专题6《化学反应与能量变化》练习题
一、单选题
1．磷元素有多种性质不同的单质，红磷(结构复杂用“P”表示)和白磷()是磷的两种同素异形体，充分燃烧之后的产物都是五氧化二磷。在25℃、101kPa下，31g白磷完全转化为红磷，放出11kJ的热量。下列说法错误的是
A．红磷转化为白磷属于吸热反应
B．红磷的稳定性比白磷强
C．31g白磷与31g红磷的能量较高的是白磷
D．等质量的红磷和白磷分别完全燃烧，放出热量较多的是红磷
2．下列事实能用平衡移动原理解释的是
A．500℃左右比室温更有利于合成NH3的反应
B．用排饱和食盐水的方法收集氯气
C．加入催化剂有利于SO2的氧化反应
D．压缩H2与I2混合气，颜色变深
3．下列说法正确的是
A．密闭容器中与充分反应，生成
B．密闭容器中与充分反应，产物的分子数为
C．、组成的混合物中含有的质子数为
D．向含有的溶液中通入适量氯气，当有被氧化时，该反应转移电子的数目至少为
4．在容积为2L的容器中投入1molA与3molB在一定条件下发生反应：A(g)+3B(g) 2C(g)，达到平衡时，下列说法错误的是
A．反正并未停止，正逆反应速率相等
B．体系中A、B、C的物质的量浓度相等
C．A、B没有全部反应完
D．每生成1molA同时生成2molC
5．关于有效碰撞理论，下列说法正确的是
A．活化分子间的碰撞一定是有效碰撞
B．压强的增大一定能加快化学反应速率
C．使用催化剂能提高反应速率，原因是提高了分子的能量，使有效碰撞频率增大
D．升高温度会加快反应速率，原因是增加了单位时间内活化分子的有效碰撞次数
6．下列有关反应CH3COOH +HOCH2CH3CH3COOCH2CH3 + H2O的说法正确的是
A．加热能加快反应速率 B．加浓硫酸不能改变反应速率
C．达到平衡时，v正=v逆=0 D．达到平衡时，乙醇100%转化为乙酸乙酯
7．科学家研制出一种高性能水系酸碱双液锌-溴二次电池，其总反应为：Zn+2OH-+BrZnO+H2O+3Br-，中间的双极性膜(BPM)能隔开酸碱双液且能允许K+通过，如图所示。下列说法正确的是
A．放电时，锌电极的电势低于石墨电极 B．放电时，K+向锌电极迁移
C．充电时，阴极室的pH减小 D．充电时，石墨电极发生反应：Br-2e-=3Br -
8．作为加碘剂的食盐在保存过程中，由于空气中氧气的作用，容易引起碘的损失。溶于溶液能发生的反应，在低温条件下，可制得。下列说法不正确的是
A．其他条件相同的情况下，在溶液中的溶解度大于在水中的溶解度
B．向溶液中加入淀粉溶液，溶液变蓝色
C．代替作为加碘剂，可以减少碘的损失
D．由于还原性，加入可以提高加碘盐(添加)的稳定性
9．下列反应中属于吸热反应的是
A．生石灰与水反应制熟石灰 B．氢氧化钠与盐酸反应
C．食物因氧化而变质 D．Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体反应
10．已知反应：时，；；稀溶液中，；；红磷的化学式为P，白磷的化学式为，已知：
；
；
下列结论正确的是
A．由于红磷转化为白磷是放热反应，等质量的红磷能量比白磷低
B．稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应的中和热
C．碳的燃烧热大于
D．稀醋酸和稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水，放出热量
11．炼铁高炉中的反应为，下列说法正确的是
A．多加(颗粒大小不变)，反应速率加快
B．某温度下达到平衡时，不再随时间而变化
C．增加炼铁高炉的高度可减少尾气中CO的浓度
D．当反应达到化学平衡时，v(正)=v(逆)=0
12．根据下图判断正确的是
已知：
A．图1反应为吸热反应
B．图1中生成物的总能量大于反应物的总能量
C．图2中反应为
D．图2中若的状态为液态，则能量变化曲线可能为①
13．汽车的启动电源常用铅酸蓄电池，其结构如图所示。放电时的电池反应为：PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。下列说法中，正确的是
A．Pb作电池的负极
B．PbO2失电子，被还原
C．PbO2得电子，被氧化
D．电池放电时，溶液酸性增强
14．如图所示装置中，可观察到检流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，由此判断下表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是
选项 M N P
A 锌 铜 稀硫酸溶液
B 铜 锌 稀盐酸
C 银 锌 硝酸银溶液
D 锌 铁 硝酸铁溶液
A．A B．B C．C D．D
二、填空题
15．填空。
(1)如图为氢氧燃料电池的构造示意图，根据电子运动方向，可知氧气从___________口通入(填“a”或“b”)，X极为电池的___________(填“正”或“负”)极。
(2)某种氢氧燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质，两极上发生的电极反应分别为
A极：2H2+2O2--4e-=2H2O
B极：O2+4e-=2O2-
则A极是电池的___________极；电子从该极___________(填“流入”或“流出”)。
(3)若将(1)中燃料电池改为甲烷—空气燃料电池，该电池工作时，负极反应式为___________，电池总反应式为___________。
16．铅蓄电池是常用的化学电源,其电极材料分别是Pb和PbO2,电解液为稀硫酸。放电时,该电池总反应式为:Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。请根据上述情况判断:
(1)该蓄电池的负极材料是__________,放电时发生__________(填“氧化”或“还原”)反应。
(2)该蓄电池放电时,电解质溶液的酸性______(填“增大”、“减小”或“不变”),电解质溶液中阴离子移向_____(填“正”或“负”)极。
(3)已知硫酸铅为不溶于水的白色固体,生成时附着在电极上。试写出该电池放电时,正极的电极反应__________(用离子方程式表示)。
(4)铜锌稀硫酸原电池的负极反应式为__________。正极反应式为__________。
17．化学反应中伴随着能量变化，探究各种能量变化是一永恒的主题。
(1)下列变化属于放热反应的是___________(填序号)。
a．生石灰溶于水 b．浓硫酸稀释 c．碳酸氢钠固体溶于盐酸
d．铜溶于浓硝酸 e．氯化铵固体与氢氧化钡晶体混合搅拌 f．过氧化钠溶于水
(2)H2O2分解时的能量变化关系如图所示，则H2O2分解反应为___________反应 (选填：吸热、放热)。
查阅资料得知：将作为催化剂的Fe2(SO4)3溶液加入H2O2溶液后，溶液中会发生两个氧化还原反应，且两个反应中H2O2均参加了反应，试从催化剂的角度分析，这两个氧化还原反应的离子方程式分别是：2Fe3++H2O2=2Fe2++O2↑+2H+和___________。
(3)如图是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置：
①当电极a为镁，电极b为铝，电解质溶液为氢氧化钠溶液时，该电池的负极为___________(填名称)。
②燃料电池的工作原理是将燃料和氧化剂(O2)反应所产生的化学能直接转化为电能。现设计一燃料电池，电极a通入氢气燃料，采用氢氧化钠溶液为电解液，b极的电极反应式为___________。
③质量相同的铜棒和铁棒用导线连接后插入CuSO4溶液中，一段时间后，取出洗净、干燥、称量，二者质量差为12 g，则导线中通过的电子的数目为___________。
18．利用反应Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+设计一个化学电池（正极材料用碳棒），回答下列问题：
（1）该电池的负极材料是__，发生__（填“氧化”或“还原”）反应，电解质溶液是__。
（2）正极上出现的现象是___。
（3）若导线上转移电子1mol，则生成银__g。
19．已知原电池的总反应式：Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2，请写出电极反应式：
(1)正极反应式为_______，
(2)负极反应式为_______。
20．某温度时，在2L的密闭容器中，X、Y、Z(均为气体)的物质的量随时间的变化曲线如图所示。请回答下列问题：
(1)写出该反应的化学方程式___________。
(2)反应开始至2min时用X的浓度变化表示的平均反应速率v(X)= ___________。
21．某温度时，在2 L容器中A、B两种物质间的转化反应中，A、B物质的量随时间变化的曲线如下图所示，由图中数据分析得：
(1)该反应的化学方程式为___________；
(2)反应开始至4 min时，B的平均反应速率为___________ ， A的反应速率为___________ ，A的转化率为___________
(3)4 min时，反应是否达到平衡状态？___________ (填“是”或“否”)，8 min时，υ(正)___________υ(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
22．Ⅰ．原电池是一类重要的化学电源，请填写下列空白。
（1）将锌片和银片浸入稀H2SO4中组成原电池，两极间连接一个电流计，写出该电池的电极总化学反应方程式为__________。
（2）若该电池中两电极的总质量为60g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称量，总质量为47g，则产生标况下的氢气_______升，导线上转移的电子为_____NA。
（3）若12.8g铜与一定量的浓HNO3混合反应，铜耗尽时共产生5.6L（标准状况）NO和NO2的混合气体，则所消耗的HNO3的物质的量为___，混合气体的平均相对分子质量为___。
Ⅱ．现有纯铁片、纯银片、纯铜片、稀硫酸、FeSO4溶液、Fe2(SO4)3溶液，大烧杯、导线若干，请运用原电池原理设计实验，验证Cu2+、Fe3+的氧化性强弱。
（1）写出电极反应式，负极：__________，正极__________。
（2）请在下面方框中画出原电池的装置图，要求：注明电解质溶液名称、正负极材料，并标出电子移动方向。
__________。
23．某学习小组用如下图所示装置A、B分别探究金属锌与稀硫酸的反应，实验过程中A烧杯内的溶液温度升高，B烧杯的电流计指针发生偏转，请回答以下问题。
(1)B中Zn板是_______极，发生的电极反应是_______，Cu板上的现象是_______。
(2)从能量转化的角度来看，B中主要是将化学能转变为_______。
24．中国政府承诺，到2020年，单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%。CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为1L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，一定条件下反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图所示。
(1)从3min到9min，v(H2)=_______mol·L-1·min-1。
(2)能说明上述反应达到平衡状态的是_______(填编号)。
A．反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1∶1(即图中交叉点)
B．混合气体的密度不随时间的变化而变化
C．单位时间内消耗3molH2，同时生成1molH2O
D．CO2的体积分数在混合气体中保持不变
(3)平衡时CO2的转化率为_______。
(4)平衡时混合气体中CH3OH(g)的体积分数是_______。
(5)一定温度下，第9分钟时v逆(CH3OH)_______(填“大于”、“小于”或“等于”)第3分钟时v正(CH3OH)。
(6)如图是银锌原电池装置的示意图，以硫酸铜为电解质溶液。回答下列问题：银电极上发生_______反应(“氧化”或“还原”)，电极反应式为_______，该原电池的总反应离子方程式为_______。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】A．白磷转化为红磷放出热量，故红磷转化为白磷吸收热量热量，为吸热反应，A正确；
B．红磷吸收热量转化为白磷，白磷的能量高，不稳定，故红磷稳定性比白磷强，B正确；
C．红磷吸收热量转化为白磷，白磷的能量高，相同质量是也是白磷的能量高，C正确；
D．白磷转化为红磷需要放出热量，红磷燃烧放出热量，故等质量的白磷燃烧放出的热量比红磷放出的热量多，D错误；
故选D。
2．B
【详解】A．工业合成氨为放热反应，所以升高温度不利于平衡向正向移动，上述事实不能用平衡移动原理解释，A不符合题意；
B．氯气溶于水后发生反应：，饱和食盐水中的氯离子浓度较大，使平衡向逆反应方向移动，从而降低了氯气在水中的溶解度，可利用上述方法收集氯气，B符合题意；
C．催化剂只改变化学反应速率，不能改变平衡转化率，C不符合题意；
D．压缩H2与I2混合气，颜色变深，是因为碘蒸气的浓度增大，而是气体分子数不变的反应体系，压缩混合气体，平衡不移动，不能用平衡移动原理解释，D不符合题意；
故选B。
3．D
【详解】A．合成氨反应是可逆反应，可逆反应不可能完全反应，所以密闭容器中1mol氮气和3mol氢气充分反应生成氨气的物质的量小于2mol，故A错误；
B．密闭容器中2mol一氧化氮和1mol氧气恰好反应生成2mol二氧化氮，反应生成的二氧化氮会发生聚合反应生成四氧化二氮，所以所得产物的分子数小于2mol×NAmol—1=2NA，故B错误；
C．水的摩尔质量为18g/mol、重水的摩尔质量为20g/mol，所以18g水和重水组成的混合物中含有的质子数小于×10×NAmol—1=10NA，故C错误；
D．碘离子的还原性强于亚铁离子，碘化亚铁溶液与氯气反应时，碘离子会优先与氯气反应，当有1mol亚铁离子被氧化时，碘离子已经完全反应，所以反应转移电子的数目至少为(1mol×1+2mol×1) ×NAmol—1=3NA，故D正确；
故选D。
4．B
【详解】A．可逆反应的平衡为动态平衡，达到平衡时正逆反应速率相等，但不为0，A正确；
B．平衡时A、B、C的浓度不再改变，但不一定相等，A、B的投料比与计量数之比相等，所以A、B的浓度不可能相等，B错误；
C．该反应为可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，C正确；
D．生成A为正反应，生成C为逆反应，平衡时正逆反应速率相等，所以每生成1molA同时生成2molC，D正确；
综上所述答案为B。
5．D
【详解】A．活化分子间的碰撞不一定是有效碰撞，只有发生化学反应的活化分子的碰撞才是有效碰撞，选项A错误；
B．压强只影响有气体参加的化学反应，如酸碱中和反应增大压强对反应速率无影响，选项B错误；
C．使用催化剂，降低分子所需的能量，使有效碰撞频率增大，反应速率加快，选项C错误；
D．升高温度，提供了分子需要的能量，活化分子百分数增大，则增加了活化分子的有效碰撞次数，反应速率加快，选项D正确；
答案选D。
6．A
【详解】
A．加热能增大活化分子百分数，加快反应速率，故A正确；
B．浓硫酸是该反应的催化剂，加浓硫酸能加快反应速率，故B错误；
C．达到平衡时，反应没有停止，v正=v逆0，故C错误；
D．CH3COOH +HOCH2CH3CH3COOCH2CH3 + H2O是可逆反应，达到平衡时，乙醇不可能100%转化为乙酸乙酯，故D错误；
答案选A。
7．A
【分析】该二次电池放电时，锌作负极，石墨作正极；充电时，锌作阴极，石墨作阳极。
【详解】A．电流由电势高的地方流向电势低的地方，电子由锌极向石墨电极移动，电流由石墨电极向锌极移动，故锌电极的电势低于石墨电极，A正确；
B．放电时，锌极失去电子，化合价升高，阴离子流向锌极，阳离子流向正极，故K+向石墨电极迁移，B错误；
C．充电时，阴极发生电极反应：ZnO+2e-+H2O=Zn+2OH-，有OH-生成，pH增大，故C错误；
D．充电时，石墨电极发生反应：3Br--2e-= Br，故D错误；
正确答案是A。
8．C
【详解】A．I2溶于KI溶液能发生的反应，故I2在KI溶液中的溶解度大于在水中的溶解度，A正确；
B．反应为可逆反应，溶液中存在I2，加淀粉溶液变蓝，B正确；
C．溶于水产生I2，I2有毒，不能代替KI作加碘剂，C错误；
D．还原性，氧气先氧化，KI被保护，即加入可以提高加碘盐(添加)的稳定性，D正确。
答案选C。
9．D
【解析】常见的放热反应有：所有的物质燃烧、所有金属与酸反应、金属与水反应，所有中和反应、绝大多数化合反应、铝热反应以及食物腐败、炸药爆炸；常见的吸热反应有：绝大数分解反应、个别的化合反应(如C和CO2) 以及某些复分解反应(如铵盐和强碱)；据此解答
【详解】A．生石灰与水反应是常见放热反应，A错误；
B．盐酸与氢氧化钠溶液是中和反应，是放热反应，B错误；
C．食物因氧化而变质，属于放热反应，C错误；
D．Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体混合反应是典型的吸热反应，D正确；
故选D。
10．C
【分析】A、根据盖斯定律写出红磷转化为白磷的热化学方程式，根据物质的总能量与反应热的关系判断；
B、根据中和热的定义分析；
C、该反应没有生成稳定氧化物，因此碳的燃烧热比此处反应热的绝对值大；
D、因醋酸的电离要吸热，所以放出的热量小于．
【详解】A、已知：；
；
根据盖斯定律：可得：，说明红磷转化为白磷是吸热反应，等质量的红磷能量比白磷低，故A错误；
B、注意中和热与反应热的区别，中和热不用加“”符号，硫酸和氢氧化钠都是强电解质，稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应的中和热，故B错误；
C、在101kPa时，1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量。使用燃烧热时要注意两个关键点：反应物用量：可燃物为1mol；产物要求：充分燃烧成稳定氧化物、、，该反应没有生成稳定氧化物，因此碳的燃烧热比此处反应热的绝对值大，故C正确；
D、中和热指和 生成时所放出的热量，若在反应过程中还伴有其它热效应如生成沉淀、固体溶解或浓溶液稀释、弱电解质的电离等则放出的热量不再等于中和热，如稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水，因醋酸的电离要吸热，放出的热量小于，故D错误。
故选：C。
【点睛】本题根据燃烧热、中和热的概念进行判断。
11．B
【详解】A．固体的浓度不能改变，多加Fe2O3颗粒，不能加快反应速率，故A错误；
B．当反应达到平衡时，体系中的组成保持不变，所以一氧化碳与二氧化碳的物质的量之比也保持不变，故B正确；
C．炼铁高炉中的反应是可逆反应，增加炼铁高炉的高度，不能减少尾气中CO的浓度，故C错误；
D．当反应达到平衡时，正逆反应速率相等，但不等于零，故D错误；
故选B。
12．C
【详解】A．图1中反应物的总能量大于生成物的总能量，所以该反应为放热反应，故A错误；
B．图1中反应物的总能量大于生成物的总能量，故B错误；
C．从图2可以看出，反应物为CO2(g)和H2(g)，生成物为CO(g)和H2O(g)，反应物的总能量小于生成物的总能量，则该反应为吸热反应，结合图1可知该反应的ΔH=＋41kJ·mol-1，故该反应的热化学方程式为CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g) ΔH=＋41kJ·mol-1，故C正确；
D．图2中若H2O的状态为液态，根据C选项中的热化学方程式和H2O(g)=H2O(l)ΔH=-44kJ·mol-1，结合盖斯定律可知：CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(l) ΔH=-3kJ·mol-1，该反应为放热反应，而曲线①表示的是吸热反应，故D错误；
故选C。
13．A
【详解】A．原电池中负极失去电子发生氧化反应，根据电池放电时的反应：PbO2+Pb+2H2SO4═2PbSO4+2H2O可知，负极Pb失去电子，即Pb为负极，PbO2为正极，故A正确；
B．根据A项分析，PbO2为正极，得到电子，被还原，故B错误；
C．PbO2在放电过程中化合价降低，得到电子被还原，故C错误；
D．由于原电池放电的过程中消耗硫酸，电解质溶液中氢离子浓度逐渐减小，所以溶液的酸性减弱，故D错误；
故选A。
14．C
【分析】该装置没有外接电源，所以是原电池，负极材料比正极材料活泼，且负极材料是随着反应的进行质量减少，正极材料质量增加或有气泡产生。根据题意可知，N极是负极，M极是正极，N极材料比M极活泼。
【详解】A．M为锌，N为铜，M极材料比N极活泼，不符合题意，A项错误；
B．M极发生的反应为，有气体生成，M质量不变，不符合题意，B项错误；
C．N为锌，M为银，N极材料比M极材料活泼，M极上有银析出，所以M质量增加，符合题意，C项正确；
D．M为锌，N为铁，M极材料比N极活泼，不符合题意，D项错误；
答案选C。
15．(1) b 负
(2) 负 流出
(3) CH4-8e-+10OH-=+7H2O CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O
【解析】(1)
氢氧燃料电池的总反应为2H2+O2=2H2O，氢气发生氧化反应，氧气得电子发生还原反应，根据电子运动方向，可知氧气从b口通入；电子由负极流出、正极流入，X极为电池的负极。
(2)
原电池中负极失电子发生氧化反应，正极得电子发生还原反应，A极失电子发生氧化反应，则A极是电池的负极，电子从该极流出。
(3)
若将(1)中燃料电池改为甲烷—空气燃料电池，该电池工作时，甲烷在负极失电子生成碳酸根离子，负极反应式为CH4-8e-+10OH-=+7H2O，正极反应式为O2-4e-+2H2O =4OH-，电池总反应式为CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O。
16． Pb 氧化 减小 负 PbO2+2e-++4H+=PbSO4+2H2O Zn-2e-=Zn2+ 2H++e-=H2
【详解】(1)铅蓄电池中,根据原电池反应式中元素化合价变化知，Pb中Pb元素化合价由0价变为+2价，被氧化发生氧化反应，所以Pb作负极。
(2)铅蓄电池工作时，总反应方程式为：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，硫酸参加反应生成硫酸铅同时生成水，导致硫酸浓度降低、酸性减小，原电池放电时阴离子向负极移动。
(3)工作时，该铅蓄电池正极上PbO2得电子发生还原反应，电极反应为PbO2+2e-++4H+=PbSO4+2H2O。
(4)铜锌稀硫酸原电池中，锌作负极，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+；氢离子在正极得电子生成氢气，正极反应式为2H++e-=H2。
17． adf 放热 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O 铝 O2+4e-+2H2O=4OH- 1.204×1023
【详解】(1)a．生石灰溶于水，与水反应产生Ca(OH)2，该反应发生放出热量，为放热反应，a符合题意；
b．浓硫酸稀释会放出热量，但该变化没有新物质生成，不是化学变化，b不符合题意；c．碳酸氢钠固体溶于盐酸，反应发生吸收热量，故该反应是吸热反应，c不符合题意；
d．铜溶于浓硝酸，发生反应放出热量，因此该反应是放热反应，d符合题意；
e．氯化铵固体与氢氧化钡晶体混合搅拌，发生反应吸收热量，因此该反应是吸热反应，e不符合题意；
f．过氧化钠溶于水，发生反应产生NaOH和O2，发生反应放出热量，因此该反应为放热反应，f符合题意；
故合理选项是adf；
(2)根据图示可知：反应物的能量比生成物的能量高，发生反应放出热量，因此该反应为放热反应；
将作为催化剂的Fe2(SO4)3溶液加入H2O2溶液后，溶液中会发生两个氧化还原反应，第一个是2Fe3++H2O2=2Fe2++O2↑+2H+，第二个是H2O2将Fe2+氧化为Fe3+，H2O2被还原产生H2O，该反应的离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；
(3)①当电极a为镁，电极b为铝，电解质溶液为NaOH溶液时，由于Al能够与NaOH溶液发生反应，而Mg不能发生反应，故该电池的负极材料为铝，正极材料为镁；
②燃料电池的工作原理是将燃料和氧化剂(O2)反应所产生的化学能直接转化为电能。要设计一个燃料电池，电极a通入氢气燃料，通入燃料H2的电极为负极，采用氢氧化钠溶液为电解液，通入O2的b电极为正极，O2得到电子变为O2-，然后与H2O结合生成OH-，则b极的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-；
③铜棒和铁棒用导线连接后插入CuSO4溶液，形成原电池, Fe作负极，失去电子变为Fe2+进入溶液，所以负极质量减小；Cu作正极，Cu2+在正极得电子生成Cu单质，正极质量增大，总反应为：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，反应过程转移2 mol电子，两极质量相差(56+64)g=120 g，当两极相差12 g时，转移电子物质的量为n(e-)==0.2 mol，则转移的电子数目N(e-)=0.2 mol×6.02×1023/mol=1.204×1023。
18． Cu（或铜） 氧化 AgNO3溶液 有银白色物质生成 108
【分析】（1）在Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+反应中，Cu被氧化，应为原电池的负极，电解反应为：Cu-2e-=Cu2+，电解质溶液为含Ag+离子的溶液，如AgNO3，故答案为：Cu；氧化；AgNO3溶液；
（2）Ag+得电子被还原生成单质Ag，正极上有银白色物质生成，电极反应为Ag++e-=Ag，应为原电池正极反应，故答案为：出现银白色物质；
（3）正极反应为Ag++e-=Ag，若导线上转移电子1mol，则生成银1mol，质量为108g，故答案为：108。
【详解】（1）在Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+反应中，Cu被氧化，应为原电池的负极，电解反应为：Cu-2e-=Cu2+，电解质溶液为含Ag+离子的溶液，如AgNO3，故答案为：Cu；氧化；AgNO3溶液；
（2）Ag+得电子被还原生成单质Ag，正极上有银白色物质生成，电极反应为Ag++e-=Ag，应为原电池正极反应，故答案为：出现银白色物质；
（3）正极反应为Ag++e-=Ag，若导线上转移电子1mol，则生成银1mol，质量为108g，故答案为：108。
19． 2Fe3++2e-＝2Fe2+ Cu-2e-=Cu2+
【详解】(1)反应中氯化铁得到电子，在正极放电，则正极反应式为2Fe3++2e-＝2Fe2+；
(2)铜失去电子，被氧化，作负极，负极反应式为Cu-2e-=Cu2+。
20． 0.075mol/(L·min)
【详解】(1)由图可得：X、Y为反应物，Z为生成物，，，，，方程式为：；
(2) 。
21．(1)2A(g) B (g)
(2) 0.025 mol L 1 min 1 0.05 mol L 1 min 1 50%
(3) 否 ＝
【解析】(1)
根据图中信息A为反应物，B为生成物，在反应到4min时，A改变量为0.4mol，B改变量为0.2mol，根据改变量之比等于计量系数之比，因此该反应的化学方程式为：2A(g) B (g)；故答案为：2A(g) B (g)；
(2)
反应开始至4 min时，B的平均反应速率为， A的反应速率为B反应速率的2倍即0.05 mol L 1 min 1，A的转化率为；故答案为：0.025 mol L 1 min 1；0.05 mol L 1 min 1；50%；
(3)
从图中看出4 min后，A还在减少，B在增加，说明4min时反应未达到平衡状态，8 min时，A、B的量都未改变，说明已经达到平衡即υ(正) ＝υ(逆)；故答案为：否；＝。
22． Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑ 4.48 0.4 0.65mol 41.2 Cu-2e-=Cu2+ 2Fe3++2e-=2Fe2+
【详解】Ⅰ．（1）将锌片和银片浸入稀H2SO4中组成原电池，金属性锌强于银，锌是负极，锌失去电子。银是正极，溶液中的氢离子在正极放电，所以该电池的电极总化学反应方程式为Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑。
（2）若该电池中两电极的总质量为60g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称量，总质量为47g，这说明参加反应的锌的质量是60g－47g＝13g，物质的量是0.2mol，根据总反应式可知产生氢气0.2mol，在标况下的体积为4.48L，导线上转移的电子的物质的量是0.4mol，个数是0.4NA。
（3）12.8g铜的物质的量是12.8g÷64g/mol＝0.2mol，根据铜原子守恒可知生成硝酸铜是0.2mol，还原产物NO和NO2的物质的量之和是5.6L÷22.4L/mol＝0.25mol，所以根据氮原子守恒可知所消耗的HNO3的物质的量为0.25mol+0.2mol×2＝0.65mol；设混合气体中NO和NO2的物质的量分别是xmol、ymol，则x+y＝0.25，根据电子得失守恒可知3x+y＝0.2×2＝0.4，解得x＝0.075，y＝0.175，所以混合气体的平均相对分子质量为；
Ⅱ．（1）Fe3+氧化性比Cu2+强，可发生2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，Cu被氧化，为原电池的负极，负极反应为Cu-2e－=Cu2+，正极Fe3+被还原，电极方程式为2Fe3++2e－=2Fe2+；
（2）Fe3+氧化性比Cu2+强，可发生2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，Cu被氧化，为原电池的负极，正极Fe3+被还原，正极为银，电解质溶液是硫酸铁溶液，则原电池装置图可设计为。
【点睛】本题综合考查原电池的设计及原电池的工作原理，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，题目难度中等，注意从氧化还原反应的角度由电池反应判断电极反应并设计原电池。
23．(1) 负极 Zn-2e-=Zn2+ 有无色气泡产生
(2)电能
【分析】(1)锌铜稀硫酸原电池中，活泼金属锌作负极，锌失电子，发生氧化反应，氢离子在正极铜上得电子发生还原反应；
(2) A烧杯中温度升高，该反应是放热反应，B装置为原电池，原电池将化学能转化成电能，以此来解析；
【详解】（1）锌铜稀硫酸原电池中，活泼金属锌作负极，电极反应为Zn-2e-=Zn2+，氢离子在正极铜上得电子产生氢气，所以Cu板上的现象是有无色气泡产生；
（2）A烧杯中温度升高，该反应是放热反应，所以反应物总能量大于生成物总能量，该反应将化学能转化成热能，B装置为原电池，原电池是将化学能转化成电能；
24．(1)0.125
(2)D
(3)75％
(4)30％
(5)小于
(6) 还原 Cu2++2e-=Cu Zn+Cu2+=Zn2++Cu
【详解】（1）3 min到9 min， CO2浓度变化为：0.50 -0.25 =0.25 ，CO2的反应速率：；则v(H2)=3v(CO2)= 0.125 mol·L-1·min-1；答案为：0.125；
（2）A．反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1 : 1(即图中交叉点)， 浓度相等而不是不变，故A错误；
B．反应前后，气体质量不变，容器体积不变，则气体密度始终不变，不能判断是否平衡，故B错误;
C．单位时间内每消耗3molH2，同时生成1molH2O，从反应开始到平衡始终相等，不一定平衡，故C错误;
D． CO2的体积分数在混合气体中保持不变，说明正逆反应速率相等，达平衡状态，故D正确，故本题选D。
（3）由图像可知平衡时CO2的为0.25mol/L，可知消耗0.75mol/L，则转化率为：75％；答案为：75％；
（4）根据题意得三段式：，平衡时混合气体中CH3OH(g)的体积分数是：；答案为：30％
（5）第9分钟时达到平衡，v逆(CH3OH)= v正(CH3OH)，随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，则第9分钟时v逆(CH3OH)小于第3分钟时v正(CH3OH)；故答案为：小于；
（6）锌比银活泼，故锌为负极，银为正极，银为正极，发生还原反应，得到电子，电极反应式为Cu2++2e-=Cu；该原电池的总反应离子方程式为：Zn+Cu2+=Zn2++Cu；
答案为：还原；Cu2++2e-=Cu；Zn+Cu2+=Zn2++Cu。
答案第1页，共2页
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