周周练07 第六章 化学反应与能量 单元测试 化学人教版必修第二册

周周练07 第六章 化学反应与能量 单元测试 （时间：60分钟 分数：100分） 一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48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．下列变化过程中一定不存在化学能转化为热能的 A．谷物酿酒 B．木材燃烧 C．干冰升华 D．鞭炮燃放 2．下列图示变化为吸热反应的是 A． B． C． D． 3．白磷和红磷的能量转化关系如图所示，下列说法正确的是    A．白磷和红磷互为同分异构体 B．白磷转化为红磷是物理变化 C．白磷转化为红磷时吸收热量 D．相同条件下，白磷的稳定性低于红磷 4．下列装置可以实现将化学能转化为电能，且铁做正极的是 A． B． C． D． 5．关于下列四个装置说法错误的是 A．铜电极质量增加 B．试管中反应开始后，甲处液面低于乙处液面，说明该反应为放热反应 C．铅蓄电池属于二次电池，充电时电能转化为化学能 D．打开止水夹，挤压胶头滴管，圆底烧瓶内产生喷泉 6．某化学兴趣小组设计的水果电池工作原理如图所示，下列有关该电池的说法正确的是 A．铜片作负极 B．电子流向：锌片番茄铜片 C．锌片上可能的电极反应为 D．该电池中电能转化为化学能 7．如图是课外活动小组设计用化学电源使LED灯发光的装置。下列说法正确的是 A．溶液变成蓝色 B．如果将锌片换成铁片，电路中的电流方向改变 C．如果将硫酸换成硫酸铜，导线中不会有电子流动 D．装置中存在“化学能→电能→光能”的转换 8．如图为发光二极管连接柠檬电池。下列说法不正确的是 A．该装置的能量转化形式主要为化学能电能 B．电子的流向：导线柠檬液 C．铜片上有气泡冒出 D．锌片上的电极反应为： 9．肼是一种高能燃料，共价键的键能与热化学方程式信息如表： 共价键 键能/ 391 161 498 946 463 则关于反应说法正确的是 A．比能量高 B．该反应是吸热反应 C．键比键稳定 D．反应物总键能小于生成物总键能 10．资源化利用是减少碳排放的一种重要途径。在系催化剂作用下甲烷化的某种反应机理如图所示。下列相关说法不正确的是： A．过程I既有化学键断裂也有化学键形成 B．过程II形成了键和键 C．过程III只有化学键的形成，所以是放热过程 D．若增加载体上羟基的数目，可提高的转化效率 11．容积可变的密闭容器中加(通)入足量的C和进行反应：，下列说法不正确的是 A．将容器的体积缩小一半，其反应速率增大 B．保持体积不变，再向容器中加入少量的C，其反应速率不变 C．保持压强不变，充入氖气，的生成速率不变 D．保持体积不变，充入氖气，的生成速率不变 12．一定条件下，在2L密闭容器中发生反应：。在5min末测得C的物质的量增加了4mol。下列说法不正确的是 A．用A表示的化学反应速率为 B．用B、C表示的化学反应速率之比为1：2 C．若保持容器内的压强不变，充入1molHe，化学反应速率减小 D．若保持容器的体积不变，充入1molHe，化学反应速率不变 13．对于反应，下列有关说法错误的是 A．该反应同时向生成HI和生成的方向进行 B．该反应的与HI不可能同时存在同一个反应体系中 C．该反应中生成HI的反应与生成的反应的条件相同 D．该反应中不可能全部转化为H1 14．某温度下，在恒容密闭容器中进行反应：。下列叙述正确的是    A. 加入少量，逆反应速率增大 B. 当容器中的正反应速率与逆反应速率相等时，反应达到平衡 C. 升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小 D. 达到平衡后，的转化率可能为 15．为研究不同状态块状、粉末状碳酸钙固体与盐酸反应的反应速率，某同学通过实验测定数据得出如图所示的曲线。下列有关说法中正确的 A．曲线乙表示的是粉末状碳酸钙固体与盐酸反应 B．随着反应进行，盐酸浓度降低，反应速率不断降低 C．若用单位时间内的体积变化来表示该反应的速率，则时间内甲的平均反应速率为 D．两次实验，粉末状固体最终生成的的量更多 16．某温度下，在容积为2L的恒容密闭容器中，M、N、R三种气态物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列说法错误的是    A．该反应的化学方程式为 B．平衡时，R的转化率为75% C．10min时，该反应达到平衡状态 D．0~5min内， 二、非选择题：本题共4小题，除标明外，每空2分，共52分。 17．（12分）天然气既是高效洁净的能源，又是重要的化工原料，天然气的主要成分为甲烷。 （1）甲烷在空气中发生燃烧反应的能量变化示意图为 (填序号)。 A．　　B． （2）甲烷可直接应用于燃料电池，其工作原理如图所示。 ①负极反应物是 。 ②正极发生 反应(填“氧化”或“还原”)。 ③KOH溶液中OH⁻迁移的方向为 (填“从a到b”或“从b到a”)． （3）甲烷、水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一，其反应为： 已知：i．该反应为吸热反应 ii．断裂1mol化学键所吸收的能量如下 化学键 C-H O-H H-H C=O 吸收能量kJ a b c d ①当1molCH4参与反应时吸收的能量为 kJ(用字母表示)。 ②一定温度下，向体积为2L的恒容密闭容器中充入1molCH4(g)和2molH2O(g)，反应过程中测得CH4的物质的量与反应时间的关系如下表。 时间/s 1 2 3 4 5 n(CH4)/mol 0.9 0.82 0.76 0.72 0.70 0~5s时间段内平均反应速率v(CH4)= 。 ③恒容时，写出2条能使该反应速率增大的措施 、 。 ④下列说法中能充分说明该反应已达化学平衡状态的是 (填序号)。 a．CH4浓度不再变化        　b．正、逆反应速率相等 c．生成0.1molCO2同时消耗0.2molH2O    　d．容器中气体的总质量不变 18．（14分）能量、速率与限度是认识和研究化学反应的重要视角。回答下列问题： （1）下列化学反应中的能量变化与图像相符的是_______(填字母)。 A．与反应 B．镁条与盐酸反应 C．氢氧化钠与硫酸反应 D．盐酸与碳酸氢钠反应 （2）反应可用于汽车的尾气处理，时，向2L恒容密闭容器中通入1molNO和1molCO，测得部分气体的物质的量随时间变化曲线如图所示： ①图中m表示 (填“”或“”)的物质的量随时间变化曲线，内，用物质n表示的化学反应速率为 。 ②2min时，反应是否达到化学平衡状态？ (填“是”或“否”)，起始时与4min时体系的压强之比为 。 ③若要使该反应的反应速率减小，下列措施可行的是 (填字母)。 a.恒容充入NO　　　b.恒容充入He　　　c.降低温度 （3）燃料电池是一种清洁、安全、高效的电化学反应装置。某种氢氧燃料电池的工作原理如图所示，气体a为 (填化学式)，电极d的电极反应式为 。 19．（14分）化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。 Ⅰ.某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在400 mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如表(累计值)： 时间/min 1 2 3 4 5 氢气体积/mL(标准状况) 100 240 464 576 620 （1）哪一时间段反应速率最大 min(填0～1、1～2、2～3、3～4、4～5)，原因是 。 （2）求3～4分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率 (设溶液体积不变)。 Ⅱ.另一学生为控制反应速率防止反应过快难以测量氢气体积，他事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率：①蒸馏水；②KCl溶液；③KNO3溶液；④CuSO4溶液。 （3）你认为不可行的是____(选填字母)。 A．① B．② C．③ D．④ Ⅲ.某温度下在4 L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图： （4）该反应的化学方程式是 。 （5）2 min内X的转化率为 。 （6）平衡时，混合气体中X、Y、Z的体积比为 。 20．（12分）氢气是理想的清洁能源，氢能产业链由制氢、储氢和用氢组成。 Ⅰ．制氢 （1）通过太阳能发电电解水是制备氢气的重要方法之一。 反应历程如图所示(，)，2mol 分解得到2mol 和1mol (填“吸收”或“放出”)热量 kJ(用包含a、b的代数式表示)。 （2）工业上可利用甲烷催化重整制备氢气，反应为。一定温度下，向体积为2L的恒容密闭容器中充入1mol 和2mol 。 ①下列能判断该反应已经达到化学平衡状态的是 (填标号)。 A．与的物质的量之比保持不变     B．的体积分数保持不变 C．                     D．断裂4mol 的同时断裂4mol ②反应过程中测得的浓度与时间的关系如表所示： 时间/s 0 1 2 3 4 5 6 7 0.00 0.20 0.36 0.48 0.56 0.60 0.60 0.60 0~4s，用表示的反应速率为 ，的平衡转化率为 (的平衡转化率=) Ⅱ．储氢 （3）氨是一种理想的储氢载体，具有储氢密度高、储运技术成熟等优点。 ①写出工业合成氨的化学方程式： 。 ②除储氢外，氨还可用于工业制硝酸，写出从出发，经过3步反应制备硝酸的路线： (用“→”表示含氮物质间的转化。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 9 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $ 周周练07 第六章 化学反应与能量 单元测试 （时间：60分钟 分数：100分） 一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48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．下列变化过程中一定不存在化学能转化为热能的 A．谷物酿酒 B．木材燃烧 C．干冰升华 D．鞭炮燃放 【答案】C 【解析】A．谷物酿酒的过程中，会产生热量，存在化学能转化为热能，A错误； B．木材燃烧释放较多热量，化学能部分转化为热能，B错误； C．干冰升华是物理变化，不存在化学能和热能的转化，C正确； D．鞭炮燃放，释放热量，化学能部分转化为热能，D错误； 故答案选C。 2．下列图示变化为吸热反应的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A．A项中生成物的总能量高于反应物的总能量，只能通过吸收能量才能实现，A正确；B．B项生成物的总能量低于反应物的总能量，属于放热反应，B错误；C．浓硫酸溶于水要放出热量，但此过程是物理变化，没有发生化学反应，C错误；D．金属与酸反应大多数属于放热反应，D错误；答案选A。 3．白磷和红磷的能量转化关系如图所示，下列说法正确的是    A．白磷和红磷互为同分异构体 B．白磷转化为红磷是物理变化 C．白磷转化为红磷时吸收热量 D．相同条件下，白磷的稳定性低于红磷 【答案】D 【解析】A．白磷和红磷是磷元素的两种不同性质的单质，二者互为同素异形体，A错误；B．白磷与红磷是两种不同物质，白磷转化为红磷时有新物质的生成，因此是化学变化，B错误；C．据图示可知白磷的能量比等质量的红磷高，故白磷转化为红磷时会放出热量，C错误；D．物质含有的能量越低，物质的稳定性就越强。根据图示可知白磷的能量比等质量的红磷高，故在相同条件下，红磷的稳定性大于白磷，D正确；故选D。 4．下列装置可以实现将化学能转化为电能，且铁做正极的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A．该装置为原电池装置，能将化学能转化为电能，且铁为正极，A正确；B．该装置为原电池装置，能将化学能转化为电能，但是铁为负极，B错误；C．该装置为原电池装置，能将化学能转化为电能，但是铁为负极，C错误；D．乙醇溶液不是电解质溶液，图示装置不能构成原电池，D错误；故答案选A。 5．关于下列四个装置说法错误的是 A．铜电极质量增加 B．试管中反应开始后，甲处液面低于乙处液面，说明该反应为放热反应 C．铅蓄电池属于二次电池，充电时电能转化为化学能 D．打开止水夹，挤压胶头滴管，圆底烧瓶内产生喷泉 【答案】D 【解析】A．锌作负极，铜作正极，铜离子得电子生成铜，铜电极质量增加，A正确； B．甲处液面低于乙处液面说明广口瓶中的气体膨胀，可知小试管中的反应放出热量使广口瓶中的温度升高，B正确； C．铅蓄电池可充放电，属于二次电池，充电时电能转化为化学能，C正确； D．NO难溶于水，圆底烧瓶压强几乎不变，不能进行喷泉实验，D错误； 故选D。 6．某化学兴趣小组设计的水果电池工作原理如图所示，下列有关该电池的说法正确的是 A．铜片作负极 B．电子流向：锌片番茄铜片 C．锌片上可能的电极反应为 D．该电池中电能转化为化学能 【答案】C 【分析】由图可以知道，Zn为负极，负极上Zn失去电子，Cu为正极，电子由负极经过外电路流向正极，原电池中化学能转化为电能，以此来解答。 【解析】A．根据分析可知，Cu为正极，A错误；B．电子由负极经过外电路流向正极，B错误；C．若番茄汁显酸性，则锌失去电子，生成锌离子，C正确；D．原电池是把化学能转化为电能的装置，D错误；故选C。 7．如图是课外活动小组设计用化学电源使LED灯发光的装置。下列说法正确的是 A．溶液变成蓝色 B．如果将锌片换成铁片，电路中的电流方向改变 C．如果将硫酸换成硫酸铜，导线中不会有电子流动 D．装置中存在“化学能→电能→光能”的转换 【答案】D 【分析】该装置为锌铜原电池，锌作负极，铜作正极，据此分析； 【解析】A．该装置组成锌铜原电池，锌作负极失去电子变成锌离子，铜作正极，铜本身不参与反应，溶液不会变成蓝色，A错误；B．如果将锌片换成铁片，铁比铜活泼，铁仍旧作负极，电路中的电流方向不改变，B错误；C．如果将硫酸换成硫酸铜，仍能形成原电池，导线中会有电子流动，C错误；D．原电池是化学能转化为电能的装置，原电池产生的电能在电路中转化为LED灯的光能，所以装置中存在“化学能→电能→光能”的转换，D正确；故选D。 8．如图为发光二极管连接柠檬电池。下列说法不正确的是 A．该装置的能量转化形式主要为化学能电能 B．电子的流向：导线柠檬液 C．铜片上有气泡冒出 D．锌片上的电极反应为： 【答案】B 【分析】该装置为原电池装置，活泼金属为负极，则锌为负极，电极反应式为：，铜为正极，柠檬酸中氢离子被还原生成H2，据此分析回答； 【解析】A．该装置为原电池装置，能量转化形式主要为：化学能→电能→光能，A正确； B．原电池中电子由负极沿导线流向正极：Zn→导线→Cu，电子不能进入电解质溶液，B错误； C．根据分析可知，铜为正极，柠檬酸中氢离子被还原生成H2，铜片上有气泡冒出，C正确； D．由分析可知，锌为负极，电极反应式为：，D正确； 故选B。 9．肼是一种高能燃料，共价键的键能与热化学方程式信息如表： 共价键 键能/ 391 161 498 946 463 则关于反应说法正确的是 A．比能量高 B．该反应是吸热反应 C．键比键稳定 D．反应物总键能小于生成物总键能 【答案】D 【解析】A．相同质量的同种物质，气态所具有的能量高于液态所具有的能量，因此比能量低，故A错误；B．根据方程式得到断键吸收的热量为，成键放出的热量为，断键吸收的热量小于成键放出的热量，则该反应是放热反应，故B错误；C．根据键能和键能得到键比键不稳定，故C错误；D．该反应是放热反应，则反应物总键能小于生成物总键能，故D正确。 综上所述，答案为D。 10．资源化利用是减少碳排放的一种重要途径。在系催化剂作用下甲烷化的某种反应机理如图所示。下列相关说法不正确的是： A．过程I既有化学键断裂也有化学键形成 B．过程II形成了键和键 C．过程III只有化学键的形成，所以是放热过程 D．若增加载体上羟基的数目，可提高的转化效率 【答案】C 【解析】A．过程I断裂H-H键、C-O键、O-H键，形成C-O键，A正确； B．过程II形成了故有O-H键形成，过程II反应物中只有C-O键，生成物有C-H键故C-H键是形成的，B正确； C．过程III中也有化学键(C-O)断裂，无法根据反应机理图判断吸放热，C错误； D．载体上的羟基用于参与后续反应，故含量越多，的转化率越高，D正确； 故选C。 11．容积可变的密闭容器中加(通)入足量的C和进行反应：，下列说法不正确的是 A．将容器的体积缩小一半，其反应速率增大 B．保持体积不变，再向容器中加入少量的C，其反应速率不变 C．保持压强不变，充入氖气，的生成速率不变 D．保持体积不变，充入氖气，的生成速率不变 【答案】C 【解析】A．将容器的体积缩小一半,实际上是增大了气体的浓度，所以反应速率增大，故A正确；B．保持体积不变，再向容器中加入少量的C，由于单质碳是固体，增加固体的量，其浓度未发生改变，所以反应速率不变，故B正确；C．充入氖气（不参与反应），同时保持压强不变，相当于是增大容器体积，各气体浓度减小，各物质的反应速率减小，故C错误；D．充入氖气（不参与反应），同时保持体积不变，各气体浓度均未发生改变，所以各物质的反应速率不变，故D正确；答案选C。 12．一定条件下，在2L密闭容器中发生反应：。在5min末测得C的物质的量增加了4mol。下列说法不正确的是 A．用A表示的化学反应速率为 B．用B、C表示的化学反应速率之比为1：2 C．若保持容器内的压强不变，充入1molHe，化学反应速率减小 D．若保持容器的体积不变，充入1molHe，化学反应速率不变 【答案】A 【解析】A．A是固体，不能表示反应速率，A错误； B．同一反应中，不同物质表示的速率之比等于化学计量数之比，由反应可知B、C表示的速率之比为1：2，B正确； C．压强不变时，充入1 mol He，容器的体积增大，各物质的浓度减小，反应速率减小，C正确； D．体积不变时，充入1 mol He，各物质的浓度不变，反应速率不变，D正确； 故选A。 13．对于反应，下列有关说法错误的是 A．该反应同时向生成HI和生成的方向进行 B．该反应的与HI不可能同时存在同一个反应体系中 C．该反应中生成HI的反应与生成的反应的条件相同 D．该反应中不可能全部转化为H1 【答案】B 【分析】可逆反应是指在相同条件下，既能向正方向进行同时又能向逆方向进行的反应。 【解析】A．该反应为可逆反应，则可同时向生成HI和生成的方向进行，A正确；B．该反应为可逆反应，该反应的与HI能同时存在同一个反应体系中，B错误；C．该反应为可逆反应，该反应中生成HI的反应与生成的反应的条件相同，C正确；D． 可逆反应存在限度，反应不能进行到底，可逆反应无论进行多长时间，反应物都不可能100%地全部转化为生成物，则该反应中不可能全部转化为HI，D正确；答案选B。 14．某温度下，在恒容密闭容器中进行反应：。下列叙述正确的是    A. 加入少量，逆反应速率增大 B. 当容器中的正反应速率与逆反应速率相等时，反应达到平衡 C. 升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小 D. 达到平衡后，的转化率可能为 【答案】B 【解析】 A.在反应中是固体，固体量的增减不会引起化学反应速率的改变，加入少量，逆反应速率不变，故A错误； B.当容器中的正反应速率与逆反应速率相等时，反应达到平衡，故B正确； C.升高温度，正、逆反应速率均增大，故C错误； D.该反应是可逆反应，达到平衡后，的转化率小于，故D错误； 故选B。   15．为研究不同状态块状、粉末状碳酸钙固体与盐酸反应的反应速率，某同学通过实验测定数据得出如图所示的曲线。下列有关说法中正确的 A．曲线乙表示的是粉末状碳酸钙固体与盐酸反应 B．随着反应进行，盐酸浓度降低，反应速率不断降低 C．若用单位时间内的体积变化来表示该反应的速率，则时间内甲的平均反应速率为 D．两次实验，粉末状固体最终生成的的量更多 【答案】C 【解析】A．粉末状碳酸钙固体与盐酸反应，生成二氧化碳的量不变，但接触面积增大、反应速率加快，时间减少，而曲线甲用时小，则曲线甲表示的是粉末状碳酸钙固体与盐酸反应，A错误； B．碳酸钙与盐酸反应放热，升高温度加快反应速率，则反应开始时，温度对反应速率的影响起主要作用，导致0-t1内的反应速率逐渐增大，随着反应的进行，浓度降低起主要作用，反应速率才不断降低，B错误； C．由题意，v=，可知，t2-t3甲的平均反应速率v(CO2)=mL·s-1，C正确； D．探究反应速率的影响因素时，只控制一个变量，则为研究不同状态(块状、粉末状)碳酸钙固体与盐酸反应的反应速率，两次实验所取碳酸钙固体质量一样，与足量的盐酸反应，生成二氧化碳的量相同，D错误； 故选C。 16．某温度下，在容积为2L的恒容密闭容器中，M、N、R三种气态物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列说法错误的是    A．该反应的化学方程式为 B．平衡时，R的转化率为75% C．10min时，该反应达到平衡状态 D．0~5min内， 【答案】D 【解析】A．0~5 min内，R、M、N的物质的量改变值分别为4 mol、2 mol、2 mol，则该反应的化学方程式为，A正确； B． 平衡时，R的转化率为，B正确； C． 10min时，各成分的量不再改变，则该反应达到平衡状态，C正确； D． 0~5min内， M的物质的量的变化量为2 mol，，D不正确； 答案选D。 二、非选择题：本题共4小题，除标明外，每空2分，共52分。 17．（12分）天然气既是高效洁净的能源，又是重要的化工原料，天然气的主要成分为甲烷。 （1）甲烷在空气中发生燃烧反应的能量变化示意图为 (填序号)。 A．　　B． （2）甲烷可直接应用于燃料电池，其工作原理如图所示。 ①负极反应物是 。 ②正极发生 反应(填“氧化”或“还原”)。 ③KOH溶液中OH⁻迁移的方向为 (填“从a到b”或“从b到a”)． （3）甲烷、水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一，其反应为： 已知：i．该反应为吸热反应 ii．断裂1mol化学键所吸收的能量如下 化学键 C-H O-H H-H C=O 吸收能量kJ a b c d ①当1molCH4参与反应时吸收的能量为 kJ(用字母表示)。 ②一定温度下，向体积为2L的恒容密闭容器中充入1molCH4(g)和2molH2O(g)，反应过程中测得CH4的物质的量与反应时间的关系如下表。 时间/s 1 2 3 4 5 n(CH4)/mol 0.9 0.82 0.76 0.72 0.70 0~5s时间段内平均反应速率v(CH4)= 。 ③恒容时，写出2条能使该反应速率增大的措施 、 。 ④下列说法中能充分说明该反应已达化学平衡状态的是 (填序号)。 a．CH4浓度不再变化        　b．正、逆反应速率相等 c．生成0.1molCO2同时消耗0.2molH2O    　d．容器中气体的总质量不变 【答案】（1）A（1分） （2）CH4（1分） 还原（1分） 从b到a（1分） （3）(4a＋4b)-(4c＋2d) 0.03 加热（1分） 再充入水蒸气（1分） ab 【解析】（1）甲烷在空气中燃烧是放热反应，故其能量变化示意图为A； （2）①甲烷氧气燃料电池中甲烷失去电子发生氧化反应，作负极，故负极反应物是CH4； ②正极氧气得到电子，O的化合价降低，发生还原反应； ③在原电池中阴离子向负极移动，故KOH溶液中OH⁻迁移的方向为从b到a； （3）①结合题意当1molCH4参与反应时吸收的能量=应物总键能-生成物总键能=； ②0~5s时间段内平均反应速率v(CH4)=； ③从反应速率的影响因素考虑，能使该反应速率增大的措施有加热、再充入水蒸气； ④a．CH4浓度不再变化，说明正、逆反应速率相等，反应平衡，a正确； 　 b．正、逆反应速率相等，则各种物质浓度不变，反应平衡，b正确； c．生成0.1molCO2同时消耗0.2molH2O，都是正反应，不能证明正、逆反应速率相等，反应不平衡，c错误； 　 d．该反应中所有的反应物和产物都是气体，根据质量守恒可知，容器中气体的总质量不变，不能证明反应达到平衡，d错误； 故选ab。 18．（14分）能量、速率与限度是认识和研究化学反应的重要视角。回答下列问题： （1）下列化学反应中的能量变化与图像相符的是_______(填字母)。 A．与反应 B．镁条与盐酸反应 C．氢氧化钠与硫酸反应 D．盐酸与碳酸氢钠反应 （2）反应可用于汽车的尾气处理，时，向2L恒容密闭容器中通入1molNO和1molCO，测得部分气体的物质的量随时间变化曲线如图所示： ①图中m表示 (填“”或“”)的物质的量随时间变化曲线，内，用物质n表示的化学反应速率为 。 ②2min时，反应是否达到化学平衡状态？ (填“是”或“否”)，起始时与4min时体系的压强之比为 。 ③若要使该反应的反应速率减小，下列措施可行的是 (填字母)。 a.恒容充入NO　　　b.恒容充入He　　　c.降低温度 （3）燃料电池是一种清洁、安全、高效的电化学反应装置。某种氢氧燃料电池的工作原理如图所示，气体a为 (填化学式)，电极d的电极反应式为 。 【答案】（1）BC （2）CO2（1分） 否（1分） 5∶4 c （3）H2 【解析】（1）该图像表示放热反应，与反应、盐酸与碳酸氢钠反应均为吸热反应，镁条与盐酸反应、氢氧化钠与硫酸反应为放热反应，故选 BC； （2）①由反应方程式可知，n表示反应物NO或CO的物质的量的变化曲线，根据图像可知消耗0.8 mol的NO和0.8 mol的 CO时，生成0.8 mol的m，则m表示CO2的物质的量的变化曲线；内，用物质n表示的化学反应速率为； ②) 2min时，n和m的物质的量还在变化，反应未达到化学平衡状态；4min时，反应达到平衡，恒温恒容，气体压强之比等于物质的量之比，起始时反应物总物质的量为2mol，平衡时容器中气体总物质的量为1.6mol，故压强之比为5:4； ③a.恒容充入NO，反应物浓度增大，化学反应速率加快； b.恒容充入He，反应物浓度不变，反应速率不变； c.降低温度反应速率减小； 故选c； （3）根据电极c失电子或H+移动方向可知该电极为负极，所以气体a为H2；电极d为氧气在酸性条件下得电子生成水，电极反应式为。 19．（14分）化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。 Ⅰ.某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在400 mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如表(累计值)： 时间/min 1 2 3 4 5 氢气体积/mL(标准状况) 100 240 464 576 620 （1）哪一时间段反应速率最大 min(填0～1、1～2、2～3、3～4、4～5)，原因是 。 （2）求3～4分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率 (设溶液体积不变)。 Ⅱ.另一学生为控制反应速率防止反应过快难以测量氢气体积，他事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率：①蒸馏水；②KCl溶液；③KNO3溶液；④CuSO4溶液。 （3）你认为不可行的是____(选填字母)。 A．① B．② C．③ D．④ Ⅲ.某温度下在4 L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图： （4）该反应的化学方程式是 。 （5）2 min内X的转化率为 。 （6）平衡时，混合气体中X、Y、Z的体积比为 。 【答案】（1）2~3 在相同时间段内产生的气体体积最大 （2）0.025 mol·L-1·min-1 （3）CD （4） （5）30% （6）4：8：5 【解析】（1）在0~1、1~2、2~3、3~4、4~5 min时间段中，产生气体的体积分别为100 mL、140 mL、224 mL、112 mL、54 mL，由此可知反应速率最大的时间段为2~3 min；在相同时间段内产生的气体体积最大，因此2~3 min反应速率最大，故答案为：2~3；在相同时间段内产生的气体体积最大。 （2）在3~4 min时间段内，n(H2)==0.005 mol，根据2HCl~H2，计算消耗盐酸的物质的量为n(HCl)=2n(H2)=0.01 mol，则，故答案为：0.025 mol·L-1·min-1。 （3）①加入蒸馏水，H+浓度减小，反应速率减小，且不减少产生氢气的量，①可行； ②加入KCl溶液，H+浓度减小，反应速率减小且不减少产生氢气的量，②可行； ③加KNO3溶液，H+浓度减小，因酸性溶液中有，起HNO3的作用，表现强氧化性，与Zn反应不能产生H2，③不可行； ④加入CuSO4溶液，Zn置换出Cu，反应速度增大，且影响生成氢气的量，④不可行； 故答案选CD。 （4）由图象可以看出，反应中X、Y的物质的量减少，应为反应物，Z的物质的量增多，应为生成物。当反应进行到5 min时，，，，则，5 min后三种物质都存在，且物质的量不再发生变化，说明反应为可逆反应。参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比，则反应的方程式为：；故答案为：。 （5）2 min内X的物质的量变化了0.3 mol，则X的转化率为，故答案为：30%。 （6）同温同容条件下，根据阿伏伽德罗定律的推论可知，体积比等于物质的量之比，因此平衡时，混合气体中X、Y、Z的体积比为0.4：0.8：0.5=4：8：5，故答案为：4：8：5。 20．（12分）氢气是理想的清洁能源，氢能产业链由制氢、储氢和用氢组成。 Ⅰ．制氢 （1）通过太阳能发电电解水是制备氢气的重要方法之一。 反应历程如图所示(，)，2mol 分解得到2mol 和1mol (填“吸收”或“放出”)热量 kJ(用包含a、b的代数式表示)。 （2）工业上可利用甲烷催化重整制备氢气，反应为。一定温度下，向体积为2L的恒容密闭容器中充入1mol 和2mol 。 ①下列能判断该反应已经达到化学平衡状态的是 (填标号)。 A．与的物质的量之比保持不变    B．的体积分数保持不变 C．                    D．断裂4mol 的同时断裂4mol ②反应过程中测得的浓度与时间的关系如表所示： 时间/s 0 1 2 3 4 5 6 7 0.00 0.20 0.36 0.48 0.56 0.60 0.60 0.60 0~4s，用表示的反应速率为 ，的平衡转化率为 (的平衡转化率=) Ⅱ．储氢 （3）氨是一种理想的储氢载体，具有储氢密度高、储运技术成熟等优点。 ①写出工业合成氨的化学方程式： 。 ②除储氢外，氨还可用于工业制硝酸，写出从出发，经过3步反应制备硝酸的路线： (用“→”表示含氮物质间的转化。 【答案】（1）吸收（1分） （1分） （2）BD 0.07 30% （3） 【解析】（1）根据图示，2mol 和1mol 的总能量大于2mol 的能量，2mol 分解得到2mol 和1mol 吸收热量 kJ； （2）①A．充入1mol 和2mol ，与的物质的量之比等于化学计量系数之比，是定值，不能判断该反应已经达到化学平衡状态，A错误； B．的体积分数不再变化能判断该反应已经达到化学平衡状态，B正确； C．代表正逆反应速率相等，不能判断该反应已经达到化学平衡状态，C错误； D．根据化学计量系数关系，断裂4mol 的同时断裂4mol 代表正逆反应速率相等，能判断该反应已经达到化学平衡状态，D正确； 故选BD； ②0~4s，用表示的反应速率为=0.07；达到平衡时生成氢气0.6mol/L，反应0.15mol/L，的平衡转化率为=30%； （3）①工业合成氨是氢气和氮气在高温高压催化剂条件下化合生成氨气，化学方程式：； ②氨气催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸：。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 9 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $