内蒙古正镶白旗察汗淖中学化学第六章 化学反应与能量单元测试.docx

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内蒙古正镶白旗察汗淖中学化学第六章化学反应与能量单元测试

内蒙古正镶白旗察汗淖中学化学第六章化学反应与能量单元测试

一、选择题

1．一定条件下，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。

2．工业合成氨反应在催化剂表面的反应历程及能量变化如图所示，下列说法正确的是（）

A．合成氨的正、逆反应的焓变相同

B．若使用催化剂，生成等量的NH3需要的时间更短

C．在该过程中，N原子和H原子形成了含有非极性键的氨气分子

D．合成氨反应中，反应物断键吸收能量大于生成物形成新键释放的能量

【答案】B

【详解】

A．在可逆反应中，正反应和逆反应的焓变数值相同，但符号相反，A错误；

B，使用催化剂，化学反应速率加快，生成等量的NH3需要的时间更短，B正确；

C．N原子和H原子吸引电子的能力不同，形成的是极性键，C错误；

D．根据图示，合成氨反应是放热反应，因此反应物断键吸收的能量小于生成物形成键释放的能量，D错误；

答案选B。

3．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。

4．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。

5．氯化钾固体溶于水时，溶液温度变化不显著的原因是（）

A．溶解过程中只发生了水合作用

B．溶解过程中只发生了扩散作用

C．溶解过程中没有发生热效应

D．水合过程放出的热量与扩散过程吸收的热量接近

【答案】D

【详解】

A．氯化钾固体溶解过程中发生了扩散过程和水合作用，故A错误；

B．氯化钾固体溶解过程中发生了扩散过程和水合作用，故B错误；

C．氯化钾固体溶解过程中发生了扩散过程和水合作用，扩散过程吸收能量、水合过程释放能量，故C错误；

D．氯化钾固体水合过程放出的热量与扩散过程吸收的热量接近，所以溶液温度变化不显著，故D正确；

选D。

6．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。

7．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。

8．如图所示装置中观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，指针指向M，由此判断下表中所列M、N、P物质，其中可以成立的组合是（）

M

N

P

A

锌

铜

稀硫酸溶液

B

铜

铁

稀盐酸溶液

C

银

锌

硝酸银溶液

D

锌

铁

硝酸铁溶液

A．AB．BC．CD．D

【答案】C

【点睛】

电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，说明M、N与池中液体构成了原电池。

N棒变细，作负极，M棒变粗，说明溶液中的金属阳离子在M极上得到电子，生成金属单质，M变粗，M做原电池的正极。

【详解】

A.如果是锌、铜、稀硫酸构成原电池，则电池总反应式为Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑，Zn作负极，M极变细，故A错误；

B.如果是铁、铜、稀盐酸构成原电池，电池总反应式为Fe＋2H＋=Fe2+＋H2↑，则铁是负极，铜棒M是不会变粗的，故B错误；

C.如果是银、锌、硝酸银溶液构成原电池，电池总反应式为Zn＋2Ag＋=Zn2＋＋2Ag，则锌是负极，N棒变细，析出的银附在银上，M棒变粗，故C正确；

D.如果是锌、铁、硝酸铁溶液构成原电池，电池总反应式为Zn+2Fe3+=2Fe2++Zn2＋，Zn作负极，M极变细，故D错误；

答案选C。

9．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。

10．下列说法中可以说明2HI（g）

H2（g）+I2（g）已达到平衡状态的是（）

（1）单位时间内生成nmolH2的同时生成nmolHI

（2）一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂

（3）c（HI）=c（I2）

（4）反应速率υ（H2）=υ（I2）=0.5υ（HI）

（5）c（H2）∶c（I2）∶c（HI）=2∶1∶1

（6）温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化

（7）温度和体积一定时，容器内压强不再变化

（8）条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化

（9）温度和体积一定时，混合气体的颜色不再发生变化

（10）温度和压强一定时，混合气体的密度不再发生变化

A．

（1）

（2）（5）（9）（10）B．

（2）（6）（9）C．（6）（7）（10）D．全部

【答案】B

【详解】

（1）单位时间内生成nmolH2的同时生成nmolHI时，正逆反应速率不等，反应达不到平衡状态，故

（1）错误；

（2）反应过程中有一个H-H键断裂的同时有两个H-I键断裂，说明正逆反应速率相等，证明反应达到平衡状态，故

（2）正确；

（3）c（HI）=c（I2）的状态不一定是平衡状态，故（3）错误；

（4）反应进行的过程中，反应速率始终满足υ（H2）=υ（I2）=0.5υ（HI）中，不一定是平衡状态，故（4）错误；

（5）c（H2）∶c（I2）∶c（HI）=2∶1∶1的状态不一定是平衡状态，故（5）错误；

（6）温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化，量不变，说明是平衡状态，故正确；

（7）温度和体积一定时，混合气体的物质的量始终不变，容器内压强始终不变，不一定是平衡状态，故（7）错误；

（8）混合气体的质量和气体的总物质的量始终不变，混合气体的平均相对分子质量也始终不变，不一定是平衡状态，故（8）错误；

（9）温度和体积一定时，混合气体的颜色不再发生变化，说明不变，是平衡状态，故（9）正确；

（10）温度和压强一定时，混合合气体的质量和气体的总物质的量始终不变，混合气体的平均相对分子质量也始终不变，不一定是平衡状态，故（10）错误；

故答案为B。

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．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。

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．已知2mol氢气完全燃烧生成水蒸气时放出能量484kJ，且氧气中1molO=O键完全断裂时吸收热量496kJ，水蒸气中1molH-O键形成时放出能量463kJ，则氢气中1molH-H键断裂时吸收热量为（）

A．920kJB．557kJC．436kJD．188kJ

【答案】C

【详解】

根据题意2mol氢气完全燃烧生成水蒸气时放出能量484kJ，2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）ΔH=-484kJ/mol，设1molH-H键断裂时吸收热量为x，则ΔH=-484=2x+496-463×4，解得x=436，故C正确；

故答案为C。

【点睛】

反应热ΔH=反应物断键吸收的总能量减去生成物成键放出的总能量，若差值小于0，为放热反应，反之，为吸热反应。

15．一定温度下，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。

16．我国科学家在CO2电催化还原制乙烯和乙醇方面取得重要突破，其反应机理如下图所示。

下列有关说法错误的是

A．第1步中“CO2→*CO"碳氧双键断开需要吸收能量

B．第2步发生反应的化学方程式为*CO+H→*CHO

C．第3步“*CHO→*OCHCHO*”吸附在催化剂表面原子数目及种类不变

D．第4步产物有乙烯、乙醇和水

【答案】C

【分析】

由图可知：

第1步CO2碳氧双键断开形成*CO和O，第2步发生反应*CO+H→*CHO，第3步“*CHO→*OCHCHO*”，第4步为*OCHCHO*脱离催化剂表面生成乙烯和乙醇，据此分析。

【详解】

A．断开共价键需要吸收能量，故A正确；

B．观察图，第2步发生反应的化学方程式为*CO+H→*CHO，故B正确；

C．第3步“*CHO→*OCHCHO*”吸附在催化剂表面原子种类改变，数目增加，故C错误，；

D．第4步产物有乙烯、乙醇，根据原子守恒，产物中有水生成，故D正确；

答案选C。

17．将V1mL1.0mol•L-1NaOH溶液和V2mL未知浓度的HCl溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如下图所示（实验中始终保持V1+V2=50mL）。

下列叙述正确的是

A．做该实验时环境温度为22℃

B．该实验表明热能可以转化为化学能

C．HCl溶液的浓度约是1.5mol•L-1

D．该实验表明有水生成的反应都是放热反应

【答案】C

【详解】

A．由图可知，温度为22℃时，已经加入了5mLNaOH溶液，而中和反应为放热反应，则该实验开始温度低于22℃，故A错误；

B．由图可知该反应是一个放热反应，表明化学能可以转化为热能，故B错误；

C．由图可知，NaOH溶液体积为30mL时，溶液温度最高，说明NaOH溶液和HCl溶液恰好完全反应，由V1+V2=50mL可知HCl溶液的体积为20mL，由反应方程式可知V1c（NaOH）=V2c（HCl），解得c（HCl）为1.5mol•L-1，故C正确；

D．八水合氢氧化钡与氯化铵反应有水生成，该反应是吸热反应，故D错误；

故选C。

18．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。

19．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

【答案】D

【分析】

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

【详解】

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。

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＜n（CH4）≤1mol，则0＜n（CO2）≤1mol，只发生反应①②，且KOH过量，则电池总反应式为CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O，故B错误；

C、当22.4L＜V≤44.8L，1mol＜n（CH4）≤2mol，则1mol＜n（CO2）≤2mol，发生反应①②③，得到K2CO3和KHCO3溶液，则负极反应式为CH4-8e-+9CO32-+3H2O=10HCO3-，故C正确；

D、当V=33.6L时，n（CH4）=1.5mol，n（CO2）=1.5mol，则电池总反应式为3CH4+6O2+4KOH=K2CO3+2KHCO3+7H2O，则得到0.5molK2CO3和1molKHCO3的溶液，则c（HCO3-）＞c（CO32-）＞c（OH-），故D错误；

故选C。

【点晴】

本题考查了燃料电池的工作原理重要考点，计算要求的综合性较强，本题难度较大。

解答本题，要理清思路：

燃料电池中，通入燃料的一端为原电池的负极，通入空气的一端为原电池的正极，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；根据甲烷的量计算生成的二氧化碳的量，结合反应方程式判断反应产物及发生的反应。

二、实验题

21．某校化学课外兴趣小组为了探究影响化学反应速率的因素，做了以下实验。

（