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人教版高中化学选择性必修一同步练习全套第一章化学反应的热效应第一节反应热一、单选题1.下列说法错误的是(
)A.
化学反应除了生成新物质外,还伴随着能量的变化B.
放热反应不需要加热就可以发生C.
反应条件是加热的反应不一定都是吸热反应D.
化学反应放热还是吸热,取决于生成物具有的总能量和反应物具有的总能量2.下列反应过程中的能量变化与图一致的是(
)A.
2H2O2H2↑+O2↑
B.
在加热条件下氢气还原氧化铜
C.
胆矾受热分解
D.
铝热反应3.下列变化过程吸热的有多少个(
)①Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体混合搅拌;②盐酸和氢氧化钠溶液混合;③硫受热融化;④石灰石高温分解;⑤碳和氧气反应生成一氧化碳;⑥生石灰和水反应生成熟石灰;⑦镁条在氮气中燃烧;⑧碳在高温下和水蒸气反应生成水煤气;⑨水蒸气液化A.
4个
B.
5个
C.
6个
D.
7个4.下列属于吸热反应是(
)A.
金属钠与水的反应
B.
盐酸与氢氧化钠的反应C.
铝与氧化铁的铝热反应
D.
NH4Cl晶体与Ba(OH)2·8H2O晶体反应5.已知甲烷的热值为56kJ/g,表示甲烷标准燃烧热的热化学方程式的是(
)A.
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-56kJ·mol-1B.
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-896kJ·mol-1C.
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1)△H=-896kJ·mol-1D.
2CH4(g)+4O2(g)=2CO2(g)+4H2O(1)△H=-112kJ·mol-16.N2H4是一种高效清洁的火箭燃料。已知在25℃、101kPa下,8gN2H4(g)完全燃烧生成氮气和液态水时,放出133.5kJ热量。则下列热化学方程中正确的是(
)A.
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)
△H=-534kJ·mol-1B.
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)
△H=-133.5kJ·mol-1C.
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)
△H=+534kJ·mol-1D.
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)
△H=-534kJ·mol-17.已知反应X+Y=M+N为放热反应,对该反应的下列说法中正确的(
)A.
X的能量一定高于MB.
Y的能量一定高于NC.
X和Y的总能量一定高于M和N的总能量D.
因该反应为放热反应,故不必加热就可发生反应二、综合题8.25mL0.5mol/L的硫酸与50mL0.55mol/L的NaOH溶液在右图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算反应热。请回答下列问题:(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是________;由图可知该装置有不妥之处,应如何改进?________。(2)若量取碱的时候仰视读数,则求得的中和热△H________(填“偏大”、“偏小’、“无影响”下同)。若用相同浓度和体积的氨水代替NaOH进行上述实验,测得中和热△H________。(3)设混合溶液的比热容为ckJ/(g.℃).硫酸和NaOH溶液的密度认为都是1g·cm-3,若实验过程中,测得硫酸和NaOH溶液的起始温度的平均值为T1℃。溶液混合后的最高温度为T2℃,试写出该实验中,中和热表达式△H=________。(化成最简式)9.写出下列反应的热化学方程式(1)25℃1.01×105Pa下,1g硫粉在氧气中充分燃烧放出9.36kJ热量________(2)当10g丁烷完全燃烧生成CO2和液态水时,放出热量为500kJ,写出丁烷燃烧的热化学方程式:________(3)1molC与1mol水蒸气反应生成1molCO和1molH2,吸热131.5kJ:________。(4)3molNO2气体溶于水生成HNO3和NO气体,放出138kJ热量________10.已知下列热化学方程式:①H2(g)+O2(g)=H2O(l)
ΔH=-285kJ/mol②H2(g)+O2(g)=H2O(g)
ΔH=-241.8kJ/mol③C(s)+O2(g)=CO(g)
ΔH=-110.4kJ/mol④C(s)+O2(g)=CO2(g)
ΔH=-393.5kJ/mol回答下列各问:(1)上述反应中属于放热反应的是________。(2)C的燃烧热为________。(3)燃烧10gH2生成液态水,放出的热量为________。(4)CO燃烧的热化学方程式为________。(5)为了控制温室效应,各国科学家提出了不少设想。有人根据液态CO2密度大于海水密度的事实,设想将CO2液化后,送入深海海底,以减少大气中的CO2。为使CO2液化,可采取的措施________。a减压、升温
b增压、降温c减压、降温
d增压、升温答案解析部分一、单选题1.B解析:A.化学反应过程中断裂化学键吸收能量,形成化学键放出热量,反应过程中一定伴随能量变化,A不符合题意;B.某些放热反应需要加热条件下才能发生反应,Al和Fe2O3发生的铝热反应在引发剂作用下才能发生反应,B符合题意;C.反应条件是加热的反应不一定都是吸热反应,Al和Fe2O3发生的铝热反应在引发剂作用下才能发生反应,但Al和Fe2O3是放热反应,C不符合题意;D.化学反应放热还是吸热,取决于生成物具有的总能量和反应物具有的总能量的相对高低,生成物能量高是吸热反应,反之是放热反应,D不符合题意。故答案为:B分析:A.化学反应过程中一定伴随能量变化;B.放热反应可能需要加热才能发生;C.需要加热的反应不一定是吸热反应;D.生成物具有的总能量大于反应物具有的总能量为放热反应,反之为吸热反应。2.D解析:A、电解时,电能转化为化学能,为吸热反应,故A不选;B、在加热条件下氢气还原氧化铜为吸热反应,故B不选;C、胆矾受热分解为吸热反应,故C不选;D、铝热反应为放热反应,符合图像,故D选。故答案为:D。分析:由图可知,反应物能量大于生成物能量,因此该反应为放热反应,常见的放热反应有:所有的燃烧反应,金属与酸或水的反应、酸碱中和反应、铝热反应、多数的化合反应等,其△H<0。常见的吸热反应:Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl晶体混合反应、水解反应、大多数的分解反应、以C、CO、H2作为还原剂的反应等,以此解答该题。3.A解析:①Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应为吸热反应,①符合题意;②盐酸和NaOH溶液的反应为酸碱中和反应,属于放热反应,②不符合题意;③硫受热融化需要吸收能量,因此过程中吸热,③符合题意;④石灰石高温分解为吸热反应,④符合题意;⑤碳和氧气的反应生成CO,为燃烧反应,燃烧反应都是放热反应,⑤不符合题意;⑥生石灰与水的反应为放热反应,⑥不符合题意;⑦镁条在氮气中燃烧,燃烧反应属于放热反应,⑦不符合题意;⑧碳在高温下和水蒸气反应生成水煤气,该反应为吸热反应,⑧符合题意;⑨水蒸气液化过程放热,⑨不符合题意;综上,上述变化过程中吸热的有①③④⑧,共4个,A符合题意;故答案为:A分析:根据所给反应的热效应进行分析即可得出答案。4.D解析:A.金属钠与水的反应属于放热反应,故A不符合题意;B.盐酸和氢氧化钠溶液反应为中和反应,是放热反应,故B不符合题意;C.铝热反应属于放热反应,故C不符合题意;D.氯化铵晶体与氢氧化钡晶体反应,属于吸热反应,故D符合题意;故答案为:D。分析:熟记NH4Cl晶体与Ba(OH)2·8H2O晶体反应为吸热反应5.C解析:甲烷的热值为56kJ/g,即表示1gCH4完全燃烧,生成CO2(g)和H2O(l)时放出的热量为56kJ/g×16g=896kJ,所以甲烷的燃烧热ΔH=-896kJ/mol,所以表示甲烷标准燃烧热的热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1)△H=-896kJ·mol-1,C符合题意;故答案为:C分析:此题是对燃烧热定义和热化学方程式书写的考查,燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量;结合题干所给甲烷的热值计算甲烷的燃烧热,从而得出甲烷标准燃烧热的热化学方程式。6.D解析:8gN2H4(g)的物质的量,所以1molN2H4(g)燃烧放出的热量为,因此该反应的热化学方程式为N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)ΔH=-534kJ/mol,D符合题意;故答案为:D分析:根据公式计算8gN2H4(g)的物质的量,结合其燃烧放出的热量计算1molN2H4(g)燃烧放出的热量,从而书写反应的热化学方程式。7.C解析:A.反应物的总能量大于生成物的总能量,X的能量与M的能量关系无法确定,A项不符合题意;B.反应物的总能量大于生成物的总能量,Y的能量与N的能量关系无法确定,B项不符合题意;C.该反应为放热反应,所以反应物的总能量大于生成物的总能量,即X和Y的总能量一定高于M和N的总能量,C项符合题意;D.反应的放热、吸热与反应条件(如加热)无关,某些放热反应也需要加热才能反应,如氢气和氧气的反应,D项不符合题意;答案选C。分析:放热反应的本质是反应物的总能量大于生成物的总能量,所以反应放热,以此解答。二、综合题8.(1)环形玻璃搅拌棒;①小烧杯上沿紧贴硬纸板②碎泡沫塑料填充满大烧杯(2)偏大;偏大(3)-3000c(T2-T1)kJ/mol或3000c(T1-T2)kJ/mol解析:(1)从实验装置看,该实验中缺少环形玻璃搅拌棒,用于搅拌溶液,使之混合均匀;同时,装置中大小烧杯之间存在间隙,易导致热量散失,应将小烧杯上沿紧贴硬纸板,同时使用碎泡沫塑料填充满大烧杯。(2)若量取NaOH溶液时仰视读数,则所量取NaOH溶液的体积偏大,反应过程中放出的热量增大,求得中和热ΔH偏小;若用氨水代替NaOH,由于NH3·H2O是弱碱,其电离过程需要吸热,导致反应过程中放出的热量减小,求得中和热ΔH偏大;(3)反应生成0.025molH2O时放出的热量为:c×(50+25)×1×(T2-T1)=75c(T2-T1)kJ,因此生成1molH2O时的反应热ΔH=。分析:此题是对中和热测定实验的考查,解答此题时,应结合中和热的定义和实验测定过程进行分析。9.(1)S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=﹣299.52kJ•mol﹣1(2)C4H10(g)+13/2O2(g)=4CO2(g)+5H2O(l)△H=﹣2900kJ•mol﹣1(3)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.5kJ•mol-1(4)3NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(aq)+NO(g)△H=-138kJ•mol-1解析:(1)质量换算物质的量结合反应热计算得到生成1mol二氧化硫气体的焓变,1g硫粉在氧气中充分燃烧放出9.36kJ热量,生成1molSO2的反应放出的热量=9.36kJ×32=299.52kJ;依据热化学方程式书写方法,标注物质聚集状态,和对应量的反应热,热化学方程式为:S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=﹣299.52kJ•mol﹣1;(2)质量换算物质的量结合反应热计算得到1mol丁烷完全燃烧的焓变,当10g丁烷完全燃烧生成CO2和液态水时,放热500kJ,则1mol丁烷(58g)完全燃烧时放热2900kJ,由此可写出热化学方程式:C4H10(g)+13/2O2(g)=4CO2(g)+5H2O(l)△H=﹣2900kJ•mol﹣1;(3)1molC与1mol水蒸气反应生成1molCO和1molH2,吸收131.5kJ的热量,则热化学方程式为:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.5kJ•mol-1;(4)3molNO2气体溶于水生成HNO3和NO气体,放出138kJ热量,其热化学方程式为:3NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(aq)+NO(g)△H=-138kJ•mol-1。分析:(1)根据1g硫充分燃烧放出的热量计算1mol硫完全燃烧放出的热量,然后书写热化学方程式;(2)计算1mol丁烷完全燃烧放出的热量,然后书写热化学方程式;(3)注意碳的状态,该反应是吸热反应;(4)注意硝酸的状态时溶液。10.(1)①②③④(2)393.5kJ/mol(3)1425kJ(4)CO(g)+O2(g)=CO2(g)
ΔH=-283.1kJ/mol(5)b解析:(1)放热反应的ΔH<0,故①②③④都是放热反应;(2)1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量为燃烧热,则反应④中C完全燃烧,C的燃烧热为393.5kJ/mol;(3)燃烧10gH2即5molH2生成液态水,放出的热量为285kJ5=1425kJ;(4)由③C(s)+O2(g)=CO(g)ΔH=-110.4kJ/mol,④C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kJ/mol,④-③可得CO燃烧的热化学方程式为CO(g)+O2(g)=CO2(g)
ΔH=-283.1kJ/mol;(5)由物质的三态变化可知,在大气条件下,二氧化碳是无色无味的气体,而在温度低于31.2℃时,加压可使CO2变为液态,即加压降温可减小分子之间的间隔,使二氧化碳由气体变为液体,则可将CO2液化后送入深海海底,以减小大气中CO2的浓度,故答案为:b。分析:(1)燃烧反应是放热反应;(2)根据燃烧热的定义进行判断;(3)根据氢气燃烧生成液态水计算放出的热量;(4)根据燃烧热的定义书写热化学方程式;(5)增压、降温可以液化二氧化碳。《第二节反应热的计算》同步练习一、单选题1.下列关于盖斯定律描述不正确的是(
)A.
化学反应的反应热不仅与反应体系的始态和终态有关,也与反应途径有关B.
盖斯定律遵守能量守恒定律C.
利用盖斯定律可间接计算通过实验难测定的反应的反应热D.
利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热2.氧气(O2)和臭氧(O3)是氧元素的两种同素异形体,已知热化学方程式:则△H1、△H2、△H3的关系正确的是(
)4Al(s)+3O2(g)═2Al2O3(s)△H1①4Al(s)+2O3(g)═2Al2O3(s)△H2②3O2(g)═2O3(g)△H3③A.
△H1﹣△H2=△H3
B.
△H1+△H2=△H3C.
△H2﹣△H1=△H3
D.
△H1+△H2+△H3=03.已知:氧化锂(Li2O)晶体形成过程中的能量变化如图所示下列说法正确的是(
)A.
△H1<0,△H2>0
B.
-△H5+△H1+△H1+△H3+△H4+△H6=0C.
△H3<0,△H4<0
D.
△H1+△H2+△H3+△H4=△H5+△H64.物质A在一定条件下可发生一系列转化,由图判断下列关系错误的是(
)A.
A→F,△H=一△H6
B.
△H1+△H2+△H3+△H4+△H5+△H6=0C.
C→F,△H=△H1+△H2+△H6
D.
若A→C为放热过程,则△H3+△H4+△H5+△H6>05.向足量H2SO4溶液中加入100mL0.4mol•L﹣1Ba(OH)2溶液,放出的热量是5.12kJ.如果向足量Ba(OH)2溶液中加入100mL0.4mol•L﹣1HCl溶液时,放出的热量为2.2kJ.则Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应的热化学方程式为(
)A.
Ba2+(aq)+SO42﹣(aq)=BaSO4(s)△H=﹣2.92kJ•mol﹣1B.
Ba2+(aq)+SO42﹣(aq)=BaSO4(s)△H=﹣0.72kJ•mol﹣1C.
Ba2+(aq)+SO42﹣(aq)=BaSO4(s)△H=﹣73kJ•mol﹣1D.
Ba2+(aq)+SO42﹣(aq)=BaSO4(s)△H=﹣18kJ•mol﹣16.黑火药是中国古代的四大发明之一,其爆炸的热化学方程式为:S(s)+2KNO3(s)+3C(s)=K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)ΔH=xkJ·mol-1。已知:碳的燃烧热ΔH1=akJ·mol-1S(s)+2K(s)=K2S(s)ΔH2=bkJ·mol-1,2K(s)+N2(g)+3O2(g)=2KNO3(s)ΔH3=ckJ·mol-1,则x为(
)A.
3a+b-c
B.
c-3a-b
C.
a+b-c
D.
c-a-b7.A2+B2=2AB的反应历程可以看作如下(△H表示该过程的能量变化):Ⅰ.A2=A+A
△H1Ⅱ.B2=B+B
△H2Ⅲ.A+B=AB
△H3则下列说法中正确的是(
)A.
当△H3+(△H1+△H2)>0时,该反应是吸热反应B.
当2△H3+(△H1+△H2)>0时,该反应是放热反应C.
当2△H3+(△H1+△H2)<0时,该反应是放热反应D.
当△H3+(△H1+△H2)<0时,该反应是吸热反应8.一定条件下,发生反应:①M(s)+N(g)
R(g)
△H=—Q1kJ/mol,②2R(g)+N(g)
2T(g)△H=—Q2kJ/mol.Q1、Q2、Q3均为正值.下列说法正确的是(
)A.
1molR(g)的能量总和大于1molM(s)与1molN(g)的能量总和B.
将2molR(g)与1molN(g)在该条件下反应,可以放出热量Q2kJC.
当1molM(s)完全转化为T(g)时(假定无热量损失),放出热量D.
M(g)+N(g)
R(g)
△H=—Q3kJ/mol,则Q3>Q19.下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系,据此判断下列说法正确的是
(
)A.
金刚石比石墨稳定B.
红磷转变为白磷是吸热反应C.
S(g)+O2(g)=SO2(g)ΔH1;S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH2,则ΔH1>ΔH2D.
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH>0二、综合题10.已知:反应4HCl(g)+O2(g)⇌2Cl2(g)+2H2O(g)△H=﹣115.6kJ/molH2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H=﹣184kJ/mol请回答:(1)H2与O2反应生成气态水的热化学方程式是________。(2)断开1molH﹣O键所需能量约为________kJ。11.(1)肼(N2H4,N为-2价)和NO2是一种双组分火箭推进剂。两种物质混合发生反应生成N2和H2O(g),已知8g气体肼在上述反应中放出142kJ热量,请写出上述反应的热化学方程式________
。(2)已知下列热化学方程式:Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H1=-27.6kJ/mol3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)△H2=-58.8kJ/molFe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)△H3=+38.4kJ/mol求以下热化学方程式的焓变FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)
△H=________。(3)Ⅰ.已知:P4(s)+6Cl2(g)=4PCl3(g)△H=akJ·mol-1,P4(s)+10Cl2(g)=4PCl5(g)△H=bkJ·mol-1;破坏PCl5中1molP-Cl键所需能量为ckJ,破坏PCl3中1molP-Cl键所需能量为1.2ckJ则破坏Cl2中1molCl-Cl键所需的能量为________。Ⅱ.已知拆开晶体硅中1molSi-Si键,二氧化硅固体中1molSi-O键,氧气中的1molO=O键分别需要提供akJ、bkJ、ckJ能量,请写出晶体硅与氧气反应生成二氧化硅固体的热化学方程式:________
。12.已知:在25oC
101KPa时①1g氢气完全燃烧生成气态水放出120.9KJ的热量②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)
ΔH=-566kJ/mol③Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+
ΔH=-226kJ/mol在相同条件下根据以上信息回答下列问题:(1)请书写氢气完全燃烧生成气态水的热化学方程式________。(2)CO的燃烧热为ΔH=________。(3)请写出Na2O2(s)与CO(g)反应生成Na2CO3(s)的热化学方程式________。(4)请计算CO(g)与Na2O2(s)反应放出1018kJ热量时,转移电子的物质的量________。13.随着世界工业经济的发展、人口的剧增,全球能源紧张及世界气候面临越来越严重的问题,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2引起了全世界的普遍重视.(1)如图为C及其氧化物的变化关系图,若①变化是置换反应,则其化学方程式可以是________
________.(2)把煤作为燃料可通过下列两种途径:途径I:C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1<0①途径II:先制成水煤气:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H2>0②再燃烧水煤气:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H3<0
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H4<0
④则途径I放出的热量________(填“大于”“等于”或“小于”)途径II放出的热量;△H1、△H2、△H3、△H4的数学关系式是________.(3)甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上可用如下方法合成甲醇:方法一
CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)方法二
CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)在25℃、101kPa下,1克甲醇完全燃料放热22.68kJ,写出甲醇燃烧热的热化学方程式________.(4)金属钛冶炼过程中其中一步反应是将原料金红石转化:TiO2(金红石)+2C+2Cl2TiCl4+2CO已知:C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=﹣393.5kJ•mol﹣12CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=﹣566kJ•mol﹣1TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl(s)+O2(g)△H=+141kJ•mol﹣1则TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)的△H=________.(5)臭氧可用于净化空气、饮用水消毒,处理工业废物和作为漂白剂.臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应.如:6Ag(s)+O3(g)=3Ag2O(s)△H=﹣235.8kJ•mol﹣1已知:2Ag2O(s)=4Ag(s)+O2(g)△H=+62.2kJ•mol﹣1则O3转化为O2的热化学方程式为________.答案解析部分一、单选题1.A解析:A.盖斯定律表明化学反应的反应热与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关,选项错误,A符合题意;B.盖斯定律遵循能量守恒定律,选项正确,B不符合题意;C.利用盖斯定律可间接求得某些实验过程难以测得的反应的反应热,选项正确,C不符合题意;D.利用盖斯定律可计算有副反应发生的反应的反应热,选项正确,D不符合题意;故答案为:A分析:根据盖斯定律的定义进行分析。不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热是相同的;即化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关。据此分析选项。2.A解析:4Al(s)+3O2(g)═2Al2O3(s)△H1①,4Al(s)+2O3(g)═2Al2O3(s)△H2②;根据盖斯定律可以知道,反应①-②,可得3O2(g)═2O3(g)△H3③,所以△H1﹣△H2=△H3,A符合题意;故答案为:A。分析:关于热化学方程式的书写与盖斯定律的运用,首先明确目标方程式,然后根据已知方程式进行适当变还加减消元,即可得出答案。3.B解析:A.Li晶体转化为Li(g)是吸热过程,Li(g)→Li+(g)是失电子过程吸热,即△H1>0、△H2>0,A不符合题意;B.由盖斯定律可知,△H1+△H1+△H3+△H4+△H6=△H5,即-△H5+△H1+△H1+△H3+△H4+△H6=0,B符合题意;C.O2(g)到O(g)是键断裂过程吸热,O(g)→O2-(g)是得电子过程放热,即△H3>0、△H4<0,C不符合题意;D.由盖斯定律可知,△H1+△H1+△H3+△H4+△H6=△H5,D不符合题意;故答案为:B分析:根据物质转化过程中的热效应和盖斯定律进行分析。4.C解析:A.A—F和F—A的焓变数值相等符号相反,A不符合题意;B.由
A循环到A,能量变化为0,△H1+△H2+△H3+△H4+△H5+△H6=0,B不符合题意;C.由C—F,△H=△H3+△H4+△H5,由F—C,△H=△H1+△H2+△H6,二者的绝对值相等,符号相反,C符合题意;D.若A→C为放热过程,则C→A为吸热过程,即△H3+△H4+△H5+△H6>0,D不符合题意;故答案为:C分析:此题是对反应热计算的考查,结合盖斯定律进行计算。5.D解析:两反应的热化学方程式为:(各离子均在溶液中)2H++2OH-+Ba2++SO42-=BaSO4↓+2H2O△H=-128kJ·mol-1①H++OH-=H2O△H=-55kJ·mol-1②①-2×②即可得答案。分析:首先写出两个中和反应的热化学方程式,再根据盖斯定律计算硫酸钠和氯化钡的复分解反应的焓变即可。6.A解析:碳的燃烧热△H1=akJ•mol-1,其热化学方程式为C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=akJ•mol-1①,S(s)+2K(s)=K2S(s)△H2=bkJ•mol-1②,2K(s)+N2(g)+3O2(g)=2KNO3(s)△H3=ckJ•mol-1③,将方程式3×①+②-③得S(s)+2KNO3(s)+3C(s)═K2S(s)+N2(g)+3CO2(g),则△H=xkJ•mol-1=(3a+b-c)kJ•mol-1,所以x=3a+b-c,A符合题意;故答案为:A分析:根据该死定律计算反应热。7.C解析:根据盖斯定律可知,I+Ⅱ+Ⅲ×2即得到反应A2+B2=2AB,所以该反应的反应热是△H=2△H3+(△H1+△H2),C符合题意;故答案为:C分析:此题是对反应热计算的考查,结合盖斯定律的应用进行分析即可。8.D解析:A、反应焓变为负值,反应是放热反应,反应物能量高于生成物,1molR(g)的能量总和小于1molM(s)与1molN(g)的能量总和,A不符合题意;B、反应是可逆反应不能进行彻底,将2molR(g)与1molN(g)在该条件下充分反应,放出热量<Q2kJ,B不符合题意;C、依据热化学方程式和盖斯定律计算分析判断,①+得到,M(s)+N(g)T(g)△H=-(Q1+)kJ/mol,C不符合题意;D、固体变化为气体吸收能量,反应是放热反应焓变为负值,M(g)+N(g)R(g)△H=-Q3kJ/mol,则Q3>Q1,D符合题意;故答案为:D分析:A、反应①为放热反应,1molR(g)的能量总和小于1molM(s)与1molN(g)的能量总和;
B、反应②为可逆反应,可逆反应不能进行到底;C、根据反应①、②,利用盖斯定律分析知,当1molM(s)完全转化为T(g)时(假定无热量损失),放出热量(Q1+Q2/2)kJ;D、1molM(g)具有的能量大于1molM(s),结合反应①知,M(g)+N(g)R(g)△H=-Q3kJ·mol-1,则Q3>Q1。9.B解析:A、从图像1可知,金刚石所具有的能量高于石墨,能量越低越稳定,故石墨比金刚石稳定,A不符合题意;B、从图像2可知,白磷的能量大于红磷,红磷转变为白磷是吸热反应,选项B符合题意;C、因S(s)→S(g),要吸收热量,故ΔH1<ΔH2,C不符合题意;D、由图4可以看出,反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量,故表现为放热,ΔH<0,D不符合题意。故答案为:B分析:A、由题给图像知,金刚石具有的能量比石墨高,则石墨转变为金刚石是吸热反应;B、由题给图像知,白磷具有的能量比红磷高,物质具有的能量越低越稳定,红磷比白磷稳定;C、由题给图像知,S(g)燃烧放出的热量比S(s)燃烧放出的热量多,则△H1<△H2;D、由题给图像知,CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)为放热反应,△H<0,。二、综合题10.(1)2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=﹣483.6kJ/mol(2)463.4解析:(1)依据题给已知,利用盖斯定律,①4HCl(g)+O2(g)⇌2Cl2(g)+2H2O(g)△H=﹣115.6kJ/mol,②H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H=﹣184kJ/mol,①2②得到:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=﹣483.6kJ/mol;本题答案为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=﹣483.6kJ/mol。(2)因为△H=反应物断裂化学键所吸收的能量生成物形成化学键所放出的能量,由2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=﹣483.6kJ/mol,可知△H=2E(H-H)E(O=O)4E(OH)=﹣483.6kJ/mol,由题信息可知:E(H-H)=436kJ/mol,E(O=O)=498kJ/mol,解得E(OH)=463.4kJ/mol,即断开1molH﹣O键所需能量为463.4kJ;本题答案为:463.4。分析:(1)根据盖斯定律计算目标方程式的焓变,然后书写热化学方程式;(2)根据焓变与键能的关系计算H-O键的键能。11.(1)2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1136kJ/mol(2)-16.8kJ/mol(3)kJ;Si(s)+O2(g)=SiO2(s)△H=(2a+c-4b)kJ/mol解析:(1)N2H4和NO2反应的化学方程式为2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g),8gN2H4的物质的量,因此2molN2H4燃烧放出的热量为,所以该反应的热化学方程式为:2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1136kJ/mol。(2)由盖斯定律可得,该反应的反应热ΔH=(ΔH1×3-ΔH2-ΔH3×2)=-16.8kJ/mol。(3)Ⅰ由盖斯定律可得,PCl3(g)转化为PCl5(g)反应的热化学方程式为:PCl3(g)+Cl2(g)=PCl5(g)ΔH=kJ/mol;设破坏1molCl-Cl键所需的能量为xkJ,则3×1.2c+x-5c=,解得x=kJ。Ⅱ晶体硅与氧气反应的化学方程式为Si+O2=SiO2,1mol晶体硅中含有2molSi-Si化学键,1molSiO2中含有4molSi-O化学键。所以该反应的反应热ΔH=(2a+c-4b)kJ/mol,因此该反应的热化学方程式为Si(s)+O2(g)=SiO2(s)△H=(2a+c-4b)kJ/mol。分析:(1)根据8gN2H4反应放出的热量计算2molN2H4反应放出的热量,从而得出反应的热化学方程式;(2)根据盖斯定律计算反应热;(3)Ⅰ.根据所给反应确定PCl3(g)+Cl2(g)=PCl5(g)的热化学方程式,结合化学键计算反应热进行分析;Ⅱ.根据化学键键能计算反应热,进而写出反应的热化学方程式;12.(1)2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)
△H=-483.6KJ·mol-(2)-283kJ/mol(3)Na2O2(s)+CO(g)=Na2CO3(s)
ΔH=-509kJ/mol(4)4mol解析:(1)1g氢气完全燃烧生成气态水放出120.9kJ的热量,4g氢气完全燃烧生成气态水放出的热量为:483.6kJ,氢气完全燃烧生成气态水的热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)
△H=-483.6KJ·mol-1,故答案为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)
△H=-483.6KJ·mol-1;(2)1molCO完全燃烧生成稳定氧化物二氧化碳时所放出的热量为:×566kJ=283kJ,△H=-283
kJ/mol,故答案为:-283
kJ/mol;(3)②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-566kJ/mol;③Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+
ΔH=-226kJ/mol;根据盖斯定律,③+②÷2可得:Na2O2(s)+CO(g)=Na2CO3(s)
ΔH=-509kJ/mol,故答案为:Na2O2(s)+CO(g)=Na2CO3(s)
ΔH=-509kJ/mol;(4)CO(g)与Na2O2(s)反应放出1018kJ热量,消耗一氧化碳的物质的量为:=2mol,CO转化成二氧化碳,化合价升高2价,所以反应消耗2mol一氧化碳失去了2mol×2=4mol电子,故答案为:4
mol。分析:(1)根据“1g氢气完全燃烧生成气态水放出120.9KJ的热量”计算出2mol氢气完全燃烧放出的热量,根据热化学方程式的书写方法写出热化学方程式;(2)燃烧热是指1mol物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量,据此计算出一氧化碳的燃烧热;(3)根据盖斯定律及题中热化学方程式写出Na2O2(s)与CO(g)反应生成Na2CO3(s)的热化学方程式;(4)根据放出的热量计算出消耗一氧化碳的物质的量,然后根据化合价变化计算出转移的电子数。13.(1)C+CuO;Cu+CO↑(2)等于;△H1=△H2+(△H3+△H4)(3)CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣725.76kJ•mol﹣1(4)﹣80KJ/mol(5)2O3(g)=3O2(g)△H=﹣285kJ/mol解析:解:(1)C能将CuO中的铜置换出来,生成铜和CO,故化学方程式为C+CuOCu+CO↑,故答案为:C+CuOCu+CO↑;(2)根据盖斯定律可知,反应热只与始态和终态有关,而与反应的途径无关,通过观察可知途径Ⅰ和途径Ⅱ是等效的,途径Ⅰ和途径Ⅱ等量的煤燃烧消耗的氧气相等,两途径最终生成物只有二氧化碳,所以途径Ⅰ放出的热量等于途径Ⅱ放出的热量;途径Ⅱ:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H2>0
②再燃烧水煤气:2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H3<0
③2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H4<0
④由盖斯定律可知,②×2+③+④得2C(s)+2O2(g)═2CO2(g)△H=2△H2+△H3+△H4.所以△H1=△H=(2△H2+△H3+△H4)=△H2+(△H3+△H4).故答案为:等于;△H1=△H2+(△H3+△H4);(3)在25℃、101kPa下,1g甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ.32g甲醇燃烧生成二氧化碳和液态水放出热量为725.76KJ;则表示甲醇燃烧的热化学方程式为:CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣725.76kJ•mol﹣1,故答案为:CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣725.76kJ•mol﹣1;(4)已知:①C(S)+O2(g)=CO2(g)△H=﹣393.5KJ/mol②2CO(g)+O2=2CO2(g)△H=﹣566KJ/mol③TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g)△H=+141KJ/mol金红石与氯气、石墨制取TiCl4(s)和CO的化学反应方程式可以通过③+①×2﹣②得到,所以TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)△H=141kJ/mol﹣393.5kJ/mol×2+566kJ/mol=﹣80KJ/mol,即TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)△H=﹣80KJ/mol,故答案为:TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)△H=﹣80KJ/mol,故答案为:﹣80KJ/mol;(5)Ⅰ、6Ag(s)+O3(g)═3Ag2O(s),△H=﹣235.8kJ•mol﹣1,Ⅱ、2Ag2O(s)═4Ag(s)+O2(g),△H=+62.2kJ•mol﹣1,根据盖斯定律可知Ⅰ×2+Ⅱ×3可得到,2O3(g)═3O2(g),则反应热△H=(﹣235.8kJ•mol﹣1)×2+(+62.2kJ•mol﹣1)×3=﹣285kJ/mol,故答案为:2O3(g)═3O2(g)△H=﹣285kJ/mol.分析:(1)C能将CuO中的铜置换出来;(2)根据盖斯定律可知,反应热只与始态和终态有关,而与反应的途径无关;由盖斯定律,将途径Ⅱ的三个化学方程式乘以适当的系数进行加减,反应热也乘以相应的系数进行相应的加减,构造出途径I的热化学方程式,据此判断△H1、△H2、△H3、△H4的数学关系式.(3)题干所给量计算32g甲醇燃烧生成二氧化碳和液态水放热,结合热化学方程式书写方法,标注物质聚集状态和对应焓变;(4)根据盖斯定律,将所给的已知反应通过加减乘除等变形,来得到目标反应,并将反应热也做相应的变形即可;(5)Ⅰ、6Ag(s)+O3(g)═3Ag2O(s),△H=﹣235.8kJ•mol﹣1,Ⅱ、2Ag2O(s)═4Ag(s)+O2(g),△H=+62.2kJ•mol﹣1,根据盖斯定律可知Ⅰ×2+Ⅱ×3可得到,2O3(g)═3O2(g),以此计算反应热.第二章化学反应速率与化学平衡《第一节化学反应速率》同步练习一、单选题1.决定化学反应速率的主要因素是(
)A.
反应物的性质
B.
反应温度
C.
使用催化剂
D.
反应物的浓度2.已知4NH3+5O2=4NO+6H2O(g),若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示,则正确的关系是(
)A.
v(O2)=
v(NH3)
B.
v(H2O)=
v(O2)C.
v(H2O)=
v(NH3)
D.
v(NO)=
v(O2)3.“活化分子”是衡量化学反应速率快慢的重要依据,下列说法中不正确的是(
)A.
活化分子之间的碰撞一定是有效碰撞B.
增大反应物的浓度,可使单位体积内的活化分子增多,反应速率加快C.
对于有气体参加的反应,通过压缩容器增大压强,可使单位体积内的活化分子增多,反应速率加快D.
催化剂能降低反应的活化能,使单位体积内的活化分子百分数增加4.相同温度下,下列各组的反应中,前者速率一定大于后者的是(
)A.
10mL4mol·L-1的NaHCO3溶液+10mL2mol·L-1盐酸+20mL水与20mL3mol·L-1的NaHCO3溶液+10mL2mol·L-1盐酸+10mL水B.
同品质等质量的两份Al(OH)3分别与2mol·L-1硫酸、2mol·L-1盐酸反应C.
表面积完全相同的两块钠分别与200mL、100mL水反应D.
0.5mol·L-1的NaHCO3溶液分别与1mol·L-1盐酸和0.5mol·L-1硫酸混合5.在标准状况下,将5.6g铁粉投入100mL2mol·L-1稀硫酸中,2min时铁粉恰好完全溶解。关于该反应的速率,四位同学提出了四种表示方法:甲v(Fe)=2.8g·min-1;
乙v(H2SO4)=1mol·L-1·min-1;丙v(FeSO4)=0.5mol·L-1·min-1;丁v(H2)=1.12L·min-1。下列说法正确的是(
)A.
甲错误,因为固体物质不能用来表示反应速率B.
丁错误,因为速率的单位错误C.
只有乙错误D.
只有丙正确6.反应2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g)中,每生成7gN2,放出166kJ的热量,该反应的速率表达式为v=k·cm(NO)·cn(H2)(k、m、n待测),其反应包含下列两步:①2NO+H2=N2+H2O2(慢)
②H2O2+H2=2H2O(快)T℃时测得有关实验数据如下:序号c(NO)/(mol·L-1)c(H2)/(mol·L-1)速率/(mol·L-1·min-1)Ⅰ0.00600.00101.8×10-4Ⅱ0.00600.00203.6×10-4Ⅲ0.00100.00603.0×10-5Ⅳ0.00200.00601.2×10-4下列说法错误的是(
)A.
整个反应速率由第①步反应决定B.
正反应的活化能一定是①<②C.
该反应速率表达式:v=5000c2(NO)·c(H2)D.
该反应的热化学方程式为2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH=-664kJ·mol-17.最近,中国科学院大连化物所“CO2催化转化为CO的研究”获得新进展。如图是使用不同催化剂(NiPc和CoPc)时转化过程中的能量变化,下列说法不合理的是(
)A.
•CO2经还原反应得到•COOHB.
该研究成果将有利于缓解温室效应,并解决能源转化问题C.
相同基团的物种分别吸附在NiPc和CoPc表面,其能量可能不同D.
催化剂可以改变CO2转化为CO反应的焓变8.可逆反应3Fe(s)+4H2O(g)=Fe3O4(s)+4H2(g)在容积可变的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是(
)A.
保持容器体积不变,加入水蒸气
B.
将容器的容积缩小一半C.
保持容器容积不变,充入N2使体系压强增大D.
保持压强不变,充入N2使体系容积增大9.反应4NH3+5O24NO+6H2O(g)在5L的密闭容器中进行,半分钟后,NO的物质的量增加了0.3mol,则下列反应速率正确的是(
)A.
v(O2)=0.01mol/(L·s)
B.
v(NO)=0.008mol/(L·s)C.
v(H2O)=0.015mol/(L·s)
D.
v(NH3)=0.002mol/(L·s)10.反应A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g),在四种不同情况下用不同物质表示的反应速率分别如下,其中反应速率最大的是(
)A.
v(A)=0.15mol/(L·min)
B.
v(B)=0.04mol/(L·s)C.
v(C)=0.03mol/(L·s)
D.
v(D)=0.4mol/(L·min)11.已知一定温度下,在2L的密闭容器中,合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的各物质数据如下:N2H2NH3起始时各物质的物质的量/mol2.06.002s末各物质的物质的量/mol1.23.61.6以氢气来表示该化学反应的反应速率为(
)A.
0.2mol·L-1·s-1
B.
0.4mol·L-1·s-1
C.
0.6mol·L-1·s-1
D.
0.8mol·L-1·s-112.中国古代湿法冶铜的反应方程式为Fe+CuSO4=Cu+FeSO4,下列条件下,反应速率最大的是(
)A.
铁块、10℃、1%CuSO4溶液
B.
铁块、20℃、1%CuSO4溶液C.
铁块、40℃、2%CuSO4溶液
D.
铁粉、40℃、2%CuSO4溶液二、实验探究题13.(1)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。如果采用NaClO、Ca(ClO)2作吸收剂,能得到较好的烟气脱硫效果。已知下列反应:SO2(g)+2OH-(aq)=SO32-(aq)+H2O(l)
ΔH1ClO-(aq)+SO32-(aq)=SO42-(aq)+Cl-(aq)
ΔH2CaSO4(s)=Ca2+(aq)+SO42-(aq)
ΔH3则反应SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO-(aq)+2OH-(aq)=CaSO4(s)+H2O(l)+Cl-(aq)的ΔH=________。(2)将0.1molMnO2粉末加入到50mL过氧化氢溶液(H2O2,ρ=1.1g/mL)中,在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。①实验时放出气体的总体积是________。②放出一半气体所需的时间为________。③反应放出体积气体所需的时间约为________。④A,B,C,D各点反应速率的快慢顺序为________。⑤解释反应速率变化的原因:________。⑥H2O2初始状态的浓度为________。14.实验(1)Zn粒和稀盐酸反应一段时间后,反应速率会减慢,当加热或加入浓盐酸后,反应速率明显加快。由此判断,影响化学反应速率的因素有________和________。(2)锌与盐酸的反应速率可以通过观察________进行判断,也可通过实验测定锌与盐酸反应速率,除测量反应时间外,还需要测量的物理量是________或________。(3)为探究锌与盐酸反应过程的速率变化,某同学的实验测定方法:在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录如下(氢气体积已换算为标准状况下):时间/min12345体积/mL50120232290310①反应速率最快的时间段是________(填“0~1min”“1~2min”“2~3min”“3~4min”或“4~5min”)。②试分析1~3min时间段里,反应速率变快的主要原因是________。三、综合题15.请阅读下列材料,回答问题。汽车彻底改变了我们生活,成为我们的不可或缺的交通工具之一。汽车尾气系统中的催化转化器,可有效降低尾气中的CO、NO和NO2等向大气的排放,在催化转化器的前半部发生的反应为2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)。(1)上述催化器中发生的反应属于(
)A.复分解反应B.分解反应C.置换反应D.不属于四种基本反应(2)关于反应2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)中,下列说法正确的是(
)A.CO作氧化剂B.CO发生氧化反应C.NO被氧化D.NO作还原剂(3)已知汽车尾气处理反应能量过程如下图,下列说法正确的是(
)A.该反应为放热反应B.该反应为吸热反应C.形成N≡N化学键需要吸收热量D.反应物的总能量小于生成物的总能量(4)下列反应条件的改变对该反应速率的影响正确的是(
)A.升高温度能减慢反应速率B.增大反应物浓度能减缓反应速率C.达到平衡时,CO能100%转化为CO2
D.使用催化剂可以加快该反应的速率16.甲烷既是重要的能源也是重要的化工原料。已知反应CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g),起始时向体积为V的恒容密闭容器中通入2molCH4和3molNO2,测得CH4、N2、H20的物质的量浓度与时间的关系如图所示。
(1)容器体积V=________L。(2)图中表示H2O的物质的量浓度与时间关系的是曲线________
(填“甲”“乙"或"丙")。(3)0~5min内,用N2表示的化学反应速率为________mol·L-1·min-1。(4)a、b、c三点中达到平衡的点是________。达到平衡时,NO2的转化率是________。(物质平衡转化率=转化的物质的量/起始的物质的量x100%)。(5)a点时,n(CH4):n(NO2)=________。答案解析部分一、单选题1.A解析:决定化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质,而浓度、温度、压强、催化剂是影响反应速率的外界因素,故答案为:A。分析:化学反应速率受外因和本身的性质来决定。2.A解析:对于反应4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g),A.速率之比等于化学计量数之比,故v(NH3):v(O2)=4:5,即v(O2)=v(NH3),故A符合题意;B.速率之比等于化学计量数之比,故v(O2):v(H2O)=5:6,即v(H2O)=v(O2),故B不符合题意;C.速率之比等于化学计量数之比,故v(NH3):v(H2O)=4:6,即v(H2O)=v(NH3),故C不符合题意;D.速率之比等于化学计量数之比,故v(O2):v(NO)=5:4,即v(NO)=v(O2),故D不符合题意;故答案为A。分析:同一化学反应中,不同物质表示的化学反应速率之比等于其化学计量数之比。3.A解析:A.活化分子的碰撞不一定能发生化学反应,而只有发生化学反应的碰撞才是有效碰撞,因此活化分子之间的碰撞不一定是有效碰撞,选项错误,A符合题意;B.增大反应物浓度,可增大单位体积内的活化分子数,使得反应速率加快,选项正确,B不符合题意;C.对于有气体参与的反应,压缩体积,则单位时间内活化分子数增多,反应速率加快,选项正确,C不符合题意;D.催化剂可降低反应所需的活化能,使单位体积内的活化分子百分数增加,选项正确,D不符合题意;故答案为:A分析:此题是对活化能的考查,结合浓度、压强、催化剂对活化能的影响分析。4.B解析:A.前者的浓度小于后者,因此反应速率小于后者,A不符合题意;B.2mol/L的硫酸溶液中c(H+)=4mol/L,2mol/L的盐酸溶液中c(H+)=2mol/L,前者c(H+)大,因此反应速率快,B符合题意;C.纯液体的浓度视为1,因此水的用量不影响反应速率,C不符合题意;D.NaHCO3溶液的浓度相同,c(H+)也相同,因此二者的反应速率相同,D不符合题意;故答案为:B分析:此题是对反应速率影响因素的考查,解答此类题型时,应结合浓度、温度、压强、催化剂对反应速率的影响进行分析。5.C解析:A.固体的浓度为常数,因此不用固体的浓度表示反应速率,但甲同学是用单位时间内固体减少的质量表示反应速率,因此甲同学的说法正确,A不符合题意;B.该反应过程中生成H2的物质的量为0.1mol,其在标准状态下的体积V=0.1mol×22.4L/mol=2.24L,因此单位时间内产生H2的体积为1.12L,故可用v(H2)=1.12L/min表示反应速率,丁同学的说法正确,B不符合题意;C.该过程中2min内参与反应的H2SO4的物质的量为0.1mol/L,因此用H2SO4表示的反应速率为v(H2SO4)=0.05mol/(L·min),乙同学说法错误,C符合题意;D.该过程中2min内生成FeSO4的物质的量为0.1mol/L,因此用FeSO4表示的反应速率为0.05mol/(L·min),丙同学的说法错误,D不符合题意;故答案为:C分析:由单位确定该速率所表示的含义,从而确定该反应速率的表达是否正确。6.B解析:A.第①步反应为慢反应,反应速率为慢反应决定,因此整个反应速率由第①步反应决定,选项正确,A不符合题意;B.由于反应②的速率大于反应①,而反应速率越快,活化能越小,因此正反应的活化能①>②,选项错误,B符合题意;C.将实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ数据代入反应速率的表达式v=k·cm(NO)·cn(H2)中,可得k=5000、m=2、n=1,因此k=5000c²(NO)·c(H2),选项正确,C不符合题意;D.7gN2的物质的量,因此生成1molN2时放出的热量为166kJ÷0.25mol=664kJ/mol,因此该反应的热化学方程式为2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH=-664kJ·mol-1,选项正确,D不符合题意;故答案为:B分析:A.反应速率的快慢主要由慢反应决定;B.活化能越低,反应速率越快;C.根据反应速率的表达式确定k、m、n的值,从而确定反应速率的表达式;D.根据7gN2放出的热量计算反应热,从而得出反应的热化学方程式;7.D解析:A.•CO2转化为•COOH的过程中,碳元素的化合价降低,因此•CO2得到•COOH是还原反应,A符合题意;B.该过程中,CO2转化为CO,可减少空气中的CO2的含量,缓解温室效应,同时反应生成CO具有可燃性,可解决能源转化危机,B符合题意;C.由图可知,•COOH吸附在NiPc中的能量高于吸附在CoPc上的能量,因此吸附在相同基团的物种分别吸附在NiPc和CoPc表面,其能量不同,C符合题意;D.催化剂只影响反应速率,不改变反应焓变,D不符合题意;故答案为:D。分析:A.根据物质的化合价变化分析;B.根据反应过程中物质转换分析;C.根据图示相对能量大小分析;D.催化剂只改变反应速率,不改变反应平衡和焓变;8.C解析:A.保持体积不变,充入水蒸气反应物浓度增大,反应速率增大,A不符合题意;B.将容器的体积缩小一半,气体浓度增大,反应速率增大,B不符合题意;C.保持体积不变,充入N2,N2不参与反应,反应体系中的各物质的浓度不变,则反应速率不变,C符合题意;D.压强不变,充入N2使容器的体积增大,气体的浓度减小,反应速率减小,D不符合题意。故答案为:C分析:A.反应物浓度增大,正反应速率加快;B.容器的体积缩小,气体浓度增大,反应速率加快;C.保持容器容积不变,充入无关气体对反应速率无影响;D.反应物的浓度减小,反应速率变慢。9.D解析:A.5L的密闭容器中进行,半分钟后,NO的物质的量增加了0.3mol,则v(NO)==0.002mol/(L·s)。V(O2)=v(NO)=0.002mol/(L·s)×=0.0025mol/(L·s),A不符合题意;B.由上述计算可知,v(NO)=0.002mol/(L·s),B不符合题意;C.V(H2O)=v(NO)=0.002mol/(L·s)×=0.003mol/(L.s),故不符合题意;D.V(NH3)=v(NO)=0.002mol/(L·s),D符合题意。故答案为:D分析:先计算NO的反应速率,然后根据化学反应速率和化学计量数成正比计算其他各物质的反应速率即可;10.C解析:不同物质表示的速率与其化学计量数的比值越大,表示的反应速率越快,对于反应:A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g);A.=0.15mol/(L•min);B.v(B)=0.04mol/(L•s)=2.4mol/(L•min),此时v(A)==0.8mol/(L•min);C.v(C)=0.03mol/(L•s)=1.8mol/(L•min),此时v(A)==0.9mol/(L•min);D.v(D)=0.4mol/(L•min),此时v(A)==0.2mol/(L•min);故反应速率C>B>D>A。故答案为:C分析:根据化学反应速率和化学计量数成正比,当各物质的反应速率和其化学计量数的比值越大的,则反应速率越快,越小的则越慢,据此进行解答,需要注意必须统一单位。11.C解析:由表格数据可知,△n(H2)=6.0mol-3.6mol=2.4mol,则以氨气来表示该化学反应的反应速率为=0.6mol·L-1·s-1,C符合题意。故答案为:C分析:根据=进行计算。12.D解析:综合考虑反应物接触面积、反应温度、反应物浓度三重因素,选择D项铁粉、40℃、2%CuSO4溶液有最大的反应速率,D符合题意。故答案为:D分析:化学反应速率的影响因素:1.压强条件:对于有气体参与的化学反应,其他条件不变时(除体积),增大压强,即体积减小,反应物浓度增大,单位体积内活化分子数增多,单位时间内有效碰撞次数增多,反应速率加快;反之则减小。2.温度条件:只要升高温度,反应物分子获得能量,使一部分原来能量较低分子变成活化分子,增加了活化分子的百分数,使得有效碰撞次数增多,故反应速率加大(主要原因)。3.催化剂:使用正催化剂能够降低反应所需的能量,使更多的反应物分子成为活化分子,大大提高了单位体积内反应物分子的百分数,从而成千上万倍地增大了反应物速率.负催化剂则反之。4.条件浓度:当其它条件一致下,增加反应物浓度就增加了单位体积的活化分子的数目,从而增加有效碰撞,反应速率增加,但活化分子百分数是不变的。5.其他因素:增大一定量固体的表面积(如粉碎),可增大反应速率,光照也可增大某些反应的速率;此外,超声波、电磁波、溶剂等对反应速率也有影响。二、实验探究题13.(1)ΔH1+ΔH2-ΔH3(2)60mL;1min;2min;D>C>B>A;随着反应的进行,H2O2的浓度减小,反应速率减小;0.11mol/L解析:(1)根据盖斯定律可得,该反应的反应热ΔH=ΔH1+ΔH2-ΔH3。(2)①由坐标图可知,反应进行至5min时完全反应,生成O2的体积为60mL;②由坐标图可知,反应放出30mL气体所需的时间为1min;③反应放出体积O2(即45mL)时,所需时间为2min;④曲线上A、B、C、D四点的斜率D>C>B>A,曲线的斜率越大,反应速率越快,因此反应速率D>C>B>A;⑤反应过程中H2O2的浓度逐渐减小,因此反应速率逐渐减慢;⑥H2O2完全反应时放出O2的物质的量,则参与反应的H2O2的物质的量为,则其物质的量浓度。分析:(1)根据盖斯定律计算反应热;(2)①5min后生成O2的体积最多;②根据坐标图确定生成一半体积所需的时间;③根据坐标图确定生成体积所需的时间;④根据曲线斜率确定反应速率;⑤根据难度对反应速率的影响分析;⑥根据反应生成O2的量,结合反应的化学方程式进行计算;14.(1)反应温度;反应物浓度(2)产生气泡的快慢;单位时间内产生气体的体积;单位时间内消耗锌的质量(3)2~3min;该反应放热解析:(1)温度越高,反应速率越快,适当提高反应物浓度,可以加快反应速率。Zn粒和稀盐酸反应一段时间后,反应速率会减慢,当加热或加入浓盐酸后,反应速率明显加快。由此判断,影响化学反应速率的因素有反应温度和反应物浓度;(2)锌与盐酸的反应速率可以通过观察产生气泡的快慢进行判断,也可通过实验测定锌与盐酸反应速率,除测量反应时间外,还需要测量的物理量是单位时间内产生气体的体积;(3)①“0~1min”“1~2min”“2~3min”“3~4min”或“4~5min”对应时间段气体体积的变化量分别是:70mL、112mL、58mL、20mL,反应速率最快的时间段是2~3min;②1~3min时间段里,反应速率变快的主要原因是该反应放热,溶液温度升高,反应速率加快。分析:(1)影响反应速率的因素包括:浓度、温度、压强和催化剂,另外还有光、超声波、激光、搅拌、固体表面积、形成原电池等,注意结合题意分析;(2)锌与盐酸的反应有H2产生,可以根据H2产生快慢,判断反应进行的快慢,而通过H2来计算反应速率,需要检测其体积和对应的时间;(3)①单位时间产生的气体体积大,则反应速率快;②锌与盐酸的反应为放热反应。三、综合题15.(1)D(2)B(3)A(4)D解析:(1)A、上述反应为气体之间发生的反应,而复分解反应是指在溶液中发生的反应,因此上述反应不属于复分解反应,A不符合题意;B、分解反应的特点是“一变多”,即反应物只有一种,生成物有多种,上述反应不属于分解反应,B不符合题意;C、置换反应是指单质与化合物反应生成新的单质和新的化合物,上述反应中反应物都是化合物,因此不属于置换反应,C不符合题意;D、上述反应不属于复分解反应、分解反应和置换反应,D符合题意;故答案为:D(2)A、该反应中,CO中碳元素由+2价变为+4价,化合价升高,发生氧化反应,为还原剂,A不符合题意;B、该反应中,CO中碳元素由+2价变为+4价,化合价升高,发生氧化反应,B符合题意;C、该反应中,NO中氮元素由+2价变为0价,化合价降低,发生还原反应,被还原,C不符合题意;D、该反应中,NO发生还原反应,为氧化剂,D不符合题意;故答案为:B(3)A、由图可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,因此该反应为放热反应,A符合题意;B、由A的分析可知,该反应为放热反应,B不符合题意;C、反应过程中形成化学键需要释放能量,C不符合题意;D、由图可知,该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量,D不符合题意;故答案为:A(4)A、温度升高,反应速率加快,A不符合题意;B、增大反应物浓度,反应速率加快,B不符合题意;C、可逆反应达到平衡状态时,反应物仍有剩余,无法完全转化为生成物,C不符合题意;D、催化剂可降低反应所需的活化能,因此使用催化剂可加快反应速率,D符合题意;故答案为:D分析:(1)根据发生的反应结合反应类型的特点进行分析;(2)根据反应过程中元素化合价的变化和氧化还原反应的相关概念分析;(3)根据图示能量变化确定反应的热效应,再结合选项分析;(4)结合浓度、温度、压强、催化剂对反应速率的影响和可逆反应的特点分析;16.(1)2(2)甲(3)0.1(4)C;80%或0.8(5)4:5解析:(1)由分析可知,丙为CH4,充入CH4的物质的量为2mol,此时CH4的物质的量浓度为1.0mol/L,因此可得,溶液的体积V=2L;(2)由分析可知,图中表示H2O的物质的量浓度与时间关系的是曲线甲;(3)由图可知,0~5min内,反应生成c(N2)=0.5mol/L,因此用N2表示的反应速率;(4)反应达到平衡状态时,体系内各物质的物质的量浓度保持不变,因此a、b、c三点中表示反应达到平衡状态的点是c;由图可知,当反应达到平衡状态时,参与反应的CH4的物质的量为(1.0mol/L-0.4mol/L)×2L=1.2mol,因此参与反应的n(NO2)=2×1.2mol=2.4mol,因此反应达到平衡状态时,NO2的转化率为:;(5)由图可知,a点时体系内c(H2O)=c(CH4),令c(H2O)=c(CH4)=amol/L,则由反应的化学方程式可知,参与反应的c(CH4)=(1-a)mol/L,反应生成的c(H2O)=(2-2a)mol/L,因此可得2-2a=a,解得a=mol/L,则参与反应的c(CH4)=(1-)=mol/L,参与反应的,则此时体系中剩余因此a点时,n(CH4):n(NO2)=c(CH4):c(NO2)==4:5;分析:由图可知,相同时间内,甲、乙两物质参与反应的物质的量浓度之比为2:1,因此甲为H2O,以为N2或CO2;甲与丙的物质的量浓度之比为2:1,因此丙为CH4;据此结合题干设问分析作答。《第二节化学平衡》同步练习一、单选题1.对于可逆反应M+N
Q达到平衡状态时,下列说法正确的是:(
)A.
M、N、Q三种物质的浓度一定相等
B.
M、N全部变成了QC.
M、N、Q的浓度都保持不变
D.
反应已经停止2.在一个不传热的固定容积的容器中,对于反应A(g)+2B(g)3C(g)(正反应为吸热反应),下列叙述为平衡状态标志的是(
)①体系的温度不再变化
②外界条件不变时,A,B,C浓度保持不变
③气体平均分子量不再变化
④体系的压强不再变化
⑤气体密度不再变
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