江苏省常州市14校联盟高中化学第六章化学反应与能量复习题及答案
一、选择题
1．一定温度时，向2.0 L恒容密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2，发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表：
t / s02468
n(SO3) / mol00．81．4 1.8 1.8
下列说法正确的是( )
A．反应在前2 s 的平均速率v(O2) ＝ 0．4 mol·L－1·s－1
B．保持其他条件不变，体积压缩到1.0 L，平衡常数将增大
C．相同温度下，起始时向容器中充入4 mol SO3，达到平衡时，SO3的转化率小于10%
D．保持温度不变，向该容器中再充入2 mol SO2、1 mol O2，反应达到新平衡时
() ()3
2
n SO
n O
减
小
【答案】C
【详解】
A.根据表格中数据可知，当n(SO3)=1.8mol，该反应达到平衡状态，反应在前2s的平均速率v(SO3)=0.8mol÷2L÷2s＝0.2mol·L－1·s－1，同一可逆反应中同一段时间内各物质的反应速率之比等于其计量数之比，v(O2)=0.5v(SO3)=0.5×0.2mol·L－1·s－1=0.1mol·L－1·s－1，故A错误；
B.化学平衡常数只与温度有关，温度不变，化学平衡常数不变，与压强、物质浓度都无关，故B错误；
C.原平衡，SO2的转化率为1.8mol÷2mol×100%＝90%。若起始时向容器中充入2molSO3时，将建立等效平衡，SO3的转化率等于10%，相同温度下，起始时充入4 molSO3，相当于对原平衡加压，SO3的转化率减小，应小于10%，故C正确；
D.保持温度不变，向该容器中再充入2molSO2、1molO2，相当于缩小容器的体积，增大了
压强，平衡正向移动，三氧化硫的物质的量增加，氧气的物质的量减少，所以
() ()3
2
n SO
n O
增
大，故D错误。
故选C。
2．下列过程中ΔH小于零的是( )
A．Ba(OH)2与 NH4Cl 固体混合B．氯化铵分解得氨气C．碳酸钙分解得二氧化碳D．实验室制备氢气【答案】D
【分析】
根据常见的放热反应有：所有的物质燃烧、金属与酸或水反应、中和反应、铝热反应、绝大多数化合反应等；
常见的吸热反应有：绝大数分解反应，个别的化合反应（如C和CO2），Ba(OH)2?8H2O与氯化铵的反应。
【详解】
ΔH小于零的反应为放热反应。
A．Ba(OH)2?8H2O晶体和NH4Cl混合反应，是吸热反应，选项A不符合；
B．氯化铵受热分解得氨气和氯化氢，属于吸热反应，选项B不符合；
C．碳酸钙高温受热分解得二氧化碳和碳酸钙，属于吸热反应，选项C不符合；
D．实验室制备氢气是利用金属锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，属于放热反应，选项D 符合；
答案选D。
3．运用推理、归纳、类比、对比的方法得出下列结论，其中合理的是
A．铝的金属活动性比铁强，则铝制品比铁制品更易锈蚀
B．水和过氧化氢的组成元素相同，则二者的化学性质相同
C．Na+、Mg2+、Cl-的最外层电子数均为8，由此得出离子的最外层电子数均为8
D．同温下分解氯酸钾，加催化剂的反应速率更快，说明催化剂可以改变反应速率
【答案】D
【详解】
A．铝的金属活动性比铁强，但铝制品比铁制品更耐腐蚀，因为在铝制品表明能形成一层致密的氧化膜，A错误；
B．水和过氧化氢的组成元素相同，二者的化学性质不相同，B错误；
C．Na+、Mg2+、Cl-的最外层电子数均为8，但离子的最外层电子数不一定均为8，例如铁离子等，C错误；
D．同温下分解氯酸钾，加催化剂的反应速率更快，说明催化剂可以改变反应速率，D正确；
答案选D。
4．在密闭容器中进行反应：X 2(g)＋3Y2(g)2Z(g)，其中X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.2 mol·L－1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是()。
A．c(Z)＝0.5 mol·L－1B．c(Y2)＝0.5 mol·L－1
C．c(X2)＝0.2 mol·L－1D．c(Y2)＝0.6 mol·L－1
【答案】B
【详解】
若反应向正反应进行，假定完全反应，则：
X 2（g）+3Y2（g）2Z（g）
起始量（mol/L） 0.1 0.3 0.2
变化量（mol/L ） 0.1 0.3 0.2 平衡量（mol/L ） 0 0 0.4
若反应逆反应进行，假定完全反应，则： X 2（g ）+3Y 2（g ）
2Z （g ）
起始量（mol/L ） 0.1 0.3 0.2 变化量（mol/L ） 0.1 0.3 0.2 平衡量（mol/L ） 0.2 0.6 0
由于为可逆反应，物质不能完全转化，所以平衡时浓度范围为0＜c （X 2）＜0.2，0＜c （Y 2）＜0.6，0＜c （Z ）＜0.4，B 正确、ACD 错误； 答案选B 。 【点晴】
化学平衡的建立，既可以从正反应开始，也可以从逆反应开始，或者从正逆反应开始，不论从哪个方向开始，物质都不能完全反应，利用极限法假设完全反应，计算出相应物质的浓度变化量，实际变化量小于极限值，解答的关键是利用可逆反应的不完全性，运用极限假设法解答。
5．下列反应属于氧化还原反应，而且△H ＞0的是( ) A ．铝片与稀H 2SO 4的反应 B ．22Ba(OH)8H O ?与4NH Cl 的反应 C ．灼热的木炭与CO 2的反应 D ．甲烷在O 2中的燃烧反应
【答案】C 【详解】
A ．铝片与稀H 2SO 4的反应中有元素化合价的变化，反应属于氧化还原反应；反应发生放出热量，反应属于放热反应，故△H ＜0，A 不符合题意；
B ．22Ba(OH)8H O ?与4NH Cl 反应吸收热量，属于吸热反应；反应过程中元素化合价没有发生变化，故反应属于非氧化还原反应，B 不符合题意；
C ．灼热的木炭与CO 2反应产生CO ，反应发生吸收热量；反应过程中有元素化合价的变化，反应属于氧化还原反应，C 符合题意；
D ．甲烷在O 2中的燃烧，放出热量，属于放热反应；反应过程中有元素化合价的变化，因此反应属于氧化还原反应，D 不符合题意； 故合理选项是C 。
6．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 。
7．对于反应aA+bB ＝dD+eE ，该化学反应速率定义为v =
()v A a
=
()v B b
=
()v D d
=
()v E e
。式中
v (X)指物质X=(X=A 、B 、C 、D)的反应速率，a 、b 、d 、e 是化学计量数。298k 时，测得溶液中的反应H 2O 2+2HI ＝2H 2O+I 2在不同浓度时化学反应速率v 见下表：
A ．实验1、2中，22(H O )v 相等
B ．将浓度均为-10.200mol L ?的22H O 溶液和HI 溶液等体积混合，则
-110.0304mol L s v -=??
C ．v 与“HI 和22H O 浓度的乘积”的比值为常数
D ．实验4中，反应5s 后22H O 浓度减少了10.0760mol L -? 【答案】C 【详解】
A ．实验2中c (HI)>实验1中c (HI)，故实验2的v (H 2O 2)大于实验1，故A 项说法错误；
B ．将浓度均为0.200 mol?L -1的H 2O 2溶液和HI 溶液等体积混合后，c (H 2O 2)=c (HI)=0.100mol?L -1，则v =0.00760 mol?L -1?s -1，故B 项说法错误；
C ．实验1：()()22HI H O v c c =0.00760
0.10.1
?=0.76，实验2：
()()22HI H O v c c =0.01520.20.1?=0.76，实验3：()()22HI H O v c c =0.0228
0.30.1?=0.76，实验4：
()()22HI H O v c c =0.0152
0.10.2
?=0.76，因此v 与“HI 和H 2O 2浓度的乘积”的比值为常数，故C
项说法正确；
D ．v (H 2O 2)表示的是平均化学反应速率，因此无法计算反应5s 后H 2O 2的浓度变化，故D 项说法错误；
综上所述，说法正确的是C 项，故答案为C 。
8．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t 2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~t 1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 ．t 2时刻改变的条件可能是压强或催化剂 【答案】C 【分析】
t 1～t 2阶段、t 2～t 3阶段与t 4～t 5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，t 2～t 3阶段与t 4～t 5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~t 1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 ，t 3～t 4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～t 1min 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，t 3～t 4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. t 1～t 2阶段、t 2～t 3阶段与t 4～t 5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，t 2～t 3阶段与t 4～t 5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； 答案选C 。
9．在恒温下的密闭容器中，有可逆反应()()()222NO g O g 2NO g ??→+←??
，下列不能说明该反应已达到平衡状态的是（ ）
A ．正反应生成NO 2的速率和逆反应生成O 2的速率
B．混合气体的颜色不再改变
C．反应容器中的压强不随时间的变化而变化
D．混合气体的平均摩尔质量保持不变
【答案】A
【详解】
A．正反应生成NO2的速率和逆反应生成O2的速率之比等于2:1时，反应达到平衡状态，符合题意，A正确；
B．NO为无色，NO2为红棕色，当混合气体的颜色不再改变，说明NO2的浓度不变，即反应达到平衡状态，不符合题意，B错误；
C．反应前后气体的化学计量数之和不相等，随着反应的进行，容器中的压强不断变化，当容器中的压强不再改变时，说明反应已达到平衡状态，不符合题意，C错误；
D．反应前后气体的化学计量数之和不相等，气体的质量始终不变，随着反应的进行，气体的物质的量不断变化，当气体的物质的量不再改变时，混合气体的平均摩尔质量不再变，说明反应已达到平衡状态，不符合题意，D错误；
答案选A。
【点睛】
混合气体的平均摩尔质量=
()
m
n
气体总质量
（气体总物质的量）
。
10．下列有关实验操作、现象、解释或结论都正确的是
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。
11．将V1mL 1.0 mol?L-1NaOH 溶液和V2mL未知浓度的HCl溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如下图所示(实验中始终保持V1+V2=50 mL)。下列叙述正确的是
A．做该实验时环境温度为 22℃
B．该实验表明热能可以转化为化学能
C．HCl 溶液的浓度约是1.5 mol?L-1
D．该实验表明有水生成的反应都是放热反应
【答案】C
【详解】
A．由图可知，温度为 22℃时，已经加入了5mLNaOH 溶液，而中和反应为放热反应，则该实验开始温度低于22℃，故A错误；
B．由图可知该反应是一个放热反应，表明化学能可以转化为热能，故B错误；
C．由图可知，NaOH 溶液体积为30mL时，溶液温度最高，说明NaOH 溶液和HCl溶液恰好完全反应，由V1+V2=50 mL可知HCl溶液的体积为20mL，由反应方程式可知V1c(NaOH)= V2c(HCl)，解得c(HCl)为1.5 mol?L-1，故C正确；
D．八水合氢氧化钡与氯化铵反应有水生成，该反应是吸热反应，故D错误；
故选C。
12．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。
13．全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为：16Li+xS8=8Li2S x（2≤x≤8）。下列说法错误的是
A．电池工作时，正极可发生反应：2Li2S6+2Li++2e?=3Li2S4
B．电池工作时，外电路中流过0.02 mol电子，负极材料减重0.14 g
C．石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性
D．电池充电时间越长，电池中Li2S2的量越多
【答案】D
【详解】
A．原电池工作时，Li+向正极移动，则a为正极，正极上发生还原反应，随放电的多少可能发生多种反应，其中可能为2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4，故A正确；B．原电池工作时，转移0.02mol电子时，氧化Li的物质的量为0.02mol，质量为0.14g，故B正确；C．石墨能导电，利用石墨烯作电极，可提高电极a的导电性，故C正确；D．电池充电时间越长，转移电子数越多，生成的Li和S8越多，即电池中Li2S2的量越少，故D错误；答案为D。
14．直接煤一空气燃料电池原理如图所示，下列说法错误的是（）
A．随着反应的进行，氧化物电解质的量不断减少
B．负极的电极反应式为C+2CO32--4e-=3CO2↑
C．电极X为负极，O2-向X极迁移
D．直接煤一空气燃料电池的能量效率比煤燃烧发电的能量效率高
【答案】A
【详解】
A、氧化物电解质的量不会减少，在电极Y上O2得到电子生成O2-不断在补充，故A错误；
B、由原理图分析可知，其负极反应式为C+2CO32--4e-=3CO2↑，即B正确；
C、原电池内部的阴离子向负极移动，所以C正确；
D、直接煤一空气燃料电池是把化学直接转化为电能，而煤燃烧发电是把化学能转化为热能，再转化为电能，其中能量损耗较大，所以D正确。
正确答案为A。
15．科学家近期研发出如图所示的水溶液锂离子电池体系，下列有关叙述错误
．．的是
A．b电极不可用石墨替代Li
B．正极反应为：Li1-x Mn2O4+xLi++xe－ = LiMn2O4
C．电池总反应为：Li1-x Mn2O4+xLi = LiMn2O4
D．放电时，溶液中Li+从a向b迁移
【答案】D
【分析】
锂离子电池中，b为Li，失去电子，作负极，LiMn2O4为正极；充电时Li+在阴极得电子，LiMn2O4在阳极失电子，据此分析。
【详解】
A. C不能失电子，故b电极不可用石墨替代Li，A项正确；
B. 正极发生还原反应，Li1-x Mn2O4得电子被还原，电极反应为：Li1-x Mn2O4+xLi++xe－ =
LiMn2O4，B项正确；
C. Li 失电子，Li 1-x Mn 2O 4得电子，生成的产物为LiMn 2O 4，电池的总反应为：Li 1-x Mn 2O 4+xLi = LiMn 2O 4，C 项正确；
D.放电时，阳离子移动到正极，即从b 向a 迁移，D 项错误； 答案选D 。
16．425℃时，在两个1L 密闭容器中分别发生化学反应，物质的浓度随时间的变化如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A ．图①中t 0时，三种物质的物质的量相等
B ．图①中0t 时，反应达到平衡状态
C ．图②中的可逆反应为2HI(g)H 2(g)+I 2(g)
D ．图①②中，当c(HI)=3.16mol/L 时，两容器中的反应均达到平衡状态
【答案】B 【分析】
图①中0t 时，三种物质的物质的量浓度相等，此时还未达到平衡；由图②可知该图表示的可逆反应为()()()222HI g H g I g +，当浓度不再变化时反应达到平衡状态。
【详解】
A ．图①中0t 时，三种物质的物质的量浓度相等，由于体系恒容，所以三者的物质的量也相等，故A 项正确；
B ．图①中0t 时，三种物质的物质的量浓度相等，但0t 后各物质的物质的量浓度发生改变，即0t 时反应没有达到平衡状态，故B 项错误；
C ．由图②可知，该图表示的可逆反应为()
()()222HI g H g I g +，故C 项正确；
D ．图①、②中，当()HI 3.16mol /L c =时，两容器中的反应均达到平衡状态，故D 项正确； 故答案选：B 。
17．硝酸工业生产中常用纯碱溶液吸收排出的氮氧化物废气，废气中只含有NO 、NO 2两种气体。将一定量废气通入到足量的Na 2CO 3溶液中被完全吸收，溶液中生成的NO 3-、NO 2-两种离子的物质的量与废气中NO 2的物质的量分数x 22n(NO )
[x=]n(NO )+n(NO)
变化关系可用图所
示。已知溶液中可发生以下两个反应：
①NO＋NO2＋Na2CO3=2NaNO2＋CO2；
②2NO2＋Na2CO3=NaNO2＋NaNO3＋CO2
下列说法正确的是
A．图中线段a表示NO3－离子
B．随x值增大，溶液中n(NO3-)＋n(NO2-)增大
C．x＝0.6时，反应中可收集到标准状况下CO2 44.8 L
D．若测得所得溶液中n(NO3-)为0.5 mol，则x值为0.75
【答案】D
【分析】
由方程式和图象可知，NO单独不能被吸收：
①当NO和NO2混合气体被NaOH溶液恰好完全吸收，满足n(NO2)：n(NO)=1，即x=0.5，此时只生成NO2-，n(NO3-)=0，n(NO2-)=2mol，所以a曲线表示NO2-离子、b曲线表示NO3-离子；
②当气体只有NO2时，即x=1，发生反应2NO2+Na2CO3═NaNO2+NaNO3+CO2，此时生成
n(NO3-)=n(NO2-)=1mol；
③由x=0.5和x=1可知，一定量废气中n(NO2)≥n(NO)，并且n(NO2)+n(NO)=2mol，生成
n(NO3-)+n(NO2-)=2mol；
④反应NO+NO2+Na2CO3═2NaNO2+CO2和2NO2+Na2CO3═NaNO2+NaNO3+CO2均有
n(N)=2n(C)，即n(NO2)+n(NO)=2n(CO2)=2mol，所以n(CO2)=1mol；
综上可知：2mol废气通入到足量的Na2CO3溶液中被完全吸收，即n(NO2)≥n(NO)，生成
n(NO3-)+n(NO2-)=2mol；n(CO2)=1mol；a曲线表示NO2-离子、b曲线表示NO3-离子。
【详解】
A．当x=0.5时，只发生反应NO+NO2+Na2CO3═2NaNO2+CO2，n(NO3?)=0，n(NO2?)=2mol，所以a曲线表示NO2?离子、b曲线表示NO3?离子，故A错误；
B．当x=0.5时，只生成NO2?，n(NO2?)=2mol；当x=1只发生反应
2NO2+Na2CO3═NaNO2+NaNO3+CO2，此时生成n(NO3?)=n(NO2?)=1mol，根据N原子守恒可知混合气体的总的物质的量为2mol，即溶液中n(NO3?)+n(NO2?)不变、始终等于2mol，故B
错误；
C．由于废气中n(NO2)?n(NO)，并且n(NO2)+n(NO)=2mol，根据反应①②可知
n(NO2)+n(NO)=2n(CO2)=2mol，即n(CO2)=1mol，标准状况下体积为22.4L，故C错误；D．设n(NO2)=a，n(NO)=b，则a+b=2mol，发生反应①余下NO2的物质的量为(a?b)mol，发生反应②生成n(NO3?)=0.5(a?b)=0.5 mol，即a?b=1mol，联立方程组解得a=1.5mol，
b=0.5mol，废气中NO2的物质的量分数x=1.5mol
2mol
×100%=75%，故D正确；
答案选D。
18．一定温度、体积的密闭容器中，可逆反应A(s)+3B(g)2C(g)达到平衡时，下列说法能判断该反应达到平衡的是（）
①C的生成速率和C的分解速率相等
②单位时间内生成amolA，同时生成3amolB
③混合气体的密度不再变化
④混合气体的总压强不再变化
⑤A、B、C物质的量之比为1∶3∶2
⑥混合气体的平均相对分子质量不变
⑦容器中C的体积分数不变
A．②④⑤⑦B．①③④⑥⑦C．①④⑥⑦D．①③④⑤
【答案】B
【分析】
化学反应达到化学平衡状态时，正逆反应速率相等，且不等于0，各物质的浓度不再发生变化，由此衍生的一些物理量不发生变化，以此进行判断，得出正确结论。
【详解】
针对于可逆反应：A（s）+3B(g)?2C(g)；
①C的生成速率与C的分解速率相等，故正逆反应速率相等，故①正确；
②单位时间内a mol A生成是逆反应，同时3a molB是逆反应，未体现正与逆的关系，故②错误；
③密度=m
V
，气体的总质量会变，体积不变，故气体密度不再变化可作为判断是否达到平
衡状态的依据，故③正确；
④反应前后气体的体积不等，故混合气体的总压强不再变化可作为判断是否达到化学平衡状态的依据，故④正确；
⑤平衡时各物质的物质的量之比取决于物质的起始物质的量和转化率，故A、B、C的物质的量比为1:3:2不能作为判断是否达到平衡状态的依据，故⑤错误；
⑥平均相对分子质量=m
n
，反应向右进行时，气体的总质量增大，总物质的量变小，故混
合气体的平均相对分子质量不变可作为判断是否达到化学平衡状态的依据，故⑥正确；⑦容器中C的体积分数不变，说明各物质的量不变，达平衡状态，故⑦正确；说法正确的是①③④⑥⑦；
故答案选B。
【点睛】
作为达到化学平衡状态的标志，该量必须是变量，当变量不变，则反应达到平衡。
19．我国科学家在CO2电催化还原制乙烯和乙醇方面取得重要突破，其反应机理如下图所示。下列有关说法错误的是
A．第1步中“CO2→*CO"碳氧双键断开需要吸收能量
B．第2步发生反应的化学方程式为*CO+H→*CHO
C．第3步“*CHO→*OCHCHO*”吸附在催化剂表面原子数目及种类不变
D．第4步产物有乙烯、乙醇和水
【答案】C
【分析】
由图可知：第1步CO2碳氧双键断开形成*CO和O，第2步发生反应*CO+H→*CHO，第3步“*CHO→*OCHCHO*”，第4步为*OCHCHO*脱离催化剂表面生成乙烯和乙醇，据此分析。【详解】
A．断开共价键需要吸收能量，故A正确；
B．观察图，第2步发生反应的化学方程式为*CO+H→*CHO，故B正确；
C．第3步“*CHO→*OCHCHO*”吸附在催化剂表面原子种类改变，数目增加，故C错误，；D．第4步产物有乙烯、乙醇，根据原子守恒，产物中有水生成，故D正确；
答案选C。
20．锌—空气电池(原理如右图)适宜用作城市电动车的动力电源。该电池放电时Zn转化为ZnO。该电池工作时下列说法正确的是
A．氧气在石墨电极上发生氧化反应
B．该电池的负极反应为Zn＋H2O－2e－=ZnO＋2H＋
C．该电池放电时OH－向Zn电极移动
D．若Zn电极消耗6.5 g，外电路转移0.1 mol e-
【答案】C
【详解】
A．氧气得电子发生还原反应，故A错误；
B．锌作负极，碱性条件下，负极上电极反应式为：--
2
Zn-2e+2OH=ZnO+H O，故B错误；
C．原电池工作时，溶液中的阴离子向负极移动，即OH－向Zn电极移动，故C正确；D．若Zn电极消耗6.5 g，外电路转移0.2 mol e-，故D错误；
故选：C。
二、实验题
21．Ⅰ：某学习小组为了探究硝酸铁的热稳定性，设计如下实验：
利用如图所示装置进行实验。加热A中Fe(NO3)3固体，装置B中均能看到红棕色气体，装置A中试管内剩余红棕色粉末状固体。
（1）装置B的作用是______；
（2）甲同学认为装置A中试管内剩余的红棕色粉末固体为Fe2O3。乙同学为了验证甲的观点，设计了下列实验
①取该固体少量于洁净试管内加入盐酸，固体溶解成棕黄色溶液，该反应的离子方程式为：______。
②向该棕黄色溶液中滴入__________（填化学式）溶液，溶液变为血红色。
（3）经过检验发现C装置中生成了NaNO3和NaNO2。请写出生成这两种盐的化学反应方程式______，最后用排水法收集到少量无色气体，关于该无色气体，下列说法正确的是
_______（选填编号）
A．该气体是NO B．主要是O2，还有少量N2 C．NO和O2
（4）通过以上实验，写出Fe(NO3)3受热分解的化学反应方程式____________________。Ⅱ：CH4燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一，这种燃料电池由CH4、空气(氧气)、KOH(电解质溶液)构成。其中负极的电极方程式为：______。则电池放电时通入空气的电极为______（填“正极”或“负极”）；电解质溶液的pH______（填“变大”或“变小”）；每转移0.8mol电子消耗______gCH4。
【答案】防止倒吸（或安全瓶的作用） Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O KSCN
2NaOH+2NO2=NaNO3+NaNO2+H2O B 4Fe(NO3)3高温
2Fe2O3+12NO2↑+3O2↑ CH4-8e-
+10OH-=2-
3
CO+7H2O 正极变小 1.6g
【详解】
(1)由实验装置图中装置B中两导管均未插入集气瓶底部，且A中有加热装置，故其的作用是防止倒吸（或安全瓶的作用），故答案为：防止倒吸（或安全瓶的作用）；
(2)①取该固体少量于洁净试管内加入盐酸，固体溶解成棕黄色溶液，即Fe2O3与盐酸的反应，故该反应的离子方程式为：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，故答案为：
Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；
②由①可知棕黄色溶液含有Fe3+，故滴入KSCN（填化学式）溶液，溶液变为血红色，故答案为：KSCN；
(3)由装置B中红棕色气体为NO2，又知C装置中生成了NaNO3和NaNO2，故该反应的化学反应方程式为：2NaOH+2NO2=NaNO3+NaNO2+H2O，从实验中已知反应生成了Fe2O3和NO2，再根据氧化还原反应中有化合价的降低必然有化合价的升高，故产物还有O2，而NO2已经被NaOH溶液完全吸收，最后用排水法收集到少量无色气体主要为O2，还有少量装置中原有的N2，故B符合题意；故答案为：2NaOH+2NO2=NaNO3+NaNO2+H2O；B；(4)通过以上实验，反应生成了Fe2O3和NO2，再根据氧化还原反应中有化合价的降低必然有化合价的升高，故产物还有O2，故写出Fe(NO3)3受热分解的化学反应方程式：
4Fe(NO3)3高温
2Fe2O3+12NO2↑+3O2↑，故答案为：4Fe(NO3)3
高温
2Fe2O3+12NO2↑+3O2↑；
Ⅱ：要写出负极的电极方程式可以先写出总反应式为：CH4+2O2+2OH-=2-
3
CO+3H2O，和正极反应式：2O2+8e-+4H2O=8OH-，用总反应式减去正极反应式就是负极的电极方程式，故为：CH4-8e-+10OH-=2-3
CO+7H2O；燃料电池中通燃料的一极为负极，通氧气等氧化剂的一极是正极，故电池放电时通入空气的电极为正极；根据原电池总反应式可知，反应消耗OH-，故电解质溶液的pH变小；由负极反应式可知，每消耗1molCH4需转移8mole-，故每转移0.8mol电子消耗0.1mol×16g/mol=1.6gCH4，故答案为：CH4-8e-+10OH-=2-3
CO+7H2O；正极，变小，1.6。
22．某同学设计如下三个实验方案以探究某反应是放热反应还是吸热反应：
方案一：如图1，在小烧杯里放一些除去氧化铝保护膜的铝片，然后向烧杯里加入10 mL 2 mol·L－1稀硫酸，再插入一支温度计，温度计的温度由20 ℃逐渐升至75 ℃，随后，温度逐渐下降至30 ℃，最终停留在20 ℃。
方案二：如图2，在烧杯底部用熔融的蜡烛粘一块小木片，在烧杯里加入10 mL 2 mol·L－1硫酸溶液，再向其中加
入氢氧化钠溶液，片刻后提起烧杯，发现小木片脱落下来。
方案三：如图3，甲试管中发生某化学反应，实验前U形管红墨水液面相平，在化学反应
过程中，通过U形管两侧红
墨水液面高低判断某反应是吸热反应还是放热反应。
根据上述实验回答相关问题：
（1）铝片与稀硫酸的反应是________(填“吸热”或“放热”)反应，写出该反应的离子方程式：___________。
（2）方案一中，温度升至最大值后又下降的原因是___________。
（3）方案二中，小木片脱落的原因是________，由此得出的结论是__________________。（4）方案三中，如果甲试管里发生的反应是放热反应，则U形管里红墨水液面：左边
________(填“高于”“低于”或“等于”)右边。
（5）由方案三的现象得出结论：①③④组物质发生的反应都是________(填“吸热”或“放热”)反应，如果放置较长时间，可观察到U形管里的现象是______________。
（6）方案三实验②的U形管中的现象为________，说明反应物的总能量________(填“大于”“小于”或“等于”)生成物的总能量
【答案】放热 2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑反应完全后，热量向空气中传递，烧杯里物质的温度降低蜡烛熔化氢氧化钠与硫酸的反应放热低于放热红墨水液面左右相平红墨水液面左高右低小于
【详解】
（1）金属与酸的反应是放热反应，因此铝片与稀硫酸的反应是放热反应，该反应的离子方程式为2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑，故答案为放热；2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑；
（2）方案一中，温度升至最大值后又下降的原因可能是反应完全后，热量向空气中传递，烧杯里物质的温度降低，故答案为反应完全后，热量向空气中传递，烧杯里物质的温度降低；
（3）方案二中，反应放出的热量，使得蜡烛熔化，小木片脱落，故答案为蜡烛熔化；氢氧
化钠与硫酸的反应放热；
（4）方案三中，如果甲试管里发生的反应是放热反应，装置中气体的压强增大，U形管里红墨水液面：左边低于右边，故答案为低于；
（5）由方案三的现象得出结论：①③④组物质发生的反应都是放热反应，如果放置较长时间，热量散失，装置中气体的压强与外界压强相等， U形管中红墨水液面左右相平，故答案为放热；红墨水液面左右相平；
（6）方案三实验②属于吸热反应，U形管中红墨水液面左高右低，故答案为红墨水液面左高右低；小于。
23．为了探究外界条件对过氧化氢分解速率的影响，某化学兴趣小组的同学做了以下实验。请回答下列问题：
编号实验操作实验现象
①
分别在试管A、
B中加入5mL5%H2O2溶液，各
滴入2滴1mol/LFeCl3溶液。待试管中均有适
量气泡出现时，将试管A放入盛有5℃左右冷
水的烧杯中浸泡；将试管B放入盛有40℃左
右热水的烧杯中浸泡。
试管A中不再产生气泡；
试管B中产生的气泡量增
多。
②
另取两支试管分别加入5mL5%H2O2溶液和
5mL10%H2O2溶液。
两支试管中均未明显见到有
气泡产生。
（1）实验①的目的是其它条件相同时，探究______条件对H2O2分解速率的影响。
（2）实验②未观察到预期的实验现象，为了帮助该组同学达到实验目的，请你用实验中所提供的几种试剂，对上述操作进行的改进是____________________________________。（3）某同学在50mL一定浓度的H2O2溶液中加入适量的二氧化锰，放出气体的体积（标准状况下）与反应时间的关系如图所示，则A、B、C三点所表示的瞬时反应速率最慢的是____（填字母代号）。
（4）对于H2O2分解反应，Cu2+也有一定的催化作用。为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，该化学兴趣小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题：
①定性分析：如图甲可通过观察________________________，定性比较得出结论；该实验
中将FeCl3溶液改为Fe2(SO4)3溶液的原因是______________________。
②定量分析：用图乙所示装置做对照试验，实验时均以3min时间为准，其它可能影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是________________，所需仪器为_______。（5）通过对上述实验过程的分析，在实验设计时，要考虑_________思想方法的应用。【答案】温度将两支试管同时
．．．．热水的烧杯中，观察产生气泡的速率或
．．放入盛有相同温度
向两支试管中同时
．．滴入2．滴．1mol/LFeCl3溶液，观察产生气泡的速率 C 溶液中产生气泡的速率排除Cl?对实验的干扰在同温同压下，反应3min收集气体的体积秒表或计时器控制变量（或对比）
【详解】
（1）根据控制变量法可知，实验①的目的是其它条件相同时，探究温度对H2O2分解速率的影响。
（2）实验②显然是要探究浓度对H2O2分解速率的影响，未观察到预期的实验现象，说明在该实验条件下，过氧化氢分解的速率太慢，为了达到实验目的，可以设法加快H2O2分解
速率，因此，对上述操作进行的改进是：将两支试管同时
．．放入盛有相同温度
．．．．热水的烧杯
中，观察产生气泡的速率或向两支试管中同时
．．滴入2．滴．1mol/LFeCl3溶液，观察产生气泡的速率。
（3）由图中信息可知，在C点过氧化氢分解产生的氧气的体积达到最大，说明C点反应已完成，则A、B、C三点所表示的瞬时反应速率最慢的是C。
（4）①定性分析：如图甲可通过观察溶液中产生气泡的速率，定性比较得出结论；该实验中将FeCl3溶液改为Fe2(SO4)3溶液的原因是排除Cl?对实验的干扰。
②定量分析：用图乙所示装置做对照试验，实验时均以3min时间为准，其它可能影响实
验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是：在同温同压下
．．．．．．，反应3min收集气体的体积。所需仪器为计时仪器，可以是秒表或计时器。
（5）通过对上述实验过程的分析，在实验设计时，要考虑控制变量（或对比）思想方法的应用。
24．某化学兴趣小组为了探究铝电极在原电池中的作用，在常温下，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如下。
试根据表中的电流表指针偏转方向回答下列问题：
（1）实验1、2中Al 所作的电极（正极或负极）是否相同？________（填“相同”或“不相同”）。
（2）由实验3完成下列填空：
①铝为________极，电极反应式为________________； ②石墨为________极，电极反应式为________________； ③电池总反应为________。
（3）实验4中铝作负极还是正极？________，理由是_______。写出铝电极的电极反应式：_______。
（4）解释实验5中电流表指针偏向铝的原因：_________。
（5）根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素：________。
【答案】不相同 负 -3+Al-3e =2Al 正 22H 2e H +-
+=↑
322Al 6HCl 2AlCl 3H +=+↑ 负极 Al 能与NaOH 溶液反应，而Mg 不与NaOH 溶
液反应 ---2Al-3e +4OH =A1O 2+2H O Al 在浓硝酸中发生钝化，Zn 可与浓硝酸发生反
应，Zn 失去电子被氧化，即Zn 是负极，Al 是正极 另一个电极材料的活动性、电解质溶液 【分析】
根据电流表指针偏转方向确定电流方向，根据原电池原理分析解答。 【详解】
（1）金属与酸构成的原电池中，活泼金属作负极，Mg 的活泼性大于Al ，所以实验1中Al 作正极，而Al 的活泼性大于Cu ，所以实验2中Al 作负极，故答案为：不相同； （2）实验3中Al 作负极，负极的电极反应式为-3+3e =l Al A -，石墨作正极，正极的电极
反应式为2+-2H +2e =H ↑，电池总反应为322Al+6HCl=2AlCl +3H ↑，故答案为：负；-3+Al-3e =2Al ；正；22H 2e H +-
+=↑；322Al+6HCl=2AlCl +3H ↑；
（3）实验4中Mg 不与NaOH 溶液发生反应，Al 与NaOH 溶液发生反应：
2222Al+2NaOH+2H O=2NaAlO +3H ↑，Al 失去电子，则Al 作负极，负极的电极反应式
为--2-2Al-3e +4OH =lO +2H A O ，故答案为：负极；Al 能与NaOH 溶液反应，而Mg 不与NaOH 溶液反应；--2-2Al-3e +4OH =lO +2H A O ；
（4）实验5中Al 遇浓硝酸发生钝化，Zn 与浓硝酸发生氧化还原反应，Zn 作负极，Al 作正极，电子由负极流向正极，故答案为：Al 在浓硝酸中发生钝化，Zn 可与浓硝酸发生反应，Zn 失去电子被氧化，即Zn 是负极，Al 是正极；
（5）根据上述实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素是另一个电极材料的活动性、电解质溶液，故答案为：另一个电极材料的活动性、电解质溶液。
25．草酸(H 2C 2O 4)与高锰酸钾在酸性条件下能够发生如下反应：5H 2C 2O 4+2MnO 4-
+6H +→2Mn 2++10CO 2↑+8H 2O
甲同学用8.00mL0.001 mol?L-1 KMnO4溶液与5.00mL 0.01 mol?L-1 H2C2O4溶液反应，研究不同条件对化学反应速率的影响．改变的条件如下：
(l)对比实验l和3，主要探究____对化学反应速率的影响；实验3中加入2.00mL蒸馏水的目的是________。
(2)甲同学在研究反应的影响因素时发现，草酸与酸性高锰酸钾溶液开始一段时间反应速率较慢，溶液褪色不明显，但不久后突然褪色，反应速率明显加快．甲同学认为除了反应放热，导致溶液温度升高，还可能是________的影响，为了证明猜想，除了酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液外，还需要选择的试剂最合理的是_(填字母)。
A．硫酸钾 B．水 C．二氧化锰 D．硫酸锰
(3)乙同学为了测定某高锰酸钾产品的质量分数，取0.500g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。计算该样品中高锰酸钾的质量分数(写出计算过程)。_________
【答案】H+浓度确保实验中c（KMnO4）、c（H2C2O4）不变和总体积不变，可使1和3中硫酸浓度不同催化剂 D 94.8%
【分析】
（1）实验1和3，硫酸的浓度不同，加入少量蒸馏水，让溶液的总体积相同，变量是硫酸浓度；
（2）KMnO4与H2C2O4反应生成硫酸锰，锰离子有催化作用，所以猜想还可能是催化剂的作用；要想验证锰离子的催化作用，在做对比实验时同时加入硫酸锰观察反应速率是否变化即可；
MnO列比例式计算；
（3）根据方程式找出对应关系：5H2C2O4～2-4
【详解】
（1）实验1和3，其他条件相同，硫酸的浓度不同，可研究H+浓度（或硫酸溶液的浓度）对反应速率的影响；加2mL蒸馏水确保两实验中总体积相等都为16mL，让实验中c （KMnO4）、c（H2C2O4）不变和总体积不变，可使1和3中硫酸浓度不同；故答案为：H+浓度；确保实验中c（KMnO4）、c（H2C2O4）不变和总体积不变，可使1和3中硫酸浓度不同；
（2）KMnO4与H2C2O4反应生成硫酸锰，锰离子有催化作用，所以猜想还可能是催化剂的作用；要想验证锰离子的催化作用，再加入硫酸锰即可，故答案为：催化剂；D；
（3）设高锰酸钾的质量为x，根据关系式：
人教版高中化学选修四——《化学反应原理》课本习题参考答案第一单元第一节化学反应与能量的变化 1. 化学反应过程中所释放或吸收的能量,叫做反应热,在恒压条件下,它等于反应前后物质的焓变,符号是ΔH,单位是kJ/mol.例如 1 mol H2 (g)燃烧,生成 1 mol H2O(g), 其反应热ΔH=-241.8 kJ/mol. 2. 化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂,形成新的化学键,重新组合成生成物的分子.旧键断裂需要吸收能量,新键形成需要放出能量.当反应完成时,若生成物释放的能量比反应物吸收的能量大, 则此反应为放热反应; 若生成物释放的能量比反应物吸收的能量小,反应物需要吸收能量才能转化为生成物,则此反应为吸热反应. 第二节燃烧热能源 1. 在生产和生活中,可以根据燃烧热的数据选择燃料.如甲烷,乙烷,丙烷,甲醇, 乙醇,氢气的燃烧热值均很高,它们都是良好的燃料. 2. 化石燃料蕴藏量有限,不能再生,最终将会枯竭,因此现在就应该寻求应对措施. 措施之一就是用甲醇,乙醇代替汽油,农牧业废料,高产作物(如甘蔗,高粱,甘薯,玉米等) ,速生树木(如赤杨,刺槐,桉树等) ,经过发酵或高温热分解就可以制造甲醇或乙醇. 由于上述制造甲醇,乙醇的原料是生物质,可以再生,因此用甲醇,乙醇代替汽油是应对能源危机的一种有效措施. 3. 氢气是最轻的燃料,而且单位质量的燃烧热值最高,因此它是优异的火箭燃料,再加上无污染,氢气自然也是别的运输工具的优秀燃料.在当前,用氢气作燃料尚有困难,一是氢气易燃,易爆,极易泄漏,不便于贮存, 运输; 二是制造氢气尚需电力或别的化石燃料, 成本高. 如果用太阳能和水廉价地制取氢气的技术能够突破, 则氢气能源将具有广阔的发展前景. 4. 甲烷是一种优质的燃料,它存在于天然气之中.但探明的天然气矿藏有限,这是人们所担心的.现已发现海底存在大量水合甲烷,其储量约是已探明的化石燃料的2倍.如果找到了适用的开采技术,将大大缓解能源危机. 5. 柱状图略.关于如何合理利用资源,能源,学生可以自由设想.在上述工业原材料中,能源单耗最大的是铝;产量大,因而总耗能量大的是水泥和钢铁.在生产中节约使用原材料,加强废旧钢铁,铝,铜,锌,铅,塑料器件的回收利用,均是合理利用资源和能源的措施. 6. 公交车个人耗油和排出污染物量为私人车的1/5,从经济和环保角度看,发展公交车更为合理. 第三节化学反应热的计算1. C(s)+O2 (g) == CO2 (g) H=-393.5 kJ/mol 2.5 mol C 完全燃烧,H=2.5 mol×(-393.5 kJ/mol)=-983.8 kJ/mol 2. H2 (g)的燃烧热H=-285.8 kJ/mol 欲使H2完全燃烧生成液态水,得到1 000 kJ 的热量,需要H2 1 000 kJ÷285.8 kJ/mol=3.5 mol 3. 设S 的燃烧热为H S(s)+O2 (g) == SO2 (g) 32 g/mol H 4g -37 kJ H=32 g/mol×(-37 kJ)÷4 g =-296 kJ/mol 4. 设CH4的燃烧热为H CH4 (g)+O2 (g) == CO2 (g)+2H2O(g) 16 g/mol H 1g -55.6 kJ H=16 g/mol×(-55.6 kJ)÷1 g =-889.6 kJ/mol 5. (1)求3.00 mol C2H2完全燃烧放出的热量Q C2H2 (g)+5/2O2 (g) == 2CO2 (g)+H2O(l) 26 g/mol H 2.00 g -99.6 kJ H=26 g/mol×(-99.6 kJ)÷2.00 g =-1 294.8 kJ/mol Q=3.00 mol×(-1 294.8 kJ/mol)=-3 884.4 kJ≈-3 880 kJ (2)从4题已知CH4的燃烧热为-889.6 kJ/mol,与之相比,燃烧相同物质的量的C2H2放出的热量多. 6. 写出NH3燃烧的热化学方程式NH3 (g)+5/4O2 (g) == NO2 (g)+3/2H2O(g) 将题中(1)式乘以3/2,得: 3/2H2 (g)+3/4O2 (g) == 3/2H2O(g) 3/2H1=3/2×(-241.8 kJ/mol) =-362.7 kJ/mol 将题中(2)式照写: 1/2N2 (g)+O2 (g) == NO2 (g) H2=+33.9 kJ/mol 将题中(3)式反写,得NH3 (g) == 1/2N2 (g)+3/2H2 (g) -H3=46.0 kJ/mol 再将改写后的3式相加,得: 2 7. 已知1 kg 人体脂肪储存32 200 kJ 能量,行走1 km 消耗170 kJ,求每天行走5 km,1年因此而消耗的脂肪量: 170 kJ/km×5 km/d×365 d÷32 200 kJ/kg=9.64 kg 8. 此人脂肪储存的能量为4.2×105 kJ.快速奔跑1 km 要消耗420 kJ 能量,此人脂肪可以维持奔跑的距离为:4.2×105 kJ÷420 kJ/km=1 000 km 9. 1 t 煤燃烧放热2.9×107 kJ 50 t 水由20 ℃升温至100 ℃,温差100 ℃-20 ℃=80 ℃,此时需吸热: 50×103 kg×80 ℃×4.184 kJ/(kg℃)=1.673 6×107 kJ 锅炉的热效率=(1.673 6×107 kJ÷2.9×107 kJ)×100% =57.7% 10. 各种塑料可回收的能量分别是: 耐纶5 m3×4.2×104 kJ/m3=21×104 kJ 聚氯乙烯50 m3×1.6×104 kJ/m3=80×104 kJ 丙烯酸类塑料 5 m3×1.8×104
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。
化学选修化学反应原理复习 第一章 一、焓变反应热 1．反应热：一定条件下，一定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸收的热量 2．焓变(ΔH)的意义：在恒压条件下进行的化学反应的热效应（1）.符号：△H（2）.单位：kJ/mol 3.产生原因：化学键断裂——吸热化学键形成——放热 放出热量的化学反应。(放热>吸热) △H 为“-”或△H <0 吸收热量的化学反应。（吸热>放热）△H 为“+”或△H >0 ☆常见的放热反应：①所有的燃烧反应②酸碱中和反应 ③大多数的化合反应④金属与酸的反应 ⑤生石灰和水反应⑥浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等 ☆常见的吸热反应：①晶体Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl ②大多数的分解反应 ③以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应④铵盐溶解等 二、热化学方程式 书写化学方程式注意要点: ①热化学方程式必须标出能量变化。 ②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态（g,l,s分别表示固态，液态，气态，水溶液中溶质用aq表示） ③热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强。 ④热化学方程式中的化学计量数可以是整数，也可以是分数 ⑤各物质系数加倍，△H加倍；反应逆向进行，△H改变符号，数值不变 三、燃烧热 1．概念：25 ℃，101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。燃烧热的单位用kJ/mol表示。 ※注意以下几点： ①研究条件：101 kPa ②反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物。 ③燃烧物的物质的量：1 mol ④研究内容：放出的热量。（ΔH<0，单位kJ/mol） 四、中和热 1．概念：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1mol H2O，这时的反应热叫中和热。 2．强酸与强碱的中和反应其实质是H+和OH-反应，其热化学方程式为： H+(aq) +OH-(aq) =H2O(l) ΔH=－mol 3．弱酸或弱碱电离要吸收热量，所以它们参加中和反应时的中和热小于mol。 4．中和热的测定实验 五、盖斯定律
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
人教版高中化学选修四《化学反应原理》课本 习题参考答案 Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#
人教版高中化学选修四——《化学反应原理》课本习题参考答案 第一单元第一节化学反应与能量的变化 1. 化学反应过程中所释放或吸收的能量,叫做反应热,在恒压条件下,它等于反应前后物质的焓变,符号是ΔH,单位是 kJ/mol.例如1 mol H2 (g)燃烧,生成 1 mol H2O(g), 其反应热ΔH= kJ/mol. 2. 化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂,形成新的化学键,重新组合成生成物的分子.旧键断裂需要吸收能量,新键形成需要放出能量.当反应完成时,若生成物释放的能量比反应物吸收的能量大, 则此反应为放热反应; 若生成物释放的能量比反应物吸收的能量小,反应物需要吸收能量才能转化为生成物,则此反应为吸热反应. 第二节燃烧热能源 1. 在生产和生活中,可以根据燃烧热的数据选择燃料.如甲烷,乙烷,丙烷,甲醇, 乙醇,氢气的燃烧热值均很高,它们都是良好的燃料. 2. 化石燃料蕴藏量有限,不能再生,最终将会枯竭,因此现在就应该寻求应对措施. 措施之一就是用甲醇,乙醇代替汽油,农牧业废料,高产作物(如甘蔗,高粱,甘薯,玉米等) ,速生树木(如赤杨,刺槐,桉树等) ,经过发酵或高温热分解就可以制造甲醇或乙醇. 由于上述制造甲醇,乙醇的原料是生物质,可以再生,因此用甲醇,乙醇代替汽油是应对能源危机的一种有效措施. 3. 氢气是最轻的燃料,而且单位质量的燃烧热值最高,因此它是优异的火箭燃料,再加上无污染,氢气自然也是别的运输工具的优秀燃料.在当前,用氢气作燃料尚有困难,一是氢气易燃,易爆,极易泄漏,不便于贮存, 运输; 二是制造氢气尚需电力或别的化石燃料, 成本高. 如果用太阳能和水廉价地制取氢气的技术能够突破, 则氢气能源将具有广阔的发展前景. 4. 甲烷是一种优质的燃料,它存在于天然气之中.但探明的天然气矿藏有限,这是人们所担心的.现已发现海底存在大量水合甲烷,其储量约是已探明的化石燃料的2倍.如果找到了适用的开采技术,将大大缓解能源危机.
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；
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
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
第一章化学反应与能量 第一单元化学反应中的热效应 一、焓变反应热 1．反应热：一定条件下，一定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸收的热量 2．焓变(ΔH)的意义：在恒压条件下进行的化学反应的热效应 （1）.符号：△H （2）.单位：kJ/mol 3.产生原因：化学键断裂——吸热化学键形成——放热 放出热量的化学反应。 (放热>吸热) △H 为“-”或△H <0 吸收热量的化学反应。（吸热>放热）△H 为“+”或△H >0 ☆常见的放热反应：①所有的燃烧反应②酸碱中和反应 ③大多数的化合反应④金属与酸的反应 ⑤生石灰和水反应⑥浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等 ☆常见的吸热反应：①晶体Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl ②大多数的分解反应 ③以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应④铵盐溶解等 二、热化学方程式 书写化学方程式注意要点:①热化学方程式必须标出能量变化。 ②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态 （g,l,s分别表示固态，液态，气态，水溶液中溶质用aq表示） ③热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强。 ④热化学方程式中的化学计量数可以是整数，也可以是分数 ⑤各物质系数加倍，△H加倍；反应逆向进行，△H改变符号，数值不变 三、燃烧热 1．概念：25 ℃，101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。燃烧热的单位用kJ/mol 表示。 ※注意以下几点： ①研究条件：101 kPa；②反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物。 ③燃烧物的物质的量：1 mol；④研究内容：放出的热量。（ΔH<0，单位kJ/mol） 四、中和热 1．概念：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1mol H2O，这时的反应热叫中和热。 2．强酸与强碱的中和反应其实质是H+和OH-反应，其热化学方程式为： H+(aq) +OH-(aq) =H2O(l) ΔH=－57.3kJ/mol 3．弱酸或弱碱电离要吸收热量，所以它们参加中和反应时的中和热小于57.3 kJ/mol。 4．中和热的测定实验 五、盖斯定律 1．内容：化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，而与具体反应进行的途径无关，如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成的反应热是相同的。 第二单元化学能与电能的转化 原电池： 1、概念：化学能转化为电能的装置叫做原电池_______ 2、组成条件：①两个活泼性不同的电极②电解质溶液③电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路 3、电子流向：外电路：负极——导线——正极 内电路：盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液，盐桥中阳离子移向正极的电解质溶液。 4、电极反应：以锌铜原电池为例： 负极：氧化反应：Zn－2e＝Zn2＋（较活泼金属） 正极：还原反应：2H＋＋2e＝H2↑（较不活泼金属） 总反应式：Zn+2H+=Zn2++H2↑
《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)
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