高中 化學(xué) 必修 第二冊 第六章 化學(xué)反應(yīng)與能量《章末綜合提升》課件

章末綜合提升

第六章化學(xué)反應(yīng)與能量概念梳理構(gòu)建體系1分層突破提升能力2教考銜接明確考向3內(nèi)容索引單元檢測卷4概念梳理構(gòu)建體系一、化學(xué)反應(yīng)與能量1．化學(xué)能與熱能2．化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置——原電池二、化學(xué)反應(yīng)的速率與限度(化學(xué)平衡)返回

分層突破提升能力一、電極反應(yīng)式的書寫及判斷1．書寫電極反應(yīng)式的原則電極反應(yīng)式遵循質(zhì)量守恒、得失電子守恒及電荷守恒2．電極反應(yīng)式的書寫思路針對練1．下列電極反應(yīng)式與出現(xiàn)的環(huán)境相匹配的是選項電極反應(yīng)式出現(xiàn)的環(huán)境AC2H5OH－12e－＋3H2O===CO2↑＋12H＋堿性環(huán)境下乙醇燃料電池的負(fù)極反應(yīng)BO2＋2H2O－4e－===4OH－鋼鐵吸氧腐蝕的正極反應(yīng)CCO－2e－＋CO===2CO2熔融碳酸鹽環(huán)境下的CO燃料電池負(fù)極DH2－2e－===2H＋堿性環(huán)境下氫氧燃料電池的負(fù)極反應(yīng)√A．堿性環(huán)境下，乙醇燃料電池中，乙醇轉(zhuǎn)化為CO和H2O，電極反應(yīng)式為C2H5OH－12e－＋16OH－===2CO＋11H2O，A錯誤；B．鋼鐵吸氧腐蝕的正極為O2得到電子，和溶液中的水生成OH－，電極反應(yīng)式為O2＋4e－＋2H2O===4OH－，B錯誤；C．熔融碳酸鹽為電解質(zhì)，CO在反應(yīng)中失電子轉(zhuǎn)化為CO2，電極反應(yīng)式為CO－2e－＋CO===2CO2，C正確；D．堿性環(huán)境下氫氧燃料電池的負(fù)極反應(yīng)為H2＋2OH－－2e－===2H2O，D錯誤；答案選C。針對練2．燃料電池是目前電池研究的熱點之一?，F(xiàn)有某課外小組自制的氫氧燃料電池，如圖所示，a、b均為惰性電極。下列敘述不正確的是A．a(chǎn)極是負(fù)極，該電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B．b極反應(yīng)是O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．電子是由a極經(jīng)外電路流向b極D．若將H2改成CH4，則負(fù)極電極反應(yīng)為CH4－8e－＋2H2O===CO2＋8H＋√氫氧燃料電池工作時，通入氫氣的一極(a極)為電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，通入氧氣的一極(b極)為電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電子由負(fù)極經(jīng)外電路流向正極，負(fù)極反應(yīng)為H2－2e－＋2OH－===2H2O，正極反應(yīng)為O2＋4e－＋2H2O===4OH－，總反應(yīng)方程式為2H2＋O2===2H2O，據(jù)此解答。A．氫氧燃料電池工作時，通入氫氣的一極(a極)為電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，故A正確；B．通入氧氣的一極(b極)為電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)，正極反應(yīng)為O2＋4e－＋2H2O===4OH－，故B正確；C．電子是由負(fù)極經(jīng)外電路流向正極，故C正確；D．若將H2改成CH4，堿性環(huán)境下甲烷在負(fù)極轉(zhuǎn)化為碳酸根離子，則負(fù)極電極反應(yīng)為CH4－8e－＋10OH－===CO＋7H2O，故D錯誤。答案選D。針對練3．NO2是大氣的主要污染物之一，某研究小組設(shè)計如圖裝置對NO2進行回收利用，裝置中a、b為多孔石墨電極。下列說法正確的是A．b極為電池的正極，發(fā)生氧化反應(yīng)B．a(chǎn)極的電極反應(yīng)式為NO2＋2e－＋2H＋===NO＋H2OC．一段時間后，b極附近HNO3濃度增大D．電池總反應(yīng)為4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3√該裝置為原電池裝置，由題圖可知，b電極通入氧氣，氧氣得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，b電極為正極，則a電極為負(fù)極，以此解題。A．通入O2的一極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，為原電池的正極，故A錯誤；B．通入NO2的a極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，其電極反應(yīng)式為NO2－e－＋H2O===NO＋2H＋，故B錯誤；C．一段時間后，b極發(fā)生還原反應(yīng)生成水，電極反應(yīng)為O2＋4e－＋4H＋===2H2O，b極附近HNO3濃度減小，故C錯誤；D．正極電極反應(yīng)式為O2＋4e－＋4H＋===2H2O，負(fù)極電極反應(yīng)式為NO2－e－＋H2O===NO＋2H＋，將正、負(fù)極電極反應(yīng)式相加得電池總反應(yīng)為4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，故D正確。二、解答化學(xué)反應(yīng)速率圖像題的思路1．關(guān)注圖像中的“點、線、面”(1)關(guān)注“面”——明確研究對象①理解各坐標(biāo)軸所代表量的意義及曲線所表示的是哪些量之間的關(guān)系。②弄清楚是物質(zhì)的量，還是濃度隨時間的變化。(2)關(guān)注“線”①弄清曲線的走向，是增大還是減小，確定反應(yīng)物和生成物，濃度減小的是反應(yīng)物，濃度增大的是生成物。②分清突變和漸變；理解曲線“平”與“陡”即斜率大小的意義。(3)關(guān)注“點”解題時要特別關(guān)注特殊點，如坐標(biāo)軸的交點、幾條曲線的交叉點、極值點、轉(zhuǎn)折點等。深刻理解這些特殊點的意義。2．聯(lián)系規(guī)律如各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化量之比與化學(xué)計量數(shù)之比的關(guān)系，各物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率之比與化學(xué)計量數(shù)之比的關(guān)系，外界條件的改變對化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律等。3．正確判斷根據(jù)題干和題目要求，結(jié)合圖像信息，正確利用相關(guān)規(guī)律做出正確的判斷。針對練4．在1L的容器中，用純凈的CaCO3與100mL稀鹽酸反應(yīng)制取CO2，反應(yīng)生成CO2的體積隨時間的變化關(guān)系如圖所示(CO2的體積已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積)。下列分析正確的是A．OE段表示的平均反應(yīng)速率最快B．F點收集到的CO2的量最多C．EF段，用HCl表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為0.04mol·L-1·min-1D．OE、EF、FG三段中，該反應(yīng)用二氧化碳表示的平均反應(yīng)速率之比為2∶6∶7√A．由題圖可知相同時間內(nèi)EF段產(chǎn)生的CO2最多，所以該段反應(yīng)速率最快，A錯誤；B．G點收集到的CO2的量最多，B錯誤；C．EF段產(chǎn)生的CO2共

＝0.02mol，由于反應(yīng)中n(HCl)∶n(CO2)＝2∶1，所以該段消耗的HCl的物質(zhì)的量為0.04mol，時間是1min，所以用HCl表示的EF段平均反應(yīng)速率是0.04mol·L-1·min-1，C正確；D．由于時間都是1min，所以O(shè)E、EF、FG三段中用二氧化碳表示的平均反應(yīng)速率之比等于產(chǎn)生CO2的體積之比，即224∶(672－224)∶(784－672)＝2∶4∶1，D錯誤；答案選C。針對練5．T1

℃時，向容積為2L的恒容密閉容器中充入SO2和O2發(fā)生反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g)，容器中各組分的物質(zhì)的量隨時間變化如圖所示。下列說法正確的是A．a(chǎn)、b兩點反應(yīng)速率：va<vbB．0～t2時間段，反應(yīng)速率v(SO3)＝

mol·L-1·min-1C．t2時刻，反應(yīng)體系中各組分的物質(zhì)的量不再改變，說明化學(xué)反應(yīng)的正、逆反應(yīng)速率為零D．若反應(yīng)在T2

℃進行(T2<T1)，反應(yīng)進行t1min后，n(SO2)<0.8mol√a、b兩點，隨著反應(yīng)的進行反應(yīng)物的濃度減小，則反應(yīng)速率：va＞vb，A說法錯誤；0～t2時間段，反應(yīng)速率v(SO3)＝

＝mol·L-1·min-1，B說法正確；t2時刻，體系中各組分的物質(zhì)的量不再改變，是因為正、逆反應(yīng)速率相等，但不為零，C說法錯誤；若反應(yīng)在T2

℃進行(T2<T1)，溫度低，則反應(yīng)速率小，則反應(yīng)進行t1min后，n(SO2)＞0.8mol，D說法錯誤。返回教考銜接明確考向1．(2023·廣東卷，6)負(fù)載有Pt和Ag的活性炭，可選擇性去除Cl－實現(xiàn)廢酸的純化，其工作原理如圖。下列說法正確的是A．Ag作原電池正極B．電子由Ag經(jīng)活性炭流向PtC．Pt表面發(fā)生的電極反應(yīng)：O2＋2H2O＋4e－===4OH－D．每消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2L的O2，最多去除1molCl－√由題圖分析可知，Cl－在Ag極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，Ag為負(fù)極，A錯誤；電子由負(fù)極Ag經(jīng)活性炭流向正極Pt，B正確；溶液為酸性，故Pt表面發(fā)生的電極反應(yīng)為O2＋4H＋＋4e－===2H2O，C錯誤；每消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2L的O2，轉(zhuǎn)移2mol電子，最多去除2molCl－，D錯誤。2．(2022·湖南卷，8)海水電池在海洋能源領(lǐng)域備受關(guān)注，一種鋰—海水電池構(gòu)造示意圖如圖。下列說法錯誤的是A．海水起電解質(zhì)溶液作用B．N極僅發(fā)生的電極反應(yīng)：2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑C．玻璃陶瓷具有傳導(dǎo)離子和防水的功能D．該鋰—海水電池屬于一次電池√海水中含有豐富的電解質(zhì)，如氯化鈉、氯化鎂等，可作為電解質(zhì)溶液，故A正確；N為正極，電極反應(yīng)主要為O2＋2H2O＋4e－===4OH－，故B錯誤；Li為活潑金屬，易與水反應(yīng)，玻璃陶瓷的作用是防止水和Li反應(yīng)，并能傳導(dǎo)離子，故C正確；該電池不可充電，屬于一次電池，故D正確。3．(2022·全國甲卷，10)一種水性電解液Zn-MnO2離子選擇雙隔膜電池如圖所示[KOH溶液中，Zn2+以Zn(OH)存在]。電池放電時，下列敘述錯誤的是A．Ⅱ區(qū)的K＋通過隔膜向Ⅲ區(qū)遷移B．Ⅰ區(qū)的SO通過隔膜向Ⅱ區(qū)遷移C．MnO2電極反應(yīng)：MnO2＋2e－＋4H＋===Mn2+＋2H2OD．電池總反應(yīng)：Zn＋4OH－＋MnO2＋4H＋===Zn(OH)＋Mn2+＋2H2O√根據(jù)圖示的電池結(jié)構(gòu)和題目所給信息可知，Ⅲ區(qū)Zn為電池的負(fù)極，電極反應(yīng)為Zn－2e－＋4OH－===Zn(OH)，Ⅰ區(qū)MnO2為電池的正極，電極反應(yīng)為MnO2＋2e－＋4H＋===Mn2+＋2H2O。K＋從Ⅲ區(qū)通過隔膜向Ⅱ區(qū)遷移，A錯誤；Ⅰ區(qū)的SO通過隔膜向Ⅱ區(qū)移動，B正確；MnO2電極的電極反應(yīng)式為MnO2＋2e－＋4H＋===Mn2+＋2H2O，C正確；電池的總反應(yīng)為Zn＋4OH－＋MnO2＋4H＋===Zn(OH)＋Mn2+＋2H2O，D正確。4．(2022·浙江1月選考，19)在恒溫恒容條件下，發(fā)生反應(yīng)A(s)＋2B(g)??3X(g)，c(B)隨時間的變化如圖中曲線所示。下列說法不正確的是A．從a、c兩點坐標(biāo)可求得從a到c時間間隔內(nèi)該化學(xué)反應(yīng)的平均速率B．從b點切線的斜率可求得該化學(xué)反應(yīng)在反應(yīng)開始時的瞬時速率C．在不同時刻都存在關(guān)系：2v(B)＝3v(X)D．維持溫度、容積、反應(yīng)物起始的量不變，向反應(yīng)體系中加入催化劑，c(B)隨時間變化關(guān)系如圖中曲線乙所示√A．從圖像中可以得到單位時間內(nèi)的濃度變化，反應(yīng)速率是單位時間內(nèi)物質(zhì)的濃度變化計算得到，從a、c兩點坐標(biāo)可求得從a到c時間間隔內(nèi)該化學(xué)反應(yīng)的平均速率，選項A正確；B．b點處的切線的斜率是此時刻物質(zhì)濃度除以此時刻時間，為反應(yīng)物B的瞬時速率，選項B正確；C．由化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式計量數(shù)之比分析，3v(B)＝2v(X)，選項C錯誤；D．維持溫度、容積、反應(yīng)物起始的量不變，向反應(yīng)體系中加入催化劑，平衡不移動，反應(yīng)速率增大，達到新的平衡狀態(tài)，平衡狀態(tài)與原來的平衡狀態(tài)相同，選項D正確。5．(2019·浙江4月選考，17改編)下列說法正確的是A．H2(g)＋I2(g)??2HI(g)，其他條件不變，縮小反應(yīng)容器體積，正逆反應(yīng)速率不變B．C(s)＋H2O(g)??H2(g)＋CO(g)，碳的質(zhì)量不再改變說明反應(yīng)已達平衡C．若壓強不再隨時間變化能說明反應(yīng)2A(？)＋B(g)??2C(？)已達平衡，則A、C不能同時是氣體D．恒壓條件下發(fā)生反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)，當(dāng)氣體壓強不再改變時，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)√返回單元檢測卷1．(2024·河北唐縣高一期末)下列生產(chǎn)、生活的過程中，化學(xué)能主要轉(zhuǎn)化為熱能的是A．用燃?xì)庠顭薆．加熱碳酸氫鈉晶體制取純堿C．高爐煉鐵D．用電熱毯取暖√A．用燃?xì)庠顭?，燃?xì)馊紵龝r，化學(xué)能主要轉(zhuǎn)化為熱能，A項符合題意；B．加熱碳酸氫鈉晶體制取純堿是吸熱反應(yīng)，熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，B項不符合題意；C．高爐煉鐵涉及的主要方程式為Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，C項不符合題意；D．用電熱毯取暖，電能轉(zhuǎn)化為熱能，D項不符合題意。2．據(jù)報道，某國一集團擬在太空建造巨大的激光裝置，把太陽光變成激光用于分解海水制氫：2H2O2H2↑＋O2↑，下列說法正確的是A．水的分解反應(yīng)是放熱反應(yīng)B．氫氣是一次能源C．使用氫氣作燃料將會增加溫室效應(yīng)D．在這一反應(yīng)中，光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能√水的分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；H2是二次能源；H2是清潔能源，不會增加溫室效應(yīng)。3．(2023·遼寧建平縣實驗中學(xué)高一期末)下列裝置能構(gòu)成原電池的是√A．沒有形成閉合回路，所以不能構(gòu)成原電池，A錯誤；B．有自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)、活潑性不同的電極、電解質(zhì)溶液和閉合回路，符合原電池的構(gòu)成原理和條件，B正確；C．四氯化碳不是電解質(zhì)溶液，C錯誤；D．沒有形成閉合回路，所以不能構(gòu)成原電池，D錯誤。4．(2024·安徽馬鞍山高一期末)在一定的條件下，某可逆反應(yīng)的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率隨時間變化的曲線如圖所示。下列說法錯誤的是A．t1時刻，v正>v逆B．t2時刻，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)C．t3時刻，正、逆反應(yīng)速率均為零D．t3時刻，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)√A．根據(jù)圖像可知：t1時刻，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，A正確；B．根據(jù)圖像可知：在t2時刻，正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，B正確；C．根據(jù)圖像可知：在t3時刻，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，但反應(yīng)速率不為0，C錯誤；D．根據(jù)圖像可知t3時刻，正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，則反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，D正確。5．(2023·遼寧大連八中高一檢測)下列圖示與對應(yīng)的敘述相符的是A．圖甲代表濃H2SO4稀釋過程中體系的能量變化B．圖乙表示反應(yīng)物斷鍵吸收的能量小于生成物成鍵放出的能量C．圖丙表示白磷比紅磷穩(wěn)定D．圖丁表示CO與H2O的反應(yīng)過程與能量變化的關(guān)系√A．濃硫酸稀釋是物理變化不是化學(xué)變化，沒有反應(yīng)物和生成物，A錯誤；B．圖乙中反應(yīng)物的能量低于生成物的能量，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，說明反應(yīng)物斷鍵吸收的能量大于生成物成鍵放出的能量，B錯誤；C．從圖丙中可知，相同質(zhì)量和狀態(tài)的白磷能量高于紅磷，則紅磷更加穩(wěn)定，C錯誤；D．CO與H2O反應(yīng)生成CO2和H2的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，圖丁中所示能量變化正確，D正確。6．(2024·安徽蚌埠高一期末)某學(xué)生用如圖裝置研究原電池原理，下列說法錯誤的是A．圖③中Zn片增重質(zhì)量與Cu棒減輕質(zhì)量的比為65∶64B．圖②電子從Zn極經(jīng)外電路轉(zhuǎn)移到Cu極C．圖①中Cu棒上沒有氣體產(chǎn)生D．圖②與圖③中正極產(chǎn)物的質(zhì)量比為1∶32時，Zn棒減輕的質(zhì)量相等√A．圖③是原電池裝置，鋅做負(fù)極失電子生成鋅離子，銅做正極，溶液中銅離子得到電子生成銅，鋅電極減輕，銅電極增重，故A錯誤；B．②圖是原電池，活潑金屬鋅是負(fù)極，銅是正極，所以電子由Zn沿導(dǎo)線流向Cu，故B正確；C．裝置圖①是化學(xué)腐蝕，鋅和稀硫酸發(fā)生反應(yīng)生成氫氣，銅和稀硫酸不反應(yīng)，圖①中銅棒上沒有氣體產(chǎn)生，故C正確；D．圖②與圖③中負(fù)極電極反應(yīng)為Zn－2e－===Zn2+，圖②中正極電極反應(yīng)為2H＋＋2e－===H2↑，圖③中正極電極反應(yīng)為Cu2+＋2e－===Cu，正極生成物質(zhì)量比為1∶32時，依據(jù)電子守恒計算兩個原電池中電子轉(zhuǎn)移相同，所以反應(yīng)的鋅的質(zhì)量相同，故D正確。7．(2024·合肥高一期中)已知反應(yīng)A＋B===C＋D的能量變化如圖所示，下列說法不正確的是A．該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B．該反應(yīng)吸收的能量為E1－E2C．該圖可表示為酸和堿的反應(yīng)圖像D．該反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量√8．(2023·河北唐山高一期末)實驗室模擬工業(yè)合成氨，N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)，反應(yīng)條件是高溫、高壓，并且需要合適的催化劑。恒溫恒容密閉容器中能說明該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是A．v正(N2)＝3v逆(H2)B．容器內(nèi)壓強保持不變C．體系內(nèi)氣體的密度保持不變D．N2、H2和NH3的體積分?jǐn)?shù)之比為1∶3∶2√A．反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，v正(N2)＝3v逆(H2)時，正、逆反應(yīng)速率不相等，沒有達到平衡狀態(tài)，A不符合題意；B．該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體分子數(shù)改變的化學(xué)反應(yīng)，物質(zhì)的量與壓強成正比，則混合氣體的壓強不隨時間的變化而變化，達到平衡狀態(tài)，B符合題意；C．容器體積和氣體總質(zhì)量始終不變，則混合氣體的密度始終不變，因此不能說明反應(yīng)已達平衡，C不符合題意；D．N2、H2和NH3的體積分?jǐn)?shù)之比為1∶3∶2，不能說明正、逆反應(yīng)速率相等，不能判斷平衡狀態(tài)，D不符合題意。9．(2023·遼寧錦州高一期末)質(zhì)量均為mg的鐵片、銅片和1L0.2mol/L的CuSO4溶液組成的裝置如圖所示。下列說法正確的是A．a(chǎn)和b用導(dǎo)線連接時，電子通過電解質(zhì)溶液轉(zhuǎn)移到銅片上B．a(chǎn)和b用導(dǎo)線連接時，銅片上發(fā)生的反應(yīng)為Cu2+－2e－===CuC．無論a和b是否連接，鐵片均會溶解，溶液均從藍色逐漸變成黃色D．a(chǎn)和b用導(dǎo)線連接后，當(dāng)電路中通過0.2mol電子時，理論上鐵片與銅片的質(zhì)量差為12g√A．a(chǎn)和b用導(dǎo)線連接時為原電池，電子由負(fù)極Fe經(jīng)過導(dǎo)線流向正極Cu，不能進入溶液中，A錯誤；B．a(chǎn)和b用導(dǎo)線連接時為原電池，Cu作正極，正極反應(yīng)式為Cu2+＋2e－===Cu，B錯誤；C．a(chǎn)和b用導(dǎo)線連接時為原電池，F(xiàn)e作負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)式為Fe－2e－===Fe2+，a和b不用導(dǎo)線連接時，F(xiàn)e與CuSO4反應(yīng)為Cu2+＋Fe===Cu＋Fe2+，溶液均從藍色變成淺綠色，C錯誤；D．a(chǎn)和b用導(dǎo)線連接時為原電池，負(fù)極反應(yīng)式為Fe－2e－===Fe2+，正極反應(yīng)式為Cu2+＋2e－===Cu，當(dāng)電路中有0.2NA個電子通過時，溶解Fe為0.1mol，生成Cu為0.1mol，即溶解5.6gFe，生成6.4gCu，理論上鐵片與銅片的質(zhì)量差為5.6g＋6.4g＝12g，D正確。10．化學(xué)能與熱能、電能等能量相互轉(zhuǎn)化，關(guān)于化學(xué)能與其他能量相互轉(zhuǎn)化的說法正確的是A．圖1所示的裝置能將化學(xué)能變?yōu)殡娔蹷．圖2所示的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，可表示鋁熱反應(yīng)的能量變化C．對于放熱反應(yīng)H2＋Cl22HCl，化學(xué)能只轉(zhuǎn)化為熱能D．由圖3可得，1molN2(g)和1molO2(g)生成NO(g)過程中吸收180kJ能量√A．圖1所示的裝置中，兩燒杯內(nèi)溶液沒有用鹽橋連接，不能形成閉合回路，不能形成原電池，所以不能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，A錯誤；B．圖2所示的反應(yīng)中，反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，為放熱反應(yīng)，可表示鋁熱反應(yīng)的能量變化，B錯誤；C．對于放熱反應(yīng)H2＋Cl22HCl，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的同時，還有一部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能等，C錯誤；D．由圖3可得，1molN2(g)和1molO2(g)生成2molNO(g)過程中，ΔH＝(946＋498－2×632)kJ·mol-1＝＋180kJ·mol-1，所以該反應(yīng)吸收180kJ能量，D正確；故選D。11．(2023·安徽亳州高一期末)有M、N、P、E、F五種金屬，已知：①M＋N2+===N＋M2+；②M、P用導(dǎo)線連接并放入硫酸溶液中，M表面有大量氣泡逸出；③N、E用導(dǎo)線連接并放入E的硫酸鹽溶液中，其中一極的電極反應(yīng)式為E2+＋2e－===E；④P、F組成原電池時，F(xiàn)發(fā)生氧化反應(yīng)。則這五種金屬的還原性順序是A．E＞P＞F＞M＞N B．E＞N＞M＞P＞FC．P＞F＞N＞M＞E D．F＞P＞M＞N＞E√①M＋N2+===N＋M2+，則金屬性：M＞N；②M、P用導(dǎo)線連接并放入硫酸溶液中，M表面有大量氣泡逸出，M為正極，P為負(fù)極，則金屬性：P＞M；③N、E用導(dǎo)線連接并放入E的硫酸鹽溶液中，其中一極的電極反應(yīng)式為E2+＋2e－===E，則N溶解，說明金屬性：N＞E；④P、F組成原電池時，F(xiàn)發(fā)生氧化反應(yīng)，則F為負(fù)極，說明金屬性：F＞P，因此這五種金屬的還原性順序是F＞P＞M＞N＞E，故D符合題意。12．(2023·河北唐縣高一期末)某實驗小組為探究影響H2O2分解的因素設(shè)計表中實驗，下列有關(guān)說法錯誤的是A．實驗①和②，可探究H2O2濃度對H2O2分解速率的影響B(tài)．實驗①和③，可探究溫度對H2O2分解速率的影響C．實驗①和④，可探究催化劑對H2O2分解速率的影響D．由上述實驗可知，增大H2O2濃度、升高溫度都能加快H2O2分解速率序號溶液溫度時間(收集50mLO2)①10mL15%H2O2溶液25℃160s②10mL30%H2O2溶液25℃120s③10mL15%H2O2溶液50℃50s④10mL15%H2O2溶液＋1mL5%FeCl3溶液50℃20s√A．實驗①和②，變量為H2O2溶液濃度，可探究濃度對反應(yīng)速率的影響，A正確；B．實驗①和③，變量為溫度，可探究溫度對反應(yīng)速率的影響，B正確；C．實驗①和④相比，實驗中加入的FeCl3溶液導(dǎo)致兩組中H2O2的濃度略有差別，且二者溫度不同，不能探究催化劑對反應(yīng)速率的影響，C錯誤；D．通過實驗數(shù)據(jù)及前面的分析可知，增大濃度、升高溫度都能加快反應(yīng)速率，D正確。序號溶液溫度時間(收集50mLO2)①10mL15%H2O2溶液25℃160s②10mL30%H2O2溶液25℃120s③10mL15%H2O2溶液50℃50s④10mL15%H2O2溶液＋1mL5%FeCl3溶液50℃20s13．下列四個常用電化學(xué)裝置的敘述錯誤的是A．圖Ⅰ所示電池中，電子從鋅片流出B．圖Ⅱ所示干電池中鋅皮作負(fù)極C．圖Ⅲ所示電池為二次電池，放電過程中硫酸溶液濃度減小D．圖Ⅳ所示電池中正極反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－===4OH－√A．圖Ⅰ所示電池中，Zn為負(fù)極，Cu為正極，電流從銅片流出，進入鋅片，電子從鋅片流出，故A正確；B．圖Ⅱ所示干電池中，鋅發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，則鋅皮作負(fù)極，故B正確；C．鉛酸蓄電池是可充電電池，為二次電池，放電時電池反應(yīng)為Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，消耗硫酸，則硫酸溶液濃度減小，故C正確；D．圖Ⅳ所示電池為氫氧酸性燃料電池，正極上O2得電子生成H2O，正極反應(yīng)式為O2＋4e－＋4H＋===2H2O，故D錯誤。14．(2024·遼寧錦州高一期末)一定溫度下，向容積為2L的恒容密閉容器中投入一定量的氣體A和B發(fā)生如下反應(yīng)：3A(g)＋bB(g)??cC(g)，A和B的物質(zhì)的量濃度隨時間變化如圖所示，12s時生成C的物質(zhì)的量為1.2mol。下列說法正確的是A．若2s時升高反應(yīng)溫度，v正增大，v逆減小B．b∶c＝1∶6C．m點時v正＝v逆D．12s時容器內(nèi)的壓強為起始壓強的√根據(jù)轉(zhuǎn)化濃度之比等于化學(xué)計量數(shù)之比得：0.6∶0.2∶0.6＝3∶b∶c，則b＝1，c＝3。A．升高反應(yīng)溫度，v正增大，v逆也增大，A錯誤；B．b∶c＝1∶3，B錯誤；C．m點還未達到平衡狀態(tài)，v正≠v逆，C錯誤；D．恒溫恒容條件下，壓強之比等于物質(zhì)的量之比等于濃度之比，起始容器內(nèi)氣體的總物質(zhì)的量濃度為(0.8＋0.5)mol/L＝1.3mol/L，12s時容器內(nèi)氣體總物質(zhì)的量濃度為(0.2＋0.3＋0.6)mol/L＝1.1mol/L，故12s時容器內(nèi)的壓強為起始壓強的

，D正確。15．(12分)回答下列問題。(1)從能量的變化和反應(yīng)的快慢等角度研究反應(yīng)：2H2＋O2===2H2O。已知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，如圖能正確表示該反應(yīng)中能量變化的是_____(填“A”或“B”)。從斷鍵和成鍵的角度分析上述反應(yīng)中能量的變化?；瘜W(xué)鍵的鍵能如下表：則生成1mol水可以放出熱量________kJ?；瘜W(xué)鍵H—HO==O

H—O鍵能/(kJ/mol)436496463242A由題圖可知，A中反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，為放熱反應(yīng)，斷裂2molH2中的化學(xué)鍵吸收2×436kJ熱量，斷裂1mol

O2中的化學(xué)鍵吸收496kJ熱量，共吸收(2×436＋496)kJ＝1368kJ熱量，形成4molH—O鍵釋放4×463kJ＝1852kJ熱量，2molH2在氧氣中燃燒生成水的反應(yīng)放熱484kJ/mol，生成1mol水可以放出熱量242kJ；(2)以下反應(yīng)：①木炭與水制備水煤氣；②氯酸鉀分解；③炸藥爆炸；④酸與堿的中和反應(yīng)；⑤生石灰與水作用制熟石灰；⑥Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl；⑦氣態(tài)水液化，屬于放熱反應(yīng)的有：________(填序號)。常見的放熱反應(yīng)有：所有的燃燒、所有的中和反應(yīng)、金屬和酸的反應(yīng)、金屬與水的反應(yīng)、大多數(shù)化合反應(yīng)、鋁熱反應(yīng)等，故屬于放熱反應(yīng)的是③④⑤；③④⑤(3)分別按圖甲、乙所示裝置進行實驗，圖中兩個燒杯里的溶液為同濃度的稀硫酸，乙中?為電流表。請回答下列問題：①以下敘述中，正確的是________(填字母)。A．甲中鋅片是負(fù)極，乙中銅片是正極B．兩燒杯中銅片表面均有氣泡產(chǎn)生C．兩燒杯中溶液pH均增大D．產(chǎn)生氣泡的速率甲中比乙中慢E．乙的外電路中電流方向Zn→CuF．乙溶液中SO向銅片方向移動②乙中能量轉(zhuǎn)化的主要形式為___________________。③在乙裝置中，如果把稀硫酸換成硫酸銅溶液，銅電極的電極反應(yīng)式是__________________，當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.25mol電子時，消耗負(fù)極材料的質(zhì)量為________g。CD化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能Cu2+＋2e－===Cu8.125①A．甲沒有形成閉合回路，不能形成原電池，故A錯誤；B．銅為金屬活動性順序表H之后的金屬，不能與稀硫酸反應(yīng)，甲燒杯中銅片表面沒有氣泡產(chǎn)生，故B錯誤；C．兩燒杯中硫酸都參加反應(yīng)，氫離子濃度減小，溶液的pH均增大，故C正確；D．乙能形成原電池反應(yīng)，較一般化學(xué)反應(yīng)速率更大，所以產(chǎn)生氣泡的速率甲中比乙中慢，故D正確；E.原電池電子由負(fù)極經(jīng)外電路流向正極，乙形成原電池，Zn為負(fù)極，Cu為正極，則電流方向Cu→Zn，故E錯誤；F.原電池中陰離子移向負(fù)極，陽離子移向正極，乙溶液中硫酸根向鋅片方向移動，故F錯誤。故答案為CD；②乙形成閉合回路，形成原電池，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；③在乙裝置中，如果把硫酸換成硫酸銅溶液，Cu2+在正極上得電子被還原產(chǎn)生Cu，電極反應(yīng)式為Cu2+＋2e－===Cu，Zn為負(fù)極，電極反應(yīng)式為Zn－2e－===Zn2+，n(Zn)＝

n(e－)＝0.125mol，m(Zn)＝0.125mol×65g/mol＝8.125g。16．(15分)化學(xué)反應(yīng)速率和限度與生產(chǎn)、生活密切相關(guān)。(1)某學(xué)生為了探究鋅與鹽酸反應(yīng)過程中的速率變化，在400mL稀鹽酸中加入足量的鋅粉，用排水集氣法收集反應(yīng)放出的氫氣，實驗記錄如下(累計值)：①哪一時間段反應(yīng)速率最大？________min(填“0～1”“1～2”“2～3”“3～4”或“4～5”)，原因是_________________________________________________________________。②求3～4min時間段以鹽酸的濃度變化來表示的該反應(yīng)速率：_________________(設(shè)溶液體積不變)。時間/min12345氫氣體積/mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)1002404645766202～3

該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，此時間段溫度較高且鹽酸濃度較大，反應(yīng)速率最快0.025mol·L-1·min-1①在0～1min、1～2min、2～3min、3～4min、4～5min時間段中，產(chǎn)生氣體的體積分別為100mL、140mL、224mL、112mL、44mL，由此可知反應(yīng)速率最大的時間段為2～3min；原因是該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，此時間段溫度較高且鹽酸濃度較大，反應(yīng)速率最快。②在3～4min時間段內(nèi)，n(H2)＝

＝0.005mol，消耗鹽酸的物質(zhì)的量為0.01mol，故v(HCl)＝

＝0.025mol·L-1·min-1。(2)另一學(xué)生為控制反應(yīng)速率，防止反應(yīng)過快難以測量氫氣體積，他事先在鹽酸中加入等體積的下列溶液以減慢反應(yīng)速率，你認(rèn)為不可行的是____(填字母)。A．蒸餾水 B．KCl溶液C．KNO3溶液 D．CuSO4溶液√加入蒸餾水及加入KCl溶液，H＋濃度減小，反應(yīng)速率減小且不減少產(chǎn)生氫氣的量，故A、B不符合題意；C項，加入KNO3溶液，H＋濃度減小，因酸性溶液中有NO，具有強氧化性，與Zn反應(yīng)無氫氣生成，符合題意；D項，加入CuSO4溶液，形成原電池，反應(yīng)速率加快，且影響生成氫氣的量，符合題意。√(3)某溫度下在4L密閉容器中，X、Y、Z三種氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間變化曲線如圖。①該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________________。②該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是________(填字母)。A．Y的體積分?jǐn)?shù)在混合氣體中保持不變B．X、Y的反應(yīng)速率之比為3∶1C．容器內(nèi)氣體壓強保持不變D．容器內(nèi)氣體的總質(zhì)量保持不變E．生成1molY的同時消耗2molZ③2min內(nèi)Y的轉(zhuǎn)化率為________。3X(g)＋Y(g)??2Z(g)AC10%①由圖像可以看出，反應(yīng)中X、Y的物質(zhì)的量減少，應(yīng)為反應(yīng)物，Z的物質(zhì)的量增多，應(yīng)為生成物，當(dāng)反應(yīng)進行到5min時，Δn(Y)＝0.2mol，Δn(Z)＝0.4mol，Δn(X)＝0.6mol，則Δn(Y)∶Δn(Z)∶Δn(X)＝1∶2∶3，參加反應(yīng)的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比等于其化學(xué)計量數(shù)之比，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為3X(g)＋Y(g)??2Z(g)。③2min內(nèi)Y的轉(zhuǎn)化率＝×100%＝×100%＝10%。17．(15分)能源是現(xiàn)代文明的原動力，通過化學(xué)方法可以使能量按人們所期望的形式轉(zhuǎn)化，從而開辟新能源和提高能源的利用率。請回答下列問題。(1)工業(yè)合成氨反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)是放熱的可逆反應(yīng)，反應(yīng)條件是高溫、高壓，并且需要合適的催化劑。已知1molN2(g)完全反應(yīng)生成NH3(g)可放出92kJ熱量。如果將10molN2(g)和足量H2(g)混合，使其充分反應(yīng)，放出的熱量________(填“大于、“小于”或“等于”)920kJ。合成氨反應(yīng)是可逆反應(yīng)，反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化，所以將10molN2(g)和足量H2(g)混合，使其充分反應(yīng)，消耗的N2一定小于10mol，生成氨氣的物質(zhì)的量小于20mol，放出的熱量小于920kJ。小于(2)實驗室模擬工業(yè)合成氨時，在容積為2L的密閉容器內(nèi)，反應(yīng)經(jīng)過10min后，生成10molNH3。①用N2表示的化學(xué)反應(yīng)速率為_________________。②一定條件下，能說明該反應(yīng)進行到最大限度的是________(填字母)。a．N2的轉(zhuǎn)化率達到最大值b．N2、H2和NH3的體積分?jǐn)?shù)之比為1∶3∶2c．體系內(nèi)氣體的密度保持不變d．體系內(nèi)物質(zhì)的平均相對分子質(zhì)量保持不變0.25mol·L-1·min-1ad①v(NH3)＝

＝0.5mol·L-1·min-1，v(N2)＝

v(NH3)＝

×0.5mol·L-1·min-1＝0.25mol·L-1·min-1。②反應(yīng)進行到最大限度，即達到平衡狀態(tài)，N2的轉(zhuǎn)化率達到最大值，則說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，a項正確；N2、H2和NH3的體積分?jǐn)?shù)之比為1∶3∶2，不能說明各物質(zhì)的濃度保持不變，無法說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，b項錯誤；體系內(nèi)氣體的總質(zhì)量保持不變，總體積保持不變，則氣體的密度始終保持不變，因此密度不變不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，c項錯誤；體系內(nèi)氣體的總質(zhì)量保持不變，因合成氨反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，若物質(zhì)的平均相對分子質(zhì)量保持不變時，可說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，d項正確。(3)某實驗小組同學(xué)進行如圖甲所示實驗，以檢驗化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。請根據(jù)你掌握的反應(yīng)原理判斷，②中的溫度________(填“升高”或“降低”)。反應(yīng)過程____(填“①”或“②”)的能量變化可用圖乙表示。降低①Ba(OH)2·8H2O晶體與NH4Cl晶體反應(yīng)吸收熱量，則反應(yīng)后②中的溫度降低；Al與鹽酸反應(yīng)放出熱量，從圖乙中能量變化可以看出，反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，則可表示反應(yīng)過程①的能量變化。(4)用CH4和O2組合形成的質(zhì)子交換膜燃料電池的結(jié)構(gòu)如圖丙：①電極d是________(填“正極”或“負(fù)極”)，電極c的電極反應(yīng)式為________________________________。②若線路中轉(zhuǎn)移2mol電子，則該燃料電池理論上消耗的O2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為________L。CH4－8e－＋2H2O===CO2＋8H＋11.2正極①因電極c是電子流出的一極，則電極c為負(fù)極，電極d為正極，甲烷在負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)生成CO2，電極反應(yīng)式為CH4－8e－＋2H2O===CO2＋8H＋。②原電池中正極反應(yīng)式為2O2＋8H＋＋8