山西省吕梁市泰化中学化学第六章 化学反应与能量复习题.docx
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山西省吕梁市泰化中学化学第六章化学反应与能量复习题
山西省吕梁市泰化中学化学第六章化学反应与能量复习题
一、选择题
1.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。
2.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。
3.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。
4.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。
5.某实验兴趣小组以Zn和Cu为电极,稀硫酸为电解质溶液研究原电池,并对实验进行了拓展,以下实验记录错误的是
A.铜片上有气泡产生,锌片逐渐溶解
B.电子在溶液中从Cu电极流向Zn电极
C.把铜片换成石墨,实验现象相同D.把稀硫酸换成硫酸铜溶液,电流计指针依然偏转
【答案】B
【分析】
以Zn和Cu为电极,稀硫酸为电解质溶液构成的原电池中,金属锌做负极,金属铜做正极。
【详解】
A.铜片正极上会析出氢气即有气泡产生,负极锌片逐渐溶解,故A不选;
B.电子不能经过电解质,而是沿导线从负极流向正极,故B选;
C.把铜片换成石墨,仍具备原电池的构成条件,会产生电流,锌做负极,石墨做正极,电极上生成氢气,故C不选;
D.以Zn和Cu为电极,硫酸铜为电解质溶液,发生的氧化还原反应Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4,仍具备原电池的构成条件,可以形成原电池,会产生电流,故D不选;
故选:
B。
6.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。
7.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。
8.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。
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.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.短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的位置如下图所示,其中X形成化合物种类最多,下列说法正确的是:
X
Y
Z
W
A.X位于第二周期IV族
B.Y的气态氢化物的水溶液中只存在两个平衡状态
C.W的最高价氧化物是太阳能电池和电脑芯片中不可缺少的材料
D.常温下,将Z单质投入到Y的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液中,无明显现象
【答案】D
【分析】
短周期元素X、Y、Z、W,根据元素在周期表中的位置知,X和Y属于第二周期元素、Z和W属于第三周期元素,其中X形成化合物种类最多,则X是C元素,那么Y是N元素、Z是Al元素、W是Si元素
【详解】
A.X是C元素,位于第二周期IVA族,所以A错。
B.Y的气态氢化物为NH3,氨水中发生
,还有
,故存在3个平衡状态,所以B错。
C.W的最高价氧化物是SiO2,不是太阳能电池和电脑芯片中不可缺少的材料,所以C错。
D.Z单质是Al,Y的最高价氧化物对应的水化物是浓硝酸,常温下,Al和浓硝酸发生钝化现象,所以D对。
12.在一绝热(不与外界发生热交换)的恒容容器中,发生反应:
2A(g)+B(s)
C(g)+D(g),下列描述中能表明反应已达到平衡状态的有()个
①容器内温度不变②混合气体的密度不变③混合气体的压强不变
④混合气体的平均相对分子质量不变⑤C(g)的物质的量浓度不变
⑥容器内A、C、D三种气体的浓度之比为2:
1:
1⑦某时刻v(A)=2v(C)且不等于零
⑧单位时间内生成nmolD,同时生成2nmolA
A.4B.5C.6D.7
【答案】C
【详解】
①该容器为绝热容器,容器内温度不变,说明正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态;
②由于B呈固态,根据质量守恒定律,建立平衡过程中气体的总质量增大,恒容容器中混合气体的密度增大,达到平衡时混合气体总质量不变,混合气体的密度不变,混合气体的密度不变能说明反应达到平衡状态;
③该反应反应前后气体分子数不变,建立平衡过程中混合气体分子总物质的量始终不变,由于是绝热容器,建立平衡过程中容器温度变化,混合气体压强发生变化,达到平衡时温度不变,混合气体压强不变,混合气体的压强不变说明反应达到平衡;
④由于B呈固态,根据质量守恒定律,建立平衡过程中气体的总质量增大,混合气体分子总物质的量始终不变,混合气体的平均相对分子质量增大,达到平衡时混合气体总质量不变,混合气体的平均相对分子质量不变,混合气体的平均相对分子质量不变说明反应达到平衡状态;
⑤C(g)的物质的量浓度不变是化学平衡的特征标志,说明反应达到平衡状态;
⑥达到平衡时A、C、D的浓度保持不变,但不一定等于2:
1:
1,A、C、D三种气体的浓度之比为2:
1:
1时反应不一定达到平衡状态;
⑦某时刻υ(A)=2υ(C)且不等于零,没有指明是正反应速率,还是逆反应速率,不能说明反应达到平衡状态;
⑧单位时间内生成nmolD一定消耗2nmolA,同时生成2nmolA,A的浓度不变说明反应达到平衡状态;
能说明反应达到平衡状态的有①②③④⑤⑧,共6个,答案选C。
【点睛】
本题考查化学平衡的标志,化学平衡的标志是:
逆向相等,变量不变。
“逆向相等”指达到平衡时同一物质表示的正、逆反应速率相等,说明反应达到了平衡状态;“变量不变”指可变物理量不变是平衡的标志,不变物理量不变不能作为平衡的标志。
注意本题中的B呈固态以及容器为绝热容器。
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.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。
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.已知反应:
NO2(g)+SO2(g)
SO3(g)+NO(g),起始时向某密闭容器中通入1molNO2、2molS18O2,.反应达到平衡后,下列有关说法正确的是:
A.NO2中不可能含18OB.有1molN18O生成
C.S18O2的物质的量不可能为0.8molD.SO2、SO3、NO、NO2均含18O时,说明该反应达到平衡
【答案】C
【详解】
A.NO2(g)+SO2(g)
SO3(g)+NO(g)反应到达平衡后,化学平衡是一个动态平衡,故NO2中可能含18O,A错误;
B.NO2(g)+SO2(g)
SO3(g)+NO(g)该反应是可逆反应,NO2的转化率小于100%,故生成N18O的物质的量小于1mol,B错误;
C.反应物的物质的量变化量之比等于化学计量数之比,又因为NO2(g)+SO2(g)
SO3(g)+NO(g)这个反应是可逆反应,NO2的转化率小于100%,故平衡时S18O2的物质的量大于1.0mol,C正确;
D.反应物、生成物的物质的量不在随着时间的改变而改变,当SO2、SO3、NO、NO2均含18O时,不能说明反应达到平衡,D错误;
答案选C。
【点睛】
对应可逆反应,反应物的转化率小于100%,生成物的产率小于100%,化学平衡是一个动态平衡,达到平衡后,同种物质的正、逆反应速率相等且都大于0。
18.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。
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
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