人教版高中化学必修二第二章《化学反应与能量》单元检测题（解析版）
文档属性
| 名称 | 人教版高中化学必修二第二章《化学反应与能量》单元检测题（解析版） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 56.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2019-02-21 15:36:22 | ||
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文档简介
《化学反应与能量》单元检测题
一、单选题
1.石墨和金刚石都是碳的单质，石墨在一定条件下可以转化为金刚石。已知12 g石墨完全转化为金刚石时，要吸收akJ的热量。下列说法中不正确的是( )
A． 金刚石转化为石墨的反应是放热反应
B． 金刚石不如石墨稳定
C． 等质量石墨和金刚石完全燃烧，金刚石放出的能量多
D． 等质量石墨和金刚石完全燃烧，石墨放出的能量多
2.下列叙述不正确的是( )
A． 根据一次能源和二次能源的划分，氢气为二次能源
B． 电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源
C． 火力发电是将燃料中的化学能直接转化为电能的过程
D． 火力发电时，化学能转化为热能的过程实际上是氧化还原反应的过程，伴有能量的变化
3.某可逆反应达到平衡状态时，下列说法不正确的是( )
A． 一定条件下，可逆反应都能达到平衡状态
B． 化学平衡是一种动态平衡，v正＝v逆≠0
C． 平衡状态时，反应混合物中各组分含量保持不变
D． 平衡状态时，反应混合物中各物质的浓度相同
4.判断是不是化学反应的主要依据是( )
A． 发光、发热 B． 放出气体
C． 改变颜色 D． 是否生成新物质
5.下列措施对增大反应速率明显有效的是( )
A． 钠与无水乙醇反应时，增大无水乙醇的用量
B． 锌与稀硫酸反应制取氢气时，改用98%的浓硫酸
C． 在硫酸钾与氯化钡两溶液反应时，增大压强
D． 将炭块磨成炭粉用于燃烧
6.开源节流是应对能源危机的重要举措。下列做法不能有助于能源“开源节流”的是( )
A． 大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求
B． 大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源
C． 开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源，减少使用煤、石油等化石燃料
D． 减少资源消耗，增加资源的重复使用、资源的循环再生
7.关于如图所示装置的叙述中正确的是( )
A． 锌片上有气泡产生 B． 铜片周围溶液氢离子浓度不变
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
8.可逆反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，达到限度后，欲提高一氧化碳的转化率，可以采取的措施为( )
A． 使用催化剂 B． 增大压强
C． 增大一氧化碳的浓度 D． 增大水蒸气的浓度
9.下列说法正确是( )
A． 由H原子形成1 mol H—H键要吸收能量
B． 断裂1 mol H—H键吸收的能量与形成1 mol H—H键放出的能量相等
C． 由A2和B2化合生成AB时一定放出能量
D． 因加热而发生的化学反应都是吸收能量的反应
10.工业制硫酸中的一步重要反应是二氧化硫在400～600℃下的催化氧化：2SO2＋O22SO3。如果反应在密闭容器中进行，下列有关的叙述不正确的是( )
A． 使用催化剂是为了加快反应速率，提高生产效率
B． 在上述条件下，SO2、O2、SO3将共存于反应体系之中
C． 当生成O2的速率与生成SO3的速率相等时达到了平衡
D． 为了提高SO2的转化率，可适当地提高O2的浓度
11.小明做完铜锌原电池(稀硫酸为电解质溶液)的实验后，得出的下列结论和认识中正确的是( )
A． 构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属
B． 由铜、锌作电极与稀硫酸溶液组成的原电池中铜是负极
C． 电子通过稀硫酸溶液由锌流向铜，通过溶液时被氢离子得到而放出氢气
D． 铜锌原电池工作时，溶液的酸性降低
12.在2 L的密闭容器中，反应物的物质的量为3 mol，经过20 s后，它的物质的量变成了1 mol，在这20s内它的反应速率为( )
A． 0.1 mol ·L－1·s－1 B． 0.05 mol ·L－1·min－1
C． 0.05 mol ·L－1·s－1 D． 0.8 mol ·L－1·s－1
13.已知白磷和P4O6的分子结构如图所示：
又知化学键的键能是形成(或断开)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量，现查知P—P键能为198 kJ·mol－1、P—O键能为360 kJ·mol－1、O===O键能为498 kJ·mol－1。若生成1 mol P4O6，则反应P4(白磷)＋3O2===P4O6中的能量变化为( )
A． 吸收1 638 kJ能量 B． 放出1 638 kJ能量
C． 吸收126 kJ能量 D． 放出126 kJ能量
14.一定温度下，某容器内发生反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，不可能为平衡状态的是( )
A． NH3、N2、H2的物质的量都不再改变
B． NH3、N2、H2的体积分数都不再改变
C． 混合气体平均相对分子质量不再改变
D． 一个N≡N断裂的同时，有3个H—H键断裂
15.氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上，其反应原理示意图如下。下列有关氢氧燃料电池的说法正确的是( )
A． 该电池工作时电能转化为化学能
B． 该电池中电极a是正极
C． 外电路中电子由电极b通过导线流向电极a
D． 该电池的总反应：2H2＋O2===2H2O
二、填空题
16.铜、银和硝酸银溶液组成原电池，回答下列问题：
(1)负极反应式是________________________________________________________________。
(2)正极反应式是________________________________________________________________。
(3)当有1.6 g铜溶解时，银棒增重________g。
17.氯酸钾和亚硫酸氢钠发生氧化还原反应生成Cl(－1)和S(＋6)的速率v(纵坐标)与反应时间t(横坐标)的关系如图所示，已知这个反应速率随着溶液中c(H＋)增大而加快。
(1)反应开始时反应速率加快的原因是______________________________________________。
(2)反应后期反应速率下降的原因是_______________________________________________。
(3)若纵坐标表示的是某一反应物的单位时间内的浓度变化，图中阴影部分的“面积”表示________________________________________________________________________。
18.铜锌原电池 (硫酸铜溶液为电解质)如下图所示：
(1)锌为________极，电极反应是________(填“氧化反应”或“还原反应”)，电极反应式是________________________________________________________________________。
(2)铜为________极，电极反应是________(填“氧化反应”或“还原反应”)，电极反应式是________________________________________________________________________。
(3)原电池总反应的离子方程式为____________________________________________。
(4)锌片上观察到的现象为____________，铜片上观察到的现象是________________。
三、实验题
19.某同学利用生活中或实验室中常用的物品，根据氧化还原反应知识和电化学知识，自己动手设计了一个原电池。请填写下列空白：
(1)实验原理：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
(2)实验用品：电极(__________、__________)、稀硫酸、________、________、耳机(或者电流表)(填写所缺的实验用品)。
(3)实验装置如图。
(4)原电池设计及注意的问题：
①按如图所示装置连接好实验仪器，注意观察(耳朵听)耳机是否有声音发出，如果没有，可将原电池的两个电极中的一极接触耳机插头上的一极(注意：接触的同时耳机的另一个极是连接在原电池的另一个电极上的)，这时可以听见耳机发生“嚓嚓嚓……”的声音。其原因是在原电池中，由化学能转化为________，在耳机中又由________转化为声音这种能量；
②如果将装置中的耳机改为电流表，则铁钉应该接电流表的________极，电极反应式为________________________________________________________________________，
发生了______反应；
③铜钉应该接电流表的__________极，电极反应式为____________________________，发生了________反应。
三、计算题
20.将一定量的二氧化硫和含0.7 mol氧气的空气(忽略CO2)放入一定体积的密闭容器中，550 ℃时，在催化剂作用下发生反应2SO2＋O22SO3。反应达到平衡后，将容器中的混合气体通过过量氢氧化钠溶液，气体体积减小了21.28 L；再将剩余气体通过一种碱性溶液吸收氧气，气体的体积又减少了5.6 L(以上气体体积均为标准状况下的体积)。(计算结果保留一位小数)
请回答下列问题：
(1)判断该反应达到平衡状态的标志是(填字母)__________________。
a．二氧化硫和三氧化硫浓度相等
b．三氧化硫百分含量保持不变
c．容器中气体的压强不变
d．三氧化硫的生成速率与二氧化硫的消耗速率相等
e．容器中混合气体的密度保持不变
(2)求该反应达到平衡时，消耗二氧化硫的物质的量占原二氧化硫的物质的量的百分比。
(3)若将平衡混合气体的5%通入过量的氯化钡溶液中，生成沉淀的质量是多少？
21.将气体A、B置于固定容积为2 L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)2C(g)＋2D(g)，反应进行到10 s末，达到平衡，测得A的物质的量为1.8 mol，B的物质的量为0.6 mol，C的物质的量为0.8 mol。
(1)用C表示10 s内反应的平均反应速率为________。
(2)反应前A的物质的量浓度是________。
(3)10 s末，生成物D的浓度为________。
(4)A与B的平衡转化率之比为________。
(5)反应过程中容器内气体的平均相对分子质量变化是________(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，气体的密度变化是________。
(6)平衡后，若改变下列条件，生成D的速率如何变化(填“增大”、“减小”或“不变”)：
①降低温度____________；②增大A的浓度_________________________________________；
③恒容下充入氖气____________。
答案解析
1.【答案】D
【解析】石墨转化为金刚石的反应是吸热反应，而金刚石转化为石墨的反应是放热反应，说明石墨的能量比金刚石低，石墨比金刚石更稳定；同质量的石墨和金刚石完全燃烧时，消耗氧气的量相同，生成同样多的二氧化碳，由于金刚石的能量高，金刚石燃烧后放出的能量要多。
2.【答案】C
【解析】氢气不能从自然界中直接取得，是二次能源；电能也是二次能源，且使用方便、污染最小；以煤为原料，火力发电的能量转化过程为
。
3.【答案】D
【解析】一定条件下，可逆反应达到平衡状态时，v正＝v逆≠0(动态平衡)，反应混合物中各组分的含量保持不变，反应物和生成物的浓度不再发生变化，但不一定相同。
4.【答案】D
【解析】判断化学变化的关键是看其变化过程中有无新物质生成。发光放热(如白炽灯)、放出气体(如液氨挥发)、改变颜色(如霓虹灯的颜色变化)等可能是物理变化。
5.【答案】D
【解析】增大纯液体无水乙醇的用量，对其反应速率无影响；浓硫酸与锌反应生成二氧化硫气体；硫酸钾与氯化钡两溶液反应，无气体参加或生成，增大压强对其反应速率无影响；将炭块磨成炭粉，固体的表面积增大，其反应速率增大。
6.【答案】A
【解析】煤、石油、天然气等化石能源是不可再生能源，大力开采不利于开源节流；太阳能的开发利用最节能。
7.【答案】D
【解析】该装置为铜锌原电池，锌的活动性大于铜，锌为负极、铜为正极。负极锌失去电子不断溶解，在外电路中电子由锌电极流向铜电极；溶液中的氢离子移向正极铜，铜片周围的氢离子浓度增大，并在正极上发生还原反应产生氢气，硫酸溶液的氢离子浓度减小。
8.【答案】D
【解析】使用催化剂只能改变其化学反应速率，不能改变化学反应限度，不能提高一氧化碳的转化率；该反应前后气体的物质的量不变，增大压强能同等程度增大正反应速率和逆反应速率，对平衡无影响，不能提高一氧化碳的转化率； 增大某一反应物的浓度，该反应物的转化率降低，另一种反应物的转化率提高。
9.【答案】B
【解析】由H原子形成1 mol H—H键放出能量，且与断裂1 mol H—H键吸收的能量相等；断裂A2和B2中的化学键吸收能量，形成AB中的化学键放出能量，无法判断它们的相对大小，不能确定其是否放出能量；化学反应能量的变化(吸热或放热)与物质具有的能量有关，或与化学键断裂与形成有关，与反应是否加热无关。
10.【答案】C
【解析】使用催化剂能加快反应速率，缩短反应时间，提高生产效率；该反应为可逆反应，存在反应限度，反应物不可能100%的转化，反应达到平衡时SO2、O2、SO3三种物质都存在；生成氧气的速率(逆反应速率)与生成三氧化硫的速率(正反应速率)相等(1∶1)，不等于其化学计量数之比(1∶2)，此时未达到平衡状态；增大反应物氧气的浓度，可以提高另一种反应物二氧化硫的转化率。
11.【答案】D
【解析】构成原电池正极与负极的材料可以是活动性不同的两种金属，也可以是金属与导电的非金属。在铜、锌与稀硫酸组成的原电池中，由于锌的活动性大于铜，锌为负极，失去的电子沿导线流向正极，溶液中的氢离子在正极上得到电子发生还原反应，溶液的酸性降低。
12.【答案】C
【解析】反应速率通常用单位时间内反应物或生成物浓度的变化量来表示，所以该反应物的反应速率＝＝0.05 mol ·L－1·s－1。
13.【答案】B
【解析】反应物化学键断裂吸收的总能量＝6 mol×198 kJ·mol－1＋3 mol×498 kJ·mol－1＝2 682 kJ，
生成物化学键形成放出的总能量＝12 mol×360 kJ·mol－1＝4 320 kJ，
该反应放出的能量＝4 320 kJ－2 682 kJ ＝1 638 kJ。
14.【答案】D
【解析】①基本规律：正反应速率和逆反应速率相等，或各组分的物质的量、体积分数、质量分数、浓度等不再变化时，反应达到平衡状态(浓度不一定相等)。
②对于体积变化的气体反应，容器内气体的总物质的量、气体的总压强、混合气体的平均相对分子质量等不再变化时，反应达到平衡状态。
③断裂N≡N键和断裂H—H键同为正反应，无法判断正反应速率和逆反应速率相等。
15.【答案】D
【解析】氢氧燃料电池的两极为惰性电极(不参与电极反应)，负极(a极)上通入的燃料氢气发生氧化反应，正极(b极)上通入的氧气发生还原反应，总反应的方程式为2H2＋O2===2H2O。在其外电路中，电子从负极(a极)流出经导线流向正极(b极)。
16.【答案】(1) Cu－2e－===Cu2＋ (2) Ag＋＋e－===Ag
(3) 5.4
【解析】该原电池中，相对活泼的金属铜作负极，电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋；银作正极，电极反应式为2Ag＋＋2e－===2Ag。由两电极反应式可得关系式：Cu ～ 2e－～ 2Ag,1.6 g铜(物质的量为0.025 mol)溶解时，正极银棒可有0.05 mol银析出，其质量增加5.4 g。
17.【答案】(1)2KClO3＋6NaHSO3===3 Na2SO4＋2KCl＋3H2SO4，氢离子浓度增大，反应速率加快
(2)反应物浓度减小，反应速率减慢
(3)t1～t2时间段内该反应物的浓度的减小值
【解析】(1)由于反应2KClO3＋6NaHSO3===3Na2SO4＋2KCl＋3H2SO4进行，使溶液中c(H＋)增大，反应速率随着溶液中c(H＋)增大而加快；
(2)随着反应的继续进行，溶液中c(H＋)虽然仍在增大，但反应物的浓度太小，此时它起主要作用，故反应速率减小；
(3)若纵坐标表示的是某一反应物的单位时间内的浓度变化，则曲线以下为该反应物的浓度的减小值，图中阴影部分的“面积”表示t1～t2时间段内该反应物的浓度的减小值。
18.【答案】(1)负 氧化反应 Zn－2e－===Zn2＋
(2)正 还原反应 Cu2＋＋2e－===Cu
(3)Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu
(4)逐渐溶解 逐渐变厚
【解析】锌的活动性大于铜，锌为负极、铜为正极。负极锌失去电子，Zn－2e－===Zn2＋，发生氧化反应；溶液中铜离子在正极上得到电子，Cu2＋＋2e－===Cu，发生还原反应，
19.【答案】(2)铁钉或铁条 铜钉(其他导电的惰性电极如铅笔芯、铂等都正确) 烧杯 导线
(4)①电能 电能 ②负 Fe－2e－===Fe2＋ 氧化
③正 2H＋＋2e－===H2↑ 还原
【解析】原电池是将化学能转变为电能的装置，活泼金属作负极，发生氧化反应，不活泼金属材料作正极，发生还原反应。电流表正极应接原电池正极，电流表负极应接原电池负极。
20.【答案】(1)bc (2)94.7% (3)10.5 g
【解析】(1)二氧化硫和三氧化硫浓度不再变化 (不是两者浓度相等)时，反应达到平衡；该反应前后气体的物质的量发生改变，气体的压强不变时，反应达到平衡；三氧化硫的生成与二氧化硫的消耗表明的都是正反应，无法判断反应达到平衡状态；由于气体的体积不变，质量守恒，故不论反应是否达到平衡，混合气体的密度都保持不变，密度保持不变，无法判断反应达到平衡状态。
(2)消耗氧气的物质的量为0.7 mol－＝0.45 mol，则消耗的n(SO2) ＝生成的n(SO3)＝0.45 mol×2 ＝0.9 mol。反应后二氧化硫与三氧化硫的物质的量之和为＝0.95 mol，即为反应前的二氧化硫的物质的量，反应达到平衡时，二氧化硫的转化率＝×100%≈94.7%。
(3) 二氧化硫与氯化钡溶液不反应。生成的沉淀为硫酸钡，由SO3＋H2O＋BaCl2===BaSO4↓＋2HCl可知，n(BaSO4)＝n(SO3)＝0.9 mol×5%＝0.045 mol，m(BaSO4)＝0.045 mol×233 g·mol－1≈10.5 g。
21.【答案】(1)0.04 mol·L－1·s－1 (2)1.5 mol·L－1
(3)0.4 mol·L－1 (4)1∶1 (5)不变 不变
(6)①减小 ②增大 ③不变
【解析】 3A(g)＋B(g)2C(g)＋2D(g)
起始/mol:ab0 0
转化/mol: 1.2 0.4 0.8 0.8
平衡/mol: 1.8 0.6 0.8 0.8
(1)v(C)＝＝0.04 mol·L－1·s－1。
(2)反应前，c(A)＝＝1.5 mol·L－1。
(3)10 s末，c(D)＝＝0.4 mol·L－1。
(4)起始和平衡时n(A)∶n(B)＝3∶1，故α(A)＝α(B)。
(5)混合气体的质量和物质的量、容器的体积均不变化，故r不变，ρ不变。
(6)恒容条件下充入稀有气体，反应速率不变。
一、单选题
1.石墨和金刚石都是碳的单质，石墨在一定条件下可以转化为金刚石。已知12 g石墨完全转化为金刚石时，要吸收akJ的热量。下列说法中不正确的是( )
A． 金刚石转化为石墨的反应是放热反应
B． 金刚石不如石墨稳定
C． 等质量石墨和金刚石完全燃烧，金刚石放出的能量多
D． 等质量石墨和金刚石完全燃烧，石墨放出的能量多
2.下列叙述不正确的是( )
A． 根据一次能源和二次能源的划分，氢气为二次能源
B． 电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源
C． 火力发电是将燃料中的化学能直接转化为电能的过程
D． 火力发电时，化学能转化为热能的过程实际上是氧化还原反应的过程，伴有能量的变化
3.某可逆反应达到平衡状态时，下列说法不正确的是( )
A． 一定条件下，可逆反应都能达到平衡状态
B． 化学平衡是一种动态平衡，v正＝v逆≠0
C． 平衡状态时，反应混合物中各组分含量保持不变
D． 平衡状态时，反应混合物中各物质的浓度相同
4.判断是不是化学反应的主要依据是( )
A． 发光、发热 B． 放出气体
C． 改变颜色 D． 是否生成新物质
5.下列措施对增大反应速率明显有效的是( )
A． 钠与无水乙醇反应时，增大无水乙醇的用量
B． 锌与稀硫酸反应制取氢气时，改用98%的浓硫酸
C． 在硫酸钾与氯化钡两溶液反应时，增大压强
D． 将炭块磨成炭粉用于燃烧
6.开源节流是应对能源危机的重要举措。下列做法不能有助于能源“开源节流”的是( )
A． 大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求
B． 大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源
C． 开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源，减少使用煤、石油等化石燃料
D． 减少资源消耗，增加资源的重复使用、资源的循环再生
7.关于如图所示装置的叙述中正确的是( )
A． 锌片上有气泡产生 B． 铜片周围溶液氢离子浓度不变
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
8.可逆反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，达到限度后，欲提高一氧化碳的转化率，可以采取的措施为( )
A． 使用催化剂 B． 增大压强
C． 增大一氧化碳的浓度 D． 增大水蒸气的浓度
9.下列说法正确是( )
A． 由H原子形成1 mol H—H键要吸收能量
B． 断裂1 mol H—H键吸收的能量与形成1 mol H—H键放出的能量相等
C． 由A2和B2化合生成AB时一定放出能量
D． 因加热而发生的化学反应都是吸收能量的反应
10.工业制硫酸中的一步重要反应是二氧化硫在400～600℃下的催化氧化：2SO2＋O22SO3。如果反应在密闭容器中进行，下列有关的叙述不正确的是( )
A． 使用催化剂是为了加快反应速率，提高生产效率
B． 在上述条件下，SO2、O2、SO3将共存于反应体系之中
C． 当生成O2的速率与生成SO3的速率相等时达到了平衡
D． 为了提高SO2的转化率，可适当地提高O2的浓度
11.小明做完铜锌原电池(稀硫酸为电解质溶液)的实验后，得出的下列结论和认识中正确的是( )
A． 构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属
B． 由铜、锌作电极与稀硫酸溶液组成的原电池中铜是负极
C． 电子通过稀硫酸溶液由锌流向铜，通过溶液时被氢离子得到而放出氢气
D． 铜锌原电池工作时，溶液的酸性降低
12.在2 L的密闭容器中，反应物的物质的量为3 mol，经过20 s后，它的物质的量变成了1 mol，在这20s内它的反应速率为( )
A． 0.1 mol ·L－1·s－1 B． 0.05 mol ·L－1·min－1
C． 0.05 mol ·L－1·s－1 D． 0.8 mol ·L－1·s－1
13.已知白磷和P4O6的分子结构如图所示：
又知化学键的键能是形成(或断开)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量，现查知P—P键能为198 kJ·mol－1、P—O键能为360 kJ·mol－1、O===O键能为498 kJ·mol－1。若生成1 mol P4O6，则反应P4(白磷)＋3O2===P4O6中的能量变化为( )
A． 吸收1 638 kJ能量 B． 放出1 638 kJ能量
C． 吸收126 kJ能量 D． 放出126 kJ能量
14.一定温度下，某容器内发生反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，不可能为平衡状态的是( )
A． NH3、N2、H2的物质的量都不再改变
B． NH3、N2、H2的体积分数都不再改变
C． 混合气体平均相对分子质量不再改变
D． 一个N≡N断裂的同时，有3个H—H键断裂
15.氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上，其反应原理示意图如下。下列有关氢氧燃料电池的说法正确的是( )
A． 该电池工作时电能转化为化学能
B． 该电池中电极a是正极
C． 外电路中电子由电极b通过导线流向电极a
D． 该电池的总反应：2H2＋O2===2H2O
二、填空题
16.铜、银和硝酸银溶液组成原电池，回答下列问题：
(1)负极反应式是________________________________________________________________。
(2)正极反应式是________________________________________________________________。
(3)当有1.6 g铜溶解时，银棒增重________g。
17.氯酸钾和亚硫酸氢钠发生氧化还原反应生成Cl(－1)和S(＋6)的速率v(纵坐标)与反应时间t(横坐标)的关系如图所示，已知这个反应速率随着溶液中c(H＋)增大而加快。
(1)反应开始时反应速率加快的原因是______________________________________________。
(2)反应后期反应速率下降的原因是_______________________________________________。
(3)若纵坐标表示的是某一反应物的单位时间内的浓度变化，图中阴影部分的“面积”表示________________________________________________________________________。
18.铜锌原电池 (硫酸铜溶液为电解质)如下图所示：
(1)锌为________极，电极反应是________(填“氧化反应”或“还原反应”)，电极反应式是________________________________________________________________________。
(2)铜为________极，电极反应是________(填“氧化反应”或“还原反应”)，电极反应式是________________________________________________________________________。
(3)原电池总反应的离子方程式为____________________________________________。
(4)锌片上观察到的现象为____________，铜片上观察到的现象是________________。
三、实验题
19.某同学利用生活中或实验室中常用的物品，根据氧化还原反应知识和电化学知识，自己动手设计了一个原电池。请填写下列空白：
(1)实验原理：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
(2)实验用品：电极(__________、__________)、稀硫酸、________、________、耳机(或者电流表)(填写所缺的实验用品)。
(3)实验装置如图。
(4)原电池设计及注意的问题：
①按如图所示装置连接好实验仪器，注意观察(耳朵听)耳机是否有声音发出，如果没有，可将原电池的两个电极中的一极接触耳机插头上的一极(注意：接触的同时耳机的另一个极是连接在原电池的另一个电极上的)，这时可以听见耳机发生“嚓嚓嚓……”的声音。其原因是在原电池中，由化学能转化为________，在耳机中又由________转化为声音这种能量；
②如果将装置中的耳机改为电流表，则铁钉应该接电流表的________极，电极反应式为________________________________________________________________________，
发生了______反应；
③铜钉应该接电流表的__________极，电极反应式为____________________________，发生了________反应。
三、计算题
20.将一定量的二氧化硫和含0.7 mol氧气的空气(忽略CO2)放入一定体积的密闭容器中，550 ℃时，在催化剂作用下发生反应2SO2＋O22SO3。反应达到平衡后，将容器中的混合气体通过过量氢氧化钠溶液，气体体积减小了21.28 L；再将剩余气体通过一种碱性溶液吸收氧气，气体的体积又减少了5.6 L(以上气体体积均为标准状况下的体积)。(计算结果保留一位小数)
请回答下列问题：
(1)判断该反应达到平衡状态的标志是(填字母)__________________。
a．二氧化硫和三氧化硫浓度相等
b．三氧化硫百分含量保持不变
c．容器中气体的压强不变
d．三氧化硫的生成速率与二氧化硫的消耗速率相等
e．容器中混合气体的密度保持不变
(2)求该反应达到平衡时，消耗二氧化硫的物质的量占原二氧化硫的物质的量的百分比。
(3)若将平衡混合气体的5%通入过量的氯化钡溶液中，生成沉淀的质量是多少？
21.将气体A、B置于固定容积为2 L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)2C(g)＋2D(g)，反应进行到10 s末，达到平衡，测得A的物质的量为1.8 mol，B的物质的量为0.6 mol，C的物质的量为0.8 mol。
(1)用C表示10 s内反应的平均反应速率为________。
(2)反应前A的物质的量浓度是________。
(3)10 s末，生成物D的浓度为________。
(4)A与B的平衡转化率之比为________。
(5)反应过程中容器内气体的平均相对分子质量变化是________(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，气体的密度变化是________。
(6)平衡后，若改变下列条件，生成D的速率如何变化(填“增大”、“减小”或“不变”)：
①降低温度____________；②增大A的浓度_________________________________________；
③恒容下充入氖气____________。
答案解析
1.【答案】D
【解析】石墨转化为金刚石的反应是吸热反应，而金刚石转化为石墨的反应是放热反应，说明石墨的能量比金刚石低，石墨比金刚石更稳定；同质量的石墨和金刚石完全燃烧时，消耗氧气的量相同，生成同样多的二氧化碳，由于金刚石的能量高，金刚石燃烧后放出的能量要多。
2.【答案】C
【解析】氢气不能从自然界中直接取得，是二次能源；电能也是二次能源，且使用方便、污染最小；以煤为原料，火力发电的能量转化过程为
。
3.【答案】D
【解析】一定条件下，可逆反应达到平衡状态时，v正＝v逆≠0(动态平衡)，反应混合物中各组分的含量保持不变，反应物和生成物的浓度不再发生变化，但不一定相同。
4.【答案】D
【解析】判断化学变化的关键是看其变化过程中有无新物质生成。发光放热(如白炽灯)、放出气体(如液氨挥发)、改变颜色(如霓虹灯的颜色变化)等可能是物理变化。
5.【答案】D
【解析】增大纯液体无水乙醇的用量，对其反应速率无影响；浓硫酸与锌反应生成二氧化硫气体；硫酸钾与氯化钡两溶液反应，无气体参加或生成，增大压强对其反应速率无影响；将炭块磨成炭粉，固体的表面积增大，其反应速率增大。
6.【答案】A
【解析】煤、石油、天然气等化石能源是不可再生能源，大力开采不利于开源节流；太阳能的开发利用最节能。
7.【答案】D
【解析】该装置为铜锌原电池，锌的活动性大于铜，锌为负极、铜为正极。负极锌失去电子不断溶解，在外电路中电子由锌电极流向铜电极；溶液中的氢离子移向正极铜，铜片周围的氢离子浓度增大，并在正极上发生还原反应产生氢气，硫酸溶液的氢离子浓度减小。
8.【答案】D
【解析】使用催化剂只能改变其化学反应速率，不能改变化学反应限度，不能提高一氧化碳的转化率；该反应前后气体的物质的量不变，增大压强能同等程度增大正反应速率和逆反应速率，对平衡无影响，不能提高一氧化碳的转化率； 增大某一反应物的浓度，该反应物的转化率降低，另一种反应物的转化率提高。
9.【答案】B
【解析】由H原子形成1 mol H—H键放出能量，且与断裂1 mol H—H键吸收的能量相等；断裂A2和B2中的化学键吸收能量，形成AB中的化学键放出能量，无法判断它们的相对大小，不能确定其是否放出能量；化学反应能量的变化(吸热或放热)与物质具有的能量有关，或与化学键断裂与形成有关，与反应是否加热无关。
10.【答案】C
【解析】使用催化剂能加快反应速率，缩短反应时间，提高生产效率；该反应为可逆反应，存在反应限度，反应物不可能100%的转化，反应达到平衡时SO2、O2、SO3三种物质都存在；生成氧气的速率(逆反应速率)与生成三氧化硫的速率(正反应速率)相等(1∶1)，不等于其化学计量数之比(1∶2)，此时未达到平衡状态；增大反应物氧气的浓度，可以提高另一种反应物二氧化硫的转化率。
11.【答案】D
【解析】构成原电池正极与负极的材料可以是活动性不同的两种金属，也可以是金属与导电的非金属。在铜、锌与稀硫酸组成的原电池中，由于锌的活动性大于铜，锌为负极，失去的电子沿导线流向正极，溶液中的氢离子在正极上得到电子发生还原反应，溶液的酸性降低。
12.【答案】C
【解析】反应速率通常用单位时间内反应物或生成物浓度的变化量来表示，所以该反应物的反应速率＝＝0.05 mol ·L－1·s－1。
13.【答案】B
【解析】反应物化学键断裂吸收的总能量＝6 mol×198 kJ·mol－1＋3 mol×498 kJ·mol－1＝2 682 kJ，
生成物化学键形成放出的总能量＝12 mol×360 kJ·mol－1＝4 320 kJ，
该反应放出的能量＝4 320 kJ－2 682 kJ ＝1 638 kJ。
14.【答案】D
【解析】①基本规律：正反应速率和逆反应速率相等，或各组分的物质的量、体积分数、质量分数、浓度等不再变化时，反应达到平衡状态(浓度不一定相等)。
②对于体积变化的气体反应，容器内气体的总物质的量、气体的总压强、混合气体的平均相对分子质量等不再变化时，反应达到平衡状态。
③断裂N≡N键和断裂H—H键同为正反应，无法判断正反应速率和逆反应速率相等。
15.【答案】D
【解析】氢氧燃料电池的两极为惰性电极(不参与电极反应)，负极(a极)上通入的燃料氢气发生氧化反应，正极(b极)上通入的氧气发生还原反应，总反应的方程式为2H2＋O2===2H2O。在其外电路中，电子从负极(a极)流出经导线流向正极(b极)。
16.【答案】(1) Cu－2e－===Cu2＋ (2) Ag＋＋e－===Ag
(3) 5.4
【解析】该原电池中，相对活泼的金属铜作负极，电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋；银作正极，电极反应式为2Ag＋＋2e－===2Ag。由两电极反应式可得关系式：Cu ～ 2e－～ 2Ag,1.6 g铜(物质的量为0.025 mol)溶解时，正极银棒可有0.05 mol银析出，其质量增加5.4 g。
17.【答案】(1)2KClO3＋6NaHSO3===3 Na2SO4＋2KCl＋3H2SO4，氢离子浓度增大，反应速率加快
(2)反应物浓度减小，反应速率减慢
(3)t1～t2时间段内该反应物的浓度的减小值
【解析】(1)由于反应2KClO3＋6NaHSO3===3Na2SO4＋2KCl＋3H2SO4进行，使溶液中c(H＋)增大，反应速率随着溶液中c(H＋)增大而加快；
(2)随着反应的继续进行，溶液中c(H＋)虽然仍在增大，但反应物的浓度太小，此时它起主要作用，故反应速率减小；
(3)若纵坐标表示的是某一反应物的单位时间内的浓度变化，则曲线以下为该反应物的浓度的减小值，图中阴影部分的“面积”表示t1～t2时间段内该反应物的浓度的减小值。
18.【答案】(1)负 氧化反应 Zn－2e－===Zn2＋
(2)正 还原反应 Cu2＋＋2e－===Cu
(3)Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu
(4)逐渐溶解 逐渐变厚
【解析】锌的活动性大于铜，锌为负极、铜为正极。负极锌失去电子，Zn－2e－===Zn2＋，发生氧化反应；溶液中铜离子在正极上得到电子，Cu2＋＋2e－===Cu，发生还原反应，
19.【答案】(2)铁钉或铁条 铜钉(其他导电的惰性电极如铅笔芯、铂等都正确) 烧杯 导线
(4)①电能 电能 ②负 Fe－2e－===Fe2＋ 氧化
③正 2H＋＋2e－===H2↑ 还原
【解析】原电池是将化学能转变为电能的装置，活泼金属作负极，发生氧化反应，不活泼金属材料作正极，发生还原反应。电流表正极应接原电池正极，电流表负极应接原电池负极。
20.【答案】(1)bc (2)94.7% (3)10.5 g
【解析】(1)二氧化硫和三氧化硫浓度不再变化 (不是两者浓度相等)时，反应达到平衡；该反应前后气体的物质的量发生改变，气体的压强不变时，反应达到平衡；三氧化硫的生成与二氧化硫的消耗表明的都是正反应，无法判断反应达到平衡状态；由于气体的体积不变，质量守恒，故不论反应是否达到平衡，混合气体的密度都保持不变，密度保持不变，无法判断反应达到平衡状态。
(2)消耗氧气的物质的量为0.7 mol－＝0.45 mol，则消耗的n(SO2) ＝生成的n(SO3)＝0.45 mol×2 ＝0.9 mol。反应后二氧化硫与三氧化硫的物质的量之和为＝0.95 mol，即为反应前的二氧化硫的物质的量，反应达到平衡时，二氧化硫的转化率＝×100%≈94.7%。
(3) 二氧化硫与氯化钡溶液不反应。生成的沉淀为硫酸钡，由SO3＋H2O＋BaCl2===BaSO4↓＋2HCl可知，n(BaSO4)＝n(SO3)＝0.9 mol×5%＝0.045 mol，m(BaSO4)＝0.045 mol×233 g·mol－1≈10.5 g。
21.【答案】(1)0.04 mol·L－1·s－1 (2)1.5 mol·L－1
(3)0.4 mol·L－1 (4)1∶1 (5)不变 不变
(6)①减小 ②增大 ③不变
【解析】 3A(g)＋B(g)2C(g)＋2D(g)
起始/mol:ab0 0
转化/mol: 1.2 0.4 0.8 0.8
平衡/mol: 1.8 0.6 0.8 0.8
(1)v(C)＝＝0.04 mol·L－1·s－1。
(2)反应前，c(A)＝＝1.5 mol·L－1。
(3)10 s末，c(D)＝＝0.4 mol·L－1。
(4)起始和平衡时n(A)∶n(B)＝3∶1，故α(A)＝α(B)。
(5)混合气体的质量和物质的量、容器的体积均不变化，故r不变，ρ不变。
(6)恒容条件下充入稀有气体，反应速率不变。