(人教版)北京高中化学必修二第六章《化学反应与能量》经典复习题(答案解析)

一、选择题
1．一定量的锌粉和6mol·L－1的过量盐酸反应，当向其中加入少量的下列物质时，能够加快反应速率，又不影响产生H2的总量的是( )
①石墨②CuO ③铜粉④铁粉⑤浓硫酸
A．①②④B．①③⑤C．③④⑤D．①③④
2NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度2．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)
3．一种以联氨（N2H4）为燃料的环保电池工作原理如图所示，电解质溶液显弱酸性，电池工作时产生稳定无污染的物质。

下列说法正确的是（）
A．在电极M充入N2H4，每消耗1molN2H4，会有4molH+通过质子交换膜
B．该燃料电池工作时，化学能只能转化为电能
C．N极的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-
D．电极总反应式为N2H4+O2=N2+2H2O，电解质溶液的pH始终不变
4．运用DFT计算研究HCOOH在不同催化剂(Pd和Rh)表面分解产生H2的部分反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用*表示。

下列说法不正确的是
A．HCOOH吸附在催化剂表面是一个吸热过程
B．HCOO*+H*═CO2+2H*是该历程的决速步骤
C．该反应过程中存在C-H键的断裂和C=O键的生成
D．Pd和Rh作催化剂时HCOOH分解产生H2的反应热相同
5．对可逆反应4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)，下列叙述正确的是
A．达到化学平衡时，6v正(O2)=5v逆(H2O)
B．化学反应速率关系是：2v正(NH3)=3v逆(H2O)
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xmolNH3，则反应达到平衡状态
6．一定温度下，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．某小组用如下装置测定100mL、4.5mol·L-1的H2SO4与稍过量的锌粒反应的速率，当针筒活塞到达刻度10.0mL时，用时为20s。

下列说法正确的是
A．固定针筒活塞，用分液漏斗向锥形瓶中注入50.0mL水，可检验装置的气密性
B．可将图中“分液漏斗”换为“长颈漏斗”，也不影响实验测定
C．用气体体积表示产生H2速率，v(H2)＝0.5mL/s
D．若改用25mL、18mol·L-1的H2SO4，则产生H2速率更快，且不影响最终得到H2总
量
9．古代的很多成语、谚语都蕴含着科学知识，下列对成语、谚语的解释正确的是A．“冰，水为之，而寒于水”说明相同质量和温度的水和冰，冰的能量高
B．“玉不琢，不成器”“百炼方能成钢”发生的均为化学变化
C．“爆竹声中除旧岁”爆竹爆炸发生的是分解反应，吸热反应
D．“火树银花”中的焰火实质上是金属元素的焰色反应
10．如图是某校化学兴趣小组设计的一套原电池装置，下列有关描述正确的是
A．此装置能将电能转变为化学能
B．石墨电极的反应式：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－
C．电子由石墨电极经导线流向Cu电极
D．电池的总反应式：2Cu＋O2＋4HCl＝2CuCl2＋2H2O
二、填空题
11．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且作负极，则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pH将_____（填“升高”“降低”或“基本不变”）。

（2）若需将反应：Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋设计成如图所示的原电池装置，则A（负极）极材料为____，B（正极）极材料为______，溶液C为_______。

（3）CO与H2反应还可制备CH3OH，CH3OH可作为燃料使用，用CH3OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如下：
电池总反应为2CH3OH＋3O2=2CO2＋4H2O，则c电极是____（填“正极”或“负极”），c电极的反应方程式为______________。

若线路中转移2mol电子，则上述CH3OH燃料电池，消耗的O2在标准状况下的体积为_____。

12．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。

13．某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。

为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。

将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。

实验
A B C D E F
混合溶液
4 mol·L－1 H2SO4/mL30V1V2V3V4V5
饱和CuSO4溶液/mL00.5 2.55V620
H2O/mL V7V8V9V10100
(1)请完成此实验设计，其中：V1＝________，V6＝________，V9＝________；
(2)反应一段时间后，实验A中的金属呈________色，实验E中的金属呈________色；
(3)该同学最后得出的结论为：当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高。

但当加入的CuSO4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________________________。

14．某温度下，在2L的密闭容器中投入一定量的A和B两种气体，A、B反应生成气体C，A、B两种气体物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。

(1)从反应开始到12s时，用A表示的反应速率为__。

(2)经测定前4s内v(C)=0.05mol·L-1·s-1，则该反应的化学方程式为__。

(3)若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行，经同一段时间后，测得三个容器中的反应速率分别为甲：v(A)=0.3mol·L-1·s-1；乙：v(B)=0.12mol·L-1·s-1；丙：
v(C)=9.6mol·L-1·min-1；则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为__。

15．某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，他在100 mL 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，实验记录的体积为累计值，已换算成标准状况。

时间(min) 1 2 3 4 5 氢气体积(mL)
50
120
232
290
310
(1)哪一时间段(指0~1、1~2、2~3、3~4、4~5min)反应速率最大_____；原因是_____。

(2)2~3分钟时间段，V(c(HCl))=_____mol(L·min)(设溶液体积不变)。

(3)为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，他在盐酸中分别加入等体积的下列溶液，你认为可行的是_______(填序号)。

a.蒸馏水
b.Na 2CO 3溶液
c.NaNO 3溶液
d.NaOH 溶液 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．锂锰电池的体积小、性能优良，是常用的一次电池。

该电池反应原理如图所示，其中电解质LiClO 4，溶于混合有机溶剂中，Li +
通过电解质迁移入MnO 2晶格中，生成LiMnO 2。

回答下列问题：
（1）外电路的电流方向是由________极流向________极(填字母)。

（2）电池正极反应式为___________________________________。

（3）是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？________(填“是”或“否”)，原因是
________________________________________________________________。

（4）MnO2可与KOH和KClO3在高温下反应，生成K2MnO4，反应的化学方程式为
_______________________________________________。

K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成KMnO4和MnO2的物质的量之比为___________。

18．通常氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，试回答下列问题：
(1)在酸式介质中，负极反应的物质为____，正极反应的物质为______，酸式电池的电极反应：
负极：__________________________________，正极：___________________________。

电解质溶液pH的变化_______________（填“变大”，“变小”，“不变”）。

(2)在碱式介质中，碱式电池的电极反应：
负极：__________________________________，正极：___________________________。

电解质溶液pH的变化_______________（填“变大”，“变小”，“不变”）。

(3)氢氧燃料电池汽车作为上海世博园中的交通工具之一，下列有关说法不正确的是
________。

A．太阳光催化分解水制氢气比电解水气氢气更为科学
B．氢氧燃料电池作为汽车动力更能保护环境
C．以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式相同
D．以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的总反应式相同
(4)纯电动车采用了高效耐用的一种新型可充电电池，该电池的总反应式为：3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH。

①该电池放电时负极反应式为_________________。

②放电时每转移3 mol电子，正极有________ mol K2FeO4被还原。

(5)锰酸锂离子电池在混合动力车等大型蓄电池应用领域占据主导地位。

电池反应式为：Li1－x MnO4＋Li x LiMnO4，下列有关说法不正确的是________。

A．放电时电池的正极反应式为：Li1－x MnO4＋xLi＋＋xe－=LiMnO4
B．放电过程中，石墨没有得失电子
C．该电池也能在KOH溶液的环境中正常工作
D．充电时电池上标有“－”的电极应与外接电源的负极相连
19．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”)，
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．S2Cl2和SCl2均为重要的化工原料。

已知：Ⅰ．S2(l)＋Cl2(g)S2Cl2(g)ΔH1；
Ⅱ．S2Cl2(g)＋Cl2(g)2SCl2(g)ΔH2；
Ⅲ．相关化学键的键能如下表所示：
化学键S－S S－Cl Cl－Cl
键能/kJ·mol－1a b c
222
请回答下列问题：
(1)反应ⅡΔH2＝__________kJ·mol－1(用含a、b、c的代数式表示)。

(2)若反应Ⅱ正反应的活化能E1＝dkJ·mol－1，则逆反应的活化能E2＝________kJ·mol－1(用含a、b、c、d的代数式表示)。

(3)一定压强下，向10L密闭容器中充入1molS2Cl2(g)和1molCl2(g)，发生反应Ⅱ。

Cl2与SCl2的消耗速率(v)与温度(T)的关系如图所示：
①A、B、C、D四点对应状态下，达到平衡状态的有________(填字母)。

②该反应正反应的ΔH________(填“大于”或“小于”)0。

(4)一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，达到平衡后缩小容器容积，重新达到平衡后，Cl2的平衡转化率_________(填“增大”“减小”或“不变”)，理由为
____________。

22．合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，一种工业合成氨的简式流程图如图：
（1）步骤Ⅱ中制氢气的原理如下：
①CH4（g）＋H2O（g）CO（g）＋3H2（g）ΔH=＋206.4kJ·mol-1
②CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g）ΔH=－41kJ·mol－1
对于反应①，一定可以提高平衡体系中H2的百分含量，又能加快反应速率的措施是__。

a.升高温度 b.减小CO浓度 c.加入催化剂 d.降低压强
利用反应②，将CO进一步转化，可提高H2的产量。

若将1molCO和4molH2O的混合气体充入一容积为2L的容器中反应，若第4分钟时达到平衡时放出32.8kJ的能量，则前4分钟的平均反应速率v（CO）为____。

（2）步骤Ⅴ的反应原理为N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）ΔH=－92.4kJ·mol-1
①合成氨工业采取的下列措施不可用平衡移动原理解释的是___（填选项）。

A．采用较高压强（20MPa～50MPa）
B．采用500℃的高温
C．用铁触媒作催化剂
D．将生成的氨液化并及时从体系中分离出来
②450℃时该反应的平衡常数____500℃时的平衡常数（填“<”“>”或“=”）。

③合成氨工业中通常采用了较高压强（20MPa～50MPa），而没有采用100MPa或者更大压强，理由是___。

（3）天然气的主要成分为CH4，CH4在高温下的分解反应相当复杂，一般情况下温度越
高，小分子量的产物就越多，当温度升高至上千度时，CH4就彻底分解为H2和炭黑，反应如下：2CH4C+2H2。

该反应在初期阶段的速率方程为：r=k×c CH4，其中k为反应速率常数。

①设反应开始时的反应速率为r1，甲烷的转化率为α时的反应速率为r2，则r2=___r1。

②对于处于初期阶段的该反应，下列说法正确的是___。

A．增加甲烷浓度，r增大
B．增加氢气浓度，r增大
C．氢气的生成速率逐渐增大
D．降低反应温度，k减小
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)500700T1T2T3
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．反应 Sn +H2SO4=SnSO4+H2↑的能量变化趋势，如图所示：
(1)该反应为____________反应(填“吸热”或“放热”)。

(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．改锡片为锡粉 B．加入少量醋酸钠固体 C．滴加少量 CuSO4 D．将稀硫酸改为 98%的浓硫酸
(3)若将上述反应设计成原电池，石墨棒为原电池某一极材料，则石墨棒为__________极(填
“正”或“负”)。

石墨棒上产生的现象为_______________，该极上发生的电极反应为_______________，稀硫酸的作用是传导离子、_______________，原电池工作时溶液中的
2-4SO 移向_____________极移动(填正或负)。

(4)实验后同学们经过充分讨论，认为符合某些要求的化学反应都可以通过原电池来实现。

下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是______________________。

A ．C(s)+H 2O(g)= CO(g)+H 2(g) △H >0 B ．NaOH(aq)+HCl(aq)= NaCl(aq)+H 2O(l)△H <0 C ．2H 2(g)+O 2(g)= 2H 2O(l) △H <0
D ．Pb+ PbO 2+2H 2SO 4=2PbSO 4+2H 2O △H <0
以 KOH 溶液为电解质溶液，在所选反应中选择某个反应设计成原电池，该电池负极反应为：______________。

25．I 、下图为汽车尾气处理系统中“三元催化”的工作原理，NO 和CO 在催化剂作用下生成无污染性物质的方程式2NO ＋2CO ∆====催化剂
N 2＋2CO 2。

某课题组为探究某些外界条件对汽车尾气转化反应速率的影响规律，设计了以下对比实验。

实验
编号 实验
目的 T /℃ NO 初始浓度/mol·L -1 CO 初始浓度/mol·L -1 同种催化剂的比表面积/m 2·
g -1 c (CO)不变时所用的时间/min
① 参照
280 6.50×10-3 4.00×10-3 80 t ② 280 6.50×10-3 4.00×10-3 120 0.5t ③
360
6.50×10-3
4.00×10-3
80
0.2t
(1)实验编号②的实验目的为_______。

(2)课题中探究外界条件对汽车尾气转化反应速率的影响的另一因素是________。

II 、某温度下在4 L 密闭容器中，X 、Y 、Z 三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。

(1)该反应的化学方程式是______。

(2)该反应达到平衡状态的标志是______ (填字母)。

A．Y的体积分数在混合气体中保持不变
B．X、Y的反应速率比为3：1
C．容器内气体压强保持不变
D．容器内气体的总质量保持不变
E. 生成1 mol Y的同时消耗2 mol Z
(3)2～5min内用X表示的化学反应速率为_____。

26．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
__℃。

27．甲醇是一种清洁能源。

工业上一般采用下列两种反应合成甲醇。

反应Ⅰ：CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)，△H1
反应Ⅱ：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+ H2O(g)，△H2
(1)在一定条件下将1molCO和4molH2充入2L的密闭容器中发生反应I，5min后测得
c(H2)=1.2 mol/L，计算此段时间的反应速率(用H2表示)______ mol/(L·min)。

(2)反应CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)△H3= ______(用△H1和△H2表示)。

(3)若容器容积不变，下列措施可提高反应Ⅱ的反应速率的是(选字母)______。

a．充入CO2，使体系总压强增大 b．将CH3OH(g)从体系中分离出来
c．充入He，使体系总压强增大 d．使用高效催化剂
(4)保持恒温恒容的条件下将反应Ⅱ的平衡体系各物质浓度均增加一倍，则化学平衡向
______ (填“正向”、“逆向”或“不”)移动，平衡常数K______(填“变大”、“变小”或“不变”)。

(5)这两种合成甲醇的方法比较，原子利用率较高的是 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)______。

28．纯橄岩为含镁的硅酸盐矿物，并含有MnO、Fe2O3、FeO、SiO2和一些有机物等杂质。

工业上利用纯橄岩制备一水硫酸镁(MgSO4·H2O)的工艺流程如图：
(1)酸浸时温度控制在90℃~100℃之间，并且要连续搅拌2小时。

①连续搅拌2小时的目的是___。

②酸浸时适宜的酸度及用量对酸浸工艺十分重要，浓度过低，浸取不完全，浓度过高
(>5mol/L)造成浆料黏度过大，出现“包团现象”，根据酸浸反应原理分析，造成浆料黏度过大的物质是___(填名称)。

(2)已知硫酸镁的溶解度随温度变化的曲线如图，且溶液的沸点随压强增大而升高。

为了从滤液中充分回收MgSO4·H2O，采取将滤液蒸发浓缩、加压升温的方法结晶，需要加压升温的原因是___。