山东省招远一中高中化学化学第六章 化学反应与能量的专项培优练习题Word文件下载.docx
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C.灼热的木炭与CO2反应产生CO,反应发生吸收热量;
反应过程中有元素化合价的变化,反应属于氧化还原反应,C符合题意;
D.甲烷在O2中的燃烧,放出热量,属于放热反应;
反应过程中有元素化合价的变化,因此反应属于氧化还原反应,D不符合题意;
故合理选项是C。
4.如图所示进行实验,下列说法不正确的是
A.装置甲的锌片上和装置乙的铜片上均可观察到有气泡产生
B.甲、乙装置中的能量变化均为化学能转化为电能
C.装置乙中的锌、铜之间用导线连接电流计,可观察到电流计指针发生偏转
D.装置乙中负极的电极反应式:
Zn-2e-===Zn2+
【答案】B
A.装置甲的锌片与硫酸反应生成硫酸锌和氢气,装置乙中锌片、铜片和稀硫酸组成的原电池装置中,铜片作正极,正极上氢离子得电子发生还原反应,所以甲的锌片上和装置乙的铜片上均可观察到有气泡产生,故A正确;
B.装置甲的锌片与硫酸反应生成硫酸锌和氢气没有形成原电池,故B错误;
C.装置乙中锌片、铜片和稀硫酸组成的原电池装置中,所以锌、铜之间用导线连接电流计,可观察到电流计指针发生偏转,故C正确;
D.装置乙中锌片、铜片和稀硫酸组成的原电池装置中,锌片的活泼性大于铜片的活泼性,所以锌片作负极,负极上锌失电子发生氧化反应,电极反应式:
Zn-2e-═Zn2+,故D正确;
故选B。
准确理解原电池原理是解题关键,装置甲的锌片与硫酸反应生成硫酸锌和氢气,装置乙中锌片、铜片和稀硫酸组成的原电池装置中,锌片的活泼性大于铜片的活泼性,所以锌片作负极,负极上锌失电子发生氧化反应,铜片作正极,正极上氢离子得电子发生还原反应,据此分析。
5.下列有关反应速率的说法正确的是()
A.用铁片和稀硫酸反应制氢气时,改用98%的硫酸可以加快反应速率
B.100mL2mol/L的盐酸跟锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,反应速率不变
C.SO2的催化氧化反应是一个放热的反应,所以升高温度,反应速率变慢
D.汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2,减小压强反应速率变慢
【答案】D
A.稀硫酸改为98%的硫酸,铁在浓硫酸中钝化而不能产生氢气,A错误;
B.100mL2mol/L的盐酸跟锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,氯化钠不反应,但稀释了盐酸,氢离子浓度下降,故反应速率下降,B错误;
C.所以升高温度,反应速率加快,C错误;
D.有气体参加的反应,减小压强反应速率变慢,D正确;
答案选D。
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
【分析】
据题意,可列出三段式:
,据此回答;
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。
7.对于反应aA+bB=dD+eE,该化学反应速率定义为v=
=
。
式中v(X)指物质X=(X=A、B、C、D)的反应速率,a、b、d、e是化学计量数。
298k时,测得溶液中的反应H2O2+2HI=2H2O+I2在不同浓度时化学反应速率v见下表:
实验编号
1
2
3
4
0.100
0.200
0.300
0.00760
0.0152
0.0228
下列说法正确的是
A.实验1、2中,
相等
B.将浓度均为
的
溶液和HI溶液等体积混合,则
C.v与“HI和
浓度的乘积”的比值为常数
D.实验4中,反应5s后
浓度减少了
A.实验2中c(HI)>
实验1中c(HI),故实验2的v(H2O2)大于实验1,故A项说法错误;
B.将浓度均为0.200mol•L-1的H2O2溶液和HI溶液等体积混合后,c(H2O2)=c(HI)=0.100mol•L-1,则v=0.00760mol•L-1•s-1,故B项说法错误;
C.实验1:
=0.76,实验2:
=0.76,实验3:
=0.76,实验4:
=0.76,因此v与“HI和H2O2浓度的乘积”的比值为常数,故C项说法正确;
D.v(H2O2)表示的是平均化学反应速率,因此无法计算反应5s后H2O2的浓度变化,故D项说法错误;
综上所述,说法正确的是C项,故答案为C。
8.反应Ⅰ:
CaSO4(s)+4CO(g)
CaS(s)+4CO2(g)ΔH1=-175.6kJ·
mol-1反应Ⅱ:
CaSO4(s)+CO(g)
CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)ΔH2=+218.4kJ·
mol-1假设某温度下,反应Ⅰ的速率(v1)小于反应Ⅱ的速率(v2),则下列反应过程能量变化示意图正确的是()
A.
B.
C.
D.
反应Ⅰ为放热反应,反应Ⅱ为吸热反应,因为B、C两图中反应Ⅰ的生成物总能量高于反应物总能量,而反应Ⅱ的生成物总能量低于反应物总能量,则B、C错误。
由题意知:
反应Ⅰ的速率(v1)小于反应Ⅱ的速率(v2),则反应Ⅰ的活化能较大,则A错误、D正确,故选D。
9.反应3A(g)+B(g)═2C(g)在三种不同的条件下进行反应,在同一时间内,测得的反应速率用不同的物质表示为:
①vA═1mol/(L•min)
,②vC═0.5mol/(L•min),
③vB═0.5mol/(L•min),三种情况下该反应速率大小的关系正确的是( )
A.②>③>①B.①>②>③C.③>①>②D.②>①>③
都转化为A表示的反应速率来比较反应速率的快慢。
①vA=1mol/(L•min);
②vC=0.5mol/(L•min),由3A(g)+B(g)═2C(g),则转化为A表示的反应速率vA=0.5mol/(L•min)×
=0.75mol/(L•min);
③vB=0.5mol/(L•min),由3A(g)+B(g)═2C(g),则转化为A表示的反应速率vA=0.5mol/(L•min)×
3=1.5mol/(L•min);
显然③>①>②,故选C。
10.一些烷烃的燃烧热如下表:
化合物
燃烧热/kJ·
mol-1
甲烷
890.3
正丁烷
2878.0
乙烷
1560.8
异丁烷
2869.6
丙烷
2221.5
2-甲基丁烷
3531.3
下列表达正确的是
A.乙烷燃烧的热化学方程式为:
2C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(g)ΔH=-1560.8kJ·
B.稳定性:
正丁烷>异丁烷
C.正戊烷的燃烧热大于3531.3kJ·
D.相同质量的烷烃,碳的质量分数越大,燃烧放出的热量越多
A.根据乙烷燃烧热的含义:
完全燃烧1mol乙烷生成二氧化碳和液态水时会放出1560.8KJ的热量,所以热化学方程式为2C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(l)△H=-3121.6kJ/mol,故A错误;
B.由表格中的数据可知,异丁烷的燃烧热比正丁烷的燃烧热小,则异丁烷的能量低,即热稳定性为正丁烷<异丁烷,故B错误;
C.正戊烷和2-甲基丁烷互为同分异构体,由表格中正丁烷、异丁烷的燃烧热比较可知,则互为同分异构体的化合物,支链多的燃烧热小,则正丁烷的燃烧热大于2-甲基丁烷,即正戊烷的燃烧热大约在3540KJ/mol左右,且大于3531.3KJ/mol,故C正确;
D.相同质量的烷烃,碳的质量分数越大,燃烧放热越少,即n越大,燃烧放出的热量越少,氢的数目越大燃烧放热越多,故D错误;
故答案为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<
B.P1>
P2T1<
C.P1<
T2ΔH>
D.P1<
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。
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。
12.一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:
B.浓度之比c(A2):
c(B2):
c(AB)=1:
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
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。
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。
13.在一定条件下,将3molA和1molB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末该反应达到平衡,生成0.8molD,并测得C的浓度为0.8mol·
L-1。
下列判断错误的是( )
A.x=4B.2min内B的反应速率为0.1mol·
(L·
min)-1
C.混合气体密度不变,则表明该反应已达到平衡状态D.B的转化率为40%
【解析】
根据化学平衡三段式列式计算,平衡时C的浓度为0.8mol·
L-1,物质的量为1.6mol
3A(g)+B(g)
xC(g)+2D(g)
起始量(mol)3100
变化量(mol)1.20.41.60.8
平衡量(mol)1.80.61.60.8
依据上式分析计算:
A、根据浓度变化量之比等于化学计量数之比可知x=4,故A正确;
B、2min内B的反应速率=0.4mol/(2L·
2min)=0.1mol·
min)-1,故B正确;
C、反应前后气体总质量不变,混合气体密度不变,不能表明该反应已达到平衡状态,故C错误;
D、B的转化率=0.4mol/1mol=0.4,即B的转化率为40%,故D正确;
故选C.
本题考查化学平衡的有关计算、转化率的有关计算、平衡状态的判断等,难度中等,注意平衡状态的判断,选择判断的物理量应随反应发生变化,该物理量不再变化,说明到达平衡。
解题关键:
依据化学平衡的三段式计算进行分析,结合题中各量列式计算判断;
A、利用物质的量之比等于化学计量数之比计算x的值;
B、根据平衡浓度的变化量求出速率;
C、容器的容积不变,混合气体的质量不变,密度不变,不能判断是否达到平衡。
D、利用转化率定义计算。
14.某温度下,浓度均为
的两种气体
和
在恒容密闭容器中反应生成气体Z。
反应2min后,测得参加反应的
的浓度为
,用
表示的反应速率
,生成的
为
,则该反应的化学方程式是()
D.
先分别计算出
,根据反应速率之比即为化学方程式中相应物质的化学计量数之比得
,根据原子守恒确定Z的分子式,最后反应的化学方程式就出来了。
用
.用Z表示的反应速率
.
、
和Z的反应速率之比即为化学方程式中相应物质的化学计量数之比,则
,根据原子守恒,可确定Z的化学式为
,故可得出反应的化学方程式为
故选C。
同一反应在同一条件下、同一时间段内的反应速率,用不同的物质表示时,数值是可能不相同的,这些不同数值之比等于相应的化学计量数之比。
15.已知反应:
NO2(g)+SO2(g)
SO3(g)+NO(g),起始时向某密闭容器中通入1molNO2、2molS18O2,.反应达到平衡后,下列有关说法正确的是:
A.NO2中不可能含18OB.有1molN18O生成
C.S18O2的物质的量不可能为0.8molD.SO2、SO3、NO、NO2均含18O时,说明该反应达到平衡
A.NO2(g)+SO2(g)
SO3(g)+NO(g)反应到达平衡后,化学平衡是一个动态平衡,故NO2中可能含18O,A错误;
B.NO2(g)+SO2(g)
SO3(g)+NO(g)该反应是可逆反应,NO2的转化率小于100%,故生成N18O的物质的量小于1mol,B错误;
C.反应物的物质的量变化量之比等于化学计量数之比,又因为NO2(g)+SO2(g)
SO3(g)+NO(g)这个反应是可逆反应,NO2的转化率小于100%,故平衡时S18O2的物质的量大于1.0mol,C正确;
D.反应物、生成物的物质的量不在随着时间的改变而改变,当SO2、SO3、NO、NO2均含18O时,不能说明反应达到平衡,D错误;
答案选C。
对应可逆反应,反应物的转化率小于100%,生成物的产率小于100%,化学平衡是一个动态平衡,达到平衡后,同种物质的正、逆反应速率相等且都大于0。
16.向BaCl2溶液中通入SO2气体,溶液仍然澄清;
若将BaCl2溶液分盛在两支试管中,一只试管加稀HNO3,另一只加NaOH溶液,然后再通入SO2气体,结果两支试管都有白色沉淀产生。
由此得出的下列结论中不合理的是
A.SO2是酸性氧化物、SO2具有还原性
B.两支试管中的白色沉淀不是同种物质
C.BaCl2既能跟强酸、又能跟强碱反应,具有两性
D.升高pH时,SO2水溶液中SO32-浓度增大
根据SO2的化学性质(酸性氧化物的性质、还原性)分析判断。
SO2与水反应生成的H2SO3是弱酸,故SO2通入BaCl2溶液不会生成BaSO3和HCl。
SO2通入BaCl2和稀硝酸的混合溶液中,SO2被稀硝酸氧化为SO42-,再与BaCl2溶液反应生成BaSO4沉淀;
SO2通入BaCl2和NaOH的混合溶液中,SO2与NaOH反应生成Na2SO3和水,再与BaCl2溶液反应生成BaSO3沉淀。
故A、B项正确,C项错误。
H2SO3水溶液中存在两步电离,升高pH时,促进电离,SO32-浓度增大,D项正确。
本题选C。
SO2有较强的还原性,稀硝酸有强氧化性,两者能发生氧化还原反应。
17.短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的位置如下图所示,其中X形成化合物种类最多,下列说法正确的是:
X
Y
Z
W
A.X位于第二周期IV族
B.Y的气态氢化物的水溶液中只存在两个平衡状态
C.W的最高价氧化物是太阳能电池和电脑芯片中不可缺少的材料
D.常温下,将Z单质投入到Y的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液中,无明显现象
短周期元素X、Y、Z、W,根据元素在周期表中的位置知,X和Y属于第二周期元素、Z和W属于第三周期元素,其中X形成化合物种类最多,则X是C元素,那么Y是N元素、Z是Al元素、W是Si元素
A.X是C元素,位于第二周期IVA族,所以A错。
B.Y的气态氢化物为NH3,氨水中发生
,还有
,故存在3个平衡状态,所以B错。
C.W的最高价氧化物是SiO2,不是太阳能电池和电脑芯片中不可缺少的材料,所以C错。
D.Z单质是Al,Y的最高价氧化物对应的水化物是浓硝酸,常温下,Al和浓硝酸发生钝化现象,所以D对。
18.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
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。
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;
19.在一定条件下,向某容器中充入N2和H2合成NH3,以下叙述错误的是()
A.开始反应时,正反应速率最大,逆反应速率为零
B.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后减小为零
C.随着反应的进行,逆反应速率逐渐增大,最后保持恒定
D.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后与逆反应速率相等且都保持恒定
A.由于发生是从正反应方向开始的,所以开始反应时,正反应速率最大,逆反应速率为零,正确;
B.随着反应的进行,反应物的浓度逐渐减小,生成物的浓度逐渐增大,因此正反应速率逐渐减小,逆反应的速率逐渐增大,最后当正反应与逆反应的速率相等时反应达到了平衡,但是不可能减小为零。
错误;
C.随着反应的进行,逆反应速率逐渐增大,当增大到与正反应速率相等时,反应就达到了平衡状态而最后保持恒定,正确;
D.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,当达到平衡时,正反应速率与逆反应速率相等且都保持恒定,正确。
20.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
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;
【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+4