专题6《化学反应与能量变化》单元检测题（含解析）2022-2023学年下学期高一化学苏教版（2019）必修第二册
文档属性
| 名称 | 专题6《化学反应与能量变化》单元检测题（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 | 671.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-07-04 10:30:08 | ||
图片预览
文档简介
专题6《化学反应与能量变化》单元检测题
一、单选题
1．已知某反应的各物质浓度数据如下:
据此可推算出上述反应化学方程式中，各物质的化学计量数之比是
A．9:3:4 B．3:1:2 C．2:1:3 D．3:2:1
2．在2A+B3C+4D反应中，A、B、C、D均为气体，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)=0.3mol·L-1·s-1 D．v(D)=1mol·L-1·s-1
3．一定温度下，在 2 L 密闭容器中，A、B、C 三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．反应开始到 5min，υ(C)=0.2 mol/（L·min）
B．反应开始到 5min，B 的物质的量浓度增加了 0.4 mol/L
C．反应的化学方程式为：2B(g)＋C(g)3A(g)
D．a 点时，c(A)=c(B)
4．生产硫酸的重要反应之一：，下列有关叙述错误的是
A．该反应属于可逆反应
B．达到平衡后各物质的浓度不再变化
C．加入的与最终全部转化成
D．单位时间内，消耗的同时生成
5．如图所示是425℃时，在1L密闭容器中发生化学反应的浓度随时间的变化示意图。下列叙述错误的是
A．图①中t0时，三种物质的物质的量相同
B．图①②说明，化学平衡状态与建立平衡的途径有关
C．图②中的逆反应为H2(g)+I2(g)2HI(g)
D．图①②中当c(HI)=3.16mol·L-1时，反应达到平衡状态
6．氯酸钾和亚硫酸氢钾溶液能发生反应：，下图为该反应的速率变化趋势图。下列说法错误的是
A．浓度：a点>b点
B．图中阴影部分的面积表示时间内的物质的量浓度的减少量
C．消耗氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶1
D．反应一段时间后速率增大可能是酸性增强所致
7．下列对可逆反应的认识正确的是
A．与互为可逆反应
B．在可逆反应中，反应物和生成物同时存在，反应物的转化率小于100%
C．既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应叫可逆反应
D．电解水生成氢气和氧气与氢气和氧气点燃生成水的反应互为可逆反应
8．一定条件下，对于可逆反应X(g)+3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.08mol/L，则下列判断正确的是
A．X、Y的转化率相等
B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2：3
C．c1：c2=3：1
D．c1的取值范围为0.04＜c1＜0.14mol/L
9．下列反应不属于可逆反应的是( )
A．Cl2溶于水 B．电解水生成H2和O2，点燃H2和O2的混合物生成水
C．CO2溶于水 D．NH3溶于水
10．下列有关化学反应速率的说法，正确的是
A．用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用铁片和浓硫酸可以加快产生氢气的速率
B．不能用固体和纯液体表示化学反应速率
C．化学反应速率既有正值，又有负值
D．对于同一化学反应，选用不同的物质表示化学反应速率时，其数值一定不同
11．在一定条件下，将3mol A和1mol B两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：。2min末该反应达到平衡，生成0.8mol D，并测得C的浓度为。下列判断正确的是
A．x=2
B．B的转化率为50%
C．2min内A的平均反应速率为
D．若混合气体的密度保持不变，则表明该反应达到平衡状态
12．南开大学李福军研究团队以氮化碳作为可充电电池的光电极，极大提升了电池的能量效率，为空气电池的发展提供了研究新思路。其工作原理如图所示。
下列说法错误的是（ ）
A．充电时，光电极作阳极
B．放电时，向负极移动
C．该电池不可用的水溶液作电解质溶液
D．放电时，正极反应式为：，
13．可逆反应在恒容密闭容器中进行。
①单位时间内生成的同时生成
②单位时间内生成的同时生成
③用、NO和的物质的量浓度变化量表示的反应速率之比为2：2：1
④混合气体的颜色不再改变
⑤混合气体的密度不再改变
⑥混合气体的压强不再改变
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变
可说明该反应达到化学平衡状态的是
A．①④⑥⑦ B．②⑤⑥⑦ C．①③④⑤ D．全部
14．近日，全球首套1MWh钠离子电池储能系统在示范区正式投运。钠离子电池是一种新型二次电池，比锂离子电池更稳定，造价更低，可实现内快速充电。放电时，从负极脱嵌，经电解质嵌入正极，总反应为(，M为过渡金属)，下列叙述错误的是
A．充电时，从过渡金属氧化物中脱嵌，经电解质嵌入石墨烯纳米片
B．放电时，电子从石墨烯纳米片流出经外电路流入过渡金属氧化物
C．充电时，阴极上发生的电极反应为()
D．放电时，负极上发生的电极反应为()
15．钠离子二次电池因钠资源丰富、成本低、能量转换效率高等诸多优势有望取代锂离子电池。最近山东大学徐立强教授课题组研究钠离子二次电池取得新进展，电池反应如下：4NaXFeIIFeIII(CN)6+xNi3S24FeIIFeIII(CN)6+3xNi+2xNa2S。下列说法正确的是（ ）
A．放电时，NaXFeIIFeIII(CN)6为正极
B．放电时，Na+移向Ni3S2/Ni电极
C．充电时，Na+被还原为金属钠
D．充电时，阴极反应式：xNa++ FeIIFeIII(CN)6-xe—== NaXFeIIFeIII(CN)6
二、填空题
16．2020年第七十五届联合国大会上，中国向世界郑重承诺在2030年前实现碳达峰，在2060年前实现碳中和。大力发展绿色能源、清洁能源是实现碳中和的最有效方法。
(1)原电池反应能够提供电能而不产生CO2气体，下图是某原电池装置图。
①Zn棒是原电池的___________极，发生___________(填“氧化”或“还原”)反应。
②Cu棒上发生的电极反应是___________。
③溶液中H+向___________(填“Zn”或“Cu”)电极定向移动。
(2)将上述装置中电解质稀H2SO4换为足量AgNO3溶液，灯泡也变亮，电流表指针偏转，无色溶液颜色没有变化。
①原电池的负极是___________(填“Zn”或“Cu”)，正极的电极反应是___________。
②若更换电解质时称量两个电极，质量恰好相等，放电一段时间后再称量两个电极，发现质量相差2.81g，则导线上通过的n(e-)=___________mol。
(3)碱性锌锰电池是日常生活中常用电池，原电池反应是：Zn(①)+ 2MnO2 (②) +2H2O =Zn(OH)2(③)+2MnOOH(④)。该原电池的正极材料是___________(填序号，下同)，负极材料是___________。
17．如图所示，将锌、铜通过导线相连，置于稀硫酸中。
(1)铜片上的现象是__________，电极反应为__________。
(2)电流由__________经导线流向__________，说明__________为正极，__________为负极。
(3)若反应过程中有0.2mol电子发生转移，则生成的氢气在标准状况下的体积为__________。
(4)若将电解质溶液换成硫酸铜溶液，能否形成原电池？若能，请写出电极反应式；若不能，请说明理由。
18．科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电力的重要途径，美国已计划将甲醇燃料电池用于军事。一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂，在稀硫酸电解质中直接加入纯化后的甲醇，同时向一个电极通入空气。回答下列问题：
(1)这种电池放电时发生的化学反应方程式：_________。
(2)此电池的正极发生的电极反应：________，负极发生的电极反应：________。
(3)电解液中H+向___极移动，向外电路释放电子的电极是_____。
(4)使用该燃料电池的另一个好处是________。
19．阅读下列关于燃料电池的短文并填空。
化学电池用途广泛，燃料电池具有能量转化率高、对环境友好等优点。燃料电池在工作时，从负极连续通入、、等燃料，从正极连续通入，以溶液或为电解质溶液，发生反应生成、或等，同时产生电能，目前已研制成功—空气燃料电池，它可以代替汽油为汽车提供动力，也可用作照明电源。
(1)在上述十种物质中，属于电解质的是___(填序号，下同)；属于非电解质的是___。
(2)氢氧燃料电池通常有酸式和碱式两种：
①以稀硫酸为电解质溶液时，正极的电极反应式为___。
②以KOH溶液为电解质溶液时，负极的电极反应式为___。
③用氢氧燃料电池提供动力的汽车作为上海世博园中的交通工具之一，下列有关说法不正确的是___(填标号)。
A．太阳光催化分解水制氢气比电解水制氢气更节能
B．用氢氧燃料电池提供汽车动力更能保护环境
C．分别以稀硫酸、KOH溶液为电解质溶液的两种氢氧燃料电池的负极电极反应式相同
D．分别以稀硫酸、KOH溶液为电解质溶液的两种氢氧燃料电池的总反应式相同
(3)Al—空气燃料电池反应原理：负极的金属Al在氯化钠溶液中与空气中的O2发生反应生成Al(OH)3。若负极有9gAl参加反应，则正极消耗O2的质量为___g。
20．反应能否设计成原电池_______ 。
A．能 B．否
21．和反应放出的热量就是的燃烧热。______
22．某公司开发了一种以甲醇为原料，以KOH为电解质的用于手机的可充电的高效燃料电池，充一次电可连续使用一个月。其中B电极的电极材料为碳，如图是一个电化学过程的示意图。请填空：
（1）充电时，原电池的负极与电源___极相连。乙池中阳极的电极反应为___。
（2）放电时：负极的电极反应式为___。
（3）在此过程中若完全反应，乙池中A极的质量增加648 g，则甲池中理论上消耗O2___L(标准状况下)。
（4）若在常温常压下，1gCH3OH燃烧生成CO2和液态H2O时放热22.68kJ，表示甲醇燃烧热的热化学方程式为___。
23．能源是人类生活和社会发展的基础，氢能被认为是21世纪最有发展前途的新能源。请回答下列问题：
(1)为了有效发展民用氢能源，首先必须制得廉价的氢气。下列可供开发又较经济且资源可持续利用的制氢气的方法是___________。
A．电解水 B．锌和稀硫酸反应 C．光解海水 D．以石油、天然气为原料
(2)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。
已知：CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) =+206.2kJ/mol
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) =+247.4kJ/mol
由甲烷制氢气的一个主要缺点是___________。
(3)若将氢气和氧气在酸性介质条件下设计成燃料电池，则电池负极的电极方程式为___________，通入氧气的电极是___________极。
(4)已知1g H2完全燃烧生成液态水时放出的热量为143kJ，则H2燃烧的热化学方程式为___________。
(5)镁铝合金(Mg17Al12)是一种潜在的贮氢材料，该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为Mg17Al12+17H2=17MgH2+12Al。得到的混合物Y(17MgH2+12Al)在一定条件下可释放出氢气。在6. 0 mol·L-1 HCl溶液中，混合物Y 能完全释放出H2。1 mol Mg17Al12完全吸氢后得到的混合物Y与上述盐酸完全反应，释放出H2的物质的量为___________。
24．一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入氢气气体；电解质是足量的氢氧化钠溶液，请回答下列问题：
(1)电池负极通入的气体是_______(填名称)，电极反应：_______
(2)电池正极通入的气体是_______(填名称)，电极反应：_______
(3)电池反应_______
25．某温度时，在4L的容器中，X、Y、Z三种物质的量随时间的变化曲线如下图所示。
（1）由图中数据分析，该反应的化学方程式为：
（2）反应从开始至2min内X的平均反应速率是：
（3）反应过程中Y的转化率：
（4）2min后图象所表示的含义
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】根据起始浓度和2s末浓度可知， c(A)=3.0mol/L-1.8mol/L =1.2mol/L， c(B)=1.0 mol/L-0.6 mol/L=0.4 mol/L， c(C)=0.8 mol/L，各物质浓度变化之比等于化学计量数之比，因此化学计量数之比=1.2:0.4:0.8=3:1:2；
故选B。
2．B
【详解】不同物质的化学反应速率之比等于物质计量数之比，
A．v(A)=0.5mol·L-1·s-1=2v(B)，则v(B)=0.25mol·L-1·s-1；
B．v(B)=0.3mol·L-1·s-1；
C．v(C)=0.3mol·L-1·s-1=3v(B)，则v(B)=0.1mol·L-1·s-1；
D．v(D)=1mol·L-1·s-1=4v(B)，则v(B)=0.25mol·L-1·s-1；
综上所述，速率最快的是B项，故答案为B。
3．D
【详解】A．反应开始到5min， n(C)=0.2 mol，υ(C)==0.02 mol/(L·min)，A选项错误；
B．反应开始到5min，B的物质的量由0变为0.4mol，则增加了0.4mol，物质的量浓度增加了0.2mol/L，B选项错误；
C．反应达到平衡时，A的物质的量由0.8 mol减少为0.2 mol，变化量为0.6 mol，A为反应物，B的物质的量由0增加到0.4 mol，变化量为0.4 mol，C的物质的量由0增加到0.2 mol，变化量为0.2 mol，B、C为生成物，化学反应计量系数之比等于反应体系中物质变化量之比， n(A)： n(B)： n(C) =0.6 mol：0.4 mol：0.2 mol=3：2：1，则反应的化学方程式为：3A2B＋C，C选项错误；
D．由图可知，a点时，A、B的物质的量相同，则物质的量浓度也相同，D选项正确；
答案选D。
【点睛】解答本题的关键在于从图像中找到信息，找到谁是反应物，谁是生成物，根据方程式的系数之比等于变化的物质的量之比，从而正确书写出化学方程式，应用化学反应速率的公式进行计算。
4．C
【详解】A．从方程式可以看出，该反应为可逆反应，A正确；
B．当各物质浓度不再变化时，反应达到平衡状态，B正确；
C．该反应为可逆反应，二氧化硫不能完全转化为三氧化硫，C错误；
D．从方程式可以看出，二氧化硫和三氧化硫的化学计量数相同，单位时间内，消耗0.2molSO2的同时生成0.2molSO3，D正确；
故选C。
5．B
【详解】A．据图可知图①中t0时，三种物质的浓度相同，则在同一容器中物质的量相同，A正确；
B．图①②达到平衡时c(HI)、c(I2)、c(H2)均分别相等，说明化学平衡状态与建立平衡的途径无关，B错误；
C．据图可知图②中HI为反应物，I2、H2为生成物，则逆反应为H2(g)+I2(g)2HI(g)，C正确；
D．图①、②中，当c(HI)=3.16mol·L-1后各物质的浓度均不再发生改变，反应达到平衡，D正确；
综上所述答案为B。
6．C
【详解】A．ClO属于反应物，随着反应进行c(ClO)逐渐减小，因此ClO浓度：a点＞b点，故A说法正确；
B．化学反应速率指的是单位时间内，物质的物质的量浓度变化量，该图象表示v-t，因此图中阴影面积表示t1～t2时间内ClO的物质的量浓度减少量，故B说法正确；
C．根据反应方程式，ClO中Cl的化合价降低，ClO为氧化剂，HSO中S的化合价升高，HSO为还原剂，因此氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶3，故C说法错误；
D．根据反应方程式可知，反应开始时随着反应的进行，c(H+)增大，根据图象可知，反应一段时间后速率增大可能是酸性增强所致，故D说法正确；
答案为C。
7．B
【详解】A.可逆反应是在相同条件下，正逆反应同时进行的反应， 与反应条件不同，不属于可逆反应，故A错误；
B项，在可逆反应中，反应物和生成物同时存在，可逆反应有一定的限度，反应物的转化率小于100%，故B正确；
C.没有指明条件、正逆反应是否同时进行，故C错误；
D.电解水生成氢气和氧气与氢气和氧气点燃生成水的两个反应条件不同，不属于可逆反应，故D错误；
故答案：B。
8．A
【详解】根据三段式，则有关系为
有关系式c1-x=0.1c2-3x=0.3c3+2x=0.08或c1+x=0.1c2+3x=0.3c3-2x=0.08
A．因为c1：c2=1：3，所以X、Y的转化率相同，故A正确；
B．平衡时，Y和Z的生成速率之比应为化学计量数比，即为3:2，故B错误；
C．根据关系式可知c1：c2=1：3，故C错误；
D．根据关系式，若c3=0，则根据c3+2x=0.08，x=0.04，c1-x=0.1，解c1=0.14mol/L，若c1=0mol/L，c1+x=0.1，则x=0.1mol/L，根据c2+3x=0.3c3-2x=0.08，c2=0mol/L，c3=0.28mol/L，所以0＜c1＜0.14mol/L，故D错误。
故选A。
9．B
【分析】可逆反应是指在相同的条件下，反应同时向两个方向进行的反应，根据反应的特点来回答。
【详解】A、氯气与水反应生成盐酸和弱酸次氯酸，反应是可逆反应，故A不选；
B、电解水生成氢气和氧气通过通电反应，氢气和氧气点燃反应生成水，反应条件不同，不是可逆反应，故B正确；
C、二氧化碳和水反应生成的碳酸，同时H2CO3又分解生成二氧化碳和水，故反应是可逆反应，故C不选；
D、NH3溶于水生成一水合氨，一水合氨分解生成氨气和水，是可逆反应，故D不选。
答案选B。
10．B
【详解】A．浓硫酸会使铁片钝化，铁片和浓硫酸不可以生成氢气，A错误；
B．固体和纯液体的浓度视为常数，不能用固体和纯液体的浓度变化表示化学反应速率，B正确；
C．化学反应速率一律用正值表示，没有负值，C错误；
D．对于同一化学反应，选用不同的物质表示化学反应速率时，若化学计量数相同时，其数值相同，D错误；
答案选B。
11．C
【详解】A．C的浓度为，生成C的物质的量为mol，根据方程式可知：，所以，A错误；
B．根据三段式计算：
，据以上分析可知，B的转化率，B错误；
C．2min内A的平均反应速率，C正确：
D．因反应前后各物质均为气态，则反应前后气体的质量不变化，而反应容器的体积是固定的，则混合气体的密度在反应过程中是不变的，D错误。
故选C。
12．B
【详解】A. 由右图可知，充电时，光电极上Li2O2中氧元素化合价升高，发生氧化反应，作阳极，A正确；
B. 放电为原电池原理，阳离子向正极移动，向正极移动，B错误；
C. Li是非常活泼金属，与水反应，不可用的水溶液作电解质溶液，C正确；
D. 由左图可知，放电时，负极电极反应：，正极电极反应：，，D正确；故答案为：B。
13．A
【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】①单位时间内生成的同时生成，说明v正=v逆，反应达到化学平衡状态；
②单位时间内生成的同时生成，均为正反应方向，不能说明反应达到化学平衡状态；
③无论反应是否达到化学平衡状态，各物质表示的化学反应速率之比都等于相应物质的化学计量数之比，不能说明反应达到化学平衡状态；
④有色混合气体的颜色不再改变，则表示体系中各物质的物质的量浓度不再变化，说明反应已达到化学平衡状态；
⑤体积固定，反应前后气体的质量不变，无论反应是否达到化学平衡状态，气体的密度始终不变，不能说明反应达到化学平衡状态；
⑥反应前后气体的体积不相等，压强不变表示各物质的含量不再变化，说明反应已达到化学平衡状态；
⑦由于反应前后气体的质量不变，混合气体的平均相对分子质量不变时，说明混合气体中各物质的物质的量不变，反应达到化学平衡状态；
综上所述，①④⑥⑦正确，故选A。
14．C
【分析】由图可知，放电时，石墨烯纳米片为原电池的负极，NaC6在负极失去电子发生氧化反应生成Na1-xC6，电极反应式为()，过渡金属氧化物为正极，Na1-xMO2在正极得到电子发生还原反应生成NaMO2，电极反应式为()，充电时，石墨烯纳米片与直流电源的负极相连，做电解池的阴极，电极反应式为()，过渡金属氧化物与直流电源的正极相连，做阳极，电极反应式为()。
【详解】A．由分析可知，充电时，NaMO2在阳极失去电子发生氧化反应生成Na1-xMO2和钠离子，阳极放电生成的钠离子经电解质向阴极移动，在钠离子作用下Na1-xC6在阴极得到电子发生还原反应生成NaC6，故A正确；
B．由分析可知，放电时，石墨烯纳米片为原电池的负极，过渡金属氧化物为正极，电子从石墨烯纳米片流出经外电路流入过渡金属氧化物，故B正确；
C．由分析可知，充电时，石墨烯纳米片与直流电源的负极相连，做电解池的阴极，在钠离子作用下Na1-xC6在阴极得到电子发生还原反应生成NaC6，电极反应式为()，故C错误；
D．由分析可知，放电时，石墨烯纳米片为原电池的负极，NaC6在负极失去电子发生氧化反应生成Na1-xC6，电极反应式为()，故D正确；
故选C。
15．B
【详解】A．放电时为原电池原理，由总反应知Ni化合价下降，应在正极，故NaXFeIIFeIII(CN)6应为负极，A项错误；
B．放电时阳离子移向正极，故B正确；
C．充电为电解池原理，由题意知Na+反应后为NaXFeIIFeIII(CN)6，而非金属钠，故C错误；
D．充电时阴极应得电子，反应式为xNa++ FeIIFeIII(CN)6+xe—== NaXFeIIFeIII(CN)6，故D错误。
本题选B。
16．(1) 负 氧化 2H++2e-=H2↑ Cu
(2) Zn Ag++e-=Ag 0.02
(3) ② ①
【详解】（1）①在Zn Cu H2SO4原电池中，Zn较活泼作负极，发生氧化反应；故答案为：负；氧化；
②Cu作正极，是溶液中氢离子得到电子变为氢气，发生的电极反应为：2H++2e－=H2↑；故答案为：2H++2e－=H2↑；
③原电池离子移动方向为：阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，因此H+向Cu电极定向移动；故答案为：Cu；
（2）①在Zn Cu AgNO3原电池中，Zn化合价升高，失去电子，作负极，发生氧化反应，因此原电池的负极是Zn，正极是Cu，溶液中的银离子得到电子变为银单质，其正极的电极反应是Ag++e－=Ag；故答案为：Zn；Ag++e－=Ag；
②原电池总反应为：Zn+2Ag+= Zn 2++2Ag，当电路中转移2 mol e－时，两电极质量相差65 g +2×108 g =281 g，放电一段时间后再称量两个电极，发现质量相差2.81 g，则导线上通过的n(e－)为0.02 mol；故答案为：0.02；
（3）①该原电池中Zn化合价升高，失去电子作负极，MnO2中Mn化合价降低，得到电子作正极，因此正极材料是②，负极材料是①；故答案为：②；①。
17．(1) 有气泡产生 2H++2e-=H2↑
(2) 铜 锌 铜 锌
(3)2.24L
(4)正极反应为Cu2++2e-=Cu，负极反应为Zn-2e-=Zn2+
【分析】该装置为原电池，总反应为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，锌片上发生氧化反应，为负极，铜片上发生还原反应，为正极。
【详解】（1）铜片为正极，发生反应2H++2e-=H2↑，现象为有气泡产生；
（2）电流由正极流向负极，锌为负极，铜为正极，所以电流由铜经导线流向锌；
（3）0.2mol电子发生转移，根据反应2H++2e-=H2↑，可知生成0.1mol氢气，标况下体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L；
（4）换成硫酸铜溶液，则总反应为Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu，该反应为氧化还原反应，所以依然能形成原电池，正极反应为Cu2++2e-=Cu，负极反应为Zn-2e-=Zn2+。
18． 2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O 3O2+12H++12e-=6H2O 2CH3OH+2H2O-12e-=2CO2+12H+ 正 负极 对环境无污染
【详解】(1)燃料电池的电池反应为燃料的氧化反应，在酸性条件下生成的CO2不与H2SO4反应，故电池总反应式为2CH3OH＋3O2=2CO2＋4H2O；
(2)电池的正极O2得电子，由于是酸性环境，所以会生成H2O，电极反应式为3O2+12H++12e-=6H2O；用电池总反应式减去正极反应式即可得出负极的电极反应式为2CH3OH+2H2O-12e-=2CO2+12H+；
(3)原电池中阳离子移向正极，即H＋移向正极，在正极生成水；原电池中负极失电子；
(4)产物是CO2和H2O，不会对环境造成污染。
19． ⑤⑦ ②③⑧ O2+4e-+4H+=2H2O H2+2OH--2e-=2H2O C 8
【详解】(1)①H2是单质，即不是电解质也不是非电解质；②CH4是化合物，但其水溶液或熔融状态下不导电，属于非电解质；③CH3CH2OH是化合物，但其水溶液只存在乙醇分子，不导电，属于非电解质；④O2是单质，即不是电解质也不是非电解质；⑤H2SO4在水溶液中能电离出硫酸根离子和氢离子，能导电，是化合物，是强电解质；⑥KOH在水溶液中或熔融状态下均能导电的化合物，属于电解质；⑦H2O能电离出极少量H+和OH-的化合物，属于弱电解质；⑧CO2在水溶液中与水反应生成碳酸，碳酸电离出自由移动的氢离子和碳酸根离子导电，CO2自身不能电离，CO2是非电解质；⑨K2CO3在熔融状态下或水溶液中均能导电，K2CO3是化合物，所以是电解质；⑩Al是单质，故既不是电解质，也不是非电解质；
综上，属于电解质的是⑤⑦；属于非电解质的是②③⑧；
(2)①以稀硫酸为电解质溶液时，氢氧燃料电池通入氧气的为正极，发生还原反应，酸性溶液中正极反应为：O2+4e-+4H+=2H2O；
②以KOH溶液为电解质溶液时，氢氧燃料电池中通入氢气的一极为原电池的负极，发生氧化反应，碱性溶液中负极反应为H2+2OH--2e-=2H2O；
③
A．太阳能催化分解水制氢气将太阳能直接转化为化学能，节省能源，选项A正确；
B．氢氧燃料电池产物无污染，能有效保护环境，选项B正确；
C．分别以稀硫酸、KOH溶液为电解质溶液的两种氢氧燃料电池的负极电极反应式分别为H2+-2e-=2H+、H2+2OH--2e-=2H2O，选项C错误；
D．分别以稀硫酸、KOH溶液为电解质溶液的两种氢氧燃料电池的总反应式相同，均为O2+2 H2=2H2O，选项D正确；
答案选C；
(3)Al—空气燃料电池反应原理：负极的金属Al在氯化钠溶液中与空气中的O2发生反应生成Al(OH)3。若负极有9gAl参加反应，转移电子为，则正极消耗O2的质量为=8g。
20．A
【详解】反应是一个氧化还原反应，且是放热反应，能设计成原电池，故A正确；
故选A。
21．错
【分析】根据燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，分析判断。
【详解】1 mol H2与0.5 mol O2反应生成液态水放出的热量是H2的燃烧热，如果生成气态水则不是，说法错误，故答案为×。
22． 负 4OH-+4e-=2H2O+O2↑ CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O 33.6 CH3OH（l）+O2（g）=CO2（g）+2H2O（l） △H=-725.76kJ/mol
【分析】（1）放电时，负极上甲醇失电子发生氧化反应；
（2）充电时，原电池负极与电源负极相连，阳极上失电子发生氧化反应；
（3）乙池中B极上银离子得电子发生还原反应，根据转移电子相等计算氧气的体积；
（4）n（CH3OH）=mol，结合燃烧热的概念书写热化学方程式。
【详解】（1）充电时，原电池负极与电源负极相连，阳极上氢氧根离子失电子发生氧化反应，电极反应式为：4OH--4e-═2H2O+O2↑；
（2）放电时，甲醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，所以电极反应式为：CH3OH-6e-+8OH-═CO32-+6H2O；
（3）乙池中B极上银离子得电子发生还原反应，当乙池中B极的质量升高648g，则甲池中理论上消耗O2体积=×22.4L/mol=33.6L；
（4）n（CH3OH）=mol，生成CO2和液态H2O时放热22.68kJ，则1molCH3OH燃烧放出的热量为1×22.68kJ×32=725.76kJ，表示甲醇燃烧热的热化学方程式为CH3OH（l）+O2（g）=CO2（g）+2H2O（l） △H=-725.76kJ/mol。
23． C 需要消耗大量的能量(答案合理即可) H2-2e- = 2H+ 正 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) =-572kJ/mol 52mol
【详解】(1)光解海水经济廉价，水是一种取之不尽的原料。其他方法不经济，且原料不能再生。故答案为：C
(2)甲烷制氢的反应是吸热反应，需要消耗大量能量，且反应时生成的CO有毒。故答案为：需要消耗大量的能量(
(3)在酸性条件下，氢气被氧化生成H+，通入氢气的电极是负极，通入氧气的电极是正极。负极的电极反应为：H2-2e- = 2H+，故答案为：H2-2e- = 2H+
(4)2mol H2完全燃烧生成液态水时放出的热量为143kJ/g×4g=572kJ。燃烧的热化学方程式为：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) =-572kJ/mol，故答案为：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) =-572kJ/mol
(4)Y(17MgH2+12Al)与足量盐酸反应时，放出的氢气包括所贮氢气和金属与酸反应放出的氢气。n(H2)=17mol+17mol+12mol×1.5=52mol。故答案为：52mol
24．(1) 氢气 H2-2e-+2OH-=2H2O
(2) 空气 O2+2H2O+4e-=4OH-
(3)2H2+O2=2H2O
【分析】燃料电池，一极通入空气，另一极通入氢气气体；电解质是足量的氢氧化钠溶液，负极通入氢气，电极方程式为H2-2e-+2OH-=2H2O；正极通入空气，主要是空气中氧气发生反应，电极方程式为O2+2H2O+4e-=4OH-；电池反应为2H2+O2=2H2O。
（1）
电池负极通入的气体是氢气，电极反应：H2-2e-+2OH-=2H2O；
故答案为氢气，H2-2e-+2OH-=2H2O；
（2）
电池正极通入的气体是空气，电极反应：O2+2H2O+4e-=4OH-；
故答案为空气，O2+2H2O+4e-=4OH-；
（3）
电池反应2H2+O2=2H2O；
故答案为2H2+O2=2H2O。
【点睛】本题考查了燃料电池电极反应式的书写，明确原电池工作原理是解题关键，题目难度不大。
25．（1）3Y + Z 2X（不写可逆号不得分）
（2）0.025mol·L－1·min－1 （3） 30 ％
（4）该反应在该条件下，已达到化学平衡状态。
【详解】试题分析：（1）反应前，X为0mol，Y为1mol，Z 为1mol。反应后，X为0.2mol，Y为0.7mol，Z 为0.9mol，说明消耗Y为0.3mol，Z 为0.1mol.，生成X为0.2mol，由于Y和Z没有完全转化，说明为可逆反应。参加反应的物质的量之比等于化学计量数之比，故为3Y + Z 2X。（2）2min，生成X为0.2mol，体积为4L，反应从开始至2min内X的平均反应速率是0.025mol·L－1·min－1（3） 反应前， Y为1mol，反应消耗Y为0.3mol，故反应过程中Y的转化率为30 ％（4）2min后，X、Y、Z的物质的量均不再发生改变，说明该反应在该条件下，已达到化学平衡状态。
考点：考查阿化学反应速率的计算等相关知识。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．已知某反应的各物质浓度数据如下:
据此可推算出上述反应化学方程式中，各物质的化学计量数之比是
A．9:3:4 B．3:1:2 C．2:1:3 D．3:2:1
2．在2A+B3C+4D反应中，A、B、C、D均为气体，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)=0.3mol·L-1·s-1 D．v(D)=1mol·L-1·s-1
3．一定温度下，在 2 L 密闭容器中，A、B、C 三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．反应开始到 5min，υ(C)=0.2 mol/（L·min）
B．反应开始到 5min，B 的物质的量浓度增加了 0.4 mol/L
C．反应的化学方程式为：2B(g)＋C(g)3A(g)
D．a 点时，c(A)=c(B)
4．生产硫酸的重要反应之一：，下列有关叙述错误的是
A．该反应属于可逆反应
B．达到平衡后各物质的浓度不再变化
C．加入的与最终全部转化成
D．单位时间内，消耗的同时生成
5．如图所示是425℃时，在1L密闭容器中发生化学反应的浓度随时间的变化示意图。下列叙述错误的是
A．图①中t0时，三种物质的物质的量相同
B．图①②说明，化学平衡状态与建立平衡的途径有关
C．图②中的逆反应为H2(g)+I2(g)2HI(g)
D．图①②中当c(HI)=3.16mol·L-1时，反应达到平衡状态
6．氯酸钾和亚硫酸氢钾溶液能发生反应：，下图为该反应的速率变化趋势图。下列说法错误的是
A．浓度：a点>b点
B．图中阴影部分的面积表示时间内的物质的量浓度的减少量
C．消耗氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶1
D．反应一段时间后速率增大可能是酸性增强所致
7．下列对可逆反应的认识正确的是
A．与互为可逆反应
B．在可逆反应中，反应物和生成物同时存在，反应物的转化率小于100%
C．既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应叫可逆反应
D．电解水生成氢气和氧气与氢气和氧气点燃生成水的反应互为可逆反应
8．一定条件下，对于可逆反应X(g)+3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.08mol/L，则下列判断正确的是
A．X、Y的转化率相等
B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2：3
C．c1：c2=3：1
D．c1的取值范围为0.04＜c1＜0.14mol/L
9．下列反应不属于可逆反应的是( )
A．Cl2溶于水 B．电解水生成H2和O2，点燃H2和O2的混合物生成水
C．CO2溶于水 D．NH3溶于水
10．下列有关化学反应速率的说法，正确的是
A．用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用铁片和浓硫酸可以加快产生氢气的速率
B．不能用固体和纯液体表示化学反应速率
C．化学反应速率既有正值，又有负值
D．对于同一化学反应，选用不同的物质表示化学反应速率时，其数值一定不同
11．在一定条件下，将3mol A和1mol B两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：。2min末该反应达到平衡，生成0.8mol D，并测得C的浓度为。下列判断正确的是
A．x=2
B．B的转化率为50%
C．2min内A的平均反应速率为
D．若混合气体的密度保持不变，则表明该反应达到平衡状态
12．南开大学李福军研究团队以氮化碳作为可充电电池的光电极，极大提升了电池的能量效率，为空气电池的发展提供了研究新思路。其工作原理如图所示。
下列说法错误的是（ ）
A．充电时，光电极作阳极
B．放电时，向负极移动
C．该电池不可用的水溶液作电解质溶液
D．放电时，正极反应式为：，
13．可逆反应在恒容密闭容器中进行。
①单位时间内生成的同时生成
②单位时间内生成的同时生成
③用、NO和的物质的量浓度变化量表示的反应速率之比为2：2：1
④混合气体的颜色不再改变
⑤混合气体的密度不再改变
⑥混合气体的压强不再改变
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变
可说明该反应达到化学平衡状态的是
A．①④⑥⑦ B．②⑤⑥⑦ C．①③④⑤ D．全部
14．近日，全球首套1MWh钠离子电池储能系统在示范区正式投运。钠离子电池是一种新型二次电池，比锂离子电池更稳定，造价更低，可实现内快速充电。放电时，从负极脱嵌，经电解质嵌入正极，总反应为(，M为过渡金属)，下列叙述错误的是
A．充电时，从过渡金属氧化物中脱嵌，经电解质嵌入石墨烯纳米片
B．放电时，电子从石墨烯纳米片流出经外电路流入过渡金属氧化物
C．充电时，阴极上发生的电极反应为()
D．放电时，负极上发生的电极反应为()
15．钠离子二次电池因钠资源丰富、成本低、能量转换效率高等诸多优势有望取代锂离子电池。最近山东大学徐立强教授课题组研究钠离子二次电池取得新进展，电池反应如下：4NaXFeIIFeIII(CN)6+xNi3S24FeIIFeIII(CN)6+3xNi+2xNa2S。下列说法正确的是（ ）
A．放电时，NaXFeIIFeIII(CN)6为正极
B．放电时，Na+移向Ni3S2/Ni电极
C．充电时，Na+被还原为金属钠
D．充电时，阴极反应式：xNa++ FeIIFeIII(CN)6-xe—== NaXFeIIFeIII(CN)6
二、填空题
16．2020年第七十五届联合国大会上，中国向世界郑重承诺在2030年前实现碳达峰，在2060年前实现碳中和。大力发展绿色能源、清洁能源是实现碳中和的最有效方法。
(1)原电池反应能够提供电能而不产生CO2气体，下图是某原电池装置图。
①Zn棒是原电池的___________极，发生___________(填“氧化”或“还原”)反应。
②Cu棒上发生的电极反应是___________。
③溶液中H+向___________(填“Zn”或“Cu”)电极定向移动。
(2)将上述装置中电解质稀H2SO4换为足量AgNO3溶液，灯泡也变亮，电流表指针偏转，无色溶液颜色没有变化。
①原电池的负极是___________(填“Zn”或“Cu”)，正极的电极反应是___________。
②若更换电解质时称量两个电极，质量恰好相等，放电一段时间后再称量两个电极，发现质量相差2.81g，则导线上通过的n(e-)=___________mol。
(3)碱性锌锰电池是日常生活中常用电池，原电池反应是：Zn(①)+ 2MnO2 (②) +2H2O =Zn(OH)2(③)+2MnOOH(④)。该原电池的正极材料是___________(填序号，下同)，负极材料是___________。
17．如图所示，将锌、铜通过导线相连，置于稀硫酸中。
(1)铜片上的现象是__________，电极反应为__________。
(2)电流由__________经导线流向__________，说明__________为正极，__________为负极。
(3)若反应过程中有0.2mol电子发生转移，则生成的氢气在标准状况下的体积为__________。
(4)若将电解质溶液换成硫酸铜溶液，能否形成原电池？若能，请写出电极反应式；若不能，请说明理由。
18．科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电力的重要途径，美国已计划将甲醇燃料电池用于军事。一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂，在稀硫酸电解质中直接加入纯化后的甲醇，同时向一个电极通入空气。回答下列问题：
(1)这种电池放电时发生的化学反应方程式：_________。
(2)此电池的正极发生的电极反应：________，负极发生的电极反应：________。
(3)电解液中H+向___极移动，向外电路释放电子的电极是_____。
(4)使用该燃料电池的另一个好处是________。
19．阅读下列关于燃料电池的短文并填空。
化学电池用途广泛，燃料电池具有能量转化率高、对环境友好等优点。燃料电池在工作时，从负极连续通入、、等燃料，从正极连续通入，以溶液或为电解质溶液，发生反应生成、或等，同时产生电能，目前已研制成功—空气燃料电池，它可以代替汽油为汽车提供动力，也可用作照明电源。
(1)在上述十种物质中，属于电解质的是___(填序号，下同)；属于非电解质的是___。
(2)氢氧燃料电池通常有酸式和碱式两种：
①以稀硫酸为电解质溶液时，正极的电极反应式为___。
②以KOH溶液为电解质溶液时，负极的电极反应式为___。
③用氢氧燃料电池提供动力的汽车作为上海世博园中的交通工具之一，下列有关说法不正确的是___(填标号)。
A．太阳光催化分解水制氢气比电解水制氢气更节能
B．用氢氧燃料电池提供汽车动力更能保护环境
C．分别以稀硫酸、KOH溶液为电解质溶液的两种氢氧燃料电池的负极电极反应式相同
D．分别以稀硫酸、KOH溶液为电解质溶液的两种氢氧燃料电池的总反应式相同
(3)Al—空气燃料电池反应原理：负极的金属Al在氯化钠溶液中与空气中的O2发生反应生成Al(OH)3。若负极有9gAl参加反应，则正极消耗O2的质量为___g。
20．反应能否设计成原电池_______ 。
A．能 B．否
21．和反应放出的热量就是的燃烧热。______
22．某公司开发了一种以甲醇为原料，以KOH为电解质的用于手机的可充电的高效燃料电池，充一次电可连续使用一个月。其中B电极的电极材料为碳，如图是一个电化学过程的示意图。请填空：
（1）充电时，原电池的负极与电源___极相连。乙池中阳极的电极反应为___。
（2）放电时：负极的电极反应式为___。
（3）在此过程中若完全反应，乙池中A极的质量增加648 g，则甲池中理论上消耗O2___L(标准状况下)。
（4）若在常温常压下，1gCH3OH燃烧生成CO2和液态H2O时放热22.68kJ，表示甲醇燃烧热的热化学方程式为___。
23．能源是人类生活和社会发展的基础，氢能被认为是21世纪最有发展前途的新能源。请回答下列问题：
(1)为了有效发展民用氢能源，首先必须制得廉价的氢气。下列可供开发又较经济且资源可持续利用的制氢气的方法是___________。
A．电解水 B．锌和稀硫酸反应 C．光解海水 D．以石油、天然气为原料
(2)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。
已知：CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) =+206.2kJ/mol
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) =+247.4kJ/mol
由甲烷制氢气的一个主要缺点是___________。
(3)若将氢气和氧气在酸性介质条件下设计成燃料电池，则电池负极的电极方程式为___________，通入氧气的电极是___________极。
(4)已知1g H2完全燃烧生成液态水时放出的热量为143kJ，则H2燃烧的热化学方程式为___________。
(5)镁铝合金(Mg17Al12)是一种潜在的贮氢材料，该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为Mg17Al12+17H2=17MgH2+12Al。得到的混合物Y(17MgH2+12Al)在一定条件下可释放出氢气。在6. 0 mol·L-1 HCl溶液中，混合物Y 能完全释放出H2。1 mol Mg17Al12完全吸氢后得到的混合物Y与上述盐酸完全反应，释放出H2的物质的量为___________。
24．一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入氢气气体；电解质是足量的氢氧化钠溶液，请回答下列问题：
(1)电池负极通入的气体是_______(填名称)，电极反应：_______
(2)电池正极通入的气体是_______(填名称)，电极反应：_______
(3)电池反应_______
25．某温度时，在4L的容器中，X、Y、Z三种物质的量随时间的变化曲线如下图所示。
（1）由图中数据分析，该反应的化学方程式为：
（2）反应从开始至2min内X的平均反应速率是：
（3）反应过程中Y的转化率：
（4）2min后图象所表示的含义
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】根据起始浓度和2s末浓度可知， c(A)=3.0mol/L-1.8mol/L =1.2mol/L， c(B)=1.0 mol/L-0.6 mol/L=0.4 mol/L， c(C)=0.8 mol/L，各物质浓度变化之比等于化学计量数之比，因此化学计量数之比=1.2:0.4:0.8=3:1:2；
故选B。
2．B
【详解】不同物质的化学反应速率之比等于物质计量数之比，
A．v(A)=0.5mol·L-1·s-1=2v(B)，则v(B)=0.25mol·L-1·s-1；
B．v(B)=0.3mol·L-1·s-1；
C．v(C)=0.3mol·L-1·s-1=3v(B)，则v(B)=0.1mol·L-1·s-1；
D．v(D)=1mol·L-1·s-1=4v(B)，则v(B)=0.25mol·L-1·s-1；
综上所述，速率最快的是B项，故答案为B。
3．D
【详解】A．反应开始到5min， n(C)=0.2 mol，υ(C)==0.02 mol/(L·min)，A选项错误；
B．反应开始到5min，B的物质的量由0变为0.4mol，则增加了0.4mol，物质的量浓度增加了0.2mol/L，B选项错误；
C．反应达到平衡时，A的物质的量由0.8 mol减少为0.2 mol，变化量为0.6 mol，A为反应物，B的物质的量由0增加到0.4 mol，变化量为0.4 mol，C的物质的量由0增加到0.2 mol，变化量为0.2 mol，B、C为生成物，化学反应计量系数之比等于反应体系中物质变化量之比， n(A)： n(B)： n(C) =0.6 mol：0.4 mol：0.2 mol=3：2：1，则反应的化学方程式为：3A2B＋C，C选项错误；
D．由图可知，a点时，A、B的物质的量相同，则物质的量浓度也相同，D选项正确；
答案选D。
【点睛】解答本题的关键在于从图像中找到信息，找到谁是反应物，谁是生成物，根据方程式的系数之比等于变化的物质的量之比，从而正确书写出化学方程式，应用化学反应速率的公式进行计算。
4．C
【详解】A．从方程式可以看出，该反应为可逆反应，A正确；
B．当各物质浓度不再变化时，反应达到平衡状态，B正确；
C．该反应为可逆反应，二氧化硫不能完全转化为三氧化硫，C错误；
D．从方程式可以看出，二氧化硫和三氧化硫的化学计量数相同，单位时间内，消耗0.2molSO2的同时生成0.2molSO3，D正确；
故选C。
5．B
【详解】A．据图可知图①中t0时，三种物质的浓度相同，则在同一容器中物质的量相同，A正确；
B．图①②达到平衡时c(HI)、c(I2)、c(H2)均分别相等，说明化学平衡状态与建立平衡的途径无关，B错误；
C．据图可知图②中HI为反应物，I2、H2为生成物，则逆反应为H2(g)+I2(g)2HI(g)，C正确；
D．图①、②中，当c(HI)=3.16mol·L-1后各物质的浓度均不再发生改变，反应达到平衡，D正确；
综上所述答案为B。
6．C
【详解】A．ClO属于反应物，随着反应进行c(ClO)逐渐减小，因此ClO浓度：a点＞b点，故A说法正确；
B．化学反应速率指的是单位时间内，物质的物质的量浓度变化量，该图象表示v-t，因此图中阴影面积表示t1～t2时间内ClO的物质的量浓度减少量，故B说法正确；
C．根据反应方程式，ClO中Cl的化合价降低，ClO为氧化剂，HSO中S的化合价升高，HSO为还原剂，因此氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶3，故C说法错误；
D．根据反应方程式可知，反应开始时随着反应的进行，c(H+)增大，根据图象可知，反应一段时间后速率增大可能是酸性增强所致，故D说法正确；
答案为C。
7．B
【详解】A.可逆反应是在相同条件下，正逆反应同时进行的反应， 与反应条件不同，不属于可逆反应，故A错误；
B项，在可逆反应中，反应物和生成物同时存在，可逆反应有一定的限度，反应物的转化率小于100%，故B正确；
C.没有指明条件、正逆反应是否同时进行，故C错误；
D.电解水生成氢气和氧气与氢气和氧气点燃生成水的两个反应条件不同，不属于可逆反应，故D错误；
故答案：B。
8．A
【详解】根据三段式，则有关系为
有关系式c1-x=0.1c2-3x=0.3c3+2x=0.08或c1+x=0.1c2+3x=0.3c3-2x=0.08
A．因为c1：c2=1：3，所以X、Y的转化率相同，故A正确；
B．平衡时，Y和Z的生成速率之比应为化学计量数比，即为3:2，故B错误；
C．根据关系式可知c1：c2=1：3，故C错误；
D．根据关系式，若c3=0，则根据c3+2x=0.08，x=0.04，c1-x=0.1，解c1=0.14mol/L，若c1=0mol/L，c1+x=0.1，则x=0.1mol/L，根据c2+3x=0.3c3-2x=0.08，c2=0mol/L，c3=0.28mol/L，所以0＜c1＜0.14mol/L，故D错误。
故选A。
9．B
【分析】可逆反应是指在相同的条件下，反应同时向两个方向进行的反应，根据反应的特点来回答。
【详解】A、氯气与水反应生成盐酸和弱酸次氯酸，反应是可逆反应，故A不选；
B、电解水生成氢气和氧气通过通电反应，氢气和氧气点燃反应生成水，反应条件不同，不是可逆反应，故B正确；
C、二氧化碳和水反应生成的碳酸，同时H2CO3又分解生成二氧化碳和水，故反应是可逆反应，故C不选；
D、NH3溶于水生成一水合氨，一水合氨分解生成氨气和水，是可逆反应，故D不选。
答案选B。
10．B
【详解】A．浓硫酸会使铁片钝化，铁片和浓硫酸不可以生成氢气，A错误；
B．固体和纯液体的浓度视为常数，不能用固体和纯液体的浓度变化表示化学反应速率，B正确；
C．化学反应速率一律用正值表示，没有负值，C错误；
D．对于同一化学反应，选用不同的物质表示化学反应速率时，若化学计量数相同时，其数值相同，D错误；
答案选B。
11．C
【详解】A．C的浓度为，生成C的物质的量为mol，根据方程式可知：，所以，A错误；
B．根据三段式计算：
，据以上分析可知，B的转化率，B错误；
C．2min内A的平均反应速率，C正确：
D．因反应前后各物质均为气态，则反应前后气体的质量不变化，而反应容器的体积是固定的，则混合气体的密度在反应过程中是不变的，D错误。
故选C。
12．B
【详解】A. 由右图可知，充电时，光电极上Li2O2中氧元素化合价升高，发生氧化反应，作阳极，A正确；
B. 放电为原电池原理，阳离子向正极移动，向正极移动，B错误；
C. Li是非常活泼金属，与水反应，不可用的水溶液作电解质溶液，C正确；
D. 由左图可知，放电时，负极电极反应：，正极电极反应：，，D正确；故答案为：B。
13．A
【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】①单位时间内生成的同时生成，说明v正=v逆，反应达到化学平衡状态；
②单位时间内生成的同时生成，均为正反应方向，不能说明反应达到化学平衡状态；
③无论反应是否达到化学平衡状态，各物质表示的化学反应速率之比都等于相应物质的化学计量数之比，不能说明反应达到化学平衡状态；
④有色混合气体的颜色不再改变，则表示体系中各物质的物质的量浓度不再变化，说明反应已达到化学平衡状态；
⑤体积固定，反应前后气体的质量不变，无论反应是否达到化学平衡状态，气体的密度始终不变，不能说明反应达到化学平衡状态；
⑥反应前后气体的体积不相等，压强不变表示各物质的含量不再变化，说明反应已达到化学平衡状态；
⑦由于反应前后气体的质量不变，混合气体的平均相对分子质量不变时，说明混合气体中各物质的物质的量不变，反应达到化学平衡状态；
综上所述，①④⑥⑦正确，故选A。
14．C
【分析】由图可知，放电时，石墨烯纳米片为原电池的负极，NaC6在负极失去电子发生氧化反应生成Na1-xC6，电极反应式为()，过渡金属氧化物为正极，Na1-xMO2在正极得到电子发生还原反应生成NaMO2，电极反应式为()，充电时，石墨烯纳米片与直流电源的负极相连，做电解池的阴极，电极反应式为()，过渡金属氧化物与直流电源的正极相连，做阳极，电极反应式为()。
【详解】A．由分析可知，充电时，NaMO2在阳极失去电子发生氧化反应生成Na1-xMO2和钠离子，阳极放电生成的钠离子经电解质向阴极移动，在钠离子作用下Na1-xC6在阴极得到电子发生还原反应生成NaC6，故A正确；
B．由分析可知，放电时，石墨烯纳米片为原电池的负极，过渡金属氧化物为正极，电子从石墨烯纳米片流出经外电路流入过渡金属氧化物，故B正确；
C．由分析可知，充电时，石墨烯纳米片与直流电源的负极相连，做电解池的阴极，在钠离子作用下Na1-xC6在阴极得到电子发生还原反应生成NaC6，电极反应式为()，故C错误；
D．由分析可知，放电时，石墨烯纳米片为原电池的负极，NaC6在负极失去电子发生氧化反应生成Na1-xC6，电极反应式为()，故D正确；
故选C。
15．B
【详解】A．放电时为原电池原理，由总反应知Ni化合价下降，应在正极，故NaXFeIIFeIII(CN)6应为负极，A项错误；
B．放电时阳离子移向正极，故B正确；
C．充电为电解池原理，由题意知Na+反应后为NaXFeIIFeIII(CN)6，而非金属钠，故C错误；
D．充电时阴极应得电子，反应式为xNa++ FeIIFeIII(CN)6+xe—== NaXFeIIFeIII(CN)6，故D错误。
本题选B。
16．(1) 负 氧化 2H++2e-=H2↑ Cu
(2) Zn Ag++e-=Ag 0.02
(3) ② ①
【详解】（1）①在Zn Cu H2SO4原电池中，Zn较活泼作负极，发生氧化反应；故答案为：负；氧化；
②Cu作正极，是溶液中氢离子得到电子变为氢气，发生的电极反应为：2H++2e－=H2↑；故答案为：2H++2e－=H2↑；
③原电池离子移动方向为：阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，因此H+向Cu电极定向移动；故答案为：Cu；
（2）①在Zn Cu AgNO3原电池中，Zn化合价升高，失去电子，作负极，发生氧化反应，因此原电池的负极是Zn，正极是Cu，溶液中的银离子得到电子变为银单质，其正极的电极反应是Ag++e－=Ag；故答案为：Zn；Ag++e－=Ag；
②原电池总反应为：Zn+2Ag+= Zn 2++2Ag，当电路中转移2 mol e－时，两电极质量相差65 g +2×108 g =281 g，放电一段时间后再称量两个电极，发现质量相差2.81 g，则导线上通过的n(e－)为0.02 mol；故答案为：0.02；
（3）①该原电池中Zn化合价升高，失去电子作负极，MnO2中Mn化合价降低，得到电子作正极，因此正极材料是②，负极材料是①；故答案为：②；①。
17．(1) 有气泡产生 2H++2e-=H2↑
(2) 铜 锌 铜 锌
(3)2.24L
(4)正极反应为Cu2++2e-=Cu，负极反应为Zn-2e-=Zn2+
【分析】该装置为原电池，总反应为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，锌片上发生氧化反应，为负极，铜片上发生还原反应，为正极。
【详解】（1）铜片为正极，发生反应2H++2e-=H2↑，现象为有气泡产生；
（2）电流由正极流向负极，锌为负极，铜为正极，所以电流由铜经导线流向锌；
（3）0.2mol电子发生转移，根据反应2H++2e-=H2↑，可知生成0.1mol氢气，标况下体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L；
（4）换成硫酸铜溶液，则总反应为Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu，该反应为氧化还原反应，所以依然能形成原电池，正极反应为Cu2++2e-=Cu，负极反应为Zn-2e-=Zn2+。
18． 2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O 3O2+12H++12e-=6H2O 2CH3OH+2H2O-12e-=2CO2+12H+ 正 负极 对环境无污染
【详解】(1)燃料电池的电池反应为燃料的氧化反应，在酸性条件下生成的CO2不与H2SO4反应，故电池总反应式为2CH3OH＋3O2=2CO2＋4H2O；
(2)电池的正极O2得电子，由于是酸性环境，所以会生成H2O，电极反应式为3O2+12H++12e-=6H2O；用电池总反应式减去正极反应式即可得出负极的电极反应式为2CH3OH+2H2O-12e-=2CO2+12H+；
(3)原电池中阳离子移向正极，即H＋移向正极，在正极生成水；原电池中负极失电子；
(4)产物是CO2和H2O，不会对环境造成污染。
19． ⑤⑦ ②③⑧ O2+4e-+4H+=2H2O H2+2OH--2e-=2H2O C 8
【详解】(1)①H2是单质，即不是电解质也不是非电解质；②CH4是化合物，但其水溶液或熔融状态下不导电，属于非电解质；③CH3CH2OH是化合物，但其水溶液只存在乙醇分子，不导电，属于非电解质；④O2是单质，即不是电解质也不是非电解质；⑤H2SO4在水溶液中能电离出硫酸根离子和氢离子，能导电，是化合物，是强电解质；⑥KOH在水溶液中或熔融状态下均能导电的化合物，属于电解质；⑦H2O能电离出极少量H+和OH-的化合物，属于弱电解质；⑧CO2在水溶液中与水反应生成碳酸，碳酸电离出自由移动的氢离子和碳酸根离子导电，CO2自身不能电离，CO2是非电解质；⑨K2CO3在熔融状态下或水溶液中均能导电，K2CO3是化合物，所以是电解质；⑩Al是单质，故既不是电解质，也不是非电解质；
综上，属于电解质的是⑤⑦；属于非电解质的是②③⑧；
(2)①以稀硫酸为电解质溶液时，氢氧燃料电池通入氧气的为正极，发生还原反应，酸性溶液中正极反应为：O2+4e-+4H+=2H2O；
②以KOH溶液为电解质溶液时，氢氧燃料电池中通入氢气的一极为原电池的负极，发生氧化反应，碱性溶液中负极反应为H2+2OH--2e-=2H2O；
③
A．太阳能催化分解水制氢气将太阳能直接转化为化学能，节省能源，选项A正确；
B．氢氧燃料电池产物无污染，能有效保护环境，选项B正确；
C．分别以稀硫酸、KOH溶液为电解质溶液的两种氢氧燃料电池的负极电极反应式分别为H2+-2e-=2H+、H2+2OH--2e-=2H2O，选项C错误；
D．分别以稀硫酸、KOH溶液为电解质溶液的两种氢氧燃料电池的总反应式相同，均为O2+2 H2=2H2O，选项D正确；
答案选C；
(3)Al—空气燃料电池反应原理：负极的金属Al在氯化钠溶液中与空气中的O2发生反应生成Al(OH)3。若负极有9gAl参加反应，转移电子为，则正极消耗O2的质量为=8g。
20．A
【详解】反应是一个氧化还原反应，且是放热反应，能设计成原电池，故A正确；
故选A。
21．错
【分析】根据燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，分析判断。
【详解】1 mol H2与0.5 mol O2反应生成液态水放出的热量是H2的燃烧热，如果生成气态水则不是，说法错误，故答案为×。
22． 负 4OH-+4e-=2H2O+O2↑ CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O 33.6 CH3OH（l）+O2（g）=CO2（g）+2H2O（l） △H=-725.76kJ/mol
【分析】（1）放电时，负极上甲醇失电子发生氧化反应；
（2）充电时，原电池负极与电源负极相连，阳极上失电子发生氧化反应；
（3）乙池中B极上银离子得电子发生还原反应，根据转移电子相等计算氧气的体积；
（4）n（CH3OH）=mol，结合燃烧热的概念书写热化学方程式。
【详解】（1）充电时，原电池负极与电源负极相连，阳极上氢氧根离子失电子发生氧化反应，电极反应式为：4OH--4e-═2H2O+O2↑；
（2）放电时，甲醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，所以电极反应式为：CH3OH-6e-+8OH-═CO32-+6H2O；
（3）乙池中B极上银离子得电子发生还原反应，当乙池中B极的质量升高648g，则甲池中理论上消耗O2体积=×22.4L/mol=33.6L；
（4）n（CH3OH）=mol，生成CO2和液态H2O时放热22.68kJ，则1molCH3OH燃烧放出的热量为1×22.68kJ×32=725.76kJ，表示甲醇燃烧热的热化学方程式为CH3OH（l）+O2（g）=CO2（g）+2H2O（l） △H=-725.76kJ/mol。
23． C 需要消耗大量的能量(答案合理即可) H2-2e- = 2H+ 正 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) =-572kJ/mol 52mol
【详解】(1)光解海水经济廉价，水是一种取之不尽的原料。其他方法不经济，且原料不能再生。故答案为：C
(2)甲烷制氢的反应是吸热反应，需要消耗大量能量，且反应时生成的CO有毒。故答案为：需要消耗大量的能量(
(3)在酸性条件下，氢气被氧化生成H+，通入氢气的电极是负极，通入氧气的电极是正极。负极的电极反应为：H2-2e- = 2H+，故答案为：H2-2e- = 2H+
(4)2mol H2完全燃烧生成液态水时放出的热量为143kJ/g×4g=572kJ。燃烧的热化学方程式为：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) =-572kJ/mol，故答案为：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) =-572kJ/mol
(4)Y(17MgH2+12Al)与足量盐酸反应时，放出的氢气包括所贮氢气和金属与酸反应放出的氢气。n(H2)=17mol+17mol+12mol×1.5=52mol。故答案为：52mol
24．(1) 氢气 H2-2e-+2OH-=2H2O
(2) 空气 O2+2H2O+4e-=4OH-
(3)2H2+O2=2H2O
【分析】燃料电池，一极通入空气，另一极通入氢气气体；电解质是足量的氢氧化钠溶液，负极通入氢气，电极方程式为H2-2e-+2OH-=2H2O；正极通入空气，主要是空气中氧气发生反应，电极方程式为O2+2H2O+4e-=4OH-；电池反应为2H2+O2=2H2O。
（1）
电池负极通入的气体是氢气，电极反应：H2-2e-+2OH-=2H2O；
故答案为氢气，H2-2e-+2OH-=2H2O；
（2）
电池正极通入的气体是空气，电极反应：O2+2H2O+4e-=4OH-；
故答案为空气，O2+2H2O+4e-=4OH-；
（3）
电池反应2H2+O2=2H2O；
故答案为2H2+O2=2H2O。
【点睛】本题考查了燃料电池电极反应式的书写，明确原电池工作原理是解题关键，题目难度不大。
25．（1）3Y + Z 2X（不写可逆号不得分）
（2）0.025mol·L－1·min－1 （3） 30 ％
（4）该反应在该条件下，已达到化学平衡状态。
【详解】试题分析：（1）反应前，X为0mol，Y为1mol，Z 为1mol。反应后，X为0.2mol，Y为0.7mol，Z 为0.9mol，说明消耗Y为0.3mol，Z 为0.1mol.，生成X为0.2mol，由于Y和Z没有完全转化，说明为可逆反应。参加反应的物质的量之比等于化学计量数之比，故为3Y + Z 2X。（2）2min，生成X为0.2mol，体积为4L，反应从开始至2min内X的平均反应速率是0.025mol·L－1·min－1（3） 反应前， Y为1mol，反应消耗Y为0.3mol，故反应过程中Y的转化率为30 ％（4）2min后，X、Y、Z的物质的量均不再发生改变，说明该反应在该条件下，已达到化学平衡状态。
考点：考查阿化学反应速率的计算等相关知识。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页