第六章-化學(xué)反應(yīng)與能量(能力提升)(解析版)

第六章化學(xué)反應(yīng)與能量能力提升卷班級___________姓名___________學(xué)號____________分數(shù)____________（考試時間：70分鐘試卷滿分：100分）注意事項：1．本試卷分第I卷（選擇題）和第II卷（非選擇題）兩部分。答卷前，考生務(wù)必將自己的班級、姓名、學(xué)號填寫在試卷上。2．回答第I卷時，選出每小題答案后，將答案填在選擇題上方的答題表中。3．回答第II卷時，將答案直接寫在試卷上。第Ⅰ卷（選擇題共48分）12345678910111213141516BAACDBCBBABBDBBC一、選擇題：本題共16個小題，每小題3分，共48分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1．我國在探索太空、開發(fā)深海、建設(shè)高鐵、5G技術(shù)聯(lián)通等方面取得舉世矚目的成就，這些成就與化學(xué)有著密切聯(lián)系。下列說法正確的是()A．長征五號運載火箭箭體采用鋁合金是為了美觀耐用B．大力發(fā)展太陽能、風(fēng)能、氫能等新能源有利于生態(tài)文明建設(shè)C．網(wǎng)絡(luò)強國戰(zhàn)略鋪設(shè)光纜線路超三千萬公里，光纜的主要成分是晶體硅D．5G手機電池工作時，電池中化學(xué)能完全轉(zhuǎn)化為電能【答案】B【詳解】A．長征五號運載火箭箭體采用鋁合金是因為鋁合金具有硬度大、密度小且耐高溫、耐腐蝕的特點，故A錯誤；B．大力發(fā)展太陽能、風(fēng)能、氫能等新能源可以減少化石燃料的使用，減少環(huán)境污染，有利于生態(tài)文明建設(shè)，故B正確；C．光纜的主要成分是二氧化硅，故C錯誤；D．手機電池工作時，電池中化學(xué)能部分轉(zhuǎn)化為電能，還有一部分會轉(zhuǎn)化為熱能，故D錯誤；答案選B。2．已知空氣—鋅電池的電極反應(yīng)為：鋅片：Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O；碳棒：O2+H2O+2e-=2OH-，據(jù)此判斷，鋅片是A．負極，被氧化 B．正極，被氧化C．負極，被還原 D．正極，被還原【答案】A【詳解】在空氣—鋅電池中鋅片發(fā)生的反應(yīng)為：Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O，則鋅的化合價升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，原電池中負極發(fā)生氧化反應(yīng)，所以在空氣—鋅電池中鋅為負極被氧化，故A正確，故選A。3．已知：①2NO2(g)?N2O4(g)△H1<0；②2NO2(g)?N2O4(l)△H2<0；下列能量變化示意圖中，正確的是()A． B． C． D．【答案】A【詳解】根據(jù)兩個熱化學(xué)方程式可知，NO2轉(zhuǎn)化為N2O4為放熱反應(yīng)，說明2molNO2具有的能量大于1molN2O4具有的能量，又因為氣態(tài)N2O4的能量高于液態(tài)N2O4的能量，所有只有A選項中的圖象符合題意；答案選A。4．下圖所示的變化中一定為吸熱反應(yīng)的是()A． B．需要加熱的反應(yīng)C．Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl晶體 D．【答案】C【詳解】A．圖中反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，為放熱反應(yīng)，故A不符合題意；B．需要加熱的反應(yīng)可能是吸熱反應(yīng)，也可能是放熱反應(yīng)，反應(yīng)吸熱還是放熱與反應(yīng)條件無關(guān)，故B不符合題意；C．Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl晶體混合后發(fā)生反應(yīng)，屬于吸熱反應(yīng)，故C符合題意；D．酸堿中和反應(yīng)一定是放熱反應(yīng)，故D不符合題意；答案選C。5．對于反應(yīng)2A(g)+3B(g)=3C(g)+2D(g)，

下列表示反應(yīng)速率最快的是A．v(A)=

1.5mol/(L·min) B．v(B)=

1.2mol/(L·min)C．v(C)=

0.5mol/(L·s) D．v(D)=0.4mol/(L·s)【答案】D【分析】不同物質(zhì)表示的速率之比等于其化學(xué)計量數(shù)之比，故不同物質(zhì)表示的速率與其化學(xué)計量數(shù)的比值越大，表示的反應(yīng)速率越快。要注意轉(zhuǎn)化為同一單位進行比較?！驹斀狻緼．==0.75mol/(L·min)=0.0125mol/(L·s)；

B．==0.6mol/(L·min)=0.01mol/(L·s)；C．=≈0.17mol/(L·s)；D．==0.2mol/(L·s)；根據(jù)計算分析，反應(yīng)速率最快的為D，答案選D。6．一定條件下，合成氨反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)中，NH3濃度變化如圖所示；已知1molN2與3molH2的總能量比2molNH3的能量大92kJ。能正確表示合成氨反應(yīng)中能量變化過程的圖示是A． B．C． D．【答案】B【詳解】由題干信息可知，1molN2與3molH2的總能量比2molNH3的能量大92kJ，即反應(yīng)物總能量高于生成物總能量，故該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故答案為：B。7．如圖為氫氧燃料電池構(gòu)造示意圖，下列有關(guān)描述正確的是A．H+向負極移動 B．O2在負極上反應(yīng)C．反應(yīng)最終產(chǎn)物是H2O D．電子由正極通過導(dǎo)線流向負極【答案】C【詳解】A．氫氧燃料電池屬于原電池，原電池中陽離子向正極移動，故A錯誤；B．燃料電池中氧氣在正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，故B錯誤；C．氫氧燃料電池總反應(yīng)為2H2+O2=2H2O，最終產(chǎn)物是H2O，故C正確；D．據(jù)圖可知電子由負極通過導(dǎo)線流向正極，故D錯誤；綜上所述答案為C。8．已知反應(yīng)，若往該溶液中加入含的某溶液，反應(yīng)機理：①②下列說法錯誤的是()A．是該反應(yīng)的催化劑，加入后降低了該反應(yīng)的活化能B．往該溶液中滴加淀粉溶液，溶液變藍，適當(dāng)升溫，藍色加深C．步驟①中和的總能量低于和的總能量D．增大濃度或濃度，反應(yīng)①、反應(yīng)②的反應(yīng)速率均加快【答案】B【詳解】A.從反應(yīng)過程中鐵離子參與反應(yīng)，最后又生成鐵離子，所以鐵離子為該反應(yīng)的催化劑，加入鐵離子后反應(yīng)的活化能降低，故A正確，不符合題意；B.該反應(yīng)生成碘單質(zhì)，所以滴加淀粉顯藍色，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以加熱使平衡逆反應(yīng)方向移動，碘單質(zhì)濃度減小，藍色變淺，故B錯誤，符合題意；C.從圖分析，步驟①中和的總能量低于和的總能量，故C正確，不符合題意；D.增大濃度，反應(yīng)①速率加快，生成的亞鐵離子濃度增大，使反應(yīng)②的速率加快，若增大濃度反應(yīng)，反應(yīng)②的反應(yīng)速率加快，生成的鐵離子濃度增大，使反應(yīng)①的速率加快，故D正確，不符合題意。故選B。9．我國某科研機構(gòu)研究表明，利用K2Cr2O7可實現(xiàn)含苯酚廢水的有效處理，其工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是（）A．該電池不可以在高溫下使用B．Na+通過陽離子交換膜移向M電極，Cl-通過陰離子交換膜移向N電極C．一段時間后，中間室中NaCl溶液的濃度減小D．M的電極反應(yīng)式為C6H5OH-28e-+11H2O=6CO2↑+28H+【答案】B【分析】M極苯酚發(fā)生氧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為CO2，電極反應(yīng)式為C6H5OH-28e-+11H2O=6CO2↑+28H+，M極為負極，負極附近陽離子增多；N極Cr2O轉(zhuǎn)化為Cr(OH)3，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Cr2O+6e-+7H2O=2Cr(OH)3+8OH-，N極為正極，正極附近陰離子增多?！驹斀狻緼．該電池用微生物進行發(fā)酵反應(yīng)，微生物的主要成分是蛋白質(zhì)，高溫會失去活性，因此該電池不可以在高溫下使用，故A正確；B．根據(jù)圖示可知M電極的苯酚轉(zhuǎn)化為CO2為氧化反應(yīng)，M極為負極，附近溶液中陽離子濃度增大，N極為正極，附近溶液中陰離子濃度增大，由于NaCl溶液被陽離子交換膜和陰離子交換膜隔離，Na+不能移向N極，Cl-不能移向M極，電池工作時，負極生成的H+透過陽離子交換膜進入NaCl溶液，正極生成的OH-透過陰離子交換膜進入NaCl溶液，故B錯誤；C．負極生成的H+透過陽離子交換膜進入NaCl溶液，正極生成的OH-透過陰離子交換膜進入NaCl溶液，與H+反應(yīng)生產(chǎn)水，使NaCl溶液濃度減小，故C正確；D．在M極上苯酚發(fā)生氧化反應(yīng)，做原電池的負極，電極反應(yīng)式為C6H5OH-28e-+11H2O=6CO2↑+28H+，故D正確。故答案為B。10．將一定量純凈的氨基甲酸銨置于密閉真空容器中(假設(shè)容器體積不變，固體試樣體積忽略不計)，在恒定溫度下使其達到分解平衡:H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。能判斷該反應(yīng)已經(jīng)達到化學(xué)平衡的是（）①v(NH3)正=2v(CO2)逆②密閉容器中總壓強不變③密閉容器中混合氣體的密度不變④密閉容器中混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變⑤密閉容器混合氣體的總物質(zhì)的量不變⑥密閉容器中CO2的體積分數(shù)不變⑦混合氣體總質(zhì)量不變A．①②③⑤⑦ B．①②⑤⑦ C．①⑤⑥ D．全部【答案】A【分析】在一定條件下，當(dāng)可逆反應(yīng)的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等時(但不為0)，反應(yīng)體系中各種物質(zhì)的濃度或含量不再發(fā)生變化的狀態(tài)，稱為化學(xué)平衡狀態(tài)，據(jù)此判斷?！驹斀狻竣賤(NH3)正=2v(CO2)逆滿足正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)；②正反應(yīng)氣體物質(zhì)的量增多，當(dāng)密閉容器中總壓強不變時反應(yīng)達到平衡狀態(tài)；③密度是混合氣體的質(zhì)量和容器容積的比值，在反應(yīng)過程中容積始終是不變的，但是氣體的質(zhì)量是變化的，所以當(dāng)密閉容器中混合氣體的密度不變時反應(yīng)達到平衡狀態(tài)；④由于體系中只有兩種氣體，且氨氣和二氧化碳的體積之比始終滿足2：1，所以密閉容器中混合氣體的平均相對分子質(zhì)量始終不變，不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)；⑤正反應(yīng)氣體的分子數(shù)增大，當(dāng)密閉容器混合氣體的總物質(zhì)的量不變時反應(yīng)達到平衡狀態(tài)；⑥由于體系中只有兩種氣體，且氨氣和二氧化碳的體積之比始終滿足2：1，所以密閉容器中CO2的體積分數(shù)始終不變，不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)；⑦由于反應(yīng)物是固體，所以混合氣體總質(zhì)量不變時反應(yīng)達到平衡狀態(tài)；綜合以上分析①②③⑤⑦能判斷該反應(yīng)已經(jīng)達到化學(xué)平衡，故A正確，答案選A。11．Garnet型固態(tài)電解質(zhì)被認為是鋰離子電池最佳性能固態(tài)電解質(zhì)。LiLaZrTaO材料是目前能達到最高電導(dǎo)率的Garmet型電解質(zhì)。某Garnet型可充電鋰離子電池放電時工作原理如圖所示，反應(yīng)方程式為：LixC6+Li1-xLaZrTaOLiLaZrTaO+6C下列說法不正確的是（）A．放電時a極為負極B．充電時，每轉(zhuǎn)移xmol電子，a極增重7gC．LiLaZrTaO固體電解質(zhì)起到傳導(dǎo)Li+的作用D．充電時，b極反應(yīng)為：LiLaZrTaO-xe-=xLi++Li1-xLaZrTaO【答案】B【分析】根據(jù)放電時固體電解質(zhì)中Li+的遷移方向知，放電時b極為正極，a極為負極，充電時，b極為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，a極為陰極，得電子發(fā)生還原反應(yīng)?！驹斀狻緼.根據(jù)放電時固體電解質(zhì)中Li+的遷移方向知，放電時b極為正極，a極為負極，故A正確；B.充電時，a極為陰極，得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：，每轉(zhuǎn)移xmol電子，a極質(zhì)量增加為7xg，故B錯誤；C.據(jù)題目提供的信息：LiLaZrTaO材料是目前能達到最高電導(dǎo)率的Garmet型電解質(zhì)，則LiLaZrTaO固體電解質(zhì)起到傳導(dǎo)Li+的作用，故C正確；D.放電時b極為正極，充電時，b極為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，故電極反應(yīng)為：LiLaZrTaO-xe-=xLi++Li1-xLaZrTaO，故D正確；故選B。12．在容積不變的密閉容器中進行反應(yīng)：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）△H<0。下列各圖表示當(dāng)其他條件不變時，改變某一條件對上述反應(yīng)的影響，其中正確的是A．圖I表示溫度對化學(xué)平衡的影響，且甲的溫度較高B．圖Ⅱ表示t0時刻使用催化劑對反應(yīng)速率的影響C．圖Ⅲ表示t0時刻增大O2的濃度對反應(yīng)速率的影響D．圖Ⅳ中a、b、c三點中只有b點已經(jīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)【答案】B【詳解】A．圖Ⅰ中乙到達平衡時間較短，乙的溫度較高，正反應(yīng)放熱，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，SO3的轉(zhuǎn)化率減小，乙的溫度較高，故A錯誤；B．圖Ⅱ在t0時刻，正逆反應(yīng)速率都增大，但仍相等，平衡不發(fā)生移動，應(yīng)是加入催化劑的原因，故B正確；C．增大反應(yīng)物的濃度瞬間，正反速率增大，逆反應(yīng)速率不變，之后逐漸增大，圖Ⅲ改變條件瞬間，正、逆速率都增大，正反應(yīng)速率增大較大，平衡向正反應(yīng)移動，應(yīng)是增大壓強的原因，故C錯誤；D．曲線表示平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系，曲線上各點都是平衡點，故D錯誤；故選B?！军c睛】1．分析反應(yīng)速度圖像：（1）看起點：分清反應(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，生成物多數(shù)以原點為起點。（2）看變化趨勢：分清正反應(yīng)和逆反應(yīng)，分清放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)。升高溫度時，△V吸熱＞△V放熱。（3）看終點：分清消耗濃度和增生濃度。反應(yīng)物的消耗濃度與生成物的增生濃度之比等于反應(yīng)方程式中各物質(zhì)的計量數(shù)之比。（4）對于時間—速度圖像，看清曲線是連續(xù)的，還是跳躍的。分清“漸變”和“突變”、“大變”和“小變”。比如增大反應(yīng)物濃度V正突變，V逆漸變；升高溫度，V吸熱大增，V放熱小增；使用催化劑，V正和V逆同等程度突變。2．化學(xué)平衡圖像問題的解答方法：（1）三步分析法：一看反應(yīng)速率是增大還是減??；二看△V正、△V逆的相對大??；三看化學(xué)平衡移動的方向。（2）四要素分析法：看曲線的起點；看曲線的變化趨勢；看曲線的轉(zhuǎn)折點；看曲線的終點。（3）先拐先平：對于可逆反應(yīng)mA（g）+nB（g）pC（g）+qD（g），比如在轉(zhuǎn)化率—時間—壓強曲線中，先出現(xiàn)拐點的曲線先達到平衡，它所代表的壓強大，如果這時轉(zhuǎn)化率也高，則反應(yīng)中m+n＞p+q，若轉(zhuǎn)化率降低，則表示m+n＜p+q。（4）定一議二：圖像中有三個量時，先確定一個量不變，再討論另外兩個量的關(guān)系。13．某化工廠生產(chǎn)Z的反應(yīng)為X(g)+2Y(g)2Z(g)；△H＜0，溫度、壓強對Y的轉(zhuǎn)化率的影響如下表所示：壓強/MPa溫度/℃0.10.511040099.299.699.799.950093.596.997.899.360073.785.889.596.4工業(yè)合成Z的適宜條件是A．高溫、高壓 B．低溫、高壓 C．常溫、常壓 D．常壓較高溫度【答案】D【詳解】該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，正方向為體積減少的放熱反應(yīng)，從化學(xué)平衡移動條件分析應(yīng)該采用低溫高壓有利于生成Z；增大壓強可以使Y的轉(zhuǎn)化率增大；而根據(jù)表格中提供的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，壓強的增加引起Y轉(zhuǎn)化率的變化并不明顯，所以工業(yè)上直接采用常壓；同時反應(yīng)中使用催化劑，為了使催化劑的催化活性最強，根據(jù)表格中提供的數(shù)據(jù)應(yīng)該采用400℃～500℃,工業(yè)合成Z的適宜條件是常壓較高溫度，故答案選：D。14．一種以NaBH4和H2O2為原料的新型電池的工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是（）A．電池的負極反應(yīng)為BH4--8e-+8OH-=BO2-+6H2OB．電池放電時Na＋從b極區(qū)移向a極區(qū)C．電子從電極a經(jīng)外電路流向電極bD．放電一段時間后，正負兩極生成的OH-和消耗的OH-的量相等?！敬鸢浮緽【分析】由原電池工作原理示意圖可知反應(yīng)中BH4-被氧化為BO2-，應(yīng)為原電池的負極反應(yīng)，電極反應(yīng)式為BH4-+8OH--8e-=BO2-+6H2O，正極H2O2得電子被還原生成OH-，電極反應(yīng)式為H2O2+2e-=2OH-?！驹斀狻緼．反應(yīng)中BH4-被氧化為BO2-，應(yīng)為原電池的負極反應(yīng)，電極反應(yīng)式為BH4-+8OH--8e-=BO2-+6H2O，故A正確；B．該裝置是原電池，原電池放電時，陽離子向正極移動，所以Na+從a極區(qū)移向b極區(qū)，故B錯誤；C．a(chǎn)為負極，b為正極，電子從電極a經(jīng)外電路流向電極b，故c正確；D．根據(jù)電子守恒，放電一段時間后，正負兩極生成的OH-和消耗的OH-的量相等，故D正確。15．一種“全氫電池”的工作原理如圖所示。下列說法正確的是A．電流方向是從吸附層M通過導(dǎo)線到吸附層NB．離子交換膜可阻止左邊的堿性溶液和右邊的酸性溶液發(fā)生中和C．Na+從右邊穿過離子交換膜向左邊移動D．正極的電極反應(yīng)是H2－2e－+2OH－=2H2O【答案】B【分析】通過圖像分析，吸附層M上氫氣失電子，化合價升高，為電池的負極；而吸附層N上，氫離子得電子，化合價降低，生成氫氣，為電池的正極?！驹斀狻緼.電流的方向由電池的正極出發(fā)流向電池的負極，則為由吸附層N流向吸附層M，A錯誤；B.根據(jù)電池內(nèi)陽離子向正極移動，陰離子向負極移動，放電時，若為陽離子交換膜，則允許陽離子向右側(cè)移動，若為陰離子交換膜，則允許陰離子向左移動，B正確；C.放電時，電池內(nèi)陽離子向正極移動，則Na+從左邊穿過離子交換膜向右邊移動，C錯誤；D.正極為得電子，電極反應(yīng)：2H++2e-=H2，D錯誤；【點睛】通過圖像分析電池的正負極為解題的關(guān)鍵，電流的流向與電子的流向相反，容易看錯。16．在恒容密閉容器中存在如下反應(yīng)。2A(g)+B(g)3C(g)+D(s)H＜0，在其他條件不變時，改變某一條件對上述平衡的影響，下列分析正確的是()A．圖Ⅰ表示增加生成物濃度對該平衡的影響B(tài)．圖Ⅱ表示增大壓強對該平衡的影響C．圖Ⅲ表示溫度對該平衡的影響，溫度：乙>甲D．圖Ⅳ表示催化劑對該平衡的影響，催化效率：乙>甲【答案】C【詳解】A.圖Ⅰ中正逆反應(yīng)速率都增大，不能表示增加生成物濃度對該平衡的影響，故錯誤；B.圖Ⅱ表示改變條件后正逆速率都降低，但平衡不移動，說明表示減小壓強對該平衡無影響，故錯誤；C.圖Ⅲ表示溫度對該平衡的影響，升溫，平衡逆向移動，A的轉(zhuǎn)化率降低，故溫度：乙>甲，故正確；D.圖Ⅳ表示改變條件改變速率，但平衡不移動，所以可以表示催化劑對該平衡的影響，且催化效率：甲>乙，故錯誤；故選C。【點睛】化學(xué)圖像題抓住曲線的改變點和走向，聯(lián)系外界條件對反應(yīng)速率的影響和對平衡的影響進行分析。第II卷（非選擇題共52分）二．非選擇題17．乙烯是現(xiàn)代工業(yè)的重要原材料，研究工業(yè)制取乙烯有重要的意義。(1)工業(yè)上用CO2氧化C2H6制C2H4是化工工業(yè)的一個新課題，相關(guān)主要化學(xué)反應(yīng)有：Ⅰ.C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)△H1Ⅱ.C2H6(g)+2CO2(g)4CO(g)+3H2(g)△H2=+430kJ·mol-1反應(yīng)的能量變化圖如圖所示：①C2H6(g)+2CO(g)+3H2(g)2C2H4(g)+2H2O(g)△H=____kJ·mol-1②反應(yīng)Ⅱ不利于反應(yīng)Ⅰ中乙烯生成的原因是___；一定溫度和壓強下，為了提高反應(yīng)速率和乙烯的選擇性，應(yīng)當(dāng)___。(2)工業(yè)上也可用甲烷催化法制取乙烯，反應(yīng)如下：2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g)ΔH＞0，溫度T時，向2L的恒容反應(yīng)器中充入2molCH4，僅發(fā)生上述反應(yīng)，反應(yīng)過程中CH4的物質(zhì)的量隨時間變化如圖所示：實驗測得v正=k正c2(CH4)，v逆=k逆c(C2H4)·c2(H2)，k正、k逆為速率常數(shù)，只與溫度有關(guān)，T溫度時k正與k逆的比值為____；若將溫度升高，速率常數(shù)增大的倍數(shù)：k正___k逆(填“＞”“=”或“＜”)?！敬鸢浮?76反應(yīng)Ⅱ有CO生成，CO濃度增大使反應(yīng)Ⅰ平衡逆向進行，乙烯的產(chǎn)率減小選擇合適的催化劑＞【詳解】(1)①依據(jù)圖像可知，Ⅰ反應(yīng)的△H=177kJ·mol-1，根據(jù)蓋斯定律，有Ⅰ×2-Ⅱ可得C2H6(g)+2CO(g)+3H2(g)2C2H4(g)+2H2O(g)，故△H=-76kJ·mol-1②反應(yīng)Ⅱ有CO生成，CO濃度增大使反應(yīng)Ⅰ平衡逆向進行，乙烯的轉(zhuǎn)化率減??；工業(yè)上通常通過選擇合適的催化劑，以加快化學(xué)反應(yīng)速率，同時還可以提高目標產(chǎn)品的選擇性，減少副反應(yīng)的發(fā)生，因此，一定溫度和壓強下，為了提高反應(yīng)速率和乙烯的選擇性，應(yīng)當(dāng)選擇合適的催化劑。(2)平衡時，c(CH4)=x/2mol/L，c(C2H4)=(2-x)/4mol/L，c(H2)=(2-x)/2mol/L，帶入v正=k正c2(CH4)，v逆=k逆c(C2H4)·c2(H2)中，然后利用平衡時正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，得出k正與k逆的比值；該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，若將溫度升高，平衡正向移動，說明k正增大的倍數(shù)大于k逆。18．一氧化氮－空氣質(zhì)子交換膜燃料電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，實現(xiàn)了制硝酸、發(fā)電環(huán)保三位一體的結(jié)合。如圖所示，某同學(xué)設(shè)計用該電池探究將霧霾中的SO2、NO轉(zhuǎn)化為(NH4)2SO4的原理和粗銅的精煉原理。(1)燃料電池放電過程中負極的電極反應(yīng)式____。(2)乙裝置中物質(zhì)A是____(填化學(xué)式)，理由是___；電解過程中陽極附近pH___(填“增大”“減小”或“不變”)，陰極的電極反應(yīng)式是____。(3)如果粗銅中含有鋅、銀等雜質(zhì)，丙裝置中反應(yīng)一段時間，CuSO4溶液的濃度將__(填“增大”、“減小”或“不變”)。(4)若在標準狀況下，甲裝置有22.4LO2參加反應(yīng)，則乙裝置中轉(zhuǎn)化SO2和NO的物質(zhì)的量共有____mol；丙裝置中陰極析出銅的質(zhì)量為___g。【答案】NO-3e-+2H2O=+4H+H2SO4根據(jù)反應(yīng)5SO2+2NO+8H2O(NH4)2SO4+4H2SO4，產(chǎn)物中除有(NH4)2SO4外還有H2SO4或陽極的電極反應(yīng)為SO2-2e-+2H2O=+4H+，故A為H2SO4減小NO+5e-+6H+=+H2O減小2.8128【分析】根據(jù)題中圖示，判斷原電池甲的正負極，寫出燃料電池電極反應(yīng)；根據(jù)題中圖示，判斷電解池乙的陰陽極，寫出陰陽極電極反應(yīng)，據(jù)此分析解答；根據(jù)粗銅精煉原理，判斷Cu2+減少；根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒，計算相應(yīng)的物質(zhì)的量及質(zhì)量?！驹斀狻浚?）由題中圖示可知，左端NO中N元素化合價由+2價失電子變成+5價，發(fā)生氧化反應(yīng)，由原電池的工作原理圖示可知，左端的鉑電極為原電池負極，其電極反應(yīng)：NO-3e-+2H2O=+4H+；答案為NO-3e-+2H2O=+4H+。（2）由題中圖示可知，通SO2的石墨電極與電源正極相連，為陽極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，其電極反應(yīng)為SO2-2e-+2H2O=+4H+，通NO的石墨電極為陰極，得電子發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)為NO+5e-+6H+=+H2O，總反應(yīng)方程式為5SO2+2NO+8H2O(NH4)2SO4+4H2SO4，產(chǎn)物中除有(NH4)2SO4外還有H2SO4或陽極的電極反應(yīng)為SO2-2e-+2H2O=+4H+，A為H2SO4，由陽極的電極反應(yīng)為SO2-2e-+2H2O=+4H+，可知電解過程中陽極附近pH減小，陰極的電極反應(yīng)式是NO+5e-+6H+=+H2O；答案為H2SO4，由總反應(yīng)方程式為5SO2+2NO+8H2O(NH4)2SO4+4H2SO4可知，產(chǎn)物中除有(NH4)2SO4外還有H2SO4或陽極的電極反應(yīng)為SO2-2e-+2H2O=+4H+，A為H2SO4，減小，NO+5e-+6H+=+H2O。（3）丙裝置中，粗銅作陽極，粗銅中含有鋅、銀等雜質(zhì)，陽極上金屬失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極上銅離子得電子生成銅，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒，陽極上Zn比Cu活潑，Zn會失電子變成Zn2+，陽極上銅消耗的質(zhì)量小于陰極上析出銅的質(zhì)量，所以溶液中硫酸銅濃度減??；答案為減小。（4）在標準狀況下，甲裝置有22.4LO2參加反應(yīng)，即1molO2參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移4mol電子，由轉(zhuǎn)移電子守恒得，陽極SO2-2e-+2H2O=+4H+，轉(zhuǎn)移4mol電子，參加反應(yīng)SO2為2mol，陰極NO+5e-+6H+=NH4++H2O，轉(zhuǎn)移4mol電子，參加反應(yīng)NO為0.8mol，乙裝置中轉(zhuǎn)化SO2和NO的物質(zhì)的量共有2mol+0.8mol=2.8mol，丙裝置中陰極電極反應(yīng)為Cu2++2e-=Cu，轉(zhuǎn)移4mol電子，析出2molCu，析出銅的質(zhì)量為2mol×64g/mol=128g；答案為2.8，128?！军c睛】本題關(guān)鍵是要準確判斷裝置甲原電池的正負極，根據(jù)題中圖示，左邊Pt電極通入NO轉(zhuǎn)化為HNO3，N元素的化合價升高，失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，作負極，右邊Pt電極通入O2，得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，作正極。19．保護環(huán)境已成為當(dāng)前和未來的一項全球性重大課題．為解決目前燃料使用過程中的環(huán)境污染問題，并緩解能源危機，有的專家提出利用太陽能促使燃料循環(huán)使用的構(gòu)想，如圖所示：過程I可用如下反應(yīng)表示：①2CO22CO+O2②2H2O2H2+O2③2N2+6H2O4NH3+3O2④2CO2+4H2O2CH3OH+3O2⑤2CO+H2O？+3O2請回答下列問題：（1）過程I的能量轉(zhuǎn)化形式為：_______能轉(zhuǎn)化為_______能．（2）請完成第⑤個反應(yīng)的化學(xué)方程式______________（3）上述轉(zhuǎn)化過程中，△H1和△H2的關(guān)系是______________（4）斷裂1mol化學(xué)鍵所需的能量見表：共價鍵H﹣NH﹣ON≡NO=O斷裂1mol化學(xué)鍵所需能量/kJ?mol﹣1393460941499常溫下，N2和H2O反應(yīng)生成NH3的熱化學(xué)方程式為________________【答案】太陽化學(xué)2CO+4H2O2CH4+3O2△H1=﹣△H22N2（g）+6H2O（l）=4NH3（g）+3O2（g）△H=+1189KJ/mol【詳解】(1)由圖可知，過程Ⅰ是太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故答案為太陽，化學(xué)；(2)由圖可知產(chǎn)物為甲烷，故方程式為：2CO+4H2O2CH4+3O2；(3)由蓋斯定律和能量守恒定律定律可知，△H1=﹣△H2；(4)常溫下，N2與H2O反應(yīng)生成NH3的反應(yīng)為：2N2（g）+6H2O（l）=4NH3（g）+3O2（g），反應(yīng)焓變△H=2×941KJ/mol+6×2×460KJ/mol﹣（4×3×393KJ/mol+3×499KJ/mol）=1189KJ/mol；熱化學(xué)方程式為：2N2（g）+6H2O（l）=4NH3（g）+3O2（g）△H=+1189KJ/mol。20．NOx是汽車尾氣中的主要污染物之一。(1)NOx能形成酸雨，寫出NO2轉(zhuǎn)化為HNO3的化學(xué)方程式：__________________________。(2)汽車發(fā)動機工作時會引發(fā)N2和O2反應(yīng)，其能量變化示意圖如下：①寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：