高中化学必修二第六章《化学反应与能量》知识点(1)

一、选择题
2NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度1．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)
2．已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ，在含少量I-的溶液中，H2O2分解分两步基元反应：H2O2+I- →H2O+IO- 慢 H2O2+IO- → H2O+O2+I- 快；下列有关该反应的说法正确的是A．v (H2O2)=v (H2O)=v (O2) B．IO-是该反应的中间产物
C．反应活化能为98 kJ·mol-1D．反应速率由IO-浓度决定
3．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
4．一定温度下，在密闭容器中进行反应：4A(s )+3B(g)2C(g)+D(g)，经2min，B的浓
度减少0.6mol•L﹣1．对此反应的反应速率的表示，正确的是()
①在2min内，用C表示的反应速率是0.1mol•L﹣1•min﹣1
②反应的过程中，只增加A的量，反应速率不变
③2分钟内，D的物质的量增加0.2 mol
④分别用B、C、D表示的反应速率其比值为3:2:1
A．①②B．③C．①D．②④
5．下列实验操作能达到实验目的的是
2+
2Fe+I
作反应的催化剂
AlCl3
A．A B．B C．C D．D
6．在一定条件下，A气体与B气体反应生成C气体。

反应过程中，反应物与生成物的浓
度随时间变化的曲线如图，则下列叙述正确的是
A．该反应的化学方程式为3A＋B2C
B．在t1～(t1＋10)s时，v(A)=v(B)=0
C．t1 s时反应物A的转化率为60%
D．0～t1内A应的反应速率为v(A)=0.4mol/(L*s)
7．在一密闭容器中进行反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，已知反应过程中某时刻SO2、
O2、SO3的浓度分别为0.8 mol/L、0. 4 mol/L、0.8mol/L，当反应达平衡时，可能存在的数据是
A．SO2为 1.6 mol/L，O2为0.8 mol/L B．SO2为 1.0mol/L
C．SO3为1.6 mol/L D．SO2、SO3一定均为0.6 mol/L
8．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-
9．使反应4NH3(g)＋3O2(g)＝2N2(g)＋6H2O(g)在2 L的密闭容器中进行，半分钟后N2的物质的量增加了0.60 mol。

则下列选项中反应的平均速率正确的为
A．v(NH3)＝0.040 mol·L-1·s-1B．v(O2)＝0.015 mol·L-1·s-1
C．v(N2)＝0.020 mol·L-1·s-1D．v(H2O)＝0.020 mol·L-1·s-1
10．空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池(RFC)，RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充放电池，其工作原理如下图，有关说法正确的是
A．c极上发生的电极反应式：O2+2H2O+4e-＝4OH-
B．左端装置中化学能转化为电能，右端装置中电能转化为化学能
C．d极上进行还原反应，右端装置B中的H+ 可以通过隔膜进入A
D．当有0.1mol电子转移时，a极产生标准状况下1.12LH2
二、填空题
11．某温度时，在2L恒容容器中X、Y、Z三种物质随时间的变化关系曲线如图所示。

（1）由图中的数据分析，该反应的化学方程式为___。

（2）反应开始至2min、5min时，Z的平均反应速率分别为___、___。

（3）5min后Z的生成速率___(填“大于”“小于”或“等于”)5min末Z的生成速率。

12．断开1mol AB(g)分子中的化学键使其分别生成气态A原子和气态B原子，所吸收的能量称为A—B键的键能。

下表列出了一些化学键的键能E：
化学键H—H Cl—Cl O=O C—Cl C—H O—H H—Cl E/(kJ·mol-1)436247x330413463431
请回答下列问题：
(1)如图表示某反应的能量变化关系，则此反应为____(填“吸热”或“放热”)反应，其中ΔH＝_____(用含有a、b的关系式表示)。

(2)若图示表示反应H2(g)+1
2
O2(g)＝H2O(g) ΔH＝-242kJ·mol-1，x＝____。

(3)曾用CuCl2作催化剂，在450℃利用空气中的氧气跟氯化氢反应制氯气，反应的化学
方程式为_______。

若忽略温度和压强对反应热的影响，根据上题中的有关数据，计算当反应中有1 mol 电子转移时，反应的能量变化为______。

13．(1)如图所示，某同学设计了一个燃料电池井探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X 为阳离子交换膜。

①写出甲装置中通入氧气一极的电极反应方程式:_______________________________。

②乙装置中Fe 电极为____极，写出该装置中的总反应的化学方程式:_________________。

(2)有人设想以2N 和2H 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________(填化学式)。

14．碳和氮的氢化物是广泛的化工原料，回答下列问题： (1)工业上合成氨的反应为()()()223N g +3H g 2NH g ΔH=-92.2kJ/mol ，反应过程中能
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____________________。

15．二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫是工业制硫酸的重要反应之一。

(1)将0.050molSO 2(g )和0.030molO 2(g )放入容积为1L 的密闭容器中，反应
2SO 2(g )+O 2(g )⇌2SO 3(g )在一定条件下经20分钟达到平衡，测得c (SO 3)＝0.040mol /L 。

①从反应开始到达到平衡，用SO 2表示的平均反应速率为_________； ②从平衡角度分析采用过量O 2的目的是___________；
③已知：K (300℃)＞K (350℃)，该反应是______(选填“吸”或“放”)热反应。

若反应温度升高，SO 2的转化率将_______(填“增大”、“减小”或 “不变”)。

(2)某温度下，SO 2的平衡转化率(α)与体系总压强(P )的关系如图所示。

平衡状态由A 变到B 时，平衡常数K (A )_______K (B )(填“＞”、“＜”或“＝”，下同)。

计算该温度下A 点的K p ＝_______(以平衡分压代替平衡浓度，各物质的P (分压)=P (总)×物质的量分数)。

16．回答下列问题：
(1)某工业废水中含有一定量的2-27Cr O 和24CrO -，二者存在平衡：22-
4CrO (黄色)＋2H ＋
2-27Cr O (橙色)＋2H 2O
①若平衡体系滴加少量浓H 2SO 4（不考虑温度的影响），溶液显_______色。

②能说明该反应达平衡状态的是_____________。

a ．2-27Cr O 和2-4CrO 的浓度相同
b ．2v(2-27Cr O )=v(2-
4CrO ) c ．溶液的颜色不变
(2)H 2O 2 稀溶液易被催化分解，可使用的催化剂为（填序号）_______。

a ．MnO 2 b ．FeCl 3 c ．Na 2S 2O 3 d ．KMnO 4 (3)密闭容器中发生如下反应：A(g)＋3B(g)2C(g) ΔH ＜0，根据下列速率—时间图象，
回答下列问题。

①下列时刻所改变的外界条件是： t 1________；t 3________；t 4________； ②产物C 的体积分数最大的时间段是________； ③反应速率最大的时间段是________。

17．在密闭容器里，通入x mol H 2（g ）和y mol I 2（g ），发生反应：H 2（g ）+I 2（g ）⇌2HI （g ）△H ＜0．改变下列条件，反应速率将如何改变？（选填“增大”“减小”或“不变”）
①升高温度________ ②加入催化剂________ ③充入更多的H 2________
④保持容器中压强不变，充入氖气________ ⑤保持容器容积不变，通入氖气________
⑥保持压强不变，充入2x mol H 2（g ）和2y mol I 2（g ）________． 18．化学反应一定伴随能量变化。

（1）将20gBa(OH)2·
8H 2O 晶体与10g NH 4Cl 晶体一起放入烧杯中，并将烧杯放在滴有几滴水的玻璃片上，用玻璃棒快速搅拌，闻到______气味，用手触摸烧杯底部感觉________，烧杯下面的玻璃片可能与烧杯___。

说明Ba(OH)2·8H 2O 跟NH 4Cl 的反应是_____（填“吸热”或“放热”）反应。

该反应的化学方程式_________
（2）NaOH 稀溶液跟稀盐酸反应的中和热与KOH 稀溶液跟稀硫酸反应的中和热_____（填 “相等”或“不等”），原因是（用适当的文字和离子方程式解释）_____ （3）下列措施可以提高燃料的燃烧效率的是________（填序号）
①提高燃料的着火点，②降低燃料的着火点，③将固体燃料粉碎，④将液体燃料雾化，⑤将燃料煤气化处理，⑥通入适量空气
19．蕴藏在海底的大量“可燃冰”，其开发利用是当前解决能源危机的重要课题。

CH 4(g)+2H 2O(g)CO 2(g)+4H 2(g)ΔH 3=+akJ·mol -1
化学键
C —H
H —H
H —O
键能kJ/mol b c d
(1)写出甲烷的结构式___________
(2)C=O 的键能为_______________kJ/mol(用含a 、b 、c 、d 的式子表示)
(3)恒温条件下，在体积恒为0.5L 的密闭容器中通入一定量甲烷和水蒸气，发生上述反应。

测得甲烷物质的量随时间变化如下表所示。

0～10min 内用H 2O 的浓度表示该反应的平均速率为υ(H 2O)=_____________ 时间/min 0 10 20 40 50 60 n (CH 4)/mol
0.50
0.35
0.25
0.10
0.10
0.10
(4)恒温恒容情况下，下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是_______________。

a ．混合气体的平均相对分子质量保持不变b ．CO 2和H 2的体积分数比为1﹕4 c ．混合气体的密度保持不变d ．1molCO 2生成的同时有4molH-H 键断裂 (5)写出甲烷燃料电池，以KOH 溶液为介质时，负极的电极反应式______ 20．按照要求填空：
(1)23423Fe s +4H O(g)Fe O (s)+4H (g)（） 在一可变的容积的密闭容器中进行
①增加Fe 的量，其反应速率的变化是______(填增大、不变、减小，以下相同) ②将容器的体积缩小一半，反应速率______________
③保持体积不变，充入N 2使体系压强增大，其反应速率________ ④保持压强不变，充入N 2使容器的体积增大，其反应速率__________ (2)2HI(g) ⇌H 2(g)+I 2(g)(正反应为吸热反应)改变下列条件：
①减小容器体积：平衡____(填正移，逆移，不移动，以下相同)颜色___(加深，变浅，不变，以下相同)
②加热升高温度：平衡____________
③体积不变，充入H 2：平衡_____________颜色_______________ (3)可逆反应2NO 2(g) N 2O 4(g)，(正反应为放热反应)，据图判断t 2、t 3时刻采取的措施
t 2：____t 3：_______
三、解答题
21．I ．依据氧化还原反应：2Ag +(aq)+Cu(s)=Cu 2+(aq)+2Ag(s)设计原电池如图所示。

(盐桥为
装有琼脂和KNO3的U型管)。

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)盐桥中的K+移向_______(填“CuSO4”或“Y”)中的溶液。

Ⅱ．CH4可以消除氮氧化物的污染，主要反应原理为
CH4(g)+2NO2(g)⇌CO2(g)+2H2O(g)+N2(g) ∆H=-868.7kJ·mol-1；在3.00L密闭容器中通入
1molCH4和2molNO2，在一定温度下进行上述反应，反应时间(t)与容器内气体总压强(P)的数据见表(提示：恒温恒容条件下压强与气体的物质的量成正比)：
反应时间
0246810
t/min
总压强
4.8
5.44 5.76 5.92
6.00 6.00
P/100kPa
2
K=__________。

22．H2和I2在一定条件下反应生成HI：H2(g)+I2(g)2HI(g)。

在2L恒容密闭容器中充入1molH2和3molI2，在一定温度下发生上述反应，反应至10min时测得HI为1mol。

（1）反应至10min时，H2的转化率为__；0-10min时间段内，I2的平均反应速率为__。

（2）10min时气体总压强__起始气体压强（填“大于”“小于”或“等于”）；若反应继续进行，达到平衡时，容器中存在___种分子。

（3）若起始时气体压强为P0Pa，10min时混合气体中H2的分压p(H2)=__Pa。

（提示：气体分压=总压×气体的物质的量分数）
23．生产水煤气的过程如下：
①C(s)+CO2(g)⇌2CO(g)-172.5kJ；
②C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)+41.1kJ；
③CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)+Q3。

完成下列填空：
(1)CO2的电子式是___，碳元素除可形成常见的氧化物CO、CO2外，还可形成C2O3，C2O3分子中每个原子最外层都是稳定状态，则C2O3的结构式是___。

(2)在一定温度下，将等物质的量的CO和H2O(g)通入恒容密闭容器中发生反应②，平衡后，向容器中再充入1molH2O(g)，平衡向___(选“正反应”或“逆反应”)方向移动，重新达到平衡，与原平衡相比，H2O(g)的转化率：___(选填“增大”、“减小”或“不变”)。

(3)Q3=___kJ，判断反应③是___反应(选填“吸热”成“放热”)。

(4)某温度下，在体积为2L的绝热恒容密闭容器得中通入2molCO2和4molH2(g)发生成应
③，5min时达到平衡，测得CO2(g)的转化率是75%，则0-5min内，用H2O表示的反应速率v(H2O)=___，可以作为判断该反应达到平衡的标志有___。

a．混合气体的平均相对分子质量不再改变
b．v正(H2)=v逆(H2O)
c．容器中压强不变
d．容器内温度不再变化
24．某同学在用稀硫酸与锌反应制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。

(1)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是____。

(2)25℃，该同学设计三个实验探究影响锌粉(足量)与稀硫酸反应速率的因素，有关数据如下表所示：
②利用实验I和实验I来探究硫酸浓度对锌粉与稀硫酸反应速率的影响，V x=__，理由是
__。

③实验I和实验III的目的是__。

(3)用排水集气法收集实验I反应放出的氢气(气体体积已折合成标准状况)，实验记录如表(累计值)：
～4”、“4～5”或“5～6”下同)，原因是____。

②反应速率最小时段是__min，原因是___。

③第2～3min时间段以稀硫酸的浓度表示的该反应速率(设溶液体积不变)是v(H2SO4)＝
___。

(4)如果反应太激烈，为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，在稀硫酸中分别加入等体积的下列溶液，可行的是____(填字母)。

A．KNO3溶液 B．蒸馏水 C．Na2SO4溶液 D．Na2CO3溶液
25．I．红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3和PCl5，反应过程和能量关系如图所示(图中的ΔH表示生成1mol产物的数据)，根据下图回答下列问题：
(1)PCl5分解生成PCl3和Cl2的热化学方程式____________________；上述分解反应是一个可逆反应，温度T1时，在密闭容器中加入0.8molPCl5，反应达到平衡时还剩余
0.6molPCl5，其分解率α1等于________；若反应温度由T1升高到T2，平衡时PCl5的分解率α2，α2________α1(填“大于”、“小于”或“等于”)。

(2)工业上制备PCl5通常分两步进行，先将P和Cl2反应生成中间产物PCl3，然后降温，再和Cl2反应生成PCl5。

原因是_________________________________________________。

(3)P和Cl2分两步反应生成1molPCl5的ΔH3＝____________。

Ⅱ．某学生做浓度对化学反应速率的影响的实验时，将2支试管编号为①②，并按下表中物质的量进行实验，记录的时间数据是：16s、28s。

请将2个数据填入下表的适当位置，并写出实验结论。

试管编
号加入3%Na2S2O3加H2O加稀盐酸(1∶5)出现浑浊时间
①3mL3mL5滴 a._____s
②4mL2mL5滴 b._____s
(1)将对应①②的时间分别写出：a.____________，b.____________。

(2)实验结论____________________________________。

(3)写出反应的化学方程式_______________________________________________。

26．(1)硝基苯甲酸乙酯在OH－存在下发生水解反应：O2NC6H4COOC2H5＋OH－
⇌O2NC6H4COO－＋C2H5OH。

两种反应物的初始浓度均为0.050 mol·L-1，15℃时测得
O2NC6H4COOC2H5的浓度c随时间变化的数据如下表所示。

回答下列问题：
t/s0120180240330530600700800 c/mol/L0.0500.0360.0300.0260.0220.0170.0160.0150.015计算该反应在120～180s间的平均反应速率v(OH-)=_________；比较120～180s与180～
240 s 区间的平均反应速率的大小，前者___________后者(填＞，＜或＝)，理由是：
____________。

(2)某研究小组在实验室将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，温度恒定，固体试样体积忽略不计)，t1时刻，反应：NH2COONH4(s)⇌2NH3(g)＋CO2(g)达到分解平衡。

请在图中画出容器内NH3和CO2的物质的量浓度随时间变化的趋势图：_________
(3)工业上合成尿素的反应为：2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(s) +H2O(g) 。

在一定温度和压强下，往容积可变的密闭容器内通入物质的量各为1mol的氨气和二氧化碳发生上述反应。

下列说法中能说明该反应一定达到化学平衡的是_______________。

A．断裂amol的N—H键的同时消耗a/2 mol的尿素
B．密闭容器中二氧化碳的体积分数保持不变
C．密闭容器中混合气体的密度保持不变
D．密闭容器中混合气体的平均摩尔质量保持不变
27．随着石油资源的日益枯竭，天然气的廾发利用越来越受到重视。

CH4/CO2催化重整制备合成气(CO和H2)是温室气体CO2和CH4资源化利用的重要途径之一，并受了国内外研究人员的高度重视。

回答下列问题：
（1）已知：①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)△H1=+205.9 kJ·mol－1
②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H2=－41.2 kJ·mol－1
CH4/CO2催化重整反应为CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)△H
该催化重整反应的△H=______kJ·mol－1。

要缩短该反应达到平衡的时间并提高H2的产率可采取的措施为_____。

（2）向2L刚性密闭容器中充入2molCH4和2mol CO2进行催化重整反应，不同温度下平衡体系中CH4和CO的体积分数()随温度变化如下表所示。

已知b>a>c，则T1______T2(填“>”“<”或“=”)。

T1下该反应的平衡常数K=_______(mol2·L－2)（3）实验研究表明，载体对催化剂性能起着极为重要的作用，在压强0.03MPa，温度
750℃条件下，载体对镍基催化剂性能的影响相关数据如下表：
由上表判断，应选择载体为_______(填化学式)，理由是________。

（4）现有温度相同的I 、Ⅱ、Ⅲ三个恒压密闭容器，均充入2mol CH 4(g)和2 molCO 2(g)进行反应，三个容器的反应压强分别为p 1atm 、p 2atm 、p 3atm ，在其他条件相同的情况下，反应均进行到tmin 时，CO 2的体积分数如图所示，此时I 、Ⅱ、Ⅲ个容器中一定处于化学平衡状态的是_______。

（5）利用合成气为原料合成甲醇，其反应为CO(g)+2H 2(g)
CH 3OH(g)，在一定温度下
查得该反应的相关数据如下表所示：
该反应速率的通式为ν正=k 正c m (CO)·
c n (H 2)(k 正是与温度有关的速率常数)。

由表中数据可确定反应速率的通式中n=____(取正整数)。

若该温度下平衡时组别1的产率为25%，则组别1平衡时的v 正=______(保留1位小数)。

28．硫及其化合物之间的转化具有重要意义。

请按要求回答下列问题。

(1)土壤中的微生物可将大气中2H S 经两步反应氧化成24SO -
，两步反应的能量变化示意图如下：
写出1mol 2H S ()g 全部氧化成()24SO aq -的热化学方程式为___________。

(2)将2SO 通入0.1mol /L
()32Ba NO 溶液中会观察到有白色沉淀生成，该反应的离子方
程式为___________。

(3)分别用煮沸和未煮沸过的蒸馏水配制()32Ba NO 和2BaCl 溶液，进行如下实验：
①实验C 中，没有观察到白色沉淀，但pH 传感器显示溶液呈酸性，用化学用语表示其原因___________。

②实验B 中出现白色沉淀比实验A 快很多。

其原因可能是___________。

(4)2SO —空气质子交换膜燃料电池可以利用大气所含2SO 快速启动，其装置如下图所示：
①质子向___________极迁移(填“M ”或“N ”)。

②负极的电极反应式为___________。