人教版初中高中化学必修二第六章《化学反应与能量》测试(含答案解析)

一、选择题
1．关于如图所示的原电池，下列说法正确的是()
A ．电子从铜电极通过电流计流向锌电极
B ．盐桥中的阴离子向硫酸铜溶液中迁移
C ．锌电极发生氧化反应；铜电极发生还原反应，其电极反应是2Cu 2e Cu +-+=
D ．取出盐桥后，电流计仍会偏转，铜电极在反应前后质量不变
2．一定温度下，向容积为4L 的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，下列对反应的推断合理的是
A ．该反应的化学方程式为3B+4C ⇌6A+3D
B ．反应进行到1s 时，υ(A)=υ(D)
C ．反应进行到6s 时，各物质的反应速率相等
D ．反应进行到6s 时，B 的平均反应速率为0.025mol ⋅(L ⋅s)−1 3．下列化学反应属于吸热反应的是 A ．钠与水反应 B ．Ba(OH)2·
8H 2O 晶体与NH 4Cl 晶体混合反应
C ．硫磺在氧气里燃烧
D ．镁溶于盐酸
4．对可逆反应4NH 3(g)+5O 2(g)⇌4NO(g)+6H 2O(g)，下列叙述正确的是
A ．达到化学平衡时，6v 正(O 2)=5v 逆(H 2O)
B ．化学反应速率关系是：2v 正(NH 3)=3v 逆(H 2O)
C ．达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大
D ．若单位时间内生成xmolNO 的同时，消耗xmolNH 3，则反应达到平衡状态
5．一定温度下，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．CH3COOK溶液B．稀盐酸C．2mol·L-1的硫酸溶液D．ZnSO4固体6．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)+2C(g)△H<0，各物质的浓度随时间变化如图所示[t0-t1阶段c(B)变化未画出]，下列说法正确的是
A．若t1=15s，则用A的浓度变化表示t0-t1阶段的平均反应速率0.004 mol/(L·s)
B．t1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．t0~t1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
7．在t℃时，某体积可变的密闭容器内，加入适量反应物发生反应：
mA(g)+nB(g)pC(g)，已知通过逐渐改变容器的体积使压强增大，每次改变后达到平衡时测得A的物质的量浓度和重新达到平衡所需时间如下表：
压强c(A)重新达到平衡所需时间
第一次达到平衡2×105Pa0.08mol/L4min
第二次达到平衡5×105Pa0.20mol/L xmin
第三次达到平衡1×106Pa0.44mol/L0.8min
A．第二次平衡到第三次平衡中，A的平均反应速率为0.3mol/(L·min)
B．维持压强为2×105Pa，假设当反应达到平衡状态时体系中共有amol气体，再向体系中加入bmolB，则重新达到平衡时体系中共有(a+b)mo1气体
C．当压强为1×106Pa时，此反应的平衡常数表达式为K=
p
m c(C) c(A)
D．m+n=p，x=0
8．将1 mol的氨基甲酸铵固体置于2.0 L恒容的密闭真空容器中，发生反应：
NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)。

在不同温度下，该反应部分数据如下表。

则下列说法正确的是
时间/min12345
浓度/ (mol·L-1 )c(NH3)0.320.440.48
c(CO2)0.190.24
A．上述反应式中含有两种类型晶体，且N原子的杂化方式也有两种
B．氨基甲酸铵的平衡转化率为24%
C．向容器中充入Ar，容器中压强增大，反应速率加快
D．当容器中混合气体的平均分子量不再变化时，不能证明该反应达到平衡
9．探究MnO2对H2O2分解反应速率影响的流程图如下。

则下列说法正确的是
A．H2O2从图II 漏斗处加入，实验进行更顺利
B．I、III处均可观察到产生大量气泡，余烬木条复燃
C．实验中先加入H2O2，后加MnO2有利于增大固液接触面
D．上述流程中，先加MnO2再插入带余烬的木条，实验效果更佳
10．反应A→C分两步进行，①A→B △H1；②B→C △H2。

反应过程能量变化曲线如图所示（E1、E2、E3、E4表示活化能，且E1＞E3）。

下列说法正确的是
A．两步反应的△H均大于0B．A→B反应的△H1＝E1－E2
C．三种物质的稳定性：B＞A＞C D．反应速率：A→B＞B→C
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．（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：_________
13．某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液(H2SO4酸化)反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。

该小组欲通过测定单位时间内生成CO2的体积来判断反应的快慢。

设计实验方案如下：
编号H2C2O4溶液酸性KMnO4溶液
温度℃浓度/mol·L-1体积/mL浓度/mol·L-1体积/mL
①0.10200.103025
②0.20200.103025
③0.20200.103050
(1)已知反应后H2C2O4转化为CO2逸出，-
4
MnO转化为Mn2+，写出该反应的离子方程式
______________；每消耗1 molH2C2O4，则反应中转移________________mol电子。

(2)探究浓度对化学反应速率影响的实验编号是_________，实验②、③探究_________对化
学反应速率影响。

本实验还可通过测定____________来比较化学反应速率。

(3)小组同学发现反应速率总是如图，其中t1～t2时间内速率变快的主要原因可能是：a、该
反应放热，使体系温度升高；b、____________。

(4)若实验①在5 min 末收集49.0 mLCO 2气体，则在5 min 末，c(-
4MnO )=_______mol•L -1。

（已知25℃时，气体摩尔体积Vm=24.5 L• mol -1）
14．(1)如图所示装置：若烧杯中溶液为稀硫酸，则正极反应为_____________。

若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，则负极反应为___________。

将铝片和铜片用导线相连，插入浓硝酸中，电池总反应为___________。

(2)钢铁是目前应用最广泛的金属材料，了解钢铁腐蚀的原因与防护方法具有重要意义。

①下列各种情况，在其中Fe 片腐蚀由快到慢的顺序为_____________
②利用下图装置，可以模拟铁的电化学防护。

若X 为碳棒，为减缓铁件的腐蚀，开关K 应置于____________处
若X 为碳棒，开关K 置于M 处，则碳棒发生的电极反应为_________，产生氢氧化铁的化学方程式为__________。

若X 为锌，开关K 置于M 处，该电化学防护法称为________________。

(3)利用氧化还原反应322Cu 2FeCl CuCl =2FeCl ++可设计出原电池。

在方框内画出所设计的双液原电池的示意图，并标出正负极材料和电解质溶液__________。

15．1981年 Staley 、Kappes 等科学家首次发现了过渡金属离子催化消除N 2O 与CO 的第一个催化循环反应，由此引起众多科学家开始关注利用金属离子消除大气污染物的催化反应。

回答下列问题：
(1)研究表明在无催化剂作用下N 2O 与CO 难以反应，原因是__________________。

(2)过渡态理论认为N 2O 和CO 之间的反应分为两个过程，首先N 2O 与CO 通过碰撞生成高能量的活化配合物，然后该活化配合物进一步转化为产物，其历程为： 第一步：N-N-O+C-O →N-NOC-O(慢反应) 活化配合物
第二步：N-NOC-O→N-N+O-C-O(快反应) 活化配合物
第一步反应为_____( 填“吸热”或“放热”)反应，CO(g)+N2O(g)=CO2(g)+N2(g)的决速反应为_____(填“第一步”或“第二步”)反应。

(3)在400℃和650℃条件下，分别向两个相同体积的刚性容器中充入2molN2O和
2molCO，发生反应CO(g)+N2O(g)=CO2(g)+N2(g)∆H<0，实验得出两容器中CO与N2的物质的量随时间的变化关系如图所示。

已知气体的分压等于气体的总压乘以气体的体积分数，曲线ad对应的容器中平衡后总压为p x kPa，曲线bc对应的容器中平衡后总压为
p x kPa。

①曲线ad表示_____(填“400℃”或“650℃”)条件下相关物质的物质的量的变化曲线。

②a、c、d三点逆反应速率的大小顺序为______。

③ad段的平均反应速率v(N2O)___kPa·min-1。

④400℃条件下平衡常数Kp=_______。

(保留分数)
16．(1)某温度时，在2 L容器中A、B两种物质间的转化反应中，A、B物质的量随时间变化的曲线如下图所示，由图中数据分析得：
①该反应的化学方程式为_____________。

②反应开始至4 min时，B的平均反应速率为_______，A的转化率为_________。

③4 min时，反应是否达到平衡状态?_____(填“是”或“否”)，8 min时，
v (正)______v (逆) (填“＞”、“＜”或“＝”)
(2)下图表示在密闭容器中反应：2SO2(g) + O2(g)2SO3(g) △H＜0达到平衡时，由于条件改变而引起反应速率和化学平衡的变化情况，a时改变的条件可能是____________。

17．氨是一种重要的化工产品。

(1)标准状况下，1molNH3的体积约为_________L。

(2)实验室制取NH3的化学方程式为__________。

(3)收集NH3应使用______法，验证NH3是否收集满的方法是______，要得到干燥的NH3可选用________做干燥剂。

(4)压强对合成氨反应具有重要的影响。

下表是合成氨反应达到平衡时压强与NH3含量的一些实验数据：
压强/MPa10203060100 NH3含量(体积分数)81.586.489.995.498.8
从表中数据可以推断：随着压强增大，平衡时NH3含量随之________(填字母)。

A．增大 B．减小 C．先增大再减小 D．不变
18．Ⅰ、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
（1）下图中表示NO2的变化的曲线是_____。

用NO表示从0～2 s内该反应的平均速率υ＝_______。

（2）能说明该反应已达到平衡状态的是_______。

a．υ(NO2)＝2υ(O2) b．容器内压强保持不变
c．υ逆(NO)＝2υ正(O2) d．容器内密度保持不变
（3）下列措施能使该反应的速率增大是_______。

a．及时分离出NO2气体 b．适当升高温度
c．增大O2的浓度 d．选择高效催化剂
19．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 →”)。

20．设计出燃料电池使汽油氧化直接产生电流是本世纪最具有挑战性的课题之一。

最近有人制造了一种燃料电池，一个极通入空气，另一个极通入汽油蒸气，电池的电解质是掺杂了Y 2O 3的ZrO 2晶体，它在高温下能传导O 2-，回答如下问题：
⑴以丁烷为汽油代表，这个电池放电时发生的化学反应的方程式是：_______； ⑵这个电池负极发生的反应是：C 4H 10+13O 2--26e -=4CO 2+5H 2O ，正极发生的反应是：____；固体电解质里O 2-的移动方向是：_____；向外电路释放电子的电极是：___； ⑶人们追求燃料电池氧化汽油而不在内燃机里燃烧汽油产生动力的主要原因是：_______； ⑷汽油燃料电池最大的障碍是氧化反应不完全产生_____堵塞电极的气体通道，有人估计，完全避免这种副反应至少还需10年，这正是新一代化学家的历史使命。

⑸碳氢化合物完全燃烧生成CO 2和H 2O 。

常温常压下，空气中的CO 2，溶于水达到平衡时，溶液的溶液的pH =5.6， c (H 2CO 3)=1.5×10-5mol ·L -1。

若忽略水的电离及H 2CO 3的第二级电离，则H 2CO 3 ⇌ H ++HCO 3-的平衡常数K 1＝____（已知：10-5.60＝2.5×10-6）。

三、解答题
21．亚硝酰氯(ClNO)是有机合成中的重要试剂.可通过反应获得：2NO(g)+Cl 2(g)
2ClNO(g)
(1)300℃时，2NO(g)+Cl 2(g)
2ClNO(g)的正反应速率表达式为v 正=k•c n (ClNO)，测得速
率和浓度的关系如表： 序号 c(ClNO)/(mol/L) v/(×10-8mol•L -1•s -1) ① 0.30 0.36 ② 0.60 1.44 ③
0.90
3.24
n=___；k=___。

(2)按投料比[n(NO)：n(Cl 2)=2：1]把NO 和Cl 2加入到一恒压的密闭容器中发生反应，平衡时NO 的转化率与温度T 、压强P(总压)的关系如图A 所示：
①在P 压强条件下，M 点时容器内NO 的体积分数为___；
②若反应一直保持在P 压强条件下进行，则M 点的分压平衡常数K p =___(用含p 的表达式表示，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×体积分数)。

(3)一定条件下在恒温恒容的密闭容器中按一定比例充入NO(g)和Cl 2(g)，平衡时ClNO 的体积分数随
2n(NO)
n(Cl )
变化图像如图B ，，则A 、B 、C 三状态中NO 转化率最大的是___点；
当
2n(NO)
n(Cl )
=1.5时，达到平衡状态ClNO 的体积分数可能是D 、E 、F 三点中的___点。

22．（1）一定温度下，在2L 的密闭容器中，X 、Y 、Z 三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示：
①写出该反应的化学方程式______。

②计算反应开始到10s ，用X 表示的反应速率是______。

③下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是______ (填写序号)。

a.当X 与Y 的反应速率之比为1：1 b.混合气体中X 的浓度保持不变 c.X 、Y 、Z 的浓度之比为1：1：2
④为使该反应的反应速率增大，可采取的措施是______ (填写序号)。

A．适当降低温度 b.扩大容器的体积 c.充入一定量Z
（2）某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下(表中气体体积为累计值，且已转化为标准状况)：
时间(min)12345
氢气体积(mL)50120232290310
①2—3min反应速率最大，原因是______。

②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，在盐酸中分别加入等体积的下列溶液：A．蒸馏水；B．NaCl溶液；C．NaNO3溶液；D ．CuSO4溶液；E.Na2CO3溶液，你认为可行的是______（填选项代号）。

（3）氢气用于工业合成氨N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.2kJ/mol，一定温度下，在容积恒定的密闭容器中，一定量的N2和H2反应达到平衡后，改变某一外界条件，反应速率与时间的关系如图所示，其中t4、t5、t7时刻所对应的实验条件改变分别是：t4______，
t5______，t7______。

23．目前我国分别在治理大气污染和新能源使用上都取得长足的进步。

（1）在大气污染治理上，目前我国计划在“十二五”期间用甲烷还原氮氧化物(NO x)，使其排放量减少10%。

已知：
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1=－574kJ·mol－1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2=－1160kJ·mol－1
则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为_________。

（2）在新能源使用上，正在研究利用甲烷合成甲醇这个清洁能源。

该反应为：CH4(g) +
H2O(g)CH3OH(g) + H2(g) △H > 0
将一定量的CH4和一定量H2O(g)通入10L容器中，若改变起始量，CH4的平衡转化率如图所示：
甲乙丙
起始物质的
量n(CH4)/ mol5410 n(H2O)/ mol10810
CH4的平衡转化率 / %α1=50α2α3反应速率为____。

②在不改变其他外界条件下α1、α2、α3的相对大小顺序为：___。

③欲提高CH4转化率且不改变该反应的平衡常数的方法是___（填字母序号）。

A c(CH4)增大
B 分离出产品CH3OH
C 升高温度 D
()
()
2
3
c H O
c CH OH
比值增大 E 容器体积缩小一半
④下列图像对该反应表达正确的是：___ 。

（3）清洁能源的研发是世界能源研究的热点，比如锂电池的高速发展促使了电动汽车的快速发展，如特斯拉使用了钴酸锂电池，比亚迪使用了磷酸铁锂电池。

其中磷酸铁锂电池工作原理：FePO4+Li放电
充电
LiFePO4
①该电池的充电时a电极应与电源的___相连；
②该极放电时的电极反应式为______ 。

24．一定温度下，向一容积为 5 L 的恒容密闭容器中充入 0.4 mol SO2和0.2 mol O2，发生反应：2SO2(g)＋O2(g) ⇌2SO3(g)H＝－196 kJ·mol－1。

当反应达到平衡时，容器内压强变为起始时的0.7倍。

请回答下列问题：
(1)判断该反应达到平衡状态的标志是________(填序号)。

a.SO2、O2、SO3三者的浓度之比为 2∶1∶2
b.容器内气体的压强不变
c.容器内混合气体的密度保持不变
d.SO3的物质的量不再变化
e.SO2的生成速率和 SO3的生成速率相等
(2)①SO2的转化率为__________________；
②达到平衡时反应放出的热量为____________；
③此温度下该反应的平衡常数 K＝____________。

(3)如图表示平衡时 SO2的体积分数随压强和温度变化的曲线，则：
①温度关系： T1________T2(填“>”“<”或“＝”，下同)；
②平衡常数关系：K A________K B，K A________K D。

25．(I)某温度时，在2 L的容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。

请通过计算回答下列问题。

(1)列式计算反应开始至2 min，Y的平均反应速率___________。

(2)分析有关数据，写出X、Y、Z的反应方程式___________。

(3)由图中看出：________分钟后，A、B、C各物质的物质的量不再随时间而变化，说明在这个条件下，该反应已达到了________________状态。

(II)将纯锌片和纯铜片按如图所示方式插入100 mL相同浓度的稀硫酸中一段时间，回答下列问题：
①下列说法正确的是____________(填字母代号)。

A．甲、乙均为化学能转变为电能的装置
B．乙中铜片上没有明显变化
C．甲中铜片质量减少、乙中锌片质量减少
D．两烧杯中溶液的pH均增大
②在相同时间内，两烧杯中产生气泡的速度：甲____乙(填“＞”、“＜“或“＝”)。

③请写出图中构成原电池的装置正极的电极反应式______________________。

26．汽车尾气中含有CO、NO等有害气体。

（1）汽车尾气中NO生成过程的能量变化示意图如图。

该条件下，1molN2和1molO2完全反应生成NO会_______________（填“吸收”或“放出”）___________kJ能量。

（2）通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量，其工作原理如图所示：
①NiO电极上发生的是___________反应（填“氧化”或“还原”）。

②外电路中，电子流动方向是从_________电极流向_______电极（填“NiO”或“Pt”）．
③Pt电极上的电极反应式为_______________________________。

（3）一种新型催化剂能使NO和CO发生反应：2NO+2CO2CO2+N2。

已知增大催化剂的比表面积可提高该反应速率，为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分条件已经填在下表中。

实验编号t（℃）NO初始浓度CO初始浓度（mol/L）催化剂的比表面积（m2/g）Ⅰ280 1.2×10﹣3 5.80×10﹣382
Ⅱ280 1.2×10﹣3b124
Ⅲ350a 5.80×10﹣382
②能验证温度对化学反应速率规律的是实验____________________（填实验序号）。

③实验Ⅰ和实验Ⅱ中，NO的物质的量浓度c（NO）随时间t的变化曲线如图所示，其中表示实验Ⅱ的是曲线________________（填“甲”或“乙”）。

27．煤的气化在煤化工业中占有重要地位，至今仍然是化学工业的重要组成部分．
（1）已知H2（g）、CO（g）和CH3OH（l）的燃烧热分别为﹣285.8kJ/mol、﹣283.0kJ/mol 和﹣726.5kJ/mol．请写出CH3OH（l）完全燃烧生成二氧化碳和液态水的热化学方程式：______________________________．
（2）工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇：CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH （g）△H．下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数（K）
温度/℃ 250 300 350
K/L2•mol﹣2 2.041 0.270 0.012
①该反应的平衡常数的表达式是____________，由表中数据判断△H__0（填“＞”、“=”
或“＜”）
②某温度下，将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中，充分反应后，4min达到平衡时测得c（CO）=0.2mol/L，此时的温度为______，则反应速率v（H2）=_______．
（3）T℃时，在t0时刻，合成甲醇反应CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）达到平衡，若在t1时刻将容器的体积缩小为原来的，在t2时刻又达到新的平衡，请在图中用曲线表示t1～t2时间段氢气、甲醇物质的量浓度随时间变化的趋势示意图（其他条件不变，曲线上必须标明氢气、甲醇）．_______．
（4）如果用CH3OH和空气作燃料电池，用KOH作电解质溶液，请写出该燃料电池的负极的电极反应式__________________．
28．已知：C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g)。

T℃时．某研究小组向一恒容真空容器中充入NO和足量的碳单质，恒温条件下测得不同时间各物质的浓度如下表。

（1）0～10min以V(NO)表示的平均反应速率为______________________。

（2）根据表中数据，计算平衡时的NO转化率为______________________。

（3）根据表中数据，计算T℃时该反应的平衡常数为_____________。

（4）30～35 min改变的实验条件是________________________________________。