第六章-化学反应与能量(整体复习讲练)(人教版2019必修第二册)(解析版)

第六章化学反应与能量【复习目标】1．知道物质具有能量，理解化学反应中的能量变化与反应物、生成物总能量的大小关系。2．认识化学反应体系能量改变与化学键的断裂和形成有关，能通过键能计算化学反应中的热量变化。3．了解吸热反应和放热反应的概念，熟知常见的吸热反应和放热反应。4．能从物质及能量变化的角度评价燃料的使用价值，体会到提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料的重要性。5．能从氧化还原反应变化的角度初步认识原电池的工作原理，并从能量转化转化的角度理解人们设计原电池的目的，能辨识简单原电池的构成要素，即判断一个装置是否是原电池。6．能分析简单原电池的工作原理——会判断原电池的正负极，能书写简单的电极反应式，并能判断原电池中电子、离子的迁移方向。7．知道原电池的应用，并能根据原电池的工作原理设计原电池。8．了解常见的化学电源，知道常见的一次电池、二次电池和燃料电池及工作原理。9．知道化学反应平均速率的概念和表示方法，并能进行化学反应速率的简单计算。10．知道浓度、温度、催化剂等外界条件对化学反应速率的影响及变化规律。11．了解可逆反应的含义，知道可逆反应在一定条件下能达到化学平衡。12．了解化学平衡的概念及特征，能判断给定的化学反应在一定条件下是否达到平衡状态，知道外界条件改变时化学平衡会发生移动。13．认识化学变化是有条件的，能运用变量控制法探究影响化学反应速率的因素，能初步解释化学实验和化工生产中有关反应条件的选择问题。14．了解控制反应条件在生产生活和科学研究中的作用。【易错知识点】1．有热量放出的变化未必是放热反应，放热反应和吸热反应必须是化学变化。如苛性钠溶于水放出热量，但不是放热反应，NH4NO3溶于水吸收热量，也不是吸热反应，因为它们都不是化学反应。2．化合反应并非都是放热反应，如碳与二氧化碳的化合反应；分解反应并非都是吸热反应，如过氧化氢的化解。3．由于化学反应一定有化学键的断裂和形成，因此在物质变化的同时一定伴随着能量变化。4．热量变化与反应条件没有必然的关系，如需要点燃或加热的反应不一定是吸热反应，吸热反应也不一定需要加热。5．放热反应不一定容易发生，如合成氨反应需在高温、高压和催化剂条件下才能发生；吸热反应也不一定难发生，如八水合氯化钡与氯化铵的反应在常温下就能发生。6．在用键能计算化学反应中的能量变化时，不仅要注意参加反应的各物质的物质的量，还要注意1mol物质中化学键的数目。7．原电池中电解质溶液一般能与负极反应,但电极不一定参加化学反应，如氢氧燃料电池中的电极不参加反应。8．原电池中较活泼的金属不一定作负极，如镁和铝与氢氧化钠溶液组成的原电池，则是铝作负极。9．原电池中电子在导线中定向移动（由负极流出，流入正极），离子在溶液中定向移动（阴离子移向正极，阴离子移向负极），即“电子不下水，离子不上岸”或“电子走陆路，离子走水路”。9．书写电极反应式时，注意溶液的性质，如碱性氢氧燃料电池中负极反应式不是H2－2e－2H＋，而是H2－2e－＋2OH－2H2O。10．在同一化学反应里，用不同物质表示的反应速率可能不同，但意义相同，故在描述反应速率时必须指明是何物质。11．固体或纯液体的浓度视为常数，Δc＝0，因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。12．化学反应速率是指一段时间内的平均反应速率，而不是某一时刻的瞬时速率。13．比较反应速率大小时,若将反应速率用同一种物质表示，要做到“两统一”：统一用同一种物质表示化学反应速率；统一单位。14．固体的用量对反应速率无影响，但固体颗粒的大小会影响反应速率。15．压强对反应速率的影响：有气体参加的反应，改变压强对反应速率的影响实质是改变体积，使反应物的浓度改变；改变压强必须引起反应物或生成物的浓度改变才能改变化学反应速率，否则，化学反应速率不变。注意——充入非反应气体对化学反应速率的影响：①恒容时：充入非反应气体→压强增大，但各物质浓度不变→反应速率不变。②恒压时：充入非反应气体→压强不变→体积增大→各物质浓度减小→反应速率减慢。16．对于可逆反应，正向反应和逆向反应的条件相同，且反应同时进行。17．v(正)＝v(逆)的理解：一是对同一物质而言，其生成速率等于其消耗速率；二是对不同物质而言，两种物质的反应方向不同，且反应速率之比等于其化学计量数之比。18．判断可逆反应是否达到平衡时，防止犯以下错误：①若反应前后气体体积不变，则混合气体总体积、总压强、总物质的量、混合气体平均相对分子质量保持定值不能说明反应达到平衡状态；②若反应物和生成物的物质的量之比等于化学计算数之比，不能说明达到平衡状态；③若反应前后气体的密度一定，不能说明一定达到平衡状态。19．根据题给的图像计算化学反应速率时，一是注意容器的体积是多少，二是关注坐标的含义：是物质的量还是物质的量浓度等。【常考考点】1．化学反应与热量（1）化学反应中能量变化的转化形式放热反应吸热反应定义释放热量的化学反应吸收热量的化学反应常见反应金属与水或酸的反应、金属氧化物与水或酸的反应、燃烧反应及缓慢氧化、大多数化合反应、中和反应等氢氧化钡晶体与氯化铵的反应、盐酸与碳酸氢钠的反应、C＋CO2eq\o(=,\s\up5(高温),\s\do5())2CO、C＋H2O(g)eq\o(=,\s\up5(高温),\s\do5())CO＋H2、大多数分解反应等（2）化学反应中能量变化的本质放热反应吸热反应能量变化反应物的总能量大于生成物的总能量反应物的总能量小于生成物的总能量键能变化生成物的总键能大于反应物的总键能生成物的总键能小于反应物的总键能图示（3）利用键能计算化学反应中的能量变化①根据化学方程式确定断键、成键的物质的量。②确定断键吸收的总能量和成键释放的总能量。③计算反应的能量变化若反应释放能量：Q＝成键时释放能量之和－断键时吸收能量之和若反应吸收能量：Q＝断键时吸收能量之和－成键时释放能量之和4）能源的利用常规能源化石燃料主要包括煤、石油和天然气特点①短期内不可再生，储量有限；②燃烧排放的粉尘、SO2、NOx、CO等是大气污染物的主要来源。新能源理想新能源太阳能、风能、地热能、海洋能和氢能等特点资源丰富、可以再生、对环境无污染2．化学反应与电能（1）工作原理能量变化化学能转化为电能形成条件两个电极组合情况①②③④负极较活泼金属金属金属石墨或Pt正极较不活泼金属金属氧化物石墨或Pt石墨或Pt电解质溶液或熔液、固体电解质可能与电极的负极反应，也可能不与电极反应电极上有自发的氧化还原反应发生微粒流向外电路电子从负极流向正极内电路溶液中阳离子移向正极，阴离子移向负极（2）多角度判断原电池的正、负极正极较不活泼金属或非金属电极材料较活泼金属负极还原反应电极反应类型氧化反应电子流入电子流向电子流出电流流出电流流向电流流入阳离子迁移的电极离子流向阴离子迁移的电极质量增大或不变电极质量质量减少或不变电极有气泡产生电极现象电极变细（3）原电池原理的应用加快化学反应速率实验室用锌和稀硫酸反应制备氢气时，常用粗锌，产生氢气的速率更快。原因是粗锌中的杂质和锌、稀硫酸构成原电池，电子定向移动，加快了锌与硫酸反应的速率。比较金属的活泼性一般情况下，在原电池中，负极金属的活泼性比正极金属的活泼性强。设计原电池首先将氧化还原反应分成两个半反应。根据原电池的反应特点，结合两个半反应找出正、负极材料和电解质溶液。（4）化学电池名称干电池(一次电池)充电电池(二次电池)燃料电池特点①活性物质(发生氧化还原反应的物质)消耗到一定程度后，不能再使用(放电之后不能充电)②电解质溶液为胶状，不流动①放电后可再充电使活性物质获得再生②可以多次充电，重复使用①电极本身不包含活性物质，只是一个催化转换元件②工作时，燃料和氧化剂连续地由外部供给(反应物不是储存在电池内部)，在电极上不断地进行反应，生成物不断地被排出举例普通的锌锰电池、碱性锌锰电池、银锌电池等铅蓄电池、锂电池、镍镉电池等氢氧燃料电池、CH4燃料电池、CH3OH燃料电池等（5）原电池电极反应式的书写负极反应式的书写①活泼金属作负极时，电极本身被氧化：a．若生成的阳离子不与电解质溶液反应，其产物可直接写为金属阳离子，如：Zn－2e－Zn2＋，Cu－2e－Cu2＋。b．若生成的金属阳离子与电解质溶液反应，其电极反应式为两反应合并后的反应式。如Mg－Al(KOH)原电池，负极反应式为Al－－3e－＋4OH－AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O；铅蓄电池负极反应式：Pb－2e－＋SOeq\o\al(2－,4)PbSO4。②负极本身不反应时，常见书写方法为：氢氧(酸性)燃料电池，负极反应式为H2－2e－2H＋。氢氧(碱性)燃料电池，负极反应式为H2－2e－＋2OH－2H2O。正极反应式的书写①首先根据化合价变化或氧化性强弱判断得电子的微粒②其次确定该微粒得电子后变成哪种形式如氢氧(酸性)燃料电池，正极反应式为O2＋4H＋＋4e－2H2O氢氧(碱性)燃料电池，正极反应式为O2＋2H2O＋4e－4OH－铅蓄电池正极反应式：PbO2＋2e－＋4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)PbSO4＋2H2O3．化学反应速率及影响因素（1）化学反应速率概念单位时间内反应物浓度的增加或生成物浓度的减少表达式v(A)＝eq\f(Δc(A),Δt)单位mol·L－1·s－1mol·L－1·min－1计算表达式v(A)＝eq\f(Δc(A),Δt)技巧根据同一化学反应不同物质的速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比计算三段式设amol·L－1、bmol·L－1分别为A、B两物质的起始浓度，mxmol·L－1为反应物A的转化浓度，nxmol·L－1为反应物B的转化浓度，则：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)起始浓度ab00转化浓度mxnxpxqx终态浓度a－mxb－nxpxqx大小比较换算法换算成同一物质、同一单位表示，再比较数值大小比较法比较化学反应速率与化学计量数的比值。如反应aA＋bBcC，要比较v(A)与v(B)的相对大小，即比较eq\f(v(A),a)与eq\f(v(B),b)的相对大小，若eq\f(v(A),a)＞eq\f(v(B),b)，则用v(A)表示的反应速率比用v(B)表示的反应速率大（2）外界条件对化学反应速率的影响规律提醒浓度在其他条件相同时，增大反应物的浓度，化学反应速率加快；减少反应物的浓度，化学反应速率减慢①只适用于气体参加或在溶液中进行的化学反应②在一定温度下，固体或纯液态物质的浓度是一个常数，改变其用量，对化学反应速率无影响温度在其他条件相同时，升高温度，化学反应速率加快；降低温度，化学反应速率减慢①对任何化学反应都适用，且不受反应物状态的影响②不论是吸热反应还是放热反应，升高温度都能增大化学反应速率，降低温度都能减小化学反应速率压强在其他条件相同时，增大压强，化学反应速率加快；降低压强，化学反应速率减慢①压强对化学反应速率的影响实质是通过改变浓度对化学反应速率的影响实现的②由于固体或液体的体积受压强的影响很小，所以压强只影响有气体参加的化学反应的反应速率催化剂在其他条件相同时，使用催化剂，可以改变化学反应速率催化剂能同等程度地改变正、逆反应的化学反应速率固体颗粒的大小颗粒越小，表面积越大，化学反应速率越快与固体颗粒的多少无关其他光照、搅拌、溶剂——4．化学反应限度（1）可逆反应的特点双向性反应物eq\o(,\s\up7(正向反应),\s\do7(逆向反应))生成物两同性相同条件正、逆反应同时进行共存性反应物、生成物同时存在，反应物的转化率小于100%（2）化学平衡状态的特征研究对象（逆）适用于可逆反应动态特征（动）建立平衡后，正、逆反应仍在进行，属于动态平衡，可用同位素示踪原子法证明平衡实质（等）υ(正)＝v(逆)≠0（正、逆反应速率相等，但不等于零）平衡结果（定）达平衡后，反应混合物中各组分的百分含量或浓度保持不变（不可理解为相等）平衡移动（变）化学平衡其存在是有条件的、暂时的，浓度、温度、压强条件变化时平衡会发生改变等效平衡（同）外界条件同，同一可逆反应从不同方向（正向、逆向、双向）达到的平衡状态相同（3）化学平衡状态的判断①基本判据：等[v(正)＝v(逆)]、定（各组分含量、浓度保持不变）任何条件下的可逆反应均达到平衡②判断三标志a．达到化学平衡的本质标志项目mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)是否平衡正反应速率逆反应速率关系在单位时间内消耗了mmolA的同时生成了mmolA平衡在单位时间内消耗了nmolB的同时消耗了pmolC平衡在单位时间内生成了pmolC的同时消耗了qmolD平衡v正(A)∶v逆(B)＝m∶n平衡b．达到化学平衡的等价标志项目mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)[假设只有A为有色气体]是否平衡混合体系中各组分的含量各物质的物质的量或物质的量的分数一定平衡各物质的质量或质量分数一定平衡各气体的体积或体积分数一定平衡A物质断裂的化学键与A物质形成的化学键的物质的量相等平衡气体的颜色不变平衡温度在其他条件不变时，体系温度一定时平衡体系颜色变化有色气体的颜色不再改变平衡c．达到化学平衡状态的特殊标志项目mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)是否平衡压强当m＋n≠p＋q时，总压强一定（其它条件一定）平衡当m＋n＝p＋q时，总压强一定（其它条件一定）不一定平衡总物质的量当m＋n≠p＋q时，总物质的量一定（其它条件一定）平衡当m＋n＝p＋q时，总物质的量一定（其它条件一定）不一定平衡体系的密度密度一定不一定平衡（4）化学反应条件的控制目的促进有利反应提高反应的转化率，加快反应速率控制有害反应减慢反应速率，减少甚至消除有害物质的产生，控制副反应的发生措施改变化学反应速率改变反应体系的温度、物质的浓度、气体的压强、固体的表面积以及催化剂的合理使用等改变可逆反应进行的限度改变可逆反应体系的温度、物质的浓度、气体的压强等【各地真题训练】 1．（2022·湖北鄂州下学期期末）为了改善人类生存环境，促进社会可持续发展，新能源成为人类的必然选择。新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源，下列不属于新能源的是ABCD一次性电池可燃冰太阳能风能A．A B．B C．C D．D【答案】A【解析】能源指传统能源之外的各种能源形式。指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如可燃冰、太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等，而一次性电池属于传统能源，答案选A项。2．（2022·广西百色下学期期末）下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是A．钠和水的反应 B．锌片和稀硫酸的反应C．Ba(OH)2·H2O与NH4Cl的反应 D．灼热的碳与CO2的反应【答案】D【解析】A项，钠与水反应是氧化还原反应，也是常见的放热反应，不符合题意；B项，锌片和稀硫酸的反应是氧化还原反应，也是常见的放热反应，不符合题意；C项，Ba(OH)2·H2O与NH4Cl的反应反应是吸热反应，属于复分解反应，复分解一定不是氧化还原反应，不符合题意；D项，C+CO2eq\o(,\s\up7(高温))2CO，C元素化合价改变，属于氧化还原反应且是吸热反应，符合题意。3．（2022·河北邢台下学期期末）下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是A．放热反应在常温下一定很容易发生B．化学反应过程都伴随着能量的变化C．化学键的断裂和形成与反应放热和吸热无关D．硫酸与氢氧化钠的反应是吸热反应【答案】B【解析】A项，放热反应在常温下不一定很容易发生，体系能量达到一定程度后才可能发生，如燃烧，错误；B项，化学反应过程是旧化学键的断裂和新化学键的形成，旧键断裂吸收能量，新键形成放出能量，整个过程都伴随着能量的变化，正确；C项，反应放热和吸热是化学键的断裂吸收能量和形成时放出能量的差值，密切相关，错误；D项，硫酸与氢氧化钠的反应是酸碱中和反应，属于放热反应，错误。4．（2022·湖南衡阳衡南县下学期期末）已知石墨和金刚石与氧气反应生成二氧化碳的能量变化图如下。下列说法正确的是

A．1mol石墨(s)比1mol金刚石(s)的能量高B．断开1mol石墨中的共价键吸收的能量小于断开1mol金刚石中的共价键吸收的能量C．由石墨制备金刚石的过程是物理变化D．这两个反应均为放热反应【答案】D【解析】A项，从图中可以看出，1mol石墨的能量比1mol金刚石的能量低，错误；B项，由于1mol石墨的能量比1mol金刚石的能量低，所以石墨比金刚石稳定，断开1mol石墨中的共价键吸收的能量大于断开1mol金刚石中的共价键吸收的能量，错误；C项，石墨和金刚石是不同物质，由石墨制备金刚石的过程有新物质生成，是化学变化，错误；D项，从图中可以看出，石墨和金刚石燃烧反应中，反应物的总能量均高于生成物的总能量，所以这两个反应均为放热反应，正确。5．（2022·河南许昌下学期期末）下列叙述正确的是A．物质发生变化时的质量和能量一定是守恒的B．能量变化一定是化学变化引起的C．化学反应过程中不一定有能量的变化D．化学反应中能量变化只与化学键的变化有关【答案】A【解析】A项，物质变化遵循质量守恒和能量守恒，正确；B项，能量变化不一定引起化学变化，如NaOH溶于水放出大量的热。但该过程只是物理变化，不是化学变化，错误；C项，化学键断裂吸收能量，化学键形成放出能量，故化学反应过程必然会引起能量变化，错误；D项，化学反应中能量变化不仅与化学键的变化有关，还与物质的状态有关，错误。6．（2022·江苏淮安下学期期中）硫酸是重要的化工产品，广泛用于冶金和石油工业，可通过以下反应生产硫酸：S＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃),\s\do5())SO2、2SO2＋O2eq\o(eq\o(,\s\up6()),\s\up7(催化剂),\s\do7(Δ))2SO3、SO3＋H2OH2SO4。SO3＋H2OH2SO4为放热反应，下列关于该反应的说法正确的是A．断开H-O键放出能量 B．反应物的总能量小于生成物的总能量C．形成H-O键吸收能量 D．反应物的总能量大于生成物的总能量【答案】D【解析】A项，化学键的断裂吸收能量，因此断开H-O键吸收能量，错误；B项，SO3＋H2OH2SO4为放热反应，则反应物的总能量大于生成物的总能量，错误；C项，化学键的形成放出能量，因此形成H-O键放出能量，错误；D项，SO3＋H2OH2SO4为放热反应，则反应物的总能量大于生成物的总能量，正确。7．（2022·山东泰安下学期期末）根据下面的信息(物质后面括号中的s、g、l分别代表物质状态为固态、气态和液态)，下列叙述正确的是A．化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少无关B．2molH2(g)与1molO2(g)反应生成2molH2O(g)吸收能量为490kJC．2molH2O(g)的能量比2molH2(g)与1molO2(g)的能量之和低D．1molH2(g)与0.5molO2(g)反应生成1molH2O(l)释放能量为245kJ【答案】C【解析】A项，化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少有关，同种物质反应，物质的量越多，放出或吸收的热量越多，错误；B项，2molH2(g)与1molO2(g)反应生成2molH2O(g)，断键吸收热量为436kJ×2＋249kJ×2＝1370kJ，成键放出的热量为930kJ×2＝1860kJ，因此整个反应释放能量为1860kJ-1370kJ＝490kJ，错误；C项，氢气和氧气反应生成水是放热反应，则2molH2O(g)的能量比2molH2(g)与1molO2(g)的能量之和低，正确；D项，1molH2(g)与0.5molO2(g)反应生成1molH2O(g)，断键吸收热量为436kJ＋249kJ＝685kJ，成键放出的热量为930kJ，因此整个反应释放能量为930kJ－685kJ＝245kJ，由于气态水到液态水会释放能量，因此释放能量大于245kJ，错误。8．（2022·浙江杭州下学期期中）某反应由两步反应A→B→C构成，其反应能量变化曲线如图所示，下列叙述正确的是A．两步反应均为吸热反应B．A→B的反应一定需要加热C．A与C的能量差为ΔE，发生A→C反应时，会向环境释放能量D．三种物质中C最不稳定【答案】C【解析】A项，由图可知，A的能量低于B，则A转化为B的反应为吸热反应，B的总能量高于C，则B转化为C的反应为放热反应，错误；B项，A的能量低于B，则A转化为B的反应为吸热反应，吸热反应并不一定需要加热反应才能发生，错误；C项，由图可知，A的总能量高于C，则A转化为C的反应为放热反应，会向环境释放能量，正确；D项，能量越低越稳定，A、B、C三种物质中C的能量最低，C最稳定，错误。9．（2022·山东泰安肥城下学期期中）研究表明，在一定条件下，气态HCN(a)与HNC(b)两种分子的互变反应过程能量变化如图所示。下列说法不正确的是A．HCN比HNC更稳定B．HCN(g)→HNC(g)为吸热反应且反应条件一定要加热C．1molHCN(g)中的所有化学键全部断开需要吸收186.5kJ的热量D．1molHCN(g)转化为1molHNC(g)需要吸收59.3kJ的热量【答案】BC【解析】A项，由图可知，HCN具有的能量较低，则HCN比HNC更稳定，正确；B项，由图可知，反应物总能量小于生成物总能量，则该反应为吸热反应，但吸热反应不一定需要加热才能发生，如八水合氢氧化钡和氯化铵反应为吸热反应，但不需要加热就能进行，错误；C项，由图可知，1molHCN(g)形成过渡态吸收186.5kJ的热量，HCN(g)转化为过渡态过程中化学键没有全部断裂，错误；D项，ΔH＝生成物总能量−反应物总能量＝(127.2−186.5)kJ·mol－1＝＋59.3kJ·mol－1，则1molHCN(g)转化为1molHNC(g)需要吸收59.3kJ的热量，正确；故答案选BC。10．（2022·山东济宁泗水县下学期期中）汽车尾气主要含有一氧化碳、一氧化氮等物质，是造成城市空气污染的主要因素之一、请回答下列问题。（1）氮气和氧气反应生成一氧化氮的能量变化如图所示，则由该反应生成2molNO时，应_______(填“释放”或“吸收”)_______kJ能量。（2）某实验小组进行如图甲所示实验。请判断b中温度_______(填“升高”或“降低”)。反应过程_______(填“a”或“b”)的能量变化可用图乙表示。【答案】（1）吸收183（2）降低a【解析】（1）氮气和氧气反应生成2molNO时，反应物的总键能为945kJ＋498kJ＝1443kJ，生成物的总键能为2×630kJ＝1260kJ，则该反应吸收1443kJ－1260kJ＝183kJ能量。答案为：吸收；183；（2）装置a中，铝条与稀盐酸反应，属于活泼金属与酸的反应，应为放热反应；装置b中，Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应，属于吸热反应，所以b中温度降低。图乙表示放热反应，则反应过程a的能量变化可用图乙表示。答案为：降低；a。11．（2022·安徽池州市贵池区下学期期中）下列装置中，能构成原电池的是A．只有甲 B．只有乙 C．只有丙 D．除乙之外均可以【答案】C【解析】甲没有形成闭合回路，不能构成原电池；乙两个电极是相同的电极材料，且能与电解质溶液发生氧化还原反应，不能构成原电池；丙满足两个活泼性不同电极，两个电极间导线连接，形成了闭合回路，能构成原电池；丁中酒精是非电解质，不能构成原电池；综上所述C选项符合题意。12．（2022·河南信阳下学期期中）知识源于实践。学习原电池知识后，某学习小组以Zn和Cu为电极材料，制作了如图所示的水果电池(水果果汁中含游离的H＋)：该组电池放电时，下列说法正确的是A．铜a为电池正极，电子经桔子流向铜aB．锌电极失去电子，发生还原反应C．可将桔子换成盛有酒精溶液的装置D．桔子水果放电时，每个水果果汁中的H＋均移向铜片【答案】D【解析】A项，铜a为电池正极，电子从锌电极沿着导线流向铜，错误；B项，锌a、b为电池负极，发生的电极反应是Zn－2e－Zn2＋，发生氧化反应，错误；C项，水果果汁中含游离的H＋，酒精为非电解质，不可将桔子换成酒精溶液，错误；D项，原电池中阳离子定向移动到正极，则每个水果果汁中的H＋移向正极，正确。13．（2022·重庆钢梁区下学期期末）某同学用如图所示实验来探究构成原电池的一般条件，下列说法中正确的是A．左瓶的灯泡发光 B．右瓶的铜棒变粗C．右瓶中铁棒为正极 D．左瓶：Fe－2e－Fe2＋【答案】B【解析】A项，左瓶电极插入苯中，苯是非电解质，不能构成原电池，灯泡不会发光，错误；B项，右瓶电极插入硫酸铜溶液中，且构成闭合回路，形成原电池，铁是负极，铜是正极，溶液中的铜离子得到电子析出铜，所以铜棒变粗，正确；C项，金属性铁强于铜，因此右瓶中铁棒为负极，错误；D项，左瓶不能形成原电池，铁电极在苯中，不能发生反应，错误。14．（2022·重庆长寿区下学期期末）下列关于如图所示的装置中，正确的是A．锌是负极，其质量逐渐减小 B．氢离子在铜表面被氧化，产生气泡C．电子从铜片经导线流向锌片 D．溶液中H＋移向锌极【答案】A【解析】在该装置中，锌的金属活动性大于铜，且只有锌能与稀硫酸反应，所以锌作负极，铜作正极。A项，由分析可知，锌是负极，失电子生成Zn2＋进入溶液，其质量逐渐减小，正确；B项，在该原电池中，氢离子在铜表面得电子，被还原，不正确；C项，在原电池中，电子从负极沿导线流向正极，则电子从锌片经导线流向铜片，不正确；D项，在原电池中，阳离子向正极移动，则溶液中H＋移向铜极，不正确。15．（2022·江苏无锡下学期期末）北京冬奥会上首次使用的氢燃料电池汽车，其电池工作原理如图，下列说法正确的是A．气体a为O2 B．气体b发生了还原反应C．该装置实现了电能向化学能的转化 D．正极室的电极反应式为H2－2e－2H＋【答案】B【解析】A项，负极室发生氧化反应，负极通入氢气，气体a为H2，错误；B项，正极室通入氧气，气体b是氧气，氧气发生还原反应，正确；C项，该装置为原电池，该装置实现了化学能向电能的转化，错误；D项，正极室通入氧气，氧气得电子生成水，电极反应式为O2＋4e－＋4H＋2H2O，错误。16．（2022·山东济南章丘区、历城区、长清区下学期期中）质量均为mg的铁片、铜片和1L0.2mol·L－1CuSO4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，溶液均从蓝色直接变成黄色D．a和b用导线连接后，当电路中有0.2NA个电子通过时，理论上铁片与铜片的质量差为12g【答案】D【解析】A项，原电池中，电子不能通过电解质溶液，错误；B项，a和b用导线连接时，形成原电池，铜片上发生的反应为Cu2＋＋2e－Cu，错误；C项，铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，故无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色变成浅绿色，错误；D项，a和b用导线连接后，总反应为Fe＋Cu2＋Fe2＋＋Cu，当电路中有0.2NA个电子通过时，转移电子0.2mol，消耗Fe0.1mol，质量为0.1mol×56g·mol－1＝5.6g，生成Cu0.1mol，质量为0.1mol×64g·mol－1＝6.4g，故理论上铁片与铜片的质量差为12g，正确。17．（2022·陕西宝鸡陈仓区下学期期末）锌－空气电池具有蓄电量大、循环次数多等优点。下列说法正确的是A．电池放电时，Zn电极逐渐溶解B．石墨为负极C．电子由石墨经导线流向Zn片D．电池放电时，实现了电能向化学能的转化【答案】A【解析】该电池中，Zn作负极，电极反应式为Zn＋4OH－－2e－ZnO2－＋2H2O，石墨电极作正极，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－4OH－。A项，电池放电时，Zn作负极，电极反应式为Zn＋4OH－－2e－ZnO2－＋2H2O，Zn电极逐渐溶解，正确；B项，石墨电极为正极，错误；C项，Zn作负极，其失去的电子由外电路流向石墨电极（正极），错误；D项，电池放电时，实现了化学能向电能的转化，错误。18．（2022·湖北恩施下学期期末）某化学兴趣小组利用4份等质量的铝片(已打磨)、其他材料及电解质溶液设计了4组原电池，反应一段时间，观察并记录的部分实验结果如表所示。下列说法错误的是实验编号①②③④电极材料铝、铜铝、石墨镁、铝铝、铜电解质溶液稀硫酸稀硫酸氢氧化钠溶液浓硝酸电流表指针偏转方向偏向铜偏向镁A．①和④中外电路中通过的电子数相等时，铝片质量变化之比为1∶1B．②和③中，当生成等物质的量的气体时，电解质溶液增加的质量相等C．③中镁电极上的电极反应式为2H2O＋2e－H2↑＋2OH－D．由上述实验可知，在原电池中活泼性强的金属单质不一定作负极【答案】A【解析】A项，①中铝作负极，铜作正极，④中铝在浓硝酸中钝化，铝作正极，铜作负极，铝的质量不变，错误；B项，②和③中铝均作负极，失去电子被氧化，正极上均是产生氢气，所以当生成等物质的量的气体时，电解质溶液增加的质量相等，正确；C项，③中镁和氢氧化钠溶液不反应，镁作正极，镁电极上的电极反应式为2H2O＋2e－H2↑＋2OH－，正确；D项，根据以上分析可知，在原电池中活泼性强的金属单质不一定作负极，正确。19．（2022·吉林长春农安县下学期期末）有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下：实验装置装置一装置二装置三装置四部分实验现象a极质量减小，b极质量增大b极有气体产生，c极无变化d极溶解，c极有气体产生电流从a极流向d极由此可判断这四种金属的活动性顺序是A．a＞b＞c＞d B．b＞c＞d＞a C．d＞a＞b＞c D．a＞b＞d＞c【答案】C【解析】装置一：形成原电池，a极质量减小，b极质量增加，a极为负极，b极为正极，所以金属的活动性顺序a＞b；装置二：未形成原电池，b极有气体产生，c极无变化，所以金属的活动性顺序b＞c；装置三：形成原电池，d极溶解，所以d是负极，c极有气体产生，所以c是正极，所以金属的活动性顺序d＞c；装置四：形成原电池，电流从a极流向d极，a极为正极，d极为负极，所以金属的活动性顺序d＞a；所以这四种金属的活动性顺序为d＞a＞b＞c；故选C项。20．（2022·云南楚红河州开远市、弥勒市下学期期末）下列有关化学电池装置的叙述中，不正确的是图I原电池图II碱性锌锰电池图III铅—硫酸蓄电池图IV银锌纽扣电池A．图I所示装置工作过程中，铁极发生氧化反应B．图II所示电池工作时，锌粉失电子C．图III所示电池放电过程中，电解质溶液中的H＋移向Pb极D．图IV所示电池中，Ag2O是氧化剂，电池工作过程中被还原为Ag【答案】C【解析】A项，铁比铜活泼，铜作正极，铁作负极，负极发生氧化反应，正确；B项，碱性锌锰电池中，锌作负极失电子，正确；C项，原电池中，阳离子向正极移动，PbO2极为正极，电解质溶液中的H＋移向PbO2极，错误；D项，Ag2O为正极，得电子作氧化剂，电池工作过程中被还原为Ag，正确。21.（2022·山东菏泽下学期期中）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(如图1)，测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图2所示。下列说法正确的是A．0～t1时，原电池的负极是Cu片B．0～t1时，正极的电极反应式为：2H＋＋2e－H2↑C．t1时刻后，正极上每得到0.3mol电子，负极质量减少9.6gD．t1时刻后，溶液中H＋向铜片附近移动，NO－向铝片附近移动【答案】C【解析】由图2可知t1时刻电流强度方向发生了转变，说明正负极发生了变化，t1之前，Al为负极；t1之后，Cu为负极。A项，0～t1时，原电池的负极是Al片，错误；B项，0～t1时，正极应为硝酸根得电子生成二氧化氮，错误；C项，t1时刻后，Cu为负极，正极上每得到0.3mol电子，负极消耗铜0.15mol，质量减少9.6g，正确；D项，t1时刻后，Cu为负极，溶液中H＋向铝片附近移动，硝酸根向铜片附近移动，错误。22．（2022·河南林州下学期期末）“碳呼吸”电池原理如图所示，电解质溶液为含C2O2－的盐溶液，电池总反应为2Al＋6CO2Al2(C2O4)3。下列有关说法错误的是A．Al作负极B．气体A中CO2含量比空气中低C．负极反应式为2CO2＋2e－C2O2－D．每生成1molAl2(C2O4)3，消耗负极材料的质量为54g【答案】C【解析】A项，根据工作原理图或电池总反应式，铝失电子生成草酸铝，发生氧化反应，金属铝作负极，正确；B项，正极通入空气，空气中的CO2作为正极反应物得电子生成草酸根离，故气体A中CO2含量比空气中低，正确；C项，CO2作为正极反应物得电子生成草酸根离子，正极反应式为2CO2＋2e－C2O2－，错误；D项，每生成1molAl2(C2O4)3，消耗负极材料铝为2mol，质量为54g，正确。23．（2022·吉林长春外国语学校下学期阶段测）瓦斯分析仪(图甲)能够测量煤矿巷道中甲烷的浓度。该瓦斯分析仪工作原理类似燃料电池，其装置如图乙所示，其中的固体电解质是Y2O3－Na2O，O2－可以在其中自由移动。下列有关叙述正确的是A．电极a的反应式为：CH4＋10OH－－8e－CO2－＋7H2OB．电极b是正极，O2－由电极b流向电极aC．当固体电解质中有1molO2－通过时，电子转移2molD．瓦斯分析仪工作时，电子由电极a流向电极b【答案】A【解析】A项，甲烷所在电极a为负极，电极反应为：CH4＋4O2－－8e－CO2＋2H2O，错误；B项，该电池中a为负极，b为正极，正极反应为：O2＋4e－2O2－，O2－由正极b流向负极a，正确；C项，1molO2得4mol电子生成2molO2－，故当固体电解质中有1molO2－通过时，电子转移2mol，正确；D项，该电池中a为负极，b为正极，电子从负极流向正极，所以电池外电路中电子由电极a流向电极b，电子不能通过内电路，正确。24．（2022·贵州黔东南州下学期期中）Li—FeS2电池是目前电池中综合性能最好的一种电池，其原理示意图如图所示。已知电池放电时的反应为4Li＋FeS2Fe＋2Li2S。下列说法正确的是A．Li为电池的正极，发生氧化反应B．电流由Li经负载，流向FeS2极C．正极的电极反应式为FeS2＋4e－Fe＋2S2－D．将熔融的LiCF3SO3改为LiCl的水溶液，电池性能更好【答案】C【解析】根据电池反应式知，放电时Li失电子发生氧化反应，则Li是负极，电极反应式为Li－e－Li＋，FeS2为正极，正极反应式为FeS2＋4e－Fe＋2S2－，放电时电解质中阳离子向正极移动、阴离子向负极移动。A项，根据分析，Li为电池负极，发生氧化反应，错误；B项，Li为负极，电流应从正极流出，错误；C项，FeS2为正极，正极反应式为FeS2＋4e－Fe＋2S2－，正确；D项，将熔融的LiCF3SO3改为LiCl的水溶液，Li会和水发生氧化还原反应生成氢气，所以不能将熔融的LiCF3SO3改为LiCl的水溶液，错误。25．（2022·湖北十堰下学期期末）我国科学家设计了一种新Zn—PbO2原电池，如图所示，电解质溶液为KOH—H2SO4溶液，双极膜由两种离子交换膜组成，H＋和OH－在双极膜中可以自由移动。下列说法正确的是

A．M极为负极 B．N极的电极反应为氧化反应C．双极膜中OH－向M极迁移 D．若负极减轻65g，则正极增重96g【答案】B【解析】M电极上PbO2在硫酸条件下得电子生成PbSO4，则M为正极，N电极上Zn失电子在KOH溶液中生成[Zn(OH)4]2－，则N为负极，双极膜中水电离出的H＋向正极移动，OH－向负极移动。A项，M电极上PbO2在硫酸条件下得电子生成PbSO4，则M为正极，错误；B项，N电极上Zn失电子在KOH溶液中生成[Zn(OH)4]2－，电极反应式为Zn－2e－＋4OH－[Zn(OH)4]2－，则N为负极发生氧化反应，正确；C项，由分析知N为负极，双极膜中OH－向负极移动即向N极迁移，错误；D项，若负极减轻65g，即有1molZn失电子生成[Zn(OH)4]2－，转移2mol电子，则正极PbO2在硫酸条件下得电子生成PbSO4，增重m(PbSO4)－m(PbO2)＝64g，错误。26．（2022·安徽宣城下学期期末）电池在生产生活中有着重要应用。（1）下列化学反应，理论上可以设计成原电池的是___________(填字母代号)。A．C(s)＋CO2(g)2CO(g)B．CH4(g)＋2O2(g)→CO2(g)＋2H2O(l)C．Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)2PbSO4(s)＋2H2O(l)（2）纸电池是未来电池发展的重要研究方向，其组成与传统电池类似，电极和电解液均“嵌"在纸中。根据下图纸电池结构示意图，利用氯化钠、蒸馏水和滤纸制备了电解液和隔离膜，用铜片分别与锌片和另一种银白色金属片，制作了两个纸电池，用电流表测试时，发现指针偏转方向相反。①银白色金属片的位置是_________(填“a”或“b”，下同)，电池工作时阴离子移向__________。②电流表指针偏转方向相反的原因是_____________________________________________________，铜片与锌片组成的纸电池，电流表指针偏向___________。③研究表明，酸性条件下O2参与的原电池电极反应可视为两步完成：_____________________________；HO－＋3H＋＋2e－2H2O。【答案】（1）BC（2）①ab②铜片与锌片相连，铜片为正极，电流由铜片到锌片；另一电池，铜片为负极，电流由银白色金属片到铜片铜片③O2＋H＋＋2e－HO－【解析】（1）能设计成原电池的反应通常是放热反应，且必须是能自发进行的氧化还原反应。A项，该反应是吸热反应，所以不能设计成原电池；B项，该反应是放热反应且是能自发进行的氧化还原反应，所以能设计成原电池；C项，该反应是放热反应且是能自发进行的氧化还原反应，所以能设计成原电池。故选BC；（2）①铜片与锌片，锌活泼，做负极；铜片和另外银白色金属时，电流表指针偏转方向相反，故铜做负极。根据电子的方向可知，b为负极，故银白色金属片的位置是a。阴离子流向负极b；②铜片与锌片相连，铜片为正极，电流由铜片到锌片；另一电池，铜片为负极，电流由银白色金属片到铜片，所以电流表指针偏转方向相反。铜片与锌片组成的纸电池，铜片作正极，故电流表指针偏向铜片；③酸性条件下O2得电子最终生成H2O，总电极反应式为O2＋4e－＋4H＋＝2H2O，故分两步：O2＋H＋＋2e－HO－，HO－＋3H＋＋2e－2H2O。27．（2022·河北唐山期中）下图为某同学设计的原电池装置，当电解质溶液为稀硫酸时：（1）Fe电极是_______(填“正”或“负”)极，其电极反应为_____________________。（2）Cu电极发生_______反应(填“氧化”或“还原”)。（3）原电池工作一段时间后，铁片的质量减少了2.8g，铜片表面产生气体_______L(标准状况下)；电路中转移的电子为_______mol。（4）某汽车尾气分析仪以燃料电池为工作原理测定CO的浓度，其装置如下图所示，该电池中电解质为氧化钇－氧化钠，其中O2－可以在固体介质NASICON中自由移动。则负极的反应式_________________________。关于该电池的下列说法，正确的是_______(填写字母代号)。a．工作时电极b作正极，O2－通过固体介质NASICON由电极b流向电极ab．工作时电流由电极a通过传感器流向电极bc．传感器中通过的电流越大，尾气中CO的含量越高【答案】（1）负Fe－2e－Fe2＋（2）还原（3）1.120.1（4）CO＋O2－－2e－CO2ac【解析】（1）铁的活动性比铜强，当电解质溶液为稀硫酸时，铁作负极，铁失电子生成亚铁离子，电极反应式为：Fe－2e－Fe2＋；（2）铁作负极，铜作正极，正极氢离子得电子生成氢气，发生还原反应；（3）负极电极反应式为：Fe－2e－Fe2＋，正极电极反应式为：2H＋＋2e－H2↑，原电池工作一段时间后，铁片的质量减少了2.8g，即有EQ\f(2.8g,56g·mol－1)＝0.05mol铁参与反应，则电路中转移的电子为0.1mol，依据得失电子守恒，生成0.05molH2，标准状况下体积为0.05mol×22.4L·mol－1＝1.12L；（4）该电池中一氧化碳作负极，失电子生成二氧化碳，负极电极反应式为：CO＋O2－－2e－CO2；a项，工作时电极a作负极，电极b作正极，阴离子O2－通过固体介质NASICON由电极b流向电极a，正确；b项，电流由正极经外电路流向负极，工作时电流由电极b通过传感器流向电极a，错误；c项，传感器中通过的电流越大，消耗的CO越多，尾气中CO的含量越高，正确；答案选ac。28．（2022·北京丰台期中）不同的化学反应进行的快慢千差万别，决定化学反应速率的内因是A．温度 B．浓度 C．催化剂 D．反应物的性质【答案】D【解析】不同的化学反应进行的快慢千差万别，决定化学反应速率的内因是反应物的性质，温度、浓度和催化剂均为影响反应速率的外界条件，故答案为D项。29．（2022·四川凉山下学期期中）下列措施是为了减慢化学反应速率的是A．食物放冰箱冷藏存放 B．合成氨工业中适当增大压强C．制氢气时用粗锌而不用纯锌 D．工业炼钢用纯氧代替空气【答案】A【解析】A项，食物放冰箱冷藏存放，温度较低，反应速率减慢，符合题意；B项，合成氨工业中适当增大压强，反应物浓度增大，反应速率加快，不符合题意；C项，制氢气时用粗锌而不用纯锌，粗锌构成原电池，反应速率加快，不符合题意；D项，工业炼钢用纯氧代替空气，增大氧气浓度，反应速率加快，不符合题意30．（2022·河南三门峡下学期期末）反应4A(g)＋5B(g)4C(g)＋6D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为:①v(A)＝0.4mol·L－1·min－1 ②v(B)＝0.5mol·L－1·s－1③v(C)＝0.4mol·L－1·s－1 ④v(D)＝0.5mol·L－1·s－1下列有关反应速率的比较中，正确的是A．③＝②>④>① B．②＝④>③＝①C．①>②>③>④ D．④>③>②>①【答案】A【解析】不同物质表示的速率之比等于其化学计量数之比，故速率与其化学计量数比值越大，表示的反应速率越快，注意保持单位一致。①v(A)＝0.4mol·L－1·min－1＝0.0067mol·L－1·s－1，则EQ\f(v(A),4)＝EQ\f(0.0067mol·L－1·s－1,4)＝0.0017mol·L－1·s－1；②EQ\f(v(B),5)＝EQ\f(0.5mol·L－1·s－1,5)＝0.1mol·L－1·s－1；③EQ\f(v(C),4)＝EQ\f(0.4mol·L－1·s－1,4)＝0.1mol·L－1·s－1；④EQ\f(v(D),6)＝EQ\f(0.5mol·L－1·s－1,6)＝0.083mol·L－1·s－1，故反应速率③＝②＞④＞①，故选A项。31．（2022·吉林长春农安县下学期期末学情调研）下列实验方案，不能达到相应实验目的的是ABCD探究H2SO4浓度对化学反应速率的影响比较Cu2＋、Fe3＋对H2O2分解速率的影响定量测量化学反应速率探究反应中的热量变化A．A B．B C．C D．D【答案】B【解析】A项，两个试管中Na2S2O3的浓度相等，H2SO4浓度不同，可以探究H2SO4浓度对化学反应速率的影响，正确；B项，滴加CuSO4溶液和FeCl3溶液都是两滴，但是没有说明CuSO4溶液和FeCl3溶液的浓度是否相等，不能比较CuSO4和FeCl3对H2O2分解速率的的影响，错误；C项，通过单位时间注射器中气体增加的多少，可以定量测量化学反应速率，正确；D项，通过温度计示数的变化，可以探究反应中的热量变化，正确。32．（2022·陕西宝鸡陈仓区下学期期末）把镁条投入盛有盐酸的敞口容器中，产生氢气的速率变化曲线如图所示。下列因素中，影响该反应速率的主要因素是①盐酸的浓度②镁条的表面积③溶液的温度④Cl－的浓度A．①④ B．③④ C．①③ D．②③【答案】C【解析】由图可知，该反应速率先增大后减小，结合温度、浓度对反应速率的影响解答。由图可知，该反应速率先增大后减小，该反应为放热反应，放出热量，温度升高，则反应速率加快，后来盐酸浓度减小，则反应速率逐渐减小，即前一阶段温度对反应速率的影响其主要作用，后一阶段浓度对反应速率的影响起主要作用。因Cl－不参加反应，Cl－的浓度增大或减小都不影响化学反应速率，且该反应中Cl－的浓度可视为不变，另外镁条的表面积会影响反应速率，但在该反应中不是主要因素，即影响因素主要为①③，答案选C项。33．（2022·安徽阜阳下学期期中末）实验室中在相同温度下对溶液中H2O2的分解速率影响因素进行研究，有关实验数据见下图。下列说法正确的是A．在0～20min内，I中的H2O2分解速率为0.030mol·L－1·min－1B．水样酸性越强，H2O2的分解速率越慢C．在0～25min内，III中H2O2的分解百分率比II小D．由于Cu2＋存在，IV中H2O2的分解速率比III快【答案】D【解析】A项，H2O2的浓度变化值为0.4mol·L－1－0.1mol·L－1＝0.3mol·L－1，分解速率为EQ\f(0.3mol·L－1,20min)＝0.015mol·L－1·min－1，错误；B项，根据Ⅰ、Ⅱ的对比可知，酸性越强，H2O2分解速率越快，错误；C项，根据图可知，0～25min内，Ⅱ中H2O2浓度变化值约为0.2mol·L－1，分解百分率50%，Ⅲ浓度变化值超过0.1mol·L－1，分解百分率大于50%，错误；D项，根据Ⅲ、Ⅳ的对比可知，pH相同的情况下，Ⅳ中H2O2分解速率更快，说明Cu2＋的存在可催化H2O2分解，正确。34．（2022·广东梅州下学期期末）在1L固定容器中，CaCO3与稀盐酸反应(放热反应)生成CO2的量与反应时间的关系如图所示。下列结论正确的是A．反应开始4min内温度对反应速率的影响比浓度小B．一段时间后，反应速率减小的原因是c(Cl－)减小C．反应在2～4min内平均反应速率最大D．反应在2～4min内生成CO2的平均反应速率为v(CO2)＝0.1mol·L－1·s－1【答案】C【解析】由图可知0～2min产生0.1molCO2，2～4min产生0.2molCO2，4～6min产生CO2物质的量小于0.1mol，由此可知平均反应速率先增大，后减小。A项，反应开始4min内反应速率增大，反应物浓度逐渐减小，温度逐渐升高，说明反应开始4min内温度对反应速率的影响比浓度大，错误；B项，一段时间后，随着反应的进行，氢离子浓度减小，反应速率减小的原因是氢离子浓度对反应速率影响程度大于温度，错误；C项，由分析可知反应在2～4min平均反应速率最大，正确；D项，反应在2～4min内生成CO2的平均反应速率为v(CO2)＝EQ\f(EQ\f(0.2mol,1L),2min)＝0.1mol·L－1·min－1，错误。35．（2022·重庆主城区七校下学期期末）用Na2FeO4溶液氧化废水中的还原性污染物M，为研究降解效果，设计如下对比实验探究温度、浓度、pH对降解速率和效果的影响，实验测得M的浓度与时间关系如图所示，下列说法正确的是实验编号温度/℃pH①251②451③257④251A．实验①在15min内M的降解速率为1.33×10－2mol·L－1·min－1B．若其他条件相同，实验①②说明降低温度，M降解速率增大C．若其他条件相同，实验①③证明pH越大，越不利于M的降解D．若其他条件相同，实验①④说明M的浓度越小，降解的速率越快【答案】C【解析】A项，由图可知：实验①在15min内Δc(M)＝(0.30－0.10)×10－3mol·L－1＝2.0×10－4mol·L－1，则0～15min内用M表示的平均反应速率v(M)＝EQ\f(2.0×10－4mol·L－1,15min)＝1.33×10－5mol·L－1·min－1，错误；B项，实验①②起始量相同，结合表中数据可知：其他条件相同，实验②的温度高，反应速率快，说明升高温度，M降解速率增大，则降低温度，降解速率减慢，错误；C项，由图可知实验①相对于实验③，M降解速率增大，又表中数据可知：其他条件相同，实验③的pH高，所以说明pH越高，越不利于M的降解，正确；D项，由图可知：起始浓度不同，M的起始浓度越小，降解速率越小，错误。36．（2022·广西玉林下学期期末）某学习小组为了探究影响酸性高锰酸钾溶液与NaHSO3溶液反应速率的因素，该小组设计如表实验方案。实验0.2mol·L－1NaHSO3溶液/mL0.1mol·L－1KMnO4溶液/mL0.6mol·L－1H2SO4溶液/mL0.1mol·L－1MnSO4溶液/mLV(H2O)/mL混合溶液褪色时间/min13.02.01.002.0823.02.02.00a634.02.02.000443.02.01.00.5b3下列说法正确的是A．该反应的离子方程式为5SO2－＋2MnO－＋6H＋2Mn2＋＋5SO2－＋3H2OB．a＝1.0、b＝1.5C．实验3从反应开始到反应结束这段时间内反应速率v(MnO－)＝0.025mol·L－1·min－1D．实验4与实验1相比，说明SO2－可能是该反应的催化剂【答案】B【解析】探究实验方案两两之间应保持单一变量，则四组实验的溶液总体积相等，利用混合溶液褪色时间判断变量对反应速率的影响。A项，HSO－是弱酸的酸式酸根离子，不能拆写，该反应的离子方程式为5HSO－＋2MnO－＋H＋2Mn2＋＋5SO2－＋3H2O，错误；B项，据题意可知，4组实验溶液总体积应相同，则3.0＋2.0＋1.0＋0＋2.0＝3.0＋2.0＋2.0＋0＋a，a＝1.0，3.0＋2.0＋1.0＋0＋2.0＝3.0＋2.0＋1.0＋0.5＋b，b＝1.5，正确；C项，由n(NaHSO3)∶n(KMnO4)＝(0.2mol·L－1×0.004L)∶(0.1mol·L－1×0.002L)＝8∶2，故KMnO4反应完全，实验3从反应开始到反应结束这段时间内反应速率v(MnO－)＝EQ\f(EQ\f(0.1mol·L－1×2×10－3L,8×10－3L),4min)＝0.00625mol·L－1·min－1，错误；D项，实验4与实验1相比，其它条件相同条件下，实验4加了MnSO4，反应混合溶液褪色时间只有3min，由于溶液中已经加了H2SO4，说明SO2－不是该反应的催化剂，而Mn2＋可能是该反应的催化剂，错误。37．（2022·江苏无锡下学期期末）Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水，一定pH下，Fe2＋与H2O2会产生的羟基自由基(·OH)，·OH能氧化降解有机污染物。为探究有关因素对该降解反应速率的影响，分别向同体积含同浓度某有机污染物(p－CP)的废水样品中加入H2O2溶液和FeSO4溶液，测得不同条件下的实验数据：(表中时间，是p－CP浓度降低1.50mol·L－1所需时间)实验编号H2O2溶液FeSO4溶液蒸馏水pH温度时间c/mol·L－1V/mLc/mol·L－1V/mLV/mLT/Kt/s①6.0×10－31.503.0×10－23.5010.003298200②6.0×10－31.503.0×10－23.5010.00331360③6.0×10－33.503.0×10－23.50V13298140④6.0×10－31.503.0×10－24.509.003298170⑤6.0×10－31.503.0×10－23.50V212298（1）V1＝_______mL，V2＝_______mL。（2）实验①条件下，p－CP的降解速率为：_____________________。（3）设置实验①②的目的是：_____________________________________。设置实验①③的目的是：_______________________。由实验①④可得到的结论是：_____________________________。（4）实验⑤在200s时没有检测到p－CP浓度的变化。其原因可能是：_______________________。【答案】（1）①8.00(或8、8.0)②10.00(或10、10.0)（2）0.0075mol·L－1·s－1（3）探究温度对反应速率的影响探究H2O2溶液的浓度对反应速率的影响其他条件相同时，c(Fe2＋)越大，反应速率越快（4）Fe2＋在该条件下生成Fe(OH)2，并迅速被氧化成Fe(OH)3，不能使H2O2产生羟基自由基(∙OH)【解析】本题考查影响反应速率的因素，注意控制变量法的应用，一组对比实验中只能有1个变量，其它条件必须相同。（1）实验①③对比，探究H2O2浓度对降解反应速率的影响，为控制FeSO4浓度相等，实验①③的总体积相等，1.5＋3.5＋10＝3.5＋3.5＋V1，所以V1＝8.00；实验①⑤对比，探究溶液pH浓度对降解反应速率的影响，为控制H2O2、FeSO4的浓度相等，实验①⑤的总体积相等，1.5＋3.5＋10＝1.5＋3.5＋V2，所以V2＝10.00；（2）实验①条件下，p－CP的浓度降低1.50mol·L－1所需时间为200s，降解速率为EQ\f(1.50mol·L－1,200s)＝0.0075mol·L－1·s－1；（3）实验①②的变量是温度，设置实验①②的目的是探究温度对反应速率的影响；实验①③的变量是H2O2浓度，设置实验①③的目的是探究H2O2浓度对降解反应速率的影响；实验①④的变量是FeSO4的浓度，实验目的是探究FeSO4浓度对降解反应速率的影响，由实验①④可得到的结论是其他条件相同时，c(Fe2＋)越大，反应速率越快；（4）实验⑤的pH＝12，Fe2＋在该条件下生成Fe(OH)2，并迅速被氧化成Fe(OH)3，不能使H2O2产生羟基自由基(·OH)，所以实验⑤在200s时没有检测到p－CP浓度的变化。38．（2022·山东临沂下学期期中）某研究小组进行实验探究影响化学反应速率的外界因素。探究常温下催化剂对过氧化氢分解反应的影响。IIIIII实验操作示意图实验现象有极少量气泡产生产生气泡速率略有加快产生气泡速率明显加快（1）实验I的作用是____________________________________________________。（2）根据实验I～III中现象的不同，可以得出的结论是：①使用合适的催化剂，可提高双氧水分解的反应速率；②________________________________________________。（3）某实验过程中，一定浓度的20mLH2O2溶液在催化作用下放出气体的体积(标准状况)和时间的关系如图所示，反应速率逐渐变慢的原因是___________________________________，H2O2的初始物质的量浓度为___________。(保留两位有效数字)（4）某实验小组通过铁与盐酸反应的实验，研究影响反应速率的因素(铁的质量相等，铁块的形状一样，盐酸均过量)，实验中产生氢气的体积如丙中的曲线a，添加少量某试剂能使曲线a变为曲线b的是_______；添加某试剂能使曲线a变为曲线c的是_______。A．CuO粉末 B．NaNO3固体 C．NaCl溶液 D．浓H2SO4【答案】（1）对照实验，证明实验II和III中的速率加快与溶液浓度变化无关（2）不同催化剂的催化效率(效果)不同（3）随着反应的进行，反应物浓度减小0.27mol·L－1（4）DAB【解析】（1）实验I中加入1毫升水是让溶液的总体积相同，确保双氧水的浓度相同，但没有催化剂，与II和III相同，做对照实验，证明实验II和III中的速率加快与溶液浓度变化无关；（2）根据实验现象可知II和III在使用不同催化剂时化学反应速率不同，说明催化剂有选择性，即不同催化剂的催化效率不同；（3）随着反应的进行，反应速率逐渐减慢，其主要原因是反应物浓度减小。从图分析，产生的氧气的最大体积为60毫升，则根据方程式计算过氧化氢的初始物质的量浓度为EQ\f(EQ\f(0.06L,22.4L·mol－1)×2,0.02L)＝0.27mol·L－1；（4）A项，若加入氧化铜，氧化铜和盐酸反应生成氯化铜和水，铁和氯化铜反应生成铜，形成原电池，能加快反应速率，但氢气的量减少，则a曲线变成c曲线；B项，若加入硝酸钠固体，则铁和硝酸反应，反应速率加快，先不产生氢气，硝酸根消耗完若还有氢离子，再产生氢气，a曲线变成c曲线；C项，若加入氯化钠溶液，则相当于盐酸被稀释，速率减慢了；D项，若加入浓硫酸，氢离子浓度增大，速率加快，但不影响氢气的总量，即曲线a变b。39．（2022·广东佛山下学期）改变反应条件可以调控化学反应速率。某实验小组探究反应条件对H2O2分解速率的影响。（1）用双线桥表示下列反应的电子转移的方向和数目。2H2O2eq\o(=,\s\up7(催化剂),\s\do5())2H2O2＋O2↑（2）某同学探究温度、浓度对反应速率的影响，设计的实验方案如下表：序号温度/℃3%H2O2溶液/mLFeCl3溶液/mL蒸馏水/mL12512222522b350a21①表中a=______，b=_____。②对比实验______和_____(填序号)可探究浓度对反应速率的影响。③对比实验_____和________(填序号)可探究温度对反应速率的影响。（3）某同学利用土豆(含有过氧化氢酶)探究催化剂对反应速率的影响，设计了图1装置进行实验：在针筒里放入等质量的生土豆碎或熟土豆碎，再抽取2mL3%H2O2溶液，用传感器测量氧气浓度变化，实验A、B所得数据如图2所示。①实验A中，用氧气浓度变化表示前200s的平均反应速率为____________________。②实验B双氧水分解速率比实验A慢，原因是_____________________________________________。③生活中有许多通过改变外部条件调控化学反应速率的例子，请举出一例。答案示例：外部条件：温度。例子：将食物放在冰箱里降低食物变质的速率。请作答：外部条件：_______________。例子：___________________________________________________。【答案】（1）（2）①21②12③23（3）①0.0000075mol·L－1·s－1②熟土豆碎中过氧化氢酶已经失活，生土豆碎中过氧化氢酶有活性，做该反应的催化剂，能加快反应速率③浓度（其他合理答案也可）包装熟食袋子压缩成真空降低熟食变质的速度（其他合理答案也可）【解析】（1）2H2O2eq\o(=,\s\up7(催化剂),\s\do5())2H2O2＋O2↑该反应H2O2中有两个氧原子从-1价升高到0价，失去2个电子，有两个氧原子从-1价降到-2价，得到2个电子。故答案为：；（2）探究温度、浓度对反应速率的影响时，采用控制变量法。总体积要相等，即3%H2O2溶液、FeCl3溶液和蒸馏水总体积为5mL，1＋2＋2＝2＋2＋b，b=1，1＋2＋2＝a＋2＋1，a=2；实验1和2加入3%H2O2溶液体积不同导致H2O2浓度不同，其他条件相同，可以探究浓度对反应速率的影响；实验2和3除温度不同外，其他条件均相同，可以探究温度对反应速率的影响；（3）实验A中，用氧气浓度变化表示前200s的平均反应速率为：EQ\f(0.01mol·L－1－0.0085mol·L－1,200s)=0.0000075mol·L－1·s－1；实验B采用熟土豆碎，加温会使过氧化氢酶已经失活，生土豆碎中过氧化氢酶有活性，做该反应的催化剂，能加快反应速率；通过改变外部条件调控化学反应速率，外部条件可以是温度、浓度、表面积和催化剂等，具体实例如：包装熟食袋子压缩成真空降低熟食变质的速度。40．（2022·山东济南下学期期末）一定条件下，对于刚性容器中进行的反应：3A(g)＋B(s)C(g)＋2D(g)，下列说法能充分说明该反应已经达到平衡状态的是A．混合气体的压强不再改变 B．混合气体的密度不再改变C．生成B的速率与消耗C的速率相等 D．混合物中C、D的浓度之比为1∶2【答案】B【解析】A项，该反应前后气体分子数不变，则在刚性容器中混合气体的压强始终不变，无法判断平衡状态，错误；B项，A为固态，混合气体的总质量为变量，总体积不变，则混合气体的密度为变量，当混合气体的密度不再改变时，表明达到平衡状态，正确；C项，生成B的速率与消耗C的速率均为逆反应速率，无法判断平衡状态，错误；D项，C、D均为生成物，若反应开始时只有反应物，则C、D的浓度之比始终为1∶2，无法判断达到平衡状态，错误。41．（2022·黑龙江齐齐哈尔下学期期末）一定温度下，某恒容密闭容器中加入0.5molCH4和1molNO2发生反应：CH4(g)＋2NO2(g)N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)。能够判断此反应达到化学平衡状态的是A．CH4和NO2的转化率相等 B．2v(NO2)正=v(CO2)逆C．混合气体的密度不再变化 D．混合气体的压强不再变化【答案】D【解析】A项，CH4和NO2是按计量数比进行投料，转化率始终相等，不能判断达平衡状态，错误；B项，v(NO2)正＝2v(CO2)逆时反应才达到平衡状态，错误；C项，恒容条件下，混合气体的总质量不变，容器体积不变，混合气体的密度始终不变，不能判断达平衡状态，错误；D项，恒容条件下，该反应前后气体分子数发生变化，当混合气体的总物质的量不变时，压强不变，可以判断达平衡状态，正确。42．（2022·河南林州下学期期末）在一定条件下的恒容密闭容器中发生可逆反应2X(g)Y(g)＋Z(s)，下列不能说明该反应达到化学平衡状态的是A．2v正(X)＝v逆(Y) B．反应容器中Y的质量分数不变C．体系压强不再变化 D．混合气体的密度不再变化【答案】A【解析】此题要注意的是Z为固态、不是气体。A项，平衡时应有v逆(X)＝2v正(Y)＝v正(X)，错误；B项，反应容器中Y的质量分数不变，说明各种气体的物质的量不变，反应达平衡状态，正确；C项，体系压强不再变化，说明气体的物质的量不变，正逆反应速率相等，反应达平衡状态，正确；D项，混合气体的密度不再变化，说明气体的质量不变，反应达平衡状态，正确。43．（2022·江西南昌下学期期末）一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应：3H2(g)＋N2(g)2NH3(g)，下列说法错误的是A．升高温度可以提高正、逆反应速率B．该反应达到化学平衡状态时，H2、N2、NH3的浓度一定相等C．当N2、NH3的浓度不再变化时，该反应达到化学平衡状态D．在给定条件下，反应达到平衡时，氮气的转化率达到最大【答案】B【解析】A项，升高温度能提高正、逆反应速率，正确；B项，各组分的浓度与初始浓度、转化率有关，平衡时H2、N2、NH3的浓度不再变化，但不一定相等，错误；C项，N2、NH3的物质的量浓度不再变化时，说明各物质的量不变，正逆反应速率相等，正确；D项，在给定条件下，达到平衡时，反应达到最大限度，反应物的转化率达到最大值，正确。44．（2022·四川乐山下学期期末）某温度下，在2L恒容密闭容器中充入1molN2和2molH2，发生反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，2min达平衡，测得容器内N2的质量减少了5.6g，下列说法正确的是A．2min内，用NH3表示的反应速率v(NH3)＝0.2mol·L－1·min－1B．2min时，H2的物质的量为0.7