第六章化学反应与能量强化基础题（含解析）2022-2023学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第六章 化学反应与能量 强化基础题
一、单选题
1．下列有关合成氨工业的叙述，可用勒夏特列原理来解释的是
A．使用铁触媒，使和混合气体有利于合成氨
B．高压比常压条件更有利于合成氨的反应
C．700K左右比室温更有利于合成氨的反应
D．合成氨时采用循环操作，可提高原料的利用率
2．汽车常用蓄电池其结构如图所示，放电时反应如下： PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。根据此反应判断，下列叙述中不正确的是
A．Pb 作为负极，失去电子，被氧化
B．电池放电时，溶液酸性增强
C．负极反应是 Pb+SO42-–2e-=PbSO4
D．PbO2得电子，被还原
3．铝与过量的稀盐酸反应，为了加快反应速率，但是又不影响生成的氢气总量，可以采取的措施是（ ）
A．升高温度 B．加入适量的水
C．加入少量CuSO4溶液 D．加入浓度较大的硝酸
4．如图为原电池构造示意图，下列有关说法正确的是
A．铜上有气泡产生 B．锌是原电池的正极
C．铜上发生反应 D．该装置将电能转化为化学能
5．实验室将I2溶于KI溶液中，配制浓度较大的碘水，主要是因为发生了反应：I2(aq)＋I－(aq) I3- (aq)，上述平衡体系中，I3-的物质的量浓度c(I3-)与温度T的关系如图所示(曲线上的任何一点都表示平衡状态)，不正确的是
A．该反应的正反应是吸热反应 B．在反应进行到D点时，v正＞v逆
C．A点与C点的化学反应速率vA＜vC D．A点与B点相比，B点的c(I2)大
6．T1℃时，向容积为2L的恒容密闭容器中充入SO2和O2发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，容器中各组分的物质的量随时间变化如图所示。下列说法正确的是
A．a、b两点反应速率υa＜υb
B．0～t2时间段，反应速率υ(SO3)= mol L 1 min 1
C．t2时刻，向容器中充入一定体积的气体氦，使容器中气体总的压强增大，则υ正、υ逆均增大
D．若反应在T2℃进行(T2＜T1)，反应进行t1分钟后，n(SO2)＜0.8mol
7．下列说法中不正确的是
A．需要加热才能进行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发生能量变化的主要原因
C．化学反应过程中的能量变化除了热能外，也可以是光能、电能等
D．化学反应中的能量变化取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小
8．反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)(正反应为吸热反应)在一可变容积的密闭容器中进行，在其它条件不变的情况下，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的
A．增加CO的物质的量 B．增加单质C的物质的量
C．将容器的体积缩小一半 D．改变反应的温度
9．下列各种变化属于原电池反应的是
A．在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层
B．工业上用饱和的食盐水制备氯气和烧碱
C．锌与稀硫酸反应时，加入少量的硫酸铜溶液，可加快反应速率
D．铜在空气中加热变黑，趁热立即插入无水乙醇中又变红
10．N2O和CO是环境污染性气体，可在Pt2O+表面转化为无害气体，其反应为：N2O（g）+CO（g）CO2（g）+N2（g）ΔH，有关化学反应的物质变化过程如图1所示，能量变化过程如图2所示，下列说法正确的是（ ）
A．由图1、2可知ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔE2-ΔE1
B．反应中加入Pt2O+可使反应的焓变减小
C．由图2可知正反应的活化能小于逆反应的活化能
D．1molN2O和1molCO的总能量小于1molCO2和1molN2的总能量
11．某原电池的电池反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+，与此电池反应不符的原电池是
①铜片、铁片、FeCl3溶液组成的原电池 ②石墨、铁片、Fe(NO3)3溶液组成的原电池
③铁片、锌片、Fe2(SO4)3溶液组成的原电池 ④银片、铁片、Fe(NO3)2溶液组成的原电池
A．①② B．②③ C．③④ D．②④
12．以黄铁矿(主要成分)为原料生产硫酸，应将产出的炉渣和尾气进行资源化综合利用，减轻对环境的污染。其中某部分流程如下图所示。下列有关说法错误的是
A．黄铁矿中硫元素的化合价为
B．①中反应为可逆反应，可通过调控反应温度、压强等提高的产率
C．②中主要反应的离子方程式为：
D．黄铁矿煅烧的固体产物是铁的氧化物，检验其中是否含有三价铁的试剂是：硝酸，KSCN溶液
13．有甲、乙两位同学，他们一起做了水果电池的实验，测得的数据如下表：
实验序号 电极材料 水果品种 电极间距/cm 电压/mV
1 锌 铜 菠萝 3 900
2 锌 铝 菠萝 3 650
3 锌 铝 苹果 3 450
下列叙述中不正确的是(　　)A．实验1中锌为负极，电子由锌经导线流向铜
B．实验2中铝为负极，铝失去电子，电流由锌经导线流向铝
C．实验3中铝为负极，电极反应为Al－3e－=Al3＋
D．水果电池的电压只跟水果的品种有关
14．不同温度下，反应达到平衡时各物理量变化如下图所示。其中y表示的平衡转化率，z表示反应开始时与的物质的量之比。下列说法错误的是
A．
B．
C．下，该反应的平衡常数
D．断裂的同时生成键，说明该反应达到平衡状态
二、填空题
15．镍镉电池是应用广泛的二次电池，其总反应为，制造密封式镍镉电池的部分工艺如下：
I.的制备
以硫酸镍()为原料制备的主要过程如下图所示。制备过程中，降低沉淀速率，可以避免沉淀团聚，提升电池性能。
已知：
(1)制备过程中，需先加氨水，再加过量NaOH，请分析：
①先加氨水的目的是___，用化学平衡移动原理分析加入NaOH需过量的原因___。
II.镍镉电池的组装
②主要步骤：①将(内含增强导电性的石墨粉)和(内含防结块的氧化铁粉)固定，中间用隔膜隔成阴极室和阳极室(如下图所示)；②将多组上述结构串联；③向电池中注入KOH溶液；④密封。
(2)下列对镍镉电池组装和使用的分析正确的是_______(填字母)。
A．密封镍镉电池可以避免KOH变质
B．镍电极为电池的负极，镉电极为电池的正极
C．电池组装后，应先充电，再使用
III.池充电时，若和耗尽后继续充电，会造成安全隐患，称为过度充电。制造电池时，在镉电极加入过量的可对电池进行过度充电保护，该方法称为镉氧循环法。
(3)若耗尽后继续充电，镉电极上生成的物质的化学式为___。
(4)已知：①隔膜可以透过阴离子和分子；②O2可以与Cd发生反应生成。请结合两个电极上的电极反应式说明用镉氧循环法实现过度充电保护的原理___。
16．电化学原理在化学工业中有广泛的应用。请根据如图回答问题：
（1）装置Ⅰ中的X电极的名称是____________，Y电极的电极反应式为________，工作一段时间后，电解液的pH将________（填“增大”、“减小”、“不变”）。
（2）若装置Ⅱ中a、b均为Pt电极，W为饱和食盐水（滴有几滴酚酞），实验开始后，观察到b电极周围溶液变红色，其原因是（用电极反应式表示）___________，a电极上有气泡产生，该气体的电子式为____。
（3）若利用装置Ⅱ进行铜的精炼，则a电极的材料为_______________，工作一段时间后装置Ⅱ电解液中c（Cu2+）将_______________（填“增大”、“减小”、“不变”）。
（4）若装置Ⅱ中a为Ag棒，b为铜棒，W为AgNO3溶液，工作一段时间后发现铜棒增重2.1.6g，则流经电路的电子的物质的量为___________________。
17．一定温度下，反应3Fe（s）+4H2O（g）Fe3O4（s）+4H2（g），在一密闭容器中进行达平衡后，试回答：
（1）增加Fe的物质的量，其正反应速率___________。
（A．变快 B．不变 C变慢，填字母代号）。
（2）将容器的体积缩小一半，其正反应速率___________ ，逆反应速率___________。
（3）若保持体积不变，充入Ar，其逆反应速率___________。
（4）保持压强不变，充入Ar，其正反应速率 ___________。
18．下表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量：
物质 Cl2 Br2 I2 HCl HBr HI H2
能量/kJ 243 193 151 432 366 298 436
根据上述数据回答下列问题：
(1)下列氢化物中最稳定的是_______(填字母代号)。
A．HCl B．HBr C．HI
(2)反应是_______(填“吸热”或“放热”)反应。
19．某种以甲醇为原料以 KOH 为电解质的可充电高效燃料电池，充一次电可连续 使用较长时间。下图是一个电化学过程的示意图，已知甲池的总反应式为：2CH3OH＋3O2＋4KOH2K2CO3＋6H2O。
请填空：
(1)充电时，外电源的正极与燃料电池的________极相连。燃料电池的正极此时的电极反应式为：________。
(2)放电时：燃料电池的负极的电极反应式为 ：________。
(3)在此过程中若完全反应，当乙池中 A 极的质量增加 648 g，则甲池中理论上消耗通常状况下 O2________L(通常状况下气体摩尔体积按 22.4L/mol 计算)。
(4)若在常温常压下，当 3.2 g CH3OH 燃料生成CO2 和液态H2O时放热68.22 kJ，表示该反应的热化学方程式为：________。
20．研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以氢氧化锂为电解质，使用时加入水即可放电，总反应方程式为2Li＋2H2O=2LiOH ＋H2↑。
(1)该电池的负极是________，负极反应式是____________。
(2)正极现象是____________，正极反应式是____________。
(3)放电时氢氧根离子向________(填“正极”或“负极”)移动。
21．反应Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑的能量变化趋势如图所示：
(1)该反应为___________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)若要使该反应的反应速率增大，下列措施可行的是___________(填字母)。
A．改铁片为铁粉 B．改稀硫酸为98%的浓硫酸
C．升高温度 D．使用催化剂
(3)若将上述反应设计成原电池，则化学反应速率会___________(填“变大”或“变小”)；铜为原电池某一极材料，则铜为：___________(填“正”或“负”)极，该极上发生的电极反应为：___________，外电路中电子移动方向为：___________。
(4)①反应物___________键(填“断裂”或“形成”)___________能量填(“吸收”或“释放”)；
②生应物___________键(填“断裂”或“形成”)___________能量(“吸收”或“释放”)
22．2020年11月24日，搭载“嫦娥五号”探测器的“长征五号”大型运载火箭成功发射升空，12月17日“嫦娥五号”返回器顺利返回。
(1)“长征五号”的第一、二子级火箭用偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮(N2O4) 做推进剂，该反应的能量转化形式是___________，化学方程式为C2H8N2+2N2O4=3N2+4H2O+2X， 则X的化学式是___________。
(2)“长征五号”的第三子级火箭采用液氢、液氧做推进剂。制取与储存氢气是氢能源利用领域的研究热点。
I．制氢：铁酸锌(ZnFe2O4)可用于循环分解水制氢气。如图所示，制氢过程中，ZnFe2O4的作用是____________， 该循环制氢中不断消耗的物质是___________ (填化学式)。
II．贮氢：请写出反应③的化学方程式___________。氢化物MgH2与水反应生成一种碱，并释放出H2，其化学方程式为___________。
III．如图是氢气和氧气在密闭容器中燃烧的微观示意图，请回答：
变化I和变化II的本质区别是___________。
(3)本次探月的重要任务是寻找月球矿物成分，以探索未来新能源。月壤中含有丰富的氦-3，氦-3是世界公认的高效、清洁、安全的核聚变发电燃料。下列关于氦- 3的叙述正确的是___________(填字母序号)。
A．其原子核内质子数为3 B．其原子核外电子数为2
C．其相对原子质量约为2 D．其化学性质肯定比较活泼
23．某温度时，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，据此回答：
（1）该反应的化学方程式为______。
（2）从开始至2min，Z的平均反应速率为_____mol/(L·min)；
（3）改变下列条件，可以加快化学反应速率的有_____。
A．升高温度
B．减小物质X的物质的量
C．减小压强
D．增加物质Z的物质的量
E.缩小容积
F.使用效率更高的催化剂
（4）该反应正向为放热反应若上述容器为绝热容器(与外界无热交换)，则到达最大限度所需时间将_____。
a.延长 b.缩短 c.不变 d.无法确定
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．BD
【详解】A．使用催化剂，能加快反应速率，但对平衡移动没有影响，不能用勒夏特列原理来解释，A项不符合题意；
B．合成氨反应是反应前后气体总物质的量减小的反应，加压可使平衡正向移动，有利于合成氨气，可用勒夏特列原理来解释，B项符合题意；
C．合成氨反应为放热反应，高温不利于合成氨气，温度控制在700K左右是考虑催化剂的活性和加快反应速率，不能用勒夏特列原理来解释，C项不符合题意；
D．循环操作相当于增大反应物的浓度，平衡正向移动，可提高原料的利用率，能用勒夏特列原理来解释，D项符合题意。
答案选BD。
2．B
【分析】放电时的电池反应PbO2+Pb+2H2SO4═2PbSO4+2H2O可知，Pb在反应中失去电子，发生氧化反应，为电池的负极，电极反应式为Pb+SO42－-2e－═PbSO4，PbO2在放电过程中得到电子、被还原，是原电池的正极；根据总反应可知，原电池放电的过程中消耗硫酸，所以溶液的酸性减弱。
【详解】A．原电池中负极失去电子、发生氧化反应，根据电池放电时的反应：PbO2+Pb+2H2SO4═2PbSO4+2H2O可知，负极Pb失去电子，即Pb为负极，PbO2为正极，故A正确；
B．由于原电池放电的过程中消耗硫酸，电解质溶液中氢离子浓度逐渐减小，所以溶液的酸性减弱，故B错误；
C．原电池中，Pb在反应中失去电子生成PbSO4，为负极，电极反应式为Pb+SO42－-2e－═PbSO4，故C正确；
D．PbO2在放电过程中化合价降低，得到电子被还原，所以PbO2为原电池的正极、反应中被还原，故D正确；
故选B。
3．A
【详解】A．升高温度，反应速率加快，由于没有改变铝及稀盐酸的用量，所以不影响生成氢气的总量，A符合题意；
B．加入适量的水，盐酸的浓度减小，反应速率减慢，B不合题意；
C．加入少量CuSO4溶液，Al与Cu2+反应生成Cu，附着在Al表面形成原电池，加快反应速率，但由于消耗了Al，所以生成H2的量减少，C不合题意；
D．加入浓度较大的硝酸，与Al反应不生成H2，D不合题意；
故选A。
4．A
【分析】该装置中，锌易失电子，发生氧化反应，作负极，铜作正极，正极上得电子，发生还原反应，电子从负极沿导线流向正极，据此分析解答。
【详解】A．铜作正极，电极反应式为 2H++2e-═H2↑，有气泡产生，故A正确；
B．锌失电子，发生氧化反应，作负极，故B错误；
C．铜作正极，电极反应式为 2H++2e-═H2↑，故C错误；
D．该装置为原电池，是将化学能转化为电能，故D错误；
故选A。
5．A
【详解】A、随着温度的不断升高，I3-的浓度逐渐的减小，说明反应向逆方向移动，I2（aq）+I-（aq） I3-（aq） 是一个放热反应，即△H＜0，故A错误；
B、从图中可以看出D点并没有达到平衡状态，所以它要向A点移动，I3-的浓度应增加，平衡向正反应移动，所以v正＞v逆，故B正确；
C、从图中可知，A点的温度比C点温度低，所以A点与C点的化学反应速率vA＜vC，故C正确；
D、温度升高，平衡向逆方向移动，c（I3-）变小，则c（I2）应变大，所以状态B的c（I2）大，故D正确；
答案选A。
【点睛】该题结合图象考查化学反应速率和平衡的相关问题，考查学生的读图能力，注意图象中的起点，拐点和曲线的变化趋势。
6．B
【详解】A．根据浓度越大，反应速率越大，因此a、b两点反应速率υb＜υa，故A错误；
B．根据图中改变量之比等于计量系数之比得到0～t2时间段SO3物质的量改变量为0.8mol，则0～t2时间段，反应速率υ(SO3)= mol L 1 min 1，故B正确；
C．t2时刻，向容器中充入一定体积的气体氦，使容器中气体总的压强增大，但反应各物质浓度没有改变，因此υ正、υ逆均不变，故C错误；
D．若反应在T2℃进行(T2＜T1)，根据温度越高，反应速率越快，T2℃的速率比T1℃的速率慢，因此反应进行t1分钟后，SO2物质的量改变量小于0.2mol，因此n(SO2) ＞0.8mol，故D错误。
综上所述，答案为B。
7．A
【详解】A．需要加热才能进行的化学反应不一定是吸热反应，如燃烧、铝热反应等，均属于放热反应，A不正确；
B．化学键的断裂吸收能量，形成则放出能量，旧键断裂新键形成是化学反应发生能量变化的主要原因，B正确；
C．化学反应过程中的能量变化除了热能外，也可以是光能、电能等，如燃烧，既有热能也有光能，C正确；
D．化学反应中的能量变化取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小，反应物总能量比较大则放出能量，反之则吸收能量，与反应的过程无关，D正确；
故选A。
8．B
【详解】A．增加CO的物质的量，CO的浓度变大，反应速率增大，故A不符合题意；
B．C为固体反应物，增加C的量不影响反应速率，故B符合题意；
C．将容器的体积减小一半，各气体物质的浓度增大，反应速率增大，故C不符合题意；
D．升高温度反应速率加快，降低温度反应速率减慢，故D不符合题意；
综上所述答案为B。
9．C
【详解】A．没有两个活泼性不同的电极，不能构成原电池，铝和氧气直接反应生成氧化铝，属于化学腐蚀，故A错误；
B．电解饱和食盐水2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，是电解反应，不是原电池反应，故B错误；
C．锌和稀硫酸反应置换出氢气，加入少量的硫酸铜溶液，锌置换出铜，锌、铜和稀硫酸构成原电池，发生原电池反应，反应速率加快，故C正确；
D．铜在空气中加热变黑生成CuO，趁热插入乙醇中又变红，是乙醇被氧化铜氧化，没有构成原电池，故D错误；
故选C。
10．C
【详解】A．焓变=正反应活化能-逆反应活化能，图中ΔE1为正反应活化能，ΔE2为逆反应活化能，所以ΔH=ΔE1—ΔE2，故A错误；
B．据图可知Pt2O+为催化剂，不影响反应的焓变，故B错误；
C．ΔE1为正反应活化能，ΔE2为逆反应活化能，所以正反应的活化能小于逆反应的活化能，故C正确；
D．该反应的反应物能量高于生成物，为放热反应，所以反应物的总能量大于生成物的总能量，故D错误；
故选C。
11．C
【分析】根据反应2Fe3++Fe=3Fe2+可知，反应中单质铁因失电子而被氧化，应为原电池负极；正极应为活泼性比铁弱的金属或导电的非金属材料，Fe3+在正极得到电子而被还原，电解质溶液应为含Fe3+的盐。
【详解】由总反应可知，负极应为铁，被氧化，电解质溶液应为含有Fe3+的溶液。
①中金属活动性Fe>Cu，Fe为负极，电解质溶液中含有Fe3+，发生的电池反应为2Fe3++Fe=3Fe2+，①与反应原理相符；
②中金属活动性Fe>C，Fe为负极，电解质溶液中含有Fe3+，发生的电池反应为2Fe3++Fe=3Fe2+，②与反应原理相符；
③中金属活动性Zn>Fe，Zn为负极，电解质溶液中含有Fe3+，发生的电池反应为Zn+2Fe3+=Zn2++2Fe2+，③与反应原理不相符；
④金属活动性Fe>Ag，铁为负极，但C中含有的为Fe2+，为负极，银片为正极，不能发生2Fe3++Fe=3Fe2+反应，④不符合题意；
故合理选项是C。
【点睛】本题考查原电池的设计及原电池的工作原理，注意从金属活动性判断电池的正负极，并从氧化还原反应的角度确定原电池的电极材料及电解质溶液．题目难度不大。
12．D
【详解】A．黄铁矿中铁元素价，硫元素的化合价为，选项A正确；
B．①中为的可逆反应，可通过调控反应温度、压强等提高的产率，选项B正确；
C．②中主要发生反应：，反应的离子方程式为：，选项C正确；
D．固体产物是铁的氧化物，可能含有或价铁，应该用稀硫酸等非氧化性酸先溶解(不用硝酸)，再加KSCN溶液检验是否含有价铁，选项D错误。
答案选D。
13．D
【详解】A．锌的活泼性大于铜， 锌为负极，电子从负极流向正极，电子由锌经导线流向铜，故A正确；
B．铝的活泼性大于锌， 铝为负极，电子从负极流向正极，电子由铝电极经导线流向锌；电流从正极流向负极，电流由锌电极经导线流向铝，故B正确；
C．铝的活泼性大于锌， 铝为负极失电子，负极反应为Al－3e－=Al3＋，故C正确；
D．根据实验数据可知水果电池的电压跟水果的品种、电极等因素有关，故D错误；
故选D。
14．C
【详解】A．由图可知，z一定时，随着温度的升高，反应物的转化率降低，平衡逆向移动，根据平衡移动原理知，正反应为放热反应，，A项正确；
B．温度一定时，z越小，的转化率越低，故，B项正确；
C．下，(令起始时与的物质的量分别为和，容器体积为)时，的平衡转化率为50%，则转化量为，根据转化量之比等于其化学计量数之比知，其他三种物质的转化量均为，平衡时和的平衡量分别为，则该反应的平衡常数，C项错误；
D．断裂的同时生成键才能说明该反应达到了平衡状态，D项正确；
答案选C。
15． 将溶液中的部分转化为，降低了溶液中的浓度，降低了后续反应中的沉淀速率。 加入NaOH后，发生反应：，溶液中的减小，促使平衡向左移动，过量的NaOH能使尽可能多的转化为，提高的产率。(或加入NaOH后，溶液中存在两个平衡，平衡①，平衡②；过量，使平衡①正向移动，溶液中的浓度减小，又促使平衡②不断逆向移动，从而提高的产率) AC 过度充电时，由于镉电极过量，阴极的电极反应式为，避免生成；阳极的电极反应式为，通过隔膜进入阴极室，与Cd发生反应，将阳极生成的消耗，同时生成可继续作为阴极反应物，透过隔膜进入阳极室补充消耗的，使反应循环发生
【详解】(1)①由题中信息“降低沉淀速率，可以避免沉淀团聚，提升电池性能”知，加入氨水，可以减小的浓度，避免加入，迅速生成沉淀。②“已知：，加入后，与生成沉淀，则上述反应中浓度减小，从而使得该平衡逆向移动，用过量的，可使得更多的转化生成。
(2)A．电解质KOH若不密封，会吸收空气的中，生成，正确；
B．由反应“”知，Cd的化合价升高，失去电子，则Cd作负极，错误；
C．由步骤充电①知，电池组装的反应物为、，则需要先充电，生成原电池的电极Cd和NiOOH，电池才能使用，正确；
故选AC。
(3)反应“”中，放电时Cd是负极，充电时为阴极，当耗尽时，则电解水，阴极为放电，生成。
(4)当过量时，阴极的电极反应式为，阳极为放电，生成，由已知①②分析，通过隔膜与阴极区Cd反应生成，继续放电又生成Cd和，通过隔膜与进入阳极区，继续放电生成，如此循环，可以保护过度充电。
16． 负极 O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣ 减小 2H++2e﹣=H2↑或2H2O+2e﹣=H2↑+2OH﹣ 粗铜 减小 0.02mol
【详解】（1）装置Ⅰ为甲烷燃料电池，燃料在负极发生氧化反应，生成二氧化碳能够与KOH反应，导致溶液pH减小，在碱性环境中，氧气在正极发生还原反应，生成氢氧根离子，电极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-；
（2）电解饱和食盐水得到氢气、氯气和氢氧化钠，其离子方程式为：2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-，b是阴极，阴极上氢离子放电生成氢气，同时电极附近生成氢氧化钠，所以溶液碱性增强，酚酞试液遇碱变红色，电极反应式为：2H++2e-=H2↑，氯气的电子式为；
（3）电镀法精炼铜时，粗铜为阳极，精铜为阴极，所以阳极材料是粗铜；阳极上失电子变成离子进入溶液，因作阳极的粗铜中的铜和比铜活泼的金属都失去电子进入溶液，阴极溶液中Cu2+得到电子沉积在阴极上，所以，为阳极a电极连接粗铜，电解一段时间后，溶液中铜离子浓度在减小；
（4）铜棒是阴极，银离子放电，生成n（Ag）==0.02mol，转移电子0.02mol。
17． B A A B C
【分析】根据影响化学反应的速率的外界因素进行分析。
【详解】（1）往反应中加入固体物质，不会影响化学反应的速率，因铁是固体，增加铁的量，没有增加铁的浓度，所以不能改变反应速率，正反应速率不变，故B正确；
（2）容器的体积缩小，等价于将整个反应体系的压强增大了一倍，容器内各物质的浓度都增大，浓度越大，化学反应速率越快，正逆反应速率均加快，故A正确；
（3）保持体积不变，充入Ar使体系总压强增大，但Ar不参加反应，容器内各物质的浓度没有改变，所以反应速率不变，故B正确；
（4）保持压强不变，充入Ar使容器体积增大，压强虽然不变，但各物质的浓度减小，所以化学反应速率会减小，故C正确；
故答案选 (1)B；(2)A，A；(3)B；(4)C。
【点睛】针对有气体参与的可逆反应，如果反应达到平衡后，在等温等容条件下，再充入和反应无关的气体，各物质浓度不变，速率不变；在等温等压条件下，充入和反应无关的气体，等效于减压过程，各物质浓度减小，速率减慢。
18． A 放热
【详解】(1)根据表中数据可知，破坏1mol氯化氢中的化学键所消耗的能量最高，则说明HCl最稳定，答案选A；
(2)反应中新键生成释放的热量为2×298kJ＝596kJ，旧键断裂吸收的热量为151kJ+436kJ＝587kJ＜596kJ，所以反应是放热反应。
19． 正 4OH－－4e－=2H2O＋O2↑ CH3OH＋8OH－－6e－=CO32-＋6H2O 33.6 CH3OH(l)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－682.2 kJ·mol－1
【详解】(1)充电时，外电源的正极与燃料电池的正极相连；燃料电池的正极此时为阳极，失去电子，发生氧化反应，电极反应式为：4OH－－4e－=2H2O＋O2↑，故答案为：正；4OH－－4e－=2H2O＋O2↑；
(2) 放电时：甲醇作负极，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，故答案为：CH3OH-6e-+8OH-＝CO32-+6H2O；
(3) 乙池中A极上银离子得电子发生还原反应，当乙池中A极的质量增加648g，则甲池中理论上消耗O2体积=，故答案为：33.6；
(4) 3.2g CH3OH的物质的量为，则1mol CH3OH燃料生成 CO2和液态 H2O 时放热为，该反应的热化学方程式为：CH3OH(l)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－682.2 kJ·mol－1，故答案为：CH3OH(l)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－682.2 kJ·mol－1。
20． 锂(Li) Li－e－=Li＋ 有无色气体产生 2H2O＋2e－=2OH－＋H2↑ 负极
【分析】金属锂比钢板（主要成分为铁）活泼，作原电池的负极；LiOH溶液中的阳离子有Li+和H+，由于氧化性H+＞Li+，正极上是水电离出的H+放电；在原电池的放电过程中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动分析解答。
【详解】(1)金属锂比钢板活泼，作原电池的负极，电极反应式为Li-e-=Li+，
故答案为：锂(Li) ； Li－e－=Li＋；
（2）LiOH溶液中的阳离子有Li+和H+，由于氧化性H+＞Li+，正极上是水电离出的H+放电，故正极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，正极产生无色气体，
故答案为：有无色气体产生； 2H2O＋2e－=2OH－＋H2↑；
（3）在原电池的放电过程中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，所以OH-会向负极移动，
故答案为：负极。
【点睛】原电池的正极发生还原反应，负极发生氧化反应；电子由负极流出经过导线流向正极；溶液中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。
21． 放热 ACD 变大 正 2H++2e-=H2↑ 铁电极经导线流向铜电极 断裂 吸收 形成 释放
【详解】(1)由图示可知：反应物的能量比生成物的高，发生反应时多余的能量会释放出来，因此该反应是放热反应；
(2) A．改铁片为铁粉，会使反应物接触面积增大，反应速率加快，A符合题意；
B．改稀硫酸为98%的浓硫酸，由于在室温下Fe遇浓硫酸，在金属Fe的表面会被浓硫酸氧化而产生一层致密的氧化物保护膜，阻止金属的进一步氧化，即发生钝化现象，因此反应速率不能加快，反而会减慢，B不符合题意；
C．升高温度，物质内能增加，反应速率加快，C符合题意；
D．使用催化剂，能够降低反应的活化能，反应速率大大加快，D符合题意；
故合理选项是ACD；
(3)若将上述反应设计成原电池，则化学反应速率会变大；
铜为原电池某一极材料，由于金属活动性：Fe＞Cu，则Fe为负极，Cu为正极。在正极上，溶液中的H+得到电子，被还原产生H2，故正极的电极反应式为：2H++2e-=H2↑；
在外电路中电子由负极经导线流向正极，即电子的移动方向为铁电极经导线流向铜电极；
(4)①在反应过程中，反应物的化学键断裂需吸收能量；
②生成物的化学键形成会释放能量。
22．(1) 化学能转化为热能 CO2
(2) 催化 H2O 3H2 + 2Mg2Cu3MgH2+MgCu2 MgH2+ 2H2O=2Mg (OH)2+H2↑ 分子种类是否发生变化
(3)B
【分析】根据物质的性质表现及火箭能量需要判断，物质的能量转化形式，利用方程式遵从原子守恒进行判断某一物质；根据物质在反应中的作用判断，第一步反应是产物，第二步反应是反应物，则该物质做催化剂，起催化作用；根据判断反应物和产物利用原子守恒可以配平化学方程式。
(1)
根据燃料的作用判断利用化学反应进行能量转化，其转化方式为化学能转化为热能；根据原子守恒进行判断X的化学式为CO2；故答案为：化学能转化为热能，CO2。
(2)
I．根据题目信息分解水制氢气及反应图中铁酸锌的循环使用判断，铁酸锌起催化作用，该循环制氢中不断消耗的物质的是水，故答案为：催化，H2O；II．根据右侧图中进入的物质和出来的物质判断反应物和生成物，利用原子守恒进行配平得方程式为： 3H2 + 2Mg2Cu3MgH2+MgCu2；氢化物MgH2与水反应生成一种碱，并释放出H2，其化学方程式为MgH2+ 2H2O=2Mg (OH)2+H2↑；故答案为： 3H2 + 2Mg2Cu3MgH2+MgCu2 ，MgH2+ 2H2O=2Mg (OH)2+H2↑；III．氢气在氧气中燃烧生成水分子，变化I和变化II的本质区别是分子种类是否发生变化，故答案为：分子种类是否发生变化；
(3)
氦-3其中的3表示的是质量数为3，质子数是2，核外电子数也为2，中子数为1，因为是稀有气体，故性质不活泼，故选B。
【点睛】此题考查物质在变化中能量的变化，反应方程式的配平，氢气能源的制取、储存等涉及的反应，利用反应过程中物质在反应中的作用判断其性质。
23． 3X+Y 2Z 0.05 ADEF b
【分析】(1)结合图象，根据物质的量的变化判断反应物和生成物，根据物质的量的变化之比等于化学计量数之比书写方程式；
(2)根据v=计算反应速率；
(3)影响化学反应速率的因素有浓度、温度、压强、催化剂以及固体表面积、溶剂等因素，以此解答该题；
(4)容器为绝热容器(与外界无热交换)，该反应为放热反应，相当于对体系加热，根据温度对反应速率的影响分析。
【详解】(1)由图象可以看出，反应中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，且达到平衡时，△n(X)：△n(Y)：△n(Z)=0.3mol：0.1mol：0.2mol=3：1：2，则反应的化学方程式为：3X+Y 2Z ；
(2)反应开始至2min时Z的平均反应速率为：v(Z)==0.05mol/(L min)，；
(3)A．升高温度，反应速率加快，故A正确；
B．减小物质X的物质的量，X的浓度减小，反应速率速率减慢，故B错误；
C．减小压强，反应速率减慢，故C错误；
D．增加物质Z的物质的量，体系中Z的浓度增大，反应速率加快，故D正确；
E．缩小容积相当于增大压强，反应速率加快，故E正确；
F．使用效率更高的催化剂，反应速率加快，故F正确；
答案选ADEF；
(4)若上述容器为绝热容器(与外界无热交换)，该反应为放热反应，相当于对体系加热，升高温度反应速率加快，则缩短达到平衡所用的时间，答案选b。
答案第1页，共2页
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