江苏省常州高级中学高中化学必修二第六章《化学反应与能量》经典题(含答案解析)

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．过量铁与少量稀硫酸反应，为了加快反应速率，但是又不影响生成氢气的总量，可以采取的措施是
A．加入适量NaCl溶液B．加入适量的水
C．加入几滴硫酸铜溶液D．再加入少量稀硫酸
3．一定温度下，向2L恒容密闭容器中充入0.4molNH3和0.5molO2发生反应
4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)。

2min后，NO的浓度为0.06mol·L-1。

下列有关说法不正确的是
A．2min末，用NO表示的反应速率为0.06mol·L-1·min-1
B．2min末，NH3的浓度为0.14mol·L-1
C．0～2min内，生成的水的质量为3.24g
D．0～2min内，O2的物质的量减少了0.15mol
4．“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
5．可以将反应Zn+Br2=ZnBr2设计成原电池，下列4个电极反应中，分别表示正极反应和负极反应的是
①Br 2+2e -=2Br - ②2Br --2e -=Br 2 ③Zn-2e -=Zn 2+ ④Zn 2++2e -=Zn A ．②和③
B ．①和④
C ．②和④
D ．①和③
6．某含氯有机污染物X 可通过加入高锰酸钾溶液除去，经处理后X 转变为氯化物和CO 2，而高锰酸根离子则转变为MnO 2，部分物质和离子间量的关系为2KMnO 4～X ～3Cl -～2CO 2.常温下，在某密闭容器中进行上述反应，测得c(KMnO 4)与时间的关系如表所示。

时间/min
2 4 6 …… c(KMnO 4)/(mol/L) 1.0 0.70
0.50
0.40
……
下列说法正确的是
A ．除去X 的反应先慢后快，生成物MnO 2可能是该反应的催化剂
B ．0～6 min 内平均反应速率v(Cl -)=0.15 mol/(L·min)
C ．当反应耗时8 min 时，c(KMnO 4)＜0.30 mol/L
D ．随着反应的进行(忽略溶液体积变化)，c(K +)逐渐降低
7．根据反应()44244242423KMnO FeSO H SO MnSO Fe SO K SO H O ++→+++设计如下原电池，其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为11mol L -⋅，溶液的体积均为200mL ，盐桥中装有饱和24K SO 溶液。

下列说法不正确的是
A ．石墨b 是原电池的负极，发生氧化反应
B ．甲烧杯中的电极反应式：242MnO 5e 8H Mn O =4H --++
+++
C ．电池工作时，盐桥中的阴、阳离子分别向乙、甲烧杯中移动，保持溶液中的电荷平衡
D ．忽略溶液体积变化，()243Fe SO 浓度变为1.5mol /L ，则反应中转移的电子为0.1mol 8．利用反应6NO 2+8NH 3 == 7N 2+12H 2O 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：2NO 2-8e -+4H 2O== N 2+8OH -
9．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t2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∶2
B．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
10．已知:2H2(g) +O2(g) =2H2O(l)，△H =-571.6 kJ/mol；H2O(1) =H2O(g)，△H = +44 kJ/mol 下列说法中正确的是
A．液态水的能量高于气态水
B．2H2(g)+O2(g) =2H2O(g) △H =- 483.6 kJ/mol
C．1 mol H2完全燃烧生成气态水放出的热量大于285.8 kJ
D．形成1 mol H2O中化学键释放的总能量小于断裂1molH2和0.5molO2中化学键所吸收的总能量
二、填空题
11．(1)化学反应速率可通过实验测定。

要测定不同反应时刻反应物或生成物的浓度，可通过观察和测量体系中的某一物质的相关性质，再进行适当的转换和计算。

如比较锌粒与不同浓度硫酸反应时的速率，可通过测定收集等体积H2需要的__来实现；在硫酸酸化的KMnO4与H2C2O4反应中，可通过观察单位时间内溶液颜色变化来测定该反应的速率，该反应的化学方程式为：__。

(2)已知：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O（该反应速率的快慢可通过出现浑浊所需要的时间来判断）。

某同学探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时(注：控制单一变量)，设计了如下系列实验：
Na2S2O3浓度稀硫酸H2O
实验序号反应温度
V/mL c/(mol/L)V/mL c/(mol/L)V/mL
①2010.00.1010.00.500
②40V10.1010.00.50V2
③2010.00.10 4.00.50V3
该实验①、②可探究___对反应速率的影响，因此V1和V2分别是__、__。

实验①、③可探究__对反应速率的影响，因此V3是__。

12．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。

13．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
3
A．增大 B．减小 C．先增大再减小 D．不变
14．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
15．科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电能的重要途径。

近几年开发的甲烷燃料电池采用铂作电极催化剂，用KOH作为电池中的电解液，其工作原理的示意图如下：
请回答下列问题：
(1)甲烷燃料电池的能量转化主要形式是__________________。

(2)Pt(a)电极是电池的________极，电极反应式为________________；Pt(b)电极发生
________反应(填“氧化”或“还原”)，电极反应式为________________。

(3)电池的总反应方程式为_______________________________。

(4)如果该电池工作时电路中通过4 mol电子，则消耗的CH4有________mol。

16．(1)印刷电路板是由高分子材料和铜箔复合而成，可用FeCl3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_______________。

17．(1)H2S的标准燃烧热ΔH=-akJ∙mol−1，H2S燃烧反应的热化学方程式为______
(2)催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。

研究表明，在催化剂
Cu/ZnO存在下，CO2和H2可发生两个反应，分别生成CH3OH和CO。

反应的热化学方程式如下：
Ⅰ.CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH1＝－53.7kJ·mol－1
Ⅱ.CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g)ΔH2
已知：①CO和H2的燃烧热分别为283.0kJ·mol－1和285.8kJ·mol－1
②H2O(l)=H2O(g)ΔH3＝＋44.0kJ·mol－1
反应Ⅱ的ΔH2＝________kJ·mol－1。

(3)利用反应2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其负极材料为_____，正极电极反应式为________。

18．（1）如图为氢氧燃料电池的构造示意图，根据电子运动方向，可知氢气从__口通入(填“a”或“b”)，Y极为电池的___(填“正”或“负”)极。

（2）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，电极反应为：
Zn＋2OH--2e-=ZnO＋H2O
Ag2O＋H2O＋2e-=2Ag＋2OH-
总反应为Ag2O＋Zn=ZnO＋2Ag
①Ag2O是__极，Zn发生__反应。

②电子由__极流向__极(填“Zn”或“Ag2O”)，当电路通过0.1mol电子时，负极消耗物质的质量是___g。

19．在固定容积为2L的密闭容器中进行如下反应：A(g)+2B(g)3C(g)+nD(g)，开始时A的物质的量为2mol，B的物质的量为3mol；5min末测得C的物质的量为1.5mol，用D 表示的化学反应速率υ(D))为0.1mol·L-1·min-1。

计算：
（1）前5min内用A表示的化学反应速率v(A)为__。

（2）化学方程式中n的值为__。

（3）此反应在四种不同情况下的反应速率分别为
①υ(A)=1mol·L-1·s-1②υ(B)=4mol·L-1·min-1③υ(C)=3mol·L-1·min-1④υ(D)=7mol·L-1·min-1其中反应速率最快的是__(填序号)。

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

(1)反应物为____________生成物为_____________；
(2)由图中所给数据进行分析，该反应的化学方程式为__________________________；
(3)反应从开始至2分钟末，用Z的浓度变化表示的平均反应速率为v(Z)=_________；
(4)当反应进行了3 min，该反应是否达到平衡___________（填“是”或“否”）。

Ⅱ.在银锌原电池中，以硫酸铜为电解质溶液，锌为___________极，电极上发生的是
___________反应（“氧化”或“还原”）。

银为___________极，电极反应式是
_________________。

三、解答题
21．甲醛在木材加工、医药等方面有重要用途。

利用甲醇(CH3OH)制备甲醛
脱氢法：CH3OH(g)═HCHO(g)+H2(g)△H1=+92.09KJ⋅mol−1
氧化法：CH3OH(g)+1
2
O2(g)═HCHO(g)+H2O(g)△H2
(1)脱氢法制甲醛，有利于提高平衡产率的条件有___。

A．低温B．高温C．低压D．高压E.催化剂
(2)已知：2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H3=−483.64kJ⋅mol−1，则△H2=___。

(3)750K下，在恒容密闭容器中，充入一定量的甲醇，发生反应
CH3OH(g)⇌HCHO(g)+H2(g)，若起始压强为101kPa，达到平衡转化率为50.0%，则反应的平衡常数Kp=___(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数，忽略其它反应)。

(4)选用Ag/SiO2—ZnO作催化剂，在400～750℃区间进行活性评价，图乙给出了甲醇转化率与甲醛选择性(选择性越大，表示生成该物质越多)随反应温度的变化曲线。

制备甲醛的
最佳反应温度为___(填标号)，理由是___。

a.400℃
b.650℃
c.700℃
d.750℃
(5)合成甲醇的主要反应为：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H<0，其化学平衡常数K和温度T的关系如下表所示：
T/℃T1T2T3
K1/10001/4025
T1、T2、T3的大小关系为______
22．煤燃烧产生的烟气直接排放到空气中，可引发酸雨等环境问题。

(1)在一定条件下一氧化碳可将二氧化硫还原为单质硫。

已知：
①C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1
②CO2(g)+C(s)=2CO(g)ΔH=+172.5kJ·mol-1
③S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH=-296.0kJ·mol-1
反应2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g)ΔH=_____kJ·mol-1
(2)石灰石-石膏脱硫有干法和湿法两种，其原理为利用石灰石作原料在不同条件下吸收SO2转化为石膏。

①干法脱硫的效率受添加助剂(由多种天然矿物配比而成的，价格较贵)的影响。

脱硫效率随助剂的添加量变化如图所示。

助剂适宜添加量为___%，理由是_____________。

②湿法脱硫的过程中，所用的石灰石浆液在进入脱硫装置前，需先通一段时间二氧化碳，以增加其脱硫效率，理由是________________。

(3)工业上可用Na2SO3溶液吸收烟气中的二氧化硫，所得吸收液进行电解循环再生，如下图所示。

写出阳极的电极反应式_______(任写一个)。

(4)已知25℃时，NH3·H2O的K b=1.8×10-5，H2SO3的K a1=1.3×10-2，K a2=6.2×10-8。

若氨水的浓度为2mol·L-1，则溶液中c(OH-)=____。

将SO2通入该氨水中，当c(OH-)降至1.0×10-
7mol·L-1时，溶液中的
2-
3
-
3
c(SO)
c(HSO)
=____。

23．甲醛(HCHO)在化工、医药、农药等方面有广泛的应用。

利用甲醇（CH3OH）在一定条件下直接脱氢可制甲醛，反应方程式为 CH3OH(g)HCHO(g)＋H2(g)ΔH1，实验测得随温度升高，平衡常数如下表所示：
温度(K)500700T1T 2T3
平衡常数7.13×10－4 3.30×10－1 2.009.0010.00（1）已知合成CH3OH可以由CO和H2反应制备，制备过程中发生的反应有：
CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH＝－90.7 kJ/mol ①
2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH＝－23.5 kJ/mol ②
CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－41.2 kJ/mol ③
则反应3CO(g)＋3H2(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)的ΔH＝________________。

（2）甲醇合成甲醛可逆反应的化学平衡常数表达式：______________________。

（3）该反应ΔH1________0 （填“>”、“=”、“<”）。

（4）若在恒温恒压容器中进行上述反应，可判断反应达到平衡状态的是______(填序号)。

A．混合气体的密度不变
B．CH3OH、HCHO的物质的量浓度之比为1∶1
C．H2的体积分数不再改变
D．单位时间内甲醛的生成量与氢气的消耗量相等
（5）T1 K时，CH3OH、HCHO、H2起始浓度(mol/L)分别为1.0、0.50、1.0，反应进行的方向为_________________，反应达到平衡时，HCHO的体积分数______(填“＞”“＝”或“＜”)20%。

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．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__________________．
26．过氧化钙可以用于改善地表水质，处理含重金属元素废水和治理赤潮，也可用于应急供氧等。

工业上生产过氧化钙的主要流程如图：
已知CaO2·8H2O呈白色，微溶于水，加热至350℃左右开始分解放出氧气。

（1）用上述方法制取CaO2·8H2O的化学方程式是__。

（2）检验“水洗”操作滤液中是否含Cl-，的正确操作是__。

（3）沉淀时常用冰水控制温度在0℃左右有利于提高CaO2·8H2O产率，其可能原因是(写出两种)①__；②__。

（4）测定产品中CaO2含量的实验步骤：
第一步：准确称取ag产品于有塞锥形瓶中，加入适量蒸馏水和过量的bgKI晶体，再滴入少量2mol·L-1的H2SO4溶液，充分反应。

第二步：向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液。

第三步：逐滴加入浓度为cmol·L-1的Na2S2O3溶液至反应完全，消耗Na2S2O3溶液VmL。

(已知：I2+2S2O2
3-=2I-+S
4
O2
6
-)
①CaO2的质量分数为__(用字母表示)；
②某同学第一步和第二步的操作都很规范，第三步滴速太慢，这样测得的CaO2的质量分数可能__(填“不变”、“偏低”或“偏高”)。

27．某工厂的固体废渣中主要含Cu和CuO，还含有少量Cu2O和SiO2等。

利用该固体废渣制取Cu(NO3)2的部分工艺流程如图所示：
（1）Cu与稀硝酸反应的离子方程式为___。

（2）酸溶时，反应温度不宜超过70℃，其主要原因是___，若保持反应温度为70℃，欲加快反应速率可采取的措施为___（写出一种即可）。

（3）过滤后所得废渣的主要成分的化学式为___。

（4）Cu(NO3)2晶体受热易分解成CuO，同时产生NO2和O2，该反应的化学方程式为
___，由Cu(NO3)2溶液制备Cu(NO3)2晶体的操作方法是：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、
___、___。

28．常见锌锰干电池因含有汞、酸或碱等，废弃后进入环境将造成严重危害。

某化学兴趣小组拟采用如下处理方法回收废电池中的各种资源
（1）填充物用60℃温水溶解，目的是__________。

（2）操作A的名称为____________。

（3）铜帽溶解时加入H2O2的目的是_______________________（用化学方程式表示）。

铜帽溶解完全后，可采用_____________方法除去溶液中过量的H2O2。

（4）碱性锌锰干电池的电解质为KOH，总反应为Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2，其负极的电极反应式为___________。

（5）滤渣的主要成分为含锰混合物，向含锰混合物中加入一定量的稀硫酸、稀草酸，并不断搅拌至无气泡为止。

主要反应为
2MnO(OH)+MnO2+2H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+4CO2↑+6H2O。

①当1 mol MnO2参加反应时，共有_____mol电子发生转移。

②MnO(OH)与浓盐酸在加热条件下也可发生反应，试写出该反应的化学方程式：
_____________。