专题6化学反应与能量变化综合练习 （含解析）2022——2023学年下学期高一化学苏教版（2019）必修第二册

专题6化学反应与能量变化综合练习
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．在密闭容器中进行A与B反应生成C的可逆反应，反应速率v(A)、v(B)、v(C)之间存在以下关系：v(C)=2v(A)，3v(C)=2v(B)，则该反应可以表示为
A．A(g)+B(g) C(g) B．2A(g)+2B(g) 3C(g)
C．A(g)+3B(g) 2C(g) D．3A(g)+B(g) 2C(g)
2．一定温度下，在2 L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图所示。下列描述正确的是
A．反应在0～10 s内，用Z表示的反应速率为0.158 mol·L－1·s－1
B．反应在0～10 s内，X的物质的量浓度减少了0.79 mol·L－1
C．反应进行到10 s时，Y的转化率为79.0%
D．反应的化学方程式为X(g)＋Y(g)=Z(g)
3．分解速率受多种因素影响。实验测得 时不同条件下浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A．图甲表明，其他条件相同时，浓度越小，其分解速率越快
B．图乙表明，其他条件相同时，溶液pH越小，分解速率越快
C．图丙表明，少量存在时，溶液碱性越强，分解速率越快
D．图丙和图丁表明，碱性溶液中，对分解速率的影响大
4．向四个体积相同的密闭容器(甲、乙、丙、丁)中分别充入一定量的SO2和O2，开始反应时，按反应速率由大到小排列顺序正确的是
(甲)在500℃时，10molSO2和5molO2反应；
(乙)在450℃时，8molSO2和5molO2反应；
(丙)在500℃时，8molSO2和5molO2反应；
(丁)在500℃时，用V2O5作催化剂，10molSO2和5molO2反应
A．甲、丙、丁、乙 B．丁、甲、丙、乙 C．丙、甲、乙、丁 D．乙、丁、丙、甲
5．已知：(I)C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1
(II)H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH2
(III)CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH3
(IV)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH4
下列说法正确的是
A．ΔH1＜0、ΔH3>0
B．ΔH4=ΔH2+ΔH3-ΔH1
C．ΔH2+ΔH3＜ΔH1
D．ΔH1、ΔH2、ΔH3分别对应为C、H2、CO的标准燃烧热
6．已知C+CO2 2CO的正反应是吸热反应，反应速率为v1；N2+3H2 2NH3的正反应是放热反应，反应速率为v2。对于上述反应，当温度升高时，v1和v2的变化情况为
A．都增大 B．都减小
C．v1增大，v2减小 D．v1减小，v2增大
7．对于反应：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，下列说法正确的是
A．用HCl和CaCl2表示的反应速率数值不同，但所表示的意义相同
B．不能用CaCO3的浓度变化来表示反应速率，但可用水来表示
C．用H2O和CO2表示的化学反应速率相同
D．用CaCl2浓度的减小表示其反应速率
8．一定温度下，在2L恒容密闭容器中投入一定量A、B，发生反应：，12s时生成0.8molC，A、B物质的量变化如下图。下列说法不正确的是：
A．b=1，c=2
B．平衡时向容器中充入Ne，反应速率不变
C．平衡时气体总压强是起始的9/13
D．若混合气体密度不变时，该反应达平衡状态
9．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。下列说法错误的是
实验编号 温度/℃ pH
① 25 1
② 45 1
③ 25 7
④ 25 1
A．实验①中0～15min内M的降解速率为1.33×10 5mol·L 1·min 1
B．若其他条件相同，则实验①②说明升高温度，M的降解速率增大
C．若其他条件相同，则实验①③说明pH越大，越不利于M的降解
D．若其他条件相同，则实验①④说明M的浓度越小，降解的速率越快
10．利用如图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平，密封好，放置一段时间。下列说法不正确的是
A．a管发生吸氧腐蚀，b管发生析氢腐蚀
B．一段时间后，a管液面高于b管液面
C．a处溶液的pH增大，b处溶液的pH减小
D．a、b两处具有相同的电极反应式：Fe-2e-=Fe2+
11．某化学兴趣小组为了探索电极在原电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如下：
实验编号 电极材料 电解质溶液 电流计指针偏转方向
1 Mg、Al 稀盐酸 指向铝
2 Al、Cu 稀盐酸 偏向铜
3 A1、石墨 稀盐酸 偏向石墨
4 Mg、Al NaOH溶液 偏向镁
根据上表中记录的实验现象，下列说法不正确的是
A．实验1中铝电极上发生还原反应
B．实验2中电子从铝片经导线流向铜片
C．实验2和3都是A1做负极，实验1和4都是Al做正极
D．实验3正极的电极反应为2H＋＋=H2↑
12．向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的和，开始反应时，按正反应速率由大到小的顺序排列，正确的是
①500℃，10mol和5mol反应
②500℃，用作催化剂，10mol和5mol反应
③450℃，8mol和5mol反应
④500℃，8mol和5mol反应
A．①②③④ B．②①③④ C．②①④③ D．④③②①
13．如图所示装置，一段时间后右侧电极质量增加，下列叙述错误的是
A．该装置能将化学能转化为电能 B．铁为负极，发生氧化反应
C．电流从铁电极经导线流向银电极 D．正极电极反应式为Cu2++2e-=Cu
14．燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置，某氢氧燃料电池的构造示意图如下，该电池工作时，下列说法正确的是
A．O2在b电极上发生氧化反应
B．电解质溶液中OH-向正极移动
C．该装置实现了电能到化学能的转化
D．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
15．某小组设计如图所示实验探究影响H2O2分解速率的因素。下列分析错误的是
A．该实验探究的是温度对反应速率的影响
B．该实验要控制MnO2的质量、颗粒大小相同
C．实验中，H2O2的浓度越大越好
D．温度相同时，若用FeCl3代替MnO2，反应速率不相同
二、实验题
16．已知锌与稀盐酸反应放热，某学生为了探究反应过程中的速率变化，用排水集气法收集反应放出的氢气。所用稀盐酸浓度有1.00mol·L-1、2.00mol·L-1两种浓度，每次实验稀盐酸的用量为25.00mL，锌有细颗粒与粗颗粒两种规格，用量为6.50g。实验温度为298K、308K。
(1)完成以下实验设计(填写表格中空白项)，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：
编号 T/K 锌规格 盐酸浓度/mol·L-1 实验目的
① 298 粗颗粒 2.00 (I)实验①和②探究盐酸浓度对该反应速率的影响；(II)实验①和_________探究温度对该反应速率的影响； (III)实验①和_________探究锌规格(粗、细)对该反应速率的影响。
② 298 粗颗粒 1.00
③ 308 粗颗粒 2.00
④ 298 细颗粒 2.00
(2)实验①记录如下(换算成标况)：
时间(s) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
氢气体积(mL) 16.8 39.2 67.2 224 420 492.8 520.8 543.2 554.4 560
①计算在30s～40s范围内盐酸的平均反应速率ν(HCl)=_________ (忽略溶液体积变化)。
②反应速率最大的时间段(如0s～10s)为_________，可能原因是_________；
(3)另一学生也做同样的实验，由于反应太快，测量氢气的体积时不好控制，他就事先在盐酸溶液中分别加入等体积的下列溶液以减慢反应速率，在不影响产生H2气体总量的情况下，你认为他上述做法中可行的是_________(填相应字母)；
A．NaNO3溶液 B．NaCl溶液 C．CuSO4溶液 D．Na2CO3
(4)某化学研究小组的同学为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，设计了图所示的实验。
①如图可通过观察_________现象，比较得出比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果结论。
②某同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理，其理由是_________。
17．某同学探究外界条件对H2O2分解速率的影响
实验所用试剂：0.4 mol·L-1 H2O2溶液、蒸馏水、MnO2粉末、Fe2O3粉。
实验序号 H2O2浓度(mol·L-1) V(H2O2溶液)(mL) 温度 催化剂 收集112 mLO2所需时间(s)
1 0.4 20 室温 无 几乎无气体产生
2 0.4 20 50℃水浴 无 296
3 0.4 20 室温 0.5 g a 45
4 0.4 20 室温 0.5 g MnO2粉末 100
5 0.4 b 室温 a >45
(1)实验1、2的目的是其他条件相同时，研究____对H2O2分解速率的影响。
(2)表中a处所用试剂为_。对比实验3、4可得出的结论是__。
(3)实验3、5是其他条件相同时，探究浓度对该化学反应速率的影响。b处取用10 mL 0.4 mol·L-1 H2O2溶液，还应添加的试剂及用量为___。
(4)控制其他条件相同，印刷电路板的金属粉末用0.4 mol·L-1 H2O2溶液和3.0 mol·L-1 H2SO4溶液处理。
①请配平方程式：___
Cu + H2O2 + H+— Cu2+ + H2O
②某同学在不同温度下完成该实验，测得铜的平均溶解速率分别为：
温度(℃) 20 30 40 50 60 70 80
铜的平均溶解速率(×10-3 mol·L-1·min-1) 7.34 8.01 9.25 7.98 7.24 6.73 5.76
当温度高于40℃时，铜的平均溶解速率随着反应温度的升高而下降，其主要原因是：______。
三、原理综合题
18．Ⅰ．兴趣小组的同学们把铝片投入盛有硫酸溶液的烧杯中，该铝片与硫酸产生氢气的速率与反应时间的关系可用如图曲线来表示。回答下列问题：
(1)用离子方程式解释曲线0-a段不产生氢气的原因_______。
(2)曲线b→c段，产生氢气的速率增加较快的主要原因是_______。
(3)曲线由c以后，产生氢气的速率逐渐下降的主要原因是_______。
Ⅱ．
(4)装置①中负极是：_______，正极反应式为：_______；
(5)装置②中电子从_______(填“镁片”或“铝片”)流出，该原电池工作一段时间后，溶液pH_______。(填“增大”或“减小”)。
(6)2022年北京冬奥会使用氢燃料电池车有利于实现碳达峰和碳中和，下列说法错误的是_______。
A．电能属于二次能源
B．氢燃料电池是一种具有广阔应用前景的绿色电源
C．氢燃料电池能量的利用率比氢气直接燃烧高
D．氢燃料电池工作时，氢气在正极发生还原反应
19．化学电源广泛地应用于现代社会的生产和生活。请回答下列问题：
(1)原电池是一种化学能转变为电能的装置，所以原电池的设计原理与某类化学反应有关。你认为下列化学反应，可以设计成原电池的是___________(填字母)。
A．CaO+H2O=Ca(OH)2
B．C+CO22CO
C．NaOH+HCl=NaCl+H2O
D．2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
(2)化学反应均涉及相应的能量变化，为探究这些能量变化，某同学设计了如图两个实验，已知两个实验除了是否有导线连接两个金属棒外，其余均相同。
①该同学设计这两个实验的目的是___________。
②有关反应一段时间后的实验现象，下列说法正确的是___________ ( 填字母)。
A．图1中温度计的示数高于图2的示数
B．图1和图2中温度计的示数相等，且均高于室温。
C．图1和图2的气泡均产生于锌棒表面
D．图2中产生气体的速率比1慢
(3)若将用导线相连在一起，总质量为80.00 g的锌片和银片同时浸入稀硫酸中，工作一段时间后，取出金属片，进行洗涤、干燥、称量，得金属片的总质量为63.75 g，则装置工作时锌片上的电极反应式为___________，工作时间内装置所产生氢气的体积为 ___________L(标准状况)。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案：
1．C
【详解】在同一化学反应中，用不同物质表示的化学反应速率，速率比等于化学方程式中化学计量数的比。密闭容器中A(g)与B(g)反应生成C(g)，其反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)表示，它们之间有以下关系：v(C)=2v(A)，3v(C)=2v(B)，则化学方程式为A(g)+3B(g)=2C(g)，故合理选项是C。
2．C
【详解】A．反应开始到10s，用Z表示的反应速率为，A错误；
B．X初始物质的量为1.2mol，到10s物质的量为0.41mol，物质的量减少了0.79mol，浓度减小了0.395mol/L，B错误；
C．Y初始物质的量为1mol，到10s剩余0.21mol，转化了0.79mol，转化率为79%，C正确；
D．X、Y物质的量减小，Z物质的量增大，说明X、Y为反应物，Z为生成物，达到平衡时Z物质的量变化量Δn(X)=0.79mol，Δn(Y)=0.79mol，Δn(Z)=1.58mol，故X、Y、Z化学计量数之比为1：1：2，D错误；
故选C。
3．D
【详解】A．图甲中溶液的pH相同，但浓度不同，浓度越大，相同时间内浓度的变化量越大，由此得出相同pH条件下，双氧水浓度越大，双氧水分解速率越快，故A错误；
B．图乙中浓度相同，但加入NaOH浓度不同，说明溶液的pH不同，NaOH浓度越大，相同时间内双氧水浓度变化量越大，由此得出：双氧水浓度相同时，pH越大双氧水分解速率越快，故B错误；
C．图丙中少量存在时，相同时间内双氧水浓度变化量：溶液溶液溶液，由此得出：锰离子作催化剂时受溶液pH的影响，溶液碱性越弱，其分解速率越快，故C错误；
D．图丁中pH相同，锰离子浓度越大，相同时间内双氧水浓度变化量越大，图丙中说明催化剂的催化效率受溶液的pH值影响，由此得出：碱性溶液中，对分解速率的影响大，故D正确；
故答案为：D。
4．B
【分析】温度越高，反应速率越快，且使用催化剂可加快反应速率，浓度越大反应速率越大，以此来解答。
【详解】由温度可知，乙的反应速率最小；由物质的量可知，丙的反应速率小于甲和丁；由催化剂可知，丁的反应速率大于甲，则反应速率由大到小排列顺序为丁、甲、丙、乙；
故答案选B。
5．C
【详解】A．C、CO的燃烧反应是放热反应，所以ΔH1＜0、ΔH3＜0，故A错误；
B．根据盖斯定律，将(I)- (II)-(III)，整理可得C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)，所以ΔH4=ΔH1-ΔH2-ΔH3，故B错误；
C．根据盖斯定律，反应IV=反应I-反应II-反应III，反应IV为吸热反应，所以ΔH4>0，ΔH2+ΔH3＜ΔH1，故C正确；
D．标准燃烧热是指在25℃、101 kPa时，1 mol物质完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量，H2燃烧产生的稳定氧化物是液态水，ΔH2不是H2的标准燃烧热，故D错误；
故合理选项是C。
6．A
【详解】温度升高，反应速率增大，与热效应无关，故A正确；
故选A。
7．A
【详解】A．在同一反应中，选用不同的物质表示反应速率，反应速率数值之比等于化学方程式中化学计量数之比，数值可能相同，也可能不同，但意义相同，则用HCl和CaCl2表示的反应速率数值不同，但所表示的意义相同，故A正确；
B．水为浓度为定值的纯液体，不能用纯液体来表示化学反应速率，故B错误；
C．水为浓度为定值的纯液体，不能用纯液体来表示化学反应速率，故C错误；
D．氯化钙为生成物，应用浓度的增加表示反应速率，故D错误；
故选A。
8．D
【详解】A．12s时，反应达到平衡状态，生成0.8molC，由图可知，A、B分别消耗的物质的量为(1.6-0.4)mol=1.2mol，(1.0-0.6)mol=0.4mol，由物质的转化量之比等于化学计量数之比，可得：1.2:0.4:0.8=3:1:2，故 b=1，c=2，故A正确；
B．容器容积不变，平衡时向容器中充入Ne，各物质的浓度不变，则反应速率不变，故B正确；
C． 起始总物质的量为2.6mol，由A项知，平衡时，混合气体总物质的量为0.4+0.6+0.8=1.8mol，根据压强比等于物质的量之比可得，，则平衡时气体总压强是起始的，故C正确；
D． 容器的容积不变，反应前后混合气体的总质量不变，则混合气体的密度始终不变，故若混合气体密度不变时，不能判断该反应达平衡状态，故D错误；
故选D。
9．D
【详解】A．由图中数据，可知15 min内Δc（M）=（0.3mol/L-0.1mol/L）×10-3=2×10-4mol/L，则实验①中0～15min内M的降解速率为2×10 4mol/L÷15min=1.33×l0-5mol/（L min），故A正确；
B．由图可知实验②相对于实验①，M降解速率增大，结合表中数据可知，其他条件相同，实验②的温度高，所以说明升高温度，M降解速率增大，故B正确；
C．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，故C正确；
D．由图可知，起始浓度不同，M的起始浓度越小，降解速率越小，故D错误；
故选D。
10．C
【详解】A．U型管左边装置是中性溶液，所以发生吸氧腐蚀，右边装置是酸性溶液发生析氢腐蚀，故A正确；
B．左边装置发生吸氧腐蚀时，消耗氧气导致气体压强减小，右边装置发生析氢腐蚀，生成氢气导致气体压强增大，所以右边的液体向左边移动，所以一段时间后，a管液面高于b管液面，故B正确；
C．a处铁失电子生成亚铁离子，氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁沉淀，所以a处pH不变；b处溶液变成硫酸亚铁溶液，溶液的pH值变大，故C错误；
D．a、b两处构成的原电池中，铁都作负极，所以负极上具有相同的电极反应式：Fe-2e-=Fe2+，故D正确；
故答案选C。
11．C
【详解】A．实验1中电解质溶液为稀盐酸，则根据金属活动性Mg＞Al，则金属Mg做负极材料，化合价升高失去电子发生氧化反应，金属Al为正极发生还原反应，A项正确；
B．实验2中电解质溶液为稀盐酸，则金属Al为负极，化合价升高失去电子，则电子从负极经过导线流向正极，B项正确；
C．实验2中金属Al为负极，实验3中金属Al为负极，实验1中金属Al为正极，实验4中金属Al为负极，C项错误；
D．实验3正极为石墨，电解质溶液为稀盐酸，则溶液中的阳离子在石墨电极上变为氢气，正极的电极反应式为：2H＋＋=H2↑，D项正确；
答案选C。
12．C
【详解】①与②相比，②中使用了催化剂，其他条件相同，使用催化剂，反应速率加快，所以反应速率：②＞①；①与④相比，①中的物质的量比④中的大，即①中的浓度比④中的大，其他条件相同，浓度越大，反应速率越快，所以反应速率：①＞④；③与④相比，④中温度高，其他条件相同，温度越高，反应速率越快，所以反应速率：④＞③；所以正反应速率由大到小的顺序为：②①④③，
答案选C。
13．C
【详解】A．该装置是原电池，能将化学能转化为电能，故A正确；
B．铁的活泼性大于银，铁为负极，铁失电子发生氧化反应，故B正确；
C．铁的活泼性大于银，铁为负极、银是正极，电流从银电极经导线流向铁电极，故C错误；
D．铁的活泼性大于银，铁为负极、银是正极，正极铜离子得电子生成铜，电极反应式为Cu2++2e-=Cu，故D正确；
选C。
14．D
【详解】A．O2在b电极上得到电子发生还原反应，A错误；
B．该燃料电池工作时，电解质溶液中OH-向正电荷较多的负极移动，B错误；
C．该装置通过两个电极分别发生氧化反应、还原反应，实现了化学能到电能的转化，C错误；
D．氢氧燃料电池反应产物水不会对环境造成污染，且水又是生产燃料H2的原料，比H2直接燃烧能量利用率大大提高，因此是一种具有应用前景的绿色电源，D正确；
故合理选项是D。
15．C
【详解】A．两个装置中的变量是温度，所以该实验探究的是温度对反应速率的影响，A正确；
B．由于二氧化锰是催化剂，且探究的是温度对反应速率的影响，所以该实验要控制MnO2的质量、颗粒大小相同，B正确；
C．双氧水浓度过大，反应速率过快，不易控制，所以实验中H2O2的浓度不宜过大，C错误；
D．温度相同时，若用FeCl3代替MnO2，由于改变了催化剂，则反应速率不相同，D正确；
答案选C。
16．(1) ③ ④
(2) 0.056mol/(L·s) 40～50s 反应放热，温度高，反应速率快
(3)B
(4) 生成气泡的快慢 阴离子也可能会对反应速率产生影响，所以将FeCl3改为Fe2(SO4)3可以控制阴离子相同，排除阴离子不同造成的干扰
【详解】（1）探究外界条件对反应速率的影响，注意控制变量法的使用。实验①和②温度一样，锌颗粒大小一样，盐酸浓度不一样，所以实验①和②探究盐酸浓度对该反应速率的影响；实验①和③其他条件相同，温度不同，所以是探究温度对该反应速率的影响；实验①和④其他条件相同，锌颗粒大小不同，所以是探究锌规格(粗、细)对该反应速率的影响。
故答案是③；④；
（2）①根据反应速率的计算公式得，30s～40s氢气体积的变化量是156.8mL，则物质的量变化是0.007mol，则反应的盐酸的物质的量是0.014mol，浓度变化量是0.56mol/L，ν(HCl)== 0.056mol/(L·s)；
②通过表格分析，同样时间段，40～50s氢气的体积变化最大，则40～50s时是反应速率最大的时间段，此时反应物浓度不是最大，所以最大的可能原因是金属与酸反应放热，温度升高，速率变大；
综上，答案是0.056mol/(L·s)；金属与酸反应放热，温度升高，速率变大；
（3）事先在盐酸溶液中分别加入等体积的下列溶液以减慢反应速率，在不影响产生H2气体总量的情况下，你认为他上述做法中可行的是：
A．加入NaNO3溶液，引入硝酸根离子，形成氧化性很强的硝酸，硝酸与金属锌反应不能生成氢气，A项不符题意；
B．加入NaCl溶液，相当于稀释盐酸溶液，使反应减慢，不影响氢气总量的生成，B项符合题意；
C．加入CuSO4溶液，使锌与硫酸铜反应生成少量铜单质，形成铜锌原电池，可加快反应的进行，C项不符合题意；
D．加入Na2CO3，稀盐酸与Na2CO3反应，消耗氢离子，影响最终氢气的生成，D项不符合题意；
故答案选B。
（4）①Fe3+和Cu2+对H2O2分解生成氧气，其他条件不变时，通过观察溶液中气泡产生的快慢，比较得出比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果结论。
②同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理，其理由是阴离子也可能会对反应速率产生影响，控制变量，与硫酸铜的酸根一致，避免FeCl3中的氯离子对反应有影响；
故答案是溶液中气泡产生的快慢；阴离子也可能会对反应速率产生影响，所以将FeCl3改为Fe2(SO4)3可以控制阴离子相同，排除阴离子不同造成的干扰。
17． 温度 Fe2O3粉末 其他条件相同时，不同催化剂对H2O2分解速率影响不同 10 mL蒸馏水 1 1 2 1 2 温度高于40℃时，有较多H2O2分解，反应物浓度降低，使铜的平均溶解速率降低
【详解】(1)由控制变量法可知，实验1、2的目的是其他条件相同时，研究温度对H2O2分解速率的影响；
(2) 实验3、4是Fe2O3粉末相比MnO2粉末具有更高的催化效率，对比实验3、4可得出的结论是其他条件相同时，不同催化剂对H2O2分解速率影响不同；
(3)为了保持溶液体积相同，此处还应添加的试剂及用量为10 mL蒸馏水；
(4) ①由得失电子守恒，电荷守恒：Cu+H2O2 +2H+=Cu2+ +2H2O；②温度高于40℃后，随着温度的升高，H2O2的分解速率加快，使溶液中H2O2的浓度降低的更快，对铜的溶解速率的影响超过了温度升高对铜溶解速率的影响，所以铜的溶解速率逐渐减小。
18．(1)硫酸先与铝片表面的发生反应： ，不产生
(2)该反应放热，使溶液温度升高，反应速率加快
(3)随着反应的进行，硫酸的浓度不断下降，使反应速率减慢
(4) Mg 2H++2e-=H2↑
(5) 铝片 减小
(6)D
【分析】原电池中，还原剂在负极失去电子发生氧化反应，电子从负极流出，电子沿着导线流向正极，正极上氧化剂得到电子发生还原反应，内电路中阴离子移向负极、阳离子移向正极，燃料电池中，通入燃料的一极为负极，通入助燃物的一极为正极。
【详解】（1）由于铝片表面有一层致密的氧化膜，首先是硫酸与铝片表面的反应，因此曲线由0-a段不产生氢气，有关反应的离子方程式为。
（2）由于该反应放热，使溶液温度升高，反应速率加快，因此曲线b→c段，产生氢气的速率增加较快。
（3）由于随着反应的进行，硫酸的浓度不断下降，使反应速率减慢，因此曲线由c以后，产生氢气的速率逐渐下降。
（4）装置①中镁比铝活泼，电解质溶液为稀硫酸，则Mg为负极、Al为正极，正极反应为氢离子得电子变成氢气、电极反应式：。
（5）装置②中电解质为NaOH溶液，则电池总反应为，铝失去电子被氧化、作负极，电子从铝片流出，该原电池工作一段时间后，由于氢氧化钠不断消耗，则溶液pH减小。
（6）A． 电能需要由其它能源转化而来，则属于二次能源，A正确；
B． 氢燃料电池总反应为氢气和氧气反应生成水、没有污染，故是一种具有广阔应用前景的绿色电源，B正确；
C． 通常燃料电池能量利用率高，氢燃料电池能量的利用率比氢气直接燃烧高，C正确；
D． 氢燃料电池工作时，氢气在负极发生氧化反应、氧气在正极发生还原反应，D不正确；
选D。
19．(1)D
(2) 通过对比实验探究Zn与稀硫酸在不同条件下反应的能量变化 A
(3) Zn-2e-=Zn2+ 5.6
【详解】（1）A．CaO+H2O=Ca(OH)2是非氧化还原反应，不能设计为原电池，A不符合题意；
B．C+CO22CO是吸热的氧化还原反应，反应不能自发进行，因此不能设计为原电池，B不符合题意；
C．NaOH+HCl=NaCl+H2O是非氧化还原反应，不能设计为原电池，C不符合题意；
D．2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2是放热的氧化还原反应，反应能够自发进行，因此可以设计为原电池，D符合题意；
故合理选项是D；
（2）①该同学设计这两个实验的目的是通过对比实验探究Zn与稀硫酸在不同条件下反应的能量变化；
②A．图1中化学能只转化为热能，而图2中化学能大部分转化为电能，只有很少一部分能量转化为热能，所以根据能量守恒可知：图1中温度计的示数高于图2的示数，A正确；
B．根据能量守恒，图1中化学能只转化为热能，而图2中化学能大部分转化为电能，只有很少一部分能量转化为热能，故温度计的示数图1大于图2，且均高于室温，B错误；
C．图1中未构成原电池，Zn棒上产生气泡，而图2构成了原电池，在铜棒上产生气泡，C错误；
D．原电池反应能够加快反应速率。使金属与酸反应放出氢气的速率比不构成原电池快，故图2中产生气体的速率比图1快，D错误；
故合理选项是A；
（3）由于金属活动性Zn＞Ag，所以在构成的原电池反应中，Zn为负极，Ag为正极。负极上Zn失去电子，发生氧化反应，电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+，在正极Ag上溶液中的H+得到电子发生还原反应，电极反应式为2H++2e-=H2↑。总反应方程式为Zn+2H+=Zn2++H2↑，反应消耗Zn的质量为m(Zn)=80.00 g-63.75 g=16.25 g，n(Zn)=，根据方程式中物质反应转化关系可知：产生H2的物质的量是0.25 mol，其在标准状况下的体积V(H2)=0.25 mol×22.4 L/mol=5.6 L。
答案第1页，共2页
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