江苏省苏州中学高中化学必修二第六章《化学反应与能量》经典习题(含答案解析)

一、选择题
1．一定量的锌粉和6mol·L－1的过量盐酸反应，当向其中加入少量的下列物质时，能够加快反应速率，又不影响产生H2的总量的是( )
①石墨②CuO ③铜粉④铁粉⑤浓硫酸
A．①②④B．①③⑤C．③④⑤D．①③④
答案：B
【分析】
盐酸过量锌完全反应，锌的量决定氢气的体积，能够加快反应速率，又不影响产生H2的总量，采取措施有：形成原电池，注意形成原电池是不能消耗Zn，升高温度，改变锌粉的颗粒大小，增大氢离子的浓度等。

【详解】
①加入石墨粉，构成原电池，反应速率加快，不影响锌粉的量，不影响产生H2的总量，故
①正确；
②加入CuO，与盐酸反应生成氯化铜，氯化铜与锌反应生成铜，形成原电池，加快反应，但与盐酸反应的锌的量减少，生成氢气的总量减少，故②错误；
③加入铜粉，构成原电池，反应速率加快，不影响锌粉的量，不影响产生H2的总量，故③正确；
④加入铁粉，构成原电池，反应速率加快，锌反应完毕，铁可以与盐酸反应生成氢气，产生H2的总量增大，故④错误；
⑤加入少量浓硫酸，氢离子浓度增大，反应速率加快，不影响锌粉的量，不影响产生H2的总量，故⑤正确；
故选：B。

2．一定温度下，向2L恒容密闭容器中充入0.4molNH3和0.5molO2发生反应
4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)。

2min后，NO的浓度为0.06mol·L-1。

下列有关说法不正确的是
A．2min末，用NO表示的反应速率为0.06mol·L-1·min-1
B．2min末，NH3的浓度为0.14mol·L-1
C．0～2min内，生成的水的质量为3.24g
D．0～2min内，O2的物质的量减少了0.15mol
答案：A
【详解】
A．化学反应速率指的是平均反应速率，不是瞬时速率，因此无法计算2min末的瞬时速率，A错误；
B． 2min末，NO的浓度为0.06mol·L-1，则参加反应的NH3的浓度为0.06mol·L-1，则2min 末，NH3的浓度为0.2mol·L-1-0.06mol·L-1=0.14mol·L-1，B正确；
C． 0～2min内，生成的水的物质的量为
-16
2L=0.18mol
4
0.06mol L⨯
⨯
⋅
，质量为
0.18mol×18g/mol=3.24g ，C 正确；
D ． 0～2min 内，O 2的物质的量减少了-152L=0.15mol 4
0.06mol L ⨯⨯⋅，D 正确；
故选A 。

3．可逆反应3H 2+N 2
高温、高压催化剂
2NH 3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度
的变化来表示，下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是 A ．v 正(N 2)=v 正(H 2) B ．v 正(N 2)=v 逆(NH 3) C ．2v 正(H 2)=3v 逆(NH 3) D ．v 正(N 2)=3v 逆(H 2) 答案：C 【分析】
因化学反应达到平衡时，正、逆反应速率相等(同种物质)或正、逆反应速率之比等于化学计量数之比(不同物质)。

【详解】
A ．无论该反应是否达到平衡状态都有()()223v N v H =正正，而()()22v N v H =正正不能说明正、逆反应速率相等，则不能说明反应达平衡状态，A 错误；
B ．反应达到平衡状态时，()2v N :正()3v NH 1:2=逆，B 错误；
C ．反应达到平衡状态时，()()23v H :v NH 3:2=正逆，即()()232v H 3v NH =正逆，C 正确；
D ．反应达到平衡状态时，()()22v N :v H 1:3=正逆，即()()223v N v H =正逆，D 错误； 故选C 。

4．已知分解1 mol H 2O 2放出热量98 kJ ，在含少量I -的溶液中，H 2O 2分解分两步基元反应：H 2O 2+I - →H 2O+IO - 慢 H 2O 2+IO - → H 2O+O 2+I - 快；下列有关该反应的说法正确的是 A ．v (H 2O 2)=v (H 2O)=v (O 2) B ．IO -是该反应的中间产物 C ．反应活化能为98 kJ·mol -1 D ．反应速率由IO -浓度决定
答案：B 【详解】
A ．溶液中水的浓度是常数，不能用其浓度变化表示反应速率，故A 错误；
B ．溶液中开始含有碘离子，没有次碘酸根离子，所以IO -是该反应的中间产物，故B 正确；
C ．1 mol H 2O 2分解H =98 kJ/mol ，H 不是反应的活化能，是生成物与反应物的能量差，故C 错误；
D ．H 2O 2分解分两步基元反应：H 2O 2+I - →H 2O+IO - 慢 H 2O 2+IO - → H 2O+O 2+I - 快；过氧化氢
的分解速率有慢反应决定，对慢反应的速率有影响的还有I-，故D错误；
故选：B。

5．如图所示，铜片、锌片和石墨棒用导线连接后插入西红柿里，电流计中有电流通过，下列说法中正确的是
A．锌片是正极B．两个西红柿都形成原电池
C．石墨是阴极D．两片铜片上都发生还原反应
答案：D
【详解】
A．铜锌西红柿形成原电池，锌比铜活泼，锌作负极，故A错误；
B．左侧铜锌西红柿（含有酸性电解质）自发进行的氧化还原反应，形成原电池，右侧不能自发进行，形成电解池，故B错误；
C．左侧铜锌原电池中，铜作正极，石墨与原电池的正极相连作阳极，故C错误；
D．左侧原电池铜作正极，铜片上发生氧化还原反应，右侧电解池中铜与原电池的负极相连作阴极，发生还原反应，故D正确；
故选：D。

6．用A、B、C、D四块金属片进行如下实验：
①A、B用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，A极为负极；
②C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，电流由D→导线→C；
③A、C相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，C极产生大量气泡；
④B、D相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，D极发生氧化反应。

据此，判断四种金属的活动性顺序是( )
A．A＞B＞C＞D B．C＞A＞B＞D C．A＞C＞D＞B D．B＞D＞C＞A
答案：C
【分析】
一般来说，在原电池中，较活泼的金属作负极，较不活泼的金属作正极。

负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应。

放电时电流从正极流向负极，电子从负极流向正极，据此判断金属活动性顺序。

【详解】
①A、B用导线相连后，同时浸入稀硫酸溶液中， A极为负极，所以活泼性：A＞B；
②在原电池中，电子从负极流经外电路流向正极，C、D用导线相连后同时浸入稀H2SO4中，电流由D→导线→C，则电子由C→导线→D，则活泼性：C＞D；
③A、C相连后，同时浸入稀疏酸溶液中，C极产生大量气泡，说明C极是正极，所以金属活泼性：A＞C；
④B 、D 相连后，同时浸入稀疏酸溶液中，D 极发生氧化反应，说明D 极是负极，所以金属活泼性：D ＞B 。

综上所述可知四种金属活泼性有强到弱顺序是：A ＞C ＞D ＞B ，故合理选项是C 。

7．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 -1CuSO 4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 。

8．反应2NO 2(g)O 2(g)+2NO(g)，一定条件下，将NO 2置于恒容密闭容器中发生上述
反应。

下列能说明反应达到平衡状态的是（ ）
A ．气体密度保持不变
B ．混合气体颜色保持不变
C ．O 2和NO 的体积比保持不变
D ．每消耗2molNO 2的同时生成2molNO 答案：B 【详解】
A ．气体气体
气体
m ρ=V ，假设反应从左向右进行，反应过程中气体的质量维持不变，容器的体积
不变，气体的密度没有变化，不能说明达到平衡状态，A 项不符合题意；
B ．假设反应从左向右进行，NO 2的浓度逐渐降低，气体颜色变浅，当达到平衡时，NO 2的浓度不再改变，颜色不再变化，可以说明达到平衡状态，B 项符合题意；
C ．假设反应开始前容器中只有NO 2，则反应开始后的任意时刻，O 2和NO 的体积比都是1:2，无法说明达到平衡状态状态，C 项不符合题意；
D ．消耗NO 2是正反应速率，生成NO 也是正反应速率，平衡状态需要正逆反应速率相同，该项无法判断平衡状态，D 项不符合题意； 故正确选项为B 。

【点睛】
平衡状态的判断方法：①当变量不变时平衡；②速率一正一逆成比例。

9．根据一定条件下NH 4Cl 有关转化过程的能量变化，判断下列说法不正确的是 NH 4Cl(s)=N(g)+4H(g)+Cl(g) △H 1 NH 4Cl(s)=NH 3(g)+H(g)+Cl(g) △H 2
4NH +(g)+Cl -(g)=NH 4Cl(s) △H 3 Cl(g)+e -=Cl - (g) △H 4
A ．△H 4＜△H 1
B ．△H 3＜0
C ．△H 1＜△H 2
D ．相同条件下，NH 4Br 和NH 4I 也进行类似转化，NH 4Br 的△H 2比NH 4I 的大 答案：C 【详解】
A ．NH 4Cl 分解为三种气态原子需要破坏化学键，过程为吸热过程，△H 1>0，而Cl(g)+e -=Cl - (g)该过程为放热过程，△H 4＜0，则△H 1＞△H 4，故A 正确；
B ．4NH +
(g)+Cl -(g)=NH 4Cl(s)此过程形成新的化学键，释放能量，则△H 3＜0，故B 正确； C ．NH 3(g)=N(g)+3H(g)该过程中共价键断裂，吸收能量，则反应
NH 4Cl(s)=N(g)+4H(g)+Cl(g) 比反应NH 4Cl(s)=NH 3(g)+H(g)+Cl(g) 吸收的能量更多，因此△H 2＜△H 1，故C 错误；
D ．NH 4Br 和NH 4I 分解反应生成氨气和HBr 和HI ，HBr 比HI 稳定性强，即断开共价键吸收更多热量，NH 4Br 的△H 2比NH 4I 的大，故D 正确； 故选C 。

10．一定温度下，在一个容积为2L 的密闭容器中发生反应
4A(s)3B(g)
2C(g)D(g)++，经2min 达到平衡状态，此时B 反应了1.2mol ，下列说
法正确的是
A ．充入2N (不参与反应)使压强增大可加快反应速率
B ．0～2min 内，A 的平均反应速率为110.4mol L min --⋅⋅
C ．平衡状态时，B 、C 的反应速率相等
D ．0～2min 内，C 的平均反应速率为110.2mol L min --⋅⋅ 答案：D 【详解】
A ．充入2N (不参与反应)，压强增大，但各物质的分压不变，物质浓度不变，故反应速率不变，A 错误；
B ．A 是固体，其浓度不变，无法计算平均反应速率，B 错误；
C ．平衡时，有正反应速率=逆反应速率，且物质的反应速率与化学计量数呈正比，故
()()2v B =3v C 正逆，C 错误；
D ．经2min 达到平衡状态，此时B 反应了1.2mol ，则B 的平均反应速率为
-1-1
1.2mol
2L v==0.3mol L min 2min
⋅⋅，不同物质的反应速率等于化学计量数之比，故C 的平均
反应速率为110.2mol L min --⋅⋅，D 正确；
答案选D。

11．足量的铁粉和适量的盐酸反应，向其中加入少量下列物质时，能够加快反应速率，但不影响产生H2的总量的是
①锌粉②浓盐酸③石墨粉④醋酸钠⑤硫酸铜⑥硝酸
A．①③⑤B．②③⑤C．①③⑥D．②④⑤
答案：A
【分析】
能够加快反应速率，但不影响产生H2的总量，则增大浓度、增大接触面积、构成原电池等可加快反应速率，且不能改变氢离子的物质的量，以此来解答。

【详解】
①铁粉、Zn、盐酸可构成原电池，加快反应速率，盐酸的物质的量不变，则不影响产生H2的总量，故①选；
②浓盐酸中氢离子浓度增大，则能够加快反应速率，由于铁足量，因此能影响产生H2的总量，故②不选；
③石墨粉、铁、盐酸可构成原电池，加快反应速率，盐酸的物质的量不变，则不影响产生H2的总量，故③选；
④醋酸钠与盐酸反应生成醋酸，氢离子浓度减小，生成氢气的速率减小，故④不选；
⑤加入硫酸铜，铁置换出铜，铜粉、铁、盐酸可构成原电池，加快反应速率，盐酸的物质的量不变，则不影响产生H2的总量，故⑤选；
⑥硝酸和铁反应得不到氢气，故⑥不选；
符合题意的是①③⑤，答案选A。

12．向某密闭容器中加入0.3 mol A、0.1 molC、和一定量的B三种气体。

一定条件下发生如下反应， 3A(g)B(g)+2C(g)△H<0，各物质的浓度随时间变化如图所示[t0-t1阶段
c(B)变化未画出]，下列说法正确的是
A．若t1=15s，则用A的浓度变化表示t0-t1阶段的平均反应速率0.004 mol/(L·s)
B．t1时该反应达到平衡，A的转化率为70%
C．该容器的容积为2 L，B的起始的物质的量为0.02 mol
D．t0~t1阶段，此过程中容器与外界的热交换总量为3a kJ，该反应的热化学方程式
为 3A(g)B(g)+2C(g)△H=-50a kJ/mol
答案：D
【详解】
A. t 0∼t 1阶段△c(A)=0.09mol/L ，则v=
c t =0.09mol/L 15s
=0.006mol/(L ⋅s)，故A 错误； B. 起始时A 的浓度为0.15mol/L ，t 1时△c(A)=0.09mol/L ，则转化率=0.09
0.15
×100%=60%，故B 错误；
C. 方程式为3A(g)⇌B(g)+2C(g)，反应前后物质的量不变，则平衡时总物质的量为2L×(0.05+0.06+0.11)mol/L=0.44mol ，0.44mol−0.3mol−0.1mol=0.04mol ，故C 错误；
D. 与外界的热交换总量为3akJ ，已知3A (g )B (g )+2C (g ) △H<0，该反应的热化学方程
式为 3A (g )B (g )+2C (g ) △H=-50a kJ/mol ，故D 正确；
故选：D 。

13．根据反应()44244242423KMnO FeSO H SO MnSO Fe SO K SO H O ++→+++设计如下原电池，其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为11mol L -⋅，溶液的体积均为200mL ，盐桥中装有饱和24K SO 溶液。

下列说法不正确的是
A ．石墨b 是原电池的负极，发生氧化反应
B ．甲烧杯中的电极反应式：242MnO 5e 8H Mn O =4H --++
+++
C ．电池工作时，盐桥中的阴、阳离子分别向乙、甲烧杯中移动，保持溶液中的电荷平衡
D ．忽略溶液体积变化，()243Fe SO 浓度变为1.5mol /L ，则反应中转移的电子为0.1mol 答案：D 【分析】
根据题目提供的总反应方程式可知，KMnO 4作氧化剂，发生还原反应，故石墨a 是正极，石墨b 是负极。

【详解】
A ．由上述分析可知，b 是原电池的负极，发生氧化反应，故A 项说法正确；
B ．甲烧杯中-
4MnO 发生还原反应生成Mn 2+，电极反应式为
-4MnO +5e −+8H +=Mn 2++4H 2O ，故B 项说法正确；
C ．电池工作时，甲烧杯中正电荷减少，乙烧杯中正电荷增加，因此盐桥中阳离子向甲烧杯中移动，阴离子向乙烧杯中移动，故C 项说法正确；
D ．溶液中的Fe 2(SO 4)3浓度变为1.5mol/L ，由于溶液的体积未变，则反应过程中生成的铁离子的物质的量为0.2L ×0.5mol/L ×2=0.2mol ，转移的电子为0.2mol ，故D 项说法错误； 综上所述，说法不正确的是D 项，故答案为D 。

14．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)2·8H2O与NH4Cl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)2·8H2O与NH4Cl晶体混合是吸热反应，故D正确；
故答案为D。

15．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
H2SO4溶液中，A极为负极；②C、D用导线连接后浸入稀H2SO4中，电流由D流向C；
③A、C相连后同时浸入稀H2SO4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。

二、填空题
16．Ⅰ．已知31g白磷变为31g红磷释放能量。

试回答：
(1)上述变化属于________(填“物理”或“化学”)变化。

(2)常温常压下，白磷与红磷更稳定的是__________。

Ⅱ．下图是H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)反应过程中的能量变化图。

(3)由图可知，反应物的总键能_______（填“＞”、“＜”或者“=”）生成物的总键能。

(4)已知1molH2与1molI2完全反应生成2molHI会放出11kJ的热量，且拆开1molH−H键、1molH−I键分别需要吸收的能量为436kJ、299kJ。

则拆开1molI−I键需要吸收的热量为
_______kJ的热量。

(5)1molH2和1molCH4完全燃烧放出的热量分别为：286kJ、890kJ，则1gH2完全燃烧时放出的热量为：___kJ；等质量的H2和CH4完全燃烧放出的热量，________（填化学式）放出的热量多。

答案：化学红磷＜151143H2
【分析】
Ⅰ．(1)根据白磷和红磷是不同的物质判断；
(2)根据白磷变为红磷释放能量；根据物质能量的高低与其稳定性的关系判断；
Ⅱ．(3)旧键断裂要吸收能量，新键生成要释放能量，当旧键断裂吸收的能量大于新键生成释放的能量时，反应为吸热反应，反之则为放热反应；
(4)反应的焓变为-11kJ/mol，利用焓变等于反应物的键能之和与生成物的键能之和的差计算；
(5) 1molH2完全燃烧生成液态H2O放出的热量为286kJ， 1mol CH4的质量为12g，1molCH4
完全燃烧放出的热量分别为890kJ，则1gH2完全燃烧放出的热量=286kJ
2
=143kJ；计算1g
H2、1gCH4分别完全燃烧放出的热量，从而确定完全燃烧相同质量的H2和CH4哪种燃料放出的热量多。

解析：(1)因白磷和红磷是不同的物质，白磷变为红磷是化学变化；
(2)因白磷变为红磷释放能量，所以白磷具有的能量大于红磷具有的能量，物质的能量越低，稳定性越好，故红磷较稳定；
(3)根据能量图可知，反应为放热反应，旧键断裂吸收的能量小于新键生成释放的能量，反应为放热反应，反应物的总键能小于生成物的总键能；
(4)化学反应：H2(g)+I2(g)⇌ 2HI(g)，断裂化学键吸收的能量-形成化学键释放的能量=焓变；拆开1molI−I键需要吸收的热量为x，则436kJ/mol+x-2×299 kJ/mol=-11 kJ/mol，x=151
kJ/mol，则拆开1molI−I键需要吸收的热量为151 kJ/mol；
(5) 1molH2完全燃烧生成液态H2O放出的热量为286kJ， 1molCH4完全燃烧放出的热量分
别为890kJ，则1gH2完全燃烧放出的热量=286kJ
2
=143kJ；计算1g H2完全燃烧放出的热
量是143kJ，1mol CH4的质量为16g ，1gCH4完全燃烧放出的热量是890kJ
16
=55kJ，完全燃
烧相同质量的H2和CH4，氢气放出的热量多。

17．(1)某反应在体积为5L的恒容密闭的绝热容器中进行，各物质的量随时间的变化情况如图所示(已知A、B、C均为气体)。

①该反应的化学方程式为___________
②反应开始至2min时，B的平均反应速率为___________
③平衡时A的转化率为___________
(2)为了研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，某同学设计了如下一系列实验：将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的容器中，收集产生的气体，记录获得相同体积气体所需的时间。

实验
混合溶液
A B C D E F
4mol·L-1H2SO4溶液/mL30V1V2V3V4V5
饱和CuSO4溶液/mL00.5 2.55V620
H2O/mL V7V8V9V10100
16
②该同学最后得出的结论为当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高，但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。

请分析氢气生成速率下降的主要原因：___________
答案：2A+B−−→
←−−2C0.1mol/(L⋅min)40%3010当加入一定量CuSO4后，生成的单质Cu沉积在Zn表面，降低了Zn与H2SO4溶液的接触面积
解析：(1)①由图象可以看出，A、B的物质的量逐渐减小，则A、B为反应物，C的物质的量逐渐增多，所以C为生成物，当反应到达2min时，△n(A)=2mol，△n(B)=1mol，
△n(C)=2mol，化学反应中，各物质的物质的量的变化值与化学计量数呈正比，则
△n(A):△n(B):△n(C)=2:1:2，所以反应的化学方程式为：2A+B−−→
←−−2C，故答案为：
2A+B−−→
←−−2C；
②由图象可以看出，反应开始至2分钟时，△n(B)=1mol，B的平均反应速率为
1mol
5L2min
⨯
=0.1mol/(L⋅min)，故答案为：0.1mol/(L⋅min)；
③平衡时A的转化率为5mol-3mol
100%
5mol
⨯=40%，故答案为：40%；
(2)①要对比试验效果，那么除了反应的物质的量不一样以外，要保证其它条件相同，而且
是探究硫酸铜量的影响，那么每组硫酸的量要保持相同，六组反应的总体积也应该相同.A 组中硫酸为30ml，那么其它组硫酸量也都为30ml.而硫酸铜溶液和水的总量应相同，F组中硫酸铜20ml，水为0，那么总量为20ml，所以V6=10ml，V9=17.5ml，V1=30ml，故答案为：30；10；
②因为锌会先与硫酸铜反应，直至硫酸铜反应完才与硫酸反应生成氢气，硫酸铜量较多时，反应时间较长，而且生成的铜会附着在锌片上，会阻碍锌片与硫酸继续反应，氢气生成速率下降，故答案为：当加入一定量CuSO4后，生成的单质Cu沉积在Zn表面，降低了Zn与H2SO4溶液的接触面积。

18．（1）Cu、Fe作两极，稀硫酸作电解质溶液的原电池中：
①Cu作______极,
②Fe作_______极。

③电极反应式是：负极：___________；正极_________________
④总反应式是_________________。

（2）技术上使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便、无污染的优点。

氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的总反应都可以表示为2H2+O2=2H2O。

酸式电池中电解质是酸，其负极反应可表示为2H2-4e-=4H+，则其正极反应式为___________________。

碱式电池的电解质是碱，其正极反应式为O2+2H2O+4e- =4OH-，则其负极反应可表示为
___________________。

（3）氢气是燃料电池最简单的燃料，虽然使用方便，却受到价格和来源的限制。

常用的燃料往往是某些碳氢化合物，如：甲烷、汽油等。

请写出将图中氢气换成甲烷时所构成的甲烷燃料电池中a极的电极反应式：_______________，此时电池内总的反应式：_________
答案：正负Fe-2e-= Fe2+2H++2e-=H2↑Fe +2H+=H2↑+ Fe2+O2+4H++4e-=2H2O
2H2-4e-+4OH-=4H2O CH4+10OH--8e-=CO2-
3+7H2O CH4+2O2+2OH-=CO2
3
-+3H
2
O
解析：(1)根据原电池工作原理，活泼金属作负极可知，Cu、Fe作两极，稀硫酸作电解质溶液的原电池中：①Cu做正极；②Fe做负极；③负极失电子发生氧化反应，其电极反应式是：Fe-2e-=Fe2+；正极得电子发生还原反应，其电极反应式是：2H++2e-=H2↑；④在得失电子相同的条件下，将正负极电极反应式相加即得电池总反应式，其总反应式是
Fe+2H+=H2↑+Fe2+。

故答案：正；负；Fe-2e-=Fe2+；2H++2e-=H2↑；Fe+2H+=H2↑+Fe2+。

(2)根据2H2+O2=2H2O反应式可以知道，H2在反应中被氧化，O2被还原，所以H2应在负极发生反应，O2在正极反应：酸式电池中电解质是酸，其负极反应可表示为2H2-4e-=4H+，正极反应式为O2+4H++4e-=2H2O。

碱式电池的电解质是碱，其正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，其负极反应可表示为2H2-4e-+4OH-=4H2O。

故本题答案：O2+4H++4e-=2H2O；2H2-4e-+4OH-=4H2O。

(3)由图可知甲烷燃料电池中，b极通入氧气为甲烷燃料电池的正极，氧气得电子发生还原
反应，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-。

a极通入甲烷为甲烷燃料电池的负极，失电子发生氧化反应，则a极的电极反应式：CH4+10OH--8e-=CO2-
3
+7H2O。

在得失电子相同的条件下，将
正负极电极反应式相加即得电池总反应式，其电池反应式为CH4+2O2+2OH-=CO2
3-+3H
2
O。

故
本题答案是：CH4+10OH--8e-=CO2-
3+7H2O；CH4+2O2+2OH-=CO2
3
-+3H
2
O。

19．(1)化学反应速率可通过实验测定。

要测定不同反应时刻反应物或生成物的浓度，可通过观察和测量体系中的某一物质的相关性质，再进行适当的转换和计算。

如比较锌粒与不同浓度硫酸反应时的速率，可通过测定收集等体积H2需要的__来实现；在硫酸酸化的KMnO4与H2C2O4反应中，可通过观察单位时间内溶液颜色变化来测定该反应的速率，该反应的化学方程式为：__。

(2)已知：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O（该反应速率的快慢可通过出现浑浊所需要的时间来判断）。

某同学探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时(注：控制单一变量)，设计了如下系列实验：
该实验①、②可探究___对反应速率的影响，因此V1和V2分别是__、__。

实验①、③可探究__对反应速率的影响，因此V3是__。

答案：时间2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O温度10.00
浓度 6.0
【分析】
研究外界条件对化学反应速率的影响时，我们通常只设定一个变量，其它量都相同；要么通过产生相同量的气体，测定反应所需的时间；要么测定相同时间内，产生气体的体积，以此分析化学反应速率的快慢。

解析：(1)比较锌粒与不同浓度硫酸反应的速率时，生成H2的体积相等，则需要测定反应所需的时间；用硫酸酸化的KMnO4与H2C2O4反应，生成K2SO4、MnSO4、CO2等，该反应的化学方程式为：2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O。

答案为：时间；2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O；
(2)该实验①、②的温度不同，则各物质的浓度一定相同，可探究温度对反应速率的影响，因此V1和V2分别是10.0、0。

实验①、③的温度相同，则只允许有一种物质浓度不同，可探究稀硫酸的浓度对反应速率的影响，要使Na2S2O3浓度相同，则溶液的总体积相同，因此V3是6.0。

答案为：温度；浓度；6.0。

【点睛】
在中学，探究外界条件对化学反应速率的影响时，只允许有一个条件发生改变，因为若有两个条件同时改变，我们很难分清哪个条件的影响占主导地位。

20．二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫是工业制硫酸的重要反应之一。

(1)将0.050molSO 2(g )和0.030molO 2(g )放入容积为1L 的密闭容器中，反应
2SO 2(g )+O 2(g )⇌2SO 3(g )在一定条件下经20分钟达到平衡，测得c (SO 3)＝0.040mol /L 。

①从反应开始到达到平衡，用SO 2表示的平均反应速率为_________；
②从平衡角度分析采用过量O 2的目的是___________；
③已知：K (300℃)＞K (350℃)，该反应是______(选填“吸”或“放”)热反应。

若反应温度升高，SO 2的转化率将_______(填“增大”、“减小”或 “不变”)。

(2)某温度下，SO 2的平衡转化率(α)与体系总压强(P )的关系如图所示。

平衡状态由A 变到B 时，平衡常数K (A )_______K (B )(填“＞”、“＜”或“＝”，下同)。

计算该温度下A 点的K p ＝_______(以平衡分压代替平衡浓度，各物质的P (分压)=P (总)×物质的量分数)。

答案：002mol /(L •min ) 提高二氧化硫的转化率 放 减小 = 960
解析：(1)①从反应开始到达到平衡，测得c (SO 3)＝0.040mol /L ，根据方程式可知消耗c (SO 2)＝0.040mol /L ，则用SO 2表示的平均反应速率为0.040mol /L ÷20min ＝
0.002mol /(L •min )；
②增大氧气浓度，有利于平衡正向进行，则采用过量O 2的目的是使平衡正向进行，提高二氧化硫的转化率；
③已知：K (300℃)＞K (350℃)，这说明升高温度平衡逆向进行，正反应是放热反应。

若反应温度升高，平衡逆向进行，因此SO 2的转化率将减小。

(2)平衡状态由A 变到B 时，由于温度不变，所以平衡常数K (A )＝K (B )。

根据图像可知A 点二氧化硫的转化率是0.80，则
2
232SO +O 2SO ()0.05
0.030()0.04
0.020.04()0.010.010.04mol mol mol 始变平
平衡时该温度下A 点的K p ＝2
20.04(
0.1)0.069600.010.01(0.1)0.10.060.06⨯=⨯⨯⨯。

21．在密闭容器里，通入x mol H 2（g ）和y mol I 2（g ），发生反应：H 2（g ）+I 2（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H 2________
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 H 2（g ）和2y mol I 2（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H 2，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 H 2（g ）和2y mol I 2（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。

22．化学反应一定伴随能量变化。

（1）将20gBa(OH)2·
8H 2O 晶体与10g NH 4Cl 晶体一起放入烧杯中，并将烧杯放在滴有几滴水的玻璃片上，用玻璃棒快速搅拌，闻到______气味，用手触摸烧杯底部感觉________，
烧杯下面的玻璃片可能与烧杯___。

说明Ba(OH)2·
8H 2O 跟NH 4Cl 的反应是_____（填“吸热”或“放热”）反应。

该反应的化学方程式_________
（2）NaOH 稀溶液跟稀盐酸反应的中和热与KOH 稀溶液跟稀硫酸反应的中和热_____（填 “相等”或“不等”），原因是（用适当的文字和离子方程式解释）_____
（3）下列措施可以提高燃料的燃烧效率的是________（填序号）
①提高燃料的着火点，②降低燃料的着火点，③将固体燃料粉碎，④将液体燃料雾化，⑤将燃料煤气化处理，⑥通入适量空气
答案：刺激性气味 烧杯底部很冷 被冻在一起 吸热
()242322Ba OH 8H O+2NH Cl=BaCl +2NH +10H O ⋅↑ 相等 中和反应的实质是：H ++OH -=H 2O ，两个反应参加反应的物质、生成物均相同，反应物、生成物蕴含的化学能相同，所以反应放出的能量也相同 ③④⑤⑥
解析：(1)氢氧化钡和氯化铵反应生成氯化钡、氨气和水，反应的方程式为。