北京市海淀人大附中西山学校2020-2021学年高二上学期化学期中考试试卷
一、单选题
1．（2020高二上·北京期中）下列变化过程中需要吸收能量的是（ ）
A．氢气球发生燃烧爆炸 B．向污染的河水中投入生石灰
C． D．
2．（2020高二上·北京期中）下列说法中正确的是（ ）
A．化学反应的速率公式中，反应物浓度的方次与方程式中各物质化学式前的系数一致
B．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
C．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量总是高于生成物的总能量
D．复杂反应的反应速率由最慢的一步基元决定
3．（2020高二上·北京期中）下图表示某可逆反应在使用和未使用催化剂时，反应过程和能量的对应关系。下列说法一定正确的是（ ）
A．该反应为吸热反应
B．a与b相比，a的反应速率更快
C．a与b相比，反应的平衡常数一定不同
D．E2大于E1，说明总能量生成物比反应物低
4．（2020高二上·北京期中）为了提升食品的品质，在食品加工中可合理使用添加剂。下列添加剂与反应速率有关的是（ ）
A．着色剂 B．调味剂 C．防腐剂 D．增白剂
5．（2020高二上·北京期中）下列依据热化学方程式得出的结论正确的是（ ）
A．已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ·mol-1，则氢气的燃烧热为241.8kJ·mol-1
B．反应SO2(g)+2H2S(g)=3S(s)+2H2O(l)在常温下能自发进行，则该反应的ΔH<0
C．已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH=a、 2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=b，则a>b
D．已知C(石墨，s)=C(金刚石，s) ΔH>0，则金刚石比石墨稳定
6．（2020高二上·北京期中）下列有关说法正确的是 （ ）
A．化学平衡发生移动，平衡常数必发生变化
B．加入反应物，单位体积内活化分子百分数增大，化学反应速率增大
C．铁片与稀盐酸制取氢气时，加入 NaNO3 固体或 Na2SO4 固体都不影响生成氢气的速率
D．过程的自发性只能用于判断过程的方向性，不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率
7．（2020高二上·北京期中）高温下，反应CO+H2O CO2+H2 达平衡。恒容时，温度升高，H2浓度减小。下列说法正确的是（ ）
A．该反应的焓变为负值
B．恒温恒容下，增大压强，平衡一定不动
C．升高温度，正反应速率减小
D．平衡常数
8．（2019高二上·佛山月考）研究表明N2O与CO在Fe+作用下发生反应的能量变化及反应历程如下图所示,下列说法错误的是（ ）
A．反应总过程ΔH<0
B．Fe+使反应的活化能减小
C．FeO+也是该反应的催化剂
D．Fe++N2O FeO++N2、FeO++CO Fe++CO2两步反应均为放热反应
9．（2020高二上·北京期中）在不同条件下，用 氧化一定浓度 溶液的过程中所测得的实验数据如图所示。下列分析或推测不合理的是（ ）
A． 内， 的氧化率随时间延长而逐渐增大
B．由曲线②和③可知，pH越大， 的氧化速率越快
C．由曲线①和③可知，温度越高， 的氧化速率越快
D．氧化过程的离子方程式为
10．（2020高二上·北京期中）甲醇－空气燃料电池（DMFC）是一种高效、轻污染的车载电池，其工作原理如图。 下列有关叙述正确的是（ ）
A．该装置能将电能转化为化学能
B．电子由甲电极经导线流向乙电极
C．负极的电极反应式为：CH3OH＋6OH－－6e－=CO2＋5H2O
D．b口通入空气，c口通入甲醇
11．（2020高二上·北京期中）某实验小组利用下列装置探究电解质溶液的浓度对金属腐蚀的影响：
装置
现象 电流计指针不发生偏转 电流计指针发生偏转
下列有关说法正确的是（ ）
A．装置Ⅰ中的铁片均不会发生任何腐蚀
B．铁片d上可能发生的电极反应为：Fe-3e-=Fe3+
C．利用K3[Fe(CN)6]溶液可确定装置Ⅱ中的正、负极
D．铁片a、c所处的NaCl溶液的浓度相等，二者腐蚀速率相等
12．（2020高二上·北京期中）微生物燃料电池(MFC)是一种现代化氨氮去除技术。如图为MFC碳氮联合同时去除的转化系统原理示意图。下列说法错误的是（ ）
A．好氧微生物反应器中反应为NH +2O2=NO +2H++H2O
B．电子由A极沿导线流向B极
C．标准状况下，B极上每生成3. 36L气体时，理论上电路中有1mol电子通过
D．A极的电极反应式为CH3COO- -8e -+2H2O=2CO2↑+7H+
13．（2020高二上·北京期中）我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系，下列叙述错误的是（ ）
A．放电时，a极锂的化合价发生变化
B．电流的方向为a到b
C．a为电池的正极
D．放电时，溶液中Li+从b向a迁移
14．（2020高二上·北京期中）生产硝酸钙的工业废水常含有 NH4NO3，可用电解法净化。其工作原理如图所 示（阳膜和阴膜分别只允许阳离子和阴离子通过）。下列有关说法正确的（ ）
A．a 极为电源正极，b 极为电源负极
B．装置工作时电子由 b 极流出，经导线、电解槽 流入 a 极
C．I 室和 III 室最终均能得到副产品 NH4NO3
D．阴极电极反应式为 2NO3-+12H++10e-=N2↑+6H2O
15．（2020高二上·北京期中）某实验小组在常温下进行电解饱和Ca(OH)2溶液的实验，实验装置与现象见下表。
序号 I II
装置
现象 两极均产生大量气泡，b极比a极多；a极溶液逐渐产生白色浑浊，该白色浑浊加入盐酸有气泡产生 两极均产生大量气泡，d极比c极多；c极表面产生少量黑色固体；c极溶液未见白色浑浊
下列关于实验现象的解释与推论，正确的是（ ）
A．a极溶液产生白色浑浊的主要原因是电解过程消耗水，析出Ca(OH)2固体
B．b极产生气泡：4OH－ －4e－ = O2↑ ＋2H2O
C．c极表面变黑：Cu －2e－ ＋2OH－ = CuO ＋H2O
D．d极电极反应的发生，抑制了水的电离
16．（2020高二上·北京期中）已知重铬酸钾（K2Cr2O7）是一种比高锰酸钾还要强的氧化剂，其溶液中存在如下平衡：
2CrO42-（黄色）+2H + Cr2O72-（橙色）+H2O
若要使溶液的橙色加深，下列可采用的方法是（ ）
A．加入适量稀盐酸 B．加入适量稀硫酸
C．加入适量烧碱固体 D．加水稀释
17．（2020高二上·北京期中）能够使反应Cu+2H2O＝Cu（OH）2+ H2↑发生的是（）
A．用铜片作阴、阳极，电解氯化铜溶液
B．用铜片作阴、阳极，电解硫酸钾溶液
C．铜锌合金在潮湿空气中发生电化学腐蚀
D．铜片和碳棒用导线相连后同时插入一烧杯内的氯化钠溶液中
18．（2020高二上·北京期中）对于化学反应 ，反应开始时各物质的浓度与3s时各物质的浓度如表所示：
A B C
开始浓度/( mol·L-1) 2.0 1.0 3.0
时浓度/( mol·L-1) 1.6 0.2 4.2
则化学方程式中化学计量数a：b：c为（ ）
A．2：1：3 B．8：1：21 C．3：2：1 D．1：2：3
19．（2020高二上·北京期中）某学生设计了一个“黑笔红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后平铺在一块铂片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写字，会出现红色字迹。据此，下列叙述正确的是（ ）
A．铅笔芯作阳极，发生还原反应
B．铂片端作阴极，发生氧化反应
C．铅笔端附近有少量的氯气产生
D．红字是H+放电，c（OH-）增大造成
20．（2020高二上·北京期中）“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池（RFC），RFC是一种将太阳能电池电解水技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池。下图为RFC工作原理示意图（隔膜为质子选择性透过膜），下列说法中正确的是（ ）
装置I 装置II
A．c极上发生的电极反应是：O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O
B．当有0.1mol电子转移时，b极产生1.12L 气体Y（标准状况下）
C．装置I与装置II的电解质溶液中，氢离子运动方向相反
D．RFC系统工作过程中只存在3种形式的能量转化
二、填空题
21．（2020高二上·北京期中）盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可通过间接的方法测定。现已知火箭发射时可用肼（N2H4）为燃料，以NO2作氧化剂，反应生成N2(g)和气态的水，据下列的2个热化学反应方程式：
N2(g)+2O2(g)= 2NO2(g) △H= +67.7kJ／mol
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+ 2H2O(g) △H= -534kJ／mol
试写出气态肼（N2H4）与NO2反应生成N2(g)和气态水的热化学反应方程式：
22．（2020高二上·北京期中）某温度时，在2 L密闭容器中，三种气态物质X、Y、Z的物质的量（n）随时间（t）变化的曲线如图所示，由图中数据分析可得：
（1）该反应的化学方程式为 。
（2）反应开始至2 min，用Y表示的平均反应速率为 ，X的转化率为 。
（3）在密闭容器里，通入a mol A（g）和b mol B（g），发生反应A（g）+ B（g）= 2C（g），当改变下列条件时，会加快反应速率的是 （填序号）。
①降低温度 ②保持容器的体积不变，充入氦气
③加入催化剂 ④保持容器的体积不变，增加A（g）的物质的量
23．（2020高二上·北京期中）甲、乙两池电极材料都是铁棒与碳棒(如图)。请回答下列问题：
（1）若两池中均盛放CuSO4溶液，反应一段时间后：
①有红色物质析出的是：甲池中的 棒；乙池中的 棒。
②在乙池中阳极的电极反应是 。
（2）若两池中均盛放饱和NaCl溶液：
①写出乙池中总反应的离子方程式： 。
②将湿润的淀粉KI试纸放在乙池附近，发现试纸变蓝，待一段时间后又发现蓝色褪去。这是因为过量的Cl2将生成的I2氧化。若反应的Cl2和I2的物质的量之比为5∶1，且生成两种酸。则该反应的化学方程式为 。
三、原理综合题
24．（2020高二上·北京期中）甲烷在工农业生产、生活中有着重要作用，请回答下列问题。
（1）用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) H1=-574kJ/mol
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) H2
若在相同条件下，1molCH4还原NO2至N2，整个过程中放出的热量为867kJ，则 H2= 。
（2）用CH4催化还原NO，欲提高N2的平衡产率，应该采取的措施是_______(填序号)。
A．升高温度 B．增大压强 C．降低温度 D．降低压强
（3）一定温度下，在初始体积为2L恒压密闭容器中通入1molCH4和4molNO(假设只发生反应②)，20min后该反应达到平衡，测得容器中N2的物质的量为0.8mol。则从反应开始至刚达到平衡用NO表示的反应速率v(NO)= ，该温度下反应的平衡常数K= 。(答案可用分数表示)
（4）为了提高CH4和NO转化为N2的产率，种学家寻找了一种新型的催化剂。将CH4和NO按一定比例、一定流速通过装有上述新型催化剂的反应器中，测得N2的产率与温度的关系如图所示，OA段N2产率增大的原因是 。
（5）对于反应②而言，不同温度下，CH4的浓度变化如图所示，下列说法正确的是__________(填序号)。
A．T1大于T2
B．c时二氧化碳的浓度为0.2mol/L
C．a点正反应速率大于b点的逆反应速率
D．a点的反应速率一定比c点的反应速率小
（6）新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH4和Ｏ2，电解质为KOH溶液，该甲烷燃料电池中，负极反应方程式为 。
25．（2020高二上·北京期中）
（1）高铁酸钾(K2FeO4)不仅是一种理想的水处理剂，而且高铁电池的研制也在进行中。如图是高铁电池的模拟实验装置：
①该电池放电时正极的电极反应式为 ；若维持电流强度为1 A，电池工作十分钟，理论上消耗Zn g(计算结果保留一位小数，已知F＝96500 C·mol-1)。
②盐桥中盛有饱和KCl溶液，此盐桥中氯离子向 (填“左”或“右”)移动；若用阳离子交换膜代替盐桥，则钾离子向 (填“左”或“右”)移动。
③下图为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有 。
（2）有人设想以N2和H2为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，装置如图所示，电池正极的电极反应式是 ，A是 。
（3）利用原电池工作原理测定汽车尾气中CO的浓度，其装置如图所示。该电池中O2－可以在固体介质NASICON (固溶体)内自由移动，工作时O2－的移动方向 (填“从a到b”或“从b到a”)，负极发生的电极反应式为 。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】化学反应中能量的转化；吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A．氢气球发生燃烧爆炸属于放热反应，故A不选；
B．生石灰溶于水并与水反应生成熟石灰属于放热反应，故B不选；
C． 属于化学键的形成，需要释放能量，故C不选；
D． 属于化学键的断裂，需要吸收能量，
故答案为：D。
【分析】吸收能量说明键需要断裂
2．【答案】D
【知识点】化学反应中能量的转化；吸热反应和放热反应；化学反应速率；化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A．依据公式， ，与化学计量数没有关系，A不符合题意；
B．吸热反应与放热反应与反应条件无必然关系，需要加热的反应不一定是吸热反应，如铝热反应、煤的燃烧等，不需要加热的反应不一定是放热反应，如Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体反应，B不符合题意；
C．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量与生成物的总能量一定不相等，化学反应过程中旧键断裂吸收的总能量与新键形成释放的总能量不相等，若反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应，若反应物的总能量低于生成物的总能量，该反应为吸热反应，C不符合题意；
D．某些化学反应分布进行，每个历程称为基元反应，复杂反应的反应速率由最慢的一步基元决定，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.速率公式
B.焓变只和起始状态有关系
C.根据H=生成物能量-反应物的能量，因为的正负不知，所以反应物和生成物的能量关系未知
D.反应速率是由最慢的那步决定的
3．【答案】D
【知识点】吸热反应和放热反应；化学反应速率；催化剂；化学平衡常数
【解析】【解答】A、由图可知，反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，故A不符合题意；
B、b中活化能小，b的反应速率更快，故B不符合题意；
C、K与温度有关，且化学反应相同，则a与b相比，反应的平衡常数相同，故C不符合题意；
D、焓变等于正逆反应的活化能之差，E2大于E1，焓变为负，为放热反应，说明总能量生成物比反应物低，故D符合题意。
故答案为：D。
【分析】A.根据反应物和生物能量的高低即可判断焓变大小
B.使用催化剂，活化能小，故b快
C.平衡常数和温度有关
D.根据反应物和生物能量的高低即可判断焓变大小
4．【答案】C
【知识点】化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A．着色剂是为了给食品添加某种颜色，与速率无关，故A不符合题意；
B．调味剂可改善食品的感官性质，使食品更加美味可口，促进消化液的分泌和增进食欲，与速率无关，故B不符合题意；
C．防腐剂延缓食品变质，降低食品腐烂、变质的速率，与反应速率有关，故C符合题意；
D．增白剂是改变食品的颜色，与反应速率无关，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】反应速率可以由催化剂控制，防腐剂是减缓食物腐败的试剂
5．【答案】B
【知识点】反应热和焓变
【解析】【解答】A. 燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，氢气的燃烧热应生成液态水，气态水变为液态水还要放出热量，所以氢气燃烧热大于241.8 kJ·mol-1，A项不符合题意；
B. 该反应的△S<0，常温下反应能够自发进行，说明△H T△S<0，所以必须有△H<0，B项符合题意；
C. 放热反应的△H<0，2molC(s)完全燃烧生成CO2(g)时放出的热量大于不完全燃烧生成CO(g)时放出的热量，放出的热量越多，焓变越小，则a
故答案为：B。
【分析】A.然燃烧是1mol可燃物完全燃烧生成稳定化合物所释放的能量，但是这里生成是水蒸气
B.该反应常温下自发进行，说明反应放热
C.考查完全燃烧和不完全燃烧放出能量的比较
D. ΔH =生成物具有的能量-反应物具有的能量＞0，说明金刚石的能量高于石墨，而能量越低越稳定
6．【答案】D
【知识点】焓变和熵变；化学平衡的影响因素；活化分子
【解析】【解答】A. 平衡常数与温度相关，化学平衡发生移动，平衡常数不一定发生变化，故A不符合题意；
B. 加入反应物，单位体积内活化分子数增多，活化分子百分数不变，化学反应速率增大，故B不符合题意；
C. 铁片与稀盐酸制取氢气时，加入 NaNO3 固体影响生成氢气的速率，4H＋＋NO3－＋Fe=Fe3＋＋NO↑＋2H2O，不生成氢气，故C不符合题意；
D. 过程的自发性只能用于判断过程的方向性，过程能不能发生还与条件有关，如碳在空气中的燃烧属于自发过程，但是常温下不能发生，需要加热或点燃，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.平衡常数和温度有关
B.增加反应物可以使化学速率增大，但是活化分子百分数不变
C.加入硝酸钠时会产生一氧化氮气体减少了氢气的产生
D.过程的自发性只用于对反应方向的预断
7．【答案】A
【知识点】反应热和焓变；化学平衡常数；化学反应速率的影响因素；化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A.恒容时，温度升高，H2浓度减小，平衡向逆反应移动，升高温度平衡向吸热反应方向移动，故正反应为放热反应，所以该反应的ΔH＜0，故A符合题意；
B.恒温恒容下，若充入稀有气体使压强增大，则平衡不移动；若采取通入氢气增大压强，则H2浓度增大，平衡向逆反应方向移动，故B不符合题意；
C.升高温度，正、逆反应速率都增大，故C不符合题意；
D.化学平衡常数为平衡时生成物浓度的系数次幂的乘积与反应物浓度的系数次幂的乘积的比值，由反应方程式CO+H2O CO2+H2可知，该反应的平衡常数K=c（CO2）c（H2）/c（CO）c（H2O），故D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据题意知道， 恒容时，温度升高，H2浓度减小 ，说明温度升高以后，平衡向做移动，正反应为放热反应，焓变小于0.恒温恒容下，改变压强平衡可能会移动可能不移动。升高温度，速率加快，只是逆反应速率增加的更快。平衡常数=c（CO2）c（H2）/c（CO）c（H2O）
8．【答案】C
【知识点】吸热反应和放热反应；活化分子
【解析】【解答】A.反应物的总能量高于生成物的总能量，则反应是放热反应，反应的△H＜0，故A不符合题意；
B.Fe+是催化剂，降低该反应的活化能，所以Fe+使该反应的活化能减小，故B不符合题意；
C.FeO+是中间产物，而不是催化剂，故C符合题意；
D.由图可知Fe++N2O→FeO++N2、FeO++CO→Fe++CO2两步反应，都是反应物的总能高于生成物的总能量，所以两步反应均为放热反应，故D不符合题意，
故答案为：C。
【分析】A.反应物的能量总和大于生成物的能量总和，为放热反应；
B.亚铁离子是催化剂，催化剂可降低活化能；
C.开始反应时没有FeO+，所以是中间产物；
D.根据图中能量的高低进行判断。
9．【答案】B
【知识点】化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A.由题图中曲线可知， 内，随着时间的延长， 的氧化率逐渐增大，A不符合题意;
B.由曲线②和③可知，当温度相同时，pH越小， 的氧化率越大，相同时间内 的氧化速率越快，B符合题意；
C.由曲线①和③可知，温度越高， 的氧化速率越快，C不符合题意；
D.氧化过程的离子方程式为 ，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A.从图中看出时间的延长，去除效率在增加，最终达到一个最大值
B.②③控制的是温度相同，探究pH对去除率的影响
C.①③控制pH相同，比较的是温度对去除率的影响
D.氧化剂和还原剂都知道，可以写出离子方程式
10．【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式；常见化学电源的种类及其工作原理
【解析】【解答】A．甲醇-空气燃料电池，能够将化学能转化为电能，故A不符合题意；
B．在原电池中，电子由负极甲电极经导线流向正极乙电极，故B符合题意；
C．负极甲醇失电子被氧化，电极方程式为CH3OH(l)+H2O(l)-6e-=CO2(g)+6H+，故C不符合题意；
D．图中甲电极为负极，因此b口通入甲醇、c口通入空气，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】此装置为原电池，是将化学能转为电能。根据氢离子的流向可以确定，甲电极作为负极，甲醇作为负极原料，失去电子，发生氧化反应，乙电极作为正极，空气作为正极原料，得到电子，发生还原反应
11．【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式；铁的吸氧腐蚀
【解析】【解答】A．装置Ⅰ中因为两烧杯中NaCl溶液的浓度相等，两边电势相等，所以电流计指针不发生偏转，但铁片a、b仍可发生普通的化学腐蚀，A项不符合题意；
B．铁片d上Fe发生反应生成Fe2＋，B项不符合题意；
C．装置Ⅱ中负极发生反应：Fe-2e-=Fe2＋，Fe2＋遇K3[Fe(CN)6]溶液生成蓝色沉淀，故可利用K3[Fe(CN)6]溶液确定装置Ⅱ中的正、负极，C项符合题意；
D．装置Ⅱ中明显产生了电流，电化学腐蚀比化学腐蚀要快得多，故铁片a、c的腐蚀速率不同，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.虽然电流指针不动没有电流移动，但是可以发生基本的腐蚀
B.铁做负极，失去电子变为亚铁离子
C.K3[Fe(CN)6]可以检验亚铁离子的存在
D.电化学腐蚀比普通腐蚀快的多
12．【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．NH4+在好氧微生物反应器中转化为NO3-，结合电子守恒、电荷守恒得到反应的离子方程式为NH4++2O2═NO3-+2H++H2O，故A不符合题意；
B．微生物燃料电池中氢离子移向B电极，说明A为原电池的负极，B为原电池的正极，所以电子由A(负)极沿导线流向B(正)极，故B不符合题意；
C．NO3-离子在B(正)极得到电子生成氮气，电极反应式为2NO3-+12H++10e-=N2↑+6H2O，标准状况下，生成3. 36LN2时，即n(N2)= =0.15mol，理论上电路中有1.5mol电子通过；故C符合题意；
D．酸性介质中，CH3COO-在原电池A(负)极失电子，发生氧化反应生成CO2气体，则A极的电极反应式为CH3COO--8e-+2H2O═2CO2↑+7H+，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.铵根离子氮元素-3价，具有还原性，氧气具有氧化性，可发生氧化还原反应
B.A极区，通入的醋酸跟，出来的是二氧化碳，碳元素的化合价升高，失去电子，发生氧化反应，做负极，B极区，硝酸根中氮元素得电子，发生还原反应，变为氮气。
C.根据B极电极反应式进行计算
D.A极区，通入的醋酸跟，出来的是二氧化碳，碳元素的化合价升高，失去电子，发生氧化反应
13．【答案】A
【知识点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】解：A.放电时，a电极为正极，Mn元素化合价发生变化，锂的化合价不变，A不符合题意；
B.原电池放电时，b电极为负极，a电极为正极，电流的方向为a到b，B符合题意；
C.原电池放电时，b电极Li失电子，作负极，则a电极为正极， C符合题意；
D.b电极Li失电子产生Li+，a电极结合 Li+，所以溶液中Li+从b向a迁移，D符合题意；
故答案为：A。
【分析】作为原电池，b极锂单质做负极失去电子，发生氧化反应，流向a，a极电极LiMn2O4做正极，锰元素得电子，聚集大量电子，发生还原反应，吸引大量阳离子
14．【答案】A
【知识点】电极反应和电池反应方程式；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A. I 室是阳极室，a 极为电源正极；III 室是阴极室，b 极为电源负极，故A符合题意；
B. 装置工作时电子由 b 极流出，经导线流入阴极；电子由阳极流出，经导线流入 a 极，电子不能进入电解质溶液，故B不符合题意；
C.阳极氢氧根离子放电生成氧气， I 室生成硝酸；阴极氢离子放电生成氢气， III 室生成氨水，故C不符合题意；
D. 阴极电极反应式为 2H2O+2NH4++2e-=2NH3·H2O+H2↑，故D不符合题意。
【分析】根据阴膜和阳膜得出I极区有大量的硝酸根离子，说a连接的阳极区，在阳极区氢氧根离子失去电子放电，产生氧气，a为电源的正极，III极区有大量的铵根离子，b连接的是阴极区，氢离子得到电子放电，产生氢气，b是电源的负极。装置中的b
15．【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式；水的电离；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、a极为电解池的阳极，氢氢根离子放电生成氧气与电极C反应生成二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙，该白色浑浊为碳酸钙，加入盐酸有二氧化碳产生，而不是析出Ca(OH)2固体，故A不符合题意；
B、b极是阴极，水电离产生的氢离子放电生成氢气，而不是氢氧根离子放电，生成氧气，故B不符合题意；
C、c极为阳极，表面产生少量黑色固体，是铜放电生成的氧化铜，所以c极表面变黑：Cu-2e-+2OH-═CuO+H2O，故C符合题意；
D、d极为阴极，是水电离产生的氢离子放电生成氢气，促进了水的电离，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】分析I装置用石墨电极电解饱和石灰水，其实就是电解水，在a极连接正极，氢氧根放电产生氧气与石墨反应生成二氧化碳，生成碳酸钙沉淀，b连接负极，氢离子得电子发生还原反应， II装置用铜做电极电解，c电极做阳极，铜失去电子，与氢氧根离子作用生成氧化铜， d电极做阴极，氢离子得电子，发生还原反应
16．【答案】B
【知识点】电解质在水溶液中的电离；盐类水解的应用
【解析】【解答】A.加入适量稀盐酸，Cr2O72-离子氧化氯离子而使平衡向正反应方向移动,但Cr2O72-浓度减小,所以溶液橙色变浅,故A不符合题意；
B.加入适量稀硫酸,氢离子浓度增大,平衡向正反应方向移动,溶液橙色加深，故B符合题意；
C.加入适量烧碱固体,烧碱和氢离子反应使平衡向逆反应方向移动,橙色变浅,故C不符合题意；
D.加水稀释溶液,促进Cr2O72-水解,所以平衡向逆反应方向移动,橙色变浅,故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】考查平衡移动得影响因素，要使颜色加深，使平衡向右移动，可增加氢离子让平衡向右移动，盐酸具有还原性，可与重铬酸钾发生反应，使平衡逆方向移动
17．【答案】B
【知识点】电解原理；电解池工作原理及应用
【解析】【分析】正确答案：B
A．不正确，用铜片作阴、阳极，电解氯化铜溶液，实际是电镀铜；
B．正确；
C．不正确，铜锌合金在潮湿空气中发生电化学腐蚀，Zn― 2e-=Zn2＋；
D．不正确，铜片和碳棒用导线相连后同时插入一烧杯内的氯化钠溶液中形成电池。
18．【答案】D
【知识点】化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】根据题干和图标信息，结合公式 可求出3s内A、B、C三种物质的化学反应速率分别为： ， ， ，因为化学计量数之比与化学反应速率之比成正比，则a：b：c=v(A)：v(B)：v(C)=1：2：3，D选项符合题意；
故答案为：D。
【分析】根据反应中物质得变化量之比等于化学计量系数之比
19．【答案】D
【知识点】电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.用铅笔在滤纸上写字，会出现红色字迹，说明铅笔芯做阴极，电极反应为：2H++2e-═H2↑或2H2O+2e-═H2↑+2OH-，发生还原反应，故A不符合题意；
B.在该电解池中，铅笔芯做阴极，铂片做阳极，故B不符合题意；
C.铅笔芯做阴极，电极反应为：2H++2e-═H2↑，或2H2O+2e-═H2↑+2OH-，有氢气产生，故C不符合题意；
D.用铅笔在滤纸上写字，会出现红色字迹，说明铅笔芯做阴极，电极反应为：2H++2e-═H2↑或2H2O+2e-═H2↑+2OH-，阴极附近水电离的H+放电，促进水的电离，c（OH-）增大滴加酚酞溶液呈红色，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】根据题意，知电解饱和食盐水，用铅笔写字，出现红色，说明有大量的氢氧根离子，说明在铅笔这一端使氢离子放电，做的阴极，故a是负极，氢离子放电，得到电子，发生还原反应。b极做正极，铂片做阳极，氯离子放电发生氧化反应，产生氯气
20．【答案】A
【知识点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.c极上发生的电极反应是：O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O ，故A符合题意；
B.当有0.1mol电子转移时，b极产生0.56L 气体氧气（标准状况下），故B不符合题意；
C.a是阴极，b是阳极，装置I氢离子由b移向a；c是正极，d是负极，氢离子由d到c，运动方向相同，故C不符合题意；
D.RFC系统工作过程中只存在光能、电能、化学能、热能的等形式的能量转化，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】装置2是原电池且用的是酸性电解质溶液，装置1是电解池，a与电池负极相连，属于阴极，阴极聚集大量的阳离子，即氢离子得电子变成氢气发生还原反应，b与电池正极相连，属于阳极，聚集大量得阴离子，氢氧根失去电子变成氧气发生氧化反应。c与b相连接，属于正极，氧气在此极发生还原反应，a与d相连接，属于负极，氢气在此极发生氧化反应。此装置涉及到光能电能，化学能热能等能量转化
21．【答案】2N2H4(g)+2NO2(g) =3N2(g)+ 4H2O(g)，△H= -1135.7kJ／mol
【知识点】热化学方程式；盖斯定律及其应用
【解析】【解答】①N2(g)+2O2(g)= 2NO2(g) △H= +67.7kJ／mol；② N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+ 2H2O(g) △H= -534kJ／mol；根据盖斯定律②×2-①，得到,则肼与NO2完全反应的热化学方程式为: 2N2H4(g)+2NO2(g) =3N2(g)+ 4H2O(g)，△H= -1135.7kJ／mol；
因此，本题正确答案是：2N2H4(g)+2NO2(g) =3N2(g)+ 4H2O(g)，△H= -1135.7kJ／mol；
【分析】根据盖斯定律即可写出热化学方程式
22．【答案】（1）3X+Y 2Z
（2）0.025mol/(L·min)；30%
（3）③④
【知识点】化学反应速率的影响因素；化学平衡的计算
【解析】【解答】（1）由图可知，X、Y是反应物，物质的量分别减少0.3mol、0.1mol，Z是生成物，物质的量增加0.2mol，则方程式中X、Y、Z的物质的量比是3:1:2，所以该反应的化学方程式为：3X+Y 2Z。（2）根据图像知X的物质的量减少0.3mol，则X的转化率为0.3mol/1mol×100%=30%；Y的浓度减少0.1mol/2L=0.05mol/L，根据v=△c/△t计算反应开始至2min，用X表示的平均反应速率为0.05mol/L/2min=0.025 mol/(L·min)。（3）①降低温度，化学反应速率减慢，不正确；②保持容器的体积不变，充入氦气，与反应相关的各物质的浓度不变，化学反应速率不变，不正确；③加入催化剂，化学反应速率加快，正确；④保持容器的体积不变，增加A（g）的物质的量，反应物的浓度增大，化学反应速率加快，正确；
选③④。
【分析】（1）根据反应物和生成物得变化量即可写出方程式
（2）根据v=c/t计算即可，根据=n(x)/n(总)x100%计算
（3）①降温速率下降 ②温度不变，冲入氦气，但浓度不变 ③正催化剂加快速率 ④体积不变，加入A的量，浓度变大
23．【答案】（1）C；Fe；4OH－－4e－=2H2O＋O2↑
（2）2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+Cl2↑；5Cl2＋I2＋6H2O=10HCl＋2HIO3
【知识点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】（1）①甲池为原电池装置，Fe为负极，电极反应为Fe-2e-=Fe2+，C为正极，发生还原反应，电极反应式为Cu2++2e-=Cu；②乙装置为电解装置，根据电子移动的方向可知C为阳极，Fe为阴极，阳极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O，阴极反应为Cu2++2e-=Cu，所以甲池中的碳（C ）和乙池中的铁（Fe）有红色物质析出；②在乙池中阳极的电极反应式是4OH--4e-=O2↑+2H2O，故答案为4OH--4e-=O2↑+2H2O；（2）①氯化钠溶液中存在的离子是：氯离子、氢氧根离子、钠离子、氢离子，氯离子的放电能力大于氢氧根离子，氢离子的放电能力大于钠离子，所以该反应的生成物是氯气、氢气、氢氧化钠，总反应式为2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+Cl2↑；②过量的Cl2将生成的I2又氧化，氯气被还原生成氯离子，1mol氯气被还原得到2mol电子，若反应的Cl2和I2物质的量之比为5：1，且生成两种酸，根据得失电子数相等知，含碘的酸中碘的化合价是+5价，所以含碘的酸是碘酸，故氯气和碘、水反应生成盐酸和碘酸，反应方程式为：5Cl2+I2+6H2O=2HIO3+10HCl。
【分析】（1）硫酸铜做为电解质，甲种中铁作为负极，失去电子发生氧化反应，碳棒做正极，铜离子的得电子发生还原反应，乙中，碳棒极失去电子，说明碳棒连接得是电源得正极，极碳棒是阳极，氢氧根失去电子发生氧化反应，铁做负极，铜离子得电子发生还原反应
（2）换成氯化钠溶液，甲中构成原电池，乙电解池，就是电解饱和食盐水，根据电子得流向碳棒还是阳极，铁做阴极。根据反应物得比例关系可知转移电子关系即可得出生成物
24．【答案】（1）-1160kJ/mol
（2）C
（3）0.04mol/(L·min)；
（4）OA段随着温度的升高，催化剂的活性增强，化学反应速率加快，因此氮气的产率逐渐增大
（5）C
（6）CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O
【知识点】热化学方程式；盖斯定律及其应用；化学电源新型电池；化学反应速率的影响因素；化学平衡的计算
【解析】【解答】(1)在相同条件下，1molCH4还原NO2至N2，整个过程中放出的热量为867kJ，则③2CH4(g)+4NO2(g)=2N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g) H3=-1734kJ/mol，根据盖斯定律，②=③-①，所以 H2= H3- H1=-1160kJ/mol。(2)反应CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O为放热、体积不变的可逆反应，欲使N2的平衡产率提高，可使平衡正向进行，则反应条件是降低温度，答案为C。(3)根据三段式法：
由于反应前后体积不变，因此，反应开始到达平衡用NO来表示的反应速率v(NO)= =0.04mol/(L min)。根据平衡常数的定义 ，代入数据，得到K= 。(4)氮气的产率与速率有关，而速率与催化剂、温度相关。当温度升高时，催化剂的活性增强，化学反应速率加快，因此氮气的产率逐渐增大。(5)A．根据图象，相同时间内，T2比T1反应进行的程度大，因此T2＞T1，A说法不正确；
B．c点甲烷转换的浓度为1.2mol/L，因此二氧化碳的浓度也是1.2mol/L，B说法不正确；
C．在同一温度未达平衡前，a点反应物浓度大于b点反应物浓度，a点的正反应速率大于b点的正反应速率；未达平衡时，b点的正反应速率大于b点的逆反应速率，所以a点的正反应速率大于b点的逆反应速率，C说法正确；
D．a点所处的温度低于c点所处的温度，但a点的反应物的浓度大于c点的反应物浓度，因此两点的速率无法比较，说法不正确；
答案为C。(6)根据碱性环境，可以知道CO2最终转化为CO32-，根据得失电子守恒和物料守恒，可以得出负极电极反应式为CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O。
【分析】（1）根据盖斯定律即可求出
（2）考查是是改变平衡产率的方法，主要考虑是温度，压强等等
（3）根据公式v=c/t利用三行式进行计算，根据K的公式进行计算平衡常数
（4）考查的是速率影响因素，产率提高，可能是是速率加快了，可能是原因是催化剂，题目中给出的是温度，可能是温度升高，催化剂的活性增强
25．【答案】（1）FeO42—＋4H2O＋3e－=Fe(OH)3↓＋5OH－；0.2；右；左；使用时间长、工作电压稳定
（2）N2＋8H＋＋6e－=2NH4+；氯化铵（或NH4Cl）
（3）从b到a；CO＋O2－－2e－=CO2
【知识点】电极反应和电池反应方程式；化学电源新型电池；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】(1) ①根据电池装置，锌做负极，碳为正极，高铁酸钾的氧化性很强，正极上高铁酸钾发生还原反应生成氢氧化铁，电极反应为 FeO42—＋4H2O＋3e－=Fe(OH)3↓＋5OH－；若维持电离强度为1A，电池工作十分钟，通过的电子为 ，则理论消耗锌的质量为 = 0.2g。②盐桥中阴离子向负极移动，盐桥起的作用是使两个半电池连成一个通路，使两溶液保持电中性，起到平衡电荷、构成闭合回路的作用，放电时盐桥中氯离子向右移动，用某种高分子材料制成阳离子交换膜代替盐桥，则钾离子向左移动。③由图可知高铁电池的优点有使用时间长、工作电压稳定。 (2)该电池的本质反应是合成氨的反应，电池中氢气失去电子，在负极上发生氧化反应，氮气得到电子在正极上发生还原反应，则正极反应为N2＋8H＋＋6e－=2NH4+，氨气和氯化氢反应生成氯化铵，则电解质溶液为氯化铵。(3)根据图可知，一氧化碳和空气形成燃料电池，一氧化碳失去电子和氧离子反应生成二氧化碳发生氧化反应，电极反应式为CO＋O2－－2e－=CO2，所以一氧化碳所在极为负极，通入空气的一极为正极，原电池放电时电子从负极流向正极，阴离子向负极移动，所以工作时氧离子的移动方向为从b到a。
【分析】（1）锌做负极，失去电子变成锌离子，吸引大量得阴离子，发生氧化反应，碳棒高铁酸钾得电子，发生还原反应，生成铁离子与氢氧根结合为氢氧化铁，吸引大量的阳离子，根据电流和时间可计算出转移的电子数，即可计算参加反应的锌的质量。根据图示，电流稳定，时间长是该电池的优点
（2）氢气是负极原料失去电子，生成大量的氢离子，发生氧化反应，氮气作为正极材料，的带你电子发生还原反应，在大量的氢离子作用下生成铵根离子
（3）一氧化碳作为负极原料，失去电子生成二氧化碳，结合氧离子变成碳酸根离子，发生氧化反应，空气中氧气作为正极材料，得到电子变成氧离子
北京市海淀人大附中西山学校2020-2021学年高二上学期化学期中考试试卷
一、单选题
1．（2020高二上·北京期中）下列变化过程中需要吸收能量的是（ ）
A．氢气球发生燃烧爆炸 B．向污染的河水中投入生石灰
C． D．
【答案】D
【知识点】化学反应中能量的转化；吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A．氢气球发生燃烧爆炸属于放热反应，故A不选；
B．生石灰溶于水并与水反应生成熟石灰属于放热反应，故B不选；
C． 属于化学键的形成，需要释放能量，故C不选；
D． 属于化学键的断裂，需要吸收能量，
故答案为：D。
【分析】吸收能量说明键需要断裂
2．（2020高二上·北京期中）下列说法中正确的是（ ）
A．化学反应的速率公式中，反应物浓度的方次与方程式中各物质化学式前的系数一致
B．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
C．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量总是高于生成物的总能量
D．复杂反应的反应速率由最慢的一步基元决定
【答案】D
【知识点】化学反应中能量的转化；吸热反应和放热反应；化学反应速率；化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A．依据公式， ，与化学计量数没有关系，A不符合题意；
B．吸热反应与放热反应与反应条件无必然关系，需要加热的反应不一定是吸热反应，如铝热反应、煤的燃烧等，不需要加热的反应不一定是放热反应，如Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体反应，B不符合题意；
C．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量与生成物的总能量一定不相等，化学反应过程中旧键断裂吸收的总能量与新键形成释放的总能量不相等，若反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应，若反应物的总能量低于生成物的总能量，该反应为吸热反应，C不符合题意；
D．某些化学反应分布进行，每个历程称为基元反应，复杂反应的反应速率由最慢的一步基元决定，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.速率公式
B.焓变只和起始状态有关系
C.根据H=生成物能量-反应物的能量，因为的正负不知，所以反应物和生成物的能量关系未知
D.反应速率是由最慢的那步决定的
3．（2020高二上·北京期中）下图表示某可逆反应在使用和未使用催化剂时，反应过程和能量的对应关系。下列说法一定正确的是（ ）
A．该反应为吸热反应
B．a与b相比，a的反应速率更快
C．a与b相比，反应的平衡常数一定不同
D．E2大于E1，说明总能量生成物比反应物低
【答案】D
【知识点】吸热反应和放热反应；化学反应速率；催化剂；化学平衡常数
【解析】【解答】A、由图可知，反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，故A不符合题意；
B、b中活化能小，b的反应速率更快，故B不符合题意；
C、K与温度有关，且化学反应相同，则a与b相比，反应的平衡常数相同，故C不符合题意；
D、焓变等于正逆反应的活化能之差，E2大于E1，焓变为负，为放热反应，说明总能量生成物比反应物低，故D符合题意。
故答案为：D。
【分析】A.根据反应物和生物能量的高低即可判断焓变大小
B.使用催化剂，活化能小，故b快
C.平衡常数和温度有关
D.根据反应物和生物能量的高低即可判断焓变大小
4．（2020高二上·北京期中）为了提升食品的品质，在食品加工中可合理使用添加剂。下列添加剂与反应速率有关的是（ ）
A．着色剂 B．调味剂 C．防腐剂 D．增白剂
【答案】C
【知识点】化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A．着色剂是为了给食品添加某种颜色，与速率无关，故A不符合题意；
B．调味剂可改善食品的感官性质，使食品更加美味可口，促进消化液的分泌和增进食欲，与速率无关，故B不符合题意；
C．防腐剂延缓食品变质，降低食品腐烂、变质的速率，与反应速率有关，故C符合题意；
D．增白剂是改变食品的颜色，与反应速率无关，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】反应速率可以由催化剂控制，防腐剂是减缓食物腐败的试剂
5．（2020高二上·北京期中）下列依据热化学方程式得出的结论正确的是（ ）
A．已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ·mol-1，则氢气的燃烧热为241.8kJ·mol-1
B．反应SO2(g)+2H2S(g)=3S(s)+2H2O(l)在常温下能自发进行，则该反应的ΔH<0
C．已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH=a、 2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=b，则a>b
D．已知C(石墨，s)=C(金刚石，s) ΔH>0，则金刚石比石墨稳定
【答案】B
【知识点】反应热和焓变
【解析】【解答】A. 燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，氢气的燃烧热应生成液态水，气态水变为液态水还要放出热量，所以氢气燃烧热大于241.8 kJ·mol-1，A项不符合题意；
B. 该反应的△S<0，常温下反应能够自发进行，说明△H T△S<0，所以必须有△H<0，B项符合题意；
C. 放热反应的△H<0，2molC(s)完全燃烧生成CO2(g)时放出的热量大于不完全燃烧生成CO(g)时放出的热量，放出的热量越多，焓变越小，则a
故答案为：B。
【分析】A.然燃烧是1mol可燃物完全燃烧生成稳定化合物所释放的能量，但是这里生成是水蒸气
B.该反应常温下自发进行，说明反应放热
C.考查完全燃烧和不完全燃烧放出能量的比较
D. ΔH =生成物具有的能量-反应物具有的能量＞0，说明金刚石的能量高于石墨，而能量越低越稳定
6．（2020高二上·北京期中）下列有关说法正确的是 （ ）
A．化学平衡发生移动，平衡常数必发生变化
B．加入反应物，单位体积内活化分子百分数增大，化学反应速率增大
C．铁片与稀盐酸制取氢气时，加入 NaNO3 固体或 Na2SO4 固体都不影响生成氢气的速率
D．过程的自发性只能用于判断过程的方向性，不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率
【答案】D
【知识点】焓变和熵变；化学平衡的影响因素；活化分子
【解析】【解答】A. 平衡常数与温度相关，化学平衡发生移动，平衡常数不一定发生变化，故A不符合题意；
B. 加入反应物，单位体积内活化分子数增多，活化分子百分数不变，化学反应速率增大，故B不符合题意；
C. 铁片与稀盐酸制取氢气时，加入 NaNO3 固体影响生成氢气的速率，4H＋＋NO3－＋Fe=Fe3＋＋NO↑＋2H2O，不生成氢气，故C不符合题意；
D. 过程的自发性只能用于判断过程的方向性，过程能不能发生还与条件有关，如碳在空气中的燃烧属于自发过程，但是常温下不能发生，需要加热或点燃，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.平衡常数和温度有关
B.增加反应物可以使化学速率增大，但是活化分子百分数不变
C.加入硝酸钠时会产生一氧化氮气体减少了氢气的产生
D.过程的自发性只用于对反应方向的预断
7．（2020高二上·北京期中）高温下，反应CO+H2O CO2+H2 达平衡。恒容时，温度升高，H2浓度减小。下列说法正确的是（ ）
A．该反应的焓变为负值
B．恒温恒容下，增大压强，平衡一定不动
C．升高温度，正反应速率减小
D．平衡常数
【答案】A
【知识点】反应热和焓变；化学平衡常数；化学反应速率的影响因素；化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A.恒容时，温度升高，H2浓度减小，平衡向逆反应移动，升高温度平衡向吸热反应方向移动，故正反应为放热反应，所以该反应的ΔH＜0，故A符合题意；
B.恒温恒容下，若充入稀有气体使压强增大，则平衡不移动；若采取通入氢气增大压强，则H2浓度增大，平衡向逆反应方向移动，故B不符合题意；
C.升高温度，正、逆反应速率都增大，故C不符合题意；
D.化学平衡常数为平衡时生成物浓度的系数次幂的乘积与反应物浓度的系数次幂的乘积的比值，由反应方程式CO+H2O CO2+H2可知，该反应的平衡常数K=c（CO2）c（H2）/c（CO）c（H2O），故D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据题意知道， 恒容时，温度升高，H2浓度减小 ，说明温度升高以后，平衡向做移动，正反应为放热反应，焓变小于0.恒温恒容下，改变压强平衡可能会移动可能不移动。升高温度，速率加快，只是逆反应速率增加的更快。平衡常数=c（CO2）c（H2）/c（CO）c（H2O）
8．（2019高二上·佛山月考）研究表明N2O与CO在Fe+作用下发生反应的能量变化及反应历程如下图所示,下列说法错误的是（ ）
A．反应总过程ΔH<0
B．Fe+使反应的活化能减小
C．FeO+也是该反应的催化剂
D．Fe++N2O FeO++N2、FeO++CO Fe++CO2两步反应均为放热反应
【答案】C
【知识点】吸热反应和放热反应；活化分子
【解析】【解答】A.反应物的总能量高于生成物的总能量，则反应是放热反应，反应的△H＜0，故A不符合题意；
B.Fe+是催化剂，降低该反应的活化能，所以Fe+使该反应的活化能减小，故B不符合题意；
C.FeO+是中间产物，而不是催化剂，故C符合题意；
D.由图可知Fe++N2O→FeO++N2、FeO++CO→Fe++CO2两步反应，都是反应物的总能高于生成物的总能量，所以两步反应均为放热反应，故D不符合题意，
故答案为：C。
【分析】A.反应物的能量总和大于生成物的能量总和，为放热反应；
B.亚铁离子是催化剂，催化剂可降低活化能；
C.开始反应时没有FeO+，所以是中间产物；
D.根据图中能量的高低进行判断。
9．（2020高二上·北京期中）在不同条件下，用 氧化一定浓度 溶液的过程中所测得的实验数据如图所示。下列分析或推测不合理的是（ ）
A． 内， 的氧化率随时间延长而逐渐增大
B．由曲线②和③可知，pH越大， 的氧化速率越快
C．由曲线①和③可知，温度越高， 的氧化速率越快
D．氧化过程的离子方程式为
【答案】B
【知识点】化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A.由题图中曲线可知， 内，随着时间的延长， 的氧化率逐渐增大，A不符合题意;
B.由曲线②和③可知，当温度相同时，pH越小， 的氧化率越大，相同时间内 的氧化速率越快，B符合题意；
C.由曲线①和③可知，温度越高， 的氧化速率越快，C不符合题意；
D.氧化过程的离子方程式为 ，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A.从图中看出时间的延长，去除效率在增加，最终达到一个最大值
B.②③控制的是温度相同，探究pH对去除率的影响
C.①③控制pH相同，比较的是温度对去除率的影响
D.氧化剂和还原剂都知道，可以写出离子方程式
10．（2020高二上·北京期中）甲醇－空气燃料电池（DMFC）是一种高效、轻污染的车载电池，其工作原理如图。 下列有关叙述正确的是（ ）
A．该装置能将电能转化为化学能
B．电子由甲电极经导线流向乙电极
C．负极的电极反应式为：CH3OH＋6OH－－6e－=CO2＋5H2O
D．b口通入空气，c口通入甲醇
【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式；常见化学电源的种类及其工作原理
【解析】【解答】A．甲醇-空气燃料电池，能够将化学能转化为电能，故A不符合题意；
B．在原电池中，电子由负极甲电极经导线流向正极乙电极，故B符合题意；
C．负极甲醇失电子被氧化，电极方程式为CH3OH(l)+H2O(l)-6e-=CO2(g)+6H+，故C不符合题意；
D．图中甲电极为负极，因此b口通入甲醇、c口通入空气，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】此装置为原电池，是将化学能转为电能。根据氢离子的流向可以确定，甲电极作为负极，甲醇作为负极原料，失去电子，发生氧化反应，乙电极作为正极，空气作为正极原料，得到电子，发生还原反应
11．（2020高二上·北京期中）某实验小组利用下列装置探究电解质溶液的浓度对金属腐蚀的影响：
装置
现象 电流计指针不发生偏转 电流计指针发生偏转
下列有关说法正确的是（ ）
A．装置Ⅰ中的铁片均不会发生任何腐蚀
B．铁片d上可能发生的电极反应为：Fe-3e-=Fe3+
C．利用K3[Fe(CN)6]溶液可确定装置Ⅱ中的正、负极
D．铁片a、c所处的NaCl溶液的浓度相等，二者腐蚀速率相等
【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式；铁的吸氧腐蚀
【解析】【解答】A．装置Ⅰ中因为两烧杯中NaCl溶液的浓度相等，两边电势相等，所以电流计指针不发生偏转，但铁片a、b仍可发生普通的化学腐蚀，A项不符合题意；
B．铁片d上Fe发生反应生成Fe2＋，B项不符合题意；
C．装置Ⅱ中负极发生反应：Fe-2e-=Fe2＋，Fe2＋遇K3[Fe(CN)6]溶液生成蓝色沉淀，故可利用K3[Fe(CN)6]溶液确定装置Ⅱ中的正、负极，C项符合题意；
D．装置Ⅱ中明显产生了电流，电化学腐蚀比化学腐蚀要快得多，故铁片a、c的腐蚀速率不同，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.虽然电流指针不动没有电流移动，但是可以发生基本的腐蚀
B.铁做负极，失去电子变为亚铁离子
C.K3[Fe(CN)6]可以检验亚铁离子的存在
D.电化学腐蚀比普通腐蚀快的多
12．（2020高二上·北京期中）微生物燃料电池(MFC)是一种现代化氨氮去除技术。如图为MFC碳氮联合同时去除的转化系统原理示意图。下列说法错误的是（ ）
A．好氧微生物反应器中反应为NH +2O2=NO +2H++H2O
B．电子由A极沿导线流向B极
C．标准状况下，B极上每生成3. 36L气体时，理论上电路中有1mol电子通过
D．A极的电极反应式为CH3COO- -8e -+2H2O=2CO2↑+7H+
【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．NH4+在好氧微生物反应器中转化为NO3-，结合电子守恒、电荷守恒得到反应的离子方程式为NH4++2O2═NO3-+2H++H2O，故A不符合题意；
B．微生物燃料电池中氢离子移向B电极，说明A为原电池的负极，B为原电池的正极，所以电子由A(负)极沿导线流向B(正)极，故B不符合题意；
C．NO3-离子在B(正)极得到电子生成氮气，电极反应式为2NO3-+12H++10e-=N2↑+6H2O，标准状况下，生成3. 36LN2时，即n(N2)= =0.15mol，理论上电路中有1.5mol电子通过；故C符合题意；
D．酸性介质中，CH3COO-在原电池A(负)极失电子，发生氧化反应生成CO2气体，则A极的电极反应式为CH3COO--8e-+2H2O═2CO2↑+7H+，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.铵根离子氮元素-3价，具有还原性，氧气具有氧化性，可发生氧化还原反应
B.A极区，通入的醋酸跟，出来的是二氧化碳，碳元素的化合价升高，失去电子，发生氧化反应，做负极，B极区，硝酸根中氮元素得电子，发生还原反应，变为氮气。
C.根据B极电极反应式进行计算
D.A极区，通入的醋酸跟，出来的是二氧化碳，碳元素的化合价升高，失去电子，发生氧化反应
13．（2020高二上·北京期中）我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系，下列叙述错误的是（ ）
A．放电时，a极锂的化合价发生变化
B．电流的方向为a到b
C．a为电池的正极
D．放电时，溶液中Li+从b向a迁移
【答案】A
【知识点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】解：A.放电时，a电极为正极，Mn元素化合价发生变化，锂的化合价不变，A不符合题意；
B.原电池放电时，b电极为负极，a电极为正极，电流的方向为a到b，B符合题意；
C.原电池放电时，b电极Li失电子，作负极，则a电极为正极， C符合题意；
D.b电极Li失电子产生Li+，a电极结合 Li+，所以溶液中Li+从b向a迁移，D符合题意；
故答案为：A。
【分析】作为原电池，b极锂单质做负极失去电子，发生氧化反应，流向a，a极电极LiMn2O4做正极，锰元素得电子，聚集大量电子，发生还原反应，吸引大量阳离子
14．（2020高二上·北京期中）生产硝酸钙的工业废水常含有 NH4NO3，可用电解法净化。其工作原理如图所 示（阳膜和阴膜分别只允许阳离子和阴离子通过）。下列有关说法正确的（ ）
A．a 极为电源正极，b 极为电源负极
B．装置工作时电子由 b 极流出，经导线、电解槽 流入 a 极
C．I 室和 III 室最终均能得到副产品 NH4NO3
D．阴极电极反应式为 2NO3-+12H++10e-=N2↑+6H2O
【答案】A
【知识点】电极反应和电池反应方程式；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A. I 室是阳极室，a 极为电源正极；III 室是阴极室，b 极为电源负极，故A符合题意；
B. 装置工作时电子由 b 极流出，经导线流入阴极；电子由阳极流出，经导线流入 a 极，电子不能进入电解质溶液，故B不符合题意；
C.阳极氢氧根离子放电生成氧气， I 室生成硝酸；阴极氢离子放电生成氢气， III 室生成氨水，故C不符合题意；
D. 阴极电极反应式为 2H2O+2NH4++2e-=2NH3·H2O+H2↑，故D不符合题意。
【分析】根据阴膜和阳膜得出I极区有大量的硝酸根离子，说a连接的阳极区，在阳极区氢氧根离子失去电子放电，产生氧气，a为电源的正极，III极区有大量的铵根离子，b连接的是阴极区，氢离子得到电子放电，产生氢气，b是电源的负极。装置中的b
15．（2020高二上·北京期中）某实验小组在常温下进行电解饱和Ca(OH)2溶液的实验，实验装置与现象见下表。
序号 I II
装置
现象 两极均产生大量气泡，b极比a极多；a极溶液逐渐产生白色浑浊，该白色浑浊加入盐酸有气泡产生 两极均产生大量气泡，d极比c极多；c极表面产生少量黑色固体；c极溶液未见白色浑浊
下列关于实验现象的解释与推论，正确的是（ ）
A．a极溶液产生白色浑浊的主要原因是电解过程消耗水，析出Ca(OH)2固体
B．b极产生气泡：4OH－ －4e－ = O2↑ ＋2H2O
C．c极表面变黑：Cu －2e－ ＋2OH－ = CuO ＋H2O
D．d极电极反应的发生，抑制了水的电离
【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式；水的电离；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、a极为电解池的阳极，氢氢根离子放电生成氧气与电极C反应生成二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙，该白色浑浊为碳酸钙，加入盐酸有二氧化碳产生，而不是析出Ca(OH)2固体，故A不符合题意；
B、b极是阴极，水电离产生的氢离子放电生成氢气，而不是氢氧根离子放电，生成氧气，故B不符合题意；
C、c极为阳极，表面产生少量黑色固体，是铜放电生成的氧化铜，所以c极表面变黑：Cu-2e-+2OH-═CuO+H2O，故C符合题意；
D、d极为阴极，是水电离产生的氢离子放电生成氢气，促进了水的电离，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】分析I装置用石墨电极电解饱和石灰水，其实就是电解水，在a极连接正极，氢氧根放电产生氧气与石墨反应生成二氧化碳，生成碳酸钙沉淀，b连接负极，氢离子得电子发生还原反应， II装置用铜做电极电解，c电极做阳极，铜失去电子，与氢氧根离子作用生成氧化铜， d电极做阴极，氢离子得电子，发生还原反应
16．（2020高二上·北京期中）已知重铬酸钾（K2Cr2O7）是一种比高锰酸钾还要强的氧化剂，其溶液中存在如下平衡：
2CrO42-（黄色）+2H + Cr2O72-（橙色）+H2O
若要使溶液的橙色加深，下列可采用的方法是（ ）
A．加入适量稀盐酸 B．加入适量稀硫酸
C．加入适量烧碱固体 D．加水稀释
【答案】B
【知识点】电解质在水溶液中的电离；盐类水解的应用
【解析】【解答】A.加入适量稀盐酸，Cr2O72-离子氧化氯离子而使平衡向正反应方向移动,但Cr2O72-浓度减小,所以溶液橙色变浅,故A不符合题意；
B.加入适量稀硫酸,氢离子浓度增大,平衡向正反应方向移动,溶液橙色加深，故B符合题意；
C.加入适量烧碱固体,烧碱和氢离子反应使平衡向逆反应方向移动,橙色变浅,故C不符合题意；
D.加水稀释溶液,促进Cr2O72-水解,所以平衡向逆反应方向移动,橙色变浅,故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】考查平衡移动得影响因素，要使颜色加深，使平衡向右移动，可增加氢离子让平衡向右移动，盐酸具有还原性，可与重铬酸钾发生反应，使平衡逆方向移动
17．（2020高二上·北京期中）能够使反应Cu+2H2O＝Cu（OH）2+ H2↑发生的是（）
A．用铜片作阴、阳极，电解氯化铜溶液
B．用铜片作阴、阳极，电解硫酸钾溶液
C．铜锌合金在潮湿空气中发生电化学腐蚀
D．铜片和碳棒用导线相连后同时插入一烧杯内的氯化钠溶液中
【答案】B
【知识点】电解原理；电解池工作原理及应用
【解析】【分析】正确答案：B
A．不正确，用铜片作阴、阳极，电解氯化铜溶液，实际是电镀铜；
B．正确；
C．不正确，铜锌合金在潮湿空气中发生电化学腐蚀，Zn― 2e-=Zn2＋；
D．不正确，铜片和碳棒用导线相连后同时插入一烧杯内的氯化钠溶液中形成电池。
18．（2020高二上·北京期中）对于化学反应 ，反应开始时各物质的浓度与3s时各物质的浓度如表所示：
A B C
开始浓度/( mol·L-1) 2.0 1.0 3.0
时浓度/( mol·L-1) 1.6 0.2 4.2
则化学方程式中化学计量数a：b：c为（ ）
A．2：1：3 B．8：1：21 C．3：2：1 D．1：2：3
【答案】D
【知识点】化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】根据题干和图标信息，结合公式 可求出3s内A、B、C三种物质的化学反应速率分别为： ， ， ，因为化学计量数之比与化学反应速率之比成正比，则a：b：c=v(A)：v(B)：v(C)=1：2：3，D选项符合题意；
故答案为：D。
【分析】根据反应中物质得变化量之比等于化学计量系数之比
19．（2020高二上·北京期中）某学生设计了一个“黑笔红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后平铺在一块铂片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写字，会出现红色字迹。据此，下列叙述正确的是（ ）
A．铅笔芯作阳极，发生还原反应
B．铂片端作阴极，发生氧化反应
C．铅笔端附近有少量的氯气产生
D．红字是H+放电，c（OH-）增大造成
【答案】D
【知识点】电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.用铅笔在滤纸上写字，会出现红色字迹，说明铅笔芯做阴极，电极反应为：2H++2e-═H2↑或2H2O+2e-═H2↑+2OH-，发生还原反应，故A不符合题意；
B.在该电解池中，铅笔芯做阴极，铂片做阳极，故B不符合题意；
C.铅笔芯做阴极，电极反应为：2H++2e-═H2↑，或2H2O+2e-═H2↑+2OH-，有氢气产生，故C不符合题意；
D.用铅笔在滤纸上写字，会出现红色字迹，说明铅笔芯做阴极，电极反应为：2H++2e-═H2↑或2H2O+2e-═H2↑+2OH-，阴极附近水电离的H+放电，促进水的电离，c（OH-）增大滴加酚酞溶液呈红色，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】根据题意，知电解饱和食盐水，用铅笔写字，出现红色，说明有大量的氢氧根离子，说明在铅笔这一端使氢离子放电，做的阴极，故a是负极，氢离子放电，得到电子，发生还原反应。b极做正极，铂片做阳极，氯离子放电发生氧化反应，产生氯气
20．（2020高二上·北京期中）“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池（RFC），RFC是一种将太阳能电池电解水技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池。下图为RFC工作原理示意图（隔膜为质子选择性透过膜），下列说法中正确的是（ ）
装置I 装置II
A．c极上发生的电极反应是：O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O
B．当有0.1mol电子转移时，b极产生1.12L 气体Y（标准状况下）
C．装置I与装置II的电解质溶液中，氢离子运动方向相反
D．RFC系统工作过程中只存在3种形式的能量转化
【答案】A
【知识点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.c极上发生的电极反应是：O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O ，故A符合题意；
B.当有0.1mol电子转移时，b极产生0.56L 气体氧气（标准状况下），故B不符合题意；
C.a是阴极，b是阳极，装置I氢离子由b移向a；c是正极，d是负极，氢离子由d到c，运动方向相同，故C不符合题意；
D.RFC系统工作过程中只存在光能、电能、化学能、热能的等形式的能量转化，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】装置2是原电池且用的是酸性电解质溶液，装置1是电解池，a与电池负极相连，属于阴极，阴极聚集大量的阳离子，即氢离子得电子变成氢气发生还原反应，b与电池正极相连，属于阳极，聚集大量得阴离子，氢氧根失去电子变成氧气发生氧化反应。c与b相连接，属于正极，氧气在此极发生还原反应，a与d相连接，属于负极，氢气在此极发生氧化反应。此装置涉及到光能电能，化学能热能等能量转化
二、填空题
21．（2020高二上·北京期中）盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可通过间接的方法测定。现已知火箭发射时可用肼（N2H4）为燃料，以NO2作氧化剂，反应生成N2(g)和气态的水，据下列的2个热化学反应方程式：
N2(g)+2O2(g)= 2NO2(g) △H= +67.7kJ／mol
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+ 2H2O(g) △H= -534kJ／mol
试写出气态肼（N2H4）与NO2反应生成N2(g)和气态水的热化学反应方程式：
【答案】2N2H4(g)+2NO2(g) =3N2(g)+ 4H2O(g)，△H= -1135.7kJ／mol
【知识点】热化学方程式；盖斯定律及其应用
【解析】【解答】①N2(g)+2O2(g)= 2NO2(g) △H= +67.7kJ／mol；② N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+ 2H2O(g) △H= -534kJ／mol；根据盖斯定律②×2-①，得到,则肼与NO2完全反应的热化学方程式为: 2N2H4(g)+2NO2(g) =3N2(g)+ 4H2O(g)，△H= -1135.7kJ／mol；
因此，本题正确答案是：2N2H4(g)+2NO2(g) =3N2(g)+ 4H2O(g)，△H= -1135.7kJ／mol；
【分析】根据盖斯定律即可写出热化学方程式
22．（2020高二上·北京期中）某温度时，在2 L密闭容器中，三种气态物质X、Y、Z的物质的量（n）随时间（t）变化的曲线如图所示，由图中数据分析可得：
（1）该反应的化学方程式为 。
（2）反应开始至2 min，用Y表示的平均反应速率为 ，X的转化率为 。
（3）在密闭容器里，通入a mol A（g）和b mol B（g），发生反应A（g）+ B（g）= 2C（g），当改变下列条件时，会加快反应速率的是 （填序号）。
①降低温度 ②保持容器的体积不变，充入氦气
③加入催化剂 ④保持容器的体积不变，增加A（g）的物质的量
【答案】（1）3X+Y 2Z
（2）0.025mol/(L·min)；30%
（3）③④
【知识点】化学反应速率的影响因素；化学平衡的计算
【解析】【解答】（1）由图可知，X、Y是反应物，物质的量分别减少0.3mol、0.1mol，Z是生成物，物质的量增加0.2mol，则方程式中X、Y、Z的物质的量比是3:1:2，所以该反应的化学方程式为：3X+Y 2Z。（2）根据图像知X的物质的量减少0.3mol，则X的转化率为0.3mol/1mol×100%=30%；Y的浓度减少0.1mol/2L=0.05mol/L，根据v=△c/△t计算反应开始至2min，用X表示的平均反应速率为0.05mol/L/2min=0.025 mol/(L·min)。（3）①降低温度，化学反应速率减慢，不正确；②保持容器的体积不变，充入氦气，与反应相关的各物质的浓度不变，化学反应速率不变，不正确；③加入催化剂，化学反应速率加快，正确；④保持容器的体积不变，增加A（g）的物质的量，反应物的浓度增大，化学反应速率加快，正确；
选③④。
【分析】（1）根据反应物和生成物得变化量即可写出方程式
（2）根据v=c/t计算即可，根据=n(x)/n(总)x100%计算
（3）①降温速率下降 ②温度不变，冲入氦气，但浓度不变 ③正催化剂加快速率 ④体积不变，加入A的量，浓度变大
23．（2020高二上·北京期中）甲、乙两池电极材料都是铁棒与碳棒(如图)。请回答下列问题：
（1）若两池中均盛放CuSO4溶液，反应一段时间后：
①有红色物质析出的是：甲池中的 棒；乙池中的 棒。
②在乙池中阳极的电极反应是 。
（2）若两池中均盛放饱和NaCl溶液：
①写出乙池中总反应的离子方程式： 。
②将湿润的淀粉KI试纸放在乙池附近，发现试纸变蓝，待一段时间后又发现蓝色褪去。这是因为过量的Cl2将生成的I2氧化。若反应的Cl2和I2的物质的量之比为5∶1，且生成两种酸。则该反应的化学方程式为 。
【答案】（1）C；Fe；4OH－－4e－=2H2O＋O2↑
（2）2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+Cl2↑；5Cl2＋I2＋6H2O=10HCl＋2HIO3
【知识点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】（1）①甲池为原电池装置，Fe为负极，电极反应为Fe-2e-=Fe2+，C为正极，发生还原反应，电极反应式为Cu2++2e-=Cu；②乙装置为电解装置，根据电子移动的方向可知C为阳极，Fe为阴极，阳极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O，阴极反应为Cu2++2e-=Cu，所以甲池中的碳（C ）和乙池中的铁（Fe）有红色物质析出；②在乙池中阳极的电极反应式是4OH--4e-=O2↑+2H2O，故答案为4OH--4e-=O2↑+2H2O；（2）①氯化钠溶液中存在的离子是：氯离子、氢氧根离子、钠离子、氢离子，氯离子的放电能力大于氢氧根离子，氢离子的放电能力大于钠离子，所以该反应的生成物是氯气、氢气、氢氧化钠，总反应式为2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+Cl2↑；②过量的Cl2将生成的I2又氧化，氯气被还原生成氯离子，1mol氯气被还原得到2mol电子，若反应的Cl2和I2物质的量之比为5：1，且生成两种酸，根据得失电子数相等知，含碘的酸中碘的化合价是+5价，所以含碘的酸是碘酸，故氯气和碘、水反应生成盐酸和碘酸，反应方程式为：5Cl2+I2+6H2O=2HIO3+10HCl。
【分析】（1）硫酸铜做为电解质，甲种中铁作为负极，失去电子发生氧化反应，碳棒做正极，铜离子的得电子发生还原反应，乙中，碳棒极失去电子，说明碳棒连接得是电源得正极，极碳棒是阳极，氢氧根失去电子发生氧化反应，铁做负极，铜离子得电子发生还原反应
（2）换成氯化钠溶液，甲中构成原电池，乙电解池，就是电解饱和食盐水，根据电子得流向碳棒还是阳极，铁做阴极。根据反应物得比例关系可知转移电子关系即可得出生成物
三、原理综合题
24．（2020高二上·北京期中）甲烷在工农业生产、生活中有着重要作用，请回答下列问题。
（1）用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) H1=-574kJ/mol
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) H2
若在相同条件下，1molCH4还原NO2至N2，整个过程中放出的热量为867kJ，则 H2= 。
（2）用CH4催化还原NO，欲提高N2的平衡产率，应该采取的措施是_______(填序号)。
A．升高温度 B．增大压强 C．降低温度 D．降低压强
（3）一定温度下，在初始体积为2L恒压密闭容器中通入1molCH4和4molNO(假设只发生反应②)，20min后该反应达到平衡，测得容器中N2的物质的量为0.8mol。则从反应开始至刚达到平衡用NO表示的反应速率v(NO)= ，该温度下反应的平衡常数K= 。(答案可用分数表示)
（4）为了提高CH4和NO转化为N2的产率，种学家寻找了一种新型的催化剂。将CH4和NO按一定比例、一定流速通过装有上述新型催化剂的反应器中，测得N2的产率与温度的关系如图所示，OA段N2产率增大的原因是 。
（5）对于反应②而言，不同温度下，CH4的浓度变化如图所示，下列说法正确的是__________(填序号)。
A．T1大于T2
B．c时二氧化碳的浓度为0.2mol/L
C．a点正反应速率大于b点的逆反应速率
D．a点的反应速率一定比c点的反应速率小
（6）新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH4和Ｏ2，电解质为KOH溶液，该甲烷燃料电池中，负极反应方程式为 。
【答案】（1）-1160kJ/mol
（2）C
（3）0.04mol/(L·min)；
（4）OA段随着温度的升高，催化剂的活性增强，化学反应速率加快，因此氮气的产率逐渐增大
（5）C
（6）CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O
【知识点】热化学方程式；盖斯定律及其应用；化学电源新型电池；化学反应速率的影响因素；化学平衡的计算
【解析】【解答】(1)在相同条件下，1molCH4还原NO2至N2，整个过程中放出的热量为867kJ，则③2CH4(g)+4NO2(g)=2N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g) H3=-1734kJ/mol，根据盖斯定律，②=③-①，所以 H2= H3- H1=-1160kJ/mol。(2)反应CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O为放热、体积不变的可逆反应，欲使N2的平衡产率提高，可使平衡正向进行，则反应条件是降低温度，答案为C。(3)根据三段式法：
由于反应前后体积不变，因此，反应开始到达平衡用NO来表示的反应速率v(NO)= =0.04mol/(L min)。根据平衡常数的定义 ，代入数据，得到K= 。(4)氮气的产率与速率有关，而速率与催化剂、温度相关。当温度升高时，催化剂的活性增强，化学反应速率加快，因此氮气的产率逐渐增大。(5)A．根据图象，相同时间内，T2比T1反应进行的程度大，因此T2＞T1，A说法不正确；
B．c点甲烷转换的浓度为1.2mol/L，因此二氧化碳的浓度也是1.2mol/L，B说法不正确；
C．在同一温度未达平衡前，a点反应物浓度大于b点反应物浓度，a点的正反应速率大于b点的正反应速率；未达平衡时，b点的正反应速率大于b点的逆反应速率，所以a点的正反应速率大于b点的逆反应速率，C说法正确；
D．a点所处的温度低于c点所处的温度，但a点的反应物的浓度大于c点的反应物浓度，因此两点的速率无法比较，说法不正确；
答案为C。(6)根据碱性环境，可以知道CO2最终转化为CO32-，根据得失电子守恒和物料守恒，可以得出负极电极反应式为CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O。
【分析】（1）根据盖斯定律即可求出
（2）考查是是改变平衡产率的方法，主要考虑是温度，压强等等
（3）根据公式v=c/t利用三行式进行计算，根据K的公式进行计算平衡常数
（4）考查的是速率影响因素，产率提高，可能是是速率加快了，可能是原因是催化剂，题目中给出的是温度，可能是温度升高，催化剂的活性增强
25．（2020高二上·北京期中）
（1）高铁酸钾(K2FeO4)不仅是一种理想的水处理剂，而且高铁电池的研制也在进行中。如图是高铁电池的模拟实验装置：
①该电池放电时正极的电极反应式为 ；若维持电流强度为1 A，电池工作十分钟，理论上消耗Zn g(计算结果保留一位小数，已知F＝96500 C·mol-1)。
②盐桥中盛有饱和KCl溶液，此盐桥中氯离子向 (填“左”或“右”)移动；若用阳离子交换膜代替盐桥，则钾离子向 (填“左”或“右”)移动。
③下图为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有 。
（2）有人设想以N2和H2为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，装置如图所示，电池正极的电极反应式是 ，A是 。
（3）利用原电池工作原理测定汽车尾气中CO的浓度，其装置如图所示。该电池中O2－可以在固体介质NASICON (固溶体)内自由移动，工作时O2－的移动方向 (填“从a到b”或“从b到a”)，负极发生的电极反应式为 。
【答案】（1）FeO42—＋4H2O＋3e－=Fe(OH)3↓＋5OH－；0.2；右；左；使用时间长、工作电压稳定
（2）N2＋8H＋＋6e－=2NH4+；氯化铵（或NH4Cl）
（3）从b到a；CO＋O2－－2e－=CO2
【知识点】电极反应和电池反应方程式；化学电源新型电池；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】(1) ①根据电池装置，锌做负极，碳为正极，高铁酸钾的氧化性很强，正极上高铁酸钾发生还原反应生成氢氧化铁，电极反应为 FeO42—＋4H2O＋3e－=Fe(OH)3↓＋5OH－；若维持电离强度为1A，电池工作十分钟，通过的电子为 ，则理论消耗锌的质量为 = 0.2g。②盐桥中阴离子向负极移动，盐桥起的作用是使两个半电池连成一个通路，使两溶液保持电中性，起到平衡电荷、构成闭合回路的作用，放电时盐桥中氯离子向右移动，用某种高分子材料制成阳离子交换膜代替盐桥，则钾离子向左移动。③由图可知高铁电池的优点有使用时间长、工作电压稳定。 (2)该电池的本质反应是合成氨的反应，电池中氢气失去电子，在负极上发生氧化反应，氮气得到电子在正极上发生还原反应，则正极反应为N2＋8H＋＋6e－=2NH4+，氨气和氯化氢反应生成氯化铵，则电解质溶液为氯化铵。(3)根据图可知，一氧化碳和空气形成燃料电池，一氧化碳失去电子和氧离子反应生成二氧化碳发生氧化反应，电极反应式为CO＋O2－－2e－=CO2，所以一氧化碳所在极为负极，通入空气的一极为正极，原电池放电时电子从负极流向正极，阴离子向负极移动，所以工作时氧离子的移动方向为从b到a。
【分析】（1）锌做负极，失去电子变成锌离子，吸引大量得阴离子，发生氧化反应，碳棒高铁酸钾得电子，发生还原反应，生成铁离子与氢氧根结合为氢氧化铁，吸引大量的阳离子，根据电流和时间可计算出转移的电子数，即可计算参加反应的锌的质量。根据图示，电流稳定，时间长是该电池的优点
（2）氢气是负极原料失去电子，生成大量的氢离子，发生氧化反应，氮气作为正极材料，的带你电子发生还原反应，在大量的氢离子作用下生成铵根离子
（3）一氧化碳作为负极原料，失去电子生成二氧化碳，结合氧离子变成碳酸根离子，发生氧化反应，空气中氧气作为正极材料，得到电子变成氧离子
