河北省定州市化学提高题专题复习第六章 化学反应与能量练习题含答案解析1.docx

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河北省定州市化学提高题专题复习第六章化学反应与能量练习题含答案解析1

河北省定州市化学提高题专题复习第六章化学反应与能量练习题含答案解析

一、选择题

1．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。

2．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。

3．运用推理、归纳、类比、对比的方法得出下列结论，其中合理的是

A．铝的金属活动性比铁强，则铝制品比铁制品更易锈蚀

B．水和过氧化氢的组成元素相同，则二者的化学性质相同

C．Na+、Mg2+、Cl-的最外层电子数均为8，由此得出离子的最外层电子数均为8

D．同温下分解氯酸钾，加催化剂的反应速率更快，说明催化剂可以改变反应速率

【答案】D

【详解】

A．铝的金属活动性比铁强，但铝制品比铁制品更耐腐蚀，因为在铝制品表明能形成一层致密的氧化膜，A错误；

B．水和过氧化氢的组成元素相同，二者的化学性质不相同，B错误；

C．Na+、Mg2+、Cl-的最外层电子数均为8，但离子的最外层电子数不一定均为8，例如铁离子等，C错误；

D．同温下分解氯酸钾，加催化剂的反应速率更快，说明催化剂可以改变反应速率，D正确；

答案选D。

4．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。

5．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。

6．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。

7．锌—空气电池（原理如右图）适宜用作城市电动车的动力电源。

该电池放电时Zn转化为ZnO。

该电池工作时下列说法正确的是

A．氧气在石墨电极上发生氧化反应

B．该电池的负极反应为Zn＋H2O－2e－=ZnO＋2H＋

C．该电池放电时OH－向Zn电极移动

D．若Zn电极消耗6.5g，外电路转移0.1mole-

【答案】C

【详解】

A．氧气得电子发生还原反应，故A错误；

B．锌作负极，碱性条件下，负极上电极反应式为：

，故B错误；

C．原电池工作时，溶液中的阴离子向负极移动，即OH－向Zn电极移动，故C正确；

D．若Zn电极消耗6.5g，外电路转移0.2mole-，故D错误；

故选：

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．

【答案】D

【详解】

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．下列关于化学能与其他能量相互转化的说法正确的是（）

A．图1所示的装置能将化学能转变为电能

B．图2所示的反应为吸热反应

C．中和反应中，反应物的总能量比生成物的总能量低

D．化学反应中能量变化的根本原因是化学键的断裂与生成

【答案】D

【详解】

A．图1所示的装置没形成闭合回路，不能形成原电池，没有电流通过，所以不能把化学能转变为电能，选项A错误；

B．图2所示的反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，所以该反应为放热反应，选项B错误；

C．中和反应是放热反应，所以反应物总能量大于生成物总能量，选项C错误；

D．化学反应总是伴随着能量变化，断键需要吸收能量，成键放出能量，所以化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与生成，选项D正确；

答案选D。

10．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。

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．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。

13．一定条件下，通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO，MgSO3（s）+CO（g）

MgO（s）+CO2（g）+SO2（g）△H>0。

该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后，若仅改变图中横坐标x的值，重新达到平衡后，纵坐标y随x变化趋势合理的是

选项

x

y

A

温度

容器内混合气体的密度

B

CO的物质的量

CO2与CO的物质的量之比

C

SO2的浓度

平衡常数K

D

MgSO4的质量（忽略体积）

CO的转化率

A．AB．BC．CD．D

【答案】A

【详解】

A、△H＞0，升高温度，平衡正向移动，二氧化碳浓度增大，混合气体的密度增大，故A正确；

B、

平衡常数只与温度有关，温度不变常数不变，增加CO的物质的量，CO2与CO的物质的量之比不变，故B错误；

C、平衡常数只与温度有关，温度不变常数不变，故C错误；

D、MgSO4是固体，增加固体质量，平衡不移动，CO的转化率不变，故D错误；

答案选A。

14．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。

15．对于可逆反应4NH3+5O2

4NO+6H2O（g）,下列叙述正确的是（）

A．达到平衡状态，2v正（NH3）=3v逆（H2O）

B．单位时间内生成xmolNO的同时，消耗xmolNH3，则反应达到平衡状态

C．达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大

D．反应达到平衡时，反应物的转化率一定小于100%

【答案】D

【详解】

A.反应处于平衡状态时，不同物质表示正逆反应速率之比等于化学计量数之比为正反应速率之比，2v正（NH3）=3v逆（H2O），不能说明该反应到达平衡状态，A项错误；

B.若单位时间内生成xmolNO的同时，消耗xmolNH3，都表示反应向正向进行，反应自始至终都是1:

1，不能说明到达平衡，B项错误；

C.达到平衡时，若减小容器体积，压强增大，正逆反应速率都增大，C项错误；

D.可逆反应进行不到底，达到平衡时，反应物的转化率一定小于100%，D项正确；

答案选D。

16．一定条件下，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。

17．一定条件下，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。

18．向某密闭容器中加入0.3molA、0.lmolC和一定量的B三种气体，一定条件下发生如下反应：

，各物质的浓度随时间变化如图所示[t0～t1阶段的c（B）变化未画出]，下列说法中正确的是（）

A．若t1=15s，则用A的浓度变化表示t0～t1阶段的平均反应速率为0.004mol·L-l·s-1

B．t1时该反应达到平衡，A的转化率为60%

C．该容器的容积为2L，B的起始的物质的量为0.02mol

D．t0～t1阶段，此过程中容器与外界的热交换总量为akJ，该反应的热化学方程式为：

【答案】B

【详解】

A．t0～t1阶段，A的浓度变化为0.15-0.06=0.09mol·L－1，t0～t1阶段的平均反应速率为

，A错误；

B．t1时该反应达到平衡，A的转化率为=0.09/0.15×100%=60%，B正确；

C．根据反应

可知，反应达平衡后，∆c（A）=0.09mol·L－1,∆c（B）=0.03mol·L－1,由图像可知反应达平衡后，c（B）=0.05mol·L－1，所以B的起始的浓度为0.02mol·L－1，B的起始的物质的量为0.02mol/L×2L=0.04mol，C错误；

D．t0～t1阶段，∆c（A）=0.09mol·L－1，∆n（A）=0.09×2mol=0.18mol，此时放热akJ，如果有3molA完全反应，放热为

kJ，即

，D错误；

答案选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．某电池以K2FeO4和Zn为电极材料，KOH溶液为电解溶质溶液。

下列说法正确的是

A．电子由Zn电极流出，经KOH溶液流向正极

B．正极反应式为2Fe

+

=Fe2O3+5H2O

C．该电池放电过程中电解质溶液浓度不变

D．电池工作时OH-向负极迁移

【答案】D

【解析】

【详解】

A．电子由电源的负极经导线流向正极，所以电子从锌极经导线流向K2FeO4极，A错误；

B．KOH溶液为电解溶质溶液，则正极电极反应式为：

2Fe

+8H2O+6e-=Fe（OH）3+10OH-，B错误；

C．该电池放电过程中电解质溶液浓度减小，C错误；

D．电池工作时阴离子向负极移动，所以OH-向负极迁移，D正确；

答案选D。

二、实验题

21．某兴趣小组进行“活泼金属与酸反应”的实验，将5.4g的铝片投入500mL0.5mol·L-1的硫酸溶液中，下图为反应产生氢气速率与反应时间的关系图。

（1）下列关于图像的说法不正确的是（填序号，下同）；

①a→b段产生H2加快可能是表面的氧化膜逐渐溶解，加快了反应速率

②b→c段产生H2较快可能是该反应放热，导致温度升高，加快了反应

③c以后，产生H2速率逐渐下降可能是铝片趋于消耗完全

（2）其他条件不变，现换用500mL1mol·L-1盐酸，产生氢气速率普遍较使用500mL0.5mol·L-1硫酸的快，可能的原因是________；

①盐酸中c（H+）的浓度更大

②Cl-有催化作用

③SO42-有催化作用

④SO42-有阻化作用（使反应变慢）

⑤Al3+有催化作用

（3）要加快铝与硫酸溶液制H2的反应速率，小组成员提出一系列方案，比如：

①加入某种催化剂；②加入蒸馏水；③将铝片换成铝粉；④增加硫酸的浓度至18mol/L；⑤；⑥_。

以上方案不合理的有；请你再补充两种合理方案，填入空白⑤⑥处。

【答案】（每空2分）

（1）③

（2）②④

（3）方案不合理的有②④）；合理方案如：

升高温度，加入少量CuSO4溶液，合理即可

【解析】

试题分析：

（1）铝的物质的量是5.4g÷27g/mol＝0.2mol，硫酸的物质的量是0.5L×0.5mol/L＝0.25mol，则铝过量。

①铝表面含有氧化铝，因此o→a段发生的是氧化铝与硫酸的反应。

a→b段产生H2加快是由于其表面的氧化膜逐渐溶解，加快了反应速率，①正确；②该反应是放热反应，b→c段产生H2较快可能是该反应放热，导致温度升高，加快了反应，②正确；③c以后，产生H2速率逐渐下降是由于氢离子浓度降低，反应速率减小，③错误。

（2）其他条件不变，现换用500mL1mol·L-1盐酸，产生氢气速率普遍较使用500mL0.5mol·L-1硫酸的快，由于溶液中氢离子浓度完全相同，不同的是阴离子，所以可能的原因是Cl-有催化作用或SO42-有阻化作用（使反应变慢），答案选②④。

（3）①加入某种催化剂可以加快反应速率；②加入蒸馏水氢离子浓度降低，反应速率减小；③将铝片换成铝粉增大反应物的接触面积，反应速率加快；④增加硫酸的浓度至18mol/