第二章-化学反应与能量-单元检测(含解析)

第二章 化学反应与能量
一、单选题（每小题只有一个正确答案）
1．下列叙述正确的是（ ）
A．对于平衡体系:H2(g)+I2(g)==2HI(g)，其它条件不变时，增大体系压强，平衡向正反应方向移动，体系颜色加深
B．—定温度下，物质的量浓度相同的4种溶液①CH3COONa②NaNO3③Na2CO3④NaOH，pH的大小顺序是④>③>①>②
C．0.1mol?L-1的氨水加水稀释后，NH3?H2O的电离程度增大，c(OH-)增大，c(H+)减小
D．常温下，c(H+)/c(OH-)=10-10的溶液中:Na+、Al3+、SO-2-、NO3-可大量共存
2．在一定条件下的恒容密闭容器中发生反应：CO2（g）＋3H2（g）CH3OH（g）＋H2O（g），图1表示反应过程中能量的变化，图2表示反应过程中物质浓度的变化。下列有关说法正确的是（ ）

A．该反应的焓变和熵变：ΔH＞0，ΔS＜0
B．温度降低，该反应的平衡常数K增大
C．升高温度，n（CH3OH）/n（CO2）增大
D．从反应开始到平衡，用氢气表示的平均反应速率为2.25 mol/（L·min）
3．如图为氢氧燃料电池原理示意图，下列叙述不正确的是（ ）

A．a电极是负极 B．b电极上发生氧化反应
C．该电池工作时化学能转化为电能 D．该电池的总反应为2H2 + O2 ＝2H2O
4．A、B、C都是金属，把A浸入C的盐溶液中，A的表面有C析出，A与B和酸溶液组成原电池时，B为电池的负极。A、B、C金属的活动性顺序为（ ）
A．B>A>C B．A>C>B C．A>B>C D．B>C>A
5．在1L的密闭容器中，发生3A(g)+B(g)?2C(g)的反应，若最初加入A和B都是4mol，1min内，测得υ(A)=1.2mol·L﹣1·min﹣1，则此时容器中B的物质的量是（ ）
A．1.6mol B．2.8mol C．3.2mol D．3.6mol
6．下列说法正确的是（ ）
A．需要加热的化学反应都是吸热反应 B．水力发电是将化学能转化为电能的过程
C．食醋、纯碱、食盐分别属于酸、碱、盐 D．生铁、不锈钢、青铜都属于合金
7．一种熔融碳酸盐燃料电池工作原理如图所示．则下列推断错误的是（ ）

A．放电时负极有CO2生成
B．正极反应为O2+2CO2+4e﹣═2CO32﹣
C．反应每消耗1molCH4转移6mol 电子
D．该电池可在常温或高温时进行工作，对环境具有较强的适应性
8．关于如图所示装置（假设溶液体积不变)，下列叙述正确的是（ ）

A．烧杯内溶液中阳离子的物质的量浓度总和逐渐减小 B．反应一段时间后,溶液逐渐变为蓝色
C．逐渐溶解的一极上发生还原反应 D．电子从产生大量气泡的一极流出
9．下列对有关反应能量变化图像的判断错误的是（ ）

I Ⅱ Ⅲ Ⅳ
A．.I可表示需加热的放热反应
B．Ⅱ可表示爆炸反应
C．Ⅲ可表示无催化剂(a)和有催化剂(b)时反应的能量变化
D．Ⅳ可表示醋酸和碱的中和反应
10．在同温同压下,下列各组热化学方程式中，△H2>△H 1的是（ ）
A．2H2(g)+O2(g)＝2H2O(g) △H1； 2H2(g)+O2(g)＝2H2O(l) △H2
B．S(g)+O2(g)＝SO2(g) △H1； S(s)+O2(g)＝SO2(g) △H2
C．1/2C(s)+O2(g)＝CO(g) △H1； C(s)+O2(g)＝CO2(g) △H2
D．HCl(g)＝1/2 H2(g)+1/2 Cl2(g) △H1； H2(g)+Cl2(g)＝2HCl(g) △H2
11．据报道，以硼氢化合物NaBH4（B元素的化合价为+3价）和H2O2做原料的燃料电池，负极材料采用Pt/C．正极材料采用MnO2，可用做空军通信卫星电源，其工作原理如图所示。下列说法中不正确的是（ ）

A．电池放电时Na+从a极区移向b极区
B．燃料电池是一类能量转化效率高、环境友好的发电装置
C．该电池的负极反应为BH4－+ 8OH－一8e－═BO2－+ 6H2O
D．在电池反应中，每消耗3molH2O2，转移电子数为3NA
12．熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是（ ）

A．电池工作时，CO32-向电极B移动
B．电极A上H2参与的电极反应为：H2+2OH--2e-=2H2O
C．电极B上发生的电极反应为：O2+2CO2+4e-=2CO32-
D．反应CH4+H2O3H2+CO，每消耗1mol CH4转移12mol电子
13．元素周期表中钌(Ru)与铁相邻位于铁的下一周期，某钌光敏太阳能电池的工作原理如下图所示，图中RuII*表示激发态。下列说法正确的是（ ）

A．电池工作时，直接将太阳能转化为电能
B．理论上，n(被还原的I3－)：n(被氧化的Ru II*)=1：2
C．在周期表中，钌位于第五周期第ⅧB族
D．电池工作时，正极的电极反应式为Ru3++e－=Ru2+
14．工业废气H2S经资源利用后可回收能量并得到单质硫。反应原理如图所示。下列说法不正确的是（ ）

A．电极a为电池的负极
B．电极b上发生的电极反应为O2+4H++4e-=2H2O
C．若电路中通过2mol电子，则电池内部释放632kJ热量
D．若有17gH2S参与反应，则会有1molH+经质子膜进入正极区


二、填空题
15．已知31 g白磷(P4)变为31 g红磷(P)时释放能量。请回答下列问题:
(1)上述变化属于__________（填“物理”或“化学”）变化。
(2)31 g白磷具有的能量_________(填“>”或“<”,下同)31 g红磷具有的能量。
(3)已知白磷和红磷燃烧均生成P2O5。31 g白磷完全燃烧释放出的能量___________31 g红磷完全燃烧释放的能量。
16.化学反应速率可通过实验测定。要测定不同反应时刻反应物或生成物的浓度，可通过观察和测量体系中的某一物质的相关性质，再进行适当的转换和计算。如比较锌粒与不同浓度硫酸反应时的速率，可通过测定收集等体积H2需要的________来实现；在KMnO4与H2C2O4反应中，可通过观察单位时间内________________变化来测定该反应的速率；在Na2S2O3+H2SO4→Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O反应中，该反应的速率可通过___ 来测定。
17．在体积为10L的容器中，通人一定量的CO和H2O，在850℃时发生如下反应：
CO(g)十H2O(g) CO2(g)十H2 (g) △H<0 ， CO和H2O浓度变化如下图，

（1) 3min—4min之间反应处于____状态（填平衡、不平衡）；
（2）要使反应在8min后，平衡向逆方向移动，可采取的措施是__ ___，要使反应在8min后，反应速率降低，平衡向正方向移动，可采取的措施是________。（填a,b,c,d）
a．增加水蒸气 b．降低温度 c．使用催化剂 d．增加氢气浓度
（3）求出850℃ 时，该反应的平衡常数和CO的平衡转化率（写出详细计算过程）
18．在2L密闭容器中，800℃时反应2NO（g）＋O2（g）2NO2（g）体系中，n（NO）随时间的变化如表：
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。
（2）如图所示，表示NO2变化曲线的是 ________。用O2表示从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_______（填序号）。
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
19．合成气的主要成分是一氧化碳和氢气，可用于合成二甲醚等清洁燃料。从天然气获得合成气过程中可能发生的反应有：
①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H 1 = +206.1 kJ/mol
②CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) △H 2 = +247.3 kJ/mol
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+ H2(g) △H 3
请回答下列问题：
(1)在一密闭容器中进行反应①，测得CH4的物质的量浓度随反应时间的变化如图1所示。反应进行的前5min内，v(H2) =_________；10 min时，改变的外界条件可能是_______________。

(2)如图2所示，在甲、乙两容器中分别充入等物质的量的CH4和CO2，使甲、乙两容器初始容积相等。在相同温度下发生反应②，并维持反应过程中温度不变。已知甲容器中CH4的转化率随时间变化的图像如图3所示，请在图3中画出乙容器中CH4的转化率随时间变化的图像。________

(3)反应③中△H 3 =___________。800℃时，反应③的化学平衡常数K=1.0，某时刻测得该温度下的密闭容器中各物质的物质的量见下表：

此时反应③中正、逆反应速率的关系式是_____________(填代号)。
a． (正) (逆) b． (正)< (逆) c． (正)= (逆) d．无法判断

三、实验题
20．某同学探究同周期元素性质的递变规律，并讨论影响化学反应速率的因素，选用的试剂如下：镁条、铝条、铝粉、钠、新制的Na2S溶液、新制的氯水、0.5mol/L的盐酸、3mol/L的盐酸、酚酞试液，其设计的实验方案及部分实验现象如下表：
实验步骤 实验现象
①将一小块金属钠放入滴有酚酞试液的冷水中 钠块浮在水面上，熔化成闪亮的小球，做不定向移动，随之消失，溶液变红色
②将表面积大致相同的镁条和铝条（均已用砂纸打磨过，分别投入足量的相同体积的0.5mol/L的盐酸中 镁条剧烈反应，迅速产生大量的无色气体，而铝条反应不十分剧烈，产生无色气体，镁条消失比铝条快
③将新制的氯水滴加到新制的Na2S溶液中
④将相同质量的镁条（已用砂纸打磨过）和铝粉分别投入到足量的相同体积的0.5mol/L的盐酸和3mol/L的盐酸中 剧烈反应产生气体，但铝粉消失比镁条快

请回答下列问题：
（1）实验③的现象是 ，该反应的离子方程式为 ，
（2）由实验③得出的实验结论是
（3）由实验②可得出决定化学反应快慢的主要因素是
（4）实验④中，因为铝粉消失所用的时间短，因此，该同学得出结论：铝比镁易失电子，该结论是否正确？ （填是或否）
（5）通过实验④说明要加快化学反应速率可 或 。
21．化学实验离不开水。请根据水的不同作用和功能，分析以下四个装置图，回答问题：

实验一：制取氢气
（1）图甲所示装置可用于实验室制取氢气，这种制气装置在加入反应物前，如何检查气密性 。
（2）用锌与稀硫酸制取氢气时，加入少量硫酸铜溶液会加快产生氢气的速率，请解释加快反应速率的原因： 。
实验二：喷泉实验
（3）图乙所示装置中烧瓶已装满干燥氨气， 进行喷泉实验时应该先___________（填“挤捏胶头滴管”或“打开止水夹”）。
（4）如果只提供如图丙所示装置，若想迅速引发喷泉，下列方法可行的是 。
a．用热毛巾捂住烧瓶
b．用冰块捂住烧瓶
c．将烧杯中的水换成饱和食盐水
d．向烧杯中加入少量硫酸
实验三：探究一定温度下能使铁钝化的硝酸的最低浓度，实验装置如图丁所示。
①开始实验时，观察到灵敏电流计指针指向铜丝，但又迅速反转指向铁丝；
②再用盛蒸馏水的注射器缓慢向具支试管内加水并振荡，在指针恰好开始反转指向铜丝时停止实验；
③重复三次实验得平均加水量为2.5 mL（水的密度按1.0g/mL计算）。
（5）该实验装置的不足之处是__________________________________。
（6）当指针第一次指向铜丝时，正极的电极反应式为 。
（7）根据此实验计算，使铁钝化的硝酸最低质量分数为 。

四、推断题
22．A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种短周期元素，其中仅含有一种金属元素，A和D原子的最外层电子数相同；B、C和E在周期表中相邻，且C、E同主族。B、C原子的最外层电子数之和等于D原子的核外电子数，A和C可形成两种常见的液态化合物。请回答下列问题：
（1）C、D、E三种原子对应的离子半径由大到小的顺序是________________ (填离子符号)，由A、B、C三种元素按原子个数比4∶2∶3组成的化合物所含的化学键类型有______________（选填“离子键”、“极性键”、“非极性键”）；
（2）地壳中含量最高的金属元素的单质与 D的最高价氧化物对应水化物的溶液反应，其离子方程式为：______________________________________________________；
（3）A、C两元素的单质与KOH溶液组成的燃料电池，其负极反应式为：______________________________；
（4）可逆反应2EC2(g)＋C2(g) 2EC3(g)在一密闭容器A中进行，A容器中有一个可上下移动的活塞 (如右图所示)，若在A中充入1 mol C2和2 mol EC2，下列可以作为判断该反应达到平衡的标志的为__________（选填序号）。

① 容器内混合气体的总压强不随时间变化
② 容器内混合气体的密度不随时间变化
③ 各组分浓度不再变化
④ 单位时间内消耗a mol C2同时生成2a mol EC3
23．在一定条件下可实现下图所示物质之间的转化：

请填写下列空白：
（1）孔雀石的主要成分是CuCO3·Cu（OH）2（碱式碳酸铜），受热易分解，图中的F是______（填化学式）。
（2）写出明矾溶液与过量NaOH溶液反应的离子方程式: 。
（3）写出B电解生成E和D的反应方程式： 。
（4）图中所得G和D都为固体，混合后在高温下可发生反应，写出该反应的化学方程式 ，该反应消耗了2 molG，则转移的电子数是 。

五、计算题
24．向某体积固定的密闭容器中加入0.3 mol A、0.1 mol C和一定量（未知）的B三种气体，一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如图所示。已知在反应过程中混合气体的平均相对分子质量没有变化。请回答：

（1）密闭容器的体积是__________L；
（2）若t1=15时，则t0~t1 s内以C物质浓度变化表示的反应速率v(C)=____________；
（3）写出反应的化学方程式：________________________；
（4）B的起始的物质的量是_______________；
（5）平衡时体系内的压强为初始状态的________________倍



参考答案
1．A
【解析】
试题分析：A、增大体系压强，I2的浓度增大，体系颜色加深但方程式两边气体分子数相同，平衡不移动，错误；B、NaOH是强碱，而CH3COONa、Na2CO3水解使溶液呈碱性，且越弱越水解，NaNO3是强酸强碱盐溶液定为中性，pH的大小顺序是④>③>①>②，正确；C、氨水加水稀释后，NH3?H20的电离程度增大，c(OH-)减小，c(H+)增大，错误；D、c(H+)/(OH-)=10-10，溶液呈碱性，Al3+不能存在，故错误。
考点：考查电解质溶液、化学平衡、离子共存。
2．B
【解析】
该反应是放热反应，ΔH＜0；气体的物质的量减少，ΔS＜0，A错。温度降低，平衡正向移动、平衡常数增大，B正确。升高温度，平衡逆向移动，n（CH3OH）/n（CO2）减小，C错。从反应开始到平衡，v（CO2）＝＝0.075 mol/（L·min），v（H2）＝3v（CO2）＝0.225 mol/（L·min），D错。
点拨：本题考查化学反应中的能量变化、化学平衡理论，意在考查考生的图像分析能力及综合运用相关知识解决化学问题的能力。
3．B
【解析】试题分析：A、氢气失去电子，发生氧化反应，负极发生氧化反应，所以a电极是负极，A正确；B、b电极为正极，发生还原反应，B错误；C、原电池是把化学能转化为电能的装置，C正确；D、该电池的工作原理实质是氢气的燃烧反应，所以总反应为2H2 +O2＝2H2O，D正确，答案选B。
考点：考查原电池的工作原理，正负极的判断，发生的反应类型，能量的转化，电池反应方程式
4．A
【解析】试题分析：A、B、C都是金属，把A浸入C的盐溶液中，A的表面有C析出，说明金属活动性：A>C；A与B和酸溶液组成原电池时，B为电池的负极，则金属活动性B>A。所以A、B、C金属的活动性顺序为B>A>C。选项是A。
考点：考查金属活动性比较的知识。
5．D
【解析】
【详解】
A的平均反应速率是1.2mol·L﹣1·min﹣1，则1min内A的物质的量减少△n(A)= 1.2mol·L﹣1·min﹣1×1min×1L=1.2mol，根据化学方程式计量数关系可知B减少0.4mol，则1min后容器中的B的物质的量是4mol-0.4mol=3.6mol，故D项正确。
故选D。
6．D
【解析】
试题分析：A、部分放热反应也需要加热，错误；B、水力发电是将机械能转化为电能的过程，错误；C、纯碱属于盐，错误；D、生铁、不锈钢、青铜都都是金属与金属或非金属混合而成的具有金属特性的物质，故属于合金，正确。
考点：本题考查物质的分类、反应类型的判断。
7．D
8．A
【解析】如图所示装置为原电池，Zn为负极、Cu为正极、电解质溶液为稀硫酸；A项，电池总反应为：Zn+2H+=Zn2++H2↑，每2mol H+反应生成1mol Zn2+，则烧杯内溶液中阳离子的物质的量浓度总和逐渐减小，故A正确；B项，反应没有生成有颜色的物质，一段时间后溶液仍为无色，故B错误；C项，Zn作负极失电子发生氧化反应，逐渐溶解，故C错误；D项，负极失电子，所以电子从负极流出，溶液中的H+在正极上得电子生成H2，所以正极产生大量气泡，故D错误。
9．A
【解析】
试题分析：A、根据图是可以知道：生成物的能量高于反应物的能量，所以反应是吸热反应，故A错误；
B、爆炸是剧烈的燃烧过程，反应物和产物能量差距大，过程表现为放热，故B正确；
C、催化剂是通过降低反应的活化能来加快化学反应速率的，加入催化剂后活化能会降低，故C正确；
D、弱酸和碱之间的中和反应是放热反应，此时生成物的能量低于反应物的能量，故D正确．
故选A．
考点：反应热和焓变
10．B
【解析】
试题分析：△H是有正负号的，燃烧是放热反应，△H<0，A、H2O(g)=H2O(l) △H<0，△H2=△H1＋△H，推出△H1>△H2，故不符合题意；B、S(s)=S(g) △H>0，△H2=△H1＋△H，△H2>△H1，故正确；C、C、前一反应是不完全燃烧，后一反应是完全燃烧，所以后一反应放出热量多，即△H1>△H2，故说法错误；D、前者是吸热反应，△H1>0，后者是放热反应，△H2<0，前者大于后者，故不正确。
考点：考查△H大小比较等知识。
11．D
【解析】由题意知，该燃料电池反应中，NaBH4作还原剂、H2O2作氧化剂。
A. 原电池工作时，阳离子一般向正极定向移动，所以电池放电时Na+从a极区移向b极区是正确的；B. 燃料电池是一类能量转化效率高、环境友好的发电装置，B是正确的；
C. 还原剂在负极发生氧化反应，由于负极同时通入了NaBH4和NaOH，所以该电池的负极反应为BH4－+ 8OH－一8e－═BO2－+ 6H2O，C正确；D. 在电池反应中，每消耗3molH2O2，O的化合价由-1降到-2价，所以转移电子数为6NA，D不正确。选D。
点睛：判断电极反应式是否正确时，可根据原电池原理，负极上发生氧化反应、正极发生还原反应，并用电解质溶液检验产物是否合理。
12．C
【解析】原电池工作时，CO和H2失电子在负极反应，则A为负极，CO和H2被氧化生成二氧化碳和水，正极B上为氧气得电子生成CO32-；A．A为负极，电池工作时，CO32-向电极A移动，故A错误；B．负极上CO和H2被氧化生成二氧化碳和水，电极A反应为：H2+CO+2CO32--4e-=H2O+3CO2，故B错误；C．B为正极，正极为氧气得电子生成CO32-，反应为O2+2CO2+4e-=2CO32-，故C正确；D．反应CH4+H2O3H2+CO，每消耗1mol CH4转移6mol电子，故D错误；故选C。
13．B
【解析】
【分析】
由图可知钌（RuII）的配合物获得太阳能转化为激发态RuII*，激发态RuII*失去1个电子转化为RuIII，电极X构成原电源的负极；电解质溶液中发生反应：2RuIII+3I-=2RuII+I3-，电极Y上发生反应I3-+2e-=3I-，故电极Y构成原电源正极。由此分析。
【详解】
A.由图可知，电极X上钌（RuII）的配合物获得太阳能转化为激发态RuII*，激发态RuII*失去1个电子转化为RuIII，所以是太阳能先转化为化学能，化学能再转化为电能，A项错误；
B.电极X（负极）上的反应：RuII*-e-=RuIII，电极Y（正极）上的反应：I3-+2e-=3I-。根据原电池两极转移的电子守恒，n(被还原的I3-):n(被氧化的RII*)=1:2。B项正确；
C.因为Fe在第四周期第VIII族，钌与铁相邻位于铁的下一周期铁，所以钌位于第五周期第VIII族，C项错误；
D.该原电池的正极是电极Y，其电极反应式为I3-+2e-=3I-，D项错误；答案选B。
14．C
【解析】A．由2H2S（g）+O2（g）═S2（s）+2H2O反应，得出负极H2S失电子发生氧化反应，则a为电池的负极，故A正确；B．正极O2得电子发生还原反应，所以电极b上发生的电极反应为：O2+4H++4e-=2H2O，故B正确；C．电路中每流过4mol电子，则消耗1mol氧气，但该装置将化学能转化为电能，所以电池内部几乎不放出能量，故C错误；D．每17g即=0.5molH2S参与反应，则消耗0.25mol氧气，则根据O2+4H++4e-=2H2O，所以有1mol H+经质子膜进入正极区，故D正确；故选C。
点睛：结合电池总反应分析电极反应，难点是根据电解质溶液酸碱性书写电极反应式；本题总反应式为2H2S（g）+O2（g）═S2（s）+2H2O，得出负极H2S失电子发生氧化反应，正极O2得电子发生还原反应，据此分析解答。
15． 化学 > >
【解析】(1)白磷转化为红磷过程中有新物质产生，属于化学变化。(2)31 g白磷(P4)变为31 g红磷(P)时释放能量，这说明31 g白磷具有的能量＞31 g红磷具有的能量。(3)31 g白磷具有的能量＞31 g红磷具有的能量，因此31 g白磷完全燃烧释放出的能量＞31 g红磷完全燃烧释放的能量。
16． 时间 ； 溶液颜色 ； 出现浑浊所需要的时间
【解析】略
17．（1） 不平衡 （2） d ， b （各2分）
（3）0.6 （2分）
【解析】
试题分析：
（1）由图可知3min—4min之间物质的浓度在变化。所以不平衡
（2）a．增加水蒸气，衡向正方向移动 b．降低温度，平衡向逆方向移动 c．使用催化剂，不改变平衡。 d．增加氢气浓度，反应速率降低，平衡向正方向移动。
（3） CO(g) 十 H2O(g) CO2(g) 十 H2 (g)
初始浓度（mol/L） 0.2 0.3 0 0
变化浓度（mol/L） 0.12 0.12 0.12 0.12
平衡浓度（mol/L） 0.08 0.18 0.12 0.12
K = c(CO2) c(H2) / c(CO) c(H2O) = ( 0.12 mol/L *0.12 mol/L ) / (0.08 mol/L* 0.18 mol/L) = 1
CO的平衡转化率 = 0.12 mol/L / 0.2 mol/L = 0.6
考点：化学反应速率和化学平衡综合考察
18．（1）是（2）b。 v＝1.5×10－3mol·（L·s）－1（3）bc
【解析】
试题分析：（1）根据表中数据可知，3s时NO为0.007mol，且不再随着时间的推移而减小，所以反应不能完全进行，所以该反应是可逆反应。（2）NO2是产物，随反应进行浓度增大，所以图中表示NO2变化的曲线是b，2s内用NO表示的平均反应速率 =3.0×10-3mol?L-1?s-1，速率之比等于化学计量数之比，所以v（O2）= v（NO）/2=3.0×10-3/2mol?L-1?s-1=1.5×10-3mol?L-1?s-1。（3）a、当v?（NO2）=2v?（O2）时，该反应不一定达到平衡状态，故错误； b、该反应是一个反应气体气体体积改变的可逆反应，当达到平衡状态时，各物质的浓度不变，则容器内压强保持不变，故正确； c、v逆（NO）＝2v正（O2）时，该反应达到平衡状态，故正确； d、根据质量守恒定律知，混合物质量始终不变，容器的体积不变，则容器内混合气体的密度始终不变，所以不能据此判断是否达到平衡状态，故错误；
考点： 化学平衡的计算，平衡的标志
19． 0.3 升高温度 -41.2 a
【解析】试题分析：（1）根据图可知，前5min内甲烷的浓度由1.00mol/L减小为0.50mol/L，则v(CH4)= =0.1mol/(L?min)，由化学计量数之比等于反应速率之比，
则v(H2)=3×0.1mol/(L?min)=0.3mol/(L?min)，由图可知，10min时甲烷的浓度继续减小，该反应向正反应方向移动，而该反应为吸热反应，则升高温度符合题意，故答案为：0.3 mol/(L?min)；升高温度；
（2）甲、乙两容器中分别充入等物质的量的CH4和CO2，且甲、乙两容器初始容积相等，由图可知，甲的体积不变，乙的压强不变，则假定甲不变，乙中发生CH4+CO2?2CO+2H2，其体积增大，则相当于压强减小，化学平衡向正反应方向移动，乙容器中CH4的转化率增大，但压强小，反应速率减慢，则达到平衡的时间变长，则乙中CH4的转化率随时间变化的图象为，故答案为：；
（3）根据盖斯定律可知，①-②可得反应③，则△H3=+206.1kJ/mol-(+247.3kJ/mol)=-41.2kJ/mol，
800℃时，反应③的K=1.0时，正逆反应速率相等，化学平衡不移动；
由表格中的数据可知，气体的体积相同，则物质的量与浓度成正比，Q=＜K=1.0，该反应向正反应方向移动，则正反应速率大于逆反应速率，即选a，
故答案为：-41.2 kJ/mol；a。
考点：考查了化学反应速率的计算，化学平衡的移动及反应方向的判断的相关知识。
20．（1）生成黄色沉淀 Cl2 + S2— = 2Cl— + S↓（2分）
（2）氯原子得电子能力强于硫原子得电子能力（其他合理答案同样得分）（2分）
（3）反应物本身的性质
（4）否
（5）增大反应物浓度 增大反应物接触面积（本题除注明分数外，每空1分）
【解析】
21．（1）塞紧橡皮塞，夹紧弹簧夹后，往长颈漏斗中加水，使漏斗导管的液面高于试管的液面，液面差保持不变一段时间，说明气密性良好 （2）Zn＋Cu2＋＝Zn2＋＋Cu，形成锌铜原电池，使反应速率加快
（3）打开止水夹 （4）ab （5）没有尾气处理装置 （6）NO3－＋e—＋2H＋＝H2O＋NO2↑ （7）47.9%
【解析】
试题分析：（1）装置气密性检验的原理是：通过气体发生器与附设的液体构成封闭体系，依据改变体系内压强时产生的现象（如气泡的生成、水柱的形成、液面的升降等）来判断装置气密性的好坏。由于装置中使用的是长颈漏斗，则检查气密性的实验操作是塞紧橡皮塞，夹紧弹簧夹后，往长颈漏斗中加水，使漏斗导管的液面高于试管的液面，液面差保持不变一段时间，说明气密性良好。
（2）由于锌能把硫酸铜中的铜离子置换出来，从而构成锌铜原电池而加快反应速率，反应的方程式为Zn＋Cu2＋＝Zn2＋＋Cu。
（3）根据装置图可判断进行喷泉实验时应该先打开止水夹。
（4）加热时烧瓶内压强增大，气体体积膨胀，当氨气与水接触时，因氨气极易溶于水而导致烧瓶内压强迅速减小而形成喷泉；或者使烧瓶内压强降低，利用与大气压的压差，答案选ab。
实验三：探究一定温度下能使铁钝化的硝酸的最低浓度，实验装置如图丁所示。
①开始实验时，观察到灵敏电流计指针指向铜丝，但又迅速反转指向铁丝；
②再用盛蒸馏水的注射器缓慢向具支试管内加水并振荡， 在指针恰好开始反转指向铜丝时停止实验；
③重复三次实验得平均加水量为2.5 mL（水的密度按1.0g/mL计算）。
（5）由于浓硝酸的还原产物是NO2，会造成大气污染，因此该实验装置的不足之处是没有尾气处理装置。
（6）当指针第一次指向铜丝时，正极是硝酸根得到电子，电极反应式为NO3－＋e—＋2H＋＝H2O＋NO2↑。
（7）根据此实验计算，使铁钝化的硝酸最低质量分数为47.9%。
考点：考查化学实验设计与探究
22． S2－ O2－ Na＋ 极性键和离子键 2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO2－＋3H2↑ H2－2e－＋2OH－===2H2O ②③
【解析】由题中信息可知，A和C可形成两种常见的液态化合物分别为水和双氧水，所以A为H、C为O；；B、C和E在周期表中相邻，且C、E同主族，所以B为N、E为S。B、C原子的最外层电子数之和等于D原子的核外电子数，A和D原子的最外层电子数相同，所以D为Na.所以A、B、C、D、E分别为H、N、O、Na、S等5种元素。
（1）C、D、E三种原子对应的离子中，硫离子有3个电子层，所以半径最大；氧离子和钠离子有2个电子层，核电荷数较小的半径较大，所以半径由大到小的顺序是S2－>O2－>Na＋，由A、B、C三种元素按原子个数比4∶2∶3组成的化合物是硝酸铵（NH4NO3）所含的化学键类型有离子键 、 极性键 ；
（2）地壳中含量最高的金属元素的单质铝，它与 D的最高价氧化物对应水化物氢氧化钠的溶液反应的离子方程式为：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO2－＋3H2↑；
（3）A、C两元素的单质与KOH溶液组成的燃料电池，其负极上氢气发生氧化反应，反应式为：H2－2e－＋2OH－===2H2O；
（4）A是一个恒压密闭容器，若在A中充入1 mol O2和2 molSO2，发生的可逆反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)是一个气体分子数减少的反应，所以气体的密度和各组分的浓度是变化量，变化量不变时为平衡状态，所以可以作为判断该反应达到平衡的标志的为 ②（ 容器内混合气体的密度不随时间变化）和③ （各组分浓度不再变化）；①压强一直不变，所以不能作为平衡状态的标志；④ 单位时间内消耗a mol O2同时生成2a mol SO3，描述的都是正反应速率，不能说明正反应速率和逆反应速率相等，所以不是平衡状态的标志。
23．（每空2分，共10分）（1）CO2 （2）Al3＋+ 4OH－＝AlO2－+2H2O
（3）2Al2O3 4Al +3O2↑（4）2Al +3CuO3Cu +Al2O3 4NA（或2．408х1024）
【解析】
试题分析：（1）明矾与过量的氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸盐。孔雀石的主要成分是CuCO3·Cu（OH）2（碱式碳酸铜），受热易分解，生成氧化铜、CO2和水。CO2能与A反应，则F是CO2。
（2）明矾溶液与过量NaOH溶液反应的离子方程式为Al3＋+ 4OH－＝AlO2－+2H2O。
（3）CO2能与偏铝酸盐反应生成氢氧化铝沉淀，氢氧化铝分解生成氧化铝和水，电解氧化铝生成氧气和铝，则B电解生成E和D的反应方程式为2Al2O3 4Al+3O2↑。
（4）图中所得G和D都为固体，分别是是氧化铜和铝，混合后在高温下可发生铝热反应，该反应的化学方程式为2Al+3CuO3Cu+Al2O3。反应中铜的化合价从＋2价降低到0价，因此若该反应消耗了2mol氧化铜，则转移的电子数是4NA。
考点：考查无机框图题推断
24．2 0.004 mol·L-1·s-1 3AB+2C 0.04 mol 1
【解析】
【分析】
（1）根据图象中A的起始浓度及物质的量求算体积；
（2）根据图象中C的浓度变化求算其反应速率；
（3）A的浓度减小为反应物，C的浓度增大为生成物，且反应过程中混合气体的平均相对分子质量没有变化，反应前后计量数相同，确定B为生成物以及B的化学计量数；
（4）B为生成物，根据反应的量和平衡时的量求出初始量；
（5）根据阿伏加德罗定律可知，在同温同体积条件下，气体的压强之比等于其物质的量之比，也等于其分子数之比。
【详解】
（1）由图象可知A的起始浓度为0.15mol/L，A的物质的量为0.3mol，则体积为V=
==2L；
（2）由图象C的浓度变化为c（C）=0.11mol/L-0.05mol/L=0.06mol/L，则其反应速率为v（C）===0.004 mol?L-1?s-1；
（3）A的浓度随时间推移减小为反应物，A的浓度变化为：0.15mol/L-0.06mol/L=0.09mol/L，C的浓度随时间推移增大为生成物，C的浓度变化为0.11mol/L-0.05mol/L=0.06mol/L，则A、C的计量数之比为3：2，在反应过程中混合气体的平均分子量没有变化，则反应前后计量数相同，所以B为生成物，且计量数为1，所以反应方程式为：3AB+2C；
（4）B为生成物，B的变化量为×△c（C）=×0.06mol/L=0.03mol/L，B的平衡浓度为0.05mol/L，则B的起始浓度为0.05mol/L-0.03mol/L=0.02mol/L，则B起始物质的量为0.02mol/L×2L=0.04mol；
（5）根据阿伏加德罗定律可知，在同温同体积条件下，气体的压强之比等于其物质的量之比，也等于其分子数之比．由于反应前后气体的分子数保持不变，所以平衡时体系内的压强保持不变，为初始状态的1倍。
【点睛】
本题考查了反应速率的计算、反应方程式的确定等，题目涉及的内容较多，侧重于考查学生对所学知识的综合应用能力，题目难度中等。




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