(1)以下叙述中，正确的是 (填字母)。 A．甲中锌片是负极，乙中铜片是正极 B．两烧杯中铜片表面均有气泡产生 C．两烧杯中溶液pH均增大 D．产生气泡的速度甲中比乙中慢 E．乙的外电路中电流方向Zn→Cu F．乙溶液中SO4向铜片方向移动
(2)变化过程中能量转化的主要形式：甲为 ；乙为 。
(3)在乙实验中，某同学发现不仅在铜片上有气泡产生，而且在锌片上也产生了气体，分析原因可能是 。 (4)在乙实验中，如果把硫酸换成硫酸铜溶液，请写出铜电极的电极反应方程式及总反应离子方程式：铜电极： ，总反应： 。
当电路中转移0.25 mol电子时，消耗负极材料的质量为 g(Zn的相对原子质量65)。
答案 (1)CD (2)化学能转化为热能 化学能转化为电能 (3)锌片不纯，在锌片上就形成原电池 (4)Cu＋2e===Cu Zn＋Cu===Zn＋Cu 8．125
解析 甲中没有形成闭合回路，不能构成原电池，铜不能与稀硫酸反应，所以铜片表面没有气泡产生，烧杯中氢离子参加反应，浓度减小，溶液的pH增大。乙中构成原电池，加快了化学反应速率，所以产生气泡的速率甲中比乙中慢；乙中Zn为负极，Cu为正极，所以电流方向Cu→Zn，溶液中的H向铜片方向移动，SO4向锌片方向移动。乙中负极反应式为Zn－2e
2＋
－1
＋
2－
－
2＋
－
2＋
2＋
2－
===Zn，转移0.25 mol电子时，消耗Zn 0.125 mol，质量为0.125 mol×65 g·mol＝8.125 g。 20．(14分)(2018·江苏海安期中)化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。
(1)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在400 mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下(累计值)：
时间/min 氢气体积/mL (标准状况)
①哪一时间段反应速率最大 min(填“0～1”“1～2”“2～3”“3～4”或“4～5”)，原因是 。
1 100 2 240 3 464 4 576 5 620 ②求3～4 min时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率 (设溶液体积不变)。
(2)另一学生为控制反应速率防止反应过快难以测量氢气体积，他事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率，你认为不可行的是 (填字母)。 A．蒸馏水 C．KNO3溶液
B．KCl溶液 D．CuSO4溶液
(3)某温度下在4 L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。
①该反应的化学方程式是 。 ②该反应达到平衡状态的标志是 (填字母)。 A．Y的体积分数在混合气体中保持不变 B．X、Y的反应速率比为3∶1 C．容器内气体压强保持不变 D．容器内气体的总质量保持不变 E．生成1 mol Y的同时消耗2 mol Z ③2 min内Y的转化率为 。
答案 (1)①2～3 因该反应是放热反应，此时温度高且盐酸浓度较大，所以反应速率较快 ②0.025 mol·L·min (2)CD
(3)①3X(g)＋Y(g)
2Z(g) ②AC ③10%
－1
－1
解析 (1)①在0～1、1～2、2～3、3～4、4～5 min时间段中，产生气体的体积分别为100 mL、140 mL、224 mL、112 mL、44 mL，由此可知反应速率最大的时间段为2～3 min；原因是因该反应是放热反应，此时温度高且盐酸浓度较大，所以反应速率较快；②在3～4 min时间段内，n(H2)＝0.112 L/22.4 L·mol＝0.005 mol，消耗盐酸的物质的量为0.01 mol，故v(HCl)＝
0.01 mol－1－1＋
＝0.025 mol·L·min。(2)加入蒸馏水，及加入KCl溶液，H浓度减小，
0.4 L×1 min
＋
－1
反应速率减小且不减少产生氢气的量，故A、B正确；C项，加入KNO3溶液，H浓度减小，因酸性溶液中有NO3，具有强氧化性，与Zn反应无氢气生成，错误；D项，加入CuSO4溶液，形成原电池，反应速度增大，且影响生成氢气的量，错误。(3)①由图像可以看出，反应中X、Y的物质的量减少，应为反应物，Z的物质的量增多，应为生成物，当反应进行到5 min时，
－
Δn(Y)＝0.2 mol，Δn(Z)＝0.4 mol，Δn(X)＝0.6 mol，则Δn(Y)∶Δn(Z)∶Δn(X)＝1∶2∶3，参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比，则反应的方程式为3X(g)＋Y(g)
2Z(g)；②X、Y的反应速率比为3∶1，随着反应的进行X、Y的反应速率比始终为3∶1，
不能作为平衡状态的标志，故B错误；反应物和生成物均为气体，容器内气体的总质量保持不变，不能作为平衡状态的标志，故D错误；生成1 mol Y的同时消耗2 mol Z均只能表示逆反应速率，不能说明正、逆反应速率相等，无法判断反应达到平衡状态，故E错误；③2 min变化物质的量
内X的转化率＝×100%＝(1 mol－0.9 mol)÷1 mol×100%＝10%。
起始总物质的量21．(10分)CH3OH是一种无色有刺激性气味的液体，在生产生活中有重要用途，同时也是一种重要的化工原料。 1
(1)已知CH3OH(g)＋O2(g)
2(填字母)。
CO2(g)＋2H2(g)的能量变化如图所示，下列说法正确的是
a．CH3OH转变成H2的过程是一个吸收能量的过程 b．H2的生成速率与CH3OH的消耗速率之比为1∶2 c．化学变化不仅有新物质生成，同时也一定有能量变化
d．1 mol H—O键断裂的同时2 mol C===O键断裂，则反应达最大限度
(2)某温度下，将5 mol CH3OH和2 mol O2充入2 L的密闭容器中，经过4 min反应达到平衡，测得c(O2)＝0.2 mol·L,4 min内平均反应速率v(H2)＝ ，则CH3OH的转化率为 。 (3)CH3OH燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一，这种燃料电池由甲醇、空气(氧气)、KOH(电解质溶液)构成。其中负极反应式为CH3OH＋8OH－6e===CO3＋6H2O。则下列说法正确的是 (填序号)。
①电池放电时通入空气的电极为负极 ②电池放电时，电解质溶液的碱性逐渐减弱 ③电池放电时每消耗6.4 g CH3OH转移1.2 mol电子 答案 (1)cd
(2)0.8 mol·L·min 64% (3)②③
解析 (1)由图像可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，则CH3OH转变成H2的过程是一
－1
－1
－
－
2－
－1
个放出能量的过程，a项错误；平均反应速率之比等于化学计量数之比，H2的生成速率与CH3OH的消耗速率之比为2∶1，b项错误；化学变化不仅有新物质生成，同时也一定有能量变化，c项正确；1 mol H—O键断裂的同时2 mol C==O键断裂，说明v正＝v逆，反应达到平衡，即反应达最大限度，d项正确。
(2)将5 mol CH3OH和2 mol O2充入2 L的密闭容器中，经过4 min反应达到平衡，测得c(O2)＝0.2 mol·L，说明氧气反应掉(2－0.2×2) mol＝1.6 mol，根据浓度的变化量等于化学6.4 mol计量数之比，氢气生成6.4 mol，则4 min 内平均反应速率v(H2)＝＝0.8 mol·L
2 L×4 min
－1
－1
·min，根据上述分析，反应掉甲醇3.2 mol，则CH3OH的转化率为3.2÷5×100%＝64%。
－1
(3)甲醇燃料电池由甲醇、空气(氧气)、KOH(电解质溶液)构成，①电池放电时，氧气得电子，则通入空气的电极为正极，错误；②电池放电时，生成的CO2与KOH溶液反应生成碳酸钾，电解质溶液的碱性逐渐减弱，正确；③6.4 g甲醇的物质的量为0.2 mol，根据CH3OH－6e＋8OH===CO3＋6H2O，电池放电时每消耗6.4 g CH3OH转移1.2 mol电子，正确。 22．(8分)将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：2A(g)＋B(g)
2C(g)。若经2 s时测得C的浓度为0.6 mol·L，填写下列空白：
－1
－
2－
－
(1)用物质A表示反应的平均速率为 。 (2)用物质B表示反应的平均速率为 。 (3)2 s时物质A的转化率为 。
(4)2 s时物质B的体积分数为 。 答案 (1)0.3 mol·L·s (2)0.15 mol·L·s (3)30% (4)25.9%
解析 2A(g) ＋ B(g)
－1
－1
－1
－1－1
－1
2C(g)
起始浓度 2 mol·L 1 mol·L 0
变化浓度 0.6 mol·L 0.3 mol·L 0.6 mol·L 2 s时浓度 1.4 mol·L 0.7 mol·L 0.6 mol·L 0.6 mol·L－1－1(1)v(A)＝＝0.3 mol·L·s。
2 s0.3 mol·L－1－1
(2)v(B)＝＝0.15 mol·L·s。
2 s0.6
(3)A的转化率为×100%＝30%。
2
0.7
(4)B的体积分数＝×100%≈25.9%。
1.4＋0.7＋0.6
－1－1
－1
－1
－1
－1
－1
－1
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