河南省郑州市十校联考2024-2025学年高二上学期11月期中联考 化学试题 含解析

2024-2025学年上期高二年级期中联考试题化学学科考试时间：75分钟分值：100分注意事项：本试卷分试题卷和答题卡两部分。考生应首先阅读试题卷上的文字信息，然后在答题卡上作答(答题注意事项见答题卡)。在试题卷上作答无效。可能用到的相对原子质量：H：1B：11C：12O：16S：32Pb：207第Ⅰ卷一、选择题(共16小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题意。)1.近年来，我国新能源产业得到了蓬勃发展，下列说法错误的是A.规模化使用氢能有助于实现碳达峰B.太阳能电池是一种将化学能转化为电能的装置C.锂离子电池放电时锂离子从负极脱嵌，充电时锂离子从正极脱嵌D.理想的新能源应具有资源丰富、可再生、对环境无污染等特点【答案】B【解析】【详解】A．规模化使用氢能可以减少CO2的排放，有助于实现碳达峰，故A正确；B．太阳能电池是一种将太阳能转化为电能的装置，故B错误；C．锂离子电池放电时负极材料产生锂离子，锂离子从负极脱嵌，充电时锂离子从正极脱嵌，故C正确；D．新能源的优点就是具有资源丰富、可再生、无污染或少污染，开发利用的有太阳能、风能等等，故D正确；2.2024年5月8日，我国第三艘航空母舰福建舰顺利完成首次海试。舰体表面需要采取有效的防锈措施，下列防锈措施不属于在金属表面覆盖保护层的是A.船底四周镶嵌锌块 B.钢铁表面发蓝处理C.钢铁表面喷涂油漆 D.铝制品的阳极氧化【答案】A【解析】【详解】A．船底四周镶嵌锌块，是利用原电池原理，将比铁更活泼的金属与铁相连，构成原电池，阻止铁失电子，从而保护铁不受腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护，A符合题意；B．钢铁表面发蓝处理，是在钢铁表面形成Fe3O4保护膜，阻止铁与水膜、氧气接触，从而防止钢铁腐蚀，B不符合题意；C．钢铁表面喷涂油漆，利用油漆阻止钢铁与外界水膜、空气等接触，从而保护钢铁，C不符合题意；D．铝制品的阳极氧化，是将铝制品表面形成氧化铝保护膜，阻止铁制品表面与空气中的氧气等接触，从而保护铝制品不受腐蚀，D不符合题意；故选A。3.下列说法正确的是A.氢氧化钠固体溶于水放出大量的热，故该过程是放热反应B.放热反应不需要加热就能进行，吸热反应不加热就不能进行C.可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关D.同温同压下，反应在光照和点燃条件下的ΔH不同【答案】C【解析】【详解】A．氢氧化钠固体溶于水放出大量的热，但该过程是物理变化，不是化学反应，即不是放热反应，故A错误；B．放热反应可能需要加热才能进行，如焦炭燃烧，吸热反应不加热可能就能进行，如Ba(OH)2•8H2O和NH4Cl的反应常温下就可以进行，故B错误；C．无论化学反应是否可逆，热化学方程式中的反应热ΔH都表示反应进行到底(完全转化)时的能量变化，即与加入反应物的多少无关，与反应是否可逆无关，故C正确；D．反应热ΔH只与反应的始态和终态有关，与反应途径无关，所以同温同压下，反应在光照和点燃条件下的ΔH相同，故D错误；故答案为：C。4.下列事实不能用平衡移动原理解释的是A.晒自来水养小金鱼B.合成氨时采用700K的温度C.开启啤酒瓶后，瓶中马上泛起大量泡沫D.实验室制取乙酸乙酯时，将乙酸乙酯不断蒸出【答案】B【解析】【详解】A．自来水用氯气消毒过，发生反应：Cl2+H2OHCl+HClO，次氯酸见光分解反应为：2HClO=2HCl+O2↑，HClO浓度减小，促进化学平衡正向移动，减少了氯气的含量，使其更适宜金鱼生存，可以用平衡移动原理解释，故A不选；B．合成氨反应是一个放热反应，升高温度会使平衡向吸热方向移动，即逆向移动，不利于氨的合成，合成氨的反应温度通常控制在700K左右，这是因为在这个温度下，催化剂的活性最大，可以加快反应速率，不能用平衡移动原理解释，故B选；C．因溶液中存在二氧化碳的溶解平衡，打开啤酒瓶后，压强减小，二氧化碳逸出，能用平衡移动原理解释，故C不选；D．实验室制取乙酸乙酯时采用加热的方式将生成的乙酸乙酯不断蒸出，从而使平衡向生成乙酸乙酯的方向移动，能用平衡移动原理解释，故D不选；答案选B。5.恒温恒容下反应达到平衡状态时，再通入一定量的N2。下列说法正确的是(K为平衡常数，Q为浓度商)A.Q不变，K变大，H2转化率增大B.Q增大，K变大，N2转化率减小C.Q变小，K不变，N2转化率减小D.Q增大，K不变，H2转化率增大【答案】C【解析】【详解】平衡常数只与温度有关，温度不变常数K不变。向容器中加入一定量的N2，根据浓度商的公式知Q减小，平衡正向移动，氢气的转化率增大，氮气的转化率减小；答案选C。6.对于可逆反应A(g)+2B(g)2C(g)ΔH＜0，达到平衡时，要使正反应速率增大，且使A的转化率增大，以下采取的措施可行的是A.升高温度 B.增大A的浓度 C.减少C的浓度 D.增大压强【答案】D【解析】【详解】A.升高温度平衡左移，A的转化率减小，故A不符合题意；B.增大A的浓度，A的转化率减小，故B不符合题意；C.减少C的浓度，正反应速率不变，故C不符合题意；D.增大压强，正、逆反应速率增大，平衡右移，A的转化率增大，故D符合题意。故选D。7.下列说法正确的是A.化学平衡正向移动，反应物的转化率一定增大B.平衡常数发生变化，化学平衡不一定发生移动C.对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象越明显D.AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)的平衡常数表达式为K=c平(Ag+)∙c平(Cl-)【答案】D【解析】【详解】A．若可逆反应中有两种反应物，增大一种反应物的浓度，化学平衡正向移动，但该反应物的转化率减小，A不正确；B．一个可逆反应，要么放出热量，要么吸收热量，平衡常数发生变化，表明温度发生改变，则化学平衡一定发生移动，B不正确；C．有些化学反应(如酸碱中和反应)，通常观察不到明显的现象，即便有现象发生，当反应速率很快时，反应现象可能一闪即逝，所以并不是反应速率越快反应现象越明显，C不正确；D．对于沉淀溶解平衡AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)，其平衡常数表达式为K=c平(Ag+)∙c平(Cl-)，D正确；故选D。8.下列有关铅蓄电池的说法错误的是A.放电时，两个电极的质量均增加 B.放电时，溶液中H⁺向PbO2极移动C.充电时，电解质溶液密度增大 D.用铅蓄电池电解MgCl2溶液可制备Mg【答案】D【解析】【分析】铅蓄电池放电时，Pb发生失电子的氧化反应，Pb为负极，PbO2发生得电子的还原反应，PbO2为正极。【详解】A．放电时，负极Pb的电极反应式为Pb-2e-+=PbSO4，负极质量增加，正极PbO2的电极反应式为PbO2+2e-+4H++=PbSO4+2H2O，正极质量增加，A项正确；B．放电时，溶液中阳离子H+向正极PbO2极移动，B项正确；C．充电时总反应为2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4，电解质溶液硫酸的浓度增大，电解质溶液密度增大，C项正确；D．电解MgCl2溶液生成Mg(OH)2、H2和Cl2，不能制备Mg，电解熔融MgCl2制备Mg，D项错误；答案选D。9.羰基硫(COS)是一种粮食熏蒸剂，能防止某些害虫和真菌的危害。在容积不变的密闭容器中，使CO和H2S发生下列反应并达到平衡：CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)。若反应前CO的物质的量为10mol，达到平衡时CO的物质的量为8mol，且化学平衡常数为0.1，下列说法不正确的是A.升高温度，H2S的浓度增大，表明该反应是放热反应B.通入CO后，正反应速率逐渐增大C.反应前H2S的物质的量为7molD.达到平衡时CO的转化率为20%【答案】B【解析】【分析】在容积不变的密闭容器中，使CO和H2S发生下列反应并达到平衡：CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)。若反应前CO的物质的量为10mol，达到平衡时CO的物质的量为8mol，且化学平衡常数为0.1，设H2S的起始投入量为x，容器的体积为V，则可建立如下三段式：=0.1，x=7。【详解】A．升高温度，H2S的浓度增大，则平衡逆向移动，表明该反应是放热反应，A正确；B．通入CO后，瞬间正反应速率增大，但随后反应物浓度逐渐减小，正反应速率逐渐减小，B不正确；C．由分析可知，反应前H2S的物质的量为7mol，C正确；D．达到平衡时CO的转化率为=20%，D正确；故选B。10.在一定温度下的密闭容器中发生反应：xA(g)+yB(g)zC(g)，平衡时测得B的浓度为0.60mol∙L−1。保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的两倍，再达平衡时，测得B的浓度为0.36mol∙L−1。下列有关判断正确的是A.x+y<z B.平衡向正反应方向移动C.A的转化率降低 D.C的体积分数增大【答案】C【解析】【分析】平衡时测得B的浓度为0.60mol∙L−1，反应达平衡后保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的两倍，假设平衡不移动，则B的浓度为原平衡时的一半为0.3mol/L，而实际上当再次达平衡时，B的浓度为0.36mol/L，说明B的量增大，平衡逆向移动，正反应方向为气体体积减小的方向，据此作答。【详解】A．由分析可知，减小压强，该反应平衡逆向移动，正反应方向为气体体积减小的方向，x+y>z，A错误；B．由分析可知，减小压强，该反应平衡逆向移动，B错误；C．由分析可知，减小压强，该反应平衡逆向移动，A的转化率降低，C正确；D．由分析可知，减小压强，该反应平衡逆向移动，C的体积分数减小，D错误；故选C。11.关于下列各装置图的叙述正确的是A.图①装置电流表指针不偏转 B.图②装置精炼铜，b极为纯铜C.图③装置钢闸门与电源正极相连获得保护 D.图④装置铁钉发生析氢腐蚀【答案】B【解析】【详解】A．在氯化钠溶液中通入氧气，则铁电极被腐蚀，发生氧化反应，铁为负极，锌为正极，两烧杯通过盐桥形成闭合回路，由电流产生，电流计指针偏转，A错误；B．电解精炼铜，需在外接直流电源的条件下，粗铜做阳极，纯铜做阴极，根据电流流向判断，b极为阴极，为纯铜，B正确；C．外接电源保护钢闸门，钢闸门需要与电源的负极相连，做阴极才能获得保护，C错误；D．常温条件下，铁遇浓硫酸发生钝化，不能发生析氢腐蚀，错误D；故选B。12.应用电解法对煤进行脱硫处理具有脱硫效率高、经济效益好等优点。煤中含硫物质主要为FeS2，脱硫过程的主要反应为(未配平)，电解脱硫原理如图所示。下列说法不正确的是A.石墨1为阳极B.电解一段时间后混合液的酸性减弱C.通电时，混合液中H⁺向石墨2电极移动D.电解刚开始时，阴极的电极反应式为【答案】B【解析】【分析】根据原理装置图可知，Mn2+失去电子发生氧化反应，石墨1是阳极，阳极的电极反应式为Mn2+-e-=Mn3+，石墨2是阴极，H+在阴极得到电子，发生还原反应，阴极的电极反应式为2H++2e-=H2↑，混合液中发生反应FeS2+15Mn3++8H2O=Fe3++2+15Mn2++16H+；【详解】A．据以上分析可知，石墨1为阳极，故A正确；B．阴极的电极反应式为2H++2e-=H2↑，混合液中反应FeS2+15Mn3++8H2O=Fe3++2+15Mn2++16H+，由反应可知，当转移电子物质的量为15mol时，阴极消耗15molH+，溶液中生成16molH+，且消耗水，所以混合液的酸性增强，故B错误；C．通电时，混合液中H⁺向阴极移动，即向石墨2电极移动，故C正确；D．据以上分析可知，电解刚开始时，阴极是H+放电，阴极的电极反应式为，故D正确；答案选B。13.如下图所示的装置中，X、Y、Q、W都是石墨电极，将电源接通后，W极附近颜色逐渐加深。下列说法不正确的是A.电源的M极为正极B.电极X和Y产生单质物质的量之比为1：2C.若甲装置中盛有足量CuSO4溶液，通电一段时间，加入适量Cu(OH)2可以使溶液恢复原状D.欲用乙装置给铜镀银，U极应该是Ag，电镀液选择AgNO3溶液【答案】C【解析】【分析】将电源接通后，W极附近颜色逐渐加深，W是阴极，则N是原电池负极、M是正极；X是阳极、Y是阴极。【详解】A．W极附近颜色逐渐加深，W是阴极，则N是原电池负极、M是正极，故A正确；B．X是阳极、Y是阴极，X极发生反应4OH--4e-=2H2O+O2↑；Y极发生反应Cu2++2e-=Cu，根据得失电子守恒，电极X和Y产生单质物质的量之比为1：2，故B正确；C．若甲装置中盛有足量CuSO4溶液，X极放出氧气、Y极生成单质铜，通电一段时间，加入适量CuO可以使溶液恢复原状，故C错误；D．乙装置U是阳极、R是阴极，欲用乙装置给铜镀银，银作阳极、铜作阴极，U极应该是Ag，电镀液选择AgNO3溶液，故D正确；选C。14.溴单质与苯发生取代反应的副产物是1，2-二溴苯，能量变化如图所示。下列说法错误的是A.经历过渡态2的步骤为反应的决速步骤B.反应结束后，生成的有机产物主要为溴苯C.上述过程中碳元素的化合价均没有发生改变D.通过各正、逆基元反应的活化能可计算总反应的焓变【答案】C【解析】【详解】A．在多步反应中，反应速率最慢的决定整个反应的反应速率，经历过渡态2的步骤活化能最大，反应速率最慢，决定整个反应的速率，为反应速控步，A正确；B．由该过程可知，为副产物，所以反应结束后，生成的有机产物主要为，B正确；C．整个反应过程为与Br2反应生成，Br原子取代了H原子，在有机化合物中，H显+1价，Br显-1价，所以该过程中碳元素的化合价发生改变，C错误；D．反应热=反应物活化能-生成物活化能，根据盖斯定律，可以通过各正逆基元反应的活化能可计算总反应的焓变，D正确；故选C。15.化学是以实验为基础科学。下列实验操作及现象，能得出相应结论的是实验操作及现象结论A．将AlCl3固体溶于水进行导电性实验，溶液能导电AlCl3中含有离子键B．2NO2N2O4为基元反应，将盛有NO2的密闭烧瓶浸泡在热水中，气体颜色变深正反应活化能大于逆反应活化能C．K2Cr2O7溶液中滴加NaOH溶液，溶液由橙色变为黄色增大生成物的浓度，平衡向逆反应方向移动D．向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液，再滴加2滴淀粉溶液，溶液变为蓝色氧化性：Fe3+>A.A B.B C.C D.D【答案】D【解析】【详解】A．共价键和离子键在水溶液中都可以断裂，故将AlCl3固体溶于水进行导电性实验，溶液能导电，不能说明AlCl3中含有离子键，A错误；B．2NO2N2O4为基元反应，将盛有NO2的密闭烧瓶浸泡在热水中，气体颜色变深，平衡逆向进行，反应为放热反应，正反应活化能小于逆反应活化能，B错误；C．K2Cr2O7溶液中存在：，滴加NaOH溶液，消耗氢离子，降低生成物浓度，平衡正向进行，C错误；D．向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液，再滴加2滴淀粉溶液，溶液变为蓝色，说明有单质碘生成，即发生反应，故氧化性Fe3+>，D正确；故选D。16.异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品，时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示，15h后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是A.该温度下的平衡常数：①<②B.3h时，反应②正、逆反应速率不相等C.0~3h平均速率v(异山梨醇)D.反应②加入催化剂不改变其平衡转化率【答案】A【解析】【详解】A．图像显示该温度下，15h后所有物质浓度都不再变化，且此时山梨醇转化完全，即反应充分，而1,4-失水山梨醇仍有剩余，即反应②正向进行程度小于反应①、反应限度小于反应①，所以该温度下平衡常数：①>②，故A错误；B．由图可知，3小时后异山梨醇浓度继续增大，15h后异山梨醇的浓度才不再变化，所以3h时，反应②未达到平衡状态，即正、逆反应速率不相等，故B正确；C．由图可知，在3h内异山梨醇的浓度变化量为0.042mol/kg，所以平均速率v(异山梨醇)=，故C正确；D．催化剂只能改变化学反应速率，不能改变物质平衡转化率，所以反应②加入催化剂不改变其平衡转化率，故D正确；故答案为：A。第Ⅱ卷二、非选择题(本题包括4小题，共52分)17.用相关化学反应原理解释下列问题。（1）三元催化器可以将高温汽车尾气中的CO和NO转化为无毒气体，写出该反应的化学方程式___________。（2）5.6gB2H6气体在氧气中燃烧，生成固态B2O3和液态水，放出433kJ热量，写出该反应的热化学方程式___________。（3）酸性较弱时，钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式为___________。（4）CO与血红蛋白(Hb)结合的能力比O2更强，该过程可表示为如果一旦发现有人CO中毒，应该立刻采取的措施是___________。（5）二甲醚(CH3OCH3)被称为“21世纪的清洁燃料”，二甲醚可用作燃料电池，若电解质溶液为KOH溶液，则负极的电极反应式为___________。【答案】（1）（2）ΔH=kJ∙mol−1（3）（4）切断CO来源，将病人移至空气流通处，必要时放入高压氧仓（5）【解析】【小问1详解】三元催化器可以将高温汽车尾气中的CO和NO转化为无毒气体CO2和N2，该反应的化学方程式为。【小问2详解】5.6gB2H6气体(物质的量为=0.2mol)在氧气中燃烧，生成固态B2O3和液态水，放出433kJ热量，则1molB2H6(g)发生该反应，放热=2165kJ，则热化学方程式为ΔH=kJ∙mol−1。【小问3详解】酸性较弱时，钢铁发生吸氧腐蚀，正极O2得电子产物与电解质反应生成OH-，则该电化学腐蚀的正极反应式为。【小问4详解】CO与血红蛋白(Hb)结合的能力比O2更强，该过程可表示为如果一旦发现有人CO中毒，应该切断一氧化碳的来源，将人移至氧气充足的地方，则立刻采取的措施是：切断CO来源，将病人移至空气流通处，必要时放入高压氧仓。【小问5详解】二甲醚(CH3OCH3)可用作燃料电池，若电解质溶液为KOH溶液，则负极二甲醚(CH3OCH3)失电子产物与电解质反应，生成K2CO3等，电极反应式为。18.化学反应的过程不仅包括物质变化，还包括能量变化。研究化学能与其他形式能量之间的相互转化具有重要的意义。I．化学能与热能用的盐酸与的氢氧化钠溶液在如图所示的装置中进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。（1）仪器A的名称是___________。（2）已知：近似认为溶液密度是1g·cm⁻³，溶液的比热容c=忽略溶液体积变化。实验数据如下，请计算中和热ΔH=___________。实验次数起始温度t1/℃终止温度t2/℃盐酸氢氧化钠溶液平均值126.426.226.329.4227.027427.2317325.925.925.928.8（3）上述实验测得的中和热与理论值存在较大偏差，产生偏差的原因可能是___________(填字母)。A．量取盐酸时仰视读数B．实验装置保温隔热效果差C．为了使反应充分，向酸溶液中分次加入碱溶液Ⅱ．化学能与电能在如图所示装置中，A、B、E、F为多孔的石墨惰性电极；C、D为两个铂夹，夹在被Na₂SO₄溶液浸湿的滤纸条上，滤纸中部滴有KMnO4溶液；电源有a、b两极。试管中充满KOH溶液后倒立于KOH溶液的水槽中，烧杯中为500mL0.04mol·L⁻¹的AgNO3溶液。断开K1，闭合K2、K3，通直流电，实验现象如图所示。（4）a为电源的___________极，在Na2SO4溶液浸湿的滤纸条中部的溶液处观察到的现象是___________。（5）开始时，烧杯中发生的离子反应方程式___________。一段时间后，在标准状况下A、B处共收集到气体672mL，忽略溶液体积变化，则此时烧杯中c(H⁺)=___________，烧杯中产生的气体体积为___________。（6）若电解一段时间后，A、B均有气体包围电极。此时切断K2、K3，闭合K1，观察到检流计的指针移动，其理由___________。【答案】（1）(玻璃)搅拌器（2）（3）BC（4）①.负极②.紫色向D处移动（5）①.②.0.04mol∙L−1③.448mL（6）此装置构成氢氧燃料电池，所以检流计指针移动【解析】【小问1详解】仪器A的名称是(玻璃)搅拌器。【小问2详解】第1次测定温度差为：(29.4-26.3)℃=3.1℃，第2次测定的温度差为：(31.7-27.2)℃=4.5℃，第3次测定的温度差为：(28.8-25.9)℃=2.9℃，实验2的误差太大要舍去，2次温度差的平均值为=3.0℃，的盐酸与的氢氧化钠溶液，生成水的物质的量为(0.05L×0.50mol/L=0.025mol，溶液的质量为：100mL×1g/cm3=100g，温度变化的值为△T=3.0°C，则生成0.025mol水放出的热量为：Q=m⋅c⋅△T=100g×4.2J/(g⋅°C)×3.0°C=1260J，即1.26kJ，所以实验测得的中和热。【小问3详解】上述实验测得的中和热与理论值存在较大偏差，说明测定放出的热量偏小，A．量取盐酸时仰视读数，会导致量取盐酸的体积偏大，放出的热量偏多，A不选；B．实验装置保温隔热效果差，会导致测定放出的热量偏小，B选；C．为了使反应充分，向酸溶液中分次加入碱溶液，会导致热量散失较多，导致测定放出的热量偏小，C选；故选BC。【小问4详解】切断K1，合闭K2、K3通直流电，电极A、B及氢氧化钾溶液构成电解池，根据离子的放电顺序，溶液中氢离子、氢氧根离子放电，分别生成氢气和氧气，氢气和氧气的体积比为2：1，通过图像知，B极上气体体积是A极上气体体积的2倍，所以B极上得H2，A极上得到O2，所以B极是阴极，A极是阳极，则a是负极，b是正极；浸有硫酸钠的滤纸和电极C、D与电源也构成了电解池，因为a是负极，b是正极，所以C是阴极，D是阳极，电解质溶液中的阳离子K+向阴极C电极区域移动，阴离子向阳极D区域移动，所以D极附近的溶液呈紫色。【小问5详解】开始时，烧杯中发生电解硝酸盐溶液的反应，Ag+在阴极得到电子生成Ag，H2O在阳极失去电子生成O2，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子反应方程式为：。切断K1，合闭K2、K3通直流电，电极A、B及氢氧化钾溶液构成电解池，B极上得H2，A极上得到O2，B极上气体体积是A极上气体体积的2倍，在标准状况下A、B处共收集到气体672mL，则n(H2)=，n(O2)=，由电极方程式可知转移0.04mol电子，烧杯中n(Ag+)=0.5L×0.04mol/L=0.02mol，则烧杯中先发生，转移0.02mol电子，可知生成0.02molH+，然后发生电解水的反应，转移0.02mol电子，n(H+)不变，则此时烧杯中c(H⁺)==0.4mol/L，烧杯中产生的气体物质的量为0.02mol×+0.01mol+0.01mol×=0.02mol，标况下气体的体积为0.02mol×22.4L/mol=0.448L=488mL。【小问6详解】若电解一段时间后，A、B中均有气体包围电极．此时切断K2、K3，闭合K1，构成氢氧燃料电池，观察到检流计的指针移动。19.某化学小组为了探究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验。[实验原理][实验内容及记录]实验编号实验温度/℃试管中所加试剂及其用量/mL0.6mol∙L−1H2C2O4溶液H2O3mol∙L−1H2SO4溶液0.05mol∙L−1KMnO4溶液溶液褪至无色所需时间/minI253.02.02.03.0t1Ⅱ252.03.02.03.0t2III352.03.02.03.0t3（1）I、Ⅱ实验目的是___________。（2）实验Ⅰ中加入2.0mL水的原因是___________。（3）若将实验Ⅱ中：溶液换成6mol∙L−1盐酸，溶液褪至无色所需时间变短，可能原因是___________(用离子方程式表示)。（4）探究温度对化学反应速率的影响，应选择实验___________(填实验编号)。（5）该小组同学查阅已有实验资料发现，该实验过程中随时间变化的实际趋势如图所示。该小组同学根据图中所示信息提出了新的假设，并设计实验方案④继续进行实验探究。实验编号25℃，试管中所加试剂及其用量/mL再加入某种固体溶液褪至无色所需时间/min0.6mol∙L−1H2C2O4溶液H2O3mol∙L−1H2SO4溶液0.05mol∙L−1KMnO4溶液IV2.0V1V23.0MnSO4t4①小组同学提出的假设是___________。②V1=___________，t1~t4中数值最大的是___________。【答案】（1）探究其他条件相同时，草酸浓度对化学反应速率的影响（2）为了保持溶液总体积为10.0mL，从而保证其他反应物浓度不变（3）（4）Ⅱ、Ⅲ（5）①.Mn2+对该反应有催化作用②.3.0③.t2【解析】【分析】实验I和实验II对比温度相同，其他条件相同，草酸浓度不同，探究的是草酸浓度不同对反应速率的影响，实验II和实验III温度不同，其他条件相同，探究的是温度对反应速率的影响，加入水的目的是让总体积相同；【小问1详解】实验I和实验II对比温度相同，其他条件相同，草酸浓度不同，探究的是草酸浓度不同对反应速率的影响；【小问2详解】实验I加入2ml水的目的是让溶液的总体积为10ml，保证其他反应物浓度不变，只改变一个条件对反应速率的影响；【小问3详解】盐酸中的Cl-具有还原性，也能与酸性高锰酸钾溶液反应，使溶液褪色的时间变短，反应的离子方程式为：；【小问4详解】对比实验II和实验III，其他条件相同，温度不同，探究温度对化学反应速率的影响，应选择实验II和实验III；【小问5详解】由图像可知，Mn2+的物质的量开始缓慢增加，然后迅速增加，最后又缓慢增加，说明Mn2+对该反应有催化作用；实验IV和实验II对比，其他条件均相同，加入MnSO4，增大Mn2+的浓度，探究Mn2+对反应的催化作用，因此V1=3.0，V2=2.0，褪色的时间小于t2，实验I到实验IV中反应速率最慢的是实验II，t1~t4数值最大的是t2。20.某空间站中宇航员的呼吸保障系统原理如下图所示。Sabatier系统中发生反应为：反应Ⅰ：ΔH1反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.2kJ∙mol−1（1）已知：ΔH=kJ∙mol−1ΔH=-572kJ∙mol−1ΔH=+44kJ∙mol−1则ΔH1=___________kJ∙mol−1（2）一定温度下，某定容密闭容器中发生反应I，能够说明反应达到化学平衡状态的是___________(填字母)。A. B.H2O的质量不再变化C.混合气体的密度不再变化 D.混合气体的平均相对分子质量不再变化（3）按的混合气体充入Sabatier系统，在一定压强下，平衡时各物质的物质的量分数如图1所示；不同压强时，CO2的平衡转化率如图2所示：①Sabatier系统中应选择适宜的温度和压强是___________。②200~550℃时，的物质的量分数随温度升高而增大的原因是___________。③当温度一定时，随压强升高，CO2的平衡转化率增大，其原因是___________。（4）T℃时，在刚性