第六章 化学反应与能量 检测题
一、单选题
1．NO和CO都是汽车尾气里的有毒气体，它们能缓慢地反应生成N2和CO2，对此反应下列说法不正确的是
A．降低压强能加快反应速率 B．使用适当的催化剂能加快反应速率
C．改变压强对反应速率有影响 D．升高温度能加快反应速率
2．某反应的能量关系如图所示，下列有关说法正确的是
A．C(金刚石，s)=C(石墨，s) ΔH＜0
B．金刚石比石墨稳定
C．1 mol C(石墨，s)转化为1 mol C(金刚石，s)的ΔH＝E2－E1
D．断开1 mol石墨中的化学键所吸收的能量小于断开1 mol金刚石中化学键所吸收的能量
3．一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示，下列描述正确的是（ ）
A．反应在0~10s内，用Z表示的反应速率为0.158moL/（L s）
B．反应进行到10s时，Y的转化率为79.0%
C．反应的化学方程式为：X（g）+Y（g） Z（g）
D．容器内气体压强不再变化时反应达到平衡
4．下列有关原电池的说法正确的是
A．原电池在能量转化时遵守能量守恒
B．所有的氧化还原反应一定都能设计成原电池
C．铜、锌原电池工作时，若有13g锌溶解，电路中有0.2mol电子通过
D．干电池、镍镉电池、燃料电池在工作时负极材料都被氧化
5．下列产品、设备在工作时由化学能转变成电能的是（ ）
A．长征5号火箭使用的液氧发动机 B．北斗导航卫星的太阳能板电池 C．位于江苏的海上风力发电机 D．世界上首部可折叠柔屏手机
A．A B．B C．C D．D
6．下列说法正确的是（ ）
A．升高温度能使化学反应速率增大，主要原因是增大了反应物分子中的活化分子百分数
B．等质量的锌粉和锌片分别与等体积等浓度的盐酸反应，反应速率相等
C．用铁片与硫酸反应制备氢气时，用浓硫酸可以加快产生氢气的速率
D．催化剂不影响反应的活化能但能增大单位体积内的活化分子百分数，从而增大反应速率
7．已知：2NO(g)N2(g)+O2(g) △H=-181.5 kJ/mol。某科研小组尝试利用固体表面催化工艺进行NO的分解。若用、、和分别表示N2、NO、O2和固体催化剂，在固体催化剂表面分解NO的过程如图所示。从吸附到解吸的过程中，能量状态最低的是
A．① B．② C．③ D．无法确定
8．下列措施中，不能加快化学反应速率的是
A．锌与稀硫酸反应制H2时，适当增大压强
B．氮气与氢气合成NH3时，适当升高温度
C．双氧水分解制O2时，加入几滴FeCl3溶液
D．碳酸钙与稀盐酸反应制CO2时，粉碎固体
9．、CO、完全燃烧的热化学方程式可以分别表示为：
①
②
③
下列说法正确的是
A．热值指一定条件下单位质量的可燃物完全燃烧所放出的热量，、CO、中热值最大的是
B．反应①的反应过程可用图表示
C．由反应②可推出：
D．反应③表示1 mol和足量完全反应生成二氧化碳和气态水放热890.3kJ
10．下列实验装置不能达到实验目的的是
A．图1探究反应物的状态对化学反应速率的影响
B．图2装置除去中的NO
C．图3装置可以完成“喷泉”实验
D．图4装置用于尾气处理
11．一种“固定CO2”的电化学装置如图。该电化学装置放电时可将CO2转化为C和Li2CO3，充电时仅使Li2CO3发生氧化反应释放出CO2和O2，下列说法正确的是
A．放电时，Li+向电极X方向移动
B．放电时，每转移4 mol e-，理论上生成 1 mol C
C．充电时，阳极反应：C+2Li2CO3-4e-=3CO2↑+4Li+
D．充电时，电极Y与外接直流电源的负极相连
12．已知分解1mol H2O2放出热量98kJ，在含少量I-的溶液中，H2O2的分解机理为：
H2O2+I-→H2O+IO-慢
H2O2+IO-→H2O+O2+I-快
下列说法正确的是
A．该反应的速率与I-的浓度有关
B．IO-也是该反应的催化剂
C．总反应中反应物的总能量小于生成物的总能量
D．在相同时间内：v(H2O2)=v(H2O)=v(O2)
13．下列叙述不涉及氧化还原反应的是
A．用蓄电池为电动汽车供电 B．青铜大钟的缓慢锈蚀
C．SO2能使品红溶液褪色 D．用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果
14．锌铜原电池装置如图所示，其中阴离子交换膜只允许阴离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是
A．锌作负极，失电子，被还原
B．电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加
C．电池工作一段时间后，甲池中的c(SO)减小
D．若锌片质量减少6.5g，则通过阴离子交换膜的离子的物质的量为0.1mol
15．著名的Vanviel反应为：，下列说法正确的是
A．该反应将化学能转化为光能
B．的水溶液能导电，故属于电解质
C．使用高温条件可以增大该反应的化学反应速率
D．该反应原理应用于废气处理，有利于环境保护和资源再利用
二、填空题
16．I．下列反应中，属于放热反应的是___________，属于吸热反应的是___________。(填序号)
①物质燃烧；②石灰石在高温下的分解反应；③酸碱中和反应；④二氧化碳通过炽热的炭⑤食物因氧化而腐败；⑥Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应；⑦氧化钙与水反应
II．工业上用CO生产燃料甲醇，一定条件下发生反应：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)，反应过程中的能量变化情况如图所示。
(1)曲线I和曲线II分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。该反应是___________(填“吸热”或“放热”)反应。计算当反应生成1.5molCH3OH(g)时，能量变化值是___________kJ。
(2)选择适宜的催化剂___________(填“能”或“不能”)改变该反应的反应热。
(3)推测反应CH3OH(g) CO(g)+2H2(g)是___________(填“吸热”或“放热”)反应。
III．断开1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键分别需要吸收能量为436kJ、391kJ、946kJ，则1molH2与足量N2反应生成NH3需___________(填“吸收”或“放出”)能量___________kJ。(小数点后保留两位数字)，事实上，反应的热量总小于理论值，理由是___________。
17．习总书记在浙江考察时曾提出“绿水青山就是金山银山”的科学论断。在日常生活中减少含氮化合物对空气的污染是重要的课题之一。汽车尾气中的NO和CO可在催化剂作用下生成无污染的气体而除去。在密闭容器中充入5molCO和4molNO发生反应，测得平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系如图：
压强为10MPa、温度为T1下，若反应进行到20min达到平衡状态，此时容器的体积为2L，则用N2的浓度变化表示的平均反应速率v(N2)=_____。
18．甲醇可作为燃料电池的原料，以CH4和H2O为原料，通过下列反应来制备甲醇：
CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H=+206.0kJ mol-1
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H=-129.0kJ mol-1
(1)CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH(g)和H2(g)的热化学方程式为______。
(2)甲醇对水质会造成一定污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是通电后，将Co2+氧化成Co3+，然后以Co3+作氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。实验室用如图装置模拟上述过程：
①完成除去甲醇的离子方程式：______
Co3++CH3OH+H2O=Co2++……
②若如图装置中的电源为甲醇—空气—KOH溶液的燃料电池，则电池负极的电极反应式：___。
19．用如图装置进行实验。
(1)能证明化学能转化为电能的实验现象是___________。
(2)Cu电极作___________(填“正”或“负”)极，电极反应式为___________。
(3)溶液的作用是___________。
20．填空
(1)现阶段人类获取热能的主要途径是：___________；使用最多的常规能源是：___________。
(2)化石燃料获取能量面临的问题
①储量有限，短期内不可再生。
②影响环境：煤、石油产品燃烧排放的___________等是大气污染物的主要来源。
(3)节能减排的措施
①燃料燃烧阶段提高燃料的燃烧效率。
②能量利用阶段提高能源的利用率。
③开发使用新能源，目前人们比较关注的新能源有___________等。
21．(1)印刷电路板是由高分子材料和铜箔复合而成，可用FeCl3溶液作“腐蚀剂”刻制印刷电路，写出反应方程式______________________。
(2)工业上制取漂白粉的的过程是把氯气通入石灰乳中，写出反应方程__________________。
(3)有甲、乙、丙、丁四种金属，把甲、丙浸入稀硫酸中，用导线连接时甲为负极；把乙、丁分别浸入相同浓度的稀硫酸中，乙产生气泡的速率更大；把甲、乙用导线连接浸入稀硫酸中，甲上有气泡冒出；把丙浸入丁的硝酸盐溶液中，丙的表面有丁析出。这四种金属的活动性由强到弱的顺序是__________________。
(4)将气体A、B置于容积为2 L的密闭容器中，发生如下反应：4A(g)+B(g)=2C(g)，反应进行到4 s末，测得A为0.5 mol，B为0.4 mol，C为0.2 mol，则：vA=_________，反应前A有_________mol。
(5)第三周期中有一种元素，其最高价氧化物的水化物与同周期其它元素最高价氧化物的水化物所属物质类型都不同，用离子方程式表示该水化物分别与烧碱溶液和稀硫酸的反应：______； __________。
(6)碳是周期表中形成化合物最多的元素，写出其单质与浓硫酸反应的方程式___________________写出能验证碳的非金属性弱于硫的化学反应的离子方程式：_____________________，碳还能形成各种有机物，它的一种有机物可由粮食发酵得到，有特殊的香味，有活血壮胆的功效，写出该有机物在某条件下与氧气催化氧化的反应方程式_______________。
22．t℃时，将3 mol A和2 mol B气体通入体积为2L的密闭容器中(容积不变)，发生如下反应：3A(g)+B(g) 2C(g)，2 min时反应达到平衡状态(温度不变)，测得C的浓度为0.2 mol/L，请填写下列空白：
(1)该过程用A表示的反应速率为：v(A)=_______；该温度下该反应的化学平衡常数表达式为__________。
(2)比较达到平衡时，A、B两反应物的转化率：α(A)______α(B)(填“＞”、“=”或“＜”)。
(3)判断反应达到平衡状态的依据是(填字母序号)__________。
A．生成C的速率与消耗B的速率相等
B．混合气体的密度不变
C．混合气体的相对平均分子质量不变
D．A的质量分数不再发生变化
(4)若升高温度，再次达平衡时，平衡常数数值变大，则该反应的 H_____0(填“＞”、“=”或“＜”)。
(5)若保持温度不变时，继续向原平衡混合物的容器中通入少量氦气(氦气和A、B、C都不反应)后，则化学反应速率会__________(填“加快”、“减慢”或“不变”)，化学平衡将_________(填“正反应方向移动”、“逆反应方向移动”或“不移动”)。
23．按要求完成下列原电池电极反应式或总反应的化学方程式。
(1)我国发射的“神舟”六号载人飞船是采用先进的甲烷电池为电能的，该电池以KOH溶液为电解质，其总反应的化学方程式为：CH4+2O2 +2OH-=+3H2O，则：
①负极上的电极反应为_________________________________；
②当消耗标准状况下的O2 16.8升时，有_________mol电子发生转移。
(2)用Fe和Cu作电极材料，以浓HNO3为电解质溶液构成的原电池，则负极的电极反应式为_________；总反应为__________________________。
24．某温度时，在一个2L的密闭容器中，A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，试填写下列空白：
（1）该反应的化学方程式为________________；
（2）从开始至2min，B的平均反应速率为_______________；平衡时，C的浓度为_____________ ,A的转化率为________________；
（3）反应达平衡时体系的压强是开始时的________________倍；
（4）下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的是（填标号）________________；
A．A、B、C的物质的量之比为3：1：3
B．相同时间内消耗3molA，同时生成3molC
C．相同时间内消耗3n molA，同时消耗n mol的B
D．混合气体的总质量不随时间的变化而变化
E．B的体积分数不再发生变化
（5）在某一时刻采取下列措施能使该反应速率减小的是______________。
A．加催化剂 B．降低温度
C．体积不变，充入A D．体积不变，从容器中分离出A
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】A．减小压强，反应物浓度降低，降低压强反应速率减慢，故A错误；
B．催化剂能改变反应速率，使用适当的催化剂能加快反应速率，故B正确；
C．该反应有气体参与，改变压强对反应速率有影响，故C正确；
D．升高温度能加快反应速率，故D正确；
故选A。
2．A
【详解】A．由图可知金刚石具有的内能大于石墨，则C(金刚石s)与C(石墨s)转化的热化学方程式为C(金刚石s)=C(石墨s)△H＜0，故A正确；
B．金刚石具有的内能大于石墨，物质具有的内能越高越不稳定，所以石墨比金刚石稳定，故B错误；
C．△H=生成物的总能量-反应物的总能量，即C(金刚石s)=C(石墨s)△H=E2-El，所以C(石墨s)=C(金刚石s)△H=E1-E2，故C错误；
D．由图可知C(金刚石s)=C(石墨s)△H＜0，即断开1mol金刚石中化学键吸收的能量小于断开1mol石墨中的化学键所吸收的能量，故D错误；
故选：A。
3．B
【分析】由图可知，随反应进行X、Y的物质的量减小，Z的物质的量增大，所以X、Y是反应物，Z是生成物，l0s后X、Y、Z的物质的量为定值，不为0，反应是可逆反应，且△n(X)：△n(Y)：△n(Z)=(1.20-0.41)mol：(1.00-0.21)mol：1.58mol=1：1：2，参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比，故反应化学方程式为X(g)+Y(g) 2Z(g)，并结合v=及反应速率之比与化学计量数之比相等来解答。
【详解】A、反应开始到10 s，用Z表示的反应速率为=0.079mol/(L s)，故A错误；
B、反应开始到10s时，Y的物质的量的减少是1.00mol-0.21mol=0.79mol，Y的转化率为=79.0%，故B正确；
C、由图象可以看出，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10s时，△n(X)=0.79mol，△n(Y)=0.79mol，△n(Z)=1.58mol，则△n（X）：△n（Y）：△n（Z）=1：1：2，参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比，则反应的方程式为X(g)+Y(g) 2Z(g)，故C错误；
D、该反应为气体分子数相等的反应，压强始终恒定，故气体压强不再变化时不能说明反应达到平衡，故D 错误。
答案选B。
【点睛】由图象先找反应物和生成物，再找各种物质的改变量，根据改变量之比等于计量数之比写出反应方程式，再判断其他量。
4．A
【详解】A．原电池工作时将化学能主要转化为电能，还可能转化为其他形式的能，但能量总和不变，故原电池在能量转化时遵守能量守恒，A正确；
B．原电池的反应必须是自发的氧化还原反应，从理论上来讲，任何自发的氧化还原反应均可设计为原电池，非自发进行的氧化还原反应不能设计为原电池，B错误；
C．13g锌溶解，转移电子数为×2NA=0.4NA，C错误；
D．干电池、镍铬电池在工作时，负极失去电子，负极材料被氧化，但在氢氧燃料电池中负极上氢气被氧化，负极材料（石墨）不发生变化，D错误；
故选A。
5．D
【详解】A.长征火箭的发动机工作时，将化学能转化为热能、动能等，故A错误；
B.太阳能电池工作时，将光能转化为电能，故B错误；
C.风力发电机工作时，将风能转化为电能，故C错误；
D. 手机电池将化学能转变为电能，实现了能量之间的转化，故D正确；
故选D。
6．A
【详解】A. 升高温度，分子总数不变，活化分子数增大，活化分子百分数增大，所以升高温度能使化学反应速率增大，故A正确；
B. 接触面积增大，加快反应速率，等质量的锌粉和锌片分别与等体积等浓度的盐酸反应，锌粉反应速率快，故B错误；
C. 铁遇浓硫酸钝化，用浓硫酸不能加快产生氢气的速率，故C错误；
D. 催化剂降低反应的活化能，增大单位体积内的活化分子百分数，从而增大反应速率，故D错误。
选A。
7．C
【详解】从机理图可以看出，首先状态①中，NO被吸附到催化剂表面，状态②为NO变成N原子和O原子，这个过程需要吸收能量，③状态为N原子和N原子结合变成N2，O原子和O原子结合变成O2，这个过程为成键过程，需要放出能量，则从整个反应过程来看，反应是2NON2+O2，此反应是放热反应，反应焓变△H＜0，可见生成物状态时，体系能量最低，能量状态最低的是③；答案选C。
8．A
【详解】A．锌与稀硫酸反应制H2时，适当增大压强，对反应物的浓度、温度等都不产生影响，所以不能加快化学反应速率，A符合题意；
B．氮气与氢气合成NH3时，适当升高温度，可增大分子间有效碰撞的次数，从而加快反应速率，B不符合题意；
C．双氧水分解制O2时，加入几滴FeCl3溶液，由于FeCl3是双氧水分解的催化剂，所以可加快反应速率，C不符合题意；
D．碳酸钙与稀盐酸反应制CO2时，粉碎固体，可增大反应物的接触面积，从而加快反应速率，D不符合题意；
故选A。
9．B
【详解】A．热值指一定条件下单位质量的可燃物完全燃烧所放出的热量，结合题中给出的、CO、完全燃烧的热化学方程式，假设三者质量为m，可将三者的热值分别表示为、、，所以热值的大小关系为，A错误；
B．反应①为的反应，是放热反应，即反应物的总能量大于生成物的总能量，所以反应①的反应过程可用图表示，B正确；
C．反应②为的反应，是放热反应，则反应②的逆过程为吸热反应，所以由反应②推出的反应的正确热化学方程式为，C错误；
D．反应③表示1 mol和足量完全反应生成二氧化碳气体和液态水放热890.3kJ，D错误；
故合理选项为B。
10．B
【详解】A．图1中盐酸的体积和浓度相同，大理石的质量相同，但是状态不同，故图1探究反应物的状态对化学反应速率的影响，A正确；
B．一氧化氮不溶于水，故图2装置不能除去中的NO，B错误；
C．氨气在水中的溶解度较大，溶于水后，会降低烧瓶中的压强，会产生喷泉，C正确；
D．氨气易溶于水，但是不会溶解在四氯化碳中，可以防倒吸，D正确；
故选B。
11．B
【详解】A．放电时，X极上Li失电子，则X为负极，Y为正极，Li+向电极Y方向移动，A错误；
B．正极上CO2得电子生成C和Li2CO3，C的化合价降低4价，则每转移4 mol电子，理论上生成1 mol C单质，B正确；
C．根据题干信息，充电时仅使Li2CO3发生氧化反应释放出CO2和O2，充电时，阳极电极反应式为：2Li2CO3-4e-=2CO2↑+ O2↑+4Li+，C错误；
D．该电池充电时，电源的负极与外加电源的负极相连，即电极X与外接直流电源的负极相连，电极Y与外接直流电源的正极相连，D错误；
故选：B。
12．A
【详解】A．由分解机理可知，碘离子为过氧化氢分解的催化剂，催化剂能加快反应速率，所以该反应的速率与碘离子的浓度有关，故A正确；
B．由分解机理可知，次碘酸根离子反反应的中间产物，不是反应的催化剂，故B错误；
C．由分解1mol过氧化氢放出热量98kJ可知，该反应为放热反应，总反应中反应物的总能量大于生成物的总能量，故C错误；
D．由分解机理可知，反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑，则有化学反应速率之比等于化学计量数之比可知，在相同时间内氧气的反应速率不可能与过氧化氢、水的反应速率相等，故D错误；
故选A。
13．C
【详解】A．用蓄电池为电动汽车供电，过程中涉及了氧化还原反应，A项错误；
B．青铜大钟的缓慢锈蚀，存在Cu、O元素化合价的变化，属于氧化还原反应，B项错误；
C．SO2能使品红溶液褪色，是二氧化硫与有色物质结合成无色物质，反应中没有元素化合价变化，不涉及氧化还原反应，C项正确；
D．用高锰酸钾溶液保鲜，是利用高锰酸钾的氧化性，涉及到氧化还原反应，D项错误；
答案选C。
14．D
【详解】A．锌铜原电池的工作原理为：，则锌作负极，失去电子，发生氧化反应，被氧化，A项错误；
B．电池工作一段时间后，乙池中发生反应：，溶液中c(Cu2+)在减小，并且溶液中的通过阴离子交换膜进入甲池，c()也减小，所以乙池溶液的总质量减小，B项错误；
C．电池工作一段时间后，乙池溶液中的通过阴离子交换膜进入甲池，所以甲池中的c()增大，C项错误；
D．若锌片质量减少6.5g，则锌片的物质的量减少了0.1mol，根据负极反应可知，转移了0.2mol电子，所以电池中通过阴离子交换膜的的物质的量为0.1mol，D项正确；
答案选D。
15．D
【详解】A．该反应在光照条件下生成葡萄糖，葡萄糖是能量物质，能量转化形式为光能转化为化学能，A错误；
B．和水反应生成的是电解质，本身不能电离，是非电解质，B错误；
C．该反应在光合硫细菌作用下反应，高温条件会使蛋白质变性致细菌死亡，化学反应速率减慢，C错误；
D．该反应原理应用于废气处理，反应消耗硫化氢，减少了有毒气体的排放，有利于环境保护和资源再利用，D正确；
故选D。
16． ①③⑤⑦ ②④⑥ 放热 136.5 不能 吸热 放出 30.6 该反应是可逆反应
【详解】Ⅰ．①物质燃烧放出热量，属于放热反应；
②石灰石在高温下的分解反应需要吸收热量，属于吸热反应；
③酸碱中和反应放出热量，为放热反应；
④二氧化碳通过炽热的炭为吸热反应；
⑤食物因氧化而腐败是缓慢氧化的过程，过程中放出热量，属于放热反应；
⑥Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应吸收热量，属于吸热反应；
⑦氧化钙与水反应放出大量的热，属于放热反应；
综上，属于放热反应的是①③⑤⑦，属于吸热反应的是②④⑥；
Ⅱ．(1)根据图像可知，该反应的生成物的总能量低于反应物的总能量，属于放热反应，每生成1molCH3OH放出的热量为510-419=91kJ，因此当反应生成1.5molCH3OH时，能量的变化值为1.5×91=136.5kJ，故答案为：放热；136.5；
(2)催化剂只能改变反应速率，不能改变该反应的反应热，故答案为：不能；
(3)由(1)可知，反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)放热，则反应CH3OH(g) CO(g)+2H2(g)吸热，故答案为：吸热；
Ⅲ．已知断开1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键分别需要吸收能量为436kJ、391kJ、946kJ，则生成1mollN—H键需要释放391kJ能量，又3H2+N22NH3，则1molH2与molN2反应生成NH3，吸收的能量为436kJ+×946kJ≈751.33kJ，放出的能量为×3×391kJ=782kJ，因此1molH2与足量N2反应生成NH3需放出能量782kJ-751.33kJ=30.67kJ，又由于该反应是可逆反应，因此反应的热量总小于理论值，故答案为：放出；30.67；该反应是可逆反应。
17．0.025mol L-1 min-1
【详解】在密闭容器中充入5molCO和4molNO，发生反应，压强为10MPa、温度为T1下，若反应进行到20min达到平衡状态，NO体积分数为25%，设反应生成氮气物质的量为x，
×100%=25%，解得：x=1mol，
(N2)===0.025mol L-1 min-1。
18． CH4(g)+H2O(g)=CH3OH(g)+H2(g)△H=+77.0 kJ/mol 6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+ CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O
【分析】（1）依据热化学方程式和盖斯定律计算；
（2）①通电后，将Co2+氧化成Co3+，Co3+将CH3OH氧化成CO2，自身被还原成Co2+，结合电子守恒、原子守恒和电荷守恒书写离子方程式；
②甲醇在负极发生失电子的氧化反应，结合介质、守恒书写电极反应式。
【详解】（1）①CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+206.0kJ/mol
②CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H=-129.0 kJ/mol
根据盖斯定律，将①+②得CH4(g)+H2O(g)=CH3OH(g)+H2(g)△H=+206.0kJ/mol-(-129.0kJ/mol)=+77.0 kJ/mol，
故答案为：CH4(g)+H2O(g)=CH3OH(g)+H2(g)△H=+77.0 kJ/mol；
(2)①甲醇被氧化生成二氧化碳，Co3+被还原生成Co2+，溶液呈酸性，则生成物中含有氢离子，所以该反应离子方程式为6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+，
故答案为：6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+；
②正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，电极反应式为O2+H2O+4e-═4OH-，负极是甲醇失电子在碱溶液中生成碳酸根，故答案为：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O，
故答案为：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O。
19．(1)电流表指针偏转；Cu电极表面有气泡逸出
(2) 正极 2H++2e-=H2↑
(3)导电的作用，作为正极反应物
【分析】根据装置图可知，锌比较活泼，锌失去电子，氢离子在铜电极得到电子生成氢气，故锌为负极，铜为正极，以此解题。
（1）
如图所示装置，当原电池工作时，Zn失电子转化为Zn2+，Zn片溶解；电流表指针偏转；Cu电极上，H+得电子生成H2，有气泡逸出，所以能证明产生电能的实验现象是电流表指针偏转、Cu电极表面有气泡逸出，答案为：电流表指针偏转；Cu电极表面有气泡逸出；
（2）
由分析可知铜为正极，电极反应为：2H++2e-=H2↑；
（3）
硫酸电离出的离子可以起到导电的作用，另外，其电离出的氢离子可以在铜电极得到电子，作为正极反应物，故答案为：导电的作用，作为正极反应物。
20．(1) 物质的燃烧 化学燃料(煤、石油和天然气)
(2)粉尘、SO2、NOx、CO
(3)太阳能、风能、地热能、海洋能和氢能
【解析】略
21． 2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 乙＞甲＞丙＞丁 0.05 mol/(L·s) 0.9 Al(OH)3+OH-= AlO2-+2H2O Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O 2H++CO32-=CO2↑+ H2O 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
【分析】(1)FeCl3与Cu反应产生FeCl2、CuCl2；
(2)Cl2与石灰乳反应产生氯化钙、次氯酸钙和水，氯化钙、次氯酸钙的混合物为漂白粉；
(3)两种不同的金属形成原电池时，活动性强的为负极，活动性弱的为正极；活动性不同的金属与酸反应置换出氢气，金属元素越活泼，反应产生氢气速率越快；活动性强的金属可以把活动性弱的金属置换出来，据此比较元素金属性强弱；
(4)根据v=计算v(C)，再利用速率之比等于化学计量数之比计算v(A)，再计算出A反应的物质的量，然后根据A起始物质的量等于剩余量与消耗量的和计算反应开始时A的物质的量；
(5)第三周期中有一种元素，其最高价氧化物的水化物与同周期其它元素最高价氧化物的水化物所属物质类型都不同，则该元素是Al，其最高价氧化物的水化物是两性氢氧化物，其余元素中金属元素形成的最高价氧化物的水化物是碱；非常金属元素形成的最高价氧化物的水化物是含氧酸，然后根据Al(OH)3与酸、碱反应的性质书写反应的离子方程式；
(6)C与浓硫酸共热反应产生CO2、SO2、H2O，可通过强酸与弱酸的盐发生反应制取弱酸，来比较元素非金属性的强弱；C元素的一种有机物可由粮食发酵得到，有特殊的香味，有活血壮胆的功效，该物质是乙醇，乙醇催化氧化产生乙醛，据此书写反应方程式。
【详解】(1)FeCl3具有强的氧化性，能够与线路板中的Cu发生氧化还原反应产生FeCl2、CuCl2，根据电子守恒、原子守恒，可得该反应的化学方程式为：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2；
(2)Cl2与石灰乳反应产生CaCl2、Ca(ClO)2、H2O，该反应的化学方程式为：2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O；
(3)把甲、丙浸入稀硫酸中，用导线连接时甲为负极，则金属活动性：甲＞丙；把乙、丁分别浸入相同浓度的稀硫酸中，乙产生气泡的速率更大，说明金属乙比金属丁活泼，即金属活动性：乙＞丁；把甲、乙用导线连接浸入稀硫酸中，甲上有气泡冒出，说明甲为正极，乙为负极，所以金属活动性：乙＞甲；把丙浸入丁的硝酸盐溶液中，丙的表面有丁析出，说明丙比丁活泼，即金属活动性：丙＞丁。故这四种金属的活动性由强到弱的顺序是：乙＞甲＞丙＞丁；
(4)4 s末，测得C为0.2 mol，则v(C)==0.025 mol/(L·s)，由于用不同物质表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比，则v(A)=2v(C)=0.025 mol/(L·s)×2=0.05 mol/(L·s)，4 s内A改变的物质的量为△n(A)=0.05 mol/(L·s)×4 s×2 L=0.4 mol，此时剩余A物质0.5 mol，故反应开始时A的物质的量n(A)=0.5 mol+0.4 mol=0.9 mol；
(5)Al(OH)3是两性氢氧化物，既能与强酸反应产生盐和水，也能够与强碱反应产生盐和水，NaOH与Al(OH)3反应产生NaAlO2和H2O，反应的离子方程式为：Al(OH)3+OH-= AlO2-+2H2O；Al(OH)3与硫酸反应产生Al2(SO4)3和H2O，反应的离子方程式为：Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O；
(6)C与浓硫酸共热反应产生CO2、SO2、H2O，该反应的化学方程式为：C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O；硫酸与Na2CO3发生复分解反应产生Na2SO4、CO2、H2O，该反应的离子方程式为：2H++CO32-=CO2↑+ H2O；可知酸性：H2SO4＞H2CO3，从而证明元素的非金属性：S＞C；碳元素的一种有机物可由粮食发酵得到，有特殊的香味，该物质是乙醇，乙醇在Cu作催化剂条件下加热，被氧气氧化产生乙醛，该反应的化学方程式为：2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。
【点睛】本题考查了元素金属性强弱比较、化学反应速率的有关计算、化学方程式和离子方程式的书写。掌握有关概念、物质的性质和方程式书写原则是本题解答的关键，注意有关规律的应用。
22． 0.15mol/ (L·min) K=c(C)2/ c(A)3·c(B) > CD > 不变 不移动
【详解】（1）3A（g）+B（g） 2C（g），2min时反应达到平衡状态（温度不变），测得C的浓度为0.2mol/L，则反应的A的浓度为0.3mol/L，反应速率v= = =0.15 mol/（L min），平衡常数表达式为：K= ；
（2）AB起始量为3mol、2mol，反应比为3：1，若起始量按照3：1投料则转化率相同，按照3：2投料相当于在3：1基础上加入B物质的量1mol，A转化率增大，B转化率减小，则A、B两反应物的转化率：α（A）>α（B）；
（3）3A（g）+B（g） 2C（g）
A．速率之比等于化学方程式计量数之比，BC反应之比1：2，生成C的速率与消耗B的速率相等不能说明反应达到平衡状态，故A错误；
B．反应前后气体质量和体积不变，混合气体的密度始终不变，不能说明反应达到平衡状态，故B错误；
C．反应前后气体质量不变，气体物质的量变化，当混合气体的相对平均分子质量不变，说明反应达到平衡状态，故C正确；
D．A的质量分数不再发生变化是平衡标志，故D正确；
故答案为：CD；
（4）若升高温度，再次达平衡时，平衡常数数值变大，说明平衡正向进行，正反应为吸热反应，△H>0，
故答案为：>；
（5）若保持温度不变时，继续向原平衡混合物的容器中通入少量氦气，总压增大分压不变，平衡不移动，反应速率不变，
故答案为：不变； 不移动。
23．(1) CH4-8e-+10OH-=+7H2O 3
(2) Cu-2e-=Cu2+ Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
【详解】（1）①根据总反应方程式可知：在反应中CH4失去电子被氧化产生，属于CH4在负极通入，则负极的电极反应式为:CH4-8e-+10OH-=+7H2O；
②16.8 L标准状况下的氧气的物质的量为n(O2)==0.75mol，根据正极的电极反应式O2+4e-+2H2O=4OH-可知：每有1 mol O2参加反应转移4 mol电子，则参加反应的O2的物质的量是0.75 mol时转移电子的物质的量为n(e-)=0.75 mol×4=3 mol；
（2）在室温下铁遇浓硝酸会发生钝化而不能进一步发生反应，所以用Fe和Cu作电极材料，以浓HNO3为电解质溶液构成的原电池，铜作负极，Fe为正极，负极上Cu失去电子变为Cu2+，故负极的电极反应式为：Cu-2e-=Cu2+；总反应为：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。
24． 3 A3 C+ B 0.2mol/(L min) 1.2 mol/L 50% 7/6 C E B D
【详解】分析：（1）根据曲线的变化趋势判断反应物和生成物,根据物质浓度变化之比等于化学计量数之比书写方程式。
（2）根据计算反应速率；反应达平衡时，A的转化率为已转化的物质的量与起始物质的量的比值。
（3）压强之比等于气体的物质的量之比；计算出反应前后气体的总量即可求解。
（4）根据可逆反应处于平衡状态时,正逆反应速率相等、组成不变等特征判断。A.A、B、C的物质的量之比为3：1：3，正逆反应速率不一定相等，不能判定反应已达到化学平衡状态；B．相同时间内消耗3molA，同时生成3molC，反应速率同向；C.相同时间内消耗3n molA，同时消耗nmolB，生成nmolB，说明B的正逆反应速率相等,达到平衡状态；D．A、B、C均为气态，反应前后气体的总质量恒为定值，不能判定反应已达到化学平衡状态；E．B的体积分数不再发生变化，B的量不再发生变化，达到平衡状态。
（5）A.加催化剂，加快反应的反应速率；B.降低温度，反应速率减慢；C.体积不变，充入A，反应物浓度增大，反应速率加快；D.体积不变，从容器中分离出A，浓度减小，反应速率减慢。
详解：（1）根据图示可知反应物为A，生成物为B和C；各物质浓度的变化量分别为： c(A)=2.4-1.2=1.2mol/L， c(C)=1.2 mol/L， c(B)=0.4 mol/L，2L的密闭容器中，在2min时间内，三者计量数之比为1.2:1.2:0.4=3:3:1，所以该反应的化学方程式3 A3 C+ B；正确答案：3 A3 C+ B。
（2） c(B)=0.4 mol/L，从开始至2min，B的平均反应速率为0.4/2=0.2mol/(L min)；平衡时，C的浓度为1.2 mol/L；A的转化率为1.2/2.4×100%=50%；正确答案：0.2mol/(L min)；1.2 mol/L；50%。
（3）压强之比等于气体的物质的量之比；反应前气体的总量为2.4×2=4.8 mol；反应后，气体总量为（1.2×2+1.2×2+0.4×2）=5.6 mol；反应达平衡时体系的压强是开始时的5.6/4.8=7/6倍；正确答案：7/6。
（4）A.A、B、C的物质的量之比为3：1：3 的状态，正逆反应速率不一定相等，仅仅是反应的一种特殊情况，不能判定反应已达到化学平衡状态，A错误；B．相同时间内消耗3molA，同时生成3molC，反应速率同向，不能判定反应已达到化学平衡状态，B错误；C．相同时间内消耗3nmolA，消耗nmolB，同时也生成了nmolB，说明B的正逆反应速率相等,达到平衡状态, C正确；D．A、B、C均为气态，反应前后气体的总质量不变，恒为定值，不能判定反应已达到化学平衡状态，D错误；E．B的体积分数不再发生变化，说明B的量不再变化,达到平衡状态, E正确；正确选项：C E。
（5）A.加催化剂，加快反应的反应速率，A错误；B.降低温度，反应速率减慢，B正确；C.体积不变，充入A，反应物浓度增大，反应速率加快，C 错误；D.体积不变，从容器中分离出A，浓度减小，反应速率减慢，D正确；正确选项BD。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
