4．Ⅰ.某实验小组对H2O2的分解做了如下探究。
下表是该实验小组研究影响H2O2分解速率的因素时记录的一组数据，将质量相同但状态不同的MnO2分别加入盛有15mL5%的H2O2溶液的大试管中，并用带火星的木条测试，结果如下：
MnO2
触摸试管情况
观察结果
反应完成所需的时间
粉末状
很烫
剧烈反应，带火星的木条复燃
3.5min
块状
微热
反应较慢，火星红亮但木条未复燃
30min
（1）写出上述实验中发生反应的化学方程式：
_______________________________。
（2）实验结果表明，催化剂的催化效果与________有关。
（3）某同学在10mLH2O2溶液中加入一定量的二氧化锰，放出气体的体积（标准状况）与反应时间的关系如图所示，则A、B、C三点所表示的即时反应速率最慢的是______。
Ⅱ．某反应在体积为5L的恒容密闭容器中进行，在0~3分钟内各物质的量的变化情况如下图所示（A，B，C均为气体，且A气体有颜色）。
（4）该反应的的化学方程式为________________。
（5）反应开始至2分钟时，B的平均反应速率为____。
（6）下列措施能使该反应加快的是__（仅改变一个条件）。
a．降低温度b．缩小容积c．使用效率更高更合适的催化剂
（7）能说明该反应已达到平衡状态的是___________（填序号）。
①单位时间内生成nmolB的同时生成2nmolC
②单位时间内生成nmolB的同时生成2nmolA
③容器内压强不再随时间而发生变化的状态
④用C、A、B的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2：
2：
1的状态
⑤混合气体的颜色不再改变的状态
⑥混合气体的密度不再改变的状态
⑦v逆（A）=v正（C）
（8）由图求得平衡时A的转化率为__________。
【答案】2H2O2
2H2O+O2↑催化剂的颗粒大小C2A+B
2C0.1mol·（L·min）-1bc①③⑤⑦40%
【解析】
【分析】
【详解】
Ⅰ.
（1）在催化剂二氧化锰的作用下双氧水分解生成氧气和水，发生反应的化学方程式为2H2O2
2H2O+O2↑。
（2）根据表中数据可知粉末状的二氧化锰催化效果好，即实验结果表明，催化剂的催化效果与催化剂的颗粒大小有关。
（3）曲线斜率越大，反应速率越快，则A、B、C三点所表示的即时反应速率最慢的是C点。
Ⅱ．（4）根据图像可知2min时各物质的物质的量不再发生变化，此时A和B分别减少2mol、1mol，C增加2mol，因此该反应的的化学方程式为2A+B
2C。
（5）反应开始至2分钟时，B的平均反应速率为
＝0.1mol·（L·min）-1。
（6）a．降低温度，反应速率减小，a错误；b．缩小容积，压强增大，反应速率加快，b正确；c．使用效率更高更合适的催化剂，反应速率加快，c正确；答案选bc；
（7）①单位时间内生成nmolB的同时生成2nmolC表示正、逆反应速率相等，能说明；②单位时间内生成nmolB的同时生成2nmolA均表示逆反应速率，不能说明；③正反应体积减小，容器内压强不再随时间而发生变化的状态能说明；④用C、A、B的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2：
2：
1的状态不能说明；⑤混合气体的颜色不再改变的状态，说明A的浓度不再发生变化，能说明；⑥密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量和容积始终是不变的，因此混合气体的密度不再改变的状态不能说明；⑦v逆（A）=v正（C）表示正逆反应速率相等，能说明；答案选①③⑤⑦；
（8）由图求得平衡时A的转化率为2/5×100%＝40%。
【点睛】
平衡状态的判断是解答的易错点，注意可逆反应达到平衡状态有两个核心的判断依据：
①正反应速率和逆反应速率相等。
②反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变。
只要抓住这两个特征就可确定反应是否达到平衡状态，对于随反应的发生而发生变化的物理量如果不变了，即说明可逆反应达到了平衡状态。
判断化学反应是否达到平衡状态，关键是看给定的条件能否推出参与反应的任一物质的物质的量不再发生变化。
5．某同学为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，他在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气（气体体积已折算为标准状况下的体积），实验记录如下（累计值）：
时间/min
1
2
3
4
5
氢气体积/mL
50
120
232
290
310
（1）反应速率最大的时间段是__（填“0～1min”“1～2min”“2～3min”或“4～5min”），原因是__。
（2）反应速率最小的时间段是__（填“0～1min”“1～2min”“2～3min”或“4～5min”），原因是__。
（3）2～3min时间段内，以盐酸的浓度变化表示该反应的速率为__。
（4）如果反应太剧烈，为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，该同学在盐酸中分别加入等体积的下列液体，你认为可行的是__（填序号）。
A．蒸馏水B．NaCl溶液C．Na2CO3溶液D．CuSO4溶液
【答案】2～3min该反应是放热反应，2～3min时间段内温度较高4～5min4～5min时间段内H+浓度较低0.1mol·L-1·min-1AB
【解析】
【分析】
根据表格数据可得：
“0～1min”产生氢气的量为50mL，“1～2min”产生氢气的量为120mL-50mL=70mL，“2～3min”产生氢气的量为232mL-120mL=112mL，“4～5min”产生的氢气的量为310mL-290mL=20mL，再根据公式
分析解答问题。
【详解】
（1）反应速率最大，则单位时间内产生的氢气最多，“2～3min”产生氢气的量为232mL-120mL=112mL，又因该反应是放热反应，此时间段内温度较高，故答案为：
2～3min；该反应是放热反应，2～3min时间段内温度较高；
（2）速率最小，即单位内产生的氢气最少，4～5min共产生20mL氢气，主要原因是随着反应的进行，此时间段内H+浓度较低，故答案为：
4～5min；4～5min时间段内H+浓度较低；
（3）根据公式
，“2～3min”产生氢气的量为232mL-120mL=112mL，则
，根据方程式：
Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑可知，消耗
的物质的量n（HCl）=2n（H2）=0.01mol，然后再根据
可求得盐酸的反应速率
，故答案为0.1mol·L-1·min-1；
（4）加入蒸馏水和NaCl溶液相当于降低盐酸浓度，反应速率减小，加入Na2CO3溶液，会消耗盐酸，则会减少生成氢气的量，CuSO4溶液会消耗锌，会减少生成氢气的量，且反应放热会增大反应速率，故答案选AB。
6．CH4超干重整CO2技术可得到富含CO的化工原料。
回答下列问题：
（1）CH4超干重整CO2的催化转化如图所示：
①关于上述过程Ⅱ的说法不正确的是________（填序号）。
a．实现了含碳物质与含氢物质的分离
b．可表示为CO2＋H2＝H2O（g）＋CO
c．CO未参与反应
d．Fe3O4、CaO为催化剂，降低了反应的ΔH
②其他条件不变，在不同催化剂（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）作用下，反应CH4（g）＋CO2（g）＝2CO（g）＋2H2（g）进行相同时间后，CH4的转化率随反应温度的变化如图所示。
a点所代表的状态_________（填“是”或“不是”）平衡状态；b点CH4的转化率高于c点，原因是_________________________________________。
（2）在一刚性密闭容器中，加入Ni/α－Al2O3催化剂并加热至1123K，使CH4和CO2发生反应CH4（g）＋CO2（g）＝2CO（g）＋2H2（g），初始时CH4和CO2的分压分别为20kPa、25kPa，研究表明CO的生成速率υ（CO）＝1.3×10-2·p（CH4）·p（CO2）mol·g-1·s-1，某时刻测得p（CO）＝20kPa，则p（CO2）＝________kPa，υ（CO）＝________mol·g-1·s-1。
【答案】cd不是b和c都未达平衡，b点温度高，反应速率快，相同时间内转化率高151.95
【解析】
【分析】
（1）①a．过程Ⅱ中，CO、CO2都转化为CO，H2转化为H2O；实现了含碳物质与含氢物质的分离；
b．从起始反应物和产物分析可得，CO2与H2反应生成H2O（g）和CO；
c．从反应过程看，CO先转化为CaCO3，后CaCO3再转化为CO；
d．Fe3O4、CaO起初参加反应，后来又生成，所以为催化剂，催化剂不改变反应物和生成物的总能量。
②催化剂不能改变反应物的平衡转化率，但可改变平衡前的转化率，通过不同催化剂作用下的转化率比较，可判断a、b、c三点的CH4的转化率都小于同温度下的最高转化率，由此可确定反应仍正向进行。
（2）利用阿伏加德罗定律的推论，气体的压强之比等于物质的量之比，所以利用某时刻某物质的压强，可计算出该时刻另一物质的压强，由此可计算出反应速率。
【详解】
（1）①a．过程Ⅱ中，CO、CO2都转化为CO，H2转化为H2O；实现了含碳物质与含氢物质的分离，a正确；
b．从起始反应物和产物分析可得，CO2与H2反应生成H2O（g）和CO，b正确；
c．从反应过程看，CO先转化为CaCO3，后CaCO3再转化为CO，c不正确；
d．Fe3O4、CaO起初参加反应，后来又生成，所以为催化剂，催化剂不改变反应物和生成物的总能量，所以不能降低反应的ΔH，d不正确；
故选cd。
答案为：
cd；
②相同温度下，尽管所使用的催化剂不同，但达平衡时CH4的转化率应相同，从图中可以看出，a点CH4的转化率比同温度下的催化剂Ⅰ作用下的转化率低，则表明a点所代表的状态不是平衡状态；从图中可以看出，虽然b点CH4的转化率高，但仍低于同温度下的最高转化率，说明反应仍未达到平衡，b点CH4的转化率高于c点，只能是反应速率快所致，故原因是b和c都未达平衡，b点温度高，反应速率快，相同时间内转化率高。
答案为：
不是；b和c都未达平衡，b点温度高，反应速率快，相同时间内转化率高；
（2）利用题给数据，我们可建立如下三段式：
从而得出p（CO2）＝15kPa，υ（CO）＝1.3×10-2·p（CH4）·p（CO2）mol·g-1·s-1=1.3×10-2×10×15mol·g-1·s-1=1.95mol·g-1·s-1。
答案为：
15；1.95。
【点睛】
对于一个可逆反应，尽管不同催化剂影响反应速率，使平衡前相同时刻的转化率有所不同，但温度相同时，平衡转化率相同。
7．中国政府承诺，到2020年，单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%。
CO2可转化成有机物实现碳循环。
在体积为1L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，一定条件下反应：
CO2（g）+3H2（g）
CH3OH（g）+H2O（g），测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图所示。
（1）从3min到9min，v（CO2）=__mol·L-1·min-1（计算结果保留2位有效数字）。
（2）能说明上述反应达到平衡状态的是__（填编号）。
A．反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1∶1（即图中交叉点）
B．混合气体的压强不随时间的变化而变化
C．单位时间内生成1molH2，同时生成1molCH3OH
D．混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化
（3）平衡时CO2的转化率为__%。
（4）平衡混合气体中CO2（g）和H2（g）的质量之比是__。
（5）第3分钟时v正（CH3OH）__第9分钟时v逆（CH3OH）（填“＞”、“＜”“=”或“无法比较”）。
【答案】0.042BD7522：
3＞
【解析】
【分析】
（1）3min到9min，根据CO2浓度变化计算CO2化学反应速率v（CO2）；
（2）化学反应达到平衡状态时正逆反应速率相等，各物质的浓度不变，由此衍生的物理量不变；
（3）由图象可知平衡时CO2的为0.25mol/L，可知消耗0.75mol/L，以此计算转化率；
（4）结合各物质的平衡浓度，利用三段式法计算；
（5）第9分钟时达到平衡，υ逆（CH3OH）=υ正（CH3OH），随着反应的进行，正反应速率逐渐减小。
【详解】
（1）3min到9min，CO2浓度变化为0.5mol/L−0.25mol/L=0.25mol/L，CO2反应速率为：
，故答案为：
0.042；
（2）A.反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1:
1（即图中交叉点），浓度相等而不是不变，故A错误；
B.混合气体的物质的量为变量，则压强为变量，随着反应的进行，混合气体的压强不随时间的变化而变化，此时反应达到平衡，故B正确；
C.单位时间内生成3molH2，同时生成1molCH3OH，则正逆反应速率相等，故C错误；
D. 混合气体的质量不变，混合气体的物质的量随着反应的进行是变量，则平均相对分子质量不随时间的变化而变化此时反应达到平衡，故D正确；
故答案为：
BD；
（3）由图象可知平衡时CO2的为0.25mol/L，可知消耗0.75mol/L，则转化率为
，故答案为：
75；
（4）
则平衡时混合气体中CO2（g）和H2（g）的质量之比是
，故答案为：
22:
3；
（5）第9分钟时达到平衡，υ逆（CH3OH）=υ正（CH3OH），随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，则第3分钟时υ正（CH3OH）大于第9分钟时υ逆（CH3OH）。
故答案为：
＞。
【点睛】
平衡问题计算时一般采用三段法进行计算。
反应达到平衡时，υ逆=υ正。
8．煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，大量排放烟气形成酸雨、污染大气，因此对烟气进行脱硫、脱硝，对环境保护有重要意义。
回答下列问题：
Ⅰ.利用CO脱硫
（1）工业生产可利
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