人教版初中高中化学必修二第六章《化学反应与能量》习题(含答案解析)(1)

一、选择题
1．下列说法正确的是
A．镁与稀盐酸反应时，加入适量的氯化钾溶液，生成氢气的反应速率不变
B．在密闭容器中发生反应A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)，保持恒温恒容，充入气体He增大压强，化学反应速率加快
C．恒温恒容条件下，发生反应NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)，达到平衡的标志可以是混合气体的平均摩尔质量不再发生变化
D．任何可逆反应在给定条件下的进程都有一定的限度，化学反应的限度决定了生成物在该条件下的最大产率
2NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度2．可逆反应3H2+N2高温、高压
催化剂
的变化来表示，下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是
A．v正(N2)=v正(H2)
B．v正(N2)=v逆(NH3)
C．2v正(H2)=3v逆(NH3)
D．v正(N2)=3v逆(H2)
3．将5.6 g铁粉投入盛有100mL 2mol/L稀硫酸的烧杯中，经2min反应完全。

如果反应前后浓液的体积不变，则该反应的平均反应速率可表示为
A．v(Fe)=0.5mol/(L·min)B．v(H2SO4)=1mol/(L·min)
C．v(FeSO4)=0.5mol/(L·min)D．v(H2)=0.5mol/(L·min)
4．实验室用锌和2 mol·L-1硫酸制取氢气，下列措施不能增大化学反应速率的是
A．用锌粉代替锌粒B．用浓硫酸代替2 mol·L-1硫酸
C．给硫酸溶液加热D．滴加几滴2 mol·L-1CuSO4溶液
5．钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常作为碳素钢的缓蚀剂。

常温下，碳素钢在三种不同介质中的腐蚀速率实验结果如图所示。

下列说法错误的是
A．()H c+越大，腐蚀速率越快
B．当硫酸的浓度大于90%时，腐蚀速率几乎为零，原因是浓硫酸使铁钝化
C．要使碳素钢的缓蚀效果最优，钼酸钠和月桂酰肌氨酸的浓度比应为2:1
SO，使碳素钢的盐酸中的腐蚀速率明D．酸溶液较低时，Cl-对碳素钢的腐蚀作用大于2-4
显快于硫酸
6．运用DFT计算研究HCOOH在不同催化剂(Pd和Rh)表面分解产生H2的部分反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用*表示。

下列说法不正确的是
A．HCOOH吸附在催化剂表面是一个吸热过程
B．HCOO*+H*═CO2+2H*是该历程的决速步骤
C．该反应过程中存在C-H键的断裂和C=O键的生成
D．Pd和Rh作催化剂时HCOOH分解产生H2的反应热相同
7．利用反应6NO2+8NH3 == 7N2+12H2O构成原电池的装置如图所示。

此方法既能实现有效清除氮氧化物的排放，减轻环境污染，又能充分利用化学能。

下列说法正确的是
A．电流从左侧电极A经过负载后流向右侧电极B
B．电极B上发生氧化反应
C．为使电池持续放电，离子交换膜需选用阴离子交换膜
D．电极B上发生的电极反应为：2NO2-8e-+4H2O== N2+8OH-
8．反应A→C分两步进行，①A→B △H1；②B→C △H2。

反应过程能量变化曲线如图所示（E1、E2、E3、E4表示活化能，且E1＞E3）。

下列说法正确的是
A．两步反应的△H均大于0B．A→B反应的△H1＝E1－E2
C．三种物质的稳定性：B＞A＞C D．反应速率：A→B＞B→C
9．在K2Cr2O7溶液中存在平衡：Cr2O2-7(橙色)+H2O2CrO2-4(黄色)+2H+。

下列说法正确的是
A．若平衡体系的pH=2，则溶液显黄色
B．溶液的颜色不再变化时，反应达到平衡状态
C．当2v(Cr2O2-
7)=v(CrO2-
4
)时反应达平衡状态
D．Cr2O2-
7和CrO2-
4
的浓度相同时能说明反应达平衡状态
10．下列反应属于吸热反应的是（）
A．生石灰溶于水B．盐酸和氢氧化钠溶液反应
C．镁在空气中燃烧D．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体混合
二、填空题
11．（1）某小组同学在烧杯中加入5mL1.0mol•L-1盐酸，再放入用砂纸打磨过的铝条，观察产生H2的速率，如图A所示，该反应是____（填“吸热”或“放热”）反应，其能量变化可用图中的____（填“B”或“C”）表示。

（2）如图是银锌原电池装置的示意图，以硫酸铜为电解质溶液，银电极上的反应式为_____。

12．探究一定条件下反应物浓度对硫代硫酸钠(Na2S2O3)与硫酸反应速率的影响。

（查阅资料）
a.Na2S2O3易溶于水，能与硫酸发生反应：Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O
b.浊度计用于测量浑浊度的变化。

产生的沉淀越多，浑浊度(单位为NTU)值越大。

（实验过程）
用如图所示装置进行如表所示的 5 个实验，分别测量混合后溶液达到相同浑浊度的过程中，浑浊度随时间的变化。

实验①～⑤所得数据如图曲线①～⑤所示：
实验数据：
Na2S2O3溶液H2SO4溶液蒸馏水
实验编号
c / (mol·L-1)V / mL c / (mol·L-1)V / mL V / mL
①0.1 1.50.1 3.510
② 0.1 2.5 0.1 3.5 9 ③ 0.1 3.5 0.1 3.5 x ④ 0.1 3.5 0.1 2.5 9 ⑤
0.1
3.5
0.1
1.5
10
（分析与解释）
(1)实验序号①中，溶液混合后Na 2S 2O 3溶液的初始浓度______mol/L 。

(2)实验③中，x =______。

(3)实验①、②、③的目的是______。

(4)通过比较①、②、③与③、④、⑤两组实验，可推断：反应物浓度的改变对Na 2S 2O 3 与硫酸反应的化学反应速率的影响，Na 2S 2O 3 溶液浓度的改变影响更大。

该推断的证据是______。

13．下表中的数据是破坏1mol 物质中的化学键所消耗的能量： 物质
Cl 2
Br 2
I 2
HCl HBr HI
H 2
能量/kJ 243 193 151 432 366
298 436
根据上述数据回答下列问题：
(1)下列氢化物中最稳定的是_______(填字母代号)。

A .HCl B .HBr C .HI (2)反应22I H 2HI +=是_______(填“吸热”或“放热”)反应。

14．氮元素在海洋中的循环，是整个海洋生态系统的基础和关键。

海洋中无机氮的循环过程可用下图表示。

①下列关于海洋氮循环的说法正确的是___________ a.海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与 b.海洋中的氮循环起始于氮的氧化
c.向海洋排放含NO -
3的废水会影响海洋中NH +4的含量 d.海洋中存在游离态的氮
②有氧时，在硝化细菌作用下，NH +4可实现过程④的转化，将过程④的离子方程式补充完整(需配平)：_______________NH +
4
+ 5O 2 = 2NO -
2+ _______H + +________+________ ③有人研究了温度对海洋硝化细菌去除氨氮效果的影响，下表为对10 L 人工海水样本的监
测数据：
48 h内去除氨氮反应的平均速率是___________mg/(L·h)。

④海洋中的氮循环起始于氮的固定，氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题。

下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分K值。

”)反应。

从平衡视角考虑，工业固氮应该选择常温条件，但实际工业生产却选择500℃左右的高温，解释其原因___________。

⑤25℃时，向0.1mol/L的氨水中加入少量氯化铵固体，当固体溶解后，测得溶液pH减小，主要原因是(填序号)___________。

a.氨水与氯化铵发生化学反应
b.氯化铵溶液水解显酸性，增加了c(H+)
c.铵根离子浓度增大，抑制了氨水的电离，使c(OH―)减小
⑥室温下，如果将0.1mol NH4Cl和0.05mol NaOH全部溶于水，形成混合溶液(假设无损失)，___________、___________和___________三种粒子的物质的量之和等于0.1mol。

15．碳和氮的氢化物是广泛的化工原料，回答下列问题：
N g+3H g2NH gΔH=-92.2kJ/mol，反应过程中能(1)工业上合成氨的反应为()()()
223
量变化如图所示。

①反应()()()3222NH g N g +3H g 的活化能为________kJ/mol ，有利于该反应自发进行
的条件是_________。

②合成氨时加入铁粉可以加快生成3NH 的速率，在上图中画出加入铁粉后的能量变化曲线_______。

(2)42CH -CO 催化重整不仅可以得到合成气(CO 和2H )，还对温室气体的减排具有重要意义。

回答下列问题： ①42CH -CO 催化重整反应为
()()()()422CH g +CO g =2CO g +2H g -1ΔH=+247kJ mol 。

某温度下，在体积为2L 的
容器中加入2mol 4CH 、1mol 2CO 以及催化剂进行重整反应，5min 达到平衡时2CO 的转化率是50%。

0-5min 平均反应速率()v CO =_________11mol L min --⋅⋅
②反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。

相关数据如表：
积碳反应 消碳反应 ()-1ΔH/kJ mol
75
172 活化能/(1kJ mol -⋅)
催化剂X
33 91 催化剂Y
43
72
由上表判断，催化剂X ______Y(填“优于”或“劣于”)，理由是____________________。

16．在2L 密闭容器内，800℃时反应：2NO (g )+O 2(g ) 2NO 2(g )体系中，n (NO )随时
间的变化如下表： 时间(s )
1
2
3
4
5
n (NO )(mol ) 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007
(1)上述反应______________(“是”或“不是”)可逆反应。

(2)如图所示表示NO 2变化的曲线是___________________，用O 2表示从0～2s 内该反应的
平均反应速率v(O2)=__________________。

(3)不能说明该反应已达到平衡状态的是________________________。

a．v(NO2)=2v(O2) b．容器内气体压强保持不变
c．v逆(NO)=2v正(O2) d．容器内气体的密度保持不变
17．（1）如图为氢氧燃料电池的构造示意图，根据电子运动方向，可知氢气从__口通入(填“a”或“b”)，Y极为电池的___(填“正”或“负”)极。

（2）微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用，有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，电极反应为：
Zn＋2OH--2e-=ZnO＋H2O
Ag2O＋H2O＋2e-=2Ag＋2OH-
总反应为Ag2O＋Zn=ZnO＋2Ag
①Ag2O是__极，Zn发生__反应。

②电子由__极流向__极(填“Zn”或“Ag2O”)，当电路通过0.1mol电子时，负极消耗物质的质量是___g。

18．依据反应：2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示。

请回答下列问题：
(1)电极X的材料是__，电解质溶液Y是__；
(2)银电极为电池的__极，发生的电极反应为__；
(3)X电极上发生的电极反应为__。

19．请分析下图装置。

⑴Fe电极是_____（填“正”或“负”）极，其电极反应为________；
⑵Cu电极是_____电极，其电极反应为________________。

⑶若用浓硝酸做电解质溶液____做负极。

20．在25℃、101kPa的条件下，断裂1molH—H键吸收436kJ能量，断裂1molCl—Cl键吸收243kJ能量，形成1molH—Cl键放出431kJ能量。

该条件下H2＋Cl22HCl反应中的能量变化可用如图表示：
现有1molH2和1molCl2在25℃、101kPa下完全反应。

请根据上述信息回答下列有关问题：
（1）反应物断键吸收的总能量为___。

（2）生成物成键放出的总能量为___。

（3）H2＋Cl22HCl是___(填“吸热”或“放热”)反应。

（4）反应物的总能量___(填“＞”或“＜”)生成物的总能量。

（5）写出盐酸与氢氧化铝反应的离子方程式__。

三、解答题
21．根据要求回答下列问题：
(1)NaBH4(s)与H2O(l)反应生成NaBO2(s)和H2(g)，在25℃、101kPa下，已知每消耗3.8gNaBH4(s)放热21.6kJ，该反应的热化学方程式是___________。

(2)有人设想以N2和H2为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，装置如图所示，电池正极的电极反应式是___________，A 是___________。

(3)在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上，科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案，主要包括电化学过程和化学过程，如图所示：
负极区发生的反应有___________、___________(写反应方程式)。

电路中转移1mol电子，需消耗氧气___________L(标准状况)。

22．乙基叔丁基酸(以ETBE表示)是一种性能代良的高辛烷値汽油调和剂，用乙醇与异丁烯(以IB表示)在催化刑HZSM- 5催化下合成ETBE，反座的化学方程式为：
C2H5OH(g)+IB(g)⇌ETBE(g) △H。

回答下列问题：
(1)反应物被催化剂HZSM-5吸附的顺序与反应历程的关系如图所示，该反应的△H =_____a kJ/mol。

下列选项正确的是___(填序号)。

A．反应历程的最优途径是C1
B． HZSM-5没有参加化学反应
C．相同条件下，采用不同途径时，乙醇的平衡转化率C1＞C2＞C3
D．升高反应温度有利于提高平衡产率
(2)向刚性容器中按物质的量之比1：1充入乙醇和异丁烯，在温度为378 K与388 K时异丁烯的转化率随时间变化如图所示。

①378 K 时，平衡后继续按照1：1充入乙醇和异丁烯，再次平衡后异丁烯的体积分数____(用变大、变小、不变填写)。

②388 K 时，容器内起始总压为PoPa ，用分压表示的该反应的平衡常数K p =_____Pa -1(用含有Po 的式子表示)。

③瑞典化学家阿累尼乌斯的化学反应速率经验定律为：k=Ea -RT Ae (其中，k 为速率常数，A 、R 为常数，Ea 为活化能，T 为绝对温度，e 为自然对数底数，约为2.718)。

由此判断下列说法中正确的是____(填序号，k 正、 k 逆为正、逆速率常数)。

A ．其它条件不变，升高温度，k 正增大，k 逆变小
B ．其它条件不变，使用催化剂，k 正、k 逆同倍数增大
C ．其它条件不变，增大反应物浓度k 正增大，k 逆不变
D ．其它条件不变，减小压强，k 正、k 逆都变小
已知反应速率v=v 正-v 逆=k 正P(C 2H 5OH)·P(IB)–k 逆P(ETBE)，计算图中M 点正正25逆逆v k P(C H OH)P(IB)=v k P(ETBE)
=____________(保留两位小数)。

23．反应 Sn +H 2SO 4=SnSO 4+H 2↑的能量变化趋势，如图所示：
(1)该反应为____________反应(填“吸热”或“放热”)。

(2)若要使该反应的反应速率加快，下列措施可行的是___________(填字母)。

A ．改锡片为锡粉
B ．加入少量醋酸钠固体
C ．滴加少量 CuSO 4
D ．将稀硫酸改为 98%的浓硫酸
(3)若将上述反应设计成原电池，石墨棒为原电池某一极材料，则石墨棒为__________极(填“正”或“负”)。

石墨棒上产生的现象为_______________，该极上发生的电极反应为_______________，稀硫酸的作用是传导离子、_______________，原电池工作时溶液中的2-
4SO 移向_____________极移动(填正或负)。

(4)实验后同学们经过充分讨论，认为符合某些要求的化学反应都可以通过原电池来实现。

下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是______________________。

A ．C(s)+H 2O(g)= CO(g)+H 2(g) △H >0
B ．NaOH(aq)+HCl(aq)= NaCl(aq)+H 2O(l)△H <0
C ．2H 2(g)+O 2(g)= 2H 2O(l) △H <0
D ．Pb+ PbO 2+2H 2SO 4=2PbSO 4+2H 2O △H <0
以 KOH 溶液为电解质溶液，在所选反应中选择某个反应设计成原电池，该电池负极反应为：______________。

24．回答下列问题：
(1)已知两种同素异形体A 、B 的燃烧热的热化学方程式为：
A(s)+O 2(g) =CO 2(g) △H = - 393.51 kJ/mol
B(s)+O2(g)=CO2(g) △H= - 395.41 kJ/mol
则两种同素异形体中较稳定的是(填"A"或"B")___________________。

(2)工业上用H2和Cl2反应制HCl，各键能数据为：H – H：436 kJ/mol；Cl-Cl：243
kJ/mol；H-Cl：431 kJ/mol，该反应的热化学方程式是_____________________。

(3)合成气(CO和H2为主的混合气体)不但是重要的燃料也是重要的化工原料，制备合成气的方法有多种，已知l gCH4气体与O2气体反应生成CO气体和H2气体放2.25 kJ热量。

①写出相应热化学方程式______________。

②用甲烷制备合成气还可以发生反应：CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)；△H2= +216kJ/mol。

现有1 mol由H2O(g)与O2组成的混合气，且O2的体积分数为x，将此混合气与足量CH4充分反应。

若x=0.2时，反应①放出的能量为____ kJ；若x=____时，反应①与②放出(或吸收)的总能量为0。

(4)一定温度下，将3 mol A气体和l mol B气体通入一容积固定为2 L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(g)xC(g), 反应1 min时测得剩余1.8 mol A，C的浓度为0.4
mol/L，则1 min内，B的平均反应速率为_________； x为___________。

可以作为达到平衡状态的标志是______________。

A．单位时间内生成n mol B的同时生成3n molA
B．混合气体的压强不变
C．混合气体的颜色不再改变(C为有色气体)
D．混合气体的密度不变
25．SO2在400~500℃下的催化氧化反应是工业制硫酸的一步重要反应，450℃在2L的密闭容器中进行该反应，保持温度和容积不变，测得n(SO3)、n(SO2)和n(O2)随时间t（min）的变化关系如图所示（a、b、c、d、e、f、g、h分别表示对应点的纵坐标）。

回答下列问题：
（1）上图中表示n(SO2)随时间t变化的曲线是________（填“I”“II”或“III”）。

（2）对于I所表示的物质，其逆反应速率最大的点是________（填“a”“e”或“f”）。

（3）t1至t2时间段内，υ(SO3)=________。

（4）下列说法正确的是________（填序号）。

A．t2时，该反应达到平衡状态
B．t2时，III代表的物质的消耗速率大于它的生成速率
C．t2时与t3时容器中气体的总物质的量相同
D．其他条件不变，反应在500℃下进行，平衡时n(SO3)=gmol
（5）下列叙述能说明上述反应已达化学平衡状态的是________（填序号）。

A．υ正(O2)＝υ逆(SO2)
B．n(SO2)∶n(O2)∶n(SO3)＝2∶1∶2
C．容器中气体的密度不随时间而变化
D．容器中气体的压强保持不变
26．反应Fe＋Fe2(SO4)3＝3FeSO4的能量变化趋势如图所示：
(1)该反应为_____(填“吸热”或“放热”)反应。

(2)若要使该反应的反应速率加快，下列措施可行的是_____(填字母)。

A．改铁片为铁粉 B．升高温度 C．减小压强 D．加入适量的Na2SO4固体
(3)若将上述反应设计成原电池，且铜为此原电池的某一电极材料，则铜为____(填“正”或“负”)极。

Fe电极上发生的电极反应为_____，溶液中的阳离子向______(填“正”或“负”)极移动。

27．（1）液氨作为一种潜在的清洁汽车燃料已越来越被研究人员重视。

它在安全性、价格等方面较化石燃料和氢燃料有着较大的优势。

氨的燃烧实验涉及下列两个相关的反应：
①4NH3(g)＋5O2(g)＝4NO(g)＋6H2O(l) △H1
②NH3(g)＋6NO(g)＝5N2(g)＋6H2O(l) △H2
则反应 4NH3(g)＋3O2(g)＝2N2(g)＋6H2O(l) △H＝________________。

（请用含有
△H1、△H2的式子表示）
（2）若NH3 1/2N2+ 3/2H2K=a，则N2+3H2 2NH3K′= ________。

（用含a 的式子表示）
（3）在体积为3 L的恒容密闭容器中，合成氨N2+3 H22NH3实验，投入4 mol N2和9 mol H2在一定条件下合成氨，平衡时仅改变温度测得的数据如下表所示：
温度(K)平衡时NH3的物质的量(mol)
T1 2.4
T2 2.0
已知：破坏1 mol N2(g)和3 mol H2(g)中的化学键消耗的总能量小于破坏2 mol NH3(g)中的化学键消耗的能量。

①则T1_______T2（填“＞”、“＜”或“＝”）
②在T2 下，经过10min达到化学平衡状态，则0~10min内H2的平均速率
v(H2)=_________，平衡时N2的转化率α（N2）=_______。

③下列图像分别代表焓变（△H）、混合气体平均相对分子质量（）、N2体积分数
φ（N2）和气体密度（ρ）与反应时间的关系，其中正确且能表明该可逆反应达到平衡状态的是_______。

28．现有A、B、C、D四种金属片，①把A、B用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，A 上有气泡产生；②把C、D用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，D上发生还原反应；③把A、C用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，电子流动方向为A→导线→C。

根据上述情况，回答下列问题：
（1）在①中，金属片B发生_________（填“氧化”或“还原”）反应，金属片A上发生的电极反应式为_______________________________；
（2）在②中，若D为铜，则C不可能为___________（填字母）；
a.锌
b.铁
c.银
d.镁
（3）如果把B、D用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液，则金属片_______上有气泡产生；在标准状况下收集该气体33.6 L，则导线上转移的电子数目为____________________；（4）上述四种金属的活动性顺序由弱到强的是____________________；
（5）若C、D在一定条件下能构成充电电池，下列关于充电电池的叙述不正确的是
_______。

A．充电电池的化学反应原理是氧化还原反应
B．充电是使放电时的氧化还原反应逆向进行
C．充电电池比一次性电池更经济实用
D．充电电池可以无限制地反复放电、充电
E.充电时电能转化为化学能
F.电池工作时，负极发生还原反应。