2017-2021年北京重点校高一（下）期末化学试卷试题汇编：化学反应的速率与限度

1/232017-2021北京重点校高一（下）期末化学汇编化学反应的速率与限度一、多选题1．（2020·北京·首都师范大学附属中学高一期末）在密闭容器中X2(g)+2Y2(g)Z(g)的反应，X2、Y2、Z的起始浓度依次为0.2mol/L、0.3mol/L、0.3mol/L，当反应达到其最大限度(即化学平衡状态)时，各物质的浓度有可能的是A．c(Z)═0.45mol/L B．c(X2)═0.3mol/LC．c(X2)═0.5mol/L D．c(Y2)═0.5mol/L二、单选题2．（2021·北京·101中学高一期末）关于下图所示的原电池，下列说法不正确的是A．该装置能将化学能转化为电能B．Zn为负极，发生氧化反应C．正极的反应为2H++2e-=H2↑D．电子由铜片通过导线流向锌片3．（2020·北京·人大附中高一期末）LED(LightEmittingDiode)，发光二极管，是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，它可以直接把电能转化为光能。图是课外活动小组设计的用化学电源使LED灯发光的装置。下列说法错误的是A．装置中存在“化学能→电能→光能”的转换B．铜片上发生的反应为：2H＋+2e―＝H2↑C．如果将硫酸换成柠檬汁，导线中不会有电子流动D．如果将锌片换成铁片，电路中的电流方向不变4．（2020·北京·首都师范大学附属中学高一期末）已知可逆反应4NH3A．反应达到化学平衡状态时，4vB．若单位时间内生成xmolNO的同时消耗xmolNH3C．反应达到化学平衡状态时，若增大容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大D．化学反应速率关系：2v5．（2020·北京·人大附中高一期末）用铁钉和稀硫酸发生反应，下列措施能加快反应速率的是（

）A．降低反应温度 B．加水稀释C．将铁钉换成铁粉 D．将稀硫酸替换为98%的浓硫酸6．（2020·北京·人大附中高一期末）下列关于原电池的说法中，正确的是（

）A．任何化学反应上都能设计成原电池B．原电池工作时，阳离子向负极移动C．原电池的负极发生氧化反应D．原电池工作时，电子通过电解质溶液流向正极7．（2020·北京·人大附中高一期末）光气(COCl2)在农药、医药等领域都有许多用途。一定温度下，恒容密闭容器中，CO与Cl2在催化剂的作用下发生反应：CO(g)＋Cl2(g)⇌COCl2(g)。下列说法能充分说明该反应已经达到化学平衡状态的是A．每生成1mol光气，消耗1mol一氧化碳B．CO、Cl2、COCl2的浓度相等C．CO、Cl2、COCl2在密闭容器中共存D．CO、Cl2、COCl2的浓度不再变化8．（2020·北京·人大附中高一期末）在2L密闭容器中充入一定量的SO2和O2，化学方程式是2SO2+O2⇌2SO3。经测定反应开始后3s末O2的物质的量减小了1.5mol，则前3s内SO2的平均反应速率为A．0.25mol·L-1·s-1 B．0.5mol·L-1·s-1 C．0.75mol·L-1·s-1 D．0.83mol·L-1·s-19．（2020·北京·人大附中高一期末）下列化学变化中，属于吸热反应的是（

）A．钠与水反应 B．氢氧化钠与盐酸反应C．甲烷与氧气反应 D．碳酸钙受热分解10．（2020·北京八十中高一期末）对于A2+3B2⇌2C的反应，以下化学反应速率的表示中，反应速率最快的是A．v(A2)=0.4mol·L-1·s-1 B．v(B2)=0.8mol·L-1·s-1C．v(C)=0.6mol·L-1·s-1 D．v(B2)=4.2mol·L-1·min-111．（2020·北京·首都师范大学附属中学高一期末）在2L恒容容器中进行制NH3的反应，相关数据如表。当用氨气浓度的增加来表示该化学反应速率时，其速率为（

）N2+3H22NH3起始物质的量/mol1.03.002秒末物质的量/mol0.61.80.8A．0.2mol/(L·s) B．0.4mol/(L·s) C．0.6mol/(L·s) D．0.8mol/(L·s)12．（2020·北京·首都师范大学附属中学高一期末）镍镉(Ni—Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充放电反应按下式进行：Cd+2NiO(OH)+2H2O⇌充电放电Cd(OH)2+2Ni(OH)A．Cd B．Ni(OH)2 C．Cd(OH)2 D．NiO(OH)13．（2019·北京师大附中高一期末）在金属Pt、Cu和铱(Ir)的催化作用下，密闭容器中的H2可高效转化酸性溶液中的硝态氮(NO3-A．Ir的表面发生反应：H2+N2O=N2+H2OB．导电基体上的负极反应：H2-2e-=2H+C．若导电基体上只有单原子铜，也能消除含氮污染物D．若导电基体上的Pt颗粒增多，不利于降低溶液中的含氮量14．（2019·北京四中高一期末）已知化学反应A2（g）+B2（g）═2AB（g）的能量变化如图所示，判断下列叙述中正确的是（）A．每生成2分子AB吸收bkJ热量B．该反应热△H=+（a﹣b）kJ•mol﹣1C．该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量D．断裂1molA﹣A和1molB﹣B键，放出akJ能量15．（2019·北京四中高一期末）已知2Zn(s)+O2(g)=2ZnO(s)

ΔH=-701.0kJ·mol-12Hg(l)+O2(g)=2HgO(s)

ΔH=-181.6kJ·mol-1则反应Zn(s)+HgO(s)=ZnO(s)+Hg(l)的ΔH为（

）A．+519.4kJ·mol-1 B．+259.7kJ·mol-1C．-259.7kJ·mol-1 D．-519.4kJ·mol-116．（2019·北京四中高一期末）一定温度下，反应N2(g)＋O2(g)⇌2NO(g)在密闭容器中进行，下列措施不改变化学反应速率的是()A．缩小体积使压强增大 B．恒容，充入N2C．恒容，充入He D．恒压，充入He17．（2019·北京四中高一期末）在一定温度下，10mL0.40mol/LH2O2发生催化分解。不同时刻测定生成O2的体积（已折算为标准状况）如下表。t/min0246810V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9下列叙述不正确的是（溶液体积变化忽略不计）A．0~6min的平均反应速率：v（H2O2）≈3.3×10B．6~10min的平均反应速率：v（H2O2）＜3.3×10C．反应至6min时，c（H2O2）=0.3mol/LD．反应至6min时，H2O2分解了50%18．（2018·北京四中高一期末）已知空气—锌电池的电极反应为：锌片：Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O；碳棒：12O2+H2O+2e-=2OH-A．负极，被氧化 B．正极，被氧化C．负极，被还原 D．正极，被还原19．（2018·北京师大附中高一期末）我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程，该历程示意图如下所示。下列说法不正确的是A．生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%B．CH4→CH3COOH过程中，有C—H键发生断裂C．①→②放出能量并形成了C—C键D．该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率20．（2018·北京四中高一期末）利用右图所示装置可以将温室气体CO2转化为燃料气体CO。下列说法中，正确的是A．该过程是将太阳能转化为化学能的过程B．电极a表面发生还原反应C．该装置工作时，H+从b极区向a极区移动D．该装置中每生成1molCO，同时生成1molO221．（2018·北京四中高一期末）下图所示各种装置中能构成原电池的是A．①②③ B．④⑤⑥ C．①③⑤ D．②④⑥22．（2018·北京四中高一期末）已知H2g+Br2l=2HBrH2(g)Br2(g)HBr(g)1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量(kJ)436a369则表中a为A．404 B．260 C．230 D．20023．（2018·北京四中高一期末）下列设备工作时，将化学能转化为热能的是（

）A．硅太阳能电池 B．锂离子电池C．太阳能集热器 D．燃气灶三、原理综合题24．（2020·北京·人大附中高一期末）甲醇(CH3OH)是一种无色液体，在生产生活中有重要用途，同时也是一种重要的化工原料。(1)已知：2CH3OH(g)＋O2(g)⇌2CO2(g)＋4H2(g)的能量变化如图所示，下列说法正确的是_____。(填字母)a.CH3OH转变成H2的过程是一个吸收能量的过程b.H2的生成速率与CH3OH的消耗速率之比为1∶2c.化学反应不仅有新物质生成，同时也一定伴随能量变化d.2mol甲醇和1mol氧气的总键能大于2mol二氧化碳和4mol氢气的总键能(2)某温度下，将5molCH3OH和2molO2充入2L的密闭容器中，经过4min反应达到平衡，测得c(O2)=0.4mol/L。则4min内平均反应速率v(H2)=_____，CH3OH的转化率为______。(转化率=某反应物转化浓度与该反应物起始浓度的百分比)(3)CH3OH燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一，这种燃料电池由甲醇、氧气和KOH溶液构成。该燃料电池的总反应为CH3OH+O2+KOH=K2CO3+H2O(未配平)。回答下列问题：①该电池的正极反应物为______。②负极的电极反应式为_____。四、实验题25．（2021·北京·101中学高一期末）某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验：【实验原理】2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O【实验内容及记录】实验编号室温下，试管中所加试剂及其用量/mL室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min0.6mol/LH2C2O4溶液H2O0.04mol/LKMnO4溶液3mol/L稀硫酸13.02.03.02.04.022.03.03.02.05.231.04.03.02.06.4请回答：(1)根据上表中的实验数据，可以得到的结论是___________。(2)利用实验1中数据计算，用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为：υ(KMnO4)=________。(3)实验中加入H2O的目的是___________。(4)该小组同学根据经验绘制了n(Mn2+)随时间变化趋势的示意图，如图1所示。但有同学查阅已有的实验资料发现，该实验过程中n(Mn2+)随时间变化的趋势应如图2所示。该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设，并继续进行实验探究。①该小组同学提出的假设：生成的Mn2+对该反应有催化作用。②请你帮助该小组同学完成实验方案，并填写表中空白。实验编号室温下，试管中所加试剂及其用量/mL再向试管中加入少量固体室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min0.6mol/LH2C2O4溶液H2O0.04mol/LKMnO4溶液3mol/L稀硫酸43.02.03.02.0__t③现象及结论：依据现象_____，得出该小组同学提出的假设成立。五、填空题26．（2020·北京·首都师范大学附属中学高一期末）阅读短文，回答问题。锂离子电池是一种生活中常见的二次电池，常用于手机、笔记本电脑、电动车中。它主要依靠Li＋在正极材料(LixCOO2)和负极材料(石墨)之间往返嵌入和脱嵌来工作。低温时，由于电解液粘度增大，电池中锂离子的迁移能力下降。低温充电时石墨嵌锂速度降低，Li＋来不及嵌入石墨中形成LixC，便得到电子被还原，容易在负极表面析出金属锂，降低电池容量，影响电池安全。上海复旦大学开发了一款新型锂离子电池，其放电的工作原理如图1所示。该电池不仅在-40℃下放电比容量没有衰降，甚至在-70℃下该电池的容量保持率也能够达到常温的70%左右，极大地拓展了电池的应用范围。复旦大学团队采用凝固点低、可在极端低温条件下导电的乙酸乙酯基电解液，并采用不需要将锂离子嵌入到电极中即可完成充、放电的有机物电极，避免了低温条件下嵌入过程变慢。请依据文章内容回答下列问题。(1)判断下列说法是否正确_________(填“对”或“错”)。①新型锂离子电池有望在地球极寒地区使用。②在传统锂离子电池中，金属锂是负极材料。③若新型锂离子电池在常温下的放电比容量为99mAh·g-1，则其在-40℃下的放电比容量为99mAh·g-1。(2)新型锂离子电池放电时，正极是_________(填“A”或“B”)。(3)下列关于该新型锂离子电池可耐低温原因的推测中，不正确的是_________(填字母)。a．采用与传统不同的有机物电极b．乙酸乙酯基电解液的凝固点低c．锂离子不需要在正负极间移动27．（2020·北京·首都师范大学附属中学高一期末）如图所示是原电池的装置图。请回答：(1)若C为稀H2SO4，电流表指针发生偏转，B电极材料为Fe且作负极，则A电极上发生的电极反应式为___；反应进行一段时间后溶液酸性将__(填“增强”“减弱”或“基本不变”)。(2)若需将反应：Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+设计成如图所示的原电池装置，则A(正极)极材料为___，B(负极)极材料为__，溶液C为___。(3)CO与H2反应还可制备CH3OH，CH3OH可作为燃料使用，用CH3OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如图：电池总反应为2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O，则d电极是__(填“正极”或“负极”)，c电极的反应方程式为__。若线路中转移1mol电子，则上述CH3OH燃料电池消耗的O2在标准状况下的体积为__L。28．（2020·北京·首都师范大学附属中学高一期末）汽车尾气中含有CO、NO等有害气体，某新型催化剂能促使NO、CO转化为2种无毒气体。T℃时，将0.8molNO和0.8molCO充入容积为2L的密闭容器中，模拟尾气转化，容器中NO物质的量随时间变化如图。(1)将NO、CO转化为2种无毒气体的化学方程式是______。(2)反应开始至10min，v(NO)=______mol/(L•min）。(3)下列说法正确的是______。a.新型催化剂可以加快NO、CO的转化b.该反应进行到10min时达到化学平衡状态c.平衡时CO的浓度是0.4mol/L29．（2020·北京·首都师范大学附属中学高一期末）某学习小组用如下图所示装置A、B分别探究金属锌与稀硫酸的反应，实验过程中A烧杯内的溶液温度升高，B烧杯的电流计指针发生偏转，请回答以下问题。（1）A烧杯中反应的离子方程式为_________。（2）B中Zn板是_________极，发生的电极反应是_________，Cu板上的现象是_________，发生的电极反应是_________。（3）从能量转化的角度来看，A、B中反应物的总能量_________（填“大于”、“小于”或“等于”）生成物总能量，A中是将化学能转变为_________，B中主要是将化学能转变为_________。（4）该小组同学反思原电池的原理，其中观点正确的是_________（填字母序号）。A．原电池反应的过程中一定有电子转移B．原电池装置需要2个电极C．电极一定不能参加反应D．氧化反应和还原反应可以拆开在两极发生

参考答案1．BD【详解】X2、Y2、Z的起始浓度依次为0.2mol/L、0.3mol/L、0.3mol/L，如果该反应向正反应方向进行，则X2、Y2浓度降低、Z浓度增大，如果该反应向逆反应方向进行，则该反应中Z浓度降低，而X2、Y2浓度增大；①如果该反应向正反应方向进行，且Y2完全反应；开始（mol②如果该反应向逆反应方向进行，且Z完全反应；开始（实际上该反应可能向正反应方向进行也可能向逆反应方向进行，①中X2、Y2浓度最小而Z浓度最大，②中X2、Y2浓度最大而Z浓度最小，实际上这几种物质浓度介于最大和最小之间，即：0.05mol/L＜c(X2)＜0.5mol/L、0＜c(Y2)＜0.9mol/L、0＜c(Z)＜0.45mol/L；A．分析知0＜c(Z)＜0.45，则c(Z)═0.45mol/L不可能成立，故A错误；B．0.05＜c(X2)＜0.5，则c(X2)═0.3mol/L可能成立，故B正确；C．0.05＜c(X2)＜0.5，则c(X2)═0.5mol/L不可能成立，故C错误；D．0＜c(Y2)＜0.9，则c(Y2)═0.5mol/L可能成立，故D正确；故答案为BD。2．D【详解】Zn比Cu活泼，Zn为负极，Cu为正极；A．该装置为原电池，原电池装置中将化学能转化为电能，A项正确；B．Zn为负极，Zn发生氧化反应，Zn极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，B项正确；C．Cu为正极，正极的电极反应式2H++2e-=H2↑，C项正确；D．原电池中电子由负极通过导线流向正极，电子由Zn片通过导线流向Cu片，D项错误；答案选D。3．C【详解】A．原电池把化学能转化为电能，电能又转化为光能，即装置中存在“化学能→电能→光能”的转换，故A正确；B．锌的金属性强于铜，锌是负极，铜是正极，溶液中的氢离子在正极放电，即铜片上发生的反应为：2H＋+2e―＝H2↑，故B正确；C．如果将硫酸换成柠檬汁，仍然可以构成原电池，因此导线中会有电子流动，故C错误；D．铁的活泼性大于铜，如果将锌片换成铁片，仍然是铜作正极，铁作负极，所以电路中的电流方向不变，故D正确；选C。4．A【详解】A．反应达到化学平衡状态时，v正(O2)=v逆B．根据反应速率之比=计量数之比可知：任何时刻，生成xmolNO的同时一定消耗xmolNH3，反应不一定达到平衡状态，BC．增大容器体积相当于减小压强，正、逆反应速率均减小，C项错误；D．化学反应速率之比等于对应的化学计量数之比，则3v正(NH3选A。5．C【详解】A.降低反应温度，反应速率减慢，故A不符合题意；B.加水稀释，稀硫酸的浓度减小，反应速率减慢，故B不符合题意；C.将铁钉换成铁粉增大了反应物之间的接触面积，反应速率加快，故C符合题意；D.将稀硫酸替换为98%的浓硫酸，浓硫酸具有强氧化性，常温下可使铁发生钝化现象，导致反应速率减慢，故D不符合题意；答案选C。6．C【详解】A．自发进行的放热的氧化还原反应能设计成原电池，非氧化还原反应一定不能设计成原电池，故A错误；B．原电池工作时，溶液中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，故B错误；C．原电池工作时，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，故C正确；D．原电池工作时，电子从负极经导线流向正极，溶液中存在离子的定向迁移，电解质溶液中不存在电子的移动，故D错误；答案选C。【点睛】自发进行的氧化还原反应可以设计成原电池，原电池中发生的是自发进行的氧化还原反应，为学生的疑难点。7．D【分析】化学反应达到化学平衡状态时，正逆反应速率相等，且不等于0，各物质的浓度不再发生变化，由此衍生的一些物理量不发生变化，以此进行判断，得出正确结论。【详解】A．每生成1mol光气，消耗1mol一氧化碳都表示的是正反应方向的反应，不能作为达到平衡的依据，故A错误；B．平衡时各物质的浓度关系取决于反应物的起始量和转化的程度，CO、Cl2、COCl2的浓度相等不能作为达到平衡的依据，所以B错误；C．该反应为可逆反应，无论是否达到平衡状态，都存在CO、Cl2、COCl2在容器中共存的特点，故C错误；D．当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，故D正确；答案选D。8．B【详解】v(O2)=ΔcΔt=ΔnVΔt=1.5mol2L3s=0.25mol·L-1·s-1，化学方程式是2SO2+O2⇌2SO3，根据氧气和二氧化硫的速率之比等于化学计量数之比得到：v(O2)：v(SO2)=1：2，故v(SO9．D【详解】A．金属与水或酸的反应都属于放热反应，A不满足题意；B．氢氧化钠与盐酸反应属于中和反应，中和反应属于放热反应，B不满足题意；C．甲烷与氧气反应即甲烷的燃烧，燃烧属于放热反应，C不满足题意；D．碳酸钙分解属于吸热反应，D满足题意。答案选D。10．A【分析】同一个化学反应，用不同的物质表示反应速率时，速率数值可能不同，但表示的意义是相同的，所以比较反应速率快慢时，应该根据速率之比等于相应的化学计量数之比，速率与计量系数的比值越大，反应速率越快。【详解】A．υA21=0.4mol·L-1B．υB23=0.8molC．υC2=0.6mol⋅D．υB23=4.2mol⋅L-1⋅反应速率最快的为A，答案选A。11．A【详解】从表中数据可以得知，在反应起始时，氨气的物质的量为0，反应进行到2秒末时，n(NH3)=0.8mol，则∆n(NH3)=0.8mol。化学反应速率等于单位时间内反应物或生成物浓度的变化量，即v(NH3)=∆n(NH312．A【详解】从总反应式Cd+2NiO(OH)+2H2O⇌充电放电Cd(OH)2+2Ni(OH)2可以看出，放电时，Cd由0价升高到+2价，Ni由+3价降低到+2价，所以负极材料是Cd，故选13．C【详解】A．由原理的示意图可知，Ir的表面H2和N2O发生反应生成N2和H2O，反应方程式为：H2+N2O=N2+H2O，A正确；B．根据图示可知：导电基体上，H2为负极失去电子发生氧化反应，电极反应式为：H2-2e-=2H+，B正确；C．若导电基体上只有单原子铜，不能形成原电池，NO3-离子被还原为NO，所以不能消除含氮污染物，D．由原理的示意图可知：若导电基体上的Pt颗粒增多，则NO3-会更多的转化成NH4故合理选项是C。14．B【详解】A．依据图象分析判断1molA2和1molB2反应生成2molAB，每生成2molAB吸收（a-b）kJ热量，故A错误；B．依据能量图象分析可知反应物能量低于生成物能量，反应热△H=反应物能量总和-生成物能量总和，△H=+（a﹣b）kJ•mol﹣1，故B正确；C．依据能量图象分析可知反应物能量低于生成物能量，故C错误；D．断裂1molA-A和1molB-B键，吸收akJ能量，故D错误；故选B。15．C【详解】由题干信息知：①2Zn(s)+O2(g)=2ZnO(s)△H=-701.0kJ•mol-1，②2Hg(l)+O2(g)=2HgO(s)△H=-181.6kJ•mol-1，依据盖斯定律，将①-②得到：2Zn(s)+2HgO(s)=2ZnO(s)+2Hg(l)△H=-519.4kJ/mol，则反应：Zn(s)+HgO(s)=ZnO(s)+Hg(l)△H=-259.7kJ/mol，C选项正确；答案选C。16．C【详解】A．气体的物质的量不变，缩小体积，气体的物质的量浓度增大，化学反应速率增大，A选项不满足题意；B．容积不变，充入N2，使反应物N2的物质的量浓度增大，浓度越大，化学反应速率越大，B选项不满足题意；C．容积不变，充入He，反应容器内压强增大，但N2、O2、NO的物质的量浓度并没有变化，因此不改变化学反应速率，C选项正确；D．压强不变，充入He，反应容器的体积必然增大，N2、O2、NO的物质的量浓度减小，化学反应速率减小，D选项不满足题意；答案选C。17．C【详解】A．0~6min时间内，△c（H2O2）=0.002mol÷0.01L=0.2mol/L，所以v（H2O2）=0.2mol/L÷6min≈3.3×10-2mol/(L·min)B．随着反应的进行，H2O2的浓度逐渐减小，反应速率减慢，B正确；C．6min时，c（H2O2）=0.002mol÷0.01L=0.2mol/L，C错误；D．6min时，H2O2分解率为：0.002mol0.004mol×100%答案选C。18．A【详解】在空气—锌电池中锌片发生的反应为：Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O，则锌的化合价升高，发生氧化反应，原电池中负极发生氧化反应，所以在空气—锌电池中锌为负极被氧化，故A正确，故选A。19．D【详解】分析：A项，生成CH3COOH的总反应为CH4+CO2CH3COOH，原子利用率为100%；B项，CH4选择性活化变为①过程中，有1个C-H键发生断裂；C项，根据图示，①的总能量高于②的总能量，①→②放出能量并形成C-C键；D项，催化剂只影响化学反应速率，不影响化学平衡，不能提高平衡转化率。详解：A项，根据图示CH4与CO2在催化剂存在时生成CH3COOH，总反应为CH4+CO2CH3COOH，只有CH3COOH一种生成物，原子利用率为100%，A项正确；B项，CH4选择性活化变为①过程中，有1个C-H键发生断裂，B项正确；C项，根据图示，①的总能量高于②的总能量，①→②放出能量，对比①和②，①→②形成C-C键，C项正确；D项，催化剂只影响化学反应速率，不影响化学平衡，不能提高反应物的平衡转化率，D项错误；答案选D。点睛：本题考查原子利用率、化学反应的实质、化学反应中的能量变化、催化剂对化学反应的影响，解题的关键是准确分析示意图中的信息。注意催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，催化剂不能改变ΔH、不能使化学平衡发生移动。20．A【详解】A．根据图示，该过程是将太阳能转化为化学能的过程，故A正确；B．根据图示，电极a表面发生水转化为氧气的过程，反应中O元素的化合价升高，被氧化，发生氧化反应，故B错误；C．根据图示，a为负极，b为正极，H+从a极区向b极区移动，故C错误；D．根据得失电子守恒，该装置中每生成1molCO，同时生成12molO2，故D故选A。21．C【详解】原电池的构成条件是：①有两个活泼性不同的电极，②将电极插入电解质溶液中，③两电极间构成闭合回路，④能自发的进行氧化还原反应。装置①③⑤具备这四个条件，为原电池；②中酒精是非电解质，不能构成原电池，④中没有形成闭合回路，不能构成原电池；⑥中电极相同，不能构成原电池。答案选C。22．D【详解】因蒸发1molBr2（l）需要吸收的能量为30kJ，则H2（g）+Br2（l）=2HBr（g）△H为=（-xkJ/mol）+（+30kJ/mol）=-72kJ/mol，x=-102kJ/mol，由化学键的键能可知H2（g）+Br2（g）=2HBr（g）△H=（436kJ/mol+akJ/mol）-2×（369kJ/mol）=-102kJ/mol，解得a=200；答案选D。反应热等于反应物键能之和减生成物键能之和。-72=436+a+30-369×2，a=20023．D【详解】A.硅太阳能电池是把太阳能转化为电能，A错误；B.锂离子电池将化学能转化为电能，B错误；C.太阳能集热器将太阳能转化为热能，C错误；D.燃气灶将化学能转化为热能，D正确，答案选D。24．

c

0.6mol/(L∙min)

48%

氧气

CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O【分析】根据图示可知反应为放热反应，分析物质的总能量的大小和键能的大小。根据“三段式”计算出氢气的平均反应速率和转化率。根据燃料电池的原理进行判断。【详解】(1)根据化学反应：2CH3OH(g)＋O2(g)⇌2CO2(g)＋4H2(g)a．由图可知，反应物的能量高，生成物的能量低，CH3OH转变成H2的过程是一个放出能量的过程，故a错误；b．H2的生成速率与CH3OH的消耗速率之比等于化学计量数之比，都为2∶1，故b错误；c．化学反应不仅有新物质生成，有物质的变化，有化学键的断裂与形成，故一定伴随能量变化，故c正确；d．反应放热中反应物的键能总和小于生成物的键能总和，因此，2mol甲醇和1mol氧气的总键能小于2mol二氧化碳和4mol氢气的总键能，故d错误；答案选c；(2)某温度下，将5molCH3OH和2molO2充入2L的密闭容器中，经过4min反应达到平衡，测得c(O2)=0.4mol/L，列出三段式：

2故v(H2)=2.4mol/L4CH3OH的转化率=1.2mol/(3)CH3OH燃料电池中甲醇在负极失电子发生氧化反应，在碱性条件下生成碳酸根，电极反应为：CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O，氧气在正极得电子发生还原反应，电极反应为：O2+4e-+2H2O=4OH-。【点睛】判断反应吸热还是放热时，可以根据反应物的总能量减去生成物的总能量或反应物的总键能减去生成物的总能量，为学生容易混淆的地方。25．(1)其他条件相同时，增大H2C2O4浓度(或反应物浓度)，反应速率增大(2)3×10-3mol/(L·min)(3)保证只有H2C2O4浓度不同，H2SO4和KMnO4的浓度均相同(4)

MnSO4

与实验1比较，溶液褪色所需时间短或所用时间(t)小于4.0min【分析】(1)从表中的实验数据可以看出，三次实验所用KMnO4、H2SO4的浓度都相同，但H2C2O4的浓度不同，H2C2O4的浓度越大，反应所用时间越短，由此可以得到的结论是：其他条件相同时，增大H2C2O4浓度(或反应物浓度)，反应速率增大。答案为：其他条件相同时，增大H2C2O4浓度(或反应物浓度)，反应速率增大；(2)实验1中，在4min内，3.0mL0.04mol/LKMnO4溶液完全发生反应，所以用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为：υ(KMnO4)=3.0mL×0.04mol/L10.0mL4.0min=3×10-3mol/(L·min)。答案为：(3)研究外界条件的改变对化学反应速率的影响时，我们通常只改变一个条件，由此可以看出，实验中加入H2O，可保证KMnO4和H2SO4的浓度不变，所以加入H2O的目的是：保证只有H2C2O4浓度不同，H2SO4和KMnO4的浓度均相同。答案为：保证只有H2C2O4浓度不同，H2SO4和KMnO4的浓度均相同；(4)②因为实验研究的是Mn2+对反应是否有催化作用，而反应开始前，溶液中不含有Mn2+，所以可在反应物中加入可溶性锰盐，对比反应完成所需的时间，以判断反应速率的快慢，因此加入的少量固体为MnSO4。③由前面分析可知，若Mn2+起催化作用，反应所需时间短，从而得出现象及结论为：依据现象“与实验1比较，溶液褪色所需时间短或所用时间(t)小于4.0min”，得出该小组同学提出的假设成立。答案为：MnSO4；与实验1比较，溶液褪色所需时间短或所用时间(t)小于4.0min。【点睛】比较外界条件对反应速率的影响时，若同时改变几个条件，我们很难判断是哪一条件对反应速率产生影响。26．

①正确、②错误、③正确

A

c【分析】结合短文提供的信息和原电池化学原理分析解题。【详解】(1)①新型锂离子电池在-40C下放电比容量没有衰降，在-700C下电池的容量保持率也能达到常温的70%左右，所以新型锂离子电池有望在地球极寒地区使用，故①正确；②传统锂离子电池中正极材料(LixCoO2)，负极材料是石墨，Li+嵌入石墨中形成LixC，LixC失去电子，电池工作放电，故②错误；③电池在-40C下放电比容量没有衰降，即新型锂离子电池在常温下和-40C下的放电比容量相等，均为99mAh•g-1，故③正确；(2)原电池工作时，电解质溶液中，阳离子移向正极，阴离子移向负极。由新型锂离子放电原理图可知，Li+由B电极移向A电极，TFSI-由A电极移向B电极，所以B电极为负极，A电极为正极；(3)a．新型锂离子电池可能采用快速完成充、放电的有机物电极，避免低温条件下嵌入过程变慢，以提高电池的放电比容量，故a正确；b．新型锂离子电池可能采用极端低温条件下能导电的乙酸乙酯基电解液，避免低温条件下嵌入过程变慢，说明乙酸乙酯基电解液凝固点低，故b正确；c．锂离子电池主要依靠Li+在正极材料和负极材料之间往返嵌入和脱嵌来工作，锂离子在正负极间移动能形成闭合通路，对外供电，故c错误；故答案为：c。【点睛】考查新型锂离子电池的工作原理，把握短文中新型锂离子电池的研究信息、结合原电池的原理迁移运用信息即可解答该题，注意信息的提炼和比较，难点是准确分析新型锂离子电子与传统锂离子电池的原理和性能差异。27．

2H++2e-=H2↑

减弱

石墨

Cu

FeCl3溶液

正极

CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+

5.6【分析】根据原电池原理进行判断，负极发生失电子的氧化反应，正极发生得电子的还原反应。根据氧化还原反应，化合价升高的一极作负极，失电子，发生氧化反应；化合价降低的一极作正极，得电子，发生还原反应。燃料电池中，正极通入的是氧气，负极充入的是CH3OH，根据化合价的变化写出电极反应式。【详解】(1)若C为稀H2SO4溶液，电流表指针发生偏转，B极电极材料为Fe且作负极，A电极为正极，电极材料为较铁不活泼的金属或非金属，发生还原反应，溶液中的氢离子得电子生成氢气，电极反