专题6 专题检测试卷(1) 化学反应与能量变化-（课件PPT+Word教案）【步步高】2024-2025学年高一化学必修第二册教师用书（苏教版2019）

专题检测试卷(一)　［分值：100分］ 一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题意) 1.我国努力争取2060年前实现“碳中和”。下列做法与“碳中和”目标实现无关的是(　　) A.将煤炭粉碎再燃烧 B.利用CaO捕集废气中的CO2 C.研发新型催化剂将CO2分解成碳材料 D.将CO2转化为CH3OH等，实现资源化利用 答案　A 解析　将煤炭粉碎再燃烧能加快燃烧速率，不能降低二氧化碳的排放量，与“碳中和”目标实现无关，故选A。 2.(2023·广州十六中期中)在恒温恒容的密闭容器中加入1 mol SO2(g)和1 mol O2(g)在一定条件下，发生反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，则下列有关说法可能错误的是(　　) A.加入适当的催化剂，反应速率加快 B.通入1 mol He，反应速率加快 C.当容器内压强不再变化时，反应处于平衡状态 D.反应过程中，消耗O2(g)和生成SO3(g)的速率之比是1∶2 答案　B 解析　加入适当的催化剂可以加快反应速率，A正确；通入1 mol He，恒容下各物质的浓度不变，则反应速率不变，B错误；该反应是在恒容的容器中进行的，且该反应反应前后气体分子数改变，故压强不再变化可以证明反应达到平衡，C正确；反应过程中化学反应速率之比等于化学计量数之比，则反应过程中，消耗O2(g)和生成SO3(g)的速率之比是1∶2，D正确。 3.(2024·广州高一期中)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.a电极为电池负极，发生还原反应 C.电池工作时，电子从a电极经海水流向b电极 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　由题意和题图可知，a电极为负极，发生氧化反应，负极反应式为Al-3e-===Al3+，b电极为正极，发生还原反应，正极反应式为O2+4e-+2H2O===4OH-，故A正确、B错误；原电池工作时，电子由负极a经过导线移向正极b，不能进入电解质溶液，故C错误；负极反应式为Al-3e-===Al3+，1 kg Al的物质的量为≈37 mol，则电池最多向外提供37 mol×3=111 mol电子的电量，故D错误。 4.(2022·湖南，8)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图。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 答案　B 解析　海水中含有丰富的电解质，如氯化钠、氯化镁等，可作为电解质溶液，故A正确；N为正极，电极反应主要为O2+2H2O+4e-===4OH-，故B错误；Li为活泼金属，易与水反应，玻璃陶瓷的作用是防止水和Li反应，并能传导离子，故C正确；该电池不可充电，属于一次电池，故D正确。 5.(2023·南通高一期中)根据如图所示示意图，下列说法不正确的是(　　) A.反应C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)，能量增加(b-a) kJ·mol-1 B.该反应过程反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量 C.1 mol C(s)和1 mol H2O(l)反应生成1 mol CO(g)和1 mol H2(g)吸收的热量为131.3 kJ D.1 mol C(s)、2 mol H、1 mol O转变成1 mol CO(g)和1 mol H2(g)放出的热量为a kJ 答案　C 解析　由图可知，该反应为吸热反应，反应的热化学方程式为C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)　ΔH=(b-a) kJ·mol-1，该反应过程反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量，A、B项正确；根据图像可知1 mol C(s)和1 mol H2O(g)反应生成1 mol CO(g)和1 mol H2(g)吸收的热量为131.3 kJ，而1 mol H2O(l)变为1 mol H2O(g)时要吸收热量，因此1 mol C(s)和1 mol H2O(l)反应生成1 mol CO(g)和1 mol H2(g)吸收的热量大于131.3 kJ，C项错误；由图可知，1 mol C(s)、2 mol H、1 mol O转变成1 mol CO(g)和1 mol H2(g)放出的热量为a kJ，D项正确。 6.(2022·浙江1月选考，19)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，反应速率是由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正确；b点处切线的斜率是此时刻物质浓度除以此时刻时间，为B的瞬时速率，B正确；由化学反应速率之比等于化学方程式计量数之比分析，在不同时刻都存在关系：3v(B)=2v(X)，C不正确。 7.(2023·广东揭阳一中期中)向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，一定条件下使反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如图所示。下列叙述正确的是(　　) A.c点时：v(正)=v(逆) B.生成物的总能量高于反应物的总能量 C.SO2浓度：a点<b点 D.体系压强不再变化，说明反应达到平衡状态 答案　D 解析　化学平衡状态的标志是各物质的浓度不再改变，其实质是正反应速率等于逆反应速率，c点对应的正反应速率显然还在改变，故一定未达平衡，故A错误；从a到c正反应速率增大，之后正反应速率减小，说明反应刚开始时温度升高对正反应速率的影响大于浓度减小对正反应速率的影响，说明该反应为放热反应，即反应物的总能量高于生成物的总能量，故B错误；反应物浓度随时间不断减小，反应物浓度：a点大于b点，故C错误；绝热容器，温度不再变化，因此体系压强不再变化，说明反应达到平衡状态，故D正确。 8.下列图示与对应的叙述不相符的是(　　) A.图甲表示燃料燃烧反应的能量变化 B.图乙表示酶催化反应的反应速率随反应温度的变化 C.图丙表示除去氧化膜的镁条投入稀盐酸中，反应速率v随时间t的变化曲线 D.图丁表示某温度下V1 mL 1.0 mol·L-1盐酸和V2 mL 1.5 mol·L-1的NaOH溶液混合均匀后溶液温度随V1的变化趋势(V1+V2=50) 答案　A 解析　燃烧为放热反应，反应物的总能量比生成物的总能量高，图示与叙述不相符，A符合题意；酶催化存在最适宜的温度，在最适宜的温度下酶的催化活性最高，化学反应速率最快，温度低于或者高于最适宜温度，化学反应速率都减慢，图示与叙述相符，B不符合题意；Mg和盐酸反应为放热反应，开始反应时，反应放热且H+浓度较大，影响速率的主要因素为温度，温度升高，化学反应速率加快；随着反应的进行，H+浓度减小，影响速率的主要因素为H+浓度，H+浓度减小，化学反应速率减慢，图示与叙述相符，C不符合题意；酸碱恰好完全反应时，放热最多，温度最高，此时酸、碱的物质的量相同，V1 ×10-3 L×1.0 mol·L-1=V2 ×10-3L×1.5 mol·L-1，V1∶V2=3∶2，溶液的总体积为50 mL，则温度最高的点对应的V1=30，图示与叙述相符，D不符合题意。 9.NO2的储存和还原技术能有效降低柴油发动机在空气过量时排放的NO2，原理如图1所示。用H2模拟尾气中还原性气体研究了Ba(NO3)2的催化还原过程，如图2所示。 下列说法不正确的是(　　) A.反应①为4NO2+O2+2BaO===2Ba(NO3)2 B.储存和还原技术也能降低尾气排放的NO C.0~12.5 s内，氢气的消耗速率为v(H2)=1.6×10-4 mol·L-1·s-1 D.反应②分两步进行，第二步Ba(NO3)2消耗的速率大于第一步 答案　D 解析　根据图1可知，反应①的反应物为氧化钡、二氧化氮和氧气，生成物为硝酸钡，其反应为4NO2+O2+2BaO===2Ba(NO3)2，A正确；NO2的储存和还原技术能有效降低柴油发动机在空气过量时排放的NO2，NO和氧气反应生成NO2，则储存和还原技术也能降低尾气排放的NO，B正确；0~12.5 s内，氢气的消耗速率为v(H2)==1.6×10-4mol·L-1·s-1，C正确；反应②分两步进行，第一步是硝酸钡和氢气反应生成氨气，有Ba(NO3)2~2NH3，第二步是硝酸钡、氨气反应生成氮气，有3Ba(NO3)2~10NH3，两步反应所用时间大致相同，根据得失电子守恒，生成或消耗1 mol的氨气，第一步消耗0.5 mol硝酸钡，第二步消耗0.3 mol硝酸钡，因此第二步Ba(NO3)2消耗的速率小于第一步，D错误。 10.蛟龙号载人潜水器由我国自行设计、自主集成研制，是目前世界上下潜能力最深的作业型载人潜水器。给某潜水器提供动力的电池如图所示。下列有关说法正确的是(　　) A.Zn电极发生了还原反应 B.电池中的Cl-向Pt电极移动 C.Pt电极反应为H2O2+2e-===2OH- D.电子从Zn电极沿导线流向Pt电极，再经溶液回到Zn电极 答案　C 解析　锌的金属活动性强于铂，故锌电极为负极，发生氧化反应，铂电极为正极，A错误；电池中阴离子向负极移动，则电池中的Cl-向锌电极移动，B错误；Pt电极上发生还原反应，电极反应为H2O2+2e-===2OH-，C正确；电子从Zn电极沿导线流向Pt电极，不进入溶液，溶液中为离子的移动，D错误。 11.(2023·广东，6)负载有Pt和Ag的活性炭，可选择性去除Cl-实现废酸的纯化，其工作原理如图。下列说法正确的是(　　) A.Ag作原电池正极 B.电子由Ag经活性炭流向Pt C.Pt表面发生的电极反应：O2+2H2O+4e-===4OH- D.每消耗标准状况下11.2 L的O2，最多去除1 mol Cl- 答案　B 解析　由题图分析可知，Cl-在Ag极失去电子发生氧化反应，Ag为负极，A错误；电子由负极Ag经活性炭流向正极Pt，B正确；溶液为酸性，故Pt表面发生的电极反应为O2+4H++4e-===2H2O，C错误；每消耗标准状况下11.2 L的O2，转移2 mol电子，最多去除2 mol Cl-，D错误。 12.H2还原钼矿(主要成分为MoS2)制备单质钼，能防止SO2污染，反应原理为MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)Mo(s)+4H2O(g)+2Na2S(s)+2CO(g)。在盛有一定比例的 MoS2(s)、Na2CO3粉末混合物的真空恒容密闭容器中通入H2，使其起始浓度为4 mol·L-1，发生上述反应，测得反应达到平衡状态时，气态物质的浓度随温度的变化如图所示。下列说法正确的是(　　) A.曲线乙为不同温度时H2O(g)的浓度变化曲线 B.1 300 ℃时，若达到平衡所需时间为t s，则v(CO)= mol·L-1·s-1 C.升高温度能加快该反应的反应速率 D.若缩小容器容积，压强增大，反应速率降低 答案　C 解析　反应物只有一种气体，生成物有两种气体，图像描述的是平衡后的气态物质的浓度随温度的变化，则甲和乙的变化趋势相同，故甲和乙代表的是生成物，又因为水蒸气的浓度是一氧化碳浓度的2倍，则甲为H2O(g)的浓度变化曲线，乙是CO(g)的浓度变化曲线，A错误；1 300 ℃时，v(H2O)= mol·L-1·s-1， v(CO)== mol·L-1·s-1，B错误；若缩小容器容积，则气体物质的浓度增大，反应速率加快，D错误。 13.(2021·辽宁，12)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，反应所需要的时间越短，故反应速率越大，A正确；由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错误；由图中数据可知，条件①反应速率为v===0.012 mol·L-1·min-1，C正确；由图中数据可知，条件②，降冰片烯起始浓度为3.0 mol·L-1时，半衰期为 min=62.5 min，D正确。 14.(2021·浙江6月选考，20)一定温度下，在N2O5的四氯化碳溶液(100 mL)中发生分解反应：2N2O54NO2+O2。在不同时刻测量放出的O2体积，换算成N2O5浓度如下表： t/s 0 600 1 200 1 710 2 220 2 820 x c(N2O5)/ (mol·L-1) 1.40 0.96 0.66 0.48 0.35 0.24 0.12 下列说法正确的是(　　) A.600~1 200 s，生成NO2的平均速率为5.0×10-4 mol·L-1·s-1 B.反应2 220 s时，放出的O2体积为11.8 L(标准状况) C.反应达到平衡时，v正(N2O5)=2v逆(NO2) D.推测上表中的x为3 930 答案　D 解析　600~1 200 s，N2O5浓度的变化量为(0.96-0.66) mol·L-1=0.3 mol·L-1，在此时间段内NO2的变化量为其2倍，即0.6 mol·L-1，因此，生成NO2的平均速率为=1.0×10-3 mol·L-1·s-1，A说法不正确；由表中数据可知，反应2 220 s时，N2O5浓度的变化量为(1.40-0.35) mol·L-1=1.05 mol·L-1，其物质的量的变化量为1.05 mol·L-1×0.1 L=0.105 mol，O2的变化量是其，即0.052 5 mol，因此，放出的O2在标准状况下的体积为0.052 5 mol×22.4 L·mol-1=1.176 L，B说法不正确；反应达到平衡时，正反应速率等于逆反应速率，用不同物质表示该反应的速率时，其数值之比等于化学计量数之比，2v正(N2O5)=v逆(NO2)，C说法不正确；分析表中数据可知，该反应经过1 110 s(600~1 710，1 710~2 820)后N2O5的浓度会变为原来的，因此，N2O5的浓度由0.24 mol·L-1变为0.12 mol·L-1时，可以推测上表中的x为2 820+1 110=3 930，D说法正确。 15.锂离子电池充、放电电池总反应：LixC6+Li1-xCoO2LiCoO2+C6，该电池充、放电的工作示意图如图。下列有关说法不正确的是(　　) A.该电池充、放电反应不属于可逆反应 B.负极的反应式：LixC6-xe-===xLi++C6 C.放电时，Li+从石墨晶体中脱出回到正极氧化物晶格中 D.放电时，若转移1 mol e-，石墨电极将减轻7x g 答案　D 解析　充、放电时，反应条件不一样，所以不是可逆反应，A正确；根据总反应可判断，放电时，负极LixC6失去电子产生Li+，电极反应式为LixC6-xe-===xLi++C6，B正确；放电时，负极LixC6失去电子得到Li+，在原电池中，阳离子移向正极，则Li+从石墨晶体中脱出回到正极氧化物晶格中，C正确；放电时，LixC6电极变成石墨(C6)，电极反应式为LixC6-xe-===xLi++C6，则石墨(C6)电极减轻的质量就是锂离子的质量，根据关系式：xLi+~xe-，可知若转移1 mol e-，就减轻1 mol Li+，即7 g，故D错误。 二、非选择题(本题包括4小题，共55分) 16.(14分)试回答下列各题： (1)如图1所示是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：　　　　　　　　　。  (2)化学反应中的能量变化与反应物和生成物的键能有关。 ①已知：H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=-185 kJ·mol-1。 请填空： 共价键 H—H Cl—Cl H—Cl 键能/(kJ·mol-1) 436 247 ②图2中表示氧族元素中氧、硫、硒、碲生成气态氢化物时的ΔH数据，根据ΔH数据可确定a、b、c、d分别代表　　　　、　　　　、　　　　、　　　　(填氢化物化学式)，试写出硒化氢在标准状态下，发生分解反应的热化学方程式：　　　　　　　　　。  答案　(1)NO2(g)+CO(g)===NO(g)+CO2(g)　ΔH=-234 kJ·mol-1 (2)①434　②H2Te　H2Se　H2S　H2O　H2Se(g)===Se(s)+H2(g)　ΔH=-81 kJ·mol-1 解析　(1)根据NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图可知，反应物能量高于生成物能量，反应是放热反应，所以NO2和CO反应的热化学方程式为NO2(g)+CO(g)===NO(g)+CO2(g)　ΔH=(134-368)kJ·mol-1=-234 kJ·mol-1。(2)①ΔH=436 kJ·mol-1+247 kJ·mol-1-2E(H—Cl)=-185 kJ·mol-1，解得E(H—Cl)=434 kJ·mol-1。②根据元素周期律，同一主族元素非金属性越强，其气态氢化物越稳定，而能量越低越稳定，所以a、b、c、d依次为H2Te、H2Se、H2S、H2O；b为硒化氢，则硒化氢分解放热，ΔH=-81 kJ·mol-1，所以H2Se发生分解反应的热化学方程式为H2Se(g)===Se(s)+H2(g)　ΔH=-81 kJ·mol-1。 17.(14分)原电池在工农业生产、日常生活、科学研究中具有广泛的应用。回答下列问题： (1)某研究小组设计一种“人体电池”实验装置(如图所示)，进行如下实验：一位同学的左手触摸锌片，右手分别触摸铝片、铁片、锡片、铜片；记录灵敏电流计的读数及指针偏转方向，数据见下表： 电极材料 锌⁃铝 锌⁃铁 锌⁃锡 锌⁃铜 灵敏电流计的读数(微安) -9 11 17 a ①当两手分别触碰锌片和铁片时，锌片作　　　　 (填“正”或“负”)极，铁片上发生　　　　　　 (填“氧化反应”或“还原反应”)。  ②a　　　　(填“>”“<”或“=”)17。  (2)若将反应Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)===2PbSO4(s)+2H2O(l)设计成原电池。用导线连接金属Pb和 PbO2，电解质为稀硫酸。 ①正极为　　　　(填“Pb”或“PbO2”)，负极的电极反应式为　　　　　　　　。  ②理论上，每转移1 mol电子时，电池负极比电池正极多增加　　　　g。  (3)某镁⁃溴电池是一种新型的化学电源，其电池总反应为Mg+B===Mg2++3Br-，电池工作原理如图所示。 溶液中的Mg2+向　　　　(填“Mg”或“石墨”)电极移动；正极的电极反应式为　　　　　　　　　　。  答案　(1)①负　还原反应　②> (2)①PbO2　Pb+S-2e-===PbSO4　②16 (3)石墨　B+2e-===3Br- 解析　(1)当两手分别触碰锌和铁时，构成锌⁃铁原电池，锌是负极，铁是正极，铁片上发生还原反应；由表格中数据可推测，锌与另一金属的活泼性差距越大，电流计的读数越大，故推测：a>17。(2)根据总反应Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)===2PbSO4(s)+2H2O(l)可得，PbO2得电子，作正极，发生反应：PbO2+2e-+4H++S===PbSO4+2H2O；Pb失去电子，作负极，电极反应式为 Pb+S-2e-===PbSO4。每转移2 mol电子时，负极质量增加96 g，正极质量增加64 g，故每转移1 mol电子时，电池负极比电池正极多增加16 g。(3)根据电池总反应为Mg+B===Mg2++3Br-可知，Mg失电子，作负极，石墨作正极，溶液中的Mg2+向石墨电极移动；正极的电极反应式为B+2e-===3Br-。 18.(12分)(1)通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量，其工作原理如图所示。已知：O2-可在固体电解质中自由移动。 ①NiO电极上发生的是　　　　　　(填“氧化”或“还原”)反应。  ②外电路中，电子是从　　　　　　(填“NiO”或“Pt”)电极流出。  ③Pt电极上的电极反应式为　　　　　。  (2)一种新型催化剂能使NO和CO发生反应：2NO+2CO2CO2+N2。已知增大催化剂的比表面积可提高该反应速率。为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，如表所示： 实验编号 t/℃ NO初始浓度 /(mol·L-1) CO初始浓度 /(mol·L-1) 催化剂的比表 面积/(m2·g-1) Ⅰ 280 1.20×10-3 5.80×10-3 82 Ⅱ 280 1.20×10-3 5.80×10-3 124 Ⅲ 350 a 5.80×10-3 82 ①表中a=　　　　。  ②能验证温度对化学反应速率影响规律的是实验　　　　　　　　(填实验编号)。  ③实验Ⅰ和实验Ⅱ中，NO的物质的量浓度c(NO)随时间t的变化曲线如图所示，其中表示实验Ⅱ的是曲线　　　　　　　(填“甲”或“乙”)。  (3)在容积固定的绝热容器中发生反应：2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)，下列不能说明该反应已达到平衡状态的是　　　(填字母)。  A.容器内温度不再变化 B.容器内的气体压强保持不变 C.2v逆(NO)=v正(N2) D.容器内混合气体的密度保持不变 答案　(1)①氧化　②NiO　③O2+4e-===2O2- (2)①1.20×10-3　②Ⅰ和Ⅲ　③乙　(3)CD 解析　(1)①原电池中，NiO为负极，电极上NO失电子发生氧化反应生成二氧化氮。②外电路中，电子由负极NiO电极流出，经导线流入正极Pt电极。③原电池中，Pt电极为正极，O2在正极上发生还原反应生成O2-，电极反应式为O2+4e-===2O2-。(2)①由表格数据可知，实验Ⅰ、Ⅱ温度相同，催化剂的比表面积不同，实验目的是验证催化剂的比表面积对反应速率的影响，则温度和反应物的初始浓度要相同，实验Ⅰ、Ⅲ催化剂的比表面积相同、温度不同，实验目的是验证温度对反应速率的影响，则反应物的初始浓度要相同，则a=1.20×10-3。③因实验Ⅰ、Ⅱ催化剂的比表面积不同，温度、反应物的初始浓度相同，但实验Ⅱ的反应速率大，先达到化学平衡，故曲线乙表示实验Ⅱ。(3)因反应在绝热容器中进行，容器内的温度会发生变化，当温度不再变化时，说明反应已达到平衡状态；该反应是一个反应前后气体体积减小的反应，当容器内的气体压强保持不变时，说明正、逆反应速率相等，反应已达到平衡状态；v逆(NO)=2v正(N2)时，正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故2v逆(NO)=v正(N2)时反应没有达到平衡状态；由质量守恒定律可知，反应前后气体质量不变，容器的体积不变，则容器内混合气体的密度一直保持不变，故混合气体的密度不变不能说明反应已达到平衡状态。 19.(15分)能源是现代文明的原动力，通过化学方法可以使能量按人们所期望的形式转化，从而开辟新能源和提高能源的利用率。请回答下列问题。 (1)工业合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)是放热的可逆反应，反应条件是高温、高压，并且需要合适的催化剂。已知1 mol N2(g)完全反应生成NH3(g)可放出92 kJ热量。如果将10 mol N2(g)和足量H2(g)混合，使其充分反应，放出的热量　　　(填“大于”“小于”或“等于”)920 kJ。  (2)实验室模拟工业合成氨时，在容积为2 L的密闭容器内，反应经过10 min后，生成10 mol NH3。 ①用N2表示的化学反应速率为　　　　　。  ②一定条件下，能说明该反应进行到最大限度的是　　　　(填字母)。  a.N2的转化率达到最大值 b.N2、H2和NH3的体积分数之比为1∶3∶2 c.体系内气体的密度保持不变 d.体系内物质的平均相对分子质量保持不变 (3)某实验小组同学进行如图甲所示实验，以检验化学反应中的能量变化。请根据你掌握的反应原理判断，②中的温度　　　　(填“升高”或“降低”)。反应过程　　　(填“①”或“②”)的能量变化可用图乙表示。  (4)用CH4和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如图丙。 ①则电极d是　　　　(填“正极”或“负极”)，电极c的电极反应式为　　　　　。  ②若线路中转移2 mol电子，则该燃料电池理论上消耗的O2在标准状况下的体积为　　　　L。  答案　(1)小于　(2)①0.25 mol·L-1·min-1　②ad　(3)降低　①　(4)①正极　CH4-8e-+2H2O===CO2+8H+　②11.2 解析　(1)合成氨反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，所以将10 mol N2(g)和足量H2(g)混合，使其充分反应，生成氨气的物质的量小于20 mol，放出的热量小于920 kJ。(2)①v(NH3)==0.5 mol·L-1·min-1，v(N2)=v(NH3)=×0.5 mol·L-1·min-1=0.25 mol·L-1·min-1。②反应进行到最大限度，即达到平衡状态，N2的转化率达到最大值，则说明反应达到平衡状态，a项正确；N2、H2和NH3的体积分数之比为1∶3∶2，无法说明反应达到平衡状态，b项错误；体系内气体的总质量保持不变，总体积保持不变，则气体的密度始终保持不变，因此密度不变不能说明反应达到平衡状态，c项错误；体系内气体的总质量保持不变，因合成氨反应是气体分子数减小的反应，若物质的平均相对分子质量保持不变时，则气体的总物质的量保持不变，可说明反应达到平衡状态，d项正确。(3)Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体反应吸收热量，则反应后②中的温度降低；Al与盐酸反应放出热量，从图乙中能量变化可以看出，反应物的总能量高于生成物的总能量，则图乙可表示反应过程①的能量变化。(4)①因电极c是电子流出的一极，则电极c为负极，电极d为正极，甲烷在负极上发生氧化反应生成CO2，电极反应式为CH4-8e-+2H2O===CO2+8H+。②原电池中正极反应式为O2+4H++4e-===2H2O，当转移2 mol电子时，消耗氧气的物质的量为0.5 mol，标准状况下的体积为0.5 mol×22.4 L·mol-1=11.2 L。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题检测试卷(一) 专题6 <<< 1 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 D B C D A B C B 题号 9 10 11 12 13 答案 C B D D B 对一对 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Ⅰ.(1)产生气泡　0.05　排除阴离子差异的干扰 (2)产生40 mL气体需要的时间 (3)2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O Ⅱ.(1)化学反应前后MnO2的质量和化学性质是否改变 (2)①2H2O2 2H2O+O2↑ ②0.026 7 mol·L-1·min-1 14. 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 1.我国努力争取2060年前实现“碳中和”。下列做法与“碳中和”目标实现无关的是 A.将煤炭粉碎再燃烧 B.利用CaO捕集废气中的CO2 C.研发新型催化剂将CO2分解成碳材料 D.将CO2转化为CH3OH等，实现资源化利用 选择题 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 将煤炭粉碎再燃烧能加快燃烧速率，不能降低二氧化碳的排放量，与“碳中和”目标实现无关，故选A。 答案 4 2.(2023·广州十六中期中)在恒温恒容的密闭容器中加入1 mol SO2(g)和1 mol O2(g)在一定条件下，发生反应：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)，则下列有关说法可能错误的是 A.加入适当的催化剂，反应速率加快 B.通入1 mol He，反应速率加快 C.当容器内压强不再变化时，反应处于平衡状态 D.反应过程中，消耗O2(g)和生成SO3(g)的速率之比是1∶2 √ 选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 答案 选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 加入适当的催化剂可以加快反应速率，A正确； 通入1 mol He，恒容下各物质的浓度不变，则反应速率不变，B错误； 该反应是在恒容的容器中进行的，且该反应反应前后气体分子数改变，故压强不再变化可以证明反应达到平衡，C正确； 反应过程中化学反应速率之比等于化学计量数之比，则反应过程中，消耗O2(g)和生成SO3(g)的速率之比是1∶2，D正确。 答案 3.(2024·广州高一期中)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.a电极为电池负极，发生还原反应 C.电池工作时，电子从a电极经海水流向b电极 D.每消耗1 kg Al，电池最多向外提供37 mol电子的电量 √ 选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 答案 由题意和题图可知，a电极为负极，发生氧化反应，负极反应式为Al-3e-===Al3+，b电极为正极，发生还原反应，正极反应式为O2+4e-+2H2O===4OH-，故A正确、B错误； 选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 原电池工作时，电子由负极a经过导线移向正极b，不能进入电解质溶液，故C错误； 答案 负极反应式为Al-3e-===Al3+，1 kg Al的物质的量为≈37 mol，则电池最多向外提供37 mol×3= 111 mol电子的电量，故D错误。 选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 答案 4.(2022·湖南，8)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图。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 √ 选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 答案 选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 海水中含有丰富的电解质，如氯化钠、氯化镁等，可作为电解质溶液，故A正确； N为正极，电极反应主要为O2+2H2O+4e-===4OH-，故B错误； Li为活泼金属，易与水反应，玻璃陶瓷的作用是防止水和Li反应，并能传导离子，故C正确； 该电池不可充电，属于一次电池，故D正确。 答案 5.(2023·南通高一期中)根据如图所示示意图，下列说法不正确的是 A.反应C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)，能量增加(b-a) kJ·mol-1 B.该反应过程反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量 C.1 mol C(s)和1 mol H2O(l)反应生成1 mol CO(g)和1 mol H2(g)吸收的热量为131.3 kJ D.1 mol C(s)、2 mol H、1 mol O转变成1 mol CO(g)和1 mol H2(g)放出的热量为a kJ 选择题 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 答案 由图可知，该反应为吸热反应，反应的热化学方程式为C(s)+H2O(g)===CO(g)+ H2(g)　ΔH=(b-a) kJ·mol-1，该反应过程反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量，A、B项正确； 选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 答案 根据图像可知1 mol C(s)和1 mol H2O(g)反应生成1 mol CO(g)和1 mol H2(g)吸收的热量为131.3 kJ，而1 mol H2O(l)变为1 mol H2O(g)时要吸收热量，因此1 mol 选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 C(s)和1 mol H2O(l)反应生成1 mol CO(g)和1 mol H2(g)吸收的热量大于131.3 kJ，C项错误； 由图可知，1 mol C(s)、2 mol H、1 mol O转变成1 mol CO(g)和1 mol H2(g)放出的热量为a kJ，D项正确。 答案 6.(2022·浙江1月选考，19)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 选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 √ 答案 图像中可以得到单位时间内的浓度变化，反应速率是由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正确； 选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 b点处切线的斜率是此时刻物质浓度除以此时刻时间，为B的瞬时速率，B正确； 由化学反应速率之比等于化学方程式计量数之比分析，在不同时刻都存在关系：3v(B)=2v(X)，C不正确。 答案 7.(2023·广东揭阳一中期中)向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，一定条件下使反应SO2(g)+NO2(g) SO3(g)+NO(g)达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如图所示。下列叙述正确的是 A.c点时：v(正)=v(逆) B.生成物的总能量高于反应物的总能量 C.SO2浓度：a点<b点 D.体系压强不再变化，说明反应达到平衡状态 选择题 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 答案 化学平衡状态的标志是各物质的浓度不再改变，其实质是正反应速率等于逆反应速率，c点对应的正反应速率显然还在改变，故一定未达平衡，故A错误； 选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 从a到c正反应速率增大，之后正反应速率减小，说明反应刚开始时温度升高对正反应速率的影响大于浓度减小对正反应速率的影响，说明该反应为放热反应，即反应物的总能量高于生成物的总能量，故B错误； 答案 反应物浓度随时间不断减小，反应物浓度：a点大于b点，故C错误； 绝热容器，温度不再变化，因此体系压强不再变化，说明反应达到平衡状态，故D正确。 选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 答案 8.右列图示与对应的叙述不相符的是 A.图甲表示燃料燃烧反应的能量变化 B.图乙表示酶催化反应的反应速率随 反应温度的变化 C.图丙表示除去氧化膜的镁条投入稀盐 酸中，反应速率v随时间t的变化曲线 D.图丁表示某温度下V1 mL 1.0 mol·L-1盐 酸和V2 mL 1.5 mol·L-1的NaOH溶液混 合均匀后溶液温度随V1的变化趋势(V1+V2=50) 选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 √ 答案 选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 燃烧为放热反应，反应物的总能量比生成物的总能量高，图示与叙述不相符，A符合题意； 酶催化存在最适宜的温度，在最适宜的温度下酶的催化活性最高，化学反应速率最快，温度低于或者高于最适宜温度，化学反应速率都减慢，图示与叙述相符，B不符合题意； 答案 选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Mg和盐酸反应为放热反应，开始反应时，反应放热且H+浓度较大，影响速率的主要因素为温度，温度升高，化学反应速率加快；随着反应的进行，H+浓度减小，影响速率的主要因素为H+浓度，H+浓度减小，化学反应速率减慢，图示与叙述相符，C不符合题意； 答案 选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 酸碱恰好完全反应时，放热最多，温度最高，此时酸、碱的物质的量相同，V1 ×10-3 L×1.0 mol·L-1=V2 ×10-3L×1.5 mol·L-1，V1∶V2=3∶2，溶液的总体积为50 mL，则温度最高的点对应的V1=30，图示与叙述相符，D不符合题意。 答案 9.NO2的储存和还原技术能有效降低柴油发动机在 空气过量时排放的NO2，原理如图1所示。用H2模 拟尾气中还原性气体研究了Ba(NO3)2的催化还原 过程，如图2所示。 下列说法不正确的是 A.反应①为4NO2+O2+2BaO===2Ba(NO3)2 B.储存和还原技术也能降低尾气排放的NO C.0~12.5 s内，氢气的消耗速率为v(H2)=1.6×10-4 mol·L-1·s-1 D.反应②分两步进行，第二步Ba(NO3)2消耗的速率大于 第一步 选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 √ 答案 根据图1可知，反应①的反应物为氧化钡、二氧化氮和氧气，生成物为硝酸钡，其反应为4NO2+O2+2BaO===2Ba(NO3)2，A正确； NO2的储存和还原技术能有效降低柴油发动机在空气过量时排放的NO2，NO和氧气反应生成NO2，则储存和还原技术也能降低尾气排放的NO，B正确； 选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 答案 0~12.5 s内，氢气的消耗速率为v(H2)= =1.6×10-4mol·L-1·s-1，C正确； 反应②分两步进行，第一步是硝酸钡和氢气反应生成氨气，有Ba(NO3)2~2NH3，第二步是硝酸钡、氨气反应生成氮气，有3Ba(NO3)2~10NH3，两步反应所用时间大致相同，根据得失电子守恒，生成或消耗1 mol的氨气，第一步消耗0.5 mol硝酸钡，第二步消耗0.3 mol硝酸钡，因此第二步Ba(NO3)2消耗的速率小于第一步，D错误。 选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 答案 10.蛟龙号载人潜水器由我国自行设计、自主集成研制，是目前世界上下潜能力最深的作业型载人潜水器。给某潜水器提供动力的电池如图所示。下列有关说法正确的是 A.Zn电极发生了还原反应 B.电池中的Cl-向Pt电极移动 C.Pt电极反应为H2O2+2e-===2OH- D.电子从Zn电极沿导线流向Pt电极，再经溶液回到Zn电极 选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 √ 答案 选择题 锌的金属活动性强于铂，故锌电极为负极，发生氧化反应，铂电极为正极，A错误； 电池中阴离子向负极移动，则电池中的Cl-向锌电极移动，B错误； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Pt电极上发生还原反应，电极反应为H2O2+2e-===2OH-，C正确； 电子从Zn电极沿导线流向Pt电极，不进入溶液，溶液中为离子的移动，D错误。 答案 选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 11.(2023·广东，6)负载有Pt和Ag的活性炭，可选择性去除Cl-实现废酸的纯化，其工作原理如图。下列说法正确的是 A.Ag作原电池正极 B.电子由Ag经活性炭流向Pt C.Pt表面发生的电极反应：O2+2H2O+4e-===4OH- D.每消耗标准状况下11.2 L的O2，最多去除1 mol Cl- √ 答案 由题图分析可知，Cl-在Ag极失去电子发生氧化反应，Ag为负极，A错误； 电子由负极Ag经活性炭流向正极Pt，B正确；溶液为酸性，故Pt表面发生的电极反应为 选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 O2+4H++4e-===2H2O，C错误； 每消耗标准状况下11.2 L的O2，转移2 mol电子，最多去除2 mol Cl-，D错误。 答案 12.H2还原钼矿(主要成分为MoS2)制备单质钼，能防止SO2污染，反应原理为MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s) Mo(s)+4H2O(g)+2Na2S(s)+2CO(g)。在盛有一定比例的 MoS2(s)、Na2CO3粉末混合物的真空恒容密闭容器中通入H2，使其起始浓度为4 mol·L-1，发生上述反应，测得反应达到平衡状态时，气态物质的浓度随温度的变化如图所示。下列说法正确的是 A.曲线乙为不同温度时H2O(g)的浓度变化曲线 B.1 300 ℃时，若达到平衡所需时间为t s，则v(CO) = mol·L-1·s-1 C.升高温度能加快该反应的反应速率 D.若缩小容器容积，压强增大，反应速率降低 选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 √ 答案 反应物只有一种气体，生成物有两种气体，图像描述的是平衡后的气态物质的浓度随温度的变化，则甲和乙的变化趋势相同，故甲和乙代表的是生成物，又因为水蒸气的浓度是一氧化碳浓度的2倍，则甲为H2O(g)的浓度变化曲线， 选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 乙是CO(g)的浓度变化曲线，A错误； 1 300 ℃时，v(H2O)= mol·L-1·s-1， v(CO)== mol·L-1·s-1，B错误； 若缩小容器容积，则气体物质的浓度增大，反应速率加快，D错误。 答案 13.(2021·辽宁，12)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 选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 √ 答案 由①②可知，其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应所需要的时间越短，故反应速率越大，A正确； 由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 选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 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错误； 答案 由图中数据可知，条件①反应速率为 v===0.012 mol·L-1·min-1， C正确； 由图中数据可知，条件②，降冰片烯 选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 起始浓度为3.0 mol·L-1时，半衰期为 min=62.5 min，D正确。 答案 14.(2021·浙江6月选考，20)一定温度下，在N2O5的四氯化碳溶液(100 mL)中发生分解反应：2N2O5 4NO2+O2。在不同时刻测量放出的O2体积，换算成N2O5浓度如右表： 下列说法正确的是 A.600~1 200 s，生 成NO2的平均速率为5.0×10-4 mol·L-1·s-1 B.反应2 220 s时，放出的O2体积为11.8 L(标准状况) C.反应达到平衡时，v正(N2O5)=2v逆(NO2) D.推测上表中的x为3 930 选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 √ t/s 0 600 1 200 1 710 2 220 2 820 x c(N2O5)/ (mol·L-1) 1.40 0.96 0.66 0.48 0.35 0.24 0.12 答案 600~1 200 s，N2O5浓度的变化量为(0.96-0.66) mol·L-1=0.3 mol·L-1，在此时间段内NO2的变化量为其2倍，即0.6 mol·L-1，因此，生成NO2 的平均速率为=1.0×10-3 mol·L-1·s-1，A说法不正确； 选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 t/s 0 600 1 200 1 710 2 220 2 820 x c(N2O5)/ (mol·L-1) 1.40 0.96 0.66 0.48 0.35 0.24 0.12 答案 由表中数据可知，反应2 220 s时，N2O5浓度的变化量为(1.40-0.35) mol· L-1=1.05 mol·L-1，其物质的量的变化量为1.05 mol·L-1×0.1 L=0.105 mol，O2的变化量是其，即0.052 5 mol，因此，放出的O2在标准状况下的体积为0.052 5 mol×22.4 L·mol-1=1.176 L，B说法不正确； 选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 t/s 0 600 1 200 1 710 2 220 2 820 x c(N2O5)/ (mol·L-1) 1.40 0.96 0.66 0.48 0.35 0.24 0.12 答案 反应达到平衡时，正反应速率等于逆反应速率，用不同物质表示该反应的速率时，其数值之比等于化学计量数之比，2v正(N2O5)=v逆(NO2)，C说法不正确； 选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 t/s 0 600 1 200 1 710 2 220 2 820 x c(N2O5)/ (mol·L-1) 1.40 0.96 0.66 0.48 0.35 0.24 0.12 答案 分析表中数据可知，该反应经过1 110 s(600~1 710，1 710~2 820)后N2O5的浓度会变为原来的，因此，N2O5的浓度由0.24 mol·L-1变为0.12 mol·L-1时，可以推测上表中的x为2 820+1 110=3 930，D说法正确。 选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 t/s 0 600 1 200 1 710 2 220 2 820 x c(N2O5)/ (mol·L-1) 1.40 0.96 0.66 0.48 0.35 0.24 0.12 答案 15.锂离子电池充、放电电池总反应：LixC6+Li1-xCoO2 LiCoO2+C6，该电池充、放电的工作示意图如图。下列有关说法不正确的是 A.该电池充、放电反应不属于可逆反应 B.负极的反应式：LixC6-xe-===xLi++C6 C.放电时，Li+从石墨晶体中脱出回到正极氧化物 晶格中 D.放电时，若转移1 mol e-，石墨电极将减轻7x g 选择题 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 答案 选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 充、放电时，反应条件不一样，所以不是可逆反应，A正确； 根据总反应可判断，放电时，负极LixC6失去电子产生Li+，电极反应式为LixC6-xe-===xLi++C6，B正确； 放电时，负极LixC6失去电子得到Li+，在原电池中，阳离子移向正极，则Li+从石墨晶体中脱出回到正极氧化物晶格中，C正确； 答案 选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 放电时，LixC6电极变成石墨(C6)，电极反应式为LixC6-xe-===xLi++C6，则石墨(C6)电极减轻的质量就是锂离子的质量，根据关系式：xLi+~xe-，可知若转移1 mol e-，就减轻1 mol Li+，即7 g，故D错误。 答案 16.试回答下列各题： (1)如图1所示是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：__________________________ ________________________。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 非选择题 NO2(g)+CO(g)===NO(g)+ CO2(g)　ΔH=-234 kJ·mol-1 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 根据NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图可知，反应物能量高于生成物能量，反应是放热反应，所以NO2和CO反应的热化学方程式为NO2(g)+CO(g)===NO(g)+CO2(g)　ΔH=(134-368)kJ·mol-1=-234 kJ·mol-1。 非选择题 答案 (2)化学反应中的能量变化与反应物和生成物的键能有关。 ①已知：H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=-185 kJ·mol-1。 请填空： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 非选择题 共价键 H—H Cl—Cl H—Cl 键能/(kJ·mol-1) 436 247   434 ΔH=436 kJ·mol-1+247 kJ·mol-1-2E(H—Cl)=-185 kJ·mol-1，解得E(H—Cl)=434 kJ·mol-1。 答案 ②图2中表示氧族元素中氧、硫、硒、碲生成 气态氢化物时的ΔH数据，根据ΔH数据可确定 a、b、c、d分别代表　　　、　　　、　　 、 _____(填氢化物化学式)，试写出硒化氢在标 准状态下，发生分解反应的热化学方程式：_________________________ ________________。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 非选择题 H2Te H2Se H2S H2O H2Se(g)===Se(s)+H2(g)　 ΔH=-81 kJ·mol-1 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 根据元素周期律，同一主族元素非金属性越强，其气态氢化物越稳定，而能量越低越稳定，所以a、b、c、d依次为H2Te、H2Se、H2S、H2O；b为硒化氢，则硒化氢分解放热， 非选择题 ΔH=-81 kJ·mol-1，所以H2Se发生分解反应的热化学方程式为H2Se(g) ===Se(s)+H2(g)　ΔH=-81 kJ·mol-1。 答案 17.原电池在工农业生产、日常生活、科学研究中具有广泛的应用。回答下列问题： (1)某研究小组设计一种“人体电池”实验装置 (如图所示)，进行如下实验：一位同学的左手 触摸锌片，右手分别触摸铝片、铁片、锡片、 铜片；记录灵敏电流计的读数及指针偏转方向，数据见下表： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 非选择题 电极材料 锌⁃铝 锌⁃铁 锌⁃锡 锌⁃铜 灵敏电流计的读数(微安) -9 11 17 a 答案 ①当两手分别触碰锌片和铁片时，锌片作____ (填“正”或“负”)极，铁片上发生_________ (填“氧化反应”或“还原反应”)。  ②a　 (填“>”“<”或“=”)17。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 非选择题 负 还原反应 > 当两手分别触碰锌和铁时，构成锌⁃铁原电池，锌是负极，铁是正极，铁片上发生还原反应；由表格中数据可推测，锌与另一金属的活泼性差距越大，电流计的读数越大，故推测：a>17。 答案 (2)若将反应Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)===2PbSO4(s)+2H2O(l)设计成原电池。用导线连接金属Pb和 PbO2，电解质为稀硫酸。 ①正极为　　　(填“Pb”或“PbO2”)，负极 的电极反应式为　　　　 　　　　。  ②理论上，每转移1 mol电子时，电池负极比 电池正极多增加　　 g。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 非选择题 PbO2 Pb+S-2e-===PbSO4 16 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 根据总反应Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=== 2PbSO4(s)+2H2O(l)可得，PbO2得电子，作正极，发生反应：PbO2+2e-+4H++S=== PbSO4+2H2O；Pb失去电子，作负极，电 非选择题 极反应式为 Pb+S-2e-===PbSO4。每转移2 mol电子时，负极质量增加96 g，正极质量增加64 g，故每转移1 mol电子时，电池负极比电池正极多增加16 g。 答案 (3)某镁⁃溴电池是一种新型的化学电源，其电池总反应为Mg+B===Mg2++3Br-，电池工作原理如图所示。 溶液中的Mg2+向　　　(填“Mg”或“石墨”)电极移动；正极的电极反应式为　　　 　　　。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 非选择题 石墨 B+2e-===3Br- 根据电池总反应为Mg+B===Mg2++3Br-可知，Mg失电子，作负极，石墨作正极，溶液中的Mg2+向石墨电极移动；正极的电极反应式为B+2e-===3Br-。 答案 18.(1)通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量，其工作原理如图所示。已知：O2-可在固体电解质中自由移动。 ①NiO电极上发生的是　　　(填“氧化” 或“还原”)反应。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 非选择题 氧化 原电池中，NiO为负极，电极上NO失电子发生氧化反应生成二氧化氮。 答案 ②外电路中，电子是从　　　(填“NiO”或“Pt”)电极流出。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 非选择题 NiO 外电路中，电子由负极NiO电极流出，经导线流入正极Pt电极。 答案 ③Pt电极上的电极反应式为　　　 　。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 非选择题 O2+4e-===2O2- 原电池中，Pt电极为正极，O2在正极上发生还原反应生成O2-，电极反应式为O2+4e-===2O2-。 答案 (2)一种新型催化剂能使NO和CO发生反应：2NO+2CO 2CO2+N2。已知增大催化剂的比表面积可提高该反应速率。为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，如表所示： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 非选择题 实验编号 t/℃ NO初始浓度 /(mol·L-1) CO初始浓度 /(mol·L-1) 催化剂的比表 面积/(m2·g-1) Ⅰ 280 1.20×10-3 5.80×10-3 82 Ⅱ 280 1.20×10-3 5.80×10-3 124 Ⅲ 350 a 5.80×10-3 82 答案 ①表中a=　　　　 。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 非选择题 实验编号 t/℃ NO初始浓度 /(mol·L-1) CO初始浓度 /(mol·L-1) 催化剂的比表 面积/(m2·g-1) Ⅰ 280 1.20×10-3 5.80×10-3 82 Ⅱ 280 1.20×10-3 5.80×10-3 124 Ⅲ 350 a 5.80×10-3 82 1.20×10-3 答案 由表格数据可知，实验Ⅰ、Ⅱ温度相同，催化剂的比表面积不同，实验目的是验证催化剂的比表面积对反应速率的影响，则温度和反应物的初始浓度要相同，实验Ⅰ、Ⅲ催化剂的比表面积相同、温度不同，实验目的是验证温度对反应速率的影响，则反应物的初始浓度要相同，则a=1.20×10-3。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 非选择题 答案 ②能验证温度对化学反应速率影响规律的是实验　　 　(填实验编号)。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 非选择题 实验编号 t/℃ NO初始浓度 /(mol·L-1) CO初始浓度 /(mol·L-1) 催化剂的比表 面积/(m2·g-1) Ⅰ 280 1.20×10-3 5.80×10-3 82 Ⅱ 280 1.20×10-3 5.80×10-3 124 Ⅲ 350 a 5.80×10-3 82 Ⅰ和Ⅲ 答案 ③实验Ⅰ和实验Ⅱ中，NO的物质的量浓度c(NO)随时间t的变化曲线如图所示，其中表示实验Ⅱ的是曲线　　(填“甲”或“乙”)。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 非选择题 实验编号 t/℃ NO初始浓度 /(mol·L-1) CO初始浓度 /(mol·L-1) 催化剂的比表 面积/(m2·g-1) Ⅰ 280 1.20×10-3 5.80×10-3 82 Ⅱ 280 1.20×10-3 5.80×10-3 124 Ⅲ 350 a 5.80×10-3 82 乙 答案 因实验Ⅰ、Ⅱ催化剂的比表面积不同，温度、反应物的初始浓度相同，但实验Ⅱ的反应速率大，先达到化学平衡，故曲线乙表示实验Ⅱ。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 非选择题 答案 (3)在容积固定的绝热容器中发生反应：2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+ N2(g)，下列不能说明该反应已达到平衡状态的是　 　(填字母)。  A.容器内温度不再变化 B.容器内的气体压强保持不变 C.2v逆(NO)=v正(N2) D.容器内混合气体的密度保持不变 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 非选择题 CD 答案 因反应在绝热容器中进行，容器内的温度会发生变化，当温度不再变化时，说明反应已达到平衡状态；该反应是一个反应前后气体体积减小的反应，当容器内的气体压强保持不变时，说明正、逆反应速率相等，反应已达到平衡状态；v逆(NO)=2v正(N2)时，正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故2v逆(NO)=v正(N2)时反应没有达到平衡状态；由质量守恒定律可知，反应前后气体质量不变，容器的体积不变，则容器内混合气体的密度一直保持不变，故混合气体的密度不变不能说明反应已达到平衡状态。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 非选择题 答案 19.能源是现代文明的原动力，通过化学方法可以使能量按人们所期望的形式转化，从而开辟新能源和提高能源的利用率。请回答下列问题。 (1)工业合成氨反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)是放热的可逆反应，反应条件是高温、高压，并且需要合适的催化剂。已知1 mol N2(g)完全反应生成NH3(g)可放出92 kJ热量。如果将10 mol N2(g)和足量H2(g)混合，使其充分反应，放出的热量　 　(填“大于”“小于”或“等于”)920 kJ。  非选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 小于 答案 非选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 合成氨反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，所以将10 mol N2(g)和足量H2(g)混合，使其充分反应，生成氨气的物质的量小于20 mol，放出的热量小于920 kJ。 答案 (2)实验室模拟工业合成氨时，在容积为2 L的密闭容器内，反应经过10 min后，生成10 mol NH3。 ①用N2表示的化学反应速率为　 　　 。  非选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 0.25 mol·L-1·min-1 v(NH3)==0.5 mol·L-1·min-1，v(N2)=v(NH3)=×0.5 mol·L-1·min-1= 0.25 mol·L-1·min-1。 答案 ②一定条件下，能说明该反应进行到最大限度的是　　(填字母)。  a.N2的转化率达到最大值 b.N2、H2和NH3的体积分数之比为1∶3∶2 c.体系内气体的密度保持不变 d.体系内物质的平均相对分子质量保持不变 非选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 ad 答案 非选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 反应进行到最大限度，即达到平衡状态，N2的转化率达到最大值，则说明反应达到平衡状态，a项正确； N2、H2和NH3的体积分数之比为1∶3∶2，无法说明反应达到平衡状态，b项错误； 体系内气体的总质量保持不变，总体积保持不变，则气体的密度始终保持不变，因此密度不变不能说明反应达到平衡状态，c项错误； 体系内气体的总质量保持不变，因合成氨反应是气体分子数减小的反应，若物质的平均相对分子质量保持不变时，则气体的总物质的量保持不变，可说明反应达到平衡状态，d项正确。 答案 (3)某实验小组同学进行如图甲所示实验，以检验化学反应中的能量变化。请根据你掌握的反应原理判断，②中的温度　 　(填“升高”或“降低”)。反应过程　　(填“①”或“②”)的能量变化可用图乙表示。  非选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 降低 ① 答案 非选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体反应吸收热量，则反应后②中的温度降低；Al与盐酸反应放出热量，从图乙中能量变化可以看出，反应物的总能量高于生成物的总能量，则图乙可表示反应过程①的能量变化。 答案 (4)用CH4和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如图丙。 ①则电极d是　　　(填“正极”或“负极”)，电极c的电极反应式为___________________ ______。  非选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 正极 CH4-8e-+2H2O===CO2 +8H+ 因电极c是电子流出的一极，则电极c为负极，电极d为正极，甲烷在负极上发生氧化反应生成CO2，电极反应式为CH4-8e-+2H2O===CO2+8H+。 答案 ②若线路中转移2 mol电子，则该燃料电池理论上消耗的O2在标准状况下的体积为　 　L。 非选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 11.2 原电池中正极反应式为O2+4H++4e-===2H2O，当转移2 mol电子时，消耗氧气的物质的量为0.5 mol，标准状况下的体积为0.5 mol×22.4 L·mol-1 =11.2 L。 答案 本课结束 专题6 <<< $$