阶段性复习题型归纳一 化学反应与能量变化（十二大题型）（原卷版）-1

阶段性复习题型归纳一化学反应与能量变化◆题型01化学反应速率的计算与比较◆题型02控制变量法研究影响化学反应速率的因素◆题型03化学反应速率的影响因素◆题型04化学平衡状态的特征与分析◆题型05化学反应速率与平衡图像的分析◆题型06热化学方程式的书写及相关计算◆题型07反应过程能量变化曲线图的分析◆题型08利用键能估算化学反应中的能量变化◆题型09原电池的工作原理及其应用◆题型10钢铁的电化学腐蚀原理及其应用◆题型11化学电源分析◆题型12化学反应与能量变化综合题◆题型01化学反应速率的计算与比较【典例1】在2A+B=3C+4D反应中，表示该反应速率最快的是(

)A.v(A)=0.5 mol·L-1·s-1 B.v(B)=0.3 mol·L【变式1-1】在一密闭容器中充入一定量的H2和N2，经测定反应开始后3 s内v(N2)=0.2 mol·L-1·sA.0.4 mol·L-1 B.0.6 mol·L-1 C.【变式1-2】将4 mol A气体和2 mol B气体置于1 L的密闭容器中，混合后发生如下反应：2A(g)+B(g)=2C(g)。若经2 s后测得C的物质的量浓度为1.2 mol·L-1，下列说法正确的是

(A.用物质A表示的反应速率为1.2 mol·L-1·s-1

B.用物质B表示的反应速率为0.6 mol·L-1·s-1

C.2 s时物质◆题型02控制变量法研究影响化学反应速率的因素【典例2】实验小组探究双氧水与KI的反应，实验方案如下表。序号①②③实验装置及操作实验现象溶液无明显变化溶液立即变为黄色，产生大量无色气体；溶液温度升高；最终溶液仍为黄色溶液立即变为棕黄色，产生少量无色气体；溶液颜色逐渐加深，温度无明显变化；最终有紫黑色沉淀析出下列说法不正确的是A．KI对H2O2的分解有催化作用B．①为了排除稀硫酸对实验的干扰C．对比②和③，②中的现象可能是因为H2O2分解的速率大于H2O2氧化KI的速率D．实验②③中的温度差异说明，H2O2氧化KI的反应放热【变式2-1】室温下，用溶液、溶液和蒸馏水进行表中的5个实验，分别测量浑浊度随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是编号溶液溶液蒸馏水浑浊度随时间变化的曲线①1.53.510②2.53.59③3.53.58④3.52.59⑤3.51.510A．实验中反应的离子方程式：B．实验①②③或③④⑤均可探究反应物浓度对反应速率的影响C．溶液浓度对该反应速率的影响比小D．将实验①的试剂浸泡在热水中一段时间后再混合，其浑浊度曲线可能为a【变式2-2】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：2KMn(实验内容及记录)实验编号室温下，试管中所加试剂及其用量/mL室温下溶液褪色至无色所需时间/min0.6 mol/L HH0.1 mol/L KMnO3 mol/LH213.013.02.02.08.022.014.02.02.010.431.0VV2.012.8请回答以下问题：(1)请完成上述实验设计表：V1=_________，V(2)根据上表中的实验数据，可以得到的结论是_________________________________。(3)利用实验1中数据计算，反应速率为v(KMnO4(4)该小组同学依据经验绘制了n(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n(Mn2+)①该小组同学提出的假设是___________________________________________________________。②请你帮助该小组同学完成实验方案，并填写表中空白。实验编号室温下，试管中所加试剂及其用量室温下溶液褪色至无色所需时间/min0.6 mol/L HH0.1 mol/L KMnO3 mol/L H少量_______43.0mL13.0mL2.0mL2.0mLt③若该小组同学提出的假设成立，应观察到的现象是__________________________________。◆题型03化学反应速率的影响因素【典例3】某温度下，在恒容密闭容器中进行反应：X(g)+Y(g)⇌Z(g)+W(s)。下列叙述正确的是(

)A.加入少量W，逆反应速率增大

B.当容器中Y的正反应速率与逆反应速率相等时，反应达到平衡

C.升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小

D.达到平衡后，X的转化率可能为100【典例4】一定条件下，反应

，达到平衡后改变某一条件，反应速率随时间变化图像如下，有关改变条件正确的是A．图像A改变的条件是升高温度 B．图像B改变的条件是增大压强C．图像C改变的条件是减少反应物浓度 D．图像D改变的条件是使用催化剂【变式3-1】下列措施对增大反应速率明显有效的是A．Al在氧气中燃烧时将Al片改成Al粉B．Na与水反应时增大水的用量C．Fe与稀硫酸反应制取H2时用浓硫酸D．在K2SO4与BaCl2两溶液反应时增大压强【变式3-2】在容积不变的密闭容器中存在：3H2(g)+3CO(g)=CH3OCH3(g)+CO2(g)ΔH<0，其他条件不变时，改变某一条件对上述反应速率的影响，下列分析正确的是A．图I研究的是t0时刻增大H2的物质的量浓度对反应速率的影响B．图I研究的是t0时刻降低温度对反应速率的影响C．图II研究的是t0时刻增大压强对反应速率的影响D．图II研究的是t0时刻使用催化剂对反应速率的影响◆题型04化学平衡状态的特征与分析【典例5】某温度下，在恒容密闭容器中，利用甲烷可以除去，反应为。已知为黄色，下列有关该反应的说法正确的是A．该反应的生成物分子中的共价键都是单键B．生成时，转移的电子数为C．当容器内气体的颜色不再改变时，化学反应达到平衡状态D．容器内气体的压强不变不可以作为反应达到化学平衡的标志【典例6】一定温度下，把2.5molA和2.5molB混合盛入容积为2L的密闭容器里，发生如下反应：，经5s反应达平衡，在此5s内C的平均反应速率为，同时生成1molD，下列叙述中错误的是A．B．反应达到平衡状态时A转化了1.5molC．若D的浓度不再变化，则该可逆反应达到化学平衡状态D．反应达到平衡状态时，相同条件下容器内气体的压强与起始时压强比为6：5【变式4-1】一定温度下，将3molSO2和lmolO2充入一定容积的密闭容器中，在催化剂存在下进行下列反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，放热197kJ，当达到平衡状态时，下列说法中正确的是A．生成SO3的物质的量等于2molB．反应放出的热量等于197kJC．SO2、O2、SO3的分子数之比为2：1：2D．2v正(O2)=v逆(SO3)【变式4-2】一定温度下，向2 L密闭容器中通入0.2 mol NO和0.1 mol Br2，保持一定条件发生如下反应：2NO(g)+Br时间/min51015202530n(B0.0800.0750.0720.0700.0700.070根据表中数据，下列说法正确的是

(

)A.10 min内Br2的平均反应速率是0.0025 mol/(L·min)

B.15 min时，NOBr的生成速率小于NOBr的消耗速率

C.20 min时，NO和Br2◆题型05化学反应速率与平衡图像的分析【典例7】向容积为的密闭容器中加入，和一定量的B三种气体，一定条件下发生反应，各物质的物质的量随时间变化如图所示。已知在反应过程中混合气体的总物质的量不变。下列说法错误的是

A．若，则内反应速率B．时的转化率为C．反应的化学方程式D．起始的浓度为【典例8】一定条件下的密闭容器中，发生反应，和的物质的量浓度变化如图，下列说法正确的是

A．0~时间段的平均速率B．平衡时：C．时间段内，生成HI的物质的量为0.8molD．时刻时，的正反应速率大于逆反应速率【变式5-1】向容积为1.00L的密闭容器中通入一定量的和的混合气体，发生反应：

，体系中各物质浓度随时间变化如图所示。下列有关说法正确的是已知：为红棕色气体，为无色气体

A．64s时，反应达到化学平衡状态B．到达化学平衡前，混合气体的颜色逐渐变浅C．平衡时的转化率约为67%D．前100s内，用浓度的变化表示的化学反应速率是【变式5-2】请按要求完成下列问题。（1）某温度下在容积为1L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物后的物质的量随时间变化曲线如图。

①该反应的化学方程式是。②时，正反应速率逆反应速率(填“>”“<”或“=")。（2）一定条件下，在5L密闭容器内，反应的物质的量随时间变化如表：时间/s①用表示内该反应的平均速率为，在第5s时，NO2转化率为。在第2s时的体积分数为。②为加快反应速率，可以采取的措施是。a．升高温度b．恒容时充入He(g)（3）反应，在一定温度下密闭容器内，在该反应已经达到平衡状态的是。a．b．容器内压强保持不变c．d．容器内的密度保持不变e．容器内混合气体平均相对分子质量不变f．g.容器内气体颜色不变◆题型06热化学方程式的书写及相关计算【典例9】已知1g火箭燃料肼(N2H4)气体燃烧生成N2和H2O(g)时，放出16.7kJ的热量，则该反应的热化学方程式正确的是()A．N2H4＋O2=N2＋2H2OΔH＝－534.4kJ/molB．N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－534.4kJ/molC．N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝＋534.4kJ/molD.eq\f(1,2)N2H4(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=eq\f(1,2)N2(g)＋H2O(g)ΔH＝－16.7kJ/mol【典例10】合成氨的热化学方程式为

，下列有关叙述错误的是A．反应物的总能量大于生成物的总能量B．生成1mol(g)时放出19.3kJ的热量C．形成化学键放出的总能量大于断裂化学键吸收的总能量D．将1mol(g)与3mol(g)置于密闭容器中充分反应后放出热量为38.6kJ【变式6-1】含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸反应，放出28.7kJ的热量，表示该反应中和热的热化学方程式正确的是A．1/2NaOH(aq)+1/2HCl(aq)=1/2NaCl(aq)+1/2H2O(l)

=+28.7kJ/molB．1/2NaOH(aq)+1/2HCl(aq)=1/2NaCl(aq)+1/2H2O(l)

=-28.7kJ/molC．NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)

=+57.4kJ/molD．NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)

=-57.4kJ/mol【变式6-2】根据所给信息，书写对应的热化学方程式。（1）11.2L(标准状况)在足量中燃烧生成气体，放出91.5热量，其热化学方程式为。（2）25℃、101下，、的稀溶液发生中和反应生成1时，放出57.3的热量，其热化学方程式为。（3）已知：

，请写出1分解的热化学方程式：。若1和3在一定条件下发生反应，放出的热量92(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是。（4）在25℃、101下，1g甲醇()完全燃烧生成气体和液态水时放热22.68，则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为。◆题型07反应过程能量变化曲线图的分析【典例11】分析下图，不能得出的结论是(    )A.H2与O2反应是放热反应

B.断开化学键要放出能量

C.化学反应既有物质变化又有能量变化

D.2molH2(g)【典例12】NOCl常用于有机合成，其合成原理为2NO(g)＋Cl2(g)⇌2NOCl(g)，反应过程中的能量变化如图所示。下列有关说法正确的是A．2molNOCl(g)所具有能量比2molNO(g)所具有能量低76kJB．该反应为吸热反应C．该反应中每生成2molNOCl(g)放出热量76kJD．形成1molNOCl(g)中的化学键吸收热量90kJ【变式7-1】已知反应A+B=C+D的能量变化如图所示(E1、E2均为正值A.该反应吸收的能最为(E1-E2)

B.破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量

C.A和B的总能量一定高于C

【变式7-2】科学家用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O

C.CO和O形成了具有极性共价键的CO2

D.状态Ⅰ→状态Ⅲ表示◆题型08利用键能估算化学反应中的能量变化【典例13】白磷与氧气可发生反应：P4＋5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P-P：akJ·mol-1、P-O：bkJ·mol-1、P=O：ckJ·mol-1、O=O：dkJ·mol-1，根据图示的分子结构和有关数据估算1mol白磷反应放出的热量，其中正确的是A．(6a＋5d-4c-12b)kJ B．(4c＋12b-6a-5d)kJC．(4c＋12b-4a-5d)kJ D．(4a＋5d-4c-12b)kJ【典例14】肼()是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示。已知断裂1mol化学键所需的能量(kJ)：NN键为942、O=O键为500、N-N键为154，则断裂1molN-H键所需的能量是A．194kJ B．391kJ C．516kJ D．658kJ【变式8-1】已知1molH2完全燃烧生成水蒸气时放出热量242kJ，且氧气中1molO=O键完全断裂时吸收热量496kJ，水蒸气中1molH－O键形成时放出热量463kJ，则氢气中1molH－H键断裂时吸收热量为A．188kJ B．436kJ C．557kJ D．920kJ【变式8-2】（1）S8分子可形成单斜硫和斜方硫，转化过程如下：S(s，单斜)S(s，斜方)

ΔH＝－0.398kJ·mol－1则S(单斜)、S(斜方)相比，较稳定的是____________(填“S(单斜)”或“S(斜方)”)。（2）表中的数据表示破坏1mol化学键需消耗的能量(即键能，单位为kJ·mol－1)化学键H—HH—Cl键能436431热化学方程式：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝－183kJ·mol－1，则Cl2的键能为______kJ·mol－1。（3）由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。则反应过程中，每生成2molN2理论上放出的热量为___________。【变式8-3】20世纪初德国化学家哈伯(F．Haber)发明工业合成氨，人工制出氮肥，粮食产量显著提高，为解决人类温饱做出重大贡献。回答下列问题：（1）合成氨的原料H2主要来源于煤的综合利用，如煤的气化：(吸热反应)，煤的气化反应过程中能量变化可表示为(填字母)。

（2）一种新型的复合光催化剂(CQDs/纳米复合物)能以太阳光为能源，使水分解获得，其原理如图所示。反应①的化学方程式是。

（3）工业合成氨反应过程中的能量变化如图所示。

①合成氨反应中，断裂的化学键是(填“极性键”或“非极性键”，下同)，形成的化学键是。②生成17gNH3时，该反应(填“吸收”或“放出”)的能量为kJ。◆题型09原电池的工作原理及其应用【典例15】某实验兴趣小组以Zn和Cu为电极，稀硫酸为电解质溶液组成原电池，并对实验进行了拓展研究，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.电流在导线中从Zn电极流向Cu电极

C.把Cu换成Mg，电流计指针发生逆向偏转

D.把稀硫酸换成硫酸铜溶液，电流计指针依然偏转【典例16】某小组利用如图装置研究原电池工作原理。下列叙述不正确的是

A．和不连接时，铁片上会有金属铜析出B．和用导线连接时，铜片上的反应为C．无论a和b是否连接，铁片均发生还原反应D．a和b用导线连接时，溶液中向铜电极移动【变式9-1】学过原电池后，某同学设计了如图所示的原电池。闭合电键K，下列有关说法正确的是

A．铜丝为原电池的负极B．铁钉处的电极反应为C．玻璃杯中由正极区域移向负极区域D．正极收集0．01mol气体时，转移0．04mol电子【变式9-2】依据氧化还原反应：2Ag+(1)电极X的材料是______；电解质溶液Y是______。(2)银电极为电池的______极，发生的电极反应为

____________，X电极上发生的电极反应为______________________。(3)外电路中的电子是从______电极流向______电极。(4)X电极看到的现象是_________________，发生___________(填氧化或还原)反应。(5)上述原电池每消耗64gCu同时转移电子数为______________________。◆题型10钢铁的电化学腐蚀原理及其应用【典例17】为防止埋在地下的钢管道被锈蚀，以延长管道的使用寿命，可以用如图所示方法进行电化学保护。下列说法不正确的是A．该方法是将化学能转化成了电能B．该方法中钢管道作正极C．该方法称为“牺牲阳极保护法”D．镁块上发生的电极反应为【变式10-1】下列说法正确的是A．电镀铜和电解精炼铜时，电解质溶液中c(Cu2＋)均保持不变B．工业可以电解熔融的MgO和AlCl3制备镁、铝C．Al、Fe、Cu在潮湿的空气中腐蚀均生成氧化物D．上图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图，图中生成铁锈最多的是B区域【变式10-2】我国多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象，在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀，防护原理如图所示。下列说法错误的是A．通电时，锌环是阳极，发生氧化反应B．通电时，阴极上的电极反应为C．断电时，锌环上的电极反应为D．断电时，则不能防止铁帽被腐蚀◆题型11化学电源分析【典例18】锌锰碱性干电池是依据原电池原理制成的化学电源。电池中负极与电解质溶液接触直接反应会降低电池的能量转化效率，称为自放电现象。下列关于原电池和干电池的说法不正确的是A.两者正极材料不同

B.MnO2的放电产物可能是KMnO4

C.两者负极反应式均为Zn失电子

D.原电池中【典例19】下如图是铅酸蓄电池的构造示意图，下列说法错误的是A．铅酸蓄电池是二次电池，充电时电能转化为化学能B．该电池工作时，电子由板通过外电路流向板C．该电池工作时，负极的电极反应式为D．该电池工作时，移向板【变式11-1】电子表所用的纽扣电池，两极材料分别为锌和氧化银，电解质溶液为KOH溶液，电池反应为Ag2O+Zn+H2A.锌为负极，被还原

B.纽扣电池工作时，OH-移向Ag2O

C.每6.5 g【变式11-2】一种新型燃料电池，以镍板为电极插入KOH溶液中，分别向两极通乙烷和氧气，电极反应为：C2H6A.通氧气的电极为正极

B.参加反应的O2与C2H6的物质的量之比为7∶2

C.放电一段时间后，KOH的物质的量浓度将下降【变式11-3】氢氧燃料电池是一种常见化学电源，其工作示意图如图。下列说法正确的是

A．由正极流向负极B．溶液的作用是传导电子C．b电极上发生还原反应，电极反应式为D．标准状况下a电极若每消耗，外电路转移电子数为◆题型12化学反应与能量变化综合题【典例20】把二氧化碳“变废为宝”是实现碳达峰、碳中和的关键。（1）在体积为1L的恒温密闭容器中，充入1mol和3mol，在一定条件下反应：，测得和的浓度变化随时间变化如图所示。①从3min到8min，。②能说明上述反应达到平衡状态的是。(填字母)a．混合气体的压强不随时间的变化而变化b．单位时间内每生成1mol，同时生成3molc．反应中和的物质量浓度之比为1∶1③平衡时的转化率为。④我国学者提出的催化加氢合成的机理如图(其中吸附在催化剂表面的物种用*标注)所示。下列说法正确的是。(填字母)a．催化剂的使用能提高的平衡转化率b．反应机理表明参与了合成的反应c．反应④中存在共价键的断裂和共价键的生成（2）科学家利用电化学装置实现和两种分子转化为乙烯()和乙烷()，其原理如图所示。①电极A上的反应式为。②若生成的乙烯和乙烷的体积比为1∶1，则消耗的和体积比为。【变式12-1】汽车尾气主要含有一氧化碳、二氧化硫、一氧化氮等物质，是造成城市空气污染的主要因素之一。请回答下列问题：（1）已知汽缸中氮气和氧气反应生成一氧化氮的能量变化值如图所示，则由该反应生成1molNO时，应(填“释放”或“吸收”)kJ能量。（2）通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量，其工作原理如图所示：①Pt电极上发生的是反应(填“氧化”或“还原”)。②外电路中，电子流动方向是