第六章 化学反应与能量 测试题（含答案） 2022-2023学年高一下学期化学人教版（2019）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．对于反应2SO 2+O 2 2SO 3，判断下列说法正确的是（ ）
①单位时间内生成2 mol SO2，同时生成1 mol O2，则处于化学平衡状态 ②SO2生成速率等于SO2消耗速率，则处于化学平衡状态 ③SO2、O2、SO3的体积分数不再发生变化，则处于化学平衡状态 ④SO2、O2、SO3的分子数之比为2∶1∶2，则处于化学平衡状态
A．①③ B．②④ C．②③ D．③④
2．下列关于化学反应速率的说法正确的是(　　)
A．化学反应速率是指单位时间内任何一种反应物或生成物的浓度变化量
B．化学反应速率是指某一时刻，某种反应物的瞬时速率
C．在反应过程中，反应物的浓度逐渐减少，所以用反应物表示的化学反应速率为负值
D．同一反应，用不同物质表示的化学反应速率之比等于其化学计量数之比
3．在密闭容器中进行反应：，已知、Z的起始浓度分别为、、，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度可能是（ ）
A．
B．
C．
D．
4．可逆反应2A(g)+3B(g) 3C(g)+D(g)在四种不同条件下的反应速率分别为：①v(A)=0.5mol·L-1·min-1；②v(B)=0.6mol·L-1·min-1；③v(C)=0.35mol·L-1·min-1；④v(D)=0.4mol·L-1·min-1。下列有关反应速率的比较中正确的是
A．④>①>②>③ B．④>①>③>②
C．①>②>③>④ D．②>①>③>④
5．下列反应属于放热反应的是（ ）
A．碳与二氧化碳高温反应生成一氧化碳
B．Zn与稀盐酸反应制备氢气
C．氯化铵与氢氧化钡反应
D．石灰石分解制备氧化钙
6．X、Y、Z三种气体进行下列反应：3X＋Y 2Z，在三种不同情况下测得的速率值为：①v(X)＝1 mol·L-1·s-1；②v(Y)＝0.5 mol·L-1·s-1；③v(Z)＝0.5 mol·L-1·s-1。
这三种情况下反应的速率大小情况为
A．③＞②＞① B．②＞①＞③ C．①＞②＞③ D．③＞①＞②
7．实验室用下列四种硫酸分别与锌粒制备H2 ，其中反应速率最快的是
A．10℃ 10mL 3mol/L的硫酸 B．10℃ 20mL 1mol/L的硫酸
C．20℃ 10mL 3mol/L的硫酸 D．20℃ 20mL 18.4 mol/L的硫酸
8．反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，达到平衡后，再向反应容器中充入含18O的一氧化碳，经过一段时间后，18O存在于
A．CO B．H2O C．CO2、CO D．CO、H2O、CO2
9．全固态锂电池能量密度大，安全性能高引起大量研究者的兴趣。一种以硫化物固体电解质的锂-硫电池的工作示意图如下。下列说法错误的是
A．Li和Li2S分别为电池的负极和正极
B．电流由电极a经导线、锂电极，Li2S-P2S5固态电解质回到电极a
C．电极a的反应为：S8+16e-+16Li+=8Li2S
D．硫化物固体电解质在空气中易发生反应，是实现电池实际应用的挑战
10．随着节能环保问题的提出，人们开始关注逆水煤气反应(RWGS)的研究。单一分子RWGS在Fe3O4催化剂表面的反应历程如下图所示，主要有：氧化还原历程[TS1→TS2→TS3→TS4→CO(a)+H2O(a)]和中间物种分解历程[TS1→TS6→TS7→TS5→HCOO(a)+H(a)]。[(a)表示物质吸附在催化剂表面的状态]
下列说法正确的是
A．该反应为放热反应
B．氧化还原历程共有5种中间产物
C．中间物种分解历程决速步为CO(a)+OH(a)=HCOO(a)
D．使用高效催化剂，可以加快化学反应速率，提高平衡转化率
11．在四种不同条件下测得反应2SO2＋O22SO3的反应速率如下表所示：
编号 (1) (2) (3) (4)
反应速率[mol/(L·min)] v(SO2) v(O2) v(SO3) v(O2)
0.4 0.25 0.5 0.3
其中反应速率最快的是(　　)
A．(1) B．(2) C．(3) D．(4)
12．某反应的反应过程中能量变化如图所示（图中E1表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能）。对该反应的有关叙述正确的是
A．该反应的正反应为吸热反应
B．催化剂能改变反应的焓变
C．催化剂不能降低反应的活化能
D．逆反应的活化能大于正反应的活化能
二、非选择题（共10题）
13．Ⅰ．已知31g白磷变为31g红磷释放能量。试回答：
(1)上述变化属于________(填“物理”或“化学”)变化。
(2)常温常压下，白磷与红磷更稳定的是__________。
Ⅱ．下图是H2(g)+I2(g) 2HI(g)反应过程中的能量变化图。
(3)由图可知，反应物的总键能_______（填“＞”、“＜”或者“=”）生成物的总键能。
(4)已知1molH2与1molI2完全反应生成2molHI会放出11kJ的热量，且拆开1molH H键、1molH I键分别需要吸收的能量为436kJ、299kJ。则拆开1molI I键需要吸收的热量为_______kJ的热量。
(5)1molH2和1molCH4完全燃烧放出的热量分别为：286kJ、890kJ，则1gH2完全燃烧时放出的热量为：___kJ；等质量的H2和CH4完全燃烧放出的热量，________（填化学式）放出的热量多。
14．G、Q、X、Y、Z均为氯的含氧化合物。我们不了解它们的化学式，但知道它们在一定条件下具有如下转化关系（未配平）
①GQ＋NaCl
②Q ＋H2OX＋H2
③Y＋NaOH G＋Q＋H2O
④Z＋NaOH Q＋X＋H2O
(1)这五种化合物中氯的化合价由高到低的顺序是______________；
(2)臭氧与二氧化氯作用，可以得到红色油状的六氧化二氯Cl2O6，遇有机物会爆炸。它与氢氧化钠溶液反应可得到氯的两种含氧酸盐，其离子方程式是：_________________。
(3)亚氯酸钠NaClO2，可以作漂白剂，在常温下不见光可以保存约1年。但在酸性条件下因为生成亚氯酸而发生分解反应：HClO2ClO2＋H+＋Cl―＋H2O，分解时，刚加入硫酸时的反应很慢，随后突然迅速放出气态的二氧化氯。写出配平的化学方程式____________________。
如果有2molHClO2发生反应，则转移电子的个数是_____，后期反应速率迅速加快的原因是______。
A．酸使亚氯酸的氧化性增强 B．溶液中的氢离子还起了催化作用
C．溶液中的氯离子还起了催化作用 D．逸出的气体使反应生成物的浓度降低
15．一定温度下，在2L容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图，由图中数据分析，反应物是____，t2时，N的浓度是_______________；若t2=1 min，从反应开始到t2 ，M的平均反应速率为_____________； 该反应的化学方程式为______；在反应达到化学平衡时，各组分的浓度保持______(填“相等”或“不变”）且_______(填“一定”或“不一定”相等，各物质的反应速率之比_______(填“一定”或“不一定”）等于化学计量数之比。

16．为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，甲乙两组同学分别设计了如图一、图二所示的实验。
（1）可通过观察图一的现象：_______________，而定性比较得出结论。有同学提出将CuSO4改为CuCl2更为合理，其理由是_____________，你认为还可以作何改进？____________________。
图一 图二
（2）检查图二装置气密性的方法是_______________________。图二所示实验中需测量的数据是________________________。
17．某化学课外小组的同学通过实验探究认识化学反应速率和化学反应限度，通过实验室制备铁和稀盐酸的反应探究外界条件对化学反应速率的影响，下表是实验过程中的数据及相关信息：
序号 反应温度/℃ 10gFe的形状 t/min
① 20 2 10 块状 1
② 20 4 10 块状 1
③ 20 2 10 粉末 1
④ 40 2 10 粉末 1
⑤ 40 4 10 粉末 1
(注：气体体积均在相同条件下测得)
(1)实验①和②表明，___________对反应速率有影响：实验①和③表明___________对反应速率的影响。
(2)实验室在制氢气时，可在锌和盐酸反应的容器中中加入少量硫酸铜固体，原因是___________。(用文字表达)
(3)若四组实验均反应进行1分钟(铁有剩余)，则以上实验需要测出的数据是___________。
(4)分析其中一组实验，发现产生氢气的速率随时间的变化情况都是开始速率慢慢增大，后来慢慢减小。前期速率慢慢增大的主要原因是___________ ； 后期速率慢慢减小的主要原因是___________。
(5)写出铁与稀盐酸反应的离子方程式___________。
18．某化学实验小组设计了如图三套实验装置探究化学能与热能的转化关系(装置中夹持仪器已略去)。回答下列问题：
(1)观察到甲装置中的实验现象是____；产生该现象的原因是____。
(2)将乙装置中外层具支试管的支管与虚线框内的①连接，实验现象是____；支管与②连接，实验现象是____。钠与水的总能量____(填“大于”或“小于”)生成物的能量。
(3)装置丙中将胶头滴管内的水滴到生石灰上，支管处的白色粉末(无水硫酸铜)变为蓝色，其原因_____。
(4)上述三个实验方案均验证了以上三个反应的反应物化学键断裂吸收的能量____(填“高于”或“低于”)生成物化学键形成放出的能量；物质中的化学能通过____转化成____释放出来。
19．根据如图填空：
（1）生成物是____。
（2）在2 min内用B表示的化学反应速率分别为_____。
（3）该反应的化学方程式是___。
20．一密闭容器内装有N2和H2，反应开始时，N2浓度为2mol/L，H2浓度为5mol/L，两分钟后，测得N2浓度为1·8mol/L，则两分钟内N2的平均反应速率是多少___？H2和NH3的平均反应速率又分别是多少___？
21．在温度为373K时，将0．100mol无色的N2O4气体放入1L抽空的密闭容器中，立刻出现红棕色，直至建立N2O42NO2的平衡．下图是隔一定时间测定到的N2O4的浓度(纵坐标为N2O4的浓度，横坐标为时间)
（1）计算在20至40秒时间内，NO2的平均生成速率为____________mol L-1 S-1
（2）①该反应的化学平衡常数表达式为__________，
②求该温度下平衡常数的值_____________(写出计算过程，下同)
（3）求达到平衡状态时N2O4的转化率____________
（4）求平衡时容器内气体压强与反应前的压强之比为__________(最简整数比)
22．已知D、M、H是常见得非金属单质，其中M是无色气体，H是有色气体。J是一种金属单质（其同族的某种元素是形成化合物种类最多的元素），A、C是金属氧化物，C和J均是某种常见电池的电极材料，J元素的+2价化合物比+4价化合物稳定，B与C反应时，每生成1molH同时消耗4molB和1molC。K只知含有CO或CO2中的一种或两种。它们关系如下图所示：
（1）写出A物质中所含金属元素在周期表中的位置：_________________。
（2）写出化合物L的电子式：______________ 反应②的化学方程式为_________________。
（3）向图中的红褐色透明液体中逐滴滴入HI溶液，可以观察到先产生红褐色沉淀，后红褐色沉淀溶解，红褐色沉淀溶解的离子方程式为_______________。
（4）由金属氧化物A和C得到其相应的金属，在冶金工业上一般可用_______________（填序号）方法
①热还原法 ②电解法 ③热分解法
其中从A得到其相应金属也可用铝热法，若反应中1molA参加反应，转移电子的物质的量为________mol。
（5）用C、J作电极，与硫酸构成如图所示原电池，负极的电极反应为__________，当反应转移2mol电子时，负极质量增加______克。
参考答案：
1．C
①生成2 mol SO2生成1 mol O2均为逆反应方向，①说法错误；②正逆反应速率相等，处于平衡状态，②说法正确；③SO2、O2、SO3的体积分数不再发生变化，即各组成的浓度保持不变，处于平衡状态，③说法正确；④SO2、O2、SO3的分子数之比为2∶1∶2，并不能够说明各组分的浓度保持不变，不一定处于平衡状态，④说法错误；答案选C。
【点睛】在该反应中SO2、O2、SO3的分子数之比为2∶1∶2可能是反应在建立平衡过程中某一个时刻的状态，而平衡状态是一个相对稳定的状态，是各组分浓度保持不变的状态。
2．D
A．化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物的浓度增加量来表示。固体和纯液体的浓度为常数，不用来表示速率，A选项错误；
B．化学反应速率是指某一时间段内的平均反应速率，不是瞬时速率，B选项错误；
C．反应物浓度的减少量或生成物的浓度增加量，都为正值，所以反应速率都为正值，C选项错误；
D．同一反应，用不同物质表示的化学反应速率之比等于其化学计量数之比，D选项正确；
答案选D。
3．A
A．假设反应向正反应方向进行，由于过量，则完全转化时，的浓度为，故有可能，故A选项正确。
B.假设反应向逆反应方向进行，则完全转化时，的浓度为，由题意知，该反应为可逆反应，反应物不可能完全转化为生成物，生成物也不可能完全转化为反应物， 故 B选项错误。
C．假设反应向逆反应方向进行，则完全转化时，的浓度为由题意知，该反应为可逆反应，反应物不可能完全转化为生成物，生成物也不可能完全转化为反应物，故C选项错误。
D．由该反应前后气态物质计量数和相等，反应达到平衡时，不论、、Z怎么变化、总物质的量不会改变，物质的总浓度也不会改变，即，故D选项错误。
故答案选A。
4．A
①v(D)=v(A)=0.5mol·L-1·min-1=0.25mol·L-1·min-1；
②v(D)=v(B)=0.6mol·L-1·min-1=0.2mol·L-1·min-1；
③v(D)=v(C)=0.35mol·L-1·min-1=0.117mol·L-1·min-1；
④v(D)=0.4mol·L-1·min-1；
反应速率④>①>②>③，故选A。
5．B
A．碳和二氧化碳高温条件下制取CO的反应为吸热反应，故A不选；
B．金属置换酸中氢的反应为放热反应，故B选；
C．铵盐和强碱的复分解反应为吸热反应，故C不选；
D．石灰水高温条件分解，为吸热反应，故D不选；
故答案为B。
【点睛】常见的放热反应有：所有的物质燃烧、所有金属与酸、所有中和反应；绝大多数化合反应、置换反应；少数分解、复分解反应、铝热反应；常见的吸热反应有：个别的化合反应(如C和CO2)，绝大数分解反应、少数置换以及某些复分解反应(如铵盐和强碱)。
6．B
该反应都转化为X表示的反应速率来比较反应速率的快慢；①v(X)=1mol/(L s)；②v(Y)=0.5mol/(L s)，则v(X)=3v(Y)=1.5mol/(L s)；③v(Z)=0.5mol/(L s)，则v(X)=1.5v(Z)=0.75mol/(L s)；故反应由快到慢为：②＞①＞③，故选B。
【点睛】同一化学反应各反应物与生成物的速率之比等于化学计量数之比，另外注意速率比较常用方法：①归一法，即转化为同一物质表示的速率；②比值法，即速率与该物质化学计量数之比，比值越大，速率越快。
7．C
影响化学反应速率的因素：温度越高，反应速率越快；浓度越大，反应速率越快，据此解答。
温度越高，反应速率越快；稀硫酸浓度越大，反应速率越快，但D项，浓硫酸与锌反应生成二氧化硫，不能制备氢气，因此C项反应速率最快，C项正确；
答案选C。
8．D
该反应属于可逆反应，即该反应在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应的方向进行，当再向反应容器中充入含 18O 的一氧化碳，经过一段时间后，18O 存在于 CO、H2O、CO2 中，故答案为D。
9．A
该电池总反应为16Li+ S8=8Li2S，负极锂失电子发生氧化反应，电极反应为Li-e-=Li+，Li+移向正极，，所以a是正极，发生还原反应：S8+16e-+16Li+=8Li2S。
A．根据分析可知， Li2S是放电时的正极反应产物，故A错误；
B．由A可知，Li为负极，电极a为正极，电流由电极a经导线、锂电极，Li2S-P2S5固态电解质回到电极a，故B正确；
C．电极a为正极，S8得电子生成Li2S，电极方程式为：S8+16e-+16Li+=8Li2S，故C正确；
D．硫化物固体电解质在空气中容易与氧气、水发生反应，故D正确；
故A。
10．C
A．根据“焓变△H=生成物具有的能量-反应物具有的能量”， 由图可知RWGS反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的△H=+0.43eVNA/mol，反应为吸热反应，A错误；
B．由图可知：氧化还原历程中的中间产物有H(a)、CO(a)、O(a)、OH(a)，可见中间状态共有4种中间产物，B错误；
C．对于多步反应，总反应速率快慢决定于活化能大的慢反应。根据图示可知：其中CO(a)+OH(a)=HCOO(a)的活化能最高，是反应的控速步骤，所以控速步骤化学方程式为CO(a)+OH(a)=HCOO(a)，C正确；
D．使用高效催化剂，同等程度加快化学反应正逆反应的速率，但由于不能改变反应物与生成物的能够，因此不改变平衡转化率，D错误；
故合理选项是C。
11．D
由反应速率之比等于相应物质的化学计量数之比可得：v(SO2)＝v(O2)＝v(SO3)，将所得数据作如下换算：(1)v(SO2)＝0.2 mol/(L·min)；(2)v(O2)＝0.25 mol/(L·min)；(3)v(SO3)＝0.25 mol/(L·min)；(4)v(O2)＝0.3 mol/(L·min)，单位相同，数值大者反应速率快。答案选D。
12．A
A、根据图象可知，反应物的总能量小于生成物的总能量，所以正方应是吸热反应，A正确；
B、催化剂只能改变反应的活化能，但不能改变反应热，因此焓变不变，B不正确；
C、催化剂可以改变反应的活化能，因此催化剂能够降低反应的活化能，C不正确；
D、根据图象可知逆反应的活化能(E2)小于正反应的活化能(E1)，D不正确；
答案选A。
13． 化学 红磷 ＜ 151 143 H2
Ⅰ．(1)根据白磷和红磷是不同的物质判断；
(2)根据白磷变为红磷释放能量；根据物质能量的高低与其稳定性的关系判断；
Ⅱ．(3)旧键断裂要吸收能量，新键生成要释放能量，当旧键断裂吸收的能量大于新键生成释放的能量时，反应为吸热反应，反之则为放热反应；
(4)反应的焓变为-11kJ/mol，利用焓变等于反应物的键能之和与生成物的键能之和的差计算；
(5) 1molH2完全燃烧生成液态H2O放出的热量为286kJ， 1mol CH4的质量为12g，1molCH4完全燃烧放出的热量分别为890kJ，则1gH2完全燃烧放出的热量==143kJ；计算1g H2、1gCH4分别完全燃烧放出的热量，从而确定完全燃烧相同质量的H2和CH4哪种燃料放出的热量多。
(1)因白磷和红磷是不同的物质，白磷变为红磷是化学变化；
(2)因白磷变为红磷释放能量，所以白磷具有的能量大于红磷具有的能量，物质的能量越低，稳定性越好，故红磷较稳定；
(3)根据能量图可知，反应为放热反应，旧键断裂吸收的能量小于新键生成释放的能量，反应为放热反应，反应物的总键能小于生成物的总键能；
(4)化学反应：H2(g)+I2(g) 2HI(g)，断裂化学键吸收的能量-形成化学键释放的能量=焓变；拆开1molI I键需要吸收的热量为x，则436kJ/mol+x-2×299 kJ/mol=-11 kJ/mol，x=151 kJ/mol，则拆开1molI I键需要吸收的热量为151 kJ/mol；
(5) 1molH2完全燃烧生成液态H2O放出的热量为286kJ， 1molCH4完全燃烧放出的热量分别为890kJ，则1gH2完全燃烧放出的热量==143kJ；计算1g H2完全燃烧放出的热量是143kJ，1mol CH4的质量为16g ，1gCH4完全燃烧放出的热量是=55kJ，完全燃烧相同质量的H2和CH4，氢气放出的热量多。
14．(1)X>Z>Q>Y>G
(2)Cl2O6＋2OH－=ClO＋ClO＋H2O
(3) 5HClO2= 4ClO2＋HCl＋2H2O 1.6NA C
（1）①G→Q十NaCl中，NaCl中Cl元素为-1价，属于最低价，则Cl元素的化合价为Q＞G＞-1；②Q + H2O→X + H2中，H元素的化合价降低，则Cl元素的化合价升高，所以Cl元素的化合价为X＞Q；③Y十NaOH→G十Q十H2O中，结合①可知Cl元素的化合价为Q＞Y＞G；④Z十NaOH→Q十X十H2O中，结合②可知，Cl元素的化合价为X＞Z＞Q，所以五种化合物中氯的化合价由高到低的顺序为X>Z>Q>Y>G；
（2）因为Cl2O6中Cl为+6价，氯元素发生歧化反应，一部分化合价升高，生成+7价的ClO，一部分化合价降低，生成+5价的ClO，离子方程式为Cl2O6＋2OH－=ClO＋ClO＋H2O；
（3）HClO2中氯元素的化合价为+3价，ClO2中氯元素的化合价为+4价，Cl―的化合价为-1价，根据化合价升降相等和电荷守恒、原子守恒配平，得到化学方程式为5HClO2=4ClO2+HCl＋2H2O；根据化学反应，5HClO2= 4ClO2+HCl＋2H2O 转移4e－，则有2molHClO2发生反应，则转移电子的个数是（4÷5）×2×NA=1.6NA；
A．因为这是自身分解反应，HClO2氧化性增强与否，与反应速率无关，A错误；
B．若是H+起催化作用，开始时反应速率就应迅速，B错误；
C．随反应的进行，产生的Cl－对反应有催化作用，C正确；
D．ClO2的逸出反应正向进行，生成物浓度升高而不是降低，D错误；
答案选C。
15． N 2 mol/L 1 mol/(L·min) 2N M 不变 不一定 一定
依照图象M的物质的量逐渐增大，M为生成物，N的物质的量逐渐减小，N为反应物；在2L容器内，t2时N的物质的量为4mol，则N的浓度为c===2 mol/L；若t2=1 min，从反应开始到t2 ，M的平均反应速率为ν(M)== =1 mol/(L·min)；M的初始物质的量为2mol，反应到t2时的物质的量为4mol，N的初始物质的量为8mol，反应到t2时的物质的量为4mol，变化的M的物质的量和变化的N的物质的量之比为=2:4=1:2，化学反应计量数之比等于物质的量的变化量之比，则化学反应方程式2N M；化学平衡标志主要有：根本标志是速率 v（正）= v（逆）。对相同物质：v（生成）= v（消耗）≠0； 反应物的浓度与生成物的浓度不在改变，所以在反应达到化学平衡时，各组分的浓度保持不变且不一定相等，各物质的反应速率之比一定等于化学计量数之比。
答案为：N；2 mol/L；1 mol/(L·min)；2N M；不变；不一定；一定。
16． 反应产生气泡快慢或反应完成的先后或试管壁的冷热程度 控制阳离子相同，排除阴离子的干扰 可将CuSO4改为CuCl2或将Fe Cl3改为Fe2(SO4)3 关闭分液漏斗A处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，观察活塞是否回到原位（其它正确答案可酌情给分） 时间（或收集一定体积的气体所需要的时间）
试题分析：（1）可以通过观察产生气泡的快慢来定性比较比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，将CuSO4改为CuCl2更为合理，这样Fe3+和Cu2+中的阴离子种类相同，可以排除因阴离子的不同可能带来的影响，还可以把氯化铁改为硫酸铁，故答案为产生气泡的快慢；控制阴离子相同，排除阴离子的干扰；将氯化铁改为硫酸铁；
（2）结合乙图装置，该气密性的检查方法为：关闭分液漏斗活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，观察活塞是否回到原位；反应是通过反应速率分析的，根据，实验中需要测量的数据收集一定体积的气体所需要的时间或一定时间内收集的气体体积；故答案为关闭分液漏斗活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，观察活塞是否回到原位；收集一定体积的气体所需要的时间或一定时间内收集的气体体积。
考点：考查了催化剂的作用及化学反应速率的影响因素的相关知识。
17． 反应物浓度 反应物接触面积 少量硫酸铜固体，锌与硫酸铜反应，置换出铜，与锌形成原电池反应，反应速率增大 产生氢气的体积 反应放热，温度升高 反应物浓度减少 Fe+2H+=Fe2++H2↑
控制对比试验在相同的时间，铁的质量相同条件下，改变盐酸的浓度，铁的形状，和反应温度，通过测单位时间产生氢气的体积，来探究反应物浓度，反应物接触面积和温度对化学反应速率的影响。
(1) )实验①和②温度相同，铁的形状相同，盐酸浓度不同，所以表明反应物浓度对反应速率有影响；实验①和③温度相同，盐酸浓度相同，铁的形状不同，块状与粉末状，反应物接触面积不同，表明反应物接触面积对反应速率有影响。
(2) 实验室在制氢气时，可在锌和盐酸反应的容器中中加入少量硫酸铜固体，锌与硫酸铜反应，置换出铜，与锌形成原电池反应，形成原电池反应速率增大。
(3)该实验通过测单位时间产生氢气的体积，来探究反应物浓度，反应物接触面积和温度对化学反应速率的影响，故实验均反应进行1分钟(铁有剩余)，需要测出的数据是产生氢气的体积。
(4)金属与酸反应生成氢气是一个放热反应，随着反应的进行温度升高，所以前期速率加快；后期反应物浓度减少，速率减慢程度超过温度对速率的影响，故后期速率减慢。
(5) 铁与稀盐酸反应生成亚铁离子和氢气，反应的离子方程式：Fe+2H+=Fe2++H2↑
18．(1) 试管内有气泡产生，烧杯内有固体析出 镁与稀盐酸反应产生氢气且是放热反应，氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小，溶质析出
(2) 支管连接的导管口处有气泡产生 支管连接的U形管内红墨水的液面左低右高 大于
(3)水与生石灰反应放热，温度升高，水被蒸发，无水硫酸铜白色粉末遇水变蓝
(4) 低于 化学反应 热能
(1)镁片和稀盐酸反应：，且该反应放出热量，烧杯中温度升高，Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低，所以烧杯中析出Ca(OH)2固体；
(2)水与钠反应产生氢气，将管的支管与虚线框内的①连接，支管连接的导管口处有气泡产生；支管与②连接，由于压强原因U形管中的红墨水向右管移动；
(3)装置丙中将胶头滴管内的水滴到生石灰上，生石灰和水反应放出的热量使水挥发，无水硫酸铜变为蓝色；
(4)上述三个实验方案均验证了以上三个反应的反应物化学键断裂吸收的能量低于生成物化学键形成放出的能量；物质中的化学能通过化学反应转化成热能释放出来。
（1）镁片和稀盐酸反应：，所以试管内有气泡产生；且该反应放出热量，烧杯中温度升高，Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低，所以烧杯中析出Ca(OH)2固体；
故答案为试管内有气泡产生，烧杯内有固体析出；镁与稀盐酸反应产生氢气且是放热反应，氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小，溶质析出；
（2）水与钠反应产生氢气，将管的支管与虚线框内的①连接，实验现象是：钠浮于水面上，并在水面上到处游动，发出“嘶嘶”的响声，熔成闪亮的小球，最后消失，烧杯中的导管口有气泡冒出；支管与②连接，由于压强原因U形管中的红墨水向右管移动；上述实验现象说明具支试管中的空气受热膨肚，则钠与水的反应为放热反应，说明钠与水的总能量大于生成物的总能量；
故答案为支管连接的导管口处有气泡产生，支管连接的U形管内红墨水的液面左低右高，大于；
（3）装置丙中将胶头滴管内的水滴到生石灰上，支管处的白色粉末(无水硫酸铜)变为蓝色，其原因是生石灰和水反应放出的热量使水挥发，无水硫酸铜遇水变蓝；
故答案为水与生石灰反应放热，温度升高，水被蒸发，无水硫酸铜白色粉末遇水变蓝；
（4）由分析可知，上述三个实验方案均验证了以上三个反应的反应物化学键断裂吸收的能量低于生成物化学键形成放出的能量；物质中的化学能通过化学反应转化成热能释放出来；
故答案为低于，化学反应，热能。
【点睛】本题考查了化学实验的现象和原理，主要涉及反应的热效应，熟练掌握化学反应的原理是关键。
19． C 2mol/(L·min) 3A+2B3C
由图可知，A、B的物质的量浓度减少，C的物质的量浓度增加，则A、B为反应物，C为生成物，且2min时达到平衡，物质的量浓度不再变化，A、B、C的浓度变化量之比为(8-2):(8-4):(6-0)=3:2:3，结合v=计算，以此来解答。
(1)A、B的浓度减少，为反应物；C的浓度增大，为生成物；
(2)2min内用B表示的化学反应速率为=2mol/(L·min)；
(3)A、B、C的浓度变化量之比为(8-2)：(8-4)：(6-0)=3:2:3，2min时达到平衡，浓度变化量之比等于速率之比，也等于化学计量数之比，则该反应的化学方程式是3A+2B3C。
20． ；
由题目列出三段式为：，则两分钟内N2的平均反应速率 ，，
故答案为：；；。
21． 0.002 0.36 mol/L 60% 8：5
(1)由图象可知，20至40秒时间内N2O4的浓度由0.07mol/L减小为0.050mol/L，则其反应速率为=0.001mol/（L s），由反应速率之比等于化学计量数之比，则NO2的反应速率为0.001mol/（L s）×2=0.002mol/（L s），故答案为0.002；
(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K=，故答案为K=；
②根据图象可知反应到60s时达到平衡状态，平衡时消耗N2O4的浓度为0.100mol/L－0.040mol/L＝0.060mol/L，所以根据方程式可知生成NO2的浓度为0.060mol/L×2＝0.120mol/L，因此平衡常数K＝＝＝0.36；
(3)根据以上分析可知达到平衡状态时N2O4的转化率为×100%＝60%；
(4)根据阿伏加德罗定律可知平衡时容器内气体压强与反应前的压强之比为＝8:5。
22． 第四周期第Ⅷ族 PbO2+4HCl（浓）PbCl2+Cl2↑+2H2O 2Fe（OH）3+2I +6H+=I2+2Fe2++6H2O ① 8mol Pb 2e +SO42－=PbSO4 96
H是元素气体非金属单质，则H为Cl2，J是一种金属单质，其同族的某种元素是形成化合物种类最多的元素，推断J为Pb，由J+H=I，可判断I为PbCl2，A、C是金属氧化物，C和J均是某种常见电池的电极材料，J元素的+2价化合物比+4价化合物稳定，则C为PbO2。结合C+D=J+CO2，应是碳和PbO2的反应，故D为C；由F+G煮沸得到红褐色液体，证明生成的是氢氧化铁胶体，而E+H=F，A+B=E+F+G，可推断E为FeCl2，F为FeCl3，G为H2O，B为HCl，A为Fe3O4；根据G+H=B+L，可知L为HClO，则M为O2；B与C反应时，每生成1molH同时消耗4molB和1molC，发生反应：PbO2+4HCl=2H2O+Cl2↑+PbCl2。
（1）A物质的化学式为：Fe3O4，金属元素铁在周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族；
（2）次氯酸的电子式为；反应②是HCl与PbO2反应时，每生成1molCl2同时消耗4molHCl和1molPbO2，化学方程式为：PbO2+4HCl（浓）PbCl2+Cl2↑+2H2O；
（3）向氢氧化铁胶体中逐滴滴入HI溶液，开始电解质中和胶体胶粒所带电荷，发生胶体聚沉，得到氢氧化铁沉淀，而后HI与氢氧化铁发生酸碱中和反应、铁离子氧化碘离子生成碘，红褐色沉淀溶解的离子方程式为：2Fe（OH）3+2I +6H+=I2+2Fe2++6H2O；
（4）由金属氧化物A为Fe3O4和C为PbO2得到其相应的金属为Fe、Pb，依据金属活动顺序，在冶金工业上一般可用热还原法，其中从A得到其相应金属也可用铝热法，发生的反应为：3Fe3O4+8Al9Fe+4Al2O3，若反应中1molA参加反应，转移电子的物质的量为8mol；
（5）用PbO2、Pb作电极，与硫酸构成如图所示电池是铅蓄电池，正极为PbO2，负极为铅，电极反应式为Pb 2e +SO42－=PbSO4。当反应转移2mol电子时，负极反应1molPb，其质量=1mol×207.2g/mol=207.2g，生成1molPbSO4，其质量=1mol×303.2g/mol=303.2g，故负极质量增加=303.2g－207.2g=96g