1、化学反应与能量转化专项训练题组一化学反应速率及化学平衡1一定条件下，在容积固定的某密闭容器中发生反应N23H2?2NH3。在10s内N2的浓度由5molL1降至4molL1，下列说法正确的是()A用NH3表示的化学反应速率为0.1molL1s1B使用合适的催化剂，可以加快该反应的速率C增加H2的浓度或降低温度都会加快该反应的速率D反应足够长时间，N2、H2中至少有一种物质浓度降为零答案B解析c(N2)1molL1，则c(NH3)2molL1，v(NH3)0.2molL1s1，故A错；对于可逆反应来说，任何一种反应物都不可能完全反应，故D错。2硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O
2、3H2SO4=Na2SO4SO2SH2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是()实验反应温度/Na2S2O3溶液稀H2SO4H2OV/mLc/molL1V/mLc/molL1V/mLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.210答案D解析影响化学反应速率的因素众多，本题从浓度和温度两个因素考查，只要抓住浓度越大，温度越高，反应速率越大，D正确。3下列说法不能证明H2(g)I2(g)?2HI(g)已达平衡状态的是()A一个HH键断裂的同时有两个HI键断裂B恒温恒容时，某一生成物浓度不再变化C恒温恒容时，混合气体颜色不再变化D恒温、压强一定，体
3、积可变的容器，混合气体的密度不再变化答案D解析A项，一个HH键断裂的同时有两个HI键断裂，即v正v逆，表明达平衡；B项，恒温恒容时，某一生成物浓度不再变化，即某物质的物质的量不变，表明达平衡；C项，恒温恒容时，混合气体颜色不再变化，表明I2(g)的物质的量不变，表明达平衡；D项，该反应是反应前后气体体积不变的反应，则开始与平衡时的体积相等，而质量是守恒的，因此混合气体的密度始终不变，不能表明平衡建立，因此选D。4(2017温州市期中)一定温度下，在恒容的密闭容器中发生可逆反应：3X(g)Y(g)?2Z(g)W(g)HakJmol1。下列情况可以说明该反应达到化学平衡状态的是()A2v正(X)3
4、v逆(Z) B混合气体的总质量不变C混合气体的密度不变DH的数值不变答案A解析反应3X(g)Y(g)?2Z(g)W(g)为气体体积缩小的可逆反应，当正、逆反应速率相等，各组分的浓度、百分含量不再变化，据此进行解答。题组二化学反应中的能量变化5(2017台州市期中)已知：A(g)2B(g)=C(g)D(g)HakJmol1(a0)，下列说法正确的是()AA(g)的能量一定高于C(g)的能量B该反应不需要加热C1molA(g)和2molB(g)的总能量高于1molC(g)和1molD(g)的总能量D该反应表示：1molA(g)和2molB(g)在一定条件下反应放出的热量为akJ答案C解析A(g)2
5、B(g)=C(g)D(g)HakJmol1(a0)，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，以此来解答。6(2017宁波市期中)对于Zn(s)H2SO4(aq)=ZnSO4(aq)H2(g)H？的化学反应，下列叙述不正确的是()A反应过程中能量关系如图所示，则该反应为放热反应B化学反应的反应热与反应方程式的计量数有关C若将该反应设计成原电池，锌为负极D若将其设计为原电池，当有32.5g锌溶解时，正极放出气体一定为11.2L答案D解析该反应为放热的氧化还原反应，可以设计为原电池，锌作负极，根据电子守恒，正极放出的气体在标况下为11.2L。7H2与O2发生反应的过程用如下模型图示表
6、示(“”表示化学键)，下列说法不正确的是()A过程是吸热过程B过程一定是放热过程C该反应过程所有旧化学键都断裂，且形成了新化学键D该反应的能量转化形式只能以热能的形式进行答案D解析A项，过程是分子的化学键断裂形成原子，属于吸热过程，正确；B项，过程为新化学键形成的过程，是放热过程，正确；C项，过程为所有的旧化学键断裂，过程为新化学键形成的过程，正确；D项，该反应可通过燃料电池，实现化学能到电能的转化，错误。8(2017杭州萧山区命题比赛)已知：25、101kPa下，SO2与O2反应的能量变化如下图所示，下列热化学方程式书写正确的是()A2SO2(g)O2(g)=2SO3(g)H(ba) kJm
7、ol1B2SO3(g)=2SO2(g)O2(g)H(ab) kJmol1C2SO2(g)O2(g)=2SO3(l)H2(ac) kJmol1D2SO3(l)=2SO2(g)O2(g)H2(bca) kJmol1答案D解析2SO2(g)O2(g)=2SO3(g)H2(ba)kJmol1，A、B错误；2SO2(g)O2(g)=2SO3(l)H2(bca) kJmol1，C项错误、D项正确。题组三原电池基础知识及应用9某原电池的电池反应为Fe2Fe3=3Fe2，与此电池反应不符合的原电池是()A铜片、铁片、FeCl3溶液组成的原电池B石墨、铁片、Fe(NO3)3溶液组成的原电池C铁片、锌片、Fe2(
8、SO4)3溶液组成的原电池D银片、铁片、FeCl3溶液组成的原电池答案C解析根据原电池的电池反应为Fe2Fe3=3Fe2可知，Fe为负极，比Fe不活泼的金属或非金属导体作正极，含Fe3的溶液为电解质溶液。10一个由锌片和石墨棒作为电极的原电池，电极反应分别是锌片：2Zn4OH4e=2ZnO2H2O石墨：2H2OO24e=4OH下列说法不正确的是()A电子从石墨经外电路流向锌片B锌片是负极，石墨是正极C电极总反应为2ZnO2=2ZnOD该原电池工作一段时间后石墨附近溶液的pH增大答案A解析由电极反应可知：锌片一极发生氧化反应，为负极，石墨一极发生还原反应，为正极，电子在外电路中从负极(锌片)流向
9、正极(石墨)，反应时石墨一极产生OH，石墨附近溶液c(OH)增大，pH增大。11如下图所示的装置中，M为金属活动性顺序表中位于氢之前的金属，N为石墨棒，下列关于此装置的叙述中不正确的是()AN上有气体放出BM为负极，N为正极C是化学能转变为电能的装置D导线中有电流通过，电流方向是由M到N答案D解析原电池中活泼金属为负极，失去电子，即M为负极，溶液中的氢离子在正极得到电子被还原为H2，则N为正极。电流方向与电子流向相反，应由正极(N)流向负极(M)。12.(2017浙江4月选考，17)银锌电池是一种常见化学电源，其反应原理：ZnAg2OH2O=Zn(OH)22Ag。其工作示意图如图所示。下列说法
10、不正确的是()AZn电极是负极BAg2O电极发生还原反应CZn电极的电极反应式：Zn2e2OH=Zn(OH)2D放电前后电解质溶液的pH保持不变答案D解析反应中锌失去电子，Zn电极是负极，A正确；Ag2O得到电子，发生还原反应，B正确；电解质溶液显碱性，Zn电极的电极反应式：Zn2e2OH=Zn(OH)2，C正确；根据方程式可知消耗水，且产生氢氧化锌，氢氧根浓度增大，放电后电解质溶液的pH升高，D错误。题组四综合应用13(2017浙江省东阳中学阶段性考试)(1)下列变化属于吸热反应的是_(填序号)。葡萄糖在人体内被氧化成CO2；天然气的燃烧；煅烧大理石；稀盐酸与稀氨水混合；生石灰与水反应生成熟
11、石灰；干冰的升华；钠与水反应；消石灰与氯化铵晶体的反应(2)氢气燃烧生成液态水的热化学方程式为2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H572kJmol1，请回答下列问题：生成物能量总和_(填“大于”“小于”或“等于”)反应物能量总和。反应2H2(g)O2(g)=2H2O(l)的能量变化如图所示。已知拆开1molH2、1molO2和1molHO中的化学键分别需要消耗436kJ、496kJ和463kJ能量，则此反应过程_(填“吸收”或“放出”)_kJ能量。(3)已知反应2HI(g)=H2(g)I2(g)H11kJmol1,1molH2(g)、1molI2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436k
12、J、151kJ的能量，则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为_kJ。答案(1)(2)小于放出484(3)29914(2017杭州市期中)将质量相等的铁片和铜片用导线相连浸入500mL硫酸铜溶液中构成如图1的装置：(以下均假设反应过程中溶液体积不变)。(1)铁片上的电极反应式为_，铜片周围溶液会出现_的现象。(2)金属的电化学腐蚀的本质是形成了原电池。如图2所示，烧杯中都盛有稀硫酸。图2B中的Sn为_极，Sn极附近溶液的pH_(填“增大”“减小”或“不变”)。图2C中被腐蚀的金属是_。比较A、B、C中纯铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是_。(3)人们应用原电池原理制作了多种电池，以满足
13、不同的需要。燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置，如图3是电解质为稀硫酸溶液的氢氧燃料电池原理示意图，回答下列问题：图3氢氧燃料电池的总反应化学方程式是_。电池工作一段时间后硫酸溶液的浓度_(填“增大”“减小”或“不变”)。答案(1)Fe2e=Fe2溶液颜色变浅(2)正增大锌(Zn)BAC(3)2H2O2=2H2O减小解析(1)铁的金属性强于铜，铁是负极，电极反应式为 Fe2e=Fe2；铜是正极，溶液中的铜离子放电，铜离子浓度减小，因此实验现象是溶液颜色变浅。(2)图2 B中的Sn的金属性弱于铁，Sn为正极，溶液中氢离子放电，氢离子浓度减小，则Sn极附近溶液的pH变大。A发生化学腐蚀，B中F
14、e为负极，Sn为正极，Fe被腐蚀，C中Zn为负极，Fe为正极，Fe被保护，则A、B、C中铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是B、A、C。(3)氢氧燃料电池的总反应化学方程式是2H2O2=2H2O。电池工作一段时间后由于有水生成，溶剂增加，所以硫酸溶液的浓度减小。15硫碘循环分解水制氢主要涉及下列反应：SO22H2OI2=H2SO42HI2HI?H2I2(g)2H2SO4=2SO2O22H2O(1)分析上述反应，下列判断正确的是_(填字母，下同)。A反应易在常温下进行B反应中SO2氧化性比HI强C循环过程需补充H2OD循环过程产生1molO2的同时产生2molH2(2)在一定条件下，体积不变的密闭容器
15、中，能说明反应达到化学平衡状态的是_。A混合气体的颜色不再变化B混合气体的密度不再改变C反应混合物中各组分物质的浓度相等DH2、HI、I2三种物质的反应速率之比为121E容器中气体压强不变(3)一定温度下，向1L密闭容器中加入1molHI(g)，发生反应，H2物质的量随时间的变化如图所示。02min内的平均反应速率v(HI)_。下列关于化学反应速率的说法正确的是_。A对任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显B化学反应速率常用单位时间内任何一种反应物物质的量的减小或生成物物质的量的增加来表示C在一定条件下，可逆反应达到化学平衡状态时，正、逆反应的速率不再改变D增大反应物的浓度、降低反应的温度都能增大反应速率A点的逆反应速率v逆(H2)_(填“大于”“小于”或“等于”)B点的正反应速率v正(H2)。答案(1)C(2)A(3)0.1molL1min1C小于解析(1)中生成2molH2SO4需消耗4mol水，而中分解2molH2SO4生成2mol水，所以循环过程中需补充水，为可逆反应，不是可逆反应，所以产生1molO2的同时不会产生2molH2。(3)v(HI)0.1molL1min1。由于B点HI的浓度大于A点浓度，所以B点H2正反应速率大于A点H2的逆反应速率。
