湖北十堰市第一中学高中化学第六章 化学反应与能量 单元测试(2)
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湖北十堰市第一中学高中化学第六章化学反应与能量单元测试一、选择题1.下列说法中可以说明2HI(g)H2(g)+I2(g)已达到平衡状态的是()(1)单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol HI(2)一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂(3)c(HI)= c(I2)(4)反应速率υ(H2)=υ(I2)=0.5υ(HI)(5)c(H2)∶c(I2)∶c(HI)=2∶1∶1(6)温度和体积一定时,某一生成物浓度不再变化(7)温度和体积一定时,容器内压强不再变化(8)条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化(9)温度和体积一定时,混合气体的颜色不再发生变化(10)温度和压强一定时,混合气体的密度不再发生变化A.(1)(2)(5)(9)(10)B.(2)(6)(9)C.(6)(7)(10)D.全部【答案】B【详解】(1)单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol HI时,正逆反应速率不等,反应达不到平衡状态,故(1)错误;(2)反应过程中有一个H-H键断裂的同时有两个H-I键断裂,说明正逆反应速率相等,证明反应达到平衡状态,故(2)正确;(3)c(HI)= c(I2) 的状态不一定是平衡状态,故(3)错误;(4)反应进行的过程中,反应速率始终满足υ(H2)=υ(I2)=0.5υ(HI)中,不一定是平衡状态,故(4)错误;(5)c(H2)∶c(I2)∶c(HI)=2∶1∶1的状态不一定是平衡状态,故(5)错误;(6)温度和体积一定时,某一生成物浓度不再变化,量不变,说明是平衡状态,故正确;(7)温度和体积一定时,混合气体的物质的量始终不变,容器内压强始终不变,不一定是平衡状态,故(7)错误;(8)混合气体的质量和气体的总物质的量始终不变,混合气体的平均相对分子质量也始终不变,不一定是平衡状态,故(8)错误;(9)温度和体积一定时,混合气体的颜色不再发生变化,说明不变,是平衡状态,故(9)正确;(10)温度和压强一定时,混合合气体的质量和气体的总物质的量始终不变,混合气体的平均相对分子质量也始终不变,不一定是平衡状态,故(10)错误;故答案为B。
2.在密闭容器中进行反应:X 2(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-1B.c(Y2)=0.5 mol·L-1C.c(X2)=0.2 mol·L-1D.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:X 2(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:X 2(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。
3.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。
4.电动汽车以锂电池提供动力,锂电池技术已经成为汽车研究的前沿科技。
某锂电池的电放电Li3NiCoMnO6,下列说法正确的是池反应为:xLi+Li 3-x NiCoMnO6充电A.该电池的充、放电过程互为可逆反应B .充电时主要为化学能转化为电能C .放电过程中,Li +向电池的正极移动D .充电时,电池上标有“-”的电极与外接电源正极相连 【答案】C 【详解】A .对电池充电是在外接电源的情况下,使其逆向进行,而放电是在没有外接电源的情况下自发进行的,二者进行的条件不同,充、放电也不是同时发生的,所以二者不是可逆反应,故A 错误;B .充电时,电能转化为化学能,故B 错误;C .原电池放电过程中,电池内部的阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,所以Li +向电池的正极移动,故C 正确;D .充电时,电池上标有“-”的电极与外接电源负极相连,故D 错误。
答案为C 。
5.对于反应aA+bB =dD+eE ,该化学反应速率定义为v =()v A a=()v B b=()v D d=()v E e。
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H 2O 2+2HI =2H 2O+I 2在不同浓度时化学反应速率v 见下表:A .实验1、2中,22(H O )v 相等B .将浓度均为-10.200mol L ⋅的22H O 溶液和HI 溶液等体积混合,则-110.0304mol L s v -=⋅⋅C .v 与“HI 和22H O 浓度的乘积”的比值为常数D .实验4中,反应5s 后22H O 浓度减少了10.0760mol L -⋅ 【答案】C 【详解】A .实验2中c (HI)>实验1中c (HI),故实验2的v (H 2O 2)大于实验1,故A 项说法错误;B .将浓度均为0.200 mol•L -1的H 2O 2溶液和HI 溶液等体积混合后,c (H 2O 2)=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:()()22HI H O v c c =0.007600.10.1⨯=0.76,实验2:()()22HI H O v c c =0.01520.20.1⨯=0.76,实验3:()()22HI H O v c c =0.02280.30.1⨯=0.76,实验4:()()22HI H O v c c =0.01520.10.2⨯=0.76,因此v 与“HI 和H 2O 2浓度的乘积”的比值为常数,故C项说法正确;D .v (H 2O 2)表示的是平均化学反应速率,因此无法计算反应5s 后H 2O 2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 。
6.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t 2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~t 1内X 与Y 的平均反应速率之比为3∶2B .该反应中Z 一定为产物C .该反应的正反应为放热反应D .t 2时刻改变的条件可能是压强或催化剂 【答案】C 【分析】t 1~t 2阶段、t 2~t 3阶段与t 4~t 5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,t 2~t 3阶段与t 4~t 5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~t 1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 ,t 3~t 4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~t 1min 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,t 3~t 4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. t 1~t 2阶段、t 2~t 3阶段与t 4~t 5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,t 2~t 3阶段与t 4~t 5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。
7.锌—空气电池(原理如右图)适宜用作城市电动车的动力电源。
该电池放电时Zn转化为ZnO。
该电池工作时下列说法正确的是A.氧气在石墨电极上发生氧化反应B.该电池的负极反应为Zn+H2O-2e-=ZnO+2H+C.该电池放电时OH-向Zn电极移动D.若Zn电极消耗6.5 g,外电路转移0.1 mol e-【答案】C【详解】A.氧气得电子发生还原反应,故A错误;Zn-2e+2OH=ZnO+H O,故B错B.锌作负极,碱性条件下,负极上电极反应式为:--2误;C.原电池工作时,溶液中的阴离子向负极移动,即OH-向Zn电极移动,故C正确;D.若Zn电极消耗6.5 g,外电路转移0.2 mol e-,故D错误;故选:C。
8.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 +2Na2NiFe II (CN)6 Na3Ti2(PO4)3 +2NaNiFe III(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:2NaNiFe III(CN)6+2Na++2e-=2Na2NiFe II (CN)6D.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2Na2NiFe II(CN)6- 2e-=2NaNiFe III(CN)6+ 2Na+,Na2NiFe II(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:2NaNiFe III(CN)6+2Na++2e-=2Na2NiFe II(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。