苏教版高中化学必修第二册专题6化学反应与能量变化综合拔高练含答案

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综合拔高练五年高考练考点1　化学反应速率及其影响因素1.(2022广东,15改编)在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X2Y的影响,各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图,则下列说法正确的是 (　　)A.无催化剂时,反应不能进行B.与催化剂Ⅰ相比,催化剂Ⅱ催化效果更好C.a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化D.使用催化剂Ⅰ时,0~2 min内,v(X)=1.0 mol·L-1·min-12.(2022河北,13)恒温恒容条件下,向密闭容器中加入一定量X,发生反应的方程式为①X Y;②Y Z。反应①的速率v1=k1c(X),反应②的速率v2=k2c(Y),式中k1、k2为速率常数。图a为该体系中X、Y、Z浓度随时间变化的曲线,图b为反应①和②的lnk~1T曲线。下列说法错误的是 (　　) 　　　　 　 图a　　　　　　　 图bA.随c(X)的减小,反应①、②的速率均降低B.体系中v(X)=v(Y)+v(Z)C.欲提高Y的产率,需提高反应温度且控制反应时间D.温度低于T1时,总反应速率由反应②决定3.(2021辽宁,12)某温度下,降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合,反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期,下列说法错误的是 (　　)A.其他条件相同时,催化剂浓度越大,反应速率越大B.其他条件相同时,降冰片烯浓度越大,反应速率越大C.条件①,反应速率为0.012 mol·L-1·min-1D.条件②,降冰片烯起始浓度为3.0 mol·L-1时,半衰期为62.5 min考点2　化学反应的限度4.(2021浙江6月选考,20)一定温度下,在N2O5的四氯化碳溶液 (100 mL)中发生分解反应:2N2O5 4NO2+O2。在不同时刻测量放出的O2体积,换算成N2O5浓度如下表:下列说法正确的是 (　　)A.600~1 200 s,生成NO2的平均速率为5.0×10-4 mol·L-1·s-1B.反应2 220 s时,放出的O2体积为11.8 L(标准状况)C.反应达到平衡时,v正(N2O5)=2v逆(NO2)D.推测上表中的x为3 9305.[2020浙江1月选考,29(1)改编]已知:N2O4(g) 2NO2(g)　ΔH>0。将一定量N2O4气体充入恒容的密闭容器中,控制反应温度为T1。下列可以作为反应达到平衡的判据是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (填字母)。A.气体的压强不变B.v正(N2O4)=2v逆(NO2)C.容器内气体的密度不变D.容器内气体颜色不变考点3　化学反应中的热6.(2022浙江6月选考,18改编)标准状态下,下列物质气态时的相对能量如下表:可根据HO(g)+HO(g) H2O2(g)计算出H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·mol-1。下列说法不正确的是 (　　)A.H2的键能为436 kJ·mol-1B.O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍C.解离氧氧单键所需能量:HOOk2,反应②为慢反应,因此,总反应速率由反应②决定,D正确。3.B　由题图中①②两条线可知,其他条件相同时,催化剂浓度越大,反应所需要的时间越短,故反应速率越大,A项正确;由题图中①③两条线可知,其他条件相同时,降冰片烯的起始浓度①是③的两倍,反应所用时间①也是③的两倍,则①和③的反应速率相等,B项错误;由题图可知,①对应的降冰片烯的反应速率为3.0mol·L−1250min=0.012 mol·L-1·min-1,C项正确;反应物消耗一半所需的时间称为半衰期,由题图可知,②对应的降冰片烯的起始浓度为3.0 mol·L-1,半衰期为125min2=62.5 min,D项正确。4.D　A项,600~1 200 s,v(N2O5)=(0.96−0.66)mol·L−1(1 200−600) s=5×10-4 mol·L-1·s-1,则v(NO2)=2v(N2O5)=1×10-3 mol·L-1·s-1,不正确;B项,起始至反应2 220 s时,Δn(N2O5)=(1.40-0.35)mol·L-1×0.1 L=0.105 mol,Δn(O2)=0.052 5 mol,放出的O2在标准状况下体积V(O2)=(0.052 5×22.4)L=1.176 L,不正确;C项,反应达到平衡时,2v正(N2O5)=v逆(NO2),不正确;D项,根据题表中数据可知,N2O5浓度每减少一半所用时间均为1 110 s,所以x= 2 820+1 110=3 930,正确;故选D。5.答案　AD解析　该反应是一个反应前后气体物质的量不等的反应,恒温恒容,气体的压强不变说明各物质浓度保持不变,反应达到化学平衡状态,A正确;v正(N2O4)=2v逆(NO2)说明正、逆反应速率不相等,反应没有达到化学平衡状态,B错误;由质量守恒定律可知,反应前后气体质量不变,容器的容积不变,则气体密度始终不变,气体密度不变不能说明反应达到化学平衡状态,C错误;容器内气体颜色不变说明各物质浓度保持不变,反应达到化学平衡状态,D正确。6.C　H(g)+H(g) H2(g)的ΔH=(0-218×2)kJ·mol-1=-436 kJ·mol-1,故H2的键能为436 kJ·mol-1,A正确;O2的键能为498 kJ·mol-1,H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·mol-1,B正确;HO(g)+O(g) HOO(g)的ΔH= -278 kJ·mol-1,则HOO中氧氧单键的键能为278 kJ·mol-1,H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·mol-1,故解离氧氧单键所需能量:HOO>H2O2,C不正确;H2O(g)+O(g) H2O2(g)的ΔH=[-136-(-242+249)]kJ·mol-1= -143 kJ·mol-1,D正确。7.D　设O2中化学键的键能为x kJ·mol-1,依题意有:(2×436+x)-4×463= -482,解得x=498,2O(g) O2(g)为化学键的形成过程,为放热过程,故ΔH=-498 kJ·mol-1。8.C　根据图像知,N2(g)+O2(g)2NO(g)为吸热反应,ΔH= +180 kJ·mol-1,A项错误;B项反应为放热反应,ΔH=-90 kJ·mol-1,错误;N2(g)+O2(g)2NO(g)　ΔH=+180 kJ·mol-1,每反应1 mol N2和 1 mol O2断开化学键吸收的能量为(946+498) kJ,则形成2 mol NO中化学键所释放的能量为(946+498-180) kJ=1 264 kJ,所以形成1 mol NO中化学键所释放的能量为632 kJ,C项正确、D项错误。9.答案　(1)-45解析　(1)根据图1,12 mol N2(g)和32 mol H2(g)断键吸收能量为473 kJ+ 654 kJ=1 127 kJ,形成1 mol NH3(g)放出能量为339 kJ+397 kJ+436 kJ= 1 172 kJ,则ΔH=(1 127-1 172) kJ·mol-1=-45 kJ·mol-1。10.B　该储能电池是二次电池,放电时左侧的电极为负极,电极反应式为Pb-2e-+SO42− PbSO4,右侧的电极为正极,电极反应式为Fe3++e- Fe2+。放电时负极中的Pb转化为PbSO4,负极质量增大,A项错误;储能时装置为电解池,电能转化为化学能,B项正确;放电时H+向正极移动,故H+通过质子交换膜向右侧移动,C项错误;由放电时两极的电极反应式可知,放电总反应为Pb+SO42−+2Fe3+ PbSO4+2Fe2+,D项错误。11.B　N电极为电池正极,海水中溶解的O2可能得电子,电极反应为O2+2H2O+4e- 4OH-,故B不正确。12.C　由充电时电极a的反应可知,电极a发生还原反应,故电极a为阴极,电极b为阳极,A项错误;充电时电极b的反应为2Cl--2e- Cl2,放电时的总反应为Cl2+Na3Ti2(PO4)3 NaTi2(PO4)3+2NaCl,NaCl溶液的浓度增大,NaCl溶液呈中性,故放电时NaCl溶液的pH不变,B项错误、C项正确;每生成1 mol Cl2,转移2 mol e-,结合充电时电极a的反应,可知会有2 mol Na+嵌入电极a,使电极a质量增加46 g,D项错误。13.B　由题干信息可知,放电时,M极由于Li比Ni更活泼,也比N极上的Sb、Bi、Sn活泼,故M极作负极,电极反应式为Li-e- Li+,N极为正极,电极反应式为3Li++3e-+Bi Li3Bi。由分析可知,放电时,M电极反应为Li-e- Li+,A项错误;由分析可知,放电时,M极为负极,N极为正极,故Li+由M电极向N电极移动,B项正确;充电时,M电极反应为Li++e- Li,故电极质量增大,C项错误;充电时,N电极反应为Li3Bi-3e- 3Li++Bi,D项错误。14.C　铁作负极,电极反应式为Fe-2e- Fe2+,A不正确;电化学腐蚀过程中化学能不可能全部转化为电能,还有部分转化为热能,B不正确;活性炭、铁粉、NaCl溶液构成了原电池,加快了负极铁的腐蚀,C正确;以水代替NaCl溶液,铁仍然能发生吸氧腐蚀,只是吸氧腐蚀的速率会减慢,D不正确。三年模拟练1.B　在t1 min后N2的物质的量仍然在减少,说明反应正向进行,t1 min时未达到平衡状态,故N2的生成速率小于N2的消耗速率,A错误;使用催化剂能够加快反应速率,能缩短到达平衡所需的时间,B正确;根据图像可知0~t2 min内,H2的物质的量减小了2.4 mol,则生成NH3的物质的量为23×2.4 mol=1.6 mol,故v(NH3)=1.6mol2 Lt2min=0.8t2 mol·L-1·min-1,C错误;该反应是可逆反应,因此反应中通入足量的N2,也不能使H2完全转化为NH3,D错误。2.C　由题图知,在0~3 min内,消耗n(CO2)=(1-0.9)mol=0.1 mol,消耗n(H2)=(0.5-0.2)mol=0.3 mol,同一反应中参加反应的各物质的物质的量之比等于其分子个数之比,则N(CO2)∶N(H2)=0.1 mol∶0.3 mol=1∶3,根据原子守恒知,还生成H2O,所以反应的化学方程式为CO2+3H2 CH3OH+H2O,A错误;0~3 min内,v(H2)=0.3mol2 L3min= 0.05 mol·L-1·min-1,B错误;根据化学方程式计算,3 min时n(CH3OH)= 0.1 mol,由题图可知,10 min时n(CH3OH)=0.1 mol,则在3~10 min内,反应处于平衡状态,C正确;反应前后气体总质量不变、容器容积不变,则气体密度始终不变,所以混合气体密度不变不能说明反应达平衡状态,D错误。素养解读　本题以化学反应中物质的物质的量随时间的变化图像为载体,考查化学反应速率的计算和化学平衡状态的判断等知识,体现变化观念与平衡思想的化学学科核心素养。3.B　CH4中碳元素化合价为-4价,CO2中碳元素化合价为+4价, CH3COOH中碳元素平均化合价为0价,所以CH4作还原剂,在原电池中还原剂在负极失电子,被氧化,A正确;负催化剂会减慢反应速率,正催化剂可以加快反应速率,B错误;由题图可知,①→②中反应物能量高于生成物能量,且①→②有碳碳单键形成,C正确;CO2从正极通入,在酸性条件下被还原,生成CH3COOH,电极反应式正确,D正确。4.C　由电子的流动方向可知左边吸附层为负极,发生氧化反应,电极反应式为H2-2e-+2OH- 2H2O,右边吸附层为正极,发生还原反应,A、B项正确;电池的总反应没有O2参与,C项错误;在原电池中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,D项正确。5.D　根据SO2(g)+NO2(g) SO3(g)+NO(g)　ΔH1=-41.8 kJ·mol-1,可知在常温、常压下1 mol SO2反应放出41.8 kJ的能量,则标准状况下1 mol SO2反应放出的能量大于41.8 kJ,所以Q>41.8,A错误;可逆反应,转化率不可能达到100%,增大压强不可能使SO2全部转化为SO3,B错误;SO2的生成速率和NO的消耗速率相等,不能说明正、逆反应速率相等,反应不一定达到平衡状态,C错误;SO2(g)+NO2(g) SO3(g)+NO(g)反应中,N元素化合价由+4降低为+2,标准状况下,该反应中每生成22.4 L NO转移电子的数目约等于22.4 L22.4 L/mol×2×6.02× 1023 mol-1=2×6.02×1023,D正确。6.D　由题图可知反应物的总能量大于生成物的总能量,该反应为放热反应,A、C项错误;(CH3)3C+比(CH3)3CCl活泼,B项错误;增大反应物浓度和升高温度均可加快反应速率,D项正确。7.B　使用催化剂不能改变反应放出的热量,A错误;在②→③过程中,存在H—H键、键的断裂,形成N原子和H原子,B正确;NH3中含有N—H键,为极性键,C错误;合成氨为放热反应,则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错误。8.D　反应开始时反应速率增大,可能是该反应放热,温度升高,也可能是反应速率随c(H+)的增大而加快,A错误;根据ClO3−+3HSO3− 3SO42−+Cl-+3H+,则v(ClO3−)∶v(Cl-)=1∶1,纵坐标为v(Cl-)的v-t曲线与图中曲线重合,B错误;由于v(ClO3−)=Δc(ClO3−)Δt,即Δc(ClO3−)=v(ClO3−)×Δt,故图中阴影部分的面积表示t1~t2时间内ClO3−的物质的量浓度的减少量,C错误;随着反应的进行,反应物的浓度减小,反应速率减小,所以后期反应速率下降的主要原因是反应物浓度减小,D正确。9.C　电极A上C6H12O6转化为CO2,碳元素化合价升高,失电子,电极A为电池的负极,电极B上NO3−转化为N2,氮元素化合价降低,得到电子,电极B为电池的正极。电极A的电极反应式是C6H12O6+6H2O-24e- 6CO2↑+24H+,电极A附近溶液酸性增强,pH减小,A项错误;电子由电极A经负载流向电极B,B项错误;放电时,电极B反应为2NO3−+10e-+12H+ N2↑+6H2O,C项正确;未知CO2是否处在标准状况下,不可计算,D项错误。10.D　当电解质中某离子的浓度越大时,其氧化性或还原性越强,c2>c1,则B极为正极,电极反应式为Ag++e- Ag,A错误;阳离子不能通过阴离子交换膜,B错误;随着反应进行,浓度差有变化,则灵敏电流计指针偏转幅度也有变化,C错误;B极为正极,A极为负极,A极失电子,发生氧化反应,电极反应式为Ag-e- Ag+,NO3−通过阴离子交换膜从B极区移向A极区,A极区AgNO3浓度增大,D正确。11.答案　(1)2NH3 N2+3H2(2)小于(3)0.024(4)BC(5)2　适当增大氨气的浓度(合理即可)解析　(3)充入2 mol NH3发生该反应,5 min末测得容器中n(NH3)= 1.2 mol,v(NH3)=(2−1.2)mol10 L×5min=0.016 mol·L-1·min-1,v(H2)=32v(NH3)= 0.024 mol·L-1·min-1。(4)该反应是可逆反应,NH3不能完全转化,则NH3的浓度不可能为0,A错误;反应达到化学平衡时各物质的浓度不再改变,则H2的物质的量保持不变可说明达到平衡,B正确;正反应速率与逆反应速率相等说明反应达到平衡状态,C正确;NH3、N2、H2的物质的量之比为2∶1∶3,不能说明反应达到平衡状态,D错误。(5)由反应2NH3 N2+3H2可知,生成3 mol H2时转移6 mol电子,装置中生成1 mol H2时,电路中通过2 mol电子;为提高制取氢气的反应速率,可采取的方法是适当增大氨气的浓度。t/s06001 2001 710c(N2O5)/(mol·L-1)1.400.960.660.48t/s2 2202 820xc(N2O5)/(mol·L-1)0.350.240.12物质(g)OHHOHOO相对能量/(kJ·mol-1)2492183910物质(g)H2O2H2O2H2O相对能量/(kJ·mol-1)00-136-242共价键H—HH—O键能/(kJ·mol-1)436463热化学方程式2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)ΔH=-482 kJ·mol-11.D2.AB3.B4.D6.C7.D8.C10.B11.B12.C13.B14.C1.B2.C3.B4.C5.D6.D7.B8.D9.C10.D