专题6《化学反应与能量变化》同步练习题（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》同步练习题（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 | 691.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-05-09 09:28:01 | ||
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文档简介
专题6《化学反应与能量变化》同步练习题
一、单选题
1．对可逆反应N2＋3H22NH3，用v(H2)和v(N2)分别表示其中的化合反应的速率，用v(NH3)表示其中分解反应的速率。下列能说明反应已达到平衡状态的是( )
A．3v(N2)＝v(H2)
B．v(H2)＝v(NH3)
C．2v(H2)＝3v(NH3)
D．v(N2)＝3v(H2)
2．汽车尾气里的和都是有害物质，有人提出通过以下反应来处理尾气：。对上述反应，下列说法正确的是
A．使用催化剂能改变反应速率
B．改变压强(改变容器体积)对反应速率没有影响
C．升高温度，反应速率降低
D．无论外界条件怎样改变，均对此化学反应的速率无影响
3．锌—空气电池是一种适宜用作城市电动车的动力电源。锌—空气电池原理如图，放电时Zn转化为ZnO。下列说法正确的是
A．空气中的氧气在石墨电极上发生氧化反应
B．该电池的负极反应为Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O
C．该电池放电时溶液中的OH-向石墨电极移动
D．该电池放电时电子由Zn电极经电解质溶液流向石墨电极
4．在一定温度下，向一个容积可变的容器中，通入3 mol SO2和2 mol O2及固体催化剂，使之反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH＝－196.6 kJ·mol－1，平衡时容器内气体压强为起始时的90%。保持同一反应温度，在相同容器中，将起始物质的量改为4 mol SO2、3 mol O2、2 mol SO3(g)，下列说法正确的是( )
A．第一次平衡时反应放出的热量为294.9 kJ
B．两次平衡SO2的转化率相等
C．第二次达平衡时SO3的体积分数大于
D．达平衡时用O2表示的反应速率为0.25 mol·(L·min)－1
5．下列反应类型中属于化学平衡主要研究对象的是
A．可逆反应 B．化合反应 C．离子反应 D．气体反应
6．一定温度下，向2L恒容密闭容器中充入0.4molNH3和0.5molO2发生反应：4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)。2min末，NO的物质的量为0.2mol，下列有关说法不正确的是
A．2min末，NH3 的浓度为0.1mol·L-1
B．继续反应达平衡后，NO的物质的量可以达到为0.4mol
C．2min末，生成的水物质的量为0.3 mol
D．0~ 2min内，用NH3表示的平均反应速率为v(NH3)=0.05mol·L·min-1
7．在恒容密闭容器中发生反应：。下列说法能作为判断该反应达到化学平衡状态标志的是
A．容器内混合气体的总质量保持不变
B．v正(NO2)=v逆(CO2)
C．容器内压强保持不变
D．单位时间内，消耗nmolNO2的同时生成nmolNO
8．向溶液中加入可以加快分解速率。其反应机理可能有两步，第1步：。下列说法正确的是( )
A．与亚铁离子不能大量共存，与铁离子能大量共存
B．第2步反应为：
C．第1步反应每生成0.1mol，转移0.2mol电子
D．该反应机理中，催化分解产生
9．下列说法正确的是
A．糖类、蛋白质均属于天然有机高分子化合物
B．乙酸与油酸一定不是同系物
C．分子式为C6H14，结构中含有4个甲基的烷烃有3种
D．镀锌铁皮的镀层破损后，铁皮会加速腐蚀
10．对于反应：N2+O2 2NO，在密闭容器中进行，下列哪些条件能加快该反应的速率
A．缩小体积使压强增大
B．体积不变，减少N2的量
C．体积不变，充入He使压强增大
D．压强不变，充入H2使体积增大
11．下列关于四种装置的叙述不正确的是
A．电池I：铜表面产生气泡
B．电池II：是充电电池，属于二次电池
C．电池III：燃料电池有清洁、安全、高效的特点
D．电池IV：锌筒作负极，被还原
12．下列实验方法、操作和实验现象预测都正确的是
A．图①，先均匀预热试管，再加热，防止试管内液体喷溅
B．图②，夹紧弹簧夹，上下移动左侧玻璃管，若两端液面相平，说明装置气密性良好
C．图③，若小烧杯中放入较多固体，往其中加入水，U型管内液体左高右低
D．图④，一段时间后左侧试管将有硫酸铜晶体析出
13．我国在探索太空、开发深海、建设高铁、5G 技术联通等方面取得举世瞩目的成就，这些成就与化学有着密切联系。下列说法正确的是
A．长征五号运载火箭箭体采用铝合金是为了美观耐用
B．大力发展太阳能、风能、氢能等新能源有利于生态文明建设
C．网络强国战略铺设光缆线路超三千万公里，光缆的主要成分是晶体硅
D．5G 手机电池工作时，电池中化学能完全转化为电能
14．在一定条件下发生反应：2A(g)=2B(g)+C(g)，将2molA通入2L容积恒定的密闭容器中，若维持容器内温度不变，5min末测得A的物质的量为0.8mol。用B的浓度变化来表示该反应的速率[mol·(L·min)-1]为
A．0.24 B．0.08 C．0.06 D．0.12
15．在2A(g)+B(s)3C(g)+5D(g)反应中，表示该反应速率最快的是
A．v(A)=0.5mol·L-1·s-1 B．v(B)=0.3mol·L-1·s-1
C．v(C)=0.8mol·L-1·s-1 D．v(D)=1mol·L-1·s-1
二、填空题
16．CH4、CH3OH、CO等都是重要的能源，也是重要的化工原料。
(1)已知25℃、101kPa时，1g甲烷完全燃烧生成CO和液态水时放出38kJ热量，则该条件下反应的热化学反应方程式___________。
(2)为倡导“节能减排”和“低碳经济”，降低大气中CO2的含量，有效地开发利用CO2，工业上可以用CO2来生产甲醇燃料。在体积为2L的密闭容器中，充入lmolCO2和3molH2，一定条件下发生反应：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)。经测得CH3OH和CO2的物质的量随时间变化如图所示。
①从反应开始到平衡，CO2的平均反应速率v(CO2)=___________。
②达到平衡时，H2的转化率为___________。
(3)工业上也可以用CO和H2为原料制备CH3OH，反应方程式为：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)，在一体积固定的密闭容器中投入一定量的CO和H2气体进行上述反应。下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是___________。
A．反应中CO与CH3OH的物质的量之比为1：1
B．混合气体的压强不随时间的变化而变化
C．单位时间内每消耗1molCO，同时生成1molCH3OH
D．CH3OH的质量分数在混合气体中保持不变
17．原电池原理的发现是储能和供能技术的巨大进步，是化学对人类的一项重大贡献。
(1)现有如下两个反应：A．NaOH＋HCl===NaCl＋H2O；B．Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。
判断能否设计成原电池A__________，B__________(填“能”或“不能”)。
(2)将纯锌片和纯铜片按图方式插入100 mL相同浓度的稀硫酸中一段时间，回答下列问题：
①下列说法正确的是__________。
A．甲、乙均为化学能转变为电能的装置
B．乙中铜片上没有明显变化
C．甲中铜片质量减少、乙中锌片质量减少
D．两烧杯中溶液的pH均增大
②在相同时间内，两烧杯中产生气泡的速度：甲__________乙(填“>”、“<”或“＝”)。
③请写出图中构成原电池的负极电极反应式： ____________。
④当乙中产生1.12 L(标准状况)气体时，将锌、铜片取出，再将烧杯中的溶液稀释至1 L，测得溶液中c(H＋)＝0.1 mol·L－1(设反应前后溶液体积不变)。试确定原稀硫酸的物质的量浓度为__________。
18．MnO2又名黑锰矿，主要用于生产优质软磁铁氧体。MnO2的合成方法按制备工艺中所用原料的不同，分为固相合成和液相合成。已知：MnO2不溶于水，其中锰的价态有+2价，也可能有+3价和+4价。请回答下列问题：
(1)若Mn3O4中锰的价态看作由+2和+4价组成，写出它由氧化物形成的表达式：_____
(2)MnOOH中锰的价态为________价，写出②的化学方程式：____；碱性锌锰干电池的电池反应为：Zn+2MnO2 + 2H2O=Zn(OH)2 + 2MnOOH，写出该电池正极的电极反应式______
(3)将(NH4)2SO4溶于水使锰的悬浊液显酸性，随即缓慢地产生气泡，试用相应的离子方程式解释原因____________。过滤出的Mn(OH)2需要洗涤，简要说明洗涤沉淀的操作过程：________。
(4)若③中收集到672mL(标准状况下)的H2，则理论上可以得到_________g Mn3O4。
19．化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5，反应AX3(g)+X2(g) AX5(g)在容积为10L的密闭容器中进行。起始时AX3和X2均为0.2mol，反应在不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图所示。回答下列问题：
(1)计算实验a反应开始至达到平衡时的反应速率v(AX5)=________；
(2)图中3组实验从反应开始至达到平衡时的反应速率v(AX5)由大到小的次序为_______（填实验序号）；与实验a相比，其他两组改变的实验条件是：b___________，c____________。
(3)用p0表示开始时总压强，p表示平衡时总压强，α表示AX3的平衡转化率，则α的表达式为________；实验a的平衡转化率：αa为________。
20．电动玩具在使用一段时间后，电池的电压会下降。如图是充电电池，碱性电池、高负荷电池的性能比较图。据图判断，要使电动玩具长时间工作，应选用哪种类型的电池 哪种电池最不合适选用 请说明理由_________。
21．为满足不同的需要，人们应用原电池原理制作了多种电池。
(1)有人以化学反应2Zn+O2+4H+=2Zn2++2H2O为基础设计一种原电池，移入人体内作为心脏起搏器的能源，它们靠人体内血液中溶有一定浓度的O2、H+、Zn2+进行工作，则该原电池负极的电极反应为___________。
(2)FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，若将此反应设计成原电池，则负极所用电极材料为___________，正极反应为___________。
22．按要求回答下列问题：
(1)已知12g石墨变为12g金刚石需吸收能量。
①上述变化属于_______(填“物理”或“化学”)变化。
②常温常压下，石墨与金刚石更稳定的是_______。
(2)如图所示是反应过程中的能量变化图。由图可知，反应物的总键能_______(填“>”、“＜”或“=”)生成物的总键能。
(3)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上述三套装置中，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。
23．回答下列问题
(1)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。
实验发现，反应后①中的温度升高，②中的温度降低。由此判断铝条与盐酸的反应是___________热反应，Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是___________热反应。
(2)我国发射宇宙飞船的 “神舟”系列火箭用偏二甲肼(C2H8N2)作燃料，液态四氧化二氮作氧化剂，生成氮气和二氧化碳气体，其反应的化学方程式为C2H8N2＋2N2O4=2CO2↑＋3N2↑＋4H2O。则该反应是___________(填“放热”或“吸热”)反应，反应物的总能量___________(填“大于”、“小于”或“等于”)生成物的总能量，断开化学键吸收的总能量___________(填“大于”、“小于”或“等于”)形成化学键放出的总能量。
(3)矿物能源是现代人类社会赖以生存的重要物质基础，目前，全球仍主要处于化石能源时期。下列不属于化石能源的是___________。
A．石油 B．煤 C．天然气 D．生物质能
(4)沼气是有机废弃物(树叶、秸秆、草类及垃圾、粪便等)在隔绝空气的条件下发酵分解而成的气体，主要成分是甲烷。农村沼气池中发酵后的池底剩余物是很好的沤肥。下面有关叙述中，错误的是___________。
A．沼气是一种清洁的能源
B．使用沼气作能源可以保护森林
C．使用沼气给农民的生活带来了不便
D．使用沼气是对化学能的充分利用
24．一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示。回答下列问题：
（1）反应开始到10s，用Z表示的反应速率为_________________；
（2）反应开始到10s，X的物质的量浓度减少了_______________；
（3）反应开始到10s时，Y的转化率为______________；
（4）反应的化学方程式为__________________________。
25．化学平衡状态
【交流研讨】在密闭容器中加入2 mol SO2和1 mol O2发生反应：
对于以上反应，请分析：
(1)反应刚开始时，反应物和生成物的浓度哪个大？随着反应的进行，反应物和生成物浓度如何变化____？
(2)反应刚开始时，正反应与逆反应哪个反应速率大____？随着反应的进行，v(正)与v(逆)怎样变化____？
(3)反应会进行到什么时候“停止”____？
(4)此时，反应物和生成物浓度如何变化____？
(5)反应真的停止了吗____？
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【分析】达到化学平衡时，对于同一种物质来说，生成和分解的反应速率相等；达到化学平衡时，对于不同物质来说，正逆反应速率之比等于化学计量系数之比；
【详解】因化学反应达到平衡时，正逆反应速率相等（同种物质）即化合反应速率等于分解反应速率；
A．无论该反应是否达到平衡状态，都有3v(N2)=v(H2)，故A错误；
B．反应达到平衡状态时，v(N2):v(NH3)=1:2，故B错误；
C．反应达到平衡状态时，v(H2):v(NH3)=3:2，故C正确；
D．反应达到平衡状态时，v(N2):v(H2)=1:3，故D错误；
答案选C。
【点睛】在用速率判断化学平衡时，一定是一个正反应（化合反应）速率与一个逆反应（分解反应）速率，如果是同方向则不能说明反应是否达到平衡，由此结合选项判断。
2．A
【详解】A．催化剂可以改变化学反应速率，我们通常所说的催化剂一般指正催化剂，能加快反应速率，A正确；
B．该反应为纯气体反应，增大压强(减小容器体积)，可以使气体的体积变小，浓度变大，反应速率加快，反之，减小压强(增大容器体积)，可使气体的体积变大，浓度变小，反应速率变慢，即改变压强对反应速率有影响，B错误；
C．升高温度，可以加快反应速率，C错误；
D．该反应为纯气体反应，改变反应物的浓度、温度，均能改变该反应的速率，D错误。
故选：A。
3．B
【分析】锌—空气电池中，放电时Zn转化为ZnO，Zn失电子作负极，电极反应式为Zn-2e－+2OH－＝ZnO+H2O，石墨电极为正极，氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O2+4e－+2H2O＝4OH－，据此分析。
【详解】A．氧气得电子发生还原反应，即氧气在石墨电极上发生还原反应，故A错误；
B．Zn失电子作负极，电极反应式为Zn-2e－+2OH－＝ZnO+H2O，故B正确；
C．原电池工作时，阴离子向负极移动，故OH－向Zn电极移动，故C错误；
D．电子只能在电极和导线中移动，电子不能通过溶液，故D错误；
故选B。
4．B
【详解】A、设第一次达平衡时生成SO3(g)的物质的量为2x mol，则根据方程式可知剩余SO2(g)的物质的量为(3－2x)mol、O2(g)为(2－x)mol，所以混合气体总的物质的量为(5－x)mol，根据阿伏加德罗定律有(5－x)/5＝0.9，解得x＝0.5，根据热化学方程式可知，放出的热量为196.6 kJ/2＝98.3 kJ，A错误；
B、起始物质的量改为4 mol SO2、3 mol O2、2 mol SO3(g)，由于是保持恒温恒压，故与第一次平衡是等效平衡，两次平衡中SO2的转化率、SO3的体积分数相等，B正确；
C、两次平衡是等效的，则第二次达平衡时SO3的体积分数仍然为2/9，C错误；
D、容器的体积未知，则无法计算反应速率，D错误。
答案选B。
【点睛】选项B是解答的易错点，掌握等效平衡的含义是解答的关键，注意等效平衡的判断及处理一般步骤：进行等效转化——边倒法，即按照反应方程式的计量数之比转化到同一边的量，与题干所给起始投料情况比较。
5．A
【详解】化学平衡是指在一定条件下的可逆反应中，化学反应正逆反应速率相等，反应物和生成物各组分浓度不再改变的状态，所以化学平衡主要研究的是可逆反应，故选A。
6．B
【详解】A．2min末，生成物NO的物质的量为0.2mol，由方程式可知，反应消耗NH3的物质的量为0.2mol，则2min末，NH3的物质的量为0.4mol—0.2mol=0.2mol，容器体积为2L，则NH3的浓度为0.1mol/L，故A正确；
B．若0.4mol NH3完全反应，反应生成NO的物质的量为0.4mol，该反应是可逆反应，不能完全反应，所以达平衡后，NO的物质的量不能达到0.4mol，故B错误；
C．由方程式可知，2min末反应生成0.2mol NO的同时生成0.3mol水，故C正确；
D．由2min末，NO的物质的量为0.2mol可知，0～2min内，用NH3表示的平均反应速率为v(NH3)= =0.05mol·L-1·min-1，故D正确；
故选B。
7．C
【分析】判定可逆反应是否达到化学平衡状态，一般有以下两种方法：
1、v正=v逆，即正逆反应速率相等；
2．变量不变，包括某组分的含量、气体的颜色、密度、平均相对分子质量、体系的总压强等。
【详解】A．反应物与生成物均为气体，根据质量守恒定律，反应前后物质的总质量不变，因此气体的总质量不是变量，不能作为判定平衡的依据，A不符合题意；
B．NO2与CO2的化学计量数之比为4:1，该等式不符合反应的化学计量数之比，不能作为判定平衡的依据，B不符合题意；
C．反应物气体的系数之和为5，生成物气体的系数之和为7，该反应为气体体积增大的反应，压强是变量，恒容条件下压强不变说明反应达到平衡状态，C符合题意；
D．消耗nmolNO2的同时生成nmolNO均为正反应方向，不能作为判定平衡的依据，D不符合题意；
故选C。
8．C
【详解】A．H2O2与Fe2+会发生氧化还原反应，不能大量共存； Fe3+会催化H2O2的分解，所以也不能大量共存，A错误；
B．溴单质是双氧水分解的催化剂，用总反应减去第一步反应知第二步反应为 2H++H2O2+2Br-=2H2O+Br2，B错误；
C．根据氧化还原反应基础概念可知双氧水是还原剂，每生成0.1molO2，转移0.2mol电子，C正确；
D．双氧水的分解反应中溴单质是催化剂，D错误；
故选C。
9．B
【详解】A．糖类中的单糖及二糖都是小分子化合物，不属于高分子化合物，A错误；
B．乙酸分子中含有羧基，属于饱和一元羧酸；而油酸分子中除含有羧基外，还含有碳碳双键，二者结构不相似，在分子组成也也不是相差CH2的整数倍，因此它们一定不是同系物，B正确；
C．分子式为C6H14，结构中含有4个甲基的烷烃结构为、，只有2种不同结构，C错误；
D．镀锌铁皮的镀层破损后，Zn、Fe及接触的电解质溶液构成原电池，Zn为负极被氧化腐蚀，Fe为正极得到保护，因此同样也可以减缓铁皮腐蚀速率，D错误；
故合理选项是B。
10．A
【详解】A．缩小体积增大压强，导致单位体积内活化分子个数增大，反应速率加快，故A正确；
B．体积不变，减少N2的量，反应物浓度降低，反应速率减慢，故B错误；
C．体积不变充入He使压强增大，但参加反应的物质的浓度不变，反应速率不变，故C错误；
D．压强不变充入氢气使体积增大，氮气浓度减小，反应速率减小，故D错误；
故选：A。
11．D
【详解】A．电池I为锌铜原电池，铜表面氢离子得到电子生成氢气，产生气泡，A项正确；
B．电池II为铅蓄电池，是充电电池，属于二次电池，B项正确；
C．电池III为氢氧燃料电池，有清洁、安全、高效的特点，C项正确；
D．电池IV为锌锰干电池，锌筒作负极，被氧化，D项错误；
故答案选D。
12．D
【详解】A．加热时，试管中液体不能超过试管容积的，图中试管内液体过多，故A错误；
B．夹紧弹簧夹，上下移动左侧玻璃管，观察液面差，若一段时间液面差高度不变，则气密性良好，两端液面相平时装置漏气，故B错误；
C．NaOH溶于水放热，瓶内气体受热膨胀，则U型管内液体左低右高，故C错误；
D．CaO吸水，饱和硫酸铜溶液的溶剂减少，则左侧试管将有硫酸铜晶体析出，故D正确；
故选D。
13．B
【详解】
A．长征五号运载火箭箭体采用铝合金是因为铝合金具有硬度大、密度小且耐高温、耐腐蚀的特点，故A错误；
B．大力发展太阳能、风能、氢能等新能源可以减少化石燃料的使用，减少环境污染，有利于生态文明建设，故B正确；
C．光缆的主要成分是二氧化硅，故C错误；
D．手机电池工作时，电池中化学能部分转化为电能，还有一部分会转化为热能，故D错误；
答案选B。
14．D
【详解】5min末测得A的物质的量由2mol变为0.8mol，
所以v(A)= =0.12mol/（L·min），
速率之比等于化学计量数之比，所以v（B）=v（A）=0.12mol/（L·min）．
答案选D。
15．C
【分析】不同物质表示的反应速率之比等于其化学计量数之比，则反应速率与化学计量数的比值越大，反应速率越快，以此来解答。
【详解】A．=0.25 mol·L－1·s－1；
B．B为固体、固体的浓度变化值为0；
C．0.27 mol·L－1·s－1；
D．=0.2 mol·L－1·s－1；
则C中比值最大，反应速率最快；
故选C。
16． 2CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(l) △H=-1216kJ/mol 0.0375mol·L-1·min-1 75%(或0.75) BD
【详解】(1) 1g甲烷完全燃烧生成CO和液态水时放出38kJ热量，则16g甲烷即1mol完全燃烧生成CO和液态H2O，放出热量38kJ×16=608kJ，则2mol甲烷放出热量608kJ×2=1216kJ，该条件下反应的热化学方程式为2CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(l) △H=-1216kJ/mol。
(2)①从反应开始到平衡，CO2的物质的量变化为1.00mol-0.25mol=0.75mol，平均反应速率v(CO2)= =0.0375mol·L-1·min-1；
②达到平衡时，根据反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)，H2的物质的量变化为0.75mol×3=2.25mol，转化率为=75%；
(3) A．反应中CO与CH3OH的物质的量之比为1：1，不能确定浓度不再改变，不能说明反应达到平衡状态，故A不符合题意；
B．根据反应方程式CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)，可知反应前后分子个数可发生变化，故体积固定时，混合气体的压强不随时间的变化而变化，可说明反应达到平衡状态，故B符合题意；
C．单位时间内每消耗1molCO为正反应，同时生成1molCH3OH也为正反应，不能说明反应达到平衡状态，故C不符合题意；
D．CH3OH的质量分数在混合气体中保持不变，CH3OH的浓度不变，可说明反应达到平衡状态，故D符合题意；
答案选BD。
17． 不能 能 BD > Zn－2e－===Zn2＋ 1 mol·L－1
【详解】(1)原电池中发生的是自发的氧化还原反应，A.为酸碱中和，是非氧化还原反应，故不能设计成原电池；B.是置换反应，是氧化还原反应，能设计成原电池；
(2)①甲装置是原电池，发生电化学腐蚀，乙装置发生化学腐蚀；A．甲是化学能转变为电能的装置，乙不是，故A错误；B．乙装置中铜片不反应，也没构成原电池的正极，所以铜片上没有明显变化，故B正确；C．甲、乙中锌片质量都减少，故C错误；D．两个烧杯中都产生氢气，氢离子浓度都降低，所以溶液的pH均增大，故D正确；故选BD；
②原电池原理引起的腐蚀速度大于化学腐蚀的速度；
③构成原电池的负极是锌失电子发生氧化反应，电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+；
④释后氢离子的物质的量为1L×0.1mol L-1=0.1mol，生成氢气的氢离子的物质的量为，所以原溶液中氢离子的物质的量为0.2mol，原溶液中氢离子的浓度为=2mol/L，一个硫酸分子中含两个氢离子，所以原溶液中稀硫酸的浓度为1 mol L-1。
点睛：明确原电池的构成条件及反应必须是放热反应是解本题的关键。构成原电池的条件是：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；所以设计原电池必须符合构成原电池的条件，且该反应必须是放热反应。
18． 2MnO·MnO2或MnO2·2MnO +3 12Mn2O3+CH48Mn3O4+CO2+2H2O MnO2+e-+H2O=MnOOH+OH- Mn+2NH4++2H2O=Mn2++H2↑+2NH3·H2O 向过滤器中加蒸馏水浸没沉淀，待水自然流出后，重复上述操作2-3次 2.29
【分析】由制备流程可知，MnOOH焙烧生成Mn2O3，②中发生12Mn2O3+CH48Mn3O4+CO2+2H2O，Mn3O4中锰的价态看作由+2和+4价组成，可写成2MnO MnO2，金属锰的悬浊液与硫酸铵发生反应为Mn+2NH4++2H2O=Mn2++H2↑+2NH3 H2O，过滤出的Mn(OH)2需要洗涤，在空气中加热生成Mn3O4，以此来解答。
【详解】(1)若Mn3O4中锰的价态看作由+2和+4价组成，它由氧化物形成的表达式2MnO MnO2或MnO2 2MnO；
(2)MnOOH中O为-2价，H为+1价，由化合物中正负化合价的代数和为0可知，则锰的价态为+3；②的化学方程式为12Mn2O3+CH48Mn3O4+CO2+2H2O；碱性锌锰干电池的电池反应为：Zn+2MnO2 + 2H2O=Zn(OH)2 + 2MnOOH，负极为：Zn-2e-+2OH-= Zn(OH)2，正极反应式可由总反应减去负极反应，该电池正极的电极反应式MnO2+e-+H2O =MnOOH + OH-；
(3)将(NH4)2SO4溶于水使锰的悬浊液显酸性，随即缓慢地产生气泡，用相应的离子方程式解释原因为Mn+2NH4++2H2O=Mn2++H2↑+2NH3 H2O；过滤出的Mn(OH)2需要洗涤，简要说明洗涤沉淀的操作过程为向过滤器中加蒸馏水浸没沉淀，待水自然流出后，重复上述操作2-3次；
(4)由Mn+2NH4++2H2O=Mn2++H2↑+2NH3 H2O、6Mn(OH)2+O22Mn3O4+6H2O可知，存在关系3H2～Mn3O4，则③中收集到672mL(标准状况下)的H2，则理论上可以得到Mn3O4的质量为××229g/mol=2.29g。
19． 1.7×10—4mol/(L·min) bca 加入催化剂 升高温度 50%
【分析】（1）根据压强之比是物质的量之比结合v＝△c/△t计算；
（2）计算平衡时的反应速率，然后比较反应速率大小；根据图象曲线变化特点结合外界条件对反应速率和平衡状态的影响分析解答；
（3）根据三段式计算。
【详解】（1）起始时AX3和X2均为0.2mol，总压强为160KPa，平衡时总压强为120kPa，设平衡时总物质的量为n，根据压强之比就等于物质的量之比有：120kPa/160kPa=n/0.4mol，解得n=0.30mol，则
AX3(g) + X2(g) AX5(g)
起始量（mol） 0.2 0.2 0
转化量（mol） x x x
平衡量（mol） 0.2-x 0.2-x x
则(0.20-x)+(0.20-x)+x＝0.30
解得x＝0.10
所以v(AX5)＝0.10mol/(10L×60min)＝1.7×10—4mol/(L·min)；
（2）由以上分析可知到达平衡时生成AX5的量为0.10mol。实验b从反应开始至达到平衡时所用时间为40 min，其反应速率v(AX5)＝0.10mol/(10L×40min)＝2.5×10－4mol/(L·min)；同理可算出，实验c达到平衡时，v(AX5)＝1.8×10－4mol/(L·min)，故速率v(AX5)由大到小的顺序是bca；与实验a相比较，实验b达到平衡的时间短，但平衡点与实验a相同，改变条件应为加入催化剂，从而导致反应速率加快；实验c与实验a比较，起始时容器的体积和气体的物质的量均相同，但压强增大，改变条件应为升高温度使气体膨胀所致。
（3） AX3(g) + X2(g) AX5(g)
起始量（mol） 0.2 0.2 0
转化量（mol） 0.2α 0.2α 0.2α
平衡量（mol） (0.2－0.2α) (0.2－0.2α) 0.2α
则有0.4/(0.4－0.2α)＝p0/p，解得α＝。实验a平衡时p0、p分别是160、120，则平衡转化率αa＝50%。
20．碱性电池，碱性电池的电压持续时间较长；高负荷电池最不合适选用，高负荷电池的电压持续时间较短。
【详解】要使电动玩具长时间工作，应该选碱性电池，由图可知碱性电池的电压持续时间较长，高负荷电池最不合适选用，高负荷电池的电压持续时间较短。
21．(1)Zn-2e-=Zn2+
(2) Cu Fe3++e-=Fe2+
【分析】(1)
电池总反应为2Zn+O2+4H+=2Zn2++2H2O，Zn化合价升高，负极反应式为Zn-2e-=Zn2+；
(2)
FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板原理为2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+，若将此反应设计成原电池，则负极为Cu失电子，负极材料为Cu；Fe3+在正极得电子，电极反应式为Fe3++e-=Fe2+。
22．(1) 化学 石墨
(2)＜
(3) Ⅲ 左端液面降低，右端液面升高 放热
【解析】(1)
①石墨和金刚石是不同的物质，故上述变化属于化学变化；
②石墨变成金刚石吸收热量，故金刚石能量高，能量越低越稳定，故石墨稳定；
(2)
由故可知该反应为放热反应，根据反应热等于反应物总键能减去生成物总键能，反应热为负值，则反应物的总键能＜生成物的总键能；
(3)
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；故答案为：Ⅲ；
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形管左端液面降低，右端液面升高。
23．(1) 放 吸
(2) 放热 大于 小于
(3)D
(4)C
【详解】（1）实验发现，反应后①中的温度升高，②中的温度降低。由此判断铝条与盐酸的反应是放热反应，Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应。
（2）偏二甲肼(C2H8N2)作火箭燃料，液态四氧化二氮作氧化剂，二者反应生成氮气和二氧化碳气体，则该反应过程中化学能转变为热能，该反应是放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，反应过程中断开化学键吸收能量、形成化学键释放能量，则该放热反应中断开化学键吸收的总能量小于形成化学键放出的总能量。
（3）煤、石油和天然气均属于化石能源，生物质能不属于化石燃料，属于新能源，则答案选D。
（4）A． 沼气主要成分是甲烷，甲烷含氢量高，易充分燃烧，故是一种清洁的能源，A正确；
B．沼气是有机废弃物(树叶、秸秆、草类及垃圾、粪便等)在隔绝空气的条件下发酵分解而成的气体，使用沼气作能源可以充分利用有机废弃物，可以减少砍伐、保护森林，B正确；
C． 使用沼气给农民充分利用了有机废弃物，得到了高效清洁燃料、发酵后的池底剩余物又是很好的沤肥，还改善了生活环境，故给农民的生活带来了方便， C不正确；
D． 使用沼气是对储存在有机废弃物(树叶、秸秆、草类及垃圾、粪便等)中化学能或生物质能的充分利用，D正确；
选C。
24． 0.079mol/（L·s） 0.395mol/L 79％ X＋Y2Z
【分析】根据化学反应速率计算公式求Z的速率；根据图象的变化计算X的减少量；根据转化率计算公式求Y的转化率；根据各物质曲线的走向和变化的量完成反应方程式；
【详解】（1）反应开始到10s，Z的反应速率为：v==(1.58mol/2L)/10s=0.079 mol/（L·s）；
（2）反应开始到10s，X的物质的量浓度减少的量为：=(1.2mol-0.41mol)/2L =0.395 mol/L ；
（3）反应开始到10s时，Y的转化率=变化量/初始量100％=（1.0mol-0.21mol）/1.0mol100％=79％；
（4）由图象可以看出X、Y的物质的量减小，Z的物质的量增多，则X、Y为反应物，Z为生成物，化学反应中各物质的物质的量的变化量与化学计量数之比成正比，则有Y：X：Z=（1.20mol-0.41mol）：（1.0mol-0.21mol）：1.58mol=1：1：2，则反应的化学方程式为：X＋Y2Z。
25．(1)反应物，反应物浓度减小，生成物浓度增大
(2) 正反应速率大 正反应速率减小，逆反应速率增大
(3)正逆反应速率相等时
(4)不再改变
(5)未停止，处于动态平衡
【解析】略
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一、单选题
1．对可逆反应N2＋3H22NH3，用v(H2)和v(N2)分别表示其中的化合反应的速率，用v(NH3)表示其中分解反应的速率。下列能说明反应已达到平衡状态的是( )
A．3v(N2)＝v(H2)
B．v(H2)＝v(NH3)
C．2v(H2)＝3v(NH3)
D．v(N2)＝3v(H2)
2．汽车尾气里的和都是有害物质，有人提出通过以下反应来处理尾气：。对上述反应，下列说法正确的是
A．使用催化剂能改变反应速率
B．改变压强(改变容器体积)对反应速率没有影响
C．升高温度，反应速率降低
D．无论外界条件怎样改变，均对此化学反应的速率无影响
3．锌—空气电池是一种适宜用作城市电动车的动力电源。锌—空气电池原理如图，放电时Zn转化为ZnO。下列说法正确的是
A．空气中的氧气在石墨电极上发生氧化反应
B．该电池的负极反应为Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O
C．该电池放电时溶液中的OH-向石墨电极移动
D．该电池放电时电子由Zn电极经电解质溶液流向石墨电极
4．在一定温度下，向一个容积可变的容器中，通入3 mol SO2和2 mol O2及固体催化剂，使之反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH＝－196.6 kJ·mol－1，平衡时容器内气体压强为起始时的90%。保持同一反应温度，在相同容器中，将起始物质的量改为4 mol SO2、3 mol O2、2 mol SO3(g)，下列说法正确的是( )
A．第一次平衡时反应放出的热量为294.9 kJ
B．两次平衡SO2的转化率相等
C．第二次达平衡时SO3的体积分数大于
D．达平衡时用O2表示的反应速率为0.25 mol·(L·min)－1
5．下列反应类型中属于化学平衡主要研究对象的是
A．可逆反应 B．化合反应 C．离子反应 D．气体反应
6．一定温度下，向2L恒容密闭容器中充入0.4molNH3和0.5molO2发生反应：4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)。2min末，NO的物质的量为0.2mol，下列有关说法不正确的是
A．2min末，NH3 的浓度为0.1mol·L-1
B．继续反应达平衡后，NO的物质的量可以达到为0.4mol
C．2min末，生成的水物质的量为0.3 mol
D．0~ 2min内，用NH3表示的平均反应速率为v(NH3)=0.05mol·L·min-1
7．在恒容密闭容器中发生反应：。下列说法能作为判断该反应达到化学平衡状态标志的是
A．容器内混合气体的总质量保持不变
B．v正(NO2)=v逆(CO2)
C．容器内压强保持不变
D．单位时间内，消耗nmolNO2的同时生成nmolNO
8．向溶液中加入可以加快分解速率。其反应机理可能有两步，第1步：。下列说法正确的是( )
A．与亚铁离子不能大量共存，与铁离子能大量共存
B．第2步反应为：
C．第1步反应每生成0.1mol，转移0.2mol电子
D．该反应机理中，催化分解产生
9．下列说法正确的是
A．糖类、蛋白质均属于天然有机高分子化合物
B．乙酸与油酸一定不是同系物
C．分子式为C6H14，结构中含有4个甲基的烷烃有3种
D．镀锌铁皮的镀层破损后，铁皮会加速腐蚀
10．对于反应：N2+O2 2NO，在密闭容器中进行，下列哪些条件能加快该反应的速率
A．缩小体积使压强增大
B．体积不变，减少N2的量
C．体积不变，充入He使压强增大
D．压强不变，充入H2使体积增大
11．下列关于四种装置的叙述不正确的是
A．电池I：铜表面产生气泡
B．电池II：是充电电池，属于二次电池
C．电池III：燃料电池有清洁、安全、高效的特点
D．电池IV：锌筒作负极，被还原
12．下列实验方法、操作和实验现象预测都正确的是
A．图①，先均匀预热试管，再加热，防止试管内液体喷溅
B．图②，夹紧弹簧夹，上下移动左侧玻璃管，若两端液面相平，说明装置气密性良好
C．图③，若小烧杯中放入较多固体，往其中加入水，U型管内液体左高右低
D．图④，一段时间后左侧试管将有硫酸铜晶体析出
13．我国在探索太空、开发深海、建设高铁、5G 技术联通等方面取得举世瞩目的成就，这些成就与化学有着密切联系。下列说法正确的是
A．长征五号运载火箭箭体采用铝合金是为了美观耐用
B．大力发展太阳能、风能、氢能等新能源有利于生态文明建设
C．网络强国战略铺设光缆线路超三千万公里，光缆的主要成分是晶体硅
D．5G 手机电池工作时，电池中化学能完全转化为电能
14．在一定条件下发生反应：2A(g)=2B(g)+C(g)，将2molA通入2L容积恒定的密闭容器中，若维持容器内温度不变，5min末测得A的物质的量为0.8mol。用B的浓度变化来表示该反应的速率[mol·(L·min)-1]为
A．0.24 B．0.08 C．0.06 D．0.12
15．在2A(g)+B(s)3C(g)+5D(g)反应中，表示该反应速率最快的是
A．v(A)=0.5mol·L-1·s-1 B．v(B)=0.3mol·L-1·s-1
C．v(C)=0.8mol·L-1·s-1 D．v(D)=1mol·L-1·s-1
二、填空题
16．CH4、CH3OH、CO等都是重要的能源，也是重要的化工原料。
(1)已知25℃、101kPa时，1g甲烷完全燃烧生成CO和液态水时放出38kJ热量，则该条件下反应的热化学反应方程式___________。
(2)为倡导“节能减排”和“低碳经济”，降低大气中CO2的含量，有效地开发利用CO2，工业上可以用CO2来生产甲醇燃料。在体积为2L的密闭容器中，充入lmolCO2和3molH2，一定条件下发生反应：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)。经测得CH3OH和CO2的物质的量随时间变化如图所示。
①从反应开始到平衡，CO2的平均反应速率v(CO2)=___________。
②达到平衡时，H2的转化率为___________。
(3)工业上也可以用CO和H2为原料制备CH3OH，反应方程式为：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)，在一体积固定的密闭容器中投入一定量的CO和H2气体进行上述反应。下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是___________。
A．反应中CO与CH3OH的物质的量之比为1：1
B．混合气体的压强不随时间的变化而变化
C．单位时间内每消耗1molCO，同时生成1molCH3OH
D．CH3OH的质量分数在混合气体中保持不变
17．原电池原理的发现是储能和供能技术的巨大进步，是化学对人类的一项重大贡献。
(1)现有如下两个反应：A．NaOH＋HCl===NaCl＋H2O；B．Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。
判断能否设计成原电池A__________，B__________(填“能”或“不能”)。
(2)将纯锌片和纯铜片按图方式插入100 mL相同浓度的稀硫酸中一段时间，回答下列问题：
①下列说法正确的是__________。
A．甲、乙均为化学能转变为电能的装置
B．乙中铜片上没有明显变化
C．甲中铜片质量减少、乙中锌片质量减少
D．两烧杯中溶液的pH均增大
②在相同时间内，两烧杯中产生气泡的速度：甲__________乙(填“>”、“<”或“＝”)。
③请写出图中构成原电池的负极电极反应式： ____________。
④当乙中产生1.12 L(标准状况)气体时，将锌、铜片取出，再将烧杯中的溶液稀释至1 L，测得溶液中c(H＋)＝0.1 mol·L－1(设反应前后溶液体积不变)。试确定原稀硫酸的物质的量浓度为__________。
18．MnO2又名黑锰矿，主要用于生产优质软磁铁氧体。MnO2的合成方法按制备工艺中所用原料的不同，分为固相合成和液相合成。已知：MnO2不溶于水，其中锰的价态有+2价，也可能有+3价和+4价。请回答下列问题：
(1)若Mn3O4中锰的价态看作由+2和+4价组成，写出它由氧化物形成的表达式：_____
(2)MnOOH中锰的价态为________价，写出②的化学方程式：____；碱性锌锰干电池的电池反应为：Zn+2MnO2 + 2H2O=Zn(OH)2 + 2MnOOH，写出该电池正极的电极反应式______
(3)将(NH4)2SO4溶于水使锰的悬浊液显酸性，随即缓慢地产生气泡，试用相应的离子方程式解释原因____________。过滤出的Mn(OH)2需要洗涤，简要说明洗涤沉淀的操作过程：________。
(4)若③中收集到672mL(标准状况下)的H2，则理论上可以得到_________g Mn3O4。
19．化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5，反应AX3(g)+X2(g) AX5(g)在容积为10L的密闭容器中进行。起始时AX3和X2均为0.2mol，反应在不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图所示。回答下列问题：
(1)计算实验a反应开始至达到平衡时的反应速率v(AX5)=________；
(2)图中3组实验从反应开始至达到平衡时的反应速率v(AX5)由大到小的次序为_______（填实验序号）；与实验a相比，其他两组改变的实验条件是：b___________，c____________。
(3)用p0表示开始时总压强，p表示平衡时总压强，α表示AX3的平衡转化率，则α的表达式为________；实验a的平衡转化率：αa为________。
20．电动玩具在使用一段时间后，电池的电压会下降。如图是充电电池，碱性电池、高负荷电池的性能比较图。据图判断，要使电动玩具长时间工作，应选用哪种类型的电池 哪种电池最不合适选用 请说明理由_________。
21．为满足不同的需要，人们应用原电池原理制作了多种电池。
(1)有人以化学反应2Zn+O2+4H+=2Zn2++2H2O为基础设计一种原电池，移入人体内作为心脏起搏器的能源，它们靠人体内血液中溶有一定浓度的O2、H+、Zn2+进行工作，则该原电池负极的电极反应为___________。
(2)FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，若将此反应设计成原电池，则负极所用电极材料为___________，正极反应为___________。
22．按要求回答下列问题：
(1)已知12g石墨变为12g金刚石需吸收能量。
①上述变化属于_______(填“物理”或“化学”)变化。
②常温常压下，石墨与金刚石更稳定的是_______。
(2)如图所示是反应过程中的能量变化图。由图可知，反应物的总键能_______(填“>”、“＜”或“=”)生成物的总键能。
(3)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上述三套装置中，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。
23．回答下列问题
(1)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。
实验发现，反应后①中的温度升高，②中的温度降低。由此判断铝条与盐酸的反应是___________热反应，Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是___________热反应。
(2)我国发射宇宙飞船的 “神舟”系列火箭用偏二甲肼(C2H8N2)作燃料，液态四氧化二氮作氧化剂，生成氮气和二氧化碳气体，其反应的化学方程式为C2H8N2＋2N2O4=2CO2↑＋3N2↑＋4H2O。则该反应是___________(填“放热”或“吸热”)反应，反应物的总能量___________(填“大于”、“小于”或“等于”)生成物的总能量，断开化学键吸收的总能量___________(填“大于”、“小于”或“等于”)形成化学键放出的总能量。
(3)矿物能源是现代人类社会赖以生存的重要物质基础，目前，全球仍主要处于化石能源时期。下列不属于化石能源的是___________。
A．石油 B．煤 C．天然气 D．生物质能
(4)沼气是有机废弃物(树叶、秸秆、草类及垃圾、粪便等)在隔绝空气的条件下发酵分解而成的气体，主要成分是甲烷。农村沼气池中发酵后的池底剩余物是很好的沤肥。下面有关叙述中，错误的是___________。
A．沼气是一种清洁的能源
B．使用沼气作能源可以保护森林
C．使用沼气给农民的生活带来了不便
D．使用沼气是对化学能的充分利用
24．一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示。回答下列问题：
（1）反应开始到10s，用Z表示的反应速率为_________________；
（2）反应开始到10s，X的物质的量浓度减少了_______________；
（3）反应开始到10s时，Y的转化率为______________；
（4）反应的化学方程式为__________________________。
25．化学平衡状态
【交流研讨】在密闭容器中加入2 mol SO2和1 mol O2发生反应：
对于以上反应，请分析：
(1)反应刚开始时，反应物和生成物的浓度哪个大？随着反应的进行，反应物和生成物浓度如何变化____？
(2)反应刚开始时，正反应与逆反应哪个反应速率大____？随着反应的进行，v(正)与v(逆)怎样变化____？
(3)反应会进行到什么时候“停止”____？
(4)此时，反应物和生成物浓度如何变化____？
(5)反应真的停止了吗____？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【分析】达到化学平衡时，对于同一种物质来说，生成和分解的反应速率相等；达到化学平衡时，对于不同物质来说，正逆反应速率之比等于化学计量系数之比；
【详解】因化学反应达到平衡时，正逆反应速率相等（同种物质）即化合反应速率等于分解反应速率；
A．无论该反应是否达到平衡状态，都有3v(N2)=v(H2)，故A错误；
B．反应达到平衡状态时，v(N2):v(NH3)=1:2，故B错误；
C．反应达到平衡状态时，v(H2):v(NH3)=3:2，故C正确；
D．反应达到平衡状态时，v(N2):v(H2)=1:3，故D错误；
答案选C。
【点睛】在用速率判断化学平衡时，一定是一个正反应（化合反应）速率与一个逆反应（分解反应）速率，如果是同方向则不能说明反应是否达到平衡，由此结合选项判断。
2．A
【详解】A．催化剂可以改变化学反应速率，我们通常所说的催化剂一般指正催化剂，能加快反应速率，A正确；
B．该反应为纯气体反应，增大压强(减小容器体积)，可以使气体的体积变小，浓度变大，反应速率加快，反之，减小压强(增大容器体积)，可使气体的体积变大，浓度变小，反应速率变慢，即改变压强对反应速率有影响，B错误；
C．升高温度，可以加快反应速率，C错误；
D．该反应为纯气体反应，改变反应物的浓度、温度，均能改变该反应的速率，D错误。
故选：A。
3．B
【分析】锌—空气电池中，放电时Zn转化为ZnO，Zn失电子作负极，电极反应式为Zn-2e－+2OH－＝ZnO+H2O，石墨电极为正极，氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O2+4e－+2H2O＝4OH－，据此分析。
【详解】A．氧气得电子发生还原反应，即氧气在石墨电极上发生还原反应，故A错误；
B．Zn失电子作负极，电极反应式为Zn-2e－+2OH－＝ZnO+H2O，故B正确；
C．原电池工作时，阴离子向负极移动，故OH－向Zn电极移动，故C错误；
D．电子只能在电极和导线中移动，电子不能通过溶液，故D错误；
故选B。
4．B
【详解】A、设第一次达平衡时生成SO3(g)的物质的量为2x mol，则根据方程式可知剩余SO2(g)的物质的量为(3－2x)mol、O2(g)为(2－x)mol，所以混合气体总的物质的量为(5－x)mol，根据阿伏加德罗定律有(5－x)/5＝0.9，解得x＝0.5，根据热化学方程式可知，放出的热量为196.6 kJ/2＝98.3 kJ，A错误；
B、起始物质的量改为4 mol SO2、3 mol O2、2 mol SO3(g)，由于是保持恒温恒压，故与第一次平衡是等效平衡，两次平衡中SO2的转化率、SO3的体积分数相等，B正确；
C、两次平衡是等效的，则第二次达平衡时SO3的体积分数仍然为2/9，C错误；
D、容器的体积未知，则无法计算反应速率，D错误。
答案选B。
【点睛】选项B是解答的易错点，掌握等效平衡的含义是解答的关键，注意等效平衡的判断及处理一般步骤：进行等效转化——边倒法，即按照反应方程式的计量数之比转化到同一边的量，与题干所给起始投料情况比较。
5．A
【详解】化学平衡是指在一定条件下的可逆反应中，化学反应正逆反应速率相等，反应物和生成物各组分浓度不再改变的状态，所以化学平衡主要研究的是可逆反应，故选A。
6．B
【详解】A．2min末，生成物NO的物质的量为0.2mol，由方程式可知，反应消耗NH3的物质的量为0.2mol，则2min末，NH3的物质的量为0.4mol—0.2mol=0.2mol，容器体积为2L，则NH3的浓度为0.1mol/L，故A正确；
B．若0.4mol NH3完全反应，反应生成NO的物质的量为0.4mol，该反应是可逆反应，不能完全反应，所以达平衡后，NO的物质的量不能达到0.4mol，故B错误；
C．由方程式可知，2min末反应生成0.2mol NO的同时生成0.3mol水，故C正确；
D．由2min末，NO的物质的量为0.2mol可知，0～2min内，用NH3表示的平均反应速率为v(NH3)= =0.05mol·L-1·min-1，故D正确；
故选B。
7．C
【分析】判定可逆反应是否达到化学平衡状态，一般有以下两种方法：
1、v正=v逆，即正逆反应速率相等；
2．变量不变，包括某组分的含量、气体的颜色、密度、平均相对分子质量、体系的总压强等。
【详解】A．反应物与生成物均为气体，根据质量守恒定律，反应前后物质的总质量不变，因此气体的总质量不是变量，不能作为判定平衡的依据，A不符合题意；
B．NO2与CO2的化学计量数之比为4:1，该等式不符合反应的化学计量数之比，不能作为判定平衡的依据，B不符合题意；
C．反应物气体的系数之和为5，生成物气体的系数之和为7，该反应为气体体积增大的反应，压强是变量，恒容条件下压强不变说明反应达到平衡状态，C符合题意；
D．消耗nmolNO2的同时生成nmolNO均为正反应方向，不能作为判定平衡的依据，D不符合题意；
故选C。
8．C
【详解】A．H2O2与Fe2+会发生氧化还原反应，不能大量共存； Fe3+会催化H2O2的分解，所以也不能大量共存，A错误；
B．溴单质是双氧水分解的催化剂，用总反应减去第一步反应知第二步反应为 2H++H2O2+2Br-=2H2O+Br2，B错误；
C．根据氧化还原反应基础概念可知双氧水是还原剂，每生成0.1molO2，转移0.2mol电子，C正确；
D．双氧水的分解反应中溴单质是催化剂，D错误；
故选C。
9．B
【详解】A．糖类中的单糖及二糖都是小分子化合物，不属于高分子化合物，A错误；
B．乙酸分子中含有羧基，属于饱和一元羧酸；而油酸分子中除含有羧基外，还含有碳碳双键，二者结构不相似，在分子组成也也不是相差CH2的整数倍，因此它们一定不是同系物，B正确；
C．分子式为C6H14，结构中含有4个甲基的烷烃结构为、，只有2种不同结构，C错误；
D．镀锌铁皮的镀层破损后，Zn、Fe及接触的电解质溶液构成原电池，Zn为负极被氧化腐蚀，Fe为正极得到保护，因此同样也可以减缓铁皮腐蚀速率，D错误；
故合理选项是B。
10．A
【详解】A．缩小体积增大压强，导致单位体积内活化分子个数增大，反应速率加快，故A正确；
B．体积不变，减少N2的量，反应物浓度降低，反应速率减慢，故B错误；
C．体积不变充入He使压强增大，但参加反应的物质的浓度不变，反应速率不变，故C错误；
D．压强不变充入氢气使体积增大，氮气浓度减小，反应速率减小，故D错误；
故选：A。
11．D
【详解】A．电池I为锌铜原电池，铜表面氢离子得到电子生成氢气，产生气泡，A项正确；
B．电池II为铅蓄电池，是充电电池，属于二次电池，B项正确；
C．电池III为氢氧燃料电池，有清洁、安全、高效的特点，C项正确；
D．电池IV为锌锰干电池，锌筒作负极，被氧化，D项错误；
故答案选D。
12．D
【详解】A．加热时，试管中液体不能超过试管容积的，图中试管内液体过多，故A错误；
B．夹紧弹簧夹，上下移动左侧玻璃管，观察液面差，若一段时间液面差高度不变，则气密性良好，两端液面相平时装置漏气，故B错误；
C．NaOH溶于水放热，瓶内气体受热膨胀，则U型管内液体左低右高，故C错误；
D．CaO吸水，饱和硫酸铜溶液的溶剂减少，则左侧试管将有硫酸铜晶体析出，故D正确；
故选D。
13．B
【详解】
A．长征五号运载火箭箭体采用铝合金是因为铝合金具有硬度大、密度小且耐高温、耐腐蚀的特点，故A错误；
B．大力发展太阳能、风能、氢能等新能源可以减少化石燃料的使用，减少环境污染，有利于生态文明建设，故B正确；
C．光缆的主要成分是二氧化硅，故C错误；
D．手机电池工作时，电池中化学能部分转化为电能，还有一部分会转化为热能，故D错误；
答案选B。
14．D
【详解】5min末测得A的物质的量由2mol变为0.8mol，
所以v(A)= =0.12mol/（L·min），
速率之比等于化学计量数之比，所以v（B）=v（A）=0.12mol/（L·min）．
答案选D。
15．C
【分析】不同物质表示的反应速率之比等于其化学计量数之比，则反应速率与化学计量数的比值越大，反应速率越快，以此来解答。
【详解】A．=0.25 mol·L－1·s－1；
B．B为固体、固体的浓度变化值为0；
C．0.27 mol·L－1·s－1；
D．=0.2 mol·L－1·s－1；
则C中比值最大，反应速率最快；
故选C。
16． 2CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(l) △H=-1216kJ/mol 0.0375mol·L-1·min-1 75%(或0.75) BD
【详解】(1) 1g甲烷完全燃烧生成CO和液态水时放出38kJ热量，则16g甲烷即1mol完全燃烧生成CO和液态H2O，放出热量38kJ×16=608kJ，则2mol甲烷放出热量608kJ×2=1216kJ，该条件下反应的热化学方程式为2CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(l) △H=-1216kJ/mol。
(2)①从反应开始到平衡，CO2的物质的量变化为1.00mol-0.25mol=0.75mol，平均反应速率v(CO2)= =0.0375mol·L-1·min-1；
②达到平衡时，根据反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)，H2的物质的量变化为0.75mol×3=2.25mol，转化率为=75%；
(3) A．反应中CO与CH3OH的物质的量之比为1：1，不能确定浓度不再改变，不能说明反应达到平衡状态，故A不符合题意；
B．根据反应方程式CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)，可知反应前后分子个数可发生变化，故体积固定时，混合气体的压强不随时间的变化而变化，可说明反应达到平衡状态，故B符合题意；
C．单位时间内每消耗1molCO为正反应，同时生成1molCH3OH也为正反应，不能说明反应达到平衡状态，故C不符合题意；
D．CH3OH的质量分数在混合气体中保持不变，CH3OH的浓度不变，可说明反应达到平衡状态，故D符合题意；
答案选BD。
17． 不能 能 BD > Zn－2e－===Zn2＋ 1 mol·L－1
【详解】(1)原电池中发生的是自发的氧化还原反应，A.为酸碱中和，是非氧化还原反应，故不能设计成原电池；B.是置换反应，是氧化还原反应，能设计成原电池；
(2)①甲装置是原电池，发生电化学腐蚀，乙装置发生化学腐蚀；A．甲是化学能转变为电能的装置，乙不是，故A错误；B．乙装置中铜片不反应，也没构成原电池的正极，所以铜片上没有明显变化，故B正确；C．甲、乙中锌片质量都减少，故C错误；D．两个烧杯中都产生氢气，氢离子浓度都降低，所以溶液的pH均增大，故D正确；故选BD；
②原电池原理引起的腐蚀速度大于化学腐蚀的速度；
③构成原电池的负极是锌失电子发生氧化反应，电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+；
④释后氢离子的物质的量为1L×0.1mol L-1=0.1mol，生成氢气的氢离子的物质的量为，所以原溶液中氢离子的物质的量为0.2mol，原溶液中氢离子的浓度为=2mol/L，一个硫酸分子中含两个氢离子，所以原溶液中稀硫酸的浓度为1 mol L-1。
点睛：明确原电池的构成条件及反应必须是放热反应是解本题的关键。构成原电池的条件是：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；所以设计原电池必须符合构成原电池的条件，且该反应必须是放热反应。
18． 2MnO·MnO2或MnO2·2MnO +3 12Mn2O3+CH48Mn3O4+CO2+2H2O MnO2+e-+H2O=MnOOH+OH- Mn+2NH4++2H2O=Mn2++H2↑+2NH3·H2O 向过滤器中加蒸馏水浸没沉淀，待水自然流出后，重复上述操作2-3次 2.29
【分析】由制备流程可知，MnOOH焙烧生成Mn2O3，②中发生12Mn2O3+CH48Mn3O4+CO2+2H2O，Mn3O4中锰的价态看作由+2和+4价组成，可写成2MnO MnO2，金属锰的悬浊液与硫酸铵发生反应为Mn+2NH4++2H2O=Mn2++H2↑+2NH3 H2O，过滤出的Mn(OH)2需要洗涤，在空气中加热生成Mn3O4，以此来解答。
【详解】(1)若Mn3O4中锰的价态看作由+2和+4价组成，它由氧化物形成的表达式2MnO MnO2或MnO2 2MnO；
(2)MnOOH中O为-2价，H为+1价，由化合物中正负化合价的代数和为0可知，则锰的价态为+3；②的化学方程式为12Mn2O3+CH48Mn3O4+CO2+2H2O；碱性锌锰干电池的电池反应为：Zn+2MnO2 + 2H2O=Zn(OH)2 + 2MnOOH，负极为：Zn-2e-+2OH-= Zn(OH)2，正极反应式可由总反应减去负极反应，该电池正极的电极反应式MnO2+e-+H2O =MnOOH + OH-；
(3)将(NH4)2SO4溶于水使锰的悬浊液显酸性，随即缓慢地产生气泡，用相应的离子方程式解释原因为Mn+2NH4++2H2O=Mn2++H2↑+2NH3 H2O；过滤出的Mn(OH)2需要洗涤，简要说明洗涤沉淀的操作过程为向过滤器中加蒸馏水浸没沉淀，待水自然流出后，重复上述操作2-3次；
(4)由Mn+2NH4++2H2O=Mn2++H2↑+2NH3 H2O、6Mn(OH)2+O22Mn3O4+6H2O可知，存在关系3H2～Mn3O4，则③中收集到672mL(标准状况下)的H2，则理论上可以得到Mn3O4的质量为××229g/mol=2.29g。
19． 1.7×10—4mol/(L·min) bca 加入催化剂 升高温度 50%
【分析】（1）根据压强之比是物质的量之比结合v＝△c/△t计算；
（2）计算平衡时的反应速率，然后比较反应速率大小；根据图象曲线变化特点结合外界条件对反应速率和平衡状态的影响分析解答；
（3）根据三段式计算。
【详解】（1）起始时AX3和X2均为0.2mol，总压强为160KPa，平衡时总压强为120kPa，设平衡时总物质的量为n，根据压强之比就等于物质的量之比有：120kPa/160kPa=n/0.4mol，解得n=0.30mol，则
AX3(g) + X2(g) AX5(g)
起始量（mol） 0.2 0.2 0
转化量（mol） x x x
平衡量（mol） 0.2-x 0.2-x x
则(0.20-x)+(0.20-x)+x＝0.30
解得x＝0.10
所以v(AX5)＝0.10mol/(10L×60min)＝1.7×10—4mol/(L·min)；
（2）由以上分析可知到达平衡时生成AX5的量为0.10mol。实验b从反应开始至达到平衡时所用时间为40 min，其反应速率v(AX5)＝0.10mol/(10L×40min)＝2.5×10－4mol/(L·min)；同理可算出，实验c达到平衡时，v(AX5)＝1.8×10－4mol/(L·min)，故速率v(AX5)由大到小的顺序是bca；与实验a相比较，实验b达到平衡的时间短，但平衡点与实验a相同，改变条件应为加入催化剂，从而导致反应速率加快；实验c与实验a比较，起始时容器的体积和气体的物质的量均相同，但压强增大，改变条件应为升高温度使气体膨胀所致。
（3） AX3(g) + X2(g) AX5(g)
起始量（mol） 0.2 0.2 0
转化量（mol） 0.2α 0.2α 0.2α
平衡量（mol） (0.2－0.2α) (0.2－0.2α) 0.2α
则有0.4/(0.4－0.2α)＝p0/p，解得α＝。实验a平衡时p0、p分别是160、120，则平衡转化率αa＝50%。
20．碱性电池，碱性电池的电压持续时间较长；高负荷电池最不合适选用，高负荷电池的电压持续时间较短。
【详解】要使电动玩具长时间工作，应该选碱性电池，由图可知碱性电池的电压持续时间较长，高负荷电池最不合适选用，高负荷电池的电压持续时间较短。
21．(1)Zn-2e-=Zn2+
(2) Cu Fe3++e-=Fe2+
【分析】(1)
电池总反应为2Zn+O2+4H+=2Zn2++2H2O，Zn化合价升高，负极反应式为Zn-2e-=Zn2+；
(2)
FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板原理为2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+，若将此反应设计成原电池，则负极为Cu失电子，负极材料为Cu；Fe3+在正极得电子，电极反应式为Fe3++e-=Fe2+。
22．(1) 化学 石墨
(2)＜
(3) Ⅲ 左端液面降低，右端液面升高 放热
【解析】(1)
①石墨和金刚石是不同的物质，故上述变化属于化学变化；
②石墨变成金刚石吸收热量，故金刚石能量高，能量越低越稳定，故石墨稳定；
(2)
由故可知该反应为放热反应，根据反应热等于反应物总键能减去生成物总键能，反应热为负值，则反应物的总键能＜生成物的总键能；
(3)
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；故答案为：Ⅲ；
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形管左端液面降低，右端液面升高。
23．(1) 放 吸
(2) 放热 大于 小于
(3)D
(4)C
【详解】（1）实验发现，反应后①中的温度升高，②中的温度降低。由此判断铝条与盐酸的反应是放热反应，Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应。
（2）偏二甲肼(C2H8N2)作火箭燃料，液态四氧化二氮作氧化剂，二者反应生成氮气和二氧化碳气体，则该反应过程中化学能转变为热能，该反应是放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，反应过程中断开化学键吸收能量、形成化学键释放能量，则该放热反应中断开化学键吸收的总能量小于形成化学键放出的总能量。
（3）煤、石油和天然气均属于化石能源，生物质能不属于化石燃料，属于新能源，则答案选D。
（4）A． 沼气主要成分是甲烷，甲烷含氢量高，易充分燃烧，故是一种清洁的能源，A正确；
B．沼气是有机废弃物(树叶、秸秆、草类及垃圾、粪便等)在隔绝空气的条件下发酵分解而成的气体，使用沼气作能源可以充分利用有机废弃物，可以减少砍伐、保护森林，B正确；
C． 使用沼气给农民充分利用了有机废弃物，得到了高效清洁燃料、发酵后的池底剩余物又是很好的沤肥，还改善了生活环境，故给农民的生活带来了方便， C不正确；
D． 使用沼气是对储存在有机废弃物(树叶、秸秆、草类及垃圾、粪便等)中化学能或生物质能的充分利用，D正确；
选C。
24． 0.079mol/（L·s） 0.395mol/L 79％ X＋Y2Z
【分析】根据化学反应速率计算公式求Z的速率；根据图象的变化计算X的减少量；根据转化率计算公式求Y的转化率；根据各物质曲线的走向和变化的量完成反应方程式；
【详解】（1）反应开始到10s，Z的反应速率为：v==(1.58mol/2L)/10s=0.079 mol/（L·s）；
（2）反应开始到10s，X的物质的量浓度减少的量为：=(1.2mol-0.41mol)/2L =0.395 mol/L ；
（3）反应开始到10s时，Y的转化率=变化量/初始量100％=（1.0mol-0.21mol）/1.0mol100％=79％；
（4）由图象可以看出X、Y的物质的量减小，Z的物质的量增多，则X、Y为反应物，Z为生成物，化学反应中各物质的物质的量的变化量与化学计量数之比成正比，则有Y：X：Z=（1.20mol-0.41mol）：（1.0mol-0.21mol）：1.58mol=1：1：2，则反应的化学方程式为：X＋Y2Z。
25．(1)反应物，反应物浓度减小，生成物浓度增大
(2) 正反应速率大 正反应速率减小，逆反应速率增大
(3)正逆反应速率相等时
(4)不再改变
(5)未停止，处于动态平衡
【解析】略
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页