阶段检测卷(六)　化学反应与能量

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阶段检测卷(六)　化学反应与能量
(时间:60分钟　满分:100分)
选择题部分(共60分)
一、选择题(本大题共25小题,1~15题每小题2分,16~25题每小题3分,共60分。每个小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.下列过程中,需吸收能量的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A.H+HH2 B.天然气燃烧 C.I2I+I D.S+O2SO2
2.下图是电解水的微观示意图。下列有关说法正确的是(　　)

A.过程1放出热量 B.H2O的能量比O2能量高
C.H2分子中存在极性共价键 D.过程2有新化学键形成
3.下列说法正确的是(　　)
A.风力、化石燃料、天然铀矿都是一次能源 B.需要加热才能发生的反应都是吸热反应
C.断开1 mol C—H要放出一定的能量 D.燃煤发电是将化学能直接转化为电能
4.反应2SO2+O22SO3经过一段时间后,SO3的浓度增加了0.4 mol·L-1,在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04 mol·L-1·s-1,则这段时间是(　　)
A.0.1 s B.2.5 s C.5 s D.10 s
5.关于化学反应速率的说法正确的是(　　)
A.化学反应速率可表示反应进行的程度
B.化学反应速率是指一定时间内,任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加
C.对于任何化学反应来说,反应速率越快,反应现象就越明显
D.根据反应速率的大小可知化学反应进行的相对快慢
6.一定条件下,在一密闭容器中将1.0 mol·L-1 N2与3.0 mol·L-1 H2合成氨,反应到2 s时测得NH3的浓度为0.8 mol·L-1,当用氨气浓度的增加来表示该反应的反应速率时,该反应的反应速率为(　　)
A.0.2 mol·L-1·s-1 B.0.4 mol·L-1·s-1 C.0.6 mol·L-1·s-1 D.0.8 mol·L-1·s-1
7.下列说法正确的是(　　)
A.原电池是把电能转变成化学能的装置 B.原电池中电子流出的一极是正极,发生氧化反应
C.原电池负极发生还原反应 D.原电池内部的阳离子向正极移动
8.下列叙述不正确的是(　　)
A.根据一次能源与二次能源的划分,氢气为二次能源
B.电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源
C.火电是将燃料中的化学能直接转化为电能的过程
D.在火力发电时,化学能转化为热能的过程实际上是氧化还原反应发生的过程,伴随着能量的变化
9.在mA+nBpC的反应中,m、n、p为各物质的计量数。现测得C每分钟增加a mol·L-1,B每分钟减少1.5a mol·L-1,A每分钟减少0.5a mol·L-1,则m∶n∶p为(　　)
A.2∶3∶2 B.2∶3∶3 C.1∶3∶2 D.3∶1∶2
10.下列反应中,既属于氧化还原反应,又属于吸热反应的是(　　)
A.锌片与稀硫酸的反应 B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
C.甲烷在空气中的燃烧反应 D.高温条件下炭与CO2的反应

11.某原电池装置如图所示。该电池工作时,下列说法正确的是(　　)
A.铜片为负极 B.锌片发生氧化反应
C.该装置能将电能转化成化学能 D.电子由铜片通过外电路流向锌片
12.下列有关电池的说法不正确的是(　　)
A.手机上用的锂离子电池属于二次电池
B.铅蓄电池是可充电电池,电池的正极材料为PbO2
C.燃料电池是一种高效且对环境友好的新型电池
D.铜锌原电池工作时,电子沿外电路从铜电极流向锌电极
13.下列各组反应(表中物质均为反应物),在反应刚开始时,放出H2的速率最大的是(　　)
选项
金属(粉末状)mol
酸的浓度及体积
反应温度
A
Zn　0.1
6 mol·L-1硝酸10 mL
70 ℃
B
Zn　0.1
3 mol·L-1硫酸10 mL
70 ℃
C
Fe　0.1
3 mol·L-1盐酸10 mL
60 ℃
D
Zn　0.1
3 mol·L-1盐酸10 mL
60 ℃

14.一定条件下,在密闭容器中进行反应:2M(g)+N(g)2Q(g),下列说法能说明该反应已达到化学平衡状态的是(　　)
A.M完全转化为Q B.正反应速率等于零
C.Q和M的浓度相等 D.各物质浓度均不再改变
15.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.反应开始后,针筒活塞向右移动 B.反应物总能量大于生成物总能量
C.反应开始后,甲处液面低于乙处液面 D.温度计的水银柱不断上升
16.对化学反应2SO2+O22SO3的叙述错误的是(　　)
A.该反应属于可逆反应
B.达到平衡后各物质的浓度不再变化
C.加入的SO2与O2最终全部转化成SO3
D.单位时间内,消耗0.2 mol SO2的同时生成0.2 mol SO3
17.镍氢电池的总反应式是H2+2NiO(OH)2Ni(OH)2。根据此反应式判断,此电池放电时,负极上发生反应的物质是(　　)
A.NiO(OH) B.Ni(OH)2 C.H2 D.H2和NiO(OH)
18.一定温度下,在2 L的密闭容器中发生反应:xA(g)+B(g)2C(g)　ΔH<0,A、C的物质的量随时间变化的关系如下表所示。下列有关说法正确的是(　　)
时间/min
n(A)/mol
n(C)/mol
0
0.3
0
1
0.15
0.15
2
0.1
0.2
3
0.1
0.2

A.x=1
B.反应开始2 min内,用B表示的反应速率为0.05 mol·L-1·min-1
C.反应进行到1 min时,反应体系达到化学平衡状态
D.A的正反应速率等于C的逆反应速率时,反应体系达到化学平衡状态
19.纽扣电池可作计算器、电子表等的电源。有一种纽扣电池,其电极分别为Zn和Ag2O,用KOH溶液作电解质溶液,电池的总反应为Zn+Ag2O2Ag+ZnO。关于该电池下列叙述不正确的是(　　)
A.正极的电极反应为Ag2O+2e-+H2O2Ag+2OH-
B.Zn极发生氧化反应,Ag2O极发生还原反应
C.使用时电子由Zn极经外电路流向Ag2O极,Zn是负极
D.使用时溶液中电流的方向是由Ag2O极流向Zn极
20.常温下,将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓硝酸中组成原电池(图1),测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图2所示,反应过程中有红棕色气体产生。下列说法错误的是(　　)

A.0~t1时,原电池的负极是Al片
B.0~t1时,正极的电极反应式是NO3-+2H++e-NO2↑+H2O
C.t1后,原电池的正、负极发生互变
D.t1后,正极上每得到0.3 mol电子,则负极质量减少2.7 g
21.某科研人员提出HCHO与O2在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成CO2、H2O的历程,该历程示意图如图(图中只画出了HAP的部分结构)所示。下列说法不正确的是(　　)

A.HAP能提高HCHO与O2的反应速率 B.HCHO在反应过程中,有C—H发生断裂
C.根据图示信息,CO2分子中的氧原子全部来自O2 D.该反应可表示为:HCHO+O2CO2+H2O
22.已知:2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)　ΔH=-226.0 kJ·mol-1;将汽车尾气中的CO和NO气体转化CO2和N2是减少汽车尾气的有效途径之一,若用、、、分别表示CO、NO、CO2、N2,在固体催化剂表面,上述反应的过程可用图表示,下列说法正确的是(　　)

A.从吸附到解吸的过程中,能量状态最低的是C处
B.图示过程中,反应物断键吸收能量大于生成物形成所释放的能量
C.该反应的反应物浓度越大,反应速率一定越快
D.该反应中的固体催化剂起到反应载体的作用,未影响反应的速率
23.在容积为500 mL的恒温恒容密闭容器中发生反应CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g),反应过程中的部分数据如表所示:
t/min
c/(mol·L-1)
c(CH4)
c(H2O)
c(CO2)
c(H2)
0
1.8
3.6
0
0
2


0.35

4

2.6


6
1.3




下列说法正确的是(　　)
A.0~2 min用H2O表示的平均反应速率为0.70 mol·L-1·min-1
B.当CO2与H2的反应速率v(CO2)∶v(H2)=1∶4时,反应达到化学平衡状态
C.容器内气体的密度不再变化时,反应达到化学平衡状态
D.相同条件下起始投料改为1 mol CH4和2 mol H2O,达到平衡状态所需时间少于4 min
24.对利用甲烷消除NO2污染进行研究,CH4+2NO2N2+CO2+2H2O。在1 L密闭容器中,控制不同温度,分别加入0.50 mol CH4和1.2 mol NO2,测得n(CH4)随时间变化的有关实验数据见下表。
组别
温度
时间/min
0
10
20
40
50
①
T1
0.50
0.35
0.25
0.10
0.10
②
T2
0.50
0.30
0.18

0.15

下列说法正确的是(　　)
A.组别①中,0~20 min内,NO2的降解速率为0.012 5 mol·L-1·min-1
B.由实验数据可知实验控制的温度T1 C.40 min时,表格中T2对应的数据为0.18
D.0~10 min内,CH4的降解速率①>②
25.以反应5H2C2O4+2MnO4-+6H+10CO2↑+2Mn2++8H2O为例探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时,分别量取H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液,迅速混合并开始计时,通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。
编号
H2C2O4溶液
酸性KMnO4溶液
温度/℃
浓度/mol·L-1
体积/mL
浓度/mol·L-1
体积/mL
①
0.10
2.0
0.010
4.0
25
②
0.20
2.0
0.010
4.0
25
③
0.20
2.0
0.010
4.0
50

下列说法不正确的是(　　)
A.实验①、②、③所加的H2C2O4溶液均要过量
B.实验①测得酸性KMnO4溶液的褪色时间为40 s,则这段时间内平均反应速率v(KMnO4)=2.5×10-4 mol·L-1·s-1
C.实验①和实验②是探究浓度对化学反应速率的影响,实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响
D.实验①和②起初反应均很慢,过了一会儿速率突然增大,可能是生成的Mn2+对反应起催化作用
非选择题部分(共40分)
二、非选择题(本大题共5小题,每小题8分,共40分)
26.(8分)由Zn—Cu—硫酸溶液组成的原电池,工作一段时间后,锌片的质量减少了6.5 g。回答下列问题:
(1)上述原电池的正极是:　　　　　　,负极的电极反应式:　　　　　　。 
(2)若将电解质溶液改为硫酸铜溶液,正极的电极反应式:　　　　　　。当两电池输出相同的电量时,电池两极的质量差为　　　　　　。 
27.(8分)在某体积为2 L的密闭容器中充入1.5 mol NO2和2 mol CO,在一定条件下发生反应:NO2+COCO2+NO,2 min时,测得容器中NO的物质的量为0.5 mol,则:
(1)此段时间内,用CO2表示的平均反应速率为　　　　　　。 
(2)2 min时,CO的转化率为　　　　　　。 
(3)假设此反应在5 min时达到平衡,则此时容器内气体的总物质的量　　　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)开始时容器内气体的总物质的量。 
28.(8分)某温度时,在2 L密闭容器中,三种气态物质X、Y、Z的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线如图所示,由图中数据分析可得:

(1)该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)反应开始至2 min,用Y表示的平均反应速率为　　　　　　,X的转化率为　　　　　　。 
(3)在密闭容器里,通入a mol A(g)和b mol B(g),发生反应A(g)+B(g)2C(g),当改变下列条件时,会加快反应速率的是　　　　　　(填序号)。 
①降低温度　②保持容器的容积不变,充入氦气　③加入催化剂　④保持容器的容积不变,增加A(g)的物质的量
29.(8分)某化学反应2AB+D在不同条件下进行,B、D起始浓度为0,反应物A的浓度(mol·L-1)随反应时间(min)的变化情况如下表:
实验序号
温度
时间
0
10
20
30
40
50
60
1
800 ℃
1.0
0.80
0.67
0.57
0.50
0.50
0.50
2
800 ℃
c2
0.60
0.50
0.50
0.50
0.50
0.50

根据上述数据,完成下列填空:
(1)对比两个实验推测实验2中A的初始浓度c2=　　　　　　 mol·L-1,反应经20 min A的浓度不再变化,可推测实验2中还隐含的条件是　　　　　　。 
(2)在实验1中,反应在10~20 min时间内用A表示的平均反应速率是　　　　　　。 

30.(8分)物质中的化学能在一定条件下可转化为电能。请依据右图原电池装置回答下列问题。
(1)该装置将反应　　　　　　　　　　　　　　　　　　(写离子方程式)释放的能量直接转化为电能,能证明产生电能的实验现象是　　　　　　。 
(2)下列关于该装置说法正确的是:　　　　　(填字母)。 
A.Zn为原电池的正极
B.电子从Cu经导线流向Zn
C.Cu的作用是导电、提供H+得电子的场所
(3)下列反应通过原电池装置,可实现化学能直接转化为电能的是　　　　　　(填字母)。 
A.2H2+O22H2O
B.Zn+Cu2+Zn2++Cu
C.Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑



参考答案

阶段检测卷(六)　化学反应与能量
1.C　解析 形成氢氢键放出热量,A项不符合题意;天然气燃烧放出热量,B项不符合题意;碘碘键的断裂需要吸收能量,C项符合题意;硫与氧气的化合相当于燃烧反应,放出热量,D项不符合题意。
2.D　解析 过程1是断裂水中O—H,需要吸收热量,A项错误;水分解过程中要吸收热量,则反应物能量和小于生成物能量和,即2E(H2O)<2E(H2)+E(O2),无法确定H2O和O2的能量高低,B项错误;H2分子中存在H—H非极性共价键,C项错误;过程2是氢原子和氧原子重新结合成H2和O2的过程,有H—H和OO新化学键形成,D项正确。
3.A　解析 一次能源是指从自然界取得未经改变或转变而直接利用的能源,如风力、化石燃料、天然铀矿等,A项正确;吸热反应是指生成物的总能量大于反应物的总能量,反应需要吸收能量,与外界条件无关,B项错误;断开1 mol C—H要吸收一定的能量,C项错误;燃煤发电是从化学能到内能,内能到机械能,机械能再到电能,不是直接转化为电能的,D项错误;故选A项。
4.C　解析 SO3的浓度增加了0.4 mol·L-1,则O2的浓度减小了0.2 mol·L-1,v(O2)=Δc(O2)Δt,Δt=Δc(O2)v(O2)=0.2mol·L-10.04mol·L-1·s-1=5 s。
5.D　解析 化学反应速率可表示反应进行的快慢,不能表示进行的程度;固体和水无法用浓度表示,只能用消耗或生成的物质的量来表示;某些反应速率较大的反应其反应现象并不明显,例如酸碱中和反应。
6.B　解析 根据化学反应速率的表示方法:v(NH3)=0.8mol·L-12 s=0.4 mol·L-1·s-1。
7.D　解析 原电池是把化学能转化为电能的装置,A错误。原电池中的电子移动方向是:负极→外电路→正极,可见B项错误;阳离子向正极移动,得电子,发生还原反应,D项正确;原电池负极发生氧化反应,C项错误。
8.C　解析 C项,火力发电并不是将化学能直接转化为电能的过程。
9.C　解析 依据同一化学反应中,用不同物质表示的化学反应速率之比等于方程式中化学计量数之比可知,m∶n∶p=0.5a∶1.5a∶a=1∶3∶2。
10.D　解析 锌片和稀硫酸反应属于氧化还原反应,但为放热反应,A不符合题意;Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应为放热反应,但没有元素的化合价变化,不属于氧化还原反应,B不符合题意;甲烷在空气中的燃烧反应中C、O元素的化合价变化,为氧化还原反应,但为放热反应,C不符合题意;灼热的碳与二氧化碳的反应为吸热反应,且C元素的化合价变化,属于氧化还原反应,故选D项。
11.B　解析 铜片为正极,A错误;锌片为负极,发生氧化反应,B正确;原电池装置是将化学能转化成电能,故C错误;电子由负极(锌片)通过外电路流向正极(铜片),D错误。故选B项。
12.D　解析 手机上用的锂离子电池既能放电又能充电,属于二次电池,A正确;铅蓄电池是机动车辆上常用的电瓶,属于可充电电池,电池的正极材料为PbO2,B正确;燃料电池中燃料能充分反应,且产物不污染环境,所以是一种高效且对环境友好的新型电池,C正确;铜锌原电池工作时,电子从锌电极沿外电路流向铜电极,D不正确;故选D项。
13.B　解析 金属与酸反应的实质是金属和氢离子之间的反应,H+浓度越大,反应速率越快。金属锌和硝酸反应不会产生氢气,B、D对比,B的温度高,所以B的速率快于D的速率,金属锌的活泼性强于金属Fe,所以C的速率最慢,在反应刚开始时,放出H2的速率最大的是B。
14.D　解析 可逆反应不可能完全反应,A项错误;化学平衡状态是一种动态平衡,达到平衡时,正反应速率等于逆反应速率,但是都不等于零,B项错误;达到化学平衡状态时,各组分的浓度不再发生变化,但不一定相等,C项错误,D项正确。
15.A　解析 稀硫酸和Zn反应生成H2,容器内气体压强增大,使针筒活塞向右移动,活塞向右移动不能说明该反应放热,A项符合题意;反应物总能量大于生成物总能量,则反应放热,B项不符合题意;C项,反应开始后,甲处液面低于乙处液面,说明气体受热膨胀,证明反应放热,C项不符合题意;D项,温度计的水银柱不断上升,说明温度升高,证明反应放热,D项不符合题意。故选A。
16.C　解析 该反应属于可逆反应,A正确;达到平衡后正逆反应速率相等,各物质的浓度不再变化,B正确;该反应属于可逆反应,加入的SO2与O2最终不可能全部转化成SO3,C错误;根据方程式可知,单位时间内,消耗0.2 mol SO2的同时生成0.2 mol SO3,D正确。
17.C　解析 由化学方程式可知,放电时H2中H元素化合价升高,被氧化,在原电池负极发生氧化反应,则H2为原电池的负极反应物,负极反应式为H2-2e-+2OH-2H2O。
18.D　解析 1~2 min内,Δn(A)∶Δn(C)=x∶2=(0.15-0.1)∶(0.2-0.15),x=2,A错误;反应开始2 min内,v(B)=12v(C)=12×0.2mol2 L×2min=0.025 mol·L-1·min-1,B错误;表中数据表明,1 min后,A、C的物质的量还在改变,说明反应进行到1 min时,反应体系还未达到化学平衡状态,C错误;因A、C的化学计量数相等,当v(A)正=v(C)逆时,反应体系达到化学平衡状态,D正确。故选D。
19.D　解析 Ag2O被还原,Ag2O为正极,正极反应式为Ag2O+H2O+2e-2Ag+2OH-,A正确;Zn做负极失电子发生氧化反应,Ag2O做正极得电子发生还原反应,B正确;Zn失电子做负极,Ag2O做正极,电子从负极流向正极,即电子由Zn极经外电路流向Ag2O极,C正确;使用时溶液中电流的方向(即内电路的电流方向)是由负极流向正极,即由Zn极流向Ag2O极,D错误。故选D。
20.D　解析 0~t1时,铝片为原电池的负极,铜为正极,到t1时,铝在浓硝酸中钝化后不再反应,此时铜又成了原电池的负极。0~t1时,原电池的负极是Al片,故A正确;0~t1时,硝酸根离子在正极得电子生成红棕色气体NO2,正极的电极反应式是NO3-+2H++e-NO2↑+H2O,故B正确;t1后,铝发生钝化,铜为负极,所以电池的正、负极发生互变,C正确;t1后,铜是负极,每有0.3 mol电子发生转移,就有0.15 mol铜失去电子,负极质量减少9.6 g,D错误。故选D。
21.C　解析 根据图知,HAP在第一步反应中是反应物,在第二步反应中是生成物,所以是总反应的催化剂,催化剂能改变化学反应速率,因此该反应中HAP是催化剂,可提高反应速率,A正确;甲醛分子在反应过程中有C—H发生断裂,B正确;CO2分子中的氧原子一部分来自O2,另一部分还来自于甲醛,C错误;该反应中反应物是甲醛和氧气,生成物是二氧化碳和水,HAP为催化剂,反应方程式为HCHO+O2CO2+H2O,D正确。故选C。
22.A　解析 由图可知:从吸附到解吸的A、B、C处,CO和NO在催化剂表面反应生成CO2和N2,又由方程式可知:CO和NO反应生成CO2和N2为放热过程,则从吸附到解吸的过程,C处能量状态最低,A正确;该反应是放热反应,则反应物断键吸收能量小于生成物成键所释放的能量,B错误;压强、温度、催化剂均影响该反应的反应速率,故该反应的反应速率由多种因素共同决定,反应的反应物浓度越大,反应速率不一定越快,C错误;催化剂可加快反应速率,D错误。故选A。
23.D　解析 0~2 min,v(CO2)=Δc(CO2)Δt=0.35mol·L-12min=0.175 mol·L-1·min-1,H2O表示的平均反应速率为2×0.175 mol·L-1·min-1=0.35 mol·L-1·min-1,A错误;B项中没有指明正反应速率还是逆反应速率,实际上同一个方向的CO2与H2的反应速率之比是恒定的,故v(CO2)∶v(H2)=1∶4时,不能判断是否已经达到化学平衡状态,B错误;气体密度=气体质量容器体积,气体质量始终守恒不变,容积体积也不变,故气体密度不变不能说明已平衡,C错误;相同条件下起始投料改为1 mol CH4和2 mol H2O,则CH4和H2O的起始浓度2 mol·L-1、4 mol·L-1,起始浓度增加,反应速率增加,达到平衡状态所需时间缩短,故少于4 min,D正确。故选D。
24.B　解析 随着反应的进行,反应物的浓度降低,反应速率减小,故组别①中,0~20 min内,NO2的降解平均速率为0.025 mol·L-1·min-1,A错误;温度越高反应速率越大,达平衡所需时间越短,由实验数据可知实验控制的温度T1①,D错误。故选B。
25.B　解析 要通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢,则实验①、②、③所加的H2C2O4溶液均要过量,A正确;B项,由题给数据可得KMnO4的反应速率是1.6×10-4 mol·L-1·s-1,B错误;探究温度对化学反应速率影响,必须满足除了温度不同,其他条件完全相同,所以满足此条件的实验编号是:②和③;探究反应物浓度对化学反应速率影响,除了浓度不同,其他条件完全相同的实验编号是①和②,C正确;实验①和②起初反应均很慢,过了一会儿反应速率突然增大,可能是生成的Mn2+对反应起催化作用,D正确。故选B。
26.答案 (1)Cu　Zn-2e-Zn2+
(2)Cu2++2e-Cu　12.9 g
解析 由Zn—Cu—硫酸溶液组成的原电池,锌的活动性大于铜,锌是负极、铜是正极;总反应是Zn+2H+Zn2++H2↑;负极反应Zn-2e-Zn2+、正极反应2H++2e-H2↑。
(1)正极是Cu,负极的电极反应式:Zn-2e-Zn2+。
(2)若将电解质溶液改为硫酸铜溶液,正极的电极反应式:Cu2++2e-Cu。
锌片的质量减少了6.5 g,则正极生成6.4 g Cu,电池两极的质量差为12.9 g。
27.答案 (1)0.125 mol·L-1·min-1　(2)25%　(3)等于
解析 　　NO2+COCO2+NO
起始/mol: 1.5 2 0 0
转化/mol: 0.5 0.5 0.5 0.5
2 min/mol: 1.0 1.5 0.5 0.5
(1)v(CO2)=0.5mol2 L×2min=0.125 mol·L-1·min-1。
(2)2 min时,CO的转化率α(CO)=0.5mol2mol×100%=25%。
(3)因反应前后气体分子数不变,故任何时刻容器内气体的总物质的量都等于开始时容器内气体的总物质的量。
28.答案 (1)3X+Y2Z　(2)0.025 mol·L-1·min-1　30%
(3)③④
解析 (1)由图可知,X、Y是反应物,物质的量分别减少0.3 mol、0.1 mol,Z是生成物,平衡时物质的量增加0.2 mol,则方程式中X、Y、Z的物质的量比是3∶1∶2,所以该反应的化学方程式为3X+Y2Z。(2)根据图像知X的物质的量减少0.3 mol,则X的转化率为0.3mol1mol×100%=30%;Y的浓度减少量为0.1mol2 L=0.05 mol·L-1,根据v=ΔcΔt计算反应开始至2 min时Y的平均反应速率为0.05mol·L-12min=0.025 mol·L-1·min-1。(3)降低温度,化学反应速率减慢,①错误;保持容器的容积不变,充入氦气,与反应相关的各物质的浓度不变,化学反应速率不变,②错误;加入催化剂,化学反应速率加快,③正确;保持容器的容积不变,增加A(g)的物质的量,反应物的浓度增大,化学反应速率加快,④正确。故选③④。
29.答案 (1)1.0　催化剂　(2)0.013 mol·L-1·min-1
解析 (1)由于温度相同,一定时间后两个实验的A的最终浓度相同,所以实验2和实验1中A的初始浓度相同,都为1.0 mol·L-1。由于反应开始和结束的温度和浓度相同,实验2的反应速率比实验1快,所以实验2隐含着催化剂的条件。
(2)反应在10~20 min时间内平均速率v(A)=0.80mol·L-1-0.67 mol·L-110min=0.013 mol·L-1·min-1。
30.答案 (1)Zn+2H+Zn2++H2↑　电流表指针偏转,铜片上有气泡产生　(2)C　(3)AB
解析 (1)图中锌易失电子为负极,铜为正极,电解质溶液为稀硫酸,连接电极后,将反应Zn+2H+Zn2++H2↑释放的能量转换为电能,形成原电池;能证明产生电能的实验现象是:电流表指针偏转,铜片上有气泡产生;(2)Zn易失电子为原电池的负极,A项错误;电子从负极Zn经导线流向正极Cu,B项错误;Cu的作用是导电、提供H+得电子的场所,Cu极上产物是氢气,C项正确;答案选C;(3)可实现化学能直接转化为电能的装置的反应是氧化还原反应。A项2H2+O22H2O是氧化还原反应,能设计成原电池;B项Zn+Cu2+Zn2++Cu是氧化还原反应,能设计成原电池;C项Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑是非氧化还原反应,不能设计成原电池;答案选AB。