第六章 化学反应与能量 检测题
一、单选题
1．下列变化过程需要吸收能量的是
A．向污染的河水中投入生石灰 B．氢气的燃烧
C． D．
2．将1molN2和3molH2通入4L的密闭容器中反应，半分钟后测得H2的物质的量为2.1mol，现用如下三种物质在单位时间内的浓度变化来表示该反应速率。
①v(N2)=0.15mol/(L min) ②v(H2)=0.45mol/(L min) ③v(NH3)=0.30mol/(L min)
其中正确的是
A．①② B．②③ C．①③ D．①②③
3．工业上制备纯硅反应的热化学方程式如下：；，某温度、压强下，将一定量反应物通入密闭容器进行以上反应，下列叙述正确的是
A．反应过程中，若增大压强能提高的转化率
B．若反应开始时为1mol，则达平衡时，吸收热量为Q kJ
C．反应至4 min时，若HCl浓度为，则反应速率为
D．当反应吸收热量为0.025QkJ时，生成的HCl通入100 mL1的NaOH溶液恰好反应
4．下列方案设计不能达到实验目的的是
A B C D
测定硫酸与锌反应的化学反应速率 由球中气体颜色的深浅判断温度对平衡的影响 由褪色快慢研究反应物浓度对反应速率的影响 探究醋酸、碳酸、硼酸的酸性相对强弱
A．A B．B C．C D．D
5．根据能量变化示意图，下列说法正确的是
A．断开1molHCl(g)中的H-Cl键需要吸收bkJ能量
B．反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)，反应物的总能量小于生成物的总能量
C．2molHCl(1)分解成1molH2(g)和1molCl2(g)需要吸收ckJ热量
D．b-a=c
6．根据下图判断，有关反应的叙述错误的是
A．反应开始时，正反应速率最大，随着反应的进行，正反应速率逐渐减小
B．t1前，逆反应速率随着反应的进行，逐渐增大
C．反应到达t1时，正反应速率与逆反应速率相等，反应停止
D．反应在t1之后，正反应速率与逆反应速率相等，反应达到化学平衡状态
7．SO2是大气污染物，利用电化学法处理SO2的装置如图所示(已知电极M、N均为石墨烯电极，阳膜只允许H+通过)。下列说法错误的是
A．N极的电极反应式：O2+4e-+4H+=2H2O
B．电极M的电势比电极N的低
C．一段时间后右室稀H2SO4的浓度变大
D．反应过程中，氢离子从左向右移动
8．汽车排气管内安装的催化转化器可使尾气中的主要污染物(NO和CO)转化为无毒的大气循环物质，其中发生的反应为2NO+2CO2CO2+N2。下列说法正确的是
A．CO、CO2都属于酸性氧化物
B．若该反应中的能量变化如图所示，则说明该反应是放热反应
C．使用催化剂能使NO和CO的转化率达到100%
D．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小
9．等质量的M、N两种金属，分别与相同质量分数的足量稀盐酸反应(已知M、N在生成物中均为+2价)，生成氢气质量和反应时间的关系如图所示，下列叙述正确的是
A．M、N两种金属中较活泼的是N B．生成H2的质量M
10．右图为原电池示意图，下列说法正确的是
A．锌片是正极，铜片是负极
B．硫酸的浓度不变
C．该装置能够将电能转化为化学能
D．电子由锌片通过导线流向铜片
11．反应X(g)4Y(g)+Z(g)，在200℃和T℃时，X的物质的量浓度(单位：mol·L-1)随时间变化的有关实验数据见下表：
时间/min 0 2 4 6 8 10
200/℃ 0.80 0.55 0.35 0.20 0.15 0.15
T/℃ 1.00 0.65 0.35 0.18 0.18 0.18
下列有关该反应的描述正确的是A．在200℃时，4min内用Y表示的化学反应速率为0.1125mol·L-1·min-1
B．200℃时，第3min时的瞬时速率大于第5min时的瞬时速率
C．T℃下，6min时反应刚好达到平衡状态
D．从表中可以看出T<200
二、填空题
12．天然气的主要成分为CH4，一般还含有C2H6等烃类，是重要的燃料和化工原料。
(1)乙烷在一定条件可发生如下反应：C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g) ΔH=_______kJ·mol 1。相关物质的燃烧热数据如下表所示：
物质 C2H6(g) C2H4(g) H2(g)
燃烧热ΔH/( kJ·mol 1) -1560 -1411 -286
(2)下表中的数据是破坏1 mol物质中的化学键所消耗的能量：
物质 Cl2 Br2 I2 HCl HBr HI H2
能量/kJ 243 193 151 432 366 298 436
根据上述数据回答问题：按照反应 I2+H2=2HI生成2 mol HI_______(填“吸收”或“放出”)的热量为_______kJ。
13．Ⅰ.已知：2H2＋O22H2O
该反应1g氢气完全燃烧放出热量121.6kJ，其中断裂1molH-H键吸收436kJ，断裂1molO=O键吸收496kJ，那么形成1molH-O键放出热量_______。
14．某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题：
(1)上述实验中发生反应的化学方程式有___________。
(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是___________。
(3)现有、、、4种溶液，可与实验中溶液起相似作用的是___________。
(4)要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有___________(答两种)。
15．一种新型催化剂用于NO和CO的反应：2NO+2CO 2CO2+N2。已知增大催化剂的比表面积可提高该反应速率，为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分条件已经填在表中。
实验编号 t(℃) NO初始浓度 (mol/L) CO初始浓度(mol/L) 催化剂的比表 面积(m2/g)
Ⅰ 280 1.2×10-3 5.80×10-3 82
Ⅱ 280 1.2×10-3 b 124
Ⅲ 350 a 5.80×10-3 82
(1)请将表中数据补充完整：a___，b___。
(2)能验证温度对化学反应速率规律的是实验___(填实验序号)。
(3)实验Ⅰ和实验Ⅱ中，NO的物质的量浓度c(NO)随时间t的变化曲线如图所示，其中表示实验Ⅱ的是曲线___(填“甲”或“乙”)。
(4)在容积固定的容器中发生反应2NO+2CO2CO2+N2，不能说明已达到平衡状态的是___(不定项选择)；
A．容器内CO浓度不变
B．容器内NO的浓度等于CO2的浓度
C．v逆(NO)=2v正(N2)
D．容器内混合气体密度保持不变
16．某温度时，在0.5L密闭容器中，某一可逆反应的A、B气态物质的量随时间变化的曲线如图所示，由图中数据分析可得：
(1)该反应的化学方程式为___________。
(2)若降低温度，则该反应的正反应速率___________(填“加快”“减慢”或“不变”。下同)，逆反应速率___________。
(3)第4min时，正、反应速率的大小关系为v正___________(填“＞”“＜”“=”)v逆。
(4)0~4min内，用B的浓度变化来表示该反应的平均反应速率___________mol/(L·min)。
(5)能判断该反应在一定温度下达到化学平衡状态的依据是___________。
A．容器中压强不变
B．混合气体中A的浓度不再改变
C．容器中气体密度不变
D．c(A)=c(B)
(6)平衡时混合气体中B的体积分数约为___________。
(7)反应达到平衡，此时体系内压强与开始时的压强之比为___________。
17．按要求回答下列问题：
(1)钢铁制品在潮湿环境中发生的电化学腐蚀类型主要是_______腐蚀，此时正极反应为_______，一 段时间后，钢铁制品表面会生成铁锈，其主要成分为_______(填化学式)。
(2)燃料电池具有广阔的发展前景，能量转化效率高。工作时，燃料和氧化剂由外部供给，分别在惰性电极上参与电极反应。若通入的燃料为甲烷(CH4)，电解质溶液为酸性，则CH4在电极上发生反应的方程式为_______。
18．某温度下，在2L密闭容器中，x、y、z三种物质的物质的量随时间变化曲线如图所示，由图分析：
(1)该反应的化学方程式是_______。
(2)3min末，用y的浓度变化表示的反应速率V(y)为_______。
(3)反应是由_______开始的反应。
A．正反应 B．逆反应 C．正、逆反应同时
(4)若反应的总压强一定，能否说明反应达到平衡状态 _______。
19．在下列事实中，各是什么因素影响了化学反应的速率。
（1）黄铁矿煅烧时要粉碎成细小颗粒______________；
（2）夏天的食品变霉，在冬天不易发生该现象_____________；
（3）同浓度同体积的盐酸中放入同样大小的锌粒和镁块，产生气体快慢程度不同__；
（4）同样大小的石灰石分别在0.1 mol·L-1的盐酸和1 mol·L-1的盐酸中反应速度不同_____________；
（5）熔化的KClO3放出气泡很慢，撒入MnO2少量很快产生气体__________；
（6）如下图，铁在海水中的腐蚀速度是②比①快______。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】A．氧化钙和水反应生成氢氧化钙，此反应是放热反应，A错误；
B．物质的燃烧是放热反应，B错误；
C．形成化学键的过程为放热过程，C错误；
D．化学键的断裂过程是吸热过程，D正确；
答案为：D。
2．D
【详解】将1molN2和3molH2通入4L的密闭容器中发生反应，，，；
故选D。
3．D
【详解】A．从方程式可以看出，反应物气体的计量数之和小于生成物气体的计量数之和，则增大压强，平衡向逆反应方向移动，SiCl4的转化率减小，故A错误；
B．该反应为可逆反应，1molSiCl4不能完全转化，达平衡时，吸收热量小于QkJ，故B错误；
C．反应至4min时，若HCl浓度为0.12mol/L，则v(HCl)==0.03mol/(L min)，根据反应速率之比等于化学计量数之比，则v(H2)=×v(HCl)=×0.03mol/(L min)=0.015mol/(L min)，故C错误；
D．由方程式可知，当反应吸收热量为0.025QkJ时，生成HCl的物质的量为：=0.1mol，100mL1mol/L的NaOH的物质的量为0.1L×1mol/L=0.1mol，二者物质的量相等，恰好反应，故D正确；
故选D。
4．C
【详解】A．随着反应不断进行，氢气量不断增大，右侧活塞向右移动，测量一段时间产生氢气的量就可以测量这段时间内的反应速率，故A正确；
B．温度升高，气体颜色加深，c(NO2)增大，温度降低，气体颜色变浅，c(NO2)减小，由此球中气体颜色的深浅可以判断温度对平衡的影响，故B正确；
C．实验原理方程式：2MnO+4H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，由于题中高锰酸钾的物质的量不同，无法通过褪色快慢研究反应物浓度对反应速率的影响，故C错误；
D．强酸能和弱酸盐发生反应生成弱酸，醋酸和碳酸钠反应生成二氧化碳，碳酸钠和硼酸不反应，所以酸性醋酸＞碳酸＞硼酸，故D正确；
故选C。
5．D
【详解】A．由能量变化示意图可以看出，2molH(g)和2molCl(g)形成2molHCl(g)放出bkJ的能量，所以断开1molHCl(g)中的H-Cl键需要吸收kJ的能量，故A错误；
B．反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)为化合反应，是放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，故B错误；
C．由能量变化示意图可以看出，1molH2(g)和1molCl2(g)化合成2molHCl(g)放出ckJ热量，则2molHCl(g)分解成1molH2(g)和1molCl2(g)需要吸收ckJ热量，而由HCl(g)转化为HCl(l)也有能量变化，故C错误；
D．根据化学反应中反应物中化学键断裂吸收能量，生成物中化学键形成放出能量，该反应中，断裂1molH2(g)和1molCl2(g)中的化学键吸收能量为akJ，2molH(g)和2molCl(g)形成2molHCl(g)中的化学键放出bkJ的能量，1molH2(g)和1molCl2(g)化合成2molHCl(g)放出ckJ能量，则b-a=c，故D正确。
故选D。
6．C
【详解】A．由图可知反应开始时，正反应速率最大，随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，A正确；
B．由图可知t1前，逆反应速率逐渐增大，B正确；
C．反应到达t1时，正反应速率与逆反应速率相等，但大于0，因此反应不是停止，而达到平衡状态，C错误；
D．根据图示可知：反应在t1之后，正反应速率与逆反应速率相等，任何物质的浓度不变，反应达到化学平衡状态，D正确；
故合理选项是C。
7．C
【详解】A．由图可知，M为负极，N为正极，电解质为硫酸，则N极的电极反应式：O2+4e-+4H+=2H2O，A正确；
B．电子由M极经外电路流向N极，电子总是由低电势流向高电势，则电极M的电势比电极N的低，B正确；
C．右室为正极，N极的电极反应式：O2+4e-+4H+=2H2O，水增多，硫酸的浓度减小，所以稀硫酸的浓度减小，C错误；
D．原电池工作时，阳离子向正极移动，所以H+从左向右通过阳离子交换膜进入右室，D正确；
故选C。
8．B
【详解】A．能够与碱反应只生成正盐和水的氧化物为酸性氧化物，CO与氢氧化钠溶液不反应，不是酸性氧化物，A错误；
B．该图示反应物的总能量大于生成物的总能量，是放热反应，B正确；
C．该反应是可逆反应，催化剂不能影响反应始末状态，反应物不能完全转化，则NO和CO的转化率不会达到100%，C错误；
D．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率也增大，D错误；
故选：B。
9．C
【详解】A．根据图像知，Ｍ反应的快，Ｍ比较活泼，A错误；
B．由图像知，M生成的氢气的质量大，B错误；
C．金属的质量相等，而N生成的氢气的量少，其相对原子质量较大，C正确；
D．由图像知，M反应的快，N反应的慢，D错误；
故选C。
10．D
【详解】Zn比Cu活泼，所以锌片是负极，铜片是正极，原电池的总反应为Zn+H2SO4=ZnSO4 +H2，所以硫酸的浓度变小，原电池是将化学能转变成电能的装置，电子由负极流向正极，因此D正确，答案选D。
【点睛】在原电池中较活泼的金属作负极，失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极上，所以溶液中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。正极得到电子，发生还原反应，据此可以进行有关的判断。
11．B
【详解】A．根据表格数据可知4min内，v(X)=，根据反应速率之比等于化学计量数之比可以看出：v(Y)=4×0.1125mol·L-1·min-1，A错误；
B．根据表格数据可知推测，200℃时，第3min时X的浓度大于第5min时，浓度越大反应速率越快，所以第3min时的瞬时速率大于第5min时的瞬时速率，B正确；
C．从表中可以看出T℃时6min已经达到平衡，但不一定就是第6min达到平衡，C错误；
D．相同时间内(例如0~4min)，T℃条件下X的浓度变化量更大，即反应速率更快，所以T＞200，D错误；
综上所述答案为B。
12．(1)+137
(2) 放出 9
【详解】（1）(1)根据C2H6(g)、C2H4(g)、H2(g)的燃烧热，可得燃烧的热化学方程式：①C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)，ΔH=-1560 kJ/mol；②C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)，ΔH=-1411 kJ/mol；③H2(g)+O2(g)=H2O(l)，ΔH=-286 kJ/mol，根据盖斯定律，将①-(②+③)，C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g) ΔH=+137 kJ/mol。
（2）反应热等于断裂反应物化学键吸收的总能量与形成生成物化学键释放的总能量的差，则根据键能表格数据可知：断裂1 mol H2中的H-H键和1 mol I2中的I-I键需吸收能量436 kJ+151 kJ=587 kJ，形成2 mol HI中的H-I键放出能量为298 kJ×2=596 kJ，吸收587 kJ＜放出596 kJ，因此反应为放热反应，反应放出热量为Q=596 kJ-587 kJ=9 kJ。
13．463.6kJ
【分析】化学反应放出的热量=新键生成释放的能量-旧键断裂吸收的能量。
【详解】已知1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121.6kJ，则2mol氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量486.4kJ，化学反应放出的热量=新键生成释放的能量-旧键断裂吸收的能量，设水蒸气中1mol H-O键形成时放出热量xkJ，根据方程式：2H2＋O22H2O，则：
486.4kJ=4x－(436kJ×2+496kJ)，解得x=463.6kJ，故答案为：463.6kJ。
14． 、 与反应产生的，与形成原电池，加快了氢气产生的速率 升高反应温度、适当增加硫酸的浓度、增大锌粒的比表面积等
【详解】(1)实验中发生反应的化学方程式有两个：和；
(2)上述反应中硫酸铜与锌反应生成的铜与形成原电池，加快了氢气产生的速率；
(3)题给4种物质中，只有硝酸银能与锌反应且有银生成，与锌可构成原电池；
(4)根据影响化学反应速率的外界因素，增大锌与稀硫酸反应速率的措施还可以是升高反应温度、适当增大硫酸的浓度、用锌粉代替锌块等。
15． 1.2×10-3 5.80×10-3 Ⅰ和Ⅲ 乙 BD
【详解】(1)根据表格中的已知数据可知，Ⅰ和Ⅲ对比是要验证温度对化学反应速率的影响，则温度要不同，其他条件相同，所以a=1.2×10-3；Ⅰ和Ⅱ对比是要验证催化剂的比表面积对化学反应速率的影响，要催化剂的比表面积不同，其他条件相同，b=5.80×10-3；
(2)实验Ⅰ和Ⅲ只有温度不同，其他条件相同，可以验证温度对化学反应速率的影响；
(3)实验Ⅱ所用催化剂的表面积更大，与反应物的接触面积也就越大，反应速率更快，所用曲线乙表示实验Ⅱ；
(4)A．可逆反应达到平衡时正逆反应速率相等，各物质的浓度不再改变，所以CO的浓度不变可以说明反应达到平衡，故A不符合题意；
B．NO的浓度和CO2的浓度大小关系与初始投料和转化率有关，平衡时不一定相等，故B符合题意；
C．当v逆(NO)=2v正(N2)时，根据方程式可知2v正(N2)= v正(NO)，所以此时v逆(NO)= v正(NO)，说明反应达到平衡，故C不符合题意；
D．该反应中反应物和生成物均为气体，所以气体的总质量不变，容器恒容，所以气体的密度一直不变，所以密度不变不能说明反应平衡，故D符合题意；
综上所述答案为BD。
16． 2A(g)B(g) 减慢 减慢 ＞ 0.1 AB 71.4% 7：10
【详解】(1)由图可知，从反应开始，A的物质的量减少，B的物质的量增加，则A为反应物、B为生成物，最终A、B的物质的量都不再改变时都不是零，说明为可逆反应，开始至平衡时，Δn(A)=0.8mol-0.2mol=0.6mol，Δn(B)=0.5mol-0.2mol=0.3mol，则A、B的化学计量数比为2：1，所以反应方程式为2A(g)B(g)；
(2)降低温度，活化分子百分数减少，化学反应速率减小，正逆反应速率均减小；
(3)第4min后A的物质的量继续减小，B的物质的量继续增加，反应仍在向右进行，所以v正＞v逆；
(4)0～4min内，Δn(B)=0.4mol-0.2mol=0.2mol，容器体积为0.5L，所以v(B)==0.1mol/(L min)；
(5)A．反应前后气体分子数发生变化，体系压强改变，容器中压强不变，可以说明化学反应达到化学平衡，故A选；
B．混合气体中A的浓度不再改变说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，故B选；
C．反应前后气体质量守恒，容器恒容，则整个反应过程容器中气体密度不变，不能说明化学反应是否达到化学平衡，故C不选；
D．c(A)和c(B)是否相等取决于初始投料和转化率，并不能通过c(A)=c(B)说明化学反应达到化学平衡，故D不选，
故答案为：AB；
(6)平衡时A和B的物质的量分别是0.2mol、0.5mol，则混合气体中B的体积分数约为×100%≈71.4%。
(7)容器恒容则压强之比等于气体的物质的量之比，初始时气体总物质的量为0.2mol+0.8mol=1.0mol，平衡时气体总物质的量为0.2mol+0.5mol=0.7mol，压强之比为0.7：1.0=7：10。
17．(1) 吸氧腐蚀 O2+4e-+2H2O=4OH-
(2)CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+
【解析】（1）钢铁发生的腐蚀以吸氧腐蚀为主，负极为铁失去电子发生氧化反应，正极为氧气得电子生成氢氧根，电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-；铁锈的主要成分为：；
（2）CH4在电极上发生反应的方程式为：CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+。
18．(1)x+3y2z
(2)0.25mol/(L·min)
(3)C
(4)能
【解析】（1）
反应到3分钟时，x减少了4mol -3.5mol =0.5mol，y减小了4 mol-2.5mol=1.5mol，所以x、y为反应物，z增加了2.0mol -1.0mol =1.0mol，z为生成物，根据物质的量的变化量比等于化学计量数比分析，该反应的化学方程式是x+3y2z；
（2）
3min末，用y的浓度变化表示的反应速率V(y)为=0.25mol/(L·min)；
（3）
起始反应物和生成物都有，所以反应是由正、逆反应同时开始的反应，故选C；
（4）
由第（2）问可知，3min内y的反应速率为0.25mol/(L·min)，故y为气体，由反应x+3y2z可知，不管x和z是不是气体，反应前后气体系数之和不同，因此总压强是变量，当反应的总压强一定，可以说明反应达到平衡状态。
19． 固体表面积 温度 反应物自身的性质 浓度 催化剂 形成原电池并作负极
【分析】根据外界条件对反应速率的影响变化规律分析解答。
【详解】(1). 黄铁矿煅烧时要粉碎成细小颗粒，固体表面积增大，反应速率增大，
故答案为固体表面积；
(2).冬天温度较低，温度越低，反应速率越小，
故答案为温度；
(3). 镁比锌活泼，与酸反应更剧烈，说明物质的本身性质是影响反应速率的主要因素，
故答案为反应物本身性质；
(4). 盐酸的浓度不同，反应速率不同，浓度越大，反应速率越大，
故答案为浓度；
(5). MnO2为KClO3分解的催化剂，加入催化剂，可增大反应速率，
故答案为催化剂；
(6). 铁在海水中发生的是吸氧腐蚀，铁锡一同在海水中，铁比锡活泼，做原电池的负极，发生的是原电池反应，会加快铁的腐蚀速率。
故答案为形成原电池并作负极。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
