江苏省东台市创新学校化学化学第六章 化学反应与能量的专项培优练习题.docx
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江苏省东台市创新学校化学化学第六章化学反应与能量的专项培优练习题
江苏省东台市创新学校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．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．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。
4．以反应5H2C2O4+2
+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O为例探究“外界条件对化学反应速率的影响”。
实验时，分别量取H2C2O4溶液和酸性KmnO4溶液，迅速混合并开始计时，通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。
下列说法不正确的是
编号
H2C2O4溶液
酸性KMnO4溶液
温度/℃
浓度/mol/L
体积/mL
浓度/mol/L
体积/mL
①
0.10
2.0
0.010
4.0
25
②
0.20
2.0
0.010
4.0
25
③
0.20
2.0
0.010
4.0
50
A．实验①测得KMnO4溶液的褪色时间为40s，则这段时间内平均反应速率v（KMnO4）=2.5×10-4 mol·L-1·s-1
B．实验①和②起初反应均很慢，过了一会儿速率突然增大，可能是生成的Mn 2+对反应起催化作用
C．实验①和实验②是探究浓度对化学反应速率的影响，实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响
D．实验①、②、③所加的H2C2O4溶液均要过量
【答案】A
【详解】
A.高锰酸钾完全反应，混合后溶液中高锰酸钾的浓度为：
=
×0.010mol/L，这段时间内平均反应速率v（KMnO4）=
=1.7×10−4mol⋅L−1⋅s−1，故A错误；
B.在其它条件都相同时，开始速率很小，过一会儿速率突然增大，说明反应生成了具有催化作用的物质，其中水没有这种作用，CO2释放出去了，所以可能起催化作用的是Mn2+，故B正确；
C.分析表中数据可知，实验①和实验②只是浓度不同，即实验①和实验②是探究浓度对化学反应速率的影响；实验②和③只是温度不同，所以实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响，故C正确；
D.根据反应方程式可得5H2C2O4−2MnO
由实验数据分析可知，在这三个实验中，所加H2C2O4溶液均过量，故D正确；
故选：
A。
5．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。
6．在密闭容器中进行下列反应：
X2 （g）+Y2（g）⇌2Z（g）。
已知X2、Y2和Z的起始浓度分别为0.1mol·L-1、0.3mol·L-1、0.2mol·L-1，当反应在一定条件下达到平衡时，各物质的浓度有可能是（）
A．Y2为0.2mol·L-1B．Z为0.3mol·L-1C．X2为0.2mol·L-1D．Z为0.4mol·L-1
【答案】B
【详解】
A．若Y2为0.2mol·L-1，Y2减少0.1mol·L-1，根据方程式，消耗X20.1mol·L-1，则X2的浓度0，可逆反应不可能彻底进行，故不选A；
B．若Z为0.3mol·L-1，Z增加0.1mol·L-1，根据方程式，消耗X20.05mol·L-1、消耗Y20.05mol·L-1，则平衡时X2的浓度为0.05mol·L-1、Y2的浓度为0.25mol·L-1，符合可逆反应的特征，故选B；
C．若X2为0.2mol·L-1，X2增加0.1mol·L-1，根据方程式，消耗Z0.2mol·L-1，则Z的浓度0，可逆反应不可能彻底进行，故不选C；
D．若Z为0.4mol·L-1，Z增加0.2mol·L-1，根据方程式，消耗X20.1mol·L-1、消耗Y20.1mol·L-1，则平衡时X2的浓度为0、Y2的浓度为0.2mol·L-1，可逆反应不可能彻底进行，故不选D；
选B。
7．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。
8．一个由锌片和石墨棒作为电极的原电池如图所示，电极反应分别是：
锌片：
2Zn－4e－＋4OH－===2ZnO＋2H2O石墨：
2H2O＋O2＋4e－===4OH－下列说法中不正确的是（）
A．电子从石墨经外电路流向锌片，电解质溶液为酸性溶液
B．锌片是负极，石墨是正极
C．电池总反应为2Zn＋O2===2ZnO
D．该原电池工作一段时间后石墨附近溶液中的c（OH－）增大
【答案】A
【详解】
A．根据锌片电极反应式，锌片失去电子，锌片作负极，石墨作正极，根据原电池的工作原理，电子从负极经外电路流向正极，即电子从Zn→外电路→石墨，通过石墨电极反应式，得出此溶液显碱性或中性，故说法错误；
B．根据选项A的分析，故说法正确；
C．正负极电极反应式相加，得出2Zn＋O2=2ZnO，故说法正确；
D．根据石墨电极反应式，产生OH－,c（OH－）增大，故说法正确。
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．某同学为探究FeCl3与KI反应是否存在反应限度，设计了如下实验方案（FeCl3溶液、KI溶液浓度均为0.1mo1・L-1），最合理的方案是
A．方案1B．方案2C．方案3D．方案4
【答案】D
【详解】
KI溶液和FeCl3溶液发生氧化还原反应生成Fe2+和I2，反应的离子方程式为2Fe3++2I-═2Fe2++I2，反应后的溶液中加入CCl4，如有机层呈紫红色，则说明生成碘；向含Fe3+的溶液中滴加几滴KSCN溶液呈血红色，这是Fe3+的特殊反应，所以可滴加KSCN溶液，溶液显血红色，发生Fe3++3SCN-═Fe（SCN）3，就说明Fe3+没有反应完，故D正确。
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。
12．一定条件下，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。
13．根据如图所示的N2（g）和O2（g）反应生成NO（g）过程中的能量变化情况判断，下列说法正确的是
A．N2（g）和O2（g）反应生成NO（g）是放热反应
B．2molO原子结合生成O2（g）时需要吸收498kJ能量
C．1molNO（g）分子中的化学键断裂时需要吸收632kJ能量
D．2molN（g）和2molO（g）的总能量为1444kJ
【答案】C
【分析】
焓变=反应物断裂化学键吸收的能量−生成物形成化学键放出的能量,N2+O2═2NO△H=946kJ/mol+498kJ/mol−2×632kJ/mol=+180kJ/mol，反应是吸热反应；
【详解】
A.依据计算分析反应是吸热反应，故A错误；
B.原子结合形成分子的过程是化学键形成过程,是放热过程,2molO原子结合生成O2（g）时需要放出498kJ能量，故B错误；
C.形成2molNO放热2×632×J能量,所以1molNO（g）分子中的化学键断裂时需要吸收632kJ能量，故C正确；
D.无法判断2molN（g）和2molO（g）的总能量，故D错误；
故选C。
14．硝酸工业生产中常用纯碱溶液吸收排出的氮氧化物废气，废气中只含有NO、NO2两种气体。
将一定量废气通入到足量的Na2CO3溶液中被完全吸收，溶液中生成的NO3-、NO2-两种离子的物质的量与废气中NO2的物质的量分数x
变化关系可用图所示。
已知溶液中可发生以下两个反应：
①NO＋NO2＋Na2CO3=2NaNO2＋CO2；
②2NO2＋Na2CO3=NaNO2＋NaNO3＋CO2
下列说法正确的是
A．图中线段a表示NO3－离子
B．随x值增大，溶液中n（NO3-）＋n（NO2-）增大
C．x＝0.6时，反应中可收集到标准状况下CO244.8L
D．若测得所得溶液中n（NO3-）为0.5mol，则x值为0.75
【答案】D
【分析】
由方程式和图象可知，NO单独不能被吸收：
①当NO和NO2混合气体被NaOH溶液恰好完全吸收，满足n（NO2）：
n（NO）=1，即x=0.5，此时只生成NO2-，n（NO3-）=0，n（NO2-）=2mol，所以a曲线表示NO2-离子、b曲线表示NO3-离子；
②当气体只有NO2时，即x=1，发生反应2NO2+Na2CO3═NaNO2+NaNO3+CO2，此时生成n（NO3-）=n（NO2-）=1mol；
③由x=0.5和x=1可知，一定量废气中n（NO2）≥n（NO），并且n（NO2）+n（NO）=2mol，生成n（NO3-）+n（NO2-）=2mol；
④反应NO+NO2+Na2CO3═2NaNO2+CO2和2NO2+Na2CO3═NaNO2+NaNO3+CO2均有n（N）=2n（C），即n（NO2）+n（NO）=2n（CO2）=2mol，所以n（CO2）=1mol；
综上可知：
2mol废气通入到足量的Na2CO3溶液中被完全吸收，即n（NO2）≥n（NO），生成n（NO3-）+n（NO2-）=2mol；n（CO2）=1mol；a曲线表示NO2-离子、b曲线表示NO3-离子。
【详解】
A．当x=0.5时，只发生反应NO+NO2+Na2CO3═2NaNO2+CO2，n（NO3−）=0，n（NO2−）=2mol，所以a曲线表示NO2−离子、b曲线表示NO3−离子，故A错误；
B．当x=0.5时，只生成NO2−，n（NO2−）=2mol；当x=1只发生反应2NO2+Na2CO3═NaNO2+NaNO3+CO2，此时生成n（NO3−）=n（NO2−）=1mol，根据N原子守恒可知混合气体的总的物质的量为2mol，即溶液中n（NO3−）+n（NO2−）不变、始终等于2mol，故B错误；
C．由于废气中n（NO2）⩾n（NO），并且n（NO2）+n（NO）=2mol，根据反应①②可知n（NO2）+n（NO）=2n（CO2）=2mol，即n（CO2）=1mol，标准状况下体积为22.4L，故C错误；
D．设n（NO2）=a，n（NO）=b，则a+b=2mol，发生反应①余下NO2的物质的量为（a−b）mol，发生反应②生成n（NO3−）=0.5（a−b）=0.5 mol，即a−b=1mol，联立方程组解得a=1.5mol，b=0.5mol，废气中NO2的物质的量分数x=
×100%=75%，故D正确；
答案选D。
15．一定条件下，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。
16．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．依据图表数据分析，实验3在40min时X浓度不变达到平衡，实验2在20min时达到平衡，实验2达到平衡快，故C错误；
D．实验4和实验1在10分钟都未达到平衡，依据化学反应速率概念计算，实验1X的反应速率=
=0.02mol/L•min，实验4X的反应速率=
=0.06mol/L•min，所以实验4反应速率大于实验1，故D正确；
故选C。
【点睛】
解答时应注意如下几点：
（1）反应达到平衡的过程是（以起始生成物浓度为0为例）：
①开始：
反应物浓度最大，生成物浓度为0，正反应速率最大，逆反应速率为0；②过程中：
反应物浓度不断减小，生成物浓度不断增大，正反应速率不断减小，逆反应速率不断增大；③平衡时：
反应物浓度和生成物浓度都达到平衡，保持不变，正逆反应速率也保持不变；
（2）化学平衡研究的对象是可逆反应，因此不可能完全转化；达到化学平衡时，正逆反应速率相等，但不为零。
17．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。
18．下列说法正确的是（ ）
A．H2（g）＋I2（g）⇌2HI（g），其他条件不变，缩小反应容器体积，正逆反应速率不变
B．C（s）＋H2O（g）⇌H2（g）＋CO（g），气体的总物质的量不再改变不能说明反应已达平衡
C．若压强不再随时间变化能说明反应2A（?
）＋B（g）⇌2C（?
）已达平衡，则A、C不能同时是气体
D．1molN2和3molH2反应达到平衡时H2转化率为10%，放出的热量为Q1；在相同温度和压强下，当2molNH3分解为N2和H2的转化率为10%时，吸收的热量为Q2，Q2等于Q1
【答案】D
【详解】
A.H2（g）＋I2（g）⇌2HI（g），其他条件不变，缩小反应容器体积增大压强，则正逆反应速率均增大，A错误；
B.C（s）＋H2O（g）⇌H2（g）＋CO（g），气体的总物质的量会随着反应而变化，当其不再改变时则能说明反应已达平衡，B错误；
C.2A（?
）＋B（g）⇌2C（?
）的两边，气体分子总数不可能相等，故不管A、C是什么状态，若压强不再随时间变化均能说明反应2A（?
）＋B（g）⇌2C（?
）已达平衡，C错误；
D.设合成氨反应中消耗1molN2和3molH2同时生成2molNH3时，放出热量为Q，则热化学方程式为：
，消耗2molNH3同时生成1
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