第六章化学反应与能量过关检测卷

第六章过关检测卷(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)1.可再生能源是我国重要的能源资源,在满足能源需求、改善能源结构、减少环境污染、促进经济发展等方面具有重要作用。应用太阳能光伏发电技术是实现节能减排的一项重要措施。下列有关分析不正确的是()。A.上图是太阳能光伏发电原理图,图中A极为正极B.风能、太阳能、生物质能等属于可再生能源C.推广可再生能源有利于经济可持续发展D.光伏发电能量转化方式是太阳能直接转变为电能答案:A解析:在原电池的外电路中,电流由正极流向负极,由图中的电流方向可判断A极为负极,A错误;风能、太阳能、生物质能在短时间内能形成,属于可再生能源,B正确;推广可再生能源有利于经济可持续发展,C正确;光伏电池发电是将太阳能直接转化为电能,D正确。2.如图所示,ΔE1=393.5kJ,ΔE2=395.4kJ,下列说法正确的是()。A.1mol石墨完全转化为金刚石需吸收1.9kJ热量B.石墨和金刚石之间的转化是物理变化C.金刚石的稳定性强于石墨D.1mol金刚石具有的总能量高于1molCO2的总能量答案:A解析:石墨转化为金刚石的过程中有旧化学键的断裂也有新化学键的生成,属于化学变化,B项错误;根据图示可知,1mol石墨和1molO2(g)具有的总能量低于1mol金刚石和1molO2(g)具有的总能量,可见1mol石墨的能量低于1mol金刚石的能量,故石墨比金刚石稳定,C项错误;石墨转化为金刚石需吸收的热量=ΔE2-ΔE1=395.4kJ-393.5kJ=1.9kJ,A项正确;由图可知,1mol金刚石和1molO2(g)的总能量高于1molCO2(g)的总能量,D项错误。3.已知密闭容器中进行的合成氨反应为N2+3H22NH3,该反应为放热反应。下列判断正确的是()。A.1molN2和3molH2的能量之和与2molNH3具有的能量相等B.反应过程中同时有1.5molH—H、3molN—H断裂时,N2的浓度维持不变C.降低NH3的浓度,正反应速率增大,逆反应速率减小D.当反应速率满足v(N2)∶v(H2)=1∶3时,反应达到最大限度答案:B解析:合成氨反应为放热反应,反应物总能量高于生成物总能量,A项错误;反应过程中有1.5molH—H、3molN—H同时断裂时,反应达到平衡,N2的浓度不变,B项正确;降低NH3的浓度,正反应速率不会增大,C项错误;任何时刻都满足v(N2)∶v(H2)=1∶3,D项错误。4.二氧化碳用不同催化剂催化生成一氧化碳的历程中能量的转化如图所示(吸附在催化剂表面的用“·”表示),下列说法错误的是()。A.使用催化剂NiPc需要的条件更高B.·COOH经过还原反应得到·COC.反应过程中存在极性键的断裂和生成D.相同粒子吸附在不同的催化剂时能量相同答案:D解析:由图可知,使用催化剂NiPc的相对能量更高,需要的条件更高,A项正确;整个过程中,C的化合价下降,故·COOH是经过还原反应得到·CO,B项正确;·CO2转变为·COOH存在极性键的生成,·COOH转变为·CO存在极性键的断裂,C项正确;由图可知,·COOH、·CO吸附在不同的催化剂时,能量不相同,D项错误。5.已知某反应xA(g)+yB(g)zC(g)的各物质的浓度数据如下,据此可推算出x∶y∶z是()。物质ABC起始浓度/(mol·L-1)3.01.002s末浓度/(mol·L-1)1.80.60.8A.9∶3∶4B.3∶1∶2C.2∶1∶3D.3∶2∶1答案:B解析:Δc(A)=1.2mol·L-1,Δc(B)=0.4mol·L-1,Δc(C)=0.8mol·L-1,则Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)=3∶1∶2=x∶y∶z,参加反应的物质的浓度变化量之比等于化学计量数之比,故x∶y∶z=3∶1∶2,故选B。6.我国首创的海洋电池以铝板为负极,铂网为正极,海水为电解质溶液,电池总反应为4Al+3O2+6H2O4Al(OH)3。下列说法不正确的是()。A.正极反应为O2+2H2O+4e-4OH-B.电池工作时,电流由铝电极沿导线流向铂电极C.以网状的铂为正极,可增大其与氧气的接触面积D.该电池通常只需要更换铝板就可继续使用答案:B解析:根据电池总反应可知,铝板作负极,电极反应式为Al+3OH--3e-Al(OH)3,铂网作正极,氧气在正极上发生反应,电极反应式为2H2O+O2+4e-4OH-,故A项正确;原电池工作时,电流由正极铂电极沿导线流向负极铝电极,故B项错误;网状的铂可以增大其与氧气的接触面积,增大反应速率,C项正确;Al作负极,工作时失电子而损耗,故该电池只需更换铝板便可继续使用,D项正确。7.如图是氢氧燃料电池驱动LED发光的装置。下列有关叙述正确的是()。A.氢氧燃料电池中OH-向b极移动B.该装置中只涉及两种形式的能量转化C.电池正极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-D.P型半导体连接的是电池负极答案:C解析:由图中电子移动方向可判断a为负极,b为正极,在燃料电池中,阴离子移向负极,故OH-向a极移动,A项错误;该装置中涉及化学能→电能→光能等形式的能量转化,B项错误;P型半导体连接的是电池正极,D项错误。8.为了探究影响化学反应速率的因素,甲、乙、丙、丁四位学生分别设计了如下四个实验,下列叙述不正确的是()。A.将质量相同、形状相同的镁条和铝条分别与相同浓度的盐酸反应,两者反应速率相等B.在相同条件下,等质量的大理石块和大理石粉分别与相同浓度的盐酸反应,大理石粉反应更快C.将浓硝酸分别放在冷暗处和强光下,发现光照可以加快浓硝酸的分解D.两支试管中分别加入相同质量的氯酸钾,其中一支试管中再加入少量二氧化锰,同时加热两支试管,产生氧气的速率不同答案:A解析:影响化学反应速率的因素有很多,外界因素中除浓度、压强、温度、催化剂等因素外,光、固体颗粒大小、超声波等因素也能影响化学反应速率。A项中由于镁的活动性比铝强,故镁与盐酸反应比铝与盐酸反应要快得多。9.下列描述的化学反应状态,不一定是平衡状态的是()。A.H2(g)+Br2(g)2HBr(g)恒温、恒容下,反应体系中气体的颜色保持不变B.2NO2(g)N2O4(g)恒温、恒容下,反应体系中气体的压强保持不变C.CaCO3(s)CO2(g)+CaO(s)恒温、恒容下,反应体系中气体的密度保持不变D.3H2(g)+N2(g)2NH3(g)反应体系中H2与N2的物质的量之比保持3∶1答案:D解析:A项,该反应体系在恒温、恒容下气体的颜色保持不变,即Br2的百分含量保持不变,反应处于平衡状态;B项,该反应在恒温、恒容下气体的压强保持不变,说明NO2和N2O4的物质的量保持不变,反应处于平衡状态;C项,该反应在恒温、恒容下气体的密度保持不变,说明CO2的质量保持不变,反应处于平衡状态;D项,对于化学反应3H2(g)+N2(g)2NH3(g),如果开始时加入的物质的物质的量之比是n(H2)∶n(N2)=3∶1的混合气体,或加入的是纯NH3,在反应从开始到化学平衡状态,始终是n(H2)∶n(N2)=3∶1,因此,n(H2)∶n(N2)=3∶1的状态不一定是平衡状态。10.Mg-H2O2以NaCl溶液为电解质溶液可以形成高效的原电池,下列说法错误的是()。A.该电池中Na+向负极移动B.该反应正极反应式为H2O2+2e-2OH-C.随着反应的进行,溶液中可以看到白色浑浊D.当电路中转移4mol的e-时,负极消耗Mg的质量为48g答案:A解析:在原电池中阳离子移向正极,则Na+应向正极移动,故A错误;中性环境中,正极H2O2得电子发生还原反应,正极反应式为H2O2+2e-2OH-,故B正确;Mg在负极失去电子生成Mg2+,正极H2O2得电子生成OH-,Mg2+结合OH-生成Mg(OH)2白色沉淀,所以随着反应的进行,溶液中可以看到白色浑浊,故C正确;镁作负极失去电子生成Mg2+,正极反应式为Mg-2e-Mg2+,所以当电路中转移4mol的e-时,负极消耗Mg的质量为2mol×24g·mol-1=48g,故D正确。二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)11.在密闭容器中进行反应:X2(g)+3Y2(g)2Z(g),其中X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1mol·L-1、0.3mol·L-1、0.2mol·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.c(Z)=0.5mol·L-1B.c(Y2)=0.5mol·L-1C.c(X2)=0.2mol·L-1D.c(Y2)=0.6mol·L-1答案:B解析:若反应向正反应方向进行,0.1mol·L-1X2与0.3mol·L-1Y2完全转化可生成0.2mol·L-1Z,这表明平衡时Z的浓度应小于0.4mol·L-1;若反应向逆反应方向进行,0.2mol·L-1Z全部分解转化生成0.1mol·L-1X2和0.3mol·L-1Y2,这表明平衡时X2的浓度应小于0.2mol·L-1,Y2的浓度应小于0.6mol·L-1。12.已知分解1molH2O2放出热量98kJ。在含少量I-的溶液中,H2O2分解的机理为:H2O2+I-H2O+IO-慢H2O2+IO-H2O+O2+I-快下列有关该反应的说法正确的是()。A.反应速率与I-浓度有关B.IO-也是该反应的催化剂C.1molH2O2中化学键断裂吸收的热量大于98kJD.v(H2O2)=v(H2O)=2v(O2)答案:AD解析:H2O2的分解反应主要是由第一个反应决定的,I-浓度越大,反应速率越大,A项正确;根据分解机理可确定该反应的催化剂为I-,而IO-为中间产物,B项错误;根据所给信息无法确定1molH2O2中化学键断裂吸收的能量,C项错误;反应速率关系为v(H2O2)=v(H2O)=2v(O2),D项正确。13.燃料电池是一种新型电池,它主要是利用燃料在燃烧过程中把化学能直接转化为电能,氢氧燃料电池的电极反应如下:X极:O2+2H2O+4e-4OH-Y极:2H2+4OH--4e-4H2O下列判断正确的是()。A.X是正极,X极上发生氧化反应B.该电池可用稀硫酸作为电解质溶液C.供电时Y极附近的酸性减弱D.使用时若生成1molH2O则转移2mol电子答案:D解析:X极上发生还原反应,A不正确;由Y极电极反应式可知,电池应用碱液作电解质溶液,OH-被消耗,酸性增强,B、C都不正确;X、Y两极反应式加和为2H2+O22H2O,每生成1molH2O转移2mol电子,D正确。14.根据反应:2Ag++CuCu2++2Ag,设计如图所示原电池,下列说法错误的是()。A.X可以是银或石墨B.Y是硫酸铜溶液C.电子从X电极经外电路流向铜电极D.X极上的电极反应式为Ag++e-Ag答案:BC解析:由题给反应可知Cu为负极,比Cu活动性差的金属或导电的非金属作正极;含Ag+的盐(AgNO3)溶液为电解质溶液。15.将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间,以下叙述正确的是()。①两烧杯中铜片表面均无气泡产生②甲中铜片是正极,乙中铜片是负极③两烧杯中溶液的c(H+)均减小④产生气泡的速率甲比乙小⑤甲中SO42-向Zn片移动,H+向Cu片移动⑥A.①②③ B.③⑤⑦C.④⑤⑥ D.②③④⑤⑦答案:B解析:装置甲构成锌铜原电池,装置乙未形成闭合回路,不能构成原电池,只发生Zn与稀硫酸的反应,不能产生电流。甲中Zn为负极,Cu为正极,H+向正极移动,在Cu片表面得电子被还原为H2逸出,SO42-向负极移动。甲、乙两烧杯中都发生反应:Zn+2H+Zn2++H2↑,故c(H+)减小,铜片均不发生反应三、非选择题(本题共5小题,共60分)16.(8分)氢气是一种理想的新能源,发展氢能汽车的关键是氢气的制备及储存技术。制备氢气通常有下列方法:①电解水制氢2H2O2H2↑+O2↑;②高温使水分解制氢2H2O2H2↑+O2↑;③太阳能催化分解水制氢2H2O2H2↑+O2↑;④天然气制氢CH4+H2OCO+3H2。(1)你认为最为节能的方法是(填序号)。

(2)破坏1mol氢气中的化学键需要吸收436kJ能量,破坏12mol氧气中的化学键需要吸收249kJ的能量,形成水分子(气态)中1molH—O能够释放463kJ能量,则由氢气与氧气生成27g水蒸气放出的热量为(3)利用CH4制H2产生的CO可设计燃料电池,其电解质溶液为KOH溶液,电池总反应的离子方程式为2CO+O2+4OH-2CO32-+2H2O,电池负极的电极反应式为,电池工作时,电池正极附近溶液的pH(填“增大”“减小”或“不变答案:(1)③(2)361.5(3)CO-2e-+4OH-CO32-+2H解析:(1)电解、高温获取H2都需要很高能量,而在催化剂作用下利用取之不尽的太阳能来分解H2O获取H2是最为节能的方法。(2)2molH2(g)、1molO2(g)生成H、O原子吸收的总能量=2×436kJ+2×249kJ=1370kJ,H、O原子生成2molH2O(g)释放的能量=4×463kJ=1852kJ,故2molH2与1molO2完全反应生成2molH2O(g)所释放的能量=1852kJ-1370kJ=482kJ,而生成27g(1.5mol)水蒸气释放的能量=1.5mol2mol×482kJ=361.5(3)根据电池反应可知,CO在电池负极失去电子生成CO2,生成的CO2被OH-吸收生成CO32-,故负极的电极反应式为CO+4OH--2e-CO32-+2H2O,O2在正极获得电子生成OH-,电极反应式为12O2+H2O+2e-2OH-,正极产生OH17.(12分)经研究知Cu2+对H2O2分解也具有催化作用,为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,某研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。回答相关问题。(1)定性分析:如图甲可通过观察,定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理,其理由是,写出H2O2在二氧化锰催化作用下发生反应的化学方程式:。(2)定量分析:如图乙所示,实验时均以生成40mL气体为准,其他可能影响实验的因素均已忽略。图中仪器A的名称为,实验中需要测量的数据是。答案:(1)反应产生气泡的快慢控制阴离子相同,排除阴离子的干扰2H2O22H2O+O2↑(2)分液漏斗收集40mL气体所需要的时间18.(11分)(1)锂空气电池比传统的锂离子电池拥有更强的蓄电能力,是传统锂离子电池容量的10倍,其工作原理示意图如下。放电时,b电极为电源的极,电极反应式为。

(2)汽车尾气中CO、NO2在一定条件下可发生反应4CO(g)+2NO2(g)4CO2(g)+N2(g),一定温度下,向容积固定的2L的密闭容器中充入一定量的CO和NO2,NO2的物质的量随时间的变化曲线如图所示。①0~10min内该反应的平均速率v(CO)=。

②恒温恒容条件下,不能说明该反应已经达到平衡状态的是(填字母)。

A.容器内混合气体颜色不再变化B.容器内的压强保持不变C.容器内混合气体密度保持不变答案:(1)正O2+2H2O+4e-4OH-(2)①0.03mol·L-1·min-1②C解析:(1)电池放电时属于原电池,电极a为Li电极,为负极,发生氧化反应,b为正极,发生还原反应,电极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-。(2)①v(CO)=42v(NO2)=2×0.6mol-0.3mol2L10min=0②容器内混合气体颜色不再变化,说明二氧化氮的浓度不变,即反应达到平衡状态,A项正确;因反应前后的气体分子数不一样,所以容器内的压强保持不变,说明气体的物质的量不变,反应达到平衡状态,B项正确;容器内混合气体密度始终保持不变,C项错误。19.(14分)反应Fe+H2SO4FeSO4+H2↑的能量变化趋势,如图所示:(1)该反应为(填“吸热”或“放热”)反应。

(2)若要使该反应的反应速率增大,下列措施可行的是(填字母)。

A.改铁片为铁粉B.改稀硫酸为98%的浓硫酸C.升高温度(3)若将上述反应设计成原电池,铜为原电池某一极材料,则铜为(填“正”或“负”)极。铜片上产生的现象为,该极上发生的电极反应为,外电路中电子由(填“正”或“负”,下同)极向极移动。

答案:(1)放热(2)A、C(3)正产生无色气泡2H++2e-H2↑负正解析:(1)据能量变化图像可知该反应是放热反应。(2)增大固体的表面积或升高温度,反应速率增大;适当增大反应物浓度反应速率也增大,但常温下98%的浓硫酸能使铁钝化。(3)该反应中铁是还原剂,作负极,比铁活动性差的铜应作正极。铜片上,氢离子得到电子,电极反应式为2H++2e-H2↑,外电路电子由负极流向正极。20.(15分)工业合成氨的反应:N2+3H22NH3是一个放热的可逆反应,反应条件是高温、高压,并且需要合适的催化剂。已知形成1molH—H、1molN—H、1mol放出的能量分别为436kJ、391kJ、946kJ。则:(1)工业上合成2molNH3共放出能量kJ。

(2)如果将1molN2和3molH2混合,使之充分反应,反应放出的热量总小于上述数值,为什么?。

(3)实验室模拟工业合成氨时,在容积为2L的密闭容器内,开始投入N220mol、H230mol,反应经过10min后,生成10molNH3,则用N2表示的化学反应速率是mol·L-1·min-1;H2的转化率为。

(4)一定条件下,当合成氨的反应达到化学平衡时,下列说法正确的是。

A.正反应速率和逆反应速率相等B.正反应速率最大,逆反应速率为0C.N2和H2的浓度相等D.反应达到最大限度(5)根据题目所给条件,判断影响该反应速率的因素有、、。

答案:(1)92(2)合成氨的反应为可逆反应,反应物不能完全转化(3)0.2550%(4)AD(5)温度压强催化剂解析:(1)1molN2和3molH2断键吸收的能量为946kJ+3×436kJ=2254kJ,2molNH3成键释放的能量为6×391kJ=2346kJ,反应共放出的热量为2346kJ-2254kJ=92kJ。(2)将1molN2和3molH2混合,使之充分反应,反应放出的热量总小于上述数值,因为合成氨的反应为可逆反应,反应物不能完全转化。(3)反应经过10min后,生成10molNH3,由反应可知,参加反应的氮气为5mol,氢气为15mol,用N2表示的化学反应速率是5mol2L10min=0.25mol·L-1·min-1,H2的转化率为(4)正反应速率和逆反应速率相等,为平衡状态的特征,故A正确;平衡时正反应速率达到最小,逆反应速率达到最大,均不为0,故B错误;N2和H2的浓度不一定相等,与起始量、转化率有关,故C错误;化学平衡为该条件下反应达到的限度,故D正确。(5)反应条件是高温、高压,并且需要合适的催化剂,可知影响该反应速率的因素有温度、压强、催化剂。检测试卷一、选择题(本题包括18小题，每小题3分，共54分，每小题只有一个选项符合题意)1．(郑州外国语学校高一月考)绿色能源是指使用不会对环境造成污染的能源，下列属于绿色能源的是()①太阳能②风能③潮汐能④煤⑤天然气⑥石油A．①②③ B．③④C．④ D．①②⑤答案A解析石油、煤、天然气燃烧会产生一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫等空气污染物，不属于绿色能源，而太阳能、风能、潮汐能的使用不会对环境造成污染，属于绿色能源，A项正确。2．(黑龙江省龙东南高一期末联考)下列关于能量转换的认识中不正确的是()A．电解水生成氢气和氧气时，电能转化为化学能B．绿色植物进行光合作用时，太阳能转化为化学能C．煤燃烧时，化学能主要转化为热能D．白炽灯工作时，电能全部转化为光能答案D解析电解装置将水电解生成氢气和氧气时，是电能转化为化学能，A正确；绿色植物进行光合作用时，太阳能转化为化学能在生物体内储存，B正确；煤燃烧时会产生大量的热量，化学能主要转化为热能，C正确；白炽灯工作时，将电能转化为光能和热能，D错误。3．(郑州一中高一期中)混合动力汽车配有电动、汽油双引擎。在减速时，自动捕捉减少的动能；在高速行驶时，启用双引擎，动力更强劲。下列有关混合动力汽车的说法不正确的是()A．减速制动时动能转化为电能储存在电池中B．高速行驶时电池电能转化为汽车部分动力C．通过发电机电动机互变循环减少汽车油耗D．双动力汽车工作时不会产生废气污染环境答案D解析根据题目信息，在减速时，自动捕捉减少的动能转化为电能储存在电池中，故A正确；在高速行驶时，启用双引擎，电池电能转化为汽车部分动力，故B正确；通过发电机电动机互变循环可以减少汽车油耗，故C正确；汽油引擎工作时，会产生废气污染环境，故D错误。4．(广东肇庆期末)某温度时，浓度均为1mol·L－1的两种气体X2和Y2，在体积恒定的若Z用X、Y表示，则该反应的化学方程式可表示为()A．X2＋2Y22XY2B．2X2＋Y22X2YC．3X2＋Y22X3YD．X2＋3Y22XY3答案C＝∶0.4mol·L－1＝3∶1∶2，故反应的化学方程式为3X2＋Y22Z，根据原子守恒可知，Z为X3Y，故反应的化学方程式为3X2＋Y22X3Y。5．下列有关化学反应速率和限度的说法中不正确的是()A．已知工业合成氨的正反应方向放热，所以升温正反应速率减小，逆反应速率增大B．实验室用H2O2分解制备O2，加入MnO2后，反应速率明显加快C．2SO2＋O22SO3反应中，SO2的转化率不能达到100%D．实验室用碳酸钙和盐酸反应制取CO2，相同质量的粉末状碳酸钙比块状反应要快答案A解析升高温度，正反应速率和逆反应速率均增大，故A错误；二氧化锰在过氧化氢的分解反应中作催化剂，能加快反应速率，故B正确；可逆反应的反应物不可能完全转化为生成物，即反应物的转化率不可能达到100%，故C正确；相同质量的碳酸钙粉末比块状的表面积大，反应物和液体的接触面积更大，反应速率更快，故D正确。6．(张家口一中高一期中)把在空气中久置的铝片5.0g投入盛有50mL0.1mol·L－1盐酸的烧杯中，该铝片与盐酸反应，产生氢气的速率v(H2)与反应时间t的关系可用如图所示的坐标曲线来表示，下列推论错误的是()A．O→a不产生氢气是因为表面的氧化物隔离了铝和稀盐酸B．b→c段产生氢气的速率增加较快的主要原因之一是温度升高C．t＝c时，反应处于平衡状态D．t＞c时，产生氢气的速率降低的主要原因是溶液中H＋浓度下降答案C解析A项，铝表面有氧化膜，因此曲线O→a段不产生氢气，发生反应的化学方程式为Al2O3＋6HCl=2AlCl3＋3H2O，正确；B项，随着反应的进行，H＋浓度逐渐减小，但曲线b→c段产生氢气的速率仍然增大，则产生氢气的速率增加较快的主要原因是反应放热，溶液温度升高，正确；D项，温度升高，反应速率增大，浓度降低，反应速率减小，则t>c时，产生氢气的速率降低，说明溶液中H＋浓度下降起主导作用，正确。7．(石家庄一中高一月考)某固体酸燃料电池以NaHSO4固体为电解质传递H＋，其基本结构如图，电池总反应可表示为2H2＋O2=2H2O，下列有关说法正确的是()A．电子通过外电路从b极流向a极B．每转移0.1mol电子，消耗1.12L的H2C．b极上的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－D．H＋由a极通过固体酸电解质传递到b极答案D解析根据电池总反应2H2＋O2=2H2O可知，通入氢气的一极为电池的负极，发生氧化反应：H2－2e－=2H＋，通入氧气的一极为电池的正极，发生还原反应：O2＋4e－＋4H＋=2H2O。通入氢气的一极为电池的负极，则a为负极，b为正极，电子由负极经外电路流向正极，即由a极经外电路流向b极，A错误；每转移0.1mol电子，消耗0.05mol的H2，标准状况下的体积为1.12L，但选项中没有说明是否为标准状况，则气体的体积不一定为1.12L，B错误；中间为固体酸膜，可以传递H＋，结合图示可知，b极上的电极反应式为O2＋4e－＋4H＋=2H2O，C错误；a极上氢气失电子生成H＋，阳离子向正极移动，所以H＋由a极通过固体酸膜传递到b极，D正确。8．(铜陵市期中)根据如图所示示意图，下列说法不正确的是()A．反应C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)，能量增加(b－a)kJ·mol－1B．该反应过程反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量C．1molC(s)和1molH2O(l)反应生成1molCO(g)和1molH2(g)吸收的热量为131.3kJD．1molC(s)、2molH、1molO转变成1molCO(g)和1molH2(g)放出的热量为akJ答案C解析由图可知，该反应为吸热反应，反应的热化学方程式为C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH＝(b－a)kJ·mol－1，A项正确；该反应过程反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量，B项正确；根据图像可知1molC(s)和1molH2O(g)反应生成1molCO(g)和1molH2(g)吸收的热量为131.3kJ，而1molH2O(l)变为1molH2O(g)时要吸收热量，因此1molC(s)和1molH2O(l)反应生成1molCO(g)和1molH2(g)吸收的热量大于131.3kJ，C项错误；由图可知，1molC(s)、2molH、1molO转变成1molCO(g)和1molH2(g)放出的热量为akJ，D项正确。9．普通水泥在固化过程中其自由水分子减少并形成碱性溶液。根据这一特点，科学家们发明了电动势法测水泥的初凝时间。此法的原理如图所示，反应的化学方程式为2Cu＋Ag2O=Cu2O＋2Ag，下列有关说法正确的是()A．2molCu与1molAg2O的总能量低于1molCu2O与2molAg具有的总能量B．Ag2O/Ag电极为正极C．原理示意图中，电流从Cu流向Ag2OD．电池工作时，OH－向正极移动答案B解析由题意知，该装置构成了原电池，原电池工作过程中发生了自发的氧化还原反应，该反应为放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，A错误；Cu在反应中失电子，作原电池的负极，所以Ag2O/Ag电极为正极，B正确；电流由正极流向负极，所以电流方向为Ag2O→Cu，C错误；原电池工作时，电解质溶液中的阴离子移向负极，D错误。10．(福州市高一下学期期末)一定温度下，可逆反应A(g)＋2B(g)2C(g)，达到平衡状态的标志是()A．A的分解速率和C的生成速率之比为1∶2B．单位时间内生成nmolA的同时生成2nmolBC．A、B的物质的量之比为1∶2D．A、B、C的浓度不再发生变化答案D解析A项，无论反应是否达到平衡，A的分解速率和C的生成速率之比都为1∶2，A不能说明反应达到平衡状态；B项，无论反应是否达到平衡，单位时间内生成nmolA，同时都会生成2nmolB，B不能说明反应达到平衡状态；C项，A、B的物质的量之比为1∶2，只能表示某一时刻二者的物质的量之比，这个时间点不一定是平衡状态的时间点，C不能说明反应达到平衡状态；D项，A、B、C的浓度不再发生变化，说明反应达到平衡。11．(怀化市高一期末市级联考)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0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0.2mol·L－1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度可能为()A．Y2为0.4mol·L－1 B．Z为0.3mol·L－1C．X2为0.2mol·L－1 D．Z为0.4mol·L－1答案B解析若Z完全转化为反应物，则Y2为0.4mol·L－1，但是可逆反应不能完全转化，因此Y2但是可逆反应不能完全转化，因此Z小于0.4mol·L－1Z为0.3mol·L－1是有可能的，选项B正确，D错误；若Z完全转化为反应物，则X2为0.2mol·L－1，但是可逆反应不能完全转化，因此X2的平衡浓度小于0.2mol·L－1，选项C错误。12．(北京四中高一下学期期末)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He答案C解析缩小容器的体积，各组分浓度增大，反应速率加快，故A不符合题意；恒容状态下，充入氮气，增加氮气浓度，反应速率加快，故B不符合题意；He不参与反应，恒容状态下，充入He，反应混合物中各组分浓度不变，即化学反应速率不变，故C符合题意；恒压状态下，充入He，容器的体积增大，反应混合物中各组分浓度减小，化学反应速率减缓，故D不符合题意。13．(福州市高一下学期期末)X(g)＋3Y(g)2Z(g)ΔH＝－92kJ·mol－1，将1molX和3molY通入2L的恒容密闭容器中进行反应，10min时测得Y的物质的量为2.4mol。下列说法正确的是()A．10min内，X的平均反应速率为0.01mol·L－1·min－1B．第10min时，X的反应速率为0.01mol·L－1·min－1C．10min内，消耗0.1molX，生成0.4molZD．10min内，X和Y反应放出的热量为92kJ答案A解析10min内，Δn(Y)＝3mol－2.4mol＝0.6mol，则Δn(X)＝eq\f(1,3)Δn(Y)＝eq\f(1,3)×0.6mol＝0.2mol，故v(X)＝eq\f(ΔnX,V·Δt)＝eq\f(0.2mol,2L×10min)＝0.01mol·L－1·min－1，A正确；v＝eq\f(Δc,Δt)表示某个时间段内的平均反应速率，在第10min时，X的浓度比前10min内的少，故该时间点的反应速率小于0.01mol·L－1·min－1，B错误；10min内，消耗0.2molX，生成了0.4molZ，C错误；10min内，消耗了0.2molX的情况下，该反应放出的热量为18.4kJ，D错误。14．(河北安平中学高一下学期期中)一定温度下，向10mL0.40mol·L－1的H2O2溶液中加入少量FeCl3溶液(忽略整个过程中溶液体积的变化)，不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况下)如表所示：t/min0246V(O2)/mL09.917.522.4资料显示，反应分两步进行：①2Fe3＋＋H2O2=2Fe2＋＋2H＋＋O2↑；②H2O2＋2Fe2＋＋2H＋=2H2O＋2Fe3＋。反应过程中能量变化如图所示。下列说法正确的是()A．Fe2＋的作用是增大过氧化氢的分解速率B．反应①②均是放热反应C．反应2H2O2(aq)=2H2O(l)＋O2(g)是吸热反应D．0～6min内的平均反应速率v(H2O2)≈3.33×10－2mol·L－1·min－1答案D解析Fe3＋作催化剂，增大过氧化氢的分解速率，Fe2＋是中间产物，A项错误；根据图像可知，反应①是吸热反应，反应②是放热反应，B项错误；根据图像可知，反应2H2O2(aq)=2H2O(l)＋O2(g)中反应物的总能量高于生成物的总能量，因此是放热反应，C项错误；0～6min内生成氧气0.001mol，消耗H2O20.002mol，则平均反应速率v(H2O2)＝eq\f(0.002mol,0.01L×6min)≈3.33×10－2mol·L－1·min－1，D项正确。15．(山西平遥中学高一期中)下列图示与对应的叙述不相符的是()A．图甲表示燃料燃烧反应的能量变化B．图乙表示酶催化反应的反应速率随反应温度的变化C．图丙表示除去氧化膜的镁条投入到稀盐酸中，反应速率v随时间t的变化曲线D．图丁表示某温度下V1mL1.0mol·L－1盐酸和V2mL1.5mol·L－1的NaOH溶液混合均匀后溶液温度随V1的变化趋势(V1mL＋V2mL＝50mL)答案A解析燃烧为放热反应，反应物的总能量比生成物的总能量高，图示与叙述不相符，A符合题意；酶催化存在最适宜的温度，在最适宜的温度下酶的催化活性最高，化学反应速率最快，温度低于或者高于最适宜温度，化学速率都减慢，图示与叙述相符，B不符合题意；Mg和盐酸反应为放热反应，开始反应时，反应放热且H＋浓度较大，影响速率的主要因素为温度，温度升高，化学反应速率加快；随着反应的进行，H＋浓度减小，影响速率的主要因素为H＋浓度，H＋浓度减小，化学反应速率减慢，图示与叙述相符，C不符合题意；酸碱恰好完全反应时，放热最多，温度最高，此时酸、碱的物质的量相同，V1mL×1.0mol·L－1＝V2mL×1.5mol·L－1，V1∶V2＝3∶2，溶液的总体积为50mL，则温度最高的点对应的V1＝30mL，图示与叙述相符，D不符合题意。16．(张家港高级中学高一下期末)对于反应中的能量变化，表述正确的是()A．放热反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量B．断开化学键的过程会放出能量C．加热才能发生的反应一定是吸热反应D．氧化反应均为吸热反应答案A解析放热反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量，A项正确；断开化学键的过程会吸收能量，B项错误；吸、放热反应与外界条件无直接关系，C项错误；食物的腐败变质是氧化反应，该过程是放热的，D项错误。17．(河北衡水校级期中)汽车的启动电源常用铅蓄电池，该电池在放电时的总反应方程式为PbO2(s)＋Pb(s)＋2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)＋2H2O(l)，根据此反应判断，下列叙述正确的是()A．PbO2是电池的负极B．负极的电极反应式为Pb＋SOeq\o\al(2－,4)－2e－=PbSO4C．铅蓄电池放电时，每转移2mol电子消耗1molH2SO4D．电池放电时，两电极质量均增加，且每转移1mol电子时正极质量增加48g答案B解析蓄电池放电时，该装置是原电池，负极上失电子发生氧化反应，该装置中Pb失电子发生氧化反应，所以Pb是负极，A项错误；负极上Pb失电子后和硫酸根离子反应生成硫酸铅，即Pb＋SOeq\o\al(2－,4)－2e－=PbSO4，B项正确；1molPb反应转移2mol电子，消耗2molH2SO4，C项错误；放电时两电极质量均增加，负极的电极反应式为Pb＋SOeq\o\al(2－,4)－2e－=PbSO4，每转移1mol电子时电极质量增加48g，正极的电极反应式为PbO2＋SOeq\o\al(2－,4)＋2e－＋4H＋=PbSO4＋2H2O，每转移1mol电子时电极质量增加32g，D项错误。18．(重庆巴蜀中学期中)某实验探究小组研究320K时N2O5的分解反应：2N2O54NO2＋O2。如图是该小组根据所给表格中的实验数据绘制的。下列有关说法正确的是()t/min01234c(N2O5)/(mol·L－1)0.1600.1140.0800.0560.040c(O2)/(mol·L－1)00.0230.0400.0520.060A.曲线Ⅰ是N2O5的浓度变化曲线B．曲线Ⅱ是O2的浓度变化曲线C．N2O5的浓度越大，反应速率越快D．O2的浓度越大，反应速率越快答案C解析结合表格中N2O5和O2的初始浓度可知曲线Ⅰ、Ⅱ分别是O2、N2O5的浓度变化曲线，A、B项错误；利用表格中数据进行计算，无论是用N2O5的浓度变化，还是用O2的浓度变化得出的反应速率都随着反应的进行而减小，而随着反应的进行，N2O5的浓度减小，O2的浓度增大，C项正确，D项错误。二、非选择题(本题包括4小题，共46分)19．(12分)(郑州月考)分别按如图甲、乙所示装置进行实验，图中两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸，乙中Ⓐ为电流表。请回答下列问题：(1)以下叙述中，正确的是________(填字母)。A．甲中锌片是负极，乙中铜片是正极B．两烧杯中铜片表面均有气泡产生C．两烧杯中溶液pH均增大D．产生气泡的速度甲中比乙中慢E．乙的外电路中电流方向Zn→CuF．乙溶液中SOeq\o\al(2－,4)向铜片方向移动(2)变化过程中能量转化的主要形式：甲为___________________；乙为___________________。(3)在乙实验中，某同学发现不仅在铜片上有气泡产生，而且在锌片上也产生了气体，分析原因可能是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)在乙实验中，如果把硫酸换成硫酸铜溶液，请写出铜电极的电极反应式及总反应离子方程式：铜电极：______________________，总反应：_______________________________________。当电路中转移0.25mol电子时，消耗负极材料的质量为________g(Zn的相对原子质量65)。(4)Cu2＋＋2e－=CuZn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu8.125解析甲中没有形成闭合回路，不能构成原电池，铜不能与稀硫酸反应，所以铜片表面没有气泡产生，烧杯中氢离子参加反应，浓度减小，溶液的pH增大。乙中构成原电池，加快了化学反应速率，所以产生气泡的速率甲中比乙中慢；乙中Zn为负极，Cu为正极，所以电流方向Cu→Zn，溶液中的H＋向铜片方向移动，SOeq\o\al(2－,4)向锌片方向移动。乙中负极反应式为Zn20．(10分)(石家庄期中)化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。(1)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在400mL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，实验记录如下(累计值)：时间/min12345氢气体积/mL(标准状况)100240464576620①哪一时间段反应速率最大？________min(填“0～1”“1～2”“2～3”“3～4”或“4～5”)，原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②求3～4min时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率：________________(设溶液体积不变)。(2)另一学生为控制反应速率防止反应过快难以测量氢气体积，他事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率，你认为不可行的是________(填字母)。A．蒸馏水 B．KCl溶液C．KNO3溶液 D．CuSO4溶液(3)某温度下在4L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。①该反应的化学方程式是________________________________________________________。②该反应达到平衡状态的标志是________(填字母)。A．Y的体积分数在混合气体中保持不变B．X、Y的反应速率比为3∶1C．容器内气体压强保持不变D．容器内气体的总质量保持不变E．生成1molY的同时消耗2molZ③2min内Y的转化率为________。答案(1)①2～3该反应是放热反应，此时温度高且盐酸浓度较大，反应速率较快②0.025mol·L－1·min－1(2)CD(3)①3X(g)＋Y(g)2Z(g)②AC③10%解析(1)①在0～1min、1～2min、2～3min、3～4min、4～5min时间段中，产生气体的体积分别为100mL、140mL、224mL、112mL、44mL，由此可知反应速率最大的时间段为2～3min；原因是该反应是放热反应，此时温度高且盐酸浓度较大，反应速率较快；②在3～4min时间段内，n(H2)＝eq\f(0.112L,22.4L·mol－1)＝0.005mol，消耗盐酸的物质的量为0.01mol，故v(HCl)＝eq\f(0.01mol,0.4L×1min)＝0.025mol·L－1·min－1。(2)加入蒸馏水及加入KCl溶液，H＋浓度减小，反应速率减小且不减少产生氢气的量，故A、B正确；C项，加入KNO3溶液，H＋浓度减小，因酸性溶液中有NOeq\o\al(－,3)，具有强氧化性，与Zn反应无氢气生成，错误；D项，加入CuSO4溶液，形成原电池，反应速率加快，且影响生成氢气的量，错误。(3)①由图像可以看出，反应中X、Y的物质的量减少，应为反应物，Z的物质的量增多，应为生成物，当反应进行到5min时，Δn(Y)＝0.2mol，Δn(Z)＝0.4mol，Δn(X)＝0.6mol，则Δn(Y)∶Δn(Z)∶Δn(X)＝1∶2∶3，参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比，则反应的方程式为3X(g)＋Y(g)2Z(g)；②X、Y的反应速率比为3∶1，随着反应的进行X、Y的反应速率比始终为3∶1，不能作为平衡状态的标志，故B错误；反应物和生成物均为气体，容器内气体的总质量保持不变，不能作为平衡状态的标志，故D错误；生成1molY的同时消耗2molZ均只能表示逆反应速率，不能说明正、逆反应速率相等，无法判断反应达到平衡状态，故E错误；③2min内X的转化率＝eq\f(变化物质的量,起始总物质的量)×100%＝eq\f(1mol－0.9mol,1mol)×100%＝10%。21．(12分)(1)汽车尾气中NO生成过程的能量变化如图所示。1molN2和1molO2完全反应生成NO会__________(填“吸收”或“放出”)________kJ能量。(2)通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量，其工作原理如图所示。已知：O2－可在固体电解质中自由移动。①NiO电极上发生的是________(填“氧化”或“还原”)反应。②外电路中，电子是从____________(填“NiO”或“Pt”)电极流出。③Pt电极上的电极反应式为_______________________________________________________。(3)一种新型催化剂能使NO和CO发生反应：2NO＋2CO2CO2＋N2。已知增大催化剂的比表面积可提高该反应速率。为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，如表所示。实验编号t/℃NO初始浓度/mol·L－1CO初始浓度/mol·L－1催化剂的比表面积/m2·g－1Ⅰ2801.20×10－35.80×10－382Ⅱ2801.20×10－35.80×10－3124Ⅲ350a5.80×10－382①表中a＝________。②能验证温度对化学反应速率影响规律的是实验________________(填实验编号)。③实验Ⅰ和实验Ⅱ中，NO的物质的量浓度c(NO)随时间t的变化曲线如图所示，其中表示实验Ⅱ的是曲线______________(填“甲”或“乙”)。(4)在容积固定的绝热容器中发生反应2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)，不能说明该反应已达到平衡状态的是______(填字母)。A．容器内温度不再变化B．容器内的气体压强保持不变C．2v逆(NO)＝v正(N2)D．容器内混合气体的密度保持不变答案(1)吸收180(2)①氧化②NiO③O2＋4e－=2O2－(3)①1.20×10－3②Ⅰ和Ⅲ③乙(4)CD解析(1)由图可知，1molN2(g)和1molO2(g)完全反应生成NO(g)时，断裂反应物中化学键吸收的总能量为946kJ＋498kJ＝1444kJ，形成生成物中化学键放出的总能量为2×632kJ＝1264kJ，则反应时需要吸收180kJ的热量。(2)①原电池中，NiO为负极，电极上NO失电子发生氧