1．下列说法不正确的是( )
①化石燃料在任何条件下都能充分燃烧
②化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的CO、SO2等有害气体
③直接燃烧煤不如将煤进行深加工后再燃烧的效果好21世纪教育网
④固体煤变为气体燃料后，燃烧效率更低
A．①④ B．②③④
C．②③ D．①③④
解析：选A。化石燃料充分燃烧的条件是燃料与空气或氧气要尽可能充分地接触，且空气要适当过量，①不正确；固体煤变为气体燃料后，接触面积增大，燃烧更充分，燃烧效率更高，④不正确。
2．(2011年金华高一检测)下列说法正确的是( )21世纪教育网
A．反应热就是反应中放出的能量
B．在一定条件下，1 g碳燃烧所放出的热量为碳的热值
C．由C(石墨)―→C(金刚石) ΔH＝＋1.9 kJ·mol－1可知，金刚石比石墨稳定
D．等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多
解析：选D。反应过程中所放出或吸收的热都是反应热，因此A错；在一定条件下，单位质量的物质完全燃烧时的热效应叫做该物质的热值，B选项未指明碳完全燃烧生成二氧化碳，B是错误的；比较稳定性应比较其能量的高低，而不是硬度的大小，由C(石墨)―→C(金刚石) ΔH＝＋1.9 kJ·mol－1可知，金刚石能量高，不稳定；因为硫固体变为硫蒸气要吸热，所以等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多，D是正确的。
3．在一定条件下，CO和CH4燃烧的热化学方程式分别为：
2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·mol－1
CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890 kJ·mol－1
由1 mol CO和3 mol CH4组成的混合气在上述条件下完全燃烧时，释放的热量为( )
A．2912 kJ B．2953 kJ
C．3236 kJ D．3867 kJ
解析：选B。释放的热量为1 mol×283 kJ·mol－1＋3 mol×890 kJ·mol－1＝2953 kJ。
4．(2011年漳州高一检测)已知3.6 g碳在6.4 g的氧气中燃烧，至反应物耗尽，放出X kJ热量。已知单质碳的热值为－ kJ·g－1，则C与1 mol O2反应生成CO时的反应热ΔH为( )
A．－Y kJ·mol－1
B．－(10X－Y) kJ·mol－1
C．－(5X－0.5Y) kJ·mol－1
D．＋(10X－Y) kJ·mol－1
解析：选B。设用于生成CO2和CO的氧气的物质的量分别为a和b。
C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－Y kJ·mol－1
1 1
a a[来源:21世纪教育网]
2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝Q kJ·mol－1
1 1
2b b
a＝0.1 mol b＝0.1 mol
－0.1Y＋0.1Q＝－X
Q＝－(10X－Y)。
5．火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂双氧水。当它们混合反应时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热。已知0.4 mol液态肼与足量的液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气，放出256.652 kJ的热量。
(1)反应的热化学方程式为_______________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)又知H2O(l)===H2O(g) ΔH＝＋44 kJ·mol－1，则16 g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是________kJ。
(3)此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是________________________________________________________________________。
解析：此题考查了氧化还原方程式和热化学方程式的书写、反应热的计算以及分析问题的能力。
(1)1 mol液态肼发生上述反应时放出的热量为256.652 kJ×＝641.63 kJ，则液态肼与液态双氧水发生上述反应的热化学方程式为N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－641.63 kJ·mol－1。
(2)由H2O(l)===H2O(g) ΔH＝＋44 kJ·mol－1，可知4 mol H2O由气态变为液态时，放出4×44 kJ的热量，则1 mol 液态肼反应生成液态水时放出的热量为641.63 kJ＋4×44 kJ＝817.63 kJ，进一步可得液态肼与液态双氧水反应生成液态水时的热化学方程式为N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－817.63 kJ·mol－1，据此可计算出16 g液态肼与液态双氧水反应时放出的热量为817.63 kJ·mol－1×＝408.815 kJ。
答案：(1)N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g)
ΔH＝－641.63 kJ·mol－1
(2)408.815
(3)产物不污染环境
一、单项选择题
1．(2011年宁波高一检测)下列过程中一定释放出能量的是( )
A．化合反应 B．分解反应
C．分子拆成原子 D．原子组成分子
解析：选D。由原子组成分子的过程中要形成化学键，同时释放能量。
2．在25 ℃、101 kPa下，1 g甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ。下列热化学方程式正确的是( )
A．CH3OH(l)＋3/2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝＋725.8 kJ·mol－1
B．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)
ΔH＝－1452 kJ·mol－121世纪教育网
C．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)
ΔH＝－725.8 kJ·mol－1
D．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)
ΔH＝＋1452 kJ·mol－1
解析：选B。1 mol甲醇燃烧生成二氧化碳和液态水时放出的热量为1 mol×32 g·mol－1×≈725.8 kJ，则2 mol甲醇燃烧放出的热量约为1452 kJ。A、D两选项中，ΔH不应为正值，C选项中ΔH数值不正确，与化学计量数不对应。
3．已知CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－Q1 kJ·mol－1,2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－Q2 kJ·mol－1,2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－Q3 kJ·mol－1，常温下取体积比为4∶1的CH4和H2混合气11.2 L(化算为标准状况时)经完全燃烧后恢复至常温，放出的热量是( )
A．0.4Q1＋0.05Q3 B．0.4Q1＋0.05Q2
C．0.4Q1＋0.1Q3 D．0.4Q1＋0.2Q2
解析：选A。放出的热量为××Q1＋×××Q3＝0.4Q1＋0.05Q3。
4．(2011年莆田高一检测)已知H—H键能为436 kJ·mol－1，H—N键能为391 kJ·mol－1，根据化学方程式：N2＋3H22NH3，1 mol N2完全反应放出的热量为92.4 kJ。则N≡N的键能是( )
A．431 kJ·mol－1 B．945 kJ·mol－1
C．649 kJ·mol－1 D．869 kJ·mol－1
解析：选B。断键吸收能量Q吸＝1 mol×E(N≡N)＋3 mol×436 kJ·mol－1，成键放出能量Q放＝6 mol×391 kJ·mol－1，所以Q放－Q吸＝92.4 kJ，解得E(N≡N)＝945 kJ·mol－1。
5．已知化学反应2C(s)＋O2(g)2CO(g),2CO(g)＋O2(g)2CO2(g)都是放热反应。据此判断，下列说法不正确的是( )
A．12 g C所具有的能量一定高于28 g CO所具有的能量
B．56 g CO和32 g O2所具有的总能量大于88 g CO2所具有的总能量
C．12 g C和32 g O2所具有的总能量大于44 g CO2所具有的总能量
D．将一定质量的C燃烧，生成CO2比生成CO时放出的热量多
解析：选A。放出热量的化学反应，反应物的总能量一定高于生成物的总能量。C和CO的燃烧反应都是放热反应，C＋O2CO2必然是放热反应。因此，B、C两项的说法正确。12 g C并不代表反应物的全部，O2也是反应物，所以A项的说法不正确。由于CCO放出热量，COCO2放出热量，所以CCO2比CCO放出的热量要多，即D项说法也是正确的。
6．(2011年无锡高一检测)化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或拆开)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷和P4O6的分子结构如图所示，现提供以下化学键的键能(kJ·mol－1)：P—P：198，P—O：360，O===O：498，则反应P4(白磷)＋3O2===P4O6的反应热ΔH为( )
A．－1638 kJ·mol－1 B．＋1638 kJ·mol－1
C．－126 kJ·mol－1 D．＋126 kJ·mol－1
解析：选A。由反应方程式知，该反应的能量变化包括1 mol P4、3 mol O2断裂键吸收的能量和1 mol P4O6成键放出的能量。由各物质的分子结构知，1 mol P4含6 mol P—P键，3 mol O2含3 mol O===O键，1 mol P4O6含12 mol P—O键，故ΔH＝198 kJ·mol－1×6＋498 kJ·mol－1×3－360 kJ·mol－1×12＝－1638 kJ·mol－1。21世纪教育网
二、不定项选择题
7．下列对热化学方程式1/2H2(g)＋1/2I2(g)===HI(g) ΔH＝＋26 kJ·mol－1的叙述中，正确的是( )
A．1 mol氢气和1 mol碘蒸气完全反应需要吸收26 kJ的热量
B．1个氢分子和1个碘分子完全反应需要吸收52 kJ的热量
C．1 mol H2(g)与1 mol I2(g)完全反应生成2 mol的HI(g)需吸收52 kJ的热量
D．1 mol H2(g)与1 mol I2(g)完全反应放出26 kJ的热量
解析：选C。热化学方程式的具体形式是表示一定物质的量的、一定聚集状态的反应物完成反应生成一定聚集状态的生成物时的放热、吸热情况。在A、B、D三个选项中均未指明生成物的状态；且D将反应错认为是放热反应；A则未将反应的化学计量数与ΔH正确对应起来；B则无视热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数的前提。因此合理答案只有C。
8．(2011年徐州高一检测)航天飞机用铝粉与高氯酸铵(NH4ClO4)的混合物为固体燃料，点燃时铝粉氧化引发高氯酸铵反应，其方程式可表示为：2NH4ClO4N2↑＋4H2O＋Cl2↑＋2O2↑(ΔH<0)。下列对此反应的叙述错误的是( )
A．上述反应属于分解反应
B．上述反应瞬间产生大量高温气体推动航天飞机飞行
C．反应从能量变化上说，主要是化学能转变为热能和动能
D．在反应中高氯酸铵只能起氧化剂作用
9．以NA代表阿伏加德罗常数，C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝－1300 kJ·mol－1，则关于热化学方程式的说法正确的是( )
A．有10NA个电子转移时，该反应放出1300 kJ的能量
B．有NA个水分子生成且为液态时，放出1300 kJ的能量
C．有2NA个碳氧共用电子对生成时，放出1300 kJ的能量
D．有8NA个碳氧共用电子对生成时，吸收1300 kJ的能量
解析：选AB。2 mol CO2中有8 mol碳氧共用电子对，即8NA个，C不正确。D应放出1300 kJ的能量。
10．已知：①1 mol H2分子中化学键断裂时需要吸收436 kJ的能量 ②1 mol Cl2分子中化学键断裂时需要吸收243 kJ的能量 ③由氢原子和氯原子形成1 mol HCl时释放431 kJ的能量。下列叙述正确的是( )
A．氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)
B．氢气与氯气反应生成2 mol的氯化氢气体，反应的ΔH＝183 kJ·mol－1
C．氢气与氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应的ΔH＝－183 kJ·mol－1
D．氢气与氯气反应生成1 mol氯化氢气体，反应的ΔH＝－91.5 kJ·mol－1
解析：选CD。书写热化学方程式时除标明反应物和生成物的聚集状态外，还必须标明与化学计量数相对应的热量变化值，A项不正确；由已知条件知生成2 mol HCl气体时反应物的总键能为436 kJ＋243 kJ＝679 kJ，而2 mol HCl的键能为2×431 kJ＝862 kJ，所以生成2 mol HCl反应的过程中放出的热量为ΔH＝－183 kJ·mol－1；D项中反应的ΔH＝－91.5 kJ·mol－1。
三、非选择题
11．天然气的主要成分是CH4，甲烷燃烧时的能量变化如图所示，已知每摩尔水由气态变为液态时放出44 kJ的能量。请回答下述问题：
(1)甲烷燃烧生成液态水的热化学方程式为______________________________________
________________________________________________________________________。
(2)8 g CH4完全燃烧时生成液态水放出的热量是__________kJ。
解析：由图知1 mol CH4完全燃烧生成气态水时放出热量为(882－80) kJ＝802 kJ，反应中生成的2 mol气态水液化时放出热量44 kJ×2＝88 kJ，故ΔH＝－890 kJ·mol－1。
答案：(1)CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890 kJ·mol－1 (2)445
12．某些化学键的键能如下表所示(kJ·mol－1)：
键 H—H[21世纪教育网] Br—Br I—I Cl—Cl H—Cl H—I H—Br
键能 43621世纪教育网 193 151 247 43121世纪教育网 299 356
(1)1 mol H2在2 mol Cl2中燃烧，放出热量________kJ。
(2)在一定条件下，1 mol H2与足量的Cl2、Br2、I2分别反应，放出热量由多到少的顺序是________。
a．Cl2>Br2>I2 b．I2>Br2>Cl2
预测1 mol H2在足量F2中燃烧比在Cl2中燃烧放热________。
解析：本题涉及键能与吸、放热的关系。考查了键能与反应热的定量关系。
(1)1 mol H2在2 mol Cl2中燃烧，参加反应的H2和Cl2都是1 mol，生成HCl 2 mol。则放出热量：431 kJ·mol－1×2 mol－436 kJ·mol－1×1 mol－247 kJ·mol－1×1 mol＝179 kJ。
(2)由公式ΔH＝E(反应物总键能)－E(生成物总键能)计算可得，H2在Cl2中燃烧放热最多，在I2中燃烧放热最少。根据表中数据推测知H2在F2中比在Cl2中燃烧放热多。
答案：(1)179 (2)a 多
13．已知：C(金刚石，s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－398.41 kJ/mol
若取金刚石和石墨混合物1 mol在O2中完全燃烧，产生热量Q kJ，则金刚石和石墨的物质的量之比为__________________________(用含Q的代数式表示)。
14．已知C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ/mol。煅烧1.00 mol CaCO3生成CaO和CO2，需要吸收177.7 kJ的热量。如果这些热量全部由C燃烧来提供，从理论上计算，煅烧10.0 mol CaCO3需要燃烧C的质量。
解析：10.0 mol CaCO3分解所吸收的热量与一定质量的C燃烧放出的热量相等。21世纪教育网
煅烧10.0 mol CaCO3需要吸收的热量为：21世纪教育网
177．7 kJ/mol×10.0 mol＝1777 kJ
设需要燃烧C的质量为x。
C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ/mol
12 g 393.5 kJ
x 1777 kJ
12 g∶393.5 kJ＝x∶1777 kJ
x＝12 g×1777 kJ÷393.5 kJ＝54.19 g
故需要燃烧C的质量为54.19 g。
答案：54.19 g21世纪教育网
1．(2011年福州高一检测)据报道，氢氧燃料电池公交汽车已经驶上北京街头。下列说法正确的是( )
A．电解水制取氢气是理想而经济的制氢方法
B．发展氢氧燃料电池汽车不需要安全高效的储氢技术
C．氢氧燃料电池汽车的使用可以有效减少城市空气污染
D．氢氧燃料电池把氢气和氧气燃烧放出的热能转化为电能
解析：选C。电解水制备氢气需要大量的电能，所以A不正确；氢气属于易燃气体，容易发生危险，所以需要考虑安全高效的储氢技术；氢氧燃料电池为化学能转化为电能，产物为水，对环境没有污染，C项正确，D项错误。
2．锂电池是新一代高能电池，目前已研究出多种锂电池。某种锂电池的总反应式为Li＋MnO2===LiMnO2。下列说法中正确的是( )
A．Li是正极，MnO2是负极
B．放电时负极的反应：Li－e－===Li＋
C．放电时正极的反应：MnO＋e－===MnO2
D．电池放电时，产生高锰酸根离子
解析：选B。Li为负极，发生反应Li－e－===Li＋；MnO2为正极，发生反应MnO2＋e－===MnO。
3．以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。关于该电池的叙述正确的是( )
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A．该电池能够在高温下工作
B．电池的负极反应为：C6H12O6＋6H2O－24e－===6CO2↑＋24H＋
C．放电过程中，H＋从正极区向负极区迁移
D．在电池反应中，每消耗1 mol氧气，理论上能生成标准状况下CO2气体 L
解析：选B。微生物主要成分是蛋白质，高温条件下蛋白质变性，失去活性，A不正确。通入燃料C6H12O6的极为负极，负极反应为：C6H12O6＋6H2O－24e－===6CO2↑＋24H＋(能放出CO2应该是酸性，所以右边写H＋。不能在左边加OH－、右边写H2O)，B项正确。正极反应为：6O2＋24H＋＋24e－===12H2O，从两极反应可知：负极生成H＋，正极消耗H＋，即通过质子交换膜从负极到正极传导H＋，选项C不正确。从总反应C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2O可知，每消耗1 mol氧气，理论上能生成标准状况下CO2气体22.4 L，D项错。
4．(2011年厦门高一检测)一种新型燃料电池，它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中，然后分别向两极上通入乙烷和氧气，其电极反应式为C2H6＋18OH－－14e－===2CO＋12H2O,7H2O＋7/2O2＋14e－===14OH－，有关此电池的推断正确的是( )
A．通氧气的电极为负极
B．参加反应的氧气与C2H6的物质的量之比为7∶2
C．放电一段时间后，KOH的物质的量浓度不变
D．电解质溶液中，CO向正极移动
解析：选B。燃料电池中，燃料为负极，氧气为正极，A不正确；电池的总反应式为：C2H6＋O2＋4KOH===2K2CO3＋5H2O，由于KOH参与电极反应，且反应有H2O生成，所以KOH的物质的量浓度减小，C不正确；电解质溶液中，阴离子向负极移动，D不正确。
5．氢气燃烧生成液态水的热化学方程式是2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－572 kJ·mol－1。
请回答下列问题：
(1)生成物能量总和________(填“大于”、“小于”或“等于”)反应物能量总和。
(2)若2 mol氢气完全燃烧生成水蒸气，则放出的热量________(填“>”、“<”或“＝”)572 kJ。
(3)美国阿波罗宇宙飞船上使用了一种新型装置，其构造如图所示：a、b两个电极均由多孔的碳块组成。它的负极反应物为________，当正极消耗5.6 L(标准状况)气体时，外电路转移的电子数为________。
解析：(1)H2的燃烧反应为放热反应，所以反应物的总能量大于生成物的总能量。
(2)根据热化学方程式可知，2 mol氢气完全燃烧生成液态水，放出的热量为572 kJ，由于液态水变为气态水需要吸收热，故生成气态水放出的热量小于572 kJ。
(3)在氢氧燃料电池中，根据化合价可判断，H2失去电子为负极，O2得电子为正极，正极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，消耗5.6 L氧气，转移的电子数为6.02×1023个。
答案：(1)小于 (2)< (3)H2 6.02×1023
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一、单项选择题
1．下列有关电池的说法不正确的是( )
A．手机上用的锂离子电池属于二次电池
B．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极
C．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能
D．锌锰干电池中，锌电极是负极
解析：选B。锂离子电池可以充电后再次使用，属于二次电池，A项正确；铜锌原电池中铜为正极，故电流为由铜流向锌，而电子是由锌流向铜，B项错；电池的实质即是化学能转化成电能，C项正确；Zn失去电子生成Zn2＋，故作为负极，D项正确。
2．锌锰干电池在放电时，电池总反应方程式可以表示为Zn＋2MnO2＋2NH===Zn2＋＋Mn2O3＋2NH3＋H2O。在此电池放电时，正极(碳棒)上发生反应的物质是( )
A．MnO2和NH B．Zn2＋和NH
C．Zn D．碳棒
解析：选A。由锌锰干电池的总反应知，Zn为负极，MnO2为正极上发生反应的物质，NH为正极上的辅助反应物。21世纪教育网
3．上海世博会有千辆氢氧燃料电池车上路，参看某种氢氧燃料电池原理图，下列说法不正确的是( )
A．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
B．氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置
C．氢氧燃料电池能量转换率比氢气直接燃烧高
D．氢氧燃料电池工作时，发出淡蓝色火焰
解析：选D。氢氧燃料电池将化学能直接转化为电能，没有燃烧，所以不会发出淡蓝色火焰。
解析：选D。根据原电池工作原理，负极上发生氧化反应，元素化合价会升高，所以在放电过程中被氧化的是Zn，即Zn为负极。
5．(2011年扬州高一检测)最早使用的化学电源是锌锰电池，即大家所熟悉的干电池，其结构如图所示。尽管这种电池的历史悠久，但对它的电化学过程尚未完全了解。一般认为，放电时，电池中的反应如下：
E极：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnO(OH)＋2OH－
F极：Zn＋2NH4Cl－2e－===Zn(NH3)2Cl2＋2H＋
总反应式：2MnO2＋Zn＋2NH4Cl===2MnO(OH)＋Zn(NH3)2Cl2
下列说法正确的是( )
A．E极是电池的正极，发生的是氧化反应
B．F极是电池的负极，发生的是氧化反应21世纪教育网
C．从结构上分析，锌锰电池应属于可充电电池
D．锌锰电池内部发生的氧化还原反应是可逆的
解析：选B。锌锰干电池为一次电池，不能作为可充电电池，所以C、D错；E极得电子，发生还原反应，应该为电池的正极，同理F极为电池的负极，发生氧化反应，所以A项错，B项对。
6．(2011年无锡高一检测)普通水泥在固化过程中自由水分子减少并产生Ca(OH)2，溶液呈碱性。根据这一物理化学特点，科学家发明了电动势法测水泥初凝时间。此方法的原理如图所示，反应的总方程式为：2Cu＋Ag2O===Cu2O＋2Ag，下列有关说法正确的是( )
A．普通水泥的主要成分是2CaO·SiO2,3CaO·SiO2和3CaO·Al2O321世纪教育网
B．测量原理示意图中，Ag2O为负极
C．正极的电极反应为：2Cu＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2O
D．电池工作时，OH－向正极移动
解析：选A。普通水泥的主要成分是硅酸二钙、硅酸三钙、铝酸三钙，A正确；在总反应中Ag2O作氧化剂，氧化剂在原电池中作正极，B错；原电池的正极得电子，C错；电池工作时电子由负极通过外电路流向正极，由电荷平衡可知，带负电荷的阴离子应该流向负极，D错。
二、不定项选择题
7．(2011年龙岩高一检测)据报道，锌电池可能取代目前广泛使用的铅蓄电池，因为锌电池容量更大，而且没有铅污染。其电池反应为：2Zn＋O2===2ZnO，原料为锌粒、电解液和空气。则下列叙述正确的是( )
A．锌为正极，空气进入负极反应
B．负极反应为Zn－2e－===Zn2＋
C．正极发生氧化反应
D．电解液肯定不是强酸
解析：选BD。所以Zn作负极，负极发生氧化反应：Zn－2e－===Zn2＋。如果电解液是强酸，由于c(H＋)大，正极的反应是2H＋＋2e－===H2↑，而不是O2得到电子。因此B、D项是正确的。
8．汽车的启动电源常用铅蓄电池。其结构如图所示，放电时的电池反应如下：
PbO2＋Pb＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O
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根据此反应判断下列叙述中正确的是( )
A．PbO2是电池的负极
B．Pb是负极
C．PbO2得电子，被氧化
D．电池放电时，溶液酸性减弱
解析：选BD。根据电池反应知放电过程中铅失去电子，因此它是原电池的负极，故B项正确；PbO2在放电过程中得到电子被还原，所以它是原电池的正极；因此A、C两项错误；由于原电池放电的过程中消耗硫酸，所以溶液的酸性减弱，故D项正确。
9．美国圣路易斯大学科学家研制了一种新型的乙醇电池(DEFC)，它用磺酸类质子(H＋)作溶剂，在200 ℃左右时供电，乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更安全。电池总反应式为C2H5OH＋3O2===2CO2＋3H2O，电池示意图如图所示。下列说法不正确的是( )
A．a为电池的负极
B．b电极发生氧化反应
C．电池工作时电流由a极沿导线经灯泡再到b极
D．电池正极的电极反应为：4H＋＋O2＋4e－===2H2O
解析：选BC。a极为通入乙醇的电极，该电极发生的电极反应为：C2H5OH＋3H2O－12e－===2CO2＋12H＋，a极为电池的负极故A正确；b电极为电池的正极，电极反应为4H＋＋O2＋4e－===2H2O该电极发生还原反应，故B不正确而D正确；电池工作时，外电路电流由正极到负极，故电流由b极沿导线经灯泡再到a极，故C不正确。
10．(2010年高考大纲全国卷Ⅰ)如图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。电池的一个电极由有机光敏染料(S)涂覆在TiO2纳米晶体表面制成，另一电极由导电玻璃镀铂构成，电池中发生的反应为：
TiO2/STiO2/S*(激发态)
TiO2/S*―→TiO2/S＋＋e－
I＋2e－―→3I－
2TiO2/S＋＋3I－―→2TiO2/S＋I
下列关于该电池叙述错误的是( )
A．电池工作时，I－离子在镀铂导电玻璃电极上放电
B．电池工作时，是将太阳能转化为电能21世纪教育网
C．电池的电解质溶液中I－和I的浓度不会减少
D．电池中镀铂导电玻璃为正极
解析：选A。由题干所给电池中的反应可知，二氧化钛电极上的材料失去电子作太阳能电池的负极，则镀铂导电玻璃为电池的正极，电解质中的I到铂电极上得电子转化为I－，然后I－到二氧化钛电极上将部分电子失去，再次转化为I，故整个过程中I、I－浓度不会减少，综合题目中的四个方程式可知，该电池的能量转化过程为有机光敏染料吸收光能变为激发态，激发态在电池内部转化为电能后又恢复原态，如此循环。
三、非选择题
11．据报道，最近摩托罗拉公司研制出了一种由甲醇和氧气以及强碱作电解质溶液的新型手机电池，电量可达现用镍 氢电池或锂电池的10倍，可连续使用一个月才充一次电。
请回答以下问题：21世纪教育网
(1)甲醇是________极，电极反应是_____________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)电池反应的离子方程式是_______________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：CH3OH和O2在电池中，肯定是O2氧化CH3OH，CH3OH是负极反应物，O2是正极反应物。CH3OH被氧化生成CO2和H2O，电解质溶液中有强碱(OH－)，则CO2要转化为CO。
答案：(1)负 CH3OH＋8OH－－6e－===CO＋6H2O
(2)2CH3OH＋3O2＋4OH－===2CO＋6H2O
12．将洁净的金属片A、B、C、D分别放置在浸有盐溶液的滤纸上面并压紧(如图所示)。在每次实验时，记录电压指针的移动方向和电压表的读数如下表所示：
金属 电子流动方向 电压/V
A A→Fe ＋0.76
B Fe→B －0.18
C C→Fe ＋1.32
D D→Fe ＋0.28
已知构成原电池两电极的金属活泼性相差越大，电压表读数越大。请判断：
(1)A、B、C、D四种金属中活泼性最强的是________(用字母表示)。
(2)若滤纸改用NaOH溶液浸润一段时间后，则在滤纸上能看到有白色物质析出，后迅速变为灰绿色，最后变成红褐色。则滤纸上方的金属片为________(用字母表示)，此时负极反应式为______________________________________________________________________。
解析：(1)由电子流动方向可判断金属的相对活泼性，可知A、C、D的活泼性比Fe强，由电压大小判断出C最强。(2)由题意可知有Fe(OH)2生成，说明Fe作负极生成Fe2＋，则可知金属片为B，负极反应：Fe－2e－===Fe2＋。
答案：(1)C (2)B Fe－2e－===Fe2＋
13．熔融盐燃料电池具有高发电效率，因而受到重视。可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气体为正极助燃气，制得在650 ℃下工作的燃料电池。请完成有关的电池反应式：
负极：2CO＋2CO－4e－===4CO2，
正极：_____________________________________________________________________，
总电池反应式：_____________________________________________________________。
解析：在原电池(包括燃料电池)中，正极发生还原反应，负极发生氧化反应。故O2氧化CO，CO在负极发生氧化反应，O2在正极发生还原反应。从反应机理上说，O2得电子形成O2－，O2－不稳定，与CO2结合为CO。一个原电池反应包括两个电极反应，合并两个电极反应即得总电池反应。解答本题时可以先判断总电池反应式为2CO＋O2===2CO2，与负极反应式合并(去掉CO)即得到正极反应式O2＋2CO2＋4e－===2CO。
答案：O2＋2CO2＋4e－===2CO 2CO＋O2===2CO2[来源:21世纪教育网]
14．(1)设计出燃料电池使液化石油气氧化直接产生电流是新世纪最富有挑战性的课题之一。最近有人制造了一种燃料电池，一个电极通入空气，另一电极通入液化石油气(以C4H10表示)，电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2－离子。
①已知该电池的负极反应为C4H10＋13O2－－26e－===4CO2＋5H2O，则该电池的正极反应式为______________________，电池工作时，固体电解质里的O2－向________极移动。
②液化石油气燃料电池最大的障碍是氧化反应不完全而产生的________(填写物质的名称)堵塞电极的气体通道。
(2)能源的紧缺在很大程度上制约了经济的发展，请你提出解决能源紧缺问题的两点建议________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：O2在正极应该得到电子，结合题意可知生成O2－，或结合电子守恒由总方程式减去负极反应式可得正极反应式，正极生成O2－，负极消耗O2－，故O2－向负极移动。
答案：(1)①O2＋4e－===2O2－ 负 ②固体碳(或炭粒)
(2)寻找新能源，提高燃料的燃烧效率等1．(2011年扬州高一检测)下列物质间的反应，其能量变化符合下图的是( )
A．由电石制乙炔
B．灼热的炭与二氧化碳反应
C．Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体混合
D．碳酸钙的分解
解析：选A。该图示为放热反应能量图，A为典型的放热反应，B、C是吸热反应的典型代表；D项高温持续加热，说明是吸热反应。
2．(2011年高考北京卷)25 ℃、101 kPa 下：①2Na(s)＋O2(g)===Na2O(s) ΔH1＝－414 kJ/mol
②2Na(s)＋O2(g)===Na2O2(s) ΔH2＝－511 kJ/mol
下列说法正确的是( )
A．①和②产物的阴阳离子个数比不相等
B．①和②生成等物质的量的产物，转移电子数不同
C．常温下Na与足量O2反应生成Na2O，随温度升高生成Na2O的速率逐渐加快[来源:21世纪教育网]
D．25 ℃、101 kPa 下，Na2O2(s)＋2Na(s)===2Na2O(s) ΔH＝－317 kJ/mol
解析：选D。A项Na2O2中的阴离子是O，所以Na2O2中阳离子与阴离子的个数比为2∶1，与Na2O相同，故A错误；B项两种情况下生成等物质的量的生成物时转移的电子数相等，故B错误；C项温度升高后产物是Na2O2，故C错误；D项正确。
3．关于吸热反应的说法正确的是( )
A．凡需加热的反应一定是吸热反应
B．只有分解反应才是吸热反应
C．使用催化剂的反应是吸热反应
D．CO2与CaO化合是放热反应，则CaCO3分解是吸热反应
解析：选D。有些放热反应如燃烧也需加热才能进行，A错误；CO2＋C2CO，是化合反应，但也是吸热反应，B错误；催化剂能够改变化学反应速率，与放热还是吸热反应无关，而无论放热反应还是吸热反应都可能需要用到催化剂；CO2＋CaO===CaCO3和CaCO3CaO＋CO2互为逆反应，互为逆反应的两个反应，不仅物质转化关系恰好相反，放热和吸热变化也相反，但数值相等。
4．(2011年沧州高一检测)今有如下三个热化学方程式：21世纪教育网
H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝a kJ·mol－121世纪教育网
H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝b kJ·mol－1
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝c kJ·mol－1
下列关于它们的表述正确的是( )
A．它们都是吸热反应
B．a、b和c均为正值
C．反应热的关系：a＝b
D．反应热的关系：2b＝c21世纪教育网
解析：选D。本题涉及ΔH数值大小的比较，书写热化学方程式时注意状态及比例关系。H2燃烧都是放热反应，ΔH<0，H2O(g)转化为H2O(l)时要放出热量，H2生成H2O(g)放出的热量比生成H2O(l)的少，所以a>b，ΔH与化学计量数成正比，若化学计量数加倍，则ΔH也要加倍，所以2b＝c。
5．(1)肼(N2H4)和NO2是一种双组分火箭推进剂。两种物质混合发生反应生成N2和H2O(g)，已知8 g气体肼在上述反应中放出142 kJ热量，其热化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)0.3 mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5 kJ热量，其热化学方程式为______________________________________________；
解析：由8 g N2H4和NO2反应放热142 kJ可写出其热化学方程式为：2N2H4(g)＋2NO2(g)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1136 kJ·mol－1；同理可写出(2)的热化学方程式。生成气态水时放热少，应为2165 kJ×－×44 kJ＝1016.5 kJ。
答案：(1)2N2H4(g)＋2NO2(g)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1136 kJ·mol－1 (2)B2H6(g)＋3O2(g)===B2O3(s)＋3H2O(l) ΔH＝－2165 kJ·mol－1 1016.5
一、单项选择题
1．(2011年嘉兴高一检测)下列各图中，表示正反应是吸热反应的图是( )
解析：选A。反应过程中，应该是首先吸收能量，拆开反应物中的化学键，能量升高，而后重新结合为生成物，该过程是放出能量，显然D项的能量变化过程恰好相反；C项两过程能量变化相等，这样的反应不存在；A项生成物的总能量比反应物总能量还高，说明该反应是吸热反应；B项生成物的总能量比反应物的总能量低，说明该反应是放热反应。
2．化学反应中的能量变化，通常表现为热量的变化，如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应要吸收热量，在化学上叫做吸热反应。其原因是( )
A．反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量
B．反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量21世纪教育网
C．在化学反应中需要加热的反应就是吸热反应
D．在化学反应中需要降温的反应就是放热反应
解析：选B。反应物的总能量低于生成物的总能量，在反应时反应物就要吸收能量生成生成物，这就相当于热能转化为物质内部的能量而“贮存”起来。
3．对于放热反应A＋B―→C＋D，以下说法正确的是(EA、EB、EC、ED分别表示A、B、C、D所具有的能量)( )
A．EA>EC
B．EA>EC＋ED
C．EA＋EB>EC＋ED
D．EA＋EB解析：选C。因为此反应为放热反应，所以反应物的总能量大于生成物的总能量，即EA＋EB>EC＋ED。
4．(2011年台州高一检测)已知热化学方程式：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH1＝－483.6 kJ·mol－1，则对于热化学方程式：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH2＝b，下列说法正确的是( )
A．热化学方程式中化学计量数表示分子个数
B．反应中的ΔH2＝＋483.6 kJ·mol－1
C．|ΔH2|<|ΔH1|
D．|ΔH2|>|ΔH1|
解析：选D。隐含的知识是水由气态转化为液态要放出热量，则b>＋483.6 kJ·mol－1。
5．长征二号F型火箭用的燃料是液态的偏二甲基肼(C2H8N2)，氧化剂是液态的N2O4，已知1.5 g偏二甲基肼完全燃烧生成N2、CO2和液态H2O放出热量50 kJ。下列说法不正确的是( )
A．燃料在火箭发动机中燃烧是将化学能主要转化为热能和机械能
B．偏二甲基肼在N2O4中的燃烧反应是放热反应
C．该反应中偏二甲基肼和N2O4总能量低于CO2、N2和H2O的总能量
D．燃烧时的总反应方程式为：C2H8N2＋2N2O42CO2＋3N2＋4H2O
解析：选C。由题意知，1.5 g偏二甲基肼燃烧时放出50 kJ热量。故A、B正确；发生放热反应，则反应物的总能量高于生成物的总能量，故C错误；D中燃烧的化学方程式正确。
6．电视上有一“自热米饭”的广告播得很火，它介绍在食用时，将一无色液体加入到一白色固体中，放上装米饭的盒子，过几分钟米饭马上就热气腾腾，可以食用了，非常方便。请你推测其白色固体和无色液体可能是如下哪个组合( )
A．硝酸铵和水 B．浓硫酸和水[来源:21世纪教育网]
C．氧化钙和水 D．固体酒精和水
解析：选C。硝酸铵溶于水吸热，A选项错误；浓硫酸具有腐蚀性，且操作不方便，B选项错误；氧化钙与水反应放出大量的热量，C选项正确；酒精溶于水时热效应不明显，D选项错误。
二、不定项选择题
7．(2011年徐州高一检测)将V1 mL 1.0 mol·L－1HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1＋V2＝50 mL)。下列叙述正确的是( )
A．做该实验时环境温度为22 ℃
B．该实验表明化学能可能转化为热能
C．NaOH溶液的浓度约为1.0 mol·L－1
D．该实验表明有水生成的反应都是放热反应
解析：选B。中和反应为放热反应，B对；中和反应有水生成，但有水生成的反应不一定是放热反应，如H2＋CuOH2O＋Cu是吸热反应，D错；从表中分析当加入HCl溶液5 mL、NaOH溶液45 mL反应后温度为22 ℃，故实验时环境温度小于22 ℃，A错；加入HCl溶液30 mL反应放热最多，应是酸碱正好中和，故c(NaOH)＝1.0 mol·L－1×30 mL/20 mL＝1.5 mol·L－1，C错。
8．已知2H2＋O22H2O，关于该反应的下列说法错误的是( )
A．该反应是一个吸热反应
B．参加反应的氢气和氧气的总能量高于反应生成的水的总能量
C．该反应的ΔH<0
D．参加反应的氢气和氧气的总能量低于反应生成的水的总能量
解析：选AD。氢气与氧气的反应是一个放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量。
9．(2011年温州高一检测)下列说法正确的是( )
A．煅烧石灰石可得生石灰和二氧化碳，该反应是一个放出能量的反应
B．水分解产生氢气和氧气时放出能量
C．相同状况下，反应2SO2＋O2===2SO3是一个放热反应，则反应2SO3===2SO2＋O2是一个吸热反应
D．氯化氢分解成氢气和氯气时需要吸收能量
解析：选CD。由题意可以推测，如果一个反应过程放出能量，那么使该反应向反方向进行则需要吸收能量，所以C正确。另外，氢气和氧气反应、氢气和氯气反应、铝和氧气反应都是放出能量的反应，与它们相反的反应：水、Al2O3和氯化氢的分解都应该是吸收能量的反应。
10．(2010年高考山东卷改编题)下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是( )
A．生成物总能量一定低于反应物总能量
B．放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率
C．任何化学反应必然伴随着能量的变化
D．同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同
解析：选C。根据生成物总能量和反应物总能量的相对大小，把化学反应分为吸热反应和放热反应，吸热反应的生成物总能量高于反应物总能量，放热反应的生成物总能量低于反应物总能量；反应速率是单位时间内物质浓度的变化，与反应的吸热、放热无关；同温同压下，H2(g)和Cl2(g)的总能量与HCl(g)的总能量的差值不受光照和点燃条件的影响，所以该反应的ΔH相同。
三、非选择题
11． ΔH＝－92.4 kJ·mol－1。现将1 mol N2和3 mol H2混合后，在一定条件下充分反应，放出的热量________(填“>”、“<”或“＝”)92.4 kJ，原因是________________________________________________________________________。
解析：1 mol N2和3 mol H2完全反应生成2 mol NH3时放出92.4 kJ热量，而该反应为可逆反应，H2、N2不能完全反应。
答案：< 该反应为可逆反应，H2、N2不能完全反应
12．某化学反应，设反应物的总能量为E1，生成物的总能量为E2，若E1>E2，则该反应为________(填“吸热”或“放热”)反应，该反应过程可以看成______________________
________________________________________________________________________。
中和反应都是________(填“吸热”或“放热”)反应，其实质是____________________
________________________________________________________________________。
答案：放热 储存在物质内部的能量转化为热能等释放出来 放热 酸电离出的H＋与碱电离出的OH－结合成弱电解质水：H＋＋OH－===H2O
13．如图所示，把试管小心地放入盛有(20 ℃)碳酸饮料的烧杯中，试管中开始放入几小块铝片，再用滴管滴加5 mL浓NaOH溶液于试管中，试回答下列问题：
(1)实验中观察到的现象是____________________________________________________21世纪教育网
________________________________________________________________________。
(2)产生上述现象的原因是____________________________________________________21世纪教育网
________________________________________________________________________。
(3)写出有关反应的离子方程式：_______________________________________________
________________________________________________________________________。21世纪教育网
(4)由实验推知，反应所得溶液和氢气的总能量________(填“大于”、“小于”或“等于”)铝片和NaOH溶液的总能量。
解析：金属与酸或碱溶液的置换反应是放热反应，铝与碱液的反应放热更为显著，放出的热量使烧杯中饮料的温度升高，使CO2溶解度减小，从而产生上述现象。根据反应的热效应与化学键的关系可知，放热反应中生成物的总能量小于反应物的总能量。
答案：(1)铝片上有大量气泡产生，铝片逐渐溶解；烧杯内液体放出气泡的速率加快
(2)铝与NaOH溶液反应生成氢气，且反应放热，碳酸饮料中CO2在水中的溶解度随温度升高而减小，CO2从饮料中逸出的速度加快
(3)2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑
(4)小于
14．(2011年苏州高一检测)在一个小烧杯里加入约20 g已研磨成粉末的氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O]，将小烧杯放在事先已滴有3～4滴水的玻璃片上，然后向烧杯内加入约10 g氯化铵晶体，并立即用玻璃棒迅速搅拌。试回答下列问题：
(1)写出反应的化学方程式：__________________________________________________。
(2)实验要立即用玻璃棒迅速搅拌的原因是______________________________________
________________________________________________________________________。
(3)如果实验中没有看到“结冰”现象，可能的原因是_____________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(答出三个或三个以上原因)。
(4)如果没有看到“结冰”现象，我们还可以采取哪些方式来说明该反应吸热？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(答出两种方案)。
(5)“结冰”现象说明反应是一个________(填“放出”或“吸收”)能量的反应。即断开旧化学键________(填“>”或“<”)形成新化学键________(填“放出”或“吸收”)的能量。
(6)该反应在常温下就可以进行，说明___________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：本题考查了化学反应中的能量变化以及吸热反应、放热反应与反应条件的关系。以Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl固体的反应为背景考查了分析问题、解决问题的能力和实验设计能力。反应放出或吸收的热量可以通过触觉感知，也可以通过温度计测量。
答案：(1)Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋10H2O＋2NH3↑
(2)使反应物充分混合，迅速发生反应，使体系的温度降低
(3)①反应物未进行快速搅拌；②玻璃片上滴加的水太多；③氢氧化钡晶体已部分失水；④环境温度太高；⑤试剂用量太少；⑥氢氧化钡晶体未研成粉末(其他答案合理均正确)
(4)第一种方案：在烧杯中的反应物中插入温度计，通过测量，发现反应后温度计的示数下降，说明反应是吸热反应；第二种方案：用皮肤感受，感觉烧杯外壁很凉，说明此反应为吸热反应
(5)吸收 > 放出
(6)有的吸热反应不需要加热也可发生21世纪教育网1．氢气虽然是一种理想的绿色能源，但目前仍处在研究、实验阶段，还未得到广泛应用，其原因可能是( )
A．氢气虽可由水制备获得，但水资源严重匮乏
B．氢气制备耗能巨大，廉价制氢技术尚未成熟
C．氢气贮存、运输等安全技术已经很好地解决了
D．氢气燃烧产物虽无污染，但其放出热量较少
解析：选B。氢气是一种放出热量多、无污染的、理想的绿色能源，但目前仍处在研究、实验阶段，不是由于水资源的原因，我国淡水资源不是太多，但是海水资源比较丰富，A项错；氢气可以由水制备，但是需要消耗大量的能源，且不好贮存，这是根本原因。
2．(2011年漳州高一检测)可再生能源是我国重要的能源资源，在满足能源需求、改变能源结构、减少环境污染、促进经济发展等方面具有重要作用。应用太阳能光伏发电技术，是实现节能减排的一项重要措施。
下列有关分析不正确的是( )
A．风能、太阳能、生物质能等属于可再生能源
B．推广可再生能源有利于经济可持续发展
C．上图是太阳能光伏电池原理图，图中A极为正极
D．光伏电池能量转化方式是太阳能直接转化变为电能
解析：选C。A、B说法正确；由图中的电流方向可知，A极应为负极，C不正确；光伏电池发电是将光能直接转化为电能，D正确。
3．绿色能源是指使用后不会对环境造成污染的能源，下列属于绿色能源的是( )
①太阳能 ②风能 ③石油 ④煤 ⑤木材 ⑥潮汐能
A．①②⑥ B．②③④
C．①②⑤ D．②⑤⑥[21世纪教育网]
解析：选A。绿色能源属于新能源，符合条件的有太阳能、风能和潮汐能。
4．(2011年高考福建卷)下列关于化学与生产、生活的认识不正确的是( )
A．CO2、CH4、N2等均是造成温室效应的气体
B．使用清洁能源是防止酸雨发生的重要措施之一
C．节能减排符合低碳经济的要求
D．合理开发利用可燃冰(固态甲烷水合物)有助于缓解能源紧缺
解析：选A。造成温室效应的气体包含CO2和CH4，但不包含N2。
5．从根本上解决环境和生态问题，还要依靠绿色化学的发展。温室效应是全球关注的环境问题之一。CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体。
(1)下列措施中，有利于降低大气中CO2浓度的有________(填字母)。
a．减少化石燃料的使用 b．降低人口出生率
c．采用节能技术 d．利用太阳能、风能
(2)绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率，原子利用率表示目标产物的质量与生成物的总质量之比。将CO2转化为有机物可有效实现碳循环。CO2转化成有机物的例子很多，如：
a．CO2＋CH4CH3COOH
b．2CO2＋6H2H2C===CH2＋4H2O21世纪教育网
c．6CO2＋6H2OC6H12O6＋6O2
d．CO2＋3H2CH3OH＋H2O
以上反应中，最节能的是____________，原子利用率最高的是________。
解析：(1)降低CO2的浓度，就要从根本上减少CO2的排放，a、b、c三个符合条件；利用太阳能和风能等新能源也可以减少CO2的排放。
(2)反应c为光合作用，不需要另外的能源，最节能，反应a只有一种物质生成，没有副产物，原子利用率为100%，最高。
答案：(1)abcd (2)c a
一、单项选择题
1．“绿色化学”要求从根本上减少乃至杜绝污染。下列对农作物收割后留下的茎秆的处理方法中，不符合“绿色化学”的是( )
A．就地焚烧 B．发酵后作农家肥
C．加工成精饲料 D．制造沼气
解析：选A。农作物的茎秆就地焚烧会产生污染物。
2．(2011年徐州高一检测)出行是人们日常生活必不可少的环节，出行的工具五花八门，使用的能量也各不相同。自行车、电动自行车、普通汽车消耗能量的类型分别是( )
①生物能 ②核能 ③电能 ④太阳能 ⑤化学能
A．①④⑤ B．①③⑤
C．①②③ D．①③④
解析：选B。骑自行车是人消耗人体内的能量做功，是生物能；电动自行车是将电能转化为机械能；普通汽车是通过燃烧汽油而转化为机械能。
3．新的替代能源主要包括( )
①核能 ②柴草 ③焦炭 ④太阳能 ⑤氢能 ⑥液化石油气 ⑦水煤气 ⑧天然气
A．②③⑥⑦ B．①④⑤
C．③⑥⑦⑧ D．①④⑤⑥
解析：选B。新一代能源主要有核能、太阳能、氢能。21世纪教育网
4．下列对城市废弃物中生物质能利用不合理的是( )
A．把废弃物运到乡下找个地方填埋掉
B．对废弃物进行处理后焚烧，利用产生的热能供暖和发电
C．把废弃物进行生物化学转换获取CH4
D．让废弃物在一定条件下发生化学反应，产生热值较高的可燃性气体
解析：选A。填埋垃圾要到专门的垃圾填埋场。[来源:21世纪教育网]
5．(2011年嘉兴高一检测)人体内葡萄糖的消耗为：
C6H12O6(葡萄糖)＋6O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l) ΔH＝－2800 kJ·mol－1，如果某人每天消耗12540 kJ的热量，则他每天至少要摄入葡萄糖的质量为( )[21世纪教育网]
A．806 g B．1000 g
C．1250 g D．1500 g
解析：选A。1 mol葡萄糖为180 g，放出的热量为2800 kJ，所以放出12540 kJ的热量需要葡萄糖12540 kJ÷2800 kJ·mol－1×180 g·mol－1≈806 g。
6．(2011年宿迁高一检测)天然气、石油、煤等在地球上的蕴藏量是有限的，则下列说法正确的是( )
①可利用电解水的方法制得氢气作能源
②可砍伐树木、野草作能源
③应开发太阳能、核能等新能源，大量应用风能、水能等可再生能源
A．① B．②
C．②③ D．③
解析：选D。①电解水用电力来换取氢能，在经济上不合算，②砍伐树木、野草会破坏生态平衡；③新能源、可再生能源是发展方向，因为当今燃料的主体化石燃料是有限的，不可再生的。
二、单项选择题[来源:21世纪教育网]
7．下列有关太阳能的说法不正确的是( )
A．太阳能以光波形式传送到地面
B．化石燃料蕴藏的能源来自太阳能
C．太阳能是洁净能源，不污染环境
D．食用植物体内的淀粉、蛋白质等属直接利用能源
解析：选D。食用植物体内的淀粉、蛋白质等，物质中的化学能转化为热能，再被利用。
8．2011年4月22日是第42个世界地球日。今年地球日主题为“珍惜地球资源，转变发展方式”。下列行为不符合活动主题的是( )
A．开发太阳能、水能、风能、可燃冰等新能源，减少使用煤、石油等化石燃料
B．实现化石燃料清洁利用，就无需开发新能源
C．更新采煤、采油技术，提高产量以满足工业生产的快速发展
D．落实资源的“3R”发展观，即：减少资源消耗(Reduce)、增加资源的重复使用(Reuse)、资源的循环再生(Recycle)
答案：BC
9．下列有关能量转化的说法不正确的是( )
A．煤燃烧是化学能转化为热能的过程
B．化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能
C．动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转变成化学能的过程
D．植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成化学能的过程
解析：选C。葡萄糖在动物体内被氧化放出热量，提供动物所需能量，是化学能转化为热能。
10．(2010年高考江苏卷改编题)如图是一种航天器能量储存系统原理示意图。下列说法正确的是( )[来源:21世纪教育网]
A．该系统中只存在3种形式的能量转化
B．装置Y中负极的电极反应式为：H2－2e－===2H＋
C．装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生
D．装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放，并能实现化学能与电能间的完全转化
解析：选BC。A项，系统中存在光能―→电能、电能―→化学能、化学能―→电能、电能―→机械能等多种能量转化方式；B项，Y中负极的电极反应式为H2－2e－===2H＋；C项，装置X可电解水生成H2和O2；D项，无论是原电池还是电解池都不可能实现电能与化学能的完全转化，故B、C正确。
三、非选择题
11．人类所使用的能量绝大部分来源于太阳能，捕获太阳能的生物主要为绿色植物，光合作用的总反应式是________________________________________，光合作用的能量转换是把________转化为________。
解析：本小题是与生物有关的问题。绿色植物在光能作用下，将CO2和H2O转化为有机物和氧气，同时将光能转变为化学能贮存起来。
答案：6H2O＋6CO2C6H12O6(葡萄糖)＋6O2 光能 化学能
12．1 mol氢气燃烧时约放热286 kJ，而1 kg汽油燃烧时约放热46000 kJ。请回答：
(1)等质量的氢气和汽油相比，________放出的热量多。
(2)氢气被公认是21世纪替代矿物燃料的理想能源，试简述氢气作为能源的三个主要优点：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________。
解析：(1)1 mol H2为2 g,1 kg H2燃烧放热为：286 kJ×1000 g÷2 g＝1.43×105 kJ>4.6×104 kJ。
答案：(1)氢气 (2)①来源丰富 ②单位质量的氢气燃烧时放出热量多 ③燃烧后不产生污染
13．近20年来，对以氢气作为未来的动力燃料氢能源的研究获得了迅速发展，像电一样，氢是一种需要依靠其他能源如石油、煤、原子能等的能量来制取的所谓“二级能源”，而存在于自然界的可以提供现成形式能量的能源称为“一级能源”，如煤、石油、太阳能和原子能等。
(1)氢气燃烧时耗氧量小，发热量大。已知，热化学方程式为：
C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
试通过计算说明等质量的氢气和碳燃烧时产生热量的比是________。[来源:21世纪教育网]21世纪教育网
(2)氢能源有可能实现能源的贮存，也有可能实现经济、高效的输送。研究表明过渡金属型氢化物(又称间充氢化物)，在这类氢化物中，氢原子填充在金属的晶格间隙之间， 其组成不固定，通常是非化学计量的，如：LaH2.76、TiH1.73、CeH2.69、ZrH1.98、PrH2.85、TaH0.78。已知标准状况下，1体积的钯粉大约可吸附896体积的氢气(钯粉的密度为10.64 g·cm－3，相对原子质量为106.4)，试写出钯(Pd)的氢化物的化学式________。
解析：(1)由热化学方程式可知，相同质量的氢气和碳完全燃烧时放出的热量之比：
(285.8 kJ·mol－1×)∶(393.5 kJ·mol－1×)≈4.36∶1。
(2)由题意可知，1 cm3钯粉可吸收896 cm3的氢气，
n(Pd)∶n(H)
＝∶(×2)[来源:21世纪教育网]
＝1∶0.8。
故氢化物的化学式为PdH0.8。
答案：(1)4.36∶1 (2)PdH0.8
14．氢气是一种理想的新能源，已知下列两个热化学方程式：
2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－563.6 kJ·mol－1
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.5 kJ·mol－1
试计算，燃烧多少千克氢气生成液态水放出的热量与燃烧5.60 kg一氧化碳生成二氧化碳放出的热量相等？
解析：设氢气的质量为x，与5.60 kg CO燃烧产生的热量相等。
×
＝×
解得x≈0.394 kg。
答案：0.394 kg1．(2011年宿迁高一检测)原电池的电极反应不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法中不正确的是( )
A．由Al、Cu、稀硫酸组成原电池，其负极反应式：Al－3e－===Al3＋21世纪教育网
B．由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式：Al－3e－＋4OH－===AlO＋2H2O
C．由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，其负极反应式：Cu－2e－===Cu2＋
D．由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，其负极反应式：Cu－2e－===Cu2＋
解析：选C。本题考查原电池中的电极反应。A项，铝比铜活泼，且可与稀硫酸反应，所以铝作负极，正确；B项，Mg和Al在NaOH溶液中，只有Al与其反应，故Al为负极，正确；C项，Fe比Cu活泼，故Fe先于Cu与Fe3＋反应而作负极，故错；D项，Al虽比Cu活泼，但由于其遇浓硝酸钝化，故Cu作负极，正确。
2．下列各个装置中能组成原电池的是( )
解析：选B。从组成原电池的四个条件来看，A中为活泼性相同的两个电极，C中为酒精溶液，不是电解质，D中未组成闭合回路。符合条件的只有B项。
3．(2011年高考浙江卷)
将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘处少。下列说法正确的是( )
A．液滴中的Cl－ 由a区向b区迁移
B．液滴边缘是正极区，发生的电极反应为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
C．液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀，生成的Fe2＋由a区向b区迁移，与b区的OH－形成Fe(OH)2 ，进一步氧化、脱水形成铁锈
D．若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCl溶液，则负极发生的电极反应为：Cu－2e－===Cu2＋
解析：选B。Cl－由b区向a区迁移，A错；正极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，B正确；由题干知铁板发生吸氧腐蚀，铁作负极，发生氧化反应，因此C项错；铜螺丝钉作正极，因此D错。
4．如图装置中，U形管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵
溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是( )
A．生铁块中的碳是原电池的正极
B．红墨水柱两边的液面变为左低右高
C．两试管中相同的电极反应式是：Fe－2e－===Fe2＋
D．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀
解析：选B。粗看装置虽感到陌生，但仔细分析得知该实验是吸氧腐蚀与析氢腐蚀的简单综合。a试管内盛装食盐水，溶液呈中性，发生的是吸氧腐蚀，负极反应式为Fe－2e－=== Fe2＋，正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，显然a装置内气体的物质的量减少，压强减小。b试管内盛装氯化铵溶液，溶液呈酸性，发生的是析氢腐蚀，负极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，正极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，气体的物质的量增加，压强增大。综上分析选项B错。
5．观察图A、B、C，回答下列问题：
(1)把一块纯净的锌片插入装有稀硫酸的烧杯里，可观察到锌片上有气泡，再平行插入一块铜片，可观察到铜片________(填“有”或“没有”)气泡产生。再用导线把锌片和铜片连接起来(见图A)，组成一个原电池，正极的电极反应式为_________________________。
(2)如果烧杯中最初装入的是500 mL 2 mol·L－1的稀硫酸溶液，构成铜锌原电池(见图B，假设产生的气体没有损失，锌失去的电子完全沿导线到铜电极)，当在标准状况下收集到11.2 L的氢气时，则此时烧杯内溶液中溶质的物质的量浓度分别为(溶液体积变化忽略不计)____________，________________。
(3)如果电极材料分别是铁片和石墨并进行连接，插入氯化钠溶液中(见图C)，放置数天后，写出正极的电极反应式：
________________________________________________________________________。
解析：(1)纯净的锌片插入装有稀硫酸的烧杯里，可观察到锌片上有气泡，是由于锌和酸反应，产生了氢气。若再平行插入一块铜片，由于铜不和硫酸反应，所以铜片没有气泡产生；若将两者用导线连接起来，如图A所示，组成原电池，铜为正极，发生反应2H＋＋2e－===H2↑。
(2)在该装置中，发生反应Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，生成11.2 L氢气，消耗0.5 mol H2SO4，生成0.5 mol ZnSO4，溶液的体积为500 mL，所以c(H2SO4)＝1 mol·L－1，c(ZnSO4)＝1 mol·L－1。
(3)在装置C中，正极为C，负极为铁，发生吸氧腐蚀，所以正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－。
答案：(1)没有 2H＋＋2e－===H2↑
(2)c(H2SO4)＝1 mol·L－1 c(ZnSO4)＝1 mol·L－1
(3)O2＋2H2O＋4e－===4OH－
一、单项选择题
1．下列说法正确的是( )
A．原电池中电流由负极流向正极21世纪教育网
B．原电池中电子流出的一极是正极，发生氧化反应
C．原电池的两极发生的反应均为氧化还原反应
D．形成原电池后，原电池中的阳离子向正极移动
解析：选D。原电池中电流由正极流向负极，电子流出的一极是负极，负极发生氧化反应，电解质溶液中的阴离子向负极移动；电子流进的一极是正极，正极发生还原反应，电解质溶液中的阳离子向正极移动。
2．实验中欲制得H2，最好的方法是( )
A．纯锌与稀硫酸 B．纯锌和浓硫酸
C．纯锌和稀盐酸 D．粗锌(含铜杂质)与稀硫酸
解析：选D。铜、锌、稀硫酸形成原电池。原电池反应可加快化学反应速率。
3．以下现象与电化学腐蚀无关的是( )
A．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿
B．生铁比软铁芯(几乎为纯铁)容易生锈
C．铁质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈
D．银质奖牌长期放置后在其奖牌的表面变暗
解析：选D。选项A中黄铜是铜锌合金，可以构成原电池，但铜不如锌活泼，被腐蚀的是锌而不是铜，所以不易产生铜绿；选项B中生铁是铁碳合金，可以构成原电池而使铁腐蚀生锈，软铁芯几乎是纯铁，不构成原电池；选项C中铁与铜接触构成原电池，铁比铜活泼，铁被腐蚀生成铁锈；选项D中银质奖牌是由较纯的银制作的，不构成原电池，久置后表面变暗是跟空气中的多种物质反应造成的。
4．生物感光化学电池，就是把生物质和有机物等化合物在光作用下变为液体或溶液，作为直接燃料转换为电能，如乙醇液体燃料电池(假设电解质为碱性)。下列有关叙述正确的是( )
A．该生物质燃料电池在黑暗中不可以发生，必须要有光
B．该生物质燃料电池的负极反应是：O2＋2H2O－4e－===4OH－
C．该生物质燃料电池的正极反应是：C2H5OH＋12e－＋3H2O===2CO2＋12H＋
D．该生物质燃料电池的总反应为：C2H5OH＋3O2===2CO2＋3H2O
解析：选A。生物感光化学电池，所以必须要有光，A正确；该生物质燃料电池的正极反应是O2＋2H2O＋4e－===4OH－，负极反应为C2H5OH－12e－＋16OH－===2CO＋11H2O，总反应为C2H5OH＋3O2＋4OH－===2CO＋5H2O，所以B、C、D错误。
5．茫茫黑夜中，航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、稳定。我国科技工作者研制出以铝合金、Pt?Fe合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中( )
①铝合金是正极 ②铝合金是负极 ③海水是电解液
④铝合金电极发生还原反应
A．②③ B．②④
C．①③ D．①④
解析：选A。电池电极分正、负极，其中活泼的一极为负极，即为铝合金，②对。电极在海水中，故海水为电解质溶液，③对。④铝合金为负极，则发生氧化反应，故④错。21世纪教育网
6．(2011年保定高一检测)将铁棒和锌棒用导线连接插入CuSO4溶液里，当电池中有0.2 mol电子通过时，负极质量的变化是( )
A．增加5.6 g B．减少0.1 g
C．减少6.5 g D．增加6.4 g
解析：选C。法一：依据电极反应式计算。
负极：Zn － 2e－===Zn2＋
65 g 2 mol
m(Zn) 0.2 mol
m(Zn)＝＝6.5 g。
二、不定项选择题
7．(2011年镇江高一检测)某原电池的总反应方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，能实现该反应的原电池为( )
A．正极为Cu，负极为Fe，电解质为FeCl3溶液
B．正极为Fe，负极为Zn，电解质为Fe2(SO4)3溶液
C．正极为C，负极为Fe，电解质为Fe(NO3)3溶液
D．正极为Ag，负极为Fe，电解质为CuSO4溶液
解析：选AC。根据反应方程式可知，该原电池的电解质溶液含Fe3＋，且Fe为负极，正极材料应是比铁不活泼的金属或非金属，A、C项均符合。
8．某原电池反应的离子方程式为：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，则下列说法正确的是( )
A．HNO3为电解质溶液
B．锌为原电池正极
C．铁极质量不变
D．铜为原电池正极
解析：选D。由电池反应的离子方程式知，电池的负极为铁，则正极应是比铁不活泼的金属(B项不正确)，在反应中负极不断被消耗(C项不正确)，由于反应中放出了氢气并生成了Fe2＋，故知电解质溶液不能是HNO3。由上分析可知正确选项为D。
9．(2011年无锡高一检测)钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为：2Fe＋2H2O＋O2===2Fe2＋＋4OH－。以下说法正确的是( )
A．负极发生的反应为：Fe－2e－===Fe2＋
B．正极发生的反应为：2H2O＋O2＋4e－===4OH－
C．原电池是将电能转变为化学能的装置[来源:21世纪教育网]
D．钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀
解析：选AB。原电池中的负极失去电子，被氧化，根据原电池反应为：2Fe＋2H2O＋O2===2Fe2＋＋4OH－可得A、B正确。
10．(2011年宿迁高一检测)X、Y两根金属棒插入Z溶液中构成下图的装置，实验中电流表指针发生偏转，同时X棒变粗，Y棒变细，则X、Y、Z可能是下列中的( )
编号 X Y Z
A Zn Cu 稀硫酸
B Cu Zn 稀硫酸
C Cu Ag 硫酸铜溶液21世纪教育网
D Ag Zn 硝酸银溶液
解析：选D。由题意可知该装置是原电池，X棒变粗，Y棒变细，说明X为正极，Y为负极，且电解质中要有金属离子能够在X极析出，还要使Y极溶解。
三、非选择题
11．铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。
(1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式：
________________________________________________________________________。21世纪教育网
(2)若将(1)中的反应设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。
正极反应______________，负极反应______________。
解析：根据氧化还原反应2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋设计原电池，负极发生氧化反应，Cu失电子，正极选择比Cu活泼性弱的金属或碳棒，电解质溶液为FeCl3溶液。
答案：(1)2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
(2)装置图：
Fe3＋＋e－===Fe2＋(或2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋)
Cu－2e－===Cu2＋
12．如图所示装置：
(1)若烧杯中溶液为稀硫酸，则观察到的现象为___________________________________[来源:21世纪教育网]
________________________________________________________________________。
两极反应式为：正极________________；负极________________。该装置将________能转化为________能。
(2)若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，则负极为________，总反应方程式为________________________________________________________________________。
解析：若烧杯中溶液为稀硫酸，镁为负极，铝为正极；若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，铝为负极，镁为正极。
答案：(1)镁逐渐溶解，铝极上有气泡冒出，电流表指针发生偏转 2H＋＋2e－===H2↑ Mg－2e－===Mg2＋ 化学 电
(2)Al 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
13．依据氧化还原反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s)===Cu2＋(aq)＋2Ag(s)设计的原电池如图所示。
请回答下列问题：
(1)电极X的材料是__________；电解质溶液Y是________；
(2)银电极为电池的________极，发生的电极反应为____________________________；X电极上发生的电极反应为_____________________________________________________；
(3)外电路中的电子是从______电极流向______电极。
解析：根据所给氧化还原反应方程式，结合原电池反应原理以及所给原电池装置，Cu应作负极，AgNO3溶液为电解质溶液，从而推知：
(1)电极X的材料为铜，电解质溶液Y是AgNO3溶液。
(2)银为原电池的正极，发生的电极反应为Ag＋＋e－===Ag。X电极上发生的电极反应为Cu－2e－===Cu2＋。
(3)外电路中的电子从X(Cu)电极流向银(Ag)电极。
答案：(1)铜 AgNO3溶液
(2)正 Ag＋＋e－===Ag Cu－2e－===Cu2＋21世纪教育网
(3)X(Cu) 银(Ag)
14.
按如图所示进行铁腐蚀的实验，一周后观察：
(1)若试管中液面上升，发生的是________腐蚀，电极反应为：
正极______________________________________________________________________；
负极______________________________________________________________________。
(2)若试管中液面下降，发生的是____________腐蚀，电极反应为：正极________________________________________________________________________；
负极______________________________________________________________________。
解析：由题意知：(1)若试管中液面上升，则说明试管内气体体积减小，肯定发生的是吸氧腐蚀而消耗了O2，因此正、负两极的电极反应为：
正极：2H2O＋O2＋4e－===4OH－；
负极：2Fe－4e－===2Fe2＋。
(2)若试管中液面下降，则说明试管内气体体积增大，应该有H2生成，则发生的是析氢腐蚀，因此正、负两极的电极反应为：
正极：2H＋＋2e－===H2↑；
负极：Fe－2e－===Fe2＋。
答案：(1)吸氧 2H2O＋O2＋4e－===4OH－
2Fe－4e－===2Fe2＋[来源:21世纪教育网]
(2)析氢 2H＋＋2e－===H2↑ Fe－2e－===Fe2＋1．镁是生产铝合金必需的添加材料。镁合金被公认为“21世纪绿色环保新型材料”，
可广泛运用于航空航天、汽车等10多个领域。现把镁条投入到盛有盐酸的敞口容器中，产生H2的速率如图所示。在下列因素中对产生H2速率没有影响的是( )
A．溶液的温度 B．镁条的表面积
C．Cl－的浓度 D．H＋的浓度
解析：选C。镁与盐酸反应的离子方程式为Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑，反应与Cl－无关，Cl－浓度不影响生成氢气的反应速率。
2．(2010年高考海南卷)对于化学反应3W(g)＋2X(g)===4Y(g)＋3Z(g)，下列反应速率关系中，正确的是( )
A．v(W)＝3v(Z) B．2v(X)＝3v(Z)
C．2v(X)＝v(Y) D．3v(W)＝2v(X)
解析：选C。由＝＝＝可知C正确。
3．某温度下将N2和H2充入一恒容的密闭容器中，发生反应：N2＋3H2??2NH3，某一时刻用下列各组内两种物质表示的该反应速率，其中正确的是( )
A．v(N2)＝0.01 mol·(L·s)－1，v(H2)＝0.02 mol·(L·s)－1
B．v(H2)＝0.02 mol·(L·s)－1，v(NH3)＝1.2 mol·(L·min)－1
C．v(N2)＝0.01 mol·(L·s)－1，v(NH3)＝1.2 mol·(L·min)－1
D．v(H2)＝0.06 mol·(L·s)－1，v(NH3)＝0.4 mol·(L·min)－1
解析：选C。用不同物质表示的化学反应速率之比，等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比。A项，v(N2)∶v(H2)＝1∶3，实际上0.01 mol·(L·s)－1∶0.02 mol·(L·s)－1＝1∶2；B项，v(H2)∶v(NH3)＝3∶2，实际上0.02 mol·(L·s)－1∶1.2 mol·(L·min)－1＝0.02 mol·(L·s)－1∶(1.2÷60) mol·(L·s)－1＝1∶1；C项，v(N2)∶v(NH3)＝1∶2，实际上是1∶2；D项，v(H2)∶v(NH3)＝3∶2，实际上0.06 mol·(L·s)－1∶0.4 mol·(L·min)－1＝0.06 mol·(L·s)－1∶(0.4÷60) mol·(L·s)－1＝9∶1。应注意化学反应速率的单位：mol·(L·s)－1和mol·(L·min)－1之间的转化。
4．某探究小组利用丙酮的溴代反应(CH3COCH3＋Br2CH3COCH2Br＋HBr)来研究反应物浓度与反应速率的关系。反应速率v(Br2)通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。在一定温度下，获得如下实验数据：
实验序号21世纪教育网21世纪教育网 初始浓度c/mol·L－121世纪教育网 溴颜色消失21世纪教育网21世纪教育网21世纪教育网所需时间t/s[来源:21世纪教育网]21世纪教育网
CH3COCH3 HCl Br2
① 0.80 0.20 0.0010 290
② 1.60 0.20 0.0010 145
③ 0.80 0.40 0.0010 145
④ 0.80 0.20 0.0020 580
分析实验数据所得出的结论不正确的是( )
A．增大c(CH3COCH3)，v(Br2)增大
B．实验②和③的v(Br2)相等
C．增大c(HCl)，v(Br2)增大
D．增大c(Br2)，v(Br2)增大
解析：选D。A项，由实验①和②对比可知增大c(CH3COCH3)，反应时间变少，v(Br2)增大。B项，实验②和③反应时间相同，起始Br2浓度相同，则v(Br2)相等。C项，比较①和③可知，增大c(HCl)时，反应时间缩短，v(Br2)增大。D项，比较实验①和④可知，增大c(Br2)时，v(Br2)减小，故选D。
5．(2011年无锡高一检测)影响化学反应速率的因素很多，某校化学小组用实验的方法进行探究。
实验药品：铜、铁、镁、0.5 mol·L－1H2SO4、2 mol·L－1H2SO4、18.4 mol·L－1H2SO4
甲同学研究的实验报告如下表：
实验步骤 现象 结论
①分别取等体积的2 mol·L－1的硫酸于三支试管中②________ 反应速率：镁>铁，铜不反应 金属的性质越活泼，反应速率越快
(1)甲同学表中实验步骤②为_________________________________________________；
(2)甲同学的实验目的是_____________________________________________________；
要得出正确的实验结论，还需要控制的实验条件是________________________________
________________________________________________________________________。
乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响，利用下图所示装置进行实验：
(3)乙同学在实验中应该测定的数据是__________________________________________
________________________________________________________________________；
(4)乙同学完成该实验应选用的实验药品是______________________________________
________________________________________________________________________；
该实验中不选用某浓度的硫酸，理由是__________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：甲同学是研究金属本身的性质与反应速率的关系，固体的表面积对反应速率也有影响，因此要取大小、形状相同的金属；乙同学是研究浓度对反应速率的影响，18.4 mol·L－1硫酸为浓硫酸，常温下Mg与浓硫酸反应生成SO2，Fe在浓硫酸中钝化，实验中不选浓硫酸。
答案：(1)分别投入大小、形状相同的铜、铁、镁
(2)研究金属本身的性质与反应速率的关系 温度相同
(3)一定时间内产生气体的体积(或产生一定体积的气体所需的时间)
(4)镁(或铁)和0.5 mol·L－1H2SO4、2 mol·L－1H2SO4 常温下，镁与18.4 mol·L－1H2SO4反应产生SO2,18.4 mol·L－1H2SO4使铁钝化，使对比实验的反应原理不同
一、单项选择题
1．(2011年镇江高一检测)反应E＋F===G在温度T1下进行，反应M＋N===K在温度T2下进行，已知：T1>T2，且E和F的浓度均大于M和N的浓度，则两者的反应速率( )
A．前者大 B．后者大
C．一样大 D．无法判断
解析：选D。因为这两个反应是不同的反应，而决定反应速率的主要因素是内因，故尽管前者的反应温度高、反应物浓度大，但反应速率不一定大于后者，如合成氨反应在高温高压有催化剂的条件下进行，其速率也不如低温下的酸碱中和反应快。故两者的反应速率无法判断。
2．常温下，分别将4块形状相同，质量均为7 g的铁片同时放入下列4种溶液中，产生气体速率最大的是( )
A．150 mL 2 mol·L－1盐酸
B．150 mL 2 mol·L－1硫酸
C．500 mL 3 mol·L－1盐酸
D．500 mL 18.4 mol·L－1硫酸
解析：选B。18.4 mol·L－1硫酸为浓硫酸，常温下，与铁发生钝化反应，不产生气体；2 mol·L－1硫酸溶液中c(H＋)＝4 mol·L－1，浓度最大，反应速率最快。
3．在一定条件下，反应在2 L密闭容器中进行，5 min内氨的质量增加了1.7 g，则反应速率为( )
A．v(H2)＝0.03 mol·(L·min)－1
B．v(N2)＝0.02 mol·(L·min)－1
C．v(NH3)＝0.17 g·(L·min)－1
D．v(NH3)＝0.01 mol·(L·min)－1
解析：选D。化学反应速率是以单位时间内反应物或生成物的物质的量浓度变化来表示的，所以C不正确；氨的质量增加了1.7 g，即其物质的量增加0.1 mol，所以氨的速率为：v(NH3)＝＝0.01 mol·(L·min)－1，根据v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)＝1∶3∶2，依据化学方程式进行计算得：v(N2)＝0.005 mol·(L·min)－1，v(H2)＝0.015 mol·(L·min)－1。
4．下列各组反应(表中物质均为反应物)，在反应刚开始时，放出H2的速率最大的是( )
金属(粉末状)/mol 酸的浓度及体积 反应温度
A Mg 0.1 6 mol·L－1硝酸10 mL 60 ℃
B Mg 0.1 3 mol·L－1盐酸10 mL 60 ℃
C Fe 0.1 3 mol·L－1盐酸 10 mL 60 ℃
D Mg 0.1 3 mol·L－1硫酸10 mL 60 ℃
解析：选D。影响反应速率的内因是反应物的性质，外因是条件，所以C项速率最小；A项中Mg与HNO3反应不会产生氢气；B、D两项中只比较c(H＋)即可，而盐酸为一元强酸，硫酸为二元强酸，因此相同浓度的盐酸与硫酸中，硫酸的c(H＋)大于盐酸。
5．在的反应中，表示该反应速率最快的是( )
A．vA＝0.5 mol·(L·s)－1
B．vB＝0.3 mol·(L·s)－1
C．vC＝0.6 mol·(L·s)－1
D．vD＝1 mol·(L·s)－1
解析：选B。当同一反应的反应速率用不同物质来表示时，各数值与反应方程式中各物质的化学计量数成正比，因此可以将速率数据都转化为用同一种物质来表示，且最好均转化为化学计量数为1的物质来表示，本题可均转化成vB。转化后，A选项vB＝0.25 mol·(L·s)－1，C选项vB＝0.2 mol·(L·s)－1，D选项vB＝0.25 mol·(L·s)－1，由此可得出B选项表示的反应速率最快。
6．(2011年苏州高一检测)一定条件下，浓度都是1 mol·L－1的两种气体X2和Y2，在密闭容器中反应，生成气体Z,4 s后，X2、Y2、Z的浓度分别是0.4 mol·L－1、0.8 mol·L－1、0.4 mol·L－1，若用X、Y表示Z的化学式，该反应的化学方程式为( )
A．X2＋2Y2===2XY2 B．2X2＋Y2===2X2Y
C．3X2＋Y2===2X3Y D．X2＋3Y2===2XY3
解析：选C。化学反应中各物质反应速率之比等于相应物质的化学计量数之比，求得X2、Y2、Z的化学计量数分别为3、1、2，再结合质量守恒定律，可得Z为X3Y。
二、单项选择题
7．(2011年莆田高一检测)反应4A(s)＋3B(g)===2C(g)＋D(g)，经2 min后，B的浓度减小了0.6 mol/L。对此反应的化学反应速率表示正确的是( )
A．用A表示的反应速率是0.4 mol/(L·min)
B．分别用B、C、D表示化学反应速率其比值是3∶2∶1
C．在2 min内的反应速率，用B表示是0.3 mol/(L·min)
D．在2 min内用B和C表示的反应速率的值都是逐渐减小的
解析：选BC。因A是固态物质，其物质的量变化对化学反应速率无影响，A不正确；v＝求的是平均反应速率，D不正确。
8．等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定在不同时间(t)产生氢气体积(V)的数据，根据数据绘制得到下图，则曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是( )
组别 c(HCl)/mol·L－1 温度/℃ 状态
1 2.0 25 块状
2 2.5 30 块状
3 2.5 50 块状
4 2.5 30 粉末状
A.4－3－2－1 B．1－2－3－4
C．3－4－2－1 D．1－2－4－3
解析：选AC。化学反应速率与温度、浓度和固体物质的表面积的大小有关，实验1的盐酸的浓度最小，反应的温度最低，所以化学反应速率最慢；由于实验3的反应温度比实验2的反应温度高，所以反应速率实验3大于实验2；实验4和实验3的比较，实质考查温度与物质的表面积变化哪个占主导作用，因为二者有较多变数，所以反应速率可能是4>3或4<3。
9．氯酸钾和亚硫酸氢钾能发生氧化还原反应：ClO＋3HSO===3SO＋Cl－＋3H＋，已知该反应的速率随溶液酸性的增强而加快。如图为用ClO在单位时间内的物质的量浓度的变化来表示该反应速率的速率—时间图象。下列说法不正确的是( )
A．反应开始时速率增大可能是c(H＋)增大引起的
B．纵坐标为v(H＋)的速率—时间曲线与图中曲线能完全重合
C．后期反应速率下降的主要原因是反应物浓度减小
D．图中阴影部分“面积”为t1～t2时间内的ClO的物质的量浓度的减小值
解析：选B。根据题中信息，可确定A和C正确；根据反应方程式：ClO＋3HSO===3SO＋Cl－＋3H＋，v(H＋)＝3v(ClO)，所以v(H＋)－t曲线与v(ClO)－t曲线不相同，在坐标图中两曲线不能完全重合，即B错；D正确。
10．把0.6 mol X气体和0.6 mol Y气体混合于2 L的容器中，使它们发生如下反应：3X(g)＋Y(g)===nZ(g)＋2W(g)，5 min末生成0.2 mol W，若测知以Z的浓度变化表示的平均反应速率为0.01 mol·(L·min)－1，则化学反应方程式中的n值为( )
A．4 B．3
C．2 D．1
解析：选D。先求出以W浓度变化表示的平均反应速率，再根据化学反应速率之比等于相应物质化学计量数之比，求出n值。v(W)＝＝0.02 mol·(L·min)－1。v(Z)∶v(W)＝n∶2＝0.01 mol·(L·min)－1∶0.02 mol·(L·min)－1＝1∶2，n＝1。
三、非选择题
11．对于反应：N2＋3H2??2NH3，当其他条件不变时，只改变一个反应条件，将生成NH3的反应速率的变化填入空格里(填“增大”、“减小”或“不变”)：
编号 改变的条件 生成NH3的速率
① 升高温度
② 降低温度
③ 增大N2的浓度
④ 使用催化剂
⑤ 压缩体积
解析：本题考查各种外因对化学反应速率的影响。
答案：①增大 ②减小 ③增大 ④增大 ⑤增大
12．在一个容积为2 L的密闭容器中，充入1 mol SO2和1 mol O2，一定条件下发生反应，2分钟后测得SO2的物质的量为0.6 mol，则用SO2和O2表示的化学反应速率分别是______________________、__________________，二者的关系是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：根据方程式，2分钟内SO2消耗0.4 mol，则O2消耗0.2 mol，
v(SO2)＝＝＝0.1 mol/(L·min)
v(O2)＝＝＝0.05 mol/(L·min)
＝＝2∶1，等于其化学计量数之比。
答案：0.1 mol/(L·min) 0.05 mol/(L·min)
SO2和O2的化学反应速率之比等于其化学计量数之比
13．(2011年苏州高一检测)用纯净的碳酸钙跟稀盐酸反应制取二氧化碳气体，请回答：
(1)实验过程如图所示，分析判断：________段化学反应速率最快。
(2)为了减缓上述反应的化学反应速率欲向溶液中加入下列物质，你认为可行的是________(填字母代号)。
A．蒸馏水 B．NaCl固体
C．NaCl溶液 D．浓盐酸
(3)除了上述方法外，你认为还可以采取哪些措施来减缓化学反应速率________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：化学反应速率是用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示，改变量越多，反应速率越快。由图象可知，EF段，单位时间内CO2的生成量最多，反应速率最快。减缓反应速率可采用降低反应物浓度、降低反应温度、减小固体表面积等措施。
答案：(1)EF (2)AC
(3)用块状大理石或石灰石代替纯净的碳酸钙或降低反应温度(合理即可)
14．把在空气中久置的铝片5.0 g投入盛有500 mL 0.5 mol·L－1硫酸溶液的烧杯中，该铝片与硫酸反应产生氢气的速率与反应时间的关系可用如图曲线来表示，回答下列问题：
(1)曲线由O →a段不产生氢气的原因是_________________________________________
________________________________________________________________________；
有关反应的化学方程式为__________________________________________________；
(2)曲线a→c段，产生氢气的速率增加较快的主要原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
(3)曲线由c以后，产生氢气的速率逐渐下降的主要原因是_________________________；
(4)该反应若使用催化剂，可使H2产量增多吗？______(填“会”或“不会”)。
解析：(1)在空气中久置的铝片表面有氧化铝薄膜，硫酸首先和氧化铝反应，所以O →a段不产生H2；
(2)a→c段，虽然硫酸的浓度减小但该反应是放热反应，反应进行中温度逐渐升高，化学反应速率逐渐加快；
(3)曲线c以后，硫酸的浓度减小的太多，成为影响化学反应速率的主要因素，故反应速率逐渐下降；
(4)催化剂只改变速率，不会改变产物的量。
答案：(1)硫酸首先和氧化铝反应，不产生H2
Al2O3＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2O
(2)反应放热，温度升高是影响反应速率的主要因素，使反应速率增大
(3)硫酸的浓度逐渐减小，该因素变为影响化学反应速率的主要因素，化学反应速率开始下降
(4)不会1．(2011年无锡高一检测)能用电解原理说明的问题是( )
①电解是把电能转变成化学能 ②电解是化学能转变成电能 ③电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化 ④不能自发进行的氧化还原反应，通过电解的原理可以实现 ⑤任何溶液被电解时，必须导致氧化还原反应的发生
A．①②③④ B．②③⑤
C．③④ D．①③④⑤
解析：选D。从能量角度看，电解是把电能转变成化学能的过程，故①对、②错。电解质溶液的导电过程，必将伴随着两个电极上氧化还原反应的发生，同时生成新的物质，故③⑤对。某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解的原理供给电能也可以实现，故④对。所以D选项符合题意。
2．(2011年高考课标全国卷)铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：
Fe＋Ni2O3＋3H2O===Fe(OH)2＋2Ni(OH)2
下列有关该电池的说法不正确的是( )
A．电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为Fe
B．电池放电时，负极反应为Fe＋2OH－－2e－===Fe(OH)2
C．电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低
D．电池充电时，阳极反应为2Ni(OH)2＋2OH－－2e－===Ni2O3＋3H2O
解析：选C。由铁镍蓄电池放电时的产物全部是碱可知，电解液为碱性溶液，放电时负极发生氧化反应，正极发生还原反应，故Fe为负极，Ni2O3为正极，A正确。放电时，Fe失电子被氧化，负极反应为Fe＋2OH－－2e－===Fe(OH)2，B正确。充电时，阴极发生还原反应，电极反应为Fe(OH)2＋2e－===Fe＋2OH－，pH增大，C错误。充电时，阳极发生氧化反应，电极反应为2Ni(OH)2＋2OH－－2e－===Ni2O3＋3H2O，D正确。
3．如图所示，下列叙述正确的是( )21世纪教育网
A．Y为阴极，发生还原反应
B．X为正极，发生氧化反应
C．Y与滤纸接触处有氧气生成
D．X与滤纸接触处变红
解析：选A。该题考查电化学的知识。图中左边为原电池，Zn比Cu活泼，Zn作负极，Cu作正极。右边为电解池，则X为电解池的阳极，氢氧根离子在该极失去电子生成氧气，发生氧化反应；Y为电解池的阴极，氢离子在该极得到电子生成氢气，发生还原反应；因而A对，B、C错。由于水中氢离子在Y极得到电子而余下氢氧根离子，Y处溶液变红，D也错。
4．(2011年金华高一检测)下列叙述正确的是( )
A．在原电池的负极和电解池的阴极上都发生失电子的氧化反应
B．电解稀硫酸溶液可能发生的反应是Cu＋H2SO4CuSO4＋H2↑
C．给蓄电池充电时，将蓄电池的负极与电源的正极相连
D．在铜的电解精炼过程中，电解质CuSO4溶液中Cu2＋浓度始终不变
解析：选B。原电池的负极和电解池的阳极发生氧化反应，A选项错误；蓄电池的正极接电源正极，C选项错误；在铜的电解精炼过程中，阳极先是粗铜中比铜活泼的金属杂质放电，如铁、锌等，反应为Fe－2e－===Fe2＋、Zn－2e－===Zn2＋，然后是Cu－2e－===Cu2＋，而阴极一直是溶液中的Cu2＋放电，反应为Cu2＋＋2e－===Cu，依据电荷守恒可知，溶液中的Cu2＋浓度减小，D选项错误。21世纪教育网
5．如图为持续电解含一定CaCl2水溶液的装置(以铂为电极)，A为电流表。电解一段时间t1后，将CO2连续通入电解液中。
(1)电解时，F极发生__________反应，电极反应式为__________________________，E极发生________反应，电极反应式为____________________________，电解总反应的离子方程式为________________________。
(2)电解池中产生的现象：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________。
解析：F极与电源正极相连接，是电解池中的阳极，Cl－在此发生氧化反应生成Cl2；E极是电解池的阴极，H＋在此发生还原反应生成H2，随着H＋的不断反应，E极附近H＋浓度小于OH－浓度，溶液呈碱性，使酚酞变红色；电解的总化学方程式为CaCl2＋2H2OCa(OH)2＋Cl2↑＋H2↑；电解一段时间后，通CO2发生的反应有CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O、CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2。
答案：(1)氧化 2Cl－－2e－===Cl2↑ 还原 2H＋＋2e－===H2↑ 2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑
(2)①通电后E极处溶液呈红色
②通电时，E极、F极均有气体生成
③通CO2时，溶液中先出现白色沉淀，继续通CO2沉淀又消失
一、单项选择题
1．用惰性电极实现电解，下列说法正确的是( )
A．电解氢氧化钠稀溶液，溶液浓度增大，pH变小
B．电解氯化钠溶液，溶液浓度减小，pH不变
C．电解硝酸银溶液，要消耗OH－，溶液pH变小
D．电解稀硫酸，实质是电解水，溶液pH不变
解析：选C。电解氢氧化钠相当于电解水，溶液浓度增大，pH增大；电解氯化钠生成氢氧化钠，pH变大；电解稀硫酸，相当于电解水，pH变小。
2．(2011年高考大纲全国卷)用石墨作电极电解CuSO4溶液。通电一段时间后，欲使电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的( )
A．CuSO4 B．H2O
C．CuO D．CuSO4·5H2O
解析：选C。石墨为惰性电极，电解CuSO4溶液时，阳极发生反应：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，阴极发生反应：2Cu2＋＋4e－===2Cu，欲使电解液恢复到起始状态，可向溶液中加入适量的CuO。
3．下列描述中，不符合生产实际的是( )
A．电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极
B．电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极21世纪教育网
C．电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极
D．在镀件上电镀锌，用锌作阳极
解析：选A。电解熔融的氧化铝制取金属铝，用石墨作阳极，若用铁作阳极，铁会失电子参与反应。
4．(2011年无锡高一检测)如图为电解饱和食盐水的简易装置，下列有关说法正确的是( )
A．电解一段时间后，往蛋壳中的溶液中滴加几滴酚酞试液，呈红色
B．蛋壳表面缠绕铁丝发生氧化反应21世纪教育网
C．铁丝表面生成的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
D．蛋壳可阻止生成的氯气与氢气、氢氧化钠溶液接触
解析：选D。该装置为电解池，碳棒作阳极，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，铁丝作阴极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，蛋壳内产生的Cl2不能使蛋壳中所滴加的酚酞试液的溶液变色，蛋壳可阻止Cl2与蛋壳外铁丝表面产生的H2及溶液中产生的NaOH溶液接触发生反应。
5．(2011年徐州高一检测)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，下列实验现象中正确的是( )
A．逸出气体的体积，a电极的小于b电极的
B．一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体
C．a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色
D．a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色
解析：选D。在b电极上：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，在a电极上：4H＋＋4e－===2H2↑，所以产生的气体体积a电极的大于b电极的；两种气体均为无色无味的气体；由于a电极上H＋放电，所以a电极附近的c(OH－)＞c(H＋)，滴加石蕊溶液，a电极附近呈蓝色，同理，b电极附近呈红色。21世纪教育网
6．某学生想制作一种
家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是( )
A．a为正极，b为负极；NaClO和NaCl
B．a为负极，b为正极；NaClO和NaCl
C．a为阳极，b为阴极；HClO和NaCl
D．a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl
解析：选B。用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液发生的反应是2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，伴随电解过程所发生的副反应是2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O，则可推知使Cl2被完全吸收制得的有较强杀菌能力的消毒液的主要成分是NaClO和NaCl，起消毒作用的是NaClO。电解过程阴极产生氢气，结合图示，消毒液发生器的液体上部空间充满的是氢气，从中推知电源a是负极，b为正极。所以B选项符合题意。
二、不定项选择题
7．(2011年镇江高一检测)下列说法正确的是( )
A．电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为：2Cl－－2e－===Cl2↑
B．电解水时为增强导电性可以加入少量的CuCl2固体
C．电解精炼粗铜时，金、银等活泼性较弱的金属在阳极沉积成阳极泥
D．钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式：Fe－2e－===Fe2＋
解析：选AC。CuCl2在水中能被电解，故电解水时不能通过加入CuCl2增强溶液的导电性，但可通过加入活泼金属的含氧酸盐、强碱、含氧酸来增强水的导电性；钢铁发生电化学腐蚀时，负极反应为：Fe－2e－===Fe2＋。
8．用图甲所示装置进行实验，若图乙中横坐标x表示流入电极的电子的物质的量。下列叙述不正确的是( )
A．E表示反应生成Cu的物质的量
B．E表示反应消耗H2O的物质的量
C．F表示反应生成H2SO4的物质的量
D．F表示反应生成O2的物质的量
解析：选C。此题的考查点为电解池反应，在该电解池中，阴极：Cu2＋＋2e－===Cu，阳极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，总反应：2CuSO4＋2H2O2Cu＋2H2SO4＋O2↑，从乙中所给的图象看每转移4 mol e－，E为0→2，F从0→1，显然A、B、D正确，C中要表示生成H2SO4的物质的量也应为E。21世纪教育网
9．某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后平铺在一块铂片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写字，会出现红色字迹。据此，下列叙述正确的是( )
A．铅笔端作阳极，发生还原反应
B．铂片端作阴极，发生氧化反应
C．铅笔端有少量的氯气产生
D．a点是负极，b点是正极21世纪教育网
解析：选D。本题考查的是电解饱和食盐水实验，电解实验中阳极发生氧化反应，生成氯气，阴极发生还原反应生成氢气，由电极反应式可知，在阴极生成氢氧化钠，出现红色字迹，所以铅笔作阴极，a为电源负极。故选D。
10．下列关于铜电极的叙述正确的是( )
A．铜锌原电池中铜是正极
B．用电解法精炼粗铜时粗铜作阴极
C．在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极
D．电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极
解析：选AC。A叙述的是原电池，铜不如锌活泼，铜应为正极；B、C、D叙述的是电解池。电解池的阳极发生失去电子的氧化反应，阴极发生得电子的还原反应。所以，精炼铜时，粗铜应放在阳极，镀铜时铜也应放在阳极以提供Cu2＋。而电解稀硫酸时，如把铜放在阳极，铜就会首先放电，阳极就不能产生氧气。故答案选A、C。
三、非选择题
11．从NO、SO、H＋、Cu2＋、Ba2＋、Ag＋、Cl－等离子中选出适当的离子组成电解质，采用惰性电极对其溶液进行电解。
(1)两极分别放出H2和O2时，电解质的化学式可能是
________________________________________________________________________。
(2)若阴极析出金属，阳极放出O2时，电解质的化学式可能是________________________________________________________________________。
(3)两极分别放出气体，且体积比为1∶1，电解质的化学式可能是________________________________________________________________________。
解析：题中提供的电解质离子是七种，其实还包括OH－，即八种。这些离子放电的顺序是：
阳极：Cl－>OH－>(NO、SO)；
阴极：Ag＋>Cu2＋>H＋>Ba2＋。
(1)两极分别放出H2和O2，即H＋和OH－放电，实质是电解H2O，水中的溶质是起导电作用而又不改变H＋和OH－放电的顺序，它可以是HNO3、H2SO4、Ba(NO3)2中的任意一种，但不能是BaSO4。
(2)阴极析出金属，即Ag＋或Cu2＋放电；阳极放出O2，即OH－放电。水中的溶质可以是AgNO3、Cu(NO3)2、CuSO4中的任意一种。
(3)两极都生成气体，且气体体积比为1∶1，则放电的离子应是Cl－和H＋。水中的溶质可以是HCl、BaCl2中的任意一种。
答案：(1)HNO3、H2SO4、Ba(NO3)2
(2)AgNO3、Cu(NO3)2、CuSO4
(3)HCl、BaCl2
12．如图所示表示的是电解饱和食盐水的装置，阴极材料是铁棒，阳极材料是碳棒，饱和食盐水中含有少量酚酞。
(1)接通电源后，饱和食盐水中的阳离子的移动方向是________(填“阴极”或“阳极”)。
(2)电极上生成了气体A和B，生成气体A的电极反应式是________________________________________________________________________。
(3)随着气体的生成，饱和食盐水中产生了两种不同的颜色：一种是________色，其产生的位置是________(填“阴极区”或“阳极区”)；另一种是________色，其产生的位置是________(填“阴极区”或“阳极区”)。
(4)电解一段时间后取出电极，将U形管内的液体搅拌混匀，又发生了化学反应，该反应的化学方程式是___________________________________________________________
________________________________________________________________________；
该溶液可用作消毒剂，原因是_________________________________________________。
解析：在阴极区，随着H＋的不断放电，H2O的电离也不断产生OH－的浓度逐渐增大，溶液的碱性逐渐增强，使含酚酞的饱和食盐水呈红色。在阳极区，Cl－放电生成Cl2，一部分Cl2溶于水形成氯水，使溶液呈浅黄绿色。
答案：(1)阴极
(2)2H＋＋2e－===H2↑(或2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－)
(3)浅黄绿 阳极区 红 阴极区
(4)Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O NaClO有强氧化性
13．如图所示，通电5 min后，第③极增重2.16 g，同时在A池中收集到标准状况下的气体224 mL，设A池中原混合液的体积为200 mL。
[来源:21世纪教育网]21世纪教育网
试求：
(1)请写出①②的电极反应式__________________________________________________
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________；
(2)通电前A池中原混合溶液Cu2＋的浓度为______________________________________。
解析：在A池中发生的反应为：阳极(②极)：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ 阴极(①极)：2Cu2＋＋4e－===2Cu，若Cu2＋完全放电后还有：4H＋＋4e－===2H2↑。转移电子的物质的量为：2.16 g÷108 g·mol－1＝0.02 mol，由电极反应可知，每转移4 mol电子，放出1 mol O2，所以②极上析出O2的体积为×22.4 L·mol－1＝0.112 L＜0.224 L，说明A池收集到的气体中还有H2。①极上放出H2为0.224 L－0.112 L＝0.112 L，即0.005 mol。①极上析出Cu和放出H2共获得0.02 mol电子。21世纪教育网
Cu2＋的物质的量为(0.02－0.005×2)mol/2＝0.005 mol
c(Cu2＋)＝0.005 mol/0.2 L＝0.025 mol·L－1。
答案：(1)①Cu2＋＋2e－===Cu,2H＋＋2e－===H2↑
②4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
(2)0.025 mol·L－1
14．下图是部分元素的单质及其化合物的转化关系图(有关反应条件及部分反应物或生成物已略去)。已知：A是海水中的重要资源；C、D、F是单质，其中C、D在常温、常压下是气体；反应②是化工生产中的重要反应，生成物E具有消毒、漂白、杀菌作用。J、K均为不溶于水的物质，其中J为红褐色。
请按要求填空：
(1)反应①的离子方程式为(请注明反应条件)________________ ____________________。
(2)B的电子式为________；E的化学式为________。
(3)③的化学方程式__________________________________________________________。
(4)目前各类燃料电池中能量转化效率最高的是“陶瓷电池”，D与氧气构成的燃料电池，通过氧离子在固体氧化物电解质中穿过而导电。写出“陶瓷电池”电极反应式：
负极：_____________________________________________________________________；
正极：_____________________________________________________________________。
解析：由“A是海水中的重要资源”可推知A为NaCl，从而推知B：NaOH；C：Cl2；D：H2；E：NaClO；J红褐色沉淀，为Fe(OH)3；F：Fe；G：HCl；I：FeCl3；H：FeCl2。
答案：(1)2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑
(2)Na＋[??H]－ NaClO
(3)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
(4)2H2－4e－＋2O2－===2H2O O2＋4e－===2O2－1．(2011年厦门高一检测)CO和H2在一定条件下可以合成乙醇：下列叙述中能说明上述反应在一定条件下已达到最大限度的是( )
A．CO全部转化为乙醇
B．正反应和逆反应的化学反应速率均为零
C．CO和H2以1∶2的物质的量之比反应生成乙醇
D．反应体系中乙醇的物质的量浓度不再变化
解析：选D。可逆反应的最大限度即化学平衡，对于可逆反应，反应不能进行到底，所以A不正确；化学平衡为动态平衡，正逆反应速率相等且不为零，B项不正确；C项不能说明正逆反应速率相等，不正确。正确答案为D。
解析：选A。升温，无论是正反应，还是逆反应，速率均加快，A项错误；对于反应前后气体物质的量变化的反应，总压不变可说明反应达平衡状态，B项正确；达平衡后，各组分的速率保持不变，C项正确；由于CO和CO2的计量数相等，故当两者同时消耗的量相等时，实质反映了同一物质v(正)＝v(逆)，说明了反应达到平衡，D项正确。
3．(2011年莆田高一检测)某温度下，在一固定容积的容器中进行如下反应：下列情况一定能说明反应已达到限度的是( )
A．压强不再随时间而改变时
B．气体的总质量不再改变时
C．混合气体中各组成成分的含量不再改变时
D．单位时间内每消耗1 mol I2，同时有2 mol HI生成时
解析：选C。A中容器内的总压强始终不随时间变化，A不正确；B中气体的总质量始终不改变，B不正确；D中消耗I2和生成HI均为正反应速率，D不正确。[来源:21世纪教育网]
4．一定条件下，可逆反应，在四种状态下处于平衡状态的是( )
正反应速率 逆反应速率
A v(A)＝2 mol·(L·min)－1 v(B)＝2 mol·(L·min)－1
B v(A)＝2 mol·(L·min)－1 v(C)＝2 mol·(L·min)－1
C v(A)＝1 mol·(L·min)－1 v(B)＝2 mol·(L·min)－1
D v(A)＝1 mol·(L·min)－1 v(C)＝1.5 mol·(L·min)－1
解析：选D。正反应速率和逆反应速率之比等于相应物质的化学计量数之比，反应达化学平衡。
5．在密闭容器中进行下列反应该反应为吸热反应，达到平衡后，改变下列条件，则指定物质的浓度及平衡如何变化。
(1)增加C的用量，平衡__________，c(CO)________。
(2)减小密闭容器的体积，保持温度不变，则平衡____________，c(CO2)________。
(3)通入N2，保持密闭容器的体积和温度不变，则平衡____________，c(CO2)________。
(4)保持密闭容器的体积不变，升高温度，则平衡____________，c(CO2)________。
答案：(1)不移动 不变
(2)向逆反应方向移动 增大
(3)不移动 不变
(4)向正反应方向移动 减小
一、单项选择题
A．反应容器中压强不随时间变化而变化
B．反应容器中P、Q、R、S四者共存
C．P和R的生成速率相等
D．反应容器中总的物质的量保持不变
解析：选A。这是一个反应前后气体体积发生变化的反应，所以反应容器中压强不随时间变化而变化时，反应达到化学平衡。
2．(2010年高考大纲全国卷)在容积可变的密闭容器中，2 mol N2和8 mol H2在一定条件下发生反应，达到平衡时，H2的转化率为25%，则平衡时氮气的体积分数接近于( )
A．5% B．10%
C．15% D．20%[来源:21世纪教育网]
解析：选C。达到平衡时，H2转化的物质的量为8 mol×25%＝2 mol。在一定条件下，N2与H2发 生反应：
起始物质的量/mol 2 8 0
转化物质的量/mol 2
平衡物质的量/mol 6
同温同压下，气体的体积比等于其物质的量之比，故平衡时氮气的体积分数为×100%≈15%。
A．不变 B．增大
C．减小 D．无法判断
解析：选C。可以假设原来在容积为1 L的容器中通入了1 mol NO2，达平衡后NO2%＝a，然后又通入1 mol NO2，具体过程假设如下。
起始量/mol 6 5 0 0
转化量/mol 3 1 2 2
平衡量/mol 3 4 2 2
所以，B的转化率为：×100%＝20%
平衡时A的浓度为：＝0.75 mol·L－1
＝＝＝1∶1。
5．硫酸是一种重要的化工产品，硫酸的消耗量常被视为一个国家工业发展水平的一种标志。目前的重要生产方法是“接触法”，有关接触氧化反应的说法不正确的是( )
A．该反应为可逆反应，故在一定条件下二氧化硫和氧气不可能全部转化为三氧化硫
B．达到平衡后，反应就停止了，故此时正、逆反应速率相等且均为零
C．一定条件下，向某密闭容器中加入2 mol SO2和1 mol O2，则从反应开始到达到平衡的过程中，正反应速率不断减小，逆反应速率不断增大，某一时刻，正、逆反应速率相等
D．在利用上述反应生产三氧化硫时，要同时考虑反应所能达到的限度和化学反应速率两方面的问题
解析：选B。对于可逆反应来说，在一定条件下反应物不可能全部转化为产物，反应只能进行到一定程度。从反应开始到达到平衡的过程中，正反应速率不断减小，逆反应速率不断增大，最终正、逆反应速率相等，即达到平衡，此时反应物和生成物的浓度都不再随时间的变化而变化，但反应并没有停止，正、逆反应都依然进行着。
6．(2011年金华高一检测)在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量随时间变化的曲线如图所示，下列表述中正确的是( )
A．反应的化学方程式为
B．t2时，正、逆反应速率相等，达到平衡
C．t3时，正反应速率大于逆反应速率21世纪教育网
D．t1时，N的浓度是M浓度的2倍
解析：选D。从图象可知，t1时N的物质的量是6 mol，M的物质的量是3 mol，故“N的浓度是M浓度的2倍”是正确的；t1时M的物质的量增加了1 mol，N的物质的量减少了2 mol，可得出反应的化学方程式为t2时，M、N的物质的量相等，但反应速率不相等，反应尚未达到平衡，此后M、N的物质的量还在变化；t3时，M、N的物质的量保持不变，说明反应已达到平衡状态，则正反应速率等于逆反应速率。
二、不定项选择题
7．某体积可变的密闭容器，盛有适量的A和B的混合气体，在一定条件下发生反应：若维持温度和压强不变，当达到平衡时容器的体积为V L，其中C气体的体积占10%。下列推断正确的是( )
①原混合气体的体积为1.2V L21世纪教育网
②原混合气体的体积为1.1V L
③反应达到平衡时气体A消耗掉0.05V L
④反应达到平衡时气体B消耗掉0.05V L
A．②③ B．②④
C．①③ D．①④
解析：选A。设起始A和B的体积分别为aL、bL。
起始的体积/L a b 0
转化的体积/L 0.05V 0.15V 0.1V
平衡时体积/L a－0.05V b－0.125V 0.1V
a－0.05V＋b－0.15V＋0.1V＝V
a＋b＝1.1V。
8．一定温度下的定容密闭容器中，当下列物理量不再改变时，表明反应：已达平衡的是( )[21世纪教育网
A．混合气体的压强 B．混合气体的密度
C．B的物质的量浓度 D．气体的总物质的量
解析：选BC。由于A是固体，反应前后气体体积不发生变化，所以气体的总物质的量始终不随时间变化，A、D不正确。
A．1个N≡N键断裂的同时，有3个H—H键形成21世纪教育网
B．1个N≡N键断裂的同时，有3个H—H键断裂
C．1个N≡N键断裂的同时，有6个N—H键断裂
D．1个N≡N键断裂的同时，有6个N—H键形成
解析：选AC。N≡N键断裂和H—H键断裂均为正反应速率，B不正确；N≡N键断裂和N—H键形成均为正反应速率，D不正确。
解析：选AD。反应正向进行后，气体的密度增大，即反应的正向是气体体积变小的方向，可得1＋a>b。列三种量，
X(g) ＋ aY(g)?? bZ(g)
起始 1 a
转化 0.5 0.5a 0.5b
平衡 0.5 0.5a 0.5b[来源:21世纪教育网]
据题意
＝，即＝[来源:21世纪教育网]
可得2b＝1＋a。
三、非选择题
11．以化学平衡移动原理为依据，解释以下事实。
(1)在氨水中加入氢氧化钠溶液，有氨气逸出____________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)合成氨工业中将氨气液化，可以提高氨的产量_________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)用热水溶解碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)，可提高去污能力______________________________________________________________________________。
(4)打开冰冻啤酒倒入玻璃杯，杯中立即泛起大量泡沫
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：根据化学平衡移动原理，讨论外界条件对化学平衡的影响，确定平衡移动的方向，这是解题的依据。
答案：(1)氨水中存在两个平衡，溶解平衡和电离平衡：
当加入NaOH溶液，平衡体系中OH－的浓度增大，使上述平衡向逆反应方向移动，故氨气逸出
(2)合成氨的反应：氨气在混合气体中有一定含量，若将氨气液化，使氨气不断离开平衡体系，致使合成氨的反应向正反应方向移动，故可提高氨的产量
12．已知可逆反应：请回答下列问题：
在某温度下，反应物的起始浓度分别为：c(M)＝1 mol·L－1，c(N)＝2.4 mol·L－1，达到平衡后，M的转化率为60%，此时N的转化率为________，c(P)为__________。
解析：M转化的物质的量浓度为0.6 mol·L－1，则N反应的物质的量浓度也是0.6 mol·L－1，所以N的转化率为：×100%＝25%。c(P)＝2.4 mol·L－1×25%＝0.6 mol·L－1
答案：25% 0.6 mol·L－1
13．(2011年扬州中学高一学科竞赛)在2 L容器中有3种物质进行反应，X、Y、Z的物质的量随时间的变化曲线如图所示，反应在t时刻达到平衡
(1)该反应的化学方程式是_______________________________________________。21世纪教育网
(2)反应起始至t时刻，Y的平均反应速率是________。
(3)关于该反应的说法正确的是________。
A．到达t时刻该反应已停止
B．在t时刻之前X的消耗速率大于它的生成速率
C．在t时刻正反应速率等于逆反应速率
D．在t时刻达到平衡是因为此时反应物总物质的量与生成物总物质的量相等
解析：(1)由图象知，从0～t时刻，n(X)减小，n(Y)增大，n(Z)增大，可以确定X为反应物，Y、Z为生成物，Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)＝0.8∶1.2∶0.4＝2∶3∶1，故该反应的化学方程式为：2X??3Y＋Z。
(2)v(Y)＝＝＝＝ mol·(L·min)－1。
(3)化学平衡是一种动态平衡，故A错；在t时刻之前，可逆反应尚未达到化学平衡，此时v正(X)>v逆(X)，故B对；在t时刻，可逆反应已达化学平衡，此时正、逆反应速率相等，故C对；在t时刻达到化学平衡是因为此时反应混合物中各组分的浓度不再变化，故D错。
答案： (2) mol·(L·min)－1 (3)BC
14．将化合物A的蒸气2 mol充入0.5 L容器中加热，发生分解反应反应到3 min时，容器中A的浓度为1.6 mol/L，并测得这段时间内，用C的浓度变化表示的平均反应速率v(C)＝1.2 mol/(L·min)。
(1)求化学方程式中的计量数n的值；
(2)以B的浓度变化表示该反应的平均速率。
解析：(1)
反应开始时的浓度 0 0 21世纪教育网
3 min末时的浓度 1.6 mol/L
则v(A)＝
＝0.8 mol/(L·min)。
根据“同一反应中各物质的反应速率之比等于反应方程式中各物质的化学计量数之比”有：
v(A)∶v(C)＝2∶n
0．8 mol/(L·min)∶1.2 mol/(L·min)＝2∶n
n＝3。
(2)由v(A)∶v(B)＝2∶1，则v(B)＝×v(A)＝×0.8 mol/(L·min)＝0.4 mol/(L·min)。
答案：(1)3 (2)0.4 mol/(L·min)
