高二化学反应原理（热、电、速）综合练习3(4页）

高二化学反应原理——热、电、速综合练习3
一、单选题
1.热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源．一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl﹣KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能．该电池总反应为：PbSO4+2LiCl+Ca═CaCl2+Li2SO4+Pb．下列有关说法正确的是（
）
A.正极反应式：Ca+2Cl﹣﹣2e﹣═CaCl2
B.放电过程中，Li+向负极移动
C.每转移0.1
mol电子，理论上生成20.7
g
Pb
D.常温时，在正负极间接上电流表或检流计，指针不偏转
2.已知：4NH3＋5O2 4NO＋6H2O，若反应速率分别用υ(NH3)、υ(O2)、υ(NO)、υ(H2O)[(mol
/
(L·min)]表示，则正确的关系是
(
)
A、4υ(NH3)＝5υ(O2)
B、5υ(O2)＝6υ(H2O)
C、4υ(O2)＝5υ(NO)
D、2υ(NH3)＝3υ(H2O)
3.已知；（NH4）2CO3（s）═NH4HCO3（s）+NH3（g）△H=+74.9kJ mol﹣1
，
下列说法中正确的是（
）
A、该反应中熵变、焓变皆大于0
B、该反应是吸热反应，因此一定不能自发进行
C、碳酸盐分解反应中熵增加，因此任何条件下所有碳酸盐分解一定自发进行
D、能自发进行的反应一定是放热反应，不能自发进行的反应一定是吸热反应
4.如图，向还原铁粉中加入少量的炭粉，混合均匀后，撒入内壁用NaCl溶液润湿过的具支试管中，塞紧橡皮塞．几分钟后，打开止水夹，观察到导管中水柱上升．对此过程所作的分析正确的是（　　）
A、碳粉在电化学腐蚀过程中作负极
B、炭粉被氧化
C、发生了吸氧腐蚀D、发生了析氢腐蚀
5.将图1所示装置中的盐桥换成铜导线与两石墨棒连接得到图2所示装置，发现电流计指针仍然有偏转，下列说法不正确的是（
）
A.图2中电流计指针偏转方向与图1中相同
B.图2中石墨a上有铜生成
C.向图2中甲装置石墨c附近滴加酚酞试液，出现红色
D.图2中电子流向为Fe→电流计→石墨a→石墨b→铜丝→石墨c→Fe
6.某同学组装了如图所示的电化学装置，则下列说法正确的是（
）
A.图中甲池为原电池装置，Cu电极发生还原反应
B.实验过程中，甲池左侧烧杯中NO
3
的浓度不变
C.若甲池中Ag电极质量增加5.4g时，乙池某电极析出1.6g金属，则乙中的某盐溶液可能是足量AgNO3溶液
D.若用铜制U形物代替“盐桥”，工作一段时间后取出U形物称量，质量不变
7.瑞典ASES公司设计的曾用于驱动潜艇的液氨﹣液氧燃料电池示意图如图，有关说法正确的是（
）
A.电池总反应为：4NH3+3O2=2N2+6H2O
B.电池工作时，OH﹣向正极移动
C.电极2发生的电极反应为：O2+4H++4e﹣=2H2O
D.电流由电极1经外电路流向电极2
8.下图为某化学反应速率—时间图。在t1时刻升高温度或增大压强，都符合下图所示变化的反应是（
）
A．2SO2
(g)＋O2
(g)
2SO3
(g)
；△H＜0
B．4NH3
(g)＋5O2
(g)
4NO(g)＋6H2O
(g)
；△H＜0
C．H2
(g)＋I2
(g)
2HI
(g)
；△H＞0
D．C
(s)＋H2O
(g)
CO
(g)＋H2
(g)
；△H＞0
9.已知下列反应的热化学方程式：
6C（s）+5H2（g）+3N2（g）+9O2（g）═2C3H5（ONO2）3（l）△H1
2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H2
C（s）+O2（g）═CO2（g）△H3
则反应4C3H5（ONO2）3（l）═12CO2（g）+10H2O（g）+O2（g）+6N2（g）的△H为（
）
A.12△H3+5△H2﹣2△H1
B.2△H1﹣5△H2﹣12△H3
C.12△H3﹣5△H2﹣2△H1
D.△H1﹣5△H2﹣12△H3
10.100mL
4mol/L
稀硫酸与2g锌粒反应，在一定温度下为了减缓反应的速率，但又不影响生成氢气的总量，可向反应物中加入（
）
A.硫酸钠固体
B.硫酸铜固体
C.硝酸钾溶液
D.氯化钠溶液
11.甲醇﹣空气燃料电池（DMFC）是一种高效能、轻污染的车载电池，其工作原理如图．下列有关叙述正确的是（
）
A.H+从正极区通过交换膜移向负极区
B.负极的电极反应式为：CH3OH（l）+H2O（l）﹣6e﹣=CO2（g）+6H+
C.d导出的是CO2
D.图中b、c分别是O2、甲醇
12.某种氢氧燃料电池的电解液为KOH溶液，下列有关该电池的叙述不正确的是（
）
A.正极反应式为：O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣
B.工作一段时间后，电解液中KOH的物质的量不变
C.该燃料电池的总反应方程式为：2H2+O2═2H2O
D.用该电池电解CuCl2溶液，产生2.24
L
Cl2（标准状况）时，有0.1
mol电子转移
13.下列说法中正确的是（
）
A.干冰汽化需吸收大量的热，这个变化是吸热反应
B.浓硫酸溶于水会放出大量热，这属于放热反应
C.用氢氧焰可以加热软化玻璃制玻璃器皿，这利用了氢气和氧气化合时放出的热量
D.木炭需加热到一定温度时才燃烧，所以木炭燃烧是吸热反应
14.将分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联，在一定条件下通电一段时间后，析出钾、镁、铝的物质的量之比为（
）
A.1：2：3
B.3：2：1
C.6：3：1
D.6：3：2
15.一种以NaBH4和H2O2为原料的新型电池的工作原理如图所示．下列说法错误的是（
）
A、电池的正极反应为H2O2+2e﹣=2OH﹣
B、电池放电时Na+从a极区移向b极区
C、电子从电极b经外电路流向电极a
D、b极室的输出液经处理后可输入a极室循环利用
16.将4mol
A气体和2mol
B气体在2L的密闭容器内混合，并在一定条件下发生如下反应：2A（g）+B（g） 2C（g），若经2s后测得C的浓度为0.6mol L﹣1
，
现有下列几种说法：
①用物质A表示的反应的平均速率为0.3mol L﹣1 s﹣1
②用物质B表示的反应的平均速率为0.6mol L﹣1 s﹣1
③2s时物质A的转化率为70%
④2s时物质B的浓度为0.7mol L﹣1其中正确的是（
）
A.①③
B.①④
C.②③
D.③④
二、填空题（共4题；共24分）
17.一定条件下反应A（g）+B（g） C（g）△H＜0达到平衡后，据下列图象判断：
达到新的平衡对应的图象
（填写字母）
平衡移动方向
（正反应、逆反应，不移动）
（i）使用催化剂
________
________
（ii）升温
________
________
（iii）降压
________
________
（iv）增加A的量
________
________
（v）减少C的量
________
________
18.燃料电池是利用燃料（如CO、H2、CH4等）与氧气反应，将反应产生的化学能转变为电能的装置，通常用氢氧化钾作为电解质溶液．
（1）完成下列关于甲烷（CH4）燃料电池的填空：
①甲烷与氧气反应的化学方程式为：________
②已知燃料电池的总反应式为CH4+2O2+2KOH═K2CO3+3H2O，电池中有一极的电极反应为CH4+10OH﹣﹣8e﹣═CO32﹣+7H2O，这个电极是燃料电池的________ （填“正极”或“负极”），另一个电极上的电极反应式为：________
③随着电池不断放电，电解质溶液的碱性________ （填“增大”、“减小”或“不变”）
④通常情况下，甲烷燃料电池的能量利用率________ （填“大于”、“小于”或“等于”）甲烷燃烧的能量利用率．
（2）据报道，最近摩托罗拉（MOTOROLA）公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池，电量是现用镍氢电池和锂电池的10倍，可连续使用1个月充电一次．假定放电过程中，甲醇完全氧化产生的CO2被充分吸收生成CO32﹣
①该电池反应的总离子方程式为________
②甲醇在________ 极发生反应（填正或负），电池在放电过程中溶液的pH将________ （填降低或上升、不变）．
19.实现“节能减排”和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO2转化为可利用的资源．目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇．一定条件下发生反应：CO2（g）+3H2（g） CH3OH（g）+H2O（g），下图1表示该反应过程中能量（单位为kJ mol﹣1）的变化：
（1）关于该反应的下列说法中，正确的是________ （填字母）．
A．△H＞0，△S＞0B．△H＞0，△S＜0
C．△H＜0，△S＜0D．△H＜0，△S＞0
（2）为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为l
L的密闭容器中，充入l
mol
CO2和4mol
H2
，
一定条件下发生反应：CO2（g）+3H2（g） CH3OH（g）+H2O（g），测得CO2（g）和CH3OH（g）的浓度随时间变化如上图2所示．
①从反应开始到平衡，CO2的平均反应速率v（CO2）=________
②下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是________ （填字母）．
A．升高温度
B．将CH3OH（g）及时液化抽出
C．选择高效催化剂
D．再充入l
molCO2和4molH2
（3）25℃，1.01×105Pa时，16g
液态甲醇完全燃烧，当恢复到原状态时，放出363.3kJ的热量，写出该反应的热化学方程式：________
（4）选用合适的合金为电极，以氢氧化钠、甲醇、水、氧气为原料，可以制成一种以甲醇为原料的燃料电池，此电池的负极的电极反应式是：________
20.铅蓄电池是技术十分成熟，全球上使用最广泛的化学电源；放电时负极反应式：________．
21.己知1mol
SO2（g）氧化为1mol
SO3（g）的能量变化如图所示：反应过程
(1)由图可知该反应为________（填“吸热”或“放热”）反应．
(2)该反应通常用V2O5作催化剂，加入V2O5会使图中E1________（填“增大”、“减小”或“不变”），加入V2O5
后该反应的△H________（填“增大”、“减小”或“不变”）．
(3)已知，2H2S（g）+O2（g）═2S（s）+2H2O（g）△H=﹣442.4kJ/mol
①S（s）+O2（g）═SO2（g）△H=﹣297.0kJ/mol
②
H2S（g）与O2（g）反应产生SO2（g）和H2O（g）韵热化学方程式是________．
答案解析部分
一、单选题
1、【答案】D
【考点】原电池和电解池的工作原理
【解析】【解答】解：A．正极发生还原反应，电极方程式为PbSO4+2e﹣+2Li+=Li2SO4+Pb，故A错误；B．放电过程中阳离子向正极移动，故B错误；
C．根据电极方程式PbSO4+2e﹣+2Li+=Li2SO4+Pb，可知每转移0.1
mol电子，理论上生成0.05molPb，质量为10.35g，故C错误；
D．常温下，电解质不是熔融态，离子不能移动，不能产生电流，因此连接电流表或检流计，指针不偏转，故D正确．
故选D．
【分析】由原电池总反应可知Ca为原电池的负极，被氧化生成反应H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g），反应的电极方程式为Ca+2Cl﹣﹣2e﹣=CaCl2
，
为原电池的正极，发生还原反应，电极方程式为PbSO4+2e﹣+2Li+=Li2SO4+Pb，原电池工作时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，结合电解方程式计算．
2、【答案】C
【考点】化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【分析】同一反应中，化学反应速率比等于化学计量数比。A、B、D分别应为5υ(NH3)＝4υ(O2)、6υ(O2)＝5υ(H2O)、3υ(NH3)＝2υ(H2O)。
【点评】同一反应中，化学反应速率比等于化学计量数比。
3、【答案】A
【考点】焓变和熵变
【解析】【解答】A、依据反应的特征分析（NH4）2CO3（（s）=NH4HCO3（s）+NH3（g）△H=+74.9kJ mol﹣1
，
反应是熵变增大的反应，△S＞0；反应是吸热反应焓变大于0，△H＞0；故A正确；
B、该反应是吸热反应，△H＞0，△S＞0；反应自发进行的判断依据是△H﹣T△S＜0，当高温下反应可以自发进行，故B错误；C、碳酸盐分解反应中熵增加，△S＞0，反应是吸热反应，△H＞0，反应自发进行的判断依据是△H﹣T△S＜0，反应自发进行，因此低温下碳酸盐分解是非自发进行的，故C错误；D、能自发进行的反应不一定是放热反应，不能自发进行的反应不一定是吸热反应，判断依据是△H﹣T△S＜0，故D错误；故选A．
【分析】本题考查了反应自发进行的判断依据，理解自发进行的因素是由焓变和熵变温度共同决定．
4、【答案】C
【考点】探究铁的吸氧腐蚀
【解析】【解答】几分钟后，打开止水夹，观察到导管中水柱上升，说明大试管中压强减小，发生吸氧腐蚀，A．发生吸氧腐蚀时，说明该装置构成原电池，Fe易失电子作负极，C作正极，所以A错误；B．该装置中C为正极，正极上氧气得电子发生还原反应，所以C不发生反应，所以B错误；C．根据以上分析知，该装置发生了吸氧腐蚀，所以C正确；
D．如果发生析氢腐蚀，则大试管中气体压强增大，会导致导管中液面下降，与事实不符合，所以发生吸氧腐蚀，所以D错误；所以选C．
【分析】本题考查吸氧腐蚀和析氢腐蚀，明确吸氧腐蚀和析氢腐蚀区别是解本题关键，侧重考查学生分析问题能力，注意析氢腐蚀和吸氧腐蚀的条件．
5、【答案】D
【考点】原电池和电解池的工作原理
【解析】【解答】解：A．图1活泼的铁为原电池负极，而图2左边是原电池活泼的铁为原电池负极，右边是电解池，电子都是从左向右移，所以图2中电流计指针偏转方向与图1中相同，故A正确；B．图2石墨a是阴极，电解质溶液中的阳离子铜离子放电生成铜，故B正确；
C．图2甲装置是钢铁的吸氧腐蚀，石墨c是正极，电极反应式为O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣
，
所以向图2中甲装置石墨c附近滴加酚酞试液，出现红色，故C正确；
D．电子只在导线中移动，不能进入溶液，则图2中电子流向为：Fe→电流计→石墨a
石墨b→铜丝→石墨c，故D错误．
故选D．
【分析】A．图1活泼的铁为原电池负极，而图2左边是原电池活泼的铁为原电池负极，右边是电解池；
B．图2石墨a是阴极，电解质溶液中的铜离子放电生成铜；
C．图2甲装置是钢铁的吸氧腐蚀，石墨c是正极，电极反应式为O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣；
D．电子只在导线中移动，不能进入溶液
6、【答案】D
【考点】原电池和电解池的工作原理
【解析】【解答】解：A、图中甲池为原电池装置，Cu电极为负极发生氧化反应，故A错误；B、实验过程中，铜放电生成铜离子，盐桥中的阴离子硝酸根离子向左边移动，所以左侧烧杯中NO
3
的浓度变大，故B错误；
C、若甲池中Ag电极质量增加5.4g时，即生成银5.4g，物质的量为
5.4108
=0.05mol，所以整个电路转移0.05mol的电子，如果硝酸银足量应生成5.4g的银，如果是硝酸银说明硝酸银不足，故C错误；
D、用铜制U形物代替“盐桥”，右边铜的质量减少，而左边铜的质量增加，而整个电路转移电子数相等，所以减少的质量与增加的质量相等，U型管的质量不变，故D正确；
故选D．
【分析】池为原电池装置，活泼的铜失电子作负极，电流方向从正极流向负极，负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应，铜放电生成铜离子，盐桥中的阴离子硝酸根离子向左边移动，如果用铜制U形物代替“盐桥”，甲池中的右边一个池为原电池装置，据此分析解答．
7、【答案】A
【考点】原电池和电解池的工作原理
【解析】【解答】解：A、燃料电池的总反应是燃料燃烧的化学方程式：4NH3+3O2=2N2+6H2O，故A正确；B、原电池中，阴离子向负极移动，则OH﹣向负极移动，故B错误；
C、碱性条件下，氧气在正极生成氢氧根离子，其电极反应为：O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣
，
故C错误；
D、电流从正极流向负极，即电流由电极2经外电路流向电极1，故D错误；
故选A．
【分析】A、燃料电池的总反应是燃料燃烧的化学方程式；
B、原电池中，阴离子向负极移动；
C、碱性条件下，氧气生成氢氧根离子；
D、电流从正极流向负极．
8、【答案】A
【考点】原电池和电解池的工作原理
【解析】【解答】解：A．先闭合S1足够长时间，左侧为原电池，A为正极，E为阴极，F为阳极，电极方程式为PbSO4﹣2e﹣+2H2O=PbO2+SO
42
+4H+
，
没有氧气生成，故A错误；
B．闭合S1时，左侧发生Pb+PbO2+4H++2SO
42
=2PbSO4+2H2O，左侧消耗硫酸，右侧发生2PbSO4+2H2O
电解__
Pb+PbO2+4H++2SO
42
，右侧生成硫酸，将两U形管中的溶液混合，混合液的质量分数仍为30%，故B正确；
C．若再单独闭合S2
，
电极A发生PbSO4﹣2e﹣+2H2O=PbO2+SO
42
+4H+
，
B发生Pb+SO
42
-2e﹣═PbSO4
，
质量会逐渐增加，E发生电极方程式为PbSO4+2e﹣=Pb+SO
42
，F发生PbSO4﹣2e﹣+2H2O=PbO2+SO
42
+4H+
，
电极E、F的质量会逐渐减小，故C正确；
D．闭合S1时，E为阴极，F为阳极，连接外加电源时，E为阴极，F为阳极，发生反应相同，故D正确．
故选A．
【分析】先闭合S1足够长时间，左侧为原电池，A为正极，发生SO
42
+PbO2+2e﹣+4H+═PbSO4+2H2O，B为负极，发生Pb+SO
42
﹣2e﹣═PbSO4
，
E为阴极，F为阳极，阴极发生还原反应，电极方程式为PbSO4+2e﹣=Pb+SO
42
，F发生氧化反应，电极方程式为PbSO4﹣2e﹣+2H2O=PbO2+SO
42
+4H+
，
若再单独闭合S2
，
A、E为阴极，B、F为阳极，以此解答该题．
9、【答案】A
【考点】有关反应热的计算，热化学方程式
【解析】【解答】解：已知：
①6C（s）+5H2（g）+3N2（g）+9O2（g）═2C3H5（ONO2）3（l）△H1
②2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H2
③C（s）+O2（g）═CO2（g）△H3
由盖斯定律：5×②+12×③﹣2×①得：4C3H5（ONO2）3（l）═12CO2（g）+10H2O（g）+O2（g）+6N2（g）△H=12△H3+5△H2﹣2△H1；
故选A．
【分析】根据盖斯定律，利用方程式的加减得出C3H5（ONO2）3分解成CO2、N2、H2O、O2的化学方程式，其反应热也要相应的加减，从而得出其热化学反应方程式．
10、【答案】D
【考点】化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】解：A．加入少量硫酸钠固体，硫酸钠和稀硫酸不反应，对反应速率无影响，故A错误；
B．加入少量硫酸铜固体，Zn和铜离子发生置换反应生成Cu，所以生成氢气总量减少，故B错误；
C．加入硝酸钾溶液时，硝酸和锌反应生成氮氧化物而不是氢气，所以生成氢气质量减少，故C错误；
D．加入氯化钠溶液时，氢离子浓度降低，反应速率减小，但生成氢气质量不变，故D正确；
故选D．
【分析】n（Zn）=
2g65g/mol
=0.0308mol，n（H2SO4）=4mol/L×0.1L=0.4mol＞0.0308mol，所以硫酸有剩余，为了减缓锌和稀硫酸的反应速率，可以采用降低硫酸浓度的方法，但不能影响生成氢气的总量，则改变条件时不能和锌反应，据此分析解答．
11、【答案】B
【考点】化学电源新型电池
【解析】【解答】解：A．原电池工作时，阳离子移向原电池的正极，故A错误；
B．负极甲醇失电子被氧化，电极方程式为CH3OH（l）+H2O（l）﹣6e﹣=CO2（g）+6H+
，
故B正确；
C．乙为燃料电池的正极，导入的为空气，氧气在正极被还原生成水，导出的为氮气和水蒸汽，故C错误；
D．图中b、c分别是甲醇、O2
，
故D错误．
故选B．
【分析】由质子的定向移动可知甲为燃料电池的负极，乙为燃料电池的正极，负极电极反应式为CH3OH（l）+H2O（l）﹣6e﹣=CO2（g）+6H+
，
正极反应式为O2+4e﹣+4H+=2H2O．
12、【答案】D
【考点】化学电源新型电池
【解析】【解答】解：A．正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣
，
故A正确；
B．负极上氢气和氢氧根离子反应生成水，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，所以溶液中钾离子没有参与反应，根据原子守恒知，KOH的物质的量不变，故B正确；
C．负极电极反应式为H2﹣2e﹣+2OH﹣=2H2O，正极电极反应式为O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣
，
反应的总方程式为2H2+O2=2H2O，故C正确；
D．用该电池电解CuCl2溶液，产生2.24
L
Cl2（标准状况），n（Cl2）=0.1mol，根据2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑，转移电子0.2mol，故D错误；
故选D．
【分析】氢氧燃料碱性电池中，通入氢气的一极为电池的负极，发生氧化反应，电极反应式为H2﹣2e﹣+2OH﹣=2H2O，通入氧气的一极为电池的正极，发生还原反应，电极反应式为O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣
，
反应的总方程式为2H2+O2=2H2O，结合氧气和转移电子之间的关系式计算．
13、【答案】C
【考点】吸热反应和放热反应
【解析】【解答】解：A．干冰汽化是由固体直接变为气体，只是状态发生了改变，没有新的物质生成，属于物理变化，故A错误；
B．浓硫酸溶于水没有新的物质生成，属于物理变化，故B错误；
C．氢气和氧气化合时放出大量的热，用氢氧焰可以加热软化玻璃生产各种玻璃器皿，故C正确；
D．木炭需加热到一定温度达到木炭的着火点时才燃烧，木炭燃烧时放出热量，故D错误．
故选C．
【分析】A．干冰汽化没有新的物质生成；
B．浓硫酸溶于水没有新的物质生成；
C．氢气和氧气化合时放出大量的热；
D．木炭燃烧时放出热量．
14、【答案】D
【考点】原电池和电解池的工作原理
【解析】【解答】解：三个电解槽串联，则转移的电子数相等，设均转移6e﹣
，
由K++e﹣═K、Mg2++2e﹣═Mg、Al3++3e﹣═Al，
则6e﹣～6K～3Mg～2Al，
所以析出钾、镁、铝的物质的量之比为6：3：2，
故选D．
【分析】三个电解槽串联，则转移的电子数相等，利用K++e﹣═K、Mg2++2e﹣═Mg、Al3++3e﹣═Al来计算．
15、【答案】C
【考点】原电池和电解池的工作原理
【解析】【解答】解：A．正极发生反应为：H2O2+2e﹣=2OH﹣
，
故A正确；
B．放电时为原电池，阳离子移向正极，b为正极，故B正确；
C．电子由负极经外电路流下正极，应该由a到b，故C错误；
D．正极电极反应式为H2O2+2e﹣=2OH﹣
，
产生的氢氧化钠溶液可以循环使用，故D正确．
故选：C．
【分析】以硼氢化合物NaBH4（B元素的化合价为+3价）和H2O2作原料的燃料电池，电解质溶液呈碱性，由工作原理装置图可知，负极发生氧化反应，电极反应式为BH4﹣+8OH﹣﹣8e﹣=BO2﹣+6H2O，正极H2O2发生还原反应，得到电子被还原生成OH﹣
，
电极反应式为H2O2+2e﹣=2OH﹣
，
结合原电池的工作原理和解答该题．
16、【答案】B
【考点】化学平衡的计算，化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】解：利用三段式法计算：

起始A的浓度为
4mol2L
=2mol/L，B的浓度为
2mol2L
=1mol/L
2A（g）+
B（g）

2C（g）
起始：
2mol/L
1mol/L
0
变化：
0.6mol/L
0.3mol/L
0.6mol/L
2s时
1.4mol/L
0.7mol/L
0.6mol/L
2s内，用物质A表示的反应的平均速率为v（A）=
0.6mol/L2s
=0.3mol L﹣1 s﹣1；
2s内，用物质B表示的反应的平均速率为v（B）=
0.3mol/L2s
=0.15mol L﹣1 s﹣1；
2s时物质A的转化率为α=
0.6mol/L2mol/L
×100%=30%；
2s时物质B的浓度为0.7mol L﹣1
，
显然①④正确，
故选：B．
【分析】根据化学反应速率等于单位时间内浓度的变化量及根据反应2A（g）+B（g） 2C（g），并利用三段式法计算，据此解答．
二、填空题
17、【答案】D；不移动；B；逆反应；C；逆反应；A；正反应；E；正反应
【考点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】解：（i）反应A（g）+B（g） C（g）△H＜0达到平衡后，使用催化剂，只能加快反应速率，不会引起平衡的移动，故选D；
故答案为：D；不移动；（ii）升高温度，加快反应速率，反应逆向移动，故选B；故答案为：B；逆反应；（iii）降低压强，反应逆向移动，速率减慢，故选C；故答案为：C；逆反应；（iv）增加A的量，平衡正向移动，反应速率加快，故选A；故答案为：A；正反应；（v）减少C的量，正向移动，速率减慢，故选E，故答案为：E；正反应．
【分析】反应A（g）+B（g） C（g）△H＜0达到平衡后，使用催化剂，只能加快反应速率，不会引起平衡的移动；升高温度，加快反应速率，反应逆向移动；降低压强，反应逆向移动，速率减慢；增加A的量，平衡正向移动，反应速率加快；减少C的量，正向移动，速率减慢，化学平衡向哪个方向移动，则那个方向的速率快于另一个方向的速率，据此回答．
18、【答案】CH4+O2═CO2+2H2O；负极；2O2+4H2O+8e﹣═8OH﹣；减小；大于；2CH3OH+3O2+4OH﹣=2CO32﹣+6H2O；负极；较低
【考点】化学电源新型电池
【解析】【解答】（1）①该燃料电池中，甲烷和氧气反应生成二氧化碳和水，反应方程式为CH4+2O2=CO2+2H2O，故答案为：CH4+2O2=CO2+2H2O；
②CH4+10OH﹣﹣8e﹣═CO32﹣+7H2O中C元素化合价由﹣4价变为+4价，所以甲烷失电子发生氧化反应，其所在电极为负极，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，电极反应式为2O2+4H2O+8e﹣═8OH﹣
，
故答案为：负极；2O2+4H2O+8e﹣═8OH﹣；
③该燃料电池电池反应式为CH4+10OH﹣﹣8e﹣═CO32﹣+7H2O，氢氧根离子参加反应，所以反应过程中氢氧根离子浓度减小，溶液的pH减小，故答案为：减小．
④燃料电池中大部分化学能转化为电能，燃料燃烧时，很多化学能转化为热能、光能等，所以燃料燃烧能量利用率较低，故答案为：大于；
（2）①甲醇燃料碱性电池中，甲醇和碱反应生成碳酸根离子和水，离子反应方程式为2CH3OH+3O2+4OH﹣=2CO32﹣+6H2O，
故答案为：2CH3OH+3O2+4OH﹣=2CO32﹣+6H2O；
②负极上甲醇失电子发生氧化反应，根据电池反应式知，氢氧根离子参加反应导致溶液中氢氧根离子浓度降低，所以溶液的pH下降，故答案为：负；降低．
【分析】（1）①该燃料电池中，甲烷和氧气反应生成二氧化碳和水；
②燃料电池中，通入燃料的电极是负极，通入氧化剂的电极是正极，碱性条件下，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子；
③根据电池反应式知，随着反应的进行，溶液中KOH参加反应导致浓度降低；
④燃料电池中大部分化学能转化为电能，燃料燃烧时，很多化学能转化为热能、光能等；
（2）①甲醇燃料碱性电池中，甲醇和碱反应生成碳酸根离子和水；
②负极上甲醇失电子发生氧化反应，根据电池反应式中氢氧根离子浓度变化判断pH变化．
19、【答案】C；0.075mol L﹣1 min﹣1；BD；CH3OH（l）+23O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣726.6
kJ mol﹣1；CH3OH﹣6e﹣+8OH﹣=CO32﹣+6H2O
【考点】焓变和熵变
【解析】【解答】（1）依据反应和图象分析判断：CO2（g）+3H2（g） CH3OH（g）+H2O（g），反应是熵减少的反应△S＜0；反应物能量高于生成物的能量，判断反应是放热反应，△H＜0，
故答案为：C；
（2）在体积为l
L的密闭容器中，充入l
mol
CO2和4mol
H2
，
一定条件下发生反应：CO2（g）+3H2（g） CH3OH（g）+H2O（g），测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图2所示．二氧化碳是反应物随反应进行浓度减小，甲醇是生成物，随反应进行浓度增大；10nim内达到平衡，生成甲醇浓度为0.75mol/L，二氧化碳浓度变化了0.75mol/L；则
①依据化学平衡列式计算为：

CO2（g）+3H2（g） CH3OH（g）+H2O（g）
起始量（mol/L）
1
4
0
0
变化量（mol/L）
0.75
2.25
0.75
0.75
平衡量（mol/L）
0.25
1.75
0.75
0.75
CO2的平均反应速率v（CO2）=0.75mol10min=0.075mol L﹣1 min﹣1
；故答案为：0.075
mol L﹣1 min﹣1；
②措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是：
A、反应是放热反应，升温平衡逆向进行；故A错误；
B、将CH3OH（g）及时液化抽出，减小生成物的量，平衡正向进行，故B正确；
C、选择高效催化剂只能改变速率，不改变化学平衡，故C错误；
D、再充入l
molCO2和4molH2
，
增大压强平衡正向进行，故D正确；
故答案为：BD；
（3）25℃，1.01×105Pa时，16g
液态甲醇物质的量为0.5mol，完全燃烧，当恢复到原状态时，放出363.3kJ的热量，依据书写热化学方程式的方法写出该反应的热化学方程式为：CH3OH（l）+32O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣726.6
kJ mol﹣1；
故答案为：CH3OH（l）+32O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣726.6
kJ mol﹣1；
（4）选用合适的合金为电极，以氢氧化钠、甲醇、水、氧气为原料，可以制成一种以甲醇为原料的燃料电池，原电池的负极失电子发生氧化反应，失电子的是甲醇，此电池的负极应加入或通入的物质有甲醇、氢氧化钠、水；负极的电极反应式结合化学方程式为2CH3OH+3O2+4KOH→2K2CO3+6H2O；正极反应为O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣；依据电子守恒，用化学方程式减去正极电极反应得到负极电极反应式为：CH3OH﹣6e﹣+8OH﹣=CO32﹣+6H2O，
故答案为：CH3OH﹣6e﹣+8OH﹣=CO32﹣+6H2O．
【分析】（1）依据反应和图象分析判断：CO2（g）+3H2（g） CH3OH（g）+H2O（g），反应是熵减少的反应△S＜0；反应物能量高于生成物的能量，判断反应是放热反应，△H＜0；
（2）在体积为l
L的密闭容器中，充入l
mol
CO2和4mol
H2
，
一定条件下发生反应：CO2（g）+3H2（g） CH3OH（g）+H2O（g），测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图2所示．二氧化碳是反应物随反应进行浓度减小，甲醇是生成物，随反应进行浓度增大；10nim内达到平衡，生成甲醇浓度为0.75mol/L，二氧化碳浓度变化了0.75mol/L；①依据化学平衡三段式列式计算判断；
②依据化学反应的影响因素和条件逐项分析判断；
A、反应是放热反应，升温平衡逆向进行；
B、将CH3OH（g）及时液化抽出，减小生成物的量平衡正向进行；
C、选择高效催化剂只能改变速率，不改变化学平衡；
D、再充入l
molCO2和4molH2
，
增大压强平衡正向进行；
（3）25℃，1.01×105Pa时，16g
液态甲醇完全燃烧，当恢复到原状态时，放出363.3kJ的热量，依据书写热化学方程式的方法写出该反应的热化学方程式为：CH3OH（l）+32O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣726.6
kJ mol﹣1；
（4）选用合适的合金为电极，以氢氧化钠、甲醇、水、氧气为原料，可以制成一种以甲醇为原料的燃料电池，原电池的负极失电子发生氧化反应，失电子的是甲醇，此电池的负极应加入或通入的物质有甲醇、氢氧化钠、水；负极的电极反应式结合化学方程式为2CH3OH+3O2+4KOH→2K2CO3+6H2O；正极反应为O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣；依据电子守恒，用化学方程式减去正极电极反应得到负极电极反应式．
20、【答案】Pb+SO42﹣﹣2e﹣═PbSO4
【考点】电极反应和电池反应方程式
【解析】【解答】解：放电时，负极上Pb失电子发生氧化反应，正极上二氧化铅得电子发生还原反应，负极反应式为Pb+SO42﹣﹣2e﹣═PbSO4
，
故答案为：Pb+SO42﹣﹣2e﹣═PbSO4
．
【分析】放电时，负极上Pb失电子发生氧化反应，正极上二氧化铅得电子发生还原反应，据此分析解答．
三、综合题
21、【答案】（1）放热
（2）减小；不变
（3）2H2S（g）+3O2（g）═2SO2（g）+2H2O（g）△H=﹣1036.4kJ/mol
【考点】反应热和焓变
【解析】【解答】解：（1）根据图示：反应物的能量高于产物，所以反应是放热的；故答案为：放热；（2）E1为活化能，活化能的大小与反应热无关，加入催化剂能降低反应的活化能，故答案为：减小；不变；（3）已知2H2S（g）+O2（g）═2S（s）+2H2O（g）△H=﹣442.4kJ/mol
①S（s）+O2（g）═SO2（g）△H=﹣297.0kJ/mol
②①+②×2得到2H2S（g）+3O2（g）═2SO2（g）+2H2O（g），根据盖斯定律，2H2S（g）+3O2（g）═2SO2（g）+2H2O（g）△H=（﹣442.4kJ/mol）+2（﹣297.0kJ/mol）=﹣1036.4kJ/mol．故答案为：2H2S（g）+3O2（g）═2SO2（g）+2H2O（g）△H=﹣1036.4kJ/mol．
【分析】（1）反应物的能量高于产物，反应是放热的；（2）E1为活化能，活化能的大小与反应热无关，加入催化剂能降低反应的活化能；（3）已知2H2S（g）+O2（g）═2S（s）+2H2O（g）△H=﹣442.4kJ/mol
①S（s）+O2（g）═SO2（g）△H=﹣297.0kJ/mol
②
①+②×2得到2H2S（g）+3O2（g）═2SO2（g）+2H2O（g），根据盖斯定律计算焓变．