新人教版高中化学必修二第六章化学反应与能量全套练习题及答案解析

第六章化学反应与能量第一节化学反应与能量变化第1课时化学反应与热能合格考达标练1.下列关于化学反应中能量变化的说法正确的是()A.形成化学键的过程是放热过程B.可逆反应进行的过程中没有热量变化C.在常温下可以发生的反应一定是放热反应D.化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少无关答案A解析化学反应过程都伴随化学键的断裂与形成,故任何化学反应中都有热量的变化,B错误;常温下发生的反应不一定是放热反应,如Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应是吸热反应,C错误;化学反应中能量变化的大小与反应物的质量有关,物质变化越多,能量变化越多,D错误。2.下列变化中属于吸热反应的是()①液态水汽化②将胆矾加热变成白色粉末③浓硫酸稀释④氯酸钾分解制氧气⑤生石灰跟水反应生成熟石灰A.只有①④ B.②③ C.①④⑤ D.②④答案D解析放热反应和吸热反应都是化学反应。放热反应为⑤,吸热反应为②④,液态水汽化是吸热过程,浓硫酸稀释是放热过程,二者均为物理变化。3.下列说法正确的是()A.任何化学反应都伴随着能量的变化B.H2O(g)H2O(l)该过程放出大量的热,所以该过程是化学变化C.化学反应中能量的变化都表现为热量的变化D.对于如图所示的过程,是吸收能量的过程答案A解析任何化学反应都有能量的变化,但有能量变化的过程不一定是化学变化,如物质的三态变化,虽然存在能量变化,但不是化学变化,A正确,B错误;化学反应中能量变化的形式有多种,除热能外,还有光能、电能等,C错误;由图像知,该过程中反应物的总能量大于生成物的总能量,故该过程中放出了能量,D错误。4.中国新一代运载火箭“长征七号”,已于2016年6月25日首飞。火箭所需要的巨大能量由特制的燃料来提供,有关燃料燃烧过程中的变化,下列说法不正确的是()A.所有的燃烧过程均是放热的B.需要点燃才能发生的燃烧过程是吸热的C.所有燃料在燃烧过程中均会发生化学键的断裂D.燃烧后产物的总能量一定小于反应物的总能量答案B解析燃烧都是放热反应,与是否需要点燃无关。对于放热反应,产物的总能量一定小于反应物的总能量;燃烧是化学变化,一定会发生旧化学键的断裂和新化学键的形成。5.下列说法正确的是()A.铁与硫在加热条件下才能发生反应,所以该反应属于吸热反应B.含等物质的量溶质的HNO3、H2SO4稀溶液分别与少量NaOH溶液反应释放的热量相等C.分解反应都是吸热反应,化合反应都是放热反应D.合成氨的反应是放热反应,所以N2与其他物质的反应也是放热反应答案B解析A项,Fe与S虽然需在加热条件下才能反应,但该反应是放热反应。B项,虽然HNO3、H2SO4的物质的量相等时,H2SO4溶液中H+的物质的量大于HNO3溶液,但由于NaOH是少量的,所以两种酸溶液中H+均未完全反应,所以两个反应放出的热量相等。C项,分解反应不一定是吸热反应,如H2O2的分解反应就是放热反应,化合反应也不一定是放热反应,如CO2与C(碳)的反应就是吸热反应。D项,与N2反应的物质不同,反应的能量变化也不同,所以不能根据合成氨的反应来类推其他与N2相关的反应。6.(2021湖南师大附中高一期中)下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是()选项反应装置或图像实验现象或图像信息A反应开始后,针筒活塞向右移动B反应物总能量大于生成物总能量C反应开始后,甲处液面低于乙处液面D温度计的水银柱上升答案A解析锌粒与稀硫酸反应生成H2,锥形瓶中气体增多,压强增大,针筒活塞向右移动,不能判断反应是否放出热量,A符合题意;反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量,则该反应是放热反应,B不符合题意;集气瓶中密封空气,反应开始后,甲处液面低于乙处液面,说明空气的压强增大,推测小试管中物质发生的反应是放热反应,C不符合题意;稀盐酸与NaOH溶液反应,温度计的水银柱上升,说明该反应是放热反应,D不符合题意。7.化学反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的能量变化如图所示,请回答下列问题:(1)图中A、C分别表示、,反应(填“吸收”或“放出”)能量。

(2)反应过程中断裂的化学键为,(填“吸收”或“放出”)的能量为;形成的化学键为,(填“吸收”或“放出”)的能量为。

(3)E2=或(用A、C或E1、E3表示)。

答案(1)1molN2(g)和3molH2(g)的总能量2molNH3(g)的总能量放出(2)1molN≡N键和3molH—H键吸收E16molN—H键放出E3(3)A-CE3-E1解析(1)A、C分别表示1molN2(g)和3molH2(g)(反应物)的总能量、2molNH3(g)(生成物)的总能量,由于反应物总能量高于生成物总能量,因此反应放出能量。(2)反应过程中断裂的化学键为1molN≡N键和3molH—H键,吸收能量为E1;形成的化学键为6molN—H键,放出能量为E3。等级考提升练8.(2021湖北部分重点校联考)下列反应过程中能量变化符合如图所示的是()A.C+CO22COB.Mg+H2SO4MgSO4+H2↑C.CH4+2O2CO2+2H2OD.KOH+HNO3KNO3+H2O答案A解析图中反应物具有的总能量低于生成物具有的总能量,则该反应是吸热反应,C和CO2生成CO的反应是吸热反应,A符合题意;活泼金属与酸反应(Mg与H2SO4的反应)、燃烧反应(CH4与O2的反应)及酸碱中和反应(KOH和HNO3的反应)都是放热反应,B、C、D均不符合题意。9.(2021辽宁实验中学高一期中)已知断开1molH—H吸收的能量为436kJ,形成1molH—N放出的能量为391kJ,根据化学方程式N2+3H22NH3,1molN2完全反应放出的能量为92.4kJ,则断开1molN≡N需要吸收的能量是()A.431kJ B.945.6kJC.649kJ D.869kJ答案B解析假设断裂1molN≡N吸收的能量为x,则断裂1molN2和3molH2中的共价键吸收的总能量为436kJ×3+x,形成2molNH3中共价键释放的总能量为391kJ×6=2346kJ,又知消耗1molN2时反应放出92.4kJ的能量,据此可得:2346kJ-(436kJ×3+x)=92.4kJ,解得x=945.6kJ。10.一种环保型燃料——丙烷,其燃烧时发生反应的化学方程式为C3H8+5O23CO2+4H2O。下列说法中不正确的是()A.火炬燃烧时化学能只转化为热能B.所有的化学反应都会伴随着能量变化,有能量变化的物质变化不一定是化学反应C.1molC3H8和5molO2所具有的总能量大于3molCO2和4molH2O所具有的总能量D.丙烷完全燃烧的产物对环境无污染,故丙烷为环保型燃料答案A解析本题考查了化学反应中的能量变化。火炬燃烧时化学能转化为热能和光能等,A错;物质发生化学反应一定伴随着能量变化,伴随着能量变化的物质变化却不一定是化学变化,如物质的“三态”变化、核变化也都伴随能量变化,B正确;可燃物的燃烧属于放热反应,放热反应反应物总能量大于生成物总能量,C正确;丙烷燃烧产物为CO2和H2O,无污染,D正确。11.石墨和金刚石都是碳的单质,石墨在一定条件下可以转化为金刚石。已知12g石墨完全转化为金刚石时,要吸收akJ的能量。下列说法中正确的是()①石墨不如金刚石稳定②金刚石不如石墨稳定③等质量的石墨和金刚石完全燃烧,金刚石放出的能量多④等质量的石墨和金刚石完全燃烧,石墨放出的能量多A.①② B.②③ C.①④ D.③④答案B解析石墨完全转化为金刚石时吸热,说明石墨的能量比金刚石低,石墨比金刚石更稳定;等质量的石墨和金刚石完全燃烧时,消耗氧气的量相同,生成同样多的二氧化碳,由于金刚石的能量高,所以金刚石燃烧后放出的能量要多。12.(2021山东潍坊高一期中)最新报道:科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下:下列说法正确的是()A.CO和O生成CO2是吸热反应B.在该过程中,CO断键形成C和OC.装置Ⅱ→状态Ⅲ是放热过程D.状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程答案C解析由图可知,状态Ⅰ(CO+O)具有的总能量高于状态Ⅲ(CO2)具的总能量,则CO和O生成CO2是放热反应,A错误;CO与O结合生成CO2,不涉及CO中共价键的断裂,B错误;状态Ⅱ→状态Ⅲ过程中形成共价键,应为放热过程,C正确;状态Ⅰ→状态Ⅲ是CO与O反应生成CO2的过程,D错误。13.(2021辽宁沈阳联合体联考)科学家最新发现,通过简单的化学反应,可以将树木纤维素转变成超级储能装置,如图是该反应的微观示意图,下列说法错误的是()A.该反应过程伴有能量变化B.该反应前后原子的种类、个数、质量均保持不变C.反应物X的能量低于生成物W的能量D.断裂反应物(X+Y)中化学键吸收能量,形成生成物(Z+W)中化学键释放能量答案C解析图中涉及反应为C和NH3在高温、催化剂作用下反应生成N2和CH4,该反应过程有能量变化,A正确;根据质量守恒定律可知,该反应前后原子的种类、个数、质量均保持不变,B正确;无法比较X和W的能量高低,C错误;化学反应中,断键吸收能量,成键释放能量,D正确。14.如图所示,把盛有3mL饱和氯化钠溶液的试管小心地放入盛有碳酸饮料(温度为20℃)的烧杯中,然后用胶头滴管向试管中滴加1mL浓硫酸。请回答下列问题:(1)实验过程中观察到的现象是,产生这种现象的原因是

。

(2)试管内断裂的化学键的类型是,形成的化学键的类型是。

(3)写出烧杯中有关反应的化学方程式:。

答案(1)烧杯中产生大量气泡,小试管中有晶体析出浓硫酸具有吸水性,浓硫酸加入饱和NaCl溶液中,会吸收溶液中的水,饱和NaCl溶液中的溶剂水减少,溶液中有晶体析出;浓硫酸溶于水会放出大量的热,使烧杯中碳酸饮料的温度升高,碳酸分解产生二氧化碳而产生大量的气泡(2)共价键离子键(3)H2CO3H2O+CO2↑解析(2)浓硫酸溶解于水,断裂H2SO4中的共价键;氯化钠溶液中析出晶体,形成NaCl中的离子键。(3)烧杯中碳酸分解产生二氧化碳。15.(2021河北邯郸六校联考)(1)金刚石和石墨在燃烧时,若氧气不足生成一氧化碳,若氧气充足生成二氧化碳,反应中放出的热量如图所示。由上图可知,等质量的金刚石和石墨完全燃烧,(填“金刚石”或“石墨”)放出的热量更多,在通常状况下,(填“金刚石”或“石墨”)更稳定,1mol石墨完全转化为金刚石的反应(填“吸收”或“释放”)kJ热量,断开1mol石墨中的化学键所吸收的能量(填“大于”或“小于”)断开1mol金刚石中的化学键所吸收的能量。

(2)将V1mL1.0mol·L-1HCl溶液和V2mL未知浓度的NaOH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=50)。①该实验表明此反应是(填“吸收”或“释放”)能量,通过上图分析可以得出,做该实验时,环境温度(填“高于”“低于”或“等于”)22℃;

②根据上图可以得出,该NaOH溶液的浓度约是。

答案(1)金刚石石墨吸收1.9大于(2)①释放低于②1.5mol·L-1解析(2)①由图可知,HCl溶液和NaOH溶液反应过程中溶液温度升高,说明该反应是放热反应。加入5mLHCl溶液后体系的温度为22℃,说明开始反应前环境温度低于22℃。②当V1=30时,溶液的温度达到最高值,说明此时HCl和NaOH溶液恰好完全反应,根据n(HCl)=n(NaOH)可得,30×10-3L×1.0mol·L-1=20×10-3L×c(NaOH),解得c(NaOH)=1.5mol·L-1。新情境创新练16.为了探究化学能与热能的转化,某实验小组设计了如图所示的三套实验装置:(1)上述三个装置中,不能验证“铜与浓硝酸的反应是吸热反应还是放热反应”的是(填装置序号)。

(2)某同学选用装置Ⅰ进行实验(实验前U形管里液面左右相平),在甲试管中加入适量Ba(OH)2溶液与稀硫酸,U形管中可观察到的现象是,说明该反应属于(填“吸热”或“放热”)反应。

(3)为探究固体M溶于水的热效应,选择装置Ⅱ进行实验(反应在丙试管中进行)。①若M为钠,则实验过程中烧杯中可观察到的现象是。

②若观察到烧杯中产生气泡,则说明M溶于水(填“一定是放热反应”“一定是吸热反应”或“可能是放热反应”),理由是。

③若观察到烧杯中的玻璃管内形成一段水柱,则M可能是。

(4)至少有两种实验方法能验证超氧化钾与水的反应(4KO2+2H2O4KOH+3O2↑)是放热反应还是吸热反应。方法①:选择(填装置序号)进行实验;

方法②:取适量超氧化钾粉末用脱脂棉包裹并放在石棉网上,向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水,片刻后,若观察到脱脂棉燃烧,则说明该反应是(填“吸热”或“放热”)反应。

答案(1)Ⅲ(2)左端液面降低,右端液面升高放热(3)①有气泡产生,反应完毕后,冷却至室温,烧杯中的导管内形成一段水柱②可能是放热反应某些物质(如NaOH固体)溶于水放热,但不是放热反应③硝酸铵(或其他合理答案)(4)Ⅰ(或Ⅱ)放热解析(1)装置Ⅰ可通过U形管中红墨水液面的变化判断铜与浓硝酸的反应是放热反应还是吸热反应;装置Ⅱ可通过烧杯中是否产生气泡判断铜与浓硝酸的反应是放热反应还是吸热反应;装置Ⅲ只是一个使铜与浓硝酸反应并将生成的气体用水吸收的装置,不能验证该反应是放热反应还是吸热反应。(2)Ba(OH)2溶液与稀硫酸的反应属于中和反应,中和反应都是放热反应,所以锥形瓶中气体受热膨胀,导致U形管左端液面降低,右端液面升高。(3)①若M为钠,钠与水反应生成NaOH和H2,该反应是放热反应,放出的热量使大试管中温度升高,气压增大,所以右边烧杯中有气泡产生;冷却后大试管中温度降低,气压减小,右边烧杯中的导管内会形成一段水柱。②若观察到烧杯里产生气泡,说明M溶于水放出热量。有热量放出的过程不一定属于放热反应,如NaOH固体溶于水会放出热量,但是不属于放热反应。③若观察到烧杯里的玻璃管内形成一段水柱,说明M溶于水后导致大试管中温度降低,压强减小,证明M溶于水吸收热量,溶于水能够吸收热量的物质有NH4NO3等。(4)方法①:选择上述装置Ⅰ(或Ⅱ)进行实验,Ⅰ装置右边U形管中左端液面降低,右端液面升高(或装置Ⅱ烧杯内导管口有气泡冒出),证明该反应为放热反应。方法②:取适量超氧化钾粉末用脱脂棉包裹并放在石棉网上,向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水,片刻后,若观察到脱脂棉燃烧,则说明该反应放出大量的热,使脱脂棉燃烧,证明该反应是放热反应。第2课时化学反应与电能合格考达标练1.(2021山东青岛平度高一期中)如图为番茄电池装置示意图,下列说法正确的是()A.铜片上发生氧化反应B.电子由锌片通过导线流向铜片C.锌片质量减小,发生还原反应D.番茄中的阳离子移向锌片答案B解析番茄汁呈酸性,属于电解质溶液,可以导电;锌片和铜片通过导线连接,插入番茄中形成原电池,由于Zn比Cu活泼,则锌片是负极,失电子发生氧化反应,电极反应式为Zn-2e-Zn2+,生成的Zn2+进入电解质溶液中,故锌片质量减小,C错误。铜片是正极,溶液中H+得电子发生还原反应生成H2,A错误。原电池中,电子由负极流向正极,故电子由锌片通过导线流向铜片,B正确。电解质溶液中阳离子移向正极,故番茄中的阳离子移向铜片,D错误。2.银锌纽扣电池的构造如图所示,其电池反应方程式为Ag2O+Zn+H2O2Ag+Zn(OH)2。下列说法正确的是()A.锌粉为正极B.Ag2O发生氧化反应C.电池工作时,电子从锌粉经过KOH溶液流向Ag2OD.正极的电极反应式为Ag2O+H2O+2e-2Ag+2OH-答案D解析由电池总反应可知,Zn发生氧化反应生成Zn(OH)2,则锌粉为负极,A错误;Ag2O为正极,发生还原反应,电极反应式为Ag2O+H2O+2e-2Ag+2OH-,B错误,D正确;电池工作时,电子从锌粉流向Ag2O,但不能经过KOH溶液,C错误。3.为将反应2Al+6H+2Al3++3H2↑的化学能转化为电能,下列装置能达到目的的是(铝条均已除去了氧化膜)()答案B解析A、B、C三项中的装置均能将化学能转化为电能,A项中反应为2Al+2OH-+2H2O2AlO2-+3H2↑,A项错误;B项符合题目的要求,正确;C项中反应为Al和硝酸反应生成NO,故C项达不到目的;D项中两电极全是Al,因而不能构成原电池,4.如图所示装置中,可观察到电流计指针偏转,M棒变粗,N棒变细。下表所列M、N、P物质中,可以组合成该装置的是()选项MNPA锌铜稀硫酸B铜铁稀盐酸C银锌硝酸银溶液D锌铁硝酸铁溶液答案C解析M棒变粗,N棒变细,说明N棒是负极,金属活动性相对于M棒较强。M棒变粗说明M棒上有金属析出。5.(2021四川成都七中高一检测)下列关于如图所示原电池装置的叙述正确的是()A.铜片是正极,电极上发生氧化反应B.铜片质量逐渐减少C.电流从锌片经导线流向铜片D.铜离子移向铜片被还原答案D解析Zn比Cu活泼,形成原电池时,铜片是正极,该电极上发生还原反应,A错误;铜片上发生的反应为Cu2++2e-Cu,则铜片质量增加,B错误;锌片是负极,铜片是正极,则电流由铜片经导线流向锌片,C错误;电解质溶液中阳离子移向正极,故Cu2+移向铜片,并得电子被还原为Cu,D正确。6.(2021河南新乡高一期中)X、Y、Z、M、N代表五种金属单质,有以下反应:①Y与M用导线连接放入稀硫酸中,M上冒气泡;②M、N为电极,与N的盐溶液组成原电池,电子从M极流出,经过外电路流入N极;③Z+2H2O(冷水)Z(OH)2+H2↑;④水溶液中,X+Y2+X2++Y。则这五种金属的活泼性由强到弱的顺序为()A.Z>X>Y>M>N B.Z>Y>X>M>NC.Z>X>Y>N>M D.X>Y>M>N>Z答案A解析①Y与M用导线连接放入稀硫酸中,形成原电池,M上冒气泡,则M是正极,活泼性:Y>M;②M、N为电极,与N的盐溶液组成原电池,电子从M极流出,经过外电路流入N极,则M是负极,活泼性:M>N;③Z能与冷水反应生成H2,则Z是非常活泼的金属;④X能置换出Y,则活泼性:X>Y,综上所述,金属的活泼性:Z>X>Y>M>N。7.市场上出售的“热敷袋”的主要成分为铁屑、炭粉、木屑、少量氯化钠和水等。“热敷袋”启用之前用塑料袋使其与空气隔绝,启用时,打开塑料袋轻轻揉搓就会放出热量。使用完后,会发现有大量铁锈存在。(1)“热敷袋”放出的热量是利用铁发生反应放出热量。

(2)炭粉的主要作用是。

(3)加入氯化钠的主要作用是。

(4)木屑的作用是。

答案(1)氧化(2)与铁、NaCl溶液构成原电池,并作为正极,加速铁的氧化(3)溶于水形成电解质溶液(4)让“热敷袋”产生的热量均匀地向外散失、传递解析日常生活中铁生锈过于缓慢,热量的释放也非常缓慢,难以觉察到。倘若提供适当的条件(如电解质溶液、导电且不活泼的固体物质)让铁成为原电池的负极材料,铁的氧化速率就会增大。木屑的作用是让“热敷袋”产生的热量均匀地向外散失、传递。等级考提升练8.某同学用如图所示实验来探究构成原电池的一般条件,下列说法正确的是(提示:苯是非电解质)()A.左瓶的灯泡发光 B.右瓶的铜棒变粗C.右瓶中铁棒为正极 D.左瓶:Fe-2e-Fe2+答案B解析苯是非电解质,不能导电,Fe和Cu相连插入苯中,不能形成原电池,故左瓶的灯泡不发光,A、D均错误;右瓶中Fe和Cu相连插入CuSO4溶液中,形成原电池,Fe是负极,电极反应式为Fe-2e-Fe2+,Cu是正极,电极反应式为Cu2++2e-Cu,故右瓶的铜棒变粗,B正确,C错误。9.(双选)如图,在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y,外电路中电子流向如图所示,下列关于该装置的说法正确的是()A.外电路的电流方向为X→外电路→YB.若两电极分别为Fe和石墨棒,则X为Fe,Y为石墨棒C.X极上发生的是还原反应,Y极上发生的是氧化反应D.若两电极材料都是金属,则它们的活动性顺序为X>Y答案BD解析外电路的电子流向与电流方向相反,A项错误;由电子流向可知,X极为负极,Y极为正极,则X应为Fe,Y为石墨棒,B项正确;X极发生氧化反应,Y极发生还原反应,C项错误;X极的金属应比Y极的金属活泼,D项正确。10.某小组为研究电化学原理,设计如图装置。下列叙述正确的是()A.a和b不连接时,铁片上会有H2产生B.a和b用导线连接时,铁片上发生的反应为Cu2++2e-CuC.a和b用导线连接时,电子由a流向bD.无论a和b是否连接,铁片均会溶解,溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色答案D解析a和b不连接时,铁和Cu2+发生置换反应而析出铜,没有氢气生成,错误;B项,a和b用导线连接时构成原电池,铁是负极,铁片上发生氧化反应:Fe-2e-Fe2+,错误;C项,Fe比铜活泼,形成原电池时Fe为负极,则电子由b流向a,错误;D项,无论a和b是否连接,铁片均会溶解,都生成亚铁离子,溶液由蓝色变为浅绿色,D正确。11.(双选)(2021山东师大附中高一检测)2019年诺贝尔化学奖授予三位对锂电池研究作出杰出贡献的科学家。一种锂-空气电池如图所示。当电池工作时,O2与Li+在多孔碳材料电极处生成Li2O2-x(x=0或1)。下列说法正确的是()A.多孔碳材料电极为负极B.锂电极发生氧化反应C.电池工作时,外电路电子由锂电极流向多孔碳材料电极D.正极的电极反应式:O2+4e-+2H2O4OH-答案BC解析多孔碳材料电极是正极,A错误;锂电极是电池的负极,发生氧化反应生成Li+,B正确;电池工作时,外电路中电子由负极流向正极,故外电路电子由锂电极流向多孔碳材料电极,C正确;该电池为非水电解质体系,故正极上O2与Li+在多孔碳材料电极处生成Li2O2-x,D错误。12.如图所示,杠杆A、B两端分别挂有体积相同、质量相同的空心铜球和空心铁球,调节杠杆使其在水中保持平衡,然后小心地向烧杯中央滴入浓CuSO4溶液,一段时间后,下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中不考虑铁丝反应及两边浮力的变化)()A.杠杆不论为导体还是绝缘体,均为A端高B端低B.杠杆不论为导体还是绝缘体,均为A端低B端高C.当杠杆为绝缘体时,A端低B端高;为导体时,A端高B端低D.当杠杆为绝缘体时,A端高B端低;为导体时,A端低B端高答案D解析根据题意,若杠杆为绝缘体,滴入CuSO4溶液后,在铁球表面析出Cu,铁球质量增大,B端下沉;若杠杆为导体,滴入CuSO4溶液后,形成原电池,在铜球表面析出Cu,A端下沉。13.(2021黑龙江哈尔滨三中高一期中)H2S是一种剧毒气体,如图为质子膜H2S燃料电池的示意图,可对H2S废气资源化利用。下列叙述不正确的是()A.电池工作时,化学能转化为电能和热能B.电极b上发生的电极反应式为O2+4e-+4H+2H2OC.电极a是负极,电池工作时,电子的流动方向:电极a→负载→电极b→质子膜→电极aD.当电路中通过4mol电子时,有4molH+经质子膜进入正极区答案C解析质子膜H2S燃料电池工作时,将化学能转化为电能,部分转化为热能,A正确;由图可知,电极b上O2被还原生成H2O,电极反应式为O2+4e-+4H+2H2O,B正确;电极a上H2S被氧化生成S2,则电极a是负极,电子流向:电极a→负载→电极b,电子不能经过质子膜,C错误;根据电极反应O2+4e-+4H+2H2O可知,通过4mol电子时,有4molH+经质子膜进入正极区,D正确。14.将纯锌片和纯铜片按下图方式插入100mL相同浓度的稀硫酸中一段时间,回答下列问题:(1)下列说法中正确的是(填序号)。

A.甲、乙均为化学能转变为电能的装置B.乙中铜片上没有明显变化C.甲中铜片质量减小、乙中锌片质量减小D.两烧杯中H+的浓度均减小(2)在相同时间内,两烧杯中产生气泡的速率:甲乙(填“>”“<”或“=”)。

(3)当甲中产生1.12L(标准状况)气体时,理论上通过导线的电子数目为。

(4)当乙中产生1.12L(标准状况)气体时,将锌、铜片取出,再将烧杯中的溶液稀释至1L,测得溶液中c(H+)=0.1mol·L-1。试确定原稀硫酸中c(H2SO4)=。

答案(1)BD(2)>(3)0.1NA(或6.02×1022)(4)1.0mol·L-1解析(1)甲符合原电池构成条件,所以属于原电池,乙不能构成闭合回路,所以不能构成原电池,故A项错误;乙不能构成原电池,氢离子在锌片上得电子发生还原反应,所以乙中铜片上没有明显变化,故B项正确;甲中铜片作正极,正极上氢离子得电子生成氢气,所以铜片质量不变,乙中锌片和氢离子发生置换反应,所以质量减小,故C项错误;两烧杯中锌和氢离子发生置换反应导致溶液中氢离子浓度减小,故D项正确。(2)甲能构成原电池,乙不能构成原电池,作原电池负极的金属加速被腐蚀,所以在相同时间内,两烧杯中产生气泡的速率:甲>乙。(3)甲中,铜电极上氢离子得电子生成氢气,电极反应式为2H++2e-H2↑,根据电极反应式知,当产生1.12L气体时,通过电子的物质的量=1.12L22.4L·mol-1×2=0.1mol,通过导线的电子数目为(4)当乙中产生1.12L(标准状况)即0.05mol氢气气体时,根据2H+~H2↑,则消耗的氢离子物质的量是0.1mol,剩余的氢离子的物质的量是0.1mol,所以原稀硫酸中氢离子的物质的量是0.2mol,硫酸的物质的量是0.1mol,原稀硫酸中c(H2SO4)=0.1mol0.1L=1.15.(1)原电池原理的应用之一是可以设计原电池装置。请利用反应Cu+2Fe3+2Fe2++Cu2+设计一个原电池,在方框内画出原电池的装置图,标出正、负极,并写出电极反应式。正极反应:;

负极反应:。

若外电路中转移电子的物质的量为1.5mol,则溶解铜的质量是。

(2)实验室在用锌与稀硫酸反应制备氢气时,可向反应液中滴加少量硫酸铜溶液,其作用是,这体现了原电池原理的另一个应用。

答案(1)2Fe3++2e-2Fe2+Cu-2e-Cu2+48g(2)形成Zn-Cu原电池,增大化学反应的速率解析(1)分析Fe3+与Cu的反应中的氧化剂、还原剂,然后依据原电池原理,设计原电池装置。依据反应2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+,Cu失电子,应为原电池的负极,正极选用石墨棒或铂丝等,电解质溶液选用FeCl3溶液;由转移2mol电子时溶解64g铜,可计算出转移1.5mol电子时溶解铜的质量为48g。新情境创新练16.镍镉可充电电池在现代生活中有着广泛的应用,它的充、放电反应为Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2。请回答下列问题:(1)放电时,还原反应在(填“a”或“b”)极进行,负极的电极反应式为,在放电过程中,正极附近的电解质溶液碱性会(填“增强”或“减弱”)。

(2)镍镉废旧电池必须进行回收并集中处理,最主要的原因是

。

答案(1)bCd-2e-+2OH-Cd(OH)2增强(2)镍镉废旧电池中残留的Cd2+、Ni2+等重金属离子易对土壤和水源造成污染解析(1)由题给示意图知,镍镉电池中,电流方向是由b极流向a极,故a极为负极,b极为正极;放电时,正极发生反应NiOOH+H2O+e-Ni(OH)2+OH-,是还原反应;镉在负极发生氧化反应,分两步:Cd-2e-Cd2+,Cd2++2OH-Cd(OH)2,负极反应式为Cd-2e-+2OH-Cd(OH)2;正极附近电解质溶液的碱性增强,负极附近电解质溶液的碱性减弱。(2)镍镉废旧电池中残留的Cd2+、Ni2+等重金属离子易对土壤和水源造成污染。第二节化学反应的速率与限度第1课时化学反应的速率合格考达标练1.对于反应CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑,下列判断正确的是()A.用HCl和CaCl2表示的化学反应速率数值不同,但所表示的意义相同B.不能用CaCO3的浓度的变化来表示化学反应速率,但可以用H2O来表示C.用H2O和CO2表示的化学反应速率相同D.可用CaCl2浓度的减少来表示其化学反应速率答案A解析CaCO3是固体,H2O为纯液体,不能用它们表示化学反应速率;CaCl2是生成物,其浓度在反应过程中会增大。在同一反应中,选用不同的物质表示化学反应速率的数值可能不同,也可能相同,但意义相同,故正确答案为A项。2.(2021天津河北区高一期末)在2L的恒容密闭容器中进行反应:A(g)+3B(g)2C(g),0~2min内A的物质的量由2mol减小到0.8mol,则用B的浓度变化表示的该反应的反应速率为()A.0.4mol·L-1·min-1 B.0.9mol·L-1·min-1C.1.2mol·L-1·min-1 D.1.6mol·L-1·min-1答案B解析0~2min内A的物质的量由2mol减小到0.8mol,容器的容积为2L,则有v(A)=2mol-0.8mol2min×2L=0.3mol·L-1·min-1;根据不同物质表示的反应速率与其化学计量数的关系可得,v(B)=3v(A)=3×0.3mol·L-1·min-1=0.93.反应3X(g)+Y(g)2Z(g)+2W(g)在2L密闭容器中进行,5min时Y减少了0.5mol,则0~5min内此反应的平均速率为()A.v(X)=0.05mol·L-1·min-1B.v(Y)=0.10mol·L-1·min-1C.v(Z)=0.10mol·L-1·min-1D.v(W)=0.05mol·L-1·s-1答案C解析0~5min内,Y的平均反应速率v(Y)=0.5mol2L×5min=0.05mol·L-1·min-1,物质的化学反应速率之比等于化学计量数之比,故v(X)=0.15mol·L-1·min-1,v(Z)=0.10mol·L-1·min-1,v(W)=0.0017mol·L-14.在密闭容器中进行可逆反应,A与B反应生成C,用A、B、C表示的化学反应速率分别为v1、v2、v3(单位:mol·L-1·s-1),且v1、v2、v3之间有如下关系:3v1=v2,2v1=v3,2v2=3v3,则此反应表示为()A.A+BC B.2A+2B3CC.3A+B2C D.A+3B2C答案D解析根据物质的化学反应速率之比等于相应化学计量数之比,可知选D。5.反应2SO2+O22SO3经过一段时间后,SO3的浓度增加了0.4mol·L-1,在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04mol·L-1·s-1,则这段时间为()A.0.1s B.2.5s C.5s D.10s答案C解析SO3的浓度增加了0.4mol·L-1,则O2的浓度减小了0.2mol·L-1,v(O2)=Δc(O2)Δt,Δ6.将10molH2和5molN2放入10L真空容器内,某温度下发生反应:3H2(g)+N2(g)2NH3(g)。在最初的0.2s内,消耗H2的平均速率为0.06mol·L-1·s-1,则在0.2s末,容器中NH3的物质的量是()A.0.12mol B.0.08molC.0.04mol D.0.8mol答案B解析v(H2)∶v(NH3)=3∶2,所以v(NH3)=0.04mol·L-1·s-1,0.2s末时,n(NH3)=0.04mol·L-1·s-1×0.2s×10L=0.08mol。7.为了提高煤的利用率,人们先把煤转化为CO和H2,再将它们转化为甲醇,某实验人员在一定温度下的密闭容器中,充入一定量的H2和CO,发生反应2H2(g)+CO(g)CH3OH(g),测定的部分实验数据如下:t/s05001000c(H2)/(mol·L-1)5.003.522.48c(CO)/(mol·L-1)2.50(1)在500s内用H2表示的化学反应速率是

。

(2)在1000s内用CO表示的化学反应速率是

。

(3)在500s时生成的甲醇的浓度是。

答案(1)2.96×10-3mol·L-1·s-1(2)1.26×10-3mol·L-1·s-1(3)0.74mol·L-1解析(1)在500s内,v(H2)=5.00mol·L-1-3.52mol·L-1500s=2.96×10-3mol·L-1·s-1。(2)在1000s内H2的浓度减少量Δc(H2)=5.00mol·L-1-2.48mol·L-1=2.52mol·L-1,则CO的浓度减少量Δc(CO)=12Δc(H2)=1.26mol·L-1,用CO表示此段时间的平均速率为v(CO)=1.26mol·L-11000s=1.26×10-3mol·L-1·s-1。(3)在500s内H2的浓度变化量Δc(H2)=1.48mol·L-1,则生成的CH3OH的浓度为Δc等级考提升练8.(2021辽宁沈阳高一期末)某温度时,在催化剂作用下,在2L恒容密闭容器中发生反应I2(g)+H2(g)2HI(g),部分数据如表:t/min02.04.06.08.0n(HI)/mol00.180.350.500.62则2.0~6.0min内,以H2的物质的量浓度变化表示的反应速率为()A.0.02mol·L-1·min-1B.0.04mol·L-1·min-1C.0.08mol·L-1·min-1D.0.16mol·L-1·min-1答案A解析由表中数据可知,2.0~6.0min内Δn(HI)=0.50mol-0.18mol=0.32mol,则反应消耗0.16molH2,从而可得,v(H2)=0.16mol4min×2L=0.02mol9.(2021浙江宁波北仑中学高一期中)在一定条件下发生反应4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g),经2min后B的浓度减少0.6mol·L-1,下列说法正确的是()A.用A表示的反应速率是0.4mol·L-1·min-1B.在2min末的反应速率,用B表示是0.3mol·L-1·min-1C.分别用B、C、D表示反应的速率,其比值是3∶2∶1D.在这2min内B和C两物质的浓度是逐渐减小的答案C解析A是固体,不能用其浓度变化来表示反应速率,A错误;2min后B的浓度减小0.6mol·L-1,则有v(B)=0.6mol·L-12min=0.3mol·L-1·min-1,故0~2min内B的平均反应速率为0.3mol·L-1·min-1,但不是2min末的瞬时反应速率,B错误;用B、C、D表示的反应速率之比等于其化学计量数之比,比值是3∶2∶1,C正确;B是反应物,10.对于化学反应3W(g)+2X(g)4Y(g)+3Z(g),下列反应速率关系中正确的是()A.v(W)=3v(Z) B.2v(X)=3v(Z)C.2v(X)=v(Y) D.3v(W)=2v(X)答案C解析各物质表示的化学反应速率之比等于化学方程式中相应化学计量数之比,A项,应为v(W)=v(Z);B项,应为3v(X)=2v(Z);D项,应为2v(W)=3v(X)。11.(双选)(2021山东青岛高一期中)一定条件下,反应X(g)+3Y(g)2Z(g)消耗1molX(g),同时放出akJ热量。将1molX和3molY通入2L的恒容密闭容器中,反应10min,测得Y的物质的量为2.4mol。下列说法正确的是()A.10min内,Y的平均反应速率为0.03mol·L-1·min-1B.第10min时,X的反应速率为0.01mol·L-1·min-1C.10min内,消耗0.2molX,生成0.2molZD.10min内,X和Y反应放出的热量为0.2akJ答案AD解析10min内消耗0.6molY,则有v(Y)=0.6mol2L×10min=0.03mol·L-1·min-1,A正确;前10min内,v(X)=13v(Y)=13×0.03mol·L-1·min-1=0.01mol·L-1·min-1,不能确定第10min时X的瞬时速率,B错误;10min内消耗0.6molY,同时消耗0.2molX,生成0.4molZ,C错误;消耗1molX(g)时放出akJ热量,则消耗0.2mol12.(双选)(2021山东枣庄高一期末)将4molA(g)和2molB(g)在2L的密闭容器中混合,并在一定条件下发生反应:2A(g)+B(g)2C(g),若经2s后测得C的物质的量为0.6mol。下列叙述正确的是()A.用物质C表示的平均反应速率为0.3mol·L-1·s-1B.反应开始到2s,物质B的物质的量浓度减小0.15mol·L-1C.2s时物质A的转化率为15%D.反应过程中2v(A)=v(B)答案BC解析反应经2s后测得C的物质的量为0.6mol,则有v(C)=0.6mol2L×2s=0.15mol·L-1·s-1,A错误;2s内生成0.6molC同时消耗0.3molB和0.6molA,故B的物质的量浓度减小值为0.3mol2L=0.15mol·L-1,B正确;2s内消耗0.6molA,则物质13.(双选)一定温度下,在2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是()A.反应开始到10s,用Z表示的化学反应速率为0.158mol·L-1·s-1B.反应开始到10s,X的物质的量浓度减少了0.79mol·L-1C.反应开始到10s时,Y的物质的量浓度减少了0.395mol·L-1D.反应的化学方程式为X(g)+Y(g)2Z(g)答案CD解析从题图中可看出,X、Y的物质的量减小,Z的物质的量增大,说明X、Y为反应物,Z为生成物,反应进行到10s时X、Y均减少了0.79mol,Z增加了1.58mol,其化学方程式为X(g)+Y(g)2Z(g),所以Z的化学反应速率为1.58mol2L×10s=0.079mol·L-1·s-1,X的物质的量浓度减少了0.79mol2L=0.395mol·14.向2L密闭容器中通入amol气体A和bmol气体B,在一定条件下发生反应:xA(g)+yB(g)pC(g)+qD(g)。已知:平均反应速率v(C)=12v(A);反应2min时,A的浓度减少了13,B的物质的量减少了a2回答下列问题:(1)反应2min内,v(A)=,v(B)=;

(2)化学方程式中,x=,y=,p=,q=。

答案(1)a12mol·L-1·min-1a8mol·L-1·(2)2316解析(1)由题意可知,2min内,Δc(A)=13×a2mol·L-1=a6mol·L-1,v(A)=a6mol·L-12min=a12mol·L-1·min-1;Δn(B)=a(2)根据各物质化学反应速率之比等于相应化学计量数之比,可得x∶y∶q=a12∶a8∶a2×2=2∶3∶6,又由于v(C)=12v(A),所以有x∶y∶p15.某温度时,在2L密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。由图中数据分析:该反应的化学方程式为。反应开始至2min,用Z表示的平均反应速率为。

答案3X+Y2Z0.05mol·L-1·min-1解析由图可知,X、Y的物质的量随反应的进行而减小,Z的物质的量随反应的进行而增大,则X和Y为反应物,Z为生成物。由图知,Δn(X)=1.0mol-0.7mol=0.3mol,Δn(Y)=1.0mol-0.9mol=0.1mol,Δn(Z)=0.2mol-0mol=0.2mol,则反应开始至2min内,v(X)∶v(Y)∶v(Z)=Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)=3∶1∶2,故该反应为3X+Y2Z;Z的平均反应速率v(Z)=0.2mol÷2L÷2min=0.05mol·L-1·min-1。新情境创新练16.硫酸在化工生产中发挥着重要作用。硫酸的工业制法中有三个设备:沸腾炉、接触室、吸收塔。沸腾炉中,因空气把固体颗粒吹得上下翻动,像开水沸腾而得名。其中沸腾炉内的反应为:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,试回答下列有关问题:(1)常选用哪些物质的浓度变化量来表示该反应的反应速率?。

(2)4s内,生成SO2的速率为0.4mol·L-1·s-1时,O2减少的速率是。

(3)测得4s后O2的浓度为2.8mol·L-1,则开始时O2的浓度为。

答案(1)O2、SO2(2)0.55mol·L-1·s-1(3)5.0mol·L-1解析(1)因为FeS2、Fe2O3为固体,O2、SO2为气体,故可用O2、SO2的浓度变化量来表示该反应的反应速率。(2)v(O2)=118v(SO2)=118×0.4mol·L-1·s-1=0.55mol·L-1·s(3)4s内O2的浓度减少了0.55mol·L-1·s-1×4s=2.2mol·L-1,故开始时O2的浓度为2.8mol·L-1+2.2mol·L-1=5.0mol·L-1。第2课时化学反应速率的影响因素合格考达标练1.(2021北京东城区高一期末)铝片与稀硫酸反应产生氢气的速率较慢,为了加快该反应速率,下列措施不合理的是()A.将溶液适当加热B.将铝片更换为铝粉C.将稀硫酸改为98%的浓硫酸D.向溶液中滴入少量硫酸铜溶液答案C解析将溶液适当加热,升高温度,反应速率加快,A正确;将铝片更换为铝粉,增大固体与溶液的接触面积,反应速率加快,B正确;将稀硫酸改为98%的浓硫酸,常温下铝在浓硫酸中钝化,不会产生氢气,C错误;向溶液中滴入少量硫酸铜溶液,铝可置换出铜,并形成原电池,生成H2的反应速率加快,D正确。2.(2021山东日照实验中学高一检测)把下列四种碳酸氢钠溶液分别加入四个盛有10mL2mol·L-1盐酸的烧杯中,均加水稀释到50mL,此时碳酸氢钠和盐酸反应,其中反应开始时速率最大的是()A.10℃20mL3mol·L-1的碳酸氢钠溶液B.20℃30mL2mol·L-1的碳酸氢钠溶液C.20℃10mL4mol·L-1的碳酸氢钠溶液D.10℃20mL2mol·L-1的碳酸氢钠溶液答案B解析碳酸氢钠溶液与盐酸反应,开始时温度越高、碳酸氢钠的浓度越大,反应速率越快。3.在一容积可变的密闭容器中加入WO3和H2进行反应WO3(s)+3H2(g)W(s)+3H2O(g),下列说法不正确的是()A.增加W(s)的量,反应速率增大B.将容器的容积缩小一半,其反应速率加快C.保持容器容积不变,充入氩气,其反应速率不变D.保持压强不变,充入氖气,H2O(g)生成速率减慢答案A解析在容积可变的密闭容器中,增加W(s)的量,反应速率不会增大,A错误;将容器的容积缩小一半,各气体物质的浓度瞬间增大,反应速率加快,B正确;保持容器容积不变,充入氩气,原气体混合物中各物质的浓度不变,则反应速率不变,C正确;保持压强不变,充入氖气,容器的容积增大,反应混合气体的浓度减小,则H2O(g)生成速率减慢,D正确。4.(双选)在一定温度下,某密闭容器中发生反应:2C(g)A(g)+B(s)ΔH>0,若0~15s内c(C)由0.1mol·L-1降到0.07mol·L-1,则下列说法正确的是()A.0~15s内用B表示的平均反应速率为v(B)=0.001mol·L-1·s-1B.c(C)由0.07mol·L-1降到0.05mol·L-1所需的反应时间大于10sC.升高温度正反应速率加快,逆反应速率减慢D.减小反应体系的体积,化学反应速率加快答案BD解析B是固体,不能用B表示反应速率,A错误;随着反应的进行,c(C)逐渐减小,反应速率减慢,故c(C)由0.07mol·L-1降到0.05mol·L-1时所需时间大于10s,B正确;升高温度,正、逆反应速率均加快,C错误;减小反应体系的体积,气体混合物的浓度增大,则化学反应速率加快,D正确。5.在温度不变的条件下,在恒容的密闭容器中进行下列反应:N2O4(g)2NO2(g),若N2O4的浓度由0.1mol·L-1降到0.07mol·L-1需要15s,那么N2O4的浓度由0.07mol·L-1降到0.05mol·L-1所需的反应时间()A.等于5s B.等于10sC.大于10s D.小于10s答案C解析N2O4的浓度由0.1mol·L-1降到0.07mol·L-1过程中的反应速率为v(N2O4)=0.1mol·L-1-0.07mol·L-115s=0.002mol·L-1·s-1,若反应速率不变,则N2O4的浓度由0.07mol·L-1降到0.05mol6.(2021山东潍坊高一期中)在溶液中可进行反应A+BC+D,其中A、B在一定条件下反应并测定反应中生成物C的浓度随反应时间的变化情况,绘制出如图所示的曲线(O~t1、t1~t2、t2~t3各时间段相同)。下列说法不正确的是()A.该反应是吸热反应B.平均反应速率最大的时间段是在t1~t2C.四个时间段内生成C的量最多的是t1~t2D.反应速率后来减慢主要是受反应物浓度变化的影响答案A解析根据图像无法判断反应是放热反应还是吸热反应,A错误;由图可知,平均反应速率最大的时间段是在t1~t2,B正确;根据纵坐标数据可知四个时间段内生成C的量最多的是t1~t2,C正确;随着反应的进行,反应物浓度减小,故反应速率后来减慢主要是受反应物浓度变化的影响,D正确。7.(2021天津部分区高一期中)反应3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g),在一容积可变的密闭容器中进行,用“增大”“不变”“减小”回答下列问题。(1)增加Fe的量,其正反应速率。

(2)将容器的容积缩小一半,正、逆反应速率均。

(3)保持容器容积不变,充入N2使体系压强增大,其正反应速率,逆反应速率。

(4)保持压强不变,充入N2使容器的体积增大,其正反应速率,逆反应速率。

答案(1)不变(2)增大(3)不变不变(4)减小减小等级考提升练8.(2021河北邯郸一中高一期中)下列有关化学反应速率的说法正确的是()A.用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用98%的浓硫酸可加快产生氢气的速率B.100mL2mol·L-1的盐酸跟锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,反应速率不变C.SO2的催化氧化是一个放热反应,所以升高温度,反应速率减慢D.汽车尾气中的NO和CO可缓慢反应生成N2和CO2,减小压强,反应速率减慢答案D解析常温下,铁在98%的浓硫酸中发生钝化,不能用于制取氢气,A错误。加入NaCl溶液,溶液体积增大,c(H+)减小,则反应速率减慢,B错误。无论是吸热反应还是放热反应,升高温度,反应速率均加快,C错误。减小压强,反应混合气体的浓度减小,则反应速率减慢,D正确。9.把镁条投入盛有盐酸的敞口容器中,产生氢气的速率变化曲线如图所示。最能影响该反应速率的两种因素是()①盐酸的浓度②镁条的表面积③溶液的温度④Cl-的浓度A.①④ B.③④ C.①③ D.②③答案C解析镁与盐酸反应的离子方程式为Mg+2H+Mg2++H2↑,故该反应的反应速率与H+浓度有关,与Cl-浓度无关。在镁与盐酸的反应中,刚开始时H+的浓度最大,反应速率应最大,且由于此反应为放热反应,温度升高,化学反应速率还会增大,但随着化学反应的进行,H+浓度逐渐减小,化学反应速率又逐渐减小。10.(2021北京大兴区高一期末)某实验小组用0.1mol·L-1Na2S2O3溶液与0.1mol·L-1H2SO4溶液为反应物,探究外界条件对化学反应速率的影响,实验记录如下表。已知:Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O。实验序号温度Na2S2O3溶液H2SO4溶液H2O出现沉淀所需的时间Ⅰ0℃5mL5mL10mL12sⅡ0℃5mL10mL5mLtsⅢ0℃5mL7mLamL10sⅣ30℃5mL5mL10mL4s下列说法不正确的是()A.实验Ⅱ中10<t<12B.实验Ⅲ中a=8C.对比实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可得:温度相同时,增大反应物浓度,化学反应速率增大D.对比实验Ⅰ、Ⅳ可得:浓度保持不变时,升高温度,化学反应速率增大答案A解析实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是在相同温度下进行,且实验Ⅱ的硫酸浓度比实验Ⅰ、Ⅲ的浓度大,反应速率快,所以时间短,则t<10,A错误;对比表格中数据可知,0.1mol·L-1Na2S2O3溶液体积不变,只有硫酸溶液和水的体积在变,为了保证实验的准确性,硫酸和水的体积之和都是15mL,则a=15-7=8,B正确;从表格中的数据可知,温度相同时,增大反应物浓度,化学反应速率增大,C正确;对比实验Ⅰ、Ⅳ可知,三种液体的体积都相同,只有温度不同,实验Ⅳ的温度高于实验Ⅰ的温度,而且实验Ⅳ出现沉淀所用时间远小于实验Ⅰ的,则浓度保持不变时,升高温度,化学反应速率增大,D正确。11.(双选)某实验探究小组研究320K时N2O5的分解反应:2N2O54NO2+O2。如图的坐标曲线是该小组根据所给表格中的实验探究数据绘制的。下列有关说法中正确的是()t/min01234c(N2O5)/(mol·L-1)0.1600.1140.0800.0560.040c(O2)/(mol·L-1)00.0230.0400.0520.060A.曲线Ⅰ是N2O5的变化曲线B.曲线Ⅱ是N2O5的变化曲线C.N2O5的浓度越大,反应速率越大D.升高温度对该反应速率无影响答案BC解析结合表格中N2O5和O2的浓度变化可知,曲线Ⅱ是N2O5的变化曲线,A项错误、B项正确;由表格中数据可知,N2O5的浓度越大,反应速率越大,故C项正确;温度越高,化学反应速率越大,D项错误。12.(双选)等质量的碳酸钙与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应,测得在不同时间(t)内产生气体体积(V)的数据如下图所示,根据图示分析实验条件,下列说法中一定不正确的是()组别对应曲线c(HCl)/(mol·L-1)反应温度/℃碳酸钙的状态1a30粉末状2b30粉末状3c2.5块状4d2.530块状A.第4组实验的反应速率最慢B.第1组实验中盐酸的浓度一定小于2.5mol·L-1C.第2组实验中盐酸浓度可能等于2.5mol·L-1D.第3组实验的反应温度低于30℃答案BD解析由图可知,曲线的斜率越大,反应速率越快,即在相同条件下,相同时间内生成H2的体积越大,反应速率越快,故反应速率:a>b>c>d。由图可知,曲线d的斜率最小,则第4组实验的反应速率最慢,A正确;第1组反应速率比第4组反应速率快,二者相比,第1组固体CaCO3的表面积大于第4组,可能固体表面积对反应速率的影响较大,故第1组实验中c(HCl)可能等于、大于或小于2.5mol·L-1,B错误;第2组反应速率比第4组反应速率快,二者相比,第2组固体CaCO3的表面积大于第4组,可能固体表面积对反应速率的影响较大,故第2组实验中c(HCl)可能等于、大于或小于2.5mol·L-1,C正确;第3组反应速率比第4组反应速率快,二者相比,固体CaCO3的表面积相同,温度越高,反应速率越快,故第3组实验中温度应高于30℃,D错误。13.(2021江苏南京通州区高一抽测)氯酸钾和亚硫酸氢钾溶液能发生氧化还原反应:ClO3-+3HSO3-3SO42-+Cl-+3H+。已知该反应的速率随c(H+)的增大而加快。如图为用ClO3A.反应开始时速率增大可能是c(H+)所致B.纵坐标为v(Cl-)的v~t曲线与图中曲线完全重合C.图中阴影部分的面积表示t1~t2时间内ClO3D.后期反应速率下降的主要原因是反应物浓度减小答案C解析由反应原理可知,反应开始时随着反应进行,c(H+)逐渐增大,反应速率增大,可能是c(H+)所致,A正确;反应消耗1molClO3-同时生成1molCl-,故v(Cl-)-t曲线与v(ClO3-)-t曲线完全重合,B正确;v(ClO3-)-t图中,阴影部分的面积约等于v(ClO3-)·t=Δc,故表示t1~t2时间内ClO3-的物质的量浓度的减少量,不是n(ClO3-新情境创新练14.(2021河南郑州八校高一联考)某实验小组通过铁与盐酸反应的实验,研究影响反应速率的因素(铁的质量相等,铁块的形状一样,盐酸均过量),设计实验如下表:实验编号盐酸浓度/(mol·L-1)铁的形态温度/K14.00块状29324.00粉末29332.00块状29342.00粉末313(1)若四组实验均反应进行1分钟(铁均有剩余),则以上实验需要测出的数据是。

(2)实验和(填实验编号)是研究盐酸的浓度对该反应速率的影响;实验1和2是研究对该反应速率的影响。

(3)测定在不同时间产生氢气的体积V的数据,绘制出图甲,则曲线c、d分别对应的实验组别可能是、。

(4)分析其中一组实验,发现产生氢气的速率随时间变化情况如图乙所示。①其中t1~t2速率变化的主要原因是。

②t2~t3速率变化的主要原因是。

(5)实验1产生氢气的体积随时间的变化如丙中的曲线a,添加某试剂能使曲线a变为曲线b,则添加的试剂可能是。

A.CuO粉末 B.NaNO3固体C.NaCl溶液 D.浓硫酸答案(1)产生H2的体积(2)13固体表面积(3)第1组第3组(4)①铁与盐酸反应时放出热量②盐酸的浓度减小(5)D解析(1)若四组实验均反应进行1分钟,其中铁均有剩余,则可以通过测定生成H2的体积大小判断反应速率的快慢。(2)根据“变量控制法”原理,研究盐酸的浓度对反应速率的影响,反应温度、铁的形态应相同,故实验1和实验3符合要求。实验1和2中盐酸的浓度和温度相同,铁的形态不同,固体表面积不同,化学反应速率不同。(3)温度越高,盐酸的浓度越大,固体表面积越大,反应速率越快,而温度对反应速率的影响比浓度对反应速率的影响更大,则四组实验中反应速率:4>2>1>3。结合图中曲线变化分析,c代表第1组实验,d代表第3组实验。(4)盐酸与铁的反应是放热反应,反应放出热量使体系温度升高,反应速率加快;盐酸的浓度减小,反应速率减慢。①t1~t2时间内,温度对反应速率的影响占主导,化学反应速率加快。②t2~t3时间内,盐酸的浓度对反应速率的影响占主导,化学反应速率减慢。(5)由曲线a变为曲线b,生成H2的体积不变,反应时间缩短,说明反应速率加快。加入CuO粉末,消耗盐酸,溶液中c(H+)减小,反应速率减慢,A不符合题意;加入NaNO3固体,溶液中Fe、NO3-和H+发生氧化还原反应生成NO,得不到H2,B不符合题意;加入NaCl溶液,溶液总体积增大,c(H+)减小,反应速率减慢,C不符合题意;加入浓硫酸,溶液中c(H+)增大,反应速率加快第3课时化学反应的限度化学反应条件的控制合格考达标练1.(2021天津耀华中学高一检测)下列有关化学反应速率与化学反应限度的叙述错误的是()A.化学反应速率是表示化学反应快慢的物理量B.一般情况下,升高温度能加快化学反应速率C.可逆反应达到化学反应限度时,反应就静止不动了D.可逆反应达到化学反应限度时,正反应速率等于逆反应速率答案C解析化学反应速率是表示化学反应快慢的物理量,A正确。一般情况下,升高温度,分子(或离子)的运动速率加快,彼此之间接触几率增大,发生反应的几率增大,故化学反应速率加快,B正确。可逆反应达到化学反应限度时,反应并未停止,对于同一物质来说,其消耗速率与生成速率相等,但不等于0,C错误。可逆反应达到化学反应限度时,各物质的浓度保持不变,正反应速率等于逆反应速率,D正确。2.在一密闭容器中放入1molX,进行可逆反应2X(g)3Y(g),反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的变化关系如图所示,下列叙述正确的是()A.t1时,只有正反应在进行B.t2~t3时间段,反应停止C.t2时,容器内有1.5molYD.t2~t3时间段,X、Y的物质的量均没有发生变化答案D解析t1时,正、逆反应速率都大于零,都在进行,A错误;t2~t3时间段,正、逆反应速率都大于零,反应仍在进行,X、Y的物质的量均没有发生变化,B错误,D正确;t2时,反应达到平衡,但X不能完全转化为Y,故Y小于1.5mol,C错误。3.(2021山东烟台高一期中)恒容密闭容器中进行的可逆反应2NO2(g)2NO(g)+O2(g),下列不能说明该反应达到平衡状态的是()A.单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2B.混合气体的颜色不再改变C.混合气体的压强不再改变的状态D.混合气体的密度不再改变的状态答案D解析单位时间内生成nmolO2,必然消耗2nmolNO2,同时生成2nmolNO2,则该反应达到平衡状态,A不符合题意;恒容条件下,混合气体的颜色不再改变,则c(NO2)不变,该反应达到平衡状态,B不符合题意;混合气体的压强不变,说明气体的总物质的量不变,则该反应达到平衡状态,C不符合题意;恒容条件下进行反应,混合气体的总质量不变,则密度始终不变,不能判断是否达到平衡状态,D符合题意。4.一定温度下,在某恒容的密闭容器中,建立化学平衡:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。下列叙述中不能说明该反应已达到化学平衡状态的是()A.体系的压强不再发生变化B.v正(CO)=v逆(H2O)C.生成nmolCO的同时生成nmolH2D.1molH—H键断裂的同时断裂2molH—O键答案C解析A项,由于该反应是一个反应前后气体分子总数不相等的反应,当体系的压强不再发生变化时,说明反应已达到化学平衡状态;B项,根据v正(CO)=v逆(H2O)=v逆(CO),可知CO的正反应速率等于其逆反应速率,说明反应已达到化学平衡状态;C项,生成CO、H2均表示反应向正反应方向进行,没有表示出正、逆反应速率的关系,不能说明反应已达到化学平衡状态;D项,H—H键断裂和H—O键断裂是两个相反的反应方向,1molH—H键断裂的同时断裂2molH—O键,即消耗1molH2的同时消耗了1molH2O,可知H2的消耗量等于其生成量,说明反应已达到化学平衡状态。5.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,当反应达到平衡状态时,各物质的浓度有可能是()A.c(Z)=0.5mol·L-1 B.c(Y2)=0.5mol·L-1C.c(X2)=0.2mol·L-1 D.c(Y2)=0.6mol·L-1答案B解析该反应是可逆反应,无论正向还是逆向反应都不能进行到底,若反应正向进行完全,则c(Z)=0.4mol·L-1,若反应逆向进行完全,则c(X2)=0.2mol·L-1,c(Y2)=0.6mol·L-1,则有0<c(X2)<0.2mol·L-1,0<c(Y2)<0.6mol·L-1,0<c(Z)<0.4mol·L-1,故只有B项符合要求。6.硫酸是一种重要的化工产品,硫酸的消耗量常被视为一个国家工业发展水平的一种标志。目前硫酸的重要生产方法是“接触法”,有关接触氧化反应2SO2+O22SO3的说法不正确的是()A.该反应为可逆反应,故在一定条件下二氧化硫和氧气不可能全部转化为三氧化硫B.达到平衡后,反应就停止了,故此时正、逆反应速率相等且均为0C.一定条件下,向某密闭容器中加入2molSO2和1molO2,则从反应开始到达到平衡的过程中,正反应速率不断减小,逆反应速率不断增大,某一时刻,正、逆反应速率相等D.在利用上述反应生产三氧化硫时,要同时考虑反应所能达到的限度和化学反应速率两方面的问题答案B解析对于可逆反应来说,在一定条件下反应物不可能全部转化为产物,反应只能进行到一定限度。2molSO2和1molO2从开始反应到达到平衡的过程中,正反应速率不断减小,逆反应速率不断增大,最终正、逆反应速率相等,即达到化学平衡,此时反应物和生成物的浓度都不再随时间的变化而变化,但反应并没有停止,正、逆反应都依然进行着。7.一定温度下,在容积为VL的密闭容器中进行反应aN(g)bM(g),M、N的物质的量随时间的变化曲线如下图所示:(1)此反应的化学方程式中ab=(2)t1~t2min内,以M的浓度变化表示的平均反应速率为。

(3)下列叙述能说明上述反应达到平衡状态的是(填字母)。

A.反应中M与N的物质的量之比为1∶1B.混合气体的总质量不随时间的变化而变化C.混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化D.单位时间内每消耗amolN,同时生成bmolME.混合气体的压强不随时间的变化而变化答案(1)2(2)1(t2-t1)(3)CE解析(1)反应中各物质的化学计量数之比等于物质的量的变化量之比,所以a∶b=(8mol-2mol)∶(5mol-2mol)=2∶1,该反应的化学方程式为2N(g)M(g)。(2)v(M)=4mol-3mol(t2-t1)(3)达到平衡状态时,各组分的浓度不再发生变化,M和N的物质的量之比不变,不能说明二者的物质的量不再改变,A选项错误;该反应的反应物和生成物都是气体,根据质量守恒定律,反应前后,混合气体的质量始终不变,B选项错误;该反应为气体体积减小的反应,若反应没有达到平衡状态,反应过程中气体的总物质的量和压强始终在减小,当该量不再发生变化时,则说明反应达到了平衡状态,C和E选项正确;消耗amolN和生成bmolM都表示的是正反应方向,没有体现正、逆反应速率相等,不能说明反应达到了平衡状态,D选项错误。等级考提升练8.(2021天津第一中学高一期末)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计量数之比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的是()A.①②③ B.①②③⑤C.①②③④ D.①②③④⑤答案A解析甲中Z是固体,乙中A是固体,混合气体的密度不变时,两个反应均达到平衡状态,①正确;两个反应容器中生成物的百分含量不变,两个反应均已达到平衡,②正确;反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于化学计量数之比,说明正、逆反应速率相等,表明甲和乙均达到平衡状态,③正确;乙反应前后气态物质的化学计量数相等,恒容条件下,气体的总物质的量和混合气体的压强始终不变,不能说明反应达平衡状态,④、⑤均错误。9.(双选)(2021江苏宿迁高一期中)在一定条件下,将3molA和1molB两种气体