新第六章 化学反应与能量 练习题及答案(1)

新第六章化学反应与能量练习题及答案
一、选择题
1．全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为：16Li+xS8=8Li2S x（2≤x≤8）。

下列说法错误的是
A．电池工作时，正极可发生反应：2Li2S6+2Li++2e−=3Li2S4
B．电池工作时，外电路中流过0.02 mol电子，负极材料减重0.14 g
C．石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性
D．电池充电时间越长，电池中Li2S2的量越多
【答案】D
【详解】
A．原电池工作时，Li+向正极移动，则a为正极，正极上发生还原反应，随放电的多少可能发生多种反应，其中可能为2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4，故A正确；B．原电池工作时，转移0.02mol电子时，氧化Li的物质的量为0.02mol，质量为0.14g，故B正确；C．石墨能导电，利用石墨烯作电极，可提高电极a的导电性，故C正确；D．电池充电时间越长，转移电子数越多，生成的Li和S8越多，即电池中Li2S2的量越少，故D错误；答案为D。

2．如图所示进行实验，下列说法不正确的是
A．装置甲的锌片上和装置乙的铜片上均可观察到有气泡产生
B．甲、乙装置中的能量变化均为化学能转化为电能
C．装置乙中的锌、铜之间用导线连接电流计，可观察到电流计指针发生偏转
D．装置乙中负极的电极反应式：Zn－2e－===Zn2＋
【答案】B
【详解】
A．装置甲的锌片与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，装置乙中锌片、铜片和稀硫酸组成的原电池装置中，铜片作正极，正极上氢离子得电子发生还原反应，所以甲的锌片上和装置乙的铜片上均可观察到有气泡产生，故A正确；
B．装置甲的锌片与硫酸反应生成硫酸锌和氢气没有形成原电池，故B错误；
C．装置乙中锌片、铜片和稀硫酸组成的原电池装置中，所以锌、铜之间用导线连接电流
计，可观察到电流计指针发生偏转，故C正确；
D．装置乙中锌片、铜片和稀硫酸组成的原电池装置中，锌片的活泼性大于铜片的活泼性，所以锌片作负极，负极上锌失电子发生氧化反应，电极反应式：Zn-2e-═Zn2+，故D正确；故选B。

【点睛】
准确理解原电池原理是解题关键，装置甲的锌片与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，装置乙中锌片、铜片和稀硫酸组成的原电池装置中，锌片的活泼性大于铜片的活泼性，所以锌片作负极，负极上锌失电子发生氧化反应，铜片作正极，正极上氢离子得电子发生还原反应，据此分析。

3．某实验兴趣小组以Zn和Cu为电极，稀硫酸为电解质溶液研究原电池，并对实验进行了拓展，以下实验记录错误的是
A．铜片上有气泡产生，锌片逐渐溶解B．电子在溶液中从Cu电极流向Zn电极C．把铜片换成石墨，实验现象相同D．把稀硫酸换成硫酸铜溶液，电流计指针依然偏转
【答案】B
【分析】
以Zn和Cu为电极，稀硫酸为电解质溶液构成的原电池中，金属锌做负极，金属铜做正极。

【详解】
A. 铜片正极上会析出氢气即有气泡产生，负极锌片逐渐溶解，故A不选；
B. 电子不能经过电解质，而是沿导线从负极流向正极，故B选；
C. 把铜片换成石墨，仍具备原电池的构成条件，会产生电流，锌做负极，石墨做正极，电极上生成氢气，故C不选；
D. 以Zn和Cu为电极,硫酸铜为电解质溶液,发生的氧化还原反应Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4，仍具备原电池的构成条件，可以形成原电池，会产生电流，故D不选；
故选：B。

4．我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。

该反应历程示意如下：
下列说法不正确的是
A．该反应遵循质量守恒定律B．CH4→CH3COOH过程中，有C—H键发生断
裂
C ．①→②吸收能量并形成了C —C 键
D ．生成CH 3COOH 总反应的原子利用率为
100％ 【答案】C 【详解】
A ．该反应总反应为CH 4+CO 2=催化剂
CH 3COOH ，反应遵循质量守恒定律，故A 项说法正确； B ．图中变化可知，甲烷在催化剂作用下经过选择性活化，其中甲烷分子中碳原子会与催化剂形成一新的共价键，必有C−H 键发生断裂，故B 项说法正确；
C ．①→②的焓值降低，过程为放热过程，有C−C 键形成，故C 项说法错误；
D ．由图可知，1mol 甲烷和1mol 二氧化碳反应生成1mol 乙酸，生成CH 3COOH 总反应的原子利用率为100%，故D 项说法正确； 综上所述，说法不正确的是C 项，故答案为C 。

5．对于反应aA+bB ＝dD+eE ，该化学反应速率定义为v =
()v A a
=
()v B b
=
()v D d
=
()v E e。

式中
v (X)指物质X=(X=A 、B 、C 、D)的反应速率，a 、b 、d 、e 是化学计量数。

298k 时，测得溶液中的反应H 2O 2+2HI ＝2H 2O+I 2在不同浓度时化学反应速率v 见下表：
A ．实验1、2中，22(H O )v 相等
B ．将浓度均为-10.200mol L ⋅的22H O 溶液和HI 溶液等体积混合，则
-110.0304mol L s v -=⋅⋅
C ．v 与“HI 和22H O 浓度的乘积”的比值为常数
D ．实验4中，反应5s 后22H O 浓度减少了10.0760mol L -⋅ 【答案】C 【详解】
A ．实验2中c (HI)>实验1中c (HI)，故实验2的v (H 2O 2)大于实验1，故A 项说法错误；
B ．将浓度均为0.200 mol•L -1的H 2O 2溶液和HI 溶液等体积混合后，c (H 2O 2)=c (HI)=0.100mol•L -1，则v =0.00760 mol•L -1•s -1，故B 项说法错误；
C ．实验1：()()22HI H O v c c =0.00760
0.10.1
⨯=0.76，实验2：
()()22HI H O v c c =0.01520.20.1⨯=0.76，实验3：()()22HI H O v c c =0.0228
0.30.1⨯=0.76，实验4：
()()22HI H O v c c =0.0152
0.10.2
⨯=0.76，因此v 与“HI 和H 2O 2浓度的乘积”的比值为常数，故C
项说法正确；
D ．v (H 2O 2)表示的是平均化学反应速率，因此无法计算反应5s 后H 2O 2的浓度变化，故D 项说法错误；
综上所述，说法正确的是C 项，故答案为C 。

6．原电池是化学电源的雏形。

关于如图所示原电池的说法正确的是
A ．能将电能转化为化学能
B ．电子从锌片经导线流向铜片
C ．锌片为正极，发生氧化反应
D ．铜片上发生的反应为Cu 2+＋2e －= Cu 【答案】B 【分析】
Zn 、Cu 和稀硫酸构成原电池中，锌为负极，发生失去电子的氧化反应，电极反应式为Zn-2e -═Zn 2+，铜为正极，发生得到电子的还原反应，电极反应式为2H ++2e -=H 2↑，电池工作时，电子从负极锌沿导线流向正极铜，内电路中阳离子移向正极Cu ，阴离子移向负极Zn ，据此解答。

【详解】
Zn 、Cu 和稀硫酸构成原电池中，锌为负极，发生失去电子的氧化反应，铜为正极，发生得到电子的还原反应，电极反应式为2H ++2e −=H 2↑，电池工作时，电子从负极锌沿导线流向正极铜，
A.原电池是将化学能转化为电能的装置，故A 错误；
B. Zn 、Cu 和稀硫酸构成原电池中，锌为负极，铜为正极，电池工作时，电子从负极锌沿导线流向正极铜，故B 正确；
C. Zn 、Cu 和稀硫酸构成原电池中，锌为负极，铜为正极，负极上发生失去电子的氧化反应，故C 错误；
D. 原电池中，铜为正极，电极反应式为2H ++2e −=H 2↑，故D 错误； 故答案选：B 。

7．锌—空气电池(原理如右图)适宜用作城市电动车的动力电源。

该电池放电时Zn 转化为ZnO 。

该电池工作时下列说法正确的是
A．氧气在石墨电极上发生氧化反应
B．该电池的负极反应为Zn＋H2O－2e－=ZnO＋2H＋
C．该电池放电时OH－向Zn电极移动
D．若Zn电极消耗6.5 g，外电路转移0.1 mol e-
【答案】C
【详解】
A．氧气得电子发生还原反应，故A错误；
Zn-2e+2OH=ZnO+H O，故B错B．锌作负极，碱性条件下，负极上电极反应式为：--
2
误；
C．原电池工作时，溶液中的阴离子向负极移动，即OH－向Zn电极移动，故C正确；D．若Zn电极消耗6.5 g，外电路转移0.2 mol e-，故D错误；
故选：C。

8．反应Ⅰ：CaSO4(s)＋4CO(g)CaS(s)＋4CO2(g) ΔH1＝－175.6 kJ·mol-1反应
Ⅱ：CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g) ΔH2＝＋218.4 kJ·mol-1假设某温度下，反应Ⅰ的速率(v1)小于反应Ⅱ的速率(v2)，则下列反应过程能量变化示意图正确的是( )
A．B．
C．D．
【答案】D
【详解】
反应Ⅰ为放热反应，反应Ⅱ为吸热反应，因为B、C两图中反应Ⅰ的生成物总能量高于反应物总能量，而反应Ⅱ的生成物总能量低于反应物总能量，则B、C错误。

由题意知：反应Ⅰ的速率(v1)小于反应Ⅱ的速率(v2)，则反应Ⅰ的活化能较大，则A错误、D正确，故选D。

9．运用推理、归纳、类比、对比的方法得出下列结论，其中合理的是
A．铝的金属活动性比铁强，则铝制品比铁制品更易锈蚀
B．水和过氧化氢的组成元素相同，则二者的化学性质相同
C．Na+、Mg2+、Cl-的最外层电子数均为8，由此得出离子的最外层电子数均为8
D．同温下分解氯酸钾，加催化剂的反应速率更快，说明催化剂可以改变反应速率
【答案】D
【详解】
A．铝的金属活动性比铁强，但铝制品比铁制品更耐腐蚀，因为在铝制品表明能形成一层致密的氧化膜，A错误；
B．水和过氧化氢的组成元素相同，二者的化学性质不相同，B错误；
C．Na+、Mg2+、Cl-的最外层电子数均为8，但离子的最外层电子数不一定均为8，例如铁离子等，C错误；
D．同温下分解氯酸钾，加催化剂的反应速率更快，说明催化剂可以改变反应速率，D正确；
答案选D。

10．H2能在Cl2中燃烧生成 HCl，HCl也能在一定条件下分解为H2和Cl2。

图为H2、Cl2和HCl 三者相互转化的微观过程示意图，下列说法正确的是
A．过程 1 放热B．过程 2 吸热C．过程 3 放热D．过程 4 放热
【答案】C
【详解】
化学反应的过程中存在化学键的断裂与形成，其中键断裂吸热，键形成放热，图中过程1是吸热过程，过程2是放热过程，氢气在氯气中燃烧是放热过程，而氯化氢的分解是吸热过程，故答案为C。

11．反应：2X(g)+Y(g)2Z(g)在不同温度和压强下的产物Z的物质的量和反应时间t的关系如图所示，下列判断正确的是（）
A．P1>P2 T1>T2ΔH<0
B．P1>P2 T1<T2ΔH<0
C．P1<P2 T1>T2ΔH>0
D．P1<P2 T1<T2ΔH>0
【答案】A
【详解】
根据温度对反应速率的影响可知，压强均为P2时，温度越高，反应速率越大，则达到平衡用的时间越少，曲线的斜率越大，故有：T1＞T2；
根据压强对反应速率的影响可知，温度均为T2时，压强越大，反应速率越大，则达到平衡用的时间越少，曲线的斜率越大，先拐先平压强大，故有：P1＞P2，
比较T1P2与T2P2两曲线，温度越高Z物质的量越少说明升温平衡逆向进行，正反应为放热反应，△H＜0；
故答案为A。

【点睛】
图象问题解题步骤：(1)看懂图象：①看面(即弄清纵坐标与横坐标的意义)；②看线(即弄清线的走向和变化趋势)；③看点(即弄清起点、拐点、交点、终点的意义)；④看是否要作辅助线(如等温线、等压线)；⑤看定量图象中有关量的多少；(2)联想规律：联想外界条件的改变对化学反应速率和化学平衡的影响规律。

12．一定条件下，通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO， MgSO3(s) +
CO(g)MgO(s) + CO 2(g) +SO2(g) △H>0。

该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后，若仅改变图中横坐标x的值，重新达到平衡后，纵坐标y随x变化趋势合理的是
选项x y
A温度容器内混合气体的密度
B CO的物质的量CO2与CO的物质的量之比
C SO2的浓度平衡常数K
D MgSO4的质量（忽略体积）CO的转化率
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【详解】
A、△H＞0，升高温度，平衡正向移动，二氧化碳浓度增大，混合气体的密度增大，故A 正确；
B、
[]
[]2
CO
k
CO
= , 平衡常数只与温度有关，温度不变常数不变，增加CO的物质的量， CO2
与CO的物质的量之比不变，故B错误；
C、平衡常数只与温度有关，温度不变常数不变，故C错误；
D 、MgSO 4是固体，增加固体质量，平衡不移动， CO 的转化率不变，故D 错误； 答案选A 。

13．一定温度下，向容积为2L 的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示。

则下列对该反应的推断合理的是（ ）
A ．该反应的化学方程式为6A+2D 3B+4C
B ．0～1s 内， v(A)=v(B)
C ．0～5s 内，B 的平均反应速率为006mol·L -1·s -1
D ．5s 时，v(A)=v(B)=v(C)=v(D) 【答案】C 【分析】
由图像可知，A 、D 物质增加为生成物，B 、C 物质减少为反应物，根据变化的物质的量之比与系数之比相等写出化学方程式；Δc
v=Δt
，以此计算化学反应速率。

【详解】
A ．由图可知，反应达到平衡时A 物质增加了1.2mol ，D 物质增加了0.4mol 、
B 物质减少了0.6mol 、
C 物质减少了0.8mol ，故A 、
D 为生成物，B 、C 为反应物，该反应的化学方程式为3B 4C
6A 2D ++，A 项错误；
B ．0～1s 内，A 、B 的物质的量变化量不等所以()()A B v v ≠，B 项错误；
C ．0～5s 内，B 的平均反应速率11
1.0mol 0.4mol
2L 0.06mol L s 5s
v ---==⋅⋅，C 项正确； D ．5s 时反应达到了化学平衡状态，()()()()A :B :C :D 6:3:4:2v v v v =，D 项错误； 故答案选：C 。

14．在一定温度时，将1 mol A 和2 mol B 放入容积为5L 的某密闭容器中发生如下反应：
()()()()A s 2B g C g 2D g ++，经5min 后，测得容器内B 的浓度减少了
10.2mol L -⋅，则下列叙述错误的是（ ）
A ．在5 min 内，该反应用C 的浓度变化表示的反应速率为110.02mol L min --⋅⋅
B ．在5 min 时，容器内D 的浓度为10.2mol L -⋅
C ．该可逆反应未达限度前，随反应的进行，容器内压强逐渐增大
D ．5 min 时，容器内气体总的物质的量为3 mol 【答案】D 【详解】
A. -1
-1-1(B)0.2mol L (B)0.04mol L min 5min
c v t ∆⋅===⋅⋅∆，则在5 min 内，该反应用C 的浓
度变化表示的反应速率-1-1-1-111
(C)(B)0.04mol L min 0.02mol L min 22
v v ==⨯⋅⋅=⋅⋅，A 正确；
B. 由化学方程式知，相同时间内B 的浓度减少值等于D 的浓度增加值，则在5 min 时，容器内D 的浓度为10.2mol L -⋅，B 正确；
C. ()()
()()A s 2B g C g 2D g ++正方向是气体分子数目增加的反应，则该可逆反应未
达限度前，随反应的进行，容器内气体的物质的量逐步增加，则压强逐渐增大，C 正确；
D. A(s)+2B(g)=C(g)+2D(g)
1200221-x 2-22x x x x x x x
起始(mol)转化(mol)5分时(mol)5min 后，测得容器内B 的浓度减少了10.2mol L -⋅，则-1
(B)(B)0.2mol L 5L 1mol n c V ∆=∆⨯=⋅⨯=，2x =1mol ，x =0.5mol ，则
5 min 时，容器内气体总的物质的量为2-2x +x +2x =2.5 mol ，D 错误； 答案选D 。

15．将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于密闭真空容器中（容器体积不变，固体试样体积忽略不计），在恒定温度下使其达到平衡:NH 2COONH 4(s )2NH 3(g )+CO 2(g )。

可以判
断该反应已经达到平衡的是 A ．2v (NH 3)=v (CO 2) B ．容器中总压强不变
C ．容器中混合气体的平均相对分子质量不变
D ．容器中氨气的体积分数不变
【答案】B 【详解】
A. 当v (NH 3)正 =v (NH 3)逆或v (NH 3) 正= 2v (CO 2) 逆时，即该反应正反应和逆反应速率相等，已经达到平衡，2v (NH 3)=v (CO 2)不能表明正反应和逆反应速率相等，故A 错误；
B. 随着NH 2COONH 4(s)
2NH 3(g)+CO 2(g)不断进行，容器中总压强会有变化，当总压强
不变时，则能表明气体总的物质的量、各成为的物质的量不再变化，该反应已经达到平衡，故B 正确；
C. 容器中混合气体的平均相对分子质量始终不变，因为混合气体是氨气和二氧化碳按物质的量之比为2:1混合而成，故C 错误；
D. 容器中混合气体是氨气和二氧化碳按物质的量之比为2:1混合而成，氨气的体积分数始终为66.67%，故D 错误； 答案选B 。

16．某化学反应2X(g) Y(g)＋Z(g)在4种不同条件下进行，Y、Z起始浓度为0，反应物X的浓度(mol·L－1)随反应时间(min)的变化情况如下表：
实验序号
时间
浓度
温度
0102030405060
1800 ℃ 1.00.800.670.570.500.500.50
2800 ℃ 1.00.600.500.500.500.500.50
3800 ℃c0.920.750.630.600.600.60
4820 ℃ 1.00.400.250.200.200.200.20
下列说法不正确的是( )
A．c＞1.0
B．实验2可能使用了催化剂
C．实验3比实验2先达到化学平衡状态
D．前10分钟，实验4的平均化学反应速率比实验1的大
【答案】C
【详解】
A．实验3达到平衡X的浓度大于实验1，温度相同，达到平衡说明X起始浓度C大于1.0mol/L，故A正确；
B．实验2和实验1达到相同的平衡状态，但实验2所需时间短说明可能使用了催化剂，催化剂改变反应速率不改变化学平衡，故B正确；
C．依据图表数据分析，实验3在40min时X浓度不变达到平衡，实验2在20min时达到平衡，实验2达到平衡快，故C错误；
D．实验4和实验1在10分钟都未达到平衡，依据化学反应速率概念计算，实验1X的反
应速率=1.0/0.8/
10
mol L mol L
min
-
=0.02mol/L•min，实验4X的反应速率
=1.0/0.4/
10
mol L mol L
min
-
=0.06mol/L•min，所以实验4反应速率大于实验1，故D正确；
故选C。

【点睛】
解答时应注意如下几点：(1)反应达到平衡的过程是(以起始生成物浓度为0为例)：①开始：反应物浓度最大，生成物浓度为0，正反应速率最大，逆反应速率为0；②过程中：反应物浓度不断减小，生成物浓度不断增大，正反应速率不断减小，逆反应速率不断增大；
③平衡时：反应物浓度和生成物浓度都达到平衡，保持不变，正逆反应速率也保持不变；
(2)化学平衡研究的对象是可逆反应，因此不可能完全转化；达到化学平衡时，正逆反应速
率相等，但不为零。

17．根据下列信息判断氢气燃烧生成水时的热量变化，其中一定正确的是()
A．H2O分解为H2与O2时放出热量
B．生成1mol H2O时吸收热量245 kJ
C．甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为乙>甲>丙
D．氢气和氧气的总能量小于水的能量
【答案】C
【详解】
由图中信息可知，1mol H2断裂共价键变为2mol H要吸收436kJ的能量，0.5mol O2断裂共价键变为1mol O要吸收249kJ的能量，2mol H和1mol O结合成1mol H2O要放出930kJ的能量。

因此，可以算出1mol H2和0.5mol O2反应生成1mol H2O要放出245kJ的能量，反过来，水分解为H2与O2时吸收热量。

综上所述，C正确，本题选C。

18．向某容积一定的密闭容器中充入2molSO2和1molO2，一定条件下发生如下反
应:2SO 2+O22SO3。

下列说法不正确的是( )
A．升高温度或充入一定量O2均能加快化学反应速率
B．达到平衡状态时，SO2、O2、SO3物质的量之比一定为2:1:2
C．当SO2的生成速率与SO3的生成速率相等时，反应达到平衡状态
D．达到平衡状态时，生成SO3的物质的量一定小于2mol
【答案】B
【解析】
分析：根据影响化学反应速率的因素和化学反应达到化学平衡的标志进行解答。

增加反应浓度或生成物的浓度化学反应速率加快；升高温度化学反应速率加快；化学平衡的标志是各物质的浓度不在改变，正反应速率等于逆反应速率。

详解：A.根据影响化学反应速率的因素知反应2SO 2+O22SO3，如果升高温度或充入一定量O2均能加快化学反应速率，故A正确；B. 初始加入2molSO2和1molO2，根据反应
2SO 2+O22SO3，因为是可逆反应不能进行彻底，所以达到平衡状态时，SO2、O2、SO3物质的量之比不一定为2:1:2，故B错误；C. 当SO2的生成速率与SO3的生成速率相等时，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故C正确；D.因为2SO 2+O22SO3是可逆反应不能进行彻底，达到平衡状态时，生成SO3的物质的量一定小于2mol，故D正确；答案：选B。

19．目前科学家已开发出一种新型燃料电池——固体氧化物电池，该电池用辛烷(C8H18)作燃料，电池中间部分的固体氧化物陶瓷可传递氧离子，下列说法正确的是
A．电池工作时，氧气发生氧化反应
B．电池负极的电极反应：O2＋2H2O＋4e－=4OH－
C．电池负极的电极反应：C8H18＋25O2－－50e－=8CO2↑＋9H2O
D．若消耗的O2为11.2 L(标准状况)，则电池中有1 mol电子发生转移
【答案】C
【分析】
该燃料电池中，辛烷失电子发生氧化反应，电极反应式为C8H18+25O2--50e-=8CO2+9H2O，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O2+4e-=2O2-，再结合物质之间的反应来分析解答。

【详解】
A．该电池工作时，正极上氧气得电子发生还原反应，故A错误；
B．负极上燃料辛烷失电子发生氧化反应，电极反应式为C8H18+25O2--50e-=8CO2+9H2O，故B错误；
C．负极上燃料辛烷失电子发生氧化反应，电极反应式为C8H18+25O2--50e-=8CO2+9H2O，故C正确；
D．标况下11.2L氧气的物质的量为0.5mol，根据O2+4e-=2O2-知，当消耗0.5mol氧气转移电子的物质的量为氧气的4倍，所以转移电子的物质的量为2mol，故D错误；
答案选C。

20．某电池以K2FeO4和Zn为电极材料，KOH溶液为电解溶质溶液。

下列说法正确的是A．电子由Zn电极流出，经KOH溶液流向正极
O-+=Fe2O3+5H2O
B．正极反应式为2Fe2
4
C．该电池放电过程中电解质溶液浓度不变
D．电池工作时OH-向负极迁移
【答案】D
【解析】
【详解】
A．电子由电源的负极经导线流向正极，所以电子从锌极经导线流向K2FeO4极，A错误；
O-+8H2O+6e-=Fe(OH)3+10OH-，B B．KOH溶液为电解溶质溶液，则正极电极反应式为：2Fe2
4
错误；
C．该电池放电过程中电解质溶液浓度减小，C错误；
D．电池工作时阴离子向负极移动，所以OH-向负极迁移，D正确；
答案选D。

二、实验题
21．为了探究化学反应的热效应，某兴趣小组进行了如下实验：
（1）将纯固体物质X分别装入有水的锥形瓶里（发生化学反应），立即塞紧带U形管的
塞子，发现U 形管内红墨水的液面高度如图所示。

①若如图1所示，发生的反应（假设没有气体生成）是________（填“放热”或“吸热”）反应，X 是________（填两种物质的化学式）。

②若如图2所示，发生的反应（假设没有气体生成）是________（填“放热”或“吸热”）反应，以下选项中与其能量变化相同的是________（填序号）。

A CO 还原CuO 的反应
B 3CaCO 的分解反应
C Al 和23Fe O 的反应 （2）如图3所示，把试管放入盛有25℃饱和澄清石灰水的烧杯中，试管中开始放几小块铝片，再滴入5mL 稀NaOH 溶液。

试回答下列问题：
①实验中观察到的现象是：铝片逐渐溶解、有大量气泡产生、______。

②产生上述现象的原因是___________。

【答案】放热 Na 、2Na O 或CaO （填两种即可） 吸热 B 饱和澄清石灰水中出现白色浑浊 铝和NaOH 溶液反应生成2H ，且该反应是放热反应，2Ca(OH)的溶解度随温度的升高而降低
【分析】
图1、2通过U 形管内红墨水变化，判断体系内压强与外界大气压相对大小，进而判断反应的热效应；题（2）把试管放入盛有25℃饱和澄清石灰水的烧杯中，向试管中放入几小块铝片，再滴入5mL 稀NaOH 溶液，铝和NaOH 溶液反应生成氢气。

【详解】
（1）①若如图1所示，体系内压强大于外界大气压，说明体系内气体膨胀，反应放热，故物质X 可以是Na 、2Na O 、CaO 等；
②若如图2所示，体系内压强小于外界大气压，说明体系内气体体积缩小，反应吸热，CO 还原CuO 的反应为放热反应，3CaCO 的分解反应为吸热反应，Al 和23Fe O 的反应为放热反应。

答案选B 。

（2）把试管放入盛有25℃饱和澄清石灰水的烧杯中，向试管中放入几小块铝片，再滴入5mL 稀NaOH 溶液，铝和NaOH 溶液反应生成2H 且该反应是放热反应，2Ca(OH)的溶解度随温度的升高而降低，烧杯中的饱和澄清石灰水中会出现白色浑浊。

22．以Al和不同铜盐溶液间的反应为实验对象，探索Al与不同铜盐溶液反应的多样性。

向盛有Al片(经打磨)的试管中分别加入2 mL下列溶液，产生现象如表：
①实验Ⅰ中生成红色物质的离子方程式是________________________。

②请写出60 s后反应进一步加快可能的原因(写出一条)________________________。

(2)对实验Ⅱ进行研究
实验Ⅱ反应明显比实验Ⅰ绶慢，说明Al与不同的铜盐溶液反应呈现多样性，其原因可能有：
SO对Al与Cu2+的置换反应存在一定的抑制作用。

假设一：2-
4
假设二：________________________。

(3)为进一步研究上述假设，再向盛有Al片(经打磨)的试管中分别加入下列试剂：
4
②实验Ⅵ的设计目的是________________________。

③其中，实验Ⅰ与实验Ⅲ、Ⅳ作对比，结论为________________________。

④其中，实验Ⅱ与实验Ⅴ、Ⅵ作对比，结论为________________________。

【答案】2Al+3Cu2+＝2Al3++3Cu Cu和Al在酸性条件下形成原电池；反应放热，温度升高速率加快 Cl﹣对Al与Cu2+的置换反应存在促进作用 0.02 mol 对照实验，排除Na+的干
SO对Al与Cu2+的置换反应没有抑制作用 Cl﹣对Al 扰，证明Na+对该反应不造成影响2-
4
与Cu2+的置换反应存在促进作用。

【分析】
(1)①以Al和不同的铜盐溶液间的反应为实验对象，实验Ⅰ：0.5 mol/LCuCl2溶液，大量气泡且有红色物质析出是铝置换铜，生成的铜单质；
②60 s：反应进一步加快且反应剧烈放热，液体几乎沸腾，说明反应是放热反应，置换出的铜和铝在电解质溶液中析出原电池反应；
(2)实验Ⅱ反应明显比实验Ⅰ缓慢，说明Al与不同的铜盐溶液反应呈现多样性，实验Ⅰ：0.5 mol/LCuCl2溶液，实验Ⅱ：0.5 mol/L CuSO4溶液和铝反应氯离子和硫酸根离子对反应影响；
SO对Al与Cu2+的置换反应存在一定的抑制作用，假设二：Cl-对Al与(3)探究假设一：2-
4
Cu2+的置换反应存在促进作用，对比实验需要加入氯化铵和氯化钠物质的量相同。

【详解】
(1)①实验Ⅰ：0.5 mol/L CuCl2溶液，大量气泡且有红色物质析出是铝置换铜生成的铜单质，反应的离子方程式为：2Al+3Cu2+＝2Al3++3Cu；故答案为：2Al+3Cu2+＝2Al3++3Cu；
②60 s：反应进一步加快且反应剧烈放热，液体几乎沸腾，说明反应是放热反应，温度升高反应速率加快，置换出的铜和铝在电解质溶液中析出原电池反应，反应放热，温度升高速率加快；故答案为：Cu和Al在酸性条件下形成原电池；反应放热，温度升高速率加快；
(2)实验Ⅱ反应明显比实验Ⅰ缓慢，说明Al与不同的铜盐溶液反应呈现多样性，实验Ⅰ：0.5 mol/L CuCl2溶液，实验Ⅱ：0.5 mol/L CuSO4溶液和铝反应，氯离子和硫酸根离子对反应
SO对Al与Cu2+的置换反应存在一定的抑制作用，假设二：Cl﹣对Al与
影响，假设一：2-
4
Cu2+的置换反应存在促进作用。

故答案为：Cl-对Al与Cu2+的置换反应存在促进作用；；
SO对Al与Cu2+的置换反应存在一定的抑制作用，假设二：Cl﹣对Al与(3)探究假设一：2-
4
Cu2+的置换反应存在促进作用，对比实验需要加入氯化铵和氯化钠物质的量相同，实验Ⅵ：0.5 mol/L CuSO4溶液加入0.02 mol NH4Cl固体，未加入 NH4Cl固体前几乎没现象，加入后，铝片表面迅速产生大量气体和红色物质，溶液温度上升至沸腾，铝反应完全，设计目的是对照实验，排除Na+的干扰，证明Na+对该反应不造成影响，其中，实验Ⅰ与实验Ⅲ、Ⅳ作对比，结论为：2-
SO对Al与Cu2+的置换反应没有抑制作用，其中，实验Ⅱ与实验
4
Ⅴ、Ⅵ作对比，结论为：Cl﹣对Al与Cu2+的置换反应存在促进作用，故答案为：①0.02
SO对Al与Cu2+ mol；②对照实验，排除Na+的干扰，证明Na+对该反应不造成影响；③2-4
的置换反应没有抑制作用；④Cl﹣对Al与Cu2+的置换反应存在促进作用。

【点睛】
本题考查了物质性质的实验验证、对比试验的分析判断。

对实验过程的分析和实验现象的。