高考化学二轮复习化学第六章 化学反应与能量试题含答案解析1.docx

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高考化学二轮复习化学第六章化学反应与能量试题含答案解析1

高考化学二轮复习化学第六章化学反应与能量试题含答案解析

一、选择题

1．如图a为在恒温恒容密闭容器中分别充入X、Y、Z三种气体，一定条件下发生反应，各物质浓度随时间的变化。

若从t2开始，每个时刻只改变一个且不同的条件，物质Z的正、逆反应速率随时间变化如图b。

下列说法不正确的是（）

A．0~t1内X与Y的平均反应速率之比为3∶2

B．该反应中Z一定为产物

C．该反应的正反应为放热反应

D．t2时刻改变的条件可能是压强或催化剂

【答案】C

【分析】

t1～t2阶段、t2～t3阶段与t4～t5阶段正逆反应速率都相等，每个时刻只改变一个且不同的条件，t2～t3阶段与t4～t5阶段反应速率加快且平衡不移动，说明分别是使用了催化剂和加压，则反应前后气体体积不变，0~t1时，X减少0.09mol/L，Y增大0.06mol/L，所以Z一定是生成物，且生成0.03mol/L，t3～t4阶段改变的条件只能是降低反应温度，平衡逆向移动，说明正反应吸热，以此分析解答。

【详解】

A.0～t1min内X与Y的平均反应速率之比等于物质的量浓度的变化量之比，即为：

（0.15-0.06）mol/L∶（0.11-0.05）mol/L=3∶2，故A正确；

B.由上述分析可知，Z一定是生成物，故B正确；

C.由上述分析可知，t3～t4阶段改变的条件只能是降低反应温度，平衡逆向移动，说明正反应吸热，故C错误；

D.t1～t2阶段、t2～t3阶段与t4～t5阶段正逆反应速率都相等，每个时刻只改变一个且不同的条件，t2～t3阶段与t4～t5阶段反应速率加快且平衡不移动，说明分别是使用了催化剂和加压，也说明了该反应前后气体体积不变，故D正确；

答案选C。

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。

4．一定温度下在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应2X（g）

Y（g）+Z（s），以下不能说明该反应达到化学平衡状态的是

A．混合气体的密度不再变化B．反应容器中Y的质量分数不变

C．体系压强不再变化D．2v逆（X）＝v正（Y）

【答案】D

【详解】

A、恒容容器中，混合气体的密度不再变化，说明气体的质量不变，反应达平衡状态，A错误；

B、反应容器中Y的质量分数不变，说明各物质的质量不变，则反应达平衡状态，B错误；

C、体系压强不再变化，说明气体的物质的量不变，反应达平衡状态，C错误；

D、不满足速率之比和系数成正比关系，D正确；

正确答案：

D。

5．下列反应属于氧化还原反应，而且△H＞0的是（）

A．铝片与稀H2SO4的反应B．

与

的反应

C．灼热的木炭与CO2的反应D．甲烷在O2中的燃烧反应

【答案】C

【详解】

A．铝片与稀H2SO4的反应中有元素化合价的变化，反应属于氧化还原反应；反应发生放出热量，反应属于放热反应，故△H＜0，A不符合题意；

B．

与

反应吸收热量，属于吸热反应；反应过程中元素化合价没有发生变化，故反应属于非氧化还原反应，B不符合题意；

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。

6．反应2SO2+O2

2SO3经一段时间后，SO3的浓度增加了0.4mol/L，在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04mo1/（L.s），则这段时间为（）

A．0.1sB．2.5sC．5sD．10s

【答案】C

【详解】

根据反应方程式2SO2+O2

2SO3，一段时间后SO3的浓度增加了0.4mol•L-1，那么氧气的浓度必然减少0.2mol•L-1，根据v（O2）=

=0.04mol•L-1•s-1，t=5s，故选C。

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．电动汽车以锂电池提供动力，锂电池技术已经成为汽车研究的前沿科技。

某锂电池的电池反应为：

xLi+Li3-xNiCoMnO6

Li3NiCoMnO6，下列说法正确的是

A．该电池的充、放电过程互为可逆反应

B．充电时主要为化学能转化为电能

C．放电过程中，Li+向电池的正极移动

D．充电时，电池上标有“-”的电极与外接电源正极相连

【答案】C

【详解】

A．对电池充电是在外接电源的情况下，使其逆向进行，而放电是在没有外接电源的情况下自发进行的，二者进行的条件不同，充、放电也不是同时发生的，所以二者不是可逆反应，故A错误；

B．充电时，电能转化为化学能，故B错误；

C．原电池放电过程中，电池内部的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，所以Li+向电池的正极移动，故C正确；

D．充电时，电池上标有“-”的电极与外接电源负极相连，故D错误。

答案为C。

9．下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是

A．铝片与盐酸的反应B．灼热的碳与CO2的反应

C．Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl的反应D．甲烷在氧气中的燃烧反应

【答案】B

【详解】

A．金属与酸的反应属于放热反应，故A错误；

B．灼热的碳与CO2的反应为吸热反应，且C元素的化合价变化，属于氧化还原反应，故B正确；

C．Ba（OH）2•8H2O与NH4Cl的反应为放热反应，但没有元素的化合价变化，不属于氧化还原反应，故C错误；

D．甲烷在氧气中燃烧属于放热反应，故D错误；

故选B。

【点睛】

本题考查氧化还原反应和吸热反应，为高考高频考点，侧重反应类型判断的考查。

常见的吸热反应有：

Ba（OH）2•8H2O与NH4Cl反应、大多数的分解反应、C（或氢气）参加的氧化还原反应等。

10．以反应5H2C2O4+2

+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O为例探究“外界条件对化学反应速率的影响”。

实验时，分别量取H2C2O4溶液和酸性KmnO4溶液，迅速混合并开始计时，通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。

下列说法不正确的是

编号

H2C2O4溶液

酸性KMnO4溶液

温度/℃

浓度/mol/L

体积/mL

浓度/mol/L

体积/mL

①

0.10

2.0

0.010

4.0

25

②

0.20

2.0

0.010

4.0

25

③

0.20

2.0

0.010

4.0

50

A．实验①测得KMnO4溶液的褪色时间为40s，则这段时间内平均反应速率v（KMnO4）=2.5×10-4 mol·L-1·s-1

B．实验①和②起初反应均很慢，过了一会儿速率突然增大，可能是生成的Mn 2+对反应起催化作用

C．实验①和实验②是探究浓度对化学反应速率的影响，实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响

D．实验①、②、③所加的H2C2O4溶液均要过量

【答案】A

【详解】

A.高锰酸钾完全反应，混合后溶液中高锰酸钾的浓度为：

=

×0.010mol/L，这段时间内平均反应速率v（KMnO4）=

=1.7×10−4mol⋅L−1⋅s−1，故A错误；

B.在其它条件都相同时，开始速率很小，过一会儿速率突然增大，说明反应生成了具有催化作用的物质，其中水没有这种作用，CO2释放出去了，所以可能起催化作用的是Mn2+，故B正确；

C.分析表中数据可知，实验①和实验②只是浓度不同，即实验①和实验②是探究浓度对化学反应速率的影响；实验②和③只是温度不同，所以实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响，故C正确；

D.根据反应方程式可得5H2C2O4−2MnO

由实验数据分析可知，在这三个实验中，所加H2C2O4溶液均过量，故D正确；

故选：

A。

11．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

【答案】B

【详解】

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。

12．可逆反应2NO2

2NO＋O2在恒容密闭容器中进行，下列情况达到平衡状态的是

①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2

②混合气体的平均相对分子质量不再改变

③NO2、NO、O2的反应速率之比为2∶2∶1

④混合气体的颜色不再改变

⑤混合气体的密度不再改变

A．①②④B．②③⑤C．①②⑤D．①②④⑤

【答案】A

【分析】

根据平衡状态的两个重要特征来判断：

（1）v（正）=v（逆）；

（2）混合物中各组成成分的百分含量不变。

【详解】

①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2，符合特征

（1），正确；

②该反应前后气体的化学计量数之和不相等，当达到平衡时，气体的物质的量不变，则混合气体的平均摩尔质量不再改变，正确；

③用NO2，NO，O2表示的反应速率的比为2：

2：

1的状态，说明了反应中各物质的转化量的关系，不符合，错误；

④NO2是红棕色气体，颜色不变时说明NO2的浓度保持不变，符合特征

（2），正确；

⑤在恒容密闭容器中，该体系的ρ始终保持不变，不能说明是否达到平衡状态，错误；

答案选A。

13．全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为：

16Li+xS8=8Li2Sx（2≤x≤8）。

下列说法错误的是

A．电池工作时，正极可发生反应：

2Li2S6+2Li++2e−=3Li2S4

B．电池工作时，外电路中流过0.02mol电子，负极材料减重0.14g

C．石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性

D．电池充电时间越长，电池中Li2S2的量越多

【答案】D

【详解】

A．原电池工作时，Li+向正极移动，则a为正极，正极上发生还原反应，随放电的多少可能发生多种反应，其中可能为2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4，故A正确；B．原电池工作时，转移0.02mol电子时，氧化Li的物质的量为0.02mol，质量为0.14g，故B正确；C．石墨能导电，利用石墨烯作电极，可提高电极a的导电性，故C正确；D．电池充电时间越长，转移电子数越多，生成的Li和S8越多，即电池中Li2S2的量越少，故D错误；答案为D。

14．科学家近期研发出如图所示的水溶液锂离子电池体系，下列有关叙述错误的是

A．b电极不可用石墨替代Li

B．正极反应为：

Li1-xMn2O4+xLi++xe－=LiMn2O4

C．电池总反应为：

Li1-xMn2O4+xLi=LiMn2O4

D．放电时，溶液中Li+从a向b迁移

【答案】D

【分析】

锂离子电池中，b为Li，失去电子，作负极，LiMn2O4为正极；充电时Li+在阴极得电子，LiMn2O4在阳极失电子，据此分析。

【详解】

A.C不能失电子，故b电极不可用石墨替代Li，A项正确；

B.正极发生还原反应，Li1-xMn2O4得电子被还原，电极反应为：

Li1-xMn2O4+xLi++xe－=LiMn2O4，B项正确；

C.Li失电子，Li1-xMn2O4得电子，生成的产物为LiMn2O4，电池的总反应为：

Li1-xMn2O4+xLi=LiMn2O4，C项正确；

D.放电时，阳离子移动到正极，即从b向a迁移，D项错误；

答案选D。

15．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。

16．一定温度、体积的密闭容器中，可逆反应A（s）+3B（g）

2C（g）达到平衡时，下列说法能判断该反应达到平衡的是（）

①C的生成速率和C的分解速率相等

②单位时间内生成amolA，同时生成3amolB

③混合气体的密度不再变化

④混合气体的总压强不再变化

⑤A、B、C物质的量之比为1∶3∶2

⑥混合气体的平均相对分子质量不变

⑦容器中C的体积分数不变

A．②④⑤⑦B．①③④⑥⑦C．①④⑥⑦D．①③④⑤

【答案】B

【分析】

化学反应达到化学平衡状态时，正逆反应速率相等，且不等于0，各物质的浓度不再发生变化，由此衍生的一些物理量不发生变化，以此进行判断，得出正确结论。

【详解】

针对于可逆反应：

A（s）+3B（g）⇌2C（g）；

①C的生成速率与C的分解速率相等，故正逆反应速率相等，故①正确；

②单位时间内amolA生成是逆反应，同时3amolB是逆反应，未体现正与逆的关系，故②错误；

③密度=

，气体的总质量会变，体积不变，故气体密度不再变化可作为判断是否达到平衡状态的依据，故③正确；

④反应前后气体的体积不等，故混合气体的总压强不再变化可作为判断是否达到化学平衡状态的依据，故④正确；

⑤平衡时各物质的物质的量之比取决于物质的起始物质的量和转化率，故A、B、C的物质的量比为1:

3:

2不能作为判断是否达到平衡状态的依据，故⑤错误；

⑥平均相对分子质量=

，反应向右进行时，气体的总质量增大，总物质的量变小，故混合气体的平均相对分子质量不变可作为判断是否达到化学平衡状态的依据，故⑥正确；

⑦容器中C的体积分数不变，说明各物质的量不变，达平衡状态，故⑦正确；说法正确的是①③④⑥⑦；

故答案选B。

【点睛】

作为达到化学平衡状态的标志，该量必须是变量，当变量不变，则反应达到平衡。

17．已知NO2和N2O4可以相互转化

，反应每生成1moN2O4　，放出24.2kJ的热量．在恒温条件下，将一定量的NO2和N2O4混合气体通入一容积为2L的密闭容器中，反应物浓度随时间变化关系如下图．下列说法正确的是（）

A．前10min内用v（NO2）表示的化学反应速率为0.02mol/（L·min）

B．图中a、b、c、d四个点中，a、c两点的v正≠v逆

C．反应进行到10min时放出的热量为9.68kJ

D．25min时，导致物质浓度变化的原因是将密闭容器的体积缩小为1L

【答案】B

【分析】

从图中可以看出，25min前，X的浓度变化量为0.4mol/L，而Y的浓度变化量为0.2mol/L，由热化学方程式中的化学计量数关系，可确定X为NO2、Y为N2O4；在25min时，改变某条件，X的浓度突然增大，而Y的浓度不变，所以此时应往密闭容器中充入NO2气体。

【详解】

A．前10min内用v（NO2）表示的化学反应速率为

=0.04mol/（L·min），A不正确；

B．图中a、b、c、d四个点中，a、c两点的X、Y浓度都发生变化，此时平衡仍发生移动，所以v正≠v逆，B正确；

C．因为反应由N2O4转化为NO2，所以反应进行到10min时，应吸收热量，C不正确；

D．由以上分析可知，25min时，导致物质浓度变化的原因是往密闭容器中充入NO2气体，D不正确；

故选B。

18．根据下列信息判断氢气燃烧生成水时的热量变化，其中一定正确的是（　　）

A．H2O分解为H2与O2时放出热量

B．生成1molH2O时吸收热量245kJ

C．甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为乙>甲>丙

D．氢气和氧气的总能量小于水的能量

【答案】C

【详解】

由图中信息可知，1molH2断裂共价键变为2molH要吸收436kJ的能量，0.5molO2断裂共价键变为1molO要吸收249kJ的能量，2molH和1molO结合成1molH2O要放出930kJ的能量。

因此，可以算出1molH2和0.5molO2反应生成1molH2O要放出245kJ的能量，反过来，水分解为H2与O2时吸收热量。

综上所述，C正确，本题选C。

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。

20．一定条件下，在容积固定的某密闭容器中发生反应N2（g）+3H2（g）

2NH3（g）,在10s内N2的浓度由5mol/L降至4mol/L，下列说法正确的是（）

A．用NH3表示的化学反应速率为0.1mol/（L•s）

B．升高温度，可以加快反应的反应速率

C．增加H2的浓度或降低温度都会加快该反应的速率

D．反应足够长时间，N2浓度降为零

【答案】B

【详解】

A．反应计量数之比为1:

3:

2，设容器的体积为VL，

的浓度由5mol/L降至4mol/L，变化了

mol，所以

变化了

mol，V（

）=

（mol/L.s）=0.2mol/（L·s），选项A错误；

B．升高温度，活化分子的百分数增大，有效碰撞的几率增大，化学反应速率增大，选项B正确；

C．该反应是在高温高压条件下进行，降低温度虽然平衡可以向右移动，但会降低反应速率，选项C错误；

D．反应是可逆反应，不可能反应物全部转化为生成物，即N2浓度不可能降为零，选项D错误；

答案选B。

二、实验题

21．某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。

光照下，草酸（H2C2O4）能将其中的Cr2O

转化为Cr3+。

某课题组研究发现，少量铁明矾[Al2Fe（SO4）4·24H2O]即可对该反应起催化作用。

为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：

（1）在25℃下，控制光照强度，废水样品初始浓度和催化剂用量相同，调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量，做对比实验，完成以下实验设计表（表中不要留空格）。