2022-2023学年山东省德州市高二上学期期中考试化学试题含解析

这是一份2022-2023学年山东省德州市高二上学期期中考试化学试题含解析，共26页。试卷主要包含了多选题，单选题，原理综合题，填空题，实验题等内容，欢迎下载使用。

山东省德州市2022-2023学年高二上学期期中考试化学试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、多选题
1．化学与科技、生产、生活密切相关，下列有关说法错误的是
A．火箭燃料偏二甲肼、氢气等属于可再生能源
B．离子交换膜有多种类型，氯碱工业中使用的是阳离子交换膜
C．“嫦娥五号”使用的太阳能电池阵和锂离子电池组，均可将化学能转化为电能
D．大桥钢架结构表面喷涂油漆目的是隔绝空气、水等，防止发生电化学腐蚀
【答案】AC
【详解】A． 偏二甲肼是人工合成的有机物，不属于可再生能源，氢气属于可再生能源，A项错误；
B． 氯碱工业中使用的是阳离子交换膜，只允许钠离子通过，而氢氧根离子，氯离子和气体不能通过，B项正确；
C．太阳能电池将太阳能转化为电能，锂离子电池组可以把化学能转化为电能，C项错误；
D．在大桥钢架表面喷涂油漆，可以隔绝空气和水，防止发生电化学腐蚀，D项正确；
答案选AC。
2．加氢制甲醇作为一种新兴的绿色化工技术，其中的一步反应为，该反应中物质的相对能量及所含共价键的键能如下所示，下列说法正确的是
物质及共价键
键能/(kJ/mol)

799

436

463

x


已知：  A．图中所示反应的逆反应活化能为2034
B．x为1067
C．  
D．反应物的总键能小于生成物的总键能
【答案】BC
【详解】A．图中所示反应的逆反应活化能为2034-41=1993，故A错误；
B．根据图示，△H=，焓变=反应物总能量-生成物总能量，即41=799×2+436-x-463×2，x=1067，故B正确；
C．①△H=
②  
根据盖斯定律①+②得 ，故C正确；
D．正反应吸热，反应物的总键能大于生成物的总键能，故D错误；
选BC。
3．某实验室模拟反应2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g)  ∆H=-64.2 kJ∙mol-1，在密闭容器中加入足量的碳和一定量的NO2气体，保持温度不变，测得相同时间内NO2的转化率随压强的变化关系如图所示。下列说法错误的是

A．b、e两点NO2的平衡转化率相同 B．1100时，NO2的体积分数为50%
C．平衡常数 Kb=Kd D．反应速率
【答案】AD
【分析】随着压强的不断增大，反应速率不断加快，平衡前相同时间内反应物的转化率不断增大，则转化率在最高点时，反应达平衡状态；最高点后的每个点，反应都达平衡状态，且平衡逆向移动。
【详解】A．在b点，反应未达平衡，此时的转化率不是平衡转化率，若提供充足的时间，反应物的转化率将增大，e点时反应达平衡，此时NO2的转化率为平衡转化率，则b、e两点NO2的平衡转化率不相同，A错误；
B．1100时，NO2的转化率为40%，设NO2的起始投入量为2mol，则参加反应的NO2为0.8mol，生成N2为0.4mol、CO2为0.8mol，剩余NO2为1.2mol，NO2的体积分数为=50%，B正确；
C．在b、d两点，温度相同，平衡常数不受压强变化的影响，则平衡常数 Kb=Kd，C正确；
D．因为d点的压强小于e点的压强，压强越大，反应速率越快，则反应速率，D错误；
故选AD。
4．在2L密闭容器中充入气体A和B，发生反应：  ，所得实验数据如下表。下列说法错误的是
实验编号
温度/℃
起始时物质的量/
平衡时物质的量/



①
300
0.40
0.10
0.090
②
500
0.40
0.10
0.080
③
500
0.20
0.05
a

A．该反应 B．平衡时物质Ｂ的体积分数：②①
C．实验③中达到平衡时，a值小于0.040 D．500℃该反应的平衡常数K的数值为0.32
【答案】CD
【详解】A．由①②可知，温度升高时，平衡时n(C)下降，说明温度升高，平衡逆向移动，所以该反应的ΔH<0，A正确；
B．温度升高，平衡逆向移动，物质B的体积分数增大，B正确；
C．对比②和③可知，③相当于在②基础上减压，根据方程式可知，减压正向移动，则达到平衡后a >0.040，C错误；
D．由实验②的数据建立三段式有：　，则平衡常数
，D错误；
故选CD 。

二、单选题
5．下列有关热化学方程式的叙述中正确的是
A．中和热的离子方程式为：  
B．已知  ，  则
C．已知  ，则的摩尔燃烧焓为
D．已知C(石墨，s)C(金刚石，s)  ，则金刚石比石墨稳定
【答案】B
【详解】A．中和热定义中是生成液态水不是气态水，A错误；
B．碳和氧气反应是放热反应，相同质量的碳生成气态二氧化碳比固态二氧化碳放出的热量少，即Q小， ，B正确；
C．摩尔燃烧焓是1mol可燃物完全燃烧生成指定产物时放出的热量，则的摩尔燃烧焓为285.8kJ/mol，C错误；
D．c(石墨，s)═c(金刚石，s)  △H＞0，说明石墨能量低，所以石墨比金刚石稳定，D错误；
故选B。
6．金属的腐蚀与防护无处不在，下列说法错误的是
A．纯铁在潮湿空气中不易被腐蚀
B．一次性保暖贴是利用电化学腐蚀提供热量
C．地下钢管与电源正极连接采用的是外加电流的阴极保护法
D．铺设在隧道中的钢轨每隔一根轨枕系一块锌片，采用的是牺牲阳极的阴极保护法
【答案】C
【详解】A．纯铁在潮湿空气中不能构成原电池，不易被腐蚀，故A正确；
B．一次性保暖贴中铁、碳构成原电池，铁是负极失电子发生氧化反应，利用电化学腐蚀提供热量，故B正确；
C．地下钢管与电源负极连接采用的是外加电流的阴极保护法，故C错误；
D．铺设在隧道中的钢轨每隔一根轨枕系一块锌片，构成原电池，铁为正极、锌为负极，锌被腐蚀，采用的是牺牲阳极的阴极保护法，故D正确；
选C。
7．一定量的一氧化氮和足量碳在密闭容器中发生化学反应：，下列有关叙述错误的是
A．升高体系温度能缩短反应达到平衡的时间
B．增加的量，平衡不移动
C．恒温、恒压条件下，充入稀有气体，平衡不移动
D．容器内气体压强不再发生改变时，可判断反应达到平衡状态
【答案】D
【详解】A．升高体系温度，反应速率加快，能缩短反应达到平衡的时间，A正确；
B．碳为固体，增加的量，平衡不移动，B正确；
C．恒温、恒压条件下，充入稀有气体，不影响反应中各物质的浓度，平衡不移动，C正确；
D．反应为气体分子数不变的反应，容器内气体压强不是变量，不可判断反应达到平衡状态，D错误；
故选D。
8．铝合金(含Cu、Mg和Si等)用途广泛，利用电解原理处理铝合金废料可以实现铝的再生，从而使资源得到合理利用。下列说法正确的是
A．阳极发生的反应为Al3++3e- =Al B．在电解槽底部产生含Cu、Si的阳极泥
C．电解质溶液可以是Al2(SO4)3溶液 D．阳极和阴极的质量变化相等
【答案】B
【详解】A．在阳极，金属铝失电子生成铝离子，发生的反应为Al-3e- =Al3+，A不正确；
B．在阳极，铝失电子后，还原性弱的Cu和Si不失电子，沉积在电解槽底部成为阳极泥，B正确；
C．在阴极，Al3++3e- =Al，若电解质溶液是Al2(SO4)3溶液，则阴极上H+得电子生成H2，所以电解质应为铝盐的熔融态，C不正确；
D．阳极除去Al转化为Al3+外，还有阳极泥生成，阴极只生成Al，所以阳极和阴极的质量变化不相等，D不正确；
故选B。
9．在恒温恒容的密闭容器中进行：，一段时间后达到化学平衡状态，下列说法正确的是
A．该反应低温下能自发进行，则
B．充入一定量的，反应速率加快
C．、的浓度之和保持不变时，说明该反应达到了平衡状态
D．平衡后，再充入一定量，达新平衡后的物质的量分数增大
【答案】D
【详解】A．该反应能自发进行，则，题干中反应，要想满足反应低温下自发进行，必须，故A错误；
B．在恒温恒容的密闭容器中充入一定量的，反应速率不变，故B错误；
C．由方程式系数知，、的浓度之和一直保持不变时，不能说明该反应达到了平衡状态，故C错误；
D．平衡后，再充入一定量，平衡移动会减弱的增加，但最终还是会增加，达新平衡后的物质的量分数增大，故D正确；
故答案为：D。
10．下列电化学装置的相关叙述错误的是

A．若甲装置中两电极为石墨，则U型管右侧溶液变红
B．乙装置中正极的电极反应为
C．丙为锂―空气电池的工作原理图，离子交换膜为阴离子交换膜
D．丁装置使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降
【答案】C
【详解】A．由电子流动方向判断，U形管右侧石墨电极为阴极，电极反应为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，则U型管右侧溶液变红，A正确；
B．乙装置中，Ag2O为正极，Ag2O得电子产物与电解质反应，生成Ag和OH-，则正极的电极反应为，B正确；
C．从锂―空气电池中离子交换膜右侧回收LiOH看，负极(左侧)Li失电子生成的Li+应透过离子交换膜进入右侧，则离子交换膜为阳离子交换膜，C错误；
D．丁装置为铅蓄电池，电池总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，使用一段时间后，不断消耗H2SO4，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降，D正确；
故选C。
11．在容积为2L的密闭容器中通入一定量的、，一定条件下发生反应：(忽略和的反应)，容器中各物质的物质的量随时间的变化如图所示，下列说法错误的是

A．2min时改变的条件可能是升高温度
B．4min时正反应速率增大，逆反应速率减小
C．6min时的物质的量分数为41.32%
D．0―5min内的反应速率
【答案】B
【详解】A．从图可以看出2min时，O2和NH3的物质的量减少，H2O(g)物质的量增加，平衡正向移动，改变的条件可能是升高温度，故A正确；
B．从图可以看出4min时增加了O2的物质的量，正反应速率瞬间增大，逆反应速率瞬间不变随后也增大，故B错误；
C．从图可以看出，5min时反应达到了平衡，NH3物质的量减少了0.28mol，由方程式可得反应生成的NO的物质的量为0.28mol，H2O(g)的物质的量为0.42mol，由图可得n(O2)=1.0mol，n(NH3)=0.72mol，所以6min时的物质的量分数为，故C正确；
D．从图可以看出，5min时反应达到了平衡，NH3物质的量减少了0.28mol，由方程式可得反应生成的NO的物质的量为0.28mol， 0―5min内的反应速率，故D正确；
故答案为：B。
12．下列叙述与图中甲、乙、丙、丁相符合的是


甲：FeCl3+3KSCN⇌Fe(SCN)3+3KCl
乙：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)




丙：H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)
丁：2SO2(g)+O2 (g) ⇌2SO3 (g)

A．图甲是向平衡后的溶液中加入少量晶体，反应速率随时间变化的图像
B．图乙刚性密闭容器中，平衡时混合气体的平均摩尔质量：
C．图丙中a改变的条件一定是加入催化剂
D．图丁中K为化学平衡常数， P点处化学反应速率
【答案】B
【详解】A．图甲是向平衡后的溶液中加入少量晶体，对反应速率没有影响，A错误；
B．Ⅰ的平衡状态中甲醇的含量高于Ⅱ平衡状态中甲醇，即Ⅰ的平衡状态中气体的总物质的量小于Ⅱ平衡状态中气体的总物质的量，根据 知M(Ⅱ) C．图丙中a改变的条件可能是加入催化剂也可能是改变压强，C错误；
D．点的 〈 ，平衡向正反应移动〉，D错误；
故选B。
13．T℃时，体积均为0.5L的两个恒温恒容密闭容器中发生可逆反应：  ()。保持温度不变，实验测得起始和平衡时的有关数据如下表：
实验编号
起始时各物质物质的量/
达平衡时体系能量的变化



①
3
1
0
放热
②
0.9
0.3
1.4

③
0.9
0.3
0.4


下列叙述中错误的是A．实验①小于实验③中的百分含量
B．实验①和实验②平衡时的浓度相等
C．实验②达到平衡时吸收的热量
D．其它条件不变，若实验①保持恒容绝热，则达到平衡时放出热量小于
【答案】A
【详解】A．将实验③中起始充入的0.4mol全部转化为反应物，则起始投入(0.9+0.6)=1.5mol，(0.3+0.2)=0.5mol，则实验①的起始投料是实验③的2倍，实验①相当于增大压强，该反应是气体分子数减小的反应，则达到平衡时，平衡正向移动，实验①大于实验③中的百分含量，A错误；
B．将实验②中起始充入的1.4mol全部转化为反应物，则起始投入(0.9+2.1)=3mol，(0.3+0.7)=1mol，则实验①和实验②反应物起始投料完全相同，则平衡时的浓度相等，B正确；
C．实验②中反应吸收热量，实验①、②反应的起始投料相同，平衡时的物质的量相等，由实验①反应放出0.6Q kJ能量，则逆反应吸收0.4Q kJ能量，则②中吸收的热量为(0.4-0.3)mol×Q kJ/mol=0.1QkJ，C正确；
D．其他条件不变，若实验①保持恒容绝热，该反应是放热反应，随反应进行，温度升高，反应向逆反应的方向移动，达到平衡时放出热量小于，D正确；
故选：A。
14．氟离子电池()是一种新型的二次电池，具有极高的能量密度，其放电时变化原理如图所示。下列说法错误的是

A．该装置必须采用非水相电解质
B．放电时负极的电极反应式为
C．电能转化为化学能时总反应：
D．充电时当阴极减少38g时，电路中有2电子转移
【答案】B
【详解】A．Ca是活泼金属，钙能与水反应，所以该装置必须采用非水相电解质，故A正确；
B．根据图示，放电时负极的电极反应式为，故B错误；
C．电池充电时，电能转化为化学能，总反应：，故C正确；
D．充电时阴极反应为，当阴极减少38g时，生成2molF-，电路中有2电子转移，故D正确；
选B。
15．科学研究人员结合实验与计算机模拟结果，研究了在催化剂表面上与的反应历程，前三步历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用“●”标注，表示过渡态。

下列有关叙述正确的是
A．上述反应历程中每一步均存在氢氢键的断裂
B．上述反应历程中的速率由第1步反应决定
C．·HOCO转化为·CO和·OH需要吸热
D．催化剂通过参与化学反应，降低反应的活化能，提高反应物的平衡转化率
【答案】B
【详解】A．反应∙CO2生成∙HOCO的过程中不存在氢氢键的断裂，A错误；
B．过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，即图中峰值越大则活化能越大，图中峰值越小则活化能越小，决定总反应速率的是慢反应，活化能越大反应越慢；上述反应历程中第1步的活化能最大，故速率由第1步反应决定，B正确；
C．由图可知·HOCO的能量高于·CO和·OH的能量，反应放出热，C错误；
D．催化剂通过参与化学反应，降低反应的活化能，提高反应速率，但是不改变反应物的平衡转化率，D错误；
故选B。

三、原理综合题
16．利用化学反应为人类提供能量，研究反应中的能量变化意义重大。

(1)和可发生反应，部分反应进程如图所示。
已知总反应分3步进行：
①______________。
②第1步基元反应为____________；第2步反应的活化能为____________。
(2)华为全球首款旗舰5G芯片—麒麟990，其主要制作原料为高纯硅。工业上使用C还原制备高纯硅时，部分反应如下：
反应1：  
反应2：  
反应3：  
反应的____________(用a、b、c表示，下同)。已知该反应为吸热反应，当有18碳发生反应时，吸收热量____________。
(3)用500.55盐酸与500.50溶液进行中和热的测定。实验数据如下：
实验用品
溶液温度
生成1放出的热量


a
500.50
溶液
500.55
溶液
20℃
23.3℃
____________
b
500.50
溶液
500.55
溶液
20℃
23.5℃
c
500.50
溶液
500.55
溶液
20℃
24.5℃

已知：，反应后溶液的比热容c为4.18，各溶液的密度均为1。
①完成上表(保留1位小数) ____________。
②上述实验数值结果与57.3有偏差，产生偏差的原因不可能是____________ (填字母序号)。
A．实验装置保温、隔热效果差
B．分多次把溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
C．用温度计测定溶液起始温度后直接测定盐酸溶液的温度
D．用量筒量取溶液的体积时仰视读数
【答案】(1)               8.3
(2)         
(3)     56.8     D

【详解】（1）①生成物与反应物的能量差为反应的焓变，由图可知，（-112.9kJ/mol）+（+7.5）kJ/mol=-105.4 kJ/mol；
②由图可知，第1步基元反应为：；过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，第2步反应的活化能为8.3kJ/mol；
（2）由盖斯定律可知，反应1+反应2+反应3得：；已知该反应为吸热反应，当有18碳（1500mol）发生反应时，吸收热量1500=750=。
（3）
①反应中HCl稍微过量，氢氧化钠完全反应，氢氧化钠的物质的量为0.025mol；abc三次温度差分别为3.3℃、3.5℃、4.5℃，c数据相差较大舍弃，平均温差为3.4℃，已知：，反应后溶液的比热容c为4.18，各溶液的密度均为1，则反应放热4.18×0.1kg×3.4℃=1.4212kJ，故生成1
放出的热量为1.4212kJ÷0.025≈56.8。
②A．实验装置保温、隔热效果差，导致热量散失，测定放热偏小，A不符合题意；
B．分多次把溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中导致热量散失，测定放热偏小，B不符合题意；
C．用温度计测定溶液起始温度后直接测定盐酸溶液的温度，导致反应提前反应部分，测定放热偏小，C不符合题意；
D．用量筒量取溶液的体积时仰视读数，导致氢氧化钠量偏大，测定放热偏大，D符合题意；
故选D。
17．甲醇是重要的有机化工原料，具有开发和应用的广阔前景。工业上通常采用  来合成甲醇。已知：在T℃时，向体积为2L的密闭容器中充入物质的量之和为3的和，反应达到平衡时的体积分数()与的关系如图所示。

(1)反应的平衡常数表达式为_____________，B、C两点的平衡转化率__________(填“>、<或=”)
(2)当时，经过2min达到平衡，此时体系压强为p，的转化率为60%，若，则0~2min内用压强表示该反应的平均反应速率____________(保留两位有效数字)，若此时向容器中通入和各0.4，平衡向_________方向移动(填“正反应”或“逆反应”)，理由是___________。
(3)当时，的平衡体积分数可能是图像中的__________(填“D”、“E”或“F”)点。
(4)理论上合成甲醇的适宜条件___________。
A．低温  高压 B．高温低压
C．起始投料比： D．起始投料比：
【答案】(1)          <
(2)     0.33p     正反应     向容器中通入和各0.4时，此时浓度熵，平衡向正反应方向移动
(3)F
(4)AC

【详解】（1）根据平衡常数的定义，可知表达式为。
从初始状态来看，B点到C点，相当于增加了H2的用量，因此H2的转化率下降，CO的转化率上升，即CO的平衡转化率<。
（2）由题意，初始n(H2)=2mol，n(CO)=1mol，转化的n(CO)=0.6mol。列出三段式如下：

T、V一定时，p与n成正比，因此平衡时1.8mol总物质的量对应压强为pkPa，根据转化的n(H2)=1.2mol可知其对应的=0.66pkPa，则=0.33pkPa·min-1。
根据浓度熵与平衡常数的关系，此时，因此向容器中通入和各0.4时，平衡向正反应方向移动。
（3）对于可逆反应，当起始投料比等于方程式的系数比时，产物的占比最大，很显然题目所给的比例不是方程式的系数比，因此平衡时CH3OH的体积分数会小于时，故可能为F点。
（4）正反应气体分子数减少，且放热，因此选择低温高压；此外，由第(3)问的分析，时，CH3OH的体积分数最大，综上，应选AC。
18．随着我国碳达峰、碳中和目标的确定，二氧化碳资源化利用倍受关注。
(1)方法1：以CO2和NH3为原料合成尿素 2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g) ∆H=-87 kJ∙mol-1。研究发现，合成尿素反应分两步完成。
第1步：2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s) ∆H1=-159.47kJ∙mol-1
第2步：……
①第2步反应的热化学反应方程式为____________________________________。
②一定条件下的恒容容器中，充入1.5mol NH3和1mol CO2，平衡时CO2的转化率为50%，则平衡时n(NH3):n(CO2)=____________，已知第2步反应的Kp=mkPa，测得平衡时容器内总压为3 mkPa，则反应2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)的平衡常数Kp=___________。
③若要提高NH3平衡转化率，可采取的措施有_________________________(任写一条)。
(2)方法2：电化学法还原二氧化碳制乙烯
在强酸性溶液中通入二氧化碳，用惰性电极进行电解可制得乙烯，其原理如图所示：

阴极电极反应式为___，该装置中使用的是___________(填“阴”或“阳”)离子交换膜。
【答案】(1)     NH2COONH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g)   ∆H=+72.47 kJ∙mol-1     1∶1          降低氨碳比、增大压强等
(2)     2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O     阳

【详解】（1）合成尿素  2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)   ∆H=-87 kJ∙mol-1 (ⅰ)
第1步：2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s)  ∆H1=-159.47kJ∙mol-1    (ⅱ)
第2步：……
①利用盖斯定律，第2步反应为反应ⅰ-ⅱ，则热化学反应方程式为NH2COONH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g)   ∆H=+72.47 kJ∙mol-1。
②一定条件下的恒容容器中，充入1.5mol NH3和1mol CO2，平衡时CO2的转化率为50%，则参加反应CO2为0.5mol、NH3为1mol，平衡时NH3、CO2分别为0.5mol、0.5mol，n(NH3):n(CO2)= 0.5mol : 0.5mol =1∶1，第2步反应的Kp=p(H2O)=mkPa，平衡时容器内总压为3 mkPa，则反应ⅰ中气体总压为2 mkPa，p(NH3)=p(CO2)=mkPa，反应2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)的平衡常数Kp==。
③若要提高NH3平衡转化率，可增大CO2浓度、加压等，采取的措施有：降低氨碳比、增大压强等。答案为：NH2COONH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g)   ∆H=+72.47 kJ∙mol-1；1∶1；；降低氨碳比、增大压强等；
（2）从图中可以看出，在b电极，CO2转化为乙烯，碳元素的化合价降低，则b电极为阴极，CO2得电子产物与电解质反应生成乙烯等，阴极电极反应式为2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O，在阳极，2H2O-4e-=O2↑+4H+，H+由阳极移向阴极，则该装置中使用的是阳离子交换膜。答案为：2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O；阳。
【点睛】在恒温恒容容器中，各气体的分压强之和等于总压强。

四、填空题
19．电化学在物质制备、新材料和环境保护等方面具有独到的应用优势。
(1)高铁酸钠()是一种新型水处理剂，强碱性条件下稳定存在。电解法制备的工作原理如图所示，a是电源的___________极(填“正”或“负”)。阳极电极的电极反应式为___________，装置中可循环使用的物质的化学式是___________。

(2)燃煤烟气中的可用如下装置进行处理。

M极发生的电极反应式为____________，一段时间后Ｎ极附近溶液___________(填“增大”、“减小”或“不变”)；当外电路通过0.2电子时，质子交换膜左侧溶液质量___________(填“增大”或“减小”)___________g。
【答案】(1)     负         
(2)          增大     增大     6.2

【分析】有外接电源的电化学装置为电解池，无外接电源或为用电器的装置为原电池。如图，用Fe制备，所以Fe的化合价升高，右边Fe为电解池的阳极，发生氧化反应，Ni为阴极，发生还原反应。
【详解】（1）(1)如图，用Fe制备，所以Fe的化合价升高，右边Fe为电解池的阳极，与之相连的为电源的正极，即b为正极，a为负极；阳极的电极反应式为，阴极电极反应式为，所以可以循环利用的物质为NaOH，故填负、、NaOH；
（2）(2)该装置为原电池装置，有氧气参与的一极为正极，所以N极为正极，M极为负极，M极的电极反应式为；N极电极反应式为，氢离子浓度降低，N极附近溶液pH增大；该装置中左侧吸收，同时产生和氢离子，其中氢离子向右移动，总的来讲溶液质量增加，增加的量为与向右移动的氢离子的质量差，当电路中通过0.2mol电子时，根据可知，吸收0.1mol，向右移动0.2mol氢离子，其质量差为，故填、增大、增大、6.2；

五、实验题
20．实验是化学研究的重要手段。
已知：i．具有强氧化性，能完全电离，易被还原为；
ii．淀粉检测的灵敏度很高，遇低浓度的即可快速变蓝；
iii．溶液中存在：。
(1)研究与的平均反应速率，小组同学分别向两支试管中依次加入下列试剂，并记录变色时间，如表。
编号
0.2溶液/
0.01溶液/
蒸馏水/
0.4%的淀粉溶液/
0.2溶液/
变色时间/s
1—1
2
0
2.7
0.1
0.2
立即
1—2
2
0.8
0.1
0.1
2
30

查阅文献知，实验1—2中的反应分两步进行，反应I：……；反应II：。
①反应I的离子方程式是__________________________；
②加入溶液后溶液变色的时间明显增长的原因__________________。
③根据实验数据，计算30s内的平均反应速率___________。
(2)研究反应速率与和的关系，k为常数。实验数据如表：(所用试剂除标注外均为0.2)
实验编号
溶液/
溶液/
0.05溶液/
溶液/
溶液/
0.2%淀粉溶液/

2—1
10
10
3
0
0
1

2—2
10
5
3


1

2—3
10
2.5
3


1


①加入、溶液的目的是控制实验条件，其中___________，___________
②若实验测得数据，则____________。
③此实验的结论为___________。
【答案】(1)          因为为快速反应，生成的迅速消耗掉，耗尽后生成的碘才与淀粉显色    
(2)     5     0     1     其他条件不变时，增大碘离子的浓度化学反应速率加快

【分析】具有强氧化性，可以氧化KI生成和I2;为了研究与KI反应的速率，设计了实验，实验现象表明，用淀粉作指示剂的情况下，实验1-1中与KI的反应很快，溶液立即变色，而实验1-2中，加入了与KI，还加入了少量的Na2S2O3溶液，溶液变色时间明显增长，可以依据实验，使用相关数据表达出的反应速率。
【详解】（1）①实验1-2中，加入了与KI，还加入了少量的Na2S2O3溶液，溶液变色时间明显增长，与KI反应生成，与Na2S2O3溶液反应生成I-，，故反应I的离子方程式是；
②加入溶液后溶液变色的时间明显增长，是因为与KI反应生成I2快速被Na2S2O3消耗， 为快速反应，生成的迅速消耗掉，直到耗尽后，生成的碘才与淀粉显色；
③根据反应方程式和的关系式，实验数据，=计算30s内的平均反应速率；
（2）①对比实验变量只有和，根据实验2-1可知总体积为24mL，加入、溶液的目的是控制实验条件=5 mL，V3=0 mL，V2=7.5 mL，V4=0 mL；
②，由实验测得数据，可以看出速率与I-浓度成正比，实验2-1的c(I-)是实验2-2 的2倍，是实验2-3的4倍，则1；
③此实验的结论为其他条件不变时，增大碘离子的浓度化学反应速率加快；