高考化学第六章 化学反应与能量 知识点及练习题

一、选择题

1．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 +2Na2NiFeII (CN)6 Na3Ti2(PO4)3 +2NaNiFeIII(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：2NaNiFeIII(CN)6＋2Na＋＋2e－＝2Na2NiFeII (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2Na2NiFeII(CN)6- 2e－＝2NaNiFeIII(CN)6+ 2Na＋，Na2NiFeII(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：2NaNiFeIII(CN)6＋2Na＋＋2e－＝2Na2NiFeII(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。

2．在恒温下的密闭容器中，有可逆反应222NOgOg2NOg，下列不能说明该反应已达到平衡状态的是（ ）

A．正反应生成NO2的速率和逆反应生成O2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=()mn气体总质量（气体总物质的量） 。

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．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．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CO2～2NaOH～Na2CO3，可知n（CO2）=0.2mol，则n（C2H6O）=0.5×n（CO2）=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CO2～NaOH～NaHCO3可知，n（CO2）=0.4mol，则n（C2H6O）=0.5×n（CO2）=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。

6．在2L密闭容器中，把2 mol X和2 mol Y混合，发生如下反应：3X(g)+Y(g)

nP(g)+2Q(g) ，当反应经2min达到平衡，测得P的浓度为0.8mol/L，Q的浓度为0.4mol/L，则下列判断中，不正确的是（ ）

A．n＝4 B．X的转化率为60％

C．X的平衡浓度为0.4mol/L D．2 min内Y的平均速率为0.4molL-1min-1

【答案】D

【分析】

据题意，可列出三段式：3X(g)+Y(g)nP(g)+2Q(g)(mol/L)1100(mol/L)0.60.20.80.4(mol/L)0.40.80.80.4起始浓度转化浓度平衡浓度，据此回答；

【详解】

A. 化学计量数之比等于转化量之比，则n＝4，A正确；

B. 据分析，(X)(X)100%(X)cc=60％，B正确；

C. 据分析，X的平衡浓度为0.4mol/L，C正确；

D. 2 min内Y的平均速率为-1-11(Y)0.2molL(Y)0.1molLmin2mincvt，D不正确。

答案选D。

7．反应2SO2+O22SO3经一段时间后，SO3的浓度增加了0.4mol/L，在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04mo1/（L.s），则这段时间为( )

A．0.1s B．2.5s C．5s D．10s

【答案】C 【详解】

根据反应方程式2SO2+O22SO3，一段时间后SO3的浓度增加了0.4mol•L-1，那么氧气的浓度必然减少0.2mol•L-1，根据v(O2)=0.2t=0.04mol•L-1•s-1 ，t=5s，故选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；

答案选C。

9．反应3A(g)+B(g)═2C(g)在三种不同的条件下进行反应，在同一时间内，测得的反应速率用不同的物质表示为：①vA═1mol/(L•min) ，②vC═0.5 mol/(L•min)， ③vB═0.5

mol/(L•min)，三种情况下该反应速率大小的关系正确的是( ) A．②＞③＞① B．①＞②＞③ C．③＞①＞② D．②＞①＞③

【答案】C

【详解】

都转化为A表示的反应速率来比较反应速率的快慢。

①vA=1 mol/(L•min)；

②vC=0.5 mol/(L•min)，由3A(g)+B(g)═2C(g)，则转化为A表示的反应速率vA=0.5

mol/(L•min)×32=0.75 mol/(L•min)；

③vB=0.5 mol/(L•min)，由3A(g)+B(g)═2C(g)，则转化为A表示的反应速率vA=0.5

mol/(L•min)×3=1.5 mol/(L•min)；

显然③＞①＞②，故选C。

10．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-1 B．Z为0.3mol·L-1 C．X2为0.2mol·L-1 D．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；