高中化学人教版（2019）必修第二册第六章 化学反应与能量 单元测试
一、单选题
1．（2021高一下·雅安期末）下列反应中既属于氧化还原反应又属于放热反应的是（ ）
A．氢氧化钾与硫酸的反应 B．碳酸钠与盐酸反应放出气体
C．镁条在空气中燃烧 D．Ba(OH)2 8H2O与NH4Cl反应
【答案】C
【知识点】氧化还原反应；吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A．二者反应生成硫酸钾和水，为中和反应，且为放热反应，但反应过程中没有元素的化合价变化，为非氧化还原反应，A不符合题意；
B．反应为复分解反应，生成氯化钠和水、二氧化碳，没有元素的化合价变化，为非氧化还原反应，B不符合题意；
C．反应过程中元素化合价发生了变化，属于氧化还原反应，且反应放出热量，为放热反应，C符合题意；
D．反应为吸热反应，反应过程中没有元素化合价的变化，属于非氧化还原反应，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】常见的放热反应：1.所有的放热反应2.酸碱中和反应3.活泼金属与酸或者水反应4.化合反应5.铝热反应6.缓慢氧化反应7.H2O2分解反应。
2．（2021高一下·白山期末）下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是（ ）
A．有能量的变化一定发生了化学反应
B．化学反应中一定有新共价键的形成
C．吸热反应都需要加热才能发生
D．化学反应的能量变化取决于反应物总能量与生成物总能量的相对大小
【答案】D
【知识点】化学反应中能量的转化
【解析】【解答】A．物理变化过程中也会有能量的变化，如液态物质气化吸收能量，不一定发生了化学反应，故A不符合题意；
B．从化学键的角度看，化学反应是反应物中化学键的断裂，和生成物中化学键形成的过程，但反应中不一定有新共价键形成，也可以是离子键，故B不符合题意；
C．吸热反应不一定需要加热，如氯化铵与强碱的反应，故C不符合题意；
D．根据能量守恒原理，反应物总能量大于生成物总能量，反应为放出能量的反应，反之为吸收能量的反应，故D符合题意。
故答案为：D。
【分析】A．物理变化过程中也会有能量的变化，如物质三态的改变、溶解过程等；
B．从化学键的角度看，化学反应是反应物中化学键的断裂，和生成物中化学键形成的过程；
C．吸热反应不一定需要加热；
D．根据能量守恒原理分析判断。
3．（2021高一下·内江期末）根据反应：M+H2SO4=MSO4+H2↑，可设计成如图所示的原电池，则电极材料M可选用（ ）
A．Zn B．Cu C．Ag D．石墨
【答案】A
【知识点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】反应M+H2SO4=MSO4+H2↑中M失去电子，被氧化，氢离子得到电子，被还原，若设计成原电池，则M是负极，硫酸作电解质溶液，比M不活泼的金属或能导电的非金属作正极。根据已知装置图可知Cu是正极，选项中只有Zn的金属性强于铜，所以负极M是Zn。
故答案为：A。
【分析】由反应M+H2SO4=MSO4+H2↑可知，M为负极，且能与硫酸反应产生H2，且活泼性要比铜强，在选项中符合条件的只有Mg。
4．（2021高二上·浙江期中）下列因素不可能影响化学平衡移动的是（ ）
A．温度 B．催化剂
C．反应物的浓度 D．压强
【答案】B
【知识点】化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A.任何化学反应都伴随能量变化，改变温度化学平衡一定发生移动，A不符合题意；
B. 催化剂能同等程度改变正逆反应速率，平衡不移动，B符合题意；
C. 改变反应物的浓度有可能使化学平衡发生移动，C不符合题意；
D. 改变压强可使反应前后气体体积不同的可逆反应化学平衡发生移动，D不符合题意，
故答案为：B。
【分析】此题是对化学平衡移动影响因素的考查，结合温度、浓度、压强、催化剂对平衡移动的影响分析。
5．（2021高一下·内江期末）已知反应：为吸热反应，对该反应的下列说法中正确的是（ ）
A．A的能量一定高于C
B．B的能量一定低于D
C．A和B的总能量一定低于C和D的总能量
D．因为该反应为吸热反应，故必须加热反应才可以发生
【答案】C
【知识点】反应热和焓变
【解析】【解答】A． 为吸热反应，A和B的总能量一定低于C和D的总能量，但不能确定A的能量一定高于C，故A不符合题意；
B． 为吸热反应，A和B的总能量一定低于C和D的总能量，但不能确定B的能量一定低于D，故B不符合题意；
C． 为吸热反应，A和B的总能量一定低于C和D的总能量，故C符合题意；
D． 任何反应都需要在一定条件下才能发生，因此反应条件是否需要加热与该反应是放热反应还是吸热反应无关，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】反应热取决于反应物与生成物的总能量，而不是某一种反应物或生成物的能量关系，吸热反应不一定在加热的条件下发生。
6．（2021高一下·绵阳期末）某化学反应的能量变化如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．该反应可能不需要加热就能够发生
B．该反应断键吸收的总能量大于成键释放的总能量
C．该反应可能是化合反应，也可能是分解反应
D．该反应的化学方程式可能为 2Al＋Fe2O3 Al2O3＋2Fe
【答案】D
【知识点】反应热和焓变
【解析】【解答】A．由图可知反应物的总能量小于生成物的总能量，即该反应为吸热反应，吸热反应不一定需要加热，A项不符合题意；
B．由图可知反应物的总能量小于生成物的总能量，即该反应为吸热反应，故该反应断键吸收的总能量大于成键释放的总能量，B项不符合题意；
C．由图可知反应物的总能量小于生成物的总能量，即该反应为吸热反应，分解反应一般为吸热反应，少数化合反应为吸热反应，C项不符合题意；
D．由图可知反应物的总能量小于生成物的总能量，即该反应为吸热反应，而反应2Al＋Fe2O3 Al2O3＋2Fe是铝热反应，且铝热反应为放热反应，D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】根据图中信息，反应物的总能量小于生成物的总能量，该反应为吸热反应， 说明断键吸收的总能量大于成键释放的总能量；反应的吸热与放热与反应条件无必然关系，大多数的分解反应是吸热反应，少数的化合反应也是吸热反应；铝热反应时放热反应。
7．（2021高一下·龙泉驿期末）已知化学反应的能量变化曲线如图所示。
下列叙述错误的是能量（ ）
A．反应物的总能量低于生成物的总能量
B．生成1molAB需吸收(a-b)kJ的热量
C．
D．加入催化剂不会改变该反应的反应热
【答案】B
【知识点】化学反应中能量的转化
【解析】【解答】A．由图可知，反应物的总能量低于生成物的总能量，A不符合题意；
B．由图可知生成1molAB需吸收kJ的热量，B符合题意；
C．由图可知热化学方程式为：，C不符合题意；
D．催化剂可以改变活化能，不会改变该反应的反应热，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．依据图像分析，反应物的总能量低于生成物的总能量；
B．反应的能量变化与物质的量成正比；
C．由图确定热化学方程式；
D．催化剂可以改变活化能，不会改变该反应的反应热；
8．（2021高一下·汕尾期末）由Fe和Pt构成的原电池装置如图所示，下列叙述正确的是（ ）
A．该装置中Pt为正极，电极反应为
B．该装置中Fe为负极，电极反应为
C．溶液中向Fe极移动
D．该原电池装置的最终产物是
【答案】A
【知识点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．该装置中Pt为正极，氧气发生还原反应，电极反应为，故A项符合题意；
B．该装置中Fe为负极，电极反应为，故B项不符合题意；
C．Fe是负极，Pt是正极，因此溶液中向Pt极移动，故C项不符合题意；
D．氢氧化亚铁易被氧化，因此该原电池装置的最终产物是，故D项不符合题意；
故答案为：A。
【分析】原电池中通入O2的一极一般都为正极。
9．（2021高一下·蓝田期末）下列有关装置的说法正确的是（ ）
A．装置Ⅰ中为原电池的负极
B．装置Ⅱ为一次电池
C．装置Ⅲ可构成原电池
D．装置Ⅳ工作时，电子由锌通过导线流向碳棒
【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．镁与氢氧化钠溶液不反应，铝能够与氢氧化钠溶液反应，装置Ⅰ中铝为负极，镁为正极，故A不符合题意；
B．铅蓄电池是二次电池，可以放电充电，故B不符合题意；
C．装置Ⅲ中的两个材料相同、都是Zn，不能构成原电池，故C不符合题意；
D．装置Ⅳ为干电池，锌为负极，碳棒为正极，工作时，原电池中电子由负极沿导线流向正极，因此电子由锌通过导线流向碳棒，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】依据原电池的工作原理及生活中常见的化学电源分析解答。
10．（2021高一下·虹口期末）低温脱氮技术可用于处理废弃中的氮氧化物。发生的化学反应为：4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g)+Q。在恒容密闭容器中，下列说法正确的是（ ）
A．该反应是放热反应，降低温度将缩短反应达到平衡的时间
B．其他条件不变，使用高效催化剂，废气中氮氧化物的转化率增大
C．4mol氨气与足量的NO充分反应，放出的热量为Q
D．增大压强，正逆反应速率都增大，平衡逆向移动
【答案】D
【知识点】反应热和焓变；化学反应速率的影响因素；化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A．降低温度反应速率减小，反应达到平衡时间增长，故A不符合题意；
B．催化剂改变反应速率不改变化学平衡，废气中氮氧化物的转化率不变，故B不符合题意；
C．该反应是可逆反应，4mol氨气与足量的NO充分反应，4mol氨气不可能全部转化，故放出的热量应小于Q，C不符合题意；
D．增大压强，正逆反应速率都增大，有化学计量数可知，正反应方向是气体物质的量增大，逆反应方向是气体物质的量减小，增大压强平衡逆向移动，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．降低温度反应速率减小；
B．催化剂不改变转化率；
C．可逆反应不能完全进行；
D．根据压强对反应速率的影响及对化学平衡的影响分析。
11．（2021高一下·内江期末）某反应的反应物A的浓度在3 min内由9 mol·L-1变成6 mol·L-1，则以A物质表示该反应在这段时间内的反应速率是（ ）
A．1.2 mol·L-1·min-1 B．2 mol·L-1·min-1
C．0.8 mol·L-1·min-1 D．1 mol·L-1·min-1
【答案】D
【知识点】化学反应速率
【解析】【解答】利用化学反应速率的数学表达式，得出v(A)==1mol/(L·min)，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】化学反应速率：固体和纯液体因为浓度视为常数，所以一般不用来表示反应速率。
12．（2021高一下·白山期末）在带有活塞的密闭容器中发生反应∶。采取下列措施不能改变反应速率的是（ ）
A．增加氧化铁的用量
B．恒温恒容时，向容器中通入氢气
C．适当提高反应温度
D．将块状氧化铁粉碎成粉末
【答案】A
【知识点】化学反应速率
【解析】【解答】A．氧化铁为固体，增加氧化铁的用量不能改变反应速率，故A符合题意；
B．恒温恒容时，向容器中通入氢气，氢气的浓度增大，反应速率加快，故B不符合题意；
C．适当提高反应温度，反应速率加快，故C不符合题意；
D．将块状氧化铁粉碎成粉末，增大接触面积，反应速率加快，故D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】改变化学反应速率的方法有：增加反应物的浓度、升高温度、有气体参加的反应增大气体压强、使用催化剂、增大接触面积等。
13．（2021高二上·浙江期中）下列有关化学反应速率说法正确的是（ ）
A．在一恒温恒容的密闭容器中，发生 的催化氧化反应，充入He，压强增大，反应速率不变
B．0.1mol/L的 溶液与0.3mol/L的KSCN溶液等体积混合，加入适量的氯化钠溶液，不影响化学反应速率
C．合成 的反应是一个分子总数减小反应，增大压强，正反应速率加快，逆反应速率减慢，平衡正向移动
D．用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，增大硫酸的浓度一定可以加快产生氢气的速率
【答案】A
【知识点】化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A．SO2的催化氧化反应为2SO2＋O2 2SO3，恒温恒容下，充入He，虽然压强增大，但SO2、O2、SO3浓度不变，因此反应速率不变，故A符合题意；
B．FeCl3与KSCN溶液反应Fe3＋＋3SCN－ Fe(SCN)3，加入适量的氯化钠溶液，相当于对原溶液加水稀释，微粒浓度降低，反应速率减缓，故B不符合题意；
C．合成氨：N2＋3H2 2NH3，增大压强，正逆反应速率都增大，故C不符合题意；
D．如果硫酸为浓硫酸，铁片与浓硫酸反应生成SO2，或铁片与浓硫酸发生钝化反应，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A、恒温恒容装置，充入He，体系中各物质的浓度不变，反应速率不变；
B、加入NaCl溶液，相当于加水稀释，离子浓度减小，反应速率减慢；
C、增大压强，正逆反应速率同时增大；
D、若形成浓硫酸，则Fe与浓硫酸发生钝化，不产生H2；
二、综合题
14．（2021高二上·安达月考）下图是 反应过程中的能量变化图。
（1）由图可知， 和 的总能量 （填“＞”、“＜”或者“=”） 2 mol HCl(g)的能量。
（2）该反应是 （填“吸”或者 “放”）热反应.
【答案】（1）>
（2）放
【知识点】吸热反应和放热反应
【解析】【解答】（1）由反应能量图可知，1molH2(g)和1molCl2(g)的总能量大于2molHCl(g)的能量。
（2）由于反应物的总能量大于生成物的总能量，因此该反应为放热反应。
【分析】（1）根据图示能量相对大小分析。
（2）根据能量的相对大小判断反应的热效应。
15．（2021高一下·隆阳期中）依据化学能与热能的相关知识回答下列问题：
Ⅰ.共价键的键能是指形成1mol某种共价键的过程中所放出的能量或断裂1mol某种共价键的过程中所吸收的能量。显然共价键的键能越大，该共价键越牢固，含有该共价键的分子越稳定。如H—H键的键能是436kJ·mol-1，是指使1molH2分子变成2molH原子需要吸收436kJ能量。
（1）已知H—O键的键能为463kJ·mol-1，下列叙述正确的是__（填标号，下同）。
A．每形成1molH—O键吸收463kJ能量
B．每形成1molH—O键放出463kJ能量
C．每断裂1molH—O键吸收463kJ能量
D．每断裂1molH—O键放出463kJ能量
（2）已知键能：H—H键为436kJ·mol-1；H—F键为565kJ·mol-1；H—Cl键为431kJ·mol-1；H—Br键为366kJ·mol-1，则下列分子受热时最稳定的是__。
A．HF B．HCl C．HBr D．H2
（3）Ⅱ.已知化学反应N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）的能量变化如图所示，回答下列问题：
1molN2H4（g）和1molO2（g）生成2molN原子、4molH原子、2molO原子的过程中 （填“吸收”或“放出”） kJ能量。
（4）1molN2H4（g）和1molO2（g）生成1molN2（g）和2molH2O（g）的反应中 （填“吸收”或“放出”） kJ能量。
（5）Ⅲ.已知A、B、C、D均为气体，其能量变化如图：
若E1>E2，则该反应为 （填“放热反应”或“吸热反应”）。
（6）下列有关反应A+B=C+D的说法正确的是 （填标号）。
A．反应前后原子的种类和数目一定不变
B．该反应若有热量变化，则一定是氧化还原反应
C．若该反应为放热反应，则不需要加热该反应就一定能进行
D．反应物的总质量、总能量与生成物的总质量、总能量均相等
【答案】（1）B；C
（2）A
（3）吸收；2218
（4）放出；534
（5）放热反应
（6）A
【知识点】化学反应中能量的转化；吸热反应和放热反应；反应热和焓变
【解析】【解答】（1）已知H—O键的键能为463kJ·mol-1，结合键能的定义可知每形成1molH—O键放出463kJ能量、每断裂1molH—O键吸收463kJ能量，
故答案为：BC；
（2）共价键的键能越大，该共价键越牢固，含有该共价键的分子越稳定，根据题干所给数据可知H-F键的键能最大，所以HF最稳定，
故答案为：A；
（3）据图可知Q3=2752kJ/mol-534 kJ/mol =2218 kJ/mol，断键吸收能量，则1molN2H4（g）和1molO2（g）生成2molN原子、4molH原子、2molO原子的过程中吸收2218 kJ能量；
（4）据图可知反应物总能量比生成物总能量多534 kJ/mol，所以1molN2H4（g）和1molO2（g）生成1molN2（g）和2molH2O（g）的反应中放出534 kJ能量；
（5）E1>E2，即反应物总能量高于生成物总能量，该反应为放热反应；
（6）A．化学反应中遵循质量守恒定律，反应前后原子的种类和数目一定不变，A正确；
B．任何化学反应都有热量变化，所以有热量变化不一定是氧化还原反应，B不正确；
C．反应的吸放热与反应条件无关，放热反应可能也需要加热引发，如铝热反应，C不正确；
D．反应物的总质量与生成物的总质量相等，当总能量不相等，D不正确；
故答案为：A。
【分析】（1）根据键能的定义即可判断
（2）根据给出的数据计算出键能最大的即可
（3）键的断裂需要吸收能量，结合图示即可计算
（4）根据焓变=反应物的键能-生成物的键能即可计算
（5）根据焓变=生成物的能量-生成物的能量即可判断
（6）根据质量守恒定律反应前后原子种类和质量一定不变，有元素化合价变化即为氧化还原反应，焓变与反应物和生成物的能量有关
16．（2021高一下·大荔期末）
（1）利用原电池装置可以验证Fe3+与Cu2+氧化性相对强弱，如图所示。写出该氧化还原反应的离子方程式： 。该装置中的负极材料是 (填化学式)，正极反应式是 。
（2）某研究性学习小组为证明为可逆反应，设计如下两种方案(已知：酸性溶液中Fe2+易被空气氧化为Fe3+)。
方案一：取5mL0.1mol/LKI溶液，滴加2mL0.1mol/L的FeCl3济液，滴入5滴稀盐酸，再继续加入2mLCCl4，充分振荡、静置、分层，取上层清液，滴加KSCN溶液，现象是 ，即可证明该反应为可逆反应。你认为此方案 (“不严密”或“严密”)，理由是 (用离子方程式表示)。
方案二：设计如图原电池装置，接通灵敏电流计，指针向右偏转，随着反应时间进行；电流计读数逐渐变小，最后读数变为零。当指针读数变零后，在右边的池了中加入1mol/L FeCl2溶液，灵敏电流计指针向左偏转，即可证明该反应为可逆反应。你认为灵敏电流计“读数变为零”的原因是 。
【答案】（1）Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+；Cu；Fe3+ + e- = Fe2+
（2）溶液变为血红色；不严密；4Fe2++O2+4H+=2H2O+4Fe3+；该可逆反应达到了化学平衡状态
【知识点】电极反应和电池反应方程式；化学反应的可逆性；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)利用原电池装置验证Fe3+与Cu2+氧化性相对强弱，则可以根据“氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性”规律设计发生Fe3+与Cu反应生成Cu2+的反应，离子方程式为Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，其中Cu失去电子，做负极材料，Fe3+在正极得到电子，电极反应式为Fe3+ + e- = Fe2+；故答案为：Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+；Cu；Fe3+ + e- = Fe2+；
(2) 取上层清液，滴加KSCN溶液，溶液呈血红色，有Fe3+存在，说明反应不能完全进行，为可逆反应；但此方案不严密，因为振荡过程中，生成的Fe2+易被空气氧化为Fe3+，离子方程式为4Fe2++O2+4H+=2H2O+4Fe3+，所以并不能证明Fe3+已经完全反应；故答案为：溶液变为血红色；不严密；4Fe2++O2+4H+=2H2O+4Fe3+；
(3) 灵敏电流计“读数变为零”，说明可逆反应已经“停止”，即反应已经达到平衡状态。故答案为：该可逆反应达到了化学平衡状态。
【分析】(1)利用原电池装置验证Fe3+与Cu2+氧化性相对强弱，则可以根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性规律设计发生Fe3+与Cu反应生成Cu2+的反应，所以负极材料为Cu；
(2}若该反应为可逆反应，则说明反应不能完全反应，Fe3+和Fe2+同时存在于溶液中，滴加KSCN溶液，液变为血红色，则说明有Fe3+ ，但在振荡过程中，酸性溶液中Fe2+易被空气氧化为Fe3+ ，所以溶液中Fe3+也可能是溶液中的Fe2+被氧化生成的，所以实验方案不严密；
(3}灵敏电流计”读数变为零，说明可逆反应已经"停止”，即反应已经达到平衡状态。
17．（2021高一下·兰陵期中）近年来甲醇用途日益广泛，越来越引起商家的关注，工业上甲醇的合成途径多种多样。现在实验室中模拟甲醇合成反应，在2 L密闭容器内，400℃时发生反应：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)，体系中甲醇的物质的量n(CH3OH)随时间的变化如表：
时间(s) 0 1 2 3 5
n(CH3OH)(mol) 0 0.009 0.012 0.013 0.013
（1）图中表示CH3OH的浓度变化的曲线是 (填字母)。
（2）用H2表示从0~2s内该反应的平均速率v(H2)= 。随着反应的进行，该反应的速率逐渐减慢的原因是 。
（3）该反应是一个放热反应，说明该反应中破坏1 mol CO和2
mol H2的化学键吸收的能量 形成1mol
CH3OH释放的能量(填“<”、“=”或“>”)。
（4）已知在400℃时，反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)生成1 mol CH3OH(g)，放出的热量为116 kJ。计算上述反应达到平衡时放出的热量Q= kJ。
（5）甲醇燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一，这种燃料电池由甲醇、空气(氧气)、KOH(电解质溶液)构成。电池的总反应式为：2CH3OH+3O2+4OH-=2 +6H2O
则电池放电时通入空气的电极为 (“正”或“负”)极；从电极反应来看，每消耗1 mol CH3OH转移 mol电子。
【答案】（1）b
（2）0.006mol L-1 s-1；随着反应的进行，反应物的浓度减小，该反应的速率在逐渐减慢
（3）<
（4）1.508
（5）正极；6
【知识点】反应热和焓变；化学反应速率；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)CH3OH是产物，随反应进行物质的量增大，平衡时物质的量为CO物质的量的变化量△n（CO），图表中CO的物质的量0-3s变化=0.02mol-0.007mol=0.013mol，所以图象中只有b符合，故答案为：b；
(2)0～2s内CO物质的量变化=0.02mol-0.008mol=0.012mol，v（CO）= =0.003mol/（L s），v(H2)=2v(CO)=0.006mol L-1 s-1；随着反应的进行，反应物的浓度减小，该反应的速率在逐渐减慢；
(3)因为该反应是一个放热反应，所以 H<0，说明该反应中破坏1mol CO和2mol H2的化学键吸收的能量小于形成1mol CH3OH释放的能量；正确答案：<；
(4)根据图表可知CH3OH是产物，随反应进行物质的量增大，平衡时物质的量为0.013 mol，生成1mol CH3OH(g)，放出的热量为116 kJ，则生成0.013 mol CH3OH(g)，放出的热量为116×0.013= 1.508 kJ；正确答案：1.508；
(5)正极氧气上得电子发生还原反应，则氧气参与反应的电极为正极；
甲醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，则电极反应式为CH3OH+8OH--6e-= +6H2O，所以电池放电时每消耗1 mol CH3OH转移6 mol电子。
【分析】（1）根据数据以及化学计量系数即可判断
（2）根据甲醇的变化量即可计算出甲醇的速率，计算出氢气的速率，浓度逐渐减小，速率逐渐减慢
（3）根据反应热 H =反应物断键吸收的总能量-生成物成键放出的总能量即可判断
（4）根据给出的数据即可计算出热量
（5）根据燃料电池即可判断空气是在正极反应，根据方程式即可计算出电子数
18．（2021高二下·哈尔滨开学考）某化学科研小组研究在其他条件不变时,改变某一反应条件对反应[可用aA(g)+bB(g) cC(g)表示]化学平衡的影响,得到如下图象(图中p表示压强,T表示温度,n表示物质的量,α表示平衡转化率,φ表示体积分数):
（1）在反应Ⅰ中,若p1>p2,则此正反应为 (填“吸热”或“放热”)反应,也是一个气体分子数 (填“减小”或“增大”)的反应。由此判断,此反应自发进行必须满足的条件是 。
（2）在反应Ⅱ中,T1 T2(填“>”、“<”或“=”),该正反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。
（3）在反应Ⅲ中,若T2>T1,则此正反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。
（4）反应Ⅳ中,若T1>T2,则该反应能否自发进行 。
【答案】（1）放热；减小；低温
（2）<；放热
（3）放热
（4）不能自发进行
【知识点】化学平衡的影响因素
【解析】【解答】（1）反应I随温度升高A的转化率降低，根据勒夏特列原理，升高温度反应向吸热反应方向进行，即正反应方向为放热反应，作等温线，发现压强增大，A的转化率增大，说明平衡向正反应方向进行，根据勒夏特列原理，a＋b>c，填“减小”，吉布斯自由能△G=△H－T△S，此反应是放热反应△H<0，a+b>c是熵减△S<0，△G<0温度是低温下自发进行；
（2）反应Ⅱ中，T2先达到平衡，说明反应速率快，温度越高反应速率越快，即T2>T1，达到平衡时，T2℃下的C的物质的量浓度小于T1℃的，说明升高温度化学反应向逆反应方向进行，正反应方向是放热反应；
（3）反应Ⅲ中，此图像看它们最高点后的，T2>T1，作等物质的量线，升高温度，C的体积分数减小，说明反应向逆反应方向进行，即正反应方向为放热；
（4）随压强增大，A的转化率不变，说明a＋b=c，△S=0升高温度A的转化率升高，说明升高温度平衡向正反应方向进行，即正反应方向△H>0，△G>0，不能自发进行。
【分析】(1)根据等压线分析正反应的热效应；根据等温线分析气体系数的变化；根据△G=△H－T△S分析反应自发进行的情况；
(2)根据先拐先平衡分析温度；根据温度变化分析热效应；
(3)根据等物质的量线，分析温度变化，从而得到热效应；
(4)根据△G=△H－T△S分析反应自发进行的情况；
19．（2020高二上·唐山期中）I.化学反应速率和化学平衡影响因素较多，经常采用控制变量思想分析问题。某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“条件对化学反应速率的影响”，进行了如表中的实验：
实验 编号 室温下，试管中所加试剂及其用量/mL 室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min
0.6mol·L-1H2C2O4溶液 H2O 0.2mol·L-1KMnO4溶液 3mol·L-1稀硫酸
1 3.0 4.0 1.0 2.0 6.4
2 3.0 3.0 2.0 2.0 5.2
3 3.0 2.0 3.0 2.0 4.0
请回答：
（1）已知KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应有CO2生成，用化学方程式表示该实验的实验原理： 。
（2）根据表中的实验数据，可以得到的结论是 。
（3）利用实验3中数据计算，用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为v(KMnO4)= 。
（4）II.研究CO2的综合利用对促进“低碳经济”的发展有重要意义。工业上以CO2、NH3为原料生产尿素[CO(NH2)2]，2NH3(g)+CO2(g) H2O(l)+CO(NH2)2(s)ΔH=-178kJ mol-1，T1℃时，在1L的密闭容器中充入CO2和NH3模拟工业生产，n(NH3)/n(CO2)=x，图中是CO2平衡转化率(α)与x的关系。
一定能判断该反应达到化学平衡状态的是_______。
A．2v(NH3)正=v(CO2)逆
B．氨气的体积分数不再变化
C．气体的密度不再变化
D．气体的平均摩尔质量不再变化
E．氨气的物质的量浓度不再变化
（5）图中A点NH3的平衡转化率α= %。
（6）当x＝1.0时，若起始的压强为p0 kPa，水为液态，平衡时压强变为起始的1/2。则该反应的平衡常数Kp= (kPa)-3（Kp为以分压表示的平衡常数，分压=总压×体积分数）。
【答案】（1）2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=10CO2↑+2MnSO4+K2SO4+8H2O
（2）其他条件相同时，增大KMnO4浓度，反应速率增大
（3）1.5×10 2mol/(L min)
（4）C；E
（5）33.3
（6）
【知识点】化学反应速率的影响因素；化学平衡的影响因素
【解析】【解答】I. (1)高锰酸钾溶液与草酸反应，反应中C的化合价由+3价升高到+4价，KMnO4中Mn元素化合价由+7价降到+2价，由得失电子守恒配平化学方程式为：2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=10CO2↑+2MnSO4+K2SO4+8H2O，
故答案为： 2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=10CO2↑+2MnSO4+K2SO4+8H2O；(2)图中数据，不断增大酸性高锰酸钾溶液的浓度，发现褪色时间变短，即反应速率增大，则得出的实验结论为：其他条件相同时，增大KMnO4浓度，反应速率增大；(3)实验Ⅲ中，2mL 0.01mol L﹣1酸性KMnO4溶液与2mL 0.1mol L﹣1H2C2O4溶液反应，草酸过量，用KMnO4溶液表示的平均反应速率为：v(KMnO4)= = =1.5×10 2mol/(L min)；II. (4) 反应为：2NH3(g)+CO2(g) H2O(l)+CO(NH2)2(s)
A. 化学反应速率之比等于化学计量数之比，2v(NH3)正=v(CO2)逆说明正逆反应速率不相等，即反应未达到了平衡状态，故A不正确；
B. 该反应是气体反应生成固体和液体的过程，随着反应的进行，氨气与二氧化碳成比例减小，其体积分数属于恒量，则它不再变化不能说明反应达到平衡状态，故B不正确；
C.气体的密度为气体的总质量与容器体积的比值，随着反应的进行，气体的总质量为变量，则气体的密度也随着反应的时间在变化，那么气体的密度不变，能说明反应达到平衡状态，故C正确；
D. 生成物不是气体，反应物只有氨气和二氧化碳，随着反应的进行，氨气与二氧化碳成比例减小，则气体的平均摩尔质量为定值，即气体的平均摩尔质量不变不能说明反应达到平衡状态，故D不正确；
E. 随着反应的进行，氨气的物质的量浓度属于变量，则它不再变化能说明反应达到平衡状态，故E正确；
故答案为：CE；(5)A点时，n(NH3)/n(CO2)=3.0，设n(CO2)=1mol，n(NH3)=3mol，CO2平衡转化率为0.50，则转化的CO2的量为1mol×0.50=0.5mol，那么根据2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(l)可知转化的NH3为0.5mol×2=1mol，NH3的平衡转化率 = ×100％=33.3％；(6)当x=1.0时，设n(NH3)=n(CO2)=1mol，根据三段式可知：
，又若起始的压强为p0 kPa，水为液态，平衡时压强变为起始的1/2，可知 ，解得x= mol，则n平(NH3)= mol，n平(CO2)= mol，那么p平(NH3)= × kPa，p平(CO2)= × kPa，因而Kp= (kPa)-3；
【分析】（1）高锰酸钾具有氧化性，草酸具有还原性发生氧化还原反应
（2）通过控制变量法，高锰酸钾浓度越大，时间越短，速率越快
（3）考查速率计算，根据v=c/t计算即可
（4）考查平衡状态的判断，主要从速率、气体的密度、以及物质的量浓度等等方面考虑
（5）利用三行式计算，从图中找出二氧化碳的转化率，求出氨气的转化量即可
（6）根据三行式计算出平衡时的物质的量，根据公式Ksp=1/(p(NH3))2xp(CO2)
20．（2020高二上·辽源期中）T℃、2L密闭容器中某一反应不同时刻各物质的量如图(E为固体，其余为气体)．回答下列问题：
（1）写出该反应的化学方程式 ．
（2）反应开始至3min时，用D表示的平均反应速率为 mol/(L min)．
（3）若升高温度，则v(正) ，v(逆) (填“加快”或“减慢”)。
（4）若反应在甲、乙两个相同容器内同时进行，分别测得甲中v(A)＝0.3 mol·L-1·min-1，乙中v(B)＝0.2 mol·L-1·min-1，则 容器中反应更快。
【答案】（1）2A(g)+B(g) 3D(g)+E(s)
（2）0.1
（3）加快；加快
（4）乙
【知识点】化学反应速率；化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】(1)根据图象曲线变化可以知道A、B为反应物,C、D为生成物，A的物质的量变化为1.0mol-0.6mol=0.4mol，B的物质的量变化为1.0mol-0.8mol=0.2mol，D的物质的量变化为0.6mol，E的物质的量变化为0.2mol，根据物质的量变化与化学计量数成正比可以知道A、BD、E的计量数之比为0.4mol：0.2mol：0.6mol：0.2mol=2：1：3：1，所以该反应的化学方程式为：2A(g)+B(g) 3D(g)+E(s)，因此，本题正确答案是：2A(g)+B(g) 3D(g)+E(s)；（2）反应开始至3min时，D的物质的量变化为0.6mol，则用D表示的平均反应速率为v(D)= mol/(L min)=0.1 mol/(L min)，故答案为：0.1；(3)若升高温度，则增加活化分子数，正逆反应速率均增大，故答案为：加快；加快；(4)甲中v(A)＝0.3 mol·L-1·min-1；乙中v(B)＝0.2 mol·L-1·min-1，换算成v(A)＝0.4mol·L-1·min-1，则乙容器中反应更快，故答案为：乙。
【分析】（1）根据达到平衡时各物质的物质的量变化关系，得出化学方程式中各物质的计量数之比，据此写出化学方程式；
（2）利用图象得出3min时D的物质的量变化，再根据v=计算出答案；
（3）升温正逆反应速率均增大；
（4）将乙容器中的速率转化为用A来表示，从而比较两容器中的速率大小。
21．（2020高二上·辽源期中）为了研究碳酸钙与盐酸反应的反应速率，某同学通过如图实验装置测定反应中生成的CO2气体体积，并绘制出如图所示的曲线。请分析讨论以下问题。
（1）化学反应速率最快的时间段是 ，原因是
A.0～t1 B．t1～t2 C．t2～t3 D．t3～t4
（2）为了减缓上述反应速率，欲向盐酸溶液中加入下列物质，你认为可行的是________；
A．通入HCl B．NaCl固体 C．NaCl溶液 D．蒸馏水
（3）若盐酸溶液的体积是20 mL，图中CO2的体积是标准状况下的体积，则t1～t2，时间段平均反应速率v(HCl)＝ mol·L－1·min－1。
【答案】（1）B；t1～t2斜率最大
（2）C；D
（3）
【知识点】化学反应速率；化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】(1)曲线的斜率为该反应的化学反应速率，斜率越大其反应速率越大，根据图象知斜率最大的是t1～t2，故答案为：B；t1～t2斜率最大；(2)降低反应速率，可以通过减小溶液中氢离子浓度实现，加水稀释或加入氯化钠溶液都能使氢离子浓度降低，从而降低反应速率，通入氯化氢使溶液中氢离子浓度增大，反应速率加快，故答案为：CD；(3) t1～t2时间生成气体体积=(V2-V1)mL，则二氧化碳的物质的量= mol，根据HCl和二氧化碳的关系式知，消耗盐酸的物质的量=(2× )mol，盐酸的反应速率= = ，故答案为： 。
【分析】（1）根据图象的倾斜程度进行分析，斜率越大其反应速率越大；
（2）减小溶液中氢离子浓度，即可降低反应速率；
（3）先利用图象求出 t1～t2时间生成气体体积，计算出生成二氧化碳的量，再利用HCl和二氧化碳的关系式结合速率计算公式解答。
1 / 1高中化学人教版（2019）必修第二册第六章 化学反应与能量 单元测试
一、单选题
1．（2021高一下·雅安期末）下列反应中既属于氧化还原反应又属于放热反应的是（ ）
A．氢氧化钾与硫酸的反应 B．碳酸钠与盐酸反应放出气体
C．镁条在空气中燃烧 D．Ba(OH)2 8H2O与NH4Cl反应
2．（2021高一下·白山期末）下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是（ ）
A．有能量的变化一定发生了化学反应
B．化学反应中一定有新共价键的形成
C．吸热反应都需要加热才能发生
D．化学反应的能量变化取决于反应物总能量与生成物总能量的相对大小
3．（2021高一下·内江期末）根据反应：M+H2SO4=MSO4+H2↑，可设计成如图所示的原电池，则电极材料M可选用（ ）
A．Zn B．Cu C．Ag D．石墨
4．（2021高二上·浙江期中）下列因素不可能影响化学平衡移动的是（ ）
A．温度 B．催化剂
C．反应物的浓度 D．压强
5．（2021高一下·内江期末）已知反应：为吸热反应，对该反应的下列说法中正确的是（ ）
A．A的能量一定高于C
B．B的能量一定低于D
C．A和B的总能量一定低于C和D的总能量
D．因为该反应为吸热反应，故必须加热反应才可以发生
6．（2021高一下·绵阳期末）某化学反应的能量变化如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．该反应可能不需要加热就能够发生
B．该反应断键吸收的总能量大于成键释放的总能量
C．该反应可能是化合反应，也可能是分解反应
D．该反应的化学方程式可能为 2Al＋Fe2O3 Al2O3＋2Fe
7．（2021高一下·龙泉驿期末）已知化学反应的能量变化曲线如图所示。
下列叙述错误的是能量（ ）
A．反应物的总能量低于生成物的总能量
B．生成1molAB需吸收(a-b)kJ的热量
C．
D．加入催化剂不会改变该反应的反应热
8．（2021高一下·汕尾期末）由Fe和Pt构成的原电池装置如图所示，下列叙述正确的是（ ）
A．该装置中Pt为正极，电极反应为
B．该装置中Fe为负极，电极反应为
C．溶液中向Fe极移动
D．该原电池装置的最终产物是
9．（2021高一下·蓝田期末）下列有关装置的说法正确的是（ ）
A．装置Ⅰ中为原电池的负极
B．装置Ⅱ为一次电池
C．装置Ⅲ可构成原电池
D．装置Ⅳ工作时，电子由锌通过导线流向碳棒
10．（2021高一下·虹口期末）低温脱氮技术可用于处理废弃中的氮氧化物。发生的化学反应为：4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g)+Q。在恒容密闭容器中，下列说法正确的是（ ）
A．该反应是放热反应，降低温度将缩短反应达到平衡的时间
B．其他条件不变，使用高效催化剂，废气中氮氧化物的转化率增大
C．4mol氨气与足量的NO充分反应，放出的热量为Q
D．增大压强，正逆反应速率都增大，平衡逆向移动
11．（2021高一下·内江期末）某反应的反应物A的浓度在3 min内由9 mol·L-1变成6 mol·L-1，则以A物质表示该反应在这段时间内的反应速率是（ ）
A．1.2 mol·L-1·min-1 B．2 mol·L-1·min-1
C．0.8 mol·L-1·min-1 D．1 mol·L-1·min-1
12．（2021高一下·白山期末）在带有活塞的密闭容器中发生反应∶。采取下列措施不能改变反应速率的是（ ）
A．增加氧化铁的用量
B．恒温恒容时，向容器中通入氢气
C．适当提高反应温度
D．将块状氧化铁粉碎成粉末
13．（2021高二上·浙江期中）下列有关化学反应速率说法正确的是（ ）
A．在一恒温恒容的密闭容器中，发生 的催化氧化反应，充入He，压强增大，反应速率不变
B．0.1mol/L的 溶液与0.3mol/L的KSCN溶液等体积混合，加入适量的氯化钠溶液，不影响化学反应速率
C．合成 的反应是一个分子总数减小反应，增大压强，正反应速率加快，逆反应速率减慢，平衡正向移动
D．用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，增大硫酸的浓度一定可以加快产生氢气的速率
二、综合题
14．（2021高二上·安达月考）下图是 反应过程中的能量变化图。
（1）由图可知， 和 的总能量 （填“＞”、“＜”或者“=”） 2 mol HCl(g)的能量。
（2）该反应是 （填“吸”或者 “放”）热反应.
15．（2021高一下·隆阳期中）依据化学能与热能的相关知识回答下列问题：
Ⅰ.共价键的键能是指形成1mol某种共价键的过程中所放出的能量或断裂1mol某种共价键的过程中所吸收的能量。显然共价键的键能越大，该共价键越牢固，含有该共价键的分子越稳定。如H—H键的键能是436kJ·mol-1，是指使1molH2分子变成2molH原子需要吸收436kJ能量。
（1）已知H—O键的键能为463kJ·mol-1，下列叙述正确的是__（填标号，下同）。
A．每形成1molH—O键吸收463kJ能量
B．每形成1molH—O键放出463kJ能量
C．每断裂1molH—O键吸收463kJ能量
D．每断裂1molH—O键放出463kJ能量
（2）已知键能：H—H键为436kJ·mol-1；H—F键为565kJ·mol-1；H—Cl键为431kJ·mol-1；H—Br键为366kJ·mol-1，则下列分子受热时最稳定的是__。
A．HF B．HCl C．HBr D．H2
（3）Ⅱ.已知化学反应N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）的能量变化如图所示，回答下列问题：
1molN2H4（g）和1molO2（g）生成2molN原子、4molH原子、2molO原子的过程中 （填“吸收”或“放出”） kJ能量。
（4）1molN2H4（g）和1molO2（g）生成1molN2（g）和2molH2O（g）的反应中 （填“吸收”或“放出”） kJ能量。
（5）Ⅲ.已知A、B、C、D均为气体，其能量变化如图：
若E1>E2，则该反应为 （填“放热反应”或“吸热反应”）。
（6）下列有关反应A+B=C+D的说法正确的是 （填标号）。
A．反应前后原子的种类和数目一定不变
B．该反应若有热量变化，则一定是氧化还原反应
C．若该反应为放热反应，则不需要加热该反应就一定能进行
D．反应物的总质量、总能量与生成物的总质量、总能量均相等
16．（2021高一下·大荔期末）
（1）利用原电池装置可以验证Fe3+与Cu2+氧化性相对强弱，如图所示。写出该氧化还原反应的离子方程式： 。该装置中的负极材料是 (填化学式)，正极反应式是 。
（2）某研究性学习小组为证明为可逆反应，设计如下两种方案(已知：酸性溶液中Fe2+易被空气氧化为Fe3+)。
方案一：取5mL0.1mol/LKI溶液，滴加2mL0.1mol/L的FeCl3济液，滴入5滴稀盐酸，再继续加入2mLCCl4，充分振荡、静置、分层，取上层清液，滴加KSCN溶液，现象是 ，即可证明该反应为可逆反应。你认为此方案 (“不严密”或“严密”)，理由是 (用离子方程式表示)。
方案二：设计如图原电池装置，接通灵敏电流计，指针向右偏转，随着反应时间进行；电流计读数逐渐变小，最后读数变为零。当指针读数变零后，在右边的池了中加入1mol/L FeCl2溶液，灵敏电流计指针向左偏转，即可证明该反应为可逆反应。你认为灵敏电流计“读数变为零”的原因是 。
17．（2021高一下·兰陵期中）近年来甲醇用途日益广泛，越来越引起商家的关注，工业上甲醇的合成途径多种多样。现在实验室中模拟甲醇合成反应，在2 L密闭容器内，400℃时发生反应：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)，体系中甲醇的物质的量n(CH3OH)随时间的变化如表：
时间(s) 0 1 2 3 5
n(CH3OH)(mol) 0 0.009 0.012 0.013 0.013
（1）图中表示CH3OH的浓度变化的曲线是 (填字母)。
（2）用H2表示从0~2s内该反应的平均速率v(H2)= 。随着反应的进行，该反应的速率逐渐减慢的原因是 。
（3）该反应是一个放热反应，说明该反应中破坏1 mol CO和2
mol H2的化学键吸收的能量 形成1mol
CH3OH释放的能量(填“<”、“=”或“>”)。
（4）已知在400℃时，反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)生成1 mol CH3OH(g)，放出的热量为116 kJ。计算上述反应达到平衡时放出的热量Q= kJ。
（5）甲醇燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一，这种燃料电池由甲醇、空气(氧气)、KOH(电解质溶液)构成。电池的总反应式为：2CH3OH+3O2+4OH-=2 +6H2O
则电池放电时通入空气的电极为 (“正”或“负”)极；从电极反应来看，每消耗1 mol CH3OH转移 mol电子。
18．（2021高二下·哈尔滨开学考）某化学科研小组研究在其他条件不变时,改变某一反应条件对反应[可用aA(g)+bB(g) cC(g)表示]化学平衡的影响,得到如下图象(图中p表示压强,T表示温度,n表示物质的量,α表示平衡转化率,φ表示体积分数):
（1）在反应Ⅰ中,若p1>p2,则此正反应为 (填“吸热”或“放热”)反应,也是一个气体分子数 (填“减小”或“增大”)的反应。由此判断,此反应自发进行必须满足的条件是 。
（2）在反应Ⅱ中,T1 T2(填“>”、“<”或“=”),该正反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。
（3）在反应Ⅲ中,若T2>T1,则此正反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。
（4）反应Ⅳ中,若T1>T2,则该反应能否自发进行 。
19．（2020高二上·唐山期中）I.化学反应速率和化学平衡影响因素较多，经常采用控制变量思想分析问题。某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“条件对化学反应速率的影响”，进行了如表中的实验：
实验 编号 室温下，试管中所加试剂及其用量/mL 室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min
0.6mol·L-1H2C2O4溶液 H2O 0.2mol·L-1KMnO4溶液 3mol·L-1稀硫酸
1 3.0 4.0 1.0 2.0 6.4
2 3.0 3.0 2.0 2.0 5.2
3 3.0 2.0 3.0 2.0 4.0
请回答：
（1）已知KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应有CO2生成，用化学方程式表示该实验的实验原理： 。
（2）根据表中的实验数据，可以得到的结论是 。
（3）利用实验3中数据计算，用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为v(KMnO4)= 。
（4）II.研究CO2的综合利用对促进“低碳经济”的发展有重要意义。工业上以CO2、NH3为原料生产尿素[CO(NH2)2]，2NH3(g)+CO2(g) H2O(l)+CO(NH2)2(s)ΔH=-178kJ mol-1，T1℃时，在1L的密闭容器中充入CO2和NH3模拟工业生产，n(NH3)/n(CO2)=x，图中是CO2平衡转化率(α)与x的关系。
一定能判断该反应达到化学平衡状态的是_______。
A．2v(NH3)正=v(CO2)逆
B．氨气的体积分数不再变化
C．气体的密度不再变化
D．气体的平均摩尔质量不再变化
E．氨气的物质的量浓度不再变化
（5）图中A点NH3的平衡转化率α= %。
（6）当x＝1.0时，若起始的压强为p0 kPa，水为液态，平衡时压强变为起始的1/2。则该反应的平衡常数Kp= (kPa)-3（Kp为以分压表示的平衡常数，分压=总压×体积分数）。
20．（2020高二上·辽源期中）T℃、2L密闭容器中某一反应不同时刻各物质的量如图(E为固体，其余为气体)．回答下列问题：
（1）写出该反应的化学方程式 ．
（2）反应开始至3min时，用D表示的平均反应速率为 mol/(L min)．
（3）若升高温度，则v(正) ，v(逆) (填“加快”或“减慢”)。
（4）若反应在甲、乙两个相同容器内同时进行，分别测得甲中v(A)＝0.3 mol·L-1·min-1，乙中v(B)＝0.2 mol·L-1·min-1，则 容器中反应更快。
21．（2020高二上·辽源期中）为了研究碳酸钙与盐酸反应的反应速率，某同学通过如图实验装置测定反应中生成的CO2气体体积，并绘制出如图所示的曲线。请分析讨论以下问题。
（1）化学反应速率最快的时间段是 ，原因是
A.0～t1 B．t1～t2 C．t2～t3 D．t3～t4
（2）为了减缓上述反应速率，欲向盐酸溶液中加入下列物质，你认为可行的是________；
A．通入HCl B．NaCl固体 C．NaCl溶液 D．蒸馏水
（3）若盐酸溶液的体积是20 mL，图中CO2的体积是标准状况下的体积，则t1～t2，时间段平均反应速率v(HCl)＝ mol·L－1·min－1。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】氧化还原反应；吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A．二者反应生成硫酸钾和水，为中和反应，且为放热反应，但反应过程中没有元素的化合价变化，为非氧化还原反应，A不符合题意；
B．反应为复分解反应，生成氯化钠和水、二氧化碳，没有元素的化合价变化，为非氧化还原反应，B不符合题意；
C．反应过程中元素化合价发生了变化，属于氧化还原反应，且反应放出热量，为放热反应，C符合题意；
D．反应为吸热反应，反应过程中没有元素化合价的变化，属于非氧化还原反应，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】常见的放热反应：1.所有的放热反应2.酸碱中和反应3.活泼金属与酸或者水反应4.化合反应5.铝热反应6.缓慢氧化反应7.H2O2分解反应。
2．【答案】D
【知识点】化学反应中能量的转化
【解析】【解答】A．物理变化过程中也会有能量的变化，如液态物质气化吸收能量，不一定发生了化学反应，故A不符合题意；
B．从化学键的角度看，化学反应是反应物中化学键的断裂，和生成物中化学键形成的过程，但反应中不一定有新共价键形成，也可以是离子键，故B不符合题意；
C．吸热反应不一定需要加热，如氯化铵与强碱的反应，故C不符合题意；
D．根据能量守恒原理，反应物总能量大于生成物总能量，反应为放出能量的反应，反之为吸收能量的反应，故D符合题意。
故答案为：D。
【分析】A．物理变化过程中也会有能量的变化，如物质三态的改变、溶解过程等；
B．从化学键的角度看，化学反应是反应物中化学键的断裂，和生成物中化学键形成的过程；
C．吸热反应不一定需要加热；
D．根据能量守恒原理分析判断。
3．【答案】A
【知识点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】反应M+H2SO4=MSO4+H2↑中M失去电子，被氧化，氢离子得到电子，被还原，若设计成原电池，则M是负极，硫酸作电解质溶液，比M不活泼的金属或能导电的非金属作正极。根据已知装置图可知Cu是正极，选项中只有Zn的金属性强于铜，所以负极M是Zn。
故答案为：A。
【分析】由反应M+H2SO4=MSO4+H2↑可知，M为负极，且能与硫酸反应产生H2，且活泼性要比铜强，在选项中符合条件的只有Mg。
4．【答案】B
【知识点】化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A.任何化学反应都伴随能量变化，改变温度化学平衡一定发生移动，A不符合题意；
B. 催化剂能同等程度改变正逆反应速率，平衡不移动，B符合题意；
C. 改变反应物的浓度有可能使化学平衡发生移动，C不符合题意；
D. 改变压强可使反应前后气体体积不同的可逆反应化学平衡发生移动，D不符合题意，
故答案为：B。
【分析】此题是对化学平衡移动影响因素的考查，结合温度、浓度、压强、催化剂对平衡移动的影响分析。
5．【答案】C
【知识点】反应热和焓变
【解析】【解答】A． 为吸热反应，A和B的总能量一定低于C和D的总能量，但不能确定A的能量一定高于C，故A不符合题意；
B． 为吸热反应，A和B的总能量一定低于C和D的总能量，但不能确定B的能量一定低于D，故B不符合题意；
C． 为吸热反应，A和B的总能量一定低于C和D的总能量，故C符合题意；
D． 任何反应都需要在一定条件下才能发生，因此反应条件是否需要加热与该反应是放热反应还是吸热反应无关，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】反应热取决于反应物与生成物的总能量，而不是某一种反应物或生成物的能量关系，吸热反应不一定在加热的条件下发生。
6．【答案】D
【知识点】反应热和焓变
【解析】【解答】A．由图可知反应物的总能量小于生成物的总能量，即该反应为吸热反应，吸热反应不一定需要加热，A项不符合题意；
B．由图可知反应物的总能量小于生成物的总能量，即该反应为吸热反应，故该反应断键吸收的总能量大于成键释放的总能量，B项不符合题意；
C．由图可知反应物的总能量小于生成物的总能量，即该反应为吸热反应，分解反应一般为吸热反应，少数化合反应为吸热反应，C项不符合题意；
D．由图可知反应物的总能量小于生成物的总能量，即该反应为吸热反应，而反应2Al＋Fe2O3 Al2O3＋2Fe是铝热反应，且铝热反应为放热反应，D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】根据图中信息，反应物的总能量小于生成物的总能量，该反应为吸热反应， 说明断键吸收的总能量大于成键释放的总能量；反应的吸热与放热与反应条件无必然关系，大多数的分解反应是吸热反应，少数的化合反应也是吸热反应；铝热反应时放热反应。
7．【答案】B
【知识点】化学反应中能量的转化
【解析】【解答】A．由图可知，反应物的总能量低于生成物的总能量，A不符合题意；
B．由图可知生成1molAB需吸收kJ的热量，B符合题意；
C．由图可知热化学方程式为：，C不符合题意；
D．催化剂可以改变活化能，不会改变该反应的反应热，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．依据图像分析，反应物的总能量低于生成物的总能量；
B．反应的能量变化与物质的量成正比；
C．由图确定热化学方程式；
D．催化剂可以改变活化能，不会改变该反应的反应热；
8．【答案】A
【知识点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．该装置中Pt为正极，氧气发生还原反应，电极反应为，故A项符合题意；
B．该装置中Fe为负极，电极反应为，故B项不符合题意；
C．Fe是负极，Pt是正极，因此溶液中向Pt极移动，故C项不符合题意；
D．氢氧化亚铁易被氧化，因此该原电池装置的最终产物是，故D项不符合题意；
故答案为：A。
【分析】原电池中通入O2的一极一般都为正极。
9．【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．镁与氢氧化钠溶液不反应，铝能够与氢氧化钠溶液反应，装置Ⅰ中铝为负极，镁为正极，故A不符合题意；
B．铅蓄电池是二次电池，可以放电充电，故B不符合题意；
C．装置Ⅲ中的两个材料相同、都是Zn，不能构成原电池，故C不符合题意；
D．装置Ⅳ为干电池，锌为负极，碳棒为正极，工作时，原电池中电子由负极沿导线流向正极，因此电子由锌通过导线流向碳棒，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】依据原电池的工作原理及生活中常见的化学电源分析解答。
10．【答案】D
【知识点】反应热和焓变；化学反应速率的影响因素；化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A．降低温度反应速率减小，反应达到平衡时间增长，故A不符合题意；
B．催化剂改变反应速率不改变化学平衡，废气中氮氧化物的转化率不变，故B不符合题意；
C．该反应是可逆反应，4mol氨气与足量的NO充分反应，4mol氨气不可能全部转化，故放出的热量应小于Q，C不符合题意；
D．增大压强，正逆反应速率都增大，有化学计量数可知，正反应方向是气体物质的量增大，逆反应方向是气体物质的量减小，增大压强平衡逆向移动，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．降低温度反应速率减小；
B．催化剂不改变转化率；
C．可逆反应不能完全进行；
D．根据压强对反应速率的影响及对化学平衡的影响分析。
11．【答案】D
【知识点】化学反应速率
【解析】【解答】利用化学反应速率的数学表达式，得出v(A)==1mol/(L·min)，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】化学反应速率：固体和纯液体因为浓度视为常数，所以一般不用来表示反应速率。
12．【答案】A
【知识点】化学反应速率
【解析】【解答】A．氧化铁为固体，增加氧化铁的用量不能改变反应速率，故A符合题意；
B．恒温恒容时，向容器中通入氢气，氢气的浓度增大，反应速率加快，故B不符合题意；
C．适当提高反应温度，反应速率加快，故C不符合题意；
D．将块状氧化铁粉碎成粉末，增大接触面积，反应速率加快，故D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】改变化学反应速率的方法有：增加反应物的浓度、升高温度、有气体参加的反应增大气体压强、使用催化剂、增大接触面积等。
13．【答案】A
【知识点】化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A．SO2的催化氧化反应为2SO2＋O2 2SO3，恒温恒容下，充入He，虽然压强增大，但SO2、O2、SO3浓度不变，因此反应速率不变，故A符合题意；
B．FeCl3与KSCN溶液反应Fe3＋＋3SCN－ Fe(SCN)3，加入适量的氯化钠溶液，相当于对原溶液加水稀释，微粒浓度降低，反应速率减缓，故B不符合题意；
C．合成氨：N2＋3H2 2NH3，增大压强，正逆反应速率都增大，故C不符合题意；
D．如果硫酸为浓硫酸，铁片与浓硫酸反应生成SO2，或铁片与浓硫酸发生钝化反应，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A、恒温恒容装置，充入He，体系中各物质的浓度不变，反应速率不变；
B、加入NaCl溶液，相当于加水稀释，离子浓度减小，反应速率减慢；
C、增大压强，正逆反应速率同时增大；
D、若形成浓硫酸，则Fe与浓硫酸发生钝化，不产生H2；
14．【答案】（1）>
（2）放
【知识点】吸热反应和放热反应
【解析】【解答】（1）由反应能量图可知，1molH2(g)和1molCl2(g)的总能量大于2molHCl(g)的能量。
（2）由于反应物的总能量大于生成物的总能量，因此该反应为放热反应。
【分析】（1）根据图示能量相对大小分析。
（2）根据能量的相对大小判断反应的热效应。
15．【答案】（1）B；C
（2）A
（3）吸收；2218
（4）放出；534
（5）放热反应
（6）A
【知识点】化学反应中能量的转化；吸热反应和放热反应；反应热和焓变
【解析】【解答】（1）已知H—O键的键能为463kJ·mol-1，结合键能的定义可知每形成1molH—O键放出463kJ能量、每断裂1molH—O键吸收463kJ能量，
故答案为：BC；
（2）共价键的键能越大，该共价键越牢固，含有该共价键的分子越稳定，根据题干所给数据可知H-F键的键能最大，所以HF最稳定，
故答案为：A；
（3）据图可知Q3=2752kJ/mol-534 kJ/mol =2218 kJ/mol，断键吸收能量，则1molN2H4（g）和1molO2（g）生成2molN原子、4molH原子、2molO原子的过程中吸收2218 kJ能量；
（4）据图可知反应物总能量比生成物总能量多534 kJ/mol，所以1molN2H4（g）和1molO2（g）生成1molN2（g）和2molH2O（g）的反应中放出534 kJ能量；
（5）E1>E2，即反应物总能量高于生成物总能量，该反应为放热反应；
（6）A．化学反应中遵循质量守恒定律，反应前后原子的种类和数目一定不变，A正确；
B．任何化学反应都有热量变化，所以有热量变化不一定是氧化还原反应，B不正确；
C．反应的吸放热与反应条件无关，放热反应可能也需要加热引发，如铝热反应，C不正确；
D．反应物的总质量与生成物的总质量相等，当总能量不相等，D不正确；
故答案为：A。
【分析】（1）根据键能的定义即可判断
（2）根据给出的数据计算出键能最大的即可
（3）键的断裂需要吸收能量，结合图示即可计算
（4）根据焓变=反应物的键能-生成物的键能即可计算
（5）根据焓变=生成物的能量-生成物的能量即可判断
（6）根据质量守恒定律反应前后原子种类和质量一定不变，有元素化合价变化即为氧化还原反应，焓变与反应物和生成物的能量有关
16．【答案】（1）Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+；Cu；Fe3+ + e- = Fe2+
（2）溶液变为血红色；不严密；4Fe2++O2+4H+=2H2O+4Fe3+；该可逆反应达到了化学平衡状态
【知识点】电极反应和电池反应方程式；化学反应的可逆性；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)利用原电池装置验证Fe3+与Cu2+氧化性相对强弱，则可以根据“氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性”规律设计发生Fe3+与Cu反应生成Cu2+的反应，离子方程式为Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，其中Cu失去电子，做负极材料，Fe3+在正极得到电子，电极反应式为Fe3+ + e- = Fe2+；故答案为：Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+；Cu；Fe3+ + e- = Fe2+；
(2) 取上层清液，滴加KSCN溶液，溶液呈血红色，有Fe3+存在，说明反应不能完全进行，为可逆反应；但此方案不严密，因为振荡过程中，生成的Fe2+易被空气氧化为Fe3+，离子方程式为4Fe2++O2+4H+=2H2O+4Fe3+，所以并不能证明Fe3+已经完全反应；故答案为：溶液变为血红色；不严密；4Fe2++O2+4H+=2H2O+4Fe3+；
(3) 灵敏电流计“读数变为零”，说明可逆反应已经“停止”，即反应已经达到平衡状态。故答案为：该可逆反应达到了化学平衡状态。
【分析】(1)利用原电池装置验证Fe3+与Cu2+氧化性相对强弱，则可以根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性规律设计发生Fe3+与Cu反应生成Cu2+的反应，所以负极材料为Cu；
(2}若该反应为可逆反应，则说明反应不能完全反应，Fe3+和Fe2+同时存在于溶液中，滴加KSCN溶液，液变为血红色，则说明有Fe3+ ，但在振荡过程中，酸性溶液中Fe2+易被空气氧化为Fe3+ ，所以溶液中Fe3+也可能是溶液中的Fe2+被氧化生成的，所以实验方案不严密；
(3}灵敏电流计”读数变为零，说明可逆反应已经"停止”，即反应已经达到平衡状态。
17．【答案】（1）b
（2）0.006mol L-1 s-1；随着反应的进行，反应物的浓度减小，该反应的速率在逐渐减慢
（3）<
（4）1.508
（5）正极；6
【知识点】反应热和焓变；化学反应速率；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)CH3OH是产物，随反应进行物质的量增大，平衡时物质的量为CO物质的量的变化量△n（CO），图表中CO的物质的量0-3s变化=0.02mol-0.007mol=0.013mol，所以图象中只有b符合，故答案为：b；
(2)0～2s内CO物质的量变化=0.02mol-0.008mol=0.012mol，v（CO）= =0.003mol/（L s），v(H2)=2v(CO)=0.006mol L-1 s-1；随着反应的进行，反应物的浓度减小，该反应的速率在逐渐减慢；
(3)因为该反应是一个放热反应，所以 H<0，说明该反应中破坏1mol CO和2mol H2的化学键吸收的能量小于形成1mol CH3OH释放的能量；正确答案：<；
(4)根据图表可知CH3OH是产物，随反应进行物质的量增大，平衡时物质的量为0.013 mol，生成1mol CH3OH(g)，放出的热量为116 kJ，则生成0.013 mol CH3OH(g)，放出的热量为116×0.013= 1.508 kJ；正确答案：1.508；
(5)正极氧气上得电子发生还原反应，则氧气参与反应的电极为正极；
甲醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，则电极反应式为CH3OH+8OH--6e-= +6H2O，所以电池放电时每消耗1 mol CH3OH转移6 mol电子。
【分析】（1）根据数据以及化学计量系数即可判断
（2）根据甲醇的变化量即可计算出甲醇的速率，计算出氢气的速率，浓度逐渐减小，速率逐渐减慢
（3）根据反应热 H =反应物断键吸收的总能量-生成物成键放出的总能量即可判断
（4）根据给出的数据即可计算出热量
（5）根据燃料电池即可判断空气是在正极反应，根据方程式即可计算出电子数
18．【答案】（1）放热；减小；低温
（2）<；放热
（3）放热
（4）不能自发进行
【知识点】化学平衡的影响因素
【解析】【解答】（1）反应I随温度升高A的转化率降低，根据勒夏特列原理，升高温度反应向吸热反应方向进行，即正反应方向为放热反应，作等温线，发现压强增大，A的转化率增大，说明平衡向正反应方向进行，根据勒夏特列原理，a＋b>c，填“减小”，吉布斯自由能△G=△H－T△S，此反应是放热反应△H<0，a+b>c是熵减△S<0，△G<0温度是低温下自发进行；
（2）反应Ⅱ中，T2先达到平衡，说明反应速率快，温度越高反应速率越快，即T2>T1，达到平衡时，T2℃下的C的物质的量浓度小于T1℃的，说明升高温度化学反应向逆反应方向进行，正反应方向是放热反应；
（3）反应Ⅲ中，此图像看它们最高点后的，T2>T1，作等物质的量线，升高温度，C的体积分数减小，说明反应向逆反应方向进行，即正反应方向为放热；
（4）随压强增大，A的转化率不变，说明a＋b=c，△S=0升高温度A的转化率升高，说明升高温度平衡向正反应方向进行，即正反应方向△H>0，△G>0，不能自发进行。
【分析】(1)根据等压线分析正反应的热效应；根据等温线分析气体系数的变化；根据△G=△H－T△S分析反应自发进行的情况；
(2)根据先拐先平衡分析温度；根据温度变化分析热效应；
(3)根据等物质的量线，分析温度变化，从而得到热效应；
(4)根据△G=△H－T△S分析反应自发进行的情况；
19．【答案】（1）2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=10CO2↑+2MnSO4+K2SO4+8H2O
（2）其他条件相同时，增大KMnO4浓度，反应速率增大
（3）1.5×10 2mol/(L min)
（4）C；E
（5）33.3
（6）
【知识点】化学反应速率的影响因素；化学平衡的影响因素
【解析】【解答】I. (1)高锰酸钾溶液与草酸反应，反应中C的化合价由+3价升高到+4价，KMnO4中Mn元素化合价由+7价降到+2价，由得失电子守恒配平化学方程式为：2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=10CO2↑+2MnSO4+K2SO4+8H2O，
故答案为： 2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=10CO2↑+2MnSO4+K2SO4+8H2O；(2)图中数据，不断增大酸性高锰酸钾溶液的浓度，发现褪色时间变短，即反应速率增大，则得出的实验结论为：其他条件相同时，增大KMnO4浓度，反应速率增大；(3)实验Ⅲ中，2mL 0.01mol L﹣1酸性KMnO4溶液与2mL 0.1mol L﹣1H2C2O4溶液反应，草酸过量，用KMnO4溶液表示的平均反应速率为：v(KMnO4)= = =1.5×10 2mol/(L min)；II. (4) 反应为：2NH3(g)+CO2(g) H2O(l)+CO(NH2)2(s)
A. 化学反应速率之比等于化学计量数之比，2v(NH3)正=v(CO2)逆说明正逆反应速率不相等，即反应未达到了平衡状态，故A不正确；
B. 该反应是气体反应生成固体和液体的过程，随着反应的进行，氨气与二氧化碳成比例减小，其体积分数属于恒量，则它不再变化不能说明反应达到平衡状态，故B不正确；
C.气体的密度为气体的总质量与容器体积的比值，随着反应的进行，气体的总质量为变量，则气体的密度也随着反应的时间在变化，那么气体的密度不变，能说明反应达到平衡状态，故C正确；
D. 生成物不是气体，反应物只有氨气和二氧化碳，随着反应的进行，氨气与二氧化碳成比例减小，则气体的平均摩尔质量为定值，即气体的平均摩尔质量不变不能说明反应达到平衡状态，故D不正确；
E. 随着反应的进行，氨气的物质的量浓度属于变量，则它不再变化能说明反应达到平衡状态，故E正确；
故答案为：CE；(5)A点时，n(NH3)/n(CO2)=3.0，设n(CO2)=1mol，n(NH3)=3mol，CO2平衡转化率为0.50，则转化的CO2的量为1mol×0.50=0.5mol，那么根据2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(l)可知转化的NH3为0.5mol×2=1mol，NH3的平衡转化率 = ×100％=33.3％；(6)当x=1.0时，设n(NH3)=n(CO2)=1mol，根据三段式可知：
，又若起始的压强为p0 kPa，水为液态，平衡时压强变为起始的1/2，可知 ，解得x= mol，则n平(NH3)= mol，n平(CO2)= mol，那么p平(NH3)= × kPa，p平(CO2)= × kPa，因而Kp= (kPa)-3；
【分析】（1）高锰酸钾具有氧化性，草酸具有还原性发生氧化还原反应
（2）通过控制变量法，高锰酸钾浓度越大，时间越短，速率越快
（3）考查速率计算，根据v=c/t计算即可
（4）考查平衡状态的判断，主要从速率、气体的密度、以及物质的量浓度等等方面考虑
（5）利用三行式计算，从图中找出二氧化碳的转化率，求出氨气的转化量即可
（6）根据三行式计算出平衡时的物质的量，根据公式Ksp=1/(p(NH3))2xp(CO2)
20．【答案】（1）2A(g)+B(g) 3D(g)+E(s)
（2）0.1
（3）加快；加快
（4）乙
【知识点】化学反应速率；化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】(1)根据图象曲线变化可以知道A、B为反应物,C、D为生成物，A的物质的量变化为1.0mol-0.6mol=0.4mol，B的物质的量变化为1.0mol-0.8mol=0.2mol，D的物质的量变化为0.6mol，E的物质的量变化为0.2mol，根据物质的量变化与化学计量数成正比可以知道A、BD、E的计量数之比为0.4mol：0.2mol：0.6mol：0.2mol=2：1：3：1，所以该反应的化学方程式为：2A(g)+B(g) 3D(g)+E(s)，因此，本题正确答案是：2A(g)+B(g) 3D(g)+E(s)；（2）反应开始至3min时，D的物质的量变化为0.6mol，则用D表示的平均反应速率为v(D)= mol/(L min)=0.1 mol/(L min)，故答案为：0.1；(3)若升高温度，则增加活化分子数，正逆反应速率均增大，故答案为：加快；加快；(4)甲中v(A)＝0.3 mol·L-1·min-1；乙中v(B)＝0.2 mol·L-1·min-1，换算成v(A)＝0.4mol·L-1·min-1，则乙容器中反应更快，故答案为：乙。
【分析】（1）根据达到平衡时各物质的物质的量变化关系，得出化学方程式中各物质的计量数之比，据此写出化学方程式；
（2）利用图象得出3min时D的物质的量变化，再根据v=计算出答案；
（3）升温正逆反应速率均增大；
（4）将乙容器中的速率转化为用A来表示，从而比较两容器中的速率大小。
21．【答案】（1）B；t1～t2斜率最大
（2）C；D
（3）
【知识点】化学反应速率；化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】(1)曲线的斜率为该反应的化学反应速率，斜率越大其反应速率越大，根据图象知斜率最大的是t1～t2，故答案为：B；t1～t2斜率最大；(2)降低反应速率，可以通过减小溶液中氢离子浓度实现，加水稀释或加入氯化钠溶液都能使氢离子浓度降低，从而降低反应速率，通入氯化氢使溶液中氢离子浓度增大，反应速率加快，故答案为：CD；(3) t1～t2时间生成气体体积=(V2-V1)mL，则二氧化碳的物质的量= mol，根据HCl和二氧化碳的关系式知，消耗盐酸的物质的量=(2× )mol，盐酸的反应速率= = ，故答案为： 。
【分析】（1）根据图象的倾斜程度进行分析，斜率越大其反应速率越大；
（2）减小溶液中氢离子浓度，即可降低反应速率；
（3）先利用图象求出 t1～t2时间生成气体体积，计算出生成二氧化碳的量，再利用HCl和二氧化碳的关系式结合速率计算公式解答。
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