专题2 化学反应速率与化学平衡 单元测试卷-高二上学期化学苏教版（2020）选择性必修1

试卷第=page1111页，共=sectionpages1212页试卷第=page1212页，共=sectionpages1212页专题2《化学反应速率与化学平衡》单元测试卷一、单选题1．利用下列装置进行实验，不能达到实验目的的是选项ABCD装置目的测定葡萄酒中SO2的含量制取少量干燥NH3测定Zn与硫酸的化学反应速率证明非金属性氯大于溴A．A B．B C．C D．D2．在一定空气流速下，热解得到三种价态锰的氧化物。相同时间内锰元素所占比例()随热解温度变化的曲线如图所示。坐标系中主要发生如下反应：反应I：反应II：反应III：下列说法错误的是A．反应I在低温下不能自发进行，说明B．曲线a表示中锰元素所占比例随温度的变化温度/CC．，主要发生反应IIID．下，适当增大空气的流速可以提高的产率3．下列不能用平衡移动原理解释的是（

）A．合成氨时将氨液化分离，可提高原料的利用率B．H2、I2、HI混合气体加压后颜色变深C．实验室用排饱和NaCl溶液的方法收集Cl2D．由NO2和N2O4组成的平衡体系加压后颜色先变深后变浅4．如图表示某可逆反应在使用和未使用催化剂时，反应进程和能量的对应关系。下列说法一定正确的是A．a与b相比，b的活化能更高B．反应物断键吸收的总能量小于生成物成键释放的总能量C．a与b相比，a中的活化分子的百分比更高D．a与b相比，a对应的反应速率更快5．分子在催化剂的作用下发生的一系列转化如图所示。下列叙述正确的是A．催化剂的表面有极性键的断裂和非极性键的形成B．催化剂能提高该反应的平衡转化率C．催化剂、增大了该历程中的最大能垒(活化能)D．催化剂表面发生的反应为6．以丙烯(C3H6)、NH3、O2为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副产物丙烯醛(C3H4O)的化学方程式分别为：反应Ⅰ

2C3H6(g)＋2NH3(g)＋3O2(g)⇌2C3H3N(g)＋6H2O(g)反应Ⅱ

C3H6(g)＋O2(g)⇌C3H4O(g)＋H2O(g)反应时间相同、反应物起始投料相同时，丙烯腈产率与反应温度的关系如图所示(图中虚线表示相同条件下丙烯腈平衡产率随温度的变化)。下列说法正确的是A．其他条件不变，增大压强有利于提高丙烯腈平衡产率B．图中X点所示条件下，延长反应时间或使用更高效催化剂均能提高丙烯腈产率C．图中Y点丙烯腈产率高于X点的原因是温度升高导致反应I建立的平衡向正反应方向移动D．图中X点丙烯腈产率与Z点相等(T1＜T2)，则一定有Z点的正反应速率大于X点的正反应速率7．在一定条件下，反应2A(g)＋2B(g)3C(g)＋D(g)，达到平衡状态的标志是：A．单位时间内生成2nmolA，同时生成nmolD B．容器内压强不随时间而变化C．单位时间内生成nmolB，同时消耗1.5nmolC D．容器内混合气体密度不随时间而变化8．下列实验操作能达到实验目的或得出相应结论的是实验操作目的或结论A将少量片放入溶液中证明的金属性比强B将点燃的镁条置于盛有集气瓶中，瓶内壁有黑色固体生成镁的还原性比碳强C向溶液(含少量杂质)，加入适量氯水，再加萃取分液除去溶液中的D向溶液中加入5滴同浓度的溶液，再加入几滴溶液，溶液显血红色与的反应是可逆反应A．A B．B C．C D．D9．下列叙述及解释正确的是A．

，在达到平衡后，对平衡体系采取缩小容积、增大压强的措施，因为平衡向正反应方向移动，故体系颜色变浅B．

，在达到平衡后，对平衡体系采取增大容积、减小压强的措施，因为平衡不移动，故体系颜色不变C．，在达到平衡后，加入碳，平衡向正反应方向移动D．，在达到平衡后，保持压强不变，充入，平衡向左移动10．湿法烟气脱氮工艺中常用到尿素，其反应原理为NO（g）＋NO2（g）＋CO（NH2）2（s）2N2（g）＋CO2（g）＋2H2O（g）

△H<0，达到平衡后改变某一条件，反应速率（v）与时间（t）的关系如图所示，下列说法错误的是A．t4～t5引起变化的原因可能是升高温度 B．CO2含量最高的时间段是t1～t2C．t2～t3引起变化的原因可能是增加反应物浓度 D．t6引起变化的原因可能是加入催化剂11．在3个初始温度均为T℃的容器中发生反应：2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)

ΔH<0。下列说法不正确的是（

）容器编号容器类型初始体积反应物起始物质的量(mol)平衡时n(SO3)/molSO2O2SO3I恒温恒容1.0L2101.6II绝热恒容1.0L210aIII恒温恒压0.5L10.50bA．a<1.6B．b<0.8C．平衡时，以SO2表示的正反应速率：v(I)<v(II)D．若起始时向容器I中充入0.4molSO2(g)、0.3molO2(g)和1.6molSO3(g)，反应正向进行12．在一定温度下的恒容密闭容器中，可逆反应N2+3H22NH3达到平衡状态的标志是A．N2、H2、NH3在容器中共存B．混合气体的密度不再发生变化C．混合气体的总物质的量不再发生变化D．v正(N2)=2v逆(NH3)13．H2与ICl的反应分①、②两步进行，其能量曲线如图所示，下列有关说法错误的是A．反应①、反应②均为放热反应B．反应①、反应②均为氧化还原反应C．H2与ICl的总反应速率快慢取决于反应②D．反应H2(g)+2ICl(g)=I2(g)+2HCl(g)的ΔH=-218kJ·mol-114．将固体NH4I置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：①NH4I(s)⇌NH3(g)+HI(g)；②2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)。反应达到平衡时，c(H2)=2mol/L，c(HI)=4mol/L，则此温度下反应①的平衡常数是A．36 B．32 C．16 D．2415．3.25g锌与100mL1mol·L-1的稀硫酸反应，为了加快反应速率而不改变H2的产量，可采取的措施是A．滴加几滴浓盐酸 B．滴加几滴浓硝酸C．滴加几滴硫酸铜溶液 D．加入少量锌粒二、填空题16．在一定体积的密闭容器中，进行如下反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如下表所示：t℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6回答下列问题：（1）该反应化学平衡常数的表达式：K=___；（2）该反应为___（填“吸热”或“放热”）反应；（3）下列说法中能说明该反应达平衡状态的是___；A．容器中压强不变B．混合气体中c(CO)不变C．混合气体的密度不变D．c(CO)=c(CO2)E.化学平衡常数K不变F.单位时间内生成CO的分子数与生成H2O的分子数相等（4）某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：c(CO2)×c(H2)=c(CO)×c(H2O)，试判此时的温度为___。17．化学反应与生产研究息息相关，我们不仅关注能量变化，还需要关注化学反应的快慢和程度。请根据要求，回答下列问题：(1)下面是四个化学反应理论上不可以用于设计原电池的化学反应是_______(填字母，下同)A．B．C．D．(2)将氢气与氧气的反应设计成燃料电池，其利用率更高，装置如图所示(a、b为多孔碳棒)其中_______(填A或B)处电极入口通氧气，其电极反应式为_______。当消耗标准状况下氢气11.2L时，假设能量转化率为85%，则导线中转移电子的物质的量为_______。(3)某温度时，在2L容器中发生X、Y两种物质间的转化反应，X、Y物质的量随时间变化的曲线如图所示：①该反应的化学方程式为_______。②反应开始至2min时，Y的平均反应速率为_______。③2min时，v正_______(填“>”“<”或“=”)v逆。18．氧化剂在反应时不产生污染物，被称为绿色氧化剂，因而受到人们越来越多的关注。某实验小组以分解为例，探究浓度、催化剂、温度对反应速率的影响。在常温下按照下表所示的方案完成实验。实验编号温度(℃)反应物催化剂①20253%溶液无②20255%溶液无③20255%溶液0.1g④20255%溶液1~2滴1溶液⑤30255%溶液0.1g(1)实验①和②的目的是___________。同学甲在进行实验①和②时并没有观察到明显现象。资料显示，通常条件下过氧化氢稳定，不易分解。为了达到实验目的，可采取的改进方法是___________(写出一种即可)。(2)实验③、④、⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化如甲图所示。分析该图能得出的结论是___________，___________；(3)同学乙设计了乙图所示的实验装置对过氧化氢的分解速率进行定量分析，以生成20气体为准，其他影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是___________。(4)向某体积固定的密闭容器中加入0.6A、0.2C和一定量(未知)的B三种气体，一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如图所示。已知在反应过程中混合气体的平均相对分子质量没有变化。请回答：①写出反应的化学方程式：___________；②若，则内反应速率___________，A的转化率为___________；③B的起始的物质的量是___________；平衡时体系内的压强为初始状态的___________倍。三、计算题19．恒容容器中发生可逆反应：，请回答下列问题。(1)该反应平衡常数的表达式_____________。(2)在某温度下，起始时、，达到平衡后，M的转化率为60%，此时N的转化率为______________。(3)若保持温度不变，起始时、，达到平衡后，则______________。(4)若保持温度不变，起始时，达到平衡后，M的转化率为______________。20．20℃时，将溶液与溶液等体积混合，2min后溶液中出现明显浑浊，反应的化学方程式为：，已知温度每升高10℃，该反应的速率增大为原来的2倍。那么50℃时，同样的反应要看到同样的浑浊现象所需时间为多少？_______四、实验题21．NaNO2溶液和NH4Cl溶液可发生反应：NaNO2+NH4ClN2↑+NaCl+2H2O。为探究反应速率与c(NaNO2)的关系，利用下列装置(夹持仪器略去)进行实验。实验步骤：往A中加入一定体积(V)的溶液、溶液和水，充分搅拌。控制体系温度，通过分液漏斗往A中加入醋酸。当导管口气泡均匀稳定冒出时，开始用排水法收集气体。用秒表测量收集所需的间，重复多次取平均值(t)。回答下列问题：(1)检验装置气密性的方法：___________。(2)若需控制体系的温度为36℃，采取的合理加热方式为___________。(3)每组实验过程中，反应物浓度变化很小，忽略其对反应速率测定的影响。实验数据如下表所示。实验编号溶液溶液醋酸水14.0V14.08.03342V24.04.0V315038.04.04.04.083412.04.04.00.038①___________，___________。②该反应的速率方程为，k为反应速率常数。利用实验数据计算得___________(填整数)。③醋酸的作用是___________。(4)如果用同浓度的盐酸代替醋酸进行实验1，与盐酸反应生成，分解产生等物质的量的两种气体。反应结束后，A中红棕色气体逐渐变浅装置中还能观察到的现象有_______。分解产生的两种气体用过量的氢氧化钠溶液吸收的化学方程式为______。22．影响化学反应速率的因素有很多，某课外兴趣小组用实验的方法对其进行探究．(1)实验一：取3mol/L的H2O2溶液各10mL分别进行下列实验，实验报告如下表所示．序号V(H2O2溶液)V(FeCl3溶液/mL)m(MnO2)温度/℃V(水)/结论11020508210203083100130a①实验1、2研究的是____________对H2O2分解速率的影响。②实验2、3研究的是____________对H2O2分解速率的影响，表中数据a的值是_________。③实验3中2min时共收集到气体的体积为11.2mL(已折算成标准状况下)，则用过氧化氢表示的的平均反应速率为__________。(2)实验二：查文献可知，Cu2+对H2O2分解也有催化作用，且H2O2分解反应放热．为比较Fe3+、Cu2+对H2O2分解的催化效果，该小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验．回答相关问题：①定性分析：如图甲可通过观察___________，定性比较得出结论。有同学提出该实验并不能得出Fe3+催化效果比Cu2+好，其理由是_____________。②定量分析：如图乙所示，实验时以收集到40mL气体为准，忽略其他可能影响实验的因素，实验中需要测量的数据是_________。(3)实验三：0.1gMnO2粉末加入50mLH2O2溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图丙所示。解释内反应速率变化的原因：____________。答案第=page2121页，共=sectionpages1010页答案第=page2222页，共=sectionpages1010页参考答案：1．A【详解】A．葡萄酒中含有酚类物质和醇类等，这些物质也能和酸性高锰酸钾溶液反应，故无法测定葡萄酒中SO2的含量，A错误；B．碳酸氢铵受热分解产生氨气、二氧化碳和水蒸气，其中二氧化碳和水蒸气被碱石灰吸收，氨气不会被碱石灰吸收，故可以用该装置制取少量干燥NH3，B正确；C．该装置中针筒带有刻度，且有秒表，锌和硫酸反应产生氢气，通过读取针筒上的刻度得出产生气体的体积，根据秒表的读数得知反应时间，从而计算出反应速率，C正确；D．氯水能与溴化钠发生反应产生Br2，CCl4能萃取NaBr溶液中的Br2从而变色，故可以证明非金属性氯大于溴，D正确；故答案选A。2．D【详解】A．由反应I可知该反应ΔS>0，根据吉布斯自由能公式ΔG=ΔH－TΔS，故该I在低温下不能自发进行，则，A正确；B．温度越高，反应越快，根据反应个反应，可以发现二氧化锰是反应III的产物，故温度升高时，相同时间内，二氧化锰会越来越多，即b代表二氧化锰，a代表，B正确；C．由图可知时，二氧化锰一直增大，故此时发生的主要反应为反应III，C正确；D．由图可知450℃时二氧化锰的含量较大，此时适当增大空气的流速可以提高的产率，但是温度较低时，二氧化锰含量较低，增大空气的流速不利于提高的产率，D错误；故选D。3．B【详解】A．将氨液化分离，即减小氨气浓度，促进平衡向正向移动，提高反应物的转化率，A能用平衡移动原理解释，不符合题意；B．对于反应，由于反应前后气体体积不变，故压强对其平衡无影响，加压颜色加深，是因为体积缩小，导致c(I2)增大，B不能用平衡移动原理解释，符合题意；C．Cl2在水中存在如下平衡：，在饱和NaCl溶液中，c(Cl-)增大，促使平衡逆向移动，降低Cl2溶解度，故可以用排饱和食盐水收集Cl2，C能用平衡移动原理解释，不符合题意；D．体系中存在平衡：，加压体积缩小，导致c(NO2)瞬间增大，体系颜色加深，由于加压平衡正向移动，c(NO2)又逐渐减小，故颜色逐渐变浅，D能用平衡移动原理解释，不符合题意；故答案选B。4．B【详解】A．a与b相比，a的活化能更高，故A错误；B．正反应放热，反应物断键吸收的总能量小于生成物成键释放的总能量，故B正确；C．a与b相比，b活化能小，b中的活化分子的百分比更高，故C错误；D．a与b相比，b活化能越小，b对应的反应速率更快，故D错误；选B。5．D【详解】A．催化剂的表面有非极性键的断裂和极性键的形成，选项A错误；B．催化剂不能提高该反应的平衡转化率，选项B错误；C．催化剂、减少了该历程中的最大能垒(活化能)，选项C错误；D．根据图中信息可知，催化剂表面发生的反应为，实现了氨的催化氧化，选项D正确；答案选D。6．B【详解】A．反应Ⅰ中正反应体积增大，反应Ⅱ中反应前后体积不变，因此其他条件不变，增大压强不有利于提高丙烯腈平衡产率，A错误；B．根据图象可知图中X点所示条件下反应没有达到平衡状态，又因为存在副反应，因此延长反应时间或使用更高效催化剂均能提高丙烯腈产率，B正确；C．根据图象可知图中X点、Y点所示条件下反应均没有达到平衡状态，Z点反应达到平衡状态，升高温度平衡逆向进行，因此图中Y点丙烯腈产率高于X点的原因不是因为温度升高导致反应I建立的平衡向正反应方向移动，C错误；D．由于温度会影响催化剂的活性，因此Z点的正反应速率不一定大于X点的正反应速率，D错误；答案选B。7．A【详解】A．单位时间内生成2nmolA，同时生成nmolD，反应进行的方向相反，且物质的量的变化量之比等于化学计量数之比，达到了化学平衡状态，A符合题意；B．因为反应前后气体的分子数相等，压强始终保持不变，所以当容器内压强不随时间而变化时，不能确定反应达平衡状态，B不符合题意；C．单位时间内生成nmolB，同时消耗1.5nmolC，反应进行的方向相同，不一定达平衡状态，C不符合题意；D．容器内混合气体的质量、容器的体积始终不变，密度始终不变，所以当密度不随时间而变化，反应不一定达平衡状态，D不符合题意；故选A。8．B【详解】A．将少量片放入溶液中，发生反应，没有铁被置换出来，不能证明的金属性比强，故不选A；B．将点燃的镁条置于盛有集气瓶中，发生反应，镁是还原剂、C是还原产物，证明镁的还原性比碳强，故选B；C．Fe2+还原性大于Br-，氯气先氧化Fe2+，向溶液(含少量杂质)中加入适量氯水，不能除去溶液中的，故不选C；D．向溶液中加入5滴同浓度的溶液，过量，再加入几滴溶液，溶液显血红色，不能证明与的反应是可逆反应，故不选D；选B。9．D【详解】A．缩小容积、增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，即向正反应方向移动，但二氧化氮的浓度仍然增大，所以体系颜色加深，错误；B．增大容积、减小压强，平衡不发生移动，但气体体积增大，各气体浓度均减小，混合气体颜色变浅，错误；C．为固体，加入碳后，平衡不移动，错误；D．合成氨时保持压强不变，充入，则容器容积增大，相当于反应体系的压强减小，平衡向气体体积增大的方向移动，所以平衡向左移动，正确。故选D。10．B【详解】A．t4～t5反应速率均增大，且平衡逆向移动，该反应为放热反应，故t4改变的原因可能是升高温度，A正确；B．t3时刻也是正向移动，二氧化碳为生成物，二氧化碳含量最高的时间段是t3～t4，B错误；C．t2～t3反应速率均增大，且平衡正向移动，t2时刻未突变，故引起变化的原因可能是增加反应物浓度，C正确；D．t6时刻反应速率增大，平衡不移动，故引起变化的原因可能是加入催化剂，D正确；答案选B。11．B【详解】A.该反应为放热反应，绝热恒容与恒温恒容相比，相当于升高温度，则平衡向逆反应方向移动，三氧化硫的物质的量减小，则a<1.6，故A正确；B.该反应为气体体积减小的反应，恒温恒压与恒温恒容相比，相当于增大压强，则平衡向正反应方向移动，三氧化硫的物质的量增大，则b＞0.8，故B错误；C.该反应为放热反应，绝热恒容与恒温恒容相比，相当于升高温度，则化学反应速率增大，则平衡时，以SO2表示的正反应速率：v(I)<v(II)，故C正确；D.若起始时向容器I中充入0.4molSO2(g)、0.3molO2(g)和1.6molSO3(g)，等效为起始时向容器I中充入SO2(g)为(0.4+1.6)mol=2.0mol、O2(g)为(0.3+0.8)mol=1.1mol，与I相比，相当于增大氧气的浓度，增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动，故D正确；故选B。12．C【分析】N2+3H22NH3为气体体积缩小的可逆反应，该反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各组分的浓度、百分含量等变量不再变化，据此判断。【详解】A．该反应为可逆反应，所以N2、H2、NH3在容器中共存，无法判断是否达到平衡状态，故A错误；B．反应前后混合气体的质量和容器容积均不变，因此密度始终不变，不能据此判断是否达到平衡状态，故B错误；C．该反应为气体体积缩小的反应，平衡前气体的总物质的量为变量，当混合气体的总物质的量不再发生变化时，说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，故C正确；D．v正(N2)=2v逆(NH3)，速率之比不等于系数之比，说明正逆反应速率不相等，没有达到平衡状态，故D错误；故选C。13．C【解析】根据图象，反应①：H2(g)＋2ICl(g)=HCl(g)＋HI(g)＋ICl(g)，H元素的化合价升高，部分I的化合价的降低，该反应为氧化还原反应，反应物总能量大于生成物的总能量，推出该反应为放热反应；反应②：HCl(g)＋HI(g)＋ICl(g)=I2(g)＋2HCl(g)，HI中－1价I与ICl中＋1价I发生氧化还原反应，反应物总能量大于生成物的总能量，推出该反应为放热反应，据此分析；【详解】A．根据图象，反应①和②都是反应物的总能量大于生成物的总能量，反应①②均为放热反应，故A说法正确；B．反应①中H2中H的化合价升高，ICl中部分I的化合价由＋1价→－1价，反应①为氧化还原反应，反应②HI中－1价I与ICl中＋1价I发生氧化还原反应生成I2，存在化合价的变化，属于氧化还原反应，故B说法正确；C．活化能越大，反应速率越慢，总反应速率的快慢取决于活化能大的，根据图象，反应①的活化能大于反应②，因此H2与ICl的总反应速率快慢取决于反应①，故C说法错误；D．ΔH只与体系中的始态和终态有关，与反应途径无关，根据图象，总反应为放热反应，热反应方程式为H2(g)＋2ICl(g)=I2(g)＋2HCl(g)

ΔH=－218kJ·mol－1，故D说法正确；答案为C。14．B【详解】反应达到平衡时，c(H2)=2mol·L－1，说明消耗HI浓度为4mol·L－1，则生成HI总物质的量浓度为(4＋4)mol·L－1=8mol·L－1，即c(NH3)=8mol/l，根据化学平衡常数的定义，①的反应平衡常数K=c(NH3)×c(HI)=8×4=32，故选项B正确。15．A【详解】A．3.25gZn的物质的量n(Zn)=，100mL1mol·L-1的稀硫酸中溶质的物质的量n(H2SO4)=1mol/L×0.1L=0.1mol，根据方程式Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑可知：二者反应的物质的量的比是1：1，故硫酸过量，反应放出H2要以不足量的Zn为标准计算。滴加几滴浓盐酸，增加了溶液中c(H+)，反应速率加快，A符合题意；B．硝酸具有强氧化性，与Zn反应不能产生氢气，B不符合题意；C．Zn与CuSO4发生置换反应产生Cu和ZnSO4，Zn、Cu及硫酸构成原电池，使反应速率加快；但由于Zn消耗，导致反应产生H2的量减少，C不符合题意；D．加入少量的Zn，由于Zn是固体，浓度不变，因此反应速率不变，但由于不足量的Zn的量增加，以Zn为标准反应产生的H2的量增多，D不符合题意；故合理选项是A。16．

吸热

BE

830℃【分析】（1）化学平衡常数等于生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值；（2）随温度升高，平衡常数增大，说明升高温度平衡正向移动；（3）根据平衡标志判断；（4）某温度下，c(CO2)×c(H2)=c(CO)×c(H2O)，即K==1；【详解】（1）根据平衡常数的定义，该反应化学平衡常数的表达式K=（2）随温度升高，平衡常数增大，说明升高温度平衡正向移动，所以正反应为吸热反应；（3）A.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)反应前后气体系数和相等，容器中压强是恒量，压强不变，不一定平衡，故不选A；B.根据化学平衡定义，浓度不变一定平衡，所以混合气体中c(CO)不变一定达到平衡状态，故选B；C.反应前后气体质量不变、容器体积不变，根据，混合气体的密度是恒量，混合气体的密度不变，反应不一定平衡，故不选C；D.反应达到平衡时，浓度不再改变，c(CO)=c(CO2)不能判断浓度是否改变，所以反应不一定平衡，故不选D；E.正反应吸热，温度是变量，平衡常数只与温度有关，化学平衡常数K不变，说明温度不变，反应一定达到平衡状态，故选E；F.单位时间内生成CO的分子数与生成H2O的分子数相等，不能判断正逆反应速率是否相等，反应不一定平衡，故不选F；（4）某温度下，c(CO2)×c(H2)=c(CO)×c(H2O)，即K==1，根据表格数据，此时的温度为830℃。17．

AC

B

0.85

>【详解】(1)属于氧化还原反应，而且是放热反应，理论上能设计为原电池。则反应B、D能设计成原电池、反应A、C是非氧化还原反应、理论上不可以用于设计原电池，故答案为AC。(2)内电路中阴离子移向负极、阳离子移向正极，酸性条件下生成水，正极电极反应式为：O2＋4H＋＋4e－=2H2O；燃料电池中化学能转化为电能，能量转化效率高燃料电池中，通入燃料的一极为负极，还原剂失去电子发生氧化反应，电子沿着导线流向正极，通入助燃物的一极为正极，正极上发生还原反应，则a为负极、B处电极入口通氧气，碱性条件下氧气得电子、和水反应生成氢氧根离子，其电极反应式为。当消耗标准状况下氢气11.2L时，按可知，假设能量转化率为85%，则导线中转移电子的物质的量为。(3)①X的物质的量增加、Y的物质的量减小，所以Y是反应物、X是生成物，物质的量变化值之比等与化学计量数之比，即Y与X的化学计量数之比为(0.4-0.2):(0.2-0.1)=2:1，故该反应的化学方程式为。②反应开始至2min时，Y的平均反应速率为。③2min时，平衡还未建立，体系处于从正反应建立平衡的途中，故v正v逆。18．

探究浓度对反应速率的影响

向反应物中加入等量同种催化剂(或升高相同温度)

升高温度，反应速率加快

对过氧化氢分解的催化效果更好

产生20气体所需的时间

0.006

60%

0.08

1【详解】(1)实验①和②的浓度不同，则该实验的目的为探究浓度对化学反应速率的影响；同学甲在进行实验时并没有观察到明显现象。资料显示，通常条件下过氧化氢稳定，不易分解。为了便于比较，需要加快反应速率，可以向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试管放在同一热水浴中，升高相同温度)，故答案为：探究浓度对反应速率的影响；向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试管放在同一热水浴中，升高相同温度)；(2)由图可知，③、⑤中⑤的反应速率大，说明升高温度，反应速率加快；③、④中④的反应速率小，说明MnO2对过氧化氢分解的催化效果更好，故答案为：升高温度，反应速率加快；MnO2对过氧化氢分解的催化效果更好；(3)反应是通过反应速率分析的，根据，所以实验中需要测量的数据是时间(或收集一定体积的气体所需要的时间)，故答案为：产生20mL气体所需的时间；(4)①由图可知，A、B的物质的量减小，C的物质的量增加，且t1时物质的量不变，说明该反应为可逆反应，A、C的物质的量的变化量之比为(0.15-0.06)∶(0.11-0.05)=3∶2，反应过程中混合气体的平均相对分子质量不变，则反应为3A⇌B+2C，故答案为：3A⇌B+2C；②若t1=10时，则内以C物质浓度变化表示的反应速率；t1时，A的转化率为，故答案为：0.006；60%；③由A和C的变化量之比为(0.15-0.06)∶(0.11-0.05)=3∶2，可以推出B的变化量为0.03mol/L，容器的体积为4L，所以B起始的物质的量是(0.05-0.03)×4mol=0.08mol；根据阿伏加德罗定律可知，在同温同体积条件下，气体的压强之比等于其物质的量之比，也等于其分子数之比。由于反应前后气体的分子数保持不变，所以平衡时体系内的压强保持不变，为初始状态的1倍，故答案为：0.08mol；1。19．

25%

6

41%【分析】利用化学平衡公式列表达式，并根据公式寻找各物质的物质的量浓度进行计算，再根据该温度平衡常数不变进行分析计算。【详解】(1)R是固体，不能列入平衡常数的表达式中，因此平衡常数；故答案为：。(2)M的转化率为60%时，M和N的浓度变化量均为，此时N的转化率为；故答案为：25%。(3)温度不变时，M和N的浓度变化量均为，则平衡时，M的浓度为，N的浓度为，P和Q的浓度均为，因此该温度下反应的平衡常数，根据信息得到M和N的浓度改变量均为，则平衡时M的浓度为，N的浓度为，P和Q的浓度均为，反应的平衡常数不变，故，解得；故答案为：6。(4)设M的转化率为x，则M和N的浓度变化量均为，平衡时M、N的浓度为，P和Q的浓度均为，则，解得；故答案为：41%。【点睛】化学平衡计算是常考题型，主要是根据该温度下这个关键词，说明平衡常数不变，根据平衡常数建立其他关系进行计算。20．15s【详解】化学反应中，升高温度，反应速率增大，20℃时，将溶液与溶液等体积混合，2min(即120s)后溶液中明显出现浑浊；已知温度每升高10℃，反应速率增大到原来的2倍，那么在50℃时，温度升高30°℃，反应速率应是20℃的23倍=8倍，反应需要时间为原先的，则同样的反应出现混浊需要的时间为120s×=15s。21．(1)关闭止水夹K，通过分液漏斗往A中加水，若一段时间后水难于滴入，则装置气密性良好(2)水浴加热(3)

4.0

6.0

2

加快反应速率(4)

量筒中收集到无色气体，导管里上升一段水柱

2HNO2=NO2↑+NO↑+