第六章化学反应与能量 单元测试-高一年级下册化学人教版（2019）必修第二册

第六章化学反应与能量同步练习题

一、单选题

1.在一定温度下的恒容密闭容器中，可逆反应N2+3H2.-2NH3达到平衡状态的标志是

A.N2>比、NH3在容器中共存

B.混合气体的密度不再发生变化

C.混合气体的总物质的量不再发生变化

D.v正(N2)=2V逆(NH3)

2.工业上制取硫酸铜采用途径I而不采用途径II,这样做的优点是

稀H2so,,O,

浓H2SO4,△

①节省能源②不产生污染大气的SO2③提高了H2s04的利用率④提高了Cu的利用率

A.仅①②B.仅②③④C.仅①②③D.全部

3.在下列反应CO+H2OWCO2+H2中，加入CM。后，则照存在于

A.只存在于C0和CO?中B.存在于CO、H2O、CO2中

C.只存在于CO中D.存在于CO、H2O、CO2、H2中

4.生命活动与化学反应息息相关，下列反应中能量变化与其他不同的是()

①液态水变成水蒸气②酸碱中和反应③浓硫酸稀释④固体NaOH溶于水⑤H2在Cb中燃烧⑥电离

A.②③④⑤B.②③④C.②⑤D.(D@⑤

5.2019年诺贝尔化学奖授予美国固体物理学家约翰・巴尼斯特・古迪纳(JohnB.Goodenough),英国化学家斯坦利・威

廷汉(StanleyWhittingham)和日本化学家吉野彰(AkiraYoshino),以表彰他们发明锂离子电池方面做出的贡献。

全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为:

16Li+xS8=8Li2Sx(2<x<8)»下列说法错误的是()

b

A.电池工作时，正极可发生反应：2Li2s6+2Li++2e=3Li2s4

B.电池工作时，外电路中流过0.02mol电子，负极材料减重0.14g

C.石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性

D.电池充电时间越长，电池中Li2s2的量越多

6.化学与生产、生活密切相关，下列说法错误的是

A.高纯硅晶体可用于制作太阳能电池

B.稀土永磁材料是电子通讯技术中的重要材料，稀土元素都是金属元素

C.生活中制作油条的口诀是“一碱、二矶、三钱盐”，其中的“碱”是烧碱

D.干电池低汞化、无汞化，有利于减少废电池造成的土壤污染

7.下列实验操作能达到实验目的或得出相应结论的是

实验操作目的或结论

A将少量Zn片放入FeC%溶液中证明Zn的金属性比Fe强

B将点燃的镁条置于盛有C5集气瓶中，瓶内壁有黑色固体生成镁的还原性比碳强

除去FeCl?溶液中的

C向FeCl?溶液(含少量FeBq杂质)，加入适量氯水，再加萃取分液

FeBr2

1

向5mLO.lmol-LFeCl，溶液中加入5滴同浓度的KI溶液，再加入几滴KSCN溶液，Fe。?与KI的反应是可

D

溶液显血红色逆反应

A.AB.BC.CD.D

8.对于反应Fe(s)+H2so4(aq尸FeSO4(aq)+H2(g),下列叙述错误的是()

A.通过反应过程中溶液温度变化判断该反应过程是否放热

B.改变Fe的表面积会改变反应的速率

C.通常用H2体积的变化情况表示该反应的速率

D.若将该反应设计成原电池，正极材料应为铁

9.一定条件下存在反应：CO(g)+H2O(g).CO2(g)+H2(g),其正反应放热。现有三个相同的2L恒容绝热(与外界没

有热量交换)密闭容器I、H、III,在I中充入ImolCO和ImolH20,在II中充入ImolC02和ImolH2,在HI中

充入2moic0和2mOIH2O,700℃条件下开始反应。达到平衡时，下列说法正确的是

A.两容器中正反应速率：I<H

B.两容器中的平衡常数：I>H

c.容器1中co2的物质的量比容器n中co2的少

试卷第2页，共8页

D.容器I中CO的转化率与容器II中CO2的转化率之和大于1

10.下列说法正确的是()

A.所有化学反应都能设计成原电池

B.原电池工作时，溶液中阳离子向负极移动，盐桥中阳离子向正极移动

C.在原电池中，负极材料活泼性一定比正极材料强

D.原电池放电时，电流方向由正极沿导线流向负极

11.下列气体呈红棕色的是

A.C12B.SO2C.NO2D.CO2

12.一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷(C4H10)气体，电解质是掺杂氧化铝(Y2O3)的氧化错

(ZrO2)晶体，其在熔融状态下能传导0%已知电池的总反应是2c4H10+I3O2T8co2+IOH2O。下列说法不正确的

是()

A.在熔融电解质中，CP-向负极移动

B.通入丁烷的一极是负极，电极反应为C4HK)-26e-+13O2-=4CO2+5H2O

C.通入空气的一极是正极，电极反应为O2+4e-=2CP-

D.通入丁烷的一极是正极，电极反应为C4Hio+26e-+13C)3=4C02+5H20

13.下列变化中有化学键的断裂的是

A.HC1溶于水B.酒精的挥发C.干冰的升华D.裁剪布料

14.在比较化学反应速率时，不可以利用的相关性质为

A.气体的体积和体系的压强B.颜色的深浅

C.固体物质量的多少D.反应的剧烈程度

二、填空题

15.把0.5molX气体和0.6molY气体混合于2L的恒容密闭容器中，使它们发生如下反应：4X(g)+5Y(g)UnZ(g)+6W(g),

2min末生成0.6molW,若测知以Z的浓度变化表示的反应速率为0.05mol/(L-min),试计算：

(1)前2min内用X的浓度变化表示的平均反应速率为

(2)2min末时Y的浓度为

(3)2min末，恢复到反应前温度，体系内压强是反应前压强的倍

16.某温度时，在一个2L的密闭容器中，A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化曲线如图所示。

根据图中数据，试填写下列空白：

（1）该反应的化学方程式为;

（2）从开始至2min,B的平均反应速率为；平衡时，C的物质的量为；

（3）下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的（填序号）；

A.A、B、C的物质的量之比为3：1：3

B.相同时间内消耗3moiA,同时生成3moic

C.相同时间内消耗3nmolA,同时消耗nmolB

D.混合气体的总质量不随时间的变化而变化

E.B的体积分数不再发生变化

（4）在某一时刻采取下列措施能使该反应速率减小的是（填序号）。

A.加催化剂B.降低温度

C.容积不变，充入AD.容积不变，从容器中分离出A

（5）某实验小组同学进行如下图所示实验，以检验化学反应中的能量变化。请根据你掌握的反应原理判断，②中的温

度（填“升高”或“降低”）。反应过程（填“①”或"②"）的能量变化可用图表示。

17.I.判断:

（1）下列化学（或离子）方程式正确且能设计成原电池的是（填字母，下同）。

32+2+

A.KOH+HCI=KC1+H2OB.Cu+Fe+=Fe+Cu

C.Na,O+H2O=2NaOHD.Fe+H2SO4=FeSO4+H2T

II.常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池（图1）,测得原电池的电流强度⑴随时间⑴

的变化如图2所示。反应过程中有红棕色气体产生。

试卷第4页，共8页

ffll

(2)0〜ti时，原电池的负极是A1片，此时，正极的电极反应式是,溶液中的H+向移动(填“正极”或“负

极”)；ti时，原电池中电子流动方向发生改变，其原因是。

18.对于下列反应:2N0+O2=2NC)2回答下列问题

(1)能说明该反应已达到平衡状态的是。

a.V(NO2)=2V(O2)

b.容器内压强保持不变

c.V^NO)=2V/A(O2)

d.容器内密度保持不变

(2)能使该反应的反应速率增大的是。

a.及时分离出NO2气体

b.适当升高温度

c.增大02的浓度

d.选择高效催化剂

19.理论上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。

+2+

⑴请利用反应“3Cu+8H+2NO3=4H2O+3Cu+2NOf”设制一个化学电池，回答下列问题：

①该电池的负极材料是，电解质溶液是;

②正极的电极反应式为;

③当生成的气体标在准状况下的体积为0.224L时，电路中电子转移了mol

⑵已知燃料电池的总反应式为CH4+2C)2+2KOH=K2co,+3HQ,电池中有一极的电极反应式为

2O2+4H2O+8e=80H\

①这个电极是燃料电池的(填“正极”或"负极”)，另一个电极上的电极反应式为：0

②随着电池不断放电，电解质溶液的碱性(填“增大”、“减小”或“不变”)。

③通常情况下，甲烷燃料电池的能量利用率(填“大于”、“小于”或“等于")甲烷燃烧的能量利用率。

20.一定温度下，在2L的密闭容器中，M、N两种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示:

(1)反应的化学方程式为。

(2)反应达到最大限度的时间是min,该时间内的平均反应速率v(N)=。

(3)判断该反应达到平衡状态的依据是()(填序号)

A.该条件下，正、逆反应速率都为零

B.该条件下，混合气体的密度不再发生变化

C.该条件下，混合气体的压强不再发生变化

D.条件下，单位时间内消耗2moiN的同时，生成ImolM

(4)能加快反应速率的措施是()(填序号)

A.升高温度B.容器容积不变，充入惰性气体Ar

C.容器压强不变，充入惰性气体ArD.使用催化剂

21.电池与工农业生产、日常生活有着密切的关联。请回答下列问题：

(1)燃料电池是目前电池研究的热点之一.某课外小组自制的氢氧燃料电池如图所示，a、b均为惰性电极

KOH溶液

①负极是(填"a”或"b”)，该电极上发生______(填“氧化”或“还原”)反应。

②b极发生的电极反应式是。

③标准状况下，消耗11.2LH2时，转移的电子数为。

(2)某同学利用家中废旧材料制作可使扬声器发出声音的电池，装置如下图所示。下列说法正确的是.(填字母)。

A.电子由铝制易拉罐经导线流向碳棒

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B.在碳棒上有气体生成，该气体可能为氢气

C.铝质易拉罐逐渐被腐蚀，说明铝失去电子

D.扬声器发声，说明该装置将电能转化为化学能

(3)铁及其化合物应用广泛，如FeCb可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。写出FeCb溶液腐蚀印

刷电路铜板的离子方程式：。

22.回答下列问题：

⑴根据氧化还原反应：Cu(s)+2Ag+(叫尸Cu2+(叫)+2Ag(s)设计原电池，若用铜、银做两个电极，开始两电极质量相等，

当电路中转移0.01mol电子时两电极的质量差为g«

(2)某种燃料电池的工作原理示意如图所示，a、b均为惰性电极。

KOH溶液

①假设使用的“燃料”是氢气出2),则a极的电极反应式为—o若电池中氢气出2)通入量为224mL(标准状况)，且反

应完全，则理论上通过电流表的电量为Co(己知一个电子所带电量为1.6x10-19。NA约为6.02x1()23mo]T)。

②假设使用的“燃料”是甲醇(CH3OH),则a极的电极反应式为一，如果消耗甲醇160g,假设化学能完全转化为电

能，则转移电子的数目为一(用NA表示)。

⑶一种高性能的碱性硼化机(VB?)—空气电池如图所示，电池总反应为4VB2+11O2+20OH—+6H2O=8B(OH)：+4VOM

VB2电极发生的电极反应为O

负载

VB?电极一匚口----1复合碳电极

KOH溶0液离子选择膜:

23.在100°C时，将0.100mol的N2O4气体充入1L抽空的密闭容器中，发生如下反应：N2O4=^2NO2，隔一定

时间对该容器内的物质进行分析，得到下表：

侬度/md•e020406080100

KNrOi)0.100n0.050Oab

KNOt)0.0000.060Q0.12。0.1200.120

⑴达到平衡时，N2O4的转化率为，表中C2________C3,ab(填“>”、"V”或“=”)。

(2)20s时N2O4的浓度5=mol-L-',在0〜20s内N2O4的平均反应速率为molL^-s-1»

(3)若在相同情况下最初向该容器充入的是二氧化氮气体，则要达到上述同样的平衡状态，二氧化氮的起始浓度是

________mol-L10

24.相对分子质量为44的烷烧和O2气在KOH溶液中可以组成燃料电池，装置如图所示。在石墨1极上发生的电

极反应为O2+2e-+2H2O=4OH-

(1)石墨1极为(填“负”或“正”)极。在石墨2极上发生的电极反应为

(2)放电时，电子流向是(填字母)。

a.由石墨1极流出,经外电路流向石墨2极

b.由石墨2极流出,经电解质溶液流向石墨1极

c.由石墨1极流出,经电解质溶液流向石墨2极

d.由石墨2极流出,经外电路流向石墨1极

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参考答案：

1.C

【分析】N2+3H22NH3为气体体积缩小的可逆反应，该反应达到平衡状态时，正逆反应

速率相等，各组分的浓度、百分含量等变量不再变化，据此判断。

【详解】A.该反应为可逆反应，所以N2、H2、NH3在容器中共存，无法判断是否达到平衡

状态，故A错误；

B.反应前后混合气体的质量和容器容积均不变，因此密度始终不变，不能据此判断是否达

到平衡状态，故B错误；

C.该反应为气体体积缩小的反应，平衡前气体的总物质的量为变量，当混合气体的总物质

的量不再发生变化时，说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，故c正确；

D.vm(N2)=2v虱NH3),速率之比不等于系数之比，说明正逆反应速率不相等，没有达到平

衡状态，故D错误；

故选Co

2.C

【分析】途径I将铜丝浸入稀硫酸中并不断地从容器下部吹入氧气，发生

A

2Cu+2H2so4+O2=2CUSO4+2H2O；途径II是2Cu+2H2so4(浓)=2CuSC>4+SO2T+2H2。：结合

反应原理进行分析。

【详解】①根据上述分析：途径I反应在常温下就能进行，而途径II浓硫酸与铜在加热条件

下反应，所以途径I节省能源，故①正确；

②根据上述分析：途径I反应无污染，而途径n浓硫酸与铜在加热条件下反应生成so2,产

生污染大气的S02,故②正确；

③根据上述分析:途径I反应物H2SO4中的硫酸根完全转化成生成物中的硫酸根,提高H2s04

的利用率，故③正确；

④无论哪一种方法，生成等物质的量的硫酸铜，都需要相同质量的铜，故④错误；

故c符合题意；

故答案：Co

3.B

【详解】由于反应CO+H2O=CO2+H2为可逆反应，正反应、逆反应同时进行，则含有O元

素的物质中均含有18。，故选B。

4.C

【详解】①液态水变成水蒸气吸收热量，是物质状态的变化，没有新物质生成，发生的是物

理变化；

②酸碱中和反应放出热量，有新的物质生成，发生的是化学变化，能量变化是化学能转化为

答案第9页，共10页

热能；

③浓硫酸稀释放出热量，是物质的溶解过程，没有新的物质产生；

④固体NaOH溶于水放出热量，是物质的溶解过程，在过程中没有新物质产生；

⑤H2在CL中燃烧放出热量，发生了化学变化，有新物质产生，化学能转化为热能；

⑥电离过程吸收能量，是电解质变为自由移动的离子的过程，变化时没有新物质产生；

可见②⑤能量变化时发生化学反应，①③④能量变化时没有新物质产生，故合理选项是C。

5.D

【分析】电池反应为：16Li+xS8=8Li2sx(2<x<8),电池负极的方程式为16Li-16e-=16Li+,

根据图示，正极发生一系列的反应，随着反应的进行，转移的电子越多，S的化合价越低，

在Li2s8中，S的化合价为-!，Li2s2中S的化合价为-1,则在负极Li2sx中x得值越来越

4

小。

【详解】A、根据图示和分析，正极发生了一系列反应，包括了2Li2s6+2Li++2e-=3Li2s4,A

正确，不符合题意；

B、电池的负极发生反应Li-e=L「，转移0.02mol电子，则有0.02molLi转化为Li+,电极

材料损失0.02molx7g/mol=0.14g,B正确，不符合题意；

C、石墨可以导电，增加电极的导电性，C正确，不符合题意；

D、根据分析，放电过程中Li2s8会转化为Li2s2，则充电过程中Li2s2会转化为Li2s8,Li2s2

的量会越来越少，D错误，符合题意；

答案选D。

6.C

【详解】A.太阳能电池工作原理的基础是半导体PN结的光生伏特效应，高纯硅晶体是一

种良好的半导体材料，故可用于制作太阳能电池，A正确；

B.稀土元素都位于周期表中的过渡金属区，故稀土永磁材料是电子通讯技术中的重要材料，

稀土元素都是金属元素，B正确；

C.生活中制作油条的口诀是“一碱、二矶、三钱盐”，其中的“碱”是纯碱，和明矶中的AP+

发生双水解反应产生CO2,使油条疏松多孔，C错误；

D.由于Hg为重金属，重金属离子会污染土壤和地下水，故干电池低汞化、无汞化，有利

于减少废电池造成的土壤污染，D正确；

故答案为：C«

7.B

【详解】A.将少量Zn片放入FeCl,溶液中，发生反应Zn+2Fe"=Zn"+2Fe?’,没有铁被

置换出来，不能证明Zn的金属性比Fe强，故不选A；

B.将点燃的镁条置于盛有CO2集气瓶中，发生反应2Mg+COz,=“2MgO+C,镁是还原剂、

答案第10页，共10页

C是还原产物，证明镁的还原性比碳强，故选B；

C.Fe2*还原性大于Br,氯气先氧化Fe?+,向FeCl?溶液（含少量FeBr?杂质）中加入适量氯水，

不能除去FeCl?溶液中的FeBr?,故不选C；

D.向5mL0.1molL1FeC1溶液中加入5滴同浓度的KI溶液，FeCI,过量，再加入几滴KSCN

溶液，溶液显血红色，不能证明FeC1与KI的反应是可逆反应，故不选D：

选Bo

8.D

【详解】A.若反应为放热反应，则溶液的温度会升高；若反应为放热反应，则溶液的温度

会降低，因此可通过反应过程中溶液温度变化判断该反应过程是否放热，A正确；

B.Fe是固体物质，改变Fe的表面积，会改变Fe与硫酸的接触面积，因而会改变反应的速

率，B正确；

C.在相同时间内产生的氢气越多，反应速率越快，所以可通过H2体积的变化情况表示该

反应的速率，C正确；

D.在该反应中Fe失去电子，被氧化，因此若将该反应设计成原电池，负极材料应为铁，

正极材料是活动性比Fe弱的金属或能够导电的非金属，D错误；

故合理选项是D。

9.C

【详解】A.若两容器保持恒温，则为等效平衡，正反应速率相等，现为恒容绝热容器，I

中温度升高，n中温度降低，所以达平衡时，混合气体的温度I比n高，正反应速率：

II,A不正确；

B.由A中分析可知，达平衡时容器I的温度比n高，由于正反应为放热反应，温度越高平

衡常数越小，所以两容器中的平衡常数：ivn,B不正确；

C.若温度不变，容器I和容器II中CO2的物质的量相等，现达平衡时，容器I的温度比H

高，升温时平衡逆向移动，所以容器I中CO2的物质的量比容器n中CO2的少，C正确；

D.若温度不变，容器I和容器n为等效平衡，则此时容器I中CO的转化率与容器H中

CO2的转化率之和等于1,现容器II的温度比容器I低，相当于容器I降温，平衡正向移动，

容器II中CO2的转化率减小，所以容器I中CO的转化率与容器II中CO2的转化率之和

小于1,D不正确；

故选C。

10.D

【详解】A.自发进行的氧化还原反应才能设计成原电池，A错误；

B.原电池工作时，溶液中阳离子向正极移动，盐桥中阳离子向正极移动，B错误；

C.在原电池中，一般来说负极材料活泼性比正极材料强，也有特殊情况，比如在氢氧化钠

溶液中，两个电极分别为镁、铝，活泼性较弱的铝反而是负极，C错误；

答案第11页，共10页

D.原电池放电时，电子由负极沿导线流向正极，电流由正极沿导线流向负极，D正确；

故选D。

11.C

【分析】根据气体的颜色回答。

【详解】通常，02为黄绿色气体，N02为红棕色气体，S02、CO2为无色气体。

本题选C。

12.D

【详解】A.原电池中阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，所以在熔融电解质中，O>

移向负极，故A正确；

B.通入丁烷的一极是负极，在该电极上发生丁烷失电子的氧化反应，电极反应为

2

C4H,o-26e+13O=4CO2+5H2O,故B正确；

2

C.通入空气的一极是正极,在该电极上发生氧气得电子的还原反应，电极反应为O2+4e=2O-,

故C正确；

C.通入丁烷的一极是负极，在该电极上发生丁烷失电子的氧化反应，电极反应为

2

C4Hio+26e+13O=4CO2+5H2O,故D错误：

故答案为D。

13.A

【详解】A.HC1溶于水发生电离，H-C1键断裂，故A符合题意；

B.酒精的挥发没有化学键断裂，故B不符合题意；

C.干冰的升华没有化学键断裂，故C不符合题意；

D.裁剪布料没有化学键断裂，故D不符合题意；

故答案选A。

14.C

【详解】A.其它条件不变，增大气体体积、减小体系压强，反应速率减小，A可以利用；

B.其它条件相同，颜色深浅变化越大，反应速率越大，B可以利用；

C.对于固体而言，物质的量的多少对化学反应速率不产生影响，C不可以利用；

D.反应越剧烈，反应速率越大，D可以利用。

答案选C。

15.0.1mol/(L.min)0.05mol/L10/11

4X®+5%LnZ(g)+6Wg

起始量/mol/L0.250.300

【详解】列三段式：转化量

0.20.250.1n/20.3

2min量/mol/L0.050.050.1n/20.3

⑴前2min内用X的浓度变化表示的平均反应速率为v(X)=Ac/At=0.2/2

mol/(L.min)=0.1mol/(L.min)；

答案第12页，共10页

(2)2min末时Y的浓度为0.05mol/L；

(3)以Z的浓度变化表示的反应速率为0.05mol/(L-min),则

Ac=AvAt=0.05mol/(L-min)x2min=0.1mol/L，即0.1=0.1n/2»解得n=2,2min末时,c(Z)=0.1mol/L,

反应后总的物质的量(0.05+0.05+0.1+0.3)mol/Lx2L=1.0mol,反应前总物质的量

0.5+0.6=l.lmol,恢复到反应前温度，体系内压强是反应前压强的10/11。

16.(l)3A(g)B(g)+3C(g)

(2)0.2mol-LHTnin12.4mol

(3)CE

(4)BD

⑸降低①

【解析】⑴

根据图中曲线，A不断消耗，说明A为反应物，B、C不断增加，说明B、C是生成物，A、

B、C该变量分别为1.2tnoILT、0.4mol-L-\1.2mol-L1则该反应的化学方程式为3A(g).♦

B(g)+3C(g)；故答案为：3A(g)B(g)+3C(g)»

(2)

从开始至2min,B的平均反应速率为1)(8)=竺吧」=0.201011,01皿，平衡时，C的物

2min

质的量为1.2mol-LTx2L=2.4mol；故答案为：0.2mo卜LT-minT；2.4moL

(3)

A.A、B、C的物质的量之比为3：1：3,不能说明是否达到平衡，只能说各物质的量不再

改变，故A不符合题意；B.相同时间内消耗3moiA,正向反应，同时生成3moiC,正向反

应，同一个方向，不能说明达到平衡，故B不符合题意；C.相同时间内消耗3nmolA,正向

反应，同时消耗nmolB,逆向反应，消耗之比等于计量系数之比，因此能作为判断平衡标志，

故C符合题意；D.气体总质量始终不变，当混合气体的总质量不随时间的变化而变化，不

能作为判断平衡标志，故D不符合题意；E.正向反应，B的体积分数不断减小，当B的体

积分数不再发生变化，则达到平衡，故E符合题意；综上所述，答案为：CE。

(4)

A.加催化剂，反应速率加快，故A不符合题意；B.降低温度，反应速率降低，故B符合

题意；C.容积不变，充入A,A的物质的量浓度增大，反应速率加快，故C不符合题意；

D.容积不变，从容器中分离出A,A的物质的量浓度减小，反应速率减小，故D符合题意；

综上所述，答案为：BDo

(5)

答案第13页，共10页

根据反应能量变化分析①为放热反应，②为吸热反应，因此②中的温度降低，该热量变化图

为放热反应，因此反应过程①的能量变化可用图表示；故答案为：降低；①。

17.(1)D

+

(2)2H+NO；+e=NO2T+H2O正极Al在浓硝酸中发生钝化，形成的氧化膜阻止

了A1进一步反应

【解析】(1)

原电池是将化学能转变为电能的装置，只有氧化还原反应才有电子的转移,才能形成原电池,

B、D为氧化还原反应，但选项B的化学方程式未配平，A、C为非氧化还原反应，不可以

设计成原电池，故答案为：D；

(2)

0〜ti时，A1在浓硝酸中发生钝化过程，A1为负极，铜为正极，溶液中的硝酸根离子得到电

+

子，正极电极反应式为：2H+NO,+e=NO2T+H2O,原电池中阳离子向正极移动，则

溶液中的H+向正极移动；由于随着反应进行铝表面钝化形成氧化膜阻碍反应进行，L时，

铜做负极反应，A1为正极，因此电流方向发生改变。

18.bebed

【分析】(1)当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不再改变，由此衍

生的一些物理量也不变，可据此判断是否处于平衡；

(2)增大压强、升高温度、加入催化剂、增大反应物浓度等方法，可使该反应的反应速率增

大，据此判断；

【详解】(1)能说明该反应已达到平衡状态的是o

a.P(NO2)=2V(O2),未明确指出正逆反应速率，不能说明正逆反应速率是否相等，该反应不

一定达到平衡状态，a错误；

b.该反应是一个气体体积改变的可逆反应，容器内压强保持不变时，则各气体的物质的量、

各物质的浓度都不再变化，达到平衡状态，b正确；

c.任何时刻u欣NO)=2u疯。2)，而已知u疯NO)=2v欣。2)，则u/HNO)=吃取NO),说明正

逆反应速率相等，达到平衡状态，c正确；

d.根据质量守恒定律知，混合物质量始终不变，容器的体积不变，则容器内混合气体的密

度始终不变，所以不能据此判断是否达到平衡状态，d错误；

答案为：be；

(2)a.及时分离除NO2气体，生成物浓度减小，则反应速率减小，a错误；

b.适当升高温度，反应速率增大，b正确；

C.增大02的浓度反应速率增大，c正确；

d.选择高效催化剂能增大反应速率，d正确；

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答案为：bed。

+

19.CuHNO3溶液4H+NO3+3e-=2H2O+NOT0.03正

极CH4+10OH-8e-=CO；'+H2OT减小大于

+2+

【详解】(1)根据总反应“3Cu+8H+2NO-=4H2O+3Cu+2NOT'',Cu失电子发生氧

化反应，硝酸根离子得电子发生还原反应，若设计成原电池，则根据原电池的工作原理可知，

①该电池的负极材料是Cu,电解质溶液是HNO,溶液，故答案为：Cu；HNO3溶液；

②正极硝酸根离子得电子转化NO,根据电荷守恒和原子守恒可知，其电极反应式为：

4H*+NO；+3e=2H2O+NOf：

③因为NO3e,所以当生成的气体标在准状况下的体积为0.224L(0.01mol)时，电路中

转移的电子的物质的量为0.01molx3=0.03mol；

(2)①根据电极总反应式可看出该燃料电池中，氧气参与反应，得电子，作原电池的正极；

甲烷在负极发生失电子的氧化反应生成碳酸钾，其电极反应式为：

CH4+1OOH-8e=CO^+H2OT,故答案为：正极；CHa+IOOH-8e=CO；+H20T；

②根据总反应可看出，随着电池不断放电，电解质KOH不断被消耗，所以电解质溶液的碱

性不断减小，故答案为：减小；

③因为甲烷燃烧会有较多化学能以热能形式散失，而甲烷燃料电池可将化学能直接转化为电

能，提高了燃料的利用率，所以③通常情况下，甲烷燃料电池的能量利用率大于甲烷燃烧的

能量利用率，故答案为：大于。

20.2N,M60.5mol/(L-min)CAD

【详解】(1)反应进行到6min时N减少8mol-2mol=6mol,M增加5mol-2mol=3moL减少的

是反应物，增加的是生成物，其变化量之比等于化学计量系数比，因此反应的化学方程式为

2NM,故答案为：2NM；

(2)根据题图可知反应进行到6min时物质的物质的量不再发生变化，因此反应达到最大限度

的时间是6min,该时间内的平均反应速率v(N)=^*5=0.5mol/(L.min),故答案为：

2Lx6min

60.5mol/(Lmin)；

(3)A.达到平衡状态时正、逆反应速率相等，但不能为零，错误；

B.密度是混合气体的质量和容器容积的比值，在反应过程中质最和容积始终是不变的，因

此该条件下，混合气体的密度不再发生变化不能说明反应达到平衡状态，错误；

C正反应体积减小，则该条件下，混合气体的压强不再发生变化能说明反应达到平衡状态，

正确；

D该条件下，单位时间内消耗2molN的同时，生成ImolM,均表示正反应速率，不能说明

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反应达到平衡状态，错误。

故答案为：C。

(4)

A.升高温度，反应速率加快，故A符合题意；

B.容器容积不变，充入惰性气体Ar,反应物浓度不变，反应速率不变，故B不符合题意；

C容器压强不变，充入惰性气体Ar,容器容积增大，反应物浓度减小，反应速率减小，故C

不符合题意；

D使用催化剂，反应速率加快，故D符合题意；

故答案为：ADo

23

21.(1)a氧化C>2+2Hq+4e-=4OH.6.02xl0(sgNA)

(2)ABC

(3)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+

【解析】⑴

①a极通入氢气，氢气在a极失电子生成水，a是负极，该电极上发生氧化反应。

②b极通入氧气，氧气得电子生成氢氧根离子,发生的电极反应式是+2HQ+4}=4OH-。

③负极发生反应H2-2e-+2OH=2HQ,标准状况下，消耗11.2LH2时，转移的电子数为

11.2L

X2XNA=N；

22.4L/molA

(2)

A.铝制易拉罐为负极、碳棒为正极，电子由铝制易拉罐经导线流向碳棒，故A正确；

B.碳棒为正极，发生反应2H++2e-=H〃碳棒上有气体生成，该气体为氢气，故B正确;

C.铝质易拉罐逐渐被腐蚀，发生反应Al-3e-=AF*,说明铝失去电子，故C正确；

D.扬声器发声，说明该装置将化学能转化为电能，故D错误；

选ABC。

(3)

FeCh溶液腐蚀印刷电路铜板生成氯化亚铁和氯化铜，反应的离子方程式

2Fe"+Cu=2Fe2++Cu2+»

22.(1)1.4

3

(2)H2-2e+2OH=2H2O1.93X10CH?OH-6e+8OH=COf+6H2O30NA

(3)VB2+16OH--1le-=VO：+2B(OH)4+4H2O

【解析】(1)

Cu(s)+2Ag+(aq)=Cu2*(aq)+2Ag(s)设计原电池,若用铜、银做两个电极,开始两电极质量相等,

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当电路中转移O.Olmol电子时，则负极有0.005mol铜溶解，正极有0.01mol银生成，因此两

电极的质量差为O.Olmolx108g1110尸+0.005moix64g，mo「=1.4g；故答案为：1.4；

(2)

①假设使用的“燃料”是氢气(H2),根据图中电子转移方向得到a为负极，b为正极，则a极

-

的电极反应式为H2-2e+20H~-2H20o若电池中氨气(山)通入量为224mL(标准状况)即物质

的量为O.Olmol,且反应完全，电