成都市实验外国语学校(西区)高中化学必修二第六章《化学反应与能量》经典练习题(答案解析)

一、选择题
1．在密闭的锥形瓶里发生下列变化：①浓硫酸溶于水②酸碱溶液混合③铝粉加入稀硫酸溶液④固体NaOH溶于水⑤生石灰溶于水，其中能使U形管(如图所示)内的滴有红墨水的水面左低右高，且发生了化学反应的是( )
A．②③④B．①②③C．②③⑤D．①③⑤
答案：C
【分析】
U形管(如图所示)内的滴有红墨水的水面左低右高，则表明锥形瓶内温度升高，气体的体积发生了膨胀。

【详解】
①浓硫酸溶于水时释放热量，使锥形瓶内气体的温度升高，但未发生化学反应；
②酸碱溶液混合，发生中和反应，且放出热量；
③铝粉加入稀硫酸溶液中，发生置换反应，且放出热量；
④固体NaOH溶于水，虽然放出热量，但未发生化学反应；
⑤生石灰溶于水时，与水发生化合反应，且反应放出热量；
综合以上分析，②③⑤符合题意，故选C。

2．在2A+B3C+4D反应中，表示该反应速率最快的是
A．v(A)=0.5mol/(L·s)B．v(B)=0.3mol/(L·s)
C．v(C)=0.8mol/(L·s)D．v(D)=1mol/(L·s)
答案：B
【分析】
对于同一反应，用不同物质表示的反应速率可能不同，所以，比较同一反应在不同条件下反应速率快慢时，应转化为同一种物质。

为便于比较，我们将各物质表示的速率都转化为C物质表示的速率。

【详解】
A．v(A)=0.5mol/(L·s)，v(C)=0.75mol/(L·s)；
B．v(B)=0.3mol/(L·s)，v(C)=0.9mol/(L·s)；
C．v(C)=0.8mol/(L·s)；
D．v(D)=1mol/(L·s)，v(C)=0.75mol/(L·s)；
比较以上数据可以看出，v(C)=0.9mol/(L·s)时反应速率最快，故选B。

3．三元电池成为2019年我国电动汽车的新能源，其充电时总反应为：LiNi x Co y Mn z O2＋
6C(石墨)=Li1-a Ni x Co y Mn z O2＋Li a C6，其电池工作原理如图所示，两极之间有一个允许特定的离子X通过的隔膜。

下列说法正确的是
A．允许离子X通过的隔膜属于阴离子交换膜
B．充电时，A为阴极，Li＋被氧化
C．可从无法充电的废旧电池的石墨电极中回收金属锂
D．放电时，正极反应式为Li1-a Ni x Co y Mn z O2＋aLi＋＋ae-=LiNi x Co y Mn z O2
答案：D
【分析】
充电时电池总反应为：LiNi x Co y Mn z O2+6C（石墨）=Li1-a Ni x Co y Mn z O2+Li a C6，逆过程是放电时的反应，放电时，正极B是得电子的还原反应，反应式为 Li1-a Ni x Co y Mn z O2+aLi ++ae-=LiNi x Co y Mn z O2，A是负极，金属锂失电子的氧化反应，充电时，电源的负极连接电池的负极，据此回答。

【详解】
A．放电时，正极B是得电子的还原反应，反应式为 Li1-a Ni x Co y Mn z O2+aLi ++ae-
=LiNi x Co y Mn z O2，允许离子X通过的隔膜即允许Li+通过，应该是属于阳离子交换膜，故A错误；
B．A是电池的负极，充电时，A为阴极，发生还原反应，故B错误；
C．金属锂镶嵌在石墨中，是合金，不能从无法充电的废旧电池的石墨电极中回收金属锂，故C错误；
D．放电时，正极B是得电子的还原反应，反应式为 Li1-a Ni x Co y Mn z O2+aLi++ae-
=LiNi x Co y Mn z O2，故D正确；
故选D。

4．实验室用锌和2 mol·L-1硫酸制取氢气，下列措施不能增大化学反应速率的是
A．用锌粉代替锌粒B．用浓硫酸代替2 mol·L-1硫酸
C．给硫酸溶液加热D．滴加几滴2 mol·L-1CuSO4溶液
答案：B
【详解】
A.用锌粉代替锌粒，固体的表面积增大，反应物之间的接触面积增大，化学反应速率增大，故A不符合题意；
B. 用浓硫酸代替2 mol·L-1硫酸，锌与浓硫酸反应生成二氧化硫，不能增大反应生成氢气的
化学反应速率，故B符合题意；
C. 给硫酸溶液加热，反应温度升高，化学反应速率增大，故C不符合题意；
D. 滴加几滴2 mol·L-1硫酸铜溶液，锌与硫酸铜溶液发生置换反应生成铜，铜与锌在稀硫酸溶液中构成锌铜原电池，原电池反应使化学反应速率增大，故D不符合题意；
故选B。

5．可以将反应Zn+Br2=ZnBr2设计成原电池，下列4个电极反应中，分别表示正极反应和负极反应的是
①Br2+2e-=2Br-②2Br--2e-=Br2 ③Zn-2e-=Zn2+④Zn2++2e-=Zn
A．②和③B．①和④C．②和④D．①和③
答案：D
【详解】
在反应Zn+Br2=ZnBr2中，Zn由0价升高到+2价，Br由0价降低到-1价，若设计成原电池，则Zn作负极，Br2作正极。

在负极：Zn失电子生成Zn2+，电极反应式为Zn-2e-
=Zn2+；在正极，Br2得电子生成Br-，电极反应式为Br2+2e-=2Br-；则①和③符合题意，故选D。

6．为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应的催化效果，甲、乙两位同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。

下列叙述中不正确的是
A．通过图甲实验产生气泡的快慢能比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果
B．用图乙装置判断反应速率的大小，可测定反应产生相同气体体积所需的时间
C．图乙实验中，如t s内针筒收集到V mL气体，则用O2表示的反应速率为V
t
mL/s
D．为检查图乙装置的气密性，可关闭A处活塞，将注射器活塞推进一定距离后松开活塞，观察活塞是否回到原位
答案：A
【详解】
A．图甲中加入Fe3+和Cu2+的浓度一样，反应物都是2mL5%的双氧水，但二者阴离子不一样，也可能产生影响，无法比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，故A错误；
B．反应速率可以用单位时间内产生气体的快慢表示，B装置能达到实验目的，故B正确；
C．可以根据单位时间内产生氧气的体积来描述氧气的生成速率，图乙实验中，如ts内针
筒收集到VmL气体，该气体是氧气，则用O2表示的反应速率为v=V
t
mL/s，故C正确；
D．关闭A处活塞，将注射器活塞推进一定距离后松开活塞，若活塞能回到原位则装置气密性良好，反之装置漏气，故D正确；
故答案选A。

7．对丙烷进行溴代反应，反应一段时间后得到如下结果：
2CH3CH2CH3+Br2
127
−−−−→
光，℃
CH3CH2CH2Br(3%)+CH3CHBrCH3(97%)+2HBr
已知：正丙基结构简式CH3CH2CH2-、异丙基结构简式(CH3)2CH-，反应机理中链转移决速步为RH+Br·→R·+HBr，其反应势能变化如图所示。

下列说法正确的是
A．物质组合A为异丙基+HBr
B．生成正丙基过程的活化能大于生成异丙基过程的活化能
C．正丙基的稳定性强于异丙基
D．溴原子取代的位置只取决于反应物与生成物的能量变化
答案：B
【详解】
A．根据题给反应知，丙烷进行溴取代时，仲碳原子上的氢原子更容易被取代，根据图示势能的变化知，B进程比较容易发生，则物质组合B为异丙基+HBr，故A错误；
B．活化能越高越不容易反应，根据反应知取代时更容易生成CH3CHBrCH3，则生成异丙基过程的活化能小于生成正丙基过程的活化能，故B正确；
C．能量越低越稳定，根据图示势能大小比较，物质组合B更稳定，及异丙基的稳定性强于正丙基，故C错误；
D．由反应机理看出，溴原子取代的位置取决于反应进程中活化能的相对大小，故D错误；
故选B。

8．H2S燃料电池应用前景非常广阔，该电池示意图如下。

下列说法正确的是
A．电极a是正极
B．O2-由电极a移向电极b
C．电极 a 的反应式为：2H2S+2O2--4e-=S2+2H2O
D．当通入11.2 L O2，转移电子数2N A
答案：C
【详解】
根据原电池原理及图示电池构造分析，电池反应为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。

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错误；
B．原电池中阴离子向负极移动，则O2-由电极b移向电极a，故B错误；
C．a为电池的负极，发生氧化反应，反应式为：2H2S+2O2--4e-=S2+2H2O，故C正确；D．没有注明是否为标准状况，无法确定1.12LO2的物质的量，故D错误；
故选C。

9．下列实验操作能达到实验目的的是
选项实验操作实验目的
A用铂丝蘸取某碱金属的盐溶液灼烧，观察现象证明其中含有K+
B 将等浓度等体积的KI溶液和FeCl3溶液混合，充分反
应后滴入KSCN溶液
溶液中存在平衡：
3+-2+
2
2Fe+2I2Fe+I
C用稀硫酸和锌粒制取H2时，加几滴CuSO4溶液CuSO4作反应的催化剂D蒸发铝与稀盐酸反应的溶液制备无水AlCl3
A．A B．B C．C D．D
答案：B
【详解】
A．观察钾的焰色反应，应透过蓝色钴玻璃，以滤去黄光，避免钠离子的干扰，A错误；B．滴加KSCN溶液，溶液变红色，说明反应后溶液中含有Fe3+，则证明FeCl3与KI的反应为可逆反应，B正确；
C．加入硫酸铜溶液，锌置换出铜，Zn、置换的Cu及H2SO4溶液可形成原电池反应，从而可加快制取氢气的反应速率，C错误；
D ．铝与稀盐酸反应产生AlCl 3，AlCl 3是强酸弱碱盐，加热时氯化铝水解，生成物为氢氧化铝和HCl ，所以从氯化铝溶液中制备氯化铝，应在盐酸的氛围中加热，D 错误； 故合理选项是B 。

10．某含氯有机污染物X 可通过加入高锰酸钾溶液除去，经处理后X 转变为氯化物和CO 2，而高锰酸根离子则转变为MnO 2，部分物质和离子间量的关系为2KMnO 4～X ～3Cl -～2CO 2.常温下，在某密闭容器中进行上述反应，测得c(KMnO 4)与时间的关系如表所示。

A ．除去X 的反应先慢后快，生成物MnO 2可能是该反应的催化剂
B ．0～6 min 内平均反应速率v(Cl -)=0.15 mol/(L·min)
C ．当反应耗时8 min 时，c(KMnO 4)＜0.30 mol/L
D ．随着反应的进行(忽略溶液体积变化)，c(K +)逐渐降低 答案：B 【详解】
A ．由题表中的数据可知，反应速率先快后慢，故A 错误；
B ．在0~6min 内，()4(1.00.4)/=
0.1/(min)6min
c mol L
mol v K nO t M L -==⋅，利用速率之比等于化学计量数之比，得到(
)()()43
==0.152/v Cl v KMnO mol L min -
⋅，故B 正
确；
C ．若保持4~6min 内的平均速率反应到8 min 时，()40.30/c KMnO mol L = ，但是随着反应物浓度的减小，反应速率也减小，所以当反应耗时8 min 时，c(KMnO 4)> 0.30 mol/L ，故C 错误；
D ．钾离子未参与反应，反应过程中c(K +)保持不变，故D 错误； 故选B 。

11．一定温度下，100mL2mol·
L -1硫酸溶液和过量的锌粉反应，为了减慢该反应速率，但又不影响生成氢气的总量。

可向反应体系中加入适量的( ) A ．CH 3COOK 溶液 B ．稀盐酸
C ．2mol·
L -1的硫酸溶液 D ．ZnSO 4固体 答案：A 【分析】
一定温度下，100mL2mol·
L -1硫酸溶液和过量的锌粉反应，反应的离子方程式为Zn+2H +=Zn 2++H 2↑；为了减慢该反应速率，但又不影响生成氢气的总量，则需保证n (H +)不变，但c (H +)应减小。

【详解】
A ．加入CH 3COOK 溶液，CH 3COO -能与H +反应生成CH 3COOH ，但CH 3COOH 还能与Zn
反应，所以不影响最终参加反应的n (H +)，生成n (H 2)不变；由于溶液体积增大，c (H +)减小，所以反应速率减慢，A 符合题意；
B ．加入稀盐酸，n (H +)增大，生成氢气的总量增多，B 不符合题意；
C ．加入2mol·L -1的硫酸溶液，n (H +)增大，生成氢气的总量增多，C 不符合题意；
D ．加入ZnSO 4固体，c (H +)不变，反应速率没有变化，D 不符合题意； 故选A 。

12．2SO 2(g)＋O 2(g)
25
V O
Δ
2SO 3(g) △H =-196.6KJ/mol 是制备硫酸的重要反应。

下列
关于该反应的叙述不正确的是
A ．反应达到平衡状态后，SO 3(g)浓度保持不变
B ．催化剂V 2O 5能够提高SO 2的平衡转化率
C ．增加O 2的浓度有利于提高SO 2的平衡转化率
D ．采用450℃高温可以缩短反应达
到平衡的时间 答案：B 【详解】
A ．反应达平衡后，正、逆反应速率相等，各物质的浓度不变，所以SO 3(g)的浓度不变，A 正确；
B ．催化剂V 2O 5能够降低反应的活化能，加快反应速率，缩短到达平衡的时间，但不能改变SO 2的平衡转化率，B 不正确；
C ．增加O 2的浓度能加快反应速率，并能使平衡正向移动，从而提高SO 2的平衡转化率，C 正确；
D ．采用450℃高温，能提高催化剂的催化活性，加快反应速率，从而缩短反应达到平衡的时间，D 正确； 故选B 。

13．下列反应属于吸热反应的是（ ） A ．生石灰溶于水 B ．盐酸和氢氧化钠溶液反应 C ．镁在空气中燃烧 D ．Ba(OH)2·
8H 2O 与NH 4Cl 晶体混合 答案：D 【详解】
A ．生石灰溶于水是放热反应，故A 错误；
B ．盐酸和氢氧化钠溶液反应是放热反应，故B 错误；
C ．镁在空气中燃烧是放热反应，故C 错误；
D ．Ba(OH)2·8H 2O 与NH 4Cl 晶体混合是吸热反应，故D 正确； 故答案为D 。

14．有A 、B 、C 、D 四种金属片，进行如下实验：①A 、B 用导线相连后，同时浸入稀H 2SO 4溶液中，A 极为负极；②C 、D 用导线连接后浸入稀H 2SO 4中，电流由D 流向C ；③A 、C 相连后同时浸入稀H 2SO 4中，C 极产生大量气泡；④B 、D 相连后同时浸入稀
H2SO4中，D极发生氧化反应，试判断四种金属的活动顺序是
A．A＞B＞C＞D B．C＞A＞D＞B C．A＞D＞B＞C D．A＞C＞D＞B
答案：D
【详解】
①A、B用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，A极为负极，则活泼性A＞B，②C、D用导线连接后浸入稀H2SO4中，电流由D流向C，说明D是正极，C是负极，则活泼性C＞D，③A、C相连后同时浸入稀H2SO4中，C极产生大量气泡，说明C是正极，A是负极，活泼性A＞C，④B、D相连后同时浸入稀H2SO4中，D极发生氧化反应，说明D是负极，活泼性D＞B．四个大小顺序是：A＞C＞D＞B，故选D。

【点睛】
此题重点是负极和正极的特点，根据负极失去电子发生氧化反应，正极得到电子发生还原反应。

正负极的现象进行判断。

15．空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池(RFC)，RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充放电池，其工作原理如下图，有关说法正确的是
A．c极上发生的电极反应式：O2+2H2O+4e-＝4OH-
B．左端装置中化学能转化为电能，右端装置中电能转化为化学能
C．d极上进行还原反应，右端装置B中的H+ 可以通过隔膜进入A
D．当有0.1mol电子转移时，a极产生标准状况下1.12LH2
答案：D
【分析】
依据图示知左边装置是电解池，右边装置是原电池，ab电极是电解池的电极，由电源判断a为阴极产生的气体X是氢气，b为阳极产生的气体Y是氧气；cd电极是原电池的正负极，c是正极，d是负极，据此解答。

【详解】
A．依据图示知左边装置是电解池，右边装置是原电池，c电极为正极，氧气在正极上得到电子发生还原反应：O2+4H++4e-=2H2O，故A错误；
B．依据图示知左边装置是电解池，则装置中电能转化为化学能，右边装置是原电池，则化学能转化为电能，故B错误；
C．d为负极失电子发生氧化反应，右端装置B池中的H+可以通过隔膜进入A池，故C错误；
D．当有0.1mol电子转移时，a为阴极，电极反应为2H++2e-=H2↑，当有0.1mol电子转移时，a极产生0.05mol氢气，标准状况下1.12L，故D正确；
故答案选D。

二、填空题
16．如图所示，是原电池的装置图。

请回答：
（1）若C为稀H2SO4溶液，电流表指针发生偏转，B电极材料为Fe且作负极，则A电极上发生的电极反应式为_____________；反应进行一段时间后溶液C的pH将_____（填“升高”“降低”或“基本不变”）。

（2）若需将反应：Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋设计成如图所示的原电池装置，则A（负极）极材料为____，B（正极）极材料为______，溶液C为_______。

（3）CO与H2反应还可制备CH3OH，CH3OH可作为燃料使用，用CH3OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如下：
电池总反应为2CH3OH＋3O2=2CO2＋4H2O，则c电极是____（填“正极”或“负极”），c电极的反应方程式为______________。

若线路中转移2mol电子，则上述CH3OH燃料电池，消耗的O2在标准状况下的体积为_____。

答案：2H＋＋2e－=H2↑升高Cu石墨FeCl3溶液负极CH3OH－6e－＋H2O=CO2＋6H＋11.2L
解析：（1）若C为稀H2SO4溶液，电流表指针发生偏转，B极电极材料为Fe且作负极，A电极为正极，电极材料为较铁不活泼的金属或非金属，发生还原反应，溶液中的氢离子得电子生成氢气，电极反应方程式为：2H＋＋2e－=H2↑；由原电池的总反应可知，反应一段时间后，溶液C的pH升高，答案为：2H＋＋2e－=H2↑；升高；
（2）分析反应Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋，将其拆分为两个半反应，分别为：Cu-2e－
=Cu2+，2Fe3++2e－=2Fe2+，根据原电池原理，可知负极电极反应式为：Cu-2e－=Cu2+，正极的电极反应式为：2Fe3++2e－=2Fe2+，正负极材料分别为：负极为Cu，正极为石墨（或Pt），含Fe3+的溶液（如FeCl3溶液）作电解质溶液，用导线连接正、负极，构成闭合回路即可构成原电池。

答案为：Cu；石墨；FeCl3溶液；
（3）根据燃料电池结构示意图中电子流向可知，c 电极为负极，发生氧化反应，其电极反
应方程式为：CH 3OH-6e －
+H 2O=CO 2+6H +，电极d 为正极，O 2得到电子，发生还原反应，电极反应方程式为：4H ++4e －
+O 2=2H 2O ；1mol 氧气在反应中得到4mol 电子，若线路中转
移2mol 电子，则消耗氧气0.5mol ，在标准状况下的体积为0.5mol 22.4L/mol=11.2L ⨯，答案为：负极；CH 3OH －6e －＋H 2O=CO 2＋6H ＋；11.5L 。

17．碳和氮的氢化物是广泛的化工原料，回答下列问题： (1)工业上合成氨的反应为()()()223N g +3H g 2NH g ΔH=-92.2kJ/mol ，反应过程中能
量变化如图所示。

①反应()()()3222NH g N g +3H g 的活化能为________kJ/mol ，有利于该反应自发进行
的条件是_________。

②合成氨时加入铁粉可以加快生成3NH 的速率，在上图中画出加入铁粉后的能量变化曲线_______。

(2)42CH -CO 催化重整不仅可以得到合成气(CO 和2H )，还对温室气体的减排具有重要意义。

回答下列问题： ①42CH -CO 催化重整反应为
()()()()422CH g +CO g =2CO g +2H g -1ΔH=+247kJ mol 。

某温度下，在体积为2L 的
容器中加入2mol 4CH 、1mol 2CO 以及催化剂进行重整反应，5min 达到平衡时2CO 的转化率是50%。

0-5min 平均反应速率()v CO =_________11mol L min --⋅⋅
②反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。

相关数据如表：
积碳反应 消碳反应 ()-1ΔH/kJ mol
75
172 活化能/(1kJ mol -⋅)
催化剂X
33 91 催化剂Y
43
72
由上表判断，催化剂X ______Y(填“优于”或“劣于”)，理由是____________________。

答案：2kJ/mol 高温 0.lmol/(L min ) 劣于 催化剂Y 积碳反应的活化能大，积碳反应的速率小；而消碳反应活化能相对小，消碳反应速率大(或催化剂X 积碳反应的活化能小，积碳反应的速率大；而消碳反应活化能相对大，消碳反应速率小)
解析：(1)①由题意知，氨分解的活化能为：(335.092.2)/427.2/kJ mol kJ mol +=； ()()()3222NH g N g +3H g 该反应自发进行，∆G <0，由∆G=∆H-T ∆S ，∆H >0，∆S >0，推知需要高温条件，故高温下自发进行；
②由图可知，加入铁粉后合成氨所需要的活化能降低，如下图：
(2)①由题意得，112150%()0.05min 25min
c n mol v co mol L t V t L --∆∆⨯====⋅⋅∆⋅∆⨯，故112()2()0.1min v co v co mol L --==⋅⋅。

②根据活化能对反应的影响来分析,催化剂Y 积碳反应的活化能大，积碳反应的速率小；而消碳反应活化能相对小，消碳反应速率大，即催化剂X 劣于催化剂Y ，故答案填“劣于”。

18．回答下列问题：
(1)某工业废水中含有一定量的2-27Cr O 和24CrO -，二者存在平衡：22-
4CrO (黄色)＋2H ＋
2-27Cr O (橙色)＋2H 2O ①若平衡体系滴加少量浓H 2SO 4（不考虑温度的影响），溶液显_______色。

②能说明该反应达平衡状态的是_____________。

a ．2-27Cr O 和2-4CrO 的浓度相同
b ．2v(2-27Cr O )=v(2-
4CrO ) c ．溶液的颜色不变 (2)H 2O 2 稀溶液易被催化分解，可使用的催化剂为（填序号）_______。

a ．MnO 2
b ．FeCl 3
c ．Na 2S 2O 3
d ．KMnO 4
(3)密闭容器中发生如下反应：A(g)＋3B(g)
2C(g) ΔH ＜0，根据下列速率—时间图象，
回答下列问题。

①下列时刻所改变的外界条件是：
t 1________；t 3________；t 4________；
②产物C 的体积分数最大的时间段是________；
③反应速率最大的时间段是________。

答案：橙 c ab 升高温度 加入催化剂 减小压强 t 0～t 1段 t 3～t 4段
【分析】
分析速率-时间图象时，先看新平衡与原平衡的相对位置，若新平衡在原平衡的上方，则表明改变的反应条件是“增大”，若新平衡在原平衡的下方，则改变的条件是“减小”；若v (正) ＞v (逆)，则平衡正向移动；若v (正)＜v (逆)，则平衡逆向移动；若v (正)=v (逆)，则平衡不移动。

解析：(1)①若平衡体系滴加少量浓H 2SO 4，平衡正向移动，c (2-27Cr O )增大，则溶液显橙
色。

②a ．2-27Cr O 和2-
4CrO 的浓度相同，可能是反应进行的某个阶段，不一定是平衡状态，a 不合题意；
b ．2v(2-27Cr O )=v(2-
4CrO )，在反应过程中的任何阶段，速率之比都等于化学计量数之比，所以反应不一定达平衡状态，b 不合题意；
c ．溶液的颜色不变，表明各物质的浓度不变，反应达平衡状态，c 符合题意；故选c 。

答案为：橙；c ；
(2)H 2O 2 稀溶液易被催化分解，MnO 2、FeCl 3都可加快分解速率，都可作该反应的催化剂，故选ab 。

答案为：ab ；
(3)从图中可以看出，t 1～t 2段，v (正)＜v (逆)，则平衡逆向移动，且新平衡在原平衡的上方；t 3～t 4段，v (正)=v (逆)，则平衡不移动，且新平衡在原平衡的上方；t 4～t 5段，v (正)＜v (逆)，则平衡逆向移动，且新平衡在原平衡的下方。

①分析外界条件对平衡的影响，可得出下列时刻所改变的外界条件是：
t 1为升高温度；t 3为加入催化剂；t 4为减小压强；
②从图中看，改变条件后，除去t 3～t 4段平衡不移动外，另两段平衡都逆向移动，所以产物C 的体积分数最大的时间段是t 0～t 1段；
③t 1～t 2段、t 3～t 4段，反应速率都是加快，t 4～t 5段，反应速率减慢，所以反应速率最大的时间段是t 3～t 4段。

答案为：升高温度；加入催化剂；减小压强；t 0～t 1段；t 3～t 4段。

【点睛】
判断影响平衡的条件时，应从新、旧平衡中的速率大小关系，确定改变的条件是“增大”还是“减小”；从正、逆反应速率的相对大小，确定平衡移动的方向；两方面结合，可确定改变的条件。

19．Ⅰ．某温度下在4L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。

(1)该反应的化学方程式是___________。

(2)从反应开始到5min时，用Z表示的反应速率为_________。

II．800℃、2L密闭容器反应2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如表：时间(S)012345
n(NO)mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007
(1)反应进行到2s时c(NO)=________。

(2)反应达到平衡状态时NO的转化率=_______。

III．家用液化气中主要成分之一是丁烷。

当1g气态丁烷(C4H10)完全燃烧并生成CO2和液态水时，放出热量50kJ。

试写出丁烷燃烧的热化学方程式：___________.
答案：3X(g)+Y(g)⇌2Z(g)0.02mol·L-1·min-10.004mol/L65%
2C4H10(g)+13O2(g)=8CO2(g)+10H2O(l) △H=-5800kJ/mol
解析：Ⅰ．(1)由物质的脸变化图可知，反应到5min时，Y减少的量为
1.0mol−0.8mol=0.2mol，X减少的量为1.0mol−0.4mol=0.6mol，Z生成的量为0.5mol-
0.1mol=0.4mol，三者的变化的量之比为0.6:0.2:0.4=3:1:2，因此该反应的化学方程式为：3X(g)+Y(g)⇌2Z(g)；故答案为：3X(g)+Y(g)⇌2Z(g)；
(2)由图可知，0∼5min内，Z变化的浓度为0.5mol−0.1mol=0.4mol，则该时间内用Z表示的
反应速率v(Z) =
0.4mol
4L5min
=0.02mol·L-1·min-1，故答案为：0.02mol·L-1·min-1；
II．(1)图表分析可知反应进行到2s时物质的量物质的量为0.008mol，浓度
c=0.008mol
2L
=0.004mol/L，故答案为：0.004mol/L；
(2)反应达到平衡状态时NO物质的量为0.007mol，0.020mol-0.007mol
0.020mol
×100%=65%，故
答案为：65%；
III．1g丁烷完全燃烧并生成CO2和液态水时，放出热量50kJ，2mol丁烷完全燃烧并生成
CO2和液态水时，放出热量为：50kJ×58×2=5800kJ，依据反应物和产物状态标注聚集状态和对应量下的反应热，书写的热化学方程式为：
2C4H10(g)+13O2(g)=8CO2(g)+10H2O(l)△H=-5800kJ/mol；故答案为：
2C4H10(g)+13O2(g)=8CO2(g)+10H2O(l) △H=-5800kJ/mol。

20．在密闭容器里，通入x mol H2（g）和y mol I2（g），发生反应：H2（g）+I2（g）
⇌2HI（g）△H＜0．改变下列条件，反应速率将如何改变？（选填“增大”“减小”或“不变”）
①升高温度________
②加入催化剂________
③充入更多的H2________
④保持容器中压强不变，充入氖气________
⑤保持容器容积不变，通入氖气________
⑥保持压强不变，充入2x mol H2（g）和2y mol I2（g）________．
答案：增大增大增大减小不变不变
解析：①升高温度，反应速率增大，故答案为增大；
②加入催化剂，反应速率增大，故答案为增大；
③再充入H2，反应物浓度增大，化学反应速率增大，故答案为增大；
④容器中压强不变，充入氖气，则容器容积扩大，相当于减小压强，反应速率减小，故答案为减小；
⑤容器容积不变，通入氖气，反应体系中各物质的浓度不变，则反应速率不变，故答案为不变；
⑥保持压强不变，充入2x mol H2（g）和2y mol I2（g），各物质的浓度保持不变，所以速率不变，故答案为不变。

【点睛】
由于压强对反应速率或平衡状态的影响其实质是改变浓度，所以需要特别注意惰性气体加入时平衡的变化，可总结为“惰性气体”对化学平衡的影响：①恒温、恒容条件：原平衡体系体系总压强增大→体系中各组分的浓度不变→平衡不移动。

②恒温、恒压条件：原平衡体系容器容积增大，各反应气体的分压减小→体系中各组分的浓度同倍数减小（等效于减压），平衡向气体体积增大的方向移动。

21．新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH4和O2，电解质为KOH溶液。

某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液电解实验，如图所示。

回答下列问题：
(1)甲烷燃料电池负极的电极反应式为__。

(2)闭合开关K 后，a 、b 电极上均有气体产生，其中b 电极上得到的是__，电解氯化钠溶液的总反应方程式为__。

答案：CH 4-8e -+10OH -=23CO -+7H 2O H 2 2NaCl+2H 2O
Cl 2↑+H 2↑+2NaOH 【分析】
在燃料电池中，通入燃料的电极为负极，通入氧化剂的电极为正极；在电解池中，与电源负极相连的电极为阴极，与电源正极相连的是阳极。

解析：(1)甲烷燃料电池中，通入CH 4的电极为负极，CH 4失电子后，与OH -发生反应生成23CO -和H 2O ，负极的电极反应式为CH 4-8e -+10OH -=23CO -+7H 2O 。

答案为：CH 4-8e -+10OH -=23CO -
+7H 2O ；
(2)闭合开关K 后，a 电极与正极(通O 2的电极)相连，则此电极为阳极；b 电极为阴极，水得电子生成氢气，所以b 电极得到的是H 2，电解氯化钠溶液生成氢氧化钠、氢气和氯气，总反应方程式为2NaCl+2H 2O
Cl 2↑+H 2↑+2NaOH 。

答案为：H 2；2NaCl+2H 2O
Cl 2↑+H 2↑+2NaOH 。

【点睛】
在书写电极反应式时，需注意电解质的性质，碱性电解质中，电极反应式中不能出现H +。

22．原电池是一种_______________________________________装置。

电子表所用的某种钮扣电池的电极材料为Zn 和Ag 2O ，电解质溶液为KOH ，其电极反应式为：
Zn ＋2OH －－2e －＝ZnO ＋H 2O Ag 2O ＋H 2O ＋2e －＝2Ag ＋2OH －
电池的负极是_______________，正极发生的是___________________反应(填反应类型)，总反应式为__________________________________________________。

答案：将化学能转化成电能的 Zn 还原反应 Zn ＋Ag 2O ＝2Ag ＋ZnO
解析：活泼金属做负极，相对不活泼的金属做正极。

负极发生氧化反应，正极发生还原反应。

23．(1)如图所示，两电极一为碳棒，一为铁片，若电流表的指针发生偏转，且a 极上有大量气泡生成，则电子由_____(填“a”或“b”，下同) 极流向_____极，电解质溶液中24SO -
移向_____极，a 极上的电极反应式为___________________。

(2)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。

如图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定。

其正极反应方程式为
___________，若将燃料改为CH4，写出其负极反应方程式_________。

(3)图为青铜器在潮湿环境中因发生电化学反应而被腐蚀的原理示意图。

①腐蚀过程中，负极是_________（填图中字母“a”或“b”或“c”）；
②环境中的Cl- 扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈
Cu2(OH)3Cl，其离子方程式为_______________________；
③若生成4.29 g Cu2(OH)3Cl，则理论上耗氧体积为_______L（标况）。

CO-+7H2O c
答案：b a b2H+ + 2e- = H2↑O2+2H2O+4e-=4OH-CH4+10OH--8e-=2
3
2Cu2++3OH-+ Cl-==Cu2 (OH)3Cl↓0.448
【分析】
在铁、碳、稀硫酸形成的原电池中，气泡应在正极表面产生，由此确定a、b与正、负极的关系，从而得出电子流动的方向、电极反应式及离子迁移；在CH4碱性燃料电池中，通O2的电极为正极，通燃料的电极为负极，由于电解质呈碱性，所以CH4燃烧的最终生成物应CO-；青铜器在潮湿环境中发生的电化学反应中，依据电极产物，判断电子得失情况，
为2
3
从而确定正、负极；在利用腐蚀产物进行耗氧量计算时，需从电荷守恒角度分析产物与电子守恒的关系。

解析：(1)a极上有大量气泡生成，则a极为正极(碳棒)，b极为负极(铁片)，电子由负极流
SO-移向b极，a极向正极，即由b极流向a极，电解质溶液中，阴离子向负极移动，即2
4
上的H+得电子生成H2，电极反应式为2H+ + 2e- = H2↑。

答案为：b；a；b；2H+ + 2e- =
H2↑；
(2)在氢氧燃料电池中，负极为Pt(通H2)，正极为Pt(通O2)，正极O2得电子产物与水反应生成OH-，正极反应方程式为O2+2H2O+4e-=4OH-，若将燃料改为CH4，则负极为通CH4
CO-和水，负极反应方程式为CH4+10OH--8e-的电极，CH4失电子产物与电解质反应生成2
3。