第2章化学反应与能量质量检测
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| 名称 | 第2章化学反应与能量质量检测 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 110.8KB | ||
| 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 | 2012-04-20 20:22:11 | ||
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文档简介
第2章 化学反应与能量质量检测
一、单项选择题(本题包括11小题，每小题3分，共33分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求)
1．化学反应中通常伴随着能量变化，下列说法中错误的是
A．煤燃烧时将化学能全部转化为热能 B．原电池将化学能转化为电能
C．二次电池充电时将电能转化为化学能 D．镁条燃烧时将部分化学能转化为光能
解析：选A。煤燃烧时，化学能转化为热能和光能。
2．下列四个数据都表示合成氨的反应速率，N2＋3H22NH3，其中代表同一反应速率的是
①v(N2)＝0.03 mol·L－1·min－1 ②v(NH3)＝0.09 mol·L－1·min－1
③v(H2)＝0.045 mol·L－1·min－1 ④v(H2)＝0.135 mol·L－1·min－1
A．①② B．①③ C．③④ D．②④
解析：选D。根据同一个化学反应中，各物质的反应速率之比等于它们在化学方程式中的化学计量数之比，v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)＝1∶3∶2，故D项正确。
3．氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中，破坏1 mol氢气中的化学键消耗的能量为Q1 kJ，破坏1 mol氯气中的化学键消耗的能量为Q2 kJ，形成1 mol氯化氢中的化学键释放的能量为Q3 kJ。下列关系式中，正确的是
A．Q1＋Q2＞Q3 B．Q1＋Q2＞2Q3 C．Q1＋Q2＜Q3 D．Q1＋Q2＜2Q3
解析：选D。化学键的断裂要吸收能量，而化学键的形成要放出能量，该反应为放热反应，所以吸收的能量要比放出的能量少，故有Q1＋Q2＜2Q3。
4．随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其主要原因是
A．利用电池外壳的金属材料
B．防止电池中汞、镉、铅等重金属离子对水和土壤的污染
C．不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品
D．回收其中的石墨电极
解析：选B。废旧电池集中处理，原因很多，但主要是防止电池中汞、镉、铅等重金属离子对水和土壤的污染。
5．有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下：
由此可判断这四种金属活动性顺序是
A．a＞b＞c＞d B．b＞c＞d＞a C．d＞a＞b＞c D．a＞b＞d＞c
解析：选C。装置一是原电池，a极质量减小，说明a极金属失电子形成离子，故a极金属比b极金属活泼；装置二没有形成原电池，可知b比c活泼，且c位于金属活动性顺序表中氢的后面；装置三和四均形成原电池，易知d比c活泼，d比a活泼。因此四种金属活动性顺序为d＞a＞b＞c，选C项。
6．反应4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)，在2 L的密闭容器中进行，1 min后，NH3减少了0.12 mol，则该反应的化学反应速率表示正确的是
A．NH3：0.002 mol·L－1·s－1 B．H2O：0.002 mol·L－1·s－1
C．NO：0.0015 mol·L－1·s－1 D．O2：0.00125 mol·L－1·s－1
解析：选D。依据题给NH3的变化量，首先求出用NH3表示的化学反应速率：v(NH3)＝＝0.001 mol·L－1·s－1；然后依据“同一反应中反应速率之比等于化学方程式中各相应物质的化学计量数之比”，可知：v(O2)＝0.00125 mol·L－1·s－1，v(NO)＝0.001 mol·L－1·s－1，v(H2O)＝0.0015 mol·L－1·s－1，故选D。
7．用一定体积、一定浓度的盐酸跟过量的锌反应制取一定体积的氢气，为了提高化学反应速率而又不影响生成氢气的体积，下列措施中合理的是
A．加少量稀硫酸 B．加热 C．加蒸馏水 D．加少量蓝矾
解析：选D。在Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑中HCl的量一定，Zn过量。题中的规定是既要提高反应速率又不影响生成H2的体积。A是增加H＋，多生成了H2；B使HCl挥发而导致物质浪费而减小生成氢气的体积并污染环境；C是降低了H＋的浓度，降低了化学反应速率；D是通过Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋生成Cu，Zn Cu在稀盐酸中构成以Zn为负极的原电池，加快了生成H2的化学反应速率。
8．一种新型燃料电池，用两根金属作电极插入KOH溶液中，然后向两极分别通入甲烷和氧气，其电极反应为X极：CH4＋10OH－－8e－===CO2＋7H2O；Y极：4H2O＋2O2＋8e－===8OH－。下列关于此燃料电池的说法中，错误的是
A．X为负极，Y为正极
B．工作一段时间后，KOH的物质的量减少
C．在标准状况下，通入 5.6 L O2完全反应后，有1 mol电子发生转移
D．该电池工作时，X极附近溶液的碱性增强
解析：选D。原电池中负极发生氧化反应，正极发生还原反应，可判定A项正确；该电池的总反应式为：CH4＋2O2＋2OH－===CO＋3H2O，可知工作时OH－的量减少，则B项正确；反应的n(O2)为0.25 mol，根据Y极的电极反应可求出有1 mol 电子发生转移；原电池负极消耗OH－，碱性减弱，D项不正确。
9．有可逆反应：mA＋nB===xC(A、B、C均为气体)，已知v(A)＝a mol·L－1·min－1，v(B)＝b mol·L－1·min－1，v(C)＝c mol·L－1·min－1，则x的值为
A． B． C． D．
解析：选D。本题考查的实质是：化学反应速率之比等于化学计量数之比，即v(A)∶v(B)∶v(C)＝m∶n∶x。
10．人造地球卫星使用的一种高能电池——银锌蓄电池，其电池的电极反应式为Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O，Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－。据此判断Ag2O是
A．负极，被氧化 B．正极，被还原
C．负极，被还原 D．正极，被氧化
解析：选B。负极失电子被氧化，正极得电子被还原。
11．甲：在试管中加入1 g粉末状大理石，加入4 mol/L盐酸20 mL(过量)；
乙：在试管中加入2 g颗粒状大理石，加入4 mol/L盐酸20 mL(过量)；
下列CO2生成体积(折算成标准状况)V(CO2)同反应时间t的关系曲线图合理的是
解析：选D。盐酸的浓度相等且均过量，所以反应速率的大小及产生CO2多少取决于大理石，甲中CaCO3为粉末且质量小，故甲中反应快且产生CO2少，D项符合。
二、双项选择题(本题包括4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求)
12．将锌片和铜片用导线连接后放入稀硫酸中发生原电池反应，下列叙述正确的是
A．负极附近的SO浓度逐渐增大 B．正极有O2逸出
C．电子通过导线由铜片流向锌片 D．铜片上有H2逸出
解析：选AD。明确原电池中电子的流向(由负极→正极)和阴、阳离子运动方向(在溶液中，阳离子→正极；阴离子→负极)，故可确定A、D正确。
13．Li—Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为：2Li＋＋FeS＋2e－===Li2S＋Fe。有关该电池的下列说法中，正确的是
A．Li?Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为0价
B．该电池的电池反应式为：2Li＋FeS===Li2S＋Fe
C．负极的电极反应式为：Al－3e－===Al3＋
D．电池工作时，电子流向由正极到负极
解析：选AB。在该电池中Li?Al是负极材料，该材料中Li的化合价为0价，负极电极反应式为：Li－e－===Li＋，结合题给的正极电极的反应式可推出总反应式为：2Li＋FeS===Li2S＋Fe；故A、B正确，C错误。D项，电子流向应由负极到正极，故D错误。
14．NO 和CO都是汽车尾气中的有害物质，它们能缓慢地起反应，生成N2和CO2，对此反应的下列叙述中，正确的是
A．使用催化剂能加快化学反应速率
B．降低压强能加快化学反应速率
C．升高温度能加快化学反应速率
D．改变压强对化学反应速率无影响
解析：选AC。根据外界条件对反应速率的影响分析：使用催化剂一般能加快反应速率；对于有气体参加的反应来说，压强的改变，对反应速率有影响，增大压强会加快化学反应速率，减小压强会减慢化学反应速率；升高温度会加快化学反应速率，降低温度会减慢化学反应速率。
15．哈伯因发明了由氮气合成氨气的方法而获得1918年诺贝尔化学奖。现向一密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2，在一定条件下使该反应发生。下列有关说法正确的是
A．达到化学平衡时，N2将完全转化为NH3
B．达到化学平衡时，N2、H2和NH3的物质的量浓度一定相等
C．达到化学平衡时，N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化
D．达到化学平衡时，NH3的体积分数不再变化
解析：选CD。可逆反应不能进行完全，N2不可能完全转化为NH3，达到平衡时，N2、H2和NH3的浓度不再变化，但不一定相等。
三、非选择题(本题包括5小题，共51分)
16．(8分)H2与Cl2在点燃或光照条件下都能发生反应。
(1)H2在Cl2中燃烧时的现象为
________________________________________________________________________，
该反应的化学方程式为____________________________________________________，
该反应为________反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)已知断开1 mol H2中的化学键需吸收436 kJ的热量，断开1 mol Cl2中的化学键需吸收243 kJ的热量，而形成1 mol HCl分子中的化学键释放431 kJ的热量，试求1 mol H2和1 mol Cl2反应的能量变化为________ kJ。
解析：该反应的化学方程式为：H2＋Cl22HCl，断开反应物中的化学键需吸收的总能量为436 kJ＋243 kJ＝679 kJ；形成生成物中的化学键时释放的总能量为2×431 kJ＝862 kJ，故该反应为放热反应，且放出862 kJ－679 kJ＝183 kJ的热量。
答案：(1)H2在Cl2中安静地燃烧，发出苍白色火焰
H2＋Cl22HCl 放热 (2)183
17．(9分)氢气是未来最理想的能源，科学家最近研制出利用太阳能产生激光，并在二氧化钛(TiO2)表面作用使海水分解得到氢气的新技术：2H2O2H2↑＋O2↑。制得的氢气可用于燃料电池。
试回答下列问题：
(1)分解海水时，二氧化钛作________。生成的氢气用于燃料电池时，实现________能转变为________能。水分解时，断裂的化学键为________键。分解海水的反应属于________反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)某种氢氧燃料电池是用固体金属化合物陶瓷作电解质，两极上发生的电极反应分别为：
A极：2H2＋2O2－－4e－===2H2O
B极：O2＋4e－===2O2－
则A极是电池的________极；电子从该极________(填“流入”或“流出”)。
解析：(1)海水分解时TiO2作催化剂，加快水的分解，在氢氧燃料电池中，化学能转变为电能。水分解时断裂O—H键，该反应为吸热反应。
(2)据电极反应可知A极失去(或流出)电子，作原电池的负极。
答案：(1)催化剂 化学 电 氢氧 吸热 (2)负 流出
18．(10分)给你提供纯锌、纯铜片和500 mL 0.2 mol·L－1的H2SO4溶液、导线、1000 mL量筒。试用如图装置来测定锌和稀硫酸反应时在某段时间内通过导线的电子的物质的量。
(1)如图所示，装置气密性良好，且1000 mL量筒中已充满了水，则开始实验时，首先要
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)a电极材料为________，其电极反应式为
________________________________________________________________________；
b电极材料为________，其电极反应式为
________________________________________________________________________。
(3)当量筒中收集672 mL气体时(已折算到标准状况下)，通过导线的电子的物质的量为________。
解析：导线中电子的物质的量的测定可以通过测定反应产生H2的体积(物质的量)来实现。导线中有电子的流动必然形成原电池。因此只有用导线将a、b相连形成闭合回路才能实现。产生H2的电极应为b极，故b为纯铜片，作原电池正极，a极为负极。其电极反应式分别为a极：Zn－2e－===Zn2＋；b极：2H＋＋2e－===H2↑，则转移电子为×2＝0.06 mol。
答案：(1)用导线把a、b两电极连接起来
(2)纯锌片 Zn－2e－===Zn2＋ 纯铜片 2H＋＋2e－===H2↑
(3)0.06 mol
19．(12分)利用NO2平衡气体遇热颜色加深、遇冷颜色变浅来指示放热过程和吸热过程。
①按图所示将实验装置连接好。
②向甲烧杯的水中投入一定量的CaO固体，此烧杯中的NO2平衡混合气体的红棕色变深；向乙烧杯中加入NH4NO3晶体，此时烧杯中NO2平衡混合气体颜色变浅。
回答下列问题：
(1)CaO与水反应的化学方程式为__________________，该反应为________(填“吸热反应”或“放热反应”)。
(2)NH4NO3晶体溶于水温度________(填“升高”或“降低”)。NH4NO3溶于水________(填“是”或“不是”)吸热反应。
(3)查阅资料知NO2的平衡气体中存在的可逆反应为2NO2(g)??N2O4(g)，已知NO2为红棕色，N2O4为无色，结合实验知，当温度升高时，平衡________(填“未被破坏”或“发生移动”)，此时反应速率________(填“增大”、“减小”或“不变化”)。混合气体的颜色不变______(填“能”或“不能”)证明反应已达平衡。
解析：据信息可知NO2平衡混合气体遇热红棕色加深，遇冷时颜色变浅，所以CaO溶于水时反应[即CaO＋H2O===Ca(OH)2]为放热反应，即1 mol CaO与1 mol H2O的总能量大于1 mol Ca(OH)2的总能量；NH4NO3晶体溶于水温度降低，但不是吸热反应，因为NH4NO3晶体溶于水无新物质生成。同时说明，温度能影响可逆反应2NO2(g)??N2O4(g)，因此升温或降温时，该平衡会发生移动，升温，反应速率增大；当混合气体颜色不变时，说明NO2的浓度不再变化，能说明反应已达平衡。
答案：(1)CaO＋H2O===Ca(OH)2 放热反应
(2)降低 不是 (3)发生移动 增大 能
20．(12分)(1)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流计。
锌片上发生的电极反应为：________________________________________________。
银片上发生的电极反应为：________________________________________________。
(2)若该电池中两电极的总质量为60 g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为47 g，试计算：①产生氢气的体积(标准状况)；②通过导线的电量。
(已知NA＝6.02×1023 mol－1，电子电荷为1.60×10－19 C)
解析：(1)在锌片、银片、稀硫酸组成的原电池中，锌片作负极，其电极反应为Zn－2e－===Zn2＋；银片作正极，其电极反应为2H＋＋2e－===H2↑。电池总反应式为Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。
(2)根据电极反应式找出已知量与电量之间的定量关系进行计算。①锌片与银片减少的质量等于生成氢气所消耗的锌的质量，设产生的氢气体积为x。
Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑
65 g 22.4 L
60 g－47 g＝13 g x
x＝13 g×22.4 L÷65 g＝4.48 L
②反应消耗的锌为13 g÷65 g·mol－1＝0.20 mol
1 mol Zn变为Zn2＋时，转移2 mol e－，则通过的电量为0.20 mol×2×6.02×1023 mol－1×1.60×10－19 C＝3.85×104C。
答案：(1)Zn－2e－===Zn2＋ 2H＋＋2e－===H2↑
(2)①4.48 L ②3.85×104 C
1
一、单项选择题(本题包括11小题，每小题3分，共33分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求)
1．化学反应中通常伴随着能量变化，下列说法中错误的是
A．煤燃烧时将化学能全部转化为热能 B．原电池将化学能转化为电能
C．二次电池充电时将电能转化为化学能 D．镁条燃烧时将部分化学能转化为光能
解析：选A。煤燃烧时，化学能转化为热能和光能。
2．下列四个数据都表示合成氨的反应速率，N2＋3H22NH3，其中代表同一反应速率的是
①v(N2)＝0.03 mol·L－1·min－1 ②v(NH3)＝0.09 mol·L－1·min－1
③v(H2)＝0.045 mol·L－1·min－1 ④v(H2)＝0.135 mol·L－1·min－1
A．①② B．①③ C．③④ D．②④
解析：选D。根据同一个化学反应中，各物质的反应速率之比等于它们在化学方程式中的化学计量数之比，v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)＝1∶3∶2，故D项正确。
3．氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中，破坏1 mol氢气中的化学键消耗的能量为Q1 kJ，破坏1 mol氯气中的化学键消耗的能量为Q2 kJ，形成1 mol氯化氢中的化学键释放的能量为Q3 kJ。下列关系式中，正确的是
A．Q1＋Q2＞Q3 B．Q1＋Q2＞2Q3 C．Q1＋Q2＜Q3 D．Q1＋Q2＜2Q3
解析：选D。化学键的断裂要吸收能量，而化学键的形成要放出能量，该反应为放热反应，所以吸收的能量要比放出的能量少，故有Q1＋Q2＜2Q3。
4．随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其主要原因是
A．利用电池外壳的金属材料
B．防止电池中汞、镉、铅等重金属离子对水和土壤的污染
C．不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品
D．回收其中的石墨电极
解析：选B。废旧电池集中处理，原因很多，但主要是防止电池中汞、镉、铅等重金属离子对水和土壤的污染。
5．有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下：
由此可判断这四种金属活动性顺序是
A．a＞b＞c＞d B．b＞c＞d＞a C．d＞a＞b＞c D．a＞b＞d＞c
解析：选C。装置一是原电池，a极质量减小，说明a极金属失电子形成离子，故a极金属比b极金属活泼；装置二没有形成原电池，可知b比c活泼，且c位于金属活动性顺序表中氢的后面；装置三和四均形成原电池，易知d比c活泼，d比a活泼。因此四种金属活动性顺序为d＞a＞b＞c，选C项。
6．反应4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)，在2 L的密闭容器中进行，1 min后，NH3减少了0.12 mol，则该反应的化学反应速率表示正确的是
A．NH3：0.002 mol·L－1·s－1 B．H2O：0.002 mol·L－1·s－1
C．NO：0.0015 mol·L－1·s－1 D．O2：0.00125 mol·L－1·s－1
解析：选D。依据题给NH3的变化量，首先求出用NH3表示的化学反应速率：v(NH3)＝＝0.001 mol·L－1·s－1；然后依据“同一反应中反应速率之比等于化学方程式中各相应物质的化学计量数之比”，可知：v(O2)＝0.00125 mol·L－1·s－1，v(NO)＝0.001 mol·L－1·s－1，v(H2O)＝0.0015 mol·L－1·s－1，故选D。
7．用一定体积、一定浓度的盐酸跟过量的锌反应制取一定体积的氢气，为了提高化学反应速率而又不影响生成氢气的体积，下列措施中合理的是
A．加少量稀硫酸 B．加热 C．加蒸馏水 D．加少量蓝矾
解析：选D。在Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑中HCl的量一定，Zn过量。题中的规定是既要提高反应速率又不影响生成H2的体积。A是增加H＋，多生成了H2；B使HCl挥发而导致物质浪费而减小生成氢气的体积并污染环境；C是降低了H＋的浓度，降低了化学反应速率；D是通过Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋生成Cu，Zn Cu在稀盐酸中构成以Zn为负极的原电池，加快了生成H2的化学反应速率。
8．一种新型燃料电池，用两根金属作电极插入KOH溶液中，然后向两极分别通入甲烷和氧气，其电极反应为X极：CH4＋10OH－－8e－===CO2＋7H2O；Y极：4H2O＋2O2＋8e－===8OH－。下列关于此燃料电池的说法中，错误的是
A．X为负极，Y为正极
B．工作一段时间后，KOH的物质的量减少
C．在标准状况下，通入 5.6 L O2完全反应后，有1 mol电子发生转移
D．该电池工作时，X极附近溶液的碱性增强
解析：选D。原电池中负极发生氧化反应，正极发生还原反应，可判定A项正确；该电池的总反应式为：CH4＋2O2＋2OH－===CO＋3H2O，可知工作时OH－的量减少，则B项正确；反应的n(O2)为0.25 mol，根据Y极的电极反应可求出有1 mol 电子发生转移；原电池负极消耗OH－，碱性减弱，D项不正确。
9．有可逆反应：mA＋nB===xC(A、B、C均为气体)，已知v(A)＝a mol·L－1·min－1，v(B)＝b mol·L－1·min－1，v(C)＝c mol·L－1·min－1，则x的值为
A． B． C． D．
解析：选D。本题考查的实质是：化学反应速率之比等于化学计量数之比，即v(A)∶v(B)∶v(C)＝m∶n∶x。
10．人造地球卫星使用的一种高能电池——银锌蓄电池，其电池的电极反应式为Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O，Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－。据此判断Ag2O是
A．负极，被氧化 B．正极，被还原
C．负极，被还原 D．正极，被氧化
解析：选B。负极失电子被氧化，正极得电子被还原。
11．甲：在试管中加入1 g粉末状大理石，加入4 mol/L盐酸20 mL(过量)；
乙：在试管中加入2 g颗粒状大理石，加入4 mol/L盐酸20 mL(过量)；
下列CO2生成体积(折算成标准状况)V(CO2)同反应时间t的关系曲线图合理的是
解析：选D。盐酸的浓度相等且均过量，所以反应速率的大小及产生CO2多少取决于大理石，甲中CaCO3为粉末且质量小，故甲中反应快且产生CO2少，D项符合。
二、双项选择题(本题包括4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求)
12．将锌片和铜片用导线连接后放入稀硫酸中发生原电池反应，下列叙述正确的是
A．负极附近的SO浓度逐渐增大 B．正极有O2逸出
C．电子通过导线由铜片流向锌片 D．铜片上有H2逸出
解析：选AD。明确原电池中电子的流向(由负极→正极)和阴、阳离子运动方向(在溶液中，阳离子→正极；阴离子→负极)，故可确定A、D正确。
13．Li—Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为：2Li＋＋FeS＋2e－===Li2S＋Fe。有关该电池的下列说法中，正确的是
A．Li?Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为0价
B．该电池的电池反应式为：2Li＋FeS===Li2S＋Fe
C．负极的电极反应式为：Al－3e－===Al3＋
D．电池工作时，电子流向由正极到负极
解析：选AB。在该电池中Li?Al是负极材料，该材料中Li的化合价为0价，负极电极反应式为：Li－e－===Li＋，结合题给的正极电极的反应式可推出总反应式为：2Li＋FeS===Li2S＋Fe；故A、B正确，C错误。D项，电子流向应由负极到正极，故D错误。
14．NO 和CO都是汽车尾气中的有害物质，它们能缓慢地起反应，生成N2和CO2，对此反应的下列叙述中，正确的是
A．使用催化剂能加快化学反应速率
B．降低压强能加快化学反应速率
C．升高温度能加快化学反应速率
D．改变压强对化学反应速率无影响
解析：选AC。根据外界条件对反应速率的影响分析：使用催化剂一般能加快反应速率；对于有气体参加的反应来说，压强的改变，对反应速率有影响，增大压强会加快化学反应速率，减小压强会减慢化学反应速率；升高温度会加快化学反应速率，降低温度会减慢化学反应速率。
15．哈伯因发明了由氮气合成氨气的方法而获得1918年诺贝尔化学奖。现向一密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2，在一定条件下使该反应发生。下列有关说法正确的是
A．达到化学平衡时，N2将完全转化为NH3
B．达到化学平衡时，N2、H2和NH3的物质的量浓度一定相等
C．达到化学平衡时，N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化
D．达到化学平衡时，NH3的体积分数不再变化
解析：选CD。可逆反应不能进行完全，N2不可能完全转化为NH3，达到平衡时，N2、H2和NH3的浓度不再变化，但不一定相等。
三、非选择题(本题包括5小题，共51分)
16．(8分)H2与Cl2在点燃或光照条件下都能发生反应。
(1)H2在Cl2中燃烧时的现象为
________________________________________________________________________，
该反应的化学方程式为____________________________________________________，
该反应为________反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)已知断开1 mol H2中的化学键需吸收436 kJ的热量，断开1 mol Cl2中的化学键需吸收243 kJ的热量，而形成1 mol HCl分子中的化学键释放431 kJ的热量，试求1 mol H2和1 mol Cl2反应的能量变化为________ kJ。
解析：该反应的化学方程式为：H2＋Cl22HCl，断开反应物中的化学键需吸收的总能量为436 kJ＋243 kJ＝679 kJ；形成生成物中的化学键时释放的总能量为2×431 kJ＝862 kJ，故该反应为放热反应，且放出862 kJ－679 kJ＝183 kJ的热量。
答案：(1)H2在Cl2中安静地燃烧，发出苍白色火焰
H2＋Cl22HCl 放热 (2)183
17．(9分)氢气是未来最理想的能源，科学家最近研制出利用太阳能产生激光，并在二氧化钛(TiO2)表面作用使海水分解得到氢气的新技术：2H2O2H2↑＋O2↑。制得的氢气可用于燃料电池。
试回答下列问题：
(1)分解海水时，二氧化钛作________。生成的氢气用于燃料电池时，实现________能转变为________能。水分解时，断裂的化学键为________键。分解海水的反应属于________反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)某种氢氧燃料电池是用固体金属化合物陶瓷作电解质，两极上发生的电极反应分别为：
A极：2H2＋2O2－－4e－===2H2O
B极：O2＋4e－===2O2－
则A极是电池的________极；电子从该极________(填“流入”或“流出”)。
解析：(1)海水分解时TiO2作催化剂，加快水的分解，在氢氧燃料电池中，化学能转变为电能。水分解时断裂O—H键，该反应为吸热反应。
(2)据电极反应可知A极失去(或流出)电子，作原电池的负极。
答案：(1)催化剂 化学 电 氢氧 吸热 (2)负 流出
18．(10分)给你提供纯锌、纯铜片和500 mL 0.2 mol·L－1的H2SO4溶液、导线、1000 mL量筒。试用如图装置来测定锌和稀硫酸反应时在某段时间内通过导线的电子的物质的量。
(1)如图所示，装置气密性良好，且1000 mL量筒中已充满了水，则开始实验时，首先要
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)a电极材料为________，其电极反应式为
________________________________________________________________________；
b电极材料为________，其电极反应式为
________________________________________________________________________。
(3)当量筒中收集672 mL气体时(已折算到标准状况下)，通过导线的电子的物质的量为________。
解析：导线中电子的物质的量的测定可以通过测定反应产生H2的体积(物质的量)来实现。导线中有电子的流动必然形成原电池。因此只有用导线将a、b相连形成闭合回路才能实现。产生H2的电极应为b极，故b为纯铜片，作原电池正极，a极为负极。其电极反应式分别为a极：Zn－2e－===Zn2＋；b极：2H＋＋2e－===H2↑，则转移电子为×2＝0.06 mol。
答案：(1)用导线把a、b两电极连接起来
(2)纯锌片 Zn－2e－===Zn2＋ 纯铜片 2H＋＋2e－===H2↑
(3)0.06 mol
19．(12分)利用NO2平衡气体遇热颜色加深、遇冷颜色变浅来指示放热过程和吸热过程。
①按图所示将实验装置连接好。
②向甲烧杯的水中投入一定量的CaO固体，此烧杯中的NO2平衡混合气体的红棕色变深；向乙烧杯中加入NH4NO3晶体，此时烧杯中NO2平衡混合气体颜色变浅。
回答下列问题：
(1)CaO与水反应的化学方程式为__________________，该反应为________(填“吸热反应”或“放热反应”)。
(2)NH4NO3晶体溶于水温度________(填“升高”或“降低”)。NH4NO3溶于水________(填“是”或“不是”)吸热反应。
(3)查阅资料知NO2的平衡气体中存在的可逆反应为2NO2(g)??N2O4(g)，已知NO2为红棕色，N2O4为无色，结合实验知，当温度升高时，平衡________(填“未被破坏”或“发生移动”)，此时反应速率________(填“增大”、“减小”或“不变化”)。混合气体的颜色不变______(填“能”或“不能”)证明反应已达平衡。
解析：据信息可知NO2平衡混合气体遇热红棕色加深，遇冷时颜色变浅，所以CaO溶于水时反应[即CaO＋H2O===Ca(OH)2]为放热反应，即1 mol CaO与1 mol H2O的总能量大于1 mol Ca(OH)2的总能量；NH4NO3晶体溶于水温度降低，但不是吸热反应，因为NH4NO3晶体溶于水无新物质生成。同时说明，温度能影响可逆反应2NO2(g)??N2O4(g)，因此升温或降温时，该平衡会发生移动，升温，反应速率增大；当混合气体颜色不变时，说明NO2的浓度不再变化，能说明反应已达平衡。
答案：(1)CaO＋H2O===Ca(OH)2 放热反应
(2)降低 不是 (3)发生移动 增大 能
20．(12分)(1)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流计。
锌片上发生的电极反应为：________________________________________________。
银片上发生的电极反应为：________________________________________________。
(2)若该电池中两电极的总质量为60 g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为47 g，试计算：①产生氢气的体积(标准状况)；②通过导线的电量。
(已知NA＝6.02×1023 mol－1，电子电荷为1.60×10－19 C)
解析：(1)在锌片、银片、稀硫酸组成的原电池中，锌片作负极，其电极反应为Zn－2e－===Zn2＋；银片作正极，其电极反应为2H＋＋2e－===H2↑。电池总反应式为Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。
(2)根据电极反应式找出已知量与电量之间的定量关系进行计算。①锌片与银片减少的质量等于生成氢气所消耗的锌的质量，设产生的氢气体积为x。
Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑
65 g 22.4 L
60 g－47 g＝13 g x
x＝13 g×22.4 L÷65 g＝4.48 L
②反应消耗的锌为13 g÷65 g·mol－1＝0.20 mol
1 mol Zn变为Zn2＋时，转移2 mol e－，则通过的电量为0.20 mol×2×6.02×1023 mol－1×1.60×10－19 C＝3.85×104C。
答案：(1)Zn－2e－===Zn2＋ 2H＋＋2e－===H2↑
(2)①4.48 L ②3.85×104 C
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