重庆市忠县三汇中学化学第六章 化学反应与能量讲义及答案及答案.docx

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重庆市忠县三汇中学化学第六章化学反应与能量讲义及答案及答案

重庆市忠县三汇中学化学第六章化学反应与能量（讲义及答案）及答案

一、选择题

1．瓦斯爆炸是煤矿开采中的重大危害，一种瓦斯分析仪能够在煤矿巷道中的甲烷浓度达到一定浓度时，可以通过传感器显示。

该瓦斯分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理，其装置如下图所示，其中的固体电解质是Y2O3－Na2O，O2-可以在其中自由移动。

下列有关叙述正确的是（）

A．瓦斯分析仪工作时，电池内电路中电子由电极b流向电极a

B．电极b是正极，O2-由电极a流向电极b

C．电极a的反应式为：

CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O

D．当固体电解质中有1molO2-通过时，电子转移4mol

【答案】C

【详解】

A、电子不能在电池内电路流动，只能在外电路中流动，故A错误；

B、电极b氧气得电子，生成O2-，而电极a需要O2-作为反应物，故O2-由正极（电极b）流向负极（电极a），故B错误；

C、甲烷所在电极a为负极，电极反应为：

CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O，故C正确；

D、1molO2得4mol电子生成2molO2-，故当固体电解质中有1molO2-通过时，电子转移2mol，故D错误；

故选C。

【点晴】

本题考查了化学电源新型电池的原电池原理应用。

瓦斯分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理，其装置如图乙所示，其中的固体电解质是Y2O3-Na2O，O2-可以在其中自由移动．电子在外电路转移，通甲烷气体的为负极，通空气一端为正极，电池总反应为CH4+2O2=CO2+H2O，正极反应为：

O2+4e-=2O2-，负极反应为：

CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O。

主要理解电池电解质不是在水溶液中的氧化还原反应，电解质是固体，O2-可以在其中自由移动，是本题的关键。

2．下列反应属于放热反应的是

A．氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应

B．能量变化如图所示的反应

C．化学键断裂吸收的热量比化学键生成放出的热量多的反应

D．燃烧反应和中和反应

【答案】D

【分析】

反应物总能量大于生成物总能量，或反应物断键吸收的能量小于生成物成键放出的热量，该反应为放热反应，据此进行分析。

【详解】

A项，氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应属于吸热反应，故A不选；

B项，生成物的总能量比反应物的总能量大，为吸热反应，故B不选；

C项，化学键断裂吸收的热量比化学键生成放出的热量多的反应为吸热反应，故C不选；

D项，可燃物的燃烧以及酸碱中和反应都属于放热反应，故D可选；

故答案选D。

3．下列过程中ΔH小于零的是（）

A．Ba（OH）2与NH4Cl固体混合B．氯化铵分解得氨气

C．碳酸钙分解得二氧化碳D．实验室制备氢气

【答案】D

【分析】

根据常见的放热反应有：

所有的物质燃烧、金属与酸或水反应、中和反应、铝热反应、绝大多数化合反应等；

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），Ba（OH）2•8H2O与氯化铵的反应。

【详解】

ΔH小于零的反应为放热反应。

A．Ba（OH）2•8H2O晶体和NH4Cl混合反应，是吸热反应，选项A不符合；

B．氯化铵受热分解得氨气和氯化氢，属于吸热反应，选项B不符合；

C．碳酸钙高温受热分解得二氧化碳和碳酸钙，属于吸热反应，选项C不符合；

D．实验室制备氢气是利用金属锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，属于放热反应，选项D符合；

答案选D。

4．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。

5．下列关于化学反应速率的说法正确的是

A．因是同一反应，所以用不同物质表示化学反应速率时，所得数值是相同的

B．根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢

C．化学反应速率为“1mol/（L•min）”表示的意思是：

时间为1min时，某物质的浓度为1mol/L

D．化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或者任何一种生成物浓度的增加

【答案】B

【详解】

A．同一反应，用不同物质表示化学反应速率时，数值比值等于方程式的系数之比，则不一定相等，故A错误；

B．化学反应速率的大小可以体现化学反应进行的快慢，即根据化学反应速率的大小可以判断化学反应进行的快慢，故B正确；

C．化学反应速率为“1mol/（L•min）”表示的意思是：

时间1min内，某物质的浓度变化量为1mol/L，故C错误；

D．化学反应的反应速率不能用固体物质单位时间内浓度的变化量表示，故D错误；

故答案为B。

6．在2L密闭容器中，把2molX和2molY混合，发生如下反应：

3X（g）+Y（g）

nP（g）+2Q（g），当反应经2min达到平衡，测得P的浓度为0.8mol/L，Q的浓度为0.4mol/L，则下列判断中，不正确的是（）

A．n＝4B．X的转化率为60％

C．X的平衡浓度为0.4mol/LD．2min内Y的平均速率为0.4molL-1min-1

【答案】D

【分析】

据题意，可列出三段式：

，据此回答；

【详解】

A.化学计量数之比等于转化量之比，则n＝4，A正确；

B.据分析，

=60％，B正确；

C.据分析，X的平衡浓度为0.4mol/L，C正确；

D.2min内Y的平均速率为

，D不正确。

答案选D。

7．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。

8．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。

9．Mg－H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。

该电池以海水为电解质溶液，示意图如图。

该电池工作时，下列说法正确的是（　　）

A．Mg电极是该电池的正极B．H2O2在石墨电极上发生氧化反应

C．石墨电极附近溶液的碱性增强D．溶液中Cl－向正极移动

【答案】C

【分析】

镁、过氧化氢和海水形成原电池，镁做负极发生氧化反应，过氧化氢在正极上发生还原反应，过氧化氢做氧化剂被还原为OH-，溶液pH增大，原电池中阴离子移向负极。

【详解】

A．组成的原电池的负极被氧化，镁为负极，不是正极，故A错误；

B．双氧水作为氧化剂，在石墨上被还原变为氢氧根离子，发生还原反应，故B错误；

C．双氧水作为氧化剂，在石墨上被还原变为氢氧根离子，电极反应为，H2O2+2e-=2OH-，故溶液pH值增大，故C正确；

D．溶液中Cl－移动方向与同外电路电子移动方向一致，应向负极方向移动，故D错误；

答案选C。

10．关于碳和碳的氧化物知识网络图（图中“→”表示转化关系，“…”表示相互能反应）说法正确的是（）

A．“C…CO2”的反应是放热反应

B．“CO→CO2”的反应类型为置换反应

C．“CO2→CaCO3”的反应可用于检验二氧化碳

D．“CO2⇌H2CO3”的反应可用酚酞试剂验证

【答案】C

【详解】

A．C和CO2的反应是吸热反应，故A错误；

B．“CO→CO2”的反应可以是

，是化合反应，也可以是

，也不属于置换反应，故B错误；

C．检验二氧化碳使用澄清的石灰水，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，故C正确；

D．二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸不能使酚酞溶液变色，故“CO2⇌H2CO3”的反应不可用酚酞试剂验证，故D错误；

故选C。

11．反应：

2X（g）+Y（g）

2Z（g）在不同温度和压强下的产物Z的物质的量和反应时间t的关系如图所示，下列判断正确的是（）

A．P1>P2T1>T2ΔH<0

B．P1>P2T1

C．P1T2ΔH>0

D．P10

【答案】A

【详解】

根据温度对反应速率的影响可知，压强均为P2时，温度越高，反应速率越大，则达到平衡用的时间越少，曲线的斜率越大，故有：

T1＞T2；

根据压强对反应速率的影响可知，温度均为T2时，压强越大，反应速率越大，则达到平衡用的时间越少，曲线的斜率越大，先拐先平压强大，故有：

P1＞P2，

比较T1P2与T2P2两曲线，温度越高Z物质的量越少说明升温平衡逆向进行，正反应为放热反应，△H＜0；

故答案为A。

【点睛】

图象问题解题步骤：

（1）看懂图象：

①看面（即弄清纵坐标与横坐标的意义）；②看线（即弄清线的走向和变化趋势）；③看点（即弄清起点、拐点、交点、终点的意义）；④看是否要作辅助线（如等温线、等压线）；⑤看定量图象中有关量的多少；

（2）联想规律：

联想外界条件的改变对化学反应速率和化学平衡的影响规律。

12．298K时，合成氨反应的热化学方程式为：

N2（g）＋3H2（g）

2NH3（g）ΔH＝－92.4kJ/mol，在该温度下，取1molN2和3molH2放在密闭容器内反应。

下列说法正确的是（）

A．在有催化剂存在的条件下，反应放出的热量为92.4kJ

B．有无催化剂该反应放出的热量都为92.4kJ

C．反应放出的热量始终小于92.4kJ

D．若再充入1molH2，到达平衡时放出的热量应为92.4kJ

【答案】C

【解析】

该反应为可逆反应，正向不可能进行到底，所以1molN2和3molH2反应放出的热量始终小于92.4kJ，C正确。

13．H2能在Cl2中燃烧生成HCl，HCl也能在一定条件下分解为H2和Cl2。

图为H2、Cl2和HCl三者相互转化的微观过程示意图，下列说法正确的是

A．过程1放热B．过程2吸热C．过程3放热D．过程4放热

【答案】C

【详解】

化学反应的过程中存在化学键的断裂与形成，其中键断裂吸热，键形成放热，图中过程1是吸热过程，过程2是放热过程，氢气在氯气中燃烧是放热过程，而氯化氢的分解是吸热过程，故答案为C。

14．某同学为探究FeCl3与KI反应是否存在反应限度，设计了如下实验方案（FeCl3溶液、KI溶液浓度均为0.1mo1・L-1），最合理的方案是

A．方案1B．方案2C．方案3D．方案4

【答案】D

【详解】

KI溶液和FeCl3溶液发生氧化还原反应生成Fe2+和I2，反应的离子方程式为2Fe3++2I-═2Fe2++I2，反应后的溶液中加入CCl4，如有机层呈紫红色，则说明生成碘；向含Fe3+的溶液中滴加几滴KSCN溶液呈血红色，这是Fe3+的特殊反应，所以可滴加KSCN溶液，溶液显血红色，发生Fe3++3SCN-═Fe（SCN）3，就说明Fe3+没有反应完，故D正确。

15．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。

16．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。

17．在一绝热（不与外界发生热交换）的恒容容器中，发生反应：

2A（g）+B（s）

C（g）+D（g），下列描述中能表明反应已达到平衡状态的有（）个

①容器内温度不变②混合气体的密度不变③混合气体的压强不变

④混合气体的平均相对分子质量不变⑤C（g）的物质的量浓度不变

⑥容器内A、C、D三种气体的浓度之比为2：

1：

1⑦某时刻v（A）＝2v（C）且不等于零

⑧单位时间内生成nmolD，同时生成2nmolA

A．4B．5C．6D．7

【答案】C

【详解】

①该容器为绝热容器，容器内温度不变，说明正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态；

②由于B呈固态，根据质量守恒定律，建立平衡过程中气体的总质量增大，恒容容器中混合气体的密度增大，达到平衡时混合气体总质量不变，混合气体的密度不变，混合气体的密度不变能说明反应达到平衡状态；

③该反应反应前后气体分子数不变，建立平衡过程中混合气体分子总物质的量始终不变，由于是绝热容器，建立平衡过程中容器温度变化，混合气体压强发生变化，达到平衡时温度不变，混合气体压强不变，混合气体的压强不变说明反应达到平衡；

④由于B呈固态，根据质量守恒定律，建立平衡过程中气体的总质量增大，混合气体分子总物质的量始终不变，混合气体的平均相对分子质量增大，达到平衡时混合气体总质量不变，混合气体的平均相对分子质量不变，混合气体的平均相对分子质量不变说明反应达到平衡状态；

⑤C（g）的物质的量浓度不变是化学平衡的特征标志，说明反应达到平衡状态；

⑥达到平衡时A、C、D的浓度保持不变，但不一定等于2:

1:

1，A、C、D三种气体的浓度之比为2:

1:

1时反应不一定达到平衡状态；

⑦某时刻υ（A）=2υ（C）且不等于零，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；

⑧单位时间内生成nmolD一定消耗2nmolA，同时生成2nmolA，A的浓度不变说明反应达到平衡状态；

能说明反应达到平衡状态的有①②③④⑤⑧，共6个，答案选C。

【点睛】

本题考查化学平衡的标志，化学平衡的标志是：

逆向相等，变量不变。

“逆向相等”指达到平衡时同一物质表示的正、逆反应速率相等，说明反应达到了平衡状态；“变量不变”指可变物理量不变是平衡的标志，不变物理量不变不能作为平衡的标志。

注意本题中的B呈固态以及容器为绝热容器。

18．根据反应KMnO4＋FeSO4＋H2SO4→MnSO4＋Fe2（SO4）3＋K2SO4＋H2O（未配平）设计如下原电池，其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为1mol·L－1，溶液的体积均为200mL，盐桥中装有饱和K2SO4溶液。

下列说法不正确的是（）

A．石墨b是原电池的负极，发生氧化反应

B．忽略溶液体积变化，Fe2（SO4）3浓度变为1.5mol/L，则反应中转移的电子为0.1mol

C．甲烧杯中的电极反应式：

MnO4-＋5e－＋8H＋=Mn2＋＋4H2O

D．电池工作时，盐桥中的K+向甲烧杯中移动

【答案】B

【详解】

A.在乙池中，Fe2+-e-=Fe3+，则石墨b是原电池的负极，发生氧化反应，A正确；

B.Fe2（SO4）3浓度变为1.5mol/L，则反应生成的Fe2（SO4）3为0.5mol/L×0.2L=0.1mol，由Fe2+生成的Fe3+为0.2mol，则反应中转移的电子为0.2mol，B错误；

C.甲烧杯中，MnO4-得电子转化为Mn2+，电极反应式为MnO4-＋5e－＋8H＋=Mn2＋＋4H2O，C正确；

D.电池工作时，甲烧杯中阳离子减少，所以盐桥中的K+向甲烧杯中移动，D正确。

故选B。

19．向某容积一定的密闭容器中充入2molSO2和1molO2，一定条件下发生如下反应:

2SO2+O2

2SO3。

下列说法不正确的是（）

A．升高温度或充入一定量O2均能加快化学反应速率

B．达到平衡状态时，SO2、O2、SO3物质的量之比一定为2:

1:

2

C．当SO2的生成速率与SO3的生成速率相等时，反应达到平衡状态

D．达到平衡状态时，生成SO3的物质的量一定小于2mol

【答案】B

【解析】

分析：

根据影响化学反应速率的因素和化学反应达到化学平衡的标志进行解答。

增加反应浓度或生成物的浓度化学反应速率加快；升高温度化学反应速率加快；化学平衡的标志是各物质的浓度不在改变，正反应速率等于逆反应速率。

详解：

A.根据影响化学反应速率的因素知反应2SO2+O2

2SO3，如果升高温度或充入一定量O2均能加快化学反应速率，故A正确；B.初始加入2molSO2和1molO2，根据反应2SO2+O2

2SO3，因为是可逆反应不能进行彻底，所以达到平衡状态时，SO2、O2、SO3物质的量之比不一定为2:

1:

2，故B错误；C.当SO2的生成速率与SO3的生成速率相等时，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故C正确；D.因为2SO2+O2

2SO3是可逆反应不能进行彻底，达到平衡状态时，生成SO3的物质的量一定小于2mol，故D正确；答案：

选B。

20．航天飞船可用肼（N2H4）做动力源，已知液态肼与液态H2O2反应时放出大量的热量，下列说法错误的是

A．1mol肼（N2H4）分子中含有4molN-H键

B．该反应中的热量变化如图所示

C．该反应的反应物总键能小于生成物总键能

D．该反应的化学方程式为：

N2H4（l）+2H2O2（l）=N2（g）+4H2O（g），其产物对环境无污染

【答案】B

【详解】

A．肼结构式为

，1个肼分子中含有4个N-H键，则1mol肼中含有4molN-H键，故A正确；

B．如果反应物总能量大于生成物总能量，则该反应为放热反应，否则为吸热反应，液态肼和液态过氧化氢反应时放出大量热量，则该反应为放热反应，图中为吸热反应，不符合，故B错误；

C．液态肼和液态过氧化氢反应时放出大量热量，则该反应为放热反应，断键吸收能量、成键放出能量，该反应为放热反应，则反应的反应物总键能小于生成物总键能，故C正确；

D．氮气和水都无毒，所以其产物无污染，故D正确；

故答案为B。

二、实验题

21．某化学兴趣小组欲测定KClO3，溶液与

溶液反应的化学反应速率．所用试剂为10mL0.1mol/LKClO3，溶液和

溶液，所得数据如图所示。

已知：

。

（1）根据实验数据可知，该反应在0～4min内的平均反应速率

________

。

（2）某同学仔细分析实验数据后发现，在反应过程中，该反应的化学反应速率先增大后减小．某小组同学针对这一现象进一步探究影响该化学反应速率的因素，具体方法如表示。

方案

假设

实验操作

Ⅰ

该反应放热使溶液温度升高，反应速率加快

向烧杯中加入10mL0.1mo//L的

溶液和10mL0.3mol/L的

溶液，

Ⅱ

取10mL0.1mo/L的

溶液加入烧杯中，向其中加入少量NaCl固体，再加入10mL0.3mol/L的

溶液

Ⅲ

溶液酸性增强加快了化学反应速率

分别向a、b两只烧杯中加入10mL0.1mol/L的

溶液；向烧杯a中加入1mL水，向烧杯b中加入1mL0.2mol/L的盐酸；再分别向两只烧杯中加入10mL0.3mol/L的

溶液

①补全方案Ⅰ中的实验操作：

________。

②方案Ⅱ中的假设为________。

③除Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的假设外，还可以提出的假设是________。

④某同学从控制变量的角度思考，认为方案Ⅲ中实验操作设计不严谨，请进行改进