解析：北京三中2021－2022學(xué)年高二上學(xué)期期中考試化學(xué)試題（解析版）

北京三中2021—2022學(xué)年度第一學(xué)期學(xué)業(yè)測試高二年級化學(xué)期中試卷可能用到的相對原子質(zhì)量：C12H1O16Na23Cl35.5第一部分(選擇題共42分)每小題只有一個選項(xiàng)符合題意(每小題3分)1.下列裝置或過程能實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的是ABCD鋅錳干電池燃?xì)馊紵姵爻潆娝Πl(fā)電A.A B.B C.C D.D【答案】C【解析】【分析】【詳解】A．鋅錳干電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，A不符合題意；B．燃?xì)馊紵菍⒒瘜W(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，B不符合題意；C．電池充電是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，C符合題意；D．水力發(fā)電是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，D不符合題意；故合理選項(xiàng)是C。2.決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是A.反應(yīng)物的濃度 B.反應(yīng)體系內(nèi)的壓強(qiáng)C.反應(yīng)物的性質(zhì) D.反應(yīng)物的狀態(tài)【答案】C【解析】【詳解】決定化學(xué)反應(yīng)速率的是反應(yīng)物的性質(zhì)，溫度、濃度、壓強(qiáng)、催化劑是外界的影響因素，故C正確。3.下列與化學(xué)反應(yīng)能量變化相關(guān)的敘述正確的是A.生成物總能量一定低于反應(yīng)物總能量B.放熱反應(yīng)的反應(yīng)速率總是大于吸熱反應(yīng)的反應(yīng)速率C.應(yīng)用蓋斯定律，可計算某些難以直接測量的反應(yīng)焓變D.同溫同壓下，H2(g)+Cl2(g)=2HCl在光照和點(diǎn)燃條件下的△H不同【答案】C【解析】【詳解】A、化學(xué)反應(yīng)過程中一定伴隨能量變化，反應(yīng)可以是放熱反應(yīng)或吸熱反應(yīng)，反應(yīng)物總能量高于生成物總能量則反應(yīng)放熱，反應(yīng)物總能量低于生成物總能量，反應(yīng)吸熱，錯誤；B、反應(yīng)速率的大小與反應(yīng)熱無關(guān)，如氫氧化鋇晶體和氯化銨的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，在常溫下能迅速反應(yīng)，金屬的腐蝕為放熱反應(yīng)，但反應(yīng)速率較慢，錯誤；C、反應(yīng)熱與反應(yīng)的途徑無關(guān)，取決于反應(yīng)物和生成物的始末狀態(tài)，可根據(jù)蓋斯定律，計算某些難以直接測量的反應(yīng)焓變，正確；D、反應(yīng)熱與反應(yīng)的條件無關(guān)，同溫同壓下，H2（g）+Cl2（g）═2HCl（g）在光照和點(diǎn)燃條件下的△H相同，錯誤；答案選C。4.下關(guān)于某化學(xué)反應(yīng)的自發(fā)性描述中正確的是A.?H＜0，?S＜0在任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行B.?H＜0，?S＞0在任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行C.?H＞0，?S＜0有可能自發(fā)進(jìn)行D.?H＞0，?S＞0在任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行【答案】B【解析】【分析】反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的判斷依據(jù)是?H-T?＜0，反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，?H-T?S＞0，反應(yīng)非自發(fā)進(jìn)行，據(jù)此解答?！驹斀狻緼．若?H＜0，?S＜0，依據(jù)?H-T?S分析判斷，低溫時可自發(fā)進(jìn)行，故A錯誤；B．若?H＜0，?S＞0，?H-T?S＜0，任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行，故B正確；C．若?H＞0，?S＜0，?H-T?S＞0，任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行，故C錯誤；D．若?H＞0，?S＞0，高溫時可自發(fā)進(jìn)行，故D錯誤；故選B。5.將N2和H2通入體積為2L的恒溫恒容密閉容器中，5min后達(dá)到化學(xué)平時測得NH3的濃度為0.2mol/L，這段時間內(nèi)用N2、H2、NH3的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率為A.υ(N2)=0.04mol/(L·min) B.υ(H2)=0.02mol/(L·min)C.υ(NH3)=0.03mol/(L·min) D.υ(NH3)=0.04mol/(L·min)【答案】D【解析】【詳解】N2和H2合成NH3化學(xué)方程式為：N2+3H2?2NH3，5min后達(dá)到化學(xué)平衡時測得NH3的濃度為0.2mol/L，則這段時間內(nèi)，υ(NH3)==0.04mol/(L?min)，根據(jù)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，υ(N2)=υ(NH3)=×0.04mol/(L?min)=0.02mol/(L?min)，υ(H2)=3υ(N2)=3×0.02mol/(L?min)=0.06mol/(L?min)，故選：D。6.鋅銅原電池裝置如圖，下列說法不正確的是A.鋅電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B.電子從鋅片經(jīng)電流計流向銅片C.鹽橋中K+向負(fù)極移動D.銅極上發(fā)生的反應(yīng)是：Cu2++2e?=Cu【答案】C【解析】【分析】鋅銅原電池中，鋅為負(fù)極，發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Zn-2e-＝Zn2+，銅為正極，發(fā)生得到電子的還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Cu2++2e-＝Cu，原電池工作時，電子從負(fù)極鋅沿導(dǎo)線流向正極銅，內(nèi)電路中陽離子移向正極Cu，陰離子移向負(fù)極Zn，據(jù)此判斷?！驹斀狻緼．該原電池中，鋅為負(fù)極，發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)，故A正確；B．該原電池中，Zn為負(fù)極、Cu為正極，工作時電子從鋅片流向銅片，故B正確；C．電路中陽離子移向正極Cu，陰離子移向負(fù)極Zn，K+向正極移動，故C錯誤；D．銅為正極，發(fā)生得到電子的還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Cu2++2e-＝Cu，故D正確；故選C。7.液體鋅電池是一種電壓較高的二次電池，具有成本低、安全性強(qiáng)、可循環(huán)使用等特點(diǎn)，其示意圖如右圖。下列說法不正確的是已知：①Zn(OH)2+2OH?==Zn(OH)42?。②KOH凝膠中允許離子存在、生成或遷移。A.放電過程中，H+由正極向負(fù)極遷移B.放電過程中，正極的電極反應(yīng)：MnO2+4H++2e?==Mn2++2H2OC.充電過程中，陰極的電極反應(yīng)：Zn(OH)42?+2e?==Zn+4OH?D.充電過程中，凝膠中的KOH可再生【答案】A【解析】【分析】放電過程中，Zn為負(fù)極，電極反應(yīng)式為：Zn-2e?+4OH?==Zn(OH)42?，MnO2為正極，電極反應(yīng)式為：MnO2+4H++2e?==Mn2++2H2O，充電時的陰極反應(yīng)式為：Zn(OH)42?+2e?==Zn+4OH?，陽極反應(yīng)式為：Mn2++2H2O-2e?==MnO2+4H+?！驹斀狻緼、放電時正極反應(yīng)式為：MnO2+4H++2e?==Mn2++2H2O，消耗氫離子，應(yīng)該是硫酸根離子向鋅電極遷移，故A錯誤；B、MnO2為正極，電極反應(yīng)式為：MnO2+4H++2e?==Mn2++2H2O，故B正確；C、充電時，由負(fù)極反應(yīng)式寫陰極反應(yīng)式為：Zn(OH)42?+2e?==Zn+4OH?，故C正確；D、充電過程中，陰極反應(yīng)式為：Zn(OH)42?+2e?==Zn+4OH?，氫氧根與鉀離子組成氫氧化鉀，故D正確。答案選A?！军c(diǎn)睛】該題考查可充電電池，一般先分析放電過程的負(fù)極反應(yīng)式、正極反應(yīng)式；再分析充電過程的陰極反應(yīng)式和陽極反應(yīng)式。8.模擬鐵制品鍍銅的裝置如圖，下列說法正確的是A.a電極為鐵制品B可用CuSO4溶液作電鍍液C.b電極上發(fā)生氧化反應(yīng)D.電鍍過程中，理論上溶液中Cu2+濃度不斷減小【答案】B【解析】【分析】【詳解】A．由圖示分析可知：該裝置為電解池。a為陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，b為陰極發(fā)生還原反應(yīng)，所以a電極為銅，b電極為鐵制品，故A錯；B．為減少副反應(yīng)發(fā)生的同時增加電鍍液的導(dǎo)電性，所以應(yīng)選CuSO4溶液作電鍍液，故選B；C．由A分析可知b電極為陰極，Cu2+在b電極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，故C錯；D．Cu2+在陰極(b電極)得到電子被還原為Cu，Cu在陽極(a電極)被氧化為Cu2+，根據(jù)得失電子守恒可知，理論上溶液中Cu2+濃不變，故D錯。答案選B9.某同學(xué)制作的燃料電池示意圖如下，先閉合K1接通電源一段時間后，再斷開K1、閉合K2時，電流表指針偏轉(zhuǎn)。下列分析正確的是A.閉合K1時，Na2SO4開始電離B.閉合K1時，石墨a附近溶液逐漸變紅C.斷開K1、閉合K2時，石墨a附近溶液酸性逐漸減弱D.斷開K1、閉合K2時，石墨b極上發(fā)生反應(yīng)：H2?2e-=2H+【答案】C【解析】【分析】閉合K1時，裝置為電解池，電解質(zhì)溶液為Na2SO4溶液，則該裝置電解水，石墨a（陽極）的電極反應(yīng)為：4OH--4e-=O2↑+2H2O，石墨b（陰極）的電極反應(yīng)為：4H++4e-=2H2↑；斷開K1、閉合K2時，電流表發(fā)生偏轉(zhuǎn)說明該裝置內(nèi)有電流產(chǎn)生，則該裝置轉(zhuǎn)變?yōu)榱嗽姵?，反?yīng)是電解池產(chǎn)生的O2和H2（題中也說明了是燃料電池），原本O2在石墨a電極上產(chǎn)生，H2在石墨b電極上產(chǎn)生，故石墨a作正極，電極反應(yīng)為O2+2H2O+4e-=4OH-，石墨b作負(fù)極，電極反應(yīng)為2H2-4e-=4H+?！驹斀狻緼、Na2SO4遇水形成溶液就開始電離，不需要等到通電才發(fā)生電離，A錯誤；B、閉合K1時，裝置為電解池，石墨a為陽極，其電極反應(yīng)為4OH--4e-=O2↑+2H2O，由于該電極消耗OH-，故該電極附近溶液不會變紅，B錯誤；C、斷開K1、閉合K2時，該裝置轉(zhuǎn)變了原電池，石墨a作正極，電極反應(yīng)為O2+2H2O+4e-=4OH-，由此可見石墨a附近溶液酸性逐漸減弱，C正確；D、斷開K1、閉合K2時，石墨b極作負(fù)極，電極反應(yīng)為2H2-4e-=4H+，D錯誤；故選C。10.下列說法中錯誤的是A.對有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，增大壓強(qiáng)使容器容積減小，可使單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多，因而化學(xué)反應(yīng)速率增大B.活化分子之間發(fā)生的碰撞一定是有效碰撞C.升高溫度，可使反應(yīng)物分子中活化分子的百分?jǐn)?shù)增大，因而增大化學(xué)反應(yīng)速率D.增大反應(yīng)物濃度，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多，因而化學(xué)反應(yīng)速率增大【答案】B【解析】【詳解】A．對有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，增大壓強(qiáng)使容器容積減小，可使單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多，有效碰撞的幾率增大，化學(xué)反應(yīng)速率增大，故A正確；B．當(dāng)活化分子有合適取向時的碰撞才是有效碰撞，所以活化分子之間發(fā)生的碰撞不一定是有效碰撞，故B錯誤；C．升高溫度，反應(yīng)物分子獲得能量，可使反應(yīng)物分子中活化分子的百分?jǐn)?shù)增大，有效碰撞的幾率增大，因而化學(xué)反應(yīng)速率增大，故C正確；D．增大反應(yīng)物濃度，可增加單位體積內(nèi)活化分子數(shù)，有效碰撞的幾率增大，化學(xué)反應(yīng)速率加快，故D正確；故選B。11.向雙氧水中加入KI可觀察到大量氣泡產(chǎn)生，發(fā)生的反應(yīng)為：H2O2+I-=H2O+IO-，H2O2+IO-=H2O+O2↑+I-，反應(yīng)過程中能量變化如下圖所示。下列說法不正確的是A.加入KI，改變了總反應(yīng)的焓變B.KI在反應(yīng)中起催化劑的作用C.H2O2+I-=H2O+IO-是吸熱反應(yīng)D.KI改變了反應(yīng)的歷程，降低了活化能，增大反應(yīng)物分子中活化分子的百分?jǐn)?shù)【答案】A【解析】【詳解】A．KI是該反應(yīng)的催化劑，能降低反應(yīng)的活化能，但不能改變反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài)，即不能改變總反應(yīng)的焓變，故A錯誤；B．KI是H2O2+I-＝H2O+IO-的反應(yīng)物，是H2O2+IO-＝H2O+O2↑+I-的生成物，總反應(yīng)為2H2O2＝H2O+O2↑，所以KI在反應(yīng)中起催化劑的作用，故B正確；C．由圖可知，圖象①的前半段為H2O2+I-＝H2O+IO-，該反應(yīng)的反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量，則為吸熱反應(yīng)，故C正確；D．KI改變該反應(yīng)的歷程，能降低反應(yīng)的活化能，增大活化分子數(shù)和百分?jǐn)?shù)，有效碰撞幾率增大，反應(yīng)速率加快，故D正確。故選A。12.在一定溫度下，10mL0.40mol/LH2O2發(fā)生催化分解。不同時刻測定生成O2的體積（已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況）如下表。t/min0246810V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9下列敘述不正確的是（溶液體積變化忽略不計）A.0~6min的平均反應(yīng)速率：v（H2O2）mol/(L·min)B.6~10min的平均反應(yīng)速率：v（H2O2）＜mol/(L·min)C.反應(yīng)至6min時，c（H2O2）=0.3mol/LD.反應(yīng)至6min時，H2O2分解了50%【答案】C【解析】【詳解】A．0~6min時間內(nèi)，△c（H2O2）=0.002mol÷0.01L=0.2mol/L，所以v（H2O2）=0.2mol/L÷6minmol/(L·min)，A正確；B．隨著反應(yīng)的進(jìn)行，H2O2的濃度逐漸減小，反應(yīng)速率減慢，B正確；C．6min時，c（H2O2）=0.002mol÷0.01L=0.2mol/L，C錯誤；D．6min時，H2O2分解率為：=50%，D正確。答案選C。13.一定溫度下，在恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)Cl2(g)+2HI(g)2HCl(g)+I2(s)。下列證據(jù)說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是①正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率都為零；②容器內(nèi)各組分的濃度相等；③容器內(nèi)各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再改變；④單位時間內(nèi)生成nmolCl2的同時生成2nmolHCl⑤單位時間內(nèi)mmolCl2斷鍵發(fā)生反應(yīng)，同時2mmolHI也斷鍵發(fā)生反應(yīng)⑥容器內(nèi)氣體分子總數(shù)不再改變；⑦容器內(nèi)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變；⑧容器內(nèi)壓強(qiáng)不再改變；⑨容器內(nèi)氣體的密度不再改變；⑩混合氣體的顏色不再改變。A.①②③④⑥⑧⑩ B.②③④⑤⑦⑧⑨C.③④⑤⑥⑧⑨⑩ D.③④⑥⑦⑧⑨⑩【答案】D【解析】【詳解】①化學(xué)平衡的特征是正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等，但都不為零，不合題意；②化學(xué)平衡的特征是容器內(nèi)各組分的濃度保持不變而不是相等，不合題意；③化學(xué)平衡的特征是容器內(nèi)各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再改變，符合題意；④單位時間內(nèi)生成nmolCl2表示逆反應(yīng)速率，同時生成2nmolHCl表示正反應(yīng)速率，根據(jù)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量系數(shù)比可知，正、逆反應(yīng)速率相等，說明反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡，符合題意；⑤單位時間內(nèi)mmolCl2斷鍵發(fā)生反應(yīng)表示正反應(yīng)速率，同時2mmolHI也斷鍵發(fā)生反應(yīng)表示正反應(yīng)速率，故不能說明達(dá)到化學(xué)平衡，不合題意；⑥由于I2為固體，故反應(yīng)前后氣體的分子數(shù)發(fā)生改變，則容器內(nèi)氣體分子總數(shù)不再改變，說明反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡，符合題意；⑦根據(jù)反應(yīng)方程式可知，該反應(yīng)為氣體平均摩爾質(zhì)量減小的反應(yīng)，所以容器內(nèi)氣體平均摩爾質(zhì)量不再改變時，反應(yīng)即處于平衡狀態(tài)，符合題意；⑧由于I2為固體，故反應(yīng)前后氣體的分子數(shù)發(fā)生改變，即容器的壓強(qiáng)一直在改變，故容器內(nèi)壓強(qiáng)不再改變說明反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡了，符合題意；⑨由于I2為固體，故反應(yīng)前后氣體的質(zhì)量改變，即容器內(nèi)的氣體的密度一直在改變，故容器內(nèi)氣體的密度不再改變說明反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡了，符合題意；⑩容器內(nèi)氣體顏色不再改變，說明氯氣的濃度不變，則反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，符合題意；綜上分析可知，③④⑥⑦⑧⑨⑩符合題意，故答案為：D。14.研究小組將混合均勻的新制鐵粉和碳粉置于錐形瓶底部，塞上瓶塞(如圖1)。從膠頭滴管中滴入醋酸溶液，容器中的壓強(qiáng)隨時間的變化曲線如圖2。下列說法不正確的是A.0-t1時壓強(qiáng)增大的原因不一定是鐵發(fā)生了析氫腐蝕B.鐵粉發(fā)生反應(yīng)：Fe-3e-=Fe3+C.碳粉上發(fā)生了還原反應(yīng)D.t2時，容器中壓強(qiáng)明顯小于起始壓強(qiáng)，原因是鐵發(fā)生了吸氧腐蝕【答案】B【解析】【分析】0-t1醋酸與鐵直接反應(yīng)產(chǎn)生了氫氣發(fā)生化學(xué)腐蝕和形成Fe-C原電池，F(xiàn)e發(fā)生析氫腐蝕產(chǎn)生氫氣和亞鐵離子，壓強(qiáng)增大；t1以后，亞鐵離子被氧氣氧化，氧氣被消耗，壓強(qiáng)減小，之后形成Fe-C原電池，F(xiàn)e發(fā)生吸氧腐蝕，氧氣被消耗，壓強(qiáng)明顯減小，據(jù)此解答?！驹斀狻緼．0-t1時壓強(qiáng)增大的原因可能是醋酸與鐵直接反應(yīng)產(chǎn)生了氫氣，也可能是形成鐵-C原電池，F(xiàn)e發(fā)生析氫腐蝕，即不一定是鐵發(fā)生了析氫腐蝕，A正確；B．無論發(fā)生化學(xué)腐蝕還是析氫腐蝕，鐵粉均發(fā)生反應(yīng)：Fe-2e-=Fe2+，B錯誤；C．Fe發(fā)生電化學(xué)腐蝕，F(xiàn)e作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，C作正極，C表面發(fā)生還原反應(yīng)，C正確；D．結(jié)合分析可知，t2時，容器中壓強(qiáng)明顯小于起始壓強(qiáng)，原因是鐵發(fā)生了吸氧腐蝕，D正確；答案選B。第二部分(非選擇題共58分)15.書寫下列化學(xué)方程式（1）下圖是1molNO2和1molCO反應(yīng)生成CO2和NO過程中能量變化示意圖，請寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式___________。（2）已知：C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-437.3kJ?mol-1H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)ΔH=-285.8kJ?mol-1CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)ΔH=-283.0kJ?mol-1則固態(tài)碳與水蒸汽反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣的熱化學(xué)方程式是___________。（3）已知拆開1molH-H鍵、1molN≡N和1molN—H鍵分別需要的能量是436kJ、948kJ、391kJ。則N2、H2合成NH3的熱化學(xué)方程式為：___________。（4）氫能源是最具應(yīng)用前景的能源之一，高純氫的制備是目前的研究熱點(diǎn)。甲烷水蒸氣催化重整是制高純氫的方法之一。已知存在如下反應(yīng)：i．ii．iii．……iii為積炭反應(yīng)，利用和計算時，還需要利用___________反應(yīng)的。【答案】（1）NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)?H=-234kJ/mol（2）C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g)?H=+131.5kJ?mol-1（3）N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)?H=-90.0kJ?mol-1（4）C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)或C(s)+CO2(g)=2CO(g)【解析】【小問1詳解】根據(jù)圖像可知1molNO2和1molCO反應(yīng)生成CO2和NO的焓變ΔH=（E1-E2）kJ/mol=134kJ/mol-368kJ/mol=-234kJ/mol，故1molNO2和1molCO反應(yīng)生成CO2和NO的熱化學(xué)方程式為：NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)?H=-234kJ/mol，故答案為：NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)?H=-234kJ/mol；【小問2詳解】已知：①C(s)+O2(g)＝CO2(g)ΔH=-437.3kJ?mol-1②H2(g)+1/2O2(g)＝H2O(g)ΔH=-285.8kJ?mol-1③CO(g)+1/2O2(g)＝CO2(g)ΔH=-283.0kJ?mol-1根據(jù)蓋斯定律可知①-②-③即得到碳單質(zhì)與水蒸氣反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣的熱化學(xué)方程式為C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g)?H=+131.5kJ?mol-1，故答案為：C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g)?H=+131.5kJ?mol-1；【小問3詳解】氮?dú)狻錃夂铣砂钡姆磻?yīng)為N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)，焓變等于反應(yīng)物的總鍵能減去生成物的總鍵能，故?H=436×3kJ/mol+948kJ/mol-391×6kJ/mol=-90.0kJ/mol，故氮?dú)馀c氫氣合成氨氣的熱化學(xué)方程式為：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)?H=-90.0kJ?mol-1，故答案為：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)?H=-90.0kJ?mol-1；【小問4詳解】比較反應(yīng)i、ii和iii的化學(xué)方程式，可發(fā)現(xiàn)反應(yīng)i和反應(yīng)ii中沒有出現(xiàn)碳單質(zhì)，故應(yīng)缺少單質(zhì)參加的反應(yīng)，碳單質(zhì)可以與水蒸氣或二氧化碳反應(yīng)，故還需要利用反應(yīng)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)或C(s)+CO2(g)=2CO(g)的焓變，故答案為：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)或C(s)+CO2(g)=2CO(g)。16.某同學(xué)設(shè)計實(shí)驗(yàn)探究丙酮碘化反應(yīng)中，丙酮、I2、H+濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。已知：編號丙酮溶液(4mol/L)I2溶液(0.0025mol/L)鹽酸(2mol/L)蒸餾水溶液褪色時間(s)①2mL2mL2mL0mLt1②1mL2mL2mL1mLt2③2mL1mL2mL1mLt3④2mL2mLamL1mLt3(1)研究丙酮濃度對反應(yīng)速率的影響，應(yīng)選擇的實(shí)驗(yàn)為_______和_______。(2)實(shí)驗(yàn)④中，a=_______mL，加1mL蒸餾水的目的是_______。(3)計算實(shí)驗(yàn)③中，以I2表示的反應(yīng)速率為_______mol/(L?s)(列出表達(dá)式)(4)通過計算發(fā)現(xiàn)規(guī)律：丙酮碘化反應(yīng)的速率與丙酮和H+的濃度有關(guān)，而與I2的濃度無關(guān)，查閱資料發(fā)現(xiàn)丙酮碘化反應(yīng)的歷程為：請依據(jù)反應(yīng)歷程，解釋丙酮碘化反應(yīng)速率與I2濃度無關(guān)的原因_______?！敬鸢浮竣?①②.②③.1④.保證丙酮溶液和碘溶液的起始濃度不變⑤.v(I2)==0.0025mol/L÷t3s=mol/(L?s)⑥.根據(jù)反應(yīng)歷程，丙酮與氫離子反應(yīng)慢，則反應(yīng)速率由H+的濃度決定，與碘的濃度無關(guān)【解析】【分析】研究影響反應(yīng)速率的因素時，只改變一種反應(yīng)條件，而其它條件則完全相同?！驹斀狻?1)研究丙酮濃度對反應(yīng)速率的影響，則只有丙酮的濃度不同，而其它條件需完全相同，對比表中數(shù)據(jù)，①和②符合要求；(2)根據(jù)①、②、③中的數(shù)據(jù)，溶液的總體積為6mL，則實(shí)驗(yàn)④中，a=1mL；加1mL蒸餾水可保證丙酮溶液和碘溶液的起始濃度不變；(3)根據(jù)反應(yīng)的方程式，③中丙酮過量，碘完全反應(yīng)，v(I2)==0.0025mol/L÷t3s=mol/(L?s)；(4)反應(yīng)速率由反應(yīng)中進(jìn)行程度慢的反應(yīng)決定，根據(jù)反應(yīng)歷程，反應(yīng)速率由H+的濃度決定，故丙酮碘化反應(yīng)速率與I2濃度無關(guān)。17.降低能耗是氯堿工業(yè)發(fā)展的重要方向。(1)我國利用氯堿廠生產(chǎn)的H2作燃料，將氫燃料電站應(yīng)用于氯堿工業(yè)，其示意圖如圖。①a極為_______(填“正”或“負(fù)”)極。②乙裝置中電解飽和NaCl溶液的化學(xué)方程式為_______。③下列說法正確的是_______。A．甲裝置可以實(shí)現(xiàn)化學(xué)能向電能轉(zhuǎn)化B．甲裝置中Na+透過陽離子交換膜向a極移動C．乙裝置中c極一側(cè)流出的是淡鹽水④結(jié)合化學(xué)用語解釋d極區(qū)產(chǎn)生NaOH的原因：_______。⑤實(shí)際生產(chǎn)中，陽離子交換膜的損傷會造成OH-遷移至陽極區(qū)，從而在電解池陽極能檢測到O2，產(chǎn)生O2的電極反應(yīng)式為_______。下列生產(chǎn)措施有利于提高Cl2產(chǎn)量、降低陽極O2含量的是_______。A．定期檢查并更換陽離子交換膜B．向陽極區(qū)加入適量鹽酸C．使用Cl-濃度高的精制飽和食鹽水為原料(2)降低氯堿工業(yè)能耗的另一種技術(shù)是“氧陰極技術(shù)”。通過向陰極區(qū)通入O2，避免水電離的H+直接得電子生成H2，降低了電解電壓，電耗明顯減少?！把蹶帢O技術(shù)”的陰極反應(yīng)為_______?！敬鸢浮竣?負(fù)②.2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑③.AC④.d極發(fā)生反應(yīng)：2H2O+2e-=H2↑+2OH-生成OH-，且Na+從陽極區(qū)透過陽離子交換膜進(jìn)入d極區(qū)，生成NaOH⑤.4OH--4e-=O2↑+2H2O⑥.ABC⑦.O2+4e-+2H2O=4OH-【解析】【分析】圖示中甲池為原電池，其中通入H2的a電極為負(fù)極，通入空氣的b電極為正極；乙池為電解池，與正極b連接的c電極為陽極，與負(fù)極a連接的d電極為陰極。原電池的負(fù)極和電解池的陽極發(fā)生氧化反應(yīng)；原電池的正極和電解池的陰極上發(fā)生還原反應(yīng)。陽離子交換膜只允許陽離子通過，結(jié)合溶液中離子放電順序分析解答。【詳解】(1)①裝置甲為原電池，其中通入燃料H2的a極為負(fù)極；②乙裝置中電解飽和NaCl溶液，反應(yīng)產(chǎn)生H2、Cl2、NaOH，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑；③A．甲裝置為原電池，可以實(shí)現(xiàn)化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)化，A正確；B．甲裝置中Na+透過陽離子交換膜向負(fù)電荷較多的正極b極移動，B錯誤；C．乙裝置中c極為陽極，Cl-不斷放電產(chǎn)生Cl2逸出，導(dǎo)致附近溶液中Cl-的濃度減小，因此c極一側(cè)流出的是淡鹽水，C正確；故合理選項(xiàng)是AC；④d電極為陰極，在d極上水電離產(chǎn)生的H+不斷得到電子變?yōu)镠2逸出，破壞了附近的水的電離平衡，促進(jìn)水電離，最終使附近c(diǎn)(OH-)＞c(H+)，且Na+從陽極區(qū)透過陽離子交換膜進(jìn)入d極區(qū)，與OH-結(jié)合生成NaOH；⑤實(shí)際生產(chǎn)中，陽離子交換膜的損傷會造成OH-遷移至陽極區(qū)，從而在電解池陽極能檢測到O2，在陽極上OH-失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生O2，則陽極的電極反應(yīng)式為4OH--4e-=O2↑+2H2O；A．定期檢查并更換陽離子交換膜，就可以使陽極上只有Cl-放電產(chǎn)生Cl2，避免OH-放電產(chǎn)生O2，因此有利于提高Cl2產(chǎn)量、降低陽極O2含量，A正確；B．向陽極區(qū)加入適量鹽酸，可增大c(Cl-)，提高其還原性，可以產(chǎn)生更多Cl2，避免副反應(yīng)的反應(yīng)，B正確；C．使用Cl-濃度高的精制飽和食鹽水為原料，增大了Cl-的濃度，提高了Cl-的還原性，可以產(chǎn)生更多Cl2，減少OH-放電產(chǎn)生O2的機(jī)會，因而就降低了O2的含量，C正確；故合理選項(xiàng)是ABC；(2)降低氯堿工業(yè)能耗的另一種技術(shù)是“氧陰極技術(shù)”。通過向陰極區(qū)通入O2，避免水電離的H+直接得電子生成H2，降低了電解電壓，電耗明顯減少?！把蹶帢O技術(shù)”的陰極上O2得到電子反應(yīng)產(chǎn)生OH-，該電極的電極反應(yīng)式為：O2+4e-+2H2O=4OH-。18.某課外小組利用原電池原理驅(qū)動某簡易小車(用電動機(jī)表示)。(1)初步設(shè)計的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖1所示，CuSO4溶液在圖1所示裝置中的作用是_______(答兩點(diǎn))。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：該裝置不能驅(qū)動小車。(2)該小組同學(xué)提出假設(shè)：可能是氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)沒有完全隔開，降低了能量利用率，為進(jìn)一步提高能量利用率，該小組同學(xué)在原有反應(yīng)的基礎(chǔ)上將氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)隔開進(jìn)行，優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖2所示，圖2中A溶液和B溶液分別是_______和_______，鹽橋?qū)儆赺______(填“電子導(dǎo)體”或“離子導(dǎo)體”)，鹽橋中的Cl-移向_______溶液(填“A”或“B”)。為降低電池自重，該小組用陽離子交換膜代替鹽橋，實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖3所示。(3)利用改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖3，仍不能驅(qū)動小車，該小組同學(xué)再次提出假設(shè)：可能是電壓不夠；可能是電流不夠；可能是電壓和電流都不夠；實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：1.5V的干電池能驅(qū)動小車，其電流為750μA；實(shí)驗(yàn)裝置示意圖3的最大電壓為1.0V，最大電流為200μA該小組從電極材料、電極反應(yīng)、離子導(dǎo)體等角度對裝置做進(jìn)一步優(yōu)化，請補(bǔ)全優(yōu)化后的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖4，并在圖中標(biāo)明陽離子的流向。_______【答案】①傳導(dǎo)離子、作正極反應(yīng)物②.硫酸鋅溶液③.硫酸銅溶液④.離子導(dǎo)體⑤.A⑥.【解析】【詳解】(1)由可知，CuSO4是電解質(zhì)，可傳導(dǎo)離子，該原電池的負(fù)極電極反應(yīng)式為Zn-2e-=Zn2+，正極的電極反應(yīng)式為Cu2++2e-=Cu，故CuSO4可作正極反應(yīng)物；答案為傳導(dǎo)離子、作正極反應(yīng)物。(2)由可知，A溶液中電極為Zn，故A溶液中應(yīng)為Zn2+，同理，B溶液中為Cu2+，由(1)知陰離子為；鹽橋是由瓊脂和飽和的KCl或KNO3組成，屬于離子導(dǎo)體；根據(jù)在原電池中陰離子向負(fù)極移動，則Zn為負(fù)極，故Cl-向A溶液中移動；答案為硫酸鋅溶液，硫酸銅溶液，離子導(dǎo)體，A。(3)由可知，電子由左邊移向右邊，左邊為負(fù)極，右邊為正極，根據(jù)題中信息，要增大電壓和電流，故選取電極材料Mg和石墨，陽離子向正極移動，優(yōu)化后的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖4為；答案為。1