第六章 化学反应与能量知识点总结含答案解析.docx

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第六章化学反应与能量知识点总结含答案解析

第六章化学反应与能量知识点总结含答案解析

一、选择题

1．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。

2．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。

3．完全燃烧一定质量的无水乙醇，放出的热量为Q，已知为了完全吸收生成的二氧化碳，消耗掉8mol•L-1的氢氧化钠溶液50mL，则1mol无水乙醇的燃烧放出的热量不可能是

A．10QB．10Q～5QC．大于10QD．5Q

【答案】C

【详解】

n（NaOH）=0.05L×8mol/L=0.4mol，则由CO2～2NaOH～Na2CO3，可知n（CO2）=0.2mol，则n（C2H6O）=0.5×n（CO2）=0.1mol，放出的热量为Q，所以1mol乙醇完全燃烧放出的热量为10Q，由CO2～NaOH～NaHCO3可知，n（CO2）=0.4mol，则n（C2H6O）=0.5×n（CO2）=0.2mol，放出的热量为Q，所以1mol乙醇完全燃烧放出的热量为5Q，若二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸氢钠和碳酸钠的混合物，则乙醇燃烧放出的热量介于5Q～10Q之间，所以选项C不符合；故答案选C。

4．下列有关反应速率的说法正确的是（）

A．用铁片和稀硫酸反应制氢气时，改用98%的硫酸可以加快反应速率

B．100mL2mol/L的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变

C．SO2的催化氧化反应是一个放热的反应，所以升高温度，反应速率变慢

D．汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2，减小压强反应速率变慢

【答案】D

【详解】

A.稀硫酸改为98%的硫酸，铁在浓硫酸中钝化而不能产生氢气，A错误；

B.100mL2mol/L的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，氯化钠不反应，但稀释了盐酸，氢离子浓度下降，故反应速率下降，B错误；

C.所以升高温度，反应速率加快，C错误；

D.有气体参加的反应，减小压强反应速率变慢，D正确；

答案选D。

5．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。

6．航天飞船可用肼（N2H4）做动力源，已知液态肼与液态H2O2反应时放出大量的热量，下列说法错误的是

A．1mol肼（N2H4）分子中含有4molN-H键

B．该反应中的热量变化如图所示

C．该反应的反应物总键能小于生成物总键能

D．该反应的化学方程式为：

N2H4（l）+2H2O2（l）=N2（g）+4H2O（g），其产物对环境无污染

【答案】B

【详解】

A．肼结构式为

，1个肼分子中含有4个N-H键，则1mol肼中含有4molN-H键，故A正确；

B．如果反应物总能量大于生成物总能量，则该反应为放热反应，否则为吸热反应，液态肼和液态过氧化氢反应时放出大量热量，则该反应为放热反应，图中为吸热反应，不符合，故B错误；

C．液态肼和液态过氧化氢反应时放出大量热量，则该反应为放热反应，断键吸收能量、成键放出能量，该反应为放热反应，则反应的反应物总键能小于生成物总键能，故C正确；

D．氮气和水都无毒，所以其产物无污染，故D正确；

故答案为B。

7．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。

8．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。

9．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。

10．在一定条件下，将3molA和1molB两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：

3A（g）＋B（g）

xC（g）＋2D（g）。

2min末该反应达到平衡，生成0.8molD，并测得C的浓度为0.8mol·L－1。

下列判断错误的是（　　）

A．x＝4B．2min内B的反应速率为0.1mol·（L·min）－1

C．混合气体密度不变，则表明该反应已达到平衡状态D．B的转化率为40%

【答案】C

【解析】

【详解】

根据化学平衡三段式列式计算，平衡时C的浓度为0.8mol·L－1，物质的量为1.6mol

3A（g）+B（g）

xC（g）+2D（g）

起始量（mol）3100

变化量（mol）1.20.41.60.8

平衡量（mol）1.80.61.60.8

依据上式分析计算：

A、根据浓度变化量之比等于化学计量数之比可知x=4，故A正确；

B、2min内B的反应速率=0.4mol/（2L·2min）=0.1mol·（L·min）－1，故B正确；

C、反应前后气体总质量不变，混合气体密度不变，不能表明该反应已达到平衡状态，故C错误；

D、B的转化率=0.4mol/1mol=0.4，即B的转化率为40%，故D正确；故选C．

【点睛】

本题考查化学平衡的有关计算、转化率的有关计算、平衡状态的判断等，难度中等，注意平衡状态的判断，选择判断的物理量应随反应发生变化，该物理量不再变化，说明到达平衡。

解题关键：

依据化学平衡的三段式计算进行分析，结合题中各量列式计算判断；A、利用物质的量之比等于化学计量数之比计算x的值；B、根据平衡浓度的变化量求出速率；C、容器的容积不变，混合气体的质量不变，密度不变，不能判断是否达到平衡。

D、利用转化率定义计算。

11．目前科学家已开发出一种新型燃料电池——固体氧化物电池，该电池用辛烷（C8H18）作燃料，电池中间部分的固体氧化物陶瓷可传递氧离子，下列说法正确的是

A．电池工作时，氧气发生氧化反应

B．电池负极的电极反应：

O2＋2H2O＋4e－=4OH－

C．电池负极的电极反应：

C8H18＋25O2－－50e－=8CO2↑＋9H2O

D．若消耗的O2为11.2L（标准状况），则电池中有1mol电子发生转移

【答案】C

【分析】

该燃料电池中，辛烷失电子发生氧化反应，电极反应式为C8H18+25O2--50e-=8CO2+9H2O，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O2+4e-=2O2-，再结合物质之间的反应来分析解答。

【详解】

A．该电池工作时，正极上氧气得电子发生还原反应，故A错误；

B．负极上燃料辛烷失电子发生氧化反应，电极反应式为C8H18+25O2--50e-=8CO2+9H2O，故B错误；

C．负极上燃料辛烷失电子发生氧化反应，电极反应式为C8H18+25O2--50e-=8CO2+9H2O，故C正确；

D．标况下11.2L氧气的物质的量为0.5mol，根据O2+4e-=2O2-知，当消耗0.5mol氧气转移电子的物质的量为氧气的4倍，所以转移电子的物质的量为2mol，故D错误；

答案选C。

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．利用反应6NO2+8NH3=7N2+12H2O设计的电池装置如图所示，该装置既能有效消除氮氧化物的排放减轻环境污染，又能充分利用化学能。

下列说法正确的是（）

A．电池工作时，OH—从左向右迁移

B．电极A上发生氧化反应，电极A为正极

C．当有0.1molNO2被处理时，外电路中通过电子0.4mol

D．电极B的电极反应式为2NO2+8e-+8H+=N2+4H2O

【答案】C

【分析】

由反应6NO2+8NH3═7N2+12H2O可知，反应中NO2为氧化剂，NH3为还原剂，则A为负极，B为正极，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，结合电解质溶液呈碱性解答该题。

【详解】

由反应6NO2+8NH3═7N2+12H2O可知，反应中NO2为氧化剂，NH3为还原剂，则A为负极，B为正极；

A．A为负极，B为正极，电池工作时，OH—从右向左迁移，故A错误；

B．A为负极，发生氧化反应，故B错误；

C．当有0.1molNO2被处理时，N元素从+4价降为0价，则外电路中通过电子0.4mol，故C正确；

D．电极B为正极，发生还原反应，电极反应式为2NO2+8e-+4H2O=N2+8OH-，故D错误；

故答案为C。

14．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。

15．某温度下，浓度均为

的两种气体

和

在恒容密闭容器中反应生成气体Z。

反应2min后，测得参加反应的

的浓度为

，用

表示的反应速率

，生成的

为

，则该反应的化学方程式是（）

A．

B．

C．

D．

【答案】C

【分析】

先分别计算出

和

，根据反应速率之比即为化学方程式中相应物质的化学计量数之比得

，根据原子守恒确定Z的分子式，最后反应的化学方程式就出来了。

【详解】

用

表示的反应速率

．用Z表示的反应速率

．

、

和Z的反应速率之比即为化学方程式中相应物质的化学计量数之比，则

，根据原子守恒，可确定Z的化学式为

，故可得出反应的化学方程式为

。

故选C。

【点睛】

同一反应在同一条件下、同一时间段内的反应速率，用不同的物质表示时，数值是可能不相同的，这些不同数值之比等于相应的化学计量数之比。

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．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。

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．某化学反应2X（g）

Y（g）＋Z（g）在4种不同条件下进行，Y、Z起始浓度为0，反应物X的浓度（mol·L

－1）随反应时间（min）的变化情况如下表：

实验

序号

时间

浓度

温度

0

10

20

30

40

50

60

1

800℃

1.0

0.80

0.67

0.57

0.50

0.50

0.50

2

800℃

1.0

0.60

0.50

0.50

0.50

0.50

0.50

3

800℃

c

0.92

0.75

0.63

0.60

0.60

0.60

4

820℃

1.0

0.40

0.25

0.20

0.20

0.20

0.20

下列说法不正确的是（）

A．c＞1.0

B．实验2可能使用了催化剂

C．实验3比实验2先达到化学平衡状态

D．前10分钟，实验4的平均化学反应速率比实验

1的大

【答案】C

【详解】

A．实验3达到平衡X的浓度大于实验1，温度相同，达到平衡说明X起始浓度C大于1.0mol/L，故A正确；

B．实验2和实验1达到相同的平衡状态，但实验2所需时间短说明可能使用了催化剂，催化剂改变反应速率不改变化学平衡，故B正确；

C．依据图表