第6章 化学反应与能量 章末复习方案（Word教参）-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年高中化学必修第二册（人教版2024）

章末复习方案 （见学生用书P67） 一、化学反应与能量 1.化学能与热能 2.化学能转化为电能的装置——原电池 二、化学反应速率和限度（化学平衡） 1.氢氧燃料电池具有绿色环保和高效等特点，某种氢氧燃料电池的结构示意图如图。该电池工作时（　　） A.a处通入O2 B.甲电极为负极 C.将电能转化为化学能 D.正极反应式为H2－2e－2H＋ 答案　B 解析　根据图示可知：H＋从甲电极区流向乙电极区，则a通入H2，b通入O2，A项错误；在甲电极上通入H2，失去电子发生氧化反应产生H＋，故甲电极为负极，B项正确；该装置是原电池，是将化学能转化为电能的装置，C项错误；负极反应式为H2－2e－2H＋，正极反应式为O2＋4e－＋4H＋2H2O，D项错误。 2.利用金属Al、海水及其中的溶解氧可组成电池，如图所示。下列说法正确的是（　　） A.b电极为电池正极 B.电池工作时，海水中Na＋的向a电极移动 C.电池工作时，紧邻a电极区域的海水呈强碱性 D.每消耗1 kg Al，电池最多向外提供37 mol电子的电量 答案　A 解析　铝为活泼金属，发生氧化反应为负极，则石墨为正极。由分析可知，b电极为电池正极，A项正确；电池工作时，阳离子向正极移动，故海水中的Na＋向b电极移动，B项错误；电池工作时，a电极反应为铝失去电子生成铝离子Al－3e－Al3＋，铝离子水解显酸性，C项错误；由C分析可知，每消耗1 kg Al（为mol），电池最多向外提供mol×3＝mol电子的电量，D项错误。 3.如图是中国天宫空间站的关键技术“再生式生命保障系统”（简称“再生生保”）的示意图，该系统实现了O2和H2O等物质的再生。 空间站水电解系统的电能来自可充电电池锂电池是可充电电池中的一种，如图为锂电池工作原理示意图，下列有关说法错误的是（　　） A.锂电池既可充电又可放电 B.放电时电子由正极移向负极 C.放电时Li＋由负极移向正极 D.放电时负极的电极反应：Li－e－Li＋ 答案　B 解析　可充电电池锂电池是二次电池，即可充电又可放电，在放电过程中，金属锂作负极，失去电子生成锂离子，电子由负极沿着导线流向正极。根据分析，锂电池是二次电池，即可充电又可放电，A项正确；放电时电子由负极沿着导线流向正极，B项错误；放电时，阳离子移向正极，C项正确；放电时负极为金属锂失去电子生成锂离子，电极反应式正确，D项正确。 4.某低成本储能电池原理如下图所示。下列说法正确的是（　　） A.放电时负极质量减小 B.储能过程中电能转变为化学能 C.放电时右侧H＋通过质子交换膜移向左侧 D.充电总反应：Pb＋S＋2Fe3＋PbSO4＋2Fe2＋ 答案　B 解析　该储能电池放电时，Pb为负极，失电子结合硫酸根离子生成PbSO4，则多孔碳电极为正极，正极上Fe3＋得电子转化为Fe2＋，充电时，多孔碳电极为阳极，Fe2＋失电子生成Fe3＋，PbSO4电极为阴极，PbSO4得电子生成Pb和硫酸。放电时负极上Pb失电子结合硫酸根离子生成PbSO4附着在负极上，负极质量增大，A项错误；储能过程中，该装置为电解池，将电能转化为化学能，B项正确；放电时，右侧为正极，电解质溶液中的阳离子向正极移动，左侧的H＋通过质子交换膜移向右侧，C项错误；充电时，总反应为PbSO4＋2Fe2＋Pb＋S＋2Fe3＋，D项错误。 二次电池的构成及原理模型 5.下列条件下进行反应2H2O22H2O＋O2↑，其中反应速率最快的是（　　） 选项 H2O2的质量分数 温度 催化剂 A 10％ 5℃ MnO2 B 10％ 40℃ MnO2 C 20％ 5℃ 无 D 20％ 40℃ MnO2 A.A B.B C.C D.D 答案　D 解析　题中涉及影响反应速率的因素有温度、浓度和催化剂。一般来说，温度越高、浓度越大且加入催化剂，可增大反应速率，影响化学反应速率因素的大小关系为：催化剂＞温度＞浓度，以此解答该题。由于外界条件对化学反应速率影响大小：催化剂＞温度＞浓度。选项C没有加入催化剂，选项C的反应速率最小；在使用催化剂的选项A、B、D中，温度：40℃＞5℃，浓度：20％＞10％，选项D反应温度最高，且选项D的物质的浓度也最高，故反应速率D最快，故选D项。 6.某温度下，降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合，反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期，下列说法错误的是（　　） A.其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应速率越大 B.其他条件相同时，降冰片烯浓度越大，反应速率越大 C.条件①，反应速率为0.012 mol·L－1·min－1 D.条件②，降冰片烯起始浓度为3.0 mol·L－1时，半衰期为62.5 min 答案　B 解析　由题干图中曲线①②可知，其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应所需要的时间更短，故反应速率越大，A项正确；由题干图中曲线①③可知，其他条件相同时，降冰片烯浓度①是③的两倍，所用时间①也是③的两倍，反应速率相等，故说明反应速率与降冰片烯浓度无关，B项错误；由题干图中数据可知，条件①，反应速率为v＝＝＝0.012 mol·L－1·min－1，C项正确；反应物消耗一半所需的时间称为半衰期，由题干图中数据可知，条件②，降冰片烯起始浓度为3.0 mol·L－1时，半衰期为125 min÷2＝62.5 min，D项正确。 化学反应速率题中的变量控制法解题思路 7.一定温度下，在2 L恒容密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体，发生反应Fe（s）＋CO2（g）FeO（s）＋CO（g）。下列说法不正确的是（　　） A.t3＝4 min时，CO的平均反应速率为0.375 mol/（L·min） B.充入He，容器内压强增大，则化学反应速率增大 C.t2时，c（CO2）＝c（CO），反应未达到平衡状态 D.t4后，混合气体的平均分子量为35.1 答案　B 解析　t3＝4 min时，CO的平均反应速率为＝＝＝0.375 mol/（L·min），A项正确；充入He，容器内压强增大，反应气体浓度不变，化学反应速率不变，B项错误；t2时，c（CO2）＝c（CO），反应未达到平衡状态，C项正确；t4后，混合气体的平均摩尔质量＝＝＝35.1 g/mol，因此混合气体的平均分子量为35.1，D项正确。 8.在恒温恒容条件下，发生反应A（s）＋2B（g）3X（g），c（B）随时间的变化如图中曲线甲所示。下列说法不正确的是（　　） A.从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率 B.从b点切线的斜率可求得该化学反应在反应开始时的瞬时速率 C.在不同时刻都存在关系：2v（B）＝3v（X） D.维持温度、容积、反应物起始的量不变，向反应体系中加入催化剂，c（B）随时间变化关系如图中曲线乙所示 答案　C 解析　图像中可以得到单位时间内的浓度变化，反应速率是单位时间内物质的浓度变化计算得到，从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率，A项正确；b点处的切线的斜率是此时刻物质浓度除以此时刻时间，为反应物B的瞬时速率，B项正确；在平衡时，化学反应速率之比等于化学方程式计量数之比分析，3v（B）＝2v（X），C项错误；维持温度、容积不变，向反应体系中加入催化剂，平衡不移动，反应速率增大，达到新的平衡状态，平衡状态与原来的平衡状态相同，D项正确。 9.研究NOx之间的转化具有重要意义。 （1）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。 ①下列可以作为反应达到平衡的判据是　　　　。 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 ②反应温度为T1时，c（N2O4）随t（时间）变化曲线如图甲，画出0～t2时段，c（NO2）随t变化曲线。 甲 （2）NO氧化反应：2NO（g）＋O2（g）2NO2（g），在恒容密闭容器中充入一定量的NO和O2气体，保持其他条件不变，控制反应温度分别为T3和T4（T4＞T3），测得c（NO）随t（时间）的变化曲线如图乙。 乙 转化相同量的NO，在温度　　　　（填“T3”或“T4”）下消耗的时间较长。 解析　（1）①当变量不再改变时，达到化学平衡状态。对于反应N2O4（g）2NO2（g），前后气体总分子数发生改变，因此气体的压强不变时，说明反应达到平衡状态，A项正确；若v正（N2O4）＝2v逆（NO2），此时正逆反应速率不相等，反应没有达到平衡状态，B项错误；反应前后气体的总质量以及总体积都不变，密度也不变，不能作为判断反应是否达到平衡的标准，C项错误；当容器内颜色不变时，说明NO2的浓度不再改变，反应达到平衡状态，D项正确。②由图可知，t1时刻反应达到平衡，消耗N2O4共0.03 mol·L－1，产生NO2共0.06 mol·L－1。（2）由图可知，T4时反应速率较慢，因此转化相同量的NO时消耗的时间较长。 答案　（1）①AD （2）T4 解答化学反应速率和平衡图像题三步骤 （1）“一看”——看图像 ①看坐标轴：弄清横、纵坐标表示的含义； ②看线：弄清线的走向、趋势； ③看点：弄清曲线上点的含义，特别是一些特殊点，如曲线的折点、交点、最高点与最低点等； ④看量的变化：弄清是物质的量的变化、浓度的变化还是转化率的变化等。 （2）“二想”——想规律 如各物质的转化量之比与化学计量数之比的关系，各物质的速率之比与化学计量数之比的关系等。 （3）“三判断”——通过对比分析，作出正确判断。 学科网（北京）股份有限公司 $$