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第六章《化学反应与能量》测试题2023-2024学年高一下学期人教版(2019)化学必修第二册
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第六章《化学反应与能量》测试题 一、单选题(共20题)1.下列反应过程中的能量变化情况符合如图所示的是A.2Al+Fe2O32Fe+Al2O3B.C+H2OCO+H2C.CH4+2O2=CO2+2H2OD.HCl+NaOH=NaOH+H2O2.在容积不变的密闭容器中存在如下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0。某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,下列分析正确的是( )A.图表示的是t1时刻增大O2的浓度对反应速率的影响B.图表示的是t1时刻加入催化剂对反应速率的影响C.图表示的是催化剂对平衡的影响,且甲的催化剂效率比乙高D.图表示的是压强对化学平衡的影响,且乙的压强较高3.下列实验操作、实验现象以及得出的结论均正确的是( )A.A B.B C.C D.D4.2019年,我国科学家研发出一种新型的锌碘单液流电池,已知M为阴离子交换膜,其原理如图所示。下列说法不正确的是A.放电时A电极反应式为:Zn-2e﹣= Zn2+B.充电时,B极与外接电源正极相连C.放电时电解质储罐中离子浓度增大D.放电时当A极减少65g时,C区Cl﹣增加2NA5.决定化学反应速率的主要因素是A.反应物本身的性质 B.催化剂C.温度及反应物的状态 D.反应物的浓度6.反应的能量变化如图所示。下列说法不正确的是 A.反应过程中,该反应向环境释放能量 B.反应物稳定性比生成物大C.加热,正反应和逆反应的化学反应速率均增大 D.铝热反应的能量变化图像与之类似7.下列说法不正确的是A.在化学反应进行的过程中放出或吸收的热量称为反应热B.在稀溶液中,1mol酸跟1mol碱发生中和反应所放出的热量叫做中和热C.对于吸热反应,反应物所具有的总能量总是低于生成物所具有的总能量D.在101Kpa时,1mol物质完全燃烧生成稳定氧化物时,所放出的热量叫做该物质的燃烧热8.某密闭容器中进行如下反应:X(g)+2Y(g)2Z(g),若要使平衡时反应物总物质的量与生成物总物质的量相等,且用X、Y作反应物,设X、Y的初始物质的量之比为a,则a的范围应满足A.1<a<3 B.<a< C.<a<4 D.<a<9.下列实验操作无不当之处的是A.用稀硫酸和锌粒制取时,加几滴溶液以加快反应速率B.用蒸馏水润湿的pH试纸测某气体的酸碱性C.淀粉水解实验中可加银氨溶液并水浴加热检验淀粉的水解产物葡萄糖D.在50mL酸式滴定管中装入盐酸,调整初始读数为后,将剩余盐酸放入锥形瓶,可以量出的盐酸10.下列各图中所涉及为放热反应的是A. B. C. D.11.不列各组反应(表内物质均为反应物)刚开始时,放出H2的速率最大的是A.A B.B C.C D.D12.某温度下,化学反应 A = B + C中反应物A的浓度在5s内从2.0 mol•L-1减少到1.0 mol•L—1。在这段时间内,用A的浓度变化表示的平均反应速率为A.0.4 mol•L-1 B.0.2 mol•L-1C.0.4 mol•L-1•s-1 D.0.2 mol•L-1•s-113.下列有关说法不正确的是A.太阳能以光和热的形式传送到地面,人们可以直接利用这些光和热B.反应热就是化学反应中放出的能量C.煤中含有硫元素,大量直接燃烧煤会引起酸雨等环境问题D.等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出的热量多14.在恒温下的密闭容器中,有可逆反应,下列不能说明该反应已达到平衡状态的是( )A.正反应生成NO2的速率和逆反应生成O2的速率相等B.混合气体的颜色不再改变C.反应容器中的压强不随时间的变化而变化D.混合气体的平均摩尔质量保持不变15.在373K时,把0.1mol气体通入体积为lL的恒容密闭容器中,立即出现红棕色。在60s时,体系已达平衡,此时容器内压强为开始时的1.6倍。下列说法错误的是A.压缩容器,颜色加深B.在平衡时体系内含0.04molC.以的浓度变化表示的平均反应速率为0.001mol/(L·s)D.平衡时,如果再充入一定量,则可提高的转化率16.在恒温恒容的密闭容器中发生反应测得后B的浓度减少,下列有关说法正确的是A.内用A表示的反应速率是B.内分别用B、C、D表示反应的速率之比为C.到达平衡时:D.时,C的物质的量为17.一定条件下某容器中各微粒在反应前后的变化如图所示,其中●和◯代表不同元素的原子。关于此反应说法错误的是A.一定属于化合反应B.一定属于可逆反应C.一定属于吸热反应D.一定属于氧化还原反应18.工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),已知下列化学键的键能(拆开或形成1 mol化学键所吸收或放出的热量),下列说法正确的是A.该反应为吸热反应B.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量C.1 molN2 和3molH2反应放出92 kJ热量D.生成1 mol NH3放出92 kJ热量19.某同学利用苹果可以制作水果原电池,如图所示。下列说法正确的是A.电流计指针偏转时,说明发生了氧化还原反应B.苹果汁中无电解质C.两个电极的材料可以相同D.水果电池工作时氧化反应和还原反应在同一处进行20.中国诗词既蕴含人文思想,又焕发理性光辉。对下列诗词划线部分的化学解释不合理的是A.花气袭人知骤暖,喜鹊穿树喜新晴——温度高,分子运动加快B.千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲——煅烧石灰石,为氧化还原变化C.烟笼寒水月笼沙,夜泊秦淮近酒家——此处的“烟”实为水雾,为一种气溶胶D.何意百炼钢,化为绕指柔——生铁经不断煅烧捶打氧化,降低碳的含量,变成钢二、非选择题(共5题)21.完成下列问题(1)以甲烷等碳氢化 合物为燃料的新型燃料电池成本大大低于以氢气为燃料的传统燃料电池。一种以甲烷为燃料的电池装置示意图如图。①M口通入的气体是 (填化学式)。②外电路中电流的流向是 (填“由a极到b极”或“由b极到a极”)。③写出b极发生的电极反应式 (2)铅酸蓄电池是一种常见的二次电池,其对外放电时总反应为:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,请写出铅酸蓄电池放电时正极的电极反应式: (3)X、Y两根金属棒插入Z溶液中构成下图的装置,实验中电流表指针发生偏转,同时X棒变粗,Y棒变细,则X、Y、Z可能是下列中的 (4)下列反应通过原电池装置,不能实现化学能直接转化为电能的是 (填序号)。A.2H2+O22H2O B.CaO+H2O=Ca(OH)2 C. Fe+Cu2+=Cu+Fe2+22.已知化学反应的能量变化如图所示:(1)2mol AB的总能量 (填“高于”或“低于”)1mol A2和1mol B2的总能量,该反应为 (填“吸收”或“释放”)能量的反应。(2)断裂2mol A2和2mol B2的化学键需吸收 kJ能量,断裂1.5mol AB的化学键需吸收 kJ能量。23.阅读下列科普材料并填空。燃料电池是一种化学电池,具有能量转化率高、对环境友好等优点。例如,氢氧燃料电池在工作时,从负极连续通入①H2,从正极连续通入②O2,二者在电池内部(含有③H2SO4,或④KOH等物质的溶液)发生反应生成⑤H2O,同时产生电能。⑥CH4、⑦C2H5OH等也可以作为燃料电池的燃料。目前还研制成功⑧Al-⑨空气燃料电池,它可以代替汽油为汽车提供动力也可以用作照明电源等。(1)上述材料涉及到的物质中,属于氧化物的是 (填序号,下同),属于混合物是 。(2)从物质的类别来看,H2、O2、A1都属于 ,包含以上三种物质所含元素的一种两性物质与NaOH溶液反应的离子方程式为 。(3)已知甲烷燃料电池中发生反应为CH4+2O2=CO2+2H2O,标准状况下每消耗11.2L甲烷,转移的电子数目为 NA。(4)上述燃料电池发生的反应均为 反应(填“氧化还原”或“非氧化还原”)。24.某温度时,在一个容积为2L的密闭容器中,X(s)、Y(g)、Z(g)三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图1所示,正反应速率随时间变化的曲线如图2所示。(转化率:某时间内原料转化掉的物质的量占投料时物质的量的百分比)。(1)该反应的方程式可表示为 。(2)图2中ac段速率增大的可能原因是 。(3)下列说法正确的是 。A.反应在c点达到平衡状态B.反应物浓度:a点小于b点C.当用Z表示的反应速率v=0.079mol•L-1•min-1时说明该反应已达平衡D.Δt1=Δt2时,Y的消耗速率:a~b段小于b~c段E.反应物的总能量高于生成物的总能量(4)下列条件的改变能减慢其反应速率的是 (填序号)。①降低温度②减少X的物质的量③保持压强不变,充入He使容器的体积增大④保持容积不变,充入He使体系压强增大(5)平衡时Y的转化率为 。25.某温度时,在一个2L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据,试填写下列空白:(1)该反应的化学方程式为 ;(2)从开始至2min,Z的平均反应速率为 ;(3)若X、Y、Z均为气体,反应达平衡时:此时体系的压强是开始时的 倍。(4)若X、Y、Z均为气体,反应达平衡后保持恒容状态,向此容器中通入X、Y各1.0 mol,则平衡向 方向移动(填“正反应”或“逆反应”)。若升高温度平衡正向移动,则逆反应为 反应(填“吸热”或“放热”)选项操作现象结论A取碳粉与二氧化硅混合加热后的固体,溶于足量氢氧化钠有气泡产生碳的金属性比硅强B取2mL0.1mol·L-1AgNO3溶液,先后滴加3滴0.1mol·L-1NaCl溶液和5滴0.1mol·L-1KI的盐酸先生成白色沉淀,后又产生黄色沉淀Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)C取等体积同浓度的两份Na2S2O3溶液,同时滴加0.1mol/L的盐酸和1.0mol/L的盐酸1.0mol/L的盐酸先出现浑浊探究浓度对化学反应速率的影响D向某溶液中加少量的盐酸未产生使石灰水变浑浊的气体该溶液中一定不含CO选项金属(粉末状)酸的浓度酸的体积反应温度A0.1molMg6mol‧L-1硝酸20mL60℃B0.1molMg3mol‧L-1盐酸20mL60℃C0.1molFe3mol‧L-1盐酸40mL60℃D0.1molMg3mol‧L-1盐酸40mL30℃化学键键能/kJ·mol-1H-H436N-H391N≡N946编号XYZAZnCu稀硫酸BCuZn稀硫酸CCuAg硫酸铜溶液DAgZn硝酸银溶液参考答案:1.B根据图中信息可知,该反应为反应物总能量小于生成物总能量的反应,为吸热反应。A. 反应2Al+Fe2O32Fe+Al2O3为铝热反应,是放热反应,选项A错误;B. 反应C+H2OCO+H2是吸热反应,选项B正确;C. 反应CH4+2O2=CO2+2H2O是燃烧反应,燃烧反应是放热反应,选项C错误;D. 反应HCl+NaOH=NaOH+H2O是酸碱中和反应,酸碱中和反应是放热反应,选项D错误。答案选B。2.BA、图Ⅰ改变的条件应是增大压强,故A不符;B、由于同等程度地加快正、逆反应速率,所以加入的应是催化剂,故B符合;C、由于平衡发生了移动,所以改变的条件不是加入催化剂,故C不符;D、改变的应是温度,且乙的温度高,故D不符。故选B。3.CA.C和SiO2在高温下能够发生反应,2C+SiO2Si+2CO↑,生成的Si能够与NaOH反应放出氢气,但是该反应能够发生是由于生成的CO离开反应体系,促使平衡正向移动,并不是C的金属性强于Si,A错误;B.2mL 0.1mol·L-1AgNO3溶液中,加入3滴0.1mol·L-1NaCl溶液,生成白色的AgCl,溶液中AgNO3过量,再加入KI溶液,I-会和Ag+反应生成AgI,并不是白色沉淀AgCl化为黄色沉淀AgI,因此不能比较两者Ksp的大小,B错误;C.同浓度的两份Na2S2O3溶液加入相同体积不同浓度的盐酸,浓度大的盐酸先出现沉淀,说明其他条件一定时,浓度越大,化学反应速率越大,C正确;D.向溶液中加入少量盐酸,CO32-和H+生成HCO3-,并不会生成CO2,因此不能确定溶液中不含CO32-,D错误。答案选D。【点睛】A项中,C和Si的金属性比较可以根据元素周期律判断,同主族元素,从上到下,元素的金属性增强,可知Si的金属性强于C。4.D由装置图可知,放电时,A极:Zn是负极,电极反应式为Zn-2e-═Zn2+,B极:石墨是正极,电极反应式为I2+2e-=2I-,据此分析解答。A. 放电时,A极:Zn是负极,电极反应式为Zn-2e-═Zn2+,故A正确;B. 放电时,B极是正极,故充电时,B极相当于电解池的阳极,与外接电源正极相连,故B正确;C. 放电时,A极是负极,电极反应式为Zn-2e-═Zn2+,所以储罐中的离子总浓度增大,故C正确;D. 放电时,A极电极反应式为Zn-2e-═Zn2+,A极减小65g,即1mol锌,则负极区生成1mol Zn2+、正电荷增加,M为阴离子交换膜,所以会有2molCl−通过M膜进入负极,所以C区Cl﹣减少2NA,故D错误;答案选D。5.A决定化学反应速率的主要因素是反应物自身的性质,而温度、浓度、催化剂等均是外界因素,故选A。6.BA.由图像可知,反应物的总能量大于生成物的总能量是放热反应,因此反应过程中向环境释放能量,A项正确;B.该反应为放热反应,且由两种物质生成两种物质,各物质的稳定性无法判断,B项错误;C.加热,温度升高,正反应速率和逆反应速率都会升高,C项正确;D.铝热反应属于放热反应,能量变化图像与之类似,D项正确;故选B。7.BA.化学反应过程中放出或吸收的热量为反应热,A正确;B.在稀溶液中,强酸和强碱发生中和反应而生成1 mol H2O(l)时所放出的热量为中和热,B错误;C.从能量守恒的角度分析,当反应物所具有的总能量总是低于生成物所具有的总能量时,反应吸热,C正确;D.在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量为燃烧热,D正确。8.D根据三段式可知(单位:mol)平衡时反应物总物质的量与生成物总物质的量相等,所以有x-n+y-2n=2n,解得n=。反应物不能完全反应,所以有x>n,y>2n,即①x>,②y>;由①得,由②得,所以<a<。故选D。9.B【解析】A.加几滴溶液,不能构成原电池; B.蒸馏水润湿的pH试纸测某气体的酸碱性,气体与水反应生成酸或碱; C.水解后检验葡萄糖在碱性条件下; D.剩余盐酸放入锥形瓶,滴定管下方无刻度。加几滴溶液,Zn不能置换Mg,不能构成原电池加快生成氢气的反应速率,故A不选; B.蒸馏水润湿的pH试纸测某气体的酸碱性,气体与水反应生成酸或碱,可检验气体,故B选; C.水解后检验葡萄糖在碱性条件下,再加银氨溶液并水浴加热,故C不选; D.剩余盐酸放入锥形瓶,滴定管下方无刻度,则剩余盐酸的体积大于,故D不选; 故选:B。【点睛】本题考查化学实验方案的评价,把握物质的性质、反应速率、物质的鉴别、实验技能为解答关键,侧重分析与实验能力的考查,注意实验的评价性分析,易错点C,水解后检验葡萄糖在碱性条件下,需将作催化剂的酸中和后再检验。10.AA.该反应为铝热反应,为放热反应,A正确;B.生成物的总能量高于反应物,属于吸热反应,B错误;C.浓硫酸溶于水为放热过程,不是放热反应, C错误;D.化学键断裂为吸热过程,D错误;故选A。11.BMg比Fe活泼,与酸反应较剧烈,硝酸与活泼金属反应生成NO,不生成氢气,Mg与盐酸反应时,氢离子浓度越大,反应速率越大、温度越大,反应速率越大;A.硝酸与镁反应不生成氢气,故A错误;B.B中Mg比Fe活泼,氢离子浓度大,温度高,放出氢气的速率快,故B正确;C.Mg比Fe活泼,与酸反应较剧烈,反应速率比镁小,故C错误;D.温度较低,反应速率较小,放出氢气的速率慢,故D错误;故选B。12.D化学反应速率为单位时间内的浓度改变值。因此v(A)=Δc/Δt=1mol/L÷5s=0.2mol/(L∙s),故选项是D。13.BA.人们可以直接利用光和热,如太阳能热水器,故A正确;B.反应过程中吸收和放出的热都是反应热,故B错误;C.煤中含硫,燃烧生成二氧化硫气体,引起酸雨等环境问题,故C正确;D.因为硫固体变为硫蒸气要吸热,所以等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出的热量多,故D正确;答案选B。14.AA.正反应生成NO2的速率和逆反应生成O2的速率之比等于2:1时,反应达到平衡状态,符合题意,A正确;B.NO为无色,NO2为红棕色,当混合气体的颜色不再改变,说明NO2的浓度不变,即反应达到平衡状态,不符合题意,B错误;C.反应前后气体的化学计量数之和不相等,随着反应的进行,容器中的压强不断变化,当容器中的压强不再改变时,说明反应已达到平衡状态,不符合题意,C错误;D.反应前后气体的化学计量数之和不相等,气体的质量始终不变,随着反应的进行,气体的物质的量不断变化,当气体的物质的量不再改变时,混合气体的平均摩尔质量不再变,说明反应已达到平衡状态,不符合题意,D错误;答案选A。【点睛】混合气体的平均摩尔质量= 。15.DN2O42NO2起始时物质的量(mol) 0.1 0变化的物质的量(mol) x 2x平衡时物质的量(mol) 0.1-x 2x 在恒温恒容条件下,气体的压强与气体的总物质的量成正比,在60s时,体系已达平衡,此时容器内压强为开始时的1.6倍,则:=1.6,解得:x=0.06;A.压缩容器,反应物和生成物浓度增增大,此时平衡逆向移动,但根据勒夏特列原理,此时容器内气体颜色比原平衡深,故A正确;B.由分析知,平衡时体系内含0.04mol,故B正确;C.以的浓度变化表示的平均反应速率为=0.001mol/(L·s),故C正确;D.由N2O42NO2,平衡时如果再充入一定量N2O4,相当于增大压强,化学平衡逆向移动,N2O4的转化率降低,故D错误;故答案为D。16.BA.物质A为固体,不能用A的浓度变化表示速率,A错误;B.同一反应不同物质的量反应速率之比等于计量数之比,所以分别用B、C、D表示反应的速率,其比是,B正确;C.平衡时,正逆反应速率相等,用不同物质表示时,比值等于系数比,即,C错误;D.没有体积,没法计算物质的量,D错误;故选B。17.CA.两种或者多种物质生成一种物质的反应是化合反应,根据图示可知,此反应的反应物有两种,反应后生成一种化合物,且有反应物剩余,故A正确;B.由图可知,反应前后均存在反应物分子,该反应为可逆反应,故B正确;C.反应吸放热与反应类型无必然关系,故根据图示无法确定反应是吸热还是放热,故C错误;D.有元素发生化合价变化的反应为氧化还原反应,而有单质参与的化合反应一定是氧化还原反应,故此反应为氧化还原反应,故D正确;故选C。【点睛】本题考查了四大基本反应类型和氧化还原反应之间的关系与氧化还原反应的判断等,难度不大,注意有单质参与的化合反应一定是氧化还原反应。18.B反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),断开旧化学键需要吸收的能量为的946kJ/mol+3×436kJ/mol=2254kJ/mol;形成新化学键放出的能量为6×391kJ/mol=2346kJ/mol,即生成2molNH3时放出的热量为2346kJ-2254kJ=92kJ,由此分析解答。A.由上述分析可知,该反应为放热反应,故A错误;B.反应放热,反应中反应物的总能量高于生成物的总能量,故B正确;C.由于反应为可逆反应,1 molN2和3molH2反应放出热量小于92kJ,故C错误;D.生成2molNH3时放出的热量为92kJ,生成1 mol NH3放出46 kJ热量,故D错误;答案选B。19.AA.电流计指针偏转时,有电流产生即有电子转移,说明发生了氧化还原反应,故A正确;B.苹果汁中含有的物质能发生电离生成自由移动的离子而导电,所以含有电解质,故B错误;C.如果两个电极的材料相同,则不能发生电子转移,所以不能形成电流,故C错误;D.水果电池中,负极上发生氧化反应、正极上发生还原反应,不在同一处进行,故D错误;故选A。20.BA.分子总在不断运动,温度升高,分子运动速率加快,故A正确;B.煅烧石灰石,碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳,反应过程中元素的化合价没有发生变化,不属于氧化还原反应,故B错误;C.“烟笼寒水月笼沙,夜泊秦淮近酒家”中的“烟”指小液滴,也即水雾,水雾是一种气溶胶,故C正确;D.生铁的含碳量高于钢,生铁经不断煅烧捶打氧化,碳变成二氧化碳气体,含碳量降低,变成钢,故D正确;故答案选B。21.(1) CH4 由b极到a极 O2+4e-+2H2O=4OH-(2)PbO2+2e- +4H++SO= PbSO4+2H2O(3)D(4)B【解析】(1)甲烷为燃料的电池为原电池工作原理,装置图中氢氧根离子移向a极,说明a极为负极,通入的是甲烷,发生氧化反应生成碳酸根离子;钾离子移向b极,说明b极为正极,氧气进入得电子生成氢氧根离子,据此结合原电池原理分析。根据上述分析可知,①M口通入的气体是CH4;②原电池工作中,外电路中电流从正极流向负极,所以上述装置图中电流的流向是由b极到a极;③b极氧气得电子生成氢氧根离子的过程,发生的电极反应式为:O2+4e-+2H2O=4OH-;(2)根据铅酸蓄电池外放电时总反应为:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O可知,则铅酸蓄电池放电时正极PbO2得电子转化为PbSO4,其电极反应式为:PbO2+2e- +4H++SO= PbSO4+2H2O;(3)X、Y两根金属棒插入Z溶液中,实验中电流表指针发生偏转,说明该装置形成原电池,X棒变粗,Y棒变细,则X作正极、Y作负极,据此分析解答。A. 在该装置中,X为锌易失电子作负极、Y作正极,与实际不符,故A不选;B. 在该装置中,X电极上氢离子得电子生成氢气,X电极质量不变,与实际不符,故B不选;C. 在该装置中,X为铜易失电子作负极,与实际不符,故C不选;D. 在该装置中,Y为Zn易失电子作负极、X作正极,X电极上银离子得电子生成银,与实际相符,故D选,答案选D。(4)A.反应2H2+O22H2O是放热的氧化还原反应,能够实现化学能向电能的转化,可以设计为原电池,A不符合题意;B.反应CaO+H2O=Ca(OH)2不是氧化还原反应,因此不能实现化学能向电能的转化,不能设计为原电池,B符合题意;C.反应Fe+Cu2+=Cu+Fe2+是放热的氧化还原反应,能够实现化学能向电能的转化,可以设计为原电池,C不符合题意;故合理选项是B。22. 低于 释放 2x 0.75y(1)由图示可知,2mol AB的能量低于1mol A2和1mol B2的总能量,故该反应过程释放能量;(2)由图示可知,断裂1mol A2和1mol B2的化学键需吸收x kJ能量,故断裂2mol A2和2mol B2的化学键需吸收2x kJ能量;由图示可知,2mol A与2mol B形成2mol AB释放y kJ能量,故断裂l.5mol AB的化学键需吸收的能量为0.75y kJ。【点睛】断裂化学键需要吸收能量,而形成同样的化学键需要释放相同大小的能量,可以根据物质的量的关系进行相关的换算。23. ⑤ ⑨ 单质 A1(OH) 3+OH-=A1O2-+H2O 4 氧化还原(1)由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物是氧化物,属于氧化物的是H2O,选⑤;含有多种物质的物质是混合物,空气中含有氮气、氧气、二氧化碳等多种物质,空气属于混合物,选⑨;(2)从物质的类别来看,H2、O2、A1都是由一种元素组成的纯净物,都属于单质,包含以上三种物质所含元素的一种两性物质是Al(OH)3,Al(OH)3与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和水,反应的离子方程式为A1(OH) 3+OH-=A1O2-+H2O;(3)甲烷燃料电池中发生反应为CH4+2O2=CO2+2H2O,CH4中C元素化合价由-4升高为+4,标准状况下每消耗11.2L甲烷,转移的电子数目为4NA;(4)原电池一定有电子转移,所以上述燃料电池发生的反应均为氧化还原反应。24.(1)X(s)+Y(g)2Z(g)(2)该反应放热,导致温度升高,温度升高的影响大于浓度减小的影响,反应速率增大(3)DE(4)①③(5)79%(1)X、Y随着反应进行,其物质的量不断减小,说明X、Y为反应物,即Z为生成物,化学计量数之比等于变化物质的量之比,即变化物质的量之比X∶Y∶Z=(1.20-0.41)∶(1.00-0.21)∶1.58=1∶1∶2,即该反应方程式为X(s)+Y(g)2Z(g);故答案为X(s)+Y(g)2Z(g);(2)随着反应进行,反应物浓度逐渐降低,反应速率减缓,但ac段正反应速率增大,说明该反应为放热反应,温度升高,该阶段,温度对反应速率影响为主要因素,故答案为该反应为放热反应,导致温度升高,温度升高的影响大于浓度减小的影响,反应速率增大;(3)A.在条件不变时,达到平衡,反应速率应保持不变,根据图像可知,c点以后速率还在变化,因此c点没有达到平衡,故A错误;B.随着反应进行,反应物浓度逐渐减小,因此a点反应物浓度大于b点,故B错误;C.当正逆反应速率相等时反应达到平衡状态,Z表示的反应速率为0.079mol/(L·min)不能说明反应达到平衡,故C错误;D.根据图像可知,bc段反应速率比ab段大,因此在相同时间段内,bc段消耗Y的速率大于ab段,故D正确;E.根据问题(2)分析,该反应为放热反应,反应物总能量大于生成物总能量,故E正确;答案为DE;(4)①降低温度,反应速率减缓,故①符合题意;②X为固体,浓度视为常数,减小X的物质的量,反应速率不变,故②不符合题意;③保持压强不变,充入He,容器体积增大,组分浓度减小,反应速率减缓,故③符合题意;④保持容积不变,充入He,虽然体系压强增大,但组分浓度不变,反应速率不变,故④不符合题意;答案为①③;(5)根据图像1,10min时反应达到平衡,则Y的转化率为79%;故答案为79%。25. 3X + Y 2Z 0.05mol/(min·L) 0.9 正反应 放热(1)根据X、Y、Z在反应过程的物质的量的增加还是减少确定反应物和生成物,根据变化量确定方程式的系数。(1)反应过程中X的物质的量减少了1.0-0.7=0.3mol,为反应物,Y的物质的量减少了1.0-0.9=0.1mol,为反应物,Z的物质的量增加了0.2mol,为生成物,故该反应的方程式为: 3X + Y 2Z;(2) 从开始至2min,Z的平均反应速率为 =0.05mol/(min·L) ;(3)反应前总物质的量为1.0+1.0=2.0mol反应后总物质的量为0.7+0.9+0.2=1.8mol,根据物质的量比等于压强比分析, 平衡时压强是开始时的=0.9倍;(4) 向此容器中通入X、Y各1.0 mol,反应物浓度增大,平衡向正反应移动,若升温平衡正向移动,则正反应为吸热,逆反应为放热。【点睛】掌握有关平衡的三段计算模式,掌握影响化学平衡的因素,注意物质的量比等于压强比
第六章《化学反应与能量》测试题 一、单选题(共20题)1.下列反应过程中的能量变化情况符合如图所示的是A.2Al+Fe2O32Fe+Al2O3B.C+H2OCO+H2C.CH4+2O2=CO2+2H2OD.HCl+NaOH=NaOH+H2O2.在容积不变的密闭容器中存在如下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0。某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,下列分析正确的是( )A.图表示的是t1时刻增大O2的浓度对反应速率的影响B.图表示的是t1时刻加入催化剂对反应速率的影响C.图表示的是催化剂对平衡的影响,且甲的催化剂效率比乙高D.图表示的是压强对化学平衡的影响,且乙的压强较高3.下列实验操作、实验现象以及得出的结论均正确的是( )A.A B.B C.C D.D4.2019年,我国科学家研发出一种新型的锌碘单液流电池,已知M为阴离子交换膜,其原理如图所示。下列说法不正确的是A.放电时A电极反应式为:Zn-2e﹣= Zn2+B.充电时,B极与外接电源正极相连C.放电时电解质储罐中离子浓度增大D.放电时当A极减少65g时,C区Cl﹣增加2NA5.决定化学反应速率的主要因素是A.反应物本身的性质 B.催化剂C.温度及反应物的状态 D.反应物的浓度6.反应的能量变化如图所示。下列说法不正确的是 A.反应过程中,该反应向环境释放能量 B.反应物稳定性比生成物大C.加热,正反应和逆反应的化学反应速率均增大 D.铝热反应的能量变化图像与之类似7.下列说法不正确的是A.在化学反应进行的过程中放出或吸收的热量称为反应热B.在稀溶液中,1mol酸跟1mol碱发生中和反应所放出的热量叫做中和热C.对于吸热反应,反应物所具有的总能量总是低于生成物所具有的总能量D.在101Kpa时,1mol物质完全燃烧生成稳定氧化物时,所放出的热量叫做该物质的燃烧热8.某密闭容器中进行如下反应:X(g)+2Y(g)2Z(g),若要使平衡时反应物总物质的量与生成物总物质的量相等,且用X、Y作反应物,设X、Y的初始物质的量之比为a,则a的范围应满足A.1<a<3 B.<a< C.<a<4 D.<a<9.下列实验操作无不当之处的是A.用稀硫酸和锌粒制取时,加几滴溶液以加快反应速率B.用蒸馏水润湿的pH试纸测某气体的酸碱性C.淀粉水解实验中可加银氨溶液并水浴加热检验淀粉的水解产物葡萄糖D.在50mL酸式滴定管中装入盐酸,调整初始读数为后,将剩余盐酸放入锥形瓶,可以量出的盐酸10.下列各图中所涉及为放热反应的是A. B. C. D.11.不列各组反应(表内物质均为反应物)刚开始时,放出H2的速率最大的是A.A B.B C.C D.D12.某温度下,化学反应 A = B + C中反应物A的浓度在5s内从2.0 mol•L-1减少到1.0 mol•L—1。在这段时间内,用A的浓度变化表示的平均反应速率为A.0.4 mol•L-1 B.0.2 mol•L-1C.0.4 mol•L-1•s-1 D.0.2 mol•L-1•s-113.下列有关说法不正确的是A.太阳能以光和热的形式传送到地面,人们可以直接利用这些光和热B.反应热就是化学反应中放出的能量C.煤中含有硫元素,大量直接燃烧煤会引起酸雨等环境问题D.等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出的热量多14.在恒温下的密闭容器中,有可逆反应,下列不能说明该反应已达到平衡状态的是( )A.正反应生成NO2的速率和逆反应生成O2的速率相等B.混合气体的颜色不再改变C.反应容器中的压强不随时间的变化而变化D.混合气体的平均摩尔质量保持不变15.在373K时,把0.1mol气体通入体积为lL的恒容密闭容器中,立即出现红棕色。在60s时,体系已达平衡,此时容器内压强为开始时的1.6倍。下列说法错误的是A.压缩容器,颜色加深B.在平衡时体系内含0.04molC.以的浓度变化表示的平均反应速率为0.001mol/(L·s)D.平衡时,如果再充入一定量,则可提高的转化率16.在恒温恒容的密闭容器中发生反应测得后B的浓度减少,下列有关说法正确的是A.内用A表示的反应速率是B.内分别用B、C、D表示反应的速率之比为C.到达平衡时:D.时,C的物质的量为17.一定条件下某容器中各微粒在反应前后的变化如图所示,其中●和◯代表不同元素的原子。关于此反应说法错误的是A.一定属于化合反应B.一定属于可逆反应C.一定属于吸热反应D.一定属于氧化还原反应18.工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),已知下列化学键的键能(拆开或形成1 mol化学键所吸收或放出的热量),下列说法正确的是A.该反应为吸热反应B.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量C.1 molN2 和3molH2反应放出92 kJ热量D.生成1 mol NH3放出92 kJ热量19.某同学利用苹果可以制作水果原电池,如图所示。下列说法正确的是A.电流计指针偏转时,说明发生了氧化还原反应B.苹果汁中无电解质C.两个电极的材料可以相同D.水果电池工作时氧化反应和还原反应在同一处进行20.中国诗词既蕴含人文思想,又焕发理性光辉。对下列诗词划线部分的化学解释不合理的是A.花气袭人知骤暖,喜鹊穿树喜新晴——温度高,分子运动加快B.千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲——煅烧石灰石,为氧化还原变化C.烟笼寒水月笼沙,夜泊秦淮近酒家——此处的“烟”实为水雾,为一种气溶胶D.何意百炼钢,化为绕指柔——生铁经不断煅烧捶打氧化,降低碳的含量,变成钢二、非选择题(共5题)21.完成下列问题(1)以甲烷等碳氢化 合物为燃料的新型燃料电池成本大大低于以氢气为燃料的传统燃料电池。一种以甲烷为燃料的电池装置示意图如图。①M口通入的气体是 (填化学式)。②外电路中电流的流向是 (填“由a极到b极”或“由b极到a极”)。③写出b极发生的电极反应式 (2)铅酸蓄电池是一种常见的二次电池,其对外放电时总反应为:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,请写出铅酸蓄电池放电时正极的电极反应式: (3)X、Y两根金属棒插入Z溶液中构成下图的装置,实验中电流表指针发生偏转,同时X棒变粗,Y棒变细,则X、Y、Z可能是下列中的 (4)下列反应通过原电池装置,不能实现化学能直接转化为电能的是 (填序号)。A.2H2+O22H2O B.CaO+H2O=Ca(OH)2 C. Fe+Cu2+=Cu+Fe2+22.已知化学反应的能量变化如图所示:(1)2mol AB的总能量 (填“高于”或“低于”)1mol A2和1mol B2的总能量,该反应为 (填“吸收”或“释放”)能量的反应。(2)断裂2mol A2和2mol B2的化学键需吸收 kJ能量,断裂1.5mol AB的化学键需吸收 kJ能量。23.阅读下列科普材料并填空。燃料电池是一种化学电池,具有能量转化率高、对环境友好等优点。例如,氢氧燃料电池在工作时,从负极连续通入①H2,从正极连续通入②O2,二者在电池内部(含有③H2SO4,或④KOH等物质的溶液)发生反应生成⑤H2O,同时产生电能。⑥CH4、⑦C2H5OH等也可以作为燃料电池的燃料。目前还研制成功⑧Al-⑨空气燃料电池,它可以代替汽油为汽车提供动力也可以用作照明电源等。(1)上述材料涉及到的物质中,属于氧化物的是 (填序号,下同),属于混合物是 。(2)从物质的类别来看,H2、O2、A1都属于 ,包含以上三种物质所含元素的一种两性物质与NaOH溶液反应的离子方程式为 。(3)已知甲烷燃料电池中发生反应为CH4+2O2=CO2+2H2O,标准状况下每消耗11.2L甲烷,转移的电子数目为 NA。(4)上述燃料电池发生的反应均为 反应(填“氧化还原”或“非氧化还原”)。24.某温度时,在一个容积为2L的密闭容器中,X(s)、Y(g)、Z(g)三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图1所示,正反应速率随时间变化的曲线如图2所示。(转化率:某时间内原料转化掉的物质的量占投料时物质的量的百分比)。(1)该反应的方程式可表示为 。(2)图2中ac段速率增大的可能原因是 。(3)下列说法正确的是 。A.反应在c点达到平衡状态B.反应物浓度:a点小于b点C.当用Z表示的反应速率v=0.079mol•L-1•min-1时说明该反应已达平衡D.Δt1=Δt2时,Y的消耗速率:a~b段小于b~c段E.反应物的总能量高于生成物的总能量(4)下列条件的改变能减慢其反应速率的是 (填序号)。①降低温度②减少X的物质的量③保持压强不变,充入He使容器的体积增大④保持容积不变,充入He使体系压强增大(5)平衡时Y的转化率为 。25.某温度时,在一个2L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据,试填写下列空白:(1)该反应的化学方程式为 ;(2)从开始至2min,Z的平均反应速率为 ;(3)若X、Y、Z均为气体,反应达平衡时:此时体系的压强是开始时的 倍。(4)若X、Y、Z均为气体,反应达平衡后保持恒容状态,向此容器中通入X、Y各1.0 mol,则平衡向 方向移动(填“正反应”或“逆反应”)。若升高温度平衡正向移动,则逆反应为 反应(填“吸热”或“放热”)选项操作现象结论A取碳粉与二氧化硅混合加热后的固体,溶于足量氢氧化钠有气泡产生碳的金属性比硅强B取2mL0.1mol·L-1AgNO3溶液,先后滴加3滴0.1mol·L-1NaCl溶液和5滴0.1mol·L-1KI的盐酸先生成白色沉淀,后又产生黄色沉淀Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)C取等体积同浓度的两份Na2S2O3溶液,同时滴加0.1mol/L的盐酸和1.0mol/L的盐酸1.0mol/L的盐酸先出现浑浊探究浓度对化学反应速率的影响D向某溶液中加少量的盐酸未产生使石灰水变浑浊的气体该溶液中一定不含CO选项金属(粉末状)酸的浓度酸的体积反应温度A0.1molMg6mol‧L-1硝酸20mL60℃B0.1molMg3mol‧L-1盐酸20mL60℃C0.1molFe3mol‧L-1盐酸40mL60℃D0.1molMg3mol‧L-1盐酸40mL30℃化学键键能/kJ·mol-1H-H436N-H391N≡N946编号XYZAZnCu稀硫酸BCuZn稀硫酸CCuAg硫酸铜溶液DAgZn硝酸银溶液参考答案:1.B根据图中信息可知,该反应为反应物总能量小于生成物总能量的反应,为吸热反应。A. 反应2Al+Fe2O32Fe+Al2O3为铝热反应,是放热反应,选项A错误;B. 反应C+H2OCO+H2是吸热反应,选项B正确;C. 反应CH4+2O2=CO2+2H2O是燃烧反应,燃烧反应是放热反应,选项C错误;D. 反应HCl+NaOH=NaOH+H2O是酸碱中和反应,酸碱中和反应是放热反应,选项D错误。答案选B。2.BA、图Ⅰ改变的条件应是增大压强,故A不符;B、由于同等程度地加快正、逆反应速率,所以加入的应是催化剂,故B符合;C、由于平衡发生了移动,所以改变的条件不是加入催化剂,故C不符;D、改变的应是温度,且乙的温度高,故D不符。故选B。3.CA.C和SiO2在高温下能够发生反应,2C+SiO2Si+2CO↑,生成的Si能够与NaOH反应放出氢气,但是该反应能够发生是由于生成的CO离开反应体系,促使平衡正向移动,并不是C的金属性强于Si,A错误;B.2mL 0.1mol·L-1AgNO3溶液中,加入3滴0.1mol·L-1NaCl溶液,生成白色的AgCl,溶液中AgNO3过量,再加入KI溶液,I-会和Ag+反应生成AgI,并不是白色沉淀AgCl化为黄色沉淀AgI,因此不能比较两者Ksp的大小,B错误;C.同浓度的两份Na2S2O3溶液加入相同体积不同浓度的盐酸,浓度大的盐酸先出现沉淀,说明其他条件一定时,浓度越大,化学反应速率越大,C正确;D.向溶液中加入少量盐酸,CO32-和H+生成HCO3-,并不会生成CO2,因此不能确定溶液中不含CO32-,D错误。答案选D。【点睛】A项中,C和Si的金属性比较可以根据元素周期律判断,同主族元素,从上到下,元素的金属性增强,可知Si的金属性强于C。4.D由装置图可知,放电时,A极:Zn是负极,电极反应式为Zn-2e-═Zn2+,B极:石墨是正极,电极反应式为I2+2e-=2I-,据此分析解答。A. 放电时,A极:Zn是负极,电极反应式为Zn-2e-═Zn2+,故A正确;B. 放电时,B极是正极,故充电时,B极相当于电解池的阳极,与外接电源正极相连,故B正确;C. 放电时,A极是负极,电极反应式为Zn-2e-═Zn2+,所以储罐中的离子总浓度增大,故C正确;D. 放电时,A极电极反应式为Zn-2e-═Zn2+,A极减小65g,即1mol锌,则负极区生成1mol Zn2+、正电荷增加,M为阴离子交换膜,所以会有2molCl−通过M膜进入负极,所以C区Cl﹣减少2NA,故D错误;答案选D。5.A决定化学反应速率的主要因素是反应物自身的性质,而温度、浓度、催化剂等均是外界因素,故选A。6.BA.由图像可知,反应物的总能量大于生成物的总能量是放热反应,因此反应过程中向环境释放能量,A项正确;B.该反应为放热反应,且由两种物质生成两种物质,各物质的稳定性无法判断,B项错误;C.加热,温度升高,正反应速率和逆反应速率都会升高,C项正确;D.铝热反应属于放热反应,能量变化图像与之类似,D项正确;故选B。7.BA.化学反应过程中放出或吸收的热量为反应热,A正确;B.在稀溶液中,强酸和强碱发生中和反应而生成1 mol H2O(l)时所放出的热量为中和热,B错误;C.从能量守恒的角度分析,当反应物所具有的总能量总是低于生成物所具有的总能量时,反应吸热,C正确;D.在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量为燃烧热,D正确。8.D根据三段式可知(单位:mol)平衡时反应物总物质的量与生成物总物质的量相等,所以有x-n+y-2n=2n,解得n=。反应物不能完全反应,所以有x>n,y>2n,即①x>,②y>;由①得,由②得,所以<a<。故选D。9.B【解析】A.加几滴溶液,不能构成原电池; B.蒸馏水润湿的pH试纸测某气体的酸碱性,气体与水反应生成酸或碱; C.水解后检验葡萄糖在碱性条件下; D.剩余盐酸放入锥形瓶,滴定管下方无刻度。加几滴溶液,Zn不能置换Mg,不能构成原电池加快生成氢气的反应速率,故A不选; B.蒸馏水润湿的pH试纸测某气体的酸碱性,气体与水反应生成酸或碱,可检验气体,故B选; C.水解后检验葡萄糖在碱性条件下,再加银氨溶液并水浴加热,故C不选; D.剩余盐酸放入锥形瓶,滴定管下方无刻度,则剩余盐酸的体积大于,故D不选; 故选:B。【点睛】本题考查化学实验方案的评价,把握物质的性质、反应速率、物质的鉴别、实验技能为解答关键,侧重分析与实验能力的考查,注意实验的评价性分析,易错点C,水解后检验葡萄糖在碱性条件下,需将作催化剂的酸中和后再检验。10.AA.该反应为铝热反应,为放热反应,A正确;B.生成物的总能量高于反应物,属于吸热反应,B错误;C.浓硫酸溶于水为放热过程,不是放热反应, C错误;D.化学键断裂为吸热过程,D错误;故选A。11.BMg比Fe活泼,与酸反应较剧烈,硝酸与活泼金属反应生成NO,不生成氢气,Mg与盐酸反应时,氢离子浓度越大,反应速率越大、温度越大,反应速率越大;A.硝酸与镁反应不生成氢气,故A错误;B.B中Mg比Fe活泼,氢离子浓度大,温度高,放出氢气的速率快,故B正确;C.Mg比Fe活泼,与酸反应较剧烈,反应速率比镁小,故C错误;D.温度较低,反应速率较小,放出氢气的速率慢,故D错误;故选B。12.D化学反应速率为单位时间内的浓度改变值。因此v(A)=Δc/Δt=1mol/L÷5s=0.2mol/(L∙s),故选项是D。13.BA.人们可以直接利用光和热,如太阳能热水器,故A正确;B.反应过程中吸收和放出的热都是反应热,故B错误;C.煤中含硫,燃烧生成二氧化硫气体,引起酸雨等环境问题,故C正确;D.因为硫固体变为硫蒸气要吸热,所以等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出的热量多,故D正确;答案选B。14.AA.正反应生成NO2的速率和逆反应生成O2的速率之比等于2:1时,反应达到平衡状态,符合题意,A正确;B.NO为无色,NO2为红棕色,当混合气体的颜色不再改变,说明NO2的浓度不变,即反应达到平衡状态,不符合题意,B错误;C.反应前后气体的化学计量数之和不相等,随着反应的进行,容器中的压强不断变化,当容器中的压强不再改变时,说明反应已达到平衡状态,不符合题意,C错误;D.反应前后气体的化学计量数之和不相等,气体的质量始终不变,随着反应的进行,气体的物质的量不断变化,当气体的物质的量不再改变时,混合气体的平均摩尔质量不再变,说明反应已达到平衡状态,不符合题意,D错误;答案选A。【点睛】混合气体的平均摩尔质量= 。15.DN2O42NO2起始时物质的量(mol) 0.1 0变化的物质的量(mol) x 2x平衡时物质的量(mol) 0.1-x 2x 在恒温恒容条件下,气体的压强与气体的总物质的量成正比,在60s时,体系已达平衡,此时容器内压强为开始时的1.6倍,则:=1.6,解得:x=0.06;A.压缩容器,反应物和生成物浓度增增大,此时平衡逆向移动,但根据勒夏特列原理,此时容器内气体颜色比原平衡深,故A正确;B.由分析知,平衡时体系内含0.04mol,故B正确;C.以的浓度变化表示的平均反应速率为=0.001mol/(L·s),故C正确;D.由N2O42NO2,平衡时如果再充入一定量N2O4,相当于增大压强,化学平衡逆向移动,N2O4的转化率降低,故D错误;故答案为D。16.BA.物质A为固体,不能用A的浓度变化表示速率,A错误;B.同一反应不同物质的量反应速率之比等于计量数之比,所以分别用B、C、D表示反应的速率,其比是,B正确;C.平衡时,正逆反应速率相等,用不同物质表示时,比值等于系数比,即,C错误;D.没有体积,没法计算物质的量,D错误;故选B。17.CA.两种或者多种物质生成一种物质的反应是化合反应,根据图示可知,此反应的反应物有两种,反应后生成一种化合物,且有反应物剩余,故A正确;B.由图可知,反应前后均存在反应物分子,该反应为可逆反应,故B正确;C.反应吸放热与反应类型无必然关系,故根据图示无法确定反应是吸热还是放热,故C错误;D.有元素发生化合价变化的反应为氧化还原反应,而有单质参与的化合反应一定是氧化还原反应,故此反应为氧化还原反应,故D正确;故选C。【点睛】本题考查了四大基本反应类型和氧化还原反应之间的关系与氧化还原反应的判断等,难度不大,注意有单质参与的化合反应一定是氧化还原反应。18.B反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),断开旧化学键需要吸收的能量为的946kJ/mol+3×436kJ/mol=2254kJ/mol;形成新化学键放出的能量为6×391kJ/mol=2346kJ/mol,即生成2molNH3时放出的热量为2346kJ-2254kJ=92kJ,由此分析解答。A.由上述分析可知,该反应为放热反应,故A错误;B.反应放热,反应中反应物的总能量高于生成物的总能量,故B正确;C.由于反应为可逆反应,1 molN2和3molH2反应放出热量小于92kJ,故C错误;D.生成2molNH3时放出的热量为92kJ,生成1 mol NH3放出46 kJ热量,故D错误;答案选B。19.AA.电流计指针偏转时,有电流产生即有电子转移,说明发生了氧化还原反应,故A正确;B.苹果汁中含有的物质能发生电离生成自由移动的离子而导电,所以含有电解质,故B错误;C.如果两个电极的材料相同,则不能发生电子转移,所以不能形成电流,故C错误;D.水果电池中,负极上发生氧化反应、正极上发生还原反应,不在同一处进行,故D错误;故选A。20.BA.分子总在不断运动,温度升高,分子运动速率加快,故A正确;B.煅烧石灰石,碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳,反应过程中元素的化合价没有发生变化,不属于氧化还原反应,故B错误;C.“烟笼寒水月笼沙,夜泊秦淮近酒家”中的“烟”指小液滴,也即水雾,水雾是一种气溶胶,故C正确;D.生铁的含碳量高于钢,生铁经不断煅烧捶打氧化,碳变成二氧化碳气体,含碳量降低,变成钢,故D正确;故答案选B。21.(1) CH4 由b极到a极 O2+4e-+2H2O=4OH-(2)PbO2+2e- +4H++SO= PbSO4+2H2O(3)D(4)B【解析】(1)甲烷为燃料的电池为原电池工作原理,装置图中氢氧根离子移向a极,说明a极为负极,通入的是甲烷,发生氧化反应生成碳酸根离子;钾离子移向b极,说明b极为正极,氧气进入得电子生成氢氧根离子,据此结合原电池原理分析。根据上述分析可知,①M口通入的气体是CH4;②原电池工作中,外电路中电流从正极流向负极,所以上述装置图中电流的流向是由b极到a极;③b极氧气得电子生成氢氧根离子的过程,发生的电极反应式为:O2+4e-+2H2O=4OH-;(2)根据铅酸蓄电池外放电时总反应为:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O可知,则铅酸蓄电池放电时正极PbO2得电子转化为PbSO4,其电极反应式为:PbO2+2e- +4H++SO= PbSO4+2H2O;(3)X、Y两根金属棒插入Z溶液中,实验中电流表指针发生偏转,说明该装置形成原电池,X棒变粗,Y棒变细,则X作正极、Y作负极,据此分析解答。A. 在该装置中,X为锌易失电子作负极、Y作正极,与实际不符,故A不选;B. 在该装置中,X电极上氢离子得电子生成氢气,X电极质量不变,与实际不符,故B不选;C. 在该装置中,X为铜易失电子作负极,与实际不符,故C不选;D. 在该装置中,Y为Zn易失电子作负极、X作正极,X电极上银离子得电子生成银,与实际相符,故D选,答案选D。(4)A.反应2H2+O22H2O是放热的氧化还原反应,能够实现化学能向电能的转化,可以设计为原电池,A不符合题意;B.反应CaO+H2O=Ca(OH)2不是氧化还原反应,因此不能实现化学能向电能的转化,不能设计为原电池,B符合题意;C.反应Fe+Cu2+=Cu+Fe2+是放热的氧化还原反应,能够实现化学能向电能的转化,可以设计为原电池,C不符合题意;故合理选项是B。22. 低于 释放 2x 0.75y(1)由图示可知,2mol AB的能量低于1mol A2和1mol B2的总能量,故该反应过程释放能量;(2)由图示可知,断裂1mol A2和1mol B2的化学键需吸收x kJ能量,故断裂2mol A2和2mol B2的化学键需吸收2x kJ能量;由图示可知,2mol A与2mol B形成2mol AB释放y kJ能量,故断裂l.5mol AB的化学键需吸收的能量为0.75y kJ。【点睛】断裂化学键需要吸收能量,而形成同样的化学键需要释放相同大小的能量,可以根据物质的量的关系进行相关的换算。23. ⑤ ⑨ 单质 A1(OH) 3+OH-=A1O2-+H2O 4 氧化还原(1)由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物是氧化物,属于氧化物的是H2O,选⑤;含有多种物质的物质是混合物,空气中含有氮气、氧气、二氧化碳等多种物质,空气属于混合物,选⑨;(2)从物质的类别来看,H2、O2、A1都是由一种元素组成的纯净物,都属于单质,包含以上三种物质所含元素的一种两性物质是Al(OH)3,Al(OH)3与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和水,反应的离子方程式为A1(OH) 3+OH-=A1O2-+H2O;(3)甲烷燃料电池中发生反应为CH4+2O2=CO2+2H2O,CH4中C元素化合价由-4升高为+4,标准状况下每消耗11.2L甲烷,转移的电子数目为4NA;(4)原电池一定有电子转移,所以上述燃料电池发生的反应均为氧化还原反应。24.(1)X(s)+Y(g)2Z(g)(2)该反应放热,导致温度升高,温度升高的影响大于浓度减小的影响,反应速率增大(3)DE(4)①③(5)79%(1)X、Y随着反应进行,其物质的量不断减小,说明X、Y为反应物,即Z为生成物,化学计量数之比等于变化物质的量之比,即变化物质的量之比X∶Y∶Z=(1.20-0.41)∶(1.00-0.21)∶1.58=1∶1∶2,即该反应方程式为X(s)+Y(g)2Z(g);故答案为X(s)+Y(g)2Z(g);(2)随着反应进行,反应物浓度逐渐降低,反应速率减缓,但ac段正反应速率增大,说明该反应为放热反应,温度升高,该阶段,温度对反应速率影响为主要因素,故答案为该反应为放热反应,导致温度升高,温度升高的影响大于浓度减小的影响,反应速率增大;(3)A.在条件不变时,达到平衡,反应速率应保持不变,根据图像可知,c点以后速率还在变化,因此c点没有达到平衡,故A错误;B.随着反应进行,反应物浓度逐渐减小,因此a点反应物浓度大于b点,故B错误;C.当正逆反应速率相等时反应达到平衡状态,Z表示的反应速率为0.079mol/(L·min)不能说明反应达到平衡,故C错误;D.根据图像可知,bc段反应速率比ab段大,因此在相同时间段内,bc段消耗Y的速率大于ab段,故D正确;E.根据问题(2)分析,该反应为放热反应,反应物总能量大于生成物总能量,故E正确;答案为DE;(4)①降低温度,反应速率减缓,故①符合题意;②X为固体,浓度视为常数,减小X的物质的量,反应速率不变,故②不符合题意;③保持压强不变,充入He,容器体积增大,组分浓度减小,反应速率减缓,故③符合题意;④保持容积不变,充入He,虽然体系压强增大,但组分浓度不变,反应速率不变,故④不符合题意;答案为①③;(5)根据图像1,10min时反应达到平衡,则Y的转化率为79%;故答案为79%。25. 3X + Y 2Z 0.05mol/(min·L) 0.9 正反应 放热(1)根据X、Y、Z在反应过程的物质的量的增加还是减少确定反应物和生成物,根据变化量确定方程式的系数。(1)反应过程中X的物质的量减少了1.0-0.7=0.3mol,为反应物,Y的物质的量减少了1.0-0.9=0.1mol,为反应物,Z的物质的量增加了0.2mol,为生成物,故该反应的方程式为: 3X + Y 2Z;(2) 从开始至2min,Z的平均反应速率为 =0.05mol/(min·L) ;(3)反应前总物质的量为1.0+1.0=2.0mol反应后总物质的量为0.7+0.9+0.2=1.8mol,根据物质的量比等于压强比分析, 平衡时压强是开始时的=0.9倍;(4) 向此容器中通入X、Y各1.0 mol,反应物浓度增大,平衡向正反应移动,若升温平衡正向移动,则正反应为吸热,逆反应为放热。【点睛】掌握有关平衡的三段计算模式,掌握影响化学平衡的因素,注意物质的量比等于压强比
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