第二章 化学反应的方向、限度与速率 测试题（含解析） 2023-2024学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

第二章《化学反应的方向、限度与速率》测试题
一、单选题（共12题）
1．汽车尾气净化器中发生催化反应。下列说法正确的是
A．该反应在任何条件下都能自发进行
B．反应的平衡常数可表示为
C．增大压强能加快反应速率，提高反应物的平衡转化率
D．其它条件不变，更换高效催化剂，将发生改变
2．CO2在一定条件下催化加氢生成CH3OH，主要发生三个竞争反应：
反应I：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.0kJ·mol-1
反应II：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) △H2=-165.0kJ·mol-1
反应III：2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) △H3=-122.7kJ·mol-1
为分析催化剂对反应的选择性，在1L恒容密闭容器中充入一定量的CO2和H2，测得反应进行相同时间后，有关物质的物质的量随温度变化如图所示，下列说法错误的是
A．该催化剂在较低温度时主要选择反应II
B．温度过高，三种含碳产物的物质的量会迅速降低，可能原因是催化剂活性降低
C．减小碳氢比[n(CO2)：n(H2)]，生成CH3OH的反应正向移动，平衡常数增大
D．当混合气体平均摩尔质量不变时，体系达到平衡
3．一定温度下，分别将两种亚硫酸氢盐加热分解，达平衡时的压强分别为p1、p2。
ⅰ. p1=aPa
ⅱ. p2=bPa
在该温度下，将一定质量的NH4HSO3与NaHSO3加入某密闭容器中，平衡时，三种固体均存在。下列说法不正确的是
A．平衡时，总压为
B．保持恒温、恒压，若向体系中再通入一定量N2，容器内固体的质量将减小
C．保持恒温、恒容，若再通入一定量的NH3，平衡时NH3的物质的量比原平衡大
D．保持恒温将容器体积压缩，再次达平衡后各气体的浓度均保持不变
4．臭氧是理想的烟气脱硝剂，其脱硝反应为：，下列说法错误的是
A．其他条件不变时，升高温度可加快化学反应速率
B．其他条件不变时，缩小容器体积可加快化学反应速率
C．其他条件不变时，增大的浓度不能使完全转化为
D．其他条件不变时，恒容密闭容器中充入氦气可加快化学反应速率
5．时，在0.5L的密闭容器中，气体A与气体B反应生成气体C，反应过程中A、B、C的浓度变化如图所示，下列结论正确的是
A．10s内用B表示的反应速率为 B．该反应进行到10s时，消耗了0.15mol A
C．该反应的化学方程式为 D．10s时反应生成了0.2mol C
6．T℃时，向体积为1 L的刚性密闭容器中充入发生反应： 。实验测得与时间变化关系如下表所示：
t/min 0 20 40 60 80
/ 1.00 0.80 0.65 0.55 0.50
下列叙述错误的是
A．0~20 min内，用M表示的平均反应速率为0.01
B．60 min时，反应达到平衡状态
C．其他条件不变，升高温度，Q的平衡转化率增大
D．其他条件不变，加入催化剂后N的平衡产率不变
7．据文献报道，氨催化还原法可用来消除某些污染气体，其反应历程如图所示：
下列说法错误的是
A．的价电子排布式为
B．总反应化学方程式：
C．和在该反应过程中作催化剂
D．当消耗标准状况下时，整个过程转移
8．在一定温度下，某反应达到了化学平衡，其反应过程对应的能量变化如图。下列说法正确的是
A．增大压强，可使活化分子的百分数增加，从而增大化学反应的速率
B．该反应为放热反应，ΔH=E′a Ea
C．所有活化分子的平均能量高于或等于所有分子的平均能量
D．温度升高，逆反应速率加快幅度大于正反应加快幅度，使平衡逆移
9．在恒温密闭容器中，对于可逆反应，不能说明已达到平衡状态的是
A．混合气体颜色深浅保持不变
B．反应器中压强不随时间变化而变化
C．正反应生成的速率和逆反应生成的速率相等
D．混合气体平均相对分子质量保持不变
10．某反应2X(g)+Y(g)3Z(g)+M(s) △H=-akJ/mol(a>0)，在与外界隔热且容积不变的密闭容器中进行时，下列关于平衡的相关说法不正确的是
A．达到平衡时，反应放出的总热量可能为akJ
B．当容器内气体的百分含量V(X)%:V(Y)%不变时，肯定不能判断反应达到平衡状态
C．当容器内气体的密度不再变化时，则反应达到平衡状态
D．当容器内压强不再变化时，则反应达到平衡状态
11．四组同学在四种不同情况下，利用传感器测出反应A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g)的反应速率分别为①v(A)=9mol/(L·min)②v(B)=0.6mol/(L·s)③v(C)=0.4mol/(L·s)④v(D)=0.45mol/(L·s)，该反应进行的快慢顺序为
A．①>②>④>③ B．④>③>②>① C．②>④>③>① D．④>③=②>①
12．高温时，NH3在催化剂作用下还原氮氧化物可应用于烟气脱硝化，一种反应原理如图所示。下列说法正确的是

A．反应前后Ti4+的总物质的量发生改变
B．O=Fe3+在该过程中起催化作用，铁元素价态未发生变化
C．反应的总方程式为4NH3+6NO＝5N2 +6H2O
D．反应过程中，每产生1mol N2，转移3mol电子
二、填空题（共8题）
13．环境问题，能源问题事关人类生存、社会可持续发展。回答下列问题：
(1)氮硫的氧化物的转化：
①已知：NO(g)+O2(g) NO2(g) H=-56.5kJ mol-1；K1
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) H=-196.6kJ mol-1；K2
则反应NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g) H= kJ mol-1；K= 。(用K1、K2表示)
②一定条件下，将NO2与SO2以一定比例(不是等物质的量)置于恒温恒容的密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应一定达到平衡状态的有 。
a.混合气体的密度不变
b.反应速率v(NO2)：v(SO2)：v(SO3)：v(NO)=1：1：1：1
c.NO2和SO2的体积分数之比保持不变
d.混合气体颜色保持不变
(2)通常合成甲醇的主要反应为：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) H<0，起始时容器中只有1mol/L CO和2mol/L H2，平衡时测得混合气体中CH3OH的物质的量分数[φ(CH3OH)]与温度(T)、压强(p)之间的关系如图所示。
①压强为p1温度为T1和T2时对应的平衡常数分别为K1、K2，则K1 K2(填“>”、“<”、“=”)请说明理由 。
②若在温度为T1、压强为p1的条件下向密闭容器中加入等物质的量的CO、H2气体，则反应开始时v(CO)正 v(CO)逆。(填“>”、“<”、“=”、“无法确定”)
(3)工业上常用氨水吸收含碳燃料燃烧中产生的温室气体CO2，其产物之一是NH4HCO3.常温下碳酸的电离常数Ka1=4.4×10-7、Ka2=4.7×10-11，NH3 H2O的电离常数Kb=1.8×10-5，则NH4HCO3溶液中c(NH) c(HCO)。(填“>”、“<”“=”)
14．温度变化对化学平衡影响的规律
mA(g)＋nB(g)pC(g)，当反应达平衡后，若温度改变，其反应速率的变化曲线分别如下图所示：

(1)图①表示的温度变化是 ，平衡移动方向是 方向。
(2)图②表示的温度变化是 ，平衡移动方向是 方向。
(3)正反应是放热反应，逆反应是 热反应。温度升高，平衡向 方向移动；温度降低，平衡向 方向移动。
15．过氧化氢（H2O2）的水溶液俗称双氧水。双氧水常被称为化学反应中的“绿色试剂”。已知，在含少量I－的溶液中，H2O2会较快分解，反应如下：反应①：H2O2＋I－ → H2O＋IO－； 反应②：H2O2＋IO－ → H2O＋O2＋I－，完成下列填空：
(1)反应①中的氧化产物是 ，被还原的元素是 。
(2)标出反应②中电子转移的方向和数目。
(3)H2O2分解过程中，I－的作用是 。
(4)根据反应①和反应②，请说明双氧水被称为“绿色试剂”的主要原因是 。
(5)H2O2是一种二元弱酸，写出第一步电离的电离方程式： ，双氧水可漂白纤维织物，目前认为是其中过氧化氢离子(HOO－)的作用。为了增强其漂白效果，应选择在 （填“酸”、“碱”或“中”）性条件下进行。
(6)向盐酸酸化的FeCl2溶液中加入双氧水，溶液由浅绿色变为棕黄色，写出该变化的化学反应方程式： 。
16．压强变化对化学平衡的影响原因
(1)若将有气体参加的可逆反应简单表示为：aA(g)bB(g)，则平衡常数K=；减小容器的体积以增大压强，反应物和生成物的浓度同时增大。
若a>b，Qc K，平衡 移动；
若a=b，Qc K，平衡 移动；
若a17．请回答下列问题。
(1)水体中的、和是高毒性的重金属离子，可用Cr(VI)表示。常用的处理方法是将Cr(VI)还原为低毒性的Cr3+或Cr(OH)3。在一定pH的水溶液中，HS-、S2-可与反应生成Cr(OH)3和单质硫。水溶液中S2-能与单质硫反应生成Sn2-，Sn2-能还原Cr(VI)。
①在pH=9的水溶液中与HS-反应的离子方程式为 。
②25℃时用过量S2-还原Cr(VI)，发现反应后期Cr(VI)被还原的速率反而加快。产生该现象的原因可能是 ；验证的实验方法是 。
(2)低浓度含砷As废水去除原理为：Fe3++=FeAsO3↓，Fe3++=FeAsO4↓。Na2S2O8易溶于水、有氧化性，利用Fe—Na2S2O8体系去除废水中的五价砷，反应机理如图所示。

写出 OH的电子式 。在此过程中的作用与发生的变化可描述为 。
18．对于反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0，如何根据下列图像比较T1、T2的大小？

19．将等物质的量的A、B混合于2L的恒容密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)，经5min后测得D的浓度为1mol·L-1，c(A)：c(B)=3：5，C的平均反应速率为0.2mol·L-1·min-1.求：
(1)反应开始前容器中A、B的物质的量：n(A)=n(B)= mol。
(2)5min后A的浓度c(A)= mol·L-1，
(3)5min内B的平均反应速率：v(B)= mol·L-1·min-1。
(4)x的值为 。
20．氮氧化物()的任意排放会造成酸雨、光化学烟雾等环境污染问题，有效处理氮氧化物目前已经成为一项重要的研究课题。
(1)请用化学用语解释汽车尾气中产生的主要原因： 。
(2)在工业上有多种方法处理氮氧化物()：
Ⅰ.碱液吸收法：利用石灰乳吸收氮氧化物()，既能改善大气，又能获得应用广泛的，其部分工艺流程如下：
①上述工艺中采用气~液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底进入，石灰乳从吸收塔顶喷淋)，其目的是 。
②生产中溶液需保持弱碱性，在酸性溶液中，会发生分解，产物之一是，其反应的离子方程式为 。
Ⅱ.还原剂还原法：新型催化剂M能催化氨气与反应生成。
已知：
③写出还原的热化学方程式： 。
④将一定比例的、和的混合气体，匀速通入装有催化剂M的反应器中反应。相同时间内，的去除率随反应温度的变化曲线如下图所示：
在50~150℃范围内随着温度的升高，的去除率上升的原因可能是(至少写两点)： 。
Ⅲ.电化学法：
⑤利用反应构成电池，能实现有效消除氮氧化物的排放，减轻环境污染，装置如下图所示：
写出电极B的电极反应式： 。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【分析】汽车尾气净化器中发生催化反应为；
【详解】A．反应为放热的熵减反应，则反应在高温下不能自发进行，A错误；
B．反应的平衡常数可表示为，B错误；
C．反应为气体分子数减小的反应，增大压强能加快反应速率，且平衡正向移动，能提高反应物的平衡转化率，C正确；
D．其它条件不变，更换高效催化剂，能加快反应速率不改变反应焓变，D错误；
故选C。
2．C
【详解】A．在较低温度时主要生成甲烷，该催化剂在较低温度时主要选择反应II，A项正确；
B．根据图象，温度过高，三种含碳产物的物质的量会迅速降低，可能原因是催化剂活性降低，B项正确；
C．平衡常数与温度有关，温度不变平衡常数不变，C项错误；
D．该体系中所有竞争反应的气体总质量不变，总物质的量发生改变，平均摩尔质量改变，当混合气体平均摩尔质量不变时，达到平衡，D项正确；
答案选C。
3．C
【详解】A．根据题给信息，反应i的化学平衡常数，反应ii的化学平衡常数，在该温度下，将一定质量的与加入某一密闭容器中达平衡，三种固体均存在。由于平衡i和ii反应生成的H2O和SO2的量均为1：1，平衡体系中H2O和SO2的量始终保持1：1，设两者的分压各为xPa，NH3的分压为yPa，则，解得，，故达平衡时总压为，A正确；
B．通入无关气体N2，容器体积增大，体系压强减小，平衡向气体增多方向移动，则平衡i、ii均正向移动，固体质量减小，B正确；
C．保持恒温、恒容，再通入一定量的，由于温度不变，、不变，再次达平衡时，反应ii中H2O和SO2的分压仍为xPa，由此可知反应i中NH3的分压仍为yPa，即平衡时体系总压强不变，的物质的量也不变，C错误；
D．保持恒温将容器体积压缩，温度不变，平衡常数不变，由知，重新达平衡时H2O和SO2的浓度保持不变，同理，由知NH3的浓度也保持不变，D正确；
故选C。
4．D
【详解】A．升温，化学反应速率增快，A正确；
B．压缩容积，相当于气态物质浓度升高，反应速率上升，B正确；
C．可逆反应在密闭容器中最终一定能建立化学平衡，达到平衡时反应体系中各物质均有浓度，不会为0，C正确；
D．恒容状态下容器充入氦气，不影响反应体系内各物质的浓度，故反应速率不变，D错误；
综上，本题选D。
5．D
【详解】A．内用B表示的反应速率为，A项错误；
B．消耗A的物质的量为，B项错误；
C．A、B随时间推移逐渐减小，A、B为反应物，C随时间推移逐渐增加，C为生成物，内，， 10s时反应达到平衡，故反应的化学方程式为，C项错误；
D．时反应生成气体C的物质的量为，D项正确；
故答案为：D。
6．B
【详解】A．0~20 min内，用M表示的平均反应速率为 ，A正确；
B．60~80 min之间Q的浓度还在发生变化，60分钟时反应未达到平衡，B错误；
C．该反应为吸热反应，其他条件不变，升高温度，平衡正向移动，Q的平衡转化率增大，C正确；
D．催化剂不影响平衡产率，D正确；
故选B。
7．B
【详解】A．V为23号元素，其基态原子的价电子排布式为，故A正确；
B．如图所示，反应物为氨气、一氧化氮和氧气，生成物为氮气和水，其总反应的化学方程式为，故B错误；
C．和在该反应前后质量和化学性质未发生变化，作催化剂，故C正确；
D．标况下的11.2L氧气的物质的量为，根据反应，其中转移电子的物质的量为mol，故D正确；
故选B。
8．D
【详解】A．增大压强，单位体积内分子总数增大，活化分子数增大，化学反应的速率增大，但活化分子的百分数不变，故A错误；
B．该反应为放热反应，焓变等于反应物的活化能减去生成物的活化能即ΔH= Ea E′a，故B错误；
C．所有活化分子的平均能量高于所有分子的平均能量，故C错误；
D．该反应是放热反应，温度对吸热反应影响大，因此温度升高，逆反应速率加快幅度大于正反应加快幅度，使平衡逆移，故D正确。
综上所述，答案为D。
9．C
【详解】A．正向反应，颜色加深，当混合气体颜色深浅保持不变，则说明达到平衡，故A不符合题意；
B．该反应正向是体积减小的反应，压强不断减小，当反应器中压强不随时间变化而变化，则说明达到平衡，故B不符合题意；
C．正反应生成的速率和逆反应生成的速率之比等于计量系数之比即2:1才能说明达到平衡，故C符合题意；
D．气体质量不变，正向反应，气体物质的量减小，气体摩尔质量增大，当混合气体平均相对分子质量保持不变，则说明达到平衡，故D不符合题意。
综上所述，答案为C。
10．B
【详解】A．反应放出的总热量与起始加入的反应物物质的量和达到平衡时的转化率有关，故起始加入的X物质的量大于2mol、Y物质的量大于1mol且有合适转化率时就可能使达到平衡时，反应放出的总热量为akJ，A正确；
B．若起始时X与Y的物质的量之比不等于2：1，建立平衡的过程中转化的X与Y物质的量之比为2：1，则建立平衡的过程中容器内气体的百分含量V(X)%：V(Y)%为变量，当容器内气体的百分含量V(X)%：V(Y)%不变时能说明反应达到平衡状态，B错误；
C．由于M为固态，则建立平衡的过程中容器内气体的质量是变量，容积不变，容器内气体的密度是变量，当容器内气体的密度不再变化时能说明反应达到平衡状态，C正确；
D．该反应反应前后气体分子物质的量不变，建立平衡的过程气体分子总物质的量始终不变，容积不变，但由于与外界隔热，建立平衡的过程中温度发生变化，容器内压强发生变化，当容器内压强不再变化时能说明反应达到平衡状态，D正确；
答案选B。
11．D
【详解】同一化学反应中，用不同物质表示的反应速率比等于系数比。①v(A)=9mol/(L·min) =0.15mol/(L·min)；②v(A)=v(B)=0.6mol/(L·s)×=0.2mol/(L·s)；③v(A)=v(C)=0.4mol/(L·s) ×=0.2mol/(L·s)；④v(A)=v(D)=0.45mol/(L·s) ×=0.225mol/(L·s)；所以快慢顺序为④>③=②>①，故选D。
12．D
【详解】A．由图可知，Ti4+是整个反应的催化剂，反应前后Ti4+的总物质的量不发生改变，故A错误；
B．O=Fe3+在该过程中起催化作用，铁元素价态发生变化，即+2价和+3价相互转化，故B错误；
C．反应机理中箭头从反应物指向生成物，则反应的总方程式为4NH3+4NO+O2＝4N2 +6H2O，故C错误；
D．反应的总方程式为4NH3+4NO+O2＝4N2 +6H2O，NH3中的N元素由-3价上升到0价，每产生4mol N2，转移12mol电子，因此每产生1mol N2，转移3mol电子，故D正确；
故选D。
13． -41.8 cd > 该反应为放热反应，当压强不变，温度升高，平衡逆向移动，据图可知T1K2 > >
【详解】(1)①已知：a:NO(g)+O2(g) NO2(g) H=-56.5kJ mol-1；K1= ；b: 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) H=-196.6kJ mol-1；K2= ，根据盖斯定律分析，有，则反应NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g) H==-41.8kJ mol-1；K= =；
②a.反应体系全为气体，且为恒容容器，混合气体的密度始终不变，故不能确定到平衡；b.反应速率v(NO2)：v(SO2)：v(SO3)：v(NO)=1：1：1：1没有说明正逆方向，不能确定平衡；c.NO2和SO2的体积分数之比保持不变可以说明反应到平衡；d.混合气体中只有二氧化氮有颜色，颜色保持不变，说明二氧化氮的浓度不变，可以说明到平衡。故选cd；
(2)①反应为放热反应，恒压条件下升温，平衡逆向移动，甲醇的物质的量分数减小，所以T1温度低， K1>K2；
②若在温度为T1、压强为p1的条件下向密闭容器中加入等物质的量的CO、H2气体，则反应开始时反应正向进行，所以v(CO)正>v(CO)逆；
(3)工业上常用氨水吸收含碳燃料燃烧中产生的温室气体CO2，其产物之一是NH4HCO3.常温下碳酸的电离常数Ka1=4.4×10-7、Ka2=4.7×10-11，NH3 H2O的电离常数Kb=1.8×10-5，则NH4HCO3溶液中存在铵根离子水解，和碳酸氢根离子的电离和水解，铵根离子水解平衡常数为，碳酸氢根离子电离平衡常数为Ka2=4.7×10-11，水解平衡常数为，碳酸氢根离子的水解大于电离，也大于铵根离子水解，所以c(NH)>c(HCO)。
14．(1) 升高 逆反应
(2) 降低 正反应
(3) 吸热 吸热反应 放热反应
【详解】（1）根据图示可知：改变温度后，v正、v逆 都增大，表示改变温度的方式是升高温度；升高温度后，v正、v逆都增大，由于v'逆＞v' 正，所以化学平衡向逆反应方向移动；
（2）根据图示可知：改变温度后，v正、v逆 都减小，表示改变温度的方式是降低温度；降低温度后，v正、v逆都减小，由于v'正＞v'逆，所以化学平衡向正反应方向移动；
（3）根据平衡移动原理：降低温度，平衡向吸热反应方向移动，则该反应的正反应为吸热反应；根据影响化学平衡的条件分析，温度升高，平衡向吸热反应方向移动；温度降低，平衡向放热反应方向移动。
15． IO－ 负一价的O 催化剂 H2O2的氧化产物是O2，还原产物是H2O，都不会污染环境 H2O2H＋＋HO2－ 碱 2FeCl2 ＋ H2O2 ＋ 2HCl → 2FeCl3 ＋ 2H2O
【分析】H2O2中－1价的氧，既可得电子成－2价（H2O或OH－），生成表现较强的氧化性；也可失电子成0价（O2），表现还原性。总反应的催化剂在分步反应中，先作反应物、后作生成物。
【详解】(1)反应①中，I－→ IO－，碘元素失电子，IO－是氧化产物；H2O2→ H2O＋IO－，氧元素得电子被还原。
(2)反应②中，H2O2→O2，氧元素失电子；IO－→ I－，碘元素得电子。电子转移的方向和数目可表示为。
(3)反应①与反应②相加，得H2O2分解反应2H2O2= 2H2O＋O2↑。I－是①的反应物、②的生成物，故为总反应的催化剂。
(4)反应①中H2O2被还原成H2O，反应②中H2O2被氧化成O2，H2O、O2都不会污染环境。故双氧水被称为“绿色试剂”。
(5)H2O2是一种二元弱酸，则其电离分步且可逆，第一步电离方程式为H2O2H＋＋HO2－。双氧水可用于漂白，要增强其漂白效果，应提高过氧化氢离子(HOO－)的浓度。故选择在碱性条件，使电离平衡右移。
(6)向盐酸酸化的FeCl2溶液中加入双氧水，Fe2+（浅绿色）被氧化成Fe3+（棕黄色），化学方程式2FeCl2＋H2O2＋2HCl → 2FeCl3＋2H2O。
16． < 向正反应方向 = 不 > 向逆反应方向
【详解】增大压强，会导致平衡向气体分子数减小的方向移动；
若a>b，反应为气体分子数减小的反应，Qc若a=b，反应为气体分子数不变的反应，Qc=K，平衡不移动；
若aK，平衡向逆反应方向移动。
17．(1) ＋3HS-＋5H2O=2 Cr(OH)3↓＋2S↓＋7OH- S2-过量，水溶液中S2-能与单质硫反应生成，能还原Cr(Ⅵ)，所以反应后期Cr(Ⅵ)被还原的速率反而加快 可以在不同反应时间但相同反应时长的条件下，观察溶液褪色程度
(2) 作为氧化剂，先在铁表面与铁反应生成Fe2+和，反应的方程式为+Fe=+Fe2+；继续与Fe2+反应生成Fe3+和 ，反应的方程式为+Fe2+= Fe3+ +；Fe2+和Fe3+将废水中的五价砷转化为As(V)共沉淀
【详解】（1）①pH=9的水溶液为碱性，该反应的离子方程式为：＋3HS-＋5H2O=2 Cr(OH)3↓＋2S↓＋7OH-；
②S2-能与单质硫反应生成，能还原Cr(Ⅵ)，加入的S2-过量，所以在反应后期Cr(Ⅵ)被还原的速率反而加快，Cr(Ⅵ)还原为低毒性的Cr3+或Cr(OH)3，Cr3+或为绿色，Cr(Ⅵ)为橙黄色，Cr(OH)3，为灰绿色沉淀，可以在不同的反应时间，但相同反应时长的条件下，观察溶液褪色程度；
（2）① OH是水分子去掉一个氢原子形成的不带电荷的自由基，电子式为 ；
②由反应机理示意图可知，作为氧化剂，先在铁表面与铁反应生成Fe2+和，反应的方程式为+Fe=+Fe2+；继续与Fe2+反应生成Fe3+和 ，反应的方程式为+Fe2+= Fe3+ +；Fe2+和Fe3+将废水中的五价砷转化为As(V)共沉淀。
18．在相同时间内先达平衡，说明反应速率快，则(Ⅰ)中T1>T2或温度越高，H2%越高，故T1>T2；(Ⅱ)中在同一压强下，T2比T1时NH3%大，则说明平衡正移程度大，故T2【详解】对于图(Ⅰ)采用“先拐先平”法，由图(Ⅰ)可知，T1达到平衡的时间比T2短，说明T1反应速率快，温度越高反应速率越快，则T1>T2；由图(Ⅰ)知，达到平衡H2%：T1＞T2，该反应的正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，H2%增大，则T1>T2；
对于图(Ⅱ)采用“定一议二”法，由图(Ⅱ)可知，在相同压强下，达到平衡NH3%：T2＞T1，该反应的正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，NH3%减小，则T1>T2。
19．(1)6
(2)1.5
(3)0.1
(4)2
【分析】设起始时A、B的物质的量均为amol，依据题意建立如下三段式：
【详解】（1）由5min后，c(A)：c(B)＝3：5，可得(a-3)：(a-1)＝3：5，解得a＝6，即n(A)＝n(B)＝6mol；
（2）由三段式数据可知，5min时c(A)＝=1.5mol/L；
（3）由“三段式”数据可知，5min内：；
（4）由速率之比等于系数之比，，C的平均反应速率为0.2mol·L-1·min-1，得x＝2。
20． 使尾气中NO、NO2与石灰乳充分接触，NO、NO2被充分吸收 在该温度范围内，催化剂的活性大，故反应速率大，则相同时间内，的去除率增大
【详解】(1)汽车发动机内燃油燃烧产生高温，高温下氮气和氧气反应生成，化学方程式为：。
(2)Ⅰ. ①上述工艺中采用气~液逆流接触吸收的目的是：使尾气中NO、NO2与石灰乳充分接触，NO、NO2被充分吸收。②生产中溶液需保持弱碱性，在酸性溶液中，会发生分解，则反应物为亚硝酸根离子和氢离子，产物是、硝酸根离子和水，根据氧化还原方程式书写规则，还生成硝酸根和水，反应的离子方程式为 。
Ⅱ. ③已知：反应A:，反应B：，按盖斯定律，反应A-3×反应B得到还原热化学方程式： 。④将一定比例的、和的混合气体，匀速通入装有催化剂M的反应器中反应。反应未达到平衡状态，脱氮率决定于速率，温度越高速率越快，所以脱氮率增大，在50~150℃范围内随着温度的升高，的去除率上升的原因可能是：温度升高，反应速率增大，故相同时间内，的去除率增大；在该温度范围内，催化剂的活性大，故反应速率增大。
Ⅲ.⑤由图知：B极通入的是NO2，由方程式可知NO2在B极得电子被还原生成氮气，在氢氧化钠溶液作电解质溶液的条件下，发生的电极反应为