第6章 化学反应与能量单元学能测评-【重难点手册】2025-2026学年高中化学必修第二册同步练习册（人教版）

铺重难点手册高中化学必修第二册RJ, 第六章单 时间：75分钟 一、选择题（本大题共15小题，每小题3分，共45分。 在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合 题目要求的) 1.(2024·湖南选择考改编)近年来，我国新能源产 业得到了蓬勃发展，下列说法错误的是()。 A.理想的新能源应具有资源丰富、可再生、对环 境无污染等特点 B.氢氧燃料电池具有能量转化率高、清洁等优点 C.锂电池工作时，负极锂失去电子发生氧化反应 D.太阳能电池是一种将化学能转化为电能的 装置 2.下列变化过程中释放能量的是( )。 A.Na(g)-e-Na(g) B.H2O(1)=H2O(g) C.○+○→Q○ CICI Cl, D.C○→2○ H, H 3.一定条件下，某容器中各微粒在反应前后的变化 示意图如下，其中“。”和“。”代表不同元素的 原子。 充分反应 反应前 反应后 下列关于该反应的说法中错误的是( )。 A.一定属于吸热反应 B.一定属于可逆反应 C.一定属于氧化还原反应 D.一定属于分解反应 4.(2025·湖北武汉一中月考)如图所示是几种常见 的化学电源示意图，下列说法不正确的是()。 A.甲、乙、丙分别属于一次电池、二次电池和燃 料电池 B.甲放电时，电子从锌筒经外电路到石墨电极 C,乙放电过程中稀硫酸的浓度减小 D.丙中通入氧气的一极为负极，发生还原反应 34 元学能测评 满分：100分 稀硫酸 石墨电极 锌筒 MnO,糊 -NHCI糊 PbO. (正极) (负极) 乙 电解质溶液 丙 5.已知共价键的键能与化学方程式的能量变化信 息如下表： 共价键 H-H H一O 键能/(kJ·mol1) 436 463 2H2(g)+O2(g)-2H2O(g)[生 化学方程式 成2molH20(g)时放出482k 的能量] 则O=O键的键能为( )。 A.428kJ·mol-1 B.1462kJ·mol-1 C.214kJ·mol-1 D.498kJ·mol- 6.氟离子电池是一种前景广阔的新型电池，其能量 密度是锂离子电池的十倍左右，其中一种氟离子 电池的反应原理为3Mg十2BiF, 薨aMe:+ 2Bi(MgF2为难溶盐)，电池的电解质为熔融氟 化物。下列说法正确的是( )。 A.放电时，负极反应式为Mg一2e+2F-一 MgF2 B.放电时，电子从镁极流出，经电解质流向正极 C.放电时，化学能完全转化为电能 D.放电时，F向正极移动 7.某温度下，在一恒容密闭容器中投入CaC2O4固 体进行反应CaC2O4(s)=CaO(s)+CO2(g)+ CO(g),下列情况能说明反应已达到平衡的是 ( )。 ①容器内压强不随时间而变化 ②单位时间内，消耗1 mol CO2同时生成1 mol CO ③混合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 A.①③④B.①②③C.②③④D.①②④ 8.(2025·广东广州第二中学开学考)银饰用久了 表面会有一层Ag2S而发黑，将银饰与A1片接 触并加入NaCI溶液（如图所示），发生原电池反 应，可以除去银饰表面的Ag2S。下列说法错误 的是( )。 附着有 NaCI溶液 AgS的 银饰 A1片 A.A1片作原电池的负极 B.溶液中钠离子向铝片移动 C.电子由铝片流向附着有Ag2S的银饰 D.Ag2S表面发生反应：Ag2S+2e一2Ag十S2 9.甲醛(HCHO)与O2在羟基磷灰石(HAP)表面 发生反应的能量变化如图所示。下列说法错误 的是( )。 &HAP ○00 反应历程 A.该反应为放热反应 B.反应过程中，甲醛的C一H键都断裂 C.反应的化学方程式为HCHO+O,HH,O十 C02 D.用O2做示踪实验，发现HAP中不含O原子 10.航天飞船可用肼(N2H4)作动力源。已知1g 液态肼和足量的液态过氧化氢反应生成N2和 水蒸气时放出20.05kJ热量，反应的化学方程式 为N2H(1)+2H2O2(1)-N2(g)十4H2O(g)。 下列说法中错误的是()。 A.该反应中肼作还原剂 第六章化学反应与能量誰 B.液态肼与液态过氧化氢反应生成1mol N2(g)和4molH2O(g)时放出的热量为 641.6kJ C.肼(N2H4)分子中只存在极性共价键 D.该反应中反应物的总能量高于生成物的总 能量 11.有下列反应和事实：①X十Y2+一X++Y;②Z十 2H2O(冷)一Z(OH)2+H2个；③Z2+的氧化性 比X2+弱；④由Y、W电极和稀硫酸组成的原 电池中，Y电极的电极反应式为Y一2e一 Y+。据此可知X、Y、Z、W的还原性强弱顺序 为()。 A.X>Z>Y>W B.Z>W>X>Y C.Z>Y>X>W D.Z>X>Y>W 12.化学兴趣小组同学用0.20mol·L1K2S2O8 溶液、0.20mol·L1Na2S2O3溶液、0.2%X 溶液、0.50mol·L1KI溶液等试剂探究 K2S2O8的浓度对化学反应速率的影响，设计 如下实验方案： 溶液或H2O的体积/mL 实验序 溶液 K2S2Og KI Naz S2O3 0.2%X 变色 H20 溶液 溶液 溶液 溶液 时间 ① 10.0 0 4.0 V 2.0 ② 8.0 V 4.0 V 2.0 t2 ③ 6.0 V2 4.0 2.0 已知：S2Og+2S2O?=2S0+SO%, S2O%+2I=2SO+2,还原性：S2O?>I厂。 下列说法错误的是( )。 AX为淀粉 B.V2=4.0 C.t1<t2<t3 D.V>20 13.(2025·山东实验中学月考)中国科学技术大学 的科研人员开发了一种高性能的水系锰基锌电 池。该装置获得电能的同时可以制得K2SO4, 其工作原理如图所示，下列说法正确的是 )。 35 铺重难点手册高中化学必修第二册RJ, 负载 a膜 b膜 Mn" Zn(OH),] K.SO X溶液 溶液 Y溶液 MnO,电极 Zn电极 A.电池放电时，正极区溶液的pH降低 B.a膜为阳离子交换膜，b膜为阴离子交换膜 C.X溶液中的溶质只能为H2SO4,Y溶液中的 溶质只能为KOH D.放电时，消耗1 mol Zn时，正极区电解质溶 液的质量增加87g 14.25℃下，向VL恒容密闭容器中加入了5mol N2O气体发生以下反应，起始压强为po。经 过tmin后达到平衡时N2O4的物质的量为 amol,N2O5的物质的量为bmol。下列说法 不正确的是()。 2N,O,(g)=4NO,(g)+O,g) 2N.O.(g) A.体系平衡时O2(g)的物质的量浓度为 5-b 2vmol·L-1 B.达到平衡时体系的压强为25-2a一36 10 C,若该密闭容器中气体的颜色保持不变，说明 各反应已达到平衡状态 D.从反应开始到达到平衡时，用NO2(g)表示的 化学反应速率为2(5一b mol·L1·min1 15.已知2H,0,催化剂2H,0十02+，某小组拟探 究反应条件对该反应的反应速率的影响。所 用试剂有5%H202溶液、0.1mol·L1 Fe2(SO4)3溶液、蒸馏水等，设计的实验方案如 下表。下列说法错误的是( )。 实验序号 ① ② ③ ④ 反应温度/℃ 25 25 25 35 36 续表 V(H202溶液)/mL 5.0 4.0 5.0 5.0 V[Fe,(SOu)3溶 0 0 1.0 0.5 液]/mL V(蒸馏水)/mL 3.0 6 2.5 v(02)/mL x2 T4 反应时间/min y2 y3 y4 A.实验①②的目的是探究H2O2的浓度对反 应速率的影响，则a=4.0 B.若b=2.0,则实验①③的目的是探究催化剂 Fe2(SO4)3对反应速率的影响 C.实验中可以固定x1=x2=x3=x4,通过测 定y1y2、y3y4的大小来比较反应速率的 快慢 D.若用单位时间内产生O2的体积表示该反应 的反应速率，则一定有<之 y3 y4 二、非选择题（本大题共4小题，共55分） 16.(13分)汽车尾气中含有CO、NO等有害气体。 (1)汽车尾气中NO生成过程的能量变化如图1 所示。1molN2和1molO2完全反应生成 NO会 (填“吸收”或“放出”) k能量。 ○○+ ●● 放出能量 吸收能量 吸收能量 2×632kJ 946kJ 498kJ ●O●O OO ●● 1molN,g)和1molO,(g)反应生成 2 mol NO(g)过程中的能量变化 图1 (2)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2所示。已知：02 可在固体电解质中自由移动。 NO- NO, 一NiO电极 02迁移 固体电解质 Pt电极 图2 ①NiO电极上发生的是 (填“氧化” 或“还原”)反应。 ②外电路中，电子从 (填“NiO”或 “Pt”)电极流出。 ③Pt电极上的电极反应式为 0 (3)一种新型催化剂可用于催化NO和CO的 反应：2N0+2C0催化剂2C0,十N2.已知 增大催化剂的比表面积可提高该反应的速 率，为了探究温度、催化剂的比表面积对化 学反应速率的影响，某同学设计了三组实 验，如表所示。 实验编号 I Ⅱ Ⅲ T/℃ 280 280 350 NO初始浓度 (mol·L-1) 1.2×10-3 1.2×10-3 C0初始浓度/ 5.80×10-3 5.80×10-3 5.80×10- (mol·L-1) 催化剂的比表面 82 124 82 积/八m2·g1) ①表中a= ②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3所示，其 中表示实验Ⅱ的是曲线 (填“甲”或 “乙”)。 甲 图3 (4)在容积固定的绝热密闭容器中发生反应 2N0(g)+2C0(g)催化剂2C0,(g）十 N2(g),下列情况不能说明该反应已达到平 衡状态的是 (填序号)。 A.容器内温度不再变化 B.容器内的气体压强保持不变 C.2x(NO)逆=v(N2)正 D.容器内混合气体的密度保持不变 17.(14分)(2025·湖北宜昌部分示范高中联考) H2、CO、CH4等都是重要的化工原料。回答下 列问题。 第六章化学反应与能量誰 (1)在体积为2L的恒容密闭容器中，充人 1molC0和5molH2,一定温度下发生反 应：CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(g)。 测得CO和H2的转化率随时间的变化如 图1所示。 100F 解60 H, 20 4681012 时间/min 图1 ①0~6min,CO的平均反应速率为 6min末，H2的转化率为 ②下列叙述能说明上述反应达到化学平衡 状态的是 a.单位时间内断裂2NA个C一H键的同时 生成NA个H一O键 b.混合气体的总压强保持不变 c.混合气体中CH4的体积分数保持不变 d.混合气体的平均摩尔质量保持不变 ③以下操作可使该反应的逆反应速率加快 的是 A.向容器中通入氢气 B.升高温度 C.扩大容器容积 D.使用合适的催化剂 E.分离出H2O(g) (2)甲烷燃料电池装置如图2所示，a极的电极 反应式为 工作一段时间后，电解质溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)。 用电器 空气 KOH溶液 图2 (3)氨燃料电池和氢燃料电池产生相同电量时， 理论上消耗NH和H2的质量比为17：3， 37 用重难点手册高中化学必修第二册R小， 则在碱性介质中氨燃料电池的负极反应式 为 18.(14分)回答下列问题： (1)以反应N2H4十O2=N2+2H2O为原理设 计成燃料电池，其能量转化率高，装置如图1 所示。 负载 离子交换膜 电极a 电极 KOH溶液 图1 ①A处通入的是 ,电极a的电极反 应式是 ②当消耗标准状况下3.36LO2时，导线上 转移电子的物质的量是 (2)恒温下，将a mol N2与6 mol H2的混合气 体通入一个固定容积的密闭容器中，发生如 下反应：N,(g)十3H,(g)催化剂2NH(g)。 反应进行到t时刻时，n(N2),=13mol, n(NH3),=6mol,若反应达到平衡时，混合 气体的总体积为716.8L(标准状况)，其中 NH3的含量（体积分数）为25%。请计算a 和b的值：a= ,b= (3)一定条件下，在水溶液中1 mol Cl、ClO (x=1、2、3、4)的能量(kJ)相对大小如图2 所示。 100 80 c(+5,63) 60 b(+1,60) 40 ■d 20 0a(-1,0) +1+3+5 +7 氯元素的化合价 图2 d是 (填离子符号)；若b→a十c的 过程中生成1molc,则 (填“放出” 或“吸收”) kJ热量。 38 19.(14分)根据要求回答下列问题。 (1)利用C02(g)制备C0(g),发生的反应为 CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)。在 2L恒容密闭容器中充入2 mol CO2(g)和 4molH2(g),发生上述反应，测得不同温度 下C02的转化率与反应时间的关系如图1 所示。 T℃ 60 T,℃ 10 15 时间/min 图1 ①T1℃下，0~15min内C02的平均反应 速率为 mol·L1·min1,H2的 平衡转化率为 ②在a、b、c三点中，正反应速率最小的是 点，判断依据是 (2)我国科学家最近发明了一种Zn-PbO2电 池，电解质为KzSO4、H2SO4和KOH,由a 和b两种离子交换膜隔开，形成A、B、C三 个电解质溶液区域，结构如图2所示。 A Zn Zn(OH) 图2 ①此电池中，Zn为 极，B区域的电 解质为 (填“K2SO4”“H2SO4” 或“KOH”)。 ②电池反应的离子方程式为 ③若A、C区域中的离子向B区域迁移，则 阳离子交换膜为图中的 (填“a”或 “b”)膜。A、C区域中发生迁移的离子分别 是的量不变，恒温恒容时压强是恒量；④乙中气体的质量是变 量，恒温恒容时气体的密度是变量，气体的密度不变表明反 应达到平衡；⑤⑥若开始时丙中只加入H2 NCOONH固体 建立平衡，则CO2和NH3的物质的量之比始终为1：2，气 体的平均相对分子质量M.=44×写+17×号-26，C0,的 体积分数9(C0,)=子，M,和g(C0,)均为恒量，M和 (CO2)不变不能说明反应达到平衡状态；⑦丁中反应物的 起始量及转化率未知，无法根据物质的浓度之比判断反应是 否处于平衡状态：⑧丁中反应前后气体的物质的量不变，恒 容绝热时，随着反应的进行，温度将发生变化，温度的变化会 引起压强的变化，因此当压强不再改变时，反应达到平衡状 c(HD 态：⑨恒容绝热时，若丁中c(,)·C（不变，则表明各物质 的浓度均不再变化，反应达到平衡状态。] 培优突破练 1.>;1.25p。。[起始压强一定时，升高温度，反应速率加快，半 衰期变短，故T1>T2。设N2O的起始物质的量为2mol, 则t1min时，消耗1molN2O,产生1molN2和0.5mol O2,此时气体的总物质的量为2.5ol,根据恒温恒容条件 下，气体的压强之比等于气体的物质的量之比，可得力= 2.5 mol kPa=1.25po kPa.] 2 mol 2.B[由题图可知，0~3min,消耗的n(CO2)=(1一0.9)mol= 0.1mol、n(H2)=(0.5一0.2)mol=0.3mol,同一反应中参 加反应的各物质的物质的量之比等于化学计量数之比，则 n(C02):n(H2)=0.1mol:0.3mol=1:3,根据原子守恒 可知，反应中有H2O生成，所以反应的化学方程式为CO2十 0.3 mol 3180℃CHOH+0,故A项错误：()=1LX3m 0.1mol·L1·min1,故B项正确；反应前后气体的总质 量不变，容器的容积不变，则反应前后混合气体的密度始终 不变，所以混合气体的密度不变不能作为平衡状态的判断依 据，故C项错误；根据反应的化学方程式计算得3min时 n(CHOH)=0.1mol,由题图可以看出，10min时 n(CHOH)=0.1mol,则3min时反应达到平衡状态，即在 3~10min内，反应处于平衡状态，故D项错误。] 专题3化学反应速率与限度图像分析 1.D[5s后，各物质的物质的量均保持不变且均不为0，则该 反应为可逆反应。5s时，n(A)增大1.2mol,n(D)增大 、A、D为生成物 0.4mol,n(B)减小0.6mol,n(C)减小0.8mol,B、C、A、D BC为及应物 的化学计量数之比为0.6mol:0.8mol:1.2mol: 0.4mol=3:4:6:2,反应的化学方程式为3B+4C=6A十2D, A项错误；05s,(C:v(B)=4:3,即4v(B)=3v(C),B项错 误；5s后，各物质的反应速率之比等于化学计量数之比，C项错 误055d-8爱-06mL1s,D项正确， 16 2.D[由体系发生的反应X=2Z经历了两步：①X=Y ②Y=2Z可知，c(X)逐渐减小，Y为中间产物，c(Y)先增大 后减小，c(Z)一直增大，据此可判断a为c(X)随t变化的曲 线，A项正确；t2s以后c(Y)仍在不断减小，说明Y的消耗 速率大于生成速率，C项正确：由题图可知，3s后反应体系 中c(X)=0,体系中还存在Y,由X一Y、Y一2Z可知，c(Y)= c0一2c(Z),即c(Z)=2c。-2c(Y),D项不正确.] 3.D[c点后正反应速率仍在改变，故反应在c点未达到平 衡，A项错误；a点到b点过程中正反应速率增大，反应物浓 度不断减小，点对应的反应物浓度大于b点，B项错误；正 反应速率越大，相同时间内消耗的二氧化硫就越多，二氧化 硫的转化率越大，△t1=△t2时，SO2的转化率：ab段小于 b~c段，C项错误；从a点到c点正反应速率增大，c点后正 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 影响大于反应物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，D项 正确。] 4.B[实验①中，在50~150s内，pCP的平均降解速率v= 4.0X103-0.4X10)m0lL-6X10molL1·91, 100s A项错误；实验③与①的温度相同，pH不同，根据题图可知， 实验③中pCP的降解速率为0，说明pH=10时催化剂可能 失活，有机物pCP不能降解，B项正确，D项错误；在600s 时，实验①和②的曲线重合，c(pCP)均为O,则pCP的降解 百分率相等（均为100%），C项错误。] 5.(1)C1O3的物质的量浓度的减少（变化）量。(2)是。 (3)c(H)增大。(4)反应物的浓度减小。 [(1)图像为C1O3的v-t图，则阴影部分的面积表示t1~ t2s内ClO?的物质的量浓度的减少量。(2)反应的离子方 程式为C1O3+3HSO3-3SO+C+3H+,o(C1O): v(C1厂)=1：1，纵坐标为v(C厂)的v-t曲线与题图中曲线重 合。(3)由题目信息可知，反应的速率随c(H)的增大而加 快。(4)随着反应的进行，反应物的浓度减小，反应速率减小， 所以后期反应速率下降的主要原因是反应物的浓度减小。] 第六章单元学能测评 1.D[太阳能电池将太阳能转化为电能，D项错误。] 2.C[C项表示的是C1原子间形成共价键从而结合成C2的 过程，形成共价键一定释放能量。] 3.A[用A和B分别表示图示中的“。”和“。”原子，则图示所 充分及应后容器中还剩余A2B2,则该及应为可逆反应 表示的反应为2A2B2=2A2B十B2,该反应属于可逆反应、氧 化还原反应、分解反应，不能判断该反应是吸热反应还是放 热反应。] 4.D[燃料电池中，通入氧气的一极为正极，发生还原反应， D项不正确。] 5.D[由题意，2×E(H一H)十E(O一O)-4×E(H一O)= 2×436kJ·mol-1+E(0-0)-4×463kJ·mol-1= -482kJ·mol1,解得E(0=0)=498kJ·mol1.] 6.A[A项，负极反应式正确；放电时，电子不能流经电解质， 化学能转化为电能的能量转化率不可能为100%，阴离子 育部分化学能转化为热能 F向负极移动，B、C、D三项均不正确。] 7.B[一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应CaC,O4(s)≠ 恒温恒容时，压强与气体的物质的量戒正比 CaO(s)十CO(g)+CO2(g),容器内的压强、气体的密度是变 p-受，V不变m是变量，p是变量2 量，而混合气体（物质的量之比为1：1的CO和CO2的混合 气体)的平均摩尔质量为恒量，所以混合气体的压强和密度 M-2×44g“mol1+2×28g·mol1-36g'mol 不变能说明反应已达到平衡，而混合气体的平均摩尔质量不 变不能说明反应已达到平衡；若消耗1 mol CO2的同时生成 1 mol CO,即v(CO2)逆=v(CO)正，能说明反应已达到 平衡。 8.B[Al是活泼金属，Al、附着有Ag2S的银饰、NaCl溶液形 成原电池，电子流向为A→Ag2S,A1片作负极，负极反应式 为A1一3e一A13+,附着有Ag2S的银饰作正极，电极反应 式为Ag2S十2e=2Ag十S2-,A、D两项正确；原电池中阳离 子移向正极，则溶液中Na+向附着有Ag2S的银饰移动， B项错误；原电池外电路中电子由负极流向正极，则电子由 铝片流向附着有Ag2S的银饰，C项正确。] 9.D[由题图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该 反应为放热反应，A项正确；甲醛和氧气反应生成二氧化碳 和水，反应过程中甲醛的碳氢键都断裂，B、C两项正确；由题 图可知，反应后HAP中的1个氧原子来自氧气，则用7O2 做示踪实验，HAP中会含17O原子，D项错误。] 10.C[反应中N2H4作还原剂，被氧化成N2,生成 1molN2(g)放出的热量为32×20.05kJ=641.6kJ,放热 反应中反应物的总能量高于生成物的总能量，A、B、D三项 正确。N2H4分子中含有极性键(N一H键)和非极性键 (N一N键)，C项错误。」 11.D[①根据反应X+Y2+一X2++Y中还原剂的还原性强 于还原产物可知，还原性：X>Y;②Z十2H2O(冷)一 Z(OH)2+H2◆，说明Z的还原性较强；③Z+的氧化性比 X2+弱，则还原性：Z>X;④由Y、W电极和稀硫酸组成的原 电池中，Y电极的电极反应式为Y一2e一Y2+,发生氧化 反应，Y为负极，说明还原性：Y>W。综上可知，还原性由 强到弱的顺序为Z>XY>W,D项正确。] 12.D[由于还原性：S2O>I厂，故K2S2Og先与Na2S2O3反 应，Na2S2O3反应完后，K2S2Og再与I厂反应生成I2,I2遇 淀粉溶液显蓝色，故通过溶液变蓝的快慢可比较化学反应 速率的快慢。由上述分析可知，X为淀粉，A项正确；探究 K2S2Og的浓度对反应速率的影响，需保证KI、NazS,O3、 淀粉的浓度和溶液的总体积均不变，实验①③中K2S2O8 溶液的体积不同，需要保证溶液的总体积相等，因此V2= 4.0,B项正确；其他条件相同时，反应物的浓度越大，反应 速率越快，观察到溶液变蓝所用时间越短，则t3>t2>t1, C项正确；还原性：SO号>厂，Na2SO3与K2SO反应后， KzS2Og需要有剩余，根据离子方程式S,Og十2S2O? 2SO?+S,O%及题中相关物质的物质的量浓度及体积可 知，D项错误。] 13.C 装置分析 分析化学电池的工作原理时，首先判断正、负极。左 室电极上的变化是MnO2→Mn+,发生还原反应，所以 MnO2电极是正极，电极反应为MnO2十2e十4H一 Mn2+十2H2O;右室电极上的变化是Zn→[Zn(OH)4]-, 发生氧化反应，所以Zn电极是负极，电极反应为Zn 2e+4OH一[Zn(OH)4]2。该装置获得电能的同时 可以制得K2SO4,则X溶液只能为H2SO。溶液，Y溶液 只能为KOH溶液。 [正极反应消耗H+,正极区c(H+)减小，pH增大，A项错 误；该装置可制得K,SO4溶液，则左室中SO-通过a膜移 正极反应消耗H十，为平衡电荷，刚移走S0 向中间室，右室中K+通过b膜移向中间室，中间室K2SO4 负极反应消耗O厂，为平衡电荷，则移走K十制得K2SO, 的浓度变大，故b膜为阳离子交换膜，a膜为阴离子交换膜，B 项错误；由装置分析可知，C项正确；放电时，消耗1 mol Zn,正 极区消耗1 mol MnO2(增加87g),有1 nol SO移向中间室 正极区消耗4malH,产生1 mol Mni2+,为 平衡电荷，则有1molS0移向中间室 (减少96g),则正极区电解质溶液的质量减小96g一87g= 9g,D项错误。] 14.D[依题意有： 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) 转化量/mol5-b 5-b 10-2b 2 2NO2(g)=N2O4(g) 转化量/mol2a a 平衡时N2O4的物质的量为amol,N2O的物质的量为 bmol,NO2的物质的量为(10一2b一2a)mol,O2的物质的量 为5，m.平衡时c(0,)-6》m-5 2V L =2vmol·L1, A项正确；平衡时n(总)=b+(10-2b-2a)+a+ 5号]m-5g mol,根据恒温恒容条件下，气体 2 的压强之比等于气体的物质的量之比可知，。 卫平衡 5 25=2036P平精=252A362,B项正确；N02为红 10 2 棕色气体，当体系颜色不变时，说明NO2的浓度不变，即各 反应均已达到平衡状态，C项正确；从反应开始到达到平衡 时，用NO,(g)表示的化学反应速率v(NO,)=cNO) △t 17 △n(N02)_10-2b-2a V△t Vt mol·L1·min1,D项错误。] 15.D[实验①②中，温度相同，均未加Fe2(SO4)3溶液，是探 究H2O2的浓度对反应速率的影响，则溶液的总体积应相 同，a=5.0十3.0一4.0=4.0，A项正确；b=2.0时，实验 ①③中，其他条件相同，①中未使用催化剂，③中使用催化 剂F2(SO)3,目的是探究催化剂对反应速率的影响，B项 正确；实验中可以固定产生的氧气的体积，即x1=x2= x3=x4,通过测定反应时间y1y2y3y4的大小来比较反 应速率的快慢，也可以固定反应时间，通过测定产生氧气的 体积的大小来比较反应速率的快慢，C项正确；实验③与实 验④相比，③的催化剂较④多，但是④的温度较③高，两组 实验的速率大小关系不能确定，D项错误。] 16.(1)吸收；180。(2)①氧化。②Ni0。③02十4e一20-。 (3)①1.2×10-8。②乙。(4)CD。 [(1)由题图1可知，1molN,2(g)和1molO2(g)完全反应生 成2 mol NO(g)的能量变化为946kJ+498kJ一2×632kJ= 180kJ,即吸收180kJ能量。(2)由题图2可知，在NiO电 极上发生氧化反应，NO一2e+O2-一NO2;在Pt电极上 发生还原反应，O2十4e一202-。(3)①由题表数据可知， 实验I、Ⅱ中温度相同，催化剂的比表面积不同，实验目的 是探究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中催化剂的比表面积相 同、温度不同，实验目的是探究温度对反应速率的影响，则 反应物的初始浓度要相同，则a为1.2×10-3。②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。 (4)因反应在绝热密闭容器中进行，容器内的温度会变化， 当温度不再变化时，说明反应已达到平衡状态：该反应是一 个反应前后气体分子数减小的反应，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(NO)逆=2(N2)正时，正，逆反应速率相等，反应达到 平衡状态；混合气体的质量不变，容器的容积不变，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。] 17.(1)①0.05molL1·min1;36%。②abcd。③BD。 (2)CH4一8e+10OH=CO+7H2O;减小。 (3)2NH3-6e+6OH=N2+6H2O. [(1)①从反应开始到6min,CO的转化率为60%，即消耗了 0.6 mol 0.6 mol O.(CO)-6min0.05 molLmin; 6min末消耗了0.6 mol CO,则H2消耗了1.8mol,H2的 转化率为-8m0×100%=36%。②a项说明u(CH,)量= 5 mol v(H2O)正，反应达到化学平衡状态；混合气体的总压强、 CH4的体积分数、混合气体的平均摩尔质量均为变量，b、c、 d三项均能表明反应已达到化学平衡状态。③A项，通入 氦气，各组分的浓度不变，反应速率不变；B项，升高温度， 加快化学反应速率，正、逆均加快；C项，扩大容器容积， 18 压强减小，v正、口逆均减慢；D项，使用合适的催化剂，可加 快正、逆反应速率；E项，分离出H2O(g),生成物H2O的 浓度降低，v堂减慢。(2)a极通入CH4,为负极，b极通入空 气，为正极。负极反应式为CH4+100H一8e-C0?+ 7H2O,正极反应式为O2+4e+2H2O一4OH厂，电池总 反应为CH4十2O2十2OH一CO?十3H2O。工作一段时 间后，KOH溶液的pH减小。(3)产生相同电量时，消耗 NH3和H2的质量比为17：3，即NH3和H2的物质的量 之比为1：1.5,1.5molH2失去3mol电子，故1mol H失去3mol电子，N元素的化合价升高3价，那么 NH3的氧化产物是N2。] 18.(1)①NH4;NH-4e+4OH=N↑+4HO。②0.6mol。 (2)16;24。(3)C104;放出；117。 [(1)根据电子从电极a流出可知，a为负极，b为正极，A处 通入N2H4,B处通人O2。在电极a上，N2H4发生氧化反 应，生成N2,当消耗3.36L即0.15molO2时转移0.15mol 716.8L ×4=0.6m0l电子。(2)平衡时n=22.4L:m0F 32mol,n(NH3)=32mol×25%=8mol。依题意有： N,(g+3H,(g)催化剂2NH,(g) △ 起始/mol a b 0 t时刻/mol13 6 平衡/mola-4b-12 8 t时刻时生成6 mol NH3,需消耗3molN2,则a=13+3= 16。平衡时a一4十b一12+8=32，a=16,则b=24。 (3)由题图2（依据化合价）可知，a为CI,b为ClO, c为ClO,d为ClO4。b→a十c的离子方程式是3ClO一 2C1十CO3,反应热△Q=生成物的总能量一反应物的总 能量=(2×0+63-3×60)kJ·mol1=-117kJ·mol1, 即生成1molc放出117kJ能量。] 19.(1)①0.04；30%。②b;相同温度下，a点反应物的浓度大 于b点，则a点的正反应速率大于b点，由达到平衡所用的 时间可知，T2大于T1,反应物浓度相等时，c点的温度高于 b点，则c点的正反应速率大于b点。 (2)①负；K2SO4。②PbO2+SO+Zn+2H2O- PbSO4+[Zn(OH)4]2-。③a;K+;SO。 [(1)①T1℃下，15min时反应达到平衡状态，C02的转化 率为60%，消耗1.2 mol CO2、1.2molH2。(2)①锌是活 泼金属，锌为负极；由题图2可知，A区域的电解质为KOH, C区域的电解质为H2SO4,则B区域的电解质为K2SO4。 ②负极反应为Zn-2e十4OH厂-[Zn(OH)4]2-,正极反 应为PbO2+2e十4H++SO=PbSO4+2H2O,总反应 式为PbO2+S0?+Zn+2H20-PbSO4+[Zn(OH)4]2。 ③A区域是KOH溶液，OH发生反应变为[Zn(OH)4], 为了维持溶液呈电中性，K应通过交换膜进入B区域，因 此a膜为阳离子交换膜。b膜是阴离子交换膜，正极反应 使C区域中的正电荷减少，则C区域中的SO?通过b膜 进入B区域，B区域中K2SO4溶液的浓度变大。] 第七章有机化合物 第一节认识有机化合物 基础过关练 1.B[C2H和CH4都属于链状烷烃，互为同系物，B项正确。] 2.D[A项是异戊烷的结构简式；B项漏写了CI原子的孤电 子对；C项是丙烷分子的球棍模型；丁烷的分子式是C4Ho, 最简式是C2H,D项正确。] 3.(1)①通过排饱和食盐水的方法在阴暗处收集半试管CH 和半试管C。②CH十C,光CH,C1+HCl;取代反应。 ③C。④试管内液面上升；试管内气体的颜色逐渐变浅且有 少量白雾。 (2)C,H。十50，点攀3C0,+4H,0。 [(1)③因为氯气可溶于水，且能与水发生反应，因此装置A 中不能盛放水，A项错误；氯气能与饱和石灰水发生反应，装 置A中不能盛放饱和石灰水，B项错误；饱和食盐水可抑制 氯气的溶解，且饱和食盐水能吸收甲烷与氯气反应生成的 HC1,造成试管中气体压强减小，试管中的液面上升，C项正 确；氯气能与饱和NaHCO3溶液发生反应，且有杂质气体 CO2产生，D项错误。(2)由实验数据可知，该烷烃完全燃烧 生成的H20的质量为102.9g-101.1g=1.8g,生成的 C02的质量为315.3g一312.0g=3.3g,该烷烃分子中C 3.3g 与H的原子个数比为4g:mo厅· （8g3品×2 3:8,最简式为CHg,碳原子已达到饱和，则最简式就是分 子式。] 若最简式符合链状烷烃CH2m+2的通式， 4.(1)如图所示。 则最简式即为分等式 H HH (2)H:C:C:C:H. HHH (3)CHCH2CH2C1、CH CHCH3。(4)19。 CI [(1)CH4分子是以碳原子为中心的正四面体结构，在立方 体中互不相邻的四个顶点即构成正四面体结构。(2)同温同 压下，该链状烷烃的密度与CO2相同，则该链状烷烃的摩尔 质量与C02相同，M=44g·mol1,则该链状烷烃的分子 式为CH。(3)1 mol CH+2完全燃烧消耗3n1m 2 mol O2,由3m十1=5得n=3,该链状烷烃为CH。(4)由链状 2 烷烃的分子式通式CnH2m+2可知，12n十2n十2=86，解得n =6,1个C6H14分子中有5个C一C键，14个C一H键，共 产1个CnH2+2分子中含(3n十1)个共价键 19个共价键.] 综合提能练 1.A[丙烷、环丙烷中3个碳原子一定位于一个平面上，A项 不正确。] 不共线的三点确定一个平面 2.B[链状烷烃的分子式通式为CH2m+2,则12m十2n十2= 100,n=7,该链状烷烃的分子式为C,H6。M分子中有4个 CH,则有2个一CH,作支链，主链为巴巴8巴 (只写出碳骨架)，2个—CH可能的位置组合是②②、③③、 ②号位与④号位等效“ ②③、②④，有4种，故M可能的结构有4种。] 方法点拔 编号法是分析有机物同分异构体数目的有效方法， 将有机物中的碳原子进行编号，有序地写出基团可能的 位置，能快速、准确地确定同分异构体的数目。如分析 ① ◇的二氧代畅的教日：月2个d的位置可以是 ④ ①①、①②、①③、①④，共4种。 CH 3.B[新戊烷(CH3一C一CH3)有1种等效氢原子，其一氯代 CH: 物只有1种，A项错误，CHCH2CH的7个氢原子被溴原子 取代与1个氢原子被溴原子取代的产物种类相等，均为2种， B项正确；丁烷有CC一C一C和C一C一C两种碳骨架结构， C CCCC的二氯代物有6种，C一C一C的二氯代物有 C 3种，共9种，C项错误；一CH1有8种，则C6H1CI有8种 结构，D项错误。] 4.D[由有机物中碳、氮、氢原子的成键特点可判断题图③处 原子与碳原子间形成三键，③处原子是N原子，该星际分子 的结构为H一C=C一C=C一C=C一C=CC=N,①处的 化学键是碳碳三键，②处的化学键是碳碳单键，该分子含氮 原子，因此不属于烷烃，A、B、C三项错误。] 5.B[根据碳原子守恒可知，n(CHCl)十n(CHC2)+ n(CHCla)+n (CCL)=1 mol,n(CHs Cl)=(1-a-b- c)mol;根据n氢n酸n氯气的规律可知，n(Cl2)耗= n(CHg CD++2n(CH2 Cl2)+3n(CHCls)+4n(CCl)=(1-a-b- c)mol+2a mol+36 mol-4c mol=(1+a++26+3c)mol.] 6.(1)C。(2)5。(3)2。 CH CH2 CHa (4)CH4、CH3CH3、CH3—C-CH3、CH3—C—CCH3。 CH CH CH (5)5。(6)C [(1)CH,C可能为CHCH2CH2CI或CH2CHCH2:C4Ho CI 19