专题6化学反应与能量变化综合复习训练
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题
1．对可逆反应，下列叙述正确的是
A．达到化学平衡时，
B．单位时间内生成的同时，消耗，则反应达到平衡状态
C．达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大
D．化学反应速率关系是：
2．恒温条件下，可逆反应：在体积固定的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是
①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2
②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO
③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的压强不再改变的状态
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A．①④⑥⑦ B．②⑤⑥⑦ C．①③④⑤ D．全部
3．微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用如图装置处理有机废水(以含CH3COO-的溶液为例)。下列说法错误的是
A．a极为负极，b极为正极
B．负极反应为CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2↑+7H+
C．当电路中转移1mol电子时，模拟海水理论上除盐58.5g
D．电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为1：1
4．中国科学家研究出对环境污染小、便于铝回收的海水电池，其工作原理示意图如图所示，已知聚丙烯半透膜的作用是允许某类粒子通过。下列说法正确的是
A．电极Ⅰ为正极，其电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O
B．聚丙烯半透膜允许阳离子从右往左通过
C．如果电极Ⅱ为活性镁铝合金，则负极区会逸出大量气体
D．当负极质量减少5.4g时，正极消耗3.36L气体
5．氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法，其流程如图所示。下列说法错误的是
A．反应Ⅰ的化学方程式为SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI
B．该流程将太阳能转化为化学能和电能
C．SO2和I2是反应2H2O=2H2↑+O2↑的催化剂
D．氢能相较于传统的化石能源，其最大的优势是对环境无污染
6．磷酸铁锂电池放电时正极的电极反应式为FePO4+Li++e-=LiFePO4，该电池放电时的工作原理如图所示。下列叙述正确的是
A．放电时，Li+通过隔膜移向正极
B．放电时，电子由铜箔经溶液流向铝箔
C．放电时，负极上Cu放电生成Cu2+
D．该电池放电过程中Fe、P元素的化合价发生了变化
7．镁—次氯酸盐燃料电池的工作原理如图所示，该电池的总反应为Mg+ClO-+H2O=Mg(OH)2+Cl-。下列有关说法正确的是
A．该燃料电池中镁作负极，发生还原反应
B．该电池工作时，正极a附近的pH将不断增大
C．负极的电极反应式为ClO-+2e-+H2O=Cl-+2OH-
D．b电极发生还原反应，电路中每转移0.1mol电子，理论上生成0.1molCl-
8．化学与能源开发、环境保护、资源利用等密切相关。下列说法正确的是
A．天然气、石油、流水、风力、氢气为一次能源
B．无论是风力发电还是火力发电，都是将化学能转化为电能
C．发展低碳经济、循环经济，推广可利用太阳能、风能的城市照明系统
D．PM2.5含有的铅、镉、铬、钒、砷等对人体有害的元素均是金属元素
9．电子表中电子计算器的电源常用微型银锌原电池，其电极分别为Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，放电时锌极上的电极反应式为；氧化银电极上的反应式为，总反应为。下列说法不正确的是
A．锌是负极，氧化银是正极
B．锌发生氧化反应，氧化银发生还原反应
C．溶液中向正极移动，K＋向负极移动
D．随着电极反应的不断进行，电解质溶液的pH会增大
10．在一定条件下，将3mol A和1mol B两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：。2min末该反应达到平衡，测得生成0.8mol C、0.4mol D．下列判断正确的是
A．
B．2min时，A的浓度为
C．2min内A的反应速率为
D．B的转化率为60%
11．有一种瓦斯分析仪（图甲）能够在煤矿巷道中的甲烷达到一定浓度时，通过传感器显示出来。该瓦斯分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理，其装置如图乙所示，其中的固体电解质是Y2O3—Na2O，O2-可以在其中自由移动。下列有关叙述正确的是（ ）
A．瓦斯分析仪工作时，电池内电路中电子由电极b流向电极a
B．电极b是正极，O2-由电极a流向电极b
C．电极a的反应式为：CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O
D．当固体电解质中有1molO2-通过时，电子转移4mol
12．由U形管、质量为mg的铁棒、质量为mg的碳棒和1L2mol·L-1CuCl2溶液组成的装置如图所示，下列说法正确的是(假设物质充足)
A．闭合K，当电路中有0.3NA个电子通过时，理论上碳棒与铁棒的质量差为18g
B．打开K，碳棒上有紫红色固体析出
C．闭合K，铁棒上发生：Fe－3e―=Fe3＋
D．闭合K，铁棒表面发生的电极反应为Cu2＋+2e―=Cu
13．某化学反应包括A(g)→B(g)、B(g)→C(g)两步反应，整个反应过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A．两步反应均为吸热反应
B．涉及的三种物质中C(g)最稳定
C．1mol C(g)与1mol A(g)的能量差为
D．反应A(g)→B(g)一定要加热才能发生
14．180℃时将0.5 mol H2和1 mol CO2通入1L的恒容密闭容器中，反应生成甲醇蒸汽（CH3OH）和某无机副产物，测得各物质的物质的量随时间的部分变化如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．该反应的化学方程式：2CO2+4H22CH3OH+O2
B．在0～3 min内H2的平均化学反应速率为0.1 mol·L-1·min-1
C．当容器内混合气体密度不再变化时，表明反应已经达到平衡状态
D．在3～10 min内，反应仍未达到平衡状态
15．LED产品的使用为城市增添色彩。下图是氢氧燃料电池驱动LED发光的一种装置示意图。下列有关叙述正确的是（ ）
A．电路中的电子从负极经外电路到正极，再经过KOH溶液回到负极，形成闭合回路
B．a处通入氢气， b处通氧气，该装置将化学能最终转化为电能
C．电池放电后， OH－的物质的量浓度减小
D．通入O2的电极发生反应：O2 + 4e－ ＝ 2O2－
二、填空题
16．天然气既是高效洁净的能源，又是重要的化工原料，在生产、生活中用途广泛。
(1)下图是一个简易测量物质反应是吸热还是放热的实验装置，利用此装置可以很方便地测得某反应是放热反应还是吸热反应。将铝片加入小试管内，然后注入足量的盐酸，U形导管中液面A (填“上升”或“下降”)，说明此反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。
(2)甲烷可以消除氮氧化物污染。如：CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)。
①下列措施能够使该反应速率加快的是 。
a.使用催化剂 b.降低温度 c.及时分离水
d.把容器的体积缩小一倍 e.充入NO2 f.恒容下，充入Ar惰性气体
②若上述反应在恒容密闭容器中进行，下列叙述能说明该反应已达平衡状态的是 。
a.正反应速率和逆反应速率相等 b.正反应速率最大，逆反应速率为0
c.容器内气体的压强不再变化 d.混合气体的质量不再变化
e.c(NO2)=2c(N2) f.单位时间内生成1molCO2同时生成2molNO2
(3)甲烷可直接应用于燃料电池，该电池采用KOH溶液为电解质，其工作原理如下图所示：
①外电路电子移动方向： (填“a极到b极”或“b极到a极”)。
②a电极的电极方程式为 。
17．KMnO4是实验室中常用的一种试剂。回答下列问题：
(1)K+的结构示意图为 。
(2)在酸性高锰酸钾溶液中滴加过量的草酸(H2C2O4，弱酸)溶液，振荡，溶液紫色变无色。发生的化学反应为2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+ 8H2O，若将该反应设计成原电池，则正极反应式为 。
(3)在10 mL0.1 mol·L-1 KMnO4溶液(含稀硫酸)中加入15 mL0.5 mol·L-1草酸溶液，收集到的CO2的量与时间的关系如图所示。AB段反应速率增大的原因可能是 (填字母)。
a 该反应是放热反应 b 反应物浓度增大
c K2SO4起催化作用 d MnSO4起催化作用
(4)为了探究外界条件对化学反应速率的影响，设计如下方案：
实验 0.1mol/L KMnO4/mL 0.5mol/L H2C2O4/mL 0.1mol/L H2SO4/mL 水浴温度/℃ 蒸馏水/mL 褪色时间/min
Ⅰ 5.0 15.0 5.0 35 0 t1
Ⅱ 5.0 10.0 5.0 35 5.0 t2
Ⅲ 5.0 15.0 3.0 35 V t3
Ⅳ 5.0 15.0 3.0 45 0 t4
①V= 。
②该实验方案能探究对反应速率有影响的因素是 。
A 浓度 B 酸度 C 温度 D 催化剂
③若测得结果：t2>t1，则实验结论是 。
三、解答题
18．I.H2O2是一种重要的化学品，其合成方法不断发展。
(1)早期制备方法：Ba(NO3)2BaOBaO2滤液H2O2
①I为分解反应，产物除BaO、O2外，还有一种红棕色气体。该反应的化学方程式是 。
②II为可逆反应，促进该反应正向进行的措施是 。
③III中生成H2O2，反应的化学方程式是 。
④减压能够降低蒸馏温度，从H2O2的化学性质角度说明V中采用减压蒸馏的原因： 。
II.氮及其化合物在化肥、医药、材料和国防工业中具有广泛应用。回答下列问题：
(2)氮元素在周期表中的位置为 ，N2的电子式为 。
(3)自上个世纪德国建立了第一套合成氨装置，合成氨工业为解决人类的温饱问题作出了极大贡献。写出实验室制备氨气的方程式 。
(4)有人设想寻求合适的催化剂和电极材料，以N2、H2为电极反应物，以HCl-NH4Cl为电解质溶液制造出一种既能提供电能，又能实现氮固定的新型燃料电池，如图所示。
①a电极是该电池的 (填正极或者负极)；该电池正极的电极反应式是 。
②该电池在工作过程中的浓度将不断 (填增大或减小)，假设放电过程中电解质溶液的体积不变，当溶液中的物质的量改变时，理论上电池能为外电路提供 mol电子。
19．(1)向某体积固定的密闭容器中加入0.3A、0.1C和一定量(未知)的B三种气体，一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如图所示。已知在反应过程中混合气体的平均相对分子质量没有变化。请回答：
①若t1=15，则t0-t1内反应速率v(C) = ，A的转化率为 ；
②写出反应的化学方程式：
③B的起始的物质的量是 mol；平衡时体系内的压强为初始状态的 倍。
(2)已知断裂几种化学键要吸收的能量如下：
化学键 C—H O=O C=O H—O
断裂1mol键吸收的能量/kJ 415 497 745 463
16 gCH4在O2中完全燃烧生成气态CO2和气态水时 (填“吸收”或 “放出”)约 kJ热量。
(3)燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置，如图为甲烷燃料电池的工作原理示意图，a、b均为惰性电极。
①使用时，空气从 口通入(填“A”或“B”)；
②a极的电极反应为： 。
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参考答案：
1．A
【详解】A．由化学反应速率之比等于化学计量数之比可知，说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故A正确；
B．单位时间内生成x mol一氧化氮的同时，消耗x mol 氨气都表示正反应速率不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故B错误；
C．达到化学平衡时，若增加容器体积，气体压强减小，正、逆反应速率均减小，故C错误；
D．由化学反应速率之比等于化学计量数之比可知，则，故D错误；
故选A。
2．A
【详解】①单位时间内生成n mol O2就会消耗2n mol NO2气体，同时生成2n mol NO2，则NO2的物质的量及浓度不变，反应达到平衡状态，①符合题意；
②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO表示的都是反应逆向进行，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，②不符合题意；
③化学反应速率与化学计量数成正比，则用NO2、NO、O2表示的反应速率的比始终为2：2：1，无法判断平衡状态，③不符合题意；
④混合气体的颜色不再改变，表明NO2的浓度不再变化，该反应达到平衡状态，④符合题意；
⑤混合气体的总质量、总体积始终不变，则混合气体的密度为定值，不能根据混合气体的密度判断平衡状态，⑤不符合题意；
⑥该反应为气体物质的量缩小的反应，在体积固定的密闭容器中混合气体的压强为变量，当混合气体的压强不再改变时，表明达到平衡状态，⑥符合题意；
⑦混合气体的总质量为定值，混合气体的总物质的量为变量，则混合气体的平均相对分子质量为变量，当混合气体的平均相对分子质量不再改变时，表明达到平衡状态，⑦符合题意；
综上所述可知：达到平衡状态的标志是①④⑥⑦，故合理选项是A。
3．D
【分析】据图可知a极上CH3COOˉ转化为CO2和H+，C元素被氧化，所以a极为该原电池的负极，则b极为正极，据此分析解答。
【详解】A．根据分析可知a极为负极，极为正极，A正确；
B．据图可知放电时负极上乙酸根被氧化为二氧化碳和氢离子，电极反应式为CH3COOˉ+2H2O-8eˉ=2CO2↑+7H+，B正确；
C．当电路中转移1mol电子时，根据电荷守恒可知，海水中会有1molClˉ移向负极，同时有1molNa+移向正极，即除去1molNaCl，质量为58.5g，C正确；
D．b极为正极，水溶液为酸性，所以氢离子得电子产生氢气，电极反应式为2H++2eˉ=H2↑，所以当转移8mol电子时，正极产生4mol气体，根据负极反应式可知负极产生2mol气体，物质的量之比为4:2=2:1，D错误；
综上所述答案为D。
4．C
【详解】A．该装置为原电池，由电子流向可知电极Ⅰ作正极、电极Ⅱ铝作负极。正极上得电子，发生还原反应，因介质为碱性，故电极反应式为O2+2H2O+4e =4OH ，A错误；
B．原电池中阳离子移向正极，阴离子移向负级，根据题意知铝要便于回收，所以聚丙烯半透膜不允许Al3+通过，B错误；
C．如果电极Ⅱ为活性镁铝合金，就会构成无数个微型原电池，镁为负极，铝为正极，溶液中H+得电子产生氢气，所以负极区会逸出大量气体，C正确；
D．根据得失电子守恒进行计算，n(O2)=，但题中未标明是否在标准状况下，故无法计算消耗气体的体积，D错误；
综上所述答案为C。
5．B
【详解】A．反应Ⅰ是二氧化硫和碘单质在水溶液中发生氧化还原反应生成碘化氢和硫酸，化学方程式为SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI，A正确；
B．由图可知该过程将太阳能转化为化学能，并没有电能产生，B错误；
C．由图可知总反应为水分解生成氧气、氢气，则SO2和I2对总反应起到了催化作用，C正确；
D．氢气燃烧的产物只有水，对环境没有污染，D正确；
综上所述答案为B。
6．A
【详解】A．原电池放电时，阳离子移向正极，阴离子移向负极，即放电时，Li+通过隔膜移向正极，A正确；
B．该电池放电时铝箔电极为正极，铜箔电极为负极，放电时，电子由铜箔经过导线流向铝箔，电子不能进入溶液中，B错误：
C．该电池放电时铜箔电极为负极，负极上LixC6失去电子生成Li+，C错误；
D．正极的电极反应式为FePO4+Li++e-=LiFePO4，放电过程P元素的化合价未发生变化，D错误；
综上所述答案为A。
7．B
【详解】A．镁作负极，负极上镁失电子发生氧化反应，A项错误；
B．放电时，该电池正极的电极反应式为，所以电极附近的将不断增大，B项正确；
C．该电池负极的电极反应式为，C项错误；
D．由图可知，电极为正极，发生还原反应，电路中每转移电子，理论上生成，D项错误；
答案选B。
8．C
【详解】A．从自然界直接获得的能源为一次能源，而经过人为加工才能获得的是二次能源，故天然气、石油、流水和风力是一次能源，氢气是二次能源，故A错误；
B．风力发电不涉及化学反应，故不能将化学能转化为电能，故B错误；
C．发展低碳经济、循环经济，推广可利用太阳能、风能的城市照明系统等有利于资源利用、节能减排，故C正确；
D．砷为非金属元素，不是金属元素，故D错误；
故选Ｃ。
9．C
【详解】A．根据总反应以及原电池的工作原理，锌元素的化合价升高，即Zn为负极，Ag2O为正极，A项正确；
B．Zn为负极，发生氧化反应，Ag2O中Ag的化合价降低，发生还原反应，B项正确；
C．根据原电池工作原理，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，C项错误；
D．电解质溶液呈碱性，根据总反应可知，该反应消耗水，KOH浓度增大，pH增大，D项正确；
故选C。
10．B
【分析】发生反应，2min末该反应达到平衡，测得生成0.8mol C和0.4mol D，则得，计算得出，1
由此解题。
【详解】A．由上述分析可知，A项错误；
B．2min时，A的浓度为，B项正确；
C．2min内A的反应速率为，C项错误；
D．B的转化率为，D项错误；
故选B。
【点睛】忽视反应体系的体积，对反应速率的计算公式不熟悉导致错选C。
11．C
【详解】A．电池外电路中电子由负极流向正极，氧气得电子，b极为正极，电子由电极a流向电极b，选项A错误；
B．电极b氧气得电子，生成O2－，O2－由正极(电极b)流向负极(电极a)，选项B错误；
C．甲烷所在电极a为负极，电极反应为CH4＋4O2－－8e－=CO2＋2H2O，选项C正确；
D．1 mol O2得4 mol电子生成2 mol O2－，故当固体电解质中有1 mol O2－通过时，电子转移2 mol，选项D错误。
答案选C。
12．A
【详解】A. 闭合K，形成原电池，铁棒上发生Fe－2e―=Fe2＋，碳棒上发生Cu2＋+2e―=Cu，当电路中有0.3NA个电子通过时，理论上溶解铁、析出铜均0.15mol，则铁棒质量为m-0.15mol×56g/mol=(m-8.4)g，碳棒质量为m+0.15mol×64g/mol=(m+9.6)g，碳棒与铁棒的质量差为18g，A正确；
B. 打开K，不能形成原电池，铁棒上发生置换反应有紫红色固体析出，B错误；
C. 闭合K，形成原电池，铁棒上发生Fe－2e―=Fe2＋，C错误；
D. 闭合K，形成原电池，碳棒表面发生的电极反应为Cu2＋+2e―=Cu，D错误；
答案选A。
13．B
【分析】由图可知，反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，且焓变△H=正反应的活化能-逆反应的活化能，据此分析解答。
【详解】A．由图可知，A(g)→B(g)反应物总能量小于生成物总能量，为吸热反应，B(g)→C(g)反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，故A错误；
B．根据图象，C(g)的能量最小，最稳定，故B正确；
C．根据图象，1mol C(g)与1mol A(g)的能量差为，故C错误；
D．反应A(g)→B(g)为吸热反应，但不一定要加热才能发生，故D错误；
故选B。
【点睛】本题的易错点为D，要注意反应是放热还是吸热，与反应条件无关。
14．B
【详解】A．由图知，消耗n( CO2)=(1-0.9)mol=0.1mol、n(H2)=(0.5-0.2)mol=0.3mol、n(CH3OH)=0.1mol，同一反应中参加反应的各物质的物质的量之比等于其分子个数之比，则N(CO2)：N(H2)：N(CH3OH)=0.1mol：0.3mol：0.1mol=1：3：1，根据原子守恒知，还生成H2O，所以反应方程式为CO2+3H2 CH3OH+H2O，故A错误；B．v(H2)===0.1mol L-1 min-1，故B正确；C．反应前后气体总质量不变、容器体积不变，则反应前后气体密度始终不变，所以气体密度不能作为平衡状态判断标准，故C错误；D．在3min时各物质物质的量不变，反应达到平衡状态，则在3～10 min内，反应达到平衡状态，故D错误；故选B。
【点睛】本题考查化学平衡的建立和图象分析，明确化学平衡状态判断标准及化学反应速率计算方法是解本题关键。本题的易错点为D。
15．C
【详解】A. 电路中的电子从负极经外电路到正极，但是电子不经过KOH溶液，A不正确；
B. 由外电路中电子的运动方向可知，a是负极、b是正极，故a处通入氢气、 b处通氧气，该装置将化学能最终转化为光能，B不正确；
C. 电池放电后，电池反应产物是水，故 OH－的物质的量浓度减小，C正确；
D. 通入O2的电极发生反应为O2 + 2H2O+4e－ ＝ 4OH－，D不正确。
本题选C。
16． 下降 放热 ade acf a极到b极 CH4-8e-+10OH-=+7H2O
【详解】(1)铝片与盐酸反应属于放热反应，使锥形瓶中气体受热膨胀，U型管中A的液面下降；故答案为下降；放热；
(2)①a．使用催化剂，降低反应的活化能，增大单位体积内活化分子的个数，反应速率加快，故a符合题意；
b．降低温度，化学反应速率降低，故b不符合题意；
c．及时分离水，降低生成物的浓度，反应速率降低，故c不符合题意；
d．把容器的体积缩小一倍，组分浓度增大，化学反应速率增大，故d符合题意；
e．充入NO2，增大反应物的浓度，化学反应速率增大，故e符合题意；
f．恒容状态下，充入惰性气体，组分浓度没变，化学反应速率不变，故f不符合题意；
答案为ade；
②a．根据化学平衡状态的定义，当正反应速率等于逆反应速率相等，说明反应达到平衡，故a符合题意；
b．正反应速率最大，逆反应速率为0，反应还没有进行，故b符合题意；
c．该反应为气体物质的量增大的反应，即当压强不再改变，说明反应达到平衡，故c符合题意；
d．组分都是气体，遵循质量守恒，因此气体总质量不变，不能说明反应达到平衡，故d不符合题意；
e．没有指明反应的方向，因此c(NO2)=2c(N2)，不能说明反应达到平衡，故e不符合题意；
f．单位时间内生成1molCO2同时生成2molNO2，前者反应向正反应方向进行，后者向逆反应方向进行，且变化的物质的量之比等于化学计量数之比，即单位时间内生成1molCO2同时生成2molNO2，说明反应达到平衡，故f符合题意；
故答案为acf；
(3)①通入甲烷的一极为负极，通氧气一极为正极，根据原电池工作原理，电子从a极经负载流向b极，故答案为a极到b极；
②a极为负极，发生氧化反应，电解质为碱，因此电极反应式为CH4-8e-+10OH-=+7H2O；故答案为CH4-8e-+10OH-=+7H2O。
17． MnO+5e-+8H+=Mn2++4H2O a、d 2.0 ABC 其他条件不变，反应物的浓度越大，反应速率越大
【详解】(1)K元素为19号元素，原子核外有19个电子，失去一个电子后形成K+，结构示意图为；
(2)原电池中正极得电子发生还原反应，所以正极上为MnO被还原的反应，电极反应式为MnO+5e-+8H+=Mn2++4H2O；
(3)a．该反应为放热反应，反应过程中温度升高，使反应速率加快，故a符合题意；
b．反应进行过程中反应物不断被消耗，浓度不断减小，故b错误；
c．反应开始时溶液中就存在硫酸钾，但反应速率没有明显变化，故硫酸钾不是催化剂，故c错误；
d．随反应进行，溶液中生成硫酸锰，且浓度越来越大，硫酸锰作为催化剂催化效果增强，使反应速率加快，故d符合题意；
综上所述答案为a、d；
(4)①控制变量法探究外界条件对化学反应速率的影响时各组实验的变量要唯一，所以各组实验中溶液总体积相等，则有5.0+15.0+3.0+V=5.0+15.0+5.0，解得V=2.0mL；
②I组和Ⅱ组实验中只有所用草酸浓度不同，可以探究浓度对反应速率的影响；I组和Ⅲ组实验中只有所用硫酸的浓度不同，可以探究酸度对反应速率的影响；I组和Ⅳ组实验中只有温度不同，可以探究温度对反应速率的影响；几组实验不能探究催化剂对反应速率的影响，综上所述选ABC；
③I组和Ⅱ组实验中只有所用草酸浓度不同，Ⅱ组中所用草酸浓度更小，t2>t1，说明其他条件不变，反应物的浓度越大，反应速率越大。
18．(1) 2Ba(NO3)22BaO+ O2↑+4NO2↑ 增大压强或增大氧气的浓度或降低温度 BaO2+2HCl＝BaCl2+H2O2 H2O2受热易分解
(2) 第二周期第VA族
(3)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
(4) 正极 N2+8H++6e-=2 减小 2.4
【解析】（1）
①I为分解反应，产物除BaO、O2外，还有一种红棕色气体，该气体为NO2，发生反应的化学方程式为2Ba(NO3)22BaO+O2↑+4NO2↑；
②反应Ⅱ为BaO与氧气反应生成BaO2，是可逆反应，反应方程式为：2BaO(s)+O2(g） 2BaO2(s)，正反应为气体体积减小的放热反应，促进该反应正向进行的措施是增大压强或增大氧气的浓度或降低温度；
③反应Ⅲ中过氧化钡与盐酸反应生成氯化钡和双氧水，反应的化学方程式是BaO2+2HCl＝BaCl2+H2O2；
④H2O2受热易分解，采用减压能够降低蒸馏温度，防止双氧水分解导致产率降低；
（2）
氮元素的原子序数是7，在周期表中的位置为第二周期第VA族，N2的电子式为；
（3）
实验室利用熟石灰和氯化铵混合加热制备氨气，反应的方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O；
（4）
①a电极通入氮气，发生得到电子的还原反应，是该电池的正极，该电池正极的电极反应式是N2+8H++6e-=2。
②负极是氢气失去电子，电极反应式为H2－2e－＝2H＋，总反应式为2H++N2+3H2＝2，所以该电池在工作过程中的浓度将不断减小；当溶液中的物质的量改变时，根据方程式可知理论上电池能为外电路提供电子的物质的量是＝2.4mol。
19． 0.004mol/(L·s) 60％ 3A2C+B 0.04 mol 1 放出 688 B CH4+10OH-_8e-=CO+7H2O
【详解】(1)①由图象可知A的起始浓度为0.15mol/L，A的物质的量为0.3mol，则体积为V=0.3mol÷0.15mol/L=2L；由图象可知C的浓度变化为0.11mol/L-0.05mol/L=0.06mol/L，则其反应速率为v(C)=0.06mol/L÷15s=0.004mol/(L·s)；A的转化率为×100%＝60％；
②A的浓度在减小、为反应物，A的浓度变化为：0.15mol/L-0.06mol/L=0.09mol/L，C的浓度在增大、为生成物，C的浓度变化为0.11mol/L-0.05mol/L=0.06mol/L，则A、C的计量数之比为3：2，由于在反应过程中混合气体的平均分子量没有变化，则反应前后计量数相同，所以B为生成物，且计量数为1，所以反应方程式为：3A2C+B；
③该反应方程式为3A2C+B，所以反应前后气体的总物质的量不变，B的起始的物质的量是（0.11+0.06+0.05）mol/L×2L-（0.3+0.1）mol=0.04mol；根据阿伏加德罗定律可知，在同温同体积条件下，气体的压强之比等于其物质的量之比，由于反应前后气体的体积不变，即气体的物质的量不变，所以平衡时体系内的压强保持不变，为初始状态的1倍。
(2)断键吸热，形成化学键放热，甲烷燃烧放热，则根据方程式CH4+2O2＝CO2+2H2O可知16 gCH4即1mol甲烷在O2中完全燃烧生成气态CO2和气态水时放出的热量是（745×2+2×2×463－4×415－497×2）kJ＝688 kJ；
(3)①根据电子流向可知a电极是负极，b电极是正极，则使用时，空气从B口通入；
②a极是甲烷发生失去电子的氧化反应，电解质溶液显碱性，则电极反应为CH4+10OH-_8e-=CO+7H2O。
答案第1页，共2页
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