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1、专题6化学反应与能量变化测试卷一、单选题1化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的，如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化。则下列说法正确的是A通常情况下，NO比N2稳定B通常情况下，N2(g)和O2(g)混合能直接生成NOC1molN2(g)和1molO2(g)反应吸收的能量为180kJD1molN2(g)和1molO2(g)具有的总能量大于2molNO(g)具有的总能量2和都是汽车尾气中的有害气体，它们在催化转化器中能反应生成氮气和，对此反应，下列说法中错误的是A改变压强不可以改变反应速率B使用催化剂能同时增大正
2、、逆反应的速率C缩小体积能增大反应速率D升高温度能增大吸热方向的反应速率3下列说法中正确的是A物质燃烧放出的热量是燃烧热B1 mol C燃烧生成CO时放出的热量就是C的燃烧热C1 mol H2燃烧生成水时放出的热量是H2的燃烧热D相同条件下，1 mol H2O(l)完全分解吸收的热量与H2、O2化合生成1 mol H2O(l)放出的热量值相等4“封管实验”具有简易、方便、节约、绿色等优点，关于如图所示三个“封管实验”(夹持装置未画出)的说法正确的是A加热时，中上部汇集了固体B加热时，中溶液变红，冷却后又变为无色C加热时，中溶液红色褪去，冷却后溶液变红D三个“封管实验”中所发生的化学反应都是可逆
3、反应5观察如图所示装置，可发现电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细。表中所列的M、N、P对应物质可构成该装置的是选项MNPA锌铜稀硫酸B铜铁稀盐酸C银锌硝酸银溶液D锌铁硝酸铁溶液AABBCCDD6下列说法正确的是A既没有气体参与也没有气体生成的反应，压强改变几乎不会影响化学反应速率B化学反应速率常用反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量表示C平衡时的转化率是指平衡时反应物的物质的量与其初始物质的量之比D化学平衡是所有可逆反应都存在的一种状态，达到这一状态时反应停止7科技助力北京2022年冬奥会，中国成功举办了一次无与伦比的冬奥会，展示了国家的日益强盛。下列有关说法中不正确的是A冬奥火炬“飞扬”采
4、用氢气作为燃料，氢气属于清洁能源B颁奖礼服内胆添加第二代石墨烯发热材料、石墨烯属于高分子材料C国际速滑馆“冰丝带”使用二氧化碳跨临界直冷技术制冰，该过程属于物理变化D滑雪服采用的剪切增稠液体(STF)材料。在常态下处于粘稠的半液体状态，高速撞击下分子立刻相互连接形成防护层，对运动员有保护作用8有关如图所示四个常用电化学装置的叙述中，正确的是A图I所示电池中，的作用是作催化剂B图所示电池放电过程中，负极质量不断增加C图所示装置工作过程中，电解质溶液质量将增加D图所示电池中，正极的电极反应式为9在容积固定的2 L密闭容器中发生反应：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)Ha kJmol1，若充入2
5、 mol CO(g)和4 mol H2(g)，在不同温度、不同时段下H2的转化率如下表：(已知a1a2)15分钟30分钟45分钟1小时T145%75%85%85%T240%60%a1a2下列说法中错误的是AT1下，45分钟该反应达到平衡状态B根据数据判断：T1010下列反应既属于氧化还原反应，又属于放热的是A氢氧化钠与稀硫酸反应B灼热的木炭与反应C铁与稀硫酸反应D石灰石高温分解11常采用三元催化器处理汽车尾气中NOx，CO和碳氢化合物等大气污染物，其简易工作原理如图。下列推断正确的是A若x=1，CO和NOx反应中N2与NOx的反应速率相等B若x=2，碳氢化合物为C8H18，则碳氢化合物与NOx
6、的反应只有极性键的断裂和形成C其他条件相同时，催化剂的比表面积越大，反应速率越大D三元催化剂能增大正反应速串，同时减小逆反应速率12锌铜原电池示意图如图所示。下列说法正确的是A电子由锌片流向硫酸铜溶液再流向铜片B溶液颜色由无色变为蓝色C负极质量减少，正极质量增加D该装置能将化学能完全转化为电能13一定温度下，在1L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示：下列描述正确的是A反应开始到10s，用X表示的反应速率为0.158mol/(Ls)B反应开始到10s，X的物质的量浓度减少了0.395mol/LC反应的化学方程式为：X(g)+Y(g)Z(g)D反应开始到10s时，Y
7、的转化率为79.0%14已知：H2(g)+F2(g)=2HF(g) H=-270kJ/mol，下列说法正确的是A1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢分子放出270kJB1 mol氢气与1 mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量小于270kJC在相同条件下，2 mol氟化氢气体的总能量大于1 mol氢气与1 mol氟气的总能量D2 mol氟化氢气体分解成1mol的氢气积1mol的氟气吸收270kJ热量15在体积为的密闭容器中，充入和，一定条件下发生反应：，能说明上述反应达到平衡状态的是A反应中与的物质的量浓度相等时BV(CO2)=V(H2)C单位时间内每消耗，同时生成D的体积分数
8、在混合气体中保持不变二、填空题16氧化剂在反应时不产生污染物，被称为绿色氧化剂，因而受到人们越来越多的关注。某实验小组以分解为例，探究浓度、催化剂、温度对反应速率的影响。在常温下按照下表所示的方案完成实验。实验编号温度()反应物催化剂20253%溶液无20255%溶液无20255%溶液0.1g20255%溶液12滴1溶液30255%溶液0.1g(1)实验和的目的是_。同学甲在进行实验和时并没有观察到明显现象。资料显示，通常条件下过氧化氢稳定，不易分解。为了达到实验目的，可采取的改进方法是_(写出一种即可)。(2)实验、中，测得生成氧气的体积随时间变化如甲图所示。分析该图能得出的结论是_，_；(
9、3)同学乙设计了乙图所示的实验装置对过氧化氢的分解速率进行定量分析，以生成20气体为准，其他影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是_。(4)向某体积固定的密闭容器中加入0.6A、0.2C和一定量(未知)的B三种气体，一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如图所示。已知在反应过程中混合气体的平均相对分子质量没有变化。请回答：写出反应的化学方程式：_；若，则内反应速率_，A的转化率为_；B的起始的物质的量是_；平衡时体系内的压强为初始状态的_倍。17化学反应与生产研究息息相关，我们不仅关注能量变化，还需要关注化学反应的快慢和程度。请根据要求，回答下列问题：(1)下面是四个化学反应理论上不
10、可以用于设计原电池的化学反应是_(填字母，下同)ABCD(2)将氢气与氧气的反应设计成燃料电池，其利用率更高，装置如图所示(a、b为多孔碳棒)其中_(填A或B)处电极入口通氧气，其电极反应式为_。当消耗标准状况下氢气11.2L时，假设能量转化率为85%，则导线中转移电子的物质的量为_。(3)某温度时，在2L容器中发生X、Y两种物质间的转化反应，X、Y物质的量随时间变化的曲线如图所示：该反应的化学方程式为_。反应开始至2min时，Y的平均反应速率为_。2min时，v正_(填“”“【详解】(1) 属于氧化还原反应，而且是放热反应，理论上能设计为原电池。则反应B、D能设计成原电池、反应A、C是非氧化
11、还原反应、理论上不可以用于设计原电池，故答案为AC。(2)内电路中阴离子移向负极、阳离子移向正极，酸性条件下生成水，正极电极反应式为：O24H4e=2H2O；燃料电池中化学能转化为电能，能量转化效率高 燃料电池中，通入燃料的一极为负极，还原剂失去电子发生氧化反应，电子沿着导线流向正极，通入助燃物的一极为正极，正极上发生还原反应，则a为负极、B处电极入口通氧气，碱性条件下氧气得电子、和水反应生成氢氧根离子，其电极反应式为。当消耗标准状况下氢气11.2L时，按可知，假设能量转化率为85%，则导线中转移电子的物质的量为。(3)X的物质的量增加、Y的物质的量减小，所以Y是反应物、X是生成物，物质的量变
12、化值之比等与化学计量数之比，即Y与X的化学计量数之比为(0.4-0.2):(0.2-0.1)=2:1，故该反应的化学方程式为。反应开始至2min时，Y的平均反应速率为。2min时，平衡还未建立，体系处于从正反应建立平衡的途中，故v正 v逆。18 溶液 0.03 正极 减小 大于【详解】(1)根据总反应“”可知，Cu失电子发生氧化反应，硝酸根离子得电子发生还原反应，若设计成原电池，则根据原电池的工作原理可知，该电池的负极材料是Cu，电解质溶液是溶液，故答案为：Cu；溶液；正极硝酸根离子得电子转化NO，根据电荷守恒和原子守恒可知，其电极反应式为：；因为NO3e-，所以当生成的气体标在准状况下的体积
13、为（0.01mol）时，电路中转移的电子的物质的量为0.01mol3=0.03mol；(2) 根据电极总反应式可看出该燃料电池中，氧气参与反应，得电子，作原电池的正极；甲烷在负极发生失电子的氧化反应生成碳酸钾，其电极反应式为：，故答案为：正极；根据总反应可看出，随着电池不断放电，电解质KOH不断被消耗，所以电解质溶液的碱性不断减小，故答案为：减小；因为甲烷燃烧会有较多化学能以热能形式散失，而甲烷燃料电池可将化学能直接转化为电能，提高了燃料的利用率，所以通常情况下，甲烷燃料电池的能量利用率大于甲烷燃烧的能量利用率，故答案为：大于。19(1)63.19kJ/mol(2)308.5K【解析】（1）根
14、据可知，=10，则=1，可求出E=63187.8J/mol=63.19kJ/mol。（2）若鲜牛奶存放2.5小时后即变酸，设此时温度为T，速率常数为k，则，可求出T=308.5K。20(1)0.075molL-1min-1(2)11%(3)3X+Y2Z(4) (5)乙(6)不变(7)be【详解】（1）从开始至2min，X的物质的量变化0.3mol，则用X表示的平均反应速率为 =0.075molL-1min-1。答案为：0.075molL-1min-1；（2）2min后气体z的体积分数为11%。答案为：11%；（3）该反应中，X、Y的物质的量随反应进行不断减小，Z的物质的量不断增大，则X、Y为反
15、应物，Z为生成物，由物质的量的变化量，可确定X、Y、Z的化学计量数之比为3:1:2，反应进行2min后达平衡，则化学方程式为3X+Y2Z。答案为：3X+Y2Z；（4）1min时，反应继续正向进行，则v正(X)v逆(X)，2min时，反应达平衡状态，2v正(Y)=v正(Z)= v逆(Z)，则v正(Y)v逆(Z)。答案为：；（5）上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行，分别测得甲中v(X)=9molL-1min-1，乙中v(Y)=0.5molL-1s-1=30molL-1min-1、v(X)=90molL-1min-19molL-1min-1，则乙中反应更快。答案为：乙；（6）在2min时向容器中
16、通入氩气(容器体积不变)，各物质的浓度都未发生改变，则X的化学反应速率将不变。答案为：不变；（7）aX、Y、Z三种气体的浓度相等，则正、逆反应速率不一定相等，反应不一定达平衡状态，a不符合题意；b反应前后气体的质量不变，物质的量在平衡前不断发生改变，则平均相对分子质量不断改变，当气体混合物平均相对分子质量不随时间变化时，反应达平衡状态，b符合题意；c反应为可逆反应，正、逆反应始终进行，反应不可能停止，c不符合题意；d在此反应过程中，不管反应是否达到平衡，始终存在反应速率v(X)v(Y)=31，d不符合题意；e2v(X)正 = 3v(Z)逆，反应进行的方向相反，且速率之比等于化学计量数之比，则反
17、应达平衡状态，e符合题意；f混合气体的质量、体积始终不变，则密度始终不变，当密度不随时间变化时，反应不一定达平衡状态，f不符合题意；故选be。答案为：be。【点睛】反应达平衡中，不同物质表示的正、逆反应速率不一定相等。21(1) 产生气泡 0.05 排除阴离子的干扰(2)产生40mL气体需要的时间(3)2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O；(4)的质量和化学性质是否改变(5)2H2O22H2O+O2【分析】I本实验的目的是探究Fe3+和Cu2+催化H2O2分解的效果，需要注意“单一变量”原则；II本实验主要考查催化剂的特点，以及化学反应速率的影响因素，以此来解析；(1)甲中，加入催化
18、剂的现象是有气泡生成，催化剂的作用是加快反应速率，所以可以通过观察产生气泡的快慢来判断两种催化剂的效果；Cl-本身具有很弱的还原性，H2O2具有强氧化性，更重要的是，SO和Cl-是否有催化效果也未知，所以为了排除阴离子差异的干扰，需要将FeCl3换为0.5mol/L的Fe2(SO4)3，以确保Fe3+的量和Cu2+的量相同；(2)题中已告知两个实验都生成40mL的气体，其他影响因素已忽略，说明催化剂效果的数据只能是反应速率，故需要测量生成40mL气体所需要的时间；(3)催化剂在整个化学反应中，可以看成是先参加了反应，再被生成了，这两个反应相加就是一个总反应，催化剂刚好被抵消了，表现为不参加反应
19、；总反应为2H2O2=2H2O+O2，用总反应减去这个离子方程式就可以得到另一个离子方程式：2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O；(4)化学反应前后，催化剂的质量和化学性质不变；要想证明MnO2是催化剂，还要验证这两点都不变才行；(5)H2O2在二氧化锰作用下反应生产水和氧气，发该反应的化学方程式为：2H2O22H2O+O2；22(1) (2)和(3)乙【解析】(1)实验目的是验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，根据控制变量法，NO、CO的初始浓度不变，所以a=、b=；(2)为验证温度对化学反应速率影响规律，催化剂表面积相同、温度不同，实验和能达到该目的；(3)实验和实验中，NO的物质的量浓度c(NO)随时间t的变化曲线如图所示，催化剂比表面积越大，反应速率越快，表示实验的是曲线乙。答案第19页，共9页