届二轮复习 化学反应与能量 专题卷全国通用 5.docx
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届二轮复习化学反应与能量专题卷全国通用5
化学反应与能量
一、选择题：
（每题只有一个正确选项）
1．下列设备工作时，将化学能转化为电能的是
A．
硅太阳能电池B．
锂离子电池C．
太阳能集热器D．
燃气灶
2．下列物质间的反应，其能量变化符合如图的是
A．甲烷的燃烧B．灼热的炭与二氧化碳反应
C．Ba（OH）2·8H2O晶体和NH4Cl晶体混合D．碳酸钙的分解
3．关于化学反应速率的影响因素的说法中不正确的是（）
A．改变压强，若不能引起浓度的变化，反应速率就不会受影响
B．决定化学反应速率快慢的主要因素是反应物的性质
C．任何一种加快反应速率的因素都是由于增加了活化分子的百分数
D．反应速率加快的原因是有效碰撞次数增多
4．当其他条件不变时，下列说法正确的是
A．使用催化剂一定能加快反应速率
B．用粉末状锌代替块状锌与稀硫酸反应一定会加快反应速率
C．当反应物与生成物浓度相等时，可逆反应一定已达到化学平衡状态
D．在合成氨反应中，增大N2浓度一定可以使H2的转化率达到100%
5．在恒温、恒容的密闭容器中进行反应A（g）
B（g）+C（g）。
若反应物的浓度由3mol·L-1降到1.8mol·L-1需30s，那么反应物浓度由0.8mol·L-1降至0.2mol·L-1所需反应时间为（）
A．15sB．大于15sC．小于15sD．无法判断
6．下列叙述正确的是（）
A．图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重
B．如图d铁上镀铜，铁应与外加电源负极相连，一段时间后CuSO4溶液浓度减小
C．如图c，盐桥的作用是传递电子以维持电荷平衡，Fe3+经过盐桥进入左侧烧杯中
D．Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如图b所示，石墨电极上产生氢气，铜电极发生氧化反应
7．对于100mL1mol/L盐酸与锌粒的反应，采取下列措施能使反应速率加快的是①升高温度；②改用100mL3mol/L盐酸；③改用300mL1mol/L盐酸；④用等量锌粉代替锌粒；⑤滴入少量CuSO4溶液
A．①②④⑤B．①③④⑤C．①②③④D．①②④
8．一定条件下，0.3molX（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，下列说法正确的是
A．反应一段时间后，X与Y的物质的量之比仍为1:
1
B．达到平衡时，且反应放出0.1akJ的热量
C．达到平衡后，若向平衡体系中充入稀有气体，Z的正反应速率将不发生变化
D．X的体积分数保持不变，说明反应已达到平衡
9．合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。
对于密闭容器中的反应：
N2（g）＋3H2（g）
2NH3（g）（正反应为放热反应），673K、30MPa下，n（NH3）和n（H2）随时间t变化的关系示意图如图所示。
下列叙述中正确的是（）
A．c点处正反应速率和逆反应速率相等
B．a点处正反应速率比b点处的大
C．d点（t1时刻）和e点（t2时刻）处n（N2）不同
D．t2时刻，正反应速率大于逆反应速率
10．反应A（g）+3B（g）⇌2C（g）+4D（g），在不同情况下测得反应速率如下，其中反应速率最快的是
A．υ（A）=15mol/（L•min）B．υ（B）=0.8mol/（L•s）
C．υ（C）=0.6mol/（L•s）D．υ（D）=0.9mol/（L•s）
11．按下图装置实验，若x轴表示流出负极的电子的物质的量，则y轴应表示
①c（Ag+） ②c（NO3-） ③a棒的质量 ④b棒的质量 ⑤溶液的质量
A．①②⑤B．③④C．①②④D．②
12．如图为铜锌原电池示意图，下列关于锌铜原电池的说法正确的是（ ）
A．负极发生的反应是：
2H++2e—=H2↑
B．溶液中SO42-向铜片的方向移动
C．该装置实现了化学能转化为电能
D．若生成0.2molH2,则有6.5克锌被还原
13．密闭容器中充入一定量N2和H2，在一定条件下发生反应：
N2＋3H2
2NH3。
下列说法错误的是
A．使用合适催化剂可以加快反应速率
B．升高温度可以增大反应速率
C．达到化学平衡时，N2、H2和NH3物质的量浓度一定相等
D．若反应在密闭容器中进行，N2和H2不可能100％转化为NH3
14．已知8克CH4完全燃烧生成二氧化碳和水时，放出445kJ热量，则1molCH4完全燃烧时，断裂反应物分子内的化学键所吸收的总能量与形成生成物分子内的化学键所放出的总能量之间的关系为
A．前者比后者多890kJ B．后者比前者多890kJ
C．前者比后者多445kJ D．后者比前者多445kJ
15．锌﹣溴蓄电池的充、放电的电池总反应为Zn+Br2
Zn2++2Br﹣，下列各反应：
①Zn﹣2e﹣=Zn2+；②Br2+2e﹣=2Br﹣；③2Br﹣﹣2e﹣=Br2；④Zn2++2e﹣=Zn，其中电的阳极和放电的负极的反应分别是（ ）
A．①②B．③②C．④②D．③①
16．“便携式乙醇测量仪”运用燃料电池的工作原理。
在酸性环境中,理论上乙醇可以被完全氧化为CO2，但实际乙醇被氧化为X，其中一个电极的反应式为：
CH3CH2OH－2e-→X+2H+。
下列说法中正确的是
A．另一极的电极反应式为：
O2+4e-+2H2O=4OH-
B．电池内部H+向负极移动
C．电池总反应为：
2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O
D．乙醇在正极发生反应，电子经过外电路流向负极
17．某可逆反应平衡常数表达式为K=
达到平衡状态时，如果升高温度（其它条件不变），则c（NO）减小．下列说法正确的是（）
A．反应的热化学方程式为NO2（g）+SO2（g）
NO（g）（g）+SO3（g）△H＞0
B．一定条件下达到平衡时，缩小容器体积，增大体系压强，气体颜色加深
C．混合气体的平均摩尔质量保持不变，说明反应已达平衡
D．使用合适的催化剂可使该反应的反应速率和平衡常数增大
18．在一定条件下，使10molSO3在体积固定为2L的密闭容器中发生反应：
2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g），则下图中正确的是（
表示混合气体的平均相对分子质量）（）
A．AB．BC．CD．D
二、非选择题：
19．已知锌与稀硫酸反应为放热反应,某学生为了探究其反应过程中的速率变化,用排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录如下:
经过时间（min）
1
2
3
4
5
氢气体积（mL）
30
120
280
350
370
（1）①反应速率最大的（即0~1min、1~2min、2~3min、3~4min、4~5min）时间段为 ,原因是 。
②反应速率最小的时间段为 ,原因是。
20．Ⅰ己知1molNO2和1molCO反应生成CO2和NO过程中能量变化如下图所示。
（1）请写出NO2和CO反应的热化学方程式________________________。
Ⅱ某温度时，在0.5L密闭容器中，某一反应的A、B气体物质的量随时间变化的曲线如图所示，由图中数据分析求得：
（2）该反应的化学方程式为_________________。
（3）反应开始至4min时，B的平均反应速率为___________。
（4）第4min时，正、逆反应速率的大小关系为：
v（正）_______v（逆）（填“＞”、“<”或“=”，下同）。
（5）第8min时，v（正）______v（逆）。
21．t℃时，将2molSO2和1molO2通入体积为2L的恒温恒容密闭容器中，发生如下反应：
2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g），△H=－196.6kJ/mol.2min时反应达到化学平衡，此时测得反应物O2还乘余0.8mol，请填写下列空白：
（1）从反应开始到达化学平衡，O2的平均反应速率为___________；平衡时SO2物质的量为___________。
（2）下列叙述不能证明该反应已达到化学平衡状态的是（填标号，下同）___________。
A．容器内压强不再发生变化
B．SO2的体积分数不再发生变化
C．容器内气体原子总数不再发生变化
D．相同时间内消耗2nmolSO2的同时消耗nmolO2
E．相同时间内消耗2nmolSO2的同时生成nmolO2
（3）反应达到化学平衡后，以下操作将引起SO3产率降低的是___________。
A．向容器中通入少量O2
B．向容器中通入少量SO2
C．使用催化剂
D．升高温度
E．向容器中通入少量氦气（已知：
氦气和SO2、O2、SO3都不发生反应）
（4）t2℃时，若将等物质的量的SO2和O2的混合气体通入一个恒温恒压的密闭容器中，反应达到平衡时，混合气体体积减少了10%。
SO2的转化率为___________。
22．以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业叫煤化工。
（1）将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气。
反应为：
C（s）＋H2O（g）
CO（g）＋H2（g）ΔH=+131.3kJ•mol-1，
①该反应在常温下自发进行（填“能
”与“不能”）；
②一定温度下，在一个容积可变的密闭容器中，发生上述反应，下列能判断该反应达到化学平衡状态的是（填字母，下同）。
a．容器中的压强不变b．1molH—H键断裂的同时断裂2molH—O键
c
．c（CO）=c（H2）d．密闭容器的容积不再改变
（2）将不同量的CO（g）和H2O（g）分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应
CO（g）＋H2O（g）
CO2（g）＋H2（g），得到如下三组数据：
实验组]
温度/℃[来]
起始量/mol
平衡量/mol
达到平衡所需时间/min[来源:
]
CO
H2O
H2
CO
1
650
4
2
1.6
2.4
6
2
900
2
1
0.4
1.6
3
3
900
a
b
c
d
t
①实验1中以v（CO2）表示的反应速率为（取小数二位，下同）。
②该反应为（填“吸”或“放”）热反应，实验2条件下平衡常数K=。
③若实验3达平衡时与实验2平衡状态中各物质的质量分数分别相等，且t<3min，则a、b应满足的关系是（用含a、b的数学式表示）。
23．某同学为了探究原电池产生电流的过程，设计了如图所示实验。
（1）打开K，观察到的现象为，
（2）关闭K，观察到的现象是，
此电池的负极的电极反应式为，
总反应式为。
（3）关闭K，溶液中阳离子向（填Zn或C）极运动，
外电路中，电子流动方向是。
24．一个完整的氧化还原反应的方程式可以拆开，写成两个“半反应式”，一个是氧化反应式，另一个是还原反应式。
如2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋的拆写结果是：
氧化反应为Cu―2e－===Cu2＋，还原反应为2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋，原电池的电极反应式也可利用此方法书写。
请回答下列问题：
（1）微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用，有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH，电池总反应为Ag2O+Zn=2Ag+ZnO，据此判断Ag2O是极，电极反应式为；Zn是极，电极反应式为。
放电时，电解质溶液中OH
移向________极。
（2）有人以化学反应：
2Zn＋O2＋4H＋===2Zn2＋＋2H2O为基础设计一种原电池，移入人体内作为心脏起搏器的能源，它们靠人体内血液中溶有一定浓度的O2、H＋、Zn2＋进行工作。
则该原电池负极的电极反应式为_______,正极的电极反应式为若电池工作过程中有5.6LO2（标准状况下）参于反应，则转移电子的物质的量为。
25．25℃时，在2L的恒容密闭容器中，气态A、B、C的物质的量n（mol）随时间t的变化如图所示。
（1）该反应的化学方程式____________________________________________________。
（2）在________________min时反应刚好达到平衡。
（3）在0～3minA物质的平均速率为_____________________，此时A物质的转化率为______，3min末时A物质的浓度为_____________。
（4）5～7min内B的平均速率___________1～3min内B的平均速率（填大于、小于、等于）。
（5）下列措施可加快该反应速率的是__________。
A．扩大容器体积B．使用恰当的催化剂C．提高反应的温度D．液化并转移出C物质
26．某课外兴趣小组用右图装置进行实验，试回答：
（1）若开始时开关K与a连接，则A电极反应式为________。
（2）若开始时开关K与b连接，这种方法经常用于金属的防护，这种防护措施叫做________，则A电极反应式为________;B电极反应式为________。
（3）开关K与b连接，将饱和食盐水换成CuSO4溶液，则A电极反应式为________，该反应的离子方程式为________，若将电解质溶液恢复至原状，应补充________。
参考答案
1．B
【解析】A.硅太阳能电池是把太阳能转化为电能，A错误；B.锂离子电池将化学能转化为电能，B正确；C.太阳能集热器将化学能转化为热能，C错误；D.燃气灶将化学能转化为热能，D错误，答案选B。
2．A
【解析】
分析：
图象中反应物总能量高于生成物总能量，所以这是一个放热反应，根据常见的吸热反应和放热反应即可判断出正确答案。
详解：
一般来说，物质的燃烧反应、多数的化合反应、中和反应、金属与水（或酸）反应、铝热反应等都是放热反应，而多数的分解反应，C与水（或CO2）的反应，铵盐与某些碱的反应、水解反应都是吸热反应，所以A是放热反应，其它三个都是吸热反应，故本题答案为A。
3．C
4．B
【解析】
试题分析：
A正催化剂一定加快反应率；C．当反应物与生成物浓度相等时，可逆反应不一定已达到化学平衡状态；D．在合成氨反应中，增大N2浓度一定可以使H2的转化率提高，但达不到100%。
ACD错误。
考点：
影响化学反应速率的因素
5．B
【解析】试题分析：
化学反应速率浓度越大反应速率越快，浓度越小反应速率越慢，故选B。
考点：
浓度对化学反应速率的影响
点评：
本题考查了化学反应速率的有关计算，难度不大，明确化学反应速率是平均值不是瞬时值，化学反应速率随浓度的变化而变化。
6．D
【解析】A、图a发生化学腐蚀，在铁棒底部与氧气的接触少腐蚀较轻，选项A错误；B、如图d在铁件上镀铜，铁为阴极，接电源负极，铜离子在铁上得电子产生铜，铜电极上铜失电子产生铜离子，一段时间后CuSO4溶液浓度不变，选项B错误；C、原电池中阳离子向正极移动，盐桥的作用是传递电荷以维持电荷平衡，右侧为正极，所以Fe3+在右侧烧杯中不向左移动，选项C错误；D、根据电解总反应为2Cu+H2O═Cu2O+H2↑可以知道金属铜为阳极材料，Cu失电子发生氧化反应，石墨为阴极材料，阴极上氢离子得电子生成氢气，选项D正确；答案选D。
点睛：
本题考查了原电池原理和电解池原理的应用，题目难度不大，注意根据电池总反应来判断正负极的反应。
易错点为选项D：
根据电解总反应为2Cu+H2O═Cu2O+H2↑可以知道金属铜为阳极材料，石墨为阴极材料。
7．A
【解析】
试题分析：
①升高温度，活化分子百分数增大，反应速率增大，正确；②改用100mL3mol/L盐酸，浓度增大，反应速率增大，正确；③改用300mL1mol/L盐酸，因浓度不变，则反应速率不变，错误；④用等量锌粉代替锌粒，固体表面积增大，反应速率增大，正确；⑤滴入少量CuSO4溶液，锌置换出铜，形成原电池反应，反应速率增大，正确，故答案为A。
考点：
本题考查化学反应速率的影响因素。
8．C
【解析】
A．反应过程中X与Y的变化量是1:
3，则反应一段时间后，X与Y的物质的量之比不可能仍为1:
1，故A错误；B．达到平衡时，因不知道变化的X的物质的量，无法确定反应放出0.1aKJ的热量，故B错误；C．恒容条件下，达到平衡后，若向平衡体系中充入稀有气体，不影响反应物和生成的浓度，反应速率也不变，故C正确；
D．X（g）+3Y（g）
2Z（g）
起始物质的量（mol）0.30.30
变化物质的量（mol）x3x2x
变化后物质的量（mol）0.3-x0.3-3x2x
X的体积分数
×100%=50%，始终保持不变，不能说明反应已达到平衡，故D错误；答案为C。
点睛：
化学平衡状态的判断，注意只有反应前后不相同的量才能作为判断化学平衡的依据。
反应到达平衡状态时，正逆反应速率相等，平衡时各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化。
反应前后不改变的量不能作为判断化学平衡的依据，如该反应中的压强就不能作为判断化学平衡的依据；难点是选项D，容易根据X的体积分数不发生改变而错误判断是平衡状态，而事实上X的体积分数始终是50%，无法判断反应是平衡状态。
9．B
【解析】试题分析：
A.c点处氨气与氢气的物质的量相等，而不是正反应速率和逆反应速率相等，错误；B.a点处由于氢气的浓度大于b点，所以正反应速率比b点处的大，正确；C.d点（t1时刻）和e点（t2时刻）处处于同一条件下的同一平衡状态，所以n（N2）相同，错误；D.t2时刻，反应处于平衡状态，正反应速率等于逆反应速率，错误。
考点：
考查图像法在化学反应速率和化学平衡的应用的知识。
10．C
【解析】
【分析】
根据化学反应速率之比等于化学计量数之比的关系分析计算。
【详解】
根据化学反应速率之比等于化学计量数之比的关系，将化学反应速率转化成同种物质的化学反应速率进行比较。
A.υ（A）=15mol/（L•min）=0.25mol/（L•s）；
B.υ（B）=0.8mol/（L•s）时，υ（A）=0.8/3mol/（L•s）；
C.υ（C）=0.6mol/（L•s）时，υ（A）=0.3mol/（L•s）；
D.υ（D）=0.9mol/（L•s）时，υ（A）=0.225mol/（L•s）；
C答案数值最大。
故选C。
【点睛】
比较同反应中，不同物质的化学反应速率大小时，需要将不同物质的化学反应速率转化为同种物质的进行比较，更快捷准确，但是要注意转换为同一单位。
11．D
【解析】根据图中装置实验，Fe、Ag、AgNO3构成的原电池中，活泼金属Fe为负极，Ag为正极，Fe和硝酸银之间发生氧化还原反应，在负极上金属铁本身失电子，即a棒质量减轻，正极Ag上析出金属银，银离子得电子析出金属Ag，所以正极质量增加，银离子浓度减小，硝酸根浓度不变，溶液的质量是增加了Fe3+，但是析出了Ag，在转移电子相等情况下，析出金属多，所以溶液质量减轻，答案选D。
12．C
【解析】A、负极是锌失电子发生氧化反应，电极反应为Zn-2e-=Zn2+，故A错误；B、溶液中阳离子移向正极，阴离子移向负极，溶液中SO42-向锌电极方向移动，故B错误；C.该装置是原电池，实现了化学能转化为电能，故C正确；D.正极发生的反应是：
2H++2e—=H2↑，若生成0.2molH2，转移0.4mol电子，根据电极反应为Zn-2e-=Zn2+，则有0.2mol锌氧化溶解，故D错误；故选C。
点睛：
本题考查了原电池原理的分析应用。
掌握和理解电极反应电极名称，电子流向等知识是解题的关键。
13．C
【解析】
试题分析：
A.催化剂能降低反应的活化能，加快化学反应速率，A项正确；B.升高温度，能增加活化分子百分数，加快化学反应速率，B项正确；C.达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不再发生变化，各物质之间的关系没有必然的联系，C项错误；D.该反应为可逆反应，反应物的转化率不可能达到100%，1molN2和3molH2反应，生成的氨气的物质的量小于2mol，D项正确；答案选C。
考点：
考查化学反应速率的影响因素。
14．B
【解析】
试题分析：
8克CH4的物质的量是0.5mol,8克CH4完全燃烧生成二氧化碳和水时，放出445kJ热量，则1molCH4完全燃烧时，放出热量：
445kJ×2=890kJ。
即断裂反应物分子内的化学键所吸收的总能量与形成生成物分子内的化学键所放出的总能量之间的关系为后者比前者多890kJ，因此选项是B。
考点：
考查物质的能量与物质的多少、化学键的强弱的关系的知识。
15．D
【解析】试题分析：
充电时，该装置是电解池，阳极上溴离子失电子生成溴单质而发生氧化反应，即2Br—-2e—=Br2，放电时，该装置是原电池，负极上锌失电子锌失电子生成锌离子而发生氧化反应，即Zn-2e—=Zn2+，故D项正确；本题选D。
考点：
电化学原理。
16．C
【解析】A.在酸性环境中，正极反应式为：
O2+4e-+4H+=2H2O，A错误；B.电池内部正极消耗氢离子，负极产生氢离子，氢离子应由负极向正极移动，B错误；C.电池总反应为：
2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O，C正确；D.乙醇被氧化为二氧化碳，应在负极发生氧化反应，D错误。
17．B
【解析】A．升高温度c（NO）减小，说明平衡向逆方向移动，逆方向吸热，正反应放热，故A错误；B．因反应前后气体体积不变，缩小容器体积，平衡不移动，但NO2的浓度增大，故气体颜色加深，故B正确；C．该反应为NO2（g）+SO2（g）⇌NO（g）+SO3（g），混合气体的平均摩尔质量平衡前后一直保持不变，不能作为平衡的标志，故C错误；D．催化剂只能加快反应速率，不能改变平衡常数，故D错误；故选B。
点睛：
明确化学平衡常数的表达式以及温度变化对其影响是解题关键，据K的表达式可知反应方程式，据升高温度（其它条件不变），则c（NO）减小，可知，平衡向逆方向移动，逆方向吸热，正反应放热；反应前后气体体积不变，可知混合气体的平均摩尔质量保持不变，据此分析。
18．C
【解析】试题分析：
A．开始投入SO3，它是生成物，只有逆反应速率，正反应速率为0，图象上v正、v逆标反了，故A错误；B．据方程式可知SO2比O2生成的多，下面两条线标的物质反了，故B错误；C．据M=
，气体的总质量不变，而反应向逆反应方向进行，n变大，故M变小，后来平衡不变了，故C正确；D．反应向逆反应进行，据ρ=
，气体的总质量不变，体积固定，ρ始终不变，故D错误；故选C。
考点：
考查化学平衡状态的判断与图象的结合。
19．
（1）①2~3min 由于反应放热,溶液温度升高,反应速率加快
②4~5min 硫酸浓度降低,导致反应速率减慢
【解析】
试题分析：
（1）①在0~1min反应产生的氢气的体积是30ml;在1~2min反应产生的氢气的体积是90ml;2~3min反应产生的氢气的体积是160ml;3~4min反应产生的氢气的体积是70ml;4~5min反应产生的氢气的体积是20ml;在相同的时间内产生
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