第六章《化学反应与能量》测试题（含解析）高一下学期人教版(2019)化学必修第二册

第六章《化学反应与能量》测试题
一、单选题（共12题）
1．常采用三元催化器处理汽车尾气中NOx，CO和碳氢化合物等大气污染物，其简易工作原理如图。下列推断正确的是
A．若x=1，CO和NOx反应中N2与NOx的反应速率相等
B．若x=2，碳氢化合物为C8H18，则碳氢化合物与NOx的反应只有极性键的断裂和形成
C．其他条件相同时，催化剂的比表面积越大，反应速率越大
D．三元催化剂能增大正反应速串，同时减小逆反应速率
2．已知：H2 (g)+F2(g) =2HF(g) △H=- 270 kJ /mol，下列说法正确的是
A．1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢分子放出270kJ
B．1 mol 氢气与1 mol 氟气反应生成2mol 液态氟化氢放出的热量小于270kJ
C．在相同条件下，2 mol 氟化氢气体的总能量大于1 mol 氢气与1 mol 氟气的总能量
D．2 mol氟化氢气体分解成1mol的氢气积1mol的氟气吸收270kJ热量
3．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，如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化。则下列说法正确的是
A．通常情况下，NO比N2稳定
B．通常情况下，N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO
C．1molN2(g)和1molO2(g)反应吸收的能量为180kJ
D．1molN2(g)和1molO2(g)具有的总能量大于2molNO(g)具有的总能量
4．下列化学反应属于吸热反应的是
A．碘的升华 B．氢氧化钙与氯化铵晶体混合
C．镁与稀盐酸反应 D．生石灰溶于水
5．下面四种燃料电池中正极的反应产物为水的是
A B C D
固体氧化物燃料电池 碱性燃料电池 质子交换膜燃料电池 熔融盐燃料电池
A．A B．B C．C D．D
6．下列反应既属于氧化还原反应又属于放热反应的是
A．浓硫酸的稀释 B．与水反应
C．与反应 D．与反应
7．H2和I2在一定条件下能发生反应：H2(g)＋I2(g) 2HI(g)△H=-akJ/mol，已知： (a、b、c均大于零)
下列说法正确的是
A．碰撞理论认为，反应速率的大小与单位时间内反应物微粒间碰撞次数成正比，只要有足够的能量就可以发生有效碰撞
B．断开2molHI分子中的化学键所需能量约为(c+b+a)kJ
C．相同条件下，1molH2(g)和1molI2(g)总能量小于2molHI(g)的总能量
D．向密闭容器中加入2molH2(g)和2molI2(g)，充分反应后放出的热量为2akJ
8．工业上制取硫酸铜采用途径I而不采用途径Ⅱ，这样做的优点是
①节省能源 ②不产生污染大气的SO2 ③提高了H2SO4的利用率 ④提高了Cu的利用率
A．仅①② B．仅②③④ C．仅①②③ D．全部
9．白磷与氧气在一定条件下可以发生如下反应：P4+3O2=P4O6。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P—P 198kJ/mol，P—O 360kJ/mol，O=O 498kJ/mol。
根据上图所示的分子结构和有关数据，计算该反应的能量变化，正确的是
A．释放1638kJ的能量 B．吸收1638kJ的能量
C．释放126kJ的能量 D．吸收126kJ的能量
10．在容积为4 L的刚性密闭容器中，进行可逆反应：X(g)＋2Y(g) 2Z(g)并达到平衡，在此过程中，以Y的浓度改变表示的反应速率υ(正)、υ(逆)与时间t的关系如图。则图中阴影部分的面积表示(　　)
A．X的浓度的变化 B．Y的物质的量的变化
C．Z的浓度的变化 D．Z的物质的量的减少
11．已知：在300K时，A(g)+B(g)2C(g)+D(s)的化学平衡常数K=4，在该温度下，向1 L容器中加入1 mol A和1 molB发生反应，下列叙述不能作为该反应达到平衡状态的标志的是（ ）
①C的生成速率与C的消耗速率相等
②单位时间内生成a mol A，同时消耗2a mol C
③A、B、C的浓度不再变化
④C的物质的量不再变化
⑤混合气体的总压强不再变化
⑥混合气体的密度不再变化
A．②⑤ B．②④ C．②③ D．④⑥
12．在体积为的密闭容器中，充入和，一定条件下发生反应：，能说明上述反应达到平衡状态的是
A．反应中与的物质的量浓度相等时
B．V(CO2)=V(H2)
C．单位时间内每消耗，同时生成
D．的体积分数在混合气体中保持不变
二、非选择题（共10题）
13．下表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量：
物质 Cl2 Br2 I2 HCl HBr HI H2
能量/kJ 243 193 151 432 366 298 436
根据上述数据回答下列问题：
(1)下列物质中本身具有的能量最低的是_______(填字母)。
A．H2 B．Cl2 C．Br2 D．I2
(2)下列氢化物中最稳定的是_______(填字母)。
A．HCl B．HBr C．HI
(3)(X代表Cl、Br、I)的反应是_______(填“吸热”或“放热”)反应。
(4)相同条件下，X2(X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应，当消耗等物质的量的氢气时，放出的热量最多的是_______。
14．回答下列问题：
(1)根据氧化还原反应：Cu(s)+2Ag+(aq)=Cu2+(aq)+2Ag(s)设计原电池，若用铜、银做两个电极，开始两电极质量相等，当电路中转移0.01mol电子时两电极的质量差为____g。
(2)某种燃料电池的工作原理示意如图所示，a、b均为惰性电极。
①假设使用的“燃料”是氢气(H2)，则a极的电极反应式为____。若电池中氢气(H2)通入量为224mL(标准状况)，且反应完全，则理论上通过电流表的电量为____C。(已知一个电子所带电量为1.6×10 19C，NA约为6.02×1023mol 1)。
②假设使用的“燃料”是甲醇(CH3OH)，则a极的电极反应式为____，如果消耗甲醇160g，假设化学能完全转化为电能，则转移电子的数目为____(用NA表示)。
(3)一种高性能的碱性硼化钒(VB2)—空气电池如图所示，电池总反应为4VB2+11O2+20OH－+6H2O=8B(OH)+4VO。VB2电极发生的电极反应为____。
15．某温度下，在2L密闭容器中X、Y、Z三种物质(均为气态)间进行反应，其物质的量随时间的变化曲线如图。据图回答：
(1)该反应的化学方程式可表示为_______。
(2)反应起始至tmin(设t=5)，X的平均反应速率是_______。
(3)下列可判断反应已达到该状态的是_______(填字母，下同)
A．X、Y、Z的反应速率相等
B．X、Y的反应速率比为2：3
C．混合气体的密度不变
D．生成1molZ的同时生成2molX
(4)一定能使该反应的反应速率增大的措施有_______
A．其他条件不变，及时分离出产物
B．适当降低温度
C．其他条件不变，增大X的浓度
16．在100 ℃时，将0.100 mol的N2O4气体充入1 L 抽空的密闭容器中，发生如下反应：N2O42NO2，隔一定时间对该容器内的物质进行分析，得到下表：
(1)达到平衡时，N2O4的转化率为______________，表中c2________c3，a________b(填“>”、“<”或“＝”)。
(2)20 s时N2O4的浓度c1＝________ mol·L－1，在0～20 s内N2O4的平均反应速率为________ mol·L－1·s－1。
(3)若在相同情况下最初向该容器充入的是二氧化氮气体，则要达到上述同样的平衡状态，二氧化氮的起始浓度是________ mol·L－1。
17．恒温恒容下，将2molA气体和2molB气体通入体积为2L的密闭容器中发生如下反应：2A(g)+B(g)xC(g)+2D(s)，2min时反应达到平衡状态，此时剩余1.2molB，并测得C的浓度为1.2mol·L-1。
(1)从开始反应至达到平衡状态，生成C的平均反应速率为___。
(2)x=__。
(3)下列各项可作为该反应达到平衡状态的标志的是__。
A．压强不再变化
B．气体密度不再变化
C．A的消耗速率与B的消耗速率之比为2∶1
D．A的百分含量保持不变
18．反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)在2L的密闭容器中进行，1min后，氨气减少了0.12mol。求：
(1)1min内，以氨气表示的化学反应速率_______。
(2)1min内，以氧气表示的化学反应速率_______。
(3)1min内，用水表示的化学反应速率_______。
(4)分别用NH3、O2、NO、H2O表示的化学反应速率之比为_______。
19．反应aA(g)+bB(g)cC(g)(ΔH＜0)在等容条件下进行。改变其他反应条件，在I、II、III阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图所示：
问题：
(1)反应的化学方程式中a∶b∶c为____。
(2)A的平均反应速率vI(A)、vII(A)、vIII(A)从大到小排列次序为____。
(3)B的平衡转化率αI(B)、αII(B)、αIII(B)中最小的是____，其值是____。
(4)由第一次平衡到第二次平衡，平衡向____移动，采取的措施是____。
(5)比较第II阶段反应温度(T2)和第III阶段反应温度(T3)的高低；T2____T3(填“＜”“＞”“=”)，判断的理由是____。
20．某实验小组欲探究SO2和Cl2能否发生反应，设计如下图所示的实验装置进行实验。
(1)装置A制取氯气，该反应的化学方程式：___________。
(2)装置C中发生复分解反应制取SO2，该反应的化学方程式：___________。
(3)为验证SO2和Cl2发生了反应，小组同学又继续如下实验。
①甲同学认为若SO2和Cl2反应，生成了Cl-，只要检验到生成的Cl-即可，甲取适量B中样品于试管中，向其中滴加少量___________溶液，有白色沉淀生成。
②乙同学认为甲同学的结论不合理，认为应该在装置A、B间增加一个洗气瓶，然后再按甲同学的方法实验即可得到正确结论。洗气瓶中盛有试剂的名称是___________。
③丙同学认为按乙同学的建议改进实验也不合理，理由是：___________。
④丙同学取溶液X于试管中，加入少量反应后B中的溶液，生成大量白色沉淀，得出正确结论：SO2与Cl2同时通入水中，可以发生反应。溶液X是_________(填选项序号)。
a. BaCl2溶液 b. Ba(OH)2溶液 c. 氯水 d. 石蕊溶液
SO2与Cl2同时通入水中反应的化学方程式是______________________。
21．某研究性学习组利用溶液和酸性溶液之间的反应来探究“外界条件改变对化学反应速率的影响”，实验如下：
实验序号 实验温度 溶液 溶液 溶液褪色时间
V(mL) c(mol/L) V(mL) c(mol/L) V(mL) t(s)
A 293K 2 0.02 4 0.1 0 t1
B T1 2 0.02 3 0.1 V1 8
C 313K 2 0.02 V2 0.1 1 t2
(1)通过实验A、B，可探究出_______的改变对反应速率的影响，其中V1=_______，T1=_______K，通过实验C和_______可探究出温度变化对化学反应速率的影响。
(2)若，则由实验A、B可以得出的结论是_______；利用实验B中数据计算，从反应开始到结束，用的浓度变化表示的反应速率是_______mol/(L·s)。
(3)该反应有和无毒气体产生，则该反应的离子方程式是_______。
22．某学习小组对Cu与HNO3的反应进行了研究。
(1)铜与稀硝酸反应的化学方程式是_______。
(2)利用下图装置完成Cu与HNO3制取氮氧化物的反应。实验可观察到装置B中液面上方为无色气体，C中液面上为红棕色气体。
①盛稀硝酸的仪器名称_______。
②为排尽整套装置内的空气，先打开弹簧夹，通入_______(填化学式)，一段时间后关闭弹簧夹。
③C中液面上为红棕色气体，其原因是_______(用化学方程式表示)。
(3)下图是学习小组在做铜与硝酸反应的实验时的操作和现象。图中溶液A遇铜片立即产生气泡，而相同条件下稀硝酸(溶液B)遇铜片短时间内无明显变化，一段时间后才有少量气泡产生。分析溶液A的成分后，学习小组探究溶液A与铜片能够立即发生反应的原因。
①假设1：_______(填化学式)对该反应有催化作用。
实验验证：向溶液B中加入少量硝酸铜固体，溶液呈浅蓝色，放入铜片，没有明显变化。
结论：假设1不成立。
②假设2：NO2对该反应有催化作用。
方案1：向放有铜片的溶液B中通入少量NO2，铜片表面立即产生气泡，反应持续进行。有同学认为应补充对比实验：另取一份放有铜片的溶液B，向其中加入数滴5mol·L—1硝酸，无明显变化。补充该实验的目的是_______。
方案2：向A中鼓入N2数分钟得溶液C．相同条件下，铜片与A、C溶液的反应速率分别为、，当_______。(填“>”、“=”、“＜”)时，实验能够证明假设2成立。
③经检验，A溶液中还含有少量亚硝酸HNO2。
设计实验证明HNO2也对该反应有催化作用。操作和预期现象是：向含有铜片的B溶液中_______。
最后结论：NO2和HNO2对铜与硝酸的反应都有催化作用。
参考答案：
1．C
A．若x=1，CO和NO反应的方程式为2CO+2NON2+2CO2，其中N2与NO的反应速率不相等，A错误；
B．若x=2，碳氢化合物为C8H18，产物是氮气、二氧化碳水，由于C8H18和N2中存在非极性键，则碳氢化合物与NOx的反应既有极性键的断裂和形成，也有非极性键的断裂和形成，B错误；
C．其他条件相同时，催化剂的比表面积越大，反应物之间的接触面积越大，所以反应速率越大，C正确；
D．三元催化剂能同等程度增大正逆反应速串，D错误；
答案选C。
2．D
A．热化学方程式中的化学计量数代表物质的量，不代表分子数，A错误；
B．2mol液态氟化氢所含能量比2mol气态氟化氢所含能量低，故生成2mol液态氟化氢比生成2mol气态氟化氢放热多，B错误；
C．该反应是放热反应，所以在相同条件下，2 mol 氟化氢气体的总能量小于1 mol 氢气与1 mol 氟气的总能量，C错误；
D．由热化学方程式可知，2mol氟化氢气体分解成1mol的氢气和1mol的氟气时应吸收270kJ的热量，D正确。
答案选D。
3．C
A． N2键能为946kJ/mol，NO键能为632kJ/mol，键能越大，越稳定，则通常情况下，N2比NO稳定，选项A错误；
B． 通常情况下，N2(g)和O2(g)混合反应生成NO需要一定的条件，不能直接生成NO，选项B错误；
C． 断开化学键需要吸收能量为946kJ/mol+498kJ/mol=1444kJ/mol，形成化学键放出的能量为2×632kJ/mol=1264kJ/mol，则1mol N2(g)和1mol O2(g)反应吸收的能量为(1444-1264)kJ=180kJ，则1mol N2(g)和1mol O2(g)反应吸收的能量为180kJ，选项C正确；
D． 吸收能量为1444kJ/mol，放出的能量为1264kJ/mol，说明该反应是吸热反应，1mol N2(g)和1mol O2(g)具有的总能量小于2mol NO(g)具有的总能量，选项D错误，
答案选C。
4．B
【解析】常见的放热反应有：所有的物质燃烧、所有金属与酸反应、金属与水反应、所有中和反应、绝大多数化合反应和铝热反应；
常见的吸热反应有：绝大数分解反应、个别的化合反应(如C和CO2)、少数分解、置换以及某些复分解反应。
A．碘的升华是碘受热由固态直接变为气态，属于物理变化，选项A错误；
B．氢氧化钙与氯化铵晶体混合反应后吸收能量使温度降低，该反应是吸热反应，选项B正确；
C．镁与稀盐酸反应是置换反应，反应放出大量的热，属于放热反应，选项C错误；
D．生石灰溶于水反应生成氢氧化钙，反应放出热量，该属于放热反应，选项D错误；
答案选B。
5．C
A．电解质为能够传导氧离子的固体氧化物，正极氧气得电子生成氧离子，故A不选；
B．电解质溶液是氢氧化钾，正极上氧气得电子与水反应生成氢氧根离子，故B不选；
C．存在质子交换膜，正极上氧气得电子和氢离子反应生成水，故C选；
D．电解质为熔融碳酸盐，正极氧气得电子结合二氧化碳生成碳酸根离子，故D不选；
故选C。
6．B
A．浓硫酸的稀释，不是化学反应，不属于氧化还原反应，该过程放出热量， A不符合题意；
B．与水反应生成NaOH和H2，属于氧化还原反应，同时放出大量的热，属于放热反应，B符合题意；
C．与反应属于复分解反应，反应过程吸收热量，不属于放热反应，C不符合题意；
D．C与反应生成CO，该反应属于氧化还原反应，反应过程吸收热量，不属于放热反应，D不符合题意；
故选B。
7．B
A．反应物分子间的相互碰撞是反应进行的必要条件，但并不是每次碰撞都能引起反应，只有少数碰撞才能发生化学反应，能引发化学反应的碰撞称之为有效碰撞；单位时间内反应物分子间有效碰撞的次数越多其反应速率越大，故A错误；
B．△H=反应物断裂化学键需要的能量-生成物形成化学键放出的能量=b kJ/mol+c kJ/mol-2E(H-I)=-akJ/mol，得到断开2mol H-I键所需能量E(H-I)约为(a+b+c) kJ，故B正确；
C．反应是放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，即相同条件下，1mol H2(g)和1mol I2(g)总能量大于2mol HI(g)的总能量，故C错误；
D．反应是可逆反应不能进行彻底，依据焓变意义分析，向密闭容器中加入2mol H2和2mol I2，充分反应后放出的热量小于2a kJ，故D错误；
故答案为B。
8．C
途径I将铜丝浸入稀硫酸中并不断地从容器下部吹入氧气，发生2Cu+2H2SO4+O2=2CuSO4+2H2O；途径Ⅱ是2Cu+2H2SO4(浓)2CuSO4+SO2+2H2O；结合反应原理进行分析。
①根据上述分析：途径I反应在常温下就能进行，而途径Ⅱ浓硫酸与铜在加热条件下反应，所以途径I节省能源，故①正确；
②根据上述分析：途径I反应无污染，而途径Ⅱ浓硫酸与铜在加热条件下反应生成SO2，产生污染大气的SO2，故②正确；
③根据上述分析：途径I反应物H2SO4中的硫酸根完全转化成生成物中的硫酸根，提高H2SO4的利用率，故③正确；
④无论哪一种方法，生成等物质的量的硫酸铜，都需要相同质量的铜，故④错误；
故C符合题意；
故答案：C。
9．A
拆开反应物的化学键需要吸热能量为198×6+498×3=2682 kJ，形成生成物的化学键释放的能量为360×12=4320kJ，二者之差为释放能量4320kJ-2682 kJ=1638 kJ。
综上所述答案为A。
10．C
由υ＝可知，υ正与 t的乘积为Y浓度减小量，υ逆与 t的乘积为Y浓度增加量，Δc＝υ正Δt－υ逆Δt＝SabdO－SbOd，所以阴影部分的面积为Y的浓度的变化，Y浓度的变化也等于Z浓度的变化，为X浓度变化的2倍，答案选C。
11．A
根据化学平衡状态特征：正逆反应速率相等，各组分含量保持不变分析。
①C的生成速率与C的消耗速率相等，则正、逆反应速率相等，该反应达到平衡状态，①正确；
②单位时间内生成a mol A，同时消耗2a mol C，均表示反应向逆反应方向进行，不能说明正逆、反应速率相等，不能确定反应是否处于平衡状态，②错误；
③A、B、C的浓度不再变化，正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，③正确；
④C的物质的量不再变化，说明正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，④正确；
⑤该反应是反应前后气体的体积相等的反应，压强始终保持不变，所以不能根据混合气体的总压强不再变化，判断反应达到平衡状态，⑤错误；
⑥反应后气体的总质量减少，体积不变，密度发生改变，当混合气体的密度不变化，说明反应达到平衡状态，⑥正确；
可见：不能作为该反应达到平衡状态的标志的是②⑤；故合理选项是A。
12．D
化学反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不变，由此衍生的物理量不变。
A．反应物和生成物浓度相等不能作为判断达到平衡状态的标志，故A错误；
B ．v(CO2)=v(H2)没有标注正逆反应速率，且不符合两者的化学计量数关系，不能判定平衡状态，故B错误；
C．该反应在反应的任何时刻均存在单位时间内每消耗，同时生成，故不能判断达到平衡状态，故C错误；
D．反应物或生成物浓度不变，说明反应达到平衡，故的体积分数在混合气体中保持不变，说明反应达到平衡状态，故D正确；
故选：D。
13． A A 放热 Cl2
（1）和（2）根据键能越大，物质越稳定，本身能量越低进行判断。
（3）和（4）根据焓变公式，焓变等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和进行判断焓变大小，从而判断反应是放热还是吸热。
（1）、（2）破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量越高，则该物质越稳定，其本身具有的能量越低。故答案（1）选A，（2）选A。
（3）、（4）断开1mol Cl—Cl键和1mol H—H键需吸收能量：，而形成2mol H—Cl键放出的能量为，所以在反应中每生成2mol HCl放出的热量，同理可计算出、反应中每生成2mol HBr、2mol HI分别放出103kJ、9kJ的热量。故（3）答案：放热，（4）答案：Cl2。
14．(1)1.4
(2) H2 2e－+2OH－=2H2O 1.93×103 CH3OH 6e－+8OH－=CO+6H2O 30NA
(3)VB2+16OH－ 11e－=VO+2B(OH)+4H2O
【解析】（1）
Cu(s)+2Ag+(aq)=Cu2+(aq)+2Ag(s)设计原电池，若用铜、银做两个电极，开始两电极质量相等，当电路中转移0.01mol电子时，则负极有0.005mol铜溶解，正极有0.01mol银生成，因此两电极的质量差为0.01mol×108g mol 1+0.005mol×64g mol 1＝1.4g；故答案为：1.4；
（2）
①假设使用的“燃料”是氢气(H2)，根据图中电子转移方向得到a为负极，b为正极，则a极的电极反应式为H2 2e－+2OH－=2H2O。若电池中氢气(H2)通入量为224mL(标准状况)即物质的量为0.01mol，且反应完全，电子转移为0.02mol，则理论上通过电流表的电量为0.02mol ×6.02×1023mol 1 ×1.6×10 19C ≈1.93×103C；故答案为：H2 2e－+2OH－=2H2O；1.93×103；
②假设使用的“燃料”是甲醇(CH3OH)，甲醇失去电子变为碳酸根，则a极的电极反应式为CH3OH 6e－+8OH－=CO+6H2O，如果消耗甲醇160g即物质的量为5mol，假设化学能完全转化为电能，则转移电子的数目为5mol×6×NAmol 1=30NA；故答案为：CH3OH 6e－+8OH－=CO+6H2O；30NA；
（3）
根据电池总反应为4VB2+11O2+20OH－+6H2O=8B(OH)+4VO，则VB2电极为负极，反应生成B(OH)、VO，则该电极发生的电极反应为VB2+16OH－ 11e－=VO+2B(OH)+4H2O；故答案为：VB2+16OH－ 11e－=VO+2B(OH)+4H2O。
15． 2X3Y+Z 0.08mol/（L min） D C
由图象可以看出，X的物质的量逐渐减小，则X为反应物，Y、Z的物质的量逐渐增多，作为Y、Z为生成物，当反应到达tmin时，Δn(X)=0.8mol，Δn(Y)=1.2mol，Δn(Z)=0.4mol，化学反应中，各物质的物质的量的变化值与化学计量数呈正比，所以反应的化学方程式为：2X3Y+Z。
(1)结合以上分析可知，反应的化学方程式为：2X3Y+Z；
(2)反应起始至tmin(设t=5)，X的平均反应速率是=0.08mol/（L min）；
(3)A．由于各物质的化学计量数不等，则X、Y、Z的反应速率相等不能说明是否达到平衡状态，故A错误；
B．化学反应速率之比等于化学计量数之比，无论是否达到平衡状态，X、Y的反应速率比都为2：3，故B错误；
C．由于反应在体积不变的密闭容器中进行，反应过程中气体的体积不变，质量不变，则混合气体的密度不变，不能判断是否达到平衡状态，故C错误；
D．生成1molZ的同时生成2molX，说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，故D正确；
故答案为D；
(4)A.其他条件不变，及时分离出产物，生成物浓度减小，反应速率减小，A不符合；
B.适当降低温度反应速率减小，B不符合；
C.其他条件不变，增大X的浓度，即增大反应物浓度，反应速率增大，C符合；
答案选C。
16． 60 > = 0.07 0.0015 0.20
（1）由表可知，60s时反应达平衡，根据方程式计算△c(N2O4)，根据转化率计算平衡时N2O4的转化率；根据方程式计算，计算c2、c3，据此解答；60s后反应达平衡，反应混合物各组分的浓度不变；
（2）由△c(NO2)，根据方程式计算△c（N2O4），20s的四氧化二氮的浓度=起始浓度-△c(N2O4)；根据v=计算v(N2O4)；
（3）达到上述同样的平衡状态，说明两个平衡为等效平衡，按化学计量数换算到N2O4一边，满足c(N2O4)为0.100mol/L；
(1)由表可知，60s时反应达平衡，c(NO2)=0.120mol/L,根据反应N2O4 2NO2可知,平衡时消耗二氧化氮的浓度为：c(N2O4)=0.120mol/L×=0.06mol/L，则平衡时N2O4的转化率为： ×100%=60%；达到平衡时各组分的浓度不再变化，则c3=a=b=0.1mol/L 0.06mol/L=0.04mol/L；由表可知，40s时，c(N2O4)=0.050mol/L，N2O4的浓度变化为：(0.1 0.05)mol/L=0.05mol/L，则c2=0.05mol/L×2=0.10mol/L，所以c2>c3，
故答案为：60；>；=；
(2)由表可知，20s时，c(NO2)=0.060mol/L，则反应消耗N2O4的浓度为0.030mol/L，则20s的四氧化二氮的浓度c1=0.1mol/L 0.03mol/L=0.07mol/L；在0s 20s内四氧化二氮的平均反应速率为v(N2O4)==0.0015mol (L s) 1，
故答案为：0.07；0.0015；
(3)达到上述同样的平衡状态，为等效平衡，按化学计量数换算到N2O4一边,满足c(N2O4)为0.100mol/L即可，根据反应N2O4 2NO2可知二氧化氮的浓度应该为：c(NO2)=2c(N2O4)=0.1mol/L×2=0.20mol/L，
故答案为：0.20。
17． 0.6mol·L-1·min-1 3 BD
由题意可建立如下三段式:
(1)从开始反应至达到平衡状态，由三段式数据可知生成C的平均反应速率为=0.6mol·L-1·min-1，故答案为：0.6mol·L-1·min-1；
(2)由变化量之比等于化学计量数之比可得：1：x=0.4mol/L：1.2mol/L，解得x=3，故答案为：3；
(3) A．由方程式可知，该反应为气体体积不变的反应，无论是否达到平衡，气体压强均不会变化，则压强不再变化不能说明反应达到平衡状态，故错误；
B．该反应是气体质量减小的、气体体积不变的反应，反应中气体密度减小，则气体密度不再变化说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，故正确；
C．A的消耗速率与B的消耗速率之比为2∶1不能表示正逆反应速率相等，不能判断反应是否达到平衡状态，故错误；
D．A的百分含量保持不变说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，故正确；
BD正确，故答案为：BD。
18．(1)0.06 mol/(L·min)
(2)0.075 mol/(L·min)
(3)0.09 mol/(L·min)
(4)4：5：4：6
【解析】（1）
由1min后，氨气减少了0.12mol可知，1min内，以氨气表示的化学反应速率为=0.06 mol/(L·min)，故答案为：0.06 mol/(L·min)；
（2）
由化学反应速率之比等于化学计量数之比可知，1min内，以氧气表示的化学反应速率为0.06 mol/(L·min) ×=0.075 mol/(L·min)，故答案为：0.075 mol/(L·min)；
（3）
由化学反应速率之比等于化学计量数之比可知，1min内，以氧气表示的化学反应速率为0.06 mol/(L·min) ×=0.09 mol/(L·min)，故答案为：0.09 mol/(L·min)；
（4）
由化学反应速率之比等于化学计量数之比可知，分别用NH3、O2、NO、H2O表示的化学反应速率之比为4：5：4：6，故答案为：4：5：4：6。
19．(1)1∶3∶2
(2)vⅠ(A)＞vⅡ(A)＞vⅢ(A)
(3) αⅢ(B) 0.19
(4) 向右 从平衡混合物中分离出了C
(5) ＞ 因为该反应为放热反应，降温才能正向移动
根据图象中第Ⅰ阶段，平衡时A、B、C的浓度变化量，结合浓度变化量之比等于化学计量数之比计算；分别计算三个阶段B的转化率；第Ⅱ阶段中，C是从0开始的，瞬间A、B浓度不变，因此可以确定第一次平衡后，从体系中移出了C，据此分析解答。
（1）Ⅰ阶段，20min内，Δc(A)＝2.0mol L－1－1.00mol L－1＝1.00mol L－1，Δc(B)＝6.0mol L－1－3.00mol L－1＝3.00mol L－1，Δc(C)＝2.00mol L－1，则a∶b∶c＝Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)＝1∶3∶2；
故答案为1∶3∶2；
（2）vⅠ(A)＝，
vⅡ(A)＝，
vⅢ(A)＝；所以vⅠ(A)＞vⅡ(A)＞vⅢ(A)；
故答案为vⅠ(A)＞vⅡ(A)＞vⅢ(A)；
（3）αⅠ(B)＝，
αⅡ(B)＝，
αⅢ(B)＝；故αⅢ(B)最小；
故答案为αⅢ(B)，0.19；
（4）由图示可知，由第一次平衡到第二次平衡，A、B的浓度减小，说明平衡正向移动。由物质C的浓度变化可知，导致平衡正向移动的措施是从反应体系中移出了产物C；
故答案为向右，从平衡混合物中分离出了C；
（5）由图示可知，Ⅱ→Ⅲ平衡正向移动，由于正反应是放热反应，故Ⅱ→Ⅲ是降温过程，即T2＞T3；
故答案为＞，因为该反应为放热反应，降温才能正向移动。
20． 2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O AgNO3 饱和食盐水 Cl2和水反应也会生成Cl- a SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4
(1)在装置A高锰酸钾与浓盐酸发生氧化还原反应产生氯气，该反应的化学方程式是2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O；
(2)在装置C浓硫酸与Na2SO3发生复分解反应产生SO2，该反应的化学方程式是Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O；
(3) ①在B中SO2与Cl2会发生反应：SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4，反应后的溶液中含Cl-，可利用AgNO3既不溶于水，也不溶于HNO3的性质检验Cl-。甲中含有Cl-可通过向该溶液中加入硝酸酸化的AgNO3溶液，若反应产生白色沉淀，就证明含有Cl-，所以加入的溶液为AgNO3；
②制备氯气中含有氯化氢和水蒸气，氯化氢进入B中溶于水也会生成氯离子，乙同学认为Cl2中混有的杂质是HCl，需要在A、B间增加一个洗气瓶，用饱和食盐水除去；
③丙同学认为按乙同学的建议改进实验也不合理，理由是Cl2和水反应也会生成Cl-；
④SO2被Cl2氧化为H2SO4，结合硫酸根离子检验证明二氧化硫和氯气发生了反应，丙同学取适量B中溶液于试管中，向其中滴加少量溶液X中含Ba2+，且不能和二氧化硫发生反应，
a．BaCl2溶液可以检验SO42-存在，证明SO2和Cl2发生了反应，a正确；
b．Ba(OH)2和SO2反应生成BaSO3沉淀，不能说明SO2和Cl2发生反应，b错误；
c．氯水有氧化性，氯水能将SO2在溶液中被氧化为H2SO4，也会生成BaSO4沉淀，不能说明说明SO2和Cl2发生反应，c错误；
d.无论氯气与SO2是否发生反应，二者溶于水后的溶液显酸性，酸溶液能够使石蕊溶液变红色，所以不能确定SO2与Cl2是否反应，d错误；
故合理选项是a；
SO2与Cl2同时通入水中反应的化学方程式是：SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4。
21．(1) 浓度 1 293 B
(2) 其他条件相同时，增大反应物浓度，反应速率增大 8.3×10-4
(3)2MnO＋5H2C2O4＋6H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O
实验A、B中草酸的体积不同，可探究浓度对反应速率的影响，其它量相同；B、C中只有温度不同，可探究温度对反应速率的影响，且升高温度反应速率加快，以此解答。
(1)
实验A、 B中草酸的体积不同，可探究浓度的改变对反应速率的影响，其它量相同，V1=6 3 2=1，T1=293K；实验B、C中只有温度不同，则通过实验BC可探究出温度变化对化学反应速率的影响，故答案为：浓度；1；293K；B；
(2)
t1<8，则由实验A、B可以得出的结论是其他条件相同时，增大反应物浓度，反应速率增大；，则B组数据表示的速率；
故答案为：其他条件相同时，增大反应物浓度，反应速率增大；8.3×10-4；
(3)
高锰酸钾有强氧化性，可以把草酸氧化为二氧化碳，本身被还原为锰离子，反应的离子方程式为：2MnO＋5H2C2O4＋6H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O。
22．(1)(稀)=
(2) 分液漏斗或滴液漏斗 N2、CO2、稀有气体等 (浓)=
(3) 或 排除通NO2带来的硝酸浓度增大的影响 > 加入少量的固体NaNO2，B中铜片上立即生成气泡，反应持续进行
（1）稀硝酸是氧化剂，铜是还原剂，铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，配平后方程式为(稀)=，故答案为：(稀)=。
（2）装置A中稀硝酸和铜反应生成NO，装置B除去NO中的硝酸，装置C中NO和浓硝酸反应生成了NO2，装置D除去尾气，避免污染空气。
①根据装置图，可得盛稀硝酸的仪器名称为分液漏斗或滴液漏斗，故答案为：分液漏斗或滴液漏斗。
②为了排除装置内的空气，需要通入不与产生气体反应的气体，可通入N2、CO2、稀有气体等，故答案为：N2、CO2、稀有气体等。
③根据装置B中为无色气体，可知通入C中的气体为NO，装置C中液面上为红棕色气体，可知NO和浓硝酸反应生成了NO2，所以方程式为(浓)=，故答案为：(浓)=。
（3）①由验证性实验加少量硝酸铜固体可得，该假设是探究或对该反应有催化作用，故答案为：或。
②因为NO2会和水反应产生硝酸，致使硝酸浓度增大，避免浓度对反应的影响，故需增加对照实验；向A中鼓入N2数分钟，使得溶液中NO2的浓度下降，得溶液C，当>。时，实验能够证明假设2成立。故答案为：排除通NO2带来的硝酸浓度增大的影响；>。
③欲设计实验证明HNO2也对该反应有催化作用，只需证明往含有铜片的B溶液中加入少量的固体NaNO2比没加的速率快就行。故答案为：加入少量的固体NaNO2，B中铜片上立即生成气泡，反应持续进行。