河南省高中化学第六章 化学反应与能量 知识归纳总结

河南省高中化学第六章化学反应与能量知识归纳总结
一、选择题
1．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。

2．工业合成氨反应在催化剂表面的反应历程及能量变化如图所示，下列说法正确的是( )
A．合成氨的正、逆反应的焓变相同
B．若使用催化剂，生成等量的NH3需要的时间更短
C．在该过程中，N原子和H原子形成了含有非极性键的氨气分子
D．合成氨反应中，反应物断键吸收能量大于生成物形成新键释放的能量
【答案】B
【详解】
A．在可逆反应中，正反应和逆反应的焓变数值相同，但符号相反，A错误；
B，使用催化剂，化学反应速率加快，生成等量的NH3需要的时间更短，B正确；
C．N原子和H原子吸引电子的能力不同，形成的是极性键，C错误；
D．根据图示，合成氨反应是放热反应，因此反应物断键吸收的能量小于生成物形成键释放的能量，D错误；
答案选B。

3．对于可逆反应 4NH3+5O2⇌4NO+6H2O(g)，下列叙述正确的是
A．达到平衡时，4v(O2)正=5v(NO)逆
B．达到平衡状态后，NH3、O2、NO、H2O(g)的物质的量之比为 4:5:4:6
C．达到平衡状态时，若增加容器体积，则反应速率增大
D．若单位时间生成 xmolNO 的同时，消耗 xmolNH3，则反应达到平衡状态
【答案】A
【详解】
A．达到平衡时，4v（O2）正=5v（NO）逆，说明正逆反应速率相等，选项A正确；
B．到达平衡时，反应混合物的物质的量关系与起始投入量及转化率有关，达到化学平衡时， NH3、O2、NO、H2O(g)的物质的量之比不一定为4∶5∶4∶6，选项B错误；
C．达到平衡状态时，若增加容器体积，相当于减小压强，则反应速率减小，选项C错误；
D．若单位时间生成xmolNO的同时，消耗xmolNH3，都是指正反应速率，无法说明正逆反应速率相等，则反应不一定达到平衡状态，选项D错误。

答案选A。

4．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。

5．反应2SO 2+O22SO3经一段时间后，SO3的浓度增加了0.4mol/L，在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04mo1/（L.s），则这段时间为( )
A．0.1s B．2.5s C．5s D．10s
【答案】C
【详解】
根据反应方程式2SO 2+O22SO3，一段时间后SO3的浓度增加了0.4mol•L-1，那么氧气的
浓度必然减少0.2mol•L-1，根据v(O2)=0.2
t
=0.04mol•L-1•s-1，t=5s，故选C。

6．航天飞船可用肼(N2H4)做动力源，已知液态肼与液态 H2O2反应时放出大量的热量，下列说法错误的是
A．1mol肼(N2H4)分子中含有4molN-H键
B．该反应中的热量变化如图所示
C．该反应的反应物总键能小于生成物总键能
D．该反应的化学方程式为：N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)，其产物对环境无污染
【答案】B
【详解】
A．肼结构式为，1个肼分子中含有4个N-H键，则1mol肼中含有4molN-H键，故A正确；
B．如果反应物总能量大于生成物总能量，则该反应为放热反应，否则为吸热反应，液态肼和液态过氧化氢反应时放出大量热量，则该反应为放热反应，图中为吸热反应，不符合，故B错误；
C．液态肼和液态过氧化氢反应时放出大量热量，则该反应为放热反应，断键吸收能量、成键放出能量，该反应为放热反应，则反应的反应物总键能小于生成物总键能，故C正确；D．氮气和水都无毒，所以其产物无污染，故D正确；
故答案为B。

7．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 ．CH 4→CH 3COOH 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 。

8．如图a 为在恒温恒容密闭容器中分别充入X 、Y 、Z 三种气体，一定条件下发生反应，各物质浓度随时间的变化。

若从t 2开始，每个时刻只改变一个且不同的条件，物质Z 的正、逆反应速率随时间变化如图b 。

下列说法不正确的是（ ）
A ．0~t 1内X 与Y 的平均反应速率之比为3∶2
B ．该反应中Z 一定为产物
C ．该反应的正反应为放热反应
D ．t 2时刻改变的条件可能是压强或催化剂 【答案】C 【分析】
t 1～t 2阶段、t 2～t 3阶段与t 4～t 5阶段正逆反应速率都相等，每个时刻只改变一个且不同的条件，t 2～t 3阶段与t 4～t 5阶段反应速率加快且平衡不移动，说明分别是使用了催化剂和加
压，则反应前后气体体积不变，0~t 1时，X 减少0.09mol/L ，Y 增大0.06mol/L ，所以Z 一定是生成物，且生成0.03mol/L ，t 3～t 4阶段改变的条件只能是降低反应温度，平衡逆向移动，说明正反应吸热，以此分析解答。

【详解】
A. 0～t 1min 内X 与Y 的平均反应速率之比等于物质的量浓度的变化量之比，即为：（0.15-0.06）mol/L ∶（0.11-0.05）mol/L=3∶2，故A 正确；
B. 由上述分析可知，Z 一定是生成物，故B 正确；
C. 由上述分析可知，t 3～t 4阶段改变的条件只能是降低反应温度，平衡逆向移动，说明正反应吸热，故C 错误；
D. t 1～t 2阶段、t 2～t 3阶段与t 4～t 5阶段正逆反应速率都相等，每个时刻只改变一个且不同的条件，t 2～t 3阶段与t 4～t 5阶段反应速率加快且平衡不移动，说明分别是使用了催化剂和加压，也说明了该反应前后气体体积不变，故D 正确； 答案选C 。

9．在恒温下的密闭容器中，有可逆反应()()()222NO g O g 2NO g −−→+←−−
，下列不能说明该反应已达到平衡状态的是（ ）
A ．正反应生成NO 2的速率和逆反应生成O 2的速率
B ．混合气体的颜色不再改变
C ．反应容器中的压强不随时间的变化而变化
D ．混合气体的平均摩尔质量保持不变 【答案】A 【详解】
A ．正反应生成NO 2的速率和逆反应生成O 2的速率之比等于2:1时，反应达到平衡状态，符合题意，A 正确；
B ．NO 为无色，NO 2为红棕色，当混合气体的颜色不再改变，说明NO 2的浓度不变，即反应达到平衡状态，不符合题意，B 错误；
C ．反应前后气体的化学计量数之和不相等，随着反应的进行，容器中的压强不断变化，当容器中的压强不再改变时，说明反应已达到平衡状态，不符合题意，C 错误；
D ．反应前后气体的化学计量数之和不相等，气体的质量始终不变，随着反应的进行，气体的物质的量不断变化，当气体的物质的量不再改变时，混合气体的平均摩尔质量不再变，说明反应已达到平衡状态，不符合题意，D 错误； 答案选A 。

【点睛】
混合气体的平均摩尔质量=
()
m n
气体总质量（气体总物质的量） 。

10．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。

11．在一定条件下，向某容器中充入N2和H2合成NH3，以下叙述错误的是( )
A．开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零
B．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后减小为零
C．随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后保持恒定
D．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后与逆反应速率相等且都保持恒定
【答案】B
【详解】
A．由于发生是从正反应方向开始的，所以开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零，正确；
B．随着反应的进行，反应物的浓度逐渐减小，生成物的浓度逐渐增大，因此正反应速率逐渐减小，逆反应的速率逐渐增大，最后当正反应与逆反应的速率相等时反应达到了平衡，但是不可能减小为零。

错误；
C．随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，当增大到与正反应速率相等时，反应就达到了平衡状态而最后保持恒定，正确；
D．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，当达到平衡时，正反应速率与逆反应速率相等且都保持恒定，正确。

12．一定条件下，在某恒容密闭容器中进行反应X(g) + 3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z起始浓度分别为c1 mol/L、c2 mol/L、c3 mol/L（c1、c2、c3均大于0），当反应达平衡时X、Y、Z 的浓度分别为0.1mol/L，0.3mol/L，0.08mol/L，则下列判断不合理的是
A．c1：c2 = 1：3
B．当4v(X)正= v(Y)逆时，该反应还在向正反应方向建立平衡
C．c1可能为0.1
D．X、Y的转化率相等
【答案】B
【分析】
在化学反应中，若反应物的起始投料的物质的量之比等于它们的化学计量数之比，由于反应过程中变化量之比等于化学计量数之比，所以反应物的平衡量之比必然也等于化学计量数之比，各种反应物的转化率一定相等。

【详解】
由题中信息可知，当反应达平衡时X、Y的浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L，X、Y的平衡量之比等于化学计量数之比，所以其起始量之比一定也等于1：3， A和D正确；因为有起始投料与平衡量相同的可能，所以C正确；当4v(X)正= v(Y)逆时，因为3v(X)正= v(Y)正，所以v(Y)
逆> v(Y)
正
,该反应还在向逆反应方向建立平衡，B不正确，选B。

13．工业废弃物的资源化回收再利用，可以更大限度的发挥原材料的价值。

下图是工业生产纳米磁性氧化铁的流程：
下列说法不正确
．．．的是
A．用Na2CO3溶液浸泡是为了除去废铁屑表面的铁锈
B．若生产中不通入N2，暴露在空气中生产，将不能得到高纯度产品
C．加适量的H2O2是为了将部分Fe2+氧化为Fe3+ ,涉及反应：H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O D．溶液A中Fe2+和Fe3+的浓度比为1:2
【答案】A
【详解】
A. Na2CO3溶液水解显碱性，浸泡废铁屑可以使表面的油脂水解除去，但不能除去表面的铁锈，故A错误；
B.废铁屑被硫酸溶解生成硫酸亚铁，生成的亚铁离子被双氧水部分氧化生成铁离子，形成亚铁离子和铁离子的混合溶液，若生产中不通入N2，暴露在空气中生产，亚铁离子会被空气中的氧气氧化生成铁离子，将不能得到高纯度四氧化三铁产品，其中会混入氧化铁杂质，故B正确；
C.根据B的分析，加适量的H2O2是为了将部分Fe2+氧化为Fe3+ ,涉及反
应：H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O，故C正确；
D.根据最终产品为四氧化三铁，其中Fe2+和Fe3+的数目比为1:2，因此溶液A中Fe2+和Fe3+的浓度比为1:2，故D正确；
故选A。

14．直接煤一空气燃料电池原理如图所示，下列说法错误的是（）
A．随着反应的进行，氧化物电解质的量不断减少
B．负极的电极反应式为C+2CO32--4e-=3CO2↑
C．电极X为负极，O2-向X极迁移
D．直接煤一空气燃料电池的能量效率比煤燃烧发电的能量效率高
【答案】A
【详解】
A、氧化物电解质的量不会减少，在电极Y上O2得到电子生成O2-不断在补充，故A错误；
B、由原理图分析可知，其负极反应式为C+2CO32--4e-=3CO2↑，即B正确；
C、原电池内部的阴离子向负极移动，所以C正确；
D、直接煤一空气燃料电池是把化学直接转化为电能，而煤燃烧发电是把化学能转化为热能，再转化为电能，其中能量损耗较大，所以D正确。

正确答案为A。

15．科学家近期研发出如图所示的水溶液锂离子电池体系，下列有关叙述错误
．．的是
A．b电极不可用石墨替代Li
B．正极反应为：Li1-x Mn2O4+xLi++xe－ = LiMn2O4
C．电池总反应为：Li1-x Mn2O4+xLi = LiMn2O4
D．放电时，溶液中Li+从a向b迁移
【答案】D
【分析】
锂离子电池中，b为Li，失去电子，作负极，LiMn2O4为正极；充电时Li+在阴极得电子，LiMn2O4在阳极失电子，据此分析。

【详解】
A. C不能失电子，故b电极不可用石墨替代Li，A项正确；
B. 正极发生还原反应，Li1-x Mn2O4得电子被还原，电极反应为：Li1-x Mn2O4+xLi++xe－ =
LiMn 2O 4，B 项正确；
C. Li 失电子，Li 1-x Mn 2O 4得电子，生成的产物为LiMn 2O 4，电池的总反应为：Li 1-x Mn 2O 4+xLi = LiMn 2O 4，C 项正确；
D.放电时，阳离子移动到正极，即从b 向a 迁移，D 项错误； 答案选D 。

16．在两个恒温、恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应：(甲)2X(g) Y(g)＋Z(s)
(乙)A(s)＋2B(g)
C(g)＋D(g)，当下列物理量不再发生变化时：①混合气体的密度；②
反应容器中生成物的百分含量；③反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于系数之比；④混合气体的压强⑤混合气体的总物质的量。

其中能表明(甲)和(乙)都达到化学平衡状态是（ ） A ．①②③ B ．①②③⑤
C ．①②③④
D ．①②③④⑤
【答案】A 【详解】
①甲乙均有固体参与反应，混合气体的密度不变，能作平衡状态的标志，正确； ②反应容器中生成物的百分含量不变，说明各组分的量不变，达平衡状态，正确； ③反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于系数之比，说明正逆反应速率相等，正确；
④乙混合气体的压强始终不变，不能判定反应是否达到平衡状态，错误； ⑤乙混合气体的总物质的量始终不变，不能判定反应是否达到平衡状态，错误； 综上，正确为 ①②③，答案选A 。

【点睛】
本题考查了化学平衡状态的判断，注意当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，但不为0，根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态
17．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 。

18．一定条件下，对于可逆反应：X （g ）＋3Y （g ）
2Z （g ），若 X 、Y 、Z 的起始浓
度分别为 c 1、c 2、c 3（均不为 0，单位 mol/L ），达到平衡时，X 、Y 、Z 的浓度分别为 0.1 mol/L 、0.3 mol/L 、0.08mol/L ，则下列判断不正确的是 A ．c 1∶c 2＝1∶3
B ．平衡时 Y 和 Z 的生成速率之比为 3∶2
C ．X 、Y 的转化率之比等于 1:3
D ．c 2 的取值范围为 0＜c 2＜0.42 mol/L
【答案】C 【详解】
A.设X 转化的浓度为x ，若从正反应建立平衡，则 123
X(g)+3Y(g)=2Z(g)
c c c 320.10.30.08
x x x 起始(mol/L)转化(mol/L)平衡(mol/L)，
12c 0.1moL /L 1c 30.3mol /L 3x x +==+，若从逆反应建立平衡，则，12c 0.1moL /L-1
c 0.3mol /L-33
x x ==，故A 正确；
B. 平衡时，正逆反应速率相等，则Y 和Z 的生成速率之比为3:2，故B 正确；
C. 按A 分析，反应前后X 、Y 气体的浓度比为1:3、化学方程式中化学计量数之比为1:3，所以达到平衡状态时，转化率相同，故C 错误；
D. 反应为可逆反应，物质不可能完全转化，如从正反应建立平衡，则消耗X 小于
0.04mol ⋅L −1、消耗X 小于0.12mol ⋅L −1，则c 2<0.12mol ⋅L −1+0.3mol ⋅L −1=0.42mol ⋅L −1，如反应从逆反应建立平衡，按已知条件，0<c 2，故有0<c 2<0. 42mol ⋅L −1，故D 正确； 答案选C 。

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．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Cu2+＋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-═Zn2+，铜为正极，发生得到电子的还原反应，电极反应式为2H++2e-=H2↑，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−=H2↑，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−=H2↑，故D错误；
故答案选：B。

二、实验题
21．某实验小组欲探究SO2和Cl2能否发生反应，设计如下图所示的实验装置进行实验。

(1)装置A制取氯气，该反应的化学方程式：___________。

(2)装置C中发生复分解反应制取SO2，该反应的化学方程式：___________。

(3)为验证SO2和Cl2发生了反应，小组同学又继续如下实验。

①甲同学认为若SO2和Cl2反应，生成了Cl-，只要检验到生成的Cl-即可，甲取适量B中样品于试管中，向其中滴加少量___________溶液，有白色沉淀生成。

②乙同学认为甲同学的结论不合理，认为应该在装置A、B间增加一个洗气瓶，然后再按甲同学的方法实验即可得到正确结论。

洗气瓶中盛有试剂的名称是___________。

③丙同学认为按乙同学的建议改进实验也不合理，理由是：___________。

④丙同学取溶液X于试管中，加入少量反应后B中的溶液，生成大量白色沉淀，得出正确结论：SO2与Cl2同时通入水中，可以发生反应。

溶液X是_________(填选项序号)。

a. BaCl2溶液
b. Ba(OH)2溶液
c. 氯水
d. 石蕊溶液
SO2与Cl2同时通入水中反应的化学方程式是______________________。

【答案】2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O AgNO3饱和食盐水 Cl2和水反应也会生成Cl- a SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4
【详解】
(1)在装置A高锰酸钾与浓盐酸发生氧化还原反应产生氯气，该反应的化学方程式是
2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O；
(2)在装置C浓硫酸与Na2SO3发生复分解反应产生SO2，该反应的化学方程式是
Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O；
(3) ①在B中SO2与Cl2会发生反应：SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4，反应后的溶液中含Cl-，可利用AgNO3既不溶于水，也不溶于HNO3的性质检验Cl-。

甲中含有Cl-可通过向该溶液中加入硝酸酸化的AgNO3溶液，若反应产生白色沉淀，就证明含有Cl-，所以加入的溶液为AgNO3；
②制备氯气中含有氯化氢和水蒸气，氯化氢进入B中溶于水也会生成氯离子，乙同学认为Cl2中混有的杂质是HCl，需要在A、B间增加一个洗气瓶，用饱和食盐水除去；
③丙同学认为按乙同学的建议改进实验也不合理，理由是Cl2和水反应也会生成Cl-；
④SO2被Cl2氧化为H2SO4，结合硫酸根离子检验证明二氧化硫和氯气发生了反应，丙同学取适量B中溶液于试管中，向其中滴加少量溶液X中含Ba2+，且不能和二氧化硫发生反应，
a．BaCl2溶液可以检验SO42-存在，证明SO2和Cl2发生了反应，a正确；
b．Ba(OH)2和SO2反应生成BaSO3沉淀，不能说明SO2和Cl2发生反应，b错误；
c．氯水有氧化性，氯水能将SO2在溶液中被氧化为H2SO4，也会生成BaSO4沉淀，不能说明说明SO2和Cl2发生反应，c错误；
d.无论氯气与SO2是否发生反应，二者溶于水后的溶液显酸性，酸溶液能够使石蕊溶液变红色，所以不能确定SO2与Cl2是否反应，d错误；
故合理选项是a；
SO2与Cl2同时通入水中反应的化学方程式是：SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4。

22．某化学兴趣小组设计装置，进行实验探究KMnO4与浓盐酸的反应。

[实验1]设计如图1所示装置，并验证氯气的漂白性。

(1)高锰酸钾与浓盐酸的反应中，浓盐酸表现出的性质是_________；若实验中产生2.24
L(标准状况)Cl2，设N A为阿伏加德罗常数的值，则转移的电子数为___________。

(2)利用装置C验证氯气是否具有漂白性，则装置中I、II、III处依次放入的物质可能是
__________________。

[实验2]设计如图2所示装置，左侧烧杯中加入100 mL由2.00 mol·L－1 KMnO4和6 mol·L－1 H2SO4组成的混合溶液，右侧烧杯中加入100 mL 5.00 mol·L－1 BaCl2溶液，盐桥选择KNO3琼脂。

(3)若用98%的浓硫酸(密度为1.84 g·cm－3)配制500 mL 6 mol·L－1的稀硫酸时，除了需用到玻璃棒、烧杯、量筒之外，还必须用到的玻璃仪器为____________；下列操作会导致所配溶
液浓度偏小的是____________(填字母)。

A．容量瓶内壁附有水珠却未干燥处理 B．加水定容时俯视刻度线
C．颠倒摇匀后发现凹液面低于刻度线又加水补足 D．稀释过程中有少量液体溅出烧杯外(4)左侧烧杯中石墨电极上的电极反应式为________________________________；盐桥中的K＋移向____________ (填“左”或“右”)侧烧杯的溶液中。

(5)实验发现，其他条件不变，改用10.0 mol·L－1 H2SO4时，生成氯气的速率比使用6 mol·L－1 H2SO4时快且产生的气体体积更大，其可能的原因是______________________________。

【答案】酸性、还原性 0.2N A湿润的有色布条、无水氯化钙、干燥的有色布条 500mL
+5e-+8H+=Mn2++4H2O 左氢离子浓度大，KMnO4的氧化性容量瓶、胶头滴管 CD MnO-
4
增强，反应速率快能氧化更多的氯离子
【分析】
[实验1](1)高锰酸钾与浓盐酸反应制备Cl2时，HCl部分被氧化，生成了Cl2，体现出了还原性；生成了KCl和MnCl2，体现出酸性；
(2)氯气溶于水生成的HClO具有漂白性，利用饱和食盐水除去HCl的氯气中含有水蒸气，因此先通过湿润的有色布条，探究氯气是否有漂白性；
[实验2](4)KMnO4能够氧化HCl生成Cl2，KMnO4在此过程中得到电子，发生还原反应，左侧石墨电极为正极；
(5)一般条件下，酸性越强，氧化性越强，KMnO4与HCl的反应速率越快。

【详解】
[实验1](1)高锰酸钾和浓盐酸制备Cl2的化学方程式为2KMnO4＋16HCl(浓)=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，HCl中有一部分Cl的化合价升高，生成了Cl2，体现出了还原性；有一部分化合价没有变化，形成了KCl和MnCl2，体现出了酸性；根据化学方程式生成5molCl2转移10mol电子，若产生的了2.24L即0.1molCl2，则转移的电子的物质的量为0.2mol，其数目为0.2N A；
(2)装置A生成Cl2，利用饱和食盐水除去Cl2中的HCl，经过B装置的氯气中含有水蒸气，因此先经过湿润的有色布条，再干燥，在经过干燥的有色布条；因此I为湿润的有色布条，Ⅲ为干燥的有色布条，Ⅱ为无水氯化钙，用于干燥Cl2；
[实验2](3)用浓硫酸配制一定物质的量浓度的硫酸时，量取浓硫酸时需要量筒，浓硫酸稀释时，需要烧杯和玻璃棒；转移时，需要500mL容量瓶，定容时需要胶头滴管；因此还需要的玻璃仪器有500mL容量瓶、胶头滴管；
A．容量瓶内壁有水珠未干燥，对溶液中的硫酸的物质的量和溶液的体积均无影响，浓度不变，A不符合题意；
B．加水定容时，俯视刻度线，体积偏小，硫酸的浓度偏大，B不符合题意；
C．颠倒摇匀后，凹液面低于刻度线又补加水，相当于稀释，所配溶液浓度偏小，C符合题意；
D．稀释过程中，有少量液体溅出，则容量瓶溶液中的溶质减小，所配溶液浓度偏小，D符合题意；
答案选CD；
(4)利用原电池制备Cl2，左侧加入的KMnO4和H2SO4，KMnO4得到电子转化为Mn2＋，其电。