河南省新乡市新乡县龙泉中学高中化学第六章 化学反应与能量知识点及练习题.docx

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河南省新乡市新乡县龙泉中学高中化学第六章化学反应与能量知识点及练习题

河南省新乡市新乡县龙泉中学高中化学第六章化学反应与能量知识点及练习题

一、选择题

1．一定温度下的恒容密闭容器中，反应A2（g）＋B2（g）

2AB（g）达到平衡的标志是

A．速率之比ν（A2）:

ν（B2）:

ν（AB）＝1:

1:

2

B．浓度之比c（A2）:

c（B2）:

c（AB）＝1:

1:

2

C．单位时间内生成2nmolAB，同时消耗nmolA2

D．各物质的浓度不再改变

【答案】D

【详解】

A.它们的速率之比虽然等于化学计量数之比，但并不能表示正反应速率和逆反应速率相等，所以A不正确；

B.平衡状态下的各组分的浓度之比通常不等于化学计量数之比，只有它们的浓度不持不变状态才是平衡状态，所以B不正确；

C.单位时间内生成2nmolAB，同时消耗nmolA2，只描述了正反应速率，不能表示正反应速率与逆反应速率相等，所以C不正确；

D.各物质的浓度不再改变，说明各组分的百分含量保持不变了，所以是平衡状态。

【点睛】

一个可逆反应是否处于化学平衡状态可从两方面判断；一是看正反应速率是否等于逆反应速率，两个速率必须能代表正、逆两个方向，然后它们的数值之比还得等于化学计量数之比，具备这两点才能确定正反应速率等于逆反应速率；二是判断物理量是否为变量，变量不变达平衡。

2．在密闭容器中进行反应：

X2（g）＋3Y2（g）

2Z（g），其中X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0.2mol·L－1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是（　　）。

A．c（Z）＝0.5mol·L－1B．c（Y2）＝0.5mol·L－1

C．c（X2）＝0.2mol·L－1D．c（Y2）＝0.6mol·L－1

【答案】B

【详解】

若反应向正反应进行，假定完全反应，则：

X2（g）+3Y2（g）

2Z（g）

起始量（mol/L）0.10.30.2

变化量（mol/L）0.10.30.2

平衡量（mol/L）000.4

若反应逆反应进行，假定完全反应，则：

X2（g）+3Y2（g）

2Z（g）

起始量（mol/L）0.10.30.2

变化量（mol/L）0.10.30.2

平衡量（mol/L）0.20.60

由于为可逆反应，物质不能完全转化，所以平衡时浓度范围为0＜c（X2）＜0.2，0＜c（Y2）＜0.6，0＜c（Z）＜0.4，B正确、ACD错误；

答案选B。

【点晴】

化学平衡的建立，既可以从正反应开始，也可以从逆反应开始，或者从正逆反应开始，不论从哪个方向开始，物质都不能完全反应，利用极限法假设完全反应，计算出相应物质的浓度变化量，实际变化量小于极限值，解答的关键是利用可逆反应的不完全性，运用极限假设法解答。

3．化学反应中能量变化，通常表现为热量的变化，如Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl的反应要吸收热量，在化学上叫做吸热反应。

其原因是

A．反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量

B．反应物所具有的总能量低于生成物具有的总能量

C．在化学反应中需要加热的反应就是吸热反应

D．在化学反应中需要降温的反应就是放热反应

【答案】B

【分析】

【详解】

如果反应物的总能量高于生成物的总能量，则该反应是放热反应，反之是吸热反应，答案选B。

4．某实验兴趣小组以Zn和Cu为电极，稀硫酸为电解质溶液研究原电池，并对实验进行了拓展，以下实验记录错误的是

A．铜片上有气泡产生，锌片逐渐溶解

B．电子在溶液中从Cu电极流向Zn电极

C．把铜片换成石墨，实验现象相同D．把稀硫酸换成硫酸铜溶液，电流计指针依然偏转

【答案】B

【分析】

以Zn和Cu为电极，稀硫酸为电解质溶液构成的原电池中，金属锌做负极，金属铜做正极。

【详解】

A.铜片正极上会析出氢气即有气泡产生，负极锌片逐渐溶解，故A不选；

B.电子不能经过电解质，而是沿导线从负极流向正极，故B选；

C.把铜片换成石墨，仍具备原电池的构成条件，会产生电流，锌做负极，石墨做正极，电极上生成氢气，故C不选；

D.以Zn和Cu为电极,硫酸铜为电解质溶液,发生的氧化还原反应Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4，仍具备原电池的构成条件，可以形成原电池，会产生电流，故D不选；

故选：

B。

5．在密闭容器中进行如下反应：

2SO2（g）+O2（g）

2SO3（g），已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L，当反应达平衡时，可能存在的数据是

A．SO2为0.4mol/L

B．SO2为0.25mol/L

C．SO2、SO3均为0.15mol/L

D．SO3为0.4mol/L

【答案】B

【分析】

该反应为可逆反应，若该反应从正反应方向开始，SO2、O2、SO3的浓度分别为0.4mol/L、0.3mol/L、0mol/L，若该反应从逆反应方向开始，SO2、O2、SO3的浓度分别为0mol/L、0.1mol/L、0.4mol/L，由于反应为可逆反应，则各物质的浓度一定小于最大浓度，以此来解答。

【详解】

A项、由于反应为可逆反应，SO2的浓度一定小于0.4mol/L，故A错误；

B项、由于反应为可逆反应，SO2的浓度一定小于0.4mol/L，大于0，则可能为0.25mol/L，故B正确；

C项、SO3、SO2浓度均为0.2mol/L，无论从正反应开始，还是从逆反应开始，只能是一种物质的浓度增大，另一种物质的浓度减小，SO3、SO2浓度不会均为0.15mol/L，故C错误；

D项、由于反应为可逆反应，SO3的浓度一定小于0.4mol/L，故D错误。

故选B。

【点睛】

本题考查可逆反应，注意可逆反应的特点为不完全转化性，学会利用极限转化的思想来分析物质的最大浓度，但实际浓度一定小于最大浓度是解答关键。

6．下列反应中属于氧化还原反应又是吸热反应的是

A．镁与盐酸反应放出氢气B．氢氧化钠与盐酸的反应

C．硫在空气或氧气中燃烧D．灼热的炭与二氧化碳反应

【答案】D

【详解】

A．镁与盐酸反应放出氢气，属于放热反应，A不合题意；

B．氢氧化钠与盐酸的反应，属于非氧化还原反应，B不合题意；

C．硫在空气或氧气中燃烧，属于放热反应，C不合题意；

D．灼热的炭与二氧化碳反应，既属于氧化还原反应，又属于吸热反应，D符合题意；

故选D。

7．原电池是化学电源的雏形。

关于如图所示原电池的说法正确的是

A．能将电能转化为化学能

B．电子从锌片经导线流向铜片

C．锌片为正极，发生氧化反应

D．铜片上发生的反应为Cu2+＋2e－=Cu

【答案】B

【分析】

Zn、Cu和稀硫酸构成原电池中，锌为负极，发生失去电子的氧化反应，电极反应式为Zn-2e-═Zn2+，铜为正极，发生得到电子的还原反应，电极反应式为2H++2e-=H2↑，电池工作时，电子从负极锌沿导线流向正极铜，内电路中阳离子移向正极Cu，阴离子移向负极Zn，据此解答。

【详解】

Zn、Cu和稀硫酸构成原电池中，锌为负极，发生失去电子的氧化反应，铜为正极，发生得到电子的还原反应，电极反应式为2H++2e−=H2↑，电池工作时，电子从负极锌沿导线流向正极铜，

A.原电池是将化学能转化为电能的装置，故A错误；

B.Zn、Cu和稀硫酸构成原电池中，锌为负极，铜为正极，电池工作时，电子从负极锌沿导线流向正极铜，故B正确；

C.Zn、Cu和稀硫酸构成原电池中，锌为负极，铜为正极，负极上发生失去电子的氧化反应，故C错误；

D.原电池中，铜为正极，电极反应式为2H++2e−=H2↑，故D错误；

故答案选：

B。

8．下列有关实验操作、现象、解释或结论都正确的是

选项

实验操作

现象

解释或结论

A

用坩埚钳夹持一片未打磨的薄铝片，在酒精灯火焰上加热，

铝不能滴落下来，好像有一层膜兜着

铝熔点高，没能熔化

B

将H2在充满Cl2的集气瓶中燃烧

集气瓶口上方有白烟生成

H2、Cl2化合生成HCl

C

取两支试管，分别放入一小片打磨过的铝片，再分别加入3mL20%的盐酸和氢氧化钠溶液

都有气体产生

前者生成氢气，后者生成氧气

D

相同温度条件下，向两支试管中分别加入2mL质量分数为3%和6%的H2O2溶液，再分别加入等量二氧化锰粉末，比较H2O2的分解速率

6%的H2O2溶液试管中产生气泡的速率较快

相同条件浓度大H2O2分解速率快

A．AB．BC．CD．D

【答案】D

【详解】

A．铝不能滴落下来，好像有一层膜兜着并不是因为铝熔点高，而是因为加热时铝与氧气反应生成熔点很高的氧化铝，故A错误；

B．生成的HCl气体与空气中的水蒸气凝结成小液滴，出现白雾并不是白烟，故B错误；

C．铝和盐酸或者氢氧化钠反应生成的气体均为氢气，故C错误；

D．两支试管中只有H2O2溶液的浓度不同，其他条件完全相同，6%的H2O2溶液试管中产生气泡的速率较快，可以说明相同条件浓度大H2O2分解速率快，故D正确；

综上所述答案为D。

9．在恒温下的密闭容器中，有可逆反应

，下列不能说明该反应已达到平衡状态的是（）

A．正反应生成NO2的速率和逆反应生成O2的速率

B．混合气体的颜色不再改变

C．反应容器中的压强不随时间的变化而变化

D．混合气体的平均摩尔质量保持不变

【答案】A

【详解】

A．正反应生成NO2的速率和逆反应生成O2的速率之比等于2:

1时，反应达到平衡状态，符合题意，A正确；

B．NO为无色，NO2为红棕色，当混合气体的颜色不再改变，说明NO2的浓度不变，即反应达到平衡状态，不符合题意，B错误；

C．反应前后气体的化学计量数之和不相等，随着反应的进行，容器中的压强不断变化，当容器中的压强不再改变时，说明反应已达到平衡状态，不符合题意，C错误；

D．反应前后气体的化学计量数之和不相等，气体的质量始终不变，随着反应的进行，气体的物质的量不断变化，当气体的物质的量不再改变时，混合气体的平均摩尔质量不再变，说明反应已达到平衡状态，不符合题意，D错误；

答案选A。

【点睛】

混合气体的平均摩尔质量=

。

10．1molX气体跟amolY气体在体积可变的密闭容器中发生如下反应：

X（g）+aY（g）

bZ（g），反应达到平衡后，测得X的转化率为50%。

而且，在同温同压下还测得反应前混合气体的密度是反应后混合气体密度的3/4，则a和b的数值可能是

A．a=l，b=2B．a=2，b=1C．a=2，b=2D．a=3，b=2

【答案】D

【分析】

1molX气体跟amolY气体在体积可变的密闭容器中发生如下反应：

X（g）+aY（g）⇌bZ（g）。

反应达到平衡后，测得X的转化率为50%．而且，在同温同压下反应前后混合气体的密度之比和气体体积成反比即和气体物质的量成反比，讨论分析判断得到a、b的取值。

【详解】

X（g）+aY（g）⇌bZ（g）。

起始量（mol）   1     a        0

变化量（mol）   0.5   0.5a    0.5b

平衡量（mol）0.5      0.5a    0.5b

依据在同温同压下反应前后混合气体的密度之比和气体体积成反比即和气体物质的量成反比，在同温同压下测得反应前混合气体的密度是反应后混合气体密度的

，即反应后气体物质的量是反应前气体物质的量

，则得到；（0.5+0.5a+0.5b）:

（1+a）=3:

4，计算得到：

2b=a+1，依据选项中的取值分析判断，a=3，b=2符合计算关系。

故选D。

11．目前科学家已开发出一种新型燃料电池——固体氧化物电池，该电池用辛烷（C8H18）作燃料，电池中间部分的固体氧化物陶瓷可传递氧离子，下列说法正确的是

A．电池工作时，氧气发生氧化反应

B．电池负极的电极反应：

O2＋2H2O＋4e－=4OH－

C．电池负极的电极反应：

C8H18＋25O2－－50e－=8CO2↑＋9H2O

D．若消耗的O2为11.2L（标准状况），则电池中有1mol电子发生转移

【答案】C

【分析】

该燃料电池中，辛烷失电子发生氧化反应，电极反应式为C8H18+25O2--50e-=8CO2+9H2O，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O2+4e-=2O2-，再结合物质之间的反应来分析解答。

【详解】

A．该电池工作时，正极上氧气得电子发生还原反应，故A错误；

B．负极上燃料辛烷失电子发生氧化反应，电极反应式为C8H18+25O2--50e-=8CO2+9H2O，故B错误；

C．负极上燃料辛烷失电子发生氧化反应，电极反应式为C8H18+25O2--50e-=8CO2+9H2O，故C正确；

D．标况下11.2L氧气的物质的量为0.5mol，根据O2+4e-=2O2-知，当消耗0.5mol氧气转移电子的物质的量为氧气的4倍，所以转移电子的物质的量为2mol，故D错误；

答案选C。

12．一定条件下，在某恒容密闭容器中进行反应X（g）+3Y（g）

2Z（g），若X、Y、Z起始浓度分别为c1mol/L、c2mol/L、c3mol/L（c1、c2、c3均大于0），当反应达平衡时X、Y、Z的浓度分别为0.1mol/L，0.3mol/L，0.08mol/L，则下列判断不合理的是

A．c1：

c2=1：

3

B．当4v（X）正=v（Y）逆时，该反应还在向正反应方向建立平衡

C．c1可能为0.1

D．X、Y的转化率相等

【答案】B

【分析】

在化学反应中，若反应物的起始投料的物质的量之比等于它们的化学计量数之比，由于反应过程中变化量之比等于化学计量数之比，所以反应物的平衡量之比必然也等于化学计量数之比，各种反应物的转化率一定相等。

【详解】

由题中信息可知，当反应达平衡时X、Y的浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L，X、Y的平衡量之比等于化学计量数之比，所以其起始量之比一定也等于1：

3，A和D正确；因为有起始投料与平衡量相同的可能，所以C正确；当4v（X）正=v（Y）逆时，因为3v（X）正=v（Y）正，所以v（Y）逆>v（Y）正,该反应还在向逆反应方向建立平衡，B不正确，选B。

13．工业废弃物的资源化回收再利用，可以更大限度的发挥原材料的价值。

下图是工业生产纳米磁性氧化铁的流程：

下列说法不正确的是

A．用Na2CO3溶液浸泡是为了除去废铁屑表面的铁锈

B．若生产中不通入N2，暴露在空气中生产，将不能得到高纯度产品

C．加适量的H2O2是为了将部分Fe2+氧化为Fe3+,涉及反应：

H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O

D．溶液A中Fe2+和Fe3+的浓度比为1:

2

【答案】A

【详解】

A.Na2CO3溶液水解显碱性，浸泡废铁屑可以使表面的油脂水解除去，但不能除去表面的铁锈，故A错误；

B.废铁屑被硫酸溶解生成硫酸亚铁，生成的亚铁离子被双氧水部分氧化生成铁离子，形成亚铁离子和铁离子的混合溶液，若生产中不通入N2，暴露在空气中生产，亚铁离子会被空气中的氧气氧化生成铁离子，将不能得到高纯度四氧化三铁产品，其中会混入氧化铁杂质，故B正确；

C.根据B的分析，加适量的H2O2是为了将部分Fe2+氧化为Fe3+,涉及反应：

H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O，故C正确；

D.根据最终产品为四氧化三铁，其中Fe2+和Fe3+的数目比为1:

2，因此溶液A中Fe2+和Fe3+的浓度比为1:

2，故D正确；

故选A。

14．直接煤一空气燃料电池原理如图所示，下列说法错误的是（）

A．随着反应的进行，氧化物电解质的量不断减少

B．负极的电极反应式为C+2CO32--4e-=3CO2↑

C．电极X为负极，O2-向X极迁移

D．直接煤一空气燃料电池的能量效率比煤燃烧发电的能量效率高

【答案】A

【详解】

A、氧化物电解质的量不会减少，在电极Y上O2得到电子生成O2-不断在补充，故A错误；

B、由原理图分析可知，其负极反应式为C+2CO32--4e-=3CO2↑，即B正确；

C、原电池内部的阴离子向负极移动，所以C正确；

D、直接煤一空气燃料电池是把化学直接转化为电能，而煤燃烧发电是把化学能转化为热能，再转化为电能，其中能量损耗较大，所以D正确。

正确答案为A。

15．利用反应6NO2+8NH3=7N2+12H2O设计的电池装置如图所示，该装置既能有效消除氮氧化物的排放减轻环境污染，又能充分利用化学能。

下列说法正确的是（）

A．电池工作时，OH—从左向右迁移

B．电极A上发生氧化反应，电极A为正极

C．当有0.1molNO2被处理时，外电路中通过电子0.4mol

D．电极B的电极反应式为2NO2+8e-+8H+=N2+4H2O

【答案】C

【分析】

由反应6NO2+8NH3═7N2+12H2O可知，反应中NO2为氧化剂，NH3为还原剂，则A为负极，B为正极，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，结合电解质溶液呈碱性解答该题。

【详解】

由反应6NO2+8NH3═7N2+12H2O可知，反应中NO2为氧化剂，NH3为还原剂，则A为负极，B为正极；

A．A为负极，B为正极，电池工作时，OH—从右向左迁移，故A错误；

B．A为负极，发生氧化反应，故B错误；

C．当有0.1molNO2被处理时，N元素从+4价降为0价，则外电路中通过电子0.4mol，故C正确；

D．电极B为正极，发生还原反应，电极反应式为2NO2+8e-+4H2O=N2+8OH-，故D错误；

故答案为C。

16．425℃时，在两个1L密闭容器中分别发生化学反应，物质的浓度随时间的变化如图所示。

下列叙述错误的是（）

A．图①中t0时，三种物质的物质的量相等

B．图①中

时，反应达到平衡状态

C．图②中的可逆反应为2HI（g）

H2（g）+I2（g）

D．图①②中，当c（HI）=3.16mol/L时，两容器中的反应均达到平衡状态

【答案】B

【分析】

图①中

时，三种物质的物质的量浓度相等，此时还未达到平衡；由图②可知该图表示的可逆反应为

，当浓度不再变化时反应达到平衡状态。

【详解】

A．图①中

时，三种物质的物质的量浓度相等，由于体系恒容，所以三者的物质的量也相等，故A项正确；

B．图①中

时，三种物质的物质的量浓度相等，但

后各物质的物质的量浓度发生改变，即

时反应没有达到平衡状态，故B项错误；

C．由图②可知，该图表示的可逆反应为

，故C项正确；

D．图①、②中，当

时，两容器中的反应均达到平衡状态，故D项正确；

故答案选：

B。

17．一定温度下，向容积为2L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示。

则下列对该反应的推断合理的是（）

A．该反应的化学方程式为6A+2D

3B+4C

B．0～1s内，v（A）=v（B）

C．0～5s内，B的平均反应速率为006mol·L-1·s-1

D．5s时，v（A）=v（B）=v（C）=v（D）

【答案】C

【分析】

由图像可知，A、D物质增加为生成物，B、C物质减少为反应物，根据变化的物质的量之比与系数之比相等写出化学方程式；

，以此计算化学反应速率。

【详解】

A．由图可知，反应达到平衡时A物质增加了1.2mol，D物质增加了0.4mol、B物质减少了0.6mol、C物质减少了0.8mol，故A、D为生成物，B、C为反应物，该反应的化学方程式为

，A项错误；

B．0～1s内，A、B的物质的量变化量不等所以

，B项错误；

C．0～5s内，B的平均反应速率

，C项正确；

D．5s时反应达到了化学平衡状态，

，D项错误；

故答案选：

C。

18．一定条件下，对于可逆反应：

X（g）＋3Y（g）

2Z（g），若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3（均不为0，单位mol/L），达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.08mol/L，则下列判断不正确的是

A．c1∶c2＝1∶3B．平衡时Y和Z的生成速率之比为3∶2

C．X、Y的转化率之比等于1:

3D．c2的取值范围为0＜c2＜0.42mol/L

【答案】C

【详解】

A.设X转化的浓度为x，若从正反应建立平衡，则

，

，若从逆反应建立平衡，则，

，故A正确；

B.平衡时，正逆反应速率相等，则Y和Z的生成速率之比为3:

2，故B正确；

C.按A分析，反应前后X、Y气体的浓度比为1:

3、化学方程式中化学计量数之比为1:

3，所以达到平衡状态时，转化率相同，故C错误；

D.反应为可逆反应，物质不可能完全转化，如从正反应建立平衡，则消耗X小于0.04mol⋅L−1、消耗X小于0.12mol⋅L−1，则c2<0.12mol⋅L−1+0.3mol⋅L−1=0.42mol⋅L−1，如反应从逆反应建立平衡，按已知条件，0

答案选C。

19．一定条件下，物质的量均为0.3mol的X（g）与Y（g）在容积固定的密闭容器中发生反应：

X（g）+3Y（g）

2Z（g）ΔH=-akJ•mol-1，下列说法正确的是

A．达到平衡后，向平衡体系中充入稀有气体，正反应速率不发生变化

B．反应一段时间后，X与Y的物质的量之比仍为1：

1

C．达到平衡时，反应放出0.1akJ的热量

D．X的体积分数保持不变，说明反应已达到平衡

【答案】A

【详解】

A．容积固定的密闭容器，充入稀有气体，X、Y、Z的浓度均不变，则正逆反应速率不变，故A正确；

B．反应起始时X与Y的物质的量相等，但X与Y按物质的量1:

3进行反应，则反应一段时间后，X与Y的物质的量之比应大于1：

1，故B错误；

C．由方程式的化学计量数可知，X是过量的，又物质的量与热量成正比，若0.3molY全部参与反应，反应放出0.1akJ的热量，而该反应为可逆反应，不能进行到底，故达到平衡时，反应放出的热量小于0.1akJ，故C错误；

D．设任意时刻，X的转化量为xmol，可列出三段式：

，则X的体积分数为

，则X的体积分数为一定值，始终保持不变，则X的体积分数保持不变不能说明反应已达到平衡，故D错误；

故选A。

20．将CH4设计成燃料电池，其利用率更高，装置如图所示（A、B为多孔性碳棒）持续通入甲烷，在标准状况下，消耗甲烷体积VL。

则下列说法正确的是

A．OH－由A端移向B端

B．0＜V≤22.4L时，电池总反应的化学方程式为CH4＋2O2＋KOH=KHCO3＋2H2O

C．22.4L＜V≤44.8L时，负极电极反应为：

CH4＋9CO32-＋3H2O－8e－=10HCO3-

D．V＝33.6L时，溶液中阴离子浓度大小关系为c（CO32-）＞c（HCO3-）＞c（OH－）

【答案】C

【解析】

【分析】

n（KOH）=2mol/L×1L=2mol，可能先后发生反应①CH4+2O2=CO2+2H2O、②CO2+2KOH=K2CO3+H2O、③K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3。

【详解】

A、燃料电池中，通入CH4的一端为原电池的负极，通入空气的一端为原电池的正极，在原电池中阴离子向负极移动，OH-由B端移向A端，故A错误；

B、当0＜V≤22.4L时，0＜