河北省曲周县一中高中化学第六章 化学反应与能量知识点及练习题及答案.docx
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河北省曲周县一中高中化学第六章化学反应与能量知识点及练习题及答案
河北省曲周县一中高中化学第六章化学反应与能量知识点及练习题及答案
一、选择题
1．1molX气体跟amolY气体在体积可变的密闭容器中发生如下反应：
X（g）+aY（g）
bZ（g），反应达到平衡后，测得X的转化率为50%。
而且，在同温同压下还测得反应前混合气体的密度是反应后混合气体密度的3/4，则a和b的数值可能是
A．a=l，b=2B．a=2，b=1C．a=2，b=2D．a=3，b=2
【答案】D
【分析】
1molX气体跟amolY气体在体积可变的密闭容器中发生如下反应：
X（g）+aY（g）⇌bZ（g）。
反应达到平衡后，测得X的转化率为50%．而且，在同温同压下反应前后混合气体的密度之比和气体体积成反比即和气体物质的量成反比，讨论分析判断得到a、b的取值。
【详解】
X（g）+aY（g）⇌bZ（g）。
起始量（mol） 1 a 0
变化量（mol） 0.5 0.5a 0.5b
平衡量（mol）0.5 0.5a 0.5b
依据在同温同压下反应前后混合气体的密度之比和气体体积成反比即和气体物质的量成反比，在同温同压下测得反应前混合气体的密度是反应后混合气体密度的
，即反应后气体物质的量是反应前气体物质的量
，则得到；（0.5+0.5a+0.5b）:
（1+a）=3:
4，计算得到：
2b=a+1，依据选项中的取值分析判断，a=3，b=2符合计算关系。
故选D。
2．一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。
3．在密闭容器中进行反应：
X2（g）＋3Y2（g）
2Z（g），其中X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0.2mol·L－1，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．c（Z）＝0.5mol·L－1B．c（Y2）＝0.5mol·L－1
C．c（X2）＝0.2mol·L－1D．c（Y2）＝0.6mol·L－1
【答案】B
【详解】
若反应向正反应进行，假定完全反应，则：
X2（g）+3Y2（g）
2Z（g）
起始量（mol/L）0.10.30.2
变化量（mol/L）0.10.30.2
平衡量（mol/L）000.4
若反应逆反应进行，假定完全反应，则：
X2（g）+3Y2（g）
2Z（g）
起始量（mol/L）0.10.30.2
变化量（mol/L）0.10.30.2
平衡量（mol/L）0.20.60
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0＜c（X2）＜0.2，0＜c（Y2）＜0.6，0＜c（Z）＜0.4，B正确、ACD错误；
答案选B。
【点晴】
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，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，解答的关键是利用可逆反应的不完全性，运用极限假设法解答。
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．在2L密闭容器中，把2molX和2molY混合，发生如下反应：
3X（g）+Y（g）
nP（g）+2Q（g），当反应经2min达到平衡，测得P的浓度为0.8mol/L，Q的浓度为0.4mol/L，则下列判断中，不正确的是（）
A．n＝4B．X的转化率为60％
C．X的平衡浓度为0.4mol/LD．2min内Y的平均速率为0.4molL-1min-1
【答案】D
【分析】
据题意，可列出三段式：
，据此回答；
【详解】
A.化学计量数之比等于转化量之比，则n＝4，A正确；
B.据分析，
=60％，B正确；
C.据分析，X的平衡浓度为0.4mol/L，C正确；
D.2min内Y的平均速率为
，D不正确。
答案选D。
7．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。
8．如图a为在恒温恒容密闭容器中分别充入X、Y、Z三种气体，一定条件下发生反应，各物质浓度随时间的变化。
若从t2开始，每个时刻只改变一个且不同的条件，物质Z的正、逆反应速率随时间变化如图b。
下列说法不正确的是（）
A．0~t1内X与Y的平均反应速率之比为3∶2
B．该反应中Z一定为产物
C．该反应的正反应为放热反应
D．t2时刻改变的条件可能是压强或催化剂
【答案】C
【分析】
t1～t2阶段、t2～t3阶段与t4～t5阶段正逆反应速率都相等，每个时刻只改变一个且不同的条件，t2～t3阶段与t4～t5阶段反应速率加快且平衡不移动，说明分别是使用了催化剂和加压，则反应前后气体体积不变，0~t1时，X减少0.09mol/L，Y增大0.06mol/L，所以Z一定是生成物，且生成0.03mol/L，t3～t4阶段改变的条件只能是降低反应温度，平衡逆向移动，说明正反应吸热，以此分析解答。
【详解】
A.0～t1min内X与Y的平均反应速率之比等于物质的量浓度的变化量之比，即为：
（0.15-0.06）mol/L∶（0.11-0.05）mol/L=3∶2，故A正确；
B.由上述分析可知，Z一定是生成物，故B正确；
C.由上述分析可知，t3～t4阶段改变的条件只能是降低反应温度，平衡逆向移动，说明正反应吸热，故C错误；
D.t1～t2阶段、t2～t3阶段与t4～t5阶段正逆反应速率都相等，每个时刻只改变一个且不同的条件，t2～t3阶段与t4～t5阶段反应速率加快且平衡不移动，说明分别是使用了催化剂和加压，也说明了该反应前后气体体积不变，故D正确；
答案选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．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。
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．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。
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．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。
15．一定条件下，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。
16．科学家近期研发出如图所示的水溶液锂离子电池体系，下列有关叙述错误的是
A．b电极不可用石墨替代Li
B．正极反应为：
Li1-xMn2O4+xLi++xe－=LiMn2O4
C．电池总反应为：
Li1-xMn2O4+xLi=LiMn2O4
D．放电时，溶液中Li+从a向b迁移
【答案】D
【分析】
锂离子电池中，b为Li，失去电子，作负极，LiMn2O4为正极；充电时Li+在阴极得电子，LiMn2O4在阳极失电子，据此分析。
【详解】
A.C不能失电子，故b电极不可用石墨替代Li，A项正确；
B.正极发生还原反应，Li1-xMn2O4得电子被还原，电极反应为：
Li1-xMn2O4+xLi++xe－=LiMn2O4，B项正确；
C.Li失电子，Li1-xMn2O4得电子，生成的产物为LiMn2O4，电池的总反应为：
Li1-xMn2O4+xLi=LiMn2O4，C项正确；
D.放电时，阳离子移动到正极，即从b向a迁移，D项错误；
答案选D。
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BaCl2溶液中通入SO2气体，溶液仍然澄清；若将BaCl2溶液分盛在两支试管中，一只试管加稀HNO3,另一只加NaOH溶液，然后再通入SO2气体，结果两支试管都有白色沉淀产生。
由此得出的下列结论中不合理的是
A．SO2是酸性氧化物、SO2具有还原性
B．两支试管中的白色沉淀不是同种物质
C．BaCl2既能跟强酸、又能跟强碱反应，具有两性
D．升高pH时，SO2水溶液中SO32-浓度增大
【答案】C
【分析】
根据SO2的化学性质（酸性氧化物的性质、还原性）分析判断。
【详解】
SO2与水反应生成的H2SO3是弱酸，故SO2通入BaCl2溶液不会生成BaSO3和HCl。
SO2通入BaCl2和稀硝酸的混合溶液中，SO2被稀硝酸氧化为SO42-，再与BaCl2溶液反应生成BaSO4沉淀；SO2通入BaCl2和NaOH的混合溶液中，SO2与NaOH反应生成Na2SO3和水，再与BaCl2溶液反应生成BaSO3沉淀。
故A、B项正确，C项错误。
H2SO3水溶液中存在两步电离，升高pH时，促进电离，SO32-浓度增大，D项正确。
本题选C。
【点睛】
SO2有较强的还原性，稀硝酸有强氧化性，两者能发生氧化还原反应。
20．如图所示装置中观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，指针指向M，由此判断下表中所列M、N、P物质，其中可以成立的组合是（）
M
N
P
A
锌
铜
稀硫酸溶液
B
铜
铁
稀盐酸溶液
C
银
锌
硝酸银溶液
D
锌
铁
硝酸铁溶液
A．AB．BC．CD．D
【答案】C
【点睛】
电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，说明M、N与池中液体构成了原电池。
N棒变细，作负极，M棒变粗，说明溶液中的金属阳离子在M极上得到电子，生成金属单质，M变粗，M做原电池的正极。
【详解】
A.如果是锌、铜、稀硫酸构成原电池，则电池总反应式为Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑，Zn作负极，M极变细，故A错误；
B.如果是铁、铜、稀盐酸构成原电池，电池总反应式为Fe＋2H＋=Fe2+＋H2↑，则铁是负极，铜棒M是不会变粗的，故B错误；
C.如果是银、锌、硝酸银溶
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