第六章 化学反应与能量 课后训练
一、单选题
1．下列措施对加快反应速率有明显效果的是（ ）
A．Na与水反应时，增加水的用量
B．Al与稀硫酸反应制取H2时，改用浓硫酸
C．Na2SO4与BaCl2两种溶液反应时，增大压强
D．大理石和盐酸反应制取CO2时，将块状大理石改为粉末状
2．关于反应2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑，下列说法错误的是（ ）
A．Cu2O被Cu2S还原
B．Cu2S既是氧化剂，又是还原剂
C．还原产物与氧化产物的物质的量之比为1∶6
D．生成1molSO2时，转移了6mol电子
3．原电池原理的发现和各种电池装置的发明，改变了人们的生活方式。下列关于图1所示装置的叙述，错误的是（ ）
A．能将化学能转化为电能
B．锌片逐渐溶解
C．铜片做正极，正极上发生还原反应
D．溶液中的移向锌片
4．分类法是学习和研究化学的一种常用的科学方法，下列分类合理的是（ ）
A．石灰石、石灰水、生石灰的主要成分分别属于碱、盐、氧化物
B．金属氧化物一定是碱性氧化物，非金属氧化物一定是酸性氧化物
C．根据化学反应中是否有电子的得失或偏移，可将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应
D．根据分散系是否可产生丁达尔效应可将分散系分为溶液、胶体和浊液
5．下列对能源的说法中错误的是（ ）
A．化学能是能量的一种形式，它不仅可以转化为热能，也能转化为电能或光能
B．为了应对能源危机，应加大煤、石油等化石能源的开采，满足发展需求
C．大力推广新能源汽车，建设绿色低碳的交通体系
D．氢能具有燃烧热值高，资源丰富的优点，目前氢已用作火箭和燃料电池的燃料
6．喷气式飞机在对流层中飞行时排放的尾气NO，能进行下列反应：O3→O2＋O；NO＋O3→NO2＋O2，NO2＋O→NO＋O2，则NO在这些反应中的作用是（ ）
A．催化剂 B．还原剂 C．氧化剂 D．中间产物
7．下列有关化学反应的叙述中正确的是（ ）
A．过二硫酸钠Na2S2O8具有较强氧化性，原因是硫元素具有高价态+7价
B．光照氯气和氢气的混合物生产盐酸
C．氢硫酸(H2S的水溶液)只具有还原性
D．SO2与过量氨水反应生成(NH4)2SO3
8．下列情况下，反应速率相同的是（ ）
A．等体积0.1 mol/L HCl和0.1 mol/L H2SO4分别与等体积0.2 mol/L NaOH溶液反应
B．等质量锌粒和锌粉分别与等体积1 mol/L HCl反应
C．等体积等浓度HCl和HNO3分别与等质量的Na2CO3粉末反应
D．等体积0.2 mol/L HCl和0.1 mol/L H2SO4与等量等表面积等品质的石灰石反应
9．在恒容密闭容器中通入X并发生反应：，温度、下X的物质的量浓度c(x)随时间t变化的曲线如图所示，下列叙述错误的是（ ）
A．该反应进行到M点放出的热量小于进行到W点放出的热量
B．下，在时间内，
C．M点的正反应速率大于N点的逆反应速率
D．M点时再加入一定量的X，平衡后X的转化率增大
10．下列有关主要应用不涉及氧化还原反应的是
A．和混合液可用于除铁锈
B．溶液可用于制作铜印刷电路板
C．可用于天然水的杀菌消毒和净化
D．可用于呼吸面具和潜水艇中的氧气的供给
11．某实验小组在一个恒压密闭容器中加入CH3OH和CO气体，发生反应CH3OH(g) + CO(g) CH3COOH(l)。已知在某温度下，达到平衡时，CH3OH(g)、CO(g)、CH3COOH(l)的物质的量分别为0.08mol、0.10mol、0.12mol，且容器的体积刚好为2L。往上述已达到平衡的恒压容器中，再在瞬间通入0.12mol CH3OH和0.06molCO混合气体，平衡的移动方向为（ ）
A．正向 B．逆向 C．不移动 D．无法确定
12．在2L恒容密闭容器中，发生反应：N2+3H2 2NH3，5min内N2的物质的量减少了2mol，则用N2表示的反应速率为（ ）
A．v(N2)=0.2mol·L-1·min-1 B．v(N2)=0.4mol·L-1·min-1
C．v(N2)=0.2mol·L-1·s-1 D．v(N2)=0.4mol·L-1·s-1
13．常温下，将除去表面氧化膜的铝、铜片插入浓HNO3中组成的原电池如图所示，发现电流计指针偏向铝，铝片上有气体生成，下列说法正确的是（ ）
A．铝比铜活泼，作负极，发生氧化反应测量电流装置
B．铝电极上生成的气体是H2
C．电子从铜电极流出，经导线流入铝电极，经过电解质溶液回到铜电极
D．铜电极的电极反应式：Cu-2e-=Cu2+
14．黑火药是我国古代的四大发明之一，它是由硫磺粉、硝石、木炭粉按一定比例混合而成，爆炸时发生的反应为：2KNO3+3C+S=K2S+N2↑+3CO2↑。古文献《本草经集注》记载了区分硝石(KNO3)和朴消(Na2SO4)的方法：“以火烧之，紫青烟起，乃真硝石也”。下列推断正确的是（ ）
A．爆炸反应的还原产物只有N2
B．“硝石”在黑火药中起氧化剂的作用
C．爆炸时每生成1molN2，共转移电子的物质的量是10mol
D．“紫青烟”主要是指钾元素的焰色反应。“朴消”在灼烧时火焰没有颜色
15．一定量的混合气体在密闭容器中发生反应：mA（g）+nB（g） pC（g），达到平衡时，维持温度不变，将气体体积缩小到原来的一半，当达到新的平衡时，气体C的浓度变为原平衡时1.6倍，则下列说法正确的是（ ）
A．m+n＜p B．m+n﹥p
C．平衡向正反应方向移动 D．C的质量分数增加
16．验证牺牲阳极的阴极保护法，实验如下(烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液)。
① ② ③
试管内生成蓝色沉淀 在Fe表面生成蓝色沉淀 试管内无明显变化
下列说法错误的是（ ）
A．实验①说明Fe腐蚀生成Fe2+
B．对比实验①③，可以判定Zn保护了Fe
C．对比实验②③，预测 K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化
D．将②中溶液换成H2O(已除O2)，若无明显现象，说明K3[Fe(CN)6]不能氧化Fe
17．为探究反应速率的影响因素，某同学设计了以下实验，下列说法正确的是（ ）
锥形瓶号 反应温度/℃ 溶液/mL 溶液/mL 浑浊出现时间/s 备注
1 20 10 10 0 10
2 20 10 5 X 16
3 40 10 10 0 5 第10s开始浑浊不再增加
A．该实验也可以用的体积变化来定量表示化学反应的快慢
B．3号瓶用表示0~10s内的平均反应速率为
C．由1号瓶和2号瓶实验结果可得增大硫酸浓度，反应速率加快
D．2号瓶中X的值等于6
18．室温下，将 1mol 的 CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为ΔH1，将 1mol的 CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为ΔH2，CuSO4·5H2O 受热分解的化学方程式为CuSO4·5H2O CuSO4(s) + 5H2O(l)，热效应为ΔH3。则下列判断正确的是（ ）
A．ΔH2 > ΔH3 B．ΔH1 < ΔH3
C．ΔH1+ ΔH3 = ΔH2 D．ΔH1 + ΔH2 > ΔH3
19．2021年，中科院固体物理研究所在以有机物HMF()作为燃料的燃料电池研究中取得新进展，合成了负载在炭黑上的铂与硫化镍纳米颗粒双功能催化剂(PtNiSx/CB)，实现了在输出能量的同时将燃料转变为更高价值的产品。反应装置如图1所示，反应时间和负极产品百分含量关系如图2所示，下列说法正确的是
A．a比b的电势高
B．HMF转化为HMFCA ( )的电极反应式为-e—+OH—= +H2O
C．OH—由左池进入右池
D．制备FDCA需要燃料电池工作60min以上
20．原电池是将化学能转变为电能的装置，关于如图所示原电池的说法正确的是（ ）
A．Cu为负极，Zn为正极
B．电子由铜片通过导线流向锌片
C．正极反应式为Zn﹣2e﹣＝Zn2+
D．原电池的反应本质是氧化还原反应
二、综合题
21．将质量相等的铁片和铜片用导线及电流计相连浸入500mL硫酸铜溶液中构成如图所示的装置(以下均假设反应过程中溶液体积不变)，回答下列问题：
（1）该装置为 池，其能量转化形式为 。
（2）铜片作 (填“正”或“负”，下同)极，铁片作 极，铁片上发生的反应为 。
（3）若一段时间后，铁片与铜片的质量差为1.2 g，则导线中流过的电子的物质的量为 (不考虑其他形式的能量转化)。
（4）某同学利用家中废旧材料制作可使扬声器发出声音的电池，装置如图所示。下列说法正确的是____(填字母)。
A．电流由铝制易拉罐经导线流向碳棒
B．在碳棒上有气体生成，该气体可能为氢气
C．铝质易拉罐逐渐被腐蚀，说明铝失去电子
22．根据原电池的工作原理分析判断(填写“正极”或“负极”)。
（1）由组成原电池的电极材料判断。一般是活动性较强的金属为 极，活动性较弱的金属或能导电的非金属为 极。
（2）根据电流方向或电子流动方向判断。电流由 极流向 极；电子由 极流向 极。
（3）根据原电池中电解质溶液内离子的移动方向判断。在原电池的电解质溶液内，阳离子移向 极，阴离子移向 极。
23．温室效应加剧引起近日全球各地出现极端天气，我国“十四五”规划中已明确提到“碳达峰”“碳中和”的目标，体现了大国担当，请回答下列问题：
（1）“碳达峰”“碳中和”的“碳”指的是 (写名称)。
（2）我国科学家合成一种新型催化剂，将二氧化碳和水反应生成甲烷和氧气，该反应的化学方程式为： 。该反应中还原剂是 。
（3）陆地生态系统的土壤是二氧化碳、甲烷等温室气体的资源库。已知土壤胶体胶粒带负电荷，具有选择吸附能力，在土壤里施用含氮量相同的下列肥料，肥效较差的是____(填字母序号)。
A． B． C． D．
（4）某化学兴趣小组同学将燃烧的镁条插入盛满的集气瓶内，发现镁条继续燃烧，生成白色固体，并有黑色物质附着在集气瓶内壁，写出该反应方程式，并用双线桥分析该反应电子的得失及数目： 。
24．氮元素的单质及其化合物是化学研究的热点。回答下列问题：
（1）肼(N2H4，常温下为液态)是火箭的传统燃料之一，某N2H4-O2原电池的工作原理如图甲。
①a极的电极反应式为 。
②该电池工作时，若有2 mol电子流经外电路，则被还原的O2体积为 L(标准状况下)。
（2）一定温度时，在体积为2 L的恒容反应器中发生反应：，A、B物质的量随时间的变化曲线如图乙所示。
①A为 (填化学式)。
②4 min时，v正 (填“＞”“＜”或“＝”) v逆。
③内该反应的平均反应速率v(H2)= (保留两位有效数字)。
④ ，反应进行4 min时，N2的转化率为 。
25．在化学反应中，不仅有物质的变化，还伴随着能量的变化，除转化为热能外，还可转化为电能等。
（1）图中，表示放热反应能量变化的是 填字母。
（2）从微观角度分析化学反应中能量变化的原因：
图中①和②分别为 、 填“吸收”或“释放”，从微观角度判断该反应为放热反应的证据是 。
（3）如下图所示：按照构成原电池的基本要素来看，的作用是填字母，下同 ，稀硫酸的作用是 。
负极反应物 负极材料 正极反应物 正极材料 离子导体 电子导体
（4）根据上图回答下列问题：
①在原电池中，片上发生 反应填“氧化”或“还原”片上发生的电极反应式为 。
②外电路中电子流向 极填“正”或“负”，下同，内电路溶液中移向 极。
③能证明化学能转化为电能的实验现象为 。
（5）某原电池的总反应为，该原电池正确的组成是____。
A B C D
A．A B．B C．C D．D
答案解析部分
1．【答案】D
【解析】【解答】A．水为纯液体，增加水的用量，反应速率不变，A不选；
B．Al与浓硫酸发生钝化，不生成氢气，反应速率减小，B不选；
C．反应没有气体参加，则增大压强，反应速率不变，C不选；
D．块状大理石改为粉末状，增大了接触面积，反应速率加快，D选；
故答案为：D。
【分析】可以加快反应速率的措施有：增大反应物的浓度，但是纯液体和固体不考虑浓度；改变压强，但是必须改变物质的浓度；加快反应物的接触面积；以及加催化剂等。
2．【答案】C
【解析】【解答】A．根据分析可知，Cu2O被Cu2S还原，故A不符合题意；
B．根据分析可知，Cu2S既发生氧化反应又发生还原反应，故既是氧化剂，又是还原剂，故B不符合题意；
C．还原产物为Cu，氧化产物为SO2，故还原产物与氧化产物的物质的量之比为6∶1，故C符合题意；
D．S由-2价升高到+4价的SO2，故生成1molSO2时，转移了6mol电子，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】氧化还原反应的题目要结合其口诀：升失氧化还原剂，降得还原氧化剂；
化合价升高，失去电子，被氧化，发生氧化反应，作为还原剂，得到还原产物；
化合价降低，得到电子，被还原，发生还原法院，作为氧化剂，得到氧化产物；
关于电子的计算要结合：电子的数目=元素的价态变化数目×该元素原子的个数。
3．【答案】D
【解析】【解答】A、原电池将化学能转化为电能，A错误；
B、锌为负极，负极逐渐溶解，形成锌离子，B错误；
C、铜为正极，溶液中的氢离子在正极得到电子，发生还原反应，C错误；
D、氢离子为阳离子，向正极移动，即向锌移动，D正确；
故答案为：D
【分析】原电池的角度进行分析，活泼金属作为负极，负极质量减少，正极质量增加或者生产气体，电子由负极经过导线流向正极，电流由正极经过导线流向负极，阳离子移向正极，阳离子得到电子形成单质，阴离子移向负极，负极失去电子形成阳离子。
4．【答案】C
【解析】【解答】A．石灰石的主要成分是碳酸钙，属于盐，石灰水是混合物，不是碱，生石灰的主要成分是氧化钙，属于氧化物，故A不符合题意；
B．金属氧化物不一定是碱性氧化物，如过氧化钠，非金属氧化物不一定是酸性氧化物，如CO，故B不符合题意；
C．根据化学反应中是否有电子的得失或偏移将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应，叙述符合题意，故C符合题意；
D．根据分散系分散质粒子直径大小将分散系分为溶液、胶体、浊液，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.石灰石是碳酸钙，碳酸钙是盐，石灰水是混合物；
B.金属氧化物不一定是碱性氧化物，非金属氧化物不一定是酸性氧化物；
D.分散系分类的依据是分散系分散质粒子直径大小。
5．【答案】B
【解析】【解答】A. 化学反应中，不同能量之间可进行转化，化学能可转化为热能、光能、电能等，故A不符合题意；
B. 煤、石油等化石能源是不可再生能源，不能无限制的开采，故B符合题意；
C. 新能源汽车以其低能耗、低污染等优势，对减少移动源排放、促进绿色低碳发展具有重要作用，故C不符合题意；
D.氢能因燃烧热值高、污染小、水作为其原料，资源实在太丰富了，氢气燃烧产物为水无污染，目前氢已用作火箭和燃料电池的燃料，故D不符合题意；
故答案为:B。
【分析】根据能源的分类、新型能源的优点和化石能源的危害等进行判断即可。
6．【答案】A
【解析】【解答】①：O3→O2＋O、②NO＋O3→NO2＋O2、③NO2＋O→NO＋O2，①②③反应中反应物有O3、NO、NO2、O；生成物有O、O2、NO2、NO、合在一块是：O3+NO+O+NO2═O+3O2+NO，反应物和生成物中相同的要消去即：2O3=3O2，由方程式可知一氧化氮在反应过程中质量和化学性质不变，作为催化剂。
故答案为：A。
【分析】将O3═O2+O；NO+O3═NO2+O2，NO2+O═NO+O2，三个反应加和得到总反应为
2O3→光3O2，据此分析NO在这些反应中的作用.
7．【答案】D
【解析】【解答】A．过二硫酸钠Na2S2O8具有较强氧化性，原因是含有过氧键，其中硫元素的化合价是+6价，A不符合题意；
B．光照氯气和氢气的混合物发生化学反应生成氯化氢，氯化氢溶于水生产盐酸，B不符合题意；
C．氢硫酸(H2S的水溶液)中H是+1价，S是－2价，既有氧化性也有还原性，C不符合题意；
D．SO2与过量氨水反应，碱过量，生成(NH4)2SO3，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.根据常用的元素化合价进行计算硫元素的化合价
B.氯气和氢气光照时产生的是氯化氢不是盐酸，溶于水后是盐酸
C.根据标化合价，氢硫酸中的硫是-2价，是最低价态体现出还原性，而氢是+1价可以体现出氧化性
D.二氧化硫少量时发生的方程式是：2NH3.H2O+SO2=(NH4+)2SO3+2H2O,二氧化硫过量时发生的方程式是：NH3.H2O+SO2 =NH4HSO3
8．【答案】C
【解析】【解答】A．因酸中的氢离子浓度不同，则反应速率不同，故A不选；
B．Zn的接触面积不同，锌粉反应速率快，故B不选；
C．等体积等浓度HCl和HNO3分别与等质量的Na2CO3粉末反应，浓度、接触面积均相同，反应速率相同，故C选；
D．反应生成的硫酸钙微溶，阻止反应的进行，则盐酸反应的速率后来比硫酸反应的快，故D不选；
【分析】根据浓度、接触面积等对化学反应速率的影响进行判断。
9．【答案】B
【解析】【解答】A．根据图象可知W点消耗的X的物质的量大于M点消耗X的物质的量，因此根据热化学方程式可知W点放出的热量多，故A不符合题意；
B．T2下，在0～t1时间内X的浓度减少了(a－b)mol/L，则根据方程式可知Y的浓度增加了，反应速率通常用单位时间内浓度的变化量来表示，所以Y表示的反应速率为，故B符合题意；
C．根据图象可知，温度为T1时反应首先达到平衡状态。温度高反应速率快，到达平衡的时间少，则温度是T1＞T2。M点温度高于N点温度，且N点反应没有达到平衡状态，此时反应向正反应方向进行，即N点的逆反应速率小于N点的正反应速率，因此M点的正反应速率大于N点的逆反应速率，故C不符合题意；
D．由于反应前后均是一种物质，因此M点时再加入一定量的X，则相当于是增大压强，正反应是体积减小的可逆反应，因此平衡向正反应方向移动，所以X的转化率升高，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.反应放热多少与参加反应的反应物的物质的量成正比；
C.温度越高反应速率越快；
D.M点时达到平衡状态，再加入一定量X，相当增大压强，平衡正向移动。
10．【答案】A
【解析】【解答】A．氯化铵和氯化锌混合液可用于除铁锈的反应为氯化铵和氯化锌在溶液中水解生成的氢离子与氧化铁反应生成铁离子和水，反应中没有元素发生化合价变化，不涉及氧化还原反应，故A符合题意；
B．氯化铁溶液用于制作铜印刷电路板发生的反应为氯化铁溶液与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，反应中有元素发生化合价变化，涉及氧化还原反应，故B不符合题意；
C．高铁酸钾用于天然水的杀菌消毒和净化发生的反应为高铁酸钾杀菌消毒过程中生成铁离子，铁离子水解生成的氢氧化铁胶体吸附水中悬浮杂质聚沉达到净水的作用，杀菌消毒过程中有元素发生化合价变化，涉及氧化还原反应，故C不符合题意；
D．过氧化钠用于呼吸面具和潜水艇中的氧气的供给发生的反应为过氧化钠与人体呼出的二氧化碳、水蒸气反应生成氧气，反应中有元素发生化合价变化，涉及氧化还原反应，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A、化合价不变，不是氧化还原反应；
B、铁离子和铜反应生成亚铁离子和铜离子，化合价变化；
C、铁元素化合价降低；
D、过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，化合价变化。
11．【答案】C
【解析】【解答】该温度下，反应的平衡常数；
往上述平衡的恒压容器中，再在瞬间通入0.12molCH3OH和0.06molCO混合气体，由于原平衡中混合气体的物质的量为：0.08mol+0.10mol=0.18mol，加入的混合气体的物质的量为：0.12mol+0.06mol=0.18mol，与原平衡相等，且装置恒压，则混合后所得体系的体积为4L，则此时浓度商，与平衡常数K相等，故平衡不移动，C符合题意；
故答案为：C
【分析】先根据0.08molCH3OH(g)、0.10molCO(g)计算反应的平衡常数K；再计算通入0.12molCH3OH(g)和0.06molCO(g)后体系的浓度商，与平衡常数K进行比较，进而得出反应进行的方向。
12．【答案】A
【解析】【解答】按化学反应速率的定义式： ，A符合题意；
故答案为：A。
【分析】利用速率计算公式计算即可
13．【答案】D
【解析】【解答】A．Al在浓HNO3中钝化，做正极，正极发生还原反应，故A不符合题意；
B．铜做负极，失电子，浓硝酸得电子，正极上产生NO2气体，故B不符合题意；
C．电子不能经过电解质溶液，故C不符合题意；
D．铜做负极失电子，电极反应为：Cu-2e-=Cu2+，故D符合题意；
故答案为D。
【分析】该装置属于原电池，由于铝在浓硝酸中容易发生钝化，所以铝作正极，铜作负极。负极的电极反应式为Cu-2e-=Cu2+，正极的电极反应式为2H++NO3-+e-=NO2↑+H2O。注意电子由负极流出，经导线流向正极，不经过电解质溶液。
14．【答案】B
【解析】【解答】A． 爆炸反应的还原产物硫化钾和氮气，故A不符合题意；
B． “硝石”中氮由+5价降为0价，在黑火药中起氧化剂的作用，故B符合题意；
C． 爆炸时每生成1molN2，共转移电子的物质的量是12mol，故C不符合题意；
D． “紫青烟”主要是指钾元素的焰色反应，“朴消”在灼烧时火焰呈黄色，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】首先标注化合价，找到氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物，画出双线桥，找到转移电子的数目。
15．【答案】A
【解析】【解答】达到平衡，维持温度不变，将气体体积缩小到原来的一半，若平衡不移动，则C的浓度变为原来的2倍；维持温度不变，将气体体积缩小到原来的一半，当达到新的平衡时，气体C的浓度变为原平衡时1.6倍 2倍，增大压强平衡向逆反应方向移动，C的质量分数减小，m+n p，
故答案为：A。
【分析】气体体积减小一半，产物C的浓度变为原来的1.6倍，说明增大压强平衡向逆反应方向移动，据此分析即可。
16．【答案】D
【解析】【解答】A．Fe在食盐水中浸泡一段时间后，向Fe附近的溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀，说明Fe被氧化产生Fe2+，A不符合题意；
B．①中Fe被腐蚀，③中Fe未被腐蚀，说明将Zn、Fe连接与NaCl溶液构成原电池，由于金属活动性Zn＞Fe，Zn作负极，Fe为正极，Zn保护了Fe，Fe未被氧化，因此Fe附近的溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，无明显变化，B不符合题意；
C．对比实验②③，说明棒表面被氧化，但溶液中没有Fe2+，可能是K3[Fe(CN)6]将Fe氧化，C不符合题意；
D．NaCl在装置的作用是增强溶液的导电性，与反应原理无关，因此将②中溶液换成H2O(已除O2)，若无明显现象，不能说明K3[Fe(CN)6]是否能氧化Fe，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀，说明有Fe2+存在；
B．将Zn、Fe连接，Zn作负极，在原电池中负极锌单质被反应溶解，正极产生气泡；
C．对比②③，棒表面被氧化，但溶液中没有Fe2+，可以预测是K3[Fe(CN)6]将Fe氧化；
D．NaCl起到了导电作用导电性，没有得失电子，与K3[Fe(CN)6]是否能氧化Fe无关；
17．【答案】C
【解析】【解答】A． 只有二氧化硫一种气体，但二氧化硫溶于水，不能测定SO2的体积变化来表示化学反应速率的快慢，故A不符合题意；
B． 3号瓶用表示0~10s内的平均反应速率为= ，故B不符合题意；
C． 由1号瓶和2号瓶实验结果可得增大硫酸浓度，反应速率加快，1号瓶反应用时短，反应速率快，故C符合题意；
D． 2号瓶中X的值等于5，使混合后溶液的总体积与1号瓶内溶液相同，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】利用控制变量法探究某一因素对化学反应速率的影响时，应保证其他反应条件相同。
18．【答案】B
【解析】【解答】A.△H2<0，△H3=△H1 △H2>0，可得△H2<△H3，A不符合题意；
B.△H1>0，△H2<0，△H3=△H1 △H2>0，可得△H1<△H3，B符合题意；
C.△H1>0，△H2<0，△H3=△H1 △H2>0，则ΔH1=ΔH3+ΔH2，C不符合题意；
D.△H1>0，△H2<0，△H3=△H1 △H2>0，可得△H1+△H2<△H3，D不符合题意。
故答案：B。
【分析】△H1>0，△H2<0，△H3=△H1 △H2，焓变的比较大小要带上符号，吸热的焓变永远比放热的焓变大
19．【答案】D
【解析】【解答】A．由分析可知，a电极为燃料电池的负极，b电极为正极，则b电极电势高于a电极，故A不符合题意；
B．由分析可知，a电极为燃料电池的负极，60min前HMF在负极失去电子发生氧化反应转化为HMFCA，电极反应式为 -2e-+2OH-=+H2O，故B不符合题意；
C．由分析可知，a电极为燃料电池的负极，b电极为正极，则氢氧根离子由右池进入左池，故C不符合题意；
D．由分析可知，60min后HMF在负极失去电子发生氧化反应转化为FDCA，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】燃料电池中，通入燃料的一极为负极，负极发生氧化反应，通入氧气的一极为正极，正极发生还原反应，则a为负极，b为正极。
20．【答案】D
【解析】【解答】A、原电池泼金属作负极，不活泼的为正极，则Cu为正极，Zn为负极，故A不符合题意；
B、原电池电子由负极流向正极，所以由锌片通过导线流向铜片，故B不符合题意；
C、正极铜表面氢离子得到电子生成氢气，故C不符合题意；
D、原电池反应是自发进行的氧化还原反应，所以本质是氧化还原反应，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】根据原电池工作原理进行判断。活泼的锌电极做负极，被氧化，失电子，失去的电子经外电路转移到相对不活泼的铜电极上，铜做正极，氢离子在正极上得电子生成氢气，发生还原反应。发生着一系列反应的本质是有自发的氧化还原反应。
21．【答案】（1）原电池；化学能转化为电能
（2）正；负；
（3）0.02mol
（4）B；C
【解析】【解答】(1)该装置中铁片和铜片作电极，硫酸铜溶液作电解质溶液，形成了原电池，原电池是将化学能转化为电能的装置，故答案为：原电池；化学能转化为电能；
(2)铁比铜活泼，因此铜片作正极，铁片作负极，负极上铁失电子发生氧化反应，电极反应式为，故答案为：正；负；；
(3)铜片上发生的反应为，铁片上发生的反应为，设反应中转移电子物质的量为2x mol，则正极生成铜物质的量为x mol，正极增加的质量为， 负极消耗铁的物质的量为x mol， 负极减少的质量为，反应一段时间后铁片与铜片的质量差为1.2g，则，解得x = 0.01mol，导线中流过的电子的物质的量为0.02mol，故答案为：0.02mol；
(4)该装置构成原电池，Al失去电子发生氧化反应生成Al3+，为负极，碳棒作正极；
A．原电池工作时，电流从正极经导线流向负极，因此电流由碳棒经导线流向铝制易拉罐，故A不正确；
B．电解质溶液为醋酸，碳棒为正极，正极的电极反应式为，则碳棒上生成的气体为氢气，故B正确；
C． 铝质易拉罐逐渐被腐蚀，说明Al失去电子发生氧化反应生成Al3+，故C正确；
故答案为：BC。
【分析】（1）该装置是由两个电极、导线、电解液构成，且能自行发生氧化还原反应，属于原电池。
（2）电池总反应是Fe+CuSO4=Cu+FeSO4，铁作负极，发生氧化反应，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+；铜作正极，发生还原反应，电极反应式为Cu2++2e-=Cu。
（3）正极质量增加，负极质量减少，结合电极反应式进行解答。
（4）该装置为原电池，碳棒作正极，其电极反应式为2H++2e-=H2↑；铝质易拉罐作负极，其电极反应式为Al-3e-=Al3+，电流从正极沿导线流向负极。
22．【答案】（1）负；正
（2）正；负；负；正
（3）正；负
【解析】【解答】（1）在原电池中，金属活动性强的金属作负极，失去电子，发生氧化反应；活动性较弱的金属或非金属材料作正极；
（2）电流由正极流向负极；电子由负极流向正极；
（3）在原电池的电解质溶液中，遵循“正正负负”原则，阳离子移向正极，阴离子移向阴极。
【分析】原电池的工作原理：在外电路中，由负极失去电子，经过导线到达正极；在内电路中，是阴阳离子实现导电的作用，形成闭合回路，阴离子在电解质溶液中靠近负极，阳离子在电解质溶液中靠近正极。
23．【答案】（1）二氧化碳
（2）；、
（3）C
（4）
【解析】【解答】(1)碳达峰是指我国承诺2030年前，二氧化碳的排放不再增长，达到峰值之后逐步降低，故碳是指二氧化碳。
(2)二氧化碳和水反应生成甲烷和氧气，该反应的化学方程式为。该反应中还原剂是二氧化碳和水。
(3)土胶体胶粒带负电荷，具有选择吸附能力，硝酸根带负电，互相排斥，吸收氮元素不充分，所以
故答案为：C。
(4)镁与反应，在已有知识基础上，根据元素组成分析，生成白色固体应该是，黑色物质是C，反应方程式及双线桥表示为：。
【分析】（1）“碳达峰”“碳中和”的“碳”指的是二氧化碳；
（2）二氧化碳和水反应生成甲烷和氧气；所含元素化合价升高的反应物为还原剂；
（3）土壤胶粒带负电荷，容易吸附带正电荷的粒子，所以吸附的应是铵根离子，氮肥的肥效必须是氮元素吸附在土壤颗粒表面，才能起到效果；
（4）二氧化碳与镁反应生成氧化镁和碳。
24．【答案】（1）；11.2
（2）NH3；＞；0.056；0.6；25
【解析】【解答】(1)①a极通入燃料N2H4，a为原电池的负极，N2H4失去电子变为N2和H+，故负极的电极反应式为：；
②每1 mol O2发生反应转移4 mol电子，该电池工作时，若有2 mol电子流经外电路，则被还原的O2的物质的量是0.5 mol，其在标准状况下的体积为V(O2)=0.5 mol×22.4 L/mol=11.2 L；
(2)①该反应的正反应是N2与H2合成NH3，根据图示可知随着反应的进行，A物质的量增加，则A表示的是生成物NH3；
②在第4 min后，反应物、生成物的物质的量还在发生变化，生成物的物质的量增加，反应物的物质的量减少，说明反应正向进行，故第4 min时，v正＞v逆；
③根据图象可知反应达到平衡时，NH3的物质的量增加了0.6 mol，则根据物质反应转化关系可知反应会消耗H2的物质的量0.9 mol，由于容器的容积是2 L，则用H2的浓度变化表示反应速率v(H2)= ；
④根据上述分析可知A表示生成物NH3，根据图象可知：在反应达到平衡时NH3增加的物质的量是0.6 mol，B减少的物质的量是0.3 mol，NH3、B在相同时间内改变的物质的量的比是0.6 mol：0.3 mol=2：1，则B表示的物质是N2。由于在相同时间内反应的物质的量的比等于方程式中化学计量数的比，故n(N2)：n(NH3)=(0.8-x)：(x-0.2)=1：2，解得x=0.6 mol；反应进行到4 min时，N2的转化率为：。
【分析】（1）燃料正负极判断方法：燃料做负极，氧气做正极，在书写电极反应方程式时，一定要注意电解质溶液的酸碱性。
（2）根据图像，首先列出三段式，计算即可
25．【答案】（1）a
（2）吸收；释放；反应物断裂化学键吸收的总能量小于生成物形成化学键释放的总能量
（3）；
（4）氧化；；正；负；片上有气泡或电流表指针发生偏转
（5）A；C
【解析】【解答】(1) 放热反应，生成物总能量低于反应物总能量，a符合题意；
(2) 断键需要吸收能量、形成化学键放出能量，①和②分别是吸收能量、释放能量，断裂化学键吸收的总能量小于形成化学键释放的总能量，是放热反应；
(3) 失去电子发生氧化反应，电子从锌极流出，锌是负极、负极反应物、电子导体，选abf，H+在正极得电子生成H2，稀硫酸是电解质溶液导电，选ce；
(4)①在原电池中，Zn失去电子，发生氧化反应；Cu片上H+得到电子生成H2，电极反应式为 。
②外电路中电子由负极流向正极，内电路阴离子向负极迁移， 移向负极；
③能证明化学能转化为电能实验现象是Cu片上有气泡或电流表指针发生偏转；
(5)总反应为 ，锌为负极，正极上Cu2+得电子生成铜，电解质是硫酸铜溶液，选AC；
【分析】(1) 放热反应，生成物总能量低于反应物总能量；
(2) 断键需要吸收能量、形成化学键放出能量；
(3) 失去电子发生氧化反应，电子从负极流出，正极得电子发生还原反应；
(4)①电极反应式的书写 。
②外电路中电子由负极流向正极，内电路阴离子向负极迁移；
③化学能可转化为电能；
(5) 原电池的判断。
