天津高考化學(xué)培優(yōu)專(zhuān)題復(fù)習(xí)化學(xué)反應(yīng)與能量練習(xí)題一、化學(xué)反應(yīng)與能量練習(xí)題（含詳細(xì)答案解析）1．碳酸錳是制取其他含錳化合物的原料，也可用作脫硫的催化劑等。一種焙燒氯化銨和菱錳礦粉制備高純度碳酸錳的工藝流程如圖所示已知①菱錳礦粉的主要成分是MnCO3，還有少量的Fe、Al、Ca、Mg等元素②常溫下，相關(guān)金屬離子在濃度為0.1mol/L時(shí)形成M(OH)n沉淀的pH范圍如表金屬離子Al3+Fe3+Fe2+Ca2+Mn2+Mg2+開(kāi)始沉淀的pH3.81.56.310.68.89.6沉淀完全的pH5.22.88.312.610.811.6③常溫下，Ksp(CaF2)=1.46×10?10，Ksp(MgF2)=7.42×10?11；Ka(HF)=1.00×10?4回答下列問(wèn)題：（1）“混合研磨”的作用為_(kāi)______________________（2）“焙燒”時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)________________________________（3）分析圖1、圖2，焙燒氯化銨、菱錳礦粉的最佳條件是_____________________________（4）凈化除雜流程如下①已知幾種物質(zhì)氧化能力的強(qiáng)弱順序?yàn)?NH4)2S2O8＞KMnO4＞MnO2＞Fe3+，則氧化劑X宜選擇__________A．(NH4)2S2O8B．MnO2C．KMnO4②調(diào)節(jié)pH時(shí)，pH可取的范圍為_(kāi)________________③常溫下加入NH4F將Ca2+、Mg2+沉淀除去，此時(shí)溶液中，=______若此時(shí)pH為6，c(Mg2+)=amol/L，則c(HF)為_(kāi)_____________mol/L（用a表示）（5）“碳化結(jié)晶”過(guò)程中不能用碳酸銨代替碳酸氫銨，可能的原因是__________________【答案】加快反應(yīng)速率MnCO3+2NH4ClMnCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O溫度為500℃且m(MnCO3):m(NH4Cl)=1.10B5.2≤pH＜8.81.97×10-7CO32-水解程度大于HCO3-，易生成氫氧化物沉淀【解析】【分析】根據(jù)流程：將菱錳礦粉(主要成分是MnCO3，還含少量Fe、Al、Ca、Mg等元素)和氯化銨混合研磨后焙燒：MnCO3+2NH4ClMnCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O，浸出液含有Mn2+、Fe2+、Al3+、Ca2+、Mg2+，加入MnO2將Fe2+氧化為Fe3+，反應(yīng)為：MnO2+2Fe2++4H+═Mn2++2Fe3++2H2O，再調(diào)節(jié)溶液的pH將Al3+、Fe3+變?yōu)锳l(OH)3、Fe(OH)3沉淀除去，然后加入NH4F將Ca2+、Mg2+以CaF2、MgF2沉淀除去，凈化液主要溶質(zhì)主要為MnCl2、NH4Cl，加入碳酸氫銨發(fā)生反應(yīng)：Mn2++2HCO3-MnCO3↓+CO2↑+H2O，炭化結(jié)晶，過(guò)濾，濾餅干燥后得到MnCO3，濾液為NH4Cl溶液，蒸發(fā)結(jié)晶得到NH4Cl固體，可循環(huán)使用，據(jù)此分析作答。【詳解】(1)“混合研磨”可使物質(zhì)充分接觸，加快反應(yīng)速率；(2)“焙燒”時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnCO3+2NH4ClMnCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O；(3)根據(jù)圖可知，錳的浸出率隨著溫度的升高而增大，隨著m(NH4Cl)：m(錳礦粉)增大而增到，500℃、m(NH4Cl)：m(錳礦粉)=1.10時(shí)，錳的浸出率最高，溫度過(guò)高，m(NH4Cl)：m(錳礦粉)增大，浸出率變化不大，成本增加，故焙燒溫度取500℃、m(NH4Cl)：m(錳礦粉)=1.10即可；(4)①根據(jù)分析，浸出液含有Mn2+、Fe2+、Al3+、Ca2+、Mg2+，加入氧化劑X的目的將Fe2+氧化為Fe3+，同時(shí)在選擇氧化劑時(shí)，要盡可能不要引入新的雜質(zhì)，則氧化劑X宜選擇MnO2，答案選B；②根據(jù)分析，再調(diào)節(jié)溶液的pH將Al3+、Fe3+變?yōu)锳l(OH)3、Fe(OH)3沉淀除去，然后加入NH4F將Ca2+、Mg2+以CaF2、MgF2沉淀除去，凈化液主要溶質(zhì)主要為MnCl2、NH4Cl，過(guò)程中不能讓Mn2+沉淀，結(jié)合相關(guān)金屬離子在濃度為0.1mol/L時(shí)形成M(OH)n沉淀的pH范圍表，Al3+、Fe3+完全沉淀時(shí)的pH值分別為5.2和2.8，Mn2+開(kāi)始沉淀的PH值為8.8，pH可取的范圍為5.2≤pH＜8.8；③≈1.97；若此時(shí)pH為6，即c(H+)=10-6mol/L，c(Mg2+)=amol/L，c(F-)=mol/L，HF是弱酸，在溶液中部分電離，已知Ka(HF)==1.00×10?4則c(HF)==×10-7mol/L；(5)“碳化結(jié)晶”過(guò)程中，因?yàn)樘妓岣x子水解程度大，碳酸銨溶液中c(OH?)較大，易產(chǎn)生Mn(OH)2沉淀，故碳化結(jié)晶過(guò)程中不能用碳酸銨溶液代替碳酸氫銨溶液。2．六氟磷酸鋰(LiPF6)極易溶于水，可溶于醇等有機(jī)溶劑，常作鋰離子電池的電解質(zhì)。某工氟磷灰石[Ca5(PO4)3F]為主要原料，制備六氟磷酸鋰的流程如下：已知：HF的熔點(diǎn)為-83℃，沸點(diǎn)為19.5℃回答下列問(wèn)題：(1)粉碎氟磷灰石的目的是________________________(2)特制容器不能用玻璃容器，原因是________________(用文字?jǐn)⑹?(3)沸騰爐中產(chǎn)生固液混合物，該混合物中含有CaSO4和________(除硫酸外)(4)制備白磷(P4)中產(chǎn)生SiF4和一種還原性氣體，制備白磷的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________(5)尾氣中PCl5用足量的燒堿溶液吸收生成兩種鹽，寫(xiě)出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：________________(6)如果42.5kgLiCl參與反應(yīng)，理論上可制備________kgLiPF6【答案】增大接觸面積，加快反應(yīng)速率HF能與玻璃或陶瓷儀器中的二氧化硅反應(yīng)H3PO44Ca5(PO4)3F+21SiO2+30C20CuSiO3+3P4+SiF4↑+30CO↑PCl5+8OH-=PO43-+5Cl-+4H2O152【解析】【分析】氟磷灰石粉碎后，加入濃硫酸加熱的條件下發(fā)生Ca5[PO4]3F+5H2SO4=HF↑+3H3PO4+5CaSO4，氣體A為HF，液化后，HF能與二氧化硅反應(yīng)，不能在玻璃儀器中反應(yīng)，需在特制容器中與LiCl反應(yīng)；氟磷灰石與焦炭、石英砂在1500℃發(fā)生4Ca5(PO4)3F+21SiO2+30C20CuSiO3+3P4+SiF4↑+30CO↑，白磷與氯氣點(diǎn)燃的條件下生成三氯化磷與五氯化磷的混合物，再與LiCl反應(yīng)生成LiPF6和HCl?！驹斀狻?1)粉碎氟磷灰石，導(dǎo)致固體顆粒小，接觸面積增大，其目的為增大接觸面積，加快反應(yīng)速率；(2)生成的氣體為HF，HF能與玻璃或陶瓷儀器中的二氧化硅反應(yīng)，故需在特制容器反應(yīng)；(3)根據(jù)反應(yīng)的方程式，混合物中含有CaSO4和H3PO4；(4)制備白磷(P4)中產(chǎn)生SiF4和一種還原性氣體CO，反應(yīng)的方程式為4Ca5(PO4)3F+21SiO2+30C20CuSiO3+3P4+SiF4↑+30CO↑；(5)尾氣中PCl5用足量的燒堿溶液吸收生成磷酸鈉和氯化鈉，離子方程式為PCl5+8OH-=PO43-+5Cl-+4H2O；(6)LiCl+6HF+PCl5=LiPF6+6HCl，42.5kgLiCl的物質(zhì)的量為1000mol，理論生成1000molLiPF6，質(zhì)量為152kg。3．（1）反應(yīng)3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)在一容積可變的密閉容器中進(jìn)行，試回答：（填“加快”、“不變”或“減慢”）。①保持體積不變充入Ne，其反應(yīng)速率___。②保持壓強(qiáng)不變充入Ne，其反應(yīng)速率____。（2）在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：6NO(g)+4NH3(g)5N2(g)+6H2O(g)。某次實(shí)驗(yàn)中測(cè)得容器內(nèi)NO及N2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖所示，圖中v(正)與v(逆)相等的點(diǎn)為_(kāi)_（選填字母）。（3）一定條件下，在2L密閉容器內(nèi)，發(fā)生反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)，n(NO2)隨時(shí)間變化如下表：時(shí)間/s012345n(NO2)/mol0.0400.0200.0100.0050.0050.005①用NO2表示0～2s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率為_(kāi)__。②在第5s時(shí)，NO2的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_?！敬鸢浮坎蛔儨p慢cd0.0075mol·L-1·s-187.5%【解析】【分析】【詳解】(1)①保持體積不變充入Ne，各反應(yīng)物和生成物的濃度不變，故反應(yīng)速率不變；②保持壓強(qiáng)不變充入Ne，容器體積變大，各物質(zhì)濃度減小，反應(yīng)速率減慢；(2)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)正逆反應(yīng)速率相等，據(jù)圖可知t2時(shí)刻后N2和NO的物質(zhì)的量不再改變，說(shuō)明反應(yīng)到達(dá)平衡，所以c、d兩個(gè)點(diǎn)v(正)與v(逆)相等；(3)①2s內(nèi)△n(NO2)=0.04mol-0.01mol=0.03mol，容器體積為2L，所以反應(yīng)速率為=0.0075mol·L-1·s-1；②第5s時(shí)，△n(NO2)=0.04mol-0.005mol=0.035mol，轉(zhuǎn)化率為=87.5%。【點(diǎn)睛】判斷通入惰性氣體或者改變壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響時(shí)，關(guān)鍵看是否改變了反應(yīng)物和生成物中氣體的濃度，若濃度改變則影響反應(yīng)速率，若濃度不變則不影響反應(yīng)速率。4．在一定溫度下，體積為2L的密閉容器中，NO2和N2O4之間發(fā)生反應(yīng)：2NO2(g)(紅棕色)N2O4(g)(無(wú)色)，如圖所示。(1)曲線_____________(填“X”或“Y”)表示N2O4的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線。(2)3min內(nèi)，以X的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為_(kāi)____________。(3)下列措施能使該反應(yīng)速率加快的是________。①升高溫度②減小容器體積③通入N2O4④通入Ar使壓強(qiáng)增大⑤通入HCl氣體A．①③④B．①②③C．①④⑤D．①②④(4)此反應(yīng)在該條件下達(dá)到限度時(shí)，X的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_______。(5)下列敘述能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是____________(填標(biāo)號(hào))。

A．容器內(nèi)壓強(qiáng)不再發(fā)生變化B．混合氣體的密度不變C．容器內(nèi)混合氣體原子總數(shù)不變D．混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變E．v(NO2)=2v(N2O4)F．相同時(shí)間內(nèi)消耗nmol的Y的同時(shí)消耗2nmol的X【答案】Y0.1mol·L－1·min－1B60%A、D、F【解析】【分析】【詳解】(1)據(jù)圖可知相同時(shí)間內(nèi)△n(X)是△n(Y)的兩倍，根據(jù)方程式2NO2(g)N2O4(g)可知單位時(shí)間內(nèi)NO2的變化量更大，所以Y代表N2O4的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線；(2)X代表NO2，3min內(nèi)，v(NO2)==0.1mol·L－1·min－1；(3)①升高溫度可以增大活化分子百分含量，增大反應(yīng)速率，故正確；②減小容器體積，各物質(zhì)濃度增大，反應(yīng)速率加快，故正確；③通入N2O4，平衡逆向移動(dòng)，反應(yīng)物和生成物濃度均增大，反應(yīng)速率加快，故正確；④通入Ar使壓強(qiáng)增大，各物質(zhì)的濃度沒(méi)有發(fā)生改變，反應(yīng)速率不變，故錯(cuò)誤；⑤通入HCl氣體，各物質(zhì)的濃度沒(méi)有發(fā)生改變，反應(yīng)速率不變，故錯(cuò)誤；綜上所述選①②③，答案為B；(4)據(jù)圖可知初始X的物質(zhì)的量為1mol，平衡時(shí)X的物質(zhì)的量為0.4mol，轉(zhuǎn)化率為=60%；(5)A．容器恒容，平衡移動(dòng)時(shí)氣體的總物質(zhì)的量發(fā)生改變，所以未達(dá)到平衡時(shí)體系內(nèi)壓強(qiáng)會(huì)變，壓強(qiáng)不變時(shí)說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡，故A正確；B．氣體總體積不變，總質(zhì)量不變，所以密度一直不變，故B錯(cuò)誤；C．反應(yīng)物和生成物均為氣體，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知平衡移動(dòng)時(shí)原子總數(shù)不變，故C錯(cuò)誤；D．氣體總質(zhì)量不變，平衡移動(dòng)時(shí)氣體總的物質(zhì)的量會(huì)發(fā)生改變，所以氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量會(huì)變，當(dāng)氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量不變時(shí)說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡，故D正確；E．未指明是正反應(yīng)速率還是逆反應(yīng)速率，故E錯(cuò)誤；F．相同時(shí)間內(nèi)消耗nmol的Y的同時(shí)消耗2nmol的X即反應(yīng)的正逆反應(yīng)速率相等，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡，故F正確；綜上所述選A、D、F?！军c(diǎn)睛】判斷壓強(qiáng)是否影響反應(yīng)速率時(shí)關(guān)鍵是要看壓強(qiáng)的改變是否改變了反應(yīng)物和生成物的濃度，若改變了則壓強(qiáng)的改變影響反應(yīng)速率，若不改變，則壓強(qiáng)的變化不影響反應(yīng)速率。5．理論上講，任何自發(fā)的氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計(jì)成原電池。某同學(xué)利用“Cu＋2Ag+＝2Ag+Cu2+”反應(yīng)設(shè)制一個(gè)化學(xué)電池，如圖所示，已知該電池在外電路中，電流從a極流向b極。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）b極是電池的_____________極，材料是_____________，寫(xiě)出該電極的反應(yīng)式_____________。（2）a可以為_(kāi)____________A、銅B、銀C、鐵D、石墨（3）c溶液是_____________A、CuSO4溶液B、AgNO3溶液C、酒精溶液（4）若該反應(yīng)過(guò)程中有0.2mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，則生成Ag為_(kāi)____________克?！敬鸢浮控?fù)CuCu–2e-=Cu2+BDB21.6【解析】【分析】有題干信息可知，原電池中，電流從a極流向b極，則a為正極，得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，b為負(fù)極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，據(jù)此分析解答問(wèn)題。【詳解】(1)根據(jù)上述分析知，b是電池的負(fù)極，失去電子，反應(yīng)Cu＋2Ag+＝2Ag+Cu2+中Cu失去電子，故Cu作負(fù)極，發(fā)生的電極反應(yīng)為Cu–2e-=Cu2+，故答案為：負(fù)；Cu；Cu–2e-=Cu2+；(2)a是電池的正極，電極材料可以是比銅更穩(wěn)定的Ag，也可以是惰性的石墨，故答案為：BD；(3)電解質(zhì)溶液c是含有Ag+的溶液，故答案為：B；(4)根據(jù)得失電子守恒可得，反應(yīng)過(guò)程中轉(zhuǎn)移1mol電子，生成2molAg，質(zhì)量為108×2=21.6g，故答案為：21.6。6．在化學(xué)反應(yīng)中，只有極少數(shù)能量比平均能量高得多的反應(yīng)物分子發(fā)生碰撞時(shí)才可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這些分子被稱(chēng)為活化分子。使普通分子變成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其單位通常用kJ?mol－1表示。請(qǐng)認(rèn)真觀察圖1，然后回答問(wèn)題。（1）圖中所示反應(yīng)是________

（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)。（2）已知拆開(kāi)1molH﹣H鍵、1molI﹣I、1molH﹣I鍵分別需要吸收的能量為436kJ、151kJ、299kJ。則由1mol氫氣和1mol碘反應(yīng)生成HI會(huì)________

（填“放出”或“吸收”）________

kJ的熱量。在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，是將________

轉(zhuǎn)化為_(kāi)_______

。（3）某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)進(jìn)行如圖2的實(shí)驗(yàn)，以探究化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。實(shí)驗(yàn)表明：①中的溫度降低，由此判斷氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體反應(yīng)是________

（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)；實(shí)驗(yàn)②中，該小組同學(xué)在燒杯中加入5mL1.0mol/L鹽酸，再放入用砂紙打磨過(guò)的鋁條，該反應(yīng)是________

（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)。【答案】放熱放出11化學(xué)能熱能吸熱放熱【解析】【分析】【詳解】(1)依據(jù)圖象分析反應(yīng)物的能量大于生成物的能量，反應(yīng)放熱；(2)在反應(yīng)H2+I2?2HI中，斷裂1molH-H鍵，1molI-I鍵共吸收的能量為：1×436kJ+151kJ=587kJ，生成2molHI，共形成2molH-I鍵，放出的能量為：2×299kJ=598kJ，吸收的能量少，放出的能量多，所以該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，放出的熱量為：598kJ-587kJ=11kJ，在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能；(3)①中的溫度降低說(shuō)明該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；活潑金屬置換酸中氫的反應(yīng)為放熱反應(yīng)。7．某學(xué)生為了探究鋅與鹽酸反應(yīng)過(guò)程中的速率變化，他在100mL稀鹽酸中加入足量的鋅粉，用排水集氣法收集反應(yīng)放出的氫氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，實(shí)驗(yàn)記錄如下(累計(jì)值)：時(shí)間/min12345氫氣體積/mL50120232290310(1)在0～1min、1～2min、2～3min、3～4min、4～5min時(shí)間段中，反應(yīng)速率最大的時(shí)間段是________，原因?yàn)開(kāi)_____________________；反應(yīng)速率最小的時(shí)間段是________，原因?yàn)開(kāi)_________________________。(2)在2～3min內(nèi)，用鹽酸的濃度變化表示的反應(yīng)速率為_(kāi)_______。(3)為了減緩反應(yīng)速率但不減少產(chǎn)生氫氣的量，在鹽酸中分別加入等體積的下列溶液，其中可行的是________。A．蒸餾水B．Na2SO4溶液C．NaNO3溶液D．Na2CO3溶液【答案】2～3min該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，2～3min時(shí)溶液溫度最高，反應(yīng)速率最快4～5min此時(shí)反應(yīng)物的濃度最小，反應(yīng)速率最慢0.1mol·L－1·min－1AB【解析】【詳解】由表格數(shù)據(jù)可知，0～1、1～2、2～3、3～4、4～5min生成氫氣分別為50mL、70mL、112mL、58mL、20mL；(1)2min～3min收集的氫氣比其他時(shí)間段多，反應(yīng)速率最大，該反應(yīng)放熱，反應(yīng)過(guò)程中溫度升高加快反應(yīng)速率；4～5

min反應(yīng)速率最小，隨著反應(yīng)進(jìn)行氫離子濃度逐漸減小，該時(shí)間段內(nèi)H+濃度小，反應(yīng)速率最慢；(2)2min～3min生成的氫氣的體積為112mL，則n(H2)=0.005mol，反應(yīng)過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)Zn+2HCl===ZnCl2+H2，則該時(shí)間段內(nèi)消耗的n(HCl)=0.01mol，溶液體積為100mol，則△c(HCl)=0.1mol/L，v(HCl)==0.1mol·L－1·min－1；(3)A．加入蒸餾水，溶液的濃度減小，反應(yīng)速率減小，H+的物質(zhì)的量不變，氫氣的量也不變，故A正確；B．加入Na2SO4溶液，減小鹽酸的濃度，反應(yīng)速率減小，H+的物質(zhì)的量不變，氫氣的量也不變，故B正確；C．加入硝酸鈉溶液，鋅與氫離子、硝酸根反應(yīng)不產(chǎn)生氫氣，故C錯(cuò)誤；D．加入Na2CO3溶液，Na2CO3能與鹽酸反應(yīng)，鹽酸的濃度減小，反應(yīng)速率減小，H+的物質(zhì)的量減小，氫氣的量也減小，故D錯(cuò)誤；所以選AB。8．現(xiàn)將一定量NO2和N2O4的混合氣體通入一定體積為2L的恒溫密閉容器中，反應(yīng)物濃度隨時(shí)間變化關(guān)系如圖。已知：2NO2(g)N2O4(g)+Q。（1）前10min內(nèi)用NO2表示的化學(xué)反應(yīng)速率v(NO2)=___；（2）a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)中，表示化學(xué)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)是___；（3）35min時(shí)，反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)在d點(diǎn)的平衡常數(shù)K(d)___K(b)（填“>”、“=”或“<”）。（4）若要達(dá)到使NO2(g)的百分含量與d點(diǎn)相同的化學(xué)平衡狀態(tài)，在25min時(shí)還可以采取的措施是___。A．加入催化劑B．縮小容器體積C．升高溫度D．加入一定量的N2O4【答案】0.04mol/(L·min)b和d=B、D【解析】【分析】據(jù)圖可知單位時(shí)間內(nèi)X的濃度變化是Y的兩倍，根據(jù)方程式2NO2(

g

)?N2O4(g)+Q可知，反應(yīng)中NO2的濃度變化是N2O4的兩倍，所以X表示NO2濃度隨時(shí)間的變化曲線，Y表示N2O4濃度隨時(shí)間的變化曲線?！驹斀狻?1)根據(jù)分析可知X表示NO2濃度隨時(shí)間的變化曲線，則v(NO2)==0.04mol/(L·min)；(2)達(dá)到平衡時(shí)X、Y的物質(zhì)的量不發(fā)生變化，故b、d處于化學(xué)平衡狀態(tài)；(3)據(jù)圖可知25min時(shí)NO2的濃度瞬間增大，N2O4的濃度不變，可知改變的條件是又通入一定量的NO2，溫度不變，則平衡常數(shù)不變，所以K(d)=K(b)；(4)因在25

min時(shí)，增大了NO2的濃度，同時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)也增大，則d點(diǎn)平衡狀態(tài)NO2的百分含量小于b點(diǎn)NO2百分含量，A．使用催化劑不影響平衡移動(dòng)，二氧化氮含量不變，故A錯(cuò)誤；B．縮小體積，壓強(qiáng)增大，平衡正向移動(dòng)，二氧化氮含量減小，故B正確；C．正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動(dòng)，二氧化氮含量增大，故C錯(cuò)誤；D．加入一定量的N2O4，等效為增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，二氧化氮含量減小，故D正確；故答案為：BD?！军c(diǎn)睛】第4為易錯(cuò)點(diǎn)，學(xué)生容易認(rèn)為d點(diǎn)二氧化氮濃度大，則二氧化氮含量高，注意等效平衡原理的應(yīng)用。9．如圖所示：(1)若開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)K與a連接，則鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕中的________腐蝕(填“吸氧”或“析氫”)，正極發(fā)生的電極反應(yīng)式為_(kāi)______________。(2)若開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)K與b連接，兩極均有氣體產(chǎn)生，則N端是電源的________極(填“正”或“負(fù)”)，電解池總反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)________?！敬鸢浮课鮋2+4e-+2H2O==4OH-負(fù)2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑【解析】【分析】從圖中可以看出，當(dāng)K與a相連時(shí)，形成原電池，F(xiàn)e作負(fù)極，石墨作正極，發(fā)生吸氧腐蝕；當(dāng)K與b相連時(shí)，形成電解池，若Fe電極作陽(yáng)極，則發(fā)生Fe-2e-==Fe2+的反應(yīng)，沒(méi)有氣體產(chǎn)生，不合題意，故Fe電極應(yīng)作陰極?！驹斀狻?1)若開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)K與a連接，則形成原電池，鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕中的吸氧腐蝕，鐵作負(fù)極，則石墨作正極，發(fā)生的電極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O==4OH-。答案為：吸氧；O2+4e-+2H2O==4OH-；(2)若開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)K與b連接，兩極均有氣體產(chǎn)生，由以上分析知，F(xiàn)e作陰極，與電源的負(fù)極相連，則N端是電源的負(fù)極，發(fā)生H2O得電子生成H2和OH-的電極反應(yīng)，陽(yáng)極Cl-失電子生成Cl2，則電解池總反應(yīng)的離子方程式為2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑。答案為：負(fù)；2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑?！军c(diǎn)睛】分析電池反應(yīng)時(shí)，電極的判斷是解題的切入點(diǎn)。若無(wú)外接直流電源，則裝置為原電池；若有外接直流電源，則裝置為電解池。在電解池中，與電源負(fù)極相連的電極為電解池的陰極，與電源正極相連的電極為電解池的陽(yáng)極。10．有甲、乙兩位學(xué)生利用原電池反應(yīng)檢測(cè)金屬的活動(dòng)性順序，兩人都使用鎂片與鋁片作電極，但甲同學(xué)將電極放入6mol·L-1硫酸溶液中，乙同學(xué)將電極放入6mol·L-1的氫氧化鈉溶液中，如圖所示。（1）寫(xiě)出甲池中正極的電極反應(yīng)式__。（2）寫(xiě)出乙池中負(fù)極的電極反應(yīng)式__。（3）寫(xiě)出乙池中總反應(yīng)的離子方程式__。（4）如果甲與乙同學(xué)均認(rèn)為“構(gòu)成原電池的電極材料如果都是金屬，則構(gòu)成負(fù)極材料的金屬應(yīng)比構(gòu)成正極材料的金屬活潑”，則甲會(huì)判斷出__活動(dòng)性更強(qiáng)，而乙會(huì)判斷出__活動(dòng)性更強(qiáng)(填寫(xiě)元素符號(hào))。（5）由此實(shí)驗(yàn)，可得到如下哪些結(jié)論正確（________）A．利用原電池反應(yīng)判斷金屬活動(dòng)順序時(shí)應(yīng)注意選擇合適的介質(zhì)B．鎂的金屬性不一定比鋁的金屬性強(qiáng)C．該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明金屬活動(dòng)順序已過(guò)時(shí)，已沒(méi)有實(shí)用價(jià)值D．該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明化學(xué)研究對(duì)象復(fù)雜、反應(yīng)受條件影響較大，因此應(yīng)具體問(wèn)題具體分析（6）上述實(shí)驗(yàn)也反過(guò)來(lái)證明了“直接利用金屬活動(dòng)順序判斷原電池中的正負(fù)極”這種做法__(可靠或不可靠)。如不可靠，請(qǐng)你提出另一個(gè)判斷原電池正負(fù)極的可行實(shí)驗(yàn)方案__(如可靠，此空可不填)?！敬鸢浮?H＋＋2e-=H2↑2Al＋8OH-－6e-=2AlO2-＋4H2O2Al＋2OH-＋2H2O=2AlO2-＋3H2↑MgAlAD不可靠將兩種金屬作電極連上電流計(jì)后插入電解質(zhì)溶液，構(gòu)成原電池，利用電流計(jì)測(cè)定電流的方向，從而判斷電子流動(dòng)方向，再確定原電池正負(fù)極【解析】【分析】甲同學(xué)依據(jù)的化學(xué)反應(yīng)原理是Mg＋H2SO4=MgSO4＋H2↑，乙同學(xué)依據(jù)的化學(xué)反應(yīng)原理是2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑。由于鋁與堿的反應(yīng)是一個(gè)特例，不可作為判斷金屬性強(qiáng)弱的依據(jù)。判斷原電池的正極、負(fù)極要依據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)?！驹斀狻浚?）甲中鎂與硫酸優(yōu)先反應(yīng)，甲池中正極上氫離子得電子產(chǎn)生氫氣，電極反應(yīng)式為：2H＋＋2e-=H2↑；（2）乙池中負(fù)極上鋁失電子在堿性條件下生成AlO2-，電極反應(yīng)式為2Al＋8OH-－6e-=2AlO2-＋4H2O；（3）乙池中鋁與氫氧化鈉反應(yīng)，鎂與氫氧化鈉不反應(yīng)，總反應(yīng)的離子方程式為：2Al＋2OH-＋2H2O=2AlO2-＋3H2↑；（4）甲中鎂作負(fù)極、乙中鋁作負(fù)極，根據(jù)作負(fù)極的金屬活潑性強(qiáng)判斷，甲中鎂活動(dòng)性強(qiáng)、乙中鋁活動(dòng)性強(qiáng)，故答案為：Mg；Al；（5）A．根據(jù)甲、乙中電極反應(yīng)式知，原電池正負(fù)極與電解質(zhì)溶液有關(guān)，故A正確；B．鎂的金屬性大于鋁，但失電子難易程度與電解質(zhì)溶液有關(guān)，故B錯(cuò)誤；、C．該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明電解質(zhì)溶液性質(zhì)影響電極的正負(fù)極，不能說(shuō)明金屬活動(dòng)性順序沒(méi)有使用價(jià)值，故C錯(cuò)誤；D．該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明化學(xué)研究對(duì)象復(fù)雜，反應(yīng)與條件有關(guān)，電極材料相同其反應(yīng)條件不同導(dǎo)致其產(chǎn)物不同，所以應(yīng)具體問(wèn)題具體分析，故D正確；故選AD；（6）上述實(shí)驗(yàn)也反過(guò)來(lái)證明了“直接利用金屬活動(dòng)順序表判斷原電池中的正負(fù)極”這種做法不可靠。可行實(shí)驗(yàn)方案如：將兩種金屬作電極連上電流計(jì)后插入電解質(zhì)溶液，構(gòu)成原電池，利用電流計(jì)測(cè)定電流的方向，從而判斷電子流動(dòng)方向，再確定原電池正負(fù)極?！军c(diǎn)睛】本題考查了探究原電池原理，明確原電池中各個(gè)電極上發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，注意不能根據(jù)金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱判斷正負(fù)極，要根據(jù)失電子難易程度確定負(fù)極，為易錯(cuò)點(diǎn)。利用原電池反應(yīng)判斷金屬活動(dòng)性順序時(shí)應(yīng)注意選擇合適的介質(zhì)；該實(shí)驗(yàn)還說(shuō)明化學(xué)研究對(duì)象復(fù)雜，反應(yīng)受條件影響較大，因此應(yīng)具體問(wèn)題具體分析。11．乙醇(C2H5OH)燃料電池(DEFC)具有很多優(yōu)點(diǎn)，引起了人們的研究興趣。現(xiàn)有以下三種乙醇燃料電池。(1)三種乙醇燃料電池中正極反應(yīng)物均為_(kāi)________________。(填化學(xué)式)(2)熔融鹽乙醇燃料電池中若選擇熔融碳酸鉀為介質(zhì)，電池工作時(shí)，CO32－向電極___(填“a”或“b”)移動(dòng)。(3)酸性乙醇燃料電池中，若電池消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24LO2，則電路中通過(guò)了的電子數(shù)目為_(kāi)__________?！敬鸢浮縊2a0.4NA【解析】【分析】（1）燃料電池中，負(fù)極通入燃料，正極通入氧化劑；（2）根據(jù)裝置圖可知，a為負(fù)極，原電池中陰離子由正極向負(fù)極移動(dòng)；（3）酸性乙醇燃料電池中，電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為：3O2+12H++12e-=6H2O，根據(jù)電極反應(yīng)計(jì)算轉(zhuǎn)移的電子的數(shù)目?！驹斀狻浚?）燃料電池中，負(fù)極通入燃料，正極通入氧化劑，由裝置圖可知，三種乙醇燃料電池中正極反應(yīng)物均為O2；（2）根據(jù)裝置圖可知，a為負(fù)極，原電池中陰離子由正極向負(fù)極移動(dòng)，因此CO32－向電極a移動(dòng)；（3）酸性乙醇燃料電池中，電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為：3O2+12H++12e-=6H2O，若電池消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24L(即0.1mol)O2時(shí)，電子轉(zhuǎn)移0.4mol，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為0.4NA。12．某小組利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反應(yīng)來(lái)探究“條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響”。（實(shí)驗(yàn)原理）2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4

===K2SO4

+2MnSO4

+10CO2↑+8H2O（實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及記錄）實(shí)驗(yàn)時(shí)，先分別量取兩種溶液，然后倒入試管中迅速振蕩混合均勻，開(kāi)始計(jì)時(shí)，通過(guò)測(cè)定褪色所需時(shí)間來(lái)判斷反應(yīng)的快慢。該小組設(shè)計(jì)了如下的方案。編號(hào)H2C2O4溶液酸性KMnO4溶液溫度/℃溶液顏色褪至無(wú)色所需時(shí)間/s濃度/mol·L－1體積/mL濃度/mol·L－1體積/mL①0.102.00.0104.025t1②0.202.00.0104.025t2③0.202.00.0104.050t3(1)已知反應(yīng)后H2C2O4轉(zhuǎn)化為CO2逸出，KMnO4轉(zhuǎn)化為MnSO4，每消耗1molH2C2O4轉(zhuǎn)移________mol電子，為了觀察到紫色褪去，H2C2O4與KMnO4初始的物質(zhì)的量需要滿足的關(guān)系為：n(H2C2O4)：n(KMnO4)≥______________。(2)探究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的實(shí)驗(yàn)編號(hào)是___________（填編號(hào)，下同），可探究反應(yīng)物濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的實(shí)驗(yàn)編號(hào)是_____________。(3)實(shí)驗(yàn)①測(cè)得KMnO4溶液的褪色時(shí)間t1為40s，忽略混合前后溶液體積的微小變化，這段時(shí)間內(nèi)平均反應(yīng)速率v（KMnO4）＝_______mol·L－1·min－1?！敬鸢浮?2.5②和③①和②0.010或1.0×10-2【解析】【分析】（1）根據(jù)題中信息及化合價(jià)升降法配平反應(yīng)的化學(xué)方程式，然后根據(jù)電子守恒計(jì)算出1mol草酸完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)；根據(jù)“觀察到紫色褪去”必須滿足高錳酸鉀的物質(zhì)的量小于草酸的物質(zhì)的量解得二者濃度關(guān)系；（2）根據(jù)探究溫度對(duì)反應(yīng)速率影響時(shí)除了溫度外其它條件必須相同判斷；根據(jù)體積濃度對(duì)反應(yīng)速率影響時(shí)除了濃度不同，其他條件必須完全相同分析；（3）先根據(jù)醋酸和高錳酸鉀的物質(zhì)的量判斷過(guò)量，然后根據(jù)不足量及反應(yīng)速率表達(dá)式計(jì)算出反應(yīng)速率。【詳解】（1）根據(jù)反應(yīng)后H2C2O4轉(zhuǎn)化為CO2逸出，KMnO4轉(zhuǎn)化為MnSO4，利用化合價(jià)升降相等寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑；H2C2O4中碳元素的化合價(jià)為+3價(jià)，變成二氧化碳后化合價(jià)總共升高了2×（4-3）價(jià)，所以每消耗1molH2C2O4轉(zhuǎn)移2mol電子；為了觀察到紫色褪去，高錳酸鉀的物質(zhì)的量應(yīng)該少量，即c（H2C2O4）：c（KMnO4）≥=2.5；故答案為：2；2.5；（2）探究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響，必須滿足除了溫度不同，其他條件完全相同，所以滿足此條件的實(shí)驗(yàn)編號(hào)是：②和③；探究反應(yīng)物濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響，除了濃度不同，其他條件完全相同的實(shí)驗(yàn)編號(hào)是①和②；故答案為：②和③；①和②；（3）草酸的物質(zhì)的量為：0.10mol?L-1×0.002L=0.0002mol，高錳酸鉀的物質(zhì)的量為：0.010mol?L-1×0.004L=0.00004mol，草酸和高錳酸鉀的物質(zhì)的量之比為：0.0002mol：0.00004mol=5：1，顯然草酸過(guò)量，高錳酸鉀完全反應(yīng)，混合后溶液中高錳酸鉀的濃度為：×0.010mol/L，這段時(shí)間內(nèi)平均反應(yīng)速率v（KMnO4）=×=0.010mol?L-1?min-1；故答案為：0.010或1.0×10-2。13．按要求回答下列問(wèn)題：（1）甲烷燃料電池是常見(jiàn)的燃料電池之一，該電池在正極通入氧氣，在負(fù)極通入甲烷，電解質(zhì)溶液通常是KOH溶液，請(qǐng)寫(xiě)出該電池的負(fù)極反應(yīng)式___。（2）常溫下，將等濃度的Na2S2O3溶液與硫酸溶液混合，2min后溶液中明顯出現(xiàn)渾濁，請(qǐng)寫(xiě)出相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：___；若將此混合溶液置于50℃的水浴中，則出現(xiàn)渾濁的時(shí)間將___(填“增加”、“減少”或“不變”)?！敬鸢浮緾H4-8e-+10OH-=CO32-+7H2ONa2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↓+H2O減少【解析】【分析】（1）甲烷燃料電池正極通入氧氣，負(fù)極通入甲烷，電解質(zhì)溶液是KOH溶液，則發(fā)生反應(yīng)為CH4+2O2=CO2+2H2O，CO2+2KOH=K2CO3+H2O，總反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+H2O，該電池的負(fù)極反應(yīng)為：CH4失電子，轉(zhuǎn)化為CO32-和H2O。（2）將等濃度的Na2S2O3溶液與硫酸溶液混合，相關(guān)反應(yīng)為：Na2S2O3+H2SO4→Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O；若將此混合溶液置于50℃的水浴中，則溫度升高，出現(xiàn)渾濁的時(shí)間將減少?！驹斀狻浚?）甲烷燃料電池正極通入氧氣，負(fù)極通入甲烷，電解質(zhì)溶液是KOH溶液，則發(fā)生反應(yīng)為CH4+2O2=CO2+2H2O，CO2+2KOH=K2CO3+H2O，總反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+H2O，該電池的負(fù)極反應(yīng)式為CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O。答案為：CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O；（2）將等濃度的Na2S2O3溶液與硫酸溶液混合，相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↓+H2O；若將此混合溶液置于50℃的水浴中，則溫度升高，出現(xiàn)渾濁的時(shí)間將減少。答案為：Na2S2O3