体系内混合气体的平均摩尔质量≈33.3g/mol，混合气体的平均相对分子质量是33.3；
（3）a．恒温恒容条件下压强与气体物质的量成正比，反应前后气体总物质的量不变，则气体总压强始终不变，不能据此判断平衡状态，故a错误；
b．单位时间内生成1molCO的同时消耗1molCO2都是指正反应速率，不能说明反应达到平衡状态，故b错误；
c．反应前后气体总质量减小，容器体积不变，则反应前后容器中混合气体的密度减小，当容器内混合气体密度不随时间变化而变化，反应达到平衡状态，故c正确；
d．反应前后气体总质量减小，气体的总质量不再变化说明反应达到平衡状态，故d正确；
e．CO与CO2的浓度之比为1：1不能说明反应达到平衡状态，故e错误；
故答案为：cd。
19．（20分）（2021春·贵州黔东南·高一统考期末）I.合成氨的反应对人类解决粮食问题贡献巨大，反应如下：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。一定温度下，向恒容的密闭容器中充入一定量的N2和H2发生反应，测得各组分浓度随时间变化如图所示。

(1)表示c(N2)变化的曲线是_______(填“曲线A”或“曲线B”或“曲线C”)。0～t0时用H2表示的化学反应速率：v(H2)=_______ mol‧L-1‧min-1。
(2)人们曾认为N2+3H2⇌2NH3化学反应速率小，原材料利用率低，不可能用于工业化生产。化学家们不断地研究和改进该反应的条件，如催化剂、温度、压强等，并更新设备，成功地开发了合成氨的生产工艺。下列说法正确的是_______。
A．通过改进后N2可100%转化为NH3 B．增大N2的浓度能提高H2的转化率
C．升高温度能减慢反应速率 D．使用催化剂可缩短达到平衡所需时间
II.反应Fe + H2SO4 =FeSO4 + H2↑的能量变化如图所示，请回答下列问题：

(3)该反应为_______反应(填“吸热”或“放热”)。
(4)若要使该反应的反应速率加快，下列措施可行的是_______(填字母)
A．改稀H2SO4为98%的浓H2SO4    
B．改铁片为铁粉
C．升高温度                                  
D．向反应混合液中加入少量CuSO4固体
E.将2.4 mol·L-1的稀硫酸改为4.8 mol·L-1稀盐酸
(5)若将上述反应设计成原电池，则铜极上发生的电极反应式为_______，外电路中电子由_______极(填“正”或“负”，下同)向_______极移动。画出该原电池的示意图_______。
【答案】(1)     曲线A    
(2)BD
(3)放热
(4)BCD
(5)     2H++2e- =H2     负     正    

【解析】（1）根据合成氨的化学方程式知氮气表现为消耗且消耗的量是氢气的三分之一，则曲线A是氮气浓度的变化曲线；曲线B是氢气的浓度变化，0～t0时用H2表示的化学反应速率：v(H2)= mol‧L-1‧min-1。
（2）合成氨的反应是可逆反应，有一定的限度，转化率达不到100%，A错误；增大N2的浓度平衡正向移动，能提高H2的转化率，B正确；升高温度能加快反应速率，C错误；使用催化剂会加快反应速率，可缩短达到平衡所需时间，D正确。
（3）由反应过程图象知该反应反应物总能量高于生成物总能量，是放热反应。
（4）A．改稀H2SO4为98%的浓H2SO4，量变引发质变， 浓硫酸常温下会将铁钝化，A错误；               
B．改铁片为铁粉 ，增大了接触面积，会加快反应速率，B正确；
C．升高温度，反应速率加快，C正确；                                  
D．向反应混合液中加入少量CuSO4固体，铁与铜离子发生置换反应生成铜单质形成铜铁原电池加速反应，D正确；
E．将2.4 mol·L-1的稀硫酸改为4.8 mol·L-1稀盐酸，氢离子浓度不变，速率不变，E错误；
故选BCD。
（5）该原电池的原理是Fe + H2SO4 =FeSO4 + H2↑，铁是负极，铜作正极，反应式为2H++2e- =H2；外电路中电子由负极向正极移动，该原电池两个电极分别是铁和铜，插入稀硫酸的电解质溶液中，再用导线连接形成闭合回路，图示为。
20．（12分）（2022春·重庆江津·高一校考期中）Ⅰ．（1）反应常用于精盐中碘含量测定。某同学利用该反应探究浓度对反应速率的影响。实验时均加入1mL淀粉溶液作指示剂，若不经计算，直接通过褪色时间的长短判断浓度与反应速率的关系，下列试剂中应选择_________（填序号）。
①1mL的碘水    ②1mL的碘水
③4mL的溶液    ④4mL的溶液
（2）若某同学选取①③进行实验，测得褪色时间为4s，计算_________。
Ⅱ．一定条件下，将与以体积比为1：2置于密闭容器中发生反应 ，下列能说明反应达到平衡状态的是（3）_____（填序号）。
a．体系压强保持不变
b．混合气体颜色保持不变
c．和的物质的量之比保持不变
d．每消耗1mol的同时生成1mol
Ⅲ．已知　　。现将和的混合气体通入容积为2L的恒容密闭容器中，恒温条件下反应体系中物质浓度随时间的变化关系如图所示。

（4）平衡时的转化率为_________________；
（5）起始压强与平衡时压强之比为_________________。
【答案】（1） ②③④    
（2）     
（3） bc    
（4） 66.7%    
（5） 4：3
【解析】I．(1)用淀粉溶液作指示剂，通过褪色时间判断浓度与反应速率的关系，应完全反应，溶液蓝色褪去，采取控制变量法，碘水的浓度不变。改变溶液浓度，②的碘水与③的溶液、④的溶液反应时，都能完全反应；①的碘水与④的溶液反应时，不能完全反应，溶液蓝色不能褪去，无法判断，故选②③④；
(2)混合后，则。化学反应速率之比等于化学计量数之比，则，故答案为：；
Ⅱ．a.反应中，反应前后气体体积不变，体系压强自始至终保持不变，压强不变不能判断是否达到平衡状态，a错误；
b.反应体系中，有颜色，则混合气体颜色保持不变，说明的量不再变化，反应达到平衡状态，b正确；
c.随着反应的进行，减小，增大，当和物质的量之比保持不变时，说明和不变，达到平衡状态，c正确；
d.反应过程中，每消耗1mol的同时必然生成1mol，无法判断是否达到平衡状态，d错误；
答案选bc；
Ⅲ．根据三段式法计算：

(1)平衡时的转化率，故答案为：66.7%；
(2)恒温恒容条件下，起始压强与平衡时压强之比等于物质的量之比，则起始压强与平衡时压强之比为，故答案为：4：3。