章末综合提升
一、化学反应与能量
1．化学能与热能
2．化学能转化为电能的装置——原电池
二、化学反应的速率与限度（化学平衡）
一、电极反应式的书写及判断
1．书写电极反应式的原则
电极反应式遵循质量守恒、得失电子守恒及电荷守恒。
2．电极反应式的书写思路
针对练1.下列电极反应式与出现的环境相匹配的是( )
选项 电极反应式 出现的环境
A C2H5OH－12e－＋ 3H2O===CO2↑＋12H＋ 碱性环境下乙醇燃料电池的负极反应
B O2＋2H2O－4e－===4OH－ 钢铁吸氧腐蚀的正极反应
C CO－2e－＋CO===2CO2 熔融碳酸盐环境下的CO燃料电池负极
D H2－2e－===2H＋ 碱性环境下氢氧燃料电池的负极反应
答案：C
解析：A．碱性环境下，乙醇燃料电池中，乙醇转化为CO和H2O，电极反应式为C2H5OH－12e－＋16OH－===2CO＋11H2O，A错误；B．钢铁吸氧腐蚀的正极为O2得到电子，和溶液中的水生成OH－，电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，B错误；C．熔融碳酸盐为电解质，CO在反应中失电子转化为CO2，电极反应式为CO－2e－＋CO===2CO2，C正确；D．碱性环境下氢氧燃料电池的负极反应为H2＋2OH－－2e－===2H2O，D错误；答案选C。
针对练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＋2H2O＋4e－===4OH－
C．电子是由a极经外电路流向b极
D．若将H2改成CH4，则负极电极反应为CH4－8e－＋2H2O===CO2＋8H＋
答案：D
解析：氢氧燃料电池工作时，通入氢气的一极（a极）为电池的负极，发生氧化反应，通入氧气的一极（b极）为电池的正极，发生还原反应，电子由负极经外电路流向正极，负极反应为H2－2e－＋2OH－===2H2O，正极反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，总反应方程式为2H2＋O2===2H2O，据此解答。A．氢氧燃料电池工作时，通入氢气的一极（a极）为电池的负极，发生氧化反应，故A正确；B．通入氧气的一极（b极）为电池的正极，发生还原反应，正极反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，故B正确；C．电子是由负极经外电路流向正极，故C正确；D．若将H2改成CH4，碱性环境下甲烷在负极转化为碳酸根离子，则负极电极反应为CH4－8e－＋10OH－===CO＋7H2O，故D错误。答案选D。
针对练3.NO2是大气的主要污染物之一，某研究小组设计如图装置对NO2进行回收利用，装置中a、b为多孔石墨电极。下列说法正确的是( )
A．b极为电池的正极，发生氧化反应
B．a极的电极反应式为NO2＋2e－＋2H＋===NO＋H2O
C．一段时间后，b极附近HNO3浓度增大
D．电池总反应为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3
答案：D
解析：该装置为原电池装置，由题图可知，b电极通入氧气，氧气得到电子，发生还原反应，b电极为正极，则a电极为负极，以此解题。A．通入O2的一极得电子发生还原反应，为原电池的正极，故A错误；B．通入NO2的a极失电子发生氧化反应，其电极反应式为NO2－e－＋H2O===NO＋2H＋，故B错误；C．一段时间后，b极发生还原反应生成水，电极反应为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，b极附近HNO3浓度减小，故C错误；D．正极电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，负极电极反应式为NO2－e－＋H2O===NO＋2H＋，将正、负极电极反应式相加得电池总反应为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，故D正确。
二、解答化学反应速率图像题的思路
1．关注图像中的“点、线、面”
(1)关注“面”——明确研究对象
①理解各坐标轴所代表量的意义及曲线所表示的是哪些量之间的关系。
②弄清楚是物质的量，还是浓度随时间的变化。
(2)关注“线”
①弄清曲线的走向，是增大还是减小，确定反应物和生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物。
②分清突变和渐变；理解曲线“平”与“陡”即斜率大小的意义。
(3)关注“点”
解题时要特别关注特殊点，如坐标轴的交点、几条曲线的交叉点、极值点、转折点等。深刻理解这些特殊点的意义。
2．联系规律
如各物质的转化量之比与化学计量数之比的关系，各物质的化学反应速率之比与化学计量数之比的关系，外界条件的改变对化学反应速率的影响规律等。
3．正确判断
根据题干和题目要求，结合图像信息，正确利用相关规律做出正确的判断。
针对练4.在1 L的容器中，用纯净的CaCO3与100 mL稀盐酸反应制取CO2，反应生成CO2的体积随时间的变化关系如图所示（CO2的体积已折算为标准状况下的体积）。下列分析正确的是( )
A．OE段表示的平均反应速率最快
B．F点收集到的CO2的量最多
C．EF段，用HCl表示该反应的平均反应速率为0.04 mol·L-1·min-1
D．OE、EF、FG三段中，该反应用二氧化碳表示的平均反应速率之比为2∶6∶7
答案：C
解析：A．由题图可知相同时间内EF段产生的CO2最多，所以该段反应速率最快，A错误；B．G点收集到的CO2的量最多，B错误；C．EF段产生的CO2共＝0.02 mol，由于反应中n(HCl)∶n(CO2)＝2∶1，所以该段消耗的HCl的物质的量为0.04 mol，时间是1 min，所以用HCl表示的EF段平均反应速率是0.04 mol·L-1·min-1，C正确；D．由于时间都是1 min，所以OE、EF、FG三段中用二氧化碳表示的平均反应速率之比等于产生CO2的体积之比，即224∶(672－224)∶(784－672)＝2∶4∶1，D错误；答案选C。
针对练5.T1 ℃时，向容积为2 L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：vaB．0～t2时间段，反应速率v(SO3)＝ mol·L-1·min-1
C．t2时刻，反应体系中各组分的物质的量不再改变，说明化学反应的正、逆反应速率为零
D．若反应在T2 ℃进行(T2答案：B
解析：a、b两点，随着反应的进行反应物的浓度减小，则反应速率：va＞vb，A说法错误；0～t2时间段，反应速率v(SO3)＝＝ mol·L-1·min-1，B说法正确；t2时刻，体系中各组分的物质的量不再改变，是因为正、逆反应速率相等，但不为零，C说法错误；若反应在T2 ℃进行(T21．（2023·广东卷，6）负载有Pt和Ag的活性炭，可选择性去除Cl－实现废酸的纯化，其工作原理如图。下列说法正确的是( )
A．Ag作原电池正极
B．电子由Ag经活性炭流向Pt
C．Pt表面发生的电极反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
D．每消耗标准状况下11.2 L的O2，最多去除1 mol Cl－
答案：B
解析：由题图分析可知，Cl－在Ag极失去电子发生氧化反应，Ag为负极，A错误；电子由负极Ag经活性炭流向正极Pt，B正确；溶液为酸性，故Pt表面发生的电极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，C错误；每消耗标准状况下11.2 L的O2，转移2 mol电子，最多去除2 mol Cl－，D错误。
2．（2022·湖南卷，8）海水电池在海洋能源领域备受关注，一种锂—海水电池构造示意图如图。下列说法错误的是( )
A．海水起电解质溶液作用
B．N极仅发生的电极反应：2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑
C．玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能
D．该锂—海水电池属于一次电池
答案：B
解析：海水中含有丰富的电解质，如氯化钠、氯化镁等，可作为电解质溶液，故A正确；N为正极，电极反应主要为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，故B错误；Li为活泼金属，易与水反应，玻璃陶瓷的作用是防止水和Li反应，并能传导离子，故C正确；该电池不可充电，属于一次电池，故D正确。
3．（2022·全国甲卷，10）一种水性电解液Zn MnO2离子选择双隔膜电池如图所示[KOH溶液中，Zn2+以Zn(OH)存在]。电池放电时，下列叙述错误的是( )
A．Ⅱ区的K＋通过隔膜向Ⅲ区迁移
B．Ⅰ区的SO通过隔膜向Ⅱ区迁移
C．MnO2电极反应：MnO2＋2e－＋4H＋===Mn2+＋2H2O
D．电池总反应：Zn＋4OH－＋MnO2＋4H＋===Zn(OH)＋Mn2+＋2H2O
答案：A
解析：根据图示的电池结构和题目所给信息可知，Ⅲ区Zn为电池的负极，电极反应为Zn－2e－＋4OH－===Zn(OH)，Ⅰ区MnO2为电池的正极，电极反应为MnO2＋2e－＋4H＋===Mn2+＋2H2O。K＋从Ⅲ区通过隔膜向Ⅱ区迁移，A错误；Ⅰ区的SO通过隔膜向Ⅱ区移动，B正确；MnO2电极的电极反应式为MnO2＋2e－＋4H＋===Mn2+＋2H2O，C正确；电池的总反应为Zn＋4OH－＋MnO2＋4H＋===Zn(OH)＋Mn2+＋2H2O，D正确。
4．（2022·浙江1月选考，19）在恒温恒容条件下，发生反应A(s)＋2B(g) 3X(g)，c(B)随时间的变化如图中曲线所示。下列说法不正确的是( )
A．从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率
B．从b点切线的斜率可求得该化学反应在反应开始时的瞬时速率
C．在不同时刻都存在关系：2v(B)＝3v(X)
D．维持温度、容积、反应物起始的量不变，向反应体系中加入催化剂，c(B)随时间变化关系如图中曲线乙所示
答案：C
解析：A．从图像中可以得到单位时间内的浓度变化，反应速率是单位时间内物质的浓度变化计算得到，从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率，选项A正确；B．b点处的切线的斜率是此时刻物质浓度除以此时刻时间，为反应物B的瞬时速率，选项B正确；C．由化学反应速率之比等于化学方程式计量数之比分析，3v(B)＝2v(X)，选项C错误；D．维持温度、容积、反应物起始的量不变，向反应体系中加入催化剂，平衡不移动，反应速率增大，达到新的平衡状态，平衡状态与原来的平衡状态相同，选项D正确。
5．（2019·浙江4月选考，17改编）下列说法正确的是( )
A．H2(g)＋I2(g) 2HI(g)，其他条件不变，缩小反应容器体积，正逆反应速率不变
B．C(s)＋H2O(g) H2(g)＋CO(g)，碳的质量不再改变说明反应已达平衡
C．若压强不再随时间变化能说明反应2A(？)＋B(g) 2C(？)已达平衡，则A、C不能同时是气体
D．恒压条件下发生反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，当气体压强不再改变时，反应达到平衡状态
答案：B
单元检测卷（六） 化学反应与能量
（时间：75分钟 满分：100分）
（本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！）
一、选择题：本题共14小题。每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题意。
1．（2024·河北唐县高一期末）下列生产、生活的过程中，化学能主要转化为热能的是( )
A．用燃气灶烧菜
B．加热碳酸氢钠晶体制取纯碱
C．高炉炼铁
D．用电热毯取暖
答案：A
解析：A．用燃气灶烧菜，燃气燃烧时，化学能主要转化为热能，A项符合题意；B．加热碳酸氢钠晶体制取纯碱是吸热反应，热能转化为化学能，B项不符合题意；C．高炉炼铁涉及的主要方程式为Fe2O3＋3CO2Fe ＋ 3CO2，该反应为吸热反应，热能转化为化学能，C项不符合题意；D．用电热毯取暖，电能转化为热能，D项不符合题意。
2．据报道，某国一集团拟在太空建造巨大的激光装置，把太阳光变成激光用于分解海水制氢：2H2O2H2↑＋O2↑，下列说法正确的是( )
A．水的分解反应是放热反应
B．氢气是一次能源
C．使用氢气作燃料将会增加温室效应
D．在这一反应中，光能转化为化学能
答案：D
解析：水的分解反应是吸热反应；H2是二次能源；H2是清洁能源，不会增加温室效应。
3．（2023·辽宁建平县实验中学高一期末）下列装置能构成原电池的是( )
答案：B
解析：A．没有形成闭合回路，所以不能构成原电池，A错误；B．有自发进行的氧化还原反应、活泼性不同的电极、电解质溶液和闭合回路，符合原电池的构成原理和条件，B正确；C．四氯化碳不是电解质溶液，C错误；D．没有形成闭合回路，所以不能构成原电池，D错误。
4.（2024·安徽马鞍山高一期末）在一定的条件下，某可逆反应的正反应速率和逆反应速率随时间变化的曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A．t1时刻，v正>v逆
B．t2时刻，反应达到平衡状态
C．t3时刻，正、逆反应速率均为零
D．t3时刻，反应处于平衡状态
答案：C
解析：A．根据图像可知：t1时刻，反应向正反应方向进行，正反应速率大于逆反应速率， A正确；B．根据图像可知：在t2时刻，正反应速率等于逆反应速率，反应达到平衡状态，B正确；C．根据图像可知：在t3时刻，反应达到平衡状态，正反应速率等于逆反应速率，但反应速率不为0，C错误；D．根据图像可知t3时刻，正反应速率等于逆反应速率，则反应处于平衡状态，D正确。
5．（2023·辽宁大连八中高一检测）下列图示与对应的叙述相符的是( )
A．图甲代表浓H2SO4稀释过程中体系的能量变化
B．图乙表示反应物断键吸收的能量小于生成物成键放出的能量
C．图丙表示白磷比红磷稳定
D．图丁表示CO与H2O的反应过程与能量变化的关系
答案：D
解析：A．浓硫酸稀释是物理变化不是化学变化，没有反应物和生成物，A错误；B．图乙中反应物的能量低于生成物的能量，该反应为吸热反应，说明反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量，B错误；C．从图丙中可知，相同质量和状态的白磷能量高于红磷，则红磷更加稳定，C错误；D．CO与H2O反应生成CO2和H2的反应为吸热反应，图丁中所示能量变化正确，D正确。
6．（2024·安徽蚌埠高一期末）某学生用如图装置研究原电池原理，下列说法错误的是( )
A．图③中Zn片增重质量与Cu棒减轻质量的比为65∶64
B．图②电子从Zn极经外电路转移到Cu极
C．图①中Cu棒上没有气体产生
D．图②与图③中正极产物的质量比为1∶32时，Zn棒减轻的质量相等
答案：A
解析：A．图③是原电池装置，锌做负极失电子生成锌离子，铜做正极，溶液中铜离子得到电子生成铜，锌电极减轻，铜电极增重，故A错误；B．②图是原电池，活泼金属锌是负极，铜是正极，所以电子由Zn沿导线流向Cu，故B正确；C．装置图①是化学腐蚀，锌和稀硫酸发生反应生成氢气，铜和稀硫酸不反应，图①中铜棒上没有气体产生，故C正确；D．图②与图③中负极电极反应为Zn－2e－===Zn2+，图②中正极电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，图③中正极电极反应为Cu2+＋2e－===Cu，正极生成物质量比为1∶32时，依据电子守恒计算两个原电池中电子转移相同，所以反应的锌的质量相同，故D正确。
7．（2024·合肥高一期中）已知反应A＋B===C＋D的能量变化如图所示，下列说法不正确的是( )
A．该反应为吸热反应
B．该反应吸收的能量为E1－E2
C．该图可表示为酸和碱的反应图像
D．该反应中反应物的总能量低于生成物的总能量
答案：C
8．（2023·河北唐山高一期末）实验室模拟工业合成氨，N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，反应条件是高温、高压，并且需要合适的催化剂。恒温恒容密闭容器中能说明该反应达到平衡状态的是( )
A．v正(N2)＝3v逆(H2)
B．容器内压强保持不变
C．体系内气体的密度保持不变
D．N2、H2和NH3的体积分数之比为1∶3∶2
答案：B
解析：A．反应速率之比等于化学计量数之比，v正(N2)＝3v逆(H2)时，正、逆反应速率不相等，没有达到平衡状态，A不符合题意；B．该反应是反应前后气体分子数改变的化学反应，物质的量与压强成正比，则混合气体的压强不随时间的变化而变化，达到平衡状态，B符合题意；C．容器体积和气体总质量始终不变，则混合气体的密度始终不变，因此不能说明反应已达平衡，C不符合题意；D．N2、H2和NH3的体积分数之比为1∶3∶2，不能说明正、逆反应速率相等，不能判断平衡状态，D不符合题意。
9．（2023·辽宁锦州高一期末）质量均为m g的铁片、铜片和1 L 0.2 mol/L的CuSO4溶液组成的装置如图所示。下列说法正确的是( )
A．a和b用导线连接时，电子通过电解质溶液转移到铜片上
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，溶液均从蓝色逐渐变成黄色
D．a和b用导线连接后，当电路中通过0.2 mol电子时，理论上铁片与铜片的质量差为12 g
答案：D
解析：A．a和b用导线连接时为原电池，电子由负极Fe经过导线流向正极Cu，不能进入溶液中，A错误；B．a和b用导线连接时为原电池，Cu作正极，正极反应式为Cu2+＋2e－===Cu，B错误；C．a和b用导线连接时为原电池，Fe作负极，负极反应式为Fe－2e－===Fe2+，a和b不用导线连接时，Fe与CuSO4反应为Cu2+＋Fe===Cu ＋ Fe2+，溶液均从蓝色变成浅绿色，C错误；D．a和b用导线连接时为原电池，负极反应式为Fe－2e－===Fe2+，正极反应式为Cu2+＋2e－===Cu，当电路中有0.2NA个电子通过时，溶解Fe为0.1 mol，生成Cu为0.1 mol，即溶解5.6 g Fe，生成6.4 g Cu，理论上铁片与铜片的质量差为5.6 g＋6.4 g ＝12 g，D正确。
10．化学能与热能、电能等能量相互转化，关于化学能与其他能量相互转化的说法正确的是( )
A．图1所示的装置能将化学能变为电能
B．图2所示的反应为吸热反应，可表示铝热反应的能量变化
C．对于放热反应H2＋Cl22HCl，化学能只转化为热能
D．由图3可得，1 mol N2(g)和1 mol O2(g)生成NO(g)过程中吸收180 kJ能量
答案：D
解析：A．图1所示的装置中，两烧杯内溶液没有用盐桥连接，不能形成闭合回路，不能形成原电池，所以不能将化学能转化为电能，A错误；B．图2所示的反应中，反应物的总能量高于生成物的总能量，为放热反应，可表示铝热反应的能量变化，B错误；C．对于放热反应H2＋Cl22HCl，化学能转化为热能的同时，还有一部分化学能转化为光能等，C错误；D．由图3可得，1 mol N2(g)和1 mol O2(g)生成2 mol NO(g)过程中，ΔH＝(946＋498－2×632) kJ·mol-1＝＋180 kJ·mol-1，所以该反应吸收180 kJ能量，D正确；故选D。
11．（2023·安徽亳州高一期末）有M、N、P、E、F五种金属，已知：①M＋N2+===N＋M2+；②M、P用导线连接并放入硫酸溶液中，M表面有大量气泡逸出；③N、E用导线连接并放入E的硫酸盐溶液中，其中一极的电极反应式为E2+＋2e－===E；④P、F组成原电池时，F发生氧化反应。则这五种金属的还原性顺序是( )
A．E＞P＞F＞M＞N B．E＞N＞M＞P＞F
C．P＞F＞N＞M＞E D．F＞P＞M＞N＞E
答案：D
解析：①M＋N2+===N＋M2+，则金属性：M＞N；②M、P用导线连接并放入硫酸溶液中，M表面有大量气泡逸出，M为正极，P为负极，则金属性：P＞M；③N、E用导线连接并放入E的硫酸盐溶液中，其中一极的电极反应式为E2+＋2e－===E，则N溶解，说明金属性：N＞E；④P、F组成原电池时，F发生氧化反应，则F为负极，说明金属性：F＞P，因此这五种金属的还原性顺序是F＞P＞M＞N＞E，故D符合题意。
12．（2023·河北唐县高一期末）某实验小组为探究影响H2O2分解的因素设计表中实验，下列有关说法错误的是( )
序号 溶液 温度 时间（收集50 mL O2）
① 10 mL 15% H2O2溶液 25 ℃ 160 s
② 10 mL 30% H2O2溶液 25 ℃ 120 s
③ 10 mL 15% H2O2溶液 50 ℃ 50 s
④ 10 mL 15% H2O2溶液＋1 mL 5% FeCl3溶液 50 ℃ 20 s
A．实验①和②，可探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响
B．实验①和③，可探究温度对H2O2分解速率的影响
C．实验①和④，可探究催化剂对H2O2分解速率的影响
D．由上述实验可知，增大H2O2浓度、升高温度都能加快H2O2分解速率
答案：C
解析：A．实验①和②，变量为H2O2溶液浓度，可探究浓度对反应速率的影响，A正确；B．实验①和③，变量为温度，可探究温度对反应速率的影响，B正确；C．实验①和④相比，实验中加入的FeCl3溶液导致两组中H2O2的浓度略有差别，且二者温度不同，不能探究催化剂对反应速率的影响，C错误；D．通过实验数据及前面的分析可知，增大浓度、升高温度都能加快反应速率，D正确。
13．下列四个常用电化学装置的叙述错误的是( )
A．图Ⅰ所示电池中，电子从锌片流出
B．图Ⅱ所示干电池中锌皮作负极
C．图Ⅲ所示电池为二次电池，放电过程中硫酸溶液浓度减小
D．图Ⅳ所示电池中正极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－
答案：D
解析：A．图Ⅰ所示电池中，Zn为负极，Cu为正极，电流从铜片流出，进入锌片，电子从锌片流出，故A正确；B．图Ⅱ所示干电池中，锌发生失电子的氧化反应，则锌皮作负极，故B正确；C．铅酸蓄电池是可充电电池，为二次电池，放电时电池反应为Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，消耗硫酸，则硫酸溶液浓度减小，故C正确；D．图Ⅳ所示电池为氢氧酸性燃料电池，正极上O2得电子生成H2O，正极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，故D错误。
14．（2024·辽宁锦州高一期末）一定温度下，向容积为2 L的恒容密闭容器中投入一定量的气体A和B发生如下反应：3A(g)＋bB(g) cC(g)，A和B的物质的量浓度随时间变化如图所示，12 s时生成C的物质的量为1.2 mol。下列说法正确的是( )
A．若2 s时升高反应温度，v正增大，v逆减小
B．b∶c＝1∶6
C．m点时v正＝v逆
D．12 s时容器内的压强为起始压强的
答案：D
解析：根据转化浓度之比等于化学计量数之比得：0.6∶0.2∶0.6＝3∶b∶c，则b＝1，c＝3。A．升高反应温度，v正增大，v逆也增大，A错误；B．b∶c＝1∶3，B错误；C．m点还未达到平衡状态，v正≠v逆，C错误；D．恒温恒容条件下，压强之比等于物质的量之比等于浓度之比，起始容器内气体的总物质的量浓度为(0.8＋0.5) mol/L＝1.3 mol/L，12 s时容器内气体总物质的量浓度为(0.2＋0.3＋0.6) mol/L＝1.1 mol/L，故12 s时容器内的压强为起始压强的，D正确。
二、非选择题：本题共4小题，共58分。
15．（12分）回答下列问题。
(1)从能量的变化和反应的快慢等角度研究反应：2H2＋O2===2H2O。已知该反应为放热反应，如图能正确表示该反应中能量变化的是 （填“A”或“B”）。
从断键和成键的角度分析上述反应中能量的变化。化学键的键能如下表：
化学键 H—H O==O H—O
键能/(kJ/mol) 436 496 463
则生成1 mol水可以放出热量 kJ。
(2)以下反应：①木炭与水制备水煤气；②氯酸钾分解；③炸药爆炸；④酸与碱的中和反应；⑤生石灰与水作用制熟石灰；⑥Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl；⑦气态水液化，属于放热反应的有： （填序号）。
(3)分别按图甲、乙所示装置进行实验，图中两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸，乙中 为电流表。请回答下列问题：
①以下叙述中，正确的是 （填字母）。
A．甲中锌片是负极，乙中铜片是正极
B．两烧杯中铜片表面均有气泡产生
C．两烧杯中溶液pH均增大
D．产生气泡的速率甲中比乙中慢
E．乙的外电路中电流方向Zn→Cu
F．乙溶液中SO向铜片方向移动
②乙中能量转化的主要形式为______________________________________________。
③在乙装置中，如果把稀硫酸换成硫酸铜溶液，铜电极的电极反应式是________________________________________________________________________，
当电路中转移0.25 mol电子时，消耗负极材料的质量为 g。
答案：(1)A 242 (2)③④⑤
(3)①CD ②化学能转化为电能 ③Cu2+＋2e－===Cu 8.125
解析：(1)由题图可知，A中反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应，断裂2 mol H2中的化学键吸收2×436 kJ热量，断裂1 mol O2中的化学键吸收496 kJ热量，共吸收(2×436＋496) kJ＝1 368 kJ热量，形成4 mol H—O键释放4×463 kJ＝1 852 kJ热量，2 mol H2在氧气中燃烧生成水的反应放热484 kJ/mol，生成1 mol水可以放出热量242 kJ；(2)常见的放热反应有：所有的燃烧、所有的中和反应、金属和酸的反应、金属与水的反应、大多数化合反应、铝热反应等，故属于放热反应的是③④⑤；(3)①A．甲没有形成闭合回路，不能形成原电池，故A错误；B．铜为金属活动性顺序表H之后的金属，不能与稀硫酸反应，甲烧杯中铜片表面没有气泡产生，故B错误；C．两烧杯中硫酸都参加反应，氢离子浓度减小，溶液的pH均增大，故C正确；D．乙能形成原电池反应，较一般化学反应速率更大，所以产生气泡的速率甲中比乙中慢，故D正确；E.原电池电子由负极经外电路流向正极，乙形成原电池，Zn为负极，Cu为正极，则电流方向Cu→Zn，故E错误；F.原电池中阴离子移向负极，阳离子移向正极，乙溶液中硫酸根向锌片方向移动，故F错误。故答案为CD；②乙形成闭合回路，形成原电池，将化学能转化为电能；③在乙装置中，如果把硫酸换成硫酸铜溶液，Cu2+在正极上得电子被还原产生Cu，电极反应式为Cu2+＋2e－===Cu，Zn为负极，电极反应式为Zn－2e－===Zn2+，n(Zn)＝n(e－)＝0.125 mol，m(Zn)＝0.125 mol×65 g/mol＝8.125 g。
16．（15分）化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。
(1)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在400 mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下（累计值）：
时间/min 1 2 3 4 5
氢气体积/mL （标准状况） 100 240 464 576 620
①哪一时间段反应速率最大？ min（填“0～1”“1～2”“2～3”“3～4”或“4～5”），原因是________________________________________________________
________________________________________________________________________ 。
②求3～4 min时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率： （设溶液体积不变）。
(2)另一学生为控制反应速率，防止反应过快难以测量氢气体积，他事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率，你认为不可行的是 （填字母）。
A．蒸馏水 B．KCl溶液
C．KNO3溶液 D．CuSO4溶液
(3)某温度下在4 L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。
①该反应的化学方程式是__________________________________________________
________________________________________________________________________。
②该反应达到平衡状态的标志是 （填字母）。
A．Y的体积分数在混合气体中保持不变
B．X、Y的反应速率之比为3∶1
C．容器内气体压强保持不变
D．容器内气体的总质量保持不变
E．生成1 mol Y的同时消耗2 mol Z
③2 min内Y的转化率为 。
答案：(1)①2～3 该反应是放热反应，此时间段温度较高且盐酸浓度较大，反应速率最快
②0.025 mol·L-1·min-1 (2)CD
(3)①3X(g)＋Y(g) 2Z(g) ②AC ③10%
解析：(1)①在0～1 min、1～2 min、2～3 min、3～4 min、4～5 min时间段中，产生气体的体积分别为100 mL、140 mL、224 mL、112 mL、44 mL，由此可知反应速率最大的时间段为2～3 min；原因是该反应是放热反应，此时间段温度较高且盐酸浓度较大，反应速率最快。②在3～4 min时间段内，n(H2)＝＝0.005 mol，消耗盐酸的物质的量为0.01 mol，故v(HCl)＝＝0.025 mol·L-1·min-1。(2)加入蒸馏水及加入KCl溶液，H＋浓度减小，反应速率减小且不减少产生氢气的量，故A、B不符合题意；C项，加入KNO3溶液，H＋浓度减小，因酸性溶液中有NO，具有强氧化性，与Zn反应无氢气生成，符合题意；D项，加入CuSO4溶液，形成原电池，反应速率加快，且影响生成氢气的量，符合题意。(3)①由图像可以看出，反应中X、Y的物质的量减少，应为反应物，Z的物质的量增多，应为生成物，当反应进行到5 min时，Δn(Y)＝0.2 mol，Δn(Z)＝0.4 mol，Δn(X)＝0.6 mol，则Δn(Y)∶Δn(Z)∶Δn(X)＝1∶2∶3，参加反应的物质的物质的量之比等于其化学计量数之比，则反应的化学方程式为3X(g)＋Y(g) 2Z(g)。③2 min内Y的转化率＝×100%＝×100%＝10%。
17．（15分）能源是现代文明的原动力，通过化学方法可以使能量按人们所期望的形式转化，从而开辟新能源和提高能源的利用率。请回答下列问题。
(1)工业合成氨反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)是放热的可逆反应，反应条件是高温、高压，并且需要合适的催化剂。已知1 mol N2(g)完全反应生成NH3(g)可放出92 kJ热量。如果将10 mol N2(g)和足量H2(g)混合，使其充分反应，放出的热量 （填“大于、“小于”或“等于”）920 kJ。
(2)实验室模拟工业合成氨时，在容积为2 L的密闭容器内，反应经过10 min后，生成10 mol NH3。
①用N2表示的化学反应速率为 。
②一定条件下，能说明该反应进行到最大限度的是 （填字母）。
a．N2的转化率达到最大值
b．N2、H2和NH3的体积分数之比为1∶3∶2
c．体系内气体的密度保持不变
d．体系内物质的平均相对分子质量保持不变
(3)某实验小组同学进行如图甲所示实验，以检验化学反应中的能量变化。请根据你掌握的反应原理判断，②中的温度 （填“升高”或“降低”）。反应过程 （填“①”或“②”）的能量变化可用图乙表示。
(4)用CH4和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如图丙：
①电极d是 （填“正极”或“负极”），电极c的电极反应式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②若线路中转移2 mol电子，则该燃料电池理论上消耗的O2在标准状况下的体积为 L。
答案：(1)小于 (2)①0.25 mol·L-1·min-1 ②ad (3)降低 ① (4)①正极 CH4－8e－＋2H2O===CO2＋8H＋ ②11.2
解析：(1)合成氨反应是可逆反应，反应物不能完全转化，所以将10 mol N2(g)和足量H2(g)混合，使其充分反应，消耗的N2一定小于10 mol，生成氨气的物质的量小于20 mol，放出的热量小于920 kJ。(2)①v(NH3)＝＝0.5 mol·L-1·min-1，v(N2)＝v(NH3)＝×0.5 mol·L-1·min-1＝0.25 mol·L-1·min-1。②反应进行到最大限度，即达到平衡状态，N2的转化率达到最大值，则说明反应达到平衡状态，a项正确；N2、H2和NH3的体积分数之比为1∶3∶2，不能说明各物质的浓度保持不变，无法说明反应达到平衡状态，b项错误；体系内气体的总质量保持不变，总体积保持不变，则气体的密度始终保持不变，因此密度不变不能说明反应达到平衡状态，c项错误；体系内气体的总质量保持不变，因合成氨反应是气体分子数减小的反应，若物质的平均相对分子质量保持不变时，可说明反应达到平衡状态，d项正确。(3)Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体反应吸收热量，则反应后②中的温度降低；Al与盐酸反应放出热量，从图乙中能量变化可以看出，反应物的总能量高于生成物的总能量，则可表示反应过程①的能量变化。(4)①因电极c是电子流出的一极，则电极c为负极，电极d为正极，甲烷在负极上发生氧化反应生成CO2，电极反应式为CH4－8e－＋2H2O===CO2＋8H＋。②原电池中正极反应式为2O2＋8H＋＋8e－===4H2O，当转移2 mol电子时，消耗氧气的物质的量为0.5 mol，在标准状况下的体积为0.5 mol×22.4 L·mol-1＝11.2 L。
18．（16分）(1)通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量，其工作原理如图所示。已知：O2-可在固体电解质中自由移动。
①NiO电极上发生的是 （填“氧化”或“还原”）反应。
②外电路中，电子是从 （填“NiO”或“Pt”）电极流出。
③Pt电极上的电极反应式为____________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)一种新型催化剂能使NO和CO发生反应：2NO＋2CO 2CO2＋N2。已知增大催化剂的比表面积可提高该反应速率。为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，如表所示。
实验 编号 t/℃ NO初始浓 度/(mol·L-1) CO初始浓度/(mol·L-1) 催化剂的比表面积/ (m2·g-1)
Ⅰ 280 1.20×10-3 5.80×10-3 82
Ⅱ 280 1.20×10-3 5.80×10-3 124
Ⅲ 350 a 5.80×10-3 82
①表中a＝ 。
②能验证温度对化学反应速率影响规律的是实验 （填实验编号）。
③实验Ⅰ和实验Ⅱ中，NO的物质的量浓度c(NO)随时间t的变化曲线如图所示，其中表示实验Ⅱ的是曲线 （填“甲”或“乙”）。
(3)在容积固定的绝热容器中发生反应：2NO(g)＋2CO(g) 2CO2(g)＋N2(g)，不能说明该反应已达到平衡状态的是 （填字母）。
A．容器内温度不再变化
B．容器内的气体压强保持不变
C．2v逆(NO)＝v正(N2)
D．容器内混合气体的密度保持不变
答案：(1)①氧化 ②NiO ③O2＋4e－===2O2-
(2)①1.20×10-3 ②Ⅰ和Ⅲ ③乙
(3)CD
解析：(1)①原电池中，NiO电极为负极，电极上NO失电子发生氧化反应生成NO2。②外电路中，电子由负极NiO电极流出，经导线流入正极Pt电极。③原电池中，Pt电极为正极，O2在正极上发生还原反应生成O2-，电极反应式为O2＋4e－===2O2-。(2)①由题表数据可知，实验Ⅰ、Ⅱ温度相同，催化剂的比表面积不同，实验目的是验证催化剂的比表面积对反应速率的影响，则温度和反应物的初始浓度要相同，实验Ⅰ、Ⅲ催化剂的比表面积相同、温度不同，实验目的是验证温度对反应速率的影响，则反应物的初始浓度要相同，则a为1.20×10-3。②由表格数据可知，实验Ⅰ、Ⅲ反应物初始浓度、催化剂的比表面积均相同，温度不同，实验目的是验证温度对反应速率的影响。③因实验Ⅰ、Ⅱ催化剂的比表面积不同，温度、反应物的初始浓度相同，但实验Ⅱ的反应速率大，先达到化学平衡，故曲线乙表示实验Ⅱ。(3)因反应在绝热容器中进行，容器内的温度会变化，当温度不再变化时，说明反应已达到平衡状态，A能说明；该反应是一个反应前后气体体积减小的反应，当容器内的气体压强保持不变时，说明正、逆反应速率相等，反应已达到平衡状态，B能说明；v逆(NO)＝2v正(N2)时，正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故2v逆(NO)＝v正(N2)时反应没有达到平衡状态，C不能说明；由质量守恒定律可知，反应前后气体质量不变，容器的体积不变，则容器内混合气体的密度一直保持不变，故混合气体的密度不变不能说明反应已达到平衡状态，D不能说明。(共81张PPT)
章末综合提升
第六章 化学反应与能量
概念梳理 构建体系
一、化学反应与能量
1．化学能与热能
2．化学能转化为电能的装置——原电池
二、化学反应的速率与限度(化学平衡)
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分层突破 提升能力
一、电极反应式的书写及判断
1．书写电极反应式的原则
电极反应式遵循质量守恒、得失电子守恒及电荷守恒
2．电极反应式的书写思路
针对练1．下列电极反应式与出现的环境相匹配的是
选项 电极反应式 出现的环境
A C2H5OH－12e－＋3H2O===CO2↑＋12H＋ 碱性环境下乙醇燃料电池的负极反应
B O2＋2H2O－4e－===4OH－ 钢铁吸氧腐蚀的正极反应
C CO－2e－＋CO ===2CO2 熔融碳酸盐环境下的CO燃料电池负极
D H2－2e－===2H＋ 碱性环境下氢氧燃料电池的负极反应
√
A．碱性环境下，乙醇燃料电池中，乙醇转化为CO 和H2O，电极反应式为C2H5OH－12e－＋16OH－===2CO ＋11H2O，A错误；B．钢铁吸氧腐蚀的正极为O2得到电子，和溶液中的水生成OH－，电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，B错误；C．熔融碳酸盐为电解质，CO在反应中失电子转化为CO2，电极反应式为CO－2e－＋CO ===2CO2，C正确；D．碱性环境下氢氧燃料电池的负极反应为H2＋2OH－－2e－===2H2O，D错误；答案选C。
针对练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＋2H2O＋4e－===4OH－
C．电子是由a极经外电路流向b极
D．若将H2改成CH4，则负极电极反应为
CH4－8e－＋2H2O===CO2＋8H＋
√
氢氧燃料电池工作时，通入氢气的一极(a极)为电池的
负极，发生氧化反应，通入氧气的一极(b极)为电池的
正极，发生还原反应，电子由负极经外电路流向正极，
负极反应为H2－2e－＋2OH－===2H2O，正极反应
为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，总反应方程式为2H2＋O2===2H2O，据此解答。A．氢氧燃料电池工作时，通入氢气的一极(a极)为电池的负极，发生氧化反应，故A正确；B．通入氧气的一极(b极)为电池的正极，发生还原反应，正极反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，故B正确；C．电子是由负极经外电路流向正极，故C正确；D．若将H2改成CH4，碱性环境下甲烷在负极转化为碳酸根离子，则负极电极反应为CH4－8e－＋10OH－===CO ＋7H2O，故D错误。答案选D。
针对练3．NO2是大气的主要污染物之一，某研究小组设计如图装置对NO2进行回收利用，装置中a、b为多孔石墨电极。下列说法正确的是
A．b极为电池的正极，发生氧化反应
B．a极的电极反应式为NO2＋2e－＋2H＋===NO＋H2O
C．一段时间后，b极附近HNO3浓度增大
D．电池总反应为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3
√
该装置为原电池装置，由题图可知，b电极通入氧气，
氧气得到电子，发生还原反应，b电极为正极，则a电
极为负极，以此解题。A．通入O2的一极得电子发生
还原反应，为原电池的正极，故A错误；B．通入NO2
的a极失电子发生氧化反应，其电极反应式为NO2－e－＋H2O===NO ＋2H＋，故B错误；C．一段时间后，b极发生还原反应生成水，电极反应为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，b极附近HNO3浓度减小，故C错误；D．正极电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，负极电极反应式为NO2－e－＋H2O===NO ＋2H＋，将正、负极电极反应式相加得电池总反应为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，故D正确。
二、解答化学反应速率图像题的思路
1．关注图像中的“点、线、面”
(1)关注“面”——明确研究对象
①理解各坐标轴所代表量的意义及曲线所表示的是哪些量之间的关系。
②弄清楚是物质的量，还是浓度随时间的变化。
(2)关注“线”
①弄清曲线的走向，是增大还是减小，确定反应物和生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物。
②分清突变和渐变；理解曲线“平”与“陡”即斜率大小的意义。
(3)关注“点”
解题时要特别关注特殊点，如坐标轴的交点、几条曲线的交叉点、极值点、转折点等。深刻理解这些特殊点的意义。
2．联系规律
如各物质的转化量之比与化学计量数之比的关系，各物质的化学反应速率之比与化学计量数之比的关系，外界条件的改变对化学反应速率的影响规律等。
3．正确判断
根据题干和题目要求，结合图像信息，正确利用相关规律做出正确的判断。
针对练4．在1 L的容器中，用纯净的CaCO3与100 mL稀盐酸反应制取CO2，反应生成CO2的体积随时间的变化关系如图所示(CO2的体积已折算为标准状况下的体积)。下列分析正确的是
A．OE段表示的平均反应速率最快
B．F点收集到的CO2的量最多
C．EF段，用HCl表示该反应的平均反应速
率为0.04 mol·L-1·min-1
D．OE、EF、FG三段中，该反应用二氧化
碳表示的平均反应速率之比为2∶6∶7
√
A．由题图可知相同时间内EF段产生的CO2最多，所
以该段反应速率最快，A错误；B．G点收集到的CO2
的量最多，B错误；C．EF段产生的CO2共
＝0.02 mol，由于反应中n(HCl)∶
n(CO2)＝2∶1，所以该段消耗的HCl的物质的量为0.04 mol，时间是1 min，所以用HCl表示的EF段平均反应速率是0.04 mol·L-1·min-1，C正确；D．由于时间都是1 min，所以OE、EF、FG三段中用二氧化碳表示的平均反应速率之比等于产生CO2的体积之比，即224∶(672－224)∶(784－672)＝2∶4∶1，D错误；答案选C。
针对练5．T1 ℃时，向容积为2 L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：vaB．0～t2时间段，反应速率v(SO3)＝ mol·L-1·min-1
C．t2时刻，反应体系中各组分的物质的量不再
改变，说明化学反应的正、逆反应速率为零
D．若反应在T2 ℃进行(T2n(SO2)<0.8 mol
√
a、b两点，随着反应的进行反应物的浓度减小，则
反应速率：va＞vb，A说法错误；0～t2时间段，反应
速率v(SO3)＝ ＝ mol·L-1·min-1，B说
法正确；t2时刻，体系中各组分的物质的量不再改变，是因为正、逆反应速率相等，但不为零，C说法错误；若反应在T2 ℃进行(T2返回
教考衔接 明确考向
1．(2023·广东卷，6)负载有Pt和Ag的活性炭，可选择性去除Cl－实现废酸的纯化，其工作原理如图。下列说法正确的是
A．Ag作原电池正极
B．电子由Ag经活性炭流向Pt
C．Pt表面发生的电极反应：O2＋2H2O＋4e－
===4OH－
D．每消耗标准状况下11.2 L的O2，最多去除1 mol Cl－
√
由题图分析可知，Cl－在Ag极失去电子发生
氧化反应，Ag为负极，A错误；电子由负极
Ag经活性炭流向正极Pt，B正确；溶液为酸
性，故Pt表面发生的电极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，C错误；每消耗标准状况下11.2 L的O2，转移2 mol电子，最多去除2 mol Cl－，D错误。
2．(2022·湖南卷，8)海水电池在海洋能源领域备受关注，一种锂—海水电池构造示意图如图。下列说法错误的是
A．海水起电解质溶液作用
B．N极仅发生的电极反应：2H2O＋2e－===
2OH－＋H2↑
C．玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能
D．该锂—海水电池属于一次电池
√
海水中含有丰富的电解质，如氯化钠、氯化镁等，
可作为电解质溶液，故A正确；N为正极，电极反
应主要为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，故B错误；
Li为活泼金属，易与水反应，玻璃陶瓷的作用是
防止水和Li反应，并能传导离子，故C正确；该电
池不可充电，属于一次电池，故D正确。
3．(2022·全国甲卷，10)一种水性电解液Zn MnO2离子选择双隔膜电池如图所示[KOH溶液中，Zn2+以Zn(OH)存在]。电池放电时，下列叙述错误的是
A．Ⅱ区的K＋通过隔膜向Ⅲ区迁移
B．Ⅰ区的SO通过隔膜向Ⅱ区迁移
C．MnO2电极反应：MnO2＋2e－＋4H＋===
Mn2+＋2H2O
D．电池总反应：Zn＋4OH－＋MnO2＋4H＋
===Zn(OH)＋Mn2+＋2H2O
√
根据图示的电池结构和题目所给信息可知，Ⅲ
区Zn为电池的负极，电极反应为Zn－2e－＋
4OH－===Zn(OH) ，Ⅰ区MnO2为电池的正极，
电极反应为MnO2＋2e－＋4H＋===Mn2+＋2H2O。
K＋从Ⅲ区通过隔膜向Ⅱ区迁移，A错误；Ⅰ区
的SO 通过隔膜向Ⅱ区移动，B正确；MnO2电极的电极反应式为MnO2＋2e－＋4H＋===Mn2+＋2H2O，C正确；电池的总反应为Zn＋4OH－＋MnO2＋4H＋===Zn(OH) ＋Mn2+＋2H2O，D正确。
4．(2022·浙江1月选考，19)在恒温恒容条件下，发生反应A(s)＋2B(g) 3X(g)，c(B)随时间的变化如图中曲线所示。下列说法不正确的是
A．从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学
反应的平均速率
B．从b点切线的斜率可求得该化学反应在反应开始时
的瞬时速率
C．在不同时刻都存在关系：2v(B)＝3v(X)
D．维持温度、容积、反应物起始的量不变，向反应体系中加入催化剂，c(B)随时间变化关系如图中曲线乙所示
√
A．从图像中可以得到单位时间内的浓度变化，反应
速率是单位时间内物质的浓度变化计算得到，从a、c
两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均
速率，选项A正确；B．b点处的切线的斜率是此时刻
物质浓度除以此时刻时间，为反应物B的瞬时速率，选项B正确；C．由化学反应速率之比等于化学方程式计量数之比分析，3v(B)＝2v(X)，选项C错误；D．维持温度、容积、反应物起始的量不变，向反应体系中加入催化剂，平衡不移动，反应速率增大，达到新的平衡状态，平衡状态与原来的平衡状态相同，选项D正确。
5．(2019·浙江4月选考，17改编)下列说法正确的是
A．H2(g)＋I2(g) 2HI(g)，其他条件不变，缩小反应容器体积，正逆反应速率不变
B．C(s)＋H2O(g) H2(g)＋CO(g)，碳的质量不再改变说明反应已达平衡
C．若压强不再随时间变化能说明反应2A(？)＋B(g) 2C(？)已达平衡，则A、C不能同时是气体
D．恒压条件下发生反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，当气体压强不再改变时，反应达到平衡状态
√
返回
单元检测卷
1．(2024·河北唐县高一期末)下列生产、生活的过程中，化学能主要转化为热能的是
A．用燃气灶烧菜
B．加热碳酸氢钠晶体制取纯碱
C．高炉炼铁
D．用电热毯取暖
√
A．用燃气灶烧菜，燃气燃烧时，化学能主要转化为热能，A项符合题意；B．加热碳酸氢钠晶体制取纯碱是吸热反应，热能转化为化学能，B项不符合题意；C．高炉炼铁涉及的主要方程式为Fe2O3＋3CO
2Fe ＋ 3CO2，该反应为吸热反应，热能转化为化学能，C项不符合题意；D．用电热毯取暖，电能转化为热能，D项不符合题意。
2．据报道，某国一集团拟在太空建造巨大的激光装置，把太阳光变成激光用于分解海水制氢：2H2O 2H2↑＋O2↑，下列说法正确的是
A．水的分解反应是放热反应
B．氢气是一次能源
C．使用氢气作燃料将会增加温室效应
D．在这一反应中，光能转化为化学能
√
水的分解反应是吸热反应；H2是二次能源；H2是清洁能源，不会增加温室效应。
3．(2023·辽宁建平县实验中学高一期末)下列装置能构成原电池的是
√
A．没有形成闭合回路，所以不能构成原电池，A错误；B．有自发进行的氧化还原反应、活泼性不同的电极、电解质溶液和闭合回路，符合原电池的构成原理和条件，B正确；C．四氯化碳不是电解质溶液，C错误；D．没有形成闭合回路，所以不能构成原电池，D错误。
4．(2024·安徽马鞍山高一期末)在一定的条件下，某可逆反应的正反应速率和逆反应速率随时间变化的曲线如图所示。下列说法错误的是
A．t1时刻，v正>v逆
B．t2时刻，反应达到平衡状态
C．t3时刻，正、逆反应速率均为零
D．t3时刻，反应处于平衡状态
√
A．根据图像可知：t1时刻，反应向正反应方向进
行，正反应速率大于逆反应速率， A正确；B．根
据图像可知：在t2时刻，正反应速率等于逆反应速
率，反应达到平衡状态，B正确；C．根据图像可
知：在t3时刻，反应达到平衡状态，正反应速率等于逆反应速率，但反应速率不为0，C错误；D．根据图像可知t3时刻，正反应速率等于逆反应速率，则反应处于平衡状态，D正确。
5．(2023·辽宁大连八中高一检测)下列图示与对应的叙述相符的是
A．图甲代表浓H2SO4稀释过程中体系的能量变化
B．图乙表示反应物断键吸收的能量小于生成物成键放出的能量
C．图丙表示白磷比红磷稳定
D．图丁表示CO与H2O的反应过程与能量变化的关系
√
A．浓硫酸稀释是物理变化不是化学变化，没有反应物和生成物，A错误；B．图乙中反应物的能量低于生成物的能量，该反应为吸热反应，说明反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量，B错误；C．从图丙中可知，相同质量和状态的白磷能量高于红磷，则红磷更加稳定，C错误；D．CO与H2O反应生成CO2和H2的反应为吸热反应，图丁中所示能量变化正确，D正确。
6．(2024·安徽蚌埠高一期末)某学生用如图装置研究原电池原理，下列说法错误的是
A．图③中Zn片增重质量与Cu棒减
轻质量的比为65∶64
B．图②电子从Zn极经外电路转移到Cu极
C．图①中Cu棒上没有气体产生
D．图②与图③中正极产物的质量比为1∶32时，Zn棒减轻的质量相等
√
A．图③是原电池装置，锌做负极失电
子生成锌离子，铜做正极，溶液中铜离
子得到电子生成铜，锌电极减轻，铜电
极增重，故A错误；B．②图是原电池，活泼金属锌是负极，铜是正极，所以电子由Zn沿导线流向Cu，故B正确；C．装置图①是化学腐蚀，锌和稀硫酸发生反应生成氢气，铜和稀硫酸不反应，图①中铜棒上没有气体产生，故C正确；D．图②与图③中负极电极反应为Zn－2e－===Zn2+，图②中正极电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，图③中正极电极反应为Cu2+＋2e－===Cu，正极生成物质量比为1∶32时，依据电子守恒计算两个原电池中电子转移相同，所以反应的锌的质量相同，故D正确。
7．(2024·合肥高一期中)已知反应A＋B===C＋D的能量变化如图所示，下列说法不正确的是
A．该反应为吸热反应
B．该反应吸收的能量为E1－E2
C．该图可表示为酸和碱的反应图像
D．该反应中反应物的总能量低于生成物的总能量
√
8．(2023·河北唐山高一期末)实验室模拟工业合成氨，N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，反应条件是高温、高压，并且需要合适的催化剂。恒温恒容密闭容器中能说明该反应达到平衡状态的是
A．v正(N2)＝3v逆(H2)
B．容器内压强保持不变
C．体系内气体的密度保持不变
D．N2、H2和NH3的体积分数之比为1∶3∶2
√
A．反应速率之比等于化学计量数之比，v正(N2)＝3v逆(H2)时，正、逆反应速率不相等，没有达到平衡状态，A不符合题意；B．该反应是反应前后气体分子数改变的化学反应，物质的量与压强成正比，则混合气体的压强不随时间的变化而变化，达到平衡状态，B符合题意；C．容器体积和气体总质量始终不变，则混合气体的密度始终不变，因此不能说明反应已达平衡，C不符合题意；D．N2、H2和NH3的体积分数之比为1∶3∶2，不能说明正、逆反应速率相等，不能判断平衡状态，D不符合题意。
9．(2023·辽宁锦州高一期末)质量均为m g的铁片、铜片和1 L 0.2 mol/L的CuSO4溶液组成的装置如图所示。下列说法正确的是
A．a和b用导线连接时，电子通过电解质溶液转移到
铜片上
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，溶液均从蓝色逐渐变成黄色
D．a和b用导线连接后，当电路中通过0.2 mol电子时，理论上铁片与铜片的质量差为12 g
√
A．a和b用导线连接时为原电池，电子由负极Fe经过导线
流向正极Cu，不能进入溶液中，A错误；B．a和b用导线
连接时为原电池，Cu作正极，正极反应式为Cu2+＋2e－=
==Cu，B错误；C．a和b用导线连接时为原电池，Fe作负
极，负极反应式为Fe－2e－===Fe2+，a和b不用导线连接时，Fe与CuSO4反应为Cu2+＋Fe===Cu ＋ Fe2+，溶液均从蓝色变成浅绿色，C错误；D．a和b用导线连接时为原电池，负极反应式为Fe－2e－===Fe2+，正极反应式为Cu2+＋2e－===Cu，当电路中有0.2NA个电子通过时，溶解Fe为0.1 mol，生成Cu为0.1 mol，即溶解5.6 g Fe，生成6.4 g Cu，理论上铁片与铜片的质量差为5.6 g＋6.4 g ＝12 g，D正确。
10．化学能与热能、电能等能量相互转化，关于化学能与其他能量相互转化的说法正确的是
A．图1所示的装置能将化学能变为电能
B．图2所示的反应为吸热反应，可表示铝热反应的能量变化
C．对于放热反应H2＋Cl2 2HCl，化学能只转化为热能
D．由图3可得，1 mol N2(g)和1 mol O2(g)生成NO(g)过程中吸收180 kJ能量
√
A．图1所示的装置中，两烧杯内溶液没有用盐桥
连接，不能形成闭合回路，不能形成原电池，所
以不能将化学能转化为电能，A错误；B．图2所
示的反应中，反应物的总能量高于生成物的总能
量，为放热反应，可表示铝热反应的能量变化，
B错误；C．对于放热反应H2＋Cl2 2HCl，
化学能转化为热能的同时，还有一部分化学能转
化为光能等，C错误；D．由图3可得，1 mol N2(g)和1 mol O2(g)生成2 mol NO(g)过程中，ΔH＝(946＋498－2×632) kJ·mol-1＝＋180 kJ·mol-1，所以该反应吸收180 kJ能量，D正确；故选D。
11．(2023·安徽亳州高一期末)有M、N、P、E、F五种金属，已知：①M＋N2+===N＋M2+；②M、P用导线连接并放入硫酸溶液中，M表面有大量气泡逸出；③N、E用导线连接并放入E的硫酸盐溶液中，其中一极的电极反应式为E2+＋2e－===E；④P、F组成原电池时，F发生氧化反应。则这五种金属的还原性顺序是
A．E＞P＞F＞M＞N B．E＞N＞M＞P＞F
C．P＞F＞N＞M＞E D．F＞P＞M＞N＞E
√
①M＋N2+===N＋M2+，则金属性：M＞N；②M、P用导线连接并放入硫酸溶液中，M表面有大量气泡逸出，M为正极，P为负极，则金属性：P＞M；③N、E用导线连接并放入E的硫酸盐溶液中，其中一极的电极反应式为E2+＋2e－===E，则N溶解，说明金属性：N＞E；④P、F组成原电池时，F发生氧化反应，则F为负极，说明金属性：F＞P，因此这五种金属的还原性顺序是F＞P＞M＞N＞E，故D符合题意。
12．(2023·河北唐县高一期末)某实验小组为探究影响H2O2分解的因素设计表中实验，下列有关说法错误的是
A．实验①和②，可探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响
B．实验①和③，可探究温度对H2O2分解速率的影响
C．实验①和④，可探究催化剂对H2O2分解速率的影响
D．由上述实验可知，增大H2O2浓度、升高温度都能加快H2O2分解速率
序号 溶液 温度 时间(收集50 mL O2)
① 10 mL 15% H2O2溶液 25 ℃ 160 s
② 10 mL 30% H2O2溶液 25 ℃ 120 s
③ 10 mL 15% H2O2溶液 50 ℃ 50 s
④ 10 mL 15% H2O2溶液＋1 mL 5% FeCl3溶液 50 ℃ 20 s
√
A．实验①和②，变量为H2O2溶液浓度，可探究浓度对反应速率的影响，A正确；B．实验①和③，变量为温度，可探究温度对反应速率的影响，B正确；C．实验①和④相比，实验中加入的FeCl3溶液导致两组中H2O2的浓度略有差别，且二者温度不同，不能探究催化剂对反应速率的影响，C错误；D．通过实验数据及前面的分析可知，增大浓度、升高温度都能加快反应速率，D正确。
序号 溶液 温度 时间(收集50 mL O2)
① 10 mL 15% H2O2溶液 25 ℃ 160 s
② 10 mL 30% H2O2溶液 25 ℃ 120 s
③ 10 mL 15% H2O2溶液 50 ℃ 50 s
④ 10 mL 15% H2O2溶液＋1 mL 5% FeCl3溶液 50 ℃ 20 s
13．下列四个常用电化学装置的叙述错误的是
A．图Ⅰ所示电池中，电子从锌片流出
B．图Ⅱ所示干电池中锌皮作负极
C．图Ⅲ所示电池为二次电池，放电过程中硫酸溶液浓度减小
D．图Ⅳ所示电池中正极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－
√
A．图Ⅰ所示电池中，Zn为负极，Cu为正
极，电流从铜片流出，进入锌片，电子从
锌片流出，故A正确；B．图Ⅱ所示干电池
中，锌发生失电子的氧化反应，则锌皮作
负极，故B正确；C．铅酸蓄电池是可充电
电池，为二次电池，放电时电池反应为Pb
＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，消
耗硫酸，则硫酸溶液浓度减小，故C正确；
D．图Ⅳ所示电池为氢氧酸性燃料电池，正极上O2得电子生成H2O，正极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，故D错误。
14．(2024·辽宁锦州高一期末)一定温度下，向容积为2 L的恒容密闭容器中投入一定量的气体A和B发生如下反应：3A(g)＋bB(g) cC(g)，A和B的物质的量浓度随时间变化如图所示，12 s时生成C的物质的量为1.2 mol。下列说法正确的是
A．若2 s时升高反应温度，v正增大，v逆减小
B．b∶c＝1∶6
C．m点时v正＝v逆
D．12 s时容器内的压强为起始压强的
√
根据转化浓度之比等于化学计量数之比得：0.6∶0.2
∶0.6＝3∶b∶c，则b＝1，c＝3。A．升高反应温度，
v正增大，v逆也增大，A错误；B．b∶c＝1∶3，B错
误；C．m点还未达到平衡状态，v正≠v逆，C错误；
D．恒温恒容条件下，压强之比等于物质的量之比等于浓度之比，起始容器内气体的总物质的量浓度为(0.8＋0.5) mol/L＝1.3 mol/L，12 s时容器内气体总物质的量浓度为(0.2＋0.3＋0.6) mol/L＝1.1 mol/L，故12 s时容器内的压强为起始压强的 ，D正确。
15．(12分)回答下列问题。
(1)从能量的变化和反应的快慢等角度研究反应：2H2＋O2===2H2O。已知该反应为放热反应，如图能正确表示该反应中能量变化的是_____(填“A”或“B”)。
从断键和成键的角度分析上述反应中能量的变化。化学键的键能如下表：
则生成1 mol水可以放出热量________kJ。
化学键 H—H O==O H—O
键能/(kJ/mol) 436 496 463
242
A
由题图可知，A中反应物的总能
量大于生成物的总能量，为放热
反应，断裂2 mol H2中的化学键
吸收2×436 kJ热量，断裂1 mol
O2中的化学键吸收496 kJ热量，
共吸收(2×436＋496) kJ＝1 368 kJ热量，形成4 mol H—O键释放4×463 kJ＝1 852 kJ热量，2 mol H2在氧气中燃烧生成水的反应放热484 kJ/mol，生成1 mol水可以放出热量242 kJ；
(2)以下反应：①木炭与水制备水煤气；②氯酸钾分解；③炸药爆炸；④酸与碱的中和反应；⑤生石灰与水作用制熟石灰；⑥Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl；⑦气态水液化，属于放热反应的有：________(填序号)。
常见的放热反应有：所有的燃烧、所有的中和反应、金属和酸的反应、金属与水的反应、大多数化合反应、铝热反应等，故属于放热反应的是③④⑤；
③④⑤
(3)分别按图甲、乙所示装置进行实验，图中两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸，乙中 为电流表。请回答下列问题：
①以下叙述中，正确的是________(填字母)。
A．甲中锌片是负极，乙中铜片是正极
B．两烧杯中铜片表面均有气泡产生
C．两烧杯中溶液pH均增大
D．产生气泡的速率甲中比乙中慢
E．乙的外电路中电流方向Zn→Cu
F．乙溶液中SO 向铜片方向移动
②乙中能量转化的主要形式为___________________。
③在乙装置中，如果把稀硫酸换成硫酸铜溶液，铜电极的电极反应式是__________________，当电路中转移0.25 mol电子时，消耗负极材料的质量为________g。
CD
化学能转化为电能
Cu2+＋2e－===Cu
8.125
①A．甲没有形成闭合回路，不能形成原电池，
故A错误；B．铜为金属活动性顺序表H之后的
金属，不能与稀硫酸反应，甲烧杯中铜片表面
没有气泡产生，故B错误；C．两烧杯中硫酸都
参加反应，氢离子浓度减小，溶液的pH均增大，
故C正确；D．乙能形成原电池反应，较一般化学反应速率更大，所以产生气泡的速率甲中比乙中慢，故D正确；E.原电池电子由负极经外电路流向正极，乙形成原电池，Zn为负极，Cu为正极，则电流方向Cu→Zn，故E错误；F.原电池中阴离子移向负极，阳离子移向正极，乙溶液中硫酸根向锌片方向移动，故F错误。故答案为CD；
②乙形成闭合回路，形成原电池，将化学能转
化为电能；③在乙装置中，如果把硫酸换成硫
酸铜溶液，Cu2+在正极上得电子被还原产生Cu，
电极反应式为Cu2+＋2e－===Cu，Zn为负极，电
极反应式为Zn－2e－===Zn2+，n(Zn)＝ n(e－)＝0.125 mol，m(Zn)＝0.125 mol×65 g/mol＝8.125 g。
16．(15分)化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。
(1)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在400 mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下(累计值)：
①哪一时间段反应速率最大？________min(填“0～1”“1～2”“2～3”“3～4”或“4～5”)，原因是____________________________________
_____________________________ 。
②求3～4 min时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率：_________________(设溶液体积不变)。
时间/min 1 2 3 4 5
氢气体积/mL (标准状况) 100 240 464 576 620
2～3
该反应是放热反应，此时间段温度较高且盐酸浓度较大，反应速率最快
0.025 mol·L-1·min-1
①在0～1 min、1～2 min、2～3 min、3～4 min、4～5 min时间段中，产生气体的体积分别为100 mL、140 mL、224 mL、112 mL、44 mL，由此可知反应速率最大的时间段为2～3 min；原因是该反应是放热反应，此时间段温度较高且盐酸浓度较大，反应速率最快。②在3～4 min时间段内，n(H2)＝ ＝0.005 mol，消耗盐酸的物质的量为
0.01 mol，故v(HCl)＝ ＝0.025 mol·L-1·min-1。
(2)另一学生为控制反应速率，防止反应过快难以测量氢气体积，他事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率，你认为不可行的是____(填字母)。
A．蒸馏水 B．KCl溶液
C．KNO3溶液 D．CuSO4溶液
√
加入蒸馏水及加入KCl溶液，H＋浓度减小，反应速率减小且不减少产生氢气的量，故A、B不符合题意；C项，加入KNO3溶液，H＋浓度减小，因酸性溶液中有NO ，具有强氧化性，与Zn反应无氢气生成，符合题意；D项，加入CuSO4溶液，形成原电池，反应速率加快，且影响生成氢气的量，符合题意。
√
(3)某温度下在4 L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。
①该反应的化学方程式是_____________________。
②该反应达到平衡状态的标志是________(填字母)。
A．Y的体积分数在混合气体中保持不变
B．X、Y的反应速率之比为3∶1
C．容器内气体压强保持不变
D．容器内气体的总质量保持不变
E．生成1 mol Y的同时消耗2 mol Z
③2 min内Y的转化率为________。
3X(g)＋Y(g) 2Z(g)
AC
10%
①由图像可以看出，反应中X、Y的物质的
量减少，应为反应物，Z的物质的量增多，
应为生成物，当反应进行到5 min时，Δn(Y)
＝0.2 mol，Δn(Z)＝0.4 mol，Δn(X)＝0.6 mol，
则Δn(Y)∶Δn(Z)∶Δn(X)＝1∶2∶3，参加反
应的物质的物质的量之比等于其化学计量数之
比，则反应的化学方程式为3X(g)＋Y(g) 2Z(g)。③2 min内Y的转化率
＝ ×100%＝ ×100%＝10%。
17．(15分)能源是现代文明的原动力，通过化学方法可以使能量按人们所期望的形式转化，从而开辟新能源和提高能源的利用率。请回答下列问题。
(1)工业合成氨反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)是放热的可逆反应，反应条件是高温、高压，并且需要合适的催化剂。已知1 mol N2(g)完全反应生成NH3(g)可放出92 kJ热量。如果将10 mol N2(g)和足量H2(g)混合，使其充分反应，放出的热量________(填“大于、“小于”或“等于”)920 kJ。
合成氨反应是可逆反应，反应物不能完全转化，所以将10 mol N2(g)和足量H2(g)混合，使其充分反应，消耗的N2一定小于10 mol，生成氨气的物质的量小于20 mol，放出的热量小于920 kJ。
小于
(2)实验室模拟工业合成氨时，在容积为2 L的密闭容器内，反应经过10 min后，生成10 mol NH3。
①用N2表示的化学反应速率为_________________。
②一定条件下，能说明该反应进行到最大限度的是________(填字母)。
a．N2的转化率达到最大值
b．N2、H2和NH3的体积分数之比为1∶3∶2
c．体系内气体的密度保持不变
d．体系内物质的平均相对分子质量保持不变
0.25 mol·L-1·min-1
ad
①v(NH3)＝ ＝0.5 mol·L-1·min-1，v(N2)＝ v(NH3)＝ ×0.5 mol·L-1·min-1
＝0.25 mol·L-1·min-1。②反应进行到最大限度，即达到平衡状态，N2的转化率达到最大值，则说明反应达到平衡状态，a项正确；N2、H2和NH3的体积分数之比为1∶3∶2，不能说明各物质的浓度保持不变，无法说明反应达到平衡状态，b项错误；体系内气体的总质量保持不变，总体积保持不变，则气体的密度始终保持不变，因此密度不变不能说明反应达到平衡状态，c项错误；体系内气体的总质量保持不变，因合成氨反应是气体分子数减小的反应，若物质的平均相对分子质量保持不变时，可说明反应达到平衡状态，d项正确。
(3)某实验小组同学进行如图甲所示实验，以检验化学反应中的能量变化。请根据你掌握的反应原理判断，②中的温度________(填“升高”或“降低”)。反应过程____(填“①”或“②”)的能量变化可用图乙表示。
降低
①
Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体反应吸
收热量，则反应后②中的温度降低；Al
与盐酸反应放出热量，从图乙中能量变
化可以看出，反应物的总能量高于生成
物的总能量，则可表示反应过程①的能
量变化。
(4)用CH4和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如图丙：
①电极d是________(填“正极”或“负极”)，
电极c的电极反应式为________________________________。
②若线路中转移2 mol电子，则该燃料电池理论上消耗的O2在标准状况下的体积为________L。
CH4－8e－＋2H2O===CO2＋8H＋
11.2
正极
①因电极c是电子流出的一极，则电极c为负
极，电极d为正极，甲烷在负极上发生氧化
反应生成CO2，电极反应式为CH4－8e－＋
2H2O===CO2＋8H＋。②原电池中正极反应
式为2O2＋8H＋＋8e－===4H2O，当转移2 mol
电子时，消耗氧气的物质的量为0.5 mol，在标准状况下的体积为0.5 mol×22.4 L·mol-1＝11.2 L。
18．(16分)(1)通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量，其工作原理如图所示。已知：O2-可在固体电解质中自由移动。
①NiO电极上发生的是________(填“氧化”或
“还原”)反应。
②外电路中，电子是从________(填“NiO”或“Pt”)
电极流出。
③Pt电极上的电极反应式为________________。
氧化
NiO
O2＋4e－===2O2-
①原电池中，NiO电极为负极，电极上NO失
电子发生氧化反应生成NO2。②外电路中，
电子由负极NiO电极流出，经导线流入正极
Pt电极。③原电池中，Pt电极为正极，O2在
正极上发生还原反应生成O2-，电极反应式为O2＋4e－===2O2-。
(2)一种新型催化剂能使NO和CO发生反应：2NO＋2CO 2CO2＋N2。已知增大催化剂的比表面积可提高该反应速率。为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，如表所示。
①表中a＝___________。
②能验证温度对化学反应速率影响规律的是实验________(填实验
编号)。
③实验Ⅰ和实验Ⅱ中，NO的物质的量浓度c(NO)随时间t的变化曲
线如图所示，其中表示实验Ⅱ的是曲线______(填“甲”或“乙”)。
实验编号 t/℃ NO初始浓度/(mol·L-1) CO初始浓度/(mol·L-1) 催化剂的比表面积/(m2·g-1)
Ⅰ 280 1.20×10-3 5.80×10-3 82
Ⅱ 280 1.20×10-3 5.80×10-3 124
Ⅲ 350 a 5.80×10-3 82
1.20×10-3
Ⅰ和Ⅲ
乙
①由题表数据可知，实验Ⅰ、Ⅱ温度相同，催化剂的比表面积不同，
实验目的是验证催化剂的比表面积对反应速率的影响，则温度和反
应物的初始浓度要相同，实验Ⅰ、Ⅲ催化剂的比表面积相同、温度
不同，实验目的是验证温度对反应速率的影响，则反应物的初始浓
度要相同，则a为1.20×10-3。②由表格数据可知，实验Ⅰ、Ⅲ反应
物初始浓度、催化剂的比表面积均相同，温度不同，实验目的是验证温度对反应速率的影响。③因实验Ⅰ、Ⅱ催化剂的比表面积不同，温度、反应物的初始浓度相同，但实验Ⅱ的反应速率大，先达到化学平衡，故曲线乙表示实验Ⅱ。
实验编号 t/℃ NO初始浓度/(mol·L-1) CO初始浓度/(mol·L-1) 催化剂的比表面积/(m2·g-1)
Ⅰ 280 1.20×10-3 5.80×10-3 82
Ⅱ 280 1.20×10-3 5.80×10-3 124
Ⅲ 350 a 5.80×10-3 82
(3)在容积固定的绝热容器中发生反应：2NO(g)＋2CO(g) 2CO2(g)＋N2(g)，不能说明该反应已达到平衡状态的是________(填字母)。
A．容器内温度不再变化
B．容器内的气体压强保持不变
C．2v逆(NO)＝v正(N2)
D．容器内混合气体的密度保持不变
CD
因反应在绝热容器中进行，容器内的温度会变化，当温度不再变化时，说明反应已达到平衡状态，A能说明；该反应是一个反应前后气体体积减小的反应，当容器内的气体压强保持不变时，说明正、逆反应速率相等，反应已达到平衡状态，B能说明；v逆(NO)＝2v正(N2)时，正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故2v逆(NO)＝v正(N2)时反应没有达到平衡状态，C不能说明；由质量守恒定律可知，反应前后气体质量不变，容器的体积不变，则容器内混合气体的密度一直保持不变，故混合气体的密度不变不能说明反应已达到平衡状态，D不能说明。
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