2023-2024学年广东省深圳市富源学校高二上学期期中化学试题及答案

试题PAGE1试题2023年秋季学期富源学校高二年级期中考试化学(考试时间：75分钟试卷满分：100分)可能用到的相对原子质量：H1S32一、选择题(1-10每题2分，11-16每题4分，共44分)1.下列反应属于放热反应的是A. B.浓硫酸溶于水C.镁与稀盐酸的反应 D.石灰石分解制备氧化钙2.下列反应属于非氧化还原反应，且能量变化与图示能量相符合的是A.与稀反应 B.氢气与氮气的化合反应C.灼热的炭与反应 D.晶体与晶体反应3.下列热化学方程式正确的是选项已知条件热化学方程式A的燃烧热为B、完全反应，放出热量CD白磷()比红磷能量多A.A B.B C.C D.D4.。反应达平衡时，下列措施能提高N2转化率的是①降温②恒压通入惰性气体③增加N2的浓度④加压⑤催化剂A.①④ B.①② C.②⑤ D.③④5.已知：NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)。现将体积之比为1：2的NO2和SO2的混合气体置于密闭恒容的容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是A.混合气体总物质的量保持不变B.混合气体密度保持不变C.NO2(g)和SO2(g)的浓度保持不变D.每消耗1molSO2，同时消耗0.5molSO3(g)6.在两个密闭的锥形瓶中，0.05g形状相同的镁条(过量)分别与2mL的盐酸和醋酸反应，测得容器内压强随时间的变化曲线如下图。下列说法不正确的是A.曲线②代表醋酸与镁条反应B.反应开始时，盐酸与Mg反应的更快C.反应结束时两容器内基本相等D.反应过程中盐酸下降更快7.一定温度下，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，对该反应的推断合理的是A.该反应的化学方程式为3B＋4D6A＋2CB.反应进行到1s时，v(A)=v(D)C.反应进行到6s时，B的平均反应速率为0.05mol·L-1·s-1D.反应进行到6s时，各物质的反应速率相等8.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是A.溶液中加入固体后颜色变深B.工业合成氨中，采用高压的条件C.由组成的平衡体系加压后颜色变深D.工业生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高的利用率9.铜锌原电池装置如图所示，有关说法正确的是A.锌片作正极 B.铜片上产生气泡C.可将电能转化成化学能 D.电子由铜片经溶液流向锌片10.下列有关电池的叙述正确的是()A.氢氧燃料电池属于环境友好电池，能量转化率可达100％B.锌锰干电池是一种常用的二次电池C锌锰干电池工作一段时间后锌外壳逐渐变薄D.铅蓄电池负极是PbO2，正极是Pb11.已知完全分解1molH2O2放出热量为98kJ，在含有少量I-的溶液中H2O2分解的机理为反应Ⅰ：H2O2(aq)+I-(aq)IO-(aq)+H2O(l)△H1反应Ⅱ：H2O2(aq)+IO-(aq)O2(g)+I-(aq)+H2O(l)△H2在一定温度下，其反应过程能量变化如图所示，下列有关该反应的说法不正确的是A.反应Ⅱ高温下能自发进行B.H2O2分解产生氧气的速率是由反应I决定的C.I-、IO-都是催化剂D.△H1+△H2=-196kJ•mol-112.下列有关说法正确的是A.足量的FeCl3溶液与少量KI溶液反应后，用CCl4萃取生成的I2，分液。再往水溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红，说明该反应为可逆反应B.2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行，则该反应的∆H>0C.过量锌与少量稀硫酸反应制备氢气，往稀硫酸中加入少量醋酸钠固体，可以减慢氢气的产生速率，但是不会影响生成氢气的总量D.已知2NO2N2O4∆H<0，升高温度，v正下降，v逆增加，N2O4百分含量下降13.氯碱工业能耗大，通过如图改进的设计可大幅度降低能耗，下列说法不正确的是A.电极A接电源正极，发生氧化反应B.电极B的电极反应式为：C.应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度较高的溶液D.改进设计中通过提高电极B上反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗14.已知NO2和N2O4可以相互转化：2NO2（g）⇌N2O4（g）（正反应为放热反应）。现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一体积为2L的恒温密闭容器中，反应物物质的量随时间变化关系如图所示，则下列说法错误的是（）A.前10min内用NO2表示的化学反应速率v（NO2）=0.02mol·L-1•min-1B.反应进行至25min时，曲线发生变化的原因可以是向容器中添加NO2（g）C.若要达到与最后相同的化学平衡状态，在25min时还可以采取的措施是添加N2O4（g）D.a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态点成是b和d15.中国化学家研究出一种新型复合光催化剂(C3N4/CQDs)，能利用太阳光高效分解水，原理如图所示。下列说法不正确的是A.通过该催化反应，实现了太阳能向化学能的转化B.反应Ⅰ中涉及到O-H键的断裂和H-H、O-O键的形成C.反应Ⅱ为2H2O22H2O+O2↑D.光催化剂明显降低了2H2O22H2O+O2↑的反应热16.科学家设计出质子膜燃料电池，实现了利用废气资源回收能量并得到单质硫。质子膜燃料电池的结构示意图如下图所示。下列说法错误的是A.电极a为电池负极B.电极b上发生的电极反应：C.电路中每通过4mol电子，在负极消耗44.8LD.每17g参与反应，有1mol经质子膜进入正极区二、非选择题(共56分)17.I．回答下列问题。（1）汽车发动机工作时会引发和反应，生成等污染大气，其中生成NO的能量变化如图所示，图中对应反应的热化学方程式为_______。（2）下图是与CO反应转化为和NO过程中的能量变化示意图，该反应的活化能为_______kJ/mol。根据图分析，若0.5molCO被氧化，该过程放出的热量Q=_______kJ。若该反应是可逆反应，在相同条件下将0.5molCO与1mol混合，则充分反应后放出的热量_______(填“>”“＜”或“=”)QkJ。Ⅱ．化学反应常伴随热效应。某些反应(如中和反应)热量变化，其数值Q可通过量热装置测量反应前后体系温度变化，用公式计算获得。（3）热量的测定：取NaOH和盐酸各50mL进行反应，测得反应前后体系的温度值(℃)分别为、，则该过程放出的热量为_______J(c和分别取和，忽略水以外各物质吸收的热量，下同)。（4）甲同学测量放热反应的焓变(忽略温度对焓变的影响，下同)。实验结果见下表。序号反应试剂体系温度/℃反应前反应后i溶液100mL1.20gFe粉abii0.56gFe粉ac①温度：b_______c(填“>”“＜”或“=”)。②_______(选择表中一组数据计算)。结果表明，该方法可行。（5）化学能可转化为热能，写出其在生产或生活中的一种应用_______。18.某探究性学习实验小组做了如下实验：利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之间的反应来探究外界条件改变对化学反应速率的影响。实验序号实验温度/KKMnO4溶液(硫酸酸化)H2C2O4溶液H2O溶液颜色褪至无色时所需时间/sV/mLc/mol·L-1V/mLc/mol·L-1V/mLA29320.0250.13t1BT120.0230.1V18C31320.02V20.15t1（1）通过实验A、B，可探究_______的改变对反应速率的影响，其中V1=_______，T1=_______；通过实验_______可探究出温度变化对化学反应速率的影响。（2）若，则由此实验可以得出的结论是_______；利用实验B中数据计算，用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为v(KMnO4)=_______。19.在容积为2.0L的密闭容器中，通入一定量的N2O4，发生反应：N2O4(g)2NO2(g)。100℃时，各物质浓度随时间变化如下图所示。（1）60s内，v(N2O4)=___________。（2）下列叙述中，能说明该反应达到化学平衡状态的是___________(填字母序号)。A.NO2的生成速率是N2O4的生成速率的2倍B.容器内混合气体的密度不再变化C.单位时间内消耗amolN2O4，同时生成2amolNO2D.容器内的压强不再变化（3）降低温度，混合气体的颜色变浅，正反应是___________反应(填“放热”或“吸热”)。（4）欲提高N2O4的平衡转化率，理论上可以采取的措施为___________。A．增大压强B．升高温度C．加入催化剂（5）100℃时，该反应的化学平衡常数的表达式为___________，数值为___________。（6）平衡时，N2O4的转化率是___________。（7）100℃时，在容器中按初始浓度c(N2O4)=0.10mol/L、c(NO2)=0.10mol/L投料，反应___________进行(填“正向”或“逆向”)。20.化学小组用双液原电池原理研究酸碱性对物质氧化性、还原性强弱的影响。通过改溶液酸碱性，观察电压表读数的变化，读数越大，则对应物质的氧化性(或还原性)越强。已知：①电压高低主要与电极反应有关，还与溶液的温度、离子的浓度、pH值等因素有关。②的还原产物与溶液酸碱性有关，在强酸性溶液中，被还原为；在中性和弱碱性溶液中，被还原为；在强碱性溶液中，被还原为。（1）连接电压表，形成闭合回路，测得初始电压为。实验装置要置于水浴内的原因：_____。实验操作和读数记录如下：

左烧杯(/)右烧杯(，调pH=4)电压表读数变化①逐滴加入5mL0.05mol/L

由逐渐降低②逐滴加入5mL0.1mol/LNaOH

由逐渐升高③

逐滴加入5mL0.05mol/L由逐渐升高④

加入少量0.1mol/LNaOH由略微下降继续逐滴加入NaOH至5mL再迅速下降（2）同学甲根据实验③推导出酸性增强，的氧化性增强，实验②可以得出：_______。（3）同学乙认为实验①中，加入酸后，还原剂转化成了_______(填化学式)。（4）同学丙认为实验设计不够严谨，以实验①②为例，应该往左边烧杯中加入_______，测得电压为，以此作为实验①②初始电压。（5）同学丁认为，实验③加入5mL溶液后，右边烧杯内的电极反应为：_______。实验④加入5mLNaOH溶液后，右边烧杯内的电极反应为：_______。2023年秋季学期富源学校高二年级期中考试化学(考试时间：75分钟试卷满分：100分)可能用到的相对原子质量：H1S32一、选择题(1-10每题2分，11-16每题4分，共44分)1.下列反应属于放热反应的是A B.浓硫酸溶于水C.镁与稀盐酸的反应 D.石灰石分解制备氧化钙【答案】C【解析】【详解】A．碳与反应属于吸热反应，A不符合题意；B．浓硫酸溶于水放出热量，但该过程属于物理变化，不属于化学反应，B不符合题意；C．镁与稀盐酸的反应属于放热反应，C符合题意；D．石灰石分解属于吸热反应，D不符合题意；故选C。2.下列反应属于非氧化还原反应，且能量变化与图示能量相符合的是A.与稀反应 B.氢气与氮气的化合反应C.灼热的炭与反应 D.晶体与晶体反应【答案】D【解析】【分析】由图可知，反应物总能量小于生成物总能量，该反应为吸热反应。【详解】A．与稀的反应为中和反应，中和反应放热，不满足条件，故不选A；B．氢气与氮气反应生成氨气，属于氧化还原反应，不满足条件，故不选B；C．灼热的炭与反应生成一氧化碳，属于氧化还原反应，不满足条件，故不选C；D．晶体与晶体的反应是复分解反应，属于非氧化还原反应，且为吸热反应，满足条件，故选D；选D。3.下列热化学方程式正确的是选项已知条件热化学方程式A的燃烧热为B、完全反应，放出热量CD白磷()比红磷能量多A.A B.B C.C D.D【答案】D【解析】【详解】A．燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物所释放的热量，应是1mol气态H2和气态O2反应生成1mol液态水放出的热量，故A错误；B．根据1molSO2、0.5molO2完全反应后，放出热量98.3kJ可知，则2molSO2、1molO2完全反应后，放出热量196.6kJ，因此2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH＝−196.6kJ∙mol−1，故B错误；C．根据ΔH＝−57.3kJ∙mol−1，生成BaSO4沉淀，放出的热量大于114.6kJ，故H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)＝BaSO4(s)+2H2O(l)ΔH＜−114.6kJ∙mol−1，故C错误；D．根据31g即0.25mol白磷比31g即1mol红磷能量多bkJ，白磷转化为红磷会释放能量，1mol白磷固体变为4mol红磷固体释放4bkJ的热量，因此，故D正确。综上所述，答案为D。4.。反应达平衡时，下列措施能提高N2转化率的是①降温②恒压通入惰性气体③增加N2的浓度④加压⑤催化剂A.①④ B.①② C.②⑤ D.③④【答案】A【解析】【详解】①合成氨反应为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动，氮气转化率增大，故正确；②恒压条件下通入惰性气体相当于减小压强，该反应是气体体积减小的反应，减小压强，平衡向逆反应方向进行，氮气转化率降低，故错误；③增加氮气的浓度，衡向正反应方向移动，氢气转化率增大，但氮气转化率减小，故错误；④该反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，氮气转化率增大，故正确；⑤使用催化剂，化学反应速率增大，但化学平衡不移动，氮气转化率不变，故错误；①④正确，故选A。5.已知：NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)。现将体积之比为1：2的NO2和SO2的混合气体置于密闭恒容的容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是A.混合气体总物质的量保持不变B.混合气体密度保持不变C.NO2(g)和SO2(g)的浓度保持不变D.每消耗1molSO2，同时消耗0.5molSO3(g)【答案】C【解析】【详解】A.该反应为气体体积不变的反应，无论平衡与否混合气体总物质的量保持不变，混合气体总物质的量保持不变不能作为反应达到平衡状态的标志，选项A不符合题意；B．反应在密闭容器中进行，容器体积不变，反应物均为气体，故无论平衡与否混合气体密度保持不变，密度不变不能作为反应达到平衡状态的标志，选项B不符合题意；C．起始NO2(g)和SO2(g)的体积比为1：2，即物质的量之比为1：2，但反应计量数中为1：1，反应末达平衡时两者的物质的量会改变，但处于恒容的容器，故NO2(g)和SO2(g)的浓度保持不变反应达平衡状态，选项C符合题意；D．每消耗1molSO2，同时消耗0.5molSO3（g），则正逆反应速率不相等，反应没达到平衡状态，选项D不符合题意；答案选C。6.在两个密闭的锥形瓶中，0.05g形状相同的镁条(过量)分别与2mL的盐酸和醋酸反应，测得容器内压强随时间的变化曲线如下图。下列说法不正确的是A.曲线②代表醋酸与镁条反应B.反应开始时，盐酸与Mg反应的更快C.反应结束时两容器内基本相等D.反应过程中盐酸下降更快【答案】A【解析】【分析】醋酸为弱酸、盐酸为强酸，等浓度盐酸和镁反应速率更快，故曲线②代表盐酸与镁条反应、曲线①代表醋酸与镁条反应；【详解】A．由分析可知，曲线②代表盐酸与镁条反应、曲线①代表醋酸与镁条反应，A错误；B．醋酸为弱酸、盐酸为强酸，等浓度盐酸和镁反应速率更快，B正确；C．等浓度盐酸、醋酸最终电离出氢离子的物质的量相同，故反应结束时两容器内基本相等，C正确；D．醋酸为弱酸，盐酸为强酸，等浓度盐酸和镁反应速率更快，醋酸中氢离子随反应进行会不断被电离出来，故反应过程中盐酸下降更快，D正确；故选A。7.一定温度下，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，对该反应的推断合理的是A.该反应的化学方程式为3B＋4D6A＋2CB.反应进行到1s时，v(A)=v(D)C.反应进行到6s时，B的平均反应速率为0.05mol·L-1·s-1D.反应进行到6s时，各物质的反应速率相等【答案】C【解析】【详解】A．B和C反应过程物质的量减少，为反应物，物质的量变化分别为0.6mol、0.8mol；A和D反应过程物质的量增加，为生成物，物质的量变化分别为1.2mol、0.4mol；反应后反应物为消耗完全，说明为可逆反应，结合物质的量变化比值可知则反应方程式：，故A错误；B．根据速率比等于化学计量数之比，，故B错误；C．反应进行到6s时，B的平均反应速率为，故C正确；D．反应进行到6s时，反应速率不变，速率比等于计量数之比，故D错误；答案选C。8.下列事实不能用勒夏特列原理解释是A.溶液中加入固体后颜色变深B.工业合成氨中，采用高压的条件C.由组成的平衡体系加压后颜色变深D.工业生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高的利用率【答案】C【解析】【详解】A．硫氰合铁溶液中存在如下平衡：Fe3++3SCN—Fe(SCN)3，向硫氰化铁溶液中加入固体硫氰化钾，硫氰酸根离子浓度增大，平衡向正反应方向移动，硫氰化铁的浓度最大，溶液颜色变深，所以加入固体硫氰化钾后颜色变深能用平衡移动原理解释，故A不符合题意；B．合成氨反应为气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，氨气的产率增大，所以工业合成氨中，采用高压的条件能用平衡移动原理解释，故B不符合题意；C．氢气和碘蒸气反应生成碘化氢的反应为气体体积不变的反应，增大压强，化学平衡不移动，则平衡体系加压后颜色变深不能用勒夏特里原理解释，故C符合题意；D．二氧化硫的催化氧化反应为可逆反应，使用过量的空气，反应物的浓度增大，平衡向正反应方向移动，二氧化硫的转化率增大，所以工业生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高二氧化硫的利用率能用平衡移动原理解释，故D不符合题意；故选C。9.铜锌原电池装置如图所示，有关说法正确的是A.锌片作正极 B.铜片上产生气泡C.可将电能转化成化学能 D.电子由铜片经溶液流向锌片【答案】B【解析】【分析】Zn、Cu、硫酸溶液构成原电池，Zn比Cu活泼，Zn为负极、Cu为正极。【详解】A.Zn比Cu活泼，Zn为负极，故A错误；B.Cu为正极，氢离子在Cu片上得电子发生还原反应生成氢气，所以Cu片上有气泡产生，故B正确；C.该装置为原电池，可将化学能转化为电能，故C错误；D.在原电池中，电子从负极经导线流向正极，即电子从锌片经导线流向铜片，故D错误；答案选B。【点睛】注意电子不能通过电解质溶液，为易错点。10.下列有关电池的叙述正确的是()A.氢氧燃料电池属于环境友好电池，能量转化率可达100％B.锌锰干电池是一种常用的二次电池C.锌锰干电池工作一段时间后锌外壳逐渐变薄D.铅蓄电池负极是PbO2，正极是Pb【答案】C【解析】【详解】A．燃料电池转化率不可能100%，故A错误；B．锌锰干电池是一种常用的一次电池，故B错误；C．锌锰干电池工作过程中，负极反应为：Zn-2e-=Zn2+，锌外壳不断被腐蚀而逐渐变薄，故C正确；D．铅蓄电池负极是Pb，正极是PbO2，故D错误；答案选C。11.已知完全分解1molH2O2放出热量为98kJ，在含有少量I-的溶液中H2O2分解的机理为反应Ⅰ：H2O2(aq)+I-(aq)IO-(aq)+H2O(l)△H1反应Ⅱ：H2O2(aq)+IO-(aq)O2(g)+I-(aq)+H2O(l)△H2在一定温度下，其反应过程能量变化如图所示，下列有关该反应的说法不正确的是A.反应Ⅱ高温下能自发进行B.H2O2分解产生氧气的速率是由反应I决定的C.I-、IO-都是催化剂D.△H1+△H2=-196kJ•mol-1【答案】C【解析】【分析】【详解】A．根据能量变化图可知反应Ⅱ为吸热反应，即，又因为该反应的，故反应Ⅱ高温下能自发进行，A正确；B．反应Ⅰ的活化能高，反应速率慢，故分解产生氧气的速率由反应Ⅰ决定，B正确；C．根据反应过程可知，I-是反应的催化剂，而IO-是中间产物，C错误；D．完全分解放出热量，反应Ⅰ、Ⅱ相加即得，D正确；故选：C。12.下列有关说法正确的是A.足量的FeCl3溶液与少量KI溶液反应后，用CCl4萃取生成的I2，分液。再往水溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红，说明该反应为可逆反应B.2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行，则该反应的∆H>0C.过量锌与少量稀硫酸反应制备氢气，往稀硫酸中加入少量醋酸钠固体，可以减慢氢气的产生速率，但是不会影响生成氢气的总量D.已知2NO2N2O4∆H<0，升高温度，v正下降，v逆增加，N2O4百分含量下降【答案】C【解析】【详解】A．足量的FeCl3溶液与少量KI溶液反应后，用CCl4萃取生成的I2，分液。KI溶液不足，反应后FeCl3有剩余，再往水溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红，不能说明该反应为可逆反应，故A错误；B．2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)的，在常温下能自发进行则∆H<0，故B错误；C．醋酸钠与稀硫酸反应生成醋酸弱电解质，可以降低氢离子浓度，氢气的产生速率，但氢离子的总物质的量不变，不影响成氢气的总量，故C正确；D．2NO2N2O4∆H<0，升高温度，v正和v逆都增加，平衡逆向移动，N2O4百分含量下降，故D错误；故答案为C。13.氯碱工业能耗大，通过如图改进的设计可大幅度降低能耗，下列说法不正确的是A电极A接电源正极，发生氧化反应B.电极B的电极反应式为：C.应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度较高的溶液D.改进设计中通过提高电极B上反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗【答案】B【解析】【详解】A．电极A是氯离子变为氯气，化合价升高，失去电子，是电解池阳极，因此电极A接电源正极，发生氧化反应，故A正确；B．电极B为阴极，通入氧气，氧气得到电子，其电极反应式为：，故B错误；C．右室生成氢氧根，应选用阳离子交换膜，左边的钠离子进入到右边，在右室获得浓度较高的溶液，故C正确；D．改进设计中增大了氧气的量，提高了电极B处的氧化性，通过反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗，故D正确。综上所述，答案为B。14.已知NO2和N2O4可以相互转化：2NO2（g）⇌N2O4（g）（正反应为放热反应）。现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一体积为2L的恒温密闭容器中，反应物物质的量随时间变化关系如图所示，则下列说法错误的是（）A.前10min内用NO2表示的化学反应速率v（NO2）=0.02mol·L-1•min-1B.反应进行至25min时，曲线发生变化的原因可以是向容器中添加NO2（g）C.若要达到与最后相同的化学平衡状态，在25min时还可以采取的措施是添加N2O4（g）D.a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点成是b和d【答案】A【解析】【分析】根据题中2NO2（g）⇌N2O4（g）可知，本题考查化学反应速率和化学平衡，运用化学反应速率计算公式和勒夏特列原理分析。【详解】由图可知0﹣10min平衡状态时，X曲线Δc=（0.6﹣0.2）mol·L-1=0.4mol·L-1，Y曲线Δc=（0.6﹣0.4）mol·L-1=0.2mol·L-1，X曲线浓度变化量是Y曲线浓度变化量的2倍，则X曲线表示NO2浓度随时间的变化曲线，Y曲线表示N2O4浓度随时间的变化曲线；反应时NO2浓度增大，N2O4浓度减小，说明反应逆向进行；A.前10min内用NO2表示的化学反应速率v（NO2）==0.04mol·L-1•min-1，故A错误；B.反应进行至25min时，c（NO2）增大、c（N2O4）不变，所以改变的条件可能是向容器中添加NO2（g），故B正确；C.若要达到与最后相同的化学平衡状态，在25min时还可以增大生成物平衡逆向移动来实现，故C正确；D.如果各物质的浓度不变时，该可逆反应达到平衡状态，根据图知，b、d点各物质浓度不变，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故D正确；答案选A。15.中国化学家研究出一种新型复合光催化剂(C3N4/CQDs)，能利用太阳光高效分解水，原理如图所示。下列说法不正确的是A.通过该催化反应，实现了太阳能向化学能的转化B.反应Ⅰ中涉及到O-H键的断裂和H-H、O-O键的形成C.反应Ⅱ为2H2O22H2O+O2↑D.光催化剂明显降低了2H2O22H2O+O2↑的反应热【答案】D【解析】【详解】A．该过程是利用太阳光实现高效分解水，所以该反应中太阳能转化为化学能，A正确；B．反应I是水反应生成H2与H2O2，故反应Ⅰ中涉及到O－H键的断裂和H－H、O－O键的形成，B正确；C．反应II是过氧化氢分解产生H2O与O2，反应过程可表示为：2H2O22H2O+O2↑，C正确；D．催化剂只能降低反应的活化能，不能改变反应热，D错误；故合理选项是D。16.科学家设计出质子膜燃料电池，实现了利用废气资源回收能量并得到单质硫。质子膜燃料电池的结构示意图如下图所示。下列说法错误的是A.电极a为电池的负极B.电极b上发生的电极反应：C.电路中每通过4mol电子，在负极消耗44.8LD.每17g参与反应，有1mol经质子膜进入正极区【答案】C【解析】【分析】据图知，该燃料电池中，a电极上H2S失电子生成S2和H+，为负极，负极反应式为2H2S-4e-=S2+4H+，b电极为正极，正极上O2得电子和氢离子反应生成H2O，电极反应式为O2+4H++4e−＝2H2O，据此解答。【详解】A．通过以上分析知，a电极上失电子生成，为负极，故A正确；B．b电极上氧气得电子和氢离子反应生成水，，故B正确；C．没有给定标准状况，无法确定气体体积故C错误；D．，根据，每17g参与反应，有1mol经质子膜进入正极区，故D正确。答案选C。二、非选择题(共56分)17.I．回答下列问题。（1）汽车发动机工作时会引发和反应，生成等污染大气，其中生成NO的能量变化如图所示，图中对应反应的热化学方程式为_______。（2）下图是与CO反应转化为和NO过程中的能量变化示意图，该反应的活化能为_______kJ/mol。根据图分析，若0.5molCO被氧化，该过程放出的热量Q=_______kJ。若该反应是可逆反应，在相同条件下将0.5molCO与1mol混合，则充分反应后放出的热量_______(填“>”“＜”或“=”)QkJ。Ⅱ．化学反应常伴随热效应。某些反应(如中和反应)的热量变化，其数值Q可通过量热装置测量反应前后体系温度变化，用公式计算获得。（3）热量的测定：取NaOH和盐酸各50mL进行反应，测得反应前后体系的温度值(℃)分别为、，则该过程放出的热量为_______J(c和分别取和，忽略水以外各物质吸收的热量，下同)。（4）甲同学测量放热反应的焓变(忽略温度对焓变的影响，下同)。实验结果见下表。序号反应试剂体系温度/℃反应前反应后i溶液100mL1.20gFe粉abii0.56gFe粉ac①温度：b_______c(填“>”“＜”或“=”)。②_______(选择表中一组数据计算)。结果表明，该方法可行。（5）化学能可转化为热能，写出其在生产或生活中的一种应用_______。【答案】（1）（2）①.134②.117③.＜（3）（4）①.>②.或（5）燃料燃烧(或铝热反应焊接铁轨等)【解析】【小问1详解】该反应中的反应热=反应物的键能和-生成物的键能和=（946+498）kJ/mol-2×632kJ/mol=+180kJ/mol，所以N2和O2反应生成NO的热化学反应方程式为N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+180kJ/mol；故答案为：N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+180kJ/mol；【小问2详解】图中E1是活化能，即该反应的活化能为134kJ/mol；焓变=反应物断裂化学键吸收的能量-生成物形成化学键放出的能量，N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=946kJ/mol+498kJ/mol-2632kJ/mol=-180kJ/mol；图2可知CO(g)+NO2(g)=CO2(g)+NO(g)△H=-234kJ.mol-1，若0.5molCO被氧化，放出QkJ热量，则Q==117kJ，若该反应是可逆反应，可逆反应的特点是可逆性，则在相同条件下将0.5molCO与1molNO2混合充分反应后放出的热量<QkJ，故答案为:134；117；<；【小问3详解】Q=cpV总·△T=4.18J·g-1·℃-11.0g.mL-1100mL(T1–T0)℃=418(T1–T0)J，0.01molCuSO4完全反应放出418(c-a)J，则1molCuSO4应放出41800(T1–T0)J热量，即41.8(T1–T0)kJ的热量，故答案为:41.8(T1–T0)kJ；【小问4详解】①100mL0.2mol·L-1CuSO4溶质的物质的量为0.02mol，1.20gFe粉和0.56gFe粉的物质的量为0.021mol、0.01mol，实验i中有0.02molCuSO4发生反应，实验ii中有0.01molCuSO4发生反应，实验i放出的热量多，体系温度升高幅度较大，则b>c，故答案为>；②若按实验i进行计算，△H=kJ/mol=-20.9(b-a)kJ/mol；若按实验ii进行计算，△H=kJ/mol=-41.8(c-a)kJ/mol；故答案为-20.9(b-a)或-41.8(c-a)；【小问5详解】化学能可能转化为热能，其在生产或生活中的一种应用如燃料燃烧(或铝热反应焊接铁轨等)，答案为燃料燃烧(或铝热反应焊接铁轨等)。18.某探究性学习实验小组做了如下实验：利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之间的反应来探究外界条件改变对化学反应速率的影响。实验序号实验温度/KKMnO4溶液(硫酸酸化)H2C2O4溶液H2O溶液颜色褪至无色时所需时间/sV/mLc/mol·L-1V/mLc/mol·L-1V/mLA29320.0250.13t1BT120.0230.1V18C31320.02V20.15t1（1）通过实验A、B，可探究_______的改变对反应速率的影响，其中V1=_______，T1=_______；通过实验_______可探究出温度变化对化学反应速率的影响。（2）若，则由此实验可以得出的结论是_______；利用实验B中数据计算，用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为v(KMnO4)=_______。【答案】（1）①.草酸浓度②.5③.293④.B和C（2）①.其他条件相同时,增大反应物浓度,反应速率增大；其他条件相同时,升高反应温度,反应速率增大。②.【解析】【小问1详解】实验A、B，从表中数据可知改变的条件是H2C2O4浓度，故通过实验A、B，可探究出浓度的改变对反应速率的影响；溶液的总体积相同，高锰酸钾和草酸的浓度相同，用量也相同，根据实验1可知。溶液总体积为10mL，所以V=5.0mL；其他条件相同，探究浓度对化学反应速率的影响，故温度T1=293；其他条件相同，探究温度对化学反应速率的影响，则B和C符合。【小问2详解】若，则由此实验可以得到的结论是：其他条件相同时,增大反应物浓度,反应速率增大；其他条件相同时,升高反应温度,反应速率增大。草酸的物质的量为：0.1mol/L×0.003L=0.0003mol，高锰酸钾的物质的量为:0.02mol/L×0.002L=0.00004mol草酸和高锰酸钾的物质的量之比为：0.0003mol∶0.00004mol=30∶4，显然草酸过高，高锰酸钾完全反应，混合后溶液中高锰酸钾的浓度为：。19.在容积为2.0L的密闭容器中，通入一定量的N2O4，发生反应：N2O4(g)2NO2(g)。100℃时，各物质浓度随时间变化如下图所示。（1）60s内，v(N2O4)=___________。（2）下列叙述中，能说明该反应达到化学平衡状态的是___________(填字母序号)。A.NO2的生成速率是N2O4的生成速率的2倍B.容器内混合气体的密度不再变化C.单位时间内消耗amolN2O4，同时生成2amolNO2D.容器内的压强不再变化（3）降低温度，混合气体的颜色变浅，正反应是___________反应(填“放热”或“吸热”)。（4）欲提高N2O4的平衡转化率，理论上可以采取的措施为___________。A．增大压强B．升高温度C．加入催化剂（5）100℃时，该反应的化学平衡常数的表达式为___________，数值为___________。（6）平衡时，N2O4的转化率是___________。（7）100℃时，在容器中按初始浓度c(N2O4)=0.10mol/L、c(NO2)=0.10mol/L投料，反应___________进行(填“正向”或“逆向”)。【答案】（1）0.001mol/(L·s)（2）AD（3）吸热（4）B（5）①.K=②.0.36（6）60%（7）正向【解析】【小问1详解】由图可知N2O4的浓度变化量为0.06mol/L，v(N2O4)=；【小问2详解】A.NO2的生成是正反应，N2O4的生成是逆反应，且速率之比等于化学计量数之比可以判断平衡，故A正确；B.容器内混合气体的密度=，气体质量不变，容器体积不变，则密度不再变化不能判定达到平衡状态，故B错误；C.单位时间内消耗amolN2O4，同时生成2amolNO2，均是正反应方向，不能说明正逆反应