第2章 化学反应的方向、限度与速率 测试题
一、选择题
1．影响化学反应速率但不影响化学平衡移动的因素是
A．升高温度 B．减小反应物浓度
C．增大固体颗粒的表面积 D．降低生成物温度
2．硫酸是一种重要的化工产品，目前主要采用“接触法”进行生产。有关反应的说法中不正确的是
A．实际生产中，、再循环使用提高原料利用率
B．实际生产中，为了提高反应速率，压强越高越好
C．在生产中，通入过量空气的目的是提高的转化率
D．实际生产中，选定400~500℃作为操作温度的主要原因是催化剂的活性最高
3．为了研究温度对苯催化加氢的影响，以检验新型镍催化剂的性能，该反应。采用相同的微型反应装置，压强为，氢气与苯的物质的量之比为6.5∶1。反应相同时间后取样分离出氢气后，分析成分得到的结果如下表：
温度/ 85 95 100 110～240 280 300 340
质量分数/％ 苯 96.05 91.55 80.85 1 23.35 36.90 72.37
环己烷 3.95 8.45 19.15 99 76.65 63.10 27.63
下列说法不正确的是
A．该催化剂反应最佳反应温度范围是，因为催化剂的选择性和活性都比较高
B．以上苯的转化率下降，可能因为温度上升，平衡逆向移动
C．在范围内，适当延长反应时间可以提高苯的转化率
D．在范围内，温度上升反应速率加快，因此苯的转化率上升
4．一定条件下，在体积为2L的密闭容器中，二氧化碳与氢气反应生成甲烷：，甲烷的物质的量随时间变化如图所示。根据图象，计算在300℃时，从反应开始到反应刚达到平衡这段时间内，氢气的平均反应速率为
A． B．
C． D．
5．已知298K时，反应Ag2O(s)→2Ag(s)+O2(g)的 S=66.7J·mol-1·K-1， H(Ag2O，s)=+31.1kJ·mol-1，则Ag2O的最低分解温度约为。
A．740K B．466K C．233K D．194K
6．已知反应CO(g)+Cl2(g)COCl2(g)，反应过程中能量的变化如图所示，下列有关该反应的ΔH、ΔS的说法中正确的是
A．ΔH＜0 ΔS＜0 B．ΔH＞0 ΔS＜0
C．ΔH＜0 ΔS＞0 D．ΔH＞0 ΔS＞0
7．下列叙述正确的是
A．化学平衡发生移动，平衡常数不一定发生变化
B．使用高效催化剂可以提高原料的转化率
C．反应物分子间发生碰撞一定能发生化学反应
D．化学反应的平衡常数越大，其反应速率就越快
8．在密闭容器中进行反应，当保持温度不变时，下列措施能使正反应速率增大的是
A．保持压强不变充入 B．保持体积不变，充入使压强增大
C．保持体积不变，充入使压强增大 D．扩大容器体积，使压强减小
9．对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，下列说法正确的是
A．反应的ΔS>0
B．反应的平衡常数可表示为K=
C．增大体系的压强能提高SO2的反应速率和转化率
D．使用催化剂能改变反应路径，提高反应的活化能
10．在2A+B=3C+4D反应中，表示该反应速率最快的是
A．v(A)=0.5mol·L-1·s-1 B．v(B)=0.3mol·L-1·s-1
C．v(C)=0.8mol·L-1·s-1 D．v(D)=1mol·L-1·s-1
11．下列陈述Ⅰ和Ⅱ均正确但不具有因果关系的是
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ
A 溴被称为“海洋元素” 海水提溴过程不需要富集
B 节日燃放的烟花五彩斑斓 电子从高能级跃迁至低能级时以光的形式释放能量
C 工业合成氨采用高温条件 合成氨反应为放热反应
D 酒厂工人常采用高粱酿酒 高粱中的淀粉经水解、发酵生成乙醇
A．A B．B C．C D．D
12．在一定条件下，对于反应mA(g)+nB(g)cC(g)+dD(g)，C物质的体积分数(C%)与温度、压强的关系如图所示，下列判断正确的是
A．ΔH＜0 m+n>c+d B．ΔH＜0 m+n＜c+d
C．ΔH>0 m+n>c+d D．ΔH>0 m+n＜c+d
13．在密闭容器中进行如下反应：X2(g)+Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol L-1、0.3 mol L-1、0.2 mol L-1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是
A．X2为0.2 mol L-1 B．Y2为0.2 mol L-1
C．Z为0.3 mol L-1 D．Z为0.45 mol L-1
14．关于恒容密闭容器进行的反应C(s)＋CO2(g)2CO(g) ΔH>0，下列说法正确的是
A．ΔS<0 B．熵值越大，体系的混乱度越小
C．该反应为熵增反应 D．同一物质三态的熵值大小关系为S(g)
A．改变条件，反应物的转化率增大，平衡常数也一定增大
B．的平衡常数表达式为
C．对于给定的可逆反应，温度一定时，其正、逆反应的平衡常数相等
D．的平衡常数表达式为
二、填空题
16．一个2L的容器中，盛入4.0moL某气体反应物，2min后，测得这种气体反应物还剩余2moL，该物质的化学反应速率为 。
17．研究碳及其化合物的资源化利用具有重要的意义。已知下列热化学方程式：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
将n(CO2)：n(H2)=1：4的混合气体充入密闭容器中发生上述反应Ⅰ、Ⅱ，在不同温度和压强时，CO2的平衡转化率如图。0.1 MPa时，CO2的转化率在600℃之后，随温度升高而增大的主要原因是 。
18．将除去氧化膜的镁条插入到稀盐酸溶液中， 发现生成氢气的速度变化情况如下图所示：
(1)其中t1—t2速度变化的主要原因是
(2)t2—t3速度变化的主要原因是
19．铝及其化合物在日常生活、工业上有广泛的应用。
(1)研究表明26Al可以衰变为26Mg，下列可以比较这两种元素金属性强弱的方法是_______。
A．比较这两种元素的单质的硬度和熔点
B．在氯化铝和氯化镁的溶液中分别滴加过量的氢氧化钠溶液
C．将打磨过的镁带和铝片分别和热水作用，并滴入酚酞溶液
D．将空气中放置已久的这两种元素的单质分别和热水作用
(2)国产C919飞机外壳应用了铝合金材料。下列铝合金的性质与该应用无关的是_______
A．密度小 B．能导电 C．抗腐蚀性能强 D．硬度大
(3)Al2O3、MgO和SiO2都可以制耐火材料，其原因是_______。
A．Al2O3、MgO和SiO2都不溶于水 B．Al2O3、MgO和SiO2都是白色固体
C．Al2O3、MgO和SiO2都是氧化物 D．Al2O3、MgO和SiO2都有很高的熔点
(4)工业上用电解Al2O3的方法获得铝单质，若反应中有0.6mol电子转移，则在 极(选填“阴”或“阳”)可得金属铝的质量为 克。
(5)氢氧化铝是用量最大、应用最广的无机阻燃添加剂，解释氢氧化铝能做阻燃剂的原因 (用化学方程式结合简明语言说明)。
(6)AlN是一种高性能陶瓷材料，高碳热还原制备AlN的总反应化学方程式为(未配平)：
_______Al2O3(s)+_______C(s)+_______N2(g) _______AlN(s)+_______CO(g)
①配平化学方程式，并标出电子转移数目和方向 。
②上述反应中，部分元素原子可形成具有相同电子层结构的简单离子，这些简单离子的半径由大到小的顺序是 。
(7)已知AlN遇水缓慢水解，生成白色沉淀和能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。为回收AlN中的铝元素，工业常在90℃下对AlN进行水解，对应化学反应方程式为 ；采用90℃代替常温进行水解的理由是 。
(8)达喜是常用中和胃酸的药物。其主要成分是铝和镁的碱式盐[(Al)a(Mg)b(OH)c(CO3)d]。取一定量该碱式盐，加入1.0mol·L-1盐酸使其溶解，当加入盐酸85mL时开始产生CO2，加入盐酸至90mL时正好反应完全，该样品中氢氧根与碳酸根的物质的量之比为 。
20．某温度下，在一个体积为2L的固定不变的密闭容器中充入2molSO2和1molO2，发生2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)反应。5min后反应达到化学平衡状态，平衡时测得容器中混合气体为2.4mol。求：
(1)以SO3的浓度变化表示该反应的化学反应速率为
(2)该反应中SO2的平衡转化率为
(3)该反应的平衡常数K值为
21．Bodensteins研究了下列反应：2HI(g) H2(g)＋I2(g)，在716 K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表：
t/min 0 20 40 60 80 120
x(HI) 1 0.91 0.85 0.815 0.795 0.784
x(HI) 0 0.60 0.73 0.773 0.780 0.784
上述反应中，正反应速率为v正=k正x2(HI)，逆反应速率为v逆=k逆x(H2)x(I2)，其中k正、k逆为速率常数，则k逆为 (以K和k正表示)。若k正=0.0027 min-1，在t=40 min时，v正= min-1。
22．X、Y、Z、W、M是五种原子序数依次增大的短周期元素，其中X、Y、M在周期表中的位置如下图所示，又知W的最外层电子数是内层电子数的3倍，试回答下列问题：
X
Y
M
(1)Y在周期中的位置是： ，M的最高价氧化物的水化物电子式为： 。
(2)由这五种元素中的两种元素形成的既含极性共价键又含非极性共价键的化合物有很多种，请写出其中两种四原子分子的结构式： 、 。
(3)由这五种元素形成的单质或化合物中，能与水发生化学反应的有多种，请任写出其中一种与水反应后生成一种单质和一种化合物的化学反应方程式 。
(4)在微电子工业中，用Z的气态氢化物甲的水溶液作刻蚀剂H2O2的清除剂，所发生反应的产物不污染环境。写出该反应的化学方程式： 。
(5)在合成甲的反应过程中，反应速率与时间的图象如图所示，
则在t1-t6时间内的甲的体积分数最小的时刻是 ，t3时刻改变的外界条件是 ，合成甲的反应是 反应(填“吸热”或“放热”)。
23．某同学设计了如图所示的实验装置来研究Zn与稀硫酸反应速率的影响因素。在烧瓶加入30mL0.3mol/L的稀硫酸，再通过竖直的注射器加入一定体积的1.0mol/L的硫酸铜溶液和蒸馏水，充分混合后插入锌片反应，注入溶液前横向注射器的活塞处于最底部。
实验序号 A B C D E F
温度/℃ 25 25 35 25 25 25
硫酸铜溶液的体积/mL 0 1 1 2 20
蒸馏水的体积/mL 20 16 0
所需时间/s
(1) ， 。
(2)试预测与的大小关系为 ，做这样预测的原因为 。
(3)试预测与的大小关系 ，试分析原因 。
(4)该同学做F组实验时，经过时间横向注射器的活塞停在了40mL处，此时他计算出该组实验的生成速率为，判断该结果是否正确并说明理由 。
【参考答案】
一、选择题
1．C
解析：A．升高温度，化学反应速率加快，平衡向吸热反应方向移动，故A不符合题意；
B．减小反应物浓度，化学反应速率减慢，平衡向逆反应方向移动，故B不符合题意；
C．增大固体颗粒的表面积，化学反应速率加快，但化学平衡不移动，故C符合题意；
D．降低生成物温度，化学反应速率减慢，平衡向放热反应方向移动，故D不符合题意；
故选C。
2．B
解析：A．二氧化硫和氧气的反应为可逆反应，SO2和O2不能反应完，因此SO2和O2需再循环利用以提高原料利用率，A正确；
B．压强过大，设备可能无法承受太大的压强，适当增大压强可提高反应速率和转化率，B错误；
C．通入过量的空气，则反应平衡正向移动，SO2的转化率提高，C正确；
D．实际生产中，温度为400-500℃时，催化剂的活性最高，因此400-500℃作为操作温度，D正确；
故答案选B。
3．B
解析：A．根据表中数据可以看出，温度范围在时，苯的转化率最高，高于280以后转化率降低，说明该催化剂反应最佳反应温度范围是，故A正确；
B．该反应为吸热反应，且对于吸热反应而言，升高温度平衡正向移动，从表中数据可知，以上苯的转化率下降，可能因为温度上升，催化剂活性降低，故B错误；
C．根据时可知，苯的转化率较高，在范围内，催化剂活性降低，反应速率慢，适当延长时间，可以提高苯的转化率，故C正确；
D．从表中数据可知，在范围内，温度上升反应速率加快，因此苯的转化率上升，故D正确；
故选B。
4．C
解析：由图中信息可知，在300℃时，从反应开始到平衡所用时间为tAmin，生成的CH4的物质的量为nAmol，则根据反应方程式可知，消耗的H2的物质的量为4nAmol，容器的体积为2L，则该时间段内H2的平均反应速率为：υ=Δc/Δt=Δn/( VΔt) =，故答案为：C。
5．B
解析：反应能够自发的条件是：△H-T△S＜0，即：T>==466K，即最低分解温度约为466K。
故选B。
6．A
解析：根据图象，CO和Cl2具有的总能量大于COCl2的能量，因此此反应是放热反应，即ΔH＜0；反应物和生成物都是气体，反应物气体系数之和大于生成物气体系数之和，此反应属于熵减，即ΔS＜0，故A正确。
7．A
解析：A．气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，但温度不变平衡常数不变，则化学平衡发生移动，平衡常数不一定发生变化，故A正确；
B．使用高效催化剂可以降低反应的活化能，化学反应速率加快，但化学平衡不移动，原料的转化率不变，故B错误；
C．活化分子间的有效碰撞一定能发生化学反应，但反应物分子间发生碰撞不一定能发生化学反应，故C错误；
D．降低温度，化学反应速率减慢，但放热反应形成的平衡向正反应方向移动，平衡常数越增大，则化学反应的平衡常数越大，其反应速率不一定就越快，故D错误；
故选A。
8．B
解析：A．保持压强不变充入，容器体积变大，物质的浓度减小，反应速率减小，故A错误；
B．保持体积不变，充入使压强增大，反应物的物质的浓度变大，正反应速率变大，故B正确；
C．保持体积不变，充入使压强增大，物质的浓度不变，反应速率不变，故C错误；
D．扩大容器体积，使压强减小，物质的浓度减小，反应速率减小，故D错误；
故选B。
9．C
解析：A．该反应为气体系数之和减小的反应，ΔS＜0，A错误；
B．根据平衡常数的定义可知该反应的平衡常数为K=，B错误；
C．加压后，增大各物质的浓度，可以加快反应速率，该反应为气体系数之和减小的反应，加压使平衡正向移动，提高SO2的转化率，C正确；
D．催化剂一般通过降低反应活化能加快反应速率，D错误；
综上所述答案为C。
10．B
解析：根据化学反应速率之比=计量数之比可将各项表示反应速率转化为B的反应速率。
A．v(A)=0.5mol·L-1·s-1即为v(B)=v(A)=0.25mol·L-1·s-1；
C．v(C)=0.8mol·L-1·s-1即为v(B)=v(C)=mol·L-1·s-1；
D．v(D)=1mol·L-1·s-1即为v(B)=v(C)=0.25mol·L-1·s-1；
综上所述，因此表示该反应速率最快的是v(B)=0.3mol·L-1·s-1，故答案为B。
11．C
解析：A．海水中含有大量的溴元素，故溴被称为“海洋元素”，但海水中的含溴的离子浓度非常低，海水提溴过程需要富集后才有提取的价值，即叙述Ⅱ不正确，A不合题意；
B．节日燃放的烟花五彩斑斓，由于碱金属等元素的核外电子吸收能量后跃迁到能够高的能级，而电子从高能级跃迁至低能级时以光的形式释放能量，叙述I、Ⅱ均正确，且有因果关系，B不合题意；
C．合成氨反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动不利于氨的合成，故工业合成氨采用高温条件是考虑，温度越高反应速率越大，而不是化学平衡，即叙述I、Ⅱ均正确，但无因果关系，C符合题意；
D．由于高粱中富含淀粉，且淀粉经水解，发酵后转化为乙醇，故酒厂工人常采用高粱酿酒，叙述I、Ⅱ均正确，且有因果关系，D不合题意；
故答案为：C。
12．B
解析：根据图示，增大压强，C物质的体积分数降低，平衡逆向移动，可知m+n＜c+d；升高温度，C物质的体积分数降低，平衡逆向移动，正反应放热，ΔH＜0，故选B。
13．C
【分析】化学平衡的建立，既可以从正反应开始，也可以从逆反应开始，或者从正逆反应开始。不论从哪个方向开始，物质都不能完全反应。根据可逆反应的特点分析判断。
解析：A．若平衡时c(X2)=0.2 mol L-1，则根据物质反应转化关系可知，会消耗Z的浓度为0.2 mol L-1，此时c(Z)=0，但该反应是可逆反应，生成物不能完全转化为反应物，A不符合题意；
B．若平衡时c(Y2)=0.2 mol L-1，则根据物质反应转化关系可知，会消耗X2的浓度为0.1mol L-1，此时c(X2)=0，但该反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，B不符合题意；
C．若c(Z)=0.3 mol L-1，△c(Z)=0.1 mol L-1，则反应会消耗X2、Y2的浓度0.05 mol/L，此时c(X2)=0.05 mol L-1，c(Y2)=0.25 mol L-1，三种物质都存在，符合可逆反应的特点，C符合题意；
D．反应开始时c(Z)=0.2 mol L-1，若平衡时c(Z)=0.45 mol L-1，△c(Z)=0.25 mol L-1，就要消耗X2、Y2的浓度0.125 mol L-1，但反应开始时X2只有0.1 mol L-1，可见不可能反应生成0.25 mol L-1的Z，故平衡时Z不可能为0.45 mol L-1，D不符合题意；
故合理选项是C。
14．C
解析：A．反应前后气体体积数增大，这是一个熵增的反应，ΔS>0，A错误；
B．熵值越大，体系混乱度就越大，B错误；
C．反应前后气体体积数增大，这是一个熵增的反应，C正确；
D． 同一物质三态的滴值大小关系为S(g)>S(1)>S(s)，D错误；
故选C。
15．D
解析：A．平衡常数只随温度变化，故A项错误；
B．该反应的平衡常数的表达式为，故B项错误；
C．对于给定的可逆反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数，故C项错误；
D．的平衡常数表达式为，故D项正确；
故答案为D。
二、填空题
16．5 mol·L-1·min-1
解析：一个2L的容器中，盛入4.0mol某气体反应物，2min后，测得这种气体反应物还剩余2mol，因此消耗该气体的物质的量是4mol－2mol＝2mol，浓度是2mol÷2L＝1mol/L，所以该物质的化学反应速率为1mol/L÷2min＝0.5 mol·L-1·min-1。
17．反应Ⅰ的△H1＜0，反应Ⅱ的△H2＞0，600℃之后，温度升高，反应Ⅱ向右移动，二氧化碳减少的量比反应Ⅰ向左移动二氧化碳增加的量多
解析：将n(CO2)：n(H2)=1：4的混合气体充入密闭容器中发生上述反应Ⅰ、Ⅱ，在不同温度和压强时，CO2的平衡转化率如图所示。根据图示可知：反应在0.1 MPa时，CO2的转化率在600℃之后，随温度升高而增大，这是由于反应Ⅰ的△H1＜0，反应Ⅱ的△H2＞0，600℃之后，温度升高，反应Ⅱ向右移动，二氧化碳减少的量比反应Ⅰ向左移动二氧化碳增加的量多。
18．该反应为放热反应，随着反应的进行，温度升高，反应速率逐渐加快 随着反应的进行，c(HCl)逐渐减小，反应速率逐渐减慢
解析：由图可知，t1-t2速度增大，是因该反应为放热反应，随着反应的进行，温度升高，反应速率逐渐加快；t2-t3速度减小，是因随着反应的进行，c（HCl）逐渐减小，反应速率逐渐减慢，故答案为该反应为放热反应，随着反应的进行，温度升高，反应速率逐渐加快；随着反应的进行，c（HCl）逐渐减小，反应速率逐渐减慢。
19．(1)BC
(2)B
(3)D
(4)阴 5.4
(5)Al(OH)3受热发生分解反应生成Al2O3和水，反应的化学方程式为2Al(OH)3Al2O3+3H2O，分解时会吸收大量的热量，阻碍可燃物的燃烧
(6) N3—＞O2—＞Al3+
(7)AlN+3H2OAl(OH)3+NH3↑ 90℃时，分解生成的NH3受热逸出，AlN水解平衡右移，有利于水解完全
(8)16：1
解析：(1)
A．金属单质的硬度和熔点与金属性强弱无关，则比较这两种元素的单质的硬度和熔点不能比较这两种元素金属性强弱，故错误；
B．在氯化铝和氯化镁的溶液中分别滴加过量的氢氧化钠溶液，氯化镁溶液与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化镁沉淀，氯化铝溶液与氢氧化钠溶液先反应生成氢氧化铝沉淀，后氢氧化铝溶于氢氧化钠溶液生成偏铝酸钠，说明氢氧化镁的碱性强于氢氧化铝，证明镁的金属性强于铝，则在氯化铝和氯化镁的溶液中分别滴加过量的氢氧化钠溶液能比较这两种元素金属性强弱，故正确；
C．将打磨过的镁带和铝片分别和热水作用，并滴入酚酞溶液，镁带与热水反应生成氢氧化镁，溶液变为红色，铝片与热水不反应溶液不变为红色说明镁的金属性强于铝，则将打磨过的镁带和铝片分别和热水作用，并滴入酚酞溶液能比较这两种元素金属性强弱，故正确；
D．将空气中放置已久的这两种元素的单质分别置于热水中，镁、铝表面都有致密的氧化层薄膜，阻碍金属单质与水反应，无法比较这两种元素金属性强弱，故错误；
故选BC；
(2)
国产C919飞机外壳应用了铝合金材料是因为铝合金具有密度小、硬度大、抗腐蚀性能强的优良特性，与合金是否导电无关，故选B；
(3)
氧化铝、氧化镁、二氧化硅都有很高的熔点，在较高的温度下都不易熔化，都常用于制耐火材料，故选D；
(4)
工业上用电解氧化铝的方法获得铝单质时，铝离子在阴极得到电子发生还原反应生成铝，电极反应式为Al3++3e—=Al，则反应中有0.6mol电子转移时，阴极生成铝的质量为0.6mol××27g/mol=5.4g，故答案为：阴；5.4；
(5)
氢氧化铝受热发生分解反应生成不易燃烧、高熔点的氧化铝和水，反应的化学方程式为2Al(OH)3Al2O3+3H2O，分解时会吸收大量的热量，阻碍可燃物的燃烧，常用于做无机阻燃添加剂，故答案为：Al(OH)3受热发生分解反应生成Al2O3和水，反应的化学方程式为2Al(OH)3Al2O3+3H2O，分解时会吸收大量的热量，阻碍可燃物的燃烧；
(6)
①由未配平的化学方程式可知，氧化铝高温条件下与碳、氮气反应生成氮化铝和一氧化碳，反应的化学方程式为Al2O3(s)+3C(s)+N2(g)2AlN(s)+3CO(g)，反应中碳元素的化合价升高被氧化，碳做反应的还原剂，氮元素的化合价降低被还原，氮气做反应的氧化剂，表示反应电子转移数目和方向的单线桥为，故答案为：；
②由方程式可知，氮离子、氧离子和铝离子的具有相同电子层结构，电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则三种离子的离子半径大小顺序为N3—＞O2—＞Al3+，故答案为：N3—＞O2—＞Al3+；
(7)
由题意可知，氮化铝常温下遇水缓慢水解生成氢氧化铝和氨气，90℃条件下对氮化铝进行水解，有利于氨气受热逸出，使水解平衡向正反应方向移动，能促进氮化铝完全水解，水解的方程式为AlN+3H2OAl(OH)3+NH3↑，故答案为： AlN+3H2OAl(OH)3+NH3↑；90℃时，分解生成的NH3受热逸出，AlN水解平衡右移，有利于水解完全；
(8)
由题意可知，铝和镁的碱式碳酸盐中加入盐酸先发生H++OH-═H2O，再发生CO+H+═HCO，最后发生HCO+H+═CO2↑+H2O，由加入盐酸85mL时开始产生二氧化碳，加入盐酸至90mL时正好反应完全可知，碱式碳酸盐中碳酸根离子的物质的量为1mol/L×(90—85)×10—3L=5×10—3mol，氢氧根离子的物质的量为1mol/L×85×10—3L—5×10—3mol=8×10—2mol，则样品中氢氧根与碳酸根的物质的量之比为8×10—2mol：5×10—3mol=16：1，故答案为：16：1。
20．12mol/(L min) 60% 11.25
解析：(1)设达到平衡时，氧气的转化量为xmol，则可得三段式：(单位为mol)
，则2-2x+1-x+2x=2.4mol，解得x=0.6mol，故SO3的生成量为1.2mol，则以SO3的浓度变化表示该反应的化学反应速率为；
(2)SO2的转化量为1.2mol，则该反应中SO2的平衡转化率为；
(3)平衡时，SO2的物质的量为0.8mol，O2的物质的量为0.4mol，SO3的物质的量为1.2mol，则SO2、O2、SO3的浓度分别为0.4 mol/L、0.2mol/L、0.6 mol/L，故该反应的平衡常数。
21．95×10-3
解析：平衡时，v正=v逆，即k正x2(HI)=k逆x(H2)x(I2)，则==K，k逆=。v正=k正x2(HI)=0.002 7 min-1×0.852≈1.95×10-3 min-1。
22．第二周期IVA族 H-C≡C-H H-O-O-H 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑或2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 2NH3+3H2O2=N2+6H2O t6 减压(扩大容积) 放热
【分析】根据X、Y、M在周期表中的位置，则分别为H、C、Na；W的最外层电子数是内层电子数的3倍，则W为O，Z为N；
解析：(1)Y为C，在周期中的位置是第二周期IVA族；M为Na，最高价氧化物的水化物为NaOH，电子式为：；
(2)五种元素中的两种元素形成的既含极性共价键又含非极性共价键的化合物有乙烷、乙炔、过氧化氢等，结构式为H-C≡C-H、H-O-O-H；
(3)五种元素形成的单质或化合物中， 与水反应后生成一种单质和一种化合物，如钠与水反应、过氧化钠与水反应、碳与水反应等，方程式为：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑或2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；
(4)已知Z为N，其氢化物为氨气，与水反应生成氮气与水，2NH3+3H2O2=N2+6H2O；
(5)合成氨工业中，氨的体积分数最小则平衡逆向移动，t6时逆向达到平衡；根据图象可知，t3时，正逆反应速率都减小，且平衡逆向移动，则减压(扩大容积)；根据t5现象，升高温度反应逆向进行，则反应为放热反应；
23．(1)
(2) 其他条件相同时，温度越高，反应速率越快
(3) 锌与硫酸铜反应生成铜单质，能与锌形成铜锌原电池加快反应速率
(4)不正确，加入的溶液具有一定的体积，所以气体的体积应小于40mL
【分析】影响反应速率的因素为浓度、温度、催化剂，加入硫酸铜溶液可构成原电池可加快反应速率，可采用控制变量法研究外界条件对反应速率的影响，据此答题。
解析：（1）影响反应速率的因素为浓度、温度、催化剂，则Zn与稀硫酸反应加入硫酸铜溶液可加快反应速率，硫酸铜溶液和蒸馏水的总体积为20mL，则，，；
（2）①实验B和实验C变量为温度，则温度升高反应速率加快，则实验C所对应的时间短，实验B所对应时间长，则；
②其他条件相同时，温度越高，反应速率越快；
（3）①实验A和实验B的研究变量为加入硫酸铜溶液的体积，硫酸铜对金属Zn和稀硫酸反应会加快反应速率，则加入硫酸铜溶液越多，产生的氢气越快，则；
②锌与硫酸铜反应生成铜单质，能与锌形成铜锌原电池加快反应速率；
（4）整个装置为密封结构，加入溶液前活塞在最底部，在加入溶液的过程中由于压强的作用使得注射器中氢气的体积小于40mL，所以该实验得出的结论不正确，加入的溶液具有一定的体积，所以气体的体积应小于40mL
