第六章化学反应与能量检测题-高一下学期化学人教版（2019）必修第二册.docx

第六章 化学反应与能量 检测题 一、单选题1一定条件下存在反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，其正反应放热。现有三个相同的2L恒容绝热(与外界没有热量交换) 密闭容器、，在中充入1mol CO和1mol H2O，在中充入1mol CO2 和1mol H2，在中充入2mol CO 和2mol H2O，700条件下开始反应。达到平衡时，下列说法正确的是A两容器中正反应速率：IIIB两容器中的平衡常数：IIIC容器 中CO2的物质的量比容器中CO2的少D容器 中CO 的转化率与容器II中CO2 的转化率之和大于12化学与生产、生活密切相关，下列说法错误的是A高纯硅晶体可用于制作太阳能电池B稀土永磁材料是电子通讯技术中的重要材料，稀土元素都是金属元素C生活中制作油条的口诀是“一碱、二矾、三钱盐”，其中的“碱”是烧碱D干电池低汞化、无汞化，有利于减少废电池造成的土壤污染3下面四种燃料电池中正极的反应产物为水的是ABCD固体氧化物燃料电池碱性燃料电池质子交换膜燃料电池熔融盐燃料电池AABBCCDD4工业上制取硫酸铜采用途径I而不采用途径，这样做的优点是节省能源 不产生污染大气的SO2 提高了H2SO4的利用率 提高了Cu的利用率A仅B仅C仅D全部5生命活动与化学反应息息相关，下列反应中能量变化与其他不同的是()液态水变成水蒸气酸碱中和反应 浓硫酸稀释固体NaOH溶于水 H2在Cl2中燃烧电离ABCD6某原电池的总反应是，该原电池的正确组成是ABCD7化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的，如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化。则下列说法正确的是A通常情况下，NO比N2稳定B通常情况下，N2(g)和O2(g)混合能直接生成NOC1molN2(g)和1molO2(g)反应吸收的能量为180kJD1molN2(g)和1molO2(g)具有的总能量大于2molNO(g)具有的总能量8在体积为的密闭容器中，充入和，一定条件下发生反应：，能说明上述反应达到平衡状态的是A反应中与的物质的量浓度相等时BV(CO2)=V(H2)C单位时间内每消耗，同时生成D的体积分数在混合气体中保持不变9常采用三元催化器处理汽车尾气中NOx，CO和碳氢化合物等大气污染物，其简易工作原理如图。下列推断正确的是A若x=1，CO和NOx反应中N2与NOx的反应速率相等B若x=2，碳氢化合物为C8H18，则碳氢化合物与NOx的反应只有极性键的断裂和形成C其他条件相同时，催化剂的比表面积越大，反应速率越大D三元催化剂能增大正反应速串，同时减小逆反应速率102019年诺贝尔化学奖授予美国固体物理学家约翰·巴尼斯特·古迪纳（John B Goodenough）、英国化学家斯坦利·威廷汉（Stanley Whittingham）和日本化学家吉野彰（Akira Yoshino），以表彰他们发明锂离子电池方面做出的贡献。全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为：16Li+xS8=8Li2Sx（2x8）。下列说法错误的是（    ）A电池工作时，正极可发生反应：2Li2S6+2Li+2e-=3Li2S4B电池工作时，外电路中流过0.02mol电子，负极材料减重0.14gC石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性D电池充电时间越长，电池中Li2S2的量越多11白磷与氧气在一定条件下可以发生如下反应：P4+3O2=P4O6。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：PP  198kJ/mol，PO   360kJ/mol，O=O   498kJ/mol。根据上图所示的分子结构和有关数据，计算该反应的能量变化，正确的是A释放1638kJ的能量B吸收1638kJ的能量C释放126kJ的能量D吸收126kJ的能量12为了研究外界条件对分解反应速率的影响，某同学在相应条件下进行实验，实验记录如下表：实验序号反应物温度催化剂收集V mL气体所用时间5 mL 5% 溶液252滴1 mol/L 5 mL 5% 溶液452滴1 mol/L 5 mL 10% 溶液252滴1 mol/L 5 mL 5% 溶液25不使用下列说法中，不正确的是A通过实验，可研究温度对反应速率的影响B所用时间：C通过实验，可研究催化剂对反应速率的影响D反应速率：13下列说法正确的是A既没有气体参与也没有气体生成的反应，压强改变几乎不会影响化学反应速率B化学反应速率常用反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量表示C平衡时的转化率是指平衡时反应物的物质的量与其初始物质的量之比D化学平衡是所有可逆反应都存在的一种状态，达到这一状态时反应停止14用如图所示装置进行相应实验，能达到实验目的的是选项ABCD装置目的制取沉淀将设计成原电池装置分离苯和硝基苯测定溶液的物质的量浓度AABBCCDD15下列化学反应属于吸热反应的是A碘的升华B氢氧化钙与氯化铵晶体混合C镁与稀盐酸反应D生石灰溶于水二、填空题16从能量的变化和反应的快慢等角度研究反应：CH4+2O2=2H2O+CO2。(1)下图能正确表示该反应中能量变化的是_。(2)酸性甲烷燃料电池的总反应方程式为CH4+2O2 = 2H2O+CO2。其中，负极的电极反应式为_；正极发生_反应(填“氧化”或“还原”)。电路中每转移0.2 mol电子，标准状况下消耗O2的体积是_ L。(3)理论上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池，请你利用下列反应Cu+2Ag+=Cu2+2Ag设计一个化学电池，并回答下列问题：该电池的正极材料是 _ ，负极材料是 _ ，电解质溶液是 _。正极的电极反应式为_。17化学反应的速率和限度对人类生产生活有重要的意义。I.已知甲同学通过测定该反应发生时溶液变浑浊的时间，研究外界条件对化学反应速率的影响，设计实验如下：(所取溶液体积均为2mL)实验编号温度/250.10.1250.20.1500.20.1(1)上述实验中溶液最先变浑浊的是_。(填实验编号，下同)(2)为探究浓度对化学反应速率的影响，应选择实验_和_。.和之间发生反应：(无色)(红棕色)，一定温度下，体积为2L的恒容密闭容器中，各物质的物质的量随时间变化的关系如图所示。请回答下列问题：(3)若上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行，分别测得：甲中，乙中，则_中反应更快。(4)该反应达最大限度时Y的转化率为_；若初始压强为P0，则平衡时P平=_(用含P0的表达式表示)。(5)下列描述能表示该反应达平衡状态的是_。A容器中X与Y的物质的量相等B容器内气体的颜色不再改变CD容器内气体的密度不再发生变化E.容器内气体的平均相对分子质量不再改变18理论上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。(1)请利用反应“”设制一个化学电池，回答下列问题：该电池的负极材料是_，电解质溶液是_；正极的电极反应式为_；当生成的气体标在准状况下的体积为时，电路中电子转移了_(2)已知燃料电池的总反应式为，电池中有一极的电极反应式为。这个电极是燃料电池的_(填“正极”或“负极”)，另一个电极上的电极反应式为：_。随着电池不断放电，电解质溶液的碱性_(填“增大”、“减小”或“不变”)。通常情况下，甲烷燃料电池的能量利用率_(填“大于”、“小于”或“等于”)甲烷燃烧的能量利用率。19.回答下列问题：(1)已知键能：HH 436 kJ/mol，NH 391 kJ/mol，NN 946 kJ/mol。则N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)生成1 mol NH3_(填“吸收”或“放出”)_kJ热量。. 实验小组对可逆反应aX(g) + bY(g) pZ(g)进行探究。回答下列问题：(2)T时，起始向10 L恒容密闭容器中充入X、Y，测得反应过程中X、Y、Z三种气体的物质的量浓度(c)与时间(t)的关系如图所示。abp=_。04 min内的反应速率v(Z)=_。2 min时的正反应速率_(填“大于”、“小于”或“等于”)4 min时的正反应速率。(3)若在不同条件下进行上述反应，测得反应速率分别为v(X)=0.3 mol·L-1·min-1，v(Y)=0.4 mol·L-1·min-1，v(Z)=0.5 mol·L·min-1，其中反应速率最慢的是_(填序号)。. 完成下列问题(4)下列装置中能够组成原电池的是_(填序号)。20.判断：(1)下列化学(或离子)方程式正确且能设计成原电池的是_(填字母，下同)。ABCD.常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓中组成原电池(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。(2)Ot1时，原电池的负极是Al片，此时，正极的电极反应式是_，溶液中的向_移动(填“正极”或“负极”)；t1时，原电池中电子流动方向发生改变，其原因是_。21反应Fe+H2SO4FeSO4+H2的能量变化趋势，如图所示：(1)该反应为_反应（填“吸热”或“放热”）(2)若要使该反应的反应速率加快，下列措施可行的是_（填字母）a改铁片为铁粉b改稀硫酸为98%的浓硫酸c升高温度(3)若将上述反应设计成原电池，铜为原电池某一极材料，则铜为_极（填“正”或“负”）该极上发生的电极反应式为_，外电路中电子由_极（填“正”或“负”，下同）向_极移动。22某温度下，在2L恒容的密闭容器中X、Y、Z三种物质(均为气态)间进行反应，其物质的量随时间的变化曲线如图。据图回答：(1)该反应的化学方程式可表示为_。(2)反应起始至t min(设t5)，X的平均反应速率是_。(3)在t min时，该反应达到了_状态，下列可判断反应已达到该状态的是_(填字母，下同)。AX、Y、Z的反应速率相等             BX、Y的反应速率比为23C混合气体的密度不变                  D生成1molZ的同时生成2molX(4)从开始到t秒末X的转化率_。(5)用一定能使该反应的反应速率增大的措施有_。A其他条件不变，及时分离出产物        B适当降低温度C其他条件不变，增大X的浓度          D保持体积不变，充入Ar气使容器内压强增大(6)在一个体积固定的密闭容器中，进行的可逆反应A(s)+3B(g) 3C (g)。下列叙述中表明可逆反应一定达到平衡状态的是  _ C的生成速率与C的分解速率相等；单位时间内生成a mol A,同时生成3a mol B；B的浓度不再变化；混合气体总的物质的量不再发生变化；A、B、C的物质的量之比为133；混合气体的密度不再变化。23(1)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图所示。电池工作时，外电路上电流的方向应从电极_(填A或B)流向用电器。内电路中，CO向电极_(填A或B)移动，电极A上CO参与的电极反应为_。(2)某种燃料电池的工作原理示意如图所示，a、b均为惰性电极。假设使用的“燃料”是氢气(H2)，则a极的电极反应式为_。若电池中氢气(H2)通入量为224 mL(标准状况)，且反应完全，则理论上通过电流表的电量为_C (法拉第常数F=9.65×104C/mol)。假设使用的“燃料”是甲醇(CH3OH)，则a极的电极反应式为_。 如果消耗甲醇160g，假设化学能完全转化为电能，则转移电子的数目为_(用NA表示)。试卷第9页，共10页学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司参考答案：1C【详解】A若两容器保持恒温，则为等效平衡，正反应速率相等，现为恒容绝热容器，I中温度升高，II中温度降低，所以达平衡时，混合气体的温度I比II高，正反应速率：III，A不正确；B由A中分析可知，达平衡时容器I的温度比II高，由于正反应为放热反应，温度越高平衡常数越小，所以两容器中的平衡常数：III，B不正确；C若温度不变，容器I和容器II中CO2的物质的量相等，现达平衡时，容器I的温度比II高，升温时平衡逆向移动，所以容器中CO2的物质的量比容器中CO2的少，C正确；D若温度不变，容器I和容器II为等效平衡，则此时容器中CO 的转化率与容器II中CO2 的转化率之和等于1，现容器II的温度比容器I低，相当于容器I降温，平衡正向移动，容器II中CO2的转化率减小，所以容器 中CO 的转化率与容器II中CO2 的转化率之和小于1，D不正确；故选C。2C【详解】A太阳能电池工作原理的基础是半导体PN结的光生伏特效应，高纯硅晶体是一种良好的半导体材料，故可用于制作太阳能电池，A正确；B稀土元素都位于周期表中的过渡金属区，故稀土永磁材料是电子通讯技术中的重要材料，稀土元素都是金属元素，B正确；C生活中制作油条的口诀是“一碱、二矾、三钱盐”，其中的“碱”是纯碱，和明矾中的Al3+发生双水解反应产生CO2，使油条疏松多孔，C错误；D由于Hg为重金属，重金属离子会污染土壤和地下水，故干电池低汞化、无汞化，有利于减少废电池造成的土壤污染，D正确；故答案为：C。3C【详解】A电解质为能够传导氧离子的固体氧化物，正极氧气得电子生成氧离子，故A不选；B电解质溶液是氢氧化钾，正极上氧气得电子与水反应生成氢氧根离子，故B不选；C存在质子交换膜，正极上氧气得电子和氢离子反应生成水，故C选；D电解质为熔融碳酸盐，正极氧气得电子结合二氧化碳生成碳酸根离子，故D不选；故选C。4C【分析】途径I将铜丝浸入稀硫酸中并不断地从容器下部吹入氧气，发生2Cu+2H2SO4+O2=2CuSO4+2H2O；途径是2Cu+2H2SO4(浓)2CuSO4+SO2+2H2O；结合反应原理进行分析。【详解】根据上述分析：途径I反应在常温下就能进行，而途径浓硫酸与铜在加热条件下反应，所以途径I节省能源，故正确；根据上述分析：途径I反应无污染，而途径浓硫酸与铜在加热条件下反应生成SO2，产生污染大气的SO2，故正确；根据上述分析：途径I反应物H2SO4中的硫酸根完全转化成生成物中的硫酸根，提高H2SO4的利用率，故正确；无论哪一种方法，生成等物质的量的硫酸铜，都需要相同质量的铜，故错误；故C符合题意；故答案：C。5C【详解】液态水变成水蒸气吸收热量，是物质状态的变化，没有新物质生成，发生的是物理变化；酸碱中和反应放出热量，有新的物质生成，发生的是化学变化，能量变化是化学能转化为热能；浓硫酸稀释放出热量，是物质的溶解过程，没有新的物质产生；固体NaOH溶于水放出热量，是物质的溶解过程，在过程中没有新物质产生； H2在Cl2中燃烧放出热量，发生了化学变化，有新物质产生，化学能转化为热能；电离过程吸收能量，是电解质变为自由移动的离子的过程，变化时没有新物质产生；可见能量变化时发生化学反应，能量变化时没有新物质产生，故合理选项是C。6C【分析】由题干某原电池的总反应为可知，Fe在反应中由0价转化为+2价，化合价升高，发生氧化反应，故Fe作负极，Cu2+在反应中化合价由+2价降低为0价，化合价降低，发生还原反应，故在正极上发生该反应，据此分析解题。【详解】A由于Zn比Cu活泼，故Zn作负极，Cu为正极，电解质中的Cu2+被还原，A项错误；B装置中没有自发的发生氧化还原反应，B项错误；C由于Fe比Cu活泼，故Fe作负极，Cu为正极，电解质中的Cu2+被还原，C项正确；D装置中没有自发的发生氧化还原反应，D项错误；答案选C。7C【详解】A N2键能为946kJ/mol，NO键能为632kJ/mol，键能越大，越稳定，则通常情况下，N2比NO稳定，选项A错误；B 通常情况下，N2(g)和O2(g)混合反应生成NO需要一定的条件，不能直接生成NO，选项B错误；C 断开化学键需要吸收能量为946kJ/mol+498kJ/mol=1444kJ/mol，形成化学键放出的能量为2×632kJ/mol=1264kJ/mol，则1mol N2(g)和1mol O2(g)反应吸收的能量为(1444-1264)kJ=180kJ，则1mol N2(g)和1mol O2(g)反应吸收的能量为180kJ，选项C正确；D 吸收能量为1444kJ/mol，放出的能量为1264kJ/mol，说明该反应是吸热反应，1mol N2(g)和1mol O2(g)具有的总能量小于2mol NO(g)具有的总能量，选项D错误，答案选C。8D【分析】化学反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不变，由此衍生的物理量不变。【详解】A反应物和生成物浓度相等不能作为判断达到平衡状态的标志，故A错误；B v(CO2)=v(H2)没有标注正逆反应速率，且不符合两者的化学计量数关系，不能判定平衡状态，故B错误；C该反应在反应的任何时刻均存在单位时间内每消耗，同时生成，故不能判断达到平衡状态，故C错误；D反应物或生成物浓度不变，说明反应达到平衡，故的体积分数在混合气体中保持不变，说明反应达到平衡状态，故D正确；故选：D。9C【详解】A若x=1，CO和NO反应的方程式为2CO+2NON2+2CO2，其中N2与NO的反应速率不相等，A错误；B若x=2，碳氢化合物为C8H18，产物是氮气、二氧化碳水，由于C8H18和N2中存在非极性键，则碳氢化合物与NOx的反应既有极性键的断裂和形成，也有非极性键的断裂和形成，B错误；C其他条件相同时，催化剂的比表面积越大，反应物之间的接触面积越大，所以反应速率越大，C正确；D三元催化剂能同等程度增大正逆反应速串，D错误；答案选C。10D【分析】电池反应为：16Li+xS8=8Li2Sx（2x8），电池负极的方程式为16Li-16e=16Li，根据图示，正极发生一系列的反应，随着反应的进行，转移的电子越多，S的化合价越低，在Li2S8中，S的化合价为，Li2S2中S的化合价为1，则在负极Li2Sx中x得值越来越小。【详解】A、根据图示和分析，正极发生了一系列反应，包括了2Li2S6+2Li+2e-=3Li2S4，A正确，不符合题意；B、电池的负极发生反应Li-e=Li，转移0.02mol电子，则有0.02molLi转化为Li+，电极材料损失0.02mol×7g/mol=0.14g，B正确，不符合题意；C、石墨可以导电，增加电极的导电性，C正确，不符合题意；D、根据分析，放电过程中Li2S8会转化为Li2S2，则充电过程中Li2S2会转化为Li2S8，Li2S2的量会越来越少，D错误，符合题意；答案选D。11A【详解】拆开反应物的化学键需要吸热能量为198×6+498×3=2682 kJ，形成生成物的化学键释放的能量为360×12=4320kJ，二者之差为释放能量4320kJ-2682 kJ=1638 kJ。综上所述答案为A。12D【详解】A实验中除温度外其他条件均相同，可研究温度对反应速率的影响，A正确；B实验中除过氧化氢浓度不同外其他条件均相同，浓度大的反应速率快，故收集相同体积的气体实验用的时间短，故t1>t3，B正确；C实验中，采用了催化剂，其他条件均相同，可研究催化剂对反应速率的影响，C正确；D实验中有浓度和催化剂两个变量，故不能比较反应速率：，D错误；故选D。13A【详解】A既没有气体参与也没有气体生成的反应，压强改变后反应物、生成物的浓度不变，即改变压强几乎不会影响化学反应速率，A正确；B化学反应速率常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量表示，B错误；C平衡时的转化率是指平衡时反应物转化的物质的量与其初始物质的量之比，C错误；D化学平衡是所有可逆反应都存在的一种状态，达到这一状态时正逆反应速率相等，但不为0即反应并未停止，D错误；故答案为：A。14D【详解】A试管A中导管未伸入液面以下，硫酸亚铁无法进入试管B中，不能制取沉淀，选项A错误；B左侧烧杯中与Zn电极接触的电解质溶液应为硫酸锌溶液，右侧烧杯中与Cu电极接触的溶液应为硫酸铜溶液，选项B错误；C苯和硝基苯是互溶的、存在着沸点差异的液体，能用蒸馏的方法分离，但冷凝水应从下口进入，上口流出，选项C错误；D可氧化，发生氧化还原反应，且本身可做指示剂，故能用滴定法测定溶液的物质的量浓度，使用酸式滴定管盛装溶液，选项D正确；答案选D。15B【解析】常见的放热反应有：所有的物质燃烧、所有金属与酸反应、金属与水反应、所有中和反应、绝大多数化合反应和铝热反应；常见的吸热反应有：绝大数分解反应、个别的化合反应(如C和CO2)、少数分解、置换以及某些复分解反应。【详解】A碘的升华是碘受热由固态直接变为气态，属于物理变化，选项A错误；B氢氧化钙与氯化铵晶体混合反应后吸收能量使温度降低，该反应是吸热反应，选项B正确；C镁与稀盐酸反应是置换反应，反应放出大量的热，属于放热反应，选项C错误；D生石灰溶于水反应生成氢氧化钙，反应放出热量，该属于放热反应，选项D错误；答案选B。【点睛】本题考查了反应是放热反应还是吸热反应类型的判断的知识，掌握常见的放热反应、吸热反应有哪些是本题解答的关键，注意碘的升华属于物理变化。16(1)A(2)     CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+     还原     1.12 L(3)     C或Ag或Pt     Cu     AgNO3     Ag+e-=Ag【详解】（1）CH4+2O2=2H2O+CO2表示的是甲烷的燃烧反应甲烷燃烧会放出热量，说明反应物总能量比生成物的总能量高。图示中A表示的是反应物总能量比生成物的总能量高，该反应类型是放热反应，B表示的是反应物总能量比生成物的总能量低，该反应类型是吸热反应，故图示A符合题意，合理选项是A；（2）在甲烷燃料电池中，通入燃料CH4的电极为负极，CH4失去电子，发生氧化反应变为CO2气体，则负极的电极反应式为：CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+；通入O2的电极为正极，正极上O2得到电子，发生还原反应，O2被还原产生H2O，正极的电极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O。根据电极反应式可知：每有1 mol O2发生反应，转移4 mol电子，当电路中每转移0.2 mol电子时，反应消耗O2的物质的量为n(O2)=，其在标准状况下体积是V(O2)=0.05 mol×22.4 L/mol=1.12 L；（3）对于反应Cu+2Ag+=Cu2+2Ag，金属Cu失去电子，被氧化发生氧化反应，氧化产生Cu2+，所以Cu为负极材料；正极材料是导电性比Cu弱的非金属石墨或金属电极Ag、Pt等物质，含有Ag+的电解质溶液AgNO3溶液为电解质溶液；在正极上溶液中的Ag+得到电子被还原为单质Ag，则正极的电极反应式为：Ag+e-=Ag。17(1)III(2)     I     II(3)甲(4)     60%     P0(5)BE【解析】（1）三次实验中所用H2SO4溶液的浓度相同；实验I和实验II中温度相同，实验II中Na2S2O3溶液的浓度是实验I的两倍，在其他条件相同时，增大反应物的浓度化学反应速率加快，实验II比实验I快；实验II和实验III中所用Na2S2O3溶液、H2SO4溶液的浓度相同，实验III的温度比实验II高，在其他条件相同时，升高温度化学反应速率加快，实验III比实验II快；故反应速率最快的是实验III，即最先变浑浊的是实验III；答案为：III。（2）为探究浓度对化学反应速率的影响，应控制温度等其他条件相同，只改变反应物的浓度，故选择实验I和II；答案为：I；II。（3）甲中；乙中，同一反应同一时间段内用不同物质表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比，则乙中，甲中反应更快；答案为：甲。（4）X、Y起始物质的量依次为0.4mol、1mol，该反应达最大限度时X、Y的物质的量依次为0.7mol、0.4mol，从起始到平衡，Y物质的量减少0.6mol，X物质的量增加0.3mol，则Y代表NO2，X代表N2O4；该反应达最大限度时Y的转化率为=60%；起始气体总物质的量为1.4mol，平衡气体总物质的量为1.1mol，恒温恒容时气体的压强之比等于气体物质的量之比，P0：P平=1.4mol：1.1mol，P平=P0；答案为：60%；P0。（5）A达到平衡时各物质物质的量保持不变，但不一定相等，容器中X与Y物质的量相等不能说明反应达到平衡状态，A不选；BN2O4为无色，NO2为红棕色，容器内气体的颜色不再变化，说明NO2的浓度不再变化，能说明反应达到平衡状态，B选；C没有指明是正反应速率、还是逆反应速率，不能说明反应达到平衡状态，C不选；D该反应中所有物质都呈气态，建立平衡的过程中混合气体的总质量始终不变，恒容容器的容积不变，混合气体的密度始终不变，容器内气体的密度不再发生变化不能说明反应达到平衡状态，D不选；E该反应的正反应是气体分子数增大的反应，该反应中所有物质都呈气态，建立平衡的过程中混合气体的总质量始终不变，混合气体的总物质的量变化，混合气体的平均相对分子质量变化，容器内气体的平均相对分子质量不再改变能说明反应达到平衡状态，E选；答案选BE。18          溶液          0.03     正极          减小     大于【详解】(1)根据总反应“”可知，Cu失电子发生氧化反应，硝酸根离子得电子发生还原反应，若设计成原电池，则根据原电池的工作原理可知，该电池的负极材料是Cu，电解质溶液是溶液，故答案为：Cu；溶液；正极硝酸根离子得电子转化NO，根据电荷守恒和原子守恒可知，其电极反应式为：；因为NO3e-，所以当生成的气体标在准状况下的体积为（0.01mol）时，电路中转移的电子的物质的量为0.01mol3=0.03mol；(2) 根据电极总反应式可看出该燃料电池中，氧气参与反应，得电子，作原电池的正极；甲烷在负极发生失电子的氧化反应生成碳酸钾，其电极反应式为：，故答案为：正极；根据总反应可看出，随着电池不断放电，电解质KOH不断被消耗，所以电解质溶液的碱性不断减小，故答案为：减小；因为甲烷燃烧会有较多化学能以热能形式散失，而甲烷燃料电池可将化学能直接转化为电能，提高了燃料的利用率，所以通常情况下，甲烷燃料电池的能量利用率大于甲烷燃烧的能量利用率，故答案为：大于。19(1)     放出     46(2)     123     0.0375 mol·L-1·min-1     大于(3)(4)【解析】（1）根据反应热等于反应物总的键能减去生成物总的键能，即=3EH-H+ENN-6EN-H=3×436 kJ·mol-1+946 kJ·mol-1-6×391 kJ·mol-1=-92 kJ·mol-1，即该反应的热化学方程式为：N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) =-92 kJ·mol-1，据此可知生成1 mol NH3放出46kJ热量；（2）在4 min内X、Y、Z三种物质改变的物质的量的浓度比是0.05 mol/L：0.1 mol/L：0.15 mol/L=1：2：3，由于物质发生反应时改变的浓度比等于化学方程式中相应物质的化学计量数的比，所以该反应方程式为：X+2Y3Z，则a：b：p=1：2：3；在04 min内Z的物质的量浓度改变0.15 mol/L，容器的容积是10 L，则在04 min内Z的反应速率v(Z)= ；根据图示可知反应在4 min时达到平衡状态，在2 min时反应正向进行，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，当反应进行到4 min平衡时，正反应速率达到最小值，因此2 min时的正反应速率大于4 min时的正反应速率；（3）都转化为用X物质的浓度变化表示反应速率，然后再进行比较。v(X)=0.3 mol·L-1·min-1；v(Y)=0.4 mol·L-1·min-1，则v(X)=0.2 mol·L-1·min-1；v(Z)=0.5 mol·L·min-1，则v(X)=0.17 mol·L-1·min-1，可见在上述三种不同条件下进行上述反应，反应速率最慢的是；（4）图缺少1个电极材料，不能构成原电池错误；图两个金属材料相同，不能构成原电池，错误；图铁、碳两个电极，形成闭合电路，构成原电池，正确； 图酒精是非电解质，不能构成原电池，错误；图铜、铁两个电极之间能形成电流，构成原电池，正确；图没有形成闭合电路，不能构成原电池，错误；能够构成原电池的是。20(1)D(2)          正极     Al在浓硝酸中发生钝化，形成的氧化膜阻止了Al进一步反应【解析】（1）原电池是将化学能转变为电能的装置，只有氧化还原反应才有电子的转移，才能形成原电池，B、D为氧化还原反应，但选项B的化学方程式未配平，A、C为非氧化还原反应，不可以设计成原电池，故答案为：D；（2）Ot1时，Al在浓硝酸中发生钝化过程，Al为负极，铜为正极，溶液中的硝酸根离子得到电子，正极电极反应式为：，原电池中阳离子向正极移动，则溶液中的H+向正极移动；由于随着反应进行铝表面钝化形成氧化膜阻碍反应进行，t1时，铜做负极反应，Al为正极，因此电流方向发生改变。21     放热     ac     正     2H+2eH2     负     正【分析】根据图分析得到反应为放热反应，根据影响反应速率的因素进行分析，利用原电池原理分析，负极化合价升高，失去电子，正极化合价降低，得到电子。【详解】(1)根据图中信息，反应物总能量大于生成物总能量，因此该反应为放热反应；故答案为：放热。(2)a改铁片为铁粉，增大接触面积，反应速率加快，故a符合题意；b改稀硫酸为98%的浓硫酸，发生钝化，生成致密氧化膜后不再反应，故b不符合题意；c升高温度，活化分子数增大，加快反应速率，故c符合题意；综上所述，答案为：ac。(3)若将上述反应设计成原电池，铁失去电子，发生氧化反应，铁为负极，则铜为正极，该极上发生的电极反应式为2H+2eH2，外电路中电子由负极向正极移动；故答案为：正；2H+2eH2；负；正。22     2X(g)3Y(g)Z(g)     0.08mol·L-1·min-1     化学平衡     D     33.3%     C     【分析】根据图示中反应物的减少量与生成物的增加量确定化学方程式；根据所给条件中各组分的速率或浓度是否发生变化判断反应是否达到平衡状态；根据影响化学反应速率的因素判断化学反应速率的变化，据此分析。【详解】(1) 由图象可以看出，X的物质的量逐渐减小，则X为反应物，Y、Z的物质的量逐渐增多，作为Y、Z为生成物，当反应到达t min时，n(X)=0.8mol，n (Y)=1.2mol，n(Z)=0.4mol，化学反应中，各物质的物质的量的变化值与化学计量数呈正比，n(X)：n (Y)：n(Z)=2：3：1，则所以反应的化学方程式为：2X(g)3Y(g)Z(g)；(2)某物质的化学反应速率等于这段时间内浓度的变化量与这段时间的比值，故X的平均反应速率v=0.08mol·L-1·min-1；(3) t min时体系中各物质的物质的量不再发生变化，说明反应已经达到了化学平衡状态；A选项中由于各物质的化学计量数不等，则X、Y、Z的反应速率相等不能说明是否达到平衡状态，故A错误；B选项中由于化学反应速率之比等于化学计量数之比，但没有明确物质的生成速率还是反应速率，当X为消耗速率Y为生成速率时无论是否达到平衡状态，X、Y的反应速率比都为2：3，故B错误；C选项中由于反应在体积不变的密闭容器中进行，反应过程中气体的体积不变，质量不变，则混合气体的密度不变，不能判断是否达到平衡状态，故C错误；D选项中生成1mol Z的同时生成2mol X，说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，故D正确；答案选D；(4)转化率等于这段时间内反应掉的物质的物质的量与物质的总物质的量的比值，故物质X的转化率=33.3%；(5)A选项，其他条件不变，及时分离出产物，由于反应物的浓度不发生变化，故不会增大反应速率，A错误；B选项，适当降低温度，使单位体积内活化分子百分数降低，降低反应速率，B错误；C选项，增大X的浓度可以增大单位体积内X的活化分子百分数，增大反应速率，C正确；D选项，体积不变充入Ar气，单位体积内活化分子百分数不变，反应速率不变，D错误；故选择C；(6)同一物质的分解速率与生成速率相同，说明正逆反应速率相同，可以说明反应达平衡状态，正确；