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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Fe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=2S
