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1、专题6化学反应与能量变化综合练习 一、单选题（共12题）1下列反应中，生成物总能量高于反应物总能量的是ANaOH溶液与稀盐酸的反应B镁与盐酸反应CBa(OH)28H2O与NH4Cl反应D钠与水反应2在2A(g)+B(g)=3C(g)+4D(g)反应中，表示该反应速率最快的是Av(A)=0.5mol/(Ls)Bv(B)=0.3mol/(Ls)Cv(C)=0.8mol/(Ls)Dv(D)=1.0mol/(Ls)3下列措施对增大化学反应速率明显有效的是ANa与水反应时，增加水的用量B铁与硫酸铜溶液反应，增加压强C铝与稀硫酸反应制取氢气时改用浓硫酸D实验室制CO2气体时，将大理石块改为大理石粉4化学与
2、生产生活密切相关。下列对物质的用途解释不正确的是选项用途解释ANH4NO3可用作汽车安全气囊产气药NH4NO3分解会产生大量气体B制造焊锡时，把铅加入锡形成原电池，增加锡的抗腐蚀能力C高纯硅广泛应用于太阳能电池和计算机芯片硅具有半导体性能D用浓氨水检查氯气管道是否漏气NH3具有碱性和还原性AABBCCDD5已知某反应aA(g)+bB(g)pC(g)的各物质浓度数据如下：物质ABC起始浓度/(molL-1)3.01.002s末浓度/(molL-1)1.80.60.8则上述化学方程式中abp为A934B312C223D3346工业上常用煤和水为原料经过多步反应制得氢气，其中一步反应原理为CO(g)
3、H2O(g)CO2(g)H2(g)，下面选项的条件中可判断该反应达到平衡状态的是A单位时间内消耗1mol的H2O同时生成1mol的H2B两个HO断裂的同时有两个C=O断裂C反应容器内的气体密度不再发生变化D混合气体的相对分子质量不再发生变化7以熔融K2CO3为离子导体，分别组成CH4-O2、CO-O2两种燃料电池(工作温度为850C)。下列说法正确的是A这两种燃料电池工作时，均将电能转化为化学能B相同条件下消耗等体积的CH4、CO时，两种燃料电池的放电量相等CCH4-O2燃料电池的负极反应为： CH4+4CO_8e-=5CO2+2H2OD工作一段时间后，CO-O2燃料电池中K2CO3增多，CH
4、4-O2 燃料电池中K2CO3不变8和CO可在催化剂()表面转化为无害气体，其反应原理为，下列有关该反应说法正确的是A催化剂能改变反应的B通入过量CO，可使转化率达100%C保持反应容器体积不变，通入He增大压强，反应速率不变D单位时间内消耗n mol 同时生成n mol ，则反应一定达到平衡状态9NA是阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是A1 L pH=4的0.1 mol/L K2Cr2O7溶液中Cr2O离子数为0.1NAB5.8g C3H6O中含有的碳氢键数目为0.6NAC7.8g Na2O2与足量SO2反应，转移电子数为0.2NAD含2g 氘化锂(6LiD)中含有的中子数为2NA10可以
5、证明可逆反应N2+3H22NH3已达到平衡状态的是一个NN键断裂的同时，有3个HH键断裂其他条件不变时，混合气体平均相对分子质量不再改变恒温恒容时，体系压强不再改变NH3、N2、H2的体积分数都不再改变恒温恒容时，混合气体密度保持不变A全部BCD11反应，经2min，A的浓度减少了。下列反应速率的表示正确的是A2min末，用A表示的反应速率是B2min内，用B表示的反应速率是C2min内，用C表示的反应速率是D2min内，用B和C表示的反应速率之比为2312实验发现，298K时向酸性溶液中加少量锌粒后，立即被还原成。某实验探究小组根据该实验事实设计了如图所示装置，盐桥选择氯化钾琼脂。下列有关说
6、法正确的是A该实验装置属于电解池B盐桥中移向右烧杯C右侧烧杯中的电极反应式为：D左侧烧杯中电极上发生还原反应，溶液的红色逐渐褪去二、填空题（共7题）13氯的单质、化合物与人类生产、生活和科研密切相关。(1)在一定条件下，氢气在氯气中燃烧的热化学方程式：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)H=-184.6kJmol-1 判断该反应属于_(填“吸热”或“放热”)反应。(2)室温下，将大小相等的镁条和铁片投入同浓度的稀盐酸中，产生氢气的速率较大的是_。(3)84消毒液在防控新冠肺炎疫情中被大量使用，它是利用氯气与氢氧化钠溶液反应制成的，反应方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+ NaClO+H2
7、O。该反应_(填“是”或“不是”)氧化还原反应。14原电池的工作原理(1)定义：将_能转化为_能的装置。(2)装置构成的条件：电极_、电极_、_导体、_导体、自发进行的_反应。(3)电极负极电子流出(还原剂发生_反应)的电极。正极电子流入(氧化剂发生_反应)的电极。(4)3个移动方向电子移向：电子从_极流出经外电路流入_极。电流方向：电流从_极流向_极。离子移动方向：阳离子向_极移动，阴离子向_极移动。15一定条件下，将NO2与SO2以体积比1：1置于恒温恒容的密闭容器中发生反应：NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)，下列能说明反应达到平衡状态的是_(填字母)。a.混合气体的密度
8、保持不变b.SO2的物质的量保持不变c.容器内混合气体原子总数不变d.每生成1molSO3的同时消耗1molNO16将等物质的量的A，B混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)B(g)=C(g)2D(g)，经5 min后，测得D的浓度为0.5mol/L，求：(1)此时D物质的物质的量是_；(2)B的平均反应速率是多少_。17根据反应4FeS211O22Fe2O38SO2，试回答下列问题。(1)常选用哪些物质来表示该反应的化学反应速率_。(2)当生成SO2的速率为0.64 molL-1s-1时，则氧气减少的速率为_。(3)如测得4 s后O2的浓度为2.8 molL-1，此时间内SO2表示
9、的速率为0.4 molL-1s-1，则开始时氧气的浓度为_。(4)将等物质的量的A和B，混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)B(g)=xC(g)2D(g)，经过5 min后测得D的浓度为0.5 molL-1，c(A)c(B)=35，C的反应速率是0.1 molL-1min-1，A在5 min末的浓度是_，B的平均反应速率是_，x的值是_。18金属铬和氢气在工业上都有重要的用途。已知：铬能与稀硫酸反应，生成氢气和硫酸亚铬(CrSO4)。(1)铜和铬构成的原电池装置如图1所示，其中盛有稀硫酸的烧杯中出现的现象为_。盐桥中装的是琼脂-饱和KCl溶液，下列关于该原电池的说法正确的是_(填
10、序号)A盐桥的作用是使整个装置构成通路并保持溶液呈电中性，凡是有盐桥的原电池，盐桥中均可以盛装琼脂-饱和KCl溶液B理论上1molCr溶解，盐桥中将有2molCl-进入左烧杯中，2molK+进入右烧杯中C在原电池反应中H+得电子发生氧化反应D电子从铬极通过导线到铜极，又通过盐桥转移到左烧杯中(2)铜和铬构成的另一原电池装置如图2所示，铜电极上不再有图1装置中铜电极上出现的现象，铬电极上产生大量气泡，且气体遇空气呈红棕色。写出该原电池正极的电极反应式：_。(3)）CrO3和K2Cr2O7均易溶于水，它们是工业废水造成铬污染的主要原因。要将Cr()转化为Cr()常见的处理方法是电解法。将含Cr2O
11、的废水通入电解槽内，用铁作阳极，在酸性环境中，加入适量的NaCl进行电解，使阳极生成的Fe2+和Cr2O发生反应，其离子方程式为_。阴极上Cr2O、H+、Fe3+都可能放电。若Cr2O放电，则阴极的电极反应式为_。19某同学探究外界条件对分解速率的影响实验所用试剂：溶液、蒸馏水、粉末、粉。实验序号溶液温度催化剂收集所需时间(s)浓度()10.420室温无几乎无气体产生20.420水浴无29630.420室温4540.420室温10050.2m室温(1)实验1、2的目的是其他条件相同时，研究_对分解速率的影响。(2)表中X处所用试剂为_。对比实验3、4可得出的结论是_。(3)实验3、5是其他条件
12、相同时，探究浓度对该化学反应速率的影响。m处取用溶液，还应添加的试剂及用量分别为_。(4)控制其他条件相同，铜粉用溶液和溶液处理。请写出反应的离子方程式：_。某同学在不同温度下完成该实验，测得铜的平均溶解速率分别为：温度()20304050607080铜的平均溶解速率()7.348.019.257.987.246.735.76当温度高于时，铜粉的平均溶解速率随着反应温度的升高而下降，其主要原因是：_。试卷第6页，共6页学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司参考答案：1C【分析】A酸碱中和反应为放热反应，反应物的总能量高于生成物，故A错误；B活泼金属与酸的反应为放热反应，反应物的总
13、能量高于生成物，故B错误；CBa(OH)28H2O与NH4Cl反应为吸热反应，生成物的总能量高于反应物，故C正确；D钠与水的反应为放热反应，反应物的总能量高于生成物，故D错误；故选：C。2B【分析】根据反应速率之比等于各物质的计量数之比，将不同物质表示的速率利用此关系转化成相同的物质进行比较速率的快慢。根据反应速率和系数之间的关系：，对A、B、C、D四个选项中的不同速率进行转化：A：，B：，C：，D：；故答案B表示的速率最快，故选B。【点睛】速率比较大小简便方法是将各物质的速率比各物质的系数利用比值的大小进行判断。3D【分析】ANa与水反应时，增加水的用量，水的浓度不变，反应速率不变，A不合题
14、意；B铁与硫酸铜溶液反应，增加压强，对硫酸铜的浓度几乎没有影响，反应速率不变，B不合题意；C铝与稀硫酸反应制取氢气时改用浓硫酸，Al在浓硫酸中发生钝化，反应速率反而减慢，C不合题意；D实验室制CO2气体时，将大理石块改为大理石粉，增大接触面积，反应速率明显加快，D符合题意；故答案为D。4B【分析】ANH4NO3分解能产生大量气体，可用作汽车安全气囊产气药，A正确；B如果构成原电池，锡金属性强于铅，会降低锡的抗腐蚀能力，实际上把铅加入锡的主要目的是降低熔点，B错误；C晶体硅为良好的半导体，用于制造太阳能电池和计算机芯片，C正确；D用浓氮水检查氯气管道是否漏气反应为：2NH3+3Cl2=N2+6H
15、C1，HCl+ NH3 = NH4C1，利用氨气的碱性与还原性，D正确；故答案选B。5B【分析】变化浓度之比等于化学计量数之比，即abp=(3.01.8)(1.00.6)0.8=312，选项B正确；答案为B。6B【分析】可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变，据此判断。A无论反应是否达到平衡状态都存在“单位时间内消耗1mol H2O的同时生成1mol H2”，则不能据此判断平衡状态，故A错误；B两个H-O键断裂的同时有两个C=O键断裂，同时有两个H-O键形成，则正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故B正确；C恒
16、容条件下，反应前后气体总质量不变、容器体积不变，则密度始终不变，不能据此判断平衡状态，故C错误；D反应前后气体总质量不变、气体物质的量不变，则混合气体相对分子质量始终不变，不能据此判断平衡状态，故D错误；故选B。7C【分析】A这两种燃料电池工作时，均将化学能转化为电能，A错误；B1molCH4、CO在反应中分别失去8mol电子和2mol电子，因此相同条件下消耗等体积的CH4、CO时，两种燃料电池的放电量不相等，B错误；C以熔融K2CO3为离子导体，因此CH4-O2燃料电池的负极反应为：CH4+4CO_8e-=5CO2+2H2O，C正确；D总反应式分别是CH4+2O2CO2+2H2O、2CO+O
17、22CO2，因此工作一段时间后，CO-O2燃料电池和CH4-O2燃料电池中K2CO3均不变，D错误；答案选C。8C【分析】A催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，但不能改变反应的H，故A错误；B该反应为可逆反应，可逆反应不可能完全反应，则通入过量的一氧化碳，不可能使一氧化二氮的转化率达到100%，故B错误；C保持反应容器体积不变，通入不参加反应的氦气增大压强，反应体系中各物质的浓度不变，反应速率不变，故C正确；D单位时间内消耗n mol一氧化二氮同时生成n mol 二氧化碳都代表正反应速率，不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故D错误；故选C。9C【分析】AK2Cr2O7溶液
18、中存在，所以1 L pH=4的0.1 mol/L K2Cr2O7溶液中Cr2O离子数小于0.1NA，故A错误；B若C3H6O中存在-OH，则5.8g C3H6O中含有的碳氢键数目为 0.5NA，故B错误；CNa2O2与足量SO2反应生成硫酸钠，Na2O2只作氧化剂，转移电子数为 0.2NA，故C正确；D含2g 氘化锂(6LiD)中含有的中子数为NA，故D错误；选C。10C【分析】一个NN断裂的同时，有3个H-H键断裂，表示的都是正反应速率，无法判断正逆反应速率是否相等，故错误；反应两边气体的质量不变，气体的体积不相等，混合气体平均相对分子质量不再改变，说明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故正
19、确；恒温恒容时，保持其它条件不变时，体系压强不再改变，反应方程式两边气体的体积不相等，压强不变，说明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故正确；NH3、N2、H2的体积分数都不再改变，说明各组分的浓度不变，达到了平衡状态，故正确；恒温恒容时，混合气体的密度保持不变，由于气体的质量不变，容器的容积不变，所以气体的密度始终不变，故密度无法判断是否达到平衡状态，故错误；答案选C。11B【分析】由经2min，A的浓度减少了0.4mol/L可知，2min 内A的反应速率为=，由反应速率之比等于化学计量数之比可知，B、C的反应速率之比为3：2，2min 内反应速率分别为=、=，故选B。12D【分析】A存在自
20、发进行的氧化还原反应：，则该实验装置属于原电池，A错误；B锌失去电子被氧化、做负极，Pt电极上铁离子得电子变成亚铁离子被还原、Pt为正极，电池中阳离子移向正极，则 盐桥中移向左烧杯，B错误；C 结合选项B可知右侧烧杯中的电极反应式为：，C错误；D左侧烧杯中电极上发生还原反应，则溶液的红色逐渐褪去，D正确；答案选D。13 放热 镁条 是【分析】(1)在一定条件下，氢气在氯气中燃烧的热化学方程式：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)H=-184.6kJmol-1，H0，反应物具有的总能量高于生成物的总能量，该反应属于放热反应，故答案为：放热；(2) 镁比铁活泼，反应速率更快，所以室温下，将大小
21、相等的镁条和铁片投入同浓度的稀盐酸中，产生氢气的速率较大的是镁条，故答案为：镁条；(3)反应方程式Cl2+2NaOH=NaCl+ NaClO+H2O中氯气中氯元素的化合价从0价升高到+1价，降低到-1价，有化合价的变化，是氧化还原反应，故答案为：是。14(1) 化学 电(2) 反应物 材料 离子 电子 氧化还原(3) 氧化 还原(4) 负 正 正 负 正 负【解析】略15bd【分析】a容器容积不变，混合气体的质量不变，故混合气体的密度始终不变，则混合气体的密度保持不变，不能说明反应达到平衡状态，故a错误；bSO2的物质的量保持不变，说明正逆反应速率相等，能说明反应达到平衡状态，故b正确；c根据
22、质量守恒定律知，容器内混合气体原子总数始终不变，故不能说明反应达到平衡状态，故c错误；d每生成1molSO3的同时消耗1mol NO，说明正逆反应速率相等，能说明反应达到平衡状态，故d正确；故选bd。16(1)1mol(2)0.05molL-1min-1【分析】将等物质的量的A，B混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)B(g)=C(g)2D(g)，经5 min后，测得D的浓度为0.5mol/L，得生成的D为0.5mol/L2L=1mol，根据反应中各物质的变化量之比等于方程式的计量数之比，参加反应的B为1mol =0.5mol。(1)此时D物质的物质的量是0.5mol/L2L=1mo
23、l；故答案为：1mol；(2)B的平均反应速率是 =0.05molL-1min-1。故答案为：0.05molL-1min-1。17(1)O2 、SO2(2)0.88 molL-1s-1(3)5.0 molL-1(4) 0.75 mol/L 0.05 molL-1min -1 2【解析】(1)因为固体和纯液体不能用来表示化学反应的速率，所以4FeS211O22Fe2O38SO2的反应速率只能用O2 、SO2来表示，故答案：O2 、SO2。(2)化学反应速率之比就等于计量数之比，所以当4FeS211O22Fe2O38SO2反应生成SO2的速率为0.64 molL-1s-1时，氧气减少的速率8v(O
24、2)=11 v(SO2)，v(O2)= v(SO2) = 0.64 molL-1s-1=0.88 molL-1s-1，故答案：0.88 molL-1s-1。(3)4 s内SO2表示的速率为0.4 molL-1s-1， c(SO2)=0.4 molL-1s-14 s =1.6 molL-1，根据4FeS211O22Fe2O38SO2反应可知，变化的c(O2)= 1.6 molL-1=2.2 molL-1，测得4 s后O2的浓度为2.8 molL-1，则开始时氧气的浓度为2.2 molL-1+2.8 molL-1=5.0 molL-1，故答案：5.0 molL-1。(4)5 min后测得D的浓度为
25、0.5 molL-1，根据3A(g)B(g)=xC(g)2D(g)反应可知，(A)= 0.5 molL-1 min -1=0.75 molL-1。C的反应速率是0.1 molL-1min-1，(C)= 0.1 molL-1 min -15 min=0.5 molL-1，根据3A(g)B(g)=xC(g)2D(g)反应，设初始加入A和B的物质的量分别为amol,则5 min后c(A)= a molL-1-0.75 molL-1；c(B) a molL-1- 0.25 molL-1，且c(A)c(B)=35，则，解得a=1.5mol/L，A在5 min末的浓度=1.5mol/L-0.75 molL
26、-1=0.75 mol/L；B的平均反应速率v(B)= =0.05 molL-1min -1。计量数之比就等于变化量之比，所以x的值为2。故答案：0.75 mol/L；0.05 molL-1min -1；2。18 铜电极上有气泡生成 B 4H+3e-=NO+2H2O Cr2O+6Fe2+14H+=2Cr3+6Fe3+7H2O Cr2O+14H+6e-=2Cr3+7H2O【分析】本题考查双液原电池的结构、陌生电极式的书写，学生需掌握陌生电极式的一般书写方法。【详解】(1)根据题中信息可知在图1装置中，铬失去电子生成，氢离子在铜电极上得到电子生成氢气，故现象为：铜电极上有气泡生成。A双液原电池中盐
27、桥中通常盛装的是琼脂-饱和氯化钾溶液，但若某溶液中的溶质是硝酸银，则盐桥中应改装琼脂-饱和硝酸钾溶液，防止生成的氯化银沉淀堵塞盐桥使离子移动不畅，故A项错误；B由电子守恒可知，1molCr溶解转移2mol电子，左烧杯中增加2mol正电荷，右烧杯中减少2mol正电荷，盐桥中将有2mol进入左烧杯中，2mol进入右烧杯中，故B项正确；C在原电池反应中氢离子得到电子发生还原反应，故C项错误；D导线中发生移动的是电子，电解质溶液中发生移动的是离子，故电子无法通过盐桥转移到左烧杯中，故D项错误；故答案选B。故答案为：铜电极上有气泡生成，B(2)由实验现象可知，在图2装置中铬电极作正极，硝酸根离子在铬电极
28、上得到电子发生还原反应转化为NO，所以正极电极式为4H+3e-=NO+2H2O，故答案为：4H+3e-=NO+2H2O(3)根据题意可知，该溶液环境为酸性环境，则Fe2+和Cr2O发生的反应为：Cr2O+6Fe2+14H+=2Cr3+6Fe3+7H2O，Cr2O放电的阴极电极反应式为：Cr2O+14H+6e-=2Cr3+7H2O，故答案为：Cr2O+6Fe2+14H+=2Cr3+6Fe3+7H2O，Cr2O+14H+6e-=2Cr3+7H2O。【点睛】本题必须要明确电极式中的反应物和产物，并且结合电解质溶液酸碱性环境书写电极式。19(1)温度(2) 粉末 其他条件相同时，不同催化剂对分解速率影
29、响不同(3)蒸馏水(4) 温度高于时，有较多分解，反应物浓度降低，使铜的平均溶解速率降低【解析】(1)由控制变量法可知，实验1、2的目的是其他条件相同时，反应温度不同，说明为研究温度对H2O2分解速率的影响。(2)实验3、4是Fe2O3粉末相比MnO2粉末具有更高的催化效率，对比实验3、4可得出的结论是其他条件相同时，不同催化剂对H2O2分解速率影响不同。(3)为了保持溶液体积相同，此处还应添加的试剂及用量为10mL蒸馏水。(4)Cu从0价升高为+2，H2O2是氧化剂，O元素从-1价降为-2价，则根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可得反应离子方程式为：。温度高于40C后，随着温度的升高，H2O2的分解速率加快，使溶液中H2O2的浓度降低的更快，对铜的溶解速率的影响超过了温度升高对铜溶解速率的影响，所以铜的溶解速率逐渐减小。答案第13页，共7页