化学卷·2018届河北省保定市涞水县波峰中学高二上学期期中化学试卷 （解析版）

化学卷·2018届河北省保定市涞水县波峰中学高二上学期期中化学试卷 （解析版）

2016-2017 学年河北省保定市涞水县波峰中学高二（上）期中化 学试卷 　 一、选择题（每题只有一个答案正确，每小题 3 分，共 18 个小题） 1．下列设备工作时，将化学能转化为热能的是（　　） A B C D 硅太阳能电池 锂离子电池 太阳能集热器 燃气灶 A．A B．B C．C D．D 2．“优化结构、提高效益和降低消耗、保护环境”，这是我国国民经济和社会发展的基础性 要求．你认为下列行为不符合这个要求的是（　　） A．大力发展农村沼气，将废弃的秸轩转化为清洁高效的能源 B．加快太阳能、风能、生物质能、海洋能等清洁能源的开发利用 C．研制开发以水代替有机溶剂的化工涂料 D．将煤转化成气体燃料可以有效地减少“温室效应”的气体产生 3．下列说法正确的是（　　） A．同温同压下，H2 （g）+Cl2（g）=2HCl（g）在光照和点燃条件下的△H 相同 B．任何酸与碱发生中和反应生成 1 mol H2O 的过程中，能量变化均相同 C．已知：①2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=﹣a kJ•mol﹣1，②2H2（g）+O2 （g）=2H2O （1）△H=﹣b kJ•mol﹣1，则 a＞b D．已知：①C（s，石墨）+O2 （g）=CO2（g）△H=﹣393.5kJ•mol﹣1，②C（s，金刚石） +O2（g）=CO2 （g）△H=﹣395.0 kJ•mol﹣1， 则 C（s，石墨）=C（s，金刚石）△H=﹣1.5 kJ•mol﹣1 4．电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发展是化学对人类的一项重 大贡献．下列有关电池的叙述正确的是 （　　） A．锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细 B．氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能 C．在现实生活中，电化学腐蚀要比化学腐蚀严重的多，危害更大 D．太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅 5．某研究性学习小组设计了用化学电源使 LED 灯发光的装置，示意图如图．下列说法不正 确的是（　　） A．锌是负极，电子从锌片经导线流向铜片 B．氢离子在铜片表面被还原 C．锌质量减少 65g 时，铜电极表面析出氢气是 22.4L D．装置中存在“化学能→电能→光能”的转换 6．下列有关可逆反应的说法不正确的是（　　） A．可逆反应是指在同一条件下能同 时向正逆两个方向进行的反应 B．2HI H2+I2 是可逆反应 C．2H2+O2 2H2O 与 2H2O 2H2↑+O2↑互为可逆反应 D．只有可逆反应才存在化学平衡 7．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．下列实验现象中错误的是（　　） A．a 电极附近呈红色，b 电极附近呈蓝色 B．a 电极附近呈蓝色，b 电极附近呈红色 C．逸出气体的体积，a 电极的大于 b 电极的 D．a、b 两电极都逸出无色无味气体 8．反应 M+Z→Q（△H＜0）分两步进行：①M+Z→X（△H＞0），②X→Q（△H＜0）．下 列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是（　　） A． B． C． D． 9．下列金属防腐的措施中，属于牺牲阳极的阴极保护法的是（　　） A．水中的钢闸门连接电源的负极 B．金属护拦表面涂漆 C．汽水底盘喷涂高分子膜 D．地下钢管连接锌板 10．下列叙述正确的是（　　） A．电镀时，通常把待镀的金属制品作阳极 B．氯碱工业是电解熔融的 NaCl，在阳极能得到 Cl2 C．氢氧燃料电池（酸性电解质）中 O2 通入正极，电极反应为 O2+4H++4e﹣═2H2O D．工业冶炼金属铝的方法是电解熔融的氯化铝 11．下列各装置中都盛有 0.1mol•L﹣1 的 NaCl 溶液，放置一定时间后，装置中的四块相同 锌片，腐蚀速率由快到慢的顺序是（　　） A．③①④② B．①②④③ C．①②③④ D．②①④③ 12．对于下列各组反应，反应开始时，产生氢气速率最快的是（　　） A．70℃，将 0.1mol 镁粉加入到 10mL6mol•L﹣1 的硝酸溶液中 B．60℃，将 0.2mol 镁粉加入到 20mL3mol•L﹣1 的盐酸溶液中 C．60℃，将 0.1mol 镁粉加入到 10mL3mol•L﹣1 的硫酸溶液中 D．60℃，将 0.2mol 铁粉加入到 10mL3mol•L﹣1 的盐酸溶液中 13．在一密闭容器中进行反应：2SO2（g）+O2（g）≒2SO3（g），已知反应过程中某一时刻 SO2、O2、SO3 的浓度分别为 0.2mol•L﹣1、0.1mol•L﹣1、0.2mol•L﹣1，当反应达到平衡时， 可能存在的数据是（　　） A．SO2 为 0.4 mol•L﹣1、O2 为 0.2 mol•L﹣1 B．SO2 为 0.25 mol•L﹣1 C．SO2、SO3 均为 0.15 mol•L﹣1 D．SO3 为 0.4 mol•L﹣1 14．如图是利用一种微生物将废水中的有机物（假设是淀粉）的化学能直接转化为电能，并 利用此电能在铁上镀铜，下列说法中正确的是（　　） A．质子透过离子交换膜由右向左移动 B．铜电极应与 X 相连接 C．M 电极反应式：（C6H10O5）n+7nH2O﹣24ne﹣═6nCO2↑+24n H+ D．当 N 电极消耗 0.25 mol 气体时，则铁电极增重 16 g 15．分析如图所示装置，下列叙述不正确的是（　　） A．左边装置是燃料电池，右边装置是电镀池 B．电子流动方向：b→Zn→CuSO4（aq）→Cu→a C．一段时间后，左端溶液浓度变小，右端溶液浓度不变 D．当锌片的质量变化 12.8 g 时，a 极消耗标准状况下的 O2 2.24L 16．某密闭容器中发生如下反应：X（g）+3Y（g）⇌2Z（g）；△H＜0．下图表示该反应的 速率（v）随时间（t）变化的关系，t2、t3、t5 时刻外界条件有所改变，但都没有改变各物质 的初始加入量．下列说法中正确的是（　　） A．t3 时降低了温度 B．t2 时加入了催化剂 C．t5 时增大了压强 D．t4～t5 时间内转化率最低 17．对可逆反应：A（g）+2B（s）⇌C（s）+D（g）；△H＞0（正反应为吸热反应）．如图 所示为正、逆反应速率（v）与时间（t）关系的示意图，如果在 t1 时刻改变以下条件：① 加入 A；②加入催化剂；③加压；④升温；⑤减少 C，符合图示的条件是（　　） A．②③ B．①② C．③④ D．④⑤ 18．已知下列两个热化学方程式 2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=﹣571.6kJ/mol；C3H8 （g）+5O2（g）=3CO2（g）+4H2O（l）△H=﹣2220.0kJ/mol；实验测得，5mol 氢气和丙烷 的混合气体完全燃烧时放热 3847kJ，则混合气体中氢气与丙烷的体积比是（　　） A．1：3 B．3：1 C．1：4 D．1：1 　 二、非选择题 19．依据事实，写出下列反应的热化学方程式． （1）在 25℃、101kPa 下，1g 液态甲醇（CH3OH）燃烧生成 CO2 和液态水时放热 22.68kJ．则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为：　　． （2）若适量的 N2 和 O2 完全反应，每生成 23 克 NO2 需要吸收 16.95kJ 热量．写出 1mol N2 和 O2 完全反应的热化学方程式为：　　． （3）已知拆开 1molH﹣H 键，1molN﹣H 键，1molN≡N 键分别需要的能量是 436kJ、 391kJ、946kJ，则 N2 与 H2 反应生成 NH3 的热化学方程式为：　　． 20．用 50mL0.50mol/L 盐酸与 50mL0.55mol/LNaOH 溶液在如图所示的装置中进行中和反 应．通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热．回答下列问题： （1）仔细观察实验装置，图中是否缺少一种玻璃用品，如果缺少，缺少的是　　（填仪器 名称，如果不缺少，此空不填．），图中是否有不妥之处，如果有请指出　　（如果没有，此 空不填．） （2）烧杯间填满碎纸条的作用是　　． （3）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值　　（填“偏大、偏小、无影响”） （4）用相同浓度和体积的醋酸代替盐酸溶液进行上述实验，测得的中和热△H 的数值会　　； （填“偏大”、“偏小”、“无影响”）． （5）如果用 60mL0.50mol/L 盐酸与 50mL0.55mol/LNaOH 溶液进行反应，与上述实验相比， 所放出的热量　　（填“相等、不相等”），所求中和热　　（填“相等、不相等”）． 21．航天技术上使用的氢﹣氧燃料电池具有高能、轻便和不污染环境等优点．氢﹣氧燃料电 池有酸式和碱式两种，它们放电时的电池总反应式可表示为 2H2+O2=2H2O．酸式燃料电池 的电解质是酸，其负极反应可表示为：2H2﹣4e﹣=4H+，则其正极反应式可表示为：　　； 放电一段时间后电解质溶液的 pH 将　　（填“变大、变小、不变”）碱式氢﹣氧燃料电池中 的电解质是碱，其正极反应式为：O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣，则其负极反应可表示为：　　． 22．某温度时，在一个 2L 的密闭容器中，X、Y、Z 三种气体的物质的量随时间的变化曲线 如图所示．根据图中数据，试填写下列空白： （1）该反应的化学方程式为　　； （2）从开始至 2min，Z 的平均反应速率为　　； （3）3min 时，混合物中 X 的物质的量浓度为　　． （4）2 分钟后 X、Y、Z 各物质的量不再随时间的变化而变化，说明在这个条件下，反应已 达到了　　状态． （5）下列叙述能说明上述反应达到平衡状态的是　　（填序号） A．X、Y、Z 的物质的量之比为 1：2：3 B．混合气体的压强不随时间的变化而变化 C．单位时间内每消耗 3mol X，同时生成 2mol Z D．混合气体的总质量不随时间的变化而变化 E．混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化 F．混合气体的平均相对分子质量不再随时间的变化而变化 G．混合气体的密度不再随时间的变化而变化 H．2υ 正（X）=3υ 逆（Z） 23．如图所示，甲、乙两池电极材料都是铁棒与碳棒，请回答下列问题． （1）若两池中均为 CuSO4 溶液，反应一段时间后： ①有红色物质析出的是甲池中的　　棒，乙池中的　　棒． ②乙池中阳极的电极反应式是：　　． （2）若两池中均为饱和 NaCl 溶液： ①写出乙池中总反应的离子方程式：　　． ②甲池中碳极的电极反应式是：　　，乙池中碳极的电极反应属于　　（填“氧化反应”或“还 原反应”）． ③将湿润的淀粉 KI 试纸放在乙池中碳极附近，发现试纸变蓝，过一段时间后又发现蓝色褪 去，这是因为过量的 Cl2 又将生成的 I2 氧化．若反应的 Cl2 和 I2 物质的量之比为 5：1，且 生成两种酸，该反应的化学方程式为：　　． 　 2016-2017 学年河北省保定市涞水县波峰中学高二（上） 期中化学试卷 参考答案与试题解析 　 一、选择题（每题只有一个答案正确，每小题 3 分，共 18 个小题） 1．下列设备工作时，将化学能转化为热能的是（　　） A B C D 硅太阳能电池 锂离子电池 太阳能集热器 燃气灶 A．A B．B C．C D．D 【考点】常见的能量转化形式． 【分析】化学变化中不但生成新物质而且还会伴随着能量的变化，解题时要注意看过程中否 发生化学变化，是否产生了热量． 【解答】解：A．硅太阳能电池是太阳能转化为电能，故 A 错误； B．锂离子电池是把化学能转化为电能，故 B 错误； C．太阳能集热器是把太阳能转化为热能，故 C 错误； D．燃烧是放热反应，是化学能转化为热能，故 D 正确． 故选 D． 　 2．“优化结构、提高效益和降低消耗、保护环境”，这是我国国民经济和社会发展的基础性 要求．你认为下列行为不符合这个要求的是（　　） A．大力发展农村沼气，将废弃的秸轩转化为清洁高效的能源 B．加快太阳能、风能、生物质能、海洋能等清洁能源的开发利用 C．研制开发以水代替有机溶剂的化工涂料 D．将煤转化成气体燃料可以有效地减少“温室效应”的气体产生 【考点】常见的生活环境的污染及治理． 【分析】降低消耗、保护环境，应尽量使用清洁能源，开发利用新能源，代替传统化石能源 的使用，减少污染物的排放． 【解答】解：A．将废弃的秸轩转化为清洁高效的能源，可减少污染物的排放，节约能源， 故 A 正确； B．使用新型能源可减少对传统化石能源的依赖，减少环境污染，故 B 正确； C．以水代替有机溶剂，可减少环境污染，故 C 正确； D．将煤转化成气体燃料，可提高能源的利用率，但不能减少二氧化碳的排放，故 D 错 误． 故选 D． 　 3．下列说法正确的是（　　） A．同温同压下，H2 （g）+Cl2（g）=2HCl（g）在光照和点燃条件下的△H 相同 B．任何酸与碱发生中和反应生成 1 mol H2O 的过程中，能量变化均相同 C．已知：①2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=﹣a kJ•mol﹣1，②2H2（g）+O2 （g）=2H2O （1）△H=﹣b kJ•mol﹣1，则 a＞b D．已知：①C（s，石墨）+O2 （g）=CO2（g）△H=﹣393.5kJ•mol﹣1，②C（s，金刚石） +O2（g）=CO2 （g）△H=﹣395.0 kJ•mol﹣1， 则 C（s，石墨）=C（s，金刚石）△H=﹣1.5 kJ•mol﹣1 【考点】反应热和焓变． 【分析】A、反应焓变和反应物、生成物的能量有关，与反应条件变化途径无关； B、中和反应是指强酸强碱的稀溶液完全反应生成 1mol 水放出的热量，弱酸、弱碱存在电 离平衡过程是吸热过程，会造成反应放出热量变化； C、液态水变化为气态水时吸收热量； D、依据盖斯定律和热化学方程式计算分析判断． 【解答】解：A、反应焓变和反应物、生成物的能量有关，与反应条件变化途径无关，同温 同压下，H2 （g）+Cl2（g）=2HCl（g）在光照和点燃条件下的△H 相同，故 A 正确； B、中和反应是指强酸强碱的稀溶液完全反应生成 1mol 水放出的热量，弱酸、弱碱存在电 离平衡过程是吸热过程，所以有弱酸或弱碱参加的反应生成 1mol 水放出热量小于强酸强碱 反应生成 1mol 水，故 B 错误； C、依据①2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=﹣a kJ•mol﹣1，②2H2（g）+O2 （g）=2H2O （1）△H=﹣b kJ•mol﹣1，液态水变化为气态水吸热，则 a＜b，故 C 错误； D、①C（s，石墨）+O2 （g）=CO2（g）△H=﹣393.5kJ•mol﹣1，②C（s，金刚石）+O2 （g）=CO2 （g）△H=﹣395.0 kJ•mol﹣1，依据盖斯定律①﹣②得到： 则 C（s，石墨）=C（s，金刚石）△H=+1.5 kJ•mol﹣1，故 D 错误； 故选 A． 　 4．电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发展是化学对人类的一项重 大贡献．下列有关电池的叙述正确的是 （　　） A．锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细 B．氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能 C．在现实生活中，电化学腐蚀要比化学腐蚀严重的多，危害更大 D．太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅 【考点】原电池和电解池的工作原理． 【分析】A、锌锰干电池中锌做负极被腐蚀，碳做正极； B、氢氧燃料电池是将化学能转化为电能； C、电化学腐蚀比化学腐蚀快； D、太阳能电池的主要材料是单质硅． 【解答】解：A、在锌锰干电池中，正极是碳棒，该极上二氧化锰发生得电子的还原反应， 该电极质量不会减少，故 A 错误； B、燃料电池是将化学能转化为电能，故 B 错误； C、电化学腐蚀加速负极金属被腐蚀，比化学腐蚀快，危害更大，故 C 正确； D、太阳能电池的主要材料是高纯硅，二氧化硅为光导纤维的主要原料，故 D 错误； 故选 C． 　 5．某研究性学习小组设计了用化学电源使 LED 灯发光的装置，示意图如图．下列说法不正 确的是（　　） A．锌是负极，电子从锌片经导线流向铜片 B．氢离子在铜片表面被还原 C．锌质量减少 65g 时，铜电极表面析出氢气是 22.4L D．装置中存在“化学能→电能→光能”的转换 【考点】原电池和电解池的工作原理． 【分析】锌比铜活泼，形成原电池反应时，锌为负极，铜为正极，正极发生还原反应生成氢 气，以此解答该题． 【解答】解：A．锌片作负极，发生氧化反应，电子从锌片经导线流向正极铜片，故 A 正确； B．铜片作正极，发生还原反应，铜片上有气泡产生，是氢离子在铜片上得电子被还原，故 B 正确； C．没有指明标况，不能计算，故 C 错误； D．该装置中化学能转化为电能而产生电流，电流通过 LED 时，LED 发光，则装置中存在“化 学能→电能→光能”的转换，故 D 正确； 故选 C． 　 6．下列有关可逆反应的说法不正确的是（　　） A．可逆反应是指在同一条件下能同 时向正逆两个方向进行的反应 B．2HI H2+I2 是可逆反应 C．2H2+O2 2H2O 与 2H2O 2H2↑+O2↑互为可逆反应 D．只有可逆反应才存在化学平衡 【考点】化学反应的可逆性． 【分析】可逆反应为相同条件下正逆反应方向同时进行，化学平衡的研究对象为可逆反应， 以此来解答． 【解答】解：可逆反应为相同条件下正逆反应方向同时进行，化学平衡的研究对象为可逆反 应，A、B、D 均正确，只有 C 中反应条件不同，C 不是可逆反应， 故选 C． 　 7．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．下列实验现象中错误的是（　　） A．a 电极附近呈红色，b 电极附近呈蓝色 B．a 电极附近呈蓝色，b 电极附近呈红色 C．逸出气体的体积，a 电极的大于 b 电极的 D．a、b 两电极都逸出无色无味气体 【考点】电解原理． 【分析】根据装置图中，b 是阳极，a 是阴极，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，则阳极附 近氢离子浓度增大而使溶液呈酸性，阴极上氢离子放电生成氢气，则阴极附近氢氧根离子浓 度增大而使溶液呈碱性，实质上是电解水． 【解答】解：A．a 电极上氢离子放电，则 a 电极附近氢氧根离子浓度增大，溶液呈碱性， 溶液变蓝色，b 电极上氢氧根离子放电，导致 b 电极附近氢离子浓度增大，溶液变红色，故 A 错误； B．根据 A 知，a 电极附近呈蓝色，b 电极附近呈红色，故 B 正确； C．a 电极上生成氢气，b 电极上生成氧气，且二者的体积之比为 2：1，故 C 正确； D．a 电极上析出氢气，b 电极上析出氧气，氢气和氧气都是无色无味的气体，故 D 正确； 故选 A． 　 8．反应 M+Z→Q（△H＜0）分两步进行：①M+Z→X（△H＞0），②X→Q（△H＜0）．下 列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是（　　） A． B． C． D． 【考点】反应热和焓变． 【分析】根据物质具有的能量进行计算：△H=E（生成物的总能量）﹣E（反应物的总能 量），当反应物的总能量大于生成物的总能量时，反应放热，当反应物的总能量小于生成物 的总能量时，反应吸热，以此解答该题． 【解答】解：由反应 M+Z→Q（△H＜0）分两步进行 ①M+Z→X （△H＞0）②X→Q（△ H＜0）可以看出， （1）M+Z→Q（△H＜0）是放热反应，M 和 Z 的能量之和大于 Q， （2）由①M+Z→X（△H＞0）可知这步反应是吸热反应，则 M 和 Z 的能量之和小于 X， （3）由②X→Q（△H＜0）是放热反应，故 X 的能量大于 Q； 综上可知，X 的能量大于 M+Z；M+Z 的能量大于 Q，只有图象 D 符合， 故选 D． 　 9．下列金属防腐的措施中，属于牺牲阳极的阴极保护法的是（　　） A．水中的钢闸门连接电源的负极 B．金属护拦表面涂漆 C．汽水底盘喷涂高分子膜 D．地下钢管连接锌板 【考点】金属的电化学腐蚀与防护． 【分析】在原电池中，负极被腐蚀，正极被保护，此方法称为牺牲阳极的阴极保护法；在电 解池中，阴极被保护，此方法称为外加电源的阴极保护法，据此分析． 【解答】解：A、水中的钢闸门连接电源的负极，即做电解质的阴极，此方法为外加电源的 阴极保护法，故 A 错误； B、金属护栏表现涂漆是用油漆隔绝空气和水，没有形成原电池或电解池，故 B 错误； C、汽车底盘喷涂高分子膜，没有形成原电池或电解池，故 C 错误； D．地下钢管连接锌板，其中钢管和锌板构成原电池，钢管做正极被保护，锌板做负极被腐 蚀，即为牺牲阳极的阴极保护法，故 D 正确． 故选 D． 　 10．下列叙述正确的是（　　） A．电镀时，通常把待镀的金属制品作阳极 B．氯碱工业是电解熔融的 NaCl，在阳极能得到 Cl2 C．氢氧燃料电池（酸性电解质）中 O2 通入正极，电极反应为 O2+4H++4e﹣═2H2O D．工业冶炼金属铝的方法是电解熔融的氯化铝 【考点】原电池和电解池的工作原理． 【分析】A、电镀原理是镀层金属做阳极，待镀金属做阴极； B、氯碱工业是电解饱和的 NaCl 溶液； C、氢氧燃料电池中负极失去电子发生氧化反应，正极上得到电子发生还原反应； D、氯化铝是共价化合物熔融不导电． 【解答】解：A、电镀原理是镀层金属做阳极，待镀金属做阴极，所以电镀时待镀的金属制 品作阴极，故 A 错误； B、氯碱工业是电解饱和的 NaCl 溶液，氯离子在阳极失电子，所以在阳极能得到 Cl2，故 B 错误； C、氢氧燃料电池中负极失去电子发生氧化反应，正极上得到电子发生还原反应，氧气得到 电子发生还原反应，电极反应为 O2+4H++4e﹣=2H2O，故 C 正确； D、氯化铝是共价化合物熔融不导电，工业冶炼金属铝的方法是电解熔融的氧化铝，故 D 错 误； 故选 C． 　 11．下列各装置中都盛有 0.1mol•L﹣1 的 NaCl 溶液，放置一定时间后，装置中的四块相同 锌片，腐蚀速率由快到慢的顺序是（　　） A．③①④② B．①②④③ C．①②③④ D．②①④③ 【考点】金属的电化学腐蚀与防护． 【分析】电化学腐蚀较化学腐蚀快，金属得到保护时，腐蚀较慢，作原电池正极和电解池阴 极的金属被保护． 【解答】解：①中锌作负极，发生电化学腐蚀，加快锌的腐蚀，②中锌作电解池阳极，在 外加电源的作用下，更加快锌的腐蚀，③中锌作电解池阴极，不易被腐蚀，④中发生化学 腐蚀，所以腐蚀速率由快到慢的顺序为②①④③． 故选 D． 　 12．对于下列各组反应，反应开始时，产生氢气速率最快的是（　　） A．70℃，将 0.1mol 镁粉加入到 10mL6mol•L﹣1 的硝酸溶液中 B．60℃，将 0.2mol 镁粉加入到 20mL3mol•L﹣1 的盐酸溶液中 C．60℃，将 0.1mol 镁粉加入到 10mL3mol•L﹣1 的硫酸溶液中 D．60℃，将 0.2mol 铁粉加入到 10mL3mol•L﹣1 的盐酸溶液中 【考点】化学反应速率的影响因素． 【分析】影响化学反应速率的主要因素是物质的本身性质，对于同一个化学反应，反应物浓 度越大，温度越高，反应速率越大，注意硝酸与金属反应不生成氢气． 【解答】解：活泼性 Mg＞Fe，则 Mg 反应较快，硝酸与金属反应不生成氢气，C 中氢离子 浓度最大，且温度较高，则反应速率最大． 故选 C． 　 13．在一密闭容器中进行反应：2SO2（g）+O2（g）≒2SO3（g），已知反应过程中某一时刻 SO2、O2、SO3 的浓度分别为 0.2mol•L﹣1、0.1mol•L﹣1、0.2mol•L﹣1，当反应达到平衡时， 可能存在的数据是（　　） A．SO2 为 0.4 mol•L﹣1、O2 为 0.2 mol•L﹣1 B．SO2 为 0.25 mol•L﹣1 C．SO2、SO3 均为 0.15 mol•L﹣1 D．SO3 为 0.4 mol•L﹣1 【考点】化学反应的可逆性． 【分析】化学平衡研究的对象为可逆反应．化学平衡的建立，既可以从正反应开始，也可以 从逆反应开始，或者从正逆反应开始，不论从哪个方向开始，物质都不能完全反应，利用极 限法假设完全反应，计算出相应物质的浓度变化量，实际变化量小于极限值，据此判断分 析． 【解答】解：A．SO2 和 O2 的浓度增大，说明反应向逆反应方向进行建立平衡，若 SO3 完 全反应，则 SO2 和 O2 的浓度浓度变化分别为 0.2mol/L、0.1mol/L，因可逆反应，实际变化 应小于该值，所以 SO2 小于 0.4mol/L，O2 小于 0.2mol/L，故 A 错误； B．SO2 的浓度增大，说明反应向逆反应方向进行建立平衡，若 SO3 完全反应，则 SO2 的浓 度浓度变化为 0.2mol/L，该题中实际变化为 0.05mol/L，小于 0.2mol/L，故 B 正确； C．反应物、生成物的浓度不可能同时减小，一个减小，另一个一定增大，故 C 错误； D．SO3 的浓度增大，说明该反应向正反应方向进行建立平衡，若二氧化硫和氧气完全反应， SO3 的浓度的浓度变化为 0.2mol/L，实际变化小于该值，故 D 错误； 故选 B． 　 14．如图是利用一种微生物将废水中的有机物（假设是淀粉）的化学能直接转化为电能，并 利用此电能在铁上镀铜，下列说法中正确的是（　　） A．质子透过离子交换膜由右向左移动 B．铜电极应与 X 相连接 C．M 电极反应式：（C6H10O5）n+7nH2O﹣24ne﹣═6nCO2↑+24n H+ D．当 N 电极消耗 0.25 mol 气体时，则铁电极增重 16 g 【考点】原电池和电解池的工作原理． 【分析】根据题给信息知，该装置是将化学能转化为电能的原电池，由甲图可知，M 是负 极，N 是正极，电解质溶液为酸性溶液，负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还 原反应，在铁上镀铜，则铁为阴极应与负极相连，铜为阳极应与正极相连，根据得失电子守 恒计算，据此分析解答． 【解答】解：根据题给信息知，该装置是将化学能转化为电能的原电池，由甲图可知，M 是负极，N 是正极，电解质溶液为酸性溶液，负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发 生还原反应， A．M 是负极，N 是正极，质子透过离子交换膜由左 M 极移向右 N 极即由左向右移动，A 错误； B．铁上镀铜，则铁为阴极应与负极相连，铜为阳极应与正极 Y 相连，故 B 错误； C．若有机废水中含有淀粉，淀粉属于燃料，在负极 M 上失电子发生氧化反应，电极反应 式为：（C6H10O5）n+7nH2O﹣24ne﹣═6nCO2↑+24n H+，故 C 正确； D、当 N 电极消耗 0.25 mol 氧气时，则转移 0.25×4=1mol 电子，所以铁电极增重 mol× 64g/mol=32g，故 D 错误． 故选 C． 　 15．分析如图所示装置，下列叙述不正确的是（　　） A．左边装置是燃料电池，右边装置是电镀池 B．电子流动方向：b→Zn→CuSO4（aq）→Cu→a C．一段时间后，左端溶液浓度变小，右端溶液浓度不变 D．当锌片的质量变化 12.8 g 时，a 极消耗标准状况下的 O2 2.24L 【考点】原电池和电解池的工作原理． 【分析】左图中为原电池，a 为正极，b 为负极，负极 b 的电极反应为 2OH﹣+H2﹣2e﹣=H2O，正极 a 上发生 O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣；右图为电解池，Cu 与正极相 连为阳极，发生 Cu﹣2e﹣=Cu2+，Zn 为阴极，发生电极反应为 Cu2++2e﹣=Cu，以此来解 答． 【解答】解：A．由装置图可知左边装置是燃料电池，右边装置 Cu 为阳极，电解质溶液为 硫酸铜，则是电镀池，故 A 正确； B．左边是原电池，投放氢气的电极是负极，投放氧气的电极是正极，则锌是阴极，铜是阳 极，装置中电子的流向量 b→Zn，Cu→a，故 B 错误； C．左端原电池生成水，则溶液浓度变小，右端为电镀，溶液浓度不变，故 C 正确； D．正极 a 上发生 O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣，Cu 与正极相连为阳极，发生 Cu﹣2e﹣=Cu2+，由 电子守恒可知 2Cu～O2，当铜片的质量变化为 12.8g 时，n（Cu）=0.2mol，则 n（O2） =0.1mol，所以 a 极上消耗的 O2 在标准状况下的体积为 2.24L，故 D 正确． 故选 B． 　 16．某密闭容器中发生如下反应：X（g）+3Y（g）⇌2Z（g）；△H＜0．下图表示该反应的 速率（v）随时间（t）变化的关系，t2、t3、t5 时刻外界条件有所改变，但都没有改变各物质 的初始加入量．下列说法中正确的是（　　） A．t3 时降低了温度 B．t2 时加入了催化剂 C．t5 时增大了压强 D．t4～t5 时间内转化率最低 【考点】化学反应速率的影响因素；化学平衡的影响因素． 【分析】A．t3 时改变条件，正逆反应速率均减小，且正反应速率大于逆反应速率； B．由图可知，t2 时改变条件，正逆反应速率增大且相等； C．t5 时改变条件，图中逆反应速率大于正反应速率； D．催化剂对平衡移动无影响，t3～t4 时间内平衡逆向移动，转化率减小，t5～t6 时间内平衡 逆向移动，转化率继续减小． 【解答】解：A．若降低温度，平衡正向移动，t3 时改变条件，正逆反应速率均减小，且正 反应速率大于逆反应速率，与图象不符，故 A 错误； B．由图可知，t2 时改变条件，正逆反应速率增大且相等，若增大压强平衡发生移动，则 t2 时加入了催化剂，故 B 正确； C．t5 时改变条件，正逆反应速率增大，且正反应速率大于逆反应速率，平衡正向移动，与 图象不符，故 C 错误； D．催化剂对平衡移动无影响，t3～t4 时间内平衡逆向移动，转化率减小，t5～t6 时间内平衡 逆向移动，转化率继续减小，显然 t5～t6 时间内转化率比 t4～t5 时间内转化率低，故 D 错误； 故选 B． 　 17．对可逆反应：A（g）+2B（s）⇌C（s）+D（g）；△H＞0（正反应为吸热反应）．如图 所示为正、逆反应速率（v）与时间（t）关系的示意图，如果在 t1 时刻改变以下条件：① 加入 A；②加入催化剂；③加压；④升温；⑤减少 C，符合图示的条件是（　　） A．②③ B．①② C．③④ D．④⑤ 【考点】化学反应速率的影响因素；化学平衡的影响因素． 【分析】该反应为气体体积不变的反应，由图可知，在 t1 时刻改变条件，正逆反应速率均 增大，且变化相同，以此来解答． 【解答】解：①加入 A，正反应速率大于逆反应速率，与图象不符，故不选； ②加入催化剂，正逆反应速率均增大，且变化相同，故选； ③加压，正逆反应速率均增大，且变化相同，故选； ④该反应为吸热反应，升温，正反应速率大于逆反应速率，与图象不符，故不选； ⑤减少 C，正反应速率大于逆反应速率，与图象不符，故不选； 故选 A． 　 18．已知下列两个热化学方程式 2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=﹣571.6kJ/mol；C3H8 （g）+5O2（g）=3CO2（g）+4H2O（l）△H=﹣2220.0kJ/mol；实验测得，5mol 氢气和丙烷 的混合气体完全燃烧时放热 3847kJ，则混合气体中氢气与丙烷的体积比是（　　） A．1：3 B．3：1 C．1：4 D．1：1 【考点】有关反应热的计算． 【分析】先根据方程式求出 H2 和 C3H8 的燃烧热，设 H2 的物质的量为 nmol，则 C3H8 的物 质的量为 5mol﹣n，根据放出的热量列方程式解答． 【解答】解：设混合气中 H2 的物质的量为 n，则 C3H8 的物质的量为 5mol﹣n，根据题意， 列方程为： 285.8kJ/mol×n+2220.0kJ/mol×（5mol﹣n）=3847kJ 解得：n=3.75mol， C3H8 的物质的量为 5mol﹣3.75mol=1.25mol， 所以混合气体中 H2 与 C3H8 的体积比即物质的量之比为 3.75 mol：1.25 mol=3：1， 故选：B． 　 二、非选择题 19．依据事实，写出下列反应的热化学方程式． （1）在 25℃、101kPa 下，1g 液态甲醇（CH3OH）燃烧生成 CO2 和液态水时放热 22.68kJ．则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为：　CH3OH（l）+ O2（g）═CO2（g）+2H2O （l）△H=﹣725.8 kJ•mol﹣1　． （2）若适量的 N2 和 O2 完全反应，每生成 23 克 NO2 需要吸收 16.95kJ 热量．写出 1mol N2 和 O2 完全反应的热化学方程式为：　N2（g）+2O2（g）=2NO2（g）△ H=+67.8kJ•mol﹣1　． （3）已知拆开 1molH﹣H 键，1molN﹣H 键，1molN≡N 键分别需要的能量是 436kJ、391kJ、 946kJ，则 N2 与 H2 反应生成 NH3 的热化学方程式为：　N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△ H=﹣92kJ•mol﹣1　． 【考点】热化学方程式． 【分析】（1）燃烧热是 1mol 可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量；在 25℃、101kPa 下，1g 甲醇（CH3OH）燃烧生成 CO2 和液态水时放热 22.68kJ，1mol 甲醇完全燃烧生成二 氧化碳和液态水放热 725.8KJ； （2）根据已知量求出反应热，再根据热化学方程式的书写方法； （3）化学反应中，化学键断裂吸收能量，形成新化学键放出能量，根据方程式计算分别吸 收和放出的能量，以此计算反应热并判断吸热还是放热． 【解答】解：（1）在 25℃、101kPa 下，1g 甲醇（CH3OH）燃烧生成 CO2 和液态水时放热 22.68kJ，1mol 甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放热为 22.68kJ×32=725.8KJ，所以甲醇 燃烧热的热化学方程式为 CH3OH（l）+ O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣725.8 kJ•mol﹣1， 故答案为：CH3OH（l）+ O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣725.8 kJ•mol﹣1； （2）适量的 N2 和 O2 完全反应，每生成 23 克 NO2 需要吸收 16.95kJ 热量，所以每生成 92 克 NO2 需要吸收 67.8kJ 热量， 则热化学方程式为 N2（g）+2O2（g）=2NO2（g）△H=+67.8kJ•mol﹣1， 故答案为：N2（g）+2O2（g）=2NO2（g）△H=+67.8kJ•mol﹣1； （3）在反应 N2+3H2⇌2NH3 中，断裂 3molH﹣H 键，1molN 三 N 键共吸收的能量为 3× 436kJ+946kJ=2254kJ，生成 2molNH3，共形成 6molN﹣H 键，放出的能量为 6× 391kJ=2346kJ，吸收的能量少，放出的能量多，该反应为放热反应，放出的热量为 2346kJ﹣2254kJ=92kJ，N2 与 H2 反应生成 NH3 的热化学方程式为，N2（g）+3H2（g）⇌2NH3 （g）△H=﹣92kJ•mol﹣1，故答案为：N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△ H=﹣92kJ•mol﹣1． 　 20．用 50mL0.50mol/L 盐酸与 50mL0.55mol/LNaOH 溶液在如图所示的装置中进行中和反 应．通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热．回答下列问题： （1）仔细观察实验装置，图中是否缺少一种玻璃用品，如果缺少，缺少的是　环形玻璃搅 拌棒　（填仪器名称，如果不缺少，此空不填．），图中是否有不妥之处，如果有请指出　大 小烧杯口不齐平　（如果没有，此空不填．） （2）烧杯间填满碎纸条的作用是　保温防止热量损失　． （3）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值　偏小　（填“偏大、偏小、无影响”） （4）用相同浓度和体积的醋酸代替盐酸溶液进行上述实验，测得的中和热△H 的数值会　 偏小　；（填“偏大”、“偏小”、“无影响”）． （5）如果用 60mL0.50mol/L 盐酸与 50mL0.55mol/LNaOH 溶液进行反应，与上述实验相比， 所放出的热量　不相等　（填“相等、不相等”），所求中和热　相等　（填“相等、不相 等”）． 【考点】中和热的测定． 【分析】（1）图中缺少搅拌仪器，且大小烧杯口不相平，热量散失； （2）烧杯间填满碎纸条起保温作用； （3）大烧杯上如不盖硬纸板，热量散失，测定热量偏小； （4）醋酸电离吸热； （5）物质的量与热量成正比，但生成 1mol 时时热量为中和热，以此来解答． 【解答】解：（1）由量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌棒；图中不妥之 处为大小烧杯口不齐平， 故答案为：环形玻璃搅拌棒；大小烧杯口不齐平； （2）烧杯间填满碎纸条的作用是保温防止热量损失， 故答案为：保温防止热量损失； （3）大烧杯上如不盖硬纸板，会使一部分热量散失，求得的中和热数值将会减小， 故答案为：偏小； （4）醋酸为弱酸，电离过程为吸热过程，所以用醋酸代替稀盐酸溶液反应，反应放出的热 量小于 57.3kJ，但焓变为负，则△H＞﹣57.3kJ/mol， 故答案为：偏小； （5）反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关，并若用 60mL 0.50mol/L 盐酸跟 50mL 0.55mol/L NaOH 溶液进行反应，与上述实验相比，生成水的量增多，所放出的热量偏 高，但是中和热的均是强酸和强碱反应生成 1mol 水时放出的热，与酸碱的用量无关，中和 热数值相等， 故答案为：不相等；相等． 　 21．航天技术上使用的氢﹣氧燃料电池具有高能、轻便和不污染环境等优点．氢﹣氧燃料电 池有酸式和碱式两种，它们放电时的电池总反应式可表示为 2H2+O2=2H2O．酸式燃料电池 的电解质是酸，其负极反应可表示为：2H2﹣4e﹣=4H+，则其正极反应式可表示为：　 O2+4H++4e﹣═2H2O　；放电一段时间后电解质溶液的 pH 将　变大　（填“变大、变小、不 变”）碱式氢﹣氧燃料电池中的电解质是碱，其正极反应式为：O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣，则其 负极反应可表示为：　2H2+4OH﹣﹣4e﹣=4H2O　． 【考点】化学电源新型电池． 【分析】根据反应 2H2+O2=2H2O 可知，反应中氢气失电子被氧化，应在负极上的反应，氧 气得电子被还原，应在正极上的反应，根据得失电子及反应类型写出相应的电极反应式，根 据溶液中氢离子浓度的变化判断溶液 PH 值的变化． 【解答】解：（1）该反应中氢气失电子被氧化，氢气失电子生成氢离子，所以电极反应式 为 2H2﹣4e﹣═4H+ ②氧气得电子被还原，氧气得电子和溶液中的氢离子生成水，所以电极反应式为 O2+4H++4e﹣═2H2O； ③随着反应的进行，生成的水越来越多，溶质硫酸的量不变，所以导致溶液的浓度降低， 所以溶液的 PH 值增大． 故答案为：O2+4H++4e﹣═2H2O；变大． （2）①该反应中氢气失电子被氧化，氢气失电子生成氢离子，氢离子和溶液中的氢氧根离 子生成水，所以电极反应式为 2H2+4OH﹣﹣4e﹣=4H2O． ②氧气得电子被还原，氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，所以电极反应式为 O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣． 故答案为：2H2+4OH﹣﹣4e﹣=4H2O． 　 22．某温度时，在一个 2L 的密闭容器中，X、Y、Z 三种气体的物质的量随时间的变化曲线 如图所示．根据图中数据，试填写下列空白： （1）该反应的化学方程式为　3X+Y 2Z　； （2）从开始至 2min，Z 的平均反应速率为　0.05mol•（L•min）﹣1　； （3）3min 时，混合物中 X 的物质的量浓度为　0.35mol/L　． （4）2 分钟后 X、Y、Z 各物质的量不再随时间的变化而变化，说明在这个条件下，反应已 达到了　平衡　状态． （5）下列叙述能说明上述反应达到平衡状态的是　BEFH　（填序号） A．X、Y、Z 的物质的量之比为 1：2：3 B．混合气体的压强不随时间的变化而变化 C．单位时间内每消耗 3mol X，同时生成 2mol Z D．混合气体的总质量不随时间的变化而变化 E．混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化 F．混合气体的平均相对分子质量不再随时间的变化而变化 G．混合气体的密度不再随时间的变化而变化 H．2υ 正（X）=3υ 逆（Z） 【考点】物质的量或浓度随时间的变化曲线． 【分析】（1）根据物质的量的变化判断反应物和生成物，根据物质的量的变化之比等于化学 计量数之比书写方程式； （2）根据 v= 计算反应速率； （3）根据 c= 计算； （4）根据可逆反应平衡状态的特征判断； （5）根据可逆反应处于平衡状态时，正逆反应速率相等、组成不变等特征判断． 【解答】解：（1）由图象可以看出，反应中 X、Y 的物质的量减小，Z 的物质的量增多， 则 X、Y 为反应物，Z 为生成物，且△n（X）：△n（Y）：△n（Z）=0.3mol：0.1mol：0.2mol=3： 1：2，则反应的化学方程式为 3X+Y 2Z， 故答案为：3X+Y 2Z； （2）v（Z）= =0.05mol•（L•min）﹣1，故答案为：0.05mol•（L•min）﹣1； （3）根据 c= 可计算得 3min 时，混合物中 X 的物质的量浓度为 =0.35mol/L，故答 案为：0.35mol/L； （4）根据可逆反应平衡状态的特征可知，2 分钟后 X、Y、Z 各物质的量不再随时间的变化 而变化，说明在这个条件下，反应已达到了平衡状态，故答案为：平衡； （5）根据可逆反应处于平衡状态时，正逆反应速率相等、组成不变等特征判断， A．X、Y、Z 的物质的量之比为 1：2：3，不能说明正逆反应速率的关系，无法判断反应是 否达到平衡； B．因为该反应是反应前后体积变化的反应，所以当混合气体的压强不随时间的变化而变化 时，说明反应已经处于平衡状态了； C．单位时间内每消耗 3mol X，同时生成 2mol Z，都是说明的正反应，故不能说明反应已 经处于平衡状态； D．该反应气体质量守恒，故混合气体的总质量不随时间的变化而变化不能说明反应已经处 于平衡状态； E．因为该反应是反应前后体积变化的反应，混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化 时，说明反应已经处于平衡状态了； F．因为该反应是反应前后体积变化的反应，而气体质量守恒，所以混合气体的平均相对分 子质量不再随时间的变化而变化时，说明反应已经处于平衡状态了； G．因为该反应在固定容器中进行，体积不变，而气体质量守恒，所以混合气体的密度不再 随时间的变化而变化时不能说明反应已经处于平衡状态； H．2υ 正（X）=3υ 逆（Z），说明正逆反应速率相等，故可判断反应已经处于平衡状态； 故选 BEFH． 　 23．如图所示，甲、乙两池电极材料都是铁棒与碳棒，请回答下列问题． （1）若两池中均为 CuSO4 溶液，反应一段时间后： ①有红色物质析出的是甲池中的　碳　棒，乙池中的　铁　棒． ②乙池中阳极的电极反应式是：　4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O　． （2）若两池中均为饱和 NaCl 溶液： ①写出乙池中总反应的离子方程式：　2Cl﹣+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH﹣　． ②甲池中碳极的电极反应式是：　2H2O+O2+4e﹣═4OH﹣　，乙池中碳极的电极反应属于　 氧化反应　（填“氧化反应”或“还原反应”）． ③将湿润的淀粉 KI 试纸放在乙池中碳极附近，发现试纸变蓝，过一段时间后又发现蓝色褪 去，这是因为过量的 Cl2 又将生成的 I2 氧化．若反应的 Cl2 和 I2 物质的量之比为 5：1，且 生成两种酸，该反应的化学方程式为：　5Cl2+I2+6H2O═2HIO3+10HCl　． 【考点】原电池和电解池的工作原理． 【分析】（1）甲为原电池，Fe 为负极，发生 Fe+CuSO4═FeSO4+Cu，乙为电解池，由电子 流向可知，Fe 为阴极，铜离子得到电子生成 Cu，阳极上氢氧根离子放电； （2）①电解 NaCl 溶液生成 NaOH、氢气、氯气； ②甲中碳为正极，氧气得电子生成氢氧根，乙中碳为阳极，发生氧化反应； ③根据得失电子数相等确定生成物，再根据反应物和生成物写出反应方程式． 【解答】解：（1）①甲为原电池，Fe 为负极，发生 Fe+CuSO4═FeSO4+Cu，所以碳电极上 生成红色物质 Cu，乙为电解池，由电子流向可知，Fe 为阴极，铜离子得到电子生成 Cu， 故答案为：碳；铁； ②乙中阳极上氢氧根离子放电，电极反应为 4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O，故答案为： 4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O； （2）①电解 NaCl 溶液生成 NaOH、氢气、氯气，离子反应为 2Cl﹣+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH﹣，故答案为：2Cl﹣+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH﹣； ②甲中碳为正极，氧气得电子生成氢氧根，电极反应为 2H2O+O2+4e﹣═4OH﹣，乙中碳为 阳极，发生氧化反应； 故答案为：2H2O+O2+4e﹣═4OH﹣；氧化反应； ③过量的 Cl2 将生成的 I2 又氧化，氯气被还原生成氯离子，1mol 氯气被还原得到 2mol 电 子，若反应的 Cl2 和 I2 物质的量之比为 5：1，且生成两种酸，根据得失电子数相等知，含 碘的酸中碘的化合价是+5 价，所以含碘的酸是碘酸，故氯气和碘、水反应生成盐酸和碘酸， 反应方程式为：5Cl2+I2+6H2O=2HIO3+10HCl， 故答案为：5Cl2+I2+6H2O=2HIO3+10HCl．