部编版高中化学必修2第六章化学反应与能量单元检测
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．“太阳水”电池装置如图所示，该电池由三个电极组成，其中a为电极，b为Pt电极，c为电极，电解质溶液为的溶液。锂离子交换膜将电池分为A、B两个区，A区与大气相通，B区为封闭体系并有保护。下列关于该电池的说法正确的是
A．若用导线连接b、c，b电极附近pH增大，可实现太阳能向电能转化
B．若用导线连接b、c，c电极为正极，可实现转化为
C．若用导线连接a、c，则a为负极，该电极附近pH减小
D．若用导线连接a、c，则c电极的电极反应式为
2．下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是
A．温度计的水银柱不断上升 B．反应物总能量大于生成物总能量 C．反应开始后，甲处液面低于乙处液面 D．反应开始后，针筒活塞向右移动
A．A B．B C．C D．D
3．分解速率受多种因素影响。实验测得 时不同条件下浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A．图甲表明，其他条件相同时，浓度越小，其分解速率越快
B．图乙表明，其他条件相同时，溶液pH越小，分解速率越快
C．图丙表明，少量存在时，溶液碱性越强，分解速率越快
D．图丙和图丁表明，碱性溶液中，对分解速率的影响大
4．反应A+B→C(ΔH＜0)分两步进行：①A+B→X(ΔH>0)，②X→C(ΔH＜0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是
A． B． C． D．
5．向四个体积相同的密闭容器(甲、乙、丙、丁)中分别充入一定量的SO2和O2，开始反应时，按反应速率由大到小排列顺序正确的是
(甲)在500℃时，10molSO2和5molO2反应；
(乙)在450℃时，8molSO2和5molO2反应；
(丙)在500℃时，8molSO2和5molO2反应；
(丁)在500℃时，用V2O5作催化剂，10molSO2和5molO2反应
A．甲、丙、丁、乙 B．丁、甲、丙、乙 C．丙、甲、乙、丁 D．乙、丁、丙、甲
6．如图，在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y，外电路中电子流向如图所示，关于该装置的下列说法正确的是
A．外电路的电流方向为：X→外电路→Y
B．若两电极都是金属，则它们的活动性顺序为X>Y
C．X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应
D．若两电极分别为Fe和碳棒，则X为碳棒，Y为Fe
7．下列装置中，能构成原电池的是
A．只有甲 B．只有乙
C．只有丙 D．除乙均可以
8．下列描述的化学反应状态，不一定是平衡状态的是
A．H2(g)+Br2(g)2HBr(g)，恒温、恒容下，反应体系中气体的颜色保持不变
B．2NO2(g)N2O4(g)，恒温、恒容下，反应体系中气体的压强保持不变
C．CaCO3(s)CO2(g)+CaO(s)，恒温、恒容下，反应体系中气体的密度保持不变
D．N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，反应体系中H2与N2的物质的量之比保持3：1
9．下列有关化学反应速率的说法正确的是
A．用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用98%的浓硫酸可加快产生氢气的速率
B．100 mL 2 mol/L的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变
C．SO2的催化氧化是一个放热的反应，所以升高温度，反应速率减慢
D．汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2，减小压强反应速率减慢
10．已知C+CO2 2CO的正反应是吸热反应，反应速率为v1；N2+3H2 2NH3的正反应是放热反应，反应速率为v2。对于上述反应，当温度升高时，v1和v2的变化情况为
A．都增大 B．都减小
C．v1增大，v2减小 D．v1减小，v2增大
11．将0.2的溶液和0．05的溶液等体积混合充分反应后，取混合液分别完成下列实验，能说明溶液中存在化学平衡的是
实验编号 实验操作 实验现象
① 滴入溶液 溶液变红色
② 滴入溶液 有黄色沉淀生成
③ 滴入溶液 有蓝色沉淀生成
④ 滴入淀粉溶液 溶液变蓝色
A．① B．②④ C．③④ D．①②
12．反应在四种不同情况下的反应速率分别为：
①
②
③
④
该反应进行的快慢顺序为
A．④<③=②<① B．①>④>③=②
C．①>②>③>④ D．④>③=②>①
13．有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下：
实验装置 装置一 装置二 装置三 装置四
部分实验现象 a极质量减小，b极质量增大 b极有气体产生，c极无变化 d极溶解，c极有气体产生 电流从a极流向d极
由此可判断这四种金属的活动性顺序是A．a>b>c>d B．b>c>d>a C．d>a>b>c D．a>b>d>c
14．在硫酸工业生产中，为了有利于 SO2的转化，且能充分利用热能，采用了中间有热交换器的转化器。下列说法中，正确的是
A．a、b 两处的混合气体成分含量相同，温度相同
B．a、b 两处的混合气体成分含量不同，温度不同
C．c、d 两处的混合气体成分含量相同，温度相同
D．c、d 两处的混合气体成分含量不同，温度不同
15．可逆反应，在体积不变的密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是
①单位时间内生成的同时生成
②单位时间内生成的同时生成2nmolNO
③用，NO，的物质的量浓度变化表示反应速率的比为2：2：1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A．①③④ B．②③⑤ C．①④⑤ D．①②③④⑤
16．下列图示变化为吸热反应的是
A． B．
C． D．
17．如图所示装置中，观察到M棒变粗，N棒变细，由此判断下表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是
选项 M N P
A 银 锌 硝酸银溶液
B 铜 铁 稀盐酸
C 锌 铜 稀硫酸溶液
D 锌 铁 硝酸铁溶液
A．A B．B C．C D．D
18．分析如图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是
A．①②中Mg作为负极，③④中Fe作为负极
B．②中Mg作为正极，电极反应式为
C．③中Fe作为负极，电极反应式为
D．④中Cu作为正极，电极反应式为
19．推理是一种重要的思维方法，以下推理合理的是
A．化学反应伴随能量变化，则金属腐蚀过程中一定伴随能量变化
B．活泼金属与酸反应有气体产生，则与酸反应产生气体的一定是活泼金属
C．置换反应有单质生成，则有单质生成的反应一定是置换反应
D．单质一定是由同种元素组成的物质，则由同种元素组成的物质一定是单质
二、多选题
20．固体氧化物燃料电池以固体氧化锆—氧化钇为电解质，在高温可以传递O2-。电池的工作原理如图所示，其中多孔电极a、b均不参与电极反应。下列判断正确的是
A．多孔电极a为电池的负极
B．O2-移向多孔电极a
C．b极的电极反应式：H2 2e-+O2-=H2O
D．电子流动方向：b→负载→a
三、计算题
21．300°C时，向2 L的恒容密闭容器中，充入2 mol CO2(g)和2 mol H2(g)使之发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，测得各物质的物质的量浓度变化如图所示：
(1)由图可知，CO2(g)的浓度随时间的变化为曲线 ___________(填“a”“b”或“c”)；0~2 min内的平均反应速率v(CO2 )为___________。
(2)已知：反应至2 min时，改变了某一反应条件。由图可知，0~2 min内CH3OH(g)的生成速率 ___ (填“大于”“小于”或“等于”)2~4 min内CH3OH(g) 的生成速率。
(3)5 min时，CO2(g)的转化率(反应时消耗CO2的物质的量占起始投入CO2的物质的量的百分比)为___________，此时容器内气体总压强与反应前容器内气体总压强之比为___。
22．将一定量的二氧化硫和含0.7mol氧气的空气(忽略CO2)放入一定体积的密闭容器中，550℃时，在催化剂作用下发生反应2SO2+O22SO3。反应达到平衡后，将容器中的混合气体通过过量氢氧化钠溶液，气体体积减小了21.28L；再将剩余气体通过一种碱性溶液吸收氧气，气体的体积又减少了5.6L(以上气体体积均为标准状况下的体积)。(计算结果保留三位有效数字)请回答下列问题：
(1)判断该反应达到平衡状态的标志是______(填字母)。
a.二氧化硫和三氧化硫浓度相等
b.三氧化硫百分含量保持不变
c.容器中气体的压强不变
d.三氧化硫的生成速率与二氧化硫的消耗速率相等
e.容器中混合气体的密度保持不变
(2)该反应达到平衡时，消耗二氧化硫的物质的量占原二氧化硫的物质的量的百分比为_______。
(3)若将平衡混合气体的5%通入过量的氯化钡溶液中，生成沉淀的质量是_______。
四、实验题
23．将浓度均为0.01mol/L的、、KI、溶液及淀粉混合，一定时间后溶液变为蓝色。该实验是一种“碘钟实验”。某小组同学在室温下对该“碘钟实验”的原理进行探究。资料：该“碘钟实验”的总反应为。反应分两步进行，反应A为，反应B为……
(1)反应B的离子方程式是___________。对于总反应，I-的作用相当于___________。
(2)为证明反应A、B的存在，进行实验Ⅰ。
a．向酸化的溶液中加入KI溶液和试剂X，溶液变为蓝色。
b．再向得到的蓝色溶液中加入溶液，溶液的蓝色褪去。
试剂X是___________。
(3)为探究溶液变蓝快慢的影响因素，进行实验Ⅱ、实验Ⅲ．(溶液浓度均为0.01mol/L)
用量/mL 实验序号 溶液 溶液 溶液 KI溶液(含淀粉)
实验Ⅱ 5 4 8 3 0
实验Ⅲ 5 2 x y z
溶液从混合时的无色变为蓝色的时间：实验Ⅱ是30min，实验Ⅲ是40min。
①实验Ⅲ中，x、y、z所对应的数值分别是___________。
②对比实验Ⅱ、实验Ⅲ，可得出的实验结论是___________。
(4)为探究其他因素对该“碘钟实验”的影响，进行实验Ⅳ。(溶液浓度均为0.01mol/L)
用量/mL 实验序号 溶液 溶液 溶液 KI溶液(含淀粉)
实验Ⅳ 4 4 9 3 0
实验过程中，溶液始终无明显颜色变化。
试结合该“碘钟实验”总反应方程式及反应A与反应B速率的相对快慢关系，解释实验Ⅳ未产生颜色变化的原因：___________。
24．某化学兴趣小组为了探究铝电极在原电池中的作用，在常温下，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如下。
编号 电极材料 电解质溶液 电流表指针偏转方向
1 Al、Mg 稀盐酸 偏向Al
2 Al、Cu 稀盐酸 偏向Cu
3 Al、C(石墨) 稀盐酸 偏向石墨
4 Al、Mg 氢氧化钠溶液 偏向Mg
5 Al、Zn 浓硝酸 偏向Al
试根据上表中的实验现象回答下列问题：
(1)实验1、2中Al所作的电极(正极或负极)是否相同？__(填“是”或“否”)。
(2)由实验3完成下列填空：
①铝为__极，电极反应式：__。
②石墨为__极，电极反应式：__。
③电池总反应式：__。
(3)实验4中铝作负极还是正极？__，理由是__。写出铝电极的电极反应式：__。
(4)解释实验5中电流表指针偏向铝的原因：__。
(5)根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素：__。
五、原理综合题
25．化学反应速率是化学反应原理的重要组成部分。请回答下列问题：
(1)已知一定条件下发生反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH＜0，在反应过程中，正反应速率的变化如图所示，请根据速率的变化回答采取的措施(改变的条件)。
____、____、___、___。
(2)探究反应条件对0.l0mol·L-1Na2S2O3溶液与稀H2SO4反应速率的影响。其设计与测定结果如表：
编号 反应温度/℃ Na2S2O3溶液/mL 甲 0.lmol·L-1H2SO4溶液/mL 乙
① 25℃ 10.0 0 10.0
② 25℃ 5.0 a 10.0
③ 45℃ 10.0 0 10.0
上述实验①③是探究____对化学反应速率的影响；若上述实验①②是探究浓度对化学反应速率的影响，则表格中“甲”为____，a为___；乙是实验需要测量的物理量，则表格中“乙”为___。
(3)已知2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑，在开始一段时间内，反应速率较小，溶液褪色不明显；但不久突然褪色，反应速率明显增大。
①针对上述现象，某同学认为该反应放热，导致溶液温度上升，反应速率增大。从影响化学反应速率的因素看，你猜想还可能是___的影响。
②若用实验证明你的猜想，除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液外，可以在反应一开始时加入___(填字母)。
A．硫酸钾 B．氯化锰 C．硫酸锰 D．水
26．丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题：
(1)正丁烷(C4H10)脱氢制1- 丁烯(C4H8)的热化学方程式如下：
①C4H10(g)=C4H8(g)＋H2(g) ΔH1
已知：②C4H10(g)＋O2(g)=C4H8(g)＋H2O(g) ΔH2＝－119 kJ·mol－1
③H2(g)＋O2(g)=H2O(g) ΔH3＝－242 kJ·mol－1
图(a)是反应①平衡转化率与反应温度及压强的关系图，x________0.1(填“大于”或“小于”)；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是________(填标号)。
A．升高温度 B．降低温度 C．增大压强 D．降低压强
图(a) 图(b) 图(c)
(2)丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活化催化剂)，出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图(b)为丁烯产率与进料气中n(氢气)/n(丁烷)的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是___________________________________________________。
(3)图(c)为反应产率和反应温度的关系曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在590 ℃之前随温度升高而增大的原因可能是________、________；590 ℃之后，丁烯产率快速降低的主要原因可能是____________________________________________。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案：
1．C
【详解】A．用导线连接b、c，b电极发生O2→H2O，为正极，电极反应式为O2+4H++4e =2H2O，b电极附近pH增大，可实现化学能向电能转化，故A错误；
B．c电极为负极，发生反应：HxWO3 xe =WO3+xH+，可实现HxWO3转化为WO3，故B错误；
C．由图可知，连接a、c时，a电极上H2O→O2，发生失电子的氧化反应，则a电极为负极，电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，生成H+，a电极附近pH减小，故C正确；
D．由图可知，连接a、c时，a电极为负极，c电极为正极，正极上发生得电子的还原反应，电极反应式为WO3+xH++xe =HxWO3，故D错误；
答案选C。
2．D
【详解】A．温度计的水银柱不断上升说明稀盐酸和氢氧化钠溶液的反应为放热反应，故A不符合题意；
B．由图可知，该反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，故B不符合题意；
C．反应开始后，甲处液面低于乙处液面说明X和Y的反应为放热反应，故C不符合题意；
D．锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，反应生成的氢气会使针筒活塞向右移动，则反应开始后，针筒活塞向右移动不能说明锌与稀硫酸的反应为放热反应，故D符合题意；
故选D。
3．D
【详解】A．图甲中溶液的pH相同，但浓度不同，浓度越大，相同时间内浓度的变化量越大，由此得出相同pH条件下，双氧水浓度越大，双氧水分解速率越快，故A错误；
B．图乙中浓度相同，但加入NaOH浓度不同，说明溶液的pH不同，NaOH浓度越大，相同时间内双氧水浓度变化量越大，由此得出：双氧水浓度相同时，pH越大双氧水分解速率越快，故B错误；
C．图丙中少量存在时，相同时间内双氧水浓度变化量：溶液溶液溶液，由此得出：锰离子作催化剂时受溶液pH的影响，溶液碱性越弱，其分解速率越快，故C错误；
D．图丁中pH相同，锰离子浓度越大，相同时间内双氧水浓度变化量越大，图丙中说明催化剂的催化效率受溶液的pH值影响，由此得出：碱性溶液中，对分解速率的影响大，故D正确；
故答案为：D。
4．A
【详解】①A+B→X(ΔH>0)反应吸热，A、B总能量小于X；
②X→C(ΔH＜0)反应放热，X的能量大于C；
A+B→C(ΔH＜0) 反应放热，A、B总能量大于C；
故选A。
5．B
【分析】温度越高，反应速率越快，且使用催化剂可加快反应速率，浓度越大反应速率越大，以此来解答。
【详解】由温度可知，乙的反应速率最小；由物质的量可知，丙的反应速率小于甲和丁；由催化剂可知，丁的反应速率大于甲，则反应速率由大到小排列顺序为丁、甲、丙、乙；
故答案选B。
6．B
【分析】根据电子流向结合原电池的工作原理可知，X为原电池的负极，Y为正极，据此分析解答。
【详解】A．电子从X经外电路流向Y，则电流方向为：Y→外电路→X，A错误；
B．电解质溶液为稀硫酸，根据原电池工作原理可知，活泼金属作负极，所以上述装置中，活动性顺序：X>Y，B正确；
C．X为原电池的负极，发生失电子的氧化反应，Y发生还原反应，C错误；
D．若两电极分别为Fe和碳棒，则X为Fe，Y为碳棒，D错误；
故选B。
7．C
【分析】原电池的构成条件是：①有两个活泼性不同的电极，②将电极插入电解质溶液中，③两电极间构成闭合回路，④能自发的进行氧化还原反应，据此判断。
【详解】甲．没有用导线连接形成闭合回路，所以不能构成原电池，错误；
乙．两电极材料相同，所以不能构成原电池，错误；
丙．有两个活泼性不同的电极，且两电极插入电解质溶液中，两电极间构成闭合回路，能自发的进行氧化还原反应，所以该装置能构成原电池，正确；
丁．乙醇是非电解质，且电极和乙醇不能自发的发生氧化还原反应，所以不能构成原电池，错误；
故选C。
8．D
【详解】A．颜色的深浅与浓度有关系，恒温、恒容下，反应体系中气体的颜色保持不变，说明溴分子的浓度不再发生变化，反应达到平衡状态，选项A不符合；
B．正反应是体积减小的，则恒温、恒容下，反应体系中气体的压强保持不变可以说明反应达到平衡状态，选项B不符合；
C．密度是气体的质量与容器容积的比值，气体质量是变化的，则恒温、恒容下，反应体系中气体的密度保持不变可以说明反应达到平衡状态，选项C不符合；
D．反应体系中H2与N2的物质的量之比保持3:1不能说明正逆反应速率相等，则不一定处于平衡状态，选项D符合；
答案选D。
9．D
【详解】A．常温下浓硫酸与铁发生钝化阻碍了反应进行，故改用98%的浓硫酸后不能增大生成氢气的速率，A错误；
B．加入氯化钠溶液后，氯化钠不参与反应，但溶液体积增大，相当于稀释，导致稀硫酸浓度减小，反应速率减小，B错误；
C．升高温度，增大活化分子百分数，增大反应速率，C错误；
D．压强越低反应速率越慢，所以减小压强反应速率减慢，D正确。
故选D。
10．A
【详解】温度升高，反应速率增大，与热效应无关，故A正确；
故选A。
11．A
【分析】将0.2的溶液和0.05的溶液等体积混合后，过量，若不是可逆反应，全部转化为，则溶液中无，故只需要证明溶液中是否含有，即能证明存在化学平衡。
【详解】①向溶液中滴入溶液，溶液变红，说明溶液中有，①正确；
②溶液中过量，向溶液中滴入溶液，无论是否存在上述平衡，都会有黄色沉淀生成，②错误；
③无论是否存在题述平衡，溶液中均存在，滴入溶液后均有蓝色沉淀生成，③错误；
④无论是否存在题述平衡，溶液中均有，滴入淀粉溶液后溶液均变蓝色，④错误；
综上所述只有①能证明该反应为可逆反应；
故答案选：A。
12．B
【详解】同一化学反应，反应速率与化学计量数的比值越大，反应速率越快，则①，②，③，④，则反应快慢为①＞④>③=②，答案选B。
13．C
【详解】装置一：形成原电池，a极质量减小，b极质量增加，a极为负极，b极为正极，所以金属的活动性顺序a＞b；
装置二：未形成原电池，b极有气体产生，c极无变化，所以金属的活动性顺序b＞c；
装置三：形成原电池，d极溶解，所以d是负极，c极有气体产生，所以c是正极，所以金属的活动性顺序d＞c；
装置四：形成原电池，电流从a极流向d极，a极为正极，d极为负极，所以金属的活动性顺序d＞a；
所以这四种金属的活动性顺序为d>a>b>c；
故选：C。
14．D
【详解】a处进入的气体是净化后的原料气，主要成分是SO2、空气等，气体的温度为常温。b出来的气体是被预热的气体，其成分与a气体相同，但温度升高了。c处气体是反应物第一次催化反应后的气体，成分中增加了SO3，温度比b处的高。d处是第二次催化后的气体，SO3的含量比c处的高，温度与c处也不相同；
答案为D。
15．C
【分析】当可逆反应达到化学平衡状态时，正反应速率与逆反应速率相等，反应物的浓度与生成物的浓度不再改变。
【详解】①为生成物，为反应物，单位时间内生成的同时生成，正反应速率与逆反应速率相等，说明反应达到平衡状态，①正确；
②NO，均为生成物，任何时刻，单位时间内生成的同时都会生成2nmolNO，不能说明反应达到平衡状态，②错误；
③任何时刻，反应速率之比都等于化学计量数之比，用，NO，的物质的量浓度变化表示反应速率的比为2：2：1的状态，不能说明反应达到平衡状态，③错误；
④混合气体的颜色不再改变，说明NO2的浓度不再变化，各物质浓度不变，说明反应达到平衡状态，④正确；
⑤依据质量守恒定律，质量一直不变，但该反应为反应前后气体分子数改变的反应，只有达到平衡状态时，混合气体的总物质的量才不变，因此混合气体的平均相对分子质量不再改变，说明反应达到平衡状态，⑤正确；
综上分析，正确的有①④⑤，答案选C。
16．A
【详解】A．反应物的总能量小于生成物的总能量，为吸热反应，A项符合题意；
B．反应物N2+3H2的总能量大于生成物2NH3的总能量，为放热反应，B项不符合题意；
C．浓硫酸溶于水放热，不是放热反应，C项不符合题意；
D．锌粉与稀盐酸发生的置换反应属于放热反应，D项不符合题意；
答案选A。
17．A
【分析】该装置没有外接电源，所以是原电池，负极材料比正极材料活泼，且负极材料是随着反应的进行质量减少，正极材料质量增加，根据题意可知，N极是负极，M极是正极，N极材料比M极活泼，以此来解析；
【详解】A．N为锌，M为银，N极材料比M极材料活泼，M极上有银析出，所以M质量增加，A符合题意；
B．M极发生的反应为2H++2e-=H2↑，有气体生成，M质量不变，B不符合题意；
C．M为锌，N为铜，M极材料比N极活泼，C不符合题意；
D．M为锌，N为铁，M极材料比N极活泼，D不符合题意；
故选A。
18．B
【详解】A．Mg和氢氧化钠不反应，铝和氢氧化钠反应，所以②中Mg作为正极、铝作负极；铁遇浓硝酸钝化，③中Cu作负极、Fe作正极，故A错误；
B．②中Mg和氢氧化钠不反应，铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，Mg作为正极，正极反应式为，故B正确；
C．铁遇浓硝酸钝化，③中Cu作负极、Fe作正极，正极反应式为，故C错误；
D．铁的活泼性大于Cu，④中Fe作负极、Cu作为正极，正极反应式为，故D错误；
选B。
19．A
【详解】A．化学反应过程中有化学键的断裂与形成，断键吸热，成键放热，因此反应过程中会伴随能量变化，金属腐蚀过程是化学变化，因此反应过程中一定伴随能量变化，故A符合题意；
B．在金属活动性顺序表中排在H前边的活泼金属与酸反应有气体产生，但与酸反应产生气体的不一定是活泼金属，如Cu、Ag能够与稀硝酸反应产生NO气体，但Cu、Ag不是活泼的金属元素，故B不符合题意；
C．置换反应有单质生成，但有单质生成的反应不一定是置换反应，如同素异形体之间的转化反应中有单质生成，但反应不属于置换反应，故C不符合题意；
D．单质一定是由同种元素组成的纯净物，但由同种元素组成的物质可能是单质，也可能是混合物，如某物质中含O2与O3，但该物质含有多种微粒，属于混合物，不是纯净物，因此不是单质，故D不符合题意；
答案A。
20．CD
【分析】燃料电池中通入燃料的一极为负极，则多孔电极b为负极，多孔电极a为正极。
【详解】A．由分析可知，多孔电极a为电池的正极，A错误；
B．多孔电极b为负极，多孔电极a为正极，O2-移向负极即多孔电极b，B错误；
C．多孔电极b为负极，氢气失电子生成氢离子，氢离子结合氧离子生成水，电极反应式为：H2 2e-+O2-=H2O，C正确；
D．多孔电极b为负极，多孔电极a为正极，电子流动方向：b→负载→a，D正确；
答案选CD。
21．(1) a 0.05 mol·L-1 ·min -1
(2)小于
(3) 30% 7：10
【详解】（1）在0～2 min内，a曲线表示的物质浓度减少0.1 mol/L，b曲线表示的物质浓度减少0.3 mol/L，二者改变的浓度比为1：3，根据物质反应速率比等于化学方程式中化学计量数的比，可知a表示CO2的浓度变化，b表示的是H2的浓度变化；
在0～2 min内CO2的浓度变化表示的反应速率v(CO2)=；
（2）物质反应速率比等于反应方程式中相应物质的化学计量数的比。根据反应图象可知在0~2 min内△c(CH3OH)=0.1 mol/L；在2~4 min内△c(CH3OH)=0.2 mol/L，反应时间相同，反应改变的浓度越大，反应速率越快，则0~2 min内CH3OH(g)的生成速率小于2~4 min CH3OH(g)的生成速率；
（3）反应开始时CO2(g)的浓度为1.0 mol/L，在5 min时，CO2(g)的浓度为0.7 mol/L，反应消耗CO2(g)的浓度为0.3 mol/L，故CO2转化率为；
在反应开始时n(CO2)=n(H2)=2 mol，平衡时n(CO2)=0.7 mol/L×2 L=1.4 mol；n(H2)=0.1 mol/L×2 L=0.2 mol，根据物质反应转化关系可知平衡时，n(CH3OH)=n(H2O)=0.3 mol/L×2 L=0.6 mol，n(总)开始=2 mol+2 mol=4 mol；n(总)平衡=1.4 mol+0.2 mol+0.6 mol +0.6 mol =2.8 mol，。由于在恒温恒容时，气体的物质的量的比等于气体的压强之比，所以平衡时容器内气体总压强与反应前容器内气体总压强之比为p(平衡)：p(开始)=7：10。
22． bc 94.7% 10.5g
【详解】(1)a．可逆反应到达平衡时SO2和SO3浓度不一定相等，与二氧化硫的转化率有关，a错误；
b．可逆反应达到平衡状态时，各物质的百分含量不变，三氧化硫百分含量保持不变，说明到达平衡状态，b正确；
c．随反应进行气体的物质的量减小，恒温恒容下，容器内气体压强减小，当容器中气体的压强不变，说明到达平衡状态，c正确；
d．SO3的生成速率与SO2的消耗速率都表示正反应速率，始终二者都按1：1进行反应，不能说明到达平衡状态，d错误；
e．混合气体的质量不变，容器的体积不变，所以密度始终不变，不能说明到达平衡状态，e错误；
故答案为：bc；
(2)混合气体通过过量NaOH溶液时，减少的气体是二氧化硫和三氧化硫，所以三氧化硫和未参加反应的二氧化硫的体积是21.28L，剩余氧气的体积是5.6L，平衡时二氧化硫、三氧化硫总物质的量为=0.95mol，根据S元素守恒可知，二氧化硫起始物质的量为0.95mol，平衡时氧气物质的量为=0.25mol，则参加反应的氧气为0.7mol-0.25mol=0.45mol，由方程式可知参加反应的二氧化硫为0.45mol×2=0.9mol，故消耗二氧化硫的物质的量占原二氧化硫的物质的量的百分比为×100%=94.7%，故答案为：94.7%；
(3)若将平衡混合气体的5%通入过量的BaCl2溶液，三氧化硫反应生成硫酸钡，由S元素守恒生成硫酸钡质量为0.9mol×5%×233g/mol=10.485g≈10.5g，故答案为：10.5g；
23．(1) 催化剂
(2)淀粉
(3) 8、3、2 其他条件不变，增大氢离子浓度可以加快反应速率
(4)由于，，所以未出现溶液变蓝的现象
【详解】（1）该“碘钟实验”的总反应：①，反应分两步进行：反应A：②，反应B：①-②得到反应的离子方程式：，对于总反应，I-的作用相当于催化剂；
（2）过氧化氢具有氧化性会将KI氧化为碘单质，碘单质遇到淀粉变蓝色，碘单质具有氧化性，可以氧化Na2S2O3溶液，发生反应，则试剂X为淀粉溶液；
（3）①为了方便研究在反应中要采取控制变量方法进行研究，即只改变一个反应条件，其它条件相同，依据表格数据可知，实验Ⅲ跟实验Ⅱ比硫酸体积减少，所以其它条件都相同，而且混合后总体积也要相同，故实验Ⅲ中，x、y、z所对应的数值分别是：8、3、2；
②对比实验Ⅱ、实验Ⅲ，可得出的实验结论是：其它条件不变，溶液酸性越强，氢离子浓度越大，增大氢离子浓度可以加快反应速率；
（4）对比实验Ⅱ、实验Ⅳ，可知溶液总体积相同，该变量是过氧化氢、Na2S2O3溶液，过氧化氢减少，Na2S2O3增大，由于，，所以未出现溶液变蓝的现象。
24． 否 负 2Al-6e-=2Al3+ 正 6H++6e-=3H2↑ 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 负极 在NaOH溶液中，活动性Al>Mg Al-3e-+4OH-=AlO+2H2O Al在浓硝酸中发生钝化，Zn在浓硝酸中发生反应，被氧化，即在浓硝酸中，活动性Zn>Al，Al是原电池的正极 另一个电极材料的活动性；电解质溶液
【详解】(1)实验1、2中Al所作的电极不相同；
故答案为：否。
(2)①由实验3电流表指针偏向石墨，是负极，石墨是正极，电极反应式：2Al-6e-=2Al3+；
故答案为：负；2Al-6e-=2Al3+。
②是负极，石墨是正极，化学反应是失去电子被氧化为，盐酸中的得到电子被还原为，电极反应式：6H++6e-=3H2↑；
故答案为：正；6H++6e-=3H2↑。
③总反应式为：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑；
故答案为：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑。
(3)实验4中在溶液中活动性，则是负极，是正极；铝电极的电极反应式：Al-3e-+4OH-=AlO+2H2O；
故答案为：；在NaOH溶液中，活动性Al>Mg；Al-3e-+4OH-=AlO+2H2O。
(4) 在浓硝酸中钝化，在浓硝酸中被氧化，即在浓硝酸中活动性，是负极，是正极，所以在实验5中电流表指针偏向铝；
故答案为：Al在浓硝酸中发生钝化，Zn在浓硝酸中发生反应，被氧化，即在浓硝酸中，活动性Zn>Al，Al是原电池的正极。
(5)根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素为：另一个电极材料的活动性和电解质溶液；
故答案为：另一个电极材料的活动性；电解质溶液。
25． 加压或增大反应物浓度 加入催化剂 减压或减小反应物浓度 减小生成物浓度 温度 V(蒸馏水)/mL 5.0 出现浑浊的时间/min 催化剂(或锰离子的催化作用) C
【详解】(1)2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)ΔH＜0，该反应是一个气体体积减小且正反应是放热的化学反应，t1时正反应速率增大，且平衡时反应速率小于t1时反应速率，则平衡向正反应方向移动，改变的条件为加压或增大反应物浓度；t2时正反应速率增大，但平衡不移动，改变的条件为加入催化剂；t3时正反应速率减小，且平衡时反应速率大于t3时反应速率，则平衡向逆反应方向移动，改变的条件为减压或减小反应物浓度；t4时正反应速率不变，且平衡时反应速率小于t4时反应速率，则平衡向正反应方向移动，改变的条件为减小生成物浓度；故答案为：加压或增大反应物浓度；加入催化剂；减压或减小反应物浓度；减小生成物浓度；
(2)当探究某一种因素对反应速率的影响时，必须保持其他影响因素一致，通过比较实验①③的反应条件可知，实验①③可探究温度对反应速率的影响；实验①②中的Na2S2O3溶液的加入体积不同，故要探究Na2S2O3溶液浓度不同对反应速率的影响，但反应体积溶液的总体积需相同，故应加入蒸馏水来确保溶液的总体积相同，故甲应为V(蒸馏水)/mL，a的值为5.0；又Na2S2O3溶液与稀H2SO4反应生成二氧化硫和硫沉淀，则要准确描述反应速率的快慢，必须准确测得溶液出现浑浊时间的长短，故乙要测量的物理量是出现浑浊的时间/min；故答案为：温度，V(蒸馏水)/mL，5.0，出现浑浊的时间/min；
(3)①KMnO4与H2C2O4反应生成硫酸锰，锰离子有催化作用，所以猜想还可能是催化剂的作用；
②反应方程式2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑中，浓度变化较大的为锰离子，所以选择做催化剂的试剂应该含有锰离子，而(B)中氯化锰中也含Mn2+，却不能选为催化剂，原因就在于其中的Cl﹣易被酸性高锰酸钾溶液氧化，故只有C正确。
26． 小于 AD 氢气是产物之一，随着n(氢气)/n(丁烷)增大，逆反应速率增大 升高温度有利于反应向吸热方向进行 温度升高反应速率加快 丁烯高温裂解生成短链烃类
【详解】(1)由图(a)可知，同温下，x MPa时丁烯的平衡产率高于0.1 MPa时的，根据压强减小平衡向右移动可知，x小于0.1；欲提高丁烯的平衡产率，应使平衡向右移动，该反应的正反应为吸热反应，因此可以通过升高温度的方法使平衡向右移动；该反应为气体体积增大的反应，因此可以通过降低压强的方法使平衡向右移动；答案选AD；
(2)由于氢气是产物之一，随着n(氢气)/n(丁烷)增大，逆反应速率增大，所以丁烯产率降低；
(3)该反应的正反应为吸热反应，因此升高温度可以使平衡向右移动，使丁烯的产率增大，另外，反应速率也随温度的升高而增大。由题意知，丁烯在高温条件下能够发生裂解，因此当温度超过590 ℃时，参与裂解反应的丁烯增多，而使产率降低。
答案第1页，共2页
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