新高一化学必修二第六章化学反应与能量 (讲义及答案)一、选择题1.下列说法中可以说明2HI(g)H2(g)+I2(g)已达到平衡状态的是()(1)单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol HI(2)一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂(3)c(HI)= c(I2)(4)反应速率υ(H2)=υ(I2)=0.5υ(HI)(5)c(H2)∶c(I2)∶c(HI)=2∶1∶1(6)温度和体积一定时,某一生成物浓度不再变化(7)温度和体积一定时,容器内压强不再变化(8)条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化(9)温度和体积一定时,混合气体的颜色不再发生变化(10)温度和压强一定时,混合气体的密度不再发生变化A.(1)(2)(5)(9)(10)B.(2)(6)(9)C.(6)(7)(10)D.全部【答案】B【详解】(1)单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol HI时,正逆反应速率不等,反应达不到平衡状态,故(1)错误;(2)反应过程中有一个H-H键断裂的同时有两个H-I键断裂,说明正逆反应速率相等,证明反应达到平衡状态,故(2)正确;(3)c(HI)= c(I2) 的状态不一定是平衡状态,故(3)错误;(4)反应进行的过程中,反应速率始终满足υ(H2)=υ(I2)=0.5υ(HI)中,不一定是平衡状态,故(4)错误;(5)c(H2)∶c(I2)∶c(HI)=2∶1∶1的状态不一定是平衡状态,故(5)错误;(6)温度和体积一定时,某一生成物浓度不再变化,量不变,说明是平衡状态,故正确;(7)温度和体积一定时,混合气体的物质的量始终不变,容器内压强始终不变,不一定是平衡状态,故(7)错误;(8)混合气体的质量和气体的总物质的量始终不变,混合气体的平均相对分子质量也始终不变,不一定是平衡状态,故(8)错误;(9)温度和体积一定时,混合气体的颜色不再发生变化,说明不变,是平衡状态,故(9)正确;(10)温度和压强一定时,混合合气体的质量和气体的总物质的量始终不变,混合气体的平均相对分子质量也始终不变,不一定是平衡状态,故(10)错误;故答案为B。
2.对于可逆反应 4NH3+5O2⇌4NO+6H2O(g),下列叙述正确的是A.达到平衡时,4v(O2)正=5v(NO)逆B.达到平衡状态后,NH3、O2、NO、H2O(g)的物质的量之比为 4:5:4:6C.达到平衡状态时,若增加容器体积,则反应速率增大D.若单位时间生成 xmolNO 的同时,消耗 xmolNH3,则反应达到平衡状态【答案】A【详解】A.达到平衡时,4v(O2)正=5v(NO)逆,说明正逆反应速率相等,选项A正确;B.到达平衡时,反应混合物的物质的量关系与起始投入量及转化率有关,达到化学平衡时, NH3、O2、NO、H2O(g)的物质的量之比不一定为4∶5∶4∶6,选项B错误;C.达到平衡状态时,若增加容器体积,相当于减小压强,则反应速率减小,选项C错误;D.若单位时间生成xmolNO的同时,消耗xmolNH3,都是指正反应速率,无法说明正逆反应速率相等,则反应不一定达到平衡状态,选项D错误。
答案选A。
3.CaCO3与稀盐酸反应(放热反应)生成CO2的量与反应时间的关系如图所示。
下列结论不正确的是A.反应开始2分钟内平均反应速率最大B.反应4~6分钟平均反应速率最小C.反应开始4分钟内温度对反应速率的影响比浓度大D.反应4分钟后反应速率下降的原因是盐酸浓度逐渐减小【答案】A【详解】A.该曲线斜率表示单位时间内产生二氧化碳的量,即二氧化碳产生速率,由图可知,2~4min内斜率较大,因此2~4min内平均反应速率最大,故A项结论错误;B.同A项原理可知,反应4~6min平均反应速率最小,故B项结论正确;C.随反应进行氢离子浓度降低,氢离子浓度变化使反应速率降低,由图象可知,0~2min 反应刚开始,温度较低此时反应速率由氢离子浓度决定,2~4min速率最快,2~4min温度对反应速率起主要作用,开始4min内温度对反应速率的影响比浓度大,故C项结论正确;D.反应4min后,温度较高,但此时反应速率降低,是因为随反应进行氢离子浓度降低,故D项结论正确;综上所述,结论错误的是A项,故答案为A。
4.某实验兴趣小组以Zn和Cu为电极,稀硫酸为电解质溶液研究原电池,并对实验进行了拓展,以下实验记录错误的是A .铜片上有气泡产生,锌片逐渐溶解B .电子在溶液中从Cu 电极流向Zn 电极C .把铜片换成石墨,实验现象相同D .把稀硫酸换成硫酸铜溶液,电流计指针依然偏转 【答案】B 【分析】以Zn 和Cu 为电极,稀硫酸为电解质溶液构成的原电池中,金属锌做负极,金属铜做正极。
【详解】A. 铜片正极上会析出氢气即有气泡产生,负极锌片逐渐溶解,故A 不选;B. 电子不能经过电解质,而是沿导线从负极流向正极,故B 选;C. 把铜片换成石墨,仍具备原电池的构成条件,会产生电流,锌做负极,石墨做正极,电极上生成氢气,故C 不选;D. 以Zn 和Cu 为电极,硫酸铜为电解质溶液,发生的氧化还原反应Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4,仍具备原电池的构成条件,可以形成原电池,会产生电流,故D 不选; 故选:B 。
5.对于反应aA+bB =dD+eE ,该化学反应速率定义为v =()v A a=()v B b=()v D d=()v E e。
式中v (X)指物质X=(X=A 、B 、C 、D)的反应速率,a 、b 、d 、e 是化学计量数。
298k 时,测得溶液中的反应H 2O 2+2HI =2H 2O+I 2在不同浓度时化学反应速率v 见下表: 实验编号1 2 3 4 -1(HI)/(mol L )c ⋅0.1000.200 0.300 0.100 -122(H O )/(mol L )c ⋅ 0.1000.100 0.100 0.200 -11/(mol L s )v -⋅⋅0.007600.01520.02280.0152A .实验1、2中,22(H O )v 相等B .将浓度均为-10.200mol L ⋅的22H O 溶液和HI 溶液等体积混合,则-110.0304mol L s v -=⋅⋅C .v 与“HI 和22H O 浓度的乘积”的比值为常数D .实验4中,反应5s 后22H O 浓度减少了10.0760mol L -⋅ 【答案】C 【详解】A .实验2中c (HI)>实验1中c (HI),故实验2的v (H 2O 2)大于实验1,故A 项说法错误;B .将浓度均为0.200 mol•L -1的H 2O 2溶液和HI 溶液等体积混合后,c (H 2O 2)=c (HI)=0.100mol•L -1,则v =0.00760 mol•L -1•s -1,故B 项说法错误;C .实验1:()()22HI H O v c c =0.007600.10.1⨯=0.76,实验2:()()22HI H O v c c =0.01520.20.1⨯=0.76,实验3:()()22HI H O v c c =0.02280.30.1⨯=0.76,实验4:()()22HI H O v c c =0.01520.10.2⨯=0.76,因此v 与“HI 和H 2O 2浓度的乘积”的比值为常数,故C项说法正确;D .v (H 2O 2)表示的是平均化学反应速率,因此无法计算反应5s 后H 2O 2的浓度变化,故D 项说法错误;综上所述,说法正确的是C 项,故答案为C 。
6.锌—空气电池(原理如右图)适宜用作城市电动车的动力电源。
该电池放电时Zn 转化为ZnO 。
该电池工作时下列说法正确的是A .氧气在石墨电极上发生氧化反应B .该电池的负极反应为Zn +H 2O -2e -=ZnO +2H +C .该电池放电时OH -向Zn 电极移动D .若Zn 电极消耗6.5 g ,外电路转移0.1 mol e - 【答案】C 【详解】A .氧气得电子发生还原反应 ,故A 错误;B .锌作负极,碱性条件下,负极上电极反应式为:--2Zn-2e +2OH =ZnO+H O ,故B 错误;C .原电池工作时,溶液中的阴离子向负极移动,即OH -向Zn 电极移动 ,故C 正确;D .若Zn 电极消耗6.5 g ,外电路转移0.2 mol e - ,故D 错误; 故选:C 。
7.2 mol A 与2 mol B 混合于2L 的密闭容器中,发生如下反应:2A(g)+3B(g)2C(g)+z D(g);若2 s 后,A 的转化率为50%,测得v (D)=0.25 mol·L -1·s -1,下列推断正确的是( )A .v (C)=v (D)=0.2 mol·L -1·s -1B .z =3C .B 的转化率为75%D .反应前与2 s 后容器的压强比为4∶3 【答案】C 【详解】2s后A的转化率为50%,则反应的A为2mol×50%=1mol,则2A(g)+3B(g)2C(g)+zD(g),开始(mol)2 2 0 0转化(mol)1 1.5 1 0.5z2s(mol) 1 0.5 1 0.5zA.v(C)==0.25 mol·L-1·s-1=v(D),故A错误;B.因反应速率之比等于化学计量数之比,由A可知,z=2,故B错误;C.B的转化率为×100%=75%,故C正确;D.反应达2 s时,容器内总物质的量为n A+n B+n C+n D=1 mol+0.5 mol+1 mol+1 mol =3.5 mol。
故反应前后的容器中气体总物质的量之比为4∶3.5,压强比为4∶3.5,D项错误;答案选C。
8.298K时,合成氨反应的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4kJ/mol,在该温度下,取1 mol N2和3 mol H2放在密闭容器内反应。
下列说法正确的是( ) A.在有催化剂存在的条件下,反应放出的热量为92.4 kJB.有无催化剂该反应放出的热量都为92.4 kJC.反应放出的热量始终小于92.4 kJD.若再充入1 mol H2,到达平衡时放出的热量应为92.4 kJ【答案】C【解析】该反应为可逆反应,正向不可能进行到底,所以1 mol N2和3 mol H2反应放出的热量始终小于92.4 kJ,C正确。
9.下列关于化学能与其他能量相互转化的说法正确的是()A.图1所示的装置能将化学能转变为电能B.图2所示的反应为吸热反应C.中和反应中,反应物的总能量比生成物的总能量低D.化学反应中能量变化的根本原因是化学键的断裂与生成【答案】D【详解】A.图1所示的装置没形成闭合回路,不能形成原电池,没有电流通过,所以不能把化学能转变为电能,选项A错误;B.图2所示的反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,所以该反应为放热反应,选项B错误;C.中和反应是放热反应,所以反应物总能量大于生成物总能量,选项C错误;D.化学反应总是伴随着能量变化,断键需要吸收能量,成键放出能量,所以化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与生成,选项D正确;答案选D。