第六章过关检测 (时间：90分钟满分：100分) 一、选择题（本题共10小题，每小题2分，共20分。在每小题给出的四个选项中， 只有一项符合题目要求)》 1可再生能源在自然界可以循环再生，是清洁、绿色、低碳的能源。下列有关分析不正确的 是()。 A.下图是太阳能光伏发电原理图.图中A极为正极 A极日光 日光 日光 防反射层 X-OOOO N型硅 P型硅 B极 B风能、太阳能、生物质能等属于可再生能源 C推广可再生能源有利于经济可持续发展 D.光伏发电能量转化方式是太阳能直接转变为电能 答案A 解析在原电池的外电路中，电流由正极流向负极，由图中的电流方向可判断A极为负极，A错 误；风能、太阳能、生物质能在短时间内能形成，属于可再生能源，B正确：推广可再生能源有 利于经济可持续发展C正确：光伏电池发电是将太阳能直接转化为电能D正确。 2.如图所示，△E1=393.5kJ,△E=395.4kJ,下列说法正确的是()。 4E,4E co2(g) 反应过程 A.1mol石墨完全转化为金刚石需吸收1.9kJ热量 B.石墨和金刚石之间的转化是物理变化 C.金刚石的稳定性强于石墨 D.1mol金刚石具有的总能量高于1 mol CO2的总能量 答案A 解析1mol石墨转化为金刚石需吸收的热量=△E2-△E1=395.4kJ-393.5kJ=1.9kJ,A项正确；石 墨转化为金刚石的过程中有旧化学键的断裂，也有新化学键的生成，属于化学变化，B项错误： 根据图示可知，1mol石墨和1molO2(g)具有的总能量低于1mol金刚石和1molO2(g)具有 的总能量，可见1mol石墨的能量低于1mol金刚石的能量，故石墨比金刚石稳定，C项错误由 图可知，1mol金刚石和1molO2(g)的总能量高于1 mol CO2(g)的总能量，D项错误。 3.下列反应条件的控制中不恰当的是()。 A.为防止铁生锈，在其表面涂一层防锈油漆 B.为防止火灾，在面粉厂、加油站等场所要严禁烟火 C.为增大KClO3的分解速率，加入MnO2 D.为增大H2O2的分解速率，把反应容器放到冷水中冷却 答案D
第六章过关检测 (时间:90 分钟 满分:100 分) 一、选择题(本题共 10 小题,每小题 2 分,共 20 分。在每小题给出的四个选项中, 只有一项符合题目要求) 1.可再生能源在自然界可以循环再生,是清洁、绿色、低碳的能源。下列有关分析不正确的 是( )。 A.下图是太阳能光伏发电原理图,图中 A 极为正极 B.风能、太阳能、生物质能等属于可再生能源 C.推广可再生能源有利于经济可持续发展 D.光伏发电能量转化方式是太阳能直接转变为电能 答案 A 解析在原电池的外电路中,电流由正极流向负极,由图中的电流方向可判断 A 极为负极,A 错 误;风能、太阳能、生物质能在短时间内能形成,属于可再生能源,B 正确;推广可再生能源有 利于经济可持续发展,C 正确;光伏电池发电是将太阳能直接转化为电能,D 正确。 2.如图所示,ΔE1=393.5 kJ,ΔE2=395.4 kJ,下列说法正确的是( )。 A.1 mol 石墨完全转化为金刚石需吸收 1.9 kJ 热量 B.石墨和金刚石之间的转化是物理变化 C.金刚石的稳定性强于石墨 D.1 mol 金刚石具有的总能量高于 1 mol CO2 的总能量 答案 A 解析 1 mol 石墨转化为金刚石需吸收的热量=ΔE2-ΔE1=395.4 kJ-393.5 kJ=1.9 kJ,A 项正确;石 墨转化为金刚石的过程中有旧化学键的断裂,也有新化学键的生成,属于化学变化,B 项错误; 根据图示可知,1 mol 石墨和 1 mol O2(g)具有的总能量低于 1 mol 金刚石和 1 mol O2(g)具有 的总能量,可见 1 mol 石墨的能量低于 1 mol 金刚石的能量,故石墨比金刚石稳定,C 项错误;由 图可知,1 mol 金刚石和 1 mol O2(g)的总能量高于 1 mol CO2(g)的总能量,D 项错误。 3.下列反应条件的控制中不恰当的是( )。 A.为防止铁生锈,在其表面涂一层防锈油漆 B.为防止火灾,在面粉厂、加油站等场所要严禁烟火 C.为增大 KClO3 的分解速率,加入 MnO2 D.为增大 H2O2 的分解速率,把反应容器放到冷水中冷却 答案 D
解析冷水温度低，会减小反应速率。 高温、高压 4.已知密闭容器中进行的合成氨反应为N2+3H催化剂2NH,该反应为放热反应。下列判 断正确的是()。 A.1molN2和3molH的能量之和与2 mol NH:具有的能量相等 B.反应过程中同时有1.5molH一H、3molN一H断裂时，N2的浓度维持不变 C.降低NH的浓度，正反应速率增大，逆反应速率减小 D.当反应速率满足vN2):H)=1:3时，反应达到最大限度 答案B 解析合成氨反应为放热反应，反应物总能量高于生成物总能量，A项错误；反应过程中有1.5 molH一H、3molN一H同时断裂时，反应达到平衡，N2的浓度不变，B项正确：降低NH的浓 度，正反应速率不会增大，C项错误；任何时刻都满足N2):(H2)=1:3,D项错误。 5.二氧化碳用不同催化剂催化生成一氧化碳的历程中能量的转化如图所示（吸附在催化剂表 面的用“.”表示)，下列说法错误的是( ) --NiPc 转 -CoPc CO2(g)-COzCOOH-CO-Co(g) A.使用催化剂NPc需要的条件更高 B.·COOH经过还原反应得到·CO C.反应过程中存在极性键的断裂和生成 D.相同粒子吸附在不同的催化剂时能量相同 答案D 解析由题图可知，使用催化剂NPC的相对能量更高，需要的条件更高，A项正确；整个过程中，C 的化合价下降，故·COOH是经过还原反应得到CO,B项正确：CO2转变为COOH存在极性键 的生成，·COOH转变为·CO存在极性键的断裂，C项正确：由题图可知，COOH、~CO吸附在不 同的催化剂时，能量不相同，D项错误。 6.己知某反应xA(g十B(g)一C(g)的各物质的浓度数据如下，据此可推算出x:y:z是 ()。 物质 起始浓度(molL 3.0 1.0 2s末浓度/(molL) 1.8 0.6 0.8 A.9:3:4 B.3:1:2 C.2:1:3 D.3:2:1 答案B 解析hc(A)=1.2molL,△c(B)=0.4moL,△c(C)=0.8moL,则△c(A):△c(B):△c(C)=3: 1:2=x:y:二，参加反应的物质的浓度变化量之比等于化学计量数之比，故x:y=3:1:2, 故选B。 7我国首创的海洋电池以铝板为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，电池总反应为 4A1+3O2+6H20一4A1(OH3。下列说法不正确的是()。 A.正极反应为O2+2H2O+4e=4OH
解析冷水温度低,会减小反应速率。 4.已知密闭容器中进行的合成氨反应为 N2+3H2 2NH3,该反应为放热反应。下列判 断正确的是( )。 A.1 mol N2 和 3 mol H2 的能量之和与 2 mol NH3 具有的能量相等 B.反应过程中同时有 1.5 mol H—H、3 mol N—H 断裂时,N2 的浓度维持不变 C.降低 NH3 的浓度,正反应速率增大,逆反应速率减小 D.当反应速率满足 v(N2)∶v(H2)=1∶3 时,反应达到最大限度 答案 B 解析合成氨反应为放热反应,反应物总能量高于生成物总能量,A 项错误;反应过程中有 1.5 mol H—H、3 mol N—H 同时断裂时,反应达到平衡,N2 的浓度不变,B 项正确;降低 NH3 的浓 度,正反应速率不会增大,C 项错误;任何时刻都满足 v(N2)∶v(H2)=1∶3,D 项错误。 5.二氧化碳用不同催化剂催化生成一氧化碳的历程中能量的转化如图所示(吸附在催化剂表 面的用“·”表示),下列说法错误的是( )。 A.使用催化剂 NiPc 需要的条件更高 B.·COOH 经过还原反应得到·CO C.反应过程中存在极性键的断裂和生成 D.相同粒子吸附在不同的催化剂时能量相同 答案 D 解析由题图可知,使用催化剂 NiPc 的相对能量更高,需要的条件更高,A 项正确;整个过程中,C 的化合价下降,故·COOH 是经过还原反应得到·CO,B 项正确;·CO2 转变为·COOH 存在极性键 的生成,·COOH 转变为·CO 存在极性键的断裂,C 项正确;由题图可知,·COOH、·CO 吸附在不 同的催化剂时,能量不相同,D 项错误。 6.已知某反应 xA(g)+yB(g) zC(g)的各物质的浓度数据如下,据此可推算出 x∶y∶z 是 ( )。 物质 A B C 起始浓度/(mol·L -1 ) 3.0 1.0 0 2 s 末浓度/(mol·L -1 ) 1.8 0.6 0.8 A.9∶3∶4 B.3∶1∶2 C.2∶1∶3 D.3∶2∶1 答案 B 解析 Δc(A)=1.2 mol·L -1 ,Δc(B)=0.4 mol·L -1 ,Δc(C)=0.8 mol·L -1 ,则 Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)=3∶ 1∶2=x∶y∶z,参加反应的物质的浓度变化量之比等于化学计量数之比,故 x∶y∶z=3∶1∶2, 故选 B。 7.我国首创的海洋电池以铝板为负极,铂网为正极,海水为电解质溶液,电池总反应为 4Al+3O2+6H2O 4Al(OH)3。下列说法不正确的是( )。 A.正极反应为 O2+2H2O+4e- 4OH-
B.电池工作时，电流由铝电极沿导线流向铂电极 C.以网状的铂为正极，可增大其与氧气的接触面积 D.该电池通常只需要更换铝板就可继续使用 答案B 解析根据电池总反应可知，铝板作负极，电极反应式为A+3OH-3一A1(OHD3,铂网作正极， 氧气在正极上发生反应，电极反应式为2HO+O2+4一4OH,故A项正确：原电池工作时，电 流由正极铂电极沿导线流向负极铝电极，故B项错误；网状的铂可以增大其与氧气的接触面 积，增大反应速率C项正确：A」作负极.工作时失电子而损耗.故该电池只需更换铝板便可继续 使用D项正确。 8.如图是氢氧燃料电池驱动LED发光的装置。下列有关叙述正确的是()。 81 导线 -N型半导体 催化剂 KOH溶液 一P型半导体 b 氢氧燃料电池 导线LED发光二极管 A.氢氧燃料电池中OH向b极移动 B.该装置中只涉及两种形式的能量转化 C.电池正极反应式为O2+2H20+4e一4OH D.P型半导体连接的是电池负极 答案s 解析由题图中电子移动方向可判断为负极，b为正极，在燃料电池中，阴离子移向负极，故 OH向极移动，A项错误：该装置中涉及化学能→电能→光能等形式的能量转化，B项错误；P 型半导体连接的是电池正极，D项错误。 9.为了探究影响化学反应速率的因素，甲、乙、丙、丁四位学生分别设计了如下四个实验，其 中叙述不正确的是 (）。 A.将质量相同、形状相同的镁条和铝条分别与相同浓度的盐酸反应，两者反应速率相等 B.在相同条件下，将等质量的大理石块和大理石粉分别与相同浓度的盐酸反应，大理石粉反应 更快 C.将浓硝酸分别放在冷暗处和强光下，发现光照可以加快浓硝酸的分解 D.在两支试管中分别加入相同质量的氯酸钾，向其中一支试管中再加入少量二氧化锰，同时加 热两支试管，产生氧气的速率不同 含案A 解析影响化学反应速率的因素有很多，外界因素中除浓度、压强、温度、催化剂等因素外， 光、固体颗粒大小、超声波等因素也能影响化学反应速率。A项中由于镁的活动性比铝强」 故镁与盐酸反应比铝与盐酸反应要快得多。 10.下列描述的化学反应状态，不一定是平衡状态的是 ()。 A.H(g+Br2(g,一2HB(g)恒温、恒容下，反应体系中气体的颜色保持不变 B.2NO2(g)N2O4(g)恒温、恒容下，反应体系中气体的压强保持不变 CCaC0,S高温c0(g+CaO附恒温、恒容下，反应体系中气体的密度保持不变 D.3H(g)+N2(g,一2NH(g)反应体系中H与N2的物质的量之比保持3：1 答案D 解析A项，该反应体系在恒温、恒容下气体的颜色保持不变，即B2的物质的量分数保持不 变，反应处于平衡状态：B项，该反应在恒温、恒容下气体的压强保持不变，说明NO2和N2O4
B.电池工作时,电流由铝电极沿导线流向铂电极 C.以网状的铂为正极,可增大其与氧气的接触面积 D.该电池通常只需要更换铝板就可继续使用 答案 B 解析根据电池总反应可知,铝板作负极,电极反应式为 Al+3OH- -3e- Al(OH)3,铂网作正极, 氧气在正极上发生反应,电极反应式为 2H2O+O2+4e- 4OH- ,故 A 项正确;原电池工作时,电 流由正极铂电极沿导线流向负极铝电极,故 B 项错误;网状的铂可以增大其与氧气的接触面 积,增大反应速率,C 项正确;Al 作负极,工作时失电子而损耗,故该电池只需更换铝板便可继续 使用,D 项正确。 8.如图是氢氧燃料电池驱动 LED 发光的装置。下列有关叙述正确的是( )。 A.氢氧燃料电池中 OH-向 b 极移动 B.该装置中只涉及两种形式的能量转化 C.电池正极反应式为 O2+2H2O+4e- 4OHD.P 型半导体连接的是电池负极 答案 C 解析由题图中电子移动方向可判断 a 为负极,b 为正极,在燃料电池中,阴离子移向负极,故 OH-向 a 极移动,A 项错误;该装置中涉及化学能→电能→光能等形式的能量转化,B 项错误;P 型半导体连接的是电池正极,D 项错误。 9.为了探究影响化学反应速率的因素,甲、乙、丙、丁四位学生分别设计了如下四个实验,其 中叙述不正确的是 ( )。 A.将质量相同、形状相同的镁条和铝条分别与相同浓度的盐酸反应,两者反应速率相等 B.在相同条件下,将等质量的大理石块和大理石粉分别与相同浓度的盐酸反应,大理石粉反应 更快 C.将浓硝酸分别放在冷暗处和强光下,发现光照可以加快浓硝酸的分解 D.在两支试管中分别加入相同质量的氯酸钾,向其中一支试管中再加入少量二氧化锰,同时加 热两支试管,产生氧气的速率不同 答案 A 解析影响化学反应速率的因素有很多,外界因素中除浓度、压强、温度、催化剂等因素外, 光、固体颗粒大小、超声波等因素也能影响化学反应速率。A 项中由于镁的活动性比铝强, 故镁与盐酸反应比铝与盐酸反应要快得多。 10.下列描述的化学反应状态,不一定是平衡状态的是 ( )。 A.H2(g)+Br2(g) 2HBr(g) 恒温、恒容下,反应体系中气体的颜色保持不变 B.2NO2(g) N2O4(g) 恒温、恒容下,反应体系中气体的压强保持不变 C.CaCO3(s) CO2(g)+CaO(s) 恒温、恒容下,反应体系中气体的密度保持不变 D.3H2(g)+N2(g) 2NH3(g) 反应体系中 H2 与 N2 的物质的量之比保持 3∶1 答案 D 解析 A 项,该反应体系在恒温、恒容下气体的颜色保持不变,即 Br2 的物质的量分数保持不 变,反应处于平衡状态;B 项,该反应在恒温、恒容下气体的压强保持不变,说明 NO2 和 N2O4
的物质的量保持不变，反应处于平衡状态：C项，该反应在恒温、恒容下气体的密度保持不变， 说明CO2的质量保持不变，反应处于平衡状态；D项，对于化学反应3H(g+N2(g一2NH(g), 如果开始时加入的物质的物质的量之比是(H):(2)=3:1的混合气体，或加入的是纯氨， 在反应从开始到化学平衡状态，始终是H):nN2)=3:1,因此，n(H):N2)=3:1的状态不 一定是平衡状态。 二、选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合 题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错的得0分) 11.如图所示为800℃时，A、B、C三种气体在密闭容器中反应时浓度的变化，下列结论不正 确的是()。 0. .ow) 时间/min A.发生的反应可表示为2A(g)一2B(g)+C(g) B.前2minA的分解速率为0.1 mol L.min C开始时，正、逆反应同时开始 D.2min时，A、B、C的浓度之比为3：21 答案CD 解析根据图像知，反应过程中A的浓度减小，B、C浓度增大，因此A为反应物，B、C为生成 物，根据浓度的变化量可以确定反应为2A(g,一2B(g)+C(g),A项正确，前2 min,MA4olL02moL0.1 molminB项正：确开始时加入的物质为A和B,没有 2min C,C项错误；根据图像知，2min时，A、B、C的浓度分别为0.2molL1、0.3 mol L-!、0.1 molL,故A、B、C的浓度之比为2：3：1，D项错误。 12.在密闭容器中进行反应：X2(g+3Y2(g,一2Z(g),其中X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 molL1、0.3 mol-L!、0.2mol-L1,在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是 ()。 A.c(Z)=0.5 mol-L-! B.c(Y2)=0.5 mol-L- C.c(X2)=0.2 mol-L- D.c(Y2)=0.6 mol L 答案B 解桐若反应向正反应方向进行，0.1molL1X与0.3molL1Y2完全转化可生成0.2molL Z,这表明平衡时Z的浓度应小于0.4 mol-L!,若反应向逆反应方向进行，0.2 mol-L!Z全部分 解转化生成0.1moL-1X2和0.3mol-L1Y2.这表明平衡时X2的浓度应小于0.2mol-L1,Y2的 浓度应小于0.6molL。 13.已知金属单质X、Y、Z、W之间有下列关系：①2X+3Y2+一2X3+3Y,②Z元素最高价氧 化物对应的水化物的碱性比X元素的强：③由Y、W与稀硫酸组成的原电池Y为负极。则 X、Y、Z、W的还原性由强到弱的顺序为()。 A.X>Z>Y>W B.Z>W>X>Y C.Z>Y>X>W
的物质的量保持不变,反应处于平衡状态;C 项,该反应在恒温、恒容下气体的密度保持不变, 说明 CO2 的质量保持不变,反应处于平衡状态;D 项,对于化学反应 3H2(g)+N2(g) 2NH3(g), 如果开始时加入的物质的物质的量之比是 n(H2)∶n(N2)=3∶1 的混合气体,或加入的是纯氨, 在反应从开始到化学平衡状态,始终是 n(H2)∶n(N2)=3∶1,因此,n(H2)∶n(N2)=3∶1 的状态不 一定是平衡状态。 二、选择题(本题共 5 小题,每小题 4 分,共 20 分。每小题有一个或两个选项符合 题目要求,全部选对得 4 分,选对但不全得 2 分,有选错的得 0 分) 11.如图所示为 800 ℃时,A、B、C 三种气体在密闭容器中反应时浓度的变化,下列结论不正 确的是( )。 A.发生的反应可表示为 2A(g) 2B(g)+C(g) B.前 2 min A 的分解速率为 0.1 mol·L -1·min-1 C.开始时,正、逆反应同时开始 D.2 min 时,A、B、C 的浓度之比为 3∶2∶1 答案 CD 解析根据图像知,反应过程中 A 的浓度减小,B、C 浓度增大,因此 A 为反应物,B、C 为生成 物,根据浓度的变化量可以确定反应为 2A(g) 2B(g)+C(g),A 项正确;前 2 min,v(A)=0.4mol·L -1 -0.2 mol·L -1 2min =0.1 mol·L -1·min-1 ,B 项正确;开始时加入的物质为 A 和 B,没有 C,C 项错误;根据图像知,2 min 时,A、B、C 的浓度分别为 0.2 mol·L -1、0.3 mol·L -1、0.1 mol·L -1 ,故 A、B、C 的浓度之比为 2∶3∶1,D 项错误。 12.在密闭容器中进行反应:X2(g)+3Y2(g) 2Z(g),其中 X2、Y2、Z 的起始浓度分别为 0.1 mol·L -1、0.3 mol·L -1、0.2 mol·L -1 ,在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度有可能是 ( )。 A.c(Z)=0.5 mol·L -1 B.c(Y2)=0.5 mol·L -1 C.c(X2)=0.2 mol·L -1 D.c(Y2)=0.6 mol·L -1 答案 B 解析若反应向正反应方向进行,0.1 mol·L -1 X2 与 0.3 mol·L -1 Y2 完全转化可生成 0.2 mol·L -1 Z,这表明平衡时 Z 的浓度应小于 0.4 mol·L -1 ;若反应向逆反应方向进行,0.2 mol·L -1 Z 全部分 解转化生成 0.1 mol·L -1 X2 和 0.3 mol·L -1 Y2,这表明平衡时 X2 的浓度应小于 0.2 mol·L -1 ,Y2 的 浓度应小于 0.6 mol·L -1。 13.已知金属单质 X、Y、Z、W 之间有下列关系:①2X+3Y2+ 2X3++3Y;②Z 元素最高价氧 化物对应的水化物的碱性比 X 元素的强;③由 Y、W 与稀硫酸组成的原电池,Y 为负极。则 X、Y、Z、W 的还原性由强到弱的顺序为( )。 A.X>Z>Y>W B.Z>W>X>Y C.Z>Y>X>W
D.Z>X>Y>W 答案D 解析由信息①可得还原性XY,由②可得还原性Z下X,由③可得还原性Y>W,所以还原性 Z>X>Y>W. 14.燃料电池是一种新型电池，它主要是利用燃料在燃烧过程中把化学能直接转化为电能，氢 氧燃料电池的电极反应如下： X极：02+2H0+4e一4OH Y极：2H2+4OH-4e4H2O 下列判断正确的是()。 A.X是正极，X极上发生氧化反应 B.该电池可用稀硫酸作为电解质溶液 C.供电时Y极附近的酸性减弱 D.使用时若生成1 mol H2O则转移2mol电子 答案D 解析X极上发生还原反应，A项不正确；由Y极电极反应式可知，电池应用碱液作电解质溶 液，OH被消耗，酸性增强，B、C两项都不正确；X、Y两极反应式加和为2H2+O一2HO,每 生成1molH0转移2mol电子，D项正确。 15.为体现节能减排的理念，中国研制出了新型固态氧化物燃料电池(SO℉C),该电池的工作原 理如图所示。下列说法正确的是( 氧化剂02 级极 固态电 解质 02-021021029 负载 , b极 一氧化碳 二氧化碳 A.电子从b极经导线流向a极 B.正极的电极反应式为O2+2H2O+4e一4OH C.还可以选用NaOH固体作固态电解质 D.若反应中转移1mol电子，则生成11.2L(标准状况下)CO2 答案AD 解桐燃料电池中通入氧气的一极为正极，即a极为正极，电子由负极(b极)经导线流向正极(a 极)，A项正确；电池使用固态氧化物作电解质，正极反应式应为O2+4一2O2-,B项错 误：NaOH与COh会发生反应，所以不可选用NaOH固体作固态电解质C项错误：若反应中转 移1mol电子，生成的二氧化碳的物质的量为0.5mol,标准状况下的体积为11.2L,D项正 确。 三、非选择题（本题共5小题，共60分） 16.(10分)如图是将SO2转化为重要的化工原料H2SO4的原理示意图。请回答下列问题 硫酸 49%硫酸 气体隔膜 (不允许气体通过) (1)该装置将 能转化为 能，电流方向为 (填b→a”或“a→b”)）
D.Z>X>Y>W 答案 D 解析由信息①可得还原性 X>Y,由②可得还原性 Z>X,由③可得还原性 Y>W,所以还原性 Z>X>Y>W。 14.燃料电池是一种新型电池,它主要是利用燃料在燃烧过程中把化学能直接转化为电能,氢 氧燃料电池的电极反应如下: X 极:O2+2H2O+4e- 4OHY 极:2H2+4OH- -4e- 4H2O 下列判断正确的是( )。 A.X 是正极,X 极上发生氧化反应 B.该电池可用稀硫酸作为电解质溶液 C.供电时 Y 极附近的酸性减弱 D.使用时若生成 1 mol H2O 则转移 2 mol 电子 答案 D 解析 X 极上发生还原反应,A 项不正确;由 Y 极电极反应式可知,电池应用碱液作电解质溶 液,OH-被消耗,酸性增强,B、C 两项都不正确;X、Y 两极反应式加和为 2H2+O2 2H2O,每 生成 1 mol H2O 转移 2 mol 电子,D 项正确。 15.为体现节能减排的理念,中国研制出了新型固态氧化物燃料电池(SOFC),该电池的工作原 理如图所示。下列说法正确的是( )。 A.电子从 b 极经导线流向 a 极 B.正极的电极反应式为 O2+2H2O+4e- 4OHC.还可以选用 NaOH 固体作固态电解质 D.若反应中转移 1 mol 电子,则生成 11.2 L(标准状况下)CO2 答案 AD 解析燃料电池中通入氧气的一极为正极,即 a 极为正极,电子由负极(b 极)经导线流向正极(a 极),A 项正确;电池使用固态氧化物作电解质,正极反应式应为 O2+4e- 2O2- ,B 项错 误;NaOH 与 CO2 会发生反应,所以不可选用 NaOH 固体作固态电解质,C 项错误;若反应中转 移 1 mol 电子,生成的二氧化碳的物质的量为 0.5 mol,标准状况下的体积为 11.2 L,D 项正 确。 三、非选择题(本题共 5 小题,共 60 分) 16.(10 分)如图是将 SO2 转化为重要的化工原料 H2SO4 的原理示意图。请回答下列问题: (1)该装置将 能转化为 能,电流方向为 (填“b→a”或“a→b”)
(2)在催化剂b表面的O2发生 反应，其附近酸性 (填增强*“不变或减 弱)。 (3)催化剂a表面的电极反应式： (4)若得到的硫酸浓度仍为49%，则理论上参加反应的$O2与加入的H0的质量比 为 答案1)化学电b→a (2)还原减弱 (3)S02+2H0-2e—S0￥+4H (4)8:15 解析1)该装置是一个原电池，将化学能转化为电能，电流方向与电子流向相反，所以电流方向 为b→a。(2)由图示可看出，电子由a表面转移到b表面，因此a表面发生氧化反应，由题意 SO2转化为HSO4,因此催化剂a表面SO2发生氧化反应；催化剂b表面O2发生还原反应生 成H2O,消耗H,其附近酸性减弱。(3)催化剂a表面是SO2失去电子生成硫酸，电极反应式为 S02+2H0-2e一S0?+4H。(4)催化剂a表面的反应为SO2+2H0-2e一S0+4H,催化剂 b表面的反应为02+2H+2e0,总方程式为S02+H0+02一HS0,设加入的S02为 Kg出0为yg则生成硫酸的质量为x反应后水的质量为B根据疏酸 的浓度仍为49%，可以求得x:=8:15。 17.(14分)为了探究化学能与热能的转化，某实验小组设计了如图所示三套实验装置： 声 (1)上述3个装置中，不能证明“铜与浓硝酸反应是吸热反应还是放热反应的 是 (2)某同学选用装置I进行实验（实验前U形管里液面左右相平），在甲试管里加入适量氢氧化 钡溶液与稀硫酸，U形管中可观察到的现象是 说明该反 应属于 (填“吸热”或“放热反应。 (3)为探究固体M溶于水的热效应，选择装置Ⅱ进行实验（反应在甲中进行）。 ①若M为钠，则实验过程中烧杯中可观察到的现象是 ②若观察到烧杯里产生气泡，则说明M溶于水」 _(填“一定是放热反应一定是 吸热反应”或“可能是放热反应)： ③若观察到烧杯里的玻璃管内形成一段水柱，则M可能是 (4)至少有两种实验方法能证明超氧化钾与水的反应(4KO2+2HC一4KOH+302↑)是放热反 应还是吸热反应。 方法①：选择上述装置（填“IⅡ或Ⅲ）进行实验： 方法②：取适量超氧化钾粉末用脱脂棉包裹并放在陶土网上，向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水，片 刻后，若观察到棉花燃烧，则说明该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。 答1)Ⅲ(2)左端液柱降低，右端液柱升高 放热(3)①产生气泡，反应完毕后，冷却至室温，烧杯里的导管内形成一段水柱②可能是放 热反应③NH4NO3(4)I或Ⅱ放热
(2)在催化剂 b 表面的 O2 发生 反应,其附近酸性 (填“增强”“不变”或“减 弱”)。 (3)催化剂 a 表面的电极反应式: 。 (4)若得到的硫酸浓度仍为 49%,则理论上参加反应的 SO2 与加入的 H2O 的质量比 为 。 答案(1)化学 电 b→a (2)还原 减弱 (3)SO2+2H2O-2e- SO4 2-+4H+ (4)8∶15 解析(1)该装置是一个原电池,将化学能转化为电能,电流方向与电子流向相反,所以电流方向 为 b→a。(2)由图示可看出,电子由 a 表面转移到 b 表面,因此 a 表面发生氧化反应,由题意 SO2 转化为 H2SO4,因此催化剂 a 表面 SO2 发生氧化反应;催化剂 b 表面 O2 发生还原反应生 成 H2O,消耗 H+ ,其附近酸性减弱。(3)催化剂 a 表面是 SO2 失去电子生成硫酸,电极反应式为 SO2+2H2O-2e- SO4 2-+4H+。(4)催化剂 a 表面的反应为 SO2+2H2O-2e- SO4 2-+4H+ ,催化剂 b 表面的反应为1 2 O2+2H++2e- H2O,总方程式为 SO2+H2O+1 2 O2 H2SO4,设加入的 SO2 为 x g,H2O 为 y g,则生成硫酸的质量为𝑥g×98 g·mol -1 64 g·mol -1 ,反应后水的质量为 y- 𝑥g×18 g·mol -1 64 g·mol -1 ,根据硫酸 的浓度仍为 49%,可以求得 x∶y=8∶15。 17.(14 分)为了探究化学能与热能的转化,某实验小组设计了如图所示三套实验装置: (1)上述 3 个装置中,不能证明“铜与浓硝酸反应是吸热反应还是放热反应”的 是 。 (2)某同学选用装置Ⅰ进行实验(实验前 U 形管里液面左右相平),在甲试管里加入适量氢氧化 钡溶液与稀硫酸,U 形管中可观察到的现象是 ,说明该反 应属于 (填“吸热”或“放热”)反应。 (3)为探究固体 M 溶于水的热效应,选择装置Ⅱ进行实验(反应在甲中进行)。 ①若 M 为钠,则实验过程中烧杯中可观察到的现象是 ; ②若观察到烧杯里产生气泡,则说明 M 溶于水 (填“一定是放热反应”“一定是 吸热反应”或“可能是放热反应”); ③若观察到烧杯里的玻璃管内形成一段水柱,则 M 可能是 。 (4)至少有两种实验方法能证明超氧化钾与水的反应(4KO2+2H2O 4KOH+3O2↑)是放热反 应还是吸热反应。 方法①:选择上述装置 (填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)进行实验; 方法②:取适量超氧化钾粉末用脱脂棉包裹并放在陶土网上,向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水,片 刻后,若观察到棉花燃烧,则说明该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。 答案(1)Ⅲ (2)左端液柱降低,右端液柱升高 放热 (3)①产生气泡,反应完毕后,冷却至室温,烧杯里的导管内形成一段水柱 ②可能是放 热反应 ③NH4NO3 (4)Ⅰ或Ⅱ 放热
解标1)装置【可通过U形管中红墨水液面的变化判断铜与浓硝酸的反应是放热还是吸热； 装置Ⅱ可通过烧杯中是否产生气泡判断铜与浓硝酸的反应放热还是吸热：装置Ⅲ只是一个铜 与浓硝酸反应并将生成的气体用水吸收的装置，不能证明该反应是放热反应还是吸热反应。 (2)氢氧化钡与硫酸反应属于中和反应，中和反应都是放热反应，所以锥形瓶中气体受热膨胀 导致U形管左端液柱降低，右端液柱升高。 (3)①若M为钠，钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，该反应为放热反应，放出的热量使大试管中 温度升高，气体压强增大，所以右边烧杯中有气泡产生，反应完毕后，冷却至室温，烧杯里的导管 内形成一段水柱。②若观察到烧杯里产生气泡，说明M溶于水可能放出热量，由于放热反应 一定属于化学变化，而有热量放出的反应不一定为化学变化，所以不一定属于放热反应，某些 物质（如氢氧化钠）溶于水放热，但不是化学反应。③若观察到烧杯里的玻璃管内形成一段水 柱，说明装置中气体的压强减小，则M可能是硝酸铵，硝酸铵溶于水，吸收热量，温度降低，气体 压强减小。 (4)至少有两种实验方法能证明超氧化钾与水的反应(4KO2+2HC一4KOH+3O2↑)是放热反 应还是吸热反应。方法①：选择装置I(或Ⅱ)进行实验，I装置右边U形管中左端液柱降低， 右端液柱升高（或烧杯中的导管口有气泡放出）.证明该反应为放热反应。方法②：取适量超氧 化钾粉末用脱脂棉包裹并放在陶土网上，向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水，片刻后，若观察到棉花 燃烧，则说明该反应放出大量热，使棉花燃烧，证明该反应是放热反应。 18.(12分)1)锂空气电池比传统的锂离子电池拥有更强的蓄电能力，是传统锂离子电池容量 的10倍，其工作原理如图所示。放电时，b电极为电源的 极，电极反应式 为 8⑧ loooooo OH 00000 l000000 锂 000000 l000000 有机电解液水性电解液 固体电解质催化剂 (2)汽车尾气中的C0、NO2在一定条件下可发生反应4CO(g)+2NO2(g,二4CO2(g+N2(g),一 定温度下，向容积固定的2L的密闭容器中充入一定量的CO和NO2,NO2的物质的量随时间 的变化曲线如图所示。 0.3 0 10 t/min ①0~l0min内该反应的平均速率WCO)= ②恒温恒容条件下，不能说明该反应己经达到平衡状态的是 (填字母)。 A容器内混合气体的颜色不再变化 B.容器内的压强保持不变 C.容器内混合气体的密度保持不变 答案1)正02+2H20+4e一40H (2)①0.03molL1min1②c
解析(1)装置Ⅰ可通过 U 形管中红墨水液面的变化判断铜与浓硝酸的反应是放热还是吸热; 装置Ⅱ可通过烧杯中是否产生气泡判断铜与浓硝酸的反应放热还是吸热;装置Ⅲ只是一个铜 与浓硝酸反应并将生成的气体用水吸收的装置,不能证明该反应是放热反应还是吸热反应。 (2)氢氧化钡与硫酸反应属于中和反应,中和反应都是放热反应,所以锥形瓶中气体受热膨胀, 导致 U 形管左端液柱降低,右端液柱升高。 (3)①若 M 为钠,钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,该反应为放热反应,放出的热量使大试管中 温度升高,气体压强增大,所以右边烧杯中有气泡产生,反应完毕后,冷却至室温,烧杯里的导管 内形成一段水柱。②若观察到烧杯里产生气泡,说明 M 溶于水可能放出热量,由于放热反应 一定属于化学变化,而有热量放出的反应不一定为化学变化,所以不一定属于放热反应,某些 物质(如氢氧化钠)溶于水放热,但不是化学反应。③若观察到烧杯里的玻璃管内形成一段水 柱,说明装置中气体的压强减小,则 M 可能是硝酸铵,硝酸铵溶于水,吸收热量,温度降低,气体 压强减小。 (4)至少有两种实验方法能证明超氧化钾与水的反应(4KO2+2H2O 4KOH+3O2↑)是放热反 应还是吸热反应。方法①:选择装置Ⅰ(或Ⅱ)进行实验,Ⅰ装置右边 U 形管中左端液柱降低, 右端液柱升高(或烧杯中的导管口有气泡放出),证明该反应为放热反应。方法②:取适量超氧 化钾粉末用脱脂棉包裹并放在陶土网上,向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水,片刻后,若观察到棉花 燃烧,则说明该反应放出大量热,使棉花燃烧,证明该反应是放热反应。 18.(12 分)(1)锂空气电池比传统的锂离子电池拥有更强的蓄电能力,是传统锂离子电池容量 的 10 倍,其工作原理如图所示。放电时,b 电极为电源的 极,电极反应式 为 。 (2)汽车尾气中的 CO、NO2 在一定条件下可发生反应 4CO(g)+2NO2(g) 4CO2(g)+N2(g),一 定温度下,向容积固定的 2 L 的密闭容器中充入一定量的 CO 和 NO2,NO2 的物质的量随时间 的变化曲线如图所示。 ①0~10 min 内该反应的平均速率 v(CO)= 。 ②恒温恒容条件下,不能说明该反应已经达到平衡状态的是 (填字母)。 A.容器内混合气体的颜色不再变化 B.容器内的压强保持不变 C.容器内混合气体的密度保持不变 答案(1)正 O2+2H2O+4e- 4OH- (2)①0.03 mol·L -1·min-1 ②C
解标1)电池放电时属于原电池，电极a为Li电极，为负极，发生氧化反应，b为正极，发生还原 反应，电极反应式为O2+2H20+4e一4OH。 0.6mol-0.3mol (2)①(C0)F2(N02)=2×10mm 21 =0.03molL1min。 ②容器内混合气体的颜色不再变化，说明二氧化氮的浓度不变，即反应达到平衡状态，A项正 确：因反应前后的气体分子数不一样，所以容器内的压强保持不变，说明气体的物质的量不变， 反应达到平衡状态，B项正确；容器内混合气体的密度始终保持不变，C项错误。 19.(10分)反应Fe+HSO.一FeSO4+H↑的能量变化趋势如图所示。 反应物 生成物 0 反应过程 (1)该反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。 (2)若要使该反应的反应速率增大，下列措施可行的是 (填字母) A.改铁片为铁粉 B.改稀硫酸为98%的浓硫酸 C.升高温度 (3)若将上述反应设计成原电池，铜为原电池某一极材料，则铜为 (填“正”或“负)极。 铜片上产生的现象为 ,该极上发生的电极反应 为 外电路中电子由 (填“正”或 “负”，下同)极向 极移动。 客案1)放热 (2)AC (3)正产生无色气泡2H+2eH↑负正 解析()根据能量变化图像可知该反应是放热反应。 (2)增大固体的表面积或升高温度，反应速率增大；适当增大反应物浓度反应速率也增大，但常 温下98%的浓硫酸能使铁钝化。 (3)该反应中铁是还原剂，作负极，比铁活动性差的铜应作正极。铜片上，氢离子得到电子，电极 反应式为2H+2e一↑，外电路电子由负极流向正极。 20.(14分)化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。 (1)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在400mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用 排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下（累计值）： 时间/min 1 2 4 氢气体积/mL(标准状况) 100 240 464 576 620 ① (填0-1*1~2%“2~334”或45”）min时间段反应速率最大，原因 是 ②3~4min时间段，以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率为 (设溶液体积不 变)。 (2)另一学生为控制反应速率防止反应过快难以测量氢气体积，他事先在盐酸中加入等体积的 下列溶液以减小反应速率，你认为不可行的是（填字母）。 A蒸馏水
解析(1)电池放电时属于原电池,电极 a 为 Li 电极,为负极,发生氧化反应,b 为正极,发生还原 反应,电极反应式为 O2+2H2O+4e- 4OH-。 (2)①v(CO)=4 2 v(NO2)=2× 0.6mol-0.3mol 2 L 10min =0.03 mol·L -1·min-1。 ②容器内混合气体的颜色不再变化,说明二氧化氮的浓度不变,即反应达到平衡状态,A 项正 确;因反应前后的气体分子数不一样,所以容器内的压强保持不变,说明气体的物质的量不变, 反应达到平衡状态,B 项正确;容器内混合气体的密度始终保持不变,C 项错误。 19.(10 分)反应 Fe+H2SO4 FeSO4+H2↑的能量变化趋势如图所示。 (1)该反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。 (2)若要使该反应的反应速率增大,下列措施可行的是 (填字母)。 A.改铁片为铁粉 B.改稀硫酸为 98%的浓硫酸 C.升高温度 (3)若将上述反应设计成原电池,铜为原电池某一极材料,则铜为 (填“正”或“负”)极。 铜片上产生的现象为 ,该极上发生的电极反应 为 ,外电路中电子由 (填“正”或 “负”,下同)极向 极移动。 答案(1)放热 (2)AC (3)正 产生无色气泡 2H++2e- H2↑ 负 正 解析(1)根据能量变化图像可知该反应是放热反应。 (2)增大固体的表面积或升高温度,反应速率增大;适当增大反应物浓度反应速率也增大,但常 温下 98%的浓硫酸能使铁钝化。 (3)该反应中铁是还原剂,作负极,比铁活动性差的铜应作正极。铜片上,氢离子得到电子,电极 反应式为 2H++2e- H2↑,外电路电子由负极流向正极。 20.(14 分)化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。 (1)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,在 400 mL 稀盐酸中加入足量的锌粉,用 排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录如下(累计值): 时间/min 1 2 3 4 5 氢气体积/mL (标准状况) 100 240 464 576 620 ① (填“0~1”“1~2”“2~3”“3~4”或“4~5”) min 时间段反应速率最大,原因 是 。 ②3~4 min 时间段,以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率为 (设溶液体积不 变)。 (2)另一学生为控制反应速率防止反应过快难以测量氢气体积,他事先在盐酸中加入等体积的 下列溶液以减小反应速率,你认为不可行的是 (填字母)。 A.蒸馏水
B.KCI溶液 C.KNO3溶液 D.CuSO4溶液 (3)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的曲线如图 所示。 0. 88 0.8 X 0.5 0.4 0.4 0.3 02 0.1 2 34 时间/min ①该反应的化学方程式是 ②该反应达到平衡状态的标志是 (填字母)。 A.Y的体积分数在混合气体中保持不变 B.X、Y的反应速率之比为3：1 C.容器内气体压强保持不变 D.容器内气体的总质量保持不变 E.生成1molY的同时消耗2molZ ③2min内Y的转化率为 答案1)①2~3该反应是放热反应，此时温度高且盐酸浓度较大，所以反应速率较大 ②0.025 mol-L-.min! (2)CD (3)①3X(g)+Y(g一2Z(g)②AC③10% 解析(1)①在0~1min、1-2min、2~3min、3-4min、45min时间段中，产生气体的体积分 别为100mL、140mL、224mL、112mL、44mL.由此可知反应速率最大的时间段为2~3 m,原因是该反应是放热反应，此时温度高且盐酸浓度较大，所以反应速率较大。②在3~4 mm时同役肉，M由2z品005m0l消耗盘酸的物质的量为001m0l故 HCn0.025 mol-L-min.(②咖入蒸馏水或加入KG溶液H浓度减小，反应连 率减小且不减少产生氢气的量，故A、B两项正确：C项，加入KNO溶液，H浓度减小，因酸性 溶液中有NO,具有强氧化性，与Zn反应无氢气生成，错误，D项，加入CuSO4溶液，形成原电 池，反应速率增大，且影响生成氢气的量，错误。(3)①由图像可以看出，反应中X、Y的物质的 量减少，应为反应物：Z的物质的量增多，应为生成物。当反应进行到5min时，△n(Y)=0.2 mol,△n(Z)=0.4mol,△n(X)=0.6mol,则△nY):△n(Z）:△n(X=1:2:3,参加反应的物质的物质 的量之比等于化学计量数之比，则反应的化学方程式为3X(g+Y(g,一2Z(g)。②X、Y的反 应速率比为3：1，随着反应的进行X、Y的反应速率比始终为3：1，不能作为平衡状态的标 志，故B项错误；反应物和生成物均为气体，容器内气体的总质量保持不变，不能作为平衡状态 的标志，故D项错误；生成1olY的同时消耗2molZ均只能表示逆反应速率，不能说明正、 逆反应速率相等，无法判断反应达到平衡状态，故E项错误。③2mi内Y的转化率 起始的8物克的量×10%-109mL×100%-10%. 变化的物质的量 1.0mol
B.KCl 溶液 C.KNO3 溶液 D.CuSO4 溶液 (3)某温度下在 4 L 密闭容器中,X、Y、Z 三种气态物质的物质的量随时间变化的曲线如图 所示。 ①该反应的化学方程式是 。 ②该反应达到平衡状态的标志是 (填字母)。 A.Y 的体积分数在混合气体中保持不变 B.X、Y 的反应速率之比为 3∶1 C.容器内气体压强保持不变 D.容器内气体的总质量保持不变 E.生成 1 mol Y 的同时消耗 2 mol Z ③2 min 内 Y 的转化率为 。 答案(1)①2~3 该反应是放热反应,此时温度高且盐酸浓度较大,所以反应速率较大 ②0.025 mol·L -1·min-1 (2)CD (3)①3X(g)+Y(g) 2Z(g) ②AC ③10% 解析(1)①在 0~1 min、1~2 min、2~3 min、3~4 min、4~5 min 时间段中,产生气体的体积分 别为 100 mL、140 mL、224 mL、112 mL、44 mL,由此可知反应速率最大的时间段为 2~3 min;原因是该反应是放热反应,此时温度高且盐酸浓度较大,所以反应速率较大。②在 3~4 min 时间段内,n(H2)= 0.112 L 22.4 L·mol -1=0.005 mol,消耗盐酸的物质的量为 0.01 mol,故 v(HCl)= 0.01mol 0.4 L×1min=0.025 mol·L -1·min-1。(2)加入蒸馏水或加入 KCl 溶液,H+浓度减小,反应速 率减小且不减少产生氢气的量,故 A、B 两项正确;C 项,加入 KNO3 溶液,H+浓度减小,因酸性 溶液中有 NO3 - ,具有强氧化性,与 Zn 反应无氢气生成,错误;D 项,加入 CuSO4 溶液,形成原电 池,反应速率增大,且影响生成氢气的量,错误。(3)①由图像可以看出,反应中 X、Y 的物质的 量减少,应为反应物;Z 的物质的量增多,应为生成物。当反应进行到 5 min 时,Δn(Y)=0.2 mol,Δn(Z)=0.4 mol,Δn(X)=0.6 mol,则 Δn(Y)∶Δn(Z)∶Δn(X)=1∶2∶3,参加反应的物质的物质 的量之比等于化学计量数之比,则反应的化学方程式为 3X(g)+Y(g) 2Z(g)。②X、Y 的反 应速率比为 3∶1,随着反应的进行 X、Y 的反应速率比始终为 3∶1,不能作为平衡状态的标 志,故 B 项错误;反应物和生成物均为气体,容器内气体的总质量保持不变,不能作为平衡状态 的标志,故 D 项错误;生成 1 mol Y 的同时消耗 2 mol Z 均只能表示逆反应速率,不能说明正、 逆反应速率相等,无法判断反应达到平衡状态,故 E 项错误。③2 min 内 Y 的转化率 = 变化的物质的量 起始的总物质的量 ×100%=1.0mol-0.9mol 1.0mol ×100%=10%