資源簡介

專題檢測試卷(一)
(滿分：100分)
一、選擇題(本題包括15小題，每小題3分，共45分。每小題只有一個選項符合題意)
1．我國努力爭取2060年前實現“碳中和”。下列做法與“碳中和”目標實現無關的是(　　)
A．將煤炭粉碎再燃燒
B．利用CaO捕集廢氣中的CO2
C．研發新型催化劑將CO2分解成碳材料
D．將CO2轉化為CH3OH等，實現資源化利用
答案　A
解析　將煤炭粉碎再燃燒能加快燃燒速率，不能降低二氧化碳的排放量，與“碳中和”目標實現無關，故選A。
2．(2023·廣州市十六中期中)在恒溫恒容的密閉容器中加入1 mol SO2(g)和1 mol O2(g)在一定條件下，發生反應：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，則下列有關說法可能錯誤的是(　　)
A．加入適當的催化劑，反應速率加快
B．通入1 mol He，反應速率加快
C．當容器內壓強不再變化時，反應處于平衡狀態
D．反應過程中，消耗O2(g)和生成SO3(g)的速率之比是1∶2
答案　B
解析　加入適當的催化劑可以加快反應速率，A正確；通入1 mol He，恒容下各物質的濃度不變，則反應速率不變，B錯誤；該反應是在恒容的容器中進行的，且該反應的反應前后氣體分子數改變，故壓強不再變化可以證明反應達到平衡，C正確；反應過程中化學反應速率之比等于化學計量數之比，則反應過程中，消耗O2(g)和生成SO3(g)的速率之比是1∶2，D正確。
3．已知空氣-鋅電池的電極反應如下：鋅電極：Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O，石墨電極：O2＋H2O＋2e－===2OH－，下列說法正確的是(　　)
A．ZnO為正極產物
B．工作時，負極材料的質量會減少
C．工作時，電流由鋅電極流向石墨電極
D．工作時，負極周圍溶液的堿性降低
答案　D
解析　鋅電極上發生失電子的氧化反應，鋅電極為負極，石墨電極為正極，ZnO是負極的氧化產物，故A錯誤；工作時，負極反應為Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O，由Zn變成ZnO，質量會增加，故B錯誤；工作時，電流由正極(石墨電極)流向負極(鋅電極)，故C錯誤；工作時，鋅電極的電極反應為Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O，消耗OH－，負極周圍溶液的堿性降低，故D正確。
4．(2022·湖南，8)海水電池在海洋能源領域備受關注，一種鋰-海水電池構造示意圖如下。下列說法錯誤的是(　　)
A．海水起電解質溶液作用
B．N極僅發生的電極反應：2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑
C．玻璃陶瓷具有傳導離子和防水的功能
D．該鋰-海水電池屬于一次電池
答案　B
解析　海水中含有豐富的電解質，如氯化鈉、氯化鎂等，可作為電解質溶液，故A正確；N為正極，電極反應主要為O2＋2H2O＋4e－===4OH－，故B錯誤；Li為活潑金屬，易與水反應，玻璃陶瓷的作用是防止水和Li反應，并能傳導離子，故C正確；該電池不可充電，屬于一次電池，故D正確。
5．氫氣與氧氣生成水的反應是氫能源應用的重要途徑。下列有關說法正確的是(　　)
A．氫氧燃料電池放電時化學能全部轉化為電能
B．氫氧燃料電池的負極反應為O2＋2H2O＋4e－===4OH－
C．常溫、常壓下，氫氧燃料電池放電過程中消耗11.2 L H2，轉移電子的數目為6.02×1023
D．反應2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)的熱量變化可以通過反應中斷裂舊化學鍵的鍵能與反應中形成新化學鍵的鍵能之差來計算
答案　D
解析　電池放電除了化學能轉化為電能外，還有熱能、光能等，A錯誤；負極應是H2失去電子，B錯誤；11.2 L H2不是標準狀況下的體積，無法計算H2的物質的量，也無法計算反應中轉移的電子數，C錯誤。
6．(2023·南通高一期中)根據如圖所示示意圖，下列說法不正確的是(　　)
A．反應C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)，能量增加(b－a) kJ·mol－1
B．該反應過程反應物斷鍵吸收的能量大于生成物成鍵放出的能量
C．1 mol C(s)和1 mol H2O(l)反應生成1 mol CO(g)和1 mol H2(g)吸收的熱量為131.3 kJ
D．1 mol C(s)、2 mol H、1 mol O轉變成1 mol CO(g)和1 mol H2(g)放出的熱量為a kJ
答案　C
解析　由圖可知，該反應為吸熱反應，反應的熱化學方程式為C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝(b－a) kJ·mol－1，該反應過程反應物斷鍵吸收的能量大于生成物成鍵放出的能量，A、B項正確；根據圖像可知1 mol C(s)和1 mol H2O(g)反應生成1 mol CO(g)和1 mol H2(g)吸收的熱量為131.3 kJ，而1 mol H2O(l)變為1 mol H2O(g)時要吸收熱量，因此1 mol C(s)和1 mol H2O(l)反應生成1 mol CO(g)和1 mol H2(g)吸收的熱量大于131.3 kJ，C項錯誤；由圖可知，1 mol C(s)、2 mol H、1 mol O轉變成1 mol CO(g)和1 mol H2(g)放出的熱量為a kJ，D項正確。
7．(2022·浙江1月選考，19)在恒溫恒容條件下，發生反應A(s)＋2B(g)3X(g)，c(B)隨時間的變化如圖中曲線甲所示。下列說法不正確的是(　　)
A．從a、c兩點坐標可求得從a到c時間間隔內該化學反應的平均速率
B．從b點切線的斜率可求得該化學反應在反應開始時的瞬時速率
C．在不同時刻都存在關系：2v(B)＝3v(X)
D．維持溫度、容積、反應物起始的量不變，向反應體系中加入催化劑，c(B)隨時間變化關系如圖中曲線乙所示
答案　C
解析　圖像中可以得到單位時間內的濃度變化，反應速率是由單位時間內物質的濃度變化計算得到，從a、c兩點坐標可求得從a到c時間間隔內該化學反應的平均速率，A正確；b點處切線的斜率是此時刻物質濃度除以此時刻時間，為B的瞬時速率，B正確；由化學反應速率之比等于化學方程式計量數之比分析，在不同時刻都存在關系：3v(B)＝2v(X)，C不正確。
8．(2023·廣東揭陽一中期中)向絕熱恒容密閉容器中通入SO2和NO2，一定條件下使反應SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)達到平衡，正反應速率隨時間變化的示意圖如圖所示。下列敘述正確的是(　　)
A．c點時：v(正)＝v(逆)
B．生成物的總能量高于反應物的總能量
C．SO2濃度：a點D．體系壓強不再變化，說明反應達到平衡狀態
答案　D
解析　化學平衡狀態的標志是各物質的濃度不再改變，其實質是正反應速率等于逆反應速率，c點對應的正反應速率顯然還在改變，故一定未達平衡，故A錯誤；從a到c正反應速率增大，之后正反應速率減小，說明反應剛開始時溫度升高對正反應速率的影響大于濃度減小對正反應速率的影響，說明該反應為放熱反應，即反應物的總能量高于生成物的總能量，故B錯誤；反應物濃度隨時間不斷減小，反應物濃度：a點大于b點，故C錯誤；絕熱容器，溫度不再變化，因此體系壓強不再變化，說明反應達到平衡狀態，故D正確。
9．下列圖示與對應的敘述不相符的是(　　)
A．圖甲表示燃料燃燒反應的能量變化
B．圖乙表示酶催化反應的反應速率隨反應溫度的變化
C．圖丙表示除去氧化膜的鎂條投入稀鹽酸中，反應速率v隨時間t的變化曲線
D．圖丁表示某溫度下V1 mL 1.0 mol·L－1鹽酸和V2 mL 1.5 mol·L－1的NaOH溶液混合均勻后溶液溫度隨V1的變化趨勢(V1＋V2＝50)
答案　A
解析　燃燒為放熱反應，反應物的總能量比生成物的總能量高，圖示與敘述不相符，A符合題意；酶催化存在最適宜的溫度，在最適宜的溫度下酶的催化活性最高，化學反應速率最快，溫度低于或者高于最適宜溫度，化學反應速率都減慢，圖示與敘述相符，B不符合題意；Mg和鹽酸反應為放熱反應，開始反應時，反應放熱且H＋濃度較大，影響速率的主要因素為溫度，溫度升高，化學反應速率加快；隨著反應的進行，H＋濃度減小，影響速率的主要因素為H＋濃度，H＋濃度減小，化學反應速率減慢，圖示與敘述相符，C不符合題意；酸堿恰好完全反應時，放熱最多，溫度最高，此時酸、堿的物質的量相同，V1 mL×1.0 mol·L－1＝V2 mL×1.5 mol·L－1，V1∶V2＝3∶2，溶液的總體積為50 mL，則溫度最高的點對應的V1＝30，圖示與敘述相符，D不符合題意。
10．N2和H2在催化劑表面合成氨的微觀歷程及能量變化的示意圖如下，用、、分別表示N2、H2、NH3，已知：N2＋3H22NH3，該反應屬于放熱反應。下列說法不正確的是(　　)
A．②→③過程，是吸熱過程
B．合成氨反應中，使用催化劑后反應放出的能量減小
C．1 mol N2和3 mol H2的總鍵能小于2 mol NH3的總鍵能
D．合成氨反應中，反應物總能量大于生成物總能量
答案　B
解析　②→③過程中，斷裂N≡N鍵和H—H鍵，是吸熱過程，A正確；合成氨反應中，使用催化劑后，不能改變反應物和生成物的能量，反應放出的能量不發生改變，B不正確；合成氨反應為放熱反應，反應物的總鍵能小于生成物的總鍵能，即1 mol N2和3 mol H2的總鍵能小于2 mol NH3的總鍵能，且ΔH＝生成物的總能量－反應物的總能量＜0，則反應物總能量大于生成物總能量，C、D正確。
11．蛟龍號載人潛水器由我國自行設計、自主集成研制，是目前世界上下潛能力最深的作業型載人潛水器。給某潛水器提供動力的電池如圖所示。下列有關說法正確的是(　　)
A．Zn電極發生了還原反應
B．電池中的Cl－向Pt電極移動
C．Pt電極反應為H2O2＋2e－===2OH－
D．電子從Zn電極沿導線流向Pt電極，再經溶液回到Zn電極
答案　C
解析　鋅的金屬活動性強于鉑，故鋅電極為負極，發生氧化反應，鉑電極為正極，A錯誤；電池中陰離子向負極移動，則電池中的Cl－向鋅電極移動，B錯誤；Pt電極上發生還原反應，電極反應為H2O2＋2e－===2OH－，C正確；電子從Zn電極沿導線流向Pt電極，不進入溶液，溶液中為離子的移動，D錯誤。
12．汽車的啟動電源常用鉛蓄電池，該電池在放電時的總反應化學方程式為PbO2(s)＋Pb(s)＋2H2SO4(aq)===2PbSO4(s)＋2H2O(l)，根據此反應判斷，下列敘述正確的是(　　)
A．PbO2是電池的負極
B．負極的電極反應式為Pb＋SO－2e－===PbSO4
C．鉛蓄電池放電時，每轉移2 mol電子消耗1 mol H2SO4
D．電池放電時，兩電極質量均增加，且每轉移1 mol電子時正極質量增加48 g
答案　B
解析　鉛蓄電池放電時，該裝置是原電池，負極上失電子發生氧化反應，該裝置中Pb失電子發生氧化反應，所以Pb是負極，A項錯誤；負極上Pb失電子后和硫酸根離子反應生成硫酸鉛，即Pb＋SO－2e－===PbSO4，B項正確；1 mol Pb反應轉移2 mol電子，消耗2 mol H2SO4，C項錯誤；放電時兩電極質量均增加，負極的電極反應式為Pb＋SO－2e－===PbSO4，每轉移1 mol電子時電極質量增加48 g，正極的電極反應式為PbO2＋SO＋2e－＋4H＋===PbSO4＋2H2O，每轉移1 mol電子時電極質量增加32 g，D項錯誤。
13．(2021·遼寧，12)某溫度下，降冰片烯在鈦雜環丁烷催化下聚合，反應物濃度與催化劑濃度及時間關系如圖。已知反應物消耗一半所需的時間稱為半衰期，下列說法錯誤的是(　　)
A．其他條件相同時，催化劑濃度越大，反應速率越大
B．其他條件相同時，降冰片烯濃度越大，反應速率越大
C．條件①，反應速率為0.012 mol·L－1·min－1
D．條件②，降冰片烯起始濃度為3.0 mol·L－1時，半衰期為62.5 min
答案　B
解析　由①②可知，其他條件相同時，催化劑濃度越大，反應所需要的時間越短，故反應速率越大，A正確；由①③可知，其他條件相同時，降冰片烯濃度①是③的兩倍，所用時間①也是③的兩倍，反應速率相等，故說明反應速率與降冰片烯濃度無關，B錯誤；由圖中數據可知，條件①反應速率為v＝＝＝0.012 mol·L－1·min－1，C正確；由圖中數據可知，條件②，降冰片烯起始濃度為3.0 mol·L－1時，半衰期為 min＝62.5 min，D正確。
14．(2021·浙江6月選考，20)一定溫度下，在N2O5的四氯化碳溶液(100 mL)中發生分解反應：2N2O54NO2＋O2。在不同時刻測量放出的O2體積，換算成N2O5濃度如下表：
t/s 0 600 1 200 1 710 2 220 2 820 x
c(N2O5)/(mol·L－1) 1.40 0.96 0.66 0.48 0.35 0.24 0.12
下列說法正確的是(　　)
A．600～1 200 s，生成NO2的平均速率為5.0×10－4 mol·L－1·s－1
B．反應2 220 s時，放出的O2體積為11.8 L(標準狀況)
C．反應達到平衡時，v正(N2O5)＝2v逆(NO2)
D．推測上表中的x為3 930
答案　D
解析　600～1 200 s，N2O5濃度的變化量為(0.96－0.66) mol·L－1＝0.3 mol·L－1，在此時間段內NO2的變化量為其2倍，即0.6 mol·L－1，因此，生成NO2的平均速率為＝1.0×10－3 mol·L－1·s－1，A說法不正確；由表中數據可知，反應2 220 s時，N2O5濃度的變化量為(1.40－0.35) mol·L－1＝1.05 mol·L－1，其物質的量的變化量為1.05 mol·L－1×0.1 L＝0.105 mol，O2的變化量是其，即0.052 5 mol，因此，放出的O2在標準狀況下的體積為0.052 5 mol×22.4 L·mol－1＝1.176 L，B說法不正確；反應達到平衡時，正反應速率等于逆反應速率，用不同物質表示該反應的速率時，其數值之比等于化學計量數之比，2v正(N2O5)＝v逆(NO2)，C說法不正確；分析表中數據可知，該反應經過1 110 s(600～1 710，1 710～2 820)后N2O5的濃度會變為原來的，因此，N2O5的濃度由0.24 mol·L－1變為0.12 mol·L－1時，可以推測上表中的x為2 820＋1 110＝3 930，D說法正確。
15．鋰離子電池充、放電電池總反應：LixC6＋Li1－xCoO2LiCoO2＋C6，該電池充、放電的工作示意圖如圖。下列有關說法不正確的是(　　)
A．該電池充、放電反應不屬于可逆反應
B．負極的反應式：LixC6－xe－===xLi＋＋C6
C．放電時，Li＋從石墨晶體中脫出回到正極氧化物晶格中
D．放電時，若轉移1 mol e－，石墨電極將減輕7x g
答案　D
解析　充、放電時，反應條件不一樣，所以不是可逆反應，A正確；根據總反應可判斷，放電時，負極LixC6失去電子產生Li＋，電極反應式為LixC6－xe－===xLi＋＋C6，B正確；放電時，負極LixC6失去電子得到Li＋，在原電池中，陽離子移向正極，則Li＋從石墨晶體中脫出回到正極氧化物晶格中，C正確；放電時，LixC6電極變成石墨(C6)，電極反應式為LixC6－xe－===xLi＋＋C6，則石墨(C6)電極減輕的質量就是鋰離子的質量，根據關系式：xLi＋～xe－，可知若轉移1 mol e－，就減輕1 mol Li＋，即7 g，故D錯誤。
二、非選擇題(本題包括4小題，共55分)
16．(11分)試回答下列各題：
(1)如圖1所示是NO2和CO反應生成CO2和NO過程中能量變化示意圖，請寫出NO2和CO反應的熱化學方程式：___________________________________________________________。
(2)化學反應中的能量變化與反應物和生成物的鍵能有關。
①已知：H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝－185 kJ·mol－1。
請填空：
共價鍵 H—H Cl—Cl H—Cl
鍵能/(kJ·mol－1) 436 247
②圖2中表示氧族元素中氧、硫、硒、碲生成氣態氫化物時的ΔH數據，根據ΔH數據可確定a、b、c、d分別代表________、________、________、________(填氫化物化學式)，試寫出硒化氫在標準狀態下，發生分解反應的熱化學方程式：______________________________。
答案　(1)NO2(g)＋CO(g)===NO(g)＋CO2(g)　ΔH＝－234 kJ·mol－1
(2)①434　②H2Te　H2Se　H2S　H2O　H2Se(g)===Se(s)＋H2(g)　ΔH＝－81 kJ·mol－1
解析　(1)根據NO2和CO反應生成CO2和NO過程中能量變化示意圖可知，反應物能量高于生成物能量，反應是放熱反應，所以NO2和CO反應的熱化學方程式為NO2(g)＋CO(g)===NO(g)＋CO2(g)　ΔH＝(134－368)kJ·mol－1＝－234 kJ·mol－1。
(2)①ΔH＝436 kJ·mol－1＋247 kJ·mol－1－2E(H—Cl)＝－185 kJ·mol－1，解得E(H—Cl)＝434 kJ·mol－1。
②根據元素周期律，同一主族元素非金屬性越強，其氣態氫化物越穩定，而能量越低越穩定，所以a、b、c、d依次為H2Te、H2Se、H2S、H2O；b為硒化氫，則硒化氫分解放熱，ΔH＝－81 kJ·mol－1，所以H2Se發生分解反應的熱化學方程式為H2Se(g)===Se(s)＋H2(g)　ΔH＝－81 kJ·mol－1。
17．(14分)(2022·山東泰安期中)化學反應速率和化學反應限度與生產、生活密切相關。
(1)某學生為了探究鋅與鹽酸反應過程中的速率變化，在400 mL稀鹽酸中加入足量的鋅粉，用排水集氣法收集反應放出的氫氣，實驗記錄如下(累計值)：
時間/min 1 2 3 4 5
氫氣體積/mL (標準狀況) 100 240 464 576 620
①哪一時間段反應速率最大________min(填“0～1”“1～2”“2～3”“3～4”或“4～5”)，原因是___________________________________________________________________。
②求3～4 min時間段以鹽酸的濃度變化來表示的該反應的反應速率為________________(設溶液體積不變)。
(2)另一學生為控制反應速率防止反應過快難以測量氫氣體積，他事先在鹽酸中加入等體積的下列溶液以減慢反應速率，你認為不可行的是________(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4 L密閉容器中，X、Y、Z三種氣態物質的物質的量隨時間變化曲線如圖：
①該反應的化學方程式是______________________________________________________。
②該反應達到平衡狀態的標志是________(填字母)。
A．Y的體積分數在混合氣體中保持不變
B．X、Y的反應速率之比為3∶1
C．容器內氣體壓強保持不變
D．容器內氣體的總質量保持不變
E．生成1 mol Y的同時消耗2 mol Z
③2 min內Y的轉化率為________。
答案　(1)①2～3　該反應是放熱反應，此時溫度高且鹽酸濃度較大，所以反應速率較快　②0.025 mol·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時間段中，產生氣體的體積分別為100 mL、140 mL、224 mL、112 mL、44 mL，由此可知反應速率最大的時間段為2～3 min；原因是該反應是放熱反應，此時溫度高且鹽酸濃度較大，所以反應速率較快。②在3～4 min時間段內，n(H2)＝＝0.005 mol，消耗鹽酸的物質的量為0.01 mol，故v(HCl)＝＝0.025 mol·L－1·min－1。(2)加入蒸餾水及加入KCl溶液，H＋濃度減小，反應速率減小且不減少產生氫氣的量，故A、B正確；C項，加入KNO3溶液，H＋濃度減小，因酸性溶液中有NO，具有強氧化性，與Zn反應無氫氣生成，錯誤；D項，加入CuSO4溶液，Zn置換出Cu，形成原電池，反應速率增大，錯誤。(3)①由圖像可以看出，反應中X、Y的物質的量減少，應為反應物，Z的物質的量增多，應為生成物，當反應進行到5 min時，Δn(Y)＝0.2 mol，Δn(Z)＝0.4 mol，Δn(X)＝0.6 mol，則Δn(Y)∶Δn(Z)∶Δn(X)＝1∶2∶3，參加反應的物質的物質的量之比等于化學計量數之比，則反應的化學方程式為3X(g)＋Y(g)2Z(g)。②X、Y的反應速率之比為3∶1，隨著反應的進行X、Y的反應速率之比始終為3∶1，不能作為達到平衡狀態的標志，故B錯誤；反應物和生成物均為氣體，容器內氣體的總質量保持不變，不能作為達到平衡狀態的標志，故D錯誤；生成1 mol Y的同時消耗2 mol Z均只能表示逆反應速率，不能說明正、逆反應速率相等，無法判斷反應是否達到平衡狀態，故E錯誤。③2 min內Y的轉化率＝×100%＝×100%＝10%。
18．(14分)(1)通過NO傳感器可監測汽車尾氣中NO的含量，其工作原理如圖所示。已知：O2－可在固體電解質中自由移動。
①NiO電極上發生的是____________(填“氧化”或“還原”)反應。
②外電路中，電子是從____________(填“NiO”或“Pt”)電極流出。
③Pt電極上的電極反應式為_______________________________________________________。
(2)一種新型催化劑能使NO和CO發生反應：2NO＋2CO2CO2＋N2。已知增大催化劑的比表面積可提高該反應速率。為了驗證溫度、催化劑的比表面積對化學反應速率的影響規律，某同學設計了三組實驗，如表所示：
實驗編號 t/℃ NO初始濃度/(mol·L－1) CO初始濃度/(mol·L－1) 催化劑的比表面積/(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
①表中a＝________。
②能驗證溫度對化學反應速率影響規律的是實驗________________(填實驗編號)。
③實驗Ⅰ和實驗Ⅱ中，NO的物質的量濃度c(NO)隨時間t的變化曲線如圖所示，其中表示實驗Ⅱ的是曲線______________(填“甲”或“乙”)。
(3)在容積固定的絕熱容器中發生反應2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)，不能說明該反應已達到平衡狀態的是______(填字母)。
A．容器內溫度不再變化
B．容器內的氣體壓強保持不變
C．2v逆(NO)＝v正(N2)
D．容器內混合氣體的密度保持不變
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原電池中，NiO為負極，電極上NO失電子發生氧化反應生成二氧化氮。②外電路中，電子由負極NiO電極流出，經導線流入正極Pt電極。③原電池中，Pt電極為正極，O2在正極上發生還原反應生成O2－，電極反應式為O2＋4e－===2O2－。(2)①由表格數據可知，實驗Ⅰ、Ⅱ溫度相同，催化劑的比表面積不同，實驗目的是驗證催化劑的比表面積對反應速率的影響，則溫度和反應物的初始濃度要相同，實驗Ⅰ、Ⅲ催化劑的比表面積相同、溫度不同，實驗目的是驗證溫度對反應速率的影響，則反應物的初始濃度要相同，則a＝1.20×10－3。③因實驗Ⅰ、Ⅱ催化劑的比表面積不同，溫度、反應物的初始濃度相同，但實驗Ⅱ的反應速率大，先達到化學平衡，故曲線乙表示實驗Ⅱ。(3)因反應在絕熱容器中進行，容器內的溫度會發生變化，當溫度不再變化時，說明反應已達到平衡狀態；該反應是一個反應前后氣體體積減小的反應，當容器內的氣體壓強保持不變時，說明正、逆反應速率相等，反應已達到平衡狀態；v逆(NO)＝2v正(N2)時，正、逆反應速率相等，反應達到平衡狀態，故2v逆(NO)＝v正(N2)時反應沒有達到平衡狀態；由質量守恒定律可知，反應前后氣體質量不變，容器的體積不變，則容器內混合氣體的密度一直保持不變，故混合氣體的密度不變不能說明反應已達到平衡狀態。
19．(16分)能源是現代文明的原動力，通過化學方法可以使能量按人們所期望的形式轉化，從而開辟新能源和提高能源的利用率。請回答下列問題。
(1)工業合成氨反應N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)是放熱的可逆反應，反應條件是高溫、高壓，并且需要合適的催化劑。已知1 mol N2(g)完全反應生成NH3(g)可放出92 kJ熱量。如果將10 mol N2(g)和足量H2(g)混合，使其充分反應，放出的熱量______(填“大于”“小于”或“等于”)920 kJ。
(2)實驗室模擬工業合成氨時，在容積為2 L的密閉容器內，反應經過10 min后，生成10 mol NH3。
①用N2表示的化學反應速率為__________________________________________________。
②一定條件下，能說明該反應進行到最大限度的是________(填字母)。
a．N2的轉化率達到最大值
b．N2、H2和NH3的體積分數之比為1∶3∶2
c．體系內氣體的密度保持不變
d．體系內物質的平均相對分子質量保持不變
(3)某實驗小組同學進行如圖甲所示實驗，以檢驗化學反應中的能量變化。請根據你掌握的反應原理判斷，②中的溫度________(填“升高”或“降低”)。反應過程______(填“①”或“②”)的能量變化可用圖乙表示。
(4)用CH4和O2組合形成的質子交換膜燃料電池的結構如圖丙：
①則電極d是________(填“正極”或“負極”)，電極c的電極反應式為________________。
②若線路中轉移2 mol電子，則該燃料電池理論上消耗的O2在標準狀況下的體積為________L。
答案　(1)小于　(2)①0.25 mol·L－1·min－1　②ad　(3)降低　①　(4)①正極　CH4－8e－＋2H2O===CO2＋8H＋　②11.2
解析　(1)合成氨反應是可逆反應，反應物不能完全轉化為生成物，所以將10 mol N2(g)和足量H2(g)混合，使其充分反應，生成氨氣的物質的量小于20 mol，放出的熱量小于920 kJ。(2)①v(NH3)＝＝0.5 mol·L－1·min－1，v(N2)＝v(NH3)＝×0.5 mol·L－1·min－1＝0.25 mol·L－1·min－1。②反應進行到最大限度，即達到平衡狀態，N2的轉化率達到最大值，則說明反應達到平衡狀態，a項正確；N2、H2和NH3的體積分數之比為1∶3∶2，無法說明反應達到平衡狀態，b項錯誤；體系內氣體的總質量保持不變，總體積保持不變，則氣體的密度始終保持不變，因此密度不變不能說明反應達到平衡狀態，c項錯誤；體系內氣體的總質量保持不變，因合成氨反應是氣體分子數減小的反應，若物質的平均相對分子質量保持不變時，則氣體的總物質的量保持不變，可說明反應達到平衡狀態，d項正確。(3)Ba(OH)2·8H2O晶體與NH4Cl晶體反應吸收熱量，則反應后②中的溫度降低；Al與鹽酸反應放出熱量，從圖乙中能量變化可以看出，反應物的總能量高于生成物的總能量，則圖乙可表示反應過程①的能量變化。(4)①因電極c是電子流出的一極，則電極c為負極，電極d為正極，甲烷在負極上發生氧化反應生成CO2，電極反應式為CH4－8e－＋2H2O===CO2＋8H＋。②原電池中正極反應式為O2＋4H＋＋4e－===2H2O，當轉移2 mol電子時，消耗氧氣的物質的量為0.5 mol，標準狀況下的體積為0.5 mol×22.4 L·mol－1＝11.2 L。專題檢測試卷(一)
(滿分：100分)
一、選擇題(本題包括15小題，每小題3分，共45分。每小題只有一個選項符合題意)
1．我國努力爭取2060年前實現“碳中和”。下列做法與“碳中和”目標實現無關的是(　　)
A．將煤炭粉碎再燃燒
B．利用CaO捕集廢氣中的CO2
C．研發新型催化劑將CO2分解成碳材料
D．將CO2轉化為CH3OH等，實現資源化利用
2．(2023·廣州市十六中期中)在恒溫恒容的密閉容器中加入1 mol SO2(g)和1 mol O2(g)在一定條件下，發生反應：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，則下列有關說法可能錯誤的是(　　)
A．加入適當的催化劑，反應速率加快
B．通入1 mol He，反應速率加快
C．當容器內壓強不再變化時，反應處于平衡狀態
D．反應過程中，消耗O2(g)和生成SO3(g)的速率之比是1∶2
3．已知空氣-鋅電池的電極反應如下：鋅電極：Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O，石墨電極：O2＋H2O＋2e－===2OH－，下列說法正確的是(　　)
A．ZnO為正極產物
B．工作時，負極材料的質量會減少
C．工作時，電流由鋅電極流向石墨電極
D．工作時，負極周圍溶液的堿性降低
4．(2022·湖南，8)海水電池在海洋能源領域備受關注，一種鋰-海水電池構造示意圖如下。下列說法錯誤的是(　　)
A．海水起電解質溶液作用
B．N極僅發生的電極反應：2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑
C．玻璃陶瓷具有傳導離子和防水的功能
D．該鋰-海水電池屬于一次電池
5．氫氣與氧氣生成水的反應是氫能源應用的重要途徑。下列有關說法正確的是(　　)
A．氫氧燃料電池放電時化學能全部轉化為電能
B．氫氧燃料電池的負極反應為O2＋2H2O＋4e－===4OH－
C．常溫、常壓下，氫氧燃料電池放電過程中消耗11.2 L H2，轉移電子的數目為6.02×1023
D．反應2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)的熱量變化可以通過反應中斷裂舊化學鍵的鍵能與反應中形成新化學鍵的鍵能之差來計算
6．(2023·南通高一期中)根據如圖所示示意圖，下列說法不正確的是(　　)
A．反應C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)，能量增加(b－a) kJ·mol－1
B．該反應過程反應物斷鍵吸收的能量大于生成物成鍵放出的能量
C．1 mol C(s)和1 mol H2O(l)反應生成1 mol CO(g)和1 mol H2(g)吸收的熱量為131.3 kJ
D．1 mol C(s)、2 mol H、1 mol O轉變成1 mol CO(g)和1 mol H2(g)放出的熱量為a kJ
7．(2022·浙江1月選考，19)在恒溫恒容條件下，發生反應A(s)＋2B(g)3X(g)，c(B)隨時間的變化如圖中曲線甲所示。下列說法不正確的是(　　)
A．從a、c兩點坐標可求得從a到c時間間隔內該化學反應的平均速率
B．從b點切線的斜率可求得該化學反應在反應開始時的瞬時速率
C．在不同時刻都存在關系：2v(B)＝3v(X)
D．維持溫度、容積、反應物起始的量不變，向反應體系中加入催化劑，c(B)隨時間變化關系如圖中曲線乙所示
8．(2023·廣東揭陽一中期中)向絕熱恒容密閉容器中通入SO2和NO2，一定條件下使反應SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)達到平衡，正反應速率隨時間變化的示意圖如圖所示。下列敘述正確的是(　　)
A．c點時：v(正)＝v(逆)
B．生成物的總能量高于反應物的總能量
C．SO2濃度：a點D．體系壓強不再變化，說明反應達到平衡狀態
9．下列圖示與對應的敘述不相符的是(　　)
A．圖甲表示燃料燃燒反應的能量變化
B．圖乙表示酶催化反應的反應速率隨反應溫度的變化
C．圖丙表示除去氧化膜的鎂條投入稀鹽酸中，反應速率v隨時間t的變化曲線
D．圖丁表示某溫度下V1 mL 1.0 mol·L－1鹽酸和V2 mL 1.5 mol·L－1的NaOH溶液混合均勻后溶液溫度隨V1的變化趨勢(V1＋V2＝50)
10．N2和H2在催化劑表面合成氨的微觀歷程及能量變化的示意圖如下，用、、分別表示N2、H2、NH3，已知：N2＋3H22NH3，該反應屬于放熱反應。下列說法不正確的是(　　)
A．②→③過程，是吸熱過程
B．合成氨反應中，使用催化劑后反應放出的能量減小
C．1 mol N2和3 mol H2的總鍵能小于2 mol NH3的總鍵能
D．合成氨反應中，反應物總能量大于生成物總能量
11．蛟龍號載人潛水器由我國自行設計、自主集成研制，是目前世界上下潛能力最深的作業型載人潛水器。給某潛水器提供動力的電池如圖所示。下列有關說法正確的是(　　)
A．Zn電極發生了還原反應
B．電池中的Cl－向Pt電極移動
C．Pt電極反應為H2O2＋2e－===2OH－
D．電子從Zn電極沿導線流向Pt電極，再經溶液回到Zn電極
12．汽車的啟動電源常用鉛蓄電池，該電池在放電時的總反應化學方程式為PbO2(s)＋Pb(s)＋2H2SO4(aq)===2PbSO4(s)＋2H2O(l)，根據此反應判斷，下列敘述正確的是(　　)
A．PbO2是電池的負極
B．負極的電極反應式為Pb＋SO－2e－===PbSO4
C．鉛蓄電池放電時，每轉移2 mol電子消耗1 mol H2SO4
D．電池放電時，兩電極質量均增加，且每轉移1 mol電子時正極質量增加48 g
13．(2021·遼寧，12)某溫度下，降冰片烯在鈦雜環丁烷催化下聚合，反應物濃度與催化劑濃度及時間關系如圖。已知反應物消耗一半所需的時間稱為半衰期，下列說法錯誤的是(　　)
A．其他條件相同時，催化劑濃度越大，反應速率越大
B．其他條件相同時，降冰片烯濃度越大，反應速率越大
C．條件①，反應速率為0.012 mol·L－1·min－1
D．條件②，降冰片烯起始濃度為3.0 mol·L－1時，半衰期為62.5 min
14．(2021·浙江6月選考，20)一定溫度下，在N2O5的四氯化碳溶液(100 mL)中發生分解反應：2N2O54NO2＋O2。在不同時刻測量放出的O2體積，換算成N2O5濃度如下表：
t/s 0 600 1 200 1 710 2 220 2 820 x
c(N2O5)/(mol·L－1) 1.40 0.96 0.66 0.48 0.35 0.24 0.12
下列說法正確的是(　　)
A．600～1 200 s，生成NO2的平均速率為5.0×10－4 mol·L－1·s－1
B．反應2 220 s時，放出的O2體積為11.8 L(標準狀況)
C．反應達到平衡時，v正(N2O5)＝2v逆(NO2)
D．推測上表中的x為3 930
15．鋰離子電池充、放電電池總反應：LixC6＋Li1－xCoO2LiCoO2＋C6，該電池充、放電的工作示意圖如圖。下列有關說法不正確的是(　　)
A．該電池充、放電反應不屬于可逆反應
B．負極的反應式：LixC6－xe－===xLi＋＋C6
C．放電時，Li＋從石墨晶體中脫出回到正極氧化物晶格中
D．放電時，若轉移1 mol e－，石墨電極將減輕7x g
二、非選擇題(本題包括4小題，共55分)
16．(11分)試回答下列各題：
(1)如圖1所示是NO2和CO反應生成CO2和NO過程中能量變化示意圖，請寫出NO2和CO反應的熱化學方程式：___________________________________________________________。
(2)化學反應中的能量變化與反應物和生成物的鍵能有關。
①已知：H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝－185 kJ·mol－1。
請填空：
共價鍵 H—H Cl—Cl H—Cl
鍵能/(kJ·mol－1) 436 247
②圖2中表示氧族元素中氧、硫、硒、碲生成氣態氫化物時的ΔH數據，根據ΔH數據可確定a、b、c、d分別代表________、________、________、________(填氫化物化學式)，試寫出硒化氫在標準狀態下，發生分解反應的熱化學方程式：______________________________。
17．(14分)(2022·山東泰安期中)化學反應速率和化學反應限度與生產、生活密切相關。
(1)某學生為了探究鋅與鹽酸反應過程中的速率變化，在400 mL稀鹽酸中加入足量的鋅粉，用排水集氣法收集反應放出的氫氣，實驗記錄如下(累計值)：
時間/min 1 2 3 4 5
氫氣體積/mL (標準狀況) 100 240 464 576 620
①哪一時間段反應速率最大________min(填“0～1”“1～2”“2～3”“3～4”或“4～5”)，原因是___________________________________________________________________。
②求3～4 min時間段以鹽酸的濃度變化來表示的該反應的反應速率為________________(設溶液體積不變)。
(2)另一學生為控制反應速率防止反應過快難以測量氫氣體積，他事先在鹽酸中加入等體積的下列溶液以減慢反應速率，你認為不可行的是________(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4 L密閉容器中，X、Y、Z三種氣態物質的物質的量隨時間變化曲線如圖：
①該反應的化學方程式是______________________________________________________。
②該反應達到平衡狀態的標志是________(填字母)。
A．Y的體積分數在混合氣體中保持不變
B．X、Y的反應速率之比為3∶1
C．容器內氣體壓強保持不變
D．容器內氣體的總質量保持不變
E．生成1 mol Y的同時消耗2 mol Z
③2 min內Y的轉化率為________。
18．(14分)(1)通過NO傳感器可監測汽車尾氣中NO的含量，其工作原理如圖所示。已知：O2－可在固體電解質中自由移動。
①NiO電極上發生的是____________(填“氧化”或“還原”)反應。
②外電路中，電子是從____________(填“NiO”或“Pt”)電極流出。
③Pt電極上的電極反應式為_______________________________________________________。
(2)一種新型催化劑能使NO和CO發生反應：2NO＋2CO2CO2＋N2。已知增大催化劑的比表面積可提高該反應速率。為了驗證溫度、催化劑的比表面積對化學反應速率的影響規律，某同學設計了三組實驗，如表所示：
實驗編號 t/℃ NO初始濃度/(mol·L－1) CO初始濃度/(mol·L－1) 催化劑的比表面積/(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
①表中a＝________。
②能驗證溫度對化學反應速率影響規律的是實驗________________(填實驗編號)。
③實驗Ⅰ和實驗Ⅱ中，NO的物質的量濃度c(NO)隨時間t的變化曲線如圖所示，其中表示實驗Ⅱ的是曲線______________(填“甲”或“乙”)。
(3)在容積固定的絕熱容器中發生反應2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)，不能說明該反應已達到平衡狀態的是______(填字母)。
A．容器內溫度不再變化
B．容器內的氣體壓強保持不變
C．2v逆(NO)＝v正(N2)
D．容器內混合氣體的密度保持不變
19．(16分)能源是現代文明的原動力，通過化學方法可以使能量按人們所期望的形式轉化，從而開辟新能源和提高能源的利用率。請回答下列問題。
(1)工業合成氨反應N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)是放熱的可逆反應，反應條件是高溫、高壓，并且需要合適的催化劑。已知1 mol N2(g)完全反應生成NH3(g)可放出92 kJ熱量。如果將10 mol N2(g)和足量H2(g)混合，使其充分反應，放出的熱量______(填“大于”“小于”或“等于”)920 kJ。
(2)實驗室模擬工業合成氨時，在容積為2 L的密閉容器內，反應經過10 min后，生成10 mol NH3。
①用N2表示的化學反應速率為__________________________________________________。
②一定條件下，能說明該反應進行到最大限度的是________(填字母)。
a．N2的轉化率達到最大值
b．N2、H2和NH3的體積分數之比為1∶3∶2
c．體系內氣體的密度保持不變
d．體系內物質的平均相對分子質量保持不變
(3)某實驗小組同學進行如圖甲所示實驗，以檢驗化學反應中的能量變化。請根據你掌握的反應原理判斷，②中的溫度________(填“升高”或“降低”)。反應過程______(填“①”或“②”)的能量變化可用圖乙表示。
(4)用CH4和O2組合形成的質子交換膜燃料電池的結構如圖丙：
①則電極d是________(填“正極”或“負極”)，電極c的電極反應式為________________。
②若線路中轉移2 mol電子，則該燃料電池理論上消耗的O2在標準狀況下的體積為________L。

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