第2章 化学键 化学反应规律 章末检测试卷(2) （课件）-【步步高】2023-2024学年高一化学必修第二册学习笔记（鲁科版2019，京粤闽皖豫宁陕）

第2章 章末检测试卷(二) (满分：100分) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1.下列有关说法正确的是 A.绿色植物通过光合作用，将光能转化为电能 B.风能、太阳能、化石燃料等都是清洁能源 C.氢能还未进入实用阶段的主要原因是其燃烧所放出的热量低于相同质 量的矿物燃料 D.共享单车利用太阳能发电完成卫星定位，有利于节能环保 √ 10 11 12 13 14 15 选择题 16 17 18 19 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选择题 16 17 18 19 20 绿色植物通过光合作用，将光能转化为化学能，A项错误； 风能、太阳能为清洁能源，但化石燃料不属于清洁能源，B项错误； 氢能未进入实用阶段是因为它的储存和运输受限，C项错误； 共享单车利用太阳能发电，减少了化石燃料的利用，有利于节能环保，D项正确。 2.下列说法正确的是 A.Na2O2分子中所有原子最外层均达到8电子稳定结构 B.NH4Cl、MgCl2均为离子化合物，均含有离子键和共价键 C.同周期 ⅠA族元素和ⅦA族元素之间只能形成离子化合物 D.NH4Cl仅由非金属元素组成，所以它是共价化合物 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选择题 √ 16 17 18 19 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选择题 Na2O2为离子化合物，不存在分子，故A错误； NH4Cl、MgCl2均为离子化合物，NH4Cl中存在离子键和共价键，但MgCl2中只存在离子键，不存在共价键，B错误； 同周期ⅠA族元素和ⅦA族元素之间，只能是Li和F、Na和Cl等，它们形成的化学键都是离子键，故C正确； NH4Cl是由非金属元素组成的离子化合物， 和Cl－间形成的化学键为离子键，故D错误。 16 17 18 19 20 3.(2023·山西省实验中学高一期中)下列有关化学用语的表示方法错误的是 A.次氯酸的结构式：H—Cl—O B.S2－的结构示意图： C.质量数为18的O的原子符号： D.CO2的电子式： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选择题 √ 16 17 18 19 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选择题 16 17 18 19 次氯酸的结构式为H—O—Cl，故A错误； S2－的结构示意图为 ，B正确； 20 4. (2023·河南信阳高一期中)化学反应A2＋B2===2AB的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A.1 mol A2和1 mol B2完全反应吸收 (y－x) kJ热量 B.断裂1 mol A—A键和1 mol B—B 键放出x kJ的能量 C.断裂2 mol A—B键需要吸收y kJ的能量 D. 2 mol AB的总能量高于1 mol A2和1 mol B2的总能量 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选择题 √ 16 17 18 19 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选择题 由图示可知，反应物的总能量高于生成物 的总能量，该反应是放热反应，A错误； 化学键的断裂需要吸收能量，B错误； 由图示可知，2 mol AB的总能量低于1 mol A2和1 mol B2的总能量，D错误。 16 17 18 19 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选择题 5.(2022·江苏无锡高一期中)向某恒容密闭容器中充入一定量的气体A和气体B，发生反应：A(g)＋B(g) C(g)＋D(g)，正反应速率随时间变化的曲线如图所示。下列说法错误的是 A.t1时刻反应物的浓度大于t2时刻反应物的浓度 B.逆反应速率在t3时刻达到最大 C.反应在t4时刻后处于化学平衡状态 D.逆反应速率在t4时刻达到最大 √ 16 17 18 19 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选择题 随着反应的进行，反应物的浓度逐渐减小， 则t1时刻反应物的浓度大于t2时刻反应物的 浓度，A项正确； 由图分析可知，正反应速率在t3时刻达到最大，且反应继续向正反应方向进行，在t4时刻正、逆反应速率相等，则逆反应速率在t4时刻达到最大，B项错误、D项正确； t4时刻后，化学反应速率不再变化，则t4时刻后反应处于化学平衡状态，C项正确。 16 17 18 19 20 6.(2023·河北邢台高一期中)化学反应速率和化学反应限度是化工生产研究的主要问题之一，下列对化学反应速率和反应限度的认识错误的是 A. 使用催化剂是为了增大反应速率，提高生产效率 B.对于放热反应，升高温度，其反应速率减小 C.任何可逆反应都有一定的限度，且限度是可以改变的 D.影响化学反应速率的客观因素是温度、浓度、压强和催化剂 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选择题 √ 16 17 18 19 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选择题 使用催化剂是为了增大反应速率，提高单位时间内产物产率，提高生产效率，故A正确； 任何可逆反应都有一定的限度，当外界条件改变时，限度是可以改变的，故C正确； 影响化学反应速率的客观因素是温度、浓度、压强和催化剂等条件，故D正确。 16 17 18 19 20 7.对可逆反应4NH3(g)＋5O2(g) 4NO(g)＋6H2O(g)，下列叙述正确的是 A.若单位时间内生成x mol NO的同时，消耗x mol NH3，则反应达到平衡 状态 B.达到化学平衡时，若增大容器容积，则正反应速率减小，逆反应速率 增大 C.化学反应速率关系：2v正(NH3)＝3v正(H2O) D.达到化学平衡时，4v正(O2)＝5v逆(NO) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选择题 √ 16 17 18 19 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选择题 若单位时间内生成x mol NO的同时，一定消耗x mol NH3，不能体现正、逆反应速率相等，故A错误； 达到化学平衡时，若增大容器容积，则物质的浓度减小，正、逆反应速率均减小，故B错误； 化学反应中反应速率之比等于化学计量数之比，根据化学方程式可知3v正(NH3)＝2v正(H2O)，故C错误； 化学反应中反应速率之比等于化学计量数之比，根据化学方程式可知，达到化学平衡时，4v正(O2)＝5v逆(NO)，故D正确。 16 17 18 19 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选择题 8.(2023·山东临沂高一期中)海水电池在海洋能源领域备受关注，一种锂-海水电池构造示意图如下，下列说法错误的是 A.M极发生的电极反应：Li－e－===Li＋ B.海水起电解质溶液作用 C.玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能 D.该锂-海水电池属于二次电池 √ 16 17 18 19 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选择题 由题图分析可知，M电极为原电池的负极，锂失 去电子发生氧化反应生成锂离子，电极反应式为 Li－e－===Li＋，故A正确； 海水中含有丰富的电解质，如氯化钠、氯化镁等， 构成锂-海水电池时海水起电解质溶液作用，故B正确； 锂为活泼金属，易与水反应，玻璃陶瓷能起到防止水和锂反应，并能传导离子的作用，故C正确； 锂-海水电池不可充电，属于一次电池，故D错误。 16 17 18 19 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选择题 9.(2023·太原高一期中)在一定条件下的密闭容器中，下列情况不能说明反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)一定达到化学平衡状态的是 A.SO3的质量不再改变 B.O2的浓度保持不变 C.正反应速率和逆反应速率相等 D.c(SO2)∶c(O2)∶c(SO3)＝2∶1∶2 √ 16 17 18 19 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选择题 SO3的质量不再改变说明反应达到化学平衡状态，A不符合题意； O2的浓度保持不变说明反应达到化学平衡状态，B不符合题意； 正反应速率和逆反应速率相等说明反应达到化学平衡状态，C不符合题意； 各物质起始浓度未知，c(SO2)∶c(O2)∶c(SO3)＝2∶1∶2不能说明该反应一定达到化学平衡状态，D符合题意。 16 17 18 19 20 10.某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述不正确的是 A.a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出 B.a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为Cu2＋＋2e－ ===Cu C.无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐 渐变成浅绿色 D.a和b用导线连接时，铁片上发生的反应为Fe－3e－===Fe3＋ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选择题 √ 16 17 18 19 20 铁的活泼性强于铜，a和b不连接时，铁置换出铜并 附着在铁片上，A正确； a和b用导线连接形成原电池，铁片为负极，铜片为 正极，铜片上发生反应：Cu2＋＋2e－===Cu，B正确； a和b用导线连接和不用导线连接两种情况下，均是Fe失电子生成Fe2＋进入溶液，Cu2＋得电子生成Cu从溶液中析出，故溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色，C正确； 铁片上的电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，D不正确。 选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 11.A、B、C、D、E均为短周期元素，A、B、C位于同一周期相邻位置，它们分别与D形成的分子中都有10电子的分子，且A和C的原子序数之比为3∶4，E是短周期元素中原子半径最大的元素。下列叙述正确的是 A.E和C只能形成E2C一种化合物 B.化合物BD3是电解质 C.A和C可以形成共价化合物 D.A、B、C、D四种元素形成的化合物一定不属于离子化合物 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选择题 16 17 18 19 √ 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选择题 E是短周期元素中原子半径最大的元素，则E为Na元素；A、B、C位于同一周期相邻位置，它们分别与D形成的分子中都有10个电子的分子，且A和C的原子序数之比为3∶4，则A、B、C位于第2周期，A的原子序数为6，是C元素，C的原子序数为8，为O元素，B的原子序数只能为7，是N元素，则D为H元素。Na和O可以形成Na2O、Na2O2，A项错误； NH3是非电解质，B项错误； C和O可以形成共价化合物CO，C项正确； A、B、C、D四种元素可以形成离子化合物(NH4)2CO3，D项错误。 16 17 18 19 20 12.(2022·山东东营高一期末)180 ℃时将0.5 mol H2和1.0 mol CO2通入1 L的恒容密闭容器中，反应生成甲醇蒸气(CH3OH)和某无机物，测得各物质的物质的量随时间的变化如图所示，下列说法正确的是 A.该反应的化学方程式为2CO2＋4H2 2CH3OH＋O2 B.在0～3 min内，H2的平均化学反应速率为 0.1 mol·L－1·min－1 C.当容器内混合气体的密度不再变化时，表明反应已经达到平衡状态 D.在3～10 min内，反应仍未达到平衡状态 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选择题 16 17 18 19 √ 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选择题 由图可知，达到平衡时，CH3OH的物质的 量为0.1 mol，根据碳原子守恒，消耗的CO2 的物质的量为0.1 mol，则3 min时反应已达 到平衡状态，根据同一反应中参加反应的各 物质的物质的量之比等于其化学计量数之比， 则n(CO2)∶n(H2)∶n(CH3OH)＝0.1 mol∶0.3 mol∶0.1 mol＝1∶3∶1，根据原子守恒可知，该反应还生成了H2O，所以该反应的化学方程式为CO2＋3H2 CH3OH＋H2O，A、D项错误； 16 17 18 19 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选择题 180 ℃时，水为气态，反应前后气体总质量不变，容器容积不变，则反应前后气体密度始终不变，C项错误。 16 17 18 19 20 13.一种锂-空气电池如图所示，电池总反应为4Li＋(2－x)O2===2Li2O2－x。当电池放电时，O2与Li＋在多孔碳材料电极处生成Li2O2－x(x＝0或1)。下列说法错误的是 A.锂电极为电池的负极，该电极发生氧化反应 B.电池工作时，外电路中电子由锂电极流向多 孔碳材料电极 C.电池工作时，每消耗22.4 L O2，转移4 mol电子 D.电池工作时，电解质溶液中Li＋向多孔碳材料电极移动 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选择题 √ 16 17 18 19 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选择题 16 17 18 19 根据电池总反应可知，锂电极为负极，负极发生氧化反应，A项正确； 锂电极为负极，多孔碳材料电极为正极，电池工作时，外电路中电子由负极流向正极，B项正确； 没有指明O2是否处于标准状况下，无法计算其物质的量，C项错误； 原电池工作时，电解质溶液中阳离子向正极移动，D项正确。 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选择题 14.2018年5月研究人员成功实现在常温下用氮气和水生成氨气，原理如图所示，下列说法正确的是 A.图中能量转化方式只有2种 B.b极发生的电极反应为N2＋6H＋＋6e－ ===2NH3 C.H＋向a极区移动 D.a极上每产生22.4 L O2，流过导线的电子数为2NA(NA表示阿伏加德罗 常数的值) √ 16 17 18 19 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选择题 图中能量转化方式有风能转化为电能、太 阳能转化为电能、化学能转化为电能等， 所以能量转化方式多于2种，A错误； b极氮气转化为氨气，氮元素化合价降 低被还原，为原电池的正极，b极发生的电极反应为N2＋6H＋＋6e－===2NH3，B正确； b极为正极，所以H＋向b极区移动，C错误； 题目没说明气体是标准状况，无法计算，D错误。 16 17 18 19 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选择题 15.(2023·北京八中高一期中)探究影响H2O2分解速率的影响因素，实验方案如图。 下列说法不正确的是 A.对比①②，可探究FeCl3溶液对H2O2 分解速率的影响 B.对比②③④，可探究温度对H2O2分解速率的影响 C.FeCl3是催化剂，不参与H2O2分解反应 D.实验结论：其他条件相同时，温度越高，H2O2分解速率越快 16 17 18 19 √ 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选择题 16 17 18 19 ②是在①的溶液中加入催化剂FeCl3，与①做对比实验，可探究FeCl3溶液对H2O2分解速率的影响，选项A正确； ③④相当于在②的基础上升高和降 低温度，可探究温度对H2O2分解速率的影响，选项B正确； FeCl3是催化剂，催化剂参与H2O2分解反应，但反应前后质量和化学性质不变，选项C不正确。 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 非选择题 16.(10分)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] 16 17 18 19 20 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/min 0.6 mol·L－1 H2C2O4溶液 H2O 0.2 mol·L－1 KMnO4溶液 3 mol·L－1稀硫酸 1 3.0 2.0 1.0 2.0 4.0 2 2.0 3.0 1.0 2.0 5.2 3 1.0 4.0 1.0 2.0 6.4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 非选择题 请回答下列问题： (1)根据上表中的实验数据，可以得到的结论是____________________________ ________________________________________。 16 17 18 19 20 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/min 0.6 mol·L－1 H2C2O4溶液 H2O 0.2 mol·L－1 KMnO4溶液 3 mol·L－1稀硫酸 1 3.0 2.0 1.0 2.0 4.0 2 2.0 3.0 1.0 2.0 5.2 3 1.0 4.0 1.0 2.0 6.4 其他条件相同时，增大H2C2O4溶液的浓度(或反应物浓度)，反应速率增大 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 非选择题 (2)利用实验1中数据计算，v(KMnO4)＝_________________________。 16 17 18 19 20 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/min 0.6 mol·L－1 H2C2O4溶液 H2O 0.2 mol·L－1 KMnO4溶液 3 mol·L－1稀硫酸 1 3.0 2.0 1.0 2.0 4.0 2 2.0 3.0 1.0 2.0 5.2 3 1.0 4.0 1.0 2.0 6.4 6.25×10－3mol·L－1·min－1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 非选择题 16 17 18 19 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 非选择题 (3)该化学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。 16 17 18 19 20 ①该小组同学提出的假设是________________________________________ _____________________。 生成物中的MnSO4为该反应的催化剂(或Mn2＋对该反应有催化作用) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 非选择题 16 17 18 19 20 由图可以看出Mn2＋在一定时间 后生成速率增大，故可以想到生 成物中的MnSO4可能为该反应的 催化剂，从而提出假设；在反应 时KMnO4是用H2SO4酸化的，如果用MnCl2来证明Mn2＋的催化作用，就又引进了Cl－，这时就不知道是Mn2＋的催化作用还是Cl－的催化作用。而用MnSO4就能避免这个问题。有了催化剂，在其他条件相同时，褪色时间就会缩短。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 非选择题 ②请你帮助该小组同学完成实验方案，并填写表中空白。 16 17 18 19 20 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/min 0.6 mol·L－1 H2C2O4溶液 H2O 0.2 mol·L－1 KMnO4溶液 3 mol·L－1 稀硫酸 4 3.0 2.0 1.0 2.0   t ③若该小组同学提出的假设成立，应观察到的现象是__________________ ______________________________________________________________。 MnSO4 与实验1比较，室温下溶液褪色所需时间更短(或所用时间t小于4.0 min及其他合理答案) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 非选择题 17.(12分)(2023·山东济宁一中高一期中)化学反应在发生物质变化的同时伴随有能量变化，能量、速率与限度是认识和研究化学反应的重要视角。 (1)天然气已经成为我国主要的民用清洁能源，已知天 然气的主要成分甲烷(CH4)燃烧时的能量变化如图所示： ①下列说法正确的是_____(填字母)。 A.甲烷完全燃烧时化学能全部转化为热能 B.由图可知二氧化碳比甲烷稳定 C.标准状况下，1 mol甲烷完全燃烧时(生成液态水)放出802 kJ的热量 D.该反应中断键吸收的总能量低于成键放出的总能量 E.甲烷属于清洁能源，也属于新能源 16 17 18 19 20 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 非选择题 ②已知断开图示中部分化学键需要的能量：C—H：a kJ·mol－1，O==O：b kJ·mol－1， C==O：c kJ·mol－1，则形成1 mol O—H释 放的能量为_________________kJ。 16 17 18 19 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 非选择题 (2)电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的 含量，其工作原理如图。 ①Pt电极(a)上的电极反应式为_____________ ___________________；KOH溶液中OH－移向 Pt电极___(填“a”或“b”)。 ②反应一段时间后，KOH溶液的浓度将______(填“增大”“减小”或“不变”)；理论上，Pt电极(a)与(b)消耗气体的物质的量之比为_______。 16 17 18 19 20 2NH3－6e－＋ 6OH－===N2＋6H2O a 减小 4∶3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 非选择题 (3)工业制硫酸的一步重要反应是SO2在400～ 500 ℃的催化氧化，在容积为4 L的绝热密闭 容器中投入10 mol SO2和5 mol O2，反应过程 中部分物质的物质的量随反应时间变化的曲 线如图所示。 ①0～2 min，SO3的平均反应速率v(SO3)＝____________________。 16 17 18 19 20 0.625 mol·L－1·min－1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 非选择题 ②下列情况能说明该反应达到化学平衡的是______(填字母)。 A.t时刻，体系的温度不再发生改变 B.混合气体的密度保持不变 C.单位时间内生成1 mol SO3的同时断开 0. 5 mol O==O键 D.混合气体的平均相对分子质量不变 E.反应物SO2和O2的转化率相等 16 17 18 19 20 AD 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 非选择题 16 17 18 19 18.(9分)(2023·山东临沂高一期中)一定温度下， 在容积为V L的密闭容器中进行反应，M、N两 种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示： (1)该反应的化学方程式是____________。 20 2N M 由图可知，反应过程中N的物质的量减小，M的物质的量增大，因此N为反应物，M为生成物，反应物未完全转化为生成物，因此该反应为可逆反应，反应相同时间内Δn(N)＝2Δn(M)，因此该反应的化学方程式为2N M。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 非选择题 16 17 18 19 (2)t1到t2时刻，以M的浓度变化表示的平均反 应速率为_______________________。 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 非选择题 16 17 18 19 (3)若达到平衡状态的时间是4 min，N物质在该 4 min内的平均反应速率为1.5 mol·L－1·min－1，则此容器的容积为V＝____L。 20 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 非选择题 16 17 18 19 (4)反应A(g)＋B(g) 2C(g)，当改变下列条件时，会加快反应速率的是______(填序号)。 ①降低温度 ②保持容器的体积不变，充入氦气 ③加入催化剂 ④保持容器的体积不变，增加A(g)的物质的量 20 ③④ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 非选择题 16 17 18 19 ①降低温度会使化学反应速率降低； ②保持容器的体积不变，充入氦气，反应物 的浓度不变，化学反应速率不变； ③加入催化剂能使化学反应速率加快； ④保持容器的体积不变，增加A(g)的物质的 量，反应物浓度增大，化学反应速率加快。 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 非选择题 16 17 18 19 (5)用CH4和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如图： ①电极d是______(填“正极”或“负极”)，电极 d的电极反应式为_______________________。 20 正极 O2＋4e－＋4H＋===2H2O 由图可知，电极d上得到电子，物质发生还原反应，为燃料电池的正极，因此电极d上为O2得到电子，电解质溶液为酸性溶液，则电极d上的电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 非选择题 16 17 18 19 ②若线路中转移2 mol电子，则该燃料电池理论上消耗的O2在标准状况下的体积为______L。 20 11.2 通入O2的电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，因此线路中转移2 mol电子，则该燃料电池理论上消耗O2的物质的量为0.5 mol，其在标准状况下体积为0.5 mol×22.4 L·mol－1＝11.2 L。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 非选择题 16 17 18 19 19.(12分)(2023·山东烟台高一期中)已知2NO2(g) N2O4(g)　ΔH<0，回答下列问题： (1)在100 ℃时，将N2O4气体充入2 L的密闭容器中，隔一段时间对容器内的物质进行分析得到如下数据： 20 时间/s 0 20 40 60 80 100 c(N2O4)/ (mol·L－1) 0.100 c1 0.050 c3 a b c(NO2)/ (mol·L－1) 0.000 0.060 c2 0.120 0.120 0.120 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 非选择题 16 17 18 19 ①表中c2____(填“>”“<”或“＝”，下同)c3；a___b。 20 时间/s 0 20 40 60 80 100 c(N2O4)/ (mol·L－1) 0.100 c1 0.050 c3 a b c(NO2)/ (mol·L－1) 0.000 0.060 c2 0.120 0.120 0.120 > ＝ 从表中数据可以看出，60 s时反应已经达到平衡。在60 s前，随着反应进行，N2O4的浓度减小，NO2的浓度增大，c3≤0.050,0.060＜c2≤ 0.120，所以c2>c3；60 s后已达到平衡状态，所以a＝b。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 非选择题 16 17 18 19 ②20 s时N2O4的浓度c1＝_______，在0～20 s内N2O4的平均反应速率为_________ mol·L－1·s－1。 20 时间/s 0 20 40 60 80 100 c(N2O4)/ (mol·L－1) 0.100 c1 0.050 c3 a b c(NO2)/ (mol·L－1) 0.000 0.060 c2 0.120 0.120 0.120 0.070 0.001 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 非选择题 20 s时NO2的浓度变化量为0.060 mol·L－1，则N2O4的浓度变化量为0.030 mol·L－1,20 s时N2O4的浓度c1＝0.100 mol·L－1－0.030 mol·L－1＝ 0.070 mol·L－1；在0～20 s内N2O4的平均反应速率为 ＝ 0.001 5 mol·L－1·s－1。 16 17 18 19 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 非选择题 16 17 18 19 (2)一定温度下，体积为2 L的恒容密闭容器中，各物质的物质的量随时间变化的关系如图所示。 20 ①若上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行，分别测得：甲中v(N2O4)＝0.2 mol·L－1·min－1，乙中v(NO2)＝0.3 mol·L－1·min－1，则_____中反应更快。 甲 用不同物质表示的速率之比等于方程式中化学计量数之比，甲中v(N2O4)＝0.2 mol·L－1·min－1，则用NO2表示的速率为v(NO2)＝0.4 mol· L－1·min－1，大于乙中v(NO2)＝0.3 mol·L－1·min－1，所以甲中反应更快。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 非选择题 16 17 18 19 ②转化率＝ ×100%。该反应 达最大限度时Y的转化率为______；若初始压强 为p0，则平衡时p平＝_______(用含p0的表达式表示)。 20 60% 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 非选择题 16 17 18 19 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 非选择题 16 17 18 19 ③下列描述能表示该反应达平衡状态的是_____(填字母)。 A.容器内气体的密度不再发生变化 B.混合气体总的物质的量不再发生变化 C.容器内气体的颜色不再改变 D.容器中X与Y的物质的量相等 E.2v(X)＝v(Y) F.容器内气体的平均相对分子质量不再改变 20 BCF 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 非选择题 气体总质量不变，容器体积恒定，所以密度是定 值，当容器内气体的密度不再发生变化时，不能 说明反应达到平衡状态，故A不选； 该反应前后气体系数之和不相等，混合气体总物 质的量是变量，当混合气体总物质的量不再变化 时，反应达到了平衡状态，故B选； 容器内气体颜色不再改变，说明NO2的浓度不再变化，说明反应达到平衡状态，故C选； 16 17 18 19 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 非选择题 容器中X与Y的物质的量相等和是否平衡无关，不 能说明达到平衡状态，故D不选； 没有指明正、逆反应速率，不能说明反应达到平 衡状态，故E不选； 气体总质量不变，气体总物质的量是变量，所以 气体的平均相对分子质量在未平衡前是变化的，当容器内气体的平均相对分子质量不再改变时反应达到了平衡状态，故F选。 16 17 18 19 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 非选择题 16 17 18 19 20. (12分)汽车尾气中含有CO、NO等有害气体。 (1)汽车尾气中NO生成过程的能量变化如图1所示。1 mol N2和1 mol O2完全反应生成NO会_____(填“吸收”或“放出”)_____ kJ能量。 20 吸收 180 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 非选择题 由图1可知，1 mol N2(g)和1 mol O2(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946 kJ＋498 kJ＝1 444 kJ，形 成生成物中化学键放出的总能量 为2×632 kJ＝1 264 kJ，则反应时需要吸收180 kJ能量。 16 17 18 19 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 非选择题 16 17 18 19 (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2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。 20 吸收 原电池中，NiO为负极，电极上NO失电子发生氧化反应生成二氧化氮。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 非选择题 16 17 18 19 ②外电路中，电子是从______(填“NiO”或“Pt”)电极流出。 20 NiO 外电路中，电子由负极NiO电极流出，经导线流入正极Pt电极。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 非选择题 16 17 18 19 ③Pt电极上的电极反应式为_________________。 20 O2＋4e－===2O2－ 原电池中，Pt电极为正极，O2在正极上发生还原反应生成O2－，电极反应式为O2＋4e－===2O2－。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 非选择题 16 17 18 19 (3)一种新型催化剂用于NO和CO的反应：2NO＋2CO 2CO2＋N2。已知增大催化剂的比表面积可提高该反应的速率，为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响，某同学设计了三组实验，如表所示。 20 实验编号 T/℃ NO初始浓度/(mol·L－1) CO初始浓度/(mol·L－1) 催化剂的比表面积/(m2·g－1) Ⅰ 280 1.2×10－3 5.80×10－3 82 Ⅱ 280 1.2×10－3 5.80×10－3 124 Ⅲ 350 a 5.80×10－3 82 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 非选择题 16 17 18 19 ①表中a＝___________。 20 实验编号 T/℃ NO初始浓度/(mol·L－1) CO初始浓度/(mol·L－1) 催化剂的比表面积/(m2·g－1) Ⅰ 280 1.2×10－3 5.80×10－3 82 Ⅱ 280 1.2×10－3 5.80×10－3 124 Ⅲ 350 a 5.80×10－3 82 1.2×10－3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 非选择题 由表格数据可知，实验Ⅰ、Ⅱ温度相同，催化剂的比表面积不同，实验目的是验证催化剂的比表面积对化学反应速率的影响，实验Ⅰ、Ⅲ催化剂的比表面积相同、温度不同，实验目的是验证温度对化学反应速率的影响，则反应物的初始浓度要相同，则a为1.2×10－3。 16 17 18 19 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 非选择题 16 17 18 19 20 实验编号 T/℃ NO初始浓度/(mol·L－1) CO初始浓度/(mol·L－1) 催化剂的比表面积/(m2·g－1) Ⅰ 280 1.2×10－3 5.80×10－3 82 Ⅱ 280 1.2×10－3 5.80×10－3 124 Ⅲ 350 a 5.80×10－3 82 ②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3所示，其中表示实验Ⅱ的是曲线____(填“甲”或“乙”)。 乙 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 非选择题 因实验Ⅰ、Ⅱ温度、反应物的初始浓度相同，但实验Ⅱ催化剂的比表面积比实验Ⅰ的大，故实验Ⅱ的反应速率大，先达到化学平衡，故曲线乙表示实验Ⅱ。 16 17 18 19 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 非选择题 16 17 18 19 (4)在容积固定的绝热容器中发生反应：2NO＋2CO 2CO2＋N2，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 20 CD 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 非选择题 因反应在绝热容器中进行，容器内的温度会变化，当温度不再变化时，说明反应已达到平衡状态；该反应是一个反应前后气体分子数减小的反应，当容器内的气体压强保持不变时，说明正、逆反应速率相等，反应已达到平衡状态；v逆(NO)＝2v正(N2)时，正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故2v逆(NO)＝v正(N2)时反应没有达到平衡状态；由质量守恒定律可知，反应前后气体质量不变，容器的体积不变，则容器内混合气体的密度一直保持不变，故混合气体的密度不变不能说明反应已达到平衡状态。 16 17 18 19 20 NH O 质量数为18、质子数为8的O的原子符号为O，C正确。 0～3 min内，v(H2)＝＝0.1 mol·L－1· min－1，B项正确； v(KMnO4)＝＝6.25×10－3 mol·L－1·min－1。 mol·L－1·min－1 t1到t2时刻，Δn(M)＝4 mol－3 mol＝1 mol，容器体积为V L，因此以M的 浓度变化表示的平均反应速率为v(M)＝＝ mol·L－1· min－1。 若达到平衡状态的时间是4 min，从0～4 min内Δn(N)＝8 mol－2 mol ＝6 mol，则N物质在该4 min内的平均反应速率为v(N)＝＝ mol· L－1·min－1＝1.5 mol·L－1·min－1，得V＝1。  p0 从图中可以看出，起始时Y的物质的量为1 mol， 平衡时为0.4 mol，则转化的Y为0.6 mol，平衡 时反应达到最大限度，则该反应达最大限度时Y 的转化率为×100%＝60%；在恒容容器中， 压强之比等于物质的量之比。起始时X和Y的物 质的量之和为1 mol＋0.4 mol＝1.4 mol，平衡时总物质的量为0.7 mol ＋0.4 mol＝1.1 mol，则平衡时p平＝p0＝p0。 $$