高一化学第六章 化学反应与能量讲义及答案.docx

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高一化学第六章化学反应与能量讲义及答案

一、选择题

1．下列有关实验操作、现象、解释或结论都正确的是

选项

实验操作

现象

解释或结论

A

用坩埚钳夹持一片未打磨的薄铝片，在酒精灯火焰上加热，

铝不能滴落下来，好像有一层膜兜着

铝熔点高，没能熔化

B

将H2在充满Cl2的集气瓶中燃烧

集气瓶口上方有白烟生成

H2、Cl2化合生成HCl

C

取两支试管，分别放入一小片打磨过的铝片，再分别加入3mL20%的盐酸和氢氧化钠溶液

都有气体产生

前者生成氢气，后者生成氧气

D

相同温度条件下，向两支试管中分别加入2mL质量分数为3%和6%的H2O2溶液，再分别加入等量二氧化锰粉末，比较H2O2的分解速率

6%的H2O2溶液试管中产生气泡的速率较快

相同条件浓度大H2O2分解速率快

A．AB．BC．CD．D

【答案】D

【详解】

A．铝不能滴落下来，好像有一层膜兜着并不是因为铝熔点高，而是因为加热时铝与氧气反应生成熔点很高的氧化铝，故A错误；

B．生成的HCl气体与空气中的水蒸气凝结成小液滴，出现白雾并不是白烟，故B错误；

C．铝和盐酸或者氢氧化钠反应生成的气体均为氢气，故C错误；

D．两支试管中只有H2O2溶液的浓度不同，其他条件完全相同，6%的H2O2溶液试管中产生气泡的速率较快，可以说明相同条件浓度大H2O2分解速率快，故D正确；

综上所述答案为D。

2．如图所示进行实验，下列说法不正确的是

A．装置甲的锌片上和装置乙的铜片上均可观察到有气泡产生

B．甲、乙装置中的能量变化均为化学能转化为电能

C．装置乙中的锌、铜之间用导线连接电流计，可观察到电流计指针发生偏转

D．装置乙中负极的电极反应式：

Zn－2e－===Zn2＋

【答案】B

【详解】

A．装置甲的锌片与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，装置乙中锌片、铜片和稀硫酸组成的原电池装置中，铜片作正极，正极上氢离子得电子发生还原反应，所以甲的锌片上和装置乙的铜片上均可观察到有气泡产生，故A正确；

B．装置甲的锌片与硫酸反应生成硫酸锌和氢气没有形成原电池，故B错误；

C．装置乙中锌片、铜片和稀硫酸组成的原电池装置中，所以锌、铜之间用导线连接电流计，可观察到电流计指针发生偏转，故C正确；

D．装置乙中锌片、铜片和稀硫酸组成的原电池装置中，锌片的活泼性大于铜片的活泼性，所以锌片作负极，负极上锌失电子发生氧化反应，电极反应式：

Zn-2e-═Zn2+，故D正确；故选B。

【点睛】

准确理解原电池原理是解题关键，装置甲的锌片与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，装置乙中锌片、铜片和稀硫酸组成的原电池装置中，锌片的活泼性大于铜片的活泼性，所以锌片作负极，负极上锌失电子发生氧化反应，铜片作正极，正极上氢离子得电子发生还原反应，据此分析。

3．把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。

若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，外电路的电流由d到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡；b、d相连时，d极逐渐溶解，则四种金属的活动性由强到弱的顺序为（）

A．a>b>c>dB．a>c>d>bC．c>a>d>bD．b>d>c>a

【答案】B

【分析】

根据原电池的正负极判断金属活泼性，负极强于正极；根据电极反应的反应类型判断金属活泼性，发生氧化反应的电极活泼；根据电流流向判断金属活泼性，电流从正极流向负极，负极活泼。

【详解】

a、b相连时，a为负极，活泼金属作负极，所以金属活动性a>b；c、a相连时，c上产生大量气泡，c上发生得电子发生还原反应，所以a上发生失电子发生氧化反应，故金属活动性a>c；c、d相连时，电流由d经导线流向c，电流由正极流向负极，所以c作负极d作正极，金属活动性c>d，b、d相连时，d极逐渐溶解，，即b是正极，d是负极，活泼性d>b，所以a、b、c、d4块金属的活动性由强到弱的顺序为a>c>d>b，

故选：

B。

4．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。

5．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。

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．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。

8．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。

9．在恒温下的密闭容器中，有可逆反应

，下列不能说明该反应已达到平衡状态的是（）

A．正反应生成NO2的速率和逆反应生成O2的速率

B．混合气体的颜色不再改变

C．反应容器中的压强不随时间的变化而变化

D．混合气体的平均摩尔质量保持不变

【答案】A

【详解】

A．正反应生成NO2的速率和逆反应生成O2的速率之比等于2:

1时，反应达到平衡状态，符合题意，A正确；

B．NO为无色，NO2为红棕色，当混合气体的颜色不再改变，说明NO2的浓度不变，即反应达到平衡状态，不符合题意，B错误；

C．反应前后气体的化学计量数之和不相等，随着反应的进行，容器中的压强不断变化，当容器中的压强不再改变时，说明反应已达到平衡状态，不符合题意，C错误；

D．反应前后气体的化学计量数之和不相等，气体的质量始终不变，随着反应的进行，气体的物质的量不断变化，当气体的物质的量不再改变时，混合气体的平均摩尔质量不再变，说明反应已达到平衡状态，不符合题意，D错误；

答案选A。

【点睛】

混合气体的平均摩尔质量=

。

10．锌—空气电池（原理如右图）适宜用作城市电动车的动力电源。

该电池放电时Zn转化为ZnO。

该电池工作时下列说法正确的是

A．氧气在石墨电极上发生氧化反应

B．该电池的负极反应为Zn＋H2O－2e－=ZnO＋2H＋

C．该电池放电时OH－向Zn电极移动

D．若Zn电极消耗6.5g，外电路转移0.1mole-

【答案】C

【详解】

A．氧气得电子发生还原反应，故A错误；

B．锌作负极，碱性条件下，负极上电极反应式为：

，故B错误；

C．原电池工作时，溶液中的阴离子向负极移动，即OH－向Zn电极移动，故C正确；

D．若Zn电极消耗6.5g，外电路转移0.2mole-，故D错误；

故选：

C。

11．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1molN2和3molH2时，吸收热量为Q，则热化学方程式为：

，当1molN2和3molH2反应达到平衡时H2转化率为10%，放出的热量为Q1=0.1Q，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=0.1Q，D正确；

答案选D。

12．瓦斯爆炸是煤矿开采中的重大危害，一种瓦斯分析仪能够在煤矿巷道中的甲烷浓度达到一定浓度时，可以通过传感器显示。

该瓦斯分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理，其装置如下图所示，其中的固体电解质是Y2O3－Na2O，O2-可以在其中自由移动。

下列有关叙述正确的是（）

A．瓦斯分析仪工作时，电池内电路中电子由电极b流向电极a

B．电极b是正极，O2-由电极a流向电极b

C．电极a的反应式为：

CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O

D．当固体电解质中有1molO2-通过时，电子转移4mol

【答案】C

【详解】

A、电子不能在电池内电路流动，只能在外电路中流动，故A错误；

B、电极b氧气得电子，生成O2-，而电极a需要O2-作为反应物，故O2-由正极（电极b）流向负极（电极a），故B错误；

C、甲烷所在电极a为负极，电极反应为：

CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O，故C正确；

D、1molO2得4mol电子生成2molO2-，故当固体电解质中有1molO2-通过时，电子转移2mol，故D错误；

故选C。

【点晴】

本题考查了化学电源新型电池的原电池原理应用。

瓦斯分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理，其装置如图乙所示，其中的固体电解质是Y2O3-Na2O，O2-可以在其中自由移动．电子在外电路转移，通甲烷气体的为负极，通空气一端为正极，电池总反应为CH4+2O2=CO2+H2O，正极反应为：

O2+4e-=2O2-，负极反应为：

CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O。

主要理解电池电解质不是在水溶液中的氧化还原反应，电解质是固体，O2-可以在其中自由移动，是本题的关键。

13．298K时，合成氨反应的热化学方程式为：

N2（g）＋3H2（g）

2NH3（g）ΔH＝－92.4kJ/mol，在该温度下，取1molN2和3molH2放在密闭容器内反应。

下列说法正确的是（）

A．在有催化剂存在的条件下，反应放出的热量为92.4kJ

B．有无催化剂该反应放出的热量都为92.4kJ

C．反应放出的热量始终小于92.4kJ

D．若再充入1molH2，到达平衡时放出的热量应为92.4kJ

【答案】C

【解析】

该反应为可逆反应，正向不可能进行到底，所以1molN2和3molH2反应放出的热量始终小于92.4kJ，C正确。

14．一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。

15．H2能在Cl2中燃烧生成HCl，HCl也能在一定条件下分解为H2和Cl2。

图为H2、Cl2和HCl三者相互转化的微观过程示意图，下列说法正确的是

A．过程1放热B．过程2吸热C．过程3放热D．过程4放热

【答案】C

【详解】

化学反应的过程中存在化学键的断裂与形成，其中键断裂吸热，键形成放热，图中过程1是吸热过程，过程2是放热过程，氢气在氯气中燃烧是放热过程，而氯化氢的分解是吸热过程，故答案为C。

16．一定条件下，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。

17．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。

18．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。

19．向某容积一定的密闭容器中充入2molSO2和1molO2，一定条件下发生如下反应:

2SO2+O2

2SO3。

下列说法不正确的是（）

A．升高温度或充入一定量O2均能加快化学反应速率

B．达到平衡状态时，SO2、O2、SO3物质的量之比一定为2:

1:

2

C．当SO2的生成速率与SO3的生成速率相等时，反应达到平衡状态

D．达到平衡状态时，生成SO3的物质的量一定小于2mol

【答案】B

【解析】

分析：

根据影响化学反应速率的因素和化学反应达到化学平衡的标志进行解答。

增加反应浓度或生成物的浓度化学反应速率加快；升高温度化学反应速率加快；化学平衡的标志是各物质的浓度不在改变，正反应速率等于逆反应速率。

详解：

A.根据影响化学反应速率的因素知反应2SO2+O2

2SO3，如果升高温度或充入一定量O2均能加快化学反应速率，故A正确；B.初始加入2molSO2和1molO2，根据反应2SO2+O2

2SO3，因为是可逆反应不能进行彻底，所以达到平衡状态时，SO2、O2、SO3物质的量之比不一定为2:

1:

2，故B错误；C.当SO2的生成速率与SO3的生成速率相等时，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故C正确；D.因为2SO2+O2

2SO3是可逆反应不能进行彻底，达到平衡状态时，生成SO3的物质的量一定小于2mol，故D正确；答案：

选B。

20．原电池是化学电源的雏形。

关于如图所示原电池的说法正确的是

A．能将电能转化