成都四川师范大学附属中学高中化学必修二第六章《化学反应与能量》知识点

一、选择题
1．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为：
Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是( )
实验反应温度
/℃
Na2S2O3溶液稀H2SO4
V/mL c/mol·L-1V/mL c/mol·L-1
A2550.1100.1
B2550.2100.2
C3550.1100.1
D3550.2100.2
A．A B．B C．C D．D
2．在温度不变的条件下，密闭容器中发生如下反应：N2＋3H2⇌2NH3，下列叙述能够说明反应已经达到平衡状态的是
A．容器中N2、H2、NH3共存
B．N2与NH3的浓度相等
C．容器中N2、H2、NH3的物质的量之比为1∶3∶2
D．反应容器中压强不随时间变化
3．用A、B、C、D四块金属片进行如下实验：
①A、B用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，A极为负极；
②C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，电流由D→导线→C；
③A、C相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，C极产生大量气泡；
④B、D相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，D极发生氧化反应。

据此，判断四种金属的活动性顺序是( )
A．A＞B＞C＞D B．C＞A＞B＞D C．A＞C＞D＞B D．B＞D＞C＞A 4．三元电池成为2019年我国电动汽车的新能源，其充电时总反应为：LiNi x Co y Mn z O2＋6C(石墨)=Li1-a Ni x Co y Mn z O2＋Li a C6，其电池工作原理如图所示，两极之间有一个允许特定的离子X通过的隔膜。

下列说法正确的是
A ．允许离子X 通过的隔膜属于阴离子交换膜
B ．充电时，A 为阴极，Li ＋被氧化
C ．可从无法充电的废旧电池的石墨电极中回收金属锂
D ．放电时，正极反应式为Li 1-a Ni x Co y Mn z O 2＋aLi ＋＋ae -=LiNi x Co y Mn z O 2 5．一定温度下，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 ．①②
B ．③
C ．①
D ．②④
6．100mL6mol•L -1的硫酸和过量的锌粉反应，在一定温度下，为了减缓反应进行的速率，但又不影响生成氢气的总量，不可向溶液中加入的试剂是 A ．碳酸钠固体 B ．加CH 3COONa 固体
C ．水
D ．硫酸锌
溶液
7．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
8．足量的铁粉和适量的盐酸反应，向其中加入少量下列物质时，能够加快反应速率，但不影响产生H 2的总量的是
①锌粉 ②浓盐酸 ③石墨粉 ④醋酸钠 ⑤硫酸铜 ⑥硝酸 A ．①③⑤
B ．②③⑤
C ．①③⑥
D ．②④⑤
9．一定温度下，100mL2mol·
L -1硫酸溶液和过量的锌粉反应，为了减慢该反应速率，但又不影响生成氢气的总量。

可向反应体系中加入适量的( ) A ．CH 3COOK 溶液 B ．稀盐酸
C ．2mol·
L -1的硫酸溶液 D ．ZnSO 4固体 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·
8H 2O 与NH 4Cl 晶体混合 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．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
②0.1 2.50.1 3.59
③0.1 3.50.1 3.5x
④0.1 3.50.1 2.59
⑤0.1 3.50.1 1.510
（分析与解释）
(1)实验序号①中，溶液混合后Na2S2O3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Na2S2O3与硫酸反应的化学反应速率的影响，Na2S2O3溶液浓度的改变影响更大。

该推断的证据是
______。

13．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，总反应为Ag2O+Zn+H2O=Zn(OH)2+2Ag，其中一个电极反应为：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-。

（1）判断正负极的材料：负极材料___，正极材料__。

（2）判断电池工作时，电子的流动方向和电解质溶液中离子的流动方向。

电子由___到
__，溶液中的阳离子流向电池的___，阴离子流向___。

（3）甲醇（CH3OH）燃料电池为绿色化学电源，在碱性NaOH溶液为电解质溶液时的负极电极反应式为___。

正极反应式：___。

该电池工作时，外电路每流过1×103mole-，消耗标况下氧气___m3。

14．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______。

15．研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。

（1）一定条件下，将2molNO与2molO2置于恒容密闭容器中发生反应
2NO(g)+O2(g)2NO2(g)，下列各项能说明反应达到平衡状态的是__。

a.体系压强保持不变
b.混合气体颜色保持不变
c.NO和O2的物质的量之比保持不变
d.每消耗1molO2同时生成2molNO2
（2）CO可用于合成甲醇，一定温度下，向体积为2L的密闭容器中加入CO和H2，发生反应CO（g）+2H2（g）CH3OH（g），达平衡后测得各组分浓度如下：
物质CO H2CH3OH
浓度(mol•L-1)0.91.00.6
①列式并计算平衡常数K=___。

②若降低温度，K值增大，则反应的△H__0(填“＞”或“＜”)。

③若保持体积不变，再充入0.6molCO和0.4molCH3OH，此时v正__v逆(填“＞”、“＜”或“=”)，理由是：__。

16．按下图装置进行实验，并回答下列问题：
（1）判断装置的名称：A池为___________；B池为______________；
（2）锌极为________极，电极反应式为___________________________________；铜极为________极，电极反应式为___________________________________；石墨棒C1为______极，电极反应式为__________________________________；石墨棒C2附近发生的实验现象为______________________________________；
（3）当C2极析出224mL气体（标准状态）时，锌的质量变化_________（变大、不变或变小）了________g，CuSO4溶液的质量_________（增加、不变或减少）_________g。

17．新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH4和O2，电解质为KOH溶液。

某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液电解实验，如图所示。

回答下列问题：
(1)甲烷燃料电池负极的电极反应式为__。

(2)闭合开关K 后，a 、b 电极上均有气体产生，其中b 电极上得到的是__，电解氯化钠溶液的总反应方程式为__。

18．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 →”)。

19．(1)印刷电路板是由高分子材料和铜箔复合而成，可用FeCl 3溶液作“腐蚀剂”刻制印刷电路，写出反应方程式______________________。

(2)工业上制取漂白粉的的过程是把氯气通入石灰乳中，写出反应方程__________________。

(3)有甲、乙、丙、丁四种金属，把甲、丙浸入稀硫酸中，用导线连接时甲为负极；把乙、丁分别浸入相同浓度的稀硫酸中，乙产生气泡的速率更大；把甲、乙用导线连接浸入稀硫酸中，甲上有气泡冒出；把丙浸入丁的硝酸盐溶液中，丙的表面有丁析出。

这四种金属的活动性由强到弱的顺序是__________________。

(4)将气体A 、B 置于容积为2 L 的密闭容器中，发生如下反应：4A(g)+B(g)=2C(g)，反应进行到4 s 末，测得A 为0.5 mol ，B 为0.4 mol ，C 为0.2 mol ，则：v A =_________，反应前A 有_________mol 。

(5)第三周期中有一种元素，其最高价氧化物的水化物与同周期其它元素最高价氧化物的水
化物所属物质类型都不同，用离子方程式表示该水化物分别与烧碱溶液和稀硫酸的反应：______；__________。

(6)碳是周期表中形成化合物最多的元素，写出其单质与浓硫酸反应的方程式
___________________写出能验证碳的非金属性弱于硫的化学反应的离子方程式：
_____________________，碳还能形成各种有机物，它的一种有机物可由粮食发酵得到，有特殊的香味，有活血壮胆的功效，写出该有机物在某条件下与氧气催化氧化的反应方程式_______________。

20．银质器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了Ag2S的缘故。

将变黑的银质器皿放入下图装置，一段时间后发现黑色会褪去。

回答下列问题：
(1)铝为________极，KNO3盐桥中的________离子进入a烧杯中，银器的电极反应式为
________。

(2)如不用盐桥，将铝片和银器插入一个盛食盐水的烧杯中处理，负极的电极反应式是
_________，总反应方程式_______
三、解答题
21．以CH3OH燃料电池为电源电解法制取ClO2。

二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。

(1)CH3OH燃料电池放电过程中，电解质溶液的pH______（填“增大”、“减小”或“不变”），正极反应式为______。

(2)在阴极室水中加入少量的NaOH的作用是_________________________________，产生的气体为：_______（化学式）。

(3)图中电解池用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2，阳极产生ClO2的电极反应式为______。

(4)电解一段时间，从阴极处收集到的气体比阳极处收集到气体多10.08L时（标准状况，忽略生成的气体溶解），停止电解，通过阳离子交换膜的阳离子为______mol。

22．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。

23．在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如表：
t/℃70080083010001200
K0.60.9 1.0 1.7 2.6
回答下列问题：
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=___。

已知：K1000℃＞K800℃，则该反应是__反应。

(填“吸热”或“放热”)；
(2)已知在800℃时，该反应的平衡常数K1=0.9，则该温度下反应CO(g)＋
H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的平衡常数K2=___。

(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是__。

A．容器中压强不变
B．混合气体中c(CO)不变
C．v正(H2)=v逆(H2O)
D．c(CO2)=c(CO)
(4)某温度下，平衡浓度符合下式：c(CO2)•c(H2)=c(CO)•c(H2O)，试判断此时的温度为
__℃。

24．已知反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，某温度下，向体积固定的1L密闭容器中充入1mol N2(g)和3mol H2(g)，测得不同时刻反应前后的压强关系如下表所示：
时间/min51015202530
压强比值P后/P前0.980.880.800.750.750.75
(1)0~15min内,用H2表示的平均反应速率为v(H2) =___________________mol·L-1·min-1。

(2)达到平衡时N2的转化率为________，该温度下的平衡常数为___________(保留两位小数)。

(3)已知该反应为放热反应，下图为不同条件下反应速率随时间的变化情况(每次仅改变一个条件)：a时改变的条件可能是____________；b时改变的条件可能是_______________。

(4)一定条件下的密闭容器中，该反应达到平衡后要提高H2的转化率，可以采取的措施有（_________）
A．低温低压 B．加入催化剂 C．增加N2的浓度 D．增加H2的浓度 E．分离出NH3 25．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 CH4(g)和2 molCO2(g)进行反应，三个容器的反应压强分别为p1atm、p2atm、p3atm，在其他条件相同的情况下，反应均进行到tmin时，CO2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)+2H2(g)CH3OH(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(H2)(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)。

26．含氮物质的过量排放会污染大气或水体，研究氮及其化合物的性质及转化，对降低含氮物质的污染有着重大的意义。

(1)在一定条件下，浓度为5%的尿素[CO(NH2)2]吸收液可以脱除烟气中的NO x。

不同吸收反应温度下，测得NO x的脱除率变化如图所示。

(已知：尿素的分解温度是160℃。

)
①当温度大于80℃时，NO x的脱除率随温度升高而降低的原因是_____。

②写出在70～80℃条件下，尿素和烟气中NO x反应的化学方程式为_____。

(2)Co2+容易形成配合物，[Co(NH3)6]Cl2等物质可与NO反应生成新的配合物脱除烟气中的NO，不同配合物脱除NO的能力有所差异。

①溶液中pH对NO的配位脱除率的影响如图所示。

图中pH=9.75时，NO脱除率更低，其原因可能是_____。

②验证该可能性的实验方法是______。

，进行生物的反硝化反应。

其可能反应机理(3)电极生物膜法也能有效去除水体中的NO
3
如图所示。

以必要的化学用语及文字来描述此过程为_____。

27．在催化剂作用下，CO可脱除燃煤烟气中的SO2，生成单质S和一种温室效应气体。

(1)该反应的化学方程式为___________。

(2)为加快该反应的速率，可采取的措施是____________(任写两条)。

(3)T℃时，向恒容密闭容器中加入SO2和CO气体各4mol，测得反应体系中两种气态含碳物质的浓度随时间变化关系如图所示。

①图中___线(填“a”或“b”)表示的是CO的浓度变化情况，容器容积V=_____L。

②当反应进行至图中N点时，CO的转化率为_____，SO2的浓度为_____。

③用单质S的变化量表示0~t1min内该反应的平均反应速率υ(S)=_________g·min-1。

(用含t1的代数式表示)
28．含+6价铬的废水毒性强，对环境污染严重，工业上常利用化学原理把+6价铬转化为不溶性Cr(OH)3除去。

Ⅰ、SO2还原法：化工厂常用SO2处理含铬废水，其工艺流程如下图所示：
已知：Cr2O72- + H2O 2CrO42- + 2H+，吸收塔中 Cr2O72-与SO2反应如下：Cr2O72﹣
(aq)+3SO2(g)+2H+(aq)═2Cr3+(aq)+3SO42﹣(aq)+H2O(l) ΔH = -1145 kJ/mol。

（1）其他条件不变，研究吸收塔中pH对反应的影响。

pH246
Cr（+6）最大去除率99.99%达排放标准99.95%达排放标准99.5%未达排放标准时间30 min35 min45 min
①由上述数据获得的结论
．．有_________。

②实际工业生产控制pH = ____左右。

③下列说法不合理
．．．的是_____。

a.该酸性含铬废水中一定含有CrO42-，pH越大其含量越高
b.其他条件不变，增大压强，吸收塔中反应的K增大，有利于除去Cr（+6）
c.理论上看，SO32-、Fe2+等也可以用于除去Cr（+6）
（2）其他条件不变，研究温度对Cr（+6）去除率的影响（如图所示）。

已知：30min前相同时间内，80℃的Cr（+6）去除率比40℃高，是因为30min前反应正向
进行，温度高反应速率快反应物的转化率增大；试解释30min后80℃的Cr（+6）去除率
低的原因：________。

Ⅱ、电解法处理：
工业上处理含Cr2O72-离子的酸性废水，采用往工业废水中加入适量的食盐，再用Fe为电
极进行电解，将Cr2O72—离子还原为可溶性三价铬离子，再调pH使三价铬离子变为不溶性
氢氧化物除去。

（1）加入食盐的目的是_______；
（2）电解时阳极反应式为_________。