江蘇專版2023-2024學(xué)年新教材高中化學(xué)專題6化學(xué)反應(yīng)與能量變化培優(yōu)練蘇教版必修第二冊(cè)

專題6培優(yōu)練創(chuàng)新突破練突破一化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算1.[2023遼寧聯(lián)考]某溫度下,在容積為2L的恒容容器中X(g)、Y(g)、Z(g)發(fā)生反應(yīng)時(shí)物質(zhì)的量的變化如圖所示,下列說法正確的是()A.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2X(g)+2Y(g)Z(g)B.若t1=5,0~min內(nèi),v(X)=0.08mol·L-1·min-1C.t0時(shí)刻,X(g)的體積分?jǐn)?shù)約為43.5%D.t2時(shí)刻,v正=v逆=0突破二探究化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素2.[2023江西贛州期中]化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),其中控制變量思想在探究實(shí)驗(yàn)中有重要應(yīng)用。某研究小組以反應(yīng)5H2C2O4+2Mn+6H+10CO2↑+2Mn2++8H2O為例探究外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。實(shí)驗(yàn)時(shí),分別量取H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液,迅速混合并開始計(jì)時(shí),通過測定溶液褪色所需時(shí)間來判斷反應(yīng)的快慢。下列說法正確的是()實(shí)驗(yàn)溫度/℃酸性KMnO4溶液H2C2O4溶液H2O溶液顏色褪至無色所用時(shí)間/sV/mLc/(mol·L-1)V/mLc/(mol·L-1)V/mL①2020.0240.10t1②2020.0220.128③4520.0220.1xt2A.x=3B.t1<8,t2<8C.配制KMnO4溶液時(shí)可用鹽酸酸化D.利用實(shí)驗(yàn)①③探究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響突破三化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷3.一定溫度下,反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)的焓變?yōu)棣?，F(xiàn)將1molN2O4充入一恒壓密閉容器中,下列示意圖正確且能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是()① ②③ ④A.①② B.②④ C.③④ D.①④突破四化學(xué)反應(yīng)中的能量變化4.[2023河北邢臺(tái)南宮中學(xué)月考]我國科研人員研制出一種新型復(fù)合光催化劑,可以利用太陽光在該催化劑表面實(shí)現(xiàn)水的高效分解,主要過程如圖所示。下列說法不正確的是()A.上述過程中,反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量B.上述過程中,太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C.過程Ⅰ、Ⅱ吸收能量,過程Ⅲ釋放能量D.過程Ⅲ發(fā)生了氧化還原反應(yīng)5.有關(guān)氮元素轉(zhuǎn)化的反應(yīng)有反應(yīng)1:N2+O22NO;反應(yīng)2:2NO+2CON2+2CO2,能量變化如圖所示。下列說法正確的是()圖1圖2A.反應(yīng)1是化合反應(yīng),反應(yīng)2是置換反應(yīng)B.反應(yīng)1是吸熱反應(yīng),反應(yīng)2是放熱反應(yīng)C.反應(yīng)1是放熱反應(yīng),反應(yīng)2是吸熱反應(yīng)D.反應(yīng)1和2都既是氧化還原反應(yīng)又是離子反應(yīng)突破五原電池的兩極判斷及電極反應(yīng)式的書寫6.[2023湖北鄂東南重點(diǎn)中學(xué)期中]為了消除氮氧化合物的污染,減輕環(huán)境污染,同時(shí)又能充分利用化學(xué)能。某科研小組利用反應(yīng)6NO2+8NH37N2+12H2O成功設(shè)計(jì)出如圖所示電池裝置,下列說法錯(cuò)誤的是()A.電極A為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng)B.當(dāng)電極A上有11.2LN2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)生成時(shí),外電路共轉(zhuǎn)移4mol電子C.電極B的電極反應(yīng)式為2NO2+8e-+4H2ON2+8OH-D.電池工作時(shí),OH-從右向左移動(dòng)高考真題練考向一化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算及影響因素7.[2022浙江6月選考改編]恒溫恒容的密閉容器中,在某催化劑表面上發(fā)生氨的分解反應(yīng):2NH3(g)N2(g)+3H2(g),測得不同起始濃度和催化劑表面積下氨濃度隨時(shí)間的變化如下表所示,下列說法不正確的是()編號(hào)時(shí)間/min表面積/cm2c(NH3)/(10-3mol·L-1)020406080①a2.402.001.601.200.80②a1.200.800.40③2a2.401.600.800.400.40A.實(shí)驗(yàn)①,0~20min,v(N2)=1.00×10-5mol·L-1·min-1B.實(shí)驗(yàn)③,60min時(shí)處于平衡狀態(tài)C.相同條件下,增加氨氣的濃度,反應(yīng)速率增大D.相同條件下,增加催化劑的表面積,反應(yīng)速率增大考向二化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷8.[2020浙江1月選考節(jié)選]已知:N2O4(g)2NO2(g)ΔH>0,將一定量N2O4氣體充入恒容的密閉容器中,控制反應(yīng)溫度為T1。下列可以作為反應(yīng)達(dá)到平衡的判據(jù)是(填字母)。

A.氣體的壓強(qiáng)不變B.v正(N2O4)=2v逆(NO2)C.容器內(nèi)氣體的密度不變D.容器內(nèi)顏色不變考向三化學(xué)反應(yīng)中的能量變化及計(jì)算9.[2023湖北卷]2023年5月10日,天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船成功發(fā)射,標(biāo)志著我國航天事業(yè)進(jìn)入到高質(zhì)量發(fā)展新階段。下列不能作為火箭推進(jìn)劑的是()A.液氮-液氫 B.液氧-液氫C.液態(tài)NO2-肼 D.液氧-煤油10.[2021湖南卷節(jié)選]一定溫度下,利用催化劑將NH3分解為N2和H2。相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下:化學(xué)鍵N≡NH—HN—H鍵能E/(kJ·mol-1)946436.0390.8反應(yīng)2NH3(g)N2(g)+3H2(g)ΔH=kJ·mol-1。

考向四化學(xué)電源11.[2022湖南卷]海水電池在海洋能源領(lǐng)域備受關(guān)注,一種鋰-海水電池構(gòu)造示意圖如下,下列說法錯(cuò)誤的是()A.海水起電解質(zhì)溶液作用B.N極僅發(fā)生的電極反應(yīng):2H2O+2e-2OH-+H2↑C.玻璃陶瓷具有傳導(dǎo)離子和防水的功能D.該鋰-海水電池屬于一次電池專題6培優(yōu)練1.C解析Y、Z的物質(zhì)的量增加,X的物質(zhì)的量減小,所以X是反應(yīng)物,Y和Z是生成物,達(dá)到平衡時(shí)X、Y與Z的物質(zhì)的量變化值分別為0.4mol、0.4mol和0.2mol,故X、Y與Z的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為0.4∶0.4∶0.2=2∶2∶1,則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2X(g)2Y(g)+Z(g),A錯(cuò)誤;若t1=5,0~t1min內(nèi),v(X)==0.04mol·L-1·min-1,B錯(cuò)誤;t0時(shí)刻,Y、X均為0.5mol,它們均變化了0.3mol,則Z為0.15mol,X(g)的體積分?jǐn)?shù)=×100%≈43.5%,C正確;t2時(shí)刻,處于平衡狀態(tài),則v正=v逆≠0,D錯(cuò)誤。2.B解析實(shí)驗(yàn)②和③只是溫度不同,目的是探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響,除溫度外,其他條件應(yīng)相同,則水的體積需要保持一致,因此x=2,A錯(cuò)誤;分析表中數(shù)據(jù)可知,實(shí)驗(yàn)①和實(shí)驗(yàn)②只是濃度不同,則實(shí)驗(yàn)①和實(shí)驗(yàn)②是探究反應(yīng)物濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,且濃度越大,反應(yīng)速率越大,可知t1<8,實(shí)驗(yàn)②和③只是溫度不同,目的是探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響,溫度越高,反應(yīng)速率越快,則t2<8,B正確;高錳酸鉀能氧化氯離子生成氯氣,配制KMnO4溶液時(shí)不能用鹽酸酸化,應(yīng)該用稀硫酸,C錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)①③中溫度和草酸的濃度均是變量,不能利用實(shí)驗(yàn)①③探究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,應(yīng)該用實(shí)驗(yàn)②和③,D錯(cuò)誤。3.D解析因反應(yīng)容器保持恒壓,所以容器容積隨反應(yīng)進(jìn)行而不斷變化,結(jié)合ρ氣=可知,氣體密度不再變化,說明容器容積不再變化,即氣體的物質(zhì)的量不再變化,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),①符合題意;無論是否平衡,反應(yīng)的ΔH都不變,②不符合題意;反應(yīng)開始時(shí),加入1molN2O4,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,N2O4的濃度逐漸變小,故v正(N2O4)逐漸變小,直至達(dá)到平衡,③不符合題意;N2O4的轉(zhuǎn)化率不再變化,說明N2O4的濃度不再變化,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),④符合題意。故選D。4.C解析水分解是吸熱反應(yīng),反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量,A正確;利用太陽光在催化劑表面實(shí)現(xiàn)水的高效分解,太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,B正確;過程Ⅱ形成氫氫鍵、氧氧單鍵,過程Ⅱ放出能量,C錯(cuò)誤;過程Ⅲ是H2O2分解為氫氣和氧氣,H、O元素化合價(jià)改變,屬于氧化還原反應(yīng),D正確。5.B解析反應(yīng)1是化合反應(yīng),反應(yīng)2不是置換反應(yīng),A錯(cuò)誤;由能量變化圖示可知,反應(yīng)1是吸熱反應(yīng),反應(yīng)2是放熱反應(yīng),B正確、C錯(cuò)誤;反應(yīng)1和2都是氧化還原反應(yīng),但不是離子反應(yīng),D錯(cuò)誤。6.B解析電極A處NH3失去電子生成N2,發(fā)生氧化反應(yīng),電極A為負(fù)極,A正確;電極A上生成了0.5molN2,則轉(zhuǎn)移電子0.5mol×2×3=3mol,B錯(cuò)誤;電極B上NO2得到電子生成N2,電極反應(yīng)式為2NO2+8e-+4H2ON2+8OH-,C正確;電池工作時(shí),電極A為負(fù)極,電極B為正極,OH-從正極區(qū)向負(fù)極區(qū)移動(dòng),D正確。7.C解析實(shí)驗(yàn)①中,0~20min,氨氣濃度變化量為2.40×10-3mol·L-1-2.00×10-3mol·L-1=4.00×10-4mol·L-1,v(NH3)==2.00×10-5mol·L-1·min-1,則v(N2)=v(NH3)=1.00×10-5mol·L-1·min-1,A正確;實(shí)驗(yàn)③,60min和80min時(shí)氨氣的濃度均為4.00×10-4mol·L-1,說明60min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),B正確;對(duì)比實(shí)驗(yàn)①與實(shí)驗(yàn)②可知,增加氨氣濃度,反應(yīng)速率不變,C錯(cuò)誤;對(duì)比實(shí)驗(yàn)①和實(shí)驗(yàn)③可知,增加催化劑的表面積,反應(yīng)速率增大,D正確。8.答案AD解析該反應(yīng)是一個(gè)氣體體積改變的反應(yīng),氣體的壓強(qiáng)不變說明各物質(zhì)濃度保持不變,反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),A正確;v正(N2O4)=2v逆(NO2)說明正逆反應(yīng)速率不相等,反應(yīng)沒有達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),B錯(cuò)誤;由質(zhì)量守恒定律可知,反應(yīng)前后氣體質(zhì)量不變,恒容容器的體積不變,則密度始終不變,則密度不變不能說明反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),C錯(cuò)誤;容器內(nèi)顏色不變說明各物質(zhì)濃度保持不變,反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),D正確。9.A解析雖然氮?dú)庠谝欢ǖ臈l件下可以與氫氣反應(yīng),而且是放熱反應(yīng),但是,由于N≡N鍵能很大,該反應(yīng)的速率很慢,氫氣不能在氮?dú)庵腥紵?在短時(shí)間內(nèi)不能產(chǎn)生大量的熱量和大量的氣體,因此,液氮-液氫不能作為火箭推進(jìn)劑,A符合題意;氫氣可以在氧氣中燃燒,反應(yīng)速率很快且放出大量的熱、生成大量氣體,因此,液氧-液氫能作為火箭推進(jìn)劑,B不符合題意;肼和NO2在一定的條件下可以發(fā)生劇烈反應(yīng),該反應(yīng)放出大量的熱,且生成大量氣體,因此,液態(tài)NO2-肼能作為火箭推進(jìn)劑,C不符合題意;煤油可以在氧氣中燃燒,反應(yīng)速率很快且放出大量的熱、生成大量氣體,因此,液氧-煤油能作為火箭推進(jìn)劑,D不符合題意。10.答案+90.8解析ΔH=