内容正文:
第六章
化学反应与能量
A卷
基础巩固卷
(时间:75分钟满分:100分)
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42
C.正极上反应的电极反应式为O2十4H+
分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是
4e-2H0
符合题目要求的。
D.氢氧燃料电池不仅能量转化率高,而且
1.下列设备工作时,将化学能转化为电能的是
产物是水,属于环境友好电池
4.反应2N0+2C0二定条件N,十2C0,可应
用于汽车尾气的净化,下列关于该反应的说
A.锂离子电池
法正确的是
A.升高温度能减慢反应速率
B.减小C)浓度能加快反应速率
B.风力发电机
C.使用恰当的催化剂能加快反应速率
D.达到化学平衡时,NO能100%转化为
产物
中
C.偏二甲肼燃烧
新
5.在2L密闭容器中,发生以下反应:2A(g)十
B(g)一2C(g)十D(g)。若最初加入的A
和B都是4mol,在前10sA的平均反应速
D.太阳能集热器
率为0.12mol·L1·s1,则10s时容器中
B的物质的量是
(
2.某同学利用锌粒与盐酸反应制备氢气,对于
A.1.6 mol
B.2.8 mol
100mL1mol·L盐酸与锌粒的反应,采
C.2.4 mol
D.1.2 mol
取下列措施能使反应速率加快的是(
6.反应3A(g)十B(g)=2C(g)+2D(g),在
①升高温度②改用100mL.3mol·L
不同条件下,用不同物质表示其反应速率,
盐酸③改用300mL1mol·L1盐酸
分别为
④用等量锌粉代替锌粒⑤滴入少量CuS)
①v(A)=0.6mol·L3·min-
溶液⑥改用98%的浓硫酸
②u(B)=0.45mol·L1·min1
A.①②④⑤
B.①③④⑤
③v(C)=0.015mol·L1·min
C.①②③④
D.①②④
④u(D)=0.45mol·L-1·min
3.某种氢氧燃料电池已经成功应用在城市公
则此反应在不同条件下进行最快的是(
交汽车上,该电池用30%KOH溶液作电解
A.②③
B.①③
质溶液。下列有关这种燃料电池的说法中,
C.②④
D.②
正确的是
(
7.火星大气中含有大量CO2,一种有CO,参
A.供电时的总反应为2H,十0,点燃2H,0
加反应的新型全固态电池有望为火星探测
B.该装置中发生化学反应,实现了电能到
器供电。该电池的总反应为4Na十3CO2一
化学能的转化
2NaCO,+C。放电时
13
A.负极上发生还原反应
A.b极电极反应式为CH COO一8e+
B.正极反应式为:3CO2+4e一2CO片+C
2H2O-2CO2↑+7H
C.阴离子由负极移向正极
B.电池工作时,电子由a极经用电器流向b极
D.当电路中转移0.1mol电子时,正极上消
C.该电池可以在高温下工作
耗2.3gNa
D.当b极产生标况下11.2LCO2时,a极
8.把镁条投入盛有盐酸的敞口容器中,产生氢
会有0.5 mol Co2+生成
气的速率变化曲线如图所示。下列因素中,
12.某化学兴趣小组探究外界条件对HO2分解
影响该反应速率的是
速率的影响,忽略过程中溶液体积变化,实验
生
记录如下表。下列说法正确的是
的
0.4mol·L
收集标准状况
实验
加人水
H(O溶液
温度
催化剂
67.2ml.0
序号
体积/ml
体积,mL
所需时问
①盐酸的浓度
②溶液的体积
③溶液的
20
20
20
无
296
温度④CI厂的浓度
20
20
50
75
A.①④
B.③④
0.5 g Cuso
20
20
20
6
粉未
C.①③
D.②③
0.5 g FeCl
9.一种氢能的制取、储存及利用如图所示,图
20
20
100
粉未
示中能量转化方式不涉及
(
0.5 g CuS(
A.对比实验3和4,说明Cu2+的催化效果更好
B.实验4中,HO2的平均反应速率是1.5
10
×103mol·11·s
光催化剂
C.a=20,b=20,m=50时,45<n<75
H,燃料电池车
储H
D.a=40,b=0,m=50时,通过实验2和5
A.电能→化学能
B.光能→化学能
探究浓度对反应速率的影响
C.化学能→电能
D.电能→机械能
13.研究反应2X(g)→Y(g)十Z(g)的速率影
10.下列各装置中的电解质均为稀硫酸,能构
响因素,在不同条件下进行4组实验,Y、Z
成原电池的是
(
起始浓度均为0mol·L,反应物X的浓
度(mol·L)随反应时间(min)的变化情
况如图所示。下列说法中错误的是()
c/(mol-L-)
1.2
1800℃
1.0
0.8
②800℃
0.6
3800T
0.4
0.2
④820
11.一种微生物电池的结构如下图所示,下列
0.0
0
102030405060
时问(min
说法正确的是
(
A.由实验①、④可知:升高温度,反应速率加快
用电器
B.该反应的逆过程释放热量
稀盐酸iCo02
C.实验③有可能使用了催化剂,增大了正
反应速率降低了逆反应速率
乙酸盐
CH,COO
溶液
D.实验①②③达到平衡状态时反应物的
阳离子交挨膜
转化率相同
14
14.甲烷在某含Mo催化剂作用下反应的能量
a.混合气体的密度不再改变
变化如图所示,下列说法错误的是(
b.n(CO2):n(H2)的值不再改变
过渡态1
c.CO2、H2、CH、H2O同时存在
0.70
d.c(CH,):c(H,O)的值不再改变
e.消耗22gCO2的同时生成18gH2O
0.00
0=M=0
CH.
过渡态2
f.断裂1个H一H键的同时断裂1个C一H键
049
-0.71
HO-Mo-OCH
(3)NO2、O2和熔融KNO3可制作燃料电
-1.00
Mo=0
池,其原理如图所示。该电池在放电过程
+CH.OH
步骤1
步骤2
中石墨I电极上生成氧化物Y,Y可循环
反应过程
使用,则正极反应式为
A.所有化学反应都有断键吸热与成键放
热的过程
负我
石器
石愚
B.该图示过程的总反应为CH十MoO2一
MoO+CH,OH
C.该图示过程共释放了1.00eV能量
D.步骤一吸收了0.7eV能量
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(14分)甲烷是重要的燃料和化工原料,
16.(14分)煤炭通过液化可将硫等有害元素
种利用CO2制备CH,的反应为CO,(g)+
以及灰分脱除,得到洁净的二次能源,对优
4H(g)=CH,(g)+2HO(g)。T℃下,
化终端能源结构、解决石油短缺、减少环境
在2L的恒容密闭容器中通入2molC)
污染具有重要的战略意义。以下是一种煤
和2molH2,发生上述反应,容器内两种气
间接液化过程发生反应的方程式:
体的物质的量随时间变化的关系如图所
OC(s)+H,0(g)商温C0(g)+H,(g)
示。回答下列问题:
②CO(g)+2H,(g)催化剂CH,OH(g)
n/mol
(5,1.6
(1)下列措施能够增大上述反应①速率的
(10,1.2
是
(填字母)。
A,升高温度
B.增加煤炭的用量
5.0.1
(10.0.2
t/min
C.及时分离产物
(1)曲线a表示的物质为
;5
D.加入合适的催化剂
10min内,用HO(g)表示的平均反应速率
(2)在2L的恒容密闭容器中充入1 mol CO
(H2O)
mol/(L·min);下列
和3molH2、一定条件下发生上述反应②,
措施能加快上述反应的正反应速率的是
测得CO和CHOH(g)的物质的量变化如
(填字母)。
图1所示,反应过程中的能量变化如图2
A.升高温度
B.通入He
所示:
C.通入CO
D.分离出CH
1.00n/mol
能量CatO(g±4Hg
0.75a
CH OH(g)
(2)下列情况能说明上述反应已达到平衡
0.50
2H:(gH+CO()
()
128.8 kJ-mol
状态的是
(填字母);反应达到平
0.25
CHOH(g)
衡时,H2的转化率为
/min
反应过程
图
图2
15
①下列描述中能说明上述反应②达到平衡
(3)将两铂片插入KOH溶液中作为电极,
状态的是
(填字母)。
在两极区分别通入甲烷和氧气构成燃料电
A.CO、H2和CH,OH三种物质的浓度
池,则通入甲烷气体的电极是原电池的
相等
极,发生
(填“氧化”或
B.混合气体的密度不随时间的变化而变化
“还原”)反应。
C.容器内混合气体的平均摩尔质量保持
(4)如果消耗甲烷160g,假设化学能完全
不变
转化为电能,需要消耗标准状况下氧气的
D.单位时间内消耗2molH2的同时消耗
体积为
L。
1 mol CH,OH
18.(15分)碳及其化合物在生产、生活中有广
②根据图示可知,表示正反应速率与逆反
应速率相等的点是
(填“a”“b”“c”
泛的应用,按要求回答问题:
或“d”):用同一物质表示反应速率时,a、c
(1)CO2可通过反应CO,(g)+3H2(g)
两点的正反应速率:U
(填“>”、
CHOH(g)十H,O(g)转化成有机物实现
“<”或“=”)u。
碳循环。一定条件下,在体积为1L的密
(3)已知断开1 mol CO(g)中的化学键需要
闭容器中,充人1molC)2和3molH2,测
吸收的能量为1072kJ,断开1molH(g)中
得CO2和CH,OH(g)的浓度随时间变化
的化学键需要吸收的能量为426kJ,则根据
如图所示:
图2的数据计算:断开1 mol CH,OH(g)中所
c/(mol-L-)
有的化学键共需要吸收
kJ的
能量。
1.00
CH,OH
0.75
(4)CHOH可作为燃料使用,以多孔铂为
0.50
电极,如下图装置中分别通入CHOH和
CO,
0.25
O2构成甲醇燃料电池,则d电极是
(填“正极”或“负极”),该电池的正极的电
03
9
t/min
极反应式为
①从3min到9min内,v(H2)
举化剂
负载
催化
mol·L1·min。
电极c
②平衡时H2的转化率为
H
(2)如图,将锌片、C棒通过导线相连,置于
质了交换琪
稀硫酸中。
17.(15分)(1)一种熔融碳酸盐燃料电池原理
示意如图,电池工作时,外电路上电流的方
向应从电极
(填“A”或“B”)流向
用电器。
稀硫酸
(2)内电路中,CO方向电极
(填“A”或“B”)移动。
①该装置工作时,溶液中的SO子向
电极A
电极B
(填“C”或“Zn”)极移动:电子沿导线
CO+H,
用屯器
(填“C”或“Zn”)极。
0
流人
②正极的电极反应式为
C02
③若正极产生11.2L气体(标准状况下),
则电路中应该有
mol电子发生了
H,+H0
脱水
C02+H0
转移。
16AgNO溶液,均能观察到白色沉淀生成,故C正确:D.
4HNO(浓)△C02++4NO2↑+2H0,则装置A中
SO2使品红溶液褪色具有可逆性,故没有破坏品红分
生成气体的主要成分为CO2和NO2。(3)装置中氧气与
子,故D错误。
NO反应,水与过氧化钠反应,为了防止空气中氧气、水
14.BA.由题千实验信息可知,①→③依次发生反应方程
等对实脸的千扰,需要在反应前用N2将装置B,C,D中
式为:Na2 SO3+BaCl2=BaSO3¥+2NaCl、BaSO4与
的空气排净:二氧化氮与水反应生成的硝酸能够氧化金
HNO反应,过量的Na2SO3与HNO3反应,生成SO2
属铜,所以溶液变蓝,发生反应的离子方程式为:3C山十
和氩氧化物等刺激性气味的气体,而①·④则是
8H++2NOa—3Cu2++2NO++4H2O。(4)装置D
Na2SO3与HNO3反应生成S(O2,可知③和④中产生的
中徐生成NaNO2外,还有另一种固态物质Y,Y的化学
气体成分不完全相同,A错误;B.由题千实验信息可知,
式是NaOH:若撤除装置C,二氧化碳能够与过氧化纳反
①-→②发生的反应为:Na2SO5十BaCl2一BaSOs¥+
应生成碳酸钠,还会产生的杂质是碳酸钠:为了不产生
2NaCI,故沉淀②的主要成分是BaSO3,而⑥中沉淀是
Y物质,可把装置C改为装有碱石灰的球形干燥管。
BSO:沉淀,故二者的主要成分不同,B正确;C.由分析
(5)NH时可以处理含NO2的废水,生成无喜的气体,
可知,①→②发生的反应为:Na2SO3十BaCl2一BaSO¥
生成气体为氯气,结合电子守恒配平可得:NH十NO2
+2NCl属于复分解反应,而①→⑥既发生了复分解反
N2·十2H2O。(6)NO有毒,不能直接排放,需要使
应又发生氧化还原反应,C错误:D.①→④发生的反应
是S)+2H=S()2↑+H2O,D错误。
用酸性高锰酸钾溶液除去。
【答案】(1)检查装置的气密性(2)CO2和NO2
15.(1)Ca(0H)2+2NH,Cl△CaCl2+2NH1↑+2H0
(3)防止空气中氧气,水等对实验的干扰
向下排空气法蓝
3Cu+8H++2NO3—3Cu2++2NO4+4H20
(2)挤压胶头滴管,将水挤人烧瓶(其他合理答案均可)
(4)NaOH Na2CO3装有碱石灰的球形干燥管
极易溶解于水碱
(5)NH+NO2-N2↑+2H2O
16.【解析】(1)该仪器名称为分液漏斗:反应产生气体,气
(6)除去剩余的NO
压变大,若没有导管①平衡压强,分液漏斗内液体不能
18.【解析】(1)原料气先通过川装置除去工业原料气中的S)
够顺利流下。(2)B中的品红溶液褪色,因二氧化硫具有
后再利用I、Ⅲ装置测量剩余气体的体积,故气体的流向为
漂白性:二氧化硫与水反应生成亚硫酸,遇紫色石蕊溶
c→d→b→a→e。(2)依据题目提供的12与SO2发生反
液变红,测实验现象为变红,说明二氧化硫为酸性气体:
应的化学方程式可知其离子方程式为12十SO2十2H2O一
D中二氧化硫与溴水发生氧化还原反应生成硫酸和
4H++SO十2I,当溶液中蓝色褪去时,表明12与
HBr,该反应为SO2+Br2+2H2O一2HBr+H2SO,
SO2恰好完全反应。(3)由反应方程式可知:
二氧化硫中S元素的化合价升高,说明二氧化硫具有还
S02
I2
原性,故答案为C。(3)氧气,硝酸根离子都能将二氧化
22400mL.
1 mol
硫氧化,所以如果装置中含有氧气,会干扰实验,所以鼓
V
0.05mol·L-1×0.020L
入氯气的目的是排净空气,防止干扰实验。(4)二氧化
V=22.4ml
硫具有还原性,酸性条件下,能被硝酸根离子或铁离子
22.4ml
氧化生成硫酸根离子,硫酸根离子和钡离子反应生成硫
剥S0:的体积分数为2.4m十297.6mX100%=7%,
酸银白色沉淀:原因①:二氧化硫可能与铁离子发生氧
【答案】(1)c→d→b→a→e(2)SO2+I2+2H20
化还原反应生成硫酸根离子和亚铁离子,硫酸根离子和
4H++S0+2I
蓝色褪去(3)7%
钡离子反应生成硫酸钡白色沉淀:原因②:在酸性条件
第六章
化学反应与能量
下,硝酸根离子可能和二氧化硫发生氧化还原反应生成
硫酸根离子和NO,硫酸根离子和钡离子反应生成硫酸
A卷基础巩固卷
钡白色沉淀。
【答案】(1)分液漏斗平衡压强,使分液漏斗内液体
1,A锂离子电池将化学能转化为电能,A正确:风力发电机
能够顺利流下(2)C
将风能转化为电能,B错误:偏二甲肼燃烧将化学能转化为
(3)排净装置中的空气,防止溶液中SO2被空气中的O2
热能,C错误:太阳能集热器将太阳能转化为热能,D错误。
氧化而干扰实验
2.A①升高温度时反应速率加快:②改用100ml.3mdl·L.
(4)BaSO),SO2与Fe3+反应生成SO在酸性条件
盐酸时SO求度变大,化学反应速率加快:③改用
下,SO2与NO方反应生成SO
300mL1mol·L1盐酸时茧然溶液的体积增大,但是溶
17.【解析】(1)该实验有气体生成及参加反应,则组装好
液的浓度没变,故反应速率几乎不变;④用等量锌粉代替
仪器后,必须进行的一项操作是检查装置的气密性。
锌粒增大了反应物的接触面积使反应速率加快:⑤滴入少量
(2)装置A的试管中发生反应的化学方程式为C十
CuS)溶液,锌与硫酸铜反应生成铜单质,锌、铜与盐酸
62
构成了原电池使反应速率加快;⑥浓硫酸的氧化性强,与
11.AA.b为原电池负极,发生失去电子的氧化反应,电极
金属反应不能生成氢气
反应为CH:COO-8e-+2H0一2CO2↑+7H+,故
3.D氢氧燃料电池中燃料不燃烧,故供电时电池反应式为
A正确:B.电池工作时,电子由负极经用电器流向正极,
2H2十O22H2O,不需要注明反应条件,故A错误:燃
则由b极经用电器流向a极,故B错误:C.高温条件下,
料电池中发生化学反应,化学能转化为电能,故B错误:
微生物中蛋白质发生麦性,导致电池不能正常工作,故C
氧气在正极上得电子发生还原反应,电解质溶液为KOH
错误:D.当b极产生标况下11.2LC)2,即0.5 mol CO,则转
溶液,则正极电极反应式为O2十2H2O+4e=4OH,
移电子数为2mol,由a电极的反应式可知,转移电子数
故C错误:根据2H2十(O2一2H2O知,氢氧燃料电池的
为2mol,a极会有2 mol Co2+生成,故D错误。
产物是水,水对环境没有污染,属于环境友好电池,故D
12.BA.实验3、4中HzO2溶液的浓度、体积分别相等,温
正确。
度相同,实脸3中加入0.5gCS)、实验4中加入0.5g
4.C升高温度,反应速率加快,故A错误:减小CO浓度,
FeCL,两者不仅阳离子(Cu、Fe3+)不同、而且阴离子
反应递率减慢,故B错误:使用恰当的催化剂,降低活化
(SO、C1)也不同,故根据实验3、4不能推测Cu2+对
能,能加快反应速率,故C正确:可逆反应不可能100%转
H2O2分解的催化效果比Fe3+的催化效果好,故A错
化,则NO不可能100%转化为产物,故D错误。
5,B根据化学反应速率之比等于对应物质的化学计量数之
误4B孩实验发生的反应为:2H0,F2H0+0,+,
比,可得(B)=0.5u(A)=0.5×0.12mol·L1·s1
可知实验4中,△n(H2O2)=2×△n(O2)-2X
0.06mol·L-1·s1,则△c(B)=0.06mol·L1·s1×
63,2X10L=6X10-3m0l.(H,02)=4cH,02
10s=0.6mol·L1,△n(B)=0.6mal·L1×2L=
22.4 L mol
1.2mol,故10s时容器中B的物质的量为4mol
6×10-3mol
1.2mol=2.8mol。
(20+20)X10L=1.5×103molL-1·81,故
100s
6.D化学反应速率之比等于化学反应方程式中的化学计量
B正确;C.实验5中,4=20,b=20,m=50时,对比实验
数之比,即A):(B):(C):(D)=3:1:2:2,则用A
3可知,除温度外,其他条件均相同时,升高温度反应速
表示的化学反应速率分别为①中(A)=0.6mol·L,1·
率加快,因此产生等体积(O2所需时间小于455,对比实
min1:②中v(A)=3u(B)=0.45mol·L,1·min-1×3
验2可知,除是否使用催化剂外,其他条件均相同时,实
=1.35molL1·mm1,③中(A)=名(C)=受×
验5使用催化剂加快反应速率,因此产生等体积O2所
0.015mol·L.1·min1=0.0225mol·L-1·min:
需时间小于758,可知实验5收集标准状况下67.2l.0
所需时间并不在此范国内,故C错误:D.根据控制变量
④中A=2(D)=号×0.45mol·L1·min1=
法可知,在此条件下,实验2和实验5除H2O2的浓度不
0.675mol·L.1·min1,所以在不同条件下,进行最快
同之外,实验5使用了催化剂而实验2未使用催化剂,浓
的是②,D正确。
度并非是唯一支量,因此无法通过实验2和5探究浓度
7.BA.负极发生氧化反应,A错误:B.放电时正极CO2得
对反应速率的影响,故D错误。
电子生成碳酸根离子和碳单质,电极反应式为3CO2十
13.CA.实验①、①比较,①中温度较高,虽然其初始浓度
4e一2CO号十C,B正确:C.阴离子由正极移向负极,C
较低但是反应速率更快,则升高温度,反应速率加快,A
错误;D.当电路中转移0.1mol电子时,负极上消耗2.3
正确:B.实验②、①比较,升高温度,平衡时X的浓度更
gNa,D错误.
小,说明升高温度,平衡正向移动,正反应吸热、逆反应
8.C钱与盐酸反应的离子方程式为Mg十2H+一Mg2+
放热,B正确:C,实验②、③比较,两者浓度,温度相同,
十H2个,与H有关,与C厂无关。在钱与盐酸的反应中,刚
但③反应速率更快,则实验③有可能使用了催化剂,增
开始时H的浓度最大,反应速率应最大,但由于此反应为
大了正反应遂率,同时也增大了逆反应速率,C错误;D
放热反应,温度升高,化学反应進率还会增大,随着化学反应
由图可知,实验①②)③达到平衡状态时,X的浓度相同,
的进行,H十浓度逐渐减小,化学反应速率又逐渐诚慢。
则反应物的转化率相同,D正确。
9.A氢能的制取、储存及利用未涉及电能转化为化学能的
14,DA,依据化学反应的实质分析,化学反应过程中一定
电解装置部分。
有斯物质生成,断裂化学键吸收能量,形成化学键放出
10.B电极相同都是锌,不具备构成原电池的条件,故A错
能量,反应过程中一定伴随断键吸热与成键放热的过
误:Fe比Cu活泼,二者接触,并插入电解质溶液中,Fe
程,A正确;B.孩图示过程中的总反应为CH,十MoO2
失电子,落液中氢离子在铜电极上得电子,能构成原电
一MoO十CHOH,B正确:C.该图示过程反应物到生成
池,故B正确:铜和碳与稀硫酸不反应,不能自发进行氧
物共释放了1.00eV能量,C正确:D.步骤一中吸收了
化还原反应,不能构成原电池,故C错误:没有构成闭合
0.7eV能量,但又释放了能量,步骤一整体释放了0.71eV
回路,所以不能构成原电池,故D错误。
能量,D错误。
63
15.【解析】(1)根据图象可以得知,5~10min内a物质减少
判断反应是否达到平衡状态,A错误:B.反应混合物都
了0.4mol,与此同时b物质增加了0.1mol,结合CO2(g)十
是气体,气体的质量不变;反应在恒客密闭容器中进行,
4H(g)一CH(g)十2H2O(g)可知,a是氢气,b是甲
气体的质量不变,则根据气体的密度公式P一?,可知混
烷,则曲线a表示的物质为氢气:根据反应速率的定义可
以得到:HO)=20CH)=V×2=2号mn
合气体的密度始终不随时间的变化而变化,因此不能根
0.1 mol
据密度不变判断反应是否达到平衡状态,B错误:C.反
×2=0.02mol/(L·min):能加快上述反应的正反应速
应混合物都是气体,气体的质量不变:反应前后气体的
率的是:A.升高温度,可以加快正反应速率,A待合题
物质的量发生改变,若容器内混合气体的平均摩尔质量
意;B.恒温恒容通入氦气,反应物浓度不变,正反应速率
保持不变,则气体的物质的量不变,反应达到平衡状态,
不变,B不符合题意:C,恒温恒容通入二氧化碳,反应物
C正确:D.在任何时刻,在单位时间内消耗2molH2,就
浓度增大,正反应速率加快,C符合题意:D.分离出
会同时反应产生1 mol CH3OH,而又消耗1 nol CH3OH,
CH:,甲烷浓度减小,瓣间反应物浓度不变,瞬间正反应
则CH3OH的物质的量不变,说明反应达到了平衡状
速率不变,但随着反应的继续,正反应速率会减小,D不
态,D正确:②根据图示可知:在a点后CO的物质的量
符合题意:(2)a,反应前后都是气体且容器体积不变,混
还在减少,说明反应正向进行,来达到平衡状态:在b点
合气体的密度是一个定值,则混合气体的密度不再改
后CH3OH的物质的量在增加,说明反应正向进行,未
变,不能说明达到平衡状态,a不符合题意:b.投料时
达到平衡状态:在c点时刻尽管CO、CHOH的物质的
u(CO2):n(H2)=1:1.反应时n(CO2):n(2)按1:4反
量相等,但由于c点后CO的物质的量在减少,CH3OH
应,n(CO2):n(H2)的值是一个可变的值,此值不再玫
的物质的量在增加,说明该点时刻反应正向进行,未达
变时,能说明达到平衡秋态,b符合题意;C,CO2、H2、
到平衡状态:在d,点后C(O、CH3OH的物质的量都不变,
CH、H2O同时存在,不能说明正、逆反应递率相等,不
则反应达到了平衡状态,任意物质表示的正反应速率与
能说明达到平衡状态,c不特合题意:dc(CH4):
逆反应速率相等。故根据图示可知,表示正反应速率与
(H2O)的值是定值,反应的任何时刻均为1:2,则
逆反应速率相等的,点就是平衡点,该,点是d点:反应物
c(CH):c(H2O)的值不再改变,不能说明达到平街状
浓度越大,反应速率就越快。由于反应物CO的浓度:
态,d不符合題意:e,消耗22gCO2的同时生成
>C,所以用C0浓度变化表示的正反应速率大小关系
I8gH),两者仅体现正反应速率,未体现逆反应速率,
为:v(a)>v(c):(3)根据图2可知2molH2(g)和1mol
不能说明达到平衡状态,e不符合题意:f.断裂1个H一H
CO(g)反应产生1 nol CH3)H(g)放出128.8kJ的热
键的同时断裂1个C-H健.即:(H)=4v延(CH),
量,则该反应的热化学方程式为:CO(g)十2H2(g)一
正、逆反应速率之比等于化学计量数之比,能说明达到
CH:OH(g)△H=一128.8 k]mol:反应热等于新裂
平衡状态,「符合题意:故选b。达到平衡时,H2的物质
反应物化学健吸收的总能量与形成生成物化学键释放
的量为1.2mol,则H2的转化率为2-,1.2)mol×100%
的总能量的差,假设1 mol CH3OH(g)中所有的化学键
2 mol
共需要吸收能量为x,则根据反应热与化学键健能关系
=40%:(3)NO2、O2和熔融KNO3可制作燃料电池,通
可知:(1072+2×426)k一xkJ=一128.8kJ,解得x=
O2的石墨电极Ⅱ为正极,则通入NO2的石墨电极I为
2052.8,即断开1 mol CH3OH(g)中所有的化学键共需
负极,该电池在放电过程中石墨I电极上生成氧化物
要吸收2052.8kJ的能量:(4)在CH3OH一(O2燃料电
N,O5,N2)5可循环使用,正极上被还原生成N)3,则
池中,通入燃料CH:OH的电极为负极,负极失去电子
正极反应式为:O2十2N2O5十4e=4NOa。
发生氧化反应;通入O2的电极为正极,正极上得到电予
【答案】(1)氢气0.02AC
发生还原反应。溶液中阳离子向负电荷较多的正极移
(2)bf40%
动,阴离子向正电荷较多的负极移动。根据图示可知溶
(3)O2+2N2O+4e--4N05
液中的阳离子H十向d电极区移动,说明d电极为正极,
16.【解析】(1)A.在其它条件不变时,升高温度,反应速率
b处通入的气体是O2,正极的电极反应式为:O2十4e
加快,A符合题意:B在其它条件不变时,由于炭单质属
十4H+一2H2O。电极c为负极,a处通入的气体是
于固体物质,增加煤炭的用量,其浓度不变,因此反应速
CH3OH,CH3OH失去电子发生氧化反应,故负极的电
率不变,B不符合题意:C.CO、H2都是气体物质,在其
极反应式为:CHOH一6e-+H2O一CO2十6H+。
它条件不变时,及时分离出去C)、H2,不能加快化学反
【答案】(1)AD
应速率,C不符合题意:D.在其它条件不变时,加入合适
(2)①CD②d>
的催化剂,会使化学反应速率大大加快,D符合题意:故
(3)2052.8
合理选项是AD:(2)①A.可逆反应达到平衡状态时,各
(4)正极O2+4eˉ十4H+一2H2O
种物质的物质的量浓度不变,但不一定是反应混合物中
17.【解析】(1)由该燃料电池原理示意图可知,燃科由电
CO、H2和CHOH三种物质的浓度相等,因此不能据此
极A通入,氧气和二氧化碳由电极B通入,则A为负
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极、B为正极,所以,电池工作时,外电路上电流的方向应
应,缩小容器容积,会导致气体的浓度增大,化学反应速
为从电极B流向用电器:(2)内电路中,CO层向电极负
率加快,但对无气体参加的反应没有影响,错误:⑤若反
极A移动:(3)将两铂片插入K)H溶液中作为电极,在
应无气体参加,则增大压强,化学反应速率不变,错误。
两极区分别通入甲皖和氧气构成燃料电池,则通入甲婉
5,BA.放电时,AgCI.Ag电极为负极,左侧溶液中发生反
气体的电极是原电池的负极,发生氧化反应:(4)160g
应Ag一eˉ+C1厂一AgCl,右侧溶液中的CI厂透过阴离子
甲烷的物质的量为10mol,根据负极的电极反应式可
交换膜进入左侧溶液中,则盐酸浓度基本不变,A正确:
知,消耗10mol甲烷要转移80mol电子,需要消耗氧气
B.P1电极为正极,电解质为盐酸,则正极反应为CI2十
的物质的量为80mol÷4=20mol,这些氧气在标准状况
2e=2C,B不正确:C.放电时,左侧发生反应Ag一e
下的体积为20mol×22.4Lmol=448L
+CI厂一AgCL,则电极质量增重,C正确:D.当电路中转
【答案】(1)B(2)A(3)负氧化(4)448
移0.01mole时,由左侧溶液中发生反应Ag-e十CI
18.【解析】(1)①平衡时氢气的转化率和平衡时混合气体
一AgCl可知,消耗C1厂0.01mol,则经过交换膜的C1厂离
中CO2的体积分数可用三段式进行计算,
子是0.01mol,D正确。
CO(g)+3H2(g)=CH OH(g)+H20(g)
6.D根据题意,若杠杆为绝缘体,滴入CuSO:溶液后,在
起始流度/(mol·L,1):1
3
0
0
铁球表面析出Cu,铁球质量增大,B端下沉:若杠杆为导
变化滚度(mol·L):075
2.25
0.75
0.75
体,滴入CuS)溶液后,形成原电池,在铜球表面析出
平衡浓度(mol·L.1):0,25
0.75
0.75
0.75
Cu,A端下沉.
从3min到9min内,
(H2)=2.25molL
7.C在狸一空气电池中,锂失电子作负极,锂不与有机电
=0.375mol(L·min)。
9 min-3 min
解液直接反应,负极反应式为Li一e一一Li,故A正
②所以平衡时氢气的转化率=225×100%=75%.
确;以空气中的氧气作为正极反应物,则空气中的O2在
3
石墨烯电极上发生还原反应,故B正确:电池工作时电流
(2)①此原电池锌片作负极,C棒作正极材料,氢离子在
从正极石墨烯电极沿导线流向负极锂电极,故C错误:电
正极得电子生成氨气:该装置工作时,溶液中的SO片向
池工作时锂离子向正极石墨烯电极方向移动,故D正确。
负极Z移动,电子沿导线流入正C。②正极的电极反
8.D铁在浓硫酸中会发生钝化,A错误:加入氯化钠溶液,
应为2H十+2e一H2个。③若正极产生11.2L气体
盐酸的浓度减小,反应速率减小,B错误:升高温度,反应
(标准状况下),则气体的物质的量为0.5mol,则电路中
递率增大,C错误。
应该有0.5×2=1(mol)电子发生了转移。
9.D
【答案】(1)①0.375②75%
10.CNOH固体能与盐酸反应,减小生成氨气的总量,故
(2)①ZnC②2H++2e=—H2↑③1
①错误:CHCOO八N固体与盐酸反应生成弱电解质,溶
B卷能力提升卷
液中H十浓度降低,但不影响生成氢气的总量,故②正
确:加入KC溶液使盐酸溶液的浓度降低,反应速率减
1.AA项中反应物所具有的总能量低于生成物所具有的
小,且不影响生成氨气的总量,故③正确:④加入硝酸钠
总能量,该反应吸热:B项,反应物所具有的总能量高于生
固体,盐酸中就混有硝酸,不只生成氢气,生成氢气总量
成物所具有的总能量,反应放热:C项,释放能量,不是化
减少,故④错误。
学反应:D项为放热反应。
11,BA.AgSO,为白色沉淀,故溶液中还可以发生:Fe2+
2.DA.Mg易失电子发生氧化反应而作负极,石墨电极是
十Ag+一Fe3+十Ag,灰黑色浑浊应是Ag和Ag2SO
该电池的正极,故A正确:B.HO2在石墨电极上得电子
的混合物,A错误:B.根据反应Fe2+十Ag一Fe3+十
发生还原反应,故B正确:C.H2O2具有氧化性,应在原
Ag,银离子为氧化剂,而铁离子为氧化产物,故银离子氧化
电池的正极被还原,电极反应式为H2O2+2e一2OH,
性大于铁离子,B正确:C,实验中,先加入F℃2(SO,)3溶
故C正确:D.电池工作时,电子从负极Mg电极经导线流
液,然后重复实验I的操作,现象与实验I相问,结合反
向石墨电极,溶液中阳离子移向正极,故D错误。
应Fe2+十Ag+一Fe3+十Ag可知,应是生成的Ag起
3.C氢气与氧气的反应是放热反应,反应物的总能量高于
催化作用,C错误:D.根据题意,实脸过程中测得温度几
生成物的总能量,反应物中断裂化学健吸收的总能量小
乎无变化,D错误。
于生成物中形成化学键释放的总能量,与反应条件无关。
12.DA.实验①中,0一2小时内平均反应速率
4.D①对于有气体参加的反应,扩大容器容积,会使物质
(s0)=5.0x103-1.0x103)mmlL=2.0×
的浓度降低,反应速率减慢,但对无气体参加的反应没有
2h
影响,错误:②使用正催化剂,一定能使化学反应速率加
103mol·L1·h1,A正确:B.实验②中用纳米铁去
快,正确:③若反应物是固体或纯液体物质,则增大反应
除水样中的SO了,反应在酸性条件下进行,反应的离
物的物质的量,化学反应速率不变,错误:①升高温度一
子方程式为2Fe+Se(O异+8H+=2Fe3++Se+4H2O,
定能使化学反应速率加快,正确:⑤对于有气体参加的反
B正确:C.综合分析实脸①和②可知,在相同时间内,实
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