2.1.1 课时作业
踩点训练
1．(双选)有的化学反应进行得很快，几乎在瞬间即可完成，如产生美丽焰火的反应；有的化学反应进行得比较缓慢，如金属的锈蚀；还有一些化学反应进行极其缓慢，如塑料的自行分解。为了表示化学反应的快慢，我们引入了化学反应速率。已知反应4NH3＋5O2===4NO＋6H2O，在5 L的密闭容器中进行，半分钟后NO的物质的量增加了0.3 mol，则此反应的平均速率为( )
A．v(O2)＝0.01 mol·(L·s)－1
B．v(NO)＝0.08 mol·(L·s)－1
C．v(H2O)＝0.003 mol·(L·s)－1
D．v(NH3)＝0.002 mol·(L·s)－1
【解析】 先求出NO的反应速率，然后运用“化学反应速率之比等于化学方程式中各物质前的计量数之比”求出其他物质的反应速率。
根据题意计算得v(NO)＝0.002 mol·(L·s)－1
因v(O2)?：v(NO)＝5?：4
故v(O2)＝0.0025 mol·(L·s)－1
同理v(H2O)＝0.003 mol·(L·s)－1
v(NH3)＝0.002 mol·(L·s)－1。
【答案】 CD
2．已知反应A＋3B===2C＋D在某段时间以A的浓度变化表示的化学反应速率为1 mol·L－1·min－1，则此段时间内以C的浓度变化表示的化学反应速率为( )
A．0.5 mol·L－1·min－1
B．1 mol·L－1·min－1
C．2 mol·L－1·min－1
D．3 mol·L－1·min－1
【解析】 根据A的变化量，求出其他物质的变化量，然后根据定义进行求解。
【答案】 C
3．下列化学反应需要加快化学反应速率的是( )
A．钢铁的腐蚀 B．食物腐烂
C．工业炼钢 D．塑料老化
【解析】 钢铁的腐蚀、食物腐烂 、塑料老化，都需要减慢化学反应速率，否则就会造成材料的损耗与浪费。工业炼钢则需要加快化学反应速率。
【答案】 C
4．下列反应能够瞬间完成的是( )
A．硝酸与铜反应
B．HNO3(aq)与NaOH(aq)的反应
C．当照H2与O2的混合物
D．铜绿的生成
【解析】 溶液中发生的离子反应，能够瞬间完成。HNO3与Cu的反应虽然剧烈，但接触不完全，也不能瞬间完成。光照H2与O2的混合物不反应，铜绿的生成是缓慢锈蚀的结果。
【答案】 B
5．氨气分解反应在容积为2 L的密闭容器内进行。已知起始时氨气的物质的量为4 mol,5秒末为2.4 mol，则用氨气表示该反应的速率为( )
A．0.32 mol/(L·s) B．0.16 mol/(L·s)
C．1.6 mol/(L·s) D．0.8 mol/(L·s)
【解析】 化学反应速率是用单位时间内某物质浓度的变化来表示，其中“单位时间”和“物质浓度的变化”两个因素必须同时考虑缺一不可，若忽略了“单位时间”只考虑氨气的物质的量的变化，会误选C，只考虑氨气的浓度的变化，会误选D。若将反应速率误认为是以单位时间内物质的物质的量变化来表示，会误选A。正确的计算是：v(NH3)＝＝0.16 mol/(L·s)。
【答案】 B
6．在下列四种反应条件下，锌和盐酸反应速率最快的是( )
A．20℃时，将锌片放入0.01 mol·L－1的稀盐酸中
B．20℃时，将锌片放入0.1 mol·L－1的稀盐酸中
C．50℃时，将锌片放入0.01 mol·L－1的稀盐酸中
D．50℃时，将锌片放入0.1 mol·L－1的稀盐酸中
【解析】 反应温度越高，盐酸的浓度越大，反应速率越快。
【答案】 D
7．通过控制或改变反应条件可以加快、减缓甚至阻止反应的进行，使化学反应有利于人类的生存和提高生活质量。下列各图所示的措施中，能加快化学反应速率的是( )
【解析】 铁门表面喷漆可以减缓铁门被氧化生锈的速率，A选项不符合；橡胶中加炭黑既可减缓橡胶老化的速率，又可增大橡胶的耐磨性，B选项不符合；扇子扇煤炉火可以增大炉内空气流动的速率，使炉内单位时间内通过氧气的量增大，加快煤的燃烧速率，C选项符合；木质电线杆表面烤焦后会形成一层常温下化学性质非常稳定的木炭，减缓土壤中木质电线杆的腐烂速率，D选项不符合。
【答案】 C
8．实验探究
实验题目
双氧水分解反应
实验步骤
在一支试管中加入2～3 mL约5%的H2O2，然后滴加1～2滴1 mol·L－1的FeCl3溶液
待试管中产生大量气泡时，用带火星的火柴梗检验产生的气体
实验现象
用化学方程式解释实验现象
【答案】
实验现象
产生大量气泡
带火星的火柴梗复燃
用化学方程式解释实验现象
2H2O22H2O＋O2↑
9．把除去氧化膜的镁条投入到盛有少量稀盐酸的试管中，发现氢气发生的速率变化情况如图所示。其中t1～t2速率变化的主要原因是______________________________；t2～t3速率变化的主要原因是____________________。
【解析】 Mg与HCl溶液的反应是放热反应，该反应中并存两个影响化学反应速率的外因：一是反应放出的热能使反应体系温度升高，化学反应速率增大；二是反应使HCl物质的量浓度减小，化学反应速率减小。由图像可知，在t1～t2的时间内温度变化是影响化学反应速率的主要外因，在t2～t3的时间内，HCl物质的量浓度的变化是影响化学反应速率的主要外因。
【答案】 反应是放热反应，温度升高使化学反应速率提高 HCl物质的量浓度变小使化学反应速率降低
巩固提升
1．下列实验中，反应速率加快是由催化剂引起的是( )
A．在炭粉中加入KClO3，点燃时燃烧更为剧烈
B．锌与稀硫酸反应中加入少量浓硫酸而使反应放出H2的速率加快
C．双氧水中加入少量MnO2，可迅速放出气体
D．固态FeCl3和固体NaOH混合后，加入水能迅速产生沉淀
【解析】 A中，速率加快的原因是KClO3分解产生的O2助燃；B中，增大硫酸浓度；C中，MnO2是双氧水分解的催化剂；D中，水的加入，使固体溶解，增大了物质的接触面积。
【答案】 C
2．下列措施对增大反应速率明显有效的是( )
A．Al在氧气中燃烧生成Al2O3，将铝粉改为铝片
B．Fe与稀硫酸反应制取H2时，改用质量分数为98.3%的浓硫酸
C．Zn与稀硫酸反应时，适当提高溶液的温度
D．Na与水反应时增大水的用量
【解析】 A项减小了固体表面积，反应速率减小；B项改用98.3%浓硫酸会使铁钝化；C项升温，化学反应速率增大；D项增加水的用量不会提高反应速率。
【答案】 C
3．下列四支试管中，过氧化氢分解产生氧气的化学反应速率最大的是( )
试管
温度
过氧化氢浓度
催化剂
A
室温(25℃)
12%
有
B
水浴加热(50℃)
4%
无
C
水浴加热(50℃)
12%
有
D
室温(25℃)
4%
无
【解析】 温度越高反应速率越大，浓度越高反应速率越大，使用催化剂可以大大提高反应速率。故选C。
【答案】 C
4．对于反应4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2，试回答下列有关问题：
(1)常选用哪些物质的浓度的变化来表示该反应的反应速率？________。
(2)4 s内，生成SO2的速率为0.4 mol·(L·s)－1时，O2减少的速率是________。
(3)测得4 s后O2的浓度为2.8 mol·L－1，则开始时O2的浓度为________。
【解析】 (1)因为FeS2、Fe2O3为固体，O2、SO2为气体，故可用O2、SO2来表示该反应的反应速率。
(2)v(O2)＝v(SO)2＝×0.4 mol·(L·s)－1＝0.55 mol·(L·s)－1。
(3)4 s内O2的浓度减少了0.55 mol·L－1·s－1×4 s＝2.2 mol·L－1，故开始时O2的浓度为2.8 mol·L－1＋2.2 mol·L－1＝5 mol·L－1。
【答案】 (1)O2、SO2 (2)0.55 mol·(L·s)－1
(3)5.0 mol·L－1
5．将等物质的量的A、B混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)??xC(g)＋2D(g)，经5 min时，测得D的浓度为0.5 mol·L－1，c(A)?：c(B)＝3?：5，C的平均反应速率是0.1 mol·(L·min)－1。回答下列问题：
(1)5 min内A的平均反应速率为________________________________
mol·(L·min)－1。
(2)x＝________。
(3)开始B的浓度为________mol·L－1。
【解析】 5 min时D的浓度为0.5 mol·L－1，则D的平均反应速率v(D)＝＝0.1 mol·(L·min)－1，即v(C)＝v(D)，由反应速率之比等于化学计量数之比可知x＝2。同理可知v(A)＝0.15 mol·(L·min)－1；v(B)＝0.05 mol·(L·min)－1。由此可知在5 min内A的浓度减少量为0.75 mol·L－1；B的浓度减少0.25 mol·L－1；假设A、B的起始浓度为x，可得＝，解得x＝1.5 mol·L－1。
【答案】 (1)0.15 (2)2 (3)1.5
6．下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据：
实验序号
金属质量/g
金属状态
c(H2SO4) /mol·L－1
V(H2SO4) /mL
溶液温度/℃
金属消失的时间/s
反应前
反应后
1
0.10
丝
0.5
50
20
34
500
2
0.10
粉末
0.5
50
20
35
50
3
0.10
丝
0.7
50
20
36
250
4
0.10
丝
0.8
50
20
35
200
5
0.10
粉末
0.8
50
20
36
25
6
0.10
丝
1.0
50
20
35
125
7
0.10
丝
1.0
50
35
50
50
8
0.10
丝
1.1
50
20
34
100
9
0.10
丝
1.1
50
30
44
40
分析上述数据，回答下列问题：
(1)实验4和5表明，________对反应速率有影响，________反应速率越快，能表明同一规律的实验还有________(填实验序号)；
(2)实验1、3、4、6、8表明反应物浓度对反应速率产生影响，能表明同一规律的实验还有________(填实验序号)；
(3)本实验中影响反应速率的其他因素还有________，其实验序号是6和________，8和________。
(4)实验中的所有反应，反应前后溶液的温度变化值(约15℃)相近，推测其原因：__________________________________________。
【解析】 (1)实验4和5的差别是金属的状态，即固体的表面积影响化学反应速率，且表面积越大，反应速率越大，实验中1和2也能说明该规律。
(2)实验中1、3、4、6、8表明浓度对化学反应速率的影响，另外2和5也可证明该规律。
(3)除固体表面积、反应物的浓度对反应速率有影响，实验6和7,8和9还表明温度对反应速率的影响。
(4)实验中可能是H2SO4过量，金属完全反应，放出的热量相等，使反应前后溶液的温度变化值相近。
【答案】 (1)固体反应物的表面积 表面积越大 1和2
(2)2和5
(3)反应温度 7 9
(4)可能是稀硫酸过量，金属完全反应，放出的热量相等，所以使反应前后溶液的温度变化值相近
课件33张PPT。踩点训练
1．下列各组反应互为可逆反应的是( )
①2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O
CO2＋H2O＋Na2CO3===2NaHCO3
②SO2＋H2O===H2SO3
H2SO3===SO2↑＋H2O
③2SO2＋O22SO3
2SO32SO2＋O2
④NH3＋HCl===NH4Cl
NH4ClNH3↑＋HCl↑
A．①② B．②③
C．③④ D．①④
【解析】 ①、④中两反应的条件不相同，不互为可逆反应。
【答案】 B
2．在一定条件下，反应2A(g)＋2B(g)3C(g)＋D(g)达到平衡状态的标志是( )
A．单位时间内生成2 n mol A，同时生成n mol D
B．容器内压强不随时间而变化
C．单位时间内生成n mol B，同时消耗1.5 n mol C
D．容器内混合气体密度不随时间而变化
【解析】 正逆反应同时在进行，单位时间内生成2n mol A，同时生成n mol D，A正确；C中单位时间内生成n mol B，同时消耗1.5 n mol C，说明反应在逆向进行，不是平衡状态，C错误；因为本反应反应前后气体总体积不变，不论反应开始进行，还是达到平衡，体系的压强始终不变，B错误；本反应是一个气态反应，在恒容条件下，混合气体的密度无论起始还是达到平衡，始终不变，D错误。
【答案】 A
3．已知汽车尾气无害化处理反应为2NO(g)＋2CO(g) N2(g)＋2CO2(g)。下列说法不正确的是( )
A．升高温度可使该反应的逆反应速率降低
B．使用高效催化剂可有效提高正反应速率
C．反应达到平衡后，NO的反应速率保持恒定
D．单位时间内消耗CO和CO2的物质的量相等时，反应达到平衡
【解析】 升温，无论是正反应，还是逆反应，速率均加快，A项错；催化剂可以加快化学反应速率，B项正确；达到平衡后，各组分的速率保持不变，C项正确；由于CO和CO2的化学计量数相等，故当两者同时消耗的量相等时，反应即达平衡，D项正确。
【答案】 A
4．硫酸是一种重要的化工产品，硫酸的消耗量常被视为一个国家工业发达水平的一种标志。目前的重要生产方法是“接触法”，有关接触氧化还原反应2SO2＋O22SO3的说法不正确的是( )
A．该反应为可逆反应，故在一定条件下二氧化硫和氧气不可能全部转化为三氧化硫
B．达到平衡后，反应就停止了，故正、逆反应速率相等且均为零
C．一定条件下，向某密闭容器中加入2 mol SO2和1 mol O2，则从反应开始到达平衡的过程中，正反应速率不断减小，逆反应速率不断增大，某一时刻，正、逆反应速率相等
D．在利用上述反应生产三氧化硫时，要同时考虑反应所能达到的限度和化学反应速率两方面的问题
【解析】 对于可逆反应来说，在一定条件下反应物不可能全部转化为产物，反应只能进行到一定程度即达到平衡时为一定条件下的最大限度。在达到平衡的过程中，正反应速率不断减小，逆反应速率不断增大，最终正、逆反应速率相等，即达到平衡。此时，反应物和生成物的浓度都不再随时间的延长而发生变化，但反应并没有停止，正、逆反应都依然在进行着。
【答案】 B
5．高炉炼铁的主要反应是
2C(焦炭)＋O2(空气)===2CO(放热)
Fe2O3＋3CO===2Fe＋3CO2
炼制1 t生铁所需焦炭的实际用量，远高于按照化学方程式计算所需的量，且从高炉中出来的气体中含有没有利用的CO气体。对该原因解释正确的是( )
A．CO与铁矿石接触不充分
B．增加高炉的高度可解决这个问题
C．反应难以“完全”进行彻底
D．反应中未使用催化剂
【解析】 很多化学反应不能按化学方程式的计量关系完全反应，故选C项。增加高炉高度与反应是否完全进行无关，B项错。A、D项只与速率有关系，所以A、D项也错误。
【答案】 C
6．在5 mL 0.1 mol·L－1KI溶液中滴加0.1 mol·L－1FeCl3溶液5～6滴后，再进行下列实验，其中可证明FeCl3溶液和KI溶液的反应是可逆反应的实验是( )
A．再滴加AgNO3溶液，观察是否有AgI沉淀产生
B．加入CCl4振荡后，观察下层液体颜色
C．加入CCl4振荡后，取上层清液，滴加AgNO3溶液，观察是否有AgCl沉淀产生
D．加入CCl4振荡后，取上层清液，滴加KSCN溶液，观察是否有血红色
【解析】 KI溶液与FeCl3溶液反应的离子方程式为：2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2，根据题目条件可知KI溶液过量，则Fe3＋应完全反应，所以要证明该反应为可逆反应，只需证明有Fe3＋存在即可，可以用KSCN溶液检验。
【答案】 D
7．哈伯因发明了由氮气和氢气合成氨气的方法而获得1918年诺贝尔化学奖。现向一密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2，在一定条件下使该反应发生，有关说法正确的是( )
A．达到化学平衡时，N2将完全转化为NH3
B．达到化学平衡时，N2、H2和NH3的物质的量浓度一定相等
C．达到化学平衡时，N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化
D．达到化学平衡时，N2、H2和NH3的物质的量浓度总在变化
【解析】 合成氨反应N2＋3H22NH3是一个可逆反应，反应不可能进行到底；化学平衡是一种动态平衡，达到化学平衡状态的有两个标志：①各组分的浓度不再发生变化；②正反应和逆反应的速率相等，但是都不等于零。
【答案】 C
8．2 mol H2和3 mol I2蒸气在持续加热的条件下使它们充分反应，反应后HI的物质的量是( )
A．4 mol B．小于4 mol
C．6 mol D．大于6 mol
【解析】 在一定的条件下，H2与I2化合反应是一个可逆反应：H2(气)＋I2(气) 2HI(气)。反应物中碘蒸气是过量的，若2 mol H2都完全反应，则可以生成4 mol HI，但是氢气的转化率不可能为100%，所以HI的物质的量小于4 mol。
【答案】 B
9．假设某化学反应的反应过程如图所示。观察分析，符合图中变化的化学反应为
( )
A．A2＋3B22AB3
B．2AB2＋B22AB3
C．2A2B＋5B2===4AB2
D．2AB2＋B2===2AB3
【解析】 首先根据图示及选项可以判断出该反应中只有两种元素参加反应，小黑球表示B原子，大白球表示A原子，所以反应物是B2和AB2，生成物是AB3，再结合反应后B2和AB2都有剩余，说明该反应为可逆反应，写出方程式配平即得B选项正确。
【答案】 B
巩固提升
1．在200℃时，将a mol H2(g)和b mol I2(g)充入到体积为V L的密闭容器中，发生反应：
I2(g)＋H2(g)??2HI(g)。
(1)反应刚开始时，由于c(H2)＝________，c(I2)＝________，而c(HI)＝________，所以化学反应速率________最大，而________最小(为零)。
(2)随着反应的进行，反应混合物中各组分浓度的变化趋势为c(H2)________，c(I2)________，c(HI)________，从而化学反应速率v(正)________，v(逆)________。
(3)当反应进行到v(正)与v(逆)________时，此可逆反应就达到了最大限度，若保持外界条件不变时，混合物中各组分的物质的量、物质的量浓度、质量分数、体积分数、反应物的转化率和生成物的产率及体系的总压强都将________。
【解析】 反应开始时，c(H2)和c(I2)为最大值，正反应速率最大，由于此时没有HI，逆反应速率最小为0，随着反应进行c(H2)和c(I2)越来越小，正反应速率越来越小，逆反应速率逐渐变大，直到平衡时，v(正)＝v(逆)。
【答案】 (1) mol/L mol/L 0 v(正) v(逆)
(2)减小 减小 增大 减小 增大
(3)相等 保持不变
2．在2 L密闭容器内，800℃时反应2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如下表：
时间(s)
0
1
2
3
4
5
n(NO)(mol)
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
(1)上述反应________(填“是”或“不是”)可逆反应，在第5 s时，NO的转化率为________。
(2)如图中表示NO2变化曲线的是________。用O2表示0～2 s内该反应的平均速率v＝__________。
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是________。
a．v(NO2)＝2v(O2)
b．容器内压强保持不变
c．v逆(NO)＝2v正(O2)
d．容器内密度保持不变
【解析】 (1)该反应是可逆反应，5 s时，NO转化率为：×100%＝65%。
(2)由平衡体系2NO(g)＋O2(g)??2NO2(g)知，NO2为生成物，在0 s时，c(NO2)＝0 mol·L－1，随反应的进行，c(NO2)逐渐增大，当达到平衡时，c(NO2)＝－＝0.0065 mol·L－1，故表示NO2变化曲线的为b。
v(NO)＝＝＝＝0.003 mol·(L·s)－1，则v(O2)＝v(NO)＝0.0015 mol·(L·s)－1。
(3)a项中未指明正、逆反应速率，故无法说法该反应是否达到平衡状态；由于该反应是前后气体体积不相等的反应，当容器内压强保持不变时，说明该反应已达到平衡状态，故b项正确；c项中已说明正、逆反应速率相等，故说明该反应已达到平衡状态；由于气体总质量不变，气体总体积也不变，因此，无论该反应是否达到平衡，容器内密度总保持不变，故d项无法说明该反应是否达到平衡状态。
【答案】 (1)是 65% (2)b 1.5×10－3mol/(L·s)
(3)b、c
3．甲、乙两个研究小组决定用实验探究的方法证明化学反应具有一定的限度，在一定条件下会达到“平衡状态”。
(Ⅰ)甲组：取5 mL 0.1 mol/L的KI溶液于试管中，滴加0.1 mol/L的FeCl3溶液2 mL，发生如下反应：2I－＋2Fe3＋===2Fe2＋＋I2。为了证明该反应具有一定的限度，他们设计了如下实验：①取少量反应液，滴加AgNO3溶液，发现有少量的黄色沉淀(AgI)生成，证明反应物没有反应完全；②再取少量反应液，加入少量CCl4，振荡，发现CCl4层显浅紫色，证明萃取到了I2，即有I2生成。结合①②的结论，他们得出该反应具有一定的可逆性，在一定条件下会达到反应限度。
(1)指导老师指出他们上述实验中①不合理，你认为原因是____________________________，改进的方法是________________________。
(2)有人认为步骤②适合检验生成I2较多的情况，还有一种简单的方法可以灵敏地检验是否生成了I2，这种方法是__________________________________。
(Ⅱ)乙组：取4 mL 1 mol/L的CaCl2溶液于试管中，发现滴入1 mol/L的Na2SO4溶液6 mL后已经观察不到有白色沉淀产生了，发生的反应是：Na2SO4＋CaCl2===CaSO4↓＋2NaCl。请设计一个简单的实验，确认上述反应具有可逆性和反应限度，简要列出实验步骤和结论：______________________________________________________________________________。
【解析】 要探究化学反应的可逆性，可以在某一反应物相对过量的前提条件下，检验另一种反应物和某种生成物都存在，从而证明化学反应没有彻底进行，即化学反应有一定的可逆性和反应限度。
(Ⅰ)甲组：为了证明2I－＋2Fe3＋===2Fe2＋＋I2具有一定的可逆性和反应限度，则应该检验反应体系中存在I－、Fe3＋、Fe2＋和I2四种微粒。从反应物的量的角度考虑，I－相对过量，所以不能检验I－。为了检验方便、典型，只需检验溶液中存在Fe3＋和I2即可，分别用KSCN溶液、淀粉溶液(或CCl4萃取)等合理方法。
(Ⅱ)乙组：从反应的量的角度考虑，Na2SO4溶液相对过量，若反应没有可逆性，则Ca2＋完全沉淀，但是若该反应具有一定的可逆性和反应限度，则Ca2＋没有完全沉淀。可以在溶液中加入Na2CO3溶液来沉淀未反应的Ca2＋。因为SO相对过量，所以不能用来检验SO的存在来证明该反应的可逆性。
【答案】 (Ⅰ)(1)该反应中KI溶液相对过量，不能直接检验是否存在I－
取少量反应液，滴加KSCN溶液，若溶液变血红色，则可以证明Fe3＋没有反应完全
(2)取少量反应液，滴加淀粉溶液，若溶液变蓝，则可以证明生成了I2
(Ⅱ)将混合液过滤，在滤液中加入1 mol/L的Na2CO3溶液，若产生白色沉淀，说明该反应有一定的可逆性和反应限度，不能完全进行到底
课件36张PPT。2.2 课时作业
踩点训练
1．下列燃料不属于化石燃料的是( )
A．煤 B．石油
C．水煤气 D．天然气
【答案】 C
2．下列反应中能量变化与其他三项不相同的是( )
A．铝粉与氧化铁的反应
B．氯化铵与消石灰的反应
C．锌片与稀硫酸的反应
D．钠与冷水的反应
【解析】 铝热反应、金属和水或酸反应都是放热反应，而铵盐和碱反应则属于吸热反应。故选B。
【答案】 B
3．下列化学反应既属于氧化还原反应又属于放热反应的是( )
A．铝片和稀盐酸反应
B．氢氧化钡晶体和氯化铵晶体
C．灼热的碳与CO2反应
D．氧化钙和水的反应
【答案】 A
4．下列反应中，生成物的总能量大于反应物总能量的是( )
A．氢气在氧气中燃烧
B．铁丝在氧气中燃烧
C．硫在氧气中燃烧
D．焦炭在高温下与水蒸气反应
【答案】 D
5．关于化学反应中的能量变化，下列说法不正确的是( )
A．化学反应中的能量变化，除热量之外，还可以是光能、电能
B．化学反应中的能量变化，服从能量守恒定律
C．所有的燃烧反应都是放热反应
D．在一个确定的化学反应中，反应物的总能量总是高于生成物的总能量
【解析】 在吸热反应中反应物总能量低于生成物总能量，在放热反应中反应物总能量高于生成物总能量。
【答案】 D
6．在相同温度和压强下，将等质量的硫分别在足量的纯氧气、空气中燃烧，设前者放出的热量为Q1，后者放出的热量为Q2，则Q1与Q2的相对大小判断正确的是( )
A．Q1＝Q2 B．Q1＞Q2
C．Q1＜Q2 D．无法判断
【解析】 等质量的硫在纯氧中和空气中放出的总能量相等，但在纯氧中燃烧剧烈、火焰明亮，一部分能量转化为光能，所以放出的热量Q1＜Q2。
【答案】 C
7．(双选)下列说法正确的是( )
A．需要加热方能发生的反应一定是吸热反应
B．放热反应在常温下一定很容易发生
C．判断一个反应是放热反应还是吸热反应主要由反应物和生成物所具有总能量的相对大小决定的
D．吸热反应发生过程中要不断从外界获得能量，放热反应发生过程中不再需要外界能量
【解析】 化学反应是放热还是吸热与反应条件无关，许多放热反应在常温下很难发生，需加热或点燃才会发生，因而A、B项错误。
【答案】 CD
8．“摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。吸食时将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动即会制冷。该化学物质是( )
A．氯化钠 B．固体硝酸铵
C．固体氢氧化钠 D．生石灰
【解析】 固体硝酸铵溶于水会吸收大量的热，使水的温度降低，B正确。
【答案】 B
9．下列说法正确的是( )
A．任何化学反应都伴随着能量的变化
B．H2O(g)―→H2O(l)该过程放出大量的热，所以该过程是化学变化
C．化学反应中能量的变化都表现为热量的变化
D．对于如图所示的过程，是吸收能量的过程
【解析】 任何化学反应都有能量的变化，但有能量变化的过程不一定是化学变化，如物质的三态变化，虽然存在能量变化，但不存在旧化学键的断裂与新化学键的形成，故不是化学变化，所以A项正确，B项错误；化学反应中能量变化的形式有多种，除热能外，还有光能、电能等，C项错误；由图象知，该过程中反应物的总能量大于生成物的总能量，故该过程中放出了能量，D项错误。
【答案】 A
10．胶状液氢(主要成分是H2和CH4)有望用于未来的运载火箭和空间运输系统。实验测得：101 kPa时，1 mol H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ的热量；1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2，放出890.3 kJ的热量。下列热化学方程式书写正确的是( )
A．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝＋890.3 kJ/mol
B．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－890.3 kJ/mol
C．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－890.3 kJ
D．2H2＋O2===2H2O ΔH＝－285.8 kJ/mol
【解析】 A项中该反应为放热反应，因而ΔH应该为负值；C项中ΔH的单位应该为kJ·mol－1；D项中没有标明各物质的状态。
【答案】 B
11.
如图所示，把试管放入盛有25 ℃的饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小片镁片，再滴入5 mL盐酸于试管中。试回答下列问题：
(1)实验中观察到的现象是____________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)产生上述现象的原因是_______________________________
________________________________________________________________________。
(3)写出有关反应的离子方程式：__________________________________
________________________________________________________________________。
(4)由实验推知，MgCl2溶液和氢气的总能量__________(填“大于”、“小于”或“等于”)镁片和盐酸的总能量。
【解析】 Mg与HCl反应放出热量，使烧杯中溶液温度升高，而Ca(OH)2的溶解度随着温度的升高而减小，故烧杯中有Ca(OH)2析出。当反应物总能量大于生成物总能量时，反应放出热量。
【答案】 (1)①Mg片上有大量气泡产生；②Mg片逐渐溶解；③烧杯中析出固体
(2)Mg与HCl反应产生氢气，该反应为放热反应；因Ca(OH)2的溶解度随着温度的升高而减小，故有Ca(OH)2固体析出
(3)Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑
(4)小于
巩固提升
1．下列说法中正确的是( )
A．在化学反应过程中，发生物质变化的同时不一定发生能量变化
B．生成物全部化学键形成时所释放的能量大于破坏反应物全部化学键所吸收的能量时，该反应为吸热反应
C．反应产物的总能量大于反应物的总能量时，反应吸热，ΔH>0
D．ΔH的大小与热化学方程式的计量系数无关
【解析】 化学反应过程中，既有物质的变化，又有能量的变化，A错；B项反应为放热反应，错误；ΔH的大小与化学计量数对应成正比，D错。
【答案】 C
2．下列对热化学方程式1/2H2(g)＋1/2I2(g)HI(g) ΔH＝＋26 kJ·mol－1的叙述中，正确的是( )
A．1 mol氢气和1 mol碘蒸气完全反应需要吸收26 kJ的热量
B．1个氢分子和1个碘分子完全反应需要吸收52 kJ的热量
C．1 mol H2(g)与1 mol I2(g)完全反应生成2 mol的HI气体需吸收52 kJ的热量
D．1 mol H2(g)与1 mol I2(g)完全反应放出26 kJ的热量
【解析】 在A、B、D三个选项中均未指明生成物的状态；AD则未将反应的化学计量数与ΔH正确对应起来；热化学方程式中各物质前的化学计量数并不是表示分子个数，B错误；且D将反应错认为是放热反应。
【答案】 C
3．甲硅烷(SiH4)是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃。
(1)甲硅烷中含有的化学键是________，其在固态时属于________晶体。
(2)已知室温下1 g甲硅烷自燃生成SiO2和水放出热量44.6 kJ，则其热化学方程式为______________________________________。
【解析】 (1)甲硅烷是非金属和非金属形成的化合物，属于共价化合物，其中只含共价键，在固态时依靠分子间作用力结合成分子晶体。
(2)1 mol SiH4完全燃烧，生成液态水放出的热量为44.6 kJ·g－1×32 g＝1 427.2 kJ。因此热化学方程式为：SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l)
ΔH＝－1 427.2 kJ·mol－1。
【答案】 (1)共价键 分子
(2)SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－1 427.2 kJ·mol－1
4．天然气的主要成分是CH4，甲烷燃烧时的能量变化如下图所示，已知1 mol H2O由气态变为液态时放出44 kJ的能量。请回答下述问题：
(1)甲烷燃烧生成液态水的热化学反应方程式为：
________________________________________________________________________。
(2)8 g CH4完全燃烧时生成液态水放出的热量是________kJ。
【解析】 由图知1 mol CH4完全燃烧生成气态水时放出热量为(882－80)kJ＝802 kJ，反应中生成2 mol气态水液化时放出热量44 kJ×2＝88 kJ，故ΔH＝－890 kJ·mol－1。
【答案】 (1)CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890 kJ·mol－1 (2)445
5．在一个小烧杯里加入约20 g已研磨成粉末的氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O]，将小烧杯放在事先已滴有3～4滴水的玻璃片上，然后向烧杯内加入约10 g氯化铵晶体，并立即用玻璃棒迅速搅拌。试回答下列问题：
(1)写出反应的化学方程式：__________________________________。
(2)实验中要立即用玻璃棒迅速搅拌的原因是________________________。
(3)如果实验中没有看到“结冰”现象，可能的原因是_________________________________________(答出三个或三个以上原因)。
(4)如果没有看到“结冰”现象，我们还可以采取哪些方案来说明该反应吸热？_____________________________________(答出两种方案)。
(5)“结冰”现象说明该反应是一个________(填“放出”或“吸收”)能量的反应。即断开旧化学键________(填“吸收”或“放出”的能量)________(填“>”或“<”)形成新化学键________(填“吸收”或“放出”)的能量。
(6)该反应在常温下就可以进行，说明________________________。
【解析】 本题考查了化学反应中的能量变化以及吸热反应、放热反应与反应条件的关系。反应放出或吸收的热量可以通过触觉感知，也可以通过温度计测量。
【答案】 (1)Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋8H2O＋2NH3·H2O
(2)使反应物充分混合，迅速发生反应，使体系的温度降低
(3)①反应物未进行快速搅拌；②玻璃片上滴加的水太多；③氢氧化钡晶体已部分失水；④环境温度太高；⑤试剂用量太少；⑥氢氧化钡晶体未研成粉末(其他答案合理均正确)
(4)第一种方案：在烧杯中的反应物中插入温度计，通过测量，发现反应后温度计的示数下降，说明反应是吸热反应；第二种方案：用皮肤感觉，感觉烧杯外壁很凉，说明此反应为吸热反应
(5)吸收 吸收 > 放出
(6)有的吸热反应不需要加热也可发生
课件37张PPT。2.3.1 课时作业
踩点训练
1．下列有关电池的说法不正确的是( )
A．手机上用的锂离子电池属于二次电池
B．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极
C．氢氧燃料电池可把化学能转化为电能
D．锌锰干电池中，锌电极是负极
【解析】 锂离子电池可以充电，能再次使用，属于二次电池，A项正确；铜锌原电池中，锌为负极，锌失去电子经外电路流向铜电极(正极)，B项错误；电池的实质即是化学能转化为电能，C项正确；锌锰干电池中，锌电极是负极，碳棒为正极，D项正确。
【答案】 B
2．①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。①②相连时，外电路电流从②流向①；①③相连时，③为正极；②④相连时，②上有气泡逸出；③④相连时，③的质量减少。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是( )
A．①③②④ B．①③④②
C．③④②① D．③①②④
【解析】 ①②相连时，外电路电流从②流向①，说明①为负极；①③相连时，①为负极；②④相连时，②上有气泡，说明④为负极；③④相连时，③的质量减少，说明③为负极。综上所述可知，这四种金属活动性由大到小的顺序为①③④②，选项B正确。
【答案】 B
3．某金属能和盐酸反应生成氢气，该金属与锌组成原电池时，锌为负极，则该金属可能为( )
A．铝 B．铜
C．铁 D．镁
【解析】 原电池的两极是活动性不同的材料，Zn为负极，正极材料应比Zn的活动性差，且能与盐酸反应放出H2。故选C。
【答案】 C
4．汽车的启动电源常用铅蓄电池，放电时的电池反应如下：PbO2＋Pb＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，根据此反应判断下列叙述中正确的是( )
A．PbO2是电池的负极
B．负极的电极反应式为：Pb＋SO－2e－===PbSO4
C．PbO2得电子，被氧化
D．电池放电时，溶液酸性增强
【解析】 铅蓄电池放电时，Pb为负极，电极反应为Pb－2e－＋SO===PbSO4，PbO2为正极，得电子发生还原反应，因消耗H＋，故酸性减弱，B正确。
【答案】 B
5．(双选)下列过程中，化学能变为电能的是( )
A．原电池供电
B．蓄电池充电
C．燃料电池放电
D．植物进行光合作用
【解析】 原电池供电(或放电)时，发生化学反应，产生电流，化学能变为电能；燃料电池也是原电池，A、C可选。蓄电池充电时，电能变为化学能。植物进行光合作用时，光能转变为化学能。
【答案】 AC
6．将铁片和银片用导线连接置于稀盐酸中，并经过一段时间后，下列叙述中正确的是( )
A．负极有Cl2逸出，正极有H2逸出
B．负极附近Cl－的浓度减小
C．正极附近Cl－的浓度逐渐增大
D．溶液中Cl－的浓度基本不变
【解析】 由题意应是Fe作负极Ag作正极构成原电池，应该是Ag片上产生H2，Fe片溶解，Cl－的浓度基本不变。故选D。
【答案】 D
7．关于如图所示装置的叙述，正确的是( )
A．铜是负极，铜片上有气泡产生
B．铜片质量逐渐减少
C．电流从锌片经导线流向铜片
D．氢离子在铜片表面被还原
【解析】 Zn、Cu、稀H2SO4形成的原电池中，Zn是负极，Zn－2e－===Zn2＋，锌片质量减轻，电子经导线流向铜片，铜片上，2H＋＋2e－===H2↑，有气泡产生，铜片是正极。
【答案】 D
8．下列事实不能用电化学理论解释的是( )
A．轮船水线以下的船壳上镶嵌有一定量的锌块
B．镀锌的铁制品比镀锡的铁制品耐用
C．铝片不用特殊方法保存
D．锌跟稀硫酸反应时，滴入少量硫酸铜溶液后，反应速率加快
【解析】 铝片不用特殊方法保存主要是因为在铝片的表面会生成一层致密的氧化物薄膜，防止它被进一步氧化，与电化学理论无关。
【答案】 C
9．(双选)某原电池的总反应方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，能实现该反应的原电池为( )
A．正极为Cu，负极为Fe，电解质为FeCl3溶液
B．正极为Fe，负极为Zn，电解质为Fe2(SO4)3溶液
C．正极为C，负极为Fe，电解质为Fe(NO3)3溶液
D．正极为Ag，负极为Fe，电解质为CuSO4溶液
【解析】 根据反应方程式可知，该原电池的电解质溶液含Fe2＋，且Fe为负极，正极材料应是比铁不活泼的金属或非金属，A、C项均符合。
【答案】 AC
10．原电池正极上的反应一定是( )
A．氧化反应
B．还原反应
C．氧化还原反应
D．有单质生成的反应
【解析】 原电池的正极上发生得电子的反应，是还原反应，但不一定有单质生成，如2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋。
【答案】 B
巩固提升
1．下列烧杯中盛放的都是稀硫酸，在铜电极上能产生气泡的是( )
【解析】 A构成原电池，且Cu作正极，溶液中H＋在铜电极上放电，产生H2。B、C中Cu、Ag都不能与稀硫酸反应，而D中形成断路会在锌电极上产生气泡。故选A。
【答案】 A
2．燃料电池是目前电池研究的热点之一。现有某课外小组自制的氢氧燃料电池，如图所示，a、b均为惰性电极。下列叙述不正确的是( )
A．a极是负极，该电极上发生氧化反应
B．b极反应是O2＋4OH－－4e－===2H2O
C．总反应方程式为2H2＋O2===2H2O
D．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
【解析】 依据原电池原理，注意电解质溶液参与反应。A项：a极通H2为负极，电极反应为：2H2＋4OH－－4e－===4H2O发生氧化反应；B项：b极通O2为正极，电极反应为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，B项不正确；C项：正负极电极反应式相加得总反应为2H2＋O2===2H2O；D项，氢氧燃料电池的能量高，且产物为水，对环境无污染，故是具有应用前景的绿色电源。
【答案】 B
3．如图所示装置，在盛有水的烧杯中，铁圈和银圈的相连处吊着一根绝缘的细丝，使之平衡。小心地向烧杯中央滴入CuSO4溶液。
(1)片刻后可观察到的现象是(指悬吊的金属圈)( )
A．铁圈和银圈左右摇摆不定
B．保持平衡状态不变
C．铁圈向下倾斜
D．银圈向下倾斜
(2)产生上述现象的原因是_______________________________________________
________________________________________________。
(3)写出反应的化学方程式：___________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】 首先铁圈可以与CuSO4发生氧化还原反应；Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu；其次是铁圈和银圈直接相连，电子可以顺利传递，所以可以构成原电池。其电极方程式为负极：Fe－2e－===Fe2＋，正极：Cu2＋＋2e－===Cu。铁溶解，铁圈减轻；生成的Cu沉积在银圈上，银圈增重。
【答案】 (1)D (2)加入CuSO4溶液后，构成Fe Ag原电池，铁溶解，质量减轻，Cu2＋在银圈上得电子，生成Cu沉积在银圈上，质量增加 (3)Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu
4．(2015·广州高一检测)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LiOH为电解质，使用时加入水即可放电。
总反应为2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑
(1)该电池的负极是________，负极反应是________。
(2)正极现象是______________________________________。
(3)放电时OH－向________移动(填“正极”或“负极”)。
【解析】 金属锂比铁活泼，作原电池的负极，电极反应式为Li－e－===Li＋，LiOH溶液中的阳离子有Li＋和H＋，由于氧化性H＋>Li＋，所以正极反应是2H＋＋2e－===H2↑，正极产生无色气体；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－向负极移动。
【答案】 (1)锂 Li－e－===Li＋
(2)有无色气体产生
(3)负极
5．A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸，如下图所示：
(1)A中反应的离子方程式为____________。
(2)B中Sn极的电极反应式为____________，Sn极附近溶液的pH____________(填“升高”、“降低”或“不变”)。
(3)C中被腐蚀的金属是____________，总反应式为____________。
【解析】 本题考查原电池的综合应用。A烧杯不符合原电池条件，属于金属与酸的反应；B、C装置构成了原电池 ，金属活动性：Zn>Fe>Sn，所以B中Fe为负极，被氧化；C中Zn为负极，被氧化。B烧杯中Fe失去电子，电子通过导线流向Sn极，Sn极上有气体产生，H＋浓度降低，pH升高。
【答案】 (1)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
(2)2H＋＋2e－===H2↑ 升高
(3)Zn Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
6．航天技术中使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便和不污染环境等特点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的电池反应总式都表示为：
2H2＋O2===2H2O。
(1)酸式氢氧燃料电池的电解质是酸，其负极反应可表示为：2H2－4e－===4H＋，则其正极反应表示为：________________________________________；
(2)碱式氢氧燃料电池的电解质是碱，其正极反应表示为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，则其负极反应可表示为：____________________________________。
【解析】 两电极的反应式相加即得电池反应总式，因此，用总电池反应减去某一电极的反应式，即得另一电极的反应式。酸式氢氧燃料电池，负极反应式：2H2－4e－===4H＋，电极总反应式：2H2＋O2===2H2O，则正极反应式：O2＋4H＋＋4e－===2H2O。碱式氢氧燃料电池，正极反应式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，电池总反应式：2H2＋O2===2H2O，则负极反应式：2H2＋4OH－－4e－===4H2O。
【答案】 (1)O2＋4H＋＋4e－===2H2O
(2)2H2＋4OH－－4e－===4H2O
a
课件46张PPT。2.3.2 课时作业
踩点训练
1．如图所示装配仪器，接通直接电源，电解饱和食盐水，则电解开始时，在碳棒和铁钉表面都有气体生成，其中碳棒表面生成的气体是( )
A．Cl2 B．O2
C．H2 D．HCl
【解析】 碳棒和电源的正极相连，是电解池的阳极，其电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，所以产生氯气。
【答案】 A
2．原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应分别是( )
A．氧化、还原 B．还原、氧化
C．氧化、氧化 D．还原、还原
【解析】 原电池的正极和电解池的阴极都发生还原反应，而原电池的负极和电解池的阳极都发生氧化反应。故选D。
【答案】 D
3．(双选)工业上用电解熔融氧化铝的方法冶炼金属铝，下列电极反应式正确的是( )
A．阴极：2H＋＋2e－===H2↑
B．阴极：Al3＋＋3e－===Al
C．阳极：4OH－＋4e－===2H2O＋O2↑
D．阳极：2O2－－4e－===O2↑
【解析】 因为电解的是熔融状态下的氧化铝，没有水的存在，所以电解液中没有H＋和OH－，只有Al3＋和O2－，Al3＋在阴极上放电变成Al，O2－在阳极上放电变成O2。故选BD。
【答案】 BD
4．以铂为阳极，铜为阴极，电解硫酸铜水溶液，在阳极和阴极上析出物质的质量比是( )
A．1?：8 B．8?：1
C．1?：4 D．4?：1
【解析】 由于用铂做阳极，因此电极不参与电解过程。电解硫酸铜溶液的电极反应：阴极：2Cu2＋＋4e－===2Cu，阳极：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O。得失电子数均为4 mol时，则阳极和阴极生成物分别为O2和Cu，其物质的量比为1?：2，化成质量比即为32?：(2×64)＝1?：4。
【答案】 C
5．X、Y、Z、M代表四种金属元素，金属X和Z用导线连接放入稀硫酸中时，X溶解，Z极上有氢气放出；若电解Y2＋和Z2＋共存的溶液时，Y先析出；又知M2＋的氧化性强于Y2＋。则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为( )
A．X>Z>Y>M B．X>Y>Z>M
C．M>Z>X>Y D．X>Z>M>Y
【解析】 金属X和Z用导线连接放入稀H2SO4中，形成原电池，X溶解说明金属活动性X>Z；电解Y2＋和Z2＋共存的溶液时，Y先析出，则金属活动性Z>Y；离子的氧化性越强，其单质的金属活动性越弱，则金属活动性Y>M，所以正确答案为A。
【答案】 A
6．按下图甲装置进行实验，若图乙中横坐标x表示流入电极的电子的物质的量，下列叙述不正确的是( )
A．E表示反应生成Cu的物质的量
B．E表示反应生成H2O的物质的量
C．F表示反应生成H2SO4的物质的量
D．F表示反应生成O2的物质的量
【解析】 装置中发生的电解反应为2CuSO4＋2H2O2Cu＋2H2SO4＋O2↑，当转移4 mol电子时，生成H2SO4和Cu都是2 mol，生成O2为1 mol，消耗H2O为2 mol，所以C项错误。
【答案】 C
7．取一定体积由等物质的量浓度的硫酸铜、硫酸铁组成的溶液，用石墨电极进行电解，电解时，阴极最先发生的反应为( )
A．Fe3＋＋e－===Fe2＋
B．2H＋＋2e－===H2↑
C．Fe2＋＋2e－===Fe
D．Cu2＋＋2e－===Cu
【解析】 混合液中含有Fe3＋、Cu2＋、H＋、Fe2＋等阳离子，阴极是按照阳离子的氧化性顺序放电的，氧化性强的离子先放电。阳离子的氧化物由强到弱的顺序为：Fe3＋>Cu2＋>H＋>Fe2＋，所以Fe3＋先放电。
【答案】 A
8．工业上用电解熔融的氯化钠的方法制取金属钠，试回答下列问题：
(1)金属钠在________极上产生。
(2)写出产生氯气的电极方程式________。
(3)该反应是否是离子反应________(填“是”或“不是”)，若是，则该反应的离子方程式为________(若不是则该空不填)。
【解析】 离子反应发生的前提条件是电解质必须电离出自由移动的离子，氯化钠熔融的状态下，能够电离出自由移动的离子Cl－和Na＋，所以该反应属于离子反应。其阳极反应方程式为：2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极反应方程式为：2Na＋＋2e－===2Na，总反应式为：2Na＋＋2Cl－2Na＋Cl2↑
【答案】 (1)阴 (2)2Cl－－2e－===Cl2↑
(3)是 2Na＋＋2Cl－2Na＋Cl2↑
9．根据下图，回答下列问题：
(1)闭合S1，装置属于____，锌极作____。
(2)闭合S2，装置属于________，锌极上的反应式为____________________________。
(3)闭合S3，装置属于________，总反应式为____________________________。
【解析】 (1)闭合S1时，无外加电源，装置属于原电池，Zn比Cu活泼，作电池的负极，其电极反应式为：Zn－2e－===Zn2＋；Cu片作电池的正极，其电极反应式为：2H＋＋2e－===H2↑，总反应为：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。
(2)闭合S2时，有外加电源，装置属于电解池，Zn片与电源的正极相连，是电解池的阳极，其电极反应式为：Zn－2e－===Zn2＋；Cu片与电源的负极相连，是电解池的阴极，其电极反应式为：2H＋＋2e－===H2↑，总反应为：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。
(3)闭合S3时，有外加电源，装置属于电解池，Zn片与电源的负极相连，是电解池的阴极，其电极反应式为：2H＋＋2e－===H2↑；铜片是电解池的阳极，电极反应式为：Cu－2e－===Cu2＋，总反应式为：Cu＋2H＋Cu2＋＋H2↑
【答案】 (1)原电池 负极 (2)电解池 Zn－2e－===Zn2＋
(3)电解池 Cu＋2H＋Cu2＋＋H2↑
巩固提升
1．滴有酚酞和氯化钠溶液的湿润滤纸分别做如下图甲、乙两个实验，能发现附近变成红色的电极是( )
A．a、c B．b、d
C．a、d D．b、c
【解析】 甲中构成原电池，b为正极，发生反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，乙中d极为阴极，发生反应2H＋＋2e－===H2↑，同时生成OH－，故b、d两极显碱性，滤纸呈红色。
【答案】 B
2．(双选)用惰性电极实现电解，下列说法正确的是( )
A．电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液pH不变
B．电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH－，故溶液pH减小
C．电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为2?：1
D．电解氯化铜溶液在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1?：1
【解析】 电解稀硫酸溶液，实质是电解水，硫酸溶液浓度增大，溶液pH减小；电解稀氢氧化钠溶液，也是电解水，NaOH溶液浓度增大，故溶液pH增大；电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物分别是H2和O2，两者的物质的量之比为2?：1；电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物分别是Cu和Cl2，两者的物质的量之比为1?：1。
【答案】 CD
3．(双选)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是( )
A．电能全部转化为化学能
B．粗铜接电源正极，发生氧化反应
C．溶液中Cu2＋向阳极移动
D．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
【解析】 电解精炼铜过程中电能转变为化学能的同时，部分电能转化为热能，A错；电解精炼铜时，粗铜作阳极，与电源正极相连，发生氧化反应，B对；电解过程中Cu2＋向阴极移动，C错；精铜中Ag、Pt、Au放电能力比铜弱，形成阳极泥，可以回收，D对。
【答案】 BD
4．从Cu2＋、Na＋、SO、Cl－四种离子中恰当地组成电解质，按下列要求进行电解：
(1)以碳棒为电极，使电解质质量减小，水量不变，进行电解，应采用的电解质是________；
(2)以碳棒为电极，使电解质质量不变，水量减少，进行电解，则采用的电解质是________；
(3)以碳棒为阳极，铁棒为阴极，使电解质和水量都减少，进行电解，则电解质是________。
【解析】 阳极都为惰性电极，(1)中相当于电解溶液中的电解质；(2)相当于电解水；(3)中既电解溶质又电解水。
【答案】 (1)CuCl2 (2)Na2SO4 (3)NaCl、CuSO4
5．电解原理在化学工业中有广泛应用。如图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。
请回答以下问题：
(1)若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则：
①电解池中X极上的电极反应式为_______________________________，
在X极附近观察到的现象是_____________________________。
②Y电极上的电极反应式为________，检验该电极反应产物的方法及现象是____________________________________。
(2)如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则：
①X电极的材料是________，电极反应式是__________________________________。
②Y电极的材料是________，电极反应式是__________________________________。
(说明：杂质发生的电极反应不必写出)
【解析】 (1)①依题意可知道是氯碱工业的原理，由电源的正负极可判断，X为阴极，电极反应式为：2H＋＋2e－===H2↑，由于H＋不断减少，溶液中OH－增多，滴入酚酞溶液会变红。②Y为阳极，电极反应式为：2Cl－－2e－===Cl2↑，氯气可以使湿润的淀粉KI试纸变蓝。(2)用电解方法精炼粗铜，要求纯铜作阴极，即X极，电极反应式为：Cu2＋＋2e－===Cu；粗铜作阳极，即Y极，电极反应式为：Cu－2e－===Cu2＋。
【答案】 (1)①2H＋＋2e－===H2↑ 放出气体、溶液变红
②2Cl－－2e－===Cl2↑ 把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色
(2)①纯铜 Cu2＋＋2e－===Cu ②粗铜 Cu－2e－===Cu2＋
6．如图所示，用a、b两惰性电极电解200 mLCuSO4溶液，通电一段时间后，当a极的质量不再增加时，取出洗净干燥后，发现质量增加了6.4 g。回答下列各问题：
(1)标出电源的正负极：c为________，d为________。
(2)b极上发生反应的电极反应式为：______________________________，溶液中总的反应方程式为__________________________；
(3)反应前CuSO4溶液的物质的量浓度为：________，反应后溶液中H＋的浓度为________(均不考虑溶液体积变化)。
【解析】 (1)a极质量增加，说明a极有Cu析出，应为阴极，故c为负极，d为正极。
(2)b极与电源的正极d相连，故b极为阳极，电极放电顺序：OH－>SO，所以电极反应式为：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑。溶液中总的反应方程式为：
2CuSO4＋2H2O2Cu＋2H2SO4＋O2↑。
(3)n(CuSO4)＝n(Cu)＝＝0.1 mol，则反应前c(CuSO4)＝＝0.5 mol·L－1。由电解的总反应方程式可知，c(H＋)＝2c(H2SO4)＝2c(CuSO4)＝1 mol·L－1。
【答案】 (1)负极 正极
(2)4OH－－4e－===O2↑＋2H2O
2CuSO4＋2H2O2Cu＋2H2SO4＋O2↑
(3)0.5 mol·L－1 1 mol·L－1
a
课件37张PPT。2.4 课时作业
1．下列变化过程中表示的能量转化关系错误的是( )
A．植物光合作用：光能→生物质能
B．电灯发光：电能→化学能
C．木柴烧饭：生物质能→热能
D．太阳能热水器：光能→热能
【解析】 电灯发光时主要将电能转化为光能，还有一部分转化为热能。
【答案】 B
2．石油资源的短缺制约着多个行业的发展。针对这一现象，某学习小组提出如下应对方案，你认为不够科学合理的是( )
A．采用电解水法制取无污染的氢能
B．完善煤液化制汽油的技术
C．研制推广以甲醇为燃料的汽车
D．进一步提高石油加工工艺
【解析】 用电解水法制取氢气要消耗大量的电能，不经济，所以A不正确。
【答案】 A
3．下列设备工作时，将化学能转化为热能的是( )
A
B
C
D
硅太阳能电池
锂离子电池
太阳能集热器
燃气灶
【解析】 硅太阳能电池工作时将光能转化为电能，A项错误；锂离子电池是化学电池，工作时将化学能转化为电能，B项错误；太阳能集热器工作时将光能转化为热能，C项错误；燃气灶工作时将化学能转化为热能，D项正确。
【答案】 D
4．下列选项中能说明乙醇作为燃料的优点的是( )
①燃烧时发生氧化反应 ②充分燃烧的产物不污染环境 ③乙醇是一种再生能源 ④燃烧时放出大量热量
A．①②③ B．①②④
C．①③④ D．②③④
【解析】 理想燃料应该从能源是否可以再生；单位质量的燃料燃烧放出热量的多少；是否环保等方面进行综合考虑。有机物燃烧时都发生氧化反应，并不是乙醇作为燃料的优点。
【答案】 D
5．(双选)人类对于能源的利用大致可以分为三个时代：柴草能源、化石能源、多能源时代。下列说法中正确的是( )
A．原始社会人类学会利用火，他们以天然气取暖，吃熟食，从事生产活动
B．目前我国广大农村生火做饭使用的都是化石原料
C．多能源时代指的是新能源时代，包括核能、太阳能、氢能
D．化石燃料的燃烧同样会产生污染
【解析】 原始社会以柴草为主要能源，A错误；我国广大农村做饭除了使用化石原料，还使用柴草、电能等，B错误；多能源时代指的是新能源时代，包括核能、太阳能、氢能等，C正确；化石燃料燃烧产生的硫的氧化物、烟尘，不完全燃烧产生的一氧化碳等都会造成污染，D正确。
【答案】 CD
6．下列关于能量转换的认识中，不正确的是( )
A．AgBr见光分解时，主要是光能转化为化学能
B．甲烷燃烧是将全部的化学能转化为热能
C．电池长时间使用会发热，说明部分化学能转变成热能
D．光合作用是将太阳能转化成化学能
【解析】 甲烷在氧气中剧烈燃烧，产生淡蓝色火焰，放出大量的热，所以该过程中除了将化学能转化为热能外，还有一部分化学能转化为光能。
【答案】 B
7．生物质能是绿色植物通过叶绿素将太阳能固化为化学能而贮存在生物质内部的能量，一直是人类赖以生存的重要能源。下列有关说法不正确的是( )
A．农村通过杂草和动物的粪便发酵制沼气，沼气的主要成分是甲烷
B．推广使用乙醇汽油，乙醇可由富含淀粉的谷物发酵产生
C．氢能可以通过电解海水，大量推广使用
D．开发生物质能有利于环境保护和经济可持续发展
【解析】 电解海水可制得H2，但成本高，不能大量推广使用。
【答案】 C
8．下列措施不符合节能减排的是( )
A．大力发展火力发电，解决电力紧张问题
B．在屋顶安装太阳能热水器为居民提供生活用热水
C．用石灰对煤燃烧后形成的烟气脱硫，并回收石膏
D．用杂草、生活拉圾等有机废弃物在沼气池中发酵产生沼气，作家庭燃气
【解析】 节能减排就是减少化石燃料的直接燃烧，如煤和石油等，开发利用太阳能、风能、潮汐能、核能等能源。因此A项中大力发展火力发电不符合节能减排的要求。
【答案】 A
9．矿物能源是现代人类社会赖以生存的重要物质基础。目前，世界矿物能源消耗的主要品种仍然以煤、石油、天然气为主。
(1)试以上述燃料各自的主要成分C、CnH2n＋2、CH4为代表，写出它们燃烧过程的化学方程式：________________、________________、________________。试比较，当三者质量相同时，对环境造成的不利影响最小的燃料是________。
(2)煤、石油、天然气又称为化石燃料，它们储存的能量来自绿色植物吸收的太阳能，绿色植物通过光合作用把太阳能转化成________能，光合作用的总反应式为：______________________________________________。
(3)光合作用释放的氧气来自于参加反应的哪种物质？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】 相同质量的C、CnH2n＋2、CH4，含碳量越高，生成CO或CO2的量相对来说越多，对环境的不利影响越大，对环境造成不利影响最小的是甲烷。
【答案】 (1)C＋O2CO2 2CnH2n＋2＋(3n＋1)O22nCO2＋2(n＋1)H2O CH4＋2O2CO2＋2H2O 甲烷
(2)化学 6CO2＋6H2OC6H12O6＋6O2
(3)水
巩固提升
1．(双选)下列有关生物质能的说法不正确的是( )
A．生物质能是可再生能源
B．生物质能来源于太阳能
C．焚烧生活垃圾发电是将生物质能直接转化为电能
D．玉米、高粱发酵制乙醇是生物质能的热化学转换
【解析】 生物质能来源于植物及其加工产品所贮存的能量，生物质能最终利用的结果：除释放能量外，产生无污染的CO2和H2O，通过植物的光合作用，重新将太阳能转化为生物质能，因此生物质能是可再生的新能源，A正确；光—生物质能的转化本质是光—化学能的转换，B项正确；焚烧生活垃圾发电的能量转化过程是：生物质能―→热能―→电能，C不正确；含淀粉较高的农作物发酵制燃料乙醇是生物化学转换，D不正确。
【答案】 CD
2．下列说法中不正确的是( )
A．电解水生成氢气和氧气时，电能转变成化学能
B．煤燃烧时化学能大部分转变成热能
C．绿色植物光合作用过程中太阳能转变成化学能
D．白炽灯工作时电能全部转变成光能
【解析】 电解过程是电能转化为化学能，A正确；煤燃烧时化学能大部分转变成热能，少部分化学能转化为光能，B正确；绿色植物的光合作用过程中太阳能转变成化学能，C正确；白炽灯工作时电能大部分转变成光能，少部分转变成热能，D不正确。
【答案】 D
3．为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想。
下列说法正确的是( )
A．H2O的分解反应是放热反应
B．氢能源已被普遍使用
C．2 mol H2O具有的总能量低于2 mol H2和1 mol O2的能量
D．氢气不易贮存和运输，无开发利用价值
【解析】 2H2O===2H2↑＋O2↑是吸热反应，说明2 mol H2O的能量低于2 mol H2和1 mol O2的能量。因由水制取H2耗能多且H2不易贮存和运输，所以氢能源利用并未普及，但发展前景广阔。
【答案】 C
4．(双选)自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源；需依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源。氢气是一种高效而没有污染的二级能源，它可以由自然界中大量存在的水来制取：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)(吸收能量)，下列叙述正确的是( )
A．电能是二级能源 B．水力是二级能源
C．天然气是一级能源 D．焦炉气是一级能源
【解析】 题设指出，只有自然界中以现成形式存在的能源才属于一级能源。据此，天然气应是一级能源。电能通常是由其他能源(如煤、石油等)产生的，属于二级能源。因此A和C两个选项正确。焦炉气是炼焦的产物，是从煤间接制取的，属于二级能源。水的情况则较为复杂，在直接利用水的动能和势能时，水力应属于一级能源；如果用水力发电，则发出的电能又应属于二级能源。这样，B、D不正确。
【答案】 AC
5．沼气是一种廉价的能源。农村富有大量的秸秆、杂草等废弃物，它们经微生物发酵之后，便可产生沼气，可以用来点火做饭。
(1)已知：(C6H10O5)n＋nH2O3nCO2＋3nCH4＋能量，该总反应可用于生产________。
(2)煤的主要成分是碳，写出煤和沼气中的主要成分燃烧过程的化学方程式______________________________________________________，并指出哪一种燃料对环境污染小________。
(3)若建立沼气发电站，可以实现把________能转化成电能。
【解析】 将植物的秸秆、叶、根等转化为沼气，既扩大肥源，又改善农村的卫生条件，而且燃料的利用率得以提高，还可以将生物质能转化为电能。
【答案】 (1)沼气
(2)C＋O2CO2，CH4＋2O2CO2＋2H2O 甲烷 (3)生物质
6．近年来某市政府率先在公交车和出租车中推行用天然气代替汽油作燃料的改革，取得了显著进展。走上街头你会发现不少公交车和出租车上有“CNG”的标志，代表它们是以天然气作为燃气的汽车。
(1)天然气是植物残体在隔绝空气的条件下，经过微生物的发酵作用而生成的，因此天然气中所贮藏的化学能最终来自于________。
(2)天然气的主要成分是________。
(3)天然气的主要成分是一种很好的燃料。已知4 g该主要成分完全燃烧生成CO2气体和液态水时放出222.5 kJ的热量，则上述成分燃烧的热化学方程式为________。
【解析】 化石燃料所贮藏的化学能最终都是来自于太阳能。天然气主要成分为CH4,1 mol CH4完全燃烧生成CO2和液态水放出能量为×16 g＝890 kJ。
【答案】 (1)太阳能
(2)CH4
(3)CH4(g)＋2O2(g)===2H2O(l)＋CO2(g)
ΔH＝－890 kJ·mol－1
7．分析下图，回答以下问题：
(1)电解水生成H2，首先要解决的问题是________。
(2)标准状况下，11.2 L H2燃烧生成液态的水，放出Q kJ的热量，写出该反应的热化学方程式________________________________________________。
(3)氢气作为理想的“绿色能源”的主要理由是________。
(4)氢氧燃料电池是氢能源利用的一个重要方向。氢气在________极上发生________反应，氧气在________极上发生________反应。
若电解质溶液为KOH溶液，写出正、负极上的电极反应式：
负极________________________________________________________________________，
正极________________________________________________________________________。
【解析】 (1)电解水需要消耗大量电能。
(2)11.2 L H2为＝0.5 mol，故2 mol H2燃烧生成液态水放出热量为×2 mol＝4Q kJ，故该反应的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－4 QkJ·mol－1。
(3)H2作为“绿色能源”优点有三：来源丰富；热值高；无污染。
(4)在氢氧燃料电池中，H2在负极失电子发生氧化反应，O2在正极发生还原反应，若电解质为KOH溶液，则负极为2H2－4e－＋4OH－===4H2O，正极为O2＋4e－＋2H2O===4OH－。
【答案】 (1)需大量电能
(2)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－4Q kJ·mol－1
(3)来源丰富(H2O)，燃烧放出的热量多，产物无污染
(4)负 氧化 正 还原 2H2－4e－＋4OH－===4H2O O2＋4e－＋2H2O===4OH－
a
课件41张PPT。专题2测试卷
一、选择题(本题共16小题，每小题给出的四个选项中有一个或两个选项是正确的，请将正确选项选出。每小题3分，共48分)
1．下列变化中，一定不存在化学能与热能相互转化的是( )
A．铝热反应 B．金属钝化
C．干冰气化 D．燃放爆竹
【解析】 干冰的气化为物理变化，不存在化学能与热能的转化。
【答案】 C
2．将经过酸洗除锈的铁钉，用饱和食盐水浸泡一下放入如图所示装置中，下列叙述正确的是( )
A．过一段时间，右端试管中，导管内水柱上升
B．过一段时间，右端试管中，导管内有气泡产生
C．负极反应为Fe－3e－===Fe3＋
D．如果把右端的试管中的水换成煤油，则导管不会有任何现象产生
【解析】 铁钉会发生电化学腐蚀，负极为Fe－2e－===Fe2＋，正极为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，因吸收O2导致左侧试管中气体压强减小，右端试管中，导管内水(或煤油)上升，A正确，B、C、D错误。
【答案】 A
3．在恒温、恒容条件下，不能表示H2(g)＋I2(g) 2HI(g)达到化学平衡状态的是( )
A．单位时间内消耗a mol H2的同时消耗2a mol HI
B．容器内的总压强不随时间变化
C．容器内H2、I2不再减少，HI不再增加
D．混合气体的颜色不再发生变化
【解析】 化学反应H2(g)＋I2(g) 2HI(g)，反应前后气体分子总数没有发生变化，不管反应是否达到平衡状态，容器内的总压强始终不随时间变化，B项不能表示反应已达到平衡状态。
【答案】 B
4．用石墨作电极电解CuSO4溶液。通电一段时间后，欲使电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的( )
A．CuSO4 B．H2O
C．CuO D．CuSO4·H2O
【解析】 从电解反应入手，2CuSO4＋2H2O2Cu＋2H2SO4＋O2↑，消耗3CuSO4＋H2O，复原则要生成它们，复原的反应是CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O，故选C。
【答案】 C
5．某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述不正确的是( )
A．a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出
B．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu2＋＋2e－===Cu
C．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色
D．a和b分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu2＋向铜电极移动
【解析】 本题考查原电池、电解池的原理、判断及其应用。若a和b不连接，则不能构成原电池，单质铁直接与Cu2＋发生氧化还原反应而置换出铜，方程式为：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，A正确，若a和b用导线连接，则构成原电池，此时铁作负极，铜作正极，方程式分别为：Fe－2e－===Fe2＋、Cu2＋＋2e－===Cu，B正确；由A、B分析可知，选项C是正确的；若a和b分别连接直流电源正、负极，则构成电解池，此时铜作阳极失去电子被氧化，铁作阴极，在电解池中阳离子向阴极运动，因此选项D是错误的。
【答案】 D
6．在一密闭容器中通入A、B、C三种气体，保持一定温度，在t1～t4 s时测得各物质的浓度如表，则下列判断正确的是( )
测定时刻/s
浓度
t1
t2
t3
t4
c(A)/(mol·L－1)
6
3
2
2
c(B)/(mol·L－1)
5
3.5
3
3
c(C)/(mol·L－1)
1
2.5
3
3
A.在t3 s时反应已经停止
B．t3～t4 s内正、逆反应速率不相等
C．在容器中发生的反应为A(g)＋B(g)??C(g)
D．在t2～t3 s内A的平均反应速率为 mol/(L·s)
【解析】 由题给数据可知，t3 s时可逆反应达到化学平衡状态，此时，v正＝v逆≠0，A错误；t3～t4 s内，A、B、C的浓度没有发生变化，反应处于化学平衡状态，正、逆反应速率相等，B错误；达到化学平衡状态时，A、B、C的浓度变化量之比为4?：2?：2＝2?：1?：1，故该反应的化学方程式为2A(g)＋B(g)C(g)，C错误；t2～t3 s内，Δc(A)＝1 mol·L－1，故用A表示的该时间段的平均化学反应速率为 mol/(L·s)，D正确。
【答案】 D
7．对于化学反应3W(g)＋2X(g)===4Y(g)＋3Z(g)，下列反应速率关系中，正确的是( )
A．v(W)＝3v(Z) B．2v(X)＝3v(Z)
C．2v(X)＝v(Y) D．3v(W)＝2v(X)
【解析】 速率之比等于方程式的计量系数之比，A项v(W)＝v(Z)，B项3v(X)＝2v(Z)，C项2v(X)＝v(Y)，D项2v(W)＝3v(X)。
【答案】 C
8．低碳经济是以低能耗、低排放、低污染为基础的经济模式。下列做法中，不利于节能减排、改善环境质量的是( )
A．发展核电，以减少火力发电带来的二氧化硫和二氧化碳的排放
B．加速建设城市地铁、轻轨等轨道交通，促进城市一体化发展，减少汽车尾气排放
C．发展低碳经济、循环经济，推广可利用太阳能、风能的城市照明系统
D．生活垃圾不进行分类处理
【答案】 D
9．电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述正确的是( )
A．锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细
B．氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能
C．氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化
D．太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅
【解析】 本题考查了原电池和硅及其化合物知识。A项中在原电池中碳棒作为惰性电极，不参与反应，故A错误；B项中氢氧燃料电池是将化学能转化为电能，故B错误；D项中太阳能电池的主要材料是高纯度的晶体硅而不是二氧化硅，故D错误。
【答案】 C
10．一种化学冰袋中含有Na2SO4·10H2O(96 g)、NH4NO3(50 g)、(NH4)2SO4(40 g)、NaHSO4(40 g)。将Na2SO4·10H2O和其他三种盐分别盛于两个塑料袋中，使用时把它们混合并用手揉搓就可制冷，制冷效果能维持2～3 h。下列关于制冷原因的猜测肯定错误的是( )
A．Na2SO4·10H2O脱水是吸热过程
B．能较长时间制冷是由于Na2SO4·10H2O脱水过程较慢
C．铵盐发生了复分解反应，且为吸热反应
D．NH4NO3溶于水会吸收热量
【解析】 铵盐不会自身发生复分解反应，而又不具备与Na2SO4·10H2O发生复分解反应的条件，所以C项错误。
【答案】 C
11．下列说法正确的是( )
A. 2HIH2↑＋I2和H2＋I22HI是可逆反应
B. 在可逆反应中，使用催化剂可以同等程度的改变正、逆反应速率
C. 任何可逆反应的反应限度都相同
D. 在可逆反应中，使用催化剂会增大正反应速率，减小逆反应速率
【解析】 A选项中两个反应的条件不同，不是可逆反应，故A项错误；B选项中，催化剂对正、逆反应速率的影响是相同的，B正确，D错误；不同的可逆反应，进行的程度不同，即反应的限度是不同的，C项错误。
【答案】 B
12．X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸盐溶液中，X的表面有Z析出，X与Y组成原电池时，Y为原电池的负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序为( )
A．X>Y>Z B．X>Z>Y
C．Y>X>Z D．Y>Z>X
【解析】 X的表面有Z析出，即X能置换出Z，则金属活动性：X>Z；X与Y组成原电池时，Y为原电池的负极，则金属活动性：Y>X，故三种金属的活动性顺序为Y>X>Z。
【答案】 C
13．某原电池的电池反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，与此电池反应不符合的原电池是( )
A．铜片、铁片、FeCl3溶液组成的原电池
B．石墨、铁片、Fe(NO3)3溶液组成的原电池
C．铁片、锌片、Fe2(SO4)3溶液组成的原电池
D．银片、铁片、Fe(NO3)2溶液组成的原电池
【解析】 根据原电池的电池反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋可知，Fe为负极，比Fe不活泼的金属或非金属导体作正极，含Fe3＋的溶液为电解质溶液。
【答案】 C
14．将一直流电源的正、负极通过Pt片分别接在一张用食盐水、碘化钾淀粉溶液和石蕊试液浸湿的滤纸上，经过一段时间后，两极附近滤纸的颜色分别是( )
A
B
C
D
阳极
蓝
白
红
蓝
阴极
白
蓝
蓝
蓝
【解析】 根据放电顺序可知阳极是碘离子，发生氧化反应，生成碘单质，碘单质与淀粉溶液变蓝色；阴极是氢离子，发生还原反应，留下氢氧根离子，使阴极呈现碱性，碱使石蕊试液变蓝色。
【答案】 D
15．根据热化学方程式(在101 kPa时)：S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝－297.23 kJ·mol－1，分析下列说法中不正确的是( )
A．1 mol S完全燃烧时放出的热量为297.23 kJ
B．S(g)＋O2(g)===SO2(g)放出的热量大于297.23 kJ
C．S(g)＋O2(g)===SO2(g)放出的热量小于297.23 kJ
D．形成1 mol SO2的化学键所释放的总能量大于断裂1 mol S(s)＋1 mol O2(g)的化学键所吸收的总能量
【解析】 S(s)转化为S(g)将吸热，所以S(g)＋O2(g)===SO2(g)放出的热量大于297.3 kJ。
【答案】 C
16．燃料电池是目前电池研究的热点之一。现有某课外小组自制的氢氧燃料电池，如图所示，a、b均为惰性电极。下列叙述不正确的是( )
A．a极是负极，该电极上发生氧化反应
B．b极反应是O2＋4OH－－4e－===2H2O
C．总反应方程式为2H2＋O2===2H2O
D．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
【解析】 依据原电池原理，注意电解质溶液参与反应。A项，a极通H2为负极，电极反应为：2H2＋4OH－－4e－===4H2O发生氧化反应；B项，b极通O2为正极，电极反应为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，B项不正确；C项，正负极电极反应式相加得总反应为2H2＋O2===2H2O；D项，氢氧燃料电池的能量高，且产物为水，对环境无污染，故是具有应用前景的绿色电源。
【答案】 B
二、非选择题(本题共4小题，共52分)
17．(12分)下列装置可实现电解CuCl2溶液，c、d均为石墨。读图回答下列问题：
(1)Ⅰ是________池，Ⅱ是________池。
(2)写出下列电极方程式
Fe：________；c：________。
(3)当Cu增重3.2 g时，Ⅱ中收集到标准状况下气体体积为________L(CuCl2足量)。
【解析】 Ⅰ中有两个活泼性不同的电极，应为原电池，Ⅱ为电解池；Fe比Cu活泼作负极，所以c为阳极，d为阴极；Cu增重3.2 g即析出3.2 g Cu，转移电子数0.1 mol，由电子守恒知Ⅱ中生成Cl2为0.05 mol。
【答案】 (1)原电 电解
(2)Fe－2e－===Fe2＋ 2Cl－－2e－===Cl2↑
(3)1.12
18．(14分)反应Fe ＋H2SO4===FeSO4＋H2↑的能量变化如图所示。
请回答下列问题：
(1)该反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)下列措施可使该反应的反应速率增大的是________。
A．将铁片改为铁粉
B．用98%的浓硫酸代替稀硫酸
C．升高温度
D．将2.4 mol·L－1的稀硫酸改为4.8 mol·L－1的稀盐酸
(3)若将上述反应设计成原电池，则铜为________(填“正”或“负”)极。铜片上产生的现象为____________________________，该电极上发生的反应为__________________________，外电路中电子由________(填“正”或“负”，下同)极向________极移动。
【解析】 (1)根据反应过程中能量变化知，反应物的总能量大于生成物的总能量，故该反应为放热反应。
(2)将铁片改为铁粉、升高温度都能使该反应的反应速率增大。Fe在98%的浓硫酸中会发生钝化，大大减小了反应速率。Fe与稀硫酸反应的实质是Fe与溶液中H＋的反应，2.4 mol·L－1稀硫酸与4.8 mol·L－1稀盐酸中H＋的浓度相同，故反应速率不变。
(3)Cu的金属活动性比Fe的弱，所以Cu为原电池的正极，H＋在铜片上获得电子产生H2，电极反应为2H＋＋2e－===H2↑。
【答案】 (1)放热 (2)AC (3)正 有气泡冒出 2H＋＋2e－===H2↑ 负 正
19．(12分)在一定温度下，在容积为V L的密闭容器中进行反应：aN(g)bM(g)，M、N的物质的量随时间的变化曲线如图所示：
(1)此反应的化学方程式中＝________。
(2)t1到t2时刻，以M的浓度变化表示的平均反应速率为：________________________________________________________________________。
(3)下列叙述能说明上述反应达到平衡状态的是________。
A．反应中M与N的物质的量之比为1?：1
B．混合气体的总质量不随时间的变化而变化
C．混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化
D．单位时间内每消耗a mol N，同时生成b mol M
E．混合气体的压强不随时间的变化而变化
【解析】 (1)化学计量数之比等于物质的量之比，所以a?：b＝(8 mol－2 mol)?：(5 mol－2 mol)＝2?：1，该反应的化学方程式为：2N(g) M(g)。
(2)v(M)＝＝mol·(L·min)－1。
(3)达到平衡状态时，各组分的浓度不再发生变化，物质的量之比不变，不能说明物质的量相等，A选项错误；该反应的反应物和生成物都是气体，根据质量守恒定律，反应前后，混合气体的质量始终不变，B选项错误；该反应为气体体积减小的反应，若反应没有达到平衡状态，反应过程中气体的总物质的量和压强始终在减小，当该量不再发生变化时，则说明反应达到了平衡状态，C和E选项正确；消耗a mol N和生成b mol M都表示的是正反应速率，没有体现逆反应速率的大小，不能说明反应达到了平衡状态，D选项错误。
【答案】 (1)2 (2) mol·(L·min)－1
(3)CE
20．(14分)Ⅰ.将等质量的锌片和铜片用导线相连并插入500 mL CuSO4溶液中构成如图所示的装置。
(1)该装置为________装置，该装置中发生反应的离子方程式为__________________________，铜片周围溶液会出现________的现象。
(2)若2 min后测得锌片的质量减少1.3 g，则导线中流过的电子为________mol。
(3)若将该装置的电解质溶液换为FeCl3溶液，其正极反应为________________________________________________________________________。
Ⅱ.向2 L的密闭容器中通入a mol气体A和b mol气体B，在一定条件下发生反应xA(g)＋yB(g) pC(g)＋qD(g)。已知：平均反应速率v(C)＝v(A)；反应至2 min时，A的物质的量减少了，B的浓度减少了a mol·L－1，同时有a mol D生成。
(1)0～2 min内，v(A)＝________。
(2)该化学方程式中，y＝________。
(3)如果其他条件不变，将容器的容积变为1 L，进行同样的实验，则与上述反应比较，反应速率________(填“增大”、“减小”或“不变”)，理由是____________________________________。
【解析】 Ⅰ.(1)题图所示装置为原电池，在该原电池中，Zn为负极，Cu为正极，CuSO4溶液为电解质溶液。发生反应的离子方程式为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，由于Cu2＋被消耗，其浓度逐渐减小，所以溶液的颜色逐渐变浅。
(2)根据1 mol Zn～2 mol e－可知，溶解1.3 g(0.02 mol)Zn，导线中流过0.04 mol电子。(3)若将CuSO4溶液改为FeCl3溶液，Fe3＋在Cu极上获得电子，正极的电极反应为Fe3＋＋e－===Fe2＋。
Ⅱ.(1)0～2 min内，Δn(A)＝a mol，则v(A)＝＝a mol/(L·min)。
(2)Δn(C)＝v(A)×2 min×2 L＝a mol，Δn(B)＝a mol·L－1×2 L＝a mol。
xA(g)＋yB(g)??pC(g)＋qD(g)
起始物质的量(mol) a b 0 0
转化物质的量(mol) a a a a
则x?：y?：p?：q＝a?：a?：a ：a＝2?：3?：1?：6，故y＝3。
(3)容器容积由2 L缩小至1 L，容器容积减小，反应物的浓度增大，则反应速率增大。
【答案】 Ⅰ.(1)原电池 Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu 颜色变浅
(2)0.04 (3)Fe3＋＋e－===Fe2＋
Ⅱ.(1)a mol/(L·min) (2)3 (3)增大 体积减小，反应物的浓度增大，则反应速率增大
课件23张PPT。
