第六章 化学反应与能量 同步练习题
一、单选题
1．600℃时，在2L的恒容密闭容器中充入一定量的CO和，发生反应：。反应过程中的部分数据如下表所示：
n/mol t/mol
0 1.20 0.60
5 0.80
10 0.20
下列说法正确的是A．0~5min用CO表示的平均反应速率为0.08
B．该反应在5min时恰好达到平衡
C．温度升高至800℃时，反应平衡常数为0.64，则正反应为吸热反应
D．其他条件不变，起始时向容器中充入0.60mol CO和1.20mol ，达平衡时
2．某密闭容器中，在一定条件下达到平衡，下列说法正确的是
A．加入少量A，B的转化率增大
B．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动
C．增大压强，平衡不移动，正、逆反应速率不变
D．加入催化剂，反应速率增大，平衡常数不变
3．下列措施是为了增大化学反应速率的是
A．用锌粒代替镁粉制备氢气 B．将食物放进冰箱避免变质
C．工业合成氨时加入催化剂 D．自行车车架镀漆避免生锈
4．研究表明汽车尾气处理存在反应：N2O(g)+CO(g)=N2(g)+CO2(g)，N2O与CO在Fe+作用下发生反应的能量变化及反应历程如图所示。下列说法不正确的是
A．升高温度，该反应的平衡常数减小
B．Fe+不影响该反应的焓变
C．FeO+属于有中间产物，故FeO+不能作为该反应的催化剂
D．Fe++N2O→FeO++N2，FeO++CO→Fe++CO2两步反应，前者反应速率慢
5．工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，已知下列化学键的键能(拆开或形成1 mol化学键所吸收或放出的热量)，下列说法正确的是
化学键 键能/kJ·mol-1
H-H 436
N-H 391
N≡N 946
A．该反应为吸热反应
B．该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
C．1 molN2 和3molH2反应放出92 kJ热量
D．生成1 mol NH3放出92 kJ热量
6．一定温度和压强下，在2 L的密闭容器中合成氨气：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) 。在反应过程中反应物和生成物的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是：
A．0～10 min内，以NH3表示的平均反应速率为0.005 mol L-1 min-1
B．10～20 min内，NH3浓度变化的原因可能是加入催化剂
C．该反应在20 min时达到化学平衡状态
D．N2的平衡转化率与H2平衡转化率相等
7．科学家根据自然界存在的N2制取N3，其后又陆续制取出N5、含N5+的化合物及N60。N5+极不稳定，需保存在-80℃的干冰中；N5+由于其极强的爆炸性，又称为“盐粒炸弹”；N60与C60结构相似，并在受热或机械撞击后，其中积蓄的巨大能量会在瞬间释放出来。分析上述材料，下列说法中不正确的是
A．常温下会剧烈爆炸，体积急剧膨胀，放出大量的热
B．N60的发现开辟了能源世界的新天地，将来可能成为很好的火箭燃料
C．N2、N3、N5、N5+、N60互为同素异形体
D．含N5+的化合物中既有离子键又有共价键
8．在锌与某浓度的盐酸反应的实验中，得到如下结果：
实验序号 锌的质量/g 锌的形状 温度/℃ 锌完全溶解于酸的时间/s
1 2 薄片 15 150
2 2 薄片 35 t1
3 2 粉末 35 t2
下列说法中，正确的是
①t1
9．已知反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，下列说法正确的是
A．1mol CO与足量H2充分反应可生成1mol CH3OH
B．燃烧时，若煤气(主要含CO和H2)改为天然气(主要含CH4)，需将进风口改大
C．当反应达到最大限度时，反应就不再进行
D．平衡时，CO和CH3OH的物质的量一定相等
10．下列有关化学研究的正确说法是
A．同时改变两个变量来研究反应速率的变化，能更快得出有关规律
B．对于同一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应的焓变相同
C．已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) △H1；2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H2，则△H1>△H2
D．一定条件下，使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率
11．某原电池总反应离子方程式为：2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，不能实现该反应的原电池是
A．正极为Ag，负极为Fe，电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液
B．正极为Ag，负极为Fe，电解质溶液为CuSO4溶液
C．正极为Cu，负极为Fe，电解质溶液为FeCl3溶液
D．正极为C，负极为Fe，电解质溶液为FeCl3溶液
12．锌铜原电池装置如图所示，下列说法正确的是
A．铜片作负极
B．锌电极的反应式：Zn－2e－＝Zn2＋
C．电流从锌片流向铜片
D．盐桥中的K＋移向ZnSO4溶液
13．如图所示，下列有关反应的叙述错误的是
A．开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零
B．t1前，随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大
C．反应到达t1时，正反应速率与逆反应速率相等，反应停止
D．反应在t1之后，正反应速率与逆反应速率相等，反应达到化学平衡状态
14．下列变化过程，属于放热反应的是（ ）
①金属钠与水 ②NH4Cl晶体与Ba(OH)2·8H2O混合搅拌 ③H2在Cl2中燃烧 ④液态水变成水蒸气 ⑤酸碱中和 ⑥碳酸钙热分解
A．①②③⑤ B．①③⑤ C．③④⑤ D．②④⑥
15．如图所示，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线将其悬在盛水的烧杯中，使之平衡；小心的向烧杯中央滴入CuSO4溶液，片刻后可观察到的现象是
A．铁圈和银圈左右摇摆不定
B．保持平衡状态
C．铁圈向下倾斜，银圈向上倾斜
D．银圈向下倾斜，铁圈向上倾斜
二、填空题
16．如图所示，是原电池的装置图。请回答：
（1）若C为稀H2SO4溶液，电流表指针发生偏转，B电极材料为Fe且做负极，则A电极可使用___________，A上发生的电极反应式为______________________________；
（2）若C为CuCl2溶液，Zn是负极，Cu极发生____反应，电极反应为_____________。
（3）CO与H2反应还可制备CH3OH，CH3OH可作为燃料使用，用CH3OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如图：
电池总反应为2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O，c电极为____极，电极反应方程式为______。若线路中转移2mol电子，则消耗的O2在标准状况下的体积为____ L。
17．回答下列问题
(1)可以通过控制哪些反应条件来提高氨的合成反应的速率_______？
(2)实验研究表明，在特定条件下，氨的合成反应的速率与参与反应的物质浓度的关系式为：v=kc(N2)c1.5(H2)c-1(NH3)。根据该关系式分析：各物质的浓度对反应速率有哪些影响_______？可以采取哪些措施来提高反应速率_______？
(3)分析催化剂对氨的合成反应速率的影响_______。
18．相对分子质量为44的烷烃和O2气在KOH溶液中可以组成燃料电池，装置如图所示。在石墨1极上发生的电极反应为O2 +2e-+2 H2O= 4OH-
(1)石墨1极为_______(填“负”或“正”)极。在石墨2极上发生的电极反应为_______
(2)放电时，电子流向是_______(填字母)。
a.由石墨1极流出，经外电路流向石墨2极
b.由石墨2极流出，经电解质溶液流向石墨1极
c.由石墨1极流出，经电解质溶液流向石墨2极
d.由石墨2极流出，经外电路流向石墨1极
19．（1）家用炒菜铁锅用水清洗放置后会出现红棕色的锈斑，某同学欲对其原理及条件进行分析。该同学准备了下列实验用品：20%的NaCl溶液、蒸馏水、酚酞试液、KSCN溶液、新制氯水、纯铁丝、碳棒、U形管导线等；请设计一个实验方案验证铁被腐蚀的电极产物，简述操作过程并写出溶液中有关反应的离子方程式：_____________________________，______________________________。
（2）将一铜棒和碳棒用导线连接后，插入盛有20%NaCl溶液的U形管中。
①若该装置不是原电池，请说明原因：________________________。（如果回答此题，则下面的②不用回答）。
②若该装置是原电池，请采取适当的措施（电极材料、溶液浓度均不变）来提高电池的放电效率：________________________。
20．Ⅰ．向体积为2 L的固定密闭容器中通入3 mol X气体，在一定温度下发生如下反应：2X(g)Y(g)＋3Z(g)。经5 min后反应达到平衡，此时测得容器内的压强为起始时的1.2倍，则用Y表示的化学反应速率为____________，X的转化率为__________，Z的平衡浓度为_______________。
Ⅱ．一定温度下，反应N2(g)＋O2(g)2NO(g)在密闭容器中进行，回答下列措施对化学反应速率的影响(填“增大”“减小”或“不变”)。
(1)缩小体积使压强增大：__________；
(2)恒容充入N2：__________；
(3)恒容充入He：__________；
(4)恒压充入He：__________。
21．填空题
(1)下列五种物质中，①H2O ②O2 ③Na2O2 ④NaOH ⑤NaBr，只存在共价键的是__________，只存在离子键的是__________，既存在离子键又存在共价键的是_________，含有极性键的是__________，是非极性分子的是________。(填编号)
(2)对于Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑，改变下列条件对生成氢气的速率有何影响？(填“增大”“减小”或“不变”)
①降低温度：________；
②增大盐酸浓度：________；
③增加铁丝的用量：________。
④加入催化剂：________。
22．Ⅰ.某实验小组对H2O2的分解做了如下探究。下表是该实验小组研究影响H2O2分解速率的因素时记录的一组数据，将质量相同但形状不同的MnO2分别加入盛有15 mL 5%的H2O2溶液的大试管中，并用带火星的木条测试，结果如下：
MnO2 触摸试管情况 观察结果 反应完成所需的时间
粉末状 很烫 剧烈反应，带火星的木条复燃 3.5 min
块状 微热 反应较慢，火星红亮但木条未复燃 30 min
(1)该反应是___________反应(填放热或吸热)。
(2)实验结果表明，粉末状催化剂的催化效果比较好，原因是___________ 。
Ⅱ.某可逆反应在体积为2 L的密闭容器中进行，0～3分钟各物质的物质的量的变化情况如图所示(A、B、C均为气体)
(3)该反应的化学方程式为___________。
(4)反应开始至2分钟末，用C的浓度变化表示的反应速率为___________。
(5)能说明该反应已达到平衡状态的是___________(填字母符号)。
A．v(A)=2v(B) B．容器内压强保持不变
C．2v(A)逆=v(B)正 D．容器内混合气体的密度保持不变
(6)在密闭容器里，通入a mol A(g)、b mol B(g)、c mol C(g)，发生上述反应，当改变下列条件时，反应速率会增大的是___________(填字母符号)。
A．升高温度 B．加入催化剂 C．增大容器体积 D．通入不参加反应的其他气体，增大压强
23．回答下列问题：
(1)氢气是一种热值高、环境友好型燃料。等物质的量的氢气完全燃烧生成液态水与生成气态水相比，生成液态水时放出热量___________(填“多”“少”或“相等”)。
(2)拆开1mol共价键所吸收的能量或形成1mol共价键所释放的能量称为键能。已知H-H键能为436kJ/mol，H─N键能为391 kJ/mol，N≡N键能为946 kJ/mol。根据键能计算工业合成氨时消耗1molN2能___________(填“吸收”或“放出”)___________kJ热量。
(3)FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，发生2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，若将此反应设计成原电池，则负极所用电极材料为___________，当线路中转移0.4mol电子时，则被腐蚀铜的质量为___________g。
(4)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。
①B为生物燃料电池的___________(填“正”或“负”)极。
②正极反应式为___________。
③电池工作过程中，H＋将移向___________(填“正”或“负”)极。
④在电池反应中，每消耗1 mol氧气，理论上生成标准状况下二氧化碳的体积是___________。
(5)高铁电池是一种新型可充电电池，与普通电池相比，该电池能较长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应式为：3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH
请回答下列问题：
①放电时，正极发生___________(填“氧化”或“还原”)反应，已知负极反应式为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2，则正极反应为___________。
②放电时，___________(填“正”或“负”)极附近溶液的碱性增强。
24．某化学反应2AB+C在三种不同条件下进行，B、C的起始浓度为0，反应物A的浓度(mol L-1)随反应时间(min)的变化情况见表，表中温度的单位为摄氏度(℃)。
实验序号 时间 浓度 温度 0 10 20 30 40 50
1 800 1.0 0.80 0.67 0.57 0.50 0.50
2 800 1.0 0.60 0.50 0.50 0.50 0.50
3 820 1.0 0.40 0.25 0.20 0.20 0.20
根据上述数据，回答下列问题。
(1)在实验1、2中，有一个实验使用了催化剂。请利用表中数据判断哪个实验使用了催化剂，并说明理由____。
(2)根据表中数据可知，实验3一定达到化学平衡状态的时间是____。
A．10min后 B．20min后 C．30min后
25．如图所示是原电池的装置图。请回答：
(1)若C为稀H2SO4，电流表指针发生偏转，B电极材料为Fe且作负极，则A电极上发生的电极反应式为___；反应进行一段时间后溶液C的pH将__(填“升高”“降低”或“基本不变”)。
(2)若需将反应：Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+设计成如图所示的原电池装置，则A(负极)极材料为__，B(正极)极材料为___；溶液C为___。
(3)若C为CuCl2溶液，Zn是__极，Cu极发生__反应，电极反应式为__反应过程溶液中c(Cu2+)___(填“变大”“变小”或“不变”)。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】A．0~5min用CO表示的平均反应速率为，A错误；
B．0~5minCO该变量为1.2-0.8=0.4mol，根据方程式分析，水的改变量为0.4mol，则5分钟时水的物质的量为0.6-0.4=0.2mol，10分钟时水的物质的量仍为0.2mol，说明反应在5分钟时已经达到平衡，但不能确定是否在5分钟恰好到平衡，B错误；
C．平衡时，一氧化碳的物质的量为0.8mol水的物质的量为0.2mol，二氧化碳的物质的量为0.4mol，氢气的物质的量为0.4mol，则平衡常数为 ，升温后平衡常数为0.64，说明升温平衡逆向移动，则正反应为放热反应，C错误；
D．其他条件不变，起始时向容器中充入0.60mol CO和1.20mol ，平衡时一氧化碳的物质的量为(0.6-x)mol，水的物质的量为(1.2-x)mol，二氧化碳的物质的量为xmol，氢气的物质的量为xmol，则根据平衡常数为1计算，x=0.4mol达平衡时，D正确；
故选D。
2．D
【详解】A．A是固体，加入少量的A对化学平衡无影响，B的转化率不变，故A错误；
B．无论该反应是放热反应还是吸热反应，升高温度，正逆反应速率都增大，故B错误；
C．该反应为反应前后气态物质的体积不变的反应，所以增大压强，缩小体积，平衡不移动，但是各物质的浓度均增大，正、逆反应速率均加快，故C错误；
D．加入催化剂，可以加快反应速率，但是平衡不移动，平衡常数不变，故D正确；
故选：D。
3．C
【详解】A．锌不如镁活泼，且锌粒与酸的接触面积比镁粉的小，故用锌粒代替镁粉制备氢气，化学反应速率减小，故A错误；
B．将食物放进冰箱避免变质，温度降低，化学反应速率减小，故B错误；
C．使用催化剂可以增大化学反应速率，故C正确；
D．自行车车架镀漆，隔绝氧气，减小氧气的浓度，则化学反应速率减小，故D错误；
故选C。
4．C
【详解】A．由反应历程可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，故该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数变小，A正确；
B．由反应历程可知，Fe+在反应前后未发生变化，为反应的催化剂，因此Fe+不影响该反应的焓变，B正确；
C．由Fe++N2O→FeO++N2，FeO++CO→Fe++CO2可知FeO+属于有中间产物，由反应历程可知FeO+是可以作为该反应的催化剂，C错误；
D．由反应历程可知Fe++N2O→FeO++N2活化能比FeO++CO→Fe++CO2大，故Fe++N2O→FeO++N2反应比FeO++CO→Fe++CO2慢，D正确；
故选C。
5．B
【分析】反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，断开旧化学键需要吸收的能量为的946kJ/mol+3×436kJ/mol=2254kJ/mol；形成新化学键放出的能量为6×391kJ/mol=2346kJ/mol，即生成2molNH3时放出的热量为2346kJ-2254kJ=92kJ，由此分析解答。
【详解】A．由上述分析可知，该反应为放热反应，故A错误；
B．反应放热，反应中反应物的总能量高于生成物的总能量，故B正确；
C．由于反应为可逆反应，1 molN2和3molH2反应放出热量小于92kJ，故C错误；
D．生成2molNH3时放出的热量为92kJ，生成1 mol NH3放出46 kJ热量，故D错误；
答案选B。
6．D
【分析】由图可知，该反应在20 min时各物质浓度不变，说明反应达到化学平衡状态，10 min时改变条件的瞬间各物质的物质的量不变，反应速率加快，可能是加入催化剂或缩小容器体积导致，据此分析解答。
【详解】A．0～10 min内，生成NH3的物质的量为0.1 mol，浓度为0.05mol L-1，则以NH3表示的平均反应速率为，故A正确；
B．10 min时改变条件的瞬间各物质的物质的量不变，10～20min内反应速率加快，则10～20 min内，NH3浓度变化的原因可能是加入催化剂导致，故B正确；
C．由图可知，该反应在20 min时各物质浓度不变，说明反应达到化学平衡状态，故C正确；
D．反应达到平衡时，N2的平衡转化率为=37.5%，H2平衡转化率=75%，两者转化率不同，故D错误；
答案选D。
【点睛】解答时，注意影响化学反应速率的因素分析，明确图中达到平衡的时间，掌握化学反应速率和转化率的计算方法是解答关键。
7．C
【详解】A．极不稳定，由于其极强的爆炸性，又称为“盐粒炸弹”，A正确；
B．与结构相似，并在受热或机械撞击后，其中积蓄的巨大能量会在瞬间释放出来，B正确；
C．、、、互为同素异形体，不是单质，C错误；
D．中氮原子之间以共价键结合，与其他阴离子之间以离子键结合，D正确。
答案选C。
8．C
【分析】温度越高，反应速率越快，且1、2实验中只有温度不同，实验2和实验3比较，温度相同，锌的形状不同，粉末状Zn与酸接触面积大，反应速率快，以此来解答。
【详解】①2、3实验中温度相同，锌的形状不同，粉末状锌与酸反应速率快，则3中反应速率快，可知t1＞t2，故①错误；
②实验1和实验2锌的质量和形状均相同，但温度不同，温度越高，反应速率越快，2中实验速率快，则t1＜150，故②错误；
③实验1和实验2锌的质量和形状均相同，但温度不同，温度越高，反应速率越快，实验2速率快，则单位时间内消耗的锌的质量实验1小于实验2，故③正确；
只有③正确，故答案为C。
9．B
【详解】A．反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)为可逆反应，不能进行到底，则1mol CO与足量H2充分反应不能生成1mol CH3OH，故A错误；
B．三种燃料燃烧方程式为CH4+2O2CO2+2H2O、2CO+O22CO2、2H2+O22H2O，等体积时，甲烷耗氧量较高，应增大进风口，故B正确；
C．当反应达到最大限度时，达到平衡，平衡状态是一种动态平衡，反应依然在进行，故C错误；
D．化学平衡状态和物质的量多少无关，平衡时，CO和CH3OH的物质的量不一定相等，故D错误；
答案选B。
10．B
【详解】A .采用单一变量法，故A不选；
B .根据盖斯定律，不管路径，只要始态和终态相同，其反应的焓变相同，故B选；
C .两个反应都是放热反应，焓变小于0，放出的热量越多，焓变越小，同物质的量的碳完全燃烧放出的热量大于不完全燃烧放出的热量，所以△H1<△H2，故C不选；
D .催化剂只改变反应速率，并不影响反应物的平衡转化率，故D不选；
故选B。
11．B
【详解】A．根据原电池工作原理可知，活泼金属做负极，发生氧化反应，正极发生还原反应。正极为Ag，负极为Fe，电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液的原电池总反应为：2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，故A正确；
B．根据原电池工作原理可知，活泼金属做负极，发生氧化反应，正极发生还原反应。正极为Ag，负极为Fe，电解质溶液为CuSO4溶液的原电池总反应为：Fe+Cu2+=Fe2++Cu，故B错误；
C．根据原电池工作原理可知，活泼金属做负极，发生氧化反应，正极发生还原反应。正极为Cu，负极为Fe，电解质溶液为FeCl3溶液的原电池总反应为：2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，故C正确；
D．根据原电池工作原理可知，活泼金属做负极，发生氧化反应，正极发生还原反应。铁的活泼性强做负极，C为非金属做正极，电解质溶液为FeCl3溶液的原电池总反应为：2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，故D正确；
故选B。
12．B
【详解】A. 锌比铜活泼，锌作负极，铜片作正极，A错误；
B. 锌电极作负极，发生氧化反应，电极反应式：Zn－2e－＝Zn2＋，B正确；
C. 电流从正极铜片流出流向负极锌片，C错误；
D. 盐桥中的K＋移向原电池正极区即CuSO4溶液，D错误；
答案选B。
【点睛】原电池电极的判断是常考内容，那么如何判断负极呢？电子流出那一极是负极、发生氧化反应的一极是负极、阴离子向负极移动、负极有可能因参加反应溶解而变细、如果是二次电池、与电源负极相连的那一极，在放电时是负极。
13．C
【分析】由图象可知，化学平衡建立的过程：随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，最后不变，但都不为零，达到化学平衡状态，据此解答。
【详解】A．反应开始时，反应物的浓度最大，正反应速率最大，生成物的浓度为零，逆反应速率为零，故A正确；
B．随着反应的进行，反应物的浓度降低，则t1前正反应速率逐渐减小，生成物的浓度增大，则逆反应速率逐渐增大，故B正确；
C．反应到达t1时，正反应速率与逆反应速率相等，但都不为零，反应没有停止，故C错误；
D．反应在t1之后，正反应速率与逆反应速率相等，但都不为零，达到化学平衡状态，故D正确；
故选C。
14．B
【分析】常见的放热反应有：酸碱中和反应，金属与酸或水的反应，大多数化合反应，铝热反应，物质的燃烧反应等。
【详解】①金属钠与水的反应属于放热反应；
②NH4Cl晶体与Ba(OH)2·8H2O混合搅拌发生的反应属于吸热反应；
③H2在Cl2中燃烧的反应属于放热反应；
④液态水变成水蒸气属于吸热的过程，不是化学反应；
⑤酸碱中和反应是放热反应；
⑥碳酸钙热分解的反应属于吸热反应；
综上属于放热反应的是①③⑤；
答案选B。
15．D
【详解】滴入硫酸铜溶液后，构成原电池；Fe比Ag活泼，Fe是负极，Fe发生失电子的氧化反应：Fe-2e-=Fe2+，Ag是正极，溶液中的铜离子放电在银表面析出：Cu2++2e-=Cu，所以银圈向下倾斜，铁圈向上倾斜，答案选D。
16． 石墨（或较铁不活泼金属） 2H++2e-=H2↑ 还原 Cu2++2e-=Cu 负 CH3OH 6e-+H2O=CO2↑+6H+ 11.2
【分析】(1)若C为稀H2SO4溶液，电流表指针发生偏转，铁和石墨（或较铁不活泼金属）构成原电池，铁做负极；
(2)锌、铜和CuCl2溶液构成的原电池中，锌作负极，发生氧化反应；铜作正极，正极上铜离子发生还原反应而析出铜单质；
(3)甲醇燃料电池，甲醇做负极，发生氧化反应，氧气在正极发生还原反应；根据图示据电子流向可知，电极c为负极；根据O2+4e-+4H+= 2H2O反应，若线路中转移2mol电子，则消耗氧气0.5mol，从而计算出在标准状况下氧气的体积。
【详解】(1)若C为稀H2SO4溶液，电流表指针发生偏转，B电极材料为Fe且作负极，电极反应为Fe－2e－＝Fe2+，A为正极，可使用石墨（或较铁不活泼金属），溶液中氢离子得到电子生成氢气，其电极反应为：2H++2e-＝H2↑，故答案为：石墨（或较铁不活泼金属）；2H++2e-=H2↑。
(2)锌、铜和CuCl2溶液构成的原电池中，锌作负极，负极上锌失电子，发生氧化反应生成锌离子进入溶液，导致锌逐渐溶解，电极反应式为：Zn－2e－＝Zn2+，铜作正极，正极上铜离子得电子，发生还原反应而析出铜单质，其电极反应式为Cu2++2e-＝Cu，故答案为：还原；Cu2++2e-＝Cu。
(3)根据电子流向可知，电极c为负极，甲醇失去电子，发生氧化反应，其电极反应式为：CH3OH－6e-+H2O＝CO2↑+6H+，电极d为正极，氧气得到电子，发生还原反应，其电极反应式为：O2+4e-+4H+= 2H2O；1mol氧气在反应中得到4mol电子，若线路中转移2mol电子，则消耗氧气0.5mol，在标准状况下的体积为：0.5mol×22.4L/mol＝11.2L，故答案为：负；CH3OH 6e-+H2O=CO2↑+6H+ ；11.2。
【点睛】燃料电池中，燃料作负极，失去电子，发生氧化反应；氧气作正极，得到电子，发生还原反应。
17．(1)升高反应温度、增大反应体系压强、使用高效催化剂
(2) 氨的合成反应的速率与氮气浓度的1次方成正比，与氢气浓度的1.5次方成正比，与氨气浓度的1次方成反比 应在反应达到一定转化率时，将氨从混合气中分离出去
(3)使用催化剂可以使合成氨反应的速率提高上万亿倍。因此，要实现合成氨的工业化生产，使用适宜的催化剂是最有效的途径
【解析】略
18．(1) 正
(2)d
【分析】由题目中烷烃的相对分子质量为44，可知该烷烃为C3H8；在原电池中，负极失去电子，正极得到电子，电子由负极经导线移向正极。
(1)
在石墨1极上发生的电极反应为，在该电极O2得到电子，故为原电池的正极；在石墨2极上发生的电极反应为；
(2)
在原电池中，电子由负极经导线移向正极，故d项正确。
19． 用导线连接纯铁丝和碳棒后插入盛有20%溶液的U形管中，放置一段时间后，向插入纯铁丝的一端滴入1～2滴KSCN溶液，无明显变化，再滴入新制氯水，溶液显红色，证明负极有生成， ，= 向插入碳棒的一端滴入酚酞试液，溶液显红色，证明有生成 向插入碳棒一侧的溶液中通入氧气或空气。
【分析】(1)为加速腐蚀，实验应选用20%的NaCl溶液作电解质溶液，以纯铁丝和碳棒作两极，分别对两极产物和进行检验。
(2)该装置具备构成原电池的基本条件，所以该装置是原电池，在正极上发生还原反应的是空气中的，要加快反应速率，可增大的浓度。
【详解】(1)为加速腐蚀，实验应选用20％的NaCl溶液作电解质溶液，以纯铁丝和碳棒作两极，分别对两极产物Fe2+和OH-进行检验，具体操作为：用导线连接纯铁丝和碳棒后插入盛有20%NaCl溶液的U形管中，放置一段时间后，向插入纯铁丝的一端滴入1～2滴KSCN溶液，无明显变化，再滴入新制氯水，溶液显红色，证明负极有Fe2+生成，相关的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3，向插入碳棒的一端滴入酚酞试液，溶液显红色，证明有OH-生成；
(2)铜、碳和食盐水符合原电池的构成条件而构成原电池，铜易失电子作负极，碳作正极，发生吸氧腐蚀，所以该装置是原电池；在正极上发生还原反应的是空气中的O2，要加快反应速率，可增大O2的浓度。
20． 0.03mol/(L·min) 20% 0.45mol/L 增大 增大 不变 减小
【分析】Ⅰ．根据三段式计算；
Ⅱ．根据外界条件对化学反应速率的影响分析。
【详解】Ⅰ．向体积为2L的固定密闭容器中通入3mol X气体，在一定温度下发生如下反应：2X（g）Y（g）+3Z（g），经5min后反应达到平衡，此时测得容器内的压强为起始时的1.2倍，气体压强之比等于气体物质的量之比，设生成Y物质的量为x，则
2X（g）Y（g）+3Z（g）
起始量（mol） 3 0 0
变化量（mol） 2x x 3x
平衡量（mol）3-2x x 3x
（3+2x）/3=1.2 ，解得x=0.3mol，用Y表示的化学反应速率v（Y）=△c/△t=0.3mol÷(2L×5min)=0.03mol/（L·min）；
X转化率=消耗量/起始量×100%=2×0.3mol/3mol×100%=20%；
Z的平衡浓度为c(Z)=n/V=0.3mol×3/2L=0.45mol·L－1；
Ⅱ．(1)缩小体积使压强增大：相当于增大反应物的浓度，化学反应速率增大；
(2)恒容充入N2：增大反应物的浓度，化学反应速率增大；
(3)恒容充入He：不改变反应物的浓度，化学反应速率不变；
(4)恒压充入He：相当于扩大容器的体积，反应物的浓度降低，化学反应速率减小。
21． ①② ⑤ ③④ ①④ ② 减小 增大 不变 增大
【详解】(1)①H2O为共价化合物，只存在H-O极性共价键；
②O2只存在O=O非极性共价键；
③Na2O2为离子化合物，存在离子键、O-O极性共价键；
④NaOH为离子化合物，存在离子键、H-O极性共价键；
⑤NaBr为离子化合物，只存在离子键；
综上所述，只存在共价键的是①②；只存在离子键的是⑤；既存在离子键又存在共价键的是③④；含有极性键的是①④；非极性分子的是②；
(2)①降低温度，反应速率减小，生成氢气的速率减小；
②增大盐酸浓度，溶液中氢离子浓度增多，生成氢气的速率增大；
③增加铁丝的用量，为增大固体与液态的接触面积，反应速率不变，则生成氢气的速率不变；
④加入催化剂降低反应的活化能，反应速率增大，生成氢气的速率增大。
22． 放热 接触面积增大，速率加快 2A (g)+B(g)2C(g) 0.5mol/（L min） B AB
【详解】Ⅰ. (1)双氧水在二氧化锰作用下发生分解反应，产生水和氧气，根据触摸试管的感觉（很烫或微烫）可以知道，该反应为放热反应；
(2)在其他条件相同时，粉末状二氧化锰比块状二氧化锰反应所需时间短，说明接触面积对反应速率有影响；故答案：接触面积增大，速率加快；
Ⅱ. (3) 由图象可知，A、B为反应物，C为生成物，当反应进行到2min时，A、B、C三种物质的量变化量之比为：(5-3)mol：(2-1)mol：(4-2)mol=2:1:2；由各物质的物质的量的变化量之比等于化学计量数之比可知，反应的化学方程式为：2A (g)+B(g)2C(g)；
(4)反应开始至2分钟末，C的浓度变化===1mol/L；用C的浓度变化表示的反应速率为=0.5mol/（L min）；
(5) 反应的化学方程式为：2A (g)+B(g)2C(g)；
A．v(A)=2v(B)不能说明正反应和逆反应的关系，故不能判断反应是否达到平衡状态，故错误；
B．该反应为前后气体体积变小的反应，随着反应的进行，气体的物质的量不断减小，压强也减小，当容器内压强保持不变时，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故正确；
C．v(A)逆=2v(B)正说明正逆反应速率相等，则2v(A)逆=v(B)正说明正反应速率大于逆反应速率，反应未达平衡状态，故错误；
D．该反应中各物质均为气态，反应前后气体的总质量保持不变，容器的体积也保持不变，因此容器内混合气体的密度始终保持不变，不能判断反应是否达到平衡状态，故错误；
故选B；
(6)A．升高温度，活化分子数增多，化学反应速率加快，故正确；
B．加入催化剂，化学反应速率增大，故正确；
C．增大容器体积，各物质的浓度减小，化学反应速率减小，故错误；
D．容器的容积不变，通入不参加反应的其它气体，虽然增大了压强，但是各物质的浓度不变，反应速率不变，故错误；
故选AB。
23．(1)多
(2) 放出 92
(3) Cu 12.8
(4) 负 O2＋4H＋＋4e-=2H2O 正 22.4 L
(5) 还原 FeO+3e-+4H2O═Fe(OH)3+5OH- 正
【详解】（1）液态水变为气态水要吸收热量，因此等物质的量的氢气完全燃烧生成液态水与生成气态水相比，生成液态水时放出热量多。
（2）工业合成氨的方程式为：N2+3H2 2NH3，1molN2参与反应消耗3molH2生成2molNH3，则消耗1molN2的能量变化为：EN≡N+3EH-H-6EN-H=946kJ+3436kJ-6391kJ=-92kJ，即消耗1molN2能放出92kJ的热量。
（3）反应2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2中铁元素化合价降低，氯化铁得电子，铜元素化合价升高，铜失电子，原电池中负极失电子，因此若将此反应设计成原电池，则负极所用电极材料为Cu；负极反应式为Cu-2e-=Cu2+，当线路中转移0.4mol电子时，则被腐蚀铜的物质的量为0.2mol，质量为0.2mol64g/mol=12.8g。
（4）①燃料电池中，燃料失电子为负极、氧气得电子为正极，由图示可知，葡萄糖在B极失电子，B极为负极。
②由图示可知，正极氧气得电子生成水，正极反应式为：O2＋4H＋＋4e-=2H2O。
③正极得电子，正极反应式为：O2＋4H＋＋4e-=2H2O，氢离子移向正极。
④由图示可知，正极反应式为：O2＋4H＋＋4e-=2H2O，负极反应式为：C6H12O6-24e-+6H2O=6CO2+24H+，总反应为：C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O，由方程式可知，每消耗1mol氧气，理论上生成二氧化碳1mol，标准状况下体积为1mol22.4L/mol=22.4L。
（5）①放电时，正极得电子，发生还原反应，放电时总反应为：3Zn+2K2FeO4+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH，负极反应式为：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2，则正极反应式为：FeO+3e-+4H2O═Fe(OH)3+5OH-。
②放电时，正极反应式为：FeO+3e-+4H2O═Fe(OH)3+5OH-，生成氢氧根离子，负极反应式为：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2，消耗氢氧根离子，因此放电时，正极附近溶液的碱性增强。
24．(1)实验2；其它条件相同时，实验2先达到了平衡状态，并且两种情况下A的平衡浓度相同。
(2)B。
【详解】（1）(1)实验1、2中，有一个实验使用了催化剂来加快反应速度，分析可知实验2在20min时，反应达到平衡状态，实验1是在40min时达到平衡状态，两种情况下A的平衡浓度相同，并且实验2反应速率较快，所以实验2改变的条件是加入了催化剂；
故答案为：实验2；其它条件相同时，实验2先达到了平衡状态，并且两种情况下A的平衡浓度相同；
（2）实验3，反应在20min时，A浓度不再发生变化，说明达到平衡状态；
故答案为：B。
25． 2H++2e-=H2↑ 升高 Cu 石墨 FeCl3溶液 负 还原 Cu2++2e-=Cu 变小
【分析】根据原电池中发生自发的氧化还原反应，且负极发生氧化反应，正极发生还原反应，结合反应原理解题。
【详解】(1)铁作负极，则该原电池反应是铁与稀硫酸置换氢气的反应，所以正极反应是氢离子得电子生成氢气，电极反应式为2H++2e-═H2↑；溶液中氢离子放电，导致溶液中氢离子浓度减小，溶液pH升高；
(2)将Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+设计成如上图所示的原电池装置，根据反应中元素化合价的变化判断，Cu发生氧化反应，作原电池的负极，所以A材料是Cu，B极材料是比Cu不活泼的导电物质如石墨、Ag等即可，溶液C中含有Fe3+，如FeCl3溶液等；
(3)Zn比较活泼，在原电池中做负极，Cu做正极，正极发生还原反应，Cu2+在正极得到电子变成Cu，电极反应为：Cu2++2e-=Cu，Cu2+发生了反应，则c(Cu2+)变小。
【点睛】本题难点是原电池正负极的判断，通常判断方法有：①一般金属活泼性较强的为负极；②发生氧化反应的电极为负极；③电子流出的极为负极；④溶解的电极为负极；⑤有金属析出或气体生成的极为正极等。
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