湖北省当阳市第二高级中学化学化学第六章 化学反应与能量的专项培优练习题.docx

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湖北省当阳市第二高级中学化学化学第六章化学反应与能量的专项培优练习题

湖北省当阳市第二高级中学化学化学第六章化学反应与能量的专项培优练习题（

一、选择题

1．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。

2．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

【答案】C

【详解】

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。

3．一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。

4．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。

5．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。

6．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。

7．一定条件下，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。

8．我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。

该反应历程示意如下：

下列说法不正确的是

A．该反应遵循质量守恒定律B．CH4→CH3COOH过程中，有C—H键发生断裂

C．①→②吸收能量并形成了C—C键D．生成CH3COOH总反应的原子利用率为100％

【答案】C

【详解】

A．该反应总反应为CH4+CO2

CH3COOH，反应遵循质量守恒定律，故A项说法正确；

B．图中变化可知，甲烷在催化剂作用下经过选择性活化，其中甲烷分子中碳原子会与催化剂形成一新的共价键，必有C−H键发生断裂，故B项说法正确；

C．①→②的焓值降低，过程为放热过程，有C−C键形成，故C项说法错误；

D．由图可知，1mol甲烷和1mol二氧化碳反应生成1mol乙酸，生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%，故D项说法正确；

综上所述，说法不正确的是C项，故答案为C。

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．废旧电池最好的处理方法是

A．深埋入地下B．丢弃C．回收利用D．烧掉

【答案】C

【详解】

废电池里含有大量重金属汞、镉、锰、铅等，当废电池日晒雨淋表面皮层锈蚀后，其中的成分就会渗透到土壤和地下水，造成土壤污染和水污染，则废旧电池最好的处理方法是回收利用，故答案为C。

11．在密闭容器中进行如下反应：

，已知

、

、Z的起始浓度分别为

、

、

，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．Y为

B．

为

C．

为

D．Z为

【答案】B

【详解】

若反应向正反应进行到达平衡，

、

的浓度最小，Z的浓度最大，假定完全反应，则：

，若反应逆正反应进行到达平衡，

、

的浓度最大，Z的浓度最小，假定完全反应，则：

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

，

，

，故B正确、ACD错误；

答案选B。

【点睛】

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，若反应向正反应进行到达平衡，

、

的浓度最小，Z的浓度最大；若反应逆正反应进行到达平衡，

、

的浓度最大，Z的浓度最小；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。

12．反应2NO（g）+2H2（g）═N2（g）+2H2O（g）中，每生成7gN2放出166kJ的热量，该反应的速率表达式为v=k•cm（NO）•cn（H2）（k、m、n待测），其反应包含下列两步：

①2NO+H2═N2+H2O2（慢）

②H2O2+H2═2H2O（快）

T℃时测得有关实验数据如下：

序号

c（NO）/mol•L-1

c（H2）/mol•L-1

速率/mol•L-1•min-1

Ⅰ

0.0060

0.0010

1.8×10-4

Ⅱ

0.0060

0.0020

3.6×10-4

Ⅲ

0.0010

0.0060

3.0×10-5

Ⅳ

0.0020

0.0060

1.2×10-4

下列说法错误的是

A．整个反应速度由第①步反应决定

B．正反应的活化能一定是①＜②

C．该反应速率表达式：

v=5000c2（NO）•c（H2）

D．该反应的热化学方程式为2NO（g）+2H2（g）═N2（g）+2H2O（g）△H=-664kJ•mol-1

【答案】B

【解析】

【详解】

A．①2NO+H2═N2+H2O2（慢），②H2O2+H2═2H2O（快），反应历程中反应慢的决定反应速率，整个反应速度由第①步反应决定，故A正确；

B．反应①难以进行，说明反应的活化能高，正反应的活化能一定是①＞②，故B错误；

C．比较图表Ⅰ、Ⅱ数据可知NO浓度不变，氢气浓度增大一倍，反应速率增大一倍，Ⅲ、Ⅳ数据分析，H2浓度不变，NO浓度增大一倍，反应速率增大到4倍，据此得到速率方程，v=Kc2（NO）•c（H2），依据Ⅰ中数据计算K=5000，则速率方程v=5000c2（NO）•c（H2），故C正确；

D．反应2NO（g）+2H2（g）═N2（g）+2H2O（g）中，每生成7gN2放出166kJ的热量，生成28gN2放热664KJ，热化学方程式为：

2NO（g）+2H2（g）═N2（g）+2H2O（g）△H=-664kJ•mol-1，故D正确；

故选B。

13．一定温度时，向2.0L恒容密闭容器中充入2molSO2和1molO2，发生反应：

2SO2（g）＋O2（g）

2SO3（g）。

经过一段时间后达到平衡。

反应过程中测定的部分数据见下表：

t/s

0

2

4

6

8

n（SO3）/mol

0

0．8

1．4

1.8

1.8

下列说法正确的是（）

A．反应在前2s的平均速率v（O2）＝0．4mol·L－1·s－1

B．保持其他条件不变，体积压缩到1.0L，平衡常数将增大

C．相同温度下，起始时向容器中充入4molSO3，达到平衡时，SO3的转化率小于10%

D．保持温度不变，向该容器中再充入2molSO2、1molO2，反应达到新平衡时

减小

【答案】C

【详解】

A.根据表格中数据可知，当n（SO3）=1.8mol，该反应达到平衡状态，反应在前2s的平均速率v（SO3）=0.8mol÷2L÷2s＝0.2mol·L－1·s－1，同一可逆反应中同一段时间内各物质的反应速率之比等于其计量数之比，v（O2）=0.5v（SO3）=0.5×0.2mol·L－1·s－1=0.1mol·L－1·s－1，故A错误；

B.化学平衡常数只与温度有关，温度不变，化学平衡常数不变，与压强、物质浓度都无关，故B错误；

C.原平衡，SO2的转化率为1.8mol÷2mol×100%＝90%。

若起始时向容器中充入2molSO3时，将建立等效平衡，SO3的转化率等于10%，相同温度下，起始时充入4molSO3，相当于对原平衡加压，SO3的转化率减小，应小于10%，故C正确；

D.保持温度不变，向该容器中再充入2molSO2、1molO2，相当于缩小容器的体积，增大了压强，平衡正向移动，三氧化硫的物质的量增加，氧气的物质的量减少，所以

增大，故D错误。

故选C。

14．一定条件下，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。

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．在两个恒温、恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应：

（甲）2X（g）

Y（g）＋Z（s）　（乙）A（s）＋2B（g）

C（g）＋D（g），当下列物理量不再发生变化时：

①混合气体的密度；②反应容器中生成物的百分含量；③反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于系数之比；④混合气体的压强⑤混合气体的总物质的量。

其中能表明（甲）和（乙）都达到化学平衡状态是（）

A．①②③B．①②③⑤C．①②③④D．①②③④⑤

【答案】A

【详解】

①甲乙均有固体参与反应，混合气体的密度不变，能作平衡状态的标志，正确；

②反应容器中生成物的百分含量不变，说明各组分的量不变，达平衡状态，正确；

③反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于系数之比，说明正逆反应速率相等，正确；

④乙混合气体的压强始终不变，不能判定反应是否达到平衡状态，错误；

⑤乙混合气体的总物质的量始终不变，不能判定反应是否达到平衡状态，错误；

综上，正确为①②③，答案选A。

【点睛】

本题考查了化学平衡状态的判断，注意当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，但不为0，根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态

17．一定温度、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。

18．将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于密闭真空容器中（容器体积不变，固体试样体积忽略不计），在恒定温度下使其达到平衡:

NH2COONH4（s）

2NH3（g）+CO2（g）。

可以判断该反应已经达到平衡的是

A．2v（NH3）=v（CO2）B．容器中总压强不变

C．容器中混合气体的平均相对分子质量不变D．容器中氨气的体积分数不变

【答案】B

【详解】

A.当v（NH3）正=v（NH3）逆或v（NH3）正=2v（CO2）逆时，即该反应正反应和逆反应速率相等，已经达到平衡，2v（NH3）=v（CO2）不能表明正反应和逆反应速率相等，故A错误；

B.随着NH2COONH4（s）

2NH3（g）+CO2（g）不断进行，容器中总压强会有变化，当总压强不变时，则能表明气体总的物质的量、各成为的物质的量不再变化，该反应已经达到平衡，故B正确；

C.容器中混合气体的平均相对分子质量始终不变，因为混合气体是氨气和二氧化碳按物质的量之比为2:

1混合而成，故C错误；

D.容器中混合气体是氨气和二氧化碳按物质的量之比为2:

1混合而成，氨气的体积分数始终为66.67%，故D错误；

答案选B。

19．一定条件下，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。

20．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。

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

②