江苏专版2023_2024学年新教材高中化学专题6化学反应与能量变化培优练苏教版必修第二册

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专题6培优练创新突破练突破一化学反应速率的计算　　　　　　　　　　　　　　　　1.[2023辽宁联考]某温度下,在容积为2 L的恒容容器中X(g)、Y(g)、Z(g)发生反应时物质的量的变化如图所示,下列说法正确的是(　　)A.该反应的化学方程式为2X(g)+2Y(g)Z(g)B.若t1=5,0~min内,v(X)=0.08 mol·L-1·min-1C.t0时刻,X(g)的体积分数约为43.5%D.t2时刻,v正= v逆=0突破二探究化学反应速率的影响因素2.[2023江西赣州期中]化学是一门以实验为基础的科学,其中控制变量思想在探究实验中有重要应用。某研究小组以反应5H2C2O4+2Mn+6H+10CO2↑+2Mn2++8H2O为例探究外界条件对化学反应速率的影响。实验时,分别量取H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液,迅速混合并开始计时,通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。下列说法正确的是(　　)A.x=3B.t1<8,t2<8C.配制KMnO4溶液时可用盐酸酸化D.利用实验①③探究温度对化学反应速率的影响突破三化学平衡状态的判断3.一定温度下,反应N2O4(g)2NO2(g)的焓变为ΔH。现将1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中,下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是(　　)① ②③ ④A.①② B.②④ C.③④ D.①④突破四化学反应中的能量变化4.[2023河北邢台南宫中学月考]我国科研人员研制出一种新型复合光催化剂,可以利用太阳光在该催化剂表面实现水的高效分解,主要过程如图所示。下列说法不正确的是(　　)A.上述过程中,反应物的总能量小于生成物的总能量B.上述过程中,太阳能转化为化学能C.过程Ⅰ、Ⅱ吸收能量,过程Ⅲ释放能量D.过程Ⅲ发生了氧化还原反应5.有关氮元素转化的反应有反应1:N2+O22NO;反应2:2NO+2CON2+2CO2,能量变化如图所示。下列说法正确的是(　　)图1　　图2A.反应1是化合反应,反应2是置换反应B.反应1是吸热反应,反应2是放热反应C.反应1是放热反应,反应2是吸热反应D.反应1和2都既是氧化还原反应又是离子反应突破五原电池的两极判断及电极反应式的书写6.[2023湖北鄂东南重点中学期中]为了消除氮氧化合物的污染,减轻环境污染,同时又能充分利用化学能。某科研小组利用反应6NO2+8NH37N2+12H2O成功设计出如图所示电池装置,下列说法错误的是(　　)A.电极A为负极,发生氧化反应B.当电极A上有11.2 L N2(标准状况)生成时,外电路共转移4 mol电子C.电极B的电极反应式为2NO2+8e-+4H2ON2+8OH-D.电池工作时,OH-从右向左移动高考真题练考向一化学反应速率的计算及影响因素7.[2022浙江6月选考改编]恒温恒容的密闭容器中,在某催化剂表面上发生氨的分解反应:2NH3(g)N2(g)+3H2(g),测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化如下表所示,下列说法不正确的是(　　)A.实验①,0~20 min,v(N2)=1.00×10-5 mol·L-1·min-1B.实验③,60 min时处于平衡状态C.相同条件下,增加氨气的浓度,反应速率增大D.相同条件下,增加催化剂的表面积,反应速率增大考向二化学平衡状态的判断8.[2020浙江1月选考节选]已知:N2O4(g)2NO2(g)　ΔH>0,将一定量N2O4气体充入恒容的密闭容器中,控制反应温度为T1。下列可以作为反应达到平衡的判据是　　　　　　　(填字母)。 A.气体的压强不变B.v正(N2O4)=2v逆(NO2)C.容器内气体的密度不变D.容器内颜色不变考向三化学反应中的能量变化及计算9.[2023湖北卷]2023年5月10日,天舟六号货运飞船成功发射,标志着我国航天事业进入到高质量发展新阶段。下列不能作为火箭推进剂的是(　　)A.液氮-液氢 B.液氧-液氢C.液态NO2-肼 D.液氧-煤油10.[2021湖南卷节选]一定温度下,利用催化剂将NH3分解为N2和H2。相关化学键的键能数据如下:反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)　ΔH=　　　　 kJ· mol-1。 考向四化学电源11.[2022湖南卷]海水电池在海洋能源领域备受关注,一种锂-海水电池构造示意图如下,下列说法错误的是(　　)A.海水起电解质溶液作用B.N极仅发生的电极反应:2H2O+2e-2OH-+H2↑C.玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能D.该锂-海水电池属于一次电池专题6培优练1.C　解析 Y、Z的物质的量增加,X的物质的量减小,所以X是反应物,Y和Z是生成物,达到平衡时X、Y与Z的物质的量变化值分别为0.4mol、0.4mol和0.2mol,故X、Y与Z的化学计量数之比为0.4∶0.4∶0.2=2∶2∶1,则该反应的化学方程式为2X(g)2Y(g)+Z(g),A错误;若t1=5,0~t1min内,v(X)==0.04mol·L-1·min-1,B错误;t0时刻,Y、X均为0.5mol,它们均变化了0.3mol,则Z为0.15mol,X(g)的体积分数=×100%≈43.5%,C正确;t2时刻,处于平衡状态,则v正=v逆≠0,D错误。2.B　解析 实验②和③只是温度不同,目的是探究温度对反应速率的影响,除温度外,其他条件应相同,则水的体积需要保持一致,因此x=2,A错误;分析表中数据可知,实验①和实验②只是浓度不同,则实验①和实验②是探究反应物浓度对化学反应速率的影响,且浓度越大,反应速率越大,可知t1<8,实验②和③只是温度不同,目的是探究温度对反应速率的影响,温度越高,反应速率越快,则t2<8,B正确;高锰酸钾能氧化氯离子生成氯气,配制KMnO4溶液时不能用盐酸酸化,应该用稀硫酸,C错误;实验①③中温度和草酸的浓度均是变量,不能利用实验①③探究温度对化学反应速率的影响,应该用实验②和③,D错误。3.D　解析 因反应容器保持恒压,所以容器容积随反应进行而不断变化,结合ρ气=可知,气体密度不再变化,说明容器容积不再变化,即气体的物质的量不再变化,反应达到平衡状态,①符合题意;无论是否平衡,反应的ΔH都不变,②不符合题意;反应开始时,加入1molN2O4,随着反应的进行,N2O4的浓度逐渐变小,故v正(N2O4)逐渐变小,直至达到平衡,③不符合题意;N2O4的转化率不再变化,说明N2O4的浓度不再变化,反应达到平衡状态,④符合题意。故选D。4.C　解析 水分解是吸热反应,反应物的总能量小于生成物的总能量,A正确;利用太阳光在催化剂表面实现水的高效分解,太阳能转化为化学能,B正确;过程Ⅱ形成氢氢键、氧氧单键,过程Ⅱ放出能量,C错误;过程Ⅲ是H2O2分解为氢气和氧气,H、O元素化合价改变,属于氧化还原反应,D正确。5.B　解析 反应1是化合反应,反应2不是置换反应,A错误;由能量变化图示可知,反应1是吸热反应,反应2是放热反应,B正确、C错误;反应1和2都是氧化还原反应,但不是离子反应,D错误。6.B　解析 电极A处NH3失去电子生成N2,发生氧化反应,电极A为负极,A正确;电极A上生成了0.5molN2,则转移电子0.5mol×2×3=3mol,B错误;电极B上NO2得到电子生成N2,电极反应式为2NO2+8e-+4H2ON2+8OH-,C正确;电池工作时,电极A为负极,电极B为正极,OH-从正极区向负极区移动,D正确。7.C　解析 实验①中,0~20min,氨气浓度变化量为2.40×10-3mol·L-1-2.00×10-3mol·L-1=4.00×10-4mol·L-1,v(NH3)==2.00×10-5mol·L-1·min-1,则v(N2)=v(NH3)=1.00×10-5mol·L-1·min-1,A正确;实验③,60min和80min时氨气的浓度均为4.00×10-4mol·L-1,说明60min时反应达到平衡状态,B正确;对比实验①与实验②可知,增加氨气浓度,反应速率不变,C错误;对比实验①和实验③可知,增加催化剂的表面积,反应速率增大,D正确。8.答案AD解析 该反应是一个气体体积改变的反应,气体的压强不变说明各物质浓度保持不变,反应达到化学平衡状态,A正确;v正(N2O4)=2v逆(NO2)说明正逆反应速率不相等,反应没有达到化学平衡状态,B错误;由质量守恒定律可知,反应前后气体质量不变,恒容容器的体积不变,则密度始终不变,则密度不变不能说明反应达到化学平衡状态,C错误;容器内颜色不变说明各物质浓度保持不变,反应达到化学平衡状态,D正确。9.A　解析 虽然氮气在一定的条件下可以与氢气反应,而且是放热反应,但是,由于N≡N键能很大,该反应的速率很慢,氢气不能在氮气中燃烧,在短时间内不能产生大量的热量和大量的气体,因此,液氮-液氢不能作为火箭推进剂,A符合题意;氢气可以在氧气中燃烧,反应速率很快且放出大量的热、生成大量气体,因此,液氧-液氢能作为火箭推进剂,B不符合题意;肼和NO2在一定的条件下可以发生剧烈反应,该反应放出大量的热,且生成大量气体,因此,液态NO2-肼能作为火箭推进剂,C不符合题意;煤油可以在氧气中燃烧,反应速率很快且放出大量的热、生成大量气体,因此,液氧-煤油能作为火箭推进剂,D不符合题意。10.答案+90.8解析 ΔH=反应物总键能-生成物总键能=390.8kJ·mol-1×3×2-(946kJ·mol-1+436.0kJ·mol-1×3)=+90.8kJ·mol-1。11.B　解析 海水中含有大量的电解质,故A项正确;Li是活泼金属,作负极,则N极是正极,正极上海水中溶解的O2、CO2等均能放电,B项错误;由于Li易与水反应,故玻璃陶瓷应具有良好的防水功能,同时为形成闭合的回路,也应具有传导离子的功能,C项正确;该电池属于一次电池,D项正确。实验温度/℃酸性KMnO4溶液H2C2O4溶液H2O溶液颜色褪至无色所用时间/sV/mLc/(mol·L-1)V/mLc/(mol·L-1)V/mL①2020.0240.10t1②2020.0220.128③4520.0220.1xt2编号时间/min表面积/cm2c(NH3)/(10-3 mol·L-1)020406080①a2.402.001.601.200.80②a1.200.800.40③2a2.401.600.800.400.40化学键N≡NH—HN—H键能E/(kJ·mol-1)946436.0390.8