湖南省部分学校2022-2023学年高一下学期期中考试化学试题（含答案）

湖南省部分学校2022-2023学年高一下学期期中考试
化学
第Ⅰ卷（选择题）
可能用到的相对原子质量：H- 1 C- 12 N- 14 O- 16 Na- 23 S- 32 Cl -35.5 Fe- 56 Zn-65
一、单选题（本题包括15小题，每小题3分，共45分）。
1．高粱酿酒过程中部分操作如图所示。下列说法不正确的是（ ）
“蒸粮”时加热 “拌曲”前摊晾 “堆酵”时升温 “馏酒”时控温
A．“蒸粮”时可适当鼓风加快燃烧速率
B．“拌曲”加入的酒曲在酿酒时起到催化作用
C．“堆酵”时升温是因为吸收环境中的热量
D．“馏酒”的原理即实验操作中的“蒸馏”
2．下列说法不正确的是（ ）
A．需要加热才能发生的化学反应一定是吸热反应
B．化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因
C．化学反应放热还是吸热，取决于生成物具有的总能量和反应物具有的总能量的相对大小
D．反应物的总能量高于生成物的总能量时，发生放热反应
3．化学创造美好生活，下列有关物质的应用正确的是（ ）
A．浓硫酸可用作食品干燥剂 B．用于制造计算机芯片
C．可用作消毒剂 D．可用作食品中的抗氧化剂
4．下列变化中属于原电池反应的是（ ）
A．铁锈可用稀盐酸洗去
B．在空气中金属铝表面迅速被氧化形成保护膜
C．红热的铁丝与水接触表面形成蓝黑色保护层
D．在Fe与稀H2SO4反应时，加几滴CuSO4溶液，可加快H2的产生
5．在一定温度下的恒容密闭容器中，加入少量A发生反应：A(s)B(g)+2C(g)。当下列物理量不再发生变化，可以判断该反应达到化学平衡状态的是（ ）
①B的体积分数；②混合气体的压强；③混合气体的总质量；④混合气体的平均相对分子质量
A．①②③ B．②③ C．①④ D．①②③④
6．下列有关实验的说法正确的是（ ）
A．图甲装置可只用浓氨水制备并检验氨水的酸碱性
B．图乙装置可验证的漂白性
C．图丙装置可测量Cu与浓硝酸反应产生的气体体积
D．图丁装置可以完成喷泉实验
7．金属镁和铝设计成如图所示的原电池。下列说法正确的是（ ）
A．铝作该原电池的负极 B．溶液中向极移动
C．电极的电极反应式为 D．电流方向为A
8．NOCl常用于有机合成，其合成原理为2NO(g)＋Cl2(g) 2NOCl(g)，反应过程中的能量变化如图所示。下列有关说法正确的是（ ）
A．2 mol NOCl(g)所具有能量比2 mol NO(g)所具有能量低76 kJ
B．该反应为吸热反应
C．该反应中每生成2 mol NOCl(g)放出热量76 kJ
D．形成1 mol NOCl(g)中的化学键吸收热量90 kJ
9．如图表示化学反应过程中的能量变化，据图判断下列说法中合理的是（ ）
A．500 mL 2.0 mol·L-1HCl溶液和500 mL 2.0mol·L-1NaOH溶液的反应符合图（a），且放出热量为ΔE1
B．500 mL 2.0 mol·L-1H2SO4溶液和500 mL 2.0 mol·L-1Ba（OH）2溶液的反应符合图（b），且吸收热量为ΔE2
C．发生图（a）能量变化的任何反应，一定不需要加热即可发生
D．CaO、浓硫酸分别溶于水时的能量变化均符合图（a）
10．下列措施对增大反应速率明显有效的是（ ）
A．温度容积不变时向C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)反应体系中增加C的量
B．Fe与稀硫酸反应制取H2时，改用浓硫酸
C．过氧化氢分解时加入适量的MnO2
D．合成氨反应中在恒温、恒容条件下充入氩气使体系压强增大
11．火星大气中含有大量CO2 ，一种有CO2参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。电池以金属钠为负极，碳纳米管为正极。放电时，下列说法正确的是（ ）
A．负极上发生还原反应 B．CO2在正极上失电子
C．工作时电子由碳纳米管经外电路流向金属钠 D．将化学能转化为电能
12．把A、B、C、D四块金属片浸入稀硫酸中，分别用导线两两相连可以组成原电池。A、B相连时A为负极；C、D相连时，电流由D→C；A、C相连时，C极上产生大量气泡；B、D相连时，D极发生氧化反应。这四种金属的活动顺序是（ ）
A．A>B>C>D B．A>C>D>B C．C>A>B>D D．A>B>D>C
13．N2和H2在催化剂表面合成氢的微观历程及能量变化的示意图如图，用、、分别表示N2，H2，NH3，已知：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，该反应属于放热反应，下列说法不正确的是（ ）
A．合成氨反应中，反应物断键吸收的能量大于生成物形成新键释放的能量
B．②一③过程，是吸热过程
C．③一④过程，N原子和H原子形成了含有极性键的NH3
D．合成氨反应中，反应物总能量大于生成物总能量
14．普通锌锰干电池的简图如图所示，它是用锌皮制成的锌筒作电极兼作容器，中央插一根碳棒，碳棒顶端加一铜帽。在石墨碳棒周围填满二氧化锰和炭黑的混合物，并用离子可以通过的长纤维包裹作隔膜，隔膜外是用氯化铵和淀粉等调成糊状作电解质溶液；该电池工作时的总反应为Zn+2+2MnO2=[Zn(NH3)2]2++Mn2O3+H2O，关于锌锰干电池的下列说法中正确的是（ ）
A．当该电池电压逐渐下降后，能重新充电复原
B．电池工作一段时间后，碳棒会逐渐变细
C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极
D．外电路中每通过0.1 mol电子，锌的质量理论上减小3.25 g
15．一定条件下，等物质的量的和在容积为的恒容密闭容器中发生如下反应：，如图表示该反应过程中的物质的量随反应时间()的变化。下列叙述正确的是（ ）
A．当反应达到平衡时，的转化率为
B．内反应的平均速率为
C．末的物质的量浓度为
D．点对应的化学反应速率：
第Ⅱ卷（非选择题）
二、非选择题（本题包括5小题，共55分）。
16．(11分)为了探究化学能与热能的转化，某实验小组设计了如下三套实验装置：
(1)上述3个装置中，不能证明“铜与浓硝酸反应是吸热反应还是放热反应”的是___________。
(2)某同学选用装置Ⅰ进行实验(实验前U形管里液面左右相平)，在甲试管里加入适量氢氧化钡溶液与稀硫酸，U形管中可观察到的现象是___________，说明该反应属于___________(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)为探究固体M溶于水的热效应，选择装置Ⅱ进行实验(反应在甲中进行)。
①若M为钠，则实验过程中烧杯中可观察到的现象是___________；
②若观察到烧杯里产生气泡，则说明M溶于水___________(填“一定是放热反应”、“一定是吸热反应”或“可能是放热反应”)，理由是___________。
(4)至少有两种实验方法能证明超氧化钾与水的反应(4KO2 + 2H2O= 4KOH + 3O2↑)是放热反应。
方法①：选择上述装置___________(填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)进行实验。
方法②：取适量超氧化钾粉末用脱脂棉包裹并放在石棉网上，向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水，片刻后，若观察到___________，则说明该反应是放热反应。
17．(12分)回答下列问题：
(1)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，他在100 mL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(气体体积已折合成标准状况)，实验记录如表(累计值)：
时间/min 1 2 3 4 5 6
氢气体积/mL 50 120 224 392 472 502
①哪一时间段反应速率最大_______(填“0～1 min”“1～2 min”“2～3 min”“3～4 min”“4～5 min”或“5～6 min”，下同)。
②反应后期速率变慢的主要原因是：_______。
③第“3～4 min”时间段以盐酸浓度表示的该反应速率(设溶液体积不变)是_______。
(2)某温度下，在一个2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，填写下列空白：
①从开始至2min，X的平均反应速率为_______；
②该反应的化学方程式为 _______；
③1min时，反应速率的大小关系为：v(正)_______v(逆)。(填“>”或“<”或“=”)
④若X、Y、Z均为气体，下列能说明反应已达平衡的是_______。
a．X、Y、Z三种气体的浓度相等
b．气体混合物物质的量不再改变
c．反应速率v(X)∶v(Y)=3∶1
d．(单位时间内消耗X的物质的量)∶(单位时间内消耗Z的物质的量)=3∶2
18．(10分)依据化学能与热能的相关知识回答下列问题：
(1)键能是指在25℃、101 kPa，将1 mol理想气体分子AB拆开为中性气态原子A和B时所需要的能量。显然键能越大，化学键越牢固，含有该键的分子越稳定。如H—H键的键能是436 kJ·mol-1，是指使1 mol H2分子变成2 mol H原子需要吸收436 kJ的能量。
已知H-Cl键的键能为431 kJ·mol-1，下列叙述正确的是_______(填字母，下同)。
A．每生成1 mol H-Cl键放出431 kJ能量 B．每生成1 mol H-Cl键吸收431 kJ能量
C．每拆开1 mol H-Cl键放出431 kJ能量 D．每拆开1 mol H-Cl键吸收431 kJ能量
(2)已知化学反应N2+3H22NH3的能量变化如图所示，回答下列问题：
①1 mol N原子和3 mol H原子生成1 mol NH3(g)的过程_______(填“吸收”或“放出”)_______kJ能量。
②0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)生成1 mol NH3(g)的过程_______(填“吸收”或“放出”)_______kJ能量。
19．(11分)将气体A、B置于固定容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g)，反应进行到10s末，达到平衡，测得A的物质的量为1.8mol，B的物质的量为0.6mol，C的物质的量为0.8mol。
(1)用C表示10s内反应的平均反应速率为___________。
(2)反应前A的物质的量浓度是___________。
(3)10s末，生成物D的浓度为___________。
(4)A与B的平衡转化率之比为___________。
(5)平衡后，若改变下列条件，生成D的速率如何变化(填“增大”、“减小”或“不变”)：降低温度___________；增大A的浓度___________；恒容下充入氖气___________。
20．(11分)能源与人类的生存和发展息息相关，化学反应在人类利用能源的历史过程中充当重要的角色。回答下列问题：
(1)科学家最近研制出利用太阳能产生激光，使海水分解。太阳光分解海水时，光能转化为________能，水分解时断裂的化学键是________（填“离子键”或“共价键”）。
(2)氢能是一种具有发展前景的理想清洁能源,氢气燃烧时放出大量的热。若断开1mol氢气中的化学键消耗的能量为Q1kJ，断开1mol氧气中的化学键消耗的能量为Q2kJ，形成1mol水中的化学键释放的能量为Q3kJ，则下列关系正确的是____________。
A．Q1＋Q2＜Q3 B．2Q1＋Q2＜2Q3
C．2Q1＋Q2＞2Q3 D．Q1＋Q2＞Q3
(3)下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是________。
A．Fe+2FeCl3＝3FeCl2 B．SO3+H2O＝H2SO4
C．C+H2OCO+H2 D．Ba(OH)2+H2SO4＝BaSO4↓+2H2O
(4)美国NASA曾开发一种铁空气电池，其原理如图所示，电池反应为：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2。
①电极a为原电池的________（填“正极”或“负极”），该极的电极反应式为_________________________；电极b上发生________反应（填“氧化”或“还原”）。
②原电池工作一段时间后，若消耗铁22.4g，则电路中通过的电子数为________。
答案
1．【答案】C
【解析】A．“蒸粮”时可适当鼓风，增加氧气的浓度，可以加快燃烧速率，A正确；B．酒曲在酿酒时起到催化作用，B正确；C．升温是因为发酵时放出热量，C错误；D．蒸馏时控制温度在酒精的沸点范围内，D正确；故选C。
2． 【答案】A
【解析】A．一个反应是吸热反应还是放热反应与反应条件无关，需要加热才能发生的化学反应也可能是放热反应，如木炭燃烧，A错误；B．化学反应伴随着物质变化和能量变化，化学反应本质为有旧键的断裂和新键的生成，还伴随着能量的变化，化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因，B正确；C．反应物的总能量低于生成物的总能量，反应表现为吸热，反应物的总能量高于生成物的总能量，反应表现为放热，故化学反应放热还是吸热，取决于生成物具有的总能量和反应物具有的总能量的相对大小，C正确；D．根据质量守恒定律可知，反应物的总能量高于生成物的总能量时，则发生放热反应，D正确。答案选A。
3． 【答案】D
【解析】A．浓硫酸有脱水性，使食品脱水碳化，不可以作食品干燥剂，故A错误；B．Si用于制造计算机芯片，故B错误；C．有毒，不可以用作消毒剂，故C错误；D．二氧化硫具有还原性，在葡萄酒中适量加入SO2，可以作抗氧化剂，故D正确；故选D。
4． 【答案】D
【解析】属于原电池反应，说明符合原电池的构成条件，原电池的构成条件是：①有两个活泼性不同的电极，②将电极插入电解质溶液中，③两电极间构成闭合回路，④能自发的进行氧化还原反应。
A．铁锈可用稀盐酸洗去是因为铁锈能与HCl反应生成FeCl3和水，没有形成原电池，故A错误；
B．金属铝是比较活泼的金属，在空气中放置的时候能与氧气反应，表面迅速被氧化形成致密的保护膜，与原电池无关，故B错误；C．红热的铁丝和水直接反应生成黑色的四氧化三铁和氢气，不符合原电池构成条件，故C错误；D．加几滴CuSO4溶液后，铁与CuSO4反应生成单质Cu，然后铁和铜在稀H2SO4溶液中形成原电池，加快了铁与稀H2SO4的反应速率，故D正确；故选D。
5．【答案】B
【解析】①A是反应物为固体，B、C是生成物且为气体，任何时刻生成1molB的同时会生成2molC，B的体积分数任何时刻都不变，①错误；②这是一个反应前后气体分子数改变的反应，只有达到平衡时，混合气体总压强才不变，②正确；③A为固态，混合气体的总质量为变量，当混合气体的总质量不再变化时，说明反应已经达到平衡状态，③正确；④不论反应达没达到平衡状态，B和C的物质的量之比都是1∶2，则任何时刻混合气体的平均相对分子质量都不变，④错误；综上分析，正确的为②③，答案选B。
6． 【答案】D
【解析】A．利用浓氨水制备 NH3时需要加热，实验缺少加热装置，A错误；B．SO2 具有还原性，能和酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应，体现SO2 的还原性，而不是漂白性，B错误；C．二氧化氮能够与水发生反应，所以不能用排水法测定产生二氧化氮的体积，C错误；D．挤出胶头滴管中的氢氧化钠溶液，二氧化硫与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠，导致烧瓶内气体压强减小，打开止水夹，从而引发喷泉，D正确；故选D。
7． 【答案】D
【解析】根据原电池构成条件，Mg比Al活泼，因此Mg为负极，Al为正极；
A．Mg比Al活泼，且Mg能与硫酸反应，因此Mg为负极，Al为正极，故A错误；B．根据原电池工作原理，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，即向Mg极移动，故B错误；C．根据上述分析，Mg为负极，电极反应式为Mg -2e－=Mg2+，故C错误；D．电流方向是正电荷定向移动方向，从正极流出，因此电流方向是Al→A→Mg，故D正确；答案为D。
8．【答案】C
【解析】A．根据图示，2molNOCl(g)所具有能量比2molNO(g)和1molCl2(g)所具有的总能量低(180-104)kJ=76kJ，则2molNOCl(g)所具有能量比2molNO(g)和1molCl2(g)所具有的总能量低76kJ，A错误；B．反应物的能量总和大于生成物的能量总和，为放热反应，B错误；C．2molNO(g)和1molCl2(g)完全反应生成2molNOCl(g)放出热量(180-104)kJ=76kJ，C正确；D．断裂化学键吸收能量，形成化学键放出能量，D错误；答案选C。
9． 【答案】A
【解析】A．因为HCl和NaOH反应为放热反应，由图可知放出的热量为ΔE1，所以图（a）符合，故A正确；B．硫酸与氢氧化钡反应也是放热反应，而图（b）为吸热反应，故B错误；C．加热是反应条件，与反应的热效应无关。有些放热反应也需要加热才能发生，如燃烧反应也需要先加热达到着火点后才能反应，故C错误；D．浓硫酸溶于水虽然放热，但是物理变化，图a表示的是化学反应过程中的能量变化，故D错误； 所以正确答案为A。
10． 【答案】C
【解析】A．碳为固体，反应体系中增加C的量不影响反应速率，A错误；B．铁与浓硫酸发生钝化反应，阻碍了反应的进行，B错误；C．二氧化锰可以催化过氧化氢加快反应速率，C正确；D．恒温、恒容条件下充入氩气使体系压强增大，但是不改变反应物的浓度，反应速率不受影响，D错误；故选C。
11． 【答案】D
【解析】A．Na为负极，发生氧化反应，A项错误；B．碳纳米管为正极，CO2得电子发生还原反应，B项错误；C．电子由负极金属钠经导线流向正极碳纳米管，C项错误；D．该电池为原电池工作原理，能量变化为：化学能转化电能，D项正确；故选D。
12．【答案】B
【解析】原电池中较活泼的金属作负极，发生氧化反应，较不活泼的金属作正极，发生还原反应。
A、B相连时A为负极，说明A比B活泼，C、D相连时，电流由D→C，D为正极，C为负极，说明C比D活泼，A、C相连时，C极上产生大量气泡，A为负极，C为正极，故A比C活泼；B、D相连时，D极发生氧化反应，D为负极，B为正极，说明D比B活泼，故这四种金属的活动顺序是A>C>D>B，故答案为B。
13． 【答案】A
【解析】A．合成氨为放热反应，反应物断键吸收能量小于生成物形成新键释放的能量，A错误；B．②→③过程，断裂为、，H-H键断裂为两个H原子，均为吸热过程，B正确；C．③→④过程，N原子和H原子通过共用电子对形成NH3，N-H是极性键，C正确；D．合成氨为放热反应，反应物总能量大于生成物总能量，D正确。答案选A。
14．【答案】D
【解析】由总反应Zn+2+2MnO2=[Zn(NH3)2]2++Mn2O3+H2O可知，Zn失电子，作负极，发生氧化反应，MnO2在正极得电子，发生还原反应。A．一次电池不能重复使用，二次电池能重复使用，普通锌锰干电池是一次电池，所以当该电池电压逐渐下降后，不能重新充电复原，A错误；B．该原电池放电时，正极上二氧化锰得电子发生还原反应，碳棒不参与反应，不会变细，B错误；C．原电池工作时，负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应，电子从负极沿外电路流向正极，C错误；D．Zn作负极，发生Zn-2e-=Zn2+，转移电子0.1mol，Zn反应0.05mol，故锌的质量理论上减小0.05mol×65g/mol=3.25g，D正确；故选D。
15． 【答案】A
【解析】A．根据图示，当反应达到平衡时，氮气的物质的量由5mol变为2mol，和的投料相等，则的转化率为，故A正确；B．内氮气的物质的量由5mol变为4mol，反应的平均速率为，故B错误； C．内消耗1mol氮气，末的物质的量是2mol，NO的浓度为，故C错误；D．点反应达到平衡状态，正逆反应速率比等于系数比，对应的化学反应速率：，故D错误；选A。
16． 【答案】(1)III(1分)
(2)左端液柱降低，右端液柱升高(1分) 放热(1分)
(3) 产生气泡，反应完毕后，冷却至室温，烧杯里的导管内形成一段液柱 (2分) 可能是放热反应(1分) 有热量放出不一定为化学变化，所以不一定属于放热反应，也可能是反应产生气体(2分)
(4) Ⅰ(或Ⅱ) (2分) 棉花燃烧(1分)
【解析】(1)装置Ⅰ可通过U形管中红墨水液面的变化判断铜与浓硝酸的反应是放热还是吸热；装置Ⅱ可通过烧杯中是否产生气泡判断铜与浓硝酸的反应放热还是吸热；装置Ⅲ只是一个铜与浓硝酸反应并将生成的气体用水吸收的装置，不能证明该反应是放热反应还是吸热反应；
(2)氢氧化钡与硫酸反应属于中和反应，中和反应都是放热反应，所以锥形瓶中气体受热膨胀，导致U形管左端液柱降低，右端液柱升高；
(3)①若M为钠，钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应完毕后，冷却至室温，烧杯里的导管内形成一段液柱，故答案为产生气泡，反应完毕后,冷却至室温，烧杯里的导管内形成一段液柱；②若观察到烧杯里产生气泡，说明M溶于水可能放出热量，有热量放出不一定为化学变化，所以不一定属于放热反应，也可能是反应产生气体；
(4)至少有两种实验方法能证明超氧化钾与水的反应(4KO2+2H2O═4KOH+3O2↑)是放热反应还是吸热反应：方法①：选择上述装置Ⅰ(或Ⅱ)进行实验，Ⅰ装置右边U形管中左端液柱降低，右端液柱升高(或烧杯中导管中有气泡放出)，证明该反应为放热反应；故答案为Ⅰ(或Ⅱ)；方法②：取适量超氧化钾粉末用脱脂棉包裹并放在石棉网上，向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水，片刻后，若观察到棉花燃烧，则说明该反应放出大量热，使棉花燃烧，证明该反应是放热反应。
17．【答案】(1) 3～4min(2分) 盐酸浓度降低(1分) (2分)
(2) (2分) (2分) > (1分) bd(2分)
【解析】(1)①0～1 min内生成50mL氢气， 1～2 min内生成70mL氢气，2～3 min内生成104mL氢气，3～4 min内生成168mL氢气，4～5 min内生成80mL氢气，5～6 min内生成30mL氢气，所以3～4min反应速率最大。②随反应进行，盐酸浓度减小，反应后期速率变慢的主要原因是盐酸浓度降低；③第“3～4 min”时间段，生成氢气的物质的量为 ，所以消耗盐酸的物质的量为0.015mol，以盐酸浓度表示的该反应速率是；
(2)①从开始至2min，X物质的量减少0.3mol，X的平均反应速率为；②X、Y物质的量减少，Z物质的量增大，X、Y是反应物、Z是生成物，X、Y、Z的变化量分别为0.3mol、0.1mol、0.2mol，该反应的化学方程式为；③根据图像，1min时反应正向进行，反应速率的大小关系为：v(正)>v(逆)。④a．X、Y、Z三种气体的浓度相等，不能判断浓度是否发生改变，反应不一定平衡，故不选a；b．反应前后气体系数和不同，气体物质的量是变量，气体混合物物质的量不再改变，反应一定达到平衡状态，故选b；c．反应速率v(X)∶v(Y)=3∶1，不能判断正逆反应速率是否相等，反应不一定平衡，故不选c；d．(单位时间内消耗X的物质的量)∶(单位时间内消耗Z的物质的量)=3∶2，正逆反应速率比等于系数比，反应一定达到平衡状态，故选d；选bd。
18．【答案】(1)AD (2分) (2) 放出(2分) b (2分) 放出(2分) (b-a)(2分)
【解析】(1)断键吸热，成键放热，H-Cl键的键能为431 kJ·mol-1，每生成1 mol H-Cl键放出431 kJ能量，每拆开1 mol H-Cl键吸收431 kJ能量，故选AD；
(2)①根据图示，1 mol N原子和3 mol H原子生成1 mol NH3(g)的过程放出bkJ能量。
②根据图示，0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)生成1 mol NH3(g)的过程放出(b-a)kJ能量。
19．【答案】 0.04mol·L-1·s-1 (2分) 1.5mol·L-1 (2分) 0.4mol·L-1(2分) 1∶1 (2分) 减小(1分) 增大(1分) 不变(1分)
【解析】(1)由反应进行到10s末，生成C的物质的量为0.8mol可知，用C表示10s内反应的平均反应速率为＝0.04mol·L-1·s-1，故答案为：0.04mol·L-1·s-1；
(2)由反应进行到10s末，生成C的物质的量为0.8mol可知，反应消耗A的物质的量为0.8mol×=1.2mol，则反应前A的物质的量浓度为=1.5mol·L-1，故答案为：1.5mol·L-1；
(3)由反应进行到10s末，生成C的物质的量为0.8mol可知，反应生成D的物质的量为0.8mol×=0.8mol，则10s末，生成物D的浓度为=0.4mol·L-1，故答案为：0.4mol·L-1；
(4)由反应进行到10s末，生成C的物质的量为0.8mol可知，反应消耗A、B的物质的量分别为0.8mol×=1.2mol、0.8mol×=0.4mol，A与B的平衡转化率之比为：=1∶1，故答案为：1∶1；
(5)平衡后，若降低温度，生成D的速率会减小；若增大反应物A的浓度，生成D的速率会增大；若恒容下充入氖气，各物质的浓度不变，生成D的速率不变，故答案为：减小；增大；不变。
20．【答案】(1)化学(1分) 共价键(1分) (2)B (1分) (3) A(1分) (4)负(2分)极 (2分) 还原 (1分) 0.8NA(2分)
【解析】(1)利用太阳光分解海水生成氢气和氧气，光能转化为化学能，水是共价化合物，含有共价键，水分解断裂的是共价键；
(2)放热反应，断裂化学键吸收的能量小于形成化学键释放的能量，2mol氢气和1mol氧气反应生成2mol水，氢气燃烧时放出大量的热，所以2Q1＋Q2＜2Q3，选B；
(3)A．Fe+2FeCl3＝3FeCl2，铁元素化合价改变，有电子转移，反应放出能量，能设计成原电池，故选A；B．SO3+H2O＝H2SO4，没有化合价改变，没有有电子转移，不能设计成原电池，故不选B；C．C+H2OCO+H2，碳元素化合价改变，有电子转移，该反应吸收能量，不能设计成原电池，故不选C；D．Ba(OH)2+H2SO4＝BaSO4↓+2H2O，没有化合价改变，没有有电子转移，不能设计成原电池，故不选D；
(4)①a电极，Fe→Fe(OH)2，铁失电子化合价升高，a极电子流出，为原电池负极，电极反应式是Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2；b电极，氧气得电子生成氢氧根离子，b极发生还原反应；
②原电池工作时，铁元素化合价由0升高为+2，若消耗铁22.4g，则电路中通过的电子数为0.8NA。