化学 必修 第二册（鲁科）
第2章 本章自我评价
时间：70分钟 满分：100分
一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有1个选项符合题意)
1.《本草纲目》中的“石碱”条目下写道：“彼人采蒿蓼之属，开窖浸水，漉起，晒干烧灰，以原水淋汁，每百引入粉面二、三斤，久则凝淀如石，连汁货之四方，浣衣发面，甚获利也。他处以灶灰淋浓汁，亦去垢发面。”下列说法错误的是( )
A.“石碱”中含有离子键 B.“石碱”中含有极性共价键
C.“石碱”是离子化合物 D.“石碱”中含有非极性共价键
2.下列化学用语正确的是( )
A.CO2的电子式为C
B.核内质子数为117，核内中子数为174的核素Ts可表示为Ts
C.Cl－的离子结构示意图为
D.HClO的结构式为H—Cl—O
3.下列说法中正确的是( )
A.物质发生化学变化都伴随能量变化
B.伴有能量变化的物质变化都是化学变化
C.H—Cl―→H＋Cl的过程放出能量
D.在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量总是高于生成物的总能量
4.工业上，合成氨反应N2＋3H22NH3的微观历程如图所示。用、、分别表示N2、H2、NH3。下列说法正确的是( )
A.①→②催化剂在吸附N2、H2时，形成新的化学键
B.②→③形成N原子和H原子是放热过程
C.①→⑤N2和H2全部化合成氨气
D.使用合适的催化剂，能提高合成氨反应的速率
5.物质发生化学反应时总是伴随能量的变化。下列化学反应中，反应物的总能量低于生成物的总能量的是( )
①石灰石高温分解 ②铁粉加入稀盐酸中 ③水蒸气通过灼热的焦炭 ④铝粉和氧化铁混合粉末引燃 ⑤二氧化碳与碳混合加热 ⑥NaHCO3与柠檬酸混合
A.① B.①②
C.①③⑤⑥ D.①③④
6.下列关于原电池的说法不正确的是( )
A.①②装置都能将化学能转化为电能
B.②中的SO向负极移动
C.②中的电子由Zn经导线流向Cu
D.②中电流方向是由正极到负极
7.对于反应Zn(s)＋H2SO4(aq)===ZnSO4(aq)＋H2(g)，下列叙述不正确的是( )
A.其反应物或生成物都能用来表示该反应的速率
B.反应过程中能量关系可用上图表示
C.若将该反应设计成原电池，则锌为负极
D.若将该反应设计为原电池，当有32.5 g锌溶解时，正极放出11.2 L气体(标准状况下)
8.下列有关零排放车载燃料电池的叙述，正确的是( )
A.正极通入H2，发生还原反应
B.负极通入H2，发生还原反应
C.导电离子为质子，且在电池内部由正极移向负极
D.总反应式为2H2＋O2===2H2O
9.一定条件下，在容积为2 L的密闭容器中发生反应：2A(g)＋B(g)??2C(g)，已知起始投入4 mol A(g)和2 mol B(g)，经2 s后测得C的浓度为0.6 mol·L－1，并且2 s后各组分浓度不再改变。下列说法正确的是( )
A.2 s内2v(A)＝v(B)
B.2 s内用物质A表示的平均反应速率为0.3 mol·L－1·s－1
C.2 s时物质B的物质的量浓度为1.4 mol·L－1
D.2 s后每有0.6 mol的物质B生成，同时就有0.6 mol物质C生成
10.在密闭容器中发生反应：Fe2O3＋3H22Fe＋3H2O，采取下列措施不能改变反应速率的是( )
①增加Fe2O3的量
②保持容器体积不变，增加通入H2的量
③充入N2，保持容器体积不变
④升高反应体系的温度
A.①② B.①③
C.①④ D.②④
11.下列有关化学反应速率和限度的说法中不正确的是( )
A.已知工业合成氨的正反应方向放热，所以升温正反应速率减小，逆反应速率增大
B.实验室用H2O2分解制备O2，加入MnO2后，反应速率明显加快
C.2SO2＋O2??2SO3反应中，SO2的转化率不能达到100%
D.实验室用碳酸钙和盐酸反应制取CO2，相同质量的粉末状碳酸钙比块状反应要快
12.下列各项中，化学平衡一定发生移动的是( )
A.化学反应速率发生了改变
B.有气态物质参加的可逆反应达到平衡后，改变了压强
C.由于某一条件的改变，使平衡混合物中各组分的浓度发生了不同程度的改变
D.可逆反应达到平衡后，使用催化剂
13.化学反应A2＋B2===2AB的能量变化如图所示，则下列说法正确的是( )
A.该反应是吸热反应
B.断裂2 mol A—B键需要吸收y kJ的能量
C.2 mol AB的总能量高于1 mol A2和1 mol B2的总能量
D.断裂1 mol A—A键和1 mol B—B键能放出x kJ的能量
14.一定条件下，容积固定的密闭容器中，对于可逆反应X(g)＋3Y(g)??2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，达到化学平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.08 mol·L－1，则下列判断不合理的是( )
A.c1∶c2＝1∶3
B.达到化学平衡时，Y和Z的生成速率之比为3∶2
C.达到化学平衡时，容器内的压强不再变化
D.c1的取值范围为0二、非选择题(本题共4小题，共58分)
15.(14分)原电池是化学对人类的一项重大贡献。
Ⅰ.某兴趣小组为研究原电池原理，设计如图所示装置。
(1)a和b不连接时，烧杯中发生反应的离子方程式是____________________。
(2)a和b用导线连接，Cu极为原电池____(填“正”或“负”)极，该电极反应式是__________________，溶液中的H＋移向____(填“Cu”或“Zn”)极。
(3)无论a和b是否连接，Zn片均被腐蚀，若转移了0.2 mol电子，则理论上Zn片质量减少________g。
Ⅱ.航天技术中使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便和不污染环境等优点。氢氧燃料电池有多种。
(1)某碱式氢氧燃料电池的电解质溶液是KOH溶液，则其负极反应为________________________________；某氢氧燃料电池的电解质是熔融的碳酸钾，则其负极反应为________________________________。
(2)氢氧燃料电池用于航天飞船，电极反应产生的水，经过冷凝后可用作航天员的饮用水，当得到1.8 g饮用水时，转移的电子数约为________。
16.(14分)对于密闭容器中的反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)(正反应是放热反应)，在673 K、30 MPa下，n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如图所示。
请回答下列问题：
(1)a点时正反应速率________逆反应速率；c点时正反应速率________逆反应速率。(填“>”“<”或“＝”)
(2)d点处n(N2)________(填“>”“<”或“＝”)e点处n(N2)，原因是______________________
_____________________________。
(3)起始时加入氢气的物质的量为____mol。
(4)若温度、压强不变，反应在加入催化剂条件下进行，在上图的基础上画出n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系图。
17.(15分)运用化学反应原理研究化学反应有重要的意义。请回答下列问题：
(1)已知在25 ℃、101 kPa下，断开1 mol H—H键要吸收436 kJ的能量，断开1 mol I—I键要吸收151 kJ的能量，断开1 mol I—H键要吸收298 kJ的能量。
通过以上数据计算当I2和H2反应生成2 mol HI时会放出9 kJ的热量；若将1 mol I2和1 mol H2置于密闭容器中，并在上述条件下反应，发现热量实测值(恢复到25 ℃、101 kPa)远小于上述计算值，你认为最可能的原因是________________________________________。
(2)一定条件下，甲烷与水蒸气发生反应：CH4(g)＋H2O(g)??CO(g)＋3H2(g)，工业上可利用此反应生产合成氨原料气H2。
①一定温度下，向2 L恒容密闭容器中充入1.6 mol CH4和2.4 mol H2O(g)发生上述反应，CO(g)的物质的量随时间的变化如图所示。0～2 min内的平均反应速率v(H2)＝__________mol·L－1·min－1，平衡时CH4的转化率为__________。
②若要进一步提高该反应的化学反应速率，除了使用催化剂和升高温度外，还可以采取的措施有________________________(任写一条)。
③下列能说明上述反应达到平衡状态的是________(填字母)。
a.v逆(CH4)＝3v正(H2)
b.恒温恒容时，容器内混合气体的密度保持不变
c.CH4(g)、H2O(g)的浓度保持不变
d.CH4(g)、H2O(g)、CO(g)、H2(g)的物质的量之比为1∶1∶1∶3
e.断开3 mol H—H键的同时断开2 mol O—H键
18.(15分)某探究小组用观察酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液反应过程中溶液紫色消失快慢的方法，研究影响反应速率的因素。实验条件作如下限定：所用酸性KMnO4溶液的浓度可选择0.01 mol·L－1、0.001 mol·L－1，催化剂的用量可选择0.5 g、0 g，实验温度可选择298 K、323 K。每次实验酸性KMnO4溶液、H2C2O4溶液(0.10 mol·L－1)的用量均为4 mL。
(1)写出反应的离子方程式：____________________________________。
(2)请完成以下实验设计表：完成ⅳ的实验条件，并将实验目的补充完整。
实验编号 温度/K 催化剂的用量/g 酸性KMnO4溶液的浓度/(mol·L－1) 实验目的
ⅰ 298 0.5 0.01 a.实验ⅰ和ⅱ探究酸性KMnO4溶液的浓度对该反应速率的影响； b.实验ⅰ和ⅲ探究________对该反应速率的影响； c.实验ⅰ和ⅳ探究催化剂用量对该反应速率的影响
ⅱ 298 0.5 0.001
ⅲ 323 0.5 0.01
ⅳ
(3)该反应的催化剂选择MnCl2还是MnSO4？________。简述选择的理由：____________________________________________________。
(4)某同学对实验ⅰ和ⅱ分别进行了3次实验，测得以下数据(从混合振荡均匀开始计时)：
实验编号 溶液褪色所需时间t/min
第1次 第2次 第3次
ⅰ 12.8 13.0 11.0
ⅱ 4.9 5.1 5.0
①实验ⅱ中用酸性KMnO4溶液的浓度变化来表示的平均反应速率为______________(忽略混合前后溶液的体积变化)。
②该同学分析上述数据后得出“当其他条件相同的情况下，酸性KMnO4溶液的浓度越小，所需要的时间就越短，亦即其反应速率越快”的结论，你认为是否正确？________(填“是”或“否”)。
9化学 必修 第二册（鲁科）
第2章 本章自我评价
时间：70分钟 满分：100分
一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有1个选项符合题意)
1.《本草纲目》中的“石碱”条目下写道：“彼人采蒿蓼之属，开窖浸水，漉起，晒干烧灰，以原水淋汁，每百引入粉面二、三斤，久则凝淀如石，连汁货之四方，浣衣发面，甚获利也。他处以灶灰淋浓汁，亦去垢发面。”下列说法错误的是( )
A.“石碱”中含有离子键 B.“石碱”中含有极性共价键
C.“石碱”是离子化合物 D.“石碱”中含有非极性共价键
答案 D
解析 “彼人采蒿蓼之属，晒干烧灰”，说明“石碱”来自植物燃烧的灰烬，“以原水淋汁”，说明“石碱”易溶于水，“他处以灶灰淋浓汁，亦去垢发面”说明“石碱”能洗去油污及作为发酵剂，植物燃烧的灰烬的主要成分为碳酸盐，碳酸盐中含有离子键和极性共价键，属于离子化合物，不含非极性键。
2.下列化学用语正确的是( )
A.CO2的电子式为C
B.核内质子数为117，核内中子数为174的核素Ts可表示为Ts
C.Cl－的离子结构示意图为
D.HClO的结构式为H—Cl—O
答案 A
3.下列说法中正确的是( )
A.物质发生化学变化都伴随能量变化
B.伴有能量变化的物质变化都是化学变化
C.H—Cl―→H＋Cl的过程放出能量
D.在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量总是高于生成物的总能量
答案 A
解析 B项，很多物理变化也伴有能量变化，如溶解、物质的三态变化等，错误。C项，化学键断裂吸收能量，错误。D项，对于吸收能量的化学反应而言，反应物总能量低于生成物总能量，错误。
4.工业上，合成氨反应N2＋3H22NH3的微观历程如图所示。用、、分别表示N2、H2、NH3。下列说法正确的是( )
A.①→②催化剂在吸附N2、H2时，形成新的化学键
B.②→③形成N原子和H原子是放热过程
C.①→⑤N2和H2全部化合成氨气
D.使用合适的催化剂，能提高合成氨反应的速率
答案 D
解析 由题图可知，①→②催化剂在吸附N2、H2时，没有形成新的化学键，A错误；由题图可知，3个氢分子和1个氮气分子断键得到N原子和H原子，断裂旧的化学键需要吸收能量，B错误；该反应为可逆反应，反应物不可能完全转化为生成物，所以①→⑤N2和H2不可能全部化合成氨气，C错误。
5.物质发生化学反应时总是伴随能量的变化。下列化学反应中，反应物的总能量低于生成物的总能量的是( )
①石灰石高温分解 ②铁粉加入稀盐酸中 ③水蒸气通过灼热的焦炭 ④铝粉和氧化铁混合粉末引燃 ⑤二氧化碳与碳混合加热 ⑥NaHCO3与柠檬酸混合
A.① B.①②
C.①③⑤⑥ D.①③④
答案 C
解析 石灰石高温分解、水蒸气与焦炭的反应、二氧化碳与碳的反应以及NaHCO3与柠檬酸混合的反应都是吸热反应，反应物的总能量低于生成物的总能量。
6.下列关于原电池的说法不正确的是( )
A.①②装置都能将化学能转化为电能
B.②中的SO向负极移动
C.②中的电子由Zn经导线流向Cu
D.②中电流方向是由正极到负极
答案 A
解析 ①装置中盛放的乙醇是非电解质，因此该装置不能构成原电池，即不能将化学能转化为电能，②装置符合原电池的构成条件，可以将化学能转化为电能，A错误。
7.对于反应Zn(s)＋H2SO4(aq)===ZnSO4(aq)＋H2(g)，下列叙述不正确的是( )
A.其反应物或生成物都能用来表示该反应的速率
B.反应过程中能量关系可用上图表示
C.若将该反应设计成原电池，则锌为负极
D.若将该反应设计为原电池，当有32.5 g锌溶解时，正极放出11.2 L气体(标准状况下)
答案 A
解析 Zn是固体，不能表示反应速率，故A错误。
8.下列有关零排放车载燃料电池的叙述，正确的是( )
A.正极通入H2，发生还原反应
B.负极通入H2，发生还原反应
C.导电离子为质子，且在电池内部由正极移向负极
D.总反应式为2H2＋O2===2H2O
答案 D
解析 该燃料电池为氢氧燃料电池，其总反应式为2H2＋O2===2H2O，该燃料电池是通过质子(H＋)来传递电荷的，H＋也分别参与了正、负电极的反应，但H＋在电池的内部应由负极(产生H＋)定向移动至正极(消耗H＋)，负极通入H2，发生氧化反应，正极通入O2，发生还原反应。
9.一定条件下，在容积为2 L的密闭容器中发生反应：2A(g)＋B(g)??2C(g)，已知起始投入4 mol A(g)和2 mol B(g)，经2 s后测得C的浓度为0.6 mol·L－1，并且2 s后各组分浓度不再改变。下列说法正确的是( )
A.2 s内2v(A)＝v(B)
B.2 s内用物质A表示的平均反应速率为0.3 mol·L－1·s－1
C.2 s时物质B的物质的量浓度为1.4 mol·L－1
D.2 s后每有0.6 mol的物质B生成，同时就有0.6 mol物质C生成
答案 B
解析 v(C)＝＝0.3 mol·L－1·s－1，化学反应速率之比等于化学计量数之比，故v(A)＝2v(B)＝v(C)，A错误，B正确；2 s时B的物质的量浓度为－＝0.7 mol·L－1，C错误；2 s后各组分浓度不再改变，反应达到平衡，每有0.6 mol物质B生成，同时有1.2 mol物质C生成，D错误。
10.在密闭容器中发生反应：Fe2O3＋3H22Fe＋3H2O，采取下列措施不能改变反应速率的是( )
①增加Fe2O3的量
②保持容器体积不变，增加通入H2的量
③充入N2，保持容器体积不变
④升高反应体系的温度
A.①② B.①③
C.①④ D.②④
答案 B
解析 ①增加固体的量不能改变反应速率；②增加通入H2的量相当于增加反应物的浓度，可以加快反应速率；③充入不参加反应的N2，保持容器体积不变，则气态物质的浓度不变，因此化学反应速率不变；④升高反应体系的温度，化学反应速率肯定会发生变化。
11.下列有关化学反应速率和限度的说法中不正确的是( )
A.已知工业合成氨的正反应方向放热，所以升温正反应速率减小，逆反应速率增大
B.实验室用H2O2分解制备O2，加入MnO2后，反应速率明显加快
C.2SO2＋O2??2SO3反应中，SO2的转化率不能达到100%
D.实验室用碳酸钙和盐酸反应制取CO2，相同质量的粉末状碳酸钙比块状反应要快
答案 A
解析 升高温度，正反应速率和逆反应速率均增大，故A错误。
12.下列各项中，化学平衡一定发生移动的是( )
A.化学反应速率发生了改变
B.有气态物质参加的可逆反应达到平衡后，改变了压强
C.由于某一条件的改变，使平衡混合物中各组分的浓度发生了不同程度的改变
D.可逆反应达到平衡后，使用催化剂
答案 C
解析 对于反应前后气态物质分子数不变的反应，改变压强，正、逆反应速率发生同等程度的改变，但仍相等，平衡不移动。平衡混合物中各组分的浓度发生不同程度的改变，导致化学平衡移动，直到各组分的浓度再次保持不变，达到新条件下的平衡状态。加入催化剂，平衡不移动。
13.化学反应A2＋B2===2AB的能量变化如图所示，则下列说法正确的是( )
A.该反应是吸热反应
B.断裂2 mol A—B键需要吸收y kJ的能量
C.2 mol AB的总能量高于1 mol A2和1 mol B2的总能量
D.断裂1 mol A—A键和1 mol B—B键能放出x kJ的能量
答案 B
解析 A项，因反应物的总能量高于生成物的总能量，故该反应是放热反应，错误。C项，由题图可知，1 mol A2和1 mol B2的总能量高于2 mol AB的总能量，错误。D项，键的断裂需要吸收能量，而不是放出能量，错误。
14.一定条件下，容积固定的密闭容器中，对于可逆反应X(g)＋3Y(g)??2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，达到化学平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.08 mol·L－1，则下列判断不合理的是( )
A.c1∶c2＝1∶3
B.达到化学平衡时，Y和Z的生成速率之比为3∶2
C.达到化学平衡时，容器内的压强不再变化
D.c1的取值范围为0答案 D
解析 设X转化的浓度为x
X(g) ＋ 3Y(g) ?? 2Z(g)
初始： c1 c2 c3
转化： x 3x 2x
平衡： 0.1 mol·L－1 0.3 mol·L－1 0.08 mol·L－1
则c1∶c2＝(x＋0.1 mol·L－1)∶(3x＋0.3 mol·L－1)＝1∶3；达到化学平衡时，正、逆反应速率相等，则Y和Z的生成速率之比为3∶2；反应前后气体的体积不等，达到化学平衡状态时，压强不变；反应为可逆反应，物质不可能完全转化，若起始时反应向正反应方向进行，则0.1 mol·L－1c1>0，故有0二、非选择题(本题共4小题，共58分)
15.(14分)原电池是化学对人类的一项重大贡献。
Ⅰ.某兴趣小组为研究原电池原理，设计如图所示装置。
(1)a和b不连接时，烧杯中发生反应的离子方程式是____________________。
(2)a和b用导线连接，Cu极为原电池____(填“正”或“负”)极，该电极反应式是__________________，溶液中的H＋移向____(填“Cu”或“Zn”)极。
(3)无论a和b是否连接，Zn片均被腐蚀，若转移了0.2 mol电子，则理论上Zn片质量减少________g。
Ⅱ.航天技术中使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便和不污染环境等优点。氢氧燃料电池有多种。
(1)某碱式氢氧燃料电池的电解质溶液是KOH溶液，则其负极反应为________________________________；某氢氧燃料电池的电解质是熔融的碳酸钾，则其负极反应为________________________________。
(2)氢氧燃料电池用于航天飞船，电极反应产生的水，经过冷凝后可用作航天员的饮用水，当得到1.8 g饮用水时，转移的电子数约为________。
答案 Ⅰ.(1)Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑
(2)正 2H＋＋2e－===H2↑ Cu (3)6.5
Ⅱ.(1)H2－2e－＋2OH－===2H2O H2－2e－＋CO===CO2↑＋H2O
(2)0.2NA(或1.204×1023)
解析 Ⅰ.(3)若转移0.2 mol电子，则锌片减少的质量＝×65 g/mol＝6.5 g。
Ⅱ.(1)某碱式氢氧燃料电池的电解质溶液是KOH溶液，负极上H2失去电子变为H＋，H＋与溶液中的OH－反应产生水，故负极的反应为H2－2e－＋2OH－===2H2O；若氢氧燃料电池的电解质是熔融的碳酸钾，则H2失去电子变为H＋，H＋与CO反应产生CO2和H2O，因此负极的电极反应式为H2－2e－＋CO===CO2↑＋H2O。
(2)氢氧燃料电池的总反应方程式为2H2＋O2===2H2O，根据方程式可知每反应产生2 mol H2O，转移4 mol电子，1.8 g H2O的物质的量为1.8 g÷18 g/mol＝0.1 mol，则转移电子的物质的量为0.2 mol，转移电子数为0.2NA。
16.(14分)对于密闭容器中的反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)(正反应是放热反应)，在673 K、30 MPa下，n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如图所示。
请回答下列问题：
(1)a点时正反应速率________逆反应速率；c点时正反应速率________逆反应速率。(填“>”“<”或“＝”)
(2)d点处n(N2)________(填“>”“<”或“＝”)e点处n(N2)，原因是______________________
_____________________________。
(3)起始时加入氢气的物质的量为____mol。
(4)若温度、压强不变，反应在加入催化剂条件下进行，在上图的基础上画出n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系图。
答案 (1)> >
(2)＝ 当反应处于平衡状态时，反应混合物中各组分的含量保持不变
(3)1.3
(4)如图所示(只要体现出达到平衡的时间缩短，且平衡时NH3和H2的物质的量与原平衡一样即可)
解析 a、b、c三点都没有达到平衡状态，故正反应速率大于逆反应速率，但d、e点都处于平衡状态，正、逆反应速率相等，各组分的含量保持不变。平衡时生成了0.6 mol氨气，则消耗0.9 mol氢气，故起始时氢气为0.4 mol＋0.9 mol＝1.3 mol。若加入催化剂，反应达到平衡的时间缩短，但平衡时各物质的物质的量不变。
17.(15分)运用化学反应原理研究化学反应有重要的意义。请回答下列问题：
(1)已知在25 ℃、101 kPa下，断开1 mol H—H键要吸收436 kJ的能量，断开1 mol I—I键要吸收151 kJ的能量，断开1 mol I—H键要吸收298 kJ的能量。
通过以上数据计算当I2和H2反应生成2 mol HI时会放出9 kJ的热量；若将1 mol I2和1 mol H2置于密闭容器中，并在上述条件下反应，发现热量实测值(恢复到25 ℃、101 kPa)远小于上述计算值，你认为最可能的原因是________________________________________。
(2)一定条件下，甲烷与水蒸气发生反应：CH4(g)＋H2O(g)??CO(g)＋3H2(g)，工业上可利用此反应生产合成氨原料气H2。
①一定温度下，向2 L恒容密闭容器中充入1.6 mol CH4和2.4 mol H2O(g)发生上述反应，CO(g)的物质的量随时间的变化如图所示。0～2 min内的平均反应速率v(H2)＝__________mol·L－1·min－1，平衡时CH4的转化率为__________。
②若要进一步提高该反应的化学反应速率，除了使用催化剂和升高温度外，还可以采取的措施有________________________(任写一条)。
③下列能说明上述反应达到平衡状态的是________(填字母)。
a.v逆(CH4)＝3v正(H2)
b.恒温恒容时，容器内混合气体的密度保持不变
c.CH4(g)、H2O(g)的浓度保持不变
d.CH4(g)、H2O(g)、CO(g)、H2(g)的物质的量之比为1∶1∶1∶3
e.断开3 mol H—H键的同时断开2 mol O—H键
答案 (1)反应I2＋H2??2HI是可逆反应，1 mol I2和1 mol H2不能完全转化成2 mol HI
(2)①0.9 75% ②增大反应物(甲烷或水蒸气)的浓度或缩小容器体积增大压强等 ③ce
解析 (2)①如题图所示，0～2 min内，CO的物质的量的变化量为1.2 mol，因为物质的量的变化量之比等于化学计量数之比，氢气的物质的量的变化量是CO的3倍，则氢气的物质的量的变化量为3.6 mol，氢气的浓度的变化量为3.6 mol÷2 L＝1.8 mol·L－1，v(H2)＝1.8 mol·L－1÷2 min＝0.9 mol·L－1·min－1；因为平衡时CO的物质的量为1.2 mol，则消耗甲烷的物质的量为1.2 mol，平衡时CH4的转化率为×100%＝75%。
18.(15分)某探究小组用观察酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液反应过程中溶液紫色消失快慢的方法，研究影响反应速率的因素。实验条件作如下限定：所用酸性KMnO4溶液的浓度可选择0.01 mol·L－1、0.001 mol·L－1，催化剂的用量可选择0.5 g、0 g，实验温度可选择298 K、323 K。每次实验酸性KMnO4溶液、H2C2O4溶液(0.10 mol·L－1)的用量均为4 mL。
(1)写出反应的离子方程式：____________________________________。
(2)请完成以下实验设计表：完成ⅳ的实验条件，并将实验目的补充完整。
实验编号 温度/K 催化剂的用量/g 酸性KMnO4溶液的浓度/(mol·L－1) 实验目的
ⅰ 298 0.5 0.01 a.实验ⅰ和ⅱ探究酸性KMnO4溶液的浓度对该反应速率的影响； b.实验ⅰ和ⅲ探究________对该反应速率的影响； c.实验ⅰ和ⅳ探究催化剂用量对该反应速率的影响
ⅱ 298 0.5 0.001
ⅲ 323 0.5 0.01
ⅳ
(3)该反应的催化剂选择MnCl2还是MnSO4？________。简述选择的理由：____________________________________________________。
(4)某同学对实验ⅰ和ⅱ分别进行了3次实验，测得以下数据(从混合振荡均匀开始计时)：
实验编号 溶液褪色所需时间t/min
第1次 第2次 第3次
ⅰ 12.8 13.0 11.0
ⅱ 4.9 5.1 5.0
①实验ⅱ中用酸性KMnO4溶液的浓度变化来表示的平均反应速率为______________(忽略混合前后溶液的体积变化)。
②该同学分析上述数据后得出“当其他条件相同的情况下，酸性KMnO4溶液的浓度越小，所需要的时间就越短，亦即其反应速率越快”的结论，你认为是否正确？________(填“是”或“否”)。
答案 (1)2MnO＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O
(2)298 0 0.01 温度
(3)MnSO4 如果选择MnCl2，则酸性高锰酸钾会和Cl－反应，而且引入Cl－无法证明是Mn2＋起了催化作用
(4)①1×10－4 mol·L－1·min－1 ②否
解析 (4)①反应开始时：c(KMnO4)＝0.001 mol·L－1×0.004 L÷(0.004 L＋0.004 L)＝0.0005 mol·L－1，反应时间Δt＝5.0 min，则KMnO4的平均反应速率：v(KMnO4)＝＝1×10－4 mol·L－1·min－1。
②从题表中数据可知，相同体积的0.01 mol·L－1酸性KMnO4溶液的浓度是0.001 mol·L－1酸性KMnO4溶液的10倍，但反应的时间却是其反应时间的2倍左右，由反应速率计算公式可得出，此实验条件下酸性KMnO4溶液的浓度越大反应速率越快。
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