内容正文:
本章复习提升
易混易错练
易错点1 错误理解化学反应中的能量变化
1.(2024广东深圳盐田高级中学月考)下列说法正确的是( )
A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B.放热反应在常温下一定很容易发生
C.有化学键断裂的过程不一定是化学反应
D.放热反应的生成物一定比反应物稳定
2.(2025江苏无锡一中月考)已知H2O2(aq)分解为H2O(l)和O2(g)的能量变化如图中曲线A所示,若在H2O2溶液中加入少量KI,则H2O2的分解过程可表示为①H2O2+I- H2O+IO-,②H2O2+IO- H2O+O2↑+I-,其能量变化如图曲线B所示。下列有关说法不正确的是 ( )
A.上述反应①为吸热反应,反应②为放热反应
B.2 mol H2O2(aq)具有的能量大于2 mol H2O(l)和1 mol O2(g)具有的总能量
C.I-在H2O2分解过程中作催化剂
D.从曲线B可以看出,加入KI减少了H2O2(aq)分解为H2O(l)和O2(g)的能量变化
易错点2 对原电池的工作原理认识不透彻
3.(2025湖南岳阳一中月考)如图所示的原电池装置中,X、Y为两电极,
电解质溶液为稀硫酸,外电路中的电流流向已标出,下列说法正确的是 ( )
A.电子的流动方向为X电极→导线→Y电极→电解质溶液→X电极
B.若两电极分别为Zn和Cu,则X为Zn
C.X电极发生还原反应,Y电极发生氧化反应
D.S移向Y电极,X电极可能产生H2
4.(2025山东名校联盟期中联考)制备物质、获取能量是化学反应的两大重要用途,一种NO2燃料电池装置如图所示。下列说法错误的是( )
A.N可降低正极反应的活化能
B.电池中N向石墨Ⅰ电极移动
C.正极的电极反应式为O2+2N2O5+4e- 4N
D.该装置的突出优点是制备Y物质的同时获取电能
易错点3 错误理解化学反应速率和反应限度的概念
5.(2025四川绵阳期中)某温度下,向一恒容密闭容器中充入2 mol NH3发生吸热反应:2NH3(g) N2(g)+3H2(g),下列说法错误的是( )
A.充分反应后可生成3 mol H2
B.充入He使压强增大,反应速率不变
C.升高温度可使反应速率加快
D.反应达最大限度时,N2的浓度不再变化
6.(2024河北衡水二中月考)某温度下,在1 L恒容真空密闭容器中充入5.0 mol块状X,发生反应:2X(s)Y(g)+2Z(g)。测得如表数据,下列说法不正确的是( )
时间段/s
产物Z的平均生成速率/(mol·L-1·s-1)
0~20
0.10
0~40
0.075
0~60
0.05
A.第10秒时,Y的浓度小于0.50 mol·L-1
B.第30秒时,Z的体积分数约为66.7%
C.将块状X改为粉末状,化学反应速率加快
D.容器内压强不再变化时,达到化学反应的限度
思想方法练
运用“变量控制”法解答影响化学反应速率因素的相关问题
方法概述
科学研究中,对于多因素(多变量)的问题,常常采用只改变其中的某一个因素,控制其他因素不变的研究方法,使多因素的问题变成几个单因素的问题,分别加以研究,最后再将几个单因素问题的研究结果加以综合。这种变量控制的方法是科学探究中常用的方法。
1.(2025山西运城康杰中学月考)某实验小组为探究影响H2O2分解的因素设计表中实验,下列有关说法错误的是( )
溶液
温度/℃
时间(收集
50 mL O2)/s
①
10 mL 15% H2O2溶液
25
160 s
②
10 mL 30% H2O2溶液
25
120 s
③
10 mL 15% H2O2溶液
50
50 s
④
10 mL 15% H2O2溶液+1 mL 5% FeCl3溶液
50
20 s
A.实验①和②,可探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响
B.实验①和③,可探究温度对H2O2分解速率的影响
C.实验①和④,可探究催化剂对H2O2分解速率的影响
D.由上述实验可知,增大H2O2浓度、升高温度都能加快H2O2分解速率
2.(2024山东济宁邹城期中)化学兴趣小组同学用0.20 mol·L-1 K2S2O8溶液、0.20 mol·L-1 Na2S2O3溶液、0.2%X溶液、0.50 mol·L-1 KI溶液等试剂探究K2S2O8浓度对化学反应速率的影响,设计如下实验方案:
实验
序号
溶液体积/mL
实验
时间
K2S2O8
溶液
H2O
KI
溶液
Na2S2O3
溶液
X
溶液
①
10.0
0.0
4.0
V
2.0
t1
②
8.0
V1
4.0
V
2.0
t2
③
6.0
V2
4.0
V
2.0
t3
已知:S2+2S2 2S+S4,S2+2I- 2S+I2,还原性S2>I-。
下列说法错误的是( )
A.X为淀粉 B.V2=4.0
C.t1>t2>t3 D.V<12
3.(2025河南部分学校联考)实验室常利用Na2S2O3与稀硫酸的反应探究影响化学反应速率的因素,反应原理为Na2S2O3+H2SO4 Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O。实验方案设计如表。
实验序号
1
2
3
反应温度
20 ℃
40 ℃
20 ℃
Na2S2O3溶液
V/mL
10.0
10.0
4.0
c/(mol·L-1)
0.10
0.10
0.10
稀硫酸
V/mL
10.0
10.0
V1
c/(mol·L-1)
0.10
0.10
0.10
H2O
V/mL
0
0
V2
下列说法错误的是( )
A.Na2S2O3在酸性环境中不能稳定存在
B.实验1和实验2可探究温度对反应速率的影响
C.可以通过比较刺激性气味气体的浓度,判断反应初始阶段的快慢
D.若用实验1和实验3探究Na2S2O3浓度对反应速率的影响,则V1=10.0、V2=6.0
答案与分层梯度式解析
易混易错练
1.C 需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应,例如碳的燃烧等,A错误;放热反应在常温下不一定很容易发生,例如硫燃烧需要加热,B错误;有化学键断裂的过程不一定是化学反应,例如氯化钠溶于水,离子键断裂,C正确;物质的稳定性与自身具有的能量高低有关系,放热反应的生成物不一定比反应物具有的能量低,所以放热反应的生成物不一定比反应物稳定,D错误。
易错分析
吸热反应、放热反应均是化学变化。化学反应是放热反应还是吸热反应,与反应条件和反应类型无直接关系,是由反应物总能量和生成物总能量的相对大小决定的。
2.D 由题图可知,反应①生成物所具有的能量大于反应物所具有的能量,为吸热反应,反应②生成物所具有的能量小于反应物所具有的能量,为放热反应,A正确;H2O2(aq)分解生成H2O(l)和O2(g)的总反应为放热反应,故2 mol H2O2(aq)具有的能量大于2 mol H2O(l)和1 mol O2(g)具有的总能量,B正确;反应中I-被消耗又生成,在H2O2分解过程中作催化剂,C正确;根据题图可知,催化剂改变反应速率,但是不改变反应物的总能量和生成物的总能量的差(破题关键),D错误。
3.B 电流流动方向是Y电极→导线→X电极,则电子的流动方向为X电极→导线→Y电极,电子不能在溶液中移动,A错误;根据电流流向可知,X电极为负极,若两电极分别为Zn和Cu,Zn为活泼金属,则X为Zn,B正确;X电极为负极,发生氧化反应,Y电极为正极,发生还原反应,C错误;原电池中阴离子移向负极,则S移向负极即X电极,Y电极可能产生H2,D错误。
易错分析
原电池中电子流向与电流方向、离子的迁移方向等易混淆。需明确电子流向:负极→导线→正极;电流方向:正极→导线→负极(与电子流向相反);离子的迁移方向:阳离子→正极,阴离子→负极。
4.A 该燃料电池中NO2为燃料、O2为氧化剂,所以石墨Ⅰ为负极、石墨Ⅱ为正极,石墨Ⅰ电极上NO2失电子,生成N2O5,电极反应式为NO2+N-e- N2O5,石墨Ⅱ电极反应式为2N2O5+O2+4e- 4N;总反应为4NO2+O2 2N2O5。N不是催化剂,不能降低正极反应的活化能,A错误;原电池中阴离子向负极(石墨Ⅰ)移动,B正确;正极氧气得到电子发生还原反应生成N,电极反应式为O2+2N2O5+4e- 4N,C正确;该装置为原电池装置,其突出优点是制备Y物质(N2O5)的同时获取电能,D正确。
5.A 该反应为可逆反应,可逆反应不能进行完全,向容器中充入2 mol NH3,生成H2的物质的量小于3 mol,A错误;恒容密闭容器中充入He,虽然压强增大,但各反应物和生成物的浓度不变,反应速率不变,B正确;升高温度,反应速率加快,C正确;反应达到最大限度即达到化学平衡状态,此时正、逆反应速率相等,各物质的浓度不再发生变化,所以N2的浓度不再变化,D正确。
易错分析
①在化学反应中,升高温度能加快化学反应速率,使用催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率。
②不能正确理解“变量不变”时才能说明反应达到平衡状态而出错。需将相关表述转化为分析正、逆反应速率是否相等或混合物中各组分浓度是否保持不变,再进行判断。
6.A 一般情况下,随着反应的进行,平均反应速率不断减小,0~20 s,Z的平均生成速率为0.10 mol·L-1·s-1,则0~10 s,Z的平均生成速率大于0.10 mol·L-1·s-1,10 s时Z的浓度大于0.10 mol·L-1·s-1×10 s=1 mol·L-1,此时Y的浓度大于0.50 mol·L-1,A不正确;反应过程中,始终满足Y(g)、Z(g)物质的量之比为1∶2,所以第30秒时,Z的体积分数为×100%≈66.7%,B正确;将块状X改为粉末状,反应物的接触面积增大,所以化学反应速率加快,C正确;随着反应的进行,X不断分解,混合气体的物质的量不断增大,压强不断增大,当容器内压强不再变化时,达到化学反应的限度,D正确。
思想方法练
1.C 对比实验①和②,变量为H2O2溶液的浓度,可探究浓度对反应速率的影响,A正确;对比实验①和③,变量为温度,则可探究温度对反应速率的影响,B正确;对比实验①和④,实验④中加入的FeCl3溶液导致两组中H2O2的浓度略有差别,且二者温度不同,不能探究催化剂对反应速率的影响,C错误;通过对比题述实验收集50 mL O2所用时间及前面的分析可知,增大浓度、升高温度都能加快反应速率,D正确。
方法点津
这类题目的解题策略如下:
2.C 反应中有单质碘生成,碘遇淀粉显蓝色,则X为淀粉,A正确;探究浓度对反应速率的影响,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正确;其他条件相同,反应物浓度越大,反应速率越快,观察到实验现象所用时间越短,则t3>t2>t1,C错误;还原性S2>I-,Na2S2O3与K2S2O8反应后,K2S2O8需要有剩余,因此根据离子方程式S2+2S2 2S+S4及题中相关物质的物质的量浓度及体积,可知V<12,D正确。
3.C 由该实验的反应原理可知,Na2S2O3在酸性环境中不能稳定存在,A正确;实验1和实验2只有温度不同,可探究温度对反应速率的影响,B正确;SO2的溶解度比较大,初始阶段SO2不会逸出,且SO2有毒,应通过溶液变浑浊的速度比较反应速率快慢,C错误;若用实验1和实验3探究Na2S2O3浓度对反应速率的影响,为保证硫酸浓度相同,Na2S2O3浓度不同,根据变量控制法,可知V1=10.0、V2=6.0,D正确。
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