1、1河北武邑中学 20182019 学年上学期高二年级第二次月考化学试题可能用到的相对原子质量：H-1 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 Na-23 Al-27 Fe-56 卷 I（选择题 共 54 分）选择题（每小题只有一个选项符合题意，每小题 3 分，共 54 分）1.设 CCO 2 2CO (正反应为吸热反应；反应速率为 v1)；N 23H 2 2NH3(正反应为放热反应；反应速率为 v2)，对于上述反应，当温度升高时， v1和 v2的变化情况为A. 同时增大 B. 同时减小 C. 增大，减小 D. 减小，增大【答案】A【解析】当温度升高时，化学反应速率都增大，A 正确，本题选
2、 A。点睛：升高温度，反应物分子的平均能量增加了，反应物的活化分子百分数增加，故单位时间、单位体积空间内的有效碰撞次数增加，化学反应速率增大。温度对化学反应速率的影响，与反应是放热反应还是吸热反应无关，只是影响程度不同。2.己知丙烷的燃烧热 H=2215kJmol 1 ，若一定量的丙烷(C 3H8）完全燃烧后生成 1.8g水,则放出的热量约为A. 55kJ B. 220kJ C. 550kJ D. 1108 kJ【答案】A【解析】试题分析：C 3H8(g)5O 23CO 2(g)4H 2O(l) H=2215kJmol 1 ，因此生成 1.8g 水，放出热量为 22151.8/418kJ=55
3、.375kJ55kJ，故选项 A 正确。考点：考查燃烧热、热化学反应方程式的计算等知识。视频3.下图为某化学反应的速率与时间的关系示意图在 t1时刻升高温度或者增大压强，速率的变化 都符合的示意图的反应是 （ ）2A. 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)；H0B. 4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)；H0C. H2(g)+I2(g) 2HI(g)；H0D. N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)H0【答案】B【解析】试题分析：t 1时刻，正逆反应速率都增大，升高温度或增大压强，v 逆v 正，说明反应向逆反应方向进行，A、增大压强，平衡向正反应方向进行，故错误；
4、B、升高温度或增大压强，平衡向逆反应方向进行，故正确；C、增大压强，平衡不移动，升高温度，平衡向正反应方向进行，故错误；D、增大压强，平衡向正反应方向移动，故错误。考点：考查勒夏特列原理等知识。4.下列关于化学反应速率的说法正确的是A. 恒温时，增大压强，化学反应速率一定加快B. 升高温度能使化学反应速率增大，主要原因是增大了反应物分子中活化分子的百分数C. 使用催化剂可改变反应速率，从而改变该反应过程中吸收或放出的热量D. 催化剂不参与反应，但能降低活化能，增大活化分子的百分数，从而增大反应速率【答案】B【解析】【详解】A、恒温时，增大压强，如没有气体参加反应，化学反应速率不加快，选项 A
5、错误；B、升高温度能增大了反应物分子中活化分子的百分数，使化学反应速率增大，选项 B 正确；C、使用催化剂不能改变反应热，选项 C 错误；D、催化剂不参与反应，但能降低活化能降低活化分子的百分数，从而增大反应速率，选项 D 错误；答案选 B。5.在一定温度下的容积不变的密闭容器中，下列叙述不是可逆反应 A(g)+3B(g) 2C(g)+2D(s)达到平衡的标志的是3 C 的生成速率与 C 的消耗速率相等 单位时间内生成 amolA,同时生成 3amolB A、B、C 的浓度不再改变 混合气体的密度不再改变 混合气体的总压强不再改变 混合气体的总物质的量不再改变 A、B、C、D 浓度之比为 1：
6、3：2：2A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】C 的生成速率与 C 的消耗速率相等，达平衡状态，故正确；单位时间内生成amolA，同时生成 3amolB，都体现的逆向，故错误；A、B、C 的浓度不再改变，达平衡状态，正逆反应速率相等，故正确；混合气体的密度不再改变，说明气体的物质的量不变，达平衡状态，正逆反应速率相等，故正确；混合气体的总压强不再改变，说明总物质的量不变，达平衡状态，故正确；混合气体的总物质的量不再改变，达平衡状态，故正确；A、B、C、D 浓度之比为 1：3：2：2，而不是不变，故错误；答案选 A。6.亚氯酸钠（NaClO 2）可用作漂白剂，在常温下不见光时可保存
7、一年，但在酸性溶液中因生成亚氯酸而发生分解：5HClO 2 = 4ClO2 +H+Cl-+2H2O，分解时，刚加入硫酸时反应缓慢，随后突然反应释放出 ClO2，这是因为A. 酸使亚氯酸的氧化性增强 B. 溶液中的 Cl-起催化作用C. 溶液中的 H+起催化作用 D. 逸出的 ClO2使反应的生成物浓度降低【答案】B【解析】试题分析：反应刚开始减慢，是由于反应中加入了 H ，但是反应开始后有 Cl-的生成，反应迅速加快，所以选 C。考点：影响化学反应的速率点评：通过已知条件判断影响反应速率的快慢，要注意反应中参与反应的离子，才能更好的解决问题。7.在四个相同的容器中，在不同的温度下(其它条件相同
8、)进行合成氨的反应，根据下列在相同时间内测得的结果判断，该反应所处的温度最高的是A. v(NH3)=0.1 mol /(Lmin) B. v (H2)=0.6 mol /(Lmin)C. v (H2)=0.3 mol /(Lmin) D. v (N2)=0.3 mol /(Lmin)【答案】D4【解析】【详解】对于 N2+3H22NH3，都转化为氢气表示的速率，A、v（NH 3）=0.1mol/（Lmin） ，速率之比等于化学计量数之比，故 v（H 2）= v（NH 3）= 0.1mol/（Lmin）=0.15mol/（Lmin） ；B、v （H 2）=0.6 mol/（Lmin） ；C、v（
9、H 2）=0.3mol/（Lmin） ；D、v （N 2） =0.3 mol/（ Lmin） ，速率之比等于化学计量数之比，故 v（H 2）=3v（N 2）=30.3mol/（Lmin）=0.9mol/（Lmin） ；故 D 反应最快，温度最高，答案选 D。【点睛】本题考查反应快慢的比较、影响速率的因素等，难度不大，判断反应快慢是关键，注意掌握反应快慢的比较，1、归一法，即注意转化同一物质表示的速率进行比较，2、比值法，即某物质表示速率与该物质化学计量数的比值，比值越大，反应越快。8.S（单斜）和 S（正交）是硫的两种同素异形体。已知： S(单斜，s)O 2(g) = SO2(g) H1= 2
10、97.16 kJmol -1 S(正交，s)O 2(g) = SO2(g) H2= 296.83 kJmol -1 S(单斜，s) = S(正交，s) H3下列说法正确的是A. H3= +0.33 kJmol-1B. 单斜硫转化为正交硫的反应是吸热反应C. S（单斜，s）= S（正交，s） H30，正交硫比单斜硫稳定D. S（单斜，s）= S（正交，s） H30，单斜硫比正交硫稳定【答案】C【解析】试题分析：A由盖斯定律可知，反应-即得到，所以H 3（-297.16kJmol -1）-（-296.83kJmol -1）-0.33kJ/mol，A 错误；BS（单斜，s）S（正交，s）H 3=-0
11、.33kJ/mol，反应放热，B 错误；C根据 S（单斜，s）S（正交，s）H 3=-0.33kJ/mol，单斜硫的能量比正交硫的能量高，正交硫比单斜硫稳定，C 正确；D根据S（单斜，s）S（正交，s）H 3=-0.33kJ/mol，单斜硫的能量比正交硫的能量高，正交硫比单斜硫稳定，D 错误；答案选 C。考点：考查化学能与热能，涉及盖斯定律计算反应热、物质的能量与稳定性的关系。9.在一个密闭容器中进行如下反应：2X 2（g）+Y 2（g） 2Z（g） ，反应过程中某一时刻X2、Y 2、Z 的浓度分别为 0.2molL1 、0.1molL 1 、0.2molL 1 。当反应达到平衡时，下5列数据
12、可能合理的是A. Z 的浓度为 0.4 molL1 B. X2、Z 的浓度均为 0.15 molL1C. X2的浓度为 0.4 molL1 D. X2与 Z 的浓度之和为 0.4 molL1【答案】D【解析】试题分析：用假设法、三段式分析。先求逆反应进行到底时各组分浓度的极限值，再求正反应进行到底时各组分浓度的极限值，然后根据可逆反应不能进行到底或转化率不可能是100%判断各组分浓度的取值范围，从而确定答案。先假设逆反应进行到底，则：2X2(g)Y 2(g) 2Z(g)起始浓度/ molL 1 0.2 0.1 0.2变化浓度/ molL 1 0.2 0.1 0.2平衡浓度/ molL 1 0.
13、4 0.2 0再假设正反应进行到底，则：2X2(g)Y 2(g) 2Z(g)起始浓度/ molL 1 0.2 0.1 0.2变化浓度/ molL 1 0.2 0.1 0.2平衡浓度/ molL 1 0 0 0.4由于正、逆反应都不可能进行到底，则达到平衡时 X2的浓度：0192.9kJmol 1【答案】D【解析】【详解】A、燃烧热是在一定条件下 1mol 可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，甲醇燃烧的稳定氧化物是液态水和二氧化碳，而不是氢气，A 错误；B、反应是吸热反应，而在图像中反应物的总能量高于生成物的总能量，是放热反应，B错误；C、根据反应可知 CH3OH 转变成 H2的过程是
14、可以放热的，C 错误；D、因为气态甲醇的能量要高于液态甲醇的能量，即反应放出的热量要多，放热越多，反应热越小，D 正确。答案选 D。13.一定条件下，将一定量的 A、B、C、D 四种物质，置于密闭容器中发生如下反应：mA(s)nB(g) pC(g)qD(g)。达到平衡后，测得 B 的浓度为 0.5mol/L。保持温度不变，将密闭容器的容积扩大到原来的两倍，再次达到平衡后，测得 B 的浓度为 0.2mol/L，当其它条件不变时，C 在反应混合物中的体积分数(x)与温度(T)、时间(t)的关系如图所示，下列叙述正确的是A. 容积扩大到原来的两倍，平衡向逆反应方向移动B. 化学方程式中 npq8C.
15、 达到平衡后，若升高温度，平衡向逆反应方向移动D. 达到平衡后，增加 A 的量，有利于提高 B 的转化率【答案】C【解析】【详解】A、设容器的体积为 VL，第一次平衡时 B 的物质的量为 0.5Vmol，容器扩大到原来的两倍，再次达到平衡后，B 的物质的量为 0.2Vmol，容器扩大前后 B 的物质的量减少，所以平衡向正反应方向移动，故 A 错误；B、容器扩大后，平衡向正反应方向移动，容器内气体的压强减小,减小压强平衡向气体体积增大的方向移动,所以 n0）某温度、压强下，将一定量反应物通入密闭容器进行上述反应，下列叙述正确的是A. 反应过程中，若增大压强能提高 SiCl4的转化率B. 若反应开
16、始时 SiCl4为 1mol，则达平衡时，吸收热量为 QkJC. 反应至 4min 时，若 HCl 浓度为 0.12mol/L，则 H2的反应速率为 0.03mol/（Lmin）9D. 反应吸收 0.025QkJ 热量时，生成的 HCl 通入 100mL1mol/L 的 NaOH 溶液中恰好完全反应【答案】D【解析】试题分析：A、硅是固体，浓度视为常数，减少硅的量，平衡不移动，故错误；B、此反应是可逆反应，不能完全进行到底，吸收的热量小于 QkJ，故错误；C、消耗 H2的浓度为0.122/4molL1 =0.06molL1 ，根据化学反应速率的定义，v(B)=0.06/4mol/(Lmin)=
17、0.015mol/(Lmin)，故错误；D、吸收热量为 0.025QkJ，生成 HCl 物质的量为40.025Q/Q mol=0.1mol，与 100mL1molL1 NaOH 恰好完全反应，故正确。考点：考查勒夏特列原理、可逆反应等知识。15.图是 NO2(g)CO(g) CO2(g)NO(g)反应过程中能量变化的示意图。一定条件下，在固定容积的密闭容器中该反应达到平衡状态。当改变其中一个条件 X，Y 随 X 的变化关系曲线如图所示。下列有关说法正确的是A. 一定条件下，向密闭容器中加入 1 mol NO2(g)与 1 mol CO(g)反应放出 234 kJ 热量B. 若 X 表示 CO
18、的起始浓度，则 Y 表示的可能是 NO2的转化率C. 若 X 表示温度，则 Y 表示的可能是 CO2的物质的量浓度D. 若 X 表示反应时间，则 Y 表示的可能是混合气体的密度【答案】C【解析】试题分析：A、反应的焓变H=E 1-E2=134KJ/mol-368KJ/mol=-234kJ/mol，又 1 mol NO2(g)与 1 mol CO(g)不可能完全反应到底，所以放出小于 234 kJ 热量，故 A 错误；B、两种反应物的化学平衡，增加一种物质的量，会提高另一种转化率，故 B 错误；C、气体形成的平衡体系中气体质量不变，反应前后体积不变，所以密度不变，故 C 错误；D、该反应是放热反
19、应，升温，化学平衡逆向进行，二氧化碳浓度减小，故 D 正确；故选 D。考点：考查了转化率随温度、压强的变化曲线；吸热反应和放热反应的相关知识16.已知同温同压下，下列反应的焓变和平衡常数分别表示为10（1）2SO 2（g）+O 2（g） 2SO3（g） ；H 1=197kJ/mol K 1=a（2）2NO（g）+O 2（g） 2NO2（g） ；H 2=144kJ/mol K 2=b（3）NO 2（g）+SO 2（g） SO3（g）+NO（g） ；H 3= m kJ/mol K 3=c下列说法正确的是A. m=26.5 2c=ab B. m=53 C. m=26.5 D. m=53 2c=ab【
20、答案】C【解析】试题分析：先由已知三个热化学方程式可知， = + 2，再由盖斯定律可知，的焓变 = 的焓变 + 的焓变2，则 H 1= H 2 + H 32，即197 = 144 + 2 m，解得：m = 26.5；然后由平衡常数定义和已知化学方程式可知，三个反应的平衡常数分别为：K 1 =“ a“ = ， K2=“ b“ = ，K 3= c = ，观察可知：的 K = 的 K 的 K2，则 a = bc2， 解得：c 2= ；答案选 C。考点：考查盖斯定律，几个热化学方程式的焓变和化学平衡常数之间的关系。【名师点晴】本题通过平衡常数 K 与化学平衡移动的关系的判断为载体，意在考查学生分析问题
21、、解决问题的能力。明确平衡常数的含义以及外界条件对平衡移动的影响因素是答题的关键，试题有利于培养学生的逻辑思维能力和灵活应用基础知识的能力， 题目难度中等。17.甲醇脱氢可制取甲醛 CH3OH(g) HCHO(g)+H2(g)，甲醇的平衡转化率随温度变化曲线如下图所示。下列有关说法正确的是（ ）A. 脱氢反应的H0B. 在 t1K 时，该反应的平衡常数为 8.1C. 600K 时，Y 点甲醇的 (正) (逆)D. 若增大体系压强，曲线将向上平移11【答案】C【解析】试题分析：A、由图像可以看出随着温度升高甲醛平衡转化率升高，说明脱氢反应是吸热反应，错误；B、由图像看出转化率为 0.9，利用三段
22、法解得：设形如时甲醇的物质的量为1mol，则 K=0.90.9/0.1=“8.1“ ，正确；C、600K 时由图像可以看出，Y 点所对应的转化率比平衡转化率高，说明此时反应向逆反应方向进行，故甲醇的 (正) (逆)，正确；D、由图可知 Y 点和 Z 点甲醇转化率相等，若增大压强，平衡向逆反应方向移动，甲醇转化率减小，则甲醇的转化率将小于 Z 点甲醇转化率，错误。考点：化学平衡影响因素、化学平衡常数及其计算等18.N2O5是一种新型硝化剂，在一定温度下可发生下列反应：2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g) H0 T1温度下的部分实验数据为：t/s 0 500 1000 1500c(N2O5
23、)/(molL-1) 5.00 3.52 2.50 2.50下列说法不正确的是A. 500 s 内 N2O5分解速率为 2.9610-3molL-1s-1B. T1温度下的平衡常数为 K1125，1 000 s 时转化率为 50%C. 其他条件不变， T2温度下反应到 1000s 时测得 N2O5(g)浓度为 2.98 molL-1，则 T1 T2D. T1温度下的平衡常数为 K1， T3温度下的平衡常数为 K3，若 K1 K3，则 T1 T3【答案】C【解析】A依据图标数据分析计算 500s 内 N2O5(g)消耗的浓度=5.00mol/L-3.52mol/L=1.48mol/L，分解速率=
24、 =2.9610-3 mol/(Ls)，故 A 正确；B由表中数据可知，T 1温度下，1000s 时反应到达平衡，平衡时 c(N2O5)=2.5mol/L，c(NO 2)=5mol/L，c(O 2)=1.25mol/L，平衡常数 K= = =125，转化率为 100%=50%，故 B 正确；C该反应正反应是吸热反应，升高温度，反应速率加快，平衡向正反应移动，平衡时时N2O5(g)浓度应降低，其他条件不变时，T 2温度下反应到 1000s 时测得 N2O5(g)浓度为122.98 mol/L，浓度大于 2.5mol/L，故不可能为升高温度，应为降低温度，故 T1T 2，故 C错误；D平衡常数只受
25、温度影响，T 1温度下的平衡常数为 K1，T 3温度下的平衡常数为K3，若 K1K 3，反应吸热反应，则 T1T 3，故 D 正确；故选 C。卷 II（非选择题 共 46 分）19.研究燃料的燃烧效率和对污染气体产物的无害化处理,对于防止大气污染有重要意义。 将煤转化为清洁气体燃料。已知：H2(g)+1/2O2(g) = H2O(g) H= 242.0 kJ/mol C(s)+1/2O2(g) = CO(g) H= 110.0 kJ/mol 写出焦炭与水蒸气反应制 H2和 CO 的热化学方程式 _。 已知在 101kPa 时，CO、 H 2和 CH4的燃烧热分别为 283kJ/mol、286
26、kJ/mol 和892kJ/mol，则反应 CH4(g)+ H2O(g) CO（g）3H 2（g）H=_。 已知一定温度和压强下，由 H2和 CO 反应合成优质燃料甲醇：CO（g）2H 2（g） CH3OH（g）H91kJ/mo1 在相同条件下要想得到 182kJ 热量，加入各物质的物质的量可能是_。A2mo1 CO 和 4mol H2 B2mo1 CO、4mol H 2和 1mol CH3OH（g） C4mo1 CO 和 4mol H2 D4mo1 CO 和 6mol H2 将 1mol CO 和 2mol H2充入一密闭容器中，保持恒温恒压时进行反应，达到平衡时，测得 CO 的转化率为 2
27、0%，反应达到平衡时的热量变化是_（填“吸收”或“放出” ） _kJ 热量。 用 CH4催化还原 NOx 可以消除氮氧化物的污染。例如：CH4(g)4NO 2(g)4NO(g)CO 2(g)2H 2O(g) H 1574 kJmol 1 CH4(g)4NO(g)2N 2(g)CO 2(g)2H 2O(g) H 2 若 1 mol CH4还原 NO2至 N2，整个过程中放出的热量为 867 kJ，则 H 2_。【答案】 (1). C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) H=+132kJ/mol (2). H= 205kJ/mol (3). D (4). 放出 (5). 18.2 (6).
28、 -1160 kJmol 1【解析】【详解】 （1）H 2（g）+ O2（g）=H 2O（g）H=-241.8kJ/mol C（s）+ O2（g）=CO （g）H=-110.5kJ/mol 利用盖斯定律将方程式变形：-得 C（s）+H 2O（g）=H 2（g）+CO（g）13H=+131.3kJ/mol；CO、H 2和 CH4的燃烧热分别为 283kJ/mol、286kJ/mol 和 892kJ/mol，其热化学方程式为：CO（g）+ O2（g）=CO 2（g）H=-283.0kJmol-1 CH 4（g）+2O 2（g）=CO 2（g）+2 H 2O（l）H=-892kJmol -1 H 2
29、（g）+ O2（g）=H 2O（l）H=-286kJmol -1据盖斯定律，-3 得：CH 4（g）+H 2O（l）CO（g）+3H 2（g）H=+205kJ/mol；（2）由反应方程式可知生成 1mol 的 CH3OH 时放热 91 kJ，想得到 182kJ 热量，则需生成 2molCH3OH；由于反应是可逆反应，不可能完全进行到底，所以要得到 2molCH3OH，CO与 H2物质的量必须要多于 2mol 和 4mol，故答案为：D；CO（g）+2H 2（g） CH3OH（g）H=-91kJ/mo1起始量 1 2 0 转化量 0.2 0.4 0.2平衡量 0.8 1.6 0.2生成 1mol
30、CH3OH 放热 91kJ，CO 的转化率为 20%，生成 0.2molCH3OH 放出91kJ0.2=18.2kJ；（3）已知 CH4(g)4NO 2(g)4NO(g)CO 2(g)2H 2O(g) H 1574 kJmol 1 1 mol CH4还原 NO2至 N2，整个过程中放出的热量为 867 kJ，则 CH4（g）+2NO 2（g）N2（g）+CO 2（g）+2H 2O（g） ，H 3=-867kJmol-1 利用盖斯定律 2-可得： CH 4(g)4NO(g)2N 2(g)CO 2(g)2H 2O(g)H 2 = 2-=H 3 2-H 1=-867kJmol-1 2-（574 kJ
31、mol 1 ）=-1160 kJmol1 。20.在 80时，将 0.40 mol 的 N2O4气体充入 2 L 已经抽成真空的固定容积的密闭容器中，发生反应 N2O4(g) 2NO2(g)，隔一段时间对该容器内的物质进行分析，得到如下数据：0 20 40 60 80 100n(N2O4) 0.40 a 0.20 c d en(NO2) 0.00 0.24 b 0.52 0.60 0.6014 计算 2040 s 内用 N2O4表示的平均反应速率为_ 计算在 80时该反应的平衡常数 K =_，若 90时该反应的平衡常数为2.1，该反应的逆反应为_（填“放热”或“吸热” ）反应。反应进行至 10
32、0s 后，将反应混合物的温度降低，混合气体的颜色_(填“变浅” 、 “变深”或“不变)。 若保持温度 80，平衡后再向此容器中充入 NO2和 N2O4各 2mol，则此时 v 正 _v 逆(填“” 、 “ (6). Qc=(1.32)/1.05=1.6v 逆 (7). D (8). 【解析】【详解】 （1）根据表中数据可得各时间时反应物和生成物的物质的量，N2O4（无色） 2NO2 0s 时：0.40mol 01520s 时：a 0.24mol40s 时：0.20mol b60s 时：c 0.52mol80s 时：d 0.60mol100s 时：e 0.60mol则 a=0.40mol-0.1
33、2mol=0.28mol；b=0.40mol；c=0.40mol-0.26mol=0.14mol；d=0.40mol-0.30mol=0.10mol；e=0.10mol；则 20s-40s 内用 NO2表示的平均反应速率为 =0.004mol/（Ls） ；（2）反应的平衡常数为生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积，则为 K=；若 90时该反应的平衡常数为 2.1，则升高温度平衡常数增大，说明反应向正反应方向移动，该反应的逆反应为放热反应；反应进行至 100s 后，将反应混合物的温度降低，平衡向放热反应的逆反应方向移动，二氧化氮的浓度降低，混合气体的颜色变浅；（3）若保持温度 80，平衡后再
34、向此容器中充入 NO2和 N2O4各 2mol，Qc=(1.3 2)/1.05=1.6v 逆 ；（4）K 只与温度有关，与浓度、催化剂无关，该反应正反应为吸热反应，要增大该反应的K 值，可采取的措施为升高温度，答案选 D； （5）反应在 60时达到平衡，反应速率减小，该反应为吸热反应，降低温度逆向移动，则 N2O4物质的量变大，如图 。【点睛】本题考查化学平衡移动以及有关计算，题目较为综合，具有一定难度，做题时注意外界条件对化学平衡的影响。注意（4）中平衡常数只受温度影响，温度不变平衡常数不变。21.某酸性工业废水中含有 K2Cr2O7。光照下，草酸(H 2C2O4)能将其中的 Cr2O72转
35、化为 Cr3 ,草酸被氧化成 CO2。某课题组研究发现，少量铁明矾Al 2Fe(SO4)424H2O可对该反应起催16化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：在 25 下，控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同，调节不同的初始 pH 和一定浓度草酸溶液用量，做对比实验，实验设计表如下：验编号 初始 pH 废水样品体积/mL 草酸溶液体积/mL 蒸馏水体积/mL 4 60 10 30 5 60 10 30 5 60 a 20测得实验和溶液中的 Cr2O72浓度随时间变化关系如图所示。 写出 K2Cr2O7溶液中存在的平衡_，平衡常数表达式为K=_, 实验设计表中 a=_
36、 上述反应中参加反应的 Cr2O72-与草酸的物质的量之比为_。 实验和的结果表明_；实验中 0t 1时间段反应速率v(Cr3 )_mol /(Lmin)(用代数式表示)。 该课题组对铁明矾Al 2Fe(SO4)424H2O中起催化作用的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三：假设一：Fe 2 起催化作用：假设二：_；假设三：_； 请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容。(除了上述实验提供的试剂外，可供17选择的药品有 K2SO4、FeSO 4、K 2SO4Al2(SO4)324H2O、Al 2(SO4)3等。溶液中 Cr2O72的浓度可用仪器测定)实验方案 预期实验结果和结论用等物质的
37、量的_代替实验中的铁明矾，控制其他条件与实验相同，进行对比实验_【答案】 (1). Cr2O72-+H2O 2CrO42-+2H+ (2). K= (3). 20 (4). 1：3 (5). 溶液 pH 对该反应的速率有影响（或溶液 pH 越小，反应速率越大） (6). molL1 min1 (7). Al3 起催化作用 (8). SO42起催化作用 (9). 用等物质的量的 K2SO4Al2(SO4)324H2O 代替实验中的铁明矾，控制其他条件与实验相同，进行对比实验 (10). 反应进行相同时间后，若溶液中 c(Cr2O72)大于实验中的 c(Cr2O72)则假设一成立，若两溶液中的 c
38、(Cr2O72)相同，则假设一不成立【解析】【详解】K 2Cr2O7溶液中存在的平衡为 Cr2O72-+H2O 2CrO42-+2H+，反应的平衡常数为生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积，则平衡常数表达式为 K= ；根据题意要求，调节不同初始 pH 和一定浓度的草酸溶液的用量，做对比实验，由实验改变的是 pH，则实验改变的是草酸的用量，但应保持溶液的总体积不变，所以实验设计表中 a=20；反应中 Cr 元素的化合价从6 价降低到3 价，得到 3 个电子，草酸中碳元素的化合价从3 价升高到4 价，失去 1 个电子，则根据得失电子守恒可知上述反应中参加反应的Cr2O72-与草酸的物质的量之比
39、为 1：3；由实验表明溶液 pH 越小，反应的速率越快，所以溶液 pH 对该反应的速率有影响；根据图像以及 Cr 原子守恒可知实验中 0t 1时间段反应速率 v(Cr3 )18 molL1 min1 ；根据铁明矾Al 2Fe(SO4)424H2O组成分析，Al 3+起催化作用；SO 42-也可能催化作用；要证明 Fe2+起催化作用，需做对比实验，再做没有 Fe2+存在时的实验，所以要选K2SO4Al2（SO 4） 324H2O；用等物质的量 K2SO4Al2（SO 4） 324H2O 代替实验中的铁明矾，控制其他反应条件与实验相同，进行对比实验，反应进行相同时间后，若溶液中c（Cr 2O72-）大于实验中 c（Cr 2O72-） ，则假设一成立；若两溶液中的 c（Cr 2O72-）相同，则假设一不成立。【点睛】本题考查了探究影响反应速率因素及重铬酸根与草酸反应过程中的催化作用，题目难度中等，注意掌握探究影响化学反应速率因素的方法，试题培养了学生从图象中获取数据并分析的能力、设计实验的能力。
