完整版高考化学第六章 化学反应与能量复习题及答案1.docx
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完整版高考化学第六章 化学反应与能量复习题及答案1.docx
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完整版高考化学第六章化学反应与能量复习题及答案1
完整版高考化学第六章化学反应与能量复习题及答案
一、选择题
1.某同学为探究FeCl3与KI反应是否存在反应限度,设计了如下实验方案(FeCl3溶液、KI溶液浓度均为0.1mo1・L-1),最合理的方案是
A.方案1B.方案2C.方案3D.方案4
【答案】D
【详解】
KI溶液和FeCl3溶液发生氧化还原反应生成Fe2+和I2,反应的离子方程式为2Fe3++2I-═2Fe2++I2,反应后的溶液中加入CCl4,如有机层呈紫红色,则说明生成碘;向含Fe3+的溶液中滴加几滴KSCN溶液呈血红色,这是Fe3+的特殊反应,所以可滴加KSCN溶液,溶液显血红色,发生Fe3++3SCN-═Fe(SCN)3,就说明Fe3+没有反应完,故D正确。
2.下列反应属于氧化还原反应,而且△H>0的是()
A.铝片与稀H2SO4的反应B.
与
的反应
C.灼热的木炭与CO2的反应D.甲烷在O2中的燃烧反应
【答案】C
【详解】
A.铝片与稀H2SO4的反应中有元素化合价的变化,反应属于氧化还原反应;反应发生放出热量,反应属于放热反应,故△H<0,A不符合题意;
B.
与
反应吸收热量,属于吸热反应;反应过程中元素化合价没有发生变化,故反应属于非氧化还原反应,B不符合题意;
C.灼热的木炭与CO2反应产生CO,反应发生吸收热量;反应过程中有元素化合价的变化,反应属于氧化还原反应,C符合题意;
D.甲烷在O2中的燃烧,放出热量,属于放热反应;反应过程中有元素化合价的变化,因此反应属于氧化还原反应,D不符合题意;
故合理选项是C。
3.下列反应中属于氧化还原反应又是吸热反应的是
A.镁与盐酸反应放出氢气B.氢氧化钠与盐酸的反应
C.硫在空气或氧气中燃烧D.灼热的炭与二氧化碳反应
【答案】D
【详解】
A.镁与盐酸反应放出氢气,属于放热反应,A不合题意;
B.氢氧化钠与盐酸的反应,属于非氧化还原反应,B不合题意;
C.硫在空气或氧气中燃烧,属于放热反应,C不合题意;
D.灼热的炭与二氧化碳反应,既属于氧化还原反应,又属于吸热反应,D符合题意;
故选D。
4.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。
5.以反应5H2C2O4+2
+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O为例探究“外界条件对化学反应速率的影响”。
实验时,分别量取H2C2O4溶液和酸性KmnO4溶液,迅速混合并开始计时,通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。
下列说法不正确的是
编号
H2C2O4溶液
酸性KMnO4溶液
温度/℃
浓度/mol/L
体积/mL
浓度/mol/L
体积/mL
①
0.10
2.0
0.010
4.0
25
②
0.20
2.0
0.010
4.0
25
③
0.20
2.0
0.010
4.0
50
A.实验①测得KMnO4溶液的褪色时间为40s,则这段时间内平均反应速率v(KMnO4)=2.5×10-4 mol·L-1·s-1
B.实验①和②起初反应均很慢,过了一会儿速率突然增大,可能是生成的Mn 2+对反应起催化作用
C.实验①和实验②是探究浓度对化学反应速率的影响,实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响
D.实验①、②、③所加的H2C2O4溶液均要过量
【答案】A
【详解】
A.高锰酸钾完全反应,混合后溶液中高锰酸钾的浓度为:
=
×0.010mol/L,这段时间内平均反应速率v(KMnO4)=
=1.7×10−4mol⋅L−1⋅s−1,故A错误;
B.在其它条件都相同时,开始速率很小,过一会儿速率突然增大,说明反应生成了具有催化作用的物质,其中水没有这种作用,CO2释放出去了,所以可能起催化作用的是Mn2+,故B正确;
C.分析表中数据可知,实验①和实验②只是浓度不同,即实验①和实验②是探究浓度对化学反应速率的影响;实验②和③只是温度不同,所以实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响,故C正确;
D.根据反应方程式可得5H2C2O4−2MnO
由实验数据分析可知,在这三个实验中,所加H2C2O4溶液均过量,故D正确;
故选:
A。
6.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,说明溶液中的金属阳离子在M极上得到电子,生成金属单质,M变粗,M做原电池的正极。
【详解】
A.如果是锌、铜、稀硫酸构成原电池,则电池总反应式为Zn+2H+=Zn2++H2↑,Zn作负极,M极变细,故A错误;
B.如果是铁、铜、稀盐酸构成原电池,电池总反应式为Fe+2H+=Fe2++H2↑,则铁是负极,铜棒M是不会变粗的,故B错误;
C.如果是银、锌、硝酸银溶液构成原电池,电池总反应式为Zn+2Ag+=Zn2++2Ag,则锌是负极,N棒变细,析出的银附在银上,M棒变粗,故C正确;
D.如果是锌、铁、硝酸铁溶液构成原电池,电池总反应式为Zn+2Fe3+=2Fe2++Zn2+,Zn作负极,M极变细,故D错误;
答案选C。
7.锌—空气电池(原理如右图)适宜用作城市电动车的动力电源。
该电池放电时Zn转化为ZnO。
该电池工作时下列说法正确的是
A.氧气在石墨电极上发生氧化反应
B.该电池的负极反应为Zn+H2O-2e-=ZnO+2H+
C.该电池放电时OH-向Zn电极移动
D.若Zn电极消耗6.5g,外电路转移0.1mole-
【答案】C
【详解】
A.氧气得电子发生还原反应,故A错误;
B.锌作负极,碱性条件下,负极上电极反应式为:
,故B错误;
C.原电池工作时,溶液中的阴离子向负极移动,即OH-向Zn电极移动,故C正确;
D.若Zn电极消耗6.5g,外电路转移0.2mole-,故D错误;
故选:
C。
8.在密闭容器中进行下列反应:
X2 (g)+Y2(g)⇌2Z(g)。
已知X2、Y2和Z的起始浓度分别为0.1mol·L-1、0.3mol·L-1、0.2mol·L-1,当反应在一定条件下达到平衡时,各物质的浓度有可能是()
A.Y2为0.2mol·L-1B.Z为0.3mol·L-1C.X2为0.2mol·L-1D.Z为0.4mol·L-1
【答案】B
【详解】
A.若Y2为0.2mol·L-1,Y2减少0.1mol·L-1,根据方程式,消耗X20.1mol·L-1,则X2的浓度0,可逆反应不可能彻底进行,故不选A;
B.若Z为0.3mol·L-1,Z增加0.1mol·L-1,根据方程式,消耗X20.05mol·L-1、消耗Y20.05mol·L-1,则平衡时X2的浓度为0.05mol·L-1、Y2的浓度为0.25mol·L-1,符合可逆反应的特征,故选B;
C.若X2为0.2mol·L-1,X2增加0.1mol·L-1,根据方程式,消耗Z0.2mol·L-1,则Z的浓度0,可逆反应不可能彻底进行,故不选C;
D.若Z为0.4mol·L-1,Z增加0.2mol·L-1,根据方程式,消耗X20.1mol·L-1、消耗Y20.1mol·L-1,则平衡时X2的浓度为0、Y2的浓度为0.2mol·L-1,可逆反应不可能彻底进行,故不选D;
选B。
9.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。
10.298K时,合成氨反应的热化学方程式为:
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)ΔH=-92.4kJ/mol,在该温度下,取1molN2和3molH2放在密闭容器内反应。
下列说法正确的是()
A.在有催化剂存在的条件下,反应放出的热量为92.4kJ
B.有无催化剂该反应放出的热量都为92.4kJ
C.反应放出的热量始终小于92.4kJ
D.若再充入1molH2,到达平衡时放出的热量应为92.4kJ
【答案】C
【解析】
该反应为可逆反应,正向不可能进行到底,所以1molN2和3molH2反应放出的热量始终小于92.4kJ,C正确。
11.反应:
2X(g)+Y(g)
2Z(g)在不同温度和压强下的产物Z的物质的量和反应时间t的关系如图所示,下列判断正确的是()
A.P1>P2T1>T2ΔH<0
B.P1>P2T1 C.P1 D.P1 【答案】A 【详解】 根据温度对反应速率的影响可知,压强均为P2时,温度越高,反应速率越大,则达到平衡用的时间越少,曲线的斜率越大,故有: T1>T2; 根据压强对反应速率的影响可知,温度均为T2时,压强越大,反应速率越大,则达到平衡用的时间越少,曲线的斜率越大,先拐先平压强大,故有: P1>P2, 比较T1P2与T2P2两曲线,温度越高Z物质的量越少说明升温平衡逆向进行,正反应为放热反应,△H<0; 故答案为A。 【点睛】 图象问题解题步骤: (1)看懂图象: ①看面(即弄清纵坐标与横坐标的意义);②看线(即弄清线的走向和变化趋势);③看点(即弄清起点、拐点、交点、终点的意义);④看是否要作辅助线(如等温线、等压线);⑤看定量图象中有关量的多少; (2)联想规律: 联想外界条件的改变对化学反应速率和化学平衡的影响规律。 12.在一定条件下,将3molA和1molB两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中,发生如下反应: 3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)。 2min末该反应达到平衡,生成0.8molD,并测得C的浓度为0.8mol·L-1。 下列判断错误的是( ) A.x=4B.2min内B的反应速率为0.1mol·(L·min)-1 C.混合气体密度不变,则表明该反应已达到平衡状态D.B的转化率为40% 【答案】C 【解析】 【详解】 根据化学平衡三段式列式计算,平衡时C的浓度为0.8mol·L-1,物质的量为1.6mol 3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g) 起始量(mol)3100 变化量(mol)1.20.41.60.8 平衡量(mol)1.80.61.60.8 依据上式分析计算: A、根据浓度变化量之比等于化学计量数之比可知x=4,故A正确; B、2min内B的反应速率=0.4mol/(2L·2min)=0.1mol·(L·min)-1,故B正确; C、反应前后气体总质量不变,混合气体密度不变,不能表明该反应已达到平衡状态,故C错误; D、B的转化率=0.4mol/1mol=0.4,即B的转化率为40%,故D正确;故选C. 【点睛】 本题考查化学平衡的有关计算、转化率的有关计算、平衡状态的判断等,难度中等,注意平衡状态的判断,选择判断的物理量应随反应发生变化,该物理量不再变化,说明到达平衡。 解题关键: 依据化学平衡的三段式计算进行分析,结合题中各量列式计算判断;A、利用物质的量之比等于化学计量数之比计算x的值;B、根据平衡浓度的变化量求出速率;C、容器的容积不变,混合气体的质量不变,密度不变,不能判断是否达到平衡。 D、利用转化率定义计算。 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.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。 15.硝酸工业生产中常用纯碱溶液吸收排出的氮氧化物废气,废气中只含有NO、NO2两种气体。 将一定量废气通入到足量的Na2CO3溶液中被完全吸收,溶液中生成的NO3-、NO2-两种离子的物质的量与废气中NO2的物质的量分数x 变化关系可用图所示。 已知溶液中可发生以下两个反应: ①NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2; ②2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2 下列说法正确的是 A.图中线段a表示NO3-离子 B.随x值增大,溶液中n(NO3-)+n(NO2-)增大 C.x=0.6时,反应中可收集到标准状况下CO244.8L D.若测得所得溶液中n(NO3-)为0.5mol,则x值为0.75 【答案】D 【分析】 由方程式和图象可知,NO单独不能被吸收: ①当NO和NO2混合气体被NaOH溶液恰好完全吸收,满足n(NO2): n(NO)=1,即x=0.5,此时只生成NO2-,n(NO3-)=0,n(NO2-)=2mol,所以a曲线表示NO2-离子、b曲线表示NO3-离子; ②当气体只有NO2时,即x=1,发生反应2NO2+Na2CO3═NaNO2+NaNO3+CO2,此时生成n(NO3-)=n(NO2-)=1mol; ③由x=0.5和x=1可知,一定量废气中n(NO2)≥n(NO),并且n(NO2)+n(NO)=2mol,生成n(NO3-)+n(NO2-)=2mol; ④反应NO+NO2+Na2CO3═2NaNO2+CO2和2NO2+Na2CO3═NaNO2+NaNO3+CO2均有n(N)=2n(C),即n(NO2)+n(NO)=2n(CO2)=2mol,所以n(CO2)=1mol; 综上可知: 2mol废气通入到足量的Na2CO3溶液中被完全吸收,即n(NO2)≥n(NO),生成n(NO3-)+n(NO2-)=2mol;n(CO2)=1mol;a曲线表示NO2-离子、b曲线表示NO3-离子。 【详解】 A.当x=0.5时,只发生反应NO+NO2+Na2CO3═2NaNO2+CO2,n(NO3−)=0,n(NO2−)=2mol,所以a曲线表示NO2−离子、b曲线表示NO3−离子,故A错误; B.当x=0.5时,只生成NO2−,n(NO2−)=2mol;当x=1只发生反应2NO2+Na2CO3═NaNO2+NaNO3+CO2,此时生成n(NO3−)=n(NO2−)=1mol,根据N原子守恒可知混合气体的总的物质的量为2mol,即溶液中n(NO3−)+n(NO2−)不变、始终等于2mol,故B错误; C.由于废气中n(NO2)⩾n(NO),并且n(NO2)+n(NO)=2mol,根据反应①②可知n(NO2)+n(NO)=2n(CO2)=2mol,即n(CO2)=1mol,标准状况下体积为22.4L,故C错误; D.设n(NO2)=a,n(NO)=b,则a+b=2mol,发生反应①余下NO2的物质的量为(a−b)mol,发生反应②生成n(NO3−)=0.5(a−b)=0.5 mol,即a−b=1mol,联立方程组解得a=1.5mol,b=0.5mol,废气中NO2的物质的量分数x= ×100%=75%,故D正确; 答案选D。 16.光电池在光照条件下可产生电流,如图装置可以实现光能源的充分利用,双极性膜可将水解离为H+和OH-,并实现其定向通过。 下列说法不正确的是() A.该装置可利用光能实现水的分解 B.光照过程中阴、阳极区溶液中的pH均基本不变 C.再生池中的反应为2V2++2H+ 2V3++H2↑ D.每有1molOH-通过双极性膜,可产生5.6L(标准状况)的O2 【答案】B 【分析】 由图上电子的移动方向可知右侧电解池的阳极,反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑,阴极反应式为2V3++2e-=2V2+,双极性膜可将水解离为H+和OH-,由图可知,H+进入阴极,OH-进入阳极,放电后的溶液进入再生池中在催化剂条件下发生反应放出氢气,反应方程式为2V2++2H+ 2V3++H2 ↑。 【详解】 A.由图可知,该装置将光能转化为化学能并分解水,故A正确; B.双极性膜可将水解离为H+和OH-,由图可知,H+进入阴极,OH-进入阳极,则双极性膜可控制其两侧溶液分别为酸性和碱性,则光照过程中阴、阳极区溶液中的pH均发生改变,故B错误; C.由分析知,再生池中的反应为2V2++2H+ 2V3++H2↑,故C正确; D.阳极区反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑,每有1molOH-通过双极性膜,生成0.25molO2,其标准状况下体积为5.6L,故D正确; 故答案为B。 17.将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于密闭真空容器中(容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到平衡: NH2COONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g)。 可以判断该反应已经达到平衡的是 A.2v(NH3)=v(CO2)B.容器中总压强不变 C.容器中混合气体的平均相对分子质量不变D.容器中氨气的体积分数不变 【答案】B 【详解】 A.当v(NH3)正=v(NH3)逆或v(NH3)正=2v(CO2)逆时,即该反应正反应和逆反应速率相等,已经达到平衡,2v(NH3)=v(CO2)不能表明正反应和逆反应速率相等,故A错误; B.随着NH2COONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g)不断进行,容器中总压强会有变化,当总压强不变时,则能表明气体总的物质的量、各成为的物质的量不再变化,该反应已经达到平衡,故B正确; C.容器中混合气体的平均相对分子质量始终不变,因为混合气体是氨气和二氧化碳按物质的量之比为2: 1混合而成,故C错误; D.容器中混合气体是氨气和二氧化碳按物质的量之比为2: 1混合而成,氨气的体积分数始终为66.67%,故D错误; 答案选B。 18.将V1mL1.0mol•L-1NaOH溶液和V2mL未知浓度的HCl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=50mL)。 下列叙述正确的是 A.做该实验时环境温度为22℃ B.该实验表明热能可以转化为化学能 C.HCl溶液的浓度约是1.5mol•L-1 D.该实验表明有水生成的反应都是放热反应 【答案】C 【详解】 A.由图可知,温度为22℃时,已经加入了5mLNaOH溶液,而中和反应为放热反应,则该实验开始温度低于22℃,故A错误; B.由图可知该反应是一个放热反应,表明化学能可以转化为热能,故B错误; C.由图可知,NaOH溶液体积为30mL时,溶液温度最高,说明NaOH溶液和HCl溶液恰好完全反应,由V1+V2=50mL可知HCl溶液的体积为20mL,由反应方程式可知V1c(NaOH)=V2c(HCl),解得c(HCl)为1.5mol•L-1,故C正确; D.八水合氢氧化钡与氯化铵反应有水生成,该反应是吸热反应,故D错误; 故选C。 19.在一定条件下,向某容器中充入N2和H2合成NH3,以下叙述错误的是() A.开始反应时,正反应速率最大,逆反应速率为零 B.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后减小为零 C.随着反应的进行,逆反应速率逐渐增大,最后保持恒定 D.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后与逆反应速率相等且都保持恒定 【答案】B 【详解】 A.由于发生是从正反应方向开始的,所以开始反应时,正反应速率最大,逆反应速率为零,正确; B.随着反应的进行,反应物的浓度逐渐减小,生成物的浓度逐渐增大,因此正反应速率逐渐减小,逆反应的速率逐渐增大,最后当正反应与逆反应的速率相等时反应达到了平衡,但是不可能减小为零。 错误; C.随着反应的进行,逆反应速率逐渐增大,当增大到与正反应速率相等时,反应就达到了平衡状态而最后保持恒
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