高中化学课时作业（苏教版选修第一册）含答案

课时作业10　化学反应的方向
1．下列过程均为自发过程的是(　　)
①铵盐的溶解　②烧碱与盐酸反应　③Zn与稀H2SO4反应　④氢气在氧气中燃烧　⑤Mg在空气中燃烧　⑥铝热反应　⑦墨水在水中的扩散　⑧电解熔融的氯化钠
A．①②③④ B．⑤⑥⑦⑧
C．②④⑥⑧ D．①②③④⑤⑥⑦
2．金属锡的冶炼常用焦炭作还原剂：SnO2＋2CSn＋2CO↑，反应过程中能量的变化如图所示。
下列有关该反应的ΔH、ΔS的说法正确的是(　　)
A．ΔH＜0　ΔS＜0
B．ΔH＞0　ΔS＜0
C．ΔH＜0　ΔS＞0
D．ΔH＞0　ΔS＞0
3．橡皮筋在拉伸和收缩状态时，结构如图。25 ℃、101 kPa时，下列过程的焓变、熵变和自发性与橡皮筋从拉伸状态到收缩状态一致的是(　　)
A．CaCO3CaO＋CO2↑
B．NaOH的溶解
C．2H2＋O22H2O
D．Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O
4．往平底烧瓶中放入氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O]和固态氯化铵晶体，塞紧瓶塞。在瓶底和木板间滴少量水，如图所示。一会儿，就会发现瓶内固态物质变少并有液体产生，瓶壁变冷，小木板因水冻结而被烧瓶黏住，这时打开瓶塞，出来的气体有刺激性气味。这是自发地发生了反应：Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3＋10H2O。下列结论正确的是(　　)
A．自发反应一定是放热反应
B．自发反应一定是吸热反应
C．有的吸热反应也能自发进行
D．吸热反应不能自发进行
5．下列反应在常温下均为非自发反应，在高温下仍为非自发反应的是(　　)
A．Ag2O(s)===2Ag(s)＋O2(g)
B．Fe2O3(s)＋C(s)===2Fe(s)＋CO2(g)
C．N2O4(g)===2NO2(g)
D．CO(g)===C(s)＋O2(g)
6．反应CH3OH(l)＋NH3(g)===CH3NH2(g)＋H2O(g)在某温度下自发向右进行，若反应的|ΔH|＝17 kJ·mol－1，|ΔH－TΔS|＝17 kJ·mol－1，则下列判断中正确的是(　　)
A．ΔH＞0，ΔH－TΔS＜0
B．ΔH＜0，ΔH－TΔS＞0
C．ΔH＞0，ΔH－TΔS＞0
D．ΔH＜0，ΔH－TΔS＜0
7．下列关于化学反应方向，说法正确的是(　　)
A．反应3NO2(g)＋H2O(l)===2HNO3(aq)＋NO(g)在一定条件下自发进行，说明该反应的ΔH＞0
B．反应2Na2SO3(s)＋O2(g)===2Na2SO4(s)能自发进行，则ΔH＜0
C．反应2Na2O2(s)＋2CO2(g)===2Na2CO3(s)＋O2(g)能自发进行，则该反应的ΔH＞0
D．一定温度下，反应2NaCl(s)===2Na(s)＋Cl2(g)的ΔH＜0
8．已知在等温等压条件下，化学反应方向的判据为
ΔH－TΔS<0　反应能自发进行
ΔH－TΔS＝0　反应达到平衡状态
ΔH－TΔS>0　反应不能自发进行
设反应A===D＋E　ΔH－TΔS＝(－4 500＋11T) J·mol－1，要防止反应发生，温度必须(　　)
A．高于409 K
B．低于136 K
C．高于136 K而低于409 K
D．低于409 K
9．灰锡结构松散，不能用于制造器皿，而白锡结构坚固，可以制造器皿。现把白锡制造的器皿放在0℃、100 kPa的室内存放，它会不会变成灰锡而不能继续使用(已知在0 ℃、100 kPa条件下白锡转化为灰锡的反应，焓变和熵变分别为ΔH＝－ 2 180.9 J·mol－1，ΔS＝－6.61 J·mol－1·K－1，当ΔH－TΔS<0时能自发反应)(　　)
A．会变 B．不会变
C．不能确定 D．升高温度才会变
10．图甲所示的A、B两容器中分别充满两种互不反应的气体。若将中间活塞打开(如图乙所示)，两种气体分子都逐渐扩散到两个容器中。此过程为不伴随能量变化的自发过程。下列说法不正确的是(　　)
A.此过程是由混乱程度小向混乱程度大的方向变化的过程，即熵增大的过程
B．此过程为自发过程，且没有热量的吸收或放出
C．此过程从有序到无序，混乱度增大
D．此过程的逆过程也是自发进行的
11．已知：298 K、101 kPa时，
反应①：4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)　ΔH1＝－1 648 kJ/mol
反应②：C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－393 kJ/mol
反应③：2Fe(s)＋2C(s)＋3O2(g)===2FeCO3(s)　ΔH3＝－1 480 kJ/mol
反应④：2FeCO3(s)＋O2(g)===2CO2(g)＋Fe2O3(s)　ΔH4
下列说法不正确的是(　　)
A．反应①②③④在热力学上自发进行的趋势都很大
B．反应①和③在较低温度下能自发进行，反应④是熵增反应
C．自发反应代表反应一定能发生，可以判断反应进行的方向，但不能确定反应速率
D．反应①不能表示铁在氧气中燃烧的热化学方程式
12．判断下列各变化过程是熵增加还是熵减小，在横线上填选项字母。
(1)NH4NO3爆炸
2NH4NO3(s)===2N2(g)＋4H2O(g)＋O2(g)________。
(2)水煤气转化
CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)________。
(3)臭氧的生成
3O2(g)===2O3(g)________。
A．熵增大　　　　　　　 B．熵减小
C．不变 D．熵变很小
13．有A、B、C、D四个反应：
反应 A B C D
ΔH/kJ·mol－1 ＋10.5 ＋1.80 －126 －11.7
ΔS/J·mol－1·K－1 ＋30.0 －113.0 ＋84.0 －105.0
则在任何温度下都能自发进行的反应是__________；任何温度下都不能自发进行的反应是____________；在温度高于________℃时可自发进行的反应是________；在温度低于________℃时可自发进行的反应是____________。
14．节能减排是指节约物质资源和能量资源，减少废弃物和环境有害物(包括三废和噪声等)排放。
(1)实验“节能减排”和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO2转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)，如图表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol－1)的变化：
　
关于该反应的下列说法中，正确的是________(填字母)。
A．ΔH>0，ΔS>0
B．ΔH>0，ΔS<0
C．ΔH<0，ΔS<0
D．ΔH<0，ΔS>0
(2)将煤加工成水煤气可降低污染并能提高燃料的利用率。将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气，化学方程式为C(s)＋H2O(g)===H2(g)＋CO(g)ΔH＝＋131.3 kJ·mol－l，ΔS＝＋133.7 J·mol－1·K－1。该反应在常温下能否自发进行？________(填“能”或“不能”)。
15．已知在不同温度下，甲烷隔绝空气有可能发生如下两个裂解反应：①CH4(g)―→C(s)＋2H2(g)，②2CH4(g)―→C2H2(g)＋3H2(g)。某同学为了得到用天然气制取炭黑的允许温度范围和最佳温度，查阅资料，得到如下热力学数据：
反应①的ΔH(298 K)＝＋74.848 kJ/mol，ΔS(298 K)＝＋80.674 J/( mol·K)
反应②的ΔH(298 K)＝＋376.426 kJ/mol，ΔS(298 K)＝＋220.211 J/(mol·K)
已知上述反应的焓变和熵变随温度变化很小。请帮助这位同学回答下列问题：
(1)反应①在________(填“高温”或“低温”)下能自发进行。
(2)反应①能否自发进行是由________(填“焓变”或“熵变”)决定的。
(3)制取炭黑的允许温度范围：________________________________________________________________________。
(4)为了提高甲烷的炭化程度，下列温度最合适的是________(填标号)。
A．905.2 K B．927 K
C．1 273 K D．2 000 K课时作业4　原电池的工作原理
1．将纯锌片和纯铜片按下图所示方式插入相同浓度的稀硫酸中，一段时间后，下列叙述正确的是(　　)
A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生
B．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极
C．两烧杯中溶液的pH均增大
D．甲中产生气泡的反应速率比乙中的慢
2．某化学兴趣小组利用反应Zn＋2FeCl3===ZnCl2＋2FeCl2，设计了如图所示的装置，下列说法正确的是(　　)
A．Zn为负极，发生还原反应
B．石墨电极上发生的反应为
Fe3＋＋e－===Fe2＋
C．电子流动方向为石墨电极→电流表→锌电极
D．盐桥中K＋移向ZnCl2溶液，Cl－移向FeCl3溶液
3．如图所示的原电池装置，X、Y为两电极，电解质溶液为稀硫酸，外电路中的电子流向如图所示，对此装置下列说法正确的是(　　)
A．外电路的电流方向为：X→外电路→Y
B．若两电极分别为Zn和石墨棒，则X为石墨棒，Y为Zn
C．若两电极都是金属，则它们的活动性为X＞Y
D．X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应
4．有a、b、c、d四种金属电极，有关的反应装置及部分反应现象如下：
实验装置
部分实验现象 a极质量减小，b极质量增加 b极有气体产生，c极无变化 d极溶解，c极有气体产生 电流计指示在导线中电流从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．d＞a＞b＞c
C．b＞c＞d＞a D．a＞b＞d＞c
5．如图是锌、铜和稀硫酸形成的原电池，某实验兴趣小组同学做完实验后，在读书卡片上记录如下：
卡片上的描述合理的是(　　)
A．①②③ B．③④⑤
C．①⑤⑥ D．②③④
6．控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－ 2Fe2＋＋I2设计成下图所示的原电池，已知KI溶液过量。下列判断正确的是(　　)
A.反应开始时，甲中石墨电极上Fe3＋发生氧化反应
B．反应开始时，乙中石墨电极的反应式：I2＋2e－===2I－
C．电流计读数为零时，在甲中加入KSCN溶液，出现血红色
D．电流计读数为零时，反应处于停止状态
7．利用如图装置设计原电池(a、b电极均为Pt电极)，下列说法正确的是
A．b电极为负极，电子由b极从外电路到a极
B．离子交换膜c为阴离子交换膜
C．b极的电极反应式为：
O2＋4e－＋4H＋===2H2O
D．电路中转移4 mol电子，生成CO2 44 g
8．有关下图装置的说法中正确的是(　　)
A．氧化剂与还原剂必须直接接触，才能发生反应
B．乙池中电极反应式为
NO＋4H＋＋e－===NO2↑＋2H2O
C．当铜棒质量减少6.4 g时，甲池溶液质量增加6.4 g
D．当铜棒质量减少6.4 g时，向乙池密封管中通入标准状况下1.12 L O2，将使气体全部溶于水
9．将镁条、铝条平行插入盛有一定浓度的NaOH溶液的烧杯中，用导线和电流表连接成原电池，装置如图所示。此电池工作时，下列叙述正确的是(　　)
A．Mg比Al活泼，Mg失去电子被氧化成Mg2＋
B．铝条表面虽有氧化膜，但可不必处理
C．该电池的内外电路中，电流均是由电子定向移动形成的
D．Al是电池负极，开始工作时溶液中会立即有白色沉淀析出
10．高锰酸钾被广泛用作氧化剂。现有一个氧化还原反应的体系中共有KMnO4、MnSO4、H2O、Fe2(SO4)3、FeSO4、H2SO4、K2SO4七种物质。
Ⅰ.写出一个包含上述七种物质的氧化还原反应的化学方程式(需要配平)：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
Ⅱ.某研究性学习小组根据上述反应设计如下原电池，其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为1 mol/L，溶液的体积均为200 mL，盐桥中装有饱和K2SO4溶液。
回答下列问题：
(1)此原电池的正极是石墨________(填“a”或“b”)，发生________反应。
(2)电池工作时，盐桥中的SO移向________(填“甲”或“乙”)烧杯。
(3)乙烧杯中的电极反应式为
________________________________________________________________________。
(4)若不考虑溶液的体积变化，MnSO4浓度变为1.5 mol·L－1，则反应中转移的电子为________mol。
11．某化学兴趣小组的同学设计了如图所示的装置，完成下列问题：
(1)反应过程中，________棒质量减少。
(2)负极的电极反应式为
________________________________________________________________________。
(3)反应过程中，当其中一个电极质量增加2 g时，另一电极减轻的质量________(填“大于”“小于”或“等于”)2 g。
(4)盐桥的作用是向甲、乙两烧杯中提供NH和Cl－，使两烧杯溶液中保持电荷守恒。
①反应过程中NH将进入________烧杯(填“甲”或“乙”)。
②当外电路中转移0.2 mol电子时，乙烧杯中浓度最大的阳离子是________。
12．(1)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流表。
锌片上发生的电极反应为
________________________________________________________________________；
银片上发生的电极反应为
________________________________________________________________________。
(2)若该电池中两电极的总质量为60 g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净经干燥后称重，总质量为47 g，试计算：
①产生氢气的体积(标准状况下)为________；
②通过导线的总电量为
________________________________________________________________________。
(已知NA＝6.02×1023 mol－1，1个电子所带的电荷量为1.60×10－19C，结果保留三位有效数字)
13．将反应IO＋5I－＋6H＋ 3I2＋3H2O设计成如图所示的原电池。
(1)开始时向甲烧杯中加入少量浓硫酸，电流计指针向右偏转，此时甲池中发生的电极反应式为________________________，工作过程中关于电流计的读数，下列说法正确的是________(填字母)。
a．电流计读数逐渐减小
b．电流计读数有可能变为0
c．电流计读数一直不变
d．电流计的读数逐渐增大
(2)如果在加浓硫酸后，甲、乙烧杯中都加入淀粉溶液，则溶液变蓝的烧杯是________(填“甲”“乙”或“甲、乙”)。
(3)工作一段时间后，如果再向甲烧杯中滴入浓NaOH溶液，此时乙池中发生的电极反应式为__________________________，电流计指针向________(填“左”或“右”)偏转。
14．甲、乙两位同学均想利用原电池反应验证金属的活动性顺序，并探究产物的有关性质。甲、乙同学设计的原电池如下图所示，请回答下列问题：
(1)a池中正极上的实验现象是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)b池中总反应的离子方程式为
________________________________________________________________________
__________________。
(3)该实验证明了“利用金属活动性顺序直接判断原电池正负极”，这种做法________(填“可靠”或“不可靠”)，若不可靠，请提出另一种判断原电池正负极的可行方案
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(若你认为可靠，此空可不作答)。
(4)一段时间后，乙学生将b池两极取出，然后取少许b池溶液于烧杯中，向其中逐滴滴加6 mol·L－1 H2SO4溶液直至过量，可能观察到的现象是
________________________________________________________________________
________________，各阶段对应的离子方程式分别是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。专题1　综合检测
一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．下列反应过程中的能量变化情况符合图示的是(　　)
A．镁片与稀盐酸的反应
B．碳酸钙在高温下的分解反应
C．酸碱中和反应
D．乙醇在氧气中的燃烧反应
2．根据下表键能数据，估算反应CH4(g)＋4F2(g)===CF4(g)＋4HF(g)的ΔH为(　　)
化学键 C—H C—F H—F F—F
键能/(kJ·mol－1) 413 489 565 155
A.－486 kJ·mol－1 B．＋486 kJ·mol－1
C．＋1 944 kJ·mol－1 D．－1 944 kJ·mol－1
3．下列有关中和热的说法正确的是(　　)
A．表示中和热的热化学方程式为H＋(l)＋OH－(l)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
B．准确测量中和热的整个实验过程中，共需测定3次温度
C．测量中和热的实验过程中，环形玻璃搅拌棒材料若用铜代替，则测量出的中和热数值偏小
D．已知2NaOH(aq)＋H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l)　ΔH＝－114.6 kJ·mol－1，则该反应的中和热为114.6 kJ·mol－1
4．半导体工业用石英砂作原料通过三个重要反应生产单质硅：
SiO2(s)＋2C(s)===Si(s)＋2CO(g)　ΔH1＝＋682.44 kJ·mol－1
(石英砂)　 　 　　(粗硅)
Si(s)＋2Cl2(g)===SiCl4(l)　ΔH2＝－657.01 kJ·mol－1
(粗硅)
SiCl4＋2Mg(s)===Si(s)＋2MgCl2(s)　ΔH3＝－625.63 kJ·mol－1
　　　　　　(纯硅)
生产1.00 kg纯硅放出的热量为(　　)
A．21.44 kJ B．600.20 kJ
C．21 435.71 kJ D．1 965.10 kJ
5．据图判断，下列说法正确的是(　　)
A．氢气的燃烧热ΔH＝－241.8kJ·mol－1
B．2 mol H2(g)与1 mol O2(g)所具有的总能量比2 mol H2O(g)所具有的总能量低
C．液态水分解的热化学方程式为2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1
D．H2O(g)生成H2O(l)时，断裂化学键吸收的能量小于形成化学键放出的能量
6．已知几种共价键的键能(键能是气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量)如下：
共价键 H—H C—H C===C C—C
键能/(kJ·mol－1) a b c d
，则ΔH等于(　　)
A．(4a＋4c－8b－4d) kJ·mol－1
B．(8b＋4d－4a－4c) kJ·mol－1
C．(4a＋3c－4b－8d) kJ·mol－1
D．(8b＋4d－4a－3c) kJ·mol－1
7．已知：H2O(g)===H2O(l)　ΔH1
C6H12O6(g)===C6H12O6(s)　ΔH2
C6H12O6(s)＋6O2(g)===6H2O(g)＋6CO2(g)　ΔH3
C6H12O6(g)＋6O2(g)===6H2O(l)＋6CO2(g)　ΔH4
下列说法正确的是(　　)
A．ΔH1<0，ΔH2<0，ΔH3<ΔH4
B．6ΔH1＋ΔH2＋ΔH3－ΔH4＝0
C．－6ΔH1＋ΔH2＋ΔH3－ΔH4＝0
D．－6ΔH1＋ΔH2－ΔH3＋ΔH4＝0
8．某同学组装了如图所示的电化学装置，电极Ⅰ为Al，其他电极均为Cu，则(　　)
A.电流方向：电极Ⅳ→ →电极Ⅰ
B．电极Ⅰ发生还原反应
C．电极Ⅱ逐渐溶解
D．电极Ⅲ的电极反应：Cu2＋＋2e－===Cu
9．如图所示，a、b是石墨电极，通电一段时间后，b极附近溶液显红色。下列说法正确的是(　　)
A．X极是电源负极，Y极是电源正极
B．a极上的电极反应是2Cl－－2e－===Cl2↑
C．电解过程中CuSO4溶液的溶度不变
D．b极上产生2.24 L(标准状况下)气体时，Pt极上有6.4 g Cu析出
10．下列实验装置，其中按要求设计正确的是(　　)
A．电解饱和食盐水并验证产物 B．铜锌原电池电流方向如箭头所示
C．在钥匙上电镀银 D．电解精炼铜
11.植物秸秆随意堆放，腐烂后会散发出难闻的气味，为实现秸秆变废为宝，有人提出电化学降解法，即利用微生物将秸秆中的有机物[主要化学成分是(C6H10O5)n]的化学能转化为电能，其装置如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．M电极是正极
B．M电极的电极反应式为(C6H10O5)n＋24nOH－－24ne－===6nCO2↑＋17nH2O
C．物质X是CO2
D．N电极的电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O
12．下列与金属腐蚀有关的说法正确的是(　　)
A．图a中，铁钉易被腐蚀
B．图b中，燃气灶的中心部位容易生锈，主要是由于高温下铁发生化学腐蚀
C．图c中，接通开关时Zn的腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大
D．钢铁发生电化学腐蚀时，负极反应式是Fe－3e－===Fe3＋
13．一种新型锰氢二次电池原理如图所示。该电池以MnSO4溶液为电解液，碳纤维与Pt/C分别为电极材料，电池的总反应为Mn2＋＋2H2OMnO2＋2H＋＋H2↑。下列说法错误的是(　　)
A．充电时，碳纤维电极作阳极
B．放电时，电子由Pt/C电极经导线流向碳纤维电极
C．充电时，碳纤维电极附近溶液的pH增大
D．放电时，正极反应式为MnO2＋4H＋＋2e－===Mn2＋＋2H2O
14．某种酒精检测仪的传感器采用Pt作为电极，其燃烧室内充满特种催化剂。某同学用该乙醇燃料电池作为电源设计如图所示电解实验装置。
下列说法不正确的是(　　)
A．a电极为负极，d电极为阴极
B．b电极的电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O
C．当装置Ⅱ中生成11.2 L(标准状况)Cl2时，有0.5 mol H＋通过装置Ⅰ中的质子交换膜
D．当装置Ⅰ中生成6.0 g CH3COOH时，装置Ⅲ中CuSO4溶液的质量减少16 g
二、非选择题：本题共5小题，共58分。
15．(10分)氮元素是地球上含量丰富的一种元素，氮单质及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1)如图是N2(g)和H2(g)反应生成1 mol NH3(g)过程中的能量变化示意图，请写出N2和H2反应的热化学方程式：___________________________________________________。
(2)化学键的键能是指拆开1 mol化学键所吸收的能量，单位为 kJ·mol－1。若已知下列数据：
化学键 H—H N≡N
键能/( kJ·mol－1) 435 943
试根据表中及图中的数据计算N—H键的键能：________ kJ·mol－1。
(3)用NH3还原NOx可以消除氮氧化物的污染。已知：
4NH3(g)＋3O2(g)===2N2(g)＋6H2O(g)　ΔH1＝－a kJ·mol－1　①
N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH2＝＋b kJ·mol－1　②
则1 mol NH3将NO还原为N2时，该反应过程中的反应热ΔH3＝________ kJ·mol－1(用含a、b的代数式表示)。
16．(13分)某实验小组用0.50 mol·L－1 NaOH溶液和0.50 mol·L－1 H2SO4溶液进行中和反应反应热的测定，实验装置如图所示。
(1)实验中________(填“能”或“不能”)用铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)写出该反应的热化学方程式(已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1)：________________________。
(3)取50 mL NaOH溶液和30 mL H2SO4溶液进行实验，实验数据如表所示。
①表中所得温度差的平均值为________℃。
②近似认为0. 50 mol·L－1 NaOH溶液和0.50 mol·L－1 H2SO4溶液的密度都是1 g·mL－1，反应后所得溶液的比热容c＝4.18 J·g－1·℃－1。则该反应生成1 mol H2O(l)的反应热为________(取小数点后一位)。
③上述实验结果与－57.3 kJ·mol－1有偏差，产生这种偏差的原因可能是________(填序号)。
a．实验装置保温、隔热效果差
b．量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有H2SO4溶液的内筒中
(4)其他条件不变，若用KOH代替NaOH，对测定结果________(填“有”或“无”)影响；若用1.0 mol·L－1醋酸溶液代替0.50 mol·L－1 H2SO4溶液做实验，测定放出热量的数值________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。(提示：弱电解质的电离吸热)
17．(11分)认真观察如图所示装置，回答下列问题：
(1)装置B中PbO2上发生的电极反应方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)装置A中总反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
(3)若装置E的目的是在Cu材料上镀银，则X为________，极板M的材料为________。
(4)当装置A中Cu电极质量改变6.4 g时，装置D中产生的气体体积为________L(标准状况下)。
18．(12分)按要求写出对应反应的热化学方程式。
(1)已知稀溶液中，1 mol H2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时，放出114.6 kJ热量，写出表示H2SO4与NaOH反应的中和热的热化学方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)25 ℃、101 kPa条件下充分燃烧一定量的丁烷气体生成CO2和液态水时，放出的热量为Q kJ，经测定，将生成的CO2通入足量澄清石灰水中产生25 g白色沉淀，写出表示丁烷燃烧热的热化学方程式：
________________________________________________________________________。
(3)已知下列热化学方程式：
①CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1＝－870.3 kJ·mol－1
②C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－393.5 kJ·mol－1
③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH3＝－571.6 kJ·mol－1
写出由C(s)、H2(g)和O2(g)化合生成CH3COOH(l)的热化学方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：
①CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)　ΔH1
②CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH2
③CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)　ΔH3
已知反应①中相关的化学键键能数据如下：
化学键 H—H C—O C===←O(CO中) H—O C—H
E/(kJ·mol－1) 436 343 1 076 465 413
由此计算ΔH1＝________ kJ·mol－1；已知ΔH2＝－58 kJ·mol－1，则ΔH3＝________kJ·mol－1。
19．(12分)氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点。可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢，工作示意图如图1。通过控制开关连接K1或K2，可交替得到H2和O2。
(1)①制H2时，连接________，生成H2的电极反应式是________________；
②改变开关连接方式，可得O2。结合①和②中电极3的电极反应式，说明电极3的作用：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐(NO)已成为环境修复研究的热点之一、Fe还原水体中NO的反应原理如图2所示。作负极的物质是________，正极的电极反应式是________________________________。课时作业14　溶液的酸碱性与pH
1．4体积的pH＝9的Ca(OH)2溶液与1体积的pH＝13的NaOH溶液混合后，溶液中氢离子的浓度为(　　)
A．5×10－13 mol·L－1
B．2×10－12 mol·L－1
C．(1×10－1＋4×10－5) mol·L－1
D．(1×10－13＋4×10－9) mol·L－1
2．100 ℃时，纯水中H＋的物质的量浓度为1×10－6 mol·L－1，若把0.01 mol NaOH固体溶解于100 ℃纯水中配成1 L溶液，则溶液的pH为(　　)
A．4 B．10
C．2 D．12
3．常温下，pH＝13的强碱溶液与pH＝2的强酸溶液混合，所得混合液的pH＝11，则强碱与强酸的体积比是(　　)
A．11∶1 B．9∶1
C．1∶11 D．1∶9
4．常温时，现有下列三种溶液：
①0.001 mol·L－1氨水与0.001 mol·L－1 HCl溶液的等体积混合液；
②pH＝3的HCl溶液与pH＝11的NaOH溶液的等体积混合液；
③pH＝11的氨水与pH＝3的HCl溶液的等体积混合液。
其pH大小关系正确的是(　　)
A．①＝②＝③ B．①>②＝③
C．①<②＝③ D．①<②<③
5．下列有关常温下pH均为3的硫酸和醋酸溶液的说法正确的是(　　)
A．分别加水稀释100倍后，硫酸溶液的pH变化比醋酸溶液小
B．两种溶液中，由水电离出的c(H＋)＝1×10－11 mol·L－1
C．与pH＝11的NaOH溶液等体积混合后，都恰好中和
D．分别加入足量锌片充分反应后，两溶液中产生的氢气的量一样多
6．在25 ℃时，关于下列溶液混合后溶液pH的说法中正确的是(　　)
A．pH＝10与pH＝12的NaOH溶液等体积混合，溶液的pH约为11
B．pH＝5的盐酸溶液稀释1 000倍，溶液的pH＝8
C．pH＝2的H2SO4与pH＝12的NaOH溶液等体积混合，混合液pH＝7
D．pH＝12的NH3·H2O与pH＝2的HCl溶液等体积混合，混合液pH＝7
7．常温下，下列四种溶液：①pH＝2的CH3COOH溶液；②pH＝2的HCl溶液；③pH＝12的氨水；④pH＝12的NaOH溶液。相同条件下，下列有关上述溶液的比较中正确的是(　　)
A．由水电离出的c(H＋)：①＝②＞③＝④
B．将②③两种溶液混合后，若pH＝7，则消耗溶液的体积：②＞③
C．等体积的①②溶液分别与足量铝粉反应，生成H2的量：②较多
D．向等体积的四种溶液中分别加入100 mL水后，溶液的pH：③＞④＞①＞②
8．水的电离平衡曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．图中对应点的温度关系为a>b>c
B．纯水仅升高温度，可从a点变到c点
C．水的离子积常数Kw数值大小关系为b>c>d
D．在b点对应温度下，0.5 mol/L的H2SO4溶液与1 mol/L的KOH溶液等体积混合，充分反应后，所得溶液的pH＝7
9．pH＝2的X、Y、Z三种酸的溶液各1 mL，分别加水稀释到1 000 mL，其pH与溶液体积(V)的变化关系如下图所示，下列说法中错误的是(　　)
A．X是强酸，Y和Z是弱酸
B．稀释前的浓度大小关系：c(Z)＞c(Y)＞c(X)
C．稀释前电离程度大小关系：X＞Y＞Z
D．pH＝2时，X、Y、Z都是稀溶液
10．某温度下，重水中存在电离平衡：D2O D＋＋OD－，D2O的离子积常数为1.0×10－12，若pD＝－lg c(D＋)，该温度下有关分析不正确的是(　　)
A．0.1 mol NaOD溶于重水制成1 L溶液，pD＝13
B．将pD＝4的DCl的重水溶液稀释100倍，所得溶液的pD不等于6
C．向30 mL 0.5 mol·L－1 NaOD的重水溶液中加入20 mL 0.5 mol·L－1DCl的重水溶液，所得溶液的pD＝11
D．pD＝10的NaOD的重水溶液中，由重水电离出的c(OD－)为1.0×10－10 mol·L－1
11．有一学生在实验室测某溶液的pH，实验时，先用蒸馏水润湿pH试纸，然后用洁净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测。
(1)该学生的操作________(填“正确”或“错误”)，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)如不正确，请分析是否一定有误差：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________。
(3)若用此法分别测定c(H＋)相等的氢氧化钠溶液和氨水的pH，误差较大的是________，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________。
(4)只从下列试剂中选择实验所需的试剂，你能否区分0.1 mol/L硫酸和0.01 mol/L硫酸？________(填“能”或“不能”)，简述操作过程：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________。
试剂：A.紫色石蕊溶液　B．酚酞溶液　C．甲基橙溶液　D．蒸馏水　E．氯化钡溶液　F．pH试纸
12．(1)某温度时，测得0.01 mol·L－1的NaOH溶液的pH＝10，在此温度下，将0.01 mol·L－1的H2SO4溶液Va L与pH＝12的NaOH溶液Vb L混合，若所得混合液pH＝11，则Va∶Vb＝________。
(2)t ℃时，有pH＝2的稀硫酸和pH＝11的NaOH溶液等体积混合后溶液呈中性，则该温度下水的离子积常数Kw＝________。
①该温度下(t ℃)，将100 mL 0.1 mol·L－1的稀H2SO4溶液与100 mL 0.4 mol·L－1的NaOH溶液混合后(溶液体积变化忽略不计)，溶液的pH＝________。
②该温度下(t ℃)，1体积的稀硫酸和10体积的NaOH溶液混合后溶液呈中性，则稀硫酸的pH(pHa)与NaOH溶液的pH(pHb)的关系是________________。
13．下表是不同温度下水的离子积数据：
温度/℃ 25 t1 t2
水的离子积Kw 1×10－14 a 1×10－12
试回答以下问题：
(1)若25”“<”或“＝”)1×10－14，作此判断的理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)25 ℃下，某Na2SO4溶液中c(SO)＝5×10－4 mol·L－1，取该溶液1 mL加水稀释至10 mL，则稀释后溶液中c(Na＋)∶c(OH－)＝________。
(3)在t2 ℃下pH＝10的NaOH溶液中，水电离产生的OH－的浓度为________。
(4)t2 ℃下，将pH＝11的苛性钠溶液V1 L与pH＝1的稀硫酸V2 L混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和)，所得混合溶液的pH＝2，则V1∶V2＝________。
14．T ℃下的某溶液中，c(H＋)＝10－x mol·L－1，c(OH－)＝10－y mol·L－1，x与y的关系如图所示。请回答下列问题：
(1)此温度下，水的离子积Kw＝________，则T________25(填“＞”“＜”或“＝”)。
(2)在此温度下，向Ba(OH)2溶液中逐滴加入pH＝a的盐酸，测得混合溶液的部分pH如表所示：
实验序号 Ba(OH)2溶液的体积/mL 盐酸的体积/mL 溶液的pH
① 22.00 0.00 8
② 22.00 18.00 7
③ 22.00 22.00 6
假设溶液混合前后的体积变化忽略不计，则a＝________，实验②中由水电离产生的c(OH－)＝________ mol·L－1。
(3)在此温度下，将0.1 mol·L－1的NaHSO4溶液与0.1 mol·L－1的Ba(OH)2溶液按下表中甲、乙、丙、丁不同方式混合：
甲 乙 丙 丁
0.1 mol·L－1 Ba(OH)2溶液体积/mL 10 10 10 10
0.1 mol·L－1 NaHSO4溶液体积/mL 5 10 15 20
①按丁方式混合后，所得溶液显________性(填“酸”“碱”或“中”)。
②写出按乙方式混合后，反应的离子方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③按甲方式混合后，所得溶液的pH为________。
(4)在25 ℃下，将a mol·L－1的NaCN的溶液与0.01 mol·L－1的盐酸等体积混合，反应后测得溶液pH＝7，则a________(填“＞”“＜”或“＝”)0.01；用含a的代数式表示HCN的电离常数Ka＝________。课时作业18　沉淀溶解平衡
1．已知Ca(OH)2饱和溶液中存在沉淀溶解平衡Ca(OH)2(s) Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)　ΔH<0，下列有关该平衡体系的说法正确的是(　　)
①升高温度，该沉淀溶解平衡逆向移动
②向溶液中加入少量Na2CO3粉末能增大Ca2＋浓度
③恒温条件下，向溶液中加入CaO，溶液的pH升高
④加热溶液，溶液的pH升高
⑤向溶液中加入Na2CO3溶液，其中固体质量增加
⑥向溶液中加入少量NaOH固体，Ca(OH)2固体质量不变
A．①⑤ B．①④⑥
C．②③⑤ D．①②⑤⑥
2．已知Ksp(AgCl)＝1.56×10－10、Ksp(AgBr)＝7.7×10－13、Ksp(Ag2CrO4)＝9.0×10－12。某溶液中含有Cl－、Br－和CrO浓度均为0.010 mol/L，向该溶液中逐滴加入0.010 mol/L的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为(　　)
A．Cl－、Br－、CrO B．CrO、Br－、Cl－
C．Br－、Cl－、CrO D．Br－、CrO、Cl－
3．已知难溶性物质K2SO4·MgSO4·2CaSO4在水中存在如下平衡；K2SO4·MgSO4·2CaSO4(s) 2Ca2＋(aq)＋2K＋(aq)＋Mg2＋(aq)＋4SO(aq)，不同温度下，K＋的浸出浓度与溶浸时间的关系如下图所示，则下列说法错误的是(　　)
A．向该体系中加入饱和NaOH溶液，溶解平衡向右移动
B．向该体系中加入饱和碳酸钠溶液，溶解平衡向右移动
C.升高温度，反应速率增大，平衡向正反应方向移动
D．该平衡的Ksp＝c(Ca2＋)·c(K＋)·c(Mg2＋)·c(SO)
4．下表是三种银盐的溶度积常数Ksp(25 ℃)。下列说法不正确的是(　　)
化学式 AgCl AgBr AgI
颜色 白 浅黄 黄
Ksp(25 ℃) 1.8×10－10 5.4×10－13 8.5×10－17
A.25 ℃时，三种银盐的饱和溶液中，c(Ag＋)最大的是AgCl溶液
B．在AgCl的悬浊液中加入0.1 mol/L KI溶液，可能有黄色沉淀产生
C．25 ℃时，AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中的溶度积相同
D．在AgBr的悬浊液中加入0.1 mol/L KI溶液，发生反应的离子方程式为I－＋Ag＋===AgI↓
5．已知Ksp(FeS)＝6.3×10－18，Ksp(CuS)＝6.3×10－36。下列说法中正确的是(　　)
A．同温度下，CuS的溶解度大于FeS的溶解度
B．同温度下，向饱和FeS溶液中加入少量Na2S固体后，Ksp(FeS)变小
C．向含有等物质的量的FeCl2和CuCl2的混合溶液中逐滴加入Na2S溶液，最先出现的沉淀是FeS
D．除去工业废水中的Cu2＋，可以选用FeS作沉淀剂
6.
某温度下，Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液pH，金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析，下列判断错误的是(　　)
A．Ksp[Fe(OH)3]B．加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点
C．c、d两点代表的溶液中c(H＋)与c(OH－)乘积相等
D．Fe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和
7．在t ℃时，AgBr的沉淀溶解平衡曲线如图所示，又知t ℃时AgCl的Ksp＝4×10－10，下列说法不正确的是(　　)
A.在t ℃时，AgBr的Ksp为4.9×10－13
B．在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体，可使溶液由c点到b点
C．图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液
D．在t ℃时，AgCl(s)＋Br－(aq) AgBr(s)＋Cl－(aq)的平衡常数K≈816
8．某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．加入Na2SO4可使a点对应的溶液变到b点对应的溶液
B．通过蒸发可以使d点对应的溶液变到c点对应的溶液
C．d点对应的溶液无BaSO4沉淀生成
D．a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp
9．牙齿表面覆盖的牙釉质是人体中最坚硬的部分，起着保护牙齿的作用，其主要成分为羟基磷酸钙[Ca5(PO4)3OH]。在牙齿表面存在着如下平衡：Ca5(PO4)3OH(s) 5Ca2＋(aq)＋3PO(aq)＋OH－(aq)　Ksp＝6.8×10－37。已知Ca5(PO4)3F(s)的Ksp＝2.8×10－61。下列说法错误的是(　　)
A．残留在牙齿上的糖发酵会产生H＋，经常吃糖易造成龋齿
B．由题述平衡可知，小孩长牙时要少吃糖多补钙
C．若减少OH－的浓度，题述平衡将向右移动，Ksp的值相应增大
D．使用含氟牙膏能防止龋齿，是因为Ca5(PO4)3OH(s)转化为更难溶的Ca5(PO4)3F(s)
10．常温下，用AgNO3溶液分别滴定浓度均为0.01 mol·L－1的KCl、K2C2O4溶液，所得的沉淀溶解平衡图像如图所示(不考虑C2O的水解，X表示Cl－或C2O)。下列叙述正确的是(　　)
A．Ksp(Ag2C2O4)的数量级为10－7
B．n点表示AgCl的不饱和溶液
C．向c(Cl－)＝c(C2O)的混合液中滴入AgNO3溶液时，先生成Ag2C2O4沉淀
D．Ag2C2O4(s)＋2Cl－(aq) 2AgCl(s)＋C2O(aq)的平衡常数为109.04
11．已知锌及其化合物的性质与铝及其化合物的性质相似。如图所示，横轴为溶液的pH，纵轴为Zn2＋或[Zn(OH)4]2－的物质的量浓度的对数。25 ℃时，下列说法不正确的是(　　)
A．向ZnCl2溶液中加入过量NaOH溶液，反应的离子方程式为Zn2＋＋4OH－===[Zn(OH)4]2－
B．若要将某废液中Zn2＋完全沉淀，通常调控该溶液的pH在8.0～12.0之间
C．pH＝8.0与pH＝12.0的两种废液中，Zn2＋浓度的比值为108
D．该温度时，Zn(OH)2的溶度积常数(Ksp)为1×10－10
12．痛风是以关节炎反复发作及产生肾结石为特征的一类疾病，关节炎的原因归结于在关节滑液中形成了尿酸钠(NaUr)晶体，有关平衡如下：
①HUr(尿酸，aq) Ur－(尿酸根，aq)＋H＋(aq)(37 ℃时，Ka＝4.0×10－6)
②NaUr(s) Ur－(aq)＋Na＋(aq)
(1)37 ℃时，1.0 L水中最多可溶解8.0×10－3 mol尿酸钠，此温度下尿酸钠的Ksp为________。
(2)关节炎发作多在冬天，这说明温度降低时，尿酸钠的Ksp________(填“增大”“减小”或“不变”)，生成尿酸钠晶体的反应是________(填“放热”或“吸热”)反应。
(3)37 ℃时，某尿酸结石病人尿液中尿酸分子和尿酸根离子的总浓度为2.0×10－3 mol·L－1，其中尿酸分子的浓度为5.0×10－4 mol·L－1，该病人尿液的c(H＋)为________，pH________(填“>”“<”或“＝”)7。
13．沉淀溶解平衡也有平衡常数，称为溶度积常数，符号为Ksp，对于某沉淀溶解平衡：MmAn(s) mMn＋(aq)＋nAm－(aq)，Ksp＝[c(Mn＋)]m·[c(Am－)]n。
(1)常温时，Fe(OH)3的Ksp＝1×10－38，要使溶液中的Fe3＋沉淀完全[残留在溶液中的c(Fe3＋)<10－5 mol·L－1]，则溶液的pH最小为________。
(2)某温度时，在100 g水中溶解0.74 g Ca(OH)2达到饱和，此时溶液的体积约为100 mL，求该温度下Ca(OH)2的溶度积常数Ksp。(写出计算过程)
(3)已知：Ksp(CdS)＝3.6×10－29，Ksp(ZnS)＝1.2×10－23。某溶液中含0.10 mol·L－1Cd2＋和0.10 mol·L－1Zn2＋。为使Cd2＋形成CdS沉淀而与Zn2＋分离，S2－离子的浓度应控制在什么范围？
14．高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备，工艺如下图所示。回答下列问题：
相关金属离子[c0(Mn＋)＝0.1 mol·L－1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：
金属离子 Mn2＋ Fe2＋ Fe3＋ Al3＋ Mg2＋ Zn2＋ Ni2＋
开始沉淀的pH 8.1 6.3 1.5 3.4 8.9 6.2 6.9
沉淀完全的pH 10.1 8.3 2.8 4.7 10.9 8.2 8.9
(1)“滤渣1”含有S和________；写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式________________________________。
(2)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是
________________________________________________________________________。
(3)“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为________～6之间。
(4)“除杂1”的目的是除去Zn2＋和Ni2＋，“滤渣3”的主要成分是________________。
(5)“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2＋。若溶液酸度过高，Mg2＋沉淀不完全，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)写出“沉锰”的离子方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。课时作业1　化学反应的焓变　热化学方程式
1．下列反应中，反应物的焓大于生成物的焓的是(　　)
A．硫酸与NaOH反应
B．NN2N
C．反应过程中，系统从环境吸收能量
D．反应物总键能大于生成物总键能的反应
2．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(　　)
3．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 B C D
反应装 置或 图像
实验现 象或图 像信息 温度计的水银柱不断上升 反应物总能量大于生成物总能量 反应开始后，甲处液面低于乙处液面 反应开始后，针筒活塞向右移动
4.已知热化学方程式2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH1＝－571.6 kJ·mol－1，则关于热化学方程式2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH2的说法正确的是(　　)
A.方程式中化学计量数表示分子数
B.该反应的ΔH2大于零
C.该反应ΔH2＝－571.6 kJ·mol－1
D.该反应与上述反应互为可逆反应
5．甲烷是一种高效清洁的新能源，0.25 mol CH4完全燃烧生成液态水时放出222.5 kJ热量，则下列热化学方程式中正确的是(　　)
A.2CH4(g)＋4O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝＋890 kJ·mol－1
B.CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝＋890 kJ·mol－1
C.CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890 kJ·mol－1
D.2CH4(g)＋4O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－890 kJ·mol－1
6．根据热化学方程式：S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝a kJ·mol－1(a＝－297.2)。分析下列说法，其中不正确的是(　　)
A.S(s)在O2(g)中燃烧的反应是放热反应
B.S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝b kJ·mol－1，则a＞b
C.1 mol SO2(g)所具有的能量低于1 mol S(s)与1 mol O2(g)所具有的能量之和
D.16 g固态硫在空气中充分燃烧，可吸收148.6 kJ的热量
7．根据如图所示能量关系判断下列说法正确的是(　　)
A.1 mol C(s)与1 mol O2(g)的能量之和为393.5 kJ
B.反应2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)中，生成物的总能量大于反应物的总能量
C.C(s)与O2(g)反应生成CO(g)的热化学方程式为2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221.2 kJ·mol－1
D.CO(g)与O2(g)反应生成CO2(g)的热化学方程式为2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－282.9 kJ·mol－1
8．已知在25℃、1.01×105 Pa下，1 mol氢气在氧气中燃烧生成气态水的能量变化如下图所示，下列有关说法正确的是(　　)
A.H2O分解为H2与O2时放出热量
B.热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－490 kJ·mol－1
C.甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为甲＞乙＞丙
D.乙→丙的过程中若生成液态水，释放的能量将小于930 kJ
9．根据合成氨反应的能量变化示意图，判断下列有关说法正确的是(　　)
A.断裂0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)中所有的化学键释放a kJ热量
B.NH3(g)===NH3(l)　ΔH＝c kJ·mol－1
C.N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)
ΔH＝－2(a－b) kJ·mol－1
D.2NH3(l)===N2(g)＋3H2(g)
ΔH＝2(b＋c－a) kJ·mol－1
10．以NA代表阿伏加德罗常数的数值，则关于热化学方程式C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l)　ΔH＝－1 300 kJ·mol－1 的说法中，正确的是(　　)
A.转移10NA个电子时，该反应放出1 300 kJ的能量
B.生成NA个液态水分子时，吸收1 300 kJ的能量
C.有2NA个碳氧共用电子对生成时，放出1 300 kJ的能量
D.有10NA个碳氧共用电子对生成时，放出1 300 kJ的能量
11．如图是一个简易判断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。将镁片加入小试管内，然后注入足量的盐酸，请根据要求完成下列问题：
(1)有关反应的离子方程式是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
试管中看到的现象是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)U形管中左侧液面________(填“上升”或“下降”)，原因是______________________________________________________；说明此反应是________(填“放热”或“吸热”)反应。
(3)由实验推知，MgCl2溶液和H2的总能量________(填“大于”“小于”或“等于”)镁片和盐酸的总能量。
12．在一定条件下，A和B反应可生成C和D，其能量变化如下：
(1)下列关于反应A＋B===C＋D的说法正确的是________。
A.反应前后原子的种类和数目一定不变
B.该反应若有热量变化，则一定是氧化还原反应
C.若该反应为放热反应，则不需加热反应就一定能进行
D.反应物的总质量与生成物的总质量一定相等，且该反应遵循能量守恒
(2)若E1________________________________________________________________________。
13．请写出298 K、101 kPa时，下列反应的热化学方程式。
(1)1 mol C与1 mol水蒸气反应生成1 mol CO和1 mol H2，吸热131.5 kJ：________________________________________________________________________
________________________。
(2)用CO(g)还原1 mol Fe2O3(s)，放热24.8 kJ：
________________________________________________________________________。
(3)1 mol HgO(s)分解生成液态汞和氧气时，吸热90.7 kJ：
________________________________________________________________________。
(4)500 ℃、30 MPa下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭容器中，生成0.5 mol NH3，放热19.3 kJ：
________________________________________________________________________。
(5)含20.0 g NaOH的稀NaOH溶液与足量稀盐酸反应，放出28.7 kJ的热量：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
14．(1)硅粉与HCl在300 ℃时反应生成1 mol SiHCl3气体和H2，放出225 kJ热量，该反应的热化学方程式为
________________________________________________________________________。
(2)0.1 mol Cl2与焦炭(s)、TiO2(s)完全反应，生成CO气体和TiCl4液体，放热4.28 kJ，该反应的热化学方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25 ℃、101 kPa下，已知该反应每消耗1 mol CuCl(s)，放热44.4 kJ，该反应的热化学方程式是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)晶体硅(熔点1 410 ℃)是良好的半导体材料。由粗硅制纯硅过程如下：(SiCl4沸点为280 ℃)
Si(粗)SiCl4SiCl4(纯)Si(纯)
在上述由SiCl4制纯硅的反应中，测得每生成1.12 kg纯硅需吸收a kJ热量，写出该反应的热化学方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
15．甲醛是一种重要的化工产品，可利用甲醇催化脱氢制备。甲醛与气态甲醇之间转化的能量关系如图所示。
(1)甲醇催化脱氢转化为甲醛的反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)过程Ⅰ与过程Ⅱ的反应热________(填“相同”或“不同”)，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)写出甲醇催化脱氢转化为甲醛的热化学方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)甲醇催化脱氢转化为甲醛的过程中，如果要使反应温度维持在700 ℃，需向体系中通入空气，通过计算确定进料中甲醇与空气的物质的量理论比值为多少？[假设：H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1，空气中氧气的体积分数为20%]课时作业16　盐类的水解原理
1．下图所示是某离子X的水解过程示意图，则离子X可能是(　　)
A．CO B．HCO
C．Na＋ D．NH
2．下列离子方程式属于盐的水解，且书写正确的是(　　)
A．FeCl3溶液：Fe3＋＋3H2O Fe(OH)3↓＋3H＋
B．NaHS溶液：HS－＋H2O S2－＋H3O＋
C．Na2SO3溶液：SO＋2H2O H2SO3＋2OH－
D．NH4Cl溶液：NH＋H2O NH3·H2O＋H＋
3．下列各微粒中，能使水的电离平衡向电离的方向移动，且使溶液的pH＜7的是(　　)
A．26M3＋ B．HCO
C．HSO D．
4．某酸式盐NaHY的水溶液中c(OH－)＞c(H＋)，则下列叙述正确的是(　　)
A．H2Y的电离方程式：H2Y 2H＋＋Y2－
B．HY－的水解离子方程式：HY－＋H2O H3O＋＋Y2－
C．该溶液中：c(Na＋)＞c(HY－)＞c(OH－)＞c(H2Y)＞c(H＋)
D．该溶液中：c(Na＋)＞c(Y2－)＞c(HY－)
5．常温下，在pH都等于9的NaOH和CH3COONa两种溶液中，设由水电离产生的OH－浓度分别为a mol·L－1与b mol·L－1，则a和b关系为(　　)
A．a>b B．a＝10－4b
C．b＝10－4a D．a＝b
6．要求设计实验证明某种盐的水解是吸热的，有四位学生分别作出如下回答，其中正确的是(　　)
A．丁学生：在醋酸钠溶液中滴入酚酞溶液，加热后若红色加深，说明盐类水解是吸热的
B．甲学生：将硝酸铵晶体溶于水，若水温下降，说明硝酸铵水解是吸热的
C．乙学生：在盐酸中加入同温度的氨水，若混合液温度下降，说明盐类水解是吸热的
D．丙学生：在醋酸钠溶液中加入醋酸钠晶体，若溶液温度下降，说明盐类水解是吸热的
7．由一价离子组成的四种盐(AC、BD、AD、BC)溶液的浓度均为1 mol·L－1，在室温下前两种溶液的pH＝7，第三种溶液的pH>7，最后一种溶液的pH<7，则(　　)
选项 A B C D
碱性 AOH>BOH AOHBOH AOH酸性 HC>HD HC>HD HC8.一元酸HA溶液中，加入一定量强碱MOH溶液后，恰好完全反应，反应后的溶液中，下列判断一定正确的是(　　)
A．c(A－)≥c(M＋)
B．c(A－)＝c(M＋)
C．若MA不水解，则c(OH－)D．若MA水解，则c(OH－)>c(H＋)
9．在相同的条件下测得①NaCN　②CH3COONa　③NaClO三种溶液pH相同，并且Ka(CH3COOH)>Ka(HClO)>Ka(HCN)，则它们的物质的量浓度的大小顺序是(　　)
A．①>②>③ B．②>①>③
C．②>③>① D．③>①>②
10．下列判断正确的是________(填序号)。
①0.1 mol·L－1的一元酸HA溶液的pH＝3，可推知NaA溶液中存在A－＋H2O===HA＋OH－
②向Na2CO3溶液中滴入酚酞溶液，溶液变红色的原因是CO＋H2O===HCO＋OH－
③NaHSO3溶于水显酸性是因为HSO的水解程度HSO＋H2O H2SO3＋OH－小于其电离程度HSO SO＋H＋
④NaHS溶于水显碱性是因为HS－的水解程度HS－＋H2O H2S＋OH－大于其电离程度HS－ H＋＋S2－
⑤KAl(SO4)2·12H2O溶于水具有净水作用是因为Al3＋＋3H2O===Al(OH3)↓＋3H＋
⑥Na2S溶于水显碱性是因为S2－＋2H2O H2S＋2OH－
⑦常温下，1 L 1 mol·L－1 NaHCO3溶液中含有的HCO和H2CO3分子共1 mol
11．现有S2－、SO、NH、Al3＋、HPO、Na＋、SO、AlO、Fe3＋、HCO、Cl－，请按要求填空：
(1)在水溶液中，水解后溶液呈碱性的离子是________________________________________________________________________。
(2)在水溶液中，水解后溶液呈酸性的离子是________________________________________________________________________。
(3)既能在酸性较强的溶液中大量存在，又能在碱性较强的溶液中大量存在的离子有________________________________________________________________________。
(4)既不能在酸性较强的溶液中大量存在，又不能在碱性较强的溶液中大量存在的离子有________________________________________________________________________。
12．现有下列电解质溶液：
①Na2CO3　②NaHCO3　③
④CH3COONH4　⑤NH4HCO3
(1)在这五种电解质溶液中，既能与盐酸又能与烧碱溶液反应的是(填写序号)________。
(2)已知酸性：H2CO3> >HCO。常温下，物质的量浓度相同的①②③溶液，pH由大到小顺序为(填序号)________>________>________。
(3)写出⑤与足量NaOH溶液混合加热反应的离子方程式：________________________________________________________________________。
(4)已知常温下CH3COONH4溶液呈中性，根据这一事实推测⑤溶液的pH________7(填“>”“＝”或“<”)，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
13．在室温下，下列五种溶液：①0.1 mol·L－1 NH4Cl溶液　②0.1 mol·L－1 CH3COONH4溶液　③0.1 mol·L－1 NH4HSO4溶液　④0.1 mol·L－1 NH3·H2O和0.1 mol·L－1 NH4Cl混合液　⑤0.1 mol·L－1氨水
请根据要求填写下列空白：
(1)溶液①呈________(填“酸”“碱”或“中”)性，其原因是______________________________________(用离子方程式表示)。
(2)溶液②③中c(NH)的大小关系是②________(填“>”“<”或“＝”)③。
(3)在溶液④中________(离子)的浓度为0.1 mol/L；NH3·H2O和________(离子)的浓度之和为0.2 mol/L。
(4)室温下，测得溶液②的pH＝7，则说明CH3COO－的水解程度________(填“>”“<”或“＝”，下同)NH的水解程度，CH3COO－与NH浓度的大小关系是c(CH3COO－)________c(NH)。
(5)常温下，某水溶液M中存在的离子有Na＋、A2－、HA－、H＋、OH－，存在的分子有H2O、H2A。
①写出酸H2A的电离方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②若溶液M由10 mL 2 mol·L－1NaHA溶液与10 mL 2 mol·L－1NaOH溶液混合而得，则溶液M的pH________(填“>”“<”或“＝”)7。
14．某盐或“类盐”的化学式为XmYn(最简结构)，将一定量的该盐溶于足量的水时：
(1)若m≠n，测得溶液的pH为5，则该盐与水反应的离子方程式可能为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)若m≠n，测得该盐溶液的pH为9，则该盐与水反应的离子方程式可能为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)若m≠n，X、Y为同周期的短周期元素，XmYn溶于水时，既有白色沉淀，又有无色气体放出，则溶于水的化学方程式为
________________________________________________________________________。
(4)若m≠n，X、Y为不同周期的短周期元素，XmYn溶于水时，既有白色沉淀，又有无色气体放出，则溶于水的化学方程式为
________________________________________________________________________。
(5)若X、Y为同主族元素，且m＝n，则该物质溶于水的化学方程式为________________________________________________________________________。
溶于水后溶液呈碱性，如________；溶于水后溶液呈酸性，如________。
15．25 ℃时，如果将0.1 mol·L－1 HA溶液与0.1 mol·L－1 NaOH溶液等体积混合(混合后溶液体积的变化不计)，测得混合溶液的pH＝8，试回答以下问题：
(1)混合溶液的pH＝8的原因：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(用离子方程式表示)。
(2)混合溶液中由水电离出的c(H＋)水________(填“<”“>”或“＝”)0.1 mol·L－1 NaOH溶液中由水电离出的c(H＋)水。
(3)已知NH4A溶液为中性，又知将HA溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出，试推断(NH4)2CO3溶液的pH________7(填“<”“>”或“＝”)。
(4)将相同温度下相同浓度的五种溶液：
①(NH4)2CO3　②NH3·H2O　③(NH4)2SO4　④NH4Cl　
⑤CH3COONH4。
按c(NH)由大到小的顺序排列：________________________________________________________________________
(填序号)。课时作业15　酸碱中和滴定
1．滴定实验时，必须要按以下要求操作的是(　　)
A．锥形瓶用蒸馏水洗净后要烘干
B．酸式或碱式滴定管用水洗净后用相应待装溶液润洗
C．待测液一定要放在锥形瓶中，标准液一定要放在滴定管中
D．滴定前读数要求精确，凹液面的最低点必须与“0”刻度或“0”刻度以上的某一刻度相切
2．在一支25.00 mL的酸式滴定管中盛入0.1 mol/L的HCl溶液，其液面恰好在5.00 mL的刻度处，若把滴定管中的溶液全部放入烧杯中，然后以0.1 mol/L的NaOH溶液进行中和，则所需NaOH溶液的体积(　　)
A．大于20 mL B．小于20 mL
C．等于20 mL D．等于5 mL
3．下列有关酸碱中和滴定的操作，会引起误差的是(　　)
A．酸碱中和滴定时，在锥形瓶中准确地加入一定体积的待测液和滴入2～3滴指示剂后，为了便于观察现象而加入了适量的蒸馏水
B．酸碱中和滴定时，拿用蒸馏水洗净但未干燥的锥形瓶装待测液
C．酸碱中和滴定时，拿用蒸馏水洗净但留有水珠的滴定管直接装标准液
D．用NaOH标准溶液滴定未知浓度的稀盐酸时，选用酚酞作指示剂，实验时不小心多加入了一滴指示剂
4．用已知物质的量浓度的HCl溶液滴定未知浓度的NaOH溶液时，下列操作会导致测定结果偏小的是(　　)
①酸式滴定管用蒸馏水洗后未用待装液润洗
②碱式滴定管用蒸馏水洗后未用待装液润洗
③滴定前酸式滴定管尖嘴处未充满溶液，滴定终点充满溶液　④取碱液时滴定管尖嘴处未充满溶液，取完后，充满溶液　⑤锥形瓶用蒸馏水洗后再用待测液润洗　⑥滴定时摇动锥形瓶将液体溅出瓶外　⑦滴定过程中，滴定管漏出液体，溅至锥形瓶外　⑧读取标准溶液体积时，滴定前仰视，滴定后俯视
A.②④ B．①③⑤⑦
C．④⑧ D．②④⑥⑧
5．以酚酞试液为指示剂，对某新制的NaOH溶液进行中和滴定实验，数据记录如下表：
待测液 消耗标准盐酸(0.10 mol/L)的体积
① 20 mL NaOH溶液 V1 mL
② 20 mL NaOH溶液＋10 mL水 V2 mL
③ 敞口隔夜放置的20 mL NaOH溶液 V3 mL
该新制的NaOH溶液的浓度c(mol/L)合理的是(　　)
A．c＝0.10×(V1＋V2＋V3)/(3×20)
B．c＝0.10×(V1＋V2)/(2×20)
C．c＝0.10×(V1＋V3)/(2×20)
D．c＝0.10V1/20
6．实验室现有3种酸碱指示剂，其pH变色范围如下：
甲基橙：3.1～4.4；石蕊：5.0～8.0；酚酞：8.2～10.0
用0.100 0 mol·L－1 NaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液，反应恰好完全时，下列叙述中正确的是(　　)
A．溶液呈中性，可选用甲基橙或酚酞作指示剂
B．溶液呈中性，只能选用石蕊作指示剂
C．溶液呈碱性，可选用甲基橙或酚酞作指示剂
D．溶液呈碱性，只能选用酚酞作指示剂
7．下列滴定中，指示剂的选择或滴定终点颜色变化有错误的是(　　)
提示：2KMnO4＋5K2SO3＋3H2SO4===6K2SO4＋2MnSO4＋3H2O、I2＋Na2S===2NaI＋S↓。
选项 滴定管中的溶液 锥形瓶中的溶液 指示剂 滴定终点颜色变化
A NaOH溶液 CH3COOH溶液 酚酞 无色→浅红色
B 盐酸 氨水 甲基橙 黄色→橙色
C 酸性KMnO4溶液 K2SO3溶液 无 无色→浅紫红色
D 碘水 Na2S溶液 淀粉 蓝色→无色
8.常温时，向20.00 mL 0.100 0 mol·L－1一元酸HX的溶液中滴加0.100 0 mol·L－1的NaOH溶液，溶液的pH与加入的NaOH溶液的体积的关系如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．电离常数Ka(HX)＝1.0×10－6
B．b点存在关系：2c(Na＋)＝c(HX)＋c(X－)
C．c点存在关系：c(Na＋)D．可选取甲基橙或石蕊作为指示剂
9．已知pOH＝－lg c(OH－)。T ℃时，向50 mL 0.1 mol·L－1MOH溶液中滴加0.1 mol·L－1盐酸，溶液pH、pOH随滴入盐酸体积的变化如图所示，以下说法正确的是(　　)
A.盐酸与MOH溶液恰好中和时溶液pH＝6.5
B．a＝12
C．盐酸滴定MOH实验中选择酚酞作指示剂比选甲基橙误差更小
D．T ℃时，MOH的电离平衡常数Kb约为1.0×10－3
10．常温下向20.0 mL的盐酸中逐滴加入0.10 mol·L－1NaOH溶液，溶液的pH随NaOH溶液的体积V(mL)变化的曲线如图所示，根据图像所得的下列结论中正确的是(　　)
A．原盐酸的浓度为0.10 mol·L－1
B．x的值为2.0
C．pH＝12时，V＝20.4
D．原盐酸的浓度为1.0 mol·L－1
11．实验室中有一未知浓度的稀盐酸，某学生在实验室中进行测定盐酸浓度的实验。请完成下列填空：
(1)配制100 mL 0.10 mol·L－1 NaOH标准溶液，计算需称量________ g氢氧化钠固体。
(2)取20.00 mL待测盐酸溶液放入锥形瓶中，并滴加2～3滴酚酞做指示剂，用自己配制的标准液NaOH溶液进行滴定。重复滴定操作2～3次，记录数据如下：
实验序号 NaOH溶液的浓度/(mol·L－1) 滴定完成时，NaOH溶液滴入的体积/mL 待测盐酸溶液的体积/mL
1 0.10 22.62 20.00
2 0.10 22.72 20.00
3 0.10 22.80 20.00
①滴定达到终点的标志是________________________________________________________________________。
②根据上述数据，可计算出该盐酸的浓度约为________(保留两位有效数字)。
③排去碱式滴定管中气泡的方法应采用如图所示操作中的________，然后轻轻挤压玻璃珠使尖嘴部分充满碱液。
④在上述实验中，下列操作(其他操作正确)会造成测定结果偏高的有________。
A．滴定终点读数时俯视读数
B．酸式滴定管使用前，水洗后未用待测盐酸溶液润洗
C．锥形瓶水洗后未干燥
D．称量NaOH固体中混有Na2CO3固体
E．碱式滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后消失
12．某学生欲用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的NaOH溶液时，选择甲基橙作指示剂。请填写下列空白：
(1)用标准的盐酸滴定待测的NaOH溶液时，左手握酸式滴定管的活塞，右手摇动锥形瓶，眼睛注视____________________。直到加入一滴盐酸后，溶液由黄色变为橙色，并____________________为止。
(2)下列操作中可能使所测NaOH溶液的浓度数值偏低的是________。
A．酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸
B．滴定前盛放NaOH溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C．酸式滴定管在滴定前有气泡，滴定后气泡消失
D．读取盐酸体积时，开始仰视读数，滴定结束时俯视读数
(3)若滴定开始和结束时，酸式滴定管中的液面如图所示，则起始读数为________mL，终点读数为______mL；所用盐酸溶液的体积为________mL。
(4)某同学根据3次实验分别记录有关数据如下表：
依据上表数据列式计算该NaOH溶液的物质的量浓度。
13．“中和滴定”原理在实际生产生活中应用广泛。用I2O5可定量测定CO的含量，该反应原理为5CO＋I2O55CO2＋I2。其实验步骤如下：
①取250 mL(标准状况)含有CO的某气体样品通入盛有足量I2O5的干燥管中并在170 ℃下充分反应；
②用水—乙醇液充分溶解产物I2，配制100 mL溶液；
③量取步骤②中溶液25.00 mL于锥形瓶中，然后用0.01 mol/L的Na2S2O3标准溶液滴定。消耗标准Na2S2O3溶液的体积如下表所示。
第一次 第二次 第三次
滴定前读数/mL 2.10 2.50 1.40
滴定后读数/mL 22.00 22.50 21.50
(1)步骤②中配制100 mL待测溶液需要用到的玻璃仪器的名称是烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管和________。
(2)Na2S2O3标准液应装在________(填字母)中。
(3)指示剂应选用________，判断达到滴定终点的现象是________________________________________________________________________。
(4)气体样品中CO的体积分数为________(已知：气体样品中其他成分不与I2O5反应，2Na2S2O3＋I2===2NaI＋Na2S4O6)。
(5)下列操作会造成所测CO的体积分数偏大的是________(填字母)。
a．滴定终点俯视读数
b．锥形瓶用待测溶液润洗
c．滴定前有气泡，滴定后没有气泡
d．配制100 mL待测溶液时，有少量溅出
14．水体中的含氮化合物是引起富营养化的主要污染物，分析监测水体中的硝酸(盐)和亚硝酸(盐)含量，控制水体中的含氮污染物，对水资源的循环利用意义重大。
(1)亚硝酸(HNO2)是一种弱酸，其电离平衡常数的表达式为________________。
(2)水体中亚硝酸的含量可以利用KI溶液进行分析测定。该测定反应中，含氮的生成物可以是NO、N2O、NH2OH、NH3等。
①NH2OH中，氮元素的化合价为________________________________________________________________________。
②某水样中含有亚硝酸盐，加入少量稀硫酸酸化后，用KI溶液测定，且选用淀粉溶液作指示剂，反应中含N的生成物为NO，反应的离子方程式为________________________________，其中氧化产物为________________(写化学式)。
③取20 mL含NaNO2的水样，酸化后用0.001 mol/L的KI标准溶液滴定(反应中含N的生成物为NO)，滴定前和滴定后的滴定管内液面高度如图所示，由此可知水样中NaNO2的浓度为________ mg/L。课时作业12　化学平衡的移动
1．放热反应2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)达平衡后，若分别采取下列措施：①增大压强　②减小NO2的浓度　③增大O2浓度　④升高温度　⑤加入催化剂，能使平衡向正反应方向移动的是(　　)
A．①②③ B．②③④
C．③④⑤ D．①②⑤
2．恒温下，反应aX(g) bY(g)＋cZ(g)达到平衡后，把容器体积压缩到原来的一半且达到新平衡时，X的物质的量浓度由0.1 mol·L－1增大到0.19 mol·L－1，下列判断正确的是(　　)
A．a>b＋c B．aC．a＝b＋c D．a＝b＝c
3．在一定温度下的可逆反应：mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，生成物C的体积分数与压强p1和p2、时间的关系如图所示，下列关系正确的是(　　)
①p1>p2　②p1p＋q　
④m＋n＝p＋q　⑤m＋nA．①③ B．②③
C．②⑤ D．①④
4．如图所示是可逆反应A(g)＋2B(g) 2C(g)＋3D(g)　ΔH>0的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变而变化的关系图，下列条件的改变与图中的变化情况相符的是(　　)
A．t1时，减小了A或B的物质的量浓度
B．t2时，升高了温度
C．t2时，增大了压强
D．t1时，加入了催化剂
5．在容积一定的密闭容器中，充入一定量的NO和足量碳发生化学反应C(s)＋2NO(g) CO2(g)＋N2(g)，平衡时c(NO)与温度T的关系如图所示，则下列说法正确的是(　　)
A．该反应的ΔH>0
B．在T2时，若反应体系处于状态D，则此时v正>v逆
C．若状态B、C、D的压强分别为pB、pC、pD，则有pC＝pD>pB
D．若该反应在T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2，则K16．I2在KI溶液中存在平衡I2(aq)＋I－(aq) I(aq)，测得不同温度下该反应的平衡常数如表所示：
t/℃ 5 15 25 35 50
K 1 100 841 680 533 409
下列说法正确的是(　　)
A．反应I2(aq)＋I－(aq) I(aq)的ΔH>0
B．利用该反应可以除去硫粉中少量的碘单质
C．在上述体系中加入苯，平衡不移动
D．25 ℃时，向溶液中加入少量KI固体，平衡常数K小于680
7．一定条件下的密闭容器中：4NH3(g)＋5O2(g) 4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－905.9 kJ·mol－1，下列叙述正确的是(　　)
A．4 mol NH3和5 mol O2反应，达到平衡时放出热量为905.9 kJ
B．平衡时，v正(O2)＝v逆(NO)
C．平衡后减小压强，混合气体平均摩尔质量增大
D．平衡后升高温度，混合气体中NO含量降低
8．甲、乙、丙三个容器中最初存在的物质及其量如图所示，三个容器最初的容积相等、温度相同，反应中甲、丙的容积不变，乙中的压强不变，在一定温度下反应达到平衡。下列说法正确的是(　　)
A．平衡时各容器内c(NO2)的大小顺序为乙＞甲＞丙
B．平衡时N2O4的百分含量：乙＞甲＝丙
C．平衡时甲中NO2与丙中N2O4的转化率不可能相同
D．平衡时混合物的平均相对分子质量：甲＞乙＞丙
9．电厂烟气脱氮的主反应为4NH3(g)＋6NO(g) 5N2(g)＋6H2O(g)　ΔH1，副反应为2NH3(g)＋8NO(g) 5N2O(g)＋3H2O(g)　ΔH2。平衡混合气中N2与N2O含量与温度的关系如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．ΔH1＜0，ΔH2＞0
B．选择合适的催化剂、升高温度等措施可以加快脱氮反应速率
C．理论上较高温度和较低压强有利于生成无公害气体
D.反应过程中，采取不断分离出N2(g)的方法有利于主反应的进行，提高反应物的转化率
10．图甲中NO2(g)＋CO(g) CO2(g)＋NO(g)反应过程中能量变化的示意图。一定条件下，在固定容积的密闭容器中该反应达到平衡状态。当改变其中一个条件X，Y随X的变化关系曲线如图乙所示。
下列有关说法正确的是(　　)
A．一定条件下，向密闭容器中加入1 mol NO2(g)与1 mol CO(g)反应，放出234 kJ热量
B．若X表示CO的起始浓度，则Y表示的可能是NO2的转化率
C．若X表示温度，则Y表示的可能是CO2的物质的量浓度
D．若X表示反应时间，则Y表示的可能是混合气体的密度
11．如图所示是表示反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH<0在某一时间段内反应速率与反应过程的曲线关系图。
(1)氨的质量分数最高的一段时间是________(填字母)。
A．t0～t1 B．t2～t3
C．t3～t4 D．t5～t6
(2)t1、t3、t4改变的条件分别是
t1__________________；t3________________________________________________________________________；
t4__________________。
(3)反应速率最快的时间是________。
12．某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对反应aA(g)＋bB(g) cC(g)的影响，得到如图所示图像(图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量，α表示平衡转化率，φ表示体积分数)。
分析图像，回答下列问题：
(1)根据图甲可判断，该反应的正反应为________(填“吸热”或“放热”)反应；若p1＞p2，则a＋b________(填“＞”“＜”或“＝”)c。由此判断，此反应自发进行，必须满足的条件是________(填“高温”或“低温”)。
(2)在图乙中，T1________(填“＞”“＜”或“＝”)T2，该正反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)在图丙中，若T2＞T1，则该正反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。
(4)在图丁中，若T1＞T2，则该反应________(填“能”或“不能”)自发进行。
13．(1)研究表明2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)的反应历程分两步：
(a)2NO(g) N2O2(g)(快)
(b)N2O2(g)＋O2(g) 2NO2(g)(慢)
①该反应的速率由b步决定，说明b步反应的活化能比a步的________(填“大”或“小”)。
②在恒容条件下，NO和O2的起始浓度之比为2∶1，反应经历相同时间，测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图甲，则150 ℃时，v正________(填“＞”或“＜”)v逆。若起始c(O2)＝5.0×10－4 mol·L－1，则380 ℃下反应达平衡时c(O2)＝________ mol·L－1。
(2)T1温度时，在容积为2 L的恒容密闭容器中发生反应2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)，实验测得：v正＝v(NO)消耗＝2v(O2)消耗＝k正c2(NO)·c(O2)，v逆＝v(NO2)消耗＝k逆c2(NO2)，k正、k逆为速率常数，受温度影响。容器中各反应物和生成物的物质的量随时间变化如图乙所示：
①化学平衡常数K与速率常数k正、k逆的数字关系式为K＝________。
②温度为T1时的化学平衡常数K＝________，若将容器的温度变为T2时k正＝k逆，则T2________(填“＞”“＜”或“＝”)T1。课时作业11　化学平衡状态　化学平衡常数
1．可逆反应N2＋3H2 2NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是(　　)
A．3v正(N2)＝v正(H2)
B．v正(N2)＝v逆(NH3)
C．2v正(H2)＝3v逆(NH3)
D．v正(N2)＝3v逆(H2)
2．在一定条件下，某容器中充入N2和H2合成NH3，以下叙述错误的是(　　)
A.开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零
B.随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后减小为零
C．随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后保持恒定
D．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后与逆反应速率相等且都保持恒定
3．有关可逆反应4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)，下列叙述正确的是(　　)
A．达到化学平衡时，4v正(O2)＝5v逆(NO)
B．若单位时间内生成x mol NO的同时，消耗x mol NH3，则反应达到平衡状态
C．达到化学平衡时，若增大容器容积，则正反应速率减小，逆反应速率增大
D．化学反应速率关系：2v正(NH3)＝3v正(H2O)
4．在密闭容器中进行反应X2(g)＋Y2(g) 2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.2 mol·L－1，在一定条件下，当反应达到平衡状态时，各物质的浓度可能是(　　)
A．c(Z)＝0.3 mol·L－1
B．c(X2)＝0.2 mol·L－1
C．c(Y2)＝0.4 mol·L－1
D．c(X2)＋c(Y2)＋c(Z)＝0.55 mol·L－1
5．一定条件下，将NO2与SO2以体积比为1∶2置于恒温密闭容器中，发生反应：NO2(g)＋SO2(g) SO3(g)＋NO(g)　ΔH＝－41.8 kJ·mol－1，下列能说明反应达到平衡状态的是(　　)
A．体系压强保持不变
B．混合气体颜色保持不变
C．SO3和NO的物质的量之比保持不变
D．每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2
6．已知298.15 K时，可逆反应：Pb2＋(aq)＋Sn(s) Pb(s)＋Sn2＋(aq)的平衡常数K＝2.2，若溶液中Pb2＋和Sn2＋的浓度均为0.10 mol·L－1，则此时反应进行的方向是(　　)
A．向右进行 B．向左进行
C．处于平衡状态 D．无法判断
7．已知下列反应的平衡常数：H2(g)＋S(s) H2S(g)，K1；S(s)＋O2(g) SO2(g)，K2。则反应H2(g)＋SO2(g) O2(g)＋H2S(g)的平衡常数是(　　)
A．K1＋K2 B．K1－K2
C．K1×K2 D．
8．在1 L恒温恒容的密闭容器中投入一定量N2O5，依次发生反应：
反应1：N2O5(g)===N2O4(g)＋O2(g)
ΔH＝＋28.4 kJ·mol－1；
反应2：N2O4(g) 2NO2(g)　
ΔH＝－56.9 kJ·mol－1。
现有下列情况：①混合气体的密度保持不变；②气体压强保持不变；③气体的平均摩尔质量保持不变；④保持不变；⑤O2的物质的量保持不变；⑥v正(N2O4)∶v逆(NO2)＝1∶2。能表明反应2一定达到平衡状态的是(　　)
A．①②③⑤ B．②③④⑥
C．①③⑤⑥ D．②③④⑤
9．在一定温度下，下列反应的化学平衡常数数值如下：
①2NO(g) N2(g)＋O2(g)　K1＝1×1030
②2H2(g)＋O2 2H2O(g)　K2＝2×1081
③2CO2(g) 2CO(g)＋O2(g)　K3＝4×10－92
以下说法正确的是(　　)
A．该温度下，反应①的平衡常数表达式为K1＝c(N2)·c(O2)
B．该温度下，反应2H2O(g) 2H2(g)＋O2(g)的平衡常数的数值约为5×10－80
C．该温度下，NO、H2O、CO2产生O2的倾向由大到小顺序为NO>H2O>CO2
D．以上说法都不正确
10．已知830 ℃时，反应CO(g)＋H2O(g) H2(g)＋CO2(g)的平衡常数K＝1，将各物质按表中的物质的量(单位：mol)投入恒容容器中，相同温度下，开始时反应逆向进行的是(　　)
选项 A B C D
n(CO2) 3 1 0 1
n(H2) 2 1 0 1
n(CO) 1 2 3 0.5
n(H2O) 5 2 3 2
11.某温度下，在2 L密闭容器中加入一定量A，发生化学反应2A(g) B(g)＋C(g) ΔH＝－48.25 kJ·mol－1，反应过程中B、A的浓度比值与时间t有如图所示关系，若测得第15 min时c(B)＝1.6 mol·L－1，下列结论正确的是(　　)
A．该温度下此反应的平衡常数为3.2
B．A的初始物质的量为4 mol
C．反应达平衡时，放出的热量是193 kJ
D．反应达平衡时，A的转化率为80%
12．一定条件下，在容积为2 L的密闭容器里加入一定物质的量的A，发生如下反应并建立平衡：A(g) 2B(g)，2B(g) C(g)＋2D(g)，测得平衡时各物质的浓度是c(A)＝0.3 mol·L－1 ，c(B)＝0.2 mol·L－1，c(C)＝0.05 mol· L－1，最初向容器里加入A的物质的量是(　　)
A．0.5 mol　　　　　B．0.8 mol
C．0.9 mol D．1.2 mol
13．在300 mL的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反应：Ni(s)＋4CO(g) Ni(CO)4(g)，已知该反应平衡常数与温度的关系如表：
温度/℃ 25 80 230
平衡常数 5×104 2 1.9×10－5
下列说法不正确的是(　　)
A．升温不利于生成Ni(CO)4(g)
B．在25 ℃时，反应Ni(CO)4(g) Ni(s)＋4CO(g)的平衡常数为2×10－5
C．在80 ℃时，测得某时刻，Ni(CO)4、CO浓度均为0.5 mol·L－1，则此时v正＞v逆
D．在80 ℃达到平衡时，测得n(CO)＝0.3 mol，则Ni(CO)4的平衡浓度为2 mol·L－1
14．碳及其化合物与人类生产、生活密切相关。请回答下列问题：
(1)羰基硫(O===C===S)能引起催化剂中毒和大气污染等。羰基硫的氢解和水解反应是两种常用的脱硫方法，其反应原理为
①氢解反应：COS(g)＋H2(g) H2S(g)＋CO(g)　ΔH1
②水解反应：COS(g)＋H2O(g) H2S(g)＋CO2(g)　ΔH2＝－35 kJ·mol－1
已知CO(g)＋H2O(g) H2(g)＋CO2(g)　ΔH3＝－42 kJ·mol－1，则ΔH1＝________。若平衡常数K与温度T之间存在lg K＝＋b(a、b为常数)的线性关系，图甲中直线符合该氢解反应平衡常数K与温度T关系的是________(填序号)。
(2)焦炭还原NO2发生反应：2NO2(g)＋2C(s) N2(g)＋2CO2(g)。在恒温条件下，1 mol NO2和足量焦炭发生该反应，测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图乙所示，计算可得M点时该反应的平衡常数Kp＝________。(Kp是用平衡分压代替平衡浓度表示的反应平衡常数，分压＝总压×物质的量分数)
15．一定温度下，在10 L密闭容器中加入5 mol SO2和3 mol O2，发生反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，10 min时，反应达到平衡状态，此时有3 mol SO2发生了反应。
(1)反应生成了________mol SO3，v(SO2)＝________。
(2)平衡时SO3的浓度是________，SO2的转化率是________。
(3)平衡时容器内气体的总物质的量为________mol。
(4)物质的浓度不再改变标志着该反应已达平衡，下列还可以说明该反应已达平衡的是________(填序号)。
①体系内压强不再改变
②容器内气体的密度不再改变
③混合气体的平均相对分子质量不再改变
④v正(SO3)＝2v逆(O2)
⑤n(SO3)∶n(O2)∶n(SO2)＝2∶1∶2
(5)该温度下，SO3(g) SO2(g)＋O2(g)的平衡常数K＝________。
16．某温度下，在一密闭容器中充入一定量CO2，并加入足量铁粉，发生反应：Fe(s)＋CO2(g) FeO(s)＋CO(g)，测得CO2和CO浓度随时间的变化如图所示：
(1)0～8 min，v(CO)＝________________ mol·L－1·min－1。
(2)下列措施中，能够改变平衡时c(CO)/c(CO2)的比值的是________(填序号)。
A．温度　　　　　B．铁粉的量(足量)
C．压强 D．CO的量
(3)已知：反应Fe(s)＋CO2(g) FeO(s)＋CO(g)的平衡常数为K1；反应Fe(s)＋H2O(g) FeO(s)＋H2(g)的平衡常数为K2。不同温度时K1、K2的值如下表：
温度/K K1 K2
973 1.47 2.38
1 173 2.15 1.67
根据表中数据，计算反应CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)的K。
①温度为973 K时：K＝________________________________________________________________________；
②温度为1 173 K时，K＝________________________________________________________________________；
③反应CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)是________(填“吸热”或“放热”)反应。??????
课时作业
(这是边文，请据需要手工删加)
师说高中同步导学案　化学·选择性必修1(SJ版)
(这是边文，请据需要手工删加)
(这是边文，请据需要手工删加)
(这是边文，请据需要手工删加)
课时作业1　化学反应的焓变　热化学方程式
1．下列反应中，反应物的焓大于生成物的焓的是(　　)
A．硫酸与NaOH反应
B．NN2N
C．反应过程中，系统从环境吸收能量
D．反应物总键能大于生成物总键能的反应
2．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(　　)
3．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 B C D
反应装 置或 图像
实验现 象或图 像信息 温度计的水银柱不断上升 反应物总能量大于生成物总能量 反应开始后，甲处液面低于乙处液面 反应开始后，针筒活塞向右移动
4.已知热化学方程式2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH1＝－571.6 kJ·mol－1，则关于热化学方程式2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH2的说法正确的是(　　)
A.方程式中化学计量数表示分子数
B.该反应的ΔH2大于零
C.该反应ΔH2＝－571.6 kJ·mol－1
D.该反应与上述反应互为可逆反应
5．甲烷是一种高效清洁的新能源，0.25 mol CH4完全燃烧生成液态水时放出222.5 kJ热量，则下列热化学方程式中正确的是(　　)
A.2CH4(g)＋4O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝＋890 kJ·mol－1
B.CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝＋890 kJ·mol－1
C.CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890 kJ·mol－1
D.2CH4(g)＋4O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－890 kJ·mol－1
6．根据热化学方程式：S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝a kJ·mol－1(a＝－297.2)。分析下列说法，其中不正确的是(　　)
A.S(s)在O2(g)中燃烧的反应是放热反应
B.S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝b kJ·mol－1，则a＞b
C.1 mol SO2(g)所具有的能量低于1 mol S(s)与1 mol O2(g)所具有的能量之和
D.16 g固态硫在空气中充分燃烧，可吸收148.6 kJ的热量
7．根据如图所示能量关系判断下列说法正确的是(　　)
A.1 mol C(s)与1 mol O2(g)的能量之和为393.5 kJ
B.反应2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)中，生成物的总能量大于反应物的总能量
C.C(s)与O2(g)反应生成CO(g)的热化学方程式为2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221.2 kJ·mol－1
D.CO(g)与O2(g)反应生成CO2(g)的热化学方程式为2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－282.9 kJ·mol－1
8．已知在25℃、1.01×105 Pa下，1 mol氢气在氧气中燃烧生成气态水的能量变化如下图所示，下列有关说法正确的是(　　)
A.H2O分解为H2与O2时放出热量
B.热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－490 kJ·mol－1
C.甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为甲＞乙＞丙
D.乙→丙的过程中若生成液态水，释放的能量将小于930 kJ
9．根据合成氨反应的能量变化示意图，判断下列有关说法正确的是(　　)
A.断裂0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)中所有的化学键释放a kJ热量
B.NH3(g)===NH3(l)　ΔH＝c kJ·mol－1
C.N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)
ΔH＝－2(a－b) kJ·mol－1
D.2NH3(l)===N2(g)＋3H2(g)
ΔH＝2(b＋c－a) kJ·mol－1
10．以NA代表阿伏加德罗常数的数值，则关于热化学方程式C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l)　ΔH＝－1 300 kJ·mol－1 的说法中，正确的是(　　)
A.转移10NA个电子时，该反应放出1 300 kJ的能量
B.生成NA个液态水分子时，吸收1 300 kJ的能量
C.有2NA个碳氧共用电子对生成时，放出1 300 kJ的能量
D.有10NA个碳氧共用电子对生成时，放出1 300 kJ的能量
11．如图是一个简易判断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。将镁片加入小试管内，然后注入足量的盐酸，请根据要求完成下列问题：
(1)有关反应的离子方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
试管中看到的现象是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)U形管中左侧液面________(填“上升”或“下降”)，原因是______________________________________________________；说明此反应是________(填“放热”或“吸热”)反应。
(3)由实验推知，MgCl2溶液和H2的总能量________(填“大于”“小于”或“等于”)镁片和盐酸的总能量。
12．在一定条件下，A和B反应可生成C和D，其能量变化如下：
A＋B
总能量E1(反应前) C＋D
总能量为E2(反应后)
(1)下列关于反应A＋B===C＋D的说法正确的是________。
A.反应前后原子的种类和数目一定不变
B.该反应若有热量变化，则一定是氧化还原反应
C.若该反应为放热反应，则不需加热反应就一定能进行
D.反应物的总质量与生成物的总质量一定相等，且该反应遵循能量守恒
(2)若E1________________________________________________________________________。
13．请写出298 K、101 kPa时，下列反应的热化学方程式。
(1)1 mol C与1 mol水蒸气反应生成1 mol CO和1 mol H2，吸热131.5 kJ：________________________________________________________________________
________________________。
(2)用CO(g)还原1 mol Fe2O3(s)，放热24.8 kJ：________________________________________________________________________。
(3)1 mol HgO(s)分解生成液态汞和氧气时，吸热90.7 kJ：________________________________________________________________________。
(4)500 ℃、30 MPa下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭容器中，生成0.5 mol NH3，放热19.3 kJ：________________________________________________________________________。
(5)含20.0 g NaOH的稀NaOH溶液与足量稀盐酸反应，放出28.7 kJ的热量：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
14．(1)硅粉与HCl在300 ℃时反应生成1 mol SiHCl3气体和H2，放出225 kJ热量，该反应的热化学方程式为________________________________________________________________________。
(2)0.1 mol Cl2与焦炭(s)、TiO2(s)完全反应，生成CO气体和TiCl4液体，放热4.28 kJ，该反应的热化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25 ℃、101 kPa下，已知该反应每消耗1 mol CuCl(s)，放热44.4 kJ，该反应的热化学方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)晶体硅(熔点1 410 ℃)是良好的半导体材料。由粗硅制纯硅过程如下：(SiCl4沸点为280 ℃)
Si(粗)SiCl4SiCl4(纯)Si(纯)
在上述由SiCl4制纯硅的反应中，测得每生成1.12 kg纯硅需吸收a kJ热量，写出该反应的热化学方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
15．甲醛是一种重要的化工产品，可利用甲醇催化脱氢制备。甲醛与气态甲醇之间转化的能量关系如图所示。
(1)甲醇催化脱氢转化为甲醛的反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)过程Ⅰ与过程Ⅱ的反应热________(填“相同”或“不同”)，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)写出甲醇催化脱氢转化为甲醛的热化学方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)甲醇催化脱氢转化为甲醛的过程中，如果要使反应温度维持在700 ℃，需向体系中通入空气，通过计算确定进料中甲醇与空气的物质的量理论比值为多少？[假设：H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1，空气中氧气的体积分数为20%]
课时作业2　反应热的测量与计算
　
1．下列叙述正确的是(　　)
A.反应热不仅与反应体系的始态和终态有关，还与反应的途径有关
B.根据盖斯定律，热化学方程式中ΔH直接相加即可得总反应热
C.应用盖斯定律可计算某些难以直接测定的反应的反应热
D.同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同
2．已知：1 mol晶体硅中含有2 mol Si—Si键。工业上高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4(g)＋2H2(g)Si(s)＋4HCl(g)，根据表中所列化学键的键能数据，可判断出该反应的反应热ΔH为(　　)
化学键 Si—Cl H—H H—Cl Si—Si
键能/(kJ·mol－1) 360 436 431 176
A.＋412 kJ·mol－1 B．－412 kJ·mol－1
C．＋236 kJ·mol－1 D．－236 kJ·mol－1
3．中和热测定实验中，用50 mL 0.50 mol·L－1盐酸和50 mL 0.55 mol·L－1NaOH溶液进行实验，下列说法不正确的是(　　)
A．酸碱混合时，量筒中NaOH溶液应缓慢倒入小烧杯中，并不断用玻璃棒搅拌
B．装置中的隔热层的作用是减少热量损失
C．用量筒量取NaOH溶液时，仰视读数，测得的中和热数值偏小
D．改用25 mL 0.50 mol·L－1盐酸与25 mL 0.55 mol·L－1NaOH溶液进行反应，求出的中和热ΔH和原来相同
4．向足量稀H2SO4中加入100 mL 0.4 mol·L－1Ba(OH)2溶液时，放出的热量为5.12 kJ，如果向足量Ba(OH)2溶液中加入100 mL 0.4 mol·L－1稀盐酸时，放出的热量为2.2 kJ。则Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应的热化学方程式为(　　)
A．Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s)
ΔH＝－2.92 kJ·mol－1
B．Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s)
ΔH＝－0.72 kJ·mol－1
C．Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s)
ΔH＝－73 kJ·mol－1
D．Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s)
ΔH＝－18 kJ·mol－1
5．已知H2(g)＋Br2(g)===2HBr(g)　ΔH＝－72 kJ·mol－1，其他相关数据如下表：
H2(g) Br2(g) HBr(g)
1 mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ 436 a 366
则表中a为(　　)
A.404 B．260
C.224 D．200
6．三硫化四磷用于制造火柴等，可由白磷和单质硫化合而得。它们的结构如下：
依据下列键能数据，反应8P4(s)＋3S8(s)===8P4S3(g)的ΔH为(　　)
化学键 P—P S—S P—S
键能/kJ·mol－1 a b c
A.24(a＋b－2c) kJ·mol－1
B．(32a＋24b－24c) kJ·mol－1
C．(48c－24a－24b) kJ·mol－1
D．(8a＋3b－3c) kJ·mol－1
7．已知下列热化学方程式：
①CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1＝－870.3 kJ/mol
②C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－393.5 kJ/mol
③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH3＝－285.8 kJ/mol
则反应2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)的ΔH为(　　)
A．＋488.3 kJ/mol B．－244.1 kJ/mol
C．＋244.1 kJ/mol D．－488.3 kJ/mol
8．下图分别表示白磷、红磷燃烧时的能量变化，下列说法中正确的是(　　)
A．白磷比红磷稳定
B．白磷燃烧产物比红磷燃烧产物稳定
C．1 mol白磷转变为红磷放出2 244.7 kJ的热量
D．红磷燃烧的热化学方程式：4P(s)＋5O2(g)===P4O10(s)　ΔH＝－2 954 kJ·mol－1
9．根据能量变化示意图，下列说法不正确的是(　　)
A．相同质量的N2H4(g)和N2H4(l)，前者具有的能量较高
B．相同物质的量的NO2(g)和N2O4(g)，后者含有的总键能较高
C．ΔH5＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4
D．N2H4(l)＋NO2(g)===N2(g)＋2H2O(l)　ΔH，则ΔH＞ΔH4
10．丙烷燃烧可以通过以下两种途径。
途径Ⅰ：C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－a kJ·mol－1
途径Ⅱ：C3H8(g)===C3H6(g)＋H2(g)
ΔH＝＋b kJ·mol－1
2C3H6(g)＋9O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l)
ΔH＝－c kJ·mol－1
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　
ΔH＝－d kJ·mol－1
(a、b、c、d均为正值)
则有关a、b、c、d的关系正确的是(　　)
A．2b＝c＋d－2a B．b＝c＋d－2a
C．2b＝c－d－2a D．b＝c＋d＋2a
11．化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化。
下列说法中正确的是(　　)
A．2 mol O原子结合生成O2(g)时放出的能量为498 kJ
B．28 g N2(g)和32 g O2(g)完全反应生成NO(g)，放出的能量为180 kJ
C．1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的总能量高于2 mol NO(g)具有的总能量
D．通常情况下，NO(g)比N2(g)稳定
12．一定条件下，充分燃烧一定量的丁烷放出热量为Q kJ(Q>0)，经测定完全吸收生成的二氧化碳需消耗5 mol·L－1KOH溶液100 mL，且恰好生成正盐，则此条件下反应：C4H10(g)＋O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(g)的ΔH为(　　)
A．＋8Q kJ·mol－1 B．＋16Q kJ·mol－1
C．－8Q kJ·mol－1 D．－16Q kJ·mol－1
13．红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示(图中的ΔH表示生成1 mol产物的数据)。
根据图回答下列问题：
(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)P和Cl2分两步反应生成1 mol PCl5的ΔH3＝________，P和Cl2一步反应生成1 mol PCl5的ΔH4________ΔH3(填“>”“<”或“＝”)。
14．(1)1 mol石墨(s)转变成金刚石(s)需要吸收1.9 kJ的热量，该反应的热化学方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)在25 ℃、101 kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量Q kJ，其燃烧生成的CO2用过量饱和澄清石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀，则乙醇燃烧的热化学方程式为________________________________________________________________________。
(3)已知下列热化学方程式：
Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g)
ΔH1＝－25 kJ·mol－1①
3Fe2O3(s)＋CO(g)===2Fe3O4(s)＋CO2(g)ΔH2＝－47 kJ·mol－1②
Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g)
ΔH3＝＋19 kJ·mol－1③
写出FeO(s)被CO(g)还原成Fe(s)和CO2(g)的热化学方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)已知CO中的C与O之间以三键连接，且合成甲醇的主要反应原理为CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)　ΔH。下表所列为常见化学键的键能数据：
化学键 C—C C—H H—H C—O C≡O H—O
348 414 436 326.8 1 032 464
则该反应的ΔH＝____________ kJ·mol－1。
15．某学生通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和热。他将50 mL 0.50 mol·L－1的盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1的NaOH溶液加入如图甲所示的装置中，进行中和反应。请回答下列问题：
(1)从实验装置上看，图甲中尚缺少的一种玻璃仪器是________；由图甲可知该装置有不妥之处，改正的操作是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)实验中改用60 mL 0.50 mol·L－1的盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1的NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量________(填“相等”或“不相等”)；所求中和热的数值________(填“相等”或“不相等”)，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)该同学做实验时有些操作不规范，造成测得中和热的数值偏低，请你分析可能的原因是________(填序号)。
A.测量盐酸的温度后，温度计没有用水冲洗干净，然后去测NaOH溶液的温度
B.把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓
C.做本实验的当天室温较高
D.将50 mL 0.55 mol·L－1氢氧化钠溶液错取成了50 mL 0.55 mol·L－1的氨水
(4)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g·cm－3，又知中和反应后生成溶液的比热容c＝4.18 J·g－1·℃－1。为了计算中和热，某学生实验记录数据如表：
实验 序号
起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃
稀盐酸 氢氧化钠溶液 混合溶液
1 20.0 20.2 23.2
2 20.2 20.4 23.4
3 20.3 20.5 25.6
依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和热ΔH＝________(结果保留一位小数)。
(5)将V1 mL 1.0 mol·L－1盐酸和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录温度，实验结果如图乙所示(实验中始终保持V1＋V2＝50 mL)，通过分析图像可知，做该实验时环境温度________(填“高于”“低于”或“等于”)22 ℃，该NaOH溶液的浓度约为________ mol·L－1。
课时作业3　燃烧热　能源的充分利用
1．下列热化学方程式中ΔH代表燃烧热的是(　　)
A．CH4(g)＋O2(g)===2H2O(l)＋CO(g)　ΔH1
B．S(s)＋O2(g)===SO3(g)　ΔH2
C．C6H12O6(s)＋6O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l)　ΔH3
D．2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH4
2．甲烷与氯气在光照条件下取代反应的部分反应历程和能量变化如下：
链引发：Cl2(g)→2Cl·(g)　ΔH1＝＋242.7 kJ/mol
链增长
①：CH4(g)＋Cl·(g)→CH3·(g)＋HCl(g)　ΔH2＝＋7.5 kJ/mol
②：CH3·(g)＋Cl2(g)→CH3Cl(g)＋Cl·(g)　ΔH3＝－129 kJ/mol
……
链终止：Cl·(g)＋CH3·(g)→CH3Cl(g)　ΔH4＝－371.7 kJ/mol
(其中CH3·表示甲基，Cl·表示氯原子，已知卤素非金属性越强，原子的能量越高)下列说法错误的是(　　)
A．在链终止的过程中，还可能会生成少量的乙烷
B．CH3Cl(g)中C—Cl键的键能小于Cl2(g)中Cl—Cl键的键能
C．CH4(g)＋Cl2(g)→CH3Cl(g)＋HCl(g)　ΔH＝－121.5 kJ/mol
D．若是CH4与Br2(g)发生取代反应，则链增长①反应的ΔH>＋7.5 kJ/mol
3．已知丙烷的燃烧热ΔH＝－2 215 kJ·mol－1，若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8 g水，则放出的热量约为(　　)
A．55 kJ B．220 kJ
C．550 kJ D．1 108 kJ
4．已知：①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1；
②C(s)＋1/2O2(g)===CO(g)　ΔH2；
③C(s)＋CO2(g)===2CO(g)　ΔH3；
④4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)　ΔH4；
⑤3CO(g)＋Fe2O3(s)===2Fe(s)＋3CO2(g)　ΔH5。
下列叙述正确的是(　　)
A．|ΔH4|是Fe的燃烧热
B．ΔH1>ΔH2
C．ΔH3＝2ΔH2－ΔH1
D．3ΔH1－3ΔH2－ΔH4＋ΔH5＝0
5．关于能源，以下说法不正确的是(　　)
A．煤、石油、天然气等燃料属不可再生能源
B．煤、石油、水煤气可从自然界直接获取，属一次能源
C．太阳能是一次能源、新能源
D．潮汐能来源于月球引力做功
6．“世界环境日”主题之一是促进物质的循环利用。有专家指出，可利用太阳能对燃烧产物如CO2、H2O、N2等进行处理，使它们重新组合，实现如图所示的转化。在此构想的物质循环中太阳能最终转化为(　　)
A．化学能 B．热能
C．生物能 D．电能
7．氢气是一种很有前途的能源物质。以水为原料大量制取氢气的最理想的途径是(　　)
A．利用太阳能直接使水分解产生氢气
B．用焦炭和水制取水煤气后分离出氢气
C．用Fe跟HCl反应制取氢气
D．由热电站提供电力，电解水产生氢气
8．燃烧a g乙醇(液态)生成CO2气体和液态H2O，放出热量为Q kJ，经测定a g乙醇与足量Na反应能生成H2 5.6 L(标准状况下)，则乙醇燃烧的热化学方程式正确的是(　　)
A．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH(298 K)＝－Q kJ·mol－1
B．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH(298 K)＝－Q kJ·mol－1
C．C2H5OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋H2O(g)ΔH(298 K)＝－Q kJ·mol－1
D．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH(298 K)＝－2Q kJ·mol－1
9．已知表示乙醇和甲醚燃烧热的热化学方程式：CH3CH2OH(l)＋3O2(g)===
2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH1＝－1 366 kJ/mol
CH3OCH3(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH2＝－1 455 kJ/mol
下列有关叙述不正确的是(　　)
A．一定条件下，甲醚转化为乙醇，可放出热量
B．乙醇比甲醚稳定
C．乙醇储存的能量比甲醚储存的能量高
D．乙醇与甲醚互为同分异构体
10．已知：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1。以太阳能为热源分解Fe3O4，经热化学铁氧化合物循环分解水制H2的图示与过程如下：
过程Ⅰ：……
过程Ⅱ：3FeO(s)＋H2O(l)===H2(g)＋Fe3O4(s)　ΔH＝＋129.2 kJ·mol－1
下列说法错误的是(　　)
A.该过程Ⅰ能量转化形式是太阳能→化学能
B．过程Ⅰ热化学方程式为：Fe3O4(s)===3FeO(s)＋O2(g)　ΔH＝－156.6 kJ·mol－1
C．氢气的燃烧热为ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
D．铁氧化合物循环制H2具有成本低、产物易分离等优点
11．一些烷烃的燃烧热数据如表所示：
化合物 燃烧热/(kJ/mol)
甲烷 890.0
乙烷 1 559.8
丙烷 2 219.9
化合物 燃烧热/(kJ/mol)
正丁烷 2 878.0
异丁烷 2 869.6
2 甲基丁烷 3 531.3
下列表述正确的是(　　)
A．热稳定性：正丁烷＞异丁烷
B．乙烷燃烧的热化学方程式为2C2H6(g)＋7O2(g)===4CO2(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－1 559.8 kJ/mol
C．正戊烷的燃烧热大于3 531.3 kJ/mol
D．相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越多
12．已知H2的燃烧热为285.8 kJ·mol－1，CO的燃烧热为283.0 kJ·mol－1。现在H2和CO组成的混合气体56.0 L(标准状况)，经充分燃烧后，一共放出热量710.3 kJ，并生成CO2气体和液态水。下列说法正确的是(　　)
A．CO燃烧的热化学方程式为2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝＋283.0 kJ·mol－1
B．H2燃烧的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
C．燃烧前的混合气体中，H2的体积分数为40%
D．混合气体燃烧后与足量的过氧化钠反应，转移电子的物质的量为2 mol
13．下表是几种常用燃料(1 mol)完全燃烧时放出的热量：
物质 炭粉
(C) 一氧化碳
(CO) 氢气
(H2) 甲烷
(CH4) 乙醇
(C2H5OH)
状态 固体 气体 气体 气体 液体
热量
(kJ) 392.8 282.6 285.8 890.3 1 367
(1)从热量角度分析，目前最适合家庭使用的优质气体燃料是________。
(2)写出管道煤气中的一氧化碳充分燃烧的热化学方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
1 mol一氧化碳充分燃烧，需消耗氧气的物质的量是________mol。
(3)充分燃烧1 mol表中各种燃料，排放出二氧化碳的量最多的是________。
(4)矿物燃料储量有限，而且在燃烧过程中会产生污染。根据能源多样化的发展战略，我国开发利用的绿色能源有氢能、________等。
14．氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
已知：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)ΔH＝＋206.2 kJ·mol－1
CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)
ΔH＝＋247.4 kJ·mol－1
2H2S(g)===2H2(g)＋S2(g)
ΔH＝＋169.8 kJ·mol－1
(1)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)H2S热分解制氢时，常向反应器中通入一定比例的空气，使部分H2S燃烧，其目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)H2O的热分解也可得到H2，高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图所示。图中A、B表示的物质依次是________________________________________________________________________。
15．已知1 mol CO完全燃烧生成CO2放出283 kJ热量；1 mol H2完全燃烧生成H2O(l)放出285.8 kJ热量；1 mol CH4完全燃烧生成CO2和H2O(l)放出890 kJ热量。
(1)1 mol CH4完全燃烧生成CO2和H2O(g)放出的热量________(填“＞”“＜”或“＝”)890 kJ。
(2)若a mol CH4、CO和H2的混合气体完全燃烧生成CO2和H2O(l)，则放出热量(Q)的取值范围是__________________________________。
(3)若a mol CH4、CO和H2的混合气体完全燃烧生成CO2和H2O(l)，且二者的物质的量相等，则放出热量(Q)的取值范围是________________。
课时作业4　原电池的工作原理
1．将纯锌片和纯铜片按下图所示方式插入相同浓度的稀硫酸中，一段时间后，下列叙述正确的是(　　)
A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生
B．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极
C．两烧杯中溶液的pH均增大
D．甲中产生气泡的反应速率比乙中的慢
2．某化学兴趣小组利用反应Zn＋2FeCl3===ZnCl2＋2FeCl2，设计了如图所示的装置，下列说法正确的是(　　)
A．Zn为负极，发生还原反应
B．石墨电极上发生的反应为
Fe3＋＋e－===Fe2＋
C．电子流动方向为石墨电极→电流表→锌电极
D．盐桥中K＋移向ZnCl2溶液，Cl－移向FeCl3溶液
3．如图所示的原电池装置，X、Y为两电极，电解质溶液为稀硫酸，外电路中的电子流向如图所示，对此装置下列说法正确的是(　　)
A．外电路的电流方向为：X→外电路→Y
B．若两电极分别为Zn和石墨棒，则X为石墨棒，Y为Zn
C．若两电极都是金属，则它们的活动性为X＞Y
D．X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应
4．有a、b、c、d四种金属电极，有关的反应装置及部分反应现象如下：
实验
装置
部分
实验
现象 a极质量减小，b极质量增加 b极有气体产生，c极无变化 d极溶解，c极有气体产生 电流计指示在导线中电流从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．d＞a＞b＞c
C．b＞c＞d＞a D．a＞b＞d＞c
5．如图是锌、铜和稀硫酸形成的原电池，某实验兴趣小组同学做完实验后，在读书卡片上记录如下：
卡片：No.28
时间：2023.03.20
实验后的记录：
①Zn为正极，Cu为负极
②H＋向负极移动
③电子流动方向为Zn→Cu
④Cu极有H2产生
⑤若有1 mol电子流过导线，则产生的H2为0.5 mol
⑥正极反应式：Zn－2e－===Zn2＋
卡片上的描述合理的是(　　)
A．①②③ B．③④⑤
C．①⑤⑥ D．②③④
6．控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－ 2Fe2＋＋I2设计成下图所示的原电池，已知KI溶液过量。下列判断正确的是(　　)
A.反应开始时，甲中石墨电极上Fe3＋发生氧化反应
B．反应开始时，乙中石墨电极的反应式：I2＋2e－===2I－
C．电流计读数为零时，在甲中加入KSCN溶液，出现血红色
D．电流计读数为零时，反应处于停止状态
7．利用如图装置设计原电池(a、b电极均为Pt电极)，下列说法正确的是
A．b电极为负极，电子由b极从外电路到a极
B．离子交换膜c为阴离子交换膜
C．b极的电极反应式为：
O2＋4e－＋4H＋===2H2O
D．电路中转移4 mol电子，生成CO2 44 g
8．有关下图装置的说法中正确的是(　　)
A．氧化剂与还原剂必须直接接触，才能发生反应
B．乙池中电极反应式为
NO＋4H＋＋e－===NO2↑＋2H2O
C．当铜棒质量减少6.4 g时，甲池溶液质量增加6.4 g
D．当铜棒质量减少6.4 g时，向乙池密封管中通入标准状况下1.12 L O2，将使气体全部溶于水
9．将镁条、铝条平行插入盛有一定浓度的NaOH溶液的烧杯中，用导线和电流表连接成原电池，装置如图所示。此电池工作时，下列叙述正确的是(　　)
A．Mg比Al活泼，Mg失去电子被氧化成Mg2＋
B．铝条表面虽有氧化膜，但可不必处理
C．该电池的内外电路中，电流均是由电子定向移动形成的
D．Al是电池负极，开始工作时溶液中会立即有白色沉淀析出
10．高锰酸钾被广泛用作氧化剂。现有一个氧化还原反应的体系中共有KMnO4、MnSO4、H2O、Fe2(SO4)3、FeSO4、H2SO4、K2SO4七种物质。
Ⅰ.写出一个包含上述七种物质的氧化还原反应的化学方程式(需要配平)：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
Ⅱ.某研究性学习小组根据上述反应设计如下原电池，其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为1 mol/L，溶液的体积均为200 mL，盐桥中装有饱和K2SO4溶液。
回答下列问题：
(1)此原电池的正极是石墨________(填“a”或“b”)，发生________反应。
(2)电池工作时，盐桥中的SO移向________(填“甲”或“乙”)烧杯。
(3)乙烧杯中的电极反应式为________________________________________________________________________。
(4)若不考虑溶液的体积变化，MnSO4浓度变为1.5 mol·L－1，则反应中转移的电子为________mol。
11．某化学兴趣小组的同学设计了如图所示的装置，完成下列问题：
(1)反应过程中，________棒质量减少。
(2)负极的电极反应式为________________________________________________________________________。
(3)反应过程中，当其中一个电极质量增加2 g时，另一电极减轻的质量________(填“大于”“小于”或“等于”)2 g。
(4)盐桥的作用是向甲、乙两烧杯中提供NH和Cl－，使两烧杯溶液中保持电荷守恒。
①反应过程中NH将进入________烧杯(填“甲”或“乙”)。
②当外电路中转移0.2 mol电子时，乙烧杯中浓度最大的阳离子是________。
12．(1)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流表。
锌片上发生的电极反应为________________________________________________________________________；
银片上发生的电极反应为________________________________________________________________________。
(2)若该电池中两电极的总质量为60 g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净经干燥后称重，总质量为47 g，试计算：
①产生氢气的体积(标准状况下)为________；
②通过导线的总电量为________________________________________________________________________。
(已知NA＝6.02×1023 mol－1，1个电子所带的电荷量为1.60×10－19C，结果保留三位有效数字)
13．将反应IO＋5I－＋6H＋ 3I2＋3H2O设计成如图所示的原电池。
(1)开始时向甲烧杯中加入少量浓硫酸，电流计指针向右偏转，此时甲池中发生的电极反应式为________________________，工作过程中关于电流计的读数，下列说法正确的是________(填字母)。
a．电流计读数逐渐减小
b．电流计读数有可能变为0
c．电流计读数一直不变
d．电流计的读数逐渐增大
(2)如果在加浓硫酸后，甲、乙烧杯中都加入淀粉溶液，则溶液变蓝的烧杯是________(填“甲”“乙”或“甲、乙”)。
(3)工作一段时间后，如果再向甲烧杯中滴入浓NaOH溶液，此时乙池中发生的电极反应式为__________________________，电流计指针向________(填“左”或“右”)偏转。
14．甲、乙两位同学均想利用原电池反应验证金属的活动性顺序，并探究产物的有关性质。甲、乙同学设计的原电池如下图所示，请回答下列问题：
(1)a池中正极上的实验现象是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)b池中总反应的离子方程式为________________________________________________________________________
__________________。
(3)该实验证明了“利用金属活动性顺序直接判断原电池正负极”，这种做法________(填“可靠”或“不可靠”)，若不可靠，请提出另一种判断原电池正负极的可行方案
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(若你认为可靠，此空可不作答)。
(4)一段时间后，乙学生将b池两极取出，然后取少许b池溶液于烧杯中，向其中逐滴滴加6 mol·L－1 H2SO4溶液直至过量，可能观察到的现象是________________________________________________________________________
________________，各阶段对应的离子方程式分别是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
课时作业5　化学电源
1．下列电池工作时，O2在正极放电的是(　　)
2．下列有关化学电源的说法中正确的是(　　)
A．化学电源将化学能全部转化为电能
B．燃料电池能将全部化学能转化为电能
C．二次电池又叫蓄电池，它放电后可再充电使活性物质获得再生
D．一次电池包括干电池和蓄电池
3．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解质溶液，电池总反应为Zn＋2MnO2＋2H2O===Zn(OH)2＋2MnO(OH)，下列说法中错误的是(　　)
A．电池工作时，锌失去电子
B．电池正极的电极反应式为2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnO(OH)＋2OH－
C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极
D．外电路中每通过0.2 mol电子，锌的质量理论上减少6.5 g
4．一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体，在熔融状态下能传导O2－。下列对该燃料电池的说法中正确的是(　　)
A．在熔融电解质中，O2－由负极移向正极
B．电池的总反应式为2C4H10＋13O28CO2＋10H2O
C．通入空气的一极是正极，电极反应为O2＋4e－===2O2－
D．通入丁烷的一极是正极，电极反应为C4H10＋26e－＋13O2－===4CO2＋5H2O
5．燃料电池是一种利用能源物质的新的形式，比如我们可用熔融的K2CO3做电解质，惰性材料做电极，一极通CH2===CH2，另一极通O2、CO2，则下列说法中错误的是(　　)
A．通入乙烯的一极为正极
B．正极发生的电极反应为：
3O2＋6CO2＋12e－===6CO
C．负极发生的电极反应为：CH2===CH2＋6CO－12e－===8CO2＋2H2O
D．电池的总反应式为：
CH2===CH2＋3O2===2CO2＋2H2O
6．如图是铅蓄电池的构造示意图，下列说法错误的是(　　)
A．铅蓄电池是二次电池，充电时电能转化为化学能
B．该电池工作时，电子由Pb板通过外电路流向PbO2板
C．该电池工作时，负极的电极反应式为Pb－2e－＋SO===PbSO4
D．该电池工作时，H＋移向Pb板
7．锂—空气电池是一种新型的二次电池，其放电时的工作原理如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．该电池放电时，正极反应为
O2＋4e－＋4H＋===2H2O
B．该电池充电时，阴极发生了氧化反应：
Li＋＋e－===Li
C.电池中的有机电解液可以用稀盐酸代替
D．充电时，空气极与直流电源正极相连
8．通过传感器可以监测空气中甲醛的含量。一种燃料电池型甲醛气体传感器的工作原理如图所示，下列说法错误的是(　　)
A．a为电池的正极，发生还原反应
B．b极的电极反应为
HCHO＋H2O－4e－===CO2＋4H＋
C．传感器工作过程中，电解质溶液中H2SO4的浓度不变
D．当电路中转移2×10－4 mol电子时，传感器内参加反应的HCHO为1.5 mg
9．最近，科学家研发了“全氢电池”，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A．右边吸附层中发生了还原反应
B．负极的电极反应是
H2－2e－＋2OH－===2H2O
C．电极的总反应是2H2＋O2===2H2O
D．电解质溶液中Na＋向右移动，ClO向左移动
10．二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池在将化学能转化为电能的同时，实现了制硫酸、发电、环保三位一体，降低了成本，提高了经济效益，其工作原理如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.Pt1电极附近发生的反应为
SO2＋2H2O－2e－===SO＋4H＋
B．Pt2电极附近发生的反应为
O2＋4e－===2O2－
C．该电池放电时，电子从Pt1电极经外电路流向Pt2电极
D．相同条件下，放电过程中消耗的SO2和O2的体积比为2∶1
11．一种新型微生物燃料电池可用于污水净化、海水淡化，其工作原理如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．a极为电池的正极
B．海水淡化的原理是电池工作时，Cl－移向右室
C．处理NO的电极反应为
2NO＋6H2O＋10e－===N2↑＋12OH－
D．若用C6H12O6表示有机废水中的有机物，则每消耗1 mol C6H12O6转移6 mol电子
12．某新型可充电电池，能长时间保持稳定的放电电压，该电池的总反应为3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH。
(1)放电时负极反应为________________________________________________________________________。
(2)充电时Fe(OH)3发生________反应。
(3)放电时电子由________极流向________极。
(4)放电时1 mol K2FeO4发生反应，转移电子数是________。
13．(1)根据氧化还原反应2H2＋O2===2H2O，设计成燃料电池，负极通的气体应是________，正极通的气体应是________。
(2)上图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是________。
A．a电极是负极
B．b电极的电极反应为
4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
C．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
D．氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置
(3)根据选择电解质溶液的不同，填写下表：
电解质溶液 H2SO4溶液 KOH溶液
负极反应
正极反应
溶液的pH变化
(4)若把H2改为CH4，KOH溶液作电解质，则负极反应为________________________________________________________________________。
14．SO2、CO、CO2、NOx是对环境影响较大的几种气体，对它们的合理控制和治理是优化我们生存环境的有效途径。
(1)利用电化学原理将CO、SO2转化为重要化工原料，装置如图所示。
①若A为CO，B为H2，C为CH3OH，则通入CO一极的电极反应式为________________________________________________________________________。
②若A为SO2，B为O2，C为H2SO4，则负极的电极反应式为________________________________________________________________________。
③若A为NO2，B为O2，C为HNO3，则负极的电极反应式为________________________________________________________________________。
(2)碳酸盐燃料电池以一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质，操作温度为650 ℃，在此温度下以镍为催化剂，以煤气(CO、H2的体积比为1∶1)直接作燃料，其工作原理如图所示。
则电池负极反应式为________________________________________________________________________。
15．(1)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池的结构示意图如图1所示：
①A为生物燃料电池的________(填“正”或“负”)极。
②正极的电极反应式为________________________________________________________________________。
③放电过程中，H＋由________(填“正”或“负”，下同)极区向________极区迁移。
④在电池反应中，每消耗1 mol O2，理论上生成标准状况下二氧化碳的体积是________________________________________________________________________。
(2)一种一氧化碳分析仪的工作原理如图2所示，其中O2－可以在固体介质NASICON中自由移动。传感器中通过的电流越大，说明尾气中一氧化碳的含量越高。
请回答下列问题：
①a极的电极反应式为________________________________________________________________________。
②这种一氧化碳分析仪工作时，O2－由电极________(填“a”或“b”，下同)向电极________移动；电子由电极________通过传感器流向电极________。
课时作业6　电解池的工作原理及应用
1．如图所示的两个电解池中，a、b、c、d均为石墨电极。如果电解过程中电路中共有0.02 mol电子通过，下列叙述正确的是(　　)
A．甲烧杯中a极最多可析出铜0.64 g
B．甲烧杯中b极电极反应式为
4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
C．乙烧杯中滴入酚酞溶液，d极附近溶液变红
D．乙烧杯中c极电极反应式为
4H＋＋4e－===2H2↑
2．用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，再加入一定量的另一种物质(括号内物质)，能够使溶液恢复到原来的成分和浓度的是(　　)
A．CuCl2(CuSO4) B．NaOH(NaOH)
C．NaCl(HCl) D．CuSO4[Cu(OH)2]
3．普通电解精炼铜的方法所制备的铜中仍含有杂质，利用如图所示的双膜(阴离子交换膜和过滤膜)电解装置可制备高纯度的Cu。下列有关叙述正确的是(　　)
A．电极a为粗铜，电极b为精铜
B．甲膜为过滤膜，可阻止阳极泥及漂浮物杂质进入阴极区
C.乙膜为阴离子交换膜，可阻止杂质阳离子进入阴极区
D．当电路中通过1 mol电子时，可生成32 g精铜
4．用电解法测定某工业废气中CO的浓度，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A．b为直流电源的负极，与之相连的电极是阴极
B．阳极的电极反应式为
CO＋H2O－2e－===CO2＋2H＋
C．H＋向阴极移动
D．理论上每消耗11.2 L O2，转移2 mol电子
5．工业上电解硫酸钠溶液联合生产硫酸和烧碱溶液的装置如图所示，其中阴极和阳极均为惰性电极。测得同温同压下，气体甲与气体乙的体积比约为2∶1，下列说法正确的是(　　)
A．b电极反应式：2H2O＋4e－===O2↑＋4H＋
B．离子交换膜d为阴离子交换膜
C．丙为硫酸，丁为氢氧化钠
D．a电极连接直流电源的正极作阳极
6．肼(分子式N2H4，又称联氨)具有可燃性，可用于燃料电池的燃料。由下图的信息可知下列叙述不正确的是(　　)
A．甲为原电池，乙为电解池
B．b电极反应式为O2＋4e－===2O2－
C．d电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu
D．c电极质量变化128 g，则理论上消耗标准状况下的空气112 L
7．2018年5月美国研究人员成功实现在常温常压下用氮气和水生产氨，原理如图所示：
下列说法正确的是(　　)
A．图中能量转化方式只有2种
B．H＋向a极区移动
C.b极发生的电极反应为
N2＋6H＋＋6e－===2NH3
D．a极上每产生22.4 L O2流过电极的电子数一定为4×6.02×1023
8．某粗铜产品中含有Zn、Ag、Au等杂质，如图所示，用CH3OH碱性燃料电池电解硫酸铜溶液，闭合开关S进行电解。下列说法中不正确的是(　　)
A．左池负极反应式为
CH3OH－6e－＋8OH－===CO＋6H2O
B．通电一段时间后，Ag、Au杂质金属沉积在电解槽底部
C．若粗铜电极质量减少6.4 g，则纯铜电极质量增加大于6.4 g
D．电解过程中右池纯铜和粗铜分别为阴极和阳极
9．以Fe3＋/Fe2＋作为氧化还原介质，可以在低电位条件下电解HCl制取Cl2，其原理如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．X极上的电势比Y极上的低
B．H＋向Y极迁移，X极周围溶液pH升高
C．X极上发生反应：
2H2O＋4e－===4H＋＋O2↑
D．电解总反应为
4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O
10．亚磷酸与足量的NaOH溶液反应生成Na2HPO3。电解Na2HPO3溶液可制备亚磷酸，装置如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．亚磷酸化学式为H3PO3，是一种三元弱酸
B．a为电源负极，石墨为电解池阴极，发生还原反应
C．Na＋通过阳膜由乙池进入原料室，H＋通过阳膜由甲池进入产品室
D．甲池产生2.24 L(标准状况)气体时转移0.4 mol电子
11．25 ℃时，用石墨电极电解2.0 L 0.5 mol·L－1CuSO4溶液。5 min后，在一个石墨电极上有6.4 g Cu生成。试回答下列问题：
(1)发生氧化反应的是________极，电极反应为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)若电解后溶液的体积不变，则电解后溶液的pH为________。
(3)若将溶液恢复到与电解前一样，则需加入________mol的________。
(4)若用等质量的两块铜片代替石墨作电极，当析出6.4 g Cu时，两铜片的质量相差________g，电解液的pH________(填“变小”“变大”或“不变”)。
12.
如图为电解装置，X、Y为电极材料，a为电解质溶液。
(1)若a为含有酚酞的KCl溶液，X为Fe，Y为石墨，电解一段时间后：X电极附近可观察到的实验现象是________________________________________，写出Y电极的电极反应式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)若要实现Cu＋H2SO4===CuSO4＋H2↑，则Y电极材料是________，写出X电极的电极反应式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)若要利用该装置在铁制品表面镀上一层银，则a为________，反应前两电极的质量相等，反应后两电极质量相差2.16 g，则该过程理论上通过电流表的电子数为________________。
(4)X、Y均为惰性电极，a为NaOH溶液，电解一段时间后，溶液的pH________(填“增大”“不变”或“减小”)，若要使溶液恢复原来的状态，可往溶液中加入________。
13．如图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。请按要求回答相关问题：
(1)甲烷燃料电池负极反应式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)石墨(C)极的电极反应式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)若在标准状况下，甲装置中有2.24 L氧气参加反应，则乙装置中铁极上生成的气体体积为________ L；丙装置中阴极析出铜的质量为________ g。
(4)某同学利用甲烷燃料电池设计电解法制取漂白液或Fe(OH)2的实验装置(如图所示)。若用于制漂白液，a为电池的________极，电解质溶液最好用________。
若用于制Fe(OH)2，使用硫酸钠溶液作电解质溶液，阳极选用________作电极。
课时作业7　金属的腐蚀与防护
1．相同材质的铁在下列情形下最不易被腐蚀的是(　　)
2．研究电化学腐蚀及防护的装置如下图所示。下列有关说法错误的是(　　)
A．d为石墨，则铁片腐蚀加快
B．d为石墨，石墨上电极反应为
O2＋2H2O＋4e－===4OH－
C．d为锌块，则铁片不易被腐蚀
D．d为锌块，则铁片上电极反应为
2H＋＋2e－===H2↑
3．远洋轮船的船体材料是合金钢，为了保障航行安全，延长轮船的使用寿命，通常在与海水接触的船壳(船底及船侧)上镶嵌一些金属块M。下列有关说法中不正确的是(　　)
A．上述保护船壳免受腐蚀的方法叫牺牲阳极的阴极保护法
B．M可能是锌、锡等金属
C．船壳主要发生吸氧腐蚀
D．在上述保护船壳的过程中，负极反应为
M－ne－===Mn＋
4．下列各种方法中，能对金属起到阻止或减缓腐蚀作用的措施是(　　)
①金属表面喷油漆　②改变金属的内部结构
③保持金属表面清洁干燥　④在金属表面进行电镀　⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜
A．①②③④ B．①③④⑤
C．①②④⑤ D．全部
5．用如图装置研究电化学原理，下列分析中错误的是(　　)
选项 连接
电极材料
a b 分析
A K1、K2 石墨 铁 模拟铁的吸氧腐蚀
B K1、K2 锌 铁 模拟钢铁防护中的牺牲阳极法
C K1、K3 石墨 铁 模拟电解饱和食盐水
D K1、K3 铁 石墨 模拟钢铁防护中的外加电流法
6.如图所示，将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中，再加入含有适量酚酞和NaCl的琼脂热溶液，冷却后形成琼胶(离子在琼胶内可以移动)。下列叙述正确的是(　　)
A．a中铁钉附近呈现红色
B．b中铁钉上发生还原反应
C．a中铜丝上发生氧化反应
D．b中铝条附近有气泡产生
7．宝鸡被誉为“青铜器之乡”，出土了大盂鼎、毛公鼎、散氏盘等五万余件青铜器。研究青铜器(含Cu、Sn等)在潮湿环境中发生的腐蚀对于文物保护和修复有重要意义。下图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图，下列说法不正确的是(　　)
A．青铜器发生电化学腐蚀，图中c做负极，被氧化
B．正极发生的电极反应为
O2＋4e－＋2H2O===4OH－
C．环境中的Cl－与正、负两极反应的产物作用生成a的离子方程式为
2Cu2＋＋3OH－＋Cl－===Cu2(OH)3Cl↓
D．若生成0.2 mol Cu2(OH)3Cl，则理论上消耗的O2体积为4.48 L
8．某校活动小组为探究金属腐蚀的相关原理，设计了如下装置(图a)，图a的铁棒末端分别连一块Zn片和Cu片，并静置于含有K3[Fe(CN)6]及酚酞的混合凝胶上。一段时间后发现凝胶的某些区域发生了变化(图b)。已知Fe2＋能与K3[Fe(CN)6]形成蓝色沉淀。下列说法错误的是(　　)
A．甲区发生的电极反应式：Fe－2e－===Fe2＋
B．乙区产生Zn2＋
C．丙区呈现红色
D．丁区呈现蓝色
9．溶液pH对含有碳杂质的金属铝的腐蚀影响关系如下图，下列说法中正确的是(　　)
A．pH越大，金属铝的腐蚀一定越严重
B．电解液的pH＝9.5时，可发生原电池反应，负极反应为Al－3e－===Al3＋
C．可用电解法在金属铝表面生成保护膜，其原理为2Al＋3H2OAl2O3＋3H2↑
D．铝制餐具应该经常打磨以保持餐具光亮如新
10．铁碳微电解技术是利用金属电化学腐蚀原理处理酸性污水的一种工艺，装置如图所示。若上端开口关闭，可得到强还原性的H·(氢原子)；若上端开口打开，并鼓入空气，可得到强氧化性的·OH(羟基自由基)。下列说法错误的是(　　)
A．无论是否鼓入空气，负极的电极反应式均为Fe－2e－===Fe2＋
B．不鼓入空气时，正极的电极反应式为
H＋＋e－===H·
C．鼓入空气时，每生成1 mol·OH，有2 mol电子发生转移
D．处理含有草酸(H2C2O4)的污水时，上端开口应打开并鼓入空气
11．炒菜的铁锅不用时会因腐蚀而出现红褐色锈斑，其腐蚀原理如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．腐蚀过程中，负极是C
B．Fe失去电子经电解质溶液转移给C
C．正极的电极反应式为
4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
D．每生成1 mol铁锈(Fe2O3·nH2O)理论上消耗标准状况下的O2 33.6 L
12．回答下列问题：
(1)如图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。
①该电化学腐蚀称为________。
②图中A、B、C、D四个区域，生成铁锈最多的是________(填字母)。
③以锌为负极，采用牺牲阳极的阴极保护法防止铁闸的腐蚀，图中锌块的固定位置最好应在________处(填字母)。
(2)石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐，完成下面防腐示意图，并作相应标注：
(3)如图，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U形管中，下列分析正确的是________(填字母)。
A.K1闭合，铁棒上发生的反应为2H＋＋2e－===H2↑
B．K1闭合，石墨棒周围溶液pH逐渐升高
C．K2闭合，铁棒不会被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法
D．K2闭合，电路中通过0.002NA个电子时，两极共产生0.001 mol气体
13．铁生锈是比较常见的现象，某实验小组为研究铁生锈的条件，设计了如图所示的快速、易行的实验：
首先检查制取氧气装置的气密性，然后按图所示连接好装置，点燃酒精灯，持续3 min左右，观察到的实验现象：①硬质玻璃管中干燥的团状细铁丝表面依然光亮，没有发生腐蚀；②硬质玻璃管中潮湿的团状细铁丝表面颜色变灰暗，发生腐蚀；③烧杯中潮湿的团状细铁丝表面依然光亮。
试回答下列问题：
(1)根据与金属接触的介质不同，金属腐蚀可分成不同类型，本实验中铁生锈属于____________，能表示其原理的电极反应为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)仪器A的名称为________，其中装的药品可以是________，其作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)由实验可知，铁生锈的条件为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
决定铁生锈快慢的一个重要因素是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
14．某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素，将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞(如图1)。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。
(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格)：
编号 实验目的 碳粉/g 铁粉/g 醋酸/%
① 为以下实验 作参照 0.5 2.0 90.0
② 醋酸浓度 的影响 0.5 36.0
③ 0.2 2.0 90.0
(2)编号①实验测得容器中压强随时间变化如图2。t2时，容器中压强明显小于起始压强，其原因是铁发生了________腐蚀，请在图3中用箭头标出发生该腐蚀时电子的流动方向；此时，碳粉表面发生了__________(填“氧化”或“还原”)反应，其电极反应式是________________________________________________________________________。
(3)该小组对图2中0～t1时压强变大的原因提出了如下假设，请你完成假设二：
假设一：发生析氢腐蚀产生了气体；
假设二：________________________________________________________________________；
……
课时作业8　化学反应速率的表示方法
1．已知：4NH3＋5O2===4NO＋6H2O，若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示，则下列关系正确的是(　　)
A．4v(NH3)＝5v(O2)
B．5v(O2)＝6v(H2O)
C．3v(NH3)＝2v(H2O)
D．5v(O2)＝4v(NO)
2．某同学利用下图装置测定CaCO3和稀盐酸反应的反应速率，开始时电子秤的示数为225.8 g，50 s后示数为223.6 g，则50 s内此反应的平均反应速率v(HCl)为(假定反应过程中溶液体积不变，且药品足量) (　　)
A．0.01 mol·L－1·s－1
B．0.05 mol·L－1·s－1
C．0.02 mol·L－1·s－1
D．0.1 mol·L－1·s－1
3．在一定条件下，反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)在2 L密闭容器中进行，5 min内NH3的质量增加了1.7 g，则反应速率为(　　)
A．v(H2)＝0.03 mol·L－1·min－1
B．v(N2)＝0.02 mol·L－1·min－1
C．v(NH3)＝0.17 mol·L－1·min－1
D．v(NH3)＝0.01 mol·L－1·min－1
4．反应4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)在2 L容器中进行，经过一段时间后，测得NO的物质的量增加了0.5 mol，在此时间段测得O2的平均反应速率为0.25 mol/(L·s)，则此段反应所经过的时间为(　　)
A．2 s B．1.25 s
C．2.5 s D．1 s
5．反应A＋3B===2C＋2D在四种不同情况下的反应速率分别为
①v(A)＝0.15 mol/(L·s)
②v(B)＝0.6 mol/(L·s)
③v(C)＝0.4 mol/(L·s)
④v(D)＝0.45 mol/(L·s)
则该反应进行的快慢顺序为(　　)
A．④>③＝②>① B．④>③>②>①
C．②>④>③>① D．①>④>③>②
6．在一密闭容器中进行反应6M(s)＋2N(g) 3P(g)＋Q(g)，经4 min后，N的浓度从1.6 mol·L－1减少至0.4 mol·L－1。下列反应速率的表示正确的是(　　)
A．用M表示的反应速率是0.9 mol·L－1·min－1
B．用N表示的反应速率是0.3 mol·L－1·min－1
C．4 min末的反应速率，用P表示是0.45 mol·L－1·min－1
D．任意时刻均有2v(N)＝3v(P)
7．把X气体和Y气体混合于2 L容器中，使它们发生如下反应：3X(g)＋Y(g)===nZ(g)＋2W(g)，5 min末已生成0.2 mol W，若测得以Z浓度变化来表示的平均反应速率为0.01 mol·L－1·min－1，则上述反应中Z气体的化学计量数n的值是(　　)
A．1　　　B．2 C．3　　　D．4
8．一定温度下，浓度均为1 mol·L－1的A2和B2两种气体，在密闭容器中反应生成气体C，反应达到平衡后，测得：c(A2)＝0.58 mol·L－1，c(B2)＝0.16 mol·L－1，c(C)＝0.84 mol·L－1，则该反应的正确表达式为(　　)
A．2A2＋B2 2A2B
B．A2＋B2 2AB
C．A2＋B2 A2B2
D．A2＋2B2 2AB2
9.
一定温度下，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是(　　)
A．反应开始到10 s，用Z表示的反应速率为0.158 mol·L－1·s－1
B．反应开始到10 s，X的物质的量浓度减少了0.79 mol·L－1
C．反应开始到10 s时，Y的转化率为79.0%
D．反应的化学方程式为X(g)＋Y(g) Z(g)
10．化合物Bilirubin在一定波长的光照下发生分解反应，反应物浓度随反应时间的变化如图所示，计算用反应物表示的4～8 min内的平均反应速率和推测反应在16 min时反应物的浓度，结果应分别是(　　)
A．2.5 μmol·L－1·min－1和2.0 μmol·L－1
B．2.5 μmol·L－1·min－1和2.5 μmol·L－1
C．3.0 μmol·L－1·min－1和3.0 μmol·L－1
D．5.0 μmol·L－1·min－1和3.0 μmol·L－1
11．将气体A2、B2各1 mol充入1 L的密闭容器中反应，生成气体C，一段时间后，测得c(A2)为0.58 mol·L－1，c(B2)为0.16 mol·L－1，c(C)为0.84 mol·L－1，则C的化学式为(　　)
A．AB B．A2B
C．AB2 D．A2B2
12．用大理石(杂质不与稀盐酸反应)与稀盐酸反应制CO2，实验过程记录如图所示，下列有关说法正确的是(　　)
A．OE段表示的反应速率最快
B．EF段表示的反应速率最快，收集的CO2最多
C．FG段表示收集的CO2最多
D．OG段表示随着时间的推移，反应速率逐渐增大
13．将等物质的量的A、B混合于2 L的密闭容器中，发生反应：3A(g)＋B(g)===xC(g)＋2D(g)。4 min后测得D的浓度为0.5 mol·L－1，cA∶cB＝3∶5，C的平均反应速率是0.125 mol·L－1·min－1，则此时A的物质的量浓度为______________，B的平均反应速率为______________，x的值是________。
14．在2 L密闭容器中进行反应：mX(g)＋nY(g) pZ(g)＋qQ(g)，式中m、n、p、q为该反应的化学计量数。在0～3 min内，各物质物质的量的变化如下表所示：
物质 X Y Z Q
起始量/mol 0.7 1
2 min末量/mol 0.8 2.7 0.8 2.7
3 min末量/mol 0.8
已知2 min内v(Q)＝0.075 mol·L－1·min－1，v(Z)∶v(Y)＝1∶2。
(1)试确定：起始时n(Y)＝________，n(Q)＝________。
(2)方程式中m＝________，n＝________，p＝________，q＝________。
(3)用Z表示2 min内的平均反应速率为________。
15．可以利用如图所示的装置测定不同浓度的硫酸与锌的反应速率。
请回答下列问题：
(1)按照上述装置图组装3套相同的装置，并检查装置气密性。首先将注射器推至0刻度处，然后在三个锥形瓶中分别放入相同形状的锌粒2 g，最后通过分液漏斗在锥形瓶中分别加入1 mol·L－1、2 mol·L－1和4 mol·L－1的稀硫酸40 mL。请填写下表中的空白：
序号 加入的硫 酸浓度/ mol·L－1 反应时 间/min 收集的气 体/mL 反应速率/ (mL·min－1)
① 1 11 10 ________
② 2 a 10 b
③ 4 ______ 10 5.0
请选择一组合适的数据填写在第②组实验中的a、b处________(填字母)。
A．12和0.83 　　B．6和1.67
C．1和10 　　D．6和3.67
(2)如果将锥形瓶用热水浴加热，则收集10 mL氢气的时间将________。
课时作业9　影响化学反应速率的因素
1．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各组实验最先出现浑浊的是(　　)
实验 反应温 度/℃
Na2S2O3溶液 稀H2SO4 H2O
V/mL c/(mol·L－1) V/mL c/(mol·L－1) V/mL
A,25,5,0.1,10,0.1,5
B,25,5,0.2,5,0.2,10
C,35,5,0.15,5,0.15,5
D,35,5,0.2,5,0.2,202.反应C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)在一容积可变的密闭容器中进行，下列条件的改变能够引起反应速率增大的是(　　)
A．增加C(s)的量
B．将容器的容积缩小一半
C．保持容器容积不变，充入Ar使体系压强增大
D．保持压强不变，充入Ar使容器容积增大
3．在实验Ⅰ和实验Ⅱ中，用定量、定浓度的盐酸与足量的石灰石反应，并在一定的时间内测量反应所放出的CO2的体积。实验Ⅰ用的是块状的石灰石，实验Ⅱ用的是粉末状石灰石。下图中哪个图像能正确反映两种实验的结果(　　)
4．对下列体系加压后，其化学反应速率不受影响的是(　　)
A．2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)
B．CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)
C．CO2(g)＋H2O(l) H2CO3(aq)
D．H＋(aq)＋OH－(aq) H2O(l)
5．在带有活塞的密闭容器中发生反应Fe2O3(s)＋3H2(g) 2Fe(s)＋3H2O(g)，采取下列措施能改变反应速率的是(　　)
A．增加Fe2O3的量
B．保持容器体积不变，增加He的量
C．充入N2，保持容器内压强不变
D．充入N2，保持容器内体积不变
6．已知反应：2NO(g)＋Br2(g) 2NOBr(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1(a>0)，其反应机理如下
①NO(g)＋Br2(g) NOBr2(g)　快
②NO(g)＋NOBr2(g) 2NOBr(g)　慢
下列有关该反应的说法正确的是(　　)
A．该反应的速率主要取决于①的快慢
B．NOBr2是该反应的催化剂
C．正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ·mol－1
D．增大Br2(g)的浓度能增大活化分子百分数，加快反应速率
7．反应A(g)＋B(g)―→C(g)分两步进行：①A(g)＋B(g)―→X(g)，②X(g)―→C(g)，反应过程中能量变化如图所示，E1表示反应A(g)＋B(g)===X(g)的活化能。下列有关叙述正确的是(　　)
A．E2表示反应X(g)―→C(g)的活化能
B．X是反应A(g)＋B(g)―→C(g)的催化剂
C．反应A(g)＋B(g)―→C(g)的ΔH＜0
D．加入催化剂可改变反应A(g)＋B(g)―→C(g)的焓变
8．已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ，在含少量I－的溶液中，H2O2分解的机理为：
H2O2＋I－===H2O＋IO－　慢①
H2O2＋IO－===H2O＋O2↑＋I－　快②
下列有关该反应的说法中，正确的是(　　)
A．I－是该反应的催化剂，可增加该反应的活化分子百分数
B．当反应放出98 kJ的热量时，会生成1 mol O2
C．反应速率与I－的浓度无关
D．2v(H2O2)＝2v(H2O)＝v(O2)
9．一定温度下，向10 mL 0.40 mol·L－1 H2O2溶液中加入适量FeCl3溶液，不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表所示：
t/min 0 2 4 6
V(O2)/mL 0 9.9 17.2 22.4
资料显示，反应分两步进行：①2Fe3＋＋H2O2===2Fe2＋＋O2↑＋2H＋，②H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2H2O＋2Fe3＋。反应过程中能量变化如图所示。忽略溶液体积变化，下列说法错误的是(　　)
A．Fe3＋的作用是增大过氧化氢的分解速率
B．反应①是吸热反应、反应②是放热反应
C．反应2H2O2(aq)===2H2O(l)＋O2(g)的ΔH＝E1－E2＜0
D．0～6 min的平均反应速率v(H2O2)≈3.33×10－2 mol·L－1·min－1
10．丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。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＝＋43 kJ·mol－1
②C4H10(g)＋O2(g)===C4H8(g)＋H2O(g)　ΔH2＝－119 kJ·mol－1
下列有关判断正确的是(　　)
A．升高温度，反应①的反应速率增大，反应②的反应速率减小
B．升高温度，反应①的反应速率减小，反应②的反应速率增大
C．降低温度，反应①和反应②的反应速率均减小
D．由反应①和反应②可以得出H2的燃烧热
11．把0.1 mol MnO2粉末加入到50 mL过氧化氢的溶液里(密度为1.1 g·mL－1)，在标准状况下，放出气体的体积V和时间t的关系曲线如图所示。
(1)实验时放出气体的总体积是____________。
(2)放出一半气体所需的时间约为________，生成后一半气体的反应速率__________(填“大于”“小于”或“等于”)生成前一半气体的反应速率，其原因是________________________________________________________________________。
(3)A、B、C、D各点反应速率快慢的顺序是
________________________________________________________________________。
(4)过氧化氢溶液的初始物质的量浓度为________(结果保留两位小数)。
12．“碘钟”实验中，3I－＋S2O===I＋2SO的反应速率可以用I与加入的淀粉溶液作用使溶液显现蓝色的时间t来度量，t越小，反应速率越大。某探究性学习小组在20℃时进行实验，得到的数据如表所示：
实验编号 ① ② ③ ④ ⑤
c(I－)/(mol·L－1) 0.040 0.080 0.080 0.160 0.120
c(S2O)/(mol·L－1) 0.040 0.040 0.080 0.020 0.040
t/s 88.0 44.0 22.0 44.0 t1
回答下列问题：
(1)该实验的目的是________________________________________________________________________。
(2)显色时间t1＝ ________。
(3)温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律。若在40℃时进行实验③，则显色时间t的范围为________(填序号)。
A．t<22.0 s B．22.0 sC．t>44.0 s D．数据不足，无法判断
(4)通过分析表中数据，得到的结论是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
13．H2O2是一种绿色试剂，在化学工业中用作生产过氧乙酸、亚氯酸钠等的原料，医药工业用作杀菌剂、消毒剂。某化学小组欲探究双氧水的性质做了如下实验：
(1)下表是该小组研究影响过氧化氢(H2O2)分解速率的因素时采集的数据[用10 mL H2O2溶液制取150 mL O2所需的时间(s)]。
　　　　浓度 时间/s　　　 反应条件　　　 30% 双氧水 15% 双氧水 10% 双氧水 5% 双氧水
无催化剂、不加热 几乎 不反应 几乎 不反应 几乎 不反应 几乎 不反应
无催化剂、加热 360 480 540 720
MnO2、加热 10 25 60 120
研究小组在设计方案时，考虑了浓度、________、________因素对过氧化氢分解速率的影响。
(2)另一研究小组拟在同浓度Fe3＋的催化下，探究双氧水浓度对H2O2分解速率的影响，限选试剂与仪器：30%双氧水、0.1 mol·L－1 FeCl3溶液、蒸馏水、锥形瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃导管、量筒、秒表、恒温水浴槽、注射器。设计实验装置，完成图甲方框内的装置示意图(要求所测得的数据能直接体现反应速率大小)。
(3)对于H2O2分解反应，Cu2＋也有一定的催化作用。为比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果，研究小组的同学设计了如图乙所示的实验。请回答相关问题：
①可通过观察__________________________，比较得出结论。
②有同学提出将0.1 mol·L－1的FeCl3溶液改为0.05 mol·L－1 Fe2(SO4)3溶液更为合理，其理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)已知FeCl3溶液中主要含有H2O、Fe3＋和Cl－三种微粒，该组同学又做了两种猜想：
猜想1：真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Fe3＋；
猜想2：真正催化分解H2O2的是________________________________________________________________________。
完成表格，验证猜想2：
所需试剂 操作及现象 结论
________ ________ Cl－对H2O2分解无催化作用
课时作业10　化学反应的方向
1．下列过程均为自发过程的是(　　)
①铵盐的溶解　②烧碱与盐酸反应　③Zn与稀H2SO4反应　④氢气在氧气中燃烧　⑤Mg在空气中燃烧　⑥铝热反应　⑦墨水在水中的扩散　⑧电解熔融的氯化钠
A．①②③④ B．⑤⑥⑦⑧
C．②④⑥⑧ D．①②③④⑤⑥⑦
2．金属锡的冶炼常用焦炭作还原剂：SnO2＋2CSn＋2CO↑，反应过程中能量的变化如图所示。
下列有关该反应的ΔH、ΔS的说法正确的是(　　)
A．ΔH＜0　ΔS＜0
B．ΔH＞0　ΔS＜0
C．ΔH＜0　ΔS＞0
D．ΔH＞0　ΔS＞0
3．橡皮筋在拉伸和收缩状态时，结构如图。25 ℃、101 kPa时，下列过程的焓变、熵变和自发性与橡皮筋从拉伸状态到收缩状态一致的是(　　)
A．CaCO3CaO＋CO2↑
B．NaOH的溶解
C．2H2＋O22H2O
D．Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===
BaCl2＋2NH3↑＋10H2O
4．往平底烧瓶中放入氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O]和固态氯化铵晶体，塞紧瓶塞。在瓶底和木板间滴少量水，如图所示。一会儿，就会发现瓶内固态物质变少并有液体产生，瓶壁变冷，小木板因水冻结而被烧瓶黏住，这时打开瓶塞，出来的气体有刺激性气味。这是自发地发生了反应：Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3＋10H2O。下列结论正确的是(　　)
A．自发反应一定是放热反应
B．自发反应一定是吸热反应
C．有的吸热反应也能自发进行
D．吸热反应不能自发进行
5．下列反应在常温下均为非自发反应，在高温下仍为非自发反应的是(　　)
A．Ag2O(s)===2Ag(s)＋O2(g)
B．Fe2O3(s)＋C(s)===2Fe(s)＋CO2(g)
C．N2O4(g)===2NO2(g)
D．CO(g)===C(s)＋O2(g)
6．反应CH3OH(l)＋NH3(g)===CH3NH2(g)＋H2O(g)在某温度下自发向右进行，若反应的|ΔH|＝17 kJ·mol－1，|ΔH－TΔS|＝17 kJ·mol－1，则下列判断中正确的是(　　)
A．ΔH＞0，ΔH－TΔS＜0
B．ΔH＜0，ΔH－TΔS＞0
C．ΔH＞0，ΔH－TΔS＞0
D．ΔH＜0，ΔH－TΔS＜0
7．下列关于化学反应方向，说法正确的是(　　)
A．反应3NO2(g)＋H2O(l)===2HNO3(aq)＋NO(g)在一定条件下自发进行，说明该反应的ΔH＞0
B．反应2Na2SO3(s)＋O2(g)===2Na2SO4(s)能自发进行，则ΔH＜0
C．反应2Na2O2(s)＋2CO2(g)===2Na2CO3(s)＋O2(g)能自发进行，则该反应的ΔH＞0
D．一定温度下，反应2NaCl(s)===2Na(s)＋Cl2(g)的ΔH＜0
8．已知在等温等压条件下，化学反应方向的判据为
ΔH－TΔS<0　反应能自发进行
ΔH－TΔS＝0　反应达到平衡状态
ΔH－TΔS>0　反应不能自发进行
设反应A===D＋E　ΔH－TΔS＝(－4 500＋11T) J·mol－1，要防止反应发生，温度必须(　　)
A．高于409 K
B．低于136 K
C．高于136 K而低于409 K
D．低于409 K
9．灰锡结构松散，不能用于制造器皿，而白锡结构坚固，可以制造器皿。现把白锡制造的器皿放在0℃、100 kPa的室内存放，它会不会变成灰锡而不能继续使用(已知在0 ℃、100 kPa条件下白锡转化为灰锡的反应，焓变和熵变分别为ΔH＝－ 2 180.9 J·mol－1，ΔS＝－6.61 J·mol－1·K－1，当ΔH－TΔS<0时能自发反应)(　　)
A．会变 B．不会变
C．不能确定 D．升高温度才会变
10．图甲所示的A、B两容器中分别充满两种互不反应的气体。若将中间活塞打开(如图乙所示)，两种气体分子都逐渐扩散到两个容器中。此过程为不伴随能量变化的自发过程。下列说法不正确的是(　　)
A.此过程是由混乱程度小向混乱程度大的方向变化的过程，即熵增大的过程
B．此过程为自发过程，且没有热量的吸收或放出
C．此过程从有序到无序，混乱度增大
D．此过程的逆过程也是自发进行的
11．已知：298 K、101 kPa时，
反应①：4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)　ΔH1＝－1 648 kJ/mol
反应②：C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－393 kJ/mol
反应③：2Fe(s)＋2C(s)＋3O2(g)===2FeCO3(s)　ΔH3＝－1 480 kJ/mol
反应④：2FeCO3(s)＋O2(g)===2CO2(g)＋Fe2O3(s)　ΔH4
下列说法不正确的是(　　)
A．反应①②③④在热力学上自发进行的趋势都很大
B．反应①和③在较低温度下能自发进行，反应④是熵增反应
C．自发反应代表反应一定能发生，可以判断反应进行的方向，但不能确定反应速率
D．反应①不能表示铁在氧气中燃烧的热化学方程式
12．判断下列各变化过程是熵增加还是熵减小，在横线上填选项字母。
(1)NH4NO3爆炸
2NH4NO3(s)===2N2(g)＋4H2O(g)＋O2(g)________。
(2)水煤气转化
CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)________。
(3)臭氧的生成
3O2(g)===2O3(g)________。
A．熵增大　　　　　　　 B．熵减小
C．不变 D．熵变很小
13．有A、B、C、D四个反应：
反应 A B C D
ΔH/kJ·mol－1 ＋10.5 ＋1.80 －126 －11.7
ΔS/J·mol－1·K－1 ＋30.0 －113.0 ＋84.0 －105.0
则在任何温度下都能自发进行的反应是__________；任何温度下都不能自发进行的反应是____________；在温度高于________℃时可自发进行的反应是________；在温度低于________℃时可自发进行的反应是____________。
14．节能减排是指节约物质资源和能量资源，减少废弃物和环境有害物(包括三废和噪声等)排放。
(1)实验“节能减排”和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO2转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)，如图表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol－1)的变化：
　
关于该反应的下列说法中，正确的是________(填字母)。
A．ΔH>0，ΔS>0
B．ΔH>0，ΔS<0
C．ΔH<0，ΔS<0
D．ΔH<0，ΔS>0
(2)将煤加工成水煤气可降低污染并能提高燃料的利用率。将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气，化学方程式为C(s)＋H2O(g)===H2(g)＋CO(g)ΔH＝＋131.3 kJ·mol－l，ΔS＝＋133.7 J·mol－1·K－1。该反应在常温下能否自发进行？________(填“能”或“不能”)。
15．已知在不同温度下，甲烷隔绝空气有可能发生如下两个裂解反应：①CH4(g)―→C(s)＋2H2(g)，②2CH4(g)―→C2H2(g)＋3H2(g)。某同学为了得到用天然气制取炭黑的允许温度范围和最佳温度，查阅资料，得到如下热力学数据：
反应①的ΔH(298 K)＝＋74.848 kJ/mol，ΔS(298 K)＝＋80.674 J/( mol·K)
反应②的ΔH(298 K)＝＋376.426 kJ/mol，ΔS(298 K)＝＋220.211 J/(mol·K)
已知上述反应的焓变和熵变随温度变化很小。请帮助这位同学回答下列问题：
(1)反应①在________(填“高温”或“低温”)下能自发进行。
(2)反应①能否自发进行是由________(填“焓变”或“熵变”)决定的。
(3)制取炭黑的允许温度范围：________________________________________________________________________。
(4)为了提高甲烷的炭化程度，下列温度最合适的是________(填标号)。
A．905.2 K B．927 K
C．1 273 K D．2 000 K
课时作业11　化学平衡状态　化学平衡常数
1．可逆反应N2＋3H2 2NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是(　　)
A．3v正(N2)＝v正(H2)
B．v正(N2)＝v逆(NH3)
C．2v正(H2)＝3v逆(NH3)
D．v正(N2)＝3v逆(H2)
2．在一定条件下，某容器中充入N2和H2合成NH3，以下叙述错误的是(　　)
A.开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零
B.随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后减小为零
C．随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后保持恒定
D．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后与逆反应速率相等且都保持恒定
3．有关可逆反应4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)，下列叙述正确的是(　　)
A．达到化学平衡时，4v正(O2)＝5v逆(NO)
B．若单位时间内生成x mol NO的同时，消耗x mol NH3，则反应达到平衡状态
C．达到化学平衡时，若增大容器容积，则正反应速率减小，逆反应速率增大
D．化学反应速率关系：2v正(NH3)＝3v正(H2O)
4．在密闭容器中进行反应X2(g)＋Y2(g) 2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.2 mol·L－1，在一定条件下，当反应达到平衡状态时，各物质的浓度可能是(　　)
A．c(Z)＝0.3 mol·L－1
B．c(X2)＝0.2 mol·L－1
C．c(Y2)＝0.4 mol·L－1
D．c(X2)＋c(Y2)＋c(Z)＝0.55 mol·L－1
5．一定条件下，将NO2与SO2以体积比为1∶2置于恒温密闭容器中，发生反应：NO2(g)＋SO2(g) SO3(g)＋NO(g)　ΔH＝－41.8 kJ·mol－1，下列能说明反应达到平衡状态的是(　　)
A．体系压强保持不变
B．混合气体颜色保持不变
C．SO3和NO的物质的量之比保持不变
D．每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2
6．已知298.15 K时，可逆反应：Pb2＋(aq)＋Sn(s) Pb(s)＋Sn2＋(aq)的平衡常数K＝2.2，若溶液中Pb2＋和Sn2＋的浓度均为0.10 mol·L－1，则此时反应进行的方向是(　　)
A．向右进行 B．向左进行
C．处于平衡状态 D．无法判断
7．已知下列反应的平衡常数：H2(g)＋S(s) H2S(g)，K1；S(s)＋O2(g) SO2(g)，K2。则反应H2(g)＋SO2(g) O2(g)＋H2S(g)的平衡常数是(　　)
A．K1＋K2 B．K1－K2
C．K1×K2 D．
8．在1 L恒温恒容的密闭容器中投入一定量N2O5，依次发生反应：
反应1：N2O5(g)===N2O4(g)＋O2(g)
ΔH＝＋28.4 kJ·mol－1；
反应2：N2O4(g) 2NO2(g)　
ΔH＝－56.9 kJ·mol－1。
现有下列情况：①混合气体的密度保持不变；②气体压强保持不变；③气体的平均摩尔质量保持不变；④保持不变；⑤O2的物质的量保持不变；⑥v正(N2O4)∶v逆(NO2)＝1∶2。能表明反应2一定达到平衡状态的是(　　)
A．①②③⑤ B．②③④⑥
C．①③⑤⑥ D．②③④⑤
9．在一定温度下，下列反应的化学平衡常数数值如下：
①2NO(g) N2(g)＋O2(g)　K1＝1×1030
②2H2(g)＋O2 2H2O(g)　K2＝2×1081
③2CO2(g) 2CO(g)＋O2(g)　K3＝4×10－92
以下说法正确的是(　　)
A．该温度下，反应①的平衡常数表达式为K1＝c(N2)·c(O2)
B．该温度下，反应2H2O(g) 2H2(g)＋O2(g)的平衡常数的数值约为5×10－80
C．该温度下，NO、H2O、CO2产生O2的倾向由大到小顺序为NO>H2O>CO2
D．以上说法都不正确
10．已知830 ℃时，反应CO(g)＋H2O(g) H2(g)＋CO2(g)的平衡常数K＝1，将各物质按表中的物质的量(单位：mol)投入恒容容器中，相同温度下，开始时反应逆向进行的是(　　)
选项 A B C D
n(CO2) 3 1 0 1
n(H2) 2 1 0 1
n(CO) 1 2 3 0.5
n(H2O) 5 2 3 2
11.某温度下，在2 L密闭容器中加入一定量A，发生化学反应2A(g) B(g)＋C(g) ΔH＝－48.25 kJ·mol－1，反应过程中B、A的浓度比值与时间t有如图所示关系，若测得第15 min时c(B)＝1.6 mol·L－1，下列结论正确的是(　　)
A．该温度下此反应的平衡常数为3.2
B．A的初始物质的量为4 mol
C．反应达平衡时，放出的热量是193 kJ
D．反应达平衡时，A的转化率为80%
12．一定条件下，在容积为2 L的密闭容器里加入一定物质的量的A，发生如下反应并建立平衡：A(g) 2B(g)，2B(g) C(g)＋2D(g)，测得平衡时各物质的浓度是c(A)＝0.3 mol·L－1 ，c(B)＝0.2 mol·L－1，c(C)＝0.05 mol· L－1，最初向容器里加入A的物质的量是(　　)
A．0.5 mol　　　　　B．0.8 mol
C．0.9 mol D．1.2 mol
13．在300 mL的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反应：Ni(s)＋4CO(g) Ni(CO)4(g)，已知该反应平衡常数与温度的关系如表：
温度/℃ 25 80 230
平衡常数 5×104 2 1.9×10－5
下列说法不正确的是(　　)
A．升温不利于生成Ni(CO)4(g)
B．在25 ℃时，反应Ni(CO)4(g) Ni(s)＋4CO(g)的平衡常数为2×10－5
C．在80 ℃时，测得某时刻，Ni(CO)4、CO浓度均为0.5 mol·L－1，则此时v正＞v逆
D．在80 ℃达到平衡时，测得n(CO)＝0.3 mol，则Ni(CO)4的平衡浓度为2 mol·L－1
14．碳及其化合物与人类生产、生活密切相关。请回答下列问题：
(1)羰基硫(O===C===S)能引起催化剂中毒和大气污染等。羰基硫的氢解和水解反应是两种常用的脱硫方法，其反应原理为
①氢解反应：COS(g)＋H2(g) H2S(g)＋CO(g)　ΔH1
②水解反应：COS(g)＋H2O(g) H2S(g)＋CO2(g)　ΔH2＝－35 kJ·mol－1
已知CO(g)＋H2O(g) H2(g)＋CO2(g)　ΔH3＝－42 kJ·mol－1，则ΔH1＝________。若平衡常数K与温度T之间存在lg K＝＋b(a、b为常数)的线性关系，图甲中直线符合该氢解反应平衡常数K与温度T关系的是________(填序号)。
(2)焦炭还原NO2发生反应：2NO2(g)＋2C(s) N2(g)＋2CO2(g)。在恒温条件下，1 mol NO2和足量焦炭发生该反应，测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图乙所示，计算可得M点时该反应的平衡常数Kp＝________。(Kp是用平衡分压代替平衡浓度表示的反应平衡常数，分压＝总压×物质的量分数)
15．一定温度下，在10 L密闭容器中加入5 mol SO2和3 mol O2，发生反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，10 min时，反应达到平衡状态，此时有3 mol SO2发生了反应。
(1)反应生成了________mol SO3，v(SO2)＝________。
(2)平衡时SO3的浓度是________，SO2的转化率是________。
(3)平衡时容器内气体的总物质的量为________mol。
(4)物质的浓度不再改变标志着该反应已达平衡，下列还可以说明该反应已达平衡的是________(填序号)。
①体系内压强不再改变
②容器内气体的密度不再改变
③混合气体的平均相对分子质量不再改变
④v正(SO3)＝2v逆(O2)
⑤n(SO3)∶n(O2)∶n(SO2)＝2∶1∶2
(5)该温度下，SO3(g) SO2(g)＋O2(g)的平衡常数K＝________。
16．某温度下，在一密闭容器中充入一定量CO2，并加入足量铁粉，发生反应：Fe(s)＋CO2(g) FeO(s)＋CO(g)，测得CO2和CO浓度随时间的变化如图所示：
(1)0～8 min，v(CO)＝________________ mol·L－1·min－1。
(2)下列措施中，能够改变平衡时c(CO)/c(CO2)的比值的是________(填序号)。
A．温度　　　　　B．铁粉的量(足量)
C．压强 D．CO的量
(3)已知：反应Fe(s)＋CO2(g) FeO(s)＋CO(g)的平衡常数为K1；反应Fe(s)＋H2O(g) FeO(s)＋H2(g)的平衡常数为K2。不同温度时K1、K2的值如下表：
温度/K K1 K2
973 1.47 2.38
1 173 2.15 1.67
根据表中数据，计算反应CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)的K。
①温度为973 K时：K＝________________________________________________________________________；
②温度为1 173 K时，K＝________________________________________________________________________；
③反应CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)是________(填“吸热”或“放热”)反应。
课时作业12　化学平衡的移动
1．放热反应2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)达平衡后，若分别采取下列措施：①增大压强　②减小NO2的浓度　③增大O2浓度　④升高温度　⑤加入催化剂，能使平衡向正反应方向移动的是(　　)
A．①②③ B．②③④
C．③④⑤ D．①②⑤
2．恒温下，反应aX(g) bY(g)＋cZ(g)达到平衡后，把容器体积压缩到原来的一半且达到新平衡时，X的物质的量浓度由0.1 mol·L－1增大到0.19 mol·L－1，下列判断正确的是(　　)
A．a>b＋c B．aC．a＝b＋c D．a＝b＝c
3．在一定温度下的可逆反应：mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，生成物C的体积分数与压强p1和p2、时间的关系如图所示，下列关系正确的是(　　)
①p1>p2　②p1p＋q　
④m＋n＝p＋q　⑤m＋nA．①③ B．②③
C．②⑤ D．①④
4．如图所示是可逆反应A(g)＋2B(g) 2C(g)＋3D(g)　ΔH>0的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变而变化的关系图，下列条件的改变与图中的变化情况相符的是(　　)
A．t1时，减小了A或B的物质的量浓度
B．t2时，升高了温度
C．t2时，增大了压强
D．t1时，加入了催化剂
5．在容积一定的密闭容器中，充入一定量的NO和足量碳发生化学反应C(s)＋2NO(g) CO2(g)＋N2(g)，平衡时c(NO)与温度T的关系如图所示，则下列说法正确的是(　　)
A．该反应的ΔH>0
B．在T2时，若反应体系处于状态D，则此时v正>v逆
C．若状态B、C、D的压强分别为pB、pC、pD，则有pC＝pD>pB
D．若该反应在T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2，则K16．I2在KI溶液中存在平衡I2(aq)＋I－专题3　综合检测
一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．已知H2A、H2B的相关电离常数有如下关系：H2A>H2B>HA－>HB－，下列化学方程式一定正确的是(　　)
A．NaHB＋H2A===H2B＋NaHA
B．Na2B＋H2A===H2B＋Na2A
C．H2B＋Na2A===Na2B＋H2A
D．H2B＋NaHA===NaHB＋H2A
2．水的电离过程为H2O H＋＋OH－，在不同温度下其离子积常数为Kw(25 ℃)＝1.0×10－14，Kw(35 ℃)＝2.1×10－14。则下列关于纯水的叙述正确的是(　　)
A．c(H＋)随着温度升高而减小
B．在35 ℃时，c(H＋)＞c(OH－)
C．25 ℃时水的电离程度大于35 ℃时水的电离程度
D．水的电离是吸热的
3．下列各组离子在溶液中一定能大量共存的是(　　)
A．澄清透明的溶液中：MnO、SO、K＋、H＋
B．含有大量AlO的溶液：NH、Na＋、HCO、SO
C．pH＝11的溶液中：ClO－、Na＋、SO、I－
D．水电离产生的c(H＋)＝1×10－14 mol·L－1的溶液中：HCO、NH、Cl－、Ca2＋
4．下列关于实验操作的说法正确的是(　　)
A.图(A)：碱式滴定管注入Na2CO3溶液之前应检查是否漏液
B．图(B)：可用于测定盐酸浓度
C．图(C)：可用于蒸干AlCl3饱和溶液制备AlCl3晶体
D．图(D)：记录滴定终点读数为12.20 mL
5．H2S2O3是一种弱酸，实验室欲用0.01 mol/L Na2S2O3溶液滴定碘水，发生的反应为I2＋2Na2S2O3===2NaI＋Na2S4O6，下列说法正确的是(　　)
A．该滴定反应可用甲基橙作指示剂
B．Na2S2O3是该反应的还原剂
C．该滴定反应可选用如图所示的装置
D．该反应中每消耗2 mol Na2S2O3，转移电子的物质的量为4 mol
6．室温下，浓度均为0.1 mol·L－1的四种溶液：①醋酸，②氢氧化钠，③醋酸钠，④醋酸铵。下列说法正确的是(　　)
A．c(CH3COO－)：①＞③＞④
B．水电离出的c(H＋)：①＞②＞③
C．①和④等体积混合后的溶液中：c(CH3COO－)＞c(NH)＞c(H＋)＞c(OH－)
D．②和③等体积混合后的溶液中：c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＝2c(Na＋)
7．下列说法中正确的是(　　)
A．加水稀释0.01 mol·L－1 CH3COOH溶液，溶液中c(OH－)减少
B．室温时，0.1 mol·L－1的某一元酸HA在水中有0.1%发生电离，则该溶液的pH＝4
C．氨水加水稀释后，溶液中的值增大
D．常温下，pH均为5的盐酸与氯化铵溶液中，水的电离程度相同
8．常温下，CH3COOH和NH3·H2O的电离常数均为1.8×10－5。向20 mL浓度均为0.1 mol·L－1的NaOH和NH3·H2O的混合液中滴加等物质的量浓度的CH3COOH溶液，所得混合液的导电率与加入CH3COOH溶液体积(V)的关系如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A．a＝20，b＝40，且溶液呈中性时处于A、B两点之间
B．B点溶液中：c(CH3COO－)＞c(Na＋)>c(NH)
C．C点溶液的pH≈5
D．A、B、C三点中，B点溶液中水的电离程度最大
9．下表是Fe2＋、Fe3＋、Zn2＋被OH－完全沉淀时溶液的pH。某硫酸锌酸性溶液中含有少量Fe2＋、Fe3＋杂质，为制得纯净的ZnSO4，加入的试剂最合理的是(　　)
金属离子 Fe2＋ Fe3＋ Zn2＋
完全沉淀时的pH 7.7 4.5 6.5
A.H2O2、ZnO B．氨水
C．KMnO4、ZnCO3 D．NaOH溶液
10．实验测得0.5 mol·L－1CH3COONa溶液、0.5 mol·L－1CuSO4溶液以及H2O的pH随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．随温度升高，纯水中c(H＋)>c(OH－)
B．随温度升高，CH3COONa溶液的c(OH－)减小
C．随温度升高，CuSO4溶液的pH变化是Kw改变与水解平衡移动共同作用的结果
D．随温度升高，CH3COONa溶液和CuSO4溶液的pH均降低，是因为CH3COO－、Cu2＋水解平衡移动方向不同
11．一定温度下，AgCl(s) Ag＋(aq)＋Cl－(aq)体系中，c(Ag＋)和c(Cl－)的关系如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．a、b、c三点对应的Ksp不相等
B．AgCl在c点的溶解度比b点的大
C．AgCl溶于水形成的饱和溶液中，c(Ag＋)＝c(Cl－)
D．b点的溶液中加入AgNO3固体，c(Ag＋)沿曲线向c点方向变化
12．室温下，某二元碱X(OH)2水溶液中相关组分的物质的量分数随溶液pH变化的曲线如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．Kb2的数量级为10－5
B．X(OH)NO3水溶液显酸性
C．等物质的量的X(NO3)2和X(OH)NO3混合溶液中：c(X2＋)＞c[X(OH)＋]
D．在X(OH)NO3水溶液中：c[X(OH)2]＋c(OH－)＝c(X2＋)＋c(H＋)
13．已知：常温下，Ksp(ZnS)＝1.6×10－24；pM＝－lg c(M2＋)(M2＋为Cu2＋或Zn2＋)。常温下，向10 mL 0.10 mol·L－1CuCl2溶液中滴加0.10 mol·L－1 Na2S溶液，滴加过程中pM与Na2S溶液体积(V)的关系如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.Ksp(CuS)的数量级为10－36
B．a点溶液中：c(Na＋)＝2[c(S2－)＋c(HS－)＋c(H2S)]
C．d点溶液中：c(Na＋)>c(Cl－)>c(S2－)>c(H＋)
D．相同条件下，若用等浓度等体积的ZnCl2溶液代替上述CuCl2溶液，则反应终点c向b方向移动
14．室温下，用相同浓度的NaOH溶液，分别滴定浓度均为0.1 mol·L－1的三种酸(HA、HB和HD)溶液，滴定曲线如图所示，下列判断错误的是(　　)
A．三种酸的电离常数关系：KHA>KHB>KHD
B．滴定至P点时，溶液中：c(B－)>c(Na＋)>c(HB)>c(H＋)>c(OH－)
C．pH＝7时，三种溶液中：c(A－)＝c(B－)＝c(D－)
D．当中和百分数达100%时，将三种溶液混合后：c(HA)＋c(HB)＋c(HD)＝c(OH－)－c(H＋)
二、非选择题：本题共5小题，共58分。
15．(10分)为了测定碳酸氢钠中杂质氯元素(离子状态)的含量，先称取a g试样用蒸馏水溶解，再用足量稀硝酸酸化，配成100 mL溶液，取出20 mL注入锥形瓶中，然后用c mol·L－1 AgNO3标准溶液滴定Cl－，K2CrO4溶液为指示剂。
已知：常温下Ksp(AgCl)＝2×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝1.12×10－12，Ag2CrO4为砖红色。
(1)当Cl－恰好沉淀完全即溶液中残余c(Cl－)＝1.0×10－5 mol·L－1，则此时溶液中的c(CrO)为________ mol·L－1。
(2)滴定过程中，使用棕色滴定管的原因是________________；当观察到出现________________时停止滴定，若此时消耗了AgNO3标准溶液V mL，则碳酸氢钠样品中杂质氯元素的质量分数表达式为________________________。
(3)下列情况会造成实验测定结果偏低的是________________________________________________________________________。
a．盛放AgNO3溶液的滴定管水洗后未用标准液润洗
b．滴定管滴定前尖嘴部分有气泡，滴定后消失
c．滴定前仰视读数，滴定后俯视读数
16．(10分)按要求回答下列问题。
(1)将AgNO2和AgCl的饱和溶液等体积混合后，加入足量的硝酸银溶液，生成的沉淀n(AgNO2)________(填“大于”“小于”或“等于”)n(AgCl)。[该温度下Ksp(AgNO2)＝2×10－8；Ksp(AgCl)＝1.8×10－10]
(2)已知25 ℃时Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，此温度下若在实验室中配制5 mol·L－1 100 mL FeCl3溶液，为使配制过程中不出现浑浊现象，则至少需要加入________ mL 2 mol·L－1的盐酸(忽略加入盐酸的体积)。
(3)Na2SO3溶液与CaCl2溶液混合会生成难溶的CaSO3(Ksp＝3.1×10－7)，现将等体积的CaCl2溶液与Na2SO3溶液混合，若混合前Na2SO3溶液的浓度为2×10－3 mol·L－1，则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为________。
(4)汽车尾气中的SO2可用石灰水来吸收，生成亚硫酸钙浊液。常温下，测得某纯CaSO3与水形成的浊液pH为9，已知Ka1(H2SO3)＝1.8×10－2，Ka2(H2SO3)＝6.0×10－9，忽略SO的第二步水解，则Ksp(CaSO3)＝________。
17．(14分)在一定温度下，对冰醋酸加水稀释的过程中，溶液的导电能力I随加入水的体积V变化的曲线如下图所示。请回答下列问题：
(1)“O”点时醋酸不能导电的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)a、b、c三点对应的溶液中，c(H＋)由小到大的顺序为________________。
(3)a、b、c三点对应的溶液中，CH3COOH的电离程度最大的是________。
(4)若使c点对应的溶液中的c(CH3COO－)增大，则下列措施中可行的是________(填字母，下同)。
A．加热 B．加入NaOH稀溶液
C．加入KOH固体 D．加水
E．加入CH3COONa固体 F．加入锌粒
(5)在稀释过程中，随着醋酸浓度的降低，下列始终保持增大趋势的是________。
A．c(H＋) B．n(H＋)
C．CH3COOH分子数 D．
18．(12分)研究硫元素及其化合物的性质具有重要意义。
(1)25 ℃时，向0.10 mol·L－1H2S溶液中，通入HCl气体或加入NaOH固体调节溶液的pH，溶液的pH与c(S2－)的关系如图所示(忽略溶液体积的变化、H2S的挥发)。
①pH＝13时，溶液中c(H2S)＋c(HS－)＝________mol·L－1。
②某溶液含0.020 mol·L－1Mn2＋、0.10 mol·L－1H2S，当溶液的pH＝________时，Mn2＋开始沉淀。[已知：Ksp(MnS)＝2.8×10－13]
(2)25 ℃时，H2SO3和H2CO3的电离平衡常数如表所示。
Ka1 Ka2
H2SO3 1.3×10－2 6.3×10－8
H2CO3 4.4×10－7 4.7×10－11
①HSO的电离平衡常数表达式K＝________。
②0.10 mol·L－1Na2SO3溶液中离子浓度由大到小的顺序为________________________________________________________________________。
③H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为________________________________________________________________________。
19．(12分)已知在25 ℃时，醋酸、次氯酸、碳酸和亚硫酸的电离平衡常数分别为
醋酸K＝1.75×10－5
次氯酸K＝2.95×10－8
碳酸K1＝4.30×10－7　K2＝5.61×10－11
亚硫酸K1＝1.54×10－2　K2＝1.02×10－7
(1)写出碳酸的第一级电离平衡常数表达式K1＝________。
(2)在相同条件下，等浓度的CH3COONa、NaClO、Na2CO3和Na2SO3溶液中碱性最强的是________。等浓度的Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中各离子浓度大小顺序为__________________。
(3)若保持温度不变，在醋酸溶液中通入少量HCl，下列量会变小的是________(填字母序号，下同)。
a．c(CH3COO－) b．c(H＋)
c．醋酸的电离平衡常数
(4)下列离子方程式中错误的是________。
a．少量CO2通入次氯酸钠溶液中：CO2＋H2O＋ClO－===HCO＋HClO
b．少量SO2通入次氯酸钙溶液中：Ca2＋＋2ClO－＋SO2＋H2O===CaSO3↓＋2HClO
c．过量CO2通入澄清石灰水中：CO2＋OH－===HCO专题2　综合检测
一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．已知①碳酸钙的分解CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH1仅在高温下能自发进行；②氯酸钾的分解2KClO3(s)===2KCl(s)＋3O2(g)　ΔH2在任何温度下都能自发进行，下面有几组焓变数据，其中可能正确的是(　　)
A．ΔH1＝＋178.32 kJ·mol－1　ΔH2＝－78.3 kJ·mol－1
B．ΔH1＝－178.32 kJ·mol－1　ΔH2＝＋78.3 kJ·mol－1
C．ΔH1＝－178.32 kJ·mol－1　ΔH2＝－78.3 kJ·mol－1
D．ΔH1＝＋178.32 kJ·mol－1　ΔH2＝＋78.3 kJ·mol－1
2．对于可逆反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，下列措施能使反应物中活化分子百分数、化学反应速率和化学平衡常数都变化的是(　　)
A．增大压强 B．升高温度
C．使用催化剂 D．多充入O2
3．对于可逆反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，若其他条件都不变，只考虑反应前是否加入催化剂，可得到如下两个v t图像：
则下列关系正确的是(　　)
①a1＝a2　②a1t2　⑥t1＝t2　⑦两图中阴影部分面积相等
⑧甲图中阴影部分面积比乙图大
A．②④⑤⑦ B．②④⑥⑧
C．②③⑤⑦ D．②③⑥⑧
4．CaCO3与稀盐酸反应生成CO2的量与反应时间的关系如图所示。下列结论不正确的是(　　)
A．反应在2～4 min内平均反应速率最大
B．反应开始4 min内温度对反应速率的影响比浓度大
C.4 min后，反应速率减小的主要原因是c(H＋)减小
D．反应在2～4 min内生成CO2的平均反应速率为v(CO2)＝0.1 mol·L－1·min－1
5．为探究Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解反应的催化效果，某同学分别设计了图1、图2所示的实验。下列叙述不正确的是(　　)
A．图2中的A为分液漏斗
B．图2实验可通过测定相同状况下产生相同的气体体积所用的时间来比较反应速率
C．图1实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率
D．若图1实验中反应速率为①>②，则Fe3＋对H2O2分解的催化效果一定比Cu2＋好
6．常压下羰基化法精炼镍的原理为：Ni(s)＋4CO(g) Ni(CO)4(g)。230 ℃时，该反应的平衡常数K＝2×10－5。已知：Ni(CO)4的沸点为42.2 ℃，固体杂质不参与反应。
第一阶段：将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4；
第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至230 ℃制得高纯镍。
下列判断正确的是(　　)
A．增加c(CO)，平衡正向移动，反应的平衡常数增大
B．第一阶段，在30 ℃和50 ℃两者之间选择反应温度，选50 ℃
C．第二阶段，Ni(CO)4分解率较低
D．该反应达到平衡时，v生成[Ni(CO)4]＝4v生成(CO)
7．已知反应2NO＋2H2===N2＋2H2O的速率方程为v＝kc2(NO)·c(H2)(k为速率常数)，其反应历程如下：
①2NO＋H2―→N2＋H2O2　慢
②H2O2＋H2―→2H2O　快
下列说法不正确的是(　　)
A．增大c(NO)或c(H2)，均可提高总反应的反应速率
B．c(NO)、c(H2)增大相同的倍数，对总反应的反应速率的影响程度相同
C．该反应的快慢主要取决于反应①
D．升高温度，可提高反应①、②的速率
8．在如图所示的三个容积相同的容器①②③中进行如下反应：3A(g)＋B(g) 2C(g)　ΔH＜0。若起始温度相同，分别向三个容器中通入3 mol A和1 mol B，则达到平衡时各容器中C物质的体积分数由大到小的顺序为(　　)
A.③②① B．③①②
C．①②③ D．②①③
9．在密闭容器中发生反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH<0，某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，针对图像下列分析正确的是(　　)
A．图Ⅰ研究的是t1时刻升高温度对反应速率的影响
B．图Ⅰ研究的是加入合适催化剂对反应速率的影响
C．图Ⅱ研究的是t1时刻通入氦气(保持恒容)对反应速率的影响
D．图Ⅲ研究的是温度对化学平衡的影响，且乙的温度较高
10．在容积为2L的密闭容器中发生反应：M＋3N P＋Q　ΔH，其他条件不变，考查温度对反应的影响，实验结果如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．该反应为吸热反应
B．该反应在T1时的平衡常数比T2时小
C．温度为T1时，从反应开始到平衡，生成P的速率为v＝ mol·L－1·min－1
D．处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时N的物质的量增大
11．温度为T时，向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5，反应PCl5(g) PCl3(g)＋Cl2(g)经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据如表所示：
t/s 0 50 150 250 350
n(PCl3)/mol 0 0.16 0.19 0.20 0.20
下列说法正确的是(　　)
A．反应在前50 s的平均速率v(PCl3)＝0.003 2 mol·L－1·s－1
B．保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(PCl3)＝0.11 mol·L－1，则反应的ΔH>0
C．相同温度下，起始时向容器中充入1.0 mol PCl5、0.20 mol PCl3和0.20 mol Cl2，反应达到平衡前v正D．相同温度下，起始时向容器中充入2.0 mol PCl3和2.0 mol Cl2，达到平衡时，PCl3的转化率小于80%
12．工业上，可采用还原法处理尾气中NO，其原理为2NO(g)＋2H2(g) N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＜0。在化学上，正反应速率可表示为v(正)＝k(正)·cm(NO)·cn(H2)，逆反应速率可表示为v(逆)＝k(逆)·cx(N2)·cy(H2O)，其中，k表示反应速率常数，只与温度有关，m、n、x、y叫反应级数，由实验测得。在恒容密闭容器中充入一定量的NO、H2，在T ℃下进行实验，测得有关数据如下：
实验
① 0.10 0.10 0.414k
② 0.10 0.40 1.656k
③ 0.20 0.10 1.656k
下列有关推断正确的是(　　)
A．上述反应中，正反应的活化能大于逆反应的活化能
B．若升高温度，则k(正)增大，k(逆)减小
C．在上述实验中，反应级数：m＝2，n＝1
D．在一定温度下，NO、H2的浓度对正反应速率的影响程度相同
13．一定条件下向某密闭容器中加入0.3 mol A、0.1 mol C和一定量的B三种气体，图甲表示各物质浓度随时间的变化关系，图乙表示速率随时间的变化关系，t2、t3、t4、t5时刻各改变一种条件，且改变的条件均不同。若t4时刻改变的条件是压强，则下列说法错误的是(　　)
A．若t1＝15 s，则前15 s的平均反应速率v(C)＝0.004 mol·L－1·s－1
B．该反应的化学方程式为3A B＋2C
C．t2、t3、t5时刻改变的条件分别是升高温度、加入催化剂、增大反应物浓度
D．若t1＝15 s，则B的起始物质的量为0.04 mol
14．丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。
已知：①C4H10(g)＋O2(g)===C4H8(g)＋H2O(g)　ΔH1＝－119 kJ·mol－1
②H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH2＝－242 kJ·mol－1
丁烷(C4H10)脱氢制丁烯(C4H8)的热化学方程式为C4H10(g) C4H8(g)＋H2(g)　ΔH3。
下列措施一定能提高该反应中丁烯产率的是(　　)
A．增大压强，升高温度 B．升高温度，减小压强
C．降低温度，增大压强 D．减小压强，降低温度
二、非选择题：本题共5小题，共58分。
15．(9分)在一体积为1 L的密闭容器中，通入一定量的CO和H2O，在850 ℃发生如下反应：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)　ΔH<0。CO和H2O的浓度变化如图：
(1)0～4 min的平均反应速率v(CO)＝________ mol/(L·min)。
(2)850 ℃时，平衡常数K＝________。
(3)850 ℃时，若起始向该容器中充入1.0 mol CO、3.0 mol H2O，则CO的平衡转化率为________________。
16．(10分)乙酸和乙醇可以发生酯化反应，CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O
(1)对于上述可逆反应，若乙酸分子中的氧都是18O，乙醇分子中的氧都是16O，一段时间后，分子中含有18O的物质有(　　)
A．1种 B．2种
C．3种 D．4种
(2)在上述条件下，生成物中水的相对分子质量为(　　)
A．16 B．18
C．20 D．22
(3)下列描述，能说明乙酸和乙醇的酯化反应已达到平衡状态的有________。
①单位时间内，生成1 mol乙酸乙酯，同时生成1 mol水
②单位时间内，生成1 mol乙酸乙酯，同时生成1 mol乙酸
③单位时间内，消耗1 mol乙醇，同时消耗1 mol乙酸
④正反应的速率与逆反应速率相等
⑤混合物中各物质的浓度不再变化
17．(14分)已知A(g)＋B(g) C(g)＋D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下：
温度/℃ 700 800 830 1 000 1 200
平衡常数 1.7 1.1 1.0 0.6 0.4
回答下列问题：
(1)该反应的平衡常数表达式K＝________，ΔH＝________(填“<”“>”或“＝”)0。
(2)830 ℃时，向一个5 L的恒容密闭容器中充入0.20 mol A和0.80 mol B，如反应初始6 s内A的平均反应速率v(A)＝0.003 mol·L－1·s－1。则6 s时，c(A)＝________mol·L－1，C的物质的量为________mol；若反应经一段时间后，达到平衡时A的转化率为________，如果这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气，平衡时A的转化率为________。
(3)判断该反应是否达到平衡的依据为________。
a．压强不随时间改变
b．气体的密度不随时间改变
c．c(A)不随时间改变
d．单位时间里生成C和D的物质的量相等
(4)1 200 ℃时，反应C(g)＋D(g) A(g)＋B(g)的平衡常数的值为________。
18．(13分)目前工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇，某研究小组对下列有关制取甲醇的化学反应原理进行了探究。已知在不同温度下的化学平衡常数(K1、K2、K3)如下表所示：
请回答下列问题：
(1)反应②是________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)根据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3＝________(用K1、K2表示)；根据反应③判断ΔS________(填“＞”“＝”或“＜”)0，在________(填“较高”或“较低”)温度下有利于该反应自发进行。
(3)500 ℃时，测得反应③在某时刻，CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度分别为0.1 mol·L－1、0.8 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.15 mol·L－1，则此时v正＝________(填“＞”“＝”或“＜”)v逆。
(4)一定条件下，在容积为V L的密闭容器中充入a mol CO与2a mol H2合成甲醇，CO转化率与温度、压强的关系如图所示。
①p1________(填“＞”“＝”或“＜”)p2，理由是________________________________________________________________________。
②该甲醇合成反应在A点的平衡常数K＝________(用a和V表示)。
③该反应达到平衡时，反应物转化率的关系是CO________(填“＞”“＝”或“＜”)H2。
19．(12分)Ⅰ.在528 K、固定容积的容器中，反应CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)进行过程中能量变化如图甲所示，曲线Ⅱ表示使用催化剂时的能量变化。若投入a mol CO、2a mol H2，平衡时能生成0.1a mol CH3OH，反应就具有工业应用价值。
(1)该反应的热化学方程式为
________________________________________________________________________。
(2)若按上述投料比使该反应具有工业应用价值，则CO的平衡转化率为________。
(3)在容器容积不变的前提下，欲提高H2的转化率，可采取的措施有
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________ (答出两项即可)。
(4)关于反应历程Ⅰ与Ⅱ相比较，下列说法正确的是________ (填序号)。
A．反应历程Ⅱ比Ⅰ放出的热量少
B．反应历程Ⅱ比Ⅰ的反应速率快
C．反应历程Ⅱ比Ⅰ的平衡常数小
D．反应历程Ⅱ和Ⅰ中，CO的转化率相同
Ⅱ.已知：A(g)＋3B(g) 2C (g)　ΔH＝－92.1 kJ·mol－1，在容器中充入1.4 mol·L－1 A与4 mol·L－1 B，在达到平衡后改变某条件，A与C的浓度变化如图乙所示。
(5)t3时刻改变的条件为________。
(6)t2～t3时刻的平衡常数为________。课时作业17　影响盐类水解的因素及盐类水解的应用
1．溶液中FeCl3的水解反应达到平衡：FeCl3＋3H2O Fe(OH)3＋3HCl，若要使FeCl3的水解程度增大，应采用的方法是(　　)
A．加入少量NaCl固体
B．加入少量水
C．加入FeCl3固体
D．降温
2．下面说法中，与盐类水解无关的是(　　)
①NaHCO3作发酵粉时加入柠檬酸后效果更好
②FeCl2溶液中加入一定量的铁粉
③实验室配制AlCl3溶液，先把它溶解在盐酸中，然后加水稀释
④NH4F溶液不能保存在玻璃试剂瓶中
⑤实验室盛放Na2CO3、Na2SiO3等溶液的试剂瓶应用橡皮塞
⑥在NH4Cl或AlCl3溶液中加入镁条会产生气泡
⑦Na2S溶液和AlCl3溶液反应得不到Al2S3
⑧室温下NaHCO3饱和溶液的pH约为8.4
⑨0.1 mol/L AlCl3溶液中c(Al3＋)<0.1 mol/L
A．②⑧ B．①②
C．④⑧ D．全有关
3．已知，常温下某浓度的NaHSO3稀溶液的pH<7。则该稀溶液中下列粒子浓度关系正确的是(　　)
A．c(Na＋)>c(HSO)>c(H2SO3)>c(SO)
B．c(Na＋)>c(HSO)＋c(SO)
C．c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(SO)
D．c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HSO)＋c(OH－)
4．室温下，下列溶液中粒子浓度关系正确的是(　　)
A．Na2S溶液：c(Na＋)>c(HS－)>c(OH－)>c(H2S)
B．Na2C2O4溶液：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HC2O)＋2c(H2C2O4)
C．Na2CO3溶液：c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(CO)＋c(OH－)
D．CH3COONa和CaCl2的混合溶液：c(Na＋)＋c(Ca2＋)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＋2c(Cl－)
5．在指定环境中，下列各组离子一定可以大量共存的是(　　)
①使pH试纸变成深蓝色的溶液中：SO、S2O、Na＋
②含有大量S2－的溶液中：Na＋、ClO－、Cl－、CO
③AlCl3溶液中：K＋、SiO、NH、NO
④中性溶液中：Cu2＋、Fe3＋、SO、Cl－
⑤加入铝粉放出氢气的溶液中：Na＋、Cl－、NH、NO
⑥含有大量HCO的溶液中：K＋、Na＋、AlO、Br－
A．①③④ B．只有①
C．②④⑤ D．①④⑥
6．常温下浓度均为0.1 mol/L的四种盐溶液，其pH如表所示，下列说法正确的是(　　)
序号 ① ② ③ ④
溶液 CH3COONa NaHCO3 Na2CO3 NaClO
pH 8.8 9.7 11.6 10.3
A.等浓度的CH3COOH和HClO溶液，pH较小的是HClO溶液
B．Na2CO3和NaHCO3溶液中粒子种类相同
C．溶液中水的电离程度：①>②>④>③
D．NaHCO3溶液中：c(Na＋)＝c(CO)＋c(HCO)＋2c(H2CO3)
7．下列根据反应原理设计的应用，不正确的是(　　)
A．CO＋H2O HCO＋OH－　热的纯碱溶液清洗油污
B．Al3＋＋3H2O Al(OH)3(胶体)＋3H＋　明矾净水
C．Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑　泡沫灭火器
D．SnCl2＋H2O Sn(OH)Cl＋HCl　配制氯化亚锡溶液时加入氢氧化钠
8．能促进水的电离，并使溶液中c( H＋)>c(OH－)的操作是(　　)
①将水加热煮沸　②向水中投入一小块金属钠　③向水中通CO2　④向水中加入明矾晶体　⑤向水中加NaHCO3固体　⑥向水中加NaHSO4固体
A．①②④⑤ B．①④⑤
C．③④⑤ D．④
9．常温下，0.1 mol·L－1的三种盐溶液NaX、NaY、NaZ的pH分别为7、8、9，则下列说法中正确的是(　　)
A．HX是弱酸
B．离子浓度：c(Z－)＞c(Y－)＞c(X－)
C．电离常数：Ka(HZ)＞Ka(HY)
D．c(X－)＝c(Y－)＋c(HY)＝c(Z－)＋c(HZ)
10．已知：pKa＝－lgKa，25 ℃时，H2A的pKa1＝1.85，pKa2＝7.19。常温下，用0.1 mol·L－1NaOH溶液滴定20 mL 0.1 mol·L－1H2A溶液的pH变化曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．a点对应V0＝10
B．b点所得溶液中：c(H2A)＋c(H＋)＝c(HA－)＋c(OH－)
C．A2－的水解平衡常数Kh(A2－)＝10－7.19
D．c点所得溶液中：c(A2－)＝c(HA－)
11．常温下，下列有关叙述正确的是(　　)
A．0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液和0.1 mol·L－1 CH3COONa溶液等体积混合：c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)
B．pH＝2的H2C2O4溶液与pH＝12的NaOH溶液等体积混合：c(Na＋)＝c(H2C2O4)＋c(HC2O)＋c(C2O)
C．10 mL pH＝12的氢氧化钠溶液中加入pH＝2的HA溶液至pH刚好等于7，所得溶液体积V(总)≥20 mL
D．0.02 mol·L－1 HCN溶液与0.02 mol·L－1 NaCN溶液等体积混合，已知混合溶液中c(CN－)c(HCN)
12．10 ℃时，在烧杯中加入0.1 mol·L－1的NaHCO3溶液400 mL，加热，测得该溶液的pH发生如下变化：
温度(℃) 10 20 30 50 70
pH 8.3 8.4 8.5 8.9 9.4
(1)甲同学认为，该溶液的pH升高的原因是HCO的水解程度增大，故碱性增强，该反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(2)乙同学认为，溶液pH升高的原因是NaHCO3受热分解生成了Na2CO3，并推断Na2CO3的水解程度________(填“大于”或“小于”)NaHCO3。
(3)丙同学认为：要确定上述哪种说法合理，只要把加热后的溶液冷却到10 ℃后再测定溶液pH，若pH________8.3(填“>”“<”或“＝”)，说明甲正确；若pH________8.3(填“>”“<”或“＝”)，说明乙正确。
(4)丁同学设计如下实验方案对甲、乙同学的解释进行判断：实验装置如图，加热煮沸NaHCO3溶液，发现试管A中澄清石灰水变浑浊，说明________(填“甲”或“乙”)推测正确。
(5)将一定体积0.1 mol·L－1的NaHCO3溶液置于烧杯中加热至微沸(溶液体积不变)，测其pH为9.8；将烧杯冷却至室温，过一段时间(溶液体积不变)测得pH为10.1。据此资料可以判断________(填“甲”或“乙”)推测正确，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
13.化学学科中的电离平衡和水解平衡均符合勒夏特列原理。常温下，浓度均为0.1 mol·L－1的5种溶液的pH如下表所示。请回答下列问题：
溶质 CH3COONa NaHCO3 Na2CO3 NaClO NaCN
pH 8.8 9.7 11.6 10.3 11.1
(1)上述盐溶液中的阴离子，结合质子能力最强的是________。
(2)根据表中数据，浓度均为0.01 mol·L－1的下列4种物质的溶液中，酸性最强的是________(填编号)；将各溶液分别稀释100倍，pH变化最小的是________(填编号)。
A.HCN B．HClO
C．H2CO3 D．CH3COOH
(3)要增大氯水中HClO的浓度，可向氯水中加入少量的碳酸钠溶液，反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
14．常温下，几种酸的电离常数如表所示：
酸 电离方程式 电离常数
HClO HClO H＋＋ClO－ Ka＝4.0×10－8
H2CO3 H2CO3 H＋＋HCO HCO H＋＋CO Ka1＝4.5×10－7 Ka2＝4.7×10－11
H2SO3 H2SO3 H＋＋HSO HSO H＋＋SO Ka1＝1.4×10－2 Ka2＝6.0×10－8
回答下列问题：
(1)物质的量浓度均为0.1 mol/L的①NaClO溶液　②Na2CO3溶液　③NaHCO3溶液　④Na2SO3溶液，pH由大到小的顺序是________________________________________________________________________(填标号)。
(2)用离子方程式表示NaClO溶液呈碱性的原因：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)0.1 mol/L NH4Cl溶液中各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是________________，只改变下列一个条件，能使c(NH)与c(Cl－)的比值变大的是________(填标号)。
A．加入(NH4)2SO4固体
B．通入少量HCl
C．降低溶液温度
D．加入少量NaOH固体
(4)假设25 ℃时，0.1 mol/L NH4Cl溶液中由水电离出的H＋浓度为1×10－5 mol/L，则在该温度下此溶液中氨水的电离常数Kb(NH3·H2O)＝________。
15．醋酸是日常生活中最常见的调味剂和重要的化工原料，醋酸钠是其常见的盐[已知：25 ℃，Ka(CH3COOH)＝1.69×10－5]。请回答下列问题：
(1)写出醋酸钠溶液中存在的平衡(离子方程式)：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)0.1 mol·L－1 CH3COONa溶液中离子浓度由大到小的顺序为________________________________________________________________________。
(3)25 ℃时，醋酸的电离平衡常数表达式为Ka＝________。0.10 mol·L－1醋酸溶液的pH约为________(提示：醋酸的电离常数很小，lg 1.3＝0.114，结果保留2位小数)。
(4)下列对于醋酸溶液和醋酸钠溶液的说法正确的是________(填字母，下同)。
A．加水稀释，醋酸的电离程度增大，醋酸钠的水解程度减小
B．升高温度，可以促进醋酸的电离，抑制醋酸钠的水解
C．醋酸和醋酸钠混合液中，醋酸抑制醋酸钠的水解，醋酸钠抑制醋酸的电离
(5)物质的量浓度均为0.1 mol·L－1的CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合(混合前后体积变化忽略)，下列有关混合液中的关系式正确的是________。
A．c(CH3COOH)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)
B．c(H＋)＋c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)
C．c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＝0.1 mol·L－1
(6)常温时，pH＝3的醋酸溶液和pH＝11的NaOH溶液等体积混合后，溶液中c(Na＋)________(填“＞”“＜”或“＝”，下同)c(CH3COO－)，该溶液中电荷守恒表达式为________________________________________________________________________。课时作业6　电解池的工作原理及应用
1．如图所示的两个电解池中，a、b、c、d均为石墨电极。如果电解过程中电路中共有0.02 mol电子通过，下列叙述正确的是(　　)
A．甲烧杯中a极最多可析出铜0.64 g
B．甲烧杯中b极电极反应式为
4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
C．乙烧杯中滴入酚酞溶液，d极附近溶液变红
D．乙烧杯中c极电极反应式为
4H＋＋4e－===2H2↑
2．用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，再加入一定量的另一种物质(括号内物质)，能够使溶液恢复到原来的成分和浓度的是(　　)
A．CuCl2(CuSO4) B．NaOH(NaOH)
C．NaCl(HCl) D．CuSO4[Cu(OH)2]
3．普通电解精炼铜的方法所制备的铜中仍含有杂质，利用如图所示的双膜(阴离子交换膜和过滤膜)电解装置可制备高纯度的Cu。下列有关叙述正确的是(　　)
A．电极a为粗铜，电极b为精铜
B．甲膜为过滤膜，可阻止阳极泥及漂浮物杂质进入阴极区
C.乙膜为阴离子交换膜，可阻止杂质阳离子进入阴极区
D．当电路中通过1 mol电子时，可生成32 g精铜
4．用电解法测定某工业废气中CO的浓度，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A．b为直流电源的负极，与之相连的电极是阴极
B．阳极的电极反应式为
CO＋H2O－2e－===CO2＋2H＋
C．H＋向阴极移动
D．理论上每消耗11.2 L O2，转移2 mol电子
5．工业上电解硫酸钠溶液联合生产硫酸和烧碱溶液的装置如图所示，其中阴极和阳极均为惰性电极。测得同温同压下，气体甲与气体乙的体积比约为2∶1，下列说法正确的是(　　)
A．b电极反应式：2H2O＋4e－===O2↑＋4H＋
B．离子交换膜d为阴离子交换膜
C．丙为硫酸，丁为氢氧化钠
D．a电极连接直流电源的正极作阳极
6．肼(分子式N2H4，又称联氨)具有可燃性，可用于燃料电池的燃料。由下图的信息可知下列叙述不正确的是(　　)
A．甲为原电池，乙为电解池
B．b电极反应式为O2＋4e－===2O2－
C．d电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu
D．c电极质量变化128 g，则理论上消耗标准状况下的空气112 L
7．2018年5月美国研究人员成功实现在常温常压下用氮气和水生产氨，原理如图所示：
下列说法正确的是(　　)
A．图中能量转化方式只有2种
B．H＋向a极区移动
C.b极发生的电极反应为
N2＋6H＋＋6e－===2NH3
D．a极上每产生22.4 L O2流过电极的电子数一定为4×6.02×1023
8．某粗铜产品中含有Zn、Ag、Au等杂质，如图所示，用CH3OH碱性燃料电池电解硫酸铜溶液，闭合开关S进行电解。下列说法中不正确的是(　　)
A．左池负极反应式为
CH3OH－6e－＋8OH－===CO＋6H2O
B．通电一段时间后，Ag、Au杂质金属沉积在电解槽底部
C．若粗铜电极质量减少6.4 g，则纯铜电极质量增加大于6.4 g
D．电解过程中右池纯铜和粗铜分别为阴极和阳极
9．以Fe3＋/Fe2＋作为氧化还原介质，可以在低电位条件下电解HCl制取Cl2，其原理如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．X极上的电势比Y极上的低
B．H＋向Y极迁移，X极周围溶液pH升高
C．X极上发生反应：
2H2O＋4e－===4H＋＋O2↑
D．电解总反应为
4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O
10．亚磷酸与足量的NaOH溶液反应生成Na2HPO3。电解Na2HPO3溶液可制备亚磷酸，装置如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．亚磷酸化学式为H3PO3，是一种三元弱酸
B．a为电源负极，石墨为电解池阴极，发生还原反应
C．Na＋通过阳膜由乙池进入原料室，H＋通过阳膜由甲池进入产品室
D．甲池产生2.24 L(标准状况)气体时转移0.4 mol电子
11．25 ℃时，用石墨电极电解2.0 L 0.5 mol·L－1CuSO4溶液。5 min后，在一个石墨电极上有6.4 g Cu生成。试回答下列问题：
(1)发生氧化反应的是________极，电极反应为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)若电解后溶液的体积不变，则电解后溶液的pH为________。
(3)若将溶液恢复到与电解前一样，则需加入________mol的________。
(4)若用等质量的两块铜片代替石墨作电极，当析出6.4 g Cu时，两铜片的质量相差________g，电解液的pH________(填“变小”“变大”或“不变”)。
12.
如图为电解装置，X、Y为电极材料，a为电解质溶液。
(1)若a为含有酚酞的KCl溶液，X为Fe，Y为石墨，电解一段时间后：X电极附近可观察到的实验现象是________________________________________，写出Y电极的电极反应式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)若要实现Cu＋H2SO4===CuSO4＋H2↑，则Y电极材料是________，写出X电极的电极反应式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)若要利用该装置在铁制品表面镀上一层银，则a为________，反应前两电极的质量相等，反应后两电极质量相差2.16 g，则该过程理论上通过电流表的电子数为________________。
(4)X、Y均为惰性电极，a为NaOH溶液，电解一段时间后，溶液的pH________(填“增大”“不变”或“减小”)，若要使溶液恢复原来的状态，可往溶液中加入________。
13．如图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。请按要求回答相关问题：
(1)甲烷燃料电池负极反应式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)石墨(C)极的电极反应式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)若在标准状况下，甲装置中有2.24 L氧气参加反应，则乙装置中铁极上生成的气体体积为________ L；丙装置中阴极析出铜的质量为________ g。
(4)某同学利用甲烷燃料电池设计电解法制取漂白液或Fe(OH)2的实验装置(如图所示)。若用于制漂白液，a为电池的________极，电解质溶液最好用________。
若用于制Fe(OH)2，使用硫酸钠溶液作电解质溶液，阳极选用________作电极。课时作业2　反应热的测量与计算
　
1．下列叙述正确的是(　　)
A.反应热不仅与反应体系的始态和终态有关，还与反应的途径有关
B.根据盖斯定律，热化学方程式中ΔH直接相加即可得总反应热
C.应用盖斯定律可计算某些难以直接测定的反应的反应热
D.同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同
2．已知：1 mol晶体硅中含有2 mol Si—Si键。工业上高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4(g)＋2H2(g)Si(s)＋4HCl(g)，根据表中所列化学键的键能数据，可判断出该反应的反应热ΔH为(　　)
化学键 Si—Cl H—H H—Cl Si—Si
键能/(kJ·mol－1) 360 436 431 176
A.＋412 kJ·mol－1 B．－412 kJ·mol－1
C．＋236 kJ·mol－1 D．－236 kJ·mol－1
3．中和热测定实验中，用50 mL 0.50 mol·L－1盐酸和50 mL 0.55 mol·L－1NaOH溶液进行实验，下列说法不正确的是(　　)
A．酸碱混合时，量筒中NaOH溶液应缓慢倒入小烧杯中，并不断用玻璃棒搅拌
B．装置中的隔热层的作用是减少热量损失
C．用量筒量取NaOH溶液时，仰视读数，测得的中和热数值偏小
D．改用25 mL 0.50 mol·L－1盐酸与25 mL 0.55 mol·L－1NaOH溶液进行反应，求出的中和热ΔH和原来相同
4．向足量稀H2SO4中加入100 mL 0.4 mol·L－1Ba(OH)2溶液时，放出的热量为5.12 kJ，如果向足量Ba(OH)2溶液中加入100 mL 0.4 mol·L－1稀盐酸时，放出的热量为2.2 kJ。则Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应的热化学方程式为(　　)
A．Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s)
ΔH＝－2.92 kJ·mol－1
B．Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s)
ΔH＝－0.72 kJ·mol－1
C．Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s)
ΔH＝－73 kJ·mol－1
D．Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s)
ΔH＝－18 kJ·mol－1
5．已知H2(g)＋Br2(g)===2HBr(g)　ΔH＝－72 kJ·mol－1，其他相关数据如下表：
H2(g) Br2(g) HBr(g)
1 mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ 436 a 366
则表中a为(　　)
A.404 B．260
C.224 D．200
6．三硫化四磷用于制造火柴等，可由白磷和单质硫化合而得。它们的结构如下：
依据下列键能数据，反应8P4(s)＋3S8(s)===8P4S3(g)的ΔH为(　　)
化学键 P—P S—S P—S
键能/kJ·mol－1 a b c
A.24(a＋b－2c) kJ·mol－1
B．(32a＋24b－24c) kJ·mol－1
C．(48c－24a－24b) kJ·mol－1
D．(8a＋3b－3c) kJ·mol－1
7．已知下列热化学方程式：
①CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1＝－870.3 kJ/mol
②C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－393.5 kJ/mol
③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH3＝－285.8 kJ/mol
则反应2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)的ΔH为(　　)
A．＋488.3 kJ/mol B．－244.1 kJ/mol
C．＋244.1 kJ/mol D．－488.3 kJ/mol
8．下图分别表示白磷、红磷燃烧时的能量变化，下列说法中正确的是(　　)
A．白磷比红磷稳定
B．白磷燃烧产物比红磷燃烧产物稳定
C．1 mol白磷转变为红磷放出2 244.7 kJ的热量
D．红磷燃烧的热化学方程式：4P(s)＋5O2(g)===P4O10(s)　ΔH＝－2 954 kJ·mol－1
9．根据能量变化示意图，下列说法不正确的是(　　)
A．相同质量的N2H4(g)和N2H4(l)，前者具有的能量较高
B．相同物质的量的NO2(g)和N2O4(g)，后者含有的总键能较高
C．ΔH5＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4
D．N2H4(l)＋NO2(g)===N2(g)＋2H2O(l)　ΔH，则ΔH＞ΔH4
10．丙烷燃烧可以通过以下两种途径。
途径Ⅰ：C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－a kJ·mol－1
途径Ⅱ：C3H8(g)===C3H6(g)＋H2(g)
ΔH＝＋b kJ·mol－1
2C3H6(g)＋9O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l)
ΔH＝－c kJ·mol－1
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　
ΔH＝－d kJ·mol－1
(a、b、c、d均为正值)
则有关a、b、c、d的关系正确的是(　　)
A．2b＝c＋d－2a B．b＝c＋d－2a
C．2b＝c－d－2a D．b＝c＋d＋2a
11．化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化。
下列说法中正确的是(　　)
A．2 mol O原子结合生成O2(g)时放出的能量为498 kJ
B．28 g N2(g)和32 g O2(g)完全反应生成NO(g)，放出的能量为180 kJ
C．1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的总能量高于2 mol NO(g)具有的总能量
D．通常情况下，NO(g)比N2(g)稳定
12．一定条件下，充分燃烧一定量的丁烷放出热量为Q kJ(Q>0)，经测定完全吸收生成的二氧化碳需消耗5 mol·L－1KOH溶液100 mL，且恰好生成正盐，则此条件下反应：C4H10(g)＋O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(g)的ΔH为(　　)
A．＋8Q kJ·mol－1 B．＋16Q kJ·mol－1
C．－8Q kJ·mol－1 D．－16Q kJ·mol－1
13．红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示(图中的ΔH表示生成1 mol产物的数据)。
根据图回答下列问题：
(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)P和Cl2分两步反应生成1 mol PCl5的ΔH3＝________，P和Cl2一步反应生成1 mol PCl5的ΔH4________ΔH3(填“>”“<”或“＝”)。
14．(1)1 mol石墨(s)转变成金刚石(s)需要吸收1.9 kJ的热量，该反应的热化学方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)在25 ℃、101 kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量Q kJ，其燃烧生成的CO2用过量饱和澄清石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀，则乙醇燃烧的热化学方程式为________________________________________________________________________。
(3)已知下列热化学方程式：
Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g)
ΔH1＝－25 kJ·mol－1①
3Fe2O3(s)＋CO(g)===2Fe3O4(s)＋CO2(g)ΔH2＝－47 kJ·mol－1②
Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g)
ΔH3＝＋19 kJ·mol－1③
写出FeO(s)被CO(g)还原成Fe(s)和CO2(g)的热化学方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)已知CO中的C与O之间以三键连接，且合成甲醇的主要反应原理为CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)　ΔH。下表所列为常见化学键的键能数据：
化学键 C—C C—H H—H C—O C≡O H—O
348 414 436 326.8 1 032 464
则该反应的ΔH＝____________ kJ·mol－1。
15．某学生通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和热。他将50 mL 0.50 mol·L－1的盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1的NaOH溶液加入如图甲所示的装置中，进行中和反应。请回答下列问题：
(1)从实验装置上看，图甲中尚缺少的一种玻璃仪器是________；由图甲可知该装置有不妥之处，改正的操作是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)实验中改用60 mL 0.50 mol·L－1的盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1的NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量________(填“相等”或“不相等”)；所求中和热的数值________(填“相等”或“不相等”)，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)该同学做实验时有些操作不规范，造成测得中和热的数值偏低，请你分析可能的原因是________(填序号)。
A.测量盐酸的温度后，温度计没有用水冲洗干净，然后去测NaOH溶液的温度
B.把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓
C.做本实验的当天室温较高
D.将50 mL 0.55 mol·L－1氢氧化钠溶液错取成了50 mL 0.55 mol·L－1的氨水
(4)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g·cm－3，又知中和反应后生成溶液的比热容c＝4.18 J·g－1·℃－1。为了计算中和热，某学生实验记录数据如表：
依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和热ΔH＝________(结果保留一位小数)。
(5)将V1 mL 1.0 mol·L－1盐酸和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录温度，实验结果如图乙所示(实验中始终保持V1＋V2＝50 mL)，通过分析图像可知，做该实验时环境温度________(填“高于”“低于”或“等于”)22 ℃，该NaOH溶液的浓度约为________ mol·L－1。课时作业13　弱电解质的电离平衡
1．下列物质分类组合正确的是(　　)
选项 A B C D
强电解质 FeCl3 HBr H3PO4 Cu(OH)2
弱电解质 CH3COOH HF BaSO4 HI
非电解质 Cu CO2 H2O C2H5OH
2.在水溶液中，下列物质的电离方程式正确的是(　　)
A．CH3COONH4 CH3COO－＋NH
B．H2CO3 2H＋＋CO
C．KHCO3 K＋＋H＋＋CO
D．KHSO4===K＋＋H＋＋SO
3．下表是几种弱酸常温下的电离平衡常数：
CH3COOH H2CO3 H2S H3PO4
Ka＝1.8× 10－5 Ka1＝4.3×10－7 Ka2＝5.6×10－11 Ka1＝9.1×10－8 Ka2＝1.1×10－12 Ka1＝7.5×10－3 Ka2＝6.2×10－8 Ka3＝2.2×10－13
则下列说法中不正确的是(　　)
A．碳酸的酸性强于氢硫酸
B．多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定
C．多元弱酸的各步电离之间无影响
D．向弱酸溶液中加少量NaOH溶液，电离平衡常数不变
4．HClO4、H2SO4、HNO3和HCl都是强酸，其在水溶液中的酸性强弱差别不大。如表所示是某温度下这四种酸在冰醋酸中的电离常数：
酸 HClO4 H2SO4 HCl HNO3
Ka 1.6×10－5 6.3×10－9 1.6×10－9 4.2×10－10
由表格中数据判断下列说法不正确的是(　　)
A．在冰醋酸中这四种酸都没有完全电离
B．在冰醋酸中HClO4是这四种酸中酸性最强的酸
C．在冰醋酸中H2SO4的电离方程式为H2SO4===2H＋＋SO
D．水对这四种酸的酸性强弱没有区分能力，但冰醋酸可以区分这四种酸的酸性强弱
5．相同体积、相同c(H＋)的某一元强酸溶液①和某一元弱酸溶液②分别与足量的锌粉发生反应，下列关于产生氢气的体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是(　　)
6．已知0.1 mol·L－1的醋酸溶液中存在电离平衡：CH3COOH CH3COO－＋H＋。要使溶液中的值增大，可以采取的措施是(　　)
①加少量烧碱固体　②升高温度　③加少量冰醋酸　④加水
A．①② B．②③
C．③④ D．②④
7．某浓度的氨水中存在下列平衡：NH3·H2O NH＋OH－，如想增大NH的浓度，而不增大OH－的浓度，应采取的措施是(　　)
A．适当升高温度 B．加入NH4Cl固体
C．通入NH3 D．加入少量NaOH
8．设NA为阿伏加德罗常数值。关于常温下c(H＋)＝0.01 mol·L－1的H3PO4溶液，下列说法正确的是(　　)
A．每升溶液中的H＋数目为0.03NA
B．c(H＋)＝c(H2PO)＋2c(HPO)＋3c(PO)＋c(OH－)
C．加水稀释使电离度增大，溶液pH减小
D．加入NaH2PO4固体，溶液酸性增强
9．下列事实能说明醋酸是弱电解质的是(　　)
①醋酸与水能以任意比例互溶　②CH3COOH溶液能导电　③CH3COOH溶液中存在醋酸分子　④常温下，0.1 mol/L CH3COOH溶液中的c(H＋)比0.1 mol/L盐酸中的c(H＋)小
⑤醋酸能与碳酸钙反应放出CO2　⑥一定温度下，大小相同的铁片与相同物质的量浓度的盐酸和CH3COOH溶液反应，CH3COOH溶液产生H2的速率慢
A．②④⑥ B．③④⑥
C．③④⑤ D．①②
10．相同温度下，根据三种酸的电离平衡常数，下列判断正确的是(　　)
酸 HX HY HZ
电离平衡常数K 9×10－7 9×10－6 1×10－2
A.三种酸的酸性强弱关系：HX＞HY＞HZ
B．反应HZ＋Y－===HY＋Z－能够发生
C．由电离平衡常数可以判断，HZ属于强酸，HX和HY属于弱酸
D．相同温度下，1 mol·L－1 HX溶液的电离平衡常数大于0.1 mol·L－1 HX溶液的电离平衡常数
11．某学生为探究Kw的影响因素，做了以下实验。
(1)查阅资料，不同温度下水的离子积常数如表所示。
t/℃ 0 10 20 25 40 50 90 100
Kw/10－14 0.115 0.296 0.687 1.01 2.87 5.31 37.1 54.5
由此推出：随着温度的升高，Kw的值________；水的电离程度________；水的电离平衡向________移动，水的电离过程是________过程。
(2)取三只烧杯A、B、C，分别加入适量水，再向B、C烧杯中分别加入少量盐酸和NaOH溶液，分析并填写下表。
A(纯水) B(加少量盐酸) C(加少量NaOH溶液)
c(H＋) 1.0×10－7 mol·L－1 增大 ______
c(OH－) 1.0×10－7 mol·L－1 ______ 增大
c(H＋)和c(OH－)大小比较 c(H＋)＝c(OH－) c(H＋)____ c(OH－) c(H＋)______ c(OH－)
水的电离平衡移动方向 ________ ________
Kw 1.0×10－14 ________ ________
综上所述，可得出如下结论：
①温度、________、________均能影响水的电离平衡。
②Kw只受________的影响，而与其他因素无关。
12．一定温度下有：a.盐酸　b．硫酸　c．醋酸三种酸。
(1)当其物质的量浓度相同时，c(H＋)由大到小的顺序是________________。
(2)同体积、同物质的量浓度的三种酸，中和NaOH能力的顺序是________________。
(3)当其c(H＋)相同时，物质的量浓度由大到小的顺序为________________。
(4)当其c(H＋)相同、体积相同时，分别加入足量锌，相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序为________________。
(5)当c(H＋)相同、体积相同时，同时加入锌，若产生相同体积的H2(相同状况)，则开始时的反应速率________，反应所需时间________。
(6)将c(H＋)相同的三种酸均稀释10倍后，c(H＋)由大到小的顺序是____________________。
13．根据电离平衡常数的大小可以判断电解质的相对强弱。25 ℃时，有关物质的电离平衡常数如下表所示。
化学式 电离平衡常数(Ka)
HF 7.2×10－4
CH3COOH 1.8×10－5
H2SO3 K1＝1.54×10－2 K2＝1.02×10－7
H2CO3 K1＝4.4×10－7 K2＝4.7×10－11
H2S K1＝1.3×10－7 K2＝7.1×10－15
根据表中数据，回答下列问题：
(1)等浓度的F－、CO、CH3COO－、HS－结合H＋的能力最强的为________。
(2)溶液中不可能大量共存的离子组是________(填序号)。
a．HS－、SO b．HF、CH3COO－
c．HS－、HCO d．HSO、HCO
(3)Na2CO3溶液通入过量H2S，反应的离子方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)已知pH＝－lg c(H＋)，体积为10 mL、pH＝2的醋酸溶液与一元酸HX溶液分别加水稀释至1 000 mL，稀释过程中pH变化如图所示，则HX的电离平衡常数________(填“＞”“＜”或“＝”)醋酸的电离平衡常数。任意写一种方法证明醋酸是弱电解质：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
14．(1)已知25 ℃，NH3·H2O的Kb＝1.8×10－5，H2SO3的Ka1＝1.3×10－2，Ka2＝6.2×10－8。若氨水的浓度为2.0 mol·L－1，溶液中的c(OH－)＝________ mol·L－1。将SO2通入该氨水中，当c(OH－)降至1.0×10－7 mol·L－1时，溶液中的c(SO)/c(HSO)＝________。
(2)砷(As)是一些工厂和矿山废水中的污染元素，使用吸附剂是去除水中砷的有效措施之一。
H3AsO3和H3AsO4水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系分别如图1和图2所示。
H3AsO4第一步电离方程式H3AsO4 H2AsO＋H＋的电离常数为Ka1，则pKa1＝________(pKa1＝－lgKa1)
15．Ⅰ.已知25 ℃时，Ka(CH3COOH)＝1.6×10－5。
(1)向0.1 mol·L－1醋酸溶液中加入一定量1 mol·L－1盐酸时，醋酸的电离平衡常数数值是否发生变化？________(填“是”或“否”)。解释原因：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)若醋酸的起始浓度为0.010 mol·L－1，平衡时c(H＋)＝________(忽略水的电离)。
Ⅱ.已知常温常压下，空气中的CO2溶于水，达到平衡时，溶液的pH＝5.60，c(H2CO3)＝6.25×10－5 mol·L－1。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3 HCO＋H＋的电离常数Ka1＝________。[已知10－5.60＝2.5×10－6，pH＝－lg c(H＋)]
Ⅲ.在25 ℃下，将a mol·L－1的氨水与0.01 mol·L－1的盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－7 mol·L－1；用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb＝______________。课时作业7　金属的腐蚀与防护
1．相同材质的铁在下列情形下最不易被腐蚀的是(　　)
2．研究电化学腐蚀及防护的装置如下图所示。下列有关说法错误的是(　　)
A．d为石墨，则铁片腐蚀加快
B．d为石墨，石墨上电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－
C．d为锌块，则铁片不易被腐蚀
D．d为锌块，则铁片上电极反应为2H＋＋2e－===H2↑
3．远洋轮船的船体材料是合金钢，为了保障航行安全，延长轮船的使用寿命，通常在与海水接触的船壳(船底及船侧)上镶嵌一些金属块M。下列有关说法中不正确的是(　　)
A．上述保护船壳免受腐蚀的方法叫牺牲阳极的阴极保护法
B．M可能是锌、锡等金属
C．船壳主要发生吸氧腐蚀
D．在上述保护船壳的过程中，负极反应为
M－ne－===Mn＋
4．下列各种方法中，能对金属起到阻止或减缓腐蚀作用的措施是(　　)
①金属表面喷油漆　②改变金属的内部结构
③保持金属表面清洁干燥　④在金属表面进行电镀　⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜
A．①②③④ B．①③④⑤
C．①②④⑤ D．全部
5．用如图装置研究电化学原理，下列分析中错误的是(　　)
6.如图所示，将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中，再加入含有适量酚酞和NaCl的琼脂热溶液，冷却后形成琼胶(离子在琼胶内可以移动)。下列叙述正确的是(　　)
A．a中铁钉附近呈现红色
B．b中铁钉上发生还原反应
C．a中铜丝上发生氧化反应
D．b中铝条附近有气泡产生
7．宝鸡被誉为“青铜器之乡”，出土了大盂鼎、毛公鼎、散氏盘等五万余件青铜器。研究青铜器(含Cu、Sn等)在潮湿环境中发生的腐蚀对于文物保护和修复有重要意义。下图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图，下列说法不正确的是(　　)
A．青铜器发生电化学腐蚀，图中c做负极，被氧化
B．正极发生的电极反应为
O2＋4e－＋2H2O===4OH－
C．环境中的Cl－与正、负两极反应的产物作用生成a的离子方程式为
2Cu2＋＋3OH－＋Cl－===Cu2(OH)3Cl↓
D．若生成0.2 mol Cu2(OH)3Cl，则理论上消耗的O2体积为4.48 L
8．某校活动小组为探究金属腐蚀的相关原理，设计了如下装置(图a)，图a的铁棒末端分别连一块Zn片和Cu片，并静置于含有K3[Fe(CN)6]及酚酞的混合凝胶上。一段时间后发现凝胶的某些区域发生了变化(图b)。已知Fe2＋能与K3[Fe(CN)6]形成蓝色沉淀。下列说法错误的是(　　)
A．甲区发生的电极反应式：Fe－2e－===Fe2＋
B．乙区产生Zn2＋
C．丙区呈现红色
D．丁区呈现蓝色
9．溶液pH对含有碳杂质的金属铝的腐蚀影响关系如下图，下列说法中正确的是(　　)
A．pH越大，金属铝的腐蚀一定越严重
B．电解液的pH＝9.5时，可发生原电池反应，负极反应为Al－3e－===Al3＋
C．可用电解法在金属铝表面生成保护膜，其原理为2Al＋3H2OAl2O3＋3H2↑
D．铝制餐具应该经常打磨以保持餐具光亮如新
10．铁碳微电解技术是利用金属电化学腐蚀原理处理酸性污水的一种工艺，装置如图所示。若上端开口关闭，可得到强还原性的H·(氢原子)；若上端开口打开，并鼓入空气，可得到强氧化性的·OH(羟基自由基)。下列说法错误的是(　　)
A．无论是否鼓入空气，负极的电极反应式均为Fe－2e－===Fe2＋
B．不鼓入空气时，正极的电极反应式为
H＋＋e－===H·
C．鼓入空气时，每生成1 mol·OH，有2 mol电子发生转移
D．处理含有草酸(H2C2O4)的污水时，上端开口应打开并鼓入空气
11．炒菜的铁锅不用时会因腐蚀而出现红褐色锈斑，其腐蚀原理如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．腐蚀过程中，负极是C
B．Fe失去电子经电解质溶液转移给C
C．正极的电极反应式为
4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
D．每生成1 mol铁锈(Fe2O3·nH2O)理论上消耗标准状况下的O2 33.6 L
12．回答下列问题：
(1)如图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。
①该电化学腐蚀称为________。
②图中A、B、C、D四个区域，生成铁锈最多的是________(填字母)。
③以锌为负极，采用牺牲阳极的阴极保护法防止铁闸的腐蚀，图中锌块的固定位置最好应在________处(填字母)。
(2)石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐，完成下面防腐示意图，并作相应标注：
(3)如图，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U形管中，下列分析正确的是________(填字母)。
A.K1闭合，铁棒上发生的反应为2H＋＋2e－===H2↑
B．K1闭合，石墨棒周围溶液pH逐渐升高
C．K2闭合，铁棒不会被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法
D．K2闭合，电路中通过0.002NA个电子时，两极共产生0.001 mol气体
13．铁生锈是比较常见的现象，某实验小组为研究铁生锈的条件，设计了如图所示的快速、易行的实验：
首先检查制取氧气装置的气密性，然后按图所示连接好装置，点燃酒精灯，持续3 min左右，观察到的实验现象：①硬质玻璃管中干燥的团状细铁丝表面依然光亮，没有发生腐蚀；②硬质玻璃管中潮湿的团状细铁丝表面颜色变灰暗，发生腐蚀；③烧杯中潮湿的团状细铁丝表面依然光亮。
试回答下列问题：
(1)根据与金属接触的介质不同，金属腐蚀可分成不同类型，本实验中铁生锈属于____________，能表示其原理的电极反应为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)仪器A的名称为________，其中装的药品可以是________，其作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)由实验可知，铁生锈的条件为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
决定铁生锈快慢的一个重要因素是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
14．某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素，将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞(如图1)。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。
(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格)：
编号 实验目的 碳粉/g 铁粉/g 醋酸/%
① 为以下实验 作参照 0.5 2.0 90.0
② 醋酸浓度 的影响 0.5 36.0
③ 0.2 2.0 90.0
(2)编号①实验测得容器中压强随时间变化如图2。t2时，容器中压强明显小于起始压强，其原因是铁发生了________腐蚀，请在图3中用箭头标出发生该腐蚀时电子的流动方向；此时，碳粉表面发生了__________(填“氧化”或“还原”)反应，其电极反应式是________________________________________________________________________。
(3)该小组对图2中0～t1时压强变大的原因提出了如下假设，请你完成假设二：
假设一：发生析氢腐蚀产生了气体；
假设二：________________________________________________________________________；
……课时作业9　影响化学反应速率的因素
1．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各组实验最先出现浑浊的是(　　)
2.反应C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)在一容积可变的密闭容器中进行，下列条件的改变能够引起反应速率增大的是(　　)
A．增加C(s)的量
B．将容器的容积缩小一半
C．保持容器容积不变，充入Ar使体系压强增大
D．保持压强不变，充入Ar使容器容积增大
3．在实验Ⅰ和实验Ⅱ中，用定量、定浓度的盐酸与足量的石灰石反应，并在一定的时间内测量反应所放出的CO2的体积。实验Ⅰ用的是块状的石灰石，实验Ⅱ用的是粉末状石灰石。下图中哪个图像能正确反映两种实验的结果(　　)
4．对下列体系加压后，其化学反应速率不受影响的是(　　)
A．2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)
B．CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)
C．CO2(g)＋H2O(l) H2CO3(aq)
D．H＋(aq)＋OH－(aq) H2O(l)
5．在带有活塞的密闭容器中发生反应Fe2O3(s)＋3H2(g) 2Fe(s)＋3H2O(g)，采取下列措施能改变反应速率的是(　　)
A．增加Fe2O3的量
B．保持容器体积不变，增加He的量
C．充入N2，保持容器内压强不变
D．充入N2，保持容器内体积不变
6．已知反应：2NO(g)＋Br2(g) 2NOBr(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1(a>0)，其反应机理如下
①NO(g)＋Br2(g) NOBr2(g)　快
②NO(g)＋NOBr2(g) 2NOBr(g)　慢
下列有关该反应的说法正确的是(　　)
A．该反应的速率主要取决于①的快慢
B．NOBr2是该反应的催化剂
C．正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ·mol－1
D．增大Br2(g)的浓度能增大活化分子百分数，加快反应速率
7．反应A(g)＋B(g)―→C(g)分两步进行：①A(g)＋B(g)―→X(g)，②X(g)―→C(g)，反应过程中能量变化如图所示，E1表示反应A(g)＋B(g)===X(g)的活化能。下列有关叙述正确的是(　　)
A．E2表示反应X(g)―→C(g)的活化能
B．X是反应A(g)＋B(g)―→C(g)的催化剂
C．反应A(g)＋B(g)―→C(g)的ΔH＜0
D．加入催化剂可改变反应A(g)＋B(g)―→C(g)的焓变
8．已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ，在含少量I－的溶液中，H2O2分解的机理为：
H2O2＋I－===H2O＋IO－　慢①
H2O2＋IO－===H2O＋O2↑＋I－　快②
下列有关该反应的说法中，正确的是(　　)
A．I－是该反应的催化剂，可增加该反应的活化分子百分数
B．当反应放出98 kJ的热量时，会生成1 mol O2
C．反应速率与I－的浓度无关
D．2v(H2O2)＝2v(H2O)＝v(O2)
9．一定温度下，向10 mL 0.40 mol·L－1 H2O2溶液中加入适量FeCl3溶液，不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表所示：
t/min 0 2 4 6
V(O2)/mL 0 9.9 17.2 22.4
资料显示，反应分两步进行：①2Fe3＋＋H2O2===2Fe2＋＋O2↑＋2H＋，②H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2H2O＋2Fe3＋。反应过程中能量变化如图所示。忽略溶液体积变化，下列说法错误的是(　　)
A．Fe3＋的作用是增大过氧化氢的分解速率
B．反应①是吸热反应、反应②是放热反应
C．反应2H2O2(aq)===2H2O(l)＋O2(g)的ΔH＝E1－E2＜0
D．0～6 min的平均反应速率v(H2O2)≈3.33×10－2 mol·L－1·min－1
10．丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。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＝＋43 kJ·mol－1
②C4H10(g)＋O2(g)===C4H8(g)＋H2O(g)　ΔH2＝－119 kJ·mol－1
下列有关判断正确的是(　　)
A．升高温度，反应①的反应速率增大，反应②的反应速率减小
B．升高温度，反应①的反应速率减小，反应②的反应速率增大
C．降低温度，反应①和反应②的反应速率均减小
D．由反应①和反应②可以得出H2的燃烧热
11．把0.1 mol MnO2粉末加入到50 mL过氧化氢的溶液里(密度为1.1 g·mL－1)，在标准状况下，放出气体的体积V和时间t的关系曲线如图所示。
(1)实验时放出气体的总体积是____________。
(2)放出一半气体所需的时间约为________，生成后一半气体的反应速率__________(填“大于”“小于”或“等于”)生成前一半气体的反应速率，其原因是________________________________________________________________________。
(3)A、B、C、D各点反应速率快慢的顺序是
________________________________________________________________________。
(4)过氧化氢溶液的初始物质的量浓度为________(结果保留两位小数)。
12．“碘钟”实验中，3I－＋S2O===I＋2SO的反应速率可以用I与加入的淀粉溶液作用使溶液显现蓝色的时间t来度量，t越小，反应速率越大。某探究性学习小组在20℃时进行实验，得到的数据如表所示：
实验编号 ① ② ③ ④ ⑤
c(I－)/(mol·L－1) 0.040 0.080 0.080 0.160 0.120
c(S2O)/(mol·L－1) 0.040 0.040 0.080 0.020 0.040
t/s 88.0 44.0 22.0 44.0 t1
回答下列问题：
(1)该实验的目的是______________________________________________。
(2)显色时间t1＝ ________。
(3)温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律。若在40℃时进行实验③，则显色时间t的范围为________(填序号)。
A．t<22.0 s B．22.0 sC．t>44.0 s D．数据不足，无法判断
(4)通过分析表中数据，得到的结论是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
13．H2O2是一种绿色试剂，在化学工业中用作生产过氧乙酸、亚氯酸钠等的原料，医药工业用作杀菌剂、消毒剂。某化学小组欲探究双氧水的性质做了如下实验：
(1)下表是该小组研究影响过氧化氢(H2O2)分解速率的因素时采集的数据[用10 mL H2O2溶液制取150 mL O2所需的时间(s)]。
　　　　浓度 时间/s　　　 反应条件　　　 30% 双氧水 15% 双氧水 10% 双氧水 5% 双氧水
无催化剂、不加热 几乎 不反应 几乎 不反应 几乎 不反应 几乎 不反应
无催化剂、加热 360 480 540 720
MnO2、加热 10 25 60 120
研究小组在设计方案时，考虑了浓度、________、________因素对过氧化氢分解速率的影响。
(2)另一研究小组拟在同浓度Fe3＋的催化下，探究双氧水浓度对H2O2分解速率的影响，限选试剂与仪器：30%双氧水、0.1 mol·L－1 FeCl3溶液、蒸馏水、锥形瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃导管、量筒、秒表、恒温水浴槽、注射器。设计实验装置，完成图甲方框内的装置示意图(要求所测得的数据能直接体现反应速率大小)。
(3)对于H2O2分解反应，Cu2＋也有一定的催化作用。为比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果，研究小组的同学设计了如图乙所示的实验。请回答相关问题：
①可通过观察__________________________，比较得出结论。
②有同学提出将0.1 mol·L－1的FeCl3溶液改为0.05 mol·L－1 Fe2(SO4)3溶液更为合理，其理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)已知FeCl3溶液中主要含有H2O、Fe3＋和Cl－三种微粒，该组同学又做了两种猜想：
猜想1：真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Fe3＋；
猜想2：真正催化分解H2O2的是________________________________________________________________________。
完成表格，验证猜想2：
所需试剂 操作及现象 结论
________ ________ Cl－对H2O2分解无催化作用课时作业5　化学电源
1．下列电池工作时，O2在正极放电的是(　　)
2．下列有关化学电源的说法中正确的是(　　)
A．化学电源将化学能全部转化为电能
B．燃料电池能将全部化学能转化为电能
C．二次电池又叫蓄电池，它放电后可再充电使活性物质获得再生
D．一次电池包括干电池和蓄电池
3．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解质溶液，电池总反应为Zn＋2MnO2＋2H2O===Zn(OH)2＋2MnO(OH)，下列说法中错误的是(　　)
A．电池工作时，锌失去电子
B．电池正极的电极反应式为2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnO(OH)＋2OH－
C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极
D．外电路中每通过0.2 mol电子，锌的质量理论上减少6.5 g
4．一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体，在熔融状态下能传导O2－。下列对该燃料电池的说法中正确的是(　　)
A．在熔融电解质中，O2－由负极移向正极
B．电池的总反应式为2C4H10＋13O28CO2＋10H2O
C．通入空气的一极是正极，电极反应为O2＋4e－===2O2－
D．通入丁烷的一极是正极，电极反应为C4H10＋26e－＋13O2－===4CO2＋5H2O
5．燃料电池是一种利用能源物质的新的形式，比如我们可用熔融的K2CO3做电解质，惰性材料做电极，一极通CH2===CH2，另一极通O2、CO2，则下列说法中错误的是(　　)
A．通入乙烯的一极为正极
B．正极发生的电极反应为：
3O2＋6CO2＋12e－===6CO
C．负极发生的电极反应为：CH2===CH2＋6CO－12e－===8CO2＋2H2O
D．电池的总反应式为：
CH2===CH2＋3O2===2CO2＋2H2O
6．如图是铅蓄电池的构造示意图，下列说法错误的是(　　)
A．铅蓄电池是二次电池，充电时电能转化为化学能
B．该电池工作时，电子由Pb板通过外电路流向PbO2板
C．该电池工作时，负极的电极反应式为Pb－2e－＋SO===PbSO4
D．该电池工作时，H＋移向Pb板
7．锂—空气电池是一种新型的二次电池，其放电时的工作原理如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．该电池放电时，正极反应为
O2＋4e－＋4H＋===2H2O
B．该电池充电时，阴极发生了氧化反应：
Li＋＋e－===Li
C.电池中的有机电解液可以用稀盐酸代替
D．充电时，空气极与直流电源正极相连
8．通过传感器可以监测空气中甲醛的含量。一种燃料电池型甲醛气体传感器的工作原理如图所示，下列说法错误的是(　　)
A．a为电池的正极，发生还原反应
B．b极的电极反应为
HCHO＋H2O－4e－===CO2＋4H＋
C．传感器工作过程中，电解质溶液中H2SO4的浓度不变
D．当电路中转移2×10－4 mol电子时，传感器内参加反应的HCHO为1.5 mg
9．最近，科学家研发了“全氢电池”，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A．右边吸附层中发生了还原反应
B．负极的电极反应是
H2－2e－＋2OH－===2H2O
C．电极的总反应是2H2＋O2===2H2O
D．电解质溶液中Na＋向右移动，ClO向左移动
10．二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池在将化学能转化为电能的同时，实现了制硫酸、发电、环保三位一体，降低了成本，提高了经济效益，其工作原理如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.Pt1电极附近发生的反应为
SO2＋2H2O－2e－===SO＋4H＋
B．Pt2电极附近发生的反应为
O2＋4e－===2O2－
C．该电池放电时，电子从Pt1电极经外电路流向Pt2电极
D．相同条件下，放电过程中消耗的SO2和O2的体积比为2∶1
11．一种新型微生物燃料电池可用于污水净化、海水淡化，其工作原理如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．a极为电池的正极
B．海水淡化的原理是电池工作时，Cl－移向右室
C．处理NO的电极反应为
2NO＋6H2O＋10e－===N2↑＋12OH－
D．若用C6H12O6表示有机废水中的有机物，则每消耗1 mol C6H12O6转移6 mol电子
12．某新型可充电电池，能长时间保持稳定的放电电压，该电池的总反应为3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH。
(1)放电时负极反应为________________________________________________________________________。
(2)充电时Fe(OH)3发生________反应。
(3)放电时电子由________极流向________极。
(4)放电时1 mol K2FeO4发生反应，转移电子数是________。
13．(1)根据氧化还原反应2H2＋O2===2H2O，设计成燃料电池，负极通的气体应是________，正极通的气体应是________。
(2)上图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是________。
A．a电极是负极
B．b电极的电极反应为
4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
C．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
D．氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置
(3)根据选择电解质溶液的不同，填写下表：
电解质溶液 H2SO4溶液 KOH溶液
负极反应
正极反应
溶液的pH变化
(4)若把H2改为CH4，KOH溶液作电解质，则负极反应为________________________________________________________________________。
14．SO2、CO、CO2、NOx是对环境影响较大的几种气体，对它们的合理控制和治理是优化我们生存环境的有效途径。
(1)利用电化学原理将CO、SO2转化为重要化工原料，装置如图所示。
①若A为CO，B为H2，C为CH3OH，则通入CO一极的电极反应式为________________________________________________________________________。
②若A为SO2，B为O2，C为H2SO4，则负极的电极反应式为________________________________________________________________________。
③若A为NO2，B为O2，C为HNO3，则负极的电极反应式为________________________________________________________________________。
(2)碳酸盐燃料电池以一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质，操作温度为650 ℃，在此温度下以镍为催化剂，以煤气(CO、H2的体积比为1∶1)直接作燃料，其工作原理如图所示。
则电池负极反应式为________________________________________________________________________。
15．(1)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池的结构示意图如图1所示：
①A为生物燃料电池的________(填“正”或“负”)极。
②正极的电极反应式为________________________________________________________________________。
③放电过程中，H＋由________(填“正”或“负”，下同)极区向________极区迁移。
④在电池反应中，每消耗1 mol O2，理论上生成标准状况下二氧化碳的体积是________________________________________________________________________。
(2)一种一氧化碳分析仪的工作原理如图2所示，其中O2－可以在固体介质NASICON中自由移动。传感器中通过的电流越大，说明尾气中一氧化碳的含量越高。
请回答下列问题：
①a极的电极反应式为________________________________________________________________________。
②这种一氧化碳分析仪工作时，O2－由电极________(填“a”或“b”，下同)向电极________移动；电子由电极________通过传感器流向电极________。课时作业3　燃烧热　能源的充分利用
1．下列热化学方程式中ΔH代表燃烧热的是(　　)
A．CH4(g)＋O2(g)===2H2O(l)＋CO(g)　ΔH1
B．S(s)＋O2(g)===SO3(g)　ΔH2
C．C6H12O6(s)＋6O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l)　ΔH3
D．2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH4
2．甲烷与氯气在光照条件下取代反应的部分反应历程和能量变化如下：
链引发：Cl2(g)→2Cl·(g)　ΔH1＝＋242.7 kJ/mol
链增长
①：CH4(g)＋Cl·(g)→CH3·(g)＋HCl(g)　ΔH2＝＋7.5 kJ/mol
②：CH3·(g)＋Cl2(g)→CH3Cl(g)＋Cl·(g)　ΔH3＝－129 kJ/mol
……
链终止：Cl·(g)＋CH3·(g)→CH3Cl(g)　ΔH4＝－371.7 kJ/mol
(其中CH3·表示甲基，Cl·表示氯原子，已知卤素非金属性越强，原子的能量越高)下列说法错误的是(　　)
A．在链终止的过程中，还可能会生成少量的乙烷
B．CH3Cl(g)中C—Cl键的键能小于Cl2(g)中Cl—Cl键的键能
C．CH4(g)＋Cl2(g)→CH3Cl(g)＋HCl(g)　ΔH＝－121.5 kJ/mol
D．若是CH4与Br2(g)发生取代反应，则链增长①反应的ΔH>＋7.5 kJ/mol
3．已知丙烷的燃烧热ΔH＝－2 215 kJ·mol－1，若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8 g水，则放出的热量约为(　　)
A．55 kJ B．220 kJ
C．550 kJ D．1 108 kJ
4．已知：①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1；
②C(s)＋1/2O2(g)===CO(g)　ΔH2；
③C(s)＋CO2(g)===2CO(g)　ΔH3；
④4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)　ΔH4；
⑤3CO(g)＋Fe2O3(s)===2Fe(s)＋3CO2(g)　ΔH5。
下列叙述正确的是(　　)
A．|ΔH4|是Fe的燃烧热
B．ΔH1>ΔH2
C．ΔH3＝2ΔH2－ΔH1
D．3ΔH1－3ΔH2－ΔH4＋ΔH5＝0
5．关于能源，以下说法不正确的是(　　)
A．煤、石油、天然气等燃料属不可再生能源
B．煤、石油、水煤气可从自然界直接获取，属一次能源
C．太阳能是一次能源、新能源
D．潮汐能来源于月球引力做功
6．“世界环境日”主题之一是促进物质的循环利用。有专家指出，可利用太阳能对燃烧产物如CO2、H2O、N2等进行处理，使它们重新组合，实现如图所示的转化。在此构想的物质循环中太阳能最终转化为(　　)
A．化学能 B．热能
C．生物能 D．电能
7．氢气是一种很有前途的能源物质。以水为原料大量制取氢气的最理想的途径是(　　)
A．利用太阳能直接使水分解产生氢气
B．用焦炭和水制取水煤气后分离出氢气
C．用Fe跟HCl反应制取氢气
D．由热电站提供电力，电解水产生氢气
8．燃烧a g乙醇(液态)生成CO2气体和液态H2O，放出热量为Q kJ，经测定a g乙醇与足量Na反应能生成H2 5.6 L(标准状况下)，则乙醇燃烧的热化学方程式正确的是(　　)
A．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH(298 K)＝－Q kJ·mol－1
B．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH(298 K)＝－Q kJ·mol－1
C．C2H5OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋H2O(g)ΔH(298 K)＝－Q kJ·mol－1
D．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH(298 K)＝－2Q kJ·mol－1
9．已知表示乙醇和甲醚燃烧热的热化学方程式：CH3CH2OH(l)＋3O2(g)===
2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH1＝－1 366 kJ/mol
CH3OCH3(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH2＝－1 455 kJ/mol
下列有关叙述不正确的是(　　)
A．一定条件下，甲醚转化为乙醇，可放出热量
B．乙醇比甲醚稳定
C．乙醇储存的能量比甲醚储存的能量高
D．乙醇与甲醚互为同分异构体
10．已知：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1。以太阳能为热源分解Fe3O4，经热化学铁氧化合物循环分解水制H2的图示与过程如下：
过程Ⅰ：……
过程Ⅱ：3FeO(s)＋H2O(l)===H2(g)＋Fe3O4(s)　ΔH＝＋129.2 kJ·mol－1
下列说法错误的是(　　)
A.该过程Ⅰ能量转化形式是太阳能→化学能
B．过程Ⅰ热化学方程式为：Fe3O4(s)===3FeO(s)＋O2(g)　ΔH＝－156.6 kJ·mol－1
C．氢气的燃烧热为ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
D．铁氧化合物循环制H2具有成本低、产物易分离等优点
11．一些烷烃的燃烧热数据如表所示：
下列表述正确的是(　　)
A．热稳定性：正丁烷＞异丁烷
B．乙烷燃烧的热化学方程式为2C2H6(g)＋7O2(g)===4CO2(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－1 559.8 kJ/mol
C．正戊烷的燃烧热大于3 531.3 kJ/mol
D．相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越多
12．已知H2的燃烧热为285.8 kJ·mol－1，CO的燃烧热为283.0 kJ·mol－1。现在H2和CO组成的混合气体56.0 L(标准状况)，经充分燃烧后，一共放出热量710.3 kJ，并生成CO2气体和液态水。下列说法正确的是(　　)
A．CO燃烧的热化学方程式为2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝＋283.0 kJ·mol－1
B．H2燃烧的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
C．燃烧前的混合气体中，H2的体积分数为40%
D．混合气体燃烧后与足量的过氧化钠反应，转移电子的物质的量为2 mol
13．下表是几种常用燃料(1 mol)完全燃烧时放出的热量：
(1)从热量角度分析，目前最适合家庭使用的优质气体燃料是________。
(2)写出管道煤气中的一氧化碳充分燃烧的热化学方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
1 mol一氧化碳充分燃烧，需消耗氧气的物质的量是________mol。
(3)充分燃烧1 mol表中各种燃料，排放出二氧化碳的量最多的是________。
(4)矿物燃料储量有限，而且在燃烧过程中会产生污染。根据能源多样化的发展战略，我国开发利用的绿色能源有氢能、________等。
14．氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
已知：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)ΔH＝＋206.2 kJ·mol－1
CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)
ΔH＝＋247.4 kJ·mol－1
2H2S(g)===2H2(g)＋S2(g)
ΔH＝＋169.8 kJ·mol－1
(1)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)H2S热分解制氢时，常向反应器中通入一定比例的空气，使部分H2S燃烧，其目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)H2O的热分解也可得到H2，高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图所示。图中A、B表示的物质依次是
________________________________________________________________________。
15．已知1 mol CO完全燃烧生成CO2放出283 kJ热量；1 mol H2完全燃烧生成H2O(l)放出285.8 kJ热量；1 mol CH4完全燃烧生成CO2和H2O(l)放出890 kJ热量。
(1)1 mol CH4完全燃烧生成CO2和H2O(g)放出的热量________(填“＞”“＜”或“＝”)890 kJ。
(2)若a mol CH4、CO和H2的混合气体完全燃烧生成CO2和H2O(l)，则放出热量(Q)的取值范围是__________________________________。
(3)若a mol CH4、CO和H2的混合气体完全燃烧生成CO2和H2O(l)，且二者的物质的量相等，则放出热量(Q)的取值范围是________________。课时作业8　化学反应速率的表示方法
1．已知：4NH3＋5O2===4NO＋6H2O，若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示，则下列关系正确的是(　　)
A．4v(NH3)＝5v(O2)
B．5v(O2)＝6v(H2O)
C．3v(NH3)＝2v(H2O)
D．5v(O2)＝4v(NO)
2．某同学利用下图装置测定CaCO3和稀盐酸反应的反应速率，开始时电子秤的示数为225.8 g，50 s后示数为223.6 g，则50 s内此反应的平均反应速率v(HCl)为(假定反应过程中溶液体积不变，且药品足量) (　　)
A．0.01 mol·L－1·s－1
B．0.05 mol·L－1·s－1
C．0.02 mol·L－1·s－1
D．0.1 mol·L－1·s－1
3．在一定条件下，反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)在2 L密闭容器中进行，5 min内NH3的质量增加了1.7 g，则反应速率为(　　)
A．v(H2)＝0.03 mol·L－1·min－1
B．v(N2)＝0.02 mol·L－1·min－1
C．v(NH3)＝0.17 mol·L－1·min－1
D．v(NH3)＝0.01 mol·L－1·min－1
4．反应4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)在2 L容器中进行，经过一段时间后，测得NO的物质的量增加了0.5 mol，在此时间段测得O2的平均反应速率为0.25 mol/(L·s)，则此段反应所经过的时间为(　　)
A．2 s B．1.25 s
C．2.5 s D．1 s
5．反应A＋3B===2C＋2D在四种不同情况下的反应速率分别为
①v(A)＝0.15 mol/(L·s)
②v(B)＝0.6 mol/(L·s)
③v(C)＝0.4 mol/(L·s)
④v(D)＝0.45 mol/(L·s)
则该反应进行的快慢顺序为(　　)
A．④>③＝②>① B．④>③>②>①
C．②>④>③>① D．①>④>③>②
6．在一密闭容器中进行反应6M(s)＋2N(g) 3P(g)＋Q(g)，经4 min后，N的浓度从1.6 mol·L－1减少至0.4 mol·L－1。下列反应速率的表示正确的是(　　)
A．用M表示的反应速率是0.9 mol·L－1·min－1
B．用N表示的反应速率是0.3 mol·L－1·min－1
C．4 min末的反应速率，用P表示是0.45 mol·L－1·min－1
D．任意时刻均有2v(N)＝3v(P)
7．把X气体和Y气体混合于2 L容器中，使它们发生如下反应：3X(g)＋Y(g)===nZ(g)＋2W(g)，5 min末已生成0.2 mol W，若测得以Z浓度变化来表示的平均反应速率为0.01 mol·L－1·min－1，则上述反应中Z气体的化学计量数n的值是(　　)
A．1　　　B．2 C．3　　　D．4
8．一定温度下，浓度均为1 mol·L－1的A2和B2两种气体，在密闭容器中反应生成气体C，反应达到平衡后，测得：c(A2)＝0.58 mol·L－1，c(B2)＝0.16 mol·L－1，c(C)＝0.84 mol·L－1，则该反应的正确表达式为(　　)
A．2A2＋B2 2A2B
B．A2＋B2 2AB
C．A2＋B2 A2B2
D．A2＋2B2 2AB2
9.
一定温度下，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是(　　)
A．反应开始到10 s，用Z表示的反应速率为0.158 mol·L－1·s－1
B．反应开始到10 s，X的物质的量浓度减少了0.79 mol·L－1
C．反应开始到10 s时，Y的转化率为79.0%
D．反应的化学方程式为X(g)＋Y(g) Z(g)
10．化合物Bilirubin在一定波长的光照下发生分解反应，反应物浓度随反应时间的变化如图所示，计算用反应物表示的4～8 min内的平均反应速率和推测反应在16 min时反应物的浓度，结果应分别是(　　)
A．2.5 μmol·L－1·min－1和2.0 μmol·L－1
B．2.5 μmol·L－1·min－1和2.5 μmol·L－1
C．3.0 μmol·L－1·min－1和3.0 μmol·L－1
D．5.0 μmol·L－1·min－1和3.0 μmol·L－1
11．将气体A2、B2各1 mol充入1 L的密闭容器中反应，生成气体C，一段时间后，测得c(A2)为0.58 mol·L－1，c(B2)为0.16 mol·L－1，c(C)为0.84 mol·L－1，则C的化学式为(　　)
A．AB B．A2B
C．AB2 D．A2B2
12．用大理石(杂质不与稀盐酸反应)与稀盐酸反应制CO2，实验过程记录如图所示，下列有关说法正确的是(　　)
A．OE段表示的反应速率最快
B．EF段表示的反应速率最快，收集的CO2最多
C．FG段表示收集的CO2最多
D．OG段表示随着时间的推移，反应速率逐渐增大
13．将等物质的量的A、B混合于2 L的密闭容器中，发生反应：3A(g)＋B(g)===xC(g)＋2D(g)。4 min后测得D的浓度为0.5 mol·L－1，cA∶cB＝3∶5，C的平均反应速率是0.125 mol·L－1·min－1，则此时A的物质的量浓度为______________，B的平均反应速率为______________，x的值是________。
14．在2 L密闭容器中进行反应：mX(g)＋nY(g) pZ(g)＋qQ(g)，式中m、n、p、q为该反应的化学计量数。在0～3 min内，各物质物质的量的变化如下表所示：
物质 X Y Z Q
起始量/mol 0.7 1
2 min末量/mol 0.8 2.7 0.8 2.7
3 min末量/mol 0.8
已知2 min内v(Q)＝0.075 mol·L－1·min－1，v(Z)∶v(Y)＝1∶2。
(1)试确定：起始时n(Y)＝________，n(Q)＝________。
(2)方程式中m＝________，n＝________，p＝________，q＝________。
(3)用Z表示2 min内的平均反应速率为________。
15．可以利用如图所示的装置测定不同浓度的硫酸与锌的反应速率。
请回答下列问题：
(1)按照上述装置图组装3套相同的装置，并检查装置气密性。首先将注射器推至0刻度处，然后在三个锥形瓶中分别放入相同形状的锌粒2 g，最后通过分液漏斗在锥形瓶中分别加入1 mol·L－1、2 mol·L－1和4 mol·L－1的稀硫酸40 mL。请填写下表中的空白：
序号 加入的硫 酸浓度/ mol·L－1 反应时 间/min 收集的气 体/mL 反应速率/ (mL·min－1)
① 1 11 10 ________
② 2 a 10 b
③ 4 ______ 10 5.0
请选择一组合适的数据填写在第②组实验中的a、b处________(填字母)。
A．12和0.83 　　B．6和1.67
C．1和10 　　D．6和3.67
(2)如果将锥形瓶用热水浴加热，则收集10 mL氢气的时间将________。课时作业1　化学反应的焓变　热化学方程式
1．答案：A
2．解析：根据反应物和生成物能量的高低来分析、解决问题。化学反应都伴随能量变化，当反应物的总能量高于生成物的总能量时，该反应为放热反应；当反应物的总能量低于生成物的总能量时，该反应为吸热反应。反应①的ΔH＞0，为吸热反应，故可排除A项和C项。反应②的ΔH＜0，为放热反应，B项错误。
答案：D
3．解析：D项中的稀硫酸与锌粒反应后生成H2，能够推动针筒活塞向右移动，不能确定该反应是否为放热反应，D错误。
答案：D
4．答案：B
5．答案：C
6．解析：由题中条件可知：反应的热效应ΔH＝a kJ·mol－1＝－297.2 kJ·mol－1，可知该反应的正反应为放热反应，故D错误。
答案：D
7．解析：由图可知1 mol C(s)与1 mol O2(g)的总能量比1 mol CO2(g)的总能量高393.5 kJ，故A项错误；由图可知2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－565.8 kJ·mol－1，生成物的总能量小于反应物的总能量，故B、D项错误；由图可知1 mol C(s)与O2(g)反应生成1 mol CO(g) 放出的热量为393.5 kJ－282.9 kJ＝110.6 kJ，则C(s)与O2(g)反应生成CO(g)的热化学方程式为2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221.2 kJ·mol－1，故C项正确。
答案：C
8．解析：氢气在氧气中燃烧，生成1 mol气态水的反应的ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能＝436 kJ·mol－1＋249 kJ·mol－1－930 kJ·mol－1＝－245 kJ·mol－1＜0，反应放热，所以水分解吸热，故A错误；由题图分析可知，生成气态水的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－490 kJ·mol－1，故B正确；化学键断裂吸收能量，化学键生成释放能量，甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为乙＞甲＞丙，故C错误；水蒸气变成液态水会放热，则乙→丙的过程中若生成液态水，释放的能量将大于930 kJ，故D错误。
答案：B
9．解析：本题考查化学反应中能量变化、热化学方程式的判断。断裂化学键需要吸收能量，则断裂0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)中所有的化学键吸收a kJ热量，A错误；NH3(g)变成NH3(l)放出热量，则有NH3(g)===NH3(l)　ΔH＝－c kJ·mol－1，B错误；反应N2(g)＋H2(g)===NH3(g)的正、逆反应的活化能分别为a kJ·mol－1、b kJ·mol－1，则反应N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)的ΔH＝2(a kJ·mol－1－b kJ·mol－1)＝2(a－b) kJ·mol－1，C错误；反应NH3(l)===N2(g)＋H2(g)的正、逆反应活化能分别为(b＋c) kJ·mol－1、a kJ·mol－1，则该反应的ΔH＝(b＋c) kJ·mol－1－a kJ·mol－1＝(b＋c－a) kJ·mol－1，故有2NH3(l)===N2(g)＋3H2(g)　ΔH＝2(b＋c－a) kJ·mol－1，D正确。
答案：D
10．解析：10NA个电子的物质的量为10 mol，反应中碳元素的化合价由－1价升高为＋4，参加反应的乙炔的物质的量为＝1 mol，放出的热量为1 300 kJ·mol－1×1 mol＝1 300 kJ，故A正确；热化学方程式中ΔH<0表示放热，C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l)　ΔH＝－1 300 kJ·mol－1该反应为放热反应，有NA个水分子生成且为液体时，放出1 300 kJ的能量，故B错误；1个CO2分子中含有4个共用电子对，有8NA个碳氧共用电子对生成时，说明有2 mol CO2生成，放出1 300 kJ的能量，有2NA个碳氧共用电子对生成时，说明有0.5 mol CO2生成，放出＝325 kJ的能量，故C错误；1个CO2分子中含有4个共用电子对，有10NA个碳氧共用电子对生成时，说明有2.5 mol CO2生成，放出的能量为1 300 kJ×＝1 625 kJ，故D错误。
答案：A
11．解析：镁片与盐酸的反应是放热反应，是由于反应物的总能量高于生成物的总能量，放出的热量使锥形瓶内气压增大，导致U形管左侧液面下降，右侧液面上升。
答案：(1)Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑
镁片溶解，有气泡产生
(2)下降　反应放出的热量使锥形瓶内气压增大　放热
(3)小于
12．解析：(1)每个反应都遵循质量守恒和能量守恒，故A、D两项正确。任何反应都伴随着能量变化，B项错误。某一反应是放热反应还是吸热反应与反应条件无关，加热是为了使旧化学键断裂，引发反应，C项错误。
(2)
答案：(1)AD
(2)吸热　ΔH＝(E2－E1) kJ/mol
13．解析：根据热化学方程式的书写原则，注意①标明物质的聚集状态，②焓变的单位为kJ/mol，放热反应为负值，吸热反应为正值，焓变的数值和化学计量数成正比。(4)注意N2和H2的反应为可逆反应，不能进行到底，要根据生成0.5 mol NH3放热19.3 kJ计算。(5)20.0 g NaOH生成H2O的物质的量为0.5 mol，放出28.7 kJ的热量，则生成1 mol H2O放出57.4 kJ的热量。
答案：(1)C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)
ΔH＝＋131.5 kJ/mol
(2)3CO(g)＋Fe2O3(s)===3CO2(g)＋2Fe(s)
ΔH＝－24.8 kJ/mol
(3)HgO(s)===Hg(l)＋O2(g)　ΔH＝＋90.7 kJ/mol
(4)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)
ΔH＝－77.2 kJ/mol
(5)NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)
ΔH＝－57.4 kJ/mol
14．解析：(1)该反应的热化学方程式为Si(s)＋3HCl(g)SiHCl3(g)＋H2(g)　ΔH＝－225 kJ·mol－1。
(2)该反应的热化学方程式为2Cl2(g)＋TiO2(s)＋2C(s)===TiCl4(l)＋2CO(g)　ΔH＝－85.6 kJ·mol－1。
(3)由题意知，生成的黑色固体是氧化铜，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式。再根据反应每消耗1 mol CuCl(s)放热44.4 kJ可写出该反应的热化学方程式：4CuCl(s)＋O2(g)===2CuCl2(s)＋2CuO(s)　ΔH＝－177.6 kJ·mol－1。
(4)根据每生成1.12 kg纯硅需吸收a kJ热量，求出生成1 mol纯硅需吸收0.025a kJ热量，则该反应的热化学方程式为SiCl4(g)＋2H2(g)Si(s)＋4HCl(g)　ΔH＝＋0.025a kJ·mol－1。
答案：(1)Si(s)＋3HCl(g)SiHCl3(g)＋H2(g)
ΔH＝－225 kJ·mol－1
(2)2Cl2(g)＋TiO2(s)＋2C(s)===TiCl4(l)＋2CO(g)
ΔH＝－85.6 kJ·mol－1
(3)4CuCl(s)＋O2(g)===2CuCl2(s)＋2CuO(s)
ΔH＝－177.6 kJ·mol－1　
(4)SiCl4(g)＋2H2(g)Si(s)＋4HCl(g)
ΔH＝＋0.025a kJ·mol－1
15．答案：(1)吸热　(2)相同　一个化学反应的反应热仅与反应的始态和始态有关，而与反应的途径无关
(3)CH3OH(g)===HCHO(g)＋H2(g)　ΔH＝(E2－E1) kJ·mol－1
(4)CH3OH(g)===HCHO(g)＋H2(g)　ΔH＝(E2－E1) kJ·mol－1
1 　　　　　　 (E2－E1)
n(CH3OH) n(H2) (E2－E1)n(CH3OH)
H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1
1 a
n(H2) n(O2) 2an(O2)
则(E2－E1)n(CH3OH)＝2an(O2)，
即n(CH3OH)∶n(O2)＝2a∶(E2－E1)，
则n(CH3OH)∶n(空气)＝2a∶5(E2－E1)。
课时作业2　反应热的测量与计算
1．解析：反应物的总能量与产物的总能量决定反应热，所以反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关，A项错误；热化学方程式按一定系数比加和时其反应热也按该系数比加和，B项错误；盖斯定律表明反应热与反应途径无关，只与反应体系的始态和终态有关，C项正确，D项错误。
答案：C
2．解析：1 mol晶体硅中所含的Si—Si键为2 mol，即工业上制取高纯硅的反应的反应热ΔH＝4×360 kJ·mol－1＋2×436 kJ·mol－1－(2×176 kJ·mol－1＋4×431 kJ·mol－1)＝＋236 kJ·mol－1。
答案：C
3．解析：把NaOH溶液缓慢倒入盛有盐酸的小烧杯中，并用玻璃棒搅拌，会使热量散失，导致反应后的温度偏低，Δt偏小，由Q＝mcΔt可知测量结果偏低，A错误；大、小烧杯之间的隔热层可以保温、隔热，作用是减小实验过程中的热量散失，B正确；量取NaOH溶液时仰视读数，会导致所量取的氢氧化钠溶液体积偏大，质量偏大，反应过程中Δt偏小，测得的中和热偏小，C正确；中和热是稀溶液中酸和碱反应生成1 mol液态水时放出的热量，所以改用25 mL 0.50 mol·L－1盐酸跟25 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液进行反应，测得的中和热数值和原来相同，D正确。
答案：A
4．解析：100 mL 0.4 mol·L－1 Ba(OH)2溶液中Ba(OH)2的物质的量为0.04 mol，向稀H2SO4中加入100 mL 0.4 mol·L－1Ba(OH)2溶液，发生的离子反应是①Ba2＋(aq)＋2OH－(aq)＋2H＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)，ΔH1＝－＝－128 kJ·mol－1；100 mL 0.4 mol·L－1稀盐酸中HCl的物质的量为0.04 mol，向Ba(OH)2溶液中加入100 mL 0.4 mol·L－1稀盐酸，发生的离子反应为②H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)，ΔH2＝－＝－55 kJ·mol－1。Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应的离子方程式为Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s)，根据盖斯定律，①－2×②可得目标反应，则ΔH＝ΔH1－2ΔH2＝(－128 kJ·mol－1)－2×(－55 kJ·mol－1)＝－18 kJ·mol－1，故D正确。
答案：D
5．解析：根椐反应热与键能之间的关系可得：ΔH＝＋436 kJ·mol－1＋a kJ·mol－1－2×366 kJ·mol－1＝－72 kJ·mol－1，解得a＝224。故选C。
答案：C
6．解析：ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能＝8×6×E(P－P)＋3×8×E(S－S)－8×3×E(P－P)－8×6×E(P－S)＝48a＋24b－24a－48c＝24a＋24b－48c＝24(a＋b－2c)，A正确。
答案：A
7．解析：根据盖斯定律，由②×2＋③×2－①即得题中目标反应，故ΔH＝(－393.5×2－285.8×2＋870.3) kJ/mol＝－488.3 kJ/mol。
答案：D
8．解析：等质量的白磷和红磷完全燃烧时释放的能量白磷比红磷多，说明白磷能量高于红磷，由于能量越低越稳定，所以红磷稳定，故A错误；两者燃烧产物相同，状态相同，所以产物稳定性相同，故B错误；白磷转化为红磷的热化学方程式为P4(s，白磷)===4P(s，红磷)　ΔH＝－2 983.2 kJ·mol－1－4×(－738.5) kJ·mol－1＝－29.2 kJ·mol－1，所以1 mol白磷转变为红磷放出29.2 kJ的热量，故C错误；红磷燃烧是放热反应，红磷燃烧的热化学方程式为4P(s)＋5O2(g)===P4O10(s)　ΔH＝4×(－738.5) kJ·mol－1＝－2 954 kJ·mol－1，故D正确。
答案：D
9．答案：D
10．解析：由途径Ⅰ：C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－a kJ·mol－1可得2C3H8(g)＋10O2(g)===6CO2(g)＋8H2O(l)　ΔH＝－2a kJ·mol－1。途径Ⅱ：①C3H8(g)===C3H6(g)＋H2(g)　ΔH＝＋b kJ·mol－1；②2C3H6(g)＋9O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l)　ΔH＝－c kJ·mol－1；③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－d kJ·mol－1(a、b、c、d均为正值)。根据盖斯定律，反应①×2＋②＋③可得2C3H8(g)＋10O2(g)===6CO2(g)＋8H2O(l)，则ΔH＝(2b－c－d) kJ·mol－1。由盖斯定律可知，两种途径的热效应是相同的，所以－2a＝2b－c－d，即2b＝c＋d－2a，A正确。
答案：A
11．解析：原子结合形成分子的过程是化学键的形成过程，是放热过程，N原子半径大于O原子半径，由题图可知，2 mol O原子结合生成O2(g)时放出498 kJ能量，A正确；焓变＝反应物断裂化学键吸收的能量－生成物形成化学键放出的能量，N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝946 kJ·mol－1＋498 kJ·mol－1－2×632 kJ·mol－1＝＋180 kJ·mol－1，反应吸热，B错误；N2(g)和O2(g)生成(NO)(g)的反应为吸热反应，则1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的总能量低于2 mol NO(g)具有的总能量，C错误；断开1 mol化学键吸收的能量与形成1 mol化学键释放的能量数值相等，则由题图可知，断开1 mol氮分子中N≡N键吸收的能量大于断开1 mol NO中化学键吸收的能量，故氮气更稳定，D错误。
答案：A
12．解析：根据CO2＋2KOH===K2CO3＋H2O，n(CO2)＝n(KOH)＝×5 mol·L－1×0.1 L＝0.25 mol，则生成4 mol CO2(g)放出的热量为×Q kJ＝16Q kJ，故所给反应的ΔH＝－16Q kJ·mol－1。
答案：D
13．解析：(1)由题图看出，1 mol P(s)在Cl2(g)中燃烧生成PCl3(g)放出的热量为306 kJ/mol，所以P与Cl2反应生成PCl3的热化学方程式为P(s)＋Cl2(g)===PCl3(g)　ΔH＝－306 kJ/mol。(2)中间产物PCl3和未完全反应的Cl2的总能量高于最终产物PCl5的能量，其ΔH＝－93 kJ/mol，所以PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式为PCl5(g)===PCl3(g)＋Cl2(g)　ΔH＝＋93 kJ/mol。(3)由盖斯定律可知，一步生成PCl5和两步生成PCl5的总热效应相等，即ΔH3＝ΔH4＝ΔH1＋ΔH2＝－399 kJ/mol。
答案：(1)P(s)＋Cl2(g)===PCl3(g)　ΔH＝－306 kJ/mol
(2)PCl5(g)===PCl3(g)＋Cl2(g)　ΔH＝＋93 kJ/mol
(3)－399 kJ/mol　＝
14．解析：(1)1 mol石墨(s)转变成金刚石(s)需要吸收1.9 kJ的热量，该反应的热化学方程式为C(石墨，s)===C(金刚石，s)　ΔH＝＋1.9 kJ·mol－1。
(2)因生成的CO2用过量饱和澄清石灰水完全吸收，可得100 g CaCO3沉淀，则CaCO3的物质的量是1 mol，由碳元素守恒可知，二氧化碳的物质的量也为1 mol，即无水乙醇完全燃烧生成1 mol二氧化碳放出的热量为Q kJ，而完全燃烧1 mol无水乙醇时生成2 mol二氧化碳，则放出的热量为Q kJ×2＝2Q kJ，热化学方程式为C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－2Q kJ·mol－1。
(3)依据盖斯定律可知，①×3－(③×2＋②)得6CO(g)＋6FeO(s)===6Fe(s)＋6CO2(g)　ΔH＝－66 kJ·mol－1，则FeO(s)被CO(g)还原成Fe(s)和CO2(g)的热化学方程式为CO(g)＋FeO(s)===Fe(s)＋CO2(g)　ΔH＝－11 kJ·mol－1。
(4)该合成甲醇反应的ΔH＝1 032 kJ·mol－1＋2×436 kJ·mol－1－3×414 kJ·mol－1－326.8 kJ·mol－1－464 kJ·mol－1＝－128.8。
答案：(1)C(石墨，s)===C(金刚石，s)　ΔH＝＋1.9 kJ·mol－1
(2)C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－2Q kJ/mol－1
(3)FeO(s)＋CO(g)===Fe(s)＋CO2(g)　ΔH＝－11 kJ·mol－1
(4)－128.8
15．解析：(1)根据量热计的构造可知该装置缺少的玻璃仪器是玻璃搅拌器，该装置中小烧杯口与大烧杯口不相平，且未填满碎泡沫塑料(或碎纸条)，应该在大、小烧杯间填满碎泡沫塑料(或碎纸条)使小烧杯口与大烧杯口相平。
(2)反应放出的热量和所用酸以及碱的量有关，若用60 mL 0. 50 mol·L－1的盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1的NaOH溶液进行反应，与题述实验相比，生成水的量增多，所放出的热量偏多，但是中和热是稀溶液中酸和碱发生中和反应生成1 mol液态水时放出的热量，与酸碱的用量无关，所以用60 mL 0.50 mol·L－1的盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1的NaOH溶液反应，与上述实验测得的中和热的数值相等。
(3)测量盐酸的温度后，温度计没有用水冲洗干净，再测NaOH溶液的温度时，会发生酸碱中和，使反应前后温度计示数的变化值减小，导致实验测得中和热的数值偏低，故A符合题意；把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓，会导致一部分热量损失，实验测得中和热的数值偏低，故B符合题意；做本实验时的室温和反应热的数据之间无关，故C不符合题意；将50 mL 0.55 mol·L－1氢氧化钠溶液错取成了50 mL 0.55 mol·L－1的氨水，由于NH3·H2O是弱碱，弱碱的电离是吸热过程，所以导致实验测得中和热的数值偏低，故D符合题意。
(4)3次实验温度差分别为3.1 ℃、3.1 ℃、5.2 ℃，第3次数值与前2次差别很大，舍去，前2次温度差平均值为3.1 ℃；50 mL 0. 50 mol·L－1的盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1的NaOH溶液发生中和反应生成水的物质的量为0.05 L×0.50 mol·L－1＝0.025 mol，溶液的质量为100 mL×1 g·mL－1＝100 g，温度变化的值Δt＝3.1 ℃，则生成0.025 mol水放出的热量Q＝mcΔt＝100 g×4. 18 J·g－1·℃－1×3.1 ℃＝1 295.8 J＝1.295 8 kJ，所以实验测得的中和热ΔH＝－≈－51.8 kJ·mol－1。
(5)从题图乙可知：5 mL盐酸和45 mL NaOH溶液反应放热后的温度是22 ℃，则混合前的溶液温度一定低于22 ℃，即环境温度低于22 ℃；当酸碱恰好反应时，放出的热量最多，从图乙可知V1＝30时两者恰好反应，V2＝50－30＝20，根据n(HCl)＝n(NaOH)计算c(NaOH)＝＝1.5 mol·L－1。
答案：(1)玻璃搅拌器　用碎泡沫塑料垫高小烧杯，使小烧杯口与大烧杯口相平
(2)不相等　相等　中和热是稀溶液中酸和碱发生中和反应生成1 mol H2O(l)所放出的热量，与酸、碱用量无关
(3)ABD
(4)－51.8 kJ·mol－1
(5)低于　1.5
课时作业3　燃烧热　能源的充分利用
1．解析：燃烧热是指101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。A项，生成物中的CO不是稳定氧化物；B项，S燃烧生成的稳定氧化物应为SO2；D项，可燃物CO的化学计量数应为1。
答案：C
2．解析：光照下发生取代反应的过程中，生成CH3，两个CH3相互结合成乙烷，故A正确；由②反应可知，形成C—Cl键，拆开Cl2中化学键，且为放热反应，则形成1 mol CH3Cl(g)中C—Cl键放出的能量比拆开1 mol Cl2(g)中化学键吸收的能量多，即CH3 Cl(g)中C—Cl键的键能大于Cl2(g)中Cl—Cl键的键能，故B错误；根据盖斯定律，反应①＋②可得CH4(g)＋Cl2(g)→CH3Cl(g)＋HCl(g)　ΔH＝ΔH2＋ΔH3＝－121.5 kJ/mol，故C正确；若是甲烷与Br2(g)发生取代反应，Cl比Br的能量高，则第二步反应ΔH>＋7.5 kJ/mol，故D正确。
答案：B
3．解析：丙烷分子式是C3H8，1 mol 丙烷燃烧会产生4 mol水，则丙烷完全燃烧产生1.8 g水，消耗丙烷的物质的量是n(C3H8)＝0.025 mol，所以反应放出的热量是2 215 kJ·mol－1×0.025 mol≈55 kJ。
答案：A
4．解析：燃烧热是指101 kPa下1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量，A项错误；|ΔH1|为1 mol C完全燃烧生成CO2时放出的热量，|ΔH2|为1 mol C不完全燃烧生成CO时放出的热量，故反应①放出的热量比反应②放出的热量多，又因为放热反应的ΔH为负值，所以ΔH1<ΔH2，B项错误；根据盖斯定律，由2×②－①得③C(s)＋CO2(g)===2CO(g)　ΔH3＝2ΔH2－ΔH1，C项正确；根据盖斯定律，由3×①－3×②－×④＋⑤得2Fe2O3(s)＋6CO(g)===4Fe(s)＋6CO2(g)　ΔH＝3ΔH1－3ΔH2－ΔH4＋ΔH5，任何反应的ΔH≠0，D项错误。
答案：C
5．解析：煤、石油、天然气等化石燃料蕴藏量有限，不可再生，最终将会枯竭，A正确；煤、石油等可从自然界直接获取，属一次能源，但水煤气是由焦炭与H2O(g)在高温下反应制取，属二次能源，B错误；太阳能既是一次能源又是新能源，C正确；潮汐能来自于月球引力，D正确。
答案：B
6．解析：图中由CO2、H2O、N2转化为CH4、CH3OH、NH3是在太阳能的作用下完成的，由转化关系可知太阳能最终以热能形式释放出来。
答案：B
7．答案：A
8．解析：据化学方程式
2C2H5OH＋2Na===2C2H5ONa＋H2↑
2 mol 22.4 L
n(C2H5OH) 5.6 L
则有n(C2H5OH)＝0.5 mol，这些乙醇燃烧后放出的热量为Q kJ。因此0.5 mol C2H5OH完全燃烧生成CO2、H2O的反应热为ΔH＝－Q kJ·mol－1。所以该热化学方程式书写如下：
C2H5OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋H2O(l)
ΔH＝－Q kJ·mol－1。
上述方程式乘以2，得答案为D。
答案：D
9．解析：由第二个热化学方程式减去第一个热化学方程式得CH3OCH3(l)===CH3CH2OH(l)　ΔH＝－89 kJ/mol，该反应为放热反应，A项正确；甲醚转化为乙醇放出热量，故乙醇的能量比甲醚的少，乙醇比甲醚稳定，B项正确，C项错误；乙醇和甲醚分子式相同，结构不同，互为同分异构体，D项正确。
答案：C
10．解析：①2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1；②3FeO(s)＋H2O(l)===H2(g)＋Fe3O4(s)　ΔH＝＋129.2 kJ·mol－1；①－②×2得2Fe3O4(s)===6FeO(s)＋O2(g)　ΔH＝＋313.2 kJ·mol－1，即过程Ⅰ：2Fe3O4(s)===6FeO(s)＋O2(g)　ΔH＝＋313.2 kJ·mol－1，以此解答。由分析可知，过程Ⅰ：2Fe3O4(s)===6FeO(s)＋O2(g)　ΔH＝＋313.2 kJ·mol－1，该反应是吸热反应，能量转化形式是太阳能→化学能，故A正确；由分析可知，过程Ⅰ：2Fe3O4(s)===6FeO(s)＋O2(g)　ΔH＝＋313.2 kJ·mol－1，故B错误；已知：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1，则H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－571.6× kJ·mol－1＝－285.8 kJ·mol－1，氢气的燃烧热为ΔH＝－285.8 kJ·mol－1，故C正确；铁氧化合物循环制H2以太阳能为热源，以水为原料，Fe3O4可循环使用，具有成本低的特点，氢气和氧气分步生成，具有产物易分离的优点，故D正确。
答案：B
11．解析：正丁烷和异丁烷完全燃烧都生成CO2(g)和H2O(l)，正丁烷的燃烧热大于异丁烷的燃烧热，说明正丁烷的能量较高，而能量越低越稳定，所以异丁烷比正丁烷稳定，A错误；燃烧热指101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，B中ΔH与热化学方程式中物质的化学计量数不成比例，并且生成的水应为液态，错误；正戊烷和2－甲基丁烷互为同分异构体，由表格中正丁烷、异丁烷的燃烧热可推知，正戊烷的燃烧热比2－甲基丁烷的大，C正确；通过计算可得，相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越少，D错误。
答案：C
12．解析：CO的燃烧热为283.0 kJ·mol－1，表示101 kPa时，1 mol CO完全燃烧生成CO2(g)时放出的热量为283.0 kJ，ΔH＜0，A项错误。生成的H2O应为液态，B项错误。设56.0 L混合气体中含H2的物质的量为x，CO的物质的量为y，则x＋y＝＝2.5 mol　①，285.8 kJ·mol－1×x＋283.0 kJ·mol－1×y＝710.3 kJ　②，联立①②解得x＝1 mol，则H2的体积分数为×100%＝40%，C项正确。混合气体燃烧后生成H2O、CO2共2.5 mol，与足量的过氧化钠反应产生O2 1.25 mol，故转移电子的物质的量为2.5 mol，D项错误。
答案：C
13．解析：由表中数据可知1 mol甲烷气体完全燃烧产生的热量最多，故家庭使用的优质气体燃料应是甲烷。1 mol CO完全燃烧放出热量282.6 kJ，则其燃烧的热化学方程式为CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－282.6 kJ·mol－1
答案：(1)甲烷　(2)CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－282.6 kJ·mol－1　0.5　(3)乙醇　(4)太阳能(风能或地热能)
14．解析：本题是以新能源为背景涉及元素化合物性质、热化学方程式的书写、读图、读表的综合题。是把化学知识具体运用的典型试题。(1)利用盖斯定律即可得出；(2)H2S热分解制氢属于吸热反应，需要提供能量；(3)高温下，水的分解化学键断裂先生成H和O，H结合生成H2，O结合生成O2，由水的分子式可知n(H)是n(O)的2倍，故A为H，B为O。
答案：(1)CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g)
ΔH＝＋165.0 kJ·mol－1
(2)为H2S热分解反应提供能量　(3)H、O
15．解析：(1)水蒸气变成液态水要放热，因此1 mol CH4完全燃烧生成CO2和H2O(g)放出的热量要小于890 kJ。
(2)采用极端假设法，假设混合气体全是CO，放出热量最少，为283a kJ；假设混合气体全为CH4，放出热量最多，为890a kJ。故a mol CH4、CO和H2的混合气体完全燃烧生成CO2和H2O(l)，放出热量的取值范围是283a kJ＜Q＜890a kJ。
(3)采用极端假设法，燃烧之后生成的CO2和H2O(l)的物质的量相等，若要使放出的热量最多，则CH4的量应最多，此时CH4与CO的物质的量之比为1∶1，即各有0.5a mol，放出热量＋＝586.5a kJ；要使放出的热量最少，则CH4的量应最少，此时CO与H2的物质的量之比为1∶1，即各有0.5a mol，放出热量＋＝284.4a kJ。故放出热量的取值范围是284.4a kJ＜Q＜586.5a kJ。
答案：(1)＜　(2)283a kJ＜Q＜890a kJ
(3)284.4a kJ＜Q＜586.5a kJ
课时作业4　原电池的工作原理
1．解析：甲中形成了原电池，氢气在铜极放出，而乙不能形成闭合回路，不能产生电流，铜片不是负极，A、B项错误；甲中产生气泡的反应速率比乙中的快，因为甲中锌失去的电子流向铜，铜周围生成氢气，乙中只是锌参加反应，反应过程中会使锌片周围产生大量的ZnSO4，H＋浓度下降，从而使反应速率减小，D项错误。
答案：C
2．解析：Zn为负极，发生氧化反应，A项错误；石墨为正极，Fe3＋在正极得电子发生还原反应，生成Fe2＋，B项正确；电子从负极(锌电极)流出，经电流表流向正极(石墨电极)，C项错误；由于Fe3＋在石墨电极上得到电子生成Fe2＋，右侧烧杯中正电荷减少，所以盐桥中的阳离子(K＋)移向FeCl3溶液(阳向正)，阴离子(Cl－)移向ZnCl2溶液(阴向负)，D项错误。
答案：B
3．答案：C
4．解析：装置甲是原电池，a极质量减小，b极质量增加，则a极为负极，b极为正极，所以金属活动性顺序：a＞b。装置乙不能构成原电池，b极有气体产生，c极无变化，所以金属活动性顺序：b＞c。装置丙是原电池，d极溶解，c极有气体产生，则d是负极，c是正极，所以金属活动性顺序：d＞c。装置丁是原电池，电流从a极流向d极，则a极为正极，d极为负极，所以金属活动性顺序：d＞a。因此这四种金属的活动性顺序：d＞a＞b＞c。
答案：B
5．解析：构成原电池的正极是Cu，负极是Zn，故①错误；电子从负极Zn流出，流向正极Cu，H＋向正极移动，在Cu上得电子：2H＋＋2e－===H2↑，故②错误，③、④正确；此原电池负极上发生的反应是Zn－2e－===Zn2＋，⑥错误；总反应方程式：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，当有1 mol电子通过时，产生H2为0.5 mol，故⑤正确。
答案：B
6．解析：根据所给原电池的反应可知，Fe3＋在正极发生还原反应，甲池中存在Fe3＋，故A错误；乙池中的电极为负极，失电子的物质是I－，B错误；此反应是可逆反应，电流计的读数为零时说明反应处于平衡状态，但c(Fe3＋)≠0，故C正确，D错误。
答案：C
7．解析：b极上氧气得电子生成H2O，发生还原反应作正极，a极上CH4失电子转变成CO2，失电子发生氧化反应作负极，电子由负极经导线流向正极，即从a极流向b极，故A错误；由图示可知氢离子可以通过离子交换膜由a极区进入b极区，则离子交换膜应为阳离子交换膜或质子交换膜，故B错误；b极上氧气得电子生成H2O，且电解质环境为酸性，发生的电极反应为：O2＋4e－＋4H＋===2H2O，故C正确；负极发生的反应为：CH4＋2H2O－8e－===CO2＋8H＋，由反应可知每转移8 mol电子生成1 mol二氧化碳，则转移4 mol电子，生成CO2 0.5 mol，质量为22 g，故D错误。
答案：C
8．解析：该原电池中氧化反应与还原反应是在两个不同的烧杯中完成的，因此氧化剂与还原剂没有直接接触，A项错误；乙池是正极，溶液中的NO得到电子，电极反应式为NO＋2H＋＋e－===NO2↑＋H2O，B项错误；当铜棒质量减少6.4 g(即0.1 mol)时，甲池溶液中Cu2＋增加0.1 mol，但由于盐桥中Cl－向甲池中移动，所以溶液增加的质量大于6.4 g，C项错误；当铜棒质量减少6.4 g(即0.1 mol)时，转移电子的物质的量是0.2 mol，所以根据电极反应式NO＋2H＋＋e－===NO2↑＋H2O可知，生成NO2的物质的量是0.2 mol，则根据反应式4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3可知需要氧气的物质的量是0.05 mol，其在标准状况下的体积是1.12 L，D项正确。
答案：D
9．解析：铝能与NaOH溶液发生氧化还原反应，而镁与NaOH溶液不能发生反应，铝失电子，作原电池的负极，A错误；由于铝片表面的氧化膜也能与NaOH溶液反应，故可不必处理，B正确；该装置外电路是由电子的定向移动形成电流，而内电路则是由溶液中自由移动离子的定向移动形成电流，C错误；电池开始工作时，负极上铝与NaOH溶液反应生成AlO，此时不会有Al(OH)3白色沉淀生成，D错误。
答案：B
10．解析：Ⅰ.KMnO4有强氧化性，在硫酸溶液中能氧化具有还原性的FeSO4生成Fe2(SO4)3，本身被还原为MnSO4，则发生反应的化学方程式为2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4===2MnSO4＋5Fe2(SO4)3＋K2SO4＋8H2O。
Ⅱ.(1)根据上述反应的化学方程式可知，KMnO4做氧化剂，发生还原反应，故石墨a是正极。
(2)电池工作时，SO向负极移动，即向乙烧杯移动。
(3)乙烧杯中的电极反应式为Fe2＋－e－===Fe3＋。
(4)溶液中的MnSO4浓度由1 mol·L－1变为1.5 mol·L－1，由于溶液的体积未变，则反应过程中生成的MnSO4的物质的量为0.5 mol·L－1×0.2 L＝0.1 mol，转移的电子为0.1 mol×5＝0.5 mol。
答案：Ⅰ.2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4===2MnSO4＋5Fe2(SO4)3＋K2SO4＋8H2O
Ⅱ.(1)a　还原　(2)乙　(3)Fe2＋－e－===Fe3＋　(4)0.5
11．解析：(3)转移0.2 mol电子时，铜棒质量增加6.4 g，锌棒质量减少6.5 g，故反应过程中，当铜电极质量增加2 g时，另一电极减少的质量大于2 g。
(4)反应过程中，为了保持溶液的电中性，Cl－将进入甲烧杯，NH进入乙烧杯。当外电路中转移0.2 mol电子时，乙烧杯中有0.1 mol Cu2＋消耗，还剩余0.1 mol Cu2＋，有0.2 mol NH进入乙烧杯，故乙烧杯中浓度最大的阳离子是NH。
答案：(1)锌　(2)Zn－2e－===Zn2＋
(3)大于　(4)①乙　②NH
12．解析：(1)该原电池中锌片作负极，电极反应为Zn－2e－===Zn2＋；银片作正极，电极反应为2H＋＋2e－===H2↑。
(2)由电极反应不难看出该电池中溶解Zn和产生H2的物质的量之比为1∶1。
①锌片与银片减少的质量等于生成氢气所消耗的锌的质量，m(Zn)＝60 g－47 g＝13 g，设产生的氢气在标准状况下的体积为x。
Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑
65 g　　　　　　　 22.4 L
13 g x
解得x＝4.48 L。
②通过导线的总电量＝×2×6.02×1023 mol－1×1.60×10－19C≈3.85×104 C。
答案：(1)Zn－2e－===Zn2＋　2H＋＋2e－===H2↑
(2)①4.48 L　②3.85×104 C
13．解析：(1)根据题中信息，I－失电子被氧化，说明乙池中石墨做负极，其电极反应式为2I－－2e－===I2，则甲池中石墨做正极，其电极反应式为2IO＋12H＋＋10e－===I2＋6H2O，随反应的进行，碘离子和碘酸根离子的量减小，通过的电量减小，电流计读数不断减小，当反应达到平衡后，电流计的读数为0，故a、b说法正确。(2)根据(1)的分析，两烧杯中都有I2的存在，加入淀粉后，都变蓝。(3)甲烧杯中滴入NaOH溶液，消耗H＋，促使反应向逆反应方向进行，乙池中电极反应式I2＋2e－===2I－，则甲池中电极反应式为I2＋12OH－－10e－===2IO＋6H2O，甲池失电子，电流计指针向左偏转。
答案：(1)2IO＋10e－＋12H＋===I2＋6H2O　ab
(2)甲、乙　(3)I2＋2e－===2I－　左
14．解析：当稀硫酸作电解质溶液时，Mg作负极(金属活动性：Mg>Al)，Al作正极，Al电极上产生气泡；当NaOH溶液作电解质溶液时，Al作负极(Mg不与NaOH溶液反应)，原电池总反应的离子方程式为2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑。由此可知，原电池的两极与电解质溶液有关，电解质溶液不同，导致两极发生改变；将b池两电极取出，b池溶液是NaOH和NaAlO2的混合溶液，所以逐滴滴加H2SO4溶液时，H2SO4先中和NaOH，再与NaAlO2反应生成Al(OH)3沉淀，当H2SO4过量时，Al(OH)3沉淀逐渐消失。
答案：(1)产生气泡
(2)2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑
(3)不可靠　将两种金属电极通过导线连上电流表并插入电解液中构成原电池，利用电流表检测电流的方向，从而判断电子流动方向，由此确定原电池的正负极
(4)开始无明显现象，过一段时间产生白色沉淀，沉淀逐渐溶解最后消失　H＋＋OH－===H2O，AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓，Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
课时作业5　化学电源
1．解析：锌锰干电池中二氧化锰得电子，为正极，A项错误；燃料电池中氧气得电子，为正极，B项正确；铅蓄电池中二氧化铅得电子，为正极，C项错误；镍镉电池中氢氧化镍得电子，为正极，D项错误。
答案：B
2．解析：化学电源工作时也有少量热量产生，故化学能也部分转化为热能，A项错误；任何电池的效率都不能达到100%，燃料电池的能量转化率超过80%，但不能全部转化为电能，B项错误；蓄电池并不是一次电池，故D项错误。
答案：C
3．答案：C
4．解析：由原电池原理知电子从负极经导线转移到正极，所以正极上富集电子，根据电性关系，O2－不可能移向正极，A项错误；燃料电池不是在点燃的条件下发生的，B项错误；O2得电子，发生还原反应，通入空气的一极是正极，C项正确；丁烷失电子，发生氧化反应，通入丁烷的一极是负极，D项错误。
答案：C
5．解析：原电池是将化学能转变为电能的装置。其总反应式是：CH2===CH2＋3O2===2CO2＋2H2O，CH2===CH2应在负极上反应，O2应在正极上反应，反应过程中CH2===CH2失去电子，O2得到电子，K2CO3为电解质，负极反应为：CH2===CH2＋6CO－12e－===8CO2＋2H2O；正极反应为：3O2＋6CO2＋12e－===6CO。
答案：A
6．解析：铅蓄电池是可充电电池，是二次电池，充电时电能转化为化学能，A项正确；在该电池中Pb板为负极，则电池工作时，电子由Pb板通过外电路流向PbO2板，B项正确；该电池工作时，负极的电极反应式为Pb－2e－＋SO===PbSO4，C项正确；在原电池工作时，阳离子向正极移动，则该电池工作时H＋移向PbO2板，D项错误。
答案：D
7．解析：电池放电时，正极上氧气得电子生成OH－，则电极反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，故A错误；电池放电时，负极反应为Li－e－===Li＋，充电时阴极反应为放电时负极反应的逆过程，则阴极发生还原反应：Li＋＋e－===Li，故B错误；金属锂能与盐酸反应生成氢气，所以电池中的有机电解液不可以用稀盐酸代替，故C错误；放电时空气极为电池正极，充电时电池正极接直流电源正极，故D正确。
答案：D
8．解析：HCHO失电子被氧化，在负极发生氧化反应，所以b为负极，a为正极，a极发生还原反应，故A正确；b为负极，HCHO在负极发生的反应为HCHO＋H2O－4e－===CO2＋4H＋，故B正确；电池总反应为HCHO＋O2===CO2＋H2O，传感器工作过程中有H2O生成，所以H2SO4的浓度减小，故C错误；负极反应为HCHO＋H2O－4e－===CO2＋4H＋，当电路中转移2×10－4 mol电子时，消耗HCHO的物质的量为5×10－5 mol，即质量为1.5 mg，故D正确。
答案：C
9．解析：由题图可知，左边电极有电子流出，所以该电极为负极，电极上物质的主要变化为H2转变成H2O，发生氧化反应，右边电极为正极，电极上物质的主要变化为H＋转变为H2，发生还原反应。由上述分析可知，右边电极为正极，发生还原反应，A项正确；负极的电极反应为H2－2e－＋2OH－===2H2O，B项正确；正极的电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，故电池的总反应是OH－＋H＋===H2O，C项错误；由于右边电极为正极，左边电极为负极，在电解质溶液中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，D项正确。
答案：C
10．解析：两电极均为惰性电极，起导电作用，电极本身不参与反应。Pt1电极上通入的是SO2和H2O，得到的是H2SO4，S的化合价升高，SO2失电子发生氧化反应，所以Pt1电极为负极，则Pt2电极为正极。负极反应物为SO2和H2O，产物为H2SO4，则负极的电极反应为SO2＋2H2O－2e－===SO＋4H＋，A项正确；H＋由负极通过质子交换膜移向正极，正极上O2得电子，发生还原反应生成H2O，电极反应为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，B项错误；放电时，电子由负极(Pt1电极)流出，经外电路流向正极(Pt2电极)，C项正确；根据得失电子守恒可知，相同条件下，放电过程中消耗的SO2和O2的体积比为2∶1，D项正确。
答案：B
11．解析：b极，NO转化为N2，N的化合价降低，发生还原反应，所以b极为正极，a极为负极，A项错误；电池工作时，Cl－(阴离子)移向负极，即左室，Na＋(阳离子)移向正极，即右室，海水得以淡化，B项错误；每生成1 mol N2消耗2 mol NO，转移10 mol电子，根据电荷守恒、元素守恒可得处理NO的电极反应为2NO＋6H2O＋10e一===N2↑＋12OH－，C项正确；每消耗1 mol C6H12O6生成6 mol CO2，转移24 mol电子，D项错误。
答案：C
12．解析：放电时锌在负极发生氧化反应，根据总反应可知负极反应是Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2，电子由负极流出，通过外电路流向正极，每1 mol K2FeO4发生反应，转移电子是3 mol，数目是1.806×1024；充电时Fe(OH)3失去电子发生氧化反应。
答案：(1)Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2
(2)氧化　(3)负　正
(4)1.806×1024
13．答案：(1)H2　O2　(2)B
(3)
电解质溶液 H2SO4溶液 KOH溶液
负极反应 2H2－4e－===4H＋ 2H2－4e－＋4OH－===4H2O
正极反应 O2＋4H＋＋4e－===2H2O O2＋2H2O＋4e－===4OH－
pH 变大 变小
(4)CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O
14．解析：(1)①燃料电池中，通入氧化剂的电极是正极，通入还原剂的电极是负极，该反应中C化合价由＋2价变为－2价，H化合价由0价变为＋1价，所以CO是氧化剂，则通入CO的电极为正极，电极反应式为CO＋4e－＋4H＋===CH3OH；
②若A为SO2，B为O2，C为H2SO4，负极上二氧化硫失电子，与水反应生成硫酸根离子和氢离子，电极反应式为SO2＋2H2O－2e－===SO＋4H＋；
③若A为NO2，B为O2，C为HNO3，则正极发生还原反应，氧气得电子生成水，电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，负极发生氧化反应，电极反应式为NO2－e－＋H2O===NO＋2H＋。
(2)该燃料电池中，负极上一氧化碳、氢气失电子，与碳酸根离子反应生成二氧化碳和水，电极反应式为CO＋H2－4e－＋2CO===3CO2＋H2O。
答案：(1)①CO＋4e－＋4H＋===CH3OH
②SO2＋2H2O－2e－===SO＋4H＋
③NO2－e－＋H2O===NO＋2H＋
(2)CO＋H2－4e－＋2CO===3CO2＋H2O
15．解析：(1)由图1可知A为燃料电池的正极，电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O；B为燃料电池的负极，电极反应式为C6H12O6＋6H2O－24e－===6CO2↑＋24H＋。放电过程中，H＋由负极区向正极区移动。葡萄糖燃料电池的总反应为C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2O，即1 mol O2～1 mol CO2，每消耗1 mol O2，理论上生成标准状况下的CO2气体22.4 L。
(2)由元素价态变化可知，a电极为负极，电极反应式为CO＋O2－－2e－===CO2，b电极为正极，电极反应式为O2＋4e－===2O2－，总反应为2CO＋O2===2CO2。这种一氧化碳分析仪工作时电子由电极a通过传感器流向电极b，O2－由电极b向电极a移动。
答案：(1)①正　②O2＋4H＋＋4e－===2H2O　③负　正
④22.4 L
(2)①CO＋O2－－2e－===CO2　②b　a　a　b
课时作业6　电解池的工作原理及应用
1．解析：a极接电池正极，为阳极，发生氧化反应生成O2，A项错误；b极接电池负极，为阴极，发生还原反应生成Cu，B项错误；d极接电池负极，为阴极，发生还原反应2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，产物有OH－，滴加酚酞溶液，d极附近溶液变红，C项正确；c极接电池正极，为阳极，发生氧化反应生成Cl2，D项错误。
答案：C
2．解析：A中电解CuCl2溶液时，损失了Cu和Cl两种元素，加入CuSO4不能弥补Cl－，而且多了SO，错误；B中电解NaOH溶液的实质是电解水，故应加入适量水才能复原，错误；C中电解NaCl溶液时NaOH仍留在原溶液中，H2、Cl2逸出，则损失了H、Cl两种元素，且物质的量之比是1∶1，故应通入适量HCl气体，正确；D中电解CuSO4溶液的方程式为2CuSO4＋2H2O2Cu＋2H2SO4＋O2↑，脱离反应体系的物质是“2Cu和O2”，相当于“2CuO”，故应加入适量CuO或CuCO3才能复原，错误。
答案：C
3．解析：电解精炼铜中，粗铜做阳极，接电源正极，因此电极a为精铜，电极b为粗铜，A项错误；甲膜为阴离子交换膜，防止阳极溶解的杂质阳离子进入阴极区，同时NO可穿过该膜，平衡阳极区电荷，B项错误；乙膜为过滤膜，可对阳极区的阳极泥及漂浮物进行过滤，C项错误；阴极只有Cu2＋放电，转移1 mol电子时，生成0.5 mol Cu，因此生成精铜的质量为0.5 mol×64 g/mol＝32 g，D项正确。
答案：D
4．解析：根据工作原理图可知，连接b的一端发生O2被还原生成H2O的反应，为电解池的阴极，连接直流电源的负极，A项正确；阳极发生氧化反应，由电解装置工作原理图可知，反应物为CO，生成物为CO2，B项正确；电解装置的电解质溶液中，阳离子移向阴极，C项正确；未说明O2是否为标准状况下的，无法计算，D项错误。
答案：D
5．解析：根据气体甲与气体乙的体积比约为2∶1可知，气体甲为氢气，气体乙为氧气，b电极为阳极，电极反应为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，故A错误；电解池中，阴离子向阳极移动，则离子交换膜d为阴离子交换膜，故B正确；SO移向阳极室，阳极室得到硫酸，H＋在阴极上放电，电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，同时Na＋也移向阴极室，则在阴极室得到氢氧化钠，所以产物丁为硫酸，产物丙为氢氧化钠，故C错误；根据上述分析，a电极是阴极，与直流电源负极相连，故D错误。
答案：B
6．解析：由图示信息可知甲为乙的电解提供能量，A项正确；水溶液中不可能存在O2－离子，b电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，B项错误；燃料电池中燃料一般为负极，d电极与负极相连，发生还原反应，生成Cu，C项正确；铜电极质量变化128 g，其物质的量为2 mol，故转移4 mol电子，由N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)可知转移4 mol电子时，参与反应的O2为1 mol，则消耗空气为1 mol/20%＝5 mol，标准状况下为112 L，D项正确。
答案：B
7．解析：原理图中存在的能量转化方式有风能转化为电能，太阳能转化为电能，电能转化为化学能，A项错误；生成O2的a极为阳极，电解装置中，阳离子向阴极移动，即H＋移向b极，B项错误；b极为阴极，N2在酸性条件下被还原为NH3，故电极反应为N2＋6H＋＋6e－===2NH3，C项正确；a极上的电极反应为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，每产生标准状况下22.4 L O2流过电极的电子数一定为4×6.02×1023，但题中未说明是标准状况，D项错误。
答案：C
8．解析：左池为原电池，负极发生氧化反应，甲醇失去电子在碱性条件下生成CO和H2O，负极反应式为CH3OH－6e－＋8OH－===CO＋6H2O，故A正确；通电一段时间后，不如Cu活泼的Ag、Au杂质金属不能被氧化，沉积在电解槽底部形成阳极泥，故B正确；比Cu活泼的杂质金属Zn优先于Cu被氧化，Zn的相对原子质量比Cu大，转移电子数相同时，若粗铜电极质量减少6.4 g，则纯铜电极质量增加小于6.4 g，故C错误；电解精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，故D正确。
答案：C
9．解析：根据装置图中Y极上HCl失去电子被氧化生成Cl2可知，Y极为电解池的阳极，与电源正极相连接，则X极为电解池的阴极，与电源负极相连接，所以Y极上的电势比X极上的高，A正确；电解池中阳离子向阴极移动，Y极为电解池的阳极，X极为电解池的阴极，故H＋向X极迁移，X极周围溶液酸性增强，pH减小，B错误；由题图可知，X极上发生得电子的还原反应，电极反应式为Fe3＋＋e－===Fe2＋，C错误；电解时，阳极反应式为2HCl－2e－===2H＋＋Cl2↑，阴极反应式为Fe3＋＋e－===Fe2＋，生成的Fe2＋与O2反应生成Fe3＋，4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O是Fe2＋转化为Fe3＋的反应，不是电解总反应，D错误。
答案：A
10．解析：由亚磷酸与足量的NaOH溶液反应生成Na2HPO3，可知亚磷酸为二元酸，A项错误；石墨为惰性电极，作阳极，连接电源正极，B项错误；不锈钢为阴极，H＋放电，Na＋由原料室通过阳膜进入乙池，C项错误；石墨为阳极，OH－放电，产生O2，若生成标准状况下2.24 L(0.1 mol)O2，则转移0.4 mol电子，D项正确。
答案：D
11．解析：(1)n(CuSO4)＝2.0 L×0.5 mol·L－1＝1.0 mol，而在阴极析出的Cu的物质的量为＝0.1 mol，故CuSO4未完全电解，阳极发生氧化反应，电极反应为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑。
(2)总反应：
2CuSO4　＋　2H2O2Cu　＋　O2↑　＋　2H2SO4
　2　　　　　　2　　　　2　 　 　1　　　　　2
0．1 mol　　　0.1 mol　　0.1 mol　0.05 mol　0.1 mol
所以电解后c(H＋)＝＝0.1 mol·L－1，pH＝－lg 0.1 ＝1。
(3)电解后生成的0.1 mol Cu和0.05 mol O2脱离该体系，相当于0.1 mol CuO，因此若将溶液复原，则应加入0.1 mol CuO。
(4)此时为电镀池，阳极反应为Cu－2e－===Cu2＋，阴极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，因此若阴极上析出6.4 g铜，则阳极溶解6.4 g铜，电解后两铜片质量差为6.4 g＋6.4 g＝12.8 g，而电解液的pH不变。
答案：(1)阳　4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
(2)1　(3)0.1　CuO　(4)12.8　不变
12．解析：(1)若a为含有酚酞的KCl溶液，X为Fe，Y为石墨。X电极上氢离子得到电子生成氢气，电极附近溶液中氢氧根离子浓度增大，遇酚酞变红色；Y电极上氯离子失电子生成氯气，电极反应是2Cl－－2e－===Cl2↑。(2)要实现Cu＋H2SO4===CuSO4＋H2↑，需要利用电解原理，Y电极应是铜作阳极，X电极上是氢离子得到电子生成氢气，阴极电极反应2H＋＋2e－===H2↑。(3)利用该装置在铁制品表面镀上一层银，银作阳极Y，铁作阴极X，含银离子的电解质溶液硝酸银溶液进行电解，阳极电极反应和电子守恒计算电子转移数，反应前两电极的质量相等，反应后两电极质量相差2.16 g，依据电子守恒可知，阳极质量减小与阴极质量增加的质量相同。阴极析出银的质量＝阳极溶解减小的银的质量＝1.08 g，析出银的物质的量＝＝0.01 mol，则该过程理论上通过电流表的电子数为0.01NA或6.02×1021。(4)X、Y均为惰性电极，a为NaOH溶液，实质是电解水，溶液浓度增大，溶液pH增大；氢氧根离子在阳极上失电子发生氧化反应，氢离子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气，故应加入水恢复溶液浓度。
答案：(1)电极表面产生气体，附近溶液变红
2Cl－－2e－===Cl2↑
(2)Cu　2H＋＋2e－===H2↑
(3)AgNO3溶液　0.01NA(或6.02×1021)
(4)增大　H2O
13．解析：(1)甲烷在负极上被氧化。在KOH溶液中甲烷被氧化的产物为碳酸钾，负极反应式为CH4－8e－＋10OH－===CO＋7H2O。(2)铁极为阴极，则C极为阳极，在C极上发生氧化反应，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑。(3)n(O2)＝＝0.1 mol，甲池正极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，由电子守恒知，经过甲、乙、丙装置的电子的总物质的量为0.4 mol。乙池中的铁极与甲池的负极相连，铁极为阴极，发生还原反应，电极反应式为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，n(H2)＝＝0.2 mol，V(H2)＝0.2 mol×22.4 L/mol＝4.48 L。丙池中精铜为阴极，发生还原反应，电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，n(Cu)＝＝0.2 mol，m(Cu)＝0.2 mol×64 g/mol＝12.8 g。(4)漂白液的有效成分是次氯酸盐，制备原理是2Cl－＋2H2O2OH－＋Cl2↑＋H2↑，Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O，气体与液体反应，最好采用逆向接触，即气体在下端产生，碱溶液在上端生成，使其充分反应，所以该装置的下端为阳极，上端为阴极，阴极与电源负极相连，故a极为负极。生活中常见且廉价的氯化物是NaCl，故电解质溶液最好用饱和NaCl溶液，若制备Fe(OH)2，用硫酸钠溶液作电解质溶液，选用铁作阳极。
答案：(1)CH4－8e－＋10OH－===CO＋7H2O
(2)2Cl－－2e－===Cl2↑　(3)4.48　12.8
(4)负　饱和氯化钠溶液　铁
课时作业7　金属的腐蚀与防护
1．解析：A项，食醋是电解质溶液，铁勺和铜盆是相互接触的两种金属，形成原电池，铁是活泼金属，作负极，铁易被腐蚀；B项，食盐水是电解质溶液，铁炒锅和铁铲都是铁碳合金，符合原电池形成的条件，铁是活泼金属，作负极，碳作正极，铁易被腐蚀；C项，铜镀层将铁球覆盖，使铁被保护，铁不易被腐蚀；D项，酸雨是电解质溶液，铁铆钉和铜板接触，形成原电池，铁易被腐蚀。
答案：C
2．解析：A项，铁、石墨及海水构成原电池时，Fe为负极，腐蚀速率加快；B项，中性条件下，铁发生吸氧腐蚀，石墨上氧气得到电子，电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－；C项，由于金属活动性：Zn>Fe，所以Zn为原电池的负极，Fe为正极，铁片不易被腐蚀；D项，中性环境下发生吸氧腐蚀，铁片上的电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－。
答案：D
3．解析：为了保障航行安全，延长轮船的使用寿命，通常在与海水接触的船壳(船底及船侧)上镶嵌一些金属块M，如锌，形成原电池，这种保护船壳免受腐蚀的方法叫牺牲阳极的阴极保护法，A项正确；M可能是锌等比铁稍活泼的金属，在原电池中做负极，先被腐蚀，铁比锡活泼，铁做负极，被腐蚀，B项错误；船壳在海水中主要发生吸氧腐蚀，C项正确；负极活泼金属失电子，被氧化，在保护船壳的过程中，负极反应为M－ne－===Mn＋，D项正确。
答案：B
4．解析：防止金属腐蚀最关键的问题是使金属与空气、水等物质隔离，最常用的做法是覆盖保护层，如本题中的①④⑤；另外还有改变金属的内部结构等。保持金属表面清洁干燥可以减缓金属的腐蚀。
答案：D
5．解析：a是石墨，b是铁，K1、K2连接时，形成原电池，食盐水呈中性，铁发生吸氧腐蚀，A正确；a是锌，b是铁，K1、K2连接时，形成原电池，Zn比Fe活泼，Zn作负极被腐蚀，Fe作正极受到保护，故可模拟钢铁防护中的牺牲阳极法，B正确；K1、K3连接时，形成电解池，a是石墨，作电解池的阳极，可模拟电解饱和食盐水，C正确；K1、K3连接时，形成电解池，a是铁，作电解池的阳极而被腐蚀，若模拟钢铁防护中的外加电流法，应将铁连接电源的负极，D错误。
答案：D
6．答案：B
7．解析：根据图知，氧气得电子生成氢氧根离子、Cu失电子生成铜离子，发生吸氧腐蚀，则Cu做负极被氧化，腐蚀过程中，负极是c，发生氧化反应，A项正确；氧气在正极得电子生成氢氧根离子，电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，B项正确；多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl为固体，故生成Cu2(OH)3Cl的离子方程式为2Cu2＋＋3OH－＋Cl－===Cu2(OH)3Cl↓，C项正确；不确定氧气是否在标准状况下，则不能计算氧气的体积，D项错误。
答案：D
8．解析：铁棒连接Zn片，发生腐蚀时，Zn作负极，Fe作正极，故甲区发生的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，A错误；Zn是负极，电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，则乙区产生Zn2＋，B正确；铁棒连接Cu片，发生腐蚀时，Fe作负极，Cu作正极，丙区发生的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，电极附近溶液显碱性，则丙区呈现红色，C正确；丁区Fe发生电极反应生成Fe2＋，与K3[Fe(CN)6]反应生成蓝色沉淀，D正确。
答案：A
9．解析：由图可知开始时pH越大，腐蚀程度越小，后来pH越大，腐蚀程度越大，A项错误；由题图可知，pH＝9.5时，铝被腐蚀，负极反应为Al－3e－＋4OH－===AlO＋2H2O，B项错误；将铝做阳极，电解时可形成Al2O3保护膜：2Al＋3H2OAl2O3＋3H2↑，C项正确；铝制餐具外面的保护膜防止了铝的进一步被腐蚀，所以不应经常打磨，D项错误。
答案：C
10．解析：无论是否鼓入空气，铁均作为负极，易失去电子生成亚铁离子，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，A项正确；不鼓入空气时，正极上可得到强还原性的H·，电极反应式为H＋＋e－===H·，B项正确；若上端开口打开，并鼓入空气，可得到强氧化性的·OH，电极反应式为2H＋＋2e－＋O2===2·OH，故每生成1 mol·OH，有1 mol电子发生转移，C项错误；除去草酸需要具有氧化性的物质，上端开口打开，并鼓入空气可得到强氧化性的·OH，D项正确。
答案：C
11．解析：铁锅的腐蚀原理为Fe－C－电解质溶液构成原电池，其中Fe做负极，负极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，碳做正极，正极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，A、C项错误；原电池中电子沿导线从负极流向正极，电子不能通过电解质溶液，B项错误；负极产生的Fe2＋与正极产生的OH－反应生成Fe(OH)2，Fe(OH)2被氧气氧化为Fe(OH)3，Fe(OH)3进一步转化为Fe2O3·nH2O，故每生成1 mol铁锈(Fe2O3·nH2O)，由原子守恒和得失电子守恒可得关系式2Fe～Fe2O3·nH2O～6e－～O2，即需 mol O2，标准状况下为33.6 L，D项正确。
答案：D
12．解析：(1)①金属在中性或较弱的酸性条件下发生的是吸氧腐蚀。②发生吸氧腐蚀，越靠近液面接触到的O2越多，腐蚀得越严重。③锌块应固定在腐蚀最严重的C处形成原电池，锌做负极，铁闸做正极，得到保护。(2)要用石墨通过电化学腐蚀保护铜，只能用电解池原理，碳接电源正极，铜接电源负极。(3)A项，K1闭合时，该装置构成了Fe C NaCl溶液原电池，铁做负极，发生氧化反应，电极反应式是Fe－2e－===Fe2＋；B项，石墨棒做正极，发生的电极反应式是2H2O＋O2＋4e－===4OH－，故石墨棒周围溶液pH逐渐升高；C项，K2闭合时，该装置构成了Fe C 外加电源的电解池，石墨棒做阳极，Fe做阴极而不被腐蚀，该方法称为外加电流的阴极保护法；D项，K2闭合时，阳极的电极反应式是2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极的电极反应式是2H＋＋2e－===H2↑，所以当电路中通过0.002NA个即0.002 mol电子时，生成H2和Cl2的物质的量均为0.001 mol，则两极共产生0.002 mol气体。
答案：(1)①吸氧腐蚀　②B　③C
(2)
(3)B
13．解析：由实验现象①②可知，潮湿是铁生锈的必要前提；而当潮湿程度相同时，硬质玻璃管中的实验与烧杯中实验的对比说明O2的浓度是影响铁生锈快慢的重要因素。
答案：(1)吸氧腐蚀　负极：2Fe－4e－===2Fe2＋，正极：2H2O＋O2＋4e－===4OH－
(2)球形干燥管　碱石灰(或无水CaCl2)　干燥O2
(3)与O2接触，与水接触　氧气浓度
14．解析：(1)探究醋酸浓度对电化学腐蚀的影响时，应保证碳粉和铁粉的质量与参照实验相同，因此实验②中铁粉为2.0 g；对比实验①和③可知，铁粉的质量及醋酸的浓度相同，而碳粉的质量不同，显然探究的是碳粉的含量对铁的电化学腐蚀的影响。(2)当铁发生析氢腐蚀时，由于生成H2，容器的压强不断增大，而发生吸氧腐蚀时，由于消耗O2，容器的压强不断减小，t2时容器的压强明显小于起始压强，说明铁发生了吸氧腐蚀，此时Fe作负极，失去电子发生氧化反应；碳粉作正极，O2在其表面得到电子发生还原反应，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－。(3)Fe发生电化学腐蚀时，放出热量，使体系的温度升高。
答案：(1)②2.0　③碳粉含量的影响
(2)吸氧　　还原　2H2O＋O2＋4e－===4OH－　(3)反应放热，温度升高
课时作业8　化学反应速率的表示方法
1．解析：利用各物质的化学反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比的关系，采用转化的方法将选项变形。4v(NH3)＝5v(O2)可转化为v(NH3)∶v(O2) ＝5∶4，A项错误；同理可得，B、D项错误，C项正确。
答案：C
2．解析：由题意可知，m(CO2)＝225.8 g－223.6 g＝2.2 g，n(CO2)＝＝0.05 mol。所以参与反应的HCl的物质的量n(HCl)＝2n(CO2)＝0.1 mol，v(HCl)＝＝0.01 mol·L－1·s－1。
答案：A
3．解析：反应速率通常用单位时间内反应物或生成物浓度的变化量来表示。1.7 g氨气是0.1 mol，所以氨气的反应速率是＝0.01 mol·L－1·min－1。又因为反应速率数值之比是对应的化学计量数之比，所以氢气和氮气的反应速率分别是0.015 mol·L－1·min－1和0.005 mol·L－1·min－1，D项正确。
答案：D
4．解析：NO增加的浓度为＝0.25 mol/L，由vNO∶vO2＝4∶5，得vNO＝×4＝×4＝0.2 mol/(L·s)，所以此段反应所经过的时间为＝1.25 s。答案为B。
答案：B
5．解析：以物质A为标准，将用其他物质表示的反应速率换算为用物质A表示的反应速率。v(A)∶v(B)＝1∶3，则②表示的v(A) ＝0.2 mol/(L·s)；v(A)∶v(C)＝1∶2，则③表示的v(A) ＝0.2 mol/(L·s)；v(A)∶v(D)＝1∶2，则④表示的v(A)＝0.225 mol/(L·s)；故反应进行的快慢顺序为④>③＝②>①。
答案：A
6．解析：M为固体，不能用M的物质的量的浓度的变化来表示反应速率，A错误；经4 min后，N的浓度从1.6 mol·L－1减少至0.4 mol·L－1，则v(N)＝＝0.3 mol·L－1·min－1，B正确；题中给出的反应速率是4 min内的平均反应速率，无法由平均反应速率计算4 min末P的反应速率，C错误；N、P的化学计量数分别为2、3，则二者反应速率关系为v(N)∶v(P)＝2∶3，即3v(N)＝2v(P)，D错误。
答案：B
7．解析：5 min末已生成0.2 mol W，以W浓度变化来表示的平均反应速率为＝0.02 mol·L－1·min－1，以Z浓度变化来表示的平均反应速率为0.01 mol·L－1·min－1，根据化学反应速率之比等于化学计量数之比可知，n＝1，A正确。
答案：A
8．解析：起始时A2和B2两种气体的浓度均为1 mol·L－1，在密闭容器内反应生成气体C，达平衡后，测得c(A2)＝0.58 mol·L－1，c(B2)＝0.16 mol·L－1，c(C)＝0.84 mol·L－1，故Δc(A2)＝1 mol·L－1－0.58 mol·L－1＝0.42 mol·L－1，Δc(B2)＝1 mol·L－1－0.16 mol·L－1＝0.84 mol·L－1，Δc(C)＝0.84 mol·L－1，化学反应速率之比等于化学计量数之比，故A2、B2、C的化学计量数之比为∶∶＝1∶2∶2，故该反应可表示为A2＋2B2 2C，根据原子守恒可知，C为AB2，即该反应的表达式为A2＋2B2 2AB2，故D正确。
答案：D
9．解析：由图像中数据计算用不同物质的浓度变化表示的化学反应速率之比，也就是化学计量数之比，然后即可推出化学方程式。由图像可知：X、Y的物质的量逐渐减少，为反应物，Z的物质的量逐渐增多，为生成物。它们的物质的量变化分别为X：(1.20－0.41)mol＝0.79 mol；Y：(1.00－0.21)mol＝0.79 mol；Z：(1.58－0)mol＝1.58 mol。故反应化学方程式为X(g)＋Y(g) 2Z(g)，D项错；A项：v(Z)＝＝＝0.079 mol·L－1·s－1；B项：Δc(X)＝＝＝0.395 mol·L－1；C项，Y的转化率＝×100%＝79.0%。
答案：C
10．解析：4～8 min内反应物浓度减少了10 μmol·L－1，则4～8 min内反应物的平均反应速率为2.5 μmol·L－1·min－1。题图中4 min时反应物浓度为0 min时的，8 min时反应物浓度为4 min时的，根据这一规律，可以推测12 min时反应物的浓度为8 min时的，为5 μmol·L－1，16 min时反应物的浓度为12 min时的，为2.5 μmol·L－1。综上，B项正确。
答案：B
11．解析：该时间段内，A2、B2两种物质按照化学方程式中的化学计量数之比进行反应。由题意可得A2、B2、C物质的量浓度的变化值为1∶2∶2，可求出A2、B2、C三种物质的化学计量数比为1∶2∶2，结合质量守恒可知C的化学式为AB2。
答案：C
12．解析：CaCO3与稀盐酸反应的化学方程式为CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O。图像的横坐标是时间，纵坐标是生成二氧化碳的体积，很明显是用单位时间内放出CO2的体积来表示其反应速率的，表现在图像上就是曲线的斜率，斜率越大，反应速率越大，放出的CO2越多。由图可以看出，EF段反应速率最快，收集的CO2最多；整个反应过程中，反应速率先小(OE段)后大(EF段)再小(FG段)，而不是逐渐增大，所以B项正确。
答案：B
13．解析：由4 min内D的浓度变化量为0.5 mol·L－1，可以求出A、B、C的浓度变化量分别为×0.5 mol·L－1、×0.5 mol·L－1和×0.5 mol·L－1。设A、B的起始浓度为n mol·L－1，则可以得到下列关系(单位均为mol·L－1)：
　　　3A(g)＋　B(g)===　xC(g)＋　2D(g)
起始浓度　　n　　　　n　　　　0　　　　0
浓度变化量 0.75 0.25 0.25x 0.5
4 min后浓度 (n－0.75) (n－0.25) 0.25x 0.5
由题意可知，cA∶cB＝(n－0.75)∶(n－0.25)＝3∶5，则n＝1.5，cA＝(n－0.75) mol·L－1＝0.75 mol·L－1，根据v(B)＝＝＝0.062 5 mol·L－1·min－1。v(D)＝0.125 mol·L－1·min－1，根据v(C)∶v(D)＝x∶2＝1∶1，求得x＝2。
答案：0.75 mol·L－1　0.062 5 mol·L－1·min－1　2
14．解析：2 min内v(Q)＝0.075 mol·L－1·min－1，则Δn(Q)＝0.075 mol·L－1·min－1×2 min×2 L＝0.3 mol，根据表中数据可知，2 min内X的物质的量变化为Δn(X)＝0.8 mol－0.7 mol＝0.1 mol，Z的物质的量变化为Δn(Z)＝1 mol－0.8 mol＝0.2 mol，根据v(Z)∶v(Y)＝1∶2可知，Y的物质的量的变化为Δn(Y) ＝2Δn(Z)＝0.4 mol，反应中各物质的Δn之比等于其在化学方程式中的化学计量数之比，则m∶n∶p∶q＝0.1 mol∶0.4 mol∶0.2 mol∶0.3 mol＝1∶4∶2∶3，所以m＝1、n＝4、p＝2、q＝3，反应方程式是X(g)＋4Y(g) 2Z(g)＋3Q(g)。
(1)2 min内生成0.1 mol X，根据X(g)＋4Y(g) 2Z(g)＋3Q(g)可知，生成Y的物质的量是0.4 mol，则起始时Y的物质的量为2.7 mol－0.4 mol＝2.3 mol；Q在2 min内减少了0.3 mol，所以Q的起始物质的量是2.7 mol＋0.3 mol＝3 mol。
(2)根据以上分析可知，m＝1、n＝4、p＝2、q＝3。
(3)2 min内消耗的Z的物质的量是0.2 mol，则用Z表示2 min内的平均反应速率v(Z)＝＝0.05 mol·L－1·min－1。
答案：(1)2.3 mol　3 mol　(2)1　4　2　3
(3)0.05 mol·L－1·min－1
15．解析：(1)通过化学反应速率的表达式可以得出①③两个空格中的数值，因此a的取值应该介于2与11之间，所以可排除A、C，由a和气体体积10 mL可以得b＝1.67，可知B正确。(2)升高温度，反应速率增大。
答案：(1)①0.91　③2　B　(2)缩短
课时作业9　影响化学反应速率的因素
1．答案：C
2．解析：C(s)为固体反应物，增加其用量对反应速率几乎没有影响，A项不符合题意；容器容积缩小一半相当于压强增大一倍，各气体物质的浓度增大，反应速率增大，B项符合题意；保持容器容积不变，充入Ar，体系总压强增大，但各气体物质的浓度并未改变，反应速率基本不变，C项不符合题意：充入Ar使容器容积增大，总压强不变，但各气体物质的量浓度减小，反应速率减小，D项不符合题意。
答案：B
3．解析：固体物质参加反应，增大接触面积，才能提高反应速率，粉末状的固体比块状的固体的表面积大，反应Ⅱ比反应Ⅰ的速率快；盐酸的物质的量相同，则产生的CO2的体积应相等，因此A、C错，从D中可以看出Ⅰ的反应速率大于Ⅱ，故D错。
答案：B
4．解析：对于没有气体参与的反应体系，增大压强对反应速率无影响，故选D。
答案：D
5．解析：A项，增加固体的量不能改变反应速率；D项，充入N2，保持容器内体积不变，则各气态反应物和产物的浓度不变，因此化学反应速率不发生改变；B项，保持体积不变，增加He的量，则不改变反应物的浓度，反应速率不变；C项，充入N2，保持容器内压强不变，则各气态反应物和产物的浓度减小，因此化学反应速率减小，故选C。
答案：C
6．解析：反应速率主要取决于慢的一步，所以该反应的速率主要取决于②的快慢，故A错误；NOBr2是反应过程中的中间产物，不是该反应的催化剂，故B错误；由于该反应为放热反应，说明反应物总能量高于生成物总能量，所以正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ·mol－1，故C正确；增大Br2(g)的浓度，活化分子百分数不变，但单位体积内的活化分子数增多，所以能加快反应速率，故D错误。
答案：C
7．解析：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能，由图像可知，E2表示反应C(g)―→X(g)的活化能，A项错误；X是反应A(g)＋B(g)―→C(g)的中间产物，B项错误；由图像可知，反应物总能量高于生成物总能量，故该反应是放热反应，ΔH<0，C项正确；催化剂只改变反应速率，不改变反应的焓变，D项错误。
答案：C
8．解析：分析反应可知，反应的催化剂是I－，IO－是中间产物，催化剂可以降低反应活化能，增加活化分子百分数，故A正确；①＋②可得反应的总方程式为2H2O2===2H2O＋O2↑，故当反应放出98 kJ的热量时会生成0.5 mol O2，故B错误；H2O2分解的快慢取决于反应速率较慢的①，I－是①的反应物之一，其浓度大小对反应有影响，故C错误；水的浓度可视为常数，一般不用其表示化学反应速率，依据反应的总方程式可知v(H2O2)＝2v(O2)，D错误。
答案：A
9．解析：反应①＋②可得总反应的化学方程式为2H2O2===2H2O＋O2↑，故Fe3＋是催化剂，可增大H2O2的分解速率，故A正确；反应①中生成物的总能量大于反应物的总能量，是吸热反应，反应②中生成物的总能量小于反应物的总能量，是放热反应，故B正确；焓变＝生成物的总能量一反应物的总能量，由题图可知反应2H2O2(aq)===2H2O(l)＋O2(g)的ΔH≠E1－E2，故C错误；0～6 min生成O2的物质的量是0.001 mol，消耗H2O2的物质的量是0.001 mol×2＝0.002 mol，所以v(H2O2)＝＝≈3.33×10－2 mol·L－1·min－1，故D正确。
答案：C
10．解析：不管是放热反应还是吸热反应，升高温度均能增大其反应速率，降低温度均能减小其反应速率，C项正确，A、B项错误；根据盖斯定律，反应②－反应①可得热化学方程式H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－162 kJ·mol－1，但H2O为气态，故无法得出H2的燃烧热，D项错误。
答案：C
11．解析：(4)A点反应进行完全，溶液中的H2O2全部转化为H2O和O2，此时V(O2)＝60 mL，所以n(O2)＝≈0.002 7 mol，根据H2O2分解的化学方程式：2H2O22H2O＋O2↑可知，n(H2O2)≈0.005 4 mol，则c(H2O2)＝≈0.11 mol·L－1。
答案：(1)60 mL
(2)1 min　小于　反应物的浓度随着反应的进行不断减小
(3)D>C>B>A
(4)0.11 mol·L－1
12．解析：由实验①和实验②可知，c(I－)由0.040 mol·L－1―→0.080 mol·L－1，显色时间t由88.0 s―→44.0 s；由实验①和实验⑤可知，c(I－)由0.040 mol·L－1―→0.120 mol·L－l，显色时间t由88.0 s―→t1 s，则t1＝≈29.3。温度越高，化学反应速率越快，故显色时间t<22.0 s，A项正确。
答案：(1)探究反应物I－与S2O的浓度对反应速率的影响
(2)29.3　(3)A　(4)反应速率与反应物起始浓度的乘积成正比(或显色时间与反应物起始浓度的乘积成反比)
13．解析：(1)根据表中给出的数据，浓度相同时，无催化剂、不加热的情况下，过氧化氢几乎不分解，在无催化剂、加热的情况下，过氧化氢分解．说明过氧化氢的分解速率与温度有关；加热不同浓度的过氧化氢溶液，得到相同体积气体的所需时间不同，浓度越大，反应的速率越快，说明过氧化氢的分解速率与浓度有关；同一浓度的过氧化氢溶液，在无催化剂、加热的时候收集150 mL O2需要的时间比有催化剂、加热的条件下需要的时间长，说明过氧化氢的分解速率与催化剂有关，因此该研究小组在设计方案时，考虑了浓度、温度和催化剂因素对过氧化氢分解速率的影响。
(2)要想使所测得的数据能直接体现反应速率大小，则应利用排水量气法收集一定体积的氧气，可以用盛满水的量筒倒立于盛水的水槽中。
(3)①由于过氧化氢分解产生气体，而且反应放热，因此可以根据反应中产生气泡的快慢来判断Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果；②FeCl3和CuSO4中阳离子不同，阴离子也不同，不符合单一变量原则，改为Fe2(SO4)3溶液，阴离子相同，这样可以消除阴离子不同对实验的干扰，更为合理。
(4)FeCl3溶液中主要含有H2O、Fe3＋和Cl－三种微粒，由于双氧水中有水，则可排除水作催化剂，根据猜想1可知猜想2为真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Cl－；为验证猜想2，可向盛有H2O2溶液的试管中加入少量的盐酸，然后把带火星的木条伸入试管中，木条不复燃，得出Cl－对H2O2分解无催化作用的结论。
答案：(1)温度　催化剂　(2)
(3)①反应产生气泡快慢　②消除阴离子不同对实验的干扰
(4)FeCl3溶液中的Cl－　双氧水、盐酸　向盛有H2O2溶液的试管中加入少量的盐酸，然后把带火星的木条伸入试管中，木条不复燃
课时作业10　化学反应的方向
1．解析：自发过程是不借助外力作用就能自动发生的过程，包括自发反应，而电解熔融的氯化钠要在直流电作用下进行，不能自发进行。
答案：D
2．解析：根据图像可知，该反应是吸热反应，ΔH＞0；根据反应方程式可知，该反应是熵增反应，ΔS＞0，故应选D。
答案：D
3．解析：橡皮筋拉伸过程中有放热现象，则橡皮筋从拉伸状态到收缩状态是吸热过程，混乱度增大，即吸热、熵增过程，且在25 ℃、101 kPa时自发进行。CaCO3分解是吸热反应，且熵增，但CaCO3在25 ℃、101 kPa下不会自发分解，A项错误；NaOH溶解放热，B项错误；H2在O2中燃烧放热，且熵减，C项错误；D中反应是吸热反应，且熵增，在25 ℃、 101 kPa下能自发进行，D项正确。
答案：D
4．解析：通过实验现象可知该反应吸热，但仍能自发进行。
答案：C
5．解析：题中四个反应在常温下均不能自发进行，其中A、B、C三项为熵增大的反应，在高温下可能为自发反应，但D项为熵减小的反应，在高温下仍为非自发反应。
答案：D
6．答案：A
7．解析：ΔH－TΔS＜0反应自发进行。若反应的ΔS＜0，反应能自发进行，则ΔH＜0，A、C错误，B正确；2NaCl(s)===2Na(s)＋Cl2(g)属于分解反应，为吸热反应，ΔH＞0，D错误。
答案：B
8．解析：要防止反应发生需满足ΔH－TΔS>0的条件，解不等式得T>409K，故A正确。
答案：A
9．解析：在等温、等压条件下，自发反应总是向着ΔH－TΔS<0的方向进行，直至达到平衡态。因此，在0 ℃、100 kPa条件下，白锡会不会变为灰锡就转化为求算反应白锡―→灰锡的ΔH－TΔS的问题。ΔH－TΔS＝－218 0.9 J·mol－1－273 K×(－6.61 J·mol－1·K－1)＝－376.37 J·mol－l<0，因此在该条件下白锡会变为灰锡。
答案：A
10．解析：由“两种气体分子都逐渐扩散到两个容器中”可知，此过程为混乱度增大，由有序到无序的过程，属于熵增大的过程，A、C项正确；由“此过程为不伴随能量变化的自发过程”可知，此过程中没有热量的吸收或放出，B项正确；此过程是自发进行的，则它的逆过程是非自发的，D项错误。
答案：D
11．解析：根据盖斯定律，可得ΔH4＝ΔH1×＋ΔH2×2－ΔH3＝－1 648 kJ/mol×＋(－393 kJ/mol)×2－(－1 480 kJ/mol)＝－130 kJ/mol，故反应①②③④都是放热反应且放出的热量较多，在热力学上自发进行的趋势都很大，A项正确；反应①和③都是放热的熵减反应，根据ΔH－TΔS<0可知，反应①和③在较低温度下能自发进行，反应④是气体分子数增大的反应，即熵增反应，B项正确；化学反应的自发性只能判断反应进行的方向，不能确定反应一定会发生，也不能确定反应速率，C项错误；铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，而不是氧化铁，D项正确。
答案：C
12．解析：(1)NH4NO3的爆炸反应是气态物质的物质的量增大的化学反应，(2＋4＋1)－0>0，因此该过程是熵增大的过程。(2)水煤气转化反应，气态物质的物质的量在反应前后未发生变化，(1＋1)－(1＋1)＝0，该过程的熵变很小。(3)生成臭氧后，气态物质的物质的量减小，2－3<0，因此该过程是熵减小的过程。
答案：(1)A　(2)D　(3)B
13．解析：放热且熵增加的反应在任何温度下都能自发进行；吸热且熵减小的反应在任何温度下都不能自发进行；放热的熵减小反应在低温下能自发进行；吸热的熵增加反应在高温下可以自发进行，反应的具体温度可以根据ΔH－TΔS＝0计算出来。
答案：C　B　77　A　－161.6　D
14．答案：(1)C　(2)不能
15．解析：(1)由于用天然气制取炭黑的反应是吸热的熵增反应，只有在高温下才会有ΔH－TΔS<0，所以反应①在高温下能自发进行。(2)因为反应①吸热，不利于反应的自发进行；而熵增有利于反应的自发进行，所以反应①能否自发进行由熵变决定。(3)天然气裂解为炭黑时，ΔH－TΔS＝74.848 kJ/mol－80.674×10－3 kJ/(mol·K)×T<0，得T>927.8 K，即天然气裂解为炭黑的最低温度为927.8 K。天然气裂解为乙炔时，ΔH－TΔS＝376.426 kJ/mol－220.211×10－3kJ/(mol·K)×T<0，得T>1 709.4 K，即温度高于1 709.4 K时，天然气会自发裂解为乙炔和氢气。所以要制取炭黑，温度需控制在927.8～1 709.4 K之间。
答案：(1)高温　(2)熵变　(3)927.8～1 709.4 K　(4)C
课时作业11　化学平衡状态　化学平衡常数
1．解析：达到平衡状态时正、逆反应速率相等，各组成成分的含量不变。正、逆反应速率相等是指用同一种物质来表示的反应速率。可逆反应中用各种物质表示的反应速率与化学计量数成正比，需将其转换为同一物质表示速率进行比较。
答案：C
2．答案：B
3．解析：根据反应速率之比等于化学计量数之比可知，4v正(O2)＝5v正(NO)，该反应达到化学平衡状态时，v正(NO)＝v逆(NO)，则4v正(O2)＝5v逆(NO)，A项正确；单位时间内生成x mol NO的同时，消耗x mol NH3，均表示正反应方向，不能说明正、逆反应速率相等，反应不一定达到化学平衡状态，B项错误；达到化学平衡时，若增大容器容积，则各物质的浓度减小，正、逆反应速率均减小，C项错误；根据反应速率之比等于化学计量数之比可知，3v正(NH3)＝2v正(H2O)，D项错误。
答案：A
4．解析：假设反应由正反应方向开始进行，由于Y2(g)过量，则X2(g)完全转化时，Z(g)浓度为0.4 mol·L－1；假设反应由逆反应方向开始进行，则Z(g)完全转化时，X2(g)、Y2(g)的浓度分别为0.2 mol·L－1、0.4 mol·L－1。由题意知，该反应为可逆反应，反应物不可能完全转化为生成物，生成物也不可能完全转化为反应物，故A项正确，B、C项错误；反应前后气态物质体积不变，反应达到平衡时，不论X2、Y2、Z怎么变化，总物质的量不会改变，物质的总浓度也不会改变，即c(X2)＋c(Y2)＋c(Z)＝0.6 mol·L－1，D项错误。
答案：A
5．解析：由于该反应为反应前后气体体积不变的反应，体系的压强始终保持不变，A项错误；SO3和NO的物质的量之比始终为1∶1，C项错误；消耗SO3和生成NO2均表示同一方向的反应，D项错误。
答案：B
6．解析：Q＝＝＝1＜K＝2.2，故反应未达到平衡，反应向右进行。
答案：A
7．解析：K1＝，K2＝，H2(g)＋SO2(g) O2(g)＋H2S(g)的平衡常数K3＝＝K1×＝。
答案：D
8．解析：本题考查化学平衡状态的判断。①反应中各物质均为气体，混合气体的总质量不变，且反应在恒容条件下进行，则混合气体的密度始终不变，故不能判断是否达到平衡，错误；②反应2的平衡建立过程中，气体总物质的量不断变化，则气体压强不断变化，当气体压强保持不变时，反应2达到平衡状态，正确；③平衡建立过程中，混合气体的总质量不变，但其总物质的量不断变化，故当气体的平均摩尔质量保持不变时，反应2达到平衡状态，正确，④保持不变，则c(NO2)、c(N2O4)均保持不变，反应2达到平衡状态，正确；⑤反应1是不可逆反应，O2的物质的量始终保持不变，不能据此判断反应2是否达到平衡，错误；⑥v正(N2O4)∶v逆(NO2)＝1∶2，正、逆反应速率相等，反应2达到平衡状态，正确。
答案：B
9．解析：由化学平衡常数定义可知K1＝，A项错误；该温度下，水分解反应的平衡常数为＝＝5×10－82，B项错误；该温度下，NO、H2O、CO2三种化合物分解产生O2的反应的化学平衡常数数值分别为1×1030、5×10－82、4×10－92，所以产生O2的倾向：NO>H2O>CO2，C项正确，D项错误。
答案：C
10．解析：Qc(A)＝＝1.2，Qc(B)＝＝0.25，Qc(C)＝0，Qc(D)＝＝1。Qc(B)、Qc(C)均小于平衡常数1，所以B、C两种情况下反应向正反应方向进行；Qc(D)＝1，反应处于平衡状态；Qc(A)大于1，反应向逆反应方向进行。
答案：A
11．解析：第15 min时c(B)＝1.6 mol·L－1，则n(B)＝3.2 mol，由题图可推知c(A)＝0.8 mol·L－1，n(A)＝1.6 mol，设A的初始物质的量为x mol，则
　　　　　　　2A(g) B(g)＋C(g)
起始量/mol　　x　　　　0　　　0
转化量/mol x－1.6 3.2 3.2
平衡量/mol 1.6 3.2 3.2
则x－1.6＝3.2×2，解得x＝8，平衡时A、B、C的浓度分别为0.8 mol·L－1、1.6 mol·L－1、1.6 mol·L－1，平衡常数K＝＝4，A、B项错误；反应达平衡时生成3.2 mol B，放出的热量是3.2 mol×48.25 kJ·mol－1＝154.4 kJ，C项错误；反应达平衡时，A的转化率为×100%＝80% ，D项正确。
答案：D
12．解析：因为平衡时，n(A)平＝0.3 mol·L－1×2 L＝0.6 mol，n(B)平＝0.2 mol·L－1×2 L＝0.4 mol，n(C)平＝0.05 mol·L－1×2 L＝0.1 mol，所以n(B)转＝2n(C)平＝0.2 mol，n(B)＝n(B)平＋n(B)转＝0.6 mol，n(A)转＝n(B)＝0.3 mol，n(A)＝n(A)平＋n(A)转＝0.9 mol。
答案：C
13．解析：由表中数据可知，温度越高平衡常数越小，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，不利于生成Ni(CO)4(g)，A正确；25 ℃时反应Ni(s)＋4CO(g) Ni(CO)4(g)的平衡常数为5×104，相同温度下，同一可逆反应的正、逆反应平衡常数互为倒数，故25 ℃时，反应Ni(CO)4(g) Ni(s)＋4CO(g)的平衡常数为＝2×10－5，B正确；浓度商Q＝＝8，大于80 ℃时的平衡常数，故反应逆向进行，v正＜v逆，C错误；80 ℃达到平衡时，测得n(CO)＝0.3 mol，c(CO)＝＝1 mol·L－1，故c[Ni(CO)4]＝K·c4(CO)＝(2×14) mol·L－1＝2 mol·L－1，D正确。
答案：C
14．解析：(1)根据盖斯定律，由②－①得CO(g)＋H2O(g) H2(g)＋CO2(g)　ΔH3＝－42 kJ·mol－1，则ΔH1＝ΔH2－ΔH3＝＋7 kJ·mol－1。该氢解反应的正反应为吸热反应，平衡常数K随着温度T的升高而增大，随着的增大而减小，所以题图甲中符合该氢解反应平衡常数K与温度T关系的直线为z。
(2)设参加反应的NO2为x mol，列三段式：
　　　　2NO2(g)＋2C(s) N2(g)＋2CO2(g)
起始量/mol 1 0 0
变化量/mol x x x
平衡量/mol 1－x x x
根据题图乙可知，M点对应的平衡状态下，c(NO2)＝c(CO2)，即n(NO2)＝n(CO2)，则有1－x＝x，解得x＝0.5，平衡时，n(NO2)＝0.5 mol、n(N2)＝0.25 mol、n(CO2)＝0.5 mol，气体的总物质的量为1.25 mol，则p(NO2)＝p(CO2)＝×10 MPa＝4 MPa，p(N2)＝×10 MPa＝2 MPa，所以M点时该反应的平衡常数Kp＝＝＝2。
答案：(1)＋7 kJ·mol－1　z　(2)2
15．解析：(1)(2)(3)v(SO2)＝＝＝0.03 mol·L－1·min－1
　　 　2SO2　＋　O2　 　2SO3
开始：　　　5 mol　　　3 mol　　　0
变化： 3 mol 1.5 mol 3 mol
平衡： 2 mol 1.5 mol 3 mol
则平衡时SO3的浓度为＝0.3 mol·L－1，SO2的转化率为×100%＝60%，平衡时混合气体的总物质的量为2 mol＋1.5 mol＋3 mol＝6.5 mol。(4)根据反应方程式知：①体系压强不变，说明反应已达平衡状态；②容器的体积不变，混合气体的质量不变，则反应过程中密度始终不变，密度不变不能说明反应已达平衡状态；③混合气体的总质量不变，但反应过程中混合气体的总物质的量改变，若平均相对分子质量不变，说明反应已达平衡状态；④表示v正＝v逆，说明反应已达平衡状态；⑤三者的物质的量之比等于化学计量数之比，不能说明反应已达平衡状态。(5)反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)的K＝＝15，所以该温度下，SO3(g) SO2(g)＋O2(g)的K′＝＝.
答案：(1)3　0.03 mol·L－1·min－1　(2)0.3 mol·L－1　60%　(3)6.5　(4)①③④　(5)
16．解析：(1)v(CO)＝＝＝0.062 5 mol·L－1·min－1。
(2)本题容易错选D。c(CO)/c(CO2)其实是该反应的平衡常数表达式，而平衡常数只受温度影响，故只能选A。
(3)Fe(s)＋CO2(g) FeO(s)＋CO(g)
平衡常数K1＝；
Fe(s)＋H2O(g) FeO(s)＋H2(g)
平衡常数K2＝；
而CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)
平衡常数K＝，则K＝，故973 K时：K＝＝≈0.62；1 173 K时：K＝≈1.29；随着温度的升高，K增大，说明该反应为吸热反应。
答案：(1)0.062 5　(2)A　(3)①0.62　②1.29　③吸热
课时作业12　化学平衡的移动
1．解析：①增大压强，平衡向减小体积即正向移动。②减小NO2的浓度，平衡向生成NO2，即正向移动。③增大O2浓度，平衡向消耗O2即正向移动。④升温，平衡向吸热即逆向移动。⑤使用催化剂，平衡不移动。
答案：A
2．解析：由于体积减小一半，而X的浓度增大不到原来的2倍，说明增大压强，平衡右移，正反应体积缩小，所以a>b＋c。
答案：A
3．解析：由图像可知，压强为p1时，反应在t2时刻达到平衡，生成物C的体积分数为φ1；压强为p2时，反应在t1时刻达到平衡，生成物C的体积分数为φ2。t2>t1，说明p2时化学反应速率快，先达到平衡，所以压强p2>p1；φ1>φ2，说明加压使平衡向逆反应方向移动，即m＋n答案：C
4．答案：B
5．解析：此坐标的纵轴表示的是NO的平衡浓度，横轴表示温度，曲线上的任一点都表示在此温度下达到平衡状态时对应的浓度，从D点作纵轴的平行线与曲线交于B点，这表示若想达到B点对应温度的平衡状态，需要转化更多的NO，即v(正)>v(逆)(反应向正反应方向进行)。
答案：B
6．解析：由表中数据可知，温度越高，平衡常数越小，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，故正反应为放热反应，即ΔH<0，故A错误；硫难溶于水，而碘单质与I－形成I而溶于水，可以达到除去硫粉中少量碘的目的，故B正确；加入苯，碘能溶于苯，使水中碘的浓度变小，平衡向逆反应方向移动，故C错误；加入KI固体，平衡向正反应方向移动，但平衡常数只受温度影响，与物质的浓度无关，故D错误。
答案：B
7．解析：该反应为可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，则4 mol NH3和5 mol O2反应，达到平衡时放出热量小于905.9 kJ，A错误；平衡时，v正(O2)＝v逆(O2)，v逆(O2)＝v逆(NO)，则v正(O2)＝v逆(NO)，B错误；该反应为气体体积增大的反应，平衡后减小压强，平衡正向移动，由M＝可知，n增大，m不变，混合气体平均摩尔质量减小，C错误；该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，则混合气体中NO含量降低，D正确。
答案：D
8．解析：甲、乙存在平衡：2NO2(g) N2O4(g)，该反应为气体物质的量减小的反应，甲中压强减小，乙中压强不变，乙中达到的平衡相当于在甲平衡的基础上增大压强；丙中存在平衡：N2O4 2NO2，相当于开始加入0.2 mol NO2，与甲中平衡为完全等效平衡，平衡时NO2的浓度相等，乙中达到的平衡相当于在甲平衡的基础上增大压强，增大压强平衡向正反应方向移动，但平衡移动的结果是减弱NO2浓度的增大，不会消除增大，故平衡时容器内c(NO2)的大小顺序为乙>甲＝丙，A错误；甲与丙为完全等效平衡，平衡时N2O4的百分含量相等，乙中到达的平衡相当于在甲平衡的基础上增大压强，增大压强平衡向正反应方向移动，平衡时N2O4的百分含量增大，故平衡时N2O4的百分含量：乙>甲＝丙，B正确；甲与丙为完全等效平衡，平衡时甲、丙中N2O4的物质的量相等，平衡时甲中NO2与丙中N2O4的转化率之和等于1，故平衡时甲中NO2与丙中N2O4的转化率可能相同，都为0.5，C错误；甲与丙为完全等效平衡，平衡时混合气体的平均摩尔质量相等，乙中到达的平衡相当于在甲平衡的基础上增大压强，增大压强平衡向正反应移动，混合气体的总物质的量减小，乙中平均摩尔质量增大，故平衡时混合物的平均相对分子质量：乙>甲＝丙，故D错误。
答案：B
9．解析：由图像可知，随温度升高氮气含量减少，主反应平衡逆向移动，ΔH1<0，一氧化二氮含量增多，说明副反应平衡正向移动，ΔH2>0，故A正确；选择合适的催化剂、升高温度，活化分子数均增大，反应速率均加快，故B正确；主反应是一个气体体积增大的放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，不利于生成无公害气体，故C错误；反应过程中，不断分离出N2(g)，使主反应平衡向正反应方向移动，反应物的转化率增大，故D正确。
答案：C
10．解析：反应的焓变ΔH＝E1－E2＝134 kJ·mol－1－368 kJ·mol－1＝－234 kJ·mol－1，因为该反应为可逆反应，1 mol NO2(g)与1 mol CO(g)不可能完全反应，所以放出的热量小于234 kJ，A错误；有两种或两种以上反应物的可逆反应中，增加一种反应物的量，会提高另一种反应物的转化率，与图像不符，B错误；由图甲可知，该反应是放热反应，升温，化学平衡逆向移动，CO2的物质的量浓度减小，与图像相符，C正确；平衡体系中气体质量不变，反应前后容器容积不变，所以密度不变，与图像不符，D错误。
答案：C
11．解析：(1)化学平衡都是向左移动，所以最初时的NH3的质量分数最高。
(2)t1时，v正、v逆均增大且v逆>v正，改变的条件是升温；t3时，v正、v逆均增大，且v正＝v逆，改变的条件是使用催化剂；t4时，v正、v逆均减小且v逆>v正，改变的条件是减小压强。(3)v值最大的时间段为t3～t4。
答案：(1)A　(2)升高温度　使用催化剂　减小压强
(3)t3～t4段
12．解析：本题涉及图像的分析及化学平衡的移动和反应进行的方向等知识点。
(1)题图甲：恒压下温度升高，α(A)减小，即升高温度平衡向左移动，则正反应为放热反应，即ΔH<0；由p1>p2知恒温时压强越大，α(A)越大，即增大压强平衡向右移动，说明该正反应为气体分子数减少的反应，a＋b>c，为熵减反应，ΔS<0。放热、熵减反应只能在低温下自发进行。
(2)题图乙：T2温度下反应先达到平衡状态，说明T2>T1；温度越高，平衡时C的物质的量越小，即升高温度平衡向左移动，则正反应为放热反应，ΔH<0。
(3)题图丙：T2>T1，说明温度越高φ(C)越小，即升高温度平衡向左移动，则正反应为放热反应，ΔH<0。
(4)题图丁：在恒温下压强变化对α(A)没有影响，说明压强变化不能影响平衡，此反应为气体分子数不变的反应，即a＋b＝c，反应过程中熵变很小，ΔS≈0。T1>T2，说明恒压下温度越高α(A)越大，即升高温度平衡向右移动，正反应为吸热反应，ΔH>0，则ΔH－TΔS＞0，反应不能自发进行。
答案：(1)放热　＞　低温　(2)＜　放热　(3)放热
(4)不能
13．解析：①由于反应的活化