2021版化学高中同步系列必修第二册苏教版专题检测试卷(一)

这是一份化学必修 第二册本册综合同步测试题，共14页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题(本题包括18小题，每小题3分，共54分，每小题只有一个选项符合题意)
1．(2019·郑州外国语学校高一月考)绿色能源是指使用不会对环境造成污染的能源，下列属于绿色能源的是( )
①太阳能 ②风能 ③潮汐能 ④煤 ⑤天然气 ⑥石油
A．①②③ B．③④
C．④⑥ D．①②⑤
答案 A
解析 石油、煤、天然气燃烧会产生一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫等空气污染物，不属于绿色能源，而太阳能、风能、潮汐能的使用不会对环境造成污染，属于绿色能源，A项正确。
2．(2020·郑州一中高一期中)混合动力汽车配有电动、汽油双引擎。在减速时，自动捕捉减少的动能；在高速行驶时，启用双引擎，动力更强劲。下列有关混合动力汽车的说法不正确的是( )
A．减速制动时动能转化为电能储存在电池中
B．高速行驶时电池电能转化为汽车部分动力
C．通过发电机电动机互变循环减少汽车油耗
D．双动力汽车工作时不会产生废气污染环境
答案 D
解析 根据题目信息，在减速时，自动捕捉减少的动能转化为电能储存在电池中，故A正确；在高速行驶时，启用双引擎，电池电能转化为汽车部分动力，故B正确；通过发电机电动机互变循环可以减少汽车油耗，故C正确；汽油引擎工作时，会产生废气污染环境，故D错误。
3．下列有关化学反应速率和限度的说法中不正确的是( )
A．已知工业合成氨的正反应方向放热，所以升温正反应速率减小，逆反应速率增大
B．实验室用H2O2分解制备O2，加入MnO2后，反应速率明显加快
C．2SO2＋O22SO3反应中，SO2的转化率不能达到100%
D．实验室用碳酸钙和盐酸反应制取CO2，相同质量的粉末状碳酸钙比块状反应要快
答案 A
解析 升高温度，正反应速率和逆反应速率均增大，故A错误；二氧化锰在过氧化氢的分解反应中作催化剂，能加快反应速率，故B正确；可逆反应的反应物不可能完全转化为生成物，即反应物的转化率不可能达到100%，故C正确；相同质量的碳酸钙粉末比块状的表面积大，反应物和液体的接触面积更大，反应速率更快，故D正确。
4.(2020·张家口一中高一期中)把在空气中久置的铝片5.0 g投入盛有50 mL 0.1 ml·L－1盐酸的烧杯中，该铝片与盐酸反应，产生氢气的速率v(H2)与反应时间t的关系可用如图所示的坐标曲线来表示，下列推论错误的是( )
A．O→a不产生氢气是因为表面的氧化物隔离了铝和稀盐酸
B．b→c段产生氢气的速率增加较快的主要原因之一是温度升高
C．t＝c时，反应处于平衡状态
D．t＞c时，产生氢气的速率降低的主要原因是溶液中H＋浓度下降
答案 C
解析 A项，铝表面有氧化膜，因此曲线O→a段不产生氢气，发生反应的化学方程式为Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O，正确；B项，随着反应的进行，H＋浓度逐渐减小，但曲线b→c段产生氢气的速率仍然增大，则产生氢气的速率增加较快的主要原因是反应放热，溶液温度升高，正确；C项，t>c时，仍有氢气放出，说明t＝c时反应没有达到平衡状态，错误；D项，温度升高，反应速率增大，浓度降低，反应速率减小，则t>c时，产生氢气的速率降低，说明溶液中H＋浓度下降起主导作用，正确。
5．(2020·铜陵市期中)根据如图所示示意图，下列说法不正确的是( )
A．反应C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)，能量增加(b－a) kJ·ml－1
B．该反应过程反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量
C．1 ml C(s)和1 ml H2O(l)反应生成1 ml CO(g)和1 ml H2(g)吸收的热量为131.3 kJ
D．1 ml C(s)、2 ml H、1 ml O转变成1 ml CO(g)和1 ml H2(g)放出的热量为a kJ
答案 C
解析 由图可知，该反应为吸热反应，反应的化学方程式为C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝(b－a) kJ·ml－1，A项正确；该反应过程反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量，B项正确；根据图像可知1 ml C(s)和1 ml H2O(g)反应生成1 ml CO(g)和1 ml H2(g)吸收的热量为131.3 kJ，而1 ml H2O(l)变为1 ml H2O(g)时要吸收热量，因此1 ml C(s)和
1 ml H2O(l)反应生成1 ml CO(g)和1 ml H2(g)吸收的热量大于131.3 kJ，C项错误；由图可知，1 ml C(s)、2 ml H、1 ml O转变成1 ml CO(g)和1 ml H2(g)放出的热量为a kJ，D项正确。
6．(2019·福州市高一下学期期末)X(g)＋3Y(g)2Z(g) ΔH＝－92 kJ·ml－1，将1 ml X和
3 ml Y通入2 L的恒容密闭容器中进行反应，10 min时测得Y的物质的量为2.4 ml。下列说法正确的是( )
A．10 min内，X的平均反应速率为0.01 ml·L－1·min－1
B．第10 min时，X的反应速率为0.01 ml·L－1·min－1
C．10 min内，消耗0.1 ml X，生成0.4 ml Z
D．10 min内，X和Y反应放出的热量为92 kJ
答案 A
解析 10 min内，Δn(Y)＝3 ml－2.4 ml＝0.6 ml，则Δn(X)＝eq \f(1,3)Δn(Y)＝eq \f(1,3)×0.6 ml＝0.2 ml，故v(X)＝eq \f(ΔnX,V·Δt)＝eq \f(0.2 ml,2 L×10 min)＝0.01 ml·L－1·min－1，A正确；v＝eq \f(Δc,Δt)表示某个时间段内的平均反应速率，在第10 min时，X的浓度比前10 min内的少，故该时间点的反应速率小于
0.01 ml·L－1·min－1，B错误；10 min内，消耗0.2 ml X，生成了0.4 ml Z，C错误；10 min内，消耗了0.2 ml X的情况下，该反应放出的热量为18.4 kJ，D错误。
7．下列说法正确是( )
①增加水的量或升高温度，可以加快镁跟水的反应速率；
②增加硫酸的浓度，一定可以加快锌与硫酸反应制取氢气的速率；
③对于反应CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g)，增加CaCO3的量，可以加快正反应速率，而增加CaO或CO2的浓度，则可以加快逆反应速率；
④对反应3H2(g)＋N2(g)2NH3(g)，在密闭容器中进行(固定体积)，充入氦气，压强增大，则化学反应速率加快；
⑤对于反应3H2(g)＋N2(g)2NH3(g)，使用催化剂，正逆反应速率同等程度加快。
A．①② B．①②③
C．①②③④ D．⑤
答案 D
解析 ①化学反应中，水的浓度可以看作定值；②浓硫酸与Zn反应不产生H2；③化学反应中固体的浓度可看作定值，对反应速率无影响；④充入He对化学反应速率无影响；⑤使用催化剂可以同等程度的增大正逆反应速率，对平衡无影响。
8．(2019·山西平遥中学高一期中)下列图示与对应的叙述不相符的是( )
A．图甲表示燃料燃烧反应的能量变化
B．图乙表示酶催化反应的反应速率随反应温度的变化
C．图丙表示除去氧化膜的镁条投入稀盐酸中，反应速率v随时间t的变化曲线
D．图丁表示某温度下V1 mL 1.0 ml·L－1盐酸和V2 mL 1.5 ml·L－1的NaOH溶液混合均匀后溶液温度随V1的变化趋势(V1 mL＋V2 mL＝50 mL)
答案 A
解析 燃烧为放热反应，反应物的总能量比生成物的总能量高，图示与叙述不相符，A符合题意；酶催化存在最适宜的温度，在最适宜的温度下酶的催化活性最高，化学反应速率最快，温度低于或者高于最适宜温度，化学速率都减慢，图示与叙述相符，B不符合题意；Mg和盐酸反应为放热反应，开始反应时，反应放热且H＋浓度较大，影响速率的主要因素为温度，温度升高，化学反应速率加快；随着反应的进行，H＋浓度减小，影响速率的主要因素为H＋浓度，H＋浓度减小，化学反应速率减慢，图示与叙述相符，C不符合题意；酸碱恰好完全反应时，放热最多，温度最高，此时酸、碱的物质的量相同，V1 mL×1.0 ml·L－1＝V2 mL×
1.5 ml·L－1，V1∶V2＝3∶2，溶液的总体积为50 mL，则温度最高的点对应的V1＝30 mL，图示与叙述相符，D不符合题意。
9．(2020·河北安平中学高一下学期期中)一定温度下，向10 mL 0.40 ml·L－1的H2O2溶液中加入少量FeCl3溶液(忽略整个过程中溶液体积的变化)，不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况下)如表所示：
资料显示，反应分两步进行：①2Fe3＋＋H2O2===2Fe2＋＋2H＋＋O2↑；②H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2H2O＋2Fe3＋。反应过程中能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A．Fe2＋的作用是增大过氧化氢的分解速率
B．反应①②均是放热反应
C．反应2H2O2(aq)===2H2O(l)＋O2(g)是吸热反应
D．0～6 min内的平均反应速率v(H2O2)≈3.33×10－2 ml·L－1·min－1
答案 D
解析 Fe3＋作催化剂，增大过氧化氢的分解速率，Fe2＋是中间产物，A项错误；根据图像可知，反应①是吸热反应，反应②是放热反应，B项错误；根据图像可知，反应2H2O2(aq)===2H2O(l)＋O2(g)中反应物的总能量高于生成物的总能量，是放热反应，C项错误；0～6 min内生成氧气0.001 ml，消耗H2O2 0.002 ml，则平均反应速率v(H2O2)＝eq \f(0.002 ml,0.01 L×6 min)≈3.33×10－2 ml·L－1·min－1，D项正确。
10．(2019·福州市高一下学期期末)一定温度下，可逆反应A(g)＋2B(g)2C(g)，达到平衡状态的标志是( )
A．A的分解速率和C的生成速率之比为1∶2
B．单位时间内生成n ml A的同时生成2n ml B
C．A、B的物质的量之比为1∶2
D．A、B、C的浓度不再发生变化
答案 D
解析 无论反应是否达到平衡，A的分解速率和C的生成速率之比都为1∶2，A项不能说明反应达到平衡状态；无论反应是否达到平衡，单位时间内生成n ml A，同时都会生成2n ml B，B项不能说明反应达到平衡状态；A、B的物质的量之比为1∶2，只能表示某一时刻二者的物质的量之比，这个时间点不一定是平衡状态的时间点，C项不能说明反应达到平衡状态；A、B、C的浓度不再发生变化，说明反应达到平衡状态，D项符合题意。
11．(2020·重庆巴蜀中学期中)某实验探究小组研究320 K时N2O5的分解反应：2N2O54NO2＋O2。如图是该小组根据所给表格中的实验数据绘制的。下列有关说法正确的是( )
A.曲线Ⅰ是N2O5的浓度变化曲线
B．曲线Ⅱ是O2的浓度变化曲线
C．N2O5的浓度越大，反应速率越快
D．O2的浓度越大，反应速率越快
答案 C
解析 结合表格中N2O5和O2的初始浓度可知曲线Ⅰ、Ⅱ分别是O2、N2O5的浓度变化曲线，A、B项错误；利用表格中数据进行计算，无论是用N2O5的浓度变化，还是用O2的浓度变化得出的反应速率都随着反应的进行而减小，而随着反应的进行，N2O5的浓度减小，O2的浓度增大，C项正确，D项错误。
12．(2019·石家庄一中高一月考)某固体酸燃料电池以NaHSO4固体为电解质传递H＋，其基本结构如图，电池总反应可表示为2H2＋O2===2H2O，下列有关说法正确的是( )
A．电子通过外电路从b极流向a极
B．每转移0.1 ml电子，消耗1.12 L的H2
C．b极上的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－
D．H＋由a极通过固体酸电解质传递到b极
答案 D
解析 根据电池总反应2H2＋O2===2H2O可知，通入氢气的一极为电池的负极，发生氧化反应：H2－2e－===2H＋，通入氧气的一极为电池的正极，发生还原反应：O2＋4e－＋4H＋===2H2O。通入氢气的一极为电池的负极，则a为负极，b为正极，电子由负极经外电路流向正极，即由a极经外电路流向b极，A错误；每转移0.1 ml电子，消耗0.05 ml 的H2，标准状况下的体积为1.12 L，但选项中没有说明是否为标准状况，则气体的体积不一定为1.12 L，B错误；中间为固体酸膜，可以传递H＋，结合图示可知，b极上的电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，C错误；a极上氢气失电子生成H＋，阳离子向正极移动，所以H＋由a极通过固体酸膜传递到b极，D正确。
13．氢氧燃料电池常用于航天飞船，由电极反应产生的水经冷凝后可作为航天员的饮用水，其电极反应如下：
负极：2H2＋4OH－－4e－===4H2O
正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
当得到1.8 kg饮用水时，电池内转移电子的物质的量为( )
A．1.8 ml B．3.6 ml
C．100 ml D．200 ml
答案 D
解析 由电池的正、负极反应可得出电池的总反应为2H2＋O2===2H2O，每转移4 ml电子，产生2 ml H2O，现n(H2O)＝100 ml，则转移电子的物质的量为2×100 ml＝200 ml。
14．(2020·河北衡水校级期中)汽车的启动电源常用铅蓄电池，该电池在放电时的总反应方程式为PbO2(s)＋Pb(s)＋2H2SO4(aq)===2PbSO4(s)＋2H2O(l)，根据此反应判断，下列叙述正确的是( )
A．PbO2是电池的负极
B．负极的电极反应式为Pb＋SOeq \\al(2－,4)－2e－===PbSO4
C．铅蓄电池放电时，每转移2 ml电子消耗1 ml H2SO4
D．电池放电时，两电极质量均增加，且每转移1 ml电子时正极质量增加48 g
答案 B
解析 蓄电池放电时，该装置是原电池，负极上失电子发生氧化反应，该装置中Pb失电子发生氧化反应，所以Pb是负极，A项错误；负极上Pb失电子后和硫酸根离子反应生成硫酸铅，即Pb＋SOeq \\al(2－,4)－2e－===PbSO4，B项正确；1 ml Pb反应转移2 ml电子，消耗2 ml H2SO4，C项错误；放电时两电极质量均增加，负极的电极反应式为Pb＋SOeq \\al(2－,4)－2e－===PbSO4，每转移1 ml电子时电极质量增加48 g，正极的电极反应式为PbO2＋SOeq \\al(2－,4)＋2e－＋4H＋===PbSO4＋2H2O，每转移1 ml电子时电极质量增加32 g，D项错误。
15．氢气与氧气生成水的反应是氢能源应用的重要途径。下列有关说法正确的是( )
A．氢氧燃料电池放电时化学能全部转化为电能
B．氢氧燃料电池的负极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－
C．常温常压下，氢氧燃料电池放电过程中消耗11.2 L H2，转移电子的数目为6.02×1023
D．反应2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)的热量变化可以通过反应中形成新共价键的键能之和与反应中断裂旧共价键的键能之差来计算
答案 D
解析 电池放电除了化学能转化为电能外，还有热能、光能等，A错误；负极应是H2失去电子，B错误；11.2 L H2不是标准状况下的体积，无法计算H2的物质的量，也无法计算反应中转移的电子数，C错误；D正确。
16．一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷(C4H10)气体；电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体，在熔融状态下能传导O2－。下列对该燃料电池的说法正确的是( )
A．在熔融电解质中，O2－移向正极
B．当负极消耗4.48 L气体时，转移电子5.2 ml
C．电子的流向：由负极经外电路流向正极，再通过内电路流回负极
D．通入丁烷的一极是负极，电极反应式为C4H10－26e－＋13O2－===4CO2＋5H2O
答案 D
解析 该装置是原电池，在熔融电解质中，氧离子由正极向负极移动，A错误；负极的电极反应式为C4H10－26e－＋13O2－===4CO2＋5H2O，未说明气体所处状况，则负极消耗4.48 L气体的物质的量不一定是0.2 ml，转移电子不一定是5.2 ml，B错误；原电池内部不存在电子转移，只存在阴、阳离子的定向移动，C错误；通入丁烷的电极是负极，负极上丁烷失电子和氧离子反应生成二氧化碳和水，电极反应式为C4H10－26e－＋13O2－===4CO2＋5H2O，D正确。
17.普通水泥在固化过程中其自由水分子减少并形成碱性溶液。根据这一特点，科学家们发明了电动势法测水泥的初凝时间。此法的原理如图所示，反应的化学方程式为2Cu＋Ag2O===Cu2O＋2Ag，下列有关说法正确的是( )
A．2 ml Cu与1 ml Ag2O的总能量低于1 ml Cu2O与2 ml Ag具有的总能量
B．Ag2O/Ag电极为正极
C．原理示意图中，电流从Cu流向Ag2O
D．电池工作时，OH－向正极移动
答案 B
解析 由题意知，该装置构成了原电池，原电池工作过程中发生了自发的氧化还原反应，该反应为放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，A错误；Cu在反应中失电子，作原电池的负极，所以Ag2O/Ag电极为正极，B正确；电流由正极流向负极，所以电流方向为Ag2O→Cu，C错误；原电池工作时，电解质溶液中的阴离子移向负极，D错误。
18．(2020·余姚市校级期中)科学家最新研究表明，一种糖生物电池可以完全将糖中的化学能转变为电能，它使用酶代替贵金属催化剂，利用空气氧化糖类产生电流。下列有关判断正确的是( )
A．该电池不宜在高温下工作
B．放电过程中，电池内阳离子向负极迁移
C．若该电池为酸性介质，则正极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－
D．若该电池为碱性介质，且以葡萄糖为原料，则电池总反应为C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2O
答案 A
解析 糖生物电池中的催化剂为生物酶，高温条件下生物酶催化活性减弱或消失，糖电池工作效率降低或不工作，所以糖电池不宜在高温下工作，故A正确；原电池放电时，内电路中阳离子移向正极，阴离子移向负极，故B错误；该电池中糖类所在电极为负极，通入氧气的电极为正极，酸性介质中氧气得电子生成水，电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，故C错误；葡萄糖碱性原电池的总反应为C6H12O6＋6O2＋12OH－===6COeq \\al(2－,3)＋12H2O，故D错误。
二、非选择题(本题包括4小题，共46分)
19．(9分)试回答下列各题：
(1)如图1所示是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：__________________________________________________。
(2)化学反应的焓变与反应物和生成物的键能有关。
①已知：H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－185 kJ·ml－1。
请填空：
②图2中表示氧族元素中氧、硫、硒、碲生成氢化物时的焓变数据，根据焓变数据可确定a、b、c、d分别代表哪种元素，试写出硒化氢在热力学标准状态下，发生分解反应的热化学方程式：_____________________________________。
答案 (1)NO2(g)＋CO(g)===NO(g)＋CO2(g) ΔH＝－234 kJ·ml－1
(2)①434 ②H2Se(g)===Se(s)＋H2(g) ΔH＝－81 kJ·ml－1
解析 (1)根据NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图可知，反应物能量高于生成物能量，反应是放热反应，反应焓变＝E1－E2＝134 kJ·ml－1－368 kJ·ml－1＝
－234 kJ·ml－1，所以NO2和CO反应的热化学方程式为NO2(g)＋CO(g)===NO(g)＋CO2(g) ΔH＝－234 kJ·ml－1。
(2)①ΔH＝436 kJ·ml－1＋247 kJ·ml－1－2E(H—Cl)＝－185 kJ·ml－1，解得E(H—Cl)＝
434 kJ·ml－1。
②根据元素周期律，同一主族元素非金属性越强，其气态氢化物越稳定，而能量越低越稳定，所以a、b、c、d依次为H2Te、H2Se、H2S、H2O；b为硒化氢的生成热数据，则硒化氢分解放热，ΔH＝－81 kJ·ml－1，所以H2Se发生分解反应的热化学方程式为H2Se(g)===Se(s)＋H2(g)
ΔH＝－81 kJ·ml－1。
20．(12分)(2020·石家庄期中)化学反应速率和化学反应限度与生产、生活密切相关。
(1)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在400 mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下(累计值)：
①哪一时间段反应速率最大________min(填“0～1”“1～2”“2～3”“3～4”或“4～5”)，原因是______________________________________________________________。
②求3～4 min时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应的反应速率________________(设溶液体积不变)。
(2)另一学生为控制反应速率防止反应过快难以测量氢气体积，他事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率，你认为不可行的是________(填字母)。
A．蒸馏水 B．KCl溶液
C．KNO3溶液 D．CuSO4溶液
(3)某温度下在4 L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。
①该反应的化学方程式是________________________________________。
②该反应达到平衡状态的标志是________(填字母)。
A．Y的体积分数在混合气体中保持不变
B．X、Y的反应速率比为3∶1
C．容器内气体压强保持不变
D．容器内气体的总质量保持不变
E．生成1 ml Y的同时消耗2 ml Z
③2 min内Y的转化率为________。
答案 (1)①2～3 该反应是放热反应，此时温度高且盐酸浓度较大，所以反应速率较快
②0.025 ml·L－1·min－1
(2)CD
(3)①3X(g)＋Y(g)2Z(g) ②AC ③10%
解析 (1)①在0～1、1～2、2～3、3～4、4～5 min时间段中，产生气体的体积分别为100 mL、140 mL、224 mL、112 mL、44 mL，由此可知反应速率最大的时间段为2～3 min；原因是该反应是放热反应，此时温度高且盐酸浓度较大，所以反应速率较快。②在3～4 min时间段内，n(H2)＝eq \f(0.112 L,22.4 L·ml－1)＝0.005 ml，消耗盐酸的物质的量为0.01 ml，故v(HCl)＝eq \f(0.01 ml,0.4 L×1 min)＝0.025 ml·L－1·min－1。(2)加入蒸馏水及加入KCl溶液，H＋浓度减小，反应速率减小且不减少产生氢气的量，故A、B正确；C项，加入KNO3溶液，H＋浓度减小，因酸性溶液中有NOeq \\al(－,3)，具有强氧化性，与Zn反应无氢气生成，错误；D项，加入CuSO4溶液，形成原电池，反应速度增大，且影响生成氢气的量，错误。(3)①由图像可以看出，反应中X、Y的物质的量减少，应为反应物，Z的物质的量增多，应为生成物，当反应进行到5 min时，Δn(Y)＝0.2 ml，Δn(Z)＝0.4 ml，Δn(X)＝0.6 ml，则Δn(Y)∶Δn(Z)∶Δn(X)＝1∶2∶3，参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比，则反应的方程式为3X(g)＋Y(g)2Z(g)。②X、Y的反应速率比为3∶1，随着反应的进行X、Y的反应速率比始终为3∶1，不能作为平衡状态的标志，故B错误；反应物和生成物均为气体，容器内气体的总质量保持不变，不能作为平衡状态的标志，故D错误；生成1 ml Y的同时消耗2 ml Z均只能表示逆反应速率，不能说明正、逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡状态，故E错误。③2 min内Y的转化率＝eq \f(变化物质的量,起始总物质的量)×100%＝(1.0 ml－0.9 ml)÷1 ml×100%＝10%。
21．(13分)(1)通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量，其工作原理如图所示。已知：O2－可在固体电解质中自由移动。
①NiO电极上发生的是____________(填“氧化”或“还原”)反应。
②外电路中，电子是从____________(填“NiO”或“Pt”)电极流出。
③Pt电极上的电极反应式为_________________________________________。
(2)一种新型催化剂能使NO和CO发生反应：2NO＋2CO2CO2＋N2。已知增大催化剂的比表面积可提高该反应速率。为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，如表所示。
①表中a＝________。
②能验证温度对化学反应速率影响规律的是实验________________(填实验编号)。
③实验Ⅰ和实验Ⅱ中，NO的物质的量浓度c(NO)随时间t的变化曲线如图所示，其中表示实验Ⅱ的是曲线______________(填“甲”或“乙”)。
(3)在容积固定的绝热容器中发生反应2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)，不能说明该反应已达到平衡状态的是______(填字母)。
A．容器内温度不再变化
B．容器内的气体压强保持不变
C．2v逆(NO)＝v正(N2)
D．容器内混合气体的密度保持不变
答案 (1)①氧化 ②NiO ③O2＋4e－===2O2－
(2)①1.20×10－3 ②Ⅰ和Ⅲ ③乙
(3)CD
解析 (1)①原电池中，NiO为负极，电极上NO失电子发生氧化反应生成二氧化氮。②外电路中，电子由负极NiO电极流出，经导线流入正极Pt电极。③原电池中，Pt电极为正极，O2在正极上发生还原反应生成O2－，电极反应式为O2＋4e－===2O2－。(2)①由表格数据可知，实验Ⅰ、Ⅱ温度相同，催化剂的比表面积不同，实验目的是验证催化剂的比表面积对反应速率的影响，则温度和反应物的初始浓度要相同，实验Ⅰ、Ⅲ催化剂的比表面积相同、温度不同，实验目的是验证温度对反应速率的影响，则反应物的初始浓度要相同，则a＝1.20×
10－3。②由表格数据可知，实验Ⅰ、Ⅲ反应物初始浓度、催化剂的比表面积均相同，温度不同，实验目的是验证温度对反应速率的影响。③因实验Ⅰ、Ⅱ催化剂的比表面积不同，温度、反应物的初始浓度相同，但实验Ⅱ的反应速率大，先达到化学平衡，故曲线乙表示实验Ⅱ。(3)因反应在绝热容器中进行，容器内的温度会发生变化，当温度不再变化时，说明反应已达到平衡状态；该反应是一个反应前后气体体积减小的反应，当容器内的气体压强保持不变时，说明正、逆反应速率相等，反应已达到平衡状态；v逆(NO)＝2v正(N2)时，正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故2v逆(NO)＝v正(N2)时反应没有达到平衡状态；由质量守恒定律可知，反应前后气体质量不变，容器的体积不变，则容器内混合气体的密度一直保持不变，故混合气体的密度不变不能说明反应已达到平衡状态。
22．(12分)(2019·山西临汾一中高一期中)能源是现代文明的原动力，通过化学方法可以使能量按人们所期望的形式转化，从而开辟新能源和提高能源的利用率。请回答下列问题。
(1)工业合成氨反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)是放热的可逆反应，反应条件是高温、高压，并且需要合适的催化剂。已知1 ml N2(g)完全反应生成NH3(g)可放出92 kJ热量。如果将10 ml N2(g)和足量H2(g)混合，使其充分反应，放出的热量________(填“大于”“小于”或“等于”)920 kJ。
(2)实验室模拟工业合成氨时，在容积为2 L的密闭容器内，反应经过10 min后，生成10 ml NH3。
①用N2表示的化学反应速率为____________________________________________。
②一定条件下，能说明该反应进行到最大限度的是________(填字母)。
a．N2的转化率达到最大值
b．N2、H2和NH3的体积分数之比为1∶3∶2
c．体系内气体的密度保持不变
d．体系内物质的平均相对分子质量保持不变
(3)某实验小组同学进行如图甲所示实验，以检验化学反应中的能量变化。请根据你掌握的反应原理判断，②中的温度________(填“升高”或“降低”)。反应过程______(填“①”或“②”)的能量变化可用图乙表示。
(4)用CH4和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如图丙：
①则电极d是________(填“正极”或“负极”)，电极c的电极反应式为________________。
②若线路中转移2 ml电子，则该燃料电池理论上消耗的O2在标准状况下的体积为________L。
答案 (1)小于 (2)①0.25 ml·L－1·min－1 ②ad (3)降低 ① (4)①正极 CH4－8e－＋2H2O===CO2＋8H＋ ②11.2
解析 (1)合成氨反应是可逆反应，反应物不能完全转化，所以将10 ml N2(g)和足量H2(g)混合，使其充分反应，生成氨气的物质的量小于20 ml，放出的热量小于920 kJ。(2)①v(NH3)＝eq \f(\f(10 ml,2 L),10 min)＝0.5 ml·L－1·min－1，v(N2)＝eq \f(1,2)v(NH3)＝eq \f(1,2)×0.5 ml·L－1·min－1＝0.25 ml·L－1·min－1。②反应进行到最大限度，即达到平衡状态，N2的转化率达到最大值，则说明反应达到平衡状态，a项正确；N2、H2和NH3的体积分数之比为1∶3∶2，不能说明各物质的浓度保持不变，无法说明反应达到平衡状态，b项错误；体系内气体的总质量保持不变，总体积保持不变，则气体的密度始终保持不变，因此密度不变不能说明反应达到平衡状态，c项错误；体系内气体的总质量保持不变，因合成氨反应是气体分子数减小的反应，若物质的平均相对分子质量保持不变时，则气体的总物质的量保持不变，可说明反应达到平衡状态，d项正确。(3)Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体反应吸收热量，则反应后②中的温度降低；Al与盐酸反应放出热量，从图乙中能量变化可以看出，反应物的总能量高于生成物的总能量，则图乙可表示反应过程①的能量变化。(4)①因电极c是电子流出的一极，则电极c为负极，电极d为正极，甲烷在负极上发生氧化反应生成CO2，电极反应式为CH4－8e－＋2H2O===CO2＋8H＋。②原电池中正极反应式为2O2＋8H＋＋8e－===4H2O，当转移2 ml电子时，消耗氧气的物质的量为0.5 ml，标准状况下的体积为0.5 ml×22.4 L·ml－1＝11.2 L。
t/min
0
2
4
6
V(O2)/mL
0
9.9
17.5
22.4
t/min
0
1
2
3
4
c(N2O5)/(ml·L－1)
0.160
0.114
0.080
0.056
0.040
c(O2)/(ml·L－1)
0
0.023
0.040
0.052
0.060
共价键
H—H
Cl—Cl
H—Cl
键能/kJ·ml－1
436
247
时间/min
1
2
3
4
5
氢气体积/mL (标准状况)
100
240
464
576
620
实验编号
t/℃
NO初始浓度/ml·L－1
CO初始浓度/ml·L－1
催化剂的比表面积/m2·g－1
Ⅰ
280
1.20×10－3
5.80×10－3
82
Ⅱ
280
1.20×10－3
5.80×10－3
124
Ⅲ
350
a
5.80×10－3
82