資源簡介

專題檢測　化學反應與能量變化及反應速率與限度
　　　　　　 　　　　　 　　　　　
一、單選題
1.(2021·7月合格考)“綠,使中國青山常在?！毕铝写胧┎焕诮ㄔO綠色中國的是(　　)
A.維持燃煤使用比重
B.推廣使用電動車
C.鼓勵鄉村光伏發電
D.推廣使用新能源
2.(2024·山東夏季合格考)下列有關化學反應與能量變化的說法錯誤的是(　　)
A.燃燒都屬于放熱反應
B.化學反應必然伴隨著能量的變化
C.吸熱反應是指需要加熱才能進行的反應
D.化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的本質原因
3.下列關于化學反應與能量變化的說法正確的是(　　)
A.燃燒屬于放熱反應
B.中和反應是吸熱反應
C.斷裂化學鍵放出能量
D.反應物總能量與生成物總能量一定相等
4.(2022·7月合格考)18世紀末,伏打電池的發明開創了電池發展新紀元。如圖所示的電池工作時(　　)
A.將電能轉化為化學能
B.電子由銀電極流向鋅電極
C.正極反應:Zn2++2e-Zn
D.總反應:Zn+2H+Zn2++H2↑
5.(2021·7月合格考)汽車尾氣系統中的催化轉化器使尾氣發生反應2NOx+2xCO2xCO2+N2,生成參與大氣循環的無毒氣體。下列說法正確的是(　　)
A.催化劑增大了反應速率
B.反應過程中沒有能量的轉化
C.使用催化轉化器可以避免排放溫室氣體
D.采用較長的排氣管能杜絕污染性氣體的排放
6.(2022·7月合格考)工業合成氨反應為N2+3H22NH3,該反應若在密閉容器中進行,下列有關說法正確的是(　　)
A.減壓可以提高NH3產量
B.使用催化劑可加快反應速率
C.升高溫度可以實現N2的完全轉化
D.平衡時NH3的物質的量是N2的兩倍
7.(2023·2月合格考)一定條件下,反應2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的正反應速率(v正)和逆反應速率(v逆)隨反應時間(t)變化的曲線如圖所示。其中,處于化學平衡狀態的時刻是(　　)
A.t1 B.t2 C.t3 D.t4
8. (2024·福建1月合格考)一種簡單原電池裝置如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A.銅片作負極
B.鋅極發生還原反應
C.銅片表面有氣泡產生
D.電子由銅片經導線流向鋅片
9. (2024·黑龍江1月合格考)電池放電后不能充電的電池屬于一次電池,能充電的電池屬于二次電池。下列屬于一次電池的是(　　)
A.鉛酸蓄電池 B.鋅錳干電池
C.鎳氫電池 D.鋰離子電池
10.(2021·1月合格考)化學電源應用廣泛。某原電池裝置如圖所示,下列說法正確的是(　　)
A.鋅電極發生氧化反應
B.鋅片和銅片都有O2產生
C.電子由銅電極經導線流向鋅電極
D.原電池工作一段時間后溶液的c(H+)不變
11.(2023·2月合格考)氫氧燃料電池具有綠色環保和高效等特點,某種氫氧燃料電池的結構示意圖如圖。該電池工作時(　　)
A.a處通入O2
B.甲電極為負極
C.將電能轉化為化學能
D.正極反應式為H2-2e-2H+
12.(2023·7月合格考)丙烷脫氫生成丙烯的反應為C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)。該反應在恒容密閉容器中進行,下列情況不能說明該反應一定達到化學平衡的是(　　)
A.C3H8的質量保持不變
B.C3H6的含量保持不變
C.H2的物質的量保持不變
D.C3H8的消耗速率與C3H6的生成速率相等
13.(2021·7月合格考)一種以稀硫酸為電解質溶液的釩(V)蓄電池裝置如圖所示,a、b為惰性電極。該電池放電時(　　)
A.電能轉化為化學能
B.a為電池的正極
C.H+由a極移向b極
D.b的電極反應式:V3+ + e-V2+
14.(2024·福建1月合格考)工業制硫酸中的一步重要反應是2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。在一定條件下的密閉容器中進行反應,下列情況不能說明該反應一定達到化學平衡的是(　　)
A.SO2的質量保持不變
B.SO3的含量保持不變
C.正反應和逆反應的速率相等
D.SO2、O2和SO3的物質的量之比為2∶1∶2
15.(2024·山東夏季合格考)用鋅粒與稀硫酸反應制取氫氣時,下列措施能提高生成氫氣速率的是(　　)
A.降低溫度 B.加入少量濃硝酸
C.用鋅粉代替鋅粒 D.加入少量硫酸鈉溶液
16.(2024·黑龍江1月合格考)關于原電池原理示意圖錯誤的是(　　)
A.鋅片上發生的電極反應為Zn-2e-Zn2+
B.銅片上有氣泡產生
C.溶液中陽離子向鋅片移動
D.電子從鋅片經導線流向銅片
17.(2024·黑龍江1月合格考)關于下列過程,應加快其速率的是(　　)
A.食物的變質 B.橡膠和塑料的老化
C.金屬的銹蝕 D.工業上合成氨
18.(2024·山東夏季合格考)某原電池裝置如圖所示,下列說法錯誤的是(　　)
A.銅是負極
B.N向正極移動
C.電子從銅片經導線流向銀片
D.一段時間后,溶液變為藍色
19. (2024·北京合格考)一定溫度下,在恒容、密閉容器中發生反應:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。當反應達到化學平衡狀態時,下列說法正確的是(　　)
A.SO2全部轉化為SO3
B.SO2和SO3的濃度一定相等
C.正、逆反應速率相等且等于零
D.SO2、O2、SO3的濃度不再發生變化
20.(2024·北京合格考)變量控制是科學研究的重要方法。實驗室用相同質量的鐵與足量相同體積的鹽酸分別在下列條件下發生反應,開始階段化學反應速率最大的是(　　)
選項 A B C D
鹽酸的濃度/(mol·L-1) 0.5 1 0.5 1
鐵的狀態 片狀 片狀 粉末 粉末
21.(2020·1月合格考改編)我國學者近年研究了銅基催化劑作用下的反應4HCl+O22H2O+2Cl2,保持其他條件不變,溫度為T1和T2時,HCl的反應速率v(HCl)隨HCl的轉化率α(HCl)的變化示意圖如圖所示,下列有關說法正確的是(　　)
A.T1>T2
B.T1C.在同一溫度下,α(HCl)越大,v(HCl)越大
D.反應速率只受溫度、濃度影響
二、不定項選擇題
電池的發展是化學對人類的一項重大貢獻。用圖甲、乙所示裝置進行實驗,圖中兩個燒杯里的溶液為同濃度的稀硫酸,乙中A為電流計。
結合上述材料,回答22～26小題。
22.甲裝置中若2 min內硫酸濃度由1.5 mol·L-1降至1.1 mol·L-1,則2 min內用硫酸表示的平均反應速率為(　　)
A.0.1 mol·L-1·min-1
B.0.2 mol·L-1·min-1
C.0.3 mol·L-1·min-1
D.0.4 mol·L-1·min-1
23.以下說法正確的是(　　)
A.甲中鋅片是負極,乙中銅片是正極
B.兩燒杯中銅片表面均有氣泡產生
C.兩燒杯中溶液的c(H+)均減小
D.乙中電流從銅片經導線流向鋅片
24.乙裝置中電池總反應和電極反應式書寫正確的是(　　)
A.總反應:Zn+2H+Zn2++H2↑
B.正極:Zn-2e-Zn2+
C.負極:Cu-2e-Cu2+
D.負極:Zn-2e-Zn2+
25.當乙中產生1.12 L(標準狀況)氣體時,通過導線的電子數為(　　)
A.0.1NA B.0.2NA
C.NA D.0.05NA
26.若電路導線上通過1 mol電子,下列關于兩極變化的說法錯誤的是(　　)
A.鋅片質量減少32.5 g
B.鋅片增重32.5 g
C.銅片上析出1 g H2
D.銅片上析出1 mol H2
1.A　維持燃煤使用比重,將產生大量的溫室氣體和空氣污染物,不利于建設綠色中國,而推廣使用電動車、鼓勵鄉村光伏發電、推廣使用新能源則有利于建設綠色中國,故選A。
2.C　并不是所有吸熱反應都需要加熱,如氯化銨和氫氧化鋇晶體之間的反應是吸熱的,但不需要加熱即可發生,故C符合題意。
3.A　物質燃燒、中和反應都是放熱反應,A正確,B錯誤;斷裂化學鍵吸收能量,C錯誤;化學反應中的物質變化一定伴隨著能量變化,反應物總能量與生成物總能量一定不相等,D錯誤。
4.D　原電池是將化學能轉化為電能的裝置,A項錯誤;鋅比銀活潑,則鋅會失去電子,銀電極上得電子,即電子由鋅電極通過導線流向銀電極,B項錯誤;鋅會失去電子,負極反應為Zn-2e-Zn2+,銀電極上H+得電子,則正極反應為2H++2e-H2↑,C項錯誤;由C項分析可知,總反應為Zn+2H+Zn2++H2↑,D項正確。
5.A　汽車尾氣系統中催化轉化器中,催化劑的作用是增大氮氧化物轉化為氮氣的反應速率,A正確;氮氧化物轉化為氮氣、一氧化碳轉化為二氧化碳的反應過程中,涉及舊化學鍵的斷裂、新化學鍵的形成過程,前者需要吸收能量,后者需要放出能量,B錯誤;使用催化轉化器,可以增大反應速率,使有毒的氮氧化物、一氧化碳轉化為無毒氣體,但增加了溫室氣體的排放,C錯誤;采用較長的排氣管,無法改變反應的限度,無法杜絕污染性氣體的排放,D錯誤。
6.B　減小壓強,平衡向氣體體積增大的方向移動,減小壓強該平衡逆向移動,所以減壓會降低NH3產量,故A錯誤;催化劑能增大反應速率,故B正確;該反應是可逆反應,可逆反應中反應物不可能完全轉化為生成物,故C錯誤;該反應平衡時各物質濃度不變,但NH3的物質的量不一定是N2的兩倍,故D錯誤。
7.D　當可逆反應達到平衡狀態時,用同一物質表示的正、逆反應速率相等。根據圖示可知,處于化學平衡狀態的時刻是t4,故D正確。
8.C　金屬活動性鋅強于銅,鋅片為負極,發生失去電子的氧化反應,故A、B錯誤;銅片為正極,氫離子在銅片表面得電子生成氫氣,有氣泡產生,故C正確;電子由鋅片經導線流向銅片,故D錯誤。
9.B　鉛酸蓄電池、鎳氫電池、鋰離子電池放電后皆可充電,屬于二次電池,A、C、D錯誤;鋅錳干電池放電后不能再充電,屬于一次電池,B正確。
10.A　鋅比銅活潑,作負極,發生氧化反應,故A正確;銅作正極,電極上有氫氣產生,電極反應式為2H++2e-H2↑,故B錯誤;電子由負極流向正極,即從鋅電極經導線流向銅電極,故C錯誤;原電池工作一段時間后,正極消耗H+,產生H2,則溶液的c(H+)變小,故D錯誤。
11.B　根據氫離子的移動方向可知,乙電極為正極,通入的是氧氣,則甲電極為負極,通入的是氫氣,故A錯誤,B正確;原電池工作時將化學能轉化為電能,故C錯誤;正極反應式為O2+4e-+4H+2H2O,故D錯誤。
12.D　平衡狀態的特征是各組分的質量、物質的量或含量不再改變,故A、B、C不符合題意;C3H8的消耗速率與C3H6的生成速率,都指的是正反應速率,未體現正、逆反應速率的大小關系,故D符合題意。
13.B　釩(V)蓄電池放電時,化學能轉化為電能,A錯誤;從放電時外電路中電子的移動方向可知,電子從負極流出,經過導線、電流計,流入正極,因此a為電池的正極,b為電池的負極,B正確;內電路中,帶正電的陽離子移向正極,帶負電的陰離子移向負極,因此氫離子從負極移向正極,即從b極移向a極,C錯誤;放電時,負極上發生氧化反應,失去電子,元素的化合價升高,則b極的電極反應式為V2+-e-V3+,D錯誤。
14.D　SO2的質量保持不變,SO3的含量保持不變,均可說明混合物中各物質的量不變,反應達到了平衡狀態,故A、B不符合題意;正反應和逆反應的速率相等,反應達到了平衡狀態,故C不符合題意;平衡時各物質的物質的量之比取決于物質的起始物質的量和轉化率,故容器中SO2、O2和SO3的物質的量之比為2∶1∶2不能作為判斷反應是否達到平衡狀態的依據,故D符合題意。
15.C　用鋅粉代替鋅粒,增大反應物接觸面積,可增大反應速率,C符合題意。
16.C　鋅為負極,鋅片上發生的電極反應為Zn-2e-Zn2+,A正確;銅為正極,氫離子得電子生成氫氣,銅片上有氣泡產生,B正確;溶液中陽離子向正極移動,即向銅片移動,C錯誤;電子由負極經過導線流向正極,即從鋅片經導線流向銅片,D正確。
17.D　食物腐敗消耗人類需要的食物,則應減小其反應速率,A錯誤; 橡膠、塑料老化消耗人類生活中使用的橡膠、塑料制品,則應減小其反應速率,B錯誤;金屬銹蝕消耗金屬,則應減小其反應速率,C錯誤;氨是人類需要的重要化工原料,則工業合成氨需要增大其反應速率,D正確。
18.B　該原電池中,銅作負極,銀作正極,溶液中陰離子向負極移動,即N向負極移動,B錯誤。
19.D　可逆反應有限度,SO2不能全部轉化為SO3,A錯誤;平衡狀態時SO2和SO3的濃度不變,但不一定相等,B錯誤;平衡狀態是動態平衡,所以正、逆反應速率相等且大于零,C錯誤;SO2、O2、SO3的濃度不再變化,說明反應已達化學平衡狀態,D正確。
20.D　其他條件相同時,鹽酸的濃度越大,反應速率越大;接觸面積越大,反應速率越大。由題給選項中的數據可知,B、D中鹽酸濃度比A、C大,且D中鐵為粉末狀,固體表面積較大,因此化學反應速率最大的是D。
21.A　
由圖可知,取相同的轉化率α(HCl)時,作一虛直線交T1曲線于a點,交T2曲線于b點,則a點對應的反應速率大于b點對應的反應速率,根據溫度越高,反應速率越大,得出T1>T2,故A正確,B錯誤;由圖中曲線變化趨勢可知,隨著轉化率α(HCl)的增大,反應速率 v(HCl)越來越小,C錯誤;影響反應速率的因素有溫度、濃度、壓強、催化劑、接觸面積等,D錯誤。
22.B　硫酸的起始濃度是1.5 mol·L-1,經過2 min后,其濃度變成1.1 mol·L-1,v===0.2 mol·L-1·min-1,B項符合題意。
23.CD　甲沒有形成閉合回路,不能構成原電池,沒有正、負極,A錯誤;銅不與稀硫酸反應,甲中銅片表面不會有氣泡出現,B錯誤;甲、乙燒杯中都是Zn與稀硫酸反應生成氫氣,c(H+)均減小,C正確;乙中構成原電池,Cu是正極,Zn是負極,所以電流從銅片經導線流向鋅片,D正確。
24.AD　乙裝置中電池總反應為Zn+2H+Zn2++H2↑,A正確;Cu為正極,電極反應式為2H++2e-H2↑,B錯誤;Zn為負極,反應的過程中失去電子,正確的電極反應式為Zn-2e-Zn2+,C錯誤,D正確。
25.A　當乙中產生標準狀況下1.12 L氣體時,對應氣體的物質的量為0.05 mol,根據2H++2e-H2↑,生成1 mol氣體轉移2 mol電子,所以生成0.05 mol氣體時,轉移0.1 mol 電子,根據n=,N=0.1NA,故A正確。
26.BD　根據Zn+2H+Zn2++H2↑,電路導線上通過1 mol 電子時,根據反應的物質的量之比等于各物質的化學計量數之比,所以消耗0.5 mol Zn,生成0.5 mol H2,則鋅片質量減少32.5 g,A正確,B錯誤;銅片上析出0.5 mol H2,對應質量為1 g,C正確,D錯誤。

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