专题6 化学反应与能量变化 复习 素养提升 课后练习(含答案)

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名称 专题6 化学反应与能量变化 复习 素养提升 课后练习(含答案)
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资源类型 教案
版本资源 苏教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-02-02 23:13:01

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|专题6 化学反应与能量变化 复习 素 养 提 升
1.下列说法正确的是(  )
A.决定化学反应速率的主要因素是参加反应的物质的性质
B.催化剂可以使不起反应的物质发生反应
C.可以找到一种催化剂使水变成油
D.催化剂是决定化学反应速率的主要因素
2.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 A B C D
反应装置或图像
实验现象或图像信息 反应开始后,针筒活塞向右移动 试管内有大量气泡产生 反应后,甲处液面低于乙处液面 温度计的水银柱不断上升
3.对于合成氨反应N2+3H22NH3,下列说法错误的是(  )
A.升高温度可增大反应速率
B.使用合适的催化剂可增大反应速率
C.压缩气体体积可增大反应速率
D.反应过程中不断移出生成的NH3可增大反应速率
4.某同学用图甲所示装置及器材,测定碳酸钙与一定体积盐酸反应生成CO2的体积随反应时间的变化情况,并绘制出图乙所示曲线。下列有关分析错误的是(  )
   
           图甲           图乙
A.CaCO3与盐酸反应的离子方程式:CaCO3+2H+===Ca2++ CO2↑+ H2O
B.收集气体最多的时间段为t1~t2min
C.平均反应速率:v(t2~t3)>v(t1~t2)>v(O~t1)>v(t3~t4)
D.将CaCO3粉碎可以增大反应速率
5.一定温度下,在体积恒定的密闭容器中发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。反应过程中的部分数据如下表所示。下列关于该反应达到化学平衡状态的说法,正确的是(  )
t/min c(N2)/(mol·L-1) c(H2)/(mol·L-1) c(NH3)/(mol·L-1)
0 1.0 3.0 0
3 0.875 2.625 0.25
6 0.8 2.4 0.4
9 0.8 2.4 0.4
A.t=6min时,反应刚好达到平衡状态
B.H2的转化率达20%
C.容器内的气体分子数N(N2)∶N(H2)∶N(NH3)=1∶3∶2
D.H2的正反应速率等于N2的逆反应速率
6.(2021扬州高一期末)在2.0L恒温、恒容密闭容器中充入2.0mol N2和6.0mol H2,加入催化剂发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。 N2、H2的物质的量随时间的变化如下图所示。下列有关说法正确的是(  )
A.t1min时,N2的生成速率等于N2的消耗速率
B.使用催化剂可以缩短达到平衡时所需的时间
C.0~t2min内,v(NH3)= mol·L-1·min-1
D.反应中通入足量的N2,可使H2完全转化为NH3
7.锌—铜原电池的工作原理如下图所示。下列关于锌—铜原电池的说法正确的是(  )
A.负极发生的反应是2H++2e-===H2↑
B.溶液中SO向铜片的方向移动
C.该装置实现了化学能转化为电能
D.若产生0.2mol H2,则有6.5g锌被还原
8.某磷酸铁锂(LiFePO4)电池的工作原理如下,下列说法错误的是(  )
A.LiFePO4中Fe的化合价为+2
B.放电时,A电极质量增加
C.电池工作时,电池内部的锂离子定向移动
D.锂电池具有能量密度高的优点
9.一种以黄铁矿(主要成分是FeS2)为原料生产硫酸的简要流程图如下(图中标注的热量表示各阶段1mol含硫物质完全反应时放出的热量):
已知催化氧化阶段的反应是可逆反应。下列说法错误的是(  )
A.将黄铁矿粉碎可以增大“煅烧”的速率和提高原料的利用率
B.在催化氧化阶段加入合适的催化剂,可以提高SO3的生产效率
C.2SO2(g)+O2(g)+2H2O(l)===2H2SO4(aq) ΔH=-456.6kJ·mol-1
D.生成1mol H2SO4,上述流程放出的总热量为643.2kJ
10.已知反应2HI(g) H2(g)+I2(g)。
(1) 若在恒温、恒容密闭容器中进行该反应,能说明反应已达到平衡状态的是
(填字母)。
a.容器内气体的总压强不再随时间而变化
b.n(HI)∶n(H2)∶n(I2)=2∶1∶1
c.反应速率:v正(H2)=v逆(H2)
d.I2(g)的浓度不再随时间的变化而变化
(2) 相关键能数据如下:
化学键 H—I H—H I—I
键能/(kJ·mol-1) 298.7 436.0 152.7
则该反应的ΔH为 kJ·mol-1。
11.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)是工业生产硫酸的重要步骤,T℃时该反应过程中的能量变化如下图所示:
(1) 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH= kJ·mol-1。(用含E1、E2的计算式表示)
(2) ① 下列措施不能使该反应速率增大的是 (填字母,下同)。
A.升高温度    B.减小压强    C.使用催化剂
② 若上述反应在恒容的密闭容器中进行,下列叙述中能说明该反应已达平衡状态的是 。
A.SO3的浓度不再变化
B.SO2与SO3的物质的量相等
C.容器内气体的压强不再变化
D.单位时间内消耗1mol O2,同时消耗2mol SO2
12.某研究性学习小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液的反应探究“外界条件的改变对化学反应速率的影响”,进行了如下实验。下列说法错误的是(  )
实验序号 实验温度/K 有关物质 溶液颜色褪至无色所用时间/s
酸性KMnO4溶液 H2C2O4溶液 H2O
V/mL c/(mol·L-1) V/mL c/(mol·L-1) V/mL
① 293 2 0.02 4 0.1 0 t1
② 293 2 0.02 3 0.1 1 8
③ 313 2 0.02 3 0.1 1 t2
A.实验①、②探究的是浓度对反应速率的影响
B.实验①、③探究的是温度对反应速率的影响
C.t2<8
D.计算可得实验②中v(KMnO4)≈8.3×10-4mol·L-1·s-1(忽略溶液体积变化)
13.向一定温度下的2L密闭容器中通入NO2发生反应:2NO2(g) N2O4(g) ΔH<0。 NO2的物质的量n(NO2)随时间(t)变化的曲线如下图所示(图中的X、Y两条线分别代表无、有催化剂),下列叙述正确的是(  )
A.Y线表示反应过程中降低温度
B.c点时的v正(NO2)=v逆(NO2)
C.X线上a点时NO2的转化率为75%
D.X线前5min内的平均反应速率可表示为v(N2O4)=0.01mol·L-1·min-1
|专题6 化学反应与能量变化 复习 素 养 提 升
1.下列说法正确的是( A )
A.决定化学反应速率的主要因素是参加反应的物质的性质
B.催化剂可以使不起反应的物质发生反应
C.可以找到一种催化剂使水变成油
D.催化剂是决定化学反应速率的主要因素
2.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( A )
选项 A B C D
反应装置或图像
实验现象或图像信息 反应开始后,针筒活塞向右移动 试管内有大量气泡产生 反应后,甲处液面低于乙处液面 温度计的水银柱不断上升
【解析】 锌粒与稀硫酸反应产生氢气,不管反应是否放热,反应开始后,针筒活塞都会向右移动。
3.对于合成氨反应N2+3H22NH3,下列说法错误的是( D )
A.升高温度可增大反应速率
B.使用合适的催化剂可增大反应速率
C.压缩气体体积可增大反应速率
D.反应过程中不断移出生成的NH3可增大反应速率
4.某同学用图甲所示装置及器材,测定碳酸钙与一定体积盐酸反应生成CO2的体积随反应时间的变化情况,并绘制出图乙所示曲线。下列有关分析错误的是( C )
   
           图甲           图乙
A.CaCO3与盐酸反应的离子方程式:CaCO3+2H+===Ca2++ CO2↑+ H2O
B.收集气体最多的时间段为t1~t2min
C.平均反应速率:v(t2~t3)>v(t1~t2)>v(O~t1)>v(t3~t4)
D.将CaCO3粉碎可以增大反应速率
【解析】 平均反应速率最大的是t1~t2时间段。
5.一定温度下,在体积恒定的密闭容器中发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。反应过程中的部分数据如下表所示。下列关于该反应达到化学平衡状态的说法,正确的是( B )
t/min c(N2)/(mol·L-1) c(H2)/(mol·L-1) c(NH3)/(mol·L-1)
0 1.0 3.0 0
3 0.875 2.625 0.25
6 0.8 2.4 0.4
9 0.8 2.4 0.4
A.t=6min时,反应刚好达到平衡状态
B.H2的转化率达20%
C.容器内的气体分子数N(N2)∶N(H2)∶N(NH3)=1∶3∶2
D.H2的正反应速率等于N2的逆反应速率
【解析】 从表中可知,6min以后反应达到平衡状态,但无法判断3~6min的某一时间点是否达到平衡状态,A项错误。由于容器体积恒定,所以容器内的气体分子数之比等于浓度之比,不等于化学计量数之比,C项错误。当不同物质的正、逆反应速率之比等于它们的化学计量数之比时,该反应达到平衡状态,D项错误。
6.(2021扬州高一期末)在2.0L恒温、恒容密闭容器中充入2.0mol N2和6.0mol H2,加入催化剂发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。 N2、H2的物质的量随时间的变化如下图所示。下列有关说法正确的是( B )
A.t1min时,N2的生成速率等于N2的消耗速率
B.使用催化剂可以缩短达到平衡时所需的时间
C.0~t2min内,v(NH3)= mol·L-1·min-1
D.反应中通入足量的N2,可使H2完全转化为NH3
【解析】 t2min时,N2的生成速率等于N2的消耗速率,A项错误。0~t2min内,v(NH3)=×2=mol·L-1·min-1, C项错误。可逆反应不能进行到底,D项错误。
7.锌—铜原电池的工作原理如下图所示。下列关于锌—铜原电池的说法正确的是( C )
A.负极发生的反应是2H++2e-===H2↑
B.溶液中SO向铜片的方向移动
C.该装置实现了化学能转化为电能
D.若产生0.2mol H2,则有6.5g锌被还原
8.某磷酸铁锂(LiFePO4)电池的工作原理如下,下列说法错误的是( B )
A.LiFePO4中Fe的化合价为+2
B.放电时,A电极质量增加
C.电池工作时,电池内部的锂离子定向移动
D.锂电池具有能量密度高的优点
【解析】 A电极是电子流出的一极,为负极,放电时质量减小。
9.一种以黄铁矿(主要成分是FeS2)为原料生产硫酸的简要流程图如下(图中标注的热量表示各阶段1mol含硫物质完全反应时放出的热量):
已知催化氧化阶段的反应是可逆反应。下列说法错误的是( D )
A.将黄铁矿粉碎可以增大“煅烧”的速率和提高原料的利用率
B.在催化氧化阶段加入合适的催化剂,可以提高SO3的生产效率
C.2SO2(g)+O2(g)+2H2O(l)===2H2SO4(aq) ΔH=-456.6kJ·mol-1
D.生成1mol H2SO4,上述流程放出的总热量为643.2kJ
【解析】 将黄铁矿粉碎可增大反应物的接触面积,可以增大“煅烧”的速率和提高原料的利用率,A项正确。催化氧化阶段加入合适的催化剂可增大反应速率,可以提高SO3的生产效率,B项正确。已知1molSO2(g)完全反应生成硫酸放出98+130.3=228.3(kJ)能量,则2molSO2(g)完全反应放出456.6kJ能量,热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)+2H2O(l)===2H2SO4(aq) ΔH=-456.6kJ·mol-1, C项正确。催化氧化阶段的反应是可逆反应,所以生成1molH2SO4时,第一步必须生成更多的二氧化硫,应该放出更多的热量,D项错误。
10.已知反应2HI(g) H2(g)+I2(g)。
(1) 若在恒温、恒容密闭容器中进行该反应,能说明反应已达到平衡状态的是__cd__(填字母)。
a.容器内气体的总压强不再随时间而变化
b.n(HI)∶n(H2)∶n(I2)=2∶1∶1
c.反应速率:v正(H2)=v逆(H2)
d.I2(g)的浓度不再随时间的变化而变化
(2) 相关键能数据如下:
化学键 H—I H—H I—I
键能/(kJ·mol-1) 298.7 436.0 152.7
则该反应的ΔH为__8.7__kJ·mol-1。
【解析】 (1) 2HI(g) H2(g)+I2(g)是气体分子数不变的反应,所以整个反应过程中,气体的压强保持不变。HI、H2、I2的化学计量数之比为2∶1∶1,平衡时它们的物质的量之比可能是2∶1∶1,也可能不是。同一种物质的正、逆反应速率相等时,说明该反应达到化学平衡状态。反应达到化学平衡状态时,各物质的浓度不再发生变化。(2) ΔH=2×298.7kJ·mol-1-436.0kJ·mol-1-152.7kJ·mol-1=8.7kJ·mol-1。
11.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)是工业生产硫酸的重要步骤,T℃时该反应过程中的能量变化如下图所示:
(1) 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=__(E1-E2)__kJ·mol-1。(用含E1、E2的计算式表示)
(2) ① 下列措施不能使该反应速率增大的是__B__(填字母,下同)。
A.升高温度    B.减小压强    C.使用催化剂
② 若上述反应在恒容的密闭容器中进行,下列叙述中能说明该反应已达平衡状态的是__AC__。
A.SO3的浓度不再变化
B.SO2与SO3的物质的量相等
C.容器内气体的压强不再变化
D.单位时间内消耗1mol O2,同时消耗2mol SO2
【解析】 (1) 该反应中吸收的总能量为E1,放出的总能量为E2,所以该反应的ΔH=(E1-E2)kJ·mol-1。
12.某研究性学习小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液的反应探究“外界条件的改变对化学反应速率的影响”,进行了如下实验。下列说法错误的是( B )
实验序号 实验温度/K 有关物质 溶液颜色褪至无色所用时间/s
酸性KMnO4溶液 H2C2O4溶液 H2O
V/mL c/(mol·L-1) V/mL c/(mol·L-1) V/mL
① 293 2 0.02 4 0.1 0 t1
② 293 2 0.02 3 0.1 1 8
③ 313 2 0.02 3 0.1 1 t2
A.实验①、②探究的是浓度对反应速率的影响
B.实验①、③探究的是温度对反应速率的影响
C.t2<8
D.计算可得实验②中v(KMnO4)≈8.3×10-4mol·L-1·s-1(忽略溶液体积变化)
【解析】 实验①、②对比,变量为H2C2O4溶液的浓度,所以探究的是浓度对反应速率的影响,A项正确。实验①、③对比,变量不唯一,无法判断探究的是哪种因素对反应速率的影响,B项错误。实验②、③对比,单一变量为温度,温度越高,反应速率越大,实验③的温度更高,所以反应速率比实验②的要大,t2<8, C项正确。实验②中,高锰酸钾完全反应需要的时间为8s,高锰酸钾的物质的量为0.02mol·L-1×0.002L=0.00004mol,混合后溶液中高锰酸钾的浓度为=mol·L-1, v(KMnO4)==≈8.3×10-4mol·L-1·s-1, D项正确。
13.向一定温度下的2L密闭容器中通入NO2发生反应:2NO2(g) N2O4(g) ΔH<0。 NO2的物质的量n(NO2)随时间(t)变化的曲线如下图所示(图中的X、Y两条线分别代表无、有催化剂),下列叙述正确的是( B )
A.Y线表示反应过程中降低温度
B.c点时的v正(NO2)=v逆(NO2)
C.X线上a点时NO2的转化率为75%
D.X线前5min内的平均反应速率可表示为v(N2O4)=0.01mol·L-1·min-1
【解析】 若反应过程中温度降低,则反应速率减小,该反应达到平衡的时间会变长,A项错误。c点已达到化学平衡,此时v正(NO2)=v逆(NO2),B项正确。a点时NO2的转化率为25%, C项错误。X线前5min内v(NO2)=0.01mol·L-1·min-1, v(N2O4)=0.005mol·L-1·min-1, D项错误。