高中化学必修第二册 第6章 第一节 第2课时 化学反应与电能

第2课时化学反应与电能

［核心素养发展目标］I.设计实验认识构成原电池的条件。2.理解原电池的概念及工作原理,

能正确判断原电池的正负极。

一、火力发电——化学能间接转化为电能

r知识梳理」

1.我国目前电能主要来自火力发电,其次来自水力发电。

2.火力发电的原理

首先通过化石燃料燃烧,使化学能转变为热能,加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机,然

后带动发电机发电。

3.能量转换过程

化学能四整热能型逆si■机械能典电能

r理解应用」

燃煤发电是目前我国主要的火力发电形式，思考回答下列问题：

⑴写出碳完全燃烧的化学方程式并用双线桥标出上述反应中电子转移的方向和数目：

(2)上述燃烧反应中发生氧化反应的是,氧化剂是。

(3)碳燃烧过程中化学能主要转变为能和能。

(4)试从资源、能效、对环境的影响等方面，阐述火力发电的弊端有哪些？

失去4L

I1

007-2

C-I-O2_CO2

I_______f

答案⑴得到2X2e-

(2)碳氧气(3)热光

(4)①化石燃料属于不可再生资源，用化石燃料发电会造成资源的浪费；②火力发电的过程中,

能量经过多次转化，利用率低，能量损失大；③化石燃料燃烧会产生大量的有害物质(如SO?、

CO、NO2、粉尘等)，污染环境

二、原电池一化学能直接转化为电能

r知识梳理」

1.实验探究

实验操作实验现象原因解释

反应的离子方程式：Zn+2H+

2InCu

2+

(^=Zn+H21

Zn片•：锌片溶解，表

Cu片表面无明显变化的原因：

面产生无色气泡

i铜排在金属活动性顺序表氢的

稀H?SO,Cu片：无变化

后面，不能从酸溶液中置换出

(1)

氢气

电流表指针偏转说明：导线中

Q

Zn2uZn片是否溶解：iW有电流

nCu片上是否有气泡：Cu片上有气泡说明：溶液中的

3有气泡氢离子在铜片表面获得电了•发

稀H?SO,

电流表A指针偏转生还原反应产生氢气，从铜片

(2)

上放出

2.原电池的概念

原电池是把化学能转化为电能的装置;

原电池的反应本质是氧化还原反应。

3.原电池的工作原理

⑴分析下图并填空

悔G喻

电极名称：负极「电极名称：谴

电极反应类型:电极反应类型：还原反应

聚化反应

电极反应式：

电极反应式：

、2H•+2<r=H/

Zn2e=Zn"

原电池总反应式：Zn+2H+=Zn2+H2t。

⑵能量转化：化学能转变为电能。

4.原电池的构成条件

理论上，放热的氧化还原反应均可构成原电池。

装置条件：(1)具有活动性不同的两个电极(金属与金属或金属与能导电的非金属)。

(2)溶液：两电极均插入电昼质溶液中。

(3)导线：两电极用导线相连，形成闭合归I路。

r判断正误」

(1)火力发电是化学能间接转化为电能的过程()

(2)HC1+NaOH=NaCI+H2O是放热反应，可以设计成原电池()

(3)将铜片和锌片用导线连接插入酒精中，电流表指针发生偏转()

⑷在铜—锌—稀硫酸原电池中，电子由锌通过导线流向铜，再由铜通过电解质溶液到达锌

（）

（5）原电池中阳离子向正极移动（）

（6）原电池中的负极反应一定是电极材料失电子（）

答案（1）V（2）X（3）X（4）X⑸J（6）X

\理解应用」

1.（原电池的构成条件）下列装置中能够组成原由池的是_______（填序号），其他不能构成原电

池的试分别说明理由：。

H2soi溶液HCI溶液H2sol溶液

答案③⑤

①只有一个电极，②中两个电极的活泼性相同，④中为非电解质溶液，不能导电，⑥电解质

溶液（内电路）未形成闭合回路

■反思归纳

原电池的判定方法

一看反应原理（能否自发地进行氧化还原反应）；二看构成条件（两极一液成回路：两个活泼性

不同的电极，插入电解质溶液中，装置形成闭合回路）。

2.（电极名称的判断）根据原电池原理，结合装置图，按要求解答问题：

电流表

⑴若X为Zn,Y为硫酸铜溶液，则X为（填电极名称），判断依据；

铜电极的名称是,溶液中的CP'移向（填“Cu”或“X”）电极。

（2）若X为银，Y为硝酸银溶液，则X为（填电极名称），判断依据；

铜电极的名称是，溶液中的Ag+移向（填“Cu”或“X”）电极。

（3）若X为Fc,Y为浓硝酸，则Cu为（填电极名称），铜电极可能观察到的现象是

；X电极的名称是O

答案(1)负极锌的活泼性比铜强(或Zn的还原性比Cu强)正极Cu

⑵正极铜的活泼性比银强(或Cu的还原性比Ag强)负极X

(3)负极铜电极逐渐溶解，溶液变蓝正极

3.利用原电池原理可比较金属的活泼性，原电池中，作负极的金属活动性•般比作正极的金

属活动性强。结合相关知识解答下列问题。

由A、B、C三种金属按表中装置进行实验：

甲乙

aCI-1B

装置

♦CuSO,溶液

A不断溶解，C的质量增加，

现象

B上产生气泡B的质量减轻

⑴在甲中，金属片(填“A”或“B”泼生氧化反应。

(2)在乙中，金属片(填“B”或"C”)作负极。

⑶如果把B、C用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液口，有一电极产生气泡。则金属片

(填“B”或"C”)上有气泡产生。

(4)上述三种金属的活动性顺序是o

答案(I)A(2)B(3)C(4)A>B>C

提醒：利用原电池还可加快化学反应，如：在用Zn和稀硫酸反应制取H2时，滴加少量CuSO4

溶液，可加快Zn与稀硫酸反应制取比的速率。

■归纳总结

［跟踪强化」

1.下列设备工作时，将化学能转化为电能的是()

锂离子电池太阳能集热器燃勺灶硅太阳能电池

答案A

解析A项，锂离子电池是把化学能转化为电能，故正确；B项，太阳能集热器是把太阳能

转化为热能，故错误：C项，燃烧是放热反应，是把化学能转化为热能，故错误：D项，硅

太阳能电池是把太阳能转化为电能，故错误。

2.下列装置能形成原电池的是（)

FeCuWhe

1

稀硫酸酒情稀盐酸

⑤⑥⑦

A.①②③SB.①②⑤⑥

D.①②③⑥⑦

答案A

解析根据构成原电池的“两极一液一线一反应”判断,装置④不能形成闭合回路；装置⑤

不具有两个活动性不同的电极，只能发生氧化还原反应；装置⑥中酒精不是电解质溶液。

3.如图所示，下列对于该原电池的叙述正确的是（）

ACu

稀酸酸

A.铜是负极，铜片上有气泡产生

B.铜片质晟逐渐减小

C电流从锌片经导线流向铜片

D.氢离子在铜片表面被还原

答案D

解析由图可知，Zn为原电池负极,失去电子被氧化，电子经导线流向正极铜电极；溶液中

的氢离子在正极得到电子用被还原为H2：电子流向与电流方向相反。

4.某原电池的离子方程式是Zn+Cu2+=Zn2++Cu,该原电池正确的组成是（）

选项正极负极电解质溶液

ACuZnHC1

BZnCuCuSO4

CCuZnCuSO4

DCuZnZnCl2

答案c

解析将Zn+Cu2+=Zr|2++Cu拆开两个半反应：

氧化反应（负极反应）：Zn-2e-=Zn2+o

还原反应（正极反应）：Cu2'4-2c-=Cuo

则电池的负极是Zn,正极是比锌不活泼的金属或能导电的非金属，电解质溶液中含C/+。

课时对点练

A组基础对点练

题组一获取电能的途径

1.下列叙述不正确的是（）

A.用天然气火力发电时，每一步都需要化学反应来完成

B.利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约资源，保护环境

C.原电池反应一定为氧化还原反应

D.在火力发电时，化学能转化为热能的过程实际上是氯化还原反应发生的过程，伴随着能量

的变化

答案A

解析火力发电的过程包括，化学能包磐热能包处机械能*电能，后两个阶段都未

发生化学变化。

题组二原电池概念及构成

2.下面是四个化学反应，你认为理论上不可用于设计原电池的化学反应是（）

A.Zn+Ag2O+H2O=Zn（0H）2+2Ag

D.PbIPbO2I2II2SO4-2PbSO4I211,0

C.Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4

D.C+CO2=^S=2CO

答案D

解析D是吸热的氧化还原反应，反应过程中吸收能量，不能设计为原电池。

3.（2018•长春外国语学校月考）下列关于原电池的叙述中，不正确的是（）

A.原电池的负极发生的反应是氧化反应

B.原电池的电极只能由两种不同的金属构成

C.原电池能将化学能转变为电能

D.原电池中电子流入的一极是正极

答案B

解析原电池的负极失去也子被氧化，发生氧化反应，A正确；构成原电池正负极的材料不

一定是两种不同的金属，可能是非金属和金属，B错误；根据原也池的工作原理，原电池是

将化学能转变为电能的装置，C正确；原电池放电时，电子转移的方向是从负极沿导线流向

正极，所以正极为电子流入的电极，D正确。

4.下列各组的电极材料和电解液，不能组成原电池的是（）

A.铜片、石墨棒、蔗糖溶液

B.锌片、石墨棒、硫酸铜溶液

C.锌片、铜片、稀盐酸

D.铜片、银片、硝酸银溶液

答案A

解析蔗糖为非电解质。

5.下列装置可以构成原电池的是（）

忌

锌

铜

蔗

械

溶

液

B

的

燧装

硫

酸

溶

液

答案c

题组三原电池的原理及应用

6.下图是原电池示意图。当该电池工作时，下列描述不正确的是（）

A.溶液由无色逐渐变为蓝色

B.铜片表面有气泡

C电流表指针发生偏转

D.锌是负极，其质晟逐渐减小

答案A

解析因Zn的活泼性大于Cu,则Zn为负极，Cu为正极，Cu不能反应生成Cf十,所以溶

液不会变为蓝色，故A错误；Cu为正极，H*在Cu电极上得电子生成氮气，所以铜片表面

有气泡产生，故B正确；在该原电池中，Zn失去电子、包子由Zn片经导线流向Cu片，电

流表指针发生偏转，故C正确；Zn为负极，Zn失去电子生成Z/+,其质量逐渐减小，故D

正确。

.某原电池反应的化学方程式为下列有关描述正确的是（）

7Fe+CuSO4=FeSO44-Cu,

A.Fe为正极

B.Cu为负极

C.负极发生还原反应

D.电解质溶液是CuS04溶液

答案D

解析根据金属活动顺序麦知，铁比铜活泼，结合原电池原理知，铁作负极，铜作正极，负

极上电极材料失电子变成离子进入溶液，发生氧化反应，正极上，溶液中饷离子得电子生成

铜单质，发生还原反应，电解质溶液是CuSCh溶液，故A、B、C错误，D正确。

8.（2019•山东城阳第三高级中学高一期中）A、B、C都是金属，B中混有C时，只有C能被盐

酸溶解；A、B与稀硫酸组成原电池时，A为电池的正极。A、B、C三种金属的活动性顺序

为（）

A.A>B>CB.A>C>B

C.C>B>AD.B>C>A

答案C

解析B中混有C,只有C能被盐酸溶解，根据金属活动顺序表，推出C比B活泼，A、B

与稀硫酸构成原电池，A为正极，则B为负极，根据原也池工作原理，推出B比A活泼，

综上所述，金属活动性大小顺序是C>B>A,故C正确。

9.如图是某同学学习原电泡后整理的学习笔记，错误的是（）

②电流

③③

ft

钝化反应ZnCu（还原反应

负Cu止

Zn-Zn2<极极12H.-HJ

阴离子rH2SOt=阳离子

④④

A.①电子流动方向B.②电流方向

C.③电极反应D.④溶液中离子移动方向

答案B

解析锌为负极，铜为正极，电子由锌片流向铜片，A正确；电流与电•子运动方向相反，则

电流由铜片经导线流向锌片，B错误：锌失电子生成锌离子，H+在铜片上得电子被还原生成

凡逸出，C正确；原电池工作时，阴离子移向负极，阳离子移向正极，D正确。

10.某同学为了探究原电池声生电流的过程，设计了如图实验。

ZnjJLlC

CuSO,溶液

⑴打开K,观察到的现象为。

⑵关闭K,观察到的现象是.

此电池的负极的电极反应式为，

总反应式为。

（3）关闭K,溶液中阳离子向（填“Zn”或“C”）极移动，外电路中，电子流却方向

是'

答案⑴锌棒上附着有红色固体⑵碳棒上附着有红色固体Zn-2e-=Zn2+Zn4-Cu2+

=Zn2++Cu（3）CZn-C（或负极一正极）

解析（1）打开K,锌与硫酸铜接触，置换出铜，所以可以看到锌棒上附着有红色固体。（2）

关闭K,形成原电池，锌作负极，碳作正极，溶液中的铜离子在碳棒上得到电子生成铜，看

到碳棒上附着有红色固体；其正极反应为Cu"+2e—=Cu;负极反应为Zn—2e-=Zn2+；

总反应为Zn+Cu2+=Zn2++Cu。⑶关闭K,溶液中的阳离子向正极移动，即向碳棒移动，

电子从锌出来经过导线流向碳。

B组综合强化练

1.美国化学家诺塞拉研制出一种可以将水分解成氢气和氧气的催化剂，这将使氢气生产成为

可能，并使太阳能使用步入新的时代，被称为“水发电技术”。下列有关说法正确的是（）

A.“水发电技术”是指水分解生成氢气和氧气，同时放出能量来发电

B.”水发电技术”可实现发电过程中的零污染物排放

C.若水分解产生的H?、02分别通入燃料电池的两极，通H2的电极上发生还原反应

D.“水发电技术”的能量转换形式为：化学能一电能一热能

答案B

解析水分解的过程是吸热过程，选项A错误；“水发电技术”可实现发电过程中的零污染

物排放，选项B正确：“水发电技术”的能量转换形式为太阳能一化学能一电能，选项D错

误；氢氧燃料电池中，通H2的为电源负极，失去电子发生氧化反应，选项C错误。

2.下列有关原电池的说法正确的是（）

A.将反应2Fe3.+Fe=3Fe2-设计为原电池，则可用Zn为负极，Fe为正极，FeCh为电解质

B.铜片和铝片用导线连接后插入浓硝酸中，铜作负极

C铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极

D.铝片和镁片用导线连接后插入NaOH溶液中，Mg较活泼作负极

答案B

解析Fe作负极，活泼性比Fe弱的作正极，所以不能用Zn作负极，故A错误；A1遇到浓

硝酸会钝化，Cu与浓硝酸反应，Cu作负极，故B正确；电子由负极（锌）流向正极（铜），故C

错误；由Al、Mg、NaOH组成的原电池，A1作负极失电子生成AIO。故D错误。

3.（2019・长沙高一下学期期中）如图所示，两电极一极为碳棒,一极为铁片，若电流表的指针

发生偏转，且a极上有大量气泡生成，则以下叙述正确的是（)

Ab

A.a为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸

B.b为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液

C.a为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸

D.b为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液

答案C

解析Fe、C形成的原电池中，负极铁失去电子，变成Fe?*,由于a极上有大量气泡生成，

所以正极（C）也极反应：2H++2e-==氏f,a为正极，是碳棒；b为负极，是铁片；电解质

溶液为硫酸。

4.（2019・醴陵市期中）如图所示的原电池装置，X、Y为两电极，电解质溶液为稀硫酸，外电路

中的电子流向如图所示，对此装置的下列说法正确的是（）

A.外电路的电流方向为：X-外电路fY

B.若两电极分别为Zn和石墨棒，则X为石墨棒，Y为Zn

C.SO/移向X甩极，Y电极上有氢气产生

D.X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应

答案C

解析由外电路中的电子流向可知，X为负极，Y为正极，由图可知电子的流动方向是Xf

外包路一Y,则电流的方向应该是Y-外电路一X,故A错误；X为原电池的负极，Y为正

极，则X应为Zn,故B错误；X为负极，Y电极上生成氢气，SO1移向负极X电极，故C

正确；X极上发生的是氧化反应，Y极上发生的是还原反应，故D错误。

5.（2019•白山市第十九中学高一期中）a、b的活动性均比氢强，a还可以从b的硝酸盐中置换

出b。将a、b用导线相连放入C11SO4溶液中，下列叙述中不正确的是（）

A.导线上有电流，电流方向由a到b

B.a极质量减少，b极质量增加

C.b棒上析出氢气

D.a棒发生氧化反应，b棒发生还原反应

答案A

解析将a、b用导线相连放入CuSCh溶液中，构成原电池，a是负极，b是正极，导线上有

电流，电流方向由b到a,故A错误；在原电池中，负极a发生失电子的氧化反应，质量减

轻，不活泼金属b为正极，发生得电子的还原反应，质量增加或者是产生氨气，故B、C正

确；在原电池中，负极a发生失电子的氧化反应，正极b极发生得电子的还原反应，故D正

确：选A。

6.汽车广泛使用的铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2,电解液为硫酸，工作时，电极反应分别

+-

是：Pb+SO1-2c_=PbSO4,PbO>+4H+SOr+2c=PbSO4+2H2O,下面结论正确的

是（）

A.Pb为正极，被氧化

B.Pb为负极，电极质量逐渐减轻

C.SOM只向PbO2处移动

D.电解液密度不断减小

答案D

解析Pb被氧化，应为原电池负极，负极生成硫酸铅，质量增大，A、B均错误：阴禹子向

负极移动，即向Pb移动，选项C错误：在放电过程中硫酸的浓度逐渐减小，因而密度威小，

D项正确。

7.按图1所示装置进行实验，若图2中x轴表示流入正极的电子的物质的量，则），轴可以表

示（）

①c（Ag'）②c（NCh）③a棒的质量④b棒的质量⑤溶液的质量

A.①③B.②④

C.①®@D.②④⑤

答案C

解析NO］不参加反应，因此"NO：）不变，②不籽合图像变化，负极反应式为Fe-2e、=Fe2+,

正极反应式为Ag++e-=Ag,则a棒的质量逐渐减少，b棒的质量逐渐增加，c（Ag.）逐渐减

小，①③符合图像变化，④不符合图像变化；由电极反应式可知，每溶解56g铁转移2moi

电子，有216g银从溶液中析出，故随着反应的进行，溶液的质量减少，⑤符合图像变化，

综上可知，C项正确。

8.现有反应：©Ba（OH）2-8H2O+2NH4Cl=2NH3t+BaCI2+10H2O»②Fe+H2so4=FeS0j

+H2to试回答下列问题：

（1）两反应中属于吸热反应的是（填序号，下同），能设计成原电池的是________。

（2）Fe—Cu原电池的装置如图所示。

稀疏酸

①铁作（填“正极”或“负极”），溶液中川向—（填“铁”或“铜”）电极方向移动。

②正极的现象是,负极的电极反应式为。

③若反应过程中有0.2mol电子发生转移，则生成的氢气在标准状况下的体积为L。

答案⑴①②⑵①负极铜②有气泡产生Fe-2e==Fe2+③2.24

课后测评

（时间:90分钟分值:100分）

一、选择题（本题包括10小题，每小题只有一个正确选项，每小题2分，共20分）

1.（河南郑州八校高一期中）南极上空臭氧空洞是指臭氧的浓度较臭氧空洞发生前减少超过

30%的区域，臭氧空洞的形成与203—302有关。下列叙述错误的是（）

A.该变化一定是化学变化

B.该变化一定伴随着能量的变化

C.该变化一定有共价键的断裂与生成

D.该变化一定有电子的转移

ggn

［廨板。3和02是乳元索的不同单质，二者之间的转化是化学变化,A正确;该变化中有共价键的

断裂与形成，并伴随能量变化,B、C正确;该反应中氧元素化合价不变，故不存在电子转移,D错

・口

［大O

2.（山东日照高一期中）依据如图信息，所得结论错误的是（）

A.该图像可以表示氯化钺固体与消石灰反应的能量变化

B.该反应过程中，一定有其他形式的能量转化成化学能

C.该反应过程中，形成新化学键释放的总能最小于断裂旧化学键吸收的总能最

D.因为生成物的总能量高于反应物的总能量，所以该反应一定需要加热才可进行

典D

画由题图可知.该反应是吸热反应，氯化馁与消石灰制取NH?的反应是吸热反应,A正确;吸热

反应中热能转化为化学能,B正确;对于吸热反应，形成新键释放的总能量低于断裂旧键吸收的

总能量,C正确;吸热反应不一定需要加热也可进行，如巅化核晶体与Ba（OH）2・8H2。晶体的反应

是吸熟反应，在常温下即可反应,D错误。

3.（福建福州一中高一期中）锌锦干电池在放电时，电池总反应方程式可以表示为

H2+

Zn+2MnO2+2N4-Zn+Mn2O3+2NH3t+H2Oo在此电池放电时，正极（碳棒）上发生反应的物

质是（）

A.Zn

B.碳棒

C.MnCh和NH；

D.Z/+和力；

|^¥|c

阿明锌镒干电池放电时,正极上发生还原反应，由电池总反应可知，镒元素化合价降低,MnOz发

生还原反应。

4.（天津第二中学高一期中］某兴趣小组设计的原电池装置如图所示。该电池工作时，下列说法

正确的是（）

浸有稀硫酸的漉纸

A.锌片为正极

B.碳棒上发生了还原反应

C.电子由碳棒经导线流向锌片

D.H+@锌片移动

函B

膻画锌是活泼金属,与碳棒通过导线相连，放在浸有稀硫酸的谑纸上，形成原包池，锌是负极，失

去电子发生氧化反应,A错误;碳棒是正极,H+在正极发生还原反应生成H2,B正确;原电池中电

子由负极流向正极,即电子由锌片流向碳棒,C错误;原电池的电解质溶液中,阳离子向正极移动,

则H+向碳棒移动,D错误。

5.对于放热反应2s02迎）+。2四）02so3（g）,下列判断正确的是（）

A.2molSO2和足量的02反应，必定生成2molSO3

B.当贝正）〉v（逆）时，随着反应的进行,反应物的物质的量逐渐减小

C.正反应速率之比为v（SO＞）:v（O2）：V（SO3）=2：1：2时,反应达到平衡

D.反应达到平衡后，升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小

轴B

函该反应为可逆反应，不论条件怎样改变，反应不可能进行完全,A项错误;可正）,u（逆）表示反

应正向进行，随着反应的进行，反应物的物质的量逐渐减小,B项正确;在可逆反应里，各物质表

示的反应速率之比等于其化学计量数之比，此时反应不一定达到平衡,C项错误;升高温度，正、

逆反应速率均增大,D项错误。

6.下列措施对增大反应速率明显有效的是（）

A.在用出和用工业合成N%时，降低温度

B.Fe与稀硫酸反应制取氢气时，改用浓硫酸

CKSO4与BaCL在溶液中反应时，增大压强

D.将铝片改为铝粉，做铝与氧气反应的实验

量D

解羽降低温度，合成NH?的反应速率减小;铁遇浓硫酸会产生钝化现象，不再产生氨气;改变压

强只对有气体参加的反应的反应速率有影响;增大固体的表面积可以加快反应速率。

7.（安徽宿州十三校高一期中）根据H2与F2发生反应生成HF过程中的能量变化的示意图，下列

说法正确的是（）

OO

154kJ-mo「夕x565kJ•mol'1

436kJ-mol-

OOOOoo

COHF

反应物出生成物

A.该反应为吸热反应

B.该反应为放热反应

c.i与n过程放出热量

D.H【过程吸收热最

答案|B

解画由题图可知,1molF2和1molH2反应生成2molHF时，断键吸收总能量为154kJ+436

kJ=590kJ,成键释放总能量为2x565kJ=l130kJ,故该反应是放热反应,A错误,B正确;过程I和

I【断裂共价钺，需要吸收能量C错误;过程【H形成共价键，释放能量,D错误。

8.下列各组反应（表中物质均为反应物）在反应刚开始时，放出H2的速率最大的是（）

金属（粉末状）

反应

选酸的浓度

温

项其物质的量及体积

度

/mol

6moiL”硝酸10

AMg0.160

mL

3moM/盐酸10

BMg0.160

mL

3molL」盐酸10

CFe0.160

mL

3mol•!/硫酸10

DMg0.160

mL

蠲D

画影响化学反应速率的主要因素是反应物的性质，镁的金属活动性强于铁，所以C项放出氢

气的速率最小。A项,Mg与HNCh反应不会产生氢气,B、D两项中只需比较c（H+）的大小即

可,HC1为一元强酸，硫酸为二元强酸.故相同浓度的盐酸与硫酸溶液，硫酸溶液中的c（H+）大于

盐酸中的c(H+),D项符合题意。

9.(浙江浙北高一期中)对于以下反应:A(s)+3B(g)12c(g)+D(g),在一定温度和容积固定的容

器中进行，下列判断正确的是()

A.当容器内的压强不再变化,可以判断反应已经达到平衡

B.往容器中通入稀有气体He,由于压强增大，所以反应速率增大

C.往容器中加入少量A,反应速率增大

D.无论反应是放热反应还是吸热反应，升高温度,正反应速率一定增大

睡D

庭眼该反应前后气体分子总数不变，恒容条件下，气体总物质的量及压强始终不变，因此压强不

变不能判断是否平衡,A错误;通入稀有气体He,原混合气体的浓度不变，故反应速率不变,B错

误;A是固体，加入少量A,反应速率不变,C错误;升高温度，正、逆反应速率均加快,D正确。

10.(福建福州八县市协作校高一期中)一定温度下，向2L某恒容密闭容器中加入1molX气体

和2molY气体,发生如下反应:X(g)+2Y(g)02Z(g),5min时测得Z的物质的量为1.2mol,下

列说法正确的是()

A.此时Y的浓度为0.6molL-1

B.5min内v(X)=0.06molL'-min-1

C.容器内X、Y、Z的浓度之比为1：2：2,则该反应达到平衡状态

D.单位时间消耗0.1molX同时生成0.2molZ,则该反应达到平衡状态

I^MIB

|解析|结合反应方程式,5min时生成1.2molZ,同时必然消耗0.6molX和1.2molY,此时

2niol-l2mol0taiol

c(Y)=2L=0.4mol-L^A错误;5min内消耗X的平均反应速率为i<X)=2^^=0.()6

molL'minLB正确;达到平衡时,X、Y、Z的浓度均保持不变，当容器内X、Y、Z的浓度之比

为1：2：2时,该反应不一定处于平衡状态C错误;消耗X和生成Z都代表正反应速率,不能据

此判断是否处于平衡状态,D错误。

二、选择题(本题包括5小题，每小题有1~2个正确选项,每小题4分，共20分)

11.(山东临沂高一期末)一定温度下，在2L的恒容密闭容器中发生反应A(g)+2B(g)^3C(g)o

反应过程中的部分数据如下表所示：

各物质物质的量

下列说法正确的是()

A.0-5min用A表示的平均反应速率为0.03mol-L'min-1

B.容器内压强不变，说明反应已达到平衡状态

C.平衡状态时c(C尸0.6mol-L-1且不再发生变化

D.升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小

答案AC

0Sool

：Lx5mw

解析|由题表中信息可知,0~5min生成0.9molC,同时消耗0.3molA,则有V<A)==0.03

molL'minLA正确。该反应前后气体分子总数相等，反应过程中气体总物质的量不变，则气体

的压强不变，故容器内压强不变不能判断是否平衡,B错误。10min时，消耗0.4molA,同时应生

成1.2molC,此时c(C)=0.6mol-L';15min时，消耗0.8molB,必然生成1.2molC,此时c(C)=0.6

molL”,说明10min时该反应达到平衡状态,C正确。升高温度，正、逆反应速率均增大,D错误。

12.下列描述的化学反应状态，不一定是平衡状态的是()

AH(g)+Br2(g)T2HBr(g)恒温、恒容下，反应体系中气体的颜色保持不变

B.2NO2(g)=^N2OKg)恒温、恒容下，反应体系中气体的压强保持不变

C.CaCCh(s)酗CO2(g)+CaO(s)恒温、恒容下，反应体系中气体的密度保持不变

吧yg)+N2(g)02NHMg)反应体系中山与N2的物质的量之比保持3:1

碣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B「2的百分含量保持不变，说明

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NO?和NzQi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，反应处于子衡状态;D项,对于化学反应3n2(g)+NKg)^~~^NHXg),如果开始时

加入的反应物的物质的量之比7i(H2)：n(N2)=3：1,或加入的是纯N%,则反应从开始到达到化

学平衡状态，始终满足〃出2)：H(N2)=3：1,因此,〃32):〃(N2)=3:1的状态不一定是平衡状态。

13.化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放

出的能量不同引起的。如图为N2(g)和0通)反应生成NO(g)过程中的能量变化。下列说法正

确的是()

吸收能蹴7。阴的傕仃•1•放出能量：

|\2x632kJ-mor'

946kJ-mor/岁产能与］

么498kJ*mor1Le0

OO—

A.通常情况下,NO比N2稳定

B.通常情况下,N?(g)和。2(£)混合能直接反应生成NO(g)

C.lmolNz(g)和ImolCh(g)具有的总能量小F2molNO(g)具有的能量

D.lmolNXg)和1mol0班)反应吸收的能量为180kJ

函CD

前|通常情况下,N2比NO稳定,A错;Nz(g)和O?(g)在高温或放电条件下才能反应生成NO,B

错;根据图示,1molNz(g)和1molCh(g)转化为2molNO(g)时吸妆的能量为946kJ+498kJ-632

kJx2=180kJ,即1molN2(gj和1molCh(g)具有的总能量小于2molNO(g)具有的能量,C、D正

确。

14.(天津第一中学高一期末)液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点。一和以液

态明(N2H4)为燃料的电池装置如图所示，该电池用空气中的氧气作为氧化剂,KOH溶液作为电

解质溶液。关于该电池的叙述正确的是()

A.b极发生还原反应

B.a极为该电池的正极

C.放电时，电流从a极经过负载流向b极

D.a极的反应式:N2H4+4OH~4e---N2t+4H2O

客都D

解析I由题图可知，N2H4在a电极发生氧化反应生成N2,电1极反应式为

N2H4+4OH-4eN2T+4H?0,则a极为电池的负极,B错误,D正确;b极为电池的正极，发生还原

反应,A正确;放电时，电流由正极流向负极，故也流从b极经过负载流向a极,C错误。

15一定条件下，在体积为10L的固定容器中发生反应:N2（g）+3H2（g）02NH3（g）,反应过程如

图：

下列说法正确的是（）

A./imin时正、逆反应速率相等

B.X曲线表示NE的物质的量随时间变化的关系

C.0-8min,H2的平均反应速率v（H2）=0.75mol-L'-min-1

1

D.10~12minj”的平均反应速率v（N2）=0.0025molL-'min-

|答案|BD

|解析min时，只是X和Y的物质的量相等，反应没有达到平衡状态，，兑明正、逆反应速率不相

等;根据图像.Y表示H2的物质的量随时间的变化关系,X表示N%的物质的量随时间的变化关

(1.2Q.3>ol

ftn，aX10L

系;0~8min,H2的平均反应速率v(H2)==0.01125molL」min」,根据H2的变化量可计

1w(03-015)tnoi

算出1072min内N2的平均反应速率WN?)。10Lx2mm=0.0025mol-L^min'o

三、非选择题（本题包括5小题，共6（）分）

16.（8分）（河南郑州八校高一期中）人们常常利用化学反应中的能量变化为人类服务。

（1）氢能是一种具有发展前景的理想清洁能源，氢气燃烧时放出大量的热。氢气燃烧生成水蒸气

的能量变化如下图所示：

I的共吧吗

H

2吸收436口能fit

形成1molHQ的共价健

--------------------------------►HzO

1JmolO1的共价键断裂释放930kJ能量

如22------------------------------------0

2吸收249kJ能证

根据上图可知，在化学反应中,不仅存在物质的变化，而且伴随着变化,1molH?完全

燃烧生成Imol水蒸气时,释放的能量是kJ,

（2）下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是。

a.Fe+2FeCl3-3FeCl2

b.Ba(OH)2+H2SO4---BaSO4+2H2O

C.CH4+2O2逐CO2+2H2O

△

d.2KMnO4-K2MnO4+MnO2+O2f

（3）下图是某兴趣小组设计的原电池示意图，实验结束后，在实验报告上记录如下:

卜Cu极有%率

|c.H+向负极移动］

|d.电流由Zn经导线流向Cu

①实验报告中记录合理的是（填字母）。

②负极材料为，该电极反应式为>

③若有1mol电子流过导练则理论上产生%的质量为go

④将稀硫酸换成CuSO4涔液，电极质量增加的是（填“锌极”或“钢极”），其原因为

（用电极反应式表示）。

国乳I）能量245

（2）ac

（3）①ab②ZnZn-2c-Zn2+

③1④铜极Cu2++2e----Cu

17.（12分）I.某实验小组对H2O2的分解做了如下探究。将质量相同但状态不同的M