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化学反应与能量专项训练

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化学反应与能量专项训练 一、化学反应中的热量变化 1．参照反应Br＋H2HBr＋H的能量对应反应过程的示意图，下列叙述中正确的是( )

A．正反应为吸热反应 B．吸热反应一定要加热后才能发生 C．反应物总能量高于生成物总能量 D．升高温度可增大正反应速率，降低逆反应速率 答案 A 解析 由图像知反应物的总能量低于生成物的总能量，故正反应为吸热反应，所以A项正确，C项错误；吸热反应不一定要加热才能进行，如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应，B项错误；对于任何一个反应而言，升高温度，可以使正反应速率与逆反应速率都加快，D项错误。 2．一种化学冰袋中含有Na2SO4·10H2O和NH4NO3，使用时将它们混合用手搓揉就可制冷，且制冷效果能维持一段时间。以下关于其制冷原因的推测错误的是( ) A．Na2SO4·10H2O脱水是吸热过程 B．较长时间制冷是由于Na2SO4·10H2O脱水是较慢的过程 C．铵盐在该条件下发生的复分解反应是吸热反应 D．NH4NO3溶于水会吸收热量 答案 C 解析 铵盐不会自身发生复分解反应，而又不具备与Na2SO4·10H2O发生复分解反应的条件，C选项错误。 3．下图是碳和水蒸气发生反应生成CO、H2的途径和三个状态的能量，该反应为吸热反应，试问： C＋H2OE1――→步骤1C＋2H＋OE2――→步骤2CO＋H2E3

(1)步骤1、2分别是吸热过程还是放热过程？ 步骤1：________，步骤2：________。 (2)比较E1、E2、E3的大小：___________________________________________________。 答案 (1)吸热 放热 (2)E2>E3>E1 解析 由题中转化图可知，步骤1为化学键的破坏过程，要吸收热量，步骤2为化学键的形成过程，要放出热量，且碳和水蒸气反应生成CO、H2为吸热反应，故E2>E3>E1。 二、原电池基础知识及应用 4．某原电池的电池反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，与此电池反应不符合的原电池是( ) A．铜片、铁片、FeCl3溶液组成的原电池 B．石墨、铁片、Fe(NO3)3溶液组成的原电池 C．铁片、锌片、Fe2(SO4)3溶液组成的原电池 D．银片、铁片、FeCl3溶液组成的原电池 答案 C 解析 根据原电池的电池反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋可知，Fe为负极，比Fe不活泼的金属或非金属导体作正极，含Fe3＋的溶液为电解质溶液。 5．一个由锌片和石墨棒作为电极的原电池，电极反应分别是锌片：2Zn＋4OH－－4e－===2ZnO＋2H2O 石墨：2H2O＋O2＋4e－===4OH－ 下列说法不正确的是( ) A．电子从石墨经外电路流向锌片 B．锌片是负极，石墨是正极 C．电极总反应为2Zn＋O2===2ZnO D．该原电池工作一段时间后石墨附近溶液的pH增大 答案 A 解析 由电极反应可知：锌片一极发生氧化反应，为负极，石墨一极发生还原反应，为正极，电子在外电路中从负极(Zn片)流向正极(石墨)，反应时石墨一极产生OH－，石墨附近溶液c(OH－)增大，pH增大。 6．茫茫黑夜中，航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、稳定。我国科技工作者研制出以铝合金、Pt-Fe合金为电极材料的海水电池。在这种电池中( ) ①铝合金是阳极 ②铝合金是负极 ③海水是电解液 ④铝合金电极发生还原反应 A．②③ B．②④ C．①③ D．①④ 答案 A 解析 电池电极只称为正、负极，故①错；其中活泼的一极为负极，即为铝合金，②对；电极在海水中，故海水为电解质溶液，③对；铝合金为负极，则发生氧化反应，故④错。 7．氢气是未来最理想的能源，科学家最近研制出利用太阳能产生激光，并在二氧化钛(TiO2)表面作用使海水分解得到氢气的新技术：2H2O=====激光TiO22H2↑＋O2↑。制得的氢气可用于燃料电池。 试回答下列问题： (1)分解海水时，实现了从__________能转变为_______________________________ 能，二氧化钛作________。生成的氢气用于燃料电池时，实现________能转变为________能。水分解时，断裂的化学键为________键，分解海水的反应属于________(填“放热”或“吸热”)反应。 (2)某种氢氧燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质，两极上发生的电极反应分别为 A极：2H2＋2O2－－4e－===2H2O； B极：O2＋4e－===2O2－ 则A极是电池的________极；电子从该极________(填“流入”或“流出”)。 (3)有人以化学反应：2Zn＋O2＋4H＋===2Zn2＋＋2H2O为基础设计一种原电池，移入人体内作为心脏起搏器的能源，它们靠人体内血液中溶有一定浓度的O2、H＋、Zn2＋进行工作。则原电池的负极材料是________(填名称)，发生的电极反应式为________________________________________________________________________。 答案 (1)太阳 化学 催化剂 化学 电 H—O 吸热 (2)负 流出 (3)锌 Zn－2e－===Zn2＋ 解析 科学家利用太阳能使海水分解，所以是太阳能转变为化学能；生成的氢气用于燃料电池时是把化学能转变为电能。A极是失去电子发生氧化反应的电极，所以A极是负极，电子从该极流出。 三、守恒法在原电池中的应用 8．对于锌、铜、稀硫酸组成的原电池装置中，当导线中有1 mol电子通过时，理论上两极变化是( ) ①锌片溶解了32.5 g ②锌片增重32.5 g ③铜片上析出1 g H2 ④铜片上析出1 mol H2 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 答案 A 解析 锌、铜、稀硫酸组成的原电池的电极反应为 负极：Zn－2e－===Zn2＋，正极：2H＋＋2e－===H2↑。 则计算关系式为 Zn ～ 2e－ ～ H2 1 mol 2mol 1 mol 0.5 mol 1mol 0.5 mol m(Zn)＝0.5 mol×65 g·mol－1＝32.5 g，m(H2)＝0.5 mol×2 g·mol－1＝1 g。 9．(1)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流表。 锌片上发生反应的电极反应式：____________________________________________； 银片上发生反应的电极反应式：_________________________________________。 (2)若该电池中两电极的总质量为60 g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为47 g，试计算： ①产生氢气的体积(标准状况)； ②通过导线的电量。(已知NA＝6.02×1023mol－1，电子电荷为1.60×10－19C) 答案 (1)Zn－2e－===Zn2＋ 2H＋＋2e－===H2↑ (2)①4.48 L ②3.85×104 C 解析 (1)在锌片、银片、稀硫酸组成的原电池中，锌片作负极，其电极反应为Zn－2e－===Zn2＋；银片作正极，其电极反应为2H＋＋2e－===H2↑。电池总反应式为Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。

(2)由电极反应式得电子守恒关系式： Zn ～ 2e－ ～ H2↑ 65 g 2mol 22.4 L 60 g－47 g＝13 g yx

x＝13 g65 g×22.4 L＝4.48 L

y＝13 g65 g×2 mol＝0.40 mol 通过的电量为0.40 mol×6.02×1023mol－1×1.60×10－19 C≈3.85×104 C。 四、化学反应速率及其影响因素 10．一定条件下，在容积固定的某密闭容器中发生反应N2＋3H22NH3。在10 s内N2的浓度由5 mol·L－1降至4 mol·L－1，下列说法正确的是( ) A．用NH3表示的化学反应速率为0.1 mol·L－1·s－1 B．使用合适的催化剂，可以加快该反应的速率 C．增加H2的浓度或降低温度都会加快该反应的速率 D．反应足够长时间，N2、H2中至少有一种物质浓度降为零 答案 B

解析 Δc(N2)＝1 mol·L－1，则Δc(NH3)＝2 mol·L－1，v(NH3)＝2 mol·L－110 s＝0.2 mol·L－1·s－1，故A错；对于可逆反应来说，任何一种反应物都不可能完全反应，故D错。 11．2SO2(g)＋O2(g)V2O5△2SO3(g)(正反应为放热反应)是工业上制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是( ) A．2 mol SO3的总能量比2 mol SO2和1 mol O2的总能量要高 B．催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率 C．由于该反应是放热反应，所以降低温度会缩短反应达到化学平衡的时间 D．在t1、t2时刻，SO3(g)的浓度分别是c1、c2，则时间间隔t1～t2内，SO3(g)生成的平均速率v＝c2－c1t2－t1 答案 D 解析 一个确定的化学反应是吸热反应还是放热反应，取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。如果反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应。2 mol SO3

的总能量比2 mol SO2和1 mol O2的总能量要低，选项A是错误的；加入催化剂会同时改变

正、逆反应的化学反应速率，选项B是错误的；降低反应温度会使反应速率降低，将延长反应达到平衡的时间，选项C是错误的；根据化学反应速率的表示方法可判断出选项D是正确的。 五、化学平衡状态的建立与判断 12．下列说法中可以说明密闭容器中的反应：P(g)＋Q(g)R(g)＋S(g)在恒温下已达平衡状态的是( ) A．反应容器内压强不随时间变化而变化 B．P和S的生成速率相等 C．反应容器内P、Q、R、S四者共存 D．反应容器内总物质的量不随时间变化而变化 答案 B 解析 在该反应中，反应前后的气体总物质的量不变，反应无论是否达到化学平衡，反应容器内压强都不随时间变化而变化，总物质的量不随时间变化而变化，并且四种物质始终是共存的，正确答案为B。 13．可逆反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，下列能够说明反应已经达到平衡的是( ) A．NH3不再分解 B．正、逆反应都不在进行 C．每生成2个NH3分子的同时，消耗3个H2分子 D．每生成2个NH3分子的同时，生成1个N2分子 答案 D 解析 反应达到平衡时并没有停止，正、逆反应速率不等于0，A项错；反应开始后，正、逆反应均在持续进行，只是达到平衡时二者速率相等，B项错；消耗H2分子与生成NH3分子都表示的是正反应速率，C项错；生成1个N2分子的同时即消耗2个NH3分子，正、逆反应速率相等，D项正确。 六、综合应用题 14．在某一容积为5 L的密闭容器内，加入0.2 mol的CO和0.2 mol的H2O(g)，在催化剂存在的条件下高温加热，发生如下反应：CO(g)＋H2O(g)催化剂高温CO2(g)＋H2(g)，反应放出

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【化学】化学化学反应与能量变化的专项培优练习题(含答案)含详细答案

【化学】化学化学反应与能量变化的专项培优练习题(含答案)含详细答案

【化学】化学化学反应与能量变化的专项培优练习题(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．我国对“可呼吸”的钠——二氧化碳电池的研究取得突破性进展。

该电池的总反应式为4Na+3CO22Na2CO3+C，其工作原理如图所示(放电时产生的Na2CO3固体贮存于碳纳米管中)。

（1）钠金属片作为该电池的___极(填“正”或“负”，下同)；放电时，电解质溶液中Na＋从___极区向___极区移动。

（2）充电时，碳纳米管连接直流电源的___极，电极反应式为___。

【答案】负负正正2Na2CO3+C-4e-=3CO2↑+4Na+【解析】【分析】（1）从电池总反应4Na+3CO22Na2CO3+C可以看出，Na由0价升高到+1价，则钠金属片失电子，作为该电池的负极；放电时，电解质溶液中阳离子向正极区移动。

（2）充电时，负极连接直流电源的负极，正极连接直流电源的正极，电极反应式为作原电池正极时反应的逆反应。

【详解】（1）从电池总反应4Na+3CO22Na2CO3+C可以看出，Na由0价升高到+1价，则钠金属片失电子，作为该电池的负极；放电时，电解质溶液中Na＋(阳离子)从负极区向正极区移动。

答案为：负；负；正；（2）充电时，负极(钠金属片)连接直流电源的负极，碳纳米管(正极)连接直流电源的正极，电极反应式为2Na2CO3+C-4e-=3CO2↑+4Na+。

答案为：正；2Na2CO3+C-4e-=3CO2↑+4Na+。

【点睛】燃料电池的电极反应式书写起来往往比较麻烦，且易出错。

我们可以写出一个电极的反应式(简单易写的)，然后利用总反应方程式—某电极的电极反应式，就可得出另一电极的反应式。

2．从本质入手看物质及其能量的变化，可以让我们更加深入的去理解所学知识的内涵及外延应用。

对于《原电池》这部分知识也是如此，如图是原电池的基本构造模型：（1）若a和b的电极材料为Al或Mg。

①若c为稀NaOH溶液时，则a的电极材料为__，该极电极方程式为___。

化学反应与能量练习

化学反应与能量练习

○………○…………装…学校:___________姓名：○………○…………装…化学反应与能量专题练习一一、单选题1．已知：H 2O （g ）=H 2O （l ）△H 1=-Q 1kJ•mol -1（Q 1＞0） C 2H 5OH （g ）=C 2H 5OH （l ）△H 2=-Q 2kJ•mol -1（Q 2＞0）C 2H 5OH （g ）+3O 2（g ）=2CO 2（g ）+3H 2O （g ）△H 3=-Q 3kJ•mol -1（Q 3＞0） 若使18.4g 液态乙醇完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为（ ）kJ A ．0.4Q 1+Q 2+Q 3 B ．0.5（Q 1+Q 2+Q 3） C ．1.2Q 1-0.4Q 2+0.4Q 3 D ．1.5Q 1-0.5Q 2+0.5Q 32．中和热测定实验中，用50mL0.50mol/L 盐酸和50mL0.55mol/LNaOH 溶液进行实验，下列说法不正确的是A ．酸碱混合时，量筒中NaOH 溶液应缓缓倒入小饶杯中，不断用玻璃棒搅拌B ．装置中的大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是保温隔热减少热量损失C ．用量筒量取NaOH 溶液时，仰视取液，测得的中和热∆H 偏大D ．改用25mL0.50mol/L 盐酸跟25mL0.55mol/LNaOH 溶液进行反应，求出的中和热∆H 和原来相同3．我国科研人员提出了由CO 2和CH 4转化为高附加值产品CH 3COOH 的催化反应历程，该历程示意图如下所示。

下列说法不正确的是A ．生成CH 3COOH 总反应的原子利用率为100%B ．CH 4→CH 3COOH 过程中，有C—H 键发生断裂C ．①→②放出能量并形成了C—C 键D ．该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率 4．已知：①CO(g)+H 2O(g)CO 2(g)+H 2(g) △H 1 ①CH 4(g)+H 2O(g)CO(g)+3H 2(g) △H 2下列推断正确的是装………○…※※要※※在※装………○…A ．若CO 的燃烧热为△H 3，则H 2的燃烧热为△H 3−△H 1 B ．反应CH 4(g)+ CO 2(g)2CO(g)+2H 2(g)的△H=△H 2−△H 1C ．若反应①的反应物总能量低于生成物总能量，则△H 2①0D ．若等物质的量CO 和H 2完全燃烧生成气态产物时前者放热更多，则△H 1①0 5．下列关于反应能量的说法正确的是A ．Zn(s)＋CuSO 4(aq)=ZnSO 4(aq)＋Cu(s) ΔH＝－216 kJ·mol －1，则反应物总能量＞生成物总能量B ．相同条件下，如果1mol 氢原子所具有的能量为E 1，1 mol 氢分子的能量为E 2，则2E 1＝E 2C ．101 kPa 时，2H 2(g)＋O 2(g)=2H 2O(l) ΔH＝－572 kJ·mol －1，则H 2的燃烧热为－572kJ·mol －1D ．H ＋(aq)＋OH －(aq)=H 2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol －1，含1 mol NaOH 的氢氧化钠溶液与含0.5 mol H 2SO 4的浓硫酸混合后放出57.3kJ 的热量 6．下列关于热化学反应的描述中正确的是A ．HCl 和NaOH 反应的中和热△H ＝－57.3 kJ·mol −1，则H 2SO 4和Ca(OH)2反应的中和热△H =2×(－57.3)kJ·mol −1B ．甲烷的标准燃烧热ΔH ＝－890.3 kJ·mol −1，则CH 4(g)＋2O 2(g)＝CO 2(g)＋2H 2O(g) ΔH ＜－890.3 kJ·mol −1C ．已知：500℃、30MPa 下，N 2(g)＋3H 2(g)2NH 3(g) ΔH ＝－92.4kJ·mol －1；将1.5 mol H 2和过量的N 2在此条件下充分反应，放出热量46.2 kJD ．CO(g)的燃烧热是283.0kJ·mol −1，则2CO 2(g) ===2CO(g)+O 2(g)反应的△H ＝+566.0 kJ·mol −17．下列反应既是氧化还原反应又是放热反应的是( ) ①过氧化钠与水反应 ②氨水与稀硫酸的反应 ③灼热的炭与CO 2反应④Ba(OH )2⋅8H 2O 与NH 4Cl 的反应 ⑤甲烷在O 2中的燃烧 ⑥灼热的炭与水蒸气反应 ⑦铝片与稀硫酸反应 ⑧铝热反应 ⑨煅烧石灰石制生石灰 ⑩钾与水的反应 A ．①⑤⑦⑧⑩B ．①③⑤⑦⑩C ．①②⑤⑦⑧⑩D ．①③⑤⑥⑦⑩8．室温下，将1mol 的CuSO 4⋅5H 2O (s )溶于水会使溶液温度降低，热效应为ΔH 1，将1mol 的CuSO 4(s )溶于水会使溶液温度升高，热效应为ΔH 2，CuSO 4⋅5H 2O (s )受热分解的化学……装…_______姓名……装…方程式为CuSO 4⋅5H 2O (s ) Δ CuSO 4(s )+5H 2O (l )，热效应为ΔH 3。

【化学】化学化学反应与能量变化的专项培优练习题附答案

【化学】化学化学反应与能量变化的专项培优练习题附答案

【化学】化学化学反应与能量变化的专项培优练习题附答案一、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______________;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。

化学化学反应与能量变化的专项培优 易错 难题练习题(含答案)附答案

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)附答案

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)附答案一、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 均为短周期元素，且原子序数依次增大；A 的主族序数、周期数、原子序数均相同；B 为非金属元素，其单质有多种同素异形体，其中一种可作电极材料；C 是植物生长所需的主要元素之一；D 和A 可形成化合物2A D 和22A D ，且2A D 是最常见的溶剂；E 原子次外层电子数等于其它层电子数之和，则：()1E 的离子结构示意图为 ______ ，B 、C 、D 、E 与A 形成的化合物中稳定性最强的是 ______ (填化学式)．()2在加热和Cu 作催化剂时，化合物25B A DA 与2D 反应生成其中一种产物是3BA BAD 的化学方程式为 ______ ．()3A E -五种元素中，含同一元素的各类物质能实现下列转化的有(图) ______ (填元素符号)()4图所示是一种酸性燃料电池25B A DA 检测仪，具有自动吹气流量侦测与控制的功能，非常适合进行现场酒精检测．则该电池的负极反应为 ______ .A 出口处的物质 ______ ．【答案】 2H O 2CH 3CH 2OH +O 22OΔ−−→ 2CH 3CHO +2H 2O N 、S 3223CH CH OH H O 4e CH COOH 4H -++-=+ 2H O【解析】【分析】短周期元素中主族序数、周期数、原子序数均相同的是H ，则A 为H 元素；B 为非金属元素，其单质有多种同素异形体，其中一种可作电极材料，非金属单质常用作电极的是碳，则B 为C 元素；D 和A 可形成化合物2A D 和22A D ，且2A D 是最常见的溶剂，则D 为O 元素；植物生长所需元素是N 、P 、K ，又A 、B 、C 、D 、E 均为短周期元素，且原子序数依次增大，则C 为N 元素；E 原子次外层电子数等于其它层电子数之和，则E 为第三周期元素S ，据此进行解答。