化学第六章化学反应与能量单元测试含答案解析一、选择题1．在一绝热（不与外界发生热交换）的恒容容器中，发生反应：2A(g)+B(s) C(g)+D(g)，下列描述中能表明反应已达到平衡状态的有（）个①容器内温度不变②混合气体的密度不变③混合气体的压强不变④混合气体的平均相对分子质量不变⑤C(g)的物质的量浓度不变⑥容器内A、C、D三种气体的浓度之比为2：1：1 ⑦某时刻v(A)＝2v(C)且不等于零⑧单位时间内生成n mol D，同时生成2n mol AA．4 B．5 C．6 D．7【答案】C【详解】①该容器为绝热容器，容器内温度不变，说明正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态；②由于B呈固态，根据质量守恒定律，建立平衡过程中气体的总质量增大，恒容容器中混合气体的密度增大，达到平衡时混合气体总质量不变，混合气体的密度不变，混合气体的密度不变能说明反应达到平衡状态；③该反应反应前后气体分子数不变，建立平衡过程中混合气体分子总物质的量始终不变，由于是绝热容器，建立平衡过程中容器温度变化，混合气体压强发生变化，达到平衡时温度不变，混合气体压强不变，混合气体的压强不变说明反应达到平衡；④由于B呈固态，根据质量守恒定律，建立平衡过程中气体的总质量增大，混合气体分子总物质的量始终不变，混合气体的平均相对分子质量增大，达到平衡时混合气体总质量不变，混合气体的平均相对分子质量不变，混合气体的平均相对分子质量不变说明反应达到平衡状态；⑤C(g)的物质的量浓度不变是化学平衡的特征标志，说明反应达到平衡状态；⑥达到平衡时A、C、D的浓度保持不变，但不一定等于2:1:1，A、C、D三种气体的浓度之比为2:1:1时反应不一定达到平衡状态；⑦某时刻υ(A)=2υ(C)且不等于零，没有指明是正反应速率，还是逆反应速率，不能说明反应达到平衡状态；⑧单位时间内生成n mol D一定消耗2n mol A，同时生成2n mol A，A的浓度不变说明反应达到平衡状态；能说明反应达到平衡状态的有①②③④⑤⑧，共6个，答案选C。
【点睛】本题考查化学平衡的标志，化学平衡的标志是：逆向相等，变量不变。
“逆向相等”指达到平衡时同一物质表示的正、逆反应速率相等，说明反应达到了平衡状态；“变量不变”指可变物理量不变是平衡的标志，不变物理量不变不能作为平衡的标志。
注意本题中的B呈固态以及容器为绝热容器。
2．如图所示进行实验，下列说法不正确的是A．装置甲的锌片上和装置乙的铜片上均可观察到有气泡产生B．甲、乙装置中的能量变化均为化学能转化为电能C．装置乙中的锌、铜之间用导线连接电流计，可观察到电流计指针发生偏转D．装置乙中负极的电极反应式：Zn－2e－===Zn2＋【答案】B【详解】A．装置甲的锌片与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，装置乙中锌片、铜片和稀硫酸组成的原电池装置中，铜片作正极，正极上氢离子得电子发生还原反应，所以甲的锌片上和装置乙的铜片上均可观察到有气泡产生，故A正确；B．装置甲的锌片与硫酸反应生成硫酸锌和氢气没有形成原电池，故B错误；C．装置乙中锌片、铜片和稀硫酸组成的原电池装置中，所以锌、铜之间用导线连接电流计，可观察到电流计指针发生偏转，故C正确；D．装置乙中锌片、铜片和稀硫酸组成的原电池装置中，锌片的活泼性大于铜片的活泼性，所以锌片作负极，负极上锌失电子发生氧化反应，电极反应式：Zn-2e-═Zn2+，故D正确；故选B。
【点睛】准确理解原电池原理是解题关键，装置甲的锌片与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，装置乙中锌片、铜片和稀硫酸组成的原电池装置中，锌片的活泼性大于铜片的活泼性，所以锌片作负极，负极上锌失电子发生氧化反应，铜片作正极，正极上氢离子得电子发生还原反应，据此分析。
3．下列有关反应速率的说法正确的是（）A．用铁片和稀硫酸反应制氢气时，改用98%的硫酸可以加快反应速率B．100mL2mol/L的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变C．SO2的催化氧化反应是一个放热的反应，所以升高温度，反应速率变慢D．汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2，减小压强反应速率变慢【答案】D【详解】A. 稀硫酸改为98%的硫酸，铁在浓硫酸中钝化而不能产生氢气，A错误；B. 100mL2mol/L的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，氯化钠不反应，但稀释了盐酸，氢离子浓度下降，故反应速率下降，B错误；C. 所以升高温度，反应速率加快，C错误；D. 有气体参加的反应，减小压强反应速率变慢，D正确；答案选D。
4．反应2SO 2+O 22SO 3经一段时间后，SO 3的浓度增加了0.4mol/L ，在这段时间内用O 2表示的反应速率为0.04mo1/（L.s ），则这段时间为( )A ．0.1sB ．2.5sC ．5sD ．10s【答案】C 【详解】根据反应方程式2SO 2+O 22SO 3，一段时间后SO 3的浓度增加了0.4mol•L -1，那么氧气的浓度必然减少0.2mol•L -1，根据v(O 2)=0.2t=0.04mol•L -1•s -1 ，t=5s ，故选C 。
5．一定条件下，在容积固定的某密闭容器中发生反应N 2（g ）+3H 2（g ）Δ催化剂2NH 3（g ）,在10s 内N 2的浓度由5 mol/L 降至4mol/L ，下列说法正确的是（ ） A ．用NH 3表示的化学反应速率为0.1 mol/（L•s ） B ．升高温度，可以加快反应的反应速率C ．增加H 2的浓度或降低温度都会加快该反应的速率D ．反应足够长时间，N 2浓度降为零 【答案】B 【详解】A ．反应计量数之比为1:3:2，设容器的体积为VL ，2 N 的浓度由5mol/L 降至4mol/L ，变化了1V mol ，所以3NH 变化了2Vmol ，V （3NH ）=2V 10V(mol/L.s)=0.2mol/(L·s)，选项A 错误；B ．升高温度，活化分子的百分数增大，有效碰撞的几率增大，化学反应速率增大，选项B 正确；C ．该反应是在高温高压条件下进行，降低温度虽然平衡可以向右移动，但会降低反应速率，选项C 错误；D ．反应是可逆反应，不可能反应物全部转化为生成物，即N 2浓度不可能降为零，选项D 错误； 答案选B 。
6．如图a 为在恒温恒容密闭容器中分别充入X 、Y 、Z 三种气体，一定条件下发生反应，各物质浓度随时间的变化。
若从t 2开始，每个时刻只改变一个且不同的条件，物质Z 的正、逆反应速率随时间变化如图b 。
下列说法不正确的是（ ）A．0~t1内X与Y的平均反应速率之比为3∶2B．该反应中Z一定为产物C．该反应的正反应为放热反应D．t2时刻改变的条件可能是压强或催化剂【答案】C【分析】t1～t2阶段、t2～t3阶段与t4～t5阶段正逆反应速率都相等，每个时刻只改变一个且不同的条件，t2～t3阶段与t4～t5阶段反应速率加快且平衡不移动，说明分别是使用了催化剂和加压，则反应前后气体体积不变，0~t1时，X减少0.09mol/L，Y增大0.06mol/L，所以Z一定是生成物，且生成0.03mol/L，t3～t4阶段改变的条件只能是降低反应温度，平衡逆向移动，说明正反应吸热，以此分析解答。
【详解】A. 0～t1min内X与Y的平均反应速率之比等于物质的量浓度的变化量之比，即为：（0.15-0.06）mol/L∶（0.11-0.05）mol/L=3∶2，故A正确；B. 由上述分析可知，Z一定是生成物，故B正确；C. 由上述分析可知，t3～t4阶段改变的条件只能是降低反应温度，平衡逆向移动，说明正反应吸热，故C错误；D. t1～t2阶段、t2～t3阶段与t4～t5阶段正逆反应速率都相等，每个时刻只改变一个且不同的条件，t2～t3阶段与t4～t5阶段反应速率加快且平衡不移动，说明分别是使用了催化剂和加压，也说明了该反应前后气体体积不变，故D正确；答案选C。
7．废旧电池最好的处理方法是A．深埋入地下B．丢弃C．回收利用D．烧掉【答案】C【详解】废电池里含有大量重金属汞、镉、锰、铅等，当废电池日晒雨淋表面皮层锈蚀后，其中的成分就会渗透到土壤和地下水，造成土壤污染和水污染，则废旧电池最好的处理方法是回收利用，故答案为C。
8．一定温度下的恒容密闭容器中，反应A2（g）＋B2（g）2AB（g）达到平衡的标志是A．速率之比ν（A2） :ν（B2） :ν（AB）＝1:1:2B．浓度之比c（A2）: c（B2）: c（AB）＝1:1:2C．单位时间内生成2n mol AB，同时消耗n mol A2D．各物质的浓度不再改变【答案】D【详解】A.它们的速率之比虽然等于化学计量数之比，但并不能表示正反应速率和逆反应速率相等，所以A不正确；B.平衡状态下的各组分的浓度之比通常不等于化学计量数之比，只有它们的浓度不持不变状态才是平衡状态，所以B不正确；C. 单位时间内生成2n mol AB，同时消耗n mol A2，只描述了正反应速率，不能表示正反应速率与逆反应速率相等，所以C不正确；D. 各物质的浓度不再改变，说明各组分的百分含量保持不变了，所以是平衡状态。
【点睛】一个可逆反应是否处于化学平衡状态可从两方面判断；一是看正反应速率是否等于逆反应速率，两个速率必须能代表正、逆两个方向，然后它们的数值之比还得等于化学计量数之比，具备这两点才能确定正反应速率等于逆反应速率；二是判断物理量是否为变量，变量不变达平衡。
9．下列反应属于放热反应的是A．氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应B．能量变化如图所示的反应C．化学键断裂吸收的热量比化学键生成放出的热量多的反应D．燃烧反应和中和反应【答案】D【分析】反应物总能量大于生成物总能量，或反应物断键吸收的能量小于生成物成键放出的热量，该反应为放热反应，据此进行分析。
【详解】A项，氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应属于吸热反应，故A不选；B项，生成物的总能量比反应物的总能量大，为吸热反应，故B不选；C项，化学键断裂吸收的热量比化学键生成放出的热量多的反应为吸热反应，故C不选；D项，可燃物的燃烧以及酸碱中和反应都属于放热反应，故D可选；故答案选D。
10．在一定条件下，将3 mol A和1 mol B两种气体混合于固定容积为2 L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g) x C(g)＋2D(g)。
2 min末该反应达到平衡，生成0.8 mol D，并测得C 的浓度为0.8 mol·L －1。
下列判断错误的是（ ） A ．x ＝4 B ．2 min 内B 的反应速率为0.1 mol·(L·min)－1C ．混合气体密度不变，则表明该反应已达到平衡状态D ．B 的转化率为40%【答案】C 【解析】 【详解】根据化学平衡三段式列式计算，平衡时C 的浓度为0.8 mol·L －1，物质的量为1.6mol 3A （g ）+B （g ）xC （g ）+2D （g ）起始量（mol ） 3 1 0 0 变化量（mol ） 1.2 0.4 1.6 0.8 平衡量（mol ） 1.8 0.6 1.6 0.8 依据上式分析计算：A 、根据浓度变化量之比等于化学计量数之比可知x=4，故A 正确；B 、2min 内B 的反应速率=0.4mol/(2L·2min)=0.1 mol·(L·min)－1，故B 正确；C 、反应前后气体总质量不变，混合气体密度不变，不能表明该反应已达到平衡状态，故C 错误；D 、 B 的转化率=0.4mol/1mol=0.4，即 B 的转化率为40%，故D 正确；故选C ． 【点睛】本题考查化学平衡的有关计算、转化率的有关计算、平衡状态的判断等，难度中等，注意平衡状态的判断，选择判断的物理量应随反应发生变化，该物理量不再变化，说明到达平衡。