第六章《化学反应与能量》测试题-高一年级下册人教版(2019)化学必修第二册 (一)

第六章《化学反应与能量》测试题

一、单选题(共12题)

1.在体积为2L的密闭容器中，充入2moic0?和6molHz，一定条件下发生反应：

CO2(g)+3H2(g)CH,OH(g)+H2O(g),能说明上述反应达到平衡状态的是

A.反应中C0?与CHQH的物质的量浓度相等时

B.V(CO2)-V(H2)

C.单位时间内每消耗3m0IH2,同时生成ImolHq

D.CO2的体积分数在混合气体中保持不变

2.下列说法正确的是

A.既没有气体参与也没有气体生成的反应，压强改变几乎不会影响化学反应速率

B.化学反应速率常用反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量表示

C.平衡时的转化率是指平衡时反应物的物质的量与其初始物质的量之比

D.化学平衡是所有可逆反应都存在的一种状态，达到这一状态时反应停止

3.已知：H2(g)+F2(g)=2HF(g)AH=-270kJ/mol,下列说法正确的是

A.1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢分子放出270kJ

B.1mol氢气与1mol氟气反应生成2moi液态氟化氢放出的热量小于270kJ

C.在相同条件下，2moi氟化氢气体的总能量大于1mol氢气与1mol氟气的总能量

D.2mol氟化氢气体分解成Imol的氢气积Imol的氟气吸收270kJ热量

4.下列反应既属于氧化还原反应又属于放热反应的是

A.浓硫酸的稀释B.Na与水反应

C.Ba(OH)2-8H2。与NH4cl反应D.C与CO?反应

5.下列属于放热反应的是

A.氢氧化钢晶体与氯化镂反应B.碳酸氢钠受热分解

C.镁条与盐酸反应D.灼热的碳与二氧化碳反应

6.硫化氢与甲醇合成甲硫醇的催化过程如下，下列说法中正确的是

C

6HH3

H2SHHS

HHS

1一、ii

CH30H

催化剂①催化剂②幽匕剂

A.过程①放出能量

B.过程④中，只形成了C—S键

C.硫化氢与甲醇合成甲硫醇的反应类型为取代反应

D.该催化剂可降低反应活化能，反应前后没有变化，并没有参加反应

7.2019年诺贝尔化学奖授予美国固体物理学家约翰・巴尼斯特・古迪纳

(JohnB.Goodenough)、英国化学家斯坦利•威廷汉(StanleyWhittingham)和日本化

学家吉野彰(AkiraYoshino),以表彰他们发明锂离子电池方面做出的贡献。全固态锂

硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8

材料，电池反应为：16Li+xS8=8Li2sx(2<x<8),下列说法错误的是()

A.电池工作时，正极可发生反应：2Li2s6+2Li++2e=3Li2s4

B.电池工作时，外电路中流过0.02mol电子，负极材料减重0.14g

C.石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性

D.电池充电时间越长，电池中Li2s2的量越多

8.工业上制取硫酸铜采用途径I而不采用途径II,这样做的优点是

稀H2s。2

浓H2so4，△

①节省能源②不产生污染大气的S02③提高了H2s04的利用率④提高了Cu的利用率

A.仅①②B.仅②③④C.仅①②③D.全部

9.下列气体呈红棕色的是

A.C12B.S02C.N02D.C02

10.为了研究外界条件对Hz。?分解反应速率的影响，某同学在相应条件下进行实验,

实验记录如下表:

实验序收集VmL气体所用时

反应物温咬催化剂

■J-间

2滴1mol/L

①5mL5%凡。2溶液25℃

FeCl3

2滴1mol/L

②5mL5%应。2溶液45℃

FeCl3

滴

5mL10%也。2溶21mol/L

③25℃

液FeJ

④5mL5%凡02溶液25℃不使用

下列说法中，不正确的是A.通过实验①②，可研究温度对反应速率的影响

B.所用时间：t/t?

C.通过实验①④，可研究催化剂对反应速率的影响

D.反应速率：③〈④

A.AB.BC.CD.D

12.目前认为酸催化乙烯水合制乙醇的反应机理及能量与反应进程的关系如图所示。下

列说法错误的是

A.第②、③步反应均释放能量

B.该反应进程中有二个过渡态

C.酸催化剂能同时降低正、逆反应的活化能

D.总反应速率由第①步反应决定

二、非选择题(共10题)

13.某温度下，在2L恒容的密闭容器中X、Y、Z三种物质(均为气态)间进行反应，其

物质的量随时间的变化曲线如图。据图回答：

(D该反应的化学方程式可表示为_________________________________________________

(2)反应起始至fmin(设t=5),X的平均反应速率是。

(3)在fmin时，该反应达到了状态，下列可判断反应已达到该状态的是

(填字母，下同)。

A.X、Y、Z的反应速率相等B.X、Y的反应速率比为2：3

C.混合气体的密度不变D.生成ImolZ的同时生成2molX

(4)从开始到t秒末X的转化率。

(5)用一定能使该反应的反应速率增大的措施有.

A.其他条件不变，及时分离出产物B.适当降低温度

C.其他条件不变，增大X的浓度D.保持体积不变，充入Ar气使容器内压强增大

⑹在一个体积固定的密闭容器中，进行的可逆反应A(s)+3B(g)U3c(g)。下列叙述中

表明可逆反应一定达到平衡状态的是

①C的生成速率与C的分解速率相等；

②单位时间内生成amolA,同时生成3amolB；

③B的浓度不再变化；

④混合气体总的物质的量不再发生变化；

⑤A、B、C的物质的量之比为1：3：3；

⑥混合气体的密度不再变化。

14.某温度下，在2L密闭容器中X、Y、Z三种物质(均为气态)间进行反应，其物质的

(1)该反应的化学方程式可表示为。

(2)反应起始至tmin(设t=5),X的平均反应速率是=

(3)下列可判断反应已达到该状态的是(填字母，下同)

A.X、Y、Z的反应速率相等

B.X、Y的反应速率比为2：3

C.混合气体的密度不变

D.生成ImolZ的同时生成2molX

(4)一定能使该反应的反应速率增大的措施有

A.其他条件不变，及时分离出产物

B.适当降低温度

C.其他条件不变，增大X的浓度

15.从能量的变化和反应的快慢等角度研究反应：CH4+2O2=2H2O+CO2«

(1)下图能正确表示该反应中能量变化的是。

⑵酸性甲烷燃料电池的总反应方程式为CH4+2O2=2H2O+CC）2。其中，负极的电极反应

式为;正极发生反应（填“氧化”或“还原”）。电路中每转移0.2mol电子,

标准状况下消耗O2的体积是L。

（3）理论上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池，请你利用下列反应

Cu+2Ag*=C『++2Ag设计一个化学电池，并回答下列问题：

①该电池的正极材料是，负极材料是,电解质溶液是。

②正极的电极反应式为。

16.下表中的数据是破坏hnol物质中的化学键所消耗的能量：

物质HC1HBrHI

Cl2B「2I2H2

能量/kJ243193151432366298436

根据上述数据回答下列问题：

（1）下列物质中本身具有的能量最低的是（填字母）。

A.H2B.Cl2c.Br2D.I2

（2）下列氢化物中最稳定的是（填字母）。

A.HC1B.HBrC.HI

一定条件

（3代+4八2Hx（X代表Cl、Br、I）的反应是（填“吸热”或“放热”）反应。

（4）相同条件下，X2（X代表Cl、Br、I）分别与氢气反应，当消耗等物质的量的氢气时，

放出的热量最多的是。

17.生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂NF,是一种温室气体，其存储能量的能

力是CO?的12000~20000倍。表中是几种化学键的键能：

化学键N三NF-FN—F

键能(kJ.moL)941.7154.8283.0

写出利用N2和F2制备NF1的热化学方程式：。

18.CH4YO2催化重整反应为CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)»

1

已知:C(s)+2H2(g)=CH4(g)AW=-75kJmol'

C(s)+O2(g)=CO2(g)△”=-394kJmol'1

C(s)+；O2(g)=CO(g)AW=-111kJmol-1

该催化重整反应的&H=kJmol'o

19.回答下列问题

(1)在121＜、l.OxlOkPa下，等物质的量的CO与CH』混合气体发生如下反应：

CO(g)+CH4(g)UCH3cHO(g)。反应速率v正-v逆=k正p(CO)•p(CH4)-k逆•p(CH3CHO),

k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，p为气体的分压(气体分压p=气体总压p总x体积

分数)。用气体分压表示的平衡常数&=4.5x10-5,则CO转化率为20%时，工=_______。

v逆

(2)探索氮氧化合物反应的特征及机理，对处理该类化合物的污染问题具有重要意义。回

答下列问题：

NO2可发生二聚反应生成Nq4,化学方程式为2NO式g)辛TNzO4(g),上述反应达

到平衡后，升高温度可使体系颜色加深。已知该反应的正反应速率方程为

V正=k『c2(NO2),逆反应速率方程为V逆=1＜逆＜(204)，其中k正、k逆分别为正、逆反

应的速率常数。则图Igk表示速率常数的对数；图中A、B、C、D点的纵坐标分别为a+1.5、

aM).5,a-0.5,a-1.5,则温度Ti时化学平衡常数K=mol-Co上述反应达到平

衡后，继续通入一定量的NOZ,则NO?的平衡转化率将,NO2的体积分数将

(填“增大”减小”或“不变”)。

(3)反应H式g)+I2(g)B2HI(g)的反应机理如下：

①第一步："兰一21(快速平衡)

第二步：1+凡生二国1(快速平衡)

K-2

第三步：HJ+I—=i2HI(慢反应)

4-3

②只需一步完成的反应称为基元反应，基元反应如aA+dD=gG+hH的速率方程，

v=k-ca(A)cd(D),k为常数；非基元反应由多个基元反应组成，非基元反应的速率方

程可由反应机理推定。H2(g)与I2(g)反应生成印(g)的速率方程为v=

XC(H2>C(l2)(用含显、jk2…的代数式表示)。

(4)硫酸是一种重要的基本化工产品，接触法制硫酸生产中的关键工序是SO?的，催化氧

化：SO2(g)+^O2(g)^SO,(g)A^=-98kJ-mor'«将组成(物质的量分数)为2m%

SO2(g),m%GJ?(g)和q%N2(g)的气体通入反应器，在温度t、压强p条件下进行反应.

平衡时，若SO?转化率为a,则SO,压强为，平衡常数(=(以分压表示，

分压=总压x物质的量分数)

20.某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验：

【实验原理】2KMnO4+5H,C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2T+8H2O

【实验内容及记录】

实室温下，试管中所加试剂及其用量/mL

验室温下溶液颜色褪

0.06molL-10.04mol-L-1

编1至无色所需时间/min

H2O3mol-L'稀硫酸

H2c2O4溶液KM11O4溶液

号

11.04.03.02.06.4

22.0a3.02.05.2

33.02.03.02.02.0

回答下列问题：

(1)根据上表中的实验数据，可以得到的结论是0

(2)利用实验3中数据计算，用KMnO」的浓度变化表示的反应速率v(KMnO,)=

mol-U1-min-1。

(3)实验2中a的数值为，实验中加入H?。的目的是.

(4)该小组同学根据经验绘制了〃(Mn2+)随时间变化趋势的示意图，如图1所示。但有同

学查阅已有的实验资料发现，该实验过程中”(Mr?)随时间变化的趋势应如图2所示。

该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设，并继续进行实验探究。

①该小组同学提出的假设：生成的Mn“对该反应有催化作用。

②请你帮助该小组同学完成实验方案，并填写表中空白。

实室温下，试管中所加试剂及其用量/mL室温下溶液

验再向试管中加颜色褪至无

0.04molL-1

O.Obmol-L'13mol-L-1

编入少量固体色所需时间

H2OKMnCU溶

H2c2O4溶液稀硫酸

号

液/min

_______(填化

43.02.03.02.0t

学式)

③现象及结论：依据现象，得出该小组同学提出的假设成立。

21.某酸性工业废水中含有KzCnCh。光照下，草酸(H2c2。4)能将其中的CnO：转化为

Cr3+。某课题组研究发现，少量铁明矶［A12Fe(SO4)#24H2O］即可对该反应起催化作用。

为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：

(1)在25c下，控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同，调节不同的初始

pH和一定浓度草酸溶液用量，做对比实验，完成以下实验设计表(表中不要留空格)。

实验编号初始pH废水样品体积/mL草酸溶液体积/mL蒸储水体积/mL

①4601030

②56010—

③560—20

测得实验①和②溶液中的Cr2O；浓度随时间变化关系如图所示。

(3)实验①和②的结果表明:

(4)实验①中0〜h时间段反应速率v(Cp+)=moLLlmin”(用代数式表示)。

(5)该课题组对铁明研［AhFe(SO4)4-24H2O］中起催化作用的成分提出如下假设，请你完成

假设二和假设三：

假设一：Fe?+起催化作用：

假设二：;

假设三：;……

22.近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如

下:

太阳能-►热能f

(1)「可以作为水溶液中so。歧化反应的催化剂，可能的催化过程如下，将ii补充完整。

+

i.SO2+4r+4H—S1+2I,+2H2O

ii.I2+2H,O+++2F

(2)探究i、ii反应速率与SO?歧化反应速率的关系，实验如下：

分别将18mLs0?饱和溶液加入2mL下列试剂中，密闭放置观察现象。(己知：L易溶

解在KI溶液中)

序号ABCD

0.2mol广

试剂amol-U1KI0.2mol-L；1KIjfn0.0002

0.4mol-L'KI

组成和0.2mobL-,H2SO4H2so4mol%

溶液由棕褐色很快褪

实验溶液变黄，一段溶液变黄，出现浑

无明显现象色，变为黄色，出现浑

现象时间后出现浑浊浊较A快

浊较A快

①B是A的对比实验，则。=。

②比较A、B、C,可得出的结论是<,

③实验表明，SO2的歧化反应速率D>A。结合i、ii反应速率解释原因：.

参考答案：

1.D

化学反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等,各物质的浓度不变，由此衍生的物理量不变。

A.反应物和生成物浓度相等不能作为判断达到平衡状态的标志，故A错误；

B.V（CC）2）=V（H2）没有标注正逆反应速率，且不符合两者的化学计量数关系，不能判定平衡

状态，故B错误；

C.该反应在反应的任何时刻均存在单位时间内每消耗3m。1凡，同时生成ImolH。，故不

能判断达到平衡状态，故C错误；

D.反应物或生成物浓度不变，说明反应达到平衡，故CO?的体积分数在混合气体中保持不

变，说明反应达到平衡状态，故D正确；

故选：D。

2.A

A.既没有气体参与也没有气体生成的反应，压强改变后反应物、生成物的浓度不变，即改

变压强几乎不会影响化学反应速率，A正确；

B.化学反应速率常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量表示,B错误；

C.平衡时的转化率是指平衡时反应物转化的物质的量与其初始物质的量之比，C错误；

D.化学平衡是所有可逆反应都存在的一种状态，达到这一状态时正逆反应速率相等，但不

为0即反应并未停止，D错误；

故答案为：Ao

3.D

A.热化学方程式中的化学计量数代表物质的量，不代表分子数，A错误；

B.2moi液态氟化氢所含能量比2moi气态氟化氢所含能量低，故生成2moi液态氟化氢比

生成2moi气态氟化氢放热多，B错误；

C.该反应是放热反应，所以在相同条件下，2moi氟化氢气体的总能量小于1mol氢气与1

mol氟气的总能量，C错误；

D.由热化学方程式可知,2mo1氟化氢气体分解成Imol的氢气和1mol的氟气时应吸收270kJ

的热量，D正确。

答案选D。

4.B

A.浓硫酸的稀释，不是化学反应，不属于氧化还原反应，该过程放出热量，A不符合题

意；

B.Na与水反应生成NaOH和Hz,属于氧化还原反应，同时放出大量的热，属于放热反应，

B符合题意；

C.Ba（OH）2-8HQ与NH」CI反应属于复分解反应，反应过程吸收热量，不属于放热反应，

c不符合题意；

D.C与CO?反应生成CO,该反应属于氧化还原反应，反应过程吸收热量，不属于放热反

应，D不符合题意；

故选Bo

5.C

A.氢氧化钢晶体与氯化镂反应产生BaCb和氨水，该反应发生吸收热量，因此该反应为吸

热反应，A不符合题意；

B.碳酸氢钠受热分解产生碳酸钠、水、二氧化碳，该反应发生会吸收热量，因此该反应为

吸热反应，B不符合题意；

C.镁条与盐酸反应产生氯化镁和氢气，该反应发生放出热量，使溶液温度升高，因此反应

为放热反应，C符合题意；

D.灼热的碳与二氧化碳反应产生CO,反应发生吸收热量，因此该反应为吸热反应，D不

符合题意：

故合理选项是Co

6.C

A.根据图示，过程①S-H断裂，断开化学键吸收能量，故A错误；

B.根据图示，过程④中-SH与-CH.；结合，氢原子与氧原子结合，形成了0-H键和C-S键，

故B错误；

C.由图示可知，硫化氢与甲醇合成甲硫醇的反应过程中，-SH取代了甲醇中的-0H,反应

类型为取代反应，故C正确；

D.催化剂可降低反应活化能，加快反应速率，但反应前后没有变化，在中间过程参加了反

应，故D错误；

故答案选：C=

7.D

电池反应为：16Li+xS8=8Li2Sx(2<x<8),电池负极的方程式为16Li-16e=16口+,根据图示，

正极发生一系列的反应，随着反应的进行，转移的电子越多，S的化合价越低，在Li2s8中，

S的化合价为二，Li2s2中S的化合价为-1,则在负极Li2sx中x得值越来越小。

A、根据图示和分析，正极发生了一系列反应，包括了2Li2s6+2Li++2e=3Li2s4,A正确，不

符合题意；

B、电池的负极发生反应Li-。=L「，转移0.02mol电子，则有0.02molLi转化为Li+,电极

材料损失0.02molx7g/mol=0.14g,B正确，不符合题意；

C、石墨可以导电，增加电极的导电性，C正确，不符合题意；

D、根据分析，放电过程中Li2s8会转化为Li2s2,则充电过程中Li2s2会转化为Li2s8,Li2s2

的量会越来越少，D错误，符合题意；

答案选D。

8.C

途径I将铜丝浸入稀硫酸中并不断地从容器下部吹入氧气，发生

A

2Cu+2H2so4+O2=2CUSO4+2H2O；途径II是2Cu+2H2so4（浓）=2CuSC）4+SO2T+2H2。；结合

反应原理进行分析。

①根据上述分析：途径I反应在常温下就能进行，而途径H浓硫酸与铜在加热条件下反应，

所以途径I节省能源，故①正确；

②根据上述分析：途径I反应无污染，而途径n浓硫酸与铜在加热条件下反应生成so2,产

生污染大气的SO2，故②正确；

③根据上述分析:途径I反应物H2so4中的硫酸根完全转化成生成物中的硫酸根,提高H2s04

的利用率，故③正确；

④无论哪一种方法，生成等物质的量的硫酸铜，都需要相同质量的铜，故④错误；

故C符合题意；

故答案：Co

9.C

根据气体的颜色回答。

通常，02为黄绿色气体，NC>2为红棕色气体，S02、C02为无色气体。

本题选C。

10.D

A.实验①②中除温度外其他条件均相同，可研究温度对反应速率的影响，A正确；

B.实验①③中除过氧化氢浓度不同外其他条件均相同，浓度大的反应速率快，故收集相同

体积的气体实验③用的时间短，故t|>t3,B正确；

C.实验①④中，④采用了催化剂，其他条件均相同，可研究催化剂对反应速率的影响，C

正确；

D.实验③④中有浓度和催化剂两个变量，故不能比较反应速率：③〈④，D错误；

故选D。

11.C

A.电解质为能够传导氧离子的固体氧化物，正极氧气得电子生成氧离子，故A不选；

B.电解质溶液是氢氧化钾，正极上氧气得电子与水反应生成氢氧根离子，故B不选；

C.存在质子交换膜，正极上氧气得电子和氢离子反应生成水，故C选；

D.电解质为熔融碳酸盐，正极氧气得电子结合二氧化碳生成碳酸根离子，故D不选；

故选C。

12.B

A.根据反应历程，结合图可知，第②③步均为反应物总能量高于生成物的总能量，为放热

反应，选项A正确；

B.根据过渡态理论，反应物转化为生成物的过程中要经过能量较高的过渡态，由图可知，

该反应进程中有三个过渡态，选项B错误；

C.酸催化剂能同时降低正、逆反应的活化能，选项C正确；

D.活化能越大，反应速率越慢，决定这总反应的反应速率，由图可知，第①步反应的活化

能最大，总反应速率由第①步反应决定，选项D正确；

答案选B。

13.2X(g)=3Y(g)+Z(g)O.OSmolL'-min-1化学平衡D33.3%C①③⑥

根据图示中反应物的减少量与生成物的增加量确定化学方程式;根据所给条件中各组分的速

率或浓度是否发生变化判断反应是否达到平衡状态;根据影响化学反应速率的因素判断化学

反应速率的变化，据此分析。

(1)由图象可以看出，X的物质的量逐渐减小，则X为反应物，Y、Z的物质的量逐渐增多，

作为Y、Z为生成物,当反应到达fmin时，An(X)=0.8mol,An(Y)=1.2mol,A"(Z)=0.4mol,

化学反应中，各物质的物质的量的变化值与化学计量数呈正比，A〃(X)：An(Y)：An(Z)=2：

3：1,则所以反应的化学方程式为：2X(g)=3Y(g)+Z(g)；

(2)某物质的化学反应速率等于这段时间内浓度的变化量与这段时间的比值，故X的平均反

Ac-mol

应速率v=一=2L=0.08molL"min"；

加5min

(3)rmin时体系中各物质的物质的量不再发生变化，说明反应已经达到了化学平衡状态；

A选项中由于各物质的化学计量数不等，则X、Y、Z的反应速率相等不能说明是否达到平

衡状态，故A错误；

B选项中由于化学反应速率之比等于化学计量数之比，但没有明确物质的生成速率还是反应

速率，当X为消耗速率Y为生成速率时无论是否达到平衡状态,X、Y的反应速率比都为2：

3,故B错误；

C选项中由于反应在体积不变的密闭容器中进行，反应过程中气体的体积不变，质量不变，

则混合气体的密度不变，不能判断是否达到平衡状态，故C错误；

D选项中生成ImolZ的同时生成2moiX,说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，故D正

确；

答案选D；

(4)转化率等于这段时间内反应掉的物质的物质的量与物质的总物质的量的比值，故物质X

的转化率="㈣xlOO%=33.3%；

2.4mol

(5)A选项，其他条件不变，及时分离出产物，由于反应物的浓度不发生变化，故不会增大

反应速率，A错误；

B选项，适当降低温度，使单位体积内活化分子百分数降低，降低反应速率，B错误；

C选项，增大X的浓度可以增大单位体积内X的活化分子百分数，增大反应速率，C正确；

D选项，体积不变充入Ar气，单位体积内活化分子百分数不变，反应速率不变，D错误：

故选择C：

(6)①同一物质的分解速率与生成速率相同，说明正逆反应速率相同，可以说明反应达平衡

状态，①正确；

②化学反应速率之比等于化学计量数之比，无论是否达到平衡状态，都存在单位时间生成a

molA,同时生成3amolB,②错误；

③反应达平衡时各组分浓度不再发生变化，可以说明反达平衡状态，③正确；

④气体反应物与气体生成物的化学计量数之和相等，无论是否达到平衡状态，混合气体总的

物质的量都不变，④错误；

⑤平衡时各物质的物质的量取决于起始配料比以及转化的程度，各组分物质的量的比不能作

为判断是否达到平衡状态的依据，⑤错误；

@A为固体，混合气体的密度不变化，说明气体的总质量不变，反应达到平衡状态，⑥正确；

故选择①③⑥。

14.2XU3Y+Z0.08mol/(L«min)DC

由图象可以看出，X的物质的量逐渐减小，则X为反应物，Y、Z的物质的量逐渐增多，作

为Y、Z为生成物，当反应到达tmin时，△n(X)=0.8mol,An(Y)=1.2mol,An(Z)=0.4mol,化

学反应中，各物质的物质的量的变化值与化学计量数呈正比，所以反应的化学方程式为：2X

U3Y+Z。

(1)结合以上分析可知，反应的化学方程式为：2XU3Y+Z；

⑵反应起始至tmin(设t=5),X的平均反应速率是^^—=0.08mol/(L«min)；

2Z,x5mm

(3)A.由于各物质的化学计量数不等，则X、Y、Z的反应速率相等不能说明是否达到平衡

状态，故A错误；

B.化学反应速率之比等于化学计量数之比，无论是否达到平衡状态，X、Y的反应速率比

都为2：3,故B错误；

C.由于反应在体积不变的密闭容器中进行，反应过程中气体的体积不变，质量不变，则混

合气体的密度不变，不能判断是否达到平衡状态，故C错误；

D.生成ImolZ的同时生成2moiX,说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，故D正确；

故答案为D；

(4)A.其他条件不变，及时分离出产物，生成物浓度减小，反应速率减小，A不符合；

B.适当降低温度反应速率减小，B不符合；

C.其他条件不变，增大X的浓度，即增大反应物浓度，反应速率增大，C符合；

答案选C。

15.(1)A

+

(2)CH4-8e+2H2O=CO2+8H还原1.12L

(3)C或Ag或PtCuAgNO3Ag++e-=Ag

(1)CH4+2O2=2H2O+CO2表示的是甲烷的燃烧反应甲烷燃烧会放出热量，说明反应物总能

量比生成物的总能量高。图示中A表示的是反应物总能量比生成物的总能量高，该反应类

型是放热反应，B表示的是反应物总能量比生成物的总能量低，该反应类型是吸热反应，故

图示A符合题意，合理选项是A；

(2)在甲烷燃料电池中，通入燃料CH4的电极为负极，CH4失去电子，发生氧化反应变为

+

C02气体，则负极的电极反应式为：CH4-8e+2H2O=CO2+8H；

通入02的电极为正极，正极上02得到电子，发生还原反应，Ch被还原产生H20,正极的

电极反应式为：C>2+4e+4H+=2氏0。根据电极反应式可知：每有1mol。2发生反应，转移4

mol电子，当电路中每转移0.2mol电子时，反应消耗O2的物质的量为”(。2)=丝皿=0.05mol,

4

其在标准状况下体积是“02)=0.05molx22.4L/mol=1.12L；

(3)①对于反应Cu+2Ag+=Cu2++2Ag,金属Cu失去电子，被氧化发生氧化反应，氧化产生

CJ+,所以Cu为负极材料；正极材料是导电性比Cu弱的非金属石墨或金属电极Ag、Pt等

物质，含有Ag+的电解质溶液AgNCh溶液为电解质溶液；

②在正极上溶液中的Ag+得到电子被还原为单质Ag,则正极的电极反应式为：Ag++e=Ag。

16.AA放热Cl2

(1)和(2)根据键能越大，物质越稳定，本身能量越低进行判断。

(3)和(4)根据焰变公式，焙变等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和进行判断烙

变大小，从而判断反应是放热还是吸热。

(1)、(2)破坏Imol物质中的化学键所消耗的能量越高，则该物质越稳定，其本身具有的

能量越低。故答案(1)选A,(2)选A。

(3)、(4)断开ImolCl—C1键和ImolH—H键需吸收能量：243kJ+436kJ=679kJ,而形

点燃

成2molH—C1键放出的能量为2x432kJ=864kJ,所以在C/?+H、'="2”C1反应中每生成

2molHC1放出864kJ-679kJ=185kJ的热量，同理可计算出Br?+凡合2HBr、I?+%22Hl反

应中每生成2moiHBr、2moiHI分别放出103kJ、9kJ的热量。故(3)答案：放热，(4)答

案：Cho

17.N,(g)+3F,(g)=2NF,(g)AH=-291.9kJmor1

N2(g)+3^(g)=2NF,(g),公口=反应物键能总和-生成物键能总和，该反应的

△H=(941.7+154.8x3-283.0x6)kJ-mol-1=-291.9kJ.moL。

18.+247

将己知的热化学方程式扩大相应倍数后叠加，就得到催化重整的热化学方程式，进而可得其

反应热。

1

@C(s)+2H2(g)=CH4(g)A/7=-75kJ-mor

②C(s)+O2(g)=CO2(g)A//=-394kJmol-1

③C(s)+；C)2(g)=CO(g)\H=-111kJ-mol-1

根据盖斯定律，将③x2-①-②整理可得CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)

AW=[(-lllx2)-(-75)-(-394)]kJmol-'-+247kJmol1,故该催化重整反应的A〃=+247kJ-molL

4

19.(1)-

(2)10增大增大

k]k2k

k」k.2

l5

100-am(l-a)x(

100-amp

(1)先通过反应达到平衡时V正=v逆推导出平衡常数Kp=M，再利用三段式计算平衡气体

分压p(CO)、p(CH。、p(CH3CHO)计算v正、v逆的比;

(2)温度Ti时IgkiE—lgk逆=lg》=a+1.5-a-0.5=l,化学平衡常数K=*；温度Ti时，上

1K逆

述反应达到平衡后，继续通入一定量的NO2,相当于增大压强，平衡正向移动；平衡后C(NO2)

大于原来平衡浓度；

(3)第一步反应断裂共价键，吸收能量；反应速率由慢反应决定，即v=k3c第一步

是快速平衡，kic(l2)=k-ic2(I),第二步也是快速平衡，k2c(I)・c(H2)=k-2c(小1),结合基元反

应aA+dD=gG+hH的速率方程为v-kca(A)«cd(D),进行计算；

(4)利用三段式计算出平衡时三氧化硫的量，利用阿伏加德罗定律的推论压强之比等于物质

的量的比，分压=总压x物质的量分数可解。

时，设起始时n(CH4)=n(CO)=lmol,则反应的三段式为

CO(g)+CH4(g)mCH,CHO(g)

起始量(mol)110

，所以p(CH4)=p(CO)=

变化量(mol)0.20.2Q2

最终量(mol)0.80.80.2

^|xl.OxlO4kPa=^xlO4kPa；p(CH3CH0)=^|x1.0x104kPa=1xl04kPa；所以丫“=1;正

4i

p(CO).p(CH)=kx-xl04kPa,v逆=1<isp(CH3cH0)=k逆x—xlO&kPa,

41E99

4

故答案为—:

(2)

温度T1时IgkmTgk逸=lg¥=a+L5-a-0.5=l,化学平衡常数K=渣=1。；上述反应达到

平衡后，继续通入一定量的NCh,相当于增大压强，平衡正向移动，则NCh转化率增大；

平衡后c(NCh)大于原来平衡浓度；

故答案为10,增大，增大；

(3)

反应速率由慢反应决定，即v=k3c(H2l)・c⑴，第一步是快速平衡，kic(l2)=k-ic2(I),可得

2K1K

C。)=运"。①),第二步也是快速平衡，k2C(I).c(H2)=k-2C(H2l),可得c(H?I)=台c(Hz"c⑴,

K-l-

K、K,、&k,k,k3

v=k3c(H2).c(I).c(I)=k3-C(H2)--^C(I2)=-^-^C(H2)?其;

K-2K-lK_]K_2

k.k.k

故答案为十片

(4)

根据体积之比等于物质的量的比，2m%+m%+q%=100%,3m+q=100,设SO2的物质的

+入。2)钿催化剂*c/\

SO2(g)TSO(g)

23

开始2m0

量为2m,O2的物质的量为m；m,反应后的总量:

变化ax2max2m

axm

平衡2m・ax2max2m

2m-axm

2m-ax2m+m-axm+ax2m+q=3m+q-am,结合3m+q=100,反应后的总量=100-am,

p(SO3)_n(SO3)_2am’则"s。尸般,平衡常数

pn总100-am

-------pa

100-am

[2m(l-a)lOO-amp]x(m-am1OO-amp)'

1OO-amp

20.(1)其他条件相同时，增大H2c2。」的浓度(或反应物