第六章化学反应与能量
章末检测试卷（一）
(时间：90分钟满分：100分)
一、选择题(本题包括20小题，每小题3分，共60分，每小题只有一个选项符合题意)
1.利用垃圾焚烧产生的热能发电，能较充分地利用生活垃圾中的生物质能，在焚烧垃圾过程中发生了()
A.吸热的非氧化还原反应
B.吸热的氧化还原反应
C.放热的非氧化还原反应
D.放热的氧化还原反应
答案 D
解析焚烧垃圾会产生有害气体污染环境，因此垃圾处理中不能随便焚烧，在焚烧垃圾过程中发生了放热的氧化还原反应，答案选D。
2.研究物质变化时，人们可以从不同的角度、不同的层面来认识物质变化时所引起的化学键及能量变化。据此判断以下叙述中错误的是()
A.金属钠与氯气反应生成氯化钠后，其结构的稳定性增强，体系的能量降低
B.物质燃烧可看作是储存在物质内部的能量(化学能)转化为热能释放出来
C.氮气分子内部存在着很强的化学键，故通常情况下氮气的化学性质很活泼
D.需要加热才能发生的反应不一定是吸收能量的反应
答案 C
解析分子内化学键越牢固，分子越稳定。
3.(2018·咸阳期末)根据如图提供的信息判断，下列结论不正确的是()
A.该反应为吸热反应
B.该反应中一定有其他形式的能量转化为化学能
C.反应物比生成物稳定
D.因为生成物总能量高于反应物总能量，所以该反应不需要加热
答案 D
解析由题图可知，生成物总能量大于反应物总能量，该反应为吸热反应，A、B项正确。物质的能量越低越稳定，C项正确。化学反应中的能量变化与反应条件没有必然关系，D项错误。
4.如图是化学课外活动小组设计的用化学电源使LED灯发光的装置示意图。下列有关该装置的说法正确的是()
A.铜片为负极，其附近的溶液变蓝，溶液中有Cu2＋产生
B.如果将锌片换成铁片，电路中的电流方向将改变
C.其能量转化的形式主要是“化学能→电能→光能”
D.如果将稀硫酸换成柠檬汁，LED灯将不会发光
答案 C
解析锌片作负极，发生氧化反应，铜片作正极，发生还原反应，铜片上有气泡产生，故A错误；如果将锌片换成铁片，铁片依然作负极，电路中的电流方向不会发生改变，故B错误；其能量转化的形式主要是“化学能→电能→光能”，故C正确；如果将稀硫酸换成柠檬汁，由于柠檬汁中含有柠檬酸，溶液呈酸性，LED灯也会发光，故D错误。
5.如图所示的装置，在盛有水的烧杯中，铁圈和银圈的连接处吊着一根绝缘的细丝，使之平衡。小心地往烧杯中央滴入CuSO4溶液。片刻后可观察到的现象是(指悬吊的金属圈)()
A.铁圈和银圈左右摇摆不定
B.保持平衡状态不变
C.铁圈向下倾斜
D.银圈向下倾斜
答案 D
解析加入CuSO4溶液后，构成Fe—Ag原电池，Fe失电子作负极，质量减轻，Cu2＋在正极银圈上得电子，生成金属铜沉积在上面使其质量增加。
6.某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述不正确的是()
A.a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出
B.a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为Cu2＋＋2e－===Cu
C.无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色
D.a和b用导线连接时，铁片上发生的反应为Fe－3e－===Fe3＋
答案 D
解析铁的活泼性强于铜，a和b不连接时，铁置换出铜并附着在铁片上，A正确；a和b用导线连接形成
原电池，铁片为负极，铜片为正极，铜片上发生反应：Cu2＋＋2e－===Cu，B正确；a和b用导线连接和不用导线连接两种情况下，均是Fe失电子生成Fe2＋进入溶液，Cu2＋得电子生成Cu从溶液中析出，故溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色，C正确；铁片上的电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，D不正确。
7.下列有关化学反应速率和限度的说法中，不正确的是()
A.实验室用H2O2分解制O2，加入MnO2后，反应速率明显加快
B.在金属钠与足量水反应中，增加水的量能加快反应速率
C.2SO2＋O22SO3反应中，SO2不能全部转化为SO3
D.实验室用碳酸钙和盐酸反应制取CO2，用碳酸钙粉末比用块状碳酸钙反应要快
答案 B
解析A项，添加催化剂，加快反应速率；B项，水的量的多少不影响钠与水的反应速率；C项，可逆反应不能进行到底；D项，增大固体物质的表面积能加快化学反应速率。
8.已知汽车尾气无害化处理反应为2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)。下列说法不正确的是()
A.升高温度可使该反应的逆反应速率降低
B.使用高效催化剂可有效提高正反应速率
C.反应达到平衡后，NO的反应速率保持恒定
D.单位时间内消耗CO和CO2的物质的量相等时，反应达到平衡
答案 A
解析升温，正、逆反应速率均增大，A项错误；催化剂可同等程度地提高v正、v逆，B项正确；平衡状态的标志之一是“等”——正、逆反应速率相等且保持不变，C项正确；单位时间内消耗CO(代表v正)和CO2(代表v逆)的物质的量相等，再根据反应速率之比等于化学计量数之比，实质反映了同一物质的v正＝v
逆，说明反应达到平衡，D项正确。
9.为了探究温度对化学反应速率的影响，下列实验方案可行的是()
答案 D
解析探究温度对化学反应速率的影响，应控制其他条件相同，只改变温度这一条件，A项无对照实验，
B、C项催化剂和温度均不同，D项除温度外其他条件均相同，故D正确。
10.甲：在试管中加入1 g粉末状大理石，加入4 mol·L－1盐酸20 mL(过量)；乙：在试管中加入2 g颗粒状
大理石，加入4 mol·L－1盐酸20 mL(过量)；下列CO2生成体积(折算成标准状况)V(CO2)同反应时间t的关
系曲线图合理的是()
答案 D
解析甲、乙试管中大理石的状态和质量不同，甲中1 g粉末状的大理石，乙中2 g颗粒状的大理石，产生气体的速率甲比乙快，产生气体的量乙是甲的2倍，因此甲曲线比乙曲线斜率大，乙曲线比甲曲线气体体积大，甲比乙先反应完，分析比较可知D项正确。
11.据报道，科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下：
下列说法正确的是()
A.CO和O生成CO2是吸热反应
B.在该过程中，CO断键形成C和O
C.CO和O形成了具有极性共价键的CO2
D.状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程
答案 C
解析状态Ⅰ总能量为反应物总能量，状态Ⅲ总能量为生成物总能量，由图示可知反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应，A错误；从状态Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的图示可以看出，反应中CO并未断裂成C和O，B错误；由图示可以看出，CO和O生成了CO2，CO2分子中C与O之间为极性共价键，C正确；状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O反应生成CO2的过程，并不是CO与O2反应的过程，D错误。
12.(2019·铜陵市期中)根据如图所示示意图，下列说法不正确的是()
A.反应C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)，能量增加(b－a) kJ·mol－1
B.该反应过程反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量
C.1 mol C(s)和1 mol H2O(l)反应生成1 mol CO(g)和1 mol H2(g)吸收的热量为131.3 kJ
D.1 mol C(s)、2 mol H、1 mol O转变成1 mol CO(g)和1 mol H2(g)放出的热量为a kJ
答案 C
解析由图可知，该反应为吸热反应，反应的热化学方程式可表示为C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)ΔH ＝(b－a) kJ·mol－1，A项正确；该反应过程反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量，B项正确；根据图像可知1 mol C(s)和1 mol H2O(g)反应生成1 mol CO(g)和1 mol H2(g)吸收的热量为131.3 kJ，而1 mol H2O(l)变为1 mol H2O(g)时要吸收热量，因此1 mol C(s)和1 mol H2O(l)反应生成1 mol CO(g)和1 mol H2(g)吸收的热量大于131.3 kJ，C项错误；由图可知，1 mol C(s)、2 mol H、1 mol O转变成1 mol CO(g)和1 mol H2(g)放出的热量为a kJ，D项正确。
13.混合动力汽车配有电动、汽油双引擎。在减速时，自动捕捉减少的动能；在高速行驶时，启用双引擎，动力更强劲。下列有关混合动力汽车的说法不正确的是()
A.减速制动时动能转化为电能储存在电池中
B.高速行驶时电池电能转化为汽车部分动力
C.通过发电机电动机互变循环减少汽车油耗
D.双动力汽车工作时不会产生废气污染环境
答案 D
解析根据题目信息，在减速时，自动捕捉减少的动能转化为电能储存在电池中，故A正确；在高速行驶时，启用双引擎，电池电能转化为汽车部分动力，故B正确；通过发电机电动机互变循环可以减少汽车油耗，故C正确；汽油引擎工作时，会产生废气污染环境，故D错误。
14.下列关于化学电源的说法正确的是()
A.干电池放电之后还能再充电
B.充电电池在放电和充电时都将化学能转化为电能
C.充电电池可以无限制地反复放电、充电
D.氢氧燃料电池是一种环境友好型电池
答案 D
解析A项，干电池是一次性电池，放电之后不能再充电，错误；B项，充电电池在放电时化学能转化为电能，充电时将电能转化为化学能，错误；C项，充电电池不能无限制地反复放电、充电，错误；D项，氢氧燃料电池的生成物是水，是一种环境友好型电池，正确。
15.(2019·河北衡水校级期中)汽车的启动电源常用铅蓄电池，该电池在放电时的总反应方程式为PbO2(s)＋Pb(s)＋2H2SO4(aq)===2PbSO4(s)＋2H2O(l)，根据此反应判断，下列叙述正确的是()
A.PbO2是电池的负极
B.负极的电极反应式为Pb＋SO2－4－2e－===PbSO4
C.铅蓄电池放电时，每转移2 mol电子消耗1 mol H2SO4
D.电池放电时，两电极质量均增加，且每转移1 mol电子时正极质量增加48 g
答案 B
解析蓄电池放电时，该装置是原电池，负极上失电子发生氧化反应，该装置中Pb失电子发生氧化反应，所以Pb是负极，A项错误；负极上Pb失电子后和硫酸根离子反应生成硫酸铅，即Pb＋SO2－4－2e－===PbSO4，B项正确；1 mol Pb反应转移2 mol电子，消耗2 mol H2SO4，C项错误；放电时两电极质量均增加，负极的电极反应式为Pb＋SO2－4－2e－===PbSO4，每转移1 mol电子时电极质量增加48 g，正极的电极反应式为PbO2＋SO2－4＋2e－＋4H＋===PbSO4＋2H2O，每转移1 mol电子时电极质量增加32 g，D项错误。
16.甲烷燃料电池能量转化率高。以KOH溶液为电解质溶液，分别向两极通入CH4和O2，即可产生电流，其电极反应式分别为CH4＋10OH－－8e－===CO2－3＋7H2O；2O2＋4H2O＋8e－===8OH－。下列说法错误的是()
A.CH4在负极发生氧化反应
B.O2作为氧化剂发生还原反应
C.甲烷燃料电池实现了化学能转化为电能
D.分别将1 mol H2和1 mol CH4作燃料电池的原料，理论上产生的电量一样多
答案 D
解析甲烷燃料电池中，CH4在负极发生氧化反应，O2作为氧化剂发生还原反应，分别将1 mol H2和1 mol CH4作燃料电池的原料，转移的电子数分别为2N A和8N A，故理论上产生的电量不一样。
17.市场上经常见到的标记为Li-ion的电池称为“锂离子电池”。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体)，电解质为一种能传导Li＋的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应为Li＋2Li0.85NiO2。下列说法不正确的是()
2Li0.35NiO2放电
充电
A.放电时，负极的电极反应式：Li－e－===Li＋
B.充电时，Li0.85NiO2既发生氧化反应又发生还原反应
C.该电池不能用水溶液作为电解质溶液
D.放电过程中Li＋向负极移动
答案 D
解析A项，Li化合价升高，失电子，作负极，正确；B项，反应逆向进行时，反应物只有一种，故化合价既有升，又有降，所以既发生氧化反应又发生还原反应，正确；C项，由于Li可以与水反应，故不能用水溶液作为电解质溶液，正确；D项，原电池中阳离子应迁移至正极，错误。
18.下列描述的化学反应状态，不一定是平衡状态的是()
A.H2(g)＋Br2(g)2HBr(g)
恒温、恒容下，反应体系中气体的颜色保持不变
B.2NO2(g)N2O4(g)
恒温、恒容下，反应体系中气体的压强保持不变
C.CaCO 3(s)高温CO 2(g)＋CaO(s)
恒温、恒容下，反应体系中气体的密度保持不变
D.3H 2(g)＋N 2(g)2NH 3(g)
反应体系中H 2与N 2的物质的量之比保持3∶1
答案 D
解析 A 项，该反应体系在恒温、恒容下气体的颜色保持不变，即Br 2的百分含量保持不变，反应处于平衡状态；B 项，该反应在恒温、恒容下气体的压强保持不变，说明NO 2和N 2O 4的物质的量保持不变，反应处于平衡状态；C 项，该反应在恒温、恒容下气体的密度保持不变，说明CO 2的质量保持不变，反应处于平衡状态；D 项，对于化学反应3H 2(g)＋N 2(g)2NH 3(g)，如果开始时加入的物质是物质的量之比为n (H 2)∶n (N 2)＝3∶1的混合气体，或加入的是纯NH 3，则反应从开始到化学平衡状态，始终是n (H 2)∶n (N 2)＝3∶1，因此，n (H 2)∶n (N 2)＝3∶1的状态不一定是平衡状态。
19.向容积为2 L 的密闭容器中充入2 mol A 气体和1 mol B 气体，在一定条件下发生如下反应：2A(g)＋B(g)3C(g)；经2 s 后达到平衡，测得C 气体的浓度为0.6 mol·L －1。下列说法中正确的是( )
①用物质A 表示该反应的平均速率为0.2 mol·L －1·s －1
②用物质B 表示该反应的平均反应速率为0.2 mol·L －1·s －1
③平衡时物质A 与B 的转化率相等
④平衡时物质B 的浓度为0.2 mol·L －1
A.①②③
B.①③
C.②④
D.①④
答案 B
解析 由题意，平衡时生成C 的物质的量为0.6 mol·L －1×2 L ＝1.2 mol ，根据方程式和有关数据列三段式：
2A(g) ＋ B(g)3C(g) 起始量/mol 2 1 0
转化量/mol 0.8 0.4 1.2
平衡量/mol 1.2 0.6 1.2
所以①用物质A 表示该反应的平均反应速率为0.8 mol 2 L ×2 s ＝0.2 mol·L －1·s －1，正确；②用物质B 表示该反应的平均反应速率为0.4 mol 2 L ×2 s
＝0.1 mol·L －1·s －1，错误；③平衡时物质A 与B 的转化率分别为0.8 mol 2 mol ×100%＝40%、0.4 mol 1 mol ×100%＝40%，所以平衡时物质A 与B 的转化率相等，正确；④平衡时物质B 的浓度为0.6 mol 2 L ＝0.3 mol·L －1，错误。综上，①③正确。
20.在2 L 恒温密闭容器中通入气体X 并发生反应：2X(g)Y(g)(正反应放热)，X 的物质的量n (X)随时间t 变化的曲线如图所示(图中的两条曲线分别代表有、无催化剂的情形)，下列叙述正确的是( )
A.实线表示使用催化剂的情形
B.b、c两点表明反应在相应的条件下达到了最大限度
C.反应进行到a点时放出的热量多于反应进行到b点时放出的热量
D.反应从开始到a点的平均反应速率可表示为v(Y)＝0.01 mol·L－1·min－1
答案 B
解析催化剂能加快化学反应速率，缩短反应达到平衡的时间，根据图像可知，虚线表示使用催化剂的情形，A项错误；根据图像可知，b、c两点达到了化学平衡状态，而化学平衡状态是反应所能达到的最大程度，B项正确；根据图像可知，a点反应没有达到平衡，随着时间的推移，反应继续向正反应方向进行，且放出热量，b点的反应达到平衡状态，所以反应进行到a点时放出的热量少于反应进行到b点时放出的热量，C项错误；反应从开始到a点，X的物质的量减少0.1 mol，根据化学方程式可知，Y的物质的量增
加0.05 mol，则平均反应速率可表示为v(Y)＝0.05 mol
2 L×5 min
＝0.005 mol·L－1·min－1，D项错误。
二、非选择题(本题包括4个小题，共40分)
21.(8分)反应Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑的能量变化趋势如图所示：
(1)该反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。
(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.改铁片为铁粉
B.改稀硫酸为98%的浓硫酸
C.升高温度
D.减小压强
(3)若将上述反应设计成原电池，铜为原电池某一极材料，则铜为________(填“正”或“负”)极。铜片上产生的现象为________________，该极上发生的电极反应为____________________
____________________________________________，外电路中电子由________(填“正”或“负”，下同)极向________极移动。
答案(1)放热(2)AC (3)正产生无色气泡2H＋＋2e－===H2↑负正
解析(1)据能量变化图像可知该反应是放热反应。
(2)增大固体的表面积或升高温度，反应速率加快；适当增大反应物浓度反应速率也增大，但98%的浓硫酸
能使铁钝化。
(3)该反应中铁是还原剂，作负极，比铁活动性差的铜应作正极。铜片上，氢离子得到电子，电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，外电路电子由负极流向正极。
22.(10分)(2019·郑州月考)分别按下图甲、乙所示装置进行实验，图中两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸，乙中A为电流表。请回答下列问题：
(1)以下叙述中，正确的是________(填字母)。
A.甲中锌片是负极，乙中铜片是正极
B.两烧杯中铜片表面均有气泡产生
C.两烧杯中溶液pH均增大
D.产生气泡的速度甲中比乙中慢
E.乙的外电路中电流方向Zn→Cu
F.乙溶液中SO2－4向铜片方向移动
(2)变化过程中能量转化的主要形式：甲为________；乙为____________。
(3)在乙实验中，某同学发现不仅在铜片上有气泡产生，而且在锌片上也产生了气体，分析原因可能是_____________________________________________________________________。
(4)在乙实验中，如果把硫酸换成硫酸铜溶液，请写出铜电极的电极反应方程式及总反应离子方程式：铜电极：__________________，总反应：__________________。
当电路中转移0.25 mol电子时，消耗负极材料的质量为__________________ g(Zn的相对原子质量65)。
答案(1)CD(2)化学能转化为热能化学能转化为电能
(3)锌片不纯，在锌片上就形成原电池
(4)Cu2＋＋2e－===Cu Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu 8.125
解析甲中没有形成闭合回路，不能构成原电池，铜不能与稀硫酸反应，所以铜片表面没有气泡产生，烧杯中氢离子参加反应，浓度减小，溶液的pH增大。乙中构成原电池，加快了化学反应速率，所以产生气泡的速率甲中比乙中慢；乙中Zn为负极，Cu为正极，所以电流方向Cu→Zn，溶液中的H＋向铜片方向移动，SO2－4向锌片方向移动。乙中负极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，转移0.25 mol电子时，消耗Zn 0.125 mol，质量为0.125 mol×65 g·mol－1＝8.125 g。
23.(10分)(2019·石家庄期中)化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。
(1)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在400 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，实验记录如下(累计值)：
时间/min 1 2 3 4 5
氢气体积/mL
(标准状况)
100 240 464 576 620
①哪一时间段反应速率最大________min(填“0～1”“1～2”“2～3”“3～4”或“4～5”)，原因是__________________________________________________________________。
②求3～4 min时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率_________(设溶液体积不变)。
(2)另一学生为控制反应速率防止反应过快难以测量氢气体积，他事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率，你认为不可行的是________(填字母)。
A.蒸馏水
B.KCl溶液
C.KNO3溶液
D.CuSO4溶液
(3)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
③2 min内Y的转化率为________。
答案(1)①2～3因该反应是放热反应，此时温度高且盐酸浓度较大，所以反应速率较快②0.025 mol·L －1·min－1
(2)CD
(3)①3X(g)＋Y(g)2Z(g)②AC③10%
解析(1)①在0～1、1～2、2～3、3～4、4～5 min时间段中，产生气体的体积分别为100 mL、140 mL、224 mL、112 mL、44 mL，由此可知反应速率最大的时间段为2～3 min；原因是因该反应是放热反应，此
时温度高且盐酸浓度较大，所以反应速率较快；②在3～4 min时间段内，n(H2)＝0.112 L
22.4 L·mol－1
＝0.005 mol，
消耗盐酸的物质的量为0.01 mol，故v(HCl)＝0.01 mol
0.4 L×1 min
＝0.025 mol·L－1·min－1。(2)加入蒸馏水，加入KCl溶液，H＋浓度减小，反应速率减小且不减少产生氢气的量，故A、B正确；C项，加入KNO3溶液，
H＋浓度减小，因酸性溶液中有NO－3，具有强氧化性，与Zn反应无氢气生成，错误；D项，加入CuSO4溶液，形成原电池，反应速度增大，且影响生成氢气的量，错误。(3)①由图像可以看出，反应中X、Y的物质的量减少，应为反应物，Z的物质的量增多，应为生成物，当反应进行到5 min时，Δn(Y)＝0.2 mol，Δn(Z)＝0.4 mol，Δn(X)＝0.6 mol，则Δn(Y)∶Δn(Z)∶Δn(X)＝1∶2∶3，参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比，则反应的方程式为3X(g)＋Y(g)2Z(g)；②X、Y的反应速率比为3∶1，随着反应的进行X、Y的反应速率比始终为3∶1，不能作为平衡状态的标志，故B错误；反应物和生成物均为气体，容器内气体的总质量保持不变，不能作为平衡状态的标志，故D错误；生成1 mol Y的同时消耗2 mol Z 均只能表示逆反应速率，不能说明正、逆反应速率相等，无法判断反应达到平衡状态，故E错误；③2 min
内Y的转化率＝变化物质的量
起始总物质的量
×100%＝(1 mol－0.9 mol)÷1 mol×100%＝10%。
24.(12分)锂离子电池已经成为新一代实用化的蓄电池，该电池具有能量密度大、电压高的特性。锂离子电池放电时电极反应式为负极反应：C6Li－x e－===C6Li1－x＋x Li＋(C6Li表示锂原子嵌入石墨形成复合材料)正极反应：Li1－x MO2＋x Li＋＋x e－===LiMO2(LiMO2表示含锂的过渡金属氧化物)。
(1)锂电池放电时电池的反应式为________________________________________________。
(2)假设放电过程中消耗负极材料5.6 g，则转移的电子数目为________(N A为阿伏加德罗常数的值)。
科学家设想利用太阳能电池电解水产生的气体制成燃料电池给卫星充电，可建立环保型的卫星供电系统。
(3)已知破坏1 mol H—H键、1 mol O==O键、1 mol H—O键时分别需要吸收436 kJ、498 kJ、465 kJ的能量。下图表示H2、O2转化为水的反应过程能量变化，则b＝________。
(4)某研究性学习小组为探究锌与盐酸反应，取同质量、同体积的锌片、同浓度盐酸做了如下平行实验：
实验①：把纯锌片投入到盛有稀盐酸的试管中，发现氢气发生的速率变化如图所示；
实验②：把纯锌片投入到含FeCl3的同浓度工业稀盐酸中，发现放出氢气的量减少。
实验③：在盐酸中滴入几滴CuCl2溶液，生成氢气速率加快。
试回答下列问题：
①试分析实验①中t1～t2速率变化的主要原因是_____________________________________。
t2～t3速率变化的主要原因是_____________________________________________________。
②实验②放出氢气的量减少的原因是______________________________________________。
③某同学认为实验③反应速率加快的主要原因是因为形成了原电池，你认为是否正确？________(填“正确”
或“不正确”)。请选择下列相应的a或b作答。
a.若不正确，请说明原因_________________________________________________________。
b.若正确则写出实验③中原电池的正极电极反应式：_________________________________。
答案(1)C6Li＋Li1－x MO2===LiMO2＋C6Li1－x
(2)0.8N A(3)490 kJ(4)①反应放热，溶液温度升高，反应速率加快随反应进行，盐酸的浓度减小较大，反应速度减慢②Fe3＋氧化性大于H＋，所以锌先与Fe3＋反应，故氢气量减少③正确2H＋＋2e－===H2↑解析(1)正负极反应式叠加即得到锂电池放电时电池的反应式为C6Li＋Li1－x MO2===LiMO2＋C6Li1－x。(2)1 mol锂失去1 mol电子，假设放电过程中消耗负极材料5.6 g，锂的物质的量是5.6 g÷7 g·mol－1＝0.8 mol，则转移的电子数目为0.8N A。(3)反应热等于断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值，则根据示意图可知b＝4×465 kJ－2×436 kJ－498 kJ＝490 kJ。(4)①开始温度起主要作用，纯锌与稀盐酸反应，放出热量，温度升高，t1～t2速率加快；后期c(H＋)起主导作用，随着反应进行c(H＋)降低，t2～t3反应速率减慢。
②锌片与氯化铁反应，导致与盐酸反应的锌的质量减少，生成氢气量减少。③实验(3)中锌与铜离子发生置换反应生成金属铜，生成的铜与锌形成了原电池，锌为负极，铜为正极，负极电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，H＋在正极发生还原反应，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑。
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
高考化学培优易错试卷(含解析)之化学反应与能量含答案解析 一、化学反应与能量练习题（含详细答案解析） 1．碳酸锰是制取其他含锰化合物的原料，也可用作脱硫的催化剂等。一种焙烧氯化铵和菱锰矿粉制备高纯度碳酸锰的工艺流程如图所示 已知①菱锰矿粉的主要成分是MnCO3，还有少量的Fe、Al、Ca、Mg等元素 ②常温下，相关金属离子在浓度为0.1mol/L时形成M(OH)n沉淀的pH范围如表 金属离子Al3+Fe3+Fe2+Ca2+Mn2+Mg2+ 开始沉淀的pH 3.8 1.5 6.310.68.89.6 沉淀完全的pH 5.2 2.88.312.610.811.6 回答下列问题： (1)“混合研磨”的作用为_______________________ (2)“焙烧”时发生的主要反应的化学方程式为_________________________________ (3)分析图1、图2，焙烧氯化铵、菱锰矿粉的最佳条件是_____________________________ (4)净化除杂流程如下
①已知几种物质氧化能力的强弱顺序为(NH4)2S2O8＞KMnO4＞MnO2＞Fe3+，则氧化剂X宜选择__________ A．(NH4)2S2O8 B．MnO2 C．KMnO4 ②调节pH时，pH可取的范围为_________________ (5)“碳化结晶”过程中不能用碳酸铵代替碳酸氢铵，可能的原因是__________________ 【答案】加快反应速率 MnCO3+2NH4Cl=MnCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O 温度为500℃，且 m(MnCO3)：m(NH4Cl)=1.10 B 5.2≤pH<8.8 CO32-水解程度大于HCO3-，易生成氢氧化物沉淀 【解析】 【分析】 菱锰矿的主要成分为MnCO3，加入氯化铵焙烧发生 MnCO3+2NH4Cl MnCl2+CO2↑+2NH3↑+H2O↑，气体为二氧化碳和氨气、水蒸气，浸出液中含MnCl2、FeCl2、CaCl2、MgCl2、AlCl3等，结合表中离子的沉淀pH及信息可知，浸取液净化除杂时加入少量MnO2氧化亚铁离子为铁离子，加氨水调pH，生成沉淀氢氧化铁和氢氧化铝，加入NH4F，除去Ca2+、Mg2+，净化液加入碳酸氢铵碳化结晶过滤得到碳酸锰，据此分析解题。 【详解】 (1)“混合研磨”可增大反应物的接触面积，加快反应速率； (2) 根据流程，菱镁矿粉与氯化铵混合研磨后焙烧得到氨气、二氧化碳和Mn2+，主要化学反应方程式为：MnCO3+2NH4Cl MnCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O； (3) 由图可知，锰的浸出率随着焙烧温度、氯化铵与菱镁矿粉的质量之比增大而提高，到500℃、1.10达到最高，再增大锰的浸出率变化不明显，故氯化铵焙烧菱镁矿的最佳条件是焙烧温度500℃，氯化铵与菱镁矿粉的质量之比为1.10； (4) 净化过程：加入少量MnO2氧化亚铁离子为铁离子，加氨水调pH，生成沉淀氢氧化铁和氢氧化铝，加入NH4F，除去Ca2+、Mg2+； ①最合适的试剂为MnO2，氧化亚铁离子，反应的离子方程式为： MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O，且不引入新杂质，故答案为B； ②调节溶液pH使Fe3+，A13+沉淀完全，同时不使Mn2+沉淀，根据表中数据可知调节溶液pH范围5.2≤pH＜8.8； (5) 碳化结晶中生成MnCO3的离子方程式为Mn2++HCO3-+NH3═MnCO3↓+NH4+，不用碳酸铵溶液替代NH4HCO3溶液，可能的原因是碳酸铵溶液中的c(OH-)较大，会产生Mn(OH)2沉淀。 【点睛】 考查物质制备流程和方案的分析判断，物质性质的应用，题干信息的分析理解，结合题目
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 绝密★启用前 2020年秋人教版化学必修二第二章化学反应与能量测试题 本试卷共100分，考试时间90分钟。 一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分) 1.下列金属性质的比较中，能说明甲的金属性比乙强的是() ①甲与水反应比乙与水反应剧烈 ②单质甲能从乙的盐溶液中置换出单质乙 ③甲的最高价氧化物对应水化物的碱性比乙的最高价氧化物对应水化物的碱性强 ④以甲、乙金属为电极构成原电池，甲作负极 A．①④ B．③④ C．①②③④ D．①②③ 2.燃料电池是燃料(如氢气、甲烷、一氧化碳等)跟氧气(或空气)起反应将化学能转变为电能的装置，电解质溶液是强碱溶液。下面关于甲烷燃料电池的说法正确的是() A．负极反应式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ B．负极反应式：CH4＋8OH－－8e－===CO2＋6H2O C．随着放电的进行，溶液中氢氧根离子的浓度不变 D．放电时溶液中的阴离子向负极移动 3.微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是() A．正极反应中有二氧化碳生成 B．微生物促进了反应中电子的转移 C．质子通过交换膜从负极区移向正极区 D．电池总反应为C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2O 4.将20 mL 0.5 mol·L－1盐酸与一块状大理石反应，下列的措施不能提高化学反应速率的是() A．加入10 mL 3 mol·L－1盐酸 B．给反应混合物加热 C．将所用的大理石研磨成粉末 D．加入10 mL蒸馏水 5.铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2，电解质溶液为H2SO4溶液，电池放电时的反应为Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，下列对电池放电时的分析正确的是() A． Pb为正极被氧化 B．电子从PbO2流向外电路 C．SO42?向PbO2处移动 D．电解质溶液pH不断增大 6.锌－空气电池(如图所示)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。则该电池工作时，下列说法正确的是() A． Zn电极是该电池的正极 B． Zn电极的电极反应式为Zn＋H2O－2e－===ZnO＋2H＋ C． OH－向石墨电极移动 D．氧气在石墨电极上发生还原反应 7.根据下面的信息，判断下列叙述正确的是() A．氢气跟氧气反应生成水的同时释放能量 B．氢气跟氧气反应生成水的同时吸收能量 C． 1 mol H2跟mol O2反应生成1 mol H2O一定释放能量245 kJ D． 2 mol H2(g)跟1 mol O2(g)反应生成2 mol H2O(g)吸收能量490 kJ 8.有A、B、C、D四块金属片，进行如下实验： 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 高考化学培优易错试卷(含解析)之化学反应与能量及答案解析 一、化学反应与能量练习题（含详细答案解析） 1．工业上利用锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4，还含有少量FeO、CuO等杂质)制取金属锌的工艺流程如下。回答下列问题： (1)ZnFe2O4是一种性能优良的软磁材料，也是一种催化剂，能催化烯类有机物氧化脱氢等反应。 ①ZnFe2O4中Fe的化合价是________。 ②工业上利用反应ZnFe2(C2O4)3·6H2O Δ ZnFe2O4＋2CO2↑＋4CO↑＋6H2O制备ZnFe2O4。该 反应中每生成1 mol ZnFe2O4转移电子的物质的量是________。 (2)酸浸时要将锌焙砂粉碎，其目的是提高酸浸效率。为达到这一目的，还可采用的措施是________________________(任答一条)；已知ZnFe2O4能溶于酸，则酸浸后溶液中存在的金属离子有____________________________________________。 (3)净化Ⅰ中H2O2参与反应的离子方程式为_________；试剂X的作用是_______。 【答案】＋3 4 mol 增大硫酸的浓度(或升高温度、搅拌等其他合理答案) Zn2＋、Fe3＋、Fe2＋、Cu2＋ H2O2＋2Fe2＋＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O 调节溶液的pH，促进Fe3＋水解 【解析】 【分析】 将锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4，还含有少量FeO、CuO等氧化物杂质)酸浸，发生反应ZnFe2O4+8H+=Zn2++2Fe3++4H2O、ZnO+2H+=Zn2++H2O、FeO+2H+=Fe2++H2O、 CuO+2H+=Cu2++H2O，向溶液中加入双氧水，发生反应2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O，调节溶液的pH将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，调节溶液pH时不能引进新的杂质，可以用ZnO，所以X为ZnO，然后向溶液中加入Zn，发生反应Cu2++Zn=Zn2++Cu，然后过滤，所以Y中含有Cu，最后电解得到Zn； (1)①ZnFe2O4中锌的化合价+2价，氧元素化合价-2价，结合化合价代数和为0计算得到Fe 的化合价； ②工业上利用反应ZnFe2(C2O4)3?6H2O Δ ZnFe2O4+2CO2↑+4CO↑+6H2O制备ZnFe2O4．反应过 程中铁元素化合价+2价变化为+3价，碳元素化合价+3价变化为+4价好+2价，计算转移电子的物质的量； (2)酸浸时要将锌焙砂粉碎，其目的是提高酸浸效率．为达到这一目的，还可采用的措施是增大硫酸的浓度或升高温度、空气搅拌等，已知ZnFe2O4能溶于酸，则酸浸后溶液中存在的金属离子有，氧化锌溶解得到锌离子、氧化亚铁溶解得到亚铁离子、氧化铜溶解得到铜离子、ZnFe2O4能溶于酸得到铁离子； 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； 福建省永泰县第一中学高中化学化学第六章化学反应与能量的专项培优易 错试卷练习题含答案解析 一、选择题 1．下列有关实验操作、现象、解释或结论都正确的是 选 项 实验操作现象解释或结论A 用坩埚钳夹持一片未打磨的薄铝片，在酒精灯火 焰上加热， 铝不能滴落下 来，好像有一层 膜兜着 铝熔点高，没 能熔化 B将H2在充满Cl2的集气瓶中燃烧 集气瓶口上方有 白烟生成 H2、Cl2化合 生成HCl C 取两支试管，分别放入一小片打磨过的铝片，再 分别加入3mL20%的盐酸和氢氧化钠溶液 都有气体产生 前者生成氢 气，后者生成 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。 2．下列反应属于放热反应的是 A．氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应 B．能量变化如图所示的反应 C ．化学键断裂吸收的热量比化学键生成放出的热量多的反应 D ．燃烧反应和中和反应 【答案】D 【分析】 反应物总能量大于生成物总能量，或反应物断键吸收的能量小于生成物成键放出的热量，该反应为放热反应，据此进行分析。 【详解】 A 项，氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应属于吸热反应，故A 不选； B 项，生成物的总能量比反应物的总能量大，为吸热反应，故B 不选； C 项，化学键断裂吸收的热量比化学键生成放出的热量多的反应为吸热反应，故C 不选； D 项，可燃物的燃烧以及酸碱中和反应都属于放热反应，故D 可选； 故答案选D 。 3．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 。 4．完全燃烧一定质量的无水乙醇，放出的热量为Q ，已知为了完全吸收生成的二氧化碳，消耗掉8mol ?L - 1的氢氧化钠溶液50mL ，则1mol 无水乙醇的燃烧放出的热量不可能是 A ．10Q B ．10Q ～5Q C ．大于10Q D ．5Q 【答案】C 【详解】 n （NaOH ）=0.05L ×8mol /L =0.4mol ，则由CO 2～2NaOH ～Na 2CO 3，可知n （CO 2）=0.2mol ，则n （C 2H 6O ）=0.5×n （CO 2）=0.1mol ，放出的热量为Q ，所以1mol 乙醇完全燃烧放出的热量为10Q ，由CO 2～NaOH ～NaHCO 3可知，n （CO 2）=0.4mol ，则n （C 2H 6O ）=0.5×n （CO 2）=0.2mol ，放出的热量为Q ，所以1mol 乙醇完全燃烧放出的热量为5Q ，若二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸氢钠和碳酸钠的混合物，则乙醇燃烧放出的热量介于5Q ～10Q 之间，所以选项C 不符合；故答案选C 。 《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变化总结
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