第六章 化学反应与能量
过关检测
一、选择题Ⅰ(本大题共16个小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)
1．下列说法不正确的是( )
A．原电池负极被氧化
B．任何化学反应都能设计成原电池
C．化学反应的速率和限度均可通过改变化学反应条件而改变
D．化学反应达到平衡状态时，只要条件不改变，各物质的浓度就不再改变
【答案】B
【解析】原电池反应的本质是氧化还原反应，因此非氧化还原反应是不能设计成原电池的。
2．下列说法正确的是( )
A．化学反应速率是对可逆反应而言的，非可逆反应不谈化学反应速率
B．在可逆反应中，正反应的化学反应速率是正值，逆反应的化学反应速率是负值
C．同一化学反应中，化学反应速率可用反应物浓度的改变量表示，也可用生成物浓度的改变量表示，其值可能相同，也可能不同
D．化学反应速率的单位通常是g·L－1·s－1，也可以是kg·L－1·s－1
【答案】C
【解析】由化学反应速率的概念“单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量”，可以看出它适合于所有的化学反应，并非专指可逆反应，A错误；单位时间是正值，反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量也是正值，故其比值也必为正值，B错误；由化学反应速率的计算公式v＝可以看出，其单位中不可能出现g、kg等质量单位，D错误。
3．下列有关化学反应速率和限度的说法中，不正确的是( )
A．实验室用H2O2分解制O2，加入MnO2后，反应速率明显加快
B．在金属钠与足量的水的反应中，增加水的量能增大反应速率
C．2SO2＋O22SO3反应中，SO2不能全部转化为SO3
D．实验室用碳酸钙和盐酸反应制取CO2，用碳酸钙粉末比用块状碳酸钙反应要快
【答案】B
【解析】水的量的多少不影响钠与水的反应速率，B错误。
4．某学生将电流表用导线与两个电极连接在一起，再将两个电极同时插入某种电解质溶液中，能观察到有电流产生的是( )
A．用铜片、铅笔芯作电极插入稀硫酸中
B．用两个铜片作电极插入硝酸银溶液中
C．用锌片、铜片作电极插入番茄中
D．用铜片、铁片作电极插入酒精中
【答案】C
【解析】要构成原电池，除要形成闭合回路外，还需要有两个活动性不同的电极，其中一个电极要能与电解质溶液发生自发的氧化还原反应。A项，铜、石墨与稀硫酸均不反应；B项，电极材料相同；D项，酒精是非电解质。
5．下列说法不正确的是( )
①任何化学反应都伴有能量变化
②根据能量守恒定律，反应物的总能量等于生成物的总能量
③化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的CO、SO2等有害气体
④煤转化为煤气后燃烧，可以提高燃烧效率
⑤等质量的氢气燃烧生成水蒸气所放出的热量低于生成液态水所放出的热量
⑥等质量的硫蒸气和硫粉分别与氧气反应生成SO2气体，硫粉放出的热量多
A．①③⑤ B．①②③④⑤⑥
C．②⑥ D．②③④⑥
【答案】C
【解析】根据能量守恒原理，对于放热反应，反应物的总能量等于生成物总能量加上放出的热量；对于吸热反应，反应物总能量加上吸收的热量，等于生成物的总能量，②错误；生成水蒸气可理解为是先生成液态水再由液态水汽化成水蒸气，因为水汽化时是要吸收热量的，所以，生成水蒸气时放出的热量就比生成液态水时放出的热量要少，⑤正确；硫蒸气可理解为硫粉吸收热量得到的，所以，硫蒸气本身能量就比硫粉的能量要高，⑥错误。
6．NO 和CO都是汽车尾气中的有害物质，它们能缓慢地发生反应生成N2和CO2。对此反应，下列叙述正确的是( )
A．使用催化剂能加快化学反应速率
B．减小压强能加快化学反应速率
C．升高温度只能加快放热反应的速率
D．改变压强对化学反应速率无影响
【答案】A
【解析】根据外界条件对反应速率的影响分析：使用催化剂一般能加快反应速率；对于有气体参加的反应来说，压强的改变，对反应速率有影响，增大压强会加快化学反应速率，减小压强会减慢化学反应速率；升高温度会加快化学反应速率，与反应的放热和吸热无关。
7.0 ℃时，将0.1 mol N2O4置于1 L密闭的烧瓶中，然后将烧瓶放入100 ℃的恒温槽中，烧瓶内的气体逐渐变为红棕色：N2O4(g) 2NO2(g)。下列结论不能说明上述反应在该条件下已经达到反应限度的是( )
①N2O4的消耗速率与NO2的生成速率之比为1∶2
②NO2的消耗速率与N2O4的消耗速率之比为2∶1
③烧瓶内气体的压强不再变化
④烧瓶内气体的质量不再变化
⑤NO2的物质的量浓度不再改变
⑥烧瓶内气体的颜色不再加深
⑦烧瓶内气体的平均相对分子质量不再变化
⑧烧瓶内气体的密度不再变化
A．②③⑥⑦ B．①④⑧
C．只有①④ D．只有⑦⑧
【答案】B
【解析】①N2O4的消耗速率与NO2的生成速率均表示正反应速率，不能判断是否已达平衡；④烧瓶内气体的质量是定值，烧瓶内气体的质量不再变化，不能判断是否已达平衡；⑧烧瓶的体积不变，且气体总质量不变，密度是定值，混合气体的密度不再改变，不一定平衡。故选B。
8．根据如下图所示的N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中能量变化情况，判断下列说法正确的是( )
A．该反应中反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量
B．2 mol氮原子结合生成N2(g)时需要放出946 kJ能量
C．1 mol NO(g)分子中的化学键断裂时需要放出632 kJ 能量
D．上述过程描述的是2 mol N2与2 mol O2反应的能量变化过程
【答案】B
【解析】1 mol N2和1 mol O2反应产生2 mol NO，反应过程的能量变化是Q＝946＋498－2×632＝＋180(kJ)，说明反应物的总能量低于生成物的总能量，该反应是吸热反应，A错误；断裂化学键吸收能量，形成化学键释放能量，2 mol氮原子结合生成N2(g)时需要放出946 kJ能量，B正确；1 mol NO(g)分子中的化学键断裂时需要吸收632 kJ能量，C错误；上述过程描述的是1 mol N2与1 mol O2反应的能量变化过程，D错误。
9．根据反应：2Ag＋＋Cu===Cu2＋＋2Ag，设计如下图所示原电池，下列说法错误的是( )
A．X可以是银或石墨
B．Y是硫酸铜溶液
C．电子从铜电极经外电路流向X电极
D．X极上的电极反应式为Ag＋＋e－===Ag
【答案】B
【解析】由电池反应2Ag＋＋Cu===2Ag＋Cu2＋可知，铜作负极，电极反应为Cu－2e－===Cu2＋，X为正极，可以是比铜不活泼的银或石墨等，电极反应为Ag＋＋e－===Ag；电解质溶液中需含有Ag＋，B错误。
10．在密闭容器中进行反应：X2(g)＋3Y2(g) 2Z(g)，其中X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.2 mol·L－1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是( )
A．c(Z)＝0.5 mol·L－1 B．c(Y2)＝0.5 mol·L－1
C．c(X2)＝0.2 mol·L－1 D．c(Y2)＝0.6 mol·L－1
【答案】B
【解析】若反应向正反应方向进行，0.1 mol·L－1 X2与0.3 mol·L－1 Y2完全转化可生成0.2 mol·L－1 Z，这表明平衡时Z的浓度应小于0.4 mol·L－1；若反应向逆反应方向进行，0.2 mol·L－1 Z全部分解转化生成0.1 mol·L－1 X2和0.3 mol·L－1 Y2，这表明平衡时X2的浓度应小于0.2 mol·L－1，Y2的浓度应小于0.6 mol·L－1。
11．科学家用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下：
下列说法正确的是( )
A．CO与O生成CO2是吸热反应
B．在该过程中，CO断键形成C和O
C．CO和O生成了具有极性共价键的CO2
D．状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程
【答案】C
【解析】分析图象知状态Ⅰ的能量比状态Ⅲ的高，因此是放热反应，A错误；从反应历程看反应过程中化学键没有断裂，B错误；CO2的结构是O===C===O，含极性共价键，C正确；状态Ⅰ→状态Ⅲ是CO与O的反应，D错误。
12．如下图，有关零排放车载燃料电池叙述正确的是( )
A．正极通入H2，发生还原反应
B．负极通入O2，发生氧化反应
C．导电离子为质子，且在电池内部由正极定向移向负极
D．总反应式为2H2＋O2===2H2O
【答案】D
【解析】该燃料电池为氢氧燃料电池，其总反应式为2H2＋O2===2H2O，该燃料电池是通过质子(H＋)来传递电荷的，H＋也分别参与了正、负电极的反应，但H＋在电池的内部应由负极(产生H＋)定向移动至正极(消耗H＋)，负极通入H2，发生氧化反应，正极通入O2，发生还原反应。
13．金属(M) 空气电池的工作原理如图所示。下列说法不正确的是( )
A．金属M作电池负极
B．电解质是熔融的MO
C．正极的电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－
D．电池总反应式为2M＋O2＋2H2O===2M(OH)2
[答案]B
[解析]根据题图可知金属M失电子转化为M2＋，则金属M为负极，通入空气的电极为正极，故A正确；电解质是熔融的M(OH)2，故B错误；正极发生还原反应，电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，故C正确；M失去电子生成M2＋，结合C中分析，电池总反应式为2M＋O2＋2H2O===2M(OH)2，故D正确。
14．化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法不正确的是( )
甲 乙
丙 丁
A．图甲：Zn2＋向Cu电极方向移动，Cu电极附近溶液中H＋浓度增大
B．图乙：正极的电极反应式为Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－
C．图丙：锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄
D．图丁：电池放电过程中，硫酸浓度不断减小
[答案]A
[解析]图甲为Zn、Cu、H2SO4溶液构成的原电池，锌为负极，铜为正极，锌失去电子生成锌离子，Zn2＋向Cu电极方向移动，在铜电极上氢离子得到电子生成氢气，故Cu电极附近溶液中H＋浓度减小，A错误；锌为负极，电解质溶液为碱性溶液，所以正极的电极反应式为Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－，B正确；锌筒作负极，失去电子，发生氧化反应，电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，锌溶解，锌筒会变薄，C正确；电池放电过程中，电池总反应为Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，消耗硫酸，硫酸浓度不断减小，D正确。
15．已知：①1 mol H2分子中化学键断裂时需要吸收436 kJ的能量；②1 mol I2蒸气中化学键断裂时需要吸收151 kJ的能量；③由H原子和I原子形成1 mol HI分子时释放299 kJ的能量。下列判断不正确的是( )
A．I2分子比H2分子稳定
B．2 mol HI(g)发生分解反应吸收11 kJ热量
C．HI与NaOH的反应属于放热反应
D．0.5 mol H2(g)与0.5 mol I2(g)完全反应释放出5.5 kJ热量
[答案]A
[解析]选项A，H2分子共价键断裂时吸收的热量比I2分子共价键断裂时吸收的热量多，H2分子比I2分子稳定，A选项错误。选项B,2 mol HI(g)发生反应2HI(g)===H2(g)＋I2(g)，吸收的热量＝2E(H—I)－E(H—H)－E(I—I)＝2 mol×299 kJ·mol－1－1 mol×436 kJ·mol－1－1 mol×151 kJ·mol－1＝11 kJ。选项C，中和反应是放热反应。选项D，根据选项B计算可知正确。
16．用4 g单质锌与5 mL 2 mol·L－1的稀硫酸作用制备氢气时，下列四种情况下生成氢气速率的大小顺序为( )
①锌粒＋稀硫酸 ②锌粉＋稀硫酸 ③锌粉＋稀硫酸＋少量CuSO4粉末 ④锌粒＋稀硫酸＋少量3 mol·L－1盐酸
A．②>③>④>① B．①>②>③>④
C．③>②＞①>④ D．②＞①＞③＞④
[答案]C
[解析]用4 g单质锌与5 mL 2 mol·L－1的稀硫酸作用制备氢气时，锌的表面积越大，反应速率越快，则反应速率：②＞①；该反应的实质是锌与氢离子反应，氢离子浓度越大，反应速率越快，①中氢离子浓度为4 mol·L－1，④中加入少量3 mol·L－1盐酸，溶液中氢离子浓度小于4 mol·L－1，则反应速率：①＞④；③中锌与CuSO4反应置换出铜，构成原电池，反应速率加快，则反应速率：③＞②；因此生成氢气速率的大小顺序为③＞②＞①＞④，故选C。
二、非选择题(本大题共4个小题，共52分，请按要求作答)
17．(13分)反应Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑的能量变化趋势如下图所示：
(1)该反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)若要使该反应的反应速率增大，下列措施可行的是________(填字母)。
A．改铁片为铁粉 B．改稀硫酸为98%的浓硫酸
C．升高温度 D．减小压强
(3)若将上述反应设计成原电池，铜为原电池某一极材料，则铜为________(填“正”或“负”)极。铜片上产生的现象为__________________，该极上发生的电极反应为____________________________，外电路中电子由________(填“正”或“负”，下同)极向________极移动。
(13分，未标注的每空2分)(1)放热 (2)AC
(3)正 产生无色气泡 2H＋＋2e－===H2↑(3分) 负(1分) 正(1分)
【解析】(2)增大固体的表面积或升高温度，反应速率增大；适当增大反应物浓度，反应速率也增大，但98%的浓硫酸能使铁钝化。
(3)该反应中铁是还原剂，作负极，比铁活动性差的铜应作正极。铜片上，氢离子得到电子，电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，外电路电子由负极流向正极。
18．(12分)某实验小组同学进行如图所示实验，以检验化学反应中的能量变化。
请回答下列问题：
(1)实验发现，反应后①中的温度升高，②中的温度降低。由此判断镁条与稀盐酸的反应是________热反应，Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是________热反应。
(2)反应①的离子方程式是______________________________；反应________(填“①”或“②”)的能量变化可用图(b)表示。
(3)现有如下两个反应：
A．NaOH＋HCl===NaCl＋H2O
B．2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2
①以上两个反应能设计成原电池的是_______________________________。
②写出设计成的原电池正极的电极反应式______________________________。
【答案】(12分，未标注的每空1分)(1)放 吸
(2)Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑(3分) ②(2分)
(3)①B(2分) ②2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋(3分)
【解析】(2)反应②为吸热反应，反应物的总能量小于生成物的总能量，所以反应②的能量变化可用图(b)表示。
(3)①自发进行的氧化还原反应能设计成原电池，A反应中没有电子转移，不属于氧化还原反应，不能设计成原电池。②该原电池中，Cu失去电子作负极，不如Cu活泼的金属或导电的非金属作正极，电解质溶液为氯化铁溶液，正极上铁离子得电子发生还原反应，负极上Cu失电子发生氧化反应。
19．(10分)恒温下，将a mol N2与 b mol H2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中，发生如下反应：
N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)
(1)若反应进行到某时刻t时，n(N2)＝13 mol，n(NH3)＝6 mol，a＝________。
(2)反应达到平衡时，混合气体的体积为716.8 L(标准状况下)，其中NH3的含量(体积分数)为25%。n(NH3)＝________。
(3)原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比(写出最简整数比，下同)，n(始)∶n(平)＝_______________________________。
(4)原混合气体中a∶b＝________。
(5)将1 mol N2和3 mol H2合成NH3反应时，下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的是______(填字母)。
A．容器内的总压强不随时间而变化
B．反应后混合气体的密度不再发生变化
C．三种气体的浓度相等
D．NH3的分解速率与生成速率相等
E．混合气体的平均相对分子质量不再发生变化
【答案】(10分，每空2分)
(1)16 (2)8 mol (3)5∶4 (4)2∶3 (5)ADE
【解析】(1)生成6 mol NH3时消耗N2 3 mol，所以a＝16。
(2)达平衡时混合气体的物质的量为＝32 mol，n(NH3)＝8 mol。
(3)由“三段法”
N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)
初始量(mol) 16 b 0
变化量(mol) 4 12 8
平衡量(mol) 12 b－12 8
由 n(平)＝12＋b－12＋8＝32，得 b＝24，则n (始)＝a＋b＝16＋24＝40，所以n(始)∶n(平)＝5∶4。
(4)a ∶b＝16∶24＝2∶3。
(5)对于合成氨的反应，因为反应前后气体的系数和不相同，所以压强不再改变，混合气体的平均相对分子质量不再变化可以作为平衡的标志，氨气的分解速率与生成速率相同，表明反应达到平衡状态。
20．(17分)(1)如图是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置。
请回答下列问题：
①当电极a为Al、电极b为Cu、电解质溶液为稀硫酸时，正极的电极反应式为____________________，当电路中有0.2 mol电子通过时，负极的质量减少________ g。
②当电极a为Al、电极b为Mg、电解质溶液为氢氧化钠溶液时，该装置________(填“能”或“不能”)形成原电池，若不能，请说明理由，若能，请指出正、负极：_______________________________。
(2)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流表。
①锌片上发生的电极反应为_______________________________;
②银片上发生的电极反应为_______________________________。
③若该电池中两电极的总质量为60 g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为47 g，试计算：
a．产生氢气的体积(标准状况)________。
b．通过导线的电量________。(已知 NA＝6.02×1023 mol－1，电子电荷为1.60×10－19 C)
【答案】(17分，未标注的每空2分)
(1)①2H＋＋2e－===H2↑(3分) 1.8
②能(1分) 正极为镁，负极为铝
(2)①Zn－2e－===Zn2＋ ②2H＋＋2e－===H2↑
③a．4.48 L b．3.9×104 C (3分)
【解析】(1)①a为Al，b为Cu，电解质溶液为稀硫酸时，电池总反应的离子方程式为2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑，当转移0.2 mol电子时，负极反应的Al的质量为 m(Al)＝ mol×27 g·mol－1＝1.8 g；②当a为Al，b为Mg，电解质溶液为NaOH溶液时，电池总反应的离子方程式为2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑，负极为Al，正极为Mg。(2)①在锌片、银片、稀硫酸组成的原电池中，锌片作负极，其电极反应为Zn－2e－===Zn2＋；②银片作正极，其电极反应为2H＋＋2e－===H2↑。电池总反应式为Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。③根据电极反应式找出已知量与电量之间的定量关系进行计算。a．锌片与银片减少的质量等于生成氢气所消耗的锌的质量，设产生的氢气在标准状况下的体积为 x 。
Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑
65 g 22.4 L
(60－47) g x
x＝4.48 L
b．反应消耗的锌的物质的量为＝0.20 mol，1 mol Zn变为Zn2＋时，转移2 mol e－，则导线中通过的电量为0.20 mol×2×6.02×1023 mol－1×1.6×10－19 C≈3.9×104 C。 第六章 化学反应与能量
过关检测
一、选择题Ⅰ(本大题共16个小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)
1．下列说法不正确的是( )
A．原电池负极被氧化
B．任何化学反应都能设计成原电池
C．化学反应的速率和限度均可通过改变化学反应条件而改变
D．化学反应达到平衡状态时，只要条件不改变，各物质的浓度就不再改变
2．下列说法正确的是( )
A．化学反应速率是对可逆反应而言的，非可逆反应不谈化学反应速率
B．在可逆反应中，正反应的化学反应速率是正值，逆反应的化学反应速率是负值
C．同一化学反应中，化学反应速率可用反应物浓度的改变量表示，也可用生成物浓度的改变量表示，其值可能相同，也可能不同
D．化学反应速率的单位通常是g·L－1·s－1，也可以是kg·L－1·s－1
3．下列有关化学反应速率和限度的说法中，不正确的是( )
A．实验室用H2O2分解制O2，加入MnO2后，反应速率明显加快
B．在金属钠与足量的水的反应中，增加水的量能增大反应速率
C．2SO2＋O22SO3反应中，SO2不能全部转化为SO3
D．实验室用碳酸钙和盐酸反应制取CO2，用碳酸钙粉末比用块状碳酸钙反应要快
4．某学生将电流表用导线与两个电极连接在一起，再将两个电极同时插入某种电解质溶液中，能观察到有电流产生的是( )
A．用铜片、铅笔芯作电极插入稀硫酸中
B．用两个铜片作电极插入硝酸银溶液中
C．用锌片、铜片作电极插入番茄中
D．用铜片、铁片作电极插入酒精中
5．下列说法不正确的是( )
①任何化学反应都伴有能量变化
②根据能量守恒定律，反应物的总能量等于生成物的总能量
③化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的CO、SO2等有害气体
④煤转化为煤气后燃烧，可以提高燃烧效率
⑤等质量的氢气燃烧生成水蒸气所放出的热量低于生成液态水所放出的热量
⑥等质量的硫蒸气和硫粉分别与氧气反应生成SO2气体，硫粉放出的热量多
A．①③⑤ B．①②③④⑤⑥ C．②⑥ D．②③④⑥
6．NO 和CO都是汽车尾气中的有害物质，它们能缓慢地发生反应生成N2和CO2。对此反应，下列叙述正确的是( )
A．使用催化剂能加快化学反应速率
B．减小压强能加快化学反应速率
C．升高温度只能加快放热反应的速率
D．改变压强对化学反应速率无影响
7.0 ℃时，将0.1 mol N2O4置于1 L密闭的烧瓶中，然后将烧瓶放入100 ℃的恒温槽中，烧瓶内的气体逐渐变为红棕色：N2O4(g) 2NO2(g)。下列结论不能说明上述反应在该条件下已经达到反应限度的是( )
①N2O4的消耗速率与NO2的生成速率之比为1∶2
②NO2的消耗速率与N2O4的消耗速率之比为2∶1
③烧瓶内气体的压强不再变化
④烧瓶内气体的质量不再变化
⑤NO2的物质的量浓度不再改变
⑥烧瓶内气体的颜色不再加深
⑦烧瓶内气体的平均相对分子质量不再变化
⑧烧瓶内气体的密度不再变化
A．②③⑥⑦ B．①④⑧ C．只有①④ D．只有⑦⑧
8．根据如下图所示的N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中能量变化情况，判断下列说法正确的是( )
A．该反应中反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量
B．2 mol氮原子结合生成N2(g)时需要放出946 kJ能量
C．1 mol NO(g)分子中的化学键断裂时需要放出632 kJ 能量
D．上述过程描述的是2 mol N2与2 mol O2反应的能量变化过程
9．根据反应：2Ag＋＋Cu===Cu2＋＋2Ag，设计如下图所示原电池，下列说法错误的是( )
A．X可以是银或石墨
B．Y是硫酸铜溶液
C．电子从铜电极经外电路流向X电极
D．X极上的电极反应式为Ag＋＋e－===Ag
10．在密闭容器中进行反应：X2(g)＋3Y2(g) 2Z(g)，其中X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.2 mol·L－1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是( )
A．c(Z)＝0.5 mol·L－1 B．c(Y2)＝0.5 mol·L－1
C．c(X2)＝0.2 mol·L－1 D．c(Y2)＝0.6 mol·L－1
11．科学家用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下：
下列说法正确的是( )
A．CO与O生成CO2是吸热反应
B．在该过程中，CO断键形成C和O
C．CO和O生成了具有极性共价键的CO2
D．状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程
12．如下图，有关零排放车载燃料电池叙述正确的是( )
A．正极通入H2，发生还原反应
B．负极通入O2，发生氧化反应
C．导电离子为质子，且在电池内部由正极定向移向负极
D．总反应式为2H2＋O2===2H2O
13．金属(M) 空气电池的工作原理如图所示。下列说法不正确的是( )
A．金属M作电池负极
B．电解质是熔融的MO
C．正极的电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－
D．电池总反应式为2M＋O2＋2H2O===2M(OH)2
14．化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法不正确的是( )
甲 乙
丙 丁
A．图甲：Zn2＋向Cu电极方向移动，Cu电极附近溶液中H＋浓度增大
B．图乙：正极的电极反应式为Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－
C．图丙：锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄
D．图丁：电池放电过程中，硫酸浓度不断减小
15．已知：①1 mol H2分子中化学键断裂时需要吸收436 kJ的能量；②1 mol I2蒸气中化学键断裂时需要吸收151 kJ的能量；③由H原子和I原子形成1 mol HI分子时释放299 kJ的能量。下列判断不正确的是( )
A．I2分子比H2分子稳定
B．2 mol HI(g)发生分解反应吸收11 kJ热量
C．HI与NaOH的反应属于放热反应
D．0.5 mol H2(g)与0.5 mol I2(g)完全反应释放出5.5 kJ热量
16．用4 g单质锌与5 mL 2 mol·L－1的稀硫酸作用制备氢气时，下列四种情况下生成氢气速率的大小顺序为( )
①锌粒＋稀硫酸 ②锌粉＋稀硫酸 ③锌粉＋稀硫酸＋少量CuSO4粉末 ④锌粒＋稀硫酸＋少量3 mol·L－1盐酸
A．②>③>④>① B．①>②>③>④
C．③>②＞①>④ D．②＞①＞③＞④
二、非选择题(本大题共4个小题，共52分，请按要求作答)
17．(13分)反应Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑的能量变化趋势如下图所示：
(1)该反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)若要使该反应的反应速率增大，下列措施可行的是________(填字母)。
A．改铁片为铁粉 B．改稀硫酸为98%的浓硫酸
C．升高温度 D．减小压强
(3)若将上述反应设计成原电池，铜为原电池某一极材料，则铜为________(填“正”或“负”)极。铜片上产生的现象为__________________，该极上发生的电极反应为____________________________，外电路中电子由________(填“正”或“负”，下同)极向________极移动。
18．(12分)某实验小组同学进行如图所示实验，以检验化学反应中的能量变化。
请回答下列问题：
(1)实验发现，反应后①中的温度升高，②中的温度降低。由此判断镁条与稀盐酸的反应是________热反应，Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是________热反应。
(2)反应①的离子方程式是______________________________；反应________(填“①”或“②”)的能量变化可用图(b)表示。
(3)现有如下两个反应：
A．NaOH＋HCl===NaCl＋H2O
B．2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2
①以上两个反应能设计成原电池的是_______________________________。
②写出设计成的原电池正极的电极反应式______________________________。
19．(10分)恒温下，将a mol N2与 b mol H2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中，发生如下反应：
N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)
(1)若反应进行到某时刻t时，n(N2)＝13 mol，n(NH3)＝6 mol，a＝________。
(2)反应达到平衡时，混合气体的体积为716.8 L(标准状况下)，其中NH3的含量(体积分数)为25%。n(NH3)＝________。
(3)原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比(写出最简整数比，下同)，n(始)∶n(平)＝_______________________________。
(4)原混合气体中a∶b＝________。
(5)将1 mol N2和3 mol H2合成NH3反应时，下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的是______(填字母)。
A．容器内的总压强不随时间而变化
B．反应后混合气体的密度不再发生变化
C．三种气体的浓度相等
D．NH3的分解速率与生成速率相等
E．混合气体的平均相对分子质量不再发生变化
20．(17分)(1)如图是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置。
请回答下列问题：
①当电极a为Al、电极b为Cu、电解质溶液为稀硫酸时，正极的电极反应式为____________________，当电路中有0.2 mol电子通过时，负极的质量减少________ g。
②当电极a为Al、电极b为Mg、电解质溶液为氢氧化钠溶液时，该装置________(填“能”或“不能”)形成原电池，若不能，请说明理由，若能，请指出正、负极：_______________________________。
(2)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流表。
①锌片上发生的电极反应为_______________________________;
②银片上发生的电极反应为_______________________________。
③若该电池中两电极的总质量为60 g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为47 g，试计算：
a．产生氢气的体积(标准状况)________。
b．通过导线的电量________。(已知 NA＝6.02×1023 mol－1，电子电荷为1.60×10－19 C)
