第六章 化学反应与能量【单元测试·考点卷】-2024-2025学年高一化学单元速记·巧练（人教版2019必修第二册）

第六章 化学反应与能量 考点概览 考点1 放热反应和吸热反应 考点2 化学键与化学反应中能量变化的关系 考点3 化学能与热能相互转化的应用 考点4 原电池的组成与判断 考点5 原电池的工作原理 考点6 原电池原理的应用 考点7 常见的化学电池 考点8 化学反应速率的表示及计算 考点9 化学反应速率大小的比较 考点10 影响化学反应速率的因素 考点11 可逆反应的特点 考点12 反应限度与化学平衡状态的判断 考点13 化学反应条件的控制 考点过关 考点1 放热反应和吸热反应 1. （23-24高一下·江苏徐州·阶段练习）判断吸热反应与放热反应 （1）下列变化： ①铝片与稀盐酸的反应；②晶体与晶体混合反应；③浓硫酸溶于水；④氯酸钾分解制氧气：⑤生石灰与水反应生成熟石灰；⑥在中燃烧。 属于吸热反应的是 (填序号)，属于放热反应的是 (填序号)。 （2）反应A＋B→C(放热)分两步进行①A＋B→X(吸热)；②X→C(放热)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是_______。 A． B． C． D． （3）写出298K时，下列反应的热化学方程式： ①1molHgO(s)分解为液态汞和氧气，吸热90.7kJ 。 ②16g固体硫完全燃烧时放出148.4kJ的热量 。 ③气体完全燃烧生成液态水和，放出99.6kJ的热量 。 2. （23-24高一下·福建龙岩·期中）二十世纪初，工业上以CO2和NH3为原料在一定温度和压强下合成尿素。总反应方程式为CO2(l)+2NH3(l)CO(NH2)2(l)+H2O(l)该反应分两步进行，能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．该反应第1步为吸热反应，第2步为放热反应 B．NH2COONH4为该反应的催化剂 C．图示中总反应放热(E2-E1-E3+E4)kJ D．CO2和NH3的能量之和大于CO(NH2)2和H2O的能量之和 3. （23-24高一下·广西柳州·阶段练习）关于化学反应中的能量变化，下列说法正确的是 A．是放热反应，可设计成原电池 B．吸热反应一定要在加热或高温条件下才能进行 C．化学反应过程中能量的变化只有吸热和放热两种表现形式 D．等质量的铝粉和铝片与过量且同物质的量浓度的稀盐酸反应，释放的热量相等 4. （23-24高一下·安徽亳州·期中）研究反应的吸、放热对于生产、生活有重要意义。回答下列问题： Ⅰ.请对下列化学反应按吸热或放热的标准分类： ①过氧化钠与水反应 ②碳酸氢钠受热分解 ③食物腐烂 ④酒精燃烧 ⑤生石灰与水作用制熟石灰 ⑥电解水生成H2和O2⑦铝片遇浓硫酸钝化 （1）属于放热反应的有： （填序号，下同）。 （2）属于吸热反应的有： 。 （3）写出反应①的化学方程式： 。 Ⅱ.磷元素有多种性质不同的单质，红磷（结构复杂用P表示）和白磷(P4)是磷的两种同素异形体，充分燃烧之后的产物都是五氧化二磷。在常温常压条件，62g白磷完全转化为红磷，大约放出22kJ的热量。 （4）62g白磷与62g红磷两者中能量较高的是 （填“红磷”或“白磷”，下同），二者更稳定的是 ；等质量的红磷和白磷分别完全燃烧，放出热量较多的是 。 （5）一般情况下，石墨比金刚石更稳定，由此推测将石墨转化为金刚石属于 （填“放热”或“吸热”）反应。 考点2 化学键与化学反应中能量变化的关系 5. （23-24高一下·安徽宿州·期中）我国研究人员研制出一种新型催化剂，可借助太阳光在催化剂表面实现高效分解水，过程如图所示。 已知：断裂1mol相关化学键所需能量如表所示。 化学键 中H-O键 中键 中H-H键 中O-O键 中O-H键 键能kJ/mol 463 496 436 138 463 若反应过程中分解了2mol水，则下列说法不正确的是 A．氢能资源丰富，属于可再生能源 B．过程Ⅱ放出了574kJ能量 C．的电子式： D．总反应为 6. （23-24高一下·河北沧州·阶段练习）和 混合后会发生爆炸。已知：破坏 中的化学键需要吸收 的能量，破坏中的化学键需要吸收 的能量，形成 键放出 的能量。下列说法正确的是 A．和 均为共价化合物 B． C．的热稳定性强于 D．与 完全反应后放出 能量 7. （23-24高一下·江西新余·期末）已知某化学反应（、、的结构式分别为A=A、B—B、B—A—B），反应过程中的能量变化如图所示，下列有关叙述正确的是 A．该反应过程中有非极性键的断裂和生成 B．该反应若生成2mol，则放出的热量为 C．该反应断开化学键吸收的总能量大于形成化学键放出的总能量 D．铜和稀硝酸反应的能量变化和上图相似 8. （23-24高一下·北京·期中）碳中和作为一种新型环保形式可推动全社会绿色发展。下图为科学家正在研究建立的一种二氧化碳新循环体系。 （1）过程Ⅰ的原理：，根据下表数据回答： 化学键 键能 436 496 463 ①完全分解需 （填“放出”或“吸收”）能量 kJ。 ②能正确表示该过程能量变化的示意图是 。 A．     B．     C．     D． 考点3 化学能与热能相互转化的应用 9. （23-24高一下·山西太原·期中）以下化学反应与能量转化形式对应错误的是 选项 化学反应 能量转化形式 A 化学能转化为热能 B 化学能转化为电能 C 热能转化为化学能 D 光能转化为化学能 10. （23-24高一下·山东聊城·期中）我国科技发展在多个领域取得新的突破，下列说法不正确的是 A．飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料 B．新能源汽车使用的甲醇燃料电池工作时，能量转化形式：化学能→电能 C．运载火箭的燃料用偏二甲肼（）的原因之一是燃烧时释放大量热 D．太阳能电池翼伸展机构关键部件用到的SiC属于硅酸盐材料 11. （23-24高一下·上海·期中）下列对能量转化的认识中，错误的是 A．通直流电电解水生成氢气和氧气时，电能主要转化为化学能 B．白炽灯工作时，电能全部转化为光能 C．煤燃烧时，化学能主要转化为热能 D．风力发电时，风能主要转化为电能 考点4 原电池的组成与判断 12. （2024高一下·福建·学业考试）下列装置中，电流计指针能发生偏转的是 A． B． C． D． 13. （23-24高一下·青海·期末）理论上，下列反应不能设计成原电池的是 A． B． C． D． 14. （23-24高一下·广东云浮·期中）实验探究是提高学习效果的有力手段。某同学用如图所示装置研究原电池原理。下列说法错误的是 A．若图1中的下端接触，可观察到片上有无色气泡产生 B．图2中向片移动 C．图1中气泡产生速度比图2快 D．图3中正极的电极反应式为 考点5 原电池的工作原理 15. （23-24高一下·四川成都·期末）根据原电池原理，下列有关如图装置的说法正确的是 A．若a为Ag，b为Cu，c为硫酸铜溶液，则a电极有红色固体析出 B．若a为Zn，b为Cu，c为稀硫酸，则b电极发生氧化反应 C．若a为Zn，b为Ag，c为硫酸铜溶液，每转移0.2mol电子，b电极质量增加6.4g D．若a为Fe，b为Cu，c为浓硝酸，则负极发生的电极反应式为 16. （22-23高一下·四川内江·期中）． （1）下列反应中，属于吸热反应的是 (填序号)。 ①物质燃烧　②炸药爆炸　③浓硫酸稀释　④二氧化碳通过炽热的碳　⑤硝酸铵溶于水吸热　⑥Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应　⑦铁粉与稀盐酸反应 ．化学电源在生产生活中有着广泛的应用，请回答下列问题： （2）根据构成原电池的本质判断，下列化学(或离子)方程式正确且能设计成原电池的是___________(填字母，下同)。 A．KOH+HCl=KCl+H2O B．Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ C．Na2O+H2O=2NaOH D．Cu+Fe3+=Fe2++Cu2+ （3）为了探究化学反应中的能量变化，某同学设计了如图两个实验。有关反应一段时间后的实验现象，下列说法正确的是___________。 A．图中温度计的示数高于图的示数 B．图和图中温度计的示数相等，且均高于室温 C．图和图的气泡均产生于锌棒表面 D．图中产生气体的速率比快 （4）请利用反应“Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+”设计一个化学电池(正极材料用碳棒)，该电池的负极材料是 ，发生的电极反应是 ，电解质溶液是 。 （5）H2还原CO电化学法制备甲醇(CO＋2H2=CH3OH)的工作原理如图所示。 通入H2的一端是电池的 (填“正”或“负”)极，电池工作过程中H＋通过质子膜向 (填“左”或者“右”)移动，通入CO的一端发生的电极反应为 。 17. （23-24高一下·福建泉州·阶段练习）电池是人类生产和生活中重要的能量来源，电池的发明是化学对人类的一项重大贡献。 （1）依据NaOH与HCl的反应原理设计原电池，你认为是否可行？ (填“是”或“否”)，理由是 。 （2）一种以肼(N2H4)为液体燃料的电池装置如图所示。该电池用空气中的氧气作氧化剂，KOH作电解质。负极是 (填“a”或“b”)电极，正极反应式为 。 （3）Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4-SOCl2.电池的总反应可表示为：4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2↑。请回答下列问题： ①电池的负极材料为 。 ②电池正极发生的电极反应为 。 ③SOCl2易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中，实验现象是 ，反应的化学方程式为 。 考点6 原电池原理的应用 18. （23-24高一下·浙江·期末）利用铜片、铁片、锌片、石墨棒、导线、烧杯和稀硫酸组装成以下装置。下列说法正确的是 A．装置甲和装置乙中铁片上均无气泡产生 B．装置丙中，电子从铁片经导线流向石墨棒 C．三个装置中铁片质量减小的速率从大到小的顺序为乙>甲>丙 D．装置乙中铁片为正极，电极反应式为 19. （23-24高一下·四川成都·期中）如图是课外活动小组设计用化学电源使灯发光的装置。下列说法正确的是 A．该装置将化学能转化为电能，电能全部转化为光能 B．电子流动方向：镁极→稀硫酸→铝极→灯→镁极 C．利用该装置可以验证金属性： D．若将稀硫酸换成溶液，溶液中的向铝极迁移得电子产生氢气 20. （23-24高一下·北京·期中）Fe和Mg与硫酸反应的实验如下，下列说法正确的是 实验    现象 Fe表面产生大量无色气泡 Fe表面产生少量气泡后迅速停止 Mg表面迅速产生大量气泡 Fe表面有大量气泡，Mg表面有少量气泡 A．I中产生气体的原因是：2Fe+6H+=2Fe3++3H2 B．取出Ⅱ中的铁棒插入硫酸铜溶液中立即析出红色金属 C．实验Ⅲ中产生的气体主要是氢气 D．实验Ⅳ能证明Mg的金属性强于Fe 考点7 常见的化学电池 21. （23-24高一下·新疆·期中）化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法不正确的是 A．上述电池包含了一次电池、二次电池和燃料电池 B．图丙电池工作时，电子移动方向为M→X→Y→N→M C．干电池在长时间使用后，锌筒被破坏 D．蓄电池充电时也发生了氧化还原反应 22. （22-23高一下·云南·期末）化学电源在生活中有广泛的应用，各种电池的示意图如图，下列有关说法正确的是    A．甲：电流由锌片经导线流向铜片 B．乙：锌为电池的正极 C．丙：锌筒作负极，发生氧化反应，使用一段时间锌筒会变薄 D．丁：该电池是一种一次电池 23. （23-24高一下·新疆省直辖县级单位·阶段练习）锌锰干电池是应用最普遍的电池之一，其基本反应： X极：Zn-2e－=Zn2＋　 Y极：2MnO2＋2NH＋2e－=Mn2O3＋2NH3＋H2O （1）X是电池的 (填“正”或“负”，下同)极，Zn2＋向 极移动。 （2）该电池总反应的离子方程式为 。该反应中MnO2是 (填“还原剂”或“氧化剂”)。 （3）若反应消耗16.25 g Zn，则电池中转移电子的物质的量为 。 （4）微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图所示。 ①该微生物燃料电池，负极为 (填“a”或“b”)，当电路中有0.5mol电子发生转移，则有 mol的H＋通过质子交换膜。 ②负极反应式为： 。 24. （23-24高一下·北京·期中）化学电池的发明，是贮能和供能技术的巨大进步。 （1）1799年，意大利科学家伏打用含食盐水的湿抹布夹在铜和锌的圆形板中间，堆积成圆柱状，制造出世界上最早的电池——伏打电池。此电池的负极反应 。 （2）1859年，法国科学家普朗特发明了可充电的铅酸电池。汽车用铅蓄电池的结构如图1，放电时总反应为。放电时，正极的电极反应是 ，当外电路通过0.5mol电子时，理论上负极板的质量增加 g。 （3）1888年，锌锰干电池开始实现商品化。碱性锌锰电池是日常生活中消耗最大的电池，其结构如图2。已知电池放电之后的产物为和MnOOH，则电池放电的化学方程式为 。 （4）20世纪70年代，燃料电池以其高效率和低污染的优势逐渐成为研究热点。图3为甲烷电池的工作示意图，负极反应为 。 （5）1990年前后，锂离子电池被发明。锂离子电池总反应为(x<1)。已知A为石墨电极，则下图所示是 (填“充电”或“放电”)过程，B电极上的反应为 。 考点8 化学反应速率的表示及计算 25. （23-24高一下·福建福州·期中）某化学反应在2L密闭容器中进行，反应物浓度在20s内由6.00mol变为2.00mol，则以该反应物浓度的变化表示20s内的平均反应速率为 A． B． C． D． 26. （22-23高一下·四川乐山·期末）在某温度下，的恒容密闭容器中，发生反应的浓度随时间的变化如图所示，下列说法正确的是    A．时用表示的平均速率为 B．时，的体积分数约为 C．时体系的压强与平衡时体系的压强之比为 D．平衡后的转化率为 27. （22-23高一下·湖北·阶段练习）在一定温度时，将和放入容积为的某密闭容器中发生如下反应：，经后，测得容器内的浓度减少了，则下列叙述错误的是 A．在内，该反应用的浓度变化表示的反应速率为 B．在时，容器内的浓度为 C．该可逆反应未达限度前，随反应的进行，容器内压强逐渐增大 D．时，容器内气体总的物质的量为 28. （23-24高一下·新疆·期中）Ⅰ.某温度时，在一个2L的密闭容器中，A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据完成下列填空： （1）该反应的化学方程式为 ； （2）从开始至2min，A的平均反应速率为 。 Ⅱ.在容积为2L的密闭容器中，充入和，5分钟时的物质的量浓度为0.4mol/L。 （3）5分钟内 ； ；此时，的转化率为 。 29. （21-22高一下·陕西渭南·期中）反应，经2 min后，B的浓度减少了0.6 mol/L。对此反应速率的叙述正确的是 A．用A表示的反应速率是 B．分别用B、C、D表示反应的速率，其比值是3：2：1 C．在2 min末时的反应速率，用反应物B来表示是0.3 mol/(L·min) D．在这2 min内用B和C表示的反应速率的值都是相同的 考点9 化学反应速率大小的比较 30. （23-24高一下·云南红河·阶段练习）对反应来说，下列反应速率最慢的是 A． B． C． D． 31. （23-24高一下·湖北·期中）已知反应在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反应速率最慢的是 A． B．v(CO)=1.5mol/(L·min) C． D． 32. （22-23高一下·福建福州·阶段练习）Ⅰ．在容积为2L的密闭容器中进行如下反应：，开始时通入4 mol A和6 mol B，5 min末时测得C的物质的量为3 mol，为0.2 mol⋅L-1⋅min-1，计算： （1）5 min末A的物质的量浓度为 mol·L。 （2）前5 min内为 。 （3）化学方程式中x的值为 。 考点10 影响化学反应速率的因素 33. （23-24高一下·河南商丘·期中）实验室用锌粒与稀盐酸反应制氢气，下列措施不能使反应速率加快的是 A．升高温度 B．增加相同浓度的稀盐酸的体积 C．将锌粒研磨成锌粉 D．加入少量CuSO4溶液 34. （23-24高一下·福建·期末）少量铁粉与的稀盐酸反应，为了加快此反应速率且不改变生成的总量，以下方法可行的是 ①适当升高温度；②再加入的稀盐酸；③滴入几滴硫酸铜溶液；④加入少量醋酸钠固体；⑤加几滴浓硫酸 A．①③ B．①③⑤ C．①⑤ D．②④ 35. （23-24高一下·浙江杭州·期中）下列措施可以增大化学反应速率的是 A．对于放热反应2SO2+O22SO3，升高温度 B．H2SO4与BaCl2溶液反应时，增大压强 C．Na与水反应时，增大水的用量 D．Fe与稀硫酸反应制取H2时，改用98%浓硫酸 36. （23-24高一下·江西宜春·期中）下列事实或做法与化学反应速率无关的是 A．加热金属钠制备过氧化钠 B．用铁触媒作催化剂合成氨 C．在铁制品表面刷油漆 D．用冰箱保存食物 考点11 可逆反应的特点 37. （23-24高一下·福建龙岩·期中）SO2催化制备SO3的反应为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)一定条件下向一恒容密闭容器中充入SO2和18O2，关于该反应的说法正确的是 A．18O2与16O2互为同位素 B．反应一段时间后，核素18O可能存在于SO2、O2、SO3中 C．只要选择适宜的温度，SO2和O2就能全部转化为SO3 D．向该密闭容器中充入氢气使压强增大，反应速率加快 38. （23-24高一下·安徽池州·期中）在一密闭容器中进行反应：，已知反应过程中某一时刻、、的浓度分别为0.2、0.1、0.2，当反应达到平衡时，可能存在的数据是 A．为0.4 B．为0.25 C．、均为0.15 D．为0.2 39. （23-24高一下·辽宁·期中）下列说法正确的是 A．在恒容容器内，反应达到平衡后通入Ar，压强增大，反应速率加快 B．用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用98%的浓硫酸可加快产生氢气的速率 C．l00mL2mol/L的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠固体，生成氢气的速率不变 D．向5mL0.2mol/L的FeCl3溶液中加入几滴同浓度的KI溶液，再加入几滴KSCN溶液，溶液显红色，证明FeCl3与KI的反应是可逆反应 40. （23-24高一下·北京丰台·期中）一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应2HI (g)I2 (g)+H2 (g)，当HI、I2、H2 的浓度不再变化时，下列说法正确的是 A．反应已停止 B．单位时间内生成2 mol HI的同时生成1 mol H2 C．HI全部转化为I2 和H2 D．HI、I2、H2 的物质的量之比为2∶1∶1 考点12 反应限度与化学平衡状态的判断 41. （23-24高一下·福建龙岩·阶段练习）下列说法中，可以证明反应N2+3H22NH3，已达到平衡状态的是 A．1个N≡N键断裂的同时有3个H-H键断裂 B．N2、H2、NH3的分子数之比为1:3:2 C．1个N≡N键断裂的同时有6个N-H键形成 D．N2、H2、NH3的浓度不再变化 42. （23-24高一下·广东广州·期中）一定温度下，2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随反应时间的变化曲线如图所示，10s时达到平衡。下列说法不正确的是 A．反应的化学方程式为： B．时，Z和X浓度相等，正反应速率大于逆反应速率 C．当X的物质的量不再随时间而变化，此时正、逆反应速率相等，但不为零 D．从反应开始到10s内，用Z的浓度变化表示的平均反应速率为 43. （23-24高一下·广东惠州·期中）高炉炼铁的原料是焦炭和Fe2O3，发生的反应主要有：①；②。 下列有关说法错误的是 A．对于反应②，当CO和CO2的正反应速率相等时，反应达到平衡 B．高炉炼铁前先将矿石粉碎，可以加快反应速率 C．高炉炼铁尾气中，总是存在一定量的CO D．在给定条件下，反应①和②达到平衡时，Fe的产量达到最大 44. （23-24高一下·浙江·阶段练习）某温度下，在一恒容密闭容器中进行如下反应：，下列情况一定能说明反应已达到平衡的是 ①容器内固体的质量不随时间而变化    ②容器内压强不随时间而变化 ③气体的密度不随时间而变化    ④混合气体的平均摩尔质量不随时间而变化 ⑤单位时间内，消耗1mol同时生成1mol A．①②③④ B．①②③⑤ C．②③④⑤ D．全部 考点13 化学反应条件的控制 45. （22-23高一下·江苏连云港·期中）化学反应条件的控制具有重要的现实意义。如下反应条件的控制中，不恰当的是 A．利用钠在点燃的条件下与氧气反应，制备过氧化钠 B．为防止火灾，在面粉厂、加油站等场所要严禁烟火 C．为加快的分解速率而加入 D．降温加快的分解速率 46. （23-24高一下·上海松江·期末）氨气广泛应用于化工、化肥、制药、合成纤维等领域。反应原理：(放热反应)。工业上合成氨的部分工艺流程如图： 2．①流程中的化学反应属于 。 A．自然固氮        B．人工固氮 ②气体需要干燥净化的目的是 。 ③设计热交换器的好处在于 。 3．下列合成氨条件中，不能用化学平衡移动原理解释的是___________。 A．使用铁催化剂 B．采用500℃ C．移出液态 D．压缩加压 恒温下，向体积为4升的密闭容器中通入和，记录数据如下表： 时间/min 5 10 15 20 25 30 0.32 0.56 x 0.94 0.94 0.94 4．0～10min， ；15min时，x 0.80(选填“>”、“=”或“<”)，解释原因是 。 5．反应达到化学平衡状态时，下列说法错误的是___________。 A． B．混合气体的密度保持不变 C． D．混合气体的平均分子量保持不变 47. （2020·河北石家庄·模拟预测）碳和氮的化合物在生产、生活中广泛存在。请回答下列问题： （1）甲醇是重要的化工原料，又可作为燃料，工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知制备甲醇的有关反应的化学方程式及其在不同温度下的化学平衡常数如下表所示。 化学反应 化学平衡常数 温度(℃) 500 700 800 ①2H2(g)+CO(gCH3OH(g) △H K1 2.5 0.34 0.15 ②H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g) △H2 K2 1.0 1.70 2.52 ③3H2(g)+CO2(g)H3OH(g)+ H2O(g) △H3 K3 ①下列措施能使反应③的平衡体系中增大的是 (填字母代号)。 A．将H2O(g)从体系中分离出去 B．恒容充入H2(g)， 使体系压强增大 C．升高温度 D．恒容时再充入l mol H2(g) ②500℃时测得反应③在某时刻H2(g)、CO2(g)、 CH3OH(g)、 H2O(g)的浓度分别为0.8 mol/L、0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.15 mol/L，则此时v(正) (填“＞”“ ＝“或“＜")v (逆)。 （2）如图表示反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H＜0 在某一时间段反应速率与反应过程的曲线关系图： ①达到平衡后，若只改变一个条件，则t1条件为 ；t3条件为 ；t4条件为 ； ②则图中氨的百分含量最低的时间段是 (填选项字母). A．t0-t1 B．t2-t3 C． t3-t4 D．t5-t6 . ③请在上图中画出t6时刻既增加氢气浓度同时又减小氨气浓度的速率随时间的变化图 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！19 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第六章 化学反应与能量 考点概览 考点1 放热反应和吸热反应 考点2 化学键与化学反应中能量变化的关系 考点3 化学能与热能相互转化的应用 考点4 原电池的组成与判断 考点5 原电池的工作原理 考点6 原电池原理的应用 考点7 常见的化学电池 考点8 化学反应速率的表示及计算 考点9 化学反应速率大小的比较 考点10 影响化学反应速率的因素 考点11 可逆反应的特点 考点12 反应限度与化学平衡状态的判断 考点13 化学反应条件的控制 考点过关 考点1 放热反应和吸热反应 1. （23-24高一下·江苏徐州·阶段练习）判断吸热反应与放热反应 （1）下列变化： ①铝片与稀盐酸的反应；②晶体与晶体混合反应；③浓硫酸溶于水；④氯酸钾分解制氧气：⑤生石灰与水反应生成熟石灰；⑥在中燃烧。 属于吸热反应的是 (填序号)，属于放热反应的是 (填序号)。 （2）反应A＋B→C(放热)分两步进行①A＋B→X(吸热)；②X→C(放热)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是_______。 A． B． C． D． （3）写出298K时，下列反应的热化学方程式： ①1molHgO(s)分解为液态汞和氧气，吸热90.7kJ 。 ②16g固体硫完全燃烧时放出148.4kJ的热量 。 ③气体完全燃烧生成液态水和，放出99.6kJ的热量 。 【答案】（1）②④ ①⑤⑥ （2）D （3）HgO(s)= Hg (l)+ O2(g) S(s)+ O2(g)=SO2(g) 【解析】（1）①铝片与稀盐酸的反应为放热反应；②晶体与晶体混合反应为吸热反应；③浓硫酸溶于水是物理变化；④氯酸钾分解制氧气为吸热反应；⑤生石灰与水反应生成熟石灰为放热反应；⑥在中燃烧为放热反应。故属于吸热反应的是：②④，属于放热反应的是：①⑤⑥； （2）A．图中①为放热反应，②为吸热反应，A不符合； B．图中①为吸热反应，②为吸热反应，B不符合； C．图中①为放热反应，②为放热反应，C不符合； D．图中①为吸热反应，②为放热反应，D符合； 故选D。 （3）①1molHgO(s)分解为液态汞和氧气，吸热90.7kJ，热化学方程式为：HgO(s)= Hg (l)+ O2(g) ； ②16g固体硫的物质的量为，根据题意，1mol固体硫完全燃烧时放出的热量，热化学方程式为：S(s)+ O2(g)=SO2(g) ； ③气体的物质的量为：，根据题意，1mol完全燃烧生成液态水和，放出的热量，热化学方程式为：。 2. （23-24高一下·福建龙岩·期中）二十世纪初，工业上以CO2和NH3为原料在一定温度和压强下合成尿素。总反应方程式为CO2(l)+2NH3(l)CO(NH2)2(l)+H2O(l)该反应分两步进行，能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．该反应第1步为吸热反应，第2步为放热反应 B．NH2COONH4为该反应的催化剂 C．图示中总反应放热(E2-E1-E3+E4)kJ D．CO2和NH3的能量之和大于CO(NH2)2和H2O的能量之和 【答案】C 【解析】A．从图中可以看出，该反应第1步生成物能量低于反应物能量，为放热反应，第2步生成物能量高于反应物能量，为吸热反应，A不正确； B．从图中可以看出，反应物中不含有NH2COONH4，则NH2COONH4不是该反应的催化剂，而是该反应的中间产物，B不正确； C．图示中总反应放热为起始反应物的总能量与最终生成物总能量的差值，也就是(E2-E1-E3+E4)kJ，C正确； D．描述物质的能量时，需要标明物质的状态，则该反应中1molCO2(l)+2mol NH3(l)的能量总和大于1mol CO(NH2)2(l)+1mol H2O(l)的能量总和，D不正确； 故选C。 3. （23-24高一下·广西柳州·阶段练习）关于化学反应中的能量变化，下列说法正确的是 A．是放热反应，可设计成原电池 B．吸热反应一定要在加热或高温条件下才能进行 C．化学反应过程中能量的变化只有吸热和放热两种表现形式 D．等质量的铝粉和铝片与过量且同物质的量浓度的稀盐酸反应，释放的热量相等 【答案】D 【解析】A．反应无元素化合价变化，不能设计成原电池，故A错误； B．氯化铵和氢氧化钡结晶水合物的反应属于吸热反应，其在常温下就能进行，故B错误； C．化学反应还伴随着能量变化，通常表现为反应过程中的放热或吸热，也可以转化为其他形式的能量如光能、电能等，故C错误； D．化学反应过程中所吸收或放出的热量与参加反应的物质的量成正比，等质量的铝粉和铝片物质的量相等，与过量且同物质的量浓度的稀盐酸反应，释放的热量相等，故D正确； 故选D。 4. （23-24高一下·安徽亳州·期中）研究反应的吸、放热对于生产、生活有重要意义。回答下列问题： Ⅰ.请对下列化学反应按吸热或放热的标准分类： ①过氧化钠与水反应 ②碳酸氢钠受热分解 ③食物腐烂 ④酒精燃烧 ⑤生石灰与水作用制熟石灰 ⑥电解水生成H2和O2⑦铝片遇浓硫酸钝化 （1）属于放热反应的有： （填序号，下同）。 （2）属于吸热反应的有： 。 （3）写出反应①的化学方程式： 。 Ⅱ.磷元素有多种性质不同的单质，红磷（结构复杂用P表示）和白磷(P4)是磷的两种同素异形体，充分燃烧之后的产物都是五氧化二磷。在常温常压条件，62g白磷完全转化为红磷，大约放出22kJ的热量。 （4）62g白磷与62g红磷两者中能量较高的是 （填“红磷”或“白磷”，下同），二者更稳定的是 ；等质量的红磷和白磷分别完全燃烧，放出热量较多的是 。 （5）一般情况下，石墨比金刚石更稳定，由此推测将石墨转化为金刚石属于 （填“放热”或“吸热”）反应。 【答案】（1）①③④⑤⑦ （2）②⑥ （3） （4）白磷 红磷 白磷 （5）吸热 【解析】（1）①过氧化钠与水反应是放热反应；②碳酸氢钠受热分解是吸热反应；③食物腐烂是缓慢的氧化反应，是放热反应；④酒精燃烧是放热反应；⑤生石灰与水作用制熟石灰是化合反应，属于放热反应；⑥电解水生成H2和O2是分解反应，属于吸热反应；⑦铝片遇浓硫酸钝化是氧化反应，属于放热反应。因此属于放热反应的有：①③④⑤⑦；故答案为：①③④⑤⑦。 （2）根据前面分析得到属于吸热反应的有：②⑥；故答案为：②⑥。 （3）反应①是过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，其反应的化学方程式：；故答案为：。 （4）在常温常压条件，62g白磷完全转化为红磷，大约放出22kJ的热量。说明相同质量的白磷比红磷的能量高，因此62g白磷与62g红磷两者中能量较高的是白磷，根据能量越低越稳定，因此二者更稳定的是红磷；等质量的白磷能量高，因此等质量的红磷和白磷分别完全燃烧，放出热量较多的是白磷；故答案为：白磷；红磷；白磷。 （5）一般情况下，石墨比金刚石更稳定，根据能量越低越稳定，则石墨的能量低，由此推测将石墨转化为金刚石属于吸热反应；故答案为：吸热。 考点2 化学键与化学反应中能量变化的关系 5. （23-24高一下·安徽宿州·期中）我国研究人员研制出一种新型催化剂，可借助太阳光在催化剂表面实现高效分解水，过程如图所示。 已知：断裂1mol相关化学键所需能量如表所示。 化学键 中H-O键 中键 中H-H键 中O-O键 中O-H键 键能kJ/mol 463 496 436 138 463 若反应过程中分解了2mol水，则下列说法不正确的是 A．氢能资源丰富，属于可再生能源 B．过程Ⅱ放出了574kJ能量 C．的电子式： D．总反应为 【答案】C 【解析】A．太阳能光解水可得到氢气，则氢能资源丰富，属于可再生能源，故A正确； B．形成化学键释放能量，则过程Ⅱ放出了436kJ+138kJ=574kJ能量，故B正确； C．H2O2为共价化合物，H和O、O与O存在共价键，电子式为，故C错误； D．用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，则总反应为，故D正确； 故选：C。 6. （23-24高一下·河北沧州·阶段练习）和 混合后会发生爆炸。已知：破坏 中的化学键需要吸收 的能量，破坏中的化学键需要吸收 的能量，形成 键放出 的能量。下列说法正确的是 A．和 均为共价化合物 B． C．的热稳定性强于 D．与 完全反应后放出 能量 【答案】B 【解析】A．属于单质，不是共价化合物，A项错误； B．由于氢气中氟气中爆炸，该反应为放热反应，即，所以，B项正确； C．氯的氧化性弱于氟，所以的热稳定性弱于，C项错误； D．因为能量为正数，所以与完全反应后放出能量，D项错误； 答案选B。 7. （23-24高一下·江西新余·期末）已知某化学反应（、、的结构式分别为A=A、B—B、B—A—B），反应过程中的能量变化如图所示，下列有关叙述正确的是 A．该反应过程中有非极性键的断裂和生成 B．该反应若生成2mol，则放出的热量为 C．该反应断开化学键吸收的总能量大于形成化学键放出的总能量 D．铜和稀硝酸反应的能量变化和上图相似 【答案】C 【解析】A．根据物质的结构式可判断反应过程中有非极性键的断裂，没有非极性键的生成，A错误； B．反应是吸热反应，该反应若生成2mol，则吸收的热量为，B错误； C．反应是吸热反应，该反应断开反应物中化学键吸收的总能量大于形成生成物中化学键释放的总能量，C正确； D．铜和稀硝酸反应为放热反应，反应的能量变化跟上图不相似，D错误； 故选C。 8. （23-24高一下·北京·期中）碳中和作为一种新型环保形式可推动全社会绿色发展。下图为科学家正在研究建立的一种二氧化碳新循环体系。 （1）过程Ⅰ的原理：，根据下表数据回答： 化学键 键能 436 496 463 ①完全分解需 （填“放出”或“吸收”）能量 kJ。 ②能正确表示该过程能量变化的示意图是 。 A．    B．     C．    D． 【答案】（1）吸收 484 C 【分析】混合气分离得CO2，水在光、催化剂作用下分解成H2和O2，CO2和H2在复合催化剂作用下反应得到CH3OH，CH3OH燃烧生成CO2等，CO2经过程Ⅳ中循环使用。 【解析】（1）①2molH2O(g)中化学键断裂吸收4×463kJ=1852kJ的能量，形成2molH2和1molO2的化学键放出2×436kJ+496kJ=1368kJ，则2molH2O(g)完全分解需吸收能量1852kJ-1368kJ=484kJ； ②2H2O(g)断裂化学键形成4H(g)+2O(g)吸收能量，4H(g)+2O(g)形成化学键结合成2H2(g)+O2(g)释放能量，反应2H2O(g) 2H2(g)+O2(g)为吸热反应，则2H2O(g)具有的总能量低于2H2(g)+O2(g)具有的总能量，对照各选项，能正确表示该过程能量变化的示意图为C项。 考点3 化学能与热能相互转化的应用 9. （23-24高一下·山西太原·期中）以下化学反应与能量转化形式对应错误的是 选项 化学反应 能量转化形式 A 化学能转化为热能 B 化学能转化为电能 C 热能转化为化学能 D 光能转化为化学能 【答案】B 【解析】A．CH4+2O2CO2+2H2O是放热反应，将化学能转变为热能，故A正确； B．铅蓄电池放电时将化学能转变为电能，充电时将电能转变为化学能，故B错误； C．CaCO3CaO+CO2↑是吸热反应，将热能转化为化学能，故C正确。 D．mH2O+nCO2Cn(H2O)m+nO2是光合作用，将光能转化为化学能，故D正确； 故选B。 10. （23-24高一下·山东聊城·期中）我国科技发展在多个领域取得新的突破，下列说法不正确的是 A．飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料 B．新能源汽车使用的甲醇燃料电池工作时，能量转化形式：化学能→电能 C．运载火箭的燃料用偏二甲肼（）的原因之一是燃烧时释放大量热 D．太阳能电池翼伸展机构关键部件用到的SiC属于硅酸盐材料 【答案】D 【解析】A．高温结构陶瓷性能优良，主要成分是新型无机非金属材料，A项正确； B．根据甲醇燃料电池的工作原理为原电池，因此能量转化主要形式是化学能转变为电能，B项正确； C．选用偏二甲肼作航空燃料原因之一是燃烧时释放大量热，C项正确； D．SiC属于新型陶瓷，不属于硅酸盐材料，D项错误； 故答案选D。 11. （23-24高一下·上海·期中）下列对能量转化的认识中，错误的是 A．通直流电电解水生成氢气和氧气时，电能主要转化为化学能 B．白炽灯工作时，电能全部转化为光能 C．煤燃烧时，化学能主要转化为热能 D．风力发电时，风能主要转化为电能 【答案】B 【解析】A．电解水时，电能主要转化为化学能，A正确； B．白炽灯工作时，电能主要转化为光能，还会转化为热能等，B错误； C．煤燃烧过程中，化学能主要转化为热能，C正确； D．风力发电的过程是风能主要转化为电能，D正确； 故选B。 考点4 原电池的组成与判断 12. （2024高一下·福建·学业考试）下列装置中，电流计指针能发生偏转的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A．Zn、Cu和稀硫酸能构成原电池，Zn为负极，Cu为正极，稀硫酸为电解质，故电流计指针能发生偏转，A正确； B．酒精不是电解质，不能导电，不能构成原电池，电流计指针不发生偏转，B错误； C．两电极相同，均能与稀硫酸反应，不能构成原电池，电流计指针不发生偏转，C错误； D．缺少盐桥，不能形成闭合回路，不能构成原电池，电流计指针不发生偏转，D错误； 故选A。 13. （23-24高一下·青海·期末）理论上，下列反应不能设计成原电池的是 A． B． C． D． 【答案】C 【分析】原电池的构成条件为：1、活泼性不同的两个电极；2、电解质溶液；3、形成闭合回路；4、能自发进行氧化还原反应； 【解析】A、B、D反应方程式中都有化合价的变化，所以都是氧化还原反应；C的反应中没有化合价的变化，所以不是氧化还原反应，不能设计成原电池； 故选C。 14. （23-24高一下·广东云浮·期中）实验探究是提高学习效果的有力手段。某同学用如图所示装置研究原电池原理。下列说法错误的是 A．若图1中的下端接触，可观察到片上有无色气泡产生 B．图2中向片移动 C．图1中气泡产生速度比图2快 D．图3中正极的电极反应式为 【答案】C 【解析】A．Zn、Cu直接接触就能构成闭合回路而形成原电池，稀硫酸作电解质溶液，锌为负极、铜为正极，正极上氢离子得到电子生成氢气，所以Cu上可看到有气体产生，故A正确； B．氢离子带正电荷，向正极移动，即向Cu移动，故B正确； C．图1没有形成原电池、图2形成原电池，图1中气泡产生速度比图2慢，故C错误； D．图3中正极的电极反应为铜离子得到电子发生还原反应得到铜，，故D正确； 故选C。 考点5 原电池的工作原理 15. （23-24高一下·四川成都·期末）根据原电池原理，下列有关如图装置的说法正确的是 A．若a为Ag，b为Cu，c为硫酸铜溶液，则a电极有红色固体析出 B．若a为Zn，b为Cu，c为稀硫酸，则b电极发生氧化反应 C．若a为Zn，b为Ag，c为硫酸铜溶液，每转移0.2mol电子，b电极质量增加6.4g D．若a为Fe，b为Cu，c为浓硝酸，则负极发生的电极反应式为 【答案】C 【解析】A．Ag无法置换硫酸铜中的铜，不存在自发的氧化还原反应，不能实现化学能转化为电能，故A错误； B．Zn比Cu活泼，故Zn做负极，Cu做正极，正极发生还原反应，故B错误； C．锌比银活泼，锌为负极，银为正极，负极反应式为Zn-2e-=Zn2+，正极反应式为Cu2++2e-=Cu，转移0.2mol电子，生成0.1molCu，即正极质量增加0.1mol×64g/mol=6.4g，故C正确； D．铁比铜活泼，但铁遇浓硝酸会钝化，故铜做负极，负极反应式为Cu-2e-=Cu2+，故D错误； 故答案为C。 16. （22-23高一下·四川内江·期中）． （1）下列反应中，属于吸热反应的是 (填序号)。 ①物质燃烧　②炸药爆炸　③浓硫酸稀释　④二氧化碳通过炽热的碳　⑤硝酸铵溶于水吸热　⑥Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应　⑦铁粉与稀盐酸反应 ．化学电源在生产生活中有着广泛的应用，请回答下列问题： （2）根据构成原电池的本质判断，下列化学(或离子)方程式正确且能设计成原电池的是___________(填字母，下同)。 A．KOH+HCl=KCl+H2O B．Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ C．Na2O+H2O=2NaOH D．Cu+Fe3+=Fe2++Cu2+ （3）为了探究化学反应中的能量变化，某同学设计了如图两个实验。有关反应一段时间后的实验现象，下列说法正确的是___________。 A．图中温度计的示数高于图的示数 B．图和图中温度计的示数相等，且均高于室温 C．图和图的气泡均产生于锌棒表面 D．图中产生气体的速率比快 （4）请利用反应“Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+”设计一个化学电池(正极材料用碳棒)，该电池的负极材料是 ，发生的电极反应是 ，电解质溶液是 。 （5）H2还原CO电化学法制备甲醇(CO＋2H2=CH3OH)的工作原理如图所示。 通入H2的一端是电池的 (填“正”或“负”)极，电池工作过程中H＋通过质子膜向 (填“左”或者“右”)移动，通入CO的一端发生的电极反应为 。 【答案】（1）④⑥ （2）B （3）AD （4）Cu Cu-2e-=Cu2+ AgNO3 （5）负 左 CO+4e-+4H＋=CH3OH 【解析】（1）①物质燃烧为放热反应；②炸药爆炸为放热反应；③浓硫酸稀释为放热过程，不是化学变化；④二氧化碳通过炽热的碳为吸热反应；⑤硝酸铵溶于水吸热为吸热过程，不是化学反应；⑥Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应为吸热反应；⑦铁粉与稀盐酸反应为放热反应；故属于吸热反应的为：④⑥； （2）原电池是将化学能转变为电能的装置，只有自发的氧化还原反应才有电子的转移被设计成原电池；B、D为氧化还原反应，但反应D离子方程式电荷不守恒，AC为非氧化还原反应，不可以设计成原电池，故答案为B； （3）图Ⅰ锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，离子方程式为Zn+2H+=Zn2++H2↑；稀硫酸和锌的反应是放热反应导致溶液温度逐渐升高，化学能转化为热能；图Ⅱ该装置构成原电池，Zn易失电子作负极，Cu作正极，正极上氢离子得电子生成氢气；温度计指示的温度变化不明显，是因为化学能没有全部转化为热能，大多数转化为电能，所以图Ⅰ中气泡产生在锌棒表面，Ⅱ中产生在铜棒表面；构成原电池加快化学反应速率，则图Ⅱ中产生气体的速度比Ⅰ快；图Ⅰ中温度计的示数高于图Ⅱ的示数，故答案为：AD； （4）原电池中失电子的物质作负极，负极发生氧化反应，根据反应方程式知，Cu作负极，电极反应式为：Cu-2e-=Cu2+，电解质溶液中含有得电子的Ag+，可用AgNO3溶液作电解质溶液； （5）由图可知，氢气失去电子发生氧化反应为负极，则左侧电极为正极，CO得到电子发生还原反应生成甲醇：CO+4e-+4H＋=CH3OH；原电池中阳离子向正极移动，故氢离子向左移动。 17. （23-24高一下·福建泉州·阶段练习）电池是人类生产和生活中重要的能量来源，电池的发明是化学对人类的一项重大贡献。 （1）依据NaOH与HCl的反应原理设计原电池，你认为是否可行？ (填“是”或“否”)，理由是 。 （2）一种以肼(N2H4)为液体燃料的电池装置如图所示。该电池用空气中的氧气作氧化剂，KOH作电解质。负极是 (填“a”或“b”)电极，正极反应式为 。 （3）Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4-SOCl2.电池的总反应可表示为：4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2↑。请回答下列问题： ①电池的负极材料为 。 ②电池正极发生的电极反应为 。 ③SOCl2易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中，实验现象是 ，反应的化学方程式为 。 【答案】（1）否 NaOH与HCl的反应不是氧化还原反应 （2）a O2+4e-+2H2O=4OH- （3）锂 2SOCl2+4e-=4Cl-+S+SO2 出现白雾，有刺激性气体生成 SOCl2+H2O=SO2+2HCl 【解析】（1）NaOH与HCl的反应不是氧化还原反应，无电子转移，不能设计成原电池； （2）以肼(N2H4)为液体燃料的电池，a电极为负极，电极反应式为N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O，b电极为正极，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-； （3）①Li在反应中价态升高失电子作负极； ②C为正极，电极反应式为2SOCl2+4e-=4Cl-+S+SO2； ③SOCl2用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成，故SOCl2与水反应生成二氧化硫和HCl,反应方程式为SOCl2+H2O=SO2+2HCl，现象为出现白雾，有刺激性气体生成。 考点6 原电池原理的应用 18. （23-24高一下·浙江·期末）利用铜片、铁片、锌片、石墨棒、导线、烧杯和稀硫酸组装成以下装置。下列说法正确的是 A．装置甲和装置乙中铁片上均无气泡产生 B．装置丙中，电子从铁片经导线流向石墨棒 C．三个装置中铁片质量减小的速率从大到小的顺序为乙>甲>丙 D．装置乙中铁片为正极，电极反应式为 【答案】D 【解析】A．装置乙中Zn的活泼性比Fe强，Zn做负极，Fe做正极，正极上氢离子得电子生成氢气，装置乙中铁片上有气泡产生，A错误； B．装置丙中，未形成闭合回路，不能构成原电池，B错误； C．装置甲中Fe做负极，是电子生成Fe2+，质量减小，装置乙中Fe做正极被保护，铁片质量不变，装置丙中发生普通化学反应，铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，形成原电池能加快反应速率，则铁片质量减小的速率：甲>丙>乙，C错误； D．装置乙中铁片为正极，正极上氢离子得电子生成氢气，电极反应式为，D正确； 故选D。 19. （23-24高一下·四川成都·期中）如图是课外活动小组设计用化学电源使灯发光的装置。下列说法正确的是 A．该装置将化学能转化为电能，电能全部转化为光能 B．电子流动方向：镁极→稀硫酸→铝极→灯→镁极 C．利用该装置可以验证金属性： D．若将稀硫酸换成溶液，溶液中的向铝极迁移得电子产生氢气 【答案】C 【分析】锌比铜活泼，形成原电池反应时，锌为负极，铜为正极，正极发生还原反应生成氢气； 【解析】A．该装置中存在“化学能→电能→光能”的转换，但电能不可能全部转化为光能，A错误； B．原电池中电子由负极流出，经外电路流入正极，镁做负极，铝做正极，则装置中电子流动方向：镁极→灯→铝极，B错误； C．该装置中，镁作负极，铝作正极，可以得出金属性：，C正确； D．若换成氢氧化钠溶液，铝作负极，向铝极迁移，镁极周围得电子产生氢气，D错误； 故选C。 20. （23-24高一下·北京·期中）Fe和Mg与硫酸反应的实验如下，下列说法正确的是 实验    现象 Fe表面产生大量无色气泡 Fe表面产生少量气泡后迅速停止 Mg表面迅速产生大量气泡 Fe表面有大量气泡，Mg表面有少量气泡 A．I中产生气体的原因是：2Fe+6H+=2Fe3++3H2 B．取出Ⅱ中的铁棒插入硫酸铜溶液中立即析出红色金属 C．实验Ⅲ中产生的气体主要是氢气 D．实验Ⅳ能证明Mg的金属性强于Fe 【答案】D 【解析】A．铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，所以Ⅰ中产生气体的原因是：Fe+2H+＝Fe2++H2↑，故A错误； B．铁与浓硫酸发生钝化，表面生成致密的氧化膜，所以不能与硫酸铜溶液反应置换铜，故B错误； C．镁与浓硫酸反应生成硫酸镁、二氧化硫和水，不发生钝化，因此Mg表面迅速产生大量气泡是二氧化硫，故C错误； D．铁与镁浸泡在稀硫酸中形成原电池，镁为负极，铁为正极，所以Ⅳ中现象说明Mg的金属性比Fe强，故D正确； 故选D。 考点7 常见的化学电池 21. （23-24高一下·新疆·期中）化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法不正确的是 A．上述电池包含了一次电池、二次电池和燃料电池 B．图丙电池工作时，电子移动方向为M→X→Y→N→M C．干电池在长时间使用后，锌筒被破坏 D．蓄电池充电时也发生了氧化还原反应 【答案】B 【解析】A．锌锰干电池是一次电池，铅蓄电池是二次电池，氢氧燃料电池属于燃料电池，故A正确； B．图丙，N极氧气得电子发生还原反应，N是正极；M电极有机物失电子发生氧化反应，M是负极，电池工作时，电子移动方向为M→X→Y→N，电子不能进入溶液，故B错误； C．锌锰干电池，锌桶为负极，负极锌失电子被腐蚀，干电池在长时间使用后，锌筒被破坏，故C正确； D．蓄电池充电时，阳极发生氧化反应、阴极发生还原反应，故D正确； 选B。 22. （22-23高一下·云南·期末）化学电源在生活中有广泛的应用，各种电池的示意图如图，下列有关说法正确的是    A．甲：电流由锌片经导线流向铜片 B．乙：锌为电池的正极 C．丙：锌筒作负极，发生氧化反应，使用一段时间锌筒会变薄 D．丁：该电池是一种一次电池 【答案】C 【解析】A．该电池中活泼金属作负极，所以Zn为负极，Cu为正极，电流由铜片经导线流向锌片，A错误； B．锌为活泼金属，作为电池的负极，B错误； C．在锌锰干电池中，锌筒作负极，发生氧化反应，锌失电子生成，使用一段时间锌筒会变薄，C正确； D．铅蓄电池是二次电池，D错误； 故选C。 23. （23-24高一下·新疆省直辖县级单位·阶段练习）锌锰干电池是应用最普遍的电池之一，其基本反应： X极：Zn-2e－=Zn2＋　 Y极：2MnO2＋2NH＋2e－=Mn2O3＋2NH3＋H2O （1）X是电池的 (填“正”或“负”，下同)极，Zn2＋向 极移动。 （2）该电池总反应的离子方程式为 。该反应中MnO2是 (填“还原剂”或“氧化剂”)。 （3）若反应消耗16.25 g Zn，则电池中转移电子的物质的量为 。 （4）微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图所示。 ①该微生物燃料电池，负极为 (填“a”或“b”)，当电路中有0.5mol电子发生转移，则有 mol的H＋通过质子交换膜。 ②负极反应式为： 。 【答案】（1）负 正 （2）Zn＋2MnO2＋2NH=Mn2O3＋2NH3＋H2O ＋Zn2＋ 氧化剂 （3）0.5 mol （4）a 0.5 【分析】锌锰干电池中，X极Zn失电子生成Zn2+，化合价升高，发生氧化反应，则X极为负极，Y极为正极；微生物燃料电池中，在硫氧化菌作用下，失电子氧化生成，则a极为负极，通入氧气的b极为正极。 【解析】（1）根据分析，X是电池的负极；原电池中阳离子向正极移动，则Zn2+移向正极。 （2）根据X极、Y极电极反应叠加可得，电池总反应的离子方程式为Zn＋2MnO2＋2NH=Mn2O3＋2NH3＋H2O ＋Zn2＋；该反应中MnO2中Mn元素得电子，化合价降低，所以MnO2是氧化剂。 （3）根据X极反应，1molZn失2mol电子，若反应消耗16.25g Zn，即Zn的物质的量为0.25mol，则电池中转移电子的物质的量为。 （4）①根据微生物燃料电池的工作原理图示可知，在硫氧化菌作用下，失电子氧化生成，则负极为a极，通入氧气的b极为正极，正极电极反应为：，当电路中有0.5mol电子发生转移，则有0.5mol的H＋通过质子交换膜； ②根据分析，a极为燃料电池的负极，失电子氧化生成，电极反应为：。 24. （23-24高一下·北京·期中）化学电池的发明，是贮能和供能技术的巨大进步。 （1）1799年，意大利科学家伏打用含食盐水的湿抹布夹在铜和锌的圆形板中间，堆积成圆柱状，制造出世界上最早的电池——伏打电池。此电池的负极反应 。 （2）1859年，法国科学家普朗特发明了可充电的铅酸电池。汽车用铅蓄电池的结构如图1，放电时总反应为。放电时，正极的电极反应是 ，当外电路通过0.5mol电子时，理论上负极板的质量增加 g。 （3）1888年，锌锰干电池开始实现商品化。碱性锌锰电池是日常生活中消耗最大的电池，其结构如图2。已知电池放电之后的产物为和MnOOH，则电池放电的化学方程式为 。 （4）20世纪70年代，燃料电池以其高效率和低污染的优势逐渐成为研究热点。图3为甲烷电池的工作示意图，负极反应为 。 （5）1990年前后，锂离子电池被发明。锂离子电池总反应为(x<1)。已知A为石墨电极，则下图所示是 (填“充电”或“放电”)过程，B电极上的反应为 。 【答案】（1）Zn-2e-=Zn2+ （2） 24 （3）Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2 （4） （5）放电 【解析】（1）伏打电池中锌作负极，铜作正极，此电池的负极反应：Zn-2e-=Zn2+； （2）。放电时，Pb作负极，电极反应式，PbO2作正极，电极反应式，当外电路通过0.5mol电子时，理论上负极板增加质量为0.25mol的质量，即24g； （3）碱性锌锰电池中Zn和MnO2放电之后的产物为和MnOOH，电池放电的化学方程式为Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2； （4）甲烷燃料电池中，通入甲烷的一极为负极，电解质溶液为KOH，所以电极反应：； （5）1锂离子电池总反应为(x<1)，放电时，A为石墨电极，是负极，B为正极，图中装置所示A中Li失电子生成Li+从左经过离子交换膜向右移动，所以图中所示为放电过程， B电极作正极，电极反应为。 考点8 化学反应速率的表示及计算 25. （23-24高一下·福建福州·期中）某化学反应在2L密闭容器中进行，反应物浓度在20s内由6.00mol变为2.00mol，则以该反应物浓度的变化表示20s内的平均反应速率为 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】反应物的反应前浓度为=3mol/L，反应物的反应后浓度为=1mol/L，则以该反应物浓度的变化表示20s内的平均反应速率为=； 故选B。 26. （22-23高一下·四川乐山·期末）在某温度下，的恒容密闭容器中，发生反应的浓度随时间的变化如图所示，下列说法正确的是    A．时用表示的平均速率为 B．时，的体积分数约为 C．时体系的压强与平衡时体系的压强之比为 D．平衡后的转化率为 【答案】D 【解析】A．X为固体，没有浓度因而也没有反应速率这一概念，A错误； B．2min时，生成Z的物质的量为0.4mol，则生成Y的物质的量为0.2mol，因为X为固体，故此时Y的体积分数为0.2mol÷0.6mol=33%，B错误； C．2min时，生成Z0.4mol，生成Y0.2mol，气体总物质的量为0.6mol，而平衡时生成Z0.6mol，生成Y0.3mol，气体总物质的量为0.9mol，故2min时体系的压强与平衡时体系的压强之比为2：3，C错误； D．平衡时生成Z0.6mol，则反应掉X0.6mol，X初始物质的量为2mol，则平衡后X的转化率为0.6mol÷2mol=30%，D正确； 故答案选D。 27. （22-23高一下·湖北·阶段练习）在一定温度时，将和放入容积为的某密闭容器中发生如下反应：，经后，测得容器内的浓度减少了，则下列叙述错误的是 A．在内，该反应用的浓度变化表示的反应速率为 B．在时，容器内的浓度为 C．该可逆反应未达限度前，随反应的进行，容器内压强逐渐增大 D．时，容器内气体总的物质的量为 【答案】A 【解析】A．根据化学方程式可知，A为固体，没有浓度，无法用A的浓度变化表示反应速率，A错误； B．5min时，B的浓度减小了0.2mol/L，此时参与反应的B为0.2mol/L×5L=1mol，生成D为1mol，D浓度为0.2mol/L，B正确； C．该反应在恒容密闭容器中进行，且正反应为气体体积增大的反应，在达到平衡前，随着反应进行，气体体积不断增大，容器内压强逐渐增大，C正确； D．5min时消耗B为1mol，则生成C0.5mol、D1mol，剩余B1mol，容器内气体的总物质的量为2.5mol，D正确； 故答案选A。 28. （23-24高一下·新疆·期中）Ⅰ.某温度时，在一个2L的密闭容器中，A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据完成下列填空： （1）该反应的化学方程式为 ； （2）从开始至2min，A的平均反应速率为 。 Ⅱ.在容积为2L的密闭容器中，充入和，5分钟时的物质的量浓度为0.4mol/L。 （3）5分钟内 ； ；此时，的转化率为 。 【答案】（1） （2）0.6mol/(L·min) （3）0.12 mol/(L·min) 0.04 mol/(L·min) 20% 【解析】（1）A物质的量减少，B、C物质的量增大，A是反应物、B、C是生成物，2min内A、B、C的变化量分别为1.2mol、0.4mol、1.2mol，根据变化量之比等于化学计量数之比，该反应的化学方程式为；故答案为：； （2）从开始至2min，X物质的量减少0.3mol，X的平均反应速率为=；故答案为：； （3）在容积为2L的密闭容器中，充入3mol N2和6mol H2，5分钟时NH3的物质的量浓度为0.4mol/L，则列出三段式(单位mol)：，则5分钟内；； 此时H2的转化率为，故答案为：0.12 mol/(L·min)；0.04 mol/(L·min)；20%。 29. （21-22高一下·陕西渭南·期中）反应，经2 min后，B的浓度减少了0.6 mol/L。对此反应速率的叙述正确的是 A．用A表示的反应速率是 B．分别用B、C、D表示反应的速率，其比值是3：2：1 C．在2 min末时的反应速率，用反应物B来表示是0.3 mol/(L·min) D．在这2 min内用B和C表示的反应速率的值都是相同的 【答案】B 【分析】反应，经2 min后，B的浓度减少了0.6 mol/L，用B浓度变化表示的反应速率v(B)==0.3 mol/(L·min)，然后根据用不同物质反应速率时的关系v(B)：v(C)：v(D)=3：2：1进行计算判断。 【解析】A．A是固体物质，其浓度不变，因此不能用A物质表示的反应速率，A错误； B．在该反应中B、C、D三种气体物质反应消耗的物质的量的比是3：2：1，反应在同一容器中进行，容器的容积相同，在相同时间内反应时间也相同，故分别用B、C、D表示反应的速率，v(B)：v(C)：v(D)=3：2：1，B正确； C．化学反应速率是平均速率，不是瞬时速率，因此不能计算出2 min末时用B浓度变化表示的反应速率，C错误； D．由于在反应方程式中，物质B、C的化学计量数不同，因此在这2 min内用B和C表示的反应速率的值是不相同的，D错误； 故合理选项是B。 考点9 化学反应速率大小的比较 30. （23-24高一下·云南红河·阶段练习）对反应来说，下列反应速率最慢的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】在单位相同的条件下，不同物质的化学反应速率与其计量数的比值越大，则该反应的化学反应速率越快，，，，根据方程式式可知，D为固体，不能用来表示反应速率，故反应速率最慢的是，故本题选C。 31. （23-24高一下·湖北·期中）已知反应在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反应速率最慢的是 A． B．v(CO)=1.5mol/(L·min) C． D． 【答案】A 【分析】同一化学反应中，同一时间段内，各物质的反应速率之比等于其计量数之比，把不同物质的反应速率换算成同一物质的反应速率进行比较，数值越小的反应速率越慢，同时注意单位的统一。 【解析】A．v(CO)=2v(NO2)=1.4mol/(L·min)； B．v(CO)=1.5mol/(L·min)； C．v(CO)=4v(N2)=0.16mol/(L⋅s)=9.6mol/(L·min)； D．v(CO)=v(CO2)=0.1mol/(L⋅s) =6mol/(L·min)； 反应速率大小顺序是C＞D＞B＞A，所以反应速率最慢的是A； 故选A。 32. （22-23高一下·福建福州·阶段练习）Ⅰ．在容积为2L的密闭容器中进行如下反应：，开始时通入4 mol A和6 mol B，5 min末时测得C的物质的量为3 mol，为0.2 mol⋅L-1⋅min-1，计算： （1）5 min末A的物质的量浓度为 mol·L。 （2）前5 min内为 。 （3）化学方程式中x的值为 。 【答案】（1）1.5 （2）0.2mol⋅L-1⋅min-1 （3）2 【解析】（1）在容积为2L的密闭容器中进行如下反应：，开始时通入4 mol A和6 mol B，5 min末时测得C的物质的量为3 mol，为0.2 mol⋅L-1⋅min-1，则可建立如下三段式： 5 min末A的物质的量浓度为=1.5mol·L。 （2）前5 min内为=0.2mol⋅L-1⋅min-1。 （3）依据物质的量的变化量之比等于化学计量数之比，可得出，从而得出化学方程式中x的值为2。 考点10 影响化学反应速率的因素 33. （23-24高一下·河南商丘·期中）实验室用锌粒与稀盐酸反应制氢气，下列措施不能使反应速率加快的是 A．升高温度 B．增加相同浓度的稀盐酸的体积 C．将锌粒研磨成锌粉 D．加入少量CuSO4溶液 【答案】B 【解析】A．升高温度能加快锌粒和稀盐酸的反应，A不符合题意； B．增大相同浓度的盐酸用量，浓度未变，不能加快反应速率，B符合题意； C．将锌粒研磨成锌粉，增大接触面积，可以加快反应速率，C不符合题意； D．锌置换出铜形成锌—铜原电池，可以加快反应速率，D不符合题意； 故选B。 34. （23-24高一下·福建·期末）少量铁粉与的稀盐酸反应，为了加快此反应速率且不改变生成的总量，以下方法可行的是 ①适当升高温度；②再加入的稀盐酸；③滴入几滴硫酸铜溶液；④加入少量醋酸钠固体；⑤加几滴浓硫酸 A．①③ B．①③⑤ C．①⑤ D．②④ 【答案】C 【解析】①适当升高温度，反应速率加快，生成氢气总量不变，则①符合题意； ②再加入的稀盐酸，浓度不变，速率不变，故②不符合题意； ③滴入几滴硫酸铜溶液，置换出铜单质，形成盐酸原电池，加快反应速率，由于消耗了铁，导致生成氢气总量减少，故③不符合题意； ④加入少量醋酸钠固体，醋酸根和氢离子反应生成醋酸，氢离子浓度减低，反应速率减慢，故④不符合题意； ⑤加几滴浓硫酸，氢离子浓度增大，反应速率加快，氢气总量不变，故⑤符合题意； 因此①⑤方法可行，故C符合题意． 35. （23-24高一下·浙江杭州·期中）下列措施可以增大化学反应速率的是 A．对于放热反应2SO2+O22SO3，升高温度 B．H2SO4与BaCl2溶液反应时，增大压强 C．Na与水反应时，增大水的用量 D．Fe与稀硫酸反应制取H2时，改用98%浓硫酸 【答案】A 【解析】A．无论对于吸热反应还是放热反应，温度升高，化学反应速率加快，故A正确； B．H2SO4与BaCl2两溶液反应时无气体参与，则增大压强，反应速率不变，故B错误； C．增大水的用量不影响Na与水的反应速率，因浓度不变，故C错误； D．Fe在浓硫酸中被钝化，不能生成氢气，故D错误； 故选A。 36. （23-24高一下·江西宜春·期中）下列事实或做法与化学反应速率无关的是 A．加热金属钠制备过氧化钠 B．用铁触媒作催化剂合成氨 C．在铁制品表面刷油漆 D．用冰箱保存食物 【答案】A 【解析】A．钠在常温下反应生成氧化钠，在加热或燃烧条件下生成过氧化钠，反应条件不同，产物不同，反应与反应速率无关，符合题意，A错误； B．用铁触媒体催化剂合成氨，催化剂能降低反应所需活化能，加快反应速率，不符合题意，B错误； C．铁制品表面刷漆可以减小与空气的接触面积，从而减缓反应速率，不符合题意，C错误； D．冰箱里温度低，能减慢食物的腐败速率，不符合题意，D错误； 故选A。 考点11 可逆反应的特点 37. （23-24高一下·福建龙岩·期中）SO2催化制备SO3的反应为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)一定条件下向一恒容密闭容器中充入SO2和18O2，关于该反应的说法正确的是 A．18O2与16O2互为同位素 B．反应一段时间后，核素18O可能存在于SO2、O2、SO3中 C．只要选择适宜的温度，SO2和O2就能全部转化为SO3 D．向该密闭容器中充入氢气使压强增大，反应速率加快 【答案】B 【解析】A．质子数相同中子数不同的核素互为同位素，18O2与16O2均为单质，A错误； B．该反应为可逆反应，一段时间后核素18O可能存在于SO2、O2、SO3中，B正确； C．该反应为可逆反应，无法完全反应，故不能全部转化为SO3，C错误； D．该容器为恒容容器，充入氢气，压强增大，体积不变，各物质的浓度不变，故反应速率不变，D错误； 故选B。 38. （23-24高一下·安徽池州·期中）在一密闭容器中进行反应：，已知反应过程中某一时刻、、的浓度分别为0.2、0.1、0.2，当反应达到平衡时，可能存在的数据是 A．为0.4 B．为0.25 C．、均为0.15 D．为0.2 【答案】B 【解析】A．SO3的浓度增大，说明该反应向正反应方向进行建立平衡，若SO2和O2完全反应，SO3的浓度的浓度变化为0.2mol·L-1，完全反应SO3浓度才能为0.4mol·L-1，实际变化应小于该值，违背了可逆反应的特点，故错误； B．若SO2为0.25mol·L-1，则O2为0.125mol·L-1，SO3为0.15mol·L-1，为各物质共存状态，符合可逆反应的特点，故B正确； C．反应物、生产物的浓度不可能同时减小，一个减小，另一个一定增大，否则违背质量守恒定律，故C错误； D．O2的浓度增大，说明反应向逆反应方向进行，若SO3完全反应，则O2的浓度浓度变化为0.1mol·L-1，因可逆反应实际变化应小于该值，所以O2浓度小于0.2mol·L-1，故D错误； 本题选B。 39. （23-24高一下·辽宁·期中）下列说法正确的是 A．在恒容容器内，反应达到平衡后通入Ar，压强增大，反应速率加快 B．用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用98%的浓硫酸可加快产生氢气的速率 C．l00mL2mol/L的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠固体，生成氢气的速率不变 D．向5mL0.2mol/L的FeCl3溶液中加入几滴同浓度的KI溶液，再加入几滴KSCN溶液，溶液显红色，证明FeCl3与KI的反应是可逆反应 【答案】C 【解析】 A．在恒容容器内，反应达到平衡后通入Ar，总压增大，但反应组分的浓度不变，反应速率不变，A错误； B．改用98%的浓硫酸，会使铁片钝化，不会生成氢气，B错误； C．加入氯化钠固体，对溶液中氢离子的浓度没有影响，生成氢气的速率不变，C正确； D．向5mL0.2mol/L的FeCl3溶液中加入几滴同浓度的KI溶液，因Fe3+过量，再加入几滴KSCN溶液，溶液一定显红色，不能证明FeCl3与KI的反应是可逆反应，D错误； 故选C。 40. （23-24高一下·北京丰台·期中）一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应2HI (g)I2 (g)+H2 (g)，当HI、I2、H2 的浓度不再变化时，下列说法正确的是 A．反应已停止 B．单位时间内生成2 mol HI的同时生成1 mol H2 C．HI全部转化为I2 和H2 D．HI、I2、H2 的物质的量之比为2∶1∶1 【答案】B 【分析】一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应2HI (g)I2 (g)+H2 (g)，当HI、I2、H2 的浓度不再变化时，反应处于化学平衡状态； 【解析】A．反应达到平衡状态时，反应仍在进行、并未停止，A不符合题意； B．反应处于化学平衡状态，说明此时正反应和逆反应速率相等，单位时间内生成2 mol HI的同时生成1 mol H2，分别代表逆反应速率和正反应速率，且速率数值之比等于化学计量数之比， B符合题意； C．该反应是可逆反应，则HI不可能全部转化为I2 和H2，C不符合题意； D．HI、I2、H2 的物质的量之比为2∶1∶1通常只能表示物质反应转化关系，但平衡时HI、I2、H2 的物质的量之比不一定为2∶1∶1，D不符合题意； 故合理选项是B。 考点12 反应限度与化学平衡状态的判断 41. （23-24高一下·福建龙岩·阶段练习）下列说法中，可以证明反应N2+3H22NH3，已达到平衡状态的是 A．1个N≡N键断裂的同时有3个H-H键断裂 B．N2、H2、NH3的分子数之比为1:3:2 C．1个N≡N键断裂的同时有6个N-H键形成 D．N2、H2、NH3的浓度不再变化 【答案】D 【解析】A．1个N≡N键断裂的同时有3个H-H键断裂，虽然变化量之比等于化学计量数之比，但反应进行的方向相同，则反应不一定达平衡状态，A不符合题意； B．N2、H2、NH3的分子数之比为1:3:2，可能是反应进行过程中的某个阶段，不一定是平衡状态，B不符合题意； C．1个N≡N键断裂的同时有6个N-H键形成，虽然变化量之比等于化学计量数之比，但反应进行的方向相同，则反应不一定达平衡状态，C不符合题意； D．N2、H2、NH3的浓度不再变化，则正、逆反应速率相等，反应达平衡状态，D符合题意； 故选D。 42. （23-24高一下·广东广州·期中）一定温度下，2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随反应时间的变化曲线如图所示，10s时达到平衡。下列说法不正确的是 A．反应的化学方程式为： B．时，Z和X浓度相等，正反应速率大于逆反应速率 C．当X的物质的量不再随时间而变化，此时正、逆反应速率相等，但不为零 D．从反应开始到10s内，用Z的浓度变化表示的平均反应速率为 【答案】D 【解析】A．由图可知，X、Y为反应物，不能完全转化，该反应为可逆反应，Z为生成物，X、Y、Z的系数比为(1.2-0.41)mol：(1-0.21)mol：1.58mol=1：1：2，化学方程式为：X(g)+Y(g)⇌2Z(g)，A正确； B．由图可知，反应正向建立平衡，t1时，Z和X浓度相等，反应未达平衡状态，故(正)＞(逆)，B正确； C．由图可知，当X的物质的量不再随时间而变化，此时正、逆反应速率相等，但不为零，C正确； D．由题干图像信息可知，反应开始到10s，用Z表示的反应速率为=0.079mol/(L•s)，D错误； 故答案为：D。 43. （23-24高一下·广东惠州·期中）高炉炼铁的原料是焦炭和Fe2O3，发生的反应主要有：①；②。 下列有关说法错误的是 A．对于反应②，当CO和CO2的正反应速率相等时，反应达到平衡 B．高炉炼铁前先将矿石粉碎，可以加快反应速率 C．高炉炼铁尾气中，总是存在一定量的CO D．在给定条件下，反应①和②达到平衡时，Fe的产量达到最大 【答案】A 【解析】A．根据反应速率之比等于化学计量数之比可知，对于反应②，任意时刻CO和CO2的正反应速率相等，故当CO和CO2的正反应速率相等时，不能说明反应达到平衡，A错误； B．高炉炼铁前先将矿石粉碎，可以增大固体和气体的接触面积，从而加快反应速率，B正确； C．由题干信息可知，反应②是一个可逆反应，可逆反应存在一定的反应限度，故高炉炼铁尾气中，总是存在一定量的CO，C正确； D．在给定条件下，反应①和②达到平衡时，反应达到最大限度，则Fe的产量达到最大，D正确； 故答案为：A。 44. （23-24高一下·浙江·阶段练习）某温度下，在一恒容密闭容器中进行如下反应：，下列情况一定能说明反应已达到平衡的是 ①容器内固体的质量不随时间而变化    ②容器内压强不随时间而变化 ③气体的密度不随时间而变化    ④混合气体的平均摩尔质量不随时间而变化 ⑤单位时间内，消耗1mol同时生成1mol A．①②③④ B．①②③⑤ C．②③④⑤ D．全部 【答案】B 【分析】)为气体分子数增大的可逆反应，该反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各组分的浓度、百分含量等变量不再变化，以此进行判断。 【解析】①容器内固体的质量会随反应而变，当其不随时间而变化，反应达到平衡状态，①正确； ②该反应为气体分子数增大的反应，恒容时，体系压强为一个变化量，若压强不变时，反应达到平衡状态，②正确； ③根据质量守恒定律，反应前后气体质量增加，体积不变，由ρ=可知密度为一个变化量，当密度不变时，反应达到平衡状态，③正确； ④该反应中只有二氧化碳和一氧化碳为气体，且二者体积之比始终为1：1，则混合气体的平均摩尔质量为定值，不能根据混合气体的平均摩尔质量判断平衡状态，④错误； ⑤CO2和CO均为生成物，消耗CO2代表逆反应速率，生成CO代表正反应速率，两者化学计量数相同，则单位时间内消耗l mol CO2同时生成1mol CO，反应达到平衡状态，⑤正确； 能说明反应已达到平衡的是①②③⑤，故合理选项是B。 考点13 化学反应条件的控制 45. （22-23高一下·江苏连云港·期中）化学反应条件的控制具有重要的现实意义。如下反应条件的控制中，不恰当的是 A．利用钠在点燃的条件下与氧气反应，制备过氧化钠 B．为防止火灾，在面粉厂、加油站等场所要严禁烟火 C．为加快的分解速率而加入 D．降温加快的分解速率 【答案】D 【解析】A．钠和氧气在点燃或加热条件下反应生成过氧化钠，可以利用钠在点燃的条件下与氧气反应，制备过氧化钠，故A正确； B．为防止火灾，在面粉厂、加油站等场所要严禁烟火，故B正确； C．可以作为催化剂催化的分解反应，故C正确； D．降温会减慢的分解速率，故D错误； 故选D。 46. （23-24高一下·上海松江·期末）氨气广泛应用于化工、化肥、制药、合成纤维等领域。反应原理：(放热反应)。工业上合成氨的部分工艺流程如图： 2．①流程中的化学反应属于 。 A．自然固氮        B．人工固氮 ②气体需要干燥净化的目的是 。 ③设计热交换器的好处在于 。 3．下列合成氨条件中，不能用化学平衡移动原理解释的是___________。 A．使用铁催化剂 B．采用500℃ C．移出液态 D．压缩加压 恒温下，向体积为4升的密闭容器中通入和，记录数据如下表： 时间/min 5 10 15 20 25 30 0.32 0.56 x 0.94 0.94 0.94 4．0～10min， ；15min时，x 0.80(选填“>”、“=”或“<”)，解释原因是 。 5．反应达到化学平衡状态时，下列说法错误的是___________。 A． B．混合气体的密度保持不变 C． D．混合气体的平均分子量保持不变 【答案】2． B 除去气体中杂质，防止催化剂中毒 充分利用反应放出的热量对反应物进行预热，利于加快反应速率，提高单位时间内生成效率 3．AB 4． 0.007 < 随着反应的进行，反应物浓度下降，反应速率减小，相同时间内物质的量变化量减小 5．ABC 【分析】N2和H2混合气体经过干燥净化后进入压缩机加压，在热交换器中N2和H2在催化剂的作用下发生反应生成NH3，生成的NH3冷却后分离出来，未反应的N2和H2通入热交换器中继续反应； 2．①流程中N2和H2在催化剂的作用下发生反应生成NH3，属于人工固氮，故选B。 ②反应中需要催化剂催化反应，气体需要干燥净化的目的是除去气体中杂质，防止催化剂中毒。 ③温度升高，反应速率加快，设计热交换器的好处在于充分利用反应放出的热量对反应物进行预热，利于加快反应速率，提高单位时间内生成效率； 3．A．催化剂加快反应速率，不改变平衡的移动，A符合题意； B．反应为放热反应，升高温度不利于平衡正向移动，采用500℃是为了催化剂活性温度，B符合题意； C．分离出氨气，减小了生成物浓度，利于平衡正向移动，C不符合题意； D．反应为气体分子数减小的反应，压缩加压利于平衡正向移动，D不符合题意； 故选AB。 4．由表格数据可知，0~10min，，随着反应的进行，反应物浓度下降，反应速率减小，相同时间内物质的量变化量减小，5min时，x <0.56+（0.56-0.32）=0.80。 5．A．反应速率比等于系数比，时，不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡，故A错误； B．容器体积和气体总质量始终不变，则混合气体的密度始终不变，因此不能说明反应已达平衡，故B错误； C．时，正逆反应速率不一定相等，不能说明反应达到平衡，故C错误； D．混合气体的平均摩尔质量为M= m/n，气体质量不变，但是气体的总物质的量随反应进行而改变，所以M会发生改变，当M不变时，反应达到平衡，故C正确； 正确答案是ABC。 47. （2020·河北石家庄·模拟预测）碳和氮的化合物在生产、生活中广泛存在。请回答下列问题： （1）甲醇是重要的化工原料，又可作为燃料，工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知制备甲醇的有关反应的化学方程式及其在不同温度下的化学平衡常数如下表所示。 化学反应 化学平衡常数 温度(℃) 500 700 800 ①2H2(g)+CO(gCH3OH(g) △H K1 2.5 0.34 0.15 ②H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g) △H2 K2 1.0 1.70 2.52 ③3H2(g)+CO2(g)H3OH(g)+ H2O(g) △H3 K3 ①下列措施能使反应③的平衡体系中增大的是 (填字母代号)。 A．将H2O(g)从体系中分离出去 B．恒容充入H2(g)， 使体系压强增大 C．升高温度 D．恒容时再充入l mol H2(g) ②500℃时测得反应③在某时刻H2(g)、CO2(g)、 CH3OH(g)、 H2O(g)的浓度分别为0.8 mol/L、0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.15 mol/L，则此时v(正) (填“＞”“ ＝“或“＜")v (逆)。 （2）如图表示反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H＜0 在某一时间段反应速率与反应过程的曲线关系图： ①达到平衡后，若只改变一个条件，则t1条件为 ；t3条件为 ；t4条件为 ； ②则图中氨的百分含量最低的时间段是 (填选项字母). A．t0-t1 B．t2-t3 C． t3-t4 D．t5-t6 . ③请在上图中画出t6时刻既增加氢气浓度同时又减小氨气浓度的速率随时间的变化图 。 【答案】 AD ＞ 升温 加催化剂 减压 D 【分析】根据外界条件对平衡移动的影响进行判断，根据已知浓度计算浓度熵与平衡常数进行比较，从而判断反应的状态，比较正逆反应速率大小关系，利用平衡移动的相关知识点进行分析解答，并按要求作图。 【解析】（1）A．将H2O(g)从体系中分离出去使得反应向右进行，所以平衡体系中增大，A符合题意； B．恒容充入H2(g)， 体系压强增大，但是各物质的浓度没有变化，平衡不移动，体系中不变，B不符合题意； C．根据盖斯定律，反应③=反应②+反应①，则K3=K1×K2，500℃时K3=2.5×1.0=2.5，700℃时K3=0.34×1.7=0.578，800℃时K3=0.15×2.52=0.378，可见，升温反应③的平衡常数减小，所以反应③是一个放热反应，升温向左移动，所以平衡时减小，C不符合题意； D．恒容时再充入l mol H2(g)，反应物浓度增大，使得反应向右进行，平衡体系中增大，D符合题意； ②500℃时反应③的平衡常数为2.5，在某时刻H2(g)、CO2(g)、 CH3OH(g)、 H2O(g)的浓度分别为0.8 mol/L、0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.15 mol/L，该条件下反应的平衡常数为，平衡继续向右进行，此时v(正)＞v (逆)； （2） ①达到平衡后，t1条件下，v正，v逆都瞬增了，则改变的条件为升温或者增压，但突变时v正＜v逆，反应向左移动，则t1为升温；t3条件下，正逆反应速率相等，则t3为催化剂；t4条件下，v正，v逆都瞬减了，则改变的条件为降温或者减压，但突变时v正＜v逆，反应向左移动，则t4为减压； ② t0-t1氨的百分含量不变，t1-t2氨的百分含量减小，t2-t4氨的百分含量不变，t4-t5氨的百分含量减小，t5-t6氨的百分含量不变，所以氨的百分含量最低的时间段是t5-t6，答案选D； ③t6时刻既增加氢气浓度同时又减小氨气浓度，正反应速率先增大后逐渐减小，逆反应速率先减小后增大，其速率随时间的变化图为。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！19 学科网（北京）股份有限公司 $$