河北省保定市涞水县波峰中学2016-2017学年高二（上）期中化学试卷（解析版）

2016-2017学年河北省保定市涞水县波峰中学高二（上）期中化学试卷
　
一、选择题（每题只有一个答案正确，每小题3分，共18个小题）
1．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
A．A
B．B
C．C
D．D
2．“优化结构、提高效益和降低消耗、保护环境”，这是我国国民经济和社会发展的基础性要求．你认为下列行为不符合这个要求的是（　　）
A．大力发展农村沼气，将废弃的秸轩转化为清洁高效的能源
B．加快太阳能、风能、生物质能、海洋能等清洁能源的开发利用
C．研制开发以水代替有机溶剂的化工涂料
D．将煤转化成气体燃料可以有效地减少“温室效应”的气体产生
3．下列说法正确的是（　　）
A．同温同压下，H2
（g）+Cl2（g）=2HCl（g）在光照和点燃条件下的△H相同
B．任何酸与碱发生中和反应生成1
mol
H2O的过程中，能量变化均相同
C．已知：①2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=﹣a
kJ mol﹣1，②2H2（g）+O2
（g）=2H2O（1）△H=﹣b
kJ mol﹣1，则a＞b
D．已知：①C（s，石墨）+O2
（g）=CO2（g）△H=﹣393.5kJ mol﹣1，②C（s，金刚石）+O2（g）=CO2
（g）△H=﹣395.0
kJ mol﹣1，
则C（s，石墨）=C（s，金刚石）△H=﹣1.5
kJ mol﹣1
4．电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发展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．在现实生活中，电化学腐蚀要比化学腐蚀严重的多，危害更大
D．太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅
5．某研究性学习小组设计了用化学电源使LED灯发光的装置，示意图如图．下列说法不正确的是（　　）
A．锌是负极，电子从锌片经导线流向铜片
B．氢离子在铜片表面被还原
C．锌质量减少65g时，铜电极表面析出氢气是22.4L
D．装置中存在“化学能→电能→光能”的转换
6．下列有关可逆反应的说法不正确的是（　　）
A．可逆反应是指在同一条件下能同
时向正逆两个方向进行的反应
B．2HIH2+I2是可逆反应
C．2H2+O22H2O与2H2O2H2↑+O2↑互为可逆反应
D．只有可逆反应才存在化学平衡
7．如图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置．通电后在石墨电极a和b附近分别滴加一滴石蕊溶液．下列实验现象中错误的是（　　）
A．a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色
B．a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色
C．逸出气体的体积，a电极的大于b电极的
D．a、b两电极都逸出无色无味气体
8．反应M+Z→Q（△H＜0）分两步进行：①M+Z→X（△H＞0），②X→Q（△H＜0）．下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是（　　）
A．
B．
C．
D．
9．下列金属防腐的措施中，属于牺牲阳极的阴极保护法的是（　　）
A．水中的钢闸门连接电源的负极
B．金属护拦表面涂漆
C．汽水底盘喷涂高分子膜
D．地下钢管连接锌板
10．下列叙述正确的是（　　）
A．电镀时，通常把待镀的金属制品作阳极
B．氯碱工业是电解熔融的NaCl，在阳极能得到Cl2
C．氢氧燃料电池（酸性电解质）中O2通入正极，电极反应为O2+4H++4e﹣═2H2O
D．工业冶炼金属铝的方法是电解熔融的氯化铝
11．下列各装置中都盛有0.1mol L﹣1的NaCl溶液，放置一定时间后，装置中的四块相同锌片，腐蚀速率由快到慢的顺序是（　　）
A．③①④②
B．①②④③
C．①②③④
D．②①④③
12．对于下列各组反应，反应开始时，产生氢气速率最快的是（　　）
A．70℃，将0.1mol
镁粉加入到10mL6mol L﹣1的硝酸溶液中
B．60℃，将0.2mol
镁粉加入到20mL3mol L﹣1的盐酸溶液中
C．60℃，将0.1mol
镁粉加入到10mL3mol L﹣1的硫酸溶液中
D．60℃，将0.2mol
铁粉加入到10mL3mol L﹣1的盐酸溶液中
13．在一密闭容器中进行反应：2SO2（g）+O2（g）≒2SO3（g），已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol L﹣1、0.1mol L﹣1、0.2mol L﹣1，当反应达到平衡时，可能存在的数据是（　　）
A．SO2为0.4
mol L﹣1、O2为0.2
mol L﹣1
B．SO2为0.25
mol L﹣1
C．SO2、SO3均为0.15
mol L﹣1
D．SO3为0.4
mol L﹣1
14．如图是利用一种微生物将废水中的有机物（假设是淀粉）的化学能直接转化为电能，并利用此电能在铁上镀铜，下列说法中正确的是（　　）
A．质子透过离子交换膜由右向左移动
B．铜电极应与X相连接
C．M电极反应式：（C6H10O5）n+7nH2O﹣24ne﹣═6nCO2↑+24n
H+
D．当N电极消耗0.25
mol气体时，则铁电极增重16
g
15．分析如图所示装置，下列叙述不正确的是（　　）
A．左边装置是燃料电池，右边装置是电镀池
B．电子流动方向：b→Zn→CuSO4（aq）→Cu→a
C．一段时间后，左端溶液浓度变小，右端溶液浓度不变
D．当锌片的质量变化12.8
g时，a极消耗标准状况下的O2
2.24L
16．某密闭容器中发生如下反应：X（g）+3Y（g） 2Z（g）；△H＜0．下图表示该反应的速率（v）随时间（t）变化的关系，t2、t3、t5时刻外界条件有所改变，但都没有改变各物质的初始加入量．下列说法中正确的是（　　）
A．t3时降低了温度
B．t2时加入了催化剂
C．t5时增大了压强
D．t4～t5时间内转化率最低
17．对可逆反应：A（g）+2B（s） C（s）+D（g）；△H＞0（正反应为吸热反应）．如图所示为正、逆反应速率（v）与时间（t）关系的示意图，如果在t1时刻改变以下条件：①加入A；②加入催化剂；③加压；④升温；⑤减少C，符合图示的条件是（　　）
A．②③
B．①②
C．③④
D．④⑤
18．已知下列两个热化学方程式2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=﹣571.6kJ/mol；C3H8（g）+5O2（g）=3CO2（g）+4H2O（l）△H=﹣2220.0kJ/mol；实验测得，5mol氢气和丙烷的混合气体完全燃烧时放热3847kJ，则混合气体中氢气与丙烷的体积比是（　　）
A．1：3
B．3：1
C．1：4
D．1：1
　
二、非选择题
19．依据事实，写出下列反应的热化学方程式．
（1）在25℃、101kPa下，1g液态甲醇（CH3OH）燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ．则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为：　　．
（2）若适量的N2和O2完全反应，每生成23克NO2需要吸收16.95kJ热量．写出1mol
N2和O2完全反应的热化学方程式为：　　．
（3）已知拆开1molH﹣H键，1molN﹣H键，1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为：　　．
20．用50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应．通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热．回答下列问题：
（1）仔细观察实验装置，图中是否缺少一种玻璃用品，如果缺少，缺少的是　　（填仪器名称，如果不缺少，此空不填．），图中是否有不妥之处，如果有请指出　　（如果没有，此空不填．）
（2）烧杯间填满碎纸条的作用是　　．
（3）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值　　（填“偏大、偏小、无影响”）
（4）用相同浓度和体积的醋酸代替盐酸溶液进行上述实验，测得的中和热△H的数值会　　；（填“偏大”、“偏小”、“无影响”）．
（5）如果用60mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量　　（填“相等、不相等”），所求中和热　　（填“相等、不相等”）．
21．航天技术上使用的氢﹣氧燃料电池具有高能、轻便和不污染环境等优点．氢﹣氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的电池总反应式可表示为2H2+O2=2H2O．酸式燃料电池的电解质是酸，其负极反应可表示为：2H2﹣4e﹣=4H+，则其正极反应式可表示为：　　；放电一段时间后电解质溶液的pH将　　（填“变大、变小、不变”）碱式氢﹣氧燃料电池中的电解质是碱，其正极反应式为：O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣，则其负极反应可表示为：　　．
22．某温度时，在一个2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示．根据图中数据，试填写下列空白：
（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　　；
（3）3min时，混合物中X的物质的量浓度为　　．
（4）2分钟后X、Y、Z各物质的量不再随时间的变化而变化，说明在这个条件下，反应已达到了　　状态．
（5）下列叙述能说明上述反应达到平衡状态的是　　（填序号）
A．X、Y、Z的物质的量之比为1：2：3
B．混合气体的压强不随时间的变化而变化
C．单位时间内每消耗3mol
X，同时生成2mol
Z
D．混合气体的总质量不随时间的变化而变化
E．混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化
F．混合气体的平均相对分子质量不再随时间的变化而变化
G．混合气体的密度不再随时间的变化而变化
H．2υ正（X）=3υ逆（Z）
23．如图所示，甲、乙两池电极材料都是铁棒与碳棒，请回答下列问题．
（1）若两池中均为CuSO4溶液，反应一段时间后：
①有红色物质析出的是甲池中的　　棒，乙池中的　　棒．
②乙池中阳极的电极反应式是：　　．
（2）若两池中均为饱和NaCl溶液：
①写出乙池中总反应的离子方程式：　　．
②甲池中碳极的电极反应式是：　　，乙池中碳极的电极反应属于　　（填“氧化反应”或“还原反应”）．
③将湿润的淀粉KI试纸放在乙池中碳极附近，发现试纸变蓝，过一段时间后又发现蓝色褪去，这是因为过量的Cl2又将生成的I2氧化．若反应的Cl2和I2物质的量之比为5：1，且生成两种酸，该反应的化学方程式为：　　．
　
2016-2017学年河北省保定市涞水县波峰中学高二（上）期中化学试卷
参考答案与试题解析
　
一、选择题（每题只有一个答案正确，每小题3分，共18个小题）
1．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
A．A
B．B
C．C
D．D
【考点】常见的能量转化形式．
【分析】化学变化中不但生成新物质而且还会伴随着能量的变化，解题时要注意看过程中否发生化学变化，是否产生了热量．
【解答】解：A．硅太阳能电池是太阳能转化为电能，故A错误；
B．锂离子电池是把化学能转化为电能，故B错误；
C．太阳能集热器是把太阳能转化为热能，故C错误；
D．燃烧是放热反应，是化学能转化为热能，故D正确．
故选D．
　
2．“优化结构、提高效益和降低消耗、保护环境”，这是我国国民经济和社会发展的基础性要求．你认为下列行为不符合这个要求的是（　　）
A．大力发展农村沼气，将废弃的秸轩转化为清洁高效的能源
B．加快太阳能、风能、生物质能、海洋能等清洁能源的开发利用
C．研制开发以水代替有机溶剂的化工涂料
D．将煤转化成气体燃料可以有效地减少“温室效应”的气体产生
【考点】常见的生活环境的污染及治理．
【分析】降低消耗、保护环境，应尽量使用清洁能源，开发利用新能源，代替传统化石能源的使用，减少污染物的排放．
【解答】解：A．将废弃的秸轩转化为清洁高效的能源，可减少污染物的排放，节约能源，故A正确；
B．使用新型能源可减少对传统化石能源的依赖，减少环境污染，故B正确；
C．以水代替有机溶剂，可减少环境污染，故C正确；
D．将煤转化成气体燃料，可提高能源的利用率，但不能减少二氧化碳的排放，故D错误．
故选D．
　
3．下列说法正确的是（　　）
A．同温同压下，H2
（g）+Cl2（g）=2HCl（g）在光照和点燃条件下的△H相同
B．任何酸与碱发生中和反应生成1
mol
H2O的过程中，能量变化均相同
C．已知：①2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=﹣a
kJ mol﹣1，②2H2（g）+O2
（g）=2H2O（1）△H=﹣b
kJ mol﹣1，则a＞b
D．已知：①C（s，石墨）+O2
（g）=CO2（g）△H=﹣393.5kJ mol﹣1，②C（s，金刚石）+O2（g）=CO2
（g）△H=﹣395.0
kJ mol﹣1，
则C（s，石墨）=C（s，金刚石）△H=﹣1.5
kJ mol﹣1
【考点】反应热和焓变．
【分析】A、反应焓变和反应物、生成物的能量有关，与反应条件变化途径无关；
B、中和反应是指强酸强碱的稀溶液完全反应生成1mol水放出的热量，弱酸、弱碱存在电离平衡过程是吸热过程，会造成反应放出热量变化；
C、液态水变化为气态水时吸收热量；
D、依据盖斯定律和热化学方程式计算分析判断．
【解答】解：A、反应焓变和反应物、生成物的能量有关，与反应条件变化途径无关，同温同压下，H2
（g）+Cl2（g）=2HCl（g）在光照和点燃条件下的△H相同，故A正确；
B、中和反应是指强酸强碱的稀溶液完全反应生成1mol水放出的热量，弱酸、弱碱存在电离平衡过程是吸热过程，所以有弱酸或弱碱参加的反应生成1mol水放出热量小于强酸强碱反应生成1mol水，故B错误；
C、依据①2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=﹣a
kJ mol﹣1，②2H2（g）+O2
（g）=2H2O（1）△H=﹣b
kJ mol﹣1，液态水变化为气态水吸热，则a＜b，故C错误；
D、①C（s，石墨）+O2
（g）=CO2（g）△H=﹣393.5kJ mol﹣1，②C（s，金刚石）+O2（g）=CO2
（g）△H=﹣395.0
kJ mol﹣1，依据盖斯定律①﹣②得到：
则C（s，石墨）=C（s，金刚石）△H=+1.5
kJ mol﹣1，故D错误；
故选A．
　
4．电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发展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．在现实生活中，电化学腐蚀要比化学腐蚀严重的多，危害更大
D．太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅
【考点】原电池和电解池的工作原理．
【分析】A、锌锰干电池中锌做负极被腐蚀，碳做正极；
B、氢氧燃料电池是将化学能转化为电能；
C、电化学腐蚀比化学腐蚀快；
D、太阳能电池的主要材料是单质硅．
【解答】解：A、在锌锰干电池中，正极是碳棒，该极上二氧化锰发生得电子的还原反应，该电极质量不会减少，故A错误；
B、燃料电池是将化学能转化为电能，故B错误；
C、电化学腐蚀加速负极金属被腐蚀，比化学腐蚀快，危害更大，故C正确；
D、太阳能电池的主要材料是高纯硅，二氧化硅为光导纤维的主要原料，故D错误；
故选C．
　
5．某研究性学习小组设计了用化学电源使LED灯发光的装置，示意图如图．下列说法不正确的是（　　）
A．锌是负极，电子从锌片经导线流向铜片
B．氢离子在铜片表面被还原
C．锌质量减少65g时，铜电极表面析出氢气是22.4L
D．装置中存在“化学能→电能→光能”的转换
【考点】原电池和电解池的工作原理．
【分析】锌比铜活泼，形成原电池反应时，锌为负极，铜为正极，正极发生还原反应生成氢气，以此解答该题．
【解答】解：A．锌片作负极，发生氧化反应，电子从锌片经导线流向正极铜片，故A正确；
B．铜片作正极，发生还原反应，铜片上有气泡产生，是氢离子在铜片上得电子被还原，故B正确；
C．没有指明标况，不能计算，故C错误；
D．该装置中化学能转化为电能而产生电流，电流通过LED时，LED发光，则装置中存在“化学能→电能→光能”的转换，故D正确；
故选C．
　
6．下列有关可逆反应的说法不正确的是（　　）
A．可逆反应是指在同一条件下能同
时向正逆两个方向进行的反应
B．2HIH2+I2是可逆反应
C．2H2+O22H2O与2H2O2H2↑+O2↑互为可逆反应
D．只有可逆反应才存在化学平衡
【考点】化学反应的可逆性．
【分析】可逆反应为相同条件下正逆反应方向同时进行，化学平衡的研究对象为可逆反应，以此来解答．
【解答】解：可逆反应为相同条件下正逆反应方向同时进行，化学平衡的研究对象为可逆反应，A、B、D均正确，只有C中反应条件不同，C不是可逆反应，
故选C．
　
7．如图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置．通电后在石墨电极a和b附近分别滴加一滴石蕊溶液．下列实验现象中错误的是（　　）
A．a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色
B．a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色
C．逸出气体的体积，a电极的大于b电极的
D．a、b两电极都逸出无色无味气体
【考点】电解原理．
【分析】根据装置图中，b是阳极，a是阴极，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，则阳极附近氢离子浓度增大而使溶液呈酸性，阴极上氢离子放电生成氢气，则阴极附近氢氧根离子浓度增大而使溶液呈碱性，实质上是电解水．
【解答】解：A．a电极上氢离子放电，则a电极附近氢氧根离子浓度增大，溶液呈碱性，溶液变蓝色，b电极上氢氧根离子放电，导致b电极附近氢离子浓度增大，溶液变红色，故A错误；
B．根据A知，a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色，故B正确；
C．a电极上生成氢气，b电极上生成氧气，且二者的体积之比为2：1，故C正确；
D．a电极上析出氢气，b电极上析出氧气，氢气和氧气都是无色无味的气体，故D正确；
故选A．
　
8．反应M+Z→Q（△H＜0）分两步进行：①M+Z→X（△H＞0），②X→Q（△H＜0）．下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是（　　）
A．
B．
C．
D．
【考点】反应热和焓变．
【分析】根据物质具有的能量进行计算：△H=E（生成物的总能量）﹣E（反应物的总能量），当反应物的总能量大于生成物的总能量时，反应放热，当反应物的总能量小于生成物的总能量时，反应吸热，以此解答该题．
【解答】解：由反应
M+Z→Q（△H＜0）分两步进行
①M+Z→X
（△H＞0）②X→Q（△H＜0）可以看出，
（1）M+Z→Q（△H＜0）是放热反应，M和Z的能量之和大于Q，
（2）由①M+Z→X（△H＞0）可知这步反应是吸热反应，则M和Z的能量之和小于X，
（3）由②X→Q（△H＜0）是放热反应，故X的能量大于Q；
综上可知，X的能量大于M+Z；M+Z的能量大于Q，只有图象D符合，
故选D．
　
9．下列金属防腐的措施中，属于牺牲阳极的阴极保护法的是（　　）
A．水中的钢闸门连接电源的负极
B．金属护拦表面涂漆
C．汽水底盘喷涂高分子膜
D．地下钢管连接锌板
【考点】金属的电化学腐蚀与防护．
【分析】在原电池中，负极被腐蚀，正极被保护，此方法称为牺牲阳极的阴极保护法；在电解池中，阴极被保护，此方法称为外加电源的阴极保护法，据此分析．
【解答】解：A、水中的钢闸门连接电源的负极，即做电解质的阴极，此方法为外加电源的阴极保护法，故A错误；
B、金属护栏表现涂漆是用油漆隔绝空气和水，没有形成原电池或电解池，故B错误；
C、汽车底盘喷涂高分子膜，没有形成原电池或电解池，故C错误；
D．地下钢管连接锌板，其中钢管和锌板构成原电池，钢管做正极被保护，锌板做负极被腐蚀，即为牺牲阳极的阴极保护法，故D正确．
故选D．
　
10．下列叙述正确的是（　　）
A．电镀时，通常把待镀的金属制品作阳极
B．氯碱工业是电解熔融的NaCl，在阳极能得到Cl2
C．氢氧燃料电池（酸性电解质）中O2通入正极，电极反应为O2+4H++4e﹣═2H2O
D．工业冶炼金属铝的方法是电解熔融的氯化铝
【考点】原电池和电解池的工作原理．
【分析】A、电镀原理是镀层金属做阳极，待镀金属做阴极；
B、氯碱工业是电解饱和的NaCl溶液；
C、氢氧燃料电池中负极失去电子发生氧化反应，正极上得到电子发生还原反应；
D、氯化铝是共价化合物熔融不导电．
【解答】解：A、电镀原理是镀层金属做阳极，待镀金属做阴极，所以电镀时待镀的金属制品作阴极，故A错误；
B、氯碱工业是电解饱和的NaCl溶液，氯离子在阳极失电子，所以在阳极能得到Cl2，故B错误；
C、氢氧燃料电池中负极失去电子发生氧化反应，正极上得到电子发生还原反应，氧气得到电子发生还原反应，电极反应为O2+4H++4e﹣=2H2O，故C正确；
D、氯化铝是共价化合物熔融不导电，工业冶炼金属铝的方法是电解熔融的氧化铝，故D错误；
故选C．
　
11．下列各装置中都盛有0.1mol L﹣1的NaCl溶液，放置一定时间后，装置中的四块相同锌片，腐蚀速率由快到慢的顺序是（　　）
A．③①④②
B．①②④③
C．①②③④
D．②①④③
【考点】金属的电化学腐蚀与防护．
【分析】电化学腐蚀较化学腐蚀快，金属得到保护时，腐蚀较慢，作原电池正极和电解池阴极的金属被保护．
【解答】解：①中锌作负极，发生电化学腐蚀，加快锌的腐蚀，②中锌作电解池阳极，在外加电源的作用下，更加快锌的腐蚀，③中锌作电解池阴极，不易被腐蚀，④中发生化学腐蚀，所以腐蚀速率由快到慢的顺序为②①④③．
故选D．
　
12．对于下列各组反应，反应开始时，产生氢气速率最快的是（　　）
A．70℃，将0.1mol
镁粉加入到10mL6mol L﹣1的硝酸溶液中
B．60℃，将0.2mol
镁粉加入到20mL3mol L﹣1的盐酸溶液中
C．60℃，将0.1mol
镁粉加入到10mL3mol L﹣1的硫酸溶液中
D．60℃，将0.2mol
铁粉加入到10mL3mol L﹣1的盐酸溶液中
【考点】化学反应速率的影响因素．
【分析】影响化学反应速率的主要因素是物质的本身性质，对于同一个化学反应，反应物浓度越大，温度越高，反应速率越大，注意硝酸与金属反应不生成氢气．
【解答】解：活泼性Mg＞Fe，则Mg反应较快，硝酸与金属反应不生成氢气，C中氢离子浓度最大，且温度较高，则反应速率最大．
故选C．
　
13．在一密闭容器中进行反应：2SO2（g）+O2（g）≒2SO3（g），已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol L﹣1、0.1mol L﹣1、0.2mol L﹣1，当反应达到平衡时，可能存在的数据是（　　）
A．SO2为0.4
mol L﹣1、O2为0.2
mol L﹣1
B．SO2为0.25
mol L﹣1
C．SO2、SO3均为0.15
mol L﹣1
D．SO3为0.4
mol L﹣1
【考点】化学反应的可逆性．
【分析】化学平衡研究的对象为可逆反应．化学平衡的建立，既可以从正反应开始，也可以从逆反应开始，或者从正逆反应开始，不论从哪个方向开始，物质都不能完全反应，利用极限法假设完全反应，计算出相应物质的浓度变化量，实际变化量小于极限值，据此判断分析．
【解答】解：A．SO2和O2的浓度增大，说明反应向逆反应方向进行建立平衡，若SO3完全反应，则SO2和O2的浓度浓度变化分别为0.2mol/L、0.1mol/L，因可逆反应，实际变化应小于该值，所以SO2小于
0.4mol/L，O2小于0.2mol/L，故A错误；
B．SO2的浓度增大，说明反应向逆反应方向进行建立平衡，若SO3完全反应，则SO2的浓度浓度变化为0.2mol/L，该题中实际变化为0.05mol/L，小于0.2mol/L，故B正确；
C．反应物、生成物的浓度不可能同时减小，一个减小，另一个一定增大，故C错误；
D．SO3的浓度增大，说明该反应向正反应方向进行建立平衡，若二氧化硫和氧气完全反应，SO3的浓度的浓度变化为0.2mol/L，实际变化小于该值，故D错误；
故选B．
　
14．如图是利用一种微生物将废水中的有机物（假设是淀粉）的化学能直接转化为电能，并利用此电能在铁上镀铜，下列说法中正确的是（　　）
A．质子透过离子交换膜由右向左移动
B．铜电极应与X相连接
C．M电极反应式：（C6H10O5）n+7nH2O﹣24ne﹣═6nCO2↑+24n
H+
D．当N电极消耗0.25
mol气体时，则铁电极增重16
g
【考点】原电池和电解池的工作原理．
【分析】根据题给信息知，该装置是将化学能转化为电能的原电池，由甲图可知，M是负极，N是正极，电解质溶液为酸性溶液，负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应，在铁上镀铜，则铁为阴极应与负极相连，铜为阳极应与正极相连，根据得失电子守恒计算，据此分析解答．
【解答】解：根据题给信息知，该装置是将化学能转化为电能的原电池，由甲图可知，M是负极，N是正极，电解质溶液为酸性溶液，负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应，
A．M是负极，N是正极，质子透过离子交换膜由左M极移向右N极即由左向右移动，A错误；
B．铁上镀铜，则铁为阴极应与负极相连，铜为阳极应与正极Y相连，故B错误；
C．若有机废水中含有淀粉，淀粉属于燃料，在负极M上失电子发生氧化反应，电极反应式为：（C6H10O5）n+7nH2O﹣24ne﹣═6nCO2↑+24n
H+，故C正确；
D、当N电极消耗0.25
mol氧气时，则转移0.25×4=1mol电子，所以铁电极增重mol×64g/mol=32g，故D错误．
故选C．
　
15．分析如图所示装置，下列叙述不正确的是（　　）
A．左边装置是燃料电池，右边装置是电镀池
B．电子流动方向：b→Zn→CuSO4（aq）→Cu→a
C．一段时间后，左端溶液浓度变小，右端溶液浓度不变
D．当锌片的质量变化12.8
g时，a极消耗标准状况下的O2
2.24L
【考点】原电池和电解池的工作原理．
【分析】左图中为原电池，a为正极，b为负极，负极b的电极反应为2OH﹣+H2﹣2e﹣=H2O，正极a上发生O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣；右图为电解池，Cu与正极相连为阳极，发生Cu﹣2e﹣=Cu2+，Zn为阴极，发生电极反应为Cu2++2e﹣=Cu，以此来解答．
【解答】解：A．由装置图可知左边装置是燃料电池，右边装置Cu为阳极，电解质溶液为硫酸铜，则是电镀池，故A正确；
B．左边是原电池，投放氢气的电极是负极，投放氧气的电极是正极，则锌是阴极，铜是阳极，装置中电子的流向量b→Zn，Cu→a，故B错误；
C．左端原电池生成水，则溶液浓度变小，右端为电镀，溶液浓度不变，故C正确；
D．正极a上发生O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣，Cu与正极相连为阳极，发生Cu﹣2e﹣=Cu2+，由电子守恒可知2Cu～O2，当铜片的质量变化为12.8g时，n（Cu）=0.2mol，则n（O2）=0.1mol，所以a极上消耗的O2在标准状况下的体积为2.24L，故D正确．
故选B．
　
16．某密闭容器中发生如下反应：X（g）+3Y（g） 2Z（g）；△H＜0．下图表示该反应的速率（v）随时间（t）变化的关系，t2、t3、t5时刻外界条件有所改变，但都没有改变各物质的初始加入量．下列说法中正确的是（　　）
A．t3时降低了温度
B．t2时加入了催化剂
C．t5时增大了压强
D．t4～t5时间内转化率最低
【考点】化学反应速率的影响因素；化学平衡的影响因素．
【分析】A．t3时改变条件，正逆反应速率均减小，且正反应速率大于逆反应速率；
B．由图可知，t2时改变条件，正逆反应速率增大且相等；
C．t5时改变条件，图中逆反应速率大于正反应速率；
D．催化剂对平衡移动无影响，t3～t4时间内平衡逆向移动，转化率减小，t5～t6时间内平衡逆向移动，转化率继续减小．
【解答】解：A．若降低温度，平衡正向移动，t3时改变条件，正逆反应速率均减小，且正反应速率大于逆反应速率，与图象不符，故A错误；
B．由图可知，t2时改变条件，正逆反应速率增大且相等，若增大压强平衡发生移动，则t2时加入了催化剂，故B正确；
C．t5时改变条件，正逆反应速率增大，且正反应速率大于逆反应速率，平衡正向移动，与图象不符，故C错误；
D．催化剂对平衡移动无影响，t3～t4时间内平衡逆向移动，转化率减小，t5～t6时间内平衡逆向移动，转化率继续减小，显然t5～t6时间内转化率比t4～t5时间内转化率低，故D错误；
故选B．
　
17．对可逆反应：A（g）+2B（s） C（s）+D（g）；△H＞0（正反应为吸热反应）．如图所示为正、逆反应速率（v）与时间（t）关系的示意图，如果在t1时刻改变以下条件：①加入A；②加入催化剂；③加压；④升温；⑤减少C，符合图示的条件是（　　）
A．②③
B．①②
C．③④
D．④⑤
【考点】化学反应速率的影响因素；化学平衡的影响因素．
【分析】该反应为气体体积不变的反应，由图可知，在t1时刻改变条件，正逆反应速率均增大，且变化相同，以此来解答．
【解答】解：①加入A，正反应速率大于逆反应速率，与图象不符，故不选；
②加入催化剂，正逆反应速率均增大，且变化相同，故选；
③加压，正逆反应速率均增大，且变化相同，故选；
④该反应为吸热反应，升温，正反应速率大于逆反应速率，与图象不符，故不选；
⑤减少C，正反应速率大于逆反应速率，与图象不符，故不选；
故选A．
　
18．已知下列两个热化学方程式2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=﹣571.6kJ/mol；C3H8（g）+5O2（g）=3CO2（g）+4H2O（l）△H=﹣2220.0kJ/mol；实验测得，5mol氢气和丙烷的混合气体完全燃烧时放热3847kJ，则混合气体中氢气与丙烷的体积比是（　　）
A．1：3
B．3：1
C．1：4
D．1：1
【考点】有关反应热的计算．
【分析】先根据方程式求出H2和C3H8的燃烧热，设H2的物质的量为nmol，则C3H8的物质的量为5mol﹣n，根据放出的热量列方程式解答．
【解答】解：设混合气中H2的物质的量为n，则C3H8的物质的量为5mol﹣n，根据题意，列方程为：
285.8kJ/mol×n+2220.0kJ/mol×（5mol﹣n）=3847kJ
解得：n=3.75mol，
C3H8的物质的量为5mol﹣3.75mol=1.25mol，
所以混合气体中H2与C3H8的体积比即物质的量之比为3.75
mol：1.25
mol=3：1，
故选：B．
　
二、非选择题
19．依据事实，写出下列反应的热化学方程式．
（1）在25℃、101kPa下，1g液态甲醇（CH3OH）燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ．则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为：　CH3OH（l）+O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣725.8
kJ mol﹣1　．
（2）若适量的N2和O2完全反应，每生成23克NO2需要吸收16.95kJ热量．写出1mol
N2和O2完全反应的热化学方程式为：　N2（g）+2O2（g）=2NO2（g）△H=+67.8kJ mol﹣1　．
（3）已知拆开1molH﹣H键，1molN﹣H键，1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为：　N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）△H=﹣92kJ mol﹣1　．
【考点】热化学方程式．
【分析】（1）燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量；在25℃、101kPa下，1g甲醇（CH3OH）燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ，1mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放热725.8KJ；
（2）根据已知量求出反应热，再根据热化学方程式的书写方法；
（3）化学反应中，化学键断裂吸收能量，形成新化学键放出能量，根据方程式计算分别吸收和放出的能量，以此计算反应热并判断吸热还是放热．
【解答】解：（1）在25℃、101kPa下，1g甲醇（CH3OH）燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ，1mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放热为22.68kJ×32=725.8KJ，所以甲醇燃烧热的热化学方程式为CH3OH（l）+O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣725.8
kJ mol﹣1，
故答案为：CH3OH（l）+O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣725.8
kJ mol﹣1；
（2）适量的N2和O2完全反应，每生成23克NO2需要吸收16.95kJ热量，所以每生成92克NO2需要吸收67.8kJ热量，
则热化学方程式为N2（g）+2O2（g）=2NO2（g）△H=+67.8kJ mol﹣1，
故答案为：N2（g）+2O2（g）=2NO2（g）△H=+67.8kJ mol﹣1；
（3）在反应N2+3H2 2NH3中，断裂3molH﹣H键，1molN三N键共吸收的能量为3×436kJ+946kJ=2254kJ，生成2molNH3，共形成6molN﹣H键，放出的能量为6×391kJ=2346kJ，吸收的能量少，放出的能量多，该反应为放热反应，放出的热量为2346kJ﹣2254kJ=92kJ，N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为，N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）△H=﹣92kJ mol﹣1，故答案为：N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）△H=﹣92kJ mol﹣1．
　
20．用50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应．通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热．回答下列问题：
（1）仔细观察实验装置，图中是否缺少一种玻璃用品，如果缺少，缺少的是　环形玻璃搅拌棒　（填仪器名称，如果不缺少，此空不填．），图中是否有不妥之处，如果有请指出　大小烧杯口不齐平　（如果没有，此空不填．）
（2）烧杯间填满碎纸条的作用是　保温防止热量损失　．
（3）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值　偏小　（填“偏大、偏小、无影响”）
（4）用相同浓度和体积的醋酸代替盐酸溶液进行上述实验，测得的中和热△H的数值会　偏小　；（填“偏大”、“偏小”、“无影响”）．
（5）如果用60mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量　不相等　（填“相等、不相等”），所求中和热　相等　（填“相等、不相等”）．
【考点】中和热的测定．
【分析】（1）图中缺少搅拌仪器，且大小烧杯口不相平，热量散失；
（2）烧杯间填满碎纸条起保温作用；
（3）大烧杯上如不盖硬纸板，热量散失，测定热量偏小；
（4）醋酸电离吸热；
（5）物质的量与热量成正比，但生成1mol时时热量为中和热，以此来解答．
【解答】解：（1）由量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌棒；图中不妥之处为大小烧杯口不齐平，
故答案为：环形玻璃搅拌棒；大小烧杯口不齐平；
（2）烧杯间填满碎纸条的作用是保温防止热量损失，
故答案为：保温防止热量损失；
（3）大烧杯上如不盖硬纸板，会使一部分热量散失，求得的中和热数值将会减小，
故答案为：偏小；
（4）醋酸为弱酸，电离过程为吸热过程，所以用醋酸代替稀盐酸溶液反应，反应放出的热量小于57.3kJ，但焓变为负，则△H＞﹣57.3kJ/mol，
故答案为：偏小；
（5）反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关，并若用60mL
0.50mol/L
盐酸跟50mL
0.55mol/L
NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，生成水的量增多，所放出的热量偏高，但是中和热的均是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热，与酸碱的用量无关，中和热数值相等，
故答案为：不相等；相等．
　
21．航天技术上使用的氢﹣氧燃料电池具有高能、轻便和不污染环境等优点．氢﹣氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的电池总反应式可表示为2H2+O2=2H2O．酸式燃料电池的电解质是酸，其负极反应可表示为：2H2﹣4e﹣=4H+，则其正极反应式可表示为：　O2+4H++4e﹣═2H2O　；放电一段时间后电解质溶液的pH将　变大　（填“变大、变小、不变”）碱式氢﹣氧燃料电池中的电解质是碱，其正极反应式为：O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣，则其负极反应可表示为：　2H2+4OH﹣﹣4e﹣=4H2O　．
【考点】化学电源新型电池．
【分析】根据反应2H2+O2=2H2O可知，反应中氢气失电子被氧化，应在负极上的反应，氧气得电子被还原，应在正极上的反应，根据得失电子及反应类型写出相应的电极反应式，根据溶液中氢离子浓度的变化判断溶液PH值的变化．
【解答】解：（1）该反应中氢气失电子被氧化，氢气失电子生成氢离子，所以电极反应式为2H2﹣4e﹣═4H+
②氧气得电子被还原，氧气得电子和溶液中的氢离子生成水，所以电极反应式为O2+4H++4e﹣═2H2O；
③随着反应的进行，生成的水越来越多，溶质硫酸的量不变，所以导致溶液的浓度降低，所以溶液的PH值增大．
故答案为：O2+4H++4e﹣═2H2O；变大．
（2）①该反应中氢气失电子被氧化，氢气失电子生成氢离子，氢离子和溶液中的氢氧根离子生成水，所以电极反应式为2H2+4OH﹣﹣4e﹣=4H2O．
②氧气得电子被还原，氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，所以电极反应式为O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣．
故答案为：2H2+4OH﹣﹣4e﹣=4H2O．
　
22．某温度时，在一个2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示．根据图中数据，试填写下列空白：
（1）该反应的化学方程式为　3X+Y2Z　；
（2）从开始至2min，Z的平均反应速率为　0.05mol （L min）﹣1　；
（3）3min时，混合物中X的物质的量浓度为　0.35mol/L　．
（4）2分钟后X、Y、Z各物质的量不再随时间的变化而变化，说明在这个条件下，反应已达到了　平衡　状态．
（5）下列叙述能说明上述反应达到平衡状态的是　BEFH　（填序号）
A．X、Y、Z的物质的量之比为1：2：3
B．混合气体的压强不随时间的变化而变化
C．单位时间内每消耗3mol
X，同时生成2mol
Z
D．混合气体的总质量不随时间的变化而变化
E．混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化
F．混合气体的平均相对分子质量不再随时间的变化而变化
G．混合气体的密度不再随时间的变化而变化
H．2υ正（X）=3υ逆（Z）
【考点】物质的量或浓度随时间的变化曲线．
【分析】（1）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）根据c=计算；
（4）根据可逆反应平衡状态的特征判断；
（5）根据可逆反应处于平衡状态时，正逆反应速率相等、组成不变等特征判断．
【解答】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△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，
故答案为：3X+Y
2Z；
（2）v（Z）==0.05mol （L min）﹣1，故答案为：0.05mol （L min）﹣1；
（3）根据c=可计算得3min时，混合物中X的物质的量浓度为=0.35mol/L，故答案为：0.35mol/L；
（4）根据可逆反应平衡状态的特征可知，2分钟后X、Y、Z各物质的量不再随时间的变化而变化，说明在这个条件下，反应已达到了平衡状态，故答案为：平衡；
（5）根据可逆反应处于平衡状态时，正逆反应速率相等、组成不变等特征判断，
A．X、Y、Z的物质的量之比为1：2：3，不能说明正逆反应速率的关系，无法判断反应是否达到平衡；
B．因为该反应是反应前后体积变化的反应，所以当混合气体的压强不随时间的变化而变化时，说明反应已经处于平衡状态了；
C．单位时间内每消耗3mol
X，同时生成2mol
Z，都是说明的正反应，故不能说明反应已经处于平衡状态；
D．该反应气体质量守恒，故混合气体的总质量不随时间的变化而变化不能说明反应已经处于平衡状态；
E．因为该反应是反应前后体积变化的反应，混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化时，说明反应已经处于平衡状态了；
F．因为该反应是反应前后体积变化的反应，而气体质量守恒，所以混合气体的平均相对分子质量不再随时间的变化而变化时，说明反应已经处于平衡状态了；
G．因为该反应在固定容器中进行，体积不变，而气体质量守恒，所以混合气体的密度不再随时间的变化而变化时不能说明反应已经处于平衡状态；
H．2υ正（X）=3υ逆（Z），说明正逆反应速率相等，故可判断反应已经处于平衡状态；
故选BEFH．
　
23．如图所示，甲、乙两池电极材料都是铁棒与碳棒，请回答下列问题．
（1）若两池中均为CuSO4溶液，反应一段时间后：
①有红色物质析出的是甲池中的　碳　棒，乙池中的　铁　棒．
②乙池中阳极的电极反应式是：　4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O　．
（2）若两池中均为饱和NaCl溶液：
①写出乙池中总反应的离子方程式：　2Cl﹣+2H2OCl2↑+H2↑+2OH﹣　．
②甲池中碳极的电极反应式是：　2H2O+O2+4e﹣═4OH﹣　，乙池中碳极的电极反应属于　氧化反应　（填“氧化反应”或“还原反应”）．
③将湿润的淀粉KI试纸放在乙池中碳极附近，发现试纸变蓝，过一段时间后又发现蓝色褪去，这是因为过量的Cl2又将生成的I2氧化．若反应的Cl2和I2物质的量之比为5：1，且生成两种酸，该反应的化学方程式为：　5Cl2+I2+6H2O═2HIO3+10HCl　．
【考点】原电池和电解池的工作原理．
【分析】（1）甲为原电池，Fe为负极，发生Fe+CuSO4═FeSO4+Cu，乙为电解池，由电子流向可知，Fe为阴极，铜离子得到电子生成Cu，阳极上氢氧根离子放电；
（2）①电解NaCl溶液生成NaOH、氢气、氯气；
②甲中碳为正极，氧气得电子生成氢氧根，乙中碳为阳极，发生氧化反应；
③根据得失电子数相等确定生成物，再根据反应物和生成物写出反应方程式．
【解答】解：（1）①甲为原电池，Fe为负极，发生Fe+CuSO4═FeSO4+Cu，所以碳电极上生成红色物质Cu，乙为电解池，由电子流向可知，Fe为阴极，铜离子得到电子生成Cu，故答案为：碳；铁；
②乙中阳极上氢氧根离子放电，电极反应为4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O，故答案为：4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O；
（2）①电解NaCl溶液生成NaOH、氢气、氯气，离子反应为2Cl﹣+2H2OCl2↑+H2↑+2OH﹣，故答案为：2Cl﹣+2H2OCl2↑+H2↑+2OH﹣；
②甲中碳为正极，氧气得电子生成氢氧根，电极反应为2H2O+O2+4e﹣═4OH﹣，乙中碳为阳极，发生氧化反应；
故答案为：2H2O+O2+4e﹣═4OH﹣；氧化反应；
③过量的Cl2将生成的I2又氧化，氯气被还原生成氯离子，1mol氯气被还原得到2mol电子，若反应的Cl2和I2物质的量之比为5：1，且生成两种酸，根据得失电子数相等知，含碘的酸中碘的化合价是+5价，所以含碘的酸是碘酸，故氯气和碘、水反应生成盐酸和碘酸，反应方程式为：5Cl2+I2+6H2O=2HIO3+10HCl，
故答案为：5Cl2+I2+6H2O=2HIO3+10HCl．
　
2017年1月3日