专题6《化学反应与能量变化》基础练习 （含解析）2022-2023学年下学期高一化学苏教版（2019）必修第二册
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| 名称 | 专题6《化学反应与能量变化》基础练习 （含解析）2022-2023学年下学期高一化学苏教版（2019）必修第二册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 418.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-04-19 09:52:00 | ||
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文档简介
专题6《化学反应与能量变化》基础练习
一、单选题
1．下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是（ ）
A．灼热的木炭与CO2的反应 B．锌粒与稀硫酸的反应
C．甲烷在空气中燃烧的反应 D．Ba(OH)2 8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应
2．用于驱动检验管道焊缝设备爬行器的甲醇—燃料电池的工作原理如图所示，下列有关该电池说法正确的是
A．电池工作时，OH-向电极A移动，所以电极B附近的溶液碱性减弱
B．电子由电极A经负载流向电极B，再经过氢氧化钠溶液返回电极A，形成闭合回路
C．电极B为电池的正极，发生的电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-
D．该电池工作时，当A极消耗1molCH3OH的同时B极消耗33.6LO2
3．下列说法正确的是
A．化学反应中的能量变化都是以热能形式表现出来的
B．化学键断裂需要吸收能量
C．化学反应的焓变越大，表示放热越多
D．放热反应不需要加热就能发生
4．工业制硫酸中的一步重要反应是SO2在400-500℃下的催化氧化：，这是一个正反应放热的可逆反应。如果反应在密闭容器中进行，下述有关说法中不正确的是
A．在上述条件下，SO2不可能100%地转化为SO3
B．使用催化剂是为了加快反应速率，提高生产效率
C．达到平衡时，SO2与O2的浓度比始终保持2：1
D．为了提高SO2的转化率，可以适当提高O2的浓度
5．下列关于物质及其变化的说法不正确的是
A．各种物质都储存有化学能
B．物质发生化学变化时，键的断裂和生成都要释放能量
C．不少的化学反应都具有可逆性
D．物质发生化学变化时，常常伴随有物理变化
6．某温度下，在2L密闭容器中充入4molA气体和3molB气体，发生反应：2A(g)+B(g)C(g)+xD(g)，5s达到平衡。达到平衡时，生成了1molC，测定D的浓度为1mol/L。下列说法不正确的是
A．x=2 B．5s内A的平均反应速率为0.2mol/(L·s)
C．平衡时A的转化率为50% D．平衡时B的浓度为2mol/L
7．下列说法或表示法正确的是
A．等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出热量多
B．由C（石墨，s）=C（金刚石，s） △H=+119 kJ/mol可知，石墨比金刚石稳定
C．在稀溶液中：H+（aq） + OH-（aq）=H2O（l） △H =- 57.3 kJ/mol，.若将含0.5 mol的浓硫酸溶液与含1 molNaOH的溶液混合，放出的热量等于57.3kJ
D．在101 kPa时，2 g H2完全燃烧生成液态水，放出285. 8 kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2（g）+O2（g）=2H2O（l） △H = +285.8 kJ·mol-1
8．下列关于化学反应速率的说法正确的是
A．对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显
B．化学反应速率通常表示一定时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加
C．化学反应速率为0.8 mol·L-1·s-1是指1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L-1
D．根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢
9．是一种高毒性、高腐蚀性的气体污染物.最新研究表明，在多孔炭材料上搭载活性组分催化氧化脱硫效果明显优于传统的吸附法，其反应机理如图所示，此时在水中浓度为.下列有关说法不正确的是（ ）
A．活性炭搭载成分具有催化作用
B．增加水膜的酸性可提高反应的速率
C．一级电离常数数量级为
D．温度过高不利于脱硫的效果
10．已知空气—锌电池的电极反应为：锌片：Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O；碳棒：O2+H2O+2e- =2OH- ，据此判断，锌片是
A．负极，被氧化 B．正极，被氧化 C．负极，被还原 D．正极，被还原
11．根据下列热化学方程式分析，C(s)的燃烧热△H等于
C(s) + H2O(l) = CO(g) + H2(g) △H1=175.3kJ·mol-1
2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g)△H2= —566.0 kJ·mol-1
2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) △H3= —571.6 kJ·mol-1
A．△H1+△H2—△H3 B．2△H1+△H2+△H3
C．△H1+△H2/2 +△H3 D．△H1+△H2/2 +△H3/2
二、填空题
12．燃料电池和锂离子电池在生产生活中占据重要地位，甲醇是常见的燃料电池原料，CO2催化氢化可合成甲醇。反应为：CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) +48.9kJ，完成下列填空：
(1)反应的平衡常数 K=_________。
(2)在 2L 容器中充入 4 mol CO2和 H2的混合气体，反应 10 min 后，气体的总物质的量变为原来的75 %，则 0～10 min 内，H2的平均反应速率为_________，前 5min 内的 v 逆(CH3OH)________前 10min 内的 v 逆(CH3OH) (选填“大于” “等于”或“小于”)，原因是________。
(3)在恒容密闭容器发生上述反应，下图是反应过程中两个物理量变化关系图象，曲线上各点均已达到平衡状态。
若 x 轴表示温度，则 y 轴可表示_____，(任写一个)，一定温度下，若 x 轴为原料投料比[n(H2)/n(CO2)]，则 y 轴是______的转化率。
(4)工业生产或实验室制备中，通常加大某一反应物的用量，以提高另一反应物的转化率，举一例说明________________________。
13．化学反应速率与限度跟生产、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，他在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，实验记录如表(累计值，设溶液体积不变)：
时间/min 1 2 3 4 5
氢气体积/mL(标准状况) 100 240 464 576 620
①哪一时间段(指0-1min、1-2min、2-3min、3-4min或4-5min)反应速率最快？_______。
②求2-4min时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率：_______。
(2)另一学生也做同样的实验，为更准确测量氢气的体积，需减缓化学反应速率且不影响产生氢气的量，他欲在盐酸中加入下列试剂，你认为可行的是_______。
A．溶液 B．KCl溶液 C．固体
(3)可与催化合成工业原料甲醇，恒容密闭容器中，在催化剂作用下发生反应：，下列描述能说明该反应已经达到化学平衡状态的是_______。A．的生成速率与的生成速率之比为1：3
B．容器内气体的密度不随时间而改变
C．容器内气体的总压强不再改变
D．、、的浓度相等
(4)实验室用溶液与溶液反应探究条件的改变对化学反应速率的影响，设计的实验方案如表(已知)：
实验序号 体积/mL 温度℃
0.1mol/L溶液 水 0.1mol/L溶液
1 2.0 0.0 2.0 25
2 1.0 V 2.0 T
3 2.0 0.0 2.0 50
①请完成此实验方案，V=_______，T=_______。
②对比实验1和2的现象：_______，由此得出结论：其他条件相同时，浓度对化学反应速率有影响。
③实验1和3表明：其他条件相同时，_______对化学反应速率有影响。
14．小茗同学为探究化学反应中的能量变化。在一个小烧杯里，加入20gBa(OH)2·8H2O粉末，将小烧杯放在事先已滴有3～4滴水的玻璃片上，然后加入10gNH4Cl晶体，并用玻璃棒迅速搅拌。
(1)写出有关反应的方程式_______；
(2)实验中观察到的现象有____和反应混合物成糊状，反应混合物呈糊状的原因是_____；
(3)通过_______现象说明该反应为吸热热反应，这是由于反应物的总能量_______(填“大于”或“小于”)生成物的总能量。
15．按要求回答下列问题:
（1）一定温度下，发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)(反应条件已略)，现向2L密闭容器中充入4.0molSO2和2.0molO2发生反应，测得n(O2)随时间的变化如表：
时间/min 1 2 3 4 5
n(O2)/mol 1.5 1.2 1.1 1.0 1.0
①0~2min内，v(SO2)=___。
②达到平衡时SO3的物质的量浓度为___。
③下列可证明上述反应达到平衡状态的是__(填序号)。
a.v(O2)=2v(SO3)
b.O2的物质的量浓度不再变化
c.每消耗1molO2，同时生成2molSO3
d.容器内压强保持不变
e.容器内气体密度不再变化
f.气体平均相对分子质量不再变化
（2）已知可逆反应:2NO2(g)(红棕色)N2O4(g)(无色)，正反应为放热反应。将装有NO2和N2O4混合气体的烧瓶放入热水中，观察到的现象__，产生该现象的原因是___；若减小压强，该反应向__反应方向移动，NO2的转化率__(填“增大”或“减小”)。
（3）某温度下的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化曲线如图，则该反应的化学方程式为__。
16．请根据信息填空：
(1)FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，发生反应2FeCl3 +Cu ===2FeCl2 +CuCl2，若将此反应设计成原电池，则负极所用的电极材料为____；当线路中转移0.2mol电子时，则被腐蚀的铜的质量为____。
(2)如图所示，把试管放入盛有25℃的饱和澄清石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再用滴管滴入5 mL盐酸于试管中，可观察到溶液变浑浊，试回答下列问题：
①产生上述现象的原因是___________________________；
②写出有关反应的离子方程式___________________。
③由实验推知，MgCl2和H2的总能量__________(填“大于”、“小于”或“等于”)Mg和HCl的总能量。
17．I．按下列要求填空
(1)下列变化：①碘的升华，②冰熔化，③氯化钠溶于水，④氯化氢溶于水，⑤碳酸氢钠加热分解
化学键未被破坏的是___________；仅共价键被破坏的是___________。
(2)写出 Na2O2的电子式：___________。其所含化学键类型为___________。
(3)用电子式表示 Na2S 的形成过程：___________。
II．被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池具有无污染、无噪音、高效率的特点。下图为氢氧燃料电池的结构示意图，
电解质溶液为 KOH 溶液，电极材料为疏松多孔石墨棒。当氧气和氢气分别连续不断地从正、负两极通入燃料电池时，便可在闭合回路中不断地产生电流。试回答下列问题：
(4)写出氢氧燃料电池工作时正极电极反应方程式：___________。
(5)如果该氢氧燃料电池每转移 0.1mol 电子，消耗标准状况下___________L 氧气。
(6)若将此燃料电池改进为直接以甲烷和氧气为原料进行工作时，负极反应式为___________。电池总离子反应方程式为___________。
18．如图所示为原电池装置示意图。回答下列问题：
(1)将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，一组插入烧碱溶液中，分别形成了原电池，在这两个原电池中，作负极的分别是____(填字母)。
A．铝片、铜片 B．铜片、铝片 C．铝片、铝片 D．铜片、铜片
(2)若A为Pb，B为PbO2，电解质为H2SO4溶液，工作时的总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。写出A电极反应式：____；该电池在工作时，B电极的质量将____(填“增加”“减小”或“不变”)。若该电池反应消耗了0.1molH2SO4，则转移电子的数目为____。
(3)若A、B均为铂片，电解质为H2SO4溶液，分别从A、B两极通入CH4和O2，该电池即为甲烷燃料电池，写出A电极反应式：____；该电池在工作过程中，正极附近溶液的pH值____(填“增大”、“减小”或“不变”)若该电池工作时转移了0.4mol电子，则生成水的质量为____。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】A. 灼热的炭与CO2的反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应，A正确；
B.锌与稀硫酸反应是氧化还原反应，又是放热反应，B错误；
C. 甲烷在空气中燃烧的反应是氧化还原反应，又是放热反应， C错误；
D. Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应是吸热反应，但是不属于氧化还原反应，D错误；
答案选A。
2．C
【分析】甲醇燃料电池中，甲醇失电子为负极，氧气得电子为正极，则电极A为负极，电极反应式为：CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O，电极B为正极，正极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-。
【详解】A．电极A为负极，失电子，氢氧根离子向A极移动，电极B为正极，正极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-，生成了氢氧根离子，溶液碱性增强，A错误；
B．电子只能通过导线传，不能进入溶液中，B错误；
C．由分析可知，电极B为电池的正极，发生的电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-，C正确；
D．气体所处温度、压强未知，气体摩尔体积未知，无法计算气体体积，D错误；
答案选C。
3．B
【详解】A．化学反应中的能量变化有的以热能形式表现出来，有的以光能、电能等形式表现出来，A不正确；
B．断裂化学键时，需要破坏成键原子或离子间的作用力，从而吸收能量，B正确；
C．当化学反应吸热时，为正值，当化学反应放热时，为负值，对于吸热反应，化学反应的焓变越大，表示吸热越多，对于放热反应，越小，表示放热越多，C不正确；
D．引发反应时，常需要提供能量，所以放热反应也常常需要加热才能发生，D不正确；
故选B。
4．C
【详解】A. 因该反应是可逆反应，存在反应限度，反应物不可能100%的转化为生成物，故A正确；
B. 使用催化剂加快了反应速率，缩短反应时间，提高反应效率，平衡不移动，故B正确；
C. 不清楚SO2与O2的起始量，故达到平衡时，SO2与O2的浓度比不确定，故C错误；
D. 因增大反应物O2的浓度，平衡向正反应方向移动，提高了SO2的转化率，故D正确；
故选C。
5．B
【详解】A．各种物质都储存有化学能，物质的组成、结构与状态不同，物质所储存的化学能也不同，A正确；
B．断裂化学键吸收能量，生成化学键释放能量，B错误；
C．科学研究表明，很多化学反应都是可逆反应，即不少的化学反应都具有可逆性，C正确；
D．物质发生化学变化时，一定伴随有物理变化，如颜色、状态等的变化，D正确；
答案选B。
6．D
【详解】A．D的浓度为1mol/L，容器体积为2L，所以n(D)=1mol/L×2L=2mol，所以相同时间内Δn(D)：Δn(C)=2：1，所以x=2，A正确；
B．5s内v(D)== 0.2mol/(L·s)，反应速率之比等于计量数之比，所以v(A)= 0.2mol/(L·s)，B正确；
C．平衡时Δn(C)=1mol，根据方程式可知平衡时Δn(A)=2mol，所以A的转化率为×100%=50%，C正确；
D．平衡时Δn(C)=1mol，根据方程式可知平衡时Δn(B)=2mol，容器体积为2L，所以B的浓度为1mol/L，D错误；
综上所述答案为D。
7．B
【详解】A．硫蒸气变化为硫固体为放热过程，则等量的硫蒸气和硫固体在氧气中分别完全燃烧，放出热量硫蒸气多，选项A错误；
B．石墨比金刚石能量低，物质的能量越低越稳定，选项B正确；
C．浓硫酸溶于水放热，若将含0.5mol H2SO4的浓硫酸与含1mol NaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3kJ，选项C错误；
D．2g氢气燃烧放热285.8kJ，4g氢气燃烧放热应为2×285.8kJ＝571.6KJ，选项D错误；
答案选B。
8．D
【详解】A．化学反应速率越大，反应现象不一定越明显，如盐酸与氢氧化钠溶液的反应时本就没有明显现象，A错误；
B．固体或纯液体的浓度可视为常数，一般不用固体或纯液体表示化学反应速率，B错误；
C．0.8 mol·L-1·s-1表示1 s的时间内，某物质的浓度变化了0.8 mol·L-1，C错误；
D．化学反应速率就是表示化学反应进行快慢的物理量，D正确；
综上所述答案为D。
9．B
【详解】A．根据题目信息，活性炭搭载成分具有催化氧化效果，故A不选；
B．溶液酸性增强，不利于溶解电离，减慢反应速率，故B选；
C．依题意可求得浓度为，又由图知，故，故C不选：
D．温度过高，和溶解氧的溶解度下降，不利于脱硫效果，故D不选。
答案选B。
10．A
【详解】根据锌片上的电极反应式可知：在反应中Zn元素化合价升高，Zn失去电子，被氧化，发生氧化反应，因此锌片为负极，被氧化，故合理选项是A。
11．D
【详解】已知：①C（s）+H2O（l）=CO（g）+H2（g） △H1=+175.3kJ mol-1
②2CO（g）+O2（g）=CO2（g） △H2=-566.0kJ mol-1
③2H2（g）+O2（g）=2H2O（l） △H3=-571.6kJ mol-1
利用盖斯定律，则化学方程式C（s）+O2（g）=CO2（g）可以看成是[2×①+②+③]×得到的，所以该反应的焓变△H=△H1+，即为C（s）的燃烧热，
故选：D。
12． 小于 随着反应向右进行，生成物浓度逐渐增加，逆反应速率逐渐增大，因此前 5min 内的 v 逆(CH3OH)小于前 10min 内的 v 逆(CH3OH) 二氧化碳的浓度增大，容器的压强增大，气体总物质的量 二氧化碳 制备乙酸乙酯时乙醇过量，可以提高乙酸的转化率，二氧化硫和氧气反应生成三氧化硫的反应中，增加空气的用量，提高二氧化硫的转化率
【详解】(1)根据平衡常数的表达式分析，该反应的平衡常数 K= 。
(2)假设起始二氧化碳的物质的量浓度为amol/L，氢气的物质的量浓度为bmol/L，则有
，解x=0.25mol/L，H2 的平均反应速率为，随着反应向右进行，生成物浓度逐渐增加，逆反应速率逐渐增大，因此前 5min 内的 v逆(CH3OH)小于前10min内的v逆(CH3OH) ；
(3)在恒容密闭容器中，该反应放热，x轴表示温度，随着温度升高，反应逆向移动，二氧化碳的浓度增大，容器的压强增大，气体总物质的量增加，所以y轴可以表示这些物理量。
若x轴为原料投料比[n(H2)/n(CO2)]，随着该原料投料比增加，二氧化碳的转化率增加，则 y轴是二氧化碳的转化率；
(4)在可逆反应中，一般增加一个物质的量，提高另一种物质的转化率，如制备乙酸乙酯时乙醇过量，可以提高乙酸的转化率，二氧化硫和氧气反应生成三氧化硫的反应中，增加空气的用量，提高二氧化硫的转化率。
13．(1) 2-3min 0.0375mol·L-1·min-1
(2)B
(3)C
(4) 1.0 25 实验1气泡的冒出速率和沉淀的生成速率更快 温度
【解析】（1）
①单位时间内，产生气体体积越多反应速率越大，在0-1min、1-2min、2-3min、3-4min、 4-5min时间段内，产生气体体积分别为100mL、140mL、224mL、112mL、44mL，因此反应速率最快的时间段为：2-3min。
②在2-4min时间段氢气的物质的量变化量为=0.015mol，依据2HCl~H2可知，HCl的消耗量为0.03mol，则v(HCl)==0.0375mol·L-1·min-1。
（2）
A．加入溶液，盐酸会与碳酸氢钠反应产生二氧化碳，A错误；
B．加入KCl溶液，可降低盐酸浓度，使反应速率减小，B正确；
C．加入固体，锌会与硫酸铜反应生成铜，形成铜锌原电池，加快反应速率，C错误；
答案选B。
（3）
A．任何时刻，化学反应速率之比都等于化学计量数之比，因此的生成速率与的生成速率之比为1：3，不能说明反应达到平衡状态，A错误；
B．依据质量守恒定律，气体质量一直不变，容器为恒容密闭容器，则气体密度一直不变，因此容器内气体的密度不随时间而改变，不能说明反应达到平衡状态，B错误；
C．该反应为反应前后气体分子数改变的反应，因此容器内气体的总压强不再改变，说明反应达到平衡状态，C正确；
D．、、的浓度若保持不变，说明反应达到平衡状态，三者浓度相等不能说明反应达到平衡状态，D错误；
答案选C。
（4）
①探究一个影响因素时，其他条件应保持不变，实验1和实验2是探究浓度对反应速率的影响，因此V=1.0，T=25。
②其他条件相同时，浓度对化学反应速率有影响，浓度较大的一组反应速率较快，因此对比实验1和2的现象为：实验1气泡的冒出速率和沉淀的生成速率更快。
③实验1和3中，温度不同，其他条件相同，因此探究的是温度对化学反应速率的影响。
14．(1)Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=2NH3·H2O+BaCl2+8H2O
(2) 玻璃片结冰 反应生成了水，与BaCl2、Ba(OH)2等物质形成糊状物
(3) 玻璃片结冰 小于
【详解】（1）Ba(OH)2·8H2O粉末和NH4Cl晶体反应生成氯化钡、氨水、水，反应方程式为Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=2NH3·H2O+BaCl2+8H2O；
（2）铵盐氯化铵和强碱氢氧化钡的反应是吸热反应，温度降低能让水结冰，导致烧杯和玻璃片粘在一起，同时生成的氨气具有刺激性气味，该反应生成了水，少量的水与BaCl2、Ba(OH)2等固体物质搅拌在一起形成糊状物，故答案为：玻璃片和烧杯之间结冰粘在一起，有少量刺激性气味的气体；反应时有水生成；
（3）通过玻璃片结冰现象说明该反应为吸热热反应，应物的总能量小于生成物的总能量，反应吸热。
15． 0.4mol/（L·min) 1.0mol·L-1 bdf 红棕色加深 该反应为放热反应，温度升高平衡逆向移动，使NO2浓度增大，颜色加深 逆 减小 3X(g)+Y(g)2Z(g)
【详解】(1)①0~2 min内，△n(O2)=2.0mol-1.2mol=0.8mol，根据反应方程式可知该时间段内△n(SO2)=1.6mol，容器体积为2L，所以v(SO2)== 0.4mol·L-1·min-1；
②根据表格数据可知4min后氧气的物质的量不再改变，说明反应达到平衡，平衡时△n(O2)=2.0mol-1.0mol=1.0mol，根据反应方程式可知△n(SO3)=2.0mol，容器体积为2L，所以平衡时c(SO3)=1.0mol·L-1；
③a．反应达到平衡时正逆反应速率相等，但选项并未标注是正反应速率还是逆反应速率，而且同一方向的不同物质的反应速率之比等于计量数之比，所以无论是正反应速率还是逆反应速率都不可能出现v(O2)=2v(SO3)，选项a不符合题意；
b．反应达到平衡时正逆反应速率相等，各物质的浓度不再改变，所以氧气的物质的量浓度不再改变能说明反应平衡，选项b符合题意；
c．消耗O2和生成SO3均为正反应，只有反应进行，无论是否平衡都存在每消耗1molO2，同时生成2molSO3，选项c不符合题意；
d．该反应前后气体系数之和不相等，所以未平衡时气体的总物质的量会变，容器的体积不变，所以压强会变，当压强不变时说明反应平衡，选项d符合题意；
e.反应体系的体积不变且反应物均为气体，容器内气体密度始终不变，故密度不变不能说明反应达平衡状态，选项e不符合题意；
f. 对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，反应在达平衡之前，气体的总质量一直不变，但气体的物质的量在变，故平衡之前，气体的平均相对分子质量在变，后来不变了，则说明反应达平衡，故气体的平均相对分子质量不再发生变化能作为此反应的平衡标志，选项f符合题意；
综上所述选bdf；
(2)放入热水中温度升高，该反应正反应为放热反应，所以升高温度平衡逆向移动，使NO2浓度增大，颜色加深，所以可以观察到红棕色颜色加深；
若减小压强，该反应向气体体积增大的逆反应方向移动，NO2的转化率减小；
(3)据图可知X、Y的物质的量减小，Z的物质的量增加，所以X、Y为反应物，Z为生成物，相同时间内△n(X)：△n(Y):△n(Z)=(1.0-0.4)mol：(1.0-0.8)mol：(0.5-0.1)mol=3:1:2，所以反应方程式为3X(g)＋Y(g)2Z(g)。
【点睛】当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态。
16． Cu 6.4 镁片与稀盐酸反应为放热反应，氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小，从而析出 Mg +2H+ =Mg2+ +H2↑ 小于
【分析】(1)该电池反应中，铜失电子发生氧化反应作负极，正极是三价铁离子得电子发生还原反应生成Fe2+，结合电子守恒进行计算；
(2)①镁与盐酸反应是放热反应，氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小；
②镁与盐酸反应，生成氯化镁和氢气；
③放热反应是指反应物的能量高于生成物的能量。
【详解】(1)该电池反应中，铜失电子发生氧化反应作负极，负极反应式为Cu-2e-=Cu2+，正极是三价铁离子得电子发生还原反应，电极反应为：2Fe3++2e-=2Fe2+，当线路中转移0.2mol电子时，反应的Cu为0.1mol，其质量为0.1mol×64g/mol=6.4g；
(2)①镁与盐酸剧烈反应，产生氢气并放出大量的热，由于氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小，所以饱和石灰水升温后析出的氢氧化钙使溶液呈浑浊状；
②镁与盐酸发生置换反应，生成氯化镁和氢气，反应的离子方程式为Mg +2H+ =Mg2+ +H2↑；
③当反应物的能量高于生成物的能量时，反应是放热反应，故MgCl2溶液和H2的总能量小于镁片的盐酸的总能量。
17．(1) ①② ④
(2) 离子键，非极性键或离子键，共价键
(3)
(4)2H2O+O2+4e-=4OH-
(5)0.56L
(6) CH4+ 10OH- - 8e- =+ 7H2O CH4+ 2O2 + 2OH- =+ 3H2O
【分析】I．
(1)根据物质所含化学键的类型以及发生的变化来分析，化学键被破坏的情况有:发生化学反应、电解质的电离，由原子构成的共价化合物的熔融；
(2)过氧化钠(Na2O2)由钠离子和过氧根离子构成，根据稳定结构写出电子式，再根据电子式判断键；
(3)硫化钠为离子化合物，根据离子化合物的电子式表示方法写出Na2S的形成过程。
II．
(1)氢氧燃料电池中，通入燃料的电极是负极，氢氧燃料电池电解质溶液为碱，则正极上氧气得电子和水生成氢氧根离子；
(2)根据电极方程式中电子与氧气的关系求算；
(3)燃料电池中，负极上燃料失电子发生氧化反应，碱性条件下，甲烷燃烧生成碳酸根离子，根据电荷守恒和原子守恒，可得电极反应，碱性条件下，甲烷燃烧生成的二氧化碳再与氢氧根离子结合生成碳酸根离子，根据化合价升价守恒和原子守恒可得反应；
（1）
①碘的升华，只是状态的变化，化学键没被破坏；
②冰融化，只是状态的变化，化学键没被破坏；
③氯化钠溶于水，电离出自由移动的离子，离子键被破坏；
④氯化氢溶于水，电离出自由移动的离子，共价键被破坏；
⑤碳酸氢钠加热分解，既有离子键被破坏又有共价键被破坏；
综上所述，化学键未被破坏的是①②，仅共价键被破坏的④；
（2）
过氧化钠(Na2O2) 是由钠离子和过氧根离子构成的，过氧化钠的电子式为 ，其所含化学键类型为离子键，非极性键或离子键，共价键；
（3）
硫化钠为离子化合物，用电子式表示Na2S的形成过程为 ；
（4）
氢氢燃料电池中，电解质溶液为碱，则正极上氧气得电子和水生成氢氧根离子，则其电极反应式为：2H2O+O2+4e-=4OH-；
（5）
根据电极反应2H2O+O2+4e-=4OH-，可知转移4mol电子时，消耗氧气1mol，则每转移 0.1mol电子消耗的氧气为：0.1mol×=0.025mol，则V(O2)=nVm=0.025mol×22.4L/mol= 0.56L；
（6）
燃料电池中，负极上燃料失电子发生氧化反应，碱性条件下，甲醇在负极燃烧生成的二氧化碳再与氢氧根离子结合生成碳酸根离子和水，其电极反应式为：CH4+10OH--8e-=CO+7H2O，碱性条件下，甲烷燃烧生成的二氧化碳再与氢氧根离子结合生成碳酸根离子，电池总离子反应方程式为：CH4+2O2 +2OH-=CO+3H2O；
18．(1)B
(2) Pb+SO-2e-=PbSO4 增加 0.1NA
(3) CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+ 增大 1.8g
【解析】（1）
将铝片和铜片用导线相连，插入浓硝酸中，由于在室温下Al遇浓硝酸会发生钝化而不能进一步发生反应，而Cu能够与浓硝酸迅速反应，故在该原电池中，Cu为负极，Al为正极；
将铝片和铜片用导线相连，插入烧碱溶液中，Al能够与NaOH溶液发生反应产生H2，而Cu不能发生反应，故在该原电池中Al为负极，Cu为正极，故合理选项是B；
（2）
若A为Pb，B为PbO2，电解质为H2SO4溶液，工作时的总反应式为Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O。根据总反应方程式可知：A为负极，失去电子，发生氧化反应；负极的电极反应式为：Pb-2e-+SO=PbSO4；
B为正极，PbO2的得到电子，发生还原反应，B电极反应式：PbO2+2e-+4H++SO=PbSO4+2H2O；据此可知该电池工作时，B电极由PbO2变为PbSO4，所以B电极的质量将会增加；
根据总反应方程式Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O可知：每反应消耗2mol的H2SO4，反应转移2mol的电子，因此若该电池反应消耗了0.1molH2SO4，则转移电子的物质的量是0.1mol，转移的电子的数目为0.1NA；
（3）
若A、B均为铂片，电解质为H2SO4溶液，分别从A、B两极通入CH4和O2，该电池即为甲烷燃料电池，A电极为负极，负极反应式为CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+；正极的电极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O，由于消耗氢离子，该电池工作一段时间后，溶液的pH增大；根据总反应方程式为CH4+2O2=CO2+2H2O可知，每转移8mol电子生成2mol水，故转移0.4mol电子时生成0.1mol水，质量为0.1mol×18g/mol=1.8g。
答案第1页，共2页
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一、单选题
1．下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是（ ）
A．灼热的木炭与CO2的反应 B．锌粒与稀硫酸的反应
C．甲烷在空气中燃烧的反应 D．Ba(OH)2 8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应
2．用于驱动检验管道焊缝设备爬行器的甲醇—燃料电池的工作原理如图所示，下列有关该电池说法正确的是
A．电池工作时，OH-向电极A移动，所以电极B附近的溶液碱性减弱
B．电子由电极A经负载流向电极B，再经过氢氧化钠溶液返回电极A，形成闭合回路
C．电极B为电池的正极，发生的电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-
D．该电池工作时，当A极消耗1molCH3OH的同时B极消耗33.6LO2
3．下列说法正确的是
A．化学反应中的能量变化都是以热能形式表现出来的
B．化学键断裂需要吸收能量
C．化学反应的焓变越大，表示放热越多
D．放热反应不需要加热就能发生
4．工业制硫酸中的一步重要反应是SO2在400-500℃下的催化氧化：，这是一个正反应放热的可逆反应。如果反应在密闭容器中进行，下述有关说法中不正确的是
A．在上述条件下，SO2不可能100%地转化为SO3
B．使用催化剂是为了加快反应速率，提高生产效率
C．达到平衡时，SO2与O2的浓度比始终保持2：1
D．为了提高SO2的转化率，可以适当提高O2的浓度
5．下列关于物质及其变化的说法不正确的是
A．各种物质都储存有化学能
B．物质发生化学变化时，键的断裂和生成都要释放能量
C．不少的化学反应都具有可逆性
D．物质发生化学变化时，常常伴随有物理变化
6．某温度下，在2L密闭容器中充入4molA气体和3molB气体，发生反应：2A(g)+B(g)C(g)+xD(g)，5s达到平衡。达到平衡时，生成了1molC，测定D的浓度为1mol/L。下列说法不正确的是
A．x=2 B．5s内A的平均反应速率为0.2mol/(L·s)
C．平衡时A的转化率为50% D．平衡时B的浓度为2mol/L
7．下列说法或表示法正确的是
A．等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出热量多
B．由C（石墨，s）=C（金刚石，s） △H=+119 kJ/mol可知，石墨比金刚石稳定
C．在稀溶液中：H+（aq） + OH-（aq）=H2O（l） △H =- 57.3 kJ/mol，.若将含0.5 mol的浓硫酸溶液与含1 molNaOH的溶液混合，放出的热量等于57.3kJ
D．在101 kPa时，2 g H2完全燃烧生成液态水，放出285. 8 kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2（g）+O2（g）=2H2O（l） △H = +285.8 kJ·mol-1
8．下列关于化学反应速率的说法正确的是
A．对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显
B．化学反应速率通常表示一定时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加
C．化学反应速率为0.8 mol·L-1·s-1是指1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L-1
D．根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢
9．是一种高毒性、高腐蚀性的气体污染物.最新研究表明，在多孔炭材料上搭载活性组分催化氧化脱硫效果明显优于传统的吸附法，其反应机理如图所示，此时在水中浓度为.下列有关说法不正确的是（ ）
A．活性炭搭载成分具有催化作用
B．增加水膜的酸性可提高反应的速率
C．一级电离常数数量级为
D．温度过高不利于脱硫的效果
10．已知空气—锌电池的电极反应为：锌片：Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O；碳棒：O2+H2O+2e- =2OH- ，据此判断，锌片是
A．负极，被氧化 B．正极，被氧化 C．负极，被还原 D．正极，被还原
11．根据下列热化学方程式分析，C(s)的燃烧热△H等于
C(s) + H2O(l) = CO(g) + H2(g) △H1=175.3kJ·mol-1
2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g)△H2= —566.0 kJ·mol-1
2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) △H3= —571.6 kJ·mol-1
A．△H1+△H2—△H3 B．2△H1+△H2+△H3
C．△H1+△H2/2 +△H3 D．△H1+△H2/2 +△H3/2
二、填空题
12．燃料电池和锂离子电池在生产生活中占据重要地位，甲醇是常见的燃料电池原料，CO2催化氢化可合成甲醇。反应为：CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) +48.9kJ，完成下列填空：
(1)反应的平衡常数 K=_________。
(2)在 2L 容器中充入 4 mol CO2和 H2的混合气体，反应 10 min 后，气体的总物质的量变为原来的75 %，则 0～10 min 内，H2的平均反应速率为_________，前 5min 内的 v 逆(CH3OH)________前 10min 内的 v 逆(CH3OH) (选填“大于” “等于”或“小于”)，原因是________。
(3)在恒容密闭容器发生上述反应，下图是反应过程中两个物理量变化关系图象，曲线上各点均已达到平衡状态。
若 x 轴表示温度，则 y 轴可表示_____，(任写一个)，一定温度下，若 x 轴为原料投料比[n(H2)/n(CO2)]，则 y 轴是______的转化率。
(4)工业生产或实验室制备中，通常加大某一反应物的用量，以提高另一反应物的转化率，举一例说明________________________。
13．化学反应速率与限度跟生产、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，他在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，实验记录如表(累计值，设溶液体积不变)：
时间/min 1 2 3 4 5
氢气体积/mL(标准状况) 100 240 464 576 620
①哪一时间段(指0-1min、1-2min、2-3min、3-4min或4-5min)反应速率最快？_______。
②求2-4min时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率：_______。
(2)另一学生也做同样的实验，为更准确测量氢气的体积，需减缓化学反应速率且不影响产生氢气的量，他欲在盐酸中加入下列试剂，你认为可行的是_______。
A．溶液 B．KCl溶液 C．固体
(3)可与催化合成工业原料甲醇，恒容密闭容器中，在催化剂作用下发生反应：，下列描述能说明该反应已经达到化学平衡状态的是_______。A．的生成速率与的生成速率之比为1：3
B．容器内气体的密度不随时间而改变
C．容器内气体的总压强不再改变
D．、、的浓度相等
(4)实验室用溶液与溶液反应探究条件的改变对化学反应速率的影响，设计的实验方案如表(已知)：
实验序号 体积/mL 温度℃
0.1mol/L溶液 水 0.1mol/L溶液
1 2.0 0.0 2.0 25
2 1.0 V 2.0 T
3 2.0 0.0 2.0 50
①请完成此实验方案，V=_______，T=_______。
②对比实验1和2的现象：_______，由此得出结论：其他条件相同时，浓度对化学反应速率有影响。
③实验1和3表明：其他条件相同时，_______对化学反应速率有影响。
14．小茗同学为探究化学反应中的能量变化。在一个小烧杯里，加入20gBa(OH)2·8H2O粉末，将小烧杯放在事先已滴有3～4滴水的玻璃片上，然后加入10gNH4Cl晶体，并用玻璃棒迅速搅拌。
(1)写出有关反应的方程式_______；
(2)实验中观察到的现象有____和反应混合物成糊状，反应混合物呈糊状的原因是_____；
(3)通过_______现象说明该反应为吸热热反应，这是由于反应物的总能量_______(填“大于”或“小于”)生成物的总能量。
15．按要求回答下列问题:
（1）一定温度下，发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)(反应条件已略)，现向2L密闭容器中充入4.0molSO2和2.0molO2发生反应，测得n(O2)随时间的变化如表：
时间/min 1 2 3 4 5
n(O2)/mol 1.5 1.2 1.1 1.0 1.0
①0~2min内，v(SO2)=___。
②达到平衡时SO3的物质的量浓度为___。
③下列可证明上述反应达到平衡状态的是__(填序号)。
a.v(O2)=2v(SO3)
b.O2的物质的量浓度不再变化
c.每消耗1molO2，同时生成2molSO3
d.容器内压强保持不变
e.容器内气体密度不再变化
f.气体平均相对分子质量不再变化
（2）已知可逆反应:2NO2(g)(红棕色)N2O4(g)(无色)，正反应为放热反应。将装有NO2和N2O4混合气体的烧瓶放入热水中，观察到的现象__，产生该现象的原因是___；若减小压强，该反应向__反应方向移动，NO2的转化率__(填“增大”或“减小”)。
（3）某温度下的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化曲线如图，则该反应的化学方程式为__。
16．请根据信息填空：
(1)FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，发生反应2FeCl3 +Cu ===2FeCl2 +CuCl2，若将此反应设计成原电池，则负极所用的电极材料为____；当线路中转移0.2mol电子时，则被腐蚀的铜的质量为____。
(2)如图所示，把试管放入盛有25℃的饱和澄清石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再用滴管滴入5 mL盐酸于试管中，可观察到溶液变浑浊，试回答下列问题：
①产生上述现象的原因是___________________________；
②写出有关反应的离子方程式___________________。
③由实验推知，MgCl2和H2的总能量__________(填“大于”、“小于”或“等于”)Mg和HCl的总能量。
17．I．按下列要求填空
(1)下列变化：①碘的升华，②冰熔化，③氯化钠溶于水，④氯化氢溶于水，⑤碳酸氢钠加热分解
化学键未被破坏的是___________；仅共价键被破坏的是___________。
(2)写出 Na2O2的电子式：___________。其所含化学键类型为___________。
(3)用电子式表示 Na2S 的形成过程：___________。
II．被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池具有无污染、无噪音、高效率的特点。下图为氢氧燃料电池的结构示意图，
电解质溶液为 KOH 溶液，电极材料为疏松多孔石墨棒。当氧气和氢气分别连续不断地从正、负两极通入燃料电池时，便可在闭合回路中不断地产生电流。试回答下列问题：
(4)写出氢氧燃料电池工作时正极电极反应方程式：___________。
(5)如果该氢氧燃料电池每转移 0.1mol 电子，消耗标准状况下___________L 氧气。
(6)若将此燃料电池改进为直接以甲烷和氧气为原料进行工作时，负极反应式为___________。电池总离子反应方程式为___________。
18．如图所示为原电池装置示意图。回答下列问题：
(1)将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，一组插入烧碱溶液中，分别形成了原电池，在这两个原电池中，作负极的分别是____(填字母)。
A．铝片、铜片 B．铜片、铝片 C．铝片、铝片 D．铜片、铜片
(2)若A为Pb，B为PbO2，电解质为H2SO4溶液，工作时的总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。写出A电极反应式：____；该电池在工作时，B电极的质量将____(填“增加”“减小”或“不变”)。若该电池反应消耗了0.1molH2SO4，则转移电子的数目为____。
(3)若A、B均为铂片，电解质为H2SO4溶液，分别从A、B两极通入CH4和O2，该电池即为甲烷燃料电池，写出A电极反应式：____；该电池在工作过程中，正极附近溶液的pH值____(填“增大”、“减小”或“不变”)若该电池工作时转移了0.4mol电子，则生成水的质量为____。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】A. 灼热的炭与CO2的反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应，A正确；
B.锌与稀硫酸反应是氧化还原反应，又是放热反应，B错误；
C. 甲烷在空气中燃烧的反应是氧化还原反应，又是放热反应， C错误；
D. Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应是吸热反应，但是不属于氧化还原反应，D错误；
答案选A。
2．C
【分析】甲醇燃料电池中，甲醇失电子为负极，氧气得电子为正极，则电极A为负极，电极反应式为：CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O，电极B为正极，正极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-。
【详解】A．电极A为负极，失电子，氢氧根离子向A极移动，电极B为正极，正极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-，生成了氢氧根离子，溶液碱性增强，A错误；
B．电子只能通过导线传，不能进入溶液中，B错误；
C．由分析可知，电极B为电池的正极，发生的电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-，C正确；
D．气体所处温度、压强未知，气体摩尔体积未知，无法计算气体体积，D错误；
答案选C。
3．B
【详解】A．化学反应中的能量变化有的以热能形式表现出来，有的以光能、电能等形式表现出来，A不正确；
B．断裂化学键时，需要破坏成键原子或离子间的作用力，从而吸收能量，B正确；
C．当化学反应吸热时，为正值，当化学反应放热时，为负值，对于吸热反应，化学反应的焓变越大，表示吸热越多，对于放热反应，越小，表示放热越多，C不正确；
D．引发反应时，常需要提供能量，所以放热反应也常常需要加热才能发生，D不正确；
故选B。
4．C
【详解】A. 因该反应是可逆反应，存在反应限度，反应物不可能100%的转化为生成物，故A正确；
B. 使用催化剂加快了反应速率，缩短反应时间，提高反应效率，平衡不移动，故B正确；
C. 不清楚SO2与O2的起始量，故达到平衡时，SO2与O2的浓度比不确定，故C错误；
D. 因增大反应物O2的浓度，平衡向正反应方向移动，提高了SO2的转化率，故D正确；
故选C。
5．B
【详解】A．各种物质都储存有化学能，物质的组成、结构与状态不同，物质所储存的化学能也不同，A正确；
B．断裂化学键吸收能量，生成化学键释放能量，B错误；
C．科学研究表明，很多化学反应都是可逆反应，即不少的化学反应都具有可逆性，C正确；
D．物质发生化学变化时，一定伴随有物理变化，如颜色、状态等的变化，D正确；
答案选B。
6．D
【详解】A．D的浓度为1mol/L，容器体积为2L，所以n(D)=1mol/L×2L=2mol，所以相同时间内Δn(D)：Δn(C)=2：1，所以x=2，A正确；
B．5s内v(D)== 0.2mol/(L·s)，反应速率之比等于计量数之比，所以v(A)= 0.2mol/(L·s)，B正确；
C．平衡时Δn(C)=1mol，根据方程式可知平衡时Δn(A)=2mol，所以A的转化率为×100%=50%，C正确；
D．平衡时Δn(C)=1mol，根据方程式可知平衡时Δn(B)=2mol，容器体积为2L，所以B的浓度为1mol/L，D错误；
综上所述答案为D。
7．B
【详解】A．硫蒸气变化为硫固体为放热过程，则等量的硫蒸气和硫固体在氧气中分别完全燃烧，放出热量硫蒸气多，选项A错误；
B．石墨比金刚石能量低，物质的能量越低越稳定，选项B正确；
C．浓硫酸溶于水放热，若将含0.5mol H2SO4的浓硫酸与含1mol NaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3kJ，选项C错误；
D．2g氢气燃烧放热285.8kJ，4g氢气燃烧放热应为2×285.8kJ＝571.6KJ，选项D错误；
答案选B。
8．D
【详解】A．化学反应速率越大，反应现象不一定越明显，如盐酸与氢氧化钠溶液的反应时本就没有明显现象，A错误；
B．固体或纯液体的浓度可视为常数，一般不用固体或纯液体表示化学反应速率，B错误；
C．0.8 mol·L-1·s-1表示1 s的时间内，某物质的浓度变化了0.8 mol·L-1，C错误；
D．化学反应速率就是表示化学反应进行快慢的物理量，D正确；
综上所述答案为D。
9．B
【详解】A．根据题目信息，活性炭搭载成分具有催化氧化效果，故A不选；
B．溶液酸性增强，不利于溶解电离，减慢反应速率，故B选；
C．依题意可求得浓度为，又由图知，故，故C不选：
D．温度过高，和溶解氧的溶解度下降，不利于脱硫效果，故D不选。
答案选B。
10．A
【详解】根据锌片上的电极反应式可知：在反应中Zn元素化合价升高，Zn失去电子，被氧化，发生氧化反应，因此锌片为负极，被氧化，故合理选项是A。
11．D
【详解】已知：①C（s）+H2O（l）=CO（g）+H2（g） △H1=+175.3kJ mol-1
②2CO（g）+O2（g）=CO2（g） △H2=-566.0kJ mol-1
③2H2（g）+O2（g）=2H2O（l） △H3=-571.6kJ mol-1
利用盖斯定律，则化学方程式C（s）+O2（g）=CO2（g）可以看成是[2×①+②+③]×得到的，所以该反应的焓变△H=△H1+，即为C（s）的燃烧热，
故选：D。
12． 小于 随着反应向右进行，生成物浓度逐渐增加，逆反应速率逐渐增大，因此前 5min 内的 v 逆(CH3OH)小于前 10min 内的 v 逆(CH3OH) 二氧化碳的浓度增大，容器的压强增大，气体总物质的量 二氧化碳 制备乙酸乙酯时乙醇过量，可以提高乙酸的转化率，二氧化硫和氧气反应生成三氧化硫的反应中，增加空气的用量，提高二氧化硫的转化率
【详解】(1)根据平衡常数的表达式分析，该反应的平衡常数 K= 。
(2)假设起始二氧化碳的物质的量浓度为amol/L，氢气的物质的量浓度为bmol/L，则有
，解x=0.25mol/L，H2 的平均反应速率为，随着反应向右进行，生成物浓度逐渐增加，逆反应速率逐渐增大，因此前 5min 内的 v逆(CH3OH)小于前10min内的v逆(CH3OH) ；
(3)在恒容密闭容器中，该反应放热，x轴表示温度，随着温度升高，反应逆向移动，二氧化碳的浓度增大，容器的压强增大，气体总物质的量增加，所以y轴可以表示这些物理量。
若x轴为原料投料比[n(H2)/n(CO2)]，随着该原料投料比增加，二氧化碳的转化率增加，则 y轴是二氧化碳的转化率；
(4)在可逆反应中，一般增加一个物质的量，提高另一种物质的转化率，如制备乙酸乙酯时乙醇过量，可以提高乙酸的转化率，二氧化硫和氧气反应生成三氧化硫的反应中，增加空气的用量，提高二氧化硫的转化率。
13．(1) 2-3min 0.0375mol·L-1·min-1
(2)B
(3)C
(4) 1.0 25 实验1气泡的冒出速率和沉淀的生成速率更快 温度
【解析】（1）
①单位时间内，产生气体体积越多反应速率越大，在0-1min、1-2min、2-3min、3-4min、 4-5min时间段内，产生气体体积分别为100mL、140mL、224mL、112mL、44mL，因此反应速率最快的时间段为：2-3min。
②在2-4min时间段氢气的物质的量变化量为=0.015mol，依据2HCl~H2可知，HCl的消耗量为0.03mol，则v(HCl)==0.0375mol·L-1·min-1。
（2）
A．加入溶液，盐酸会与碳酸氢钠反应产生二氧化碳，A错误；
B．加入KCl溶液，可降低盐酸浓度，使反应速率减小，B正确；
C．加入固体，锌会与硫酸铜反应生成铜，形成铜锌原电池，加快反应速率，C错误；
答案选B。
（3）
A．任何时刻，化学反应速率之比都等于化学计量数之比，因此的生成速率与的生成速率之比为1：3，不能说明反应达到平衡状态，A错误；
B．依据质量守恒定律，气体质量一直不变，容器为恒容密闭容器，则气体密度一直不变，因此容器内气体的密度不随时间而改变，不能说明反应达到平衡状态，B错误；
C．该反应为反应前后气体分子数改变的反应，因此容器内气体的总压强不再改变，说明反应达到平衡状态，C正确；
D．、、的浓度若保持不变，说明反应达到平衡状态，三者浓度相等不能说明反应达到平衡状态，D错误；
答案选C。
（4）
①探究一个影响因素时，其他条件应保持不变，实验1和实验2是探究浓度对反应速率的影响，因此V=1.0，T=25。
②其他条件相同时，浓度对化学反应速率有影响，浓度较大的一组反应速率较快，因此对比实验1和2的现象为：实验1气泡的冒出速率和沉淀的生成速率更快。
③实验1和3中，温度不同，其他条件相同，因此探究的是温度对化学反应速率的影响。
14．(1)Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=2NH3·H2O+BaCl2+8H2O
(2) 玻璃片结冰 反应生成了水，与BaCl2、Ba(OH)2等物质形成糊状物
(3) 玻璃片结冰 小于
【详解】（1）Ba(OH)2·8H2O粉末和NH4Cl晶体反应生成氯化钡、氨水、水，反应方程式为Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=2NH3·H2O+BaCl2+8H2O；
（2）铵盐氯化铵和强碱氢氧化钡的反应是吸热反应，温度降低能让水结冰，导致烧杯和玻璃片粘在一起，同时生成的氨气具有刺激性气味，该反应生成了水，少量的水与BaCl2、Ba(OH)2等固体物质搅拌在一起形成糊状物，故答案为：玻璃片和烧杯之间结冰粘在一起，有少量刺激性气味的气体；反应时有水生成；
（3）通过玻璃片结冰现象说明该反应为吸热热反应，应物的总能量小于生成物的总能量，反应吸热。
15． 0.4mol/（L·min) 1.0mol·L-1 bdf 红棕色加深 该反应为放热反应，温度升高平衡逆向移动，使NO2浓度增大，颜色加深 逆 减小 3X(g)+Y(g)2Z(g)
【详解】(1)①0~2 min内，△n(O2)=2.0mol-1.2mol=0.8mol，根据反应方程式可知该时间段内△n(SO2)=1.6mol，容器体积为2L，所以v(SO2)== 0.4mol·L-1·min-1；
②根据表格数据可知4min后氧气的物质的量不再改变，说明反应达到平衡，平衡时△n(O2)=2.0mol-1.0mol=1.0mol，根据反应方程式可知△n(SO3)=2.0mol，容器体积为2L，所以平衡时c(SO3)=1.0mol·L-1；
③a．反应达到平衡时正逆反应速率相等，但选项并未标注是正反应速率还是逆反应速率，而且同一方向的不同物质的反应速率之比等于计量数之比，所以无论是正反应速率还是逆反应速率都不可能出现v(O2)=2v(SO3)，选项a不符合题意；
b．反应达到平衡时正逆反应速率相等，各物质的浓度不再改变，所以氧气的物质的量浓度不再改变能说明反应平衡，选项b符合题意；
c．消耗O2和生成SO3均为正反应，只有反应进行，无论是否平衡都存在每消耗1molO2，同时生成2molSO3，选项c不符合题意；
d．该反应前后气体系数之和不相等，所以未平衡时气体的总物质的量会变，容器的体积不变，所以压强会变，当压强不变时说明反应平衡，选项d符合题意；
e.反应体系的体积不变且反应物均为气体，容器内气体密度始终不变，故密度不变不能说明反应达平衡状态，选项e不符合题意；
f. 对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，反应在达平衡之前，气体的总质量一直不变，但气体的物质的量在变，故平衡之前，气体的平均相对分子质量在变，后来不变了，则说明反应达平衡，故气体的平均相对分子质量不再发生变化能作为此反应的平衡标志，选项f符合题意；
综上所述选bdf；
(2)放入热水中温度升高，该反应正反应为放热反应，所以升高温度平衡逆向移动，使NO2浓度增大，颜色加深，所以可以观察到红棕色颜色加深；
若减小压强，该反应向气体体积增大的逆反应方向移动，NO2的转化率减小；
(3)据图可知X、Y的物质的量减小，Z的物质的量增加，所以X、Y为反应物，Z为生成物，相同时间内△n(X)：△n(Y):△n(Z)=(1.0-0.4)mol：(1.0-0.8)mol：(0.5-0.1)mol=3:1:2，所以反应方程式为3X(g)＋Y(g)2Z(g)。
【点睛】当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态。
16． Cu 6.4 镁片与稀盐酸反应为放热反应，氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小，从而析出 Mg +2H+ =Mg2+ +H2↑ 小于
【分析】(1)该电池反应中，铜失电子发生氧化反应作负极，正极是三价铁离子得电子发生还原反应生成Fe2+，结合电子守恒进行计算；
(2)①镁与盐酸反应是放热反应，氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小；
②镁与盐酸反应，生成氯化镁和氢气；
③放热反应是指反应物的能量高于生成物的能量。
【详解】(1)该电池反应中，铜失电子发生氧化反应作负极，负极反应式为Cu-2e-=Cu2+，正极是三价铁离子得电子发生还原反应，电极反应为：2Fe3++2e-=2Fe2+，当线路中转移0.2mol电子时，反应的Cu为0.1mol，其质量为0.1mol×64g/mol=6.4g；
(2)①镁与盐酸剧烈反应，产生氢气并放出大量的热，由于氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小，所以饱和石灰水升温后析出的氢氧化钙使溶液呈浑浊状；
②镁与盐酸发生置换反应，生成氯化镁和氢气，反应的离子方程式为Mg +2H+ =Mg2+ +H2↑；
③当反应物的能量高于生成物的能量时，反应是放热反应，故MgCl2溶液和H2的总能量小于镁片的盐酸的总能量。
17．(1) ①② ④
(2) 离子键，非极性键或离子键，共价键
(3)
(4)2H2O+O2+4e-=4OH-
(5)0.56L
(6) CH4+ 10OH- - 8e- =+ 7H2O CH4+ 2O2 + 2OH- =+ 3H2O
【分析】I．
(1)根据物质所含化学键的类型以及发生的变化来分析，化学键被破坏的情况有:发生化学反应、电解质的电离，由原子构成的共价化合物的熔融；
(2)过氧化钠(Na2O2)由钠离子和过氧根离子构成，根据稳定结构写出电子式，再根据电子式判断键；
(3)硫化钠为离子化合物，根据离子化合物的电子式表示方法写出Na2S的形成过程。
II．
(1)氢氧燃料电池中，通入燃料的电极是负极，氢氧燃料电池电解质溶液为碱，则正极上氧气得电子和水生成氢氧根离子；
(2)根据电极方程式中电子与氧气的关系求算；
(3)燃料电池中，负极上燃料失电子发生氧化反应，碱性条件下，甲烷燃烧生成碳酸根离子，根据电荷守恒和原子守恒，可得电极反应，碱性条件下，甲烷燃烧生成的二氧化碳再与氢氧根离子结合生成碳酸根离子，根据化合价升价守恒和原子守恒可得反应；
（1）
①碘的升华，只是状态的变化，化学键没被破坏；
②冰融化，只是状态的变化，化学键没被破坏；
③氯化钠溶于水，电离出自由移动的离子，离子键被破坏；
④氯化氢溶于水，电离出自由移动的离子，共价键被破坏；
⑤碳酸氢钠加热分解，既有离子键被破坏又有共价键被破坏；
综上所述，化学键未被破坏的是①②，仅共价键被破坏的④；
（2）
过氧化钠(Na2O2) 是由钠离子和过氧根离子构成的，过氧化钠的电子式为 ，其所含化学键类型为离子键，非极性键或离子键，共价键；
（3）
硫化钠为离子化合物，用电子式表示Na2S的形成过程为 ；
（4）
氢氢燃料电池中，电解质溶液为碱，则正极上氧气得电子和水生成氢氧根离子，则其电极反应式为：2H2O+O2+4e-=4OH-；
（5）
根据电极反应2H2O+O2+4e-=4OH-，可知转移4mol电子时，消耗氧气1mol，则每转移 0.1mol电子消耗的氧气为：0.1mol×=0.025mol，则V(O2)=nVm=0.025mol×22.4L/mol= 0.56L；
（6）
燃料电池中，负极上燃料失电子发生氧化反应，碱性条件下，甲醇在负极燃烧生成的二氧化碳再与氢氧根离子结合生成碳酸根离子和水，其电极反应式为：CH4+10OH--8e-=CO+7H2O，碱性条件下，甲烷燃烧生成的二氧化碳再与氢氧根离子结合生成碳酸根离子，电池总离子反应方程式为：CH4+2O2 +2OH-=CO+3H2O；
18．(1)B
(2) Pb+SO-2e-=PbSO4 增加 0.1NA
(3) CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+ 增大 1.8g
【解析】（1）
将铝片和铜片用导线相连，插入浓硝酸中，由于在室温下Al遇浓硝酸会发生钝化而不能进一步发生反应，而Cu能够与浓硝酸迅速反应，故在该原电池中，Cu为负极，Al为正极；
将铝片和铜片用导线相连，插入烧碱溶液中，Al能够与NaOH溶液发生反应产生H2，而Cu不能发生反应，故在该原电池中Al为负极，Cu为正极，故合理选项是B；
（2）
若A为Pb，B为PbO2，电解质为H2SO4溶液，工作时的总反应式为Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O。根据总反应方程式可知：A为负极，失去电子，发生氧化反应；负极的电极反应式为：Pb-2e-+SO=PbSO4；
B为正极，PbO2的得到电子，发生还原反应，B电极反应式：PbO2+2e-+4H++SO=PbSO4+2H2O；据此可知该电池工作时，B电极由PbO2变为PbSO4，所以B电极的质量将会增加；
根据总反应方程式Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O可知：每反应消耗2mol的H2SO4，反应转移2mol的电子，因此若该电池反应消耗了0.1molH2SO4，则转移电子的物质的量是0.1mol，转移的电子的数目为0.1NA；
（3）
若A、B均为铂片，电解质为H2SO4溶液，分别从A、B两极通入CH4和O2，该电池即为甲烷燃料电池，A电极为负极，负极反应式为CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+；正极的电极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O，由于消耗氢离子，该电池工作一段时间后，溶液的pH增大；根据总反应方程式为CH4+2O2=CO2+2H2O可知，每转移8mol电子生成2mol水，故转移0.4mol电子时生成0.1mol水，质量为0.1mol×18g/mol=1.8g。
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