2025届高三化学一轮复习---化学反应与电能

2025届高三化学一轮复习---化学反应与电能 一、单选题 1．实验室进行铁钉镀锌实验．下列相关原理、装置及操作不正确的是（　　） A．配制溶液 B．铁钉除油污 C．铁钉除锈 D．铁钉镀锌 2．下列有关说法中不正确的是 A．火力发电是将化学能转化为热能再转化为电能 B．燃料电池提高了化学能的利用率 C．铅蓄电池充电时电能转化为化学能 D．氢前金属a、b相连放入稀硫酸中可验证a、b的活动性强弱 3．一些常见反应的热化学反应方程式如下： ① ② ③ ④ 欲利用以上反应设计原电池装置，下列说法正确的是（　　） A．①不可以设计成原电池装置 B．②不可以设计成原电池装置 C．③可以设计成原电池装置 D．④中反应物只有接触才能形成原电池装置 4．下列反应与电化学反应原理无关的是 A．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿 B．市售“暖贴”中含有铁粉、炭粉、木屑、少量氯化钠和水等，揉搓后释放热量 C．纯银器表面变黑 D．用电镀法将镍、铬等金属外衣“披”在塑料制品上 5．氟离子电池有很高的体积能量密度，含氟化合物的储量十分丰富，且其成本低廉，因此氟离子近年来吸引了广泛的关注。氟离子电池的工作示意图如图所示，其中放电时甲电极的电极反应式为BiF3+3e-=Bi+3F-。已知BiF3和MgF2均难溶于水。下列关于该电池的说法正确的是 A．放电时，外电路中电流由乙电极流向甲电极 B．充放电过程中，F-的物质的量保持不变 C．充电时，甲电极发生还原反应 D．充电时，乙电极的电极反应式为Mg-2e-+2F-=MgF2 6．化学能可与热能、电能等相互转化。下列表述错误的是 A．化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与形成 B．晶体与晶体的反应，反应物的总能量比生成物的总能量高 C．图Ⅰ所示的装置能将化学能转变为电能 D．图Ⅱ所示的反应为吸热反应 7．下列“类比”合理的是（　　） A．Ca(ClO)2与CO2反应生成CaCO3和HClO，则Ca(ClO)2与SO2反应生成CaSO3和HClO B．C在足量O2中燃烧生成CO2，则S在足量O2中燃烧生成SO3 C．Mg-Al原电池，Mg的活泼性比Al强，在稀硫酸介质中，Mg做负极，则在稀氢氧化钠介质中，也是Mg做负极 D．NH3与HCl反应生成NH4Cl，则H2NCH2COOH也可以与HCl反应生成HOOCCH2NH3Cl 8．已知外电路中，电子由b极流向锌，有关如图所示的装置分析不合理的是 A．该装置中Cu极为正极 B．当铜极的质量变化为32g时，a极上消耗的在标准状况下的体积为5.6L C．b极反应的电极反应式为 D．一段时间后锌片一极质量增加 9．以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池的结构如图所示。下列关于该电池的叙述不正确的是（　　） A．该装置属于原电池 B．放电过程中，H＋从负极区向正极区迁移 C．在电池反应中，每消耗1 mol氧气，理论上能生成11.2 L(标准状况)CO2 D．电池负极的电极反应式为C6H12O6＋6H2O-24e-＝6CO2↑＋24H＋ 10．一定温度下，过量锌粉与100mL 1mol/L H2SO4反应，为加快生成氢气的速率但不影响生成氢气的总量，可加入适量的（　　） A．硫酸钠固体 B．硫酸铜固体 C．硫酸钾溶液 D．硝酸铜固体 11．下列说法正确的是（　　） A．化学电源均无害 B．化学电源即为可充电电池 C．太阳能电池不是化学电池 D．化学电池所提供的电能居于人类社会现阶段总耗电量的首位 12．锂离子电池及其迭代产品依然是目前世界上主流手机电池。近期研发的一种可充电电池的原理示意图如下，电池反应为，下列说法错误的是 A．充电时，脱嵌并移向钙电极 B．放电时，正极反应为 C．锂离子导体膜作用是允许和水分子通过，同时保证定向移动以形成电流 D．充电时，当转移0.2电子时，理论上阴极室中电解质的质量减轻2.6g 13．一种以为代表的新型可充电钠离子电池，其放电工作原理如图所示，下列说法正确的是 A．放电时，负极反应式为： B．充电时，电源的正极应与Mg箔连接 C．充电时，外电路中通过0.2mol电子时，阳极质量变化2.3g D．放电时，通过离子交换膜从左室移向右室 14．资源再利用有利于保护生态，某实验小组研究电催化和含氮废水（）在常温常压下合成尿素，即向一定浓度的溶液中通入至饱和，在电极．上反应生成，电解原理如图所示。下列有关说法错误的是 A．离子交换膜为质子交换膜 B．电极b发生氧化反应，为电解池的阳极 C．每消耗44g ，理论上可在b处得到4mol D．电极a的电极反应式为 15．以NaClO2溶液和NaCl溶液为原料，采用电解法制备ClO2气体具有效率高和产品纯度高的优点，其原理如图所示。下列有关说法正确的是（　　） A．电解时化学能转化为电能 B．电解时NaCl溶液浓度保持不变 C．电解时Na+由b极区向a极区迁移 D．电解时阳极的电极反应式为ClO -e-=ClO2↑ 16．某HCOOH-空气燃料电池工作原理如图所示(离子交换膜只允许K+离子通过)。下列说法错误的是 A．该电池工作时K+离子从Pt1电极迁移至Pt2电极 B．Pt1的电极反应式为：HCOOH+3OH--2e- =+2H2O C．Pt2的电极反应式为：O2+2e-+2H2O=4OH- D．该电池实现了物质制备和发电的结合 17．我国科研团队开发了一种新型铠甲催化剂Ni/Co@石墨烯，可以高效去除合成气中的H2S杂质并耦合产氢，其工作原理如图所示。下列说法错误的是（　　） A．M电极为阴极，电极上发生还原反应 B．生成H2和Sx的物质的量之比为1：x C．阳极的电极反应式为xH2S- 2xe- =Sx +2xH+ D．铠甲催化剂表面的石墨烯可以保护内部金属核免受环境的影响 18．下列为常用电化学装置。已知图甲为铅蓄电池，充、放电的总反应为。图乙为碱性锌锰干电池。下列叙述正确的是 A．铅蓄电池放电时的负极反应为 B．上述两个装置均为二次电池 C．铅蓄电池充电时接电源正极 D．碱性锌锰干电池在使用过程中，不断被氧化，最终电池失效 19．过氧化氢是环境友好的绿色氧化剂。如图为太阳能驱动氧分子氧化水制备过氧化氢的过程(氢离子可在催化剂表面移动)。下列说法正确的是（　　） A．电子经导电玻璃(FTO)由Au极向BiVO/WO3极转移 B．Au极为阳极 C．BiVO4/WO3极的电极反应：2H2O-2e-=H2O2+2H+ D．该过程只实现了化学能转化为电能 20．一种新型可充电电池，其工作原理如图所示。下列说法正确的是（　　） A．放电时N为正极，电极反应为 B．充电时，电极M为阳极 C．放电时，电流由电极M沿导线流向电极N D．电极材料中，单位质量放出的电能大小： 二、综合题 21．在2L恒温恒容密闭容器中加入2molA(g)和1molB(g)，如图是A(g)、B(g)、C(g)三种物质的物质的量随时间的变化曲线。 回答下列问题： （1）10min时，υ正　 　υ逆(填“>”“<”或“=”)，前10min，A的平均反应速率为　 　。 （2）该反应的化学方程式为　 　，达到平衡时，A(g)的转化率为　 　。 （3）下列叙述不能判断该反应达到平衡状态的是　 　(填字母)。 a．容器中压强不再改变 b．容器中气体密度不再改变 c．C(g)的质量不再改变 d．B(g)的物质的量浓度不再改变 （4）下列操作不会加快化学反应速率的是　 　(填字母)。 a．向容器中通入氦气 b．升高温度 c．使用合适的催化剂 d．向容器中通入气体B （5）燃料电池是目前电池研究的热点之一，某课外小组自制的氢氧燃料电池如图所示，a、b均为惰性电极。 ①b极发生的电极反应式是　 　，随若反应的进行KOH浓度　 　(填“增大”“减小”或“不变”)。 ②标准状况下，消耗11.2LH2时，转移的电子数为　 　。 22．二氧化碳是主要的温室气体，对二氧化碳的研究和利用在生产和生活中有重要意义。 （1）二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用CO2的热点研究领域。 ①在恒温恒容的密闭容器中通入一定量的CO2和H2发生反应，生成乙烯和水蒸汽，下列能说明该反应达到平衡状态的是　 　。 A．容器内的压强不发生变化 B．生成的乙烯和水蒸汽物质的量比为1∶4 C．断裂3molH—H键的同时断裂4molH—O键 D．v（CO2）正=3v（H2）逆 当反应达到平衡时，若在容器中通入氩气以增大压强，则n（C2H4）　 　（填“变大”、“变小”或“不变”）。 ②理论计算表明，原料初始组成n（CO2）∶n（H2）=1∶3，在体系压强为0.1Mpa，反应达到平衡时，四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图1所示。 图1中，表示C2H4、CO2变化的曲线分别是　 　、　 　。CO2催化加氢合成C2H4反应的△H　 　0（填“大于”或“小于”）。 （2）电解法转化CO2可实现CO2资源化利用。电解CO2制HCOOH的原理示意图见图2。 ①写出阴极CO2还原为HCOO-的电极反应式：　 　。 ②电解一段时间后，阳极区的KHCO3溶液浓度降低，其原因是：　 　。 23．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， （1）y轴可以表示_______ ①c(Cu2+)　②c( )　③a棒的质量　④b棒的质量　⑤溶液的质量 A．①③ B．②④ C．①③⑤ D．②④⑤ （2）该装置的负极是 　 　。(填a或者b) （3）写出该装置中正极的电极反应式是　 　。 （4）当反应中转移的电子数为0.4mol时，负极减少的质量为　 　g。 24．利用化学反应将存储在物质内部的化学能转化为电能，科学家设计出了原电池，从而为人类生产、生活提供能量。回答下列问题： （1）你认为　 　(填“是”或“不是”)所有氧化还原反应都可以设计成原电池。 （2）图1是铜锌原电池示意图。图2中，x轴表示图1装置工作时流入正极的电子的物质的量，y轴表示(填字母)　 　。 a.铜棒的质量 b.c(Zn2+) c.c(H+) d.c( ) （3）某同学依据反应：2Ag++Cu=Cu2++2Ag设计的原电池如图所示； ①负极的材料是　 　，发生的电极反应为　 　。 ②当反应进行到一段时间后取出电极材料，测得某一电极增重了10.8g，则该原电池反应共转移电子的物质的量是　 　mol。 （4）甲烷燃料电池是一种新型高效电池。电池原理如图所示。该电池总反应为CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O，则正极反应式为__。 25．化学电源在生产生活中有着广泛的应用，请回答下列问题： （1）理论上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。利用反应“Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+”设计成一个化学电池，该电池的负极发生　 　(填“氧化”或“还原”)反应，电解质溶液是　 　溶液。 （2）为了探究化学反应中的能量变化，某同学设计了相同条件下如图一、图二(铜、锌之间导线连接)的两个实验，有关实验的下列说法正确的是_______(填字母)。 A．图一和图二中温度计读数均高于室温 B．温度计读数图一高于图二 C．图一和图二只在锌棒表面产生气泡 D．产生气体的速率图二快于图一 （3）某同学利用原电池反应检测金属的活动性顺序，设计了相同条件下如图三(6 mol/L的H2SO4溶液)、图四(6 mol/L的NaOH溶液)的两个实验。 ①图三中放电时H+向　 　(填“镁片”或“铝片”)移动； ②图四中铝片为　 　极，其电极反应式为：　 　。 ③依据该实验得出的下列结论中，正确的有　 　(填字母)。 A．利用原电池反应判断金属活动性强弱不一定准确 B．镁的金属性不一定比铝的金属性强 C．初中所学的金属活动性顺序已过时，没有实用价值 D．电极不变，电解质溶液不同，电极反应也可能不同 （4）一定量的Zn与足量的稀硫酸反应制氢气，反应过程中生成气体的体积随时间的变化如图五中的曲线①。某同学欲通过改变某一条件将其曲线①变成曲线②。下列措施能实现其目的的是_______(填字母)。 A．滴加少量的CuSO4溶液 B．滴加少量的浓硫酸 C．加入少量的ZnSO4固体 D．加入少量的CH3COONa固体 （5）为减少汽车尾气的污染，逐步向着新能源汽车发展。肼—空气燃料电池是一种碱性电池，无污染，能量高，有广泛的应用前景，工作原理如图六所示。 回答下列问题： ①该燃料电池负极发生的反应式为　 　。 ②电池工作时，OH-移向　 　电极(填“左侧”或“右侧)；电池工作一段时间后，电解质溶液的pH将　 　(填“增大”、“减小”或“不变”)。 答案解析部分 1．【答案】A 【解析】【解答】A、容量瓶是定容的仪器，不能用于溶解固体，故A错误； B、油污的主要成分是油脂，油脂在碱性条件下可以发生水解反应生成可溶于水的甘油和高级脂肪酸盐，铁钉放在溶液中加热后可以除去其表面的油污，故B正确； C、铁锈的主要成分是氧化铁，能与盐酸反应，将铁钉放在盐酸中可以除去其表面的铁锈，故C正确； D、铁钉镀锌，铁钉与电源负极相连作阴极，锌片与电源的正极相连作阳极，电解质溶液为溶液，故D正确； 故答案为：A。 【分析】A、不能在容量瓶中溶解固体； B、油污在NaOH中水解； C、盐酸能与氧化铁反应； D、铁钉镀锌，铁作阴极，锌为阳极。 2．【答案】A 3．【答案】B 【解析】【解答】A．①是自发的氧化还原反应可以设计成燃料电池，故A不符合题意； B．②不是氧化还原反应，不能设计成原电池，故B符合题意； C．③是吸热反应，不能设计成原电池，故C不符合题意； D．将铁放入FeCl2溶液中，将FeCl3放入另一个装置中，两个装置之间用盐桥连接，反应物不直接接触，④也可形成原电池，故D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】能设计成原电池的反应，则其反应过程中存在电子转移，据此结合所给反应中是否存在元素化合价变化进行分析。 4．【答案】C 5．【答案】B 6．【答案】B 【解析】【解答】A．化学反应总是伴随着能量变化，断键需要吸收能量，成键放出能量，所以化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与生成，故A不符合题意； B．晶体与晶体的反应是吸热反应，反应物的总能量比生成物的总能量低，故B符合题意； C．该装置中含有不同的电极、电解质溶液、构成了闭合回路，形成原电池，能将化学能转变为电能，故C不符合题意； D．根据图象Ⅱ知，反应物总能量小于生成物总能量，则该反应是吸热反应，故D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】A.断键吸收能量，成键释放能量； B.晶体与晶体的反应是吸热反应，反应物的总能量低于生成物的总能量； C.装置Ⅰ形成原电池，原电池是将化学能转化为电能的装置； D.反应物总能量低于生成物的总能量的是吸热反应。 7．【答案】D 【解析】【解答】A.ClO－具有氧化性，能将SO2氧化成SO42－，因此反应生成CaSO4和HCl，A不符合题意； B.S与O2反应只能生成SO2，SO2与O2需在催化剂、高温高压条件下，才能进一步反应生成SO3，B不符合题意； C.稀NaOH溶液中，Mg与NaOH不反应，Al能与NaOH反应，因此Al作负极，Mg作正极，C不符合题意； D.NH3能与HCl反应，则H2NCH2COOH中－NH2能与HCl反应，因此反应生成HOOCCH2NH3Cl，D符合题意； 故答案为：D 【分析】A、ClO－具有氧化性，能将SO2氧化成SO42－； B、S在氧气中燃烧只能生成SO2； C、碱性条件下，Mg与NaOH不反应，Al能与NaOH溶液反应； D、NH3与HCl反应，则－NH2也能与HCl反应； 8．【答案】A 9．【答案】C 【解析】【解答】A、该装置为以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池，属于原电池，故A正确； B、原电池内部阳离子应向正极移动，则放电过程中，H＋从负极区向正极区迁移，故B正确； C、正极反应式为O2+4e-+4H+＝2H2O，则负极反应式为C6H12O6＋6H2O-24e-＝6CO2↑＋24H＋，消耗1mol氧气生成1mol二氧化碳，标准状况下体积是22.4L，故C错误； D、负极是葡萄糖失电子生成二氧化碳，电极反应为C6H12O6＋6H2O-24e-＝6CO2↑＋24H＋，故D正确； 故答案为：C。 【分析】由图可知，左侧电极上，氧气发生还原反应生成水，为正极，右侧电极上，葡萄糖发生氧化反应生成二氧化碳，为负极。 10．【答案】B 【解析】【解答】A．加入硫酸钠固体不影响氢离子的浓度，所以不影响反应速率，故A不符合题意； B．加入硫酸铜，锌置换出铜后形成原电池，可以加快反应速率，锌过量，氢离子总量没有变化，所以不影响产生氢气的总量，故B符合题意； C．加入硫酸钾溶液，氢离子浓度变小，产生氢气的速率变慢，故C不符合题意； D．加入硝酸铜，氢离子存在的情况下硝酸根会优先和锌反应，消耗氢离子但不产生氢气，故D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】 过量锌粉与100mL 1mol/L H2SO4反应，为加快生成氢气的速率但不影响生成氢气的总量 ，可以采用形成原电池的方式加速金属的溶解和气体的产出速率，可加入硫酸铜溶液，形成铜锌原电池加速气体的产生 11．【答案】C 【解析】【解答】A．部分化学电源含有重金属离子，危害环境和人体健康，A不符合题意； B．化学电源分为一次电源和二次电源，只有二次电源才是可充电电池，B不符合题意； C．太阳能电池没有发生化学变化，不是化学电池，C符合题意； D．火力发电居于人类社会现阶段总耗电量的首位，不是化学电池，D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】A.不是所有的电池均无害，比如一些化学电池中含有重金属离子 B.可充电电源是二次电源。一般的化学电源可能是一次可能是二次电源 C.化学电池是需要发生化学变化，而太阳能电池没有发生化学变化 D.化学电池提供的电量不是首位，火力发电占主要地位 12．【答案】C 【解析】【解答】A.充电时，钙电极上Ca2＋发生得电子的还原反应，因此钙电极为阴极，故Li＋影响钙电极，A不符合题意； B.放电时，Li1－xFePO4发生得电子的还原反应，生成LiFePO4，其电极反应式为：Li1－xFePO4＋xLi＋＋xe－=LiFePO4，B不符合题意； C.锂离子导体膜可允许Li＋和水分子通过，电流是由电子的定向移动产生的，C符合题意； D.充电时，阴极的电极反应式为：Ca2＋＋2e－=Ca，因此当转移0.2mol电子式时，消耗0.1molCa2＋，同时产生0.2molLi＋，故理论上阴极室中电解质的质量变化为减少m(Ca2＋)=0.1mol×40g·mol－1=4g，增加m(Li＋)=0.2mol×14g·mol－1=1.4g，则阴极室中电解质的质量减少4g－1.4g=2.6g，D不符合题意； 故答案为：C 【分析】A、充电时为电解池装置，阳离子移向阴极； B、放电时，Li1－xFePO4发生得电子的还原反应，生成LiFePO4； C、电流是由电子的定向移动形成的； D、充电时阴极上Ca2＋发生得电子的还原反应，结合电极反应式进行计算； 13．【答案】A 14．【答案】D 15．【答案】D 【解析】【解答】A．电解池工作时将电能转化为化学能，A不符合题意； B．电极a上的反应为ClO -e-=ClO2↑，所以阳极迁移到阴极的阳离子为Na+，而电解时电极b上水电离出的氢离子放电生成氢气，所以右侧溶液中水减少，NaCl浓度变大，B不符合题意； C．电解池中阳离子向阴极移动，所以Na+由a极区向b极区迁移，C不符合题意； D．电解池中阳极ClO 失电子生成ClO2，电极反应为ClO -e-=ClO2↑，D符合题意； 故答案为：D。 【分析】电极a上NaClO2转化为ClO2，Cl元素化合价升高，发生氧化反应，所以电极a为阳极，电极b为阴极，水电离出的氢离子放电生成氢气。 16．【答案】C 【解析】【解答】A．原电池工作中，阳离子从负极会移向正极，则上述装置中，工作时K+离子从Pt1电极迁移至Pt2电极，A不符合题意； B．根据上述分析可知，Pt1的电极反应式为：HCOOH+3OH--2e- =+2H2O，B不符合题意； C．根据上述分析可知，Pt2的电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-，C符合题意； D．该装置实现了化学能到电能的转化，也制备得到了KHCO3，D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】A．原电池“同性相吸”，阳离子移向正极，阴离子移向负极； BC．放电时，负极失电子，元素化合价升高，发生氧化反应；正极得电子，元素化合价降低，发生还原反应； D．原电池是将化学能转化为电能的装置。 17．【答案】B 【解析】【解答】A．由分析可知，M电极为阴极，电极上发生还原反应，A不符合题意； B．根据电子守恒并结合阳极反应式：xH2S-2xe-=SX+2xH+和阴极反应式2H++2e-=H2↑可知，生成H2和Sx的物质的量之比为x：1，B符合题意； C．由分析可知，阳极的电极反应式为xH2S- 2xe- =Sx +2xH+，C不符合题意； D．由分析可知，铠甲催化剂电极为阳极，若没有表面的石墨烯则容易内部金属放电，故铠甲催化剂表面的石墨烯可以保护内部金属核免受环境的影响，D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】由图可知，M电极上氢离子得电子发生还原反应产生氢气，则M电极为阴极，铠甲催化剂电极为阳极。 18．【答案】C 19．【答案】C 【解析】【解答】A．由分析可知，Au极为正极，BiVO/WO3极为负极，电子经外电路由负极流向正极，则电子经导电玻璃(FTO)由BiVO/WO3极向Au极转移，A不符合题意； B．由分析可知，Au极为正极，B不符合题意； C．由分析可知，BiVO4/WO3极的电极反应：2H2O-2e-=H2O2+2H+，C符合题意； D．该过程也实现了太阳能转化为化学能，D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】根据题干信息可知，该装置为原电池，根据H2O→H2O2，氧元素化合价由-2升为-1，即H2O失电子发生氧化反应，则BiVO/WO3极为负极，其电极反应式为2H2O-2e-=H2O2+2H+；根据O2→H2O2，氧元素化合价由0降为-2，即O2得电子发生还原反应，则Au极为正极，其电极反应式为O2+2H++2e-=H2O2。 20．【答案】A 【解析】【解答】A．放电时N为正极，电极反应为，选项A符合题意； B．M极为原电池的负极，故充电时，M应与电源的负极相连接，M为阴极，选项B不符合题意； C．放电时，电极M为负极，电极N为正极，电流由电极N沿导线流向电极M，选项C不符合题意； D．和的质量均为，则二者失电子的物质的量分别为、，据此可知单位质量的放出的电能小于，选项D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】新型二次电池的判断： 1、化合价升高的为负极，失去电子，化合价降低的为正极，得到电子； 2、电极反应式的书写要注意，负极反应为负极材料失去电子化合价升高，正极反应为正极材料得到电子化合价降低，且要根据电解质溶液的酸碱性判断，酸性溶液不能出现氢氧根，碱性溶液不能出现氢离子，且电极反应式要满足原子守恒；若是充电过程，则负极作为阴极，正极作为阳极，阴极电极反应式为负极的逆反应，阳极的电极反应式为正极的逆反应. 21．【答案】（1）>；0.05mol·L-1·min-1 （2）；70%(或0.7) （3）b （4）a （5）；减小；NA 【解析】【解答】 (1)由图可知10min时未达平衡状态，反应物的量仍在减少，故正反应速率大于逆反应速率，即υ正>υ逆；前10min，A的物质的量变化量为2.0mol-1.0mol=1.0mol，故A的平均反应速率为：；故答案为：>；0.05mol·L-1·min-1。 (2)由图可知，随着反应进行，A和B的物质的量减少，C的物质的量增加，故A、B为反应物，C为生成物，达到平衡时A、B、C的物质的量变化量分别为：1.4mol、0.7mol、1.4mol，反应速率之比等于物质的量的变化量之比，等于反应方程式的计量数之比，故化学方程式为：2A(g)+B(g)⇌2C(g)；达到平衡时A的物质的量变化量为1.4mol，故A的转化率为：；故答案为：2A(g)+B(g)⇌2C(g)；70%(或0.7) ； (3)a．该反应前后气体分子数减少，恒容条件下，当容器中气体的物质的量不再发生变化时，反应达到化学平衡状态，故容器中压强不再改变一定达到化学平衡状态，a不符合题意； b．恒容条件下，气体总质量不变，容器中气体密度一直不变，不能判断达到平衡状态，b符合题意； c．C(g)的质量不再改变时一定达到化学平衡状态，c不符合题意； d．恒容条件下，B(g)的物质的量浓度不再改变时，B(g)的物质的量也不再发生变化，反应一定达到化学平衡状态，d不符合题意； 故选b；故答案为：b； (4)a．恒容条件下，向容器中通入氦气，对各物质浓度均不产生影响，不改变化学反应速率，a符合题意； b．升高温度化学反应速率加快，b不符合题意； c．使用合适的催化剂，化学反应速率加快，c不符合题意； d．向容器中通入气体B，反应物浓度增大，化学反应速率加快，d不符合题意； 故选a；故答案为：a； (5)该燃料电池中通入氢气的电极为负极，通入氧气的电极为正极，即a为负极，b为正极，正极发生的电极反应为：O2+4e−+2H2O=4OH−，负极的电极反应为：2H2-4e-+4OH-=4H2O，燃料电池的总反应为：2H2+O2=2H2O，随着反应的进行，生成水的量逐渐增加，故KOH溶液的浓度减小；由负极的电极反应式可知，1mol氢气反应转移电子2mol，故标准状况下，消耗11.2LH2（即0.5mol）时，转移电子的物质的量为1mol，电子数为NA。故答案为：O2+4e−+2H2O=4OH−；减小 ；NA。 【分析】(1)依据图中物质的量的变化判断，利用v=Δc/Δt计算； (2)反应速率之比等于物质的量的变化量之比，等于反应方程式的计量数之比；平衡转化率是指平衡时已转化了的某反应物的量与转化前该反应的量之比； (3)利用“变者不变即平衡”； (4)依据影响反应速率的因素分析； (5)燃料电池中，燃料在负极失电子，发生氧化反应，氧气在正极得电子，发生还原反应；依据电池反应时转移电子数计算。 22．【答案】（1）AC；不变；d；c；小于 （2）CO2+HCO +2e-=HCOO-+CO ；阳极产生O2，pH减小，HCO 浓度降低；K+部分迁移至阴极区 【解析】【解答】（1）①在恒温恒容的密闭容器中通入一定量的CO2和H2发生反应，生成乙烯和水蒸汽，反应的方程式为2CO2（g）+6H2（g）⇌ C2H4（g）+4H2O（g）； A．反应后气体的物质的量减少，则容器内的压强为变量，当容器内的压强不发生变化，说明达到了平衡状态，故A选； B．根据方程式，生成的乙烯和水蒸汽物质的量比始终为1∶4，不能判断是平衡状态，故B不选； C．断裂3molH—H键的同时断裂4molH—O键表示正逆反应速率相等，说明达到了平衡状态，故C选； D．v（CO2）正=3v（H2）逆表示正反应速率＞逆反应速率，不是平衡状态，故D不选； 故答案为：AC； 当反应达到平衡时，若在容器中通入氩气以增大压强，但反应物和生成物的浓度不变，平衡不移动，n（C2H4）不变； 故答案为：不变； ②根据2CO2（g）+6H2（g）⇌ C2H4（g）+4H2O（g）知，两反应物初始投料之比等于化学计量数之比；由图中曲线的起点坐标可知，c和a所表示的物质的物质的量分数之比为1∶3、d和b表示的物质的物质的量分数之比为1∶4，结合化学计量数之比可以判断，表示乙烯变化的曲线是d，表示二氧化碳变化曲线的是c；由图中曲线的变化趋势可知，升高温度，乙烯的物质的量分数减小，则升高温度，化学平衡向逆反应方向移动，该反应为放热反应，△H＜0； 故答案为：d；c；小于； （2）①阴极CO2还原为HCOO-，是二氧化碳得到电子，在碳酸氢根离子溶液中生成甲酸根离子和碳酸根离子，电极反应式为CO2+HCO +2e-=HCOO-+CO ，故答案为：CO2+HCO +2e-=HCOO-+CO ； ②电解一段时间后，阳极氢氧根离子失电子生成氧气，电极附近氢离子浓度增大，pH减小，氢离子和碳酸氢根离子反应，导致HCO 浓度降低，K+部分迁移至阴极区，因此阳极区的KHCO3溶液浓度降低，故答案为：阳极产生O2，pH减小，HCO 浓度降低；K+部分迁移至阴极区。 【分析】（1）①根据反应2CO2（g）+6H2（g）⇌ C2H4（g）+4H2O（g），判断反应达到平衡可以看某物质的正逆速率是否相等、浓度是否不变、以及压强是否不变、以及密度或者相对分子质量不变进行判断，充入氩气，浓度不变平衡不移动 ②根据化学方程式的系数即可判断出曲线，根据温度的变化与物质的量分数的关系即可判断焓变 （2）①阴极发生的是还原反应根据反应物和生成物即可写出电极式 ②根据阳极是得到氧气导致氢离子浓度增大，消耗碳酸氢根离子 23．【答案】（1）A （2）a （3）Cu2++2e-=Cu （4）11.2 【解析】【解答】由图1可知，电解质溶液为硫酸铜溶液，Fe、Ag电极连接形成闭合回路，则该装置为原电池，Fe电极为负极，铁失电子产生Fe2+，Ag电极为正极，Cu2+在Ag电极上得电子产生Cu，电解质溶液中c(Cu2+)减小，c(Fe2+)增大。 (1)①Cu2+在Ag电极上得电子产生Cu，c(Cu2+)减小，故符合； ②原电池工作过程中 不参与电极反应，c( )不变，故不符合； ③a棒为铁棒，铁失电子产生Fe2+，质量减小，故符合； ④b棒为银棒，Cu2+在Ag电极上得电子产生Cu，质量增大，故不符合； ⑤溶液中c(Cu2+)减小，c(Fe2+)增大，根据电荷守恒，溶液的质量减小，故不符合； 故答案为：A； (2)该装置的负极是铁棒，为a棒； (3) Cu2+在Ag电极上得电子产生Cu，正极的电极反应式是Cu2++2e-=Cu； (4)当反应中转移的电子数为0.4mol时，负极电极反应式为Fe-2e-= Fe2+，故减少的质量为0.4mol =11.2g。 【分析】根据形成原电池，铁做负极，铁失去电子，质量减小，银做正极，铜离子得到电子变为铜单质，结合给出的电子数即可计算出质量变化结合选项即可判断 24．【答案】（1）不是 （2）c （3）Cu；Cu-2e－=Cu2＋；0.1 （4）O2+2H2O+4e－=4OH－ 【解析】【解答】(1)原电池的反应必须是自发的氧化还原反应，从理论上来讲，任何自发的氧化还原反应均可设计为原电池，非自发进行的氧化还原反应不能设计为原电池；故答案为：不是；(2)图1是铜锌原电池示意图，由图可知发生的反应是Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑。图2中，x轴表示图1装置工作时流入正极的电子的物质的量，a.铜棒的质量保持不变，故不符；b.c(Zn2+)增大，故不符；c.c(H+)减小，故符合； d.c( )不变，故不符；y轴表示氢离子浓度，故答案为：c；(3)①由反应“2Ag＋+Cu═Cu2＋+2Ag”可知，在反应中，Cu被氧化，失电子，应为原电池的负极，反应式为Cu-2e－=Cu2＋，故答案为：Cu；Cu-2e－=Cu2＋；②当银电极质量增加10.8g，则n(Ag)= =0.1mol，根据电极反应Ag＋+e－=Ag，可知该原电池反应共转移电子的物质的量是0.1mol，故答案为：0.1mol；(4)甲烷燃料电池总反应为CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O，甲烷燃料电池中通入氧气的一极为原电池的正极，其电极反应式为O2+2H2O+4e－=4OH－，故答案为：O2+2H2O+4e－=4OH－。 【分析】(1)原电池的反应必须是自发的氧化还原反应；(2)随流入正极的电子的物质的量的增加，氢离子浓度减小；(3)①根据电池反应式知，失电子化合价升高的金属作负极，负极发生氧化反应；②根据电极反应式计算通过电子的物质的量；(4)甲烷燃料电池中通入氧气的一极为原电池的正极，其电极反应式为O2+2H2O+4e－=4OH－。 25．【答案】（1）氧化；AgNO3 （2） （3）铝片；负；Al-3e-+4OH-=[Al(OH)4]-；AD （4）B （5）N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O；左侧；减小 学科网（北京）股份有限公司 $$