1、专题检测(二)一、选择题(本题包括 15 小题，每小题 3 分，共 45 分；每小题只有一个选项符合题意)1如图所示，下列有关反应的叙述错误的是()A开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零B随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大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答案 C解析 可逆反应达到平衡时，正、逆反应速率相等，并不等于零。2反应 C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)在一个容积可变的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是()增加 C 的量 将容器的体积缩小一
2、半 保持体积不变，充入 N2 使体系压强增大 保持压强不变，充入 N2 使容器体积变大ABCD答案 C解析 增大固体的量、恒容时充入不参与反应的气体对反应速率无影响。3如图所示为 800 时 A、B、C 三种气体在密闭容器中反应时浓度的变化，只从图上分析不能得出的结论是()A发生的反应可表示为 2A(g)2B(g)C(g)B前 2 min A 的分解速率为 0.1 molL1min1C开始时，正、逆反应同时开始D2 min 时，A、B、C 的浓度之比为 231答案 C解析 根据图像，反应过程中 A 的浓度减小，B、C 浓度增大，因此 A 为反应物，B、C 为生成物，根据浓度的变化量可以确定反应
3、为 2A(g)2B(g)C(g)，A 正确；前 2 min，v(A)0.4 molL10.2 molL12 min0.1 molL1min1，B 正确；开始时加入的物质为 A 和 B，没有 C，C 错误；根据图像，2 min 时，A、B、C 的浓度分别为 0.2 molL1、0.3 molL1、0.1 molL1,D 正确。4下列设备工作时，将化学能转化为热能的是()ABCD硅太阳能电池锂离子电池太阳能集热器燃气灶答案 D解析 硅太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置，A 不符合；锂离子电池是将化学能转化为电能的装置，B 不符合；太阳能集热器是将太阳能转化为热能的装置，C 不符合；燃气灶是将化学
4、能转化为热能的装置，D 符合。5已知：A(g)2B(g)C(g)D(g)Ha kJmol1(aZYW BZWXYCZYXW DZXYW答案 D解析 由信息可得还原性 XY，由可得还原性 ZX，由可得还原性 YW，所以还原性 ZXYW。7下列描述的化学反应状态，不一定是平衡状态的是()AH2(g)Br2(g)2HBr(g)恒温、恒容下，反应体系中气体的颜色保持不变B2NO2(g)N2O4(g)恒温、恒容下，反应体系中气体的压强保持不变CCaCO3(s)高温CO2(g)CaO(s)恒温、恒容下，反应体系中气体的密度保持不变D3H2(g)N2(g)2NH3(g)反应体系中 H2 与 N2 的物质的量
5、之比保持 31答案 D解析 A 项，该反应体系在恒温、恒容下气体的颜色保持不变，即 Br2 的百分含量保持不变，反应处于平衡状态；B 项，该反应在恒温、恒容下气体的压强保持不变，说明 NO2 和 N2O4的物质的量保持不变，反应处于平衡状态；C 项，该反应在恒温、恒容下气体的密度保持不变，说明 CO2 的质量保持不变，反应处于平衡状态；D 项，对于化学反应 3H2(g)N2(g)2NH3(g)，如果开始时加入的物质是物质的量之比为 n(H2)n(N2)31 的混合气体，或加入的是纯 NH3，则反应从开始到化学平衡状态，始终是 n(H2)n(N2)31，因此，n(H2)n(N2)31 的状态不一
6、定是平衡状态。8一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为 CH3CH2OH4eH2O=CH3COOH4H。下列有关说法正确的是()A检测时，电解质溶液中的 H向负极移动B若有 0.4 mol 电子转移，则在标准状况下消耗 4.48 L 氧气C电池反应的化学方程式为 CH3CH2OHO2=CH3COOHH2OD正极上发生的反应为 O24e2H2O=4OH答案 C解析 解答本题时审题是关键，反应是在酸性电解质溶液中进行的。在原电池中，阳离子要向正极移动，故 A 错；因电解质溶液是酸性的，不可能存在 OH，故正极的反应式为 O24H4e=2H2O，转移 4 mol 电子时消耗 1 m
7、ol O2，则转移 0.4 mol 电子时消耗 2.24 L O2，故 B、D 错；电池反应式即正、负极反应式之和，将两极的反应式相加可知 C 正确。9在 4 L 密闭容器中充入 6 mol A 气体和 5 mol B 气体，在一定条件下发生反应：3A(g)B(g)2C(g)xD(g)，达到平衡时，生成了 2 mol C，经测定，D 的浓度为 0.5 molL1，下列判断正确的是()Ax1BB 的转化率为 20%C平衡时 A 的浓度为 1.50 molL1D达到平衡时，在相同温度下容器内混合气体的压强是反应前的 85%答案 B解析 n(D)0.5 molL14 L2 mol，所以 x2。3A(
8、g)B(g)2C(g)2D(g)起始/mol 6 5 0 0变化/mol 3 1 2 2平衡/mol 3 4 2 2B 的转化率1 mol5 mol100%20%，c(A)平3 mol4 L 0.75 molL1，n 平(3422)mol11 moln 始6 mol5 mol11 mol，总的物质的量不变，压强不变。10某学生用下图所示装置进行化学反应 X2Y=2Z 能量变化情况的研究。当往试管中滴加试剂 Y 时，看到 U 形管中液面甲处降、乙处升。关于该反应的下列叙述中正确的是()该反应为放热反应 该反应为吸热反应 生成物的总能量比反应物的总能量更高 反应物的总能量比生成物的总能量更高 该反
9、应过程可以看成是“贮存”于 X、Y 内部的部分能量转化为热能而释放出来ABCD答案 B解析 X2Y=2Z 应为放热反应。11已知 HH、HO 和 O=O 键的键能分别为 436 kJmol1、463 kJmol1、495 kJmol1。下列热化学方程式正确的是()AH2O(g)=H2(g)12O2(g)H 485 kJmol1BH2O(g)=H2(g)12O2(g)H485 kJmol1C2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H485 kJmol1D2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H 485 kJmol1答案 D解析 A 项，水分解是吸热反应，H0，故 A 不正确；B 项，H2463 k
10、Jmol1436 kJmol112495 kJmol1242.5 kJmol1，故 B 项不正确；C 项，氢气燃烧放热，H0，故 C 项不正确；D 项，H2436 kJmol1495 kJmol14463 kJmol1485 kJmol1，故 D 项正确。12.在通风橱中进行下列实验：步骤 现象Fe 表面产生大量无色气泡，液面上方变为红棕色Fe 表面产生少量红棕色气泡后，迅速停止Fe、Cu 接触后，其表面均产生红棕色气泡下列说法中不正确的是()A中气体由无色变红棕色的化学方程式为 2NOO2=2NO2B中的现象说明 Fe 表面形成致密的氧化层，阻止 Fe 进一步反应C对比、中现象，说明稀 HN
11、O3 的氧化性强于浓 HNO3D针对中现象，在 Fe、Cu 之间连接电流计，可判断 Fe 是否被氧化答案 C 解析 是铁与稀硝酸反应生成无色气体 NO，NO 被空气中的氧气氧化生成红棕色的 NO2气体，故 A 正确；的现象是因为铁发生了钝化，Fe 表面形成致密的氧化层，阻止 Fe 进一步反应，故 B 正确；实验停止是因为发生了钝化，不能用来比较稀硝酸和浓硝酸氧化性的强弱，物质氧化性强弱只能通过比较物质得电子能力大小来分析，故 C 错误；中 Fe、Cu 都能与硝酸反应，二者接触，符合原电池构成条件，要想验证铁是否为负极，发生氧化反应，可以连接电流计，故 D 正确。13电化学气敏传感器可用于监测环
12、境中 NH3 的含量，其工作原理示意图如下。下列说法不正确的是()AO2 在电极 b 上发生还原反应B溶液中 OH向电极 a 移动C反应消耗的 NH3 与 O2 的物质的量之比为 45D负极的电极反应式为 2NH36e6OH=N26H2O答案 C解析 构成的原电池中，通入氧气的电极是正极，发生还原反应，A 正确；溶液中阴离子OH移向负极a 极，B 正确；1 mol NH3反应生成氮气转移3 mol 电子，1 mol O2反应转移4 mol 电子，根据电子转移守恒，消耗的 NH3 与 O2 的物质的量之比为 43，C 错误；负极的电极反应式为 2NH36e6OH=N26H2O，D 正确。14普通
13、水泥在固化过程中其自由水分子减少并形成碱性溶液。根据这一物理化学特点，科学家发明了电动势法测水泥的初凝时间。此法的原理如图所示，反应的总方程式为 2CuAg2O=Cu2O2Ag。下列有关说法正确的是()A2 mol Cu 与 1 mol Ag2O 的总能量低于 1 mol Cu2O 与 2 mol Ag 具有的总能量B负极的电极反应式为 2Cu2OH2e=Cu2OH2OC测量原理示意图中，电流方向从 Cu 流向 Ag2OD电池工作时，OH向正极移动答案 B解析 由题意知，该装置组成了原电池，反应过程中化学能转化为电能，反应物的总能量高于生成物的总能量，A 项错误；Cu 在反应中失电子，为原电池
14、的负极，故电流方向为Ag2OCu，C 项错误；电池工作时，电池内部 OH移向负极，D 项错误。15某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使 Cl2 被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图所示装置，则下列对电源电极名称和消毒液主要成分的判断正确的是()Aa 为正极，b 为负极；NaClO 和 NaClBa 为负极，b 为正极；NaClO 和 NaClCa 为阳极，b 为阴极；HClO 和 NaClDa 为阴极，b 为阳极；HClO 和 NaCl答案 B解析 电源 a 极所连的电极旁有导气管，该导气管是用于导出 H2 的，H2 在电解池的阴极
15、生成，故 a 极为负极。电解饱和食盐水生成 NaOH、Cl2 和 H2，NaOH 与 Cl2 反应生成 NaClO和 NaCl，NaClO 溶液有杀菌消毒作用。综上所述，B 项正确。二、非选择题(本题包括 5 小题，共 55 分)16(12 分).氢气是理想的绿色能源，科学家最近研制出利用太阳能产生的激光，在二氧化钛(TiO2)表面作用使海水分解得到氢气的新技术：2H2O=激光TiO2 2H2O2，制得的氢气可用于氢氧燃料电池。试回答下列问题：(1)水分解时，实现了_能转化为_能的能量转化，二氧化钛作_。生成的氢气用于燃料电池时，实现了_能转化为_能的能量转化。水分解时，断裂的化学键为_(填具
16、体化学键)。水分解的反应属于_(填“放热”或“吸热”)反应。(2)某种氢氧燃料电池是用金属氧化物陶瓷作电解质，两极上发生的电极反应分别为 H2O22e=H2O(A 极)，O24e=2O2(B 极)。则 A 极是电池的_极，电子从该极_(填“流入”或“流出”)。.水是生命之源，也是化学反应中的主角。请回答下列问题：(1)已知：2 mol H2 完全燃烧生成液态水时放出 572 kJ 的热量。生成物的能量总和_(填“大于”“小于”或“等于”)反应物的能量总和。若 2 mol 氢气完全燃烧生成水蒸气，则放出的热量_(填“”“”或“”)572 kJ。每克氢气燃烧生成液态水时放出的热量为_。(2)氢气和
17、氧气反应生成水，该反应为放热的氧化还原反应，可将其设计成燃料电池，构造如图所示，a、b 两个电极均由多孔的碳块组成。该电池的总反应方程为_。a 电极的电极反应式是_。答案.(1)光 化学 催化剂 化学 电 HO 键(或氢氧键)吸热(2)负 流出.(1)小于 143 kJ(2)2H2O2=2H2O H22e2OH=2H2O解析.(1)激光使水分解时，光能转化为化学能；水分解时断裂的化学键是氢氧键；因为H2 在 O2 中的燃烧反应是放热反应，所以水分解为 H2 和 O2 的反应是吸热反应。(2)在 A 极上氢气发生氧化反应，A 极是电池的负极，电子从负极流出。.(1)氢气的燃烧反应是放热反应，反应
18、物的能量总和比生成物高。液态水变成水蒸气时要吸热，故若 2 mol 氢气完全燃烧生成水蒸气时放出的热量小于 572 kJ。每克氢气燃烧生成液态水时放出的热量为572 kJ4143 kJ。(2)该燃料电池中，氢气被氧化，通入氢气的一极是负极；氧气被还原，通入氧气的一极是正极。碱性条件下，在负极上 H2 失电子变成 H，H和 OH结合生成水。17(8 分)利用化学反应将储存在物质内部的化学能转化为电能，科学家设计出了原电池，从而为人类生产、生活提供能量。(1)甲同学认为，所有的氧化还原反应都可以设计成原电池，你是否同意？_(填“是”或“否”)。若 不 同 意，请 你 试 举 一 例，写 出 相 应
19、 的 化 学 方 程 式：_。(2)乙同学依据氧化还原反应：2AgCu=Cu22Ag 设计的原电池如图所示：负极的材料是_，发生的电极反应为_；外电路中的电子是从_电极流向_电极。(写出电极材料的名称)当反应进行到一段时间后取出电极材料，测得某一电极增重了 5.4 g，则该原电池反应共转移的电子数目是_。请指出该原电池装置的一个缺点：_。答案(1)否 非自发进行的氧化还原反应均不可以设计成原电池，如 CCO2=高温 2CO 不能设计成原电池(2)铜 Cu2e=Cu2 铜 银 0.05NA(或 3.011022)能量利用率低，不能提供持续稳定的电流解析(2)正极：Ag e=Ag0.05 mol
20、0.05 mol转移电子数为 0.05NA。18(12 分)(1)在某一容积为 2 L 的密闭容器中，其一反应中 A、B、C、D 四种气体的物质的量 n(mol)随时间 t(min)的变化曲线如图所示：回答下列问题：该反应的化学方程式为_。前 2 min 用 A 的浓度变化表示的化学反应速率为_。在 2 min 时，图像发生改变的原因是_(填字母)。A增大压强B降低温度C加入催化剂D增加 A 的物质的量(2)在 100 时，将 0.01 mol 的四氧化二氮气体充入 0.1 L 的密闭容器中发生反应，隔一定时间对该容器内的物质进行分析，得到如下表格：时间/s浓度/molL1 020406080
21、100c(N2O4)/molL10.1000.0700.050c3abc(NO2)/molL10.0000.060c20.1200.1200.120试填空：该反应的化学方程式：_，达到平衡时四氧化二氮的转化率为_，表中 c2_c3；a_b。(填“”“”或“”)在 020 s 内，四氧化二氮的平均反应速率为_，哪一时间段(指 020 s、2040 s、40 60 s、60 80 s、80 100 s)反 应 速 率 最 大？_，原 因 是_。答案(1)4A5B6C4D 0.1 molL1min1 AC(2)N2O42NO2 60%0.001 5 molL1s1 020 s 开始时反应物的浓度最大
22、解析(1)达到平衡时 A、B、C、D 改变的物质的量分别为 0.8 mol、1.0 mol、1.2 mol、0.8 mol，且 A、B 的物质的量减少，为反应物；C、D 的物质的量增加，为生成物。故反应的化学方程式为 4A5B6C4D。前 2 min 时，v(A)0.4 mol2 L2 min 0.1 molL1min1。从图像看，23 min 时图像的斜率变大，说明化学反应速率变快。增大压强、加入催化剂均增大化学反应速率，而降低温度减小化学反应速率。增加 A 的物质的量，虽能加快化学反应速率，但图像要产生突变。(2)反应方程式为 N2O42NO2，在时间为 60 s 时，c(NO2)为 0.
23、120 molL1，此后浓度不再发生改变，即时间为 60 s 时，反应达到平衡。由 N2O42NO2 计算得，在 40 s 时，c2(0.10.050)molL120.10 molL1，c3(0.1120.120)molL10.040 molL1。因 60 s 时反应达到平衡，则 ab；四氧化二氮的转化率为0.100 molL1c30.100 molL1100%60%，在 020 s内，N2O4 的平均反应速率为 v(N2O4)0.100 molL10.07 molL120 s0.001 5 molL1s1，所给时间段中，反应开始时速率最大，因反应开始时反应物的浓度最大。19(10 分)CH3
24、OH 是一种无色有刺激性气味的液体，在生产生活中有重要用途，同时也是一种重要的化工原料。(1)已知 CH3OH(g)12O2(g)CO2(g)2H2(g)的能量变化如图所示，下列说法正确的是_(填字母)。aCH3OH 转变成 H2 的过程是一个吸收能量的过程bH2 的生成速率与 CH3OH 的消耗速率之比为 12c化学变化不仅有新物质生成，同时也一定有能量变化d1 mol HO 键断裂的同时 2 mol C=O 键断裂，则反应达最大限度(2)某温度下，将 5 mol CH3OH 和 2 mol O2 充入 2 L 的密闭容器中，经过 4 min 反应达到平衡，测得 c(O2)0.2 molL1
25、，4 min 内平均反应速率 v(H2)_，则 CH3OH的转化率为_。(3)CH3OH 燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一，这种燃料电池由甲醇、空气(氧气)、KOH(电解质溶液)构成。其中负极反应式为 CH3OH8OH6e=CO23 6H2O。则下列说法正确的是_(填字母)。a电池放电时通入空气的电极为负极b电池放电时，电解质溶液的碱性逐渐减弱c电池放电时每消耗 6.4 g CH3OH 转移 1.2 mol 电子答案(1)cd(2)0.8 molL1min1 64%(3)bc解析(1)由图像可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，则 CH3OH 转变成 H2 的过程是一个放出能量的过程，
26、a 项错误；平均反应速率之比等于化学计量数之比，H2 的生成速率与 CH3OH 的消耗速率之比为 21，b 项错误；化学变化不仅有新物质生成，同时也一定有能量变化，c 项正确；1 mol HO 键断裂的同时 2 mol C=O 键断裂，说明 v 正v 逆，反应达到平衡，即反应达最大限度，d 项正确。(2)将 5 mol CH3OH 和 2 mol O2 充入 2 L 的密闭容器中，经过 4 min 反应达到平衡，测得 c(O2)0.2 molL1，说明氧气反应掉 20.221.6(mol)，根据浓度的变化量等于化学计量数之比，生成氢气 6.4 mol，则 4 min 内平均反应速率 v(H2)
27、6.4 mol(2 L4 min)0.8 molL1min1，根据上述分析，反应掉甲醇 3.2 mol，则 CH3OH 的转化率为 3.25100%64%。(3)甲醇燃料电池由甲醇、空气(氧气)、KOH(电解质溶液)构成，a 项，电池放电时，氧气得电子，则通入空气的电极为正极，错误；b 项，电池放电时，生成的 CO2 与 KOH 溶液反应生成碳酸钾，电解质溶液的碱性逐渐减弱，正确；c 项，6.4 g 甲醇的物质的量为 0.2 mol，根据 CH3OH6e8OH=CO23 6H2O，电池放电时每消耗 6.4 g CH3OH 转移 1.2 mol电子，正确。20(13 分)(1)在一定条件下，恒温
28、恒容密闭容器中进行可逆反应：N23H2催化剂高温、高压 2NH3。试判断下列情况能说明该反应已经达到化学平衡状态的是_(填字母)。a单位时间内生成 n mol N2 同时生成 3n mol H2bH2 的生成速率等于 NH3 的生成速率c一个 NN 键断裂的同时，有三个 HH 键形成d容器中 N2、H2、NH3 的浓度之比为 132e反应物浓度等于生成物浓度f混合气体的总物质的量不变298 K 时，若已知生成标准状况下 2.24 L NH3 时放出热量为 4.62 kJ。写出合成氨反应的热化学方程式_。在该温度下，取 1 mol N2 和 3 mol H2放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行反
29、应。测得反应放出的热量总小于 92.4 kJ，其原因是_。(2)某课外活动小组用下图装置进行实验，试回答：若开始时 K 接 M，则铁极上的电极反应式为_，石墨极上的电极反应式为_。若开始时 K 接 N，则铁极上的电极反应式为_，石墨极上的电极反应式为_。(3)常温下，将除去表面氧化膜的 Al、Cu 片插入浓 HNO3 中组成原电池(图 1)，测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图 2 所示，反应过程中有红棕色气体产生。0t1 时，原电池的负极是 Al 片，此时，正极的电极反应式是_，溶液中的 H向_(填“正”或“负”)极移动。t1 时，原电池中电子流动方向发生改变，其原因是_。答案(
30、1)cf N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1 合成氨是一个可逆反应，1 mol N2 和 3 mol H2 放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应，氮气和氢气不能全部转化为 NH3(2)Fe2e=Fe2 O22H2O4e=4OH 2H2e=H2 2Cl2e=Cl2(3)2HNO3 e=NO2H2O 正 随着反应进行铝表面钝化形成氧化膜阻碍反应进行，铜作负极发生氧化反应，电流方向与原来相反解析(1)判断化学平衡状态的标志有：v 正v 逆，a 叙述的都是逆反应，b 根据计量数之比，转换为同一物质时 v 正v 逆，c 叙述的是一正一逆两个反应，转化为同一物质时 v 正v
31、逆，a、b 不能说明，c 可以。各组分浓度保持不变，强调各自的浓度不变，而不是反应物浓度等于生成物浓度，d、e 都不能说明。该反应的反应前后气体物质的量不同，气体总物质的量不变能说明反应达到平衡，f 可以。标准状况下 2.24 L NH3 的物质的量为 0.1 mol，所以合成氨反应在题给条件下生成 2 mol NH3 时放出的热量为 92.4 kJ，所以合成氨反应的热化学方程式：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1。(2)K 接 M 时，形成原电池，铁为负极，发生氧化反应，电极反应式为 Fe2e=Fe2，石墨为正极，氧气得电子，发生还原反应，电极反应式为 O22H2O4e=4OH。K 接N 时，形成电解池，Fe 作阴极，发生还原反应，电极反应式为 2H2e=H2，石墨电极失电子，发生氧化反应，电极反应式为 2Cl2e=Cl2。(3)反应过程中有红棕色气体产生，说明硝酸反应生成 NO2，则此时正极的电极反应式是 2H NO3 e=NO2 H2O；溶液中的 H向正极即铜极移动；浓硝酸具有强氧化性，随着反应进行铝表面被氧化生成了氧化膜，阻碍其与浓硝酸反应，故铜参与反应变为负极，电流方向改变。
