2025人教版高中化学必修第二册强化练习题--第六章　化学反应与能量复习提升（含解析）

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2025人教版高中化学必修第二册
本章复习提升
易混易错练
易错点1　错误理解化学反应中的能量变化
1.(2024广东深圳盐田中学月考)下列说法正确的是(　　)
A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B.放热反应在常温下一定很容易发生
C.有化学键断裂的过程不一定是化学反应
D.放热反应的生成物一定比反应物稳定
2.(2024浙江9+1高中联盟期中)已知H2O2(aq)分解为H2O(l)和O2(g)的能量变化如图中曲线A所示,若在H2O2溶液中加入少量KI,则H2O2的分解过程可表示为①H2O2+I- H2O+IO-,②H2O2+IO- H2O+O2↑+I-,其能量变化如图曲线B所示。下列有关说法不正确的是(　　)
A.上述反应①为吸热反应,反应②为放热反应
B.2 mol H2O2(aq)具有的能量大于2 mol H2O(l)和1 mol O2(g)具有的总能量
C.I-在H2O2分解过程中是催化剂
D.从曲线B可以看出,加入KI减少了H2O2(aq)分解为H2O(l)和O2(g)的能量变化
易错点2　对原电池的工作原理认识不透彻
3.(2024山西太原月考)如图所示的原电池装置中,X、Y为两电极,电解质溶液为稀硫酸,外电路中的电流流向已标出,下列说法正确的是(　　)
A.电子的流动方向为X电极→导线→Y电极→电解质溶液→X电极
B.若两电极分别为Zn和Cu,则X为Zn
C.X电极发生还原反应,Y电极发生氧化反应
D.S移向Y电极,X电极可能产生H2
4.(2024山东莱阳一中月考)某化学兴趣小组利用4份等质量的铝片(已打磨)、其他材料及电解质溶液设计了4组原电池,反应一段时间,观察并记录的部分实验结果如表所示。下列说法错误的是(　　)
实验编号 ① ② ③ ④
电极材料 铝、铜 铝、石墨 镁、铝 铝、铜
电解质溶液 稀硫酸 稀硫酸 氢氧化钠溶液 浓硝酸
电流表指针偏转方向 偏向铜 偏向镁
A.④中电流表指针始终偏向铜
B.②和③中,当生成等物质的量的气体时,外电路中转移电子的数目相等
C.③中镁作正极,铝作负极
D.由上述实验可知,在原电池中活泼性强的金属单质不一定作负极
易错点3　错误理解化学反应速率和反应限度的概念
5.(2024天津实验中学月考)下列有关化学反应速率及限度的描述错误的是(　　)
A.催化剂能改变化学反应的速率
B.一定条件下的可逆反应,反应物的转化率不可能达到100%
C.有气体参加的反应,通过压缩体积增大压强,可以使反应速率增大
D.当化学反应达到其最大限度时,反应就停止了
6.(2024河北衡水二中月考)某温度下,在1 L恒容真空密闭容器中充入5.0 mol块状X,发生反应:2X(s)Y(g)+2Z(g)。测得如表数据,下列说法不正确的是(　　)
时间段/s 产物Z的平均生成速率/(mol·L-1·s-1)
0~20 0.10
0~40 0.075
0~60 0.05
A.第10秒时,Y的浓度小于0.50 mol·L-1
B.第30秒时,Z的体积分数约为66.7%
C.将块状X改为粉末状,化学反应速率加快
D.容器内压强不再变化时,达到化学反应的限度
思想方法练
运用“变量控制”法解答影响化学反应速率因素的相关问题
方法概述
　　科学研究中,对于多因素(多变量)的问题,常常采用只改变其中的某一个因素,控制其他因素不变的研究方法,使多因素的问题变成几个单因素的问题,分别加以研究,最后再将几个单因素问题的研究结果加以综合。这种变量控制的方法是科学探究中常用的方法。
1.(2024江西宜春宜丰中学月考)某实验小组为探究影响H2O2分解的因素设计表中实验,下列有关说法错误的是(　　)
溶液 温度/℃ 时间(收集 50 mL O2)/s
① 10 mL 15% H2O2溶液 25 160 s
② 10 mL 30% H2O2溶液 25 120 s
③ 10 mL 15% H2O2溶液 50 50 s
④ 10 mL 15% H2O2溶液+1 mL 5% FeCl3溶液 50 20 s
A.实验①和②,可探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响
B.实验①和③,可探究温度对H2O2分解速率的影响
C.实验①和④,可探究催化剂对H2O2分解速率的影响
D.由上述实验可知,增大H2O2浓度、升高温度都能加快H2O2分解速率
2.(2024湖南岳阳联考)将一定物质的量的HI(g)置于2 L的恒容密闭容器中,只发生反应2HI(g) H2(g)+I2(g),在其他条件相同时,反应物HI(g)的物质的量n随反应时间t的变化情况如表所示:
　　　 t/min n/mol　　 实验　　　　 序号　　　　 (反应温度)　 0 10 20 30 40 50 60
1(800 ℃) 1.0 0.80 0.67 0.57 0.50 0.50 0.50
2(800 ℃) 1.2 0.92 0.75 0.63 0.60 0.60 0.60
3(820 ℃) 1.0 0.40 0.25 0.20 0.20 0.20 0.20
根据表中数据,下列说法正确的是(　　)
A.在实验1中,反应在10~20 min内v(HI)=1.3×10-2 mol·L-1· min-1
B.根据实验1和实验2,可知反应恰好达到平衡状态的时间相同
C.根据实验2和实验3,无法说明浓度对反应速率的影响趋势
D.根据实验1和实验3,可得出温度越高,HI的分解率越小
3.(2024山东济宁邹城期中)化学兴趣小组同学用0.20 mol·L-1 K2S2O8溶液、0.20 mol·L-1 Na2S2O3溶液、0.2%X溶液、0.50 mol·L-1 KI溶液等试剂探究K2S2O8浓度对化学反应速率的影响,设计如下实验方案:
实验 序号 溶液体积/mL 实验 时间
K2S2O8 溶液 H2O KI 溶液 Na2S2O3 溶液 X 溶液
① 10.0 0.0 4.0 V 2.0 t1
② 8.0 V1 4.0 V 2.0 t2
③ 6.0 V2 4.0 V 2.0 t3
已知:S2 2S+2I- 2S+I2,还原性S2>I-。
下列说法错误的是(　　)
A.X为淀粉　　　　　　B.V2=4.0
C.t1>t2>t3　　　　　　 D.V<20
综合拔高练
五年高考练
考点1　化学能与热能
1.(2021海南,2改编)元末陶宗仪《辍耕录》中记载:“杭人削松木为小片,其薄为纸,熔硫磺涂木片顶端分许,名曰发烛……,盖以发火及代灯烛用也。”下列有关说法错误的是(　　)
A.将松木削薄为纸片状有助于发火和燃烧
B.“发烛”发火和燃烧利用了物质的可燃性
C.“发烛”发火和燃烧伴随不同形式的能量转化
D.硫黄是“发烛”发火和燃烧反应的催化剂
考点2　化学能与电能
2.(2024湖南,1改编)近年来,我国新能源产业得到了蓬勃发展,下列说法错误的是(　　)
A.理想的新能源应具有资源丰富、可再生、对环境无污染等特点
B.氢氧燃料电池具有能量转化率高、清洁等优点
C.锂电池工作时,负极锂失电子发生氧化反应
D.太阳能电池是一种将化学能转化为电能的装置
3.(2023辽宁,11)某低成本储能电池原理如下图所示。下列说法正确的是(　　)
A.放电时负极质量减小
B.储能过程中电能转变为化学能
C.放电时右侧H+通过质子交换膜移向左侧
D.充电总反应:Pb+S+2Fe3+ PbSO4+2Fe2+
4.(2022全国甲,10)一种水性电解液Zn-MnO2离子选择双隔膜电池如图所示[KOH溶液中,Zn2+以Zn(OH存在]。电池放电时,下列叙述错误的是(　　)
A.Ⅱ区的K+通过隔膜向Ⅲ区迁移
B.Ⅰ区的S通过隔膜向Ⅱ区迁移
C.MnO2电极反应:MnO2+4H++2e- Mn2++2H2O
D.电池总反应:Zn+4OH-+MnO2+4H+ Zn(OH+Mn2++2H2O
5.(2022湖南,8)海水电池在海洋能源领域备受关注,一种锂—海水电池构造示意图如下。下列说法错误的是(　　)
A.海水起电解质溶液作用
B.N极仅发生的电极反应:2H2O+2e- 2OH-+H2↑
C.玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能
D.该锂—海水电池属于一次电池
考点3　化学反应速率与限度
6.(2022浙江1月选考,19)在恒温恒容条件下,发生反应A(s)+2B(g)3X(g),c(B)随时间的变化如图中曲线甲所示。下列说法不正确的是(　　)
A.从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率
B.从b点切线的斜率可求得该化学反应在反应开始时的瞬时速率
C.在不同时刻都存在关系:2v(B)=3v(X)
D.维持温度、容积、反应物起始的量不变,向反应体系中加入催化剂,c(B)随时间变化关系如图中曲线乙所示
7.(2021广东,14)反应X2Z经历两步:①XY;②Y2Z。反应体系中X、Y、Z的浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A.a为c(X)随t的变化曲线
B.t1时,c(X)=c(Y)=c(Z)
C.t2时,Y的消耗速率大于生成速率
D.t3后,c(Z)=2c0-c(Y)
8.(2024安徽,12)室温下,为探究纳米铁去除水样中Se的影响因素,测得不同条件下Se浓度随时间变化关系如图。
实验序号 水样体积/mL 纳米铁质量/mg 水样初始pH
① 50 8 6
② 50 2 6
③ 50 2 8
下列说法正确的是(　　)
A.实验①中,0~2小时内平均反应速率v(Se)=2.0 mol·L-1·h-1
B.实验③中,反应的离子方程式为2Fe+Se+8H+ 2Fe3++Se+4H2O
C.其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反应速率
D.其他条件相同时,水样初始pH越小,Se的去除效果越好
三年模拟练
应用实践
1.(2024山东济南一中期中)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.图①中温度计的水银柱上升
B.图②中反应物总能量大于生成物总能量
C.图③中反应开始后,针筒活塞向右移动
D.图④中反应开始后,甲处液面低于乙处液面
2.(2024湖北新高考协作体期中联考)二氧化碳用不同催化剂催化生成一氧化碳的历程中能量的转化如图所示(吸附在催化剂表面的用“·”表示),下列说法错误的是(　　)
A.二氧化碳被催化剂吸附会放热
B.·COOH经过氧化反应得到·CO
C.转化过程中存在极性键的断裂和形成
D.·CO从两种催化剂解吸为CO(g)的能量变化不同
3.(2024湖南名校期中联考)最近,复旦大学科研人员创建出一种新型钙 — 氧气电池,电池主要由三个部分构成:金属钙、碳纳米管空气电极和能传递Ca2+的有机电解质。该电池还可以制成柔性纤维,编织成下一代可穿戴系统的纺织电池,该电池放电时的示意图如下。放电时,下列叙述错误的是(　　)
A.电子流向:b极→负载→a极
B.Ca2+向a极迁移
C.消耗32 g O2时,理论上转移2 mol电子
D.该电池中电解质能采用水或酸作溶剂
4.(2024河南新乡期中联考)保持温度240 ℃不变,在容积为2 L的恒容密闭容器中充入CO2和H2(物质的量之比为1∶3)发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),其中CH3OH的物质的量(n)随时间(t)的变化关系如图1中曲线Ⅰ所示,反应过程中的能量变化如图2所示。下列说法错误的是(　　)
A.该反应是放热反应
B.CO2的平衡转化率为87.5%
C.0~30 min内用H2表示的平均反应速率v(H2)=0.017 5 mol·L-1· min-1
D.图2中若水的状态为液态,则能量变化曲线可能为①
5.(2024河北衡水期中联考)在一个容积不变的2 L密闭容器中加入2 mol SO2、1 mol O2和合适的催化剂,发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),该反应为放热反应,同时研究温度对SO2的平衡转化率和催化剂的催化效率的影响,如下图所示:
已知:SO2的平衡转化率=×100%。
下列说法正确的是(　　)
A.合成SO3的最佳条件是加催化剂,温度为250 ℃
B.450 ℃时,若5 min达到平衡,则v(O2)=0.09 mol·L-1·min-1
C.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
D.SO3的生成速率:v(N)一定大于v(M)
6.(2024湖北云学联盟联考)N2O5可作硝化剂。F.Daniels等在起始压强为p0、25 ℃体积不变的密闭容器中,向V L反应器中加入了5 mol的N2O5发生以下反应,经过t min后达到平衡时N2O4为a mol,N2O5为b mol。下列说法不正确的是(　　)
A.平衡时O2(g)的物质的量浓度为 mol·L-1
B.达到平衡时体系的压强为p0
C.若该密闭容器中气体颜色保持不变,说明各反应已达平衡状态
D.从反应开始到达到平衡时,用NO2(g)表示的化学反应速率为 mol·L-1·min-17.(2024浙江G5联盟期中联考)工业合成氨是最重要的人工固氮途径,发生反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。请回答:
(1)已知断开1 mol某化学键所需能量如表所示。若固氮反应中有2 mol NH3生成时,　　　　(填“吸收”或“放出”)热量　　　　kJ。
化学键 H—H N—H
能量/kJ 436 391 946
(2)恒温恒压条件下,向密闭容器中投入等物质的量的N2和H2发生反应,下列描述能说明反应已达到化学平衡状态的是　　　　(填字母)。
A.反应速率2v正(NH3)=3v逆(H2)
B.混合气体的密度不再变化
C.混合气体的平均摩尔质量不再变化
D.N2的体积分数不再变化
(3)利用NH3可消除大气污染物NO,可将反应设计为原电池提供电能,如图所示。该电池中M为原电池的　　　　极(填“正”或“负”),其电极反应式为　　　　　　　　。
(4)工业上合成氨气时需使用催化剂降低能耗,我国科学家提出使用M-LiH复合催化剂。相同条件下,不同催化剂的催化效果如图1所示,氨气的产率随时间变化如图2所示。350 ℃用Cr-LiH作催化剂对应的曲线是　　　(填“a”“b”或“c”)。
迁移创新
8.(2024北京交大附中期中)某小组对Fe2+和Ag+的反应进行了如下探究实验:
实验Ⅰ 实验Ⅱ
操作 向1 mL 0.1 mol/L FeSO4溶液中加入1 mL 0.1 mol/L AgNO3溶液 先向试管中加入几滴Fe2(SO4)3溶液,然后重复实验Ⅰ的操作
现象 几分钟后,出现大量灰黑色浑浊 现象与实验Ⅰ相同
Ag+浓度 变化曲线
(已知:Ag2SO4为白色微溶物;反应过程中测得温度几乎无变化)
下列说法正确的是(　　)
A.实验Ⅰ只发生反应Fe2++Ag+ Fe3++Ag,灰黑色浑浊是Ag
B.图中c(Ag+)由a→b急速变化的可能原因是反应放热
C.图中c(Ag+)由a→b急速变化的可能原因是生成的Ag起催化作用
D.图中c(Ag+)由a→b急速变化的可能原因是生成的Fe3+起催化作用
答案与分层梯度式解析
本章复习提升
易混易错练
1.C　需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应,例如碳的燃烧等,A错误;放热反应在常温下不一定很容易发生,例如硫燃烧需要加热,B错误;有化学键断裂的过程不一定是化学反应,例如氯化钠溶于水,离子键断裂,C正确;物质的稳定性与自身具有的能量高低有关系,放热反应的生成物不一定比反应物具有的能量低,所以放热反应的生成物不一定比反应物稳定,D错误。
易错分析　吸热反应、放热反应均是化学变化。化学反应是放热反应还是吸热反应,与反应条件和反应类型无直接关系,是由反应物总能量和生成物总能量的相对大小所决定的。
2.D　由题图可知,反应①生成物所具有的能量大于反应物所具有的能量,为吸热反应,反应②生成物所具有的能量小于反应物所具有的能量,为放热反应,A正确;H2O2(aq)分解生成H2O(l)和O2(g)的总反应为放热反应,故2 mol H2O2(aq)具有的能量大于2 mol H2O(l)和1 mol O2(g)具有的总能量,B正确;反应中I-被消耗又生成,在H2O2分解过程中是催化剂,C正确;根据题图,催化剂改变反应速率,但是不改变反应物的总能量和生成物的总能量的差,D错误。
3.B　电流流动方向是Y电极→导线→X电极,则电子的流动方向为X电极→导线→Y电极,电子不能在溶液中移动,A错误;根据电流流向可知,X电极为负极,若两电极分别为Zn和Cu,Zn为活泼金属,则X为Zn,B正确;X电极为负极,发生氧化反应,Y电极为正极,发生还原反应,C错误;原电池中阴离子移向负极,则S移向负极即X电极,Y电极可能产生H2,D错误。
易错分析　原电池中电子流向与电流方向、离子的迁移方向等易混淆。需明确电子流向:负极→导线→正极;电流方向:正极→导线→负极(与电子流向相反);离子的迁移方向:阳离子→正极,阴离子→负极。
4.A　根据①中铝作负极,铜作正极,电流表指针偏向铜,说明该实验中电流表指针偏向正极。④中实验刚开始时,铝作负极,铜作正极,指针偏向铜,但常温下铝遇浓硝酸会发生钝化,当铝表面形成致密氧化膜之后阻碍铝继续反应,此时铜作负极,铝作正极,指针偏向铝,A错误;②和③中铝均作负极,失去电子被氧化,正极上均产生氢气,所以当生成等物质的量的气体时,外电路中转移电子的数目相等,B正确;③中镁和氢氧化钠溶液不反应,镁作正极,铝作负极,C正确;由题述实验可知,在原电池中活泼性强的金属单质不一定作负极,要结合电解质溶液具体分析判断,D正确。
5.D　加入适当催化剂,能加快化学反应速率,A项正确;可逆反应存在一定的限度,反应物的转化率不可能达到100%,B项正确;有气体参加的反应,通过压缩体积增大压强,间接增大了气体反应物的浓度,化学反应速率增大,C项正确;化学反应达到最大限度时,即达到化学平衡状态,v正=v逆≠0,反应并没有停止,D项错误。
易错分析　①所有的化学反应,升高温度均能加快化学反应速率,使用催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率。
②不能正确理解“变量不变”时才能说明反应达到平衡状态而出错。需将各项表述转化为分析正、逆反应速率是否相等或混合物中各组分浓度是否保持不变,再进行判断。
6.A　一般情况下,随着反应的进行,平均反应速率不断减小,0~20 s,Z的平均生成速率为0.10 mol·L-1·s-1,则0~10 s,Z的平均生成速率大于0.10 mol·L-1·s-1,10 s时Z的浓度大于0.10 mol·L-1·s-1×10 s=1 mol·L-1,此时Y的浓度大于0.50 mol·L-1,A不正确;反应过程中,始终满足Y(g)、Z(g)物质的量之比为1∶2,所以第30秒时,Z的体积分数为×100%≈66.7%,B正确;将块状X改为粉末状,反应物的接触面积增大,所以化学反应速率加快,C正确;随着反应的进行,X不断分解,混合气体的物质的量不断增大,压强不断增大,当容器内压强不再变化时,达到化学反应的限度,D正确。
思想方法练
1.C　实验①和②,变量为H2O2溶液的浓度,可探究浓度对反应速率的影响,A正确;实验①和③,变量为温度,可探究温度对反应速率的影响,B正确;实验①和④相比,实验④中加入的FeCl3溶液导致两组中H2O2的浓度略有差别,且二者温度不同,不能探究催化剂对反应速率的影响,C错误;通过对比题述实验收集50 mL O2所用时间及前面的分析可知,增大浓度、升高温度都能加快反应速率,D正确。
方法点津　这类题目的解题策略如下:
2.C　在实验1中,反应在10~20 min内Δn(HI)=0.80 mol-0.67 mol=0.13 mol,Δc(HI)==0.065 mol·L-1,故v(HI)=6.5×10-3 mol·L-1· min-1,A错误;实验1和实验2在40 min都已经达到平衡,但是不能确定两个反应是否是在30~40 min之间的某一个时刻就已经达到平衡且达到平衡的时间是否相同,B错误;实验2和实验3的起始反应物的物质的量、反应温度都不同,故根据实验2和实验3无法说明浓度对反应速率的影响趋势,C正确;根据实验1和实验3,可得出温度越高,HI的分解率越大,D错误。
3.C　反应中有单质碘生成,碘遇淀粉显蓝色,则X为淀粉,A正确;探究浓度对反应速率的影响,实验①③中K2S2O8溶液的体积不同,需要保证溶液的总体积相等,因此V2=4.0,B正确;其他条件相同,反应物浓度越大,反应速率越快,观察到实验现象所用时间越短,则t3>t2>t1,C错误;还原性S2>I-,Na2S2O3与K2S2O8反应后,K2S2O8需要有剩余,因此根据离子方程式S2 2S及题中相关物质的物质的量浓度及体积,可知V<20,D正确。
综合拔高练
五年高考练
1.D　将松木削薄为纸片状可增大可燃物与空气的接触面积,有助于发火和燃烧,A项正确;“发烛”具有可燃性,“发烛”发火和燃烧利用了物质的可燃性,B项正确;“发烛”发火和燃烧时化学能转化为光能、热能等,即伴随着不同形式的能量转化,C项正确;硫黄也能燃烧,不是催化剂,D项错误。
2.D　理想的新能源应具有资源丰富、可再生、对环境无污染等特点,A正确。燃料电池是一种将燃料(如氢气、甲烷、乙醇)和氧化剂(如氧气)的化学能直接转化为电能的电化学反应装置,具有清洁、安全、高效等特点,B正确。原电池的负极发生氧化反应,在锂电池中,Li为负极,C正确。太阳能电池是一种将光能直接转化为电能的装置,D错误。
3.B　该储能电池是二次电池,放电时左侧的电极为负极,电极反应式为Pb-2e-+S PbSO4,右侧的电极为正极,电极反应式为Fe3++e- Fe2+。放电时负极中的Pb转化为PbSO4,负极质量增大,A项错误;储能时电能转化为化学能,B项正确;放电时H+向正极移动,故H+通过质子交换膜向右侧移动,C项错误;由放电时两极的电极反应式可知,放电总反应为Pb+S+2Fe3+ PbSO4+2Fe2+,D项错误。
教材溯源　铅酸蓄电池
1.构造:铅酸蓄电池是一种常见的二次电池。它由两组栅状极板交替排列而成,正极板上覆盖有PbO2,负极板上覆盖有Pb,稀硫酸作电解质溶液(如图)。
2.电极反应:铅酸蓄电池放电时的电极反应如下。
负极:Pb+S-2e- PbSO4
正极:PbO2+4H++S+2e- PbSO4+2H2O
总反应:Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O
铅酸蓄电池的充电过程与其放电过程相反。
3.优缺点:铅酸蓄电池电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉,因此在生产、生活中使用广泛。例如,铅酸蓄电池多用于启动和维持汽车用电系统的正常运转。铅酸蓄电池的缺点是比能量低、笨重。
4.A　根据题图可知Zn为负极,电极反应为Zn-2e-+4OH- Zn(OH,MnO2为正极,电极反应为MnO2+2e-+4H+ Mn2++2H2O。A项,根据负极反应可知,Ⅲ区中负电荷减少,为了平衡溶液中电荷,放电时Ⅲ区的钾离子向Ⅱ区迁移,错误;B项,根据正极反应可知,Ⅰ区中正电荷减少,为了平衡溶液中电荷,硫酸根离子从Ⅰ区迁移至Ⅱ区,正确;D项,将正、负极电极反应相加即可得到电池总反应,正确。
5.B　锂为活泼金属,作负极;N极为正极,可能发生电极反应O2+2H2O+4e- 4OH-,B不正确。
6.C　由化学反应速率之比等于化学方程式中化学计量数之比可知,3v(B)=2v(X),C不正确。
7.D　由于反应X 2Z分①X Y和②Y 2Z两步进行,随着不断反应,X的浓度逐渐减小,Y的浓度先增大后减小,Z的浓度逐渐增大,由此可判断如下图:
结合上述分析可知,a表示c(X)随t的变化曲线,A项正确;t1时,三条曲线交于一点,则此时三种物质的物质的量浓度相等,B项正确;t2时Y的物质的量浓度在减小,说明Y的消耗速率大于生成速率,C项正确;由题图可知,t3后X的浓度为0,若全生成Z,则c(Z)=2c0,体系中存在一定量的Y,由②可知,体系中c(Z)=2c0-2c(Y),D项错误。
8.C　由题图知,实验①中,0~2 h内浓度变化为(5.0-1.0)×10-5 mol·L-1=4.0×10-5 mol·L-1,故v(Se=2.0×10-5 mol·L-1·h-1,A错误;实验③的初始pH为8,Fe3+在此环境下以Fe(OH)3形式存在,B错误;由题图知实验①的反应速率大于实验②,实验①的纳米铁质量大,故其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反应速率,C正确;其他条件相同时,若水样初始pH太小,H+可能会与Fe反应而降低Se的去除效果,D错误。
三年模拟练
1.C　图①中温度计的水银柱上升说明中和反应放出热量,即该反应是放热反应,A不符合题意;图②中反应物总能量大于生成物总能量,说明对应化学反应是放热反应,B不符合题意;图③中Zn和稀硫酸反应生成H2,H2可使针筒活塞向右移动,不能充分说明该反应是放热反应,C符合题意;图④中反应开始后,甲处液面低于乙处液面,说明反应开始后,集气瓶中气体受热膨胀,则图④中涉及的反应是放热反应,D不符合题意。
2.B　
3.D　该装置为原电池,活泼金属Ca作负极,则b极为负极,a极为正极,电子流向为b极→负载→a极,A正确;原电池中,阳离子向正极移动,故Ca2+向a极迁移,B正确;32 g O2的物质的量为1 mol,氧元素化合价从0价降低为-1价,1 mol O2得2 mol电子,C正确;Ca是活泼金属,会与水或酸反应,故该电池中电解质不能采用水或酸作溶剂,D错误。
4.D　由图2可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,所以该反应是放热反应,A正确;由化学方程式中化学计量数的关系可知,曲线Ⅱ是H2的物质的量随时间的变化,由三段式法可得:
CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)
起始/mol 0.4 1.2 0 0
转化/mol 0.35 1.05 0.35 0.35
平衡/mol 0.05 0.15 0.35 0.35
CO2的平衡转化率为×100%=87.5%,B正确;v(H2)==0.017 5 mol·L-1· min-1,C正确;气态水变为液态水时要放出热量,所以反应生成液态水时,生成物的总能量更低,D错误。
5.B　加入催化剂可加快反应速率,缩短反应达到平衡的时间,合成SO3的最佳条件是加入催化剂,温度为450 ℃,A错误;450 ℃时,SO2的平衡转化率为90%,此时参加反应的SO2为2 mol×90%=1.8 mol,若5 min达到平衡,则v(SO2)==0.18 mol·L-1·min-1,由速率之比等于化学计量数之比可得v(O2)=v(SO2)=0.09 mol·L-1·min-1,B正确;升高温度,正、逆反应速率均增大,C错误;N点温度高于M点,但N点催化剂的催化效率低于M点,所以v(N)有可能小于v(M),D错误。
6.D　 2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g)
转化量(mol) 5-b 10-2b
2NO2(g) N2O4(g)
转化量(mol) 2a a
达到平衡时N2O4为a mol,N2O5为b mol,平衡时NO2的物质的量为(10-2b-2a) mol,平衡时O2的物质的量为 mol。平衡时c(O2)= mol·L-1,A正确;平衡时n(总)=[b+(10-2b-2a)+a+] mol= mol,根据等温等容条件下,压强之比等于物质的量之比,即,则,p平衡=p0,B正确;NO2为红棕色气体,当体系颜色不变时,说明NO2的浓度不变,即各反应均已达到平衡状态,C正确;从反应开始到达到平衡时,用NO2(g)表示的化学反应速率v(NO2)= mol·L-1·min-1,D错误。
7.答案　(1)放出　92　(2)BCD　(3)负　2NH3-6e-+6OH- N2+6H2O　(4)b
解析　(1)根据题表中数据可知,反应中断开1 mol N2和3 mol H2中的化学键要吸收(946+436×3)kJ=2 254 kJ的能量,形成2 mol NH3中的化学键要释放391 kJ×6=2 346 kJ的能量,则该反应为放热反应,故反应中有2 mol NH3生成时,放出热量92 kJ。
(2)由各物质的反应速率之比等于化学计量数之比,可知当时,反应达到平衡,A错误;该反应正反应为气体体积减小的反应,恒温恒压条件下,混合气体的密度不再变化,反应达到平衡,B正确;该反应正反应为气体体积减小的反应,混合气体的平均摩尔质量不再变化,反应达到平衡,C正确;N2的体积分数不再变化,说明其浓度不再变化,反应达到平衡,D正确。
(3)该电池中NH3中的N元素化合价升高,失去电子,M为原电池的负极,其电极反应式为2NH3-6e-+6OH- N2+6H2O。
(4)催化效果越好,反应速率越快,达到平衡所用时间越短,350 ℃用Cr-LiH作催化剂对应的曲线是b。
8.C　溶液中存在Ag+、S,故还可发生反应2Ag++S Ag2SO4↓,Ag2SO4为白色微溶物,灰黑色浑浊应是Ag和Ag2SO4的混合物,A错误;反应过程中测得温度几乎无变化,说明反应热效应不明显,则c(Ag+)由a→b急速变化的原因不可能是反应放热,B错误;实验Ⅱ中,先加入Fe2(SO4)3溶液,然后重复实验Ⅰ的操作,现象与实验Ⅰ相同,结合反应Fe2++Ag+ Fe3++Ag可知,Fe3+没有起催化作用,应是生成的Ag起催化作用,C正确、D错误。
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