第六章 化学反应与能量【B卷·测试卷】-2024-2025学年高一化学同步单元AB卷（江苏专用，人教版2019必修第二册）

第六章 化学反应与能量 单元测试 ( 注 意 事 项 考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求 1、本试卷共7页。本卷满分100分，答题时间为75分钟。 2、试题答案需作答在答题卡，答在试卷上无效。 3、作答选择题时必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案；作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其它位置作答一律无效。 4、如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。 ) 可能用到的相对原子质量：H-1　C-12　N-14　O-16　Na-23　S-32 一、选择题（本题共14小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共42分） 1．下列反应过程中的能量变化不符合图的是 A．石灰石分解 B．灼热的炭与二氧化碳反应 C．氢氧化钡和氯化铵的反应 D．铝热反应 2．我国科学家开发的闪速炼铁技术可由铁矿石直接炼钢，其过程绿色高效，反应过程只需3-6秒，效率提高3600倍。其过程如下： 下列说法不正确的是 A．将铁矿石粉碎可加快反应速率 B．闪速炼铁过程中H2作还原剂 C．闪铁炉中发生的反应为吸热反应 D．该技术有利于实现“碳中和” 3．在一定温度下，体积为VL的密闭容器内发生某一反应，其中气体、的物质的量随反应时间的变化曲线如下图所示，下列表述正确的是 A．0-时间内，气体Y的化学反应速率是mol/(L·min) B．该反应的化学方程式为 C．时，反应的正、逆反应速率相等，达到平衡状态 D．时，、的量不再变化，化学反应停止了，正、逆反应速率为零 4．我国科学家使用双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化水煤气变换反应：CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)　ΔH<0，反应过程示意图如下： 下列说法错误的是 A．过程I、过程II均为吸热过程 B．使用催化剂提高了该反应的反应速率 C．该反应中，CO(g)和H2O(g)的总能量低于CO2(g)和H2(g)的总能量 D．示意图中，起始时的2个H2O都参与了反应 5．制备硫酸过程中存在如下反应：。下列说法正确的是 A．和充分反应后可生成 B．增大的浓度，降低反应温度都能加快该反应速率 C．达到化学平衡状态时，仍有与反应生成 D．该反应为放热反应，说明与总能量小于的总能量 6．一定温度下，向容积为的密闭容器中通入两种气体发生化学反应生成另外两种气体，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是 A．该反应的化学方程式为 B．反应进行了的平均反应速率为 C．反应进行到时， D．反应进行到时，各物质的反应速率相等 7．如图所示原电池装置中，溶液为稀硫酸，装置如图所示。下列说法正确的是 A．电极X为正极 B．氢气产生在X电极上，SO移向X电极 C．X电极上发生氧化反应，Y电极上发生还原反应 D．电子流动方向为：X电极→导线→Y电极→溶液→X电极 8．在25℃、101kPa下，1mol白磷()完全燃烧放出的热量和4mol红磷(P)完全燃烧放出的热量关系如下图所示。由此判断，下列说法正确的是 A．由红磷转化为五氧化二磷是吸热反应 B．白磷比红磷稳定 C．由红磷转化为白磷是吸热反应 D．等质量的红磷比白磷完全燃烧放出的热量多 9．FeCl3溶液和KI溶液发生反应：。下列关于该反应的说法错误的是 A．降低温度能减慢反应速率 B．增大和的浓度能加快反应速率 C．反应达到平衡时，溶液中与相等 D．达到平衡状态时，仍有与反应生成与I2 10．在恒温恒容的密闭容器中，可逆反应：  。不能作为达到化学平衡状态的标志的是 A．气体密度不再发生变化 B．A的物质的量浓度不再改变 C．容器内总压强不再改变 D．A、B、C、D四种物质的物质的量之比为4：5：3：6 11．温度一定时，在某恒压容器中发生反应2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g)，部分反应物和生成物的物质的量随时间变化如图所示(曲线m、n)。下列说法正确的是 A．t2 min时，反应达平衡状态 B．t1时刻反应速率：v(NO2)正＞2v(N2)逆 C．反应过程中，容器内气体的质量保持不变 D．平衡后充入1 mol Ar，此时化学反应速率增大 12．下列关于合成氨反应 的说法正确的是 A．升高温度能减小反应速率 B．反应达到平衡时，反应速率为零 C．添加催化剂对反应速率无影响 D．达到平衡时，仍有N2与H2 反应生成NH3 13．为探究影响反应速率的因素，某同学设计了如图所示实验。下列叙述不正确的是 A．用图乙装置配合计时器可测定锌粒与稀硫酸反应的速率 B．图甲所示实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小 C．若图甲所示实验中反应速率：①＞②，则说明比对分解催化效果好 D．为检查图乙所示装置的气密性，可关闭A处旋塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，观察活塞是否回到原位 14．某一反应物的浓度是1.0 mol∙L−1，经过20s后，它的浓度变成了0.2 mol∙L−1，在这20s内用该物质浓度变化表示的化学反应速率为 A．0.04 mol∙L−1∙min−1 B．0.04 mol∙L−1∙s−1 C．0.08 mol∙L−1∙s−1 D．0.04 mol∙L−1 2、 非选择题（本题共4小题，每空2分，共58分） 15．化学反应与能量，是学习和研究化学原理的重要内容。 (1)拆开键，键，键分别需要吸收的能量为。则理论上生成 热量(填“吸收”或“放出”) kJ；事实上，反应的热量总小于理论值，理由是 。 (2)将氢气与氧气的反应设计成燃料电池，其利用率更高，装置如图所示(、为多孔碳棒)其中 (填A或B)处电极入口通氢气，其电极反应式为 。当消耗标况下氢气时，假设能量转化率为，则导线中转移电子的物质的量为 。 (3)恒温恒容下，将气体和气体通入体积为的密闭容器中发生如下反应：2A(g)+B(g)xC(g)+2D(s)，时反应达到平衡状态，此时剩余，并测得的浓度为。 从开始反应至达到平衡状态，生成的平均反应速率为 。 ② ，的转化率为 。 16．工厂烟气(主要污染物SO2、NO)直接排放会造成空气污染，需处理后才能排放。 (1)“纳米零价铁-H2O2”体系可将烟气中难溶的NO氧化为可溶的。在一定温度下，将H2O2溶液和HCl溶液雾化后与烟气按一定比例混合，以一定流速通过装有纳米零价铁的反应装置，可将烟气中的氧化。Fe2+催化H2O2分解产生HO•，HO•将NO氧化为的机理如下图所示，Y的化学式为 ，NO与H2O2反应生成HNO3的化学方程式为 。 (2)脱硝技术已经成为使用广泛和成熟的烟气净化技术，脱硝效率高达以上。反应机理如图所示，写出该反应发生的化学方程式 。 (3)工业上氮的氧化物通常是用碱性溶液吸收。 ①用Na2CO3溶液吸收硝酸工业尾气中的NO2，生成等物质的量的两种钠盐(一种为NaNO2)及一种气体，反应的离子方程式为 。下列措施能提高尾气中氮氧化物去除率的有 (填字母)。 A．加快通入尾气的速率 B．采用气、液逆流的方式吸收尾气 C．吸收尾气过程中定期补加适量Na2CO3溶液。 ②NaOH溶液浓度越大，黏稠度越高，用不同浓度的NaOH溶液吸收NO2(混有NO)含量不同的工业尾气，主要反应：、。氮氧化物的吸收率随NaOH溶液浓度的变化如图所示，曲线Ⅱ表示NO的物质的量 (“大于”“小于”或“等于”)NO2的物质的量；当NaOH溶液浓度高于0.5mol·L-1后，氮氧化物的吸收率随NaOH溶液浓度的升高而降低的原因是 。 17．化学电源在生产生活中有着广泛的应用，同学们常常通过设计实验和查阅资料的方式学习化学电源的相关知识。 (1)甲同学为了解反应中的能量转化，设计了一组对比实验(实验装置如图Ⅰ和图Ⅱ)。预计产生气体的速率Ⅰ Ⅱ(>、<或=)，温度计的示数Ⅰ II(>、<或=)； (2)乙同学用如图乙装置推算铜锌原电池工作时产生的电流量。供选择的电极材料有纯铜片和纯锌片。则a电极的电极反应式为 ，当量筒中收集到336mL(标准状况下)气体时，通过导线的电子的物质的量为 。 (3)丙同学了解到科学家正在研究利用原电池原理常温常压下合成氨，在该装置简图丙中，电极a为 极(填“正”或“负”)，若原料气H2中混有CO，单位体积原料气合成氨气的物质的量不变，只是在电极b附近需增设排气口，排出气体主要含有 。 (4)FeCl3常用于腐蚀印刷电路铜板(2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2)请将此反应设计成原电池，该原电池负极的电极材料为 ，正极的电极材料为 ，电解质溶液为 ，负极的电极反应式为 。 18．甲烷既是高效的能源，又是重要的化工原料，在生产、生活中用途广泛。 (1)燃烧放出大量的热。 常温下，在中完全燃烧生成和液态水释放出的热量，写出甲烷燃烧的热化学方程式 。 (2)甲烷—空气质子交换膜燃料电池应用广泛，其结构如图所示。    ①a处通入的物质是 (填化学式)，电极的电极反应式为 。 ②若该燃料电池消耗(标准状况下)，则理论上电路中转移 电子。 (3)工业上利用催化重整制。 在恒容密闭容器中发生反应：。 ①在不改变物质浓度的条件下，加快该反应速率的措施有 (答出一点即可)。 ②下列叙述中能说明该反应已达平衡状态的有 (填字母序号)。 A． B．混合气体的质量不再变化 C．单位时间内生成，同时消耗 D．混合气体的压强不再变化 (4)高温条件下，利用还原的反应过程如图所示。    该反应的催化剂是 。写出反应ⅱ的化学方程式 。 10 / 12 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3．在一定温度下，体积为VL的密闭容器内发生某一反应，其中气体、的物质的量随反应时间的变化曲线如下图所示，下列表述正确的是 A．0-时间内，气体Y的化学反应速率是mol/(L·min) B．该反应的化学方程式为 C．时，反应的正、逆反应速率相等，达到平衡状态 D．时，、的量不再变化，化学反应停止了，正、逆反应速率为零 【答案】A 【详解】A．0～t1时间内Y减少6mol－4mol＝2mol，浓度是mol/L，则v(Y)=mol/(L·min)，A正确； B．达到平衡时Y减少8mol－2mol＝6mol，X增加5mol－2mol＝3mol，根据变化量之比是化学计量数之比可知该反应的化学方程式为2Y(g)X(g)，B错误； C．平衡时反应体系各组分的含量不变，t2时之后，X、Y的量还在变化，反应未达到平衡状态，C错误； D．t3时，X、Y的量不再变化，反应达到平衡状态，平衡状态为动态平衡，正逆反应速率相等，但不为零，D错误； 故选A。 4．我国科学家使用双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化水煤气变换反应：CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)　ΔH<0，反应过程示意图如下： 下列说法错误的是 A．过程I、过程II均为吸热过程 B．使用催化剂提高了该反应的反应速率 C．该反应中，CO(g)和H2O(g)的总能量低于CO2(g)和H2(g)的总能量 D．示意图中，起始时的2个H2O都参与了反应 【答案】C 【详解】A．根据图示可知，过程Ⅰ、过程Ⅱ均为水分子中O-H键的断裂，化学键的断裂为吸热过程，A正确； B．使用催化剂可以降低反应物的活化能，从而提高反应速率，B正确； C．ΔH=生成物总能量-反应物总能量<0，即生成物总能量小于反应物总能量，所以CO(g)和H2O(g)的总能量高于CO2(g)和H2(g)的总能量，C错误； D．从示意图中可知，经过程Ⅰ、过程Ⅱ起始时的2个H2O分子中的O-H键均有断裂，则起始时的2个H2O都参与了反应，D正确； 故选C。 5．制备硫酸过程中存在如下反应：。下列说法正确的是 A．和充分反应后可生成 B．增大的浓度，降低反应温度都能加快该反应速率 C．达到化学平衡状态时，仍有与反应生成 D．该反应为放热反应，说明与总能量小于的总能量 【答案】C 【详解】A．可逆反应无法完全转化，反应物不能全部转化为生成物，故充分反应后生成的小于2mol，A错误； B．增大浓度会加快反应速率，但降低温度会降低分子动能和催化剂活性，导致反应速率减慢，B错误； C．化学平衡是动态平衡，正、逆反应速率相等但不为零，与仍在反应生成(同时分解)，C正确； D．放热反应中反应物(和)总能量高于生成物()总能量，选项描述相反，D错误； 故选C。 6．一定温度下，向容积为的密闭容器中通入两种气体发生化学反应生成另外两种气体，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是 A．该反应的化学方程式为 B．反应进行了的平均反应速率为 C．反应进行到时， D．反应进行到时，各物质的反应速率相等 【答案】B 【详解】A．根据图知，B、C是反应物而A、D是生成物，6s内n(A)=(1.2-0)mol=1.2mol、n(B)=(1.0-0.4)mol=0.6mol、n(C)=(1.0-0.2)mol=0.8mol、n(D)=(0.4-0)mol=0.4mol,相同时间内A、B、C、D的计量数之比等于其物质的量之比=1.2mol：0.6mol：0.8mol：0.4mol=6：3：4：2，该反应方程式为3B(g)+4C(g)6A(g)+2D(g)，A错误； B．反应进行了6s，(A)===0.1 mol•L-1•s-1，B正确； C．同一段时间内，各物质的反应速率之比等于其计量数之比，由A项分析可知，A、C的系数不相等，反应进行到1s时，所以，C错误； D．由题干图示信息可知，反应进行到6s时，各物质的物质的量保持不变，即各物质的正逆反应速率相等，根据不同物质的反应速率之比等于其化学计量系数之比可知，各物质的反应速率不相等，D错误； 故选B。 7．如图所示原电池装置中，溶液为稀硫酸，装置如图所示。下列说法正确的是 A．电极X为正极 B．氢气产生在X电极上，SO移向X电极 C．X电极上发生氧化反应，Y电极上发生还原反应 D．电子流动方向为：X电极→导线→Y电极→溶液→X电极 【答案】C 【分析】从图中可知，电子从X电极向Y电极移动，则X电极为负极，Y电极为正极。 【详解】A．根据分析可知，电极X为负极，A错误； B．Y为正极，氢离子在Y电极上得电子生成氢气，硫酸根离子向负极移动即向X电极移动，B错误； C．X电极为负极，负极上的物质失电子被氧化发生氧化反应，Y电极上氢离子得电子被还原发生还原反应，C正确； D．电子不会经过电解质溶液，D错误； 故答案选C。 8．在25℃、101kPa下，1mol白磷()完全燃烧放出的热量和4mol红磷(P)完全燃烧放出的热量关系如下图所示。由此判断，下列说法正确的是 A．由红磷转化为五氧化二磷是吸热反应 B．白磷比红磷稳定 C．由红磷转化为白磷是吸热反应 D．等质量的红磷比白磷完全燃烧放出的热量多 【答案】C 【详解】A．由图可知，由红磷转化为五氧化二磷是放热反应，故A错误； B．由红磷转化为白磷是吸热反应，等质量时白磷比红磷能量高，能量越低物质越稳定，则红磷稳定，故B错误； C．由图可知，由红磷转化为白磷是吸热反应，故C正确； D．由红磷转化为白磷是吸热反应，等质量时白磷比红磷能量高，等质量的红磷比白磷完全燃烧放出的热量少，故D错误； 故答案选C。 9．FeCl3溶液和KI溶液发生反应：。下列关于该反应的说法错误的是 A．降低温度能减慢反应速率 B．增大和的浓度能加快反应速率 C．反应达到平衡时，溶液中与相等 D．达到平衡状态时，仍有与反应生成与I2 【答案】C 【详解】A．温度越低反应速率越慢，所以降低温度能减慢反应速率，故A正确； B．浓度越大反应速率越快，所以增大和的浓度能加快反应速率，故B正确； C．当上述可逆反应达到平衡时，溶液中与不变，而不一定相等，故C错误； D．化学平衡为动态平衡，达到平衡状态时，仍有与反应生成与I2，故D正确； 故选C。 10．在恒温恒容的密闭容器中，可逆反应：  。不能作为达到化学平衡状态的标志的是 A．气体密度不再发生变化 B．A的物质的量浓度不再改变 C．容器内总压强不再改变 D．A、B、C、D四种物质的物质的量之比为4：5：3：6 【答案】D 【详解】A．反应前后气体的质量发生改变，容器的体积不变，所以混合气体的密度随反应而变化，气体密度不再发生变化，能说明达到平衡状态，故A不符合； B．根据平衡状态的概念可知，A的物质的量浓度不再改变，说明正逆反应速率相等，说明是平衡状态，故B不符合； C．反应前后气体的物质的量发生变化，在恒温恒容的密闭容器中，容器内总压强随反应而变化，容器内总压强不再改变，能说明反应达到平衡状态，故C不符合； D．A、B、C、D四种物质的物质的量之比为4：5：3：6，不能说明正逆反应速率相等，不能判断是否为平衡状态，故D符合； 故选D。 11．温度一定时，在某恒压容器中发生反应2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g)，部分反应物和生成物的物质的量随时间变化如图所示(曲线m、n)。下列说法正确的是 A．t2 min时，反应达平衡状态 B．t1时刻反应速率：v(NO2)正＞2v(N2)逆 C．反应过程中，容器内气体的质量保持不变 D．平衡后充入1 mol Ar，此时化学反应速率增大 【答案】B 【详解】A．根据图象可知：在t2时刻以后，反应物m、生成物n的物质的量还在发生改变，说明此时反应未达到平衡状态，A错误； B．根据图象可知：在t2时刻，△n(m)：△n(n)=(2.0-1.2)mol：(0.4-0)mol=0.8 mol：0.4 mol=2：1，结合反应方程式中物质反应转化关系可知，m表示NO2的物质的量随时间的变化，n表示N2的物质的量随时间的变化，此时反应正向进行，未达到平衡状态，因此v(NO2)正＞v(NO2)逆，结合反应计量关系可知：v(NO2)逆=2v(N2)逆，故存在关系：v(NO2)正＞2v(N2)逆，B正确； C．反应物C是固体物质，在反应过程中，若反应正向进行，则气体的质量会增大，反之，若反应逆向进行，则气体质量会减小，故反应过程中，容器内气体的质量发生改变，C错误； D．恒压容器内，平衡后充入1 mol Ar，容器体积变大，则各组分的浓度变小，因此此时化学反应速率变小，D错误； 故合理选项是B。 12．下列关于合成氨反应 的说法正确的是 A．升高温度能减小反应速率 B．反应达到平衡时，反应速率为零 C．添加催化剂对反应速率无影响 D．达到平衡时，仍有N2与H2 反应生成NH3 【答案】D 【详解】A．化学反应速率随温度的升高而增大，升高温度增大反应速率，故A错误； B．化学反应平衡态为动态平衡，反应没有停止，反应速率不会变为0，故B错误； C．催化剂能降低反应活化能，加快化学反应速率，故C错误； D．化学反应平衡态为动态平衡，反应没有停止，因此达到平衡时，仍有N2与H2 反应生成NH3，故D正确； 故选D。 13．为探究影响反应速率的因素，某同学设计了如图所示实验。下列叙述不正确的是 A．用图乙装置配合计时器可测定锌粒与稀硫酸反应的速率 B．图甲所示实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小 C．若图甲所示实验中反应速率：①＞②，则说明比对分解催化效果好 D．为检查图乙所示装置的气密性，可关闭A处旋塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，观察活塞是否回到原位 【答案】C 【详解】A．图乙中锌粒和酸反应生成氢气，反应速率可以用单位时间内产生气体的体积表示，要测定反应速率，需要配合计时器记录反应产生的气体体积及反应时间，A正确； B．反应速率可以通过观察产生气泡的快慢来判断，则图甲所示实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小，B正确； C．甲中2个试管中加入分别加入FeCl3溶液和硫酸铜溶液，阴离子不同，无法排除阴离子干扰，不能确定Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，C错误； D．关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，若气密性不好，活塞不能回到原位，若气密性良好，活塞能回到原位，D正确； 故选C。 14．某一反应物的浓度是1.0 mol∙L−1，经过20s后，它的浓度变成了0.2 mol∙L−1，在这20s内用该物质浓度变化表示的化学反应速率为 A．0.04 mol∙L−1∙min−1 B．0.04 mol∙L−1∙s−1 C．0.08 mol∙L−1∙s−1 D．0.04 mol∙L−1 【答案】B 【详解】某一反应物的浓度是1.0 mol∙L−1，经过20s后，它的浓度变成了0.2 mol∙L−1，在这20s内用该物质浓度变化表示的化学反应速率为，故B符合题意。 综上所述，答案为B。 2、 非选择题（本题共4小题，每空2分，共58分） 15．化学反应与能量，是学习和研究化学原理的重要内容。 (1)拆开键，键，键分别需要吸收的能量为。则理论上生成 热量(填“吸收”或“放出”) kJ；事实上，反应的热量总小于理论值，理由是 。 (2)将氢气与氧气的反应设计成燃料电池，其利用率更高，装置如图所示(、为多孔碳棒)其中 (填A或B)处电极入口通氢气，其电极反应式为 。当消耗标况下氢气时，假设能量转化率为，则导线中转移电子的物质的量为 。 (3)恒温恒容下，将气体和气体通入体积为的密闭容器中发生如下反应：2A(g)+B(g)xC(g)+2D(s)，时反应达到平衡状态，此时剩余，并测得的浓度为。 从开始反应至达到平衡状态，生成的平均反应速率为 。 ② ，的转化率为 。 【答案】(1) 放出 92 该反应是可逆反应 (2) A 2.7 (3) 3 80% 【详解】（1）根据反应，则理论上生成的反应热，所以是放出热量；该反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，所以放出的热量总是小于理论计算值； （2）燃料电池中，通入燃料的一极为负极，还原剂失去电子发生氧化反应，电子沿着导线流向正极，通入助燃物的一极为正极，正极上发生还原反应，内电路中阴离子移向负极、阳离子移向正极，酸性条件下生成水，正极电极反应式为：；燃料电池中化学能转化为电能，能量转化效率高 。则装置如图所示A处电极入口通氢气，其电极反应式为：；当消耗标况下氢气时，即1.5mol氢气时，假设能量转化率为，则导线中转移电子的物质的量为； （3）①从开始反应至达到平衡状态，生成C的平均反应速率为； ②消耗，生成，化学计量数之比，则；消耗，则消耗，A得转化率。 16．工厂烟气(主要污染物SO2、NO)直接排放会造成空气污染，需处理后才能排放。 (1)“纳米零价铁-H2O2”体系可将烟气中难溶的NO氧化为可溶的。在一定温度下，将H2O2溶液和HCl溶液雾化后与烟气按一定比例混合，以一定流速通过装有纳米零价铁的反应装置，可将烟气中的氧化。Fe2+催化H2O2分解产生HO•，HO•将NO氧化为的机理如下图所示，Y的化学式为 ，NO与H2O2反应生成HNO3的化学方程式为 。 (2)脱硝技术已经成为使用广泛和成熟的烟气净化技术，脱硝效率高达以上。反应机理如图所示，写出该反应发生的化学方程式 。 (3)工业上氮的氧化物通常是用碱性溶液吸收。 ①用Na2CO3溶液吸收硝酸工业尾气中的NO2，生成等物质的量的两种钠盐(一种为NaNO2)及一种气体，反应的离子方程式为 。下列措施能提高尾气中氮氧化物去除率的有 (填字母)。 A．加快通入尾气的速率 B．采用气、液逆流的方式吸收尾气 C．吸收尾气过程中定期补加适量Na2CO3溶液。 ②NaOH溶液浓度越大，黏稠度越高，用不同浓度的NaOH溶液吸收NO2(混有NO)含量不同的工业尾气，主要反应：、。氮氧化物的吸收率随NaOH溶液浓度的变化如图所示，曲线Ⅱ表示NO的物质的量 (“大于”“小于”或“等于”)NO2的物质的量；当NaOH溶液浓度高于0.5mol·L-1后，氮氧化物的吸收率随NaOH溶液浓度的升高而降低的原因是 。 【答案】(1) Fe3+或FeCl3 (2) (3) 2NO2+=++CO2 BC 大于 NaOH溶液浓度越大，黏稠度越来越高，(气体在液体中的流动性变差，不利于气体的吸收)，所以对氮氧化物的吸收率下降 【详解】（1）Fe2+与H2O2反应生成HO·和OH-，H2O2得电子，则Fe2+失电子生成Fe3+，则Y为Fe3+或FeCl3； NO与H2O2反应生成HNO3和H2O，化学方程式为2NO+3H2O22HNO3+2H2O； （2）由图可知，在催化剂的作用下，NH3与NO、O2反应最终生成N2和H2O，则发生反应的化学方程式为4NO+4NH3+O24N2+6H2O； （3）①用碳酸钠溶液吸收二氧化氮，生成亚硝酸钠，根据得失电子守恒，还有一种N化合价升高的产物，为硝酸钠，即得等物质的量的硝酸钠、亚硝酸钠和一种气体，气体为二氧化碳，依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知，反应的离子方程式为：2NO2+=++CO2； A．加快通入尾气的速率，气液接触时间短，尾气中NO和NO2去除率降低，A不正确； B．采用气、液逆流的方式吸收尾气，气液接触面积大，尾气吸收更加充分，可提高尾气中NO和NO2去除率，B正确； C．吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液，可增大吸收液中c(OH-)，提高尾气中NO和NO2去除率，C正确； 故选BC； ②NaOH溶液与NO、NO2反应的化学方程式为：2NaOH+NO+NO2=2NaNO2+H2O，当n(NO)=n(NO2)时，气体刚好能被充分吸收，当n(NO2)<n(NO)时，NO不能被NaOH溶液吸收，氮氧化物的吸收率降低，因此曲线II表示NO的物质的量大于NO2的物质的量； NaOH溶液浓度越大黏稠度越高，当NaOH溶液浓度高于0.5mol·L-1后，黏稠度越来越高，对氮氧化物的吸收率下降。 17．化学电源在生产生活中有着广泛的应用，同学们常常通过设计实验和查阅资料的方式学习化学电源的相关知识。 (1)甲同学为了解反应中的能量转化，设计了一组对比实验(实验装置如图Ⅰ和图Ⅱ)。预计产生气体的速率Ⅰ Ⅱ(>、<或=)，温度计的示数Ⅰ II(>、<或=)； (2)乙同学用如图乙装置推算铜锌原电池工作时产生的电流量。供选择的电极材料有纯铜片和纯锌片。则a电极的电极反应式为 ，当量筒中收集到336mL(标准状况下)气体时，通过导线的电子的物质的量为 。 (3)丙同学了解到科学家正在研究利用原电池原理常温常压下合成氨，在该装置简图丙中，电极a为 极(填“正”或“负”)，若原料气H2中混有CO，单位体积原料气合成氨气的物质的量不变，只是在电极b附近需增设排气口，排出气体主要含有 。 (4)FeCl3常用于腐蚀印刷电路铜板(2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2)请将此反应设计成原电池，该原电池负极的电极材料为 ，正极的电极材料为 ，电解质溶液为 ，负极的电极反应式为 。 【答案】(1) < > (2) Zn-2e-=Zn2+ 0.03mol (3) 正 CO2 (4) Cu C(石墨)(或活动性比Cu弱的金属) FeCl3溶液 Cu-2e-=Cu2+ 【详解】（1）Ⅰ为Zn与稀硫酸反应生成氢气，Ⅱ中Zn、Cu与稀硫酸构成原电池，H+在正极上得电子生成氢气，原电池结构有助于加速化学反应，故产生气体的速率Ⅰ<Ⅱ。装置Ⅰ中Zn与稀硫酸反应放热，化学能主要转化为热能，Ⅱ中化学能主要转化为电能，放热量少，因此温度计的示数Ⅰ>Ⅱ。 （2）从图示装置可知，b电极上生成气体，则b电极为正极，a电极为负极，a电极上Zn失电子生成Zn2+，电极反应为Zn-2e-=Zn2+。量筒中收集到336mL气体时，生成氢气=0.015mol，正极上电极反应为2H++2e-=H2↑，生成0.015mol氢气转移电子数为0.03mol。 （3）电极a上氮气得电子生成氨气，则电极a为正极。电极b为负极，负极上H2失电子转化为氢离子，H2-2e-=2H+，氢气中混有CO，CO失电子转化为CO2，排出的气体主要含有CO2。 （4）反应2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2中，Cu价态升高失电子，Cu作负极，该原电池负极的电极材料为Cu，正极的电极材料为C(石墨)(或活动性比Cu弱的金属)；电解质溶液为FeCl3溶液，负极的电极反应式为Cu-2e-=Cu2+。 18．甲烷既是高效的能源，又是重要的化工原料，在生产、生活中用途广泛。 (1)燃烧放出大量的热。 常温下，在中完全燃烧生成和液态水释放出的热量，写出甲烷燃烧的热化学方程式 。 (2)甲烷—空气质子交换膜燃料电池应用广泛，其结构如图所示。    ①a处通入的物质是 (填化学式)，电极的电极反应式为 。 ②若该燃料电池消耗(标准状况下)，则理论上电路中转移 电子。 (3)工业上利用催化重整制。 在恒容密闭容器中发生反应：。 ①在不改变物质浓度的条件下，加快该反应速率的措施有 (答出一点即可)。 ②下列叙述中能说明该反应已达平衡状态的有 (填字母序号)。 A． B．混合气体的质量不再变化 C．单位时间内生成，同时消耗 D．混合气体的压强不再变化 (4)高温条件下，利用还原的反应过程如图所示。    该反应的催化剂是 。写出反应ⅱ的化学方程式 。 【答案】(1)   (2) 4 (3) 升高温度或使用催化剂(答出一点即可) CD (4) 【详解】（1）常温下，在中完全燃烧生成和液态水释放出的热量，则甲烷燃烧的热化学方程式为： 。 （2）①由电子移动方向可知，电极M为负极，电极N为正极，燃料CH4通入负极发生氧化反应，O2通入正极得到电子发生还原反应，电极方程式为：； ②标准状况下的物质的量为=0.5mol，CH4通入负极发生氧化反应，电极方程式为：CH4+2H2O-8e-=CO2+8H+。 （3）①在不改变物质浓度的条件下，加快该反应速率的措施有升高温度或使用催化剂等； ②A．时，不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡，故A不选； B．该反应过程中气体质量不变，当混合气体的质量不再变化时，不能说明反应达到平衡，故B不选； C．单位时间内生成1molCO，同时消耗3molH2，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，故C选； D．该反应是气体体积增大的反应，反应过程中压强增大，当混合气体的压强不再变化时，说明反应达到平衡，故D选； 故选CD。 （4）由反应原理可知，该反应的催化剂是Fe2O3，反应ⅱ中NO和Fe3O4发生反应生成N2和NO，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为：。 10 / 12 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$