高中 化学 必修 第二册 第六章 化学反应与能量《章末综合提升》课件

章末综合提升

第六章化学反应与能量概念梳理构建体系1分层突破提升能力2教考衔接明确考向3内容索引单元检测卷4概念梳理构建体系一、化学反应与能量1．化学能与热能2．化学能转化为电能的装置——原电池二、化学反应的速率与限度(化学平衡)返回

分层突破提升能力一、电极反应式的书写及判断1．书写电极反应式的原则电极反应式遵循质量守恒、得失电子守恒及电荷守恒2．电极反应式的书写思路针对练1．下列电极反应式与出现的环境相匹配的是选项电极反应式出现的环境AC2H5OH－12e－＋3H2O===CO2↑＋12H＋碱性环境下乙醇燃料电池的负极反应BO2＋2H2O－4e－===4OH－钢铁吸氧腐蚀的正极反应CCO－2e－＋CO===2CO2熔融碳酸盐环境下的CO燃料电池负极DH2－2e－===2H＋碱性环境下氢氧燃料电池的负极反应√A．碱性环境下，乙醇燃料电池中，乙醇转化为CO和H2O，电极反应式为C2H5OH－12e－＋16OH－===2CO＋11H2O，A错误；B．钢铁吸氧腐蚀的正极为O2得到电子，和溶液中的水生成OH－，电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，B错误；C．熔融碳酸盐为电解质，CO在反应中失电子转化为CO2，电极反应式为CO－2e－＋CO===2CO2，C正确；D．碱性环境下氢氧燃料电池的负极反应为H2＋2OH－－2e－===2H2O，D错误；答案选C。针对练2．燃料电池是目前电池研究的热点之一。现有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。下列叙述不正确的是A．a极是负极，该电极上发生氧化反应B．b极反应是O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．电子是由a极经外电路流向b极D．若将H2改成CH4，则负极电极反应为CH4－8e－＋2H2O===CO2＋8H＋√氢氧燃料电池工作时，通入氢气的一极(a极)为电池的负极，发生氧化反应，通入氧气的一极(b极)为电池的正极，发生还原反应，电子由负极经外电路流向正极，负极反应为H2－2e－＋2OH－===2H2O，正极反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，总反应方程式为2H2＋O2===2H2O，据此解答。A．氢氧燃料电池工作时，通入氢气的一极(a极)为电池的负极，发生氧化反应，故A正确；B．通入氧气的一极(b极)为电池的正极，发生还原反应，正极反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，故B正确；C．电子是由负极经外电路流向正极，故C正确；D．若将H2改成CH4，碱性环境下甲烷在负极转化为碳酸根离子，则负极电极反应为CH4－8e－＋10OH－===CO＋7H2O，故D错误。答案选D。针对练3．NO2是大气的主要污染物之一，某研究小组设计如图装置对NO2进行回收利用，装置中a、b为多孔石墨电极。下列说法正确的是A．b极为电池的正极，发生氧化反应B．a极的电极反应式为NO2＋2e－＋2H＋===NO＋H2OC．一段时间后，b极附近HNO3浓度增大D．电池总反应为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3√该装置为原电池装置，由题图可知，b电极通入氧气，氧气得到电子，发生还原反应，b电极为正极，则a电极为负极，以此解题。A．通入O2的一极得电子发生还原反应，为原电池的正极，故A错误；B．通入NO2的a极失电子发生氧化反应，其电极反应式为NO2－e－＋H2O===NO＋2H＋，故B错误；C．一段时间后，b极发生还原反应生成水，电极反应为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，b极附近HNO3浓度减小，故C错误；D．正极电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，负极电极反应式为NO2－e－＋H2O===NO＋2H＋，将正、负极电极反应式相加得电池总反应为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，故D正确。二、解答化学反应速率图像题的思路1．关注图像中的“点、线、面”(1)关注“面”——明确研究对象①理解各坐标轴所代表量的意义及曲线所表示的是哪些量之间的关系。②弄清楚是物质的量，还是浓度随时间的变化。(2)关注“线”①弄清曲线的走向，是增大还是减小，确定反应物和生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物。②分清突变和渐变；理解曲线“平”与“陡”即斜率大小的意义。(3)关注“点”解题时要特别关注特殊点，如坐标轴的交点、几条曲线的交叉点、极值点、转折点等。深刻理解这些特殊点的意义。2．联系规律如各物质的转化量之比与化学计量数之比的关系，各物质的化学反应速率之比与化学计量数之比的关系，外界条件的改变对化学反应速率的影响规律等。3．正确判断根据题干和题目要求，结合图像信息，正确利用相关规律做出正确的判断。针对练4．在1L的容器中，用纯净的CaCO3与100mL稀盐酸反应制取CO2，反应生成CO2的体积随时间的变化关系如图所示(CO2的体积已折算为标准状况下的体积)。下列分析正确的是A．OE段表示的平均反应速率最快B．F点收集到的CO2的量最多C．EF段，用HCl表示该反应的平均反应速率为0.04mol·L-1·min-1D．OE、EF、FG三段中，该反应用二氧化碳表示的平均反应速率之比为2∶6∶7√A．由题图可知相同时间内EF段产生的CO2最多，所以该段反应速率最快，A错误；B．G点收集到的CO2的量最多，B错误；C．EF段产生的CO2共

＝0.02mol，由于反应中n(HCl)∶n(CO2)＝2∶1，所以该段消耗的HCl的物质的量为0.04mol，时间是1min，所以用HCl表示的EF段平均反应速率是0.04mol·L-1·min-1，C正确；D．由于时间都是1min，所以OE、EF、FG三段中用二氧化碳表示的平均反应速率之比等于产生CO2的体积之比，即224∶(672－224)∶(784－672)＝2∶4∶1，D错误；答案选C。针对练5．T1

℃时，向容积为2L的恒容密闭容器中充入SO2和O2发生反应：2SO2(g)＋O2(g)⥫⥬2SO3(g)，容器中各组分的物质的量随时间变化如图所示。下列说法正确的是A．a、b两点反应速率：va<vbB．0～t2时间段，反应速率v(SO3)＝

mol·L-1·min-1C．t2时刻，反应体系中各组分的物质的量不再改变，说明化学反应的正、逆反应速率为零D．若反应在T2

℃进行(T2<T1)，反应进行t1min后，n(SO2)<0.8mol√a、b两点，随着反应的进行反应物的浓度减小，则反应速率：va＞vb，A说法错误；0～t2时间段，反应速率v(SO3)＝

＝mol·L-1·min-1，B说法正确；t2时刻，体系中各组分的物质的量不再改变，是因为正、逆反应速率相等，但不为零，C说法错误；若反应在T2

℃进行(T2<T1)，温度低，则反应速率小，则反应进行t1min后，n(SO2)＞0.8mol，D说法错误。返回教考衔接明确考向1．(2023·广东卷，6)负载有Pt和Ag的活性炭，可选择性去除Cl－实现废酸的纯化，其工作原理如图。下列说法正确的是A．Ag作原电池正极B．电子由Ag经活性炭流向PtC．Pt表面发生的电极反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－D．每消耗标准状况下11.2L的O2，最多去除1molCl－√由题图分析可知，Cl－在Ag极失去电子发生氧化反应，Ag为负极，A错误；电子由负极Ag经活性炭流向正极Pt，B正确；溶液为酸性，故Pt表面发生的电极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，C错误；每消耗标准状况下11.2L的O2，转移2mol电子，最多去除2molCl－，D错误。2．(2022·湖南卷，8)海水电池在海洋能源领域备受关注，一种锂—海水电池构造示意图如图。下列说法错误的是A．海水起电解质溶液作用B．N极仅发生的电极反应：2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑C．玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能D．该锂—海水电池属于一次电池√海水中含有丰富的电解质，如氯化钠、氯化镁等，可作为电解质溶液，故A正确；N为正极，电极反应主要为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，故B错误；Li为活泼金属，易与水反应，玻璃陶瓷的作用是防止水和Li反应，并能传导离子，故C正确；该电池不可充电，属于一次电池，故D正确。3．(2022·全国甲卷，10)一种水性电解液Zn­MnO2离子选择双隔膜电池如图所示[KOH溶液中，Zn2+以Zn(OH)存在]。电池放电时，下列叙述错误的是A．Ⅱ区的K＋通过隔膜向Ⅲ区迁移B．Ⅰ区的SO通过隔膜向Ⅱ区迁移C．MnO2电极反应：MnO2＋2e－＋4H＋===Mn2+＋2H2OD．电池总反应：Zn＋4OH－＋MnO2＋4H＋===Zn(OH)＋Mn2+＋2H2O√根据图示的电池结构和题目所给信息可知，Ⅲ区Zn为电池的负极，电极反应为Zn－2e－＋4OH－===Zn(OH)，Ⅰ区MnO2为电池的正极，电极反应为MnO2＋2e－＋4H＋===Mn2+＋2H2O。K＋从Ⅲ区通过隔膜向Ⅱ区迁移，A错误；Ⅰ区的SO通过隔膜向Ⅱ区移动，B正确；MnO2电极的电极反应式为MnO2＋2e－＋4H＋===Mn2+＋2H2O，C正确；电池的总反应为Zn＋4OH－＋MnO2＋4H＋===Zn(OH)＋Mn2+＋2H2O，D正确。4．(2022·浙江1月选考，19)在恒温恒容条件下，发生反应A(s)＋2B(g)⥫⥬3X(g)，c(B)随时间的变化如图中曲线所示。下列说法不正确的是A．从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率B．从b点切线的斜率可求得该化学反应在反应开始时的瞬时速率C．在不同时刻都存在关系：2v(B)＝3v(X)D．维持温度、容积、反应物起始的量不变，向反应体系中加入催化剂，c(B)随时间变化关系如图中曲线乙所示√A．从图像中可以得到单位时间内的浓度变化，反应速率是单位时间内物质的浓度变化计算得到，从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率，选项A正确；B．b点处的切线的斜率是此时刻物质浓度除以此时刻时间，为反应物B的瞬时速率，选项B正确；C．由化学反应速率之比等于化学方程式计量数之比分析，3v(B)＝2v(X)，选项C错误；D．维持温度、容积、反应物起始的量不变，向反应体系中加入催化剂，平衡不移动，反应速率增大，达到新的平衡状态，平衡状态与原来的平衡状态相同，选项D正确。5．(2019·浙江4月选考，17改编)下列说法正确的是A．H2(g)＋I2(g)⥫⥬2HI(g)，其他条件不变，缩小反应容器体积，正逆反应速率不变B．C(s)＋H2O(g)⥫⥬H2(g)＋CO(g)，碳的质量不再改变说明反应已达平衡C．若压强不再随时间变化能说明反应2A(？)＋B(g)⥫⥬2C(？)已达平衡，则A、C不能同时是气体D．恒压条件下发生反应N2(g)＋3H2(g)⥫⥬2NH3(g)，当气体压强不再改变时，反应达到平衡状态√返回单元检测卷1．(2024·河北唐县高一期末)下列生产、生活的过程中，化学能主要转化为热能的是A．用燃气灶烧菜B．加热碳酸氢钠晶体制取纯碱C．高炉炼铁D．用电热毯取暖√A．用燃气灶烧菜，燃气燃烧时，化学能主要转化为热能，A项符合题意；B．加热碳酸氢钠晶体制取纯碱是吸热反应，热能转化为化学能，B项不符合题意；C．高炉炼铁涉及的主要方程式为Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2，该反应为吸热反应，热能转化为化学能，C项不符合题意；D．用电热毯取暖，电能转化为热能，D项不符合题意。2．据报道，某国一集团拟在太空建造巨大的激光装置，把太阳光变成激光用于分解海水制氢：2H2O2H2↑＋O2↑，下列说法正确的是A．水的分解反应是放热反应B．氢气是一次能源C．使用氢气作燃料将会增加温室效应D．在这一反应中，光能转化为化学能√水的分解反应是吸热反应；H2是二次能源；H2是清洁能源，不会增加温室效应。3．(2023·辽宁建平县实验中学高一期末)下列装置能构成原电池的是√A．没有形成闭合回路，所以不能构成原电池，A错误；B．有自发进行的氧化还原反应、活泼性不同的电极、电解质溶液和闭合回路，符合原电池的构成原理和条件，B正确；C．四氯化碳不是电解质溶液，C错误；D．没有形成闭合回路，所以不能构成原电池，D错误。4．(2024·安徽马鞍山高一期末)在一定的条件下，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。下列说法错误的是A．t1时刻，v正>v逆B．t2时刻，反应达到平衡状态C．t3时刻，正、逆反应速率均为零D．t3时刻，反应处于平衡状态√A．根据图像可知：t1时刻，反应向正反应方向进行，正反应速率大于逆反应速率，A正确；B．根据图像可知：在t2时刻，正反应速率等于逆反应速率，反应达到平衡状态，B正确；C．根据图像可知：在t3时刻，反应达到平衡状态，正反应速率等于逆反应速率，但反应速率不为0，C错误；D．根据图像可知t3时刻，正反应速率等于逆反应速率，则反应处于平衡状态，D正确。5．(2023·辽宁大连八中高一检测)下列图示与对应的叙述相符的是A．图甲代表浓H2SO4稀释过程中体系的能量变化B．图乙表示反应物断键吸收的能量小于生成物成键放出的能量C．图丙表示白磷比红磷稳定D．图丁表示CO与H2O的反应过程与能量变化的关系√A．浓硫酸稀释是物理变化不是化学变化，没有反应物和生成物，A错误；B．图乙中反应物的能量低于生成物的能量，该反应为吸热反应，说明反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量，B错误；C．从图丙中可知，相同质量和状态的白磷能量高于红磷，则红磷更加稳定，C错误；D．CO与H2O反应生成CO2和H2的反应为吸热反应，图丁中所示能量变化正确，D正确。6．(2024·安徽蚌埠高一期末)某学生用如图装置研究原电池原理，下列说法错误的是A．图③中Zn片增重质量与Cu棒减轻质量的比为65∶64B．图②电子从Zn极经外电路转移到Cu极C．图①中Cu棒上没有气体产生D．图②与图③中正极产物的质量比为1∶32时，Zn棒减轻的质量相等√A．图③是原电池装置，锌做负极失电子生成锌离子，铜做正极，溶液中铜离子得到电子生成铜，锌电极减轻，铜电极增重，故A错误；B．②图是原电池，活泼金属锌是负极，铜是正极，所以电子由Zn沿导线流向Cu，故B正确；C．装置图①是化学腐蚀，锌和稀硫酸发生反应生成氢气，铜和稀硫酸不反应，图①中铜棒上没有气体产生，故C正确；D．图②与图③中负极电极反应为Zn－2e－===Zn2+，图②中正极电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，图③中正极电极反应为Cu2+＋2e－===Cu，正极生成物质量比为1∶32时，依据电子守恒计算两个原电池中电子转移相同，所以反应的锌的质量相同，故D正确。7．(2024·合肥高一期中)已知反应A＋B===C＋D的能量变化如图所示，下列说法不正确的是A．该反应为吸热反应B．该反应吸收的能量为E1－E2C．该图可表示为酸和碱的反应图像D．该反应中反应物的总能量低于生成物的总能量√8．(2023·河北唐山高一期末)实验室模拟工业合成氨，N2(g)＋3H2(g)⥫⥬2NH3(g)，反应条件是高温、高压，并且需要合适的催化剂。恒温恒容密闭容器中能说明该反应达到平衡状态的是A．v正(N2)＝3v逆(H2)B．容器内压强保持不变C．体系内气体的密度保持不变D．N2、H2和NH3的体积分数之比为1∶3∶2√A．反应速率之比等于化学计量数之比，v正(N2)＝3v逆(H2)时，正、逆反应速率不相等，没有达到平衡状态，A不符合题意；B．该反应是反应前后气体分子数改变的化学反应，物质的量与压强成正比，则混合气体的压强不随时间的变化而变化，达到平衡状态，B符合题意；C．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，C不符合题意；D．N2、H2和NH3的体积分数之比为1∶3∶2，不能说明正、逆反应速率相等，不能判断平衡状态，D不符合题意。9．(2023·辽宁锦州高一期末)质量均为mg的铁片、铜片和1L0.2mol/L的CuSO4溶液组成的装置如图所示。下列说法正确的是A．a和b用导线连接时，电子通过电解质溶液转移到铜片上B．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为Cu2+－2e－===CuC．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成黄色D．a和b用导线连接后，当电路中通过0.2mol电子时，理论上铁片与铜片的质量差为12g√A．a和b用导线连接时为原电池，电子由负极Fe经过导线流向正极Cu，不能进入溶液中，A错误；B．a和b用导线连接时为原电池，Cu作正极，正极反应式为Cu2+＋2e－===Cu，B错误；C．a和b用导线连接时为原电池，Fe作负极，负极反应式为Fe－2e－===Fe2+，a和b不用导线连接时，Fe与CuSO4反应为Cu2+＋Fe===Cu＋Fe2+，溶液均从蓝色变成浅绿色，C错误；D．a和b用导线连接时为原电池，负极反应式为Fe－2e－===Fe2+，正极反应式为Cu2+＋2e－===Cu，当电路中有0.2NA个电子通过时，溶解Fe为0.1mol，生成Cu为0.1mol，即溶解5.6gFe，生成6.4gCu，理论上铁片与铜片的质量差为5.6g＋6.4g＝12g，D正确。10．化学能与热能、电能等能量相互转化，关于化学能与其他能量相互转化的说法正确的是A．图1所示的装置能将化学能变为电能B．图2所示的反应为吸热反应，可表示铝热反应的能量变化C．对于放热反应H2＋Cl22HCl，化学能只转化为热能D．由图3可得，1molN2(g)和1molO2(g)生成NO(g)过程中吸收180kJ能量√A．图1所示的装置中，两烧杯内溶液没有用盐桥连接，不能形成闭合回路，不能形成原电池，所以不能将化学能转化为电能，A错误；B．图2所示的反应中，反应物的总能量高于生成物的总能量，为放热反应，可表示铝热反应的能量变化，B错误；C．对于放热反应H2＋Cl22HCl，化学能转化为热能的同时，还有一部分化学能转化为光能等，C错误；D．由图3可得，1molN2(g)和1molO2(g)生成2molNO(g)过程中，ΔH＝(946＋498－2×632)kJ·mol-1＝＋180kJ·mol-1，所以该反应吸收180kJ能量，D正确；故选D。11．(2023·安徽亳州高一期末)有M、N、P、E、F五种金属，已知：①M＋N2+===N＋M2+；②M、P用导线连接并放入硫酸溶液中，M表面有大量气泡逸出；③N、E用导线连接并放入E的硫酸盐溶液中，其中一极的电极反应式为E2+＋2e－===E；④P、F组成原电池时，F发生氧化反应。则这五种金属的还原性顺序是A．E＞P＞F＞M＞N B．E＞N＞M＞P＞FC．P＞F＞N＞M＞E D．F＞P＞M＞N＞E√①M＋N2+===N＋M2+，则金属性：M＞N；②M、P用导线连接并放入硫酸溶液中，M表面有大量气泡逸出，M为正极，P为负极，则金属性：P＞M；③N、E用导线连接并放入E的硫酸盐溶液中，其中一极的电极反应式为E2+＋2e－===E，则N溶解，说明金属性：N＞E；④P、F组成原电池时，F发生氧化反应，则F为负极，说明金属性：F＞P，因此这五种金属的还原性顺序是F＞P＞M＞N＞E，故D符合题意。12．(2023·河北唐县高一期末)某实验小组为探究影响H2O2分解的因素设计表中实验，下列有关说法错误的是A．实验①和②，可探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响B．实验①和③，可探究温度对H2O2分解速率的影响C．实验①和④，可探究催化剂对H2O2分解速率的影响D．由上述实验可知，增大H2O2浓度、升高温度都能加快H2O2分解速率序号溶液温度时间(收集50mLO2)①10mL15%H2O2溶液25℃160s②10mL30%H2O2溶液25℃120s③10mL15%H2O2溶液50℃50s④10mL15%H2O2溶液＋1mL5%FeCl3溶液50℃20s√A．实验①和②，变量为H2O2溶液浓度，可探究浓度对反应速率的影响，A正确；B．实验①和③，变量为温度，可探究温度对反应速率的影响，B正确；C．实验①和④相比，实验中加入的FeCl3溶液导致两组中H2O2的浓度略有差别，且二者温度不同，不能探究催化剂对反应速率的影响，C错误；D．通过实验数据及前面的分析可知，增大浓度、升高温度都能加快反应速率，D正确。序号溶液温度时间(收集50mLO2)①10mL15%H2O2溶液25℃160s②10mL30%H2O2溶液25℃120s③10mL15%H2O2溶液50℃50s④10mL15%H2O2溶液＋1mL5%FeCl3溶液50℃20s13．下列四个常用电化学装置的叙述错误的是A．图Ⅰ所示电池中，电子从锌片流出B．图Ⅱ所示干电池中锌皮作负极C．图Ⅲ所示电池为二次电池，放电过程中硫酸溶液浓度减小D．图Ⅳ所示电池中正极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－√A．图Ⅰ所示电池中，Zn为负极，Cu为正极，电流从铜片流出，进入锌片，电子从锌片流出，故A正确；B．图Ⅱ所示干电池中，锌发生失电子的氧化反应，则锌皮作负极，故B正确；C．铅酸蓄电池是可充电电池，为二次电池，放电时电池反应为Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，消耗硫酸，则硫酸溶液浓度减小，故C正确；D．图Ⅳ所示电池为氢氧酸性燃料电池，正极上O2得电子生成H2O，正极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，故D错误。14．(2024·辽宁锦州高一期末)一定温度下，向容积为2L的恒容密闭容器中投入一定量的气体A和B发生如下反应：3A(g)＋bB(g)⥫⥬cC(g)，A和B的物质的量浓度随时间变化如图所示，12s时生成C的物质的量为1.2mol。下列说法正确的是A．若2s时升高反应温度，v正增大，v逆减小B．b∶c＝1∶6C．m点时v正＝v逆D．12s时容器内的压强为起始压强的√根据转化浓度之比等于化学计量数之比得：0.6∶0.2∶0.6＝3∶b∶c，则b＝1，c＝3。A．升高反应温度，v正增大，v逆也增大，A错误；B．b∶c＝1∶3，B错误；C．m点还未达到平衡状态，v正≠v逆，C错误；D．恒温恒容条件下，压强之比等于物质的量之比等于浓度之比，起始容器内气体的总物质的量浓度为(0.8＋0.5)mol/L＝1.3mol/L，12s时容器内气体总物质的量浓度为(0.2＋0.3＋0.6)mol/L＝1.1mol/L，故12s时容器内的压强为起始压强的

，D正确。15．(12分)回答下列问题。(1)从能量的变化和反应的快慢等角度研究反应：2H2＋O2===2H2O。已知该反应为放热反应，如图能正确表示该反应中能量变化的是_____(填“A”或“B”)。从断键和成键的角度分析上述反应中能量的变化。化学键的键能如下表：则生成1mol水可以放出热量________kJ。化学键H—HO==O

H—O键能/(kJ/mol)436496463242A由题图可知，A中反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应，断裂2molH2中的化学键吸收2×436kJ热量，断裂1mol

O2中的化学键吸收496kJ热量，共吸收(2×436＋496)kJ＝1368kJ热量，形成4molH—O键释放4×463kJ＝1852kJ热量，2molH2在氧气中燃烧生成水的反应放热484kJ/mol，生成1mol水可以放出热量242kJ；(2)以下反应：①木炭与水制备水煤气；②氯酸钾分解；③炸药爆炸；④酸与碱的中和反应；⑤生石灰与水作用制熟石灰；⑥Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl；⑦气态水液化，属于放热反应的有：________(填序号)。常见的放热反应有：所有的燃烧、所有的中和反应、金属和酸的反应、金属与水的反应、大多数化合反应、铝热反应等，故属于放热反应的是③④⑤；③④⑤(3)分别按图甲、乙所示装置进行实验，图中两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸，乙中Ⓐ为电流表。请回答下列问题：①以下叙述中，正确的是________(填字母)。A．甲中锌片是负极，乙中铜片是正极B．两烧杯中铜片表面均有气泡产生C．两烧杯中溶液pH均增大D．产生气泡的速率甲中比乙中慢E．乙的外电路中电流方向Zn→CuF．乙溶液中SO向铜片方向移动②乙中能量转化的主要形式为___________________。③在乙装置中，如果把稀硫酸换成硫酸铜溶液，铜电极的电极反应式是__________________，当电路中转移0.25mol电子时，消耗负极材料的质量为________g。CD化学能转化为电能Cu2+＋2e－===Cu8.125①A．甲没有形成闭合回路，不能形成原电池，故A错误；B．铜为金属活动性顺序表H之后的金属，不能与稀硫酸反应，甲烧杯中铜片表面没有气泡产生，故B错误；C．两烧杯中硫酸都参加反应，氢离子浓度减小，溶液的pH均增大，故C正确；D．乙能形成原电池反应，较一般化学反应速率更大，所以产生气泡的速率甲中比乙中慢，故D正确；E.原电池电子由负极经外电路流向正极，乙形成原电池，Zn为负极，Cu为正极，则电流方向Cu→Zn，故E错误；F.原电池中阴离子移向负极，阳离子移向正极，乙溶液中硫酸根向锌片方向移动，故F错误。故答案为CD；②乙形成闭合回路，形成原电池，将化学能转化为电能；③在乙装置中，如果把硫酸换成硫酸铜溶液，Cu2+在正极上得电子被还原产生Cu，电极反应式为Cu2+＋2e－===Cu，Zn为负极，电极反应式为Zn－2e－===Zn2+，n(Zn)＝

n(e－)＝0.125mol，m(Zn)＝0.125mol×65g/mol＝8.125g。16．(15分)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400mL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)：①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_________________________________________________________________。②求3～4min时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率：_________________(设溶液体积不变)。时间/min12345氢气体积/mL(标准状况)1002404645766202～3

该反应是放热反应，此时间段温度较高且盐酸浓度较大，反应速率最快0.025mol·L-1·min-1①在0～1min、1～2min、2～3min、3～4min、4～5min时间段中，产生气体的体积分别为100mL、140mL、224mL、112mL、44mL，由此可知反应速率最大的时间段为2～3min；原因是该反应是放热反应，此时间段温度较高且盐酸浓度较大，反应速率最快。②在3～4min时间段内，n(H2)＝

＝0.005mol，消耗盐酸的物质的量为0.01mol，故v(HCl)＝

＝0.025mol·L-1·min-1。(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，你认为不可行的是____(填字母)。A．蒸馏水 B．KCl溶液C．KNO3溶液 D．CuSO4溶液√加入蒸馏水及加入KCl溶液，H＋浓度减小，反应速率减小且不减少产生氢气的量，故A、B不符合题意；C项，加入KNO3溶液，H＋浓度减小，因酸性溶液中有NO，具有强氧化性，与Zn反应无氢气生成，符合题意；D项，加入CuSO4溶液，形成原电池，反应速率加快，且影响生成氢气的量，符合题意。√(3)某温度下在4L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的反应速率之比为3∶1C．容器内气体压强保持不变D．容器内气体的总质量保持不变E．生成1molY的同时消耗2molZ③2min内Y的转化率为________。3X(g)＋Y(g)⥫⥬2Z(g)AC10%①由图像可以看出，反应中X、Y的物质的量减少，应为反应物，Z的物质的量增多，应为生成物，当反应进行到5min时，Δn(Y)＝0.2mol，Δn(Z)＝0.4mol，Δn(X)＝0.6mol，则Δn(Y)∶Δn(Z)∶Δn(X)＝1∶2∶3，参加反应的物质的物质的量之比等于其化学计量数之比，则反应的化学方程式为3X(g)＋Y(g)⥫⥬2Z(g)。③2min内Y的转化率＝×100%＝×100%＝10%。17．(15分)能源是现代文明的原动力，通过化学方法可以使能量按人们所期望的形式转化，从而开辟新能源和提高能源的利用率。请回答下列问题。(1)工业合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)⥫⥬2NH3(g)是放热的可逆反应，反应条件是高温、高压，并且需要合适的催化剂。已知1molN2(g)完全反应生成NH3(g)可放出92kJ热量。如果将10molN2(g)和足量H2(g)混合，使其充分反应，放出的热量________(填“大于、“小于”或“等于”)920kJ。合成氨反应是可逆反应，反应物不能完全转化，所以将10molN2(g)和足量H2(g)混合，使其充分反应，消耗的N2一定小于10mol，生成氨气的物质的量小于20mol，放出的热量小于920kJ。小于(2)实验室模拟工业合成氨时，在容积为2L的密闭容器内，反应经过10min后，生成10molNH3。①用N2表示的化学反应速率为_________________。②一定条件下，能说明该反应进行到最大限度的是________(填字母)。a．N2的转化率达到最大值b．N2、H2和NH3的体积分数之比为1∶3∶2c．体系内气体的密度保持不变d．体系内物质的平均相对分子质量保持不变0.25mol·L-1·min-1ad①v(NH3)＝

＝0.5mol·L-1·min-1，v(N2)＝

v(NH3)＝

×0.5mol·L-1·min-1＝0.25mol·L-1·min-1。②反应进行到最大限度，即达到平衡状态，N2的转化率达到最大值，则说明反应达到平衡状态，a项正确；N2、H2和NH3的体积分数之比为1∶3∶2，不能说明各物质的浓度保持不变，无法说明反应达到平衡状态，b项错误；体系内气体的总质量保持不变，总体积保持不变，则气体的密度始终保持不变，因此密度不变不能说明反应达到平衡状态，c项错误；体系内气体的总质量保持不变，因合成氨反应是气体分子数减小的反应，若物质的平均相对分子质量保持不变时，可说明反应达到平衡状态，d项正确。(3)某实验小组同学进行如图甲所示实验，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”)的能量变化可用图乙表示。降低①Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体反应吸收热量，则反应后②中的温度降低；Al与盐酸反应放出热量，从图乙中能量变化可以看出，反应物的总能量高于生成物的总能量，则可表示反应过程①的能量变化。(4)用CH4和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如图丙：①电极d是________(填“正极”或“负极”)，电极c的电极反应式为________________________________。②若线路中转移2mol电子，则该燃料电池理论上消耗的O2在标准状况下的体积为________L。CH4－8e－＋2H2O===CO2＋8H＋11.2正极①因电极c是电子流出的一极，则电极c为负极，电极d为正极，甲烷在负极上发生氧化反应生成CO2，电极反应式为CH4－8e－＋2H2O===CO2＋8H＋。②原电池中正极反应式为2O2＋8H＋＋8