2024苏教版高中化学必修第二册同步练习题--专题6 化学反应与能量变化复习提升（含解析）
文档属性
| 名称 | 2024苏教版高中化学必修第二册同步练习题--专题6 化学反应与能量变化复习提升（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.1MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-11-23 17:22:25 | ||
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文档简介
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2024苏教版高中化学必修第二册同步
本专题复习提升
易混易错练
易错点1 化学反应速率的计算及影响因素的理解误区
1.一定条件下,利用甲烷可消除NO2的污染:CH4(g)+2NO2(g) N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)。在温度为T ℃时,向5 L恒容密闭容器中通入等物质的量的CH4和NO2进行反应,反应过程中测定的部分数据见下表:
t/min 0 5 10 15 20
n(CH4)/mol 2 1.6 1.45
n(NO2)/mol 2 1.0
n(N2)/mol 0 0.55
下列说法不正确的是 ( )
A.20 min时,CO2的物质的量浓度为0.11 mol·L-1
B.在该温度下,反应在15~20 min内处于平衡状态
C.在0~10 min内,用NO2表示的反应速率为0.02 mol·L-1·min-1
D.通过调控反应条件,可以使NO2完全转化为N2
2.下列措施对增大反应速率明显有效的是 ( )
A.用H2和N2合成NH3时,降低温度
B.将铝片改为铝粉,做铝与氧气反应的实验
C.K2SO4与BaCl2在溶液中反应时,增大压强
D.Fe与稀硫酸反应制取氢气时,改用浓硫酸
易错点2 不能正确判断反应是否达到平衡状态
3.已知A(s)+2B(g) 3C(g),下列能说明该反应达到平衡状态的是 ( )
A.恒温恒容时,体系的压强不再变化
B.消耗2 mol B的同时生成3 mol C
C.2v正(B)=3v逆(C)
D.A、B、C三种物质共存
4.(2022广西桂林中学期中)一定温度下,将SO2与O2以体积比2∶1置于一容积不变的密闭容器中,发生反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),能说明该反应已达到平衡状态的是( )
①容器内的气体分子总数不再变化
②气体密度不发生变化
③体系中氧气的质量分数不再变化
④单位时间内消耗2 mol SO3,同时消耗2 mol SO2
⑤SO2与SO3的物质的量之比保持不变
⑥2v正(SO3)=v逆(O2)
A.①⑤⑥ B.①③④⑥
C.①③④⑤ D.①②③④
易错点3 电极反应式的判断与书写误区
5.(2023福建福州第一中学期中)某固体酸性氢氧燃料电池以NaHSO4固体为电解质传递H+,其基本结构如图,电池总反应可表示为2H2+O2 2H2O,下列有关说法正确的是 ( )
A.电子通过外电路从b极流向a极
B.每转移0.1 mol电子,消耗1.12 L的H2
C.b极上的电极反应式为O2+2H2O+4e- 4OH-
D.H+由a极通过固体酸电解质传递到b极
思想方法练
利用比较思想解决化学反应与能量的相关问题、探究化学反应速率的影响因素
方法概述
分类与比较是解决化学问题的两条有效路径。利用比较思想可以帮助我们正确认识化学反应与能量之间的联系,得出化学反应所涉及的能量变化与反应中反应物和生成物总能量的相对大小有关;利用比较思想探究化学反应速率的影响因素时注意控制变量法的应用,控制单一变量,比较因变量的观测指标,得出结论。
1.研究2X(g) Y(g)+3Z(g)的反应速率影响因素,在不同条件下进行4组实验,Y、Z起始浓度为0,反应物X的浓度随时间的变化情况如图所示。下列说法不正确的是 ( )
A.比较实验①②得出:其他条件相同,增大反应物浓度,化学反应速率加快
B.比较实验②④得出:其他条件相同,升高温度,化学反应速率加快
C.若实验②③只有一个条件不同,则实验③可能使用了催化剂
D.在0~10 min内,实验④的v(Y)=0.06 mol·L-1·min-1
2.一定条件下,由CO2和H2合成甲醇的化学方程式为CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),已知该反应是放热反应。下列表示合成甲醇的反应的能量变化示意图,正确的是 ( )
3.(2023浙江精诚联盟联考)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.2 mol NOCl(g)具有的能量比2 mol NO(g)具有的能量低76 kJ
B.该反应为吸热反应
C.该反应中每生成2 mol NOCl(g)放出热量76 kJ
D.形成1 mol NOCl(g)中的化学键吸收热量90 kJ
4.(2023江苏阜宁中学综合测试)用CO2、C3H8为原料可制备丙烯(C3H6),反应为CO2(g)+C3H8(g) C3H6(g)+CO(g)+H2O(g)。一定温度下,向2 L恒容密闭容器中通入3 mol CO2、2 mol C3H8,测得C3H8与H2O的物质的量随时间的变化关系如下表所示,下列说法错误的是 ( )
t/min 0 t1 t2 t3 t4
n(C3H8)/mol 2 1.4 1 0.8 0.8
n(H2O)/mol 0 0.6 1 1.2 1.2
A.t3 min时,该反应达到平衡
B.t2=10时,0~10 min内用C3H8表示的平均反应速率为 0.1 mol·L-1· min-1
C.当混合气体的平均相对分子质量不变时,该反应达到平衡
D.平衡时与起始时气体的压强之比是31∶25
5.反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)的能量变化如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.该反应达到平衡后,正、逆反应速率均为0
B.其他条件不变,升温,正反应速率增大,逆反应速率减小
C.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=(y-x) kJ/mol
D.2 mol S(g)、6 mol O(g)生成2 mol SO3(g),共放出y kJ能量
6.(2022安徽皖西南联盟联考)某课外兴趣小组探究化学反应速率的影响因素。
(1)为探究金属的活动性对金属与稀硫酸反应的反应速率的影响,小组同学用Cu、Fe、Mg和同浓度的硫酸反应,实验报告如下表:
实验步骤 现象 结论
①分别取等体积的2 mol·L-1稀硫酸于试管中; ②分别投入大小、形状相同的Cu片、Fe片、Mg片 Cu片与稀硫酸不反应; 反应剧烈程度:Mg>Fe
预期的实验结论是 ; 要得出正确的实验结论,还需控制 相同。
(2)为更精确地研究浓度对反应速率的影响,小组同学利用压强传感器等数字化实验设备,探究镁与不同浓度稀硫酸的反应速率。两组实验所用药品如下:
序号 镁条的 质量/g 稀硫酸
物质的量浓度/ (mol·L-1) 体积/ mL
Ⅰ 0.01 1.0 2
Ⅱ 0.01 0.5 2
实验结果如下图所示:
①实验Ⅰ对应图中曲线 (填字母);图中曲线的斜率越大,说明反应速率越 (填“快”“慢”或“无法确定”)。
②分析实验Ⅱ对应曲线可知,反应开始阶段,反应速率不断加快,原因是 ;随着反应的不断进行,化学反应速率减慢,原因是 。
答案与分层梯度式解析
本专题复习提升
易混易错练
1.D 2.B 3.A 4.C 5.D
1.D 根据反应CH4(g)+2NO2(g) N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)完成题表:
t/min 0 5 10 15 20
n(CH4)/mol 2 1.6 1.5 1.45 1.45
n(NO2)/mol 2 1.2 1.0 0.9 0.9
n(N2)/mol 0 0.4 0.5 0.55 0.55
20 min时,n(N2)=n(CO2),则c(CO2)==0.11 mol·L-1,A项正确;在该温度下,反应在15~20 min内处于平衡状态,B项正确;在0~10 min内,用NO2表示的反应速率为=0.02 mol·L-1·min-1,C项正确;该反应为可逆反应,不能使NO2完全转化为N2,D项错误。
易错分析 计算化学反应速率时忽视容器的容积,误用物质的量的变化量进行计算而出错。
2.B 降低温度,反应速率减慢,A错误;做铝与氧气反应的实验时,将铝片改为铝粉,增大反应物的接触面积,反应速率加快,B正确;压强对无气体参与的化学反应的反应速率无影响,C错误;常温下Fe遇浓硫酸发生钝化,不能制得氢气,D错误。
易错分析 误以为改变压强对所有反应的反应速率均产生影响,导致错选C;误以为反应物浓度越大,反应速率一定越快,导致错选D。
3.A 该反应反应前后气体物质的量不相等,恒温恒容时,体系的压强不再变化,说明反应达到了平衡状态,A正确;该反应消耗2 mol B的同时一定生成3 mol C,无法判断反应是否达到平衡状态,B错误; 2v正(B)=3v逆(C)时,正、逆反应速率不相等,反应未达到平衡状态,C错误;A、B、C三种物质共存,不能说明各物质浓度保持不变,无法判断反应是否达到平衡状态,D错误。
易错分析 “速率相等、浓度不变”是判断反应达到平衡状态的标志,其中“速率相等”指正反应速率和逆反应速率相等,“浓度不变”不是“浓度相等”,不能混淆。
4.C 该反应反应前后气体物质的量不相等,气体分子总数是变量,容器内的气体分子总数不再变化,反应一定达到平衡状态,①选;反应前后气体的总质量不变、容器容积不变,气体密度一直不变,气体密度不发生变化,反应不一定达到平衡状态,②不选;反应过程中氧气的质量分数减小,体系中氧气的质量分数不再变化,反应一定达到平衡状态,③选;单位时间内消耗2 mol SO3,同时消耗2 mol SO2,可知正、逆反应速率相等,反应一定达到平衡状态,④选;反应过程中SO2的物质的量减少、SO3的物质的量增多,SO2与SO3的物质的量之比保持不变时,反应一定达到平衡状态,⑤选;反应达到平衡状态时v正(SO3)=2v逆(O2), 2v正(SO3)=v逆(O2)时,反应未达平衡状态,⑥不选;能说明该反应已达到平衡状态的是①③④⑤,选C。
5.D 根据电池总反应:2H2+O2 2H2O可知,通入氢气的a极为电池的负极,通入氧气的b极为电池的正极,电子在外电路由a极流向 b极,A错误;负极反应为H2-2e- 2H+,每转移0.1 mol电子,消耗0.05 mol氢气,标准状况下H2体积为0.05 mol×22.4 L/mol=1.12 L,没有指明状态,B错误;该电池为酸性电池,正极反应为O2+4e-+4H+ 2H2O,C错误;原电池中,阳离子向正极移动,所以H+由a极通过固体酸电解质传递到b极,D正确。易错分析 对于电极反应式的书写,容易忽视三个要点:一是忽视反应类型,负极发生氧化反应,失去电子,正极发生还原反应,得到电子;二是忽视电极反应式是否符合电荷守恒;三是忽视电池电解质的酸碱性。一般情况下,根据这三个要点可以判断出选择题中电极反应式的正误。
思想方法练
1.D 2.A 3.C 4.B 5.D
1.D 实验①②其他条件相同,X的起始浓度不同,实验①中X的起始浓度较大,反应速率较大,可得出:其他条件相同,增大反应物浓度,化学反应速率加快,A正确;实验②④其他条件相同,温度不同,实验④反应速率较大,可得出:其他条件相同,升高温度,化学反应速率加快,B正确;实验②③温度、反应物浓度相同,平衡时X的浓度相同,但实验③反应速率较大,可能使用了催化剂,C正确;在0~10 min内,实验④X的浓度变化量为0.60 mol·L-1,则v(Y)=×=0.03 mol·L-1·min-1,D错误。
方法点津 利用比较思想解答此题要注意控制变量法的应用。在探究时,先控制其他的因素不变,只改变一种因素,看这种因素与化学反应速率存在怎样的关系;这样确定一种因素的影响以后,再确定另一种因素的影响。
2.A 放热反应,反应物总能量高于生成物总能量;同一物质,气态变成液态放出热量,所以等质量的气态产物能量高于液态产物能量;综上所述,A图像符合题意。
方法点津 本题利用比较思想解答。明确反应物总能量高于生成物总能量,为放热反应,反之为吸热反应;等质量的同种物质气态时的能量高于液态时的能量。
3.C 2 mol NOCl(g)具有的能量比2 mol NO(g)和1 mol Cl2(g)具有的总能量低(180-104) kJ=76 kJ,A错误;反应物的能量总和大于生成物的能量总和,为放热反应,B错误;2 mol NO(g)和1 mol Cl2(g)完全反应生成2 mol NOCl(g)放出热量(180-104) kJ=76 kJ,C正确;断裂化学键吸收能量,形成化学键放出能量,D错误。
4.B 根据表格数据,t3 min时,各物质的量不再改变,该反应达到平衡,A正确;t2=10时,0~10 min内用C3H8表示的平均反应速率为=0.05 mol·L-1· min-1,B错误;反应前后气体化学计量数和不相等,气体总物质的量是变量,气体总质量不变,所以混合气体的平均相对分子质量是变量,当混合气体的平均相对分子质量不变时,该反应达到平衡,C正确;平衡时:
CO2(g)+C3H8(g) C3H6(g)+CO(g)+H2O(g)
初始/mol 3 2 0 0 0
转化/mol 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2
平衡/mol 1.8 0.8 1.2 1.2 1.2
恒温恒容,压强比等于物质的量比,平衡时与起始时气体的压强之比是(1.8+0.8+1.2+1.2+1.2)∶(3+2)=31∶25,D正确。
5.D 该反应达到平衡后,正、逆反应速率相等但不为0,A错误;其他条件不变,升温,正、逆反应速率均增大,B错误;由题图可知,反应物总能量比生成物总能量高,该反应为放热反应,ΔH<0,则其反应热ΔH= -(y-x) kJ/mol,C错误;形成化学键放热,由题图可知,2 mol S(g)、6 mol O(g)生成2 mol SO3(g),共放出y kJ能量,D正确。
6.答案 (1)其他条件相同时,金属越活泼,与稀硫酸反应的反应速率越快 反应温度
(2)①a 快 ②镁与稀硫酸的反应是放热反应,反应体系温度升高,化学反应速率加快 硫酸的浓度逐渐减小
解析 (1)根据实验报告可知,在硫酸的浓度相同时,探究三种金属与稀硫酸反应的速率,还需要保证三个反应的反应温度相同。
(2)①根据题表中数据可知,实验Ⅰ中硫酸的浓度比实验Ⅱ大,其他条件相同,所以实验Ⅰ反应速率快,图中曲线a对应实验Ⅰ;图中曲线的斜率越大,说明反应速率越快。②镁与稀硫酸的反应是放热反应,随着反应进行,反应体系温度升高,所以反应开始阶段,反应速率加快;但随着反应的不断进行,硫酸的浓度逐渐减小,硫酸浓度成为影响化学反应速率的主要因素,故反应速率减慢。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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2024苏教版高中化学必修第二册同步
本专题复习提升
易混易错练
易错点1 化学反应速率的计算及影响因素的理解误区
1.一定条件下,利用甲烷可消除NO2的污染:CH4(g)+2NO2(g) N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)。在温度为T ℃时,向5 L恒容密闭容器中通入等物质的量的CH4和NO2进行反应,反应过程中测定的部分数据见下表:
t/min 0 5 10 15 20
n(CH4)/mol 2 1.6 1.45
n(NO2)/mol 2 1.0
n(N2)/mol 0 0.55
下列说法不正确的是 ( )
A.20 min时,CO2的物质的量浓度为0.11 mol·L-1
B.在该温度下,反应在15~20 min内处于平衡状态
C.在0~10 min内,用NO2表示的反应速率为0.02 mol·L-1·min-1
D.通过调控反应条件,可以使NO2完全转化为N2
2.下列措施对增大反应速率明显有效的是 ( )
A.用H2和N2合成NH3时,降低温度
B.将铝片改为铝粉,做铝与氧气反应的实验
C.K2SO4与BaCl2在溶液中反应时,增大压强
D.Fe与稀硫酸反应制取氢气时,改用浓硫酸
易错点2 不能正确判断反应是否达到平衡状态
3.已知A(s)+2B(g) 3C(g),下列能说明该反应达到平衡状态的是 ( )
A.恒温恒容时,体系的压强不再变化
B.消耗2 mol B的同时生成3 mol C
C.2v正(B)=3v逆(C)
D.A、B、C三种物质共存
4.(2022广西桂林中学期中)一定温度下,将SO2与O2以体积比2∶1置于一容积不变的密闭容器中,发生反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),能说明该反应已达到平衡状态的是( )
①容器内的气体分子总数不再变化
②气体密度不发生变化
③体系中氧气的质量分数不再变化
④单位时间内消耗2 mol SO3,同时消耗2 mol SO2
⑤SO2与SO3的物质的量之比保持不变
⑥2v正(SO3)=v逆(O2)
A.①⑤⑥ B.①③④⑥
C.①③④⑤ D.①②③④
易错点3 电极反应式的判断与书写误区
5.(2023福建福州第一中学期中)某固体酸性氢氧燃料电池以NaHSO4固体为电解质传递H+,其基本结构如图,电池总反应可表示为2H2+O2 2H2O,下列有关说法正确的是 ( )
A.电子通过外电路从b极流向a极
B.每转移0.1 mol电子,消耗1.12 L的H2
C.b极上的电极反应式为O2+2H2O+4e- 4OH-
D.H+由a极通过固体酸电解质传递到b极
思想方法练
利用比较思想解决化学反应与能量的相关问题、探究化学反应速率的影响因素
方法概述
分类与比较是解决化学问题的两条有效路径。利用比较思想可以帮助我们正确认识化学反应与能量之间的联系,得出化学反应所涉及的能量变化与反应中反应物和生成物总能量的相对大小有关;利用比较思想探究化学反应速率的影响因素时注意控制变量法的应用,控制单一变量,比较因变量的观测指标,得出结论。
1.研究2X(g) Y(g)+3Z(g)的反应速率影响因素,在不同条件下进行4组实验,Y、Z起始浓度为0,反应物X的浓度随时间的变化情况如图所示。下列说法不正确的是 ( )
A.比较实验①②得出:其他条件相同,增大反应物浓度,化学反应速率加快
B.比较实验②④得出:其他条件相同,升高温度,化学反应速率加快
C.若实验②③只有一个条件不同,则实验③可能使用了催化剂
D.在0~10 min内,实验④的v(Y)=0.06 mol·L-1·min-1
2.一定条件下,由CO2和H2合成甲醇的化学方程式为CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),已知该反应是放热反应。下列表示合成甲醇的反应的能量变化示意图,正确的是 ( )
3.(2023浙江精诚联盟联考)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.2 mol NOCl(g)具有的能量比2 mol NO(g)具有的能量低76 kJ
B.该反应为吸热反应
C.该反应中每生成2 mol NOCl(g)放出热量76 kJ
D.形成1 mol NOCl(g)中的化学键吸收热量90 kJ
4.(2023江苏阜宁中学综合测试)用CO2、C3H8为原料可制备丙烯(C3H6),反应为CO2(g)+C3H8(g) C3H6(g)+CO(g)+H2O(g)。一定温度下,向2 L恒容密闭容器中通入3 mol CO2、2 mol C3H8,测得C3H8与H2O的物质的量随时间的变化关系如下表所示,下列说法错误的是 ( )
t/min 0 t1 t2 t3 t4
n(C3H8)/mol 2 1.4 1 0.8 0.8
n(H2O)/mol 0 0.6 1 1.2 1.2
A.t3 min时,该反应达到平衡
B.t2=10时,0~10 min内用C3H8表示的平均反应速率为 0.1 mol·L-1· min-1
C.当混合气体的平均相对分子质量不变时,该反应达到平衡
D.平衡时与起始时气体的压强之比是31∶25
5.反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)的能量变化如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.该反应达到平衡后,正、逆反应速率均为0
B.其他条件不变,升温,正反应速率增大,逆反应速率减小
C.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=(y-x) kJ/mol
D.2 mol S(g)、6 mol O(g)生成2 mol SO3(g),共放出y kJ能量
6.(2022安徽皖西南联盟联考)某课外兴趣小组探究化学反应速率的影响因素。
(1)为探究金属的活动性对金属与稀硫酸反应的反应速率的影响,小组同学用Cu、Fe、Mg和同浓度的硫酸反应,实验报告如下表:
实验步骤 现象 结论
①分别取等体积的2 mol·L-1稀硫酸于试管中; ②分别投入大小、形状相同的Cu片、Fe片、Mg片 Cu片与稀硫酸不反应; 反应剧烈程度:Mg>Fe
预期的实验结论是 ; 要得出正确的实验结论,还需控制 相同。
(2)为更精确地研究浓度对反应速率的影响,小组同学利用压强传感器等数字化实验设备,探究镁与不同浓度稀硫酸的反应速率。两组实验所用药品如下:
序号 镁条的 质量/g 稀硫酸
物质的量浓度/ (mol·L-1) 体积/ mL
Ⅰ 0.01 1.0 2
Ⅱ 0.01 0.5 2
实验结果如下图所示:
①实验Ⅰ对应图中曲线 (填字母);图中曲线的斜率越大,说明反应速率越 (填“快”“慢”或“无法确定”)。
②分析实验Ⅱ对应曲线可知,反应开始阶段,反应速率不断加快,原因是 ;随着反应的不断进行,化学反应速率减慢,原因是 。
答案与分层梯度式解析
本专题复习提升
易混易错练
1.D 2.B 3.A 4.C 5.D
1.D 根据反应CH4(g)+2NO2(g) N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)完成题表:
t/min 0 5 10 15 20
n(CH4)/mol 2 1.6 1.5 1.45 1.45
n(NO2)/mol 2 1.2 1.0 0.9 0.9
n(N2)/mol 0 0.4 0.5 0.55 0.55
20 min时,n(N2)=n(CO2),则c(CO2)==0.11 mol·L-1,A项正确;在该温度下,反应在15~20 min内处于平衡状态,B项正确;在0~10 min内,用NO2表示的反应速率为=0.02 mol·L-1·min-1,C项正确;该反应为可逆反应,不能使NO2完全转化为N2,D项错误。
易错分析 计算化学反应速率时忽视容器的容积,误用物质的量的变化量进行计算而出错。
2.B 降低温度,反应速率减慢,A错误;做铝与氧气反应的实验时,将铝片改为铝粉,增大反应物的接触面积,反应速率加快,B正确;压强对无气体参与的化学反应的反应速率无影响,C错误;常温下Fe遇浓硫酸发生钝化,不能制得氢气,D错误。
易错分析 误以为改变压强对所有反应的反应速率均产生影响,导致错选C;误以为反应物浓度越大,反应速率一定越快,导致错选D。
3.A 该反应反应前后气体物质的量不相等,恒温恒容时,体系的压强不再变化,说明反应达到了平衡状态,A正确;该反应消耗2 mol B的同时一定生成3 mol C,无法判断反应是否达到平衡状态,B错误; 2v正(B)=3v逆(C)时,正、逆反应速率不相等,反应未达到平衡状态,C错误;A、B、C三种物质共存,不能说明各物质浓度保持不变,无法判断反应是否达到平衡状态,D错误。
易错分析 “速率相等、浓度不变”是判断反应达到平衡状态的标志,其中“速率相等”指正反应速率和逆反应速率相等,“浓度不变”不是“浓度相等”,不能混淆。
4.C 该反应反应前后气体物质的量不相等,气体分子总数是变量,容器内的气体分子总数不再变化,反应一定达到平衡状态,①选;反应前后气体的总质量不变、容器容积不变,气体密度一直不变,气体密度不发生变化,反应不一定达到平衡状态,②不选;反应过程中氧气的质量分数减小,体系中氧气的质量分数不再变化,反应一定达到平衡状态,③选;单位时间内消耗2 mol SO3,同时消耗2 mol SO2,可知正、逆反应速率相等,反应一定达到平衡状态,④选;反应过程中SO2的物质的量减少、SO3的物质的量增多,SO2与SO3的物质的量之比保持不变时,反应一定达到平衡状态,⑤选;反应达到平衡状态时v正(SO3)=2v逆(O2), 2v正(SO3)=v逆(O2)时,反应未达平衡状态,⑥不选;能说明该反应已达到平衡状态的是①③④⑤,选C。
5.D 根据电池总反应:2H2+O2 2H2O可知,通入氢气的a极为电池的负极,通入氧气的b极为电池的正极,电子在外电路由a极流向 b极,A错误;负极反应为H2-2e- 2H+,每转移0.1 mol电子,消耗0.05 mol氢气,标准状况下H2体积为0.05 mol×22.4 L/mol=1.12 L,没有指明状态,B错误;该电池为酸性电池,正极反应为O2+4e-+4H+ 2H2O,C错误;原电池中,阳离子向正极移动,所以H+由a极通过固体酸电解质传递到b极,D正确。易错分析 对于电极反应式的书写,容易忽视三个要点:一是忽视反应类型,负极发生氧化反应,失去电子,正极发生还原反应,得到电子;二是忽视电极反应式是否符合电荷守恒;三是忽视电池电解质的酸碱性。一般情况下,根据这三个要点可以判断出选择题中电极反应式的正误。
思想方法练
1.D 2.A 3.C 4.B 5.D
1.D 实验①②其他条件相同,X的起始浓度不同,实验①中X的起始浓度较大,反应速率较大,可得出:其他条件相同,增大反应物浓度,化学反应速率加快,A正确;实验②④其他条件相同,温度不同,实验④反应速率较大,可得出:其他条件相同,升高温度,化学反应速率加快,B正确;实验②③温度、反应物浓度相同,平衡时X的浓度相同,但实验③反应速率较大,可能使用了催化剂,C正确;在0~10 min内,实验④X的浓度变化量为0.60 mol·L-1,则v(Y)=×=0.03 mol·L-1·min-1,D错误。
方法点津 利用比较思想解答此题要注意控制变量法的应用。在探究时,先控制其他的因素不变,只改变一种因素,看这种因素与化学反应速率存在怎样的关系;这样确定一种因素的影响以后,再确定另一种因素的影响。
2.A 放热反应,反应物总能量高于生成物总能量;同一物质,气态变成液态放出热量,所以等质量的气态产物能量高于液态产物能量;综上所述,A图像符合题意。
方法点津 本题利用比较思想解答。明确反应物总能量高于生成物总能量,为放热反应,反之为吸热反应;等质量的同种物质气态时的能量高于液态时的能量。
3.C 2 mol NOCl(g)具有的能量比2 mol NO(g)和1 mol Cl2(g)具有的总能量低(180-104) kJ=76 kJ,A错误;反应物的能量总和大于生成物的能量总和,为放热反应,B错误;2 mol NO(g)和1 mol Cl2(g)完全反应生成2 mol NOCl(g)放出热量(180-104) kJ=76 kJ,C正确;断裂化学键吸收能量,形成化学键放出能量,D错误。
4.B 根据表格数据,t3 min时,各物质的量不再改变,该反应达到平衡,A正确;t2=10时,0~10 min内用C3H8表示的平均反应速率为=0.05 mol·L-1· min-1,B错误;反应前后气体化学计量数和不相等,气体总物质的量是变量,气体总质量不变,所以混合气体的平均相对分子质量是变量,当混合气体的平均相对分子质量不变时,该反应达到平衡,C正确;平衡时:
CO2(g)+C3H8(g) C3H6(g)+CO(g)+H2O(g)
初始/mol 3 2 0 0 0
转化/mol 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2
平衡/mol 1.8 0.8 1.2 1.2 1.2
恒温恒容,压强比等于物质的量比,平衡时与起始时气体的压强之比是(1.8+0.8+1.2+1.2+1.2)∶(3+2)=31∶25,D正确。
5.D 该反应达到平衡后,正、逆反应速率相等但不为0,A错误;其他条件不变,升温,正、逆反应速率均增大,B错误;由题图可知,反应物总能量比生成物总能量高,该反应为放热反应,ΔH<0,则其反应热ΔH= -(y-x) kJ/mol,C错误;形成化学键放热,由题图可知,2 mol S(g)、6 mol O(g)生成2 mol SO3(g),共放出y kJ能量,D正确。
6.答案 (1)其他条件相同时,金属越活泼,与稀硫酸反应的反应速率越快 反应温度
(2)①a 快 ②镁与稀硫酸的反应是放热反应,反应体系温度升高,化学反应速率加快 硫酸的浓度逐渐减小
解析 (1)根据实验报告可知,在硫酸的浓度相同时,探究三种金属与稀硫酸反应的速率,还需要保证三个反应的反应温度相同。
(2)①根据题表中数据可知,实验Ⅰ中硫酸的浓度比实验Ⅱ大,其他条件相同,所以实验Ⅰ反应速率快,图中曲线a对应实验Ⅰ;图中曲线的斜率越大,说明反应速率越快。②镁与稀硫酸的反应是放热反应,随着反应进行,反应体系温度升高,所以反应开始阶段,反应速率加快;但随着反应的不断进行,硫酸的浓度逐渐减小,硫酸浓度成为影响化学反应速率的主要因素,故反应速率减慢。
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