《2025年通成学典课时作业本高中化学必修第二册人教版》

1. 模型认知 某温度下，在3 L恒容密闭容器中投入一定量的A、B，发生反应：$3 A(g)+b B(g) \rightleftharpoons c C(g) + 2 D(s)$，12 s时生成C的物质的量为1.2 mol。下列说法中正确的是 (C)


A.图中两曲线相交时，$v_{正} (A) = v_{逆} (A)$
B.0～2 s，D的平均反应速率为$0.1 mol · L^{-1} · s^{-1}$
C.$b:c = 1:2$
D.12 s时，B的转化率为75%

答案： 1.C 解析：图中两曲线相交之后，两种反应物的浓度继续减小，则反应未达到平衡，$v_{ 正}(A)＞v_{ 逆}(A)$，A错误。D呈固态，不能用D的浓度变化表示平均反应速率，B错误。根据题给信息，可得出起始浓度：$c(A)=0.8\ mol· L^{-1}$、$c(B)=0.5\ mol· L^{-1}$，12 s时浓度：$c(A)=0.2\ mol· L^{-1}$、$c(B)=0.3\ mol· L^{-1}$、$c(C)=\frac{1.2\ mol}{3\ L}=0.4\ mol· L^{-1}$，则可建立如下三段式：
$3A(g)+bB(g)\rightleftharpoons cC(g)+2D(s)$
起始/$( mol· L^{-1})$ 0.8 0.5 0
变化/$( mol· L^{-1})$ 0.6 0.2 0.4
平衡/$( mol· L^{-1})$ 0.2 0.3 0.4
依据相同时间内，各物质的浓度变化量之比等于化学计量数之比，$b:c=0.2\ mol· L^{-1}:0.4\ mol· L^{-1}=1:2$，C正确。12 s时，B的转化率为$\frac{0.2\ mol· L^{-1}}{0.5\ mol· L^{-1}}×100\% = 40\%$，D错误。

2. (2024·贵州毕节黔西期末)下列有关措施中，不能增大相关化学反应速率的是 (B)

A.Zn与稀硫酸反应制取$ H_2$：向溶液中滴加几滴$ CuSO_4$溶液
B.实验室利用碳酸钙与稀盐酸反应制备$ CO_2$：将稀盐酸换成同浓度的稀硫酸
C.实验室用分解$ H_2 O_2$的方法制备$ O_2$：添加少量$ MnO_2$粉末
D.$ N_2$和$ H_2$合成$ NH_3$：常采用在高温、高压和适宜催化剂的条件下进行

答案： 2.B 解析：A项，Zn与稀硫酸反应制取$H_2$时，向溶液中滴加几滴$CuSO_4$溶液，能形成原电池，增大化学反应速率；B项，实验室利用碳酸钙与稀盐酸反应制备$CO_2$时，将稀盐酸换成同浓度的稀硫酸，在碳酸钙表面会形成硫酸钙，减小化学反应速率；C项，实验室用分解$H_2O_2$的方法制备$O_2$，添加少量$MnO_2$粉末，$MnO_2$为催化剂，增大化学反应速率；D项，$N_2$和$H_2$合成$NH_3$，常采用在高温、高压和适宜催化剂的条件下进行，增大化学反应速率。

3. 二氧化硫的催化氧化反应为$2 SO_2 + O_2 \xrightleftharpoons[{\triangle }]{催化剂} 2 SO_3$，该反应是工业制硫酸的关键步骤。回答下列问题：
(1) 将一定量的$ SO_2$和$ O_2$充入一带有活塞的容器中，不能使该反应的化学反应速率增大的措施是C (填字母)。
A. 固定活塞位置，升高温度
B. 选择更高效的催化剂
C. 移动活塞，扩大容器容积
D. 固定活塞位置，充入更多$ O_2$
(2) 一定温度下，在恒容密闭容器中充入一定量的$ SO_2$和$ O_2$进行该反应，各物质的浓度随时间变化如图所示。

① 图中$ SO_2$对应的曲线为曲线2 (填“曲线1”“曲线2”或“曲线3”)。
② 反应进行到b点时，$ O_2$的正反应速率＞ (填“＞”“＜”或“=”)$ O_2$的逆反应速率。
③ 反应进行到a点时，$ SO_2$的转化率为33.3% (结果精确到0.1%)。
(3) 研究$ SO_2$在水溶液中的歧化反应，对硫酸工业尾气的处理有重要的指导意义。已知$ SO_2$在$ I^-$的催化下可与水发生反应：$3 SO_2 + 2 H_2 O \xrightarrow{ I^-} 2 H_2 SO_4 + S \downarrow$，某实验小组设计如表实验探究影响该反应速率的因素。

① 利用实验I和实验II验证I可催化$ SO_2$与水发生歧化反应，$y$的值应为2。
② 验证温度对反应速率的影响，应选择实验Ⅱ、Ⅳ (填实验序号)。
③ 利用实验I和实验III可探究稀硫酸用量(或$H^+$浓度等合理答案均可) 对反应速率是否有影响。

答案： 3.
(1)C
(2)①曲线2 ②＞ ③33.3%
(3)①2 ②Ⅱ、Ⅳ ③稀硫酸用量(或$H^+$浓度等合理答案均可)
解析：
(1)扩大容器容积会导致气体浓度降低，反应速率会减小。
(2)①$SO_2$和$O_2$是反应物，随着反应进行浓度逐渐减小，且相同时间内$SO_2$和$O_2$的浓度变化量之比为2:1，据此可知$SO_2$对应的曲线为曲线2，$O_2$对应的曲线为曲线3。②b点时，反应还未达到平衡，反应正向进行，故$O_2$的正反应速率大于$O_2$的逆反应速率。③设a点时，转化了$x\ mol· L^{-1}\ O_2$，列三段式如下：
$2SO_2 + O_2 \overset{催化剂}{\underset{\triangle}{\rightleftharpoons}} 2SO_3$
起始/$( mol· L^{-1})$ 1.0 0.5 0
变化/$( mol· L^{-1})$ $2x$ $x$ $2x$
a点时/$( mol· L^{-1})$ $1.0 - 2x$ $0.5 - x$ $2x$
a点时$O_2$和$SO_3$的浓度相等，故$0.5 - x = 2x$，解得$x = \frac{1}{6}$，$\alpha(SO_2)=\frac{2×\frac{1}{6}\ mol· L^{-1}}{1.0\ mol· L^{-1}}×100\% \approx 33.3\%$。
(3)①为了保证实验Ⅰ和实验Ⅱ中$SO_2$的浓度相同，混合溶液的体积应保持相等，故实验Ⅰ中需要加入2 mL水，即y的值为2。②由表中数据可知，实验Ⅳ必须选择，根据控制变量的原则，其他影响反应速率的因素应保持一致，因此应选择实验Ⅱ和实验Ⅳ。③实验Ⅰ和实验Ⅲ的不同之处在于实验Ⅲ中加入了稀硫酸，因此利用实验Ⅰ和实验Ⅲ可探究稀硫酸用量对反应速率是否有影响。