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安徽省蚌埠田家炳中学2021-2022学年高二上学期期中考试化学【试卷+答案】
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这是一份安徽省蚌埠田家炳中学2021-2022学年高二上学期期中考试化学【试卷+答案】，共16页。试卷主要包含了单选题，填空题，简答题等内容，欢迎下载使用。
蚌埠田家炳中学2021-2022学年第一学期期中考试
高二化学
考试时间：80分钟；试卷分值：100分
一、单选题（本大题共14小题，共56.0分）
1. 对于反应COCl2(g)⇌CO(g)+Cl2(g)。改变下列条件能加快反应速率的是( )
①升温 ②恒容下通入惰性气体 ③增加CO浓度 ④减压 ⑤加催化剂 ⑥恒压下通入惰性气体
A. ①②⑤ B. ①③⑤ C. ②④⑥ D. ③⑤⑥
2. 在恒温恒容的密闭体系中，可逆反应：A(s)+2B(g)⇌2C(g)；△H<0，不能作为该反应达到化学平衡的标志的是( )
①v正(B)=v逆(C)②n(B)：n(C)=1：1 ③容器内压强不再改变 ④容器内气体的密度不再改变 ⑤容器内混合气体的平均相对分子质量不再改变
A. ②③④⑤ B. ②③ C. ①③④ D. 全部
3. 下列说法中正确的说法有几个( )
①活化分子间的碰撞不一定能发生化学反应
②普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应
③增大反应物浓度，可增大单位体积内活化分子数，从而使有效碰撞次数增多
④有气体参加的化学反应，若增大压强(即缩小反应容器的体积)，可增大活化分子的百分数，从而使反应速率增大
⑤不能用固体或纯液体的变化量来表示反应快慢
⑥催化剂能增大活化分子百分数，从而增大化学反应速率
A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个
4. 已知化学反应：NO2+CO⇌NO+CO2，①当t<250℃时，v=k⋅c2(NO2)，②当t>250℃时，v=k⋅c(NO2)⋅c(CO)。以上两式中v为反应速率，k为速率常数(一定温度下为定值)。下列叙述正确的是( )
A. 当NO2和CO的浓度相等时，升高或降低温度，反应速率不变
B. 因反应前后气体分子数目不变，故改变压强反应速率不变
C. 增大NO2的浓度为原来的2倍，反应速率一定变为原来的4倍
D. 当温度低于250℃时，改变CO的浓度，反应速率基本不变
5. 已知化学反应A2(g)+B2(g)=2AB(s)的能量变化如图所示，下列叙述中正确的是( )
A. 该反应可以自发进行 B. 该反应热△H=+(a-b) kJ⋅mol-1
C. 若使用催化剂可以减小a、b的差值 D. 1 mol A2和1 mol B2完全分解为气态原子吸收a kJ能量
6. 下列说法正确的是( )
A. ΔH的单位kJ⋅mol-1是指1mol物质参加反应时的能量变化
B. 化学反应中能量的变化都表现为热量的变化
C. C(s，金刚石)=C(s，石墨)ΔH<0，则金刚石比石墨稳定
D. 反应物的总能量高于生成物的总能量，反应时向环境释放能量
7. 下列事实不能用勒夏特列原理(平衡移动原理)解释的是( )
①实验室常用排饱和NaCl溶液的方法收集Cl2
②铁在潮湿的空气中易生锈
③二氧化氮与四氧化二氮的平衡体系，增大压强后颜色加深
④合成氨反应，为提高氨的产率，理论上应采取降低温度的措施
⑤钠与氯化钾共融制备钾：Na(l)+KCl(l)⇌K(g)+NaCl(l)
⑥合成氨时将氨液化分离，可提高原料的利用率
A. ①④ B. ②③ C. ②⑥ D. ②③⑥
8. 可逆反应X(g)+Y⇌Z(g)中，其中Z是有色气体，当达到平衡时，下列叙述正确的是( )
A. 增大压强，平衡体系颜色加深，说明Y必是气体
B. 增大压强，当C(X)=C(Z) 时，则再次达到平衡
C. 若Y是气体，增大X的浓度会使Y的转化率增大，化学平衡常数也增大
D. 升温，Z的质量分数减小，说明正反应是放热反应
9. 由A、B、C、D四种金属按表中装置进行实验，下列叙述中正确的是( )
实验装置与现象
装置
甲
乙
丙
现象
A不断溶解
C的质量增加
A上有气体产生
A. 装置甲中的B金属是原电池的负极 B. 装置乙中的C金属是原电池的阳极
C. 装置丙中的D金属是原电池的正极 D. 四种金属的活泼性顺序是D>A>B>C
10. 在一定条件下，将3mol A和1mol B两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g)，2min后该反应达到平衡，生成0.8mol D，并测得C的浓度为0.2mol/L，下列判断错误的是( )
A. x=l B. 2min内A的反应速率カ0.3 mol/(L⋅min)
C. B的转化率为40% D. 再充入3mol A和1mol B，重新平衡后B的转化率不変
11. 化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是( )
A. 由Mg、Al、氢氧化钠溶液构成的原电池，其负极电极反应为：Mg-2e-=Mg2+
B. 熔融碳酸盐介质的氢氧燃料电池的正极电极反应为O2+4e-=2O2-
C. 用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极的电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑
D. 钢铁发生吸氧腐蚀时，铁作负极被氧化：Fe-3e-=Fe3+
12. 120℃时，1molCO2和3molH2通入1L的密闭容器中反应生成CH3OH和水。测得CO2和CH3OH的浓度随时间的变化如图所示。下列有关说法中不正确的是( )
A. 0～3min内，H2的平均反应速率为0.5mol⋅L-1⋅min-1
B. 该反应的化学方程式：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)
C. 容器内气体的压强不再变化时，反应到达平衡
D. 10min后，反应体系达到平衡
13. 某甲烷燃料电池构造示意图如图所示，关于该电池的说法不正确的是( )
A. a极是负极，发生氧化反应
B. 应该甲烷燃料电池的总反应：CH4+2O2=CO2+2H2O
C. 正极的电极反应是：O2+2H2O+4e-=4OH-
D. 甲烷燃料电池是环保电池
14. 在密闭容器中进行反应CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)△H>O，测得c(CH4)随反应时间(t)的变化如图所示。下列判断正确的是( )
A. 10min时，改变的外界条件可能是升高温度
B. 反应进行到12min时，CH4的转化率为25%
C. 0∽5min内，v(H2)=0.1mol⋅(L⋅min)-1
D. 恒温下，缩小容器体积，平衡后H2浓度减小
二、填空题（本大题共2小题，每空3分，共18.0分）
15. (1)将等物质的量的A和B，混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(g)=xC(g)+2D(g)；5min后测得c(D)=0.5mol⋅L-1，c(A)：c(B)=3：5，C的反应速率是0.1mol⋅L-1⋅min-1。x=______；v(B)=______；A在5min末的浓度是______。
(2)T℃下，向一容积不变的密闭容器中，通入一定量的NO和CO，用气体传感器测得不同时间NO和CO浓度如表：
时间/s
0
1
2
3
4
5
C(NO)/10-4mol⋅L-1
10.0
4.5
c1
1.50
1.00
1.00
C(CO)/10-3mol⋅L-1
3.60
3.05
c2
2.75
2.70
2.70
则c2合理的数值为______。(填字母)
A.4.20 B.4.00 C.2.95 D.2.80
16. 甲醇是重要的化工原料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇，可能发生的反应如下：
①CO2g+3H2g=CH3OHg+H2Og△H1 ②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H2
③CH3OH(g)=CO(g)+2H2(g)△H3
已知反应②中相关化学键键能数据如下：
化学键
H-H
C=O
C≡O
H-O
E/kJ⋅mol-1
436
803
1 076
465
由此计算△H2= ______ kJ⋅mol-1。已知△H3=+99 kJ⋅mol-1，则△H1= ______ kJ⋅mol-1。
三、简答题（本大题共2小题，每空2分，共26.0分）
17. 一氧化碳可用于制甲酸钠，也可以在冶金工业中作还原剂，还可以作气体燃料，如水煤气(一氧化碳和氢气等气体的混合物)。在一恒容密闭容器中发生如下反应：CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H.请回答下列问题：
(1)加快该反应的反应速率的措施是______(写一条即可)。
(2)已知化学键数据如下表
化学键
H-H
C=O
C≡O(CO)
H-O
E/(kJ⋅mol-1)
436
750
1076
463
由此计算△H=______。
(3)判断该反应达到平衡的依据是______。
a.正、逆反应速率都为零 b.容器内压强不在变化
c.CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化 d.单位时间内生成1molH2，同时生成 1mol CO
(4)若该容器的容积为 2L，加入0.2mol的CO和0.2mol的H2O(g)，在一定条件下发生反应，反应中CO2的浓度随时间变化情况如图所示：
①反应到4min时，H2O(g)的转化率为______。
②根据该图数据，反应开始至达到平衡时，CO的平均反应速率为 v(CO)=______mol/(L⋅min)；反应达平衡时，H2的体积分数为______，该温度下的平衡常数 K=______。
18. 依据氧化还原反应：2Ag++Cu=Cu2++2Ag设计的原电池如图所示。请回答下列问题：
(1)电极X的材料是______；原电池中电解质溶液Y是______(填化学式)溶液。
(2)X电极发生的电极反应式为______；银电极上发生的电极反应为______(填“氧化”或“还原”)反应。
(3)外电路中的电子______(填“流出”或“流向”)Ag电极。
(4)当有3.2g铜溶解时，银电极增重______g。
蚌埠田家炳中学2021-2022学年第一学期期中考试
高二化学答案和解析
【答案】
1. B 2. B 3. C 4. D 5. B 6. D 7. B
8. D 9. D 10. D 11. C 12. B 13. B 14. A
15. 2 0.05mol⋅L-1⋅min-1 0.75mol⋅L-1 D
16. +36 -63
17. 升高温度、增大反应物浓度、加入催化剂 +66kJ/mol cd 40% 0.006 30% 2.25
18. Cu AgNO3 Cu-2e-=Cu2+ 还原 流向 10.8
【解析】
1. 【分析】
本题考查化学反应速率的影响因素，为高考高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，有利于培养学生的良好科学素养和学习的积极性，难度不大。
【解答】
①升温能加快反应速率，故正确；
②恒容下通入惰性气体，反应体系中各物质的浓度不变，反应速率不变，故错误；
③增加CO浓度，反应速率增大，故正确；
④减压，反应速率减小，故错误；
⑤加催化剂可降低反应活化能，增大反应速率，故正确；
⑥恒压通入惰性气体，体积增大，各组分浓度减小，反应速率减小，故错误；所以B正确。
故选B。
2. 【分析】
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。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】
①可逆反应：A(s)+2B(g)⇌2C(g)；v正(B)=v逆(C)，正逆反应速率相等，能说明，故①不选；
②n(B)：n(C)=1：1，不一定达到平衡状态，不能作为该反应达到化学平衡的标志，故②选；
③该反应前后气体物质的量不变，所以压强不变不能作为该反应达到化学平衡的标志，故③选；
④在恒温恒容的密闭体系中，容积不变，反应前后气体的质量改变，容器内气体的密度不再改变说明可逆反应到达平衡状态，故④不选；
⑤该反应前后气体物质的量不变，反应前后气体的质量改变，容器内混合气体的平均相对分子质量不再改变说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，故⑤不选；
故选B。
3. 解：①碰撞不一定为有效碰撞，则活化分子间的碰撞不一定能发生化学反应，还与其分子取向有关，故正确；
②普通分子不具有反应所需的能量，则普通分子不能发生有效碰撞，故错误；
③增大反应物浓度，可增大单位体积内活化分子个数，从而使有效碰撞几率增大，碰撞次数增多，故正确；
④有气体参加的化学反应，若增大压强(缩小反应容器的体积)，可增大单位体积内活化分子个数，有效碰撞几率增大，碰撞次数增多，故错误；
⑤固体或纯液体的浓度视为常数，故不能用固体或纯液体的浓度变化量表示化学反应速率，故正确；
⑥催化剂降低反应活化能，部分非活化分子转化为活化分子，活化分子百分数增大，化学反应速率加快，故正确；
故选：C。
①碰撞不一定为有效碰撞；
②普通分子不具有反应所需的能量；
③增大反应物浓度，可增大单位体积内活化分子个数；
④有气体参加的化学反应，若增大压强(缩小反应容器的体积)，可增大单位体积内活化分子个数；
⑤固体或纯液体的浓度视为常数；
⑥催化剂能增大活化分子百分数。
本题考查影响化学反应速率的因素，为高频考点，把握活化分子理论为常见的影响反应速率的因素为解答的关键，侧重理论的理解和分析，题目难度中等。
4. 解：A.当NO2和CO的浓度相等时，升高或降低温度，k一定改变，则反应速率也一定改变，故A错误；
B.因反应前后气体分子数目不变，但改变压强，c(NO2)和c(CO)浓度改变，则反应速率也一定改变，只是平衡不移动，故B错误；
C.当t<250℃时，v=k⋅c2(NO2)，此时增大NO2的浓度为原来的2倍，反应速率一定变为原来的4倍，但当t>250℃时，v=k⋅c(NO2)⋅c(CO)，此时增大NO2的浓度为原来的2倍，反应速率一定变为原来的2倍，故C错误；
D.温度低于250℃时，v=k⋅c2(NO2)，则改变CO的浓度，反应速率基本不变，故D正确；
故选：D。
A.温度改变，k改变；
B.压强改变，反应物或生成的浓度改变；
C.温度不同，速率的决定因素不同；
D.t<250℃时，v=k⋅c2(NO2)。
本题考查速率的影响因素，能准确理解题干信息，明确温度和浓度对的速率的影响是解题关键，对学生理解问题和分解问题的能力要求较高，难度中等。
5. 【分析】
本题考查反应热与焓变，为高频考点，把握反应中能量变化、焓变的计算为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意选项D为解答的易错点，题目难度不大。
【解答】
A.该反应为吸热反应，且反应为熵减的反应，故任何条件下均不能自发进行，故A错误；
B.焓变等于正逆反应的活化能之差，该反应热△H=+(a-b)kJ⋅mol-1，故B正确；
C.催化剂可降低反应的活化能，不改变始终态，则a、b的差值不变，故C错误；
D.未说明1 mol A2和1 mol B2的状态，不能判断，故D错误；
故选：B。
6. 解：A.焓变是反应物和生成物具有总能量的差值，不是1mol物质参加反应时的能量变化，其单位固定为kJ/mol，故A错误；
B.化学反应中能量的变化主要表现为热量的变化，有的表现为电能和光能，如原电池表现为电能，故B错误；
C.C(s，金刚石)=C(s，石墨)ΔH<0，则C(s，石墨)具有的能量低，石墨比金刚石稳定，故C错误；
D.反应物的总能量高于生成物的总能量时，为放热反应，即反应时向环境释放能量，故D正确；
故选：D。
A.反应热是反应物和生成物具有总能量的差值；
B.化学反应中能量的变化还可不表现为电能和光能；
C.物质具有的能量越低越稳定；
D.若反应物的总能量高于生成物的总能量，则反应放热，反之相反。
本题考查了反应热与焓变，明确化学反应能量变化、焓变定义是解题关键，注意吸放热反应与物质总能量的关系，题目难度不大。
7. 解：①氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，该反应存在溶解平衡，饱和食盐水中含有氯化钠电离出的氯离子，抑制了氯气的溶解，实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气，能用勒夏特列原理解释，故①不选；
②该反应不是可逆反应，不能用勒夏特列原理解释，故②选；
③该反应是一个气体体积减小的可逆反应，加压缩小体积时容器中二氧化氮的浓度增大而使气体颜色加深，而不是四氧化二氮转化为二氧化氮而使气体颜色加深，不能用勒夏特列原理解释，故③选；
④该反应为放热的可逆反应，降低温度平衡向着正向移动，提高了氨的产率，能够用勒夏特列原理解释，故④不选；
⑤钠与氯化钾共融制备钾：Na(l)+KCl(l)⇌K(g)+NaCl(l)，K(g)脱离体系，平衡正向移动，能用勒夏特列原理解释，故⑤不选；
⑥将氨液化分离，生成物浓度减小，平衡向着正向移动，可提高原料的利用率，能够用勒夏特列原理解释，故⑥不选；
故选：B。
勒夏特列原理的内容为：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。
本题考查勒夏特列原理的应用，题目难度不大，明确勒夏特列原理的使用条件为解答关键，注意掌握勒夏特列原理的内容，试题侧重考查学生的分析与应用能力。
8. 解：A.增大压强，容器的体积减小，Z的浓度增大，则平衡体系颜色加深，就不能说明平衡移动的方向，所以不能据此判断Y的状态，故A错误；
B.根据平衡状态的概念，平衡时c(X)和c(Z)不再改变，但不一定相等，则c(X)=c(Z)不能作为判断平衡的标志，故B错误；
C.根据平衡移动原理，若Y是气体，增大反应物X的浓度，平衡正向移动，使Y的转化率增大，但温度不变，化学平衡常数不限，故C错误；
D.根据平衡移动原理，升高温度，平衡向吸热方向移动，Z的质量分数减小，说明平衡逆向移动，即逆反应为吸热反应，则正反应是放热反应，故D正确；
故选：D。
A.根据平衡移动原理，增大压强，容器的体积减小，平衡向气体体积减小的方向移动，而体系颜色的深浅与有色气体的浓度有关；
B.根据平衡状态的概念，平衡时各组分的浓度不再改变；
C.根据平衡移动原理，增大反应物浓度，平衡正向移动，而平衡常数的大小只与温度有关；
D.根据平衡移动原理，升高温度，平衡向吸热方向移动，而Z的质量分数减小，说明平衡逆向移动，结合这两点分析反应焓变。
本科考查平衡移动分析、平衡标志、平衡常数等，解题关键是掌握平衡移动的原理，结合外界条件改变后的现象和量变进行移动方向的分析，难度中等。
9. 解：甲、乙、丙为原电池装置，甲中A不断溶解，说明A被氧化，为原电池负极，B为正极，乙中C的质量增加，说明C极上析出金属，为原电池正极，则B为负极，丙中A上有气体产生，应为氢气，说明A为正极，则D为负极，原电池反应中负极较活泼，则金属的活泼性顺序为D>A>B>C，
A.甲中A不断溶解，说明A被氧化，为原电池负极，B为正极，故A错误；
B.乙中C的质量增加，说明C极上析出金属，为原电池正极，故B错误；
C.丙中A上有气体产生，应为氢气，说明A为正极，则D为负极，故C错误；
D.由以上分析可知金属的活泼性顺序为D>A>B>C，故D正确．
故选D．
甲、乙、丙为原电池装置，甲中A不断溶解，说明A被氧化，为原电池负极，B为正极，乙中C的质量增加，说明C极上析出金属，为原电池正极，则B为负极，丙中A上有气体产生，应为氢气，说明A为正极，则D为负极，原电池反应中负极较活泼，以此解答该题．
本题考查了原电池原理，侧重于金属的活泼性的考查，注意根据原电池电极上得失电子来判断正负极，一般来说，作原电池负极的金属金属活动性顺序强，难度不大．
10. 解：A、2min后该反应达到平衡，生成0.8molD，并测得C的浓度为0.2mol⋅L-1，则C的物质的量是0.4mol，根据变化量之比等于化学计量数之比可知，则x：2=0.4：0.8，则x=1，故A正确；
B、2min后该反应达到平衡，生成0.8molD，根据反应计量系数关系，2min内A的变化量为1.2mol，所以A的反应速率是1.2mol2L×2min=0.3mol/(L⋅min)，故B正确；
C、2min内B的变化量是0.4mol，所以B的转化率是0.41.0×100%=40%，故C正确；
D、结合A项分析，x=1，则该反应正向为气体分子数减小的反应，容器容积不变，再充入3molA和1molB，相当于增大压强，平衡正向移动，重新平衡后B的转化率增大，故D错误；
故选：D。
A、2min后该反应达到平衡，生成0.8molD，并测得C的浓度为0.2mol⋅L-1，则C的物质的量是0.4mol，根据变化量之比等于化学计量数之比可知；
B、2min后该反应达到平衡，生成0.8molD，根据反应计量系数关系，2min内A的变化量为1.2mol；
C、2min内B的变化量是0.4mol；
D、结合A项分析，x=1，则该反应正向为气体分子数减小的反应，容器容积不变，再充入3molA和1molB，相当于增大压强，平衡正向移动。
本题考查化学平衡的有关计算、反应速率的有关计算、平衡状态的判断等知识，题目难度中等，注意掌握平衡状态的特征及三段式列式计算是解题的基本方法，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力。
11. 解：A.由Mg、Al、氢氧化钠溶液构成的原电池，铝是负极，铝是负极，失去电子，电极反应为4OH-+Al-3e-=AlO2+2H2O，故A错误；
B.正极上氧气得电子和二氧化碳反应生成碳酸根离子，电极反应式为O2+4e-+2CO2=2CO32-，故B错误；
C.用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极上氯离子失电子生成氯气，阳极的电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑，故C正确；
D.钢铁发生吸氧腐蚀时，铁作负极失电子生成亚铁离子，负极电极方程式为Fe-2e-=Fe2+，故D错误；
故选：C。
A.由Mg、Al、氢氧化钠溶液构成的原电池，铝是负极；
B.正极上氧气得电子和二氧化碳反应生成碳酸根离子；
C.用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极上氯离子失电子生成氯气；
D.钢铁发生吸氧腐蚀时，铁作负极失电子生成亚铁离子。
本题考查了原电池和电解池原理，注意电池中电极的判断和电极方程式的书写，题目难度不大，侧重于考查学生对基础知识的综合运用能力。
12. 解：A.CO2和H2反应生成CH3OH和H2O，化学方程式为CO2+3H2⇌CH3OH+H2O，则0～3min内，v(H2)=3v(CO2)=3×1.00mol/L-0.50mol/L3min=0.5mol⋅L-1⋅min-1，故A正确；
B.结合图示可知，10min后CO2、CH3OH的物质的量不再改变，达到化学平衡，说明该反应为可逆反应，正确的化学方程式为：CO2+3H2⇌CH3OH+H2O，故B错误；
C.该反应为气体物质的量缩小的反应，恒温恒容时，容器内气体的压强为变量，当压强不再变化时，说明容器内各气体的物质的量都不再变化，此时反应到达平衡，故C正确；
D.图中10min后CO2、CH3OH的物质的量不再改变，说明正逆反应速率相等，该反应达到化学平衡状态，故D正确；
故选：B。
A.CO2和H2反应生成CH3OH和H2O，以此写出该反应的化学方程式，结合v=△c△t计算出v(CO2)，结合反应速率与化学计量数成正比计算出0～3min内的v(H2)；
B.图示中10min后CO2、CH3OH的物质的量不再改变，说明该反应为可逆反应，化学方程式应该使用可逆号；
C.该反应为气体物质的量缩小的反应，恒温恒容时，容器内气体的压强为变量，当压强不再变化时，说明正逆反应速率相等；
D.结合图示可知，10min后CO2、CH3OH的物质的量不再改变，说明正逆反应速率相等。
本题考查化学平衡图象、化学反应速率计算及化学平衡的判断，为高频考点，把握图示曲线变化的意义为解答关键，注意掌握化学平衡状态的特征，试题侧重考查学生的分析与计算能力，题目难度不大。
13. 解：A.根据图知，反应前后C元素化合价由-4价变为+4价，则甲烷失电子发生氧化反应，所以通入甲烷的电极a极为负极，故A正确；
B.电解质溶液呈碱性，则该燃料电池中生成碳酸根离子和水，电池反应式为CH4+2OH-+2O2=CO32-+3H2O，故B错误；
C.正极上氧气得电子和水反应生成OH-，正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，故C正确；
D.根据电池反应式CH4+2OH-+2O2=CO32-+3H2O知，该电池中不产生对环境不友好的物质，所以属于环保电池，故D正确；
故选：B。
该燃料电池中，通入燃料甲烷的电极是负极、通入氧化剂氧气的电极是正极，根据图中信息知，负极上甲烷失电子和OH-反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O，正极上氧气得电子和水反应生成OH-，正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-。
本题考查化学电源新型电池，侧重考查原电池原理的理解和灵活应用、阅读分析及判断能力，明确燃料电池正负极判断方法、各个电极上电极反应式的书写方法是解本题关键，注意结合电解质溶液酸碱性书写电极反应式。
14. 【分析】
本题考查化学平衡图象的知识，涉及反应速率的计算、化学平衡、化学平衡常数的影响因素等知识，题目难度中等，注意根据浓度变化判断可能改变的条件，试题培养了学生的分析、理解能力。
【解答】
A.由图可知，10min时甲烷的浓度继续减小，反应向正反应方向移动，该反应正反应是吸热反应，可能是升高温度，故A正确；
B.进行到12min时，CH4的转化率为1.00-0.251.00×100%=75%，故B错误；
C.根据图可知，前5min内甲烷的浓度由1.00mol/L减小为0.50mol/L，故c(CH4)=1mol/L-0.5mol/L5min=0.1mol/(L⋅min)，由化学计量数之比等于反应速率之比，则v(H2)=3×0.1mol/(L⋅min)=0.3mol/(L⋅min)，故C错误；
D.恒温下，缩小容器体积，压强增大，平衡向逆反应方向移动，移动的结果是减弱氢气浓度的增大，但不会消除浓度增大，平衡后c(H2)增大，故D错误；
故选：A。
15. 解：(1)可逆反应中反应速率之比等于化学计量数之比，由题可知，v(D)=△c(D)△t=0.5mol/L5min=0.1mol/(L⋅min)，v(C)=v(D)，即x=2，υ(B)：υ(C)=1：2，则υ(B)=0.05mol⋅L-1⋅min-1，根据题意，反应5min时，D的物质的量是1mol，设A物质的在5min末的物质的量是xmol。
该反应中 3A(g)+B(g)=2C(g)+2D(g)
起始(mol)1.5+x 1.5+x 0 0
变化量(mol)1.5 0.5 1 1
平衡量(mol)x 1+x 1 1
c(A)：c(B)=x：(1+x)=3：5，即x=1.5mol，A在5min末的浓度是0.75mol⋅L-1，
故答案为：2；0.05mol⋅L-1⋅min-1；0.75mol⋅L-1；
(2)由表中数据可知4s时反应到达平衡，1～3s内CO浓度变化量为3.05×10-3mol/L-2.75×10-3mol/L=3×10-4mol/L，该2s内平均每秒内变化量为1.5×10-4mol/L，随反应进行反应速率逐渐减小，则1～2s内1sNO浓度减少量大于1.5×10-4mol/L，所以2s时NO的浓度小于3.05×10-3mol/L-1.5×10-4mol/L=2.9×10-3mol/L，所以2s时CO的浓度应介于2.75×10-3mol/L～2.9×10-3mol/L之间，根据分析可知，只有D选项符合，
故答案为：D。
(1)可逆反应中反应速率之比等于化学计量数之比，由题可知，v(D)=△c(D)△t；υ(B)：υ(C)=1：2；
根据题意，反应5min时，D的物质的量是1mol，设A物质的在5min末的物质的量是xmol。
该反应中 3A(g)+B(g)=2C(g)+2D(g)
起始(mol)1.5+x 1.5+x 0 0
变化量(mol)1.5 0.5 1 1
平衡量(mol)x 1+x 1 1
c(A)：c(B)=x：(1+x)=3：5；
(2)根据表中数据可知，4s时反应到达平衡，1～3s内CO浓度变化量为3.05×10-3mol/L-2.75×10-3mol/L=3×10-4mol/L，该2s内平均每秒内变化量为1.5×10-4mol/L，随反应进行反应速率逐渐减小，据此判断CO的浓度范围。
本题考查化学反应速率的影响因素、化学平衡计算，题目难度中等，明确表中数据变化的意义为解答关键，注意掌握外界条件化学反应速率的影响，试题侧重考查学生的分析能力及灵活运用能力。
16. 解：②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H2=反应物总键能-生成物总键能=(803×2+436×1-1076-465×2)kJ/mol=+36kJ/mol；
已知①CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H1
②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H2
③CH3OH(g)=CO(g)+2H2(g)△H3，
根据盖斯定律，①+③得到反应②，则△H1+△H3=△H2，则△H1=△H2-△H3=(+36kJ/mol)-(+99 kJ⋅mol-1)=-63kJ/mol，
故答案为：+36；-63。
结合焓变=反应物总键能-生成物总键能计算△H2；根据盖斯定律，①+③得到反应②，则△H1+△H3=△H2，以此计算△H1。
本题考查反应热的计算，为高频考点，把握焓变与反应物、生成物总键能的关系为解答关键，注意熟练掌握盖斯定律的内容，试题侧重考查学生的化学计算能力，题目难度不大。
17. 解：(1)升高温度、增大浓度、加入催化剂等方法都能加快化学反应速率，所以可以采用升高温度、增大反应物浓度或加入催化剂增大该反应的反应速率，
故答案为：升高温度、增大反应物浓度、加入催化剂；
(2)该反应△H=(1076+2×463-750×2-436)kJ/mol=+66kJ/mol，
故答案为：+66kJ/mol；
(3)a.正、逆反应速率相等且不等于0时，达到平衡状态，故错误；
b.恒温恒容条件下该反应前后气体计量数之和不变，则容器内压强始终不变，不能据此判断平衡状态，故错误；
c.CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故正确；
d.单位时间内生成1molH2，同时生成 1mol CO，同时消耗消耗1molCO，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故正确；
故选cd；
(4)①根据图知，4min内△c(CO2)=(0.04-0)mol/L=0.04mol/L，则消耗△c(H2O)=△c(CO2)=0.04mol/L，水的转化率=消耗的水的浓度水的初始浓度×100%=0.04mol/L0.2mol2L×100%=40%，
故答案为：40%；
②根据图知，10min时二氧化碳浓度不变，反应达到平衡状态，则10min内v(CO2)=0.06-010mol/(L.min)=0.006mol/(L.min)，根据方程式知，反应开始至达到平衡时，CO的平均反应速率为v(CO)=v(CO2)=0.006mol/(L.min)；
可逆反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)
开始(mol/L)0.1 0.1 0 0
反应(mol/L)0.06 0.06 0.06 0.06
平衡(mol/L)0.04 0.04 0.06 0.06
反应达到平衡状态时，氢气的体积分数等于其物质的量浓度分数=0.06mol/L(0.04+0.04+0.06+0.06)mol/L×100%=30%；该温度下化学平衡常数K=c(CO2)⋅c(H2)c(CO)⋅c(H2O)=0.06×0.060.04×0.04=2.25，
故答案为：0.006；30%；2.25。
(1)升高温度、增大浓度、加入催化剂等方法都能加快化学反应速率；
(2)该反应△H=反应物总键能-生成物总键能；
(3)可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变；
(4)①根据图知，4min内△c(CO2)=(0.04-0)mol/L=0.04mol/L，则消耗△c(H2O)=△c(CO2)=0.04mol/L，水的转化率=消耗的水的浓度水的初始浓度×100%；
②根据图知，10min时二氧化碳浓度不变，反应达到平衡状态，则10min内v(CO2)=0.06-010mol/(L.min)=0.006mol/(L.min)，根据方程式知，反应开始至达到平衡时，CO的平均反应速率为v(CO)=v(CO2)；
可逆反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)
开始(mol/L)0.1 0.1 0 0
反应(mol/L)0.06 0.06 0.06 0.06
平衡(mol/L)0.04 0.04 0.06 0.06
反应达到平衡状态时，氢气的体积分数等于其物质的量浓度分数；该温度下化学平衡常数K=c(CO2)⋅c(H2)c(CO)⋅c(H2O)。
本题考查化学平衡计算、化学平衡状态判断等知识点，明确化学平衡常数、化学反应速率的计算方法是解本题关键，注意：只有反应前后改变的物理量才能作为平衡状态判断标准，题目难度不大。
18. 解：(1)根据分析，电极X的材料是Cu；原电池中电解质溶液Y是AgNO3溶液，
故答案为：Cu；AgNO3；
(2)X电极为铜，作负极，失去电子，发生的电极反应式为Cu-2e-=Cu2+；银电极上银离子得到电子，被还原，发生的电极反应为还原反应，
故答案为：Cu-2e-=Cu2+；还原；
(3)外电路中，电子由负极移向正极，则电子流向Ag电极，
故答案为：流向；
(4)当有3.2g铜溶解时，铜的物质的量为3.2g64g/mol=0.05mol，根据2Ag++Cu=Cu2++2Ag，银电极增重108g/mol×0.05mol×2=10.8g，
故答案为：10.8g。
根据氧化还原反应：2Ag++Cu=Cu2++2Ag设计的原电池，根据反应式知，Cu失电子作负极材料，发生氧化反应；Ag作正极材料，银离子在该电极失去电子，发生还原反应；则X材料为Cu，电极X为电池的负极，电解质溶液为可溶性银盐，为硝酸银溶液，据此解答。
本题以原电池设计为载体考查原电池原理，为高频考点，明确电极上得失电子与电极名称关系、电极反应式的书写方法是解本题关键，注意：可溶性银盐不多，电极反应式的书写结合电解质特点书写，题目难度不大。
蚌埠田家炳中学2021-2022学年第一学期期中考试
高二化学
考试时间：80分钟；试卷分值：100分
一、单选题（本大题共14小题，共56.0分）
1. 对于反应COCl2(g)⇌CO(g)+Cl2(g)。改变下列条件能加快反应速率的是( )
①升温 ②恒容下通入惰性气体 ③增加CO浓度 ④减压 ⑤加催化剂 ⑥恒压下通入惰性气体
A. ①②⑤ B. ①③⑤ C. ②④⑥ D. ③⑤⑥
2. 在恒温恒容的密闭体系中，可逆反应：A(s)+2B(g)⇌2C(g)；△H<0，不能作为该反应达到化学平衡的标志的是( )
①v正(B)=v逆(C)②n(B)：n(C)=1：1 ③容器内压强不再改变 ④容器内气体的密度不再改变 ⑤容器内混合气体的平均相对分子质量不再改变
A. ②③④⑤ B. ②③ C. ①③④ D. 全部
3. 下列说法中正确的说法有几个( )
①活化分子间的碰撞不一定能发生化学反应
②普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应
③增大反应物浓度，可增大单位体积内活化分子数，从而使有效碰撞次数增多
④有气体参加的化学反应，若增大压强(即缩小反应容器的体积)，可增大活化分子的百分数，从而使反应速率增大
⑤不能用固体或纯液体的变化量来表示反应快慢
⑥催化剂能增大活化分子百分数，从而增大化学反应速率
A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个
4. 已知化学反应：NO2+CO⇌NO+CO2，①当t<250℃时，v=k⋅c2(NO2)，②当t>250℃时，v=k⋅c(NO2)⋅c(CO)。以上两式中v为反应速率，k为速率常数(一定温度下为定值)。下列叙述正确的是( )
A. 当NO2和CO的浓度相等时，升高或降低温度，反应速率不变
B. 因反应前后气体分子数目不变，故改变压强反应速率不变
C. 增大NO2的浓度为原来的2倍，反应速率一定变为原来的4倍
D. 当温度低于250℃时，改变CO的浓度，反应速率基本不变
5. 已知化学反应A2(g)+B2(g)=2AB(s)的能量变化如图所示，下列叙述中正确的是( )
A. 该反应可以自发进行 B. 该反应热△H=+(a-b) kJ⋅mol-1
C. 若使用催化剂可以减小a、b的差值 D. 1 mol A2和1 mol B2完全分解为气态原子吸收a kJ能量
6. 下列说法正确的是( )
A. ΔH的单位kJ⋅mol-1是指1mol物质参加反应时的能量变化
B. 化学反应中能量的变化都表现为热量的变化
C. C(s，金刚石)=C(s，石墨)ΔH<0，则金刚石比石墨稳定
D. 反应物的总能量高于生成物的总能量，反应时向环境释放能量
7. 下列事实不能用勒夏特列原理(平衡移动原理)解释的是( )
①实验室常用排饱和NaCl溶液的方法收集Cl2
②铁在潮湿的空气中易生锈
③二氧化氮与四氧化二氮的平衡体系，增大压强后颜色加深
④合成氨反应，为提高氨的产率，理论上应采取降低温度的措施
⑤钠与氯化钾共融制备钾：Na(l)+KCl(l)⇌K(g)+NaCl(l)
⑥合成氨时将氨液化分离，可提高原料的利用率
A. ①④ B. ②③ C. ②⑥ D. ②③⑥
8. 可逆反应X(g)+Y⇌Z(g)中，其中Z是有色气体，当达到平衡时，下列叙述正确的是( )
A. 增大压强，平衡体系颜色加深，说明Y必是气体
B. 增大压强，当C(X)=C(Z) 时，则再次达到平衡
C. 若Y是气体，增大X的浓度会使Y的转化率增大，化学平衡常数也增大
D. 升温，Z的质量分数减小，说明正反应是放热反应
9. 由A、B、C、D四种金属按表中装置进行实验，下列叙述中正确的是( )
实验装置与现象
装置
甲
乙
丙
现象
A不断溶解
C的质量增加
A上有气体产生
A. 装置甲中的B金属是原电池的负极 B. 装置乙中的C金属是原电池的阳极
C. 装置丙中的D金属是原电池的正极 D. 四种金属的活泼性顺序是D>A>B>C
10. 在一定条件下，将3mol A和1mol B两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g)，2min后该反应达到平衡，生成0.8mol D，并测得C的浓度为0.2mol/L，下列判断错误的是( )
A. x=l B. 2min内A的反应速率カ0.3 mol/(L⋅min)
C. B的转化率为40% D. 再充入3mol A和1mol B，重新平衡后B的转化率不変
11. 化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是( )
A. 由Mg、Al、氢氧化钠溶液构成的原电池，其负极电极反应为：Mg-2e-=Mg2+
B. 熔融碳酸盐介质的氢氧燃料电池的正极电极反应为O2+4e-=2O2-
C. 用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极的电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑
D. 钢铁发生吸氧腐蚀时，铁作负极被氧化：Fe-3e-=Fe3+
12. 120℃时，1molCO2和3molH2通入1L的密闭容器中反应生成CH3OH和水。测得CO2和CH3OH的浓度随时间的变化如图所示。下列有关说法中不正确的是( )
A. 0～3min内，H2的平均反应速率为0.5mol⋅L-1⋅min-1
B. 该反应的化学方程式：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)
C. 容器内气体的压强不再变化时，反应到达平衡
D. 10min后，反应体系达到平衡
13. 某甲烷燃料电池构造示意图如图所示，关于该电池的说法不正确的是( )
A. a极是负极，发生氧化反应
B. 应该甲烷燃料电池的总反应：CH4+2O2=CO2+2H2O
C. 正极的电极反应是：O2+2H2O+4e-=4OH-
D. 甲烷燃料电池是环保电池
14. 在密闭容器中进行反应CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)△H>O，测得c(CH4)随反应时间(t)的变化如图所示。下列判断正确的是( )
A. 10min时，改变的外界条件可能是升高温度
B. 反应进行到12min时，CH4的转化率为25%
C. 0∽5min内，v(H2)=0.1mol⋅(L⋅min)-1
D. 恒温下，缩小容器体积，平衡后H2浓度减小
二、填空题（本大题共2小题，每空3分，共18.0分）
15. (1)将等物质的量的A和B，混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(g)=xC(g)+2D(g)；5min后测得c(D)=0.5mol⋅L-1，c(A)：c(B)=3：5，C的反应速率是0.1mol⋅L-1⋅min-1。x=______；v(B)=______；A在5min末的浓度是______。
(2)T℃下，向一容积不变的密闭容器中，通入一定量的NO和CO，用气体传感器测得不同时间NO和CO浓度如表：
时间/s
0
1
2
3
4
5
C(NO)/10-4mol⋅L-1
10.0
4.5
c1
1.50
1.00
1.00
C(CO)/10-3mol⋅L-1
3.60
3.05
c2
2.75
2.70
2.70
则c2合理的数值为______。(填字母)
A.4.20 B.4.00 C.2.95 D.2.80
16. 甲醇是重要的化工原料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇，可能发生的反应如下：
①CO2g+3H2g=CH3OHg+H2Og△H1 ②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H2
③CH3OH(g)=CO(g)+2H2(g)△H3
已知反应②中相关化学键键能数据如下：
化学键
H-H
C=O
C≡O
H-O
E/kJ⋅mol-1
436
803
1 076
465
由此计算△H2= ______ kJ⋅mol-1。已知△H3=+99 kJ⋅mol-1，则△H1= ______ kJ⋅mol-1。
三、简答题（本大题共2小题，每空2分，共26.0分）
17. 一氧化碳可用于制甲酸钠，也可以在冶金工业中作还原剂，还可以作气体燃料，如水煤气(一氧化碳和氢气等气体的混合物)。在一恒容密闭容器中发生如下反应：CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H.请回答下列问题：
(1)加快该反应的反应速率的措施是______(写一条即可)。
(2)已知化学键数据如下表
化学键
H-H
C=O
C≡O(CO)
H-O
E/(kJ⋅mol-1)
436
750
1076
463
由此计算△H=______。
(3)判断该反应达到平衡的依据是______。
a.正、逆反应速率都为零 b.容器内压强不在变化
c.CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化 d.单位时间内生成1molH2，同时生成 1mol CO
(4)若该容器的容积为 2L，加入0.2mol的CO和0.2mol的H2O(g)，在一定条件下发生反应，反应中CO2的浓度随时间变化情况如图所示：
①反应到4min时，H2O(g)的转化率为______。
②根据该图数据，反应开始至达到平衡时，CO的平均反应速率为 v(CO)=______mol/(L⋅min)；反应达平衡时，H2的体积分数为______，该温度下的平衡常数 K=______。
18. 依据氧化还原反应：2Ag++Cu=Cu2++2Ag设计的原电池如图所示。请回答下列问题：
(1)电极X的材料是______；原电池中电解质溶液Y是______(填化学式)溶液。
(2)X电极发生的电极反应式为______；银电极上发生的电极反应为______(填“氧化”或“还原”)反应。
(3)外电路中的电子______(填“流出”或“流向”)Ag电极。
(4)当有3.2g铜溶解时，银电极增重______g。
蚌埠田家炳中学2021-2022学年第一学期期中考试
高二化学答案和解析
【答案】
1. B 2. B 3. C 4. D 5. B 6. D 7. B
8. D 9. D 10. D 11. C 12. B 13. B 14. A
15. 2 0.05mol⋅L-1⋅min-1 0.75mol⋅L-1 D
16. +36 -63
17. 升高温度、增大反应物浓度、加入催化剂 +66kJ/mol cd 40% 0.006 30% 2.25
18. Cu AgNO3 Cu-2e-=Cu2+ 还原 流向 10.8
【解析】
1. 【分析】
本题考查化学反应速率的影响因素，为高考高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，有利于培养学生的良好科学素养和学习的积极性，难度不大。
【解答】
①升温能加快反应速率，故正确；
②恒容下通入惰性气体，反应体系中各物质的浓度不变，反应速率不变，故错误；
③增加CO浓度，反应速率增大，故正确；
④减压，反应速率减小，故错误；
⑤加催化剂可降低反应活化能，增大反应速率，故正确；
⑥恒压通入惰性气体，体积增大，各组分浓度减小，反应速率减小，故错误；所以B正确。
故选B。
2. 【分析】
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。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】
①可逆反应：A(s)+2B(g)⇌2C(g)；v正(B)=v逆(C)，正逆反应速率相等，能说明，故①不选；
②n(B)：n(C)=1：1，不一定达到平衡状态，不能作为该反应达到化学平衡的标志，故②选；
③该反应前后气体物质的量不变，所以压强不变不能作为该反应达到化学平衡的标志，故③选；
④在恒温恒容的密闭体系中，容积不变，反应前后气体的质量改变，容器内气体的密度不再改变说明可逆反应到达平衡状态，故④不选；
⑤该反应前后气体物质的量不变，反应前后气体的质量改变，容器内混合气体的平均相对分子质量不再改变说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，故⑤不选；
故选B。
3. 解：①碰撞不一定为有效碰撞，则活化分子间的碰撞不一定能发生化学反应，还与其分子取向有关，故正确；
②普通分子不具有反应所需的能量，则普通分子不能发生有效碰撞，故错误；
③增大反应物浓度，可增大单位体积内活化分子个数，从而使有效碰撞几率增大，碰撞次数增多，故正确；
④有气体参加的化学反应，若增大压强(缩小反应容器的体积)，可增大单位体积内活化分子个数，有效碰撞几率增大，碰撞次数增多，故错误；
⑤固体或纯液体的浓度视为常数，故不能用固体或纯液体的浓度变化量表示化学反应速率，故正确；
⑥催化剂降低反应活化能，部分非活化分子转化为活化分子，活化分子百分数增大，化学反应速率加快，故正确；
故选：C。
①碰撞不一定为有效碰撞；
②普通分子不具有反应所需的能量；
③增大反应物浓度，可增大单位体积内活化分子个数；
④有气体参加的化学反应，若增大压强(缩小反应容器的体积)，可增大单位体积内活化分子个数；
⑤固体或纯液体的浓度视为常数；
⑥催化剂能增大活化分子百分数。
本题考查影响化学反应速率的因素，为高频考点，把握活化分子理论为常见的影响反应速率的因素为解答的关键，侧重理论的理解和分析，题目难度中等。
4. 解：A.当NO2和CO的浓度相等时，升高或降低温度，k一定改变，则反应速率也一定改变，故A错误；
B.因反应前后气体分子数目不变，但改变压强，c(NO2)和c(CO)浓度改变，则反应速率也一定改变，只是平衡不移动，故B错误；
C.当t<250℃时，v=k⋅c2(NO2)，此时增大NO2的浓度为原来的2倍，反应速率一定变为原来的4倍，但当t>250℃时，v=k⋅c(NO2)⋅c(CO)，此时增大NO2的浓度为原来的2倍，反应速率一定变为原来的2倍，故C错误；
D.温度低于250℃时，v=k⋅c2(NO2)，则改变CO的浓度，反应速率基本不变，故D正确；
故选：D。
A.温度改变，k改变；
B.压强改变，反应物或生成的浓度改变；
C.温度不同，速率的决定因素不同；
D.t<250℃时，v=k⋅c2(NO2)。
本题考查速率的影响因素，能准确理解题干信息，明确温度和浓度对的速率的影响是解题关键，对学生理解问题和分解问题的能力要求较高，难度中等。
5. 【分析】
本题考查反应热与焓变，为高频考点，把握反应中能量变化、焓变的计算为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意选项D为解答的易错点，题目难度不大。
【解答】
A.该反应为吸热反应，且反应为熵减的反应，故任何条件下均不能自发进行，故A错误；
B.焓变等于正逆反应的活化能之差，该反应热△H=+(a-b)kJ⋅mol-1，故B正确；
C.催化剂可降低反应的活化能，不改变始终态，则a、b的差值不变，故C错误；
D.未说明1 mol A2和1 mol B2的状态，不能判断，故D错误；
故选：B。
6. 解：A.焓变是反应物和生成物具有总能量的差值，不是1mol物质参加反应时的能量变化，其单位固定为kJ/mol，故A错误；
B.化学反应中能量的变化主要表现为热量的变化，有的表现为电能和光能，如原电池表现为电能，故B错误；
C.C(s，金刚石)=C(s，石墨)ΔH<0，则C(s，石墨)具有的能量低，石墨比金刚石稳定，故C错误；
D.反应物的总能量高于生成物的总能量时，为放热反应，即反应时向环境释放能量，故D正确；
故选：D。
A.反应热是反应物和生成物具有总能量的差值；
B.化学反应中能量的变化还可不表现为电能和光能；
C.物质具有的能量越低越稳定；
D.若反应物的总能量高于生成物的总能量，则反应放热，反之相反。
本题考查了反应热与焓变，明确化学反应能量变化、焓变定义是解题关键，注意吸放热反应与物质总能量的关系，题目难度不大。
7. 解：①氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，该反应存在溶解平衡，饱和食盐水中含有氯化钠电离出的氯离子，抑制了氯气的溶解，实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气，能用勒夏特列原理解释，故①不选；
②该反应不是可逆反应，不能用勒夏特列原理解释，故②选；
③该反应是一个气体体积减小的可逆反应，加压缩小体积时容器中二氧化氮的浓度增大而使气体颜色加深，而不是四氧化二氮转化为二氧化氮而使气体颜色加深，不能用勒夏特列原理解释，故③选；
④该反应为放热的可逆反应，降低温度平衡向着正向移动，提高了氨的产率，能够用勒夏特列原理解释，故④不选；
⑤钠与氯化钾共融制备钾：Na(l)+KCl(l)⇌K(g)+NaCl(l)，K(g)脱离体系，平衡正向移动，能用勒夏特列原理解释，故⑤不选；
⑥将氨液化分离，生成物浓度减小，平衡向着正向移动，可提高原料的利用率，能够用勒夏特列原理解释，故⑥不选；
故选：B。
勒夏特列原理的内容为：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。
本题考查勒夏特列原理的应用，题目难度不大，明确勒夏特列原理的使用条件为解答关键，注意掌握勒夏特列原理的内容，试题侧重考查学生的分析与应用能力。
8. 解：A.增大压强，容器的体积减小，Z的浓度增大，则平衡体系颜色加深，就不能说明平衡移动的方向，所以不能据此判断Y的状态，故A错误；
B.根据平衡状态的概念，平衡时c(X)和c(Z)不再改变，但不一定相等，则c(X)=c(Z)不能作为判断平衡的标志，故B错误；
C.根据平衡移动原理，若Y是气体，增大反应物X的浓度，平衡正向移动，使Y的转化率增大，但温度不变，化学平衡常数不限，故C错误；
D.根据平衡移动原理，升高温度，平衡向吸热方向移动，Z的质量分数减小，说明平衡逆向移动，即逆反应为吸热反应，则正反应是放热反应，故D正确；
故选：D。
A.根据平衡移动原理，增大压强，容器的体积减小，平衡向气体体积减小的方向移动，而体系颜色的深浅与有色气体的浓度有关；
B.根据平衡状态的概念，平衡时各组分的浓度不再改变；
C.根据平衡移动原理，增大反应物浓度，平衡正向移动，而平衡常数的大小只与温度有关；
D.根据平衡移动原理，升高温度，平衡向吸热方向移动，而Z的质量分数减小，说明平衡逆向移动，结合这两点分析反应焓变。
本科考查平衡移动分析、平衡标志、平衡常数等，解题关键是掌握平衡移动的原理，结合外界条件改变后的现象和量变进行移动方向的分析，难度中等。
9. 解：甲、乙、丙为原电池装置，甲中A不断溶解，说明A被氧化，为原电池负极，B为正极，乙中C的质量增加，说明C极上析出金属，为原电池正极，则B为负极，丙中A上有气体产生，应为氢气，说明A为正极，则D为负极，原电池反应中负极较活泼，则金属的活泼性顺序为D>A>B>C，
A.甲中A不断溶解，说明A被氧化，为原电池负极，B为正极，故A错误；
B.乙中C的质量增加，说明C极上析出金属，为原电池正极，故B错误；
C.丙中A上有气体产生，应为氢气，说明A为正极，则D为负极，故C错误；
D.由以上分析可知金属的活泼性顺序为D>A>B>C，故D正确．
故选D．
甲、乙、丙为原电池装置，甲中A不断溶解，说明A被氧化，为原电池负极，B为正极，乙中C的质量增加，说明C极上析出金属，为原电池正极，则B为负极，丙中A上有气体产生，应为氢气，说明A为正极，则D为负极，原电池反应中负极较活泼，以此解答该题．
本题考查了原电池原理，侧重于金属的活泼性的考查，注意根据原电池电极上得失电子来判断正负极，一般来说，作原电池负极的金属金属活动性顺序强，难度不大．
10. 解：A、2min后该反应达到平衡，生成0.8molD，并测得C的浓度为0.2mol⋅L-1，则C的物质的量是0.4mol，根据变化量之比等于化学计量数之比可知，则x：2=0.4：0.8，则x=1，故A正确；
B、2min后该反应达到平衡，生成0.8molD，根据反应计量系数关系，2min内A的变化量为1.2mol，所以A的反应速率是1.2mol2L×2min=0.3mol/(L⋅min)，故B正确；
C、2min内B的变化量是0.4mol，所以B的转化率是0.41.0×100%=40%，故C正确；
D、结合A项分析，x=1，则该反应正向为气体分子数减小的反应，容器容积不变，再充入3molA和1molB，相当于增大压强，平衡正向移动，重新平衡后B的转化率增大，故D错误；
故选：D。
A、2min后该反应达到平衡，生成0.8molD，并测得C的浓度为0.2mol⋅L-1，则C的物质的量是0.4mol，根据变化量之比等于化学计量数之比可知；
B、2min后该反应达到平衡，生成0.8molD，根据反应计量系数关系，2min内A的变化量为1.2mol；
C、2min内B的变化量是0.4mol；
D、结合A项分析，x=1，则该反应正向为气体分子数减小的反应，容器容积不变，再充入3molA和1molB，相当于增大压强，平衡正向移动。
本题考查化学平衡的有关计算、反应速率的有关计算、平衡状态的判断等知识，题目难度中等，注意掌握平衡状态的特征及三段式列式计算是解题的基本方法，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力。
11. 解：A.由Mg、Al、氢氧化钠溶液构成的原电池，铝是负极，铝是负极，失去电子，电极反应为4OH-+Al-3e-=AlO2+2H2O，故A错误；
B.正极上氧气得电子和二氧化碳反应生成碳酸根离子，电极反应式为O2+4e-+2CO2=2CO32-，故B错误；
C.用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极上氯离子失电子生成氯气，阳极的电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑，故C正确；
D.钢铁发生吸氧腐蚀时，铁作负极失电子生成亚铁离子，负极电极方程式为Fe-2e-=Fe2+，故D错误；
故选：C。
A.由Mg、Al、氢氧化钠溶液构成的原电池，铝是负极；
B.正极上氧气得电子和二氧化碳反应生成碳酸根离子；
C.用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极上氯离子失电子生成氯气；
D.钢铁发生吸氧腐蚀时，铁作负极失电子生成亚铁离子。
本题考查了原电池和电解池原理，注意电池中电极的判断和电极方程式的书写，题目难度不大，侧重于考查学生对基础知识的综合运用能力。
12. 解：A.CO2和H2反应生成CH3OH和H2O，化学方程式为CO2+3H2⇌CH3OH+H2O，则0～3min内，v(H2)=3v(CO2)=3×1.00mol/L-0.50mol/L3min=0.5mol⋅L-1⋅min-1，故A正确；
B.结合图示可知，10min后CO2、CH3OH的物质的量不再改变，达到化学平衡，说明该反应为可逆反应，正确的化学方程式为：CO2+3H2⇌CH3OH+H2O，故B错误；
C.该反应为气体物质的量缩小的反应，恒温恒容时，容器内气体的压强为变量，当压强不再变化时，说明容器内各气体的物质的量都不再变化，此时反应到达平衡，故C正确；
D.图中10min后CO2、CH3OH的物质的量不再改变，说明正逆反应速率相等，该反应达到化学平衡状态，故D正确；
故选：B。
A.CO2和H2反应生成CH3OH和H2O，以此写出该反应的化学方程式，结合v=△c△t计算出v(CO2)，结合反应速率与化学计量数成正比计算出0～3min内的v(H2)；
B.图示中10min后CO2、CH3OH的物质的量不再改变，说明该反应为可逆反应，化学方程式应该使用可逆号；
C.该反应为气体物质的量缩小的反应，恒温恒容时，容器内气体的压强为变量，当压强不再变化时，说明正逆反应速率相等；
D.结合图示可知，10min后CO2、CH3OH的物质的量不再改变，说明正逆反应速率相等。
本题考查化学平衡图象、化学反应速率计算及化学平衡的判断，为高频考点，把握图示曲线变化的意义为解答关键，注意掌握化学平衡状态的特征，试题侧重考查学生的分析与计算能力，题目难度不大。
13. 解：A.根据图知，反应前后C元素化合价由-4价变为+4价，则甲烷失电子发生氧化反应，所以通入甲烷的电极a极为负极，故A正确；
B.电解质溶液呈碱性，则该燃料电池中生成碳酸根离子和水，电池反应式为CH4+2OH-+2O2=CO32-+3H2O，故B错误；
C.正极上氧气得电子和水反应生成OH-，正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，故C正确；
D.根据电池反应式CH4+2OH-+2O2=CO32-+3H2O知，该电池中不产生对环境不友好的物质，所以属于环保电池，故D正确；
故选：B。
该燃料电池中，通入燃料甲烷的电极是负极、通入氧化剂氧气的电极是正极，根据图中信息知，负极上甲烷失电子和OH-反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O，正极上氧气得电子和水反应生成OH-，正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-。
本题考查化学电源新型电池，侧重考查原电池原理的理解和灵活应用、阅读分析及判断能力，明确燃料电池正负极判断方法、各个电极上电极反应式的书写方法是解本题关键，注意结合电解质溶液酸碱性书写电极反应式。
14. 【分析】
本题考查化学平衡图象的知识，涉及反应速率的计算、化学平衡、化学平衡常数的影响因素等知识，题目难度中等，注意根据浓度变化判断可能改变的条件，试题培养了学生的分析、理解能力。
【解答】
A.由图可知，10min时甲烷的浓度继续减小，反应向正反应方向移动，该反应正反应是吸热反应，可能是升高温度，故A正确；
B.进行到12min时，CH4的转化率为1.00-0.251.00×100%=75%，故B错误；
C.根据图可知，前5min内甲烷的浓度由1.00mol/L减小为0.50mol/L，故c(CH4)=1mol/L-0.5mol/L5min=0.1mol/(L⋅min)，由化学计量数之比等于反应速率之比，则v(H2)=3×0.1mol/(L⋅min)=0.3mol/(L⋅min)，故C错误；
D.恒温下，缩小容器体积，压强增大，平衡向逆反应方向移动，移动的结果是减弱氢气浓度的增大，但不会消除浓度增大，平衡后c(H2)增大，故D错误；
故选：A。
15. 解：(1)可逆反应中反应速率之比等于化学计量数之比，由题可知，v(D)=△c(D)△t=0.5mol/L5min=0.1mol/(L⋅min)，v(C)=v(D)，即x=2，υ(B)：υ(C)=1：2，则υ(B)=0.05mol⋅L-1⋅min-1，根据题意，反应5min时，D的物质的量是1mol，设A物质的在5min末的物质的量是xmol。
该反应中 3A(g)+B(g)=2C(g)+2D(g)
起始(mol)1.5+x 1.5+x 0 0
变化量(mol)1.5 0.5 1 1
平衡量(mol)x 1+x 1 1
c(A)：c(B)=x：(1+x)=3：5，即x=1.5mol，A在5min末的浓度是0.75mol⋅L-1，
故答案为：2；0.05mol⋅L-1⋅min-1；0.75mol⋅L-1；
(2)由表中数据可知4s时反应到达平衡，1～3s内CO浓度变化量为3.05×10-3mol/L-2.75×10-3mol/L=3×10-4mol/L，该2s内平均每秒内变化量为1.5×10-4mol/L，随反应进行反应速率逐渐减小，则1～2s内1sNO浓度减少量大于1.5×10-4mol/L，所以2s时NO的浓度小于3.05×10-3mol/L-1.5×10-4mol/L=2.9×10-3mol/L，所以2s时CO的浓度应介于2.75×10-3mol/L～2.9×10-3mol/L之间，根据分析可知，只有D选项符合，
故答案为：D。
(1)可逆反应中反应速率之比等于化学计量数之比，由题可知，v(D)=△c(D)△t；υ(B)：υ(C)=1：2；
根据题意，反应5min时，D的物质的量是1mol，设A物质的在5min末的物质的量是xmol。
该反应中 3A(g)+B(g)=2C(g)+2D(g)
起始(mol)1.5+x 1.5+x 0 0
变化量(mol)1.5 0.5 1 1
平衡量(mol)x 1+x 1 1
c(A)：c(B)=x：(1+x)=3：5；
(2)根据表中数据可知，4s时反应到达平衡，1～3s内CO浓度变化量为3.05×10-3mol/L-2.75×10-3mol/L=3×10-4mol/L，该2s内平均每秒内变化量为1.5×10-4mol/L，随反应进行反应速率逐渐减小，据此判断CO的浓度范围。
本题考查化学反应速率的影响因素、化学平衡计算，题目难度中等，明确表中数据变化的意义为解答关键，注意掌握外界条件化学反应速率的影响，试题侧重考查学生的分析能力及灵活运用能力。
16. 解：②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H2=反应物总键能-生成物总键能=(803×2+436×1-1076-465×2)kJ/mol=+36kJ/mol；
已知①CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H1
②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H2
③CH3OH(g)=CO(g)+2H2(g)△H3，
根据盖斯定律，①+③得到反应②，则△H1+△H3=△H2，则△H1=△H2-△H3=(+36kJ/mol)-(+99 kJ⋅mol-1)=-63kJ/mol，
故答案为：+36；-63。
结合焓变=反应物总键能-生成物总键能计算△H2；根据盖斯定律，①+③得到反应②，则△H1+△H3=△H2，以此计算△H1。
本题考查反应热的计算，为高频考点，把握焓变与反应物、生成物总键能的关系为解答关键，注意熟练掌握盖斯定律的内容，试题侧重考查学生的化学计算能力，题目难度不大。
17. 解：(1)升高温度、增大浓度、加入催化剂等方法都能加快化学反应速率，所以可以采用升高温度、增大反应物浓度或加入催化剂增大该反应的反应速率，
故答案为：升高温度、增大反应物浓度、加入催化剂；
(2)该反应△H=(1076+2×463-750×2-436)kJ/mol=+66kJ/mol，
故答案为：+66kJ/mol；
(3)a.正、逆反应速率相等且不等于0时，达到平衡状态，故错误；
b.恒温恒容条件下该反应前后气体计量数之和不变，则容器内压强始终不变，不能据此判断平衡状态，故错误；
c.CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故正确；
d.单位时间内生成1molH2，同时生成 1mol CO，同时消耗消耗1molCO，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故正确；
故选cd；
(4)①根据图知，4min内△c(CO2)=(0.04-0)mol/L=0.04mol/L，则消耗△c(H2O)=△c(CO2)=0.04mol/L，水的转化率=消耗的水的浓度水的初始浓度×100%=0.04mol/L0.2mol2L×100%=40%，
故答案为：40%；
②根据图知，10min时二氧化碳浓度不变，反应达到平衡状态，则10min内v(CO2)=0.06-010mol/(L.min)=0.006mol/(L.min)，根据方程式知，反应开始至达到平衡时，CO的平均反应速率为v(CO)=v(CO2)=0.006mol/(L.min)；
可逆反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)
开始(mol/L)0.1 0.1 0 0
反应(mol/L)0.06 0.06 0.06 0.06
平衡(mol/L)0.04 0.04 0.06 0.06
反应达到平衡状态时，氢气的体积分数等于其物质的量浓度分数=0.06mol/L(0.04+0.04+0.06+0.06)mol/L×100%=30%；该温度下化学平衡常数K=c(CO2)⋅c(H2)c(CO)⋅c(H2O)=0.06×0.060.04×0.04=2.25，
故答案为：0.006；30%；2.25。
(1)升高温度、增大浓度、加入催化剂等方法都能加快化学反应速率；
(2)该反应△H=反应物总键能-生成物总键能；
(3)可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变；
(4)①根据图知，4min内△c(CO2)=(0.04-0)mol/L=0.04mol/L，则消耗△c(H2O)=△c(CO2)=0.04mol/L，水的转化率=消耗的水的浓度水的初始浓度×100%；
②根据图知，10min时二氧化碳浓度不变，反应达到平衡状态，则10min内v(CO2)=0.06-010mol/(L.min)=0.006mol/(L.min)，根据方程式知，反应开始至达到平衡时，CO的平均反应速率为v(CO)=v(CO2)；
可逆反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)
开始(mol/L)0.1 0.1 0 0
反应(mol/L)0.06 0.06 0.06 0.06
平衡(mol/L)0.04 0.04 0.06 0.06
反应达到平衡状态时，氢气的体积分数等于其物质的量浓度分数；该温度下化学平衡常数K=c(CO2)⋅c(H2)c(CO)⋅c(H2O)。
本题考查化学平衡计算、化学平衡状态判断等知识点，明确化学平衡常数、化学反应速率的计算方法是解本题关键，注意：只有反应前后改变的物理量才能作为平衡状态判断标准，题目难度不大。
18. 解：(1)根据分析，电极X的材料是Cu；原电池中电解质溶液Y是AgNO3溶液，
故答案为：Cu；AgNO3；
(2)X电极为铜，作负极，失去电子，发生的电极反应式为Cu-2e-=Cu2+；银电极上银离子得到电子，被还原，发生的电极反应为还原反应，
故答案为：Cu-2e-=Cu2+；还原；
(3)外电路中，电子由负极移向正极，则电子流向Ag电极，
故答案为：流向；
(4)当有3.2g铜溶解时，铜的物质的量为3.2g64g/mol=0.05mol，根据2Ag++Cu=Cu2++2Ag，银电极增重108g/mol×0.05mol×2=10.8g，
故答案为：10.8g。
根据氧化还原反应：2Ag++Cu=Cu2++2Ag设计的原电池，根据反应式知，Cu失电子作负极材料，发生氧化反应；Ag作正极材料，银离子在该电极失去电子，发生还原反应；则X材料为Cu，电极X为电池的负极，电解质溶液为可溶性银盐，为硝酸银溶液，据此解答。
本题以原电池设计为载体考查原电池原理，为高频考点，明确电极上得失电子与电极名称关系、电极反应式的书写方法是解本题关键，注意：可溶性银盐不多，电极反应式的书写结合电解质特点书写，题目难度不大。
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