广东广州市高中化学必修二第六章《化学反应与能量》经典复习题(课后培优)

一、选择题
1．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
2．在一定温度下的刚性密闭容器中，当下列哪些物理量不再发生变化时，表明下述反应：A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)已达到平衡状态
①混合气体的压强②混合气体的密度③各气体物质的物质的量浓度④气体的总物质的量⑤混合气体的平均相对分子质量
A．②③⑤B．①②③C．②③④⑤D．①③④⑤
3．有a、b、c、d四个金属电极，有关的反应装置及部分反应现象如下，由此可判断这四种金属的活动性顺序是
实验
装置
部分实验现象a极质量减小，b
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
电流计指示，导线中
电流从a极流向d极
A．a＞b＞c＞d B．b＞c＞d＞a C．d＞a＞b＞c D．a＞b＞d＞c
4．在密闭容器里，A与B反应生成C，其反应速率分别用v A、v B、v C表示，已知
2v B=3v A、3v C=2v B，则此反应可表示为
A．2A+3B=2C B．A+3B=2C C．3A+B=2C D．A+B=C
5．“盐水动力”玩具车的电池以镁片、活性炭为电极，向极板上滴加食盐水后电池便可工作，电池反应为2Mg+O2+2H2O=2Mg(OH)2。

下列关于该电池的说法错误的是
A．镁片作为正极
B．食盐水作为电解质溶液
C．电池工作时镁片逐渐被消耗
D．电池工作时实现了化学能向电能的转化
6．一定温度下，将纯净的氨基甲酸铵(NH2COONH4)置于真空密闭恒容容器中(固体试样体积忽略不计)达到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。

下列可以判断该反应达
到化学平衡状态的是 A ．气体的总质量保持不变 B ．NH 3与CO 2的质量比保持不变 C ．2v (NH 3)=v (CO 2)
D ．混合气体的平均相对分子质量不变
7．H 2S 燃料电池应用前景非常广阔，该电池示意图如下。

下列说法正确的是
A ．电极a 是正极
B ．O 2-由电极a 移向电极b
C ．电极 a 的反应式为：2H 2S+2O 2--4e -=S 2+2H 2O
D ．当通入11.2 L O 2，转移电子数2N A
8．最近报道的一种处理酸性垃圾渗滤液并用其发电的示意图如图(注：盐桥可使原电池两极形成导电回路)。

装置工作时，下列说法错误的是
A ．微生物细菌对氮的硝化起氧化作用
B ．盐桥中K +向Y 极移动
C ．电子由Y 极沿导线流向X 极
D ．Y 极发生的反应为：--+
3222NO +10e +12H =N +6H O
9．向某密闭容器中加入0.3 mol A 、0.1 molC 、和一定量的B 三种气体。

一定条件下发生如下反应， 3A (g )
B (g )+2
C (g ) △H<0，各物质的浓度随时间变化如图所示[t 0-t 1阶段
c (B )变化未画出]，下列说法正确的是
A ．若t 1=15s ，则用A 的浓度变化表示t 0-t 1阶段的平均反应速率0.004 mol/(L·s )
B ．t 1时该反应达到平衡，A 的转化率为70%
C ．该容器的容积为2 L ，B 的起始的物质的量为0.02 mol
D ．t 0~t 1阶段，此过程中容器与外界的热交换总量为3a kJ ， 该反应的热化学方程式
为 3A(g)B(g)+2C(g)△H=-50a kJ/mol
10．下列有关说法中正确的是
A．影响化学反应速率的主要因素为浓度、温度、压强和催化剂
B．对于Fe与稀H2SO4反应，能加快H2的生成速率的措施可以是将稀硫酸改为98%的浓硫酸
C．已达平衡的2NO2(g)N2O4(g)体系，压缩体积，再达平衡时气体颜色比原平衡的深D．恒温恒容时，向已达平衡的2HI(g)I2(g)+H2(g)体系中充入HI，HI转化率将升高二、填空题
11．（1）Cu、Fe作两极，稀硫酸作电解质溶液的原电池中：
①Cu作______极,
②Fe作_______极。

③电极反应式是：负极：___________；正极_________________
④总反应式是_________________。

（2）技术上使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便、无污染的优点。

氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的总反应都可以表示为2H2+O2=2H2O。

酸式电池中电解质是酸，其负极反应可表示为2H2-4e-=4H+，则其正极反应式为___________________。

碱式电池的电解质是碱，其正极反应式为O2+2H2O+4e- =4OH-，则其负极反应可表示为
___________________。

（3）氢气是燃料电池最简单的燃料，虽然使用方便，却受到价格和来源的限制。

常用的燃料往往是某些碳氢化合物，如：甲烷、汽油等。

请写出将图中氢气换成甲烷时所构成的甲烷燃料电池中a极的电极反应式：_______________，此时电池内总的反应式：_________
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1mol电子转移时，反应的能量变化为______。

13．向体积为2L的恒容密闭容器中通入2 molX气体和1 molY固体，在一定温度下发生如下反应：2X(g)+Y(s)2Z(g)。

已知该反应在不同温度下的平衡常数如下：
温度/℃100150200
平衡常数10.800.7
(1)该反应的平衡常数表达式K=______，ΔH______0（填“＞”“＜”“=”）。

(2)在100℃时，经5 min后反应达到平衡，此时用X的物质的量浓度变化表示的速率为
_______mol/(L·min)。

X的平衡转化率为_______。

(3)下列情况能说明在一定条件下反应2X(g)+Y(s)2Z(g)达到平衡状态的标志是
_________。

A．容器内，3种物质X、Y、Z共存
B．容器内气体压强不再变化
C．容器内各组分浓度不再变化
(4)若向达到(2)的平衡体系中充入氩气，则平衡向________（填“左”或“右”或“不移动”）。

14．Ⅰ、某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Zn、Fe、Cu的金属活动性，他们提出了以下两种方案。

请你帮助他们完成有关实验项目：
（1）用三种金属与盐酸反应的现象来判断，实验中除选择大小相同的金属片外，还需要控制_____________、_____________相同；若选用一种盐溶液验证三种金属的活泼性，该试剂为___________。

（2）某小组同学采用Zn、Fe作为电极，只用一个原电池证明三种金属的活动性，则电解质溶液最好选用___________。

A．0.5mol·L-1氯化亚铁溶液
B．0.5mol·L-1氯化铜溶液
C．0.5mol·L-1盐酸
D．0.5mol·L-1氯化亚铁和0.5mol·L-1氯化铜混合溶液
Ⅱ、如图为甲烷燃料电池原理示意图。

（3）甲烷通入的一极为电源的____________极，该电极反应式：____________
（4）当电路中累计有2mol电子通过时，消耗的氧气体积在标准状况下____________L。

15．I．某温度时，在2L的密闭容器中，X、Y、Z(均为气体)三种物质的量随时间的变化曲线如图所示。

(1)由图中所给数据进行分析，该反应的化学方程式为_____。

II. 在2L密闭容器内，800℃时反应2NO(g)+O2(g)→2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如下表：
时间/s012345
n(NO)/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007
(2)上述反应_____(填“是”或“不是”)可逆反应,原因_____
(3)如图所示，表示NO2变化曲线的是_____。

(4)平衡时NO的转化率=_____。

III. 某学习小组为了研究外界条件对H2O2溶液的分解速率的影响，设计了如下实验。

10%H2O2蒸馏水2mol•L-1FeCl3初始温度
实验110mL0mL0滴20℃
实验210mL0mL3滴20℃
实验310mL0mL0滴40℃
实验48mL VmL3滴20℃
学习小组的同学在实验中发现实验1无明显现象，实验2～4均有气泡冒出，反应速率各不
相同。

根据表中数据回答相关问题： (5)实验2中发生反应的化学方程式为_____。

(6)实验1、3可得出的结论是_____。

(7)实验_____和_____探究浓度对H 2O 2溶液分解速率的影响。

(8)实验4中的V=_____。

16．氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。

如图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定。

(1)氢氧燃料电池的能量转化形式主要是_______。

在导线中电子流动方向为______（用a 、b 和箭头表示)。

(2)负极反应式为______。

(3)电极表面镀铂粉的原因为______。

(4)氢气的制备和存储是氢氧燃料电池能否有效推广的关键技术。

我国拥有完全自主知识产权的氢燃料电池轿车“超越三号”，已达到世界先进水平，并加快向产业化的目标迈进，氢能具有的优点包括______；
①原料来源广；②易燃烧、热值高；③储存方便；④制备工艺廉价易行
(5)某固体酸燃料电池以4CsHSO 固体为电解质传递H +，其基本结构如图，电池总反应可表示为2222H O 2H O +=，b 极上的电极反应式为：____，H +在固体酸电解质传递方向为：____（填“a b →”或“b a →”)。

17．(1)如图所示，两电极一为碳棒，一为铁片，若电流表的指针发生偏转，且a 极上有大量气泡生成，则电子由_____(填“a”或“b”，下同) 极流向_____极，电解质溶液中24SO -
移向_____极，a 极上的电极反应式为___________________。

(2)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。

如图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定。

其正极反应方程式为___________，若将燃料改为CH 4，写出其负极反应方程式_________。

(3)图为青铜器在潮湿环境中因发生电化学反应而被腐蚀的原理示意图。

①腐蚀过程中，负极是_________（填图中字母“a”或“b”或“c”）；
②环境中的Cl- 扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl，其离子方程式为_______________________；
③若生成4.29 g Cu2(OH)3Cl，则理论上耗氧体积为_______L（标况）。

18．向2L密闭容器中通入amol气体A和bmol气体B，在一定条件下发生反应：
xA(g)+yB(g) pC(g)+qD(g)已知：平均反应速率v(C)=1
2
v(A);反应2min时，A的浓度减
少了1
3
，B的物质的量减少了
a
2
mol，有
5
a
6
molD生成。

回答下列问题：
(1)反应2min内，v(A)=______________；v(B)=______________；
(2)下列叙述能说明该反应已达平衡状态的是：______；
A、 xV(A)正=qV(D)逆
B、气体总的质量保持不变
C、C的总质量保持不变
D、混合气体总的物质的量不再变化
E、混合气体总的密度不再变化
F、混合气体平均分子量不再变化
(3)反应平衡时，D为2amol,则B的转化率为________；
(4)其他条件不变，将容器的容积变为1L，进行同样的实验，则与上述反应比较，反应速率_____(是“增大”“减小”或“不变”)，
19．请阅读下列材料，回答下列小题，
人们曾认为N₂＋3H₂2NH₃化学反应速率小，原材料利用率低，不可能用于工业化生产。

化学家们不断地研究和改进该反应的条件，如催化制，温度、压强等，并更新设备，成功地开发了合成氨的生产工艺。

从此，人类能为植物的生长提供足够的氮肥。

道解了地球上有限的耕地资源与庞大的粮食需求之间的矛盾。

(1)合成氨的反应属于___________
A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应
(2)下列反应条件的改变对反应速率的影响正确的是___________
A．增大N2的浓度能加快反应速率B．减小H2的浓度能加快反应速率
C．升高温度能减慢反应速率D．添加催化剂对反应速率无影响
(3)合成氨为放热反应，下列说法正确的是___________
A．断开H－H键放出能量
B．形成N－H键吸收能量
C．反应物的总能量大于生成物的总能量
D．反应物的总能量小于生成物的总能量
20．下如图所示，是原电池的装置图。

请回答：
(1)若C为稀H2SO4溶液，电流表指针发生偏转，B电极材料为Fe，A极材料为铜，A为______极，A电极上发生的电极反应式为___________________________，反应进行一段时间后溶液C的c（H+）将___________(填“变大”“减小”或“基本不变”)。

(2)若C为CuSO4溶液，B电极材料为Zn，A极材料为铜。

则B为_________极，B极发生________反应（填“氧化或还原），B电极上发生的电极反应为______________。

三、解答题
21．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）
22．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)+O2(g) =CO2(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
23．氢气是一种清洁能源，请根据实验室和工业上制氢及氢气性质回答相关问题。

I.实验室用稀硫酸与锌粒（黄豆粒大小）制取氢气时加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。

请回答下列问题：
（1）少量硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是______________；
（2）要加快上述实验中产生氢气的速率，还可采取的措施有______、_______（列举两种措施）。

（3）当加入的CuSO 4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降，请分析氢气生成速率下降的主要原因____________。

II.工业上海水制氢气的新技术：2H 2O
2
TiO 激光
2H 2↑＋O 2↑。

试回答下列问题：
（1）分解海水的反应属于_____反应（填“放热”或“吸热”）。

（2）某种氢氧燃料电池是用固体金属化合物陶瓷作电解质，两极上发生的电极反应分别为：A 极是2H 2＋2O 2-―4e -＝2H 2O ，B 极是O 2＋4e -＝2O 2-，则A 极是电池的____极。

（3）氢气的储存比较困难，最近科学家研究出一种环保，安全的储氢方法，其原理可表示为：NaHCO 3＋H 2
储氢释氢
HCOONa ＋H 2O 。

下列有关说法正确的是____。

A 储氢释氢过程均无能量变化
B 该反应属于可逆反应
C 储氢过程中，NaHCO 3被还原
D 释氢过程中，每消耗0.1 mol H 2O 放出2.24 L 的H 2 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)：
时间/min123456
氢气体积/mL60140252420510540
①反应速率最大时间段是__min(填“0～1”、“1～2”、“2～3”、“3～4”、“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．(1)在25 ℃、101 kPa的条件下，请回答下列有关问题：
①由H＋H→H2，当形成1 mol H—H键时，要________(填“吸收”或“放出”，下同)436 kJ的能量；由Cl2→Cl＋Cl，当断裂1 mol Cl—Cl键时，要________243 kJ的能量。

②对于反应H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)，测得生成2 molHCl(g)时，反应过程中放出183 kJ的热量，则断开 1 mol H—Cl 键所需的能量是________kJ。

光照2HCl(g)。

这两个反应③有两个反应：a．H2(g)＋Cl2(g)点燃
===2HCl(g)，b．H2(g)＋Cl2(g)===
中，相同物质的量的H2(g)、Cl2(g)反应生成相同质量的HCl(g)时，放出的能量________(填“相等”或“不相等”)。

(2)①根据图示的能量转化关系判断，生成16 g CH3OH(l)________(填“吸收”或“放出”)
________kJ能量。

②1mol CO(g)的总键能_______（填“＞”、“=”或“＜”）1mol CH3OH(l)的总键能
26．能源是现代文明的原动力，通过化学方法可以使能量按人们所期望的形式转化，从而开辟新能源和提高能源的利用率，请回答下列问题。

(1)工业合成氨反应：N2+3H2 2NH3是放热的可逆反应，反应条件是高温、高压，并且需要合适的催化剂。

已知1 mol N2完全反应生成NH3可放出92 kJ热量。

如果将10 mol N2和足量H2混合，使其充分反应，放出的热量________(填“大于”、“小于”或“等于”)920kJ。

(2)实验室模拟工业合成氨时，在容积为2 L的密闭容器内，反应经过10 min后，生成10 mol NH3
①则用N 2表示的化学反应速率为__________________。

②一定条件下，当该反应进行到最大限度时，下列说法正确的是______(填编号) a.N 2的转化率达到最大值
b.N 2、H 2和NH 3的体积分数之比为1 : 3 : 2
c.体系内气体的密度保持不变
d.体系内物质的平均相对分子质量保持不变
(3)某实验小组同学进行如下图所示实验，以检验化学反应中的能量变化。

请根据你掌握的反应原理判断，②中的温度_______(填“升高”或“降低”)。

反应过程____(填“①”或“②”)的能量变化可用图表示。

(4)用CH 4和O 2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如图：
①则d 电极是____(填“正极” 或“负极”)，c 电极的电极反应式为
_____________________________。

②若线路中转移2 mol 电子，则该燃料电池理论上消耗的O 2在标准状况下的体积为______L 。

27．氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。

合成氨工业中：N 2+3H 2⇌2NH 3，其化学平衡常数 K 与温度 T 的关系如表： T/℃
200 300 400 K 1K 2K 0.5
(1)试比较1K 、2K 的大小，1K _______2K (填“>”、“=”或“＜”)。

(2)400℃时，反应3222NH (g)N (g)3H (g) 的化学平衡常数的值为_______。

当测得3 NH 和N 2、H 2的物质的量浓度分别为 3mol/L 和2mol/L 、1mol/L 时，则此时该反应 2υ(N ) (正)_______2υ(N )(逆)(填“>”、“=”或“＜”)。

(3)在恒温、恒容的密闭容器中，下列能作为合成氨反应达到平衡的依据的是_______。

a.22υN 正)=3)(υ(H ))(逆( b.混合气体的密度保持不变
c.容器内压强保持不变
d.223N 、H 、NH 的浓度之比为132：：
(4)工业生产中为了提高合成氨反应中2H 的转化率，一般会加入稍过量的2N ，这样做2N 的转化率会_______(填“增大”、“减小”或“无影响”)。

(5)已知反应1
2222N O(g)=2N (g)O (g)ΔH=163kJ mol -+-⋅，()()221molN g 1molO g 、分子中化学键断裂时分别需要吸收 945kJ 、498kJ 的能量，则 ()21molN O g 分子中化学键断裂时需要吸收的能量为_______kJ 。

(6)如图是21molNO 和1molCO 反应生成CO 2和NO 过程中能量变化示意图，其中1112E =134 kJ mol E =368 kJ mol ，--⋅⋅，请写出2NO 和CO 反应的热化学方程式：_______。

28．Pd/Al 2O 3是常见的催化剂。

一种从废Pd/Al 2O 3纳米催化剂(主要成分及含量：Pd 0.3%，γ- Al 2O 392.8%，其他杂质6.9%)中回收金属Pd 的工艺如图所示：
已知：γ-Al 2O 2能与酸反应，α-Al 2O 3不与酸反应。

回答下列问题：
(1)“预处理”时，γ- Al 2O 3，经焙烧转化为α- Al 2O 3，该操作的主要目的是______。

(2)“酸浸”时，Pd 转化为PdCl 24-
，反应的离子方程式为______。

(3)“除杂”步骤中所用到的操作名称为______。

(4)“粗Pd ”溶解时，可用稀HNO ，替代NaClO 3，但缺点是______；两者相比，______(填化学式)的氧化效率更高(氧化效率以单位质量得到的电子数表示)。

(5)Pd 也是优良的储氢金属，其储氢原理为2Pd(s)+xH 2(g)=2PdH x (s)，其中x 的最大值为0.8。

已知：Pd 的密度为12g·cm -3，则1cm 3Pd 能够储存标准状况下H 2的最大体积为______L(计算结果保留整数)。

(6)Pd/ Al 2O 3催化H 2还原CO 2的机理示意图如图。

下列说法正确的是______。

A ．H-H 的断裂放出能量
B ．①→②，CO 2发生加成反应
C ．生成CH 4总反应的化学方程式是CO 2+4H 223Pd/Al O CH 4+2H 2O。