第六章 化学反应与能量变化 单元测试-2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

第六章化学反应与能量变化单元测试（必修2）-2025-2026年度 一、选择题（每题3分，共42分） 1. 下列有关说法不正确的是 A．化学反应必然伴随能量变化，有能量变化的一定是化学反应 B．火力发电，能量的转化为化学能→热能→机械能→电能 C．化学反应的能量变化：断开旧键吸收能量，生成新键释放能量 D．吸热反应必须加热才能发生 2. 下列做法的主要目的不是控制化学反应速率的是 A．将煤块粉碎后投入炉中 B．糕点包装内放置除氧剂 C．酱油中添加硫铁亚铁 D．肉类食物存放在冰箱里 3. 为了探究化学反应的能量变化情况，某同学设计了如图装置，向盛有A的试管中滴加B试剂时，看到U形管中，甲处液面上升，乙处液面下降，下列物质间的反应不能得到此种结果的是： A.试剂①：NaHCO3，试剂②：浓HCl B. 试剂①：稀H2SO4，试剂②：浓NaOH C. 试剂①：Ba（OH）2·8H2O，试剂②：浓NH4Cl溶液 D.试剂①：NH4NO3，试剂②：H2O 4. 某学习小组学习原电池后，以Zn和Cu为电极材料，制作了如图所示的水果电池(水果果汁呈酸性)，得到的实验数据如下表所示： 实验编号 水果种类 电极间距离/cm 电流/μA 1 西红柿汁 1 98.7 2 西红柿汁 2 72.5 3 苹果汁 2 27.2 下列说法中正确的是： A.表示水果种类对电流有影响的实验编号是1、3 B.表示电极间距离对电流强度有影响的实验编号是2、3 C.该学习小组实验证明了化学能可以直接转化为电能 D.变质的西红柿汁代替实验编号1、2，得到的结果是相同的 5. 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．溶液中SO42-移向正极 B．装置中存在“化学能→电能→光能”的转换 C．如果将硫酸换成氯化铁溶液，正负极将改变 D．电流从锌流向铜，如果将锌片换成铁片，电路中的电流方向改变 6. 一定条件下，当反应2N2O5（g）⇌4NO2（g）+O2（g）达到平衡时，通入18O2一定时间后，下列物质中存在18O的是 A．只有O2 B．只有N2O5、O2 C．只有NO2、O2 D．N2O5、NO2、O2 7.普通酸性锌锰干电池的内部构造示意图如图。下列有关描述中不正确的是 A．该电池属于一次电池 B．电池工作时，电子从正极经过导线用电器流向负极 C．石墨棒作正极，MnO2在正极发生还原反应：2MnO2+2e-+2NH4+=Mn2O3+2NH3+H2O D．锌筒作负极，电极反应式为Zn-2e-+2NH3=Zn（NH3）22+ 8. 在2L的密闭容器中发生反应2SO3(g)⇌2SO2(g) + O2(g)进行到2秒时，SO3的物质的量减小了0.12mol。用O2的浓度变化表示该时间段的反应速率为 A．0.15 mol·L-1·s-1 B．0.3 mol·L-1·s-1 C．0.6 mol·L-1·s-1 D．0.9 mol·L-1·s-1 9. 水煤气变换是重要的化工过程，反应为：CO+H2O→CO2+H2，Fe2O3可作为该反应的催化剂，反应物和生成物的相对能量如图所示。下列说法不正确的是 A．该反应是放热反应 B．CO2的电子式为 C．使用Fe2O3，反应体系更快达到平衡 D．反应过程中有极性键断裂和非极性键形成 10. 一定条件下，白磷(P4，s)完全转化为红磷(P，s)，释放的能量为7.3kJ。在该条件下，下列说法错误的是 A．1mol白磷转化为红磷放出热量为29.2kJ B． 红磷比白磷稳定 C．等质量的白磷和红磷在氧气中完全燃烧，前者释放的能量更多 D．白磷和红磷互为同位素 11. 如图为某反应的“能量-反应过程”图，a曲线未加催化剂，b曲线加了催化剂，下列有关说法不正确的是 A．反应物的总能量高于生成物的总能量 B．加入催化剂并没有改变反应的总能量变化 C．此反应是放热反应 D．该反应可能是盐酸与碳酸氢钠的反应 12. 有a、b、c、d四个金属电极，将有关的实验装置及部分实验现象如下： 实验装置 部分现象 b极质量减小；a极质量增加 b极有气体产生；c极无变化 d极溶解；c极有气体产生 电流从d极流向a极 由此可判断这四种金属的活动性顺序是 A．d>a>c>b B．b>a>d>c C．d>a>b>c D．a>b>c>d 13. 对于化学反应aW(g)＋bX(g) ⇌cY(g)＋dZ(g)，达到平衡的化学反应速率存在如下关系2ν(X)=ν(Y)，3ν(X)=2ν(Z)，2ν(W)=3ν(X)，则反应式为 A. 3W(g)＋X(g)2Y(s)＋3Z(g) B. 3W(g)＋2X(g)4Y(s)＋3Z(g) C. 3W(g)＋2X(g)Y(s)＋3Z(g) D. 2W(g)＋2X(g)4Y(s)＋3Z(g) 14. 一定条件下，向2 L恒容密闭容器中充入0.2 mol A和0.6 mol B发生反应：A(g)＋2B(g) ⇌2C(g)，当反应达平衡时，不可能存在的数据是 A．c(A)＝0.05 mol·L－1 B．c(B)＝0.24 mol·L－1 C．c(B)＝0.1 mol·L－1 D．c(C)＝0.18 mol·L－1 二、非选择题（共58分） 15.（每空2分，共12分） 某小组探究外界条件对化学反应速率的影响，完成了如下实验。 【实验原理】2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O 步骤，试管A中的溶液，一次性倒入试管B，开始计时。 【实验内容及记录】 编号 室温下，试管中所加试剂及其用量／mL 室温下溶液颜色褪至无色所需时间／min 试管A 试管B 0.6 mol·L-1 H2C2O4溶液 H2O 0.08 mol·L-1 KMnO4溶液 3 mol·L-1 稀硫酸 1 3.0 2.0 3.0 2.0 4.0 2 2.0 V 3.0 2.0 5.2 3 1.0 4.0 3.0 2.0 6.4 4 1.0 3.0 4.0 2.0 褪色未尽 (1)计算在实验3中，用KMnO4表示的化学反应速率为：v(KMnO4)= mol·L-1·min-1。 (2) 根据上表中的实验1～3的数据，编号2中的V= 。 (3)由此可以判断该小组探究 对化学反应速率的影响。 (4)该小组同学预测实验4比实验3褪色时间短，但始终未见颜色褪尽，其原因是_____。 (5) 该小组同学查阅已有的实验资料发现，该反应中生成的Mn2+能催化本反应，使得化学反应速率提高，于是该小组同学还完成了实验5.(如下表所示) 编号 室温下，试管中所加试剂及其用量／mL 室温下溶液颜色褪至无色所需时间／min 试管A 试管B 0.6 mol·L-1 H2C2O4溶液 H2O 0.08 mol·L-1 KMnO4溶液 3 mol·L-1 稀硫酸 试剂A 5 3.0 2.0 3.0 2.0 固体 t ①试剂A的名称是 A.硫酸锰 B.氯化锰 C.硝酸锰 D.草酸锰 ②试剂A选择固体的理由是 。 16. （每空3分，共12分）近年来，我国化工技术获得重大突破，利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂的作用下合成甲醇（CH3OH）是其中的一个研究项目，该研究发生的主要反应如下： Ⅰ.CO与H2反应合成甲醇：CO（g）+2H2⇌ CH3OH(g) Ⅱ.CO2与H2反应合成甲醇：CO2（g）+3H2⇌ CH3OH(g)+H2O(g) （1）一定温度下，向恒压密闭容器中充入体积比为1:1的CO和H2的混合气体进行反应I，下列情况表明该反应一定达到平衡状态的是___________(填标号)。 A．容器的容积不随时间变化 B． 气体的密度不随时间变化 C．气体的摩尔质量不随时间变化 D．体系中CO体积分数不随时间变化 （2）某温度下，向恒容密闭容器中通入一定量的CO和H2，发生反应I，各物质的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是 A．曲线1代表c(H2)随时间的变化 B．t1时刻，CO与CH3OH浓度相等，正、逆反应的速率相等 C．t1时刻c(CH3OH)=15×10-3mol▪L-1 D．t2时刻，H2所占的物质的量分数为5/11 （3）在某一时刻采取下列措施，能使反应II的正反应速率在该时刻减小的措施是 （填标号）。 A．恒温恒容下，再充入 B．升高温度 C．增大压强（缩小体积） D．恒温恒压下，向其中充入 （4）200℃时，在2L密闭容器中充入CO2和H2发生反应Ⅱ，CH3OH(g)和CO2（g）的物质的量随时间变化如图所示。 达到平衡时，CO2的转化率为 17. （每空3分，共18分）回答下列问题： (1)化学反应伴随能量变化，化学按能量变化分为放热反应与吸热反应，其图像如下所示： 现有下列化学反应： ①小苏打与盐酸反应 ②氢气在氯气中燃烧 ③TNT的爆炸 ④实验室利用消石灰与氯化铵制氨气 ⑤工业生产水煤气 ⑥烧石灰 其中符合图A的反应的序号有 (2) 高温时可发生反应：2NO2(g)=2NO(g)+O2(g)。根据下列数据计算， 物质的量和物质 断开化学键变化的粒子 吸收能量 1molNO2(g) 1mol N(g)+ 2mol O(g) 931kJ 1molNO(g) 1mol N(g)+ 1mol O (g) 628kJ 1molO2(g) 2mol O(g) 493kJ 则反应2NO2(g)=2NO(g)+O2(g)为 （填“放热”或“吸热”）反应。 (3)根据下图中的原电池，请回答下列问题： ①以下叙述中，不正确的是___________(填字母)。 A．铜片是负极，石墨是正极 B．铜片质量减少 C．电流表指针不会发生偏转 D.吸取石墨附近的溶液少许于试管中，滴加K3Fe（CN）6溶液，无现象 ②如果把氯化铁溶液换成稀硝酸，石墨电极的电极反应式是 __，当铜极质量减少32g时，电路中转移的电子为___________mol。 (4)氨氧燃料电池具有很大的发展潜力，其工作原理如图所示，其中电极N的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-。 其中负极M的电极反应式为 。 18.（每空2分，共16分）汽车尾气中含有NO和CO。 （1）其中汽车发动机中燃料不完全燃烧产生CO，燃料燃烧产生的高温条件会发生反应： 。 （2）现在正在研究特殊的催化剂，使汽车尾气中的这两种气体转化成无毒无污染气体，化学方程式为 。 （3）T0C时，特定条件下发生反应CH4(g)+4NO(g)=CO2(g)+2N2(g)+2H2O(g)，向2L恒容密闭容器中通入1molCH4和一定量的NO，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“N2”或“CO2”或“H2O”)的物质的量随时间变化曲线，0～4min内，用物质n表示的化学反应速率为 。 ②2min时，反应 化学平衡状态。(填“达到”或“没有达到”) ③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 d.抽出部分气体混合物 （4）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 。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第六章化学反应与能量变化单元测试（必修2）-2025-2026年度 一、选择题（每题3分，共42分） 1. 下列有关说法不正确的是 A．化学反应必然伴随能量变化，有能量变化的一定是化学反应 B．火力发电，能量的转化为化学能→热能→机械能→电能 C．化学反应的能量变化：断开旧键吸收能量，生成新键释放能量 D．吸热反应必须加热才能发生 【答案】D 【解析】A．化学反应必然伴随能量变化，因为旧键断裂吸能、新键形成放能，但有能量变不一定是化学反应，例如物质的状态发生变化，A错误； B．火力发电，能量的转化为化学能→热能→机械能→电能，B正确； C．化学反应的能量变化：断开旧键吸收能量，生成新键释放能量，C正确； D．部分吸热反应（如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应）无需加热即可发生，D错误； 故选D。 2. 下列做法的主要目的不是控制化学反应速率的是 A．将煤块粉碎后投入炉中 B．糕点包装内放置除氧剂 C．酱油中添加硫铁亚铁 D．肉类食物存放在冰箱里 【答案】C 【详解】A．煤块粉碎成煤粉，增大接触面积，增大反应速率，故A不符合题意； B．在糕点包装内放置除氧剂，可以降低氧气浓度，延缓食品被氧化的速率，故B不符合题意； C．在酱油中添加硫铁亚铁是补铁工程，与速率无关，故C符合题意； D．用冰箱冷藏肉类食物，降低温度，速率减慢，故D不符合题意； 故选C。 3. 为了探究化学反应的能量变化情况，某同学设计了如图装置，向盛有A的试管中滴加B试剂时，看到U形管中，甲处液面上升，乙处液面下降，下列物质间的反应不能得到此种结果的是： A.试剂①：NaHCO3，试剂②：浓HCl B. 试剂①：稀H2SO4，试剂②：浓NaOH C. 试剂①：Ba（OH）2·8H2O，试剂②：浓NH4Cl溶液 D.试剂①：NH4NO3，试剂②：H2O 【答案】D 【分析】向盛有A的试管中滴加B试剂时，看到U形管中，甲处液面上升，乙处液面下降，说明A和B作用，吸收热量，据此分析判断。 【详解】 A.试剂①：NaHCO3，试剂②：浓HCl，反应为吸收反应，A不符合题意； B. 试剂①：稀H2SO4，试剂②：浓NaOH，反应为放热反应，符合题意； C. 试剂①：Ba（OH）2·8H2O，试剂②：浓NH4Cl溶液，反应为吸热反应，不符合题意； D.试剂①：NH4NO3，试剂②：H2O，NH4NO3溶于水吸收热，不符合题意。 故选D。 4. 某学习小组学习原电池后，以Zn和Cu为电极材料，制作了如图所示的水果电池(水果果汁呈酸性)，得到的实验数据如下表所示： 实验编号 水果种类 电极间距离/cm 电流/μA 1 西红柿汁 1 98.7 2 西红柿汁 2 72.5 3 苹果汁 2 27.2 下列说法中正确的是： A.表示水果种类对电流有影响的实验编号是1、3 B.表示电极间距离对电流强度有影响的实验编号是2、3 C.该学习小组实验证明了化学能可以直接转化为电能 D.变质的西红柿汁代替实验编号1、2，得到的结果是相同的 【答案】C 【分析】此实验是控制变量法。 【解析】 A.表示水果种类对电流有影响的实验编号是2、3，A错误； B.表示电极间距离对电流强度有影响的实验编号是1、2，B错误； C.该学习小组实验证明了化学能可以直接转化为电能，C正确； D.变质的西红柿汁代替实验编号1、2，酸度不一样，得到的结果是不相同的，D错误。 故选：C。 5. 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．溶液中SO42-移向正极 B．装置中存在“化学能→电能→光能”的转换 C．如果将硫酸换成氯化铁溶液，正负极将改变 D．电流从锌流向铜，如果将锌片换成铁片，电路中的电流方向改变 【答案】B 【解析】A．SO42-为阴离子应移向负极中和电荷，A项错误； B．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，B项正确； C．如果将硫酸换成氯化铁溶液，仍能形成原电池，锌比铜活泼，正负不变，C项错误； D．锌为负极，电子流出，电流流入，如果将锌片换成铁片，铁比铜活泼，铁仍旧作负极，电路中的电流方向仍从铜流出，D项错误；故选B。 6. 一定条件下，当反应2N2O5（g）⇌4NO2（g）+O2（g）达到平衡时，通入18O2一定时间后，下列物质中存在18O的是 A．只有O2 B．只有N2O5、O2 C．只有NO2、O2 D．N2O5、NO2、O2 【答案】D 【详解】向2N2O5（g）⇌4NO2（g）+O2（g）反应的平衡体系中通入18O2，可逆反应继续进行，当达到新平衡时， N2O5、NO2、O2中都应含有18O，故选D。 7.普通酸性锌锰干电池的内部构造示意图如图。下列有关描述中不正确的是 A．该电池属于一次电池 B．电池工作时，电子从正极经过导线用电器流向负极 C．石墨棒作正极，MnO2在正极发生还原反应：2MnO2+2e-+2NH4+=Mn2O3+2NH3+H2O D．锌筒作负极，电极反应式为Zn-2e-+2NH3=Zn（NH3）22+ 【答案】B 【解析】A． 该电池是干电池，属于一次电池，故A正确； B． 电池工作时，电子从负极经外电路流向正极，故B错误； C．石墨棒作正极，MnO2在正极发生还原反应2MnO2+2e-+2NH4+=Mn2O3+2NH3+H2O，故C正确； D． 锌筒作负极，电极反应式为Zn-2e-+2NH3=Zn（NH3）22+，故D正确； 故选B。 8. 在2L的密闭容器中发生反应2SO3(g)⇌2SO2(g) + O2(g)进行到2秒时，SO3的物质的量减小了0.12mol。用O2的浓度变化表示该时间段的反应速率为 A．0.15 mol·L-1·s-1 B．0.3 mol·L-1·s-1 C．0.6 mol·L-1·s-1 D．0.9 mol·L-1·s-1 【答案】A 【解析】v（SO3）=0.12mo/(2L)/2s=0.03 mol·L-1·s-1；v（O2）：v（SO3）=1：2，v（O2）=1/2v（SO3）=0.3 mol·L-1·s-1/2=0.15 mol/·L-1·s-1。故选A。 9. 水煤气变换是重要的化工过程，反应为：CO+H2O→CO2+H2，Fe2O3可作为该反应的催化剂，反应物和生成物的相对能量如图所示。下列说法不正确的是 A．该反应是放热反应 B．CO2的电子式为 C．使用Fe2O3，反应体系更快达到平衡 D．反应过程中有极性键断裂和非极性键形成 【答案】B 【分析】如图所示该反应的反应物能量高于生成物能量，因此该反应为放热反应，一般催化剂能加快反应速率，据此分析作答； 【解析】A．据分析，该反应的反应物能量高于生成物能量，因此该反应为放热反应，故A正确； B．二氧化碳分子中碳原子与两个氧原子分别共用2对电子，每个氧原子还有2对孤对电子，因此CO2的电子式为，故B错误； C．Fe2O3作为该反应的催化剂可以加快反应速率，因此使用Fe2O3可以使反应体系更快达到平衡，故C正确； D．反应过程中断裂C-O、H-O都属于极性键，形成C=O(极性键)、H-H（非极性键），因此反应过程中有极性键断裂和极性键、非极性键形成，故D正确； 故答案为：B。 10. 一定条件下，白磷(P4，s)完全转化为红磷(P，s)，释放的能量为7.3kJ。在该条件下，下列说法错误的是 A．1mol白磷转化为红磷放出热量为29.2kJ B． 红磷比白磷稳定 C．等质量的白磷和红磷在氧气中完全燃烧，前者释放的能量更多 D．白磷和红磷互为同位素 【答案】D 【详解】 A．31g白磷（0.25mol）转化为红磷释放能量7.3kJ，则1mol白磷释放能量7.3kJ×4=29.2kJ，A正确； B。白磷转化为红磷释放能量，说明等质量时白磷能量更高，稳定性较差，红磷更稳定，B正确； C．等质量的白磷能量高于红磷，白磷完全燃烧时释放的能量更多，C正确； D. 白磷和红磷是磷元素形成的结构与性质不同的单质，互为同素异形体，D错误； 故选D。 11. 如图为某反应的“能量-反应过程”图，a曲线未加催化剂，b曲线加了催化剂，下列有关说法不正确的是 A．反应物的总能量高于生成物的总能量 B．加入催化剂并没有改变反应的总能量变化 C．此反应是放热反应 D．该反应可能是盐酸与碳酸氢钠的反应 【答案】D 【解析】A．反应物的总能量高于生成物的总能量，A正确； B．催化剂只改变反应过程，不影响反应的总能量变化，B正确； C．此反应是放热反应，C正确； D．该反应是反应物的总能量高于生成物总能量，是放热反应，盐酸与碳酸氢钠是吸热反应，与图不符，D错误； 故选D。 12. 有a、b、c、d四个金属电极，将有关的实验装置及部分实验现象如下： 实验装置 部分现象 b极质量减小；a极质量增加 b极有气体产生；c极无变化 d极溶解；c极有气体产生 电流从d极流向a极 由此可判断这四种金属的活动性顺序是 A．d>a>c>b B．b>a>d>c C．d>a>b>c D．a>b>c>d 【答案】B 【详解】b极质量减小，a极质量增加，该原电池中b为负极，a为正极，活泼性：b>a；b极有气体产生，c极无变化，b能与硫酸反应而c不能，说明活泼性：b>c；d极溶解，c极有气体产生，该原电池中d为负极，c为正极，活泼性：d>c；电流从d极流向a极，该原电池中b为正极，a为负极，活泼性：a>d，综上：b>a，a>d，d>c，b>c，这四种金属的活动性顺序是：b>a>d>c，故选B。 13. 对于化学反应aW(g)＋bX(g) ⇌cY(g)＋dZ(g)，达到平衡的化学反应速率存在如下关系2ν(X)=ν(Y)，3ν(X)=2ν(Z)，2ν(W)=3ν(X)，则反应式为 A. 3W(g)＋X(g)2Y(s)＋3Z(g) B. 3W(g)＋2X(g)4Y(s)＋3Z(g) C. 3W(g)＋2X(g)Y(s)＋3Z(g) D. 2W(g)＋2X(g)4Y(s)＋3Z(g) 【答案】B 【解析】 2ν(X)=ν(Y)，说明Y的系数是X系数的2倍，X与Y的系数之为1:2 3ν(X)=2ν(Z)，说明X的系数比Z的系数为：2:3 2ν(W)=3ν(X)，说明W与X的系数之为：3:2 推测：W、X、Y、Z的系数之比为：3:2:4:3，所以答案为B。 14. 一定条件下，向2 L恒容密闭容器中充入0.2 mol A和0.6 mol B发生反应：A(g)＋2B(g) ⇌2C(g)，当反应达平衡时，不可能存在的数据是 A．c(A)＝0.05 mol·L－1 B．c(B)＝0.24 mol·L－1 C．c(B)＝0.1 mol·L－1 D．c(C)＝0.18 mol·L－1 【答案】C 【解析】可逆反应，反应物不可能完全转化为生成物，达到平衡时反应物、生成物一定共存。 分析：假设A完全转化时 A(g)＋ 2B(g) ⇌ 2C(g) 0.2 mol （0.4 mol） 0.4 mol 起始浓度：c（A）=0.2mol/(2L)=0.1 mol/L，c(B)=0.6mol/(2L)=0.3mol/L。 A的物质的量不能为0，B的量不少于0.6 mol -0.4 mol =0.2 mol，即0.2mol/（2L）=0.1mol/L。 C不多于0.4mol即0.4mol/(2L)=0.2mol/L， 因此： 0< c（A）<0.1 mol/L， 0.1mol/L< c(B)< 0.3mol/L， 0.1mol/L< c(C)< 0.4mol/L， 所以答案为C。 二、非选择题（共58分） 15.（每空2分，共12分） 某小组探究外界条件对化学反应速率的影响，完成了如下实验。 【实验原理】2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O 步骤，试管A中的溶液，一次性倒入试管B，开始计时。 【实验内容及记录】 编号 室温下，试管中所加试剂及其用量／mL 室温下溶液颜色褪至无色所需时间／min 试管A 试管B 0.6 mol·L-1 H2C2O4溶液 H2O 0.08 mol·L-1 KMnO4溶液 3 mol·L-1 稀硫酸 1 3.0 2.0 3.0 2.0 4.0 2 2.0 V 3.0 2.0 5.2 3 1.0 4.0 3.0 2.0 6.4 4 1.0 3.0 4.0 2.0 褪色未尽 (1)计算在实验3中，用KMnO4表示的化学反应速率为：v(KMnO4)= mol·L-1·min-1。 (2) 根据上表中的实验1～3的数据，编号2中的V= 。 (3)由此可以判断该小组探究 对化学反应速率的影响。 (4)该小组同学预测实验4比实验3褪色时间短，但始终未见颜色褪尽，其原因是_____。 (5) 该小组同学查阅已有的实验资料发现，该反应中生成的Mn2+能催化本反应，使得化学反应速率提高，于是该小组同学还完成了实验5.(如下表所示) 编号 室温下，试管中所加试剂及其用量／mL 室温下溶液颜色褪至无色所需时间／min 试管A 试管B 0.6 mol·L-1 H2C2O4溶液 H2O 0.08 mol·L-1 KMnO4溶液 3 mol·L-1 稀硫酸 试剂A 5 3.0 2.0 3.0 2.0 固体 t ①试剂A的名称是 A.硫酸锰 B.氯化锰 C.硝酸锰 D.草酸锰 ②试剂A选择固体的理由是 。 15.【答案】(1) 3.75×10-3 mol▪L-1▪min-1 (2)3.0 (3)浓度 (4) 高锰酸钾过量 (5) A 不影响溶液的体积 【分析】溶液的总体积相同，硫酸和草酸的浓度相同，用量也相同，通过改变高锰酸钾的量来改变高锰酸钾的浓度，再根据高锰酸钾溶液浓度不同对反应速率的影响进行解答，根据草酸和高锰酸钾的物质的量判断过量，然后根据不足量及反应速率表达式计算出反应速率； 第3组：n3(KMnO4)= 0.08mol/L×0.003L=0.00024mol=2.4×10-4mol，需要n（H2C2O4）= n3(KMnO4) ×=6.0×10-4mol，实际n3（H2C2O4）=0.001L×0.6 mol/L=6.0×10-4mol，恰好完全反应。 第4组：n4(KMnO4)= 0.08mol/L×0.004L=0.00032mol=3.2×10-4mol，需要n（H2C2O4）= n4(KMnO4) ×=8.0×10-4mol。实际n3（H2C2O4）=0.001L×0.6 mol/L=6.0×10-4mol，可见草酸少了，KMnO4过量。可知反应开始后锰离子浓度增大，反应速率增加的比较快，所以探究的是硫酸锰在反应中的作用，作对比实验时，除了加入MnSO4不同外，其它量完全相同，若反应加快，说明Mn2+是催化剂，反应过程中溶液褪色时间减少。 【详解】（1）对于实验3，草酸与高锰酸钾恰好完全反应，混合后高锰酸钾的浓度为(0.08mol/L×0.003L)÷(0.003+0.002+0.003+0.002)L=0.024mol/L，则v(KMnO4)=0.024mol/L÷6.4min=0.00375mol▪L-1▪min-1=3.75×10-3 mol▪L-1▪min-1； （2）根据上表中的实验1～3的数据，第1组实验溶液颜色褪色所用时间最短，所以第1组的速率是最快的，和其他两组作对比发现，这3组实验中，KMnO4与H2SO4的用量是一样的，所以可知当其他条件相同时，增大H2C2O4的浓度(或反应物浓度)，反应速率增大；实验中1～3中加入H2O的目的是为了利用控制变量原则，让溶液的总体积相同，硫酸与高锰酸钾浓度均相同，来探究草酸浓度变化对化学反应速率的影响；因此根据上表中的实验1～3的数据，编号2中的V=3.0。 （3）根据上（2）得：由此可以判断该小组探究浓度对化学反应速率的影响。 （4）由分析知:高锰酸钾过量，溶液不能褪色； （5）①由分析可知硫酸锰，要排除其它离子可能的干扰。 ②要排除体积因素，只能是MnSO4固体。 16. （每空3分，共12分）近年来，我国化工技术获得重大突破，利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂的作用下合成甲醇（CH3OH）是其中的一个研究项目，该研究发生的主要反应如下： Ⅰ.CO与H2反应合成甲醇：CO（g）+2H2⇌ CH3OH(g) Ⅱ.CO2与H2反应合成甲醇：CO2（g）+3H2⇌ CH3OH(g)+H2O(g) （1）一定温度下，向恒压密闭容器中充入体积比为1:1的CO和H2的混合气体进行反应I，下列情况表明该反应一定达到平衡状态的是___________(填标号)。 A．容器的容积不随时间变化 B． 气体的密度不随时间变化 C．气体的摩尔质量不随时间变化 D．体系中CO体积分数不随时间变化 （2）某温度下，向恒容密闭容器中通入一定量的CO和H2，发生反应I，各物质的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是 A．曲线1代表c(H2)随时间的变化 B．t1时刻，CO与CH3OH浓度相等，正、逆反应的速率相等 C．t1时刻c(CH3OH)=15×10-3mol▪L-1 D．t2时刻，H2所占的物质的量分数为5/11 （3）在某一时刻采取下列措施，能使反应II的正反应速率在该时刻减小的措施是 （填标号）。 A．恒温恒容下，再充入 B．升高温度 C．增大压强（缩小体积） D．恒温恒压下，向其中充入 （4）200℃时，在2L密闭容器中充入CO2和H2发生反应Ⅱ，CH3OH(g)和CO2（g）的物质的量随时间变化如图所示。 达到平衡时，CO2的转化率为 【答案】 （1）ABCD （2）ACD （3）D （4）80% 【详解】 （1）ABCD 分析：可逆反应达到平衡状态时，任何物质的浓度不变、物质的含量不变，正、逆反应速率不变，恒压容器，体积不变。据此分析判断。 解析： A．气体的质量是不变，气体的物质的量是变化的，当气体的分子数目不变时，体积不变，达到了平衡，A正确； B．气体的质量是不变，当体积不变时，密度不变，达到了平衡，B正确； C．气体的质量是不变，气体的物质的量是变化的，当气体的分子数目不变时，摩尔质量不变，C正确； D．体系中CO体积分数不随时间变化，D正确； 所以选ABCD。 （2）ACD 分析：CO和H2为反应物，二者在反应中不断减少，故曲线1为H2，曲线2为产物CH3OH。 解析：A．根据分析，曲线1为c(H2) 随时间的变化，曲线2为c(CH3OH)随时间的变化，A正确； B．由图可知，t1时刻之后CO在不断减少，反应未达到平衡状态，正、逆反应的速率不相等，B错误； C．根据三段式计算： CO（g）+2H2⇌ CH3OH(g) 起始量（×10-3mol/L）20 40 10 变化量（×10-3mol/L） x 2x x t1时刻 （×10-3mol/L）20-x 40-2x 10+x 得：20-x=10+x，x=5 c(CH3OH)=15×10-3mol▪L-1，C正确； D.根据三段式计算：由图可知，t2时刻H2变化了（40-25）×10-3mol/L=15×10-3mol/L CO（g）+2H2⇌ CH3OH(g) 起始量（×10-3mol/L）20 40 10 变化量（×10-3mol/L） 7.5 15 7.5 t2时刻 （×10-3mol/L）20-7.5 40-15 10+7.5 总量为（×10-3mol/L）：20-7.5+40-15+10+7.5=55 所以t2时刻，H2所占的物质的量的分数为：=≈45.5% （3）D 解析： A．恒温恒容下，再充入CO，恒容下，CO浓度增大，速率加快，不符合。 B．升高温度，速率加快，不符合。 C．增大压强（缩小体积），浓度增大，速率加快，不符合。 D．恒温恒压下，向其中充入Ar，体积增大，浓度减小，速率减慢，符合。 （4）80% 解析： 由图可知，CO2起始量为10mol，平衡时为2mol，转化了8mol，转化率为80%。 17. （每空3分，共18分）回答下列问题： (1)化学反应伴随能量变化，化学按能量变化分为放热反应与吸热反应，其图像如下所示： 现有下列化学反应： ①小苏打与盐酸反应 ②氢气在氯气中燃烧 ③TNT的爆炸 ④实验室利用消石灰与氯化铵制氨气 ⑤工业生产水煤气 ⑥烧石灰 其中符合图A的反应的序号有 (2) 高温时可发生反应：2NO2(g)=2NO(g)+O2(g)。根据下列数据计算， 物质的量和物质 断开化学键变化的粒子 吸收能量 1molNO2(g) 1mol N(g)+ 2mol O(g) 931kJ 1molNO(g) 1mol N(g)+ 1mol O (g) 628kJ 1molO2(g) 2mol O(g) 493kJ 则反应2NO2(g)=2NO(g)+O2(g)为 （填“放热”或“吸热”）反应。 (3)根据下图中的原电池，请回答下列问题： ①以下叙述中，不正确的是___________(填字母)。 A．铜片是负极，石墨是正极 B．铜片质量减少 C．电流表指针不会发生偏转 D.吸取石墨附近的溶液少许于试管中，滴加K3Fe（CN）6溶液，无现象 ②如果把氯化铁溶液换成稀硝酸，石墨电极的电极反应式是 __，当铜极质量减少32g时，电路中转移的电子为___________mol。 (4)氨氧燃料电池具有很大的发展潜力，其工作原理如图所示，其中电极N的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-。 其中负极M的电极反应式为 。 17.【答案】 （每空3分，共18分）回答下列问题： (1)②③ (2)吸热 (3)①CD。②NO3-+3e-+4H+=NO↑+2H2O 1。 (4) 2NH3-6e-+6OH-=N2+6H 2O 【详解】（1）图A为放热反应，图B吸热反应。 ①小苏打与盐酸反应为吸热反应 ②氢气在氯气中燃烧为放热反应 ③TNT的爆炸为放热反应 ④实验室利用消石灰与氯化铵制氨气为吸热反应 ⑤工业生产水煤气为吸热反应 ⑥烧石灰为吸热反应 所以其中符合图A的反应的序号有 ②③ （2）反应热计算2×931 kJ-2×628kJ-493kJ=+113 kJ，所以为吸热反应 (3) ①CD A．铜片是负极，石墨是正极 ,A正确； B．铜片质量减少，B正确； C．电流表指针会发生偏转，所以C错误。 D.吸取石墨附近的溶液少许于试管中，滴加K3Fe（CN）6溶液，得蓝色沉淀。D错误 ②NO3-+3e-+4H+=NO↑+2H2O， n(e-)=2n(Cu)=2×（32g/(64g/mol)）=1mol. (4)氨氧燃料电池中正极上氧气转化为氢氧根离子，氨气转变为氮气是氧化反应，为负极反应，则负极放电的物质为NH3，电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H 2O 18.（每空2分，共16分）汽车尾气中含有NO和CO。 （1）其中汽车发动机中燃料不完全燃烧产生CO，燃料燃烧产生的高温条件会发生反应： 。 （2）现在正在研究特殊的催化剂，使汽车尾气中的这两种气体转化成无毒无污染气体，化学方程式为 。 （3）T0C时，特定条件下发生反应CH4(g)+4NO(g)=CO2(g)+2N2(g)+2H2O(g)，向2L恒容密闭容器中通入1molCH4和一定量的NO，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“N2”或“CO2”或“H2O”)的物质的量随时间变化曲线，0～4min内，用物质n表示的化学反应速率为 。 ②2min时，反应 化学平衡状态。(填“达到”或“没有达到”) ③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 d.抽出部分气体混合物 （4）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 。 18.【答案】 (1)N2+O22NO (2)2NO+2CO22CO2+N2 （3）①CO2 mol·L-1·min-1 ②没有达到③cd （4）3X（g）+Y（g）⇌2Z（g） （5）30% 【解析】 （1）氮气和氧气在高温下反应生成NO，反应为N2+O22NO。 （2）生成的无毒无污染气体只能是N2和CO2，反应为2NO+2CO22CO2+N2 （3）①由图可知，m为CH4，m的减小量与n的增大量比值为1，即系数相同为CO2。 0～4min内，用物质n表示的化学反应速率为 v(CH4)=mol·L-1·min-1 。 ②2min后CH4和CO3仍然在变化，没有达到平衡状态。 ③cd a.恒容充入NO,浓度增大，速率加快　　　b.恒容充入He，对浓度无影响，速率不变　　　c.降低温度，速率变慢 d.抽出部分气体混合物，浓度减小，速率减慢 （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时达到平衡，Δn(X)=1.0mol-0.4mol=0.6mol，Δn(Y)=1.0mol-0.8mol=0.2mol，Δ(Z)=0.5mol-0.1mol=0.4mol， Δn(X): n(Y): Δ(Z)= 0.6mol: 0.2mol: 0.4mol=3:1:2，5 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： 3X（g）+Y（g）⇌2Z（g）；故答案为：3X（g）+Y（g）⇌2Z（g）。 （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%。 学科网（北京）股份有限公司 $