一、选择题
1．H2能在Cl2中燃烧生成 HCl，HCl也能在一定条件下分解为H2和Cl2。图为H2、Cl2和HCl 三者相互转化的微观过程示意图，下列说法正确的是
A．过程 1 放热B．过程 2 吸热C．过程 3 放热D．过程 4 放热
【答案】C
【详解】
化学反应的过程中存在化学键的断裂与形成，其中键断裂吸热，键形成放热，图中过程1是吸热过程，过程2是放热过程，氢气在氯气中燃烧是放热过程，而氯化氢的分解是吸热过程，故答案为C。
2．下列关于化学反应速率的说法正确的是
A．因是同一反应，所以用不同物质表示化学反应速率时，所得数值是相同的
B．根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢
C．化学反应速率为“1mol/(L?min)”表示的意思是：时间为1min时，某物质的浓度为
1mol/L
D．化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或者任何一种生成物浓度的增加
【答案】B
【详解】
A．同一反应，用不同物质表示化学反应速率时，数值比值等于方程式的系数之比，则不
一定相等，故A错误；
B．化学反应速率的大小可以体现化学反应进行的快慢，即根据化学反应速率的大小可以判断化学反应进行的快慢，故B正确；
C．化学反应速率为“1 mol/(L?min)”表示的意思是：时间1min内，某物质的浓度变化量为1mol/L，故C错误；
D．化学反应的反应速率不能用固体物质单位时间内浓度的变化量表示，故D错误；
故答案为B。
3．下列有关反应速率的说法正确的是（）
A．用铁片和稀硫酸反应制氢气时，改用98%的硫酸可以加快反应速率
B．100mL2mol/L的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变
C．SO2的催化氧化反应是一个放热的反应，所以升高温度，反应速率变慢
D．汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2，减小压强反应速率变慢
【详解】
A. 稀硫酸改为98%的硫酸，铁在浓硫酸中钝化而不能产生氢气，A错误；
B. 100mL2mol/L的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，氯化钠不反应，但稀释了盐酸，氢离子浓度下降，故反应速率下降，B错误；
C. 所以升高温度，反应速率加快，C错误；
D. 有气体参加的反应，减小压强反应速率变慢，D正确；
答案选D。
4．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
【答案】C
【分析】
t1～t2阶段、t2～t3阶段与t4～t5阶段正逆反应速率都相等，每个时刻只改变一个且不同的条件，t2～t3阶段与t4～t5阶段反应速率加快且平衡不移动，说明分别是使用了催化剂和加压，则反应前后气体体积不变，0~t1时，X减少0.09mol/L，Y增大0.06mol/L，所以Z一定是生成物，且生成0.03mol/L，t3～t4阶段改变的条件只能是降低反应温度，平衡逆向移动，说明正反应吸热，以此分析解答。
【详解】
A. 0～t1min内X与Y的平均反应速率之比等于物质的量浓度的变化量之比，即为：（0.15-
0.06）mol/L∶（0.11-0.05）mol/L=3∶2，故A正确；
B. 由上述分析可知，Z一定是生成物，故B正确；
C. 由上述分析可知，t3～t4阶段改变的条件只能是降低反应温度，平衡逆向移动，说明正反应吸热，故C错误；
D. t1～t2阶段、t2～t3阶段与t4～t5阶段正逆反应速率都相等，每个时刻只改变一个且不同的条件，t2～t3阶段与t4～t5阶段反应速率加快且平衡不移动，说明分别是使用了催化剂和加压，也说明了该反应前后气体体积不变，故D正确；
5．废旧电池最好的处理方法是
A．深埋入地下B．丢弃C．回收利用D．烧掉
【答案】C
【详解】
废电池里含有大量重金属汞、镉、锰、铅等，当废电池日晒雨淋表面皮层锈蚀后，其中的成分就会渗透到土壤和地下水，造成土壤污染和水污染，则废旧电池最好的处理方法是回收利用，故答案为C。
6．在密闭容器中进行下列反应：X2(g) +Y2(g)?2Z (g)。已知X2、Y2和Z的起始浓度分别为0.1mol·L-1、0.3mol·L-1、0.2mol·L-1，当反应在一定条件下达到平衡时，各物质的浓度有可能是( )
A．Y2为0.2mol·L-1B．Z为0.3mol·L-1C．X2为0.2mol·L-1D．Z为0.4mol·L-1
【答案】B
【详解】
A．若Y2为0.2mol·L-1，Y2减少0.1mol·L-1，根据方程式，消耗X2 0.1mol·L-1，则X2的浓度0，可逆反应不可能彻底进行，故不选A；
B．若Z为0.3mol·L-1，Z增加0.1mol·L-1，根据方程式，消耗X2 0.05mol·L-1、消耗Y2
0.05mol·L-1，则平衡时X2的浓度为0.05mol·L-1、Y2的浓度为0.25mol·L-1，符合可逆反应的特征，故选B；
C．若X2为0.2mol·L-1，X2增加0.1mol·L-1，根据方程式，消耗Z 0.2mol·L-1，则Z的浓度0，可逆反应不可能彻底进行，故不选C；
D．若Z为0.4mol·L-1，Z增加0.2mol·L-1，根据方程式，消耗X2 0.1mol·L-1、消耗Y2 0.1mol·L-1，则平衡时X2的浓度为0、Y2的浓度为0.2mol·L-1，可逆反应不可能彻底进行，故不选D；选B。
7．下列有关实验操作、现象、解释或结论都正确的是
氧气
D 相同温度条件下，向两支试管中分别加入2mL质
量分数为3%和6%的H2O2溶液，再分别加入等量
二氧化锰粉末，比较H2O2的分解速率
6%的H2O2溶液
试管中产生气泡
的速率较快
相同条件浓度
大H2O2分解
速率快
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【详解】
A．铝不能滴落下来，好像有一层膜兜着并不是因为铝熔点高，而是因为加热时铝与氧气反应生成熔点很高的氧化铝，故A错误；
B．生成的HCl气体与空气中的水蒸气凝结成小液滴，出现白雾并不是白烟，故B错误；C．铝和盐酸或者氢氧化钠反应生成的气体均为氢气，故C错误；
D．两支试管中只有H2O2溶液的浓度不同，其他条件完全相同，6%的H2O2溶液试管中产生气泡的速率较快，可以说明相同条件浓度大H2O2分解速率快，故D正确；
综上所述答案为D。
8．钠离子电池具有资源广泛、价格低廉、环境友好、安全可靠的特点，特别适合于固定式大规模储能应用的需求。一种以Na2SO4水溶液为电解液的钠离子电池总反应为：
NaTi2(PO4)3 +2Na2NiFe II (CN)6 Na3Ti2(PO4)3 +2NaNiFe III(CN)6（注：其中P的化合价为
+5，Fe的上标II、III代表其价态）。下列说法不正确的是
A．放电时NaTi2(PO4)3在正极发生还原反应
B．放电时负极材料中的Na＋脱离电极进入溶液，同时溶液中的Na＋嵌入到正极材料中C．充电过程中阳极反应式为：2NaNiFe III(CN)6＋2Na＋＋2e－＝2Na2NiFe II (CN)6
D．该电池在较长时间的使用过程中电解质溶液中Na+的浓度基本保持不变
【答案】C
【详解】
A.由题意可知放电时负极为2Na2NiFe II(CN)6- 2e－＝2NaNiFe III(CN)6+ 2Na＋，Na2NiFe II(CN)6失电子被氧化发生氧化反应，正极为：2NaTi2(PO4)3＋2Na＋+2e－＝Na3Ti2(PO4)3，NaTi2(PO4)3得电子被还原发生还原反应，故A项正确；
B.放电时负极材料中的Na＋脱离电极进入溶液，同时溶液中的Na＋嵌入到正极材料中，B项正确；
C.充电过程中阴极极反应式为：2NaNiFe III(CN)6＋2Na＋＋2e－＝2Na2NiFe II(CN)6，阳极：
Na3Ti2(PO4)3-2e－＝2NaTi2(PO4)3＋2Na＋，故C项错误；
D.该电池在较长时间的使用过程中电解质溶液中Na+的浓度基本保持不变，D项正确；
本题选C。
9．CaCO3与稀盐酸反应(放热反应)生成CO2的量与反应时间的关系如图所示。下列结论不
正确的是
A．反应开始2分钟内平均反应速率最大
B．反应4～6分钟平均反应速率最小
C．反应开始4分钟内温度对反应速率的影响比浓度大
D．反应4分钟后反应速率下降的原因是盐酸浓度逐渐减小
【答案】A
【详解】
A．该曲线斜率表示单位时间内产生二氧化碳的量，即二氧化碳产生速率，由图可知，2～4min内斜率较大，因此2～4min内平均反应速率最大，故A项结论错误；
B．同A项原理可知，反应4～6min平均反应速率最小，故B项结论正确；
C．随反应进行氢离子浓度降低，氢离子浓度变化使反应速率降低，由图象可知，0～2min 反应刚开始，温度较低此时反应速率由氢离子浓度决定，2～4min速率最快，2～4min温度对反应速率起主要作用，开始4min内温度对反应速率的影响比浓度大，故C项结论正确；
D．反应4min后，温度较高，但此时反应速率降低，是因为随反应进行氢离子浓度降低，故D项结论正确；
综上所述，结论错误的是A项，故答案为A。
10．298K时，合成氨反应的热化学方程式为：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ/mol，在该温度下，取1 mol N2和3 mol H2放在密闭容器内反应。下列说法正确的是( ) A．在有催化剂存在的条件下，反应放出的热量为92.4 kJ
B．有无催化剂该反应放出的热量都为92.4 kJ
C．反应放出的热量始终小于92.4 kJ
D．若再充入1 mol H2，到达平衡时放出的热量应为92.4 kJ
【答案】C
【解析】
该反应为可逆反应，正向不可能进行到底，所以1 mol N2和3 mol H2反应放出的热量始终小于92.4 kJ，C正确。
11．一定条件下，物质的量均为 0.3mol 的 X(g)与Y(g)在容积固定的密闭容器中发生反应：X(g)+3Y(g)2Z(g)ΔH=-akJ?mol -1，下列说法正确的是
A．达到平衡后，向平衡体系中充入稀有气体，正反应速率不发生变化
B．反应一段时间后，X 与Y 的物质的量之比仍为 1：1
C．达到平衡时，反应放出 0.1akJ 的热量
D．X 的体积分数保持不变，说明反应已达到平衡
【答案】A
【详解】
A．容积固定的密闭容器，充入稀有气体，X、Y、Z的浓度均不变，则正逆反应速率不变，故A正确；
B．反应起始时X与Y的物质的量相等，但X与Y按物质的量1:3进行反应，则反应一段时间后，X 与Y 的物质的量之比应大于 1：1，故B错误；
C．由方程式的化学计量数可知，X是过量的，又物质的量与热量成正比，若0.3molY全部参与反应，反应放出 0.1akJ 的热量，而该反应为可逆反应，不能进行到底，故达到平衡时，反应放出的热量小于0.1akJ，故C错误；
D．设任意时刻，X的转化量为x mol，可列出三段式：
()()()
0.30.30
x3x2x
0.3-
X g+
x0.
3Y g2Z g
3-3x 2x
，则X的
体积分数为
0.3-x0.3-x
100%=100%=50%
0.3-x+0.3-3x+2x0.6-2x
??，则X的体积分数为一定
值，始终保持不变，则X的体积分数保持不变不能说明反应已达到平衡，故D错误；
故选A。
12．人们利用原电池原理，制作了多种电池，如电子计算机所用纽扣电池就是其中一种。
它的两极材料为锌和氧化银，电解质溶液为KOH溶液，其电极反应是：Zn +2OH--2e-
═ZnO+H2O Ag2O+H2O+2e-═2Ag+2OH-下列判断正确的是
A．锌为正极，Ag2O为负极B．原电池工作时，负极区溶液pH增大C．锌为负极，Ag2O为正极D．原电池工作时，溶液中K+向负极移动【答案】C
【分析】
【详解】
A．根据电极反应式，锌失电子发生氧化反应，所以锌为负极，故A错误；
B．负极反应Zn +2OH--2e-═ZnO+H2O，消耗氢氧根离子，溶液pH减小，故B错误；C．锌失电子发生氧化反应，所以锌为负极，故C正确；
D．溶液中K+向正极移动，故D错误。
13．某同学为探究FeCl3与KI反应是否存在反应限度，设计了如下实验方案(FeCl3溶液、KI 溶液浓度均为0.1mo1?L-1)，最合理的方案是
A．方案1 B．方案2 C．方案3 D．方案4
【答案】D
【详解】
KI溶液和FeCl3溶液发生氧化还原反应生成Fe2+和I2，反应的离子方程式为2Fe3++2I-
═2Fe2++I2，反应后的溶液中加入CCl4，如有机层呈紫红色，则说明生成碘；向含Fe3+的溶液中滴加几滴KSCN溶液呈血红色，这是Fe3+的特殊反应，所以可滴加KSCN溶液，溶液显血红色，发生Fe3++3SCN-═Fe(SCN)3，就说明Fe3+没有反应完，故D正确。
14．在一定条件下，将3 mol A和1 mol B两种气体混合于固定容积为2 L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g) x C(g)＋2D(g)。2 min末该反应达到平衡，生成0.8 mol D，并测得C的浓度为0.8 mol·L－1。下列判断错误的是（）
A．x＝4 B．2 min内B的反应速率为0.1 mol·(L·min)－1 C．混合气体密度不变，则表明该反应已达到平衡状态D．B的转化率为40%
【答案】C
【解析】
【详解】
根据化学平衡三段式列式计算，平衡时C的浓度为0.8 mol·L－1，物质的量为1.6mol
3A （g）+B（g） xC（g）+2D（g）
起始量（mol） 3 1 0 0
变化量（mol） 1.2 0.4 1.6 0.8
平衡量（mol） 1.8 0.6 1.6 0.8
依据上式分析计算：
A、根据浓度变化量之比等于化学计量数之比可知x=4，故A正确；
B、2min内B的反应速率=0.4mol/(2L·2min)=0.1 mol·(L·min)－1，故B正确；
C、反应前后气体总质量不变，混合气体密度不变，不能表明该反应已达到平衡状态，故C 错误；
D、 B的转化率=0.4mol/1mol=0.4，即 B的转化率为40%，故D正确；故选C．
【点睛】
本题考查化学平衡的有关计算、转化率的有关计算、平衡状态的判断等，难度中等，注意
平衡状态的判断，选择判断的物理量应随反应发生变化，该物理量不再变化，说明到达平衡。解题关键：依据化学平衡的三段式计算进行分析，结合题中各量列式计算判断；A、利用物质的量之比等于化学计量数之比计算x的值；B、根据平衡浓度的变化量求出速率；
C、容器的容积不变，混合气体的质量不变，密度不变，不能判断是否达到平衡。
D、利用转化率定义计算。
15．已知2mol氢气完全燃烧生成水蒸气时放出能量484kJ，且氧气中1molO=O键完全断裂时吸收热量496kJ，水蒸气中1molH-O键形成时放出能量463kJ，则氢气中1molH-H键断裂时吸收热量为（）
A．920kJ B．557kJ C．436kJ D．188kJ
【答案】C
【详解】
根据题意2mol氢气完全燃烧生成水蒸气时放出能量484kJ，2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH= -484 kJ/mol，设1mol H-H键断裂时吸收热量为x，则ΔH= -484 = 2x + 496 - 463×4，解得x = 436，故C正确；
故答案为C。
【点睛】
反应热ΔH=反应物断键吸收的总能量减去生成物成键放出的总能量，若差值小于0，为放热反应，反之，为吸热反应。
16．利用反应6NO2+8NH3=7N2+12H2O设计的电池装置如图所示，该装置既能有效消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．电池工作时，OH—从左向右迁移
B．电极A上发生氧化反应，电极A为正极
C．当有0.1molNO2被处理时，外电路中通过电子0.4mol
D．电极B的电极反应式为2NO2+8e-+8H+=N2+4H2O
【答案】C
【分析】
由反应6NO2+8NH3═7N2+12H2O可知，反应中NO2为氧化剂，NH3为还原剂，则A为负极，B为正极，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，结合电解质溶液呈碱性解答该题。
【详解】
由反应6NO2+8NH3═7N2+12H2O可知，反应中NO2为氧化剂，NH3为还原剂，则A为负极，B为正极；
A ．A 为负极，
B 为正极，电池工作时，OH —从右向左迁移，故A 错误； B ．A 为负极，发生氧化反应，故B 错误；
C ．当有0.1molNO 2被处理时，N 元素从+4价降为0价，则外电路中通过电子0.4mol ，故C 正确；
D ．电极B 为正极，发生还原反应，电极反应式为2NO 2+8e -+4H 2O=N 2+8OH -，故D 错误； 故答案为C 。
17．某温度下，浓度均为11mol L -?的两种气体2X 和2Y 在恒容密闭容器中反应生成气体Z 。反应2min 后，测得参加反应的2X 的浓度为10.6mol L -?，用2Y 表示的反应速率
()112Y 0.1mol L min v --=??，生成的()Z c 为10.4mol L -?，则该反应的化学方程式是（ ）
A ．222X 2Y 2XY +=
B ．22222X 2Y 2X Y +=
C ．2233X 2Y 2X Y +=
D ．223X 3Y 2XY += 【答案】C 【分析】
先分别计算出()1
1
2X 0.3mol L min v --=??和()1
1
Z 0.2mol L min v --=??，根据反应速率之
比即为化学方程式中相应物质的化学计量数之比得()()()22X :Y :Z 3:1:2v v v =，根据原子守恒确定Z 的分子式，最后反应的化学方程式就出来了。 【详解】
用2X 表示的反应速率()1
1120.6mol L X 0.3mol L min 2min v ---?==??．用Z 表示的反应速率
()1
110.4mol L Z 0.2mol L min 2min
v ---?==??．2X 、2Y 和Z 的反应速率之比即为化学方程
式中相应物质的化学计量数之比，则
()()()11111122X :Y :Z 0.3mol L min :0.1mol L min :0.2mol L min 3:1:2v v v ------=??????=，
根据原子守恒，可确定Z 的化学式为3X Y ，故可得出反应的化学方程式为
2233X Y 2X Y +=。
故选C 。 【点睛】
同一反应在同一条件下、同一时间段内的反应速率，用不同的物质表示时，数值是可能不相同的，这些不同数值之比等于相应的化学计量数之比。
18．已知反应:NO 2(g) + SO 2(g)
SO 3(g) + NO(g) ，起始时向某密闭容器中通入1 mol NO 2 、
2 mol S 18O 2，.反应达到平衡后，下列有关说法正确的是:
A ．NO 2中不可能含18O
B ．有1 mol N 18O 生成
C ．S 18O 2的物质的量不可能为0. 8 mol
D ．SO 2、SO 3、NO 、NO 2均含18O 时，说明该
反应达到平衡 【答案】C 【详解】 A ．NO 2(g) + SO 2(g)SO 3(g) + NO(g) 反应到达平衡后，化学平衡是一个动态平衡，故NO 2中可能含18O ，A 错误；
B ．NO 2(g) + SO 2(g)
SO 3(g) + NO(g)该反应是可逆反应， NO 2的转化率小于100%，故生成
N 18O 的物质的量小于1mol ，B 错误；
C ．反应物的物质的量变化量之比等于化学计量数之比，又因为NO 2(g) + SO 2(g)SO 3(g)
+ NO(g)这个反应是可逆反应，NO 2的转化率小于100%，故平衡时 S 18O 2的物质的量大于
1.0mol ，C 正确；
D ．反应物、生成物的物质的量不在随着时间的改变而改变，当SO 2、SO 3、NO 、NO 2均含
18
O 时，不能说明反应达到平衡，D 错误；
答案选C 。 【点睛】
对应可逆反应，反应物的转化率小于100%，生成物的产率小于100%，化学平衡是一个动态平衡，达到平衡后，同种物质的正、逆反应速率相等且都大于0。
19．一定条件下，对于可逆反应：X （g ）＋3Y （g ）
2Z （g ），若 X 、Y 、Z 的起始浓
度分别为 c 1、c 2、c 3（均不为 0，单位 mol/L ），达到平衡时，X 、Y 、Z 的浓度分别为 0.1 mol/L 、0.3 mol/L 、0.08mol/L ，则下列判断不正确的是 A ．c 1∶c 2＝1∶3
B ．平衡时 Y 和 Z 的生成速率之比为 3∶2
C ．X 、Y 的转化率之比等于 1:3
D ．c 2 的取值范围为 0＜c 2＜0.42 mol/L
【答案】C 【详解】
A.设X 转化的浓度为x ，若从正反应建立平衡，则 123
X(g)+3Y(g)=2Z(g)
c c c 320.10.30.08
x x x 起始(mol/L)转化(mol/L)平衡(mol/L)，
12c 0.1moL /L 1c 30.3mol /L 3x x +==+，若从逆反应建立平衡，则，12c 0.1moL /L-1
c 0.3mol /L-33
x x ==，故A 正确；
B. 平衡时，正逆反应速率相等，则Y 和Z 的生成速率之比为3:2，故B 正确；
C. 按A 分析，反应前后X 、Y 气体的浓度比为1:3、化学方程式中化学计量数之比为1:3，所以达到平衡状态时，转化率相同，故C 错误；
D. 反应为可逆反应，物质不可能完全转化，如从正反应建立平衡，则消耗X 小于
0.04mol ?L ?1、消耗X 小于0.12mol ?L ?1，则c 2<0.12mol ?L ?1+0.3mol ?L ?1=0.42mol ?L ?1，如反应从
逆反应建立平衡，按已知条件，0 答案选C。 20．2 mol A与2 mol B混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：2A(g)＋3B(g)2C(g)＋z D(g)；若2 s后，A的转化率为50%，测得v(D)＝0.25 mol·L－1·s－1，下列推断正确的是() A．v(C)＝v(D)＝0.2 mol·L－1·s－1 B．z＝3 C．B的转化率为75% D．反应前与2 s后容器的压强比为4∶3 【答案】C 【详解】 2s后A的转化率为50%，则反应的A为2mol×50%=1mol，则 2A（g）+3B（g）2C（g）+zD（g）， 开始（mol）2 2 0 0 转化（mol）1 1.5 1 0.5z 2s（mol） 1 0.5 1 0.5z A．v（C）==0.25 mol·L－1·s－1=v（D），故A错误； B．因反应速率之比等于化学计量数之比，由A可知，z=2，故B错误； C．B的转化率为×100%=75%，故C正确； D．反应达2 s时，容器内总物质的量为n A＋n B＋n C＋n D＝1 mol＋0.5 mol＋1 mol＋1 mol ＝3.5 mol。故反应前后的容器中气体总物质的量之比为4∶3.5，压强比为4∶3.5，D项错误； 答案选C。 二、实验题 21．某兴趣小组进行“活泼金属与酸反应”的实验，将5.4g的铝片投入500 mL 0.5 mol·L-1的硫酸溶液中，下图为反应产生氢气速率与反应时间的关系图。 （1）下列关于图像的说法不正确的是（填序号，下同）； ①a → b段产生H2加快可能是表面的氧化膜逐渐溶解，加快了反应速率 ②b → c段产生H2较快可能是该反应放热，导致温度升高，加快了反应 ③c以后，产生H2速率逐渐下降可能是铝片趋于消耗完全 （2）其他条件不变，现换用500 mL 1 mol·L-1盐酸，产生氢气速率普遍较使用500 mL 0.5 mol·L-1硫酸的快，可能的原因是________； ①盐酸中c（H+）的浓度更大 ②Cl-有催化作用 ③SO42-有催化作用 ④SO42-有阻化作用（使反应变慢） ⑤Al3+有催化作用 （3）要加快铝与硫酸溶液制H2的反应速率，小组成员提出一系列方案，比如：①加入某种催化剂；②加入蒸馏水；③将铝片换成铝粉；④增加硫酸的浓度至18 mol/L； ⑤；⑥ _。以上方案不合理的有；请你再补充两种合理方案，填入空白⑤⑥处。【答案】（每空2分）（1）③ （2）②④ （3）方案不合理的有②④）；合理方案如：升高温度，加入少量CuSO4溶液，合理即可【解析】 试题分析：（1）铝的物质的量是5.4g÷27g/mol＝0.2mol，硫酸的物质的量是0.5L×0.5mol/L ＝0.25mol，则铝过量。①铝表面含有氧化铝，因此o→a段发生的是氧化铝与硫酸的反应。a → b段产生H2加快是由于其表面的氧化膜逐渐溶解，加快了反应速率，①正确； ②该反应是放热反应，b → c段产生H2较快可能是该反应放热，导致温度升高，加快了反应，②正确；③c以后，产生H2速率逐渐下降是由于氢离子浓度降低，反应速率减小，③错误。 （2）其他条件不变，现换用500 mL 1 mol·L-1盐酸，产生氢气速率普遍较使用500 mL 0.5 mol·L-1硫酸的快，由于溶液中氢离子浓度完全相同，不同的是阴离子，所以可能的原因是Cl-有催化作用或SO42-有阻化作用（使反应变慢），答案选②④。 （3）①加入某种催化剂可以加快反应速率；②加入蒸馏水氢离子浓度降低，反应速率减小；③将铝片换成铝粉增大反应物的接触面积，反应速率加快；④增加硫酸的浓度至18 mol/L，在常温下铝在浓硫酸中钝化；要加快反应速率可以是⑤升高温度，或利用原电池，即⑥加入少量CuSO4溶液。 考点：考查外界条件对反应速率的影响 22．为了探究化学能与热能的转化，某实验小组设计了如下图所示的三套实验装置： （1）上述3个装置中，不能验证“铜与浓硝酸的反应是吸热反应还是放热反应”的装置是________(填装置序号)。 （2）某同学选用装置Ⅰ进行实验(实验前U形管里液面左右相平)，在甲试管中加入适量了Ba(OH)2溶液与稀硫酸，U形管中可观察到的现象是 _________________________________。说明该反应属于________(填“吸热”或“放热”)反应。 （3）为探究固体M溶于水的热效应，选择装置Ⅱ进行实验(反应在丙试管中进行)。 ①若M为钠，则实验过程中烧杯中可观察到的现象是_________________。 ②若观察到烧杯中产生气泡，则说明M溶于水________(填“一定是放热反应”、“一定是吸热反应”或“可能是放热反应”)，理由是_________________________________________。（4）至少有两种实验方法能验证超氧化钾与水的反应(4KO2＋2H2O===4KOH＋3O2↑)是放热反应还是吸热反应。 方法①：选择装置________(填装置序号)进行实验； 方法②：取适量超氧化钾粉末用脱脂棉包裹并放在石棉网上，向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水，片刻后，若观察到脱脂棉燃烧，则说明该反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。【答案】Ⅲ左端液面降低，右端液面升高放热产生气泡，反应完毕后，冷却至室温，烧杯中的导管内形成一段水柱可能是放热反应某些物质(如NaOH固体)溶于水放热，但不是放热反应Ⅰ(或Ⅱ) 放热 【分析】 （1）装置Ⅰ和Ⅱ都可以分别通过右边装置中液面变化、是否有气泡判断反应是吸热还是放热，而装置Ⅲ是将生成的气体直接通入水中，无法判断该反应是吸热还是放热反应；（2）酸碱中和反应为放热反应，反应放出的热使锥形瓶中温度升高，气体体积增大，据此判断U型管中液面的变化； （3）钠与水的反应为放热反应，温度升高导致大试管中气体受热压强增大，烧杯中有气泡产生，冷却后体积减小，压强减小，导管中会形成水柱；M溶于水放出热量，不一定为化学变化，则不一定属于放热反应； （4）利用装置Ⅰ或Ⅱ都可以验证该反应为放热反应；棉花燃烧，证明反应中放出大量热，该反应为放热反应。 【详解】 （1）装置Ⅰ可通过U形管中红墨水液面的变化判断铜与浓硝酸的反应是放热还是吸热；装置Ⅱ可通过烧杯中是否产生气泡判断铜与浓硝酸的反应放热还是吸热。装置Ⅲ只是一个铜与浓硝酸反应并将生成的气体用水吸收的装置，不能证明该反应是放热反应还是吸热反应； （2）氢氧化钡与硫酸反应属于中和反应，中和反应都是放热反应，所以锥形瓶中气体受热膨胀，导致U型管左端液柱降低，右端液柱升高； （3））①若M为钠，钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，该反应为放热反应，放热的热量使大试管中温度升高，气体压强增大，所以右边烧杯中有气泡产生，反应完毕后，冷却至室温，烧杯里的导管内形成一段水柱； ②若观察到烧杯里产生气泡，说明M溶于水放出热量，由于放热反应一定属于化学变化，而有热量放出的反应不一定为化学变化，所以不一定属于放热反应，如浓硫酸溶于水会放出热量，但是不属于放热反应； （4）证明超氧化钾与水的反应是放热反应还是吸热反应：方法①：选择上述装置Ⅰ（或Ⅱ）进行实验，Ⅰ装置右边U型管中左端液柱降低，右端液柱升高（或烧杯中导管中有气 泡放出），证明该反应为放热反应； 方法②：取适量超氧化钾粉末用脱脂棉包裹并放在石棉网上，向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水，片刻后，若观察到棉花燃烧，则说明该反应放出大量热，使棉花燃烧，证明该反应是放热反应。 23．在研究化学反应中的能量变化时，我们通常做下面的实验：在一个小烧杯里，加入20g已研磨成粉末的Ba(OH)2?8H2O，将小烧杯放在事先已滴有3～4滴水的玻璃片上，然后向烧杯中加入约10gNH4Cl晶体，根据实验步骤，填写下表，并回答问题。 实验步骤实验现象及结论 将晶体混合，立即快速搅拌有刺激性气味能使湿润的紫色石蕊试纸变蓝的______产生(1) 用手摸烧杯下部感觉烧杯变凉说明此反应是______反应(2) 用手拿起烧杯烧杯下面的带有几滴水的玻璃片粘到了烧杯底部 将粘有玻璃片的烧杯放在盛 有热水的烧杯上 玻璃片脱离上面烧杯底部 反应后移走多孔塑料片观察 反应物 混合物成糊状，证明有______生成(3) (4)写出实验过程中发生反应的化学方程式：______________________________； (5)该反应在常温下就可进行，说明：____________________________________。 【答案】NH3吸热水 BaCl2?8H2O+2NH4Cl═BaCl2+2NH3?H2O+8H2O 吸放热反应与反应是否需要在加热无关 【分析】 使湿润的紫色石蕊试纸变蓝的气体为氨气，说明BaCl2?8H2O和NH4Cl固体混合后在常温下能发生反应，再结合实验现象分析即可。 【详解】 (1)将晶体混合，立即快速搅拌，Ba(OH)2?8H2O与NH4Cl反应生成了有刺激性气味能使湿润的紫色石蕊试纸变蓝的氨气； (2)用手摸烧杯下部，会感觉到烧杯变凉，说明该反应为吸热反应； (3)反应后移走多孔塑料片观察反应物，混合物成糊状，说明Ba(OH)2?8H2O与NH4Cl的反应中有水生成； (4)氢氧化钡晶体与氯化铵固体反应生成氯化钡、氨气和水，反应的化学方程式为： Ba(OH)2?8H2O+2NH4Cl═BaCl2+2NH3↑+10H2O； (5)该吸热反应在常温下能进行，说明吸放热反应与反应是否需要在加热无关。 【点睛】 考查探究化学反应与能量变化的关系，注意掌握化学反应与能量变化的关系，明确氢氧化钡晶体与氯化铵反应中的能量变化，试题培养了学生的分析、理解能力及化学实验能力。 24．SO2是常见的大气污染物，燃煤是产生SO2的主要原因。工业上有多种方法可以减少SO2的排放。 （1）往煤中添加一些石灰石，可使燃煤过程中产生的SO2转化成硫酸钙。该反应的化学方程式是。 （2）可用多种溶液做燃煤烟气中SO2的吸收液。 ①分别用等物质的量浓度的Na2SO3溶液和NaOH溶液做吸收液，当生成等物质的量NaHSO3时，两种吸收液体积比V（Na2SO3）: V（NaOH）= 。 ②NaOH溶液吸收了足量的SO2后会失效，可将这种失效的溶液与一定量的石灰水溶液充分反应后过滤，使NaOH溶液再生，再生过程的离子方程式是。 （3）甲同学认为BaCl2溶液可以做SO2的吸收液。为此甲同学设计如下实验（夹持装置和加热装置略，气密性已检验）： 已知：Na2SO3(固体) + H2SO4(浓)Na2SO4 + SO2↑+ H2O 反应开始后，A中Na2SO3固体表面有气泡产生同时有白雾生成；B中有白色沉淀。甲同学认为B中白色沉淀是SO2与BaCl2溶液反应生成的BaSO3，所以BaCl2溶液可做SO2吸收液。 乙同学认为B中的白色沉淀是BaSO4，产生BaSO4的原因是： ①A中产生的白雾是浓硫酸的酸雾，进入B中与BaCl2溶液反应生成BaSO4沉淀。 ②。 为证明SO2与BaCl2溶液不能得到BaSO3沉淀，乙同学对甲同学的实验装置做了如下改动并实验（夹持装置和加热装置略，气密性已检验）： 反应开始后，A中Na2SO3固体表面有气泡产生同时有白雾生成；B、C试管中除了有气泡外，未见其它现象；D中红色褪去。 ③试管B中试剂是溶液；滴加浓硫酸之前的操作是。 ④通过甲乙两位同学的实验，得出的结论是。 【答案】（1） 2CaCO3 + 2SO2 +O22CaSO4+2CO2 （2分）（2）① 1:2（2分） ②Ca2+ +OH- + HSO3-＝CaSO3↓+ H2O（2分）（3）②A中产生的SO2与装置内空气中的O2进入B中与BaCl2溶液反应生成BaSO4沉淀。（2分，答出O2给1分）③ 饱和NaHSO3（1分）；打开弹簧夹，通入N2，一段时间后关闭弹簧夹。（1分，“打开...关闭...”才给分）④ SO2与BaCl2溶液不能得到BaSO3沉淀（1分）；不能用BaCl2溶液做吸收SO2的吸收液。（1分） 【详解】 （1）根据题意，碳酸钙与二氧化硫、氧气在高温条件下反应生成硫酸钙，同时生成二氧化碳，所以反应的方程式为：2CaCO3+2SO2+O22CaSO4+2CO2，故答案为 2CaCO3+2SO2+O22CaSO4+2CO2； （2）①假设生成的NaHSO3物质的量都为2mol，Na2SO3+SO2+H2O═2NaHSO3，吸收的二氧化硫的物质的量为2mol，需1molNa2SO3，NaOH+SO2═NaHSO3，吸收的二氧化硫的物质的量也为2mol，需2molNaOH，假设Na2SO3溶液和NaOH溶液的物质的量浓度都为Cmol/L， 两种吸收液体积比V（Na2SO3）：V（NaOH）=1 C ： 2 C =1：2，故答案为1：2； ②NaOH溶液吸收了足量的SO2发生反应：NaOH+SO2═NaHSO3，与一定量的石灰水溶液充分反应NaHSO3+Ca（OH）2=CaSO3↓+NaOH+H2O，离子反应为：Ca2++OH-+HSO3- =CaSO3↓+H2O，使NaOH溶液再生，故答案为Ca2++OH-+HSO3-=CaSO3↓+H2O； （3）②二氧化硫具有还原性易被氧气氧化成三氧化硫，与BaCl2溶液反应，三氧化硫与水反应生成硫酸，H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl，故答案为A中产生的SO2与装置内空气中的O2进入B中与BaCl2溶液反应生成BaSO4沉淀； ③滴加浓硫酸之前打开弹簧夹，通入N2，排出装置中的氧气，然后滴加浓硫酸， Na2SO3+H2SO4 =Na2SO4+SO2↑+H2O，A中产生的白雾是浓硫酸的酸雾，所以B中的试剂是饱和NaHSO3，除去白雾，故答案为饱和NaHSO3；打开弹簧夹，通入N2，一段时间后关闭弹簧夹； ④通过甲乙两位同学的实验，得出的结论是SO2与BaCl2溶液不能得到BaSO3沉淀；不能 用BaCl2溶液做吸收SO2的吸收液，故答案为SO2与BaCl2溶液不能得到BaSO3沉淀；不能用BaCl2溶液做吸收SO2的吸收液。 25．某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下，草酸(H2C2O4)能将其中的Cr2O27-转化为Cr3＋。某课题组研究发现，少量铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]即可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：在25 ℃下，控制光照强度、废水样品、初始浓度和催化剂用量相同，调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量，作对比实验，完成了以下实验设计表。 实验编号初始pH废水样品体积/mL草酸溶液体积/mL蒸馏水体积/mL ①4601030 ②5601030 ③5602020 测得实验①和②溶液中的Cr2O27-浓度随时间变化关系如图所示。 (1)上述反应后草酸被氧化为________(填化学式)。 (2)实验①和②的结果表明_____；实验①中O～t1时间段反应速率v (Cr3＋)＝____mol·L－1·min －1(用代数式表示)。 (3)该课题组对铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]中起催化作用的成分提出如下假设。 请你完成假设二和假设三： 假设一：Fe2＋起催化作用； 假设二：______； 假设三：______； (4)请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容。（除了上述实验提供的试剂外，可供选择的试剂有K2SO4、FeSO4、K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O、Al2(SO4)3等。溶液中的Cr2O27-浓度可用仪器测定） 实验方案(不要求 写具体操作过程) 预期实验结果和结论 _______反应进行相同时间后，若溶液中c(Cr2O27-)_____实验①中的 c(Cr2O27-)，则假设一成立；若两溶液中的c(Cr2O27-)_______，则假设 (5)草酸不仅能还原Cr 2O 27- ，还能还原MnO 4- 。某同学为了测定某高锰酸钾产品的质量分数，取0.500 g 的高锰酸钾产品，配成50.00 mL 溶液，取出 10.00 mL ，用 0.100 mol·L -1草酸标准溶液滴定至终点，消耗草酸标准溶液15.00 mL 。则该样品中高锰酸钾的质量分数为_________。 【答案】CO 2 溶液的pH 对该反应的速率有影响 011 2(c -c )t Al 3＋起催化作用 2-4SO 起催化作用 用等物质的量的K 2SO 4· Al 2(SO 4)3·24H 2O 代替实验①中的铁明矾，控制其他反应条件与实验①相同，进行对比实验 大于 相同 94.8% 【详解】 (1)草酸(H 2C 2O 4)能将其中的Cr 2O 27- 转化为Cr 3+，草酸中碳元素化合价为+3价，被氧化为+4价，所以氧化产物为CO 2； (2)由实验①②表明溶液pH 越小，反应的速率越快，所以溶液pH 对该反应的速率有影响；该反应中Cr 2O 27- 全部转化为Cr 3+，所以根据元素守恒可知v (Cr 3+ )=2v (Cr 2O 27 - )=01 1c -c 2t ?=011 2(c -c )t mol·L －1·min －1； (3)根据铁明矾[Al 2Fe(SO 4)4?24H 2O]组成可知假设二、三可以是Al 3+起催化作用、2- 4SO 起催化作用； (4)控制变量法探究实验中要注意变量的唯一，所以验证假设一时，对照实验中的变量应只有Fe 2+，所以需要控制Al 3+和2- 4SO 浓度比，因此不宜选用K 2SO 4和Al 2(SO 4)3，而用等物质的量K 2SO 4?Al 2(SO 4)3?24H 2O 代替实验①中的铁明矾，控制其他反应条件与实验①相同，进行对比实验；反应进行相同时间后，若溶液中c(Cr 2O 27-)大于实验①中的c(Cr 2O 27- )，则假设一成立；若两溶液中的c(Cr 2O 27- )相同，则假设一不成立； (5)草酸可以还原高锰酸钾生成Mn 2+，根据电子守恒可知有数量关系：n (H 2C 2O 4)：n (KMnO 4)=5:2；草酸标准液的体积为15mL ，所以10.00mL 高锰酸钾溶液中n (KMnO 4)=12 0.015L 0.100mol L 5 -??=0.0006mol ，则样品中n (KMnO 4)=0.0006mol 5=0.003mol ，所以高锰酸钾的质量分数为 -1 0.003mol 158g mol 100%0.500g ??=94.8%。 【点睛】 第4小题设计对照实验时要注意控制Al 3+和2- 4SO 浓度比，因此不宜选用K 2SO 4和Al 2(SO 4)3；第5小题计算时要注意滴定的高锰酸钾溶液是配置的50.00mL 溶液中的一部分。 26．某小组同学设计实验，探究中和反应的发生。 （实验过程） 编号实验操作 向滴有酚酞的氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸，观察现象 实验I 按如图进行实验，对比①、②中的实验现象 实验II (1)中和反应的实质是______(用离子方程式表示)。 (2)实验I中，中和反应发生的现象是______。 (3)实验II中，能判断中和反应发生的依据是______。 a.反应结束消耗镁条的量②＞① b.镁条表面产生气泡的速率①＞② (4)实验II中，如果提供温度计、气球(收集气体)等辅助仪器，还能获取证明中和反应发生的实验证据是______。 【答案】H++OH-=H2O 溶液由红色逐渐变为无色 b 相同温度和压强下，用气球收集①、②中完全反应时产生的气体，①中收集气体的气球比②中收集气体的气球体积大。 【分析】 实验I：由于酚酞遇碱变红，向氢氧化钠溶液中滴加酚酞，溶液变红，再向溶液中滴加盐酸，发生酸碱中和反应，溶液中氢氧根离子被消耗，随着盐酸的滴加，氢氧根离子逐渐减少至完全被消耗，溶液由红色逐渐变为无色； 实验II：操作①、②中盐酸的物质的量相同，直接与打磨过的相同质量的镁条反应，发生的离子反应都为：Mg+2H+= Mg2++H2↑，完全反应后，①、②中消耗镁条的质量相同；若操作①先加水稀释，氢离子的总的物质的量不变，操作②先加氢氧化钠溶液发生反应生成水，氢离子的总的物质的量减小，①、②中都进行操作i后，溶液体积都为6mL，则①中的氢离子浓度大于②中氢离子的浓度，都与打磨过的相同质量的镁条反应，完全反应后， ①中消耗的镁条的质量比②中消耗的镁条质量更多，①中的氢离子浓度大，与镁条反应时的速率①＞②，综上分析②中加入氢氧化钠后氢离子被消耗，证明加入氢氧化钠后与盐酸发生了中和反应，据此分析解答。 【详解】 (1)中和反应的实质是H++OH-=H2O； (2)实验I中，中和反应发生的现象是溶液由红色逐渐变为无色； (3)根据分析，实验II中，反应结束消耗镁条的量①＞②，镁条表面产生气泡的速率①＞ ②，则能判断中和反应发生的依据是b； (4)实验II中，由于氢离子的物质的量①＞②，镁条完全反应时，相同条件下，产生氢气的体积①＞②，如果提供温度计、气球(收集气体)等辅助仪器，还能获取证明中和反应发生的实验证据是相同温度和压强下，用气球收集①、②中完全反应时产生的气体，①中收集气体的气球比②中收集气体的气球体积大。 高考化学化学反应与能量培优练习(含答案) 一、化学反应与能量练习题（含详细答案解析） 1．NiCl2是化工合成中最重要的镍源，在实验室中模拟工业上以金属镍废料(含Fe、Al等杂质)为原料生产NiCl2的工艺流程如下： 下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH 氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3Ni(OH)2 开始沉淀的pH 2.1 6.5 3.77.1 沉淀完全的pH 3.39.7 4.79.2 (1)为了提高镍元素的浸出率，在“酸浸”时可采取的措施有__________(写一条即可)。 (2)加入H2O2时发生主要反应的离子方程式为__________。 (3)“调pH”时，控制溶液pH的范围为__________。 (4)“沉镍”过程中，若滤液A中c(Ni2＋)=1.0mol/L，欲使100mL该滤液中的Ni2＋沉淀完全［即溶液中c(Ni2＋)≤1.0×10-5］，则需用托盘天平称取Na2CO3固体的质量至少为_____g。(已知K sp(NiCO3)=6.5×10-6，忽略溶液体积的变化) (5)流程中由溶液得到NiCl2·6H2O的实验操作步骤依次为______、过滤、洗涤、干燥。 【答案】将镍废料磨成粉末(或搅拌，或适当升高温度，或提高酸的浓度) H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O 4.7≤pH<7.1或［4.7，7.1) 17.5 蒸发浓缩、冷却结晶 【解析】 【分析】 根据流程：金属镍废料(含Fe、Al等杂质)，加盐酸酸浸后的酸性溶液中主要含有H+、 Ni2+、Fe2+、Al3+，加入过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子，反应为： H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O，加入Na2CO3溶液调节溶液的pH范围4.7≤pH<7.1，使Fe3+、Al3+全部沉淀，滤渣为Fe(OH)3、Al(OH)3，滤液主要含有Ni2+，加入Na2CO3溶液沉淀Ni2+，将得到的NiCO3沉淀用盐酸溶解得到二氧化碳和NiCl2溶液，将NiCl2溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到NiCl2?6H2O，据此分析作答。 【详解】 (1)为了提高镍元素的浸出率，在“酸浸”时可采取的措施有将镍废料磨成粉末、搅拌、适当升高温度方法、提高溶液中酸的浓度，都可以提高镍元素的浸出率； (2)H2O2具有氧化性，加入H2O2氧化Fe2+为Fe3+，离子方程式为： H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O； 2017年全国高考化学试题化学反应与能量专题汇编 Ⅰ—化学反应与能量变化 1．（2017?天津-3）下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是 A．硅太阳能电池工作时，光能转化成电能 B．锂离子电池放电时，化学能转化成电能 C．电解质溶液导电时，电能转化成化学能 D．葡萄糖为人类生命活动提供能量时，化学能转化成热能 【答案】A 【解析】发生的反应中存在元素的化合价变化，则为氧化还原反应，以此来解答。 A．光能转化为电能，不发生化学变化，与氧化还原反应无关，故A选； B．发生原电池反应，本质为氧化还原反应，故B不选； C．发生电解反应，为氧化还原反应，故C不选； D．发生氧化反应，故D不选． 【考点】氧化还原反应；反应热和焓变；原电池与电解池； 【专题】氧化还原反应专题；化学反应中的能量变化 【点评】本题考查氧化还原反应，为高频考点，把握发生的反应及反应本质为解答关键，注意能量变化的形式，题目难度不大。 2．（2017?江苏-8）通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法不正确的是 ①C(s) +H2O(g)═CO(g)+H2(g) △H1=a kJ?mol﹣1 ②CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g) △H2=b kJ?mol﹣1 ③CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g) △H3=c kJ?mol﹣1 ④2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g) △H4=d kJ?mol﹣1 A．反应①、②为反应③提供原料气 B．反应③也是CO2资源化利用的方法之一 C．反应CH3OH(g)═0.5CH3OCH3(g)+0.5H2O(l)的△H=d/2kJ?mol﹣1 D．反应2CO(g)+4H2(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)的△H=(2b+2c+d ) kJ?mol﹣1 【答案】C 【解析】A．反应③中的反应物为CO2、H2，由反应可知，反应①、②为反应③提供原料气，故A正确；B．反应③中的反应物为CO2，转化为甲醇，则反应③也是CO2资源化利用的方法之一，故B正确； C．由反应④可知，物质的量与热量成正比，且气态水的能量比液态水的能量高，则反应CH3OH(g)═0.5CH3OCH3(g)+0.5H2O(l)的△H≠d/2kJ?mol﹣1，故C错误； D．由盖斯定律可知，②×2+③×2+④得到2CO(g)+4H2(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)，则△H=(2b+2c+d) kJ?mol﹣1，故D正确； 【考点】盖斯定律及其应用；反应热和焓变； 【专题】化学反应中的能量变化 【点评】本题考查反应热与焓变，为高频考点，把握反应的特点、反应中能量变化、盖斯定律应用为解答的关键，侧重分析能力和应用能力的考查，题目难度中等。 3．（2017?江苏-12）下列说法正确的是 A.反应N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)的△H＜0，△S＞0 B.地下钢铁管道用导线连接锌块可以减缓管道的腐蚀 C.常温下，K sp[Mg(OH)2]=5.6×10﹣12，pH=10的含Mg2+溶液中，c(Mg2+)≤5.6×10﹣4 mol?L—1 D.常温常压下，锌与稀H2SO4反应生成11.2 L H2，反应中转移的电子数为6.02×1023 【答案】B C 【分析】A.合成氨反应为放热反应，△H＜0，且为气体体积减小的反应，则△S＜0，故A错误； B.导线连接锌块，构成原电池时Zn为负极，Fe作正极被保护，则可以减缓管道的腐蚀，故B正确； C. pH=10的含Mg2+溶液中，c （OH—）=10﹣4 mol?L—1，c（Mg2+）≤5.6×10—12/(10—4)2=5.6×10—4 mol?L﹣1，故C正确； D.常温常压下，Vm≠22.4L/mol，则不能利用氢气的体积计算物质的量及转移电子数，故D错误； 【考点】反应热和焓变及熵变；原电池；难溶电解质Ksp ；氧化还原反应。 【专题】化学反应中的能量变化 【点评】本题考查较综合，涉及反应热与焓变、原电池、难溶电解质Ksp的计算等，为高频考点，把握化学反应原理为解答的关键，侧重分析能力和应用能力的考查，注意选项④为易错点，题目难度中等。 4．（13分）（2017?北京-26）TiCl4是由钛精矿（主要成分为TiO2）制备钛（Ti）的重要中间产物，制备纯TiCl4的流程示意图如下： 资料：TiCl4及所含杂质氯化物的性质 化学反应与能量 一、选择题 1．向4.0 L容器中充入0.70 mol SO2和0.40 mol O2,4 s末测得剩余SO2 0.30 mol，则v(O2)为() A．0.10 mol·L－1·s－1 B．0.025 mol·L－1·s－1 C．0.50 mol·L－1·s－1 D．0.012 5 mol·L－1·s－1 答案：D 【解析】Δn (SO2)＝0.7 mol－0.3 mol＝0.4 mol 则v(SO2)＝＝0.025 mol·L－1·s－1 故v(O2)＝1/2v(SO2)＝0.012 5 mol·L－1·s－1。 2．下列对化学反应的认识错误的是（） A．会引起化学键的变化 B．会产生新的物质 C．必然引起物质状态的变化 D．必然伴随着能量的变化 答案：C 【解析】选C。化学反应的实质为旧化学键的断裂和新化学键的生成，在化学键变化过程中一定会伴随能量的变化和物质的变化，故只有C项错误。 3．下图是一种航天器能量储存系统原理示意图。下列说法正确的是() A．该系统中只存在3种形式的能量转化 B．装置Y中负极的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－ C．装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生 D．装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放，并能实现化学能与电能间的完全转化 答案：C 【解析】本题主要考查的是电化学知识。A项，在该装置系统中，有四种能量转化的关系，即太阳能、电能、化学能和机械能之间的相互转化；B项，装置Y为氢氧燃料电池，负极电极反应为H2 －2e－+ 2OH－= 2H2O；C项，相当于用光能电解水，产生H2和O2，实现燃料（H2）和氧化剂（O2）的再生；D项，在反应过程中，有能量的损耗和热效应的产生，不可能实现化学能和电能的完全转化。综上分析可知，本题选C项。 4．下列措施可以提高燃料燃烧效率的是() ①固体燃料粉碎②液体燃料雾化③煤经气化处理④通入足量的空气 化学反应与能量变化 一、化学反应及能量变化 1、化学反应的实质、特征和规律 实质：反应物化学键的断裂和生成物化学键的形成 特征：既有新物质生成又有能量的变化 遵循的规律：质量守恒和能量守恒 2、化学反应过程中的能量形式：常以热能、电能、光能等形式表现出来 二、反应热与焓变 1、反应热定义：在化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同温度时，所吸收或放出的热量成为化学反应的反应热。 2、焓变定义：在恒温、恒压条件下的反应热叫反应的焓变，符号是△H，单位常用KJ/mol。 3、产生原因：化学键断裂—吸热化学键形成—放热 4、计算方法：△H=生成物的总能量-反应物的总能量 =反应物的键能总和-生成物的键能总和 5、放热反应和吸热反应 化学反应都伴随着能量的变化，通常表现为热量变化。据此，可将化学反应分为 【注意】（1）反应放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小（2）反应是否需要加热，只是引发反应的条件，与反应是放热还是吸热并无直接关系。许多放热反应也需要加热引发反应，也有部分吸热反应不需加热，在 常温时就可以进行。 三、热化学方程式 （1）定义：表明反应放出或吸收的热量的化学方程式叫做热化学方程式。 （2）意义：热化学方程式不仅表示了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。 （3）热化学方程式的书写 ①要注明温度、压强，但中学化学中所用的△H数据一般都是25℃、101Kpa下的数 据，因此可不特别注明。 ②必须注明△H的“＋”与“－”。“＋”表示吸收热量，“－”表示放出热量。 ③要注明反应物和生成物的聚集状态。g表示气体，l表示液体，s表示固体，热化学 方程式中不用气体符号或沉淀符号。 化学反应与能量变化测试题 一、选择题（每小题只有一个正确答案） 1. 对下列化学反应热现象，不正确的说法是（） A ．放热的反应，不必加热就能发生反应 B ．化学反应一定有能量变化 C ．化学反应中，吸热反应不一定需要加热也能发生 D ．热化学反应方程式中，热效应数值与反应物的物质的量的多少有关 2. 已知反应X+Y==M+N 为放热反应, 对该反应的下列说法中正确的( ) A. X 的能量一定高于M B. Y 的能量一定高于N C. X 和Y 的总能量一定高于M 和N 的总能量 D. 因该反应为放热反应, 故不必加热就可发生 3. 热化学方程式表示 A ．碳和水反应吸收131.3kJ 能量 B ．1mol 碳和1mol 水反应生成一氧化碳和氢气并吸收131.3kJ 热量 C ．1mol 固态碳和1mol 水蒸气反应生成一氧化碳气体和氢气，并吸热131.3kJ D ．1 个固态碳原子和1 分子水蒸气反应吸热131.1k 4. 已知热化学方程式： 下列说法正确的是（） 5. 下列热化学方程式中的△H能表示物质燃烧热的是（） 6. 已知298K 时，2SO 2(g)+O 2(g)=2SO 3(g) D H =-197kJ/mol ，在相同温度下，向密闭容器中通入2molSO 2和1molO 2, 达到平衡时放出的热量Q 1；向另一体积相同的密闭容器中通入1molSO 2和1molO 2，达到平衡时放出的热量Q 2；则下列关系正确的是（） 7. 在一定条件下，CO 和CH 4的燃烧热分别是283 kJ/mol 和890 kJ/mol 。现有1 mol 由CO 与CH 4组成的混合气体在上述条件下完全燃烧，生成CO 2气体和液态水，释放出738.25 kJ 的热量，则混合气体中CO 和CH 4的体积比为（） A ．1 ∶3 B ．3 ∶1 C ．1 ∶2 D ．2 ∶1 8. 依据事实，写出下列反应的热化学方程式。 (1) 在25 ℃、101kPa 下，1g 甲醇燃烧生成CO 2和液态水时放热 22.68kJ 。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为__________________________ 。 (2) 若适量的N 2 和O 2完全反应，每生成23 克NO 2需要吸收16.95kJ 热量。表示它燃烧热的热化学方程式为___________ 。 _________________________________________________________ 。 （ 3 ）用N A 表示阿伏加德罗常数，在C 2H 2（气态）完全燃烧生成CO 2和液态水的反应中，每有5N A 个电子转移时，放出650kJ 的热量，表示它燃烧热的热化学方程式为___________ 。____________ 。 （ 4 ）已知拆开1molH －H 键，1molN －H 键，1molN ≡N 键分别需要的能量是436kJ 、391kJ 、946kJ ，则N 2与H 2反应生成NH 3的热化学方程式为_________ 。 《化学反应与能量》专题复习 一、建构知识网络 化学知识零碎,要注意按照知识得内在联系站在全章得角度,重新审视、整合知识,借组图表把零散得知识结构化、网络化,如本章内容,可以整合成如下框图: 二、整合重点知识 1、常见得吸热反应、放热反应 (1)常见吸热反应 ①大多数分解反应,②Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应,③C+H2O 高温 CO+H2,④C+CO2 高温 2CO。 (2)常见放热反应 ①大多数化合反应,②燃烧,③中与反应,④活泼金属与酸反应,⑤铝热反应。 2、化学反应能量变化得原因 (1)微观角度 化学反应得本质就是旧化学键得破裂与新化学键得形成,断开化学键需要吸收能量,形成化学键需要放出能量。若断开化学键吸收得能量大于形成化学键释放得能量,反应为吸热反应;若断开化学键吸收得能量小于形成化学键释放得能量,反应为放热反应。 (2)宏观角度 一个确定得化学反应完成后就是吸收能量还就是放出能量,取决于反应物得总能量与生成物得总能量得大小关系。若E(生成物)>E(反应物) ,反应为吸热反应;若E(生成物) 化学反应与能量变化单元总结 一、“串联电池”两大题型的解题攻略 原电池和电解池统称为电池,将多个电池串联在一起,综合考查电化学知识是近年来高考命题的热点,该类题目能够考查考生对解题方法的掌握情况,需要考生具有缜密的思维能力及巧妙的数据处理能力。 这类题目对知识点的考查主要包括以下方面:电极名称的判断、电极反应式的书写、实验现象的描述、溶液中离子的移动、pH的变化、电解后电解质溶液的恢复及运用电子守恒处理相关数据等。正确判断电池种类和灵活运用整个电路中各个电池工作时各电极上转移电子数目相等是解决多池“串联”试题相关问题的关键。 二、“串联”类电池的解题流程 题型一:电解池与电解池的“串联”——有外接电源型 与电源负极相连的是阴极,根据“电解池串联时阴、阳极交替出现”原则正推电极,也可以通过装置中某极的变化、现象反推电极。 下图装置中a、b、c、d均为Pt电极。电解过程中,电极b和d上没有气体逸出,但质量均增大,且增重b>d。符合上述实验结果的盐溶液是( )。 选项X Y A MgSO4CuSO4 B AgNO3Pb(NO3)2 C FeSO4Al2(SO4)3 D CuSO4AgNO3 A项中当X为MgSO4时,b极上生成H2,电极质量不增加,错误;C项中,X为FeSO4,Y为Al2(SO4)3,b、d极上均产生气体,错误;D项中,b极上析出Cu,d极上析出Ag,其中d极质量大于b极质量,错误。 B 题型二:原电池与电解池的“串联”——无外接电源型 多个电池“串联”在一起,但没有外接直流电源,其中一个装置是原电池,装置中两个电极活泼性差异较大的装置为原电池,较活泼的作负极,其余均为电解池。 烧杯甲中盛有0.1 mol·L-1的H2SO4溶液,烧杯乙中盛有0.1 mol·L-1的CuCl2溶液(两种溶液均足量),装置如图所示,下列说法不正确 的是( )。 ．．． A.甲中Fe极质量减少,C极有气体产生 化学化学反应与能量变化的专项培优练习题及答案解析 一、化学反应与能量变化练习题（含详细答案解析） 1．某小组按图1所示的装置探究铁的吸氧腐蚀。 (1)图2是图1所示装置的示意图，在图2的小括号内填写正极材料的化学式_________；在方括号内用箭头表示出电子流动的方向___________。 (2)正极反应式为_____________________，负极反应式为__________________。 (3)按图1装置实验，约8min时才看到导管中液柱上升，下列措施可以更快更清晰地观察到液柱上升的是________。 a．用纯氧气代替具支试管内的空气 b．将食盐水浸泡过的铁钉表面撒上铁粉和碳粉的混合物 c．用毛细尖嘴管代替玻璃导管，并向试管的水中滴加少量红墨水 【答案】C O2+2H2O+e-=4OH- Fe-2e-=Fe abc 【解析】 【分析】 (1)铁钉的吸氧腐蚀中，碳作正极，铁作负极； (2)负极上铁失电子发生氧化反应，正极上氧气得电子发生还原反应； (3)要使现象更快、更清晰，可采取增大反应速率等方法。 【详解】 (1)在食盐水中，铁钉发生吸氧腐蚀，活动性较强的铁作负极，其中含有的活动性弱的杂质碳作正极，正极的化学式为C；电子从负极Fe沿导线流向正极C，其图象为 ； (2)该装置中，负极上铁失电子发生氧化反应，负极的电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+；正极C 上O2得电子发生还原反应，正极的电极反应式为：2H2O+O2+4e-=4OH-； (3)a.用纯氧气代替具支试管内的空气，氧气的浓度增大，反应速率加快，a正确； b.用食盐水浸泡过的铁钉再蘸取铁粉和炭粉的混合物，增大反应物的接触面积，反应速率加快，b正确； c.用毛细尖嘴管代替玻璃导管，并向试管的水中滴加少量红墨水，改变相同的压强即改变 第二章化学反应与能量测试 可能用到的原子量：H 1 O 16 Na 23 C l35.5 Mn 55 一、选择题（每小题只有一个准确答案） 1、下列化学电池不易造成环境污染的是 A．氢氧燃料电池 B．锌锰电池 C．镍镉电池 D．锂电池 2、下列常用干燥剂，不能干燥氯气的是 3、下列单质中，最容易与氢气发生反应的是 A．O2 B．N2 C．F2 D．Cl2 4、下列物质中含有自由移动氯离子的是 A．氯酸钾 B．液态氯化氢 C．熔融的氯化钾 D．液氯 5、下列各组物质中，含有相同的化学键的是 A．HI和NaI B．H2S和SO2 C．Cl2和KCl D．F2和NaBr 6、把下列金属分别投入0.1mol·L－1稀硫酸中，能够缓慢发生反应的是 A．Fe B．Al C．Mg D．Cu 7、一定条件下，在体积为VL的密闭容器中，发生反应mA+nB=pC，t秒末，A减少了 1.0mol，B减少了1.25mol，C增加了0.5mol，则m：n：P为 A．2：5：4 B．4：5：2 C．1：3：2 D．1：4：5 8、下列变化中，原物质分子内共价键被破坏，同时有离子键生成的是 A．盐酸与氢氧化钠溶液 B．氯化氢溶于水 C．氯化氢与氨反应 D．锌与稀硫酸反应 9、2004年4月16日，重庆天原化工总厂发生氯气泄漏及爆炸特大事故，喷出的氯气造成多人伤亡。作为消防干警在现场作以下处理方法和过程较为合理的是①即时转移疏散人群，同是向相关部门报告事故相关情况②被转移人群应带上用浓氢氧化钠处理过的口罩；③用高压水枪向空中喷洒含有碱性物质的水溶液；④被转移人群应带上用Na2CO3溶液处理过的口罩；⑤将人群转移到地势较低的地方即可，不必太远；⑥即时清理现场，检查水源及食物等是否被污染；⑦常温下氯气能溶于水，所以只要向空中喷洒水就能够解毒。 A．②③④⑤ B．①③④⑥ C．①②⑤⑥ D．①③⑤⑦ 10、离子键的强弱主要决定于离子半径和离子电荷值。一般规律是：离子半径越小，电荷值越大，则离子键越强。试分析：①K2O ②CaO ③MgO 的离子键由强到弱的顺序是A．①②③ B．③①② C．②①③ D．③②① 二、选择题（每小题有1-2个准确答案） 11、用固体和液体在加热情况制取气体，一般可选择的仪器是 A．广口瓶 B．细口瓶 C．烧瓶 D．大试管 12、可逆反应2HI(g)== I2(g)+H2(g)在密闭容器中实行，当下列中的四项中的某项不随时间变化时，能说明反应达到平衡的是 A．容器内压强 B．容器内混合气体的密度 C．各组分的浓度 D．混合气体的颜色 13、273K时，反应2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)生成2molSO3，放出393.2kJ的热量。在该温度下，向一固定容积的密闭容器内通入2molSO2和1molO2，达到平衡时，放出热量为Q1；向另一容积相同的密闭容器中通入1molSO2和0.5molO，达到平衡时放出热量为Q2；则下列判断不准确的是 A．同时实行时，情况1的反应速率(SO2)比情况2的大 B．平衡时，情况1：Q=393.2kJ C．达到平衡时，混合气体的密度，情况1比情况2大 高三一轮复习 化学反应与能量 第 1 页 共 1 页 高考考查主要内容和方向： 化学反应与能量变化，如放热反应、吸热反应的判断、理解、解释（结合图像），及在平衡移动中的应用；反应热大小的比较；热化学方程式的书写与正误判断，包括中和热、燃烧热等概念的考查；盖斯定律及简单计算。 一、焓变与反应热 1、 化学变化中不仅有物质变化，一定伴随着_________变化（热能、光能、电能等）。 化学变化中吸收或放出的_______，称为反应热； _____条件下进行反应的________称为焓变， 焓变的符号为_____、单位为________或________。 ★ 放热反应的△H 为___（+、-）或___0；吸热反应的△H 为____或_____0 2、 化学键与反应中能量变化的关系 发生化学变化时，旧的化学键断裂______（吸收、释放）能量，新的化学键生成______能量。 这两个过程中的能量不相等，因此化学反应中必然伴随着能量的变化 3、吸热反应与放热反应 吸热反应 放热反应 ★ 常见的放热反应：1、可燃物的_____ 2、酸碱的________ 3、大部分的化合反应4、酸与 金属的_______ 5、缓慢氧化 ★ 常见的吸热反应：1、C 和CO 2生成____ 2、C 和______生成水煤气 3、部分分解反应（煅 烧______）4、___类的水解 5、电离过程（旧键断裂） 6、Ba(OH)2·8H 2O 与NH 4Cl 的反应 ★ 反应热（△H ）有“+” “－”；热量只有正值。 【练习1】、已知：H 2(g)＋F 2(g)===2HF(g) ΔH ＝－270 kJ/mol ，下列说法正确的是 ( ) A. 氟化氢气体分解生成氢气和氟气的反应是放热反应 B. 1 mol H 2与1 mol F 2反应生成2 mol 液态HF 放出 的热量小于270 kJ C. 在相同条件下，1 mol H 2与1 mol F 2的能量总和 大于2 mol HF 气体的能量 D ．该反应中的能量变化可用如右图来表示 【 练习2 】白磷在高压下隔绝空气加热后急速冷却，可得钢灰色固体——黑磷，其转化过程中能量变化如图所示。下列叙述中正确的是 ( ) A. 黑磷比白磷稳定 B. 黑磷与白磷互为同分异构体 C. 白磷转化为黑磷是氧化还原反应 D. 白磷转化为黑磷是吸热反应 吸热反应 放热反应 化学键 反应能中化学键断裂吸收的总能量____ 生成物中化学键形成释放的总能量 反应能中化学键断裂吸收的总能量____ 生成物中化学键形成释放的总能量 内能 反应物的总能量____生成物的总能量 反应物的总能量____生成物的总能量 化学反应与能量变化专题测试题 相对原子质量：H－1 O－16 Na－23 Cu－64 Ag－108 一、选择题（每小题3分，共48分，每个小题中只有一个选项正确．） 1．下列物质间的反应，其能量变化符合下图的是 A．由锌和稀硫酸制氢气 B．灼热的碳与二氧化碳反应 C．Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体混合 D．碳酸钙的分解 2、1g氢气燃烧生成液态水放出142.9 kJ热，表示该反应的热化学方程式正确的是 A．2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l)；△H = -142.9 kJ/mol B．H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l)；△H = -285.8 kJ/mol C．2H2+ O2= 2H2O；△H = -571.6 kJ/mol D．H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(g)；△H = -285.8kJ/mol 3．在同温同压下，下列各组热化学方程式Q2＞Q1的是 A．2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH= -Q12H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH= -Q2 B．S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH= -Q1S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH= -Q2 C．C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH= -Q1 C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH= -Q2 D．H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH= -Q1H2(g)+Cl2(g)=HCl(g) ΔH= -Q2 4、下列有关叙述正确的是 A、需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 B、已知4P（红磷，s）= P4(白磷，s）△H>0，则白磷比红磷稳定 C、含20.0g NaOH的稀溶液与稀硫酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则 OH-（aq）+H+（aq）= H2O（l）△H= - 57.4kJ/mol D、已知2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g) △H= -483.6kJ/mol，则氢气的燃烧热为241.8kJ/mol 5．SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S－F键。已知：1 mol S(s)转化为气态 硫原子吸收能量280 kJ，断裂1 mol F－F、S－F键需吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ。则S(s)＋3F2(g)===SF6(g)的反应热ΔH为 A. －1780 kJ/mol B. －1220 kJ/mol C．－450 kJ/mol D. ＋430 kJ/mol 6．用铜片、银片、Cu (NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥（装有琼脂-KCl的U型管）构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是 ①在外电路中，电流由铜电极流向银电极 ②正极反应为：Ag+ +e–=Ag ③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作 ④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同 A．①②B．②③C．②④D．③④ 化学反应与能量变化单元测试题（一） 本试卷分第一部分（选择题）和第二部分（非选择题），满分100分，考试时间45分钟。 第一部分选择题（共42分） 一、选择题（每小题只有 ．．1． 个．选项符合题意，每小题4分，共24分。） 1．下列说法不准确的是（）A．任何化学反应都伴随有能量变化 B．化学反应中的能量变化都表现为热量的变化 C．反应物的总能量高于生成物的总能量时，发生放热反应 D．反应物的总能量低于生成物的总能量时，发生吸热反应 2．已知葡萄糖的燃烧热是2804 kJ/ mol，当它氧化生成1 g水时放出的热量是（）A．26.0 kJ B．51.9 kJ C．155.8 kJ D．467.3 kJ 3．在四个不同的容器中，在不同的条件下实行合成氨反应，根据下列在相同时间内测得的结果判断，生成氨的反应速度最快的是( ) A．v(NH3)＝0.1 mol/(L·min) B．v(N2)＝0.2 mol/(L·min) C．v(N2)＝0.1 mol/(L·min) D．v(H2)＝0.3 mol/(L·min) 4．下列热化学方程式中△H的值能表示可燃物的燃烧热的是（） A.H2 （g）+Cl2 （g）= 2HCl ；△H= －184.6kJ/mol B.CH4（g）+2O2（g）= CO2（g）+2H2O（g）；△H= －802.3kJ/mol C.2H2（g）+O2（g）= 2H2O（l）；△H= －571.6kJ/mol D.CO（g）+1/2O2（g）= CO2（g）；△H= －283kJ/mol 5. 已知：（1）Zn（s）+1 2 O2（g）===ZnO(s)，ΔH= -348.3 kJ·mol-1， （2）2Ag(s)+ 1 2 O2（g）=== Ag2O(s)，ΔH= -31.0 kJ·mol-1， 则Zn（s）+ Ag2O(s)===ZnO(s)+ 2Ag(s)的ΔH等于（）A．-379.3 kJ·mol-1B．-317.3 kJ·mol-1 C．-332.8 kJ·mol-1D．317.3 kJ·mol-1 6．根据以下3个热化学方程式： 专题突破化学反应与能量变化 一、选择题(本题包括10个小题,每小题6分,共60分) 1.(2019浙江台州中学高三统练)下列有关说法正确的是() A.储热材料芒硝可用于光—化学能的转换 B.发达国家采用的现代化垃圾焚烧处理法不能有效利用生活垃圾中的生物质能 C.利用微生物在光合作用下分解水,是制取氢气的一个重要研究方向 D.太阳能、可燃冰资源丰富,在使用时对环境无污染或很少污染,且可以再生,是最有希望的未来新能源 2.(2019河北衡水安平县安平中学高三期中)下列关于反应与能量的说法正确的是() A.Zn(s)+CuSO4(aq)ZnSO4(aq)+Cu(s) ΔH=-216 kJ·mol-1,E反应物 D.已知H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则0.5 mol H2SO4与0.5 mol Ba(OH)2反应一定放出57.3 kJ热量 4.(2019甘肃静宁一中高三模拟)下列说法正确的是() A.101 kPa时,2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH=-572 kJ·mol-1,则H2的燃烧热ΔH=-572 kJ·mol-1 D.500 ℃、30 MPa时,发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-38.6 kJ·mol-1。在此条件下将1.5 mol H2和过量N2充分反应,放出热量19.3 kJ C.若将等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量多 D.已知:2C(s)+2O2(g)2CO2(g)ΔH1,2C(s)+O2(g)2CO(g)ΔH2,则ΔH1<ΔH2 5.(2019北京师大附中高三期中)中国化学家研究的一种新型复合光催化剂[碳纳米点(CQDs)/氮化碳(C3N4)纳米复合物]可以利用太阳光实现高效分解水,其原理如下图所示。 下列说法不正确的是() A.该催化反应实现了太阳能向化学能的转化 B.阶段Ⅰ中,H2O2是氧化产物 C.每生成1 mol O2,阶段Ⅱ中转移2 mol电子 D.反应的两个阶段均为吸热过程 6.(2019山东山师大附中高三模拟)25 ℃、101 kPa时,有以下能量转化图,下列说法不正确的是() A.转化Ⅱ的热化学方程式2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH=-282.9 kJ·mol-1 高考化学化学反应与能量-经典压轴题附详细答案 一、化学反应与能量练习题（含详细答案解析） 1．NiCl2是化工合成中最重要的镍源，在实验室中模拟工业上以金属镍废料(含Fe、Al等杂质)为原料生产NiCl2的工艺流程如下： 下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH 氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3Ni(OH)2 开始沉淀的pH 2.1 6.5 3.77.1 沉淀完全的pH 3.39.7 4.79.2 (1)为了提高镍元素的浸出率，在“酸浸”时可采取的措施有__________(写一条即可)。 (2)加入H2O2时发生主要反应的离子方程式为__________。 (3)“调pH”时，控制溶液pH的范围为__________。 (4)“沉镍”过程中，若滤液A中c(Ni2＋)=1.0mol/L，欲使100mL该滤液中的Ni2＋沉淀完全［即溶液中c(Ni2＋)≤1.0×10-5］，则需用托盘天平称取Na2CO3固体的质量至少为_____g。(已知K sp(NiCO3)=6.5×10-6，忽略溶液体积的变化) (5)流程中由溶液得到NiCl2·6H2O的实验操作步骤依次为______、过滤、洗涤、干燥。 【答案】将镍废料磨成粉末(或搅拌，或适当升高温度，或提高酸的浓度) H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O 4.7≤pH<7.1或［4.7，7.1) 17.5 蒸发浓缩、冷却结晶 【解析】 【分析】 根据流程：金属镍废料(含Fe、Al等杂质)，加盐酸酸浸后的酸性溶液中主要含有H+、 Ni2+、Fe2+、Al3+，加入过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子，反应为： H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O，加入Na2CO3溶液调节溶液的pH范围4.7≤pH<7.1，使Fe3+、Al3+全部沉淀，滤渣为Fe(OH)3、Al(OH)3，滤液主要含有Ni2+，加入Na2CO3溶液沉淀Ni2+，将得到的NiCO3沉淀用盐酸溶解得到二氧化碳和NiCl2溶液，将NiCl2溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到NiCl2?6H2O，据此分析作答。 【详解】 (1)为了提高镍元素的浸出率，在“酸浸”时可采取的措施有将镍废料磨成粉末、搅拌、适当升高温度方法、提高溶液中酸的浓度，都可以提高镍元素的浸出率； (2)H2O2具有氧化性，加入H2O2氧化Fe2+为Fe3+，离子方程式为： H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O； 第二章化学反应与能量 一、选择题 1．下列说法中，正确的是( ) A．放热反应的发生均无需加热 B．需要加热后才能发生的反应均是吸热反应 C．伴有能量变化的物质变化都是化学变化 D．物质发生化学反应都伴随着能量变化 2．氢气是未来的理想能源，理由是( ) ①热值高②燃烧时不污染环境③用于制取H2的水资源丰富④密度小，便于运输 A．①②③B．②③④C．①③④D．①②③④ 3．对于放热反应H2＋Cl22HCl，下列说法中，正确的是( ) A．产物所具有的总能量高于反应物所具有的总能量 B．反应物所具有的总能量高于产物所具有的总能量 C．断开1 mol H—H键和1 mol Cl—Cl键所吸收的总能量大于形成1mol H—Cl键所放出的能量 D．该反应中，化学能只转变为热能 4．下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是( ) A．锌粒与稀硫酸的反应 B．灼热的木炭与CO2的反应 C．甲烷在空气中燃烧的反应 D．Ba(OH)2? 8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应 5．我国三峡工程所提供的清洁、廉价、可再生的水电，相当于每年燃烧3 000 万吨原煤的火力发电厂产生的电能，因此三峡工程有助于控制①温室效应②SO2的排放③白色污染④臭氧空洞( ) A．①②B．①②③ C．①②④ D．①②③④ 6．下列各组的电极材料和电解液，不能组成原电池的是( ) A ．铜片、石墨棒，稀硫酸 B ．铜片、石墨棒，硝酸银溶液 C ．锌片、铜片，稀盐酸 D ．铜片、银片，FeCl 3溶液 7．将锌片和铜片用导线连接后放入稀硫酸溶液中，发生原电池反应，下列叙述错误的 是( ) A ．溶液的pH 增大 B ．溶液中的Zn 2＋浓度增大 C ．溶液中的SO 24浓度增大 D ．溶液的密度增大 8．废电池的污染引起人们广泛注意，废电池对环境造成污染的主要物质是( ) A ．锌 B ．汞 C ．石墨 D ．二氧化锰 9．已知空气—锌电池的电极反应为( ) 锌片：Zn ＋2OH －－2e －＝ZnO ＋H 2O 石墨：O 2＋2H 2O ＋4e －＝4OH － 根据此判断，锌片是： A ．负极，并被氧化 B ．负极，并被还原 C ．正极，并被氧化 D ．正极，并被还原 10．X 、Y 、Z 都是金属，把X 浸入Z 的硝酸盐溶液中，X 表面有Z 析出，X 与Y 组成 原电池时，Y 为负极。X 、Y 、Z 三种金属的活动性顺序为( ) A ．X ＞Y ＞Z B ．X ＞Z ＞Y C ．Y ＞X ＞Z D ．Y ＞Z ＞X 11．下列说法正确的是( ) A ．化学电池的放电过程就是电能转化为化学能的过程 B ．化学电池中电子由正极流出，经外电路流向负极 C ．燃料电池两极板均发生氧化还原反应 D ．燃料电池工作时，通常是将空气通向正极 12．在反应：C ＋CO 22CO 中，可使反应速率增大的措施是( ) ①增大压强 ②升高温度 ③通入CO 2 ④增加碳的量 ⑤降低压强 A ．①②③④ B ．②③④⑤ C ．①②③ D ．②③④ 13．镍氢电池的总反应式是H 2＋2NiO (OH ) 2Ni (OH )2，根据此反应式判断， 此电池放电时，负极上发生反应的物质是( ) 放电 充电 《化学反应与能量》单元复习与巩固 要点一、化学能与热能 要点诠释： 1．化学反应中能量变化的本质是化学键的断裂和形成。其中断键吸收能量，成键放出能量。 2．化学反应中能量变化与反应物、生成物能量的关系： 反应物的总能量＞生成物的总能量，反应放出能量（放热反应）。 反应物的总能量＜生成物的总能量，反应吸收能量（吸热反应）。 3．反应中化学能与热能的相互转化 （1）化学能转化为热能——放热反应 常见的放热反应： ①所有的燃烧与缓慢氧化 ②酸碱中和反应 ③金属与酸反应制取氢气 ④大多数化合反应（特殊：C ＋CO 2 △ 2CO 是吸热反应） （2）热能转化为化学能——吸热反应 常见的吸热反应： ①以C 、H 2、CO 为还原剂的氧化还原反应如：C(s)＋H 2O(g) △ CO(g)＋H 2(g) ②铵盐和碱的反应如Ba(OH)2·8H 2O ＋2NH 4Cl ＝BaCl 2＋2NH 3↑＋10H 2O ③大多数分解反应如KClO 3、KMnO 4、CaCO 3的分解等 （3）化学能与热能的相互转化 4．中和热：酸与碱发生中和反应生成1mol H 2O 时所释放的热量称为中和热。 5．能源的分类： 形成条件 利用历史 性质 一次能源 常规能源 可再生资源 水能、风能、生物质能 不可再生资源 煤、石油、天然气等化石能源 新能源 可再生资源 太阳能、风能、地热能、潮汐能、沼气 不可再生资源 核能 二次能源 （一次能源经过加工、转化得到的能源称为二次能源） 电能（水电、火电、核电）、蒸气、工业余热、酒精、汽油、焦炭等 要点二、化学能与电能 1．原电池 要点诠释： 能量变化 化学能 转化为热能 放热反应 吸热反应 类型 反应物的总能量大于生 成物的总能量 反应物的总能量小于生成物的总能量 遵循能量守恒原理 能量利用 燃料充分燃烧 减少污染 新能源的开发 化学反应与能量习题 一、单项选择题(本大题共6小题，每小题4分，共24分) 1．下列说法中正确的是( ) A．在化学反应过程中，发生物质变化的同时不一定发生能量 变化 B．破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部 化学键所需要的能量时，该反应为吸热反应 C．生成物的总焓大于反应物的总焓时，反应吸热，ΔH＞0 D．ΔH的大小与热化学方程式的化学计量数无关 【解析】 化学反应发生物质变化的同时一定伴随着能量的变化，A错误；反应热等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和， 即ΔH＜0，该反应为放热反应，B错误；生成物的总焓大于反应物的 总焓，该反应需要吸收热量，则ΔH＞0，C正确；反应热不仅与反应物、生成物的状态有关，还与热化学方程式的化学计量数成正比，D错误。 【答案】 C 2．下列叙述中正确的是( ) A．同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照条件下和点燃条件下的ΔH不同 B．常温下，反应2A(s)＋B(g)===2C(g)＋D(g)不能自发进行， 则该反应的焓变一定大于零 C．需要加热的化学反应，生成物的总能量一定高于反应物的 总能量 D．化学反应中必伴随着能量的变化，其表现形式只有热能 【解析】 ΔH只与反应的始末态有关，与反应的过程无关，A 选项错误；加热的目的只是促进反应发生，与反应吸热放热无关，如 C 燃烧是放热反应，但反应需加热才能发生，C 选项错误；化学反应中 的能量变化有多种表现形式，如光能、热能、电能等，D 选项错误。 【答案】 B 3..某学生用如图所示装置进行化学反应 X ＋2Y===2Z 能量变化情况的研究。当往试管中滴加 试剂Y 时，看到试管中甲处下降，乙处上升。下列关 于该反应的叙述正确的是( ) ①该反应为放热反应 ②生成物的总能量比反应物的总能量高 ③该反应过程可以看成是“贮存”于X 、Y 内部的能量转化为 热量而释放出来 A ．①②③ B ．①③ C ．①② D ．③【解析】 甲处下降，乙处上升，瓶内压强增大，温度升高，说明 反应为放热反应。 【答案】 B 4．(2014·东莞高三质检)已知：①1 mol H 2分子中化学键断裂时 需要吸收436 kJ 的能量；②1 mol Cl 2分子中化学键断裂时需要吸收 243 kJ 的能量；③由H 原子和Cl 原子形成1 mol HCl 分子时释放 431 kJ 的能量 下列叙述正确的是( ) A ．氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是H 2(g) ＋Cl 2(g)===2HCl(g) B ．氢气和氯气反应生成2 mol 氯化氢气体，反应的ΔH ＝ 183高考化学 化学反应与能量 培优练习(含答案)
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