第六章 整理与提升——高一化学人教版（2019）必修第二册洞悉课后习题

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第六章 整理与提升——高一化学人教版（2019）必修第二册洞悉课后习题1.已知化学能与其他形式的能可以相互转化。请回答下列问题。（1）化学能与其他形式的能相互转化的途径是________________。（2）填写下表：（3）上述反应中属于氧化还原反应的是________________（填序号）。2.一定条件下，在2L密闭容器中发生反应：。开始时加入4mol A、6molB、2molC，在2min末测得C的物质的量是3 mol。（1）用A的浓度变化表示反应的平均速率：________________。（2）在2min末，B的浓度为________________。（3）若改变下列一个条件，推测该反应的速率发生的变化(填“增大”“减小”或“不变”)：①升高温度，化学反应速率________________；②充入1molB,化学反应速率________________；③将容器的体积变为3L，化学反应速率________________；3.C、CO、和是常用的燃料，1mol上述物质分别完全燃烧生成及时，放出的热量依次为393.5kJ、283.0kJ、890.3kJ和1366.8kJ。相同质量的这4种燃料完全燃烧，放出热量最多的是( )A.CB.COC.D.4.氢气是非常有前途的新型能源，氢能开发中的一个重要问题就是如何制取氢气。以下研究方向你认为不可行的是( )A.建设水电站，用电力分解水制取氢气B.寻找更多的化石燃料，利用其燃烧放热，使水分解产生氢气C.设法将太阳光聚焦，产生高温，使水分解产生氢气D.寻找特殊的化学物质作催化剂，用于分解水制取氢气5.把4种金属浸入稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池。若相连，a为负极；相连，d上有气泡逸出；相连时，a质量减少；相连，b为正极。则4种金属的活动性顺序由大到小排列为( )A.B.C.D.6.某化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如下：根据上表中记录的实验现象，回答下列问题。（1）实验1、2中Al电极的作用是否相同？___________。（2）实验3中铝为___________极，电极反应式为；石墨为___________极，电极反应式为；电池总反应式为___________。（3）实验4中的铝为___________极，原因是___________。写出铝电极的电极反应式：___________。（4）根据以上实验结果，在原电池中相对活泼的金属作正极还是作负极受到哪些因素的影响？___________。7.某同学用相同质量的锌粉先后与1 mol/L盐酸及相同体积未知浓度的盐酸反应，记录相关数据，并作出两个反应过程中放出气体的体积随反应时间的变化图（如图所示）。（1）如果请你做这一实验，你如何测量反应放出气体的体积？（2）请根据图示判断并解释，该同学所用未知浓度的盐酸，其浓度是高于还是低于1 mol/L。（3）如果用1mol/L硫酸代替上述实验中的1mol/L盐酸，二者的反应速率是否相同？请说明原因。8.1molC、1mol CO分别按下式反应（燃烧）：放热110.5kJ放热283.0kJ放热393.5kJ分析上述化学方程式及有关数据，说明为什么煤炭充分燃烧不仅能够节约能源，还可以减少对环境的污染。9.冷敷袋俗称冰袋，在日常生活中有降温、保鲜和镇痛等多种用途。（1）制作冷敷袋可以利用（ ）。a.放热的化学变化b.吸热的化学变化c.放热的物理变化d.吸热的物理变化（2）以下是三种常见冷敷袋所盛装的主要物质，请从（1）的选项中找出其对应的主要工作原理。①冰②硝酸铵+水③硝酸铵+水合碳酸钠（3）请写出十水合碳酸钠与硝酸铵在一定条件下反应的化学方程式，并从反应物、生成物总能量高低的角度解释该反应有能量变化的原因。(提示：该反应产生了两种气体。）（4）请从使用的便捷性、安全性等角度比较上述三种冷敷袋，并与同学讨论。10.某温度时，在2L容器中发生A、B两种物质间的转化反应，A、B物质的量随时间变化的曲线如图所示。请分析图中数据，回答下列问题。（1）该反应的化学方程式为_______________。（2）反应开始至4min,A的平均反应速率为_______________（填“是”或“否”）；8 min时，正反应速率_______________逆反应速率（填“>”“”或“”“Al，但是Al能够与NaOH溶液反应，而Mg不能发生反应；（4）电极活动性强弱、电解液种类解析：（1）在实验1中，Mg、Al都可以与盐酸发生反应，由于金属活动性：Mg>Al，所以在构成的原电池反应中，Mg为负极，Al为正极；在实验2中，Al、Cu及盐酸构成原电池，由于Al的活动性比Cu强，所以Al电极为负极，Cu电极为正极，因此实验1、2中Al电极的作用不相同；（2）实验3中由于电极活动性：Al>C，Al能够与HCl发生置换反应，所以在构成的原电池反应中，Al为负极；石墨电极为正极，正极上溶液中的H+得到电子发生还原反应产生H2；根据电极反应可知铝和氢离子反应生成氢气和铝离子，可知总反应方程式为；（3）在实验4中，尽管金属活动性：Mg>Al，但是Al能够与NaOH溶液反应，而Mg不能发生反应，故在构成的原电池反应中，Al为负极，Mg为正极，负极的电极反应式为：。（4）根据以上实验结果，在原电池中相对活泼的金属作正极还是作负极受到电极活动性强弱、电解液种类的影响。7.答案：（1）如图（其他合理答案亦可）。（2）高于1mol/L。（3）用1mol/L硫酸比用1mol/L盐酸快，原因是1mol/L硫酸比1mol/L盐酸的物质的量浓度大，增大能增大的反应速率。8.答案：1molC（s）燃烧为比燃烧为CO（g）多放出热量283kJ，CO（g）有毒，无毒。9.答案：（1）bd（2）①和②的工作原理是d,③的工作原理是b。（3），该反应中反应物的总能量低于生成物的总能量。（4）更换冷却剂时，①比②和③容易操作；冷却剂不含化学合成物质，无腐蚀性。10.答案：（1）（2）（3）否；=解析：（1）反应开始至4min，A减少了0.6mol，B增加了0.3mol，据此可写出反应的化学方程式为。（2）4min时，A的平均反应速率：。（3）在4min后的一段时间，A和B的物质的量都在变化，故4min时正反应速率与逆反应速率不相等，反应不是平衡状态。在8min前的一段时间和8min后，A和B的物质的量都不变，故8min时反应是平衡状态，正反应速率=逆反应速率。11.答案：（1）另一种金属片比铜金属性弱，在铜片与锌片为电极的电池中，铜片是正极，锌片是负极，在铜片与另一种金属片为电极的电池中，铜片是负极，另一种金属片是正极，两种电池的电子流向相反，电流方向相反，则电流表指针偏转方向相反。（2）如下图（其他合理答案亦可）（3）纸轻薄柔软，纸电池也轻薄柔软，它及有关用电器便于携带；纸是可再生材料，纸电池是绿色环保型电池(其他合理答案亦可）。12.答案：D解析：A项，核反应、物质三态之间的转化也存在能量变化，均不属于化学变化，正确；B项，氯化钠晶体的电离发生了化学键的断裂，不是化学变化，正确，C项，化学变化既遵循质量守恒也遵循能量守恒，正确；D项，化学变化过程中的能量变化可能是化学能转化为热能，也可能是化学能转化为光能、电能等，错误。13.答案：A解析：图甲为锌铜原电池，锌为负极，铜为正极，在Cu电极上得到电子发生还原反应，所以Cu电极附近溶液中浓度减小，A项不正确；图乙中作正极，得到电子发生还原反应，故电极反应为，B项正确；图丙中Zn为较活泼金属，作负极，发生氧化反应，电极反应为，锌溶解，因而锌简会变薄，C项正确；图丁中铅酸蓄电池放电时的总反应为，所以放电一段时间后，被消耗，因而电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降，D项正确。14.答案：A解析：和反应的化学方程式为，该反应为放热反应，所以1mol（g）和1mol（g）的总能量高于2molHI（g）的能量，A项错误；设破坏1molH—I键需要的能量为kJ，则有2kJ-436kJ-152.7kJ=8.7kJ，解得=298.7，B项正确；生成2 mol HI（g）释放出8.7kJ热量，则1molHI（g）完全分解生成（g）和（g）时吸收的热量=，C项正确；根据破坏1molH—H键和1molH—I键所需能量的数据可知，（g）中的H—H键比HI（g）中的H—I键牢固，D项正确。15.答案：C解析：在光解水的过程中，存在将太阳能转化为化学能的过程，A项正确；根据示意图可知，a电极得到电子，发生还原反应，产生氢气，B项正确；催化剂b为负极，在负极失去电子，发生氧化反应，电极反应为，则催化剂b附近的溶液pH减小，C项不正确；在b电极附近，1 mol 转化为1mol ，转移2mol电子，根据得失电子守恒可得，产生1mol，D项正确。16.答案：B解析：①单位时间内生成mol B，同时消耗2mol C，反应达到平衡状态，故正确；②容器中的压强不再变化，说明气体的物质的量不再变化，反应达到平衡状态，故正确；③混合气体的密度不再变化，说明气体的质量不变，反应达到平衡状态，故正确；④因为生成B和C的物质的量之比是一个定值，所以B的体积分数始终不变，故错误；⑤因为生成B和C的物质的量之比是一个定值，所以混合气体的平均相对分子质量一直不变，故错误。综上所述可知，B项符合题意。17.答案：C解析：由图可知，1mol（g）和2mol（g）的总能量小于1 mol （g）和2mol（g）的总能量，则为吸热反应，A项错误；因2mol液态水的能量低于2mol气态水的能量，故1mol（g）和2mol（1）的总能量应标在③下方，B项错误；C—H键的键能为415，设中化学键的键能为，则由图可知，，解得，C项正确；由图可知，该反应过程中转化的化学能为3446kJ-2646kJ=800kJ时，有1mol（g）生成，若该反应过程中转化的化学能为200kJ，则有0.25mol（g）生成，0.25mol（g）中含有0.5molCO键，D项错误。18.答案：D解析：时反应处于化学平衡状态，它是一个动态平衡，（正）=（逆）≠0，A、B项均错误；化学计量数之比等于相同条件下各物质的物质的量浓度之比，由表中数据可知，内A、B、C的浓度变化量分别为3、1.5和1.5，故其化学计量数之比为3:1.5:1.5=2:1:1，反应的化学方程式为2A+BC，C项错误；内，，故用A表示该时间段内的平均反应速率为，D项正确。19.答案：C解析：过程I中转化为和氯原子，断裂极性C—Cl键，A项正确；根据图中信息可知，过程Ⅱ可表示为，B项正确；原子结合形成分子的过程是放热过程，C项错误；上述过程说明氟利昂中氯原子是破坏的催化剂，D项正确。20.答案：BD解析：作催化剂，是中间产物，A项错误；根据图像可知，反应①是吸热反应，反应②是放热反应，B项正确；反应中反应物的总能量高于生成物的总能量，为放热反应，C项错误；0~6min内生成0.001mol氧气，消耗0.002mol，D项正确。21.答案：B解析：生成和消耗分别对应正反应和逆反应，生成2mol的同时消耗1mol，说明正、逆反应速率相等，则反应达到平衡状态，A项不符合题意；反应中，只有、为气体，且物质的量之比为2:1，反应任一时刻二者物质的量之比均为2:1，则密闭容器中氨气的体积分数不变时，不能判断反应是否达到平衡状态，B项符合题意；若反应达到平衡，则气体的总物质的量不再改变，容器为恒温恒容，则压强不再改变，故密闭容器中气体压强不变时，反应达到平衡状态，C项不符合题意；若反应达到平衡，则气体的总物质的量不再改变，质量也不再改变，容器体积不变，则混合气体的密度不再改变，故密闭容器中混合气体的密度不变时，反应达到平衡状态，D项不符合题意。22.答案：（1）①（或氯化铵）；②；③和；正极（2）废锌皮；废锌皮在稀硫酸中可构成原电池，产生氢气速率较快；AC23.答案：（1）①温度；②反应物接触面积；③催化剂；④反应物浓度（2）①；②A解析：（2）①由表中数据可知，，则。②在其他条件下，，则此条件下的反应速率比原条件下小。24.答案：（1）放热（2）；减小（3）①；；②可逆；③；④0.028；⑤70%解析：（1）由图1可知，生成物的总能量低于反应物的总能量，故该反应为放热反应。（2）温度越高，反应速率越快，由图2可知，时反应先达到平衡，故>；由图2可知，温度越高，平衡时的转化率越低。（3）①由图3可知，从开始至平衡，甲、乙两物质的物质的量的变化值相等，故由化学方程式中的化学计量数关系可知这两条曲线代表和的变化情况，其中逐渐减小的是（乙），逐渐增大的是（甲）。②由图3可知，该反应存在一定限度，故为可逆反应。③10min时，反应未达到平衡，且反应正向进行，故正反应速率比逆反应速率大。④。⑤反应达到平衡时，的转化率为（2.0-0.6）mol/2mol×100%=70%。25.答案：Ⅰ.（1）电极a；电极b（2）；（3）8Ⅱ.（1）（2）（3）5.6解析：Ⅰ.（1）由图甲可知，在电极a上发生氧化反应生成，在电极b上发生还原反应生成，则电极a为负极，电极b为正极。（2）在电极b（正极）上得到电子，与结合生成，电极反应式为；电池总反应为。（3）由正极反应式可知，当电路中通过8mol电子时，有8mol经质子固体电解质膜进入正极区。Ⅱ.（1）在负极上失去电子：，利用使其两边电荷相等：，利用使其两边原子数相等，可得负极反应式为。（2）由上述分析可知，利用该原理制得的化工原料C为（3）在正极上得到电子，与结合生成，结合负极反应式可得关系式：，故处理32g（0.5mol），理论上需要消耗0.25mol，标准状况下的体积为0.25×22.4L=5.6L。化学反应能量转化形式①由________________能转化为________________能②③④编号电极材料电解质溶液电流表指针偏转方向1Mg、Al稀盐酸偏向Al2Al、Cu稀盐酸偏向Cu3Al、石墨稀盐酸偏向石墨4Mg、AlNaOH溶液偏向Mg测定时刻/s浓度632253.53313.533024609.917.522.4实例影响因素①食物放在冰箱里能延长保质期_________②实验室将块状药品研细，再进行反应_________③工业合成氨时，加入铁触媒_________④实验室利用Zn与溶液制备时，选用较浓的溶液_________0853.4