人教(新课标)高中化学一轮复习:专题9化学反应与能量
试卷更新日期:2022-01-05 类型:一轮复习
一、单选题
-
1. 在一恒温、恒容的密闭容器中发生反应A(s)+2B(g) C(g)+D(g),当下列物理量不再变化时,下列事实能表明该反应达到平衡的是( )A、混合气体的压强 B、C,D的消耗速率之比为1:1 C、容器内气体密度不变 D、单位时间内生成2molB 的同时消耗1 molC2. 关于化学反应与能量的说法正确的是( )A、任何化学反应都伴随有能量变化 B、ΔH>0表示放热反应,ΔH<0表示吸热反应 C、化学键的断裂会放出能量 D、反应物总能量比生成物总能量高的反应是吸热反应3. 利用含碳化合物合成燃料是解决能源危机的重要方法,已知CO(g)+2H 2 (g) = CH 3 OH(g)反应过程中的能量变化情况如图所示,曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。下列判断正确的是 ( )A、该反应的ΔH=+91 kJ·mol -1 B、加入催化剂,该反应的ΔH变小 C、反应物的总能量大于生成物的总能量 D、如果该反应生成液态CH 3 OH,则ΔH增大4. 对于可逆反应4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g),下列叙述正确的是( )A、4v正(O2)=5v逆(NO)时,达到化学平衡状态 B、若单位时间内生成x mol NO的同时,消耗x mol NH3 , 则反应达到化学平衡状态 C、达到化学平衡状态后,若增大容器容积,则正反应速率减小,逆反应速率增大 D、化学反应速率的关系为2v正(NH3)=3v正(H2O)5. H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得70 ℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是( )A、图甲表明,其他条件相同时,H2O2浓度越小,其分解速率越快 B、图乙表明,其他条件相同时,溶液pH越小,H2O2分解速率越快 C、图丙表明,少量Mn2+存在时,溶液碱性越强,H2O2分解速率越快 D、图丙和图丁表明,碱性溶液中,Mn2+对H2O2分解速率的影响大6. 据美国《科学》杂志报道,外太空的某一星球的大气层中,含有大量的CH2=CHOH,此物质常温时为液体,它很容易转化成CH3CHO,化学方程式为CH2=CHOH CH3CHO,已知ΔH<0。据此你认为下列说法中正确的是( )A、该星球表面温度很高 B、该星球表面温度很低 C、低温下稳定性:CH2=CHOH>CH3CHO D、该反应中CH2=CHOH化学键断裂吸收的能量大于CH3CHO化学键形成放出的能量7. 常压下羰基化法精炼镍的原理为Ni(s)+4CO(g) Ni(CO)4(g)。230 ℃时,该反应的平衡常数K=2×10-5。已知:Ni(CO)4的沸点为42.2 ℃,固体杂质不参与反应。第一阶段:将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4;
第二阶段:将第一阶段反应后的气体分离出来,加热至230 ℃制得高纯镍。
下列判断正确的是( )
A、增加c(CO),平衡向正向移动,反应的平衡常数增大 B、第一阶段,在30 ℃和50 ℃两者之间选择反应温度,选50 ℃ C、第二阶段,Ni(CO)4分解率较低 D、该反应达到平衡时,v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO)8. 某温度下某气体反应达到化学平衡,平衡常数 ,恒容时,若温度适当降低,F的浓度增加。下列说法中正确的是( )A、增大c(A)、c(B),K增大 B、降低温度,正反应速率增大 C、该反应的焓变为负值 D、该反应的化学方程式为2E(g)+F(g) A(g)+2B(g)9. 图Ⅰ是NO2(g)+CO(g) CO2(g)+NO(g)反应过程中能量变化示意图。一定条件下,在固定容积的密闭容器中该反应达到平衡状态。当改变其中一个条件X,Y随X增大的变化关系曲线如图Ⅱ所示。下列有关说法正确的是( )A、该反应的焓变ΔH=+234 kJ·mol-1 B、若X表示温度,则Y表示的可能是CO2的物质的量浓度 C、若X表示CO的起始浓度,则Y表示的可能是NO2的转化率 D、若X表示反应时间,则Y表示的可能是混合气体的密度10. 下列措施对增大反应速率明显有效的是( )A、Al在氧气中燃烧生成Al2O3 , 将铝片改成铝粉 B、Fe与稀硫酸反应制取H2时,改用浓硫酸 C、在K2SO4与BaCl2两溶液反应时,增大压强 D、Na与水反应时增大水的用量11. 研究发现液态有机物是比较理想的储氢材料。甲苯储氢反应的能量变化如图所示:
下列推断不正确的是( )
A、甲苯储氢反应的原子利用率为100% B、甲苯储氢反应是放热反应 C、该反应的正反应活化能大于逆反应活化能 D、加入催化剂,不会改变反应热12. 短周期元素R、X、Y、Z、M原子序数依次递增,最外层电子数:3Z+M=X+Y,其中元素R、X、Y、M形成的化合物(结构式)具有如图所示转化关系。下列说法正确的是( )A、原子半径:M>Z>Y B、简单气态氢化物的沸点:Y>X C、X的最高价氧化物对应水化物为强酸 D、Z分别与R、X、Y、M形成的化合物中均只含离子键13. 下列有关测定中和反应反应热实验的说法正确的是( )A、用铜丝代替玻璃搅拌器,测得的△H偏小 B、强酸的稀溶液与强碱的稀溶液反应生成1mol H2O的△H均为-57.3kJ/mol C、已知冰的熔化热为6.0 kJ·mol-1 , 冰中氢键键能为20.0 kJ·mol-1 , 假设1 mol冰中有2 mol氢键,且熔化热完全用于破坏冰中的氢键,则最多只能破坏1 mol冰中15%的氢键 D、若H2的燃烧热为a kJ·mol-1 , 则燃烧热的热化学方程式H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H = -a kJ·mol-1
14. 实验测得:101kPa时,1molH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ的热量;1molCH4完全燃烧生成液态水和CO2 , 放出890.3kJ的热量。下列热化学方程式的书写正确的是( )①
②
③
④
A、②④ B、④ C、②③④ D、①②③④15. 某HCOOH燃料电池的工作原理如图所示,其中,两电极区间用允许K+、H+通过的半透膜隔开。下列说法错误的是( )A、负极反应为HCOO-+2OH--2e-=HCO +H2O B、电池工作时,需补充的物质A为H2SO4 C、理论上,当有2mol HCOO-参加反应时,消耗1molFe3+ D、该电池放电的本质是将HCOOH与O2反应的化学能转化为电能二、多选题
-
16. 向1L密闭容器中充入足量的焦炭和1molSO2(g)发生反应: 。测得SO2的生成速率与S2(g)的生成速率随温度变化如图所示。下列说法正确的是( )A、正反应的活化能小于逆反应的活化能 B、达到平衡后再加热,平衡向正反应方向移动 C、A,B,C,D四点对应状态下,达到平衡状态的是B、D D、达到平衡后缩小容器容积,重新达到平衡后,SO2的平衡转化率增大17. 如下图为钠硫高能二次电池的结构示意图,该电池放电时的总反应式为 ( ,难溶于熔融硫),下列说法正确的是( )A、该电池的正极反应式为 B、放电时若正极有 参与反应,外电路有 电子通过 C、充电时阴极上 被氧化为 D、钠硫电池相比常见锂电池,负极材料储量更丰富18. 已知乙烷燃烧的化学方程式为 。若反应速率分别用 、 、 、 表示,则下列关系正确的是( )A、 B、 C、 D、19. 硼酸(H3BO3或B(OH)3)是一元弱酸,常用于医药玻璃等工业,并用作食物防腐剂和消毒剂,工业上通过电解法制备硼酸。其工作原理如图所示,下列说法正确的是( )A、Pt(I)为阴极,电解一段时间后,该极区pH减小 B、产品室发生的反应为B(OH) +H+=H3BO3+H2O C、Pt(I)极区加入氢氧化钠是为了增强溶液的导电性 D、膜x是阴离子交换膜
三、填空题
-
20. 硫酰氯 和亚硫酰氯 均是重要的化工试剂,遇水发生剧烈反应,常用作脱水剂.
已知:Ⅰ.
II.
(1)、若在绝热、恒容的密闭容器中充入一定量的 和 ,发生反应: ,下列示意图能说明 时刻反应达到平衡状态的是(填序号).(2)、为研究不同条件对反应Ⅰ的影响.恒温条件下,向 恒容密闭容器中加入 ,经 反应Ⅰ达到平衡.测得 内 ,则平衡时 的转化率 . 保持其他条件不变,反应Ⅰ在恒压条件下进行,达到平衡时 的转化率为 ,则 (填“>”“<”“=”)21. 某化学兴趣小组拟用如图所示的装置测定中和反应的反应热.所用药品如下: 盐酸、 溶液、 氨水.(1)、从实验装置上看,还缺少;是否可以用铜质材料替代(填“是”或“否”),理由是 .(2)、烧杯间填满碎泡沬塑料的作用是 .(3)、将浓度为 的酸溶液和 的碱溶液各 混合(溶液密度均为 ,生成溶液的比热容 ,搅动后,测得酸碱混合液的温度变化数据如下:反应物
起始温度
终止温度
反应热
甲组
15.0
18.3
乙组
15.0
18.1
①某同学利用上述装置做甲组实验,测得 数值偏大,可能的原因是 .
A. 溶液一次性迅速倒入
B.做本实验的当天室温较高
C.大小烧杯口不平齐,小烧杯口未接触泡沫塑料板
D.测完盐酸的温度再次测量 溶液温度时,温度计上残留的酸未用水冲洗干净
②两组实验结果差异的原因是 .
22. 在一容积为 2L 的密闭容器内加入 0.2mol的 N2 和 0.5mol的 H 2 ,在一定条件下发生如下反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3 (g) ΔH<0。反应中 NH3的物质的量浓度的变化情况如图所示:
(1)、根据图示,计算从反应开始到平衡时,平均反应速率 v(NH3 )=。(2)、反应达到平衡后,计算该反应的平衡常数 K= 。(3)、反应达到平衡后,第 5分钟末,保持其它条件不变,若只把容器的体积缩小一半,平衡移动(填“向逆反应方向”、“向正反应方向”或“不”),化学平衡常数(填“增大”、“减小”或“不变”)。23. 电解法测定铜的相对原子质量的装置如图所示,调节电阻使电流稳定在 ,通电电解 。取下铜片,水洗、醇洗后晾干,精确称量如下:电解前:铜a与铜b的质量分别 和 :
电解后:铜a与铜b的质量分别 和 。
已知: 电子的电量为 ,电路中通过的总电量 (t单位为秒)。
则测得的铜元素的相对原子质量为(计算结果保留3位有效数字),写出简要计算过程。
24. 化学反应过程中发生物质变化的同时,常常伴有能量的变化。这种能量的变化常以热量的形式表现出来,叫做反应热。由于反应的情况不同,反应热可以分为许多种,如燃烧热和中和热等。 下列△H 表示物质燃烧热的是(填字母编号)。
A. 2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H1
B. C(s)+ O2(g)═CO(g)△H2
C. 2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H1
D. C(s)+ O2(g)═CO(g)△H2
E. C6H12O6(s)+6O2(g)═6CO2(g)+6H2O(l)△H5
F. NaOH(aq)+HCl(aq)═NaCl(aq)+H2O(l)△H6
G. CH3COO(aq)+NaOH(aq)═CH3COONa(aq)+H2O(l)△H725. 电化学原理在能量转换、金属冶炼等方面应用广泛。图①
图②
图③
(1)、图①是碱性锌锰电池,在负极发生反应的物质是(填“Zn”或“MnO2”),正极发生反应(填“氧化”或“还原”)。(2)、图②是碱性电解质的氢氧燃料电池,B极通入的气体为 , A极发生的电极反应式。(3)、电解法可以提纯粗镓,具体原理如图③所示:①粗镓与电源极相连(填“正”或“负”)。
②镓在阳极溶解生成的Ga3+与NaOH溶液反应生成GaO2- , GaO2-在阴极放电的电极反应式。
(4)、由下列物质冶炼相应金属,须采用电解法的是(选填字母序号)。a.NaCl
b.Fe2O3
c.Cu2S
d.Al2O3
四、实验探究题
-
26. 某实验小组用0.50 mol·L-1 NaOH溶液和0.50 mol·L-1 H2SO4溶液进行中和热的测定。(1)、Ⅰ.配制0.50 mol·L-1 H2SO4溶液
若配制250 mL H2SO4溶液,则需用量筒量取密度为1.84 g·cm-3、质量分数为98%的浓硫酸mL。
(2)、Ⅱ.测定稀硫酸和稀氢氧化钠反应的中和热的实验装置如图所示:仪器A的名称为。
(3)、写出表示该反应中和热的热化学方程式(中和热为57.3 kJ·mol-1):。(4)、取50 mL NaOH溶液和30 mL H2SO4溶液进行实验,实验数据如下表。实验
次数
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
温度差(t2-t1)/℃
H2SO4
NaOH
平均值
1
26.6
26.6
26.6
29.1
2
27.0
27.4
27.2
31.2
3
25.9
25.9
25.9
29.8
4
26.4
26.2
26.3
30.4
①温度差的平均值为℃。
②近似认为0.50 mol·L-1 NaOH溶液和0.50 mol·L-1 H2SO4溶液的密度都是1 g·cm-3 , 中和后生成溶液的比热容c=4.18 J·(g·℃)-1。则测得的中和热ΔH=(取小数点后一位)。
③上述结果与-57.3 kJ·mol-1有偏差,产生此偏差的原因可能是(填字母)。
a.实验装置保温、隔热效果差 b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c.一次性把NaOH溶液倒入盛有H2SO4溶液的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
27. 氨基甲酸铵( )是一种重要的工业原料,用途很广。氨基甲酸铵为可溶于乙醇、具有吸湿性的白色晶体,59℃时分解为氨和二氧化碳。使纯化、干燥后的 和 以2∶1的速率通过,充分混合制取氨基甲酸铵,反应装置如图所示(部分夹持装置略去)。回答下列问题:
(1)、装置A用于制取的气体是(填化学式),装置B、C中盛放的试剂分别为、(填名称)。(2)、装置F中发生反应的化学方程式为。(3)、三颈烧瓶中加入适量的 ,除了充当介质之外,另一作用为 , 上口插入一个电动搅拌器,并采用玻璃套管、乳胶管使之密封,两个侧口分别通入 和 ,在不断搅拌下生成氨基甲酸铵,化学方程式为 , 生成物白色固体悬浮于介质中,经操作后,在40℃的恒温箱中干燥后密封保存。(4)、氨基甲酸铵存在分解成氨气和二氧化碳气体的平衡,用压强表示的平衡常数 及反应热 之间存在关系式: (已知:R、C为常数,T为开氏温度),有关数据如图所示。经计算,氨基甲酸铵分解反应的反应热 (保留四位有效数字)。
(5)、实验装置末端的a导管应插入盛放浓硫酸的烧杯中,该浓硫酸的作用为。五、综合题
-
28. 工业上合成氨的原理为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH。(1)、已知H—H键的键能为436 kJ·mol-1 , N—H键的键能为391 kJ·mol-1 , N≡N键的键能是945.6 kJ·mol-1 , 则上述反应的ΔH=。(2)、若上述反应在甲、乙、丙、丁四个同样的密闭容器中进行,在同一段时间内测得容器内的反应速率分别为甲:v(NH3)=3.5 mol·L-1·min-1;乙:v(N2)=2 mol·L-1·min-1;丙:v(H2)=4.5 mol·L-1·min-1;丁:v(NH3)=0.075 mol·L-1·s-1。若其他条件相同,温度不同,则温度由高到低的顺序是(填序号)。(3)、在一定温度下,将1 mol N2和3 mol H2混合置于体积不变的密闭容器中发生反应,达到平衡状态时,测得气体总物质的量为2.8 mol,容器压强为8 MPa。则平衡常数Kp=(用平衡分压代替浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。(4)、在773 K时,分别将2 mol N2和6 mol H2充入一个固定容积为1 L的密闭容器中,随着反应的进行,气体混合物中各物质的浓度与反应时间t的关系如图所示。
①图中表示c(N2)t的曲线是。
②该温度下,若向同容积的另一容器中投入的N2、H2、NH3的浓度均为3 mol·L-1 , 则此时v正v逆(填“>”“<”或“=”)。
29. CO2是导致温室效应的主要物质。CO2加氢合成甲醇不仅解决了CO2的排放问题,还提供了化工基础原料。回答下列问题:(1)、已知CO2加氢合成甲醇涉及的反应有:反应I:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.2kJ/mol
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H2=+41.2kJ/mol
则反应Ⅲ:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H3=kJ/mol
(2)、在恒容密闭容器中发生反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),CO的平衡转化率与温度,压强的关系如图所示。①A、B、C三点的平衡常数KA , KB , KC的大小关系是。
②下列叙述能说明上述反应能达到化学平衡状态的是(填代号)。
a.2v正(H2)=v逆(CH3OH)
b.混合气体的密度不再改变
c.混合气体的平均相对分子质量不变
d.H2(g)与CH3OH(g) 的物质的量之比保持不变
③在容积为2L的密闭容器内充入0.3molCO与0.6molH2在催化剂作用下发生反应生成甲醇。A、C两点都表示达到的平衡状态,则自反应开始到达平衡状态所需的时间tAtC(填“大于”“小于”或“等于");若P2压强恒定为p,则T2℃平衡常数Kp=(Kp用气体平衡分压代替气体平衡浓度计算,分压=总压×气体的物质的量分数,整理出含p的最简表达式)。
(3)、我国规定生活用水中铅排放的最大允许浓度为0.01mg/L。在某含铅废水中加入Na2S,当S2-浓度达到6.8×10-8mol/L时,水体中Pb2+浓度为mol/L[已知:Ksp(PbS)=3.4×10-28],此时是否符合排放标准?(填“是”或“否”)。30. 我国广东、广西等省的钨锡矿床中含有黝锡矿(主要成分为 ,还含有 、 等)。一种以黝锡矿为原料提取锡的工艺流程如图所示:已知:“滤液”中含有的主要离子为 、 、 等。
回答下列问题:
(1)、“焙烧”过程中主要发生的反应为 。① 中 元素的化合价为。
②在反应物中加入 粉的最主要目的是(填标号)。
A.提供能量 B.防止 被氧化 C.防止结块
③加入的 的量应为黝锡矿量的2.1倍,结合图示说明其原因。
(2)、“滤渣”中可回收的金属是(填元素符号)。(3)、若黝锡矿中含有 元素,则“净化”时需加入 ,将 转化为单质 除去,发生反应的离子方程式为 ,该过程可看作经历以下两步反应:第一步:
第二步:
(4)、“电沉积”时,采用惰性电极作阳极,纯锡作阴极, 溶液和“净化”后溶液(主要含 、 等)分别为两极区的电解液,选用阳离子交换膜。①“净化”后溶液应作(填“阳极区”或“阴极区”)电解液。
②“电沉积”过程中,阳极区溶液的 (填“增大”或“减小”或“不变”)。
③“电沉积”结束后,阴极区溶液的主要溶质为(填化学式)。