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、选择题1．在密闭容器中进行反应：N 2 + 3H 2 (g) 高温、高压催化剂2NH 3 (g)，当反应达到限度时，下列说法正确的是 ( ) A ．N 2、H 2完全转化为NH 3B ．此时反应已停止C ．生成2mol 氨气的同时，同时生成3mol H 2D ．氮气、氢气、氨气的浓度相等 2．Mg-AgCl 电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为：2AgCl+ Mg =Mg 2++ 2Ag+2Cl -。

有关该电池的说法正确的是 A ．Mg 为电池的正极 B ．负极反应为AgCl+e -=Ag+Cl - C ．Cl -移向负极 D ．电流由镁电极经外电路流向正极3．有a 、b 、c 、d 四个金属电极，有关的反应装置及部分反应现象如下，由此可判断这四种金属的活动性顺序是实验装置部分实验现象a 极质量减小，b 极质量增加b 极有气体产生，c 极无变化d 极溶解，c 极有气体产生电流计指示，导线中电流从a 极流向d 极 4．一定温度下，在一个容积为2L 的密闭容器中发生反应4A(s)3B(g)2C(g)D(g)++，经2min 达到平衡状态，此时B 反应了1.2mol ，下列说法正确的是A ．充入2N (不参与反应)使压强增大可加快反应速率B ．0～2min 内，A 的平均反应速率为110.4mol L min --⋅⋅C ．平衡状态时，B 、C 的反应速率相等D ．0～2min 内，C 的平均反应速率为110.2mol L min --⋅⋅5．运用DFT 计算研究HCOOH 在不同催化剂(Pd 和Rh)表面分解产生H 2的部分反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用*表示。

下列说法不正确的是A ．HCOOH 吸附在催化剂表面是一个吸热过程B ．HCOO*+H*═CO 2+2H*是该历程的决速步骤C ．该反应过程中存在C-H 键的断裂和C=O 键的生成D ．Pd 和Rh 作催化剂时HCOOH 分解产生H 2的反应热相同6．最近报道的一种处理酸性垃圾渗滤液并用其发电的示意图如图(注：盐桥可使原电池两极形成导电回路)。

备战高考化学与化学反应与能量变化有关的压轴题附答案解析一、化学反应与能量变化练习题（含详细答案解析）1．X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素，X与Y位于不同周期，X与W 位于同一主族；原子最外层电子数之比N（Y）：N（Q）=3：4；Z的原子序数等于Y、W、Q三种元素原子的最外层电子数之和。

请回答下列问题：（1）Y元素在周期表中的位置是______________;QX4的电子式为_____________。

（2）一种名为“PowerTrekk”的新型充电器是以化合物W2Q和X2Z为原料设计的，这两种化合物相遇会反应生成W2QZ3和气体X2，利用气体X2组成原电池提供能量。

①写出W2Q和X2Z反应的化学方程式：______________。

②以稀硫酸为电解质溶液，向两极分别通入气体X2和Z2可形成原电池，其中通入气体X2的一极是_______（填“正极”或“负极”）。

③若外电路有3mol电子转移，则理论上需要W2Q的质量为_________。

Na Si+3H O=Na SiO+3H↑负极【答案】第二周期第ⅢA族2223237g【解析】【分析】原子最外层电子数之比N（Y）：N（Q）=3：4，因为都为主族元素，最外层电子数小于8，所以Y的最外层为3个电子，Q的最外层为4个电子，则Y为硼元素，Q为硅元素，则X为氢元素，W与氢同主族，为钠元素，Z的原子序数等于Y、W、Q三种元素原子的最外层电子数之和，为氧元素。

即元素分别为氢、硼、氧、钠、硅。

【详解】(1)根据分析，Y为硼元素，位置为第二周期第ⅢA族；QX4为四氢化硅，电子式为；Na Si+3H O=Na SiO+3H↑；(2)①根据元素分析，该反应方程式为22232②以稀硫酸为电解质溶液，向两极分别通入气体氢气和氧气可形成原电池，其中通入气体氢气的一极是负极，失去电子；③外电路有3mol电子转移时，需要消耗1.5mol氢气，则根据方程式分析，需要0.5mol硅化钠，质量为37g。

一、选择题1．一定温度下，向2L 恒容密闭容器中充入0.4molNH 3和0.5molO 2发生反应4NH 3(g)+5O 2(g)⇌4NO(g)+6H 2O(g)。

2min 后，NO 的浓度为0.06mol·L -1。

下列有关说法不正确的是A ．2min 末，用NO 表示的反应速率为0.06mol·L -1·min -1 B ．2min 末，NH 3的浓度为0.14mol·L -1 C ．0～2min 内，生成的水的质量为3.24gD ．0～2min 内，O 2的物质的量减少了0.15mol2．关于如图所示的原电池，下列说法正确的是()A ．电子从铜电极通过电流计流向锌电极B ．盐桥中的阴离子向硫酸铜溶液中迁移C ．锌电极发生氧化反应；铜电极发生还原反应，其电极反应是2Cu 2e Cu +-+=D ．取出盐桥后，电流计仍会偏转，铜电极在反应前后质量不变3．一种以联氨（N 2H 4）为燃料的环保电池工作原理如图所示，电解质溶液显弱酸性，电池工作时产生稳定无污染的物质。

下列说法正确的是（ ）A ．在电极M 充入N 2H 4，每消耗1molN 2H 4，会有4molH +通过质子交换膜B ．该燃料电池工作时，化学能只能转化为电能C ．N 极的电极反应式为O 2+2H 2O+4e -=4OH -D ．电极总反应式为N 2H 4+O 2=N 2+2H 2O ，电解质溶液的pH 始终不变4．三元电池成为2019年我国电动汽车的新能源，其充电时总反应为：LiNi x Co y Mn z O 2＋6C(石墨)=Li1-a Ni x Co y Mn z O2＋Li a C6，其电池工作原理如图所示，两极之间有一个允许特定的离子X通过的隔膜。

下列说法正确的是A．允许离子X通过的隔膜属于阴离子交换膜B．充电时，A为阴极，Li＋被氧化C．可从无法充电的废旧电池的石墨电极中回收金属锂D．放电时，正极反应式为Li1-a Ni x Co y Mn z O2＋aLi＋＋ae-=LiNi x Co y Mn z O25．“盐水动力”玩具车的电池以镁片、活性炭为电极，向极板上滴加食盐水后电池便可工作，电池反应为2Mg+O2+2H2O=2Mg(OH)2。

备战高考化学与化学反应与能量变化有关的压轴题附答案解析一、化学反应与能量变化练习题（含详细答案解析）1．X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素，X与Y位于不同周期，X与W 位于同一主族；原子最外层电子数之比N（Y）：N（Q）=3：4；Z的原子序数等于Y、W、Q三种元素原子的最外层电子数之和。

请回答下列问题：（1）Y元素在周期表中的位置是______________;QX4的电子式为_____________。

（2）一种名为“PowerTrekk”的新型充电器是以化合物W2Q和X2Z为原料设计的，这两种化合物相遇会反应生成W2QZ3和气体X2，利用气体X2组成原电池提供能量。

①写出W2Q和X2Z反应的化学方程式：______________。

②以稀硫酸为电解质溶液，向两极分别通入气体X2和Z2可形成原电池，其中通入气体X2的一极是_______（填“正极”或“负极”）。

③若外电路有3mol电子转移，则理论上需要W2Q的质量为_________。

Na Si+3H O=Na SiO+3H↑负极【答案】第二周期第ⅢA族2223237g【解析】【分析】原子最外层电子数之比N（Y）：N（Q）=3：4，因为都为主族元素，最外层电子数小于8，所以Y的最外层为3个电子，Q的最外层为4个电子，则Y为硼元素，Q为硅元素，则X为氢元素，W与氢同主族，为钠元素，Z的原子序数等于Y、W、Q三种元素原子的最外层电子数之和，为氧元素。

即元素分别为氢、硼、氧、钠、硅。

【详解】(1)根据分析，Y为硼元素，位置为第二周期第ⅢA族；QX4为四氢化硅，电子式为；Na Si+3H O=Na SiO+3H↑；(2)①根据元素分析，该反应方程式为22232②以稀硫酸为电解质溶液，向两极分别通入气体氢气和氧气可形成原电池，其中通入气体氢气的一极是负极，失去电子；③外电路有3mol电子转移时，需要消耗1.5mol氢气，则根据方程式分析，需要0.5mol硅化钠，质量为37g。

高一化学化学第六章化学反应与能量的专项培优练习题(及答案一、选择题1．根据如图所示的N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化情况判断，下列说法正确的是A．N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)是放热反应B．2 mol O原子结合生成O2（g）时需要吸收498 kJ能量C．1 mol NO(g)分子中的化学键断裂时需要吸收632 kJ能量D．2 mol N(g)和2 mol O(g)的总能量为1444 kJ【答案】C【分析】焓变=反应物断裂化学键吸收的能量−生成物形成化学键放出的能量,N2+O2═2NO△H=946kJ/mol+498kJ/mol−2×632kJ/mol=+180kJ/mol，反应是吸热反应；【详解】A. 依据计算分析反应是吸热反应，故A错误；B. 原子结合形成分子的过程是化学键形成过程,是放热过程,2molO原子结合生成O2(g)时需要放出498kJ能量，故B错误；C. 形成2molNO放热2×632×J能量,所以1molNO(g)分子中的化学键断裂时需要吸收632kJ能量，故C正确；D.无法判断2 mol N(g)和2 mol O(g)的总能量，故D错误；故选C。

2．工业合成氨反应在催化剂表面的反应历程及能量变化如图所示，下列说法正确的是( )A．合成氨的正、逆反应的焓变相同B．若使用催化剂，生成等量的NH3需要的时间更短C．在该过程中，N原子和H原子形成了含有非极性键的氨气分子D．合成氨反应中，反应物断键吸收能量大于生成物形成新键释放的能量【详解】A．在可逆反应中，正反应和逆反应的焓变数值相同，但符号相反，A错误；B，使用催化剂，化学反应速率加快，生成等量的NH3需要的时间更短，B正确；C．N原子和H原子吸引电子的能力不同，形成的是极性键，C错误；D．根据图示，合成氨反应是放热反应，因此反应物断键吸收的能量小于生成物形成键释放的能量，D错误；答案选B。

一、选择题1．氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上，其反应原理如图所示。

下列有关氢氧燃料电池的说法中不正确的是A．该电池中电极a是正极B．外电路中电子由电极a通过导线流向电极bC．该电池的正极反应为：O2+4H++4e-=2H2OD．该电池的总反应为：2H2+O2=2H2O2．Mg-AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为：2AgCl+ Mg =Mg2++ 2Ag+2Cl-。

有关该电池的说法正确的是A．Mg为电池的正极B．负极反应为AgCl+e-=Ag+Cl-C．Cl-移向负极D．电流由镁电极经外电路流向正极3．一定温度下，向2L恒容密闭容器中充入0.4molNH3和0.5molO2发生反应4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)。

2min后，NO的浓度为0.06mol·L-1。

下列有关说法不正确的是A．2min末，用NO表示的反应速率为0.06mol·L-1·min-1B．2min末，NH3的浓度为0.14mol·L-1C．0～2min内，生成的水的质量为3.24gD．0～2min内，O2的物质的量减少了0.15mol4．有a、b、c、d四个金属电极，有关的反应装置及部分反应现象如下，由此可判断这四种金属的活动性顺序是实验装置部分实验现象a极质量减小，b极质量增加b 极有气体产生，c极无变化d极溶解，c极有气体产生电流计指示，导线中电流从a极流向d极5．一定温度下，在密闭容器中进行反应：4A(s )+3B(g)2C(g)+D(g)，经2min，B的浓度减少0.6mol•L ﹣1．对此反应的反应速率的表示，正确的是( )①在2min 内，用C 表示的反应速率是0.1mol•L ﹣1•min ﹣1②反应的过程中，只增加A 的量，反应速率不变 ③2分钟内，D 的物质的量增加0.2 mol④分别用B 、C 、D 表示的反应速率其比值为3:2:1 A ．①②B ．③C ．①D ．②④6．两电极用导线连接插入电解质溶液中(不考虑溶液中溶解的氧气的影响)，你认为不能构成原电池的是( )选项 A B C D 电极材料 Zn Fe Cu Al 电极材料 Cu Zn Ag Sn 电解质溶液 CuCl 2 溶液 H 2SO 4 溶液 CuSO 4 溶液NaOH 溶液A ．AB ．BC ．CD ．D7．某含氯有机污染物X 可通过加入高锰酸钾溶液除去，经处理后X 转变为氯化物和CO 2，而高锰酸根离子则转变为MnO 2，部分物质和离子间量的关系为2KMnO 4～X ～3Cl -～2CO 2.常温下，在某密闭容器中进行上述反应，测得c(KMnO 4)与时间的关系如表所示。

化学化学能与电能的专项培优易错难题练习题(含答案)及答案解析一、化学能与电能1．硝酸是氧化性酸，其本质是NO3－有氧化性，某课外实验小组进行了下列有关NO3－氧化性的探究（实验均在通风橱中完成）。

实验装置编号溶液X实验现象实验Ⅰ 6 mol·L-1稀硝酸电流计指针向右偏转，铜片表面产生无色气体，在液面上方变为红棕色。

实验Ⅱ15 mol·L-1浓硝酸电流计指针先向右偏转，很快又偏向左边，铝片和铜片表面产生红棕色气体，溶液变为绿色。

（1）实验Ⅰ中，铝片作____________（填“正”或“负”）极。

液面上方产生红棕色气体的化学方程式是____________。

（2）实验Ⅱ中电流计指针先偏向右边后偏向左边的原因是________________。

查阅资料：活泼金属与1 mol·L-1稀硝酸反应有H2和NH4+生成，NH4+生成的原理是产生H2的过程中NO3－被还原。

（3）用上图装置进行实验Ⅲ：溶液X为1 mol·L-1稀硝酸溶液，观察到电流计指针向右偏转。

① 反应后的溶液中含NH4+。

实验室检验NH4+的方法是________。

② 生成NH4+的电极反应式是________。

（4）进一步探究碱性条件下NO3－的氧化性，进行实验Ⅳ：① 观察到A中有NH3生成，B中无明显现象。

A、B产生不同现象的解释是________。

②A中生成NH3的离子方程式是________。

（5）将铝粉加入到NaNO3溶液中无明显现象，结合实验Ⅲ和Ⅳ说明理由________。

【答案】负 2NO+O2=2NO2 Al开始作电池的负极，Al在浓硝酸中迅速生成致密氧化膜后，Cu作负极取少量待检溶液于试管中，加入浓NaOH溶液，加热，若产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则溶液中含NH4+ NO3-＋8e-＋10 H+＝NH4+＋3H2O Al与NaOH溶液反应产生H2的过程中可将NO3-还原为NH3，而Mg不能与NaOH溶液反应 8Al＋3NO3-＋5OH-＋2H2O＝3NH3↑＋8AlO2-因为铝与中性的硝酸钠溶液无生成H2的过程，NO3－无法被还原【解析】【分析】【详解】（1）实验Ⅰ中，由于Al的金属活动性比Cu强，因此Al做负极。

一、选择题1．一定温度下，向2L 恒容密闭容器中充入0.4molNH 3和0.5molO 2发生反应4NH 3(g)+5O 2(g)⇌4NO(g)+6H 2O(g)。

2min 后，NO 的浓度为0.06mol·L -1。

下列有关说法不正确的是A ．2min 末，用NO 表示的反应速率为0.06mol·L -1·min -1B ．2min 末，NH 3的浓度为0.14mol·L -1C ．0～2min 内，生成的水的质量为3.24gD ．0～2min 内，O 2的物质的量减少了0.15mol2．关于如图所示的原电池，下列说法正确的是()A ．电子从铜电极通过电流计流向锌电极B ．盐桥中的阴离子向硫酸铜溶液中迁移C ．锌电极发生氧化反应；铜电极发生还原反应，其电极反应是2Cu 2e Cu +-+=D ．取出盐桥后，电流计仍会偏转，铜电极在反应前后质量不变 3．对于反应A(g)+3B(g)2C(g)+2D(s)，下列各数据表示不同条件下的反应速率，其中反应进行得最快的是 A ．v (A)=0.2mol/(L·s) B ．v (B)=0.2mol/(L·s) C ．v (C)=0.3mol/(L·s) D ．v (D)=0.4mol/(L·s) 4．已知分解1 mol H 2O 2放出热量98 kJ ，在含少量I -的溶液中，H 2O 2分解分两步基元反应：H 2O 2+I - →H 2O+IO - 慢 H 2O 2+IO - → H 2O+O 2+I - 快；下列有关该反应的说法正确的是 A ．v (H 2O 2)=v (H 2O)=v (O 2) B ．IO -是该反应的中间产物 C ．反应活化能为98 kJ·mol -1 D ．反应速率由IO -浓度决定5．一种以联氨（N 2H 4）为燃料的环保电池工作原理如图所示，电解质溶液显弱酸性，电池工作时产生稳定无污染的物质。

高考化学化学反应与能量变化(大题培优)附答案一、化学反应与能量变化练习题（含详细答案解析）1．在铜、锌、稀硫酸构成的原电池中（如图所示）(1)负极是__________（填“铜”或“锌”），_________电子（填“失去”或“得到”），发__________（填“氧化”或 “还原”），电极反应方程式______________；(2)电流由__________流向__________（填“铜”或“锌），铜片上观察到的现象是________________。

【答案】锌 失去 氧化 Zn-2e -=Zn 2+ 铜 锌 铜片表面有气泡产生【解析】【分析】锌比铜活泼，形成原电池反应时，锌为负极，发生氧化反应，铜为正极，正极上氢离子得电子发生还原反应，电子从负极流向正极，阳离子从负极移向正极，以此解答。

【详解】(1)Zn 、Cu 、H 2SO 4构成原电池，由于金属活动性Zn>Cu ，所以Zn 为原电池的负极，失去电子，被氧化，发生氧化反应，负极的电极反应式为Zn-2e -=Zn 2+；(2)铜为正极，溶液中的H +在正极上得电子发生还原反应，2H ++2e -=H 2↑，会看到正极Cu 片上不断产生气泡。

电子从负极流向正极，阳离子从负极移向正极，由于电流方向为正电荷移动方向，所以电流从正极Cu 经外电路流向负极Zn 。

【点睛】本题考查了原电池的构成条件、电极的判断、电极反应及电流方向等。

掌握原电池构成条件及反应原理是本题解答的关键。

2．A 、B 是中学化学常见的化合物，它们各由两种元素组成；乙为元素R 组成的单质，它们之间存在如图所示关系．根据要求回答问题：()1如图三个反应中，属于氧化还原反应的有______个．()2若元素R 与氧同主族，下列事实能说明R 与氧的非金属性相对强弱的有______．A ．还原性：22H R H O >B ．酸性：22H R H O >C ．稳定性：22H R H O < C ．沸点：22H R H O <()3若化合物B 常温下为气体，其水溶液呈碱性(答题必须用具体物质表示)．①化合物B 的电子式为______；其水溶液呈碱性的原因是______(用离子方程式表示)． ②化合物B 可与2O 组成燃料电池(氢氧化钾溶液为电解质溶液)，其反应产物与反应Ⅲ相同．写出该电池负极的电极反应式______．③当1mol 的化合物B 分别参与反应Ⅱ、Ⅲ时，热效应为1H V 和2H V ，则反应Ⅰ的热化学方程式为______(注：反应条件相同、所有物质均为气体)．【答案】3 A 、C 32NH H 0+4NH OH +-+3222NH 6e 6OH N 6H O ---+=+ ()()()()2212N g O g 2NO g H 0.8H H +==-V V V【解析】【分析】()1A 、B 是中学化学常见的化合物，它们各由两种元素组成，乙为元素R 组成的单质，反应Ⅰ、Ⅱ为有氧气参加的反应，应为氧化还原反应，反应Ⅲ由化合物A 、B 反应生成单质，也应为氧化还原反应；()2元素R 与氧同主族，则R 为硫元素，硫的非金属性弱于氧，根据元素周期律判断； ()3若化合物B 常温下为气体，其水溶液呈碱性，则B 为3NH ，根据转化关系可知，A 为NO ，乙为2N ，据此答题。

一、选择题2NH3 (g)，当反应达到限度1．在密闭容器中进行反应：N2 + 3H2 (g) 高温、高压催化剂时，下列说法正确的是 ( )A．N2、H2完全转化为NH3B．此时反应已停止C．生成2mol 氨气的同时，同时生成3mol H2D．氮气、氢气、氨气的浓度相等2．如图所示，铜片、锌片和石墨棒用导线连接后插入西红柿里，电流计中有电流通过，下列说法中正确的是A．锌片是正极B．两个西红柿都形成原电池C．石墨是阴极D．两片铜片上都发生还原反应3．可以将反应Zn+Br2=ZnBr2设计成原电池，下列4个电极反应中，分别表示正极反应和负极反应的是①Br2+2e-=2Br-②2Br--2e-=Br2 ③Zn-2e-=Zn2+④Zn2++2e-=ZnA．②和③B．①和④C．②和④D．①和③4．H2S燃料电池应用前景非常广阔，该电池示意图如下。

下列说法正确的是A．电极a是正极B．O2-由电极a移向电极bC．电极 a 的反应式为：2H2S+2O2--4e-=S2+2H2OD．当通入11.2 L O2，转移电子数2N A5．钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常作为碳素钢的缓蚀剂。

常温下，碳素钢在三种不同介质中的腐蚀速率实验结果如图所示。

下列说法错误的是A．()H c+越大，腐蚀速率越快B．当硫酸的浓度大于90%时，腐蚀速率几乎为零，原因是浓硫酸使铁钝化C．要使碳素钢的缓蚀效果最优，钼酸钠和月桂酰肌氨酸的浓度比应为2:1D．酸溶液较低时，Cl-对碳素钢的腐蚀作用大于2-4SO，使碳素钢的盐酸中的腐蚀速率明显快于硫酸6．对可逆反应4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)，下列叙述正确的是A．达到化学平衡时，6v正(O2)=5v逆(H2O)B．化学反应速率关系是：2v正(NH3)=3v逆(H2O)C．达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大D．若单位时间内生成xmolNO的同时，消耗xmolNH3，则反应达到平衡状态7．足量的铁粉和适量的盐酸反应，向其中加入少量下列物质时，能够加快反应速率，但不影响产生H2的总量的是①锌粉②浓盐酸③石墨粉④醋酸钠⑤硫酸铜⑥硝酸A．①③⑤B．②③⑤C．①③⑥D．②④⑤8．在t℃时，某体积可变的密闭容器内，加入适量反应物发生反应：mA(g)+nB(g)pC(g)，已知通过逐渐改变容器的体积使压强增大，每次改变后达到平衡时测得A的物质的量浓度和重新达到平衡所需时间如下表：压强c(A)重新达到平衡所需时间第一次达到平衡2×105Pa0.08mol/L4min 第二次达到平衡5×105Pa0.20mol/L xmin 第三次达到平衡1×106Pa0.44mol/L0.8min A．第二次平衡到第三次平衡中，A的平均反应速率为0.3mol/(L·min)B ．维持压强为2×105Pa ，假设当反应达到平衡状态时体系中共有amol 气体，再向体系中加入bmolB ，则重新达到平衡时体系中共有(a+b)mo1气体C ．当压强为1×106Pa 时，此反应的平衡常数表达式为K =p mc(C)c(A)D ．m+n=p ，x=09．根据反应()44244242423KMnO FeSO H SO MnSO Fe SO K SO H O ++→+++设计如下原电池，其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为11mol L -⋅，溶液的体积均为200mL ，盐桥中装有饱和24K SO 溶液。