浙江省温州市平阳二中2022学年高二化学上学期期中试题含解析

2022-2022学年浙江省温州市平阳二中高二（上）期中化学试卷一、单项选择题（10×2=24分）1．己知一个反应只能在高温下进行，则它的逆反应()A．只能在高温下进行B．只能在低温下进行C．可能在高温下进行，也可能能在高温下进行D．在高温或低温下均不能进行2．某反应由两步反应A⇌B⇌C构成，它的反应能量变化曲线如图所示（E1、E2、E3、E4表示活化能）．下列有关叙述正确的是()A．A→C的反应为吸热反应B．三种物质中B最不稳定C．加入催化剂，E1、E2、E3、E4均不变D．A→C反应的△H=E1﹣E23．标准状态下，气态分子断开lmol化学键的焓变称为键焓．已知H﹣H、H﹣O和O﹣O键的键焓△H分别为436kJ/mol、463kJ/mol和495kJ/mol．下列热化学方程式正确的是()A．H2O（g）═H2（g）+O2（g）；△H=﹣485kJ/molB．H2O（g）═H2（g）+O2（g）；△H═+485kJ/molC．2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=+485kJ/molD．2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=﹣485kJ/mol4．以下事实不能用化学平衡移动原理解释的是()A．夏天打开啤酒瓶，有大量气泡逸出B．对于反应I2（g）+H2（g）⇌2HI（g）达到平衡后，增大压强气体颜色加深C．紫色CoCl2溶液，加热溶液颜色变为蓝色，用冰水冷却溶液颜色变为粉红色D．工业合成氨（N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H=﹣92.4kJ/mol）选择高压条件5．下列反应可设计为化学电源的是()A．2NH4Cl+Ba（OH）2•10H2O═BaCl2+2NH3↑+12H2O△H＞0B．Fe3++3SCN﹣⇌Fe（SCN）3△H＜0C．N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H＜0D．CaO+H2O═Ca（OH）2△H＜024\n6．下列关于金属的腐蚀及防腐说法不正确的是()A．马口铁（镀锡铁）镀层破损铁的腐蚀速率加快B．可以采用改变金属组成或结构的方法防止金属腐蚀C．为保护海轮的船壳，利用牺牲阳极的阴极保护法，常在船壳上镶入锌快D．为了防止钢铁设备腐蚀，利用外加电流的阴极保护法，应另附加一惰性电极，惰性电极作阴极7．下列变化过程中，△S＜0的是()A．NH4Cl晶体与Ba（OH）2•8H2O反应B．NH3（g）与HCl（g）反应生成NH4Cl（s）C．硝酸铵溶于水D．CaCO3（s）分解为CaO（s）和CO2（g）8．对于可逆反应C（s）+H2O（g）⇌CO（g）+H2（g），下列说法不能证明反应已达平衡状态的是()A．绝热容器，温度不再改变B．恒容时，压强不在改变C．恒压时，体积不在改变D．断裂2molO﹣H键同时形成1molH﹣H键9．在恒温时，一固定容积的容器内发生如下反应：2NO2（g）⇌N2O4（g）达到平衡时，再向容器内通入一定量的NO2（g），重新达到平衡后，与第一次平衡时相比，NO2的体积分数()A．不变B．增大C．减小D．无法判断10．用石墨作电极电解由等物质的量浓度的硫酸铜、硫酸铁组的溶液，电解时，阴极最先发生的反应为()A．Fe3++e﹣═Fe2+B．2H++3e﹣═H2+C．Fe2++2e﹣═FeD．Cu2++2e﹣═Cu二、不定项选择题（每小题有1～2个正确选项，10×3=30分）11．关于平衡常数，下列说法正确的是()A．使用催化剂能使化学反应速率加快，平衡常数增大B．平衡常数随温度的改变而改变C．化学平衡发生移动，平衡常数必发生变化D．对于3Fe（s）+4H2O（g）⇌Fe3O4（s）+4H2（g），反应的化学平衡常数的表达式为K=12．下列反应中，反应体系中气体的平均相对分子质量不再发生变化不能作为平衡标志的是()A．N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）B．H2（g）+I2（g）⇌2HI（g）C．C（s）+H2O（g）⇌CO（g）+H2（g）D．CO2（g）+2NH3（g）⇌CO（NH2）2（s）+H2O（g）24\n13．T℃时在2L密闭容器中使X（g）与Y（g）发生反应生成Z（g）．反应过程中X、Y、Z的浓度变化如图1所示；若保持其他条件不变，温度分别为T1和T2时，Y的体积百分含量与时间的关系如图2所示．则下列结论正确的是()A．反应进行的前3min内，用X表示的反应速率v（X）=0.3mol•（L•min）﹣1B．容器中发生的反应可表示为：3X（g）+Y（g）⇌2Z（g）C．保持其他条件不变，升高温度，反应的化学平衡常数K减小D．若改变反应条件，使反应进程如图3所示，则改变的条件是增大压强14．下列叙述错误的是()A．在热化学方程式中，物质化学式前面的化学计量数可以为整数也可以为简单分数B．同一化学反应，热化学方程式中物质的化学计量数不同，反应的△H也不同C．N2（g）与O2（g）反应生成NO（g）过程中的能量变化如图所示，若加入催化剂，化学反应速率改变，△H也改变D．化学反应中化学键的断裂和形成是反应过程中有能量变化的本质原因15．有人制造了一种甲烷燃料电池，一个电极通入空气，另一个电极通入甲烷，电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2﹣．以下判断错误的是()A．电池的正极发生的反应：O2+4e﹣═2O2﹣B．负极发生的反应：CH4+4O2﹣﹣8e﹣═CO2+2H2OC．固体电解质里的O2﹣的移动方向：由正极流向负极D．向外电路释放电子的电极：正极（电子由正极流向负极）16．下列叙述正确的是()A．已知反应：2H2O2O2↑+2H2O，反应过程中过氧化氢的物质的量浓度变化如表所示：t/min020406080c（H2O2）mol/L0.800.400.200.100.05则0～20min用H2O表示化学反应速率为0.02mol/（L•min）B．向Zn与盐酸的反应体系中补加盐酸化学反应速率一定加快24\nC．恒容密闭容器中发生反应：N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g），当反应达到平衡后，向体系中通入N2，NH3的体积分数一定增加D．在一体积可变密闭容器中进行反应：CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g），当反应达到平衡后，在保证H2浓度不变的前提下，向容器中通入H2平衡不移动17．在一密闭容器中，反应2A（g）⇌2B（g）+C（？）达到平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，当达到新的平衡时，B的浓度变为原来的60%，则()A．平衡向正反应方向移动了B．物质A的转化率降低了C．C为气态D．C为固态或液态18．某体积可变的密闭容器中盛有适量的A和B的混合气体，在一定条件下发生反应：A（g）+3B（g）⇌2C（g），若维持温度和压强不变，当达到平衡时，容器的体积为VL，其中气体C的体积为0.1VL．下列推断中正确的是()A．原混合气体的体积为1.2VLB．原混合气体的体积为1.1VLC．反应达平衡时气体A消耗掉0.05VLD．反应达平衡时气体B消耗掉0.05VL19．在一定温度下，将3molCO和6molH2O（g）充入一密闭容器中发生反应：CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g），反应达到平衡后，测得CO2的物质的量为2mol．然后再充入9molH2O（g），达到新的平衡后，体系中CO、H2O（g）、CO2、H2总的物质的量为()A．15.5molB．18molC．20.5molD．无法计算20．用压强传感器探究生铁在pH=2和pH=4醋酸溶液中发生腐蚀的装置及得到的图象如下：分析图象，以下结论错误的是()A．析氢腐蚀和吸氧腐蚀的速率一样快B．在酸性溶液中生铁可能发生吸氧腐蚀C．溶液pH≤2时，生铁发生析氢腐蚀D．两溶液中负极反应均为：Fe﹣2e﹣═Fe2+三、填空题21．按照下列操作步骤用简易量热计测定盐酸与氢氧化钠溶液反应的反应热．步骤一：用量筒量取50mL1.00mol/L盐酸，倒入简易量热计中，测量并记录盐酸的温度（t1）；步骤二：用量筒量取150mL0.35mol/L氢氧化钠溶液，测量并记录氢氧化钠溶液的温度（t2）；步骤三：将量筒中的氢氧化钠迅速倒入盛有盐酸的简易量热计中，立即盖上盖板，用环形铜搅24\n拌棒不断搅拌，准确快速读出此时溶液的温度（t3）；以上步骤中用了__________个量筒，步骤三中存在明显的错误，如何改正：__________．22．图是1mol甲烷燃烧生成稳定化合物过程中的能量变化示意图，其热化学方程式为：__________．23．利用水煤气合成二甲醚的反应如下：反应①：2H2（g）+CO（g）⇌CH3OH（g）△H=﹣90.8kJ•mol﹣1反应②：2CH3OH（g）⇌CH3OCH3（g）+H2O（g）△H=﹣23.5kJ•mol﹣1反应③：CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）△H=﹣41.3kJ•mol﹣1若总反应④：aH2（g）+aCO（g）⇌bCH3OCH3（g）+bCO2（g）△H=﹣246.4kJ•mol﹣1，则a=__________，b=__________．24．合成氨反应是N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H=QkJ•mol﹣1．反应过程中能量变化如图所示；（1）在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和E2的变化：E1__________，E2__________（填“增大”、“减小”或“不变”）．（2）在500℃、2×107Pa和催化剂条件下向一密闭容器中充入0.5molN2和1.5molH2，充分反应后，放出的热量__________（填“＜”、“＞”或“=”）46.2kJ，理由是__________．25．利用反应2Fe3++Fe═3Fe2+，设计原电池如图所示．（1）其中金属电极a可以与硝酸反应，则电极a为__________（填金属名称）．a极的电极反应式为__________；（2）盐桥的作用为①__________；②__________．（3）以下说法正确的是__________．A．电池工作时，电子流向Fe电极→c→b→a→d→e→Fe电极B．放电时左烧杯溶液颜色变浅C．电池工作一段时间后，可以将a作阳极与Fe作阴极，可以给该电池充电D．电池工作一段时间后，左边烧杯溶液颜色仍深于右边烧杯溶液颜色，可用饱和氯水、硫氰化钾溶液检验左边烧杯存在的Fe2+．24\n26．（13分）LiFePO4电池中某电极的工作原理如图：（1）该电池的电解质为能传导Li+的固体材料．放电时该电极是电池的__________极（填“正”或“负”），该电极反应式为__________．（2）用此电池电解含有0.1mol/LCuSO4和0.1mol/LNaCl的混合溶液100mL，假如电路中转移了0.02mole﹣，且电解池的电极均为惰性电极，阳极产生的气体在标准状况下的体积是__________L；该电解过程中阴极的电极反应式为__________．（3）铁做阳极，碳做阴极电解饱和食盐水，写出电极反应式和总电解方程式：阳极：__________阴极：__________总反应：__________．27．汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一．（1）CO2是大气中含量最高的一种温室气体，控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径．目前，由CO2来合成二甲醚已取得了较大的进展，其化学反应是：2CO2（g）+6H2（g）⇌CH3OCH3（g）+3H2O（g）△H＞0．①写出该反应的平衡常数表达式__________．②判断该反应在一定条件下，体积恒定的密闭容器中是否达到化学平衡状态的依据是__________．A．容器中密度不变B．单位时间内消耗2molCO2，同时消耗1mol二甲醚C．v（CO2）：v（H2）=1：3D．容器内压强保持不变（2）汽车尾气净化的主要原理为：2NO（g）+2CO（g）2CO2（g）+N2（g）．在密闭容器中发生该反应时，c（CO2）随温度（T）、催化剂的表面积（S）和时间（t）的变化曲线如图所示．据此判断：①该反应的△H__________0（选填“＞”、“＜”）．②当固体催化剂的质量一定时，增大其表面积可提高化学反应速率．若催化剂的表面积S1＞S2，在图中画出c（CO2）在T2、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线．（3）已知：CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）△H=﹣akJ•mol﹣1．①经测定不同温度下该反应的平衡常数如下：温度（℃）250300350K24\n2.0410.2700.012若某时刻、250℃测得该反应的反应物与生成物的浓度为c（CO）=0.4mol•L﹣1、c（H2）=0.4mol•L﹣1、c（CH3OH）=0.8mol/L，则此时v正__________v逆（填“＞”、“＜”或“=”）．②某温度下，在体积固定的2L的密闭容器中将1molCO和2molH2混合，测得不同时刻的反应前后压强关系如下：时间（min）51015202530压强比（P后/P前）0.980.900.800.700.700.70达到平衡时CO的转化率为__________．24\n2022-2022学年浙江省温州市平阳二中高二（上）期中化学试卷一、单项选择题（10×2=24分）1．己知一个反应只能在高温下进行，则它的逆反应()A．只能在高温下进行B．只能在低温下进行C．可能在高温下进行，也可能能在高温下进行D．在高温或低温下均不能进行【考点】焓变和熵变．【分析】反应自发进行的判断依据是△H﹣T△S＜0，反应只能在高温下进行，反应△H＞0△S＞0，逆反应△H＜0，△S＜0，则逆反应应在低温下自发进行．【解答】解：反应自发进行的判断依据是△H﹣T△S＜0，反应只能在高温下进行，推断正反应△H＞0△S＞0，所以逆反应△H＜0，△S＜0，满足△H﹣T△S＜0的条件是低温，则逆反应应在低温下自发进行，故选B．【点评】本题考查了反应自发进行的判断依据分析，注意正逆反应焓变和熵变的变化，掌握基础是关键，题目较简单．2．某反应由两步反应A⇌B⇌C构成，它的反应能量变化曲线如图所示（E1、E2、E3、E4表示活化能）．下列有关叙述正确的是()A．A→C的反应为吸热反应B．三种物质中B最不稳定C．加入催化剂，E1、E2、E3、E4均不变D．A→C反应的△H=E1﹣E2【考点】吸热反应和放热反应．【分析】A→B的反应，反应物总能量小于生成物总能量，反应吸热，B→C的反应，反应物的总能量大于生成物总能量，反应为放热反应，结合能量的高低解答该题．【解答】解：A．A→C的反应为放热反应，故A错误；B．物质的总能量越低，越稳定，C最稳定，B最不稳定，故B正确；C．．加入催化剂，只改变反应的活化能，即E1、E2、E3、E4均改变，不改变反应热，故C错误；D．整个反应中△H=（E1﹣E2）+（E2﹣E3）﹣E4=E1﹣E3﹣E4，故D错误，故选B．【点评】本题考查化学反应与能量变化，题目难度不大，注意把握物质的总能量与反应热的关系，易错点为D，注意把握反应热的计算．24\n3．标准状态下，气态分子断开lmol化学键的焓变称为键焓．已知H﹣H、H﹣O和O﹣O键的键焓△H分别为436kJ/mol、463kJ/mol和495kJ/mol．下列热化学方程式正确的是()A．H2O（g）═H2（g）+O2（g）；△H=﹣485kJ/molB．H2O（g）═H2（g）+O2（g）；△H═+485kJ/molC．2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=+485kJ/molD．2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=﹣485kJ/mol【考点】热化学方程式．【分析】旧键断裂需要吸收能量，新键的生成会放出能量，△H=反应物的键能和﹣生成物的键能和，据此进行解答．【解答】解：A、水分解是吸热反应，应该△H＞0，故A错误；B、△H=2×463kJ/mol﹣436kJ/mol﹣×495kJ/mol=242.5kJ/mol，故B错误；C、氢气燃烧放热，应该△H＜0，故C错误；D、△H=2×436kJ/mol+495kJ/mol﹣4×463kJ/mol=﹣485kJ/mol，故D正确．故选：D．【点评】本题考查了热化学方程式的书写、反应热的计算，题目难度中等，注意掌握热化学方程式的书写原则，明确化学键与化学反应中能量变化的关系是解题关键．4．以下事实不能用化学平衡移动原理解释的是()A．夏天打开啤酒瓶，有大量气泡逸出B．对于反应I2（g）+H2（g）⇌2HI（g）达到平衡后，增大压强气体颜色加深C．紫色CoCl2溶液，加热溶液颜色变为蓝色，用冰水冷却溶液颜色变为粉红色D．工业合成氨（N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H=﹣92.4kJ/mol）选择高压条件【考点】化学平衡移动原理．【分析】勒夏特列原理为：如果改变影响平衡的条件之一，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动．使用勒夏特列原理时，该反应必须是可逆反应，否则勒夏特列原理不适用．【解答】解：A．因溶液中存在二氧化碳的溶解平衡，打开汽水瓶后，压强减小，二氧化碳逸出，能用勒夏特列原理解释，故A不选；B．该反应的反应前后气体计量数之和不变，增大压强容器体积减小，碘浓度增大，气体颜色加深，但增大压强平衡不移动，不能用平衡移动原理解释，故B选；C．存在平衡Co（H2O）62+[粉红色]+4Cl﹣⇌6H2O+CoCl42﹣[蓝色]△H＞0，升高温度平衡正向移动，溶液颜色变为蓝色，降低温度平衡逆向移动，溶液颜色变为粉红色，所以可以用平衡移动原理解释，故C不选；D．该反应是一个反应前后气体体积减小的可逆反应，增大压强平衡正向移动，可以用平衡移动原理解释，故D不选；故选B．【点评】本题考查化学平衡移动原理，为高频考点，明确平衡移动原理内涵是解本题关键，注意平衡移动原理适用范围，题目难度不大，易错选项是B．5．下列反应可设计为化学电源的是()A．2NH4Cl+Ba（OH）2•10H2O═BaCl2+2NH3↑+12H2O△H＞0B．Fe3++3SCN﹣⇌Fe（SCN）3△H＜024\nC．N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H＜0D．CaO+H2O═Ca（OH）2△H＜0【考点】氧化还原反应．【分析】含元素化合价变化的反应为氧化还原反应，常温下自动发生的放热的氧化还原反应可设计成原电池，以此来解答．【解答】解：A．不存在元素的化合价变化，不属于氧化还原反应，故A不选；B．不存在元素的化合价变化，不属于氧化还原反应，故B不选；C．N、H元素的化合价变化，为氧化还原反应，且为放热反应，故C选；D．不存在元素的化合价变化，不属于氧化还原反应，故D不选；故选C．【点评】本题考查氧化还原反应及应用，为高频考点，把握反应中元素的化合价变化及原电池原理为解答的关键，侧重分析、应用能力的考查，题目难度不大．6．下列关于金属的腐蚀及防腐说法不正确的是()A．马口铁（镀锡铁）镀层破损铁的腐蚀速率加快B．可以采用改变金属组成或结构的方法防止金属腐蚀C．为保护海轮的船壳，利用牺牲阳极的阴极保护法，常在船壳上镶入锌快D．为了防止钢铁设备腐蚀，利用外加电流的阴极保护法，应另附加一惰性电极，惰性电极作阴极【考点】金属的电化学腐蚀与防护．【分析】A、马口铁（镀锡）的表面一旦破损，构成原电池，Fe为负极；B、将金属制成合金，即改变金属的组成和结构；C、原电池的正极金属易被保护，不易腐蚀；D、电解池中，阳极被腐蚀，阴极被保护．【解答】解：A、马口铁（镀锡）的表面一旦破损，构成原电池，Fe为负极，则铁腐蚀加快，故A正确；B、将金属制成合金，即改变金属的组成和结构，能起到很好的防止腐蚀的作用，故B正确；C、海轮外壳镶嵌锌块，此时铁作为原电池的正极金属而被保护，不易腐蚀，是采用了牺牲阳极的阴极保护法，故C正确；D、电解池中，阳极被腐蚀，阴极被保护，故应将钢铁的设备做阴极，故D错误．故选D．【点评】本题考查原电池的工作原理，明确金属活泼性及原电池的负极易被腐蚀为解答的关键，注意电极判断的考查，题目难度不大．7．下列变化过程中，△S＜0的是()A．NH4Cl晶体与Ba（OH）2•8H2O反应B．NH3（g）与HCl（g）反应生成NH4Cl（s）C．硝酸铵溶于水D．CaCO3（s）分解为CaO（s）和CO2（g）【考点】焓变和熵变．【分析】△S＜0，说明反应或变化过程中混乱度减小，依据微粒数变化或反应前后气体体积变化分析判断．【解答】解：A、NH4Cl晶体与Ba（OH）2•8H2O反应生成氨气，混乱度增大，△S＞0，故A错误；24\nB、NH3（g）与HCl（g）反应生成固体NH4Cl（s），混乱度减小，△S＜0，故B正确；C、硝酸铵溶于水电离为阴阳离子，混乱度增大，△S＞0，故C错误；D、CaCO3（s）分解为CaO（s）和CO2（g），反应后熵变增大，△S＞0，故D错误；故选B．【点评】本题考查了熵变的判断，反应过程或变化过程中微粒的变化多少，气体体积的变化是判断依据，题目较简单．8．对于可逆反应C（s）+H2O（g）⇌CO（g）+H2（g），下列说法不能证明反应已达平衡状态的是()A．绝热容器，温度不再改变B．恒容时，压强不在改变C．恒压时，体积不在改变D．断裂2molO﹣H键同时形成1molH﹣H键【考点】化学平衡状态的判断．【分析】根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态．【解答】解：A、绝热容器，温度不再改变，说明正逆反应速率相等，故A正确；B、随着反应断裂2molO﹣H键同时形成1molH﹣H键的进行体系压强逐渐增大，容器内压强保持不变说明达平衡状态，故B正确；C、恒压时，体积不在改变，说明气体的物质的量不变，达平衡状态，故C正确；D、断裂2molO﹣H键同时形成1molH﹣H键，都反映的正方向，故D错误；故选D．【点评】本题考查了化学平衡状态的判断，难度不大，注意当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，但不为0．9．在恒温时，一固定容积的容器内发生如下反应：2NO2（g）⇌N2O4（g）达到平衡时，再向容器内通入一定量的NO2（g），重新达到平衡后，与第一次平衡时相比，NO2的体积分数()A．不变B．增大C．减小D．无法判断【考点】化学平衡的影响因素．【专题】化学平衡专题．【分析】假设再次通入的NO2是在与原平衡体系的温度和压强都相同的另一容器中进行，则所得平衡体系与原平衡完全相同，将两个容器的隔板抽去，再压缩到原体积，平衡正向移动，以此解答．【解答】解：假设在题给的过程中，容器的体积从A变化到A+B（见图），这个过程也可以理解成：假设有一个虚拟的隔板可以保持A的体积不变，在B中充入NO2，使其反应直至达到平衡．很明显，在同温、同压下，A、B中达到平衡后，NO2、N2O424\n的质量分数分别相等．这时，抽去虚拟的隔板，将B压缩至A，平衡正向移动，NO2的体积分数减小．故选C．【点评】本题考查化学平衡的移动，题目难度不大，注意从压强的角度认识该题，题给的关键是反应物和生成物只有一种，易错点为B，注意体会该题．10．用石墨作电极电解由等物质的量浓度的硫酸铜、硫酸铁组的溶液，电解时，阴极最先发生的反应为()A．Fe3++e﹣═Fe2+B．2H++3e﹣═H2+C．Fe2++2e﹣═FeD．Cu2++2e﹣═Cu【考点】电极反应和电池反应方程式．【分析】根据电解规律：在阴极上电解质中的阳离子发生得电子的还原反应，氧化性强的离子首先得电子．【解答】解：对硫酸铜、硫酸铁组成的溶液进行电解，根据电解规律：在阴极上是电解质中的铜离子和三价铁离子发生得电子的还原反应，但是铜离子的氧化性比铁离子弱，所以阴极最先发生的反应为Fe3++eˉ=Fe2+．故选A．【点评】本题考查学生阴极上阳离子的放电顺序问题，可以根据课本知识来解决，难度不大．二、不定项选择题（每小题有1～2个正确选项，10×3=30分）11．关于平衡常数，下列说法正确的是()A．使用催化剂能使化学反应速率加快，平衡常数增大B．平衡常数随温度的改变而改变C．化学平衡发生移动，平衡常数必发生变化D．对于3Fe（s）+4H2O（g）⇌Fe3O4（s）+4H2（g），反应的化学平衡常数的表达式为K=【考点】化学平衡常数的含义．【分析】A、催化剂改变反应速率不改变化学平衡；B、平衡常数是温度的函数；C、平衡常数只随温度变化，不随浓度、压强等影响因素改变；D、固体不能写入平衡常数表达式．【解答】解：A、催化剂改变反应速率不改变化学平衡，使用催化剂能使化学反应速率加快，平衡常数不变，故A错误；B、平衡常数随温度变化，不随浓度、压强等影响因素改变，故B正确；C、平衡常数只随温度变化，不随浓度、压强等影响因素改变，化学平衡发生移动，平衡常数不一定发生变化，故C错误；D、固体不能写入平衡常数表达式，反应的化学平衡常数的表达式为K=，故D错误；故选B．【点评】本题考查了平衡常数概念，影响因素分析，概念的含义和实质理解是解题关键，题目较简单．24\n12．下列反应中，反应体系中气体的平均相对分子质量不再发生变化不能作为平衡标志的是()A．N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）B．H2（g）+I2（g）⇌2HI（g）C．C（s）+H2O（g）⇌CO（g）+H2（g）D．CO2（g）+2NH3（g）⇌CO（NH2）2（s）+H2O（g）【考点】化学平衡状态的判断．【分析】气体的平均相对分子质量=，若气体的平均相对分子质量不再改变能作为平衡的标志，必须此反应在平衡之前，气体的平均相对分子质量是在改变的，后来不变了，对于这样的反应．气体的平均相对分子质量不再改变方能作为平衡的标志．【解答】解：A、对于反应N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g），反应在达平衡之前，气体的总质量一直不变，但气体的物质的量在变，故平衡之前，气体的平均相对分子质量在变，后来不变了，则说明反应达平衡，故气体的平均相对分子质量不再发生变化能作为此反应的平衡标志，故A正确；B、对于反应H2（g）+I2（g）⇌2HI（g），反应在达平衡之前，气体的总质量一直不变，且气体的物质的量也一直不变，故平衡之前，气体的平均相对分子质量一直不变，故不变不能说明反应达平衡，故气体的平均相对分子质量不再发生变化不能作为此反应的平衡标志，故B错误；C、对于反应C（s）+H2O（g）⇌CO（g）+H2（g），由于C为固体，故反应在达平衡之前，气体的总质量一直在变，且气体的物质的量在变，故平衡之前，气体的平均相对分子质量在变，后来不变了，则说明反应达平衡，故不再发生变化能作为此反应的平衡标志，故C正确；D、对于反应CO2（g）+2NH3（g）⇌CO（NH2）2（s）+H2O（g），由于CO（NH2）2为固体，故反应在达平衡之前，气体的总质量一直在变，且气体的物质的量在变，故平衡之前，气体的平均相对分子质量在变，后来不变了，则说明反应达平衡，故不再发生变化能作为此反应的平衡标志，故D正确；故选AB．【点评】本题考查化学平衡状态的判断，难度不大，注意只有当一个量﹣﹣﹣此量在平衡前在改变，后来忽然不变了，此量方能作为判断化学平衡的依据．13．T℃时在2L密闭容器中使X（g）与Y（g）发生反应生成Z（g）．反应过程中X、Y、Z的浓度变化如图1所示；若保持其他条件不变，温度分别为T1和T2时，Y的体积百分含量与时间的关系如图2所示．则下列结论正确的是()24\nA．反应进行的前3min内，用X表示的反应速率v（X）=0.3mol•（L•min）﹣1B．容器中发生的反应可表示为：3X（g）+Y（g）⇌2Z（g）C．保持其他条件不变，升高温度，反应的化学平衡常数K减小D．若改变反应条件，使反应进程如图3所示，则改变的条件是增大压强【考点】产物的百分含量随浓度、时间的变化曲线；物质的量或浓度随时间的变化曲线．【专题】压轴题；化学平衡专题．【分析】A、根据3min内X的物质的量的变化量计算化学反应速率；B、根据物质的量的变化量与化学计量数成正比书写化学方程式；C、根据图2中曲线的斜率大小判断温度的高低；D、图3与图1比较，判断平衡是否发生移动，根据影响平衡移动的因素判断．【解答】解：A、反应进行的前3min内，v（X）==0.1mol/（L•min），故A错误；B、根据图1分析，反应中X、Y的物质的量逐渐减小，Z的物质的量逐渐增大，所以X、Y为反应物，Z为生成物，根据物质的量的变化量与化学计量数成正比可知0.4mol：0.2mol：0.4mol=3：1：2，所以反应的化学方程式为3X（g）+Y（g）2Z（g），故B正确；C、根据图2中曲线的斜率大小判断，T2时先到达平衡状态，说明反应速率大，根据温度越高反应速率越大说明T2温度高，温度升高时Y的百分含量降低，说明平衡向正反应方向移动，则平衡常数增大，故C错误；D、图3与图1比较，图3到达平衡所用的时间较短，说明反应速率增大，但平衡状态没有发生改变，应是加入催化剂所致，故D错误．故选B．【点评】本题考查化学平衡移动以及平衡图象题，做题时注意分析图象中曲线的变化规律，结合外界条件对平衡移动的影响进行分析，题目难度中等．14．下列叙述错误的是()A．在热化学方程式中，物质化学式前面的化学计量数可以为整数也可以为简单分数B．同一化学反应，热化学方程式中物质的化学计量数不同，反应的△H也不同C．N2（g）与O2（g）反应生成NO（g）过程中的能量变化如图所示，若加入催化剂，化学反应速率改变，△H也改变D．化学反应中化学键的断裂和形成是反应过程中有能量变化的本质原因【考点】热化学方程式；化学反应中能量转化的原因；化学反应速率的影响因素．【分析】A、在热化学方程式中，物质化学式前面的化学计量数只表示物质的量；B、反应热与物质的化学计量数成正比；C、若加入催化剂，化学反应速率改变，但反应物和生成物的总能量不变，所以△H不改变；D、根据化学反应中实质是化学键的断裂和形成．【解答】解：A、在热化学方程式中，物质化学式前面的化学计量数只表示物质的量，所以物质化学式前面的化学计量数可以为整数也可以为简单分数，故A正确；B、反应热与物质的化学计量数成正比，所以热化学方程式中物质的化学计量数不同，反应的△H也不同，故B正确；24\nC、若加入催化剂，化学反应速率改变，但反应物和生成物的总能量不变，所以△H不改变，故C错误；D、因化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂和形成，故D正确；故选C．【点评】本题主要考查了化学反应中能量变化的原因，难度不大，需要强调的是反应是吸热反应还是放热反应与反应的条件无关．15．有人制造了一种甲烷燃料电池，一个电极通入空气，另一个电极通入甲烷，电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2﹣．以下判断错误的是()A．电池的正极发生的反应：O2+4e﹣═2O2﹣B．负极发生的反应：CH4+4O2﹣﹣8e﹣═CO2+2H2OC．固体电解质里的O2﹣的移动方向：由正极流向负极D．向外电路释放电子的电极：正极（电子由正极流向负极）【考点】化学电源新型电池．【分析】该燃料电池中，正极上氧气得电子生成氧离子；负极上甲烷失电子和氧离子反应生成二氧化碳和水；原电池放电时，电解质中阴离子向负极移动，失电子的极是负极，据此回答判断．【解答】解：A、该燃料电池中，正极上氧气得电子生成氧离子，电极反应式为O2+4e﹣=2O2﹣，故A正确；B、负极上甲烷失电子和氧离子反应生成二氧化碳和水，电极反应式为CH4﹣8e﹣+4O2﹣=CO2+2H2O，故B正确；C、放电时，电解质中阴离子向负极移动、阳离子向正极移动，所以氧离子向负极移动，故C正确；D、向外电路释放电子的电极：是负极，电子从负极流向正极，故D错误．故选D．【点评】本题考查化学电源新型电池，明确原电池原理是解本题关键，侧重考查学生书写电极反应式，书写时要结合电解质特点书写，燃料和氧化剂相同，如果电解质不同其电极反应式不同．16．下列叙述正确的是()A．已知反应：2H2O2O2↑+2H2O，反应过程中过氧化氢的物质的量浓度变化如表所示：t/min020406080c（H2O2）mol/L0.800.400.200.100.05则0～20min用H2O表示化学反应速率为0.02mol/（L•min）B．向Zn与盐酸的反应体系中补加盐酸化学反应速率一定加快C．恒容密闭容器中发生反应：N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g），当反应达到平衡后，向体系中通入N2，NH3的体积分数一定增加D．在一体积可变密闭容器中进行反应：CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g），当反应达到平衡后，在保证H2浓度不变的前提下，向容器中通入H2平衡不移动【考点】化学平衡的影响因素；反应速率的定量表示方法；化学反应速率的影响因素．24\n【分析】A、反应速率V=计算，速率之比等于化学方程式计量数之比分析，但水为纯液体；B、反应速率与浓度变化有关，浓度增大反应速率增大，浓度减小，反应速率减小；C、向体系中通入N2，氨气物质的量增加，但体积分数不一定；D、体积可变的容器中通入氢气，保证氢气浓度不变，体积和平衡会发生变化；【解答】解：水为纯液体，无浓度变化，不能用H2O不能表示化学反应速率，故A错误；B、反应速率与浓度变化有关，浓度增大反应速率增大，浓度减小，反应速率减小，向Zn与盐酸的反应体系中补加盐酸化学反应速率不一定加快，故B错误；C、向体系中通入N2，氨气物质的量增加，但体积分数不一定，和加入氮气的量有关，故C错误；D、体积可变的容器中通入氢气，氢气浓度不变，平衡不动，故D正确；故选D．【点评】本题考查了化学平衡的影响因素分析，化学反应速率计算应用，注意打断平衡状态的条件分析，掌握基础是关键，题目难度中等．17．在一密闭容器中，反应2A（g）⇌2B（g）+C（？）达到平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，当达到新的平衡时，B的浓度变为原来的60%，则()A．平衡向正反应方向移动了B．物质A的转化率降低了C．C为气态D．C为固态或液态【考点】化学平衡的影响因素．【分析】先假设体积增加一倍时若平衡未移动，B的浓度应为原来的50%，实际平衡时B的浓度是原来的60%，比假设大，说明平衡向生成B的方向移动，即减小压强平衡向正反应方向移动即气体体积增大的方向，则C为气态，据此结合选项判断．【解答】解：先假设体积增加一倍时若平衡未移动，B的浓度应为原来的50%，实际平衡时B的浓度是原来的60%，比假设大，说明平衡向生成B的方向移动，即减小压强平衡向正反应方向移动即气体体积增大的方向，则C为气态，A、假设体积增加一倍时若平衡未移动，B的浓度应为原来的50%，实际平衡时B的浓度是原来的60%，大于原来的50%，说明平衡向生成B的方向移动，即向正反应移动，故A正确；B、根据A的判断，平衡向正反应移动，反应物转化率增大，故B错误；C、根据以上分析，C为气态，故C正确；D、根据以上分析，C为气态，故D错误；故选AC．【点评】本题考查化学平衡移动等，难度不大，注意利用假设法分析、判断平衡移动方向．18．某体积可变的密闭容器中盛有适量的A和B的混合气体，在一定条件下发生反应：A（g）+3B（g）⇌2C（g），若维持温度和压强不变，当达到平衡时，容器的体积为VL，其中气体C的体积为0.1VL．下列推断中正确的是()A．原混合气体的体积为1.2VLB．原混合气体的体积为1.1VLC．反应达平衡时气体A消耗掉0.05VLD．反应达平衡时气体B消耗掉0.05VL【考点】化学平衡的计算．24\n【专题】化学平衡专题．【分析】平衡时生成C的体积为0.1VL，根据方程式计算消耗A、B的体积、气体体积减少量，原混合气体体积=平衡时体积+减小的体积．【解答】解：平衡时生成C的体积为0.1VL，则：A（g）+3B（g）⇌2C（g）体积减小△V13220.05VL0.15VL0.1VL0.1VL则原混合气体总体积=VL+0.1VL=1.1VL反应达平衡时气体A消耗掉0.05VL，气体B消耗掉0.15VL，故选：BC．【点评】本题考查化学平衡计算，比较基础，注意利用差量法进行解答，侧重考查学生分析和解决问题的能力．19．在一定温度下，将3molCO和6molH2O（g）充入一密闭容器中发生反应：CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g），反应达到平衡后，测得CO2的物质的量为2mol．然后再充入9molH2O（g），达到新的平衡后，体系中CO、H2O（g）、CO2、H2总的物质的量为()A．15.5molB．18molC．20.5molD．无法计算【考点】化学反应的可逆性．【分析】反应CO+H2O（g）⇌CO2+H2达平衡后，加入水蒸气，化学平衡会向着正反应方向进行，但是反应物不可能全部转化为生成物．【解答】解：根据题意：CO+H2O（g）⇌⇌CO2+H2，初始物质的量：3600变化物质的量：2222平衡物质的量：1422此时二氧化碳和氢气的物质的量之和是4mol，再通入9mol水蒸气，化学平衡会向着正反应方向进行，假设一氧化碳全部转化完毕，则会生成二氧化碳和氢气各1mol，此时新生成的CO2和H2的物质的量之和是2mol，剩余水蒸气12mol，但是一氧化碳不会全部转化，所以达到新的平衡后，体系中CO、H2O（g）、CO2、H2总的物质的量小于18mol，故选A．【点评】本题考查学生可逆反应的特征以及化学平衡移动方面的知识，注意知识的积累是解题的关键，难度不大．20．用压强传感器探究生铁在pH=2和pH=4醋酸溶液中发生腐蚀的装置及得到的图象如下：分析图象，以下结论错误的是()A．析氢腐蚀和吸氧腐蚀的速率一样快B．在酸性溶液中生铁可能发生吸氧腐蚀C．溶液pH≤2时，生铁发生析氢腐蚀D．两溶液中负极反应均为：Fe﹣2e﹣═Fe2+【考点】金属的电化学腐蚀与防护．24\n【分析】根据压强与时间关系图知，pH=2的醋酸溶液中压强随着反应的进行而逐渐增大，说明该反应发生析氢腐蚀，pH=4的醋酸溶液中压强随着反应的进行而逐渐减小，说明发生吸氧腐蚀，根据原电池原理来分析解答．【解答】解：A、根据压强与时间关系图知，pH=2的溶液和pH=4的溶液中，变化相同的压强时所用时间不同，前者比后者使用时间长，说明吸氧腐蚀速率大于析氢腐蚀速率，故A错误；B、pH=4的醋酸溶液中压强随着反应的进行而逐渐减小，说明发生吸氧腐蚀，pH=4的醋酸溶液呈酸性，所以在酸性溶液中生铁可能发生吸氧腐蚀，故B正确；C、根据PH=2的溶液中压强与时间的关系知，压强随着反应的进行而逐渐增大，说明该装置发生析氢腐蚀，则溶液pHpH≤2时，生铁发生析氢腐蚀，故C正确；D、两个溶液中都发生电化学腐蚀，铁均作负极，电极反应式为Fe﹣2e﹣=Fe2+，故D正确；故选A．【点评】本题考查了析氢腐蚀和吸氧腐蚀，根据压强与时间的关系分析吸氧腐蚀和析氢腐蚀、反应速率大小、电极反应等知识点，难度中等．三、填空题21．按照下列操作步骤用简易量热计测定盐酸与氢氧化钠溶液反应的反应热．步骤一：用量筒量取50mL1.00mol/L盐酸，倒入简易量热计中，测量并记录盐酸的温度（t1）；步骤二：用量筒量取150mL0.35mol/L氢氧化钠溶液，测量并记录氢氧化钠溶液的温度（t2）；步骤三：将量筒中的氢氧化钠迅速倒入盛有盐酸的简易量热计中，立即盖上盖板，用环形铜搅拌棒不断搅拌，准确快速读出此时溶液的温度（t3）；以上步骤中用了2个量筒，步骤三中存在明显的错误，如何改正：等中和反应进行完全后，测定混合后的最高温度，．【考点】中和热的测定．【分析】在反应热测定中用2个不同的量筒分别量取盐酸和氢氧化钠；过快读取温度计的读数，中和反应未完全进行，测得数据不准确．【解答】解：在反应热测定中用2个不同的量筒分别量取盐酸和氢氧化钠，读取温度计温度，应该等中和反应进行完全后，测定混合后的最高温度，过快读取温度计的读数，容易产生误差；故答案为：2；等中和反应进行完全后，测定混合后的最高温度．【点评】本题主要考查了中和热测定的实验步骤，难度不大，根据课本知识即可完成．22．图是1mol甲烷燃烧生成稳定化合物过程中的能量变化示意图，其热化学方程式为：CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣（b﹣a）kJ•mol﹣1．【考点】热化学方程式．24\n【分析】反应物和生成物具有的能量差即为化学反应的热效应数值，当反应物能量高于生成物的能量时，反应是放热反应，而且水稳定的氧化物是液态水，而不是气态，由此分析解答．【解答】解；根据甲烷燃烧的过程可以看出是一个放热反应过程，放出的热量即为（b﹣a）kJ，故答案为：CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣（b﹣a）kJ•mol﹣1．【点评】本题考查较为综合，题目难度中等，本题注意热化学方程式的书写方法和计算应用，注意焓变计算和物质聚集状态的标注，学习中要准确把握．23．利用水煤气合成二甲醚的反应如下：反应①：2H2（g）+CO（g）⇌CH3OH（g）△H=﹣90.8kJ•mol﹣1反应②：2CH3OH（g）⇌CH3OCH3（g）+H2O（g）△H=﹣23.5kJ•mol﹣1反应③：CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）△H=﹣41.3kJ•mol﹣1若总反应④：aH2（g）+aCO（g）⇌bCH3OCH3（g）+bCO2（g）△H=﹣246.4kJ•mol﹣1，则a=3，b=1．【考点】用盖斯定律进行有关反应热的计算．【分析】根据热化学方程式aH2（g）+aCO（g）⇌bCH3OCH3（g）+bCO2（g）△H=﹣246.4kJ•mol﹣1中的碳原子守恒可知a=3b，故热化学方程式又可以表示为：3吧H2（g）+3bCO（g）⇌bCH3OCH3（g）+bCO2（g）△H=﹣246.4kJ•mol﹣1，即3H2（g）+3CO（g）⇌CH3OCH3（g）+CO2（g）△H=﹣kJ•mol﹣1．然后根据盖斯定律，将所给的反应①②③通过变形得到反应3H2（g）+3CO（g）⇌CH3OCH3（g）+CO2（g），△H也做相应的变化，即可求出a和b的值．【解答】解：根据热化学方程式aH2（g）+aCO（g）⇌bCH3OCH3（g）+bCO2（g）△H=﹣246.4kJ•mol﹣1中的碳原子守恒可知a=3b，故热化学方程式又可以表示为：3吧H2（g）+3bCO（g）⇌bCH3OCH3（g）+bCO2（g）△H=﹣246.4kJ•mol﹣1，即3H2（g）+3CO（g）⇌CH3OCH3（g）+CO2（g）△H=﹣kJ•mol﹣1．根据盖斯定律可知：反应2×①+②+③即可得：3H2（g）+3CO（g）⇌CH3OCH3（g）+CO2（g）△H=﹣246.4kJ•mol﹣1，故有：246.4kJ•mol﹣1=kJ•mol﹣1，解得b=1．又由于a=3b，故a=3．故答案为：3；1．【点评】本题考查了热化学方程式中的计量数的求算，虽然仍是考查了盖斯定律，但出题的角度很新颖，是一道好题．24．合成氨反应是N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H=QkJ•mol﹣1．反应过程中能量变化如图所示；（1）在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和E2的变化：E1减小，E2减小（填“增大”、“减小”或“不变”）．（2）在500℃、2×107Pa和催化剂条件下向一密闭容器中充入0.5molN2和1.5molH2，充分反应后，放出的热量＜（填“＜”、“＞”或“=”）46.2kJ，理由是可逆反应反应物不能完全转化．24\n【考点】有关反应热的计算；吸热反应和放热反应．【分析】（1）加入催化剂，降低反应的活化能，但反应热不变；（2）根据可逆反应不能完全反应的特点分析．【解答】解：（1）加入催化剂，降低反应的活化能，则E1和E2都减小，但活化能之差不变，则反应热不变；故答案为：减小；减小；（2）当0.5molN2和1.5molH2完全反应时，才能放出46.2kJ的热量，但反应为可逆反应，不能完全进行，则密闭容器中充入0.5molN2和1.5molH2，充分反应后，放出的热量小于46.2kJ，故答案为：＜；可逆反应反应物不能完全转化．【点评】本题考查了催化剂对活化能的影响及可逆反应的焓变，注意催化剂影响活化能大小，题目难度不大．25．利用反应2Fe3++Fe═3Fe2+，设计原电池如图所示．（1）其中金属电极a可以与硝酸反应，则电极a为铜（填金属名称）．a极的电极反应式为2Fe3++2e﹣=2Fe2+；（2）盐桥的作用为①平衡电荷；②构成闭合回路．（3）以下说法正确的是B．A．电池工作时，电子流向Fe电极→c→b→a→d→e→Fe电极B．放电时左烧杯溶液颜色变浅C．电池工作一段时间后，可以将a作阳极与Fe作阴极，可以给该电池充电D．电池工作一段时间后，左边烧杯溶液颜色仍深于右边烧杯溶液颜色，可用饱和氯水、硫氰化钾溶液检验左边烧杯存在的Fe2+．【考点】原电池和电解池的工作原理．【分析】用反应2Fe3++Fe═3Fe2+，设计原电池，铁为负极被氧化，Fe3+在正极得电子被还原，正极可为碳棒，也可为活泼性较铁弱的金属，如铜等；原电池工作时，盐桥可起到平衡电荷，构成闭合回路的作用，以此解答该题．【解答】解：（1）正极可为碳棒，也可为活泼性较铁弱的金属，金属电极a可以与硝酸反应，则可为铜，电极方程式为2Fe3++2e﹣=2Fe2+，故答案为：铜；2Fe3++2e﹣=2Fe2+；（2）盐桥中阴离子移向负极移动，盐桥起的作用是使两个半电池连成一个通路，使两溶液保持电中性，起到平衡电荷，构成闭合回路，24\n故答案为：平衡电荷；构成闭合回路；（3）A．电池工作时，铁为负极，电子经外电路流向正极，但不经过溶液，故A错误；B．放电时左烧杯为正极，发生还原反应生成亚铁离子，溶液颜色变浅，故B正确；C．电池工作一段时间后，可以将a作阳极与Fe作阴极，a为铜，发生氧化反应生成铜离子，不能充电，故C错误；D．电池工作一段时间后，左边烧杯溶液颜色仍深于右边烧杯溶液颜色，说明含有铁离子，加入硫氰化钾溶液呈红色，不能检验是否含有亚铁离子，故D错误．故选B．【点评】本题考查了电化学的相关知识，明确原电池原理是解本题关键，根据电池反应式中化合价变化确定正负极、电解质溶液，一般来说，活泼金属作负极．26．（13分）LiFePO4电池中某电极的工作原理如图：（1）该电池的电解质为能传导Li+的固体材料．放电时该电极是电池的正极（填“正”或“负”），该电极反应式为FePO4+e﹣+Li+=LiFePO4．（2）用此电池电解含有0.1mol/LCuSO4和0.1mol/LNaCl的混合溶液100mL，假如电路中转移了0.02mole﹣，且电解池的电极均为惰性电极，阳极产生的气体在标准状况下的体积是0.168L；该电解过程中阴极的电极反应式为Cu2++2e﹣=Cu．（3）铁做阳极，碳做阴极电解饱和食盐水，写出电极反应式和总电解方程式：阳极：Fe﹣2e﹣=Fe2+阴极：2H++2e﹣=H2↑总反应：Fe+2H2OFe（OH）2↓+H2↑．【考点】原电池和电解池的工作原理．【分析】（1）在原电池放电时，负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应，根据得失电子确定正负极，根据反应物、生成物书写电极反应式；（2）由离子放电顺序可知，电解含有0.01molCuSO4和0.01molNaCl的混合溶液100ml，阳极上氯离子和氢氧根离子放电生成氯气和氧气，2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑，阴极上铜离子得电子，以此计算；（3）铁做阳极，碳做阴极电解饱和食盐水，阳极Fe失电子，阴极氢离子得电子．【解答】解：（1）放电时，该装置是原电池，Fe元素化合价由+3价变为+2价，得电子发生还原反应，所以该电极是正极，电极反应式为FePO4+e﹣+Li+=LiFePO4，故答案为：正；FePO4+e﹣+Li+=LiFePO4；（2）电解含有0.01molCuSO4和0.01molNaCl的混合溶液100mL，电路中转移了0.02mole﹣，阳极：2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑，0.01mol0.01mol0.005mol4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑，0.01mol0.01mol0.0025mol阴极：Cu2++2e﹣=Cu0.01mol0.02mol所以阳极上生成的气体在标准状况下的体积=（0.005mol+0.0025mol）×22.4L/mol=0.168L；24\n故答案为：0.168；Cu2++2e﹣=Cu；（3）铁做阳极，碳做阴极电解饱和食盐水，阳极Fe失电子生成亚铁离子，则阳极的电极方程式为Fe﹣2e﹣=Fe2+，阴极氢离子得电子生成氢气，则阴极的电极方程式为：2H++2e﹣=H2↑；溶液中生成Fe2+、H2、和OH﹣，则电解的总方程式为：Fe+2H2OFe（OH）2↓+H2↑；故答案为：Fe﹣2e﹣=Fe2+；2H++2e﹣=H2↑；Fe+2H2OFe（OH）2↓+H2↑．【点评】本题考查了化学电源新型电池，熟悉元素化合价是解本题关键，根据图片中得失电子判断正负极，再结合图片书写电极反应式，注意根据电子守恒计算，题目难度不大．27．汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一．（1）CO2是大气中含量最高的一种温室气体，控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径．目前，由CO2来合成二甲醚已取得了较大的进展，其化学反应是：2CO2（g）+6H2（g）⇌CH3OCH3（g）+3H2O（g）△H＞0．①写出该反应的平衡常数表达式．②判断该反应在一定条件下，体积恒定的密闭容器中是否达到化学平衡状态的依据是AD．A．容器中密度不变B．单位时间内消耗2molCO2，同时消耗1mol二甲醚C．v（CO2）：v（H2）=1：3D．容器内压强保持不变（2）汽车尾气净化的主要原理为：2NO（g）+2CO（g）2CO2（g）+N2（g）．在密闭容器中发生该反应时，c（CO2）随温度（T）、催化剂的表面积（S）和时间（t）的变化曲线如图所示．据此判断：①该反应的△H＞0（选填“＞”、“＜”）．②当固体催化剂的质量一定时，增大其表面积可提高化学反应速率．若催化剂的表面积S1＞S2，在图中画出c（CO2）在T2、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线．（3）已知：CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）△H=﹣akJ•mol﹣1．①经测定不同温度下该反应的平衡常数如下：温度（℃）250300350K2.0410.2700.012若某时刻、250℃测得该反应的反应物与生成物的浓度为c（CO）=0.4mol•L﹣1、c（H2）=0.4mol•L﹣1、c（CH3OH）=0.8mol/L，则此时v正＜v逆（填“＞”、“＜”或“=”）．②某温度下，在体积固定的2L的密闭容器中将1molCO和2molH2混合，测得不同时刻的反应前后压强关系如下：时间（min）51015202530压强比（P后/P前）0.980.900.800.700.700.7024\n达到平衡时CO的转化率为45%．【考点】化学平衡的计算；化学平衡的影响因素；化学平衡状态的判断．【专题】化学平衡专题．【分析】（1）①化学平衡常数是指：一定温度下，可逆反应到达平衡时，生成物的浓度系数次幂之积与反应物的浓度系数次幂之积的比，固体、纯液体不需要在化学平衡常数中写出；②可逆反应到达平衡时，同种物质的正逆速率相等，各组分的浓度、含量保持不变，由此衍生的其它一些量不变，判断平衡的物理量应随反应进行发生变化，该物理量由变化到不变化说明到达平衡；（2）①T1温度先到达平衡，则温度T1＞T2，升高温度二氧化碳的浓度减小，说明升高温度平衡正向移动，则正反应为吸热反应；②若催化剂的表面积S1＞S2，由增大其表面积可提高化学反应速率，故T2、S2条件下到达平衡时间比T2、S1的时间更长，但不影响化学平衡移动，平衡时二氧化碳的浓度不变；（3）①计算此时浓度商Qc，若Qc=K，处于平衡状态，若Qc＜K，反应向正反应进行，若Qc＞K，反应向逆反应进行，进而判断v正、v逆相对大小；②20min、25min、30min时反应后压强与反应前压强比相同，故20min时到达平衡，根据压强比计算平衡时混合气体总物质的量，再利用差量法计算反应的CO物质的量，进而计算CO转化率．【解答】解：（1）①2CO2（g）+6H2（g）⇌CH3OCH3（g）+3H2O（g）平衡常数表达式K=，故答案为：；②A．混合气体总质量不变，容器容积不变，容器中密度始终不变，故A错误；B．单位时间内消耗2molCO2，同时消耗1mol二甲醚，而消耗1mol二甲醚会生成2molCO2，二氧化碳的生成与消耗速率相等，反应到达平衡，故B正确；C．未指明正逆速率，不能确定是否到达平衡，若分别表示正、逆速率，反应到达平衡，故C错误；D．反应前后混合气体物质的量发生变化，恒温恒容下，容器内压强变化，但容器内压强保持不变说明得到平衡，故D正确，故选：BD；（2）①T1温度先到达平衡，则温度T1＞T2，升高温度二氧化碳的浓度减小，说明升高温度平衡正向移动，则正反应为吸热反应，故△H＞0，故答案为：＞；24\n②若催化剂的表面积S1＞S2，由增大其表面积可提高化学反应速率，故T2、S2条件下到达平衡时间比T2、S1的时间更长，但不影响化学平衡移动，平衡时二氧化碳的浓度不变，在图中画出c（CO2）在T2、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线为，故答案为：；（3）①此时浓度商Qc==12.5＞K=2.041，反应向逆反应进行，则v正＜v逆，故答案为：＜；②20min、25min、30min时反应后压强与反应前压强比相同，故20min时到达平衡，平衡时混合气体总物质的量为（1+2）mol×0.7=2.1mol，则气体物质的量减小3mol﹣2.1mol=0.9mol，CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）△n120.45mol0.9mol故CO转化率=×100%=45%，故答案为：45%．【点评】本题考查化学平衡计算、平衡状态判断、化学平衡影响因素等，需要学生灵活运用基础知识分析解决问题，注意判断平衡的物理量应随反应进行发生变化，该物理量由变化到不变化说明到达平衡，难度中等．24