2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第6章化學(xué)反應(yīng)與能量章末綜合測(cè)評(píng)6含解析新人教版必修第二冊(cè)

PAGE12-化學(xué)反應(yīng)與能量(時(shí)間90分鐘，滿分100分)一、選擇題(本題包括18小題，每小題3分，共54分)1．下列選項(xiàng)描述的過(guò)程能實(shí)現(xiàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是()[答案]D2．化學(xué)能可與熱能、電能等相互轉(zhuǎn)化。下列表述不正確的是()圖Ⅰ圖ⅡA.有能量變更是化學(xué)反應(yīng)的基本特征之一B．圖Ⅰ所示的裝置能將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹸．圖Ⅱ所示的反應(yīng)為放熱反應(yīng)D．化學(xué)反應(yīng)中能量變更的主要緣由是化學(xué)鍵的斷裂與形成B[化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，除了有新物質(zhì)生成，肯定伴隨能量的變更，所以有能量變更是化學(xué)反應(yīng)的基本特征之一，A項(xiàng)正確；圖Ⅰ所示的裝置不能形成閉合回路，不能構(gòu)成原電池，化學(xué)能不能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽珺項(xiàng)錯(cuò)誤；依據(jù)圖像知，反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，則該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，C項(xiàng)正確；化學(xué)反應(yīng)總是伴隨著能量變更，斷鍵須要汲取能量，成鍵須要放出能量，所以化學(xué)反應(yīng)中能量變更的主要緣由是化學(xué)鍵的斷裂與形成，D項(xiàng)正確。]3．下列說(shuō)法正確的是()A．化學(xué)鍵的變更必定會(huì)引起能量變更，所以能量變更也肯定會(huì)引起化學(xué)變更B．全部化學(xué)變更的能量都可以通過(guò)原電池轉(zhuǎn)化為電能C．全部化學(xué)變更肯定遵循質(zhì)量守恒和能量守恒D．化學(xué)變更肯定會(huì)引起物質(zhì)種類的變更，所以反應(yīng)體系內(nèi)物質(zhì)種類變更肯定是發(fā)生化學(xué)變更C[能量變更不肯定會(huì)引起化學(xué)變更，如物質(zhì)的三態(tài)變更是物理變更，A錯(cuò)誤；只有自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)才能設(shè)計(jì)成原電池，B錯(cuò)誤；物質(zhì)種類發(fā)生變更不肯定是發(fā)生了化學(xué)變更，D錯(cuò)誤。]4．某反應(yīng)由兩步反應(yīng)ABC構(gòu)成，它的反應(yīng)能量曲線如圖，下列敘述正確的是()A．三種化合物中C最穩(wěn)定B．兩步反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)C．A與C的能量差為E4D．AB反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)肯定要加熱A[能量越低物質(zhì)越穩(wěn)定，三種化合物中C的能量最低，則C最穩(wěn)定，故A正確；由圖像可知，第一步反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，其次步反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；A與C的能量差ΔH＝E1＋E3－E2－E4，故C錯(cuò)誤；AB的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，與反應(yīng)發(fā)生的條件無(wú)關(guān)，即吸熱反應(yīng)不肯定要加熱，故D錯(cuò)誤。]5．生產(chǎn)液晶顯示器的過(guò)程中運(yùn)用的化學(xué)清洗劑NF3是一種溫室氣體，其儲(chǔ)存能量的實(shí)力是CO2的12000～20000倍，在大氣中的壽命可長(zhǎng)達(dá)740年之久，已知鍵能是指斷開(kāi)1mol化學(xué)鍵變?yōu)闅鈶B(tài)原子時(shí)所放出的能量，以下是幾種化學(xué)鍵的鍵能：化學(xué)鍵N≡NF—FN—F鍵能/(kJ·mol－1)941.7154.8283.0下列說(shuō)法中正確的是()A．過(guò)程N(yùn)2(g)→2N(g)放出能量B．過(guò)程N(yùn)(g)＋3F(g)→NF3(g)放出能量C．反應(yīng)N2(g)＋3F2(g)=2NF3(g)是吸熱反應(yīng)D．NF3汲取能量后假如沒(méi)有化學(xué)鍵的斷裂與形成，仍可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)B[A項(xiàng)，由N2(g)→2N(g)破壞化學(xué)鍵需汲取能量；B項(xiàng)，N(g)＋3F(g)→NF3(g)是形成化學(xué)鍵，放出能量；C項(xiàng)，ΔH＝(941.7＋154.8×3－283.0×6)kJ·mol－1＝－291.9kJ·mol－1；D項(xiàng)，化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是化學(xué)鍵的斷裂和形成。]6．對(duì)于在肯定條件下的密閉容器中進(jìn)行的反應(yīng)C(s)＋CO2(g)2CO(g)，下列說(shuō)法不正確的是()A．將木炭磨成粉末可以加快反應(yīng)速率B．上升溫度可以加快反應(yīng)速率C．容器體積不變時(shí)，向其中充入N2，反應(yīng)速率不變D．增加木炭的量可以加快反應(yīng)速率D[變更固體的量，不能加快反應(yīng)速率，D錯(cuò)誤。]7．如圖所示的裝置中，M為金屬活動(dòng)性依次表中位于氫之前的金屬，N為石墨棒，下列關(guān)于此裝置的敘述中不正確的是()A．N上有氣體放出B．M為負(fù)極，N為正極C．是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置D．導(dǎo)線中有電流通過(guò)，電流方向是由M到ND[原電池中活潑金屬為負(fù)極，失去電子，即M為負(fù)極；溶液中的氫離子在正極得到電子被還原為H2，則N為正極。電流方向應(yīng)由正極(N)流向負(fù)極(M)。]8．化學(xué)電源在日常生活和高科技領(lǐng)域中都有廣泛應(yīng)用。下列說(shuō)法不正確的是()A．圖甲：Zn2＋向Cu電極方向移動(dòng)，Cu電極旁邊溶液中H＋濃度增大B．圖乙：正極的電極反應(yīng)式為Ag2O＋2e－＋H2O=2Ag＋2OH－C．圖丙：鋅筒作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，鋅筒會(huì)變薄D．圖?。弘姵胤烹娺^(guò)程中，硫酸濃度不斷減小A[圖甲為Zn、Cu、H2SO4溶液構(gòu)成的原電池，鋅為負(fù)極，銅為正極，鋅失去電子生成鋅離子，Zn2＋向Cu電極方向移動(dòng)，在銅電極上氫離子得到電子生成氫氣，故Cu電極旁邊溶液中H＋濃度減小，A錯(cuò)誤；鋅為負(fù)極，電解質(zhì)溶液為堿性溶液，所以正極的電極反應(yīng)式為Ag2O＋2e－＋H2O=2Ag＋2OH－，B正確；鋅筒作負(fù)極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Zn－2e－=Zn2＋，鋅溶解，鋅筒會(huì)變薄，C正確；電池放電過(guò)程中，電池總反應(yīng)為Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O，消耗硫酸，硫酸濃度不斷減小，D正確。]9．肼(N2H4)暴露在空氣中簡(jiǎn)單爆炸，但利用其制作的燃料電池是一種志向的電池，具有容量大、能量轉(zhuǎn)化率高、產(chǎn)物無(wú)污染等特點(diǎn)，其工作原理如圖所示，下列敘述正確的是()A．電池工作時(shí)，正極旁邊的pH降低B．當(dāng)消耗1molO2時(shí)，有2molNa＋由甲槽向乙槽遷移C．負(fù)極反應(yīng)為4OH－＋N2H4－4e－=N2↑＋4H2OD．若去掉陽(yáng)離子交換膜，電池也能正常工作C[堿性環(huán)境中，氧氣在正極發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氧根離子，正極旁邊的pH增大，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；消耗1molO2時(shí)，有4molNa＋由甲槽向乙槽遷移，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；燃料電池的負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，即肼在負(fù)極發(fā)生反應(yīng)，肼中N的化合價(jià)從－2升高到0，堿性電池中，其電極反應(yīng)式應(yīng)為N2H4＋4OH－－4e－=N2↑＋4H2O，故C項(xiàng)正確；若去掉陽(yáng)離子交換膜，肼會(huì)與水中溶解的氧氣干脆接觸，發(fā)生爆炸，無(wú)法工作，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。]10．肯定條件下，將3molA氣體和1molB氣體混合于固定容積為2L的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：3A(g)＋B(g)C(g)＋2D(s)。2min末該反應(yīng)達(dá)到平衡，生成D的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變更狀況如圖所示。下列推斷正確的是()A．若混合氣體的密度不再變更時(shí)，該反應(yīng)不肯定達(dá)到平衡狀態(tài)B．2min后，加壓會(huì)使正反應(yīng)速率加快，逆反應(yīng)速率變慢C．反應(yīng)過(guò)程中A和B的轉(zhuǎn)化率之比為3∶1D．從起先到平衡，用A表示的化學(xué)反應(yīng)速率為0.3mol·L－1·min－1D[產(chǎn)物D為固體，因此容器容積恒定時(shí)，若混合氣體的密度不再變更，則混合氣體的質(zhì)量肯定不再變更，反應(yīng)肯定達(dá)到平衡狀態(tài)，A項(xiàng)錯(cuò)誤?？s小容積增大壓強(qiáng)，正、逆反應(yīng)速率均加快；容器容積不變，充入與體系無(wú)關(guān)的氣體，雖然容器總壓強(qiáng)增大，但體系內(nèi)各物質(zhì)濃度不變，正、逆反應(yīng)速率均不變，B項(xiàng)錯(cuò)誤。3A(g)＋B(g)C(g)＋2D(s)起始/mol3100轉(zhuǎn)化/mol1.20.40.40.8平衡/mol1.80.60.40.8A的轉(zhuǎn)化率為eq\f(1.2mol,3mol)×100%＝40%，B的轉(zhuǎn)化率為eq\f(0.4mol,1mol)×100%＝40%，二者轉(zhuǎn)化率之比為1∶1，C項(xiàng)錯(cuò)誤。v(A)＝eq\f(1.2mol,2L×2min)＝0.3mol·L－1·min－1，D項(xiàng)正確。]11．在一密閉容器中加入A、B、C三種氣體，保持肯定溫度，在t1～t4s測(cè)得各物質(zhì)的濃度如表所示。下列結(jié)論正確的是()測(cè)定時(shí)刻/st1t2t3t4c(A)/(mol·L－1)6322c(B)/(mol·L－1)53.533c(C)/(mol·L－1)12.533A．t3s時(shí)反應(yīng)已經(jīng)停止B．t3～t4s內(nèi)正、逆反應(yīng)速率不相等C．在容器中發(fā)生的反應(yīng)為A＋BCD．t2～t3s內(nèi)A的平均反應(yīng)速率為eq\f(1,t3－t2)mol·L－1·s－1D[t3s時(shí)反應(yīng)處于化學(xué)平衡狀態(tài)，它是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡，v正＝v逆≠0，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；化學(xué)計(jì)量數(shù)之比等于相同條件下各物質(zhì)的濃度變更量之比，t1～t2s內(nèi)A、B、C的濃度變更量分別為3mol·L－1、1.5mol·L－1和1.5mol·L－1，故其化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為3∶1.5∶1.5＝2∶1∶1，反應(yīng)方程式為2A＋BC，C項(xiàng)錯(cuò)誤；t2～t3s內(nèi)，Δc(A)＝1mol·L－1，故用A表示的該階段的化學(xué)反應(yīng)速率為eq\f(1,t3－t2)mol·L－1·s－1，D項(xiàng)正確。]12．在一個(gè)絕熱恒容的密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，當(dāng)m、n、p、q為隨意整數(shù)(不為零)時(shí)，肯定能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是()A．體系的壓強(qiáng)不再變更B．混合氣體的密度不再變更C．v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶qD．體系的溫度不再變更D[選項(xiàng)A，由于無(wú)法推斷m＋n與p＋q是否相等，所以無(wú)法依據(jù)壓強(qiáng)是否變更來(lái)推斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡。選項(xiàng)B，由于反應(yīng)前后混合氣體體積、質(zhì)量都不變，所以任何時(shí)刻混合氣體的密度都不變。選項(xiàng)C，任何時(shí)刻都滿意化學(xué)反應(yīng)速率之比等于對(duì)應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。]13．熔融碳酸鹽燃料電池是一種高溫電池(600～700℃)，具有效率高、噪聲低、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)。熔融碳酸鹽燃料電池的工作原理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A．電池工作時(shí)，熔融碳酸鹽只起到導(dǎo)電的作用B．負(fù)極反應(yīng)式為H2－2e－＋COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))=CO2＋H2OC．電子流向：電極a→負(fù)載→電極b→熔融碳酸鹽→電極aD．電池工作時(shí)，外電路中通過(guò)0.2mol電子，消耗3.2gO2B[電池工作時(shí)，負(fù)極反應(yīng)式：H2－2e－＋COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))=CO2＋H2O，正極反應(yīng)式：O2＋4e－＋2CO2=2COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))，故熔融碳酸鹽不僅起到導(dǎo)電的作用，還參與了電極反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；電子只能在電極和外電路中移動(dòng)，不會(huì)通過(guò)熔融碳酸鹽，C項(xiàng)錯(cuò)誤；依據(jù)正極的反應(yīng)式可知，外電路中通過(guò)0.2mol電子，消耗氧氣的物質(zhì)的量為0.05mol，質(zhì)量為1.6g，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]14．鋰錳電池的體積小、性能優(yōu)良，是常用的一次電池。該電池反應(yīng)原理如圖所示，其中電解質(zhì)LiClO4溶于混合有機(jī)溶劑中，Li＋通過(guò)電解質(zhì)遷移至MnO2晶格中，生成LiMnO2。以下表述不正確的是()A．a(chǎn)電極電勢(shì)比b電極電勢(shì)低B．混合有機(jī)溶劑可用濃NaOH溶液替代C．電池工作時(shí)負(fù)極反應(yīng)式為L(zhǎng)i－e－=Li＋D．外電路未接通時(shí)，電解質(zhì)溶液中離子不會(huì)定向移動(dòng)B[依據(jù)Li＋通過(guò)電解質(zhì)遷移至MnO2晶格中，可知b為正極，a為負(fù)極，故a電極電勢(shì)比b電極電勢(shì)低，A項(xiàng)正確；由于金屬Li能與水反應(yīng)，故混合有機(jī)溶劑不能用濃NaOH溶液替代，B項(xiàng)錯(cuò)誤；a為負(fù)極，電池工作時(shí)負(fù)極上Li發(fā)生氧化反應(yīng)：Li－e－=Li＋，C項(xiàng)正確；外電路未接通時(shí)，電解質(zhì)溶液中離子自由移動(dòng)，不會(huì)定向移動(dòng)，D項(xiàng)正確。]15．如圖所示為800℃時(shí)A、B、C三種氣體在密閉容器中反應(yīng)時(shí)濃度的變更，只從圖上分析不能得出的結(jié)論是()A.發(fā)生的反應(yīng)可表示為2A(g)2B(g)＋C(g)B．前2minA的分解速率為0.1mol·L－1·min－1C．起先時(shí)，正、逆反應(yīng)同時(shí)起先D．2min時(shí)，A、B、C的濃度之比為2∶3∶1C[依據(jù)圖像，反應(yīng)過(guò)程中A的濃度減小，B、C濃度增大，因此A為反應(yīng)物，B、C為生成物，依據(jù)濃度的變更量可以確定反應(yīng)為2A(g)2B(g)＋C(g)，A正確；前2min，v(A)＝eq\f(0.4mol·L－1－0.2mol·L－1,2min)＝0.1mol·L－1·min－1，B正確；起先時(shí)加入的物質(zhì)為A和B，沒(méi)有C，C錯(cuò)誤；依據(jù)圖像，2min時(shí)，A、B、C的濃度分別為0.2mol·L－1、0.3mol·L－1、0.1mol·L－1,D正確。]16．在2.0L恒溫恒容密閉容器中充入1.0molHCl和0.3molO2，加入催化劑發(fā)生反應(yīng)4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)，HCl、O2的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變更曲線如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A．t2時(shí)，v(正)＝v(逆)B．加入催化劑反應(yīng)速率不變C．t1時(shí)容器內(nèi)氣體的總壓強(qiáng)比t2時(shí)的大D．t3時(shí)，容器中c(Cl2)＝c(H2O)＝0.4mol·L－1C[t2時(shí)，反應(yīng)物的量還在削減，反應(yīng)還在向正方向進(jìn)行，v(正)＞v(逆)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；加入催化劑可改變更學(xué)反應(yīng)速率，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；反應(yīng)4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)是氣體體積減小的反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，氣體的總物質(zhì)的量減小，恒容容器內(nèi)壓強(qiáng)減小，故t1時(shí)容器內(nèi)氣體的總壓強(qiáng)比t2時(shí)的大，選項(xiàng)C正確；t3時(shí)，O2的物質(zhì)的量為0.1mol，削減了0.2mol，故生成Cl2、H2O的物質(zhì)的量均為0.4mol，容器中c(Cl2)＝c(H2O)＝0.2mol·L－1，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。]17．金屬(M)-空氣電池的工作原理如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是()A．金屬M(fèi)作電池負(fù)極B．電解質(zhì)是熔融的MOC．正極的電極反應(yīng)式為O2＋4e－＋2H2O=4OH－D．電池總反應(yīng)式為2M＋O2＋2H2O=2M(OH)2B[依據(jù)題圖可知金屬M(fèi)失電子轉(zhuǎn)化為M2＋，則金屬M(fèi)為負(fù)極，通入空氣的電極為正極，故A正確；電解質(zhì)是熔融的M(OH)2，故B錯(cuò)誤；正極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O2＋4e－＋2H2O=4OH－，故C正確；M失去電子生成M2＋，結(jié)合C中分析，電池總反應(yīng)式為2M＋O2＋2H2O=2M(OH)2，故D正確。]18．在4L密閉容器中充入6molA氣體和5molB氣體，肯定條件下發(fā)生反應(yīng)：3A(g)＋B(g)2C(g)＋xD(g)，達(dá)到平衡時(shí)，生成了2molC，經(jīng)測(cè)定，D的濃度為0.5mol·L－1，下列推斷正確的是()A．B的轉(zhuǎn)化率為20%B．平衡時(shí)A的濃度為1.50mol·L－1C．x＝1D．達(dá)到平衡時(shí)，在相同溫度下容器內(nèi)混合氣體的壓強(qiáng)是反應(yīng)前的85%A[達(dá)到平衡時(shí)，生成了2molC，D的物質(zhì)的量為4L×0.5mol·L－1＝2mol，3A(g)＋B(g)2C(g)＋xD(g)起始：6mol5mol00轉(zhuǎn)化：3mol1mol2molxmol平衡：3mol4mol2mol2molB的轉(zhuǎn)化率為eq\f(1mol,5mol)×100%＝20%，A對(duì)；平衡時(shí)A濃度為eq\f(3mol,4L)＝0.75mol·L－1，B錯(cuò)；由以上分析可知x＝2，C錯(cuò)；反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，則壓強(qiáng)不變，D錯(cuò)。]二、非選擇題(本題包括5小題，共46分)19．(8分)反應(yīng)Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑的能量變更如圖所示，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)該反應(yīng)為_(kāi)_______反應(yīng)選(填“吸熱”或“放熱”)。(2)若要使該反應(yīng)的反應(yīng)速率加快，下列措施可行的是________(填字母)。A．改鐵片為鐵粉B．改稀硫酸為98%的濃硫酸C．上升溫度D．將2.4mol·L－1的稀硫酸改為4.8mol·L－1稀鹽酸(3)若將上述反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，銅為原電池某一極材料，則銅極上發(fā)生的電極反應(yīng)為_(kāi)_____________，外電路中電子由________極(選填“正”或“負(fù)”，下同)向________極移動(dòng)。[解析](1)從題中圖像可知，反應(yīng)物總能量高于生成物總能量，所以該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。(2)改鐵片為鐵粉，增大了接觸面積，反應(yīng)速率增大，A可行；常溫下鐵在濃硫酸中會(huì)鈍化不能接著發(fā)生反應(yīng)，B錯(cuò)誤；上升溫度，反應(yīng)速率增大，C可行；將2.4mol·L－1的稀硫酸改為4.8mol·L－1稀鹽酸，氫離子濃度不變，反應(yīng)速率幾乎不變，D錯(cuò)誤。(3)銅、鐵、稀硫酸構(gòu)成的原電池中，鐵易失電子發(fā)生氧化反應(yīng)而作負(fù)極，負(fù)極上電極反應(yīng)式為Fe－2e－=Fe2＋；銅作正極，正極上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－=H2↑，電子由負(fù)極向正極移動(dòng)。[答案](1)放熱(2)AC(3)2H＋＋2e－=H2↑負(fù)正20．(10分)現(xiàn)用如圖裝置來(lái)測(cè)定某原電池工作時(shí)在某段時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)線的電子的物質(zhì)的量。量筒的規(guī)格為1000mL，供選擇的電極材料有純銅片和純鋅片。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)b電極材料為_(kāi)_______，其電極反應(yīng)式為_(kāi)_________________________________________________________________________________________。(2)當(dāng)量筒中收集到672mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氣體時(shí)，通過(guò)導(dǎo)線的電子的物質(zhì)的量為_(kāi)_______mol，此時(shí)a電極質(zhì)量________(填“增加”或“削減”)________g。(3)假如將a、b兩電極的電極材料對(duì)調(diào)，U形管中將出現(xiàn)的現(xiàn)象是________________________________________________________________。[解析](1)純銅片和純鋅片、稀硫酸組成原電池，由圖可知b電極處有氫氣生成，則b為銅，為正極；a為鋅，為負(fù)極；b電極上氫離子得電子生成氫氣，其電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－=H2↑。(2)當(dāng)量筒中收集到672mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氣體時(shí)，n(H2)＝eq\f(V,Vm)＝eq\f(0.672L,22.4L·mol－1)＝0.03mol，已知b電極上的電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－=H2↑，則通過(guò)導(dǎo)線的電子的物質(zhì)的量為0.06mol，a電極上的反應(yīng)為Zn－2e－=Zn2＋，則溶解的Zn的物質(zhì)的量為0.03mol，則削減的Zn的質(zhì)量為65g·mol－1×0.03mol＝1.95g。(3)假如將a、b兩電極的電極材料對(duì)調(diào)，則右邊為鋅，失電子作負(fù)極，左邊為銅，作正極，氫離子得電子生成氫氣，所以U形管中左端液面下降，右端液面上升。[答案](1)銅2H＋＋2e－=H2↑(2)0.06削減1．95(3)左端液面下降，右端液面上升21．(12分)化學(xué)反應(yīng)速率和限度與生產(chǎn)、生活親密相關(guān)。(1)某學(xué)生為了探究鋅與鹽酸反應(yīng)過(guò)程中的速率變更，在400mL稀鹽酸中加入足量的鋅粉，用排水集氣法收集反應(yīng)放出的氫氣，試驗(yàn)記錄如表(累計(jì)值)：時(shí)間/min12345氫氣體積/mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)100240464576620①哪一時(shí)間段反應(yīng)速率最大________min(填0～1、1～2、2～3、3～4、4～5)，緣由是__________________________________________________________________________________________________________________________。②求3～4分鐘時(shí)間段以鹽酸的濃度變更來(lái)表示的該反應(yīng)速率__________________________________(設(shè)溶液體積不變)。(2)另一學(xué)生為限制反應(yīng)速率防止反應(yīng)過(guò)快難以測(cè)量氫氣體積，他事先在鹽酸中加入等體積的下列溶液以減慢反應(yīng)速率，你認(rèn)為不行行的是________(選填字母)。A．蒸餾水 B．KCl溶液C．KNO3溶液 D．CuSO4溶液(3)某溫度下在4L密閉容器中，X、Y、Z三種氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間變更曲線如圖①該反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________________________________________________________________________________________________________。②2min內(nèi)X的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_______。③平衡時(shí)，混合氣體中X的體積分?jǐn)?shù)為_(kāi)_______。[解析](1)①在0～1、1～2、2～3、3～4、4～5min時(shí)間段中，產(chǎn)生氣體的體積分別為100mL、140mL、224mL、112mL、44mL，由此可知反應(yīng)速率最大的時(shí)間段為2～3min；緣由是該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度越高，反應(yīng)速率越大。②在3～4min時(shí)間段內(nèi)，n(H2)＝0.112L÷22.4L·mol－1＝0.005mol，依據(jù)2HCl～H2，計(jì)算消耗鹽酸的物質(zhì)的量為0.01mol，則v(HCl)＝0.01mol÷0.4L÷1min＝0.025mol·(L·min)－1。(2)A可行：加入蒸餾水，H＋濃度減小，反應(yīng)速率減小且不削減產(chǎn)生氫氣的量；B可行：加入KCl溶液，H＋濃度減小，反應(yīng)速率減小且不削減產(chǎn)生氫氣的量；C不行行：因酸性溶液中有NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))，具有強(qiáng)氧化性，與Zn反應(yīng)無(wú)氫氣生成；D不行行：加入CuSO4溶液，Zn置換出Cu，構(gòu)成原電池，反應(yīng)速度增大，且影響生成氫氣的量。(3)①由圖像可以看出，反應(yīng)中X、Y的物質(zhì)的量削減，應(yīng)為反應(yīng)物，Z的物質(zhì)的量增多，應(yīng)為生成物，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到5min時(shí)，Δn(Y)＝0.2mol、Δn(Z)＝0.4mol、Δn(X)＝0.6mol，則Δn(Y)∶Δn(Z)∶Δn(X)＝1∶2∶3，參與反應(yīng)的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，則反應(yīng)的方程式為3X(g)＋Y(g)2Z(g)。②2min內(nèi)X的轉(zhuǎn)化率＝eq\f(變更物質(zhì)的量,起始總物質(zhì)的量)×100%＝eq\f(1.0mol－0.7mol,1mol)×100%＝30%。③X的體積分?jǐn)?shù)＝X的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)＝eq\f(0.4mol,（0.4＋0.5＋0.8）mol)×100%≈23.5%。[答案](1)①2～3min因該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，此時(shí)溫度高且鹽酸濃度較大，所以反應(yīng)速率較快②0.025mol·(L·min)－1(2)CD(3)①3X(g)＋Y(g)2Z(g)②30%③23.5%22．(7分)將質(zhì)量相等的鋅片和銅片用導(dǎo)線相連，并浸入500mL硫酸銅溶液中構(gòu)成如圖所示的裝置。(1)該裝置中總反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________，銅片四周溶液會(huì)出現(xiàn)______________的現(xiàn)象。(2)若2min后測(cè)得鋅片質(zhì)量削減1.3g，則導(dǎo)線中流過(guò)的電子為_(kāi)_______mol。(3)若將該裝置中的電解質(zhì)溶液改為FeCl3溶液，其正極反應(yīng)為_(kāi)_______________________________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)用CuSO4溶液作電解質(zhì)溶液時(shí)，Zn為原電池的負(fù)極，Cu為原電池的正極，其總反應(yīng)式為Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu。由于銅片四周的溶液中Cu2＋被消耗，其濃度減小，所以溶液顏色變淺。(2)依據(jù)1molZn～2mole－可知，溶解1.3g(0.02mol)Zn，導(dǎo)線中流過(guò)的電子為0.04mol。(3)將CuSO4溶液改為FeCl3溶液時(shí)，F(xiàn)e3＋在Cu極上獲得電子：Fe3＋＋e－=Fe2＋。[答案](1)Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu顏色變淺(2)0.04(3)Fe3＋＋e－=Fe2＋23．(9分)近年來(lái)甲醇用途日益廣泛，越來(lái)越引起商家的關(guān)注。工業(yè)上甲醇的合成途徑多種多樣?，F(xiàn)在試驗(yàn)室中模擬甲醇合成反應(yīng)，在2L密閉容器內(nèi)，400℃時(shí)發(fā)生反應(yīng)CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g