人教高一化学必修二第六章 化学反应与能量知识点及练习题及答案.docx

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人教高一化学必修二第六章化学反应与能量知识点及练习题及答案

人教高一化学必修二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．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。

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．对于可逆反应4NH3+5O2⇌4NO+6H2O（g），下列叙述正确的是

A．达到平衡时，4v（O2）正=5v（NO）逆

B．达到平衡状态后，NH3、O2、NO、H2O（g）的物质的量之比为4:

5:

4:

6

C．达到平衡状态时，若增加容器体积，则反应速率增大

D．若单位时间生成xmolNO的同时，消耗xmolNH3，则反应达到平衡状态

【答案】A

【详解】

A．达到平衡时，4v（O2）正=5v（NO）逆，说明正逆反应速率相等，选项A正确；

B．到达平衡时，反应混合物的物质的量关系与起始投入量及转化率有关，达到化学平衡时，NH3、O2、NO、H2O（g）的物质的量之比不一定为4∶5∶4∶6，选项B错误；

C．达到平衡状态时，若增加容器体积，相当于减小压强，则反应速率减小，选项C错误；

D．若单位时间生成xmolNO的同时，消耗xmolNH3，都是指正反应速率，无法说明正逆反应速率相等，则反应不一定达到平衡状态，选项D错误。

答案选A。

4．下列反应属于氧化还原反应，而且△H＞0的是（）

A．铝片与稀H2SO4的反应B．

与

的反应

C．灼热的木炭与CO2的反应D．甲烷在O2中的燃烧反应

【答案】C

【详解】

A．铝片与稀H2SO4的反应中有元素化合价的变化，反应属于氧化还原反应；反应发生放出热量，反应属于放热反应，故△H＜0，A不符合题意；

B．

与

反应吸收热量，属于吸热反应；反应过程中元素化合价没有发生变化，故反应属于非氧化还原反应，B不符合题意；

C．灼热的木炭与CO2反应产生CO，反应发生吸收热量；反应过程中有元素化合价的变化，反应属于氧化还原反应，C符合题意；

D．甲烷在O2中的燃烧，放出热量，属于放热反应；反应过程中有元素化合价的变化，因此反应属于氧化还原反应，D不符合题意；

故合理选项是C。

5．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。

6．反应2SO2+O2

2SO3经一段时间后，SO3的浓度增加了0.4mol/L，在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04mo1/（L.s），则这段时间为（）

A．0.1sB．2.5sC．5sD．10s

【答案】C

【详解】

根据反应方程式2SO2+O2

2SO3，一段时间后SO3的浓度增加了0.4mol•L-1，那么氧气的浓度必然减少0.2mol•L-1，根据v（O2）=

=0.04mol•L-1•s-1，t=5s，故选C。

7．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。

8．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。

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。

10．一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。

11．向某密闭容器中加入0.3molA、0.lmolC和一定量的B三种气体，一定条件下发生如下反应：

，各物质的浓度随时间变化如图所示[t0～t1阶段的c（B）变化未画出]，下列说法中正确的是（）

A．若t1=15s，则用A的浓度变化表示t0～t1阶段的平均反应速率为0.004mol·L-l·s-1

B．t1时该反应达到平衡，A的转化率为60%

C．该容器的容积为2L，B的起始的物质的量为0.02mol

D．t0～t1阶段，此过程中容器与外界的热交换总量为akJ，该反应的热化学方程式为：

【答案】B

【详解】

A．t0～t1阶段，A的浓度变化为0.15-0.06=0.09mol·L－1，t0～t1阶段的平均反应速率为

，A错误；

B．t1时该反应达到平衡，A的转化率为=0.09/0.15×100%=60%，B正确；

C．根据反应

可知，反应达平衡后，∆c（A）=0.09mol·L－1,∆c（B）=0.03mol·L－1,由图像可知反应达平衡后，c（B）=0.05mol·L－1，所以B的起始的浓度为0.02mol·L－1，B的起始的物质的量为0.02mol/L×2L=0.04mol，C错误；

D．t0～t1阶段，∆c（A）=0.09mol·L－1，∆n（A）=0.09×2mol=0.18mol，此时放热akJ，如果有3molA完全反应，放热为

kJ，即

，D错误；

答案选B。

12．已知2mol氢气完全燃烧生成水蒸气时放出能量484kJ，且氧气中1molO=O键完全断裂时吸收热量496kJ，水蒸气中1molH-O键形成时放出能量463kJ，则氢气中1molH-H键断裂时吸收热量为（）

A．920kJB．557kJC．436kJD．188kJ

【答案】C

【详解】

根据题意2mol氢气完全燃烧生成水蒸气时放出能量484kJ，2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）ΔH=-484kJ/mol，设1molH-H键断裂时吸收热量为x，则ΔH=-484=2x+496-463×4，解得x=436，故C正确；

故答案为C。

【点睛】

反应热ΔH=反应物断键吸收的总能量减去生成物成键放出的总能量，若差值小于0，为放热反应，反之，为吸热反应。

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．在两个恒温、恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应：

（甲）2X（g）

Y（g）＋Z（s）　（乙）A（s）＋2B（g）

C（g）＋D（g），当下列物理量不再发生变化时：

①混合气体的密度；②反应容器中生成物的百分含量；③反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于系数之比；④混合气体的压强⑤混合气体的总物质的量。

其中能表明（甲）和（乙）都达到化学平衡状态是（）

A．①②③B．①②③⑤C．①②③④D．①②③④⑤

【答案】A

【详解】

①甲乙均有固体参与反应，混合气体的密度不变，能作平衡状态的标志，正确；

②反应容器中生成物的百分含量不变，说明各组分的量不变，达平衡状态，正确；

③反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于系数之比，说明正逆反应速率相等，正确；

④乙混合气体的压强始终不变，不能判定反应是否达到平衡状态，错误；

⑤乙混合气体的总物质的量始终不变，不能判定反应是否达到平衡状态，错误；

综上，正确为①②③，答案选A。

【点睛】

本题考查了化学平衡状态的判断，注意当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，但不为0，根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，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，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态

15．一定温度下，向容积为2L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示。

则下列对该反应的推断合理的是（）

A．该反应的化学方程式为6A+2D

3B+4C

B．0～1s内，v（A）=v（B）

C．0～5s内，B的平均反应速率为006mol·L-1·s-1

D．5s时，v（A）=v（B）=v（C）=v（D）

【答案】C

【分析】

由图像可知，A、D物质增加为生成物，B、C物质减少为反应物，根据变化的物质的量之比与系数之比相等写出化学方程式；

，以此计算化学反应速率。

【详解】

A．由图可知，反应达到平衡时A物质增加了1.2mol，D物质增加了0.4mol、B物质减少了0.6mol、C物质减少了0.8mol，故A、D为生成物，B、C为反应物，该反应的化学方程式为

，A项错误；

B．0～1s内，A、B的物质的量变化量不等所以

，B项错误；

C．0～5s内，B的平均反应速率

，C项正确；

D．5s时反应达到了化学平衡状态，

，D项错误；

故答案选：

C。

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．在一定温度时，将1molA和2molB放入容积为5L的某密闭容器中发生如下反应：

，经5min后，测得容器内B的浓度减少了

，则下列叙述错误的是（）

A．在5min内，该反应用C的浓度变化表示的反应速率为

B．在5min时，容器内D的浓度为

C．该可逆反应未达限度前，随反应的进行，容器内压强逐渐增大

D．5min时，容器内气体总的物质的量为3mol

【答案】D

【详解】

A.

，则在5min内，该反应用C的浓度变化表示的反应速率

，A正确；

B.由化学方程式知，相同时间内B的浓度减少值等于D的浓度增加值，则在5min时，容器内D的浓度为

，B正确；

C.

正方向是气体分子数目增加的反应，则该可逆反应未达限度前，随反应的进行，容器内气体的物质的量逐步增加，则压强逐渐增大，C正确；

D.

5min后，测得容器内B的浓度减少了

，则

，2x=1mol，x=0.5mol，则5min时，容器内气体总的物质的量为2-2x+x+2x=2.5mol，D错误；

答案选D。

18．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。

19．一定条件下，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。

20．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。

二、实验题

21．某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。

请回答下列问题：

（1）上述实验中发生反应的化学方程式有__________________________________；

（2）硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是____________________________；

（3）实验室中现有

、

、

、

等4中溶液，可与实验中

溶液起相似作用的是______________________________________；

（4）要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措旌有________（答两种）；

（5）为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。

将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。

①请完成此实验设计，其中：

V1=______，V6=______，V9=______；

②该同学最后得出的结论为：

当加入少量

溶液时，生成氢气的速率会大大提高。

但当加入的

溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。

请分析氢气生成速率下降的主要原因________________________________________________________

【答案】Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu，Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑CuSO4与Zn反应产生的Cu与Zn形成铜锌原电池，加快了氢气产生的速率Ag2SO4升高反应温度、适当增加硫酸的浓度（答案合理即可）301017.5当加入一定量的硫酸铜后，生成的单质铜会沉积在锌的表面，降低了锌与溶液的接触面积

【解析】

【详解】

（1）在稀硫酸中加入硫酸铜后发生了两个反应：

CuSO4＋Zn===ZnSO4＋Cu、Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑。

（2）由于Zn与反应生成的Cu及硫酸铜溶液组成了CuZn原电池，大大加快了生成氢气的反应速率。

（3）只要是比锌的金属性弱的金属都可以与锌组成原电池，都可以加快生成氢气的反应速率，故在所给的物质中只有Ag2SO4符合题意。

（4）要加快生成氢气的反应速率，还可