专题6 化学反应与能量变化（26大题型专项训练）化学苏教版必修第二册

专题6 化学反应与能量变化 A 题型聚焦·专项突破 考点一 化学反应速率与反应限度（重点） 题型01 化学反应速率的概念及表示方法 题型02 化学反应速率的计算 题型03 化学反应速率的比较 题型04 化学反应速率的影响因素 题型05 控制变量法研究影响化学反应速率的因素 题型06 可逆反应 题型07 化学平衡的建立与特征 题型08 化学平衡状态标志的判断 题型09 反应速率图像分析 题型10 化学反应速率的综合计算 考点二 化学反应中的热（重点） 题型01 吸热反应和放热反应 题型02 反应反应中能量变化 题型03 反应能量图像 题型04 化学键与化学反应中的能量关系 题型05 化学能与物质稳定性之间的关系 题型06 根据键能计算反应热 题型07 热化学方程式书写及正误判断 题型08 能源的充分利用 考点三 化学能与电能的转化（重点） 题型01 原电池工作原理 题型02 原电池的构成条件 题型03 原电池正、负极的判断方法 题型04 原电池原理的应用 题型05 一次电池 题型06 二次电池 题型07 燃料电池 题型08 电解池 B 综合攻坚·知能拔高 A 题型聚焦·专项突破 考点一 化学反应速率与反应限度（重点） ◆题型01 化学反应速率的概念及表示方法 1．不同温度下，在两个密闭容器中同时进行化学反应：2A(g)＋3B(g)2C(g)＋D(g)，1 min内甲容器中消耗掉2 mol A物质，乙容器内消耗6 mol A物质，则两容器内的反应速率大小关系为 (　　) A．甲容器内反应速率快 B．乙容器内反应速率快 C．甲乙两容器内反应速率相等 D．无法比较 2．一定条件下，向密闭容器中通入一定量的CO和H2制备甲醇，反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，测得容器内H2的分压与反应时间的关系如图所示。反应到图中X点时，用H2分压表示的平均变化率为(　　) A.0.8 MPa·min-1 B.0.2 MPa·min-1 C.1.6 MPa·min-1 D.8.4 MPa·min-1 ◆题型02 化学反应速率的计算 3．在N2＋3H22NH3的反应中，经过一段时间后，NH3的浓度增加了0.6 mol·L－1，在该段时间内用H2表示的平均反应速率为0.45 mol·L－1·s－1。则反应所经过的时间是(　　) A．2 s B．2 min C．3 s D．3 min 4． 对于反应4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)，下列反应速率的关系正确是(　　) A.v(NH3)＝v(O2) B.v(O2)＝v(H2O) C.v(NH3)＝v(H2O) D.v(O2)＝v(NO) 5．（25-26高一下·全国·课前预习）在密闭容器中，在一定条件下发生，在内反应物A的浓度由降到，则为 A． B． C． D． ◆题型04 化学反应速率的影响因素 6．（24-25高一下·安徽合肥·期中）反应在一体积可变的密闭容器中进行。改变下列条件对提高化学反应速率比较明显的是 ①将容器体积缩小一半； ②增大C的用量； ③保持压强不变，充入使容器体积增大； ④温度升高； ⑤保持体积不变，向容器中再充入一定量水蒸气。 A．②④ B．①③ C．②④⑤ D．①④⑤ 7．（24-25高一下·河南·期中）下列有关化学反应速率的说法正确的是 A．用锌片和稀硫酸反应制取氢气时，改用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率 B．在定温、定容的容器中，发生工业合成氨的反应，充入He，反应速率不变 C．对任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象越明显 D．100ml2mol/L的盐酸跟铁片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变 ◆题型05 控制变量法研究影响化学反应速率的因素 8．（25-26高一下·全国·课后作业）为了探究温度对化学反应速率的影响，下列实验方案可行的是 A． B． C． D． 9．某小组利用硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应： Na2S2O3＋H2SO4（稀）Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，探究反应条件对速率的影响，下列有关说法正确的是（　　） 选项 反应 温度 /℃ Na2S2O3 溶液 稀硫酸 H2O V/mL c/（mol· L－1） V/mL c/（mol· L－1） V/mL ① 25 10 0.1 10 0.1 0 ② 25 5 0.1 10 0.1 x ③ 25 10 0.1 5 0.2 5 ④ 50 10 0.1 10 0.1 0 A.可通过产生浑浊的时间或单位时间内产生气体的体积判断反应的快慢 B.①④探究温度对速率的影响，实验时将溶液混合后置于相应温度的水浴中 C.①③两组实验可探究硫酸浓度对反应速率的影响 D.x＝5，②③两组实验可探究Na2S2O3浓度对反应速率的影响 ◆题型06 可逆反应 10．（25-26高一下·山东·课前预习）下列各组反应互为可逆反应的是 ①与 ②与 ③与 ④与 A．①② B．②③ C．②③④ D．①②④ 11．（2025高一下·黑龙江·学业考试）在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应，叫做可逆反应。下列属于可逆反应的是 A． B． C． D． ◆题型07 化学平衡的建立与特征 12．（22-23高一下·全国·课前预习）在一定条件下，某可逆反应的正反应速率和逆反应速率随时间变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是 A．时刻，反应逆向进行 B．时刻，逆反应速率大于正反应速率 C．时刻，达到反应进行的限度 D．时刻，保持其他条件不变，升高温度，正、逆反应速率均加快 13．（25-26高一下·全国·课后作业）如图是可逆反应在反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线，下列叙述正确的是 A．时，只有正方向反应 B．时，反应到达限度 C．，反应不再发生 D．各物质的浓度不再发生变化 14．（24-25高一下·河南郑州·期末）一定温度下的密闭容器中发生反应，反应过程中的物质的量的变化趋势如图所示，下列有关说法错误的是 A．内，正反应速率大于逆反应速率 B．时刻，反应达到最大限度 C．和反应可生成 D．向反应容器中再加入，达平衡时，存在于三种物质中 ◆题型08 化学平衡状态标志的判断 15．（25-26高一下·山东·课前预习）在一个不传热的固定容积的密闭容器中，可逆反应，当m、n、p、q为任意整数时，达到平衡的标志是 ①体系的压强不再改变        ②体系的温度不再改变 ③各组分的浓度不再改变        ④各组分的质量分数不再改变 ⑤反应速率 ⑥单位时间内m mol A发生断键反应，同时p mol C也发生断键反应 A．③④⑤⑥ B．②③④⑥ C．①③④⑤ D．①③④⑥ 16．（25-26高一下·全国·课前预习）在一定温度下，反应达到平衡的标志是 A．单位时间内生成，同时生成 B．容器内的压强不随时间而变化 C．单位时间内生成，同时生成 D．、、的速率之比为 17．（24-25高一下·安徽合肥·期末）恒温恒容下，向密闭容器中按投料比通入气体，发生反应，下列能判断反应处于平衡状态的是 A． B．体积分数不再改变 C．体系内气体密度不再改变 D．与物质的量之比不再改变 18．（24-25高一下·天津河北·期末）一定条件下，恒温恒容密闭容器中发生可逆反应 。下列情况不能说明该反应一定达到化学平衡的是 A．正、逆反应速率相等 B．SO2的质量保持不变 C．SO2、O2和SO3的浓度相等 D．SO3的含量保持不变 ◆题型09 反应速率图像分析 19．（24-25高一下·浙江杭州·期中）T℃时在2L刚性密闭容器中使与发生反应生成。反应过程中X、Y、Z的浓度变化如图1所示；若保持其他条件不变，温度分别为和时，Y的体积百分含量与时间的关系如图2所示。则下列结论错误的是 A．温度： B．容器中发生的反应可表示为： C．反应进行的前4min内，用X表示的反应速率 D．当容器内混合气体的总压强不随时间改变时，该反应一定处于平衡状态； 20．（23-24高一下·四川成都·期末）一定条件下，恒容密闭容器中发生反应：。测得容器内的浓度随反应时间的变化如下表所示。下列说法正确的是 反应时间/s 0 10 20 30 40 50 60 70 100 6.0 3.5 2.3 1.5 0.9 0.6 0.6 0.6 0.6 A．20～40s内，CO平均反应速率为0.07 B．反应达到平衡状态时，的转化率为90% C．其他条件不变时，充入He能加快反应速率 D．当混合气体密度保持不变时，表明反应已达到平衡状态 21．（24-25高一下·河南南阳·期末）一定温度下，将与充入恒容密闭容器中发生反应，各组分的物质的量浓度随时间的变化曲线如图所示。下列有关说法正确的是 A．曲线Z表示物质B的浓度变化 B．物质C、D的物质的量浓度变化曲线重合，均为曲线X C．M点对应的状态为平衡状态 D．平衡时A的物质的量为0.5mol ◆题型10 化学反应速率的综合计算 22．（24-25高一下·河南三门峡·期末）在一定条件下，将3molA和1molB两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：。2min末该反应达到平衡，生成0.8molD，并测得C的浓度为。下列判断错误的是 A． B．B的转化率为 C．2min内A的平均反应速率为 D．混合气体的平均相对分子质量保持不变，则该反应一定达到平衡状态 23．（24-25高一下·四川巴中·期末）一定温度下，向2L恒容密闭容器中加入一定量和发生反应：，5min末，的物质的量为0.6mol。下列说法错误的是 A．5min末，的浓度为 B．5min末，的转化率为30% C．0~5min内，用CO表示的平均反应速率为 D．当容器内气体的压强及平均相对分子质量均不再随时间变化而变化时，反应就达到了化学平衡状态 24．（25-26高一上·河北·期末）在2 L密闭容器中，控制不同温度，分别充入和发生反应：。测得随时间变化的有关实验数据如下表。下列说法错误的是 组别 温度 时间/min 0 10 20 40 50 ① 0.50 0.35 0.25 0.10 0.10 ② 0.50 0.30 0.18 0.15 0.15 A． B．、温度下，40 min时均已达到化学平衡状态 C．温度下，平衡时的体积分数约为7.3% D．温度下，0~20 min内的反应速率为 25．（24-25高一下·河南郑州·期中）工业上可用CO2来生产甲醇。在体积为2L的刚性密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，一定条件下发生反应。测得CH3OH和CO2的物质的量随时间变化如图所示。下列说法正确的是 A．达平衡时，H2的转化率为25% B．第3min时，CH3OH的消耗速率等于生成速率 C．反应进行到10min时，气体的总压强是开始的0.625倍 D．前10min，用CO2表示的平均反应速率为0.075 考点二 化学反应中的热（重点） ◆题型01 吸热反应和放热反应 26．（24-25高一下·天津·期末）下列反应中，一定可以用如图表示能量变化的有 ①化合反应 ②与在高温下反应生成 ③甲烷在空气中燃烧 ④需要加热才能发生的反应 ⑤化学键断裂吸收的能量比化学键生成放出的能量多的反应 ⑥反应物总能量比生成物总能量低的反应 A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 27．（25-26高一下·山东·课前预习）物质发生化学反应时总是伴随能量的变化。下列化学反应中，反应物的总能量低于生成物的总能量的是 ①石灰石高温分解    ②铁粉加入到稀盐酸中 ③水蒸气通过灼热的焦炭    ④铝粉和氧化铁混合粉末引燃 ⑤二氧化碳与碳混合加热    ⑥与固体混合 A．①②③④ B．①② C．①③⑤⑥ D．①③④ ◆题型02 反应反应中能量变化 28．（25-26高一下·全国·课后作业）下列说法中正确的是 A．物质发生化学反应不一定都伴随有能量变化 B．伴有能量变化的物质变化不一定是化学变化 C．在一个确定化学反应中，反应物总能量总是低于生成物总能量 D．在一个确定化学反应中，反应物总能量总是高于生成物总能量 29．（24-25高一下·内蒙古·期末）下列关于化学反应中能量变化的说法错误的是 A．释放热量的化学反应为放热反应 B．反应物的总键能比生成物的总键能大的反应为吸热反应 C．反应物的总能量比生成物的总能量低的反应为吸热反应 D．需要加热才能发生的反应均为吸热反应，常温下能自发进行的反应均为放热反应 30．（25-26高一·全国·假期作业）下列关于化学反应与能量的说法中，不正确的是 A．等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量多 B．Mg与盐酸的反应属于放热反应 C．能量变化是化学反应的基本特征之一 D．反应物的总能量低于生成物的总能量，反应时从环境吸收能量 ◆题型03 反应能量图像 31．（25-26高一·全国·假期作业）已知反应 A＋B=C＋D 的能量变化如图所示，下列叙述正确的是 A．A 的能量一定低于C的能量，B的能量一定低于D的能量 B．因为该反应为吸热反应，故一定要加热，反应才能进行 C．破坏反应物中的化学键所吸收的能量一定小于形成生成物中化学键所放出的能量 D．A和B的总能量一定低于C和D的总能量 32．（25-26高二上·云南文山·月考）反应的能量变化如图所示，下列说法错误的是 A．1 mol 比2 mol 能量更低 B．该反应是放热反应 C．表示断裂2 mol 中化学键吸收的能量 D．2 mol 的总键能大于1 mol 的总键能 ◆题型04 化学键与化学反应中的能量关系 33．（24-25高一下·北京丰台·期末）水煤气变换反应是放热反应，在催化剂下的反应过程如图所示。下列说法中不正确的是 A．过程I中有共价键断裂 B．过程II和过程III均为放热过程 C．该反应的化学方程式为： D．该反应中反应物的总能量大于生成物总能量 34．（24-25高一下·北京房山·期末）资源化利用是减少碳排放的一种重要途径。在12．（25-26高一上·北京·期末）载人航天器中，可利用与的反应将航天员呼出的转化为水，反应的热化学方程式为  。下列对于该反应的说法不正确的是 A．反应中焓的变化示意图如上图所示 B．反应中反应物分子化学键断裂吸收的总能量大于生成物分子化学键形成时释放的总能量 C．22 g 与足量充分反应生成和(l)时，放出126.45 kJ的热量 D．反应过程中，既有物质的转化过程，也有化学能与热能的转化过程 35．（2025高一上·安徽·学业考试）下列关于反应2H2+O2=2H2O的说法正确的是 A．断开H—H键放出能量 B．形成O—H键吸收能量 C．反应物的总能量大于生成物的总能量 D．反应物的总能量小于生成物的总能量 ◆题型05 化学能与物质稳定性之间的关系 36．（24-25高一下·内蒙古乌兰察布·期末）已知下列反应的能量变化示意图如图，有关说法正确的是 A．1 mol S(g)与O2(g)完全反应生成SO2(g)放出的热量小于297.0kJ B．在相同条件下，SO2(g)比SO3(g)稳定 C．1 mol S(s)与足量O2(g)反应，最终转化为SO3(g)放出的热量为395.7 kJ D．2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)充分反应后放出的热小于197.4 kJ 37．（24-25高一下·河南安阳·期末）反应分两步进行，为中间产物，反应过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．四种物质中X最稳定 B．反应一定需要加热 C．、都存在化学键变化 D．的热量变化和和的能量变化相同 38．（24-25高一下·河南周口·期末）下列有关图像的说法错误的是 A．能量变化必然伴随发生化学反应 B．可以表示和的反应 C．若反应物是石墨，生成物是金刚石，则石墨更稳定 D．该反应生成物的总能量高于反应物的总能量，反应时需从环境吸收能量 39．（24-25高一下·湖南益阳·期末）如图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。下列说法错误的是 A．金属镁和卤素单质(X2)的反应均为放热反应 B．MgX2中热稳定性最弱的是MgI2 C．22.4 LF2(g)与足量的Mg充分反应，放热1124 kJ D．由图可知MgCl2(s)分解吸收的能量比MgBr2(s)大 ◆题型06 根据键能计算反应热 40．（24-25高一下·吉林长春·期末），几种化学键断裂所需的能量如下： 化学键 断开1mol共价键所需能量/kJ 460 500 176 下列说法正确的 A． B．晶体中含有键 C．太阳能电池的主要材料是二氧化硅 D．二氧化硅稳定性小于硅的稳定性 41．（25-26高二上·湖南·开学考试）利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水蒸气，其主要过程如图所示： 已知：几种物质中化学键的键能如下表，表示阿伏加德罗常数。 化学键 键能 463 496 436 138 若反应过程中分解了2mol水蒸气，下列说法正确的是 A．过程I断裂了个极性键 B．过程Ⅱ释放了574kJ能量 C．过程Ⅲ属于放热反应 D．结合过程I、Ⅱ、Ⅲ可知该反应的反应物的总能量比生成物的总能量高 42．（24-25高一下·浙江杭州·期中）标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表，运用该数据可计算键能或反应热 物质 O H HO HOO 能量 249 218 39 10 0 0 例如：可根据计算出中氧氧单键的键能为。 下列说法正确的是 A．的键能为 B．的键能等于中氧氧单键的键能的两倍 C．破坏氧氧单键所需能量： D．， ◆题型07 热化学方程式书写及正误判断 43．（25-26高一·全国·假期作业）N2H4是一种高效清洁的火箭燃料。已知在25℃、101kPa下，8gN2H4(g)完全燃烧生成氮气和液态水时，放出133.5kJ热量。则下列热化学方程式中正确的是 A． B． C． D． 44．（22-23高一下·福建厦门·期中）下，煤炭、氢气、天然气的热值(指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量)依次是，则下列热化学方程式正确的是 A．   B．   C．   D．   45．（24-25高一下·湖南长沙·期末）已知氢气的燃烧热为，下列热化学方程式正确的是 A． B． C． D． ◆题型08 能源的充分利用 46．（24-25高一上·广西崇左·开学考试）开发利用新能源具有重要意义，下列属于新能源的是 A．煤 B．石油 C．天然气 D．太阳能 47．（23-24高一下·湖南邵阳·期末）下列关于能源的叙述正确的是 A．生物质能是可再生能源 B．有能量变化的过程一定是化学变化 C．化石燃料既属于一次能源，也属于可再生能源 D．植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转化为热能的过程 48．（25-26高一下·山东·课前预习）作为车用燃料，随着科技的发展越来越多元化，已知完全燃烧1 mol氢气()、一氧化碳(CO)、辛烷()、甲烷()分别释放出285.8 kJ、283 kJ、5518.0 kJ、890.3 kJ热量，下列有关车用燃料的说法正确的是 A．辛烷来自于石油，是一种可再生能源 B．相同质量的、CO、、完全燃烧时，放出热量最多的是 C．氢气可作为未来车用能源的主要燃料 D．甲烷是一种清洁能源，燃烧时不产生任何污染 考点三 化学能与电能的转化（重点） ◆题型01 原电池工作原理 49．原电池原理的发现和各种电池装置的发明，改变了人们的生活方式。对如图所示的甲、乙两装置，下列分析正确的是(　　) A．甲、乙均能将化学能转化为电能 B．甲、乙中铜片上均有气泡产生 C．甲、乙中铜片上均发生氧化反应 D．甲、乙中均能发生的反应是Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑ 50．实验探究是提高学习效果的有力手段。陈颖同学用如图所示装置研究原电池原理，下列说法错误的是( ) A．若将装置1中的Zn、Cu下端接触，Zn片逐渐溶解，Cu片上能看到气泡产生 B．装置2中H＋向Zn片移动 C．若将装置2中的Zn片改为Mg片，Cu片上产生气泡的速率减慢 D．装置2与装置3中，Zn片减轻的质量相等时，正极产物的质量比为1∶32 51．某化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，部分实验结果记录如下： 编号 电极材料 电解质溶液 电流表指针偏转方向 1 Mg、Al 稀硫酸 偏向Al 2 Cu、Al 稀硫酸 …… 3 Mg、Al NaOH溶液 偏向Mg 根据上表中记录的实验现象，推断下列说法不正确的是(　　) A．实验2、3中Al均作电池的负极，提供电子 B．实验2中H＋在Cu极上发生还原反应，电流表的指针偏向Cu C．实验3中的Al电极反应式为Al－3e－＋4OH－===[Al(OH)4]－ D．通过实验3可说明金属性：Mg>Al ◆题型02 原电池的构成条件 52．（22-23高一下·全国·课前预习）如图所示装置，能够组成原电池的是 A． B． C． D． 53．（2025高一下·黑龙江·学业考试）以自发进行的氧化还原反应为工作原理，将两个活动性不同的电极插入电解质溶液中形成闭合回路，构成原电池。下图的烧杯中均盛有溶液，其中能构成原电池的是 A． B． C． D． 54．（24-25高一下·上海·期末）某课题小组了解了电池历史后，萌生了自己动手做一个电池的想法，为确保实验顺利进行，下列化学反应可以设计成原电池的是 A． B． C． D． ◆题型03 原电池正、负极的判断方法 55．（25-26高一下·山东·课前预习）对于铝、铜和稀硫酸组成的原电池(如图)，下列有关说法正确的是 ①Al是负极        ②Cu是正极      ③负极反应：       ④正极反应： A．仅①② B．仅①②③ C．仅②③④ D．①②③④ 56．（25-26高二上·湖南湘潭·期中）某铜锌原电池装置如图所示，下列有关说法正确的是 A．该原电池中Zn极发生还原反应 B．该原电池电流从Zn极流向Cu极 C．该原电池放电时，电解质溶液质量不断减小 D．该原电池能够将化学能转化为电能 ◆题型04 原电池原理的应用 57．X、Y、Z、W四种金属片浸在稀盐酸中，用导线连接，可以组成原电池，实验结果如图所示： 则四种金属的活动性由强到弱的顺序为(　　) A．Z＞Y＞X＞W B．Z＞X＞Y＞W C．Z＞Y＞W＞X D．Y＞Z＞X＞W 58．（24-25高一下·广东汕头·期末）某原电池总反应为Cu＋2Fe3＋Cu2＋＋2Fe2＋，下列能实现该反应的原电池是 A B C D 电极材料 Cu、Zn Cu、Fe Cu、C Fe、Zn 电解质溶液 FeCl3 FeSO4 Fe(NO3)3 Fe2(SO4)3 A．A B．B C．C D．D ◆题型05 一次电池 59．某普通锌锰干电池的结构如图所示。下列说法正确的是(　　) A．锌筒是原电池的正极 B．石墨电极上发生氧化反应 C．铵根离子流向石墨电极 D．电子经石墨棒沿电解质溶液流向锌筒 60．一种锂水电池以锂和钢板为电极，LiOH为电解质，使用时加入水即可放电，总反应为2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑。下列有关该电池的说法错误的是(　　) A．锂极为负极 B．OH－移向正极 C．H2为正极产物 D．电子由锂经导线流向钢板 61．（24-25高一下·湖南益阳·期末）银锌纽扣电池的内部构造如图所示，下列关于该电池的说法正确的是 A．负极电极反应为：Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2 B．正极电极反应为：Ag2O+2e-=2Ag+O2- C．电池工作时，正极附近pH减小 D．电池工作时K+向Zn一极移动 62．（22-23高一下·福建厦门·期中）如图为铜锌原电池，下列说法正确的是 A．锌片发生氧化反应 B．烧杯中溶液逐渐呈蓝色 C．电子由铜片通过导线流向锌片 D．该装置能将电能转变为化学能 ◆题型06 二次电池 63．（25-26高二上·湖南湘西·期末）某低成本储能电池原理如下图所示。下列说法正确的是 A．储能过程中将化学能转化为电能 B．放电时负极反应式为 C．放电时右侧溶液pH增大 D．充电总反应： 64．（25-26高二上·辽宁辽阳·期末）铅酸蓄电池(如图所示)在生产、生活中使用广泛，下列说法错误的是 A．充电时，阴极的质量减小 B．在水溶液中的电离方程式为 C．放电时，每转移电子，正极上的质量增加 D．放电时，电解质溶液的增大 ◆题型07 燃料电池 65．国家电投氢能公司全自主研发的“氢腾”燃料电池系统广泛应用于氢能大巴。某种氢燃料电池的内部结构如图，下列说法正确的是(　　) A．电池工作时，电解质溶液中的H＋向b极移动 B．a极发生的电极反应为H2＋2e－＋2OH－===2H2O C．b极为正极，发生氧化反应 D．当外电路有1 mol电子转移时，b极消耗5.6 L O2 【解析】电池工作时，H＋移向正极，故A正确；a极发生的电极反应为H2－2e－===2H＋，故B错误；b极为正极，发生还原反应，故C错误；题目中未说明标准状况，无法计算氧气的物质的量，故D错误。 66．（23-24高一下·云南丽江·期末）氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置，如图所示为碱性氢氧燃料电池示意图，该电池电极表面镀有一层细小的铂粉(铂吸附气体的能力强，性质稳定)。下列说法错误的是 A．氢氧燃料电池能量转化的主要形式是化学能转化为电能 B．在导线中电子流动的方向：由a到b C．负极电极反应式为 D．电极表面镀铂粉可提高能量转化效率 67．（24-25高一下·湖北武汉·期末）尿素燃料电池既能去除城市废水中的尿素，又能发电。尿素燃料电池结构如下图所示，下列说法正确的是 A．电解质溶液可以是溶液 B．每理论上可净化 C．从乙电极附近向甲电极附近迁移 D．甲电极是正极，电极反应 ◆题型08 电解池 68．下列说法不正确的是( ) A．不能自发进行的氧化还原反应，也可以通过电解来实现 B．电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化 C．电解池和原电池中均发生氧化还原反应 D．电解、电离、原电池均需要通电 69．（25-26高一·全国·假期作业）如图所示的两个装置中，溶液的体积均为200mL，开始时电解质溶液的浓度均为0.1mol/L。工作一段时间后，测得导线中均通过0.02mol电子。下列有关Cu电极的说法正确的是 A．①中Cu极发生氧化反应 B．②中Cu极有气泡产生 C．①、②中Cu极质量均不变 D．①中Cu极有电子流出，②中Cu极有电子流入 70．（25-26高一上·河北沧州·期中）利用如图所示装置进行电解饱和食盐水的实验，模拟工业制备氯气。 下列说法错误的是 A．点燃a管导出的无色气体，产生淡蓝色火焰 B．b管处产生黄绿色、有刺激性气味的气体 C．U形管中反应的化学方程式为 D．小烧杯中反应的化学方程式为 71．如下图所示,A、B两个装置的烧杯中分别盛有足量的CuSO4溶液。 (1)A、B两个装置中属于原电池的是　　　(填字母,下同),属于电解池的是　　　。  (2)A中Zn是　　　　极,发生　　　　(填“氧化”或“还原”)反应,电极反应式为　　　　　　　　;Cu电极的电极反应式为　　　　　　　　　　　;A中总反应的离子方程式为　　　　　　　　　　。  (3)B中左边C是　　　极,发生　　　　(填“氧化”或“还原”)反应,电极反应式为　　　　　　　;B中总反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。  B 综合攻坚·知能拔高 1．（24-25高一下·河南许昌·期末）化学与生产、生活密切相关。下列说法正确的是 A．植物的根从土壤中吸收铵根离子和硝酸盐属于氮的固定 B．工业炼钛的原理是将钛元素从金红石（主要成分为）中氧化出来 C．食品中添加适量的二氧化硫，其作用主要为漂白、防腐、抗氧化等 D．葛洪所著《抱朴子》中“丹砂烧之成水银，积变又还原成丹砂”，二者互为可逆反应 2．（24-25高一下·江苏宿迁·期中）能源是社会发展的动力。下列有关能源的叙述错误的是 A．为了环境保护，可以大幅增加风电、核电、太阳能发电的开发利用 B．石油和煤都属于不可再生能源 C．氢能热值高，产物无污染，原料来源厂 D．新能源汽车是指使用电能的汽车 3．（23-24高一上·福建福州·期末）杭州亚运会主火炬燃料为零碳甲醇()。下图为利用合成甲醇的过程，下列说法错误的是 A．、均为电解质 B．该过程可将光能转化为化学能 C．该过程利于缓解温室效应，实现碳中和 D．通过该过程可实现无机物转化为有机物 4．（25-26高一下·山东·课后作业）将锌粒投入一定浓度的稀硫酸中，实际反应速率和时间的关系与下图最接近的是 A． B． C． D． 5．（24-25高一下·江苏连云港·期中）在、下，完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放热，下列燃烧的热化学方程式正确的是 A．   B．   C．   D．   6．（24-25高一下·辽宁大连·期末）保持温度恒定，向某恒容容器中按体积比1：3：1充入CO2、H2和Ar。同时发生反应I：及反应II：。已知分压=总压×物质的量分数。则下列不能作为反应I达到平衡状态的判据是。 A．H2与H2O的总物质的量不再变化 B．容器的总压强不再改变 C．混合气体的平均摩尔质量不再变化 D．Ar的分压不再改变 7．（24-25高一下·四川达州·期末）调控反应条件对生产和科研具有重要价值。下列措施可减慢化学反应速率的是 A．KClO3分解制氧气时，添加少量MnO2 B．将橡胶制品储存在干燥、阴凉、避光的环境中 C．工业合成氨时，控制压强为10MPa~30MPa(常压约为0.101MPa) D．工业制硫酸时，向沸腾炉投入粉末状黄铁矿，并从炉底鼓入大量空气 8．一种直接铁燃料电池(电池反应为3Fe＋2O2===Fe3O4)的装置如图所示，下列说法正确的是(　　) A．Fe极为电池正极 B．KOH溶液为电池的电解质溶液 C．电子由多孔碳极沿导线移向Fe极 D．5.6 g Fe参与反应，导线中转移1.204×1023个电子 9．（24-25高一下·广西南宁·期末）在一定温度下，体积为的恒容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图所示，下列表述正确的是 A．该反应的化学方程式为 B．在时， C．容器内达到平衡状态时的压强与起始时的压强之比为 D．时，反应的正、逆反应速率相等，达到平衡状态 10．（24-25高一下·辽宁·期末）汽车尾气中的氮氧化物会产生光化学烟雾、酸雨等危害。汽车尾气管的三元催化器可将汽车尾气排出的、等有害气体转变为无害的二氧化碳和氮气，各物质中化学键的键能如表： 化学键 键能 1071 466 946 803 则反应中生成时的能量变化为 A．放出1222kJ B．放出642kJ C．吸收1222kJ D．吸收642kJ 11．（24-25高一下·浙江宁波·期末）在一定温度下容积为5L的密闭容器中，三种气体X、Y、Z物质的量随时间的变化如下表所示。下列说法不正确的是 时间/min n/mol 0 2 5 10 n(X) 1 0.5 0.2 n(Y) 1 0.75 0.6 n(Z) 0 0.5 0.8 A．达到平衡时X的转化率为80% B．反应开始至2min，气体Z的平均反应速率为0.05 C．平衡时向容器内充入2molHe，反应速率不会发生变化 D．5min时，反应开始达到平衡 12．（24-25高一下·河北·期末）转化为的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．比更稳定 B．转化为的 C．完全转化为释放的能量为 D．断开释放的能量为 13．（24-25高一下·福建福州·期末）新型锂-空气电池具有能量大、密度高的优点，具有巨大的应用前景。该电池放电时的工作原理如图所示，其中固体电解质只允许Li+通过。下列说法正确的是 A．放电时，Li+通过固体电解质向金属锂电极移动 B．当外电路转移1mol电子，理论上石墨烯电极消耗标准状况下5.6L O2 C．该电池工作时，金属锂作为正极被氧化 D．有机电解液可以用水性电解液代替 14． 利用反应6NO2＋8NH3===7N2＋12H2O设计的电池装置如图所示，该装置能有效消除氮氧化物的排放，减轻环境污染。下列说法错误的是(　　) A．电极B为正极，发生还原反应 B．当有0.5 mol NO2参与反应时，外电路中转移3 mol电子 C．电池工作时，OH－从右向左移动 D．电极B的电极反应式为2NO2＋8e－＋4H2O===N2＋8OH－ 15．（25-26高一上·河北衡水·开学考试）原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法中不正确的是 A．Al、Cu、稀组成原电池，负极反应式为：Al-3e-=Al3+ B．Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为：Al-3e-+4OH-=[Al(OH)4]- C．由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，负极反应式为：Al-3e-=Al3+ D．由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，负极反应式：Fe-2e-=Fe2+ 16．（24-25高一下·湖北恩施·期末）向一个的恒温恒容密闭容器中通入和，在一定条件下发生反应，时反应达到平衡，容器中的物质的量为。下列叙述错误的是 A．反应前和平衡后体系的压强之比为 B．时 C．的体积分数不再改变，表明反应达到平衡状态 D．每生成键的同时生成键，表明反应达到平衡状态 17．（24-25高一下·河北唐山·期末）下列有关a、b、c、d四种电池的描述错误的是 a b c D A．a中正极得电子，发生还原反应 B．b中Zn电极逐渐溶解，Cu电极质量不变 C．c中通入的一极是负极，电极反应式为 D．d中溶液中向锌电极移动；向氧化银电极移动 18．（24-25高一下·浙江杭州·期中）一定温度下，向容积为2L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示。则下列对该反应的推断合理的是 A．该反应的化学方程式为 B．反应进行到1s时， C．达到化学平衡时，C的转化率为 D．若该反应为放热反应，升高温度反应速率降低 19．（24-25高一下·河北沧州·期末）Ⅰ．研究化学能与热能、电能的转化具有重要价值。回答下列问题： (1)下列过程属于化学变化且能量变化符合图示的是 (填标号)。 ①金属钠与水的反应②水蒸气冷凝为液态水③灼热的碳与二氧化碳的反应④与的反应⑤过氧化氢的分解反应⑥与盐酸的反应 Ⅱ．恒温条件下，在容积为2L的恒容密闭容器中充入1mol和3mol，发生反应：  。 (2)已知反应中相关化学键的键能数据如下表，则 kJ·mol-1。 化学键 E/(kJ·mol-1) 436 343 803 465 413 (3)反应过程中测得和的物质的量随时间的变化情况如下表。 时间 0min 3min 6min 9min 12min /mol 0 0.50 a 0.75 0.75 /mol 1 0.50 0.35 0.25 0.25 ① 。 ②0~3min内， mol·L-1·min-1；第6min时的 (填“>”“<”或“=”)第9min时的。 ③的平衡转化率为 %；下列措施中能加快该反应反应速率的是 (填标号)。 A．其他条件保持不变，升高温度           B．恒温恒压条件下，充入He使容积增大 C．恒温恒容条件下，充入He使压强增大    D．恒温恒容条件下，充入一定量的 20．（24-25高一下·陕西商洛·月考）化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。 (1)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在400 mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下(累计值)： 时间/min 1 2 3 4 5 氢气体积/mL (标准状况) 100 240 464 576 620 ①写出锌与盐酸反应的离子方程式 。 ②哪一时间段反应速率最大 min(填“0～1”“1～2”“2～3”“3～4”或“4～5”)，原因是 。 ③求3～4 min时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应的速率为 (设溶液体积不变)。 (2)另一学生为控制反应速率防止反应过快难以测量氢气体积，他事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率，你认为可行的是___________(填字母)。 A．蒸馏水 B．KCl溶液 C．KNO3溶液 D．CuSO4溶液 (3)某温度下在4 L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。 ①该反应的化学方程式是 。 ②该反应达到平衡状态的标志是 (填字母)。 A．Y的体积分数在混合气体中保持不变        B．X、Y的反应速率比为3∶1 C．容器内气体的压强保持不变                 D．容器内气体的总质量保持不变 E．生成1 mol Y的同时消耗2 mol Z 21．（24-25高一下·甘肃酒泉·期中）从化学反应速率和平衡的角度认识和调控化学反应，在生活、生产和科学研究中具有重要意义。 (1)硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为 某小组同学通过硫代硫酸钠与稀硫酸反应的有关实验，探究影响化学反应速率的因素，实验所需的条件和试剂如下表。 实验编号 反应温度 试剂 溶液 溶液 1 40 2 0.1 2 0.1 0 2 20 2 0.1 2 0.1 0 3 20 1 0.1 2 0.1 1 4 40 1 0.1 2 0.1 x ①判断该反应进行快慢的依据是 。 ②实验1和2可以探究 对化学反应速率的影响。 ③在上述实验1、2、3中，预计反应速率最慢的是实验 (填“1”“2”或“3”)。 ④若实验1和4探究的是浓度对化学反应速率的影响，则 。 (2)某温度下，在体积为1L的恒容密闭容器中，X、Y两种气体参与可逆反应，物质的量随时间的变化曲线如图所示。请回答下列问题： ①由图中数据分析，该反应的化学方程式为 。 ②在内，用Y气体表示的反应速率为 。 ③时， (填“”“”或“”，下同)；时，反应是否达到化学平衡？ (填“是”或“否”)；时， 。 22．（25-26高一上·河北保定·月考）利用煤气化产物制备甲醇，甲醇是一种可再生液态燃料，具有广泛应用前景。 (1)煤气化反应为。恒温恒容密闭容器中反应一段时间后达到平衡。向其中补充，其 (填“变快”“不变”或“变慢”，下同)；保持体积不变，充入，其 。 (2)已知甲醇的热值为，请写出甲醇燃烧生成和的热化学方程式： 。 (3)工业上利用可生产燃料甲醇，发生如下反应：。在密闭容器内，按照物质的量之比通入和，时该反应体系中随时间的变化如下表： 时间/min 0 1 2 3 4 5 0.020 0.011 0.008 0.007 0.007 0.007 ①表示变化曲线是 ，用表示内平均速率 。 ②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是 (填标号)。 A．混合气体的平均相对分子质量保持不变         B．和的转化率相等 C．和的体积分数保持不变                  D．混合气体的密度保持不变 E．生成的同时有键断裂     F． (4)甲醇空气燃料电池是一种高效、轻污染车载电池，结构如图，a、b均为惰性电极。 ①使用时，电池内部向 (填“a”或“b”)极迁移。 ②a极的电极反应式为 。 (5)①在的催化条件下，使用作为还原剂，可将水中的转化为。该反应机理如图所示，则还原等物质的量的和时，所消耗的的体积比为 。 注：表示吸附在金属表面的氢原子 23．（23-24高一下·贵州黔西·月考）工业上常用CO和合成甲醇，反应的化学方程式为，该反应为放热反应。向容积为2L的刚性容器中通入一定量的CO、和，在一定温度下发生上述反应，其中两种物质的物质的量随时间变化如下图所示。 根据上述信息回答下列问题。 (1)图中A物质为 ，反应开始至4min，CO的平均反应速率为 。 (2)4min时，反应是否达到平衡状态？ (填“是”或“否”)；8min时该反应的正反应速率 逆反应速率(填“>”“<”或“=”，下同) (3)对于上述条件下的该反应，下列情况不能说明反应达到平衡状态的是___________。 A．气体的总物质的量不变 B．气体的密度不变 C．气体的平均相对分子质量不变 D．相同时间内，断裂个H―H键，同时形成个O―H键 (4)一种甲醇燃料电池的结构示意图如下： ①电极A为 (填“正极”或“负极”)，该电极的电极反应式为 。 ②若电路中转移1mol，理论上正极消耗标准状况下氧气的体积为 L。 24．（24-25高一下·浙江杭州·期中）Ⅰ．汽车尾气中NO生成过程的能量变化如图所示。 (1)和完全反应生成NO会 kJ能量。 Ⅱ．某温度下，在2L的密闭容器中充入和，发生反应。测得和的物质的量随时间变化如图所示。 (2)下列说法能表明反应达到平衡状态的是___________ A．容器内气体的压强保持不变 B．的物质的量分数不变 C． D．保持不变 (3)a点正反应速率 逆反应速率(填“>”、“=”或“<”)。 (4)前3min，用表示的反应速率为 。平衡时的转化率为 。 Ⅲ．甲醇是优质的清洁燃料，可制作碱性甲醇燃料电池，工作原理如下图所示； (5)电极A为燃料电池的 (填“正”或“负”)极。 (6)当电路中通过2mol电子时，消耗的体积为 L(标准状况)。 25．（23-24高一下·福建福州·期末）CO2催化加氢合成新能源甲醇，既实现了碳资源充分利用，又可有效减少CO2排放。反应过程中能量变化如图所示： (1)写出该反应的热化学方程式： 。 (2)在体积为2L的密闭容器中，充入1mol CO2和3molH2，一定条件下发生反应，测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。 ①从反应开始到平衡，CO2的平均反应速率v(CO2)= 。 ②达到平衡时，H2的浓度为 mol⋅L-1。 ③能说明上述反应达到平衡状态的是 ； A．恒温、恒容时，容器内混合气体的密度不再变化 B．反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度相等 C．有2个C=O键断裂的同时，有3个H-H键生成 D．当v正(CO2)=3v逆(H2) (3)甲醇既可以直接作为燃料提供动力，也可以设计成甲醇燃料电池，具有理论能量效率高的优点，甲醇燃料电池工作原理如图所示：a、b均为惰性电极。 ①使用时空气从 (填“A”或“B”)口通入。 ②若此燃料电池电路中转移2mol电子，则消耗的O2在标准状况下的体积为 L ；电池工作一段时间后，电解质溶液的碱性 (填“增强”、“减弱”或“不变”)。 1 / 2 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 $ 专题6 化学反应与能量变化 A 题型聚焦·专项突破 考点一 化学反应速率与反应限度（重点） 题型01 化学反应速率的概念及表示方法 题型02 化学反应速率的计算 题型03 化学反应速率的比较 题型04 化学反应速率的影响因素 题型05 控制变量法研究影响化学反应速率的因素 题型06 可逆反应 题型07 化学平衡的建立与特征 题型08 化学平衡状态标志的判断 题型09 反应速率图像分析 题型10 化学反应速率的综合计算 考点二 化学反应中的热（重点） 题型01 吸热反应和放热反应 题型02 反应反应中能量变化 题型03 反应能量图像 题型04 化学键与化学反应中的能量关系 题型05 化学能与物质稳定性之间的关系 题型06 根据键能计算反应热 题型07 热化学方程式书写及正误判断 题型08 能源的充分利用 考点三 化学能与电能的转化（重点） 题型01 原电池工作原理 题型02 原电池的构成条件 题型03 原电池正、负极的判断方法 题型04 原电池原理的应用 题型05 一次电池 题型06 二次电池 题型07 燃料电池 题型08 电解池 B 综合攻坚·知能拔高 A 题型聚焦·专项突破 考点一 化学反应速率与反应限度（重点） ◆题型01 化学反应速率的概念及表示方法 1．不同温度下，在两个密闭容器中同时进行化学反应：2A(g)＋3B(g)2C(g)＋D(g)，1 min内甲容器中消耗掉2 mol A物质，乙容器内消耗6 mol A物质，则两容器内的反应速率大小关系为 (　　) A．甲容器内反应速率快 B．乙容器内反应速率快 C．甲乙两容器内反应速率相等 D．无法比较 【答案】D 【解析】化学反应速率是用单位时间内反应物或生成物的浓度变化来表示的，本题中未指明两容器容积的大小，故无法知道浓度大小，不能确定反应速率的相对大小。 2．一定条件下，向密闭容器中通入一定量的CO和H2制备甲醇，反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，测得容器内H2的分压与反应时间的关系如图所示。反应到图中X点时，用H2分压表示的平均变化率为(　　) A.0.8 MPa·min-1 B.0.2 MPa·min-1 C.1.6 MPa·min-1 D.8.4 MPa·min-1 【答案】B 【解析】根据图中曲线得到8 min时氢气分压改变量为1.6 MPa，则用H2分压表示的平均变化率为=0.2 MPa·min-1，故B正确。 ◆题型02 化学反应速率的计算 3．在N2＋3H22NH3的反应中，经过一段时间后，NH3的浓度增加了0.6 mol·L－1，在该段时间内用H2表示的平均反应速率为0.45 mol·L－1·s－1。则反应所经过的时间是(　　) A．2 s B．2 min C．3 s D．3 min 【答案】A 【解析】NH3的浓度增加了0.6 mol·L－1，则消耗的氢气浓度为0.9 mol·L－1，v(H2)＝＝0.45 mol·L－1·s－1，则Δt＝＝2 s。 4． 对于反应4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)，下列反应速率的关系正确是(　　) A.v(NH3)＝v(O2) B.v(O2)＝v(H2O) C.v(NH3)＝v(H2O) D.v(O2)＝v(NO) 【答案】D 【解析】v(NH3)∶v(O2)＝4∶5，所以v(O2)＝v(NH3)，A错误；v(O2)∶v(H2O)＝5∶6，所以v(H2O)＝v(O2)，B错误；v(NH3)∶v(H2O)＝4∶6，所以v(H2O)＝v(NH3)，C错误；v(NO)∶v(O2)＝4∶5，所以v(NO)＝v(O2)，D正确。 5．（25-26高一下·全国·课前预习）在密闭容器中，在一定条件下发生，在内反应物A的浓度由降到，则为 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】Δc(A)=1.0−0.6=0.4，v(A)=Δc(A)/Δt=0.4 /10 s=0.04 ，由反应A+3B⇌2C得v(A):v(C)=1:2，v(C)=2×0.04 =0.08 ； 故选 B。 ◆题型04 化学反应速率的影响因素 6．（24-25高一下·安徽合肥·期中）反应在一体积可变的密闭容器中进行。改变下列条件对提高化学反应速率比较明显的是 ①将容器体积缩小一半； ②增大C的用量； ③保持压强不变，充入使容器体积增大； ④温度升高； ⑤保持体积不变，向容器中再充入一定量水蒸气。 A．②④ B．①③ C．②④⑤ D．①④⑤ 【答案】D 【解析】①将容器体积缩小一半，气态反应物浓度增加，反应速率加快； ②C是固体，增大C的用量，浓度不变，反应速率不变； ③氮气不参与反应，保持压强不变，充入使容器体积增大，反应物浓度降低，反应速率减慢； ④温度升高会加快反应速率； ⑤水蒸气是反应物，体积不变充入水蒸气，水蒸气浓度增加，反应速率加快； 综上所述，①④⑤符合题意； 答案选D。 7．（24-25高一下·河南·期中）下列有关化学反应速率的说法正确的是 A．用锌片和稀硫酸反应制取氢气时，改用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率 B．在定温、定容的容器中，发生工业合成氨的反应，充入He，反应速率不变 C．对任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象越明显 D．100ml2mol/L的盐酸跟铁片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变 【答案】B 【解析】A．改为浓硫酸，锌和浓硫酸反应生成二氧化硫而不是氢气、无法加快产氢速率，A错误； B．定温定容下充入He，各反应物浓度不变，反应速率不变，B正确； C．反应速率快不一定现象明显，有些反应很快但没有明显现象，例如氢氧化钠和盐酸的中和反应，速率慢可能现象显著，C错误； D．加入NaCl溶液导致体积增大，H+浓度减小，反应速率减慢，D错误； 故选B。 ◆题型05 控制变量法研究影响化学反应速率的因素 8．（25-26高一下·全国·课后作业）为了探究温度对化学反应速率的影响，下列实验方案可行的是 A． B． C． D． 【答案】D 【分析】探究温度对化学反应速率的影响，要求在催化剂相同、浓度相同、温度不同的条件下作对比实验。通过产生气泡的快慢来体现温度对化学反应速率的影响。 【解析】A．缺少对比实验，无法探究温度对化学反应速率的影响，A错误； B．未控制催化剂相同，B错误； C．未控制有无催化剂的一致，C错误； D．满足在催化剂相同、浓度相同、温度不同的条件下作对比实验，D正确； 故选D。 9．某小组利用硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应： Na2S2O3＋H2SO4（稀）Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，探究反应条件对速率的影响，下列有关说法正确的是（　　） 选项 反应 温度 /℃ Na2S2O3 溶液 稀硫酸 H2O V/mL c/（mol· L－1） V/mL c/（mol· L－1） V/mL ① 25 10 0.1 10 0.1 0 ② 25 5 0.1 10 0.1 x ③ 25 10 0.1 5 0.2 5 ④ 50 10 0.1 10 0.1 0 A.可通过产生浑浊的时间或单位时间内产生气体的体积判断反应的快慢 B.①④探究温度对速率的影响，实验时将溶液混合后置于相应温度的水浴中 C.①③两组实验可探究硫酸浓度对反应速率的影响 D.x＝5，②③两组实验可探究Na2S2O3浓度对反应速率的影响 【答案】D 【解析】A项，由题干反应方程式Na2S2O3＋H2SO4（稀）Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O可知，能通过产生浑浊的时间判断反应的快慢，但二氧化硫易溶于水，不能通过单位时间内产生气体的体积判断反应的快慢，错误；B项，①④只有温度不同，可以探究温度对速率的影响，但实验时，应先将量取的Na2S2O3溶液、稀硫酸置于相应温度的热水浴中后，然后迅速混合溶液，记录每组反应所需时间，而不能先混合后进行水浴加热，错误；C项，①组实验硫酸浓度c（H2SO4）＝＝0.05 mol·L－1，③组实验硫酸浓度c（H2SO4）＝＝0.05 mol·L－1，①③两组实验硫酸浓度相同，无法探究硫酸浓度对反应速率的影响，错误；D项，根据探究实验中对照实验控制变量唯一的要求可知x＝5，②③两组实验中混合后硫酸的浓度相同、Na2S2O3浓度不相同，因此可探究Na2S2O3浓度对反应速率的影响，正确。 ◆题型06 可逆反应 10．（25-26高一下·山东·课前预习）下列各组反应互为可逆反应的是 ①与 ②与 ③与 ④与 A．①② B．②③ C．②③④ D．①②④ 【答案】B 【解析】可逆反应需在相同条件下正逆反应可同时进行。 ① 与 ，正反应需要加热，逆反应在常温下即可进行，反应条件不同，因此不是可逆反应； ② 与 ，两个反应在相同的常温、水溶液条件下可以同时进行，是可逆反应； ③ 与 ，正、逆反应都在催化剂、加热的相同条件下进行，是可逆反应； ④ 与 ，正反应在常温下进行，逆反应需要加热，反应条件不同，因此不是可逆反应； 因此互为可逆反应的是 ②③，故答案选 B。 11．（2025高一下·黑龙江·学业考试）在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应，叫做可逆反应。下列属于可逆反应的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A．水电解生成H2和O2的条件是电解，而逆反应（H2和O2生成水）通常需要点燃或高温，条件不同，不属于可逆反应，A不符合题意； B．SO2与O2在催化剂和加热条件下生成SO3，同时SO3在相同条件下也能分解为SO2和O2，正逆反应条件相同，属于可逆反应，B正确； C．NaOH与HCl中和生成NaCl和H2O的反应是强酸强碱的中和反应，其逆反应不能在该条件下进行，C不符合题意； D．CaCO3高温分解为CaO和CO2，CO2逸出，其逆反应不能在该条件下进行，D不符合题意； 故选B。 ◆题型07 化学平衡的建立与特征 12．（22-23高一下·全国·课前预习）在一定条件下，某可逆反应的正反应速率和逆反应速率随时间变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是 A．时刻，反应逆向进行 B．时刻，逆反应速率大于正反应速率 C．时刻，达到反应进行的限度 D．时刻，保持其他条件不变，升高温度，正、逆反应速率均加快 【答案】D 【解析】A．由图可知时刻，正反应速率大于逆反应速率，所以反应正向进行，A错误； B．由图可知时刻，正反应速率大于逆反应速率，B错误； C．由图可知时刻，正反应速率大于逆反应速率，反应正向进行，反应没有达到最大限度，C错误； D．时刻，保持其他条件不变，升高温度，分子能量升高，有效碰撞频率增大，正、逆反应速率均加快，D正确； 故选D。 13．（25-26高一下·全国·课后作业）如图是可逆反应在反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线，下列叙述正确的是 A．时，只有正方向反应 B．时，反应到达限度 C．，反应不再发生 D．各物质的浓度不再发生变化 【答案】BD 【解析】A．时，反应未达平衡状态，正反应速率大于逆反应速率，反应向正方向进行，既有正方向反应又有逆方向反应，A项错误； B．时，反应已经达到平衡状态，也就是达到反应的限度，B项正确； C．时，反应已经处于平衡状态，正反应速率等于逆反应速率，正逆反应仍在进行，C项错误； D．时，反应已经处于平衡状态，各物质的浓度不再随着时间的变化而变化，D项正确； 故选BD。 14．（24-25高一下·河南郑州·期末）一定温度下的密闭容器中发生反应，反应过程中的物质的量的变化趋势如图所示，下列有关说法错误的是 A．内，正反应速率大于逆反应速率 B．时刻，反应达到最大限度 C．和反应可生成 D．向反应容器中再加入，达平衡时，存在于三种物质中 【答案】C 【解析】A．内的物质的量增加，平衡正向移动，正反应速率大于逆反应速率，A正确； B．时刻开始的物质的量保持不变，反应达到最大限度，B正确； C．反应为可逆反应，达到化学平衡，不完全进行，所以2molSO2和1molO2反应生成SO3的物质的量小于2mol，C错误； D．上述反应达到平衡时并未停止反应，所以向上述反应中再加入18O2，达平衡时，18O存在于SO2、O2和SO3中，D正确； 故选C。 ◆题型08 化学平衡状态标志的判断 15．（25-26高一下·山东·课前预习）在一个不传热的固定容积的密闭容器中，可逆反应，当m、n、p、q为任意整数时，达到平衡的标志是 ①体系的压强不再改变        ②体系的温度不再改变 ③各组分的浓度不再改变        ④各组分的质量分数不再改变 ⑤反应速率 ⑥单位时间内m mol A发生断键反应，同时p mol C也发生断键反应 A．③④⑤⑥ B．②③④⑥ C．①③④⑤ D．①③④⑥ 【答案】B 【解析】①压强不变：若 m + n = p + q，反应前后气体物质的量不变，压强始终不变，无法判断平衡；仅 m + n ≠ p + q 时压强不变才是平衡标志，故①不一定是平衡标志。 ②温度不变：容器不传热，反应有热效应，温度不变说明正逆反应速率相等，达到平衡，②是平衡标志。 ③各组分浓度不变：浓度不变是化学平衡的直接标志，③是平衡标志。 ④各组分质量分数不变：质量分数不变说明各物质的量不再变化，达到平衡，④是平衡标志。 ⑤速率比 v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q：反应任何阶段速率比都等于化学计量数比，无法说明正逆速率相等，⑤不是平衡标志。 ⑥ m mol A 断键（正反应）、p mol C 断键（逆反应）：速率比等于化学计量数比，说明正逆反应速率相等，⑥是平衡标志。 综上，达到平衡的标志为②③④⑥，对应选项B。 16．（25-26高一下·全国·课前预习）在一定温度下，反应达到平衡的标志是 A．单位时间内生成，同时生成 B．容器内的压强不随时间而变化 C．单位时间内生成，同时生成 D．、、的速率之比为 【答案】C 【解析】A．根据方程式中的化学计量数可知，反应达到平衡状态时，单位时间内生成n mol A2（逆反应）的同时生成2n mol AB（正反应）；选项中两物质的物质的量与计量数不成正比，反应未达到平衡状态，A不符合题意； B．该反应前后气体系数和相等，总物质的量不变，压强始终不随时间变化，不能作为判断平衡的标志，B不符合题意； C．单位时间内生成2n mol AB（正反应）的同时生成n mol B2（逆反应），说明正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，C符合题意； D．A2、B2、AB的速率之比为1:1:2仅反映反应化学计量比，不表示正逆反应速率相等，不能作为判断平衡的标志，D不符合题意； 故答案选C。 17．（24-25高一下·安徽合肥·期末）恒温恒容下，向密闭容器中按投料比通入气体，发生反应，下列能判断反应处于平衡状态的是 A． B．体积分数不再改变 C．体系内气体密度不再改变 D．与物质的量之比不再改变 【答案】D 【解析】A．根据反应速率与化学计量数关系，平衡时应，A中不满足平衡速率关系，A错误； B．起始投料比，设起始二氧化碳和氢气的物质的量均为1mol，平衡时转化转化的物质的量为xmol，则，平衡的体积分数为，体积分数始终不变，B错误； C．体系总质量守恒（反应前后均为气体），恒容下密度=，始终不变。因此密度不变不能作为平衡标志，C错误； D．初始投料比为1:1，但反应中的消耗量是的3倍，导致与的物质的量之比在反应过程中不断变化。当比值不再改变时，说明反应达平衡，D正确； 综上，答案是D。 18．（24-25高一下·天津河北·期末）一定条件下，恒温恒容密闭容器中发生可逆反应 。下列情况不能说明该反应一定达到化学平衡的是 A．正、逆反应速率相等 B．SO2的质量保持不变 C．SO2、O2和SO3的浓度相等 D．SO3的含量保持不变 【答案】C 【分析】化学反应达到平衡时正逆反应速率相等，浓度保持不变（除了固体和纯液体）。 【解析】A．正、逆反应速率相等是化学平衡的本质特征，说明反应达到平衡状态，A不符合题意； B．SO2的质量保持不变，生成和消耗二氧化硫量相等，表明正逆反应速率相等，说明反应达到平衡状态，B不符合题意； C．SO2、O2和SO3的浓度相等可能是某一时刻的瞬时状态，无法确定浓度是否继续变化，不能作为平衡的判断依据，C符合题意； D．SO3的含量保持不变，说明各组分浓度不再变化，反应达到平衡状态，D不符合题意； 故选C。 ◆题型09 反应速率图像分析 19．（24-25高一下·浙江杭州·期中）T℃时在2L刚性密闭容器中使与发生反应生成。反应过程中X、Y、Z的浓度变化如图1所示；若保持其他条件不变，温度分别为和时，Y的体积百分含量与时间的关系如图2所示。则下列结论错误的是 A．温度： B．容器中发生的反应可表示为： C．反应进行的前4min内，用X表示的反应速率 D．当容器内混合气体的总压强不随时间改变时，该反应一定处于平衡状态； 【答案】A 【解析】A．根据“先拐先平，数值大”，温度：，故A错误； B．0~3min内，X的物质的量减少0.6mol、Y的物质的量减少0.2mol、Z的物质的量增多0.4mol，化学计量数之比等于变化量之比，容器中发生的反应可表示为：，故B正确； C．0~4min内，X的物质的量减少0.6mol，用X表示的反应速率，故C正确； D．反应后气体物质的量减少，压强是变量，当容器内混合气体的总压强不随时间改变时，该反应一定处于平衡状态，故D正确； 选A。 20．（23-24高一下·四川成都·期末）一定条件下，恒容密闭容器中发生反应：。测得容器内的浓度随反应时间的变化如下表所示。下列说法正确的是 反应时间/s 0 10 20 30 40 50 60 70 100 6.0 3.5 2.3 1.5 0.9 0.6 0.6 0.6 0.6 A．20～40s内，CO平均反应速率为0.07 B．反应达到平衡状态时，的转化率为90% C．其他条件不变时，充入He能加快反应速率 D．当混合气体密度保持不变时，表明反应已达到平衡状态 【答案】B 【解析】A．20～40s内，CO2的平均反应速率为，因此CO的平均反应速率为，A错误； B．CO2的初始浓度为6.0 mol/L，平衡时为0.6 mol/L，则转化率为，B正确； C．恒容条件下充入He，各反应物和生成物的浓度不变，反应速率不变，C错误； D．该反应的反应物和产物均为气体，则反应前后气体总质量守恒，体积恒定，因此密度始终不变，当混合气体密度保持不变时，不能作为反应已达到平衡状态的依据，D错误； 故选B。 21．（24-25高一下·河南南阳·期末）一定温度下，将与充入恒容密闭容器中发生反应，各组分的物质的量浓度随时间的变化曲线如图所示。下列有关说法正确的是 A．曲线Z表示物质B的浓度变化 B．物质C、D的物质的量浓度变化曲线重合，均为曲线X C．M点对应的状态为平衡状态 D．平衡时A的物质的量为0.5mol 【答案】D 【分析】将与充入恒容密闭容器中发生反应，由初始Y、Z物质的浓度分别为4mol/L、2mol/L，可知曲线Z表示物质A的浓度变化，曲线Y表示物质B的浓度变化，曲线X表示物质D的浓度变化，且V=1L。 【解析】A．根据以上分析，曲线Z表示物质A的浓度变化，曲线Y表示物质B的浓度变化，故A错误； B．物质C是固体，不可用浓度表示，曲线X只能表示物质D的浓度变化，故B错误； C．浓度保持不变，可逆反应达到平衡状态，M点后该物质浓度均发生改变，M点没有达到平衡状态，故C错误； D．反应达到平衡，则，由初始浓度可知，容器体积为1L，所以，平衡时A的物质的量为0.5mol，故D正确； 选D。 ◆题型10 化学反应速率的综合计算 22．（24-25高一下·河南三门峡·期末）在一定条件下，将3molA和1molB两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：。2min末该反应达到平衡，生成0.8molD，并测得C的浓度为。下列判断错误的是 A． B．B的转化率为 C．2min内A的平均反应速率为 D．混合气体的平均相对分子质量保持不变，则该反应一定达到平衡状态 【答案】B 【分析】化学反应速率之比等于化学计量数之比，根据C和D的物质的量比0.4mol:0.8mol=1:2，化学计量数关系x:2=1:2，解得x=1，根据题意可列出三段式：。 【解析】A．根据分析，x=1，A正确； B．生成0.8mol D时，消耗B的物质的量为0.4mol，B的转化率为，B错误； C．消耗A的物质的量为1.2mol，浓度变化为，反应速率为，C正确； D．反应前后气体总物质的量减少，总质量不变，混合气体的平均相对分子质量一直增大，当其不变时说明反应达平衡，D正确； 故选B。 23．（24-25高一下·四川巴中·期末）一定温度下，向2L恒容密闭容器中加入一定量和发生反应：，5min末，的物质的量为0.6mol。下列说法错误的是 A．5min末，的浓度为 B．5min末，的转化率为30% C．0~5min内，用CO表示的平均反应速率为 D．当容器内气体的压强及平均相对分子质量均不再随时间变化而变化时，反应就达到了化学平衡状态 【答案】C 【解析】A．5 min末， 的物质的量为0.6 mol，则消耗的H2O物质的量为0.6 mol， H2O的浓度为，A正确； B．H2O的转化率为，B正确； C．0~5 min内，CO的物质的量变化为0.6 mol，平均速率为，C错误； D．反应中气体总数增加，随着反应进行，压强不断增大，故容器内气体的压强是变量，反应前气体平均摩尔质量为18 g/mol，5 min末用三段式计算，，平均摩尔质量为，结合计算可知，容器内气体的压强、平均相对分子质量以及平均摩尔质量均会随时间变化而变化，则当容器内气体的压强及平均相对分子质量均不再随时间变化而变化时，反应就达到了化学平衡状态，D正确； 故选C。 24．（25-26高一上·河北·期末）在2 L密闭容器中，控制不同温度，分别充入和发生反应：。测得随时间变化的有关实验数据如下表。下列说法错误的是 组别 温度 时间/min 0 10 20 40 50 ① 0.50 0.35 0.25 0.10 0.10 ② 0.50 0.30 0.18 0.15 0.15 A． B．、温度下，40 min时均已达到化学平衡状态 C．温度下，平衡时的体积分数约为7.3% D．温度下，0~20 min内的反应速率为 【答案】D 【解析】A．温度下反应速率更快，如10 min时消耗量更大，说明，因此，A不符合题意； B．和温度下，40 min时不再变化，：0.10 mol保持至50 min；：0.15 mol保持至50 min，表明已达到化学平衡状态，B不符合题意； C．温度下平衡时，物质的量为0.15 mol，根据反应计量比计算总物质的量为2.05 mol，体积分数为，C不符合题意； D．温度下0~20 min内，消耗0.25 mol，根据，则消耗0.50 mol，浓度变化为，反应速率，不等于 ，D符合题意； 故选D。 25．（24-25高一下·河南郑州·期中）工业上可用CO2来生产甲醇。在体积为2L的刚性密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，一定条件下发生反应。测得CH3OH和CO2的物质的量随时间变化如图所示。下列说法正确的是 A．达平衡时，H2的转化率为25% B．第3min时，CH3OH的消耗速率等于生成速率 C．反应进行到10min时，气体的总压强是开始的0.625倍 D．前10min，用CO2表示的平均反应速率为0.075 【答案】C 【分析】从图可知反应进行到10min,CH3OH和CO2的物质的保持不变，此时反应达到平衡状态。 【解析】A．10min反应达到平衡状态，，，H2的转化率为，A错误； B．第3min时，反应二氧化碳的物质的量仍在减少，反应正向进行，未达平衡状态，此时CH3OH的消耗速率小于生成速率，B错误； C．反应进行到10min时，，，生成的为0.75mol，为0.75mol ，气体总物质的量为0.25mol+0.75mol+0.75mol+0.75mol=2.5mol，同温同体积，气体压强之比等于物质的量之比，即，,气体的总压强是开始的0.625倍，C正确； D．前10min，，，D错误； 故选C。 考点二 化学反应中的热（重点） ◆题型01 吸热反应和放热反应 26．（24-25高一下·天津·期末）下列反应中，一定可以用如图表示能量变化的有 ①化合反应 ②与在高温下反应生成 ③甲烷在空气中燃烧 ④需要加热才能发生的反应 ⑤化学键断裂吸收的能量比化学键生成放出的能量多的反应 ⑥反应物总能量比生成物总能量低的反应 A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 【答案】C 【解析】反应物能量低于生成物能量，反应为吸热反应。 ①大多数化合反应是放热反应，故①不符合； ②CO2与C在高温下反应生成CO为吸热反应，故②符合； ③甲烷在空气中燃烧为放热反应，故③不符合； ④反应的热效应与反应是否需要加热没有关系，不一定为吸热反应，故④不符合； ⑤化学键断裂吸收的能量比化学键生成放出的能量多的反应一定为吸热反应，故⑤符合； ⑥反应物的总能量小于生成物的总能量的反应为吸热反应，故⑥符合； 即②⑤⑥符合； 故选C。 27．（25-26高一下·山东·课前预习）物质发生化学反应时总是伴随能量的变化。下列化学反应中，反应物的总能量低于生成物的总能量的是 ①石灰石高温分解    ②铁粉加入到稀盐酸中 ③水蒸气通过灼热的焦炭    ④铝粉和氧化铁混合粉末引燃 ⑤二氧化碳与碳混合加热    ⑥与固体混合 A．①②③④ B．①② C．①③⑤⑥ D．①③④ 【答案】C 【解析】①石灰石高温分解，反应为，这是典型的吸热反应； ②活泼金属与酸反应是放热反应； ③水蒸气通过灼热的焦炭，反应为，这是吸热反应； ④铝粉和氧化铁混合粉末引燃，铝热反应是放热反应； ⑤二氧化碳与碳混合加热，反应为，这是吸热反应； ⑥与固体混合，这是典型的吸热反应； 因此属于吸热反应（反应物总能量低于生成物总能量）的是 ①③⑤⑥，故答案选 C。 ◆题型02 反应反应中能量变化 28．（25-26高一下·全国·课后作业）下列说法中正确的是 A．物质发生化学反应不一定都伴随有能量变化 B．伴有能量变化的物质变化不一定是化学变化 C．在一个确定化学反应中，反应物总能量总是低于生成物总能量 D．在一个确定化学反应中，反应物总能量总是高于生成物总能量 【答案】B 【解析】A．化学反应的本质是化学键的断裂和形成，这一过程必然伴随能量变化，A错误； B．物理变化如水的蒸发吸热或凝固放热，也伴随能量变化，但这些变化不属于化学变化，B正确； C．在吸热反应中，反应物总能量低于生成物总能量，但在放热反应中则相反，C错误； D．在放热反应中，反应物总能量高于生成物总能量，但在吸热反应中则相反，D错误； 故答案选B。 29．（24-25高一下·内蒙古·期末）下列关于化学反应中能量变化的说法错误的是 A．释放热量的化学反应为放热反应 B．反应物的总键能比生成物的总键能大的反应为吸热反应 C．反应物的总能量比生成物的总能量低的反应为吸热反应 D．需要加热才能发生的反应均为吸热反应，常温下能自发进行的反应均为放热反应 【答案】D 【解析】A．化学反应中释放热量的化学反应为放热反应，A正确； B．若反应物总键能大于生成物总键能，断键吸收的能量大于成键放出的能量，反应为吸热反应，B正确； C．反应物总能量低于生成物时，需吸收能量，反应为吸热反应，C正确； D．加热与否与反应吸收、释放能量无关，如燃烧需加热但放热）；常温下能自发进行的反应可能为吸热反应如碳酸氢钠与稀盐酸的反应常温能自发进行，为吸热反应，D错误； 故选D。 30．（25-26高一·全国·假期作业）下列关于化学反应与能量的说法中，不正确的是 A．等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量多 B．Mg与盐酸的反应属于放热反应 C．能量变化是化学反应的基本特征之一 D．反应物的总能量低于生成物的总能量，反应时从环境吸收能量 【答案】A 【解析】A． 因为硫蒸气具有更高的能量（包含气化热），因此硫蒸气燃烧比硫固体燃烧放出更多热量，A错误； B． Mg与盐酸反应生成氢气和氯化镁，属于典型的放热反应，B正确； C． 化学反应总是伴随着能量变化（如吸热或放热），这是化学反应的基本特征之一，C正确； D． 当反应物的总能量低于生成物的总能量时，反应需要从环境吸收能量才能进行，属于吸热反应，D正确； 故选A。 ◆题型03 反应能量图像 31．（25-26高一·全国·假期作业）已知反应 A＋B=C＋D 的能量变化如图所示，下列叙述正确的是 A．A 的能量一定低于C的能量，B的能量一定低于D的能量 B．因为该反应为吸热反应，故一定要加热，反应才能进行 C．破坏反应物中的化学键所吸收的能量一定小于形成生成物中化学键所放出的能量 D．A和B的总能量一定低于C和D的总能量 【答案】D 【解析】A．由图可知,A与B的总能量小于C与D的总能量，该反应为吸热反应，但无法确定A与C、B与D的能量高低，故A错误； B．由图可知该反应为吸热反应，与反应条件无关，该反应可能需要加热，也可能不需要加热，如氢氧化钡晶体和氯化铵反应瞬间完成，是吸热反应，不需加热，故B错误； C．由图可知该反应为吸热反应，则断裂化学键吸收的热量大于生成化学键释放的能量，故C错误； D．反应A+B=C+D为吸热反应，则A和B的总能量一定低于C和D的总能量，故D正确； 故答案为D。 32．（25-26高二上·云南文山·月考）反应的能量变化如图所示，下列说法错误的是 A．1 mol 比2 mol 能量更低 B．该反应是放热反应 C．表示断裂2 mol 中化学键吸收的能量 D．2 mol 的总键能大于1 mol 的总键能 【答案】D 【解析】A．由能量图可知，2 mol的能量高于1 mol ，则1 mol 比2 mol 能量更低，A正确； B．反应物[2 mol ]能量高于生成物[1 mol ]，该反应为放热反应，B正确； C．E1是从2 mol 到2 mol N+4 mol O原子的能量差，即断裂2 mol 中所有化学键吸收的能量，C正确； D．反应热ΔH=反应物总键能-生成物总键能，该反应为放热反应（ΔH<0），则2 mol 的总键能-1 mol 的总键能<0，即2 mol 的总键能小于1 mol 的总键能，D错误； 故答案选D。 ◆题型04 化学键与化学反应中的能量关系 33．（24-25高一下·北京丰台·期末）水煤气变换反应是放热反应，在催化剂下的反应过程如图所示。下列说法中不正确的是 A．过程I中有共价键断裂 B．过程II和过程III均为放热过程 C．该反应的化学方程式为： D．该反应中反应物的总能量大于生成物总能量 【答案】B 【分析】水煤气变换反应是，放热反应。 【解析】A．过程I中是CO上的C吸附在催化剂上，同时中的H-O键断裂，A正确； B．过程II中H-O键断裂，断键吸热，B错误； C．根据信息，该过程方程式为，C正确； D．该反应为放热反应，反应物的总能量大于生成物总能量，D正确； 故选B。 34．（24-25高一下·北京房山·期末）资源化利用是减少碳排放的一种重要途径。在12．（25-26高一上·北京·期末）载人航天器中，可利用与的反应将航天员呼出的转化为水，反应的热化学方程式为  。下列对于该反应的说法不正确的是 A．反应中焓的变化示意图如上图所示 B．反应中反应物分子化学键断裂吸收的总能量大于生成物分子化学键形成时释放的总能量 C．22 g 与足量充分反应生成和(l)时，放出126.45 kJ的热量 D．反应过程中，既有物质的转化过程，也有化学能与热能的转化过程 【答案】B 【解析】A．该反应为放热反应，反应物总焓大于生成物总焓，A正确； B．该反应为放热反应，反应中反应物分子化学键断裂吸收的总能量小于生成物分子化学键形成时释放的总能量，B错误； C．由方程式可知，1 mol 与足量充分反应生成和(l)时，放出252.9 kJ的热量，22 g 的物质的量为0.5 mol，则其与足量充分反应生成和(l)时，放出热量为，C正确； D．化学反应的过程，既有物质的转化过程，也有化学能与热能或其他能量的转化过程，D正确； 故选B。 35．（2025高一上·安徽·学业考试）下列关于反应2H2+O2=2H2O的说法正确的是 A．断开H—H键放出能量 B．形成O—H键吸收能量 C．反应物的总能量大于生成物的总能量 D．反应物的总能量小于生成物的总能量 【答案】C 【解析】A．断开化学键需要吸收能量，断开H-H键是吸热过程，需要吸收能量，而非放出能量，A错误； B．形成化学键会释放能量，形成O-H键是放热过程，是释放能量，而非吸收能量，B错误； C．该反应为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，多余能量以热的形式释放，C正确； D．若反应物的总能量小于生成物的总能量，反应为吸热反应；但该反应为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，D错误； 故选C。 ◆题型05 化学能与物质稳定性之间的关系 36．（24-25高一下·内蒙古乌兰察布·期末）已知下列反应的能量变化示意图如图，有关说法正确的是 A．1 mol S(g)与O2(g)完全反应生成SO2(g)放出的热量小于297.0kJ B．在相同条件下，SO2(g)比SO3(g)稳定 C．1 mol S(s)与足量O2(g)反应，最终转化为SO3(g)放出的热量为395.7 kJ D．2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)充分反应后放出的热小于197.4 kJ 【答案】D 【解析】A．同样物质的量的同一物质，气态时的能量高于固态时的能量，则1molS(g)具有的能量高于1molS(s)，所以1molS(g)与O2(g)完全反应生成SO2(g)放出的热量会更多，即大于297.0 kJ，故A错误； B．物质的能量越低，其稳定性越强，由右图可知，1molSO2(g)和molO2(g)的总能量比1molSO3(g)的能量高98.7 kJ，但无法确定1molSO2(g)的能量与1molSO3(g)的能量的大小关系，也就无法确定SO2(g)与SO3(g)的稳定性，故B错误； C．SO2转化为SO3属于可逆反应，SO2不能完全转化为SO3，由图可知，1molS(s)与足量O2(g)反应，最终转化为SO3(g)放出的热量小于(297.0+98.7)kJ，即小于395.7 kJ，故C错误； D．由右图可知，2molSO2(g)和1molO2(g)完全反应转化为2molSO3(g)时放出的热为197.4 kJ，但SO2(g)和O2(g的反应为可逆反应，二者不可能完全反应，充分反应后放出的热小于197.4 kJ，故D正确； 故选D。 37．（24-25高一下·河南安阳·期末）反应分两步进行，为中间产物，反应过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．四种物质中X最稳定 B．反应一定需要加热 C．、都存在化学键变化 D．的热量变化和和的能量变化相同 【答案】C 【解析】A．四种物质中X的能量最高，X最不稳定，A错误； B．C(g)的能量比A(g)+B(g)低，反应是吸热反应，但反应需要加热与反应吸热没有直接关系，该反应不一定需要加热，B错误； C．、都是化学变化，故均存在化学键变化，C正确； D．反应是吸热反应，和反应放出热量，故两个反应的热量变化不相同，D错误； 故选C。 38．（24-25高一下·河南周口·期末）下列有关图像的说法错误的是 A．能量变化必然伴随发生化学反应 B．可以表示和的反应 C．若反应物是石墨，生成物是金刚石，则石墨更稳定 D．该反应生成物的总能量高于反应物的总能量，反应时需从环境吸收能量 【答案】A 【解析】A．能量变化不一定伴随发生化学反应，如水气化，A错误； B．该反应过程为吸热反应，和的反应是吸热反应，B正确； C．若反应物是石墨，生成物是金刚石，石墨的能量低，说明石墨更稳定，C正确； D．该反应生成物的总能量高于反应物的总能量，反应时需从环境吸收能量，属于吸热反应，D正确； 故答案为：A。 39．（24-25高一下·湖南益阳·期末）如图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。下列说法错误的是 A．金属镁和卤素单质(X2)的反应均为放热反应 B．MgX2中热稳定性最弱的是MgI2 C．22.4 LF2(g)与足量的Mg充分反应，放热1124 kJ D．由图可知MgCl2(s)分解吸收的能量比MgBr2(s)大 【答案】C 【解析】A．金属与卤素单质的能量之和高于生成物的能量，所以金属镁和卤素单质(X2)的反应都是放热反应，A正确； B．物质的能量越低越稳定，热稳定性：MgI2＜MgBr2＜MgCl2＜MgF2，则热稳定性最弱的是MgI2，故B正确； C．22.4 L F2(g)未指明标准状况，无法确定其物质的量是否为1 mol，C错误； D．MgCl2分解吸热能量等于其生成放热的绝对值(641 kJ·mol⁻¹)，MgBr2为524 kJ·mol⁻¹，故MgCl2分解吸收能量更大，D正确； 答案选C。 ◆题型06 根据键能计算反应热 40．（24-25高一下·吉林长春·期末），几种化学键断裂所需的能量如下： 化学键 断开1mol共价键所需能量/kJ 460 500 176 下列说法正确的 A． B．晶体中含有键 C．太阳能电池的主要材料是二氧化硅 D．二氧化硅稳定性小于硅的稳定性 【答案】A 【解析】A．1mol Si固体含2mol Si-Si键，生成1mol SiO2形成4mol Si-O键，反应热等于反应物总键能减去生成物总键能，故，A正确； B．1mol SiO2晶体中含4mol Si-O键，B错误； C．太阳能电池主要材料是晶体硅，C错误； D．，物质具有的能量越低越稳定，该反应为放热反应，故SiO2更稳定，D错误； 故选A。 41．（25-26高二上·湖南·开学考试）利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水蒸气，其主要过程如图所示： 已知：几种物质中化学键的键能如下表，表示阿伏加德罗常数。 化学键 键能 463 496 436 138 若反应过程中分解了2mol水蒸气，下列说法正确的是 A．过程I断裂了个极性键 B．过程Ⅱ释放了574kJ能量 C．过程Ⅲ属于放热反应 D．结合过程I、Ⅱ、Ⅲ可知该反应的反应物的总能量比生成物的总能量高 【答案】B 【解析】A．过程I为2mol H2O分解的第一步，每个H2O分子含2个H-O极性键，但通常分步断裂，第一步断裂1个H-O键，2mol H2O断裂2mol H-O键，即2NA个极性键，并非4NA，A错误； B．过程Ⅱ若为形成化学键释放能量，形成1mol O-O键和1mol H-H键，释放能量为138kJ+436kJ=574kJ，B正确； C．过程Ⅲ断裂和，吸收能量为，形成和，释放能量为，故过程III属于吸热反应，C错误； D．总反应为2H2O=2H2+O2，ΔH=反应物总键能-生成物总键能=4×463kJ/mol-(2×436kJ/mol+496kJ/mol)=＋484kJ/mol>0，为吸热反应，反应物总能量低于生成物，D错误； 故选B。 42．（24-25高一下·浙江杭州·期中）标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表，运用该数据可计算键能或反应热 物质 O H HO HOO 能量 249 218 39 10 0 0 例如：可根据计算出中氧氧单键的键能为。 下列说法正确的是 A．的键能为 B．的键能等于中氧氧单键的键能的两倍 C．破坏氧氧单键所需能量： D．， 【答案】D 【分析】键能是气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量。 【解析】A．的键能为生成1mol释放的能量，相对能量为，相对能量为0，生成1mol释放的能量为，则的键能为，A错误； B．的键能为，中氧氧单键的键能为，两倍为，，B错误； C．解离O-O键变化为，则所需能量：生成物总能量-反应物总能量，破坏中氧氧单键所需能量为，故HOO解离所需能量更高，C错误； D．根据生成物总能量-反应物总能量，则的能量的能量=，D正确； 故选D。 ◆题型07 热化学方程式书写及正误判断 43．（25-26高一·全国·假期作业）N2H4是一种高效清洁的火箭燃料。已知在25℃、101kPa下，8gN2H4(g)完全燃烧生成氮气和液态水时，放出133.5kJ热量。则下列热化学方程式中正确的是 A． B． C． D． 【答案】A 【分析】N2H4的摩尔质量为32 g/mol，8 g N2H4的物质的量为=0.25 mol，0.25 mol N2H4完全燃烧生成氮气和液态水时放出133.5 kJ热量，则1 mol N2H4完全燃烧生成氮气和液态水时放出热量为133.5 kJ × 4 = 534 kJ，热化学方程式为，据此回答。 【解析】A．由分析知，A中方程式状态标注正确，值正确，A正确； B．反应为放热反应，应为负值，B错误； C．方程式未标明物质的状态，热化学方程式需标明物质的状态，不符合规范，C错误； D．值错误，未换算为1 mol的量，D错误； 故答案选A。 44．（22-23高一下·福建厦门·期中）下，煤炭、氢气、天然气的热值(指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量)依次是，则下列热化学方程式正确的是 A．   B．   C．   D．   【答案】D 【解析】A．煤炭的热值为33 kJ⋅g−1、，1 mol碳(即12 g)完全燃烧生成CO2应放出热量12×33 kJ=396 kJ，则热化学方程式为：，A错误； B．氢气的热值为143 kJ⋅g−1，2 mol H2(即4 g)完全燃烧放出热量4×143 kJ=572 kJ，则热化学方程式为：，B错误； C．天然气的热值为56 kJ⋅g−1，1 mol CH4(即16 g)完全燃烧放出热量16×56 kJ=896 kJ，，则热化学方程式为：，C错误； D．1 mol CH4完全燃烧生成CO2和液态水，放出热量16×56 kJ=896 kJ，，D正确； 故选D。 45．（24-25高一下·湖南长沙·期末）已知氢气的燃烧热为，下列热化学方程式正确的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A．产物H2O的状态为气态，不符合燃烧热定义中产物H2O应为液态的要求，H2O的状态不同，ΔH数值也不同，ΔH数值错误，A错误； B．1mol H2完全燃烧生成液态水放出的热量为285.8 kJ，2mol H2燃烧生成液态水，应放出571.6 kJ热量，热化学方程式符合题意，B正确； C．热化学方程式需要注明物质状态，题中未标明物质状态（如H2、O2、H2O的状态），方程式不完整，C错误； D．热化学方程式中ΔH数值虽正确但产物H2O的状态为气态，不符合燃烧热定义，D错误； 答案选B。 ◆题型08 能源的充分利用 46．（24-25高一上·广西崇左·开学考试）开发利用新能源具有重要意义，下列属于新能源的是 A．煤 B．石油 C．天然气 D．太阳能 【答案】D 【解析】A．煤属于传统化石燃料，不属于新能源，故A不符合题意； B．石油属于化石燃料，不属于新能源，故B不符合题意； C．天然气属于化石燃料，不属于新能源，故C不符合题意； D．太阳能发电是清洁、无污染的新能源，故D符合题意； 故选：D。 47．（23-24高一下·湖南邵阳·期末）下列关于能源的叙述正确的是 A．生物质能是可再生能源 B．有能量变化的过程一定是化学变化 C．化石燃料既属于一次能源，也属于可再生能源 D．植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转化为热能的过程 【答案】A 【解析】A．生物质能是自然界中有生命的植物提供的能量，是可再生能源，A正确； B．有能量变化的不一定是化学变化，也可能是物理变化，例如冰融化时吸热，B错误； C．一次能源是直接来自自然界而未经加工转换的能源，化石燃料属于一次能源，但属于不可再生能源，C错误； D．植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成化学能的过程，D错误； 答案选A。 48．（25-26高一下·山东·课前预习）作为车用燃料，随着科技的发展越来越多元化，已知完全燃烧1 mol氢气()、一氧化碳(CO)、辛烷()、甲烷()分别释放出285.8 kJ、283 kJ、5518.0 kJ、890.3 kJ热量，下列有关车用燃料的说法正确的是 A．辛烷来自于石油，是一种可再生能源 B．相同质量的、CO、、完全燃烧时，放出热量最多的是 C．氢气可作为未来车用能源的主要燃料 D．甲烷是一种清洁能源，燃烧时不产生任何污染 【答案】C 【解析】A．辛烷（C8H18）主要来源于石油，但石油是不可再生能源，因此辛烷不是可再生能源，A错误； B．计算相同质量（1 g）各燃料的放热量：H2为142.9 kJ/g，CO为10.1 kJ/g，CH4为55.6 kJ/g，C8H18为48.4 kJ/g，氢气（H2）放热量最高，B错误； C．氢气燃烧只生成水，无污染，且单位质量放热量高，符合未来清洁能源发展趋势，科技发展可解决储存和生产问题，C正确； D．甲烷完全燃烧生成CO2和H2O，不完全燃烧会产生烟尘、一氧化碳等，此时会造成环境污染，D错误； 故答案选C。 考点三 化学能与电能的转化（重点） ◆题型01 原电池工作原理 49．原电池原理的发现和各种电池装置的发明，改变了人们的生活方式。对如图所示的甲、乙两装置，下列分析正确的是(　　) A．甲、乙均能将化学能转化为电能 B．甲、乙中铜片上均有气泡产生 C．甲、乙中铜片上均发生氧化反应 D．甲、乙中均能发生的反应是Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑ 【答案】D 【解析】甲中Zn、Cu没有形成闭合回路，不是原电池装置，不能将化学能转化为电能，故A错误；乙是原电池装置，Zn作负极， Cu作正极，H＋在正极上得电子生成H2，甲不是原电池装置，甲中铜片上没有气泡产生，故B、C错误。 50．实验探究是提高学习效果的有力手段。陈颖同学用如图所示装置研究原电池原理，下列说法错误的是( ) A．若将装置1中的Zn、Cu下端接触，Zn片逐渐溶解，Cu片上能看到气泡产生 B．装置2中H＋向Zn片移动 C．若将装置2中的Zn片改为Mg片，Cu片上产生气泡的速率减慢 D．装置2与装置3中，Zn片减轻的质量相等时，正极产物的质量比为1∶32 【答案】BC 【解析】Zn、Cu直接接触就能构成闭合回路而形成原电池，Zn片逐渐溶解，Cu片上可看到有气泡产生，A项正确；H＋带正电荷，应该向正极Cu片移动，B项错误；由于Mg的失电子能力强于Zn，所以将Zn片改为Mg片后，电子转移速率加快，生成H2的速率也加快，C项错误；图2中假设负极消耗65 g Zn，则转移2 mol电子，正极产生2 g H2，而图3中负极消耗65 g Zn，也转移2 mol电子，则正极析出64 g Cu，正极产物的质量比为1∶32，D项正确。 51．某化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，部分实验结果记录如下： 编号 电极材料 电解质溶液 电流表指针偏转方向 1 Mg、Al 稀硫酸 偏向Al 2 Cu、Al 稀硫酸 …… 3 Mg、Al NaOH溶液 偏向Mg 根据上表中记录的实验现象，推断下列说法不正确的是(　　) A．实验2、3中Al均作电池的负极，提供电子 B．实验2中H＋在Cu极上发生还原反应，电流表的指针偏向Cu C．实验3中的Al电极反应式为Al－3e－＋4OH－===[Al(OH)4]－ D．通过实验3可说明金属性：Mg>Al 【答案】D 【解析】实验2、3中，自发进行的氧化还原反应分别是Al与稀硫酸、NaOH溶液的反应，所以Al作电池的负极，故A正确；实验2中，Al作负极，Cu作正极，H＋在Cu极上得电子发生还原反应生成H2，外电路电流由Cu电极流向Al电极，电流表的指针偏向Cu，故B正确；实验3中的Al电极作负极，失电子发生氧化反应，在碱性条件下电极反应式为Al－3e－＋4OH－===[Al(OH)4]－，故C正确； 一般情况，原电池中作负极的电极活泼性更强，金属性更强，因电解质溶液为NaOH溶液，只有Al才能与之反应，所以Al作负极，则不能说明金属性：Mg>Al，故D错误。 ◆题型02 原电池的构成条件 52．（22-23高一下·全国·课前预习）如图所示装置，能够组成原电池的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A．两电极材料相同，不能组成原电池，A错误； B．两电极材料相同，不能组成原电池，B错误； C．硫酸铜溶液为电解质溶液，为负极，为正极，发生反应，可以组成原电池，C正确； D．乙醇溶液不是电解质溶液，不能组成原电池，D错误； 故答案选C。 53．（2025高一下·黑龙江·学业考试）以自发进行的氧化还原反应为工作原理，将两个活动性不同的电极插入电解质溶液中形成闭合回路，构成原电池。下图的烧杯中均盛有溶液，其中能构成原电池的是 A． B． C． D． 【答案】B 【分析】原电池的形成条件需要有自发进行的氧化还原反应，电解质溶液、导线、两个电极构成的闭合回路。 【解析】A．该装置中两烧杯没有用盐桥相连，无法形成闭合回路，不能形成原电池，A错误； B．该装置中可发生氧化还原反应，且形成闭合回路，可以构成原电池，B正确； C．该装置中两电极相同，无法构成电势差，电子不能定向移动，无法构成原电池，C错误； D．该装置不能发生氧化还原反应，无法构成原电池，D错误； 故选B。 54．（24-25高一下·上海·期末）某课题小组了解了电池历史后，萌生了自己动手做一个电池的想法，为确保实验顺利进行，下列化学反应可以设计成原电池的是 A． B． C． D． 【答案】D 【分析】根据原电池原理，自发的氧化还原反应可被设计为原电池。 【解析】A．CaO与H2O反应生成Ca(OH)2，各元素化合价均未变化，属于非氧化还原反应，无法设计为原电池，A错误； B．NaOH与HCl的中和反应无元素化合价变化，属于非氧化还原反应，不能作为原电池反应，B错误； C．CaCO3高温分解为CaO和CO2，各元素化合价均未变化，属于非氧化还原反应，不符合原电池构成条件，C错误； D．Fe与CuCl2反应生成Cu和FeCl2，Fe元素化合价升高，Cu元素化合价降低，属于氧化还原反应，可设计为原电池，D正确； 故选D。 ◆题型03 原电池正、负极的判断方法 55．（25-26高一下·山东·课前预习）对于铝、铜和稀硫酸组成的原电池(如图)，下列有关说法正确的是 ①Al是负极        ②Cu是正极      ③负极反应：       ④正极反应： A．仅①② B．仅①②③ C．仅②③④ D．①②③④ 【答案】B 【分析】铝、铜和稀硫酸原电池中，铝比铜活泼，作为负极发生氧化反应，铜为正极，溶液中的在正极得电子生成氢气。 【解析】①铝的金属活动性比铜强，在原电池中易失电子，作负极；该说法正确； ②铜的金属活动性较弱，在原电池中作正极，发生还原反应,该说法正确； ③铝在负极失去电子，生成，电极反应式正确；该说法正确； ④稀硫酸为电解质溶液，正极上是得电子生成，反应为，而非得电子，该说法错误； B符合题意。 56．（25-26高二上·湖南湘潭·期中）某铜锌原电池装置如图所示，下列有关说法正确的是 A．该原电池中Zn极发生还原反应 B．该原电池电流从Zn极流向Cu极 C．该原电池放电时，电解质溶液质量不断减小 D．该原电池能够将化学能转化为电能 【答案】D 【分析】该装置中，锌比铜更活泼，锌作负极，失去电子，发生氧化反应，电极反应式为；铜作正极，得到电子，发生还原反应，电极反应式为，电子从负极沿导线流向正极，据此回答。 【解析】A．由分析知，Zn为负极，发生氧化反应， A错误； B．由分析知，Zn为负极，Cu为正极，电流由正极（Cu）流向负极(Zn)，B错误； C．由分析知，该电池总反应为，电解质溶液质量不断增大，C错误； D．该装置为原电池，原电池将化学能转化为电能，D正确； 故选D。 ◆题型04 原电池原理的应用 57．X、Y、Z、W四种金属片浸在稀盐酸中，用导线连接，可以组成原电池，实验结果如图所示： 则四种金属的活动性由强到弱的顺序为(　　) A．Z＞Y＞X＞W B．Z＞X＞Y＞W C．Z＞Y＞W＞X D．Y＞Z＞X＞W 【答案】A 【解析】根据相对活泼的金属作负极，确定原电池的负极就可以解决。甲中Z作负极，乙中Y作负极，丙中Z作负极，丁中X作负极，故四种金属的活动性的强弱顺序为Z＞Y＞X＞W。 58．（24-25高一下·广东汕头·期末）某原电池总反应为Cu＋2Fe3＋Cu2＋＋2Fe2＋，下列能实现该反应的原电池是 A B C D 电极材料 Cu、Zn Cu、Fe Cu、C Fe、Zn 电解质溶液 FeCl3 FeSO4 Fe(NO3)3 Fe2(SO4)3 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【分析】反应中铜为还原剂，铁离子为氧化剂，设计原电池时铜做负极，铁盐溶液为电解质溶液，正极材料活性比铜弱的金属单质或石墨电极。 【解析】A．电极材料为Cu、Zn，Zn比Cu活泼，Zn作负极被氧化，总反应中Cu未被氧化，A不符合题意； B．电解质为FeSO4，不含Fe3+，无法发生Fe3+的还原反应，B不符合题意； C．电极材料为Cu、C，Cu作负极被氧化，C为正极，电解质Fe(NO3)3含Fe3+，Fe3+在正极被还原，C符合题意； D．电极材料为Fe、Zn，Zn作负极被氧化，总反应中无Zn参与，D不符合题意； 故选C。 ◆题型05 一次电池 59．某普通锌锰干电池的结构如图所示。下列说法正确的是(　　) A．锌筒是原电池的正极 B．石墨电极上发生氧化反应 C．铵根离子流向石墨电极 D．电子经石墨棒沿电解质溶液流向锌筒 【答案】C 【解析】锌锰干电池中，锌筒作负极，石墨棒作正极，正极上二氧化锰得电子发生还原反应，A、B错误；原电池中阳离子向正极移动，故铵根离子流向石墨电极，C正确；电子经导线由负极锌筒流向石墨棒，D错误。 60．一种锂水电池以锂和钢板为电极，LiOH为电解质，使用时加入水即可放电，总反应为2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑。下列有关该电池的说法错误的是(　　) A．锂极为负极 B．OH－移向正极 C．H2为正极产物 D．电子由锂经导线流向钢板 【答案】B 【解析】由方程式可知，Li失去电子，发生氧化反应，作负极，则钢板作正极，A项正确；正极上的电极反应式为：2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，可知氢气为正极产物，C项正确；电子会从负极流向正极，即电子由锂经导线流向钢板，D项正确。 61．（24-25高一下·湖南益阳·期末）银锌纽扣电池的内部构造如图所示，下列关于该电池的说法正确的是 A．负极电极反应为：Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2 B．正极电极反应为：Ag2O+2e-=2Ag+O2- C．电池工作时，正极附近pH减小 D．电池工作时K+向Zn一极移动 【答案】A 【解析】A．银锌纽扣电池中，Zn为负极，发生氧化反应，在KOH溶液中，负极反应为Zn失去电子结合OH⁻生成Zn(OH)2，电极反应式为Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2，A正确； B．正极Ag2O发生还原反应，Ag⁺得电子生成Ag，电极反应式为Ag2O+H2O+2e-═2Ag+2OH-，B错误； C．电池工作时，正极的电极反应式为：Ag2O+H2O+2e-═2Ag+2OH-，生成氢氧根离子，正极附近pH增大，C错误； D．电池工作时，阳离子(K+)向正极(Ag2O)移动，D错误； 故选A。 62．（22-23高一下·福建厦门·期中）如图为铜锌原电池，下列说法正确的是 A．锌片发生氧化反应 B．烧杯中溶液逐渐呈蓝色 C．电子由铜片通过导线流向锌片 D．该装置能将电能转变为化学能 【答案】A 【分析】的金属活动性强于，作负极、作正极。负极上发生氧化反应（），失去的电子通过导线流向正极；正极上稀硫酸中的发生还原反应（），实现化学能向电能的转化，据此分析。 【解析】A．在该原电池中，作负极；负极发生氧化反应，电极反应式为，A正确； B．作正极，正极上发生还原反应生成，本身不参与反应，故溶液不会逐渐呈蓝色，B错误； C．原电池中，电子由负极（片）通过导线流向正极（片），C错误； D．原电池是将化学能转化为电能的装置，D错误； 故选A。 ◆题型06 二次电池 63．（25-26高二上·湖南湘西·期末）某低成本储能电池原理如下图所示。下列说法正确的是 A．储能过程中将化学能转化为电能 B．放电时负极反应式为 C．放电时右侧溶液pH增大 D．充电总反应： 【答案】D 【分析】该电池放电时左侧电极为负极，发生反应，右侧电极为正极，电极反应为，据此解答。 【解析】A．储能时该电池充电，将电能转化为化学能，A错误； B．电池放电时左侧为负极，反应式为，B错误； C．电池放电时质子（氢离子）向正极移动，所以右侧溶液c(H+)增大，pH降低，C错误； D．充电时总反应为，D正确； 故选D。 64．（25-26高二上·辽宁辽阳·期末）铅酸蓄电池(如图所示)在生产、生活中使用广泛，下列说法错误的是 A．充电时，阴极的质量减小 B．在水溶液中的电离方程式为 C．放电时，每转移电子，正极上的质量增加 D．放电时，电解质溶液的增大 【答案】C 【分析】铅酸蓄电池中，放电时，Pb为负极，发生氧化反应，PbO2为正极发生还原反应，充电时，Pb为阴极，PbO2为阳极，据此回答。 【解析】A．充电时，阴极反应为 ，则阴极的质量减小，A正确； B．是强酸，在水溶液中完全电离，电离方程式为 ，B正确； C．放电时，正极反应为。每转移2mol电子，正极上消耗1 mol ，生成1mol，正极质量变化为：。当转移0.2 mol电子时，正极质量增加 ，C错误； D．据放电总反应 ，放电过程中消耗了 ，导致溶液中降低，pH增大，D正确； 故选C。 ◆题型07 燃料电池 65．国家电投氢能公司全自主研发的“氢腾”燃料电池系统广泛应用于氢能大巴。某种氢燃料电池的内部结构如图，下列说法正确的是(　　) A．电池工作时，电解质溶液中的H＋向b极移动 B．a极发生的电极反应为H2＋2e－＋2OH－===2H2O C．b极为正极，发生氧化反应 D．当外电路有1 mol电子转移时，b极消耗5.6 L O2 【答案】A 【解析】电池工作时，H＋移向正极，故A正确；a极发生的电极反应为H2－2e－===2H＋，故B错误；b极为正极，发生还原反应，故C错误；题目中未说明标准状况，无法计算氧气的物质的量，故D错误。 66．（23-24高一下·云南丽江·期末）氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置，如图所示为碱性氢氧燃料电池示意图，该电池电极表面镀有一层细小的铂粉(铂吸附气体的能力强，性质稳定)。下列说法错误的是 A．氢氧燃料电池能量转化的主要形式是化学能转化为电能 B．在导线中电子流动的方向：由a到b C．负极电极反应式为 D．电极表面镀铂粉可提高能量转化效率 【答案】C 【分析】氢氧燃料电池，氢气失电子发生氧化反应，通入氢气的电极为负极；氧气得电子发生还原反应，通入氧气的电极为正极。 【解析】A.  燃料电池是将化学能转化为电能的装置，故A正确； B.  原电池中电子由负极经导线流向正极，故B正确； C.  负极氢气失电子生成水，电极反应式为，故C错误； D.  根据题目信息“铂吸附气体的能力强”，因此电极表面镀铂粉可加快电极反应速率，提高能量转化效率，故D正确； 选C。 67．（24-25高一下·湖北武汉·期末）尿素燃料电池既能去除城市废水中的尿素，又能发电。尿素燃料电池结构如下图所示，下列说法正确的是 A．电解质溶液可以是溶液 B．每理论上可净化 C．从乙电极附近向甲电极附近迁移 D．甲电极是正极，电极反应 【答案】B 【分析】燃料电池中，燃料在负极失去电子发生氧化反应生成CO2和N2，电子从负极流出沿着导线流向正极，正极上氧气得到电子发生还原反应，据此分析回答； 【解析】A．从甲电极的电极反应式知，生成物有二氧化碳，电解质溶液不可以是NaOH溶液，A错误； B．由电荷守恒知：，则每理论上可净化，B正确； C．阳离子移向正极，甲电极为负极、乙电极为正极，则从甲电极附近向乙电极附近迁移，C错误； D．甲电极电极反应式为：，是氧化反应，甲电极是负极，D错误； 答案选B。 ◆题型08 电解池 68．下列说法不正确的是( ) A．不能自发进行的氧化还原反应，也可以通过电解来实现 B．电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化 C．电解池和原电池中均发生氧化还原反应 D．电解、电离、原电池均需要通电 【答案】D 【解析】通过电解可使非自发进行的氧化还原反应得以发生，A正确；电解质溶液导电过程中两电极发生氧化还原反应，而金属导电未发生化学变化，B正确；电解池和原电池中均发生氧化还原反应，C正确；只有电解时需外加直流电源，而电离是电解质离解成自由移动离子的过程，原电池因发生自发的氧化还原反应产生电流，D错误。 69．（25-26高一·全国·假期作业）如图所示的两个装置中，溶液的体积均为200mL，开始时电解质溶液的浓度均为0.1mol/L。工作一段时间后，测得导线中均通过0.02mol电子。下列有关Cu电极的说法正确的是 A．①中Cu极发生氧化反应 B．②中Cu极有气泡产生 C．①、②中Cu极质量均不变 D．①中Cu极有电子流出，②中Cu极有电子流入 【答案】B 【分析】①有外接电源，为电解池，与电源正极相连的Pt为阳极，发生氧化反应，Cu为阴极，发生还原反应；②为原电池，更活泼的金属单质Zn为负极，发生氧化反应，Cu为正极，发生还原反应，据此分析。 【解析】A．根据分析，①中的Cu是电解池中的阴极，发生还原反应，A错误； B．根据分析，②中的Cu是正极，电极反应式为2H++2e-=H2↑，有气泡产生，B正确； C．①中铜电极发生还原反应，电极反应式为Cu2++2e-=Cu，②中铜电极发生的电极反应为2H++2e-=H2↑，①中铜极质量变大，②中极质量不变，C错误； D．电解池工作时，电子从电源负极沿导线流入电解池的阴极，故①中极有电子流入，原电池工作时，电子沿着导线从负极流向正极，故②中极有电子流入，D错误； 故选B。 70．（25-26高一上·河北沧州·期中）利用如图所示装置进行电解饱和食盐水的实验，模拟工业制备氯气。 下列说法错误的是 A．点燃a管导出的无色气体，产生淡蓝色火焰 B．b管处产生黄绿色、有刺激性气味的气体 C．U形管中反应的化学方程式为 D．小烧杯中反应的化学方程式为 【答案】D 【分析】由图可知，Fe作阴极、石墨作阳极，Fe电极的反应式为，石墨电极的反应式为，则a管导出的气体是氢气、b管导出的气体是氯气，Fe棒附近有NaOH生成；所以该电解池电解过程中有氯气、氢气和NaOH生成，据此分析解答。 【解析】A．通电后铁棒上产生，a管导出的燃烧产生淡蓝色火焰，A正确； B．石墨棒上发生反应生成，因此管处导出黄绿色、有刺激性气味的气体，B正确； C．U形管中发生反应生成、和，反应的化学方程式为，C正确； D．小烧杯中的溶液用于吸收尾气中的，反应的化学方程式为，D错误； 故答案选D。 71．如下图所示,A、B两个装置的烧杯中分别盛有足量的CuSO4溶液。 (1)A、B两个装置中属于原电池的是　　　(填字母,下同),属于电解池的是　　　。  (2)A中Zn是　　　　极,发生　　　　(填“氧化”或“还原”)反应,电极反应式为　　　　　　　　;Cu电极的电极反应式为　　　　　　　　　　　;A中总反应的离子方程式为　　　　　　　　　　。  (3)B中左边C是　　　极,发生　　　　(填“氧化”或“还原”)反应,电极反应式为　　　　　　　;B中总反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。  【答案】(1)A　B (2)负　氧化　Zn-2e-Zn2+　Cu2++2e-Cu　Zn+Cu2+Zn2++Cu (3)阴　还原　Cu2++2e-Cu　2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑ 【解析】(1)电解池有外接电源而原电池没有,B属于电解池,A属于原电池。 (2)锌比铜活泼,Zn是负极,发生氧化反应,电极反应式为Zn-2e-Zn2+;Cu为正极,电极反应式为Cu2++2e-Cu;A中总反应的离子方程式为Zn+Cu2+Zn2++Cu。 (3)B是电解池,左边C和电源负极相连,是阴极,发生还原反应,电极反应式为Cu2++2e-Cu;B中总反应的化学方程式为2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑。 B 综合攻坚·知能拔高 1．（24-25高一下·河南许昌·期末）化学与生产、生活密切相关。下列说法正确的是 A．植物的根从土壤中吸收铵根离子和硝酸盐属于氮的固定 B．工业炼钛的原理是将钛元素从金红石（主要成分为）中氧化出来 C．食品中添加适量的二氧化硫，其作用主要为漂白、防腐、抗氧化等 D．葛洪所著《抱朴子》中“丹砂烧之成水银，积变又还原成丹砂”，二者互为可逆反应 【答案】C 【解析】A．氮的固定是氮元素由游离态转化为化合态，而植物的根吸收铵根离子和硝酸盐是将化合态氮转化为生物体中的氮，不属于氮的固定，A错误； B．工业炼钛需将TiO2中的Ti4+还原为Ti，而非氧化，B错误； C．二氧化硫具有抗氧化性，可抑制食品氧化变质，同时有漂白、防腐作用，C正确； D．HgS高温条件下分解为Hg和S与Hg和S常温下结合为HgS反应条件不同，不互为可逆反应，D错误； 故选C。 2．（24-25高一下·江苏宿迁·期中）能源是社会发展的动力。下列有关能源的叙述错误的是 A．为了环境保护，可以大幅增加风电、核电、太阳能发电的开发利用 B．石油和煤都属于不可再生能源 C．氢能热值高，产物无污染，原料来源厂 D．新能源汽车是指使用电能的汽车 【答案】D 【解析】A．风电、核电、太阳能属于清洁能源，但“大幅增加”需考虑实际可行性（如核电的核废料处理问题），但选项表述本身无错误，A正确； B．石油和煤是化石燃料，属于不可再生能源，B正确； C．氢能热值高，产物为水无污染，原料（如水）来源广，C正确； D．新能源汽车包括电能、氢能、混合动力等多种形式，仅定义为“使用电能”过于片面，D错误； 故选D。 3．（23-24高一上·福建福州·期末）杭州亚运会主火炬燃料为零碳甲醇()。下图为利用合成甲醇的过程，下列说法错误的是 A．、均为电解质 B．该过程可将光能转化为化学能 C．该过程利于缓解温室效应，实现碳中和 D．通过该过程可实现无机物转化为有机物 【答案】A 【解析】A．溶于水不能产生自由移动的离子，因此为非电解质，溶于水后导电，是由于产生了碳酸，碳酸电离产生了自由移动的离子，因此二氧化碳为非电解质，故A错误； B．根据图中转化关系可知，产生了新物质，因此光能可以转化为化学能，故B正确； C．利用工厂产生的合成燃料，可减少的排放，缓解温室效应，有助于实现碳中和，故C正确； D．电催化二氧化碳还原产生甲醇，实现了无机物转化为有机物，故D正确； 故答案选A。 4．（25-26高一下·山东·课后作业）将锌粒投入一定浓度的稀硫酸中，实际反应速率和时间的关系与下图最接近的是 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】锌和稀硫酸反应放热，开始时，浓度比较大，且随反应进行温度升高，所以反应速率逐渐加快，但是随着反应进行到一定程度，浓度对反应速率的影响较大，所以随着硫酸浓度越来越小，反应速率越来越慢，符合的图像为选项D，故选D。 5．（24-25高一下·江苏连云港·期中）在、下，完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放热，下列燃烧的热化学方程式正确的是 A．   B．   C．   D．   【答案】D 【解析】A．ΔH为正值表示吸热，但题目中反应放热，A错误； B．虽然ΔH数值正确（2mol对应-1451.52kJ/mol），但产物H2O为气态，与题目中液态水的描述不符，B错误； C．ΔH数值错误，2mol甲醇燃烧的ΔH应为-1451.52kJ/mol，而非-725.76kJ/mol，C错误； D．反应式对应1mol甲醇燃烧生成CO2和液态水，ΔH=-725.76kJ/mol，与计算结果一致且产物状态正确，D正确； 故选D。 6．（24-25高一下·辽宁大连·期末）保持温度恒定，向某恒容容器中按体积比1：3：1充入CO2、H2和Ar。同时发生反应I：及反应II：。已知分压=总压×物质的量分数。则下列不能作为反应I达到平衡状态的判据是。 A．H2与H2O的总物质的量不再变化 B．容器的总压强不再改变 C．混合气体的平均摩尔质量不再变化 D．Ar的分压不再改变 【答案】D 【分析】设初始投入的CO2、H2和Ar分别为1mol,3mol和1mol，反应I：中改变值为x，及反应II：中改变值为y。则CO2、CO、CH3OH、H2O和H2的物质的量分别为(1-x-y)mol、xmol、ymol、(x+y)mol、(3-x-3y)mol，混合气体共(5-2y)mol； 【解析】A．反应I中H2与H2O的总物质的量变化为0，但反应II中H2减少3ymol、H2O增加ymol，总减少2ymol。当总物质的量不变时，即y确定时，甲醇的浓度不再改变，反应II达到平衡，则二氧化碳、氢气、水和甲醇的浓度不再改变，根据平衡常数的定义和计算式可知，CO的浓度也不再改变，则反应I也平衡，因此A可作为判据，A不符合； B．容器的总压强不再改变反应，说明总物质的量不变，结合选项A可知，反应II和反应I均平衡，B不符合； C．气体总质量守恒，混合气体的平均摩尔质量不变，说明气体总物质的量不变，结合选项A可知，反应II和反应I均平衡，C不符合； D．设初始压强为P0，则Ar的分压，始终恒定，则与反应进程无关，D符合； 综上，选D。 7．（24-25高一下·四川达州·期末）调控反应条件对生产和科研具有重要价值。下列措施可减慢化学反应速率的是 A．KClO3分解制氧气时，添加少量MnO2 B．将橡胶制品储存在干燥、阴凉、避光的环境中 C．工业合成氨时，控制压强为10MPa~30MPa(常压约为0.101MPa) D．工业制硫酸时，向沸腾炉投入粉末状黄铁矿，并从炉底鼓入大量空气 【答案】B 【解析】A．KClO3分解制氧气时，添加的MnO2作为催化剂，会加快反应速率，A不合题意； B．橡胶制品在干燥、阴凉、避光的环境中储存，可降低温度、避免光照和潮湿，从而减缓氧化速率，B符合题意； C．工业合成氨时增大压强(10~30MPa)，将增大反应物N2、H2的浓度，会加快气体反应的速率，C不合题意； D．投入粉末状黄铁矿和鼓入大量空气可以增大接触面积和氧气浓度，从而加快反应速率，D不合题意； 故答案为：B。 8．一种直接铁燃料电池(电池反应为3Fe＋2O2===Fe3O4)的装置如图所示，下列说法正确的是(　　) A．Fe极为电池正极 B．KOH溶液为电池的电解质溶液 C．电子由多孔碳极沿导线移向Fe极 D．5.6 g Fe参与反应，导线中转移1.204×1023个电子 【答案】B 【解析】该电池中铁失去电子为电池负极，A项错误；KOH溶液为电池的电解质溶液，B项正确；电子由Fe极沿导线移向多孔碳极，C项错误；根据电池反应3Fe＋2O2===Fe3O4可知，3 mol铁参与反应时转移8 mol电子，故5.6 g Fe参与反应，导线中转移约1.605×1023个电子，D项错误。 9．（24-25高一下·广西南宁·期末）在一定温度下，体积为的恒容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图所示，下列表述正确的是 A．该反应的化学方程式为 B．在时， C．容器内达到平衡状态时的压强与起始时的压强之比为 D．时，反应的正、逆反应速率相等，达到平衡状态 【答案】C 【解析】A．达到平衡时Y减少8mol增加5mol，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，A错误； B．时，同方向反应速率比等于计量系数比，故；B错误； C．同温同压，气体压强比等于前后气体总物质的量之比，由图可知，反应前物质的量之和为10mol，平衡后物质的量之和为7mol，C正确； D．平衡时反应体系各组分的含量不变，t2之后，X、Y的量还在变化，反应未达到平衡状态，D错误； 答案选C。 10．（24-25高一下·辽宁·期末）汽车尾气中的氮氧化物会产生光化学烟雾、酸雨等危害。汽车尾气管的三元催化器可将汽车尾气排出的、等有害气体转变为无害的二氧化碳和氮气，各物质中化学键的键能如表： 化学键 键能 1071 466 946 803 则反应中生成时的能量变化为 A．放出1222kJ B．放出642kJ C．吸收1222kJ D．吸收642kJ 【答案】A 【解析】 断裂旧键吸收的能量：4mol CO中的C≡O键：4×1071 = 4284 kJ，2mol NO2中的N=O键（每个NO2含2个N=O键）：2×2×466 = 1864 kJ，总吸收能量：4284 + 1864 = 6148 kJ。形成新键释放的能量：1mol N2中的N≡N键：1×946 = 946 kJ，4mol CO2中的C=O键（每个CO2含2个C=O键）：4×2×803 = 6424 kJ， 总释放能量：946 + 6424 = 7370 kJ。能量变化= 吸收能量 - 释放能量 = 6148 - 7370 = -1222 kJ，放出1222kJ。 故选A。 11．（24-25高一下·浙江宁波·期末）在一定温度下容积为5L的密闭容器中，三种气体X、Y、Z物质的量随时间的变化如下表所示。下列说法不正确的是 时间/min n/mol 0 2 5 10 n(X) 1 0.5 0.2 n(Y) 1 0.75 0.6 n(Z) 0 0.5 0.8 A．达到平衡时X的转化率为80% B．反应开始至2min，气体Z的平均反应速率为0.05 C．平衡时向容器内充入2molHe，反应速率不会发生变化 D．5min时，反应开始达到平衡 【答案】D 【分析】通过表格数据分析得出容器内发生的反应为，5min时X、Y的物质的量不再变化，说明此时已平衡。 【解析】A．X的初始量为1mol，平衡时为0.2mol，转化量0.8mol，转化率80%，A正确； B．2min内Z增加0.5mol，浓度变化0.1，速率0.05，B正确； C．恒容下充入He，各反应物浓度不变，反应速率不变，C正确； D．5min时X、Y的物质的量不再变化，说明此时已平衡，而非“开始达到”平衡，D错误； 故答案选D。 12．（24-25高一下·河北·期末）转化为的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．比更稳定 B．转化为的 C．完全转化为释放的能量为 D．断开释放的能量为 【答案】C 【解析】A．比总能量高，无法单独比较和的稳定性，A不符合题意； B．由图可知，氧气转化为臭氧是吸热反应，，B不符合题意； C．由图可知，完全转化为2mol吸收的能量为，则完全转化为释放的能量为，C符合题意； D．断键时吸收能量，断开吸收的能量为，D不符合题意； 故选C。 13．（24-25高一下·福建福州·期末）新型锂-空气电池具有能量大、密度高的优点，具有巨大的应用前景。该电池放电时的工作原理如图所示，其中固体电解质只允许Li+通过。下列说法正确的是 A．放电时，Li+通过固体电解质向金属锂电极移动 B．当外电路转移1mol电子，理论上石墨烯电极消耗标准状况下5.6L O2 C．该电池工作时，金属锂作为正极被氧化 D．有机电解液可以用水性电解液代替 【答案】B 【分析】由题干图示信息可知，金属锂电极为负极，发生氧化反应，电极反应为：Li-e-=Li+，石墨烯电极为正极，发生还原反应，电极反应为：O2+4e-+2H2O=4OH-，据此分析解题。 【解析】A．由分析可知，放电时，金属锂为负极，石墨烯为正极，阳离子(Li+)向正极移动，即Li+应通过固体电解质向石墨烯电极移动，而非向金属锂电极移动，A错误； B．由分析可知，正极(石墨烯)反应为O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-，转移4 mol电子消耗1 mol O2，转移1 mol电子时消耗O2 0.25 mol，标准状况下体积为0.25 mol×22.4 L/mol=5.6 L，B正确； C．由分析可知，金属锂为活泼金属，在电池中作负极，失去电子被氧化，C错误； D．金属锂能与水反应生成LiOH和H2，有机电解液若用水性电解液代替，锂会与水反应，D错误； 故答案为：B。 14． 利用反应6NO2＋8NH3===7N2＋12H2O设计的电池装置如图所示，该装置能有效消除氮氧化物的排放，减轻环境污染。下列说法错误的是(　　) A．电极B为正极，发生还原反应 B．当有0.5 mol NO2参与反应时，外电路中转移3 mol电子 C．电池工作时，OH－从右向左移动 D．电极B的电极反应式为2NO2＋8e－＋4H2O===N2＋8OH－ 【答案】B 【解析】根据电池总反应6NO2＋8NH3===7N2＋12H2O可知，NO2得电子发生还原反应，NH3失电子发生氧化反应，则通入NH3的电极A为负极，通入NO2的电极B为正极，A项正确；根据电池总反应可知，当有6 mol NO2参与反应时，外电路中转移24 mol e－，则当有0.5 mol NO2参与反应时，外电路中转移电子的物质的量为0.5 mol×＝2 mol，B项错误；原电池工作时，阴离子移向负极，故OH－从右向左移动，C项正确；电极B为正极，发生还原反应，电极反应式为2NO2＋8e－＋4H2O===N2＋8OH－，D项正确。 15．（25-26高一上·河北衡水·开学考试）原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法中不正确的是 A．Al、Cu、稀组成原电池，负极反应式为：Al-3e-=Al3+ B．Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为：Al-3e-+4OH-=[Al(OH)4]- C．由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，负极反应式为：Al-3e-=Al3+ D．由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，负极反应式：Fe-2e-=Fe2+ 【答案】C 【分析】一般情况下，在原电池构成中，相对来说比较活泼的金属为负极，负极失去电子发生氧化反应；不活泼的金属或能够导电的非金属单质为正极，正极上得到电子发生还原反应，但也有例外，要结合电解质溶液的酸碱性分析判断原电池的正负极并书写电极反应式。 【解析】A．由于金属活动性：Al＞Cu，所以在稀硫酸中Al比Cu活泼，Al失去电子被氧化，作原电池的负极，负极的电极反应式为：Al-3e-=Al3+，A正确； B．尽管金属活动性：Mg＞Al，但由于Al能够与NaOH溶液发生反应，而Mg不能反应，故Al为原电池的负极，Mg为正极。在负极上Al失去电子生成的Al3+与溶液中的OH-结合生成[Al(OH)4]-，负极的电极反应式为：Al-3e-+4OH-=[Al(OH)4]-，B正确； C．尽管金属活动性：Al＞Cu，但由于在室温下Al遇浓硝酸中会发生钝化而不能进一步反应，而Cu能够与浓硝酸剧烈反应，故Cu为原电池的负极，负极的电极反应式为：Cu-2e-=Cu2+，C错误； D．金属活动性：Fe＞Cu，在FeCl3中Fe比Cu活泼，所以Fe作为负极失去电子被氧化生成Fe2+，负极的电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，D正确； 故合理选项是C。 16．（24-25高一下·湖北恩施·期末）向一个的恒温恒容密闭容器中通入和，在一定条件下发生反应，时反应达到平衡，容器中的物质的量为。下列叙述错误的是 A．反应前和平衡后体系的压强之比为 B．时 C．的体积分数不再改变，表明反应达到平衡状态 D．每生成键的同时生成键，表明反应达到平衡状态 【答案】B 【解析】A．反应前总物质的量为4mol，平衡后为3.4mol，压强比等于物质的量比，即4:3.4=20:17，A正确； B．内的平均反应速率为。选项描述为“时”的瞬时速率，该瞬时速率不等于内的平均速率，B错误； C．体积分数不变说明各物质浓度不再变化，表明反应达到平衡状态，C正确； D．生成键，指生成，为逆反应；生成键，指生成，为正反应。根据反应，用不同物质表示的速率之比等于化学计量数之比，即时，表明，反应达到平衡，选项描述的速率关系符合此比例，D正确。 故选B。 17．（24-25高一下·河北唐山·期末）下列有关a、b、c、d四种电池的描述错误的是 a b c D A．a中正极得电子，发生还原反应 B．b中Zn电极逐渐溶解，Cu电极质量不变 C．c中通入的一极是负极，电极反应式为 D．d中溶液中向锌电极移动；向氧化银电极移动 【答案】C 【解析】A．碱性锌锰干电池，石墨棒作正极，正极得电子，发生还原反应，A正确； B．锌较铜活泼，锌失去电子为负极，正极氢离子得到电子发生还原反应生成氢气，Cu电极质量不变，B正确； C．碱性氢氧燃料电池中通入氧气的电极为正极，通入氢气的一极为负极，负极氢气失去电子被氧化为水，电极反应式为：，C错误； D．锌电极为负极，氧化银电极为正极，溶液中阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，故溶液中向锌电极移动；向氧化银电极移动，D正确； 故选C。 18．（24-25高一下·浙江杭州·期中）一定温度下，向容积为2L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示。则下列对该反应的推断合理的是 A．该反应的化学方程式为 B．反应进行到1s时， C．达到化学平衡时，C的转化率为 D．若该反应为放热反应，升高温度反应速率降低 【答案】C 【解析】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．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、B的系数不相等，反应进行到1s时，所以，B错误； C．结合题给信息可知，反应进行到6s达到最大限度，C的转化率为=80%，C正确； D．无论反应吸热，还是放热，升高温度，反应速率都增大，D错误； 故选C。 19．（24-25高一下·河北沧州·期末）Ⅰ．研究化学能与热能、电能的转化具有重要价值。回答下列问题： (1)下列过程属于化学变化且能量变化符合图示的是 (填标号)。 ①金属钠与水的反应②水蒸气冷凝为液态水③灼热的碳与二氧化碳的反应④与的反应⑤过氧化氢的分解反应⑥与盐酸的反应 Ⅱ．恒温条件下，在容积为2L的恒容密闭容器中充入1mol和3mol，发生反应：  。 (2)已知反应中相关化学键的键能数据如下表，则 kJ·mol-1。 化学键 E/(kJ·mol-1) 436 343 803 465 413 (3)反应过程中测得和的物质的量随时间的变化情况如下表。 时间 0min 3min 6min 9min 12min /mol 0 0.50 a 0.75 0.75 /mol 1 0.50 0.35 0.25 0.25 ① 。 ②0~3min内， mol·L-1·min-1；第6min时的 (填“>”“<”或“=”)第9min时的。 ③的平衡转化率为 %；下列措施中能加快该反应反应速率的是 (填标号)。 A．其他条件保持不变，升高温度           B．恒温恒压条件下，充入He使容积增大 C．恒温恒容条件下，充入He使压强增大    D．恒温恒容条件下，充入一定量的 【答案】(1)③④⑥ (2)−63 (3) 0.65 0.25 > 75 AD 【解析】（1）图示表示吸热反应，①金属钠与水的反应为放热反应，不合题意；②水蒸气冷凝为液态水为放热过程，不合题意；③灼热的碳与二氧化碳的反应为吸热反应，符合题意；④与的反应为吸热反应，符合题意；⑤过氧化氢的分解为放热反应，不合题意；⑥与盐酸的反应为吸热反应，符合题意；所以符合的有③④⑥； （2）反应物总键能－生成物总键能＝(2×803 kJ·mol-1＋3×436 kJ·mol-1)－(3×413 kJ·mol-1＋343 kJ·mol-1＋3×465 kJ·mol-1)＝−63 kJ·mol-1； （3）①化学方程式中CH3OH和CO2的计量系数均为1，故二者反应过程中变化量之比为1:1，由表格知3min~6min CO2减少了0.50mol－0.35mol＝0.15mol，故CH3OH增加0.15mol，则a＝0.50＋0.15＝0.65； ②0~3min内，CO2变化量为0.5mol，故H2变化量为，mol·L-1·min-1； 第6min时反应正向进行，有>，第9min时反应已达平衡，故有=，而从第6min到第9min，反应物浓度减小，逐渐减小，所以第6min时的>第9min时的； ③起始到平衡，CO2的量从1mol到0.25mol，故CO2的平衡转化率为 ； A．其他条件保持不变，升高温度可以加快反应速率，A符合题意； B．恒温恒压条件下，充入He使容积增大，参与反应的各组分浓度减小，反应速率减慢，B不符合题意； C．恒温恒容条件下，充入He使压强增大，总压变大但各组分分压不变，即浓度不变，不能改变反应速率，C不符合题意； D．恒温恒容条件下，充入一定量的，反应物浓度变大，化学反应速率加快，D符合题意； 故答案选AD。 20．（24-25高一下·陕西商洛·月考）化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。 (1)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在400 mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下(累计值)： 时间/min 1 2 3 4 5 氢气体积/mL (标准状况) 100 240 464 576 620 ①写出锌与盐酸反应的离子方程式 。 ②哪一时间段反应速率最大 min(填“0～1”“1～2”“2～3”“3～4”或“4～5”)，原因是 。 ③求3～4 min时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应的速率为 (设溶液体积不变)。 (2)另一学生为控制反应速率防止反应过快难以测量氢气体积，他事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率，你认为可行的是___________(填字母)。 A．蒸馏水 B．KCl溶液 C．KNO3溶液 D．CuSO4溶液 (3)某温度下在4 L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。 ①该反应的化学方程式是 。 ②该反应达到平衡状态的标志是 (填字母)。 A．Y的体积分数在混合气体中保持不变        B．X、Y的反应速率比为3∶1 C．容器内气体的压强保持不变                 D．容器内气体的总质量保持不变 E．生成1 mol Y的同时消耗2 mol Z 【答案】(1) Zn+2H+=Zn2++H2↑ 2～3 该反应是放热反应，温度越高，反应速率越大，且盐酸浓度较大，所以反应速率较快 0.025 mol·L-1·min-1 (2)AB (3) 3X(g)+Y(g)2Z(g) AC 【解析】（1）①锌与盐酸反应的本质是锌与氢离子的反应，生成氢气和锌离子，离子方程式为：Zn+2H+=Zn2++H2↑； ②在相同条件下，反应速率越大，相同时间内收集的气体越多；由表中数据可知，反应速率最大的时间段是2～3 min，原因是：该反应是放热反应，温度越高，反应速率越大，且盐酸浓度较大，所以反应速率较快； ③3～4分钟时间段，收集的氢气体积V(H2)=(576-464)mL=112mL，n(H2)= =0.005mol，根据Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑可知，消耗的n(HCl)=2n(H2)=2×0.005mol=0.01mol，则v(HCl)= =0.025 mol·L-1·min-1。 （2）A．加入蒸馏水，氢离子浓度减小，反应速率降低，故A可行； B．加入KCl溶液，相当于稀释，氢离子浓度降低，反应速率降低，故B可行； C．加入KNO3溶液，相当于含有硝酸，硝酸和Zn反应生成NO而不是氢气，故C不行； D．加入CuSO4溶液， Zn 可置换出 Cu，形成 Zn-Cu 原电池，反应速率加快，故D不行； 答案为AB； （3）①根据图知，随着反应进行，X、Y的物质的量减少而Z的物质的量增加，则X和Y是反应物而Z是生成物，反应达到平衡时，△n(X)=（1.0-0.4）mol=0.6mol、△n(Y)=（1.0-0.8）mol=0.2mol、△n(Z)=（0.5-0.1）mol=0.4mol，同一可逆反应中同一段时间内参加反应的各物质的物质的量变化量之比等于其化学计量数之比，X、Y、Z的化学计量数之比=0.6mol：0.2mol：0.4mol=3：1：2，则该反应方程式为3X(g)+Y(g)2Z(g)； ②A．在反应中Y的体积分数是变量，Y的体积分数在混合气体中保持不变，说明各物质的量不变，反应达到平衡状态，故A选； B．X、Y的反应速率比为3：1时，如果反应速率都是指同一方向的反应速率，则该反应不一定达到平衡状态，故B不选； C．反应前后气体压强减小，当容器内气体压强保持不变时，各物质的物质的量不变，反应达到平衡状态，故C选； D．容器内气体的总质量一直保持不变，容器内气体的总质量保持不变不能说明反应达到平衡状态，故D不选； E．生成1mol Y的同时消耗2mol Z，只表示逆反应，不能说明反应达到平衡状态，故E不选； 故选AC。 21．（24-25高一下·甘肃酒泉·期中）从化学反应速率和平衡的角度认识和调控化学反应，在生活、生产和科学研究中具有重要意义。 (1)硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为 某小组同学通过硫代硫酸钠与稀硫酸反应的有关实验，探究影响化学反应速率的因素，实验所需的条件和试剂如下表。 实验编号 反应温度 试剂 溶液 溶液 1 40 2 0.1 2 0.1 0 2 20 2 0.1 2 0.1 0 3 20 1 0.1 2 0.1 1 4 40 1 0.1 2 0.1 x ①判断该反应进行快慢的依据是 。 ②实验1和2可以探究 对化学反应速率的影响。 ③在上述实验1、2、3中，预计反应速率最慢的是实验 (填“1”“2”或“3”)。 ④若实验1和4探究的是浓度对化学反应速率的影响，则 。 (2)某温度下，在体积为1L的恒容密闭容器中，X、Y两种气体参与可逆反应，物质的量随时间的变化曲线如图所示。请回答下列问题： ①由图中数据分析，该反应的化学方程式为 。 ②在内，用Y气体表示的反应速率为 。 ③时， (填“”“”或“”，下同)；时，反应是否达到化学平衡？ (填“是”或“否”)；时， 。 【答案】(1) 比较浑浊现象出现所需时间的长短 温度 3 1 (2) < 否 = 【解析】（1）①根据，反应生成淡黄色S沉淀，判断该反应进行快慢的依据是比较浑浊现象出现所需时间的长短。 ②实验1和2的温度不同，根据“控制变量法”， 实验1和2探究温度对化学反应速率的影响。 ③温度越高，化学反应越快；浓度越大，化学反应速率越快，实验3温度最低、反应物浓度最小，所以在上述实验1、2、3中，预计反应速率最慢的是实验3。 ④若实验1和4探究的硫代硫酸钠的浓度对化学反应速率的影响，根据“控制变量法”，混合后溶液总体积相等，则； （2）①根据图示，反应达到平衡，Y的物质的量减少8mol、X的物质的量增加2mol，Y是反应物、X是生成物，变化量比等于化学计量数之比，发生可逆反应的化学方程式为； ②在内，Y的物质的量减少4mol，用Y气体表示的反应速率为； ③时，反应仍正向进行，；后，Y继续减少，反应未达到平衡；后X、Y的物质的量不再改变，反应达到平衡，。 22．（25-26高一上·河北保定·月考）利用煤气化产物制备甲醇，甲醇是一种可再生液态燃料，具有广泛应用前景。 (1)煤气化反应为。恒温恒容密闭容器中反应一段时间后达到平衡。向其中补充，其 (填“变快”“不变”或“变慢”，下同)；保持体积不变，充入，其 。 (2)已知甲醇的热值为，请写出甲醇燃烧生成和的热化学方程式： 。 (3)工业上利用可生产燃料甲醇，发生如下反应：。在密闭容器内，按照物质的量之比通入和，时该反应体系中随时间的变化如下表： 时间/min 0 1 2 3 4 5 0.020 0.011 0.008 0.007 0.007 0.007 ①表示变化曲线是 ，用表示内平均速率 。 ②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是 (填标号)。 A．混合气体的平均相对分子质量保持不变         B．和的转化率相等 C．和的体积分数保持不变                  D．混合气体的密度保持不变 E．生成的同时有键断裂     F． (4)甲醇空气燃料电池是一种高效、轻污染车载电池，结构如图，a、b均为惰性电极。 ①使用时，电池内部向 (填“a”或“b”)极迁移。 ②a极的电极反应式为 。 (5)①在的催化条件下，使用作为还原剂，可将水中的转化为。该反应机理如图所示，则还原等物质的量的和时，所消耗的的体积比为 。 注：表示吸附在金属表面的氢原子 【答案】(1) 不变 不变 (2)   (3) b AC (4) a (5)2:3 【解析】（1）固体的浓度视为定值，故增大C的量，不影响反应速率，故不变；恒温恒容下，通入Ar不影响体系内物质的浓度，故反应速率不受影响，不变； （2）已知甲醇的热值为，1g甲醇的物质的量为=mol，则1 mol甲醇完全燃烧释放的能量为22.6 kJ×32=723.2 kJ，该反应的热化学方程式为； 由甲醇的热值计算可知，甲醇燃烧生成H2O(l)和CO2(g)的热化学方程式为  ； （3）①由题意得，达平衡时，则，表示CO变化的曲线是c，表示CH3OH变化的曲线是b；由题给数据计算，根据反应方程式系数关系可知，； ②A．该反应体系中反应前后质量守恒，气体物质的量减少，所以混合气体的平均相对分子质量保持不变可说明反应达到平衡状态，A正确； B．该反应按照化学计量数比投料，无论是否达到平衡状态，CO和H2的转化率均相等，B错误； C．该反应前后气体的总物质的量变化，CO和H2的体积分数保持不变可说明反应达到平衡状态，C正确； D．该反应体系为恒容容器，反应前后质量守恒，则混合气体的密度保持不变不能说明反应达到平衡状态，D错误； E．每生成的同时有键断裂，都是指逆反应方向，不能说明反应达到平衡状态，E错误； F．反应达到平衡时，正逆速率相等，即有，F错误； 故答案选AC； （4）①由电子转移方向可知a为负极，发生氧化反应，应通入燃料，b为正极，原电池中阴离子移向负极，故电池内部OH-向a极迁移； ②a极为负极，负极的电极反应式为； （5）氢气将CuO还原成Cu，该过程中存在计量关系：，氢气将还原成N2，存在如下计量关系：，故还原等物质的量的CuO和，消耗的氢气的物质的量之比为2：3，即体积之比为2：3。 23．（23-24高一下·贵州黔西·月考）工业上常用CO和合成甲醇，反应的化学方程式为，该反应为放热反应。向容积为2L的刚性容器中通入一定量的CO、和，在一定温度下发生上述反应，其中两种物质的物质的量随时间变化如下图所示。 根据上述信息回答下列问题。 (1)图中A物质为 ，反应开始至4min，CO的平均反应速率为 。 (2)4min时，反应是否达到平衡状态？ (填“是”或“否”)；8min时该反应的正反应速率 逆反应速率(填“>”“<”或“=”，下同) (3)对于上述条件下的该反应，下列情况不能说明反应达到平衡状态的是___________。 A．气体的总物质的量不变 B．气体的密度不变 C．气体的平均相对分子质量不变 D．相同时间内，断裂个H―H键，同时形成个O―H键 (4)一种甲醇燃料电池的结构示意图如下： ①电极A为 (填“正极”或“负极”)，该电极的电极反应式为 。 ②若电路中转移1mol，理论上正极消耗标准状况下氧气的体积为 L。 【答案】(1) 0.025mol/(L·min)或 (2) 否 = (3)BD (4) 负极、 5.6 【解析】（1）由图可知，4 min时，消耗的B为0.4 mol、生成的A为0.2 mol，结合化学方程式体现的物质的反应关系可知，A为甲醇（）、B为氢气；反应开始至4 min，的平均反应速率为：； （2）4 min后氢气的量仍减小，故此时反应没有达到平衡状态；8 min时，各物质的量不再改变，反应达到平衡状态，该反应的正反应速率=逆反应速率； （3）A．反应是气体分子数改变的化学反应，气体的总物质的量不变，说明达到平衡，A不符合题意； B．容器体积和气体总质量始终不变，则混合气体的密度始终不变，因此不能说明反应已达平衡，B符合题意； C．混合气体的平均摩尔质量为，气体质量不变，但是气体的总物质的量随反应进行而改变，所以M会发生改变，当M不变时，反应达到平衡，C不符合题意； D．相同时间内，断裂个H―H键，同时形成个O―H键，描述的都是正反应，不能说明达到平衡，D符合题意； 故答案选BD； （4）①由氢离子流向可知，A为负极，负极甲醇失去电子发生氧化反应生成二氧化碳，故该电极的电极反应式为：； ②正极反应为氧气得到电子发生还原反应生成水：，若电路中转移1 mol ，理论上正极消耗标准状况下氧气0.25 mol，体积为5.6 L。 24．（24-25高一下·浙江杭州·期中）Ⅰ．汽车尾气中NO生成过程的能量变化如图所示。 (1)和完全反应生成NO会 kJ能量。 Ⅱ．某温度下，在2L的密闭容器中充入和，发生反应。测得和的物质的量随时间变化如图所示。 (2)下列说法能表明反应达到平衡状态的是___________ A．容器内气体的压强保持不变 B．的物质的量分数不变 C． D．保持不变 (3)a点正反应速率 逆反应速率(填“>”、“=”或“<”)。 (4)前3min，用表示的反应速率为 。平衡时的转化率为 。 Ⅲ．甲醇是优质的清洁燃料，可制作碱性甲醇燃料电池，工作原理如下图所示； (5)电极A为燃料电池的 (填“正”或“负”)极。 (6)当电路中通过2mol电子时，消耗的体积为 L(标准状况)。 【答案】(1)吸收180 (2)AB (3)> (4) 75% (5)负 (6)11.2 【解析】（1）和完全反应生成2molNO，断键吸收的总能量为946+498=1444kJ，成键放出的总能量为2×632=1264kJ，所以会吸收1444-1264=180kJ能量。 （2）A．反应后气体物质的量减少，压强是变量，容器内气体的压强保持不变，反应达到平衡状态，故选A；     B．随反应进行，的物质的量分数减小，的物质的量分数不变时，反应达到平衡状态，故选B； C．反应达到平衡状态，正逆反应速率比等于化学计量数之比，时，反应没有达到平衡状态，故不选C；     D．投料比等于化学计量数之比，始终为1:3，保持不变，反应不一定平衡，故不选D； 选AB。 （3）a点后甲醇继续增多、CO2继续减少，反应正向进行，a点正反应速率>逆反应速率。 （4）前3min，反应生成0.5mol甲醇，则消耗1.5mol氢气，用表示的反应速率为。平衡时消耗0.75molCO2，的转化率为。 （5）根据图示，B电极通入氧气，氧气得电子发生还原反应，B是正极，则电极A为燃料电池的负极。 （6）氧气在正极得电子生成氢氧根离子，O2+4e-+2H2O=4OH-，1molO2得4mol电子，当电路中通过2mol电子时，消耗0.5mol氧气，消耗的体积为11.2L(标准状况)。 25．（23-24高一下·福建福州·期末）CO2催化加氢合成新能源甲醇，既实现了碳资源充分利用，又可有效减少CO2排放。反应过程中能量变化如图所示： (1)写出该反应的热化学方程式： 。 (2)在体积为2L的密闭容器中，充入1mol CO2和3molH2，一定条件下发生反应，测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。 ①从反应开始到平衡，CO2的平均反应速率v(CO2)= 。 ②达到平衡时，H2的浓度为 mol⋅L-1。 ③能说明上述反应达到平衡状态的是 ； A．恒温、恒容时，容器内混合气体的密度不再变化 B．反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度相等 C．有2个C=O键断裂的同时，有3个H-H键生成 D．当v正(CO2)=3v逆(H2) (3)甲醇既可以直接作为燃料提供动力，也可以设计成甲醇燃料电池，具有理论能量效率高的优点，甲醇燃料电池工作原理如图所示：a、b均为惰性电极。 ①使用时空气从 (填“A”或“B”)口通入。 ②若此燃料电池电路中转移2mol电子，则消耗的O2在标准状况下的体积为 L ；电池工作一段时间后，电解质溶液的碱性 (填“增强”、“减弱”或“不变”)。 【答案】(1)CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=(E1-E2 )kJ·mol-1 (2) 0.0375 0.375 C (3) B 11.2 减弱 【解析】（1）根据图可知，该反应的热化学方程式：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=(E1-E2 )kJ·mol-1； （2）①从反应开始到平衡，由图知10min时达到平衡，二氧化碳减少了1.00mol-0.25mol=0.75mol，CO2的平均反应速率v(CO2)= 0.0375； ②达到平衡时，二氧化碳减少了1.00mol-0.25mol=0.75mol，反应为CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)，则消耗氢气为0.75mol×3=2.25mol，剩余氢气为3mol-2.25mol=0.75mol，H2的浓度为； ③A．恒温、恒容时，体积不变，参与反应的物质都是气体，根据质量守恒定律，气体的总质量不变，则容器内混合气体的密度一直不变，不能说明反应达到平衡状态，A不符合题意； B．达到平衡时各物质的浓度不再发生变化，反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度相等不能说明反应达到平衡状态，B不符合题意； C．每消耗1mol二氧化碳时必然消耗3mol氢气，若有3mol氢气生成说明正逆反应速率相等，则有2个C=O键断裂的同时断裂3个H-H键，有3个H-H键生成，正逆反应速率相等，能说明反应达到平衡状态，C符合题意； D．当3v正(CO2)=v逆(H2) 时才能说明正逆反应速率相等，当v正(CO2)=3v逆(H2)说明反应未达到平衡状态，D不符合题意； 故选C； （3）①甲醇燃料电池是原电池装置，氧气得电子发生还原反应，通入氧气得一极为正极，由图可知电子由a极流向b极，原电池中电子由负极流向正极，故空气从B口通入； ②若此燃料电池的正极的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，电路中转移2mol电子时消耗0.5mol氧气，则消耗的O2在标准状况下的体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2L；电池的总反应为，消耗电解液中OH-，电池工作一段时间后，电解质溶液的碱性减弱。 1 / 2 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 $