高考化学第六章 化学反应与能量 单元测试
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一、选择题
1.某电池以K2FeO4和Zn为电极材料,KOH溶液为电解溶质溶液。下列说法正确的是
A.电子由Zn电极流出,经KOH溶液流向正极
B.正极反应式为2Fe24O+=Fe2O3+5H2O
C.该电池放电过程中电解质溶液浓度不变
D.电池工作时OH-向负极迁移
【答案】D
【解析】
【详解】
A.电子由电源的负极经导线流向正极,所以电子从锌极经导线流向K2FeO4极,A错误;
B.KOH溶液为电解溶质溶液,则正极电极反应式为:2Fe24O+8H2O+6e-=Fe(OH)3+10OH-,B错误;
C.该电池放电过程中电解质溶液浓度减小,C错误;
D.电池工作时阴离子向负极移动,所以OH-向负极迁移,D正确;
答案选D。
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.在密闭容器中进行反应:X2(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-1 B.c(Y2)=0.5 mol·L-1
C.c(X2)=0.2 mol·L-1 D.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:
X2(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:
X2(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) 0.2 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(X2)<0.2,0<c(Y2)<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。
4.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。
5.某实验兴趣小组以Zn和Cu为电极,稀硫酸为电解质溶液研究原电池,并对实验进行了拓展,以下实验记录错误的是
A.铜片上有气泡产生,锌片逐渐溶解 B.电子在溶液中从Cu电极流向Zn电极
C.把铜片换成石墨,实验现象相同 D.把稀硫酸换成硫酸铜溶液,电流计指针依然偏转
【答案】B
【分析】
以Zn和Cu为电极,稀硫酸为电解质溶液构成的原电池中,金属锌做负极,金属铜做正极。
【详解】
A. 铜片正极上会析出氢气即有气泡产生,负极锌片逐渐溶解,故A不选;
B. 电子不能经过电解质,而是沿导线从负极流向正极,故B选;
C. 把铜片换成石墨,仍具备原电池的构成条件,会产生电流,锌做负极,石墨做正极,电极上生成氢气,故C不选;
D. 以Zn和Cu为电极,硫酸铜为电解质溶液,发生的氧化还原反应Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4,仍具备原电池的构成条件,可以形成原电池,会产生电流,故D不选;
故选:B。
6.我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。该反应历程示意如下:
下列说法不正确的是
A.该反应遵循质量守恒定律 B.CH4→CH3COOH过程中,有C—H键发生断裂
C.①→②吸收能量并形成了C—C键 D.生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%
【答案】C
【详解】
A.该反应总反应为CH4+CO2催化剂CH3COOH,反应遵循质量守恒定律,故A项说法正确;
B.图中变化可知,甲烷在催化剂作用下经过选择性活化,其中甲烷分子中碳原子会与催化剂形成一新的共价键,必有C−H键发生断裂,故B项说法正确; C.①→②的焓值降低,过程为放热过程,有C−C键形成,故C项说法错误;
D.由图可知,1mol甲烷和1mol二氧化碳反应生成1mol乙酸,生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%,故D项说法正确;
综上所述,说法不正确的是C项,故答案为C。
7.对于反应aA+bB=dD+eE,该化学反应速率定义为v=vAa=vBb=vDd=vEe。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H2O2+2HI=2H2O+I2在不同浓度时化学反应速率v见下表:
实验编号 1 2 3 4
-1(HI)/(molL)c 0.100 0.200 0.300 0.100
-122(HO)/(molL)c 0.100 0.100 0.100 0.200
-11/(molLs)v 0.00760 0.0152 0.0228 0.0152
下列说法正确的是
A.实验1、2中,22(HO)v相等
B.将浓度均为-10.200molL的22HO溶液和HI溶液等体积混合,则-110.0304molLsv
C.v与“HI和22HO浓度的乘积”的比值为常数
D.实验4中,反应5s后22HO浓度减少了10.0760molL
【答案】C
【详解】
A.实验2中c(HI)>实验1中c(HI),故实验2的v(H2O2)大于实验1,故A项说法错误;
B.将浓度均为0.200 mol•L-1的H2O2溶液和HI溶液等体积混合后,c(H2O2)=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1:22HIHOvcc=0.007600.10.1=0.76,实验2:22HIHOvcc=0.01520.20.1=0.76,实验3:22HIHOvcc=0.02280.30.1=0.76,实验4:22HIHOvcc=0.01520.10.2=0.76,因此v与“HI和H2O2浓度的乘积”的比值为常数,故C项说法正确;
D.v(H2O2)表示的是平均化学反应速率,因此无法计算反应5s后H2O2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.以反应5H2C2O4+2-4MnO+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O为例探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时,分别量取H2C2O4溶液和酸性KmnO4溶液,迅速混合并开始计时,通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。下列说法不正确的是
编号 H2C2O4溶液 酸性KMnO4溶液
温度/℃
浓度/mol/L 体积/mL 浓度/mol/L 体积/mL
① 0.10 2.0 0.010 4.0 25
② 0.20 2.0 0.010 4.0 25
③ 0.20 2.0 0.010 4.0 50
A.实验①测得KMnO4溶液的褪色时间为40 s,则这段时间内平均反应速率v(KMnO4)=2.5×10-4 mol·L-1·s-1
B.实验①和②起初反应均很慢,过了一会儿速率突然增大,可能是生成的Mn 2+对反应起催化作用
C.实验①和实验②是探究浓度对化学反应速率的影响,实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响
D.实验①、②、③所加的H2C2O4溶液均要过量
【答案】A
【详解】
A. 高锰酸钾完全反应,混合后溶液中高锰酸钾的浓度为:0.010mol/L0.004L0.002L+0.004L
=23×0.010mol/L,这段时间内平均反应速率v(KMnO4)=20.010mol/L340s =1.7×10−4
mol⋅L−1⋅s−1,故A错误;
B. 在其它条件都相同时,开始速率很小,过一会儿速率突然增大,说明反应生成了具有催化作用的物质,其中水没有这种作用,CO2释放出去了,所以可能起催化作用的是Mn2+,故B正确;
C. 分析表中数据可知,实验①和实验②只是浓度不同,即实验①和实验②是探究浓度对化学反应速率的影响;实验②和③只是温度不同,所以实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响,故C正确;
D. 根据反应方程式可得5H2C2O4−2MnO4由实验数据分析可知,在这三个实验中,所加H2C2O4溶液均过量,故D正确;
故选:A。
9.下列反应既属于氧化还原反应,又是吸热反应的是
A.铝片与盐酸的反应 B.灼热的碳与CO2的反应