江苏省公道中学化学第六章 化学反应与能量 知识点总结及答案

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江苏省公道中学化学第六章 化学反应与能量 知识点总结及答案 一、选择题 1.直接煤一空气燃料电池原理如图所示,下列说法错误的是( )

A.随着反应的进行,氧化物电解质的量不断减少

B.负极的电极反应式为C+2CO32--4e-=3CO2↑ C.电极X为负极,O2-向X极迁移

D.直接煤一空气燃料电池的能量效率比煤燃烧发电的能量效率高

【答案】A 【详解】 A、氧化物电解质的量不会减少,在电极Y上O2得到电子生成O2-不断在补充,故A错误;

B、由原理图分析可知,其负极反应式为C+2CO32--4e-=3CO2↑,即B正确;

C、原电池内部的阴离子向负极移动,所以C正确;

D、直接煤一空气燃料电池是把化学直接转化为电能,而煤燃烧发电是把化学能转化为热

能,再转化为电能,其中能量损耗较大,所以D正确。 正确答案为A。

2.下列反应属于氧化还原反应,而且△H>0的是( ) A.铝片与稀H2SO4的反应 B.22Ba(OH)8HO与4NHCl的反应

C.灼热的木炭与CO2的反应 D.甲烷在O2中的燃烧反应

【答案】C 【详解】 A.铝片与稀H2SO4的反应中有元素化合价的变化,反应属于氧化还原反应;反应发生放出

热量,反应属于放热反应,故△H<0,A不符合题意; B.22Ba(OH)8HO与4NHCl反应吸收热量,属于吸热反应;反应过程中元素化合价没

有发生变化,故反应属于非氧化还原反应,B不符合题意; C.灼热的木炭与CO2反应产生CO,反应发生吸收热量;反应过程中有元素化合价的变

化,反应属于氧化还原反应,C符合题意; D.甲烷在O2中的燃烧,放出热量,属于放热反应;反应过程中有元素化合价的变化,因

此反应属于氧化还原反应,D不符合题意; 故合理选项是C。 3.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。

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。某锂电池的电池反应为:xLi+Li3-xNiCoMnO6放电充电 Li3NiCoMnO6,下列说法正确的是 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.以反应5H2C2O4+2-4MnO+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O为例探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时,分别量取H2C2O4溶液和酸性KmnO4溶液,迅速混合并开始计时,通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。下列说法不正确的是

编号 H2C2O4溶液 酸性KMnO4溶液 温度/℃ 浓度/mol/L 体积/mL 浓度/mol/L 体积/mL

① 0.10 2.0 0.010 4.0 25 ② 0.20 2.0 0.010 4.0 25 ③ 0.20 2.0 0.010 4.0 50 A.实验①测得KMnO4溶液的褪色时间为40 s,则这段时间内平均反应速率

v(KMnO4)=2.5×10-4 mol·L-1·s-1 B.实验①和②起初反应均很慢,过了一会儿速率突然增大,可能是生成的Mn 2+对反应起

催化作用 C.实验①和实验②是探究浓度对化学反应速率的影响,实验②和③是探究温度对化学反应

速率的影响 D.实验①、②、③所加的H2C2O4溶液均要过量

【答案】A 【详解】

A. 高锰酸钾完全反应,混合后溶液中高锰酸钾的浓度为:0.010mol/L0.004L0.002L+0.004L

=23×0.010mol/L,这段时间内平均反应速率v(KMnO4)=20.010mol/L340s =1.7×10−4 mol⋅L−1⋅s−1,故A错误;

B. 在其它条件都相同时,开始速率很小,过一会儿速率突然增大,说明反应生成了具有催

化作用的物质,其中水没有这种作用,CO2释放出去了,所以可能起催化作用的是Mn2+,故B正确; C. 分析表中数据可知,实验①和实验②只是浓度不同,即实验①和实验②是探究浓度对化

学反应速率的影响;实验②和③只是温度不同,所以实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响,故C正确; D. 根据反应方程式可得5H2C2O4−2MnO4

由实验数据分析可知,在这三个实验中,所加

H2C2O4溶液均过量,故D正确;

故选:A。

6.关于碳和碳的氧化物知识网络图(图中“→”表示转化关系,“…”表示相互能反应)说法正确的是( )

A.“C…CO2”的反应是放热反应

B.“CO→CO2”的反应类型为置换反应

C.“CO2→CaCO3”的反应可用于检验二氧化碳 D.“CO2 ⇌ H2CO3”的反应可用酚酞试剂验证

【答案】C 【详解】 A. C和CO2的反应是吸热反应,故A错误;

B. “CO→CO2”的反应可以是222COO2CO点燃,是化合反应,也可以是

2CO+CuOCu+CO高温,也不属于置换反应,故B错误;

C. 检验二氧化碳使用澄清的石灰水,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,故C正确; D. 二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸不能使酚酞溶液变色,故“CO2 ⇌ H2CO3”的反应不可

用酚酞试剂验证,故D错误; 故选C。

7.反应Ⅰ:CaSO4(s)+4CO(g)CaS(s)+4CO2(g) ΔH1=-175.6 kJ·mol-1反应Ⅱ:CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) ΔH2=+218.4 kJ·mol-1假设某温度下,反应Ⅰ的速率(v1)小于反应Ⅱ的速率(v2),则下列反应过程能量变化示意图正确的是( )

A. B.

C. D.

【答案】D 【详解】 反应Ⅰ为放热反应,反应Ⅱ为吸热反应,因为B、C两图中反应Ⅰ的生成物总能量高于反应物总能量,而反应Ⅱ的生成物总能量低于反应物总能量,则B、C错误。由题意知:反应Ⅰ的速率(v1)小于反应Ⅱ的速率(v2),则反应Ⅰ的活化能较大,则A错误、D正确,故选D。

8.将CH4设计成燃料电池,其利用率更高,装置如图所示(A、B为多孔性碳棒)持续通入甲烷,在标准状况下,消耗甲烷体积V L。则下列说法正确的是 A.OH-由A端移向B端

B.0<V≤22.4 L时,电池总反应的化学方程式为CH4 +2O2 +KOH=KHCO3 +2H2O C.22.4 L<V≤44.8 L时,负极电极反应为:CH4 +9CO32-+3H2O-8e-=10HCO3-

D.V=33.6 L时,溶液中阴离子浓度大小关系为c(CO32-)>c(HCO3-)>c(OH-) 【答案】C 【解析】 【分析】 n(KOH)=2mol/L×1L=2mol,可能先后发生反应①CH4+2O2=CO2+2H2O、

②CO2+2KOH=K2CO3+H2O、③K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3。 【详解】 A、燃料电池中,通入CH4的一端为原电池的负极,通入空气的一端为原电池的正极,在原

电池中阴离子向负极移动,OH-由B端移向A端,故A错误; B、当0<V≤22.4L时,0<n(CH4)≤1mol,则0<n(CO2)≤1mol,只发生反应①②,且

KOH过量,则电池总反应式为CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O,故B错误;

C、当22.4 L<V≤44.8L,1mol<n(CH4)≤2mol,则1mol<n(CO2)≤2mol,发生反应

①②③,得到K2CO3和KHCO3溶液,则负极反应式为CH4-8e-+9CO32-+3H2O=10HCO3-,故C正确; D、当V=33.6L时,n(CH4)=1.5mol,n(CO2)=1.5mol,则电池总反应式为

3CH4+6O2+4KOH=K2CO3+2KHCO3+7H2O,则得到0.5molK2CO3和1molKHCO3的溶液,则c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-),故D错误; 故选C。 【点晴】 本题考查了燃料电池的工作原理重要考点,计算要求的综合性较强,本题难度较大。解答本题,要理清思路:燃料电池中,通入燃料的一端为原电池的负极,通入空气的一端为原电池的正极,n(KOH)=2mol/L×1L=2mol,可能先后发生反应①CH4+2O2→CO2+2H2O、②CO2+2KOH=K2CO3+H2O、③K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3;根据甲烷的量计算生成的二氧化碳的量,结合反应方程式判断反应产物及发生的反应。

9.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