第二章 化学反应速率与化学平衡测试题
一、选择题
1．温度为T1时，在容积为10 L的恒容密闭容器充入一定量的M (g)和N (g)，发生反应。反应过程中的部分数据如表所示，下列说法正确的是
t/min 0 5 10
n(M)/ mol 6.0 4.0
n(N)/ mol 3.0 1.0
A．T2时该反应的化学平衡常数为0.64，则T1>T2
B．0-5 min内，用M表示的平均反应速率为0.4 mol L-1 min-1
C．该反应在第8 min时v逆>v正
D．当M、N的转化率之比保持不变时，可判断该反应达到平衡状态
2．容积2 L的恒容密闭容器中通入1 mol CO和2 mol 发生反应 。控制两种温度(、)，测定不同时刻容器中CO的物质的量(mol)，如下表：
0min 10min 20min 30min 40min 50min
1.0 0.80 0.62 0.46 0.46 a
1.0 0.70 0.50 b b
以下说法正确的是
A．该反应高温时才能自发进行 B．a>b
C．40min时，在中比在中大 D．、30min时，
3．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
4．金属可活化放出，其反应历程如图所示：
下列关于活化历程的说法错误的是
A．中间体1→中间体2的过程是放热过程
B．加入催化剂可降低该反应的反应热，加快反应速率
C．和的总键能小于和的总键能
D．中间体2→中间体3的过程是决定整个历程反应速率的关键步骤
5．工业利用反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H＜0合成氨，下列关于工业合成氨的说法错误的是
A．液化分离出氨气，循环利用N2和H2，能提高平衡混合物中氨的含量
B．在500℃下合成氨的原因是该温度下催化剂活性最强
C．原料气要净化，防止催化剂“中毒”
D．使用热交换器可节约能源，降低成本
6．对于工业合成氨的反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4kJ·mol-1。下列说法正确的是
A．该反应为吸热反应
B．升高温度能加快反应速率
C．0.1mol N2与0.3mol H2充分反应可释放9.24kJ的能量
D．若3v(N2)=v(H2)，该反应处于平衡状态
7．下列说法正确的是
A．同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃的条件下ΔH不同
B．298K下，反应CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)不能自发进行，则该反应的ΔH>0
C．增大反应物的浓度使得活化分子百分数增多，从而加快了反应速率
D．合成氨(ΔH<0)在高温条件下进行符合勒夏特列原理
8．葡萄糖在碱性条件下和亚甲基蓝溶液混合后，蓝色会消失，经振荡，无色溶液又恢复蓝色，此过程可以反复多次。现用培养皿盛放上述溶液，将蓝牙音箱、白色亚克力板、培养皿由下至上放置，打开音箱(设置音频为60赫兹，音量为60分贝)，振荡使空气中的氧气进入溶液，一段时间后，培养皿中呈现波纹状颜色变化。
以下分析不符合事实的是
A．颜色变化的过程是可逆反应
B．蓝色褪去的过程是亚甲基蓝被还原的过程
C．升高温度，不一定能加快溶液变蓝的过程
D．波腹处更容易呈现蓝色的原因是此处氧气浓度更大
9．利用CO2合成甲醚(CH3OCH3)的反应：2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH=-135.4kJ·mol-1将2.0molCO2(g)和6.0molH2(g)充入恒容密闭容器中，测得不同温度和压强下，甲醚的平衡物质的量分数变化如图所示。
下列说法正确的是
A．由图可知，温度T1>T2，压强p3
C．T1、p1条件下平衡时的正反应速率小于T4、p4条件下平衡时的逆反应速率
D．T2、p1条件下，CO2的平衡转化率约为88.9%
10．我国科学家开发新型催化剂(Pt/CoNi)实现室温下CO和反应生成。向2L恒容密闭容器中充入2.0molCO和1.0mol，加入该催化剂，室温下发生反应，测得CO的物质的量随时间变化如表所示。下列说法正确的是
t/min 0 5 10 15 20 25
n/mol 2.0 1.3 0.9 0.6 0.5 0.5
A．容器中的元素均位于短周期 B．5～10min内，最大
C．热稳定性： D．CO的平衡转化率为75%
11．现有两个热化学反应方程式：① (l)+H2(g)→(l) ΔH>0 ②(l)+2H2(g)→(l) ΔH＜0。下列说法正确的是
A．反应①②中都存在：ΔS>0 B．反应①一定不能自发进行
C．从焓变的角度看，反应①能自发进行 D．从熵变的角度看，反应②能自发进行
12．已知反应： ，下列说法正确的是
A．高温下自发 B．低温下自发 C．任何温度均自发 D．任何温度不自发
13．已知，NH3催化氧化反应为①4NH3 (g)+ 5O2 (g)4NO(g) + 6H2O(g)，反应过程中存在副反应②2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)和③2NO2 (g)N2O4(g) ，向2L的反应器加入4mol的NH3和足量的氧气，2min后检测到反应器中有0.2 mol NO、0.2 mol NO2和0.1 mol N2O4 ，则用NH3表示反应①的化学反应速率为
A．0.25mol·L-1·min-1 B．0.125mol·L-1·min-1
C．0.3mol·L-1·min-1 D．0.15mol·L-1·min-1
14．在锌与某浓度的盐酸反应的实验中，得到如表结果：
序号 锌的质量/g 锌的形状 温度/℃ 锌完全溶解于酸的时间/s
I 2 薄片 15 200
II 2 粉末 15
III 2 粉末 35
下列说法正确的是
①t1＞t2
②t1＜200
③实验II和实验III比较，单位时间内消耗的锌的质量：m(II)>m(III)
A．只有① B．只有② C．②③ D．①②
15．对反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)，△H=-116.4kJ·mol-1。下列说法正确的是
A．该反应能够自发的原因△S>0
B．工业上使用合适的催化剂可提高NO2的生产效率
C．升高温度，该反应v(逆)减小，v(正)增大，平衡向逆反应方向移动
D．2molNO(g)和1molO2(g)中所含化学键能总和比2molNO2(g)中大116.4kJ mol 1
二、填空题
16．I、在某一容积为5 L的体积不变的密闭容器内，加入0.3 mol 的CO和0.3 mol的H 2O，在催化剂存在和800 ℃的条件下加热，发生如下反应：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) ΔH＞0，反应中CO2的浓度随时间变化情况如下图：
(1)根据图上数据，该温度(800 ℃)下的平衡常数K=___________。
(2)在体积不变的条件下，改变下列条件能使平衡常数K增大的有___________(填字母)。
A．升高温度 B．降低温度 C．增大压强 D．减小压强 E．加入催化剂 F．移出一氧化碳气体
(3)若保持温度和容器的体积不变，在(1)中上述平衡体系中，再充入0.3 mol的水蒸气，重新达到平衡后，H2O的转化率___________(填“升高”“降低”或“不变”)。
II、在一定温度下，10L密闭容器中加入，反应到达平衡时有发生了反应，试填写下列空格：
(4)平衡时体系中O2的体积分数为___________；
(5)若平衡时容器内压强为P，则反应前容器内的压强为___________(用P表示)。
III、一密封体系中发生下列反应：N2 +3H22NH3 ΔH＜0，下图是某一时间段中反应速率与反应进程的曲线关系图：
回答下列问题：
(6)t1时刻体系中是什么条件发生了变化？___________。
(7)下列各时间段时，氨的百分含量最高的是___________ 。
A．t0～t1 B．t2～t3 C．t3～t4 D．t5～t6
17．研究CO2与CH4的反应使之转化为H2和CO对减缓燃料危机，减少温室效应具有重大意义。已知CH4(g)+CO2(g)→2H2(g)+2CO(g)。
（1）该反应的平衡常数K=__。在2L密闭容器中，通入CO2和CH4的混合气体，30min后CH4的质量减少了4.8g，则v(CH4)__。
（2）根据如图可得出n(CO2)消耗__n(CH4)消耗（填“＞”、“＜”和“＝”，原因是___。
18．三氧化二镍(Ni2O3)是重要的电子元件材料和蓄电池材料，工业上利用含镍废料(主要成分为镍、铝、氧化铁、碳等)提取Ni2O3，工业流程如图：
“预处理”操作可以选择用___________来除去废旧镍电池表面的矿物油污
19．碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及其化合物是人类生产生活的主要能源物质。请回答下列问题：
已知：①CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH1=-99.0kJ mol-1
②CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2
③CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH3=+41.0kJ mol-1
(1)反应①熵变ΔS____0，该反应自发进行的条件是____(填“低温”“高温”或“任意温度”)。
(2)CH3OH的燃烧热为726kJ mol-1，计算16g甲醇燃烧放出的热量为____ kJ。
(3)反应CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(l)的ΔH____ΔH3(填“>”“<”“=”)。
(4)根据盖斯定律计算反应②的ΔH2=____kJ mol-1，上述①②③反应中符合如图能量变化的是____(填序号)。
三、计算题
20．在一定温度下的5L的密闭固定容积容器中，通入10molNH3，发生了如下反应：N2＋3H22NH3，反应进行到2min时达到平衡状态，测得容器内有2molN2，求：
（1）2min内的平均速率υ（NH3）=_____________；
（2）反应前后容器中气体压强之比________________；
（3）NH3的分解率______________________？
21．T0C时，在一个体积为2L的容器中，A气体和B气体反应反应生成C气体，反应过程中A、B、C浓度变化如图所示．
（1） 写出该反应的方程式：_______________
（2） 计算该温度下该反应的平衡常数：_______________
（3） 已知：K（300℃）＞K（350℃），该反应是____________热反应．
（4） 0～4分钟时，B的平均反应速率为：_______________
（5） 到达平衡时A的转化率为：_______________
（6） 恒容条件下，下列措施中能使n（A）/n（C）降低的有____________．
A．充入氦气 B．使用催化剂
C．再充入2.4molA和1.6molB D．降低温度．
四、实验题
22．碘化钾常用作合成有机化合物的原料。某实验小组设计实验探究KI的还原性。
Ⅰ．配制KI溶液
(1)配制500 mL 0.1 mol/L的KI溶液，需要称取KI的质量为_______g。
(2)下列关于配制KI溶液的操作错误的是_______(填序号)。
A． B． C． D．
Ⅱ．探究不同条件下空气中氧气氧化KI的速率。
组别 温度 KI溶液 H2SO4溶液 蒸馏水 淀粉溶液
c(KI) c(H2SO4) V
1 298K 0.1 mol/L 5mL 0.1 mol/L 5 mL 10 mL 3滴
2 313K 0.1 mol/L a mL b mol/L 5 mL 10 mL 3滴
3 298K 0.1 mol/L 10mL 0.2 mol/L 5 mL 5 mL 3滴
(3)酸性条件下KI能被空气中氧气氧化，发生反应的离子方程式为_______。
(4)通过实验组别1和组别2探究温度对氧化速率的影响其中a=_______，b=_______。
(5)设计实验组别3的目的是_______。
Ⅲ．探究反应“”为可逆反应。
试剂：0.01 mol/L KI溶液，0.005 mol/LFe2(SO4)3溶液，淀粉溶液，KSCN溶液，0.01 mol/L AgNO3溶液。实验如图：
(6)甲同学通过试管ⅰ和试管ⅱ中现象结合可证明该反应为可逆反应，则试管ⅰ中现象为_______；乙同学认为该现象无法证明该反应为可逆反应，原因为_______。
(7)请选择上述试剂重新设计实验，证明该反应为可逆反应：_______。
23．已知：MnO在酸性环境下的还原产物是Mn2+。某化学兴趣小组的甲同学在向草酸(弱酸)溶液中逐滴加入高锰酸钾溶液时，发现溶液褪色总是先慢后快，即反应速率由小变大。为此，他对此实验进行了探究。
【实验用品】
试剂：0.1mol L-1H2C2O4溶液、0.1mol L-1KMnO4溶液、稀硫酸、MnSO4固体
仪器：试管(若干个)、胶头滴管(2支)
【实验内容】
在1号和2号试管中分别加入10mLH2C2O4溶液和少量稀硫酸，在1号试管中加入硫酸锰固体。然后在两支试管中加入0.1mol L-1KMnO4溶液。现做如下对比实验，现象如表所示：
加入药品 不加MnSO4的稀硫酸酸化的H2C2O4溶液 加少量MnSO4的稀硫酸酸化的H2C2O4溶液
实验现象(褪色时间) 溶液褪色很慢(31秒) 溶液褪色很快(4秒)
请回答下列问题：
(1)甲同学进行该实验还缺少的实验仪器是_____。
(2)H2C2O4溶液与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为_____。若该反应中H2C2O4溶液被完全氧化，则反应中转移的电子数目是_____NA。
(3)甲同学认为该反应褪色由慢到快是何种原因引起的_____。
(4)乙同学从甲同学的实验探究中得到启示，他也提出了可能影响该化学反应速率的因素，你认为他提出的因素可能是_____。
(5)丙同学根据实验中颜色的变化，联系酸碱中和实验，判断可以利用已知浓度的KMnO4溶液测定未知浓度的H2C2O4溶液，滴定时，KMnO4溶液应装在_____(填“酸式”或“碱式”)滴定管。
【参考答案】
一、选择题
1．A
【分析】根据表格信息，可列三段式：，再结合10min时的数据可知温度为T1时，反应在5min时已达到平衡，在该温度下的平衡常数为：，由此解答。
解析：A．该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向进行，平衡常数增大，已知T1时该反应的化学平衡常数为0.8，T2时该反应的化学平衡常数为0.64，故T1>T2，A正确；
B．根据三段式可知，0-5 min内，用M表示的平均反应速率为，B错误；
C．根据分析可知，反应在5min时达到平衡状态，故在第8 min时v逆=v正，C错误；
D．根据反应方程式M、N的化学计量数之比可知，二者的转化率之比始终保持不变，是个定值，D错误；
答案选A。
2．D
解析：A．反应 为熵减焓减的反应，低温时△G=△H-T△S<0更容易成立，故该反应低温时才能自发进行，选项A错误；
B．温度越高反应速率越快，根据表中数据可知，改变相同时间时，温度下CO的物质的量减少更多，说明>，至30min后反应达平衡，a=0.46，升高温度平衡逆向移动，平衡时b>0.46，故a
D．根据表中数据可知，、30min时，△n(CO)=1.0mol-0.46mol=0.54mol，n(CH3OH)=0.54mol, ，选项D正确；
答案选D。
3．C
解析：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。
4．B
解析：A．中间体1的相对能量为-56.21，中间体2的相对能量为-154.82，中间体1→中间体2的过程是放热过程，故A正确；
B．催化剂不能改变反应物和生成物的能量，加入催化剂，该反应的反应热不变，故B错误；
C．和的相对总能量为0，和的相对总能量为-6.57，正反应放热，和总键能小于和的总键能，故C正确；
D．慢反应决定总反应速率，中间体2→中间体3的过程正反应活化能最大，反应速率最慢，所以中间体2→中间体3的过程是决定整个历程反应速率的关键步骤，故D正确；
选B。
5．A
解析：A．循环利用和只能提高和的转化率，并不能提高平衡混合物中氨的含量，项错误；
B．500℃催化剂活性最强，B项正确；
C．为防止混有的杂质导致催化剂“中毒”，原料气需净化，C项正确；
D．热交换器能利用反应放出的热量，节约能源，D项正确。
故答案为：A。
6．B
解析：A．该反应的ΔH<0，为放热反应，选项A错误；
B．升高温度，分子能量增加，增加了活化分子的百分数，增加有效碰撞的次数，反应速率增大，选项B正确；
C．因反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)为可逆反应，不能彻底转化，0.1mol N2与0.3mol H2充分反应释放的能量小于9.24kJ ，选项C错误；
D．没能体现正逆反应速率，无法说明反应是否达平衡，选项D错误；
答案选B。
7．B
解析：A．同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃的条件下ΔH是相同的，焓变=生成物总能量-反应物总能量，与反应条件无关，A错误；
B．298K下，熵增反应CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)不能自发进行，由复合判据知该反应的ΔH>0，B正确；
C．增大反应物的浓度使得活化分子数增多，从而加快了反应速率，但活化分子百分数不变，C错误；
D．合成氨(ΔH<0)在高温条件下进行不符合勒夏特列原理，高温是为了加快反应速率，D错误；
故选B。
8．A
解析：A．蓝色变无色是葡萄糖和亚甲基蓝反应，生成亚甲基白，葡萄糖被氧化，亚甲基蓝被还原，无色变蓝色是亚甲基白和氧气反应生成水和亚甲基蓝，不是可逆反应，故A不符合事实；
B．亚甲基白变为亚甲基蓝是亚甲基白被氧气氧化为亚甲基蓝，则亚甲基蓝变为亚甲基白是还原过程，所以蓝色褪去的过程是亚甲基蓝被还原的过程，故B符合事实；
C．升高温度，氧气在水中的溶解度降低，不一定能加快反应速率，故C符合事实；
D．波腹处声音强度最小，氧气浓度大，更容易出现蓝色，故D符合事实；
故选A。
9．D
解析：A．该反应为气体分子数减少的放热反应，降低温度或增大压强，平衡正向移动，二甲醚的平衡物质的量分数增大，故温度:T1>T2>T3>T4，压强:P1>P2>P3>P4，选项A错误；
B．温度一定时，平衡常数K不变，根据PV=nRT，可知P=cRT，R均为常数，T为定值，所以Kp也不变，选项B错误；
C．平衡时，v正=v逆，因为T1>T4，P1>P4，所以平衡时，T1、P1条件下的正反应速率大于T4、P4条件下的逆反应速率，选项C错误；
D．T1、P1条件下，将2.0molCO2(g)和6.0molH2(g)充入恒容密闭容器中， CO2的平衡转化率约为x，根据三段式有：
二甲醚的物质的量分数为0.20，则，解得x=88.9%，选项D正确；
答案选D。
10．D
解析：A．容器中Pt、Ni、Co为长周期元素，A项错误；
B．在相同时间间隔中0-5min这段时间内CO的变化量最所以这段时间速率最大的，B项错误；
C．C和O为同周期从左到右非金属增强，简单氢化物的稳定增强即CH4
故选D。
11．B
解析：A．由题中热化学反应方程式可知，反应①②均为熵减反应，即ΔS＜0，A错误；
B．由题可知，反应①ΔH＞0，ΔS＜0，则ΔH-TΔS＞0，所有温度下反应都不能自发进行，B正确；
C．反应①ΔH＞0，为吸热反应，吸热不利于反应自发进行，C错误；
D．反应②ΔS＜0，熵减的反应不利于自发进行，D错误；
故选B。
12．C
解析：该反应ΔH<0，ΔS>0，则一定存在ΔG=ΔH-TΔS<0，即任何温度下，该反应都能自发进行；
答案选C。
13．D
解析：2min后检测到反应器中有、和，可知共生成，即共消耗， ，故选D。
14．D
解析：粉末状比薄片状，表面积大，反应快，温度越高，反应速率越快，且II、III实验中只有温度不同，则III中温度高，III中反应速率快，可知t1＞t2、t1＜200，实验II和实验III比较，且Zn均完全溶于酸，III中反应速率快，则反应结束前单位时间内消耗的锌的质量为m(II)
解析：A．根据自由能公式,当,反应能够自发，该反应的△H＜0，△S>0，A错误；
B．催化剂可加快反应速率，缩短生产时间，从而可以提高NO2的生产效率，B正确；
C．升高温度，v(逆)、v(正)增大，但平衡向吸热反应方向移动即逆反应方向移动，故C错误；
D．根据，，得到2molNO(g)和1molO2(g)中所含化学键能总和比2molNO2(g)中所含化学键能总和小116.4 kJ mol 1，故D错误。
故选B。
二、填空题
16．(1)1(2)A(3)降低(4)23.1%(5)1.23P(6)升高温度(7)A
【分析】由题目可列出如下三段式：
解析：（1）由三段式最后一行数据可计算出反应的平衡常数K==1；
（2）平衡常数只受温度影响，该反应为吸热反应，升高温度可增大反应的平衡常数，故选A；
（3）新充入的水蒸气，会被容器中原有的水蒸气抑制反应的消耗，水蒸气的转化率会降低；
（4）由题目可列出如下三段式：
由三段式可计算出O2的体积分数为：0.15÷（0.2+0.15+0.30）×100%=23.1%；
（5）由四小问所列三段式可知，起始的物质量总浓度为0.8mol/L，平衡后各物质总浓度为0.65mol/L，则起始压强应为平衡后压强的0.8÷0.65=1.23倍，则反应前容器内的压强为1.23P；
（6）由图可知，在t1时刻时逆反应速率增大，正反应速率也增大，但逆反应速率增大程度大于正反应速率，反应为放热反应，则改变的条件应该是升高温度；
（7）由图可知t1到t2时平衡逆向移动，t3到t4时平衡未发生移动，t4到t5时平衡逆向移动，所以氨气的浓度在t0到t1时最高，故选A。
17．005mol/(L·min) ＞ 有水生成，平衡时n(H2)＜n(CO)，说明部分CO2和H2发生了反应
【分析】（1）平衡常数K=生成物浓度的幂之积/反应物浓度的幂之积；据此写出该反应的平衡常数K的表达式；根据30min后CH4的质量的变化量，求出变化的浓度，根据v(CH4)= c/ t进行计算；
（2）根据图中信息，有水生成，平衡时n（H2）＜n(CO)，所以反应中二氧化碳的消耗量大于甲烷的消耗量，说明部分CO2和H2发生了反应。
解析：（1）已知CH4(g)+CO2(g)=2H2(g)+2CO(g)，根据平衡常数的定义可知，该反应的平衡常数K=；在2L密闭容器中，通入CO2和CH4的混合气体，30min后CH4的质量减少了4.8g，减小的甲烷的物质的量为4.8g/16g/mol=0.3mol，浓度的变化为0.3mol/2L=0.15mol/L；则v(CH4)= c/ t=0.15mol/L/30min=0.005mol/(L·min)；
故答案是：；0.005mol/(L·min) ；
（2）根据图中信息，有水生成，平衡时n（H2）＜n(CO)，所以反应中二氧化碳的消耗量大于甲烷的消耗量， 即n(CO2)消耗大于n(CH4)消耗；说明部分CO2和H2发生了反应；
故答案是：＞ ；有水生成，平衡时n(H2)＜n(CO)，说明部分CO2和H2发生了反应。
18．酒精清洗
解析：矿物油污易溶于酒精，所以可以选用酒精清洗废旧镍电池表面的矿物油污。
19．(1) < 低温
(2)363
(3)<
(4) -99.0 ③
解析：（1）反应①为气体分子数减小的反应，熵变ΔS小于0，该反应为熵减的放热反应，自发进行的条件是低温；
（2）燃烧热是在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量；CH3OH的燃烧热为726kJ mol-1，16g甲醇的物质的量0.5mol，燃烧放出的热量0.5mol×726kJ mol-1=363kJ。
（3）反应CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(l)，水蒸气变为液体水要放出热量，放热反应焓变小于零，故使得焓变变小，故ΔH<ΔH3
（4）根据盖斯定律可知，①+③得②，故反应②的ΔH2=-99.0kJ mol-1+41.0kJ mol-1=-58kJ mol-1；图示中生成物能量大于反应物能量，为吸热反应，故上述①②③反应中符合如图能量变化的是③。
三、计算题
20．4 mol/(L.min) P前:P后=5:7 40%
解析：利用三段式法计算法，求出反应混合物各组分的物质的量的变化量、平衡时各组分的物质的量．
2NH3 N2 +3H2，
开始(mol)：10 0 0
变化(mol)：4 2 6
2min时(mol)：6 2 6
(1)2min时的N2的浓度c( N2)==0.4mol/L；
(2)反应前后容器中气体压强之比为P前︰P后=10mol︰(6+2+6)mol=5︰7；
(3)NH3的分解率为×100%=40%。
21． 2A+BC 0.52（mol/L）-2 该反应是吸热反应 0.025mol/（L．min） 33% C
解析：(1)由图象可以看出，反应中A、B的物质的量减小，C的物质的量增多，则A、B为反应物，C为生成物，且△n（A）：△n（B）：△n（C）=0.8mol：0.4mol：0.4mol=2：1：1，则反应的化学方程式为：2A+BC；
(2)k= =0.52（mol/L）-2；
(4)K（300℃）＞K（350℃），说明温度升高，平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应；
(4)0～4分钟时，A的平均反应速率为：v（A）= =0.05mol L-1 min-1，反应速率之比是化学计量数之比，所以B的平均反应速率为0.025mol L-1 min-1；
（5）到达平衡时A的转化率为：×100%=33%；
（6）n（A）/n（C）降低，说明平衡向正反应方向移动：A．充入氦气，各物质的物质的量浓度不变，平衡不移动，A错误；B．使用催化剂，平衡不移动，B错误；C．再充入2.4molA和1.6molB，反应物的浓度增大，平衡向正反应方向移动，C正确；D．降低温度，平衡向正反应方向移动，D正确，答案选CD。
四、实验题
22．(1)8.3 g
(2)AC
(3)4I-+4H++O2=2I2+2H2O
(4) 5 0.1
(5)探究H+浓度对氧化还原反应速率的影响
(6) 产生黄色沉淀 无论反应是否是可逆反应，溶液中都存在I2，I2遇淀粉溶液会变为蓝色
(7)将3 mL0.01 mol/LKI溶液加入到3mL0.005 mol/LFe2(SO4)3溶液中，将得到的溶液平均分为两份，向试管i中加热1 mol 0.01 mol/LAgNO3溶液，向试管ii中滴加几滴KSCN溶液，若试管i中产生黄色沉淀，试管ii溶液变为红色，就可以证明该反应为可逆反应
【分析】Ⅰ.根据c=及m=n·M计算溶质的质量。要结合配制物质的量浓度溶液的步骤确定使用的仪器及操作正误。Ⅱ.要采用控制变量方法研究外界条件对化学反应速率的影响。即只改变一个外界条件，看这个条件对化学反应的影响；Ⅲ.根据反应2Fe3++2I-=2Fe2++I2中物质反应转化关系，要判断该反应是否可逆，应该是反应物微粒按照方程式中计量关系恰好反应，然后设计实验证明反应后溶液中还存在反应物的微粒，根据Fe3+、I-的检验方法进行判断。
解析：（1）配制500 mL 0.1 mol/L的KI溶液，溶液中的溶质的物质的量n(KI)=0.1 mol/L×0.5 L=0.05 mol，则需要称取KI的质量为m(KI)=0.05 mol×166 g/mol=8.3 g；
（2）A．使用托盘天平称量固体物质的质量时，原则是左物右码，物质与砝码放反了，A错误；
B．在烧杯中溶解固体药品，待溶液冷却至室温后，在将烧杯的溶液转移至容量瓶中时，要使用玻璃棒引流，B正确；
C．配制一定体积一定物质的量浓度的溶液，在最后定容操作时，视线要与容量瓶的刻度线相切，即应该平视刻度线，图示视线是仰视，操作不合理，C错误；
D．图示符合最后摇匀溶液的操作要领，D正确；
故合理选项是AC；
（3）在酸性条件下，KI被空气中的O2氧化产生I2，I2使淀粉溶液变为蓝色，该反应的离子方程式为：4I-+4H++O2=2I2+2H2O；
（4）要采用控制变量方法研究外界条件对化学反应速率的影响。即只改变一个外界条件，看这个条件对化学反应的影响。
实验时溶液总体积是V=5 mL+5 mL+10 mL=20 mL，由于实验组别1和组别2探究温度对氧化反应速率的影响，溶液的体积应该相同，各种物质的浓度也应该相同，只有反应溶液的温度不相同，则溶液体积a=5 mL；物质的浓度b=0.1 mol/L；
（5）根据表格数据可知：实验3的温度与实验1相同，不同之处是c(H2SO4)=0.2 mol/L，而实验1中c(H2SO4)=0.1 mol/L，即c(H+)不同，该实验1、3是探究c(H+)对氧化反应速率的影响；
（6）将3 mL0.01 mol/LKI溶液加入到5 mL0.005 mol/LFe2(SO4)3溶液中，二者会发生反应：2Fe3++2I-=2Fe2++I2，由于二者反应的物质的量的比是1：1，显然 Fe3+过量，若该反应是彻底完全的反应，反应后溶液中无I-，实验时向试管i中加入AgNO3溶液，产生黄色沉淀，发生反应：Ag++I-=AgI↓，说明溶液中含有I-，证明该反应是可逆反应；
无论反应是否是可逆反应，溶液中都存在反应产生的I2，I2遇淀粉溶液会变为蓝色，故无法证明反应是否可逆反应；
（7）要证明反应是否是可逆反应，可以将3 mL0.01 mol/LKI溶液加入到3mL0.005 mol/LFe2(SO4)3溶液中，二者恰好发生反应2Fe3++2I-=2Fe2++I2，若反应不是可逆反应，则反应后溶液中不存在I-、Fe3+，将溶液平均分为两等份，向试管i中加热1 mL0.01 mol/LAgNO3溶液，若试管i中产生黄色沉淀，说明其中含有I-；向试管ii中滴加几滴KSCN溶液，若溶液变为红色，说明其中含有Fe3+，就可以证明该反应为可逆反应。
23．(1)秒表
(2) 5H2C2O4+2MnO+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O 0.002
(3)锰离子在反应中起到催化剂的作用，加快了反应速率
(4)该反应是放热反应，温度升高，反应速率增大，溶液褪色加快
(5)酸式
【分析】该实验探究锰离子是否为高锰酸钾氧化草酸的催化剂，相同物质的量的酸性高锰酸钾和草酸反应，其中一份加入硫酸锰，通过测定溶液褪色时间，比较两个反应的反应速率，从而确定锰离子是否具有催化效果。
解析：（1）该实验需要测定溶液褪色的时间，因此还需要秒表计时。
（2）酸性高锰酸钾与草酸反应生成二氧化碳、锰离子和水，离子方程式为5H2C2O4+2MnO+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O。该反应中Mn得电子从+7价变为+2价，C失电子从+3价变为+4价，若草酸被完全氧化，转移电子数为0.1mol/L×0.01L×2=0.002mol即0.002NA。
（3）甲同学取了两份相同的硫酸酸化后的草酸溶液，其中一份加入硫酸锰，另一份不加，再加入高锰酸钾，观察溶液褪色时间，两份溶液中差异在于是否含有锰离子，则甲同学认为是锰离子在反应中起到催化剂的作用，加快了反应速率，导致该反应褪色由慢到快。
（4）影响化学反应速率的因素有温度、浓度、催化剂等，该反应为放热反应，因此乙同学提出的因素可能是该反应为放热反应，温度升高，反应速率增大，溶液褪色加快。
（5）高锰酸钾具有强氧化性，能腐蚀橡胶，因此装在酸式滴定管中
