【化学】化学 化学反应与能量的专项 培优 易错 难题练习题

【化学】化学 化学反应与能量变化的专项 培优 易错 难题练习题及答案一、化学反应与能量变化练习题（含详细答案解析）1．铅蓄电池是化学电源，其电极材料分别是Pb 和PbO 2，电解液为稀硫酸。

工作时该电池总反应式为：Pb (s )＋PbO 2(s )＋2H 2SO 4(aq ) 垐垐?噲垐?放电充电2PbSO 4(s )＋2H 2O (l )。

根据上述情况判断：(1)放电时，电解质溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。

(2)放电时，电解质溶液中阴离子移向_____极，电子从_____极流向____极。

(3)写出负极的电极方程式：_____________________________________。

【答案】增大 负 负 正 Pb -2e -+SO 4 2-＝PbSO 4【解析】【分析】放电时，负极发生氧化反应，Pb 失去电子产生Pb 2+，Pb 2+与溶液中的SO 42-结合形成PbSO 4，反应消耗硫酸，硫酸的浓度减小，负极得到PbSO 4，正极上PbO 2获得电子变为Pb 2+，Pb 2+与溶液中的SO 42-结合形成PbSO 4，电子由负极经外电路流向正极，由此分析解答。

【详解】 (1)该电池总反应式为：Pb (s )+PbO 2(s )+2H 2SO 4(aq ) 垐垐?噲垐?放电充电2PbSO 4(s )+2H 2O (l )。

根据工作原理可知：在放电时Pb 发生氧化反应，失去电子变为Pb 2+，电极反应式为Pb -2e -=Pb 2+；正极上PbO 2获得电子变为Pb 2+，电极反应式为：PbO 2+4H ++SO 42-=PbSO 4+2H 2O ，反应消耗硫酸，使硫酸的浓度减小，溶液中c (H +)降低，所以溶液的pH 增大；(2)放电时，由于负极不断产生Pb 2+，使正电荷数目增大，所以电解质溶液中阴离子SO 42-移向负极，电子从负极Pb 极流向正极PbO 2极；(3)负极失去电子，发生氧化反应，负极的电极反应式：Pb +SO 42--2e -=PbSO 4。

一、选择题1．在温度不变的条件下，密闭容器中发生如下反应：N2＋3H2⇌2NH3，下列叙述能够说明反应已经达到平衡状态的是A．容器中N2、H2、NH3共存B．N2与NH3的浓度相等C．容器中N2、H2、NH3的物质的量之比为1∶3∶2D．反应容器中压强不随时间变化2．在一定温度下的刚性密闭容器中，当下列哪些物理量不再发生变化时，表明下述反应：A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)已达到平衡状态①混合气体的压强②混合气体的密度③各气体物质的物质的量浓度④气体的总物质的量⑤混合气体的平均相对分子质量A．②③⑤B．①②③C．②③④⑤D．①③④⑤3．5.6 g铁粉与100 mL 1mol/L的稀盐酸反应时，为了使反应平缓进行且不改变H2的产量，可以使用如下方法中的①NaOH溶液②改用200mL 0.5mol/L的盐酸③加NaCl溶液④CuSO4固体⑤加CH3COONa固体⑥加NH4Cl固体A．②③⑤B．②⑤⑥C．①②⑥D．①②⑤4．用A、B、C、D四块金属片进行如下实验：①A、B用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，A极为负极；②C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，电流由D→导线→C；③A、C相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，C极产生大量气泡；④B、D相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，D极发生氧化反应。

据此，判断四种金属的活动性顺序是( )A．A＞B＞C＞D B．C＞A＞B＞D C．A＞C＞D＞B D．B＞D＞C＞A 5．三元电池成为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 O2＋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 O26．下列化学反应属于吸热反应的是A．钠与水反应B．Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体混合反应C．硫磺在氧气里燃烧D．镁溶于盐酸7．100mL6mol•L-1的硫酸和过量的锌粉反应，在一定温度下，为了减缓反应进行的速率，但又不影响生成氢气的总量，不可向溶液中加入的试剂是A．碳酸钠固体B．加CH3COONa固体C．水D．硫酸锌溶液8．下列物质间的反应，其能量变化符合图示的是A．由Zn和稀H2SO4制氢气B．甲烷的燃烧C．Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体混合搅拌D．氧化钙和水反应9．在K2Cr2O7溶液中存在平衡：Cr2O2-7(橙色)+H2O2CrO2-4(黄色)+2H+。

一、选择题1．在密闭容器中进行反应：N2 + 3H2 (g) 高温、高压催化剂2NH3 (g)，当反应达到限度时，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．可逆反应3H2+N2高温、高压催化剂2NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示，下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是A．v正(N2)=v正(H2)B．v正(N2)=v逆(NH3)C．2v正(H2)=3v逆(NH3)D．v正(N2)=3v逆(H2)3．对丙烷进行溴代反应，反应一段时间后得到如下结果：2CH3CH2CH3+Br2127−−−−→光，℃CH3CH2CH2Br(3%)+CH3CHBrCH3(97%)+2HBr已知：正丙基结构简式CH3CH2CH2-、异丙基结构简式(CH3)2CH-，反应机理中链转移决速步为RH+Br·→R·+HBr，其反应势能变化如图所示。

下列说法正确的是A．物质组合A为异丙基+HBrB．生成正丙基过程的活化能大于生成异丙基过程的活化能C．正丙基的稳定性强于异丙基D．溴原子取代的位置只取决于反应物与生成物的能量变化4．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．②④⑤5．一定温度下，100mL2mol·L-1硫酸溶液和过量的锌粉反应，为了减慢该反应速率，但又不影响生成氢气的总量。

可向反应体系中加入适量的()A．CH3COOK溶液B．稀盐酸C．2mol·L-1的硫酸溶液D．ZnSO4固体6．向某密闭容器中加入0.3 mol A、0.1 molC、和一定量的B三种气体。

一定条件下发生如下反应， 3A(g)B(g)+2C(g)△H<0，各物质的浓度随时间变化如图所示[t0-t1阶段c(B)变化未画出]，下列说法正确的是A．若t1=15s，则用A的浓度变化表示t0-t1阶段的平均反应速率0.004 mol/(L·s)B．t1时该反应达到平衡，A的转化率为70%C．该容器的容积为2 L，B的起始的物质的量为0.02 molD．t0~t1阶段，此过程中容器与外界的热交换总量为3a kJ，该反应的热化学方程式为 3A(g)B(g)+2C(g)△H=-50a kJ/mol7．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则下列有关说法中不正确的是（）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=pm c(C) c(A)D．m+n=p，x=08．探究MnO2对H2O2分解反应速率影响的流程图如下。

化学化学反应与能量变化的专项培优易错难题练习题附详细答案一、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-=Zn2+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、H2SO4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-=Zn2+；(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-=H2↑，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．短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置关系如图所示，已知在同周期元素的常见简单离子中，W的简单离子半径最小，X、Y、Z、W的单质及其化合物在日常生活中用途极其广泛。

(1)X元素在元素周期表中的位置________。

(2)X、Y、Z元素的简单气态氢化物中，稳定性最差的是________（用分子式表示）。

(3)Y、Z、W三种元素对应的离子中，半径由大到小的顺序____________（用离子符号表示）。

【化学】化学化学反应与能量变化的专项培优易错难题练习题(含答案)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．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。

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。

【化学】化学化学反应与能量变化的专项培优易错难题练习题(含答案)含详细答案一、化学反应与能量变化练习题（含详细答案解析）1．A、B、C、D、 E、F六种物质的相互转化关系如下图所示（反应条件未标出），其中反应①是置换反应，B、C、F都是气态单质，且B为黄绿色：反应③中有水生成，反应②需要放电才能发生，A是—种极易溶于水的气体，A和D相遇有白烟生成。

(1)反应③的化学方程式为_______________________________________________。

(2)反应①中每生成1 molC，转移的电子数为_______________________________。

(3)A与D的水溶液恰好完全反应时，其生成物的水溶液呈性___________（填“酸”“碱”或“中’’），该水溶液中存在着如下关系，用粒子浓度符号填写：①c(H＋)+_________＝c(OH－)+_____________；②c(H＋)＝c(OH－)+_____________。

(4)元素X与组成B的元素同周期，X的单质既可与酸反应也可与碱反应且都生成H2，则①X的单质与碱反应的离子方程式____________________________________；②X、空气、海水可以组成新型海水标志灯的电池。

该种灯以海水为电解质溶液，靠空气中的氧气使X不断氧化而源源不断产生电流。

则该新型电池的正极的电极反应式为___________________________；原电池的总反应方程式为__________________________。

【答案】4NH3＋5O24NO＋6H2O 3.612×1024酸 c(NH4＋) c(Cl－) c(NH3·H2O) 2Al ＋2OH－＋2H2O＝2AlO2－＋3H2↑ O2＋2H2O＋4e－＝4OH－ 4Al＋3O2＋6H2O＝4Al(OH)3【解析】【分析】B、C、F都是气态单质，且B为黄绿色，因此B是氯气。

备战高考化学培优易错难题(含解析)之化学反应与能量含答案一、化学反应与能量练习题（含详细答案解析）1．六氟磷酸锂(LiPF6)极易溶于水，可溶于醇等有机溶剂，常作锂离子电池的电解质。

某工氟磷灰石[Ca5(PO4)3F]为主要原料，制备六氟磷酸锂的流程如下：已知：HF的熔点为-83℃，沸点为19.5℃回答下列问题：(1)粉碎氟磷灰石的目的是________________________(2)特制容器不能用玻璃容器，原因是________________(用文字叙述)(3)沸腾炉中产生固液混合物，该混合物中含有CaSO4和________(除硫酸外)(4)制备白磷(P4)中产生SiF4和一种还原性气体，制备白磷的化学方程式为________________(5)尾气中PCl5用足量的烧碱溶液吸收生成两种盐，写出发生反应的离子方程式：________________(6)如果42.5kgLiCl参与反应，理论上可制备________kgLiPF6【答案】增大接触面积，加快反应速率 HF能与玻璃或陶瓷仪器中的二氧化硅反应H3PO4 4Ca5(PO4)3F+21SiO2+30C20CuSiO3+3P4+SiF4↑+30CO↑ PCl5+8OH-=PO43-+5Cl-+4H2O 152【解析】【分析】氟磷灰石粉碎后，加入浓硫酸加热的条件下发生Ca5[PO4]3F+5H2SO4=HF↑+3H3PO4+5CaSO4，气体A为HF，液化后，HF能与二氧化硅反应，不能在玻璃仪器中反应，需在特制容器中与LiCl反应；氟磷灰石与焦炭、石英砂在1500℃发生4Ca5(PO4)3F+21SiO2+30C20CuSiO3+3P4+SiF4↑+30CO↑，白磷与氯气点燃的条件下生成三氯化磷与五氯化磷的混合物，再与LiCl反应生成LiPF6和HCl。

【详解】(1)粉碎氟磷灰石，导致固体颗粒小，接触面积增大，其目的为增大接触面积，加快反应速率；(2)生成的气体为HF，HF能与玻璃或陶瓷仪器中的二氧化硅反应，故需在特制容器反应；(3)根据反应的方程式，混合物中含有CaSO4和H3PO4；(4) 制备白磷(P4)中产生SiF4和一种还原性气体CO，反应的方程式为4Ca5(PO4)3F+21SiO2+30C20CuSiO3+3P4+SiF4↑+30CO↑；(5)尾气中PCl5用足量的烧碱溶液吸收生成磷酸钠和氯化钠，离子方程式为PCl5+8OH-=PO43-+5Cl-+4H2O；(6)LiCl+6HF+PCl5=LiPF6+6HCl，42.5kgLiCl的物质的量为1000mol，理论生成1000molLiPF6，质量为152kg 。

高考化学复习化学反应与能量变化专项易错题含详细答案一、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______________;QX 4的电子式为_____________。

（2）一种名为“PowerTrekk”的新型充电器是以化合物W 2Q 和X 2Z 为原料设计的，这两种化合物相遇会反应生成W 2QZ 3和气体X 2，利用气体X 2组成原电池提供能量。

①写出W 2Q 和X 2Z 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X 2和Z 2可形成原电池，其中通入气体X 2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W 2Q 的质量为_________。

【答案】第二周期第ⅢA 族22232Na Si+3H O=Na SiO +3H ↑ 负极37g【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；QX 4为四氢化硅，电子式为；(2) ①根据元素分析，该反应方程式为22232Na Si+3H O=Na SiO +3H ↑；②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．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．将过量的等质量的两份锌粉a、b，分别加入相同质量、相同浓度的稀硫酸，同时向a 中加少量CuSO4溶液，图中产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系，其中正确的是A．B．C．D．3．N2O和CO是环境污染性气体，可在Pt2O+表面转化为无害气体，其反应为：N2O（g）+CO（g）CO2（g）+N2（g）ΔH，有关化学反应的物质变化过程如图1所示，能量变化过程如图2所示，下列说法正确的是（）A．由图1、2可知ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔE2-ΔE1B．反应中加入Pt2O+可使反应的焓变减小C．由图2可知正反应的活化能小于逆反应的活化能D．1molN2O和1molCO的总能量小于1molCO2和1molN2的总能量4．利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的Ca(NO3)2，其部分工艺流程如图：下列说法不正确的是A．上述工艺中吸收过程：尾气从吸收塔底部进入，石灰乳从吸收塔顶部喷淋，其目的是使尾气中NO、NO2提高吸收效率B．滤渣的主要成分为Ca (NO2)2C．为提高Ca(NO2)2的产率及纯度，则n(NO)：n(NO2)应控制为 1：1D．生产中溶液需保持弱碱性5．两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CuCl2溶液H2SO4溶液CuSO4溶液NaOH溶液A．A B．B C．C D．D 6．根据一定条件下NH4Cl有关转化过程的能量变化，判断下列说法不正确的是NH4Cl(s)=N(g)+4H(g)+Cl(g) △H1 NH4Cl(s)=NH3(g)+H(g)+Cl(g) △H24NH (g)+Cl-(g)=NH4Cl(s) △H3 Cl(g)+e-=Cl- (g) △H4A．△H4＜△H1B．△H3＜0C．△H1＜△H2D．相同条件下，NH4Br和NH4I也进行类似转化，NH4Br的△H2比NH4I的大7．H2S燃料电池应用前景非常广阔，该电池示意图如下。