高中化 專題2 化反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化專項訓(xùn)練 蘇教2

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE1學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化專項訓(xùn)練題組一化學(xué)反應(yīng)速率及其影響因素1．一定條件下，在容積固定的某密閉容器中發(fā)生反應(yīng)N2＋3H22NH3。在10s內(nèi)N2的濃度由5mol·L－1降至4mol·L－1，下列說法正確的是(）A．用NH3表示的化學(xué)反應(yīng)速率為0.1mol·L－1·s－1B．使用合適的催化劑，可以加快該反應(yīng)的速率C．增加H2的濃度或降低溫度都會加快該反應(yīng)的速率D．反應(yīng)足夠長時間，N2、H2中至少有一種物質(zhì)濃度降為零答案B解析Δc(N2）＝1mol·L－1，則Δc（NH3）＝2mol·L－1,v（NH3)＝eq\f（2mol·L－1，10s）＝0。2mol·L－1·s－1,故A錯；對于可逆反應(yīng)來說，任何一種反應(yīng)物都不可能完全反應(yīng),故D錯。2．2SO2(g）＋O2(g）eq\o（，\s\up7(V2O5),\s\do5(△）)2SO3（g)（正反應(yīng)為放熱反應(yīng)）是工業(yè)上制備硫酸的重要反應(yīng)。下列敘述正確的是()A．2molSO3的總能量比2molSO2和1molO2的總能量要高B．催化劑V2O5不改變該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率C．由于該反應(yīng)是放熱反應(yīng),所以降低溫度會縮短反應(yīng)達到化學(xué)平衡的時間D．在t1、t2時刻，SO3(g)的濃度分別是c1、c2，則時間間隔t1～t2內(nèi)，SO3（g）生成的平均速率v＝eq\f（c2－c1,t2－t1）答案D解析一個確定的化學(xué)反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng),取決于反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對大小，如果反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量,該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以2molSO3的總能量比2molSO2和1molO2的總能量要低，選項A是錯誤的;加入催化劑會同時改變正、逆反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率，選項B是錯誤的；降低反應(yīng)溫度會使反應(yīng)速率降低,將延長反應(yīng)達到平衡的時間，選項C是錯誤的;根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法可判斷出選項D是正確的.3．下列說法中可以說明密閉容器中的反應(yīng):P（g）＋Q(g)R(g）＋S(g)在恒溫下已達平衡狀態(tài)的是()A．反應(yīng)容器內(nèi)壓強不隨時間變化而變化B．P和S的生成速率相等C．反應(yīng)容器內(nèi)P、Q、R、S四者共存D．反應(yīng)容器內(nèi)總物質(zhì)的量不隨時間變化而變化答案B解析在該反應(yīng)中，反應(yīng)前后的氣體總物質(zhì)的量不變，反應(yīng)無論是否達到化學(xué)平衡，反應(yīng)容器內(nèi)壓強都不隨時間變化而變化,總物質(zhì)的量也不隨時間變化而變化，并且四種物質(zhì)始終是共存的，正確答案為B。4．可逆反應(yīng)N2（g）＋3H2（g）2NH3(g）,下列能夠說明反應(yīng)已經(jīng)達到平衡的是（）A．NH3不再分解B．正、逆反應(yīng)都不在進行C．每生成2個NH3分子的同時，消耗3個H2分子D．每生成2個NH3分子的同時，生成1個N2分子答案D解析反應(yīng)達到平衡時并沒有停止，正、逆反應(yīng)速率不等于0，A項錯；反應(yīng)開始后，正、逆反應(yīng)均在持續(xù)進行，只是達到平衡時二者速率相等，B項錯;消耗H2分子與生成NH3分子都表示的是正反應(yīng)速率，C項錯；生成1個N2分子的同時生成2個NH3分子，正、逆反應(yīng)速率相等，D項正確。題組二化學(xué)反應(yīng)中的能量變化5．參照反應(yīng)Br＋H2HBr＋H的能量對應(yīng)反應(yīng)過程的示意圖,下列敘述中正確的是(）A．正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B．吸熱反應(yīng)一定要加熱后才能發(fā)生C．反應(yīng)物總能量高于生成物總能量D．升高溫度可增大正反應(yīng)速率，降低逆反應(yīng)速率答案A解析由圖像知反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量，故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，A項正確、C項錯誤；吸熱反應(yīng)不一定要加熱才能進行，如Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)，B項錯誤;對于任何一個反應(yīng)而言，升高溫度,可以使正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率都加快，D項錯誤。6．下圖是碳和水蒸氣發(fā)生反應(yīng)生成CO、H2的途徑和三個狀態(tài)的能量，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，試問:eq\o（\x（C＋H2O），\s\do14（E1））eq\o(→，\s\up7（步驟1)）eq\o(\x（C＋2H＋O），\s\do14（E2)）eq\o（→，\s\up7（步驟2）)eq\o(\x（CO＋H2),\s\do14（E3))(1)步驟1、2分別是吸熱過程還是放熱過程？步驟1：________,步驟2：________。(2)比較E1、E2、E3的大?。篲_____________________________________。答案（1)吸熱放熱（2）E2〉E3>E1解析由題中轉(zhuǎn)化圖可知，步驟1為化學(xué)鍵的破壞過程，要吸收熱量，步驟2為化學(xué)鍵的形成過程，要放出熱量，且碳和水蒸氣反應(yīng)生成CO、H2為吸熱反應(yīng)，故E2〉E3>E1。題組三原電池基礎(chǔ)知識及應(yīng)用7．某原電池的電池反應(yīng)為Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，與此電池反應(yīng)不符合的原電池是（）A．銅片、鐵片、FeCl3溶液組成的原電池B．石墨、鐵片、Fe（NO3）3溶液組成的原電池C．鐵片、鋅片、Fe2（SO4）3溶液組成的原電池D．銀片、鐵片、FeCl3溶液組成的原電池答案C解析根據(jù)原電池的電池反應(yīng)為Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋可知,Fe為負(fù)極，比Fe不活潑的金屬或非金屬導(dǎo)體作正極，含F(xiàn)e3＋的溶液為電解質(zhì)溶液。8．一個由鋅片和石墨棒作為電極的原電池，電極反應(yīng)分別是:鋅片：2Zn＋4OH－－4e－=2ZnO＋2H2O石墨：2H2O＋O2＋4e－=4OH－下列說法不正確的是()A．電子從石墨經(jīng)外電路流向鋅片B．鋅片是負(fù)極，石墨是正極C．電極總反應(yīng)為2Zn＋O2=2ZnOD．該原電池工作一段時間后石墨附近溶液的pH增大答案A解析由電極反應(yīng)可知：鋅片一極發(fā)生氧化反應(yīng)，為負(fù)極，石墨一極發(fā)生還原反應(yīng)，為正極,電子在外電路中從負(fù)極（Zn片）流向正極（石墨),反應(yīng)時石墨一極產(chǎn)生OH－,石墨附近溶液c(OH－)增大，pH增大.9．茫茫黑夜中，航標(biāo)燈為航海員指明了方向。航標(biāo)燈的電源必須長效、穩(wěn)定。我國科技工作者研制出以鋁合金、Pt-Fe合金為電極材料的海水電池。在這種電池中（）①鋁合金是正極②鋁合金是負(fù)極③海水是電解液④鋁合金電極發(fā)生還原反應(yīng)A．②③ B．②④C．①③ D．①④答案A解析其中活潑的一極為負(fù)極,即為鋁合金，②對；電極在海水中，故海水為電解質(zhì)溶液，③對;鋁合金為負(fù)極，則發(fā)生氧化反應(yīng)，故④錯。10．依據(jù)氧化還原反應(yīng)：2Ag＋＋Cu=Cu2＋＋2Ag設(shè)計的原電池如圖所示.請回答下列問題：(1）電極X的材料是________；電解質(zhì)溶液Y是_____________________________.(2）銀電極為電池的__________極，發(fā)生的電極反應(yīng)式為______________________;X電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為________(填“氧化"或“還原”)反應(yīng)。（3）外電路中的電子________(填“流出”或“流入”）Ag電極.（4）當(dāng)有1。6g銅溶解時，銀棒增重________g。答案(1）CuAgNO3（2)正Ag＋＋e－=Ag氧化（3)流入（4）5。4解析(1）由反應(yīng)2Ag＋＋Cu=Cu2＋＋2Ag可知，在反應(yīng)中，Cu被氧化，失電子，應(yīng)為原電池的負(fù)極，所以X電極材料是Cu，Ag＋在正極上得電子被還原,電解質(zhì)溶液為AgNO3.(2）正極為活動性比Cu弱的Ag，Ag＋在正極上得電子被還原，電極反應(yīng)為Ag＋＋e－=Ag,X電極是銅電極,發(fā)生氧化反應(yīng)生成銅離子.(3）外電路中電子從負(fù)極Cu沿導(dǎo)線流向正極Ag。(4）設(shè)銀棒增重為m，根據(jù)電池總反應(yīng)得：Cu～2Ag642161。6gm所以eq\f（64,1。6g)＝eq\f(216,m），解得m＝5.4g。題組四守恒法在原電池中的應(yīng)用11．對于鋅、銅、稀硫酸組成的原電池裝置中，當(dāng)導(dǎo)線中有1mol電子通過時，理論上兩極變化是（)①鋅片溶解了32。5g②鋅片增重32。5g③銅片上析出1gH2④銅片上析出1molH2A．①③B．①④C．②③D．②④答案A解析鋅、銅、稀硫酸組成的原電池的電極反應(yīng)為負(fù)極:Zn－2e－=Zn2＋,正極:2H＋＋2e－=H2↑。則計算關(guān)系式為Zn~2e－～H21mol2mol1mol0.5mol1mol0。5molm（Zn）＝0。5mol×65g·mol－1＝32.5g,m（H2)＝0。5mol×2g·mol－1＝1g。12．現(xiàn)用如圖裝置來測定某原電池工作時在某段時間內(nèi)通過導(dǎo)線的電子的物質(zhì)的量。量筒的規(guī)格為1000mL，供選擇的電極材料有純銅片和純鋅片。請回答下列問題：(1)b電極材料為________，其電極反應(yīng)式為______________________________________.(2）當(dāng)量筒中收集到672mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氣體時，通過導(dǎo)線的電子的物質(zhì)的量為________mol，此時a電極質(zhì)量________(填“增加”或“減少”)________g。(3）如果將a、b兩電極的電極材料對調(diào)，U形管中將出現(xiàn)的現(xiàn)象是________________________________________________________________________.答案（1）銅2H＋＋2e－=H2↑(2)0.06減少1。95（3)左端液面下降，右端液面上升解析（1）純銅片和純鋅片、稀硫酸組成原電池,由圖可知b電極處有氫氣生成，則b為銅，為正極;a為鋅，為負(fù)極；b電極上氫離子得電子生成氫氣,其電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－=H2↑。(2)當(dāng)量筒中收集到672mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下）氣體時，n（H2)＝eq\f（V,Vm）＝eq\f（0.672L，22.4L·mol－1)＝0。03mol，已知b電極上的電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－=H2↑，則通過導(dǎo)線的電子的物質(zhì)的量為0。06mol，a電極上的反應(yīng)為Zn－2e－=Zn2＋,則溶解的Zn的物質(zhì)的量為0.03mol，減少的Zn的質(zhì)量為65g·mol－1×0.03mol＝1。95g。（3)如果將a、b兩電極的電極材料對調(diào),則右邊為鋅,失電子作負(fù)極，左邊為銅，作正極，氫離子得電子生成氫氣，所以U形管中左端液面下降，右端液面上升.題組五電解池的工作原理及應(yīng)用13．采用惰性電極從NOeq\o\al(－，3）、SOeq\o\al(2－,4)、H＋、Cu2＋、Ba2＋、Ag＋、Cl－等離子中，選出適當(dāng)?shù)碾x子組成電解質(zhì)，對其溶液進行電解.(1)兩極分別放出H2和O2,電解質(zhì)的化學(xué)式是____________。（2）陰極析出金屬，陽極放出O2，電解質(zhì)的化學(xué)式是________。（3）兩極分別放出氣體，且體積比為1∶1，電解質(zhì)的化學(xué)式是________。答案(1）HNO3、H2SO4、Ba（NO3）2（2)Cu（NO3）、CuSO4、AgNO3（3)BaCl2、HCl14．如下圖所示，用a、b兩惰性電極電解200mLCuSO4溶液，通電一段時間后，當(dāng)a極的質(zhì)量不再增加時,取出洗凈干燥后，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量增加了6。4g。回答下列問題：(1)標(biāo)出電源的正負(fù)極：c為________，d為________。（2)b極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為________________，溶液中總的反應(yīng)方程式為________________________________________________________________________。(3）反應(yīng)前CuSO4溶液的物質(zhì)的量濃度為________________________________________，反應(yīng)后溶液中H＋的濃度為_______________________________________。（均不考慮溶液體積變化)答案(1)負(fù)極正極（2)4OH－－4e－=O2↑＋2H2O2CuSO4＋2H2Oeq\o（=，\s\up7（通電）)2Cu＋2H2SO4＋O2↑(3）0。5mol·L－11mol·L－1解析(1)a極質(zhì)量增加，說明a極有Cu析出,應(yīng)為陰極，故c為負(fù)極,d為正極.(2）b極－4e－=2H2O＋O2↑。溶液中總的反應(yīng)方程式為2CuSO4＋2H2Oeq\o（=,\s\up7(通電)）2Cu＋2H2SO4＋O2↑。（3)n(CuSO4)＝n（Cu）＝eq\f（6。4g，64g·mol－1)＝0.1mol，則反應(yīng)前c(CuSO4)＝eq\f(0.1mol，0。2L）＝0.5mol·L－1。由電解的總反應(yīng)方程式可知,c(H＋）＝2c(H2SO4）＝2c(CuSO4)＝1mol·L－1。題組六綜合應(yīng)用15．硫-碘循環(huán)分解水制氫主要涉及下列反應(yīng):ⅠSO2＋2H2O＋I2=H2SO4＋2HIⅡ2HIH2＋I2（g）Ⅲ2H2SO4=2SO2＋O2＋2H2O(1)分析上述反應(yīng)，下列判斷正確的是________（填字母，下同）。A．反應(yīng)Ⅲ易在常溫下進行B．反應(yīng)Ⅰ中SO2氧化性比HI強C．循環(huán)過程需補充H2OD．循環(huán)過程產(chǎn)生1molO2的同時產(chǎn)生2molH2(2）在一定條件下，體積不變的密閉容器中，能說明反應(yīng)Ⅱ達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是________。A．混合氣體的顏色不再變化B．混合氣體的密度不再改變C．反應(yīng)混合物中各組分物質(zhì)的濃度相等D．H2、HI、I2三種物質(zhì)的反應(yīng)速率之比為1∶2∶1E．容器中氣體壓強不變（3）一定溫度下，向1L密閉容器中加入1molHI（g），發(fā)生反應(yīng)Ⅱ，H2物質(zhì)的量隨時間的變化如圖所示。①0～2min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(HI）＝________。②下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說法正確的是________.A．對任何化學(xué)反應(yīng)來說，反應(yīng)速率越大，反應(yīng)現(xiàn)象就越明顯B．化學(xué)反應(yīng)速率常用單位時間內(nèi)任何一種反應(yīng)物物質(zhì)的量的減小或生成物物質(zhì)的量的增加來表示C．在一定條件下，可逆反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)時，正、逆反應(yīng)的速率不再改變D．增大反應(yīng)物的濃度、降低反應(yīng)的溫度都能增大反應(yīng)速率③A點的逆反應(yīng)速率v逆（H2）________(填“大于”“小于"或“等于"）B點的正反應(yīng)速率v正（H2）.答案（1）C(2)A（3）①0。1mol·L－1·min－1②C③小于解析（1)Ⅰ中生成2molH2SO4需消耗4mol水，而Ⅲ中分解2molH2SO4生成2mol水,所以循環(huán)過程中需補充水，Ⅱ為可逆反應(yīng),Ⅲ不是可逆反應(yīng)，所以產(chǎn)生1molO2的同時不會產(chǎn)生2molH2。（3)①v(HI)＝eq\f(0.1mol×2,1L×2min)＝0。1mol·L－1·min－1.③由于B點HI的濃度大于A點濃度，所以B點H2正反應(yīng)速率大于A點H2的逆反應(yīng)速率.16．（1）以CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液進行粗銅（含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質(zhì))的電解精煉，下列說法正確的是_______