第六章化学反应与能量转化综合训练

这是一份第六章化学反应与能量转化综合训练，共16页。
第六章化学反应与能量转化综合训练学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、选择题1．在一个体积固定的密闭容器中，进行可逆反应A(g)+3B(g)⇌3C(g)，下列叙述中表明该可逆反应一定达到平衡状态的是A．C的生成速率等于B的消耗速率B．容器内混合气体的密度不再发生变化C．正反应和逆反应速率相等且不为零D．A、B、C的物质的量之比为1：3：32．某装置示意图如下，下列说法正确的是A．该装置是电解池 B．该装置中电流从铜电极经外电路流向锌电极C．盐桥中向负极溶液迁移 D．既是电极反应物，也参与构成闭合回路3．普通水泥在固化过程中其自由水分子减少并形成碱性溶液。根据这一物理、化学特点，科学家发明了电动势法测水泥的初凝时间。此法的原理如图所示，反应的总方程式为下列说法错误的是A．正极的电极反应式为B．和的总能量高于和的总能量C．电池工作时，向电极移动D．测量原理示意图中，电流方向从流向4．反应在四种不同情况下的反应速率如下，其中表示反应速率最快的是A． B．C． D．5．某恒容密闭容器内有一可左右滑动的隔板(下图所示)，一定温度下，在两侧分别加入两种亚硫酸盐固体，加热分解，发生如下反应：ⅰ.ⅱ.达平衡后体系压强为，某时刻撤去隔板，一段时间后再达平衡，假设三种固体均存在。下列说法错误的是A．可通过观察隔板的变化判断第一个阶段是否达到平衡状态B．再达平衡时，体系总压强仍为C．保持恒温、恒容，若向新平衡体系中通入少量，再达平衡时剩余固体质量增加D．保持恒温将容器体积压缩，再次达平衡后各气体的浓度均保持不变6．如图所示装置中，C、D、E、F为铂夹，分别夹在两张浸有对应溶液滤纸条上，试管A、B及水槽中充满溶液，闭合、，断开，一段时间后，A、B两试管中共收集到气体(折算为标准状况)后，液面如图所示。再断开，闭合、。下列说法正确的是A．电源a端为负极B．断开，闭合、后，试管A中电极反应为C．滤纸1的C电极附近橙色变浅D．滤纸2上理论上能析出7．三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂，其催化剂表面物质转化的关系如图所示，下列说法错误的是A．催化剂参加储存和还原过程B．转化过程中，氮元素既发生氧化反应又发生还原反应C．每生成1molN2，还原过程转移5mole-D．三效催化剂能有效净化汽车尾气中的有害物质CO、NOx、CxHy8．下面是几种常见的化学电源示意图，有关说法不正确的是A．上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池B．干电池在长时间使用后，锌筒被破坏C．铅蓄电池在工作中，负极每消耗铅，则硫酸溶液中就转移电子D．氢氧燃料电池具有清洁、安全、高效等特点9．锌银纽扣电池具有质量小、体积小、储存时间长的优点。电池的总反应为，下图为其构造示意图，下列说法错误的是A．Ag2O电极为正极，发生还原反应B．电子由负极经过电解质溶液移向正极C．负极的电极反应：D．该锌银纽扣电池为一次电池10．如图利用一种微生物将废水中的有机物(如淀粉)和废气NO的化学能直接转化为电能，下列说法正确的是A．M电极为正极B．电子流动方向为N→Y→X→MC．N电极反应式：2NO＋4e-＋4H＋=N2＋2H2OD．温度越高，有机废水和废气NO的降解速率越快11．将除去氧化膜的镁条放入少量稀盐酸中进行实验，测得氢气的产生速率(v)随时间(t)的变化情况如图所示，下列说法中不正确的是 A．镁条与稀盐酸反应的方程式：Mg + 2H+ = Mg2+ + H2↑B．t1→t2速率变化的主要原因是镁与酸的反应是放热反应，体系温度升高C．t2→t3速率变化的主要原因是随着反应的进行c(H+)下降D．t2→t3速率变化的主要原因是随着反应的进行温度逐渐降低12．水系电池在碳循环方面具有广阔的应用前景。该电池的示意图如下，其中双极膜在工作时催化解离为和，并在直流电场的作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是A．放电时，电极为负极，发生还原反应B．充电时，从电极通过双极膜到达催化电极发生反应C．放电时，催化电极上的反应为D．充电时，电极上的反应为13．在反应中，表示反应速率最快的是A． B．C． D．14．设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是A．7.8g的溶液与足量的水反应，转移的电子数为B．与充分反应转移的电子数为C．标准状况下，中所含电子数为D．含的溶液滴入沸水中，制得的胶体粒子为15．某化学兴趣小组，使用相同的铜片和锌片为电极，探究水果电池水果的种类和电极间距离对电流的影响，实验装置图和所得实验所得数据如下：电池工作时，下列说法不正确的是A．负极的电极反应为B．电子从锌片经水果流向铜片C．水果种类和电极间距离对电流数值的大小均有影响D．若用石墨电极代替铜片进行实验，电流数值会发生变化二、填空题16．图甲、乙所示装置进行实验，图中两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸，乙中G为电流计。请回答下列问题：(1)以下叙述中，正确的是 。A．甲中锌片是负极，乙中铜片是正极B．两烧杯中铜片表面均有气泡产生C．两烧杯中溶液的均增大D．乙中电子从铜片经导线流向锌片E．乙溶液中向锌片方向移动(2)变化过程中能量转化的形式主要是：甲为 （填写选项字母）；乙为 （同前）。A．将化学能转化成热能    B．将电能转化成为化学能       C．将化学能转化成电能(3)若反应过程中有电子发生转移，则生成的氢气在标况下的体积为 ；溶液质量增加 g。(4)下列反应可以作为原电池工作时发生的反应的是：_________。A．B．C．D．(5)乙中负极电极反应方程式为： 。17．化学反应中的能量和速率变化对生产生活有着重要意义。某研究学习小组进行下列探究。(1)甲同学探究反应Fe＋H2SO4(稀)=FeSO4＋H2↑中的能量变化。向装有铁片的试管中加入1mol/L的H2SO4，观察到试管内有气泡产生，触摸试管外壁，温度升高。①该反应为 (填“放热”或“吸热”)反应。②该反应反应物的总能量 (填“>”或“(2)Fe-2e-=Fe2＋(3)①②(4) 流出 正极 CH4 11.2【详解】（1）①触摸试管外壁，温度升高，则表明该反应为放热反应；②对于放热反应，反应物的总能量比生成物高，则该反应中反应物的总能量＞生成物的总能量；（2）在该原电池中，Fe作负极，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，Cu作正极，溶液中H+得电子生成H2；（3）能通过原电池实现的反应，必须为放热的氧化还原反应，反应①2H2＋O2=2H2O、②Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu都为氧化还原反应，且不需要高温等条件，故选①②；（4）①c电极是电子流出的电极，d电极是电子流入的电极，说明c电极是负极，d电极是正极，H+移向正极；②甲烷在负极上发生氧化反应生成CO2，电极反应式为CH4-8e-＋2H2O=CO2＋8H+，即气体a为CH4；该电池的正极反应为2O2＋8H+＋8e-=4H2O，当线路中转移2 mol电子，则该燃料电池理论上消耗的O2的物质的量为0.5 mol，标准状况下的体积为0.5 mol×22.4 L/mol＝11.2 L。18．(1) 过滤 烧杯、漏斗、玻璃棒(2) 温度过高分解，利用率低(3)“溶液Ⅱ”浓度较大时生成大量碳酸氢钠，碳酸氢钠溶解度比碳酸钠小，更易析出形成杂质(4) 铁() (5) 分液漏斗 4【分析】马矿的矿渣(成分为、、、)，加足量硫酸酸浸，SiO2不溶于H2SO4，操作Ⅰ为过滤，所以浸渣Ⅰ的成分是SiO2，滤液中含有Fe3+、Al3+、Fe2+，加入过氧化氢将Fe2+氧化成Fe3+，则溶液Ⅰ含有Fe3+、Al3+，其中加过量溶液反应并进行操作Ⅱ即过滤，所得溶液Ⅱ主要含和过量的氢氧化钠，滤渣为Fe(OH)3沉淀；溶液Ⅱ中通入过量二氧化碳得到氢氧化铝沉淀、用盐酸酸化氢氧化铝沉淀得到，Fe(OH)3沉淀溶于稀硫酸得硫酸铁，加X即铁单质反应得到硫酸亚铁，所得溶液经操作Ⅲ即蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤，即可得到绿矾。【详解】（1）操作I用于分离固体和液体，则其名称是过滤，需用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。（2）“滤液”中加入将Fe2+氧化成Fe3+，则发生的离子反应方程式是：，过氧化氢不稳定，则发生该反应时加热温度不宜过高的原因是：温度过高分解，利用率低。（3）溶液Ⅱ主要含和过量的氢氧化钠，二氧化碳过量时能分别、氢氧化钠反应，得到氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，则“溶液Ⅱ”通入过量不利于减少滤饼中的杂质的原因是：“溶液Ⅱ”浓度较大时生成大量碳酸氢钠，碳酸氢钠溶解度比碳酸钠小，更易析出形成杂质。（4）加X把硫酸铁转变为硫酸亚铁，为避免引入杂质，试剂“X”是Fe，则“X”参与的化学反应方程式为。（5）据构造，仪器A的名称为分液漏斗，若要使产品盐基度为，即，再根据中化合价代数和为0得：，二式合并得4。19．(1)BD(2) b 350℃用Cr-LiH作催化剂的反应速率慢于350℃用Fe-LiH作催化剂(3) a 相同温度下，恒压充入稀有气体会使反应物分压减小，平衡逆向移动 【详解】（1）A．合成氨是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，氨气的产率降低，则控制温度远高于室温的目的是是为了提高催化剂的活性，加快反应速率，故错误；B．制备的氮气中含有能与氢气加热发生爆炸的氧气，且原料气中含有能使催化剂中毒的杂质，所以实际生产时原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒和安全事故发生，故正确；C．不断将液氨移去，反应体系中氨气的浓度减小，反应速率降低，故错误；D．实际生产中，氮气适度过量，氮气的浓度增大，反应速率加快，平衡向正反应方向移动，有利于提高氢气的转化率，故正确；故选BD；（2）合成氨是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，氨气的产率降低，使用催化剂，反应速率加快，化学平衡不移动，由图1可知，350℃用Cr-LiH作催化剂的反应速率慢于350℃用Fe-LiH作催化剂，所以图2中曲线b表示350℃用Cr-LiH作催化剂时氨气的产率随时间变化，故答案为：b；350℃用Cr-LiH作催化剂的反应速率慢于350℃用Fe-LiH作催化剂；（3）①若保持压强不变，以x(H2)=0.675、x(N2)=0.225、x(Ar)=0.1进料相当于减小压强，平衡向逆反应方向移动，氮气的转化率减小，所以平衡时氮气的转化率与温度的结果是曲线a，故答案为：a；相同温度下，恒压充入稀有气体会使反应物分压减小，平衡逆向移动；②设起始充入反应物总量为1mol，平衡时消耗氮气amol，由题意可建立如下三段式：由平衡时氨气的物质的量分数可得：=0.2，解得a=，则平衡时氮气、氢气和氨气的物质的量分数为0.2、0.6、0.2，反应的平衡常数为Kp==，故答案为：。