人教版2019化学必修第二册第六章 《化学反应与能量》同步练习（原卷版+解析版）

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第六章 化学反应与能量（单元测试）（考试时间：75分钟 试卷满分：100分）注意事项：本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。可能用到的相对原子质量：H 1 N 14 O 16 Pb 207第Ⅰ卷（选择题 共45分）一、选择题：本题共15个小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．某反应由两步反应A→B→C完成，它的反应能量变化曲线如图所示。下列叙述正确的是A．两步反应均为吸热反应B．A与C的能量差为C．B→C的反应一定不需要加热D．三种物质中B最不稳定【答案】D【解析】A．由图可知，第一步反应为吸热反应，第二步反应为放热反应，A错误；B．由图可知，A与C的能量差E5=(E2- E1)+(E4- E3)=E2+E4-E1-E3，B错误；C．吸热反应和放热反应与反应条件无关，故B→C为放热反应也可能需要加热，C错误；D．根据能量越低越稳定的原则，三种化合物中B的能量最高，所以B最不稳定，D正确；故选D。2．海水电池在海洋能源领域备受关注，一种锂-海水电池构造示意图如图。下列说法错误的是A．海水起电解质溶液作用B．N极仅发生的电极反应式：C．玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能D．该锂-海水电池是原电池【答案】B【分析】Li是活泼金属，Li失电子发生氧化反应，该海水电池中Li是负极、N是正极。【解析】A．海水中含有丰富的电解质，如氯化钠、氯化镁等，构成锂—海水电池时海水起电解质溶液作用，A正确；B．N极是正极，可能发生的电极反应式为、O2+4e-+2H2O=4OH-，故B错误；C．Li为活泼金属，易与水反应，玻璃陶瓷的作用是防止水和Li反应，并能传导离子，故C正确；D．该海水电池中Li是负极、N是正极，该锂-海水电池是原电池，故D正确；选B。3．某实验小组用0.1mol/L Na2S2O3溶液和0.1mol/L H2SO4溶液为反应物，探究外界条件对化学反应速率的影响，实验记录如下表。下列说法正确的是已知：实验结果：t1>t2>t3。A．当 a=5，实验Ⅰ 、Ⅱ的目的是探究蒸馏水的用量对反应速率的影响B．根据实验结果可知b>5C．进行实验Ⅰ、Ⅱ时，依次向试管中加入Na2S2O3溶液、H2SO4溶液、H2OD．用出现沉淀所需时间比较反应速率比用产生气泡所需时间来比较反应速率更合理【答案】D【解析】A．对比实验Ⅰ、Ⅱ，溶液的总体积一样，硫酸的浓度不同，探究的是硫酸的浓度对反应速率的影响，故A错误；B．根据实验III的数据，对比实验Ⅰ，应是探究温度对反应速率的影响，故b=5，故B错误；C．由于硫代硫酸钠和稀硫酸混合就反应，则进行实验Ⅰ、Ⅱ时，依次向试管中加入Na2S2O3溶液、H2O、H2SO4溶液，故C错误；D．二氧化硫易溶于水生成亚硫酸，因此用出现沉淀所需时间比较反应速率比用产生气泡所需时间来比较反应速率更合理，故D正确；答案选D。4．一定条件下的密闭容器中，可逆反应，达到化学平衡状态时，下列说法正确的是A．的百分含量保持不变B．完全转化为C．正、逆反应速率均为零D．、、的物质的量之比一定为【答案】A【解析】A．当的百分含量保持不变，化学反应达到化学平衡状态，A正确；B．此反应为可逆反应，则不能完全转化为，B错误；C．反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等但不为零，C错误；D．由于起始加入量未知，、、的物质的量之比为时不一定达到平衡状态，D错误； 故选A。5．常温下，1化学键分解成气态原子所需要的能量用E表示.结合表中信息判断下列说法不正确的是A．  ∆H=-543kJ/molB．  C．表中最稳定的共价键是键D．【答案】C【解析】A．依据键能计算，反应焓变=反应物键能总和-生成物键能总和，∆H=+436kJ/mol+157 kJ/mol-2×568 kJ/mol=-543kJ/mol， ∆H=-543kJ/mol，A正确；B．氢气变化为氢原子吸热等于氢气中断裂化学键需要的能量，根据表格数据可知∆H=+436kJ/mol，B正确；C．键能越大形成的化学键越稳定，表中键能最大的是H-F，最稳定的共价键是H-F键， C错误；D．依据溴原子半径大于氯原子小于碘原子，半径越大键能越小，所以结合图表中数据可知432kJ/mol>E(H-Br)>298kJ/mol，D正确；答案选C。6．有一种瓦斯分析仪(如图甲)能够在煤矿巷道中的甲烷达到一定浓度时会自动报警，该瓦斯分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理，其装置如图乙所示，其中的固体电解质是，可以在其中自由移动，下列有关叙述中错误的是A．电极a的反应式为：B．电极b是正极，由电极b流向电极aC．当固体电解质中有通过时，电子转移D．分析仪工作时，电路中电子由电极a经传感器流向电极b，又由电极b经内电路流向电极a，形成闭合回路【答案】D【分析】瓦斯分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理，其装置如图乙所示，其中的固体电解质是，O2－可以在其中自由移动。通甲烷气体的为负极，通空气一端为正极，电池总反应为CH4+2O2＝CO2+2H2O，正极反应为：O2+4e－＝2O2－，负极反应为：，结合原电池的原理和电极反应回答问题。【解析】A．电极a上甲烷失电子，电极a为负极，则电极a的反应式为，故A正确；B．O2－为阴离子，阴离子向负极移动，故O2－由正极（电极b）移向负极（电极a），故B正确；C．1 mol O2得4 mol电子生成2 mol O2－，故当固体电解质中有1 mol O2－通过时，电子转移2 mol，故C正确；D．电子不能在电池内电路流动，只能在外电路中流动，故D错误；故选D。7．一定条件下，在容积为10L的固定容器中发生反应：，反应过程如下图。下列说法正确的是A．时，正、逆反应速率相等B．曲线Y表示的物质的量随时间变化的关系C．当容器内混合气体密度不再变化时，表明反应已经达到平衡状态D．，的化学反应速率【答案】D【分析】0-8minX增加了0.6mol，Y减小了0.9mol，，则X为NH3的曲线，Y为H2的曲线。【解析】A．根据图象可知，t1min时X、Y的物质的量相等，但X的物质的量在增加，Y的物质的量在减小，并没有达到平衡状态，正、逆反应速率不相等，A错误；B．根据图可知，在0～8min时，X增加了0.6mol，Y减小了0.9mol，X、Y变化了的物质的量之比为2:3，根据物质变化了的物质的量之比等于化学反应中计量数之比可知，Y为氢气的物质的量随时间变化的曲线，B错误；C．由质量守恒定律可知，反应前后气体总质量不变，容器容积一定，则气体密度始终不变，容器内混合气体密度不再变化时，不能证明反应已经达到平衡状态，C错误；D．10～12min时，由图可知NH3的平均反应速率v(NH3)=，由速率比等于化学计量数比可知，v(N2) =0.0025mol⋅L−1⋅min−1，D正确；故答案选D。8．在一密闭容器中进行反应，其逆反应速率随时间的变化情况如图所示，试判断下列说法不正确的是A．时刻可能采取的措施是减少B．时刻可能采取的措施是升温C．时刻可能采取的措施是减压D．时段，该反应处于不平衡状态【答案】B【解析】A．由图象，t3时刻v逆不变之后减小，是渐变不是突变，则是改变反应物的浓度引起的，A是固体，则可能是减少c(D)，A正确；B．升温反应速率增大，而t5时刻，逆反应速率突然减小，之后慢慢增大，所以不可能是升温所致，B错误；C．t7时刻，逆反应速率减小，t7之后，逆反应速率不再改变，反应为气体分子总数不变的反应，所以可能是减小压强所致，C正确；D．结合选项A可知，时段，该时段反应速率在改变，则处于不平衡状态， D正确；答案选B。9．在一定温度下，容积一定的密闭容器中发生反应A(s)+2B(g)C(g)+D(g)，当下列物理量不再发生变化时，表明反应已达平衡的是①v逆(C)=v正(C)   ②混合气体的压强   ③B的物质的量浓度   ④混合气体的总物质的量A．①②B．②③C．①③D．①④【答案】C【解析】①v逆(C)=v正(C)，正逆反应速率相等，说明达到平衡状态，故正确；②两边气体计量数相等，混合气体的压强始终不变，压强不变不能说明反应达到平衡状态，故错误；③B的物质的量浓度不变，说明正逆反应速率相等，说明达平衡状态，故正确；④两边气体计量数相等，混合气体的总物质的量始终不变，混合气体的总物质的量不变不能说明达到平衡状态，故错误；故选C。10．热激活电池常用作火箭的工作电源，某种热激活电池以Ca和为电极材料，以无水为电解质，电池总反应为。当电解质受热熔融后，电池即可瞬间放电。下列有关说法错误的是A．电极发生还原反应B．负极的电极反应式为C．常温时，在正负极间接上电流表，指针不偏转D．每转移0.1 mol电子，理论上生成20.7 g Pb【答案】D【解析】A．根据电池总反应可知，Ca为原电池的负极，为正极，正极发生还原反应，A正确；B．负极发生氧化反应，电极反应式为，B正确；C．常温下，电解质不能融化，不能形成原电池，所以指针不偏转，C正确；D．根据正极电极反应式知每转移0.1 mol电子，生成0.05 mol Pb，为10.35 g，D错误；故选D。11．在恒温、容积为2 L的密闭容器中进行反应：，若反应物A在前20 s由3 mol降为1.2 mol，则前20 s的平均反应速率为A．v(B)=0.03 mol/(L·s) B．v(B)=0.045 mol/(L·s)C．v(A)=0.045 mol/(L·s)D．v(C)=0.06 mol/(L·s)【答案】C【分析】反应在恒温、容积为2 L的密闭容器中进行，反应物A在前20 s由3 mol降为1.2 mol，则A的浓度变化了△c==0.9 mol/L，在该时间段用A物质表示的反应速率v(A)==0.045 mol/(L·s)，根据v=计算用A物质表示的反应速率，然后利用速率比等于化学方程式中相应物质的化学计量数的比，计算出用其它物质表示的反应速率，据此分析解答。【解析】A．根据上述计算可知 v(A)=0.045 mol/(L·s)，由于v(A)∶v(B)=2∶3，所以v(B)=v(A)=×0.045 mol/(L·s)=0.0675 mol/(L·s)，A错误；B．根据选项A计算可知v(B)=0.0675 mol/(L·s)，B错误；C．根据上述分析可知v(A)=0.045 mol/(L·s)，C正确；D．根据上述计算可知 v(A)=0.045 mol/(L·s)，由于v(A)∶v(C)=2∶1，所以v(C)=v(A)=×0.045 mol/(L·s)=0.0225 mol/(L·s)，D错误；故合理选项是C。12．一定温度下，向容积为1 L的密闭容器中加入2 mol 和1 mol ，发生反应：，下列能说明此反应达到平衡状态的是A． B．容器内压强不变C．混合气体的密度不变 D．混合气体中、的物质的量之比为2∶1【答案】B【解析】A．反应达到平衡时，消耗1分子的同时，消耗2分子，所以，A不符合题意；B．反应后物质的量增加，容器内压强增大，压强是变量，故压强不变时反应达到平衡，B符合题意；C．反应物与生成物都为气体且容器体积固定，反应前后气体密度不变，不能以此判断反应是否平衡，C不符合题意；D．由于投料比等于化学计量数之比，所以和在任意时刻物质的量之比都为2∶1，不能用于判断反应是否达到平衡，D不符合题意；故选B。13．时在刚性密闭容器中使与发生反应生成。反应过程中的浓度变化如图1所示；若保持其他条件不变，温度分别为和时，的体积百分含量与时间的关系如图2所示。则下列结论错误的是A．当容器内混合气体的总压强不随时间改变时，该反应一定处于平衡状态B．保持其他条件不变，升高温度，反应的化学平衡常数减小C．反应进行的前内，用表示的反应速率D．容器中发生的反应可表示为：【答案】B【分析】根据图1可知，到达平衡时，X 和 Y 的浓度能够分别减少了 0.3 mol / L 、0.1 mol / L ，而 Z 的浓度增加了0.2 mol / L ，所以该反应的方程式是 3X ( g ) + Y ( g ) ⇌ 2Z ( g )，据此分析解答。【解析】 A．由于该反应是：3X ( g ) + Y ( g ) ⇌ 2Z ( g ) ，正反( 3 + 1 > 2 ) 是体积减小的，即反应前后混合气体的压强会有变化。若容器内混合气体的总压强不随时间改变时，则可以说明该反应已经处于平衡状态，故A正确；B．根据图2，T 2 先达到平衡状态，可知 T 1 < T 2 ，说明升高温度 Y 的含量降低，所以正反应是吸热反应，因此升高温度，反应的化学平衡常数 K增大，故B错误； C．根据到达4 min 时，X 的Δc = 0.3 mol / L 、 Δt = 4 min ，则用X 表示的化学反应速率= = 0.3 mol / L ÷ 4 min = 0.075 mol ⋅ ( L ⋅ min ) − 1 ，故C正确；D．根据分析可知，该反应的方程式是3 X ( g ) + Y ( g ) ⇌ 2 Z ( g ) ，故D正确； 故选B。14．有关下列四个常用电化学装置的叙述中，正确的是A．图Ⅰ所示电池使用一段时间后，电解质溶液的碱性不变B．图Ⅱ所示铅蓄电池放电过程中，负极质量不断减小C．图Ⅲ所示装置工作过程中，电解质溶液中浓度始终不变D．图Ⅳ所示电池中，是氧化剂，电池工作过程中被还原为Ag【答案】D【解析】A．图1中燃料电池的总反应为：2H2+O2=2H2O，有水生成，电解质溶液碱性减弱，A错误；B．铅蓄电池中负极电极反应为：，硫酸铅难溶，故负极质量不断增加，B错误；C．图示电池为原电池，铁为负极，铜为正极，负极铁失电子生成亚铁离子，正极铜离子得电子生成铜，故电解质溶液中铜离子浓度逐渐减小，C错误；D．银锌纽扣电池中锌为负极，Ag2O为正极，电池工作过程中得电子，被还原为Ag，是氧化剂，D正确；故选D。15．下列实验方案不能达到相应实验目的的是【答案】A【解析】A．H2O2会分解产生O2而有气泡产生，在两支试管中加入的两种溶液中含有的金属阳离子种类不同，且溶液浓度未知，溶液中离子浓度大小未知，因此不能用来比较Cu2+、Fe3+对H2O2分解速率的影响，A错误；B．锌与稀硫酸反应产生H2，H2进入注射器中，使活塞右移，因此可结合秒表的时间及反应产生的H2的体积，来测定反应生成氢气的速率，B正确；C．H2SO4与Na2S2O3发生反应：H2SO4+Na2S2O3=Na2SO4+H2O+S↓+SO2↑，反应产生的S单质难溶于水，因此可结合两种不同浓度的硫酸与同浓度、同体积Na2S2O3溶液反应，根据出现浑浊的快慢探究H2SO4浓度对化学反应速率的影响，C正确；D．酸、碱会发生中和反应，反应放出热量使温度计示数增大，因此能用于探究反应过程中的热量变化，D正确；故合理选项是A。第II卷（非选择题 共55分）二、非选择题：本题共4个小题，共55分。16．（14分）盐酸、硫酸、硝酸是三种最常用的工业强酸，也是无机化工的支柱之一。（1）盐酸的生产原料来自氯碱工业。用离子方程式表示氯碱工业的反应原理 。（2）采用离子交换膜电解槽进行氯碱工业生产时，离子交换膜能有效防止阳极生成的 （填化学式，下同）与电解液中的某种离子反应，从而避免产品NaOH溶液中产生 杂质。（3）HCl(g)经水吸收得到盐酸。以下适合作为HCl(g)吸收装置的是 。硫酸工业的造气阶段涉及两种原理：原理1：；原理2：。（4）用单线桥法标出原理2的电子转移方向和数目 。（5）从原料利用率的角度对原理1和原理2做出评价。 。硝酸工业以氨气为原料进行生产。（6）若消耗44.8m3（标准状况）的氨气，氨气的总转化率为96%，则可以得到质量分数为63%的硝酸 kg。已知：氨气的总转化率（7）任举一例浓硝酸和浓硫酸化学性质的相同点 。（8）以下对于“三酸”工业的叙述正确的是 。A．生产原理都涉及到氧化还原反应B．生产过程都使用了合适的催化剂C．生产原料都是自然界广泛存在的物质【答案】（1）2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑（1分）（2）Cl2（1分） NaClO（1分）（3）A（2分）（4）（2分）（5）原理1为化合反应，原料的利用率为100%，符合原子经济性原则，原理2中S原子被完全利用，但不符合原子经济性原则（2分）（6）192（2分）（7）酸性、强氧化性、腐蚀性等(任写一点)（1分）（8）A（2分）【分析】工业制盐酸时，先电解饱和食盐水制得烧碱、氢气和氯气，再将氢气在氯气中燃烧制得盐酸；工业制HNO3时经历三步反应：氨催化氧化生成一氧化氮、一氧化氮转化为二氧化氮、二氧化氮与水反应制取硝酸；工业制硫酸时经历三步：煅烧硫铁矿、二氧化硫催化氧化、三氧化硫用水吸收制取硫酸，【解析】（1）氯碱工业中，用电解饱和食盐水制取烧碱、氯气等，用离子方程式表示的反应原理：2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑。（2）采用离子交换膜电解槽进行氯碱工业生产时，阳极产生Cl2，阴极产生H2和NaOH，若Cl2与NaOH相遇，会发生反应生NaClO等，则离子交换膜能有效防止阳极生成的Cl2与电解液中的OH-反应，从而避免产品NaOH溶液中产生NaClO杂质。（3）工业上用水吸收HCl(g)时，采用逆流原理，以增大HCl(g)与水的接触面积，提高吸收效率，则吸收装置的是A。（4）原理2：，Fe由+2价升高到+3价，S由-1价升高到+4价，O元素由0价降低到-2价，则FeS2是还原剂，O2是氧化剂，则用单线桥法标出原理2的电子转移方向和数目为。（5）原理1：，原理2：，原理1中原子的利用率高于原理2，则从原料利用率的角度对原理1和原理2做出评价：原理1为化合反应，原料的利用率为100%，符合原子经济性原则，原理2中S原子被完全利用，但不符合原子经济性原则。（6）利用氮元素守恒可建立关系式：NH3——HNO3，若消耗44.8m3（标准状况）的氨气，氨气的总转化率为96%，则可以得到质量分数为63%的硝酸=192kg。（7）浓硝酸是挥发性酸，具有腐蚀性、不稳定性、强氧化性，浓硫酸具有难挥发性、酸性、腐蚀性、吸水性、脱水性和强氧化性，任举一例浓硝酸和浓硫酸化学性质的相同点：酸性、强氧化性、腐蚀性等(任写一点)。（8）A．工业制HNO3时经历三步反应：氨催化氧化生成一氧化氮、一氧化氮转化为二氧化氮、二氧化氮与水反应制取硝酸，三步反应都是氧化还原反应；工业制硫酸时经历三步：煅烧硫铁矿、二氧化硫催化氧化、三氧化硫用水吸收制取硫酸，前两步反应都是氧化还原反应；工业制盐酸时，先电解饱和食盐水制得氢气和氯气等，再将氢气与氯气在点燃条件下反应生成氯化氢，溶于水制得盐酸，前两步都为氧化还原反应，则它们的生产原理都涉及氧化还原反应，A正确；B．氨催化氧化使用催化剂，二氧化硫催化氧化生成三氧化硫，生产过程都使用了合适的催化剂，制取盐酸过程不需要催化剂，B错误；C．工业制硫酸的原料是硫黄或硫铁矿石，是自然界广泛存在的物质，但工业制硝酸的原料氨，来自氮气与氢气的合成，不是自然界广泛存在的物质，工业制盐酸时，原料为食盐水，是自然界广泛存在的物质，C错误；故选A。17．（13分）某实验小组用硫酸酸化的高锰酸钾溶液与草酸溶液反应测定单位时间内生成的量来探究影响反应速率的因素。（已知：），设计实验方案如表：（1）图1装置中盛放A溶液的仪器名称是 。（2）此实验探究的是 因素对化学反应速率的影响，若实验②在40s末收集了（标准状况下）则在40s内 。（忽略溶液混合前后体积的变化）。（3）此实验中，除了通过测定单位时间内生成的体积来比较反应速率，本实验还可以通过测定 来比较化学反应速率。（4）实验中，若将图1的气体收集装置改为图2，实验完毕后，应先 ，再 ，最后平视量气管刻度进行读数。为减小气体测量误差，量气管中的液体应为 。A．    B．NaOH溶液 C．饱和NaCl溶液    D．饱和溶液（5）同学们在实验中发现反应速率总是如图所示，其中时间内速率变快的主要原因可能是：①产物（或）是反应的催化剂；② 。【答案】（1）分液漏斗（1分）（2）反应物浓度（1分） （2分）（3）收集相同体积所需要的时间（2分）（4）将气体冷却至室温（1分） 调节量气管高度使两液面相平（或向下移动量气管使两端液面相平）（2分） D（2分）（5）该反应放热，体系温度升高（2分）【分析】探究反应速率的影响因素，两组实验中酸性高锰酸钾的体积和浓度相同，草酸的体积相同，但草酸的浓度不同，探究变量是遵循的原则是控制单一变量。【解析】（1）盛放A溶液的仪器名称为：分液漏斗；（2）由表中数据可知，只有草酸浓度不同，因此该实验探究的是草酸浓度对化学反应速率的影响；33.6mLCO2(标准状况下)的物质的量为：=0.0015mol，反应的离子方程式为：，则△n(KMnO4)=0.0015mol=0.0003mol，所以==0.00015mol/(L•s)= mol/(L•s)；（3）实验中，除了可以通过测定单位时间内生成CO2的体积来比较反应速率，还可以通过测定收集相同体积CO2所需要的时间来比较反应速率；（4）实验完毕后，应先将气体冷却至室温，防止因温度升高导致气体体积偏大，然后调节量气管高度使两液面相平(或向下移动量气管使两端液面相平)，防止读出的体积不准确，最后平视量气管刻度进行读数。为减小气体测量误差，CO2应该不溶于量气管中的溶液，CO2不溶于饱和碳酸氢钠溶液，量气管中的液体应该是饱和的NaHCO3溶液；（5）在实验中发现反应速率加快，则速率变快的主要原因可能是：①产物锰离子有催化作用，溶液中钾离子和硫酸根离子浓度几乎不变，所以硫酸钾对反应速率无影响，②该反应为放热反应，反应放出的热量使环境温度升高，加快了反应速率。18．（12分）近年来，我国化工技术获得重大突破，利用合成气(主要成分为和)在催化剂的作用下合成甲醇的是其中的一个研究项目，该研究发生的主要反应如下：I．与反应合成甲醇：Ⅱ．与反应合成甲醇：（1）上述反应符合原子经济性的是反应 (填“I”或“Ⅱ”)。（2）在某一时刻采取下列措施，能使反应I的反应速率减小的措施是 (填字母，下同)。A．恒温恒容下，再充入        B．降低温度        C．恒温恒容下，向其中充入（3）一定温度下，在容积固定的密闭容器中发生反应Ⅱ，下列说法可以表明反应达到化学平衡状态的是_______。A．单位时间内消耗，同时生成的B．的体积分数不再发生变化C．D．容器内气体密度不再改变（4）还原电化学法制备甲醇的工作原理如图所示。通入的一端是电池 (填“正”或“负”)极，电池工作过程中通过质子膜向 (填“左”或者“右”)移动，通入的一端发生的电极反应为 。【答案】（1）I（2分）（2）B（2分）（3）B（2分）（4）负（2分） 左（2分） CO + 4e- + 4H+ = CH3OH（2分）【解析】（1）原子经济性指的是反应物原子全部转移到生成物中，原子利用率是100%。反应Ⅰ和Ⅱ中 符合原子经济性的是反应Ⅰ；（2）A．恒温恒容下，再充入CO，增大了反应物浓度，反应速率加快，故A不选；B．降低温度可以加快反应速率，故B选；C．恒温恒容下，向其中充入Ar，反应相关各物质浓度均无改变，反应速率不变，故C不选；故选B。（3）A．无论平衡与否，单位时间内消耗3mol H2，一定同时生成1mol的CH3OH，所以该说法不能判断是否平衡，故A不选；B．CH3OH的体积分数不再发生变化可以说明反应达到了平衡状态，故B选；C．平衡时正逆反应速率相等，3v(CO2)=v(H2)不能表示出正逆反应速率相等，故C不选；D．该反应的反应物和生成物均为气体，气体总质量是不变的，容器体积也是固定的，所以容器内气体密度是一直不变的，所以当容器内气体密度不再改变时不能说明反应达到了平衡状态，故D不选；故选B。（4）该装置是原电池，根据总反应：CO+2H2=CH3OH可知，C的化合价降低，CO在正极得到电子，H的化合价升高，H2在负极失去电子，所以通入H2的一端是负极；电池工作过程中阳离子移向正极，所以H+向左移动；通入CO的一端为正极，CO在酸性溶液中得到电子转变为CH3OH，电极反应式为：CO + 4e- + 4H+ = CH3OH。19．（16分）近年来甲醇用途日益广泛，越来越引起商家的关注，工业上甲醇的合成途径多种多样。现有实验室中模拟甲醇合成反应，在2L密闭容器内以物质的量之比2：5充入CO和H2，400℃时反应：，体系中随时间的变化如表：（1）图中表示CH3OH的变化的曲线是 。（2）用H2表示从内该反应的平均速率 ；反应在3s时达到平衡，此时H2的转化率为 。（3）能说明该反应已达到平衡状态的是 。a.反应中与的物质的量之比为1：1 b.容器内压强保持不变c.d.断开4molH-H键的同时断开键（4）与的反应可将化学能转化为电能，工作原理如图所示，则应从 (填A或B)通入，K+移向 (填a、b极)，当电路中累计有2mol电子通过时，消耗的氧气体积为(在标准状况下) L。（5）通的一极的电极反应式为 。【答案】（1）b（2分）（2）0.006 mol∙L-1∙s-1 （2分） 52%（2分）（3）bc（2分）（4）A（2分） b（2分） 11.2L（2分）（5）（2分）【解析】（1）CH3OH是产物，随反应进行物质的量增大，平衡时CH3OH物质的量为CO物质的量的变化量∆n(CO)，图表中CO的物质的量0~3s变化=0.02mol-0.007mol=0.013mol，所以CH3OH在0~3s浓度变化量为0.0065mol/L，图象中只有b符合，故答案为：b；（2）0~2s内CO物质的量的变化=0.02mol-0.008mol=0.012mol，(CO)==0.003mol·L-1·s-1，(H2)=2(CO)=0.006mol·L-1·s-1；CO和H2物质的量之比2：5，即开始氢气的物质的量为0.05mol，3s内CO反应了0.013mol，氢气反应了0.026mol，转化率为，故答案为：0.006mol·L-1·s-1；52%；（3）a.达到平衡状态，各物质的量保持不变，但互相不一定相等，故a不选；b.反应前后气体的物质的量变化，当容器内压强保持不变说明反应达到平衡状态，故b选；c.速率之比等于系数之比，，说明正反应速率等于逆反应速率，达到平衡状态，故c选；d.断开4molH-H键表示正反应，断开4molC-H键表示逆反应，但正逆反应速率不相等，反应没有达到平衡状态，故d不选；答案选：bc；（4）电子由a流向b，说明a为负极，b为正极，CH3OH与O2的反应可将化学能转化为电能，甲醇失电子发生氧化反应，所以CH3OH从A通入，B通入氧气；原电池中阳离子（K+）向正极移动，即b极；b极发生的电极反应为氧气得电子生成氢氧根离子，电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-，通过2mol电子，消耗0.5mol氧气，即标准状况下11.2L；故答案为：A；b；11.2L。（5）CH3OH从A通入，B通入氧气；电解质溶液为强碱，由a极发生的电极反应CH3OH-6e-+8OH-=C+6H2O。序号温度Na2S2O3溶液体积 H2SO4溶液体积H2O体积出现沉淀的时间Ⅰ205510t1Ⅱ20510at2Ⅲ60b510t3共价键436157568432298氢氧燃料电池铅蓄电池原电池银锌纽扣电池A．比较Cu2+、Fe3+对H2O2分解速率的影响B．结合秒表用于测定生成氢气的速率C．依据出现浑浊的快慢探究H2SO4浓度对化学反应速率的影响D．探究反应过程中的热量变化实验序号溶液溶液①溶液溶液②溶液溶液时间(s)012350.0200.0110.0080.0070.007