专题6复习提升-2022版化学必修第二册 苏教版（2019） 同步练习 （Word含解析）

专题6　化学反应与能量变化

本专题复习提升

易混易错练

易错点1　未能区分平均速率与瞬时速率

1.(2021云南昆明高一下期中,)一定温度下,向2 L恒容密闭容器中充入0.4 mol NH3和0.5 mol O2发生反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)。2 min末,NO的物质的量为0.12 mol。下列有关说法不正确的是              (　　)

A.2 min末,用NO表示的反应速率为0.06 mol·L-1·min-1

B.2 min末,NH3的浓度为0.14 mol·L-1

C.0~2 min内,生成的水的质量为3.24 g

D.0~2 min内,O2的物质的量减少了0.15 mol

易错点2　对影响化学反应速率的因素不理解

2.(2020山东临沂费县第二中学高一下月考,)下列措施对增大反应速率明显有效的是              (　　)

A.在用H2和N2工业合成NH3时,降低温度

B.将铝片改为铝粉,做铝与氧气反应的实验

C.K2SO4与BaCl2在溶液中反应时,增大压强

D.Fe与稀硫酸反应制取氢气时,改用浓硫酸

3.()在一密闭容器中充入1 mol H2和1 mol I2,压强为p(Pa),并在一定温度下使其发生反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)。下列说法正确的是              (　　)

A.保持容器容积不变,向其中加入1 mol H2,化学反应速率不变

B.保持容器容积不变,向其中加入1 mol Ar,化学反应速率增大

C.保持容器内压强不变,向其中加入1 mol Ar,化学反应速率不变

D.保持容器内压强不变,向其中加入1 mol H2,化学反应速率将发生变化

易错点3　不能正确判断反应是否达到平衡状态

4.(2020北京海淀高一学业考试,)一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应:2NO2(g)N2O4(g)。当NO2、N2O4的浓度不再变化时,下列说法不正确的是              (　　)

A.NO2全部转化为N2O4

B.该反应已达化学平衡状态

C.正、逆反应速率相等,但不等于零

D.容器中气体颜色不再发生变化

5.()下列能说明恒温恒容密闭容器中的反应:P(g)+Q(g)R(g)+S(g)已达到平衡状态的是              (　　)

A.反应容器内压强不随时间变化

B.反应容器内气体的总物质的量不随时间变化

C.P和S的生成速率相等

D.容器内P、Q、R、S的物质的量浓度之比为1∶1∶1∶1

易错点4　错误理解吸热反应、放热反应与是否加热的关系

6.(2020辽宁抚顺高级中学高一下期中,)如图为化学反应和能量变化的关系,下列说法正确的是              (　　)

A.图a表示的是吸热反应的能量变化

B.图b中生成物比反应物稳定

C.图b可以表示氯化铵固体与八水合氢氧化钡晶体反应的能量变化

D.图a不需要加热就一定能发生,图b一定需要加热才能发生

易错点5　对原电池工作原理理解不深刻

7.()LED产品的使用为城市增添色彩。下图是氢氧燃料电池驱动LED产品发光的一种装置示意图。下列有关叙述正确的是              (　　)

A.电子从负极经外电路到正极,再经过KOH溶液回到负极,形成闭合回路

B.a处通入氢气,b处通入氧气,该装置将化学能最终转化为电能

C.电池放电后,OH-的物质的量浓度减小

D.通入O2的电极发生反应:O2+4e- 2O2-

思想方法练

利用“比较思想”解决化学反应与能量的相关问题

方法概述

分类与比较是解决化学问题的两条有效路径,通过运用比较的思想可以帮助我们正确认识化学反应与热量、电能之间的联系,并帮助我们正确地分析与理解相关问题。运用比较思想,找出化学反应所涉及的能量变化与其反应中反应物和生成物内能的相对大小有关,而内能的相对大小则可以根据物质在变化过程中化学键的键能大小进行判断。

1.(2020北京丰台高一学业考试,)控制变量法是科学研究的重要方法。相同质量的铁粉与足量稀盐酸分别在下列条件下发生反应,开始阶段化学反应速率最大的是              (深度解析)

2.(2020新疆昌吉教育共同体高一下期中,)某化学反应包括A(g)→B(g)、B(g)→C(g)两步反应,整个反应过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是(深度解析)

A.两步反应均为吸热反应

B.涉及的三种物质中C(g)最稳定

C.1 mol C(g)与1 mol A(g)的能量差为E4 kJ

D.反应A(g)→B(g)一定要加热才能发生

3.(2020海南海口琼山中学高一下期中,)下列说法中不正确的是 (　　)

A.X+YM+N为放热反应,可推知X和Y的总能量一定高于M和N的总能量

B.1 mol SO2的键能总和大于1 mol硫和1 mol氧气的键能之和

C.由C(石墨,s)C(金刚石,s) ΔH=+1.9 kJ·mol-1可知,金刚石比石墨能量高

D.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出的热量少

4.(2020广东揭阳高一下期末,)N2和H2在催化剂表面合成氨的微观历程如图,用、、分别表示N2、H2、NH3,已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),该反应属于放热反应。下列说法正确的是              (　　)

A.催化剂仅起到吸附N2和H2的作用,对化学反应速率没有影响

B.②→③,是放热过程

C.③→④,N原子和H原子形成了含有非极性键的NH3

D.合成氨反应中,反应物断键吸收的能量小于生成物形成新键释放的能量

5.(2020山东泰安第一中学高一下期中,)工业上由CO2和H2合成气态甲醇的化学方程式为CO2+3H2 CH3OH+H2O,已知该反应是放热反应。下面表示合成甲醇的反应的能量变化示意图,其中正确的是(　　)

6.(2020北京师范大学珠海分校附属外国语学校高一下期中,)在2 L恒容密闭容器内,800 ℃时发生反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g),n(NO)随时间的变化如下表:

(1)下图中表示NO2变化的曲线是　　　　。用NO表示0~2 s内该反应的平均反应速率v=　　　　。 

(2)能说明该反应已达到平衡状态的是　　　　。 

a.v(NO2)=2v(O2) 　　　　b.容器内压强保持不变

c.v逆(NO)=2v正(O2) 　　　　d.容器内气体的密度保持不变

(3)下列措施能使该反应的反应速率增大的是　　　　。 

a.及时分离出NO2气体      b.适当升高温度

c.增大O2的浓度                d.选择高效催化剂

答案全解全析

专题6　化学反应与能量变化

本专题复习提升

易混易错练

1.A　化学反应速率指的是平均反应速率,不是瞬时速率,因此无法计算2 min末的瞬时速率,A错误;2 min末,NO的物质的量为0.12 mol,参加反应的NH3的物质的量为0.12 mol,剩余NH3的物质的量为0.28 mol,浓度为0.14 mol·L-1,B正确;0~2 min内,生成的水的物质的量为0.12 mol×=0.18 mol,质量为0.18 mol×18 g·mol-1=3.24 g,C正确;0~2 min内,O2的物质的量减少了0.12 mol×=0.15 mol,D正确。

2.B　降低温度反应速率减慢,A错误;做铝与氧气反应的实验时,将铝片改为铝粉,增大固体接触面积,反应速率加快,B正确;压强对在溶液中进行的化学反应的反应速率无影响,C错误;常温下Fe遇浓硫酸发生钝化,不能制得氢气,D错误。

易错提示

误以为改变压强对所有反应的反应速率均产生影响,导致错选C;误以为浓度越大,反应速率越快,导致错选D。

3.D　保持容器容积不变,向其中加入1 mol H2,增大氢气的浓度,反应速率加快,A项不正确;保持容器容积不变,向其中加入1 mol Ar,反应物和生成物的浓度不变,反应速率不变,B项不正确;保持容器内压强不变,向其中加入1 mol Ar,容器的容积增大,反应物的浓度减小,反应速率降低,C项不正确。

4.A　题给反应是可逆反应,故 NO2不可能全部转化为N2O4,A错误;浓度不再变化,则该反应已达化学平衡状态,B正确;浓度不再变化,则该反应已达化学平衡状态,正、逆反应速率相等,但不等于零,C正确;二氧化氮浓度不再变化,即容器中气体颜色不再发生变化,D正确。

易错提示

判断一个可逆反应是否达到化学平衡状态的标志是同一种物质的正反应速率等于逆反应速率。

5.C　恒温恒容下,气体的压强与物质的量成正比,该反应前后气体的总物质的量始终不变,则压强始终不变,故压强不随时间变化、气体的总物质的量不随时间变化均不能说明反应达到平衡状态,A、B错误;P的生成速率等于S的消耗速率,又等于S的生成速率,即正、逆反应速率相等,说明反应达到平衡状态,C正确;容器内P、Q、R、S物质的量浓度之比为1∶1∶1∶1,据此不能判断各物质的浓度是否继续发生变化,所以不能判断反应是否达到平衡状态,D错误。

6.C　图a中反应物的总能量大于生成物的总能量,表示的是放热反应的能量变化,A错误;图b中反应物的总能量小于生成物的总能量,能量越高越不稳定,则反应物比生成物稳定,B错误;图a表示的是放热反应,图b表示的是吸热反应,氯化铵固体与八水合氢氧化钡晶体的反应为吸热反应,C正确;放热反应不一定都在常温下发生,吸热反应不一定需要加热才能发生,D错误。

易错提示

误认为吸热反应一定要加热才能发生,放热反应一定不需要加热就能发生,导致错选D。

7.C　电子从负极经外电路到正极,但是电子不经过KOH溶液,A项错误;由外电路中电子的运动方向可知,a是负极、b是正极,故a处通入H2、b处通入O2,该装置将化学能最终转化为光能,B项错误;电池放电后,反应产物是水,故OH-的物质的量浓度减小,C项正确;通入O2的电极发生的反应为O2+2H2O+4e-4OH-,D项错误。

易错提示

忽略电解质溶液为KOH溶液,而非熔融KOH,从而错选D。

思想方法练

1.D　铁粉与足量稀盐酸反应的实质是Fe+2H+Fe2++H2↑,由题表可知,D项中温度高,且氢离子浓度大,反应速率最大,答案为D。

方法解读

运用比较思想解答此题,要明确温度和浓度对反应速率的影响规律,同时注意控制变量法的运用。

2.B　由题图可知,A(g)→B(g)反应物总能量小于生成物总能量,为吸热反应,B(g)→C(g)反应物总能量大于生成物总能量,为放热反应,A项错误;根据题图知,C(g)的能量最小,最稳定,B项正确;根据题图知,1 mol C(g)与1 mol A(g)的能量差为(E4-E1+E2-E3) kJ,C项错误;反应A(g)→B(g)为吸热反应,但不一定要加热才能发生,D项错误。

方法解读

运用比较思想解答此题,要明白原电池是由化学能转变为电能,电解池是由电能转变为化学能,注意原电池和电解池的区别与联系。

3.D　放热反应中反应物的总能量高于生成物总能量,即X和Y的总能量一定高于M和N的总能量,A正确;S与氧气反应生成二氧化硫为放热反应,放热反应中旧键断裂吸收的能量小于新键形成所放出的能量,1 mol SO2的键能总和大于1 mol S和1 mol O2的键能总和,B正确;该反应焓变大于0,即石墨转化为金刚石吸热,说明石墨能量更低,C正确;等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出热量多,D错误。

4.D　催化剂改变了反应速率,A错误;②→③,N2和H2中化学键断裂,为吸热过程,B错误;③→④,N原子和H原子通过共用电子对形成NH3,N—H键是极性键,C错误;合成氨反应为放热反应,反应物断键吸收的能量小于生成物形成新键释放的能量,D正确。

5.A　放热反应,反应物总能量高于生成物总能量,同一物质,气态变成液态放出热量,所以气态产物能量高于液态产物能量,综上所述,A图像符合题意。

6.答案　(1)b　0.003 mol/(L·s)　(2)bc　(3)bcd

解析　(1)根据题表知,随着反应的进行,NO的物质的量减小,则NO2的物质的量逐渐增大,当反应达到平衡状态时,参加反应的n(NO)=(0.020-0.007) mol=0.013 mol,根据化学方程式知,平衡状态时生成的n(NO2)等于参加反应的n(NO),为0.013 mol,c(NO2)==0.006 5 mol/L,则表示NO2变化的曲线是b;0~2 s内,v(NO)==0.003 mol/(L·s)。(2)当v(NO2)=2v(O2)时,没有指明反应的方向,不能判断反应是否达到平衡状态,a错误;该反应是反应前后气体体积改变的可逆反应,当容器内压强保持不变时能说明反应达到平衡状态,b正确;v逆(NO)∶v正(O2)=2∶1时,该反应达到平衡状态,c正确;根据质量守恒定律知,混合物质量始终不变,容器的体积不变,则容器内混合气体的密度始终不变,所以容器内气体的密度保持不变不能说明反应达到平衡状态,d错误。(3)及时分离出NO2气体,平衡向正反应方向移动,但反应速率降低,a错误;适当升高温度,反应速率增大,b正确;增大O2的浓度,反应速率增大,c正确;选择高效催化剂能增大反应速率,d正确。